KR102678139B1 - Constant velocity joint - Google Patents

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Abstract

등속 조인트가 개시된다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 등속 조인트는 최대 절각이 증가된 조건에서도 외륜의 크기 및 무게가 증가되지 않고 사용 가능한 새로운 형태의 등속 조인트를 제공한다.A constant velocity joint is initiated. The constant velocity joint according to an embodiment of the present invention provides a new type of constant velocity joint that can be used without increasing the size and weight of the outer ring even under conditions where the maximum inflection angle is increased.

Description

등속 조인트{Constant velocity joint}Constant velocity joint {Constant velocity joint}

본 발명은 등속 조인트에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 최대 절각이 증가된 등속 조인트에 관한 것이다.The present invention relates to a constant velocity joint, and more specifically to a constant velocity joint with an increased maximum inflection angle.

일반적으로 조인트는 회전축의 각도가 서로 다른 회전축에 회전동력(토크)을 전달하기 위한 것으로서, 동력전달 각도가 작은 추진축의 경우에는 후크 조인트, 플렉시블 조인트 등이 사용되고, 동력전달 각도가 큰 전륜 구동차의 구동축의 경우에는 등속 조인트가 사용된다.In general, joints are used to transmit rotational power (torque) to rotational axes with different angles. Hook joints, flexible joints, etc. are used for propulsion shafts with a small power transmission angle, and for drive shafts of front-wheel drive vehicles with a large power transmission angle. In this case, a constant velocity joint is used.

상기 등속 조인트는 구동축과 피동축의 교차각이 큰 경우에도 등속으로 원활하게 동력을 전달할 수 있기 때문에 독립 현가 방식의 전륜 구동차의 액슬축에 주로 사용되며, 샤프트를 중심으로 변속기측(인보드측)은 트라이포드식 등속 조인트나 슬라이드형 볼 타입 등속 조인트로 이루어지고, 샤프트를 중심으로 휠 측(아웃보드측)은 고정형 볼 타입 등속 조인트로 이루어진다.The constant velocity joint is mainly used in the axle shaft of an independent suspension type front-wheel drive vehicle because it can smoothly transmit power at a constant speed even when the intersection angle between the drive shaft and the driven shaft is large. The transmission side (inboard side) is centered around the shaft. It is composed of a tripod-type constant velocity joint or a slide-type ball-type constant velocity joint, and the wheel side (outboard side) centered on the shaft is composed of a fixed ball-type constant velocity joint.

변속기측의 트라이포드식 등속 조인트나 슬라이드형 볼 타입 등속 조인트는 축 방향 운동과 절각 운동을 통해 차량의 변위를 흡수하고, 휠측의 고정형 볼 타입 등속 조인트는 휠 측의 조향각 만큼 회전하여 등속으로 동력을 전달한다.The tripod-type constant velocity joint or slide-type constant velocity joint on the transmission side absorbs the displacement of the vehicle through axial and angular motion, and the fixed ball-type constant velocity joint on the wheel side rotates by the steering angle of the wheel side to transmit power at a constant speed. Deliver.

상기한 고정형 볼 타입 등속 조인트는, 외륜과 내륜의 트랙이 곡선으로만 이루어져 최대 절각이 47도인 볼 조인트와, 외륜과 내륜의 트랙이 곡선과 직선으로 이루어져 최대 절각이 50도인 언더컷 볼 조인트로 나뉜다.The fixed ball-type constant velocity joint described above is divided into a ball joint in which the tracks of the outer and inner rings are made of curves only and has a maximum inflection angle of 47 degrees, and an undercut ball joint in which the tracks of the outer and inner rings are made of curves and straight lines and the maximum inflection angle is 50 degrees.

종래의 차량용 볼 타입 등속 조인트는, 케이지 및 내륜이 볼을 고정하고 있으며, 조향에 따라 볼이 외륜의 내주면에 길이방향으로 형성되어 있는 그루브내에서 이동되는 구조로 이루어진다.A conventional ball-type constant velocity joint for a vehicle has a structure in which a cage and an inner ring fix a ball, and the ball moves within a groove formed longitudinally on the inner peripheral surface of the outer ring in response to steering.

예를 들어 허브측에 체결되는 등속 조인트의 경우 차량의 조향에 따라 절각을 하는 기능을 가진다. 좁은 도로 여건에서 차량의 회전 반경의 축소는 차량개발에 있어서 중요한 요인으로 작용하였다.For example, a constant velocity joint fastened to the hub side has the function of cutting according to the vehicle's steering. Reducing the turning radius of vehicles in narrow road conditions served as an important factor in vehicle development.

등속 조인트는 최대 절각을 점차적으로 증대시키는 방향으로 개발되었으나, 최대절각을 증대할수록 등속 조인트의 최대 외경이 점차 커질 수밖에 없었고, 외경이 증가함에 따라 제품의 중량도 증가하게 되었다. 이는 차량의 연비 하락에 영향을 끼쳤으며 등속 조인트의 제품개발의 주요 이슈가 되었다. Constant velocity joints were developed to gradually increase the maximum angle of incision, but as the maximum angle of incision increased, the maximum outer diameter of the constant velocity joint had to gradually increase, and as the outer diameter increased, the weight of the product also increased. This affected the decline in fuel efficiency of vehicles and became a major issue in product development of constant velocity joints.

따라서 등속 조인트의 최대 절각을 증대시키면서도 외경이나 중량이 증가하지 않는 컴팩트한 조인트의 개발 필요성이 대두되었다.Therefore, the need to develop a compact joint that increases the maximum angle of inflection of the constant velocity joint but does not increase the outer diameter or weight has emerged.

대한민국 등록특허 제10-1187529호Republic of Korea Patent No. 10-1187529

본 발명의 실시 예들은 등속 조인트의 외륜 크기를 증대 시키지 않고서도 최대 절각을 증가시켜 안정적으로 사용할 수 있는 등속 조인트를 제공하고자 한다.Embodiments of the present invention seek to provide a constant velocity joint that can be used stably by increasing the maximum angle of inflection without increasing the size of the outer ring of the constant velocity joint.

본 발명의 일 실시 예에 의한 등속 조인트는 엔진의 회전동력을 전달받는 구동 축과 결합되며 내주면에 다수개의 외륜 볼 그루브(120)가 원주방향을 따라 이격되어 배치되는 외륜(100); 상기 외륜(100)의 내부에 설치되며 외주면에 다수개의 내륜 볼 그루브(220)가 원주방향을 따라 이격되어 배치되는 내륜(200); 상기 외륜(100)의 회전동력을 상기 내륜(200)에 전달하기 위해 상기 다수개의 외륜 볼 그루브(120)와 상기 다수개의 내륜 볼 그루브(220) 사이에서 구름 접촉되는 다수개의 볼(300); 및 상기 다수개의 볼(300)을 지지하는 케이지(400)를 포함하며, 상기 각각의 외륜 볼 그루브(120)는 내측에서부터 상기 구동 축과 멀어지는 외측을 향해 순차적으로 제1 외륜 곡선트랙(S1)과, 제1 외륜 경사트랙(S2)과, 제2 외륜 곡선트랙(S3)을 포함하고, 상기 각각의 내륜 볼 그루브(220)는 내측에서부터 외측을 향해 순차적으로 제1 내륜 곡선트랙(S4)과, 제2 내륜 경사트랙(S5)과, 제3 내륜 곡선트랙(S6)을 포함한다.The constant velocity joint according to an embodiment of the present invention is coupled to a drive shaft that receives the rotational power of the engine, and includes an outer ring 100 on the inner peripheral surface of which a plurality of outer ring ball grooves 120 are arranged to be spaced apart along the circumferential direction; An inner ring (200) installed inside the outer ring (100) and having a plurality of inner ring ball grooves (220) spaced apart from each other in the circumferential direction on the outer peripheral surface; A plurality of balls 300 in rolling contact between the plurality of outer ring ball grooves 120 and the plurality of inner ring ball grooves 220 to transmit the rotational power of the outer ring 100 to the inner ring 200; and a cage 400 supporting the plurality of balls 300, wherein each outer ring ball groove 120 is sequentially connected to a first outer ring curved track S1 and , a first outer ring inclined track (S2), and a second outer ring curved track (S3), wherein each inner ring ball groove 220 includes a first inner ring curved track (S4) sequentially from the inside to the outside, It includes a second inner ring inclined track (S5) and a third inner ring curved track (S6).

상기 다수개의 외륜 볼 그루브(120) 중 어느 하나의 외륜 볼 그루브(120)와, 이와 마주보는 어느 하나의 내륜 볼 그루브(220), 그리고 그 사이에 배치되는 어느 하나의 볼(300)에 있어서, 상기 제2 외륜 곡선트랙(S3)의 곡률중심과 상기 제1 내륜 곡선트랙(S4)의 곡률중심은, 상기 외륜(100)의 중심축과 상기 내륜(200)의 중심축이 평행할 때 상기 볼(300)의 중심을 지나고 상기 외륜(100)의 중심축과 수직인 Y축으로부터 동일 최단거리로 이격될 수 있다.In one of the plurality of outer ring ball grooves 120, one inner ring ball groove 220 facing the outer ring ball groove 120, and one ball 300 disposed between them, The center of curvature of the second outer ring curved track (S3) and the center of curvature of the first inner ring curved track (S4) are determined by the ball when the central axis of the outer ring 100 and the central axis of the inner ring 200 are parallel. It may be spaced apart from the Y-axis, which passes through the center of 300 and is perpendicular to the central axis of the outer ring 100, at the same shortest distance.

상기 다수개의 외륜 볼 그루브(120) 중 어느 하나의 외륜 볼 그루브(120)와, 이와 마주보는 어느 하나의 내륜 볼 그루브(220), 그리고 그 사이에 배치되는 어느 하나의 볼(300)에 있어서, 상기 제1 외륜 곡선트랙(S1)의 곡률중심과 상기 제3 내륜 곡선트랙(S6)의 곡률중심은, 상기 외륜(100)의 중심축과 상기 내륜(200)의 중심축이 평행할 때 상기 볼(300)의 중심을 지나고 상기 외륜(100)의 중심축과 수직인 Y축으로부터 동일 최단거리로 이격될 수 있다.In one of the plurality of outer ring ball grooves 120, one inner ring ball groove 220 facing the outer ring ball groove 120, and one ball 300 disposed between them, The center of curvature of the first outer ring curved track (S1) and the center of curvature of the third inner ring curved track (S6) are determined by the ball when the central axis of the outer ring 100 and the central axis of the inner ring 200 are parallel. It may be spaced apart from the Y-axis, which passes through the center of 300 and is perpendicular to the central axis of the outer ring 100, at the same shortest distance.

상기 제1 외륜 경사트랙(S2)은 상기 구동 축과 멀어지는 외측으로 갈수록 상기 외륜(100)의 중심축을 향하는 방향으로 경사지게 연장되고, 상기 제2 내륜 경사트랙(S5)은 상기 구동 축과 멀어지는 외측으로 갈수록 상기 외륜(100)의 중심축과 멀어지는 방향으로 경사지게 연장된다.The first outer ring inclined track (S2) extends obliquely in a direction toward the central axis of the outer ring 100 as it goes outward away from the drive shaft, and the second inner ring inclined track (S5) extends outward away from the drive shaft. It gradually extends obliquely in a direction away from the central axis of the outer ring 100.

상기 다수개의 볼(300)은 상기 외륜(100)에서 최대 절각 위치로 이동될 경우 상기 다수개의 볼(300) 중 상기 Y축으로부터 가장 외측에 위치하는 볼(300)의 중심이 상기 제2 외륜 곡선트랙(S3)의 곡률중심을 기준으로 외측으로 치우친 위치에 위치될 수 있다.When the plurality of balls 300 are moved to the maximum incised position in the outer ring 100, the center of the ball 300 located outermost from the Y axis among the plurality of balls 300 is the second outer ring curve. It may be located at a position biased outward based on the center of curvature of the track S3.

상기 제1 외륜 경사트랙(S2)과, 상기 제2 내륜 경사트랙(S5)은 상기 외륜(100)의 중심축에 대해 최소 0도에서 최대 5도 이하의 각도 중에서 선택되는 어느 하나의 각도로 경사진 것을 특징으로 한다.The first outer ring inclined track (S2) and the second inner ring inclined track (S5) are tilted at an angle selected from a minimum of 0 degrees to a maximum of 5 degrees with respect to the central axis of the outer ring (100). Features a photo.

본 발명의 실시 예들은 등속 조인트의 외륜의 크기를 유지하면서도 최대 절각이 52도까지 사용 가능하여 폭이 좁은 도로에서 회전 반경에 대한 제약 없이 운전이 가능해지므로 운전자의 편의성이 향상된다.Embodiments of the present invention maintain the size of the outer ring of the constant velocity joint while maintaining a maximum angle of inflection of up to 52 degrees, making it possible to drive on narrow roads without restrictions on the turning radius, thereby improving driver convenience.

본 발명의 실시 예들은 등속 조인트의 무게가 증가되지 않고서도 제작이 가능하여 제작 비용 감소와, 중량 감소 및 사용의 편의성이 향상된다.Embodiments of the present invention can be manufactured without increasing the weight of the constant velocity joint, thereby reducing manufacturing costs, reducing weight, and improving convenience of use.

본 발명의 실시 예들은 최대 절각의 조건에서도 볼의 분력이 일정하게 유지되어 등속 주행에 따른 안정성이 향상된다.In embodiments of the present invention, the component force of the ball is maintained constant even under conditions of maximum inflection angle, thereby improving stability during constant speed travel.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 의한 등속 조인트의 분해 사시도.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 의한 등속 조인트의 정면도.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 의한 등속 조인트의 종 단면도.
도 4는 등속 조인트의 등속 원리를 설명하기 위한 도면.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 의한 등속 조인트가 최대 절각 위치에 위치된 상태를 도시한 작동 상태도.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 의한 등속 조인트의 퍼넬각을 설명하기 위한 도면.1 is an exploded perspective view of a constant velocity joint according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a front view of a constant velocity joint according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 is a longitudinal cross-sectional view of a constant velocity joint according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 is a diagram for explaining the constant velocity principle of a constant velocity joint.
Figure 5 is an operating state diagram showing a state in which the constant velocity joint is located at the maximum incisal position according to an embodiment of the present invention.
Figure 6 is a diagram for explaining the funnel angle of a constant velocity joint according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 일 실시 예에 따른 등속 조인트에 대해 도면을 참조하여 설명한다. 첨부된 도 1은 본 발명의 일 실시 예에 의한 등속 조인트의 분해 사시도 이고, 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 의한 등속 조인트의 정면도 이며, 도 3은 본 발명의 일 실시 예에 의한 등속 조인트의 종 단면도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시 예에 의한 등속 조인트가 최대 절각 위치에 위치된 상태를 도시한 작동 상태도이다.A constant velocity joint according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The attached Figure 1 is an exploded perspective view of a constant velocity joint according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a front view of a constant velocity joint according to an embodiment of the present invention, and Figure 3 is a constant velocity joint according to an embodiment of the present invention. It is a longitudinal cross-sectional view of the joint, and Figure 4 is an operating state diagram showing the constant velocity joint according to an embodiment of the present invention positioned at the maximum incisal position.

첨부된 도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 실시 예에 의한 등속 조인트는 외륜(100)의 크기는 기존과 동일하게 유지하면서도 최대 절각을 증가시켜 좁은 도로를 따라 차량이 회전될 때 회전 반경이 축소 가능하여 상기 외륜(100)에 대한 중량 증가 없이 사용할 수 있어 컴팩트한 설계 및 사용이 가능해진다.Referring to the attached FIGS. 1 to 4, the constant velocity joint according to this embodiment maintains the size of the outer ring 100 the same as before, but increases the maximum angle of inflection, thereby reducing the turning radius when the vehicle turns along a narrow road. This allows it to be used without increasing the weight of the outer ring 100, making compact design and use possible.

이를 위해 본 실시 예에 의한 등속 조인트는 엔진의 회전동력을 전달받는 구동 축과 결합되며 내주면에 다수개의 외륜 볼 그루브(120)가 원주방향을 따라 이격되어 배치되는 외륜(100)과, 상기 외륜(100)의 내부에 설치되며 외주면에 다수개의 내륜 볼 그루브(220)가 원주방향을 따라 이격되어 배치되는 내륜(200)과, 상기 외륜(100)의 회전동력을 상기 내륜(200)에 전달하기 위해 상기 외륜(100)의 다수개의 외륜 볼 그루브(120)와 상기 내륜(200)의 다수개의 내륜 볼 그루브(220) 사이에서 구름 접촉되는 다수개의 볼(300) 및 상기 다수개의 볼(300)을 지지하는 케이지(400)를 포함한다.For this purpose, the constant velocity joint according to this embodiment is coupled to a drive shaft that receives the rotational power of the engine, and includes an outer ring 100 on the inner peripheral surface of which a plurality of outer ring ball grooves 120 are spaced apart along the circumferential direction, and the outer ring ( 100), an inner ring 200 having a plurality of inner ring ball grooves 220 spaced apart from each other along the circumferential direction on the outer circumferential surface, and transmitting the rotational power of the outer ring 100 to the inner ring 200. A plurality of balls 300 in rolling contact between the plurality of outer ring ball grooves 120 of the outer ring 100 and the plurality of inner ring ball grooves 220 of the inner ring 200 and supporting the plurality of balls 300 It includes a cage 400 that does.

본 실시 예에 의한 외륜(100)은 전술한 바와 같이 차량의 최대 절각을 증가시키는 조건에서도 기존과 동일한 크기를 갖고 제작이 가능하여 무게 증가에 따른 차량의 연비 변화를 유발시키지 않게 되므로 비용 감소와 함께 컴팩트한 등속 조인트를 개발할 수 있다.As described above, the outer ring 100 according to the present embodiment can be manufactured with the same size as before even under conditions that increase the maximum angle of cut of the vehicle, so it does not cause a change in fuel efficiency of the vehicle due to an increase in weight, thereby reducing costs. Compact constant velocity joints can be developed.

상기 외륜(100)은 (도 4를 기준으로 좌측에) 구동 축이 결합되어 회전력을 전달받아 회전되고, 내주면에 형성되는 각각의 외륜 볼 그루브(120)는 내측으로부터 상기 구동 축과 멀어지는 외측을 향해 순차적으로 제1 외륜 곡선트랙(S1)과, 제1 외륜 경사트랙(S2)과, 제2 외륜 곡선트랙(S3)을 포함한다.The outer ring 100 is coupled to a drive shaft (on the left side of FIG. 4) and rotates by receiving rotational force, and each outer ring ball groove 120 formed on the inner circumferential surface moves from the inside toward the outside away from the drive shaft. It sequentially includes a first outer ring curved track (S1), a first outer ring inclined track (S2), and a second outer ring curved track (S3).

도 3의 단면도에 도시된 바와 같이, 제1 외륜 곡선트랙(S1)은 외륜(100)의 안쪽을 향해 오목하게 곡선으로 형성되고, 제1 외륜 경사트랙(S2)은 직선으로 형성되며, 제2 외륜 곡선트랙(S3)은 외륜(100)의 바깥쪽을 향해 오목하게 곡선으로 형성되고 있다.As shown in the cross-sectional view of FIG. 3, the first outer ring curved track (S1) is formed as a concave curve toward the inside of the outer ring (100), the first outer ring inclined track (S2) is formed as a straight line, and the second The outer ring curved track S3 is formed in a concave curve toward the outside of the outer ring 100.

상기 외륜(100)은 전술한 제1 외륜 곡선트랙(S1)과, 제1 외륜 경사트랙(S2)과, 제2 외륜 곡선트랙(S3)이 볼(300)의 외측과 구름 접촉이 이루어지고, 상기 제1 외륜 경사트랙(S2)은 상기 제1 외륜 곡선트랙(S1)과, 제2 외륜 곡선트랙(S3)을 도면에 도시된 바와 같이 연결하기 위해 소정의 길이로 연장된다.In the outer ring 100, the above-described first outer ring curved track (S1), the first outer ring inclined track (S2), and the second outer ring curved track (S3) are in rolling contact with the outside of the ball 300, The first outer ring inclined track (S2) extends to a predetermined length to connect the first outer ring curved track (S1) and the second outer ring curved track (S3) as shown in the drawing.

상기 제1 외륜 경사트랙(S2)은 볼(300)이 최대 절각 위치로 이동될 때 제1 외륜 곡선트랙(S1)의 연장된 단부에서 제2 외륜 곡선트랙(S3)을 향해 곧바로 이동되지 않고 소정의 구간에서 상기 제1 외륜 경사트랙(S2)을 경유하여 상기 제2 외륜 곡선트랙(S3)으로 이동되도록 상기 볼의 이동 경로를 유도한다.The first outer ring inclined track (S2) does not move directly from the extended end of the first outer ring curved track (S1) toward the second outer ring curved track (S3) when the ball (300) is moved to the maximum incisal position, but is predetermined. The movement path of the ball is guided to move to the second outer ring curved track (S3) via the first outer ring inclined track (S2) in the section.

상기 내륜(200)은 도면 기준으로 상기 볼(300)의 하측과 구름 접촉이 이루어지도록 외주면에 형성되는 각각의 내륜 볼 그루브(220)는 내측으로부터 상기 구동 축과 멀어지는 외측을 향해 순차적으로 제1 내륜 곡선트랙(S4)과, 제2 내륜 경사트랙(S5)과, 제3 내륜 곡선트랙(S6)을 포함한다.Each inner ring ball groove 220 formed on the outer peripheral surface of the inner ring 200 is in rolling contact with the lower side of the ball 300 based on the drawing, and the first inner ring is sequentially formed from the inner side toward the outer side away from the drive shaft. It includes a curved track (S4), a second inner ring inclined track (S5), and a third inner ring curved track (S6).

도 3의 단면도에 도시된 바와 같이, 제1 내륜 곡선트랙(S4)은 외륜(100)의 바깥쪽을 향해 오목하게 곡선으로 형성되고, 제2 내륜 경사트랙(S5)은 직선으로 형성되며, 제3 내륜 곡선트랙(S6)은 외륜(100)의 안쪽을 향해 오목하게 곡선으로 형성되고 있다.As shown in the cross-sectional view of FIG. 3, the first inner ring curved track (S4) is formed as a concave curve toward the outside of the outer ring (100), the second inner ring inclined track (S5) is formed as a straight line, and the second inner ring inclined track (S5) is formed as a straight line. 3 The inner ring curved track (S6) is formed in a concave curve toward the inside of the outer ring (100).

상기 제2 내륜 경사트랙(S5)은 볼(300)이 최대 절각 위치에서 이동될 때 제3 내륜 곡선트랙(S6)의 연장된 단부에서 제1 내륜 곡선트랙(S4)을 향해 곧바로 이동되지 않고 소정의 구간에서 상기 제2 내륜 경사트랙(S5)을 경유하여 상기 제1 내륜 곡선트랙(S4)으로 이동되도록 유도한다.The second inner ring inclined track (S5) does not move directly from the extended end of the third inner ring curved track (S6) toward the first inner ring curved track (S4) when the ball 300 is moved from the maximum incisal position, but rather moves at a predetermined angle. It is induced to move to the first inner ring curved track (S4) via the second inner ring inclined track (S5) in the section.

상기 다수개의 외륜 볼 그루브(120) 중 어느 하나의 외륜 볼 그루브(120)와, 이와 마주보는 어느 하나의 내륜 볼 그루브(220), 그리고 그 사이에 배치되는 어느 하나의 볼(300)을 기준으로 보면, 상기 외륜(100)의 제2 외륜 곡선트랙(S3)의 곡률중심과 상기 내륜(200)의 제1 내륜 곡선트랙(S4)의 곡률중심이 Y축으로부터 동일 거리로 이격된 제1 오프셋(Offset)이 유지된다. 여기서, Y축은 도 3에 도시된 바와 같이 상기 외륜(100)의 중심축과 상기 내륜(200)의 중심축이 평행할 때, 즉 절각 각도가 0도일 때 상기 볼(300)의 중심을 지나고 상기 외륜(100)의 중심축과 수직인 축을 의미한다. 또한, 제2 외륜 곡선트랙(S3)의 곡률중심은 제2 외륜 곡선트랙(S3)에 대응하는 가상의 원을 그렸을 때 가상의 원의 중심을 의미한다. 제1 내륜 곡선트랙(S4)의 곡률중심 또한 제1 내륜 곡선트랙(S4)에 대응하는 가상의 원을 그렸을 때 가상의 원의 중심을 의미한다. 각 곡률중심은 도 3에서 점으로 나타내었으며, 참고로 각 점으로부터 각 곡선트랙으로 이어지는 화살표는 곡률반경을 나타내는 것이다.Based on one of the plurality of outer ring ball grooves 120, one inner ring ball groove 220 facing the outer ring ball groove 120, and one ball 300 disposed between them. In view, the center of curvature of the second outer ring curved track (S3) of the outer ring 100 and the center of curvature of the first inner ring curved track (S4) of the inner ring 200 have a first offset ( Offset) is maintained. Here, the Y-axis passes through the center of the ball 300 when the central axis of the outer ring 100 and the central axis of the inner ring 200 are parallel, that is, when the incisal angle is 0 degrees, as shown in FIG. It refers to the axis perpendicular to the central axis of the outer ring (100). In addition, the center of curvature of the second outer ring curved track (S3) means the center of the virtual circle when a virtual circle corresponding to the second outer ring curved track (S3) is drawn. The center of curvature of the first inner ring curved track (S4) also means the center of the virtual circle when a virtual circle corresponding to the first inner ring curved track (S4) is drawn. Each center of curvature is indicated by a dot in FIG. 3, and for reference, the arrows leading from each point to each curved track indicate the radius of curvature.

구체적으로, 제2 외륜 곡선트랙(S3)의 곡률중심과 제1 내륜 곡선트랙(S4)의 곡률중심은 모두 외륜(100)의 바깥쪽에 형성되되, 제2 외륜 곡선트랙(S3)의 곡률중심과 제1 내륜 곡선트랙(S4)의 곡률중심은 Y축에 대해 서로 반대편에서 동일한 거리로 이격되고 있다.Specifically, the center of curvature of the second outer ring curved track (S3) and the center of curvature of the first inner ring curved track (S4) are both formed on the outside of the outer ring (100), and the center of curvature of the second outer ring curved track (S3) The centers of curvature of the first inner ring curved track (S4) are spaced apart from each other at the same distance on opposite sides with respect to the Y axis.

이와 같이 상기 볼(300)의 PCD(Pitch Circle Diameter)를 중심으로 제1 오프셋이 유지되도록 함으로써 볼(300)에 분력을 발생시켜 방향성을 유지하고, 내부 부품간의 공차로 인한 끼임 발생을 방지할 수 있다.In this way, by maintaining the first offset centered on the PCD (Pitch Circle Diameter) of the ball 300, it is possible to generate component force in the ball 300 to maintain directionality and prevent jamming due to tolerances between internal parts. there is.

즉 본 실시 예는 볼(300)의 PCD중심으로 좌우 대칭으로 형성되므로 상기 볼(300)에 안정적으로 분력이 작용하여 외륜(100) 또는 내륜(200)과 끼임이 발생되지 않고 안정적으로 작동된다. 또한 볼(300)의 중심이 등속평면에 위치하게 됨으로써 안정적인 볼 조인트의 작동을 도모할 수 있다.That is, since this embodiment is formed symmetrically with respect to the center of the PCD of the ball 300, a component force is stably applied to the ball 300 and the ball 300 is operated stably without being caught in the outer ring 100 or the inner ring 200. In addition, since the center of the ball 300 is located in the constant velocity plane, stable operation of the ball joint can be achieved.

첨부된 도 4를 참조하면, 본 실시 예에 의한 등속 조인트는 최대 절각이 52도까지 작동 가능하며, 볼(300)은 외륜(100)에서 최대 절각 위치로 이동될 경우 상기 볼(300)의 중심이 상기 제2 외륜 곡선트랙(S3)의 곡률중심을 기준으로 외측으로 치우친 위치에 위치된다.Referring to the attached FIG. 4, the constant velocity joint according to this embodiment can operate up to a maximum incision angle of 52 degrees, and when the ball 300 is moved from the outer ring 100 to the maximum incision position, the center of the ball 300 It is located at a position biased outward based on the center of curvature of the second outer ring curved track (S3).

상기 제2 외륜 곡선트랙(S3)은 가전 등속 조인트에서 언더 컷(Undercut) 처리되었던 위치에 도면에 도시된 바와 같이 형성되어 최대 절각의 각도 조건에서도 볼 조인트의 안정적인 작동을 도모할 수 있다.The second outer ring curved track (S3) is formed as shown in the drawing at a position that was undercut in the home appliance constant velocity joint to ensure stable operation of the ball joint even under the maximum angle of incision.

특히 본 실시 예는 최대 절각이 기존의 최대 절각 보다 높은 각도까지 작동 가능하므로 등속 조인트에서 볼(300)의 등속이 안정적으로 유지되며, 전술한 등속의 원리에 대해 도면을 참조하여 설명한다. In particular, in this embodiment, the maximum incision angle can be operated up to a higher angle than the existing maximum incision angle, so the constant velocity of the ball 300 is stably maintained in the constant velocity joint, and the principle of the above-described constant velocity will be explained with reference to the drawings.

첨부된 도 3 내지 도 5를 참조하면, 등속 조인트는 임의의 조인트 각도(θ1, θ2)에서 등속이 되기 위해서는 볼의 중심점(C)에서 구동 축(Driving shaft)과 피 구동축(Driven shaft)의 선속도는 동일하므로 V1과 V2는 일정 해진다.Referring to the attached FIGS. 3 to 5, in order to achieve constant velocity at any joint angle (θ1, θ2), the constant velocity joint must be drawn along the line of the driving shaft and the driven shaft at the center point (C) of the ball. Since the speed is the same, V1 and V2 become constant.

그리고 구동 축과 피 구동축에서 볼 중심까지의 거리는 동일하므로 a = b의 관계가 성립된다. 참고로 V1은 구동 축의 선속도이고, W1은 구동 축의 각속도이며, V2는 피 구동 축의 선속도이고, W2는 피 구동 축의 각속도를 의미한다.And since the distance from the driving axis and driven axis to the center of the ball is the same, the relationship a = b is established. For reference, V1 is the linear velocity of the driven shaft, W1 is the angular velocity of the driven shaft, V2 is the linear velocity of the driven shaft, and W2 is the angular velocity of the driven shaft.

따라서 V1=aw1, V2=aw2 이므로 W1 = W2(Constant velocity)의 관계가 성립되고, 전술한 제1 오프셋 조건에 의해 본 실시 예에 의한 등속 조인트는 작동 중에 등속이 일정하게 유지될 수 있다.Therefore, since V1 = aw1, V2 = aw2, the relationship W1 = W2 (Constant velocity) is established, and the constant velocity joint according to this embodiment can maintain a constant velocity during operation due to the above-described first offset condition.

이와 같은 원리를 이용하여 상기 다수개의 외륜 볼 그루브(120) 중 어느 하나의 외륜 볼 그루브(120)와, 이와 마주보는 어느 하나의 내륜 볼 그루브(220), 그리고 그 사이에 배치되는 어느 하나의 볼(300)을 기준으로 보면, 상기 제1 외륜 곡선트랙(S1)의 곡률중심과, 상기 제3 내륜 곡선트랙(S6)의 곡률중심은 Y축으로부터 동일 거리로 이격된 제2 오프셋(Offset)이 유지된다. 상기 제2 오프셋 또한 전술한 제1 오프셋과 같이 볼(300)의 안정적인 분력과 작동을 도모하기 위해 서로 간에 동일 거리로 이격되어 있어 최대 절각 위치에서 안정적인 작동이 가능해진다.Using this principle, one of the plurality of outer ring ball grooves 120, one inner ring ball groove 220 facing the outer ring ball groove 120, and one ball disposed between them. Based on 300, the center of curvature of the first outer ring curved track (S1) and the center of curvature of the third inner ring curved track (S6) have a second offset spaced at the same distance from the Y axis. maintain. Like the above-described first offset, the second offset is also spaced apart from each other at the same distance to ensure stable component force and operation of the ball 300, thereby enabling stable operation at the maximum incisal position.

마찬가지로, Y축은 도 3에 도시된 바와 같이 상기 외륜(100)의 중심축과 상기 내륜(200)의 중심축이 평행할 때, 즉 절각 각도가 0도일 때 상기 볼(300)의 중심을 지나고 상기 외륜(100)의 중심축과 수직인 축을 의미한다. 또한, 제1 외륜 곡선트랙(S1)의 곡률중심은 제1 외륜 곡선트랙(S1)에 대응하는 가상의 원을 그렸을 때 가상의 원의 중심을 의미한다. 제3 내륜 곡선트랙(S6)의 곡률중심 또한 제3 내륜 곡선트랙(S6)에 대응하는 가상의 원을 그렸을 때 가상의 원의 중심을 의미한다. 각 곡률중심은 도 3에서 점으로 나타내었으며, 참고로 각 점으로부터 각 곡선트랙으로 이어지는 화살표는 곡률반경을 나타내는 것이다.Similarly, as shown in FIG. 3, the Y axis passes through the center of the ball 300 when the central axis of the outer ring 100 and the central axis of the inner ring 200 are parallel, that is, when the incisal angle is 0 degrees. It refers to the axis perpendicular to the central axis of the outer ring (100). In addition, the center of curvature of the first outer ring curved track (S1) means the center of the virtual circle when a virtual circle corresponding to the first outer ring curved track (S1) is drawn. The center of curvature of the third inner ring curved track (S6) also means the center of the virtual circle when a virtual circle corresponding to the third inner ring curved track (S6) is drawn. Each center of curvature is indicated by a dot in FIG. 3, and for reference, the arrows leading from each point to each curved track indicate the radius of curvature.

구체적으로, 제1 외륜 곡선트랙(S1)의 곡률중심과 제3 내륜 곡선트랙(S6)의 곡률중심은 모두 외륜(100)의 안쪽에 형성되되, 제1 외륜 곡선트랙(S1)의 곡률중심과 제3 내륜 곡선트랙(S6)의 곡률중심은 Y축에 대해 서로 반대편에서 동일한 거리로 이격되고 있다.Specifically, the center of curvature of the first outer ring curved track (S1) and the center of curvature of the third inner ring curved track (S6) are both formed inside the outer ring (100), and the center of curvature of the first outer ring curved track (S1) The centers of curvature of the third inner ring curved track (S6) are spaced apart from each other at the same distance on opposite sides with respect to the Y axis.

상기 외륜(100)과, 상기 내륜(200)과, 상기 볼(300)은 중심이 서로 간에 상이하게 유지되고, 전술한 바와 같이 제1,2 오프셋의 조건이 유지되므로 볼(300)의 안정적인 작동과 최대 절각 위치로 이동되는 경우에도 끼임이 발생되지 않고 사용할 수 있다.The centers of the outer ring 100, the inner ring 200, and the ball 300 are maintained differently from each other, and the first and second offset conditions are maintained as described above, thereby ensuring stable operation of the ball 300. It can be used without jamming even when it is moved to the maximum cutting position.

첨부된 도 5 내지 도 6을 참조하면, 제1 외륜 경사트랙(S2)은 상기 구동 축과 멀어지는 외측으로 갈수록 상기 외륜(100)의 중심축을 향하는 방향으로 경사지게 연장되고, 상기 제2 내륜 경사트랙(S5)은 상기 구동 축과 멀어지는 외측으로 갈수록 상기 외륜(100)의 중심축과 멀어지는 방향으로 경사지게 연장된다.Referring to the attached FIGS. 5 and 6, the first outer ring inclined track S2 extends obliquely in a direction toward the central axis of the outer ring 100 as it goes outward away from the drive shaft, and the second inner ring inclined track ( S5) extends obliquely in a direction away from the central axis of the outer ring 100 as it goes outward away from the drive shaft.

상기 제1 외륜 경사트랙(S2)과 상기 제2 내륜 경사트랙(S5)이 위와 같이 경사지는 이유는 볼(300)의 안정적인 작동과 함께 제2 외륜 곡선트랙(S3)과, 제1 내륜 곡선트랙(S4)으로 이동을 도모하기 위해서이다.The reason why the first outer ring inclined track (S2) and the second inner ring inclined track (S5) are inclined as above is because of the stable operation of the ball 300, the second outer ring curved track (S3), and the first inner ring curved track. This is to promote movement to (S4).

상기 제1 외륜 경사트랙(S2)과, 상기 제2 내륜 경사트랙(S5)은 상기 외륜(100)의 중심축에 대해 최소 0도에서 최대 5도 이하의 각도 중에서 선택되는 어느 하나의 각도로 경사지는 것이 바람직하다.The first outer ring inclined track (S2) and the second inner ring inclined track (S5) are inclined at an angle selected from a minimum of 0 degrees to a maximum of 5 degrees or less with respect to the central axis of the outer ring (100). is desirable.

일 예로 상기 제1 외륜 경사트랙(S2)과 상기 외륜(100)의 중심축이 이루는 제1 경사각 및 상기 제2 내륜 경사트랙(S5)과 상기 외륜(100)의 중심축이 이루는 제2 경사각이 0도일 경우 직선 형태로 연장되고, 퍼넬각이 커지게 되고, 5도 이상일 경우 퍼넬각이 작아지게 되므로 3도 내지 5도 사이의 각도가 바람직하다고 할 수 있다. 참고로 퍼넬각은 도 6에 도시된 사이의 각도에 해당된다.As an example, the first inclination angle formed by the first outer ring inclined track (S2) and the central axis of the outer ring 100 and the second inclination angle formed by the second inner ring inclined track (S5) and the central axis of the outer ring 100 are If it is 0 degrees, it extends in a straight line and the funnel angle becomes large, and if it is 5 degrees or more, the funnel angle becomes small, so an angle between 3 and 5 degrees can be said to be preferable. For reference, the funnel angle corresponds to the angle shown in FIG. 6.

이상, 본 발명의 일 실시 예에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.Above, an embodiment of the present invention has been described, but those skilled in the art can add, change, delete or add components without departing from the spirit of the present invention as set forth in the patent claims. The present invention may be modified and changed in various ways, and this will also be included within the scope of rights of the present invention.

100 : 외륜
120 : 외륜 볼 그루브
200 : 내륜
220: 내륜 볼 그루브
300 : 볼
400 : 케이지
S1 : 제1 외륜 곡선트랙
S2 : 제1 외륜 경사트랙
S3 : 제2 외륜 곡선트랙
S4 : 제1 내륜 곡선트랙
S5 : 제2 내륜 경사트랙
S6 : 제3 내륜 곡선트랙100: paddle
120: Outer ring ball groove
200: inner ring
220: Inner ring ball groove
300: ball
400: Cage
S1: 1st paddle curved track
S2: 1st paddle inclined track
S3: 2nd paddle curved track
S4: 1st inner ring curved track
S5: 2nd inner ring inclined track
S6: 3rd inner ring curved track

Claims (6)

엔진의 회전동력을 전달받는 구동 축과 결합되며 내주면에 다수개의 외륜 볼 그루브(120)가 원주방향을 따라 이격되어 배치되는 외륜(100);
상기 외륜(100)의 내부에 설치되며 외주면에 다수개의 내륜 볼 그루브(220)가 원주방향을 따라 이격되어 배치되는 내륜(200);
상기 외륜(100)의 회전동력을 상기 내륜(200)에 전달하기 위해 상기 다수개의 외륜 볼 그루브(120)와 상기 다수개의 내륜 볼 그루브(220) 사이에서 구름 접촉되는 다수개의 볼(300); 및
상기 다수개의 볼(300)을 지지하는 케이지(400);를 포함하며,
각각의 상기 외륜 볼 그루브(120)는 내측에서부터 상기 구동 축과 멀어지는 외측을 향해 순차적으로 제1 외륜 곡선트랙(S1)과, 제1 외륜 경사트랙(S2)과, 제2 외륜 곡선트랙(S3)을 포함하고,
각각의 상기 내륜 볼 그루브(220)는 내측에서부터 외측을 향해 순차적으로 제1 내륜 곡선트랙(S4)과, 제2 내륜 경사트랙(S5)과, 제3 내륜 곡선트랙(S6)을 포함하며,
상기 다수개의 외륜 볼 그루브(120) 중 어느 하나의 외륜 볼 그루브(120)와, 이와 마주보는 어느 하나의 내륜 볼 그루브(220), 그리고 그 사이에 배치되는 어느 하나의 볼(300)에 있어서,
상기 제2 외륜 곡선트랙(S3)의 곡률중심과 상기 제1 내륜 곡선트랙(S4)의 곡률중심은, 상기 외륜(100)의 중심축과 상기 내륜(200)의 중심축이 평행할 때 상기 볼(300)의 중심을 지나고 상기 외륜(100)의 중심축과 수직인 Y축으로부터 동일 최단거리로 이격되고,
상기 제1 외륜 곡선트랙(S1)의 곡률중심과 상기 제3 내륜 곡선트랙(S6)의 곡률중심은 상기 Y축으로부터 동일 최단거리로 이격된 것을 특징으로 하는, 등속 조인트.
An outer ring (100) coupled to a drive shaft that receives the rotational power of the engine and having a plurality of outer ring ball grooves (120) on the inner circumferential surface spaced apart along the circumferential direction;
An inner ring (200) installed inside the outer ring (100) and having a plurality of inner ring ball grooves (220) spaced apart from each other in the circumferential direction on the outer peripheral surface;
A plurality of balls 300 in rolling contact between the plurality of outer ring ball grooves 120 and the plurality of inner ring ball grooves 220 to transmit the rotational power of the outer ring 100 to the inner ring 200; and
It includes a cage 400 supporting the plurality of balls 300,
Each of the outer ring ball grooves 120 sequentially includes a first outer ring curved track (S1), a first outer ring inclined track (S2), and a second outer ring curved track (S3) from the inside toward the outside away from the drive shaft. Including,
Each of the inner ring ball grooves 220 includes a first inner ring curved track (S4), a second inner ring inclined track (S5), and a third inner ring curved track (S6) sequentially from the inside to the outside,
In one of the plurality of outer ring ball grooves 120, one inner ring ball groove 220 facing the outer ring ball groove 120, and one ball 300 disposed between them,
The center of curvature of the second outer ring curved track (S3) and the center of curvature of the first inner ring curved track (S4) are determined by the ball when the central axis of the outer ring 100 and the central axis of the inner ring 200 are parallel. It passes through the center of (300) and is spaced apart from the Y-axis perpendicular to the central axis of the outer ring (100) at the same shortest distance,
A constant velocity joint, characterized in that the center of curvature of the first outer ring curved track (S1) and the center of curvature of the third inner ring curved track (S6) are spaced apart from the Y axis by the same shortest distance.
 삭제delete 삭제delete 제1 항에 있어서,
상기 제1 외륜 경사트랙(S2)은 상기 구동 축과 멀어지는 외측으로 갈수록 상기 외륜(100)의 중심축을 향하는 방향으로 경사지게 연장되고,
상기 제2 내륜 경사트랙(S5)은 상기 구동 축과 멀어지는 외측으로 갈수록 상기 외륜(100)의 중심축과 멀어지는 방향으로 경사지게 연장되는 것을 특징으로 하는, 등속 조인트.
According to claim 1,
The first outer ring inclined track (S2) extends obliquely in a direction toward the central axis of the outer ring 100 as it goes outward away from the drive shaft,
The second inner ring inclined track (S5) is a constant velocity joint, characterized in that it extends obliquely in a direction away from the central axis of the outer ring (100) as it goes outward away from the drive shaft.
 제1 항에 있어서,
상기 다수개의 볼(300)은 상기 외륜(100)에서 최대 절각 위치로 이동될 경우 상기 다수개의 볼(300) 중 상기 Y축으로부터 가장 외측에 위치하는 볼(300)의 중심이 상기 제2 외륜 곡선트랙(S3)의 곡률중심을 기준으로 외측으로 치우친 위치에 위치되는 것을 특징으로 하는, 등속 조인트.
According to claim 1,
When the plurality of balls 300 are moved to the maximum incised position in the outer ring 100, the center of the ball 300 located outermost from the Y axis among the plurality of balls 300 is the second outer ring curve. A constant velocity joint, characterized in that it is located in a position biased outward with respect to the center of curvature of the track (S3).
 제4 항에 있어서,
상기 제1 외륜 경사트랙(S2)과, 상기 제2 내륜 경사트랙(S5)은 상기 외륜(100)의 중심축에 대해 최소 0도에서 최대 5도 이하의 각도 중에서 선택되는 어느 하나의 각도로 경사진 것을 특징으로 하는, 등속 조인트.
According to clause 4,
The first outer ring inclined track (S2) and the second inner ring inclined track (S5) are tilted at an angle selected from a minimum of 0 degrees to a maximum of 5 degrees with respect to the central axis of the outer ring (100). A constant velocity joint, characterized in the photo.
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