KR20030055861A - Slip joint of universal joint - Google Patents

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slip joint
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Abstract

PURPOSE: A slip joint for a universal joint is provided to reduce a clearance toward a rotating direction between a pipe and a shaft and to reduce friction of an axial direction by forming different sectional shape in a radial direction of the pipe and the shaft and installing a plastic seal between the pipe and the shaft. CONSTITUTION: A slip joint(20) for a universal joint has a pipe(30) and a shaft(40). Sectional shapes toward a radial direction of an internal surface of the pipe and an external surface of the shaft are different. A plastic seal(60) is installed between the internal surface of the pipe and the external surface of the shaft to reduce friction force. An end and a middle of an outer peripheral surface of the shaft have installing grooves(50) to insert and fix the plastic seal. Thereby, manufacturing cost is reduced not by forming a serration and a spline precisely to the pipe and the shaft. A clearance toward the radial direction is minimized by installing the plastic seal between the pipe and the shaft. Therefore, noise and vibration are reduced by changing a distance of the slip joint.

Description

유니버셜 조인트의 슬립조인트{SLIP JOINT OF UNIVERSAL JOINT}SLIP JOINT OF UNIVERSAL JOINT}

본 발명은 유니버셜 조인트의 슬립조인트에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 중공의 파이프와 그 내부에 삽입되는 샤프트로 분할 형성되는 슬립조인트에서 파이프와 샤프트의 슬립구조를 개선하여 마찰력이 저감되는 유니버셜 조인트의 슬립조인트에 관한 것이다.The present invention relates to a slip joint of a universal joint, and more particularly to a slip joint of a universal joint in which a frictional force is reduced by improving the slip structure of the pipe and the shaft in a slip joint which is divided into a hollow pipe and a shaft inserted therein. It's about the joint.

일반적으로 유니버셜 조인트는 임의의 각도로 기울어진 채 설치되어 그 사이에서 회전력을 전달할 수 있도록 마련되는 것으로서, 회전력을 전달하는 측과 전달받는 측에 각각 설치되는 두 개의 요크조인트(Yoke Joint)와, 이 요크조인트의 사이에 연결 설치되어 회전력을 전달함과 동시에 축방향으로 슬립 가능하도록 파이프(Pipe)와 샤프트(Shaft)로 분할 형성되는 슬립조인트(Slip Joint)를 구비하여 마련된다.In general, the universal joint is installed to be inclined at an arbitrary angle, and is provided to transmit rotational force therebetween, and two yoke joints are provided on the side transmitting the rotational force and the receiving side, respectively. It is provided with a slip joint, which is connected between the yoke joints and is divided into a pipe and a shaft so as to transmit rotational force and slip in the axial direction.

도 1은 이러한 종래의 유니버셜 조인트를 보인 도면이다. 이에 도시된 바와 같이, 유니버셜 조인트의 양측단에 설치되는 요크조인트(1)는 일측단의 내부에 반경방향으로 핀이 설치될 수 있도록 마련된 두 개의 요크를 서로 교합되도록 배치하여 소정의 각도 이하로 굴절된 상태로 일측의 요크에서 타측의 요크로 회전력을 전달할 수 있도록 마련된다.1 is a view showing such a conventional universal joint. As shown in the drawing, the yoke joints 1 installed at both ends of the universal joint are arranged to interlock two yokes provided so that the pins can be radially installed in one end of the universal joint to be bent to a predetermined angle or less. It is provided so that the rotational force can be transmitted from the yoke of one side to the yoke of the other side.

그리고, 요크조인트(1)의 사이에 설치되는 슬립조인트(2)는 일측의 요크조인트(1)에서 전달되는 회전력을 타측의 요크조인트(1)로 전달함과 동시에 축방향으로 슬립 가능하도록 일측의 요크조인트(1)에 연결되는 파이프(3)와, 타측의 요크조인트(1)에 연결되는 샤프트(5)로 분할 형성되고, 이 파이프(3)와 샤프트(5)의 사이에는 세레이션(6)(또는 스플라인)이 형성된다.In addition, the slip joint 2 provided between the yoke joint 1 transmits the rotational force transmitted from the yoke joint 1 on one side to the yoke joint 1 on the other side and simultaneously slips in the axial direction. It is divided into a pipe 3 connected to the yoke joint 1 and a shaft 5 connected to the yoke joint 1 on the other side, and a serration 6 is formed between the pipe 3 and the shaft 5. (Or spline) is formed.

즉, 파이프(3)의 내부와 샤프트(5)의 외부에 서로 치합되는 한쌍의 세레이션(6)을 형성함으로써, 축방향으로는 이동이 자유로워 슬립이 가능해지고, 회전방향으로는 고정되어 회전력을 전달하게 되는 것이다.That is, by forming a pair of serrations 6 engaged with each other on the inside of the pipe 3 and on the outside of the shaft 5, the movement is free in the axial direction and the slip is possible, and the rotation force is fixed in the rotation direction. Will be delivered.

한편, 파이프(3)의 개구된 선단측에는 축방향으로 소정치 절개 형성된 절개부(4)가 마련되고, 이 절개부(4)의 선단에는 그 내부로 이물질이 유입되는 것을 방지하는 더스트캡(7)이 설치된다.On the other hand, the open end of the pipe 3 is provided with a cutout portion 4 formed with a predetermined value cut in the axial direction, and the dust cap 7 which prevents foreign substances from entering the inside of the cutout 4 is provided. ) Is installed.

또한, 절개부(4)의 외주측에는 파이프(3)를 중심측으로 수축하여 그 내부에 설치되는 샤프트(5)와 밀착시킴으로써, 파이프(3)와 샤프트(5)가 헐거워지는 것을 방지함과 동시에 파이프(3)와 샤프트(5)의 축방향 이동을 제한하는 클립(8)이 설치된다.In addition, on the outer circumferential side of the cutout 4, the pipe 3 is contracted to the center side and brought into close contact with the shaft 5 installed therein, thereby preventing the pipe 3 and the shaft 5 from loosening and at the same time. The clip 8 which restricts the axial movement of 3 and the shaft 5 is provided.

즉, 클립(8)은 양단이 겹쳐지도록 말아놓은 강철링으로서, 양단을 벌려 확장시킨 상태로 절개부(4) 외측에 설치되어, 그 중심측으로 탄성력을 발생시킬 수 있도록 마련되는 것이다.In other words, the clip 8 is a steel ring rolled so that both ends overlap, and is installed outside the cutout 4 in a state in which both ends are extended and provided to generate an elastic force toward the center thereof.

이로써, 클립(8)의 설치로 인해 파이프(3)와 샤프트(5) 사이의 회전방향 유격이 최소화되고, 파이프(3)와 샤프트(5)가 축방향으로 서로 밀착 고정되며, 적당한 하중이 파이프(3)와 샤프트(5)의 축방향으로 전달될 때는 슬립조인트(2)의 길이가 가변되는 것이다.This minimizes the rotational play between the pipe 3 and the shaft 5 due to the installation of the clip 8, the pipe 3 and the shaft 5 are tightly fixed to each other in the axial direction, and a suitable load is applied to the pipe. When the shaft 3 is transmitted in the axial direction, the length of the slip joint 2 is variable.

그러나, 이와 같이 구성된 종래의 유니버셜 조인트의 슬립조인트는, 파이프와 샤프트의 사이로 회전력을 전달함과 동시에 반경방향 유격을 최소화하기 위해 그 내부에 정밀가공으로 세레이션을 성형해야하고, 파이프와 샤프트의 결합 후에는 파이프의 외부에 클립을 체결해야하는 공정이 필요하므로, 제조원가가 상승되는 문제점이 있었다.However, the slip joint of the conventional universal joint configured as described above has to form a serration by precision machining therein, in order to transmit the rotational force between the pipe and the shaft and to minimize radial play. After the process is required to fasten the clip to the outside of the pipe, there was a problem that the manufacturing cost is increased.

또한, 클립으로 파이프와 샤프트를 고정함으로 인해 그 사이의 슬립이 원활하지 못하게됨으로 인해, 슬립조인트의 설치가 불편하고, 슬립조인트의 길이 가변시에 심한 밀착으로 인해 소음 및 진동이 발생되며, 차량의 스티어링장치에 설치시에는 지면으로부터 전달되는 충격을 원활히 흡수하지 못하는 문제점이 있었다.In addition, since the slip between them is not smooth due to fixing the pipe and the shaft with a clip, the installation of the slip joint is inconvenient, and when the length of the slip joint is changed, noise and vibration are generated due to the strong adhesion. When installed in the steering device there was a problem that can not smoothly absorb the shock transmitted from the ground.

본 발명은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 간단한 구조로 파이프와 샤프트 사이의 회전방향 유격과 축방향 마찰을 감소시킬 수 있도록 파이프와 샤프트의 반경방향 단면을 이형으로 마련하고, 그 사이에는 플라스틱씰을 밀착 설치한 유니버셜 조인트의 슬립조인트를 제공하는 것이다.The present invention is to solve such a conventional problem, the object of the present invention is to provide a simple radial structure in the radial cross section of the pipe and shaft to reduce the axial play and axial friction between the pipe and the shaft In the meantime, the slip joint of the universal joint in which the plastic seal is tightly installed is provided.

도 1은 종래의 유니버셜 조인트를 보인 단면도이다.1 is a cross-sectional view showing a conventional universal joint.

도 2는 본 발명에 따른 유니버셜 조인트를 보인 단면도이다.2 is a cross-sectional view showing a universal joint according to the present invention.

도 3은 본 발명에 따른 유니버셜 조인트를 보인 사시도이다.3 is a perspective view showing a universal joint according to the present invention.

도 4는 본 발명에 따른 다른 실시예를 보인 단면도이다.4 is a cross-sectional view showing another embodiment according to the present invention.

도 5는 본 발명에 따른 또 다른 실시예를 보인 단면도이다.5 is a cross-sectional view showing another embodiment according to the present invention.

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉<Explanation of symbols for main parts of drawing>

10:요크조인트 20:슬립조인트10: York joint 20: Slip joint

30:파이프 40:샤프트30: Pipe 40: shaft

50:설치홈 60:플라스틱씰50: mounting groove 60: plastic seal

이와 같은 목적을 달성하기 위한, 본 발명의 유니버셜 조인트의 슬립조인트는, 양측으로 마련되는 요크조인트의 사이에 설치되어 회전력을 전달함과 동시에 축방향으로 슬립 가능하도록 중공의 파이프와 이의 내부로 삽입되는 샤프트를 구비한 유니버셜 조인트의 슬립조인트에 있어서, 상기 파이프의 내부면과 상기 샤프트의 외부면의 반경방향 단면은 회전력을 전달할 수 있도록 이형으로 마련되고, 상기 파이프의 내부면과 상기 샤프트의 외부면 사이에는 플라스틱씰이 밀착 설치된 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the slip joint of the universal joint of the present invention is installed between the yoke joints provided at both sides to be inserted into the hollow pipe and its interior so as to be able to slip in the axial direction while transmitting rotational force. In a slip joint of a universal joint having a shaft, a radial cross section of an inner surface of the pipe and an outer surface of the shaft is provided to be deformable so as to transmit rotational force, and between an inner surface of the pipe and an outer surface of the shaft. The plastic seal is characterized in that the tight installation.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail a preferred embodiment according to the present invention.

도 2와 도 3에 도시된 바와 같이, 유니버셜 조인트는 일측단에서 타측단으로 회전력을 전달할 수 있도록 전체적으로 긴 형상으로 마련되는 슬립조인트(20)와 이 슬립조인트(20)의 양단에 설치되는 요크조인트(10)로 구분된다.As shown in Figures 2 and 3, the universal joint is a slip joint 20 is provided in an overall long shape so as to transmit the rotational force from one end to the other end and the yoke joint is installed on both ends of the slip joint 20 It is divided into (10).

먼저, 요크조인트(10)는 일측단의 내부에 반경방향으로 핀이 설치될 수 있도록 마련된 두 개의 요크를 서로 교합되도록 배치하여 소정의 각도 이하로 굴절된 상태에서도 일측의 요크에서 타측의 요크로 회전력을 전달할 수 있도록 마련된다.First, the yoke joint 10 has two yokes provided so that the pins can be radially installed in one end thereof so as to interlock with each other so that the yoke joint 10 rotates from one yoke to the other side even when the yoke is refracted to a predetermined angle or less. It is prepared to deliver.

다음, 요크조인트(10)의 사이에 설치되는 슬립조인트(20)는 일측의 요크조인트(10)에서 전달되는 회전력을 타측의 요크조인트(10)로 전달함과 동시에 축방향으로 슬립 가능하도록 일측의 요크조인트(10)에 연결되는 파이프(30)와, 타측의 요크조인트(10)에 연결되는 샤프트(40)로 분할 형성된다.Next, the slip joint 20 installed between the yoke joints 10 transmits the rotational force transmitted from the yoke joint 10 on one side to the yoke joint 10 on the other side and simultaneously slips in the axial direction. The pipe 30 is connected to the yoke joint 10 and is divided into a shaft 40 connected to the yoke joint 10 on the other side.

한편, 본 발명에서는 간단한 구조로 파이프(30)와 샤프트(40) 사이의 회전방향 유격과 축방향 마찰을 감소시킬 수 있도록 슬립조인트(20)의 파이프(30)와 샤프트(40)를 원형이 아닌 이형 단면으로 마련하고, 그 사이에는 플라스틱씰(60)을 설치한다.Meanwhile, in the present invention, the pipe 30 and the shaft 40 of the slip joint 20 are not circular, so as to reduce rotational play and axial friction between the pipe 30 and the shaft 40 with a simple structure. It is provided in a mold release cross section, and the plastic seal 60 is installed between them.

즉, 중공으로 마련된 파이프(30)와, 이 파이프(30)의 내부에 삽입될 수 있도록 마련된 샤프트(40)는 반경방향의 서로 마주하는 양측면을 평면으로 형성되고, 이에 교차되는 양측을 라운딩 형성하여 서로 결합되었을 때 회전력을 전달할 수 있도록 마련된다.That is, the pipe 30 provided in the hollow and the shaft 40 provided to be inserted into the inside of the pipe 30 are formed on both sides facing each other in the radial direction in a plane, rounded both sides formed to cross When coupled to each other is provided to transmit the rotational force.

이때, 파이프(30)와 샤프트(40) 사이에는 작은 클리어런스가 존재하고, 이 클리어런스를 보상해줄 수 있도록 파이프(30)의 내부와 샤프트(40)의 외부 사이에는 플라스틱씰(60)이 설치된다.At this time, a small clearance exists between the pipe 30 and the shaft 40, and a plastic seal 60 is installed between the inside of the pipe 30 and the outside of the shaft 40 to compensate for this clearance.

이 플라스틱씰(60)은 재질상 작은 클리어런스로도 원활한 마찰력을 얻을 수 있어, 슬립조인트(20)에 적용시에는 축방향으로의 충격흡수 및 회전방향 유격에 의한 노이즈를 감소시킬 수 있는 것이다.The plastic seal 60 can obtain a smooth frictional force even with a small clearance in the material, and when applied to the slip joint 20 can reduce noise due to shock absorption in the axial direction and play in the rotational direction.

한편, 이러한 플라스틱씰(60)은 서로 마주하는 파이프(30)의 내부 및 샤프트(40)의 외부에 고정 설치 가능한 것으로서, 본 실시예에서는 샤프트(40)의 외부에 고정 설치된 것을 예로 들어 설명한다.On the other hand, the plastic seal 60 is fixed to the outside of the shaft 40 and the inside of the pipe 30 facing each other, in the present embodiment will be described taking as an example fixed to the outside of the shaft 40.

즉, 샤프트(40)의 끝단측과 중간측 외주면에는 외주를 따라 함몰형성되는 설치홈(50)이 마련되고, 이 설치홈(50)의 내부에는 플라스틱씰(60)이 압입 설치되어, 슬립조인트(20)의 슬립 동작시 축방향으로 견고히 고정된다.That is, the mounting groove 50 is formed in the end side and the intermediate side outer peripheral surface of the shaft 40 is formed along the outer periphery, the plastic seal 60 is press-installed in the installation groove 50, the slip joint In the slip operation of 20, it is firmly fixed in the axial direction.

아울러, 본 발명에서는 다른 실시예와 또 다른 실시예로서 슬립조인트의 반경방향 단면을 삼각형과 사각형으로 마련되는데, 일실시예와 동일구성요소에 대해서는 동일명칭과 동일부호를 사용하여 설명한다.In addition, in the present invention, as another embodiment and another embodiment, a radial cross section of the slip joint is provided in triangles and quadrangles, and the same components as in one embodiment will be described using the same names and the same reference numerals.

즉, 도 4에 도시된 바와 같이, 다른 실시예의 슬립조인트(22)는 파이프(32)와 샤프트(42)를 모서리가 라운딩 형성되는 대략 삼각형 단면으로 마련한다.That is, as shown in FIG. 4, the slip joint 22 of another embodiment provides the pipe 32 and the shaft 42 in a substantially triangular cross section with rounded corners.

그리고, 샤프트(42)의 외주면 끝단측과 중간측 외주면에는 외주를 따라 함몰형성되는 설치홈(52)이 마련되고, 그 내부에는 파이프(32)와 샤프트(42)에 대응되도록 삼각형으로 마련되는 플라스틱씰(62)이 삽입 설치된다.In addition, an installation groove 52 recessed along the outer circumference is provided at the outer circumferential end and the outer circumferential surface of the shaft 42, and a plastic provided in a triangle to correspond to the pipe 32 and the shaft 42 therein. The seal 62 is inserted.

이와는 달리 도 5에서의 슬립조인트(23)는 파이프(33)와 샤프트(43)를 모서리가 라운딩 형성된 대략 사각형상으로 마련하고, 샤프트(43)의 외주면 끝단측과 중간측에 설치홈(63)을 형성하며, 그 내부에는 파이프(33)와 샤프트(43)에 대응되도록 사각형으로 마련되는 플라스틱씰(63)이 삽입 설치된다.In contrast, the slip joint 23 in FIG. 5 provides the pipe 33 and the shaft 43 in a substantially quadrangular shape having rounded corners, and an installation groove 63 at the end side and the middle side of the outer circumferential surface of the shaft 43. It is formed, the inside is installed plastic seal 63 is provided in a square so as to correspond to the pipe 33 and the shaft 43 is inserted.

이와 같이 구성된 본 발명의 유니버셜 조인트의 슬립조인트는,파이프(30,32,33)와 샤프트(40,42,43)에 각각 요크조인트(10)를 결합하고, 파이프(30,32,33)의 외주면에 축방향으로 이격 형성된 설치홈(50,52,53)에는 플라스틱씰(60,62,63)을 압입 설치한다.The slip joint of the universal joint of the present invention configured as described above connects the yoke joint 10 to the pipes 30, 32, 33 and the shafts 40, 42, 43, respectively, Plastic seals 60, 62, and 63 are press-fitted to the installation grooves 50, 52, and 53 formed on the outer circumferential surface in the axial direction.

그리고, 플라스틱씰(60,62,63)이 설치된 샤프트(40,42,43)를 파이프(30,32,33)의 내부에 삽입하는데, 이때 샤프트(40,42,43)에 설치된 플라스틱씰(60)의 외주면과 파이프(30,32,33)의 내주면이 서로 밀착되어 반경방향 유격없이 원활한 슬립이 가능해진다.Then, the shafts (40, 42, 43) in which the plastic seals (60, 62, 63) are installed are inserted into the pipes (30, 32, 33). The outer circumferential surface of 60) and the inner circumferential surfaces of the pipes 30, 32, and 33 are in close contact with each other to allow a smooth slip without radial play.

이러한 유니버셜 조인트는 차량의 스티어링장치에서 사용하게되는데, 이때, 유니버셜 조인트의 일단측은 컬럼측에 설치되고, 타단측은 기어박스에 연결되어 그 사이로 회전력을 전달하게 되고, 지면으로부터 충격력이 전달될 때는 슬립조인트(20,22,23)의 파이프(30,32,33)와 샤프트(40,42,43)가 플라스틱씰(60,62,63)에 의해 원활히 슬립동작되는 것이다.Such a universal joint is used in a steering device of a vehicle. At this time, one end of the universal joint is installed on the column side, and the other end is connected to the gearbox to transmit rotational force therebetween, and a slip joint when the impact force is transmitted from the ground. The pipes 30, 32, 33 and shafts 40, 42, 43 of (20, 22, 23) are smoothly slipped by plastic seals (60, 62, 63).

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 유니버셜 조인트의 슬립조인트는, 회전력을 전달할 수 있도록 파이프와 샤프트에 별도의 세레이션 및 스플라인을 정밀가공할 필요가 없어 제조원가가 저감되는 이점이 있다.As described in detail above, the slip joint of the universal joint according to the present invention has the advantage that the manufacturing cost is reduced because there is no need to precisely process the serration and spline in the pipe and the shaft so as to transmit the rotational force.

또한, 파이프와 샤프트 사이에 플라스틱씰이 설치됨으로 인해 반경방향 유격이 최소화되고, 그 사이의 슬립이 원활해지므로, 슬립조인트의 조립이 용이해지고, 슬립조인트의 길이 가변시에 소음 및 진동을 저감시킬 수 있음과 더불어, 지면으로부터 전달되는 충격을 원활히 흡수할 수 있는 이점이 있다.In addition, since the plastic seal is installed between the pipe and the shaft, the radial play is minimized and the slip is smoothed between the pipes and the shaft, thereby facilitating the assembly of the slip joint and reducing the noise and vibration when the slip joint is variable in length. In addition, there is an advantage that can smoothly absorb the shock transmitted from the ground.

Claims (3)

양측으로 마련되는 요크조인트의 사이에 설치되어 회전력을 전달함과 동시에 축방향으로 슬립 가능하도록 중공의 파이프와 이의 내부로 삽입되는 샤프트를 구비한 유니버셜 조인트의 슬립조인트에 있어서,In the slip joint of the universal joint having a hollow pipe and a shaft inserted therein, which is installed between the yoke joints provided at both sides to transmit the rotational force and to be able to slip in the axial direction, 상기 파이프(30)의 내부면과 상기 샤프트(40)의 외부면의 반경방향 단면은 회전력을 전달할 수 있도록 이형으로 마련되고, 상기 파이프(30)의 내부면과 상기 샤프트(40)의 외부면 사이에는 플라스틱씰(60)이 밀착 설치된 것을 특징으로 하는 유니버셜 조인트의 슬립조인트.A radial cross section of the inner surface of the pipe 30 and the outer surface of the shaft 40 is provided as a release so as to transmit a rotational force, between the inner surface of the pipe 30 and the outer surface of the shaft 40 The slip joint of the universal joint, characterized in that the plastic seal 60 is installed in close contact. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 플라스틱씰(60)은 마찰력이 저감되도록 플라스틱재의 씰로 마련되는 것을 특징으로 하는 유니버셜 조인트의 슬립조인트.The plastic seal 60 is a slip joint of the universal joint, characterized in that provided with a seal of the plastic material so as to reduce the frictional force. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 샤프트(40)의 외주면 끝단측과 중간측에는 상기 플라스틱씰(60)이 삽입 고정될 수 있도록 설치홈(50)이 마련된 것을 특징으로 하는 유니버셜 조인트의 슬립조인트.Slip joint of the universal joint, characterized in that the installation groove (50) is provided on the end and middle side of the outer peripheral surface of the shaft 40 so that the plastic seal (60) can be inserted and fixed.
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