KR20090058673A - 등속조인트 - Google Patents

Abstract

본 발명은 등속조인트에 관한 것으로, 하우징(10)과 클램프(20)에 의해 상기 하우징에(10) 고정되며 외부를 감싸는 굴곡진 부트(30) 내부에 차축(40)과 샤프트(50)가 조인트 결합하고 상기 부트(30)와 상기 샤프트(50)는 부트밴드(60)에 의해 밀봉된 공지의 등속조인트에 있어서, 상기 샤프트(50)의 끝단에 유체가 봉입된 댐퍼로 형성된 추력저감부(100)가 형성되어 샤프트(50)의 축력을 저감하는 것을 특징으로 하여, 등속조인트에 전달되는 진동 및 셔더를 감소시킴으로써 차량의 내구성과 승차감을 향상시켜 제품의 상품성을 증대시키는 등속조인트에 관한 발명이다.

등속조인트, 추력

Description

등속조인트 {Constant velocity joint}

본 발명은 등속조인트에 관한 것으로, 부트내부에 유체를 이용하여 샤프트 추력을 흡수할 수 있는 댐핑기능을 하는 충격흡수부를 장착하여, 등속조인트에 전달되는 진동 및 셔더를 감소시킴으로써 차량의 내구성과 승차감을 향상시켜 제품의 상품성을 증대시키는 등속조인트에 관한 발명이다.

자동차의 동력 전달 장치는 엔진에서 발생한 동력을 구동 바퀴까지 전달하는 일련의 장치로써, 엔진에서 발생하는 동력이 변속기를 통하여 증감되어 차축과 연결된 차동 장치로 전달되고, 차동 기어 장치에 의해 차축이 회전을 하게 되면 차축 단부에 결합된 구동 바퀴가 회전하여 자동차가 구동된다.

자동차 엔진 동력은 변속기를 거쳐 추진축(propeller shaft 또는 drive shaft)에 의해 바퀴까지 전달되는데, 요철 도로의 주행시 차축의 상하 변위이동 때문에 추진축 길이의 신축이 필요하고, 변속기와의 각도 변동시 엔진 동력을 차축에 원활하게 전달하기 위하여, 추진축 양 끝에 자재 이음(universal joint)이 설치되고, 추진축 중간 부분에는 슬립 요크가 설치된다.

상기 자재 이음의 종류로는 훅 조인트(Hook's joint)와 등속조인트(CVJ;Constant Velocity Joint)가 있다. 훅 조인트는 승용차를 비롯하여 대형차에 이르기까지 광범위하게 사용되고 있으며, 통상적으로 FR자동차의 추진축에 널리 사용되고 있는 반면, 등속조인트는 FF자동차의 구동 액슬에 주로 사용되는 것으로 드옥 조인트에 의해 상세하게 설명하면 다음과 같다.

등속조인트는 구동축과 수동축과의 동력 전달에서 회전 속도의 변동없이 두축의 접점을 축의 교차각의 2등분 선상에 있게 하여 등속으로 동력을 전달하는 장점이 있어 앞바퀴 굴림식 구동과 뒷바퀴 굴림식 독립 현가 방식 등, 큰 각도로 동력을 전달하는 부분에 사용된다.

이하 첨부된 도면에 의해 종래 등속조인트의 구성 및 문제점에 대하여 알아본다.

도 1은 일반적인 등속조인트의 장착 위치를 나타내는 사시도이고, 도 2는 종래기술에 의한 등속조인트의 구조를 나타내는 사시도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 차축(40)은 차동장치(2)와 연결되고 샤프트(50)는 구동바퀴(3)에 연결되며, 등속조인트(1)는 엔진에서 발생한 동력이 변속기에 의해 증감되어 차동장치(2)로 전달되면, 차동장치(2)에서 구동바퀴(6)로 동력을 전달하는 역할을 한다.

따라서 샤프트(50)와 차축(40)을 연결하는 등속조인트(1)는 구동바퀴(3)와 노면과의 마찰에 의해 발생하는 진동과 비틀림을 방지하는 역할을 한다.

도 2에서 도시하는 바와 같이 종래의 등속조인트는 하우징(10)과 클램프(20)에 의해 상기 하우징에(10) 고정되며 외부를 감싸는 굴곡진 부트(30) 내부에 차축(40)과 샤프트(50)가 조인트 결합하고 상기 부트(30)와 상기 샤프트(50)는 부트밴드(60)에 의해 밀봉된 구조를 가진다.

일반적인 등속조인트의 경우 변속기 측에 장착되어 구조상으로 엔진으로부터 열, 진동 등에 의한 추력을 받게 되고 종래에는 이를 흡수하기 위해 지지판(81) 및 스프링(82)을 이용하여 이를 저감하여 왔다.

그러나 상기의 종래 기술에 의한 등속조인트의 경우 사용연한이 증가할수록 스프링(82) 좌굴에 의한 파손이 발생하고, 절각 및 습동량에 따른 정밀한 감쇄력 조절이 불가하고, 스프링의 조립이 안착이 어려워 쉽게 이탈되어 견고하게 지지되지 못하는 심각한 문제점을 내재하고 있었다.

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로, 부트내부에 유체를 이용하여 샤프트 추력을 흡수할 수 있는 댐핑기능을 하는 충격흡수부를 장착하여, 등속조인트에 전달되는 진동 및 셔더를 감소시킴으로써 차량의 내구성과 승차감을 향상시켜 제품의 상품성을 증대시키는 등속조인트를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 하우징과 클램프에 의해 상기 하우징에 고정되며 외부를 감싸는 굴곡진 부트 내부에 차축과 샤프트가 조인트 결합하고 상기 부트와 상기 샤프트는 부트밴드에 의해 밀봉된 공지의 등속조인트에 있어서, 상기 샤프트의 끝단에 유체가 봉입된 댐퍼로 형성된 추력저감부가 형성되어 샤프트의 축력을 저감하는 것을 특징으로 한다.

상기와 같이 본 발명은, 부트내부에 유체를 이용하여 샤프트 추력을 흡수할 수 있는 댐핑기능을 하는 충격흡수부를 장착하여, 등속조인트에 전달되는 진동 및 셔더를 감소시킴으로써 차량의 내구성과 승차감을 향상시켜 제품의 상품성을 증대시키는 탁월한 효력을 발휘하는 발명이다.

이하 첨부한 도면에 의하여 본 발명의 구성을 상세히 설명한다. 다만 종래 기술과 동일한 구성에 대해서는 설명을 생략한다.

도 3은 본 발명에 의한 등속조인트의 구조를 나타내는 사시도이고, 도 4 및 도 5은 본 발명에 의한 등속조인트의 구조에 대한 부분 사시도이다.

도 3 내지 도 5에서 도시하는 바와 같이, 본 발명은 하우징(10)과 클램프(20)에 의해 상기 하우징에(10) 고정되며 외부를 감싸는 굴곡진 부트(30) 내부에 차축(40)과 샤프트(50)가 조인트 결합하고 상기 부트(30)와 상기 샤프트(50)는 부트밴드(60)에 의해 밀봉된 공지의 등속조인트에 있어서, 상기 샤프트(50)의 끝단에 유체가 봉입된 댐퍼로 형성된 추력저감부(100)가 형성되어 샤프트(50)의 축력을 저감하는 것을 특징으로 한다.

이때 상기 추력저감부(100)는 샤프트(50)의 끝단에 접하여 상기 샤프트(50)를 지지하는 지지부(110)와, 상기 지지부(110)의 후단부에 위치하여 유체가 봉입되어 상기 지지부(110)에서 전달되는 상기 샤프트(50)의 추력을 흡수하는 충격흡수부(120)로 형성할 수 있으며,

상기 지지부(110)는 스틸로 형성되어 상기 샤프트(50)와 직접 접하는 스토퍼부(111)와, 고무로 형성되어, 상기 스토퍼부(111)를 상기 하우징(10)에 고정시키는 고정부(112)로 형성할 수 있고,

상기 충격흡수부(120)는 상기 충격흡수부내(120)에 충전되어 있는 유체부(121)와, 도우넛 형상으로 몸체 내에 입구(122a)와 출구(122b)가 형성된 노즐부(122)와, 상기 노즐부(122)의 전방 중심부에 형성된 멤브레인(123)과, 상기 노즐부(122)의 후방부에 설치되어 유체에 가해지는 압력에 따라 선택적으로 팽창 및 압축하는 다이아프램(124)으로 형성하여 실시할 수 있다.

본 실시예에서는 등속조인트 구동시 셔더현상 발생의 원인이 되는 샤프트(50)에 의한 축력 발생을 방지하기 위해, 상기 샤프트(50)의 끝단에 추력저갑부(100)를 설치하는데, 상기 추력저감부(100)는 종래에 개시되었던 구성과 달리 스프링 구조가 아닌 유체를 이용한 댐퍼를 상기 샤프트(50) 끝단부위의 하우징(10) 내부에 고정 장착하여 실시한다.

상기 추력저감부(100)는 전반적으로 러버재질로 형성되고 그 내부에 유체를 충전하여 상기 시프트(50)에서 발생하는 진동, 충격, 추력 등을 효과적으로 흡수할 수 있도록 시프트(50)를 지지하도록 형성하여 실시함이 타당한데, 이를 위한 일 예로, 하우징(10)에 고정된 채로 샤프트(50)의 끝단에 접하여 상기 샤프트(50)를 지지하는 지지부(110)와, 상기 지지부(110)의 후단부에서 충전된 유체에 의해 지지부(110)에서 전달되는 샤프트(50) 추력을 흡수하는 충격흡수부(120)로 형성하여 실 시할 수 있다.

상기 지지부(110)는 회전하는 시프트(50)와 접하게 되므로 마모 및 강도 등을 고려하여 시프트(50)와 직접 접하는 부분을 스틸재질로 스토퍼부(111)로 형성하고, 상기 스토퍼부(111)를 상기 하우징(10)에 유연하게 고정하여 고토크, 고변위 상태에서의 댐핑작용을 수행할 수 있도록 고무재질로 고정부(112)를 형성하여 이를 플랜지부(113)를 통하여 하우징(10)에 장착하여 실시한다.

또한 상기 충격흡수부(120)는 유압에 의한 댐핑 작용을 할 수 있도록 유압댐퍼로 구성하는데, 그 일 예로 도우넛 형상으로 몸체 내에 입구(122a)와 출구(122b)가 형성된 노즐부(122)를 형성하고, 상기 노즐부(122)의 전방 중심부에 형성된 멤브레인(123)과, 상기 노즐부(122)의 후방부에 다이아프램(124)으로 형성하고 상기 충격흡수부내(120)에는 유체부(121)를 충전하여, 유체부(121)가 상기 입구(122a)로 유입시 상기 다이아프램(124)이 압축되고, 유체부(121)가 상기 출구(122b)로 유출시 상기 다이아프램(124)이 팽창하며 댐핑작용을 수행하게 되고 이로 인해 샤프트(50)의 추력을 효과적으로 흡수할 수 있다.

상기 구성에 의해, 저토크, 저변위 상태에서는 하이드로 노즐을 포함하여 t구성된 상기 충격흡수부(120)에서 댐핑하여 아이들 진동 및 저속 셔더를 감쇠하고, 고토크, 고변위 상태에서는 러버르 형성된 고정부(112)를 포함한 상기 지지부(110) 에서 댐핑하여 셔더 및 진동을 감쇠하게 된다.

이상에서, 본 발명의 특정한 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였다. 그러나 본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 아니하며, 특허청구의 범위에서 청구하는 본 발명의 요지와 사상을 벗어남이 없이 당해 발명에 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자라면 누구든지 다양한 수정과 변형실시가 가능할 것이다.

도 1은 일반적인 등속조인트의 장착 위치를 나타내는 사시도,

도 2는 종래기술에 의한 등속조인트의 구조를 나타내는 사시도,

도 3은 본 발명에 의한 등속조인트의 구조를 나타내는 사시도,

도 4 및 도 5는 본 발명에 의한 등속조인트의 구조에 대한 부분 사시도.

<도면의 주요 부분에 대한 설명>

10: 하우징 20 : 클램프

30 : 부트 40 : 차축

50 : 샤프트 60 : 부트밴드

100 : 추력저감부 110 : 지지부

111 : 스토퍼부 112 : 고정부

120 : 충격흡수부 121 : 유체부

122 : 노즐부 123 : 멤브레인

124 : 다이아프램

Claims (4)

1. 하우징과 클램프에 의해 상기 하우징에 고정되며 외부를 감싸는 굴곡진 부트 내부에 차축과 샤프트가 조인트 결합하고 상기 부트와 상기 샤프트는 부트밴드에 의해 밀봉된 공지의 등속조인트에 있어서,

   상기 샤프트의 끝단에 유체가 봉입된 댐퍼로 형성된 추력저감부가 형성되어 샤프트의 축력을 저감하는 것을 특징으로 하는 등속조인트.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 추력저감부는 샤프트의 끝단에 접하여 상기 샤프트를 지지하는 지지부와,

   상기 지지부의 후단부에 위치하여 상기 지지부에서 전달되는 상기 샤프트의 추력을 흡수하는 유체가 충전된 충격흡수부로 형성되는 것을 특징으로 하는 등속조인트.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 지지부는 스틸로 형성되어 상기 샤프트와 직접 접하는 스토퍼부와,

   고무로 형성되어, 상기 스토퍼부를 상기 하우징에 고정시키는 고정부로 형성 되는 것을 특징으로 하는 등속조인트.
4. 제 2항에 있어서,

   상기 충격흡수부는 상기 충격흡수부내에 충전되어 있는 유체부와,

   도우넛 형상으로 몸체 내에 입구와 출구가 형성된 노즐부와,

   상기 노즐부의 전방 중심부에 형성된 멤브레인과,

   상기 노즐부의 후방부에 설치되어 유체에 가해지는 압력에 따라 선택적으로 팽창 및 압축하는 다이아프램으로 형성되는 것을 특징으로 하는 등속조인트.

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