KR970001601B1 - 동력 구동 조립체 - Google Patents
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Abstract
내용 없음.
Description
제1도는 본 발명에 따라 구성된 동력 구동 조립체의 부분 측단면도.
제2도는 조립중인 동력 구동 조립체의 연결 단부의 부분 측면도.
제3도는 제2도의 선 3-3을 따라 취한 단면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
12 : 구동축 14 : 요우크
16 : 연결 단부 18 : 외측 스플라인
20 : 내측 스플라인 22 : 허브
24 : 요우크 이어 26 : 외측 연부
28 : 횡단 구멍 42 : 스페이서 링
44 : 공구핀 46:손잡이
본 발명은 차량 구동 시스템에 적용되는 축에 스플라인 결합되는 요우크(Yoke)를 포함하는 형태의 동력 전달 조립체에 관한 것으로서, 특히 축에 대한 요우크의 상대적인 축방향 이동 및 회전 이동이 방지되도록 요우크를 축상에 단단히 지지하기 위한 것에 관한 것이다.
금속 구동축과 이에 고정되는 요우크를 포함하는 종래 기술의 구동 조립체들은 자동차 산업에서 단조된 요우크의 사용을 우선적으로 포함하여 왔다. 전형적으로, 단조강 요우크는 보통 탄소강으로 제조된 축에 관성용접(마찰용접)된다. 공지된 바와 같이, 단조 및 용접 공접은 여러 가지 다른 공정에 비해 상대적으로 비용이 많이 소요된다.
본 발명에 따라 제공된 동력 구동 조립체는 외측 스플라인 연결 단부를 갖는 구동축과, 축의 연결 단부에 고착하기 적합한 환형 허브(hub)를 갖는 단조되지 않은 요우크를 포함한다. 본 발명의 구동 조립체는 단조작업 및 용접작업을 제거함으로써 종래 기술에서 비용이 많이 소요되는 공정을 제거한다. 주철 요우크는 주철 블랭크(blank) 안으로 스플라인을 브로우칭(broaching)하므로써 제공된다. 이러한 공정에 의해 형성되는 최종적인 부재는 단조된 요우크보다 제조비용이 상당히 저렴하게 된다. 요우크 부재와 축부재의 스플라인은 강력접착제로 함께 접합된다. 요우크 부재와 축부재의 스플라인은 강력접착제로 함께 접합된다. 양호한 형태에서, 접합 공정에는 혐기성(嫌氣性) 밀폐제(anaerobic sealant : “무산소성 밀폐제”라고도 칭한다)가 사용되는데, 이러한 밀폐제는 적어도 2.068×108dyn/cm2(3000 lb/inch2)에 견딜수 있는 강도를 제공한다. 이러한 공정은 조립체의 구조적 보전성을 손상시키지 않고서 실제적인 비용절감을 제공하게 된다.
첨부된 도면을 참조하여 하기에 본 발명의 양호한 실시예가 상세히 서술될 것이다.
도면에서, 차량 구동 조립체(10)는 보통 탄소강 구동축(12)과 주철로제의 요우크(Yoke) (14)를 포함한다. 상기 구동축(12)은 요우크(14)와 결합하여 요우크를 지지하기 적합한 연결 단부(16)를 포함하며, 상기 연결 단부(16)는 외측 스플라인(18)을 포함한다. 요우크를 구동축(12)에 고정하기 위하여 요우크(14)는, 적당한 끼워맞춤을 형성하기 위하여 ±0.0254mm(±1/1000 inch)의 압입끼워맞춤 공차하에서 외측 스플라인 (18)에 단단히 장착되는 내측 스플라인(20)을 포함한다.
요우크(14)는 환형부 또는 허브(22)를 포함하며, 상기 허브는 구동축(12)의 연결 단부(16)에 회전고정되기 위하여 결합되는 내측 스프라인(20)을 포함한다. 한쌍의 횡단 구멍(28)에 의해 차량 휘일(wheel) 단부에 결합되는 요우크 이어(ear)(24)는 허브(22)로부터 연장된다.
양호한 접착 결합은 금속 부재에 상대적으로 높은 강도의 접착을 형성하는 혐기성(嫌氣性) 밀폐제를 사용하므로써 제공된다. 본 발명의 양호한 실시예에서, 밀폐제는 상호 결합하는 각각의 요우크부재 및 축부재의 내외측 스플라인 (20,18)에 의해 형성되는 영역(30)에 가해진다. 양호한 밀폐제의 예로서, 내셔널 스타치 앤드 캐미컬 코퍼레이션(National starch and Chemical Corporation)에 의해 제조 및 판매되는 퍼머본드 HH 040(Permabond HH 040)는 적어도 2.068×108dyn/cm2(3000 lb/inch2)의 전단하중에 견딜 수 있다. 최근의 비독성 성 밀폐제는 공기의 방출에 따라 경화되며, 이것은 결합될 부품들의 조립에 따라 자연히 이루어진다. 스플라인이 비틀림 하중을 다루는 한도까지는, 혐기성 본드는 우선 요우크와 축 사이에서 축방향의 힘을 받게될 것이며 전단 모우드(mode)에서 끊어지는 경향이 있다. 그러므로 정격 하중은 정격의 축방향 힘이 아닌 정격 전단이다.
양호한 제조 공정은 주철 블랭크를 형성하는 단계와, 스플라인형 요우크(14)를 형성하기 위해 블랭크내에 스플라인을 브로우칭하는 단계를 포함한다. 구동축(12)의 연결 단부(16)에서 결합되는 크기의 스플라인은 통상의 공정에 의해 회전된다. 요구크는 단조공정을 피하기 위해 열처리되지 않은 주철로 제조되며, 요우크는 단조공정을 피하기 위해 열처리되지 않은 주철로 제조되며, 반면에 축은 열처리된 탄소강으로 제조된다.
혐기성 밀폐제의 비이드(bead)는 스플라인(18)의 가장 최외측 연부(26)에서 축의 연결 단부에 가해진다. 이어서, 요우크(14)를 축의 스플라인(18)에 장착하면, 밀폐제는 상호 결합되는 스플라인형 요우크와 축의 스플라인 경계면 영역(30)에 퍼지게 된다. 마지막으로 접착제가 양호하게 고정되도록 경화기간이 제공된다. 밀폐제의 물리적인 고화나 고정에는 3분 내지 5분 정도가 요구되지만, 어떠한 토오크를 가하기 위해서는 24시간 정도의 경화기간이 필요하다.
제2도 및 제3도에서, 고정구 조립체(40)는 표준 요우크 단부의 조립을 용이하게 하기 위해 사용된다. 고정구 조립체(40)는 스페이서 링(42)과, 구멍(48)을 통해 연장가능한 공구 핀(44)으로 구성되며, 상기 구멍은 스페이서 링(42)의 중심을 한정한다. 양호한 실시예에서 편의상, 핀(44)은 제2도에 도시된 바와 같이 너얼링된(Knurled) 손잡이(46)를 포함한다. 고정구 조립체(40)는 구동축(12)의 연결 단부(16)의 외측 스플라인(18)을 따라 희망의 소정 위치에 요우크(14)를 확실하게 고정시킨다. 양호한 방법은 스플라인(18)의 최외측 연부(26)에 밀폐제의 비이드를 가한후에 다음의 단계들을 포함하는 것이다.
(1) 요오크(14)의 이어(ear)(24) 사이에 스페이서 링(42)을 장착시키고 지지하는 단계.
(2) 너얼링된 손잡이(46)를 지지하고, 공구 핀(44)을 횡단 구멍(28)과 링(42)의 구멍(48)을 통해 삽입하는 단계.
(3) 연결 단부(16)의 말단(34)이 스페이서 링(42)에 맞닿을 때까지, 연결 단부(16)의 외측 스플라인(18)을 요오크(14)의 내측 스플라인(20)안으로 삽입하는 단계.
(4) 공구핀과 스페이서를 제거하고, 토오크를 적용하기 전에 24시간 경화시키는 단계.
본 발명은 양호한 실시예를 참조로 서술되었지만 본 기술분야의 숙련자라면 첨부된 청구 범위로부터의 일탈없이 다양한 변경과 수정이 가능함을 인식하여야 한다.
Claims (5)
- 외측 스플라인 연결 단부가 있는 금속 구동축과, 상기 구동축의 상기 연결 단부에 고정되는 허브를 갖는 금속 요우크(yoke)를 구비하며, 상기 허브는 상기 외측 스플라인 연결 단부에 비틀림 고정되는 내측 스플라인부를 포함하는 동력 구동 조립체에 있어서, 상기 스플라인 축과 요우크 부위 사이는 끼워맞춤 결합되고, 상기 결합부 사이에 접착제가 부착되므로써 상기 요우크 부재와 상기 축 부재는 서로에 대한 축방향 이동 및 회전 이동이 방지되도록 단단히 고정되는 것을 특징으로 하는 동력 구동 조립체.
- 제1항에 있어서, 상기 요우크는 열처리되지 않은 주철 재료를 포함하는 것을 특징으로 하는 동력 구동 조립체.
- 제2항에 있어서, 상기 요우크와 상기 축의 결합부 사이에 가해지는 접착제는 혐기성(嫌氣性) 밀폐제를 포함하는 것을 특징으로 하는 구동 조립체.
- 제3항에 있어서, 상기 요우크와 축이 서로 결합될 때, 상기 요우크 허브의 상기 내측 스플라인과 상기 축의 외측 스플라인 연결단부는 ±0.0254mm(±1/1000inch)범위의 공차로 압입끼워맞춤을 형성하는 스플라인 경계면을 포함하는 것을 특징으로 하는 동력 구동 조립체.
- 제4항에 있어서, 상기 혐기성 밀폐 접착제는 상기 요우크 부재와 축부재 사이에 적어도 2.068×108dyn/cm2(3000 lb/in2)의 비틀림 하중을 전달하는 능력을 갖는 것을 특징으로 하는 동력 구동 조립체.
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