WO2021177590A1 - 등속 조인트용 롤링 부트 - Google Patents

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WO2021177590A1
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constant velocity
mountain
joint
velocity joint
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French (fr)
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이현일
노정수
안남식
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이래에이엠에스 주식회사
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J3/00—Diaphragms; Bellows; Bellows pistons
    • F16J3/02—Diaphragms
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D3/00—Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive
    • F16D3/84—Shrouds, e.g. casings, covers; Sealing means specially adapted therefor
    • F16D3/843—Shrouds, e.g. casings, covers; Sealing means specially adapted therefor enclosed covers
    • F16D3/845—Shrouds, e.g. casings, covers; Sealing means specially adapted therefor enclosed covers allowing relative movement of joint parts due to the flexing of the cover
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D3/00—Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive
    • F16D3/16—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts

Definitions

  • the present invention relates to a rolling boot used for a constant velocity joint of a vehicle.
  • a rolling boot also called a diaphragm boot, is installed to surround the constant velocity joint of the vehicle and is configured to have a function of preventing the inflow of foreign substances during operation, and a function of storing grease for lubrication and cooling.
  • the rolling boot includes first and second fastening parts respectively fastened to the joint case and the shaft of the constant velocity joint, and a folding part provided between the first and second fastening parts, and the joint case and the shaft are axial during operation of the constant velocity joint.
  • the folding portion is configured to absorb axial relative movement and buckling as it undergoes directional relative movement and cleavage.
  • the folding part of the rolling boot Since the folding part of the rolling boot is repeatedly subjected to tension and compression during operation, excessive shape deformation or stress concentration may occur in a specific portion of the folding part, and thus durability may be deteriorated.
  • the folding part of the conventional rolling boot is mainly composed of only a structure that is folded in the vertical direction, if it is engraved larger than the allowable operating angle during excessive use and mounting, stress may be concentrated in the main folding area and damage may be caused.
  • Patent Document 1 Korean Patent Publication No. 10-2015-0125575 (2015.11.09.)
  • Patent Document 2 Korean Patent Registration No. 10-1865190 (May 31, 2018)
  • Patent Document 3 US Registered Patent Publication US8,313,107 (2012.11.20.)
  • Patent Document 4 US Patent Publication No. 9,494,199 (2016.11.15.)
  • the problem to be solved by the present invention is to provide a rolling boot with improved reliability and durability by preventing excessive deformation through the dispersion of the tensile region during cut-out.
  • the rolling boot used in the constant velocity joint includes a first fastening part configured to be fastened to the joint shaft of the constant velocity joint, and a second fastening part configured to be fastened to the joint case of the constant velocity joint.
  • a first folding part configured to be foldable when the constant velocity joint is cleaved
  • a second folding part configured to be foldable when the constant velocity joint is cleaved and disposed radially outside the first folding part
  • the first folding part and A support part configured to support tension and compression when the second folding part is folded
  • a first mountain connecting the first folding part and the second folding part and a second mountain connecting the second folding part and the support part
  • the first mountain and the second mountain may be convexly formed toward the first coupling part in a direction parallel to an axial direction of the joint shaft.
  • a tangent line at an apex of the first and second peaks may be perpendicular to an axial direction of the joint shaft.
  • a distance between the tip of the first fastening part and the apex of the first mountain may be less than or equal to a distance between the first fastening part and the tip and the apex of the second mountain.
  • the distance between the end of the second fastening part and the bottom of the first folding part may be greater than the distance between the end of the second fastening part and the bottom of the second folding part.
  • a portion connecting the first folding part and the first mountain may form an angle between 10 and 25 with respect to the axial direction of the joint shaft.
  • the distance between the line parallel to the axial direction of the joint shaft and the outer circumferential surface of the first fastening part while passing the vertex of the first mountain passes through the bottom of the second folding part and the line parallel to the axial direction of the joint shaft and the first fastening part It may be between 20 and 50% of the distance between the outer peripheral surfaces.
  • the reliability and durability of the boot can be improved by providing the two folding parts and the support part to prevent excessive shape deformation of the folding part and to distribute the load.
  • FIG. 1 is a perspective view of a rolling boot according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line I-I of FIG. 1 .
  • FIG 3 is a cross-sectional view showing the shape of the rolling boot in a jeggly state according to an embodiment of the present invention.
  • the rolling boot 10 is used for a constant velocity joint used in a drive system of a vehicle.
  • the rolling boot 10 includes a first fastening part 11 and a second fastening part 13 configured to be respectively fastened to the joint shaft 201 and the joint case 203 of the constant velocity joint 200 .
  • the constant velocity joint 200 may be a joint capable of cleavage and axial displacement
  • the joint case 203 may be an outer race of the constant velocity joint 200 and the joint shaft 201 may have a constant velocity. It may be a shaft fastened to an inner race of the joint 200 .
  • the first coupling part 11 and the second coupling part 13 may have a hollow cylindrical shape and may be coaxially arranged along the axial direction XL.
  • the first fastening part 11 and the second fastening part 13 form fastening grooves 111 and 131, respectively, and the clamping bands 301 and 303 are fastened to the fastening grooves 111 and 131, respectively.
  • 2 fastening parts 11 and 13 may be respectively fastened to the joint shaft 201 and the joint case 203 .
  • a first folding part 15 and a second folding part 17 each configured to be foldable when the constant velocity joint is cleaved are provided.
  • the second folding part 17 is disposed radially outside the first folding part 15
  • the first and second folding parts 15 and 17 may each have a ring shape. and are arranged coaxially in an unfolded state, that is, in the state of FIG. 2 .
  • the support part 19 is configured to support tension and compression when the first folding part 15 and the second folding part 17 are folded.
  • the support portion 19 may include a bottom portion 191 extending parallel to the axial direction XL and a plurality of flanges 193 projecting radially outward from the bottom portion 191 .
  • the first mountain 21 connects the first folding part 15 and the second folding part 17
  • the second mountain 23 is the second folding part 17 and the supporting part 19 .
  • the first mountain 21 and the second mountain 23 may be respectively convexly formed toward the first fastening part 11 in a direction parallel to the axial direction XL of the joint shaft 201 .
  • a tangent line at the vertices 211 and 231 in a direction parallel to the axial direction XL of the first and second peaks 21 and 23 may be perpendicular to the axial direction XL.
  • two folding parts 15 and 17 and two mountains 21 and 23 are provided.
  • the distance H between the tip of the first fastening part 11 and the apex 211 of the first mountain 21 is the distance H between the tip of the first fastening part 11 and the second peak ( 23) may be less than or equal to the distance I between the vertices 231 .
  • the distance C between the end of the second fastening part 13 and the bottom 151 of the first folding part 15 is the end of the second fastening part 13 and the bottom of the second folding part 17 . It may be greater than the distance (D) between (171).
  • the portion 153 connecting the first folding part 15 and the first mountain 21 may form an angle between 10 and 25 degrees with respect to the axial direction XL.
  • the distance E between the line parallel to the axial direction XL and the outer circumferential surface of the first fastening part 11 is the bottom 171 of the second folding part 17 ) may be between 20 and 50% of the distance F between the line parallel to the axial direction XL and the outer peripheral surface of the first fastening part 11 while passing.
  • FIG. 3 is a view showing the shape of the rolling boot according to the embodiment of the present invention when notch, and as shown in FIG. 3 , the rolling boot according to the embodiment of the present invention includes first and second folding parts 15, 17), since the tensile region is divided, there is no excessive deformation and the support portion 19 can effectively support the tension and compression of the first and second folding portions 15 and 17.
  • the present invention can be applied to a boot of a constant velocity joint that can be used in a vehicle, it has industrial applicability.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Diaphragms And Bellows (AREA)
  • Sealing Devices (AREA)

Abstract

등속 조인트에 사용되는 롤링 부트는 상기 등속 조인트의 조인트 샤프트에 체결될 수 있도록 구성되는 제1 체결부, 상기 등속 조인트의 조인트 케이스에 체결될 수 있도록 구성되는 제2 체결부, 상기 등속 조인트의 절각 시 폴딩 가능하도록 구성되는 제1 폴딩부, 상기 등속 조인트의 절각 시 폴딩 가능하도록 구성되며 상기 제1 폴딩부의 반경 방향 외측에 배치되는 제2 폴딩부, 상기 제1 폴딩부 및 상기 제2 폴딩부의 폴딩 시 인장과 압축을 지지하도록 구성되는 지지부, 상기 제1 폴딩부와 상기 제2 폴딩부를 연결하는 제1 산, 그리고 상기 제2 폴딩부와 상기 지지부를 연결하는 제2 산을 포함한다.

Description

등속 조인트용 롤링 부트
본 발명은 차량의 등속 조인트에 사용되는 롤링 부트(rolling boot)에 관한 것이다.
다이아프램 부트(diaphragm boot)라고도 불리는 롤링 부트는 차량의 등속 조인트를 감싸는 상태로 설치되어 작동 중 외부 이물질 유입 방지 기능, 윤활 및 냉각을 위한 그리스 저장 기능을 갖도록 구성된다. 롤링 부트는 등속 조인트의 조인트 케이스와 샤프트에 각각 체결되는 제1 및 제2 체결부, 및 제1 및 제2 체결부 사이에 구비되는 폴딩부를 포함하며, 등속 조인트의 작동 중 조인트 케이스와 샤프트가 축방향 상대 이동 및 절각을 겪게 되기 때문에 폴딩부는 축방향 상대 이동 및 절각을 흡수할 수 있도록 구성된다.
이러한 롤링 부트의 폴딩부는 작동 중 인장과 압축을 반복적으로 겪게 되기 때문에, 폴딩부의 특정 부분에 과도한 형상 변형이 일어나거나 응력 집중이 발생할 수 있어 내구성이 저하의 문제가 발생할 수 있다. 또한 종래의 롤링 부트의 폴딩부는 주로 상하 방향으로 폴딩되는 구조로만 구성되기 때문에 과도한 사용 및 장착 시 허용 작동각보다 크게 절각되는 경우 주 폴딩 영역에 응력이 집중되어 손상이 야기될 수도 있다.
<선행기술문헌>
(특허문헌 1) 한국 공개특허공보 제10-2015-0125575호 (2015.11.09.)
(특허문헌 2) 한국 등록특허공보 제10-1865190호 (2018.05.31.)
(특허문헌 3) 미국 등록특허공보 US8,313,107 (2012.11.20.)
(특허문헌 4) 미국 등록특허공보 US9,494,199 (2016.11.15.)
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 절각 시 인장되는 영역의 분산을 통해 과도한 변형을 방지함으로써 신뢰성 및 내구성이 향상되는 롤링 부트를 제공하는 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 등속 조인트에 사용되는 롤링 부트는 상기 등속 조인트의 조인트 샤프트에 체결될 수 있도록 구성되는 제1 체결부, 상기 등속 조인트의 조인트 케이스에 체결될 수 있도록 구성되는 제2 체결부, 상기 등속 조인트의 절각 시 폴딩 가능하도록 구성되는 제1 폴딩부, 상기 등속 조인트의 절각 시 폴딩 가능하도록 구성되며 상기 제1 폴딩부의 반경 방향 외측에 배치되는 제2 폴딩부, 상기 제1 폴딩부 및 상기 제2 폴딩부의 폴딩 시 인장과 압축을 지지하도록 구성되는 지지부, 상기 제1 폴딩부와 상기 제2 폴딩부를 연결하는 제1 산, 그리고 상기 제2 폴딩부와 상기 지지부를 연결하는 제2 산을 포함한다.
상기 제1 산과 상기 제2 산은 상기 조인트 샤프트의 축방향과 나란한 방향으로 상기 제1 체결부를 향해 볼록하게 각각 형성될 수 있다.
상기 제1 산과 상기 제2 산의 정점에서의 접선은 상기 조인트 샤프트의 축방향과 수직을 이룰 수 있다.
상기 제1 체결부의 선단과 상기 제1 산의 정점 사이의 거리는 상기 제1 체결부와 선단과 상기 제2 산의 정점 사이의 거리보다 작거나 같을 수 있다.
상기 제2 체결부의 끝단과 상기 제1 폴딩부의 바닥 사이의 거리는 상기 제2 체결부의 끝단과 상기 제2 폴딩부의 바닥 사이의 거리보다 클 수 있다.
상기 제1 폴딩부와 상기 제1 산을 연결하는 부분은 상기 조인트 샤프트의 축방향에 대해 10 내지 25 사이의 각도를 이룰 수 있다.
상기 제1 산의 정점을 지나면서 상기 조인트 샤프트의 축방향과 나란한 선과 상기 제1 체결부의 외주면 사이의 거리는 상기 제2 폴딩부의 바닥을 지나면서 상기 조인트 샤프트의 축방향과 나란한 선과 상기 제1 체결부의 외주면 사이의 거리의 20 내지 50% 사이일 수 있다.
본 발명에 의하면, 두 개의 폴딩부와 지지부를 구비하여 폴딩부의 과도한 형상 변형을 막고 하중을 분산시켜 부트의 신뢰성 및 내구성이 향상될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 롤링 부트의 사시도이다.
도 2는 도 1의 Ⅰ-Ⅰ선을 따라 절개한 단면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 롤링 부트의 절각 상태에서의 형상을 보여주는 단면도이다.
이하에서 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 상세히 설명한다.
본 발명의 실시예에 따른 롤링 부트(10)는 차량의 구동 계통에 사용되는 등속 조인트에 사용된다. 롤링 부트(10)는 등속 조인트(200)의 조인트 샤프트(201)와 조인트 케이스(203)에 각각 체결되도록 구성되는 제1 체결부(11)와 제2 체결부(13)를 포함한다. 예를 들어, 등속 조인트(200)는 절각과 축방향 변위가 가능한 조인트일 수 있으며, 조인트 케이스(203)는 등속 조인트(200)의 아웃터 레이스(outer race)일 수 있으며 조인트 샤프트(201)는 등속 조인트(200)의 인너 레이스(inner race)에 체결되는 샤프트일 수 있다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 제1 체결부(11)와 제2 체결부(13)는 중공 원통 형상을 가질 수 있으며 축방향(XL)을 따라 동축으로 배열될 수 있다. 제1 체결부(11)와 제2 체결부(13)는 각각 체결 홈(111, 131)을 형성하고 클램핑 밴드(301, 303)가 체결 홈(111, 131)에 각각 체결되어 제1 및 제2 체결부(11, 13)가 조인트 샤프트(201)와 조인트 케이스(203)에 각각 체결될 수 있다.
등속 조인트의 절각 시에 폴딩 가능하도록 각각 구성되는 제1 폴딩부(15)와 제2 폴딩부(17)가 구비된다. 도 2에 도시된 바와 같이, 제2 폴딩부(17)는 제1 폴딩부(15)의 반경방향 외측에 배치되며, 제1 및 제2 폴딩부(15, 17)는 각각 고리 형상을 가질 수 있으며 폴딩되지 않은 상태, 즉 도 2의 상태에서 동축으로 배열된다.
지지부(19)는 제1 폴딩부(15) 및 제2 폴딩부(17)의 폴딩 시 인장과 압축을 지지하도록 구성된다. 지지부(19)는 축방향(XL)과 나란하게 연장되는 바닥부(191) 및 이 바닥부(191)에서 반경방향 외측으로 돌출되는 복수의 플랜지(193)를 포함할 수 있다.
도 2를 참조하면, 제1 산(21)은 제1 폴딩부(15)와 제2 폴딩부(17)를 연결하며, 제2 산(23)은 제2 폴딩부(17)와 지지부(19)를 연결한다. 제1 산(21)과 제2 산(23)은 조인트 샤프트(201)의 축방향(XL)과 나란한 방향으로 제1 체결부(11)를 향해 볼록하게 각각 형성될 수 있다. 제1 및 제2 산(21, 23)의 축방향(XL)과 나란한 방향에서의 정점(211, 231)에서의 접선이 축방향(XL)과 수직을 이룰 수 있다. 본 발명의 실시예에 따르면, 두 개의 폴딩부(15, 17)와 두 개의 산(21, 23)이 구비된다.
본 발명의 실시예에 따르면, 제1 체결부(11)의 선단과 제1 산(21)의 정점(211) 사이의 거리(H)는 제1 체결부(11)의 선단과 제2 산(23)의 정점(231) 사이의 거리(I)보다 작거나 같을 수 있다. 한편, 제2 체결부(13)의 끝단과 제1 폴딩부(15)의 바닥(151) 사이의 거리(C)는 제2 체결부(13)의 끝단과 제2 폴딩부(17)의 바닥(171) 사이의 거리(D)보다 클 수 있다. 그리고 제1 폴딩부(15)와 제1 산(21)을 연결하는 부분(153)은 축방향(XL)에 대해 10 내지 25도 사이의 각도를 이룰 수 있다. 그리고 제1 산(21)의 정점(211)을 지나면서 축방향(XL)과 나란한 선과 제1 체결부(11)의 외주면 사이의 거리(E)는 제2 폴딩부(17)의 바닥(171)을 지나면서 축방향(XL)과 나란한 선과 제1 체결부(11)의 외주면 사이의 거리(F)의 20 내지 50% 사이일 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 롤링 부트의 절각 시 형상을 보여주는 도면이며, 도 3에 도시된 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 롤링 부트는 절각 시 제1 및 제2 폴딩부(15, 17)에서 인장 영역이 나누어지므로 과도한 변형이 없으며 지지부(19)가 제1 및 제2 폴딩부(15, 17)의 인장과 압축을 효과적으로 지지할 수 있다.
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.
본 발명은 차량에 사용될 수 있는 등속조인트의 부트에 적용될 수 있으므로 산업상 이용가능성이 있다.

Claims (7)

  1. 등속 조인트에 사용되는 롤링 부트로서,
    상기 등속 조인트의 조인트 샤프트에 체결될 수 있도록 구성되는 제1 체결부,
    상기 등속 조인트의 조인트 케이스에 체결될 수 있도록 구성되는 제2 체결부,
    상기 등속 조인트의 절각 시 폴딩 가능하도록 구성되는 제1 폴딩부,
    상기 등속 조인트의 절각 시 폴딩 가능하도록 구성되며 상기 제1 폴딩부의 반경 방향 외측에 배치되는 제2 폴딩부,
    상기 제1 폴딩부 및 상기 제2 폴딩부의 폴딩 시 인장과 압축을 지지하도록 구성되는 지지부,
    상기 제1 폴딩부와 상기 제2 폴딩부를 연결하는 제1 산, 그리고
    상기 제2 폴딩부와 상기 지지부를 연결하는 제2 산
    을 포함하는 롤링 부트.
  2. 제1항에서,
    상기 제1 산과 상기 제2 산은 상기 조인트 샤프트의 축방향과 나란한 방향으로 상기 제1 체결부를 향해 볼록하게 각각 형성되는 롤링 부트.
  3. 제2항에서,
    상기 제1 산과 상기 제2 산의 정점에서의 접선은 상기 조인트 샤프트의 축방향과 수직을 이루는 롤링 부트.
  4. 제1항에서,
    상기 제1 체결부의 선단과 상기 제1 산의 정점 사이의 거리는 상기 제1 체결부와 선단과 상기 제2 산의 정점 사이의 거리보다 작거나 같은 롤링 부트.
  5. 제1항에서,
    상기 제2 체결부의 끝단과 상기 제1 폴딩부의 바닥 사이의 거리는 상기 제2 체결부의 끝단과 상기 제2 폴딩부의 바닥 사이의 거리보다 큰 롤링 부트.
  6. 제1항에서,
    상기 제1 폴딩부와 상기 제1 산을 연결하는 부분은 상기 조인트 샤프트의 축방향에 대해 10 내지 25 사이의 각도를 이루는 롤링 부트.
  7. 제1항에서,
    상기 제1 산의 정점을 지나면서 상기 조인트 샤프트의 축방향과 나란한 선과 상기 제1 체결부의 외주면 사이의 거리는 상기 제2 폴딩부의 바닥을 지나면서 상기 조인트 샤프트의 축방향과 나란한 선과 상기 제1 체결부의 외주면 사이의 거리의 20 내지 50% 사이인 롤링 부트.
PCT/KR2021/000433 2020-03-04 2021-01-13 등속 조인트용 롤링 부트 WO2021177590A1 (ko)

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US17/908,792 US20230094817A1 (en) 2020-03-04 2021-01-13 Rolling boot for constant velocity joint
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