KR20120118725A - 차량용 트라이포드타입 등속조인트 - Google Patents

Abstract

이 발명은, 하우징으로부터 스프링이 이탈하는 것을 방지함으로써 등속조인트의 파손을 방지하여 등속조인트의 신뢰성을 높일 수 있는, 차량용 트라이포드타입 등속조인트에 관한 것으로서,
엔진의 회전동력을 전달하며 내부에 트랙홈과 스프링 안착홈이 형성되어 있는 하우징과, 상기 하우징의 회전동력을 전달받아서 회전되는 샤프트와, 상기 샤프트의 일단에 연결되어 상기 하우징의 내부 트랙홈에 설치되며 3개의 트러니언이 형성되어 상기 트러니언에 롤러가 설치되어서 상기 하우징의 트랙홈에 삽입됨으로써 상기 샤프트와 하우징을 연결하는 스파이더와, 상기 샤프트의 끝에 설치되는 스프링캡과, 상기 스프링캡과 하우징의 사이에 설치되며 상기한 하우징의 스프링 안착홈에 결합되기 위한 돌기부가 끝부분에 형성되어 있는 스프링을 포함하여 이루어진다.

Description

차량용 트라이포드타입 등속조인트{Tripod type constant velocity joint for vehicle}

이 발명은 차량용 트라이포드타입 등속조인트에 관한 것으로서, 좀더 세부적으로 말하자면 하우징으로부터 스프링이 이탈하는 것을 방지함으로써 등속조인트의 파손을 방지하여 등속조인트의 신뢰성을 높일 수 있는, 차량용 트라이포드타입 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 엔진측(인보드측)은 트라이포드식 등속 조인트나 슬라이드식 볼타입 등속조인트로 이루어지고, 샤프트를 중심으로 바퀴측(아웃보드측)은 고정식 볼타입 등속 조인트로 이루어진다.

도 1은 일반적인 등속 조인트의 단면 구성도이고, 도 2는 도 1의 A-A선 단면도이고, 도 3은 일반적인 등속 조인트의 스프링의 설치상태를 보여주는 도면이다.

도 1 내지 도 3에 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 고정식 볼타입 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 트러니언이 형성되어 상기 트랙홈에 삽입되는 스파이더(3)와, 상기 스파이더(3)의 트러니언의 외주면에 설치되는 니들롤러(6)와, 상기 니들롤러(6)의 외주면에 설치되는 인너롤러(5)와, 상기 인너롤러(5)의 외주면에 설치되어 상기 하우징(2)과 샤프트(1)의 마찰을 감소시키는 아우터롤러(4)와, 상기 니들롤러(6) 및 인너롤러(5)의 상단에 설치되는 스트라이커아우트/써클립(7)과, 상기 샤프트(1)의 끝에 설치되는 스프링캡(8)과, 상기 스프링캡(8)과 하우징(2)의 사이에 설치되는 스프링(9)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 바퀴측(아웃보드측)에 설치되어 있는 상기 고정식 볼타입 등속 조인트의 구성은, 상기 트라이포드식 등속 조인트의 회전동력을 전달받아서 회전되는 샤프트(1)의 일단에 연결설치되는 인너레이스(15)와, 상기 인너레이스(15)의 외부에 설치되는 아웃터레이스(13)와, 상기 인너레이스(15)의 회전동력을 상기 아웃터레이스(13)에 전달하기 위한 볼(16)과, 상기 볼(16)을 지지하기 위한 케이지(14)와, 상기 아웃터 레이스(13)의 외부에 설치되는 센서링(17)과, 상기 샤프트(1)에 일단이 연결되고 상기 아웃터 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), 인너롤러(5), 니들롤러(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 아웃터 레이스(13)로 전달됨으로써 아웃터 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 아웃터 레이스(13)의 회전각도가 달라지게 됨으로써 차량의 변위에 따라 절각이 된다.

또한, 트라이포드식 등속 조인트측의 부트(10)와 고정식 볼타입 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, 상기한 종래의 등속조인트는 샤프트(1)의 이동에 따라 스프링(9)이 압축과 신장을 반복하게 된다.

이 경우에, 차량 구동시 회전에 의해 샤프트 끝의 구면과 스프링캡(8)의 구면이 면접촉을 이루면서 상대 미끄럼 운동이 발생하게 되는데, 이와 같은 미끄럼 운동에 의해 스프링캡(8)을 샤프트(1)에서 이탈시키려는 마찰력이 발생하게 된다.

상기한 마찰력과 스프링(9)의 동적 특성에 의해 스프링 중심축이 하우징(2)의 내면에 가공된 홈(21)과 일직선상에 위치하지 못하는 상태가 되면 스프링(9)이 홈(21)으로부터 이탈하게 되어 등속조인트의 기능을 상실하게 되는 문제점이 있다.

본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 하우징으로부터 스프링이 이탈하는 것을 방지함으로써 등속조인트의 파손을 방지하여 등속조인트의 신뢰성을 높일 수 있는, 차량용 트라이포드타입 등속조인트를 제공하는 데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로서 이 발명의 구성은, 엔진의 회전동력을 전달하며 내부에 트랙홈과 스프링 안착홈이 형성되어 있는 하우징과, 상기 하우징의 회전동력을 전달받아서 회전되는 샤프트와, 상기 샤프트의 일단에 연결되어 상기 하우징의 내부 트랙홈에 설치되며 3개의 트러니언이 형성되어 상기 트러니언에 롤러가 설치되어서 상기 하우징의 트랙홈에 삽입됨으로써 상기 샤프트와 하우징을 연결하는 스파이더와, 상기 샤프트의 끝에 설치되는 스프링캡과, 상기 스프링캡과 하우징의 사이에 설치되며 상기한 하우징의 스프링 안착홈에 결합되기 위한 돌기부가 끝부분에 형성되어 있는 스프링을 포함하여 이루어지면 바람직하다.

이 발명의 구성은, 상기한 돌기부는 직선 형태로 이루어지면 바람직하다.

이 발명의 구성은, 상기한 돌기부는 경사 형태로 이루어지면 바람직하다.

이 발명의 구성은, 상기한 돌기부는 샤프트의 길이방향과 수평 방향으로 설치되면 바람직하다.

이 발명의 구성은, 상기한 돌기부는 샤프트의 길이방향과 수직 방향으로 설치되면 바람직하다.

이 발명은, 하우징으로부터 스프링이 이탈하는 것을 방지함으로써 등속조인트의 파손을 방지하여 등속조인트의 신뢰성을 높일 수 있는, 효과를 갖는다.

도 1은 일반적인 등속 조인트의 단면 구성도이다.
도 2는 도 1의 A-A선 단면도이다.
도 3은 일반적인 등속 조인트의 스프링의 설치상태를 보여주는 도면이다.
도 4는 이 발명의 제1 실시예에 따른 차량용 트라이포드타입 등속조인트의 스프링의 설치상태를 보여주는 도면이다.
도 5는 이 발명의 제2 실시예에 따른 차량용 트라이포드타입 등속조인트의 스프링의 설치상태를 보여주는 도면이다.
도 6은 이 발명의 제3 실시예에 따른 차량용 트라이포드타입 등속조인트의 스프링의 설치상태를 보여주는 도면이다.
도 7은 이 발명의 제4 실시예에 따른 차량용 트라이포드타입 등속조인트의 스프링의 설치상태를 보여주는 도면이다.

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 4는 이 발명의 제1 실시예에 따른 차량용 트라이포드타입 등속조인트의 스프링의 설치상태를 보여주는 도면이다.

도 4에 도시되어 있는 바와 같이 이 발명의 제1 실시예에 따른 차량용 트라이포드타입 등속조인트의 구성은, 엔진(도시되지 않음)의 회전동력을 전달하며 내부에 트랙홈과 스프링 안착홈(22)이 형성되어 있는 하우징(23)과, 상기 하우징(23)의 회전동력을 전달받아서 회전되는 샤프트(1)와, 상기 샤프트(1)의 일단에 연결되어 상기 하우징(23)의 내부 트랙홈에 설치되며 3개의 트러니언이 형성되어 상기 트러니언에 롤러가 설치되어서 상기 하우징(23)의 트랙홈에 삽입됨으로써 상기 샤프트(1)와 하우징(23)을 연결하는 스파이더(3)와, 상기 샤프트(1)의 끝에 설치되는 스프링캡(8)과, 상기 스프링캡(8)과 하우징(23)의 사이에 설치되며 상기한 하우징(23)의 스프링 안착홈(22)에 결합되기 위한 직선 돌기부(24)가 끝부분에 형성되어 있는 스프링(25)을 포함하여 이루어진다.

상기한 구성에 의한, 이 발명의 제1 실시예에 따른 차량용 트라이포드타입 등속조인트의의 작용은 다음과 같다.

엔진(도시되지 않음)으로부터 출력된 회전동력이 트랜스미션(도시되지 않음)을 거쳐 하우징(23)에 전달되면 하우징(23)이 회전되며, 이러한 하우징(23)의 회전동력은 롤러를 통해 스파이더(3)로 전달됨으로써 스파이더(3)에 연결되어 있는 샤프트(1)를 회전시킨다.

이 경우에, 샤프트(1)를 중심으로 엔진측(인보드측)에 설치되어 있는 트라이포드식 등속 조인트에서는 롤러가 하우징(23)의 트랙홈내를 슬라이딩 이동함으로써 롤러와 연관되어 있는 샤프트(1)의 회전 각도가 달라지게 됨으로써 차량의 변위에 따라 절각이 된다.

한편, 상기한 종래의 등속조인트는 샤프트(1)의 이동에 따라 스프링(25)이 압축과 신장을 반복하게 된다.

이 때, 차량 구동시 회전에 의해 샤프트 끝의 구면과 스프링캡(8)의 구면이 면접촉을 이루면서 상대 미끄럼 운동이 발생하게 되는데, 이와 같은 미끄럼 운동에 의해 스프링캡(8)을 샤프트(1)에서 이탈시키려는 마찰력이 발생하게 된다. 하지만, 상기한 스프링(25)의 끝부분에 형성되어 있는 직선 돌기부(24)가 하우징(23)의 스프링 안착홈(22)에 결합되어 있어서 스프링(25)의 이탈이 방지된다.

도 5는 이 발명의 제2 실시예에 따른 차량용 트라이포드타입 등속조인트의 스프링의 설치상태를 보여주는 도면이다.

도 5에 도시되어 있는 바와 같이 이 발명의 제1 실시예에 따른 차량용 트라이포드타입 등속조인트의 구성은, 엔진(도시되지 않음)의 회전동력을 전달하며 내부에 트랙홈과 스프링 안착홈(26)이 형성되어 있는 하우징(27)과, 상기 하우징(27)의 회전동력을 전달받아서 회전되는 샤프트(1)와, 상기 샤프트(1)의 일단에 연결되어 상기 하우징(27)의 내부 트랙홈에 설치되며 3개의 트러니언이 형성되어 상기 트러니언에 롤러가 설치되어서 상기 하우징(27)의 트랙홈에 삽입됨으로써 상기 샤프트(1)와 하우징(27)을 연결하는 스파이더(3)와, 상기 샤프트(1)의 끝에 설치되는 스프링캡(8)과, 상기 스프링캡(8)과 하우징(27)의 사이에 설치되며 상기한 하우징(27)의 스프링 안착홈(26)에 결합되기 위한 돌기부(28)가 끝부분에 형성되어 있는 스프링(29)을 포함하여 이루어진다.

상기한 구성에 의한, 이 발명의 제2 실시예에 따른 차량용 트라이포드타입 등속조인트의의 작용은 다음과 같다.

엔진(도시되지 않음)으로부터 출력된 회전동력이 트랜스미션(도시되지 않음)을 거쳐 하우징(27)에 전달되면 하우징(27)이 회전되며, 이러한 하우징(27)의 회전동력은 롤러를 통해 스파이더(3)로 전달됨으로써 스파이더(3)에 연결되어 있는 샤프트(1)를 회전시킨다.

이 경우에, 샤프트(1)를 중심으로 엔진측(인보드측)에 설치되어 있는 트라이포드식 등속 조인트에서는 롤러가 하우징(27)의 트랙홈내를 슬라이딩 이동함으로써 롤러와 연관되어 있는 샤프트(1)의 회전 각도가 달라지게 됨으로써 차량의 변위에 따라 절각이 된다.

한편, 상기한 종래의 등속조인트는 샤프트(1)의 이동에 따라 스프링(29)이 압축과 신장을 반복하게 된다.

이 때, 차량 구동시 회전에 의해 샤프트 끝의 구면과 스프링캡(8)의 구면이 면접촉을 이루면서 상대 미끄럼 운동이 발생하게 되는데, 이와 같은 미끄럼 운동에 의해 스프링캡(8)을 샤프트(1)에서 이탈시키려는 마찰력이 발생하게 된다. 하지만, 상기한 스프링(29)의 끝부분에 형성되어 있는 경사 돌기부(28)가 하우징(27)의 스프링 안착홈(26)에 결합되어 있어서 스프링(29)의 이탈이 방지된다.

도 6은 이 발명의 제3 실시예에 따른 차량용 트라이포드타입 등속조인트의 스프링의 설치상태를 보여주는 도면이다.

도 6에 도시되어 있는 바와 같이 이 발명의 제3 실시예에 따른 차량용 트라이포드타입 등속조인트의 구성은, 스프링캡과 하우징(23')의 사이에 설치되는 스프링(25')의 끝부분에 상기한 하우징(23')의 스프링 안착홈(22')에 결합되기 위한 경사 돌기부(24')가 샤프트와 수직방향으로 형성되는 점을 제외하면, 도 5의 제2 실시예와 같으므로 중복을 피하기 위하여 구체적인 설명은 생략한다.

도 7은 이 발명의 제4 실시예에 따른 차량용 트라이포드타입 등속조인트의 스프링의 설치상태를 보여주는 도면이다.

도 7에 도시되어 있는 바와 같이 이 발명의 제4 실시예에 따른 차량용 트라이포드타입 등속조인트의 구성은, 스프링캡과 하우징(27')의 사이에 설치되는 스프링(29')의 끝부분에 상기한 하우징(27')의 스프링 안착홈(26')에 결합되기 위한 직선 돌기부(28')가 샤프트와 수직방향으로 형성되는 점을 제외하면, 도 4의 제1 실시예와 같으므로 중복을 피하기 위하여 구체적인 설명은 생략한다.

1 : 샤프트 3 : 스파이더
8 : 스프링캡 23, 27 : 하우징
25, 29 : 스프링 22, 26 : 스프링 안착홈

Claims (5)

1. 엔진의 회전동력을 전달하며 내부에 트랙홈과 스프링 안착홈이 형성되어 있는 하우징과,
   상기 하우징의 회전동력을 전달받아서 회전되는 샤프트와,
   상기 샤프트의 일단에 연결되어 상기 하우징의 내부 트랙홈에 설치되며 3개의 트러니언이 형성되어 상기 트러니언에 롤러가 설치되어서 상기 하우징의 트랙홈에 삽입됨으로써 상기 샤프트와 하우징을 연결하는 스파이더와,
   상기 샤프트의 끝에 설치되는 스프링캡과,
   상기 스프링캡과 하우징의 사이에 설치되며 상기한 하우징의 스프링 안착홈에 결합되기 위한 돌기부가 끝부분에 형성되어 있는 스프링을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량용 트라이포드타입 등속조인트.
2. 제 1항에 있어서,
   상기한 돌기부는 직선 형태로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량용 트라이포드타입 등속조인트.
3. 제 1항에 있어서,
   상기한 돌기부는 경사 형태로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량용 트라이포드타입 등속조인트.
4. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
   상기한 돌기부는 샤프트의 길이방향과 수평 방향으로 설치되는 것을 특징으로 하는 차량용 트라이포드타입 등속조인트.
5. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
   상기한 돌기부는 샤프트의 길이방향과 수직 방향으로 설치되는 것을 특징으로 하는 차량용 트라이포드타입 등속조인트.
   
   

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