KR20180047693A - 등속 조인트용 부트 - Google Patents

Abstract

본 발명의 실시예에 따른 등속 조인트용 부트는 플런징(plunging) 방식의 등속 조인트에 적용되는 부트로서, 하우징의 입구 측 외주면에 설치되는 제1 클램핑부, 상기 하우징에 결합되는 샤프트의 일 측 외주면에 설치되는 제2 클램핑부, 그리고 상기 제1 클램핑부와 상기 제2 클램핑부를 연결하는 주름부를 포함하고, 상기 제1 클램핑부에는 단부로부터 축 방향을 향하여 미리 설정된 깊이로 함몰되어 상기 하우징의 일 측이 축 방향으로 삽입되는 결합홈이 형성된다.
본 발명에 의하면, 하우징의 둘레에 설치되는 제1 클램핑부에 하우징의 단부가 삽입되어 하우징의 외면, 내면 및 단부를 감싸는 결합홈을 형성함으로써, 부트가 고속 회전되어 부트 내부의 압력이 상승될 경우에도, 부트 내부에 충전된 그리스 및 고온/고압의 공기가 부트의 외측으로 유출되는 것을 방지할 수 있다. 아울러, 이를 통해 등속 조인트의 성능을 장기간 유지함은 물론, 제품에 대한 신뢰도를 보다 향상시킬 수 있다.

Description

등속 조인트용 부트{Boot for constant velocity joint}

본 발명은 차량용 드라이브샤프트의 부트 어셈블리에 관한 것이다.

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.

등속 조인트는 구동축과 피동축의 교차각이 큰 경우에도 등속으로 원활하게 동력을 전달할 수 있기 때문에 독립 현가 방식의 전륜 구동차의 액슬축에 주로 사용되며, 샤프트를 중심으로 엔진측(인보드측)은 트라이포드 방식 등속 조인트가 설치되고, 타이어측(아웃보드측)은 볼 방식 등속 조인트가 설치된다.

한편, 각 등속 조인트의 둘레에는 등속 조인트와 등속 조인트에 결합되는 샤프트의 일부를 감싸고, 클램프를 통해 클램핑 처리되어 등속 조인트의 내부를 밀폐시키는 고무재질의 부트(boot)가 설치된다.

그러나 부트는 등속 조인트의 구동으로 인하여 고속 회전될 경우, 내부의 온도가 상승함과 동시에 고압상태가 되고, 이로 인하여 등속 조인트와 부트 사이에는 미세한 간극이 형성되어 외부로부터 충격이 가해질 경우, 부트 내부에 충전되어 있던 그리스 및 고온/고압의 공기가 간극을 통하여 부트의 외부로 유출되는 문제점이 있었다.

공개실용신안공보 제20-1999-011063호

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 부트의 고속 회전 시 부트 내부에 충전된 그리스가 하우징과 부트 사이의 간극으로 유출되는 것을 방지할 수 있는 등속 조인트용 부트를 제공하는 것이다.

본 발명의 실시예에 따른 등속 조인트용 부트는 플런징(plunging) 방식의 등속 조인트에 적용되는 부트로서, 하우징의 입구 측 외주면에 설치되는 제1 클램핑부, 상기 하우징에 결합되는 샤프트의 일 측 외주면에 설치되는 제2 클램핑부, 그리고 상기 제1 클램핑부와 상기 제2 클램핑부를 연결하는 주름부를 포함하고, 상기 제1 클램핑부에는 단부로부터 축 방향을 향하여 미리 설정된 깊이로 함몰되어 상기 하우징의 일 측이 축 방향으로 삽입되는 결합홈이 형성된다.

상기 부트는 트라이 포드 등속 조인트(tripod type constant velocity joint) 또는 더블 오프셋 등속 조인트(double offset type constant velocity joint)에 적용될 수 있다.

상기 제1 클램핑부는 상기 결합홈으로 삽입된 상기 하우징의 일 측의 외면, 내면 및 단부를 감쌀 수 있다.

상기 제1 클램핑부는 상기 하우징의 외주면에 밀착되는 제1 지지부, 그리고 상기 제1 지지부로부터 반경방향을 따라 내측으로 미리 설정된 거리만큼 이격되어 상기 하우징의 내주면에 밀착되는 제2 지지부를 포함할 수 있다.

상기 하우징의 내면에 밀착되는 상기 제2 지지부의 외면에는 상기 결합홈 측을 향하여 돌출되어 상기 하우징에 접촉 시 실링 역할을 수행하는 실링돌기가 더 형성될 수 있다.

상기 실링돌기는 축 방향을 따라 복수 개로 형성되며, 복수 개의 실링돌기는 상기 하우징의 일 측이 삽입되는 방향을 향할수록 폭 및 높이가 점차 커지도록 형성될 수 있다.

본 발명에 의하면, 하우징의 둘레에 설치되는 제1 클램핑부에 하우징의 단부가 삽입되어 하우징의 외면, 내면 및 단부를 감싸는 결합홈을 형성함으로써, 부트가 고속 회전되어 부트 내부의 압력이 상승될 경우에도, 부트 내부에 충전된 그리스 및 고온/고압의 공기가 부트의 외측으로 유출되는 것을 방지할 수 있다. 아울러, 이를 통해 등속 조인트의 성능을 장기간 유지함은 물론, 제품에 대한 신뢰도를 보다 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 등속 조인트용 부트가 적용된 차량용 드라이브 샤프트를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 등속 조인트용 부트를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 3은 도 2의 "A" 부분을 확대한 확대도이다.

이하에서 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 등속 조인트용 부트가 적용된 차량용 드라이브 샤프트를 나타낸 도면이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 등속 조인트용 부트를 개략적으로 나타낸 단면도이며, 도 3은 도 2의 "A" 부분을 확대한 확대도이다.

도 1을 참조하면, 차량용 드라이브 샤프트는 엔진측(인보드측) 및 휠측(아웃보드측)에 각각 배치되어 등속운동을 수행하는 복수의 등속 조인트(11, 13)를 포함하는 조인트부(10) 및 복수의 등속 조인트(11, 13)를 서로 연결하고 엔진측에 배치된 등속 조인트(11)의 회전동력을 휠측에 배치된 등속 조인트(13)로 전달하는 샤프트(20)를 포함한다.

조인트부(10)는 엔진측(인보드측)에 배치되는 플런징(plunging) 방식 등속 조인트(11) 및 휠측(아웃보드측)에 배치되는 볼 방식 등속 조인트(13)를 포함할 수 있다. 이하에서는 트라이포트 방식 등속 조인트를 기준으로 본 발명의 실시예를 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시예는 플런징 방식의 모든 등속 조인트에 적용될 수 있다.

트라이포드 방식 등속 조인트(11)는 엔진(도시되지 않음)의 회전동력을 전달하며 내부에 트랙홈이 형성되는 하우징(111), 샤프트(20)의 일 측에 결합되어 하우징(111)의 내부에 설치되고 3개의 트러니언(112a)이 형성되어 하우징(111)의 트랙홈에 삽입되는 스파이더(112), 트러니언(112a)의 외주면에 설치되는 이너롤러(113), 이너롤러(113)의 외주면에 설치되는 니들롤러(114), 그리고 니들롤러(114)의 외주면에 설치되어 하우징(111)과 샤프트(20) 간의 마찰을 감소시키는 아우터롤러(115)를 포함할 수 있다.

볼 방식 등속 조인트(13)는 샤프트(20)의 타 측에 결합되는 이너레이스(131), 이너레이스(131)의 외측에 설치되는 하우징(132), 이너레이스(131)의 회전동력을 하우징(132)에 전달하는 볼(133), 그리고 이너레이스(131)와 하우징(132) 사이에 설치되어 볼(133)을 지지하는 케이지(134)를 포함할 수 있다.

조인트부(10)의 작동은 다음과 같다.

엔진(도시되지 않음)으로부터 출력된 회전동력이 트랜스미션(도시되지 않음)을 거쳐 트라이포드 방식 등속 조인트(11)의 하우징(111)에 전달되면 하우징(111)이 회전되고, 하우징(111)의 회전동력은 볼 방식 등속 조인트(13)의 아우터 롤러(115), 니들롤러(114), 이너롤러(113)를 통해 스파이더(112)로 전달됨으로써 스파이더(112)에 연결되어 있는 샤프트(20)를 회전시킨다. 샤프트(20)가 회전됨에 따라, 샤프트(20)의 회전동력은 샤프트(20)에 결합된 이너레이스(131)와 볼(133)을 거쳐 하우징(132)으로 전달되고, 이를 통하여 하우징(132)에 연결된 휠(도시되지 않음)을 회전시키게 된다.

또한, 차량용 드라이브 샤프트는 각 등속 조인트(11, 13)의 하우징(111, 132) 및 각 하우징(111, 132)에 결합되는 샤프트(20)의 일부를 감싸도록 설치되어, 클램프(40)를 통하여 클램핑 처리되어 샤프트(20)가 삽입되는 각 하우징(111, 132)의 입구를 차단시키고, 내부에 그리스와 같은 윤활유가 충전되는 본 발명의 실시예에 따른 등속 조인트용 부트(30)(이하 '부트(30)'라 함)를 포함한다.

이하에서는, 본 부트(30)에 대하여 더 자세히 설명한다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 본 부트(30)는 플런징 방식의 등속 조인트에 적용되는 부트(30)로서, 복수의 클램핑부(31, 33) 및 복수의 클램핑부(31, 33)를 연결하는 주름부(35)를 포함한다.

더 자세하게는, 본 부트(30)는 트라이 포드 등속 조인트(tripod type constant velocity joint) 또는 더블 오프셋 등속 조인트(double offset type constant velocity joint)에 적용 가능하고, 하우징(111)의 입구 측 외주면에 설치되는 제1 클램핑부(31) 및 하우징(111)에 결합되는 샤프트(20)의 일 측 외주면에 설치되는 제2 클램핑부(33)를 포함한다.

제1 클램핑부(31)는 제2 클램핑부(33)에 비하여 상대적으로 더 큰 직경으로 형성되어 등속 조인트를 구성하는 하우징(111)의 입구측 외주면에 설치되고, 둘레에는 클램프(40)가 안착되는 안착홈(31b)이 형성된다.

그리고, 제2 클램핑부(33)는 샤프트(20)의 외면에 설치될 수 있도록 제1 클램핑부(31)에 비하여 상대적으로 더 작은 직경을 가지도록 형성되며, 둘레에는 클램프(40)가 안착되는 안착홈(33a)이 형성된다.

한편, 제1 클램핑부(31)는 하우징(111)의 외면 및 내면을 동시에 감싸는 구조로 형성된다.

더 자세하게는, 제1 클램핑부(31)에는 단부로부터 축 방향을 향하여 미리 설정된 깊이로 함몰되어 하우징(111)의 일 측이 축 방향으로 삽입되는 결합홈(31a)이 형성된다.

따라서, 제1 클램핑부(31)는 결합홈(31a)으로 삽입된 하우징(111)의 일 측의 외면, 내면 및 단부를 감싸게 되고, 이를 통하여 본 부트(30)의 회전 시 그리스 및 고온/고압의 공기가 하우징과 부트(30) 사이의 틈으로 유출되는 것을 방지할 수 있다.

즉, 하우징(111)의 일 측이 결합홈(31a)으로 삽입될 경우, 하우징(111)과 부트(30) 사이에는 도 3에 도시된 바와 같이 'ㄷ'형상의 경계부위(C)가 형성되어, 부트(30)가 회전될 경우에도 하우징(111) 내부에 충전된 그리스가 외부로 유출되는 것을 방지할 수 있다. 더 자세하게는, 하우징(111) 내부에 충전된 그리스는 경계부위(C)의 제1 수평구간(C1) 및 수직구간(C2)을 통과한 후, 다시 제2 수평구간(C3)을 통과해야만 하우징(111)의 외부로 유출이 가능하나, 실질적으로 부트(30)가 회전중인 상태에서 하우징(111)의 내부에 충전된 그리스가 상기 경계부위(C)의 제1 수평구간(C1), 수직구간(C2) 및 제2 수평구간(C3)을 통과하는 것은 불가능하므로 그리스가 외부로 유출되는 것을 방지할 수 있다.

여기서, 제1 클램핑부(31)는 하우징(111)의 외주면에 밀착되는 제1 지지부(311)와, 제1 지지부(311)로부터 제1 클램핑부(31)의 반경방향을 따라 내측으로 미리 설정된 거리만큼 이격되어 도 3에 도시된 바와 같이 제1 클램핑부(31)의 하측에 결합홈(31a)을 형성하고, 하우징(111)의 내주면에 밀착되는 제2 지지부(313)를 포함할 수 있다.

한편, 하우징(111)의 내면에 밀착되는 제2 지지부(313)의 외면에는 결합홈(31a) 측을 향하여 미리 설정된 길이로 돌출되어 하우징(111)에 접촉될 경우, 실링 역할을 수행하는 실링돌기(313a)가 더 형성될 수 있다. 예컨대, 하우징(111)의 외주면에 밀착되는 제1 지지부(311)의 내면에도 실링돌기(311a)가 더 형성될 수 있다.

여기서, 실링돌기(313a)는 축 방향을 따라 복수 개로 형성되며, 복수 개의 실링돌기(313a)는 하우징(111)의 일 측이 삽입되는 방향을 향할수록 폭 및 높이가 점차 커지도록 형성될 수 있다.

또한, 본 부트(30)는 주름부(35)를 포함한다.

주름부(35)는 복수 개의 산과 골로 이루어져 제1 클램핑부(31)와 제2 클램핑부(33)를 서로 연결하고, 축 변위 및 각도 변위를 흡수하는 주름부(35)를 포함한다.

이처럼 본 발명에 의하면, 하우징(111)의 둘레에 설치되는 제1 클램핑부(31)에 하우징(111)의 단부가 삽입되어 하우징(111)의 외면, 내면 및 단부를 감싸는 결합홈(31a)을 형성함으로써, 부트(30)가 고속 회전되어 부트(30) 내부의 압력이 상승될 경우에도, 부트(30) 내부에 충전된 그리스 및 고온/고압의 공기가 부트(30)의 외측으로 유출되는 것을 방지할 수 있다. 아울러, 이를 통해 등속 조인트의 성능을 장기간 유지함은 물론, 제품에 대한 신뢰도를 보다 향상시킬 수 있다.

이상에서 본 발명의 실시예를 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되지 아니하며 본 발명의 실시예로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 용이하게 변경되어 균등한 것으로 인정되는 범위의 모든 변경 및 수정을 포함한다.

10. 조인트부
11. 플런징 방식 등속 조인트
111. 하우징
112. 스파이더 112a. 트러니언
113. 이너롤러
114. 니들롤러
115. 아우터롤러
13. 볼 방식 등속 조인트
131. 이너레이스
132. 하우징
133. 볼
134. 케이지
20. 샤프트
30. 부트
31. 제1 클램핑부
31a. 결합홈 31b. 안착홈
311. 제1 지지부 311a. 실링돌기
313. 제2 지지부 313a. 실링돌기
33. 제2 클램핑부 33a. 안착홈
35. 주름부
40. 클램프

Claims (6)

1. 플런징(plunging) 방식의 등속 조인트에 적용되는 부트로서,
   하우징의 입구 측 외주면에 설치되는 제1 클램핑부,
   상기 하우징에 결합되는 샤프트의 일 측 외주면에 설치되는 제2 클램핑부, 그리고
   상기 제1 클램핑부와 상기 제2 클램핑부를 연결하는 주름부
   를 포함하고,
   상기 제1 클램핑부에는
   단부로부터 축 방향을 향하여 미리 설정된 깊이로 함몰되어 상기 하우징의 일 측이 축 방향으로 삽입되는 결합홈이 형성되는 등속 조인트용 부트.
2. 제1항에서,
   상기 부트는
   트라이 포드 등속 조인트(tripod type constant velocity joint) 또는 더블 오프셋 등속 조인트(double offset type constant velocity joint)에 적용되는 등속 조인트용 부트.
3. 제1항에서,
   상기 제1 클램핑부는
   상기 결합홈으로 삽입된 상기 하우징의 일 측의 외면, 내면 및 단부를 감싸는 등속 조인트용 부트.
4. 제1항에서,
   상기 제1 클램핑부는
   상기 하우징의 외주면에 밀착되는 제1 지지부, 그리고
   상기 제1 지지부로부터 반경방향을 따라 내측으로 미리 설정된 거리만큼 이격되어 상기 하우징의 내주면에 밀착되는 제2 지지부
   를 포함하는 등속 조인트용 부트.
5. 제4항에서,
   상기 하우징의 내면에 밀착되는 상기 제2 지지부의 외면에는
   상기 결합홈 측을 향하여 돌출되어 상기 하우징에 접촉 시 실링 역할을 수행하는 실링돌기가 더 형성되는 등속 조인트용 부트.
6. 제5항에서,
   상기 실링돌기는
   축 방향을 따라 복수 개로 형성되며,
   복수 개의 실링돌기는
   상기 하우징의 일 측이 삽입되는 방향을 향할수록 폭 및 높이가 점차 커지도록 형성되는 등속 조인트용 부트.

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