KR20140062867A - 등속 조인트 - Google Patents

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KR20140062867A
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Abstract

본 발명은 등속 조인트에 관한 것으로, 그 내측에 가이드 홈이 형성된 등속 조인트 하우징; 상기 등속 조인트 하우징 내에 구비되며, 샤프트와 결합되고, 스파이더 저널이 형성된 스파이더; 상기 등속 조인트 하우징의 가이드 홈에 구비되는 구면 롤러; 및 상기 구면 롤러와 상기 스파이더 저널 사이에 구비되는 니들 베어링; 을 포함하되, 상기 구면 롤러에는 복수 개의 니들 베어링 인서트 홀이 형성되며, 각각의 니들 베어링 인서트 홀에는 상기 니들 베어링이 구비된다.

Description

등속 조인트{CONTINUOUS VELOCITY JOINT}
본 발명은 등속 조인트에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 사용되는 니들 베어링의 숫자를 줄일 수 있고, 가공 공정을 단순화 할 수 있는 등속 조인트에 관한 것이다.
일반적으로 등속 조인트(CVJ; Continuous Velocity Joint)는 드라이브 샤프트가 등속도로 다양한 각도로 동력을 전달할 수 있도록 하는 장치이다.
등속 조인트는 일반적으로 전륜 구동 차량(front wheel drive car) 또는 사륜구동 차량 (all wheel drive car) 등에 주로 사용된다.
도1은 일반적인 등속 조인트를 도시한 도면이다.
도1을 참조하면, 일반적인 등속 조인트는 그 내측에 가이드 홈(110)이 형성된 등속 조인트 하우징(100), 상기 등속 조인트 하우징(100) 내에 구비되며, 샤프트(300)와 결합되고, 스파이더 저널(spider journal; 202)이 형성된 스파이더(spider; 200), 상기 등속 조인트 하우징(100)의 가이드 홈(110)에 구비되는 구면 롤러(400) 및 상기 구면 롤러(400)와 상기 스파이더 저널(202) 사이에 구비되는 니들 베어링(500)을 포함한다.
또한, 상기 니들 베어링(500)이 분리되는 것을 방지하도록 상기 스파이더 저널(202)에 스트라이커(striker; 600)와 써클립(circlip; 700)이 구비된다.
엔진(미도시)으로부터 출력되는 동력은 상기 하우징(100)으로 전달되고, 상기 하우징(100)에 전달된 동력은 상기 가이드 홈(110)에 구비되는 구면 롤러(400), 상기 스파이더(200) 및 상기 샤프트(300)를 통해 미도시한 휠로 전달된다.
차량의 주행 상황에 따라 상기 휠의 위상이 변화 하더라도, 상기 구면 롤러(400)가 상기 가이드 홈(110)을 따라 이동하여 상기 샤프트(300)와 상기 하우징(100)의 연결 각이 변하며 상기 엔진의 동력이 상기 휠로 원활하게 전달된다.
그런데, 일반적인 등속 조인트는 부품수가 많다.
즉, 1개의 롤러 세트당 니들 베어링이 약 30개 정도 필요하며, 각 등속 조인트는 3개의 롤러 세트가 소요되고, 통상 전륜 차량의 경우 2개의 등속 조인트가 필요하므로, 대략 180여개의 니들 베어링이 소요된다.
또한, 연삭 가공 부분이 많아 원가 부담이 높다.
즉, 각 부품의 접촉면의 마찰력을 낮추기 위해서는 선삭 가공 후에 연삭 가공이 추가되는데, 상기 니들 베어링(500)이 접촉하는 상기 구면 롤러(400)의 내주면과 상기 스파이더 저널(202)의 외주면에 정밀한 연삭 가공이 필요하다.
또한, 마찰면이 많아 NVH 특성이 좋지 않은 문제가 있다.
즉, 상기 니들 베어링(500)과 상기 구면 롤러(400), 상기 스파이더 저널(202) 간의 마찰과, 상기 니들 베어링(500)들 간의 마찰이 발생하여 이를 해소 해야 하는 문제가 있다.
본 발명은, 부품수를 줄이고, 연삭 가공 공정을 줄일 수 있으며, 마찰면을 줄일 수 있는 등속 조인트를 제공하는 것이다.
본 발명의 하나 또는 다수의 실시예에 의한 등속 조인트는 그 내측에 가이드 홈이 형성된 등속 조인트 하우징; 상기 등속 조인트 하우징 내에 구비되며, 샤프트와 결합되고, 스파이더 저널이 형성된 스파이더; 상기 등속 조인트 하우징의 가이드 홈에 구비되는 구면 롤러; 및 상기 구면 롤러와 상기 스파이더 저널 사이에 구비되는 니들 베어링;을 포함하되, 상기 구면 롤러에는 복수 개의 니들 베어링 인서트 홀이 형성되며, 각각의 니들 베어링 인서트 홀에는 상기 니들 베어링이 구비될 수 있다.
본 발명의 하나 또는 다수의 실시예에서, 상기 등속 조인트는 상기 니들 베어링이 분리되는 것을 방지하도록 상기 스파이더 저널에 구비되는 스트라이커와 써클립;을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 하나 또는 다수의 실시예에서, 상기 스파이더에는 상기 니들 베어링이 분리되는 것을 방지하는 단차부가 형성된다.
본 발명의 하나 또는 다수의 실시예에서, 상기 구면 롤러의 내면의 반경은 상기 니들 베어링 중심의 상기 스파이더 저널에 대한 회전 반경보다 크다.
본 발명의 하나 또는 다수의 실시예에서, 상기 니들 베어링 인서트 홀은 상기 니들 베어링과의 접촉점이 상기 스파이더 저널의 중심으로부터 멀어지도록 상기 구면 롤러의 내주로부터 곡면으로 형성된다.
본 발명의 하나 또는 다수의 실시예에서, 상기 니들 베어링은 중공의 파이프 형상이다.
본 발명의 하나 또는 다수의 실시예에서, 상기 니들 베어링에는 그 내외측을 관통하는 적어도 하나 이상의 관통공이 형성된다.
본 발명의 하나 또는 다수의 실시예에 의한 등속 조인트는 그 내측에 가이드 홈이 형성된 등속 조인트 하우징; 상기 등속 조인트 하우징 내에 구비되며, 샤프트와 결합되고, 스파이더 저널이 형성된 스파이더; 상기 등속 조인트 하우징의 가이드 홈에 구비되는 구면 롤러; 및 상기 구면 롤러와 상기 스파이더 저널 사이에 구비되는 니들 베어링;을 포함하되, 상기 스파이더 저널에는 복수 개의 니들 베어링 인서트 홀이 형성되며, 각각의 니들 베어링 인서트 홀에는 상기 니들 베어링이 구비될 수 있다.
본 발명의 하나 또는 다수의 실시예에서, 상기 등속 조인트는 상기 니들 베어링이 분리되는 것을 방지하도록 상기 스파이더 저널에 구비되는 스트라이커와 써클립;을 더 포함한다.
본 발명의 하나 또는 다수의 실시예에서, 상기 스파이더에는 상기 니들 베어링이 분리되는 것을 방지하는 단차부가 형성된다.
상기 니들 베어링 중심의 상기 스파이더 저널에 대한 회전 반경은 상기 스파이더 저널의 외주보다 크게 형성될 수 있다.
상기 니들 베어링 인서트 홀은 상기 니들 베어링과의 접촉점이 상기 스파이더 저널의 중심으로부터 멀어지도록 상기 스파이더 저널의 외주로부터 곡면으로 형성될 수 있다.
본 발명의 하나 또는 다수의 실시예에서, 상기 니들 베어링은 중공의 파이프 형상이다.
본 발명의 하나 또는 다수의 실시예에서, 상기 니들 베어링에는 그 내외측을 관통하는 적어도 하나 이상의 관통공이 형성된다.
본 발명의 실시예에 따른 등속 조인트에 의하면, 부품수 및 연삭 가공 공정을 줄일 수 있어 생산 단가를 낮출 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 등속 조인트에 의하면, 마찰면을 줄일 수 있어 NVH 특성이 개선될 수 있다.
도1은 일반적인 등속 조인트를 도시한 도면이다.
도2는 본 발명의 하나 또는 다수의 실시예에 의한 등속 조인트의 일부 구성을 도시한 도면이다.
도3 및 도4는 본 발명의 하나 또는 다수의 실시예에 의한 등속 조인트의 니들 베어링과 니들 베어링 인서트 홀을 도시한 도면이다.
도5는 본 발명의 하나 또는 다수의 실시예에 의한 등속 조인트의 일부 구성을 도시한 일부 절개도이다.
도6은 본 발명의 하나 또는 다수의 실시예에 의한 등속 조인트의 일부 구성을 도시한 일부 단면도이다.
도7은 본 발명의 하나 또는 다수의 실시예에 의한 등속 조인트의 일부 구성을 도시한 일부 절개도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다.
그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다
명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호로 표시된 부분들은 동일한 구성요소들을 의미한다.
도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다.
층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 바로 위에 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다.
반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도1은 일반적인 등속 조인트를 도시한 도면이고, 도2는 본 발명의 하나 또는 다수의 실시예에 의한 등속 조인트의 일부 구성을 도시한 도면이다.
일반적인 등속 조인트의 구성을 참조하여 본 발명의 하나 또는 다수의 실시예에 의한 등속 조인트와 동일 유사한 구성에 대하여 먼저 설명한다.
설명의 편의를 위하여, 본 발명의 하나 또는 다수의 실시예에 의한 등속 조인트를 설명함에 있어, 일반적인 등속 조인트와 동일한 구성은 동일한 참조번호를 사용한다.
본 발명의 하나 또는 다수의 실시예에 의한 등속 조인트는 그 내측에 가이드 홈(110)이 형성된 등속 조인트 하우징(100), 상기 등속 조인트 하우징(100) 내에 구비되며, 샤프트(300)와 결합되고, 스파이더 저널(232)이 형성된 스파이더(230), 상기 등속 조인트 하우징(100)의 가이드 홈(110)에 구비되는 구면 롤러(430) 및 상기 구면 롤러(430)와 상기 스파이더 저널(232) 사이에 구비되는 니들 베어링(530)을 포함한다.
본 발명의 하나 또는 다수의 실시예에서, 상기 구면 롤러(430)에는 복수 개의 니들 베어링 인서트 홀(432)이 형성되며, 각각의 니들 베어링 인서트 홀(432)에는 상기 니들 베어링(530)이 구비된다.
본 발명의 하나 또는 다수의 실시예에서, 상기 등속 조인트는 상기 니들 베어링이 분리되는 것을 방지하도록 상기 스파이더 저널(232)에 구비되는 스트라이커(striker; 600)와 써클립(circlip; 700)을 더 포함한다.
도3 및 도4는 본 발명의 하나 또는 다수의 실시예에 의한 등속 조인트의 니들 베어링과 니들 베어링 인서트 홀을 도시한 도면이다.
도3을 참조하면, 본 발명의 하나 또는 다수의 실시예에서, 상기 구면 롤러(430)의 내면의 반경(R1)은 상기 니들 베어링 중심(A)의 상기 스파이더 저널(232)에 대한 회전 반경(R2)보다 크다.
상기 니들 베어링(530)의 구름 접촉을 유도하기 위해 상기 니들 베어링(530)의 회전 이동시 상대 접촉점이 상기 니들 베어링 중심(A)을 벗어나야 한다. 따라서, 상기 구면 롤러(430)의 내면의 반경(R1)을 상기 니들 베어링 중심(A)의 상기 스파이더 저널(232)에 대한 회전 반경(R2)보다 크게 형성한다.
도4를 참조하면, 본 발명의 하나 또는 다수의 실시예에서, 상기 니들 베어링 인서트 홀(432)은 상기 니들 베어링(530)과의 접촉점이 상기 스파이더 저널의 중심(A)으로부터 멀어지도록 상기 구면 롤러의 내주로부터 곡면(434)으로 형성될 수도 있다.
도5는 본 발명의 하나 또는 다수의 실시예에 의한 등속 조인트의 일부 구성을 도시한 일부 절개도이다.
도5를 참조하면, 본 발명의 하나 또는 다수의 실시예에 의한 등속 조인트는 스파이더(260)의 스파이더 저널(262)에는 복수 개의 니들 베어링 인서트 홀(265)이 형성되며, 각각의 니들 베어링 인서트 홀(265)에는 니들 베어링(560)이 구비되어 구면 롤러(460)과의 마찰을 줄일 수 있다.
즉, 상기 니들 베어링 인서트 홀(265)이 상기 스파이더 저널(262)에 형성될 수도 있다.
도5에 도시된 본 발명의 하나 또는 다수의 실시예에 의한 등속 조인트도 도3 및 도4에 도시된 구성과 유사하게, 구름 접촉을 유도하기 위한 구성이 적용될 수 있다.
도5에 도시된 본 발명의 하나 또는 다수의 실시예에 의한 등속 조인트의 경우에는, 상기 니들 베어링(560)의 회전 중심의 반경은 상기 스파이더 저널(262)의 외주 보다 크게 형성된다.
또한, 도4에 도시된 바와 마찬가지로, 상기 니들 베어링 인서트 홀(265)은 상기 니들 베어링(560)과의 접촉점이 상기 스파이더 저널(262)의 중심으로부터 멀어지도록 상기 스파이더 저널(262)의 외주로부터 곡면으로 형성될 수도 있다.
도5에 도시된 본 발명의 하나 또는 다수의 실시예에 의한 등속 조인트의 상기 니들 베어링(560)의 회전 중심의 반경과 상기 스파이더 저널(262)의 외주의 작용 및 곡면의 형성은 도3 및 도4에 도시된 바와 동일/유사한 작용을 하며, 반복되는 설명은 생략 하기로 한다.
상기 스파이더(260)에는 상기 니들 베어링(560)이 분리되는 것을 방지하는 단차부(270)가 형성될 수도 있다.
도6은 본 발명의 하나 또는 다수의 실시예에 의한 등속 조인트의 일부 구성을 도시한 일부 단면도이다.
도6을 참조하면, 본 발명의 하나 또는 다수의 실시예에서, 니들 베어링(570)은 중공의 파이프 형상으로 할 수 있다.
상기 니들 베어링(570)이 중공의 파이프 형상으로 형성되면, 그 내부로 윤활유(그리스)가 유입되어 부재간 마찰을 줄일 수 있으며, 상기 니들 베어링(570)의 마찰열을 용이하게 발산할 수 있다.
도7은 본 발명의 하나 또는 다수의 실시예에 의한 등속 조인트의 일부 구성을 도시한 일부 절개도이다.
도7을 참조하면, 본 발명의 하나 또는 다수의 실시예에서, 니들 베어링(580)은 중공의 파이프로 형성하고, 상기 니들 베어링(580)에는 그 내외측을 관통하는 적어도 하나 이상의 관통공(585)이 형성될 수 있다.
상기 니들 베어링(580)이 중공의 파이프 형상으로 형성되고, 상기 관통공(585)이 형성되면, 그 내부로 윤활유(그리스)가 유입되어 부재간 마찰을 줄일 수 있으며, 상기 관통공(585)을 통해 윤활유와의 접촉 면적이 증대되어 마찰을 줄일 수 있으며, 마찰열을 용이하게 발산할 수 있다.
본 발명의 하나 또는 다수의 실시예에서, 상기 니들 베어링 인서트 홀(265, 432)을 형성하고, 상기 니들 베어링 인서트 홀(265, 432)에 상기 니들 베어링(530, 560, 570, 580)을 삽입하여, 상기 스파이더 저널(232, 262)과 상기 구면 롤러(430, 460)의 연삭 공정 중 적어도 어느 하나의 연삭 공정을 삭제할 수 있어 공정이 단순해진다.
또한, 사용되는 상기 니들 베어링(530, 560, 570, 580)의 숫자를 일반적인 등속 조인트에 사용되는 니들 베어링의 숫자보다 줄일 수 있어 부품수가 줄고, 공정이 보다 단순해 질 수 있다.
또한, 중공의 상기 니들 베어링(570, 580)을 적용하면, 부재간 마찰을 줄일 수 있으며, 상기 니들 베어링(570, 580)의 마찰열을 용이하게 발산할 수 있다.
이상으로 본 발명에 관한 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 실시예로부터 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의한 용이하게 변경되어 균등하다고 인정되는 범위의 모든 변경을 포함한다.
100: 등속 조인트 하우징 110: 가이드 홈
200, 230, 260: 스파이더 202, 232, 262: 스파이더 저널
265, 432: 니들 베어링 인서트 홀 270: 단차부
300: 샤프트 400, 430, 460: 구면 롤러
500, 530, 560, 570, 580: 니들 베어링 585: 관통공
600: 스트라이커 700: 서클립

Claims (14)

  1. 그 내측에 가이드 홈이 형성된 등속 조인트 하우징;
    상기 등속 조인트 하우징 내에 구비되며, 샤프트와 결합되고, 스파이더 저널이 형성된 스파이더;
    상기 등속 조인트 하우징의 가이드 홈에 구비되는 구면 롤러; 및
    상기 구면 롤러와 상기 스파이더 저널 사이에 구비되는 니들 베어링;
    을 포함하되,
    상기 구면 롤러에는 복수 개의 니들 베어링 인서트 홀이 형성되며, 각각의 니들 베어링 인서트 홀에는 상기 니들 베어링이 구비되는 등속 조인트.
  2. 제1항에서,
    상기 등속 조인트는
    상기 니들 베어링이 분리되는 것을 방지하도록 상기 스파이더 저널에 구비되는 스트라이커와 써클립;
    을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 등속 조인트.
  3. 제1항에서,
    상기 스파이더에는 상기 니들 베어링이 분리되는 것을 방지하는 단차부가 형성된 것을 특징으로 하는 등속 조인트.
  4. 제1항에서,
    상기 구면 롤러의 내면의 반경은 상기 니들 베어링 중심의 상기 스파이더 저널에 대한 회전 반경보다 큰 것을 특징으로 하는 등속 조인트.
  5. 제1항에서,
    상기 니들 베어링 인서트 홀은 상기 니들 베어링과의 접촉점이 상기 스파이더 저널의 중심으로부터 멀어지도록 상기 구면 롤러의 내주로부터 곡면으로 형성된 것을 특징으로 하는 등속 조인트.
  6. 제1항에서,
    상기 니들 베어링은
    중공의 파이프 형상인 것을 특징으로 하는 하는 등속 조인트.
  7. 제6항에서,
    상기 니들 베어링에는
    그 내외측을 관통하는 적어도 하나 이상의 관통공이 형성된 것을 특징으로 하는 하는 등속 조인트.
  8. 그 내측에 가이드 홈이 형성된 등속 조인트 하우징;
    상기 등속 조인트 하우징 내에 구비되며, 샤프트와 결합되고, 스파이더 저널이 형성된 스파이더;
    상기 등속 조인트 하우징의 가이드 홈에 구비되는 구면 롤러; 및
    상기 구면 롤러와 상기 스파이더 저널 사이에 구비되는 니들 베어링;
    을 포함하되,
    상기 스파이더 저널에는 복수 개의 니들 베어링 인서트 홀이 형성되며, 각각의 니들 베어링 인서트 홀에는 상기 니들 베어링이 구비되는 등속 조인트.
  9. 제8항에서,
    상기 등속 조인트는
    상기 니들 베어링이 분리되는 것을 방지하도록 상기 스파이더 저널에 구비되는 스트라이커와 써클립;
    을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 등속 조인트.
  10. 제8항에서,
    상기 스파이더에는 상기 니들 베어링이 분리되는 것을 방지하는 단차부가 형성된 것을 특징으로 하는 등속 조인트.
  11. 제8항에서,
    상기 니들 베어링 중심의 상기 스파이더 저널에 대한 회전 반경은 상기 스파이더 저널의 외주보다 큰 것을 특징으로 하는 등속 조인트.
  12. 제8항에서,
    상기 니들 베어링 인서트 홀은 상기 니들 베어링과의 접촉점이 상기 스파이더 저널의 중심으로부터 멀어지도록 상기 스파이더 저널의 외주로부터 곡면으로 형성된 것을 특징으로 하는 등속 조인트.
  13. 제8항에서,
    상기 니들 베어링은
    중공의 파이프 형상인 것을 특징으로 하는 하는 등속 조인트.
  14. 제13항에서,
    상기 니들 베어링에는
    그 내외측을 관통하는 적어도 하나 이상의 관통공이 형성된 것을 특징으로 하는 하는 등속 조인트.
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