KR100298993B1

KR100298993B1 - 두개의고정조인트및별도의슬라이딩수단을갖춘cv조인트축

Info

Publication number: KR100298993B1
Application number: KR1019980056319A
Authority: KR
Inventors: 베르너 야콥
Original assignee: 베른트 피어부룩; 지케이엔 뢰브로 게엠베하
Priority date: 1997-12-19
Filing date: 1998-12-18
Publication date: 2001-09-22
Also published as: JP3052202B2; GB2332499B; DE19756768C2; CN1080845C; BR9805795A; ITMI982173A1; IT1302635B1; CN1220353A; KR19990063223A; ES2166649B1; JPH11264408A; US6254487B1; GB2332499A8; FR2772680B1; ES2166649A1; DE19756768A1; FR2772680A1; GB9825234D0; GB2332499A

Abstract

본 발명은 제1 및 제2 등속 고정 조인트(1, 1') 및 중간 축(14)을 갖춘 CV 조인트 축에 관한 것이다. 중간 축(14)은 볼에 의해 플런징 저어널(15)이 수용되는 플런징 슬리브(22)를 포함한다. 플런징 저어널(15)과 중간 축(14)은 각각 형태가 동일하고 2 개의 등속 고정 조인트(1, 1')의 내부(5)의 수용 보어(7) 내에 수용되는 플러그-인부(16, 25)를 갖추고 있다. 이러한 설계를 이용함으로서, 상당한 정도까지 등속 고정 조인트(1, 1')가 동일 요소로 조립될 수 있는 CV 조인트 축을 제공하는 것이 가능해진다.

Description

두 개의 고정 조인트 및 별도의 슬라이딩 수단을 갖춘 ＣＶ 조인트 축{CV-JOINTED SHAFT WITH TWO FIXED JOINTS AND SEPARATE SLIDING MEANS}

본 발명은 외부 런닝 홈을 갖춘 외부와, 내부 런닝 홈을 갖춘 내부와, 쌍을형성하는 대향 외부 런닝 홈 및 내부 런닝 홈을 결합하는 볼을 안내하기 위해 그 사이에 배치된 케이지를 각각 포함하는 제1 및 제2 등속 고정 조인트를 구비하고, 외부는 제1 연결 수단을 갖추고 있고 내부는 제2 연결 수단을 갖추고 있으며, 제1 등속 조인트의 내부에 연결된 플런징 저어널과 중간 축에 연결된 플런징 슬리브를 포함하는 플런징 조립체를 구비하며, 롤링 접촉 부재는 그 사이에 배치된 런닝 홈과 결합하고, 중간 축은 제2 등속 고정 조인트의 내부에 연결되는 CV 조인트 축에 관한 것이다.

독일 특허 제44 19 373 A1호에 기재된 CV 조인트 축에서 플런징 저어널은 제2 등속 고정 조인트의 내부 상에 형성되는 저어널과 함께 제1 등속 고정 조인트의 내부와 일체로 제작된다. 중간 축은 제1 부분에 의해 제2 등속 고정 조인트의 내부의 저어널 상에 견고히 배치된다. 중간 축은 그 타단부에서 플런징 슬리브와 부착된다. 이러한 실시예의 단점은 2 개의 등속 조인트의 내부가 상이한 설계로 되어 있어야 한다는 점이다. 이로 인해 더 큰 비용이 초래되고, 특히 내부를 생산하기 위한 공구에 있어서 큰 비용이 초래된다.

본 발명의 목적은 합리적인 비용으로 생산될 수 있는 CV 조인트 축을 제안하기 위한 것이다.

본 발명에 따르면, 상기의 목적은 2 개의 등속 조인트의 내부가 동일한 수용 보어를 포함하고, 플런징 슬리브로부터 멀리 떨어진 단부에서의 중간 축과 플런징 슬리브로부터 돌출하는 단부에서의 플런징 저어널은 각각 삽입 부분을 갖추고 있고, 상기 2 개의 부분이 2 개의 수용 보어와 정합하도록 설계함으로써 달성된다.

이러한 실시예의 장점은 외부의 연결 수단을 제외하고는 동일하게 설계된 CV 고정 조인트들이 CV 조인트 축을 위해 이용될 수 있다는 점이다. 그로 인한 장점은 비용을 합리적인 수준으로 유지하고 높은 반복 정확도를 얻기 위해 칩이 없는 성형 방법(Non-Chip Forming Method)에 의해 생산된 내부을 이용하는 것이 가능하기 때문에 저어널을 포함하는 종래 기술의 내부와 비교하여 내부의 변형 정도가 현저히 줄어들 수 있다는 점이다. 중간 축은 바람직하게 관형축 형태로 제공되고 플런징 슬리브를 포함한다. 플러그-인부에 대해서는 플러그-인부와 플런징 슬리브로서 설계된 부분 사이의 구역에서의 벽 보다 더 두꺼운 벽이 선택된다. 관으로부터 시작된 그러한 중간 축은 일예로 해머링(hammering)에 의해 최종 형태로 마무리될 수 있다.

또한, 플런징 저어널도 변형력을 가능한한 적게 하기 위해 관형 형태로 되도록 제시되었다. 런닝 홈과 플러그-인부의 구역에 치형을 갖춘 플런징 저어널도 또한 해머링에 의해 생산될 수 있다. 각각 내부와 플런징 저어널의 플러그-인부 및 중간 축 사이의 신속한 회전 접속을 얻기 위해, 이러한 부분들은 각각 내부의 종축에 대해 평행하게 연장되는 치형을 갖추고 있다.

CV 조인트 축의 특히 유익한 실시예는 등속 고정 조인트들의 외부가 각각 접시형 제어 요소의 구형 제어면을 지지하는 역할을 하는 지지면을 구성하는 공동 구형면을 갖춘 지지 요소에 결합되는 경우에 달성된다. 상기 접시형 제어 요소의 모서리는 내부가 지지되는 평면 단부면을 포함하고, 내부의 종축은 상기 평면 단부면상에 수직으로 배치된다. 내부는 케이지 내에 안내되는 볼에 의해서 외부에 대해 유지되고 중심을 두게 된다. 케이지는 공동 구형면에 의해 내부의 구형 외부면 상에 지지된다. 케이지와 외부 사이에는 접촉이 일어나지 않게 된다. 정렬 상태에서 지지 요소가 결합되는 CV 고정 조인트 단부로부터의 내부 런닝 홈과 외부 런닝 홈은 종축을 따라 좁은 단면을 포함하기 때문에, 내부는 제어 요소에 의해 조인트 관절 중심 상의 종축을 따라 외부에 대해 중심을 두게 된다. 제어 요소를 이렇게 설계 및 배치함으로서, 수용 보어를 위해 비교적 큰 직경을 선택하는 것이 가능하게 된다. 내부 런닝 홈 하방에 토크의 전달을 허용하기 위해 방사 방향으로 충분한 재료가 존재하도록 되어야 한다. 상기에 대략 기술된 등속 고정 조인트는 독일 특허 출원 제197 51 493.6호에 더 상세히 주장 및 기술되어 있다.

본 발명의 바람직한 실시예는 도면에 개략적으로 도시되어 있고 그 도면을 참고로 하여 이하에 기술된다.

도1은 본 발명에 따른 실시예를 개략적으로 도시한 도면.

＜도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명＞

1, 1' : 등속 고정 조인트

2 : 외부

3 : 외부 런닝 홈

4 : 플랜지

5 : 내부

6 : 내부 런닝 홈

7 : 치형 수용 보어

8 : 케이지

9 : 볼

10 : 제어 요소

11 : 제어면

12, 12' : 지지 요소

13 : 지지면

14 : 중간 축

15 : 플런징 저어널

16 : 플런징 저어널의 플러그-인부

17 : 치형 세트

18 : 고정 링

19 : 보어

20 : 런닝 홈

21 : 롤링 접촉 부재/볼

22 : 플런징 슬리브

23 : 런닝 홈

24, 24' : 회선상 부트

25 : 중간 축의 플러그-인부

26 : 중간 축의 중앙부

27 : 중간 축의 플러그-인부의 치형 세트

28 : 지지 디스크

O : 조인트 관절 중심

본 발명의 CV 조인트 축은 2 개의 등속 고정 조인트(1, 1')와 플런징 조립체를 갖춘 하나의 중간 축(14)으로 구성된다. 도시된 CV 조인트 축은 예를 들면, 이하에 기재된 연결 수단에 의해 차량의 후륜 차동 장치에 연결되는 등속 고정 조인트(1)와, 또한 기재될 또 다른 연결 수단에 의해 차량의 후륜의 차륜 허브에 연결되는 등속 고정 조인트(1')와 함께 차량의 후륜을 구동시키는 역할을 한다. 2 개의 CV 고정 조인트(1, 1')는 대체로 동일한 모양으로 설계된다. 본 발명에 있어서 의미 있는 정도로 다르게 설계된 부품들에 대해서는 또한 이하에서 더 상세히 설명하기로 한다. 보다 명확한 도시를 제공하기 위해, 개개의 부품들에 대한 도면 부호는 때로는 제1 CV 고정 조인트(1)에 대해 제공되고 때로는 제2 CV 고정 조인트(1')에 대해 제공된다. 2 개의 등속 고정 조인트(1, 1')는 각각 판금부의 형태로, 즉 얇은 벽의 형태로 제공되는 외부(2)를 포함한다. 그 내부면 내의 얇은 벽의 형태로 된 것은 외부(2)의 종축 주위로 원주상으로 분배되고, 자오선면 내에서 연장하고, 플랜지(4) 및 연결 저어널에 각각 결합된 개방단으로부터 시작하여 연결 수단을 구성하고 언더컷-프리(undercut-free) 방식으로 연장하는 다수의 외부 런닝(running) 홈(3)을 갖추고 있다. 이는 플랜지(4)로부터 멀어지는 방향으로 외부 런닝 홈(3)의 트랙 기부가 외부(2)의 종축에 접근함을 의미한다. 외부(2)를 판금부 형태로 제공함으로서, 단면도에서 외부의 벽은 외부 런닝 홈(3)이 배열된 벌지(bulge)를 포함한다. 각각의 외부(2)의 공동에서, 내부(5)가 수용된다. 내부(5)는 외부 런닝 홈(3)에 따라 원주상으로 분배되도록 내부의 외부면 내에 배열되는 내부 런닝 홈(6)을 갖추고 있다. 내부 런닝 홈(6)은 플랜지(4)와 연결 저어널 각각으로부터 그리고 내부의 종축으로부터 멀리 연장하는 트랙 기부를 포함한다. 플랜지(4)로부터 제거된 외부면부에서 내부(5)는 그 중공 구면에 의해 케이지(8)가 지지되는 구형면을 포함한다. 케이지(8)는 외부 런닝 홈(3) 및 내부 런닝 홈(6)의 쌍에 따라 원주상으로 분배되는 윈도우를 갖추고 있고 그 각각의 홈 내에 케이지(8) 위의 윈도우로부터 방사상 내향 및 외향으로 돌출하고 토크 전달을 위해 외부 런닝 홈(3) 및 내부 런닝 홈(6)과 각각 결합하는 볼(9)이 수용된다. 외부 런닝 홈(3)과 내부 런닝 홈(6)에 의해 얻게 되는 전술된 과정으로 인해,플랜지(4) 및 연결 저어널 각각으로의 토크 전달 중에 볼(9)은 힘을 케이지(8)에 인가하고, 그 힘은 케이지(8)를 내부(5)에 접촉 유지시킨다. 케이지(8)의 외부면과 외부(2)의 내부면 사이에서는 접촉이 존재하지 않게 된다. 내부(5)는 플랜지(4)와 연결 저어널 각각으로부터 떨어져 있는 외부(2)의 종축을 따라 또한 반경 방향으로 볼(9)에 의해 외부(2)에 대해 중심에 있게 된다. 또한, 각각의 내부(5)는 치형 수용 보어(7)를 포함하고, 치형은 예리한 형태로 되고 내부(5)의 종축에 평행하게 연장된다. 플랜지(4)와 연결 저어널 각각을 향해, 접시 형태이며 그 모서리가 내부(5)를 지지하는 단부면을 갖춘 제어 요소(10)에 의해, 케이지(8)와 볼(9)을 갖춘 내부(5)가 외부(2) 내에서 유지된다. 또한, 제어 요소(10)는 지지 요소(12)의 지지면(13)에 얹혀 있는 구형 제어면(11)과 공동 구형 형태로 제공되는 지지 디스크(28)를 포함한다. 제어면(11)과 지지면(13)의 볼 반경은 조인트 관절 중심(O) 상에 중심이 오게 된다. 등속 고정 조인트(1)의 지지 요소(12)는 그것이 고정되는 수단에 의해, 일예로 외부(2)의 플랜지(4)로의 리벳팅에 의해 플랜지부를 갖추게 된다. 이런 방식으로, 내부(5)는 외부(2)에 대해 조인트 관절 중심 상에 중심을 두게 된다. 등속 고정 조인트(1')의 경우에, 지지 요소(12')는 지지 디스크(28)를 유지시킨다.

그러나, 제2 등속 고정 조인트(1')는 외부(2)가 일부분으로 제공되어 있다는 점에서 제1 등속 고정 조인트(1)와는 차이가 난다. 외부(2)는 지지 요소(12')의 외주부를 위한 수용부를 포함하여, 고체부인 지지 요소가 원형 단면으로부터 벗어나 있는 단면에 의해 신속한 회전 방식으로 외부(2)에 연결될 수 있도록 한다. 또한, 지지 요소(12')는 제2 등속 고정 조인트(1')를 일예로 자동차의 차륜 허브에 연결시키는 역할을 하는 연결 저어널을 포함하는 반면, 제1 등속 고정 조인트(1)의 플랜지(4)는 차동 장치의 출력 베벨 기어들 중 하나의 기어의 출력 플랜지에 연결되게 하는 역할을 한다. 2 개의 등속 고정 조인트(1, 1')는 2 개의 CV 고정 조인트(1, 1')의 조인트 관절 중심 간의 간격 변화를 허용하는 플런징 조립체를 갖춘 중간 축(14)에 의해 서로 연결된다. 플런징 조립체는 관형 형태이고 보어(19)를 포함하는 플런징 저어널(15)을 포함한다. 또한, 플런징 조립체는 그 외부가 2 개의 CV 고정 조인트(1, 1')의 수용 보어(7)와 결합하도록 설계된 한 쌍의 치형(17)을 갖추고 있는 플러그-인부(16)를 포함한다. 플런징 저어널(15)은 고정 링(18)에 의해 2 개의 플러그-인 보어(7) 중 하나에 고정된다. 또한, 플런징 저어널(15)은 그 외부면에서 내부(5)의 종축에 평행 연장하고 볼 형태의 롤링 접촉 부재가 회전할 수 있는 런닝 홈(20)을 포함한다. 런닝 홈은 일예로 케이지에 의해 안내된다. 플런징 저어널(15)은 중간 축(14)에 결합되는 플런징 슬리브(22) 내로 삽입되고, 즉 플런징 저어널은 그와 일체형이 되도록 생산되고, 플런징 슬리브(22)는 그 내부면에 런닝 홈(20)에 따라 원주상으로 분배되고 볼(21)에 의해 결합되는 런닝 홈(23)을 갖추고 있다.

이러한 조립체는 서로에 대해 종축을 향한 플런징 슬리브(22) 및 플런징 저어널(15)의 이동 뿐만 아니라 플런징 저어널(15)과 중간 축(14) 간의 토크 전달을 허용한다. 상기 조립체는 큰 직경에 의해 CV 고정 조인트(1)의 외부(2)의 외주부상에 고정되고 작은 직경에 의해 플런징 슬리브(22)의 외부면 상에 고정되는 회선상 부트(convoluted boot)(24)에 의해 밀봉된다. 플런징 슬리브(22)를 뒤따르는 중간 축(14)은 타단부를 향해 중앙부(26) 보다 더 두꺼운 벽을 포함하는 플러그-인부(25)로 변화하고, 그 외부면 상에 플런징 저어널(15)의 치형(17) 쌍에 대응하는 치형(27) 쌍을 갖추며, 제2 CV 고정 조인트(1')의 내부(5)의 수용 보어(7) 내에 삽입되어 고정 링(18)에 의해 그 내부에 고정된다. CV 고정 조인트(1')의 밀봉을 위해, 큰 직경에 의해 제2 CV 고정 조인트(1')의 외부(2)의 외부면 상에 고정되고 작은 직경에 의해 중간 축(14)의 외부면 상에 고정되는 회선상 부트(24')가 또한 제공된다.

Claims

외부 런닝 홈(3)을 갖춘 외부(2)와, 내부 런닝 홈(6)을 갖춘 내부(5)와, 쌍을 형성하는 대향 외부 런닝 홈(3)및내부 런닝 홈(6)을결합하는 볼(9)을 안내하기 위해 그 사이에 배치된 케이지(8)를 각각 포함하는 제1 및 제2 등속 고정 조인트(1, 1')를 구비하고, 외부(2)는 제1 연결 수단을 갖추고 있고 내부(5)는 제2 연결 수단을 갖추고 있으며, 제1 등속 조인트(1)의 내부(5)에 연결된 플런징 저어널(15)과 중간 축(14)에 연결된 플런징 슬리브(22)를 포함하는 플런징 조립체를 구비하며, 롤링 접촉 부재(21)는 그 사이에 배치된 런닝 홈(20, 23)과 결합하고, 중간 축(14)은 제2 등속 고정 조인트(1')의 내부(5)에 연결되는 CV 조인트 축에 있어서,

양 쪽의 등속 고정 조인트(1, 1')의 내부(5)는 동일한 수용 보어(7)를 포함하고, 플런징 슬리브(22)로부터 멀리 떨어진 단부에서의 중간 축(14)과 플런징 슬리브(22)로부터 돌출하는 단부에서의 플런징 저어널(15)은 각각 삽입 부분(16, 25)을 갖추고 있고, 상기 두 부분은 2 개의 수용 보어(7)와 정합하도록 설계되고, 중간 축(14)은 관형축 형태로 제공되고 플런징 슬리브(22)를 포함하며, 삽입 부분(25)의 구역에서의 중간 축의 벽은 상기 삽입 부분과 플런징 슬리브(22)를 구성하는 부분 사이의 구역 보다 더 두껍고, 내부(5)의 수용 보어(7)와 삽입 부분(16, 25)은 신속한 회전식 접속을 수립하기 위해 정합 치형(17)을 포함하는 것을 특징으로 하는 CV 조인트 축.
제1항에 있어서, 플런징 저어널(15)은 관형으로 되어 있는 것을 특징으로 하는 CV 조인트 축.