KR20160099679A

KR20160099679A - 프로펠러 샤프트 및 이 프로펠러 샤프트에 이용되는 등속 조인트

Info

Publication number: KR20160099679A
Application number: KR1020167019232A
Authority: KR
Inventors: 겐이치 스기야마; 야스모토 마베; 도시유키 마스다; 히로미치 고마이
Original assignee: 히다치 오토모티브 시스템즈 가부시키가이샤
Priority date: 2014-03-10
Filing date: 2015-02-06
Publication date: 2016-08-22
Also published as: KR101852281B1; US10352368B2; DE112015001171B4; JPWO2015137025A1; US20170016484A1; WO2015137025A1; CN106164507B; DE112015001171T5; CN106164507A; JP6208327B2

Abstract

제1 등속 조인트(2)는, 내륜 부재(11)와, 이 내륜 부재(11)를 수용하는 외륜 부재(12)와, 이 외륜 부재(12) 내에 원주 방향 소정의 간격으로 축 방향으로 형성된 궤도 홈(13) 내에 설치되어 내륜 부재(11), 외륜 부재(12) 사이에서 회전 토크를 전달 가능하게 하는 볼(14)을 갖고, 내륜 부재(11), 외륜 부재(12) 중의 어느 한 부재가 차량측에 설치된 부착 부재에 스플라인 접속하고, 다른 한 부재가 드라이브 샤프트(3)에 접속하도록 구성되어 있다. 외륜 부재(12)의 외벽에는 축 방향 또는 원주 방향에 있어서 궤도 홈(13)에 대응한 위치를 피한 범위에 상기 접속 또는 그 해제의 작업에 제공되는 결합 부재가 결합되도록 구성된 결합 홈(12e)이 형성되어 있다.

Description

프로펠러 샤프트 및 이 프로펠러 샤프트에 이용되는 등속 조인트{PROPELLER SHAFT AND CONSTANT-VELOCITY JOINT USED IN SAID PROPELLER SHAFT}

본 발명은, 예컨대 자동차용의 프로펠러 샤프트 및 이 프로펠러 샤프트에 이용되는 등속 조인트에 관한 것이다.

일반적으로 자동차용의 프로펠러 샤프트는, 차량측(트랜스미션측)에 접속된 구동 샤프트와, 디퍼렌셜 기어측에 접속된 종동 샤프트에 의해 2 분할 혹은 3 분할되어 있고, 이 분할한 대향 단부에, 카르단 조인트나 등속 조인트(예컨대, 특허문헌 1) 등의 이음 기구가 설치되어 있고, 축 방향의 대략 중앙 위치에 설치된 지지 장치에 의해 회전 가능하게 지지되어 있다.

특허문헌 1: 일본 특허 공개 제2011-225153호 공보

종래의 등속 조인트는, 외륜 부재의 궤도 홈에 오버랩되는 위치에서, 프로펠러 샤프트의 조립 작업시에 이용되는 결합 부재가 결합되는 결합 홈이 형성되어 있다. 이 결합 홈이 형성된 것에 의해 외륜 부재의 강도를 확보하기 위해 이 부재를 두껍게 할 필요가 있어 등속 조인트의 중량이 커질 우려가 있다.

본 발명은, 상기한 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 등속 조인트의 강도를 확보하면서도 중량 증가를 억제하는 것을 과제로 한다.

그래서, 본 발명의 등속 조인트는, 내륜 부재와, 이 내륜 부재를 수용하는 외륜 부재와, 이 외륜 부재 내에 원주 방향 소정의 간격으로 축 방향으로 형성된 궤도 홈 내에 설치되어 상기 내륜 부재, 외륜 부재 사이에서 회전 토크를 전달 가능하게 하는 중간 부재를 갖고, 상기 내륜 부재, 외륜 부재 중의 어느 한 부재가 차량측에 설치된 부착 부재에 스플라인 접속하고, 다른 한 부재가 동력 전달축에 접속하도록 구성되어 있다. 상기 외륜 부재의 외벽에는 축 방향 또는 원주 방향에 있어서 상기 궤도 홈에 대응한 위치를 피한 범위에 상기 접속 또는 그 해제의 작업에 제공되는 결합 부재가 결합하도록 구성된 결합 홈이 형성되어 있다.

이상의 본 발명에 의하면 등속 조인트의 강도를 확보하면서도 중량 증가를 억제할 수 있다.

도 1은 발명의 제1 실시형태에 있어서의 등속 조인트의 부분 단면을 나타내는 프로펠러 샤프트의 측면도이다.
도 2의 (a)는 동(同) 실시형태에 있어서의 한쪽의 등속 조인트의 부분 단면을 나타내는 측면도, (b)는 동(同) 조인트의 측면도이다.
도 3은 동 실시형태에 있어서의 다른쪽의 등속 조인트의 부분 단면을 나타내는 측면도이다.
도 4의 (a)는 동력 전달축에 접속된 상기 다른쪽의 등속 조인트를 나타내는 사시도, (b)는 동 조인트의 측면도이다.
도 5의 (a)는 동력 전달축에 접속된 제2 실시형태의 등속 조인트를 나타내는 사시도, (b)는 동 조인트의 측면도이다.
도 6의 (a)는 동력 전달축에 접속된 제3 실시형태의 등속 조인트를 나타내는 사시도, (b)는 동 조인트의 B-B 단면도, (c)는 동 조인트의 측면도, (d)는 동 조인트의 A-A 단면도이다.
도 7의 (a)는 동력 전달축에 접속된 제4 실시형태의 등속 조인트를 나타내는 사시도, (b)는 동 조인트의 측면도이다.
도 8의 (a)는 동력 전달축에 접속된 제5 실시형태의 등속 조인트를 나타내는 사시도, (b)는 동 조인트의 측면도이다.
도 9의 (a)는 동력 전달축에 접속된 제6 실시형태의 등속 조인트를 나타내는 사시도, (b)는 동 조인트의 측면도이다.
도 10은 제7 실시형태의 등속 조인트의 부분 단면을 나타내는 측면도이다.
도 11은 제8 실시형태의 등속 조인트의 부분 단면을 나타내는 측면도이다.
도 12는 제9 실시형태의 등속 조인트의 부분 단면을 나타내는 측면도이다.

이하에 도면을 참조하면서 본 발명의 실시형태에 관해서 설명한다.

[제1 실시형태]

도 1~도 4를 참조하면서 본 발명의 제1 실시형태에 있어서의 등속 조인트에 관해서 설명한다. 본 양태는 자동차용의 프로펠러 샤프트에 적용한 것이다.

도 1에 나타낸 바와 같이, 프로펠러 샤프트(1)는, 트랜스미션에 접속되는 철계 금속의 입력축(도시 생략)에 제1 등속 조인트(2)를 통해 연결되는 알루미늄 합금제의 드라이브 샤프트(3)와, 이 드라이브 샤프트(3)에 제2 등속 조인트(4)를 통해 연결된 알루미늄 합금제의 드리븐 샤프트(5)와, 이 드리븐 샤프트(5)에 제3 등속 조인트(6)를 통해 연결되는 디퍼렌셜 기어측의 철계 금속의 출력축(도시 생략)과, 제2 등속 조인트(4) 부근에 설치된 브래킷(8)을 통해 도시 생략된 차체에 지지되는 센터 베어링(7)을 구비하고 있다.

도 2에 나타낸 바와 같이, 제1 등속 조인트(2)는, 상기 입력축과 스플라인 결합하여 상기 축으로부터 입력 회전 토크를 받는 내륜 부재(11)와, 이 내륜 부재(11)를 수용하는 외륜 부재(12)와, 이 외륜 부재(12) 내에 원주 방향 소정의 간격으로 축 방향으로 형성된 궤도 홈(13) 내에서 내륜 부재(11)의 케이지(11a)를 통해 전동(轉動) 가능하게 유지되어 이 부재(11, 12) 사이에서 회전 토크를 전달 가능하게 하는 볼(14)을 구비한다.

내륜 부재(11)는, 철계 금속에 의해 대략 원환형으로 형성되고, 내부 축 방향으로 삽입 통과 구멍(15)이 형성되어 있으며, 이 삽입 통과 구멍(15)의 내주면에는, 상기 입력축의 수형 스플라인이 축 방향으로부터 결합되는 암형 스플라인(16)이 축 방향을 따라 형성되어 있다. 또한, 각 볼(14)이 구름 운동하는 외주면(17)은, 원호면 형상으로 형성되어 있다. 또한, 도시는 생략되어 있지만, 삽입 통과 구멍(15)의 내주면[암형 스플라인(16)]의 중앙보다 선단측, 즉 드라이브 샤프트(3)측 근처에는, 상기 입력축의 서클립이 감착(嵌着) 결합되는 원환형의 유지 홈이 형성되어 있다. 이 서클립과 유지 홈에 의해 상기 입력축의 축 방향의 위치 결정이 가능해진다.

또한, 내륜 부재(11)는 입력축 측의 축 방향 일단부에 압입용 홈(18)이 형성되어 있다. 이 압입용 홈(18)에는 상기 입력축의 수형 스플라인이 삽입 통과되는 원통부(19)가 일체적으로 압입 고정되어 있다. 원통부(19)는, 철계 금속재에 의해 입력축 방향으로 소정 길이로 돌출 형성되고, 그 외주면(19a)의 전단측에는 후술하는 부츠(22)의 내주부(22b)와 감합하는 감합 홈(19b)이 형성되어 있다. 한편, 원통부(19)의 선단부의 내주 가장자리(19c)는 상기 수형 스플라인을 갖는 입력축의 소직경부를 양호하게 삽입할 수 있도록 테이퍼면 형상으로 형성되어 있다.

외륜 부재(12)는, 알루미늄 합금재에 의해 대략 컵형으로 형성되고, 그 선단부의 외주면에 원환형의 감합 볼록부(12a)가 형성되어 있으며, 내주면(12b)은 궤도 홈(13)이나 볼(14)을 통해 전체가 요동 가능하도록 원호면 형상으로 형성되어 있다.

외륜 부재(12)의 최소 직경부(12c)는 드라이브 샤프트(3)의 일단부와 마찰 압접에 의해 결합되어 있고, 이 내부에는 도시 생략된 원반 형상의 시일 캡이 압입에 의해 고정되어 있다. 한편, 외륜 부재(12)의 최대 직경부의 전단부(12d)측에는, 이 전단부(12d)와 내륜 부재(11)의 원통부(19) 사이에서 외륜 부재(12)의 전단 개구부를 폐색시키는 부츠 부재(20)가 설치되어 있다. 내륜 부재(11), 외륜 부재(12) 사이에 충전된 그리스는 이 부츠 부재(20)와 상기 시일 캡에 의해 유지된다.

또한, 외륜 부재(12)의 궤도 홈(13)에 대응한 위치를 피한 범위의 외주면, 구체적으로는 외륜 부재(12)의 가장 두꺼운 부위인 최소 직경부(12c)의 외주면에 있어서, 프로펠러 샤프트(1)의 조립시나 해체시에 상기 수형 스플라인과 암형 스플라인(16)의 감합이나 그 해제의 작업에 제공되는 도시 생략된 결합 부재가 결합하도록 구성된 전체 둘레 홈 양태의 결합 홈(12e)이 형성되어 있다.

부츠 부재(20)는, 외륜 부재(12)측의 리테이너(21)와, 이 리테이너(21)의 선단부에 일체적으로 고정된 부츠(22)로 구성되어 있다.

리테이너(21)는, 금속 플레이트에 의해 단차 직경 형상의 원통형으로 형성되어, 단면 크랭크 형상으로 절곡 형성된 동체부(胴體部)(21a)가 외륜 부재(12)의 감합 볼록부(12a)에 감합 고정되어 있는 한편, 되접힌 형상으로 절곡 형성된 선단부(21b)의 내측에 부츠(22)의 외주부(22a)가 압착 고정되어 있다.

부츠(22)는, 고무재 혹은 합성 수지재에 의해 볼(14)측으로 팽출한 단면 가로 U자 형상으로 일체로 형성되고, 리테이너(21)에 고정되는 외주부(22a)와, 단면 대략 직사각형 형상으로 형성된 원환형의 내주부(22b)를 구비하고 있다. 내주부(22b)에는 원통부(19)의 감합 홈(19b)에 감착되는 감합 볼록부(22c)가 일체로 형성되어 있다. 또한, 이 내주부(22b)는, 외주에 형성된 원환형의 밴드 홈(22d) 저면에 감긴 부츠 밴드(23)에 의해 원통부(19)의 외주에 클램핑 고정된다.

또한, 제1 등속 조인트(2)는, 고정형이기는 하지만 소정 각도 범위에서 각도 변위가 가능하게 되어 있다. 또한, 제2 등속 조인트(4)는, 각각 축 방향으로 소정의 길이분만큼 신축 가능하게 형성되어 있고, 프로펠러 샤프트(1)의 차체에 대한 조립시에, 각각이 신축하여 조립성을 용이한 것으로 하고 있다.

도 3, 도 4에 도시된 제3 등속 조인트(6)는, 내륜 부재(11)가 원통형으로 형성되어 있는 것, 외륜 부재(12), 부츠(22)가 제1 등속 조인트(2)의 외륜 부재(12), 부츠(22)보다 몸통이 긴 것, 외륜 부재(12) 내의 궤도 홈(13)이 제1 등속 조인트(2)의 궤도 홈(13)보다 전체 길이가 긴 것, 외륜 부재(12)의 외주면에 리테이너(21)의 동체부(21a)와 감합하는 감합 홈(12f)이 형성되어 있는 것, 드리븐 샤프트(5)와 반대측의 외륜 부재(12)의 일단에 외경이 외륜 부재(12)의 최소 직경부(12c)보다 소직경의 원통부(24)가 일체적으로 형성되어 있는 것 이외에는, 제1 등속 조인트(2)와 대략 동일한 구조로 되어 있다.

(본 실시형태의 작용 효과)

본 실시형태의 제1 등속 조인트(2), 제3 등속 조인트(6)의 작용에 관해서 설명한다.

차체의 조립 공정에서는, 이하의 기본 공정에 의해 제1 등속 조인트(2)와 상기 입력축을 연결시킨다. 즉, 도 2에 도시된 제1 등속 조인트(2)의 결합 홈(12e)에 도시 생략된 결합 부재를 결합하여 상기 조인트(2)를 지지하면서, 상기 입력축의 소직경부를 상기 조인트(2)의 내륜 부재(11)의 원통부(19) 내에 축 방향으로부터 삽입하면, 상기 입력축의 서클립이 그 외주 가장자리를 원통부(19)의 내주면에 슬라이드 접촉시키면서 자신의 확경(擴徑) 방향으로의 탄성력에 대항하여 축경(縮徑) 변형한다. 이 축경 상태를 유지하면서 삽입되면, 이 삽입 도중부터 상기 입력축의 수형 스플라인과 제1 등속 조인트(2)의 암형 스플라인(16)이 약간의 삽입 부하를 받으면서 서로 결합 가능하게 삽입된다.

이 때, 상기 입력축의 서클립은, 암형 스플라인(16) 상을 슬라이드 접촉하면서 축경 상태를 유지하고 있지만, 상기 입력축의 소직경부가 원통부(19) 내에 최대 위치까지 삽입된다. 그리고, 내륜 부재(11) 내의 유지 홈에 도달하면, 탄성 복귀력에 의해 확경 변형하여, 상기 서클립이 상기 유지 홈 내에 감합되면서 로킹된다. 이 감합 상태에 있는 서클립은, 완전히 확경 변형되어 있는 것은 아니고, 약간 축경한 상태에서, 즉 스프링력을 유지한 상태에서 상기 유지 홈에 탄성 접촉하기 때문에, 상기 입력축의 소직경부는 내륜 부재(11)의 삽입 통과 구멍(15)에 유지된다.

이에 따라, 상기 입력축과 제1 등속 조인트(2)는, 상기 암형 스플라인, 암형 스플라인(16)의 축 방향의 결합 압접에 의해 연결되고, 상기 서클립의 상기 유지 홈에 대한 직경 방향의 탄성적인 감착력에 의해 연결되어 있으며, 상기 입력축의 원통부(19)로부터의 부주의한 발출(拔出)이 규제되도록 되어 있다.

따라서, 상기 입력축과 제1 등속 조인트(2)는, 상기 수형 스플라인, 암형 스플라인(16)의 결합과 서클립과 유지 홈에 의해 연결되기 때문에, 볼트를 이용하지 않고, 강고한 연결이 얻어지며, 상기 입력축으로부터 드라이브 샤프트(3)측으로의 입력 토크를 확실하게 전달할 수 있다.

또한, 제1 등속 조인트(2)의 메인터넌스 등을 행하기 위해, 상기 입력축과 제1 등속 조인트(2)를 분리시키는 경우에는, 상기 입력축의 대직경부의 전방 단부면과 제1 등속 조인트(2)의 원통부(19)의 선단 가장자리 사이의 간극 내에, 도시 생략된 착탈 지그의 선단을 삽입하여, 지레의 원리를 이용하여 상기 간극을 축 방향으로부터 벌어지도록 지그를 조작함으로써, 상기 입력축을 방출 방향으로 이동시킨다. 이에 따라, 상기 입력축과 제1 등속 조인트(2)의 연결을 해제시킬 수 있다.

드리븐 샤프트(5)와 제3 등속 조인트(6)의 연결과 그 해제도 전술한 제1 등속 조인트(2)와 상기 입력축의 연결과 그 해제의 순서와 동일한 순서로 행해진다.

이상과 같이 본 실시형태의 제1 등속 조인트(2), 제3 등속 조인트(6)는, 외륜 부재(12)의 외벽의 축 방향 또는 원주 방향에 있어서 궤도 홈(13)에 대응한 위치를 피한 범위에 상기 입력축과 내륜 부재(11)의 스플라인 결합을 해제하기 위한 결합 부재와 결합하는 결합 홈(12e)이 형성되어 있다. 이와 같이 궤도 홈(13)을 피한 위치에 결합 홈(12e)이 형성되어 있기 때문에 제1, 제2 등속 조인트(2, 6)의 강도를 확보하면서 상기 조인트(2, 6)의 중량의 증가를 억제할 수 있다. 그리고, 이에 따라, 등속 조인트(2, 6)를 구비한 프로펠러 샤프트(1)의 중량 증가도 억제된다.

또한, 외륜 부재(12)의 일단측에 부츠 부재(20)가 구비되는 한편, 결합 홈(12e)이 외륜 부재(12)의 타단측에 형성된 것에 의해, 결합 홈(12e)이 부츠 부재(20)로부터 이격되어, 상기 결합 부재에 의한 부츠 부재(20)의 손상을 억제할 수 있다.

특히, 결합 홈(12e)은 외륜 부재(12)의 외벽의 축 방향에 있어서 궤도 홈(13)을 피한 위치에 전체 둘레에 형성된 전체 둘레 홈으로 되어 있다. 이 양태에 의해, 등속 조인트(2, 6)가 보다 경량화되고, 프로펠러 샤프트(1)의 조립 작업성이 향상된다.

또한, 결합 홈(12e)은 외륜 부재(12)의 외벽의 최소 직경부(12c)에 형성되어 있기 때문에, 차량의 조립 작업시에 상기 결합 부재와 차량측의 플로어와의 간섭을 회피할 수 있다.

또한, 이 최소 직경부(12c)에 드라이브 샤프트(3)가 접속되도록 되어 있다. 즉, 최소 직경부(12c)로부터 확경되지 않는 상태에서 상기 직경부(12c)에 드라이브 샤프트(3)가 접속되는 양태로 되어 있기 때문에, 상기 결합 부재의 취급이 용이해진다.

[제2 실시형태]

도 5에 도시된 제2 실시형태의 제3 등속 조인트(6)는, 외륜 부재(12)의 최소 직경부(12c)에 있어서, 상기 결합 부재가 걸리는 로킹부로서 기능하는 결합 홈(12e)이 이 부재(12)의 외벽의 축 방향에 있어서 궤도 홈(13)을 피한 위치에 원주 방향으로 부분적으로 형성되어 있는 것 이외에는, 제1 실시형태의 제3 등속 조인트(6)와 동일한 구조로 되어 있다.

본 실시형태도, 제1 실시형태의 제1 등속 조인트(2)와 동일한 작용 효과가 얻어지는 것은 분명하다. 특히, 외륜 부재(12)의 외벽의 원주 방향에 있어서 결합 홈(12e)이 부분적으로 형성되어 있기 때문에, 제3 등속 조인트(6)가 경량화된다. 또한, 결합 홈(12e)은 외륜 부재(12)의 외벽의 외주에 있어서 궤도 홈(13)에 대응한 위치를 피한 범위에 부분적으로 형성된 것에 의해, 제3 등속 조인트(6)의 가장 얇은 부분을 피하여 결합 홈(12e)이 배치되기 때문에, 상기 조인트(6)의 강도가 한층 더 확보된다.

[제3 실시형태]

도 6에 도시된 제3 실시형태의 제3 등속 조인트(6)도, 프로펠러 샤프트(1)의 조립시나 해체시에 제공되는 8개 톱니 타입의 결합 부재의 톱니가 걸리는 로킹부로서 결합 홈(12e)이 외륜 부재(12)의 외벽의 축 방향에 있어서 궤도 홈(13)에 대응한 위치를 피한 범위에 원주 방향으로 부분적으로 형성된 구조로 되어 있다.

특히, 결합 홈(12e)은 제2 실시형태의 결합 홈(12e)보다 짧고 작게 되어 있다. 결합 홈(12e)은 외륜 부재(12)의 외벽에 있어서 부츠 부재(20) 근처에 형성되어 있지만, 제2 실시형태의 결합 홈(12e)과 같이 외륜 부재(12)의 최소 직경부(12c)에 배치해도 좋다.

본 양태에 의하면, 복수의 결합 홈(12e)이 외륜 부재(12)의 외벽의 원주 방향에 있어서 궤도 홈(13)에 대응하는 위치를 피하여 형성되고, 또한 외륜 부재(12)의 외벽의 원주 방향으로 배치되어 있기 때문에, 제2 실시형태의 효과와 마찬가지로, 제3 등속 조인트(6)의 강도 확보와 경량화가 실현된다.

[제4 실시형태]

도 7에 도시된 제4 실시형태의 제3 등속 조인트(6)는, 제2 실시형태의 최소 직경부(12c)를 갖고 있지 않은 것, 도 5의 결합 홈(12e)이 외륜 부재(12)의 외벽의 축 방향 복수 열로 형성되어 있는 것 이외에는, 제2 실시형태의 제3 등속 조인트(6)와 동일한 구조로 되어 있다.

본 양태에 의하면, 결합 홈(12e)이 외륜 부재(12)의 외벽의 축 방향 복수 열로 배치되어 있기 때문에, 제2 실시형태의 효과에 덧붙여, 더 경량화된다. 또한, 이에 따라 프로펠러 샤프트(1)의 조립 작업성도 더 향상된다.

[제5 실시형태]

도 8에 도시된 제5 실시형태의 제3 등속 조인트(6)는, 전체 둘레 홈의 양태를 이루는 결합 홈(12e)이 외륜 부재(12)의 외벽의 축 방향에 있어서 궤도 홈(13)에 대응한 위치를 피한 범위에 축 방향 복수 열로 형성되어 있는 것 이외에는, 제4 실시형태의 제3 등속 조인트(6)와 동일한 구조로 되어 있다.

본 양태에 의하면, 전체 둘레 홈의 결합 홈(12e)이 외륜 부재(12)의 외벽의 축 방향 복수 열로 배치되어 있기 때문에, 제4 실시형태의 효과에 덧붙여, 제3 등속 조인트(6)가 더 경량화되고, 프로펠러 샤프트(1)의 조립 작업성도 한층 더 향상된다.

[제6 실시형태]

도 9에 도시된 제6 실시형태의 제3 등속 조인트(6)는, 프로펠러 샤프트(1)의 조립시나 해체시에 제공되는 결합 부재와 결합하는 결합 돌기부(12g)가 결합 홈(12e) 대신에 형성되어 있는 것 이외에는, 제1 실시형태의 제3 등속 조인트(6)와 동일한 구조로 되어 있다. 결합 돌기부(12g)는, 외륜 부재(12)의 외주벽에 있어서 궤도 홈(13)에 대응한 위치를 피한 범위에 형성되어 있다.

본 양태에 의하면, 결합 돌기부(12g)가 외륜 부재(12)의 외주벽에 있어서 필요 최저한의 부위에 배치되어 있기 때문에 제3 등속 조인트(6)와 이것을 구비한 프로펠러 샤프트(1)의 중량 증가를 억제할 수 있다. 또한, 결합 돌기부(12g)는 부츠 부재(20)로부터 이격된 양태로 되어 있기 때문에, 상기 결합 부재에 의한 부츠 부재(20)의 손상을 억제할 수 있다.

[제7 실시형태]

도 10에 도시된 제7 실시형태의 제1 등속 조인트(2)는, 입력축(30)과 스플라인 연결하여 상기 축(30)으로부터 입력 회전 토크를 받는 내륜 부재(31)와, 이 내륜 부재(31)를 수용하는 외륜 부재(32)와, 이 외륜 부재(32) 내에 원주 방향 소정의 간격으로 축 방향으로 형성된 궤도 홈(33) 내에서 내륜 부재(31)의 케이지(31a)를 통해 전동 가능하게 유지되어 이 부재(31, 32) 사이에서 회전 토크를 전달 가능하게 하는 볼(34)과, 외륜 부재(32)의 일단측에 구비되고 이 부재(32)의 내부를 밀봉하는 부츠(35)와, 외륜 부재(32)를 수용하는 튜브(36)와, 부츠(35) 및 튜브(36)와 접합하는 리테이너(37)를 구비한다.

입력축(30)은, 일단부가 단차 직경 형상으로 형성되어, 트랜스미션에 결합되는 도시 생략된 대직경부의 단부에 일체적으로 결합된 중직경부(41)와, 이 중직경부(41)의 단부에 일체적으로 결합된 소직경부(42)를 구비하고 있다.

소직경부(42)는, 축 방향으로 중직경부(41)보다 비교적 길게 형성되고, 외주면 전체에 수형 스플라인(43)이 축 방향을 따라 형성되어 있다. 이 소직경부(42)의 선단의 외주에 환형 홈(42a)이 형성되어 있고, 환형 홈(42a)에는 내륜 부재(31)의 유지 홈(31d)에 탄성 복귀력에 의해 감착 결합되는 서클립(44)이 끼워져 있다.

내륜 부재(31)는, 철계 금속에 의해 대략 원환형으로 형성되고, 내부 축 방향으로 삽입 통과 구멍(31b)이 형성되어 있으며, 이 삽입 통과 구멍(31b)의 내주면에는, 입력축(30)의 수형 스플라인(43)이 축 방향으로부터 결합되는 암형 스플라인(31c)이 축 방향을 따라 형성되어 있다. 또한, 각 볼(34)이 구름 운동하는 외주면(31i)은, 원호면 형상으로 형성되어 있다. 도시는 생략되어 있지만, 삽입 통과 구멍(31b)의 내주면[암형 스플라인(51)]의 중앙보다 선단측, 즉 튜브(36)측 근처에는 입력축(30)의 서클립(44)이 감착 결합되는 원환형의 유지 홈(31d)이 형성되어 있다. 이 서클립(44)과 유지 홈(31d)에 의해 입력축(30)의 축 방향의 위치 결정이 가능해진다.

내륜 부재(31)의 입력축(30)측의 축 방향 일단부에는 최대 외경이 이 부재(31)의 외경보다 소직경의 원통부(31e)가 이 부재(31)와 동축으로 일체적으로 구비되어 있다. 한편, 내륜 부재(31)의 튜브(36)측의 축 방향 일단부에 있어서의 개구부에는 시일 캡(38)이 끼워져 있다.

원통부(31e)는, 입력축(30) 방향으로 소정 길이로 돌출 형성되고, 그 외주면(31f)의 전단측에는 후술하는 부츠(35)의 내주부(35b)와 감합하는 감합 홈(31g)이 형성되어 있다. 원통부(31e)의 선단부의 내주 가장자리(31h)는 입력축(30)의 소직경부(42)를 양호하게 삽입할 수 있게 테이퍼면 형상으로 형성되어 있다.

외륜 부재(32)는, 알루미늄 합금재에 의해 대략 컵형으로 형성되고, 그 내주면(32a)은 궤도 홈(33)이나 볼(34)을 통해 전체가 요동 가능하도록 원호면 형상으로 형성되어 있다. 외륜 부재(32)는 튜브(36)의 감합 볼록부(36b)의 내주면에 끼워진다. 그리고, 이 외륜 부재(32)의 튜브(36)측의 개구부는 튜브(36) 내에 끼워진 시일 캡(39)에 의해 밀봉된다.

부츠(35)는, 고무재 혹은 합성 수지재에 의해 단차 직경 형상의 원통형으로 형성되고, 리테이너(37)에 끼워지는 외주부(35a)와, 단면 대략 직사각형 형상으로 형성된 원환형의 내주부(35b)를 구비하고 있다. 내주부(35b)에는 내륜 부재(31)의 원통부(31e)의 감합 홈(31g)에 감착되는 감합 볼록부(35c)가 일체로 형성되어 있다. 또한, 이 내주부(35b)는, 부츠(35)의 외주에 형성된 밴드 홈에 감긴 부츠 밴드(35h)에 의해 원통부(31e)의 외주에 클램핑 고정되어 있다. 내륜 부재(31)와 외륜 부재(32) 사이에 충전된 그리스는 이 부츠(35)와 시일 캡(39)에 의해 유지된다.

리테이너(37)는, 금속 플레이트에 의해 단차 직경 형상의 원통형으로 형성되고, 단면 크랭크 형상으로 절곡 형성된 동체부(37a)가 튜브(36)의 감합 볼록부(36b)의 외주면에 감합 고정되어 있는 한편, 되접힌 형상으로 절곡 형성된 선단부(37b)의 내측에 부츠(35)의 외주부(35a)가 압착 고정되어 있다.

튜브(36)에는, 프로펠러 샤프트(1)의 조립시나 해체시에 수형 스플라인(43)과 암형 스플라인(31c)의 감합이나 그 해제의 작업에 제공되는 도시 생략된 결합 부재가 결합되도록 구성된 전체 둘레 홈으로서의 결합 홈(36a)과, 외륜 부재(32)의 외주면과 감합하는 한편 리테이너(37)의 동체부(37a)의 내주면과 감합하는 감합 볼록부(36b)가 프레스 성형에 의해 형성되어 있다. 결합 홈(36a)은 외륜 부재(32)의 궤도 홈(33)에 대응한 위치를 피한 범위의 튜브(36)의 외주면에 배치되어 있다. 외륜 부재(32)를 튜브(36) 내에 수용할 때에는 결합 홈(36a), 감합 볼록부(36b) 사이의 내주면에 시일 캡(39)이 끼워진다.

본 양태에 의하면, 튜브(36)에 결합 홈(36a)이 형성되어 있기 때문에, 상기 결합 부재와 결합하는 결합 홈을 외륜 부재(32)에 형성할 필요가 없어지고, 이 부재(32)의 강도를 확보하면서 제1 등속 조인트(2)와 이것을 구비한 프로펠러 샤프트(1)의 중량 증가를 억제할 수 있다.

또한, 결합 홈(36a), 감합 볼록부(36b)는 튜브(36)의 프레스 가공에 의해 형성되어 있기 때문에, 본 실시형태의 제1 등속 조인트(2)를 구비한 프로펠러 샤프트(1)의 제조 비용의 저감을 도모할 수 있다.

[제8 실시형태]

도 11에 도시된 제8 실시형태의 제1 등속 조인트(2)는, 상기 결합 부재와 결합하는 결합 돌기부(36c)가 결합 홈(36a) 대신에 형성되어 있는 것 이외에는, 제7 실시형태의 제1 등속 조인트(2)와 동일한 구조로 되어 있다. 결합 돌기부(36c)도 결합 홈(36a)과 마찬가지로 외륜 부재(32)의 궤도 홈(33)에 대응한 위치를 피한 범위의 튜브(36)의 외주면에 배치 형성되어 있다. 본 양태도 제7 실시형태의 제1 등속 조인트(2)와 동일한 작용 효과가 얻어지는 것은 분명하다.

[제9 실시형태]

도 12에 도시된 제9 실시형태의 제1 등속 조인트(2)는, 결합 돌기부(36c)가 외륜 부재(32)의 튜브(36)측의 둘레 가장자리부에 대응하는 위치에 배치 형성되어 있는 것 이외에는, 제8 실시형태의 제1 등속 조인트(2)와 동일한 구조로 되어 있다. 본 양태도 제7 실시형태의 제1 등속 조인트와 동일한 작용 효과가 얻어지는 것은 분명하다.

[실시형태로부터 파악할 수 있는 발명의 기술 사상]

이상의 실시형태로부터 파악할 수 있는 발명(청구범위에 기재되어 있지 않은 발명도 포함함)의 기술적 사상을 이하에 예시한다. 예컨대, 하기의 청구항 a, b, c-g의 발명은 청구의 범위에 기재된 청구항 8, 9, 15-19의 발명에 각각 대응한다.

[청구항 a]

청구항 1에 기재된 프로펠러 샤프트에 있어서,

결합 오목부는 외륜 부재의 외벽의 축 방향에 있어서 궤도 홈을 피한 위치에 축 방향으로 복수 열(列) 형성된 로킹부인 것인 프로펠러 샤프트.

본 발명에 의해서도, 결합 오목부가 외륜 부재의 외벽의 축 방향에 있어서 궤도 홈을 피한 위치에 축 방향 복수 열로 형성되는 것에 의해, 프로펠러 샤프트의 등속 조인트의 강도 확보와 경량화가 실현된다. 그리고, 이 등속 조인트를 구비하는 프로펠러 샤프트의 조립 작업성이 향상된다.

[청구항 b]

청구항 1에 기재된 프로펠러 샤프트에 있어서,

결합 오목부는 외륜 부재의 외벽의 축 방향에 있어서 궤도 홈에 대응한 위치를 피한 범위에 축 방향 복수 열로 형성된 전체 둘레 홈인 것인 프로펠러 샤프트.

본 발명에 의하면, 등속 조인트의 외륜 부재에 있어서 궤도 홈에 대응한 위치를 피하여 전체 둘레 홈이 축 방향 복수 열로 형성된 것에 의해, 상기 조인트의 강도 확보와 경량화가 실현된다. 그리고, 이 등속 조인트를 구비하는 프로펠러 샤프트의 조립 작업성도 향상된다.

[청구항 c]

청구항 12에 기재된 등속 조인트에 있어서,

결합 홈은 외륜 부재의 외벽의 최소 직경부에 형성된 것인 등속 조인트.

본 발명에 의하면, 스플라인 접속과 그 해제의 작업에 제공되는 결합 부재와 결합하는 결합 홈이 외륜 부재의 외벽의 최소 직경부에 형성된 것에 의해, 상기 결합 부재와 차량측의 플로어와의 간섭을 회피할 수 있다.

[청구항 d]

청구항 c에 기재된 등속 조인트에 있어서,

최소 직경부에서 동력 전달축에 접속된 것인 등속 조인트.

본 발명에 의하면, 최장 직경부로부터 확경되지 않는 상태에서 상기 직경부에 동력 전달축을 접속시키는 양태로 되어 있기 때문에, 결합 부재의 취급이 용이해진다.

[청구항 e]

청구항 12에 기재된 등속 조인트에 있어서,

결합 홈은 외륜 부재의 외벽의 축 방향에 있어서 궤도 홈에 대응한 위치를 피한 범위에 원주 방향으로 부분적으로 형성된 로킹부인 것인 등속 조인트.

본 발명에 의하면, 외륜 부재의 원주 방향에 있어서 이 부재의 궤도 홈에 대응한 위치를 피한 범위에 상기 결합 홈이 부분적으로 형성되어 있기 때문에, 상기 외륜 부재를 구비한 등속 조인트의 강도 확보와 경량화가 실현된다. 또한, 이 등속 조인트를 구비하는 프로펠러 샤프트의 조립 작업성도 향상된다.

[청구항 f]

청구항 12에 기재된 등속 조인트에 있어서,

결합 홈은 외륜 부재의 외벽의 원주 방향에 있어서 궤도 홈에 대응한 위치를 피한 범위에 형성된 로킹 홈인 것인 등속 조인트.

본 발명에 의하면, 외륜 부재의 외벽의 원주 방향에 있어서 이 부재의 궤도 홈에 대응한 위치를 피한 범위에 상기 결합 홈이 형성되어 있기 때문에, 이 부재를 구비한 등속 조인트의 강도 확보와 경량화가 실현된다. 또한, 이 등속 조인트를 구비하는 프로펠러 샤프트의 조립 작업성도 향상된다.

[청구항 g]

청구항 12에 기재된 등속 조인트에 있어서,

결합 홈은 외륜 부재의 외벽의 축 방향에 있어서 궤도 홈에 대응한 위치를 피한 범위에 축 방향 복수 열로 형성된 것인 등속 조인트.

본 발명에 의하면, 외륜 부재의 외벽의 축 방향에 있어서 이 부재의 궤도 홈에 대응한 위치를 피한 범위에 결합 홈이 축 방향 복수 열로 형성되어 있기 때문에, 등속 조인트의 경량화가 실현되고, 상기 등속 조인트를 구비하는 프로펠러 샤프트의 조립 작업성도 향상된다.

[청구항 h]

내륜 부재와, 내부에 상기 내륜 부재를 수용하는 외륜 부재와, 이 외륜 부재 내에 원주 방향 소정의 간격으로 축 방향으로 형성된 궤도 홈 내에 설치되어 상기 내륜 부재, 외륜 부재 사이에서 회전 토크를 전달 가능하게 하는 중간 부재와, 상기 외륜 부재의 일단측에 구비되고 상기 외륜 부재의 내부를 밀봉하는 부츠 부재와, 상기 외륜 부재를 수용하는 튜브 부재와, 상기 부츠 부재와 상기 튜브 부재에 접합하는 최외주 부재를 갖고, 상기 내륜 부재, 상기 외륜 부재 중의 어느 한 부재가 차량측에 설치된 부착 부재에 스플라인 접속하며, 다른 한 부재가 동력 전달축에 접속하도록 구성되고,

상기 튜브 부재의 축 방향 또는 원주 방향에 있어서 상기 궤도 홈에 대응한 위치를 피한 범위에 상기 접속과 그 해제의 작업에 제공되는 결합 부재가 결합되도록 구성된 결합 홈이 형성된 것인 등속 조인트.

본 발명에 의하면, 튜브 부재의 축 방향 또는 원주 방향에 있어서 등속 조인트의 외륜 부재의 궤도 홈에 대응한 위치를 피한 범위에 상기 결합 홈이 형성되어 있기 때문에, 상기 등속 조인트의 강도 확보와 중량 증가의 억제가 실현된다.

[청구항 i]

내륜 부재와, 내부에 상기 내륜 부재를 수용하는 외륜 부재와, 이 외륜 부재 내에 원주 방향 소정의 간격으로 축 방향으로 형성된 궤도 홈 내에 설치되어 상기 내륜 부재, 외륜 부재 사이에서 회전 토크를 전달 가능하게 하는 중간 부재와, 상기 외륜 부재의 일단측에 구비되고 이 부재의 내부를 밀봉하는 부츠 부재와, 상기 외륜 부재를 수용하는 튜브 부재와, 상기 부츠 부재와 튜브 부재에 접합하는 최외주 부재를 갖고, 상기 내륜 부재, 외륜 부재 중의 어느 한 부재가 차량측에 설치된 부착 부재에 스플라인 접속하며, 다른 한 부재가 동력 전달축에 접속하도록 구성되고,

상기 튜브 부재의 축 방향 또는 원주 방향에 있어서 상기 궤도 홈에 대응한 위치를 피한 범위에 상기 접속과 그 해제의 작업에 제공되는 결합 부재가 결합되도록 구성된 결합 돌기부가 형성된 것인 등속 조인트.

본 발명에 의하면, 튜브 부재의 축 방향 또는 원주 방향에 있어서 등속 조인트의 외륜 부재의 궤도 홈에 대응한 위치를 피한 범위에 상기 결합 돌기부가 형성되어 있기 때문에, 상기 등속 조인트의 강도 확보와 중량 증가의 억제가 실현된다.

[청구항 j]

청구항 h 또는 i에 기재된 등속 조인트에 있어서, 상기 결합 홈 또는 결합 돌기부는 상기 튜브 부재의 프레스 가공에 의해 형성된 것인 등속 조인트.

본 발명에 의하면, 상기 결합 홈 또는 결합 돌기부가 상기 튜브 부재의 프레스 가공에 의해 형성되기 때문에, 상기 등속 조인트의 제조 비용의 저감을 도모할 수 있다.

Claims

내륜 부재와, 이 내륜 부재를 수용하는 외륜 부재와, 이 외륜 부재 내에 원주 방향으로 미리 정해진 간격으로 축 방향으로 형성된 궤도 홈 내에 설치되어 상기 내륜 부재, 외륜 부재 사이에서 회전 토크를 전달 가능하게 하는 중간 부재를 갖고, 상기 내륜 부재, 외륜 부재 중의 어느 한 부재가 차량측에 설치된 부착 부재에 스플라인 접속하며, 다른 한 부재가 동력 전달축에 접속하도록 구성된 등속 조인트를 구비하고,
상기 등속 조인트는 상기 외륜 부재의 외벽의 축 방향 또는 원주 방향에 있어서 상기 궤도 홈에 대응한 위치를 피한 범위에 상기 접속 또는 그 해제의 작업에 제공되는 결합 부재가 결합되도록 구성된 결합 오목부가 형성된 것인 프로펠러 샤프트.
제1항에 있어서, 상기 외륜 부재의 일단측에는 이 부재의 내부를 밀봉하기 위한 부츠를 구비하고, 상기 결합 오목부는 상기 외륜 부재의 타단측에 형성된 것인 프로펠러 샤프트.
제2항에 있어서, 상기 결합 오목부는 상기 외륜 부재의 외벽의 축 방향에 있어서 상기 궤도 홈에 대응한 위치를 피한 범위에 전체 둘레에 형성된 전체 둘레 홈인 것인 프로펠러 샤프트.
제1항에 있어서, 상기 결합 오목부는 상기 외륜 부재의 외벽의 최소 직경부에 형성된 것인 프로펠러 샤프트.
제4항에 있어서, 상기 최소 직경부에서 상기 동력 전달축에 접속된 것인 프로펠러 샤프트.
제1항에 있어서, 상기 결합 오목부는 상기 외륜 부재의 외벽의 축 방향에 있어서 상기 궤도 홈에 대응한 위치를 피한 범위에 원주 방향으로 부분적으로 형성된 로킹부인 것인 프로펠러 샤프트.
제1항에 있어서, 상기 결합 오목부는 상기 외륜 부재의 외벽의 원주 방향에 있어서 상기 궤도 홈에 대응한 위치를 피한 범위를 피하여 형성된 로킹 홈인 것인 프로펠러 샤프트.
제1항에 있어서, 상기 결합 오목부는 상기 외륜 부재의 외벽의 축 방향에 있어서 상기 궤도 홈을 피한 위치에 축 방향으로 복수 열(列) 형성된 로킹부인 것인 프로펠러 샤프트.
제1항에 있어서, 상기 결합 오목부는 상기 외륜 부재의 외벽의 축 방향에 있어서 상기 궤도 홈에 대응한 위치를 피한 범위에 축 방향 복수 열로 형성된 전체 둘레 홈인 것인 프로펠러 샤프트.
내륜 부재와, 이 내륜 부재를 수용하는 외륜 부재와, 이 외륜 부재 내에 형성된 궤도 홈 내에 설치되어 상기 내륜 부재, 외륜 부재 사이에서 회전 토크를 전달 가능하게 하는 중간 부재를 갖고, 상기 내륜 부재, 외륜 부재 중의 어느 한 부재가 차량측에 설치된 부착 부재에 스플라인 접속하며, 다른 한 부재가 동력 전달축에 접속하도록 구성된 등속 조인트를 구비하고,
상기 등속 조인트는 상기 외륜 부재의 외주벽에 상기 접속 또는 그 해제의 작업에 제공되는 결합 부재가 결합되도록 구성된 결합 돌기부가 형성된 것인 프로펠러 샤프트.
제10항에 있어서, 상기 외륜 부재의 일단측에는 이 부재의 내부를 밀봉하기 위한 부츠를 구비하고, 상기 결합 돌기부는 상기 외륜 부재의 타단측에 형성된 것인 프로펠러 샤프트.
내륜 부재와, 이 내륜 부재를 수용하는 외륜 부재와, 이 외륜 부재 내에 원주 방향으로 미리 정해진 간격으로 축 방향으로 형성된 궤도 홈 내에 설치되어 상기 내륜 부재, 외륜 부재 사이에서 회전 토크를 전달 가능하게 하는 중간 부재를 갖고, 상기 내륜 부재, 외륜 부재 중의 어느 한 부재가 차량측에 설치된 부착 부재에 스플라인 접속하며, 다른 한 부재가 동력 전달축에 접속하도록 구성되고,
상기 외륜 부재의 외벽에는 축 방향 또는 원주 방향에 있어서 상기 궤도 홈에 대응한 위치를 피한 범위에 상기 접속 또는 그 해제의 작업에 제공되는 결합 부재가 결합되도록 구성된 결합 홈이 형성된 것인 등속 조인트.
제12항에 있어서, 상기 외륜 부재의 일단측에는 이 부재의 내부를 밀봉하기 위한 부츠를 구비하고, 상기 결합 홈은 상기 외륜 부재의 타단측에 형성된 것인 등속 조인트.
제13항에 있어서, 상기 결합 홈은 상기 외륜 부재의 외벽의 축 방향에 있어서 상기 궤도 홈에 대응한 위치를 피한 범위에 전체 둘레에 형성된 전체 둘레 홈인 것인 등속 조인트.
제12항에 있어서, 상기 결합 홈은 상기 외륜 부재의 외벽의 최소 직경부에 형성된 것인 등속 조인트.
제15항에 있어서, 상기 최소 직경부에서 상기 동력 전달축에 접속된 것인 등속 조인트.
제12항에 있어서, 상기 결합 홈은 상기 외륜 부재의 외벽의 축 방향에 있어서 상기 궤도 홈에 대응한 위치를 피한 범위에 원주 방향으로 부분적으로 형성된 로킹부인 것인 등속 조인트.
제12항에 있어서, 상기 결합 홈은 상기 외륜 부재의 외벽의 원주 방향에 있어서 상기 궤도 홈에 대응한 위치를 피한 범위에 형성된 로킹 홈인 것인 등속 조인트.
제12항에 있어서, 상기 결합 홈은 상기 외륜 부재의 외벽의 축 방향에 있어서 상기 궤도 홈에 대응한 위치를 피한 범위에 축 방향 복수 열로 형성된 것인 등속 조인트.