KR20220005126A - 차량용 등속 조인트 어셈블리 및 차량용 트러니언 조인트 어셈블리, 이들의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량용 등속조인트 어셈블리 및 차량용 트러니언 조인트 어셈블리 및 등속조인트 어셈블리의 제조방법에 관한 것으로서, 상세하게는 내륜과 샤프트 사이의 백래쉬가 발생되지 않아 각종 공차 규정을 충족시킬 수 있고, 가공이 용이하여 품질 관리가 용이할 뿐만 아니라 조립과 분리가 용이하여 생산성 향상으로 경제적인 이익을 줄 수 있도록 발명된 것이다.이러한 본 발명의 차량용 등속조인트 어셈블리는, 내측 트랙홈이 형성되어 있는 외륜과, 상기 외륜의 내부에 설치되며 외측 트랙홈이 형성되고, 내측으로는 스플라인이 마련되어 샤프트의 스플라인과 치차 결합되는 내륜과, 상기 외륜의 내측 트랙홈과 내륜의 외측 트랙홈 사이에 마련되는 다수개의 볼들과, 상기 볼을 지지하기 위한 케이지를 포함하며, 상기 샤프트가 내륜으로부터 이탈 방지를 위해 그루브 위치로 스냅링이 마련되는 것에 있어서, 상기 내륜의 내경부 끝단에는 경사지게 스토퍼 페이스가 마련되고, 상기 샤프트에는 이 스토퍼 페이스에 접촉되어 과도한 진입을 방지하는 경사걸림면이 성형되고, 상기 내륜의 스토퍼 페이스와 상기 샤프트의 경사걸림면이 접촉되는 중간지점에서의 장착경을 기준으로 샤프트의 스플라인이 시작되는 걸림턱부 까지의 샤프트 장착거리와, 내륜에 마련된 그루브의 내측 그루브 페이스 까지의 내륜 장착거리는 동일한 것을 특징으로 하는 차량용 등속조인트 어셈블리를 제공한다.

Description

차량용 등속 조인트 어셈블리 및 차량용 트러니언 조인트 어셈블리, 이들의 제조방법 {A constant velocity joint assembly for vechicle and A trunnion joint for vechicle, and manufacturing method thereof}

본 발명은 차량용 등속조인트 어셈블리 및 차량용 트러니언 조인트 어셈블리, 이들의 제조방법에 관한 것으로서, 상세하게는 내륜(또는 트러니언)과 샤프트 사이의 백래쉬가 발생되지 않아 각종 공차 규정을 충족시킬 수 있고, 가공이 용이하여 품질 관리가 용이할 뿐만 아니라 조립과 분리가 용이하여 생산성 향상으로 경제적인 이익을 줄 수 있도록 발명된 것이다.

일반적으로 등속조인트는 회전축의 각도가 서로 다른 회전축에 회전동력(토크)을 전달하기 위한 것으로서, 프로펠러 샤프트의 프론트튜브와 리어튜브 사이에 주로 설치된다.

자동차의 프로펠러 샤프트용 볼타입 등속조인트의 구성은, 도1에서 도시한 바와 같이 엔진측의 회전동력을 전달받아서 회전되며 내부에 트랙홈으로서 사용되는 내측 그루브가 형성되어 있는 외륜(10)과, 상기 외륜(10)의 내부에 설치되며 트랙홈으로 사용되는 외측 그루브가 형성되어 있는 내륜(20)과, 상기 외륜(10)의 회전동력을 상기 내륜(20)에 전달하기 위한 다수개의 볼(30)들과, 상기 볼(30)을 지지하기 위한 케이지(40)를 포함하여 이루어진다.

볼(30)은 일반적으로 6개 또는 8개가 사용된다.

상기 케이지(40)는 볼(30)이 끼워진 상태로 구속하기 위한 윈도우와, 윈도우 사이를 연결하는 웹(web)을 가지고 있다.

이러한 구성에 의한 등속 조인트는 엔진(도시되지 않음)으로부터 출력된 회전동력이 트랜스미션을 거쳐 외륜(10)으로 전달되면 볼(30)을 통하여 내륜(20)에 결합된 샤프트(50)를 거쳐 회전 동력이 바퀴까지 전달되도록 한다.

볼(30)들은 상기 케이지(40)의 연삭면에 의해 구속되며, 또한 상기 볼(30)은 외륜(10)의 트랙홈과 내륜(20)의 트랙홈의 사이에 구속되어 회전 방향의 토크를 전달하는 역할을 한다.

따라서, 볼(30)이 외륜(10)의 트랙홈 내를 슬라이딩 이동하면서 차량의 변위에 따라 절각이 이루어지게 된다.

등속조인트는 샤프트(50)에 내륜(20)이 조립된 후 센터가 정위치에서 휠측 또는 변속기측 조인트의 기능을 갖도록 축방향 이동을 구속시키고 샤프트(50)의 이탈 방지를 위해 써클립(1) 또는 스냅링(2)을 설치하여 스토퍼 기능을 수행하고 있다.

통상적으로 등속조인트의 조인트 센터 위치 규제는 차량에 장착된 등속조인트가 차량의 조향 및 바운스에 따른 샤프트(50) 길이 검토를 위해 차량 설계에 중요한 부분을 차지하고 있다.

따라서, 위치 규제가 필요하며 써클립(1) 또는 스냅링(2)의 이탈방지 구조가 특정 하중 이상까지는 이탈되어서는 안된다.

도2는 등속조인트에 있어서 샤프트(50)의 위치규제와 이탈방지를 위해 써클립(1)이 장착경으로부터 내륜장착거리 만큼 이격된 위치에서 장착되어 있는 구조를 확대 단면도로 도시하고 있다.

도3은 예로서 회전 토크를 전달함과 동시에 축 방향으로 신축이 가능한 트러니언 조인트에 있어서, 트러니언(20A)의 내경으로 체결되는 샤프트(50)의 위치규제와 이탈방지를 위해 스냅링(2)이 장착경으로부터 내륜장착거리 만큼 이격된 위치에서 그루브(3)에 장착되어 있는 구조를 확대 단면도로 도시하고 있다.

여기서 샤프트장착거리는 장착경의 위치로부터 그루브(3) 끝단부 위치까지의 거리를 말한다.

종래, 등속조인트의 설계 및 생산 방식은 샤프트(50)와 내륜(20)에 동일한 챔퍼 각도와 기준경을 기준으로 써클립 또는 스냅링(2) 설치를 위한 그루브(3)의 위치까지의 거리 규제를 통해 설계되고 있다.

도4는 종래 그루브(3)로부터 기준경부를 가공하기 위한 툴을 예로서 도시하고 있다.

이 도면에서와 같이 챔퍼 및 기준경부를 1개소 마련하기 위한 기준경 전용툴(5) 과 써클립(1) 또는 스냅링(2) 설치를 위한 그루브(3) 1개소 성형을 위한 그루브 전용툴(6)을 특정 거리 규제가 가능한 홀더(7)에 위치시킨 상태로 샤프트(50)를 가공하고 있다.

이 과정에서 그루브 전용툴(6)을 홀더(7)에 우선 고정시킨 후 기준경 전용툴(5)의 장착거리를 게이지 눈금으로 확인한 다음 주로 지지볼트 통해 설치 위치를 고정시키는 과정이 수행되고 있다.

이때 특정 거리 규제를 위해 제작된 홀더(7)의 장착 문제가 발생되면 샤프트(50)의 가공시에 장착 거리에 문자가 발생되며, 이는 내륜(20) 또는 트러니언(20A)에 조립된 후 조립이 불가능하게 되거나 측방향 이격이 발생되는 등의 문제점이 있었다.

여기서, 써클립(1)과 스냅링(2)은 조인트의 조립 구조에 따라 구분되어 적용되고 있는데, 써클립(1)의 경우 내륜 또는 트러니언(20A) 조립 후 스냅링 체결이 불가능한 조인트 구조에서 적용되고 있다.

스냅링(2)의 경우는 써클립(1)의 반대 경우에 적용된다.

이는 조인트를 분해하는 과정에서 써클립(1)의 경우 분해를 위해서는 샤프트(50)를 고정시킨 후 조인트에 조립된 내륜(20)의 특정부분에 큰 충격을 주어 내륜(20)에 장착된 써클립(1)이 그루부에서 이탈될 때 까지 타격을 주어야 한다.

따라서, 이 과정에서 내륜(20) 및 샤프트(50)의 스플라인 부분이 훼손될 뿐만 아니라, 많은 작업 시간이 소요되는 등 작업성이 크게 저하되는 원인이 되었다.

또한, 스냅링(1)의 경우는 써클립 체결구조에는 적용시킬 수 없었으며, 특히 백래쉬가 발생되고 장착거리규제에 적합하지 못하게 되는 단점이 있었다.

국내 공개 특허공보 제10-2013-108155호 (공개일자 2013년10월02일) 국내 공개 특허공보 제10-1998-0046075호 (공개일자 1998년09월15일) 국내 공개 실용신안공보 제20-1998-035891호 (공개일자 1998년09월15일)

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 상세하게는 축방향으로의 백래쉬를 제거하여 장착거리규제에 적합하도록 된 차량의 등속조인트를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은, 홀더에 장착된 전용툴 들의 기준 거리 셋팅을 1개소로 일원화하여 장착거리 품질 확보가 가능하도록 된 차량의 등속조인트를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 가공성이 향상되고 스냅링에 과도한 압입력이 작용되어 변형 위험 요소를 개선하여 생산성과 내구성을 모두 향상시킬 수 있도록 한 차량의 등속조인트를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 보수를 위해 분해하는 과정에서 내륜과 샤프트의 스플라인 손상을 방지하여 품질 문제 발생을 예방할 수 있도록 한 차량의 등속조인트를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 간단한 조작으로 내륜으로부터 샤프트가 쉽게 분해 가능하여 작업의 편의성 향상으로 경제적인 이익을 줄 수 있도록 한 차량의 등속조인트를 제공하는데 그 목적이 있다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 내측 트랙홈이 형성되어 있는 외륜과, 상기 외륜의 내부에 설치되며 외측 트랙홈이 형성되고, 내측으로는 스플라인이 마련되어 샤프트의 스플라인과 치차 결합되는 내륜과, 상기 외륜의 내측 트랙홈과 내륜의 외측 트랙홈 사이에 마련되는 다수개의 볼들과, 상기 볼을 지지하기 위한 케이지를 포함하며, 상기 샤프트가 내륜으로부터 이탈 방지를 위해 그루브 위치로 스냅링이 마련되는 것에 있어서, 상기 내륜의 내경부 끝단에는 경사지게 스토퍼 페이스가 마련되고, 상기 샤프트에는 이 스토퍼 페이스에 접촉되어 과도한 진입을 방지하는 경사걸림면이 성형되고, 상기 내륜의 스토퍼 페이스와 상기 샤프트의 경사걸림면이 접촉되는 중간지점에서의 장착경을 기준으로 샤프트의 스플라인이 시작되는 걸림턱부 까지의 샤프트 장착거리와, 내륜에 마련된 그루브의 내측 그루브 페이스 까지의 내륜 장착거리는 동일한 것을 특징으로 하는 차량용 등속조인트 어셈블리를 제공한다.

상기 내륜에 성형된 그루브와, 상기 그루브에 장착되는 스냅링은 외륜의 개구부 방향을 향하여 위치되며, 상기 스냅링은 링부와, 링부의 갈라진 양쪽 끝부분에 형성되고, 홀이 형성된 이어부를 포함하고, , 상기 내륜에는 그루브와 연결된 상태로 스냅링의 이어부가 노출되어 신축 동작이 이루어지도록 스팟 페이싱이 마련되며, 상기 샤프트에는 내륜의 내경부에 장착되어 스냅링에 걸려 이탈이 방지되도록 걸림턱부가 구비되는 것을 특징으로 한다.

상기 샤프트의 선단부는 스냅링의 내경으로 진입되는 것을 원활하게 유도하기 위해 모따기부가 성형되고, 상기 스냅링은 내경부로 샤프트가 진입되는 접촉면 위치에 챔퍼 또는 라운드가 마련되는 것을 특징으로 한다.

상기 스팟 페이싱의 양쪽면은 원형 또는 직선으로 성형되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 하우징의 내부에 설치되며 내측으로는 스플라인이 마련되어 샤프트의 스플라인과 치차 결합되는 트러니언과; 상기 샤프트가 트러니언으로부터 이탈되는 것을 방지하도록 트러니언에 마련되는 그루브 위치에 스냅링이 마련되는 것에 있어서, 상기 트러니언의 그루브에 장착되는 스냅링은 하우징의 개구부를 향하도록 위치되며, 상기 트러니언의 내경부 끝단에는 경사지게 스토퍼 페이스가 마련되고, 상기 샤프트에는 이 스토퍼 페이스에 접촉되어 과도한 진입을 방지하는 경사걸림면이 성형되고, 상기 트러니언의 스토퍼 페이스와 상기 샤프트의 경사걸림면이 접촉되는 중간지점에서의 장착경을 기준으로 샤프트의 스플라인이 시작되는 걸림턱부 까지의 샤프트 장착거리와, 트러니언에 마련된 그루브의 내측 그루브 페이스까지의 내륜 장착거리는 동일한 것을 특징으로 한다.

상기 스냅링은 링부와, 링부의 갈라진 양쪽 끝부분 외측에 형성되며, 홀이 뚫어진 이어부를 포함하고, , 상기 트러니언에는 그루브와 연결된 상태로 스냅링의 이어부가 노출되어 신축 동작이 이루어지도록 스팟 페이싱이 마련되며, 상기 샤프트에는 트러니언의 내경부에 장착되어 스냅링에 걸려 이탈이 방지되도록 걸림턱부가 구비되는 것을 특징으로 한다.

상기 샤프트의 선단부는 스냅링의 내경으로 진입되는 것을 원활하게 유도하기 위해 모따기부가 성형되고, 상기 스냅링은 내경부로 샤프트가 진입되는 접촉면 위치에 챔퍼 또는 라운드가 마련되는 것을 특징으로 한다.

상기 스팟 페이싱의 양쪽면은 원형 또는 직선으로 성형되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 등속조인트의 내륜 또는 트러니언 조인트의 트러니언에 그루브 및 스토퍼 페이스를 가공하기 위한 가공방법에 있어서; 상기 내륜 또는 트러니언의 그루브에 대응되는 형상으로 된 그루브바이트와, 상기 그루브바이트로부터 이격된 위치의 스토퍼 페이스와 대응되는 경사각도로 된 제1경사부와, 상기 그루브바이트와 제1경사부를 연결하는 제1직선부가 포함되는 제1툴과; 상기 샤프트의 스플라인 시작점 위치로 걸림턱부를 수직하게 성형하는 수직부와, 이 수직부로부터 이격된 위치의 경사걸림면과 대응되는 경사각도로 된 제2경사부와, 상기 수직부와 제2경사부를 연결하는 제2직선부가 포함되어서 된 제2툴을 이용하되, 상기 제1툴을 통해 내륜 또는 트러니언의 그루브와 스토퍼 페이스를 동시 가공되게 하고, 상기 제2툴을 통해 샤프트의 걸림턱과 경사걸림면이 각각 동시 가공되는 것을 특징으로 하는 내륜 또는 트러니언을 구비한 조인트 어셈블리의 가공방법을 제공한다.

본 발명에 의하면, 샤프트와 내륜을 가공하기 위한 홀더에 장착된 전용 툴의 기준거리 셋팅을 1개소로 일원화하여 장착거리 품질 확보가 가능하다.

또, 가공성이 향상되고 축방향으로의 래쉬를 제거하여 각종 공차 규정을 충족시킬 수 있고, 스냅링에 과도한 압입력이 작용되어 변형 위험을 개선할 수 있다.

그리고, A/S를 위한 샤프트와 내륜의 분해시에 공구를 통해 쉽게 분리가 가능하게 되어 부품 손상 및 샤프트의 스플라인 손상 등을 방지하여 품질 문제 발생을 예방할 수 있다.

또, 생산성 향상으로 경제적인 이익을 제공하는 효과가 있다.

도1은 종래 등속조인트의 구조를 도시한 단면도이다.
도2는 종래 써클립이 설치된 상태로 장착경으로부터 내륜 장착거리와 샤프트 장착거리를 도시한 등속조인트의 확대 단면도이다.
도3은 종래 스냅링이 설치된 상태로 장착경으로부터 트러니언 장착거리와 샤프트 장착거리를 도시한 트러이언조인트의 확대 단면도이다.
도4는 종래 그루부 전용툴과 기준경부 전용툴이 홀더에 장착되어 샤프트를 가공하기 위한 장착거리 가공툴을 도시한 장치도이다.
도5는 본 발명에 따른 등속조인트 어셈블리의 구조를 도시한 단면도이다.
도6은 본 발명에 따른 스냅링이 설치된 상태로 장착경으로부터 내륜 및 샤프트 장착거리를 도시한 등속조인트의 확대 단면도이다.
도7은 본 발명에 따른 스냅링이 설치된 상태로 장착경으로부터 내륜 및 샤프트 장착거리를 도시한 트러니언 조인트의 확대 단면도이다.
도8은 스냅링의 내경부로 샤프트가 압입되는 구조를 확대하여 도시한 단면도이다.
도9는 본 발명에 따른 내륜과 스냅링 샤프트를 각각 분해하여 도시한 사시도이다.
도10은 본 발명에 따른 스냅링이 내륜의 그루브에 장착된 상태로 샤프트가 압입되는 구조를 도시한 분해 사시도이다.
도11은 샤프트와 내륜의 분해를 위해 스냅링 플라이어를 이용하는 상태를 보인 사시도이다.
도12 및 도13은 본 발명에 따른 스팟 페이싱의 형상을 도시한 일부 확대 정면도이다.
도14는 본 발명에 따른 제1툴을 이용해 내륜이 가공되는 상태를 보인 일부확대 단면도이다.
도15는 본 발명에 따른 제2툴을 이용해 샤프트가 가공되는 상태를 보인 일부확대 단면도이다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 설명하고자 한다.

그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소 들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다.

상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제2 구성요소는 제1 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제1 구성요소도 제2 구성요소로 명명될 수 있다.

및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

본 발명에 따른 등속조인트는 엔진측의 회전동력을 전달받아서 회전되며 내측 트랙홈이 형성되어 있는 외륜(10)과, 상기 외륜(10)의 내부에 설치되며 외측 트랙홈이 형성되어 있는 내륜(20)과, 상기 외륜(10)의 회전동력을 상기 내륜(20)에 전달하기 위한 다수개의 볼(30)들과, 상기 볼(30)을 지지하기 위한 케이지(40)를 포함하여 이루어진다.

이러한 등속조인트의 성능과 공차는 프로펠러 샤프트의 발란싱 성능에 중요한 역할을 하게 된다.

통상적으로, 상기 등속조인트의 내륜(20)에는 엔진으로부터 회전력을 전달하기 위해 샤프트(50)가 결합되며, 내륜(20)의 내경부에는 스플라인 치형이 마련되고, 샤프트(50)의 외경에는 이에 대응되어 치합되는 스플라인 치형이 성형되어 있다.

그리고, 상기 샤프트(50)가 내륜(20)으로부터 이탈 방지를 위해 스냅링(60)이 장착되는데, 본 발명에서는 상기 내륜(20)에 성형되는 그루브(21)와, 이 그루브(21)에 장착되는 스냅링(60)은 외륜(10)의 개구부를 향하도록 위치되어 후술하는 바와 같이 스냅링 플라이어(8)를 통한 스냅링(60)의 조작이 용이하게 이루어질 수 있도록 한다.

여기서, 상기 스냅링(60)은 링부와 링부의 양단부에 다른 영역보다 넓게 형성된 이어부(ear-part)(61)를 구비하고, 이어부(61)에는 각각 홀(62)이 형성된다.

또, 상기 내륜(20)에는 그루브(21)와 연결된 상태로 스냅링(60)의 이어부(61)가 노출되어 신축 동작(벌려지거나 오므려지는 동작)이 이루어지도록 스팟 페이싱(spot facing)(70)이 창 형태 또는 단차진 개구부 형태로 외측을 향해 트여지게 성형된다.

그루브(21)는 내륜(20)의 입구 테두리에 돌출되게 성형된 돌출성형부의 내주면에 형성되고, 돌출 성형부의 일부가 커팅되거나 제거되어 스팟 페이싱(70)이 단차진 개구부 또는 창 형태로 형성된다.

즉, 스냅링(60)의 링부는 그루브(21)에 삽입되어 설치되고, 이어부(61)는 스팟페이싱(70) 전면에 설치된다.

따라서, 스냅링(60)의 이어부(61)가 스팟 페이싱(70)에 배치되어 외부에 노출되어 있으므로 작업자가 스냅링 플라이어(8)의 끝단부를 이어부(61)에 형성된 홀(62)에 끼워지게 한 상태로 스냅링(60)의 내경이 벌어지게 하거나 오므려서 복귀시키는 조작이 쉽게 이루어질 수 있게 된다.

상기 샤프트(50)에는 내륜(20)의 내경부에 장착되어 스냅링(60)에 걸려 이탈이 방지되도록 걸림턱부(51)가 대략 스플라인의 시작점 위치로 수직한 형태로 단차지게 성형되어 있다.

도5는 본 발명에 따른 등속조인트 어셈블리의 구조를 단면도로 도시한 것으로, 스냅링(60)이 외륜의 개구부를 향하여 위치되어 있는 상태를 보이고 있다.

도6은 스냅링(60)이 설치된 상태로 장착경으로부터 내륜 및 샤프트 장착거리 관계를 도시하고 있다.

장착경은 내륜(20)의 스토퍼 페이스(22)와 샤프트(50)의 경사걸림면(52)이 서로 경사지게 접촉된 상태에서 그 접촉면의 중간지점에서의 직경을 말한다.

그리고, 이 장착경으로부터 그루브(21)의 내측에 위치되는 그루브 페이스(Groove face) 까지의 거리가 내륜/샤프트 장착거리이다.

도7은 본 발명에 실시예에 따른 트러니언 조인트를 도시한 것으로, 스냅링(60)이 설치된 상태로 장착경으로부터 내륜/샤프트 장착거리를 보이고 있다.

도8은 스냅링(60)의 내경부로 샤프트(50)의 선단부가 압입되는 구조를 요부만 확대하여 단면도로 도시하고 있다.

도9는 본 발명에 따른 내륜(20)과 스냅링(60), 샤프트(50)의 구성을 각각 분해하여 사시도로 도시하고 있다.

도10은 스냅링(60)이 내륜(20)의 그루브(21)에 장착된 상태로 샤프트(50)가 압입되는 구조를 분해 사시도로 도시하고 있다.

도11은 샤프트(50)와 내륜(20)의 분해를 위해 스냅링 플라이어(8)를 이용하는 상태를 사시도로 도시하고 있다.

즉, 상기 내륜(20)에는 스냅링(60)의 이어부(61)가 노출되도록 스팟 페이싱(70)이 형성되어 있게 되며, 스냅링 플라이어(8)를 통해 이어부(61)에 뚫어진 홀(62)에 끼워서 이어부(61)를 벌어지게 하거나, 오무라지게 하는 스냅링(60)의 조작이 용이하게 이루어질 수 있는 것이다.

예로서, 스냅링(60)의 갈라진 양쪽에 마련된 이어부(61)를 스냅링 플라이어(8)로 벌어지게 하면 내경이 커지면서 샤프트(50)의 걸림턱부(51)로부터 걸림이 해제된다.

따라서, 강한 충격이나 타격 없이도 쉽게 내륜(20)으로부터 샤프트(50)를 분해시킬 수가 있는 것이다.

한편, 상기 내륜(20)의 내경부 끝단에는 경사지게 스토퍼 페이스(Stoper face)(22)가 마련되어 있다.

그리고, 상기 샤프트(50)에는 스토퍼 페이스(22)와 대응되는 경사각을 갖는 경사걸림면(52)이 성형되는 것에 의해 샤프트(50)가 내륜(20)의 내경부로 조립되는 과정에서 스토퍼 페이스(22)에 접촉되어 샤프트(50)가 내륜(20)의 내부를 향해 과도하게 진입되는 것을 방지하게 된다.

여기서, 상기 내륜(20)의 스토퍼 페이스(22)와 상기 샤프트(50)의 경사걸림면(52)이 접촉되는 중간지점에서의 장착경을 기준으로, 샤프트(50)의 스플라인이 시작되는 걸림턱부(51) 까지의 샤프트 장착거리와, 내륜(20)에 마련된 그루브(21)의 내측 그루브 페이스(21a)까지의 내륜 장착거리는 동일한 기준으로 후술하는 제1툴(100)과 제2툴(200)에 의해 각각 성형된다.

상기 샤프트(50)의 선단부는 스냅링(60)의 내경으로 진입되는 것을 원활하게 유도하기 위해 모따기부(53)가 성형된다.

또, 상기 스냅링(60)은 내경부로 샤프트(50)의 선단부에 마련된 모따기부(53)와 접촉되면서 압입되는 과정에서 원활하게 샤프트(50)의 진행이 이루어질 수 있도록 내경부 코너에 위치되는 접촉면에 모따기 형상의 챔퍼 또는 둥근 라운드 구조의 라운드(63)가 마련되는 것이 좋다.(도 8)

도12 및 도13은 본 발명에 따른 스팟 페이싱의 형상에 따른 실시예를 일부 확대하여 정면도로 도시하고 있다.

도면에서와 같이 상기 스팟 페이싱(70)의 양쪽면은 직선으로 성형될 수 있다.(도 12)

또, 상기 스팟 페이싱(70)의 양쪽면은 원호형상으로 성형될 수 있다.(도 13)

도7은 본 발명에 따른 특징이 트러니언 조인트에 적용되는 실시예를 확대 단면도로 도시하고 있다.

즉, 트러니언(20A)의 일측 하우징의 개구부 위치로 샤프트(50)의 이탈을 방지하기 위해 끼워지는 스냅링(60)에 의해 이탈됨이 방지된다.

이러한 구성으로 엔진의 동력은 트랜스 미션을 거쳐 트러니언 조인트의 하우징에 전달되고, 트러니언(20A)을 매개체로 샤프트(50)에 전달되며, 최종적으로 휠에 동력이 전달된다

상기 트러니언(20A)은 하우징의 내부에 설치되며 내측으로는 암스플라인이 마련되어 샤프트(50)의 스플라인으로 치차 결합되고, 상기 샤프트(50)가 트러니언(20A)으로부터 이탈 방지를 위해 그루브(21) 위치로 스냅링(60)이 마련되는 데, 본 발명에서는 상기 트러니언(20A)에 성형된 그루브(21)와, 이 그루브(21)에 장착되는 스냅링(60)은 하우징의 개구부에 위치된다.

여기서, 상기 스냅링(60)은 갈라진 양쪽 끝부분 외측으로 홀(62)이 뚫어진 이어부(61)가 구비되고, 상기 트러니언(20A)에는 그루브(21)와 연결된 상태로 스냅링(60)의 이어부(61)가 노출되어 신축 동작이 이루어지도록 스팟 페이싱(70)이 마련된다.

그리고, 상기 샤프트(50)에는 내륜(20)의 내경부에 장착되어 스냅링(60)에 걸려 이탈이 방지되도록 걸림턱부(51)가 성형되어 있다.

트러니언(20A)의 내경부 끝단에는 경사지게 스토퍼 페이스(22)가 마련되고, 상기 샤프트(50)에는 이 스토퍼 페이스(22)에 접촉되어 과도한 진입을 방지하는 경사걸림면(52)이 성형된다.

또, 상기 트러니언(20A)의 스토퍼 페이스(22)와 상기 샤프트(50)의 경사걸림면(52)이 접촉되는 중간지점에서의 장착경을 기준으로 샤프트(50)의 스플라인이 시작되는 걸림턱부(51) 까지의 샤프트 장착거리와, 트러니언(20A)에 마련된 그루브(21)의 내측 그루브 페이스(21a) 까지의 트러니언 장착거리는 동일한 기준으로 제1툴(100)과 제2툴(200)에 의해 각각 성형된다.

상기 샤프트(50)의 선단부는 스냅링(60)의 내경으로 진입되는 것을 원활하게 유도하기 위해 모따기부(53)가 성형되고, 상기 스냅링(60)은 내경부로 샤프트(50)가 진입되는 접촉면 위치에 챔퍼 또는 라운드(63)가 마련되는 것이 바람직 하다.

상기 스팟 페이싱(70)의 양쪽면은 원형 또는 직선으로 성형될 수 있다.

도14는 본 발명에 따른 제1툴(100)을 이용해 내륜(20)이 가공되는 상태를 예시하고, 도15는 제2툴(200)을 이용해 샤프트(50)가 가공되는 방법을 일부확대 단면도로 예시하고 있다.

즉, 등속조인트(또는 트러니언 조인트)의 내륜(또는 트러니언)(20)에 그루브(21) 및 스토퍼 페이스(22)를 가공하기 위해 본 발명에서는 제1툴(100)을 사용하여 정확한 공차와 형상으로 대량 생산이 가능하게 된다.

제1툴(100)은 상기 내륜(또는 트러니언)(20)의 그루브(21)에 대응되는 형상으로 그루브바이트(101)가 일측으로 마련되어 있다.

그리고, 상기 그루브바이트(101)로부터 이격된 위치에서 스토퍼 페이스(22)와 대응되는 경사각도로 제1경사부(102)가 형성되며, 상기 그루브바이트(101)와 제1경사부(102)를 제1직선부(103)가 수평방향으로 연결되는 구성으로 이루어져 있다.

이러한 구성으로 된 제1툴(100)을 공구대에 장착하고 내륜(또는 트러니언)(20)을 척에 고정하여 빠르게 회전하면서 제1툴(100)을 설정된 깊이만큼 전진시키면 원하는 공차와 형상으로 그루브(21)와 스토퍼 페이스(22)가 마련된 내륜(20) 또는 트러니언(20A)을 가공할 수 있는 것이다.

제2툴(200)은 상기 샤프트(50)의 스플라인 시작점 위치로 걸림턱부(51)를 수직하게 성형하기 위한 수직부(201)가 마련되어 있다.

그리고, 이 수직부(201)로부터 이격된 위치에서 경사걸림면(52)과 대응되는 경사각도로 된 제2경사부(202)가 형성되며, 상기 수직부(201)와 제2경사부(202)를 제2직선부(203)가 수평방향으로 연결되는 구성으로 이루어져 있다.

이러한 구성으로 된 제2툴(200)을 예로서 공작기계의 홀더에 장착하고 샤프트(50)를 척에 고정하여 빠르게 회전하면서 제2툴(200)을 설정된 깊이만큼 전진시키면 원하는 공차와 형상으로 걸림턱부(51)와 경사걸림면(52)이 마련된 샤프트(50)를 가공할 수 있는 것이다.

따라서, 상기한 구성들과 특징들이 모두 포함되어 있는 내륜(또는 트러니언)(20) 및 샤프트(50)를 쉽게 성형할 수 있어 가공 편의성이 향상되는 것이다.

또, 치수의 정확성을 확보할 수 있어 내륜(또는 트러니언)(20)과 샤프트(50) 사이에서 백래쉬가 없게 되므로 각종 공차 규정을 모두 충족시킬 수 있는 것이다.

이상과 같이 본 발명을 도면에 도시한 실시예를 참고하여 설명하였으나, 이는 발명을 설명하기 위한 것일 뿐이며, 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 발명의 상세한 설명으로부터 다양한 변형 또는 균등한 실시예가 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

따라서 본 발명의 진정한 권리범위는 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 결정되어야 한다.

20 - 내륜
20A - 트러니언
21 - 그루브
22 - 스토퍼 페이스
50 - 샤프트
51 - 걸림턱부
52 - 경사걸림면
60 - 스냅링
61 - 이어부
70 - 스팟 페이싱
100 - 제1툴
101 - 그루브바이트
102 - 제1경사부
103 - 제1직선부
200 - 제2툴
201 - 수직부
202 - 제2경사부
203 - 제2직선부

Claims (9)

1. 내측 트랙홈이 형성되어 있는 외륜과,
   상기 외륜의 내부에 설치되며 외측 트랙홈이 형성되고, 내측으로는 스플라인이 마련되어 샤프트의 스플라인과 치차 결합되는 내륜과,
   상기 외륜의 내측 트랙홈과 내륜의 외측 트랙홈 사이에 마련되는 다수개의 볼들과,
   상기 볼을 지지하기 위한 케이지를 포함하며,
   상기 샤프트가 내륜으로부터 이탈 방지를 위해 그루브 위치로 스냅링이 마련되는 것에 있어서,
   상기 내륜의 내경부 끝단에는 경사지게 스토퍼 페이스가 마련되고, 상기 샤프트에는 이 스토퍼 페이스에 접촉되어 과도한 진입을 방지하는 경사걸림면이 성형되고,
   상기 내륜의 스토퍼 페이스와 상기 샤프트의 경사걸림면이 접촉되는 중간지점에서의 장착경을 기준으로 샤프트의 스플라인이 시작되는 걸림턱부 까지의 샤프트 장착거리와,
   내륜에 마련된 그루브의 내측 그루브 페이스 까지의 내륜 장착거리는 동일한 것을 특징으로 하는 차량용 등속조인트 어셈블리.
2. 제1항에 있어서,
   상기 내륜에 성형된 그루브와, 상기 그루브에 장착되는 스냅링은 외륜의 개구부 방향을 향하여 위치되며,
   상기 스냅링은 링부와, 링부의 갈라진 양쪽 끝부분에 형성되고, 홀이 형성된 이어부를 포함하고, ,
   상기 내륜에는 그루브와 연결된 상태로 스냅링의 이어부가 노출되어 신축 동작이 이루어지도록 스팟 페이싱이 마련되며,
   상기 샤프트에는 내륜의 내경부에 장착되어 스냅링에 걸려 이탈이 방지되도록 걸림턱부가 구비되는 것을 특징으로 하는 차량용 등속조인트 어셈블리.
3. 제1항에 있어서,
   상기 샤프트의 선단부는 스냅링의 내경으로 진입되는 것을 원활하게 유도하기 위해 모따기부가 성형되고,
   상기 스냅링은 내경부로 샤프트가 진입되는 접촉면 위치에 챔퍼 또는 라운드가 마련되는 것을 특징으로 하는 차량용 등속조인트 어셈블리.
4. 제1항에 있어서,
   상기 스팟 페이싱의 양쪽면은 원형 또는 직선으로 성형되는 것을 특징으로 하는 차량용 등속조인트 어셈블리.
5. 하우징의 내부에 설치되며 내측으로는 스플라인이 마련되어 샤프트의 스플라인과 치차 결합되는 트러니언과;
   상기 샤프트가 트러니언으로부터 이탈되는 것을 방지하도록 트러니언에 마련되는 그루브 위치에 스냅링이 마련되는 것에 있어서,
   상기 트러니언의 그루브에 장착되는 스냅링은 하우징의 개구부를 향하도록 위치되며,
   상기 트러니언의 내경부 끝단에는 경사지게 스토퍼 페이스가 마련되고, 상기 샤프트에는 이 스토퍼 페이스에 접촉되어 과도한 진입을 방지하는 경사걸림면이 성형되고,
   상기 트러니언의 스토퍼 페이스와 상기 샤프트의 경사걸림면이 접촉되는 중간지점에서의 장착경을 기준으로 샤프트의 스플라인이 시작되는 걸림턱부 까지의 샤프트 장착거리와, 트러니언에 마련된 그루브의 내측 그루브 페이스까지의 내륜 장착거리는 동일한 것을 특징으로 하는 차량용 트러니언 조인트 어셈블리.
6. 제5항에 있어서,
   상기 스냅링은 링부와, 링부의 갈라진 양쪽 끝부분 외측에 형성되며, 홀이 뚫어진 이어부를 포함하고, ,
   상기 트러니언에는 그루브와 연결된 상태로 스냅링의 이어부가 노출되어 신축 동작이 이루어지도록 스팟 페이싱이 마련되며,
   상기 샤프트에는 트러니언의 내경부에 장착되어 스냅링에 걸려 이탈이 방지되도록 걸림턱부가 구비되는 것을 특징으로 하는 차량용 트러니언 조인트 어셈블리.
7. 제5항에 있어서,
   상기 샤프트의 선단부는 스냅링의 내경으로 진입되는 것을 원활하게 유도하기 위해 모따기부가 성형되고,
   상기 스냅링은 내경부로 샤프트가 진입되는 접촉면 위치에 챔퍼 또는 라운드가 마련되는 것을 특징으로 하는 차량용 트러니언 조인트 어셈블리.
8. 제6항에 있어서,
   상기 스팟 페이싱의 양쪽면은 원형 또는 직선으로 성형되는 것을 특징으로 하는 차량용 트러니언 조인트 어셈블리.
9. 등속조인트의 내륜 또는 트러니언 조인트의 트러니언에 그루브 및 스토퍼 페이스를 가공하기 위한 가공방법에 있어서;
   상기 내륜 또는 트러니언의 그루브에 대응되는 형상으로 된 그루브바이트와, 상기 그루브바이트로부터 이격된 위치의 스토퍼 페이스와 대응되는 경사각도로 된 제1경사부와, 상기 그루브바이트와 제1경사부를 연결하는 제1직선부가 포함되는 제1툴과;
   상기 샤프트의 스플라인 시작점 위치로 걸림턱부를 수직하게 성형하는 수직부와, 이 수직부로부터 이격된 위치의 경사걸림면과 대응되는 경사각도로 된 제2경사부와, 상기 수직부와 제2경사부를 연결하는 제2직선부가 포함되어서 된 제2툴을 이용하되,
   상기 제1툴을 통해 내륜 또는 트러니언의 그루브와 스토퍼 페이스를 동시 가공되게 하고, 상기 제2툴을 통해 샤프트의 걸림턱과 경사걸림면이 각각 동시 가공되는 것을 특징으로 하는 내륜 또는 트러니언을 구비한 조인트 어셈블리의 가공방법.
   

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