KR20180001383A - Tripod constant velocity joint - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 차량에 사용되는 트라이포드 등속 조인트에 관한 것이다.The present invention relates to a tripod constant velocity joint used in a vehicle.
차량은 필요한 진동과 소음 규제를 가지고 있으며, 이를 만족시키기 위해 차량의 GAF 및 NVH 성능의 향상이 필요하다.The vehicle has the necessary vibration and noise regulations, and it is necessary to improve the performance of the vehicle's GAF and NVH to satisfy it.
차량의 변속기의 출력을 구동 휠로 전달하는 드라이브 샤프트 어셈블리(drive shaft assembly)(또는 하프 샤프트 어셈블리(half shaft assembly))도 진동과 소음을 유발하는 부품들 중 하나이며, 드라이브 샤프트의 소음과 진동을 원하는 범위 내로 규제하는 것이 필요하다.A drive shaft assembly (or a half shaft assembly) that transfers the output of the transmission of a vehicle to the drive wheels is also one of the components that cause vibration and noise, It is necessary to regulate it within the range.
드라이브 샤프트 어셈블리는 드라이브 샤프트와 그 양측에 각각 구비되는 등속 조인트로 구성된다. 이때 변속기 측에 배치되는 등속 조인트를 인보드 등속 조인트라 칭하고 구동 휠 측에 배치되는 등속 조인트를 아웃보드 등속 조인트라 칭하며, 인보드 등속 조인트로는 축 방향 변위가 가능한 트라이포드 등속 조인트가 주로 사용되고 있다.The drive shaft assembly is composed of a drive shaft and a constant velocity joint provided on both sides thereof. At this time, the constant velocity joint disposed on the transmission side is referred to as an in-constant constant velocity joint, the constant velocity joint disposed on the drive wheel side is referred to as an outboard constant velocity joint, and the inboard constant velocity joint is mainly used as a tripod constant velocity joint capable of axial displacement .
트라이포드 등속 조인트는 세 개의 저널을 구비하는 인너 조인트 멤버, 저널에 각각 조립되는 롤러 어셈블리, 그리고 롤러 어셈블리를 수용하는 아웃터 조인트 멤버를 포함한다. 이때 다양한 구조의 롤러 어셈블리가 소개되어 있으며, 그 한 예로 인너 링(inner ring), 아웃터 링(outer ring) 그리고 이들 사이에 배치되는 니들 베어링(needle bearing)으로 이루어지는 롤러 어셈블리가 알려져 있다.The tripod constant velocity joint includes an inner joint member having three journals, a roller assembly assembled to the journal, and an outer joint member receiving the roller assembly. At this time, roller assemblies of various structures are introduced. For example, a roller assembly composed of an inner ring, an outer ring, and a needle bearing disposed therebetween is known.
종래의 트라이포드 등속 조인트의 진동 및 소음을 줄이는 것이 주요한 기술적 이슈가 되고 있다.Reducing the vibration and noise of conventional tripod constant velocity joints has become a major technical issue.
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위해 도출된 것으로 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 소음과 진동을 효과적으로 규제할 수 있는 트라이포드 등속 조인트를 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and it is an object of the present invention to provide a tripod constant velocity joint capable of effectively restraining noise and vibration.
본 발명의 실시예에 따른 트라이포드 등속 조인트는, 길이 방향으로 연장되는 캐비티와 세 개의 롤러 트랙을 구비하는 아웃터 조인트 멤버, 중심 바디와 상기 중심 바디에서 반경 방향으로 돌출되는 세 개의 저널을 구비하는 인너 조인트 멤버, 그리고 상기 세 개의 저널에 각각 체결되며 상기 세 개의 롤러 트랙에 각각 배치되는 세 개의 롤러 어셈블리를 포함한다. 상기 롤러 어셈블리는 상기 저널에 체결되는 인너 링, 상기 인너 링을 둘러싸며 상기 롤러 트랙의 옆면을 마주하도록 배치되는 아웃터 링, 그리고 상기 인너 링과 상기 아웃터 링 사이에 배치되는 베어링을 포함한다. 상기 롤러 트랙의 옆면은 볼록하게 형성되며, 상기 아웃터 링의 외측 면은 상기 롤러 트랙의 볼록한 옆면에 대응하여 오목하게 형성된다.A tripod constant velocity joint according to an embodiment of the present invention includes an outer joint member having a longitudinally extending cavity and three roller tracks, an inner joint member having a central body and three journals projecting radially from the central body, A joint member, and three roller assemblies respectively coupled to the three journals and disposed on the three roller tracks, respectively. The roller assembly includes an inner ring coupled to the journal, an outer ring surrounding the inner ring and disposed to face a side surface of the roller track, and a bearing disposed between the inner ring and the outer ring. The side surface of the roller track is convexly formed, and the outer surface of the outer ring is concave corresponding to the convex side surface of the roller track.
상기 아웃터 링의 외측 면과 상기 롤러 트랙의 옆면은 단면 상에서 두 점에서 접촉하도록 형성될 수 있다.The outer surface of the outer ring and the side surface of the roller track may be formed to contact at two points on the cross section.
상기 아웃터 링의 외측 면과 상기 롤러 트랙의 옆면이 서로 접촉하는 지점에서 유격(clearance)이 존재하도록 형성될 수 있고, 상기 아웃터 링의 외측 면의 반경 방향 내측 및 외측 단부에 라운드 부분이 각각 구비되고 상기 라운드 부분과 마주하는 상기 롤러 트랙의 옆면의 반경 방향 내측 및 외측 단부에는 평면 부분이 각각 구비될 수 있으며, 상기 라운드 부분과 상기 평면 부분 사이의 간격은 상기 유격보다 크게 형성될 수 있다.A clearance may be formed at a point where the outer surface of the outer ring and the side surface of the roller track come into contact with each other and round portions are provided at radially inner and outer ends of the outer surface of the outer ring, A planar portion may be provided at a radially inner side and an outer side end of a side surface of the roller track facing the round portion, and a gap between the round portion and the planar portion may be formed larger than the clearance.
상기 롤러 트랙의 천장 면은 오목하게 형성될 수 있다.The ceiling surface of the roller track may be concave.
상기 저널의 외측 면은 곡면으로 이루어질 수 있고, 상기 저널의 외측 면의 곡률 중심을 지나는 제1 센터 라인과 상기 하우징의 옆면의 곡률 중심을 지나는 제2 센터 라인은 오프셋(offset)을 가지도록 반경 방향으로 서로 이격될 수 있다.The outer surface of the journal may be curved and a first center line passing through the center of curvature of the outer surface of the journal and a second center line passing through the center of curvature of the side surface of the housing may be offset radially As shown in FIG.
본 발명에 의하면, 롤러 트랙의 옆면은 볼록하게 형성되며 아웃터 링의 외측 면은 롤러 트랙의 볼록한 옆면에 대응하여 오목하게 형성됨으로써, 아웃터 링의 거동이 제한되어 소음 및 진동이 저감될 수 있다.According to the present invention, the side surface of the roller track is convex, and the outer surface of the outer ring is concave corresponding to the convex side surface of the roller track, so that the behavior of the outer ring is limited and noise and vibration can be reduced.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 트라이포드 등속 조인트의 개략적인 사시도이다.
도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ선을 따라 절개한 단면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 트라이포드 등속 조인트의 인너 조인트 멤버 및 이에 체결되는 롤러 어셈블리 중 하나가 분해된 상태를 보여주는 사시도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 트라이포드 등속 조인트의 아웃터 링과 롤러 트랙의 관계를 설명하기 위한 확대 단면도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 트라이포드 등속 조인트의 저널의 외면의 센터 라인과 롤러 트랙의 옆면의 센터 라인의 오프셋을 설명하기 위한 도면이다.1 is a schematic perspective view of a tripod constant velocity joint according to an embodiment of the present invention.
2 is a cross-sectional view taken along the line II-II in FIG.
FIG. 3 is a perspective view showing an inner joint member of a tripod constant velocity joint according to an embodiment of the present invention and one of the roller assemblies fastened to the inner joint member. FIG.
4 is an enlarged cross-sectional view for explaining the relationship between the outer ring and the roller track of the triad constant velocity joint according to the embodiment of the present invention.
5 is a view for explaining the offset of the center line of the outer surface of the journal of the tripod constant velocity joint and the center line of the side surface of the roller track according to the embodiment of the present invention.
이하에서 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 트라이포드 등속 조인트는 아웃터 조인트 멤버(10)와 인너 조인트 멤버(20)를 포함한다.Referring to FIG. 1, a triad constant velocity joint according to an embodiment of the present invention includes an outer
도 1 및 도 2를 참조하면, 아웃터 조인트 멤버(10)는 길이 방향 축(OLA)을 가지며, 길이 방향으로 연장되는 중심 캐비티(11)와 세 개의 롤러 트랙(12)을 구비한다.Referring to Figures 1 and 2, the
중심 캐비티(11)는 대략 실린더 형상을 가질 수 있으며, 롤러 트랙(12)은 중심 캐비티(11)에서 반경 방향 외측으로 함몰되는 리세스(recess) 형태를 가지며 길이 방향으로 연장된다. 이때, 세 개의 롤러 트랙(12)은 원주 방향을 따라 등간격으로 배치될 수 있다.The
인너 조인트 멤버(20)는 아웃터 조인트 멤버(10)의 캐비티(11) 내에 배치된다. 인너 조인트 멤버(20)는 중심 바디(21), 그리고 중심 바디(21)에서 반경 방향 외측으로 돌출되는 세 개의 저널(22)을 포함한다. 이때, 도 2에 도시된 바와 같이, 세 개의 저널(22)은 원주 방향을 따라 등간격으로 배치되며 아웃터 조인트 멤버(10)의 롤러 트랙(12) 내에 각각 배치된다.The
샤프트(23)가 중심 바디(21)에 체결되며, 샤프트(23)는 길이 방향 축(ILA)을 가진다. 샤프트(23)는 중심 바디(21)와 함께 회전하도록 체결될 수 있으며 예를 들어 스플라인(spline) 방식으로 중심 바디(21)에 체결될 수 있다.The
세 개의 롤러 어셈블리(30)가 세 개의 저널(22)에 각각 체결된다. 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 롤러 어셈블리(30)는 인너 조인트 멤버(20)의 저널(22)에 체결되는 상태로 아웃터 조인트 멤버(10)의 롤러 트랙(12)에 배치된다. Three
이때, 롤러 어셈블리(30)는 인너 조인트 멤버(20)의 길이 방향 축(ILA)이 아웃터 조인트 멤버(10)의 길이 방향 축(OLA)에 대해 절각이 될 수 있도록 저널(22)에 체결된다. 또한, 롤러 어셈블리(30)는 롤러 트랙(12)을 따라 길이 방향 축(OLA)과 나란한 방향을 따른 변위가 가능하도록 롤러 트랙(12)에 배치된다.The
각각의 롤러 어셈블리(30)는 인너 링(31), 아웃터 링(32) 그리고 베어링(33)을 포함한다.Each
인너 링(31)와 아웃터 링(32)은 각각 고리 형태를 가지며, 인너 링(31)은 저널(22)에 체결되며 아웃터 링(32)은 인너 링(31)을 둘러싸는 상태로 배치된다. 저널(22)의 외측 면(221)과 인너 링(31)의 내측 면(311)은 각각 곡면으로 형성될 수 있으며 서로 접촉하도록 배열될 수 있다. 예를 들어, 저널(22)의 외측 면(221)과 인너 링(31)의 내측 면(311)은 각각 구면으로 형성될 수 있다. 또한, 아웃터 링(32)의 외측 면(321)과 롤러 트랙(12)의 옆면(121)은 각각 곡면으로 형성될 수 있으며 서로 마주하도록 배열될 수 있다.The
도 2 및 도 3을 참조하면, 베어링(33)은 인너 링(31)와 아웃터 링(32) 사이에 배치되며, 예를 들어 베어링(33)은 니들(needle) 베어링일 수 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 인너 링(31)의 외측 면(312)과 아웃터 링(32)의 내측 면(322)은 각각 실린더 형태를 가질 수 있으며, 베어링(33)은 인너 링(31)의 외측 면(312)과 아웃터 링(32)의 내측 면(322)에 각각 접촉하도록 인너 링(31)과 아웃터 링(32) 사이에 배치될 수 있다.2 and 3, the
본 발명의 실시예에 따른 트라이포드 등속 조인트는 상기한 바와 같은 구조를 통해 롤러 어셈블리(30)를 매개로 하여 아웃터 조인트 멤버(10)와 인너 조인트 멤버(20) 사이의 토크 전달 기능을 수행한다.The tripod constant velocity joint according to the embodiment of the present invention performs the torque transfer function between the
도 2 및 도 3을 참조하면, 롤러 트랙(12)의 옆면(121)은 볼록하게 형성되며, 아웃터 링(32)의 외측 면(321)은 롤러 트랙(12)의 볼록한 옆면(121)에 대응하여 오목하게 형성된다. 종래의 트라이포드 등속 조인트에서는 아웃터 링의 외측 면이 볼록하고 롤러 트랙의 옆면이 오목하게 형성되었으나, 본 발명의 실시예에서는 이와 반대로 롤러 트랙(12)의 옆면(121)이 볼록하고 아웃터 링(32)의 외측 면(321)이 오목하게 형성됨으로써 아웃터 링(32)이 보다 안정적으로 안착될 수 있으며 그에 의해 아웃터 링(32)의 전후 방향 흔들림이 감소될 수 있다.2 and 3, the
도 4를 참조하면, 아웃터 링(32)의 외측 면(321)과 롤러 트랙(12)의 옆면(121)은 단면 상에서 두 점(CP)에서 접촉하도록 형성될 수 있다.Referring to FIG. 4, the
본 발명의 실시예에 따르면, 아웃터 링(32)의 외측 면(321)과 롤러 트랙(12)의 옆면(121)이 서로 접촉하는 지점에서 유격(clearance)(CL)이 존재하도록 형성된다. 트라이포드 등속 조인트의 조립 과정에서 롤러 어셈블리(30)가 체결된 인너 조인트 멤버(20)를 아웃터 조인트 멤버(10)에 삽입해야 하는데, 삽입을 위해 아웃터 링(32)의 외측 면(321)과 롤러 트랙(12)의 옆면(121)이 서로 접촉하는 지점에서 유격(clearance)이 존재하여야 한다. 이러한 유격을 고려할 때, 접촉 지점은 아웃터 링(32)이 횡 방향(도 4에서 좌우 방향)으로 이동할 때 롤러 트랙(12)의 옆면(121)과 최초 접촉하는 지점을 의미하게 된다.According to the embodiment of the present invention, a clearance CL is formed so that the
한편, 아웃터 링(32)의 외측 면(321)의 반경 방향 내측 및 외측 단부에 라운드 부분(322)이 각각 구비되고, 라운드 부분(322)과 마주하는 롤러 트랙(12)의 옆면(121)의 반경 방향 내측 및 외측 단부에는 평면 부분(122)이 각각 구비된다. 이때, 도 4를 참조하면, 라운드 부분(322)과 평면 부분(122) 사이의 간격(D2)은 아웃터 링(32)의 외측 면(321)과 롤러 트랙(12)의 옆면(121)이 서로 접촉하는 지점에서 유격(CL)보다 크게 형성된다.On the other hand, a
트라이포드 등속 조인트의 작동 시에 아웃터 링(32)의 라운드 부분(322)과 롤러 트랙(12)의 평면 부분(122)은 서로 접촉하여 아웃터 링(32)이 좌우로 흔들리는 것을 방지하는 기능을 하는데, 이때 라운드 부분(322)과 평면 부분(122) 사이의 간격(D2)을 아웃터 링(32)의 외측 면(321)과 롤러 트랙(12)의 옆면(121)이 서로 접촉하는 지점에서 유격(CL)보다 크게 함으로써, 등속 조인트가 통상적인 작동 조건 하에서 작동할 때 아웃터 링(32)과 롤러 트랙(12)이 두 지점에서 접촉하도록 할 수 있다.The
한편, 롤러 트랙(12)의 천장 면(123)은 오목하게 형성될 수 있으며, 이에 의해 아웃터 링(32)의 반경 방향 외측 단이 롤러 트랙(12)의 천장 면(123)에 부딪히는 것을 방지할 수 있다.On the other hand, the
한편, 도 5를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 트라이포드 등속 조인트의 저널(22)의 외측 면(221)은 곡면으로 이루어질 수 있고, 저널(22)의 외측 면(221)의 곡률 중심(CJ)을 지나는 센터 라인(CJL)과 롤러 트랙(12)의 옆면(121)의 곡률 중심(CRT)을 지나는 센터 라인(CRL)이 오프셋(offset)을 가지도록 반경 방향으로 서로 이격된다. 이때, 롤러 트랙(12)의 센터 라인(CRL)은 저널(22)의 센터 라인(CJL)을 중심으로 반경 방향 내측으로 정해진 거리만큼 이격된 지점과 반경 방향 외측으로 정해진 거리만큼 이격된 지점 사이에 위치할 수 있다. 도 5에는 롤러 트랙(12)의 센터 라인(CRL)은 저널(22)의 센터 라인(CJL)을 중심으로 반경 방향 외측으로 이격된 경우가 예시적으로 도시되어 있다.5, the
이상에서 본 발명의 실시예를 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되지 아니하며 본 발명의 실시예로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 용이하게 변경되어 균등한 것으로 인정되는 범위의 모든 변경 및 수정을 포함한다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, And all changes and modifications to the scope of the invention.
10: 아웃터 조인트 멤버
20: 인너 조인트 멤버
11: 중심 캐비티
12: 롤러 트랙
21: 중심 바디
22: 저널
23: 샤프트
30: 롤러 어셈블리
31: 인너 링
32: 아웃터 링
33: 베어링10: Outer joint member
20: inner joint member
11: center cavity
12: Roller track
21: center body
22: Journal
23: Shaft
30: Roller assembly
31: Inner ring
32: Outer ring
33: Bearings
Claims (5)
중심 바디와 상기 중심 바디에서 반경 방향으로 돌출되는 세 개의 저널을 구비하는 인너 조인트 멤버, 그리고
상기 세 개의 저널에 각각 체결되며 상기 세 개의 롤러 트랙에 각각 배치되는 세 개의 롤러 어셈블리를 포함하고,
상기 롤러 어셈블리는 상기 저널에 체결되는 인너 링, 상기 인너 링을 둘러싸며 상기 롤러 트랙의 옆면을 마주하도록 배치되는 아웃터 링, 그리고 상기 인너 링과 상기 아웃터 링 사이에 배치되는 베어링을 포함하고,
상기 롤러 트랙의 옆면은 볼록하게 형성되며,
상기 아웃터 링의 외측 면은 상기 롤러 트랙의 볼록한 옆면에 대응하여 오목하게 형성되는 트라이포드 등속 조인트.An outer joint member having a longitudinally extending cavity and three roller tracks,
An inner joint member having a central body and three journals radially projecting from the central body, and
Three roller assemblies respectively fastened to the three journals and respectively disposed on the three roller tracks,
Wherein the roller assembly includes an inner ring fastened to the journal, an outer ring surrounding the inner ring and disposed to face a side surface of the roller track, and a bearing disposed between the inner ring and the outer ring,
A side surface of the roller track is convexly formed,
Wherein an outer surface of the outer ring is concave corresponding to a convex side surface of the roller track.
상기 아웃터 링의 외측 면과 상기 롤러 트랙의 옆면은 단면 상에서 두 점에서 접촉하도록 형성되는 트라이포드 등속 조인트.The method of claim 1,
Wherein an outer surface of the outer ring and a side surface of the roller track are formed to contact at two points on a cross section.
상기 아웃터 링의 외측 면과 상기 롤러 트랙의 옆면이 서로 접촉하는 지점에서 유격(clearance)이 존재하도록 형성되고,
상기 아웃터 링의 외측 면의 반경 방향 내측 및 외측 단부에 라운드 부분이 각각 구비되고 상기 라운드 부분과 마주하는 상기 롤러 트랙의 옆면의 반경 방향 내측 및 외측 단부에는 평면 부분이 각각 구비되며,
상기 라운드 부분과 상기 평면 부분 사이의 간격은 상기 유격보다 크게 형성되는 트라이포드 등속 조인트.3. The method of claim 2,
A clearance is formed at a point where the outer surface of the outer ring and the side surface of the roller track come into contact with each other,
Wherein a round portion is provided at an inner side and an outer side of a radially outer side of the outer ring, respectively, and a planar portion is provided at radially inner and outer ends of a side surface of the roller track facing the round portion,
And a distance between the round portion and the flat portion is formed larger than the clearance.
상기 롤러 트랙의 천장 면은 오목하게 형성되는 트라이포드 등속 조인트.4. The method of claim 3,
Wherein the ceiling surface of the roller track is concave.
상기 저널의 외측 면은 곡면으로 이루어지고,
상기 저널의 외측 면의 곡률 중심을 지나는 제1 센터 라인과 상기 하우징의 옆면의 곡률 중심을 지나는 제2 센터 라인은 오프셋(offset)을 가지도록 반경 방향으로 서로 이격되는 트라이포드 등속 조인트.The method of claim 1,
Wherein the outer surface of the journal comprises a curved surface,
Wherein a first center line passing through a center of curvature of an outer surface of the journal and a second center line passing through a center of curvature of a side surface of the housing are spaced apart from each other in a radial direction so as to have an offset.
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