KR100310265B1 - 제어요소를구비한등속고정조인트 - Google Patents

Abstract

본 발명은 외부 부분(1)과, 내부 부분(9)과, 케이지(18)와 그리고 외부 부분(1)의 외부 주행 홈(5) 및 내부 부분(9)의 내부 주행 홈(14) 내의 케이지(18)에 의해 안내되는 볼(23)을 포함하며, 이때 내부 부분(9)은 반지름 방향으로 볼(23)들에 의해서 그리고 한편으로는 볼(23)에 의해서 또한 다른 한편으로는 제어 요소(24)에 의해서 완전히 외부 부분(1)에 대하여 상대적으로 유지되고, 상기 제어 요소(24)는 내부 부분(9)과 외부 부분(1)에 연결된 지지 요소(35) 위에 지지되는 등속 고정 조인트에 관한 것이다. 상기 조립체에 의해 얻어지는 상기의 유리한 지지 조건 외에, 예로써 윤활 홈(31, 33)의 형태로 구비된 마찰 감소 수단에 의해 마찰을 더 줄일 수 있고, 따라서 제어 요소(24)가 지지 요소(35)에 대한 고속 활주 속도를 얻는데 유리한 영향을 받는 유체 역학적 윤활 조건을 얻는다.

Description

제어 요소를 구비한 등속 고정 조인트

본 발명은 외부 부분, 내부 부분, 케이지, 볼 및 제어 요소를 포함하는 등속 고정 조인트에 관한 것이다. 외부 부분은 그 내부면이 제1 종축 둘레에 원주 방향으로 분포된 외부 주행 홈을 구비한 상태로 제1 종축 및 그 위에 중심이 맞추어진 공동을 포함한다. 내부 부분은 제2 종축을 포함하고, 그 외부면에 상기 제2 종축 둘레에 분포된 내부 주행 홈을 구비한다. 내부 주행 홈의 수는 내부 주행 홈이 외부 주행 홈과 대향 배치된 상태로 외부 주행 홈의 수와 대응한다. 더욱이, 내부 부분은 외부 구면을 구비한다. 외부 주행 홈 및 내부 주행 홈은 한 쌍으로 서로 대향위치에 있고, 이들은 연결된 종축에 대해 메리디안 평면(meridian plane) 내에 배치되고, 제1 조인트 단부로부터 언더컷이 없는 방식으로서 연장된다. 케이지는 부분 중공구면을 구비하며, 이로써 내부 부분의 외부 구면 상에 안내된다. 케이지는, 외부 주행 홈 및 내부 주행 홈을 따라서 원주 방향으로 분포되고 토크를 전달하기 위한 목적으로 대향 주행 홈을 체결하는 볼을 수용하는, 창을 구비한다. 이러한 목적을 위하여, 이들은 케이지로부터 방사상 외향 및 내향 돌출된다. 제어 요소는 한편으로 내부 부분 상에 지지되고, 다른 한편으로는 지지 요소 상에 지지된다.

독일 특허 제42 08 786 C1호는 제어 요소가 제2 종축 상에 중심이 맞추어진 내부 부분의 공동과 체결되는 구형인 제어면을 포함하는 이러한 등속 고정 조인트를 개시한다. 공동은 구형인 제어면이 그에 대항하여 놓여진 상태로 중공인 구형의 제어면을 형성한다. 더욱이, 제어 요소는, 제1 종축에 대해 직각으로 연장되고 제1 종축에 대해 방사상으로 조절 가능하도록 하기 위하여 제어 요소를 어느 정도 외부 부분의 대응하는 연장된 면에 대하여 지지하는, 면을 포함한다. 케이지의 외부면과 외부 부분의 공동의 내부면 사이에는 어떤 영역의 접촉도 없다. 이런 식으로, 볼이 토크를 전달하는 동안에 내부 부분으로 유입된 어떤 열도 제어 요소와 내부 부분 사이의 활주 영역에 도달하기 위해서는 짧은 거리를 이동하여야만 한다.

미국 특허 제5 453 052호는 외부 부분 및 내부 부분이 볼에 전달되는 토크를 수용하기 위해 일 개방 단부로부터 언더컷이 없는 방식으로 연장된 주행 홈을 구비한 등속 고정 조인트를 개시한다. 케이지는 자체의 구형인 외부면에 의해서, 개방 단부의 영역 내에서 외부 부분에 고정된 지지 요소에 대하여 일 방향으로 지지된다. 지지 요소는 원주상 인접한 2개의 외부 주행 홈들 사이의 영역 내에 배치되어 있다. 이들은 외부 부분의 공동 내부면의 원통형 부분과 케이지의 구형인 외부면 사이의 간격 내에 쐐기와 같이 연장된다. 내부 부분은 외부 부분의 공동 내의 볼-컵의 구현인 외부면에 대해 놓여진 구형의 접시 형상의 보유 요소에 대항하여 상술된 방향에 대향 지지된다. 그렇지 않으면, 케이지의 외부면과 외부 부분 사이에는 접촉이 없다. 접촉 외부 부분에 고정된 지지 요소에 한정된다. 케이지와 내부 부분의 외부면 사이에는 접촉이 없다. 따라서, 토크를 받는 상태에서, 외부 부분 및 내부 부분이 떨어지게 된다는 의미에서 대향 장착되어 있기 때문에, 케이지는 외부 부분의 종축 방향으로 내부 부분 상에 지지되지 않고, 작은 지지 요소 상에 그리고 보유 요소를 통해 외부 부분 상에만 지지된다. 이러한 설계는 높은 부하가 걸리고, 지지 요소의 설계 때문에 상당한 마찰이 발생된다.

본 발명의 목적은 마찰이 작은 등속 고정 조인트를 제공하여 작동 중에 손실을 그 만큼 작게 하는 것이다.

본 발명에 따라서, 상기 목적은 외부 트랙 및 내부 트랙이 언더컷 없는 방식으로 메리디안 평면 내에서 공통의 제1 조인트로부터 연장되고 볼이 제1 조인트 단부 근처에 배치된 창의 창면 위에 지지되는 등속 고정 조인트를 마련함으로써 달성된다. 케이지의 외부면은 외부 부분의 공동의 내부면에 대해서 이들 사이의 간격이 전제 관절 영역에 걸쳐서 존재하도록 배치된다.

더욱이, 제어 요소는 구형인 제어면과 안내면을 구비한다. 제안된 지지 요소는 제어 요소가 그 제어면에 의하여 지지되는 중공의 접촉면을 포함한다. 더욱이, 제어 요소는 내부 부분의 지지면 위에 제어 요소의 안내면에 의하여 지지되며, 그 지지면은 내부 부분의 제2 종축이 그 위에 수직으로 위치되도록 배치된다. 지지 요소는 외부 부분에 고정되거나 또는 외부 부분에 연결된 한 구성 요소에 고정된다. 제어 요소 및 지지 요소는 외부 주행 홈 및 내부 주행 홈이 언더컷이 없는 통로에서 연장되는 제1 조인트 단부 쪽으로 배치된다.

이러한 설계의 장점은 관절의 모든 각도에서 토크의 전달로부터 발생되는 힘이 제어 요소 및 지지 요소를 통하여 양호하게 지지된다는 것이다. 제어 요소가 내부 부분의 중공 구면에 대해서 지지되는 조립체와 비교하여, 내부 부분 상에 가장 정확히 만들어저야 되는 면의 수를 줄일 수 있는 점에서 추가의 장점이 존재한다. 더욱이, 이러한 마찰이 작은 조인트와 비교하여, 마찰의 양은 더욱 더 줄일 수 있다. 지기부가 한 방향으로만 구비되고 정말 효과가 없기 때문에 뚜렷한 안내 조건이 얻어져서, 재밍(jamming)의 위험이 없다. 결과적으로, 상기 구성 요소들은 구조체의 공차의 발생을 고려하여 방사상으로 서로에 대해 유리하게 설치될 수 있다. 특히 제1 조인트 단부로부터 제2 조인트 단부 쪽으로 연장되도록 외부 주행 홈 및 내부 주행 홈의 형상은 볼이 관절의 모든 각도에서 토크를 받을 때 볼이 제1 조인트 단부에 가까운 창면(볼을 그 위에 지지함)에 하중을 가하도록 힘을 케이지에 항상 가하는 이러한 방식으로 선택된다. 이러한 식으로, 케이지는 그의 중공구면에 의해서 내부 부분의 외부 구면에 항상 접촉 유지된다. 방사상 방향으로는 외부 부분에 대한 중심이 볼에 의해 맞추이지고, 축방향으로는 내부 케이지 부분 및 외부부분에 대한 제어 요소의 유닛이 외부 부분에 고정된 지지 요소 위에 상기 유닛을 지지함으로써 얻어진다. 이론적 관절 중심에 대해 구성 요소를 분류하고 필요한 크기로 함으로써, 모든 구성 요소가 그들이 이론적 관절 중심에 대해 그들의 작동면의 최적의 정렬에 가능한 가까이 가도록 서로에 대해 결합되는 것을 보장할 수 있다.

본 발명의 추가의 실시예에 따르면, 제어 요소는 접시 형상으로 되어있다. 이러한 식으로, 높은 정도의 반복 정밀도로 칩을 형성하지 않는 방법에 의해 구성요소를 비용면에서 효율적으로 만들 수 있다.

또한, 지지 요소는 금속 박판(sheet metal)으로 형성된 부분으로서 구비될 수 있다. 이는 양호하게는 외부 부분에 단단히 연결되어서, 미리 조립된 유닛을 얻는다.

성취 가능한 유리한 지지 조건에 추가하여, 제어면과 접촉면 사이에 마찰 감소 수단을 마련하는 것이 또한 가능하다.

제1 실시예에서, 마찰 감소 수단은 윤활 보어에 의해서 윤활제 저장조에 연결된 환영의 윤활 홈을 포함하도록 제시된다. 제어 요소의 접시 형상인 챔버가 윤활제 저장조로서 사용될 수 있다.

이러한 실시예의 장점은 조인트가 관절로서 이루어진 상태에서 회전할 때 상기 제어면과 접촉면 사이의 높은 활주 속도를 얻을 수 있다. 외부 부분 및 내부 부분이 서로에 대해 정렬된 상태에 있을 때 제어면과 접촉면 사이에 발생하는 표면 접촉 영역과 윤활 홈 사이의 적절한 표면적 비를 선택함으로써, 상기의 높은 활주속도는 윤활의 유체 역학적 상태로 이끈다. 이는 마찰의 양이 무시될 만큼 작게 되는 것을 의미하고, 이는 결국 긴 사용 수명을 얻을 수 있고 어떤 전달 손실도 최소로 감소시킬 수 있음을 의미한다. 또한, 이는 열이 적게 발생기는 것을 의미하는 높은 정도의 효율을 보장하여, 이들이 예로서 구름 접촉 베어링으로 사용되는 것과 같이 저가로 등속 고정 조인트를 윤활할 수 있다.

이와 달리, 마찰 감소 수단은 제어면과 접촉면 사이에서 베어링 케이지에 의해 구름식으로 유지되는 베어링 볼을 안내하기 위한 베어링 케이지를 포함하는 구름 접촉 베어링의 형태로 제공될 수도 있다. 이런 식으로, 구름 접촉 베어링과 유사한 지지 조건 및 마찰 조건을 얻을 수 있다.

만일 베어링 케이지가 케이지에 연결된다면 특히 유리한 조건을 얻을 수 있이서, 케이지에 의해 제어되는 베어링 케이지는 케이지의 운동을 추종한다.

도1은 제어 요소와 지지 요소 사이에 마찰 베어링 수단을 갖고 정렬된 위치에 있는 본 발명의 등속 고정 조인트의 제1 실시예의 종단면도.

도2는 제어 요소와 지지 요소 사이에 구름 접촉 베어링 수단을 갖는 본 발명의 등속 고정 조인트의 다른 실시예의 종단면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1, 1' : 외부 부분

2, 2' : 공동

3, 3' : 내부면

4, 4' : 제1 종축

5, 5' : 외부 주행 홈

6, 6' : 플랜지

7, 7' : 제1 조인트 단부

8, 8' : 제2 조인트 단부

9, 9' : 내부 부분

10, 10' : 제2 종축

11, 11' : 시트면

12, 12' : 축

13, 13' : 지지면

14, 14' : 내부 주행 홈

15, 15' : 외부 구면

16, 16' : 보어

17, 17' : 보유 요소

18, 18' : 케이지

19, 19' : 창

20, 20' : 창면

21 21' : 부분 중공구면

22, 22' : 외부면

23, 23' : 볼

24, 24' : 제어 요소

25, 25' : 볼-컵 형상부

26, 26' : 원통부

27, 27' : 안내면

28, 28' : 제어면

29 : 윤활제 저장조

30, 31 : 윤활 보어

32, 33 : 윤활 홈

34 : 구멍

35, 35' : 지지요소

36, 36' : 접촉면

37 : 리센스

38, 38' : 플랜지

39 : 베어링 케이지

40 : 베어린 볼

41 : 중심 돌출부

42 : 중심면

0, 0': 관절 중심

본 발명의 2개의 양호한 실시예가 첨부된 도면에 도식적으로 도시되어 있다.

도1은 금속 박판부의 형태로 구비되고 제1 조인트 단부(7, 7) 쪽으로 구비된 최대 개구 폭을 갖는 공동(2)을 포함하는 외부 부분(1)을 갖는 본 발명의 등속 고정 조인트의 제1 실시예를 도시한다. 공동(2)은 내부면(3)과 제1 조인트 단부(7)로부터 시작하고 원주방향으로 분포된 외부 주행 홈(5)에 의해 범위가 정해지며, 상기 외부 주행 홈(5)은 제1 조인트 단부(7)에서 시작하여 언더컷이 없는 방식으로 연장되고 외부 조인트 부분(1)의 제1 종축(4)에 관하여 메리디안 평면 내에 배치된다. 더욱이, 외부 조인트 부분은 외향 연장된 플랜지(6)를 제1 조인트 단부(7) 쪽으로 포함한다. 제2 조인트 단부(8) 쪽으로, 외부 조인트 부분(1)은 감소된 단면을 포함하며, 그 외부면은 점선에 의해 표시된 그리고 제2 조인트 단부(8)의 외부로 연장된 축 상에 고정되도록 의도된 작은 직경을 갖는 회선상 부트(convoluted boot)의 큰 직경을 고정하기 위하여 시트면(11)을 구비하고 있다.

내부 부분(9)의 제2 종축(10)이 제1 종축(4)과 동심축을 이루는 방식으로 도면에 도시되어 있는 내부 부분(9)이 외부 부분(1)의 공동(2) 내에 수용된다. 조인트는 정렬된 상태, 즉 관절각이 0도인 상태에 있다. 제1 조인트 단부(7) 쪽으로, 내부 부분(9)은 지지면(13)으로써 역할을 하고 제2 종축(10)이 지지면(13)에 의해 형성된 평면 위에 수직으로 위치되도록 배열된 단부면을 포함한다. 내부 부분(9)의 외부면에서, 내부 주행 홈(9)이 항상 외부 주행 홈(5)에 대해 대향 위치되어 쌍을 이루도록 원주 방향으로 분포된 내부 주행 홈들(14)이 배치되어 있다. 내부 주행 홈(14)은 이들 트랙 기부가 제1 조인트 단부(7)에서부터 시작하는 언더컷이 없이 설계된 상태로 메리디안 평면 내에 또한 배치된다. 더욱이, 내부 부분(9)은 이론적 조인트 관절 중심(0)에 중심이 맞추어진 중심을 갖는 외부 구면(15)을 제2 조인트 단부(8) 쪽으로 연장된 내부 부분(9)의 외부면 위에 포함한다. 또한, 내부 부분(9)은 제2 종축(10) 상에 중심이 맞추어지고 대응되는 톱니축(12)을 수용할 목적을 갖는 톱니 보어(16)를 구비한다. 더욱이, 외부 구면(15)을 윤활하기 위해 요구되는 윤활제를 저장하는 보유 요소(17)가 구비되어 있다.

보유 요소(17)는 케이지(18)와 부분적으로 중첩되고, 케이지(18)는 그 내부에 부분 중공구면(21)을 포함하며, 케이지(18)는 부분 중공구면(21)에 의해 외부구면(15) 상에 안내된다. 더욱이, 케이지(18)는, 한 쌍의 내부 주행 홈(14) 및 외부 주행 홈(5)에 따라서 원주 방향으로 분포된 그리고 케이지(18) 너머로 방사상 내향 및 외향 돌출되어 외부 주행 홈(5)과 내부 주행 홈(14)을 결합하는 볼(23)을 수용하기에 유용한, 창(19)을 구비한다. 볼(23)이 토크를 전달할 때, 볼(23)이 제 1 조인트 단부(7) 근처에 있는 창(19)의 창면(20) 상에 지지되기 때문에, 케이지(18)는 그의 부분 중공구면(21)에 의해서 내부 부분(9)의 외부 구면(15)과 접촉 상태로 유지되며, 제1 조인트 단부(7)로부터 시작된 언더컷이 없는 트랙 때문에 볼(23)은 제1 조인트 단부의 방향에서 오른쪽으로 케이지(18)를 장착한다. 전체의 관절 영역을 걸쳐서, 즉 서로에 대하여 내부 부분(9)과 외부 부분(1) 사이에서 가정될 수 있는 관절로 이루어진 모든 위치에서, 케이지(18)의 외부면(22)과 외부 부분(1)의 내부면(3) 사이에는 항상 간격이 존재한다. 이는 내부 부분(9) 및 케이지(18)로 구성되는 유닛이 볼(23)에 의해서 외부 부분(1)에 대한 방사상 중심에 맞추어진다는 것을 의미한다. 내부 부분(9)은 볼-컵부(25) 및 윈통부(26)를 포함하는 접시 형상인 제어 요소(24)의 환형 안내면(27) 상에서 내부 부분의 지지면(13)에 의해 지지된다. 내부 부분(9)과 제어 요소(24) 사이에서, 서로에 대해 상호 지지하는 면들, 즉 지지면(13)과 안내면(27) 상에서 반경 방향의 조절, 즉 상대 이동이 가능하다. 제어 요소(24)의 구형인 제어면(28)은 윤활 홈(32, 33)을 구비하는데, 이 윤활 홈은 원주 방향으로 분포된 윤활 보어(30, 31)에 의해서 제어 요소(24)의 내부에 컵 형상으로 형성되고 윤활제로 충전된 윤활제 저장조(29)에 연결된다. 도시된 상기 실시예의 경우에 있어서, 2개의 환형 윤활 홈(32, 33)은 제어면(28) 쪽으로 가압된다. 제어 요소(24)는 중심 구멍(34)을 구비하며, 상기 중심 구멍(34)은 조인트의 정렬된 조건에서 지지 요소(35)의 볼-컵 형상인 접촉면(36)의 해당 리세스(37)와 대향하여 배열되고, 그렇지 않으면 그의 구형인 제어면(28)에 의해서 제어 요소(24)와 접촉되는 접촉면(36)에 대향한다. 지지 요소(35)는 플랜지(38)에 의해서 외부 부분(1)의 플랜지(6)에 고정된다. 구형인 제어면(28)의 중심 및 지지 요소(35)의 중공인 구형의 접촉면(36)의 중심은 등속 고정 조인트의 이론적 관절 중심(0) 상에 또한 중심이 맞추어 진다. 환형 윤활 홈(32, 33)의 면적과 제어면(28) 및 접촉면(36)의 서로에 대한 반경의 적절한 비율을 선택하고 조인트가 관절을 이루며 회전할 때 고속의 활주 속도를 얻는 것이 가능하다는 사실을 참작함으로써, 제어 요소(24)가 지지 요소(35)에 대해서 전체 관절 영역을 통하여 지나가기 때문에 유체 역학적 윤활 상태가 성취될 수 있다. 더욱이, 리세스(37) 및 구멍(34)을 구비함으로써 제어면(28)과 접촉면(36) 사이의 접촉 영역에서 자가 고착이 일어날 수 없음을 보장한다.

도2는 내부면(3')을 갖는 공동(2')이 형성된 외부 부분(1')을 갖는 본 발명의 등속 고정 조인트의 추가 실시예의 종단면도를 도시한다. 외부 부분(1')은 제1 종축(4')물 포함하며, 외부 주행 홈(5')은 공동(2')의 내부면(3') 내에서 상기 축 둘레에 분포된다. 외부 주행 홈(5')은 제1 조인트 단부(7')로부터 언더컷이 없는 방식으로 연장된다. 더욱이, 제1 조인트 단부(7')에서, 외부 부분(1')은 외부 부분(1')이 구동 또는 피동 구성 요소와 연결되도록 하는 플랜지(6')를 구비한다. 도1에 따른 실시예의 경우에 있어서와 같이, 외부 부분(1')은 성형된 금속 박판부로서 구비된다. 또한 이는 회선상 부트를 고정하기 위한 시트면(11')을 포함한다. 제2 조인트 단부(8')는 점선으로 도시된 축(12')을 삽입하는 기능을 한다. 내부 부분(9')은 공동(2') 내에 수납되고 제2 종축(10')을 포함하는데, 외부 부분(1') 및 내부 부분(9')은 그들의 종축(4, 10')이 서로 일치하는 것으로 도시되어 있다. 제1 조인트 단부(7') 쪽으로, 내부 부분(9')은 제2 종축(10')이 지지면(13')에 의해 형성된 평면 위에 수직으로 배치되도록 배열되는 지지면(13')을 포함한다. 지지면(13')으로부터, 즉 제1 조인트 단부(7')로부터 내부 부분(9')의 외부면 내에 가공된 내부 주행 홈(14')이 또한 연장된다. 외부 주행 홈(5')과 같이 내부 주행 홈(14')은 합체된 종축(4', 10')에 대해 메리디안 평면 내에 연장된다. 언더컷이 없음은 내부 주행 홈(14')의 트랙 기부가 지지면(13')에서 시작하여 제2 조인트 단부(8') 쪽으로 연장되어 상기 합체된 종축(10')으로부터 멀어지는 것을 의미한다. 이에 비하여, 외부 주행 홈(5')의 트랙 기부는 제1 조인트 단부(7')에서 시작하여 상기 합체된 제1 종축(4')의 제2 조인트 단부(8') 쪽으로 연장된다. 한편, 외부 부분(1')은 성형된 금속 박판부로서 구비되고, 내부 부분(9')은 칩을 형성하지 않는 방법에 의하여 또한 제조될 수 있는 중실부이다. 그의 외부면 상에서, 내부 부분(9')은 제2 조인트 단부(8') 쪽으로 배치된 외부 구면(15')을 포함한다. 더욱 이, 내부 부분(9')은 그의 제2 종축(10') 상에 중심이 맞추어지고 회전 고정된 방식프로 축(12')을 연결하는 나사 보어(16')를 포함한다. 더욱이, 구면의 적절한 윤활을 보장하기 위하여 외부 구면(15')의 부근에 윤활제 저장조를 모으기 위한 보유 요소(17')가 구비되어 있다. 분할된 보유 요소(17')는 축(12')에 고정되어 있다.이는 부분 중공구면(21')에 의해서 외부 구면(15') 상에 활주 안내되는 케이지(18')의 외부면(22') 위로 연장된다. 케이지(18')는 외부 주행 홈(5')과 내부 주행 홈(14')을 각각 결합하는 토크 전달 볼(23')을 수용하는 기능을 갖는 쌍을 이룬 외부 주행 홈(5') 및 내부 주행 홈(14')을 따라서 원주 방향으로 분포된, 그리고 내부 부분(9')의 외부 구면(15')과 접촉된 그 부분 중공구면(21')에 의해서 케이지(18')를 유지하기 위하여 제1 조인트 단부(7') 쪽으로 배열된 창면(20')에 대항하여 관절로서 이루어진 모든 위치에서 기지된 창(19')을 구비한다. 케이지(18')의 외부면(22')과 외부 부분(1')의 내부면(3')의 사이에는, 외부 부분(1')과 케이지(18') 사이의 조인트 관절과 독립하여 어떤 접촉도 발생할 수 없도록 공간이 구비된다. 내부 부분(9')은 제어 요소(24')의 윈통부(26')의 안내면(27')에 대항하여 내부 부분의 지지면(13')에 의해 지지되고, 상기 안내면(27')은 환형면으로 설계된다. 그렇지 않으면, 상기 접시 형상의 금속 박판으로 생성된 제어 요소(24')는 이론적 조인트 관절 중심(0')에 중심이 맞추어진 중심을 갖는 구면을 구성하는 제어면(28')을 갖는 볼-컵 형상의 구형 접시부(25')를 포함한다. 케이지(18')의 창(19')과 창면(20')은 볼(23')의 중심이 이론적 관절 중심(0')을 포함하는 평면 내에 또한 위치되도록 배치된다. 제어면(28')은 베어링 케이지(39) 내에 보유된 베어링 볼(40)을 위한 주행면으로서 역할을 한다. 베어링 케이지(39)는 제1 조인트 단부(7') 쪽으로 연장된 영역에서 케이지(18')의 중심면(42) 상에 보유되도록 하는 중심 돌출부(41)를 포함하여, 외부 부분(1') 및 내부 부분(9')이 서로에 대해 관절을 이룰 때 베어링 케이지(39)가 케이지(18')에의해 수행되는 관절각의 절반을 수행한다. 베어링 볼(40)은 플랜지(38')에 의해 외부 부분(1')의 플랜지(6')에 연결된 지지 요소(35')의 볼-컵 형상인 접촉면(36')에 대항하여 지지된다. 중공인 구의 형상에서 접촉면(36')의 중심은 이론적 관절 중심(0') 상에 또한 중심이 맞추어진다. 조립 동안에, 조립되는 부품들과 그들 각각의 기능적인 면들은 볼(23')이 이론적 관절 중심(0')에 가능한 가까운 중심 둘레에 등속 고정 조인트 관절을 허용하는 조합을 보장하는 방식으로 선택될 수 있다. 토크 전달의 결과로 발생되어 제어 요소(24')에 의해 지지 요소(35')에 도입되는 힘이 구름 접촉 베어링에 의해 지지되는 동안에 또한 전달될 수 있기 때문에 구름 접촉 베어링 수단을 선택함으로써 마찰의 상당한 감소를 또한 얻을 수 있다.

이상에서 서술한 조인트는 양호하게는 차량의 구동 라인(driveline)에 사용되고, 즉 이들은 전방 구동 유닛 및 후방 액슬 사이의 프로펠러 샤프트와 차동 장치로부터 구동 차륜까지 이어지는 사이드 샤프트에 사용될 수 있다. 상기 조인트는 긴 사용 수명 및 낮은 마찰 손실을 그 특징으로 한다.

전술한 구성에 의한 본 발명의 등속 고정 조인트는 관절의 모든 각도에서 토크의 전달로부터 발생되는 힘이 제어 요소 및 지지 요소를 통하여 유리하게 지지되어, 내부 부분 상에 가장 정확히 만들어져야 되는 면의 수를 줄일 수 있다. 따라서, 마찰의 양이 더욱 줄어들어 낮은 마찰 손실을 얻을 수 있어 사용 수명이 길어 진다. 또한, 지지부가 한 방향으로만 구비되고 팽창 효과가 없기 때문에 뚜렷한 안내 조건이 얻어져서, 재밍의 위험이 없다. 더욱이, 이론적 관절 중심에 대한 구성요소를 분류하고 필요한 크기로 함으로써, 모든 구성 요소가 그들이 이론적 관절 중심에 대해 그들의 작동면의 최적의 정렬에 가능한 가까이 가도록 서로에 대해 결합되는 것을 보장할 수 있다. 또한, 높은 정도의 반복 정밀도로 칩을 형성하지 않는 방법에 의해 비용면에서 효율적으로 만들어질 수 있다.

Claims (8)

1. 외부 주행 홈(5, 5')이 구비된 공동(2, 2')과 제1 종축(4, 4')을 포함하는 외부 부분(1, 1')과,

   공동(2, 2') 내에 배치되고 제2 종축(10, 10')을 포함하고 내부 주행 홈(14, 14')을 구비한 외부면을 갖는 내부 부분(9, 9')과 - 여기에서, 상기 외부 주행 홈(5, 5') 및 내부 주행 홈(14, 14')은 쌍으로서 메리디안 평면 내에 서로 대향하여 배치되고 제1 조인트 단부(7, 7')로부터 언더컷이 없는 방식으로 연장되어 있음 -,

   상기 내부 부분(9, 9')의 대응 외부 구면(15, 15') 상에 부분 중공구면(21, 21')에 의해서 지지되고 상기 외부 주행 홈(5, 5') 및 내부 주행 홈(14, 14')을 각각 포함하는 상기 상에 따라서 분포된 창(19, 19')을 포함하는 케이지(18, 18')와,

   상기 케이지(18, 18')의 외부면(22, 22')이 상기 외부 조인트 부분(1, 1')에 대해서 상기 내부 조인트 부분(9, 9')에 의해 덮여진 관절의 전체 영역에 걸쳐 상기 공동(2, 2')의 내부면(3, 3')으로부터 이격된 상태로, 제1 조인트 단부(7, 7') 근처에 배치된 창면(20, 20') 상에 각각 지지되고 창(19, 19') 내에서 안내된 볼(23, 23')과,

   구형인 제어면(28, 28') 및 안내면(27, 27')이 구비된 제어 요소(24, 24')와,

   상기 제어 요소(24, 24')는 제2 종축(10, 10')이 직각으로 위치되는 내부 부분(9, 9')의 지지면(13, 13') 위에서 상기 제어 요소(24, 24')의 안내면(27, 27')에 의해 지지되고 접촉면(36, 36') 위에서 상기 제어 요소(24, 24')의 제어면(28, 28')에 의해서 지지되며 지지 요소(35, 35')가 상기 외부 부분(1, 1')에 또는 그와 연결된 구성 요소에 추가로 고정되며 상기 제어히 요소(24, 24') 및 지지 요소(35, 35')가 상기 제1 조인트 단부(7, 7') 쪽으로 배치된 상태로 중공의 구형인 접촉면(36, 36')을 포함하는 지지 요소(35, 35')를 갖는 것을 특징으로 하는 등속 고정 조인트.
2. 제1항에 있어서, 상기 제어 요소(24, 24')는 접시 형상인 것을 특징으로 하는 등속 고정 조인트.
3. 제1항에 있어서, 상기 지지 요소(35, 35')는 금속 박판으로 형성된 부분으로 서 구비되고 외부 부분(1, 1')에 연결된 것을 특징으로 하는 등속 고정 조인트.
4. 제1항에 있어서, 마찰 감소 수단이 제어면(28, 28')과 접촉면(36, 36') 사이에시 유효한 것을 특징으로 하는 등속 고정 조인트.
5. 제4항에 있어서, 상기 마찰 감소 수단은 윤활 홈(32, 33)을 포함하고, 윤활보어(30, 31)에 의해 윤활제 저장조(29)에 연결된 것을 특징으로 하는 등속 고정 조인트.
6. 제2항에 있어서, 상기 접시 형상의 제어 요소(24, 24')에 의해 형성된 공동은 윤활제 저장조(29)로서 역할을 하는 것을 특징으로 하는 등속 고정 조인트.
7. 제4항에 있어서, 상기 마찰 감소 수단은 제어면(28')과 접촉면(36') 사이에서 케이지에 의해 회전식으로 보유되는 베어링 볼(40)을 안내하기 위한 베어링 케이지(39)를 포함하는 구름 접촉 베어링의 형태로 제공되는 것을 특징으로 하는 등속 고정 조인트.
8. 제7항에 있어서, 상기 베어링 케이지(39)는 케이지(18')에 연결된 것을 특징으로 하는 등속 고정 조인트.