KR101816315B1 - 차량용 인보드 조인트 결합구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량용 인보드 조인트 결합구조에 관한 것으로, 사이드 기어; 상기 사이드 기어와 일체로 회전하도록 스플라인 결합하는 인보드 조인트를 포함하며, 상기 사이드 기어와 인보드 조인트의 상호 매칭면에는 골과, 상기 골에 삽입되게 산을 각각 형성하여 사이드 기어를 통해 인보드 조인트 회전시 상기 골과 산이 접촉하면서 백래쉬 구간에서 발생하는 충격력을 흡수한다.

Description

차량용 인보드 조인트 결합구조{Moment structure of inboard joint for vehicle}

본 발명은 차량용 인보드 조인트 결합구조에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 변속기의 사이드 기어와 인보드 조인트 결합구조를 개선하여 스플라인 백래쉬 구간에서 충격력을 흡수하여 소음 및 진동을 저감하는 차량용 인보드 조인트 결합구조에 관한 것이다.

일반적으로 자동차에 있어서 구동축은 주행 상태에 따른 차륜의 변위에 따라 각도가 변화되도록 즉, 꺾임이 가능하도록 등속조인트(이하 인보드 조인트라 칭함)가 설치되어 변속기로부터 출력되는 회전 동력을 구동륜에 원활히 전달되도록 한다.

즉, 구동축(드라이브 엑슬 샤프트)의 인보드 조인트(inboard joint)가 변속기의 사이드기어와 연결되고, 구동축의 아웃보드 조인트(outboard joint)는 양 바퀴쪽에 각각 연결된다.

한편, 상기한 인보드 조인트(10)와 변속기의 사이드기어(20)는 도 1에 도시한 바와 같이, 스플라인 결합하여 변속기의 사이드기어(20)의 회전 동력을 인보드 조인트(10)에 전달한다.

그러나 상기한 인보드 조인트(10)와 변속기의 사이드기어(20)의 스플라인에 의한 결합은 백래쉬가 발생될 수 밖에 없으며, 이에 스플라인 백래쉬 구간에서의 충격력으로 소음 및 진동이 크게 발생하는 문제가 있었다.

전술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 변속기의 사이드 기어와 인보드 조인트 결합구조를 개선하여 스플라인 백래쉬 구간에서의 충격력을 흡수하고, 이에 소음 및 진동을 저감하는 차량용 인보드 조인트 결합구조를 제공하기 위한 것이다.

전술한 기술적 과제를 달성하기 위한 수단으로서, 본 발명인 차량용 인보드 조인트 결합구조는 사이드 기어; 상기 사이드 기어와 일체로 회전하도록 스플라인 결합하는 인보드 조인트를 포함하며, 상기 사이드 기어와 인보드 조인트의 상호 매칭면에는 골과, 상기 골에 삽입되게 산을 각각 형성하여 사이드 기어를 통해 인보드 조인트 회전시 상기 골과 산이 접촉하면서 백래쉬 구간에서 발생하는 충격력을 흡수한다.

본 발명에 따르면, 변속기의 사이드 기어와 인보드 조인트의 상호 대응면에 골과 산을 각각 형성하고 결합함으로써 스플라인 백래쉬 구간에서 골과 산의 접촉에 의한 미끄려짐 현상에 의해 충격력을 흡수하여 소음 및 진동을 저감하는 효과가 있다.

도 1은 종래기술에 따른 차량용 인보드 조인트 결합구조를 도시한 도면.
도 2는 본 발명에 따른 차량용 인보드 조인트 결합구조를 도시한 측면도.
도 3은 본 발명에 따른 차량용 인보드 조인트 결합구조를 도시한 정면도.
도 4는 본 발명에 따른 차량용 인보드 조인트 결합구조의 작용 상태를 도시한 도면.

이와 같은 목적과 효과를 가지는 본 발명인 차량용 인보드 조인트 결합구조는 사이드 기어; 상기 사이드 기어와 일체로 회전하도록 스플라인 결합하는 인보드 조인트를 포함하며, 상기 사이드 기어와 인보드 조인트의 상호 매칭면에는 골과, 상기 골에 삽입되게 산을 각각 형성하여 사이드 기어를 통해 인보드 조인트 회전시 상기 골과 산이 접촉하면서 백래쉬 구간에서 발생하는 충격력을 흡수한다.

상기 골은 사이드 기어의 주면을 따라 'ㅅ'자 형태로 함몰되게 형성하고, 상기 산은 골에 삽입되도록 'ㅅ'자 형태로 돌출되게 형성하여 상기 골과 산의 경사면이 상호 미끌려지면서 백래쉬 구간에서 발생하는 충격력을 흡수한다.

상기 골의 경사각은 산의 경사각 보다 크게 형성한다.

상기 사이드 기어와 인보드 조인트의 스플라인 결합 부분에는 써클립을 구비한다.

상기 사이드 기어의 일측 결합홈에 삽입되는 스냅링과, 상기 스냅링을 지지하는 지지대를 구비한다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

본 발명에 따른 차량용 인보드 조인트 결합구조는 변속기 사이드 기어(200)와 인보드 조인트(100)의 매칭 부분에 골(220)과 산(120)을 각각 형성하여 변속기 사이드 기어(200)와 인보드 조인트(100)의 회전시 골(220)과 산(120)의 경사면이 접촉함과 동시에 서로 미끌림이 발생하면서 백래쉬 구간에서의 충격력을 마찰에너지로 흡수하는 구성이다.

이와 같은 구성을 가지는 본 발명은 변속기와 연결된 변속기의 디퍼렌셜(미도시) 양측에 각각 구비한 사이드 기어(200), 상기 가이드 기어(200)와 스플라인 결합하여 일체로 회전하면서 구동바퀴에 동력을 전달하는 인보드 조인트(100)를 포함한다.

본 발명의 사이드 기어(200)는 일측에 변속기와 동력 전달 가능하게 연결하기 위한 베벨기어를 형성하고, 중앙에 형성한 결합홈에 인보드 조인트(100)와 스플라인 결합하기 위한 돌기(또는 키)가 등간격으로 형성한다.

본 발명의 인보드 조인트(100)는 상기 사이드 기어(200)의 결합홈에 형성한 돌기에 스플라인 결합되도록 주면에 돌기(또는 키)가 등간격으로 형성한 스플라인 축(110)을 형성한다.

즉, 상기 스플라인 축(110)이 결합홈에 스플라인 결합되면서 사이드 기어(200)와 인보드 조인트(100)를 일체로 회전 가능하게 연결한다.

여기서 상기 사이드 기어(200)와 인보드 조인트(100)의 스플라인 결합 부분에는 도 3에 도시한 바와 같이 결합의 용이성과 작동성을 위하여 백래쉬 구간을 형성하며, 이 백래쉬 구간에서 충격력이 발생하는 문제가 있고, 이 충격력을 흡수하기 위해 충격 흡수수단을 구비한다.

상기 충격 흡수수단은 상기 사이드 기어(200)와 인보드 조인트(100)의 상호 매칭면 중 사이드 기어(200)의 일면(도 2에서 보았을 때 우측면)에 'ㅅ'자 형상으로 함몰되게 형성하는 골(220)과, 상기 인보드 조인트(100)의 일면(도 2에서 보았을 때 좌측면)에 상기 골(220)에 삽입되게 'ㅅ'자 형상으로 돌출되게 형성하는 산(120)을 포함한다.

즉, 상기 충격 흡수수단은 사이드 기어(200)의 회전력이 인보드 조인트(100)로 전달되기 전에 발생하는 백래쉬 구간에서 사이드 기어(200)의 골(220)이 인보드 조인트(100)의 산(120)에 먼저 접촉함과 동시에, 축방향으로 밀리면서 상승하여 백래쉬 구간에서 발생하는 충격력을 흡수한다.

이때 상기 골(220)의 경사각을 산(120)의 경사각 보다 크게 형성하며, 이에 따라 골(220)이 산(120)의 경사면을 따라 쉽게 밀릴 수 있어 쉽게 마찰력이 발생시킬 수 있다.

한편, 상기 사이드 기어(200)와 인보드 조인트(100)의 스플라인 결합부에는 변속 및 주행 중 팁인-아웃시 원위치로 이동시키기 위한 서클립(300)과 판스프링(P)을 포함한다.

상기 서클립(300)은 사이드 기어(200)와 인보드 조인트(100)의 스플라인 결합부에서 인보드 조인트(100)의 스플라인 축(110)에 결합하여 인보드 조인트(100)를 인보드 조인트(100)의 반대방향으로 밀어 초기 위치를 유지시킨다.

그리고 상기 판스프링(P)은 스플라인 축(110)의 단부가 위치한 사이드 기어(200)의 결합홈에 결합하여 인보드 조인트(100)를 인보드 조인트(110) 방향으로 밀어 초기 위치를 유지시킨다.

즉, 서클립(300)과 판스프링(P)에 의해 인보드 조인트(110)의 좌측 및 우측을 동시에 밀게되면서 인보드 조인트(110)의 회전 후 골(220)과 산(120)의 경사면에 의해 다시 원위치로 복귀한다.

한편, 상기 사이드 기어(200)의 일측 결합홈에 삽입되는 스냅링(400)과, 상기 스냅링(400)을 지지하기 위한 지지대(500)를 구비한다.

이와 같은 구성을 가지는 본 발명의 변속기 사이드 기어와 인보드 조인트 결합구조를 첨부한 도 4를 참조하여 상세히 설명한다.

먼저, 도 4의 (a)에 도시한 바와 같이 초기에는 사이드 기어(200)의 골(220)과 인보드 조인트(100)의 산(120)이 서로 떨어져 있다.

이와 같은 상태에서 변속 및 주행 중 팁인-아웃시 도 4의 (b)에 도시한 바와 같이 사이드 기어(200)가 인보드 조인트(100) 보다 먼저 회전하면서 백래쉬 구간에 의해 충격력이 발생하는데, 이때, 사이드 기어(200)의 골(220)이 인보드 조인트(100)의 산(120) 경사면을 따라 가이드되면서 사이드 기어(200)가 축방향으로 이동하면서 발생하는 마찰에너지를 통해 백래쉬 구간의 충격력을 흡수한다.

이후, 도 4의 (c)에 도시한 바와 같이, 변속 및 주행 중 팁인-아웃 후 정상 주행시 써클립(300)과 판스프링(P)에 의해 인보드 조인트(100)를 도 4의 (d)와 같이 양쪽에서 각각 밀게 되면서 인보드 조인트(100)가 초기 위치로 복귀한다.

본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

100: 인보드 조인트 120: 산
200: 사이드 기어 220: 골
300: 써클립 400: 스냅링
P : 판스프링

Claims (5)

1. 사이드 기어;
   상기 사이드 기어와 일체로 회전하도록 스플라인 결합하는 인보드 조인트를 포함하며,
   상기 사이드 기어와 인보드 조인트의 상호 매칭면에는 골과, 상기 골에 삽입되게 산을 각각 형성하여 사이드 기어를 통해 인보드 조인트 회전시 상기 골과 산이 접촉하고,
   상기 골과 상기 산이 미끌림 가능하도록 곡면 형상으로 형성되어 백래쉬 구간에서 발생하는 충격력을 흡수하고,
   상기 골은 사이드 기어와 인보드 조인트의 주면을 따라 함몰 형성되고, 상기 산은 골에 삽입되도록 돌출 형성되는 차량용 인보드 조인트 결합구조.
2. 삭제
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 골의 경사각은 산의 경사각 보다 크게 형성하는 차량용 인보드 조인트 결합구조.
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 사이드 기어와 인보드 조인트의 스플라인 결합 부분에는 써클립을 구비하는 차량용 인보드 조인트 결합구조.
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 사이드 기어의 일측 결합홈에 삽입되는 스냅링과, 상기 스냅링을 지지하는 지지대를 구비하는 차량용 인보드 조인트 결합구조.

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