KR101837396B1 - 등속조인트 - Google Patents

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D3/00—Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive
    • F16D3/16—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts
    • F16D3/20—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members
    • F16D3/202—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members one coupling part having radially projecting pins, e.g. tripod joints
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    • F16D3/2055—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members one coupling part having radially projecting pins, e.g. tripod joints the pins extending radially outwardly from the coupling part having three pins, i.e. true tripod joints
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Abstract

본 발명에서는 기존의 스파이더를 삭제하고, 샤프트에 고정부재를 직접 설치하며, 설치된 고정부재에 베어링부를 마련함으로써, 구조를 단순화하고 부품이 간소화된 등속조인트가 소개된다.

Description

등속조인트 {CONSTANT VELOCITY JOINT}
본 발명에서는 구조 및 조립이 단순화되는 등속조인트에 관한 것이다.
일반적으로 자동차의 동력 전달 장치는 엔진에서 발생한 동력을 구동 바퀴까지 전달하는 장치로써 엔진에서 발생하는 동력이 변속기를 통하여 증감되어 차축과 연결된 차동 장치로 전달되고, 차동 기어 장치에 의해 차축이 회전을 하게 되면 차축 단부에 결합된 구동 바퀴가 회전하여 자동차가 구동된다.
특히, 동력을 전달하기 위한 구동축에는 조인트가 구비되는데, 조인트는 회전축의 각도가 서로 다른 회전축에 동력을 전달하기 위한 것으로서, 동력전달 각도가 작은 추진축의 경우에는 후크 조인트, 플렉시블 조인트 등이 사용되고, 동력전달 각도가 큰 전륜 구동차의 구동축의 경우에는 등속 조인트가 사용된다.
이러한 등속 조인트는 전륜구동형 자동차의 드라이브 샤프트에 적용되는 부품으로, 전륜 조향에 의해 동력이 전달되는 각도가 변하더라도 회전 불균형이 발생하지 않고 신속하게 전륜을 구동할 수 있도록 해주는 역할을 한다.
이러한 등속조인트는 일반적으로 축샤프트에 연결되는 스파이더에 베어링이 설치되도록 구성되는데, 스파이더를 축샤프트에 고정하기 위해 별도의 리테이너링 및 클립이 적용되어야 하며, 스파이더에 설치되는 베어링의 위치를 고정하기 위해서도 써클립 등 별도의 고정수단을 이용하여야 각 구성들의 고정이 이루어질 수 있다.
이처럼, 종래의 등속조인트는 베어링의 빠짐을 방지하기 위해 별도의 써클립 등이 필요하고 스파이더의 빠짐을 방지하기 위해 별도의 클립을 필요로 하는바, 부품수가 증가되고 조립이 용이하지 못한 문제가 있다. 아울러, 다수의 클립을 체결하여 스파이더 또는 베어링의 고정이 이루어지도록 함에 따라 클립을 체결 및 분리하는 과정이 번거로워 조립 및 분해가 쉽지 않은 문제점도 있다.
상기의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.
KR 10-2008-0085439 KR (2008.09.24)
본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 구조를 단순화하여 조립 및 해제가 용이하고, 부품을 간소화하여 원가가 절감되는 등속조인트를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 등속조인트는 원주 둘레를 따라 일정 간격으로 이격되는 다수의 설치홈이 형성된 샤프트; 설치홈에 삽입되어 고정되고 외주면에 베어링부가 설치되는 고정부재; 및 샤프트의 설치홈에 대응되게 마련되고 고정부재가 관통되며 관통된 고정부재를 감싸 고정하는 포지션부재;를 포함한다.
설치홈은 샤프트의 원주 둘레를 따라 등간격으로 3개 형성된 것을 특징으로 한다.
고정부재는 설치홈에 삽입되어 고정되는 고정부와, 고정부에서 연장되며 고정부의 직경보다 더 큰 직경으로 형성되어 샤프트에 노출되고 외주면에 베어링부가 설치되는 연결부로 구성된 것을 특징으로 한다.
설치홈의 내주면에는 암나사산이 형성되고 고정부의 외주면에는 숫나사산이 형성되어 상호 나사 연결된 것을 특징으로 한다.
연결부는 노출된 끝단에 둘레 방향으로 연장된 고정플랜지가 형성되어 베어링부가 외주면에서 이탈되지 않게 고정하는 것을 특징으로 한다.
포지션부재는 중앙에 고정부재가 관통되는 관통홀이 형성되고 샤프트의 둘레를 감싸도록 굴곡지게 형성되며 다수의 설치홈에 각기 설치되도록 다수개로 구성된 와셔부로 이루어진 것을 특징으로 한다.
포지션부재는 와셔부의 양끝단이 평면 단면을 이루도록 형성되어 와셔부가 다수의 설치홈에 각기 대응되도록 설치시 서로 다른 와셔부 간의 양끝단이 면접촉되어 연결되는 것을 특징으로 한다.
베어링부는 고정부재의 외주면에 설치되는 니들롤러와, 니들롤러를 감싸면서 설치되어 구름 운동하는 구형롤러로 이루어진 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같은 구조로 이루어진 등속조인트에 따르면, 기존의 스파이더를 삭제하고, 샤프트에 고정부재를 직접 설치하며, 설치된 고정부재에 베어링부를 마련함으로써, 구조를 단순화하고 부품이 간소화된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 등속조인트를 나타낸 도면.
도 2는 도 1에 도시된 등속조인트의 조립도.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 등속조인트에 대하여 살펴본다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 등속조인트를 나타낸 도면이고, 도 2는 도 1에 도시된 등속조인트의 조립도이다.
본 발명의 따른 등속 조인트는 도 1에 도시된 바와 같이, 원주 둘레를 따라 일정 간격으로 이격되는 다수의 설치홈(120)이 형성된 샤프트(100); 설치홈(120)에 삽입되어 고정되고 외주면에 베어링부(220)가 설치되는 고정부재(200); 및 샤프트(100)의 설치홈(120)에 대응되게 마련되고 고정부재(200)가 관통되며 관통된 고정부재(200)를 감싸 고정하는 포지션부재(300);를 포함한다.
즉, 샤프트(100)는 회전 동력을 전달하도록 구성되며, 단부에 그 외주면 원주 둘레를 따라 설치홈(120)이 일정 간격으로 이격되어 다수개 형성된다. 여기서, 설치홈(120)은 샤프트(100)의 원주 둘레를 따라 등간격으로 3개 형성될 수 있다. 물론, 샤프트(100)에 형성되는 설치홈(120)은 3개뿐만이 아니라 다양한 개수로 설정될 수 있지만, 3개의 설치홈(120)이 샤프트(100)의 외주면에 원주 둘레를 따라 등간격을 이루어 형성됨으로써 설치홈(120)에 마련되는 베어링부(220)가 작용되는 하중을 균형있게 지지할 수 있다.
이러한 샤프트(100)의 설치홈(120)에는 고정부재(200)가 삽입되어 고정되며, 이 고정부재(200)의 외주면에는 베어링부(220)가 설치되는데, 베어링부(220)는 차동장치의 회전 토크를 전달해주는 조인트 하우징(미도시)에 연결된다. 조인트 하우징(미도시)은 등속조인트의 구조에 있어서, 일반적인 구성으로 별도의 설명을 생략하도록 하였다.
여기서, 베어링부(220)는 고정부재(200)의 외주면에 설치되는 니들롤러(222)와, 니들롤러(222)를 감싸면서 설치되어 구름 운동하는 구형롤러(224)로 이루어질 수 있다. 이러한 구형롤러(224)는 원통형 구면으로 형성되고, 니들롤러(222)가 구형롤러(224)의 상대 회전운동을 돕고 접촉에 의해 하중을 전달하도록 구성된다. 이로 인해, 니들롤러(222)와 구형롤러(224)로 이루어진 베어링부(220)에 의해 조인트 하우징과의 상대 회전 및 병진 운동을 돕고 하중을 전달함에 따라 원활한 각도 변화에 따룬 회전 불균형의 흡수가 이루어지도록 한다.
특히, 샤프트(100)의 설치홈(120)에는 포지션부재(300)가 더 마련되는데, 이 포지션부재(300)는 관통된 고정부재(200)를 감싸 고정함으로써 고정부재(200)의 위치가 견고히 고정되도록 한다.
즉, 본 발명은 샤프트(100)의 설치홈(120)에 삽입되어 고정되는 고정부재(200)에 구비된 베어링부(220)를 통해 조인트 하우징과 연결되도록 구성되고, 이 고정부재(200)는 포지션부재(300)에 의해 샤프트(100)에 연결된 상태가 견고히 고정됨으로써, 기존의 스파이더가 불필요함에 따라 샤프트(100)에 스파이더를 고정하는 부품 및 스파이더에 베어링을 고정하기 위한 부품이 삭제되어 제조 원가가 절감된다. 아울러, 샤프트(100)에 고정부재(200)를 설치하는 것만으로, 등속 조인트의 조립이 완료됨에 따라 구조가 단순화되어 조립 및 분해가 용이하다.
본 발명에 대해서 구체적으로 설명하면, 고정부재(200)는 설치홈(120)에 삽입되어 고정되는 고정부(240)와, 고정부(240)에서 연장되며 고정부(240)의 직경보다 더 큰 직경으로 형성되어 샤프트(100)에 노출되고 외주면에 베어링부(220)가 설치되는 연결부(260)로 구성될 수 있다.
즉, 고정부재(200)는 상호 일체화된 고정부(240)와 연결부(260)로 이루어지며, 고정부(240)는 설치홈(120)에 삽입되어 샤프트(100)에서 이탈되지 않도록 고정되고, 연결부(260)는 고정부(240)의 직경보다 더 큰 직경으로 형성되어 설치홈(120)에 삽입되지 않고 샤프트(100)의 외주면에 노출된다. 이러한 연결부(260)는 외주면이 원형으로 형성되어 외주면에 베어링부(220)가 회전 가능하게 설치될 수 있다.
한편, 설치홈(120)의 내주면에는 암나사산이 형성되고 고정부(240)의 외주면에는 숫나사산이 형성되어 설치홈(120)에 고정부(240)가 나사 연결됨으로써 고정부재(200)가 샤프트(100)에 고정될 수 있으며, 고정부(240)를 설치홈(120)에 대해 회전시키는 것으로 간단하게 조립이 이루어지도록 한다. 여기서, 연결부(260)의 끝단면에는 다각형의 홈을 함몰 형성하거나, 다각형의 돌기를 돌출 형성함으로써 특정 공구를 이용하여 연결부(260)를 회전시켜 고정부(240)가 설치홈(120)에 설치 가능하도록 할 수 있다.
한편, 연결부(260)는 노출된 끝단에 둘레 방향으로 연장된 고정플랜지(262)가 형성되어 베어링부(220)가 외주면에서 이탈되지 않게 고정할 수 있다. 즉, 고정부재(200)는 고정부(240)의 직경이 가장 작게 형성되고, 연결부(260), 고정플랜지(262) 순으로 직경이 넓게 형성될 수 있으며, 연결부(260)에 설치되는 베어링부(220)는 연결부(260)의 끝단에 형성된 고정플랜지(262)에 의해 구속됨으로써 이탈이 방지된다.
한편, 포지션부재(300)는 중앙에 고정부재(200)가 관통되는 관통홀(322)이 형성되고 샤프트(100)의 둘레를 감싸도록 굴곡지게 형성되며 다수의 설치홈(120)에 각기 설치되도록 다수개로 구성된 와셔부(320)로 이루어질 수 있다.
즉, 포지션부재(300)는 샤프트(100)에 형성되는 설치홈(120)의 개수와 동일한 개수의 와셔부(320)로 이루어지며, 와셔부(320)에는 관통홀(322)이 형성되어 고정부재(200)가 관통홀(322)을 통해 샤프트(100)의 설치홈(120)에 삽입되도록 한다. 이러한 와셔부(320)는 샤프트(100)의 둘레를 감싸도록 굴곡지게 형성되는데, 특히 다수의 와셔부(320)가 각각 설치홈(120)에 모두 설치시 샤프트(100)의 둘레를 완전히 감쌈으로써 와셔부(320)의 위치가 고정됨에 따라 관통홀(322)에 삽입되어 감싸진 고정부재(200)도 강건히 고정되도록 할 수 있다.
이와 더불어, 포지션부재(300)는 와셔부(320)의 양끝단이 평면 단면을 이루도록 형성되어 와셔부(320)가 다수의 설치홈(120)에 각기 대응되도록 설치시 서로 다른 와셔부(320) 간의 양끝단이 면접촉되어 연결될 수 있다.
이렇게, 와셔부(320)의 양끝단은 평면 단면을 이룸에 따라 각각의 와셔부(320)가 면접촉되도록 연결되고, 다수의 설치홈(120)에 각각의 와셔부(320)가 마련되면 와셔부(320) 간에 양끝단이 면접촉됨에 따라 포지션부재(300)는 샤프트(100)를 감싸는 원형의 형태를 이룰 수 있다. 이로 인해, 와셔부(320)는 고정부재(200)를 감쌈에 따라 다수의 와셔부(320)가 연결되어 원형 형태를 이룸으로써 와셔부(320)의 위치 이동이 방지되어 고정부재(200)의 위치가 견고히 고정되도록 한다.
상술한 본 발명은 샤프트(100)의 설치홈에 포지션부재(300)의 와셔부(320)를 배치하고, 니들롤러(222)와 구형롤러(224)로 이루어진 베어링부(220)를 고정부재(200)에 조립한 상태에서 고정부재(200)를 와셔부(320)의 관통홀(322)에 관통시켜 설치홈(120)에 삽입시킴으로써 등속 조인트의 조립이 완료된다.
이러한 본 발명에 따른 등속조인트에 따르면, 기존의 스파이더를 삭제하고, 샤프트(100)에 고정부재(200)를 직접 설치하며, 설치된 고정부재에 베어링부(220)를 마련함으로써, 샤프트(100)에 스파이더를 고정하는 부품 및 스파이더에 베어링을 고정하기 위한 부품이 삭제되어 제조 원가가 절감된다. 아울러, 샤프트(100)에 고정부재(200)를 설치하는 것만으로, 등속 조인트의 조립이 완료됨에 따라 구조가 단순화되어 조립 및 분해가 용이하다.
본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.
100:샤프트 120:설치홈
200:고정부재 220:베어링부
222:니들롤러 224:구형롤러
240:고정부 260:연결부
262:고정플랜지 300:포지션부재
320:와셔부 322:관통홀

Claims (8)

  1. 원주 둘레를 따라 일정 간격으로 이격되는 다수의 설치홈이 형성된 샤프트;
    설치홈에 삽입되어 고정되고 외주면에 베어링부가 설치되는 고정부재; 및
    샤프트의 설치홈에 대응되게 마련되고 고정부재가 관통되며 관통된 고정부재를 감싸 고정하는 포지션부재;를 포함하고,
    포지션부재는 중앙에 고정부재가 관통되는 관통홀이 형성되고 샤프트의 둘레를 감싸도록 굴곡지게 형성되며 다수의 설치홈에 각기 설치되도록 다수개로 구성된 와셔부로 이루어진 것을 특징으로 하는 등속 조인트.
  2. 청구항 1에 있어서,
    설치홈은 샤프트의 원주 둘레를 따라 등간격으로 3개 형성된 것을 특징으로 하는 등속 조인트.
  3. 청구항 1에 있어서,
    고정부재는 설치홈에 삽입되어 고정되는 고정부와,
    고정부에서 연장되며 고정부의 직경보다 더 큰 직경으로 형성되어 샤프트에 노출되고 외주면에 베어링부가 설치되는 연결부로 구성된 것을 특징으로 하는 등속 조인트.
  4. 청구항 3에 있어서,
    설치홈의 내주면에는 암나사산이 형성되고 고정부의 외주면에는 숫나사산이 형성되어 상호 나사 연결된 것을 특징으로 하는 등속 조인트.
  5. 청구항 3에 있어서,
    연결부는 노출된 끝단에 둘레 방향으로 연장된 고정플랜지가 형성되어 베어링부가 외주면에서 이탈되지 않게 고정하는 것을 특징으로 하는 등속 조인트.
  6. 삭제
  7. 청구항 1에 있어서,
    포지션부재는 와셔부의 양끝단이 평면 단면을 이루도록 형성되어 와셔부가 다수의 설치홈에 각기 대응되도록 설치시 서로 다른 와셔부 간의 양끝단이 면접촉되어 연결되는 것을 특징으로 하는 등속 조인트.
  8. 청구항 1에 있어서,
    베어링부는 고정부재의 외주면에 설치되는 니들롤러와, 니들롤러를 감싸면서 설치되어 구름 운동하는 구형롤러로 이루어진 것을 특징으로 하는 등속 조인트.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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