KR102502088B1

KR102502088B1 - 등속 조인트

Info

Publication number: KR102502088B1
Application number: KR1020217003415A
Authority: KR
Inventors: 슈테판 마우허; 안나 그레멜마이어; 볼프강 힐데브란트; 토마스 베컬링
Original assignee: 게케엔 드리펠린 인터나쇼날 게엠베하
Priority date: 2018-07-05
Filing date: 2018-07-05
Publication date: 2023-02-20
Also published as: KR20210028239A; JP7185003B2; CN112334672A; CN112334672B; US20210270325A1; JP2021529290A; WO2020007475A1; US11815138B2; EP3818276A1

Abstract

본 발명은 등속 조인트에 관한 것으로, 등속 조인트는, 외부 볼 홈(22)을 갖는 조인트 외부 부분(12); 내부 볼 홈(23)을 갖는 조인트 내부 부분(13)으로서, 외부 볼 홈(22) 및 내부 볼 홈(23)은 각각 토크 전달 볼(14)이 안내되는 홈 쌍(22, 23)을 함께 형성하는 것인, 조인트 내부 부분; 토크 전달 볼(14)이 수용되는 원주 둘레에 분포된 케이지 윈도우(18)를 갖는 볼 케이지(15)를 포함하고; 등속 조인트(11)의 모든 각도 위치에서, 외부 볼 홈(22) 상의 외부 접선(T)과 내부 볼 홈(23) 상의 내부 접선(T') 사이의 조오 개방 각도(δ)가 형성되며; 0도의 편향 각도(β= 0°)에서, 조오 개방 각도(δ)는 0도보다 크고(δ> 0°), 편향 각도(β)가 15도 미만(β= ±15°)인 중앙 편향 각도 범위가 획정되며, 중앙 편향 각도 범위(22z) 내의 조오 개방 각도(δ)는 적어도 2도만큼 증가하고 중심 편향 각도 범위 내의 모든 편향 각도(δ)에 대해 12도 미만(δ< 12°)이다.

Description

등속 조인트

본 발명은 외부 볼 트랙이 있는 외부 조인트 부분, 내부 볼 트랙이 있는 내부 조인트 부분, 외부 및 내부 볼 트랙 쌍에서 안내되는 토크 전달 볼, 및 원주방향으로 분포된 윈도우에 볼을 수용하고 볼을 공통 평면에 유지하는 볼 케이지를 포함하는, 토크 전달용 등속 조인트에 관한 것이다. 등속 조인트는 각도 운동 하에서 외부 조인트 부분과 내부 조인트 부분 사이에 토크 전달을 가능하게 한다.

기본적으로, 고정형 조인트와 플런징 조인트의 형태로 등속 조인트 간에 구별이 이루어진다. 고정형 등속 조인트에서, 외부 조인트 부분과 내부 조인트 부분 사이에 실질적으로 각도 운동만이 제공되고, 즉 일반적인 공차 외에, 축방향 운동은 없다. 이와 대조적으로, 등속 플런징 조인트는 외부 조인트 부분과 내부 조인트 부분 사이에 각도 운동 뿐만 아니라 축방향 운동을 허용한다.

고정형 조인트 형태의 등속 조인트는 DE 10 2012 102 678 A1호로부터 공지되어 있다. 등속 조인트의 임의의 각도 위치에서, 개방 각도는 볼에 대한 외부 접선과 내부 접선 사이에 포함된다. 트랙 쌍은, 작은 관절 각도 범위 내에서 적어도 하나의 조인트 관절 각도에 대해, 개방 각도는 0이고, 더 큰 관절 각도 범위 내에서, 외부 조인트 부분의 개방측으로 이동하는 볼의 개방측 개방 각도 및 동일한 조인트 관절 각도로 외부 조인트 부분의 부착측으로 이동하는 볼의 부착측 개방 각도는 0이 아니고 동일한 축방향으로 개방되도록 구성된다.

8개의 토크 전달 볼이 있는 고정형 조인트 형태의 등속 조인트는 EP 0 802 341 A1호로부터 공지되어 있다. 외부 볼 트랙과 내부 볼 트랙으로 각각 구성된 볼 트랙 쌍은 조인트의 개방측으로 개방된다. 일 실시예에서, 볼 트랙은 길이에 걸쳐 균일한 반경을 갖는다. 다른 실시예에서, 볼 트랙은 반경 및 인접한 직선으로 구성되고; 그러한 등속 조인트는 또한 언더컷-없는 조인트(undercut-free joint)(UF joint)로 공지되어 있다.

US 2010 190 558 A1로부터, 고정형 조인트 형태의 등속 조인트가 공지되어 있다. 일 실시예에서, 외부 조인트 부분의 볼 트랙은 상이한 중심과 중간 직선 섹션을 갖는 2개의 원호 섹션을 포함하는 것이 제공된다. 직선 섹션은 2개의 원호 단면에 접선 방향으로 인접한다. 원호 섹션은, 조인트가 관절 연결될 때, 개방측의 방향으로 이동하는 볼의 개방 각도와 조인트 베이스의 방향으로 이동하는 볼의 개방 각도가 반대 축방향으로 개방되도록 구성된다.

US 8 267 802 B2호로부터, 외부 및 내부 볼 트랙의 중심이 구면 중심점으로부터 오프셋되는 고정형 등속 조인트가 공지되어 있다. 피치원 반경(pitch circle radius)(PCR)에 대한 축방향 오프셋(F)의 비율은 0.045 내지 0.065이다. 고정형 등속 조인트는 또한 조인트 중심 평면에서 서로 병합되는 곡선 트랙 부분과 직선 트랙 부분을 갖는 것으로 공지되어 있다. 전체 트랙 길이에 걸쳐 균일하게 만곡된 트랙 부분을 갖는 고정형 등속 조인트도 공지되어 있다.

등속 조인트의 설계와 관련하여, 충족해야 할 다양한, 때로는 모순되는 요건이 있다. 중요한 목표는 동력 손실을 최소화하고 조인트의 효율성을 최대화하기 위해 작동 중에 상호 작용하는 조인트 구성요소의 반력을 최소화하는 것이다. 동시에, 등속 조인트는 작동 중에 발생하는 모든 각도 위치에서 가능한 한 마모 없이 신뢰성 있게 작동해야 한다.

따라서, 본 발명의 기본 목적은 작은 관절 각도에서도 신뢰성 있는 케이지 제어를 가능하게 하고 서로 접촉하는 조인트 부분들 사이에 작은 반력만이 발생하여 마찰 손실이 이에 따라 낮아지는 등속 조인트를 제안하는 것이다.

해결책으로서, 등속 조인트가 제안되는데, 등속 조인트는, 길이방향 축과 외부 볼 트랙을 갖는 외부 조인트 부분으로서, 부착측과 개방측을 갖는 것인, 외부 조인트 부분; 길이방향 축과 내부 볼 트랙을 갖는 내부 조인트 부분으로서, 외부 볼 트랙 및 내부 볼 트랙 각각은 서로 한 쌍의 트랙을 형성하는 것인, 내부 조인트 부분; 각 쌍의 트랙 내에 있는 토크 전달 볼; 외부 조인트 부분과 내부 조인트 부분 사이에 배치되고 토크 전달 볼 중 적어도 하나를 각각 수용하는 원주방향으로 분포된 케이지 윈도우를 포함하는 볼 케이지를 포함하고; 내부 조인트 부분과 외부 조인트 부분의 길이방향 축이 동축으로 정렬될 때, 볼 케이지 내의 볼은 조인트 중심 평면(EM)을 획정하며, 2개의 길이방향 축(L12, L13)은 0도가 아닌 관절 각도(β)에서 조인트 관절 평면(EB)을 획정하고; 조인트 관절 평면(EB)에서 보았을 때, 개방 각도(δ)는, 등속 조인트의 임의의 각도 위치에서, 외부 볼 트랙과 볼 사이의 외부 접점에서 외부 볼 트랙에 적용되는 외부 접선(T)과, 내부 볼 트랙과 볼 사이의 내부 접점에서 내부 볼 트랙에 적용되는 내부 접선(T') 사이에 형성되며; 외부 및 내부 볼 트랙을 따라 이동할 때 볼의 중심은 중심선(A, A')을 각각 획정하고; 트랙 쌍 중 적어도 하나는 조인트 중심 평면(EM) 둘레에서 최대 +/- 15도의 관절 각도(β)(β= 0°±15°)를 갖는 중앙 제1 관절 각도 범위 및 크기가 15도보다 큰 관절 각도(β)(β=±15°)를 갖는 인접한 제2 관절 각도 범위를 포함하고; 0도의 관절 각도(β= 0°)에서, 개방 각도(δ)는 0도보다 크며(δ> 0°), 개방 각도(δ)는 중앙 제1 관절 각도 범위의 적어도 일부 내에서 적어도 2도만큼 증가하고, 중앙 관절 각도 범위 내의 모든 관절 각도(β)에 대한 개방 각도(δ)는 12도 미만(δ< 12°)이다.

이 등속 조인트의 이점은 조인트 중심 평면 둘레에서 최대 15도의 작은 관절 각도에서도 볼 케이지의 신뢰성 있는 케이지 제어가 보장된다는 것이다. 비교적 작은 개방 각도(δ)로 인해, 접촉하는 조인트 부분들 사이에 낮은 반력만이 발생하므로 마찰 손실이 이에 따라 낮다.

등속 조인트가 관절 연결 하에 회전되면, 토크 전달 볼은 볼 트랙을 따라 이동한다. 이에 의해, 조인트 관절 평면에서 보았을 때, 외부 조인트 부분의 개방측으로 이동하는 볼은 외부 조인트 부분의 개방측 트랙 섹션으로 그리고 내부 조인트 부분의 부착측 트랙 섹션으로 안내된다. 조인트 관절 평면에서 보았을 때, 외부 조인트 부분의 부착측을 향해 이동하는 볼은, 외부 조인트 부분의 부착측 트랙 섹션으로 그리고 내부 조인트 부분의 개방측 트랙 섹션으로 안내된다.

개방 각도는 외부 및 내부 볼 트랙에서 안내되는 볼과의 접촉 영역에서 외부 볼 트랙에 대한 외부 접선과 내부 볼 트랙에 대한 내부 접선 사이에서 획정된다. 개방 각도는, 볼이 수용되는 조인트 관절 평면에 놓인 한 쌍의 트랙에 대해 각각 외부 및 내부 조인트 부분의 길이방향 축에 의해 걸쳐 있는 조인트 관절 평면을 지칭한다. 볼과 볼 트랙 사이의 접촉 영역은, 예를 들어 단면 반경이 볼의 반경에 대응하는 원형 트랙 단면의 경우에 조인트 관절 평면에 직접 위치될 수 있거나, 예를 들어, 볼 트랙의 단면이 원형 형상에서 벗어난 경우에 볼과 볼 트랙 사이의 볼 접촉 라인에 의해 걸쳐 있는 조인트 관절 평면에 평행하게 오프셋된 평면에 있을 수 있다. 후자의 경우, 각각의 볼 트랙에 적용된 접선의 투영은 개방 각도를 포함하는 조인트 관절 평면에서 고려된다.

적어도 하나의 볼 트랙은, 조인트가 정렬될 때(β= 0°), 개방 각도(δ)가 0도보다 크며(δ> 0°), 특히 1도보다 크도록(δ> 1°) 설계된다. 바람직하게는, 개방 각도(δ)는, 조인트가 정렬될 때(β= 0°), 8도 미만(δ< 8°), 특히 6도 미만(δ< 6°)이다. 조인트가 정렬된 상태에서 비교적 작은 개방 각도로 인해, 볼 트랙과 볼 트랙을 따른 볼 사이에 유효한 축방향 힘이 낮다.

조인트, 각각 조인트 중심 평면의 정렬된 위치에서 시작하여, 개방 각도는 각도가 증가함에 따라 실질적으로 증가한다. 이와 관련하여, 적어도 한 쌍의 트랙은 개방 각도(δ)가 바람직하게는 적어도 2도만큼 제1 관절 각도 범위 내에서 증가하도록 구성된다. 적어도 한 쌍의 트랙은 중앙 관절 각도 범위에 인접한 제2 관절 각도 범위를 갖는다. 제2 관절 각도 범위는 그 절대값에 대해 15°보다 큰, 즉 -15°보다 작거나 또는 +15°보다 큰(β= 0°± 15°) 관절 각도(β)를 포함한다. 특히, 제2 관절 각도 범위 내에서 적어도 하나의 개방 각도(δ)는 중앙 관절 각도 범위의 최대 개방 각도보다 큰 것이 제공된다.

등속 조인트의 트랙 쌍 중 적어도 하나는, 조인트가 정렬될 때, 개방 각도가 0도보다 크고 개방 각도가 중앙 관절 각도 범위 내에서 적어도 2°만큼 증가하는 본 발명에 따른 형상을 갖는다. 이와 함께, 2개 이상의 트랙 쌍이 또한 특정 설계를 갖는다는 것이 포함되고, 볼 및/또는 볼 트랙 쌍의 개수는 바람직하게는 짝수이고, 각각 특정 설계를 갖는 2개의 쌍의 트랙은 서로 정반대에 배치된다. 따라서, - 본 개시내용의 맥락에서, 적어도 한 쌍의 트랙, 한 쌍의 트랙 및/또는 트랙 쌍으로 지칭되는 한 - 설명된 각각의 특징은 또한 하나, 여러 또는 모든 쌍의 트랙을 지칭할 수 있다는 것이 이해된다.

적어도 하나의 볼 트랙은, 적어도 중앙 관절 각도 범위에서, 개방측 볼 트랙 섹션 및 부착측 볼 트랙 섹션의 개방 각도가 동일한 축방향을 향하도록 구성된다. 동일한 축방향을 향하는 개방 각도라 함은, 조인트 관절 평면에서 부착측을 향해 이동하는 볼에 외부 및 내부 볼 트랙으로부터 작용하는 결과적인 힘이, 개방측을 향해 이동하는 볼에 작용하는 결과적인 축방향 힘 성분과 동일한 축방향을 향하는 축방향 힘 성분을 갖는다는 것을 의미한다. 이 구성은 볼 케이지가 각도 이등분 평면에 대해 적어도 대략적으로 제어되는 것을 보장한다. 존재한다면, 트랙의 다른 쌍은 또한, 바람직하게는 본 발명에 따른 트랙 쌍의 마우스 개구와 동일한 축방향을 향하는 마우스 개구를 포함한다. 바람직하게는, 모든 쌍의 트랙은, 조인트 관절 평면에서 각각 보았을 때 조인트가 관절 연결된 경우 모든 볼의 개방 각도(δ)가 동일한 축방향으로 개방되도록 설계된다. 이는 중앙 관절 각도 범위에 인접한 제2 관절 각도 범위에도 적용될 수 있다. 더욱이, 모든 외부 볼 트랙이 동일하게 설계되고 모든 내부 볼 트랙이 동일하게 설계되는 것이 편리한 제조 프로세스를 위해 바람직하다.

트랙 쌍 및/또는 토크 전달 볼의 개수는 등속 조인트의 특정 요구 사항에 따라 필요에 따라 선택될 수 있다. 자동차의 동력 전달 장치에서는, 6개 또는 8개의 볼이 있는 등속 조인트가 일반적으로 사용되지만, 홀수를 비롯한 임의의 다른 개수도 고려될 수 있다. 8쌍의 트랙과 8개의 볼을 갖는 예시적인 조인트에서, 개방 각도(δ)는 바람직하게는 중앙 관절 각도 범위에서 6도 이하(δ ≤ 6°)이고 따라서 제2 관절 각도 범위에서 6도보다 크다(δ> 6°). 6쌍의 트랙과 6개의 볼을 갖는 예시적인 조인트에서, 개방 각도(δ)는 바람직하게는 중앙 관절 각도 범위에서 12도 이하(δ≤ 12°)이고 따라서 제2 관절 각도 범위에서 12도보다 크다(δ> 12°). 중앙 관절 각도 범위 내에서 개방 각도(δ)의 증가는 특히 6-볼 조인트에 대해 적어도 4도(예를 들어, δ15 - δ0 > 4°)일 수 있다.

바람직한 구성에 따르면, 볼 케이지는 외부 조인트 부분의 내부면에 대해 볼 케이지를 안내하기 위한 구형 외부면, 및 내부 조인트 부분의 외부면에 대해 볼 케이지를 안내하기 위한 구형 내부면을 갖는다. 축방향 오프셋은 구형 외부면의 중심과 구형 내부면의 중심 사이에 제공될 수 있다. 이 조치에 의해, 등속 조인트가 관절 연결될 때, 양호한 케이지 제어가 달성된다. 그러나, 구형 내부면과 외부면의 중심이 하나의 평면에 놓이는 것도 가능하다. 바람직하게는, 볼 케이지의 구형 외부면과 외부 조인트 부분의 구형 내부면 사이 및/또는 볼 케이지의 구형 내부면과 내부 조인트 부분의 구형 외부면 사이에 반경방향 간극이 제공된다.

볼의 중심은, 조인트 관절 평면에서 보았을 때, 외부 및 내부 볼 트랙을 따라 이동하는 경우 중심선(A, A')을 획정한다. 바람직한 사양에 따르면, 길이에 걸쳐 중심선(A, A')은 상이한 곡률을 갖는 적어도 2개의 트랙 섹션을 포함한다. 상이한 곡률을 갖는 적어도 2개의 트랙 섹션은 중앙 섹션 내에 및/또는 개방측 섹션 내에 및/또는 외부 및 내부 볼 트랙의 부착측 섹션 내에 위치될 수 있다. 또한, 중심선(A, A')은 외부 조인트 부재의 부착측 트랙 섹션 및 개방측 트랙 섹션 중 적어도 하나 내에 상이한 곡률의 적어도 2개의 서브 섹션을 포함하는 것도 가능하다.

바람직하게는, 중심선(A, A')은 제1 관절 각도 범위 내에서 적어도 하나의 곡률 변화를 갖는다. 곡률 변화라 함은, 이 맥락에서, 수학적 의미에서 중심선의 임의의 구배 변화, 예를 들어 반경이 더 큰 원호로부터 반경이 더 작은 원호로 또는 직선으로의 변화를 의미한다. 중심선은 또한 고차 곡선일 수 있다고 이해되며, 이 경우 곡률 변화는 고차 곡선을 따른 구배의 변화를 의미하는 것으로 여기서도 이해될 것이다.

가능한 실시예에 따르면, 외부 볼 트랙은, 중앙 관절 각도 범위의 외부 중심선(A)이 외부 중앙 섹션 중심(Mz) 둘레의 외부 원호에 의해 형성되도록 구성되고, 외부 중앙 섹션 중심(Mz)은 조인트 중심(M)에 대해 제1 축방향으로 축방향 오프셋을 가지며, 내부 볼 트랙은, 중앙 관절 각도 범위의 내부 중심선(A')이 내부 중앙 섹션 중심(Mz) 둘레의 내부 원호에 의해 형성되도록 구성되고, 내부 중앙 섹션 중심(Mz')은 조인트 중심(M)에 대해 제2 축방향으로 축방향 오프셋을 갖는다.

외부 조인트 부분의 부착측 트랙 섹션에서, 특히 중심선(A)이 기준 반경(Rr)에 의해 획정된 원호 섹션(Cr) 외부에서 반경방향으로 연장되도록 외부 볼 트랙이 구성될 수 있다. 기준 반경(Rr)은 기준 반경 중심(Mr)으로부터 조인트 중심 평면(EM)과 중심선(A)의 중심 평면 교차점까지 연장되는 것으로 정의될 수 있으며, 기준 반경 중심(Mr)은 외부 조인트 부분의 개방측을 향해 조인트 중심 평면(EM)에 대해 오프셋된다. 바람직하게는, 기준 반경(Rr)은 부착측 트랙 섹션의 곡률보다 작다.

내부 조인트 부분의 개방측 상의 중앙 섹션에 인접하는 트랙 섹션은 부착측 외부 조인트 부분의 트랙 섹션에 대응하도록 구성된다. 이는, 내부 조인트 부분의 개방측 트랙 섹션이, 이 트랙 섹션의 연관된 중앙 트랙이 이등분 평면에 관하여 외부 조인트 부분의 부착측 트랙 섹션의 중앙 트랙에 대해 경면 대칭이 되도록 구성됨을 의미한다. 이는 트랙 쌍 각각에 적용된다.

등속 조인트가 장착된 상태에서, 조인트 챔버를 밀봉하기 위해 부트가 제공될 수 있다. 부트는 예인장 상태로 장착될 수 있다.

본 개시내용의 맥락에서, 트랙 각도(β/2)는 토크 전달 볼 중 하나의 볼 중심에 대한 조인트 중심(M) 둘레의 반경이 조인트 중심 평면(EM)과 둘러싸는 각도인 것으로 이해된다. 이 맥락에서, 조인트의 임의의 각도 위치에서 트랙 각도(β/2)는 일반적으로 조인트 관절 각도(β)의 절반이고, 즉 예를 들어 최대 15°의 트랙 각도(β)는 30°의 조인트 관절 각도에 대응한다.

외부 조인트 부분의 구형 내부면 및/또는 내부 조인트 부분의 구형 외부면에 대한 볼 케이지의 안내로 인해, 등속 조인트는, 외부 조인트 부분과 내부 조인트 부분 사이의 축방향 간극의 한계 내에서의 변위 이동만 허용하는 고정형 조인트 형태로 구성된다.

바람직한 실시예는 도면을 참조하여 아래에서 설명된다. 여기에서:
도 1a는 길이방향 단면에서 정렬된 위치에 있는 제1 실시예의 본 발명에 따른 등속 조인트를 도시하고;
도 1b는 5°의 관절 각도에서 도 1a의 조인트를 도시하며;
도 1c는 10°의 관절 각도에서 도 1a의 조인트를 도시하고;
도 1d는 15°의 관절 각도에서 도 1a의 조인트를 도시하며;
도 1e는 길이방향 단면에서 도 1a의 외부 조인트 부분을 도시하고;
도 2는 길이방향 단면에서 수정된 제2 실시예의 본 발명에 따른 등속 조인트의 외부 조인트 부분을 도시한다.

도 1a 내지 도 1e 및 도 2는 공통 특징과 관련하여 아래에서 함께 처음에 설명된다. 본 발명에 따른 등속 유니버설 조인트(11)가 도시되어 있다. 등속 조인트(11)는 외부 조인트 부분(12), 내부 조인트 부분(13), 토크 전달 볼(14), 및 볼 케이지(15)를 포함한다. 볼 케이지(15)는 외부 조인트 부분(12)에서 안내되는 구형 외부면(16) 및 내부 조인트 부분(13)에서 안내되는 구형 내부면(17)을 갖는다. 볼(14)은 조인트 중심 평면(EM)에서 볼 케이지(15)의 원주방향으로 분포된 케이지 윈도우(18) 내에 유지된다. 길이방향 축(L12)은 외부 조인트 부분(12)에 표시되고 길이방향 축(L13)은 내부 조인트 부분(13)에 표시된다. 길이방향 축(L12, L13)과 조인트 중심 평면(EM)의 교차점은 조인트 중심(M)을 형성한다.

볼 케이지(15)의 구형 내부면(17)과 내부 조인트 부분(13)의 구형 외부면 사이, 및 볼 케이지(15)의 구형 외부면(16)과 외부 조인트 부분(12)의 구형 내부면 사이에 간극이 각각 제공된다.

외부 조인트 부분(12)은 연결 저널(24)이 연결되는 베이스(19), 및 개구(20)를 갖는다. 내부 조인트 부분(13)은, 구동 샤프트(25)의 저널이 회전 고정 방식으로 삽입되어 토크를 절단하는 개구를 갖는다. 베이스(19)의 위치는 이하 "부착측을 향한" 축방향을 나타내고, 개구(20)의 위치는 이하 "개방측을 향한" 축방향을 나타낸다. 이들 용어는 또한 내부 조인트 부분(13)을 참조하여 사용되며, 내부 조인트 부분(13)에 대한 샤프트(25)의 실제 연결은 고려되지 않는다. 예를 들어, 디스크 조인트의 경우와 같이, 베이스 대신에 외부 조인트 부분이 부착측으로 개방되도록 설계될 수도 있음을 이해해야 한다.

외부 조인트 부분(12)에는 등속 조인트(11)의 외부 볼 트랙(22)이 형성되고 내부 조인트 부분(13)에는 내부 볼 트랙(23)이 형성된다. 외부 볼 트랙(22)과 내부 볼 트랙(23)은 각각 서로 대향하여 위치되며, 각각 토크 전달 볼(14)이 안내되는 한 쌍의 트랙을 서로 공동으로 형성한다. 대향하는 외부 및 내부 볼 트랙(22, 23)은 각각의 길이방향 축(L12, L13) 둘레의 반경방향 평면에 놓일 수 있다. 반경방향 평면은 서로 동일한 각도 거리를 갖는다. 그러나, 원주방향으로 서로 인접한 2개의 쌍의 트랙이 길이방향 축(L12, L13)에 평행한 평행 평면에서 연장되는 것도 생각할 수 있다. 이 구성은 "트윈-볼" 조인트로도 공지되어 있다. 조인트가 관절 연결될 때, 즉 외부 조인트 부분(12)에 대한 내부 조인트 부분(13)의 각도 운동시에, 볼(14)은 조인트 중심 평면(EM)으로부터 적어도 대략적으로 외부 조인트 부분(12)의 길이방향 축(L12)과 내부 조인트 부분(13)의 길이방향 축(L13) 사이의 각도 이등분 평면으로 안내된다. 적어도 대략적으로 라고 함은, 볼(14)의 볼 중심에 의해 획정된 평면이 각도 이등분 평면 둘레에서 ±10%의 각도 범위 내에 있고, 특히 그에 대응할 수 있음을 의미한다.

내부 볼 트랙의 형상에 적어도 대체로 대응하는 외부 볼 트랙(22)의 형상은 특히 도 1e에서 볼 수 있다. 볼(14)은 외부 조인트 부분(12)에서 외부 볼 트랙(22)과 접촉하고 내부 조인트 부분(13)에서 내부 볼 트랙(23)과 접촉한다. 볼(14)은, 길이방향 단면에서, 외부 볼 트랙(22)과의 접촉 영역에서 외부 접촉 라인(K) 및 내부 볼 트랙(23)과의 접촉 영역에서 내부 접촉 라인(K')을 형성한다. 볼(14)은 볼 트랙(22, 23)의 트랙 베이스에서 접촉하는 것으로 도시되어 있지만, 반드시 필수적일 필요는 없다. 따라서, 외부 및 내부 접촉 라인(K, K')은, 도시된 바와 같이, 트랙 베이스에, 즉 길이방향 축(L12, L13)을 포함하는 반경방향 평면에 또는 길이방향 축에 평행한 평면에 위치될 수 있다. 외부 및 내부 볼 트랙(22, 23)을 따라 이동할 때, 볼(14)의 중심은 각각 중심선(A, A')을 획정한다. 중심선(A, A')은 각각의 접촉 라인(K, K')에 평행하게 연장된다. 볼 트랙(22, 23)을 설명하기 위해, 트랙 베이스의 접촉 라인(K, K') 또는 조인트의 각도 운동 동안 볼 중심들의 합계에 의해 획정되는 중심선(A, A')을 참조할 수 있다. 볼 중심선(A)은 외부 조인트 부분(12)의 외부 볼 트랙(22)을 따른 볼(14A)의 볼 중심선이고, A'는 내부 조인트 부분(13)의 대응하는 내부 볼 트랙(23)의 볼 중심선이다.

이하에서, 본 발명에 따른 등속 조인트의 특별한 특징, 특히 볼 트랙(22, 23)의 설계에 대해 상세히 설명된다. 다음의 정의는 각각 본 발명에 따른 등속 조인트 및 볼 트랙의 설계와 관련하여 적용된다.

접선 각도(α)는, 중심선(A, A')에 대한 접선(T) 및/또는 임의의 트랙 지점에서 외부 조인트 부분(12)과 내부 조인트 부분(13) 각각의 접촉 라인(K, K')과 외부 조인트 부분과 내부 조인트 부분 각각의 길이방향 축(L12, L13) 사이에 포함된 각도를 정의한다.

조인트 관절 각도(β)는 외부 조인트 부분(12)의 길이방향 축(L12)과 내부 조인트 부분(13)의 길이방향 축(L13) 사이에 포함되는 각도를 정의한다. 조인트가 정렬될 때, 조인트 관절 각도(β)는 0이다.

트랙 각도(β/2)는 볼 중심에 대한 조인트 중심(M) 둘레의 반경이 조인트 중심 평면(EM)과 둘러싸는 각도를 정의한다. 트랙 각도(β/2)는 항상 조인트의 임의의 각도 위치에서 조인트 관절 각도(β)의 절반이다.

개방 각도(δ)는 각각 제1 볼 트랙(22) 및 제2 볼 트랙(23)과의 접점에서 볼(14)에 대한 접선(T, T')에 의해 둘러싸인 각도를 정의한다. 본 개시내용의 체계는 관절 각도의 기술적으로 가능한 범위에 걸쳐 다양한 값을 취할 수 있는 개방 각도가 대체로 δ로 지정되도록 하는 것이다; 선택된 특정 관절 각도는 각각의 관절 각도 및 볼의 위치 표시(예를 들어, 0도의 관절 각도에서의 개방 각도에 대해 δ0 또는 15°의 관절 각도에서 개방측 볼의 개방 각도에 대해 δ15o)로 보완될 수 있다.

중심 평면(EM)은 조인트가 정렬될 때 토크 전달 볼(14)의 볼 중심에 의해 정의된다.

외부 조인트 부분(12)의 볼 중심선(A)에 대한, 각각 내부 조인트 부분(13)의 볼 중심선(A')에 기준 반경(Rr)은, 각각의 중심선(A, A')과 조인트 중심 평면(EM)의 중심 평면 교차점에 의해 기준 반경 중심(Mr) 둘레에서 정의된다. 여기서, 기준 반경 중심(Mr)은 트랙 각도(β/2)의 사인과 피치원 반경의 곱에 대응하는 축방향 오프셋만큼 조인트 중심 평면(EM)으로부터 오프셋된다.

중심선(A, A')에 대한 기준 반경(Rr)은 기준 원호(Cr)를 획정한다.

도 1a 내지 도 1d는 다양한 각도 위치에서 등속 조인트를 도시하는데, 도 1a는 동축으로 정렬된 외부 조인트 부분(12)과 내부 조인트 부분(13)을, 즉 관절 각도(β)= 0°인 상태를 도시하고, 도 1b는 관절 각도가 5°인 상태를 도시하며, 도 1c는 관절 각도가 10°인 상태를 도시하고, 도 1d는 관절 각도가 15°인 상태를 도시한다. 도 1e는 서로 등거리에 있는 중심선(A)과 접촉 라인(K)을 갖는 외부 조인트 부분(12)을 도시한다. 본 경우에, 등속 조인트(11)는 각각 6개의 볼(14) 및 6쌍의 트랙(22, 23)을 포함하지만, 다른 개수가 고려될 수 있음이 이해된다. 외부 조인트 부분(12)의 중심선(A)은, 개방측에서 시작하여 부착측의 방향을 향해 지정된 순서로, 외부 조인트 부분(12)의 개방측으로부터 부착측의 방향으로 연장되는 개방측 섹션(Ao), 개방측 섹션(Ao)에 연속적으로 인접하는 중앙 섹션(Az), 및 중앙 섹션(Az)에 연속적으로 인접하는 부착측 섹션(Aa)을 포함한다.

따라서, 별도로 도시되지 않은 내부 조인트 부분(13)의 중심선(A')은, 개방측에서 시작하여 부착측을 향한 방향으로, 개방측 섹션(Ao'), 개방측 섹션에 연속적으로 인접하는 중앙 섹션(Az'), 및 중앙 섹션에 연속적으로 인접하는 부착측 섹션(Aa')을 지정된 순서로 포함한다.

외부 볼 트랙(22)의 중앙 트랙 부분(22z) 및 내부 볼 트랙(23)의 중앙 트랙 부분(23z)은 조인트 중심 평면(EM) 둘레에서 ±15°의 조인트 관절 각도 범위(βz)내에 놓여 있으며 이를 포함한다. 도 1a에서, 0도의 관절 각도(β)에서 외부 접촉 라인(K)에 적용된 외부 중앙 접촉 라인 접선(T) 및 내부 접촉 라인(K')에 적용된 내부 중앙 접촉 라인 접선(T')은 0도가 아닌 개방 각도(δo)를 서로 둘러싼다는 것을 알 수 있다. 바람직하게는, 개방 각도(δo)는 조인트가 정렬될 때 적어도 1°및/또는 최대 8°이다. 현재, 볼 트랙은, 조인트가 정렬될 때, 개방 각도(δo)가 약 6°가 되도록 구성된다. 조인트가 정렬될 때 비교적 작은 개방 각도(δo)로 인해, 작은 축방향 힘만이 볼 트랙(22, 23)으로부터 볼(14) 상에 작용하여, 조인트에 마찰 감소 효과를 갖는다.

더욱이, 5°, 10°및 15°의 관절 각도(β)에서 등속 조인트(11)를 도시하는 도 1b 내지 1e에서, 외부 및 내부 볼 트랙(22, 23)은, 조인트 관절 평면에서, 개방 각도(δ)가 조인트 중심 평면(EM)으로부터 개방측의 방향으로 이동하는 볼(14o)(도면에서 상반부)에서 뿐만 아니라 조인트 중심 평면(EM)으로부터 부착측의 방향으로 이동하는 볼(14a)(도면의 하반부)에서 생성되고, 이 개방 각도(δ)는 동일한 축방향으로 개방된다는 것을 알 수 있다. 이는 개방 각도(δ)로 인해 볼(14) 상에 볼 트랙(22, 23)으로부터 작용하는 결과적인 축방향 힘이 동일한 축방향으로 작용함을 의미한다.

개방 각도(δ)는 각각의 볼(14)에서 외부 접촉 라인(K)에 적용된 외부 접촉 라인 접선(T) 및 상기 볼(14)의 내부 접촉 라인(K')에 적용된 내부 접촉 라인 접선(T')에 의해 각각 둘러싸여 있다. 중앙 관절 각도 범위는 여기에서 조인트 중심 평면(EM) 둘레에서 최대 +/-15도의 관절 각도(β= 0°± 15°)를 포함하는 것으로, 즉 -15°내지 +15°의 관절 각도 범위(βz)(-15°< βz <15°)를 포함하는 것으로 정의된다. 인접한 제2 관절 각도 범위는 크기가 15도보다 큰 관절 각도(β), 즉 15°보다 크고 -15°미만인 관절 각도(β)(β< -15°또는 β> 15°)를 포함한다.

관절 각도(β)가 5°인 경우, 조인트 관절 평면에서 개방측의 방향으로 이동하는 볼(14o)에서, 외부 접선(T5o)과 내부 접선(T5o') 사이에 제1 개방 각도(δ5o)가 형성되고, 이 개방 각도는 본 실시예에서 특히 약 2°인 반면, 조인트 관절 평면에서 부착측의 방향으로 이동하는 볼(14a)에서, 외부 접선(T5a)과 내부 접선(T5a') 사이에 제2 개방 각도(δ5a)가 형성되며, 이 개방 각도는 특히 약 8°이다.

10°의 더 큰 관절 각도(β)에서, 개방측 및 부착측 볼(14o, 14a)에서의 개방 각도(δ10o, δ10a)는 본 실시예에서 5°의 관절 각도에서보다 각각 더 크다. 여기서, 개방측 볼(14o)에서의 개방 각도(δ10o)는 특히 약 6.5°이고, 부착측 볼(14a)에서의 개방 각도(δ10a)는 특히 약 10°이다.

15°의 더욱 더 큰 관절 각도(β)에서, 개방측 및 부착측 볼(14o, 14a)에서의 개방 각도(δ15o, δ15a)는 각각 10°의 관절 각도에서보다 크다. 여기서, 개방측 볼(14o)에서의 개방 각도(δ15o)는 특히 약 11°이고, 부착측 볼(14a)에서의 개방 각도(δ15a)는 특히 약 10.5°이다.

언급된 관절 각도(β)에 대한 언급된 개방 각도(δ)는 예시적이며 선택된 트랙 형상에 따라 좌우된다는 것을 이해해야 한다. 전반적으로, 개방 각도(δ)는 중앙 관절 각도 범위(βz)의 하위 섹션 내에서 적어도 2도(δ15 - δ0 > 2 °)만큼 증가하고 중앙 관절 각도 범위(βz) 내의 모든 관절 각도(β)에 대한 개방 각도(δ)는 12도 미만(δ< 12°)이라는 점이 제공된다.

공지된 고정형 조인트와 비교할 때, 전술한 개방 각도(δ)가 비교적 낮기 때문에, 서로에 대해 이동하는 구성요소들 사이의 마찰 손실이 낮게 된다. 볼 트랙은 바람직하게는 개방측에서 이동하는 볼(14a)과 부착측에서 이동하는 볼(14a)의 개방 각도(δ)가 적어도 대략 동일하도록 구성된다. 그러나, 개방측 및 부착측 개방 각도의 크기에서 서로로부터의 특정 편차가 허용되고, 예를 들어 최대 ±10% 범위이다.

중앙 관절 각도 범위 밖의 추가의 관절, 즉 절대값 측면에서 관절 각도가 15°초과인 경우, 개방 각도(δ)가 더 증가한다. 30°의 각도에서, 개방측 볼(14o)의 개방 각도는, 예를 들어 30°내지 40°일 수 있고, 부착측 볼(14a)의 개방 각도는, 예를 들어 15°내지 30°일 수 있지만, 이에 제한되지는 않는다. 개방측 및 부착측 볼(14)에서의 개방 각도(δ)가 40°초과인 더 큰 조인트 관절 각도(β)에서 반대 축방향을 향할 수 있다는 것이 이론적으로 고려될 수 있다. 그러나, 어떠한 경우에도, 볼 트랙은, 개방측 및 부착측 볼(14)에서의 개방 각도(δ)가 적어도 30°의 적어도 관절 각도(β)까지의 조인트 관절 연결 중에 동일한 축방향으로 개방되도록 구성된다. 이 조치는 특히 큰 관절 각도(β)에서도 양호한 케이지 제어를 달성한다.

도 1e는 외부 조인트 부분(12)의 외부 볼 트랙(22)의 트랙 형상의 추가 세부 사항을 도시한다. 기준 반경(Rr)은, 그 반경 중심(Mr)이 조인트 중심(M)으로부터 축방향 및 반경방향으로 오프셋되고 그 단부가 조인트 중심 평면(EM)과 중심선(A)의 교차점에 의해 획정되도록 작성된다. 개별 트랙 섹션(22o, 22z, 22a) 및 각각의 개별 중심선 섹션(Ao, Az, Aa)은 그 상이한 곡률 또는 반경에 의해 식별된다.

본 발명의 등속 조인트의 볼 트랙(22, 23)은, 이에 제한되는 일 없이, 2개의 곡률 변화를 갖는다. 이 맥락에서, 곡률 변화는 수학적 의미에서 중심선의 임의의 구배 변화를 의미한다.

제1 곡률 변화점(Pzo)이 개방측 트랙 섹션(22o)과 중앙 트랙 섹션(22z) 사이에 형성된다. 곡률 변화점(Pzo)은 조인트 중심 평면(EM)으로부터 개방측을 향해 오프셋된다. 조인트 중심(M)과 곡률 변화점(Pzo)을 통과하는 선은, 예를 들어 5°보다 작을 수 있는, 특히 4°보다 작을 수 있는 조인트 중심 평면(EM)과의 각도를 둘러싼다. 개방측 트랙 섹션(22o)은, 이에 제한되는 일 없이, 직선에 의해 형성된다. 직선은 길이방향 축(L12)에 대략 평행하게 연장되거나 그와 작은 각도를 형성한다; 그러나, 개방측 트랙 섹션이 원호 또는 고차 곡선에 의해 형성되는 구성도 고려될 수 있다.

인접한 중앙 트랙 섹션(22z)은, 이에 제한되는 일 없이, 원 중심(Mz) 둘레에서 반경(Rz)을 갖는 원호에 의해 형성된다. 조인트 중심(M)에 대해, 원 중심(Mz)은 개방측 방향으로 축방향으로 그리고 볼 트랙 방향으로 반경방향으로 오프셋된다. 중심(M)으로부터 원 중심(Mz)의 반경방향 오프셋은 축방향 오프셋보다 크다. 점(Mz) 둘레의 원호는 2개의 곡률 변화점(Pzo와 Paz) 사이에 중앙 중심선 섹션(Az)을 획정한다. 곡률 변화점(Paz)은 조인트 중심 평면(EM)으로부터 부착측을 향해 오프셋된다. 조인트 중심(M)과 곡률 변화점(Paz)을 통과하는 선은 10°보다 작을 수 있는, 예를 들어 특히 8°보다 작을 수 있는, 조인트 중심 평면(EM)과의 각도를 둘러싼다.

부착측의 인접한 트랙 섹션(22a)은 원의 중심(Ma) 둘레에서 반경(Ra)을 갖는 원호에 의해 형성된다. 부착측 트랙 섹션(22a)의 반경(Ra)이 중앙 트랙 섹션(22z)의 반경(Rz)보다 큰 것을 알 수 있다. 부착측 트랙 섹션(22a)의 원 중심(Ma)은 길이방향 축(L12)에 위치되며, 조인트 중심(M)으로부터 개방측을 향한 방향으로 축방향 오프셋되지만, 원 중심(Ma)의 반경방향 오프셋을 갖는 다른 구성이 또한 고려될 수 있다.

중심 반경(Rz)은 중심점(Mz(Mr)) 둘레에 기준 원호를 갖는 기준 반경(Rr)을 정의한다. 개방측 트랙 섹션(Ao)의 중심선(A)이 기준 반경(Rr)의 기준 원호 외측에 반경방향으로 놓이는 것이 기하학적으로 제공된다. 이는, 본 발명의 외부 조인트 부분(12)의 볼 트랙에 대해 전술한 바와 같이, 개방측 방향의 직선 볼 트랙에 의해 달성된다. 점(Pzo와 Paz) 사이에서 연장되는 중앙 트랙 섹션(22z)에서, 중심선 섹션(Az)은 기준 반경(Rr)과 일치한다. 천이점(Paz)으로부터 부착측 방향으로 연장되는 부착측 트랙 섹션(22a)은, 다시 그 대응하는 중심선 섹션(Az)과 함께 기준 반경(Rr)의 기준 원호 외측에 반경방향으로 놓인다. 그러나, 여기서는 다른 트랙 형상도 가능하다는 것이, 예를 들어 부착측 방향의 중심선(A)이 기준 반경(RR)에 의해 획정된 기준 원호 내에서 또는 기준 원호 상에서 반경방향으로 연장되는 것이 이해된다.

본 발명에 따른 등속 조인트(11)의 내부 조인트 부분(13)(별도로 도시되지 않음)은 외부 조인트 부분(12)의 볼 중심선(A)에 상보적으로 설계된 볼 중심선(A')을 갖는다. 즉, 내부 조인트 부분(13)의 볼 중심선(A')은, 조인트 중심 평면(EM)에 대해, 각각 외부 조인트 부분(12)의 길이방향 축(L12)과 내부 조인트 부분(13)의 길이방향 축(L13) 사이의 각도 이등분 평면에 대해 외부 조인트 부분(12)의 볼 중심선(A)에 경면 대칭이다. 내부 조인트 부분(13)의 볼 중심선(A')의 경로와 관련하여, 반복을 피하기 위해, 외부 조인트 부분(12)의 볼 트랙의 설명과 관련하여 제공된 정보를 참조한다.

도 2는 수정된 제2 실시예에서 본 발명에 따른 등속 조인트의 외부 조인트 부분(12)을 도시한다. 이는 그 설명이 참조되는 도 1에 따른 실시예에 대체로 대응한다. 동일한 및/또는 수정된 세부 사항은 도 1과 동일한 참조 번호로 표시된다.

위의 실시예와의 차이는, 천이점(Pzo)이 본 실시예에서는 조인트 중심 평면(EM)에 위치된다는 것이다. 이로 인해 개방측 트랙 섹션(22o)이 약간 개방되고, 즉 직선 중심선 섹션(Aa)은, 예를 들어 5°미만의, 개방측 방향으로 개방되는 길이방향 축(L12)과의 작은 각도를 둘러싼다. 천이점(Paz)은 상기 실시예에서보다 조인트 중심 평면(EM)으로부터 더 멀리 오프셋된다. 이와 관련하여, 본 실시예에서는, 조인트 중심(M)과 곡률 변화점(Paz)을 통과하는 선이, 이에 제한되는 일 없이, 예를 들어 10°보다 크고 15°보다 작은 조인트 중심 평면(EM)과의 각도를 포함하는 것이 제공된다. 별도로 도시되지 않은 내부 조인트 부분은 외부 조인트 부분(12)과 상보적인 구성을 갖는다. 나머지 세부 사항은 상기 실시예와 유사하게 대응한다.

도시된 2개의 실시예에 대해, 관절 각도(β)가 0도(β= 0°)일 때, 개방 각도(δ)는 0도보다 크고(δ> 0°), 또한 개방 각도(δ)는 적어도 ±15°의 관절 각도 범위(βz)(δ15'- δ0 > 2°) 내에서 적어도 2도만큼 증가하며, 개방 각도(δ)는 중앙 관절 각도 범위 내의 모든 관절 각도(β)에 대해 12도 미만(δ< 12°)인 것이 적용된다. 이 방식으로, 볼 케이지(15)의 신뢰성 있는 케이지 제어는 조인트 중심 평면(EM) 둘레에서 최대 15도의 작은 관절 각도(β)에 대해서도 보장된다. 비교적 작은 개방 각도(δ)로 인해, 접촉하는 조인트 부분들 사이에 작은 반력만이 발생하므로 마찰 손실이 이에 따라 낮다.

11 등속 조인트
12 외부 조인트 부분
13 내부 조인트 부분
14 볼
15 볼 케이지
16 구형 외부면
17 구형 내부면
18 윈도우
19 부착측
20 개방측
22 외부 볼 트랙
22a, z, o 트랙 섹션
23 내부 볼 트랙
24 저널
25 구동 샤프트
A, A' 중심선
Aa, Az, Ao 중심선
Cr 기준 원호
EB 조인트 관절 평면
EM 조인트 중심 평면
K 접촉 라인
L 길이방향 축
Paz 천이점
Pzo 곡률 변화점
R, Ra, Rz 반경
Rr 기준 반경
M 조인트 중심
Ma, Mz, Mo 중심점
T, T' 접선
ß 조인트 관절 각도
δ 개방 각도

Claims

등속 조인트이며,
길이방향 축(L12) 및 외부 볼 트랙(22)을 갖는 외부 조인트 부분(12)으로서, 부착측(19) 및 개방측(20)을 갖는 것인, 외부 조인트 부분(12),
길이방향 축(L13) 및 내부 볼 트랙(23)을 갖는 내부 조인트 부분(13)으로서, 외부 볼 트랙(22) 및 내부 볼 트랙(23) 각각은 서로 한 쌍의 트랙(22, 23)을 형성하는 것인, 내부 조인트 부분(13),
각 쌍의 트랙(22, 23) 내에 있는 토크 전달 볼(14),
외부 조인트 부분(12)과 내부 조인트 부분(13) 사이에 배치되고 토크 전달 볼(14) 중 적어도 하나를 각각 수용하는 원주방향으로 분포된 케이지 윈도우(18)를 포함하는 볼 케이지(15)를 포함하고,
내부 조인트 부분(13)과 외부 조인트 부분(12)의 길이방향 축(L12, L13)이 동축으로 정렬된 상태로, 볼 케이지(15) 내의 볼(14)은 조인트 중심 평면(EM)을 획정하고, 2개의 길이방향 축(L12, L13)은 0도(0°)가 아닌 관절 각도(β)에서 조인트 관절 평면(EB)을 획정하고;
조인트 관절 평면(EB)에서 볼 때, 등속 조인트(11)의 임의의 각도 위치에서, 개방 각도(δ)는 외부 볼 트랙(22)과 볼(14) 사이의 외부 접점에서 외부 볼 트랙(22)에 적용되는 외부 접선(T)과, 내부 볼 트랙(23)과 볼(14) 사이의 내부 접점에서 내부 볼 트랙(23)에 적용되는 내부 접선(T') 사이에 형성되며,
볼(14)의 중심은 각각 외부 및 내부 볼 트랙(22, 23)을 따라 이동할 때 중심선(A, A')을 획정하고,
제1 관절 각도 범위는 절대값과 관련하여 15도 미만인 관절 각도(β)(-15°< β<15°)를 포함하고,
트랙(22, 23)의 쌍 중 적어도 하나에 있어서,
- 관절 각도가 0도(β= 0°)인 경우, 개방 각도(δ)는 0도보다 크며(δ> 0°),
- 개방 각도(δ)는 제1 관절 각도 범위의 적어도 일부 내에서 적어도 2도만큼 증가하고,
- 개방 각도(δ)는 제1 관절 각도 범위 내의 모든 관절 각도(β)에 대해 12도 미만(δ< 12°)인, 등속 조인트.
제1항에 있어서,
0도의 관절 각도(β= 0°)에서 개방 각도(δ)는 1도보다 큰(δ> 1°) 것을 특징으로 하는, 등속 조인트.
제1항 또는 제2항에 있어서,
0도의 관절 각도(β= 0°)에서 개방 각도(δ)는 8도 미만(δ< 8°)인 것을 특징으로 하는, 등속 조인트.
제1항 또는 제2항에 있어서,
개방 각도(δ)는 제1 관절 각도 범위 내에서 적어도 4도만큼 증가하는 것을 특징으로 하는, 등속 조인트.
제1항 또는 제2항에 있어서,
적어도 한 쌍의 트랙(22, 23)은 절대값에 관하여 15°이상인 관절 각도(β)(β≤ -15° 또는 β≥ 15°)를 포함하는 제2 관절 각도 범위를 갖고, 제2 관절 각도 범위 내의 적어도 하나의 개방 각도(δ)는 제1 관절 각도 범위의 최대 개방 각도보다 큰 것을 특징으로 하는, 등속 조인트.
제1항 또는 제2항에 있어서,
8쌍의 트랙과 8개의 볼이 제공되며, 제1 관절 각도 범위의 개방 각도(δ)는 최대 6도(δ≤ 6°)인 것을 특징으로 하는, 등속 조인트.
제1항 또는 제2항에 있어서,
6쌍의 트랙(22, 23)과 6개의 볼(14)이 제공되며, 제1 관절 각도 범위의 개방 각도(δ)는 최대 12도(δ≤ 12°)이고, 개방 각도(δ)는 제1 관절 각도 범위 내에서 적어도 4도만큼 증가하는 것을 특징으로 하는, 등속 조인트.
제1항 또는 제2항에 있어서,
적어도 한 쌍의 트랙(22, 23)은, 제1 관절 각도 범위 내의 임의의 관절 각도(β)에서, 조인트 관절 평면(EB)에서 외부 조인트 부분(12)의 개방측으로 이동하는 볼(14)의 개방측 개방 각도(δo) 및 조인트 관절 평면(EB)에서 동일한 관절 각도(β)로 외부 조인트 부분(12)의 부착측으로 이동하는 볼(14)의 부착측 개방 각도(δa)가 동일한 축방향으로 개방되는 것이 적용되도록 구성되는 것을 특징으로 하는, 등속 조인트.
제1항 또는 제2항에 있어서,
볼 케이지(15)는 외부 조인트 부분(12)의 내부면에 대해 볼 케이지(15)를 안내하기 위한 구형 외부면(16)과 내부 조인트 부분(13)의 외부면에 대해 볼 케이지(15)를 안내하기 위한 구형 내부면(17)을 갖고,
축방향 오프셋은 구형 외부면(16)의 중심과 구형 내부면(17)의 중심 사이에 제공되는 것을 특징으로 하는, 등속 조인트.
제1항 또는 제2항에 있어서,
외부 및 내부 볼 트랙(22, 23)의 중심선(A, A')은 각각 그 길이를 따라 상이한 곡률을 갖는 적어도 2개의 트랙 섹션(22a, 22o)을 갖는 것을 특징으로 하는, 등속 조인트.
제1항 또는 제2항에 있어서,
중심선(A, A')은 각각 제1 관절 각도 범위 내에서 적어도 하나의 곡률 변화점(Pzo, Paz)을 갖는 것을 특징으로 하는, 등속 조인트.
제1항 또는 제2항에 있어서,
모든 볼 트랙(22, 23)은 절대값에 관하여 15°이상인 관절 각도(β)(β≤ -15° 또는 β≥ 15°)를 포함하는 제2 관절 각도 범위를 갖고,
모든 볼 트랙(22, 23)은, 조인트 관절 평면(EB)에서 각각 보았을 때, 제2 관절 각도 범위 내에서 모든 볼(14)의 개방 각도(δ)가 동일한 축방향으로 개방되도록 구성되는 것을 특징으로 하는, 등속 조인트.
제1항 또는 제2항에 있어서,
모든 볼 트랙(22, 23)은, 조인트가 정렬될 때, 모든 볼(14)의 개방 각도(δ)가 0도보다 크도록(δ> 0°) 구성되는 것을 특징으로 하는, 등속 조인트.
제1항 또는 제2항에 있어서,
외부 볼 트랙(22)은, 외부 중심선(A)이 외부 중앙 섹션 중심(Mz) 둘레의 외부 원호에 의해 형성되는 중앙 외부 섹션을 갖도록 구성되고, 외부 중앙 섹션 중심(Mz)은 조인트 중심(M)에 대해 제1 축방향으로 축방향 오프셋을 가지며,
내부 볼 트랙(23)은, 내부 중심선이 내부 중앙 섹션 중심 둘레의 내부 원호에 의해 형성되는 중앙 내부 섹션을 갖도록 구성되고, 내부 중앙 섹션 중심은 조인트 중심점(M)에 대해 제2 축방향으로 축방향 오프셋을 갖는 것을 특징으로 하는, 등속 조인트.
제10항에 있어서,
외부 볼 트랙(22)은, 외부 조인트 부분(12)의 부착측 트랙 섹션(22a)의 중심선(A)이 기준 반경(Rr)에 의해 획정된 원호 섹션(Cr) 외측에서 반경방향으로 연장되도록 구성되고,
기준 반경(Rr)은 기준 반경 중심(Mr)으로부터 조인트 중심 평면(EM)과 중심선(A)의 중심 평면 교차점까지 연장되며, 기준 반경 중심(Mr)은 외부 조인트 부분(12)의 개방측을 향해 조인트 중심 평면(EM)에 대해 오프셋되는 것을 특징으로 하는, 등속 조인트.
제10항에 있어서,
외부 볼 트랙(22)은, 외부 조인트 부분(12)의 개방측 트랙 섹션(22o)의 중심선(A)이 기준 반경(RR)에 의해 획정된 원호 섹션(CR) 외측에서 반경방향으로 연장되도록 구성되고,
기준 반경(Rr)은 기준 반경 중심(Mr)으로부터 조인트 중심 평면(EM)과 중심선(A)의 중심 평면 교차점까지 연장되며, 기준 반경 중심(Mr)은 외부 조인트 부분(12)의 개방측을 향해 조인트 중심 평면(EM)에 대해 오프셋되는 것을 특징으로 하는, 등속 조인트.
제1항 또는 제2항에 있어서,
내부 볼 트랙(23)은, 외부 조인트 부분(12)의 길이방향 축(L12)과 내부 조인트 부분(13)의 길이방향 축(L13) 사이의 각도 이등분 평면에 대해 외부 볼 트랙(22)에 경면 대칭이 되도록 구성되는 것을 특징으로 하는, 등속 조인트.