KR20080015685A - 자동차용 유니버설 조인트의 스파이더 및 베어링 어셈블리 - Google Patents

자동차용 유니버설 조인트의 스파이더 및 베어링 어셈블리 Download PDF

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KR20080015685A
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bearing
bearing assembly
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needle bearing
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KR1020060077336A
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김영주
오희동
이진웅
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한국델파이주식회사
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Abstract

본 발명은 자동차용 스티어링 컬럼의 인터미디트 샤프트에 구비되는 유니버설 조인트의 스파이더 및 베어링 어셈블리에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 스파이더와 베어링 어셈블리의 사이에 방진 러버 및 스러스트 베어링을 구비함으로써, 스파이더의 축방향 유격 발생시 노이즈 발생을 방지하는 유니버설 조인트의 스파이더 및 베어링 어셈블리를 제공하기 위한 것으로서, 그 기술적 구성은 스티어링 컬럼의 하단에 구비되어 스티어링 휠의 조작력을 스티어링 기어로 전달하는 인터미디트 샤프트의 유니버설 조인트에 구비되며 원기둥 형상의 결합부가 상호 교차되어 십자형태를 이루는 스파이더와, 상기 스파이더 결합부의 외주면에 구비되어 상기 스파이더의 회전을 용이하게 하기 위한 대략 원통 형태의 니들 베어링과, 상기 니들 베어링의 외주면에 구비되는 베어링 캡과, 상기 니들 베어링의 일측 하단에 구비되는 오-링을 포함하여 구비되는 스파이더 및 베어링 어셈블리에 있어서, 상기 스파이더의 상부면에 접촉되며 소정의 탄성 및 인장을 갖는 방진 러버 및 상기 베어링 캡의 내주면에 구비되며 상기 방진 러버와 결합되는 스러스트 베어링을 포함하여 이루어지는 니들 베어링 어셈블리를 구비함으로써, 상기 스파이더의 축방향 유격 방지하는 것을 특징으로 한다.
스티어링 컬럼, 인터미디트 샤프트, 스파이더, 니들 베어링, 방진 러버

Description

자동차용 유니버설 조인트의 스파이더 및 베어링 어셈블리{Spider and Brearing Assembly of Universal Joint for Vehicle}
도 1은 종래 기술에 따른 인터미디트 스티어링 샤프트를 개략적으로 나타내는 평면도이다.
도 2는 종래 기술에 따른 스파이더 및 베어링 어셈블리를 개략적으로 나타내는 정면도이다.
도 3은 종래 기술에 따른 스파이더 및 베어링 어셈블리를 개략적으로 나타내는 측면도이다.
도 4는 종래 기술에 따른 스파이더 및 베어링 어셈블리를 개략적으로 나타내는 정면도 및 측면도 및 단면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 인터미디트 스티어링 샤프트를 개략적으로 나타내는 평면도이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 스파이더 및 베어링 어셈블리를 개략적으로 나타내는 정면도이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 스파이더 및 베어링 어셈블리를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 스파이더 및 베어링 어셈블리를 개략 적으로 나타내는 단면도이다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 스파이더 및 베어링 어셈블리를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 스파이더 및 베어링 어셈블리를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 스러스트 베어링을 개략적으로 나타내는 평면도이다.
도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 스러스트 베어링을 개략적으로 나타내는 평면도이다.
도 13은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 스파이더 및 베어링 어셈블리를 개략적으로 나타내는 정면도이다.
도 14는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 스파이더 및 베어링 어셈블리를 개략적으로 나타내는 측면도이다.
도 15는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 스파이더 및 베어링 어셈블리를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1 : 스파이더 및 베어링 어셈블리 10 : 스파이더
11 : 결합부 20 : 베어링 캡
30 : 니들 베어링 어셈블리 32 : 니들 베어링
34 : 오 링 35 : 스러스트 베어링
37 : 방진 러버 50 : 씨링 캡
본 발명은 본 발명은 자동차용 스티어링 컬럼의 인터미디트 샤프트에 구비되는 유니버설 조인트의 스파이더 및 베어링 어셈블리에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 스파이더와 베어링 어셈블리의 사이에 방진 러버 및 스러스트 베어링을 구비함으로써, 스파이더의 축방향 유격 발생시 노이즈 발생을 방지하는 유니버설 조인트의 스파이더 및 베어링 어셈블리를 제공하기 위한 것으로서, 그 기술적 구성은 스티어링 컬럼의 하단에 구비되어 스티어링 휠의 조작력을 스티어링 기어로 전달하는 인터미디트 샤프트에 구비되는 유니버설 조인트의 스파이더 및 베어링 어셈블리에 있어서, 유니버설 조인트에 결합되며 십자축 형상으로 구비되어 대략 원기둥 형상의 결합부를 포함하여 구비되는 스파이더와, 스파이더 결합부의 외주면에 구비되되 회전을 용이하게 하기 위한 대략 원통 형태의 니들 베어링과, 상기 니들 베어링의 외주면에 구비되는 베어링 캡과, 상기 니들 베어링의 일측 하단에 구비되는 오-링과, 상기 스파이더의 상부면에 접촉되도록 구비되며 소정의 탄성 및 인장을 갖는 방진 러버와, 그리고 상기 베어링 캡의 내주면에 구비되며 상기 방진 러버와 결합 되도록 구비되는 스러스트 베어링을 구비하여 이루어지는 스파이더 및 니들 베어링 어셈블리에 관한 것이다.
일반적으로 자동차에는 자동차의 진행 방향을 조절하기 위하여 바퀴의 방향을 조절할 수 있는 스티어링 시스템이 장착되어 있는바, 상기한 바와 같은 스티어링 시스템에는 순수히 운전자의 힘으로 조향력을 얻는 수동식 스티어링 시스템과 운전자의 조향력을 보조하는 별도의 동력장치가 마련된 동력식 스티어링 시스템이 있다.
상기한 바와 같은 스티어링 시스템의 가장 기본적인 작동 개념은 자동차의 스티어링휠을 조작함에 따라 타이어가 연결되어 있는 너클을 회전시킴으로써 바퀴의 회전으로 차량의 진행 방향이 결정되도록 하는 것이다.
즉, 스티어링 휠을 회전시키게 되면 이와 연결되어 외곽에 스티어링 컬럼이 씌워진 스티어링 샤프트가 회전되고, 상기한 스티어링 샤프트에 연결된 스티어링 기어가 작동하여 타이로드를 이동시키게 됨으로써 타이로드에 연결된 너클을 회전시켜 타이어를 회전 시키게 되는 것이다.
여기서, 동력식 스티어링 시스템은 상기한 바와 같은 기본적인 구성에 별도의 유압 장치를 연결하여 운전자가 스티어링휠 및 스티어링 샤프트를 통해 제공하는 조향력을 배가시켜 상기 너클에 전달하도록 이루어진다.
상기와 같이 스티어링 시스템은 수동식이나 동력식이나 모두 운전자의 조작력을 스티어링 시스템에 전달하기 위한 구성부품으로서 스티어링휠과 스티어링 샤 프트가 사용되는바, 상기 스티어링 샤프트는 운전자가 위치한 운전석과 실질적인 조향 작용이 이루어지는 운전석 하부의 구성부품을 연결하여 운전자가 제공하는 조향력을 전달하는 역할을 한다.
따라서, 상기한 바와 같은 스티어링 샤프트는 운전석에 설치되는 스티어링휠의 상태가 운전자에게 가장 적합한 상태 즉, 설치 각도 및 돌출 정도 등이 운전에 용이한 상태로 되도록 된 상태에서 운전석 이외의 위치에 설치되는 그 밖의 스티어링 시스템 구성 부품 사이의 적절한 회전 토크 전달 상태를 유지하도록 하기 위해 일체로 제작되지 않고 분할된 구조를 하여 굴절된 회전력 전달이 가능하도록 되어 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 인터미디트 스티어리 샤프트(110)는 스티어링 컬럼(미도시)의 하단에 위치되어 스티어링 기어(미도시)와 연결되며 상기 인터미디트 샤프트(110)와 슬라이딩 가능하도록 연결되는 요크 사프트(yoke shaft,120 )와, 요크 샤프트(120) 및 스티어링 기어(미도시)와 연결되기 위해 상기 인터미디트 스티어링 샤프트(110)의 상·하단부에 각각 결합된 조인트(130)와 스파이더 및 베어링 어셈블리(140)로 구성되어 있다.
또한, 도 2 내지 도4에 도시된 바와 같이, 상기 인터미디트 샤프트(110)의 스파이더 및 베어링 어셈블리(140)는 스파이더(141), 베어링 캡(142), 니들 베어링(143), 그리고 오링(144)으로 구성된다.
그리고, 상기 스파이더(141)는 원기둥 형상으로 상호 교차되어 십자 형태를 이루며, 상기 스파이더(141)의 외주면에 각각 베어링 캡(142)을 구비한다.
또한 상기 스파이더(141)의 외주면에 상기 스파이더(141)의 회전을 용이하게 하기위해 대략 원통 형태의 니들 베어링(143)과, 상기 니들 베어링(143)의 일측 하단에 오-링(144)을 구비한다.
그러나, 이와 같이 구성된 종래의 인터미디트 샤프트(110)의 스파이더 및 베어링 어셈블리(140)는 상기 스파이더 및 베어링 어셈블리(140) 내부로 이물질의 유입될 수 있으며, 상기 스파이더(141)의 축방향 유격 발생시 상기 스파이더(141)에 의한 노이즈가 발생되는 문제점이 있다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 스티어링 컬럼의 하단에 구비되어 스티어링 휠의 조작력을 스티어링 기어로 전달하는 인터미디트 샤프트의 유니버설 조인트에 구비되며 원기둥 형상의 결합부가 상호 교차되어 십자형태를 이루는 스파이더와, 스파이더 결합부의 외주면에 구비되어 스파이더의 회전을 용이하게 하기 위한 대략 원통 형태의 니들 베어링과, 니들 베어링의 외주면에 구비되는 베어링 캡과, 니들 베어링의 일측 하단에 구비되는 오-링을 포함하여 구비되는 스파이더 및 베어링 어셈블리에 있어서, 스파이더의 상부면에 접촉되며 소정의 탄성 및 인장을 갖는 방진 러버 및 베어링 캡의 내주면에 구비되며 방진 러버와 결합되는 스러스트 베어링을 포함하여 이루어지는 니들 베어링 어셈블리를 구비함으로써, 스파이더의 축방향 유격 방지하는 것을 특징으로 하는 자동차용 유니버설 조인트의 스파이더 및 베어링 어셈블리를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 스티어링 컬럼의 하단에 구비되어 스티어링 휠의 조작력을 스티어링 기어로 전달하는 인터미디트 샤프트의 유니버설 조인트에 구비되며 원기둥 형상의 결합부가 상호 교차되어 십자형태를 이루는 스파이더와, 스파이더 결합부의 외주면에 구비되어 스파이더의 회전을 용이하게 하기 위한 대략 원통 형태의 니들 베어링과, 니들 베어링의 외주면에 구비되는 베어링 캡과, 니들 베어링의 일측 하단에 구비되는 오-링을 포함하여 구비되는 스파이더 및 베어링 어셈블리에 있어서, 스파이더의 상부면에 접촉되며 소정의 탄성 및 인장을 갖는 방진 러버 및 베어링 캡의 내주면에 구비되며 방진 러버와 결합되는 스러스트 베어링을 포함하여 이루어지는 니들 베어링 어셈블리를 구비함으로써, 스파이더의 축방향 유격 방지하는 것을 특징으로 한다.
그리고, 방진 러버의 중앙 상·하단에 각각 소정 높이의 돌기를 형성하고, 스파이더의 상측면 중앙에 소정 깊이로 홈을 형성하며, 홈에 방진 러버의 돌기를 체결 및 조립하는 것을 특징으로 한다.
또한, 방진 러버의 중앙 상측 및 하측에 각각 소정 깊이의 홈을 형성하고 스파이더의 결합부 상측면 중앙에 소정 높이의 돌기를 형성하여 돌기에 방진 러버의 상측 홈를 결합하고, 하측 홈은 스러스트 베어링에 결합 및 고정하는 것을 특징으로 한다.
그리고, 베어링 캡의 내주면과 접촉하는 스러스트 베어링 상측면에 엠보 싱(embossing)을 형성가능하다.
다른 실시예로는, 베어링 캡의 내면에 결합되는 방진 러버 및 스파이더 상부면 및 방진 러버에 접촉되는 스러스트 베어링을 포함하여 이루어지는 니들 베어링 어셈블리를 구비함으로써, 스파이더의 축방향 유격 방지하는 것을 특징으로 한다.
또 다른 실시예로는, 스파이더에 상부면에 접촉되는 제1 방진 러버, 베어링 캡의 내주면에 구비되는 제2 방진 러버 및 제1 방진 러버 및 제2 방진 러버 사이에 구비되며 하측면에 결합된 스틸 플레이트가 형성된 스러스트 베어링을 포함하여 구비되는 니들 베어링 어셈블리로 구비되어 이루어짐으로써, 스파이더의 축방향 유격 방지하는 것을 특징으로 한다.
그리고, 또 다른 실시예로 스파이더의 하측 외주면에 접촉되며, 그 중앙에 스파이더의 외주면 직경에 대응되는 관통홀이 형성되는 스러스트 베어링 및 베어링 캡의 내주면 및 스파이더의 외주면에 접촉되며 스러스트 베어링의 하부면에 결합되는 방진 러버를 포함하여 이루어지는 니들 베어링 어셈블리를 구비함으로써, 스파이더의 축방향 유격 방지하는 것을 특징으로 한다.
또한, 스파이더 및 니들 베어링 어셈블리의 이물질의 유입을 막기 위해 베어링 캡의 하단 내주면에 환형의 일측이 개방된 형상의 씨링 캡을 구비하거나, 방진 러버의 형상을 하단 내주면에 환형의 일측이 개방된 형상으로 형성 가능한 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명에 따른 실시예를 첨부된 예시도면을 참고로 하여 상세하게 설명한다.
도 5는 본 발명에 따른 인터미디트 스티어링 샤프트를 개략적으로 나타내는 평면도이고, 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 스파이더 및 베어링 어셈블리를 개략적으로 나타내는 정면도이고, 도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 스파이더 및 베어링 어셈블리를 개략적으로 나타내는 단면도이고, 도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 스파이더 및 베어링 어셈블리를 개략적으로 나타내는 단면도이고, 도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 스파이더 및 베어링 어셈블리를 개략적으로 나타내는 단면도이고, 도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 스파이더 및 베어링 어셈블리를 개략적으로 나타내는 단면도이고, 도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 스러스트 베어링을 개략적으로 나타내는 평면도이고, 도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 스파이더 및 베어링 어셈블리를 개략적으로 나타내는 정면도이고, 도 13은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 스파이더 및 베어링 어셈블리를 개략적으로 나타내는 측면도이고, 도 14는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 스파이더 및 베어링 어셈블리를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도면에서 도시하고 있는 바와 같이, 본 발명에 의한 자동차용 스티어링 컬럼의 인터미디트 샤프트에 구비되는 유니버설 조인트의 스파이더 및 베어링 어셈블리(1)는 스파이더(10), 베어링 캡(20), 니들 베어링(32), 오링(34), 스러스트 베어링(35), 그리고 방진 러버(37)로 구성된다.
도 5에 도시된 바와 같이, 인터미디트 샤프트(2)는 2단으로 이루어져 인터미디트 샤프트(2)와, 상기 인터미디트 샤프트(2)와 슬라이딩 가능하도록 연결되는 요크 샤프트(yoke shaft,4)와, 요크 샤프트(4) 및 스티어링 기어(미도시)와 연결되기 위해 그 인터미디트 샤프트(2)의 상·하단부에 각각 결합된 유니버설 조인트(6)로 구성되며, 상기 유니버설 조인트(6)는 스파이더 및 베어링 어셈블리(1)를 구비한다.
특히, 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이 유니버설 조인트(6)의 스파이더 및 베어링 어셈블리(1)는 스파이더(10), 베어링 캡(20), 니들 베어링(32), 오링(34), 스러스트 베어링(35) 그리고 방진 러버(37)로 구성된다.
상기 스파이더(10)는 스티어링 컬럼의 하단에 구비되어 스티어링 휠의 조작력을 스티어링 기어로 전달하는 인터미디트 샤프트(3)의 유니버설 조인트(6)에 구비되며 원기둥 형상의 결합부(11)가 상호 교차되어 십자형태를 이룬다.
또한, 상기 스파이더(10) 결합부(11)의 외주면에 구비되어 상기 스파이더(10)의 회전을 용이하게 하기 위한 대략 원통 형태의 니들 베어링(32)과, 상기 니들 베어링(32)의 외주면에 구비되는 베어링 캡(20)과, 상기 니들 베어링(32)의 일측 하단에 구비되는 오-링(34)을 포함하여 구비된다.
그리고, 상기 방진 러버(37)는 상기 스파이더(10)의 상부면에 접촉되며 소정의 탄성 및 인장을 갖고, 상기 베어링 캡(20)의 내주면에 구비되며 상기 방진 러버(37)와 결합되는 스러스트 베어링(35)이 구비된다.
따라서, 상기 스파이더(10)의 상부면 및 상기 스파이더(10)와 접촉되는 베어 링 캡(20)의 내주면 사이에 상기 스러스트 베어링(35) 및 방진 러버(37)를 구비하고, 상기 스파이더(10)와 니들 베어링 어셈블리(30)를 조립하여 코킹(caulking)하면 코킹시 니들 베어링 어셈블리(30)의 상부면에 적당한 압력을 가하게 되고 상기 스파이더(10) 및 니들 베어링 어셈블리(30) 사이의 방진 러버(37)가 압축하게 된다.
여기서, 평소 유격이 발생하는 조건의 상황이 발생되어도 코킹시 압축되어있는 방진 러버(37)가 인장되어 유격이 발생할 수 있는 상황을 방지할 수 있다.
그리고, 상기 스러스트 베어링(35)과 상기 방진 러버(37)는 결합되어 상기 스파이더(10)의 회전시 상기 방진 러버(37) 및 스러스트 베어링(35)은 함께 회전한다.
또한, 상기 베어링 캡(20)의 내주면과 접촉하는 상기 스러스트 베어링(35) 상측면에 엠보싱(embossing)을 형성가능하다.
그리고, 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이 상기 방진 러버(37)의 중앙 상·하단에 각각 소정 높이의 돌기(37a)를 형성하고, 상기 스파이더(10)의 상측면 중앙에 소정 깊이로 홈(10a)을 형성하며, 상기 홈(10a)에 상기 방진 러버(37)의 돌기(37a)를 체결 및 조립한다.
따라서, 상기 방진 러버(37) 및 상기 스러스트 베어링(35)이 상기 스파이더(10)와 중심축이 어긋나는 것을 방지하기 위해 상기 방진 러버(37)의 중앙에 돌기(37a)를 형성하고, 상기 스파이더(10) 중앙의 홈(10a)에 상기 방진 러버(37)의 돌기(37a)를 끼우고 방진 러버(37)의 다른 쪽 돌기(37a)는 상기 스러스트 베어링(35)에 끼워 가이드 역할을 할 수 있다.
또한, 상기 방진 러버(37)의 중앙 상측 및 하측에 각각 소정 깊이의 홈(37b',37")을 형성하고, 상기 스파이더(10)의 결합부(11) 상측면 중앙에 소정 높이의 돌기(10b)를 형성하여 상기 돌기(10b)에 상기 방진 러버(37)의 상측 홈(37')를 결합하고, 하측 홈(37")은 상기 스러스트 베어링(35)에 결합 및 고정한다.
따라서, 상기 방진 러버(37) 및 상기 스러스트 베어링(35)이 상기 스파이더(10)와 중심축이 어긋나는 것을 방지하기 위해 상기 방진 러버(37)의 중앙 상측 및 하측에 각각 소정 깊이의 홈(37b',37")을 형성하고, 상기 스파이더(10)의 결합부(11) 상측면 중앙에 소정 높이의 돌기(10b)를 형성하여 상기 돌기(10b)에 상기 방진 러버(37)의 상측 홈(37')를 결합하고, 하측 홈(37")은 상기 스러스트 베어링(35)에 끼운다.
그리고, 본 발명의 다른 실시예로 도 10에 도시된 바와 같이, 유니버설 조인트(6)의 스파이더 및 베어링 어셈블리(1)는 스파이더(10), 베어링 캡(20), 니들 베어링(32), 오링(34), 스러스트 베어링(35) 그리고 방진 러버(37)로 구성된다.
상기 스파이더(10)는 스티어링 컬럼의 하단에 구비되어 스티어링 휠의 조작력을 스티어링 기어로 전달하는 인터미디트 샤프트(3)의 유니버설 조인트(6)에 구비되며, 원기둥 형상의 결합부(11)가 상호 교차되어 십자형태를 이루어 구비된다.
또한, 상기 스파이더(10) 결합부(11)의 외주면에 구비되어 상기 스파이 더(10)의 회전을 용이하게 하기 위한 대략 원통 형태의 니들 베어링(32)과, 상기 니들 베어링(32)의 외주면에 구비되는 베어링 캡(20)과, 상기 니들 베어링(32)의 일측 하단에 구비되는 오-링(34)을 포함하여 구비된다.
그리고, 상기 베어링 캡(20)의 내면에 결합되는 상기 방진 러버(37)와, 상기 스파이더(10) 상부면 및 상기 방진 러버(37)에 접촉되는 상기 스러스트 베어링(35)이 구비된다.
따라서, 상기 스파이더(10)의 상부면 및 상기 스파이더(10)와 접촉되는 베어링 캡(20)의 내주면 사이에 상기 스러스트 베어링(35) 및 방진 러버(37)를 구비하고, 상기 스파이더(10)와 니들 베어링 어셈블리(30)를 조립하여 코킹(caulking)하면 코킹시 니들 베어링 어셈블리(30)의 상부면에 적당한 압력을 가하게 되고 상기 스파이더(10) 및 니들 베어링 어셈블리(30) 사이의 방진 러버(37)가 압축하게 된다.
여기서, 평소 유격이 발생하는 조건의 상황이 발생되어도 코킹시 압축되어있는 방진 러버(37)가 인장되어 유격이 발생할 수 있는 상황을 방지할 수 있다.
또한, 상기 스러스트 베어링(35)과 상기 방진 러버(37)는 결합되어 상기 스파이더(10)의 회전시 상기 방진 러버(37) 및 스러스트 베어링(35)은 함께 회전한다.
또한, 본 발명의 또 다른 실시예로서, 유니버설 조인트(6)의 스파이더 및 베어링 어셈블리(1)는 스파이더(10), 베어링 캡(20), 니들 베어링(32), 오링(34), 스 러스트 베어링(35), 제1 방진 러버(37') 그리고 제2 방진 러버(37")로 구성된다.
상기 스파이더(10)는 스티어링 컬럼의 하단에 구비되어 스티어링 휠의 조작력을 스티어링 기어로 전달하는 인터미디트 샤프트(3)의 유니버설 조인트(6)에 구비되며 원기둥 형상의 결합부(11)가 상호 교차되어 십자형태를 이룬다.
또한, 상기 스파이더(10) 결합부(11)의 외주면에 구비되어 상기 스파이더(10)의 회전을 용이하게 하기 위한 대략 원통 형태의 니들 베어링(32)과, 상기 니들 베어링(32)의 외주면에 구비되는 베어링 캡(20)과, 상기 니들 베어링(32)의 일측 하단에 구비되는 오-링(34)을 포함하여 구비된다.
그리고, 제1 방진 러버(37')는 상기 스파이더(10)에 상부면에 접촉되며, 상기 베어링 캡(20)의 내주면에 제2 방진 러버(37")가 구비되고, 상기 제1 방진 러버(37') 및 제2 방진 러버(37") 사이에 구비되며 하측면에 결합된 스틸 플레이트(35a)가 형성된 스러스트 베어링(35)이 구비되어, 이중으로 노이즈 방지할 수 있다.
그리고, 도 11 및 도 12에 도시된 바와 같이, 상기 유니버설 조인트(6)의 스파이더 및 베어링 어셈블리(1)에 구비되는 스러스트 베어링(35)은 대략 환형으로 형성되며 중앙에 소정 직경의 관통홀이 형성되어 있다.
상기 스러스트 베어링(35)은 원판형(upper type)과 원환형(lower type)으로 구비되며, 하측에 스틸 플레이트(35a)가 구비되고, 원주 방향으로 일정 간격으로 형성된 마찰부(35b)가 관통홀 보다 길게 구비된 원판형과, 마찬가지도 하측에 스틸 플레이트(35')가 구비되고 원주 방향으로 일정 간격 형성된 마찰부(35'b)가 관통홀의 내측으로 짧게 형성된 원환형(35')으로 구비된다.
또한, 본 발명의 다른 실시예로 도 13 내지 도15 에 도시된 바와 같이, 유니버설 조인트(6)의 스파이더 및 베어링 어셈블리(1)는 스파이더(10), 베어링 캡(20), 니들 베어링(32), 오링(34), 스러스트 베어링(35) 그리고 방진 러버(37)로 구성된다.
상기 스파이더(10)는 스티어링 컬럼의 하단에 구비되어 스티어링 휠의 조작력을 스티어링 기어로 전달하는 인터미디트 샤프트(3)의 유니버설 조인트(6)에 구비되고, 원기둥 형상의 결합부(11)가 상호 교차되어 십자형태를 이루어 구비된다.
또한, 상기 스파이더(10) 결합부(11)의 외주면에 구비되어 상기 스파이더(10)의 회전을 용이하게 하기 위한 대략 원통 형태의 니들 베어링(32)과, 상기 니들 베어링(32)의 외주면에 구비되되 하측이 단턱지며 상측보다 더 큰 직경을 갖는 베어링 캡(20)으로 구비된다.
그리고, 상기 스러스트 베어링(35')은 상기 스파이더(10)의 하측 외주면에 접촉되며, 그 중앙에 상기 스파이더(10)의 외주면 직경에 대응되는 관통홀(37a)이 형성되고 하측에 스틸 플레이트(35'a)가 구비되고 원주 방향으로 일정 간격 형성된 마찰부(35'b)가 관통홀의 내측으로 짧게 형성된다.
또한, 상기 방진 러버(37)는 상기 베어링 캡(20)의 내주면 및 상기 스파이더(10)의 외주면에 접촉되며 상기 스러스트 베어링(35')의 하부면에 결합된다.
따라서, 상기 베어링 캡(20)의 내주면에 상기 원환형의 스러스트 베어링(35')과 상기 방진 러버(37)를 삽입하여 노이즈를 방지하고, 외부로부터의 오염 물질이나 유체의 유입을 막을 수 있는 이점이 있다.
또한, 상기 스파이더(10) 및 니들 베어링 어셈블리(30)의 이물질의 유입을 막기 위해 베어링 캡(20)의 하단 내주면에 환형의 일측이 개방된 형상의 씨링 캡(50)을 구비하여 외부로부터의 오염 물질이나 유체의 유입을 막을 수 있다.
이때, 상기 방진 러버(37)의 형상은 상기 스파이더(10) 및 니들 베어링 어셈블리(30)의 이물질의 유입을 막기 위해 하단 내주면에 환형의 일측이 개방된 형상으로 형성 가능하다.
이하, 본 실시예에 따른 자동차용 유니버설 조인트의 스파이더 및 베어링 어셈블리의 작동 과정을 설명한다.
상기 스파이더(10)는 스티어링 컬럼의 하단에 구비되어 스티어링 휠의 조작력을 스티어링 기어로 전달하는 인터미디트 샤프트(3)의 유니버설 조인트(6)에 구비되며 원기둥 형상의 결합부(11)가 상호 교차되어 십자형태를 이루어 구비되며, 상기 스파이더(10) 결합부(11)의 외주면에 구비되어 상기 스파이더(10)의 회전을 용이하게 하기 위한 대략 원통 형태의 니들 베어링(32)과, 상기 니들 베어링(32)의 외주면에 구비되는 베어링 캡(20)과, 상기 니들 베어링(32)의 일측 하단에 구비되는 오-링(34)을 포함하여 구비된다.
그리고, 상기 방진 러버(37)는 상기 스파이더(10)의 상부면에 접촉되며 소정의 탄성 및 인장을 갖고, 상기 베어링 캡(20)의 내주면에 구비되며 상기 방진 러버(37)와 결합되는 스러스트 베어링(35)이 구비된다.
따라서, 상기 스파이더(10)의 상부면 및 상기 스파이더(10)와 접촉되는 베어링 캡(20)의 내주면 사이에 상기 스러스트 베어링(35) 및 방진 러버(37)를 구비하고, 상기 스파이더(10)와 니들 베어링 어셈블리(30)를 조립하여 코킹(caulking)하면 코킹시 니들 베어링 어셈블리(30)의 상부면에 적당한 압력을 가하게 되고 상기 스파이더(10) 및 니들 베어링 어셈블리(30) 사이의 방진 러버(37)가 압축하게 되며, 상기 스러스트 베어링(35)과 상기 방진 러버(37)는 결합되어 상기 스파이더(10)의 회전시 상기 방진 러버(37) 및 스러스트 베어링(35)은 함께 회전한다.
여기서, 평소 유격이 발생하는 조건의 상황이 발생되어도 코킹시 압축되어있는 방진 러버(37)가 인장되어 유격이 발생할 수 있는 상황을 방지하고 상기 스파이더(10)의 유격시 발생하는 노이즈를 방지할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 실시예를 보면, 스파이더(10), 베어링 캡(20), 니들 베어링(32), 오링(34), 스러스트 베어링(35) 그리고 방진 러버(37)로 구성되는 유니버설 조인트(6)의 스파이더 및 베어링 어셈블리(1)는 상기 스파이더(10) 결합부(11)의 외주면에 구비되어 상기 스파이더(10)의 회전을 용이하게 하기 위한 대략 원통 형태의 니들 베어링(32)과, 상기 니들 베어링(32)의 외주면에 구비되되 하측이 단턱지며 상측보다 더 큰 직경을 갖는 베어링 캡(20)으로 구비된다.
그리고, 상기 스러스트 베어링(35')은 상기 스파이더(10)의 하측 외주면에 접촉되며, 그 중앙에 상기 스파이더(10)의 외주면 직경에 대응되는 관통홀(37a)이 형성되고 하측에 스틸 플레이트(35'a)가 구비되고 원주 방향으로 일정 간격 형성된 마찰부(35'b)가 관통홀의 내측으로 짧게 형성된다.
또한, 상기 방진 러버(37)는 상기 베어링 캡(20)의 내주면 및 상기 스파이더(10)의 외주면에 접촉되며 상기 스러스트 베어링(35')의 하부면에 결합된다.
따라서, 상기 베어링 캡(20)의 내주면에 상기 원환형의 스러스트 베어링(35')과 상기 방진 러버(37)를 삽입하여 노이즈를 방지하고, 외부로부터의 오염 물질이나 유체의 유입을 막을 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이 상기와 같은 구성을 갖는 본 발명은 스파이더와 베어링 어셈블리의 사이에 방진 러버 및 스러스트 베어링을 구비함으로써, 스파이더의 축방향 유격 발생시 노이즈 발생을 방지하며, 상기 베어링 어셈블리의 내부로 유입되는 외부의 오염물질이나 유체의 유입을 막을 수 있는 효과를 거둘 수 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이같은 특정 실시예에만 한정되지 않으며 해당 분야에서 통상의 지식을 가진자라면 본 발명의 특허 청구 범위내에 기재된 범주 내에서 적절하게 변경이 가능할 것이다.

Claims (9)

  1. 스티어링 컬럼의 하단에 구비되어 스티어링 휠의 조작력을 스티어링 기어로 전달하는 인터미디트 샤프트(3)의 유니버설 조인트(6)에 구비되며 원기둥 형상의 결합부(11)가 상호 교차되어 십자형태를 이루는 스파이더(10)와, 상기 스파이더(10) 결합부(11)의 외주면에 구비되어 상기 스파이더(10)의 회전을 용이하게 하기 위한 대략 원통 형태의 니들 베어링(32)과, 상기 니들 베어링(32)의 외주면에 구비되는 베어링 캡(20)과, 상기 니들 베어링(32)의 일측 하단에 구비되는 오-링(34)을 포함하여 구비되는 스파이더 및 베어링 어셈블리(1)에 있어서,
    상기 스파이더(10)의 상부면에 접촉되며 소정의 탄성 및 인장을 갖는 방진 러버(37); 및
    상기 베어링 캡(20)의 내주면에 구비되며 상기 방진 러버(37)와 결합되는 스러스트 베어링(35);
    을 포함하여 이루어지는 니들 베어링 어셈블리(30)를 구비함으로써, 상기 스파이더(10)의 축방향 유격 방지하는 것을 특징으로 하는 자동차용 유니버설 조인트의 스파이더 및 베어링 어셈블리.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 방진 러버(37)의 중앙 상·하단에 각각 소정 높이의 돌기(37a)를 형성 하고, 상기 스파이더(10)의 상측면 중앙에 소정 깊이로 홈(10a)을 형성하며, 상기 홈(10a)에 상기 방진 러버(37)의 돌기(37a)를 체결 및 조립하는 것을 특징으로 하는 자동차용 유니버설 조인트의 스파이더 및 베어링 어셈블리.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 방진 러버(37)의 중앙 상측 및 하측에 각각 소정 깊이의 홈(37b',37")을 형성하고 상기 스파이더(10)의 결합부(11) 상측면 중앙에 소정 높이의 돌기(10b)를 형성하여 상기 돌기(10b)에 상기 방진 러버(37)의 상측 홈(37')를 결합하고, 하측 홈(37")은 상기 스러스트 베어링(35)에 결합 및 고정하는 것을 특징으로 하는 자동차용 유니버설 조인트의 스파이더 및 베어링 어셈블리.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 베어링 캡(20)의 내주면과 접촉하는 상기 스러스트 베어링(35) 상측면에 엠보싱(embossing)을 형성가능하게 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동차용 유니버설 조인트의 스파이더 및 베어링 어셈블리.
  5. 스티어링 컬럼의 하단에 구비되어 스티어링 휠의 조작력을 스티어링 기어로 전달하는 인터미디트 샤프트(3)의 유니버설 조인트(6)에 구비되며 원기둥 형상의 결합부(11)가 상호 교차되어 십자형태를 이루는 스파이더(10)와, 상기 스파이더(10) 결합부(11)의 외주면에 구비되어 상기 스파이더(10)의 회전을 용이하게 하기 위한 대략 원통 형태의 니들 베어링(32)과, 상기 니들 베어링(32)의 외주면에 구비되는 베어링 캡(20)과, 상기 니들 베어링(32)의 일측 하단에 구비되는 오-링(34)을 포함하여 구비되는 스파이더 및 베어링 어셈블리(1)에 있어서,
    상기 베어링 캡(20)의 내면에 결합되는 상기 방진 러버(37); 및
    상기 스파이더(10) 상부면 및 상기 방진 러버(37)에 접촉되는 상기 스러스트 베어링(35);
    을 포함하여 이루어지는 니들 베어링 어셈블리(30)를 구비함으로써, 상기 스파이더(10)의 축방향 유격 방지하는 것을 특징으로 하는 자동차용 유니버설 조인트의 스파이더 및 베어링 어셈블리.
  6. 스티어링 컬럼의 하단에 구비되어 스티어링 휠의 조작력을 스티어링 기어로 전달하는 인터미디트 샤프트(3)의 유니버설 조인트(6)에 구비되며 원기둥 형상의 결합부(11)가 상호 교차되어 십자형태를 이루는 스파이더(10)와, 상기 스파이더(10) 결합부(11)의 외주면에 구비되어 상기 스파이더(10)의 회전을 용이하게 하기 위한 대략 원통 형태의 니들 베어링(32)과, 상기 니들 베어링(32)의 외주면에 구비되는 베어링 캡(20)과, 상기 니들 베어링(32)의 일측 하단에 구비되는 오- 링(34)을 포함하여 구비되는 스파이더 및 베어링 어셈블리(1)에 있어서,
    상기 스파이더(10)에 상부면에 접촉되는 제1 방진 러버(37');
    상기 베어링 캡(20)의 내주면에 구비되는 제2 방진 러버(37"); 및
    상기 제1 방진 러버(37') 및 제2 방진 러버(37") 사이에 구비되며 하측면에 결합된 스틸 플레이트(35a)가 형성된 스러스트 베어링(35);
    을 포함하여 구비되는 니들 베어링 어셈블리(30)로 구비되어 이루어짐으로써, 상기 스파이더(10)의 축방향 유격 방지하는 것을 특징으로 하는 자동차용 유니버설 조인트의 스파이더 및 베어링 어셈블리.
  7. 스티어링 컬럼의 하단에 구비되어 스티어링 휠의 조작력을 스티어링 기어로 전달하는 인터미디트 샤프트(3)의 유니버설 조인트(6)에 구비되며 원기둥 형상의 결합부(11)가 상호 교차되어 십자형태를 이루는 스파이더(10)와, 상기 스파이더(10) 결합부(11)의 외주면에 구비되어 상기 스파이더(10)의 회전을 용이하게 하기 위한 대략 원통 형태의 니들 베어링(32)과, 상기 니들 베어링(32)의 외주면에 구비되되 하측이 단턱지며 상측보다 더 큰 직경을 갖는 베어링 캡(20)을 포함하여 구비되는 스파이더 및 베어링 어셈블리(1)에 있어서,
    상기 스파이더(10)의 하측 외주면에 접촉되며, 그 중앙에 상기 스파이더(10)의 외주면 직경에 대응되는 관통홀(37a)이 형성되는 스러스트 베어링(35'); 및
    상기 베어링 캡(20)의 내주면 및 상기 스파이더(10)의 외주면에 접촉되며 상 기 스러스트 베어링(35')의 하부면에 결합되는 방진 러버(37);
    를 포함하여 이루어지는 니들 베어링 어셈블리(30)를 구비함으로써, 상기 스파이더(10)의 축방향 유격 방지하는 것을 특징으로 하는 자동차용 유니버설 조인트의 스파이더 및 베어링 어셈블리.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 스파이더(10) 및 니들 베어링 어셈블리(30)의 이물질의 유입을 막기 위해 베어링 캡(20)의 하단 내주면에 환형의 일측이 개방된 형상의 씨링 캡(50)을 구비하는 것을 특징으로 하는 자동차용 유니버설 조인트의 스파이더 및 베어링 어셈블리.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 방진 러버(37)의 형상은 상기 스파이더(10) 및 니들 베어링 어셈블리(30)의 이물질의 유입을 막기 위해 하단 내주면에 환형의 일측이 개방된 형상으로 형성 가능한 것을 특징으로 하는 자동차용 유니버설 조인트의 스파이더 및 베어링 어셈블리.
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