KR20040077686A

KR20040077686A - 등속 조인트

Info

Publication number: KR20040077686A
Application number: KR10-2004-7010015A
Authority: KR
Inventors: 마쯔모또다꾸미; 마쯔다다까시; 니무라데쯔오; 마쯔우라고우이찌; 스즈끼사또시; 나까이신지
Original assignee: 도요다 지도샤 가부시끼가이샤; 도요다 고끼 가부시키가이샤
Priority date: 2001-12-25
Filing date: 2002-11-25
Publication date: 2004-09-06
Also published as: JP2003194089A; CN1608179A; EP1458986B1; WO2003056198A1; DE60219955D1; US20050070364A1; DE60219955T2; EP1458986A1; CN100504095C; US7407441B2; KR100645274B1

Abstract

등속 조인트는 외륜의 회전축 방향으로 복수의 볼홈이 내구면에 형성되어 있는 외륜, 내륜의 회전축 방향으로 있으며 상기 외륜의 볼홈과 쌍을 이루는 복수의 볼홈이 외구면에 형성되어 있는 내륜, 및 상기 외륜의 볼홈과 상기 내륜의 볼홈 사이에 개재되어 있는 복수의 볼을 포함한다. 상기 등속 조인트에서는, 상기 외륜 및 상기 내륜 중 적어도 한쪽의 볼홈이 복수의 완화 홈 부위를 제공하기 위해 부분적으로 완화 프로파일로 되어 있어, 상기 내륜과 상기 외륜 사이의 토크전달동안 완화 홈 부위에 있는 각 볼에 가해지는 하중이 볼홈의 다른 부위에 있는 각 볼에 가해지는 하중보다 작게 된다.

Description

등속 조인트{CONSTANT VELOCITY JOINT}

예를 들어 전륜 구동차나 4륜 구동차에 있어서, 등속 조인트가 조타/구동 휠로 사용되는 전륜과 구동축 사이의 연결부에 일반적으로 사용된다. 그러한 등속 조인트로 인해 구동축과 피동축을 등각속도로 회전시키면서, 구동축과, 조인트에 연결되어 있는 피동축 사이의 조인트각을 변화시킬 수 있다. 등속 조인트의 한 유형으로서, 복수의 볼을 조인트의 내륜과 외륜 사이에 구속하여, 내륜과 외륜에 형성되어 있는 홈의 내벽과의 볼의 접촉점을 통해 토크를 전달하는 볼식 등속 조인트가 공지되어 있다.

볼식 등속 조인트의 내륜은 대체로 구형상인 외구면을 갖고, 대체로 구형상인 내구면을 갖는 외륜에 수용되어 있다. 등속 조인트에서, 내륜의 외구면과 외륜의 내구면에는 조인트의 회전축 방향으로 신장되어 있는 볼홈 ( ball groove ) 이 원주방향에서 등간격으로 형성되어 있다. 각각의 내륜과 외륜에 각각 형성되어 있는 볼홈의 수는 볼의 수와 동일하다. 내륜의 외주면과 외륜의 내주면사이에 개재되어 있는 케이지에 의해서 원주방향의 볼 사이 간격이 일정하게 유지되도록, 볼은 내륜과 외륜의 마주보는 볼홈 사이에 각각 배치되어 있다.

이러한 볼식 등속 조인트의 경우, 볼홈을 따른 볼의 운동을 통해 외륜의 회전축과 내륜의 회전축 사이의 각도가 자유롭게 변경될 수 있다. 한편, 내륜의 외구면 및 외륜의 내구면에 있는 볼홈의 측벽에 의해 원주방향으로의 볼의 변위가 제한 또는 규제되기 때문에, 내륜과 외륜의 상대적인 회전이 규제된다. 이러한 배열로, 내륜과 외륜 사이의 조인트각을 변경하면서, 내륜 및 외륜을 등각속도로 회전시킬 수 있다.

상기한 것과 같은 볼식 등속 조인트의 한 유형으로서, 외륜의 개방단부의 볼홈이 외륜의 회전축과 평행하게 신장된 직선형 홈의 형태로 성형된 소위 UF ( 언더컷 프리, Undercut Free ) 식 등속 조인트가 공지되어 있다.

UF식 등속 조인트의 경우, 외륜의 외경을 늘이지 않고 내경을 늘인 개구를 갖는 외륜을 형성할 수 있다. 그 결과 형성된 외륜으로, 내륜에 연결된 축과 외륜의 개방단부의 내부 에지 사이의 간섭에 의한 조인트각의 제한이 완화되어, 조인트각을 증가시킬 수 있다.

일본 공개특허공보 2001-153149 호에는, 홈의 바닥과 외륜의 회전축 사이의 거리가 그 개방단쪽으로 증가하는 방향으로 각 홈이 곧게 신장되도록, 외륜의 직선형 홈을 형성함으로써 최대 조인트각을 더 증가시킬 수 있는 UF식 등속 조인트의 다른 예가 개시되어 있다.

그러나, 공지된 UF식 등속 조인트의 경우 최대 조인트각의 증가로 야기되는다음의 문제가 발생할 수 있다.

내륜 외구면 및 외륜 내구면은, 그 회전축을 포함하는 면에서 보았을 때 실질적으로 동형의 원호형상이다. 외륜에서 볼홈을 실질적으로 곧게 형성하면, 볼홈의 깊이를 일정하게 할 수 없어, 볼홈의 일부에서는 깊이가 작아질 수 밖에 없다.

또한, 최대 조인트각이 증가함에 따라 조인트의 회전시 직경방향으로의 볼의 변위가 커져서, 볼을 유지하는 케이지의 외경이 커지는 경향이 있다. 케이지 직경의 증가로 인해 외륜의 내구면도 커져야 하므로, 전체적으로 외륜의 볼홈의 깊이가 감소하게 된다.

상기한 등속 조인트에 있어서, 하중 또는 토크가 배분되어 있는 각 볼을 통해 외륜과 내륜 사이에 토크가 전달된다. 따라서, 상기한 바와 같이 볼홈의 깊이가 비교적 작은 외륜의 부분에서 충분히 큰 내구성을 보장하기 어렵다. 이러한 부분에서 충분히 큰 내구성을 보장하기 위해서는, 전체적인 볼홈의 깊이를 증가시킬 필요가 있고, 따라서 볼 직경도 커져야 한다. 홈 깊이와 볼 직경의 증가로 등속 조인트의 크기와 중량의 증가는 불가피하다.

상기 공보에서 개시된 등속 조인트는 볼홈의 형상으로 인해 상기 경향이 문제된다.

본 발명은 등속 조인트, 좀더 명확히는 조인트의 내륜 ( inner race ) 과 외륜 ( outer race ) 사이에 구속된 복수의 볼을 갖는 볼식 등속 조인트에 관한 것이다.

본 발명의 목적, 특징 및 장점은, 첨부한 도면을 참조하여 바람직한 실시형태에 관한 이하의 설명으로 더욱 명확해질 것이다.

도 1 은 본 발명의 일 실시형태에 따른 등속 조인트의 길이방향 단면을 보여주는 단면도이다.

도 2 는 도 1 의 등속 조인트에 있어서 외륜의 길이방향 단면의 일부를 보여주는 단면도이다.

도 3 은 도 1 의 등속 조인트에 있어서 내륜의 길이방향 단면의 일부를 보여주는 단면도이다.

도 4 는 상기 외륜의 길이방향 단면의 일부를 보여주는 단면도이다.

도 5 는 상기 내륜의 길이방향 단면의 일부를 보여주는 단면도이다.

도 6a ∼ 6c 는 볼과 볼홈 사이의 맞물림의 예를 보여주는 모식도이다.

도 7 은 볼 위치와, 볼이 대응하는 볼홈의 측벽에 접촉할 때의 접촉각 사이의 관계를 나타내는 그래프이다.

도 8 은 볼 위치와 PCR 간극 사이의 관계를 나타내는 그래프이다.

도 9a ∼ 9d 는 등속 조인트의 회전위상과 각 볼의 위치 사이의 관계를 나타내는 그래프이다.

그러므로, 본 발명의 목적은 등속 조인트의 크기 또는 중량을 증가시키지 않고 내구성이 향상된 등속 조인트를 제공하는 것이다.

상기한 그리고/또는 다른 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 한 태양에 따르면, (a) 외륜의 회전축 방향으로 복수의 볼홈이 내구면에 형성되어 있는 외륜, (b) 내륜의 회전축 방향으로 있으며 상기 외륜의 볼홈과 쌍을 이루는 복수의 볼홈이 외구면에 형성되어 있는 내륜, 및 (c) 상기 외륜의 볼홈과 상기 내륜의 볼홈 사이에 개재되어 있는 복수의 볼을 포함하는 등속 조인트에 있어서, 상기 외륜 및 상기 내륜 중 적어도 한쪽의 볼홈이 복수의 완화 홈 부위를 제공하기 위해 부분적으로 에스케이프 (escape) 또는 완화 프로파일로 되어 있어, 상기 내륜과 상기 외륜 사이의 토크전달동안 상기 완화 (relief) 홈 부위에 있는 각 볼에 가해지는 하중이 볼홈의 다른 부위에 있는 각 볼에 가해지는 하중보다 작게 되는 등속 조인트가 제공된다.

상기한 것처럼 구성된 등속 조인트의 회전시에는, 내륜과 외륜 사이의 토크전달을 수행하기 위해 내륜의 외구면에 형성되어 있는 볼홈과 외륜의 내구면에 형성되어 있는 볼홈 사이에 개재된 각 볼을 통해 하중이 전달된다.

상기한 것처럼 부분적으로 에스케이프 또는 완화 프로파일을 갖는 볼홈의 경우, 내륜의 회전축과 외륜의 회전축에 의해 형성되는 각 ( 조인트각 ) 에 따라 조인트의 회전 동안 일부 볼이 완화 홈 부위로 들어간다. 이러한 조건에서, 토크전달동안 완화 홈 부위에 있는 볼의 각각에 가해지는 하중이 볼홈의 다른 부위에 있는 볼에 가해지는 하중보다 더 작다.

따라서, 완화 홈 부위는 볼홈의 다른 부위보다 더 작은 강도를 가져도 되므로, 홈 깊이를 줄이더라도 충분히 큰 내구성을 보장할 수 있다. 완화 홈 부위를 제공하기 위해 볼홈의 일부의 홈 깊이를 작게 함으로써, 볼 홈의 얕은 깊이 부분에서도 충분히 큰 내구성을 나타낼 수 있다.

더욱이, 완화 홈 부위에서 요구되는 홈 깊이의 감소로, 예를 들어 볼홈의 곡률반경과 볼 크기의 점에서 조인트의 설계시 자유도가 커지고, 또한 등속 조인트의 소형화 및 경량화가 가능하다.

본 발명의 다른 태양에 따라, (a) 외륜의 회전축 방향으로 복수의 볼홈이 내구면에 형성되어 있는 외륜, (b) 내륜의 회전축 방향으로 있으며 상기 외륜의 볼홈과 쌍을 이루는 복수의 볼홈이 외구면에 형성되어 있는 내륜, 및 (c) 상기 외륜의 볼홈과 상기 내륜의 볼홈 사이에 개재되어 있는 복수의 볼을 포함하는 등속 조인트에 있어서, 상기 외륜 및 상기 내륜 중 적어도 한쪽의 볼홈이 복수의 완화 홈 부위를 제공하기 위해 부분적으로 완화 프로파일로 되어 있어, 원주방향에서 보았을 때 상기 완화 홈 부위에 있는 각 볼과 볼홈의 내벽 사이의 간극이 볼홈의 다른 부위에 있는 각 볼과 볼홈의 내벽 사이의 간극보다 크게 되는 등속 조인트가 제공된다.

상기한 것처럼 구성된 등속 조인트에서, 토크전달동안 완화 홈 부위에 있는 각 볼에 가해지는 하중을 볼홈의 다른 부위에 있는 볼에 가해지는 하중보다 작게 할 수 있으므로, 완화 홈 부위의 깊이를 작게 하더라도 충분히 큰 내구성을 보장할 수 있다. 더욱이, 완화 홈 부위에서 요구되는 홈 깊이의 감소로, 예를 들어 볼홈의 곡률반경과 볼 크기의 점에서 조인트의 설계시 자유도가 커지고, 또한 등속 조인트의 소형화 및 경량화가 가능하다.

이하에서 본 발명을 구체화한 일 실시형태를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1 에 도시된 본 실시형태의 등속 조인트 (10) 는 일반적으로 구동축의 단부 ( 도시 안됨 ) 에 연결되어 있는 내륜 (11) 과, 피동축 (12) 에 일체로 연결되어 있는 외륜 (13) 을 구비하고 있다. 등속 조인트 (10) 는, 내륜 (11) 과 외륜 (13) 사이에 개재되어 내륜 (11) 과 외륜 (13) 사이에 토크를 전달하도록 배열되어 있는 복수의 볼 (14) ( 본 실시형태에서는 6개의 볼 ), 및 이 볼 (14) 을 유지하는 케이지 (15) 를 또한 구비하고 있다. 도 1 은 조인트각 ( θ) 이 최대각 ( θmax ) 일 때의 등속 조인트 (10) 의 상태를 보여주고 있다.

도 1 에 도시된 바와 같이, 내륜 (11) 의 내부에는 그 회전축 (L1) 방향으로 내륜을 관통하는 관통구멍 (16) 이 형성되어 있다. 관통구멍 (16) 의 내주벽에는 회전축 (L1) 방향으로 신장되어 있는 스플라인 ( spline, 16a ) 이 형성되어 있다. 관통구멍 (16) 에 상기 구동축의 단부를 끼워맞춤으로써, 내륜 (11) 이 구동축과 일체로서 회전가능하도록 내륜 (11) 과 상기 구동축이 서로 연결된다.

내륜 (11) 의 외주에는 대체로 구형상인 외구면 (17) 이 형성되어 있다. 외구면 (17) 에는 상기 볼 (14) 과 동일한 수를 갖는 복수의 볼홈 (18) ( 본 실시형태에서는 6개의 볼홈 ) 이 회전축 (L1) 주위에 서로 등간격으로 떨어져서 형성되어 있다. 각 볼홈 (18) 은 내륜 (11) 의 회전축 (L1) 방향으로 신장되어 있다.

한편, 외륜 (13) 은 그 선단 ( 도 1 의 우측 ) 에 개구 (19) 를 구비하여, 내륜 (11) 을 수용하는 수용공간 (20) 이 외륜 (13) 내에 형성되어 있다. 외륜 (13) 의 수용공간 (20) 은 대체로 구형상인 내구면 (21) 으로 되어 있다. 외륜 (13) 의 내구면 (21) 에는, 상기 볼 (14) 과 동일한 수를 갖는 복수의 볼홈 (22) ( 본 실시형태에서는 6개의 볼홈 ) 이 외륜 (13) 의 회전축 (L2) 주위에 등간격으로떨어져서 내륜 (11) 의 볼홈 (18) 에 각각 반대되게 형성되어 있다. 각 볼홈 (22) 은 외륜 (13) 의 회전축 (L2) 방향으로 신장되어 있다.

상기한 것처럼 케이지 (15) 는, 내륜 (11) 의 외구면 (17) 과 외륜 (13) 의 내구면 (21) 사이에 배치되어 있다. 케이지 (15) 에는, 상기 볼 (14) 과 동일한 수를 갖는 복수의 볼유지창 (23) ( 본 실시형태에서는 6개의 볼유지창 ) 이 케이지의 원주방향에서 등간격으로 서로 떨어져서 형성되어 있다. 각 볼 (14) 은, 케이지 (15) 의 대응하는 하나의 볼유지창 (23) 에 수용된 상태로, 대응하는 내륜 (11) 의 볼홈 (18) 과 외륜 (13) 의 볼홈 (22) 사이에 개재되어 있다.

이하에서 본 실시형태에 따른 등속 조인트 (10) 의 볼홈 (18, 22) 의 프로파일을 도 2 및 도 3 을 참조하여 설명한다.

도 2 는 외륜 (13) 의 측단면도이고, 도 3 은 내륜 (11) 의 측단면도이다. 도 2 의 곡선 (L3) 은, 볼홈 (22) 이 신장되어 있는 회전축 (L2) 방향에 수직인 면에서의 각 볼홈 (22) 의 측벽의 곡률 중심의 궤적이다. 유사하게, 도 3 의 곡선 (L4) 은 볼홈 (18) 이 신장되어 있는 회전축 (L1) 방향에 수직인 면에서의 각 볼홈 (18) 의 곡률 중심의 궤적이다. 즉, 상기 곡선 (L3, L4) 은 각 볼홈 (18, 22) 을 따라 안내되는 볼 (14) 의 중심이 지나는 궤적을 나타내고 있다. 이하에서 이들 곡선 (L3, L4) 을 각 볼홈 (18, 22) 의 "곡률중심선( center-of-curvature line )"이라고 한다.

본 명세서에서, 개구 (19) 가 형성되어 있는 외륜 (13) 의 단부 ( 회전축 (L2) 방향에서 보았을 때 도 1 및 도 2 의 우측 ) 를 "개방단부" 또는 "개방단" 이라고 하고, 개방단부에 반대되는 외륜 (13) 의 반대편 단부 ( 도 1 및 도 2 의 좌측 ) 를 "내부단부" 또는 "최내측(innermost side)"이라고 한다. 유사하게, 도 1 의 회전축 (L1) 방향에서 보았을 때 내륜 (11) 의 우측부를 "개방단부" 또는 "개방단"이라고 하고, 도 1 에서 보았을 때 내륜의 좌측부를 "내부단부" 또는 "최내측"이라고 한다.

도 2 에 도시된 것처럼, 외륜 (13) 의 각 볼홈 (22) 은, 그 개방단부에 형성되어 있는 직선형 홈부 (22a) 와, 그 내측에 형성되어 있는 원호형 홈부 (22b) 를 포함하고 있다. 직선형 홈부 (22a) 에서, 볼홈 (22) 은 외륜 (13) 의 회전축 (L2) 을 따라 신장된 면에서 회전축 (L2) 에 평행한 방향으로 신장되어 있다.

원호형 홈부 (22b) 에서, 볼홈 (22) 은 회전축 (L2) 상의 곡률중심점 (O2) 를 갖는 원호를 따라 신장되어 있다. 도 2 에 도시된 것처럼, 원호형 홈부 (22b) 의 곡률중심점 (O2) 은 회전축 (L2) 상에서, 외륜 (13) 의 내구면 (21) 의 곡률중심점 (O3) 에서 개방단쪽으로 소정의 길이만큼 오프셋된 위치에 배치되어 있다.

원호형 홈부 (22b) 에서 곡률중심점 (O2) 으로부터 곡률중심선 (L3) 까지의 거리, 및 직선형 홈부 (22a) 에서 회전축 (L2) 으로부터 곡률중심선 (L3) 까지의 거리를 "외륜 볼홈 (22) 의 곡률반경(PCR)"이라고 한다.

도 3 에 도시된 것처럼, 내륜 (11) 의 외구면 (17) 의 각 볼홈 (18) 은, 내측에 형성되어 있는 직선형 홈부 (18a) 와 개방단부에 형성되어 있는 원호형 홈부 (18b) 를 포함하고 있다. 직선형 홈부 (18a) 에서는, 내륜 (11) 의 회전축(L1) 을 따라 연장된 면에서 볼홈 (18) 이 회전축 (L1) 에 평행한 방향으로 연장되어 있다. 원호형 홈부 (18b) 에서는, 볼홈 (18) 이 회전축 (L1) 상의 곡률중심점 (O1) 을 중심으로 한 원호를 따라 연장되어 있다. 도 3 에 도시된 것처럼, 원호형 홈부 (18b) 의 곡률중심점 (O1) 은 회전축 (L1) 상에서, 내륜 (11) 의 외구면 (17) 의 곡률중심점 (O4) 에서 최내측쪽으로 소정의 길이만큼 오프셋되는 위치에 배치되어 있다.

원호형 홈부 (18b) 에서 곡률중심점 (O4) 으로부터 곡률중심선 (L4) 까지의 거리, 및 직선형 홈부 (18a) 에서 회전축 (L1) 으로부터 곡률중심선 (L4) 까지의 거리를, "내륜 볼홈 (18) 의 곡률반경 (PCR)"이라고 한다.

볼홈 (18, 22) 사이의 볼 (14) 이 원할하게 운동할 수 있도록, 내륜 볼홈 (18) 의 곡률반경 (PCR) 은 상기 외륜 볼홈 (22) 의 PCR보다 약간 작게 되어 있다. 즉, 볼 (14) 은 반경방향에서 약간의 간극을 가지면서 볼홈 (18, 22) 사이에 개재되어 있다. 그러한 내륜 볼홈 (18) 의 PCR과 외륜 볼홈 (22) 의 PCR 사이의 차를 "PCR 간극"이라고 한다.

따라서, 본 실시형태의 등속 조인트 (10) 는, 외륜 (13) 의 내구면 (21) 에 형성되어 있는 각 볼홈 (22) 의 개방단부가 회전축 (L2) 과 평행하게 신장되어 있는 직선형 홈을 제공하는 상기 UF식 등속 조인트로서 구성되어 있다.

상기한 것처럼 구성된 등속 조인트 (10) 에 있어서, 대응하는 볼홈 (18, 22) 을 따라 각 볼 (14) 이 운동하여, 내륜 (11) 의 회전축 (L1) 이 외륜 (13) 의 회전축 (L2) 에 대해 고정된 중심점 (O) 을 중심으로 기울어 진다.

작동시, 각 볼홈 (18, 22) 사이에 개재된 볼 (14) 을 통해 토크가 전달되어, 내륜 (11) 에 연결된 구동축의 회전에 따라 외륜 (13) 에 연결된 피동축 (12) 이 회전한다. 이 때, 볼홈 (18, 22) 의 측벽에 의해 내륜 (11) 또는 외륜 (13) 의 원주방향에서의 각 볼 (14) 의 변위가 구속되기 때문에, 내륜 (11) 과 외륜 (13) 의 상대적인 회전운동이 규제된다. 이러한 배열의 경우, 조인트각 ( θ) 의 변경을 허용하면서 내륜 (11) 과 외륜 (13) 을 등각속도로 회전시킬 수 있다.

도 2 에 도시된 것처럼, 원호형 홈부 (22b) 의 곡률줌심점 (O2) 은 외륜 (13) 내에서 내구면 (21) 의 곡률중심점 (O3) 으로부터 오프셋되어 있으므로, 원호형 홈부 (22b) 의 홈의 깊이는 최내측 ( 도 2 에서의 좌측 ) 을 향해 감소한다. 또한, 도 3 에 도시된 것처럼, 내륜 (11) 의 직선형 홈부 (18a) 의 깊이는 최내측 ( 도 3 에서의 좌측 ) 을 향해 감소한다.

본 실시형태의 등속 조인트 (10) 에 있어서, 감소하는 홈 깊이를 갖는 볼홈 (18, 22) 의 부위 (18c, 22c) 는, "완화 홈 부위"로서 형성되어 있다. 곡률중심선 (L3, L4) 에 수직인 방향으로 자른 완화 홈 부위 (18c, 22c) 의 각 단면은, 완화 홈 부위 (18c, 22c) 에서 내륜 (11) 또는 외륜 (13) 의 원주방향으로 측정했을 때 볼 (14) 과 볼홈 (18, 22) 의 측벽 사이의 간극이 볼홈 (18, 22) 의 다른 부위의 간극보다 큰 완화 프로파일로 형성되어 있다.

여기서, 길이방향에서 보았을 때 각 볼홈 (18, 22) 의 위치를 이하에서 정의할 홈-구획 조인트각 ( φ) 으로 나타낸다.

도 4 는, 외륜 (13) 의 임의의 볼홈 (22) 의 곡률중심선 (L3) 과 외륜 (13)의 회전축 (L2) 을 포함하는 면을 따라 자른 외륜 (13) 의 단면을 보여주고 있다. 도 4 의 직선 (L5) 은, 상기 단면에서 조인트각을 잡은 경우 도 4 의 위치에서 볼 (14) 이 볼홈 (22) 상에 위치할 때의 내륜 (11) 의 회전축 (L1) 을 나타내고 있다.

여기서, 회전축 (L2) 에 대한 상기 직선 (L5) 의 반시계방향으로의 경사각 ( φ) 을 외륜 (13) 에 있어서의 "홈-구획 조인트각"이라고 부른다. 홈-구획 조인트각 ( φ) 이 소정의 각도 ( φ1 ) 와 동일하면, 볼홈 (22) 의 측벽에서 볼 (14) 이 접하는 볼홈 (22) 의 위치를 "φ1 위치"라고 부르며, 이는 볼홈 (22) 의 이 위치에 있는 볼 (14) 에 의해 형성된 홈-구획 조인트각 ( φ) 이 φ1 과 동일함을 나타낸다.

유사하게, 내륜 (11) 의 볼홈 (18) 의 위치는 홈-구획 조인트각 ( φ) 에 의해 표시된다. 도 5 는, 내륜 (11) 의 임의의 볼홈 (18) 의 곡률중심선 (L4) 과 내륜 (11) 의 회전축 (L1) 을 모두 포함하는 면을 따라 자른 내륜 (11) 의 단면을 보여주고 있다. 도 5 의 직선 (L6) 은, 상기 단면에서 조인트각을 잡은 경우 도 5 의 위치에서 볼 (14) 이 볼홈 (18) 상에 위치할 때의 외륜 (13) 의 회전축 (L2) 을 나타내고 있다.

여기서, 회전축 (L1) 에 대한 상기 직선 (L6) 의 시계방향으로의 경사각 ( φ) 을 내륜 (11) 에 있어서의 "홈-구획 조인트각"이라고 부른다. 홈-구획 조인트각 ( φ) 이 소정의 각도 ( φ2 ) 와 동일하면, 볼홈 (18) 의 측벽에서 볼 (14) 이 접하는 볼홈 (18) 의 위치를 "φ2 위치"라고 부르며, 이는 볼홈 (18) 의 이 위치에 있는 볼 (14) 에 의해 형성된 홈-구획 조인트각 ( φ) 이 φ2 와 동일함을 나타낸다.

이상에서 홈-구획 조인트각 ( φ) 의 정의를 설명하였다. 본 실시형태에서, 각 볼홈 (18, 22) 에 있는 상기 완화 홈 부위 (18c, 22c) 의 범위는 이하에서 설명하는 것처럼 홈-구획 조인트각 ( φ) 을 사용하여 설정 및 표현된다.

좀더 명확히는, 홈-구획 조인트각 ( φ) 이 소정의 각도 ( φa (= γ2) ) 이상인 외륜 (13) 의 각 볼홈 (22) 의 부위는, 상기 완화 홈 부위 (22c) 로서 설정되어 있다. 또한, 홈-구획 조인트각 ( φ) 이 소정의 각도 ( -φa (= γ1) ) 이하인 내륜 (11) 의 각 볼홈 (18) 의 부위는, 상기 완화 홈 부위 (18c) 로서 설정되어 있다.

상기 등속 조인트 (10) 에 있어서, 조인트각 ( θ) 이 O°일 때, 각 볼 (14) 은 내륜 (11) 및 외륜 (13) 의 회전위상에 관계 없이 볼홈 (18, 22) 의 홈-구획 조인트각 ( φ) 이 0°인 위치에 유지된다. 이러한 조건에서, 내륜 (11) 과 외륜 (13) 사이의 토크전달은 모든 볼 (14) 에 실질적으로 균등하게 분담되어 이루어진다. 즉, 실질적으로 동일한 양의 토크가 각 볼 (14) 에 가해져, 내륜 (11) 과 외륜 (13) 사이의 토크전달이 이루어진다.

외륜 (13) 의 회전축 (L2) 이 내륜 (11) 의 회전축 (L1) 에 대하여 기울어져 있을 때, 각 볼 (14) 은 내륜 (11) 과 외륜 (13) 의 회전위상의 변화에 따라 대응하는 볼홈 (18, 22) 을 따라 왕복운동한다. 조인트각 ( θ) 이 θ1 ( 0°< θ1 ≤θmax ) 일 때, 볼 (14) 은 대응하는 볼홈 (18, 22) 에서 홈-구획 조인트각 ( φ) 이 -θ1 인 위치에서부터 홈-구획 조인트각 ( φ) 이 θ1 인 위치까지 운동한다. 조인트각 ( θ) 이 커질수록, 볼홈 (18, 22) 에서의 볼 (14) 의 운동범위는, 홈-구획 조인트각 ( φ) 이 O°인 위치를 중심으로 하여 개방단과 내측 모두에서 증가한다.

조인트각 ( θ) 이 상기 각도 ( φa ) 보다 작은 경우, 모든 볼 (14) 이 내륜 (11) 과 외륜 (13) 의 회전위상에 관계 없이 완화 홈 부위 (18c, 22c) 이외의 볼홈 (18, 22) 의 부위에 위치한다. 이러한 조건에서, 내륜 (11) 과 외륜 (13) 사이의 토크전달은 모든 볼 (14) 에 분담된 토크로 이루어진다.

조인트각 ( θ) 이 상기 각도 ( φa ) 이상인 경우, 각 볼 (14) 은 내륜 (11) 및 외륜 (13) 의 회전위상에 따라 대응하는 볼홈 (18, 22) 의 완화 홈 부위 (18c, 22c) 로 들어간다.

이러한 조건에서, 볼 (14) 이 볼 (14) 과 볼홈 (18, 22) 의 측벽 사이의 커진 간극을 갖는 완화 홈 부위 (18c, 22c) 의 범위 내에 위치할 때에는, 완화 홈 부위 (18c, 22c) 의 상기 범위 외에 있는 각 볼 (14) 에 가해지는 하중에 비하여, 토크전달을 위해 각 볼 (14) 에 가해지는 하중이 저감된다. 이러한 경우, 토크의 저감된 양은 완화 홈 부위 (18c, 22c) 의 범위 외에 있는 볼 (14) 에 배분된다.

그러면, 본 실시형태에서는 비교적 작은 홈 깊이를 갖는 볼홈 (18, 22) 의 부위는 이하에서 기술할 완화 프로파일로 형성되고, 따라서 완화 영역에 있는 볼 (14) 을 통한 하중 (토크) 전달이 저감 또는 억제될 수 있다.

다음으로 볼홈 (18, 22) 에 있는 완화 홈 부위 (18c, 22c) 의 단면형상을 도 6a 와 도 6b 를 참조하여 상세히 설명한다.

도 6a 는 완화 홈 부위 (18c, 22c) 이외의 볼홈 (18, 22) 의 부위에 걸려있는 볼 (14) 을 보여주고 있다. 도 6a ∼ 6c 에서 볼홈 (18, 22) 의 측벽과 볼 (14) 사이의 간극이 과장되어 있다.

도 6a 에 도시된 것처럼, 볼 (14) 이 볼홈 (18, 22) 의 측벽과 접촉하는 볼접촉각 ( 후술함 ) 은 완화 홈 부위 (18c, 22c) 이외의 볼홈 (18, 22) 의 부위 전체 영역에서 소정의 각도 ( α) 로 모두 설정된다. 이러한 볼 홈 (18, 22) 의 이러한 부위에서는, 상기 PCR 간극은 소정의 길이 (CL1) 로 설정된다.

상기 볼접촉각은 이하에서 설명하는 선 (La) 과 선 (Lb) 사이의 각도를 의미한다. 선 (La) 은, 곡률중심선 (L4, L3) 에 수직인 면에서의 볼홈 (18, 22) 의 원주방향의 중심선이다. 좀더 명확히는, 선 (La) 은 상기 면에서 볼홈 (18) 의 곡률중심선 (L4) 을 내륜 (11) 의 회전축 (L1) 과 연결하는 직선, 또는 볼홈 (22) 의 곡률중심선 (L3) 을 외륜 (13) 의 회전축 (L2) 과 연결하는 직선이다. 또한 선 (Lb) 은 볼홈 (18, 22) 의 측벽에서의 볼 (14) 의 접촉점 (C) 을 볼 (14) 의 중심과 연결하는 직선이다.

반면, 완화 홈 부위 (22c) 에서는, 도 6b 에 도시된 것처럼, 상기 접촉점 (C) 이 볼홈 (22) 의 중심에 더 가까이 위치하도록, 즉 볼접촉각이 상기 각도 ( α) 보다 작은 각도 ( β) 가 되도록, 볼홈 (22) 의 단면형상이 형성되어 있다. 이렇게 형성되어 있는 완화 홈 부위 (22c) 의 경우, 완화 홈 부위 (22c) 에서의 볼 (14) 과 볼홈 (22) 의 측벽 사이의 간극이 확장 또는 증가된다. 유사하게, 내륜 (11) 의 완화 홈 부위 (18c) 에서, 볼홈 (18) 의 단면형상은 볼접촉각이 상기각도 ( α) 보다 작게 되어 있다.

본 실시형태에 있어서는, 도 7 에 도시된 것처럼, 완화 홈 부위 (22c) 이외의 부위에서 상기 각도 ( α) 와 동일한 외륜 (13) 의 볼홈 (22) 에서의 볼접촉각은 완화 홈 부위 (22c) 의 개시위치로부터, 즉 홈-구획 조인트각 ( φ) 이 φa ( = γ2 ) 인 위치로부터 최내측을 향해 점차적으로 감소한다. 유사하게, 완화 홈 부위 (18c) 이외의 부위에서 상기 각도 ( α) 와 동일한 내륜 (11) 의 볼홈 (18) 에서의 볼 접촉각은 완화 홈 부위 (18c) 의 개시위치로부터, 즉 홈-구획 조인트각 ( φ) 이 -φa ( = γ1 ) 인 위치로부터 최내측을 향해 점차적으로 감소한다.

볼홈 (18, 22) 이외의 부위에 비해 상기 완화 홈 부위 (18c, 22c) 에서 그렇게 감소된 볼접촉각으로 인해, 토크전달동안 상기 완화 홈 부위 (18c, 22c) 에 있는 각 볼 (14) 에 의해 전달되는 하중이 감소된다.

각 볼홈 (18, 22) 의 볼접촉각을 상기한 것처럼 감소시킨 경우, 볼접촉점 (C) 의 보장에 필요한 볼홈 (18, 22) 의 깊이가 또한 감소하게 된다. 그러므로, 완화 홈 부위 (18c, 22c) 의 홈 깊이를 더 작게할 수 있으므로, PCR 치수와 볼 (14) 의 직경과 같은 각 볼홈 (18, 22) 의 각 치수에 관한 선택의 폭이 넓어지고, 등속 조인트 (10) 의 설계의 자유도가 커진다.

이상에서 완화 홈 부위 (18c, 22c) 의 단면형상을 상세히 설명하였다. 이하에서 볼홈 (18, 22) 에 있어서의 완화 홈 부위 (18c, 22c) 의 설정범위를 도 9a ∼ 9d 를 참조하여 상세히 설명한다.

전술한 바와 같이, 완화 홈 부위 (18c, 22c) 에서는, 내륜 (11) 또는 외륜(13) 의 원주방향에서 측정하였을 때, 볼홈 (18, 22) 의 측벽과 볼 (14) 사이의 간극이 확대되어 있다. 만약 6개의 볼 (14) 모두가 완화 홈 부위 (18c, 22c) 의 범위 내에 있다면 내륜 (11) 과 외륜 (13) 이 서로에 대해 상대적으로 회전할 수 있으므로, 충분히 높은 신뢰도로 이들의 등속 회전 운동을 실시할 수 없다.

내륜 (11) 과 외륜 (13) 의 등속 회전을 항상 보장하기 위해서, 조인트각에 상관 없이, 즉 내륜 (11) 과 외륜 (13) 사이에 어떠한 회전위상이 설정될지라도, 상기 완화 홈 부위 (18c, 22c) 외에 3개 이상의 볼 (14) 을 위치시키는 것이 바람직하다.

도 9a 는, 조인트각 ( θ) 을 그 최대각 (θmax) 으로 하여 6개의 볼 (14) 을 갖는 본 실시형태의 등속 조인트 (10) 를 회전시켰을 때, 내륜 (11) 및 외륜 (13) 의 회전위상에 대한 각 볼 (14) 의 위치 ( 각 볼 (14) 이 위치하는 볼홈 (18, 22) 의 홈-구획 조인트각 ( φ) ) 의 변화를 나타내고 있다.

본 실시형태의 등속 조인트 (10) 에서는, 도 9a 에 도시된 바와 같이, 조인트각 ( θ) 이 최대각 ( θmax) 일 때에도, 4개 이상의 볼 (14) 이 홈-구획 조인트각 ( φ) 이 γ1 ∼ γ2 인 범위 내에 항상 존재하고 있다. 그러므로, 본 실시형태에서는, 완화 홈 부위 (18c, 22c) 를 홈-구획 조인트각 ( φ) 이 γ2 이상인 범위 그리고 홈-구획 조인트각 ( φ) 이 γ1 이하인 범위로 각각 설정하여, 3개 이상의 볼 (14) 이 완화 홈 부위 (18c, 22c) 외의 볼홈 (18, 22) 의 부위에 항상 존재한다.

내륜 (11) 과 외륜 (13) 의 등속 회전을 보장하기 위해 필요한 완화 홈 부위의 설정범위는, 볼의 개수와 최대 조인트각을 포함하는 등속 조인트의 구성 또는 배열에 따라 다르다.

도 9b ∼ 9d는, 각각 7개, 8개, 9개의 볼을 갖는 등속 조인트가 조인트각을 최대각으로 설정한 상태로 회전할 때 내륜과 외륜의 회전위상에 대한 각 볼의 위치 변화를 나타내고 있다.

도 9b 에 도시된 7개의 볼을 갖는 등속 조인트에 있어서, 조인트각 ( θ) 이 최대각 ( θmax ) 인 때에도, 3개 이상의 볼이 회전위상에 관계 없이 홈-구획 조인트각 ( φ) 이 ζ1 ∼ ζ2 인 범위 내에 항상 존재하고 있다. 그러므로, 본 실시예에서는, 완화 홈 부위가 홈-구획 조인트각 ( φ)이 ζ1 이하인 범위 그리고 홈-구획 조인트각 ( Φ) 이 ζ2 이상인 범위로 각각 설정되어, 내륜과 외륜의 등속 회전 운동이 보장된다.

유사하게, 도 9c 에 도시된 바와 같이, 8개의 볼을 갖는 등속 조인트에 있어서, 완화 홈 부위가 η1 ∼ η2 밖의 범위로 설정된다면, 3개 이상의 볼이 완화 홈 부위 이외의 부위에 항상 위치할 수 있다. 또한, 도 9d 에 도시된 바와 같이, 9개의 볼을 갖는 등속 조인트에 있어서, 완화 홈 부위가 λ1 ∼ λ2 밖의 범위로 설정된다면, 3개 이상의 볼이 완화 홈 부위 이외의 부위에 항상 위치할 수 있다.

이상에서 설명한 본 실시형태의 등속 조인트 (10) 에 의하면 다음의 효과를 얻을 수 있다.

(1) 본 실시형태에서는, 내륜 (11) 의 외구면 (17) 과 외륜 (13) 의 내구면 (21) 에 형성되어 있는 볼홈 (18, 22) 의 최내측 부위 (18c, 22c) 는 원주방향에서의 볼홈 (18, 22) 의 측벽과 볼 (14) 사이의 간극이 확대 또는 증가되도록 완화 프로파일로 형성되어 있다. 상기 완화 프로파일과 상대적으로 작은 홈 깊이를 갖는 완화 홈 부위 (18c, 22c) 는 조인트각 ( θ) 이 클 때에만 볼 (14) 을 수용하도록 되어 있다. 등속 조인트(10) 의 작동시, 완화 홈 부위 (18c, 22c) 에 수용되어 있는 각 볼 (14) 에 의해 전달되는 하중이 토크전달동안 저감된다. 그러므로, 완화 홈 부위 (18c, 22c) 의 홈 깊이가 비교적 작더라도, 등속 조인트 (10) 는 개선된 내구성을 나타낼 수 있다.

(2) 토크전달동안 볼홈 (18, 22) 에 있는 완화 홈 부위 (18c, 22c) 의 측벽에 감소된 하중이 가해지므로, 완화 홈 부위의 필요한 홈 깊이를 종래 제품보다 더 작게 설정할 수 있다. 홈 깊이의 감소로 각 볼홈 (18, 22) 의 PCR 및 볼 직경 또는 크기의 선택의 폭이 넓어져, 등속 조인트 (10) 의 설계의 자유도가 또한 커진다. 결과적으로 등속 조인트 (10) 의 소형화나 경량화가 가능하다.

(3) 본 실시형태에서는, 조인트각과 내륜 (11) 및 외륜 (13) 의 회전위상에 관계없이, 3개 이상의 볼 (14) 이 완화 홈 부위 (18c, 22c) 이외의 볼홈 (18, 22) 의 부위에 항상 존재하도록, 완화 홈 부위 (18c, 22c) 의 범위가 설정되어 있다. 이러한 구성의 경우, 내륜 (11) 및 외륜 (13) 의 회전위상이 3개 이상의 볼 (14) 에 의해 유지되므로, 등속 조인트 (10) 의 등속 회전 운동을 보장할 수 있다.

(4) 본 실시형태에서는, 볼홈 (18, 22) 의 다른 부위보다 완화 홈 부위 (18c, 22c) 에서의 볼접촉각을 작게함으로써, 완화 홈 부위 (18c, 22c) 가 형성되어 있다. 이리하여 형성된 완화 홈 부위 (18c, 22c) 의 경우, 토크전달동안 완화 홈 부위 (18c, 22c) 에 위치한 볼 (14) 에 의해 전달되는 하중을 적절하게 저감할 수 있다. 또한, 볼 (14) 과의 접촉점의 보장에 필요한 홈 깊이를 완화 홈 부위 (18c, 22c) 에서 작게 할 수 있으므로, 등속 조인트 (10) 의 설계의 자유도가 더 커진다.

이상 설명한 실시형태는 다음과 같이 변형될 수 있다.

먼저, 완화 홈 부위에서의 볼홈의 수정된 프로파일의 변형예를 설명한다. 예를 들어 완화 홈 부위 (18c, 22c) 의 간극을 증가시키기 위해 볼홈 (18, 22) 의 단면형상을 도 6c 에 도시된 것처럼 변화시킬 수 있다.

도 6c 의 예에서는, 완화 홈 부위 (22c) 에서 볼홈 (22) 의 PCR이 다른 부위보다 길게 되고, 완화 홈 부위 (22c) 에서 PCR 간극 (CL2) 이 상기 소정의 길이 (CL1) 보다 크게 되어 있다 (CL2> CLl). 이러한 방식으로 볼홈 (18, 22) 사이의 PCR 간극을 증가킴으로써, 볼 (14) 과 볼홈 (18, 22) 의 측벽 사이의 간극이 증가할 수 있다.

예를 들어, 도 8 에 도시된 바와 같이, 각 볼홈 (18, 22) 의 PCR을 설정함으로써, 완화 홈 부위 (18c, 22c) 를 형성할 수 있다. 도 8 의 예에 있어서, 외륜 (13) 의 볼홈 (22) 의 PCR은 완화 홈 부위 (22c) 의 개시위치 ( 홈-구획 조인트각 ( φ) 이 φa 인 위치 ) 로부터 최내측을 향해 점차 증가하므로, PCR 간극은 상기 소정의 길이 (CL1) 에서부터 점차 증가한다.

유사하게, 내륜 (11) 의 볼홈 (18) 의 PCR 은 완화 홈 부위 (18c) 의 개시위치 ( 홈-구획 조인트각 ( φ) 이 -φa 인 위치 ) 로부터 최내측을 향해 점차 감소하므로, PCR 간극은 상기 소정의 길이 (CL1) 에서부터 점차 증가한다.

완화 홈 부위 (18c, 22c) 의 PCR 간극이 볼홈 (18, 22) 의 다른 부위의 PCR 간극보다 큰 상기 구성의 경우, 볼홈 (18, 22) 사이의 볼 (14) 이 상기 홈 (18, 22) 의 측벽에 의해 느슨하게 구속되어, 내륜 (11) 과 외륜 (13) 사이의 토크전달동안 상기 완화 홈 부위 (18c, 22c) 에 있는 볼 (14) 에 감소된 하중이 가해진다. PCR 간극을 어느 정도 더 증가시키면, 토크전달동안 완화 홈 부위 (18c, 22c) 에 있는 볼 (14) 에 가해지는 하중을 0 으로 만드는 것, 즉 완화 홈 부위 (18c, 22c) 에 있는 볼 (14) 이 토크전달을 전혀 하지 않도록 할 수 있다.

완화 홈 부위 (18c, 22c) 의 설정범위에 있어서의 볼접촉각의 변경 태양과, 각 볼홈 (18, 22) 의 PCR 변경 태양은, 도 7 과 도 8 에 도시된 것으로 국한되지 않고 적절히 변경될 수 있다.

또한, 각 볼홈 (18, 22) 에서의 접촉각을 줄이고 볼홈 (18, 22) 의 PCR 간극을 증가시켜 완화 홈 부위 (18c, 22c) 를 형성할 수 있다.

또한, 볼접촉각의 감소, PCR 간극의 증가 및 이들의 조합 이외의 방법으로 완화 홈 부위를 형성할 수 있다. 간단히 말하면, 완화 홈 부위의 각 볼 (14) 에 가해지는 하중이 볼홈의 다른 부위에 있는 각 볼 (14) 에 가해지는 하중보다 작게 되도록 볼홈이 형성되면, 설명한 실시형태의 상기 효과 또는 그와 동등하거나 유사한 효과를 얻을 수 있다.

완화 홈 부위 (18c, 22c) 의 범위를 설정하는 태양은 상기 실시형태로 국한되지 않으며, 필요에 따라 변경될 수 있다. 이하에서 완화 홈 부위의 설정위치의 예를 열거한다.

(a) 홈-구획 조인트각 ( φ) 이 각도 ( φa ) 이상인 내륜 (11) 의 외구면 (17) 의 볼홈 (18) 의 영역, 및 홈-구획 조인트각 ( φ) 이 각도 ( -φa ) 이하인 외륜 (13) 의 내구면 (21) 의 볼홈 (22) 의 영역을 완화 홈 부위로 설정한다.

(b) 홈-구획 조인트각 ( φ) 이 각도 ( φa ) 이상인 내륜 (11) 의 외구면 (17) 의 볼홈 (18) 의 영역, 및 홈-구획 조인트각 ( φ) 이 각도 ( -φa ) 이하인 볼홈 (18) 의 영역을 완화 홈 부위로 설정한다.

(c) 홈-구획 조인트각 ( φ) 이 각도 ( φa ) 이상인 외륜 (13) 의 내구면 (21) 의 볼홈 (22) 의 영역, 및 홈-구획 조인트각 ( φ) 이 각도 ( -φa ) 이하인 볼홈 (22) 의 영역을 완화 홈 부위로 설정한다.

(d) 홈-구획 조인트각 ( φ) 이 각도 ( φa ) 이상이고 홈-구획 조인트각 ( φ) 이 각도 ( -φa ) 이하인 내륜 (11) 의 외구면 (17) 의 볼홈 (18) 의 영역 및 외륜 (13) 의 내구면 (21) 의 볼홈 (22) 의 영역을 완화 홈 부위로 설정한다.

상기 변형예에서, 완화 홈 부위에 있는 각 볼 (14) 에 가해지는 하중을 저감할 수 있다. 또한, 상기 변경예 (b), (c) 와 같이 완화 홈 부위를 설정하면, 내륜 (11) 과 외륜 (13) 중 어느 하나만의 형상을 변경할 필요가 있고, 따라서 등속 조인트 (10) 의 개선된 내구성을 보장할 수 있다.

물론, 상기한 것과 다른 태양으로 완화 홈 부위를 설정할 수 있다. 간단히 말해, 예를 들어 내륜 (11) 의 외구면 (17), 외륜 (13) 의 내구면 (21) 및 볼홈 (18, 22) 의 프로파일의 제약으로 인해, 감소된 홈 깊이를 갖는 부위와 같이 충분한 기계적 강도를 얻기 어려운 볼홈의 부위에 완화 홈 부위를 제공할 수 있다. 완화 홈 부위를 제공하면, 크기나 중량의 증가 없이 등속 조인트의 내구성을 향상시킬 수 있다.

설명한 실시형태는 다음과 같이 변형될 수 있다.

볼이 완화 홈 부위의 일부 또는 전영역 내에 위치할 때, 토크전달동안 볼 (14) 에 하중이 가해지지 않도록, 즉 볼 (14) 에 의해 토크전달이 이루어지지 않도록 완화 홈 부위를 형성할 수 있다. 이러한 토크전달이 이루어지지 않는 완화 홈 부위는 원주방향의 간극을 어느 정도 이상으로 확대함으로써 형성될 수 있다.

설명한 실시형태에서는 조인트각 ( θ) 과 회전위상에 관계 없이, 3개 이상의 볼 (14) 이 완화 홈 부위 (18c, 22c) 이외의 볼홈 (18, 22) 의 영역 내에 항상 위치하도록, 완화 홈 부위 (18c, 22c) 를 설정한다. 그러나, 완화 홈 부위 (18c, 22c) 를 다르게 설정할 수 있다. 이러한 경우에도 상기한 (3) 이외의 효과를 얻을 수 있다.

설명한 실시형태에서는, UF ( undercut free ) 식 등속 조인트에 본 발명을 적용하였다. 그러나, 복수의 볼이 내륜과 외륜 사이에 유지되고 그 볼의 접촉점을 통해 토크가 전달되도록 조인트가 구성된다면, 볼을 이용하는 다른 유형의 등속 조인트에도 본 발명을 동일하게 적용할 수 있다.

Claims

(a) 외륜의 회전축 방향으로 복수의 볼홈이 내구면에 형성되어 있는 외륜,

(b) 내륜의 회전축 방향으로 있으며 상기 외륜의 볼홈과 쌍을 이루는 복수의 볼홈이 외구면에 형성되어 있는 내륜, 및

(c) 상기 외륜의 볼홈과 상기 내륜의 볼홈 사이에 개재되어 있는 복수의 볼을 포함하는 등속 조인트에 있어서,

상기 외륜 및 상기 내륜 중 적어도 한쪽의 볼홈이 복수의 완화 홈 부위를 제공하기 위해 부분적으로 완화 프로파일로 되어 있어, 상기 내륜과 상기 외륜 사이의 토크전달동안 상기 완화 홈 부위에 있는 각 볼에 가해지는 하중이 볼홈의 다른 부위에 있는 각 볼에 가해지는 하중보다 작게 되는 등속 조인트.
(a) 외륜의 회전축 방향으로 복수의 볼홈이 내구면에 형성되어 있는 외륜,

(b) 내륜의 회전축 방향으로 있으며 상기 외륜의 볼홈과 쌍을 이루는 복수의 볼홈이 외구면에 형성되어 있는 내륜, 및

(c) 상기 외륜의 볼홈과 상기 내륜의 볼홈 사이에 개재되어 있는 복수의 볼을 포함하는 등속 조인트에 있어서,

상기 외륜 및 상기 내륜 중 적어도 한쪽의 볼홈이 복수의 완화 홈 부위를 제공하기 위해 부분적으로 완화 프로파일로 되어 있어, 원주방향에서 보았을 때 상기 완화 홈 부위에 있는 각 볼과 볼홈의 내벽 사이의 간극이 볼홈의 다른 부위에 있는각 볼과 볼홈의 내벽 사이의 간극보다 크게 되는 등속 조인트.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 완화 홈 부위는, 상기 내륜의 회전축과 상기 외륜의 회전축에 의해 형성되는 각도가 소정의 값 이상일 때에만 하나 이상의 볼이 상기 완화 홈 부위에 존재하도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 등속 조인트.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 완화 홈 부위는 다른 홈 부위에 비해 감소된 깊이를 갖는 볼홈의 부위에 제공되는 것을 특징으로 하는 등속 조인트.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 완화 홈 부위는, 상기 외륜의 볼홈에 제공되어 있고, 상기 외륜의 회전축 방향에서 보았을 때 상기 외륜의 개방단의 반대쪽에 있는 상기 외륜의 최내측에 가까이 위치하는 것을 특징으로 하는 등속 조인트.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 완화 홈 부위는, 상기 내륜의 볼홈에 제공되어 있고, 상기 내륜의 회전축 방향에서 보았을 때 상기 외륜의 개방단의 반대쪽에 있는 상기 외륜의 최내측에 가까이 위치하는 것을 특징으로 하는 등속 조인트.
제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 내륜의 회전축과 상기 외륜의 회전축에 의해 형성되는 각도, 및 내륜과 외륜의 회전축의 회전위상의 변화에 관계 없이, 상기 완화 홈 부위 이외의 볼홈의 부위에 3개 이상의 볼이 항상 존재하도록, 상기 완화 홈 부위가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 등속 조인트.
제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 볼홈의 다른 부위에서의 접촉점에 비하여, 대응하는 볼홈의 내벽과 각 볼 사이의 접촉점을 볼홈의 중심점에 더 가까이 설정함으로써 상기 완화 홈 부위의 완화 프로파일이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 등속 조인트.
제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서, 완화 홈 부위의 PCR 간극을 볼홈의 다른 부위의 PCR 간극보다 크게 설정함으로써 상기 완화 홈 부위의 완화 프로파일이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 등속 조인트.
제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 볼홈의 적어도 일부가 대응하는 내륜 또는 외륜의 회전축 방향으로 실질적으로 곧게 되어 있는 직선형 홈으로 되어 있는 것을 특징으로 하는 등속 조인트.
제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 완화 홈 부위에 있는볼을 통해서는 실질적으로 토크가 전달되지 않는 것을 특징으로 하는 등속 조인트.