KR930006597B1 - 액슬앤드의 죠인트 구조 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

액슬앤드의 죠인트 구조

제1도는 본 발명에 의한 조타장치 부착 구동차축에 있어서의 액슬앤드의 죠인트 구조에 대해서 일실시예를 도시한 단면도.

제2a도는 넉클에 있어서의 압퍼측의 넉클 부분은 나타낸 사시도.

제2b도는 제2a도의 단면도.

제3a도는 넉클에 있어서의 로워측의 넉크 부분을 나타낸 사시도.

제3b도는 제3a도의 단면도.

제4a도는 본 발명에 의한 조타장치 부착 구동차축에 있어서의 액슬앤드의 죠인트 구조에 있어서의 액슬 케이스에 취부되는 넉클의 평면도.

제4b도는 제4a도에 있어서의 H-H선에 있어서의 단면도.

제4c도는 제4a도에 있어서의 화살표 G방향에서 본 정면도.

제5a도는 본 발명에 의한 액슬앤드의 죠인트 구조에 있어서의 액슬앤드의 구면부와 넉클의 씨일과의 관계를 도시한 설명도.

제5b도는 종래의 죠인트 구조에 있어서의 액슬앤드의 구면부와 넉클의 씨일과의 관계를 도시한 설명도.

제6도는 종래의 액슬앤드의 죠인트 구조를 도시한 단면도이다.

본 발명은 액슬앤드의 죠인트 구조에 관한 것으로, 특히 조타장치 부착의 구동차축에 있어서의 액슬앤드의 죠인트 구조에 관한 것이다.

종래, 전륜 구동차등에 사용되는 리짓드 타입의 조타장치 부착의 구동차축에는 그 관절부에의 이물침입방지를 위하여 구면부에 대해서 방진용의 씨일이 설치되어 있다. 이와같은 액슬앤드의 죠인트 구조로서는 예컨대, 일본국 특허공개 소 56-24226호 공보에 기재되어 있는 바와 같이, 상기 공보에 개시되어 있는 종동조종축에 대하여, 제6도를 참조하여 설명한다.

제6도에 있어서, 종동조종축은 3개의 상호 분해 가능한 구성 부품으로 구성된다.

이 구성부품은 차동장치에 연결하는 샹크축(71)과 등속죠인트(72)와 보스 또는 유성 유낫트의 내부 태양 치차(도시생략)의 구동용의 조종축(74)으로 되어 있다. 등속 죠인트(72)는 샹크축(71)에 취부된 구면상 외부 계수부재(75) 및 조종축(74)에 취부된 내부 계수부재(77)로 되어 있다. 벨로즈(Bellows) (73)는 등속죠인트(72)의 내실을 밀봉하고 있다. 벨로즈(73)는 등속죠인트(72)의 외부 계수부재(75)이 착탈자재로 고정되어 있으며, 벨로즈(73)의 머리부(76)는 긴밀하게 되어 있어도, 조종축(74)으로 축방향이동자재로 접촉되어 있다. 벨로즈(73)는 축방향에 대해서 잔류 응력을 갖으며, 축방향 최대 길이에 적응할 수 있도록 형성되어 있다. 또한 벨로즈(73)를 구비한 등속 죠인트(72)는 벨로즈(73)의 고정을 해방시킴이 없이 탈리시킬 수가 있다.

일반적으로 종래의 배치에서는 킹핀의 선단부, 환언하면, 방진용의 씨일이 방해가 되어서 액슬앤드의 구면부에 대하여 상기 씨일을 이상적인 배치로 하는 것이 곤란하게 된다.

상기의 구동차축의 구면부는 액슬 케이스의 일부로서 하중을 지지하는 부재로 되어 있다. 그러기 때문에, 종래의 선반에 의한 가공으로 액슬샤프트를 중심으로된 회전체의 형상에서는 강도상 그 넥크부를 가늘게 할 수 없기 때문에, 조타에 필요한 씨일 활동면(滑動面)을 확보할 수 없어서, 조타각도 약 30° 내외로 억제되어 있다. 그러나, 실제에는 죠인트등의 내부의 구조상은 약 40° 전후까지 대응할 수 있는 구조이어서 씨일부에 대해서도 이것에 합당할 수 있는 조타각도의 기능이 요망되고 있다.

상기 이유로부터, 넉클에 취부된 씨일의 취부면을 액슬앤드의 구면부에 대하여 경사진 구조로서 타원형 씨일로서 대응하는 것이 종래 개시되어 있다. 이와같은 것으로 , 예컨대, 일본국 실용공보 소 55-37386호 공보 및 실용공보 소 59-37387호 공보에 기재되어 있는 것이다.

우선, 실용공보 소 59-37386호 공보에 기재되어 있는 전륜 구동차량의 지지장치에 대해서 개설한다. 오일씨일 부재 및 오일씨일 보호부재의 적어도 일방은 넉클 하우징 취부상태에 있어서, 축방향 길이가 전부보다 후부가 크게 되도록 형성되어 있다. 차량 직전 조타시에, 상기 오일씨일 부재 및 상기 오일씨일 보호 부재의 적어도 일방의 씨일 연부를 포함하는 평면의 전부가 후부 보다 트러니온 소켓트 축부에 가깝게 되도록 상기 넉클 하우징과 트러니온 소켓트를 축지하는 킹핀 주위에 소정 각도로 경사시켜서 설치되어 있다.

이 전륜 구동차량의 전륜 지지 장치에 대해서는 씨일을 특별한 형성으로 성형하여 전타각을 증대시키는 것이지만, 이와같이 씨일을 특별한 형상으로 구성하여도, 씨일의 강도, 밀봉 내구성등의 면에서는 반드시 충분한 것이 아니며, 또한 씨일의 제작이 곤란하여 실용적인 것이라고 말할 수 없는 문제점을 가진것이 였다.

다음에, 실용공보 소 59-37387호 공보에 기재되어 있는 전륜 구동차량의 전륜 지지부의 오일 씨일 장치에 대해서 개설한다. 오일씨일 부재에 대해서는 자연상태에 있어서 전주에 걸쳐서 폭장이 같은 고무제 씨일 본체가 그 취부 플란지부에서 이것과 직각인 암부에 걸쳐서 단면 L자상의 주연홈으로서 형성되어 있다. 일방, 금속제 통상 플란지체의 통부 측 정단면을 플란지면에 대해서 경사지킨 보강 플란지 부재는 상기 주연 홈을 탄성적으로 긴장시킨 상태에서 상기 주연홈에 감합하여 접착되어 있다.

또한, 차량 직전 조타시에 상기 환상의 씨일 연부를 포함하는 평면의 전부가 후부 보다 트러니온 스켓트에 가깝게 되도록 상기 보강 플란지부재는 상기 넉클 하우징과 트러니온 스켓트를 축지하는 킹핀 주위에 각도로 경사시켜서 설치되어 있다.

이 전륜 구동차량의 전륜 지지부의 오일 씨일 장치에 대해서도 상기와 같이, 씨일을 특별한 형상으로 성형하지 않으면 안되고, 씨일의 강도, 밀봉, 내구성등의 면에서 보아도, 또한 씨일의 제작면에서 보아도 반드시 충분한 것이 아닌 문제점을 가진 것이였다.

본 발명의 목적은 상기의 문제점을 해소하기 위한 것으로, 넉클, 액슬앤드 및 킹핀의 관계의 구조를 개선하여 액슬앤드의 구면부에 있어서의 죠인트 부의 굴절각 즉 전타각을 크게하고, 또한 액슬의 강도를 확보하는 것을 특징으로 하는 액슬앤드의 죠인트 구조를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 넉클에 취부된 씨일이 상하로 설치되어 있는 킹핀을 축승하는 킹핀 베어링을 걸쳐서 교차상태로 배치되고, 방진용의 씨일의 조정각에 대한 부위를 구면부상의 활동면의 중앙으로서 큰 타이어의 절각에 대응시킨 것을 특징으로 하는 액슬앤드의 죠인트 구조를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 액슬 샤프트와 액슬앤드의 조타시에 간섭을 적도록 하여서 타이어의 절각을 증대시켜서, 그 결과 차량의 회전 반경을 적게하여 차량의 소회전 성능을 향상시킨 것을 특징으로 하는 액슬앤드의 죠인트 구조를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 씨일의 취부 위치를 상기 액슬앤드의 구면부의 대략 최대경 위치로 하고, 조립시에 상기 씨일이 그 휘는 양만으로 구면부 상면으로 끼울수가 있어서 상기 씨일의 고무 및 티테이너의 일부를 절리함이 없이 조립할 수 있는 것을 특징으로 하는 액슬앤드의 죠인트 구조를 제공하는 것이다.

본 발명의 또다른 목적은 넉클이 압퍼측의 킹핀 베어링을 갖는 넉클부분과 토워측의 킹핀 베어링을 갖는 넉클 부분과의 상하 경사지게 2분할 되고, 씨일이 압퍼측의 상기 넉클 부분과 로워측의 상기 넉클 부분과의 사이에 견고하게 협지되며, 액슬앤드의 조립된 킹핀을 빼지 알아도 각각의 상기 넉클 부분의 분해를 용이하게 행할 수 있는 것을 특징으로 하는 액슬앤드의 죠인트 구조를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 킹핀 베어링의 쥐에 킹핀 씨일이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 액슬앤드의 죠인트 구조를 제공하는 것이다.

본 발명의 또다른 목적은 방진용의 상기 씨일이 상기 구면부상에 부착된 진흙등을 긁어서 떨어뜨릴때, 경사로 되어 있어서 저항이 적게 끝낼 수 있고, 상기 씨일을 특별한 형상으로 성형할 필요도 없으며, 또한 상기 씨일의 강도, 밀봉, 내구성, 제작등의 면에서 여사한 문제점이 없고, 더우기 상기 씨일이 상기 액슬앤드에 방해됨이 없어서 상기 넉클이 상기 구면부상을 보다 크게 이동할 수 있는 것을 특징으로 하는 액슬앤드의 죠인트 구조를 제공하는 것이다.

본 발명의 또다른 목적은 액슬 샤프트 아우터의 작은 부재를 톨크의 휴즈로서 그외의 큰 또는 고가인 장치, 부품의 파손을 방지할 수 있는 것을 특징으로 하는 액슬앤드의 죠인트 구조를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 상기 액슬앤드의 상기 구면부내에 배치된 액슬 샤프트의 단부가 등속 죠인트의 외륜을 구성하고 있는 것을 특징으로 하는 액슬앤드의 죠인트 구조를 제공하는 것이다.

[실시예]

이하, 도면을 참조하여, 본 발명에 의한 조타장치 부착 구동차축의 실시예를 상술한다.

제1도에 있어서, 본 발명에 의한 액슬앤드의 죠인트 구조에 대해서의 일 실시예를 나타낸 것이다. 이 죠인트 구조에 대해서는 구면 씨일의 구조는 액슬앤드(9)의 단말에 형성된 구면부(1)에, 넉클(2)에 취부되어진 링상의 고무재, 휄트등의 씨일(3)이 당접되어 이물의 침입을 방지하고 있다.

이 씨일(3)은 상하의 킹핀(4)을 축승하는 킹핀 베어링(19)을 걸쳐서 경사지게 교차상태로 배치되어 있고, 씨일(3)을 이상적인 위치로 설치되어 있다.

킹핀(4)의 주위로 넉클(2)이 요동할 시에, 씨일(3)은 구면부(1)의 구명상을 밀착하여서 활동(滑動)하여 씨일 기능을 수행할 수 있는 것이다. 액슬 샤프트(5)는 베어링(7 )에 의해서 지지되어 있다. 또한 립퍼를 사용하여 래디얼 방향으로 체결됨과 동시에 회전 또는 왕복운동 부분의 밀봉을 행할 수 있는 오일 씨일(8)은 디프오일(디프렌셜 기어오일)이 죠인트 축으로 침입하는 것을 방지하고 있다.

액슬앤드(9)의 선단과 넉클(2)과의 간섭때문에 킹핀(4)에서 선단의 길이가 제약되어서 씨일(3)의 요동하는 길이를 확보하는 데에는 액슬앤드(9)오 간섭하는 액슬 샤프트(5)의 부위는 될 수 있는 한 가느다란 구조로 하는 것이 바람직스럽다.

액슬 샤프트(5)의 배치는 가장 가는 부분을 간섭부위로 구성되어 있어서, 액슬 샤프트(5)를 통상과 반대방향으로 배치 즉, 액슬 샤프트(5)의 단부에 등속 죠인트(12)의 외륜(11)을 설치하는 구조로 하는 것이 액슬 샤프트(5)의 구조상 유효한 것이다. 예컨대, 액슬 샤프트(5)의 가는 부분을 과대한 입력이 있을시에, 이 가는 부분이 비틀임으로 절단되도록 설정하여 놓으면 그외의 보다 일층고가인 장치 부품의 보호에도 역할을할 수 있는 것이다. 또한, 씨일(3)의 구면부(1)상의 활동면의 길이를 유효하게 활용하기 위해서는 차량의 직진시에 있어서, 씨일(3)이 활동면의 중앙에 위치되어 있는 것이 요망스러운 것이다. 따라서, 씨일 형상에 대해서 제작이 용이함과 동시에 기능이 확실한 전원형상을 유지하면서, 이상적인 배치로 하는 방법으로서 씨일(3)의 상하 부분을 넉클 (2)의 요동에 수반하여 거의 이동하지 않는 것에 착안하여 씨일(3)을 상하의 대략 중앙부의 이상적인 위치에 위치하도록 구성하면 되는 것이다. 예컨대, 제1도에 나타낸 바와같이, 씨일(3)을 킹핀(4)을 걸쳐서 경사지게 교차상태로 배치한다.

다음에 제1도, 제2a, b도, 제3a 및 b도를 참조하여, 넉클(2)을 2분할하고 그 사이에 씨일(3)을 배치하는 일실시예를 설명한다.

씨일(3)을 상기 위치에 고정하는 구조로서 제1도에 나타낸 바와같이, 넉클(2)을 상하 2분할로 하여 넉클부분(2a), (2b)로 구성하고, 넉클부분(2a)과 넉클부분(27)과의 사이에 샌드위치상으로 씨일(3)을 삽입하는 것에 의하여, 극히 강고하게 씨일(3)을 넉클(2)에 취부할 수가 있다.

넉클(2)을 넉클부분(2a) 및 넉클부분(2b)으로 분할한 것에 대한 구조는 제2a, b도, 제3a 및 b도에 더욱 상세하게 나타내고 있다.

제2a도는 넉클부분(2a)즉 압퍼측의 킹핀공(13)을 갖은 넉클부분에 대한 사시도를 나타낸 것이며, 제2b도는 그 단면도를 나타내고 있다. 제3a도는 넉클부분(2b) 즉, 로워측의 넉클 부분에 대한 사시도를 나타내고 있으며, 제3b도는 그 단면도를 나타내고 있다. 압퍼측의 넉클 부분(2a)의 킹핀공(13)은 로워측의 넉클부분(2b)의 킹핀공(14)과 함께 가공할 수가 있다.

또한, 넉클부분(2a)의 절결단부(15)는 넉클부분(2b)의 돌출단부(18)와 감합하고, 넉클부분(2a)의 돌출단부(17)는 넉클부분(2b)의 절결단부(16)와 감합토록 구성되어 있다. 절결단부(15)와 돌출단부(18)와의 길이를 차이나게 되어 있어 간격이 형성되며, 이 간격에 씨일(3)이 끼워지도록 삽입하여 고정되어 진다. 이와같이 씨일(3)을 넉클 (2)에 설치하는 것에 의하여 씨일(3)은 킹핀(4)의 주위에의 킹핀 베어링(19)에 대해여 경사지게 즉, 교차상태로 설치되어 진다. 따라서, 상하의 킹핀(4)의 일방이 씨일(3)의 외측으로 되어 노출상태로 되어서, 이것에 대처하여 킹핀씨일(6)이 킹핀베어링(19)위 주위에 설치되어 있다.

제4a, b도, 및 c도를 참조하여 넉클(2)에 취부된 씨일(3)을 경사시킨 다른 예를 설명한다. 도면에서는 넉클(2)은 2분할되어 있지 않지만, 후술하는 넉클(2)을 소정의 각도로 경사시키는 기술적 사상을 상기의 넉클(2)을 2분할 된 것에 적용할 수 있는 것임은 물론이다.

제4a, b도 및 c도에 있어서, 본 발명에 의한 액슬앤드의 죠인트구조에 있어서의 액슬 케이스(27)에 취부되는 넉클(2)에 대해서의 일예를 나타낸 것이다. 제4a도는 넉클(2)의 평면도이고, 액슬 케이스(20)에 취부되는 넉클(2)의 취부면(21)에 액슬의 축선, 환언하면 액슬 케이스(20)의 축선에 대하여 소정의 각도, θ, 예컨대 약 4° 경사되어 있다.

제4b도에 있어서, 넉클(2)의 취부면(21)이 액슬 케이스(20)의 축선에 대하여 소정의 각도 θ, 예컨대 약 4° 경사된 것에 의하여 넉클(2)의 취부면(21)이 거리 l, 예컨대 약 2㎜ 만큼 편기된 상태를 나타내고 있다. 제4c도에 있어서, 넉클(2)의 취부면(21)이 소정의 각도 θ 만큼 경사된 상태를 나타내고 있다.

다음에, 씨일(3)을 상하의 킹핀(4)을 걸쳐서 경사진 교차상태로 배치된 경우에 대하여, 환언하면, 씨일(3)을 구면부(1)에 대하여 경사된 경우에 대해서의 취부구조를 제5a 및 b도를 참조하여 설명한다.

제5a 및 b도에 있어서, 액슬앤드(9)의 단부에는 구면부(1)가 일체적으로 설치되어 있다. 제5도에 있어서, 씨일(3)은 넉클(2)의 넉클부분(2a)과 넉클부분(2b)과의 사이에 협지하여 고정되어 있지만, 씨일(3)이 J위치, K위치 및 M위치로 배치되어 있는 상태를 나타내고 있다.

제5b도에 있어서, 씨일이 N위치, O위치 및 P위치에 배치되어 있는 상태를 나타내고 있다.

제5a도에 있어서, 씨일(3)의 취부각 즉, 소정의 각도 θ, 예컨대, 4°의 경우를 나타내고 있다. 씨일(3)의 J위치는 스테어링 각이 0°에 대응하고 있다. 씨일(3)의 K위치는 내륜의 최대절각 즉, 스테어링 각이 38°에 대응하고, 또한 씨일(3)의 M위치는 외륜의 최대절각 즉, 외륜의 최대 스테어링 각이 3°에 대응하는 것이다.

상기와 같이, 씨일(3)의 취부할시에 씨일 취부각을 4경사지게 설정하면, 내륜의 절각측의 씨일(3))의 활동 길이를 크게 취할 수 있으며, 구면부(1)의 구면상을 전면에 걸쳐서 유효하게 사용할 수가 있다.

제5b도에 있어서, 씨일(3)의 취부각 즉, 소정의 각도 θ가 예컨대 0°의 경우를 나타내고 있다. 씨일(3)의 N위치는 스테어링 각이 0°에 대응한다. 씨일(3)의 0위치는 내륜의 최대절각 즉, 내륜의 최대 스테어링 각이 34°에 대응하고, 또한 씨일(3)의 P위치는 외륜의 최대절각 즉, 외륜의 최대 스테어링 각이 27°에 대응하는 것이다. 이와같이 하여서 씨일(3)의 취부할시에 씨일 취부각을 0°로 하면, 구면부(1)의 구면상을 끝에서 끝까지의 범위, 환언하면, 씨일(3)이 액슬앤드(9)에 접할 때까지의 범위까지 유효하게 사용할 수 없어서, 부호 L에 의해서 나타낸 길이의 부분이 여유가 있음에도 불구하고 사용할 수 없게 되어진다.

본 발명에 의한 액슬앤드의 죠인트 구조에 대해서의 일 실시예는 상기와 같이 구성되어 있지만, 본 발명은 상기의 상세한 구조에 한정되는 것이 아님은 물론이다.

예컨대, 넉클은 2분할하여 그사이에 씨일을 고정하는 대신에 넉클 자체에 씨일을 설치하도록된 구조, 예컨대 내주면에 홈등을 형성하고, 이 홈내에 씨일을 설치할 수 있는 것도 가능한 것임이 물론이다.

또한, 종래의 구조에 있어서도 액슬 샤프트를 역으로 배치하고, 씨일의 취부면의 선방을 차량 내측으로 후방을 외측으로 경사지게 놓으면, 악커맨 스테어링(Ackerm ann steering)의 타이어의 내외륜의 절각(Steering angle)의 차를 씨일 활동면의 길이의 배분하는 것에 의하여 내륜의 절각을 증가하여 차량의 회전 반경을 적게 하는 것도 가능한 것이다.

더우기, 씨일 취부면을 경사지게 하는 방법에 대해서는, 넉클의 가공면을 경사지게 하여서 특별한 형상의 씨일을 작성할 필요가 없는 등의 이점이 있다. 씨일을 킹핀에 대하여 교차상태로 좌우로 배분하는 것에 의하여, 각도 40°, 40°을 실현할 수 있는 포텐셜을 가지고 있어서, 억커멘 스테어링 때문에 내외륜의 타이어 절각차를 붙이는 경우, 그차 1/2의 각도만큼 전후 방향으로 경사지게 놓으며, 또한 액슬앤드의 선단을 간섭 방지하기 위하여 각도차의 1/2만큼 경사지게 하는 등의 방책을 강구하면, 일예로서, 각도 45°, 35°와 같이 큰 타각을 얻을 수가 있다.

물론, 내부의 등속 죠인트도 이것에 대응할 수 있는 만큼의 능력을 필요로 한다. 이와같은 능력은 일반적으로 등속 죠인트가 가지고 있는 기능인 것이다.

Claims (7)

1. 액슬케이스에 취부됨과 동시에 상하로 설치되어 있는 킹핀을 축승하는 킹핀 베어링을 지지하는 넉클, 상기 넉클의 내주에 취부된 씨일, 및 액슬 샤프트를 수용하는 액슬앤드의 단부에 형성된 구면부로 되고, 상기 씨일이 상기 킹핀 베어링을 걸쳐서 교차 상태로 배치되어진 것을 특징으로 하는 액슬앤드의 죠인트 구조.
2. 제1항에 있어서, 상기 넉클이 압퍼측의 상기 킹핀 베어링을 갖는 넉클 부분과 로워측의 상기 킹핀 베어링을 갖는 넉클 부분으로 상하 경사지게 2분할 된 것을 특징으로 하는 액슬앤드의 죠인트 구조.
3. 제1항에 있어서, 상기 킹핀 베어링의 주위에 킹핀 씨일을 설치한 것을 특징으로 하는 액슬앤드의 죠인트 구조.
4. 제1항에 있어서, 상기 씨일의 취부 위치가 상기 액슬앤드의 상기 구면부의 대략 최대경 위치에 있는 것을 특징으로 하는 액슬앤드의 죠인트 구조.
5. 제1항에 있어서, 상기 액슬앤드의 상기 구면부내로 배치된 상기 액슬 샤프트의 단부가 등속 죠인트의 외륜을 형성하는 것을 특징으로 하는 액슬앤드의 죠인트 구조.
6. 제1항에 있어서, 상기 씨일이 압퍼측의 상기 넉클부분과 로워측의 상기 넉클 부분과의 사이에 견고하게 협지되어 있는 것을 특징으로 하는 액슬앤드의 죠인트 구조.
7. 제1항에 있어서, 상기 구면부의 외주측에 상기 넉클에 배치되고, 상기 넉클은 상기 킹핀 베어링으로 회전자재로 지지된 상기 킹핀을 중심으로 상기 구면부상을 요동 가능하게 된 것을 특징으로 하는 액슬앤드의 죠인트 구조.

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