KR20140123355A - 등속 조인트 - Google Patents

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KR20140123355A
KR20140123355A KR20130040628A KR20130040628A KR20140123355A KR 20140123355 A KR20140123355 A KR 20140123355A KR 20130040628 A KR20130040628 A KR 20130040628A KR 20130040628 A KR20130040628 A KR 20130040628A KR 20140123355 A KR20140123355 A KR 20140123355A
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retainer
housing
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circumferential surface
velocity joint
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김진욱
노정수
김선직
정재승
천명길
이장선
은준용
최종환
서종욱
송동현
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한국델파이주식회사
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Abstract

본 발명은 고장시 분해가 가능하도록 하여 수리 비용을 최소화하면서 볼이 하우징 밖으로 이탈되는 것을 막을 수 있는 등속 조인트를 제공하는 것이 그 기술적 과제이다. 이를 위해, 본 발명의 등속 조인트는, 등속 조인트에 있어서, 작동 기구가 내장되는 하우징; 및 상기 하우징의 단부에 구비되어 상기 작동 기구의 이탈을 막는 리테이너를 포함하고, 상기 리테이너의 내주면은 상기 하우징의 외주면에 착탈 가능하게 끼워진다.

Description

등속 조인트{Constant velocity joint}
본 발명은 자동차 구동축용 등속 조인트에 관한 것이다.
일반적으로, 등속 조인트는 전륜 구동차에서 종감속 장치에 연결된 구동축에 설치되어 바퀴에 동력을 전달하는데 사용된다. 이때 구동축과 피동축의 접점이 교차각의 이등분선 상에 있게 함으로써 등속으로 동력을 전달하는 특성을 갖는다.
이러한 등속 조인트는 하우징과, 하우징에 구비되는 작동 기구와, 그리고 하우징에 연결되며 윤활유를 실링하는 부트(boot)를 포함한다. 트라이포드 등속 조인트(tripod constant velocity joint)인 경우, 작동 기구는 일반적으로 세 개의 트러니언(trunnion)이 돌출 형성되는 스파이더(spider)와, 트러니언의 외주면에 구비되는 니들 베어링(needle bearing)과, 그리고 니들 베어링의 외주면에 구비되는 링 형상의 볼(ball)을 포함한다.
특히, 종래의 트라이포드 등속 조인트는 하우징의 끝단측 내주면에 형성된 장착홈과, 장착홈에 끼워져 스테이킹 공정을 거쳐 결합되며 볼이 하우징으로부터 이탈되는 것을 막는 링 형상의 리테이너(retainer)를 포함한다. 따라서, 구동축과 피동축이 서로 크게 꺾기더라도 볼이 하우징 밖으로 빠지는 현상을 리테이너가 막게 된다.
하지만, 리테이너를 장착홈에 결합시키기 위해 하우징의 끝단측을 소성 변형시키는 스테이킹(staking) 공정을 거칠 경우, 장착홈이 찌그러져 소형 변형되면서 리테이너가 이에 완전히 고정되어 버리므로, 하우징 내에 있는 작동 기구에 고장이 발생되는 등의 등속 조인트 고장시 수리가 불가능한 문제가 있다. 이로 인해 등속 조인트 전체가 폐기되어 새로운 등속 조인트로 교체되어야 하므로 수리 비용이 과다하게 소요되는 문제가 있다.
본 발명의 기술적 과제는, 고장시 분해가 가능하도록 하여 수리 비용을 최소화하면서 볼이 하우징 밖으로 이탈되는 것을 막을 수 있는 등속 조인트를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 등속 조인트는, 등속 조인트에 있어서, 작동 기구가 내장되는 하우징; 및 상기 하우징의 단부에 구비되어 상기 작동 기구의 이탈을 막는 리테이너를 포함하고, 상기 리테이너의 내주면은 상기 하우징의 외주면에 착탈 가능하게 끼워진다.
상기 리테이너는, 상기 하우징의 외주면에 내주면이 끼워지는 고리 형상의 리테이너 바디; 및 상기 리테이너 바디에 형성되되 그 내측으로 돌출 형성되어 상기 작동 기구의 이탈을 막는 이탈 방지 돌기부를 포함할 수 있다.
상기 하우징은 간격을 두고 3개소에서 그 내측으로 함몰된 형상을 할 수 있고, 상기 리테이너 바디는 상기 3개소에 대응되도록 제1, 제2 및 제3 함몰부를 포함할 수 있다.
상기 이탈 방지 돌기부는 상기 제1, 제2 및 제3 함몰부에 각각 구비될 수 있다.
상기 이탈 방지 돌기부는, 상기 제1, 제2 및 제3 함몰부의 각 중심을 기준으로 좌측부에 구비되는 하나 이상의 제1 돌기; 및 상기 각 중심을 기준으로 우측부에 구비되는 하나 이상의 제2 돌기를 포함할 수 있다.
상기 하나 이상의 제1 돌기는 상기 좌측부에 인접한 함몰부를 향해 돌출되고, 상기 하나 이상의 제2 돌기는 상기 우측부에 인접한 함몰부를 향해 돌출될 수 있다.
상기 리테이너의 외면에는 도금층이 형성될 수 있다.
상기 리테이너는 플라스틱으로 이루어질 수 있다.
상기 리테이너는 상기 플라스틱 중 내열성을 갖는 플라스틱 또는 강화 플라스틱으로 이루어질 수 있다.
상술한 본 발명의 실시예에 따른 등속 조인트는, 상기 리테이너의 내주면과 상기 하우징의 외주면 사이에 구비되는 오-링을 더 포함할 수 있다.
상기 리테이너의 내주면은 상기 하우징의 외주면에 억지 끼워질 수 있다.
상기 하우징의 외주면 중 상기 리테이너의 내주면이 위치되는 부위는 타 부위 보다 작은 외경의 삽입부를 가질 수 있다,
상기 리테이너의 내주면은 상기 삽입부에 끼워질 수 있다.
상기 하우징의 외주면과 상기 리테이너의 외주면은 동일 평면 상에 위치될 수 있다.
상기 작동 기구는 볼을 포함할 수 있고, 상기 리테이너의 상기 이탈 방지 돌기부는 상기 볼의 이탈을 방지할 수 있다.
이상에서와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 등속 조인트는 다음과 같은 효과를 가질 수 있다.
본 발명의 실시예에 의하면, 리테이너의 내주면이 하우징의 외주면에 착탈 가능하게 끼워지는 기술구성을 가지므로, 하우징 내에 있는 작동 기구에 고장이 발생되는 등의 등속 조인트 고장시 리테이너를 하우징으로부터 분리하여 수리할 수 있어, 등속 조인트 전체를 폐기하지 않아도 되므로 이에 따른 비용을 현저하게 줄일 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 등속 조인트를 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 2는 도 1의 등속 조인트에서 리테이너만 따로 떼어내어 나타낸 도면이다.
도 3은 도 1의 등속 조인트에서 리테이너가 하우징에 끼워진 상태를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 4는 리테이너와 하우징 사이에 오-링이 장착된 상태를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 5는 리테이너의 다른 예를 개략적으로 나타낸 도면이다.
이하, 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.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 등속 조인트를 개략적으로 나타낸 사시도이고, 도 2는 도 1의 등속 조인트에서 리테이너만 따로 떼어내어 나타낸 도면이며, 그리고 도 3은 도 1의 등속 조인트에서 리테이너가 하우징에 끼워진 상태를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 트라이포드 등속 조인트는, 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 하우징(110)과, 리테이너(120)를 포함한다.
하우징(110)은 중공부(도 3의 110a), 개방된 단부(도 3의 110b), 그리고 닫힌 단부를 포함하고, 중공부(110a)에는 작동 기구(10)가 구비되고, 개방된 단부(110b)에는 부트(미도시)가 클램프(미도시)에 의해 체결되며, 그리고 닫힌 단부에는 피동축(20)이 결합된다. 나아가, 하우징(110)의 중공부(110a)에 구비된 작동 기구(10)는 트러니언(미도시)(trunnion)이 돌출 형성되는 스파이더(11)(spider)와, 그리고 트러니언의 외주면에 니들 베어링(미도시)을 통해 구비되는 링 형상의 볼(12)(ball)을 포함할 수 있다. 또한, 스파이더(11)에는 구동축(미도시)이 결합된다.
나아가, 하우징(110)은 대략 120도의 간격을 두고 3개소(도 1의 110c 참조)에서 그 내측으로 함몰된 형상을 할 수 있다. 이렇게 함몰된 부분들 사이에는 상술한 볼(12)이 슬라이딩 가능하게 구비된다.
리테이너(120)는 작동 기구(10)가 하우징(110) 밖으로 빠지는 것을 막기 위한 구성요소 중의 하나로, 하우징(110)의 외주면에 그 내주면이 끼워져 작동 기구(10)의 이탈을 실질적으로 막는 역할을 한다. 따라서, 리테이너(120)의 내주면이 하우징(110)의 외주면에 착탈 가능하게 끼워지는 기술구성을 가지므로, 하우징(110) 내에 있는 작동 기구(10)에 고장이 발생되는 등의 등속 조인트 고장시 리테이너(120)를 하우징(110)으로부터 분리하여 수리할 수 있다. 이하, 도 1 내지 도 3을 다시 참조하여, 리테이너(120)에 대해 보다 상세히 설명한다.
리테이너(120)는, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 리테이너 바디(121)와, 이탈 방지 돌기부(122)를 포함할 수 있다.
리테이너 바디(121)는 하우징(110)의 외주면에 그 내주면이 끼워지는 것으로, 고리 형상을 갖는다. 특히, 리테이너 바디(121)는 상술한 하우징(110)의 3개소(110c 참조)에 대응되도록 제1, 제2 및 제3 함몰부(121a)(121b)(121c)를 포함할 수 있다.
이탈 방지 돌기부(122)는 리테이너 바디(121)에 형성되되 그 내측으로 돌출 형성되어 작동 기구(10)의 이탈을 실질적으로 막는다. 특히, 이러한 이탈 방지 돌기부(122)는 제1, 제2 및 제3 함몰부(121a)(121b)(121c)에 각각 구비될 수 있다. 보다 구체적으로, 이탈 방지 돌기부(122)는, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 제1, 제2 및 제3 함몰부(121a)(121b)(121c)의 각 중심(C)을 기준으로 좌측부에 구비되는 제1 돌기(122a)와, 그리고 상술한 각 중심(C)을 기준으로 우측부에 구비되는 제2 돌기(122b)를 포함할 수 있다. 예시적으로, 도 1 및 도 2에는 제1 및 제2 돌기(122a)(122b)가 각각 하나인 것으로 도시되어 있으나, 이에 한정되지 않고 도 5에 도시된 바와 같이 제1 및 제2 돌기(2122a)(2122b)를 각각 두 개 또는 그 이상으로 한 것도 가능하다.
나아가, 작동 기구(10)에 포함된 볼(12)의 빠짐을 원활하게 막기 위해, 도 1에 도시된 바와 같이, 제1 돌기(122a)는 상술한 각 중심(C)을 기준으로 좌측부에 인접한 함몰부(도 2의 "121b"참조)를 향해 돌출될 수 있고, 그리고 제2 돌기(122b)는 상술한 각 중심(C)을 기준으로 우측부에 인접한 함몰부(도 2의 "121c" 참조)를 향해 돌출될 수 있다.
한편, 상술한 리테이너(120)는 중량을 줄이기 위해 플라스틱으로 이루어질 수 있다. 이와 더불어, 상술한 리테이너(120)는 플라스틱 중 변형을 방지하기 위해 내열성을 갖는 플라스틱이나, 플라스틱 중 강도 및 내마모성을 높이기 위해 강화 플라스틱으로 이루어질 수 있다. 물론, 상술한 리테이너(120)는 내열성을 갖는 강화 플라스틱으로 이루지는 것도 가능하다.
또한, 대기 노출시 부식을 방지하기 위해, 상술한 리테이너(120)의 외면에는 도금층이 형성될 수 있다.
다른 한편, 작동 기구(10)에 대해 지지 하중을 부여하여 작동 기구(10)의 이탈을 막기 위해, 리테이너(120)의 내주면은 하우징(110)의 외주면에 억지 끼워질 수 있다. 나아가, 이러한 지지 하중을 높이기 위해, 리테이너(120)를 하우징(110)에 스피닝(spinning)하거나, 리테이너(120)를 하우징(110)에 스웨이징(swaging)할 수 있다.
또한, 도 3에 도시된 바와 같이, 하우징(110)의 외주면 중 리테이너(120)의 내주면이 위치되는 부위는 타 부위 보다 작은 외경을 한 삽입부(111)를 가질 수 있고, 리테이너(120)의 내주면은 삽입부(111)에 끼워질 수 있다. 특히, 도 3에 도시된 바와 같이, 삽입부(111)와 억지 끼움을 통해, 하우징(110)의 외주면과 리테이너(120)의 외주면은 동일 평면 상에 위치될 수 있다.
이하, 도 4를 참조하여, 상술한 본 발명의 일 실시예에 따른 등속 조인트를 보다 상세히 설명한다.
도 4는 리테이너와 하우징 사이에 오-링이 장착된 상태를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
상술한 본 발명의 일 실시예에 따른 등속 조인트는, 도 4에 도시된 바와 같이, 리테이너(120)의 내주면과 하우징(110)의 외주면 사이에 구비되는 오-링(130)(O-ring)을 더 포함할 수 있다. 따라서, 리테이너(120)와 하우징(110) 사이에 기밀성을 높일 수 있어 궁극적으로 하우징(110) 내에 존재하는 구리스 등의 윤활제(미도시)가 외부로 새는 것을 막을 수 있다.
이상에서와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 등속 조인트는 다음과 같은 효과를 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 리테이너(120)의 내주면이 하우징(110)의 외주면에 착탈 가능하게 끼워지는 기술구성을 가지므로, 하우징(110) 내에 있는 작동 기구(10)에 고장이 발생되는 등의 등속 조인트 고장시 리테이너(120)를 하우징(110)으로부터 분리하여 수리할 수 있어, 등속 조인트 전체를 폐기하지 않아도 되므로 이에 따른 비용을 현저하게 줄일 수 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
10: 작동 기구 110: 하우징
111: 삽입부 120: 리테이너
121: 리테이너 바디 121a: 제1 함몰부
121b: 제2 함몰부 121c: 제3 함몰부
122: 이탈 방지 돌기부 122a, 2122a: 제1 돌기
122b, 2122b: 제2 돌기 130: 오-링

Claims (14)

  1. 등속 조인트에 있어서,
    작동 기구가 내장되는 하우징; 및
    상기 하우징의 단부에 구비되어 상기 작동 기구의 이탈을 막는 리테이너를 포함하고,
    상기 리테이너의 내주면은 상기 하우징의 외주면에 착탈 가능하게 끼워지는 등속 조인트.
  2. 제1항에서,
    상기 리테이너는
    상기 하우징의 외주면에 내주면이 끼워지는 고리 형상의 리테이너 바디; 및
    상기 리테이너 바디에 형성되되 그 내측으로 돌출 형성되어 상기 작동 기구의 이탈을 막는 이탈 방지 돌기부를 포함하는 등속 조인트.
  3. 제2항에서,
    상기 하우징은 간격을 두고 3개소에서 그 내측으로 함몰된 형상을 하고,
    상기 리테이너 바디는 상기 3개소에 대응되도록 제1, 제2 및 제3 함몰부를 포함하는 등속 조인트.
  4. 제3항에서,
    상기 이탈 방지 돌기부는 상기 제1, 제2 및 제3 함몰부에 각각 구비되는 등속 조인트.
  5. 제4항에서,
    상기 이탈 방지 돌기부는
    상기 제1, 제2 및 제3 함몰부의 각 중심을 기준으로 좌측부에 구비되는 하나 이상의 제1 돌기; 및
    상기 각 중심을 기준으로 우측부에 구비되는 하나 이상의 제2 돌기를 포함하는 등속 조인트.
  6. 제5항에서,
    상기 하나 이상의 제1 돌기는 상기 좌측부에 인접한 함몰부를 향해 돌출되고,
    상기 하나 이상의 제2 돌기는 상기 우측부에 인접한 함몰부를 향해 돌출되는 등속 조인트.
  7. 제1항에서,
    상기 리테이너의 외면에는 도금층이 형성되는 등속 조인트.
  8. 제7항에서,
    상기 리테이너는 플라스틱으로 이루어지는 등속 조인트.
  9. 제8항에서,
    상기 리테이너는 내열성을 갖는 플라스틱 또는 강화 플라스틱으로 이루어지는 등속 조인트.
  10. 제1항에서,
    상기 리테이너의 내주면과 상기 하우징의 외주면 사이에 구비되는 오-링을 더 포함하는 등속 조인트.
  11. 제1항에서,
    상기 리테이너의 내주면은 상기 하우징의 외주면에 억지 끼워지는 등속 조인트.
  12. 제11항에서,
    상기 하우징의 외주면 중 상기 리테이너의 내주면이 위치되는 부위는 타 부위 보다 작은 외경의 삽입부를 가지고,
    상기 리테이너의 내주면은 상기 삽입부에 끼워지는 등속 조인트.
  13. 제12항에서,
    상기 하우징의 외주면과 상기 리테이너의 외주면은 동일 평면 상에 위치되는 등속 조인트.
  14. 제2항에서
    상기 작동 기구는 볼을 포함하고,
    상기 리테이너의 상기 이탈 방지 돌기부는 상기 볼의 이탈을 방지하는 등속 조인트.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE102014117811A1 (de) 2014-09-17 2016-03-17 Hyundai Motor Company Verfahren zum Steuern der Ammoniakmenge, die in einem Selektive-katalytische-Reduktion-Katalysator absorbiert ist, und Abgassystem, welches dieses nutzt
KR101615936B1 (ko) * 2015-01-26 2016-04-27 서한산업(주) 고정링을 구비하는 등속 조인트 및 등속 조인트용 고정링
CN110454512A (zh) * 2019-09-09 2019-11-15 浙江向隆机械有限公司 一种具有防脱功能的球笼型万向节

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