KR101393591B1 - 가변형 등속 조인트 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 여러 차종에 범용적으로 적용할 수 있게 조인트의 장착 각도를 가변시킬 수 있도록 그 구조가 개선된 가변형 등속 조인트에 관한 것이다.
그 구성은 제 1요크 연결체의 일측에 회전 가능하게 결합되고 피니언 샤프트가 결합되는 제 1요크부재와, 제 1요크 연결체와 결합된 제 2요크 연결체에 대해 회전 가능하게 결합되고 인텀샤프트와 일체로 결합되는 제 2요크부재와, 상기 제 1요크부재와 제 2요크부재의 단부에 배치되고 상기 제 1요크부재가 상기 제 2요크부재의 단부 내에서 슬라이딩 이동되어 축 방향 이동 가능하도록 결합된 연결수단으로 구성된다.

Description

가변형 등속 조인트{Constant velocity joint}
본 발명은 가변형 등속 조인트에 관한 것으로, 특히 하나의 제품으로 여러 차종에 적용할 수 있게 조인트의 장착 각도를 가변시킬 수 있도록 그 구조가 개선된 가변형 등속 조인트에 관한 것이다.
일반적으로, 조인트라 하면, 알려진 바와 같이 동력을 전달하는 두 개의 축이 서로 평행하거나 동일선 상에 위치하지 않고 일정각을 이루는 상태로 연결될 경우에 효율적인 동력 전달을 위하여 사용하는 기구이다.
기존 조인트의 일 예로는 도 1에 예시된 바와 같이, 입력축(10)과 출력축(20)이 일정각도를 유지한 채 양축을 연결하고 있는 것으로서, 도 1에서 보듯이 입력축(10)에 마련된 자형 요크(11)의 축구멍(12)과 출력축(20)에 마련된 자형 요크(21)의 축구멍(22)에 열십자(十) 모양의 십자축(30) 축부(31)들을 끼워 조립한다. 이때 상기한 십자축(30)의 축부 (31)들 끝에는 구동을 원할하게 하고, 마찰/마모를 감소시키고자 도 1에서 보는 바와 같이 니들이나 볼을 포함하는 베어링들을 개입시킨다.
한편, 이와 같은 등속 조인트에서는 입력축(10)의 중심선(C1)과 출력축(20)의 중심선(C2) 그리고 십자축(30)의 중심(C)이 일치해야 가장 이상적인 동력전달이 이루어진다.
이와 같은 구성의 종래의 조인트는 장착각도가 제한된 고정형 등속조인트이었기 때문에 장착 각도에 제한을 받게 되어 차종에 따라 장착이 불가능하여 범용적으로 사용할 수 없는 단점을 갖고 있었다.
본 발명은 상기한 제반 문제점을 감안하여 이를 해결하고자 창출된 것으로, 그 목적은 조인트의 장착 각도를 확대시켜 차종에 관계없이 조향장치에 범용적으로 적용할 수 있는 조인트 구조체를 제공하는 데 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 일측 단부에 샤프트가 결합되는 제 1요크부재와,
상기 제 1요크부재의 타단부와 연동되도록 결합되는 제 1요크 연결체와,
상기 제 1요크 연결체에 고정된 제 2요크 연결체에 결합되며 인텀샤프트가 결합되는 제 2요크부재와,
상기 제 1요크부재와 제 2요크부재의 단부에 배치되고 상기 제 1요크부재가 상기 제 2요크부재의 단부 내에서 슬라이딩 이동되어 축 방향 이동 가능하도록 결합된 연결수단을 구비하며,
상기 연결수단은 상기 제 1요크부재의 단부에 일체로 배치된 구 형태의 요크 볼부재와, 상기 요크 볼부재가 삽입되도록 일측이 개구된 결합공이 형성되고 상기 제 2요크부재의 단부에 형성된 하우징부와, 상기 요크 볼부재의 외측에 끼워지며 상기 결합공 내에 축방향으로 이동 가능한 가이드 부쉬를 구비한 것이다.
상기 가이드 부쉬의 축방향 이동을 가이드하는 가이드수단을 더 구비하되, 상기 가이드수단은 상기 결합공의 양 내주면에 홈 형태로 형성된 가이드홈부와, 상기 가이드홈부에 대응되도록 상기 가이드 부쉬의 양 외주면에 돌출되도록 형성된 가이드 돌기를 구비한다.
상기 가이드 부쉬는 외주면이 상기 결합공의 내주면과 밀착되도록 대응되는 형상을 가지며, 중앙에 상기 요크 볼부재가 삽입되어 끼워져 회전 가능하도록 라운드진 내주면을 갖는 중공이 형성된다.
첫째, 제 1,2요크부재의 연결부위를 축 방향 이동이 가능하도록 연결되어 있으므로, 축방향 이동 변위만큼 제 1,2요크부재의 중심축 간의 각도를 가변되게 조절할 수 있게 되어 차종에 관계없이 적용 범위를 확대시킬 수 있는 유용한 효과를 갖는다.
둘째, 가이드 부쉬가 요크 볼부재에 끼움 결합된 상태로 결합공 내에서 축방향으로 이동되는 구조로 구성되어 있으므로, 간편한 조작 방식으로 각도 조절이 가능한 이점을 갖는다.
도 1은 종래 조인트 구조를 나타낸 도면.
도 2는 본 발명에 따른 가변 등속 조인트의 구성을 나타낸 평면도.
도 3은 도 2의 정면도.
도 4는 도 2의 A-A선 단면도.
도 5는 도 3의 B-B선 단면도.
도 6은 본 발명 하우징부를 나타낸 사시도.
도 7은 본 발명의 가이드 부쉬를 나타낸 사시도.
도 8a,8b는 본 발명의 작동과정을 개략적으로 나타낸 도면으로서, 장착 각도의 변경 전,후 동작과정을 각각 나타낸 사용상태도이다.
본 발명은 조향장치인 피니언 샤프트와 인텀샤프트 사이에 장착되는 조인트의 구조를 개선하여 장착 각도가 확대되도록 그 구조가 개선된 것이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
본 발명에 따른 가변형 등속 조인트는, 도 2 내지 도 8을 참조하여 설명하면, 그 구성은 제 1요크 연결체(310)의 일측에 회전 가능하게 결합되고 피니언 샤프트가 결합되는 제 1요크부재(150)와, 제 1요크 연결체(310)와 결합된 제 2요크 연결체(320)에 대해 회전 가능하게 결합되고 인텀샤프트와 일체로 결합되는 제 2요크부재(250)와, 상기 제 1요크부재(150)와 제 2요크부재(250)의 단부에 배치되고 상기 제 1요크부재(150)가 상기 제 2요크부재(250)의 단부 내에서 슬라이딩 이동되어 축 방향 이동 가능하도록 결합된 연결수단으로 대별된다.
제 1,2요크부재(150)(250)는 제 1,2요크 연결체와 회전 가능하게 연결되도록 단부에 공지의 요크 하우징(100)(200)이 각각 배치되어 있다.
제 2요크부재(250)의 요크 하우징(200) 단부에는 하우징부(210)가 배치되어 있다.
더 상세히 설명하면, 연결수단은 상기 제 1요크부재(150)의 단부에 일체로 배치된 구 형태의 요크 볼부재(110)와, 상기 요크 볼부재(110)가 삽입되도록 일측이 개구된 결합공(212)이 형성되고 제 2요크부재(250)의 요크 하우징의 단부에 일체로 형성된 하우징부(210)와, 요크 볼부재(110)의 외측에 끼워지며 상기 결합공(212) 내에 축방향으로 이동 가능한 가이드 부쉬(400)를 구비한 것이다.
즉, 본 발명의 연결수단은 하우징부(210)의 결합공(212)에 요크 볼부재(110)가 삽입되는 조인트 결합구조를 가지며, 요크 볼부재(110)와 결합공(212) 사이에 가이드 부쉬(400)가 개재된 것이다.
가이드 부쉬(400)는 중앙에 요크 볼부재(110)가 삽입되어 끼움 결합되도록 중공(410)이 형성되어 있다.
그 중공(410)은 요크 볼부재(110)의 회전이 가능하도록 내주면이 라운드진 구조를 갖는다.
이로 인해, 요크 볼부재(110)가 가이드 부쉬(400)에 끼움 결합된 상태로 하우징부(210)의 결합공(212) 내에서 축 방향으로 슬라이딩 이동가능하도록 결합된 구조를 갖는다.
또한, 가이드 부쉬(400)의 축방향 이동을 가이드하는 가이드수단을 더 구비하는 것이 바람직하다.
상기 가이드수단은 결합공(212)의 내주면 양측에 각각의 홈 형태로 형성된 가이드홈부(215)와, 가이드홈부(215)에 대응되도록 상기 가이드 부쉬(400)의 양 외주면에 돌출되도록 형성된 가이드 돌기(420)를 갖는다.
이러한 구성을 갖는 본 발명의 작용을 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 의한 가변형 등속 조인트는, 가이드 부쉬(400)의 중공(410)에 요크 볼부재(110)가 삽입되도록 끼움 결합시킨 후에, 결합된 요크 볼부재(110)와 가이드 부쉬(400)를 하우징부(210)의 결합공(212) 내로 삽입시키는 조립과정을 갖는다.
이때, 요크 볼부재(110)가 끼워진 가이드 부쉬(400)는 결합공(212) 내로 진입되는 과정에서 가이드 돌기(420)가 결합공(212)의 가이드홈부(215) 내에 슬라이딩되면서 조립된다.
이후에, 제 1요크부재(150)에 피니언 샤프트가 결합되고 제 2요크부재(250)에 인텀샤프트가 결합되는 조립 과정을 가지며, 상기한 조립 과정 전에 차종에 따라 장착 각도를 변경 조절하는 과정을 갖는다.
이는, 요크 볼부재(110)가 끼워진 가이드 부쉬(400)를 결합공(212) 내에서 축방향으로 이동시키면, 축방향 이동 변위량에 따라 장착 각도의 조절이 가능하게 된다.
일 예로, 기존과 동일한 장착 각도를 유지할 필요가 있을 경우에는 도 8a에서와 같이, 요크 볼부재(110)가 끼워진 가이드 부쉬(400)가 결합공(212)의 내측(도면상 우측)으로 진입된 상태를 유지하여 기존과 동일한 장착 각도(θ1)를 가질 수 있다.
이때, 하우징부(210)는 제 2요크 연결체(320)의 구멍과 간섭되어 회전 각도에 제한을 받게 된다.
한편, 장착 각도를 변경 조절할 필요가 있을 경우에는 도 8b에 도시된 바와 같이, 가이드 부쉬(400)를 결합공(212) 내에서 결합공(212)의 출구측(도면상 좌측) 방향으로 이동시키면, 이동된 변위(ℓ1)만큼 하우징부(210)와 요크 볼부재(110)의 회전 가능한 각도가 커지게 되어 제 1,2요크부재(150)(250) 간의 회전 각도(θ2)가 기존 장착 각도(θ1)보다 더 큰 장착 각도를 가지게 된다.
여기서 도 8a,8b는 본 발명의 작동과정을 쉽게 이해시키기 위해 과장된 표현으로 예시된 작동상태도이다.
상기한 바와 같이 설명한 본 발명은 위의 실시 예에만 한정되지 아니하고, 본 발명이 갖는 개념과 정신을 벗어나지 않는 범위내에서 얼마든지 변형 실시가 가능할 것이다.
예컨대, 가이드 부쉬(400)의 형태가 앞서 설명한 형태와 다른 형태를 갖도록 제작될 수 있다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
100,200 : 요크 하우징 110 : 요크 볼부재
150,250 : 제 1,2요크부재 210 : 하우징부
212 : 결합공 215 : 가이드홈부
310,320 : 제 1,2요크 연결체 400 : 가이드 부쉬
410 : 중공 420 : 가이드 돌기

Claims (4)

  1. 일측 단부에 샤프트가 결합되는 제 1요크부재(150)와,
    상기 제 1요크부재(150)의 타단부와 연동되도록 결합되는 제 1요크 연결체(310)와,
    상기 제 1요크 연결체(310)에 고정된 제 2요크 연결체(320)에 결합되며 인텀샤프트가 결합되는 제 2요크부재(250)와,
    상기 제 1요크부재(150)와 제 2요크부재(250)의 단부에 배치되고 상기 제 1요크부재(150)가 상기 제 2요크부재(250)의 단부 내에서 슬라이딩 이동되어 축 방향 이동 가능하도록 결합된 연결수단을 구비하며,
    상기 연결수단은 상기 제 1요크부재(150)의 단부에 일체로 배치된 구 형태의 요크 볼부재(110)와, 상기 요크 볼부재(110)가 삽입되도록 일측이 개구된 결합공(212)이 형성되고 상기 제 2요크부재(250)의 단부에 형성된 하우징부(210)와, 상기 요크 볼부재(110)의 외측에 끼워지며 상기 결합공(212) 내에 축방향으로 이동 가능한 가이드 부쉬(400)를 구비한 것을 특징으로 하는 가변형 등속 조인트.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 가이드 부쉬(400)의 축방향 이동을 가이드하는 가이드수단을 더 구비하되,
    상기 가이드수단은 상기 결합공(212)의 양 내주면에 홈 형태로 형성된 가이드홈부(215)와,
    상기 가이드홈부(215)에 대응되도록 상기 가이드 부쉬(400)의 양 외주면에 돌출되도록 형성된 가이드 돌기(420)를 구비한 것을 특징으로 하는 가변형 등속 조인트.
  4. 청구항 1 또는 청구항 3에 있어서, 상기 가이드 부쉬(400)는 외주면이 상기 결합공(212)의 내주면과 밀착되도록 대응되는 형상을 가지며,
    중앙에 상기 요크 볼부재(110)가 삽입되어 끼워져 회전 가능하도록 라운드진 내주면을 갖는 중공(410)이 형성된 것을 특징으로 하는 가변형 등속 조인트.
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