KR102042976B1 - 차량용 트라이포드타입 등속조인트 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량용 트라이포드타입 등속조인트에 관한 것으로, 스파이더(20)의 트러니언(21)에 결합되면서 트라이포드 하우징(10)의 그루브(11)에 접촉하도록 설치된 롤러조립체(30)가 이너롤러(31)와 볼베어링(32) 및 리테이너(33)로 이루어지고, 이너롤러(31)와 볼베어링(32)이 서로 점접촉하고, 또한 볼베어링(32)과 트라이포드 하우징(10)의 그루브(11)가 서로 점접촉하도록 설치된 것이다.

Description

차량용 트라이포드타입 등속조인트{TRIPOD TYPE CONSTANT VELOCITY JOINT FOR VEHICLE}

본 발명은 차량용 트라이포드타입 등속조인트에 관한 것으로, 보다 상세하게는 트라이포드 하우징과 스파이더를 연결하는 롤러조립체의 구성을 단순화하고, 볼베어링을 적용해서 점접촉방식을 유도할 수 있는 차량용 트라이포드타입 등속조인트에 관한 기술이다.

일반적으로, 차량에서 사용되는 조인트는 회전축의 각도가 서로 다른 회전축에 회전동력(토크)을 전달하기 위한 것으로서, 동력전달 각도가 작은 추진축의 경우에는 후크 조인트 및 플렉시블 조인트 등이 사용되고, 동력전달 각도가 큰 전륜 구동차의 구동축의 경우에는 등속조인트가 사용된다.

상기 등속조인트는 구동축과 피동축의 교차각이 큰 경우에도 등속으로 원활하게 동력을 전달할 수 있기 때문에 독립 현가방식의 전륜 구동차의 액슬축에 주로 사용되며, 샤프트를 중심으로 변속기측(인보드측)은 트라이포드타입 조인트로 이루어지고, 샤프트를 중심으로 휠측(아웃보드측)은 볼타입 조인트로 이루어진다.

종래의 트라이포드타입 등속조인트는 도 1 내지 도 2에 도시된 바와 같이 일체형으로 제작된 트라이포드 하우징(1), 상기 트라이포드 하우징(1)내에 구비되고 세 개의 트러니언(2a)이 반경 방향으로 돌출 형성된 스파이더(2), 상기 트러니언(2a)에 결합되고 트라이포드 하우징(1)의 그루브(1a)에 접촉하도록 설치된 롤러조립체(3)를 포함한다.

상기 롤러조립체(3)는 트러니언(2a)의 외주면에 결합된 링 형상의 이너롤러(3a), 트라이포드 하우징(1)의 그루브(1a)에 접촉하는 링 형상의 아우터롤러(3b), 이너롤러(3a)와 아우터롤러(3b)사이에 위치하는 니들베어링(3c)을 구성된다.

그런데, 종래의 롤러조립체(3)는 이너롤러(3a)와 니들베어링(3c)의 접촉면(4a), 니들베어링(3c)과 아우터롤러(3b)의 접촉면(4b), 아우터롤러(3b)와 그루브(1a)의 접촉면(4c)이 모두 선접촉을 이루는 구조로, 이와 같은 선접촉 구조는 마찰력을 크게 하는 원인이 됨에 따라 동력전달의 손실이 큰 단점이 있고, 특히 축력 증가의 원인이 됨에 따라 진동 및 소음이 증가하는 단점이 있다.

상기의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.

대한민국공개특허공보 10-2012-0104791호

이에 본 발명은 상기한 단점을 해소하기 위해 안출된 것으로서, 아우터롤러를 볼베어링으로 구성해서 이너롤러와 볼베이링 및 볼베어링과 트라이포드 하우징을 각각 점접촉으로 유도할 수 있도록 하고, 이를 통해 마찰력의 감소를 도모해서 동력전달 손실을 크게 줄일 수 있도록 하며, 더 나아가 축력 감소를 유도함으로써 진동 및 소음을 크게 개선할 수 있는 차량용 트라이포드타입 등속조인트를 제공함에 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 트라이포드 하우징과 스파이더를 연결하는 롤러조립체의 구성을 단순화할 수 있게 됨에 따라 부품수 감축과 중량감소 및 원가절감을 도모할 수 있도록 하는 데에 다른 목적이 있다.

상기한 바의 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 스파이더의 트러니언에 결합되면서 트라이포드 하우징의 그루브에 접촉하도록 설치된 롤러조립체를 포함하는 차량용 트라이포드타입 등속조인트에 있어서, 상기 롤러조립체는 트러니언의 외주면에 결합된 이너롤러; 상기 이너롤러와 트라이포드 하우징의 그루브사이에 위치하면서 이너롤러와 그루브에 각각 점접촉하도록 설치된 다수개의 볼베어링; 및 상기 볼베어링을 회전 가능하게 지지하는 리테이너;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 이너롤러는 링형상이고; 상기 볼베어링은 구형상인 것을 특징으로 한다.

상기 리테이너는 소정의 단면두께 및 폭을 구비한 링형상으로 형성되고; 상기 볼베어링은 리테이너를 관통하는 형태로 리테이너에 회전 가능하게 결합된 것을 특징으로 한다.

상기 볼베어링은 리테이너를 폭방향으로 절단한 한 개의 단면에서 볼 때 상하로 이격된 단수열로 구성되고; 상기 단수열로 구성된 볼베어링은 내측표면이 이너롤러와 점접촉하고 바깥표면이 트라이포드 하우징의 그루브와 점접촉하는 것을 특징으로 한다.

상기 볼베어링은 리테이너를 폭방향으로 절단한 한 개의 단면에서 볼 때 리테이너의 내주면을 통해 돌출된 이너볼과 리테이너의 외주면을 통해 돌출된 아우터볼의 복수열로 구성되고; 상기 이너볼은 이너롤러와 점접촉하고 아우터볼은 트라이포드 하우징의 그루브와 점접촉하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 트라이포드타입 등속조인트에 의하면, 스파이더의 트러니언에 결합되면서 트라이포드 하우징의 그루브에 접촉하도록 설치된 롤러조립체가 이너롤러와 볼베어링 및 리테이너로 이루어진 구성으로, 이너롤러와 볼베어링이 서로 점접촉하고, 또한 볼베어링과 트라이포드 하우징의 그루브가 서로 점접촉하는 구조인 바, 이를 통해 마찰력의 감소를 도모할 수 있게 됨으로써 동력전달 손실을 크게 줄일 수 있으며, 더 나아가 축력 감소를 통해 진동 및 소음을 크게 개선할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명 실시예에 따른 롤러조립체는 종래에 사용하던 니들베어링이 없는 구성으로, 이를 통해 구성을 단순화를 통해 부품수 감축과 중량감소 및 원가절감을 도모할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래의 트라이포드타입 등속조인트의 사시도,
도 2는 도 1의 정면도,
도 3은 본 발명에 따른 롤러조립체를 구비한 트라이포드타입 등속조인트의 정면도,
도 4는 본 발명에 따른 롤러조립체의 사시도,
도 5는 본 발명 다른 실시예의 롤러조립체를 구비한 트라이포드타입 등속조인트의 정면도이다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 차량용 트라이포드타입 등속조인트에 대해 살펴보기로 한다.

본 발명에 따른 차량용 트라이포드타입 등속조인트는 도 3 내지 도 4에 도시된 바와 같이 내주면에 그루브(11)가 형성된 트라이포드 하우징(10), 상기 트라이포드 하우징(10)내에 구비되고 그루브(11)마다 1개씩 삽입되게 위치하는 트러니언(21)이 반경 방향으로 돌출 형성된 스파이더(20), 상기 트러니언(21)에 결합되면서 트라이포드 하우징(10)의 그루브(11)에 접촉하도록 설치된 롤러조립체(30)를 포함한다.

상기 트라이포드 하우징(10)의 그루브(11)와 스파이더(20)의 트러니언(21) 및 롤러조립체(30)는 동일 개수로 형성된다.

본 발명의 실시예에 따른 롤러조립체(30)는 트러니언(21)의 외주면에 결합된 이너롤러(31), 상기 이너롤러(31)와 트라이포드 하우징(10)의 그루브(11)사이에 위치하면서 이너롤러(31)와 그루브(11)에 각각 점접촉하도록 설치된 다수개의 볼베어링(32), 및 상기 볼베어링(32)을 회전 가능하게 지지하는 리테이너(33)를 포함한다.

여기서, 상기 이너롤러(31)는 링형상으로 형성된 것이고, 상기 볼베어링(32)은 구형상으로 형성된 것이다.

따라서, 본 발명에 따른 실시예는 이너롤러(31)와 볼베어링(32)이 서로 점접촉하고, 또한 볼베어링(32)과 트라이포드 하우징(10)의 그루브(11)가 서로 점접촉하는 구조인 바, 이를 통해 마찰력의 감소를 도모할 수 있게 됨으로써 동력전달 손실을 크게 줄일 수 있으며, 더 나아가 축력 감소를 통해 진동 및 소음을 크게 개선할 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명 실시예에 따른 롤러조립체(30)는 종래에 사용하던 니들베어링이 없는 구성으로, 이를 통해 구성을 단순화를 통해 부품수 감축과 중량감소 및 원가절감을 도모할 수 있는 장점도 있다.

본 발명에 따른 리테이너(33)는 소정의 단면두께(t) 및 폭(D)을 구비한 링형상으로 형성되고, 상기 볼베어링(32)은 리테이너(33)를 관통하는 형태로 리테이너(32)에 회전 가능하게 결합된 구조를 갖는다.

본 발명의 일 실시예에 따라 상기 볼베어링(32)은 도 3 내지 도 4에 도시된 바와 같이 리테이너(33)를 폭방향으로 절단한 한 개의 단면에서 볼 때 상하로 이격된 단수열로 구성될 수 있고, 볼베어링(32)이 단수열로 구성된 경우 볼베어링(32)의 내측표면은 이너롤러(31)와 점접촉하고 바깥표면은 트라이포드 하우징(10)의 그루브(11)와 점접촉하는 구성을 갖는다.

그리고, 도 5에 도시된 다른 실시예의 볼베어링(32)은 리테이너(33)를 폭방향으로 절단한 한 개의 단면에서 볼 때 리테이너(33)의 내주면을 통해 돌출된 이너볼(32a)과 리테이너(33)의 외주면을 통해 돌출된 아우터볼(32b)의 복수열로 구성될 수 있고, 볼베어링(32)이 이너볼(32a)과 아우터볼(32b)의 복수열로 구성된 경우 이너볼(32a)은 이너롤러(31)와 점접촉하고 아우터볼(32b)은 트라이포드 하우징(10)의 그루브(11)와 점접촉하는 구성을 갖는다.

볼베어링(32)이 도 3 내지 도 4와 같이 단수열로 구성된 경우는 도 5와 같이 복수열로 구성된 것보다 부품수 감축과 중량 및 원가를 절감할 수 있는 장점이 있고, 볼베어링(32)이 도 5와 복수열로 구성된 경우는 도 3 내지 도 4와 같이 단수열로 구성된 것보다 동력전달시 마찰력의 감소를 한층 더 향상시킬 수 있는 장점이 있다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 실시예는, 스파이더(20)의 트러니언(21)에 결합되면서 트라이포드 하우징(10)의 그루브(11)에 접촉하도록 설치된 롤러조립체(30)가 이너롤러(31)와 볼베어링(32) 및 리테이너(33)로 이루어진 구성으로, 이너롤러(31)와 볼베어링(32)이 서로 점접촉하고, 또한 볼베어링(32)과 트라이포드 하우징(10)의 그루브(11)가 서로 점접촉하는 구조인 바, 이를 통해 마찰력의 감소를 도모할 수 있게 됨으로써 동력전달 손실을 크게 줄일 수 있으며, 더 나아가 축력 감소를 통해 진동 및 소음을 크게 개선할 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명 실시예에 따른 롤러조립체(30)는 종래에 사용하던 니들베어링이 없는 구성으로, 이를 통해 구성을 단순화를 통해 부품수 감축과 중량감소 및 원가절감을 도모할 수 있는 장점도 있다.

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 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.

10 - 트라이포드 하우징 11 - 그루브
20 - 스파이더 21 - 트러니언
30 - 롤러러조립체 31 - 이너롤러
32 - 볼베어링 33 - 리테이너

Claims (5)

1. 스파이더의 트러니언에 결합되면서 트라이포드 하우징의 그루브에 접촉하도록 설치된 롤러조립체를 포함하는 차량용 트라이포드타입 등속조인트에 있어서,
   상기 롤러조립체는 트러니언의 외주면에 결합된 이너롤러;
   상기 이너롤러와 트라이포드 하우징의 그루브사이에 위치하면서 이너롤러와 그루브에 각각 점접촉하도록 설치된 다수개의 볼베어링; 및
   상기 볼베어링을 회전 가능하게 지지하는 리테이너를 포함하고;
   상기 볼베어링은 리테이너를 폭방향으로 절단한 한 개의 단면에서 볼 때 리테이너의 내주면을 통해 돌출된 이너볼과 리테이너의 외주면을 통해 돌출된 아우터볼의 복수열로 구성되고;
   상기 이너볼은 이너롤러와 점접촉하고 아우터볼은 트라이포드 하우징의 그루브와 점접촉하는 것을 특징으로 하는 차량용 트라이포드타입 등속조인트.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 이너롤러는 링형상이고;
   상기 볼베어링은 구형상인 것을 특징으로 하는 차량용 트라이포드타입 등속조인트.
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 리테이너는 소정의 단면두께 및 폭을 구비한 링형상으로 형성되고;
   상기 볼베어링은 리테이너를 관통하는 형태로 리테이너에 회전 가능하게 결합된 것을 특징으로 하는 차량용 트라이포드타입 등속조인트.
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