KR20120069802A - 고절각형 트라이포드 등속조인트 - Google Patents

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KR20120069802A
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Abstract

이 발명은, 인너롤러의 상단부 외주면에 돌기부를 형성하여 아우터롤러의 이탈을 방지하면서도 인너롤러의상하유동폭을 최대화시킴으로써 최대 절각량을 향상시킬 수 있는, 고절각형 트라이포드 등속조인트에 관한 것으로서,
엔진의 회전동력을 전달하며 내부에 트랙홈이 형성되어 있는 하우징과, 상기 하우징의 회전동력을 전달받아서 회전되는 샤프트와, 상기 하우징과 샤프트를 연결하기 위하여 상기 샤프트의 일단에 연결되어 상기 하우징의 내부에 설치되며 3개의 트러니언이 형성되어 상기 트랙홈에 삽입되는 스파이더와, 상기 스파이더의 트러니언의 외주면에 설치되며 상단부 외주면에 돌기부가 돌출 형성되어 있는 인너롤러와, 상기 인너롤러의 외주면에 설치되는 니들롤러와, 상기 니들롤러의 외주면에 설치되어 상기 하우징과 샤프트의 마찰을 감소시키는 아우터 롤러를 포함하여 이루어진다.

Description

고절각형 트라이포드 등속조인트{tripod type constant velocity joint}
이 발명은 고절각형 트라이포드 등속조인트에 관한 것으로서, 좀더 세부적으로 말하자면 인너롤러의 상단부 외주면에 돌기부를 형성하여 아우터롤러의 이탈을 방지하면서도 인너롤러의 상하유동폭을 최대화시킴으로써 최대 절각량을 향상시킬 수 있으며 아우터 롤러의 폭을 상대적으로 작게 설정할 수 있고, 부품수를 절감하여 제작비용을 줄일 수 있는, 고절각형 트라이포드 등속조인트에 관한 것이다.
일반적으로 조인트는 회전축의 각도가 서로 다른 회전축에 회전동력(토크)을 전달하기 위한 것으로서, 동력전달 각도가 작은 추진축의 경우에는 후크 조인트, 플렉시블 조인트 등이 사용되고, 동력전달 각도가 큰 전륜 구동차의 구동축의 경우에는 등속 조인트가 사용된다.
상기 등속 조인트는 구동축과 피동축의 교차각이 큰 경우에도 등속으로 원활하게 동력을 전달할 수 있기 때문에 독립 현가 방식의 전륜 구동차의 액슬축에 주로 사용되며, 샤프트를 중심으로 엔진측은 트라이포드식 등속 조인트로 이루어지고, 샤프트를 중심으로 타이어측은 버필드식 등속 조인트로 이루어진다.
도 1은 일반적인 등속 조인트의 단면 구성도이고, 도 2는 도 1의 A-A선 단면도이다.
도 1 및 도 2에 도시되어 있는 바와 같이 일반적인 등속 조인트의 구성은, 샤프트(1)를 중심으로 엔진측(인보드측)은 트라이포드식 등속 조인트로 이루어지고, 샤프트(1)를 중심으로 바퀴측(아웃보드측)은 버필드식 등속 조인트로 이루어진다.
샤프트(1)를 중심으로 엔진측(인보드측)에 설치되어 있는 상기 트라이포드식 등속 조인트의 구성은, 엔진(도시되지 않음)의 회전동력을 전달하며 내부에 트랙홈이 형성되어 있는 하우징(2)과, 상기 하우징(2)의 회전동력을 전달받아서 회전되는 샤프트(1)와, 상기 하우징(2)과 샤프트(1)를 연결하기 위하여 상기 샤프트(1)의 일단에 연결되어 상기 하우징(2)의 내부에 설치되며 3개의 트러니언(3a)이 형성되어 상기 트랙홈에 삽입되는 스파이더(3)와, 상기 스파이더(3)의 트러니언(3a)의 외주면에 설치되는 인너롤러(6)와, 상기 인너롤러(6)의 외주면에 설치되는 니들롤러(5)와, 상기 니들롤러(5)의 외주면에 설치되어 상기 하우징(2)과 샤프트(1)의 마찰을 감소시키는 아우터롤러(4)와, 상기한 아우터롤러(4)의 이탈을 방지하기 위해 아우터롤러(4)의 하부에 조립되는 리테이너 클립(8)과, 상기 하우징(2)에 일단이 연결되고 상기 샤프트(1)에 일단이 연결되는 부트(10)와, 상기 부트(10)를 각각 고정시키기 위한 클램핑 밴드(11, 12)를 포함하여 이루어진다.
샤프트(1)를 중심으로 타이어측(아웃보드측)에 설치되어 있는 상기 버필드식 등속 조인트의 구성은, 상기 트라이포드식 등속 조인트의 회전동력을 전달받아서 회전되는 샤프트(1)의 일단에 연결설치되는 인너레이스(15)와, 상기 인너레이스(15)의 외부에 설치되는 아우터 레이스(13)와, 상기 인너레이스(15)의 회전동력을 상기 아우터 레이스(13)에 전달하기 위한 볼(16)과, 상기 볼(16)을 지지하기 위한 케이지(14)와, 상기 아우터 레이스(13)의 외부에 설치되는 센서링(17)과, 상기 샤프트(1)에 일단이 연결되고 상기 아우터 레이스(13)에 일단이 연결되는 부트(18)와, 상기 부트(18)를 고정시키기 위한 클램핑 밴드(19, 20)를 포함하여 이루어진다.
상기 구성에 의한 일반적인 등속 조인트의 작용은 다음과 같다.
엔진(도시되지 않음)으로부터 출력된 회전동력이 트랜스미션(도시되지 않음)을 거쳐 하우징(2)에 전달되면 하우징(2)이 회전되며, 이러한 하우징(2)의 회전동력은 아우터롤러(4), 니들롤러(5), 인너롤러(6)를 통해 스파이더(3)로 전달됨으로써 스파이더(3)에 연결되어 있는 샤프트(1)를 회전시킨다. 또한, 상기 샤프트(1)의 회전동력은 인너레이스(15)와 볼(16)을 거쳐 아우터 레이스(13)로 전달됨으로써 아우터 레이스(13)에 연결되는 바퀴(도시되지 않음)를 회전시키게 된다.
이 경우에, 샤프트(1)를 중심으로 엔진측(인보드측)에 설치되어 있는 트라이포드식 등속 조인트에서는 아우터롤러(4)가 하우징(2)의 트랙홈내를 슬라이딩 이동함으로써 아우터롤러(4)와 연관되어 있는 샤프트(1)의 회전 각도가 달라지게 됨으로써 차량의 변위에 따라 절각이 되고, 샤프트(1)를 중심으로 바퀴측(아웃보드측)에 설치되어 있는 버필드식 등속 조인트에서는 볼(16)에 의해 아우터 레이스(13)의 회전각도가 달라지게 됨으로써 차량의 변위에 따라 절각이 된다.
그리고, 트라이포드식 등속 조인트측의 부트(10)와 버필드식 등속 조인트측의 부트(18)는 각각 트라이포드식 등속 조인트와 버필드식 등속 조인트의 외부를 감싸 밀봉시킴으로써 트라이포드식 등속 조인트와 버필드식 등속 조인트가 외부 오염물질에 의해 손상되는 것을 방지한다.
한편, 상기 트라이포드식 등속 조인트에서는, 도 3에 도시되어 있는 바와 같이, 리테이너 클립(8)을 이용하여 스파이더(3)로부터 아우터롤러(4)의 이탈되는 것을 방지하게 된다.
이러한 구조로 인하여 트라이포드식 등속 조인트가 절각을 하게 되면, 도 4에 도시되어 있는 바와 같이, 인너롤러(6)가 아래로 내려오게 되면서 특정각도 이상에서 인너롤러(6)와 리테이너 클립(8)과의 사이에서 간섭이 발생하게 되는데, 트라이포드식 등속 조인트의 절각시에 상기한 인너롤러(6)가 리테이너 클립(8)과의 간섭이 발생되기 전까지 아래로 내려올 수 있는 거리는 최대 절각량을 결정하는 중요한 요소가 된다.
그러나 상기한 종래의 트라이포드식 등속 조인트는, 인너롤러(6)와 리테이너 클립(8)의 간섭 현상으로 인하여 최대 절각량을 늘이는데 한계가 있는 문제점이 있다.
또한 상기한 종래의 트라이포드식 등속 조인트는, 아우터 롤러(25)에 리테이너 클립(8)을 설치해야 되기 때문에 아우터 롤러(25)의 폭이 상대적으로 커지게 되는 문제점이 있다.
본 발명의 목적은 상기 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 인너롤러의 상단부 외주면에 돌기부를 형성하여 아우터롤러의 이탈을 방지하면서도 인너롤러의 상하유동폭을 최대화시킴으로써 최대 절각량을 향상시킬 수 있으며 아우터 롤러의 폭을 상대적으로 작게 설정할 수 있는, 고절각형 트라이포드 등속조인트를 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은, 리테이너 클립을 사용하지 않고도 아우터롤러의 이탈을 방지할 수 있도록 함으로써 부품수를 절감하여 제작비용을 줄일 수 있는, 고절각형 트라이포드 등속조인트를 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 수단으로서 이 발명의 구성은, 엔진의 회전동력을 전달하며 내부에 트랙홈이 형성되어 있는 하우징과, 상기 하우징의 회전동력을 전달받아서 회전되는 샤프트와, 상기 하우징과 샤프트를 연결하기 위하여 상기 샤프트의 일단에 연결되어 상기 하우징의 내부에 설치되며 3개의 트러니언이 형성되어 상기 트랙홈에 삽입되는 스파이더와, 상기 스파이더의 트러니언의 외주면에 설치되며 상단부 외주면에 돌기부가 돌출 형성되어 있는 인너롤러와, 상기 인너롤러의 외주면에 설치되는 니들롤러와, 상기 니들롤러의 외주면에 설치되어 상기 하우징과 샤프트의 마찰을 감소시키는 아우터 롤러를 포함하여 이루어지면 바람직하다.
이 발명의 구성은, 상기한 니들롤러의 내측경은 아우터 롤러의 내측 최소경보다 작음으로써 아우터 롤러에 의해 상하방향이 모두 구속되면 바람직하다.
이 발명의 구성은, 상기한 인너롤러의 상단부 외주면에 형성된 돌기부는 아우터 롤러의 내측 최소경보다 크게 형성되면 바람직하다.
이 발명의 구성은, 상기한 아우터 롤러가 위로 상승하는 경우에, 인너롤러의 상단부 외주면에 형성되어 있는 돌기부에 의해서 니들롤러가 구속되고, 상기한 니들롤러에 의해서 아우터 롤러가 구속되면 바람직하다.
이 발명의 구성은, 상기한 인너롤러가 아래로 하강하게 되는 경우에, 니들롤러에 의해서 인너롤러의 상단부 외주면에 형성되어 있는 돌기부가 구속되면 바람직하다.
이 발명은, 인너롤러의 상단부 외주면에 돌기부를 형성하여 아우터롤러의 이탈을 방지하면서도 인너롤러의 상하유동폭을 최대화시킴으로써 최대 절각량을 향상시킬 수 있으며 아우터 롤러의 폭을 상대적으로 작게 설정할 수 있고, 부품수를 절감하여 제작비용을 줄일 수 있는, 효과를 갖는다.
도 1은 일반적인 등속 조인트의 단면 구성도이다.
도 2는 도 1의 A-A선 단면도이다.
도 3 및 도 4는 종래의 트라이포드식 등속 조인트의 작동 상태를 나타낸 단면도이다.
도 5는 이 발명의 일실시예에 따른 고절각형 트라이포드 등속조인트의 단면 구성도이다.
도 6 및 도 7은 이 발명의 일실시예에 따른 고절각형 트라이포드 등속조인트의 작동 상태를 나타낸 단면도이다.
이하, 이 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 이 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 이 발명의 가장 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조로 하여 상세히 설명하기로 한다. 이 발명의 목적, 작용, 효과를 포함하여 기타 다른 목적들, 특징점들, 그리고 동작상의 이점들이 바람직한 실시예의 설명에 의해 보다 명확해질 것이다.
참고로, 여기에서 개시되는 실시예는 여러가지 실시가능한 예중에서 당업자의 이해를 돕기 위하여 가장 바람직한 실시예를 선정하여 제시한 것일 뿐, 이 발명의 기술적 사상이 반드시 이 실시예에만 의해서 한정되거나 제한되는 것은 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 다양한 변화와 부가 및 변경이 가능함은 물론, 균등한 타의 실시예가 가능함을 밝혀 둔다.
도 5는 이 발명의 일실시예에 따른 고절각형 트라이포드 등속조인트의 단면 구성도이다.
도 5에 도시되어 있는 바와 같이, 이 발명의 일실시예에 따른 축력저감형 트라이포드 등속조인트의 구성은, 엔진(도시되지 않음)의 회전동력을 전달하며 내부에 트랙홈(22a)이 형성되어 있는 하우징(22)과, 상기 하우징(22)의 회전동력을 전달받아서 회전되는 샤프트(21)와, 상기 하우징(22)과 샤프트(21)를 연결하기 위하여 상기 샤프트(21)의 일단에 연결되어 상기 하우징(22)의 내부에 설치되며 3개의 트러니언(23a)이 형성되어 상기 트랙홈(22a)에 삽입되는 스파이더(23)와, 상기 스파이더(23)의 트러니언(23a)의 외주면에 설치되며 상단부 외주면에 돌기부(26a)가 돌출 형성되어 있는 인너롤러(26)와, 상기 인너롤러(26)의 외주면에 설치되는 니들롤러(25)와, 상기 니들롤러(25)의 외주면에 설치되어 상기 하우징(22)과 샤프트(21)의 마찰을 감소시키는 아우터 롤러(24)를 포함하여 이루어진다.
상기한 니들롤러(25)의 내측경은 아우터 롤러(24)의 내측 최소경보다 작음으로써 아우터 롤러(24)에 의해 상하방향이 모두 구속되는 형태로 조립 설치된다.
상기한 인너롤러(26)의 상단부 외주면에 형성된 돌기부(26a)는 아우터 롤러(24)의 내측 최소경보다 크게 형성되는 구조로 이루어진다.
상기한 아우터 롤러(24)가 위로 상승하는 경우에, 인너롤러(26)의 상단부 외주면에 형성되어 있는 돌기부(26a)에 의해서 니들롤러(25)가 구속되고, 상기한 니들롤러(25)에 의해서 아우터 롤러(24)가 구속되는 구조로 이루어진다.
상기한 인너롤러(26)가 아래로 하강하게 되는 경우에, 니들롤러(25)에 의해서 인너롤러(26)의 상단부 외주면에 형성되어 있는 돌기부(26a)가 구속되는 구조로 이루어진다.
상기 구성에 의한, 이 발명의 일실시예에 따른 축력저감형 트라이포드 등속조인트의 작용은 다음과 같다.
엔진(도시되지 않음)으로부터 출력된 회전동력이 트랜스미션(도시되지 않음)을 거쳐 하우징(22)에 전달되면 하우징(22)이 회전되며, 이러한 하우징(22)의 회전동력은 아우터 롤러(24), 니들롤러(25), 인너롤러(26)를 통해 스파이더(23)로 전달됨으로써 스파이더(23)에 연결되어 있는 샤프트(21)를 회전시킨다.
샤프트(21)로 회전동력이 전달되는 과정에서, 스파이더(23)의 트러니언(23a)에 조립되어 있는 아우터롤러(24)가 하우징(22)의 트랙홈(22a)내를 슬라이딩 이동함으로써 아우터롤러(24)와 연관되어 있는 샤프트(21)의 회전 각도가 달라지게 됨으로써 차량의 변위에 따라 절각이 된다.
이 경우에, 도 6에 도시되어 있는 바와 같이, 아우터 롤러(24)가 화살표 방향을 따라서 위로 상승하게 되면 인너롤러(26)의 상단부 외주면에 형성되어 있는 돌기부(26a)에 의해서 니들롤러(25)가 구속되고, 상기한 니들롤러(25)는 아우터 롤러(24)를 구속함으로써 아우터 롤러(24)가 이탈되는 것을 방지한다.
또한, 도 7에 도시되어 있는 바와 같이, 트라이포드식 등속 조인트가 절각상태로 회전하게 되는 경우에, 인너롤러(26)가 화살표 방향을 따라서 아래로 하강하게 되면, 인너롤러(26)의 상단부 외주면에 형성되어 있는 돌기부(26a)에 의해서 니들롤러(25)와 간섭될 때까지 아래로 내려올 수가 있게 됨으로써 상대적으로 더욱 아래쪽으로 내려올 수가 있게 된다.
이와 같이 인너롤러(26)의 상단부 외주면에 형성되어 있는 돌기부(26a)를 이용하여 아우터 롤러(25)의 빠짐을 방지하기 때문에 아우터 롤러(25)에 리테이너 클립(8)을 설치하지 않아도 됨으로써 아우터 롤러(25)의 폭을 작게 설정할 수가 있게 된다.
또한, 인너롤러(26)의 상하유동폭을 최대화시킴으로써 등속 조인트의 최대 절각량을 향상시킬 수가 있게 된다.
21 : 샤프트 22 : 하우징
23 : 스파이더 24 : 아우터 롤러
25 : 인너롤러 26 : 니들롤러

Claims (5)

  1. 엔진의 회전동력을 전달하며 내부에 트랙홈이 형성되어 있는 하우징과,
    상기 하우징의 회전동력을 전달받아서 회전되는 샤프트와,
    상기 하우징과 샤프트를 연결하기 위하여 상기 샤프트의 일단에 연결되어 상기 하우징의 내부에 설치되며 3개의 트러니언이 형성되어 상기 트랙홈에 삽입되는 스파이더와,
    상기 스파이더의 트러니언의 외주면에 설치되며 상단부 외주면에 돌기부가 돌출 형성되어 있는 인너롤러와,
    상기 인너롤러의 외주면에 설치되는 니들롤러와,
    상기 니들롤러의 외주면에 설치되어 상기 하우징과 샤프트의 마찰을 감소시키는 아우터 롤러를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 고절각형 트라이포드 등속조인트.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기한 니들롤러의 내측경은 아우터 롤러의 내측 최소경보다 작음으로써 아우터 롤러에 의해 상하방향이 모두 구속되는 것을 특징으로 하는 고절각형 트라이포드 등속조인트.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기한 인너롤러의 상단부 외주면에 형성된 돌기부는 아우터 롤러의 내측 최소경보다 크게 형성되는 것을 특징으로 하는 고절각형 트라이포드 등속조인트.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기한 아우터 롤러가 위로 상승하는 경우에, 인너롤러의 상단부 외주면에 형성되어 있는 돌기부에 의해서 니들롤러가 구속되고, 상기한 니들롤러에 의해서 아우터 롤러가 구속되는 것을 특징으로 하는 고절각형 트라이포드 등속조인트.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기한 인너롤러가 아래로 하강하게 되는 경우에, 니들롤러에 의해서 인너롤러의 상단부 외주면에 형성되어 있는 돌기부가 구속되는 것을 특징으로 하는 고절각형 트라이포드 등속조인트.
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