KR102169726B1

KR102169726B1 - 볼 스플라인을 이용한 가변형 샤프트를 가지는 등속조인트 조립체

Info

Publication number: KR102169726B1
Application number: KR1020190118515A
Authority: KR
Inventors: 박정률
Original assignee: 서한산업(주); 한국프랜지공업 주식회사
Priority date: 2019-09-26
Filing date: 2019-09-26
Publication date: 2020-10-23

Abstract

본 발명은 볼 스플라인을 이용한 가변형 샤프트를 가지는 등속조인트 조립체에 관한 것으로, 더 상세하게는 차량 거동에 따른 변위를 흡수하여 토크의 흐름을 보다 유연하게 하면서 부품수를 줄여 제품의 크기와 중량의 증대는 방지하고, 조립 공정의 단순화로 원가는 절감할 수 있도록 발명된 것이다.
본 발명에 따른 구성은 엔진측의 회전동력을 전달받아서 회전되며 내부에 트랙홈으로서 사용되는 그루브가 형성되어 있는 외륜, 상기 외륜의 내부에 설치되며 트랙홈으로 사용되는 그루브가 형성되고, 중공형의 익스텐션부가 일체로 마련되어 있는 내륜, 상기 외륜의 회전동력을 상기 내륜에 전달하기 위한 다수개의 볼들, 상기 볼을 지지하기 위한 케이지가 포함되는 등속 조인트와; 상기 익스텐션부의 내부로 끼워져 회전력을 휠에 전달하는 동력전달축;으로 구성되는 드라이브 샤프트에 있어서,
상기 동력전달축의 끝단부에 익스텐션부에 중첩되는 위치로 중심축과 평행하게 원주면을 따라 반원형의 외측볼트랙들을 일정간격 형성하며, 상기 익스텐션부의 내경부에는 중심축과 평행하게 내경을 따라 반원형의 내측볼트랙들을 상기 외측볼트랙과 대응되는 위치로 성형하고, 상기 외측볼트랙과 상기 내측볼트랙 사이에 축방향을 따라 일렬로 배치되는 다수개의 볼들과, 상기 동력전달축의 외주면과 상기 익스텐션부의 내주면 사이에서 축방향으로 이동 가능하도록 튜브 형상으로 상기 볼들을 홀에 가두는 스플라인 케이지를 더 포함하고, 상기 익스텐션부의 내경부 양쪽에는 스플라인 케이지가 이동될 수 있는 범위를 제한하는 멈춤링이 각각 장착되도록 제1써클립과 제2써클립이 마련되는 것을 특징으로 한다.

Description

볼 스플라인을 이용한 가변형 샤프트를 가지는 등속조인트 조립체{Constant velocity joint assembly with variable shaft using ball spline}

본 발명은 길이 가변형 샤프트와 고정형 등속조인트로 구성된 드라이브 샤프트에 관한 것으로, 더 상세하게는 차량 거동에 따른 변위를 흡수하는 샤프트와 등속 조인트의 조립체 구성에 의해 제품의 크기와 중량을 감소시키며, 조립 공정의 단순화로 원가를 절감할 수 있도록 발명된 것이다.

일반적으로 차량용 드라이브 샤프트는 엔진과 결합된 트랜스미션과 휠을 연결하는 장치로써 엔진에서 생성된 회전력을 휠로 전달하는 기능을 한다.

차체에 트랜스미션은 위치가 고정된 반면 양측의 휠들은 독립적으로 거동하여야 하기 때문에 휠을 향해 2개의 드라이브샤프트가 장착되고, 구동축과 피동축 사이에서 회전각 속도의 변화 없이 동력을 균등 하게 전달할 수 있는 등속조인트들이 결합되어 있다.

도 1은 종래 제안된 볼 스플라인 샤프트를 이용한 차량용 드라이브 샤프트의 구성을 예시하고 있다.

도면에서와 같이 드라이브 샤프트는 양쪽 끝단에 등속 조인트가 조립되고 샤프트로 연결되어 차량의 다양한 조건과 환경하에서도 동력을 원활하게 전달하는 기능을 갖는 부품이다.

상기 등속조인트는 구동축과 피동축의 교차각이 큰 경우에도 등속으로 원활하게 동력을 전달할 수 있기 때문에 독립 현가 방식의 구동축에 주로 사용되는데, 변속기측(인보드측)은 트라이포드식 등속조인트나 슬라이드식 볼타입 등속조인트 등이 주로 사용되고, 휠측(아웃보드측)은 고정식 볼타입 등속조인트가 주로 사용된다.

슬라이드식 볼타입 등속조인트의 일종인 크로스 그루브 조인트(CGJ : Cross Groove Joint)는, FF(Front engine Front wheel drive) 타입의 전륜 구동차량의 구동축인 경우에는 변속기측에만 적용되지만, FR(Front engine Rear wheel drive) 타입의 후륜 구동차량의 구동축인 경우에는 변속기측과 휠측 양쪽 모두에 적용된다.

도 2a 및 도 2b는 일반적으로 알려진 슬라이드식 볼타입(CGV) 등속조인트의 구성을 보이고 있다.

즉, 엔진측의 회전동력을 전달받아서 회전되며 내부에 트랙홈으로서 사용되는 그루브(11)가 형성되어 있는 외륜(10)과, 상기 외륜(10)의 내부에 설치되며 트랙홈으로 사용되는 그루브(21)가 형성되어 있는 내륜(20)과, 상기 외륜(10)의 회전동력을 상기 내륜(20)에 전달하기 위한 다수개의 볼(30)들과, 상기 볼(30)을 지지하기 위한 케이지(40)를 포함하여 이루어진다.

상기 내륜(20)은 그루브(21)들 사이에 구형상의 돌출곡면부(22)를 가지고 있다.

볼(30)은 일반적으로 6개 또는 8개가 사용된다.

상기 케이지(40)는 구형상과 직선부를 갖는 외구면과 구형상을 갖는 내구면을 가지고 있다.

이러한 구성에 의한 일반적인 자동차용 등속 조인트의 작용은 다음과 같다.

엔진(도시되지 않음)으로부터 출력된 회전동력이 트랜스미션(도시되지 않음)을 거쳐 외륜(10)으로 전달되면 볼(30)을 통하여 내륜(20)으로 회전동력이 전달됨으로써 바퀴(도시되지 않음)를 회전시키게 된다.

볼(30)들은 상기 케이지(40)의 연삭면에 의해 구속되며, 또한 상기 볼(30)은 외륜(10)의 트랙홈과 내륜(20)의 트랙홈의 사이에 구속되어 회전 방향의 토크를 전달하는 역할을 한다.

이 경우에 케이지(40)의 내구면은 내륜(20)의 외구면을 구속하고, 케이지(40)의 연삭면은 볼(30)을 구속하여 축방향 슬라이딩과 절각 운동이 일어나도록 한다.

절각이 일어날 경우에 케이지(40)와 볼(30)들은 작동각의 이등분면 선상에 위치하여 등속이 이루어지도록 한다.

따라서, 볼(30)이 외륜(10)의 트랙홈 내를 슬라이딩 이동하면서 차량의 변위에 따라 절각이 된다.

한편, 종래의 볼 스플라인 샤프트를 이용한 드라이브 샤프트에는 도 1에서와 같이 차량의 진동이나 충격에 대해 길이방향 변위를 흡수할 수 있도록 샤프트를 속이 빈 중공부와, 중공부의 내부로 끼워지는 중실형으로 분리하고, 그 사이 공간에 볼 스플라인(2)을 설치하여 길이 가변형 구조를 가지고 있다.

따라서, 이러한 구조적인 원인으로 인하여 샤프트의 외경이 매우 커지고, 제품의 전체 크기와 중량을 증가시키게 된다.

또, 외경이 커지게 되면서 드라이브 샤프트의 주위에 배치되는 엔진, 변속기, 휠 및 서스펜션 등과 같은 주변 부품들과의 간섭이 발생되어 차량의 레이아웃에도 제약을 주게 될 뿐만 아니라, 부품의 소형화과 경량화 추세에도 어긋나게 되는 등의 문제점이 있었다.

대한민국 등록특허 제10-1345903호(등록일자 2013년12월20일) 대한민국 등록특허 제10-1788768호(등록일자 2017년10월16일) 대한민국 등록특허 제10-1541807호(등록일자 2015년07월29일)

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 상세하게는 외경이 커지거나 중량 증대 없이 차량 거동에 따른 변위를 흡수할 수 있도록 한 볼 스플라인을 이용한 가변형 샤프트를 가지는 등속조인트 조립체를 제공하는데 목적이 있다.

또한, 본 발명은 부품수가 적고 조립 공정이 단순하여 코스트를 낮추어 경제적인 이익을 줄 수 있는 볼 스플라인을 이용한 가변형 샤프트를 가지는 등속조인트 조립체를 제공하는데 목적이 있다.

또한, 본 발명은 차량의 레이 아웃에 제약을 주지 않고 제품의 소형화와 경량화를 만족시킬 수 있는 볼 스플라인을 이용한 가변형 샤프트를 가지는 등속조인트 조립체를 제공하는데 목적이 있다.

상기와 같은 본 발명의 목적은, 엔진측의 회전동력을 전달받아서 회전되며 내부에 트랙홈으로서 사용되는 그루브가 형성되어 있는 외륜, 상기 외륜의 내부에 설치되며 트랙홈으로 사용되는 그루브가 형성되고, 중공형의 익스텐션부가 일체로 마련되어 있는 내륜, 상기 외륜의 회전동력을 상기 내륜에 전달하기 위한 다수개의 볼들, 상기 볼을 지지하기 위한 케이지가 포함되는 등속 조인트와;

상기 익스텐션부의 내부로 끼워져 회전력을 휠에 전달하는 동력전달축;으로 구성되는 드라이브 샤프트에 있어서,

상기 동력전달축의 끝단부에 익스텐션부에 중첩되는 위치로 중심축과 평행하게 원주면을 따라 반원형의 외측볼트랙들을 일정간격 형성하며,

상기 익스텐션부의 내경부에는 중심축과 평행하게 내경을 따라 반원형의 내측볼트랙들을 상기 외측볼트랙과 대응되는 위치로 성형하고,

상기 외측볼트랙과 상기 내측볼트랙 사이에 축방향을 따라 일렬로 배치되는 다수개의 볼들과,

상기 동력전달축의 외주면과 상기 익스텐션부의 내주면 사이에서 축방향으로 이동 가능하도록 튜브 형상으로 상기 볼들을 홀에 가두는 스플라인 케이지를 더 포함하고,

상기 익스텐션부의 내경부 양쪽에는 스플라인 케이지가 이동될 수 있는 범위를 제한하는 멈춤링이 각각 장착되도록 제1써클립과 제2써클립이 마련되는 볼 스플라인을 이용한 가변형 샤프트를 가지는 등속조인트 조립체를 제공한다.

또한, 본 발명의 제1써클립과 제2써클립은 익스텐션부에 성형되는 내측볼트랙의 양쪽 끝단부의 외측에 위치되는 것을 특징으로 하는 볼 스플라인을 이용한 가변형 샤프트를 가지는 등속조인트 조립체를 제공한다.

또, 각 볼들을 홀에 가두고 있는 상기 스플라인 케이지의 직경(D)은 각 볼들의 직경(d)의 4 내지 9배 사이의 비율(D = 4d - 9d)이 만족되도록 성형되는 것을 특징으로 하는 볼 스플라인을 이용한 가변형 샤프트를 가지는 등속조인트 조립체를 제공한다.

상기 외측볼트랙의 수는 6-12개 사이로 성형되는 것을 특징으로 하는 볼 스플라인을 이용한 가변형 샤프트를 가지는 등속조인트 조립체를 제공한다.

또한 상기 내측볼트랙의 수는 외측볼트랙의 개수보다 2배수로 성형하여 조립성을 향상시키는 것을 특징으로 하는 볼 스플라인을 이용한 가변형 샤프트를 가지는 등속조인트 조립체를 제공한다.

상기와 같은 본 발명에 따르면, 내륜에 일체형으로 길게 성형된 익스텐션부와 샤프트의 사이에서 차량 거동에 따른 길이 변위를 흡수하기 위한 볼과 스플라인 케이지가 설치된다.

따라서, 샤프트의 외경이 커지거나 중량 증대가 없다.

또한, 부품수가 적고 조립 공정이 단순하여 코스트를 낮추어 경제적인 이익을 줄 수 있을 뿐만 아니라, 차량의 레이 아웃에 제약을 주지 않고 제품의 소형화와 경량화를 만족시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래 차량의 드라이브 샤프트를 도시한 사시도.
도 2a 및 도 2b는 종래 알려진 슬라이드식 볼타입(CGV) 등속조인트의 구성을 보이고 있다.
도 3은 본 발명의 설치상태 개념도.
도 4a는 본 발명의 동력전달축과 스플라인 케이지가 익스텐션부 내측으로 진입된 구조를 보인 조립상태 단면도.
도 4b는 본 발명의 동력전달축과 스플라인 케이지가 익스텐션부로부터 외측으로 인출된 상태를 보인 조립상태 단면도.
도 5는 본 발명의 조립되는 구성을 보인 분해 사시도.
도 6은 도 4a의 A-A선 단면도.
도 7은 볼의 직경과 스플라인 케이지 직경의 상관 관계를 보인 이해도.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다.

그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

또한, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다.

본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소 이외의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다.

이하, 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위하여 본 발명에 따른 실시예들을 첨부 도면을 참조하면서 보다 상세하게 설명하고자 한다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 동력전달축(200)의 단부로 동력전달축(200)가 결합되고, 익스텐션부(125)와 동력전달축(200) 사이로 스플라인 케이지(400)와 볼(300)들이 설치되는 상태를 보인 구성의 이해도면이다.

도 4a는 동력전달축(200)과 볼(300)들을 구속하고 있는 스플라인 케이지(400)가 익스텐션부(125) 내부로 깊숙하게 진입된 상태를 보인 단면도이다.

도 4b는 도 4a의 상태로부터 동력전달축(200)과 볼(300)들을 구속하고 있는 스플라인 케이지(400)가 외측으로 인출되는 상태를 보인 단면도이다.

도 5는 본 발명에 따른 실시예로 동력전달축(200)과 볼(300)들을 가두고 있는 스플라인 케이지(400)와 익스텐션부(125)가 일체로 마련된 내륜(120)의 조립 구조를 보인 분해 사시도이다.

도 6은 도4의 A-A선 단면도로 스플라인 케이지(400)에 지지되는 볼(300)들에 의해 동력전달축(200)과 익스텐션부(125)가 회전력 전달가능하게 결합되는 구조를 보이고 있다.

도 7은 볼(300)의 직경(d)과 스플라인 케이지(400)의 직경(D)과의 비율 관계를 이해도로 도시하고 있다.

본 발명에 의한 차량의 등속조인트는 프로펠러 샤프트의 동력 전달에 사용되며, 차량의 움직임에 따른 길이 방향의 변화를 흡수하는 플런징(plunging) 역할을 한다. 그리고, 고각도(3도 이상), 고속회전(5000rpm) 상태에서 유니버셜 조인트를 대체하여 소음 진동을 예방하고, 원활한 동력 전달 및 등속을 유지한다.

첨부된 도면을 참조하면, 상기 DTF 고정타입 등속조인트는 익스텐션부(125)를 통해 기어 출력축(200)과 결합된 내륜(120)이 볼(130)을 매개로 외륜(110)을 통해 바퀴측으로 토크가 전달되도록 개선하는 것에 의해 동력 전달 경로를 단순하게 하고 토크 흐름을 유연하게 하였다.

즉, 내면에 복수의 그루브(111)가 형성되는 외륜(110)과, 상기 외륜(110) 내부에 수용되며 외면에 복수의 내측 그루브(121) 사이로 돌출곡면부(122)가 형성되는 내륜(120)과, 상기 내륜(120)의 그루브(121)와 상기 외륜(110)의 외측 그루브(111) 사이의 공간에 수용되어 이동하며 상기 외륜(110)과 내륜(120) 사이에서 힘을 전달하는 복수의 볼(130)과, 상기 내륜(120)과 외륜(110) 사이에 배치되며 상기 볼(130)의 이탈을 방지하는 케이지(140)를 포함한다.

한편, 상기 내륜(120)의 외면에는 복수의 그루브(121)들이 돌출곡면부(122) 사이로 일정간격 형성되고, 상기 외륜(110)의 내측에는 복수의 그루브들이 형성되어, 상기 내측의 그루브(121) 및 외측의 그루브들 사이의 공간에 복수의 볼(130)이 수용된다.

상기 내측의 그루브(121)와 외측의 그루브는 다양한 형태로 이루어질 수 있는데, 예를 들어 원호 형상, 타원 형상 및 고딕(gothic) 형상 중에 어느 것이라도 무방하다.

내측의 그루브(121)들 사이에 위치되는 돌출곡면부(122)는 케이지(140)에 조립된 상태의 단면도로 볼 때 둥근 곡선형으로 도시되나, 입체적으로는 구(球)의 일부 형상을 갖게 된다.

도면을 참조하면, 상기 외륜(110)과 내륜(120) 사이에 케이지(140)가 배치되며, 상기 케이지(140)에는 상기 볼(130)이 수용되며 상기 볼(130)의 이탈을 방지하는 윈도우(141)가 웹(142) 사이에 일정간격으로 마련된다.

상기 볼(130)은 상기 내측의 그루브(121)와 외측의 그루브들 사이의 공간에 각각 수용되며, 나아가 상기 케이지(140)의 윈도우(141)에 의해 이탈이 방지되도록 구속된다.

그리고, 상기 외륜(110)의 내부에 상기 내륜(120), 볼(130) 및 케이지(140)가 수용된 상태에서 상기 외륜(110)의 전방과 후방에는 전방 커버(도시없음)와 후방 커버(도시없음)가 마련되며, 전방 커버에는 그리스의 누유를 방지하는 부트(150)가 마련되어야 한다.

한편, DTF(Direct Torque Flew) 고정타입(Fixed Type)의 등속조인트(100)는 내륜(120)에 동력전달축(200)과 결합하기 위한 익스텐션부(125)가 일체로 연장 성형되며, 외경부에는 누유방지용 부트를 끼워 설치하기 위한 홈들이 한 개 또는 복수로 파여지게 된다.

본 발명에서는 내륜(120)에 일체로 연장되는 익스텐션부(125)와 동력전달축(200)이 결합되어 회전력은 전달하면서 길이 방향으로 슬라이드 이동이 가능하도록 하여 차량 거동에 따른 변위를 흡수할 수 있도록 한 것을 구성상의 특징으로 한다.

즉, 상기 동력전달축(200)의 끝단부에 익스텐션부(125)에 대략 중첩되는 위치로 중심축과 평행하게 원주면을 따라 외측볼트랙(126)들을 일정간격 형성하게 된다.

외측볼트랙(126)의 단면은 도 5에서와 같이 후술하는 볼(300)들의 형상에 따라 반원형의 단면 형상으로 일정한 간격과 크기로 반복 성형된다.

또, 상기 익스텐션부(125)의 내경부에는 중심축과 평행하게 내경을 따라 외측볼트랙(126)들을 일정간격 형성하게 된다.

외측볼트랙(126)의 단면도 후술하는 볼(300)들의 형상에 따라 반원형의 단면 형상으로 일정한 간격과 크기로 상기 외측볼트랙(126)과 대응되는 위치로 반복 성형된다.

상기 외측볼트랙(126)과 상기 외측볼트랙(126) 사이에는 축방향을 따라 일렬로 다수개의 볼(300)들이 배치되고, 스플라인 케이지(400)에 의해 볼(300)들이 이탈되지 않도록 위치를 가둔 상태로 회전은 자유롭게 지지하게 된다.

스플라인 케이지(400)는 튜브 형상으로 내경은 상기 동력전달축(200)의 외주경보다 약간 더 큰 직경을 갖으며, 외경은 상기 익스텐션부(125)의 내경보다 약간 작은 직경으로 성형된다.

따라서, 상기 익스텐션부(125)과 동력전달축(200)의 사이에서 축방향으로의 자유로운 이동이 가능하게 되며, 상기 볼(300)들을 회전 자유로운 상태로 가두기 위하여 홀(401)들이 축중심 방향으로 다수개 마련되어 있다.

이와 같이 상기 볼(300)들과 스플라인 케이지(400)가 동력전달축(200)과 익스텐션부(125) 사이에 개재되어 있고, 다수개의 볼(300)들이 외측볼트랙(126)과 외측볼트랙(126)에 각각 걸림상태를 유지하게 되므로, 회전력은 전달하면서 중심축의 길이 방향으로는 동력전달축(200)과 익스텐션부(125)가 서로 슬라이드 가능하도록 하여 차량 거동에 따른 변위를 흡수할 수 있는 것이다.

한편, 상기 익스텐션부(125)의 내경부 양쪽에는 스플라인 케이지(400)가 이동될 수 있는 범위를 제한하도록 제1써클립(127)과 제2써클립(128)이 내부를 향해 오목하게 파여지게 된다.

상기 제1써클립(127)과 제2써클립(128)은 익스텐션부(125)에 성형되는 외측볼트랙(126)의 양쪽 끝단부의 외측에 위치되며, 제1써클립(127)과 제2써클립(128)에는 멈춤링(500)이 각각 장착되어 스플라인 케이지(400)의 이탈을 방지하게 된다.

그리고, 양쪽의 제1써클립(127)과 제2써클립(128)에 각각 설치되는 멈춤링(500)에 스플라인 케이지(400)가 걸려지는 것에 의해 동력전달축(200)이 익스텐션부(125)의 내부에서 슬라이드 이동될 수 있는 범위도 제한하게 된다.

이 멈춤링(500)으로는 C링이 적합하다.

여기서, 각 볼(300)들을 홀(401)에 가두고 있는 상기 스플라인 케이지(400)의 직경(D)-또는 볼(300)들이 원주를 따라 배치되는 직경-은 각 볼(300)들의 직경(d)의 4 내지 9배 사이의 비율(D = 4d ~ 9d)을 만족하는 것이 효과적이며, 이 비율을 벗어나게 되면 제품 불량 또는 오동작 염려가 있다.

또, 상기 외측볼트랙(126)의 수는 6-12개 사이로 성형되는 것이 바람직 하다.

그리고, 이 외측볼트랙(126)의 수는 외측볼트랙(126)의 개수와 1대1로 대응되게 제작하는 것이 일반적이나, 외측볼트랙(126)의 개수를 외측볼트랙(126)에 대하여 2배수로 더 여유있게 사이 간격에 한개씩 더 성형하게 되면, 조립성을 향상시키는데 도움을 줄 수 있다.

이상과 같이 본 발명을 도면에 도시한 실시예를 참고하여 설명하였으나, 이는 발명을 설명하기 위한 것일 뿐이며, 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 발명의 상세한 설명으로부터 다양한 변형 또는 균등한 실시예가 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

따라서 본 발명의 진정한 권리범위는 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 결정되어야 한다.

100 - 등속조인트
110 - 외륜
120 - 내륜
125 - 익스텐션부
126 - 내측볼트랩
130 - 볼
140 -케이지
200 - 동력전달축
210 - 외측볼트랩
300 - 볼
400 - 스플라인 케이지
500 - 멈춤링

Claims

엔진측의 회전동력을 전달받아서 회전되며 내부에 트랙홈으로서 사용되는 그루브가 형성되어 있는 외륜, 상기 외륜의 내부에 설치되며 트랙홈으로 사용되는 그루브가 형성되고, 중공형의 익스텐션부가 일체로 마련되어 있는 내륜, 상기 외륜의 회전동력을 상기 내륜에 전달하기 위한 다수개의 볼들, 상기 볼을 지지하기 위한 케이지가 포함되는 등속 조인트와;
상기 익스텐션부의 내부로 끼워져 회전력을 휠에 전달하는 동력전달축;으로 구성되는 드라이브 샤프트에 있어서,
상기 동력전달축의 끝단부에 익스텐션부에 중첩되는 위치로 중심축과 평행하게 원주면을 따라 반원형의 외측볼트랙들을 일정간격 형성하며,
상기 익스텐션부의 내경부에는 중심축과 평행하게 내경을 따라 반원형의 내측볼트랙들을 상기 외측볼트랙과 대응되는 위치로 성형하고,
상기 외측볼트랙과 상기 내측볼트랙 사이에 축방향을 따라 일렬로 배치되는 다수개의 볼들과,
상기 동력전달축의 외주면과 상기 익스텐션부의 내주면 사이에서 축방향으로 이동 가능하도록 튜브 형상으로 상기 볼들을 홀에 가두는 스플라인 케이지를 더 포함하되,
상기 익스텐션부의 내경부 양쪽에는 스플라인 케이지가 이동될 수 있는 범위를 제한하는 멈춤링이 각각 장착되도록 제1써클립과 제2써클립이 마련되며,
상기 제1써클립과 제2써클립은 익스텐션부에 성형되는 내측볼트랙의 양쪽 끝단부의 외측에 위치되는 것을 특징으로 하는 볼 스플라인을 이용한 가변형 샤프트를 가지는 등속조인트 조립체.
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제1항에 있어서,
상기 각 볼들을 홀에 가두고 있는 상기 스플라인 케이지의 직경(D)은 각 볼들의 직경(d)의 4 내지 9배 사이의 비율(D = 4d ~ 9d)이 만족되도록 성형되는 것을 특징으로 하는 볼 스플라인을 이용한 가변형 샤프트를 가지는 등속조인트 조립체.
제1항에 있어서,
상기 외측볼트랙의 수는 6-12개 사이로 성형되는 것을 특징으로 하는 볼 스플라인을 이용한 가변형 샤프트를 가지는 등속조인트 조립체.
제1항에 있어서,
상기 내측볼트랙의 수는 외측볼트랙의 개수보다 2배수로 성형하여 조립성을 향상시키는 것을 특징으로 하는 볼 스플라인을 이용한 가변형 샤프트를 가지는 등속조인트 조립체.