KR20160147663A

KR20160147663A - 유니버설 조인트를 위한 조인트 요크 및 유니버설 조인트

Info

Publication number: KR20160147663A
Application number: KR1020160073557A
Authority: KR
Inventors: 니콜라우스 마르틴 엘만
Original assignee: 스파이서 겔렌크벨렌바우 게엠베하
Priority date: 2015-06-15
Filing date: 2016-06-14
Publication date: 2016-12-23
Also published as: CA2933142A1; KR101726979B1; JP2017003116A; EP3121471A1; DE102015109546B3; US9714682B2; BR102016013665A2; CN106286619A; JP6049935B1; CA2933142C; US20160363172A1

Abstract

유니버설 조인트(2)를 위한 조인트 요크(7, 107)이며, 조인트 요크(7, 107)는 회전 축(X) 주위로 회전가능하게 구동될 수 있고,
제1 베어링 보어(13, 113)를 갖는 제1 요크 아암(11, 111) 및
제2 베어링 보어(14, 114)를 갖는 제2 요크 아암(12, 112)을 구비하고,
제1 베어링 보어(13, 113) 및 제2 베어링 보어(14, 114)는 조인트 중심(M)에서 직각으로 회전 축(X)과 교차하는 베어링 축(Y)에 중심맞춤되어 배치되고,
요크 아암(11, 12, 111, 112)은 회전 축(X)에 대해 반경방향으로 외측 부분(A) 및 외측 부분(A)에 인접하는 내측 부분(B)을 갖고,
요크 아암(11, 12, 111, 112)의 벽 두께(d1)는 회전 축(X)에 직교하고 조인트 중심(M)을 통과하는 평면에서 베어링 축(Y)에 대해 반경 방향으로 내측 부분(B)에 비해 외측 부분에서 감소되는, 조인트 요크(7, 107)에 있어서,
각각의 요크 아암(11, 12)은 각각의 베어링 보어(13, 14)의 양 측에 배치되는 적어도 두 개의 리세스(33, 33', 34, 34')를 갖고,
리세스(33, 33', 34, 34')는 회전 축(X)에 대해 적어도 부분적으로 평행하게 배치되는 것을 특징으로 하는, 조인트 요크(7, 107).

Description

유니버설 조인트를 위한 조인트 요크 및 유니버설 조인트{JOINT YOKE FOR A UNIVERSAL JOINT AND UNIVERSAL JOINT}

본 발명은 유니버설 조인트를 위한 조인트 요크 및 이러한 조인트 요크를 갖는 유니버설 조인트에 관한 것이며, 조인트 요크는 회전 축 주위로 회전가능하게 구동될 수 있고, 제1 베어링 보어를 갖는 제1 요크 아암 및 제2 베어링 보어를 갖는 제2 요크 아암을 가지며, 제1 베어링 보어 및 제2 베어링 보어는 베어링 축에 중심맞춤되어 배치되고, 베어링 축은 조인트 중심에서 직각으로 회전 축과 교차하고, 요크 아암은 회전 축에 대해 반경방향으로 외측 부분 및 외측 부분에 인접하는 내측 부분을 갖고, 회전 축에 직교하고 조인트 중심을 통과하는 평면에서의 베어링 축에 대한 반경 방향의 요크 아암의 벽 두께는 내측 부분에 비해 외측 부분에서 감소된다.

이러한 종류의 조인트 요크가 DE 29 00 846 A1에 알려져 있으며, 여기서 조인트 요크는 금속 시트로 만들어진다.

유니버설 조인트는 두 개의 조인트 요크를 포함하고, 두 개의 조인트 요크의 요크 아암은 저널 십자부 어셈블리를 통해 서로에 대해 관절작용 방식으로 연결된다. 저널 십자부 어셈블리는 기부 몸체로부터 돌출하는 4개의 저널을 갖는 십자부를 포함하고, 각각 두 개의 저널은 공통 베어링 축에 쌍으로 중심맞춤 방식으로 배치된다. 저널은 베어링 배열부를 통해 요크 아암의 베어링 보어 내에 지지된다. 흔히 베어링 부시에 배치되는 롤링 부재 베어링이 사용되며, 베어링 부시는 베어링 보어 내에 수용된다. 롤링 부재 베어링의 롤링 부재는 각각의 저널에 의해 형성되는 내측 베어링면 및 베어링 보어에 삽입된 베어링 부시에 의해 또는 베어링 보어 그자체에 의해 형성되는 외측 베어링면에서 롤링된다. 두 개의 조인트 요크 중 하나로부터 다른 조인트 요크로의 토크의 전달 동안, 더 높은 하중의 구역이 생성된다. 이 경우, 요크 아암 중 더 단단한 구성요소 및 토크 전달의 더 큰 레버 아암을 갖는 영역이 하중의 더 큰 부분을 흡수한다. 이러한 더 높은 하중의 구역은 회전 축에 대해 반경방향 외측으로, 즉 저널의 몸체로부터 먼 저널의 단부에 배치된다.

DE 103 03 291 A1은, 더 일정한 하중 분배를 달성하기 위해, 공통 저널 축에 배치된 적어도 두 개의 저널의 내측 베어링면이 저널의 외측 원주면에 의해 또는 저널에 장착된 부싱의 외측 원주면에 의해 각각 제공되는 십자부를 개시한다. 내측 베어링면은, 각각의 저널 축에 대해 동축으로 배치되는 회전 대칭 인벨로프면에 배치되는 각각의 하나의 제1 베어링면 부분, 및 각각의 저널 축까지 거리가 연속적으로 감소하는 상태로 기부 몸체로부터 각각의 자유 단부로의 방향으로 연장되고 각각의 저널의 원주의 일부에 걸쳐 연장되는, 인벨로프면 내에 배치되는 각각의 제2 베어링면 부분을 갖는다.

제2 베어링면 부분이 저널 축에 대해 거리가 연속적으로 감소하는 상태로 각각의 저널 축에 관하여 축 방향으로 연장됨에 따라, 베어링력의 하중 분배가 축 방향으로 보장된다. 또한, 제2 베어링면 부분은 외측 원주면의 일부만을 따라 연장되고, 그래서 주 하중 구역에서 최대 하중의 감소가 달성된다.

그러나, 저널 십자부 어셈블리의 저널은 대응하는 베어링면 부분을 형성하기 위해 관련된 성가신 제조를 거처야 하는 것이 단점이다.

DE 199 53 963 A1은, 베어링 보어의 원통형 벽 내에, 원주의 일부를 따라 연장되고 저널 축의 축 방향으로 상이한 깊이를 갖는 리세스가 제공되는 해결책을 개시한다. 십자부의 저널은 롤링 부재 베어링을 통해 베어링 부시에 장착되고, 베어링 부시는 베어링 보어에 수용된다. 따라서, 주 하중 구역의 리세스의 영역에 위치되는 리세스의 영역에서, 베어링 부시의 변형이 가능해지고, 그래서 최대 하중이 감소된다.

DE 1 425 952 A1은, 롤링 부재 베어링의 최대 하중을 감소시키기 위해, 단면이 타원형으로 형성되며 롤링 부재 방식으로 링에 지지되는 샤프트를 나타낸다. 주 하중 구역의 영역에서, 샤프트는 최대 곡률 반경을 갖고, 베어링 하중은 샤프트가 원형 단면으로 형성되는 실시형태에서보다 롤링 부재 몸체에 더 많이 분배된다. 그러나, 샤프트의 축 방향으로는 베어링 하중 분배가 달성되지 않는 단점이 있다.

DE 29 33 505 A1은 베어링 부시에 롤링되게 지지되는 저널을 갖는 저널 십자부 어셈블리를 나타낸다. 베어링 부시는 조인트 요크의 베어링 보어에 수용된다. 베어링 부시의 외측 원주면은 본질적으로 원통형이고 주 하중 구역의 영역에 평탄부를 가지며, 평탄부는, 원주의 일부를 따라 연장되고, 저널 축의 방향으로 저널이 형성되는 기부 몸체로부터 시작하여 저널의 각각의 자유 단부로의 방향으로 저널 축에 접근한다.

저널 축에 관한 축 방향의 베어링 하중 분배를 위해, DE 1 122 781 B는 그 외측 원주면이 원뿔형으로 형성되는 저널을 갖는 십자부를 나타낸다. 그러나, 이 경우 원주 방향으로는 베어링 하중 분배가 달성되지 않는다. 또한, 롤링 부재 몸체는, 그 전체 종방향 연장부에 걸쳐, 베어링 보어의 베어링면에 접촉하지 않는 낮은 하중에 있다.

본 발명의 목적은 증가된 수명을 갖는 유니버설 조인트를 위한 조인트 요크를 제공하는 것이다.

상기 목적은 청구항 1의 특징부를 갖는 조인트 요크에 의해 충족된다. 바람직한 실시형태가 종속 청구항으로부터 도출된다.

회전 축에 관하여 베어링 보어를 따르는 외측 부분의 요크 아암의 벽 두께를 감소시킴으로써, 요크 아암이 감소된 벽 두께의 영역에서 약화되고 대응하여 보다 탄성적이 됨에 따라, 십자부의 저널의 지지부의 릴리프가 이 외측 부분에서 달성된다. 외측 부분의 헤르츠 응력이 감소되고, 이에 의해 조인트 요크의 베어링의 수명이 크게 증가된다. 회전 축에 관하여 베어링 보어를 따르는 내측 부분은 반대로 더 높은 하중을 받는다. 그러나 이들 내측 부분이 외측 부분보다 하중을 덜 받음에 따라, 베어링 축 방향의 일정한 하중이 달성되고, 이는 또한 수명의 향상을 가져온다.

각각의 요크 아암에 대해, 각각의 베어링 보어의 양측에 배치되고 서로에 대해 그리고 회전 축에 대해 평행하게 연장되는 두 개의 리세스가 제공된다. 이들 리세스가 단조 공정에 의한 제조를 가능하게 하도록 약간 경사지게 배치되는 경우, 즉 회전 축에 대해 그리고 서로에 대해 약간 각도를 두고 배치되는 경우, 상기 리세스는 본 발명의 의미에서 회전 축에 대해 또는 서로에 대해 평행한 것으로 고려된다. 따라서, 10도까지의 회전 축에 대한 각도 편차는 본 발명의 의미에서 평행한 것으로 역시 보아진다. 이는 공통 단조 경사에 대략적으로 대응한다.

바람직하게는, 벽 두께는, 회전 축에 직교하여 배치되고 베어링 축 주위로 적어도 +/-45도의 각도 범위에서 조인트 중심을 통해 연장되는 평면으로부터 시작하여 감소된다.

바람직한 실시형태에 따르면, 벽 두께는 요크 아암의 자유 단부에서 회전 축에 대해 반경방향으로 배치되는 베어링 보어를 따르는 외측 부분에서 감소되지 않는다. 즉, 요크 아암의 벽 두께는, 회전 축 및 베어링 축을 포함하는 평면에서, 회전 축에 대해 반경방향으로 배치되는 요크 아암의 자유 단부의 영역의 다른 외측 부분에 대한 외측 부분에서 회전 축에 직교하고 조인트 중심을 통과하는 평면에서 베어링 축에 대해 반경 방향으로 감소된다.

베어링 보어를 따르는 외측 부분은 각각 회전 축에 대해 베어링 보어의 외측 단부로부터 시작하여 회전 축으로의 방향으로 베어링 보어의 종방향 연장부의 일부에 걸쳐 연장된다. 바로 그 다음에는 각각 내측 부분이 오고, 이들은 무리하게 베어링 보어의 내측 단부까지 연장되어서는 안된다. 따라서, 전체적으로 안쪽에 배치된 부분이 내측 부분에 인접하고, 상기 전체 안쪽 부분의 벽 두께는 내측 부분에 대해 다시 감소될 수 있는 것이 가능하다.

요크 아암의 벽 두께는 베어링 보어 주위의 원주의 큰 부분을 따라, 즉 베어링 보어 주위의 원주의 반부보다 큰 부분에 걸쳐 감소될 수 있고, 감소된 부분은 적어도 2개의 원주 부분으로 분할될 수 있다.

일 실시형태에서, 요크 아암은 회전 축에 대해 외향 리세스를 갖고, 외향 리세스는 베어링 보어의 외측 부분의 종방향 연장부를 따라 연장되며, 이에 의해 벽 두께가 감소된다. 리세스가 회전 축에 관하여 요크 아암의 외측 표면에 제공된다.

조인트 요크는 기부 부분을 가질 수 있고, 기부 부분으로부터 요크 아암은 서로 평행하게 돌출한다. 조인트 요크는 바람직하게는 베어링 축과 기부 부분 사이에 적어도 부분적으로 베어링 축 주위에 연장되는 리세스를 가지므로 벽 두께를 감소시킨다.

본 발명은 한편으로는 위에서 설명된 조인트 요크를 갖는 유니버설 조인트에 의해 충족되고, 조인트 요크는 십자부를 통해 추가적인 조인트 요크에 관절작용되게 연결된다. 이 경우, 또한 추가적인 조인트 요크는 위에서 설명된 바와 같은 조인트 요크일 수 있다.

요크 아암의 벽 두께는 요크 아암의 자유 단부의 외측 부분에서 감소되지 않거나 거기에 리세스가 제공되지 않는다.

바람직한 실시형태를 도면을 사용하여 이하에서 상세하게 설명한다.

도 1은 유니버설 조인트 샤프트의 반부 종방향 단면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 조인트 요크의 제1 실시형태의 반부 종방향 단면도이다.
도 3은 도 2의 조인트 요크의 부분 단면도이다.
도 4는 도 2의 조인트 요크의 측면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 조인트 요크의 제2 실시형태의 부분 종방향 단면도이다.
도 6은 도 5의 조인트 요크의 부분 단면도이다.
도 7은 도 5의 조인트 요크의 측면도이다.
도 8은 두 개의 실시형태에서의 조인트 요크의 요크 아암을 통한 단면도이며, 상위 반부는 최신 기술에 따른 조인트 요크를 나타내고 하위 반부는 도 2의 조인트 요크를 나타낸다.
도 9는 단조된 부품으로서의 도 2의 조인트 요크의 제3 실시형태의 반부 종방향 단면도이다.
도 10은 도 9의 조인트 요크의 부분 단면도이다.
도 11은 단조된 부품으로서의 도 5의 조인트 요크의 제4 실시형태의 반부 종방향 단면도이다.
도 12는 도 11의 조인트 요크의 부분 단면도이다.
도 13은 조인트 요크의 제5 실시형태의 반부 종방향 단면도이다.
도 14는 도 13의 조인트 요크의 부분 단면도이다.

도 1은 두 개의 유니버설 조인트(2, 3)와 두 개의 유니버설 조인트(2, 3)를 연결하며 이들 사이의 거리의 변화를 허용하는 샤프트(4)를 갖는 유니버설 조인트 샤프트(1)를 나타낸다. 두 개의 유니버설 조인트(2, 3)는 회전 축(X)에 중심맞춤되어 정렬된다. 각각의 유니버설 조인트는, 샤프트(4)에 각각 비회전식으로 연결되는 이른바 튜브 요크 형태의 제1 내측 조인트 요크(5, 6), 및 역시 샤프트(4)에 각각 비회전식으로 연결되는 이른바 플랜지 요크 형태의 제2 외측 조인트 요크(7, 8)와, 제1 조인트 요크(5, 6)와 제2 조인트 요크(7, 8)가 서로 피봇가능하게 연결되게 하는 저널 십자부 어셈블리(9, 9')를 포함한다.

도 1의 유니버설 조인트 샤프트는, 개략적인 도면으로 나타나 있으며, 도 2, 도 3 및 도 4의 이하의 제1 실시형태 또는 도 5, 도 6 및 도 7의 이하의 제2 실시형태에 대응하는 적어도 하나의 조인트 요크를 갖는다. 유니버설 조인트 샤프트는 또한 이하의 실시형태 중 어느 하나에 따른 수개의 조인트 요크를 가질 수 있다. 이하의 조인트 요크의 두 개의 실시형태는 플랜지 요크로서 형성되고, 그래서 이들은 외측 제2 조인트 요크(7, 8)로서의 역할을 할 수 있다. 이하에서, 좌측에 도시된 유니버설 조인트의 제2 조인트 요크가 이하의 실시형태 중 하나에 의해 나타난다는 것은 순전히 사실로부터 시작하는 예시적인 것이다. 분명히, 양 외측 조인트 요크 또는 우측만의 외측 조인트 요크는 이하에서 설명되는 바와 같이 형성될 수 있다. 이하의 실시형태의 조인트 요크는 또한 튜브 요크, 즉 제1 조인트 요크로서 형성될 수 있으며, 이들은 또한 이하의 실시형태 중 하나의 임의의 조합을 포함할 수 있다.

도 2 내지 도 4는 상이한 모습에서의 제2 조인트 요크(7)의 제1 실시형태를 나타낸다. 도 2는 부분 종방향 단면도를 나타내고, 도 3은 부분 단면도를 나타내며, 도 4는 제2 조인트 요크(7)의 측면도를 나타낸다. 제2 요크(7)는 회전 축(X) 주위로 회전가능하고 기부 부분(10)을 가지며, 이 기부 부분으로부터 제1 요크 아암(11) 및 제2 요크 아암(12)이 서로 평행하게 그리고 회전 축(X)에 평행하게 돌출한다. 제1 요크 아암(11)에는 제1 베어링 보어(13)가 제공되고, 제2 요크 아암(12)에는 제2 베어링 보어(14)가 제공된다. 두 개의 베어링 보어(13, 14)가 공통 베어링 축(Y)에 중심맞춤되어 정렬되고 따라서 서로 정렬된다. 베어링 축(Y)은 회전 축(X)에 직각으로 배치되고 조인트 중심(M)에서 회전 축과 교차한다. 제1 베어링 보어(13) 및 제2 베어링 보어(14)는 관통 보어로서 형성되고, 따라서 회전 축(X)에 관하여 각각의 요크 아암(11, 12)을 통해 반경 방향으로 연장된다. 요크 아암에서, 이하에서 더 상세하게 설명되는 바와 같이, 베어링 부시(21)가 십자부의 저널을 지지하기 위해 삽입되고, 베어링 부시(21)는 베어링 축(Y)의 주위에 연장되는 잠금 홈(15)에 놓이는 잠금 링에 의해 고정된다.

요크 아암(11, 12)으로부터 멀어지는 방향을 향하는 측부에서, 기부 부분(10)은 플랜지(16)를 가지며, 이 플랜지에 의해 제2 조인트 요크(7)는 피동 또는 구동 구성요소가 되도록 연결될 수 있다. 일반적으로, 플랜지 대신에 도 1의 샤프트의 샤프트 구성요소와 연결될 수 있는 저널이 또한 제공될 수 있다. 저널을 갖는 실시형태는 예를 들어 도 11 내지 도 14를 나타낸다. 거기 도시된 저널은 다른 실시형태에서도 이러한 또는 유사한 형상으로 제공될 수 있다.

십자부를 장착할 수 있도록 하기 위해, 십자부(4)는 기부 몸체로부터 돌출하는 저널을 갖고, 이 저널은 서로 중심맞춤 방식으로 쌍으로 배치되고 반대 방향으로 정렬되며, 제1 요크 아암(11)은 제1 자유 단부(17)에 안쪽을 향하는 제1 어셈블리 리세스(19)를 갖는다. 제2 요크 아암(12)은 제2 자유 단부(18)에 배치되고 안쪽을 향하는 제2 어셈블리 리세스(20)를 갖는다. 두 개의 요크 아암(11, 12)은 따라서 베어링 축(Y)에 직각으로 배치되고 회전 축(X)을 포함하는 평면에 대해 거울 대칭으로 형성된다. 어셈블리 리세스(19, 20)는 단지 베어링 보어(13, 14)에 십자부를 삽입하는 것을 가능하게 할 뿐이고, 십자부의 저널은 처음에 경사진 방식으로 제1 어셈블리 리세스(19)를 통과하고 그 후 제1 베어링 보어(13) 안으로 삽입된다. 저널은 제1 베어링 보어(13) 안으로 깊숙이 삽입되고, 그래서 반대측 저널은 반대측 저널이 전체 십자부의 변위에 의해 제2 베어링 보어(14) 안으로 삽입될 때까지 제2 어셈블리 리세스(20)를 통과할 수 있다. 그리고, 베어링 부시가 외측으로부터 베어링 보어(13, 14) 안으로 삽입될 수 있고, 잠금 홈(15) 안으로 삽입되는 잠금 링에 의해 고정될 수 있다.

도 8은 제1 요크 아암(11)을 통한 단면도를 나타내고, 도 8에 나타낸 하위 부분은 도 2 내지 도 4의 제2 요크 아암(7)에 대응한다. 베어링 축(Y) 위에 나타낸 상위 부분은 최신 기술에 따른 일반적 조인트 요크에 대응한다.

도 8은 제1 베어링 보어(13)를 갖는 제1 요크 아암(11)을 나타낸다. 이 안으로 베어링 부시(21)가 삽입된다. 베어링 부시(21)는 회전 축(X)에 대해 중심맞춤식으로 배치되고 베어링 축(Y)을 따라 두 개의 열로 제공되는 롤러(22) 형태의 수개의 롤링 부재를 수용한다. 롤러(22)는 베어링 부시(21)의 외측 베어링면(23) 상에서 롤링된다. 롤러(22)는 저널 십자부(30)의 저널(25)의 내측 베어링면(24) 상에서 롤링된다. 십자부(30)는 기부 몸체(26)를 갖고, 이 기부 몸체로부터 네 개의 저널(25)이 돌출하며, 두 개의 저널은 베어링 축(Y) 및 서로 떨어져 있는 지점에서 각각 쌍으로 중심맞춤된다.

베어링 부시(21)는 슬리브 벽(31)을 갖고, 이 슬리브 벽은 원통형으로 형성되며, 이 슬리브 벽에 의해 베어링 부시(21)는 제1 베어링 보어(13) 안으로 삽입된다. 슬리브 벽(21)의 내측면은 외측 베어링면(23)을 형성한다. 또한, 베어링 부시(21)는 슬리브 저부(28)를 갖고, 이 슬리브 저부는 베어링 부시(21)를 조인트 중심(M)에 관하여 외측에 대해 폐쇄시킨다. 베어링 부시(21)는 슬리브 저부(28)를 통해 잠금 링(29)에 지지되고, 잠금 링은 잠금 홈(15)에 놓인다.

롤러(22)는 베어링 부시(21)에서 베어링 축(Y)에 관하여 축방향으로 압력 판(27)에 대해 롤링되며, 압력 판(27)은 슬리브 저부(28)에 지지된다. 다른 방향에서, 롤러(22)는, 여기서는 도시되지 않으며 슬리브 벽(31)에 부착되는, 베어링 부시(21) 내에 유지되는 링에 의해 지지된다. 이 링에는, 일반적으로, 밀봉 수단이 또한 제공되어, 십자부(30)에 관하여 기부 몸체(26)로의 방향으로 베어링 부시(21)를 밀봉한다. 명확화를 위해, 링과 밀봉 수단 모두 도시하지 않는다.

기부 몸체(26)에 관하여 도시된 저널(25)로부터 멀어지는 방향을 향하여 배치되는 저널은 제2 요크 아암에 대응하여 지지된다. 베어링 축(Y)에 수직으로 배치되고 역시 도시되어 있는 않은 저널은 제1 조인트 요크의 대응하는 베어링 보어에 지지된다. 따라서, 제2 조인트 요크(7)와 제1 조인트 요크 사이에서 토크가 전달될 수 있고, 그래서 유니버설 조인트 샤프트 및 유니버설 조인트는 회전 축(X) 주위로 회전한다. 이 경우, 제1 조인트 요크가 구동 요소인 한은 저널(25)로부터 제1 요크 아암(11)에 그리고 베어링을 통해 또한 베어링면(23, 24) 및 롤러(22)에 작용하는 힘이 도 8의 도면 평면에서 생성된다. 제2 조인트 요크(7)의 실시형태의 베어링 하중은 하위 반부에서 사다리꼴 형태로 조인트 요크의 모습 아래에 도시되어 있다. 최신 기술에 따른 조인트 요크의 베어링 하중은 도 8에서 사다리꼴로서 위쪽에 도시된 반부에 따른 조인트 요크의 실시형태 위에 도시되어 있다.

먼저, 베어링 하중은 회전 축(X)에 관하여 반경방향 외측에서 가장 높은데, 여기서는 힘 전달을 위한 레버 아암 역시 가장 크기 때문이라는 것을 인식할 수 있다. 베어링 하중은 내측을 향해 감소한다. 최신 기술에 따르면, 베어링 하중은 반경방향으로 내측에서의 베어링 하중보다 반경방향으로 외측에서 상당히 더 크다는 것을 인식할 수 있다.

실시형태에 따라 베어링 하중을 균질화하기 위해서, 제1 리세스(33)가 도 8의 아래쪽에 도시된 반부에서 제1 요크 아암(11)의 외측 표면(32)에 제공된다. 도 4에서, 제1 리세스(33)는 회전 축(X)에 관하여 제1 베어링 보어(13)의 일 측부에 배치되고 회전 축(X)에 평행하게 연장되는 것을 볼 수 있다. 또한, 제1 베어링 보어(13)의 다른 측부에 제공되고 회전 축(X)에 평행하게 연장되는 제2 리세스(34)가 제공된다. 리세스(33, 34)는 회전 축(X) 주위에 부분적으로 연장되고 제1 요크 아암(11)과 플랜지(16) 사이의 기부 몸체(10)에 제공되는 제3 리세스(35)까지 연장된다.

제1 리세스(33) 및 제2 리세스(34)로 인해, 회전 축(X)에 직각인 단면, 즉 회전 축(X)에 직교하고 조인트 중심(M)을 통과하는 평면에서, 벽 두께(d1)는, 제1 요크 아암(11)의 리세스(33, 34)의 영역에서, 회전 축(X)에 관하여 안쪽으로 리세스(33, 34) 다음에 오는 영역의 최대 벽 두께(d2)에 비해 작으며, 상기 평면은 도 8의 도면 평면에 대응한다. 리세스(33, 34)의 영역은 이 경우에 회전 축(X)에 관하여 베어링 보어를 따르는 외측 부분(A)에 대응한다. 외측 부분에는 베어링 보어(13)를 따라 내측 부분(B)이 부착되어 있다.

리세스(33, 34)의 영역에서의 외측 부분(A)의 벽 두께(d1)는, 본 바람직한 예에서는, 리세스(33, 34)로부터 안쪽으로 후속하여 오며 베어링 축(Y)에 관하여 롤러와 축방향으로 겹치는 나머지 내측 부분(B)의 최대 벽 두께 보다 작다.

따라서, 제1 요크 아암(11)은 리세스(33, 34)의 영역에서 약화되고, 그래서 이 영역에서 제1 요크 아암(11)의 더 높은 탄성 변형이 일어날 수 있고 이 영역에서 베어링 하중은 감소된다. 대응하여, 제1 요크 아암(11)의 내측 영역은 베어링 하중이 여기서 증가되도록 더 높은 하중을 흡수해야 한다. 이는 도 8의 모습의 하위 반부의 베어링 하중을 반영하는 그렇게 가파르지 않은 사다리꼴에서 명백해진다. 따라서, 최신 기술에 비해 최고 생성 베어링 하중은 더 작고 최소 베어링 하중은 더 높다. 이로 인해, 제1 요크 아암(11)의 저널(25)의 베어링의 증가된 수명이 달성된다.

도 4에서 볼 수 있는 바와 같이, 제1 베어링 보어(13)가 회전 축(X)으로의 방향으로 그리고 도 4의 측면도에서 연장되기 때문에, 제1 리세스(33) 및 제2 리세스(34)는 적어도 지금까지는 플랜지(16) 또는 기부 부분(10)으로의 방향으로 연장된다. 본 예에서는, 심지어 제1 베어링 보어(13)의 연장부를 넘어 연장된다.

도 5 내지 도 7은 제2 조인트 요크의 제2 실시형태는 도시한다. 제1 실시형태의 구성요소 또는 특징부에 대응하는 구성요소 또는 특징부에는 수치 100만큼 증가되고 제1 실시형태와 관련하여 설명된 참조 번호가 제공된다.

제1 실시형태와 대조적으로, 두 개의 리세스(33, 34)는 제3 리세스(136, 136')에 의해 연결된다. 제3 리세스(136, 136')는 베어링 축(Y)과 기부 부분(10) 사이에서 부분적으로 베어링 축(Y)을 주위로 그리고 따라서 각각의 베어링 보어(113, 114) 주위에 연장된다. 두 개의 요크 아암(111, 112)이 서로 거울 대칭으로 배치됨에 따라, 이하에서는 요크 아암을 대표적으로 제1 요크 아암(111)이라 칭한다. 제1 리세스(133)는 제1 요크 아암(111)의 제1 자유 단부(117)로부터 기부 부분(110)으로의 방향으로 연장되고, 그 후 제1 베어링 보어(113) 주위에 연장되는 제3 리세스(136)에 원주 방향으로 결합된다. 제3 리세스(136)는 제2 리세스(134)에 합쳐지고, 제2 리세스는 다시 제1 자유 단부(117)까지 이어진다. 따라서, 벽 두께는 회전 축(X)에 직각인 단면 평면에서뿐만 아니라 회전 축(X)에 직각으로 배치되고 베어링 축(Y)을 포함하는 평면과 기부 부분(110) 사이의 전체 영역에서도 감소된다.

모든 실시형태에서, 요크 아암의 벽 두께는 요크 아암의 자유 단부에서 베어링 보어를 따르는 외측 부분에서 감소되지 않거나 이 부분에서 리세스가 제공되지 않는다.

이러한 유형의 리세스(133) 설계는, 제2 조인트 요크(107)가 단조된 부품으로서 형성되는 경우에 특히 유리하며, 단조 방향은 베어링 축(Y)에 평행하게 연장된다.

도 9 및 도 10은 제2 조인트 요크의 제3 실시형태를 나타내고, 이는 단조된 부품으로서 형성된다. 제1 실시형태의 구성요소 또는 특징부에 대응하는 구성요소 또는 특징부는 동일한 참조 번호를 구비하며 제1 실시형태와 관련하여 설명된다.

리세스(33, 34)는 회전 축(X)에 대해 경사지게 배치된다. 리세스는 회전 축(X) 주위에 원뿔의 가상 인벨로프에 배치되고, 원뿔의 인벨로프는 플랜지(16)를 향해 테이퍼진다. 회전 축에 대해 대략 평행한 제1 및 제2 리세스(33, 34)의 배치는 단조된 부품으로서 생산되는 조인트 요크에 특히 적합하며, 단조 방향은 회전 축(X)에 대해 평행하게 연장된다.

도 11 및 도 12는 제2 조인트 요크의 제4 실시형태를 도시하며, 이는 단조된 부품으로서 형성된다. 제2 실시형태의 구성요소 또는 특징부에 대응하는 구성요소 또는 특징부는 동일한 참조 번호를 구비하고 제2 실시형태와 관련하여 설명된다.

리세스(133, 134)는 회전 축(X)에 대해 경사지게 배치된다. 리세스는 회전 축(X) 주위의 원뿔의 가상 인벨로프에 배치되고, 원뿔의 인벨로프는 저널(116)을 향해 테이퍼진다. 회전 축에 대략 평행한 제1 및 제2 리세스(133, 134)의 배치는 단조된 부품으로서 생산되는 조인트 요크에 특히 적합하며, 단조 방향의 회전 축(X)에 대해 평행하게 연장된다.

또한, 제2 조인트 요크(107)는 플랜지를 갖지 않고 샤프트의 요소에 연결하기 위한 저널(137)을 갖는다.

도 13 및 도 14는 제2 조인트 요크의 제5 실시형태를 도시하고, 이는 단조된 부품으로서 형성된다. 제4 실시형태의 구성요소 또는 특징부에 대응하는 구성요소 또는 특징부는 동일한 참조 번호를 구비하고 제4 또는 제2 실시형태와 관련하여 설명된다.

제1, 제2 및 제3 리세스(133, 134, 136)는, 단조된 부품에 특히 적합하도록 배치되고, 단조 방향은 회전 축(X)에 대해 횡방향으로 연장된다.

1 유니버설 조인트 샤프트
2 유니버설 조인트
3 유니버설 조인트
4 샤프트
5 제1 조인트 요크
6 제1 조인트 요크
7, 107 제2 조인트 요크
8 제2 조인트 요크
9, 9' 저널 십자부 어셈블리
10, 110 기부 부분
11, 111 제1 요크 아암
12, 112 제2 요크 아암
13, 113 제1 베어링 보어
14, 114 제2 베어링 보어
15, 115 잠금 홈
16, 116 플랜지
17, 117 제1 자유 단부
18, 118 제2 자유 단부
19, 119 제1 어셈블리 리세스
20, 120 제2 어셈블리 리세스
21 베어링 부시
22 롤러
23 외측 베어링면
24 내측 베어링면
25 저널
26 기부 몸체
27 압력 판
28 슬리브 저부
29 잠금 링
30 십자부
31 슬리브 벽
32 상위 표면
33, 33', 133, 133' 제1 리세스
34, 34' 제2 리세스
35, 35', 135, 135' 리세스
136, 136' 제3 리세스
137 저널
A 외측 부분
B 내측 부분
M 조인트 중심
X 회전 축
Y 베어링 축

Claims

유니버설 조인트(2)를 위한 조인트 요크(7, 107)이며, 조인트 요크(7, 107)는 회전 축(X) 주위로 회전가능하게 구동될 수 있고,
제1 베어링 보어(13, 113)를 갖는 제1 요크 아암(11, 111) 및
제2 베어링 보어(14, 114)를 갖는 제2 요크 아암(12, 112)을 구비하고,
제1 베어링 보어(13, 113) 및 제2 베어링 보어(14, 114)는 조인트 중심(M)에서 직각으로 회전 축(X)과 교차하는 베어링 축(Y)에 중심맞춤되어 배치되고,
요크 아암(11, 12, 111, 112)은 회전 축(X)에 대해 반경방향으로 외측 부분(A) 및 외측 부분(A)에 인접하는 내측 부분(B)을 갖고,
요크 아암(11, 12, 111, 112)의 벽 두께(d1)는 회전 축(X)에 직교하고 조인트 중심(M)을 통과하는 평면에서 베어링 축(Y)에 대해 반경 방향으로 내측 부분(B)에 비해 외측 부분에서 감소되는, 조인트 요크(7, 107)에 있어서,
각각의 요크 아암(11, 12)은 각각의 베어링 보어(13, 14)의 양 측에 배치되는 적어도 두 개의 리세스(33, 33', 34, 34')를 갖고,
리세스(33, 33', 34, 34')는 회전 축(X)에 대해 적어도 부분적으로 평행하게 배치되는 것을 특징으로 하는, 조인트 요크(7, 107).
제1항에 있어서,
요크 아암(11, 12, 111, 112)의 벽 두께(d1)는, 회전 축(X) 및 베어링 축(Y)을 포함하는 평면에서, 회전 축(X)에 대해 반경방향으로 배치되는 요크 아암(11, 12, 111, 112)의 자유 단부의 영역에서의 외측 부분에 비해 외측 부분(A)에서, 회전 축(X)에 직교하고 조인트 중심(M)을 통과하는 평면에서 베어링 축(Y)에 대해 반경 방향으로 감소되는 것을 특징으로 하는 조인트 요크 (7, 107).
제1항 또는 제2항에 있어서,
외측 부분(A)은 베어링 보어(13, 14, 113, 114)의 외측 단부로부터 회전 축(X)으로의 방향으로 각각 연장되는 것을 특징으로 하는 조인트 요크 (7, 107).
제1항 또는 제2항에 있어서,
요크 아암(11, 12, 111, 112)의 벽 두께(d1)는 베어링 보어(13, 14, 113, 114) 주위의 원주의 대 부분에 걸쳐 감소되는 것을 특징으로 하는 조인트 요크 (7, 107).
제1항 또는 제2항에 있어서,
요크 아암(11, 12, 111, 112)은, 회전 축(X)에 관하여, 외향 리세스(33, 33', 34, 34', 133, 133', 134, 134', 136, 136')를 갖고, 외향 리세스는 베어링 보어(13, 14, 113, 114)의 외측 부분의 종방향 연장부를 따라 연장되는 것을 특징으로 하는 조인트 요크 (7, 107).
제1항 또는 제2항에 있어서,
조인트 요크(7, 107)는 기부 부분(10, 110)을 갖고, 기부 부분으로부터 요크 아암(11, 12, 111, 112)이 서로 평행하게 돌출하며,
조인트 요크(7, 107)는 베어링 축(Y)과 기부 부분(10, 110) 사이에 베어링 축(Y) 주위에 적어도 부분적으로 연장되는 제3 리세스(136, 136')를 각각 갖는 것을 특징으로 하는 조인트 요크 (7, 107).
제1항 또는 제2항에 따른 조인트 요크(7, 107)를 갖는 유니버설 조인트(2)에 있어서,
조인트 요크(7, 107)는 십자부(30)를 통해 추가적인 조인트 요크(5)에 관절작용되게 연결되는 것을 특징으로 하는 유니버설 조인트(2).
제7항에 있어서,
추가적인 조인트 요크(5)는 제1항에 따른 조인트 요크인 것을 특징으로 하는 유니버설 조인트(2).