KR0161568B1 - 탄성 유니버셜 조인트 - Google Patents
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Abstract
탄성 유니버셜 조인트는 제1요크의 크기를 늘리지 않고 두 개의 제1및 제2요크 사이의 교차 각도와 상관 없이 제2요크의 제2아암의 전방 에지와 축의 전방 단부 표면 사이의 충돌을 방지하도록 구성된다. 이런 목적을 위해, 오목한 부분이 축의 전방 단부 표면에 형성되고, 그리고 제1및 제2요크사이의 교차 각도가 증가하고 제2아암의 전방 에지가 전방 단부 표면에 가장 가까이 접근하는 상태에서, 이 전방 에지가 오목한 부분 안으로 들어간다. 십자축과 전방 단부 표면 사이의 거리가 오목한 부분의 깊이에 상응하여 감소되고, 제1요크가 그에 따라 더 작은 무게로 크기가 축소된다.
Description
제1도는 본 발영의 제1실시예를 나타내는, 절단된 부분이 있는 측면도.
제2도는 제1도의 좌측 부분의 확대이지만 약간 생략된 십자축과 제2요크를 나타내는 확대도.
제3도는 제2도의 축의 전방 단부 부분만을 나타내는 도면.
제4도는 제3도의 좌측에서 본 도면.
제5도는 제2도의 제1요크만을 나타내는 도면.
제6도는 제5도의 선 Ⅵ-Ⅵ를 따라 자른 단면도.
제7도는 제6도와 비슷하지만 제조 비용의 관점에서 단점이 되는 구성의 예를 보여주는 도면.
제8도는 본 발명의 제2실시예를 보여주는, 절단된 부분이 있는 측면도.
제9도는 본 발명의 제3실시예를 보여주는, 절단된 부분이 있는 측면도.
제10도는 제9도의 좌측에서 본 도면.
제11도는 제9도에서 ⅩⅠ부분의 확대도이지만 외측 축의 전방 단부와 전달 부재와의 결합 부분을 결합 상태로 보여주는 확대도.
제12도는 제9도에서 ⅩⅠ부분의 확대도이지만 결합 부분을 결합 전 상태로 보여주는 확대도.
제13도는 종래 구조의 한 예를 나타내는 사시도.
제14도는 제13도의 선 ⅩⅣ-ⅩⅣ을 따라 자른, 생략된 부분이 있는 십자축과 제2요크를 보여주는 단면도.
제15도는 제14도의 좌측으로부터 본 도면.
제16도는 본 발명의 제4실시예를 보여주는, 절단된 부분이 있는 측면도.
제17도는 제16도의 축의 전방 단부만을 보여주며 제16도의 좌측으로부터 본 도면.
제18도는 본 발명의 제5실시예에서 생략된 부분이 있는 십자축과 제2요크를 보여주는, 절단된 부분이 있는 측면도.
제19도는 제18도의 좌측으로부터 본 도면.
제20도는 본 발명의 제6실시예를 보여주는, 절단된 부분이 있는 측면도.
제21도는 본 발명의 제7실시예에서 생략된 부분이 있는 십자축과 제2요크를 보여주는 부분 측단면도.
제22도는 본 발명의 제8실시예에서 십자축과 제2요크를 보여주는 부분 측단면도;
제23도는 종래의 구조의 제2예를 보여주는 부분 측단면도.
제24도는 제23도의 선 ⅩⅩⅣ -ⅩⅩⅣ을 따라 자른 단면도.
제25도는 종래의 구조의 제3예를 보여주는 부분 측단면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1a : 탄성 유니버셜 조인트 2a : 축
3 : 버퍼 드럼 4 : 제1요크
5 : 제2요크 6 : 십자축
12 : 내측 슬리브 13 : 외측 슬리브
21 : 전달 부재 30 : 외측 축
31 : 내측 축 125 : 커플링 브래킷
126 : 외측 원통형 부재
[발명의 분야]
본 발명은 자동차용 조향 장치 안에 제공되며, 핸들의 운동을 조향 기어에 자유롭게 전달할 수 있지만, 조향 기어의 진동이 핸들로 전달되는 것을 막을 수 있는 탄성 유니버셜 조인트(elastic universal joint)에 관한 것이다.
[종래 기술]
자동차 조향 장치는 핸들에 의해 회전 구동되는 조향축의 운동을 조향 기어에 전달하며 전륜에 조항 각도를 제공하도록 구성된다. 이 조향 기어의 입력 축과 조향 축은 동일한 직선 상에 배열될 수 없는 것이 일반적이다. 이런 이유 때문에, 탄성 유니버셜 조인트가 조향 축과 입력 축 사이에 제공되고, 그 결과 이 핸들의 운동이 자유롭게 조향 기어에 전달될 수 있다. 또한, 종래의 탄성 유니버셜 조인트는, 자동차가 주행 중일 때 차륜들로부터 조향 기어를 지나 핸들에 전달된 불쾌한 소리를 내는 진동을 막도록 진동 흡수 능력을 가지도록 되어 있었다. 이 진동 흡수 능력을 유니버셜 조인트에 제공하는 것으로서, 일반적으로 이 탄성 재료로 진동의 전달을 방지하기에 충분한 고무와 같은 탄성 재료를 유니버셜 조인트에 합체하여 구성된 소위 탄성 유니버셜 조인트가 이용된다.
탄성 유니버셜 조인트의 이런 형식으로서 알려진 종래의 조인트가 일본 특허 공개 공보 제56-39325호(프랑스 특허 공개 공보 제2464404호), 일본 실용 신안 공개 공보 제54-82257호, 5-83462호 및 제5-89964호 그리고 프랑스 특허 공개 공보 제2614985호에 공지되어 있다. 이들 종래의 공지된 탄성 유니버셜 조인트들은 기본적으로 동일한 구조를 가지며, 그것들 사이에 일본 특허 공개 공보 출원 제5-89964호에 공지된 유니버셜 조인트의 구조가 제13도 내지 15도를 참고로 설명된다.
제13도에 도시된 것처럼, 이 탄성 유니버셜 조인트(1)는 축(2), 버퍼 드럼(buffer drum)(3a)을 통해 이 축(2)의 전방 단부(제13 및 14도에서 왼쪽 단부)에 외측에서 고정된 제1요크(4), 제2요크(5) 및, 상기 제2요크(5)를 제1요크(4)에 연결시키기 위한 십자축(6)을 포함한다. 세레이션 축(7)은 제14도 및 15도에 도시된 것처럼, 이 축(2)의 전방 단부에서 버퍼 드럼(3)의 한쪽 에지로부터 돌출하는 부분에 형성되어 있다. 세레이션 축(7)은 전달 부재(8)의 중앙 보어의 세레이션-결합되어 있다. 따라서, 이 전달 부재(8)는 축(2)의 전방 단부에 고정되게 제공되고 축(2)과 함께 회전한다. 또한 지름방향으로 버퍼 드럼(3)의 외주 표면으로부터 외부로 돌출하는 돌출 세그먼트(10)는 전달 부재(8)의 둘레에서 지름 방향으로 두 개의 마주하는(face-to-face) 위치에 일체형으로 형성된다.
탄성 유니버셜 조인트(1)를 구성하는 각각의 부재들 사이에서, 버퍼 드럼(3)은 고무, 탄성재등과 같은 탄성 재료(11)를 포함하는 원통형 형상으로 형성되어 있다. 즉, 버퍼 드럼(3)은 내측 슬리브(12)와, 원통형 형상으로 금속으로 이루어지는 외측 슬리브(13)로 구성되고, 이들 슬리브(12,13)가 서로 동심으로 배열된다. 내측 슬리브(12)의 외주 표면이 베이킹(baking) 또는 접합에 의해 탄성 재료(11)의 내측 표면에 연결되어 있고, 이와 유사하게 외측 슬리브(13)의 내주 표면은 탄성 재료(11)의 외주 표면에 연결된다. 내측 슬리브(12)는 축(2)의 전방 단부에 고정되게 끼어 있고, 외측 슬리브(13)는 제1요크(4)에 제공되는 후술한 원통형 유니트(14)에 내측으로 고정되게 삽입된다.
이 제1요크(4)는, 축 방향으로(제13도 및 14도에서 우측 및 좌측 방향으로) 원통형 유니트(14)의 한측 에지(제13도 및 14도에서 좌측 에지)의 지름 방향으로 마주하는 위치로 부터 축방향으로 뻗어 있는 한 쌍의 제1아암(15)을 포함한다. 다음에, 제1원형 구명(16)은 제1아암(15)의 전방 에지(제13도 및 14도에서 좌측 에지)에서 서로에 대해 동심으로 형성되어 있다. 또한, 노치(17)는 원통형 유니트(14)의 한측 에지의 지름 방향으로 마주하는 위치들에서 그러나 제1아암(15)에서 떨어진 영역에서 형성되어 있다. 이들 노치(17)각각의 폭 크기(W)는 전달 부재(8)의 돌출 세그먼트(10) 각각의 폭 크기(W)보다 크다(WW). 축(2)이 제1요크(4)로부터 안에 조립된 상태에서, 돌출 세그먼트(10)는 갭을 가지며 노치(17)의 내측과 느슨하게 결합되어 있다.
또한, 제2요크(5)는 서로 떨어져 있으며 다른 축(19)의 단부에 고정 연결된 한 쌍의 제2아암(18)을 포함한다. 제2원형 구멍(20)은 제2아암(18)의 전방 에지에 서로 동심으로 형성되어 있다. 이 십자축(6)의 4개의 에지는 레이디얼니들 베어링(radial needle bearing)과 같은 베어링을 통해 한쌍의 제1및 제2원형 구멍(16, 20)의 안쪽으로 회전가능하게 지지된다.
이와 같이 구성된 탄성 유니버셜 조인트(1)의 동작은 다음과 같다. 자동차가 직진할 때 또는 핸들로부터 축(2)에 적용된 회전 토크가 작을 때, 이 축(2)의 전방 단부에 고정된 전달 부재(8)의 돌출 세그먼트(10)가 중립 위치나 또는 이 중립 위치로부터 제1요크(4)의 원통형 유니트(14)에 형성된 노치(17)의 안으로 약간 벗어나는 위치에 존재한다. 이들 각각의 상태에서, 원통형 유니트(14)는 전달 부재(8)에 직접 접촉하지는 않는다. 또한, 작은 회전 토크가 축(2)으로부터 버퍼 드럼(3)을 지나 제1요크(4)에 전달된다. 이 경우, 버퍼 드럼(3)을 구성하는 탄성 재료(11)가 차륜들로부터 제1요크(4)로 조향기어, 다른 축(19), 제2요크(5) 및 십자축(6)을 지나 전달되는 진동을 흡수하고, 그 결과 이 진동이 축(2)에 전달되지 않는다.
이와 반대로, 핸들로부터 축(2)에 적용되는 회전 토크가 전륜에 큰 조향 각도를 주는 경우보다 더 클 때, 각각의 돌출 세그먼트(10)가 노치(17)의 내측 표면에 부딪친다. 그 결과, 이 핸들로부터 축(2)에 적용된 회전 토크의 대부분이 전달 부재(8)를 지나 제1요크(4)에 전달된다. 이런 상태에서, 버퍼 드럼(3)을 지나 전달되는 회전 토크가 제한된다. 따라서, 이 탄성 유니버셜 조인트(1)를 지나 전달되는 회전 토크가 증가할지라도, 탄성 재료(11)를 손상시킬 만큼 과다한 힘이 버퍼 드럼(3)을 구성하는 탄성 재료(11)에 작용할 만한 가능성이 제거된다.
또한 일본 특허 공개 공보 제4-42924호에는 제23도 및 24도에 도시된 것과 같은 탄성 유니버셜 조인트가 공개되어 있다. 이 공보에 공개된 탄성 유니버셜 조인트는 조향 안정성과 진동 감쇠성능을 보장하는데 목적이 있다. 이 탄성 유니버셜 조인트에서 원형 구멍(123)은 축(121)의 끝 부분에 고정되게 용접된 하우징 부재(122)의 전방 에지에서 지름 방향으로 마주하는 위치에 형성된다. 제1요크(104)의 기단부는 하우징 부재(122)의 전방 에지에서 내부에 고정되게 끼워진 버퍼 드럼(103)의 내측에 안으로 고정되게 끼워진다. 또한, 지름 방향으로 제1요크(104)의 기단부를 관통하는 핀(124)의 양쪽 에지들이 원형 구멍(123)안에 느슨하게 끼워져 있다.
제23도 및 24도에 도시된 바와 같이 구성된 탄성 유니버셜 조인트의 경우에, 작은 회전 토크가 버퍼 드럼(103)을 구성하는 탄성 재료(111)를 지나 축(121)과 제1요크(104) 사이에 전달된다. 또한, 큰 회전 토크를 전달할 때, 핀(124)의 두 개 에지의 외주 표면은 원형 구멍(123)의 내부 둘레에 부딪쳐, 이 핀(124)을 지나 토크를 전달한다.
더욱이, 일본 특허 공개 공보 제6-329033호에는 제25도에 도시된 것처럼 구성된 탄성 유니버셜 조인트가 공개되어 있다. 이 공보에 공개된 탄성 유니버셜 조인트에서, 축(121)의 에지에 고정된 핀(124)의 양 단부가 제1요크(104)의 후방 에지에 형성된 노치(117)에 느슨하게 결합되어 있다. 또한, 버퍼 드럼(103)은 제1요크(104)의 중간 부분의 외주 표면과, 축(121)에 고정된 기단부를 포함하는 하우징 부재(122)의 내주 표면과의 사이에 삽입된다.
제25도에 도시된 바와 같이 구성된 탄성 유니버셜 조인트의 경우에, 작은 회전 토크가 버퍼 드럼(103)을 구성하는 탄성 재료(111)를 지나 제1요크(104)와 축(121) 사이에 전달된다. 더욱이, 큰 회전 토크를 전달할 때, 핀(124)의 양단부의 외주 표면이 노치(117)의 내측 에지에 충돌하여 이에 의해 핀(124)을 거쳐 토크를 전달한다.
제13도 내지 15도에 도시된 것처럼 구성된 종래의 탄성 유니버셜 조인트의 경우에, 크기 축소와 무게 감소를 달성한다는 견지에서 다음의 문제가 제기된다. 만약 탄성 유니버셜 조인트(1)를 통해 서로 연결된 한쌍의 축(2, 19)의 중앙 축선들 사이의 교차 각도가 크면, 이들 두 개의 축(2, 19)의 회전에 따라 제2요크(5)가 십자축(6)을 구성하는 하나의 축에 대해 크게 흔들린다. 이 흔들림의 결과로, 제2요크(5)를 구성하는 제2아암(18)의 전방 에지는 본 발명의 실시예를 대표하는 제1도에 도시된 것처럼 하나의 축에 대해 원형 궤적을 그리면서 축(2)(제1도의 축(2a)과 일치함)의 전방 단부 표면에 접근한다.
탄성 유니버셜 조인트의 교차 각도가 일반적인 사용 상태에서 제1도에 도시된 것처럼 증가하는 경우는 거의 없다. 그러나, 제1도에 도시된 것 만큼 큰 교차 각도를 설정하는 것은 충돌 때 운전자를 보호한다는 견지에서 요구되는 일이다. 즉, 자동차의 전방이 충돌 사고에 의해 부숴지는 경우에 핸들이 운전자를 공격하지 않으며, 따라서, 조향 장치를 구성하는 다수의 축들의 부품이 굽혀져 충돌 사고의 경우에 충격 에너지를 흡수하는 것이 일반적인 실례이다. 축 부품이 굽혀지면, 관련 축의 끝에 제공된 탄성 유니버셜 조인트의 교차 각도가 제1도에 도시된 상태를 초과하며 약 90°에 달한다. 따라서, 큰 교차 각도로 설정하는 것은 축 부품을 부드럽게 굽혀 운전자를 보호한다는 견지에서 필요하다.
이런 상황하에서, 탄성 유니버셜 조인트(1)는 제2아암(18)의 전방 에지가 축의 전방 단부 표면에 가장 가깝게 있는 상태에서 조차 축(2)의 전방 단부 표면에 충돌하지 않는 기능을 제공할 필요가 있다. 이와 같은 충돌을 막기 위해, 제2요크(5)와 축(2)이 서로 거리를 두고 떨어져 있었다. 특히 : (1) 제1요크(4)의 제1아암(15)이 연장되고, 전방 에지는 제13도 및 14도에서 좌측으로 십자축(6)을 이동시켜 축(2)의 전방 단부 표면으로부터 멀리 떨어지고, 이 십자축 둘레에서 제2아암(18)이 스위된다.; 또는 달리, (2) 제1아암(4)의 원통형 유니트(14)가 연장되고, 축(2)의 전방 단부 표면이 제13도 및 14도에서 우측으로 축(2)과 버퍼 드럼(3)을 이동시켜 제2아암(16)으로부터 멀리 떨어진다.
그런데, 이들 항목(1) 및 (2) 각각에서, 제1요크(4)의 축방향 크기가 커지고, 이는 탄성 유니버셜 조인트(1)의 크기 및 무게의 증가를 가져오기 때문에 바람직하지 않다.
종래의 탄성 유니버셜 조인트의 경우에, 조향 안정성과 진동 감쇠 성능을 보장하고, 동시에 작은 무게의 크기 축소를 달성하기 어렵다. 특히, 제13도 내지 15도에 도시된 구조의 경우에, 이의 무게가 줄어들 수 있지만, 조향 안정성과 진동 감쇠 성능을 둘다 보장하기는 어렵다. 즉, 조향 안정성을 보장하기 위해 탄성 재료(11)의 토션 강도를 강화시키면 이 탄성 재료(11)의 직경을 증가시키거나 또는 이 탄성 재료(11)의 경도를 높여야 한다. 그러나, 제13도 내지 15도에 도시된 구조의 경우에, 탄성 재료(11)를 포함하는 버퍼 드럼(3)이 제1요크(4)의 내측에 고정되게 끼워지므로 토션 강도가 탄성 재료(11)의 직경 증가로 강화되기 어렵다. 또한, 탄성 재료(11)가 향상된 경도를 가지면, 진동 감쇠 성능이 저하된다.
더욱이, 제23도 및 24도에 도시된 구조의 경우에, 이 조향 안정성과 진동 감쇠 성능이 얻어질 때조차, 무게를 줄이기 힘들다. 특히, 제23도 24도에 도시된 구조의 경우에, 작거나 또는 큰 토크가 하우징 부재(122)를 지나 전달되므로, 하우징 부재(122)의 강도가 잘 향상될 필요가 있다. 따라서, 하우징 부재(122)의 판 두께가 충분하게 증대되어야 하고, 그 무게가 불가피하게 늘어난다. 더욱이, 하우징 부재(122), 버퍼 드럼(103) 및 제1요크(104)에서 서로 매치되는 원형 구멍들을 형성하는 것(또는 각각의 부재들(122, 103, 104)에 미리 형성된 원형 구멍과 매치시키는 것)에 문제가 있고, 그 결과 탄성 유니버셜 조인트의 생산성을 하락시킨다.
또한, 제25도에 도시된 구조의 경우에, 조향 안정성과 진동 감쇠성능을 높이고 무게를 줄이는 것이 어렵다. 특히, 제25도에 도시된 구조의 경우에, 노치(117)를 가진 핀(124)의 두 에지의 결합 부분들과 버퍼 드럼(103)이 축방향으로 벗어나 있도록 설치되어 있다. 따라서, 버퍼 드럼(103)의 축방향 크기는 이 버퍼 드럼(103)을 구성하는 탄성 재료(111)의 체적을 증가시켜 조향 안정성과 진동 감쇠성능을 얻도록 연장되면, 탄성 유니버셜 조인트는 크기면에서 증가하며 그 결과 무게가 늘어난다. 역으로, 탄성 유니버셜 조인트의 크기를 줄이고 이의 무게를 감소시키면 버퍼 드럼(103)의 축방향 크기가 감소된다. 이 경우, 탄성 재료(111)는 자신의 체적을 가지지 못하고 조향 안정성과 진동 감쇠성능을 높일 수 없다.
[발명의 요약]
본 발명의 주 목적은 크기 축소 및 무게 감소에 기여 하지만 충분히 안정된 기능을 가지는 탄성 유니버셜 조인트를 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 조향 안정성과 진동 감쇠성능을 보장하며 동시에 무게를 줄일 수 있는 실제적인 탄성 유니버셜 조인트를 제공하는데 있다.
본 발명에 따른 탄성 유니버셜 조인트는 다음의 사항(1)-(8) 모두를 충족시킨다.
(1) 탄성 유니버셜 조인트는 축과, 버퍼 드럼을 통해 축의 전방 단부에 외부에 고정되어 끼워지는 제1요크와, 제2요크 및 상기 제2요크를 제1요크에 연결시키는 십자축을 포함한다.
(2) 버퍼 드럼의 외주 표면보다 지름 방향으로 외부를 향해 더 돌출된 돌출 세그먼트(protruded segment)가 축의 전방 단부에서 버퍼 드럼의 한쪽 에지로부터 돌출하는 부분에 고정되게 제공된다.
(3) 버퍼 드럼은 탄성 재료를 포함하는 원통형 형상으로 형성되어 있다.
(4) 제1요크는 원통형 부재와, 축방향으로 있는 원통형 부재의 한쪽 에지의 지름 방향으로 마주하는 위치로부터 축방향으로 연장하는 한 쌍의 제1아암과, 제1아암의 전방 에지에서 서로 동심으로 형성된 한쌍의 원형 구멍과, 축방향으로 있는 원통형 부재의 한쪽 에지에 그러나 한쌍의 제1아암에서 떨어진 영역에 형성된 노치를 갖는다.
(5) 제2요크는 서로 간격을 가지는 한 쌍의 제2아암과, 상기 제2아암의 전방 에지에 서로 동심으로 형성된 한 쌍의 제2원형 구멍을 갖는다.
(6) 십자축의 4개 에지는 각각 한쌍으로 형성된 제1및 제2원형 구멍의 안쪽으로 회전가능하게 지지된다.
(7) 축의 전방 단부에 고정되게 제공된 돌출 세그먼트가 갭을 가지고 제1요크의 원통형 부재에 형성된 노치와 느슨하게 결합된다.
(8) 오목 부분 또는 구멍이 축의 전방 단부 표면의 중앙 부분에 형성된다.
이와 같이 형성된 탄성 유니버셜 조인트는, 회전 토크가 비직선으로 배열된 한 쌍의 축 사이에 전달될 때 및 진동의 전달을 막을 때 전술한 종래의 탄성 유니버셜 조인트와 같은 동작을 갖는다. 특히 본 발명의 탄성 유니버셜 조인트의 경우에, 오목 부분 또는 구멍이 축의 전방 단부 표면의 중앙 부분에 형성되고, 그리고 그에 상응하여, 전방 단부 표면과 제2요크 사이의 거리가 감소될 때조차, 제2아암의 전방 에지가 축의 전방 단부 표면에 충돌하지 않는다. 따라서, 제1요크는 충돌을 막기 위해 크기를 늘일 필요가 없어 탄성 유니버셜 조인트의 크기와 무게를 줄일 수 있다.
또 하나의 본 발명에 따른 탄성 유니버셜 조인트는 다음의 상항 (1)-(7)을 만족시킨다.
(1) 탄성 유니버셜 조인트는 축과, 축의 중간 부분의 전방 단부에 근접한 영역에 고정 연결된 기단부를 가지는 커플링 보래킷과, 버퍼 드럼을 통해 커플링 전방 에지에 제공된 외부 원통형 부재의 안으로 끼워지고 지지된 제1요크와, 제2요크 및 제1요크와 제2요크를 서로 결합시키기 위한 십자축을 포함한다.
(2) 축의 외주 표면보다 지름 방향으로 외부로 더 돌출된 돌출 세그먼트가 축의 전방 단부에서 상기 버퍼 드럼의 지름 방향으로 안으로 위치된 부분에 고정되게 제공되고, 이 돌출된 세그먼트는 버퍼 드럼의 내주 표면과 마주보는 에지를 갖는다.
(3) 버퍼 드럼은 탄성 재료를 포함하는 원통형 형상으로 형성된다.
(4) 제1요크는 상기 버퍼 드럼 안에 고정되게 끼워진 내측 원통형 부재와, 축방향으로 내측 원통형 부재의 한 에지의 지름 방향으로 마주하는 위치로부터 축방향으로 연장하는 한 쌍의 제1아암과, 상기 제1아암의 전방 에지에서 서로 동심으로 형성된 한쌍의 원형 구멍과, 축방향으로 내측 원통형 부재의 한 에지의 부분에 그러나 한쌍의 제1아암에서 떨어진 영역에 형성되고 또 버퍼 드럼의 지름 방향으로 안으로 존재하는 노치를 갖는다.
(5) 제2요크는 서로 떨어진 한 쌍의 제2아암 및 이 제2아암의 전방 에지에 서로 동심으로 형성된 한 쌍의 제2원형 구멍을 갖는다.
(6) 십자축의 4개 에지는 각각 한쌍씩 형성된 제1및 제2원형 구멍의 안으로 회전가능하게 지지된다.
(7) 축의 전방 단부에 고정되게 제공된 돌출 세그먼트가 갭을 가지며 제1요크의 내측 원통형 부재에 형성된 노치와 느슨하게 결합된다.
또한 본 발명에 따른 탄성 유니버셜 조인트는 다음의 사항(a)-(g)를 충족시킨다.
(a) 탄성 유니버셜 조인트는 축과, 이 축의 중간 부분의 전방 단부에 근접한 영역에 고정 연결된 기단부를 가지는 커플링 브래킷과, 축의 전방 단부의 외주 표면과 커플링 브래킷의 전방 에지에 제공된 외측 원통형 부재의 내측면 사이에 내측 및 외측 버퍼 드럼을 통해 지지되는 제1요크와, 제2요크, 및 제1요크와 제2요크를 서로 결합시키기 위한 십자축을 포함한다.
(b) 내측 버퍼 드럼의 외주 표면보다 지름 방향으로 외부로 더 돌출된 돌출 세그먼트가 축의 전방 단부에서 적어도 상기 내측 버퍼 드럼의 한 에지로부터 돌출하는 부분에 고정되게 제공된다.
(c) 두 개의 내측 및 외측 버퍼 드럼은 탄성 재료를 포함하는 원통 형상으로 형성된다.
(d) 제1요크는 내측 원통형 부재와, 축방향으로 있는 내측 원통형 부재의 한 에지의 지름 방향으로 마주하는 위치로부터 축방향으로 연장하는 한 쌍의 제1아암, 제1아암의 전방에지에서 서로 동심으로 형성된 한쌍의 제1원형 구멍, 및 축방향으로 있는 내측 원통형 부재의 한 에지의 부분에 그러나 한쌍의 제1아암에서 떨어진 영역에 형성된 노치를 가지며, 그리고 내측 원통형 부재가 외측 버퍼 드럼을 통해 외측 원통형 부재의 내측에 끼워져 지지되지만 축의 전방 단부에 외측으로 끼워져 지지된다.
(e) 제2요크는 서로 떨어진 한 쌍의 제2아암 및 이 제2아암의 전방 에지에 서로 동심으로 형성된 한 쌍의 제2원형 구멍을 갖는다.
(f) 십자축의 4개 에지는 각각 한쌍씩 형성된 제1및 제2원형 구멍의 안으로 회전가능하게 지지된다.
(g) 축의 전방 단부에 고정되게 제공된 돌출 세그먼트가 갭을 가지며 제1요크의 내측 원통형 부재에 형성된 노치와 느슨하게 결합된다.
또한 본 발명에 따른 탄성 유니버셜 조인트에서, 바람직하게는, 오목 부분 또는 구멍이 축의 전방 단부 표면의 중앙 부분에 형성된다.
이와 같이 형성된 탄성 유니버셜 조인트는, 회전 토크가 비직선으로 배열된 상기 쌍의 축 사이에 전달될 때 및 진동의 전달을 막을 때 전술한 종래의 탄성 유니버셜 조인트와 같은 동작을 갖는다. 특히 본 발영의 탄성 유니버셜 조인트들 가운데 제1항의 탄성 유니버셜 조인트의 경우에, 버퍼 드럼이 제1요크의 내측 원통형 부재에 외측으로 고정되게 끼워져 있으므로 버퍼 드럼의 직경이 충분히 커질수 있다. 또한, 제2항의 탄성 유니버셜 조인트가 두 개의 내측 및 외측 버퍼 드럼을 갖추기 때문에, 버퍼 드럼을 구성하는 탄성 재료의 체적이 커질 수 있다. 그 결과, 특히 탄성 재료의 경도가 강화되지 않을 때조차 조향 안정성은 버퍼 드럼의 토션 강도를 증가시켜 강화된다.
또한, 버퍼 드럼이 내측에 고정 끼워지는 외측 원통형 부재를 포함하는 커플링 브래킷은 큰 회전 토크를 전달하지 않지만 작은 회전 토크만을 전달한다. 큰 회전 토크는, 축의 전방 단부에 고정된 돌출 세그먼트가 제1요크를 구성하는 내측 원통형 부재의 노치와 결합하는 배열로 커플링 브래킷의 어떠한 매개물을 통하지 않고 전달된다. 커플링 브래킷은 그러므로 특히 큰 강도를 가질 필요는 없다. 이런 이유로 커플링 브래킷이 얇아져, 탄성 유니버셜 조인트의 무게를 줄일 수 있다.
특히 본 발명의 탄성 유니버셜 조인트의 경우에, 돌출 세그먼트와 노치와의 결합 부분이 버퍼 드럼의 안에 존재하므로, 이 탄성 재료의 체적을 보장하기 위해 축방향으로 버퍼 드럼의 길이를 고정시킬 때 조차, 탄성 유니버셜 조인트의 축방향 길이가 연장되지 않고 그 결과 탄성 유니버셜 조인트의 무게가 감소될 수 있다. 또한, 본 발명의 탄성 유니버셜 조인트는 이중으로 제공된 내측 및 외측 버퍼 드럼을 포함한다. 그러므로, 축방향으로 버퍼 드럼의 길이를 늘이지 않고 탄성 재료의 체적을 보장하고 그리고 축방향으로 탄성 유니버셜 조인트의 길이를 늘이지 않고 탄성 유니버셜 조인트의 무게를 줄일 수 있다.
더욱이, 오목 부분 또는 구멍이 축의 전방 단부 표면의 중앙 부분에 형성되어 있고, 그리고 이 경우에, 축의 전방 단부 표면의 중앙 부분에 오목 부분 또는 구멍의 형성에 비례하여 제2요크와 전방 단부 표면 사이의 거리를 줄일 때조차, 제2아암의 전방 에지는 축의 전방 단부 표면에 충돌하지 않는다. 따라서, 이 충돌을 막는 제1요크의 크기를 증가시키기 위한 필요성이 제거되고, 그리고 이 탄성 유니버셜 조인트는 더 작은 무게로 축소될 수 있다.
[바람직한 실시예의 설명]
제1도는 내지 제7도는 본 발명의 제1실시예를 나타낸다. 본 발명에 따른 탄성 유니버셜 조인트(1a)은 제1도에 도시된 것처럼 축(2a), 버퍼 드럼(3)을 통해 축(2a)의 전방 단부(제1도 및 2도에서 좌측 단부)에 외측에 고정되게 끼워진 제1요크(4), 제2요크(5) 및 제1요크(4)에 제2요크를 연결시키기 위한 십자축(6)을 포함한다. 제4도에 도시된 것과 같은 형상을 취하는 칼라(collar) 같은 전달 부재(21)가 축(2a)의 전방 단부에서 한 에지(제1도 및 2도에서 좌측 에지)로부터 돌출하는 부분에서 냉간 단조 가공과 같은 알맞은 가공 방법에 의해 축(2a)과 일체형으로 형성되어 있다. 또한, 버퍼 드럼(3)의 외주 표면으로부터 지름 방향으로 외측을 향해 돌출하는 돌출 세그먼트(10a)가 전달 부재(21)의 외측 둘레에서 지름 방향으로 두 개의 마주하는 위치에 일체형으로 형성된다.
오목한 부분(29)은, 제1도 및 4도에 도시된 것처럼, 축(2a)의 전방 단부표면에서 중앙 부분으로서 여겨질 수 있는 전달 부재(21)의 중앙 부분에 형성되어 있다. 도시된 실시예의 경우, 오목한 부분(29)은 원형 형상을 가지는 구멍을 포함하는 구형의 오목한 표면을 갖는다. 따라서, 오목한 부분(29)은 이의 중앙 부분에서 가장 깊지만 둘레를 향해 점점 얕아진다.
또한, 상기 버퍼 드럼(3)은 전술한 종래의 구조와 같은 방식으로, 내측 슬리브(12)의 외주 표면이 베이킹 또는 접합에 의하여 탄성 재료(11)의 내주 표면에 연결되는 배열로 대체로 원통형 형상으로 형성되어 있고, 이와 비슷하게 외측 슬리브(13)의 내주 표면이 탄성 재료(11)의 외주 표면에 연결된다. 내측 슬리브(12)는 축(2a)의 전방 단부 부분에 외측에 고정되게 끼워지는 반면, 외측 슬리브(13)는 나중에 설명되는 제1요크에 부착된 원통형 유니트(14)에 내측으로 고정되어 끼워진다.
축(2a)의 전방 단부 부분은 전달 부재(21)의 기부(proximal portion)(제1도 내지 3도에서 우측 에지)에 형성된 계단형 부분(24) 및 상기 전달 부재(21)를 제외한 다른 부분보다 더 큰 외측의 지름 크기를 가지는 큰 직경 부분(22)으로 형성된다. 세밀한 울퉁불퉁한 영역이 널링(knurling)에 의해 큰 직경 부분의 외주 표면의 부분에 형성되어 있다. 상기 버퍼 드럼(3)이 축(2a)의 전방 단부 부분에 외측으로 고정되게 끼워질 때, 축(2a)은 축(2a)의 기부(제1도에서 우측)로부터 버퍼 드럼(3)의 내측 슬리브(12)안에 삽입되고, 내측 슬리브(12)는 충분한 체결 오차를 가지고 큰 직경 부분(22)에 외부에서 끼워진다. 또한, 내측 슬리브(12)의 전방 에지(제1도 및 2도의 우측 에지)는 계단형 부분(24)과 부딪치며, 그리고 이런 상태에서, 큰 직경 부분의 기부 에지(제1도 내지 3도에서 우측 에지)는 지름 방향으로 외부를 향해 코킹 확장되며(caulking-expanded), 이에 의해 코킹 부분(23)을 형성한다. 이들 코킹 부분(23)은 내측 슬리브(12)의 기부 에지(제1도 및 제2도의 우측 에지)와 결합한다. 이런 상태에서, 축방향으로(제1도 및 2도의 우측에서 좌측방향) 내측 슬리브(12)의 양 에지들은 계단형 부분(24)과 마찬가지로 코킹 부분(23)과 결합하여, 축방향에 따른 운동을 방해한다.
도시된 실시예의 경우에서, 하기와 같은 항목 (a), (b) 효과는 세밀한 울퉁불퉁한 영역, 계단형 부분(24) 및 코킹 부분(23)을 설치함으로써 얻어진다.
(a) 버퍼 드럼(3)이 축(2a)에서 미끄러지는 것을 분명하게 방지할 수 있다.
(b) 버퍼 드럼(3)을 축(2a)에 외측에서 끼우기위한 위치 설정이 비교적 쉽다.
이 설명은 이들 항목(a), (b)중 항목(a)부터 먼저 시작한다. 전달 부재(21)를 포함하는 축(2a)은 특히 냉간 단조가공에 의해 제조되고, 어느 경우에서도 드래프트(draft;가공도)가 높다. 그러므로, 단조 가공전에 금속 비누의 이용에 의해 사전-처리(pre-processing)를 수행하는 것이 일반적이다. 이런 이유로, 축(2a)의 만들어진 표면에서 마찰 계수가 감소되고, 내측 슬리브(12)는, 이것이 간단하게 외측에서 끼워지면 둘레 방향으로 그리고 축방향으로 큰 직경 부분(22)에서 미끄러지기 쉽다.
대조적으로, 도시된 실시예의 경우에, 널링에 의해 형성된 미세하고 울퉁불퉁한 영역이 큰 직경 부분(22)의 외주 표면과 내측 슬리브(12)의 내주 표면 사이에서 마찰 계수를 높이는데 이용된다. 그러므로, 내측 슬리브가 특히 둘레 방향으로 축(2a)에서 미끄러지는 것을 방지할 수 있다. 또한, 내측 슬리브(12)의 두 개 에지들은 계단형 부분(24)과 코킹 부분(23)과 결합하여 축방향에 따른 운동을 방지한다. 따라서, 내측슬리브가 축방향으로 축(2a)에서 미끄러지는 것을 방지할 수 있다.
다음으로, 항목(b)가 설명된다. 버퍼 드럼(3)은 내측 슬리브(12)와 외측 슬리브(13) 사이에 탄성 재료(11)를 삽입하여 제1요크(4)에 고정된 외측 슬리브(13)의 진동이 축(2a)에 고정된 내측 슬리브(12)로 전달되는 것을 막는다. 그러므로 축(2a)에 고정된 전달 부재(21)와 와측 슬리브(12)를 접촉하도록 하기 위해 구성 부재들 각각이 조립될 필요가 있다. 전술한 종래의 구조의 경우에, 동작이 축(2a)(제13도 및 제14도)에 관하여 내측 슬리브(12)의 압력 끼워맞춤양을 조절하면서 실시될 필요가 있다. 압력 끼워맞춤 동작이 성가시고, 그외에 압력 끼워맞춤 양에서의 불균일이 쉽게 발생할 수 있다. 압력 끼워맞춤양에서의 불균일은 축방향으로 탄성 유니버셜 조인트의 크기에서의 불균일을 직접적으로 야기하므로 제품의 질을 안정화시키는 의미에서는 바람직하지 않다. 이와 같은 문제는 내측 슬리브(12)의 전방 에지(제1도 및 2도에서의 좌측 에지)가 외측 슬리브(13)의 전방 에지(제1도 및 2도에서의 좌측 에지)가 외측 슬리브(13)의 전방 에지(제1도 및 2도의 좌측 에지)보다 더 축방향으로 돌출되도록 배열함으로써 제거된다. 그러나, 그 대신, 버퍼 드럼(3)을 조립하는 경우에 방향성이 만들어지는 문제가 일어나고, 버퍼 드럼(3)의 제조 작업과 조립 작업 둘다 성가시다.
그와 반대로, 도시된 실시예의 경우에, 내측 슬리브(12)는 이것의 전방 에지가 계단형 부분(24)에 부딪칠 때까지, 축(2a)의 큰 직경 부분(22)에 외부에서 끼워지면, 내측 슬리브(12)의 압력 끼워맞춤 양은 조절될 수 있고, 외측 슬리브(13)와 전달 부재(21) 사이의 접촉이 방지될 수 있다. 이런 이유로, 버퍼 드럼(3)의 조립 동작을 성가시게 하거나 또는 제조 비용을 증가시키지 않고 방진효과(anti-vibration effect)가 확실하게 달성될 수 있다.
다른 한편으로, 제1요크(4)는 제5도 및 제6도에 도시된 것처럼, 원통형 부재로서 규정된 원통형 유니트(14)와, 축방향으로(제1, 2, 5 및 6도에서 우측에서 좌측 방향으로) 원통형 유니트(14)의 한 에지(제1, 2, 5 및 6도에서 좌측 에지)에 형성되며 그리고 지름 방향으로 마주하는 위치로부터 축방향으로 연장되는 한쌍의 제1아암(15)을 포함한다. 그 다음, 제1원형 구명(16)이 제1아암(제1, 2, 5 및 6도에서 좌측 에지)의 전방 에지에 서로 동심으로 형성된다. 또한, 노치(17)는 축방향으로 원통형 유니트(14)의 하나의 에지 부분의 마주하는 위치들에서 상기 한쌍의 제1아암(15)으로부터 떨어진 영역에 각각 형성된다. 이들 노치(17)의 폭의 크기는 전달 부재(21)의 돌출 세그먼트(10a)의 폭의 크기보다 더 크다. 다음에, 축(2a)이 제1요크(4)의 안으로 조립되어 있는 상태에서, 돌출 세그먼트(10a)는 갭을 가지며노치(17)의 내측과 느슨하게 결합한다.
또한, 도시된 실시예의 경우, 원통형 유니트(14)의 내주표면이 제7도에 도시된 것처럼 계단형 부분(25)을 갖추지 못하지만 작은 직경이 축방향을 따라 변하지 않는 간단한 원통형 표면으로서 형성된다. 그 대신, 코킹된 돌출 세그먼트(26)는 제6도에 도시된 것처럼, 각각의 노치의 에지 중앙 부분을 지름 방향으로 안을 향해 코킹-굽힘시켜 형성된다. 버퍼 드럼(3)의 외측 슬리브(13)는 원통형 유니트(14) 안에 끼원지고, 그리고 이런 상태에서, 외측 슬리브(13)의 전방 에지는 코킹된 돌출 세그먼트(26)에 부딪쳐, 제1요크(4)와 관련하여 외측 슬리브(13)를 위치시킨다. 상기의 코킹된 돌출 세그먼트(26)를 형성하는 작업이 상기 계단형 부분(25)을 형성하는 작업보다 더 쉽다(제7도). 따라서 제1요크(4)와 탄성 유니버셜 조인트(1a)를 제조하는 비용의 감소가 달성된다.
더우기, 제2요크(5)는 두꺼운 금속판을 프레스 가공을 하여 만들어지며, 또한 서로 떨어져 있는 한 쌍의 제2아암(18)을 포함한다. 이와 같이 형성된 제2요크(5)는 도시되지 않은 볼트를 단단히 고정시켜 또 다른 축(19)의 한 에지에 고정 연결된다(참고 제13도). 제2원형 구멍(20)은 제2아암(18)의 전방 에지(제1도에서 우측 하단 부분)에서 서로 동심으로 형성되어 있다. 그 다음, 십자축(6)의 4개 에지가 베어링 컵(bearing cup)(27)을 포함하도록 구성된 레이니얼 니들 베어링(28)을 통해 한 쌍씩 형성된 제1및 제2원형 구멍(16, 20)의 내측 영역에서 회전할 수 있게 지지된다.
이와 같이 구성된 탄성 유니버셜 조인트(1a)의 동작이 다음과 같다. 자동차가 직진할 때, 또는 핸들로부터 축(2a)에 제공된 회전 토크가 작을 때, 축(2a)의 전방 단부에 고정된 전달 부재(21)의 돌출 세그먼트(10a)가 제1요크(4)의 원형 유니트(14)에 형성된 노치(17)의 안으로 중립 위치들로부터 약간 벗어나는 위치들 또는 중립 위치들에 존재한다. 그 다음, 이들 상태들 각각에서, 원통형 유니트(14)는 전달 부재(21)와 직접 접촉하지 않는다. 또한, 작은 회전 토크는 축(2a)으로부터 버퍼 드럼(3)을 지나 제1요크(4)로 전달된다. 이런 경우, 버퍼 드럼(3)을 구성하는 탄성 재료(11)가 바퀴로부터 제1요크(4)로 조향 기어, 다른 축(19), 제2요크(5)와 십자축(6)을 지나 전달되는 진동을 흡수하고, 그 결과 이 진동이 축(2a)에 전달되지 않는다.
이와 대조적으로, 핸들로부터 축(2a)에 적용되는 회전토크가 전륜에 큰 조향 각도를 주는 경우에서보다 더 클 때, 돌출 세그먼트(10a) 각각이 노치(17)의 내측 표면에 부딪친다. 그 결과, 핸들로부터 축(2a)에 적용된 상당량의 회전 코트가 전달 부재(21)를 지나 제1요크(4)로 전달된다. 이런 상태에서, 버퍼 드럼(3)을 지나 전달되는 회전 토크가 한정된다. 따라서, 탄성 유니버셜 조인트(1a) 지나 전달되는 회전 토크가 증가하는 경우조차, 버퍼 드럼(3)을 구성하는 탄성 재료(11)에 과다한 힘이 작용할 가능성이 제거되어, 탄성 재료(11)가 손상되는 것을 막는다.
또한, 탄성 유니버셜 조인트(1a)의 경우에, 축(2a)의 전방 단부 표면에 형성된 오목한 부분(29)의 존재 때문에, 전방 단부 표면과 제2요크(5) 사이의 거리를 줄일 때조차, 제2요크(5)를 구성하는 제2아암(18)의 전방 에지가 축(2a)의 전방 단부 표면에 충돌하지 않는다. 즉, 제2요크(5)가 십자축(6) 둘레를 스윙할 때, 제2아암(18)의 전방 에지가 십자축(6) 둘레를 원호 궤적을 그리면서 상기 전방 단부 표면에 접근한다. 전술한 전방 에지가 전방 단부 표면에 가장 가깝고, 그리고 이 상태에서, 전방 단부 표면의 중앙 부분이 전방 에지를 대향한다. 본 발명의 탄성 유니버셜 조인트의 경우에, 전방 단부 표면의 중앙 부분에서 오목한 부분(29)의 존재 때문에, 전방 단부 표면은 전방 에지에 충돌하기 어렵다. 따라서, 충돌을 막기 위해 제1요크(4)의 크기를 크게할 필요가 없으며, 탄성 유니버셜 조인트(1a)는 더 작은 무게로 크기가 축소될 수 있다. 다른 점에서, 오목한 부분(29)의 깊이에 따라, 제2요크(5)를 축(2a)에 접근시킬 수 있으며, 이에 의해 제1요크(4)의 크기 축소가 달성된다. 그 다음, 이런 크기 축소로, 제1요크(4)의 전체 길이가 줄어들고, 도로잉에 의해 제1요크(4)를 성형하는 성형성(moldability)이 개선되어 작업 비용이 감소된다.
다음, 제8도는 본 발명의 제2실시예를 나타낸다. 제2실시예는 소위 콜랩시블 축(collapsible shaft)을 채용하고, 전방 에지(제8도에서 좌측 에지)에 제1요크(4)를 고정 연결시키는 축(2b)의 전체 길이는 충격을 당할 때 감소된다. 그러므로, 제2실시예에 따라 축(2b)은 튜브같은 환형의 형상을 가지는 외측 축(30)과 로드같은 형상을 가지는 내측 축(31)이 슬라이드가능하게 결합되도록 구성된다. 따라서, 외측 축(30)의 기부 절반 부분(제8도에서 우측 절반 부분)이 전방 절반 부분(제8도에서 좌측 절반 부분)보다 더 작은 직경을 가지며, 오목형 세레이션(female serration) 홈이 기부절반 부분의 내주 표면에 형성된다. 또한, 내측 축(31)의 전방 에지(제8도에서 좌측 에지)가 다른 부분보다 더 큰 직경을 가지며, 볼록형(male) 세레이션 홈은 전방 에지의 외주 표면에 형성되며, 그 결과 볼록형 세레이션 홈은 오목형 세레이션 홈과 결합한다. 또한 합성 수지등으로 이루어지는 마찰 조정 부재가 이들 세레이션 홈들 사이의 결합 부분의 일부에 제공되고, 두 개의 세레이션 홈들 사이의 결합 부분이 충돌사고시에 따르는 큰 충격을 받을 때만 축방향으로(제8도에서 우측에서 좌측 방향) 슬라이드되게 형성된다.
이 실시예의 경우에, 축(2b)의 전방 절반 부분을 구성하는 외측 축(30)은 튜브같은 환형 형상을 가지며, 그리고 외측 축(30)의 전방 단부는 축(2b)의 전방 단부 표면으로 개방된다. 따라서, 오목한 부분 또는 구멍으로서 정해진 내측 공간의 존재가 외측 축(30)의 전방 단부 표면과 제2요크(5)를 구성하는 제2아암(18)(제1도)의 전방 에지 사이의 충돌을 방지하는데 이용되고, 따라서, 제1요크(4)는 더 작은 무게로 크기가 축소된다. 다른 구성 및 동작들은 제1실시예에서의 그것들과 같다.
다음으로, 제9도 내지 제12도는 본 발명의 제3실시예를 나타낸다. 위에서 설명된 제1및 제2실시예에서, 전달 부재(21)는 축(2a, 2b)의 전방 단부 각각에 일체형으로 형성된다(전달 부재(21)는 제2실시예에서 외측 축(30)의 전방 단부와 일체형으로 형성된다). 이와 대조적으로, 제3실시예는 외측 축(30a)과 따로 형성된 전달 부재(8a)가 콜랩시블 구조에 근거한 축(2c)을 구성하는 외측 축(30a)의 전방 단부(제9도에서 좌측 단부)에 고정 연결된다.
특히, 제3실시예의 경우에, 볼록형 세레이션 홈(32)은 외측 축(30a)의 전방 단부의 외주 표면에 형성되고, 또한, 볼록형 세레이션 홈(32)으로부터 돌출하는 전방 에지가 외측 직경 크기는 점점 작아지는 얇은 벽 부분으로서 형성된다. 다른 한 편으로, 전달 부재(8a)의 내측 둘레 영역은 한 쪽의 전체 둘레를 따라 제공되지만 축방향으로(제9, 11 및 12도에서 우측 방향으로) 연장하는 링같은 돌출부(34)와, 다른 쪽에 제공된 링같은 리세스 부분(35)을 가지고 형성된다. 또한, 오목형 세레이션 홈(36)은 전달 부재(8a)의 내측 둘레 영역에 형성된다.
외측 축(30a)의 전방 단부와 전달 부재(8a)의 고정 연결은 볼록형 세레이션 홈(32)의 내측 일부를 향해 링 형돌출부(34)를 지향시킴으로써 오목형 세레이션 홈(36)과 볼록형 세레이션 홈(32)을 결합시키는 것을 포함한다. 그들간의 결합 후에, 상기 얇은 벽 부분(33)은 지름 방향으로 외부를 향해 확장되어 있으며 링형 리세스 부분(35)에 대해 압축된다. 그 결과, 외측 축(30a)은 분리할 수 없게 전달 부재(8a)에 고정 연결된다. 더욱이, 링형 돌출부(34)는 축방향으로 돌출하는 버퍼 드럼(3)의 내측 슬리브(12)의 전방 에지(제9도에서 좌측 에지)와 부딪쳐, 외측 슬리브(13)의 전방 에지(제9도에서 좌측 에지)와 전달 부재(8a) 사이의 접촉을 방지한다. 다른 구성 및 동작은 전술한 제2실시예에서의 것과 동일하다.
전술한 것처럼 구성되고 동작되는 본 발명에 따른 탄성 유니버셜 조인트는 더 작은 무게를 가지며 동시에 탄성 유니버셜 조인트를 크기 축소할 수 있고, 또한 탄성 유니버셜 조인트를 통해 서로 연결 되는 축의 굽힘 각도를 충분히 증가시키는 기능을 유지한다.
제16도 및 17도는 본 발명의 제4실시예를 나타낸다. 본 발명에 따른 탄성 유니버셜 조인트(10)는, 제16도에 도시된 것처럼, 축(102a)과, 상기 축(102a)의 중간 부분의 상 단부에 가까운 영역(제16도에서 좌측 영역에 가까운 영역)에 고정 연결된 기부 단부를 가지는 커플링 브래킷(125)을 포함한다. 또한 탄성 유니버셜 조인트(101a) 버퍼 드럼(103), 제2요크(105) 및 이 제2요크(105)를 제1요크(104)에 연결시키기 위한 십자축(106)을 통해 커플링 브래킷(125)의 전방 에지에 제공된 외측 원통형 부재(126)의 내측 영역에 내부에서 고정되게 끼워진 제1요크(104)를 포함한다. 또한, 제17도에 도시된 것처럼 구성을 취하는 칼라형 전달 부재(127)가 축(102a)의 전방 단부에서 버퍼 드럼(103)의 지름 방향으로 안으로 위치한 영역에서 냉간 단조 가공과 같은 알맞은 가공 방법에 의해 축(102a)과 일체형으로 형성된다. 또한, 돌출 세그먼트(110a)는 전달 부재(121)의 외측 둘레에서 지름 방향으로 두 개의 마주하는 위치들에 일체로 형성되고, 이들 돌출 세그먼트(110a)의 팁은 버퍼 드럼(103)의 내주 표면과 마주하는 관계로 배열된다.
오목한 부분(128)은 제16도 및 17도에 도시된 것처럼, 축(102a)의 전방 단부 표면에서의 중앙 부분으로서 여겨질 수도 있는 전달 부재(127)의 중앙 부분에 형성된다. 도시된 실시예의 경우에, 오목한 부분(128)은 원형 형상을 추하는 구멍을 포함하는 구형의 오목한 표면을 갖는다. 따라서, 오목한 부분(128)은 이의 중앙 영역에서 가장 깊지만 이것이 둘레에 접근할수록 점점 얕아진다.
또한, 상기 버퍼 드럼(103)은, 전술한 종래의 구조와 같은 방식으로, 내측 슬리브(112)의 외주 표면이 베이킹 또는 접합에 의해 탄성 재료(111)의 내주 표면에 연결되는 배열로 대체로 원통형 형상으로 형성되고, 외측 슬리브(113)의 내주 표면이 탄성 재료(111)의 외주 표면에 연결된다. 내측 슬리브(112)는 나중에 설명될 원통형 유니트(114)에 외부에서 고정되게 끼워지지만 제1요크(104)에 제공되며, 외측 슬리브(113)의 한 절반 부분(제16도에서 우측 절반 부분)은 커플링 브래킷(125)의 외측 원통형 부재(126)에 내측으로 고정된다. 이런 상태에서, 버퍼 드럼(103)을 구성하는 내측 슬리브(112)의 다른 절반 부분(제16도에서 좌측 절반 부분)은 원통형 유니트(114)의 전방 에지(제16도에서 좌측 에지)보다 (나중에 설명된 제2아암(118)에 충돌하지 않도록 하는 범위 내에서) 약간 더 돌출되어 있다. 이 실시예의 경우에, 커플링 브랫킷(125)은 단면이 크랭크(crank) 형상으로 형성되어 있지만 강판, 스테인레스강판등과 같은 금속판에서 프레스 또는 도로잉 가공을 실행하여 전체적으로 링 같은 형상으로 형성된다. 커플링 브래킷(125)의 중앙 부분에 형성된 커플링 원통형 부재(132)가 축(102a)에 외부에서 고정되게 끼워진다. 커플링 원통형 부재(132)는 외측에서 끼워지고, 그 후 커플링 브래킷(125)은 지름 방향으로 있는 축(102a)의 코킹-확장 부분에 의해 벗겨지는 것이 방지된다.
다른 한편으로, 제1요크(104)는 축방향으로(제16도에서 우측에서 좌측방향) 원통형 유니트(114)의 한 에지(제16도에서 좌측 에지)에 형성되며 그리고 마주하는 위치로부터 축방향으로 뻗어있는 한 쌍의 제1아암(115)과, 내측 원통형 유니트로서 이용되는 원통형 유니트(114)를 갖는다. 제1원형 구멍(116)은(나중에 설명될 제5실시예를 나타내는 제18도 및 19도 참조) 각각의 제1아암(115)의 전방 에지(제16도에서 좌측 에지)에서 서로 동심으로 형성된다. 또한, 노치(117)는 축방향으로 원통형 유니트(114)의 한 에지 부분의 마주하는 위치들에서 제1아암(115)에서 떨어진 영역에 각각 형성된다. 이들 노치(117)의 폭의 크기는 전달 부재(127)의 돌출 세그먼트(110a)의 폭의 크기보다 더 크다. 축(102a)이 제1요크(104)의 안으로 조립되어 있는 상태에서, 각각의 돌출 세그먼트(110a)는 갭을 가지며 노치(117)의 내측면과 느슨하게 결합한다. 제16도 및 상기 설명으로부터 알 수 있는 것처럼, 결합 부분은 버퍼 드럼(103)의 지름 방향으로 안으로 존재한다.
또한, 제2요크(105)는 두꺼운 금속판을 프레스 가공하여 만들어지고, 서로 떨어져 있는 한 쌍의 제2아암(118)을 포함한다. 이와 같이 구성된 제2요크(105)는 도시되지 않은 볼트를 단단히 고정시켜 다른 축(119)(참고 제13도)의 한 에지에 고정되게 연결된다. 제2원형 구멍(120)은 제2아암(118)의 전방 에지(제16도에서 우측 하향 부분)에서 서로 동심으로 각각 형성되어 있다. 십자축(106)의 4개 에지는 베어링 컵(129)을 포함하도록 구성된 레이디얼 니들 베이링(130)을 통해 한 쌍씩 형성된 두 개의 제1및 제2원형 구멍(116, 120)의 내측 영역에서 회전가능하게 지지된다.
이와 같이 구성된 탄성 유니버셜 조인트(101a)의 동작은 다음과 같다. 자동차가 직진할 때, 또는 핸들로부터 축(2a)에 제공되는 회전 토크가 작을 때, 축(102a)의 전방단부에 고정된 전달 부재(127)의 돌출 세그먼트(110a)가 제1요크(104)의 원통형 유니트(114)에 형성된 노치(117)의 안으로 중립 위치들로부터 약간 벗어나는 위치들 또는 중립 위치들에 존재한다. 이들 상태 각각에서, 원통형 유니트(114)는 전달 부재(127)와 직접 접촉하지 않는다. 또한, 작은 회전 토크는 축(102a)으로부터 커플링 브래킷(125)과 버퍼 드럼(103)을 지나 제1요크(4)에 전달된다. 이 경우, 버퍼 드럼(103)을 형성하는 탄성 재료(111)는 바퀴로부터 제1요크(104)로 조향 기어, 다른 축(119), 제2요크(105) 및 십자축(106)을 지나 전달되는 진동을 흡수하며, 그 결과 이 진동이 축(102a)에 전달되지 않는다. 이런 경우, 커플링 브래킷(125)을 지나 전달되는 회전 토크의 크기가 제한된다.
이와 반대로, 핸들로부터 축(102a)에 적용된 회전 토크가 전륜에 큰 조향 각도를 주는 경우에서보다 더 클 때, 각각의 돌출 세그먼트(110a)가 노치(117)의 내측 표면에 부딪친다. 그 결과, 핸들로부터 축(102a)에 적용되는 상당량의 회전 토크는 전달 부재(127)를 지나 제1요크(104)에 전달된다. 이런 상태에서, 버퍼 드럼(103)을 지나 전달되는 회전 토크가 제한된다. 따라서, 탄성 유니버셜 조인트(101a)를 지나 전달되는 회전 토크가 증가할 때조차, 버퍼 드럼(103)을 구성하는 탄성 재료(111)에 과다한 힘이 작용할 가능성이 제거되며, 탄성 재료(111)가 손상되는 것이 방지된다.
전술한 것처럼, 탄성 유니버셜 조인트(101a)의 경우에, 내측 원통형 유니트로서 규정된 원통형 유니트(114)에 버퍼 드럼(103)을 (내측은 아니지만) 외측에 고정되게 끼우기 때문에 버퍼 드럼(103)의 지격이 충분히 증가될 수 있다. 그 결과, 버퍼 드럼(103)을 구성하는 탄성재료(11)의 경도가 특히 강화되지 않을지라도, 조향 안정성이 버퍼 드럼(103)의 토션 강도를 강화하여 개선될 수 있다. 또한, 탄성재료(11)의 경도를 증가시킬 필요가 없어서, 버퍼 드럼(103)에 의한 진동 감쇠 효과가 잘 유지될 수 있다.
더욱이, 버퍼 드럼(103)이 내측에 고정되게 끼워져 있는 외측 원통형 부재(126)를 포함하는 커플링 브랫킷(125)은 탄성 유니버셜 조인트(101a)를 지나 전달되는 회전 토크의 크기와 무관하게 큰 회전 토크를 전달하지 않지만 작은 회전 토크만을 전달한다. 축(102a)의 전방 에지에 고정되게 제공된 돌출 세그먼트(110a)를 제1요크(104)를 구성하는 원통형 유니트(114)의 노치(117)의 내측 표면에 부딪치게 함으로써 커플링 브래킷(125)을 경유하지 않고 큰 회전 토크가 전달된다. 따라서, 커플링 브래킷(125)은 특히 큰 강도를 가질 필요가 없다. 이런 이유로, 탄성 유니버셜 조인트(101a)의 무게의 감소가 커플링 브래킷(125)을 얇게 하여 달성될 수 있다.
또한, 돌출 세그먼트(110a)와 노치(117)와의 결합 부분이 지름 방향으로 버퍼 드럼(103)의 안으로 존재하므로, 버퍼 드럼(103)의 축방향 길이가 버퍼 드럼(103)을 구성하는 탄성 재료(111)의 질량을 보장하기 위해 정해질 때조차, 탄성 유니버셜 조인트의 축방향 길이가 증가하지 않으며, 이에 의해 탄성 유니버셜 조인트의 무게에서의 감소를 달성한다.
더욱이, 도시된 실시예의 경우에, 축(102a)의 전방 단부 표면에 형성된 오목한 부분(128)의 존재에 근거하여 제2요크(105)와 축(102a)의 전방 단부 표면 사이의 거리를 줄일 때조차, 제2요크(105)를 구성하는 제2아암(118)의 전방 에지가 축(102a)의 전방 단부 표면을 간섭하지 않는다. 즉, 제2요크(105)가 십자축(106) 둘레를 스윙할 때, 제2아암(118)의 전방 에지가 십자축(106) 둘레를 원호 궤적을 그리면서 접근한다. 전술하지 않지만 전방 단부 표면에 가장 가까이 오고, 이런 상태에서 전방 단부 표면의 중앙 부분이 전방 에지를 마주한다. 본 발명의 탄성 유니버셜 조인트의 경우에, 전방 단부 표면의 중앙 부분에 오목한 부분(128)의 존재 때문에, 전방 단부 표면이 전방 에지와 충돌하기 어렵다. 따라서, 이 충돌을 방지하기 위해 제1요크(104)의 크기를 줄일 필요가 없고, 그리고 탄성 유니버셜 조인트(101a)가 더 작은 무게를 가지면서 크기가 축소될 수 있다. 다시 말해, 오목한 부분(128)의 깊이에 상응하여, 제2요크(105)를 축(102a)에 접근시킬 수 있고, 제1요크(104)의 크기 축소가 달성될 수 있다. 이런 크기 축소로, 제1요크(104)의 전체 길이는 줄어들고, 드로잉에 의해 제1요크(104)를 성형하는 성형성이 개선되어 작업 비용이 감소된다.
다음으로, 제18도 및 19도는 본 발명의 제5실시예를 나타낸다. 제5실시예는 소위 콜랩시블 축을 채용하고, 제1요크(104)를 축의 전방 에지(제18도에서 좌측 에지)에 고정 연결시키는 축(102a)의 전체 길이는 충격을 받을 때 줄어든다. 그러므로, 제5실시예에 따라, 축(102b)은 환형의 튜브 같은 형상을 가지는 외측 축(131)과, 환형의 로드 같은 형상을 가지는 내측 축(133)이 미끄러질 수 있게 결합되도록 구성된다. 따라서, 외측 축(131)의 기부 절반 부분(제18도에서 우측 절반 부분)은 전방 절반 부분(제18도에서 좌측 절반 부분)보다 더 작은 직경을 가지며, 오목형 세레이션 홈이 기부 절반 부분의 내주 표면에 형성된다.
또한, 내측 축(131)의 전방 에지(제18도에서 좌측 에지)가 다른 부분들보다 더 큰 직경을 가지며, 볼록형 세레이션 홈이 전방 에지의 외주 표면에 형성되고, 그 결과 볼록형 세레이션 홈은 오목형 세레이션 홈과 결합한다. 또한, 합성수지 등으로 이루어지는 마찰 조절 부재가 이들 세레이션 홈들 사이의 결합 홈들 사이의 결합 부분의 일부에 제공되고, 그리고 두 개의 세레이션 홈들 사이의 결합 부분이 충돌의 경우에 따르는 큰 충격을 받을 때만 축방향으로(제18도에서 우측에서 좌측 방향) 미끄러질 수 있게 형성된다.
이 실시예의 경우에, 축(102b)의 전방 절반 부분을 구성하는 외측 축(131)은 환형을 가지며, 그리고 외측 축(131) 전방 단부는 축(102b)의 전방 단부 표면으로 개방된다. 따라서, 오목한 부분 또는 구멍으로서 규정된 내측 공간의 존재가 외측축(131)의 전방 단부 표면과 제2요크(105)를 구성하는 제2아암(118(제16도)의 전방 단부 사이의 충돌을 방지하는데 이용되고, 따라서 제1요크(104)가 더 작은 무게를 가지면서 크기가 축소될 수 있다. 다른 구성들과 동작들이 제4실시예의 것과 같다.
다음으로, 제20도 및 21도는 본 발명의 제6 및 제7실시예를 나타낸다. 제6 및 제7실시예에서 외측 버퍼 드럼(136)은 커플링 브래킷(125)의 외측 원통형 부재(126)의 내주 표면과 제1요크(104)의 외주 표면(114) 사이에 제공된다. 내측 버퍼 드럼(127)은 축(121)의 외주 표면과 원통형 유니트(114)의 내주 표면 사이에 제공된다. 외측 버퍼 드럼(136)은 내측 버퍼 드럼(137)과 동심으로 배열된다. 따라서, 외측 및 내측 버퍼 드럼(136 및 137)은 원통형 유니트(114)의 내주 및 외주 측에 이중으로 제공된다. 이런 배열로, 축(121)과 제1요크(104) 사이에 존재하는 단위 길이 마다 탄성 재료(111)의 체적을 크게할 수 있다. 그러므로, 내측 및 외측 버퍼 드럼(136, 137)를 구성하는 탄성 재료(111)의 경도를 균등화하는 경우, 토션 강도가 더 개선될 수 있다. 조향 안정성과 진동 감쇠성능이 더 높은 수준에서 보장될 수 있다. 또한, 조향 안정성과 진동 감쇠성능을 보장하는 수준을 균등화할 때, 축방향으로 버퍼 드럼(136, 137)의 축방향 길이들이 단일 버퍼 드럼을 제공하는 경우보다 더 작게 만들어질 수 있다. 따라서, 탄성 유니버셜 조인트는 길이의 감소에 따라 더 작은 무게로 크기가 축소될 수 있다.
돌출 세그먼트(110a)는 내측 버퍼 드럼(137)의 에지에 부딪치고, 진동이 이 실시예에서 충돌 부분을 지나 전달되는 것이 방지된다. 그러므로, 계단형 부분은 축(121)의 전방 단부에 형성되고, 내측 버퍼 드럼(137)을 구성하는 내측 슬리브(112)의 한 에지가 계단형 부분(134)과 충돌한다. 또한, 축(121)의 중간 부분의 전방 단부에 가까운 영역에 형성된 다른 계단형 부분(135)이 지름 방향으로 외부로 코킹 확장되고, 이에 따라 내측 슬리브(112)의 다른 에지를 조절할 수 있다. 따라서, 내측 슬리브(112)는 축(121)의 전방 단부의 예정 위치에 고정된다. 더욱이, 외측 슬리브(113)를 외부에서 고정되게 끼우기 위한 부분이 다른 부분들보다 더 얇게 형성되며, 이에 따라 외측 슬리브(113)가 고정되는 부분의 주직경의 크기의 증대를 막는다. 더욱이, 세밀하고 울퉁불퉁한 영역이 널링에 의해 축(121)의 전방 단부의 외주 표면에 형성되고, 따라서 축(121)에 대해 내측 슬리브(112)의 회전을 방지시키려고 시도할 수 있다. 다른 구성들 및 동작들이 전술한 제4 및 제5실시예의 것과 같으며, 반복적인 설명이 생략된다.
다음으로, 제22도는 본 발명의 제8실시예를 나타낸다. 제8실시예의 경우에, 커플링 브래킷(125a)은 단면이 C 형상으로 형성되며, 중앙 부분에 제공되는 커플링 원통형 부재(132)는 제1요크(104)의 원통형 유니트의 안으로 위치된다. 제8실시예에 따라, 커플링 원통형 부재(132)는 외측 원통형 부재(126)의 안에 배열된다. 이것은 축방향으로 크기를 줄일 수 있게 할 뿐만 아니라, 굽힘응력이 버퍼 드럼(103)으로 커플링 브래킷(125a)에 적용된 때조차, 커플링 브래킷(125a)이 축(102b)에 관련하여 굽힘-변형되기 어렵게 한다. 즉, 전술한 제4 내지 제7실시예에서, 굽힘 중심이 축방향으로 외측 원통형 부재(126)에서 떨어져 존재하며, 따라서, 지름 방향을 따른 응력이 외측 원통형 부재(126)에 작용하면, 외측 원통형 부재(126)가 지레 원리에 근거하여 축(102b)과 관련하여 기울어진 방향으로 변형되기 쉽다.
이 실시예에서 굽힘 중심이 외측 원통형 부재(126)의 안으로 존재한 반면, 외측 원통형 부재(126)가 축(102b)에 관하여 경사 방향으로 변형되기 어렵다. 전달 부재(127)가 축과 일체로 형성되지만, 분리형 전달 부재가 도시된 실시예의 각각에서 나중에 고정 연결될 수 있다.
본 발명의 탄성 유니버셜 조인트는 전술한 것처럼 구성되고 동작되어, 조향 안정성과 진동 감쇠성능을 보장하며 무게를 줄일 수 있다. 또한 유니버셜 조인트는 필요에 따라 더 작은 무게로 크기가 축소될 수 있다.
본 발명에서, 다른 작업 모드의 넓은 범위가 본 발명의 사상과 범위를 벗어나지 않고 본 발명에 근거하여 형성될 수 있다. 본 발명은 첨부된 청구항에 의해 제한되는 것을 제외하고 특정 작업 모드에 의해 제한되지 않는다.
Claims (3)
- 축과; 버퍼 드럼을 통해 상기 축의 전방 단부에 외부에서 고정되게 끼워지는 제1요크와; 제2요크와; 상기 제2요크를 상기 제1요크에 연결시키기 위한 십자축을 포함하는 탄성 유니버셜 조인트에 있어서, 상기 버퍼 드럼의 외주 표면보다 지름 방향으로 외부로 더 돌출된 돌출 세그먼트가 상기 축의 전방 단부에서 상기 버퍼 드럼의 한 에지로부터 돌출하는 부분에 고정되게 제공되며, 상기 버퍼 드럼은 탄성 재료를 포함하는 원통 형상으로 형성되어 있으며, 상기 제1요크가 원통형 부재와, 축방향으로 있는 원통형 부재의 한 에지의 지름 방향으로 마주하는 위치로부터 축방향으로 뻗어 있는 한 쌍의 제1아암과, 상기 제1아암의 전방 에지에서 서로 동심으로 형성된 한쌍의 원형 구멍 및 축방향으로 있는 원통형 부재의 한 에지에 그러나 상기 한쌍의 제1아암에서 떨어진 영역에 형성된 노치를 가지며, 상기 제2요크는 서로 떨어져 있는 한 쌍의 제2아암과, 상기 제2아암의 전방 에지에서 서로 동심으로 형성되어 있는 한 쌍의 제2원형 구멍을 가지며, 상기 십자축의 4개 에지는 각각 한쌍씩 형성된 제1및 제2원형 구멍의 안에서 회전가능하게 지지되며, 상기 축의 전방 단부에 고정되게 제공된 상기 돌출 세그먼트는 갭을 가지며 제1요크의 원통형 부재에 형성된 노치와 느슨하게 결합되고, 오목 부분 또는 구멍이 축의 전방 단부 표면의 중앙 부분에 형성되는 것을 특징으로 하는 탄성 유니버셜 조인트,
- 축과; 상기 축의 중간 부분의 전방 단부에 가까운 영역에 고정 연결된 기부 단부 부분을 가지는 커플링 브래킷과; 그리고 버퍼 드럼을 통해 커플링 브래킷의 전방 에지에 제공된 외측의 원통형 부재의 안에서 끼워지고 지지되는 제1요크와; 제2요크와; 상기 제1및 제2요크를 서로 연결시키기 위한 십자축을 포함하는 탄성 유니버셜 조인트에 있어서, 상기 축의 외주 표면보다 지름 방향으로 외부로 더 돌출된 돌출 세그먼트가 상기 축의 전방 단부에서 상기 버퍼 드럼의 지름 방향으로 안에 위치된 부분에 고정되게 제공되며, 이 돌출 세그먼트가 상기 버퍼 드럼의 내주 표면을 마주하는 에지를 가지며, 상기 버퍼 드럼이 탄성 재료를 포함하는 원통 형상으로 형성되며, 상기 제1요크는 상기 버퍼 드럼에 내부에서 고정되게 끼워진 내부 원통형 부재와, 축방향으로 있는 내부 원통형 부재의 한 에지의 지름 방향으로 서로 마주하는 위치들로부터 축방향으로 뻗어있는 한 쌍의 제1아암과, 상기 제1아암의 전방에지에서 서로 동심으로 형성된 한 쌍의 원형 구멍 및 축방향으로 있는 내부 원통형 부재의 한 에지의 일부에 그러나 제1아암에서 떨어진 영역에 형성되며 그리고 상기 버퍼 드럼의 지름 방향으로 안으로 존재하는 노치를 가지며, 상기 제2요크는 서로 떨어진 한 쌍의 제2아암과, 상기 제2아암의 전방 에지에 서로 동심으로 형성된 한 쌍의 제2원형 구멍을 가지며, 상기 십자축의 4개 에지는 각각 한 쌍식 형성된 제1및 제2원형 구멍의 안에서 회전가능하게 지지되며, 상기 축의 전방 단부에 고정되게 제공된 상기 돌출 세그먼트가 갭을 가지며 상기 제1요크의 내측 원통형 부재에 형성된 노치와 느슨하게 결합되어 있는 것을 특징으로 하는 탄성 유니버셜 조인트.
- 축과; 상기 축의 중간 부분의 전방 단부에 가까운 영역에 고정 연결된 기부 단부 부분을 가지는 커플링 브래킷과; 상기 커플링 브래킷의 전방 에지에 제공된 외측 원통형 부재의 내측면과 축의 전방 단부의 외주 표면과의 사이에 있는 내측 및 외측 버퍼 드럼을 통해 지지되는 제1요크와; 제2요크와; 상기 제1및 제2요크를 서로 연결시키기 위한 십자축을 포함하는 탄성 유니버셜 조인트에 있어서, 상기 내측 버퍼 드럼의 외주 표면보다 외부로 지름 방향으로 더 돌출된 돌출 세그먼트가 상기 축의 전방 단부에 적어도 하나의 내측 버퍼 드럼의 한 에지로부터 돌출하는 부분에 고정되게 제공되며, 상기 두 개의 내측 및 외측 버퍼 드럼은 탄성 재료를 포함하는 원통 형상으로 형성되고, 상기 제1요크가 내측 원통형 부재와, 축방향으로 있는 내측 원통형 부재의 한 에지의 지름 방향으로 마주하는 위치들로부터 축방향으로 뻗어 있는 한 쌍의 제1아암과, 상기 제1아암들의 전방 에지에서 서로 동심으로 형성된 한 쌍의 원형 구멍 및 축방향으로 있는 내측 원통형 부재의 한 에지의 일부에 그러나 상기 한쌍의 제1아암에서 떨어진 영역에 형성된 노치를 가지며, 상기 내측 원통형 부재가 상기 외측 버퍼 드럼을 통해 외측 원통형 부재의 안에 끼워져 지지되지만 축의 전방 단부에 외부로 끼워져 지지되며, 상기 십자축의 4개 에지는 각각 한쌍씩 형성된 제1 및 제2원형 구멍의 안에 회전가능하게 지지되고, 상기 제2요크는 서로 떨어진 한 쌍의 제2아암과, 상기 제2아암의 전방 에지에서 서로 동심으로 형성된 한쌍의 제2원형 구멍을 가지며, 상기 십자축의 4개 에지는 각각 한쌍씩 형성된 제1 및 제2원형 구멍의 안에 회전가능하게 지지되고, 상기 축의 전방 에지에 고정되게 제공된 상기 돌출 세그먼크가 갭을 가지며 제1요크의 내측 원통형 부재에 형성된 노치와 느슨하게 결합되어 있는 것을 특징으로 하는 탄성 유니버셜 조인트.
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