KR20080026967A - 광각조인트 및 그를 이용한 차량용 조향장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 광각조인트 및 그를 이용한 차량용 조향장치에 관한 것으로서, 더욱 자세하게는 유니버설 조인트에 비하여 제작 및 조립이 용이하고, 동시에 굴절된 상태에서 이루어지는 동력전달각도가 90도 이상까지 가능한 광각조인트 및 그를 이용한 차량용 조향장치에 관한 것이다.

굴절되어 동력전달이 가능한 각도가 개선되어 90도 이상까지 가능하도록 하기 위해, 본 발명의 광각조인트는 구동축의 동력을 종동축에 전달하는 광각조인트에 있어서, 상기 구동축의 단부에 장착된 구동회전판; 상기 구동회전판에 형성된 다수의 제1 삽입공; 상기 종동축의 단부에 장착된 종동회전판; 상기 종동회전판에 형성된 다수의 제2 삽입공; 및 소정의 각도로 꺾인 굴절부를 구비하고, 일단은 상기 제1 삽입공에 슬라이딩 가능하도록 삽입되고, 타단은 상기 제2 삽입공에 슬라이딩 가능하도록 삽입되는 링크부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 광각조인트 및 그를 이용한 차량용 조향장치는 굴절각도가 클 뿐만 아니라, 제작, 조립, 설치 및 유지보수가 용이하고, 기존의 유니버셜조인트에 비하여 경제적으로 유리하다.

광각조인트, 동력전달

Description

광각조인트 및 그를 이용한 차량용 조향장치{Wide angle joint and Steering device using the same}

도1은 종래의 유니버셜조인트의 사시도,

도2는 본 발명의 일 실시예에 따른 광각조인트의 사시도,

도3은 본 발명의 일 실시예에 따른 광각조인트의 분해사시도,

도4는 본 발명의 일 실시예에 따른 광각조인트의 동작순서도,

도5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 광각조인트의 사시도,

도6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 광각조인트의 사시도,

도7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 광각조인트의 사용상태도이다.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >

40: 구동축 42: 구동회전판

44: 제1 삽입공 50: 종동축

52: 종동회전판 54: 제2 삽입공

60: 링크부재 62: 굴절부

본 발명은 광각조인트 및 그를 이용한 차량용 조향장치에 관한 것으로서, 더욱 자세하게는 유니버설 조인트에 비하여 제작 및 조립이 용이하고, 동시에 굴절된 상태에서 이루어지는 동력전달각도가 90도 이상까지 가능한 광각조인트 및 그를 이용한 차량용 조향장치에 관한 것이다.

일반적으로 조향장치와 같이 동력이 전달되는 축이 굴절되어야 하는 경우, 유니버설 조인트가 굴절부분의 동력을 전달하는 요소부품으로 사용된다.

도1은 종래의 유니버설조인트를 도시한 사시도이다.

이에 도시된 바와 같이, 소정의 각도로 굴절된 상태에서 구동축(10)과 종동축(20)은 각각에 구비된 요크(12, 22)가 서로 90도 어긋난 상태에서 센터피스(30)를 매개로 하여 연결된다.

이와 같은 구조의 유니버설조인트는 동력전달이 가능한 굴절각도가 일반적으로 약 35도 이하이다. 이를 해결하기 위하여 광각조인트에 대한 관심이 늘고 있지만, 그 경우에도 약 60 도 ~ 70도 정도의 범위에서 굴절된 경우에서만 동력전달이 가능할 뿐이다.

또한, 유니버설 조인트를 이용하는 경우, 기어박스에 비하여는 구조 및 제작이 간단하지만, 일반적인 동력전달용 조인트에 비하여 구조가 복잡하여 제작 및 조립이 용이하지 않은 현실이다.

특히. 2개의 요크 사이에 커플링요크를 삽입한 형태의 광각조인트 기능의 유니버설조인트는 그 구조가 매우 복잡한 실정이다.

기어박스를 이용하여 동력전달 방향을 변경하는 경우, 등속전달에는 유리하나, 구조가 복잡하여 비용이 증가하고, 한번 결정된 굴절각도를 변경하는 것이 쉽지 않은 문제점이 있다.

본 발명은 상기 내용에 착안하여 제안된 것으로, 굴절되어 동력전달이 가능한 각도가 개선되어 90도 이상까지 가능한 광각조인트 및 그를 이용한 차량용 조향장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 목적은 구조가 간단하여 제작, 조립 및 유지보수가 용이한 광각조인트 및 그를 이용한 차량용 조향장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 굴절각도 조정이 용이한 광각조인트 및 그를 이용한 차량용 조향장치를 제공하는 것이다.

상기의 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 광각조인트는 구동축의 동력을 종동축에 전달하는 광각조인트에 있어서, 상기 구동축의 단부에 장착된 구동회전판; 상기 구동회전판에 형성된 다수의 제1 삽입공; 상기 종동축의 단부에 장착된 종동회전판; 상기 종동회전판에 형성된 다수의 제2 삽입공; 및 소정의 각도로 꺾인 굴 절부를 구비하고, 일단은 상기 제1 삽입공에 슬라이딩 가능하도록 삽입되고, 타단은 상기 제2 삽입공에 슬라이딩 가능하도록 삽입되는 링크부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 굴절부는 힌지구조로 이루어질 수 있으며, 또한 상기 굴절부는 주름관으로 이루어질 수 있다.

아울러, 상기 삽입공은 상기 링크부재의 슬라이딩을 위하여 베어링이 구비될 수 있다.

전술한 다른 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 상기 특정한 광각조인트; 상기 광각조인트의 구동축과 연결되며, 차량의 대쉬패널에 장착되는 스티어링컬럼; 및 상기 광각조인트의 종동축에 연결되는 기어박스를 포함하는 것을 특징으로 하는 광각조인트를 이용한 차량용 조향장치를 제공한다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 구체적으로 설명한다.

도2는 본 발명의 일 실시예에 따른 광각조인트의 사시도이고, 도3은 광각조인트의 분해사시도이다.

도3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 광각조인트는 동력을 전달하는 구동축(40)과 동력을 전달받는 종동축(50)이 소정의 각도로 굴절된 링크부재(60)에 의하여 연결된다.

즉, 구동축(40)과 종동축(50)의 단부에는 다수의 제1 삽입공(44)이 형성된 구동회전판(42)과 다수의 제2 삽입공(54)이 형성된 종동회전판(52)이 각각 장착되고, 소정의 각도로 꺾인 굴절부(62)를 갖는 링크부재(60)의 일단은 구동회전판(42) 의 제1 삽입공(44)에 타단은 종동회전판(52)의 제2 삽입공(54)에 슬라이딩 가능하도록 삽입되어 구동축(40)과 종동축(50)을 연결하여준다.

본 발명의 광각조인트를 이용한 동력전달원리가 도4에 도시되어 있다. 설명의 편의를 위하여 링크부재가 단독으로 사용된 경우를 가정하도록 한다.

도4를 참조하면, (a)1단계에 도시된 바와 같이 구동축(40)이 A 방향을 회전하면 구동회전판(42)도 같은 방향으로 회전하면서 제1 삽입공(44)에 삽입된 링크부재는 (+)x 방향으로 움직이는 동시에 (-)z 방향으로 이동하게 된다.

링크부재(60)가 (+)x 방향으로 움직이면서 종동회전판(52)에 삽입된 부분도 역시 (+)x 방향으로 이동하게 된다. 이때 종동회전판(52)의 제2 삽입공(54)에 삽입된 링크부재(60)는 xy 평면에서의 움직임은 종동축(50)의 회전방향과 일치하게 움직이고, z축 방향으로는 자유롭게 움직일 수 있도록 결합 되어 있다. 따라서, 링크부재(60)는 xy 평면에서는 (+)x 방향과 동시에 (+)y 방향으로 움직이며 종동회전판(52)과 종동축(50)은 도4의 (a)1단계에 도시된 것과 같이 B 방향으로 회전하게 된다.

구동축(40)이 90도 회전을 하면 링크부재(60)는 도4의 (b)2단계에 도시된 위치로 이동하게 되며, 구동축(40)의 회전이 계속되면서 구동회전판(42)의 제1 삽입공(44)에 삽입된 부분은 (-)z축 방향과 (-)x축 방향으로 이동하고, 종동회전판(52)의 제2 삽입공(54)에 삽입된 부분은 (+)y축 방향과 (-)x축 방향으로 이동하여 결국에는 (c)3단계에 도시된 위치로 이동한다.

이와 같은 동작이 반복되면, 링크부재(60)는 4단계를 거쳐서 원래의 위치로 돌아오게 되고, 구동축(40)이 1회전 하면서 소정의 각도로 굴절되어 연결된 종동축(50)도 1회전 하게 된다.

하나의 링크부재를 사용하는 경우, 2단계에 도시된 위치와 같은 곳에서는 구동축의 회전에 대하여 종동축의 회전방향이 (+)B방향 또는 (-)B방향의 2가지 경우가 가능하게 되는 특이점(singular point)이 존재할 수 있다.

따라서, 2 축을 연결하는 링크부재를 다수 개 사용하거나, 별도의 보조장치르 이용하여 일정방향으로 회전 가능하도록 하여야 하며, 2개의 링크부재를 사용하는 경우, 삽입공과 축의 중심이 이루는 각이 180도를 피하여야 한다.

링크부재는 굴절부에서 굴절되어 구동축과 종동축사이에 소정의 각도로 굴절된 상태로 동력을 전달하도록 하여준다. 즉 도2에 도시된 바와 같이 90도 및 90도 이상까지도 동력전달이 가능하며, 링크부재 굴절부의 굴절정도에 따라서 구동추과 종동축의 각도를 조정하는 것이다.

이때 굴절부의 각도를 고정식으로 하는 것도 가능하지만, 가변적으로 굴절각도를 조정할 수도 있다.

도5와 도6은 링크부재의 구절부가 가변적으로 변경가능한 광각조인트의 사시도이다.

도5에 도시된 바와 같이 굴절부(62)에 힌지구조를 적용함으로써 원하는 각도에 따라 또는 조인트 설치 현장의 상황에 따라서 굴절부(62)의 각도를 조정하여 사용할 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시예인 광각조인트는 도6에 도시된 바와 같이 링크부재 의 굴절부(62)가 주름관으로 되어 있다. 이 경우에 도7에 도시된 바와 같이 굴절각도를 임의로 조정가능하므로, 현장설치 및 조립이 간편하게 이루어지는 장점이 있다.

전술한 바와 같이 링크부재는 각각의 회전판에 구비된 삽입공에 삽입되어 슬라이딩하도록 되어 있으므로 삽입공에 베어링을 구비하여 슬라이딩이 원활하게 이루어지도록 하면 더욱 좋은 효과를 얻을 수 있다.

본 발명의 광각조인트는 소정의 각도로 굴절된 상태로 동력전달이 필요한 다양한 부분에 적용이 가능하며, 특히 자동차 등의 차량용 조향장치에 적용하면 높은 효과를 발휘할 수 있다.

즉, 본 발명의 광각조인트의 구동축을 차량의 대쉬패널에 장착되는 스티어링컬럼에 연결하고, 종동축을 조향장치의 기어박스에 연결하여 유니버셜조인트 대신에 본 발명의 광각조인트를 이용할 수 있다.

유니버셜조인트 대용으로 본 발명의 광각조인트를 사용하는 경우, 기존의 유니버셜조인트에 비하여 구조가 간단하기 때문에 가공, 제작 및 조립이 용이하고 고장발생 요인이 적고, 고장시에도 수리가 간단하여 유지보수가 편리한 장점이 있다.

따라서 제작 및 유지보수에 비용이 저게 소요되어 경제적으로도 매우 유리하다.

차량용 조향장치 이외에도, 경운기와 같은 농기구의 동력전달용 특히 농경작업용으로 별도의 파워를 인출할 필요가 있는 경우의 동력전달용으로 효과적인 적용이 가능하다.

전술한 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 광각조인트 및 그를 이용한 차량용 조향장치는 굴절각도가 기존의 유니버셜조인트에 비하여 획기적으로 증가할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 광각조인트 및 그를 이용한 차량용 조향장치는 제작, 조립, 설치 및 유지보수가 용이하고, 기존의 유니버셜조인트에 비하여 경제적으로 유리하다.

또한, 차량용 조향장치에 적용하여 비용 및 설치 시간을 줄이는 효과가 있으며, 다양한 종류의 동력전달 장치에 응용하여 간단하게 적용할 수 있다.

이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 반도체이송장비를 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.

Claims (5)

1. 구동축의 동력을 종동축에 전달하는 광각조인트에 있어서,

   상기 구동축의 단부에 장착된 구동회전판;

   상기 구동회전판에 형성된 다수의 제1 삽입공;

   상기 종동축의 단부에 장착된 종동회전판;

   상기 종동회전판에 형성된 다수의 제2 삽입공; 및

   소정의 각도로 꺾인 굴절부를 구비하고, 일단은 상기 제1 삽입공에 슬라이딩 가능하도록 삽입되고, 타단은 상기 제2 삽입공에 슬라이딩 가능하도록 삽입되는 링크부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 광각조인트.
2. 제1항에 있어서,

   상기 굴절부는 힌지구조로 이루어진 것을 특징으로 하는 광각조인트.
3. 제1항에 있어서,

   상기 굴절부는 주름관으로 이루어진 것을 특징으로 하는 광각조인트.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 삽입공은 상기 링크부재의 슬라이딩을 위하여 베어링이 구비되는 것을 특징으로 하는 광각조인트.
5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항의 광각조인트;

   상기 광각조인트의 구동축과 연결되며, 차량의 대쉬패널에 장착되는 스티어링컬럼; 및

   상기 광각조인트의 종동축에 연결되는 기어박스를 포함하는 것을 특징으로 하는 광각조인트를 이용한 차량용 조향장치.

Images