KR20180071707A - 고정형 등속 조인트 - Google Patents

고정형 등속 조인트 Download PDF

Info

Publication number
KR20180071707A
KR20180071707A KR1020160174655A KR20160174655A KR20180071707A KR 20180071707 A KR20180071707 A KR 20180071707A KR 1020160174655 A KR1020160174655 A KR 1020160174655A KR 20160174655 A KR20160174655 A KR 20160174655A KR 20180071707 A KR20180071707 A KR 20180071707A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
joint member
ball
track
ball tracks
opening angle
Prior art date
Application number
KR1020160174655A
Other languages
English (en)
Inventor
장달수
김도현
Original Assignee
이래에이엠에스 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 이래에이엠에스 주식회사 filed Critical 이래에이엠에스 주식회사
Priority to KR1020160174655A priority Critical patent/KR20180071707A/ko
Publication of KR20180071707A publication Critical patent/KR20180071707A/ko

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D3/00—Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive
    • F16D3/16—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts
    • F16D3/20—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members
    • F16D3/22—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members the rolling members being balls, rollers, or the like, guided in grooves or sockets in both coupling parts
    • F16D3/223—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members the rolling members being balls, rollers, or the like, guided in grooves or sockets in both coupling parts the rolling members being guided in grooves in both coupling parts
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D3/00—Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive
    • F16D3/16—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts
    • F16D3/20—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members
    • F16D3/22—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members the rolling members being balls, rollers, or the like, guided in grooves or sockets in both coupling parts
    • F16D3/223—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members the rolling members being balls, rollers, or the like, guided in grooves or sockets in both coupling parts the rolling members being guided in grooves in both coupling parts
    • F16D2003/22303—Details of ball cages
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D3/00—Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive
    • F16D3/16—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts
    • F16D3/20—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members
    • F16D3/22—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members the rolling members being balls, rollers, or the like, guided in grooves or sockets in both coupling parts
    • F16D3/223—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members the rolling members being balls, rollers, or the like, guided in grooves or sockets in both coupling parts the rolling members being guided in grooves in both coupling parts
    • F16D2003/22309—Details of grooves

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Rolling Contact Bearings (AREA)

Abstract

고정형 등속 조인트는 복수의 아웃터 트랙 그루브를 가지는 아웃터 조인트 멤버, 상기 복수의 아웃터 트랙 그루브와 각각 쌍을 이루어 복수의 볼 트랙을 형성하는 복수의 인너 트랙 그루브를 가지는 인너 조인트 멤버, 상기 복수의 볼 트랙에 각각 배치되는 복수의 토크 전달 볼, 그리고 상기 아웃터 조인트 멤버와 상기 인너 조인트 멤버 사이에 개재되며 상기 복수의 토크 전달 볼을 각각 수용하는 복수의 윈도우를 구비하는 볼 케이지를 포함한다. 상기 복수의 볼 트랙은 상기 아웃터 조인트 멤버와 상기 인너 조인트 멤버의 비절각 상태에서 개방각이 각각 0이며 서로 마주하는 상태로 배치되는 한 쌍의 제1 볼 트랙, 상기 아웃터 조인트 멤버와 상기 인너 조인트 멤버의 비절각 상태에서 개방각이 각각 0이며 서로 마주하는 상태로 배치되는 한 쌍의 제2 볼 트랙, 상기 아웃터 조인트 멤버와 상기 인너 조인트 멤버의 비절각 상태에서 상기 아웃터 조인트 멤버의 결합측을 향하는 개방각을 각각 가지며 서로 마주하는 상태로 배치되는 한 쌍의 제3 볼 트랙, 그리고 상기 아웃터 조인트 멤버와 상기 인너 조인트 멤버의 비절각 상태에서 상기 아웃터 조인트 멤버의 개방측을 향하는 개방각을 각각 가지며 서로 마주하는 상태로 배치되는 한 쌍의 제4 볼 트랙을 포함한다.

Description

고정형 등속 조인트{Fixed type constant velocity joint}
본 발명은 차량의 구동 계통에 사용되는 고정형 등속 조인트에 관한 것이다.
고정형 등속 조인트는 통상 제파 조인트(Rzeppa Joint)라고도 불리우며 길이방향 변위의 변화 없이 각도 변위가 이루어지면서 토크 전달을 수행한다.
통상 고정형 등속 조인트는 아웃터 조인트 멤버와 인너 조인트 멤버를 포함하며, 아웃터 조인트 멤버와 인너 조인트 멤버는 각각 트랙 그루브를 포함한다. 아웃터 조인트 멤버의 트랙 그루브와 인너 조인트 멤버의 트랙 그루브가 쌍을 이루어 볼 트랙을 형성하고, 각 볼 트랙에는 토크 전달을 위한 토크 전달 볼이 배치된다. 그리고 토크 전달 볼은 아웃터 조인트 멤버와 인너 조인트 멤버 사이에 배치되는 볼 케이지에 수용된다.
이러한 고정형 등속 조인트가 작동 시에 토크 전달 볼은 아웃터 조인트 멤버, 인너 조인트 멤버 그리고 볼 케이지에 구속된다. 종래의 고정형 등속 조인트는 절각 시에 각 토크 전달 볼의 개방각(opening angle 또는 funnel angle)이 한 쪽 방향으로 향하도록 구성되는데, 이로 인해 조인트가 절각 상태에서 비틀림 하중을 받을 경우 볼 케이지가 한 쪽 방향으로 밀리게 된다. 이는 볼 케이지와 아웃터 조인트 멤버 및 인너 조인트 멤버 사이의 미끄럼 마찰을 증가시켜 토크 손실 및 발열이 유발된다. 이러한 마찰에 의한 토크 손실은 내구성 저하 및 연비 저하로 이어진다.
또한 고정형 등속 조인트는 볼과 볼 케이지의 윈도우 면의 마찰, 볼과 인너 조인트 멤버 및 아웃터 조인트 멤버와의 마찰에 의한 토크 손실을 가지게 된다.
미국 등록특허공보 US7,632,189 (등록일: 2009년 12월 15일)
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 마찰 손실을 줄이고 편하중을 방지하여 향상된 효율을 가지는 고정형 등속 조인트를 제공하는 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 고정형 등속 조인트는 복수의 아웃터 트랙 그루브를 가지는 아웃터 조인트 멤버, 상기 복수의 아웃터 트랙 그루브와 각각 쌍을 이루어 복수의 볼 트랙을 형성하는 복수의 인너 트랙 그루브를 가지는 인너 조인트 멤버, 상기 복수의 볼 트랙에 각각 배치되는 복수의 토크 전달 볼, 그리고 상기 아웃터 조인트 멤버와 상기 인너 조인트 멤버 사이에 개재되며 상기 복수의 토크 전달 볼을 각각 수용하는 복수의 윈도우를 구비하는 볼 케이지를 포함한다. 상기 복수의 볼 트랙은 상기 아웃터 조인트 멤버와 상기 인너 조인트 멤버의 비절각 상태에서 개방각이 각각 0이며 서로 마주하는 상태로 배치되는 한 쌍의 제1 볼 트랙, 상기 아웃터 조인트 멤버와 상기 인너 조인트 멤버의 비절각 상태에서 개방각이 각각 0이며 서로 마주하는 상태로 배치되는 한 쌍의 제2 볼 트랙, 상기 아웃터 조인트 멤버와 상기 인너 조인트 멤버의 비절각 상태에서 상기 아웃터 조인트 멤버의 결합측을 향하는 개방각을 각각 가지며 서로 마주하는 상태로 배치되는 한 쌍의 제3 볼 트랙, 그리고 상기 아웃터 조인트 멤버와 상기 인너 조인트 멤버의 비절각 상태에서 상기 아웃터 조인트 멤버의 개방측을 향하는 개방각을 각각 가지며 서로 마주하는 상태로 배치되는 한 쌍의 제4 볼 트랙을 포함한다.
한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른 고정형 등속 조인트는 복수의 아웃터 트랙 그루브를 가지는 아웃터 조인트 멤버, 상기 복수의 아웃터 트랙 그루브와 각각 쌍을 이루어 복수의 볼 트랙을 형성하는 복수의 인너 트랙 그루브를 가지는 인너 조인트 멤버, 상기 복수의 볼 트랙에 각각 배치되는 복수의 토크 전달 볼, 그리고 상기 아웃터 조인트 멤버와 상기 인너 조인트 멤버 사이에 개재되며 상기 복수의 토크 전달 볼을 각각 수용하는 복수의 윈도우를 구비하는 볼 케이지를 포함한다. 상기 복수의 볼 트랙은 상기 아웃터 조인트 멤버와 상기 인너 조인트 멤버의 비절각 상태에서 개방각이 각각 0이며 원주 방향을 따라 배열되는 세 개의 제1 볼 트랙, 상기 아웃터 조인트 멤버와 상기 인너 조인트 멤버의 비절각 상태에서 개방각이 각각 0이며 원주 방향을 따라 배열되는 세 개의 제2 볼 트랙, 상기 아웃터 조인트 멤버와 상기 인너 조인트 멤버의 비절각 상태에서 상기 아웃터 조인트 멤버의 결합측을 향하는 개방각을 각각 가지며 원주 방향을 따라 배열되는 세 개의 제3 볼 트랙, 그리고 상기 아웃터 조인트 멤버와 상기 인너 조인트 멤버의 비절각 상태에서 상기 아웃터 조인트 멤버의 개방측을 향하는 개방각을 각각 가지며 원주 방향을 따라 배열되는 세 개의 제4 볼 트랙을 포함한다.
상기 제1 내지 제4 볼 트랙은 상기 제1 및 제2 볼 트랙 사이에 상기 제3 및 제4 볼 트랙 중 어느 하나가 배치되도록 배열될 수 있다.
상기 제1 볼 트랙을 이루는 상기 아웃터 트랙 그루브와 상기 제2 볼 트랙을 이루는 상기 아웃터 트랙 그루브는 조인트 길이 방향에 대해 서로 반대 방향으로 경사지게 형성될 수 있다.
상기 제3 볼 트랙과 상기 제4 볼 트랙은 상기 조인트 길이 방향과 나란하게 형성될 수 있다.
상기 제1 볼 트랙을 이루는 상기 아웃터 트랙 그루브와 짝을 이루는 상기 인너 트랙 그루브는 해당 아웃터 트랙 그루브와 반대 방향으로 경사지게 형성될 수 있고, 상기 제2 볼 트랙을 이루는 상기 아웃터 트랙 그루브와 짝을 이루는 상기 인너 트랙 그루브는 해당 아웃터 트랙 그루브와 반대 방향으로 경사지게 형성될 수 있다.
상기 제3 볼 트랙을 이루는 상기 아웃터 트랙 그루브와 상기 제4 볼 트랙을 이루는 상기 아웃터 트랙 그루브는 상기 조인트 길이 방향과 나란하게 형성될 수 있다.
한편, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 제1 내지 제4 볼 트랙을 이루는 상기 아웃터 트랙 그루브 모두는 상기 조인트 길이 방향과 나란하게 형성될 수 있다.
상기 제3 볼 트랙의 개방각과 상기 제4 볼 트랙의 개방각은 서로 같은 크기를 가질 수 있다.
상기 제1 내지 제4 볼 트랙은 원주 방향을 따라 등간격으로 배열될 수 있다.
본 발명에 의하면, 서로 반대 방향의 개방각을 갖는 볼 트랙, 그리고 개방각이 없는 볼 트랙을 교대로 배열하고 또한 개방각을 갖는 볼 트랙이 조인트 길이 방향에 대해 서로 반대 방향으로 경사지게 형성됨으로써, 볼 케이지와 아웃터 및 인너 조인트 멤버와의 마찰 및 볼과 볼 케이지의 윈도우 면과의 마찰이 동시에 저감될 수 있으며 그로 인한 마찰 저감에 의해 효율 및 내구성 향상이 달성될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 고정형 등속 조인트를 개략적으로 보여주는 정면도이다.
도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ선을 따라 절개한 단면도이다.
도 3은 도 1의 Ⅲ-Ⅲ선을 따라 절개한 단면도이다.
도 4는 도 1의 Ⅳ-Ⅳ선을 따라 절개한 단면도이다.
도 5는 도 1의 Ⅴ-Ⅴ선을 따라 절개한 단면도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 고정형 등속 조인트를 개략적으로 보여주는 정면도이다.
이하에서 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 상세히 설명한다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 고정형 등속 조인트는 아웃터 조인트 멤버(outer joint member)(10)와 인너 조인트 멤버(inner joint member)(20)를 포함한다. 아웃터 조인트 멤버(10)의 일측은 개방되고 다른 일측은 폐쇄되어 수용 공간(12)이 형성되고, 인너 조인트 멤버(20)가 아웃터 조인트 멤버(10)의 수용 공간(12)에 배치된다.
아웃터 조인트 멤버(10)는 두 개의 제1 아웃터 트랙 그루브(outer track groove)(13a), 두 개의 제2 아웃터 트랙 그루브(13b), 두 개의 제3 아웃터 트랙 그루브(13c), 그리고 두 개의 제4 트랙 그루브(13d)를 가지는 내면(11)을 포함한다. 마찬가지로, 인너 조인트 멤버(20)는 두 개의 제1 인너 트랙 그루브(inner track groove)(23a), 두 개의 제2 인너 트랙 그루브(23b), 두 개의 제3 인너 트랙 그루브(23c) 그리고 두 개의 제4 트랙 그루브(23d)를 가지는 외면(21)을 포함한다.
제1 아웃터 트랙 그루브(13a)와 제1 인너 트랙 그루브(23a)가 짝을 이루어 한 쌍의 제1 볼 트랙(130a)을 형성하고, 제2 아웃터 트랙 그루브(13b)와 제2 인너 트랙 그루브(23b)가 짝을 이루어 한 쌍의 제2 볼 트랙(130b)을 형성하며, 제3 아웃터 트랙 그루브(13c)와 제3 인너 트랙 그루브(23c)가 짝을 이루어 한 쌍의 제3 볼 트랙(130c)을 형성하고, 제4 아웃터 트랙 그루브(13d)와 제4 인너 트랙 그루브(23d)가 짝을 이루어 한 쌍의 제4 볼 트랙(130d)을 형성한다. 이에 의해 총 8개의 볼 트랙이 형성된다.
이 때, 제1 내지 제4 볼 트랙(130a, 130b, 130c, 130d)은 제1 볼 트랙(130a)과 제2 볼 트랙(130b) 사이에 제3 볼 트랙(130c)과 제4 볼 트랙(130d) 중 어느 하나가 배치되도록 배열된다. 예를 들어, 도 1에 도시된 바와 같이, 최상단에서부터 반시계 방향을 따라 제1 볼 트랙(130a), 제3 볼 트랙(130c), 제2 볼 트랙(130b), 제4 볼 트랙(130d), 제1 볼 트랙(130a), 제3 볼 트랙(130c), 제2 볼 트랙(130b), 제4 볼 트랙(130d) 순으로 배열될 수 있다. 이때, 제1 내지 제4 볼 트랙(130a, 130b, 130c, 130d)은 원주 방향을 따라 등간격으로 배열될 수 있다.
복수의 토크 전달 볼(torque transmitting ball)(30)이 볼 트랙(130a, 130b, 130c, 130d)에 각각 배치된다. 예를 들어, 8개의 볼 트랙이 형성되는 경우, 8개의 토크 전달 볼이 8개의 볼 트랙에 각각 하나씩 배치될 수 있다.
볼 케이지(ball cage)(40)가 아웃터 조인트 멤버(10)와 인너 조인트 멤버(20) 사이에 배치된다. 볼 케이지(40)는 복수의 토크 전달 볼(30)을 수용한다. 이를 위해, 볼 케이지(40)에는 원주 방향을 따라 복수의 윈도우(41)가 형성될 수 있으며, 토크 전달 볼(30)이 윈도우(41)에 각각 삽입될 수 있다. 볼 트랙(130a, 130b, 130c, 130d)이 8개인 경우, 볼 케이지(40)의 윈도우(41) 및 토크 전달 볼(30)도 각각 8개로 구비된다. 아웃터 조인트 멤버(10)의 내면(11), 인너 조인트 멤버(20)의 외면(21), 그리고 볼 케이지(40)의 외면 및 내면은 모두 구면(spherical surface) 형상을 가질 수 있다.
이하에서 도 2 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 제1 내지 제4 볼 트랙(130a, 130b, 130c, 130d)에 대해 설명한다. 도 2 내지 도 5는 아웃터 조인트 멤버(10)와 인너 조인트 멤버(20)가 나란한 상태, 즉 비절각 상태에서의 각 볼 트랙의 단면 형상을 보여주는 도면이다.
먼저, 도 2를 참조하면, 제1 볼 트랙(130a)은 비절각 상태에서 토크 전달 볼(30)의 개방각(opening angle 또는 funnel angle)이 0이 되도록 형성된다. 여기서 개방각은 볼 트랙에 놓인 토크 전달 볼(30)과 볼 트랙(130a)을 형성하는 면과 접촉하는 두 지점에서 접선이 이루는 각도이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 토크 전달 볼(30)과 제1 볼 트랙(130a)을 형성하는 면의 접점에서의 두 개의 접선이 모두 조인트 길이 방향 축(LA)과 나란하게 형성됨으로써, 비절각 상태에서 제1 볼 트랙(130a)의 개방각이 0이 된다.
이때, 제1 볼 트랙(130a)을 이루는 아웃터 트랙 그루브(13a)는 조인트 길이 방향에 대해 경사지게 형성될 수 있다. 즉, 도 1 및 도 2의 점선 내부에 도시된 바와 같이, 제1 볼 트랙(130a)의 아웃터 트랙 그루브(13a)의 중심 축(CG)이 조인트 길이 방향 축(LA)과 일정한 각도를 가짐으로써, 제1 볼 트랙(130a)의 아웃터 트랙 그루브(13a)가 조인트 길이 방향에 대해 경사질 수 있다. 예를 들어, 아웃터 조인트 멤버(10)의 결합측에서 바라볼 때 제1 볼 트랙(130a)의 아웃터 트랙 그루브(13a)는 왼쪽으로 경사지게 형성될 수 있다. 한편, 아웃터 트랙 그루브(13a)와 짝을 이루는 인너 트랙 그루브(23a)는 조인트 길이 방향에 대해 아웃터 트랙 그루브(13a)와 반대 방향으로 경사지게 형성될 수 있다.
도 3을 참조하면, 제2 볼 트랙(130b)은 비절각 상태에서 토크 전달 볼(30)의 개방각이 0이 되도록 형성된다. 즉, 토크 전달 볼(30)과 제2 볼 트랙(130b)을 형성하는 면의 접점에서의 두 개의 접선이 모두 조인트 길이 방향 축(la)과 나란하게 형성됨으로써, 비절각 상태에서 제2 볼 트랙(130B)의 개방각이 0이 된다.
이때, 제2 볼 트랙(130b)을 이루는 아웃터 트랙 그루브(13b)는 조인트 길이 방향에 대해 경사지게 형성될 수 있다. 즉, 도 3의 점선 내부에 도시된 바와 같이, 제2 볼 트랙(130b)의 아웃터 트랙 그루브(13b)의 중심 축(CG)이 조인트 길이 방향 축(LA)과 일정한 각도를 가짐으로써, 제2 볼 트랙(130b)의 아웃터 트랙 그루브(13b)가 조인트 길이 방향에 대해 경사질 수 있다. 이때, 제2 볼 트랙(130b)의 아웃터 트랙 그루브(13b)는 제1 볼 트랙(130a)의 아웃터 트랙 그루브(13a)와 반대 방향으로 경사지게 형성될 수 있다. 예를 들어, 아웃터 조인트 멤버(10)의 결합측에서 바라볼 때 제2 볼 트랙(130b)의 아웃터 트랙 그루브(13b)는 오른쪽으로 경사지게 형성될 수 있다. 한편, 아웃터 트랙 그루브(13b)와 짝을 이루는 인너 트랙 그루브(23b)는 조인트 길이 방향에 대해 아웃터 트랙 그루브(13b)와 반대 방향으로 경사지게 형성될 수 있다.
한편, 도 4를 참조하면, 제3 볼 트랙(130c)은 비절각 상태에서 토크 전달 볼(30)의 개방각(A1)이 아웃터 조인트 멤버(10)의 결합측(도 4에서 좌측)을 향하도록 형성된다.
이때, 제3 볼 트랙(130c)을 이루는 아웃터 트랙 그루브(13c)가 조인트 길이 방향과 나란하게 형성될 수 있다. 즉, 도 4의 점선 내부에 도시된 바와 같이, 제3 볼 트랙(130c)을 이루는 아웃터 트랙 그루브(13c)는 그 중심 축(CG)이 조인트 길이 방향 축(LA)과 일치하도록 형성될 수 있다.
한편, 도 5를 참조하면, 제4 볼 트랙(130d)은 비절각 상태에서 토크 전달 볼(30)의 개방각(A2)이 아웃터 조인트 멤버(10)의 개방측(도 5에서 우측)을 향하도록 형성된다. 여기서, 제3 볼 트랙(130c)의 비절각 상태에서의 개방각(A1)과 제4 볼 트랙(130d)의 비절각 상태에서의 개방각(A2)은 방향은 반대이나 크기는 동일(즉, A1=A2)할 수 있다.
이때, 제4 볼 트랙(130d)을 이루는 아웃터 트랙 그루브(13d)가 조인트 길이 방향과 나란하게 형성될 수 있다. 즉, 도 5의 점선 내부에 도시된 바와 같이, 제4 볼 트랙(130d)을 이루는 아웃터 트랙 그루브(13d)는 그 중심 축(CG)이 조인트 길이 방향 축(LA)과 일치하도록 형성될 수 있다.
종래에 모든 볼 트랙이 개방각을 가지며 인접한 볼 트랙의 개방각이 서로 반대로 형성되는 고정형 등속 조인트가 소개된 바 있으나, 이러한 개방각을 가지는 고정형 등속 조인트는 서로 반대 방향의 개방각에 의해 볼 케이지에 작용하는 힘이 상쇄되어 볼 케이지와 아웃터 조인트 멤버 및 인너 조인트 멤버 사이의 접촉면에서의 마찰이 저감될 수 있으나 볼과 볼 케이지의 윈도우 면 사이의 마찰을 저감하지 못하는 한계가 있었다. 그러나 본 발명에서는, 서로 반대 방향의 개방각을 가지는 볼 트랙이 구비되어 볼 케이지와 아웃터 조인트 멤버 및 인너 조인트 멤버 사이의 마찰이 저감될 수 있을 뿐 아니라, 개방각이 없는 볼 트랙이 구비됨으로써 비절각 상태에서 볼이 볼 케이지를 미는 힘이 저감되어 볼과 볼 케이지 사이의 마찰도 동시에 저감될 수 있다.
또한 본 발명에 따르면 비절각 상태에서뿐만 아니라 작은 절각 상태(예를 들어 20도 이하의 절각 상태)에서도, 서로 반대 방향의 개방각을 가지는 볼 트랙에 의한 마찰 저감 효과 및 개방각이 없는 볼 트랙에 의한 마찰 저감 효과가 동시에 달성될 수 있다. 차량이 대부분의 경우 비절각 또는 작은 절각 상태에서 작동하므로 본 발명은 마찰 저감에 의한 연비 향상 및 내구성 향상이 달성될 수 있다.
이하에서 첨부된 도 6을 참조하여 본 발명의 다른 실시예에 대해 설명한다. 도 6에 도시된 고정형 등속 조인트는 12개의 볼 트랙과 토크 전달 볼을 구비한다.
도 6에 도시된 바와 같이, 제1 볼 트랙(230a), 제2 볼 트랙(230b), 제3 볼 트랙(230c) 및 제4 볼 트랙(230d)이 각각 세 개씩 구비된다. 제1 볼 트랙(230a)은 제1 아웃터 트랙 그루브(33a)와 제1 인너 트랙 그루브(43a)에 의해 형성되고, 제2 볼 트랙(230b)은 제2 아웃터 트랙 그루브(33b)와 제2 인너 트랙 그루브(43b)에 의해 형성되고, 제3 볼 트랙(230c)은 제3 아웃터 트랙 그루브(33c)와 제3 인너 트랙 그루브(43c)에 의해 형성되고, 제4 볼 트랙(230d)은 제4 아웃터 트랙 그루브(33d)와 제4 인너 트랙 그루브(43d)에 의해 형성된다.
이때, 세 개의 제1 볼 트랙(230a)은 원주 방향을 따라 배열될 수 있다. 즉, 세 개의 제1 볼 트랙(230a)이 원주 방향을 따라 120도의 간격을 이루도록 등간격으로 배열될 수 있다. 마찬가지로, 세 개의 제2 볼 트랙(230b), 세 개의 제3 볼 트랙(230c) 및 세 개의 제4 볼 트랙(230d)도 각각 원주 방향을 따라 등간격으로 배열될 수 있다.
이때, 위에서 설명한 실시예와 마찬가지로, 제1 내지 제4 볼 트랙(230a, 230b, 230c, 230d)은 제1 볼 트랙(230a)과 제2 볼 트랙(230b) 사이에 제3 볼 트랙(230c) 및 제4 볼 트랙(230d) 중 어느 하나가 배치되도록 배열될 수 있다. 예를 들어, 도 6에 도시된 바와 같이, 최상단에서부터 반시계 방향으로 제1 볼 트랙(230a), 제3 볼 트랙(230c), 제2 볼 트랙(230b), 제4 볼 트랙(230d), 제1 볼 트랙(230a), 제3 볼 트랙(230c), 제2 볼 트랙(230b), 제4 볼 트랙(230d), 제1 볼 트랙(230a), 제3 볼 트랙(230c), 제2 볼 트랙(230b), 제4 볼 트랙(230d) 순으로 배열될 수 있다.
한편, 제1 내지 제4 볼 트랙(230a, 230b, 230c, 230d)은 위에서 설명한 실시예의 제1 내지 제4 볼 트랙(130a, 130b, 130c, 130d)과 동일한 개방각 및 조인트 길이 방향의 경사를 가질 수 있다. 즉, 제1 볼 트랙(230a)과 제2 볼 트랙(230b)은 비절각 상태에서 개방각이 0이 되도록 형성되며, 제3 볼 트랙(230a)은 비절각 상태에서 아웃터 조인트 멤버(10)의 결합측을 향하는 개방각을 갖도록 형성되고, 제4 볼 트랙(230d)은 비절각 상태에서 아웃터 조인트 멤버(10)의 개방측을 향하는 개방각을 갖도록 형성된다. 또한, 제1 볼 트랙(230a)을 이루는 제1 아웃터 트랙 그루브(33a)는 조인트 길이 방향에 대해 왼쪽으로 경사지게 형성될 수 있으며, 제2 볼 트랙(230b)을 이루는 제2 아웃터 트랙 그루브(33b)는 조인트 길이 방향에 대해 오른 쪽으로 경사지게 형성될 수 있고, 제3 볼 트랙(230c)을 이루는 제3 아웃터 트랙 그루브(33c)와 제4 볼 트랙(230d)을 이루는 제4 아웃터 트랙 그루브(33d)는 조인트 길이 방향과 나란하게 형성될 수 있다. 한편, 제1 볼 트랙(230a)을 이루는 제1 인너 트랙 그루브(43a)는 제1 아웃터 트랙 그루브(33a)와 조인트 길이 방향에 대해 반대 방향으로 경사지게 형성될 수 있으며, 제2 볼 트랙(230b)을 이루는 제2 인너 트랙 그루브(43b)는 제2 아웃터 트랙 그루브(33b)와 조인트 길이 방향에 대해 반대 방향으로 경사지게 형성될 수 있다.
한편, 도면에는 도시되지 않았으나, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 위에서 설명한 실시예와 동일한 개방각을 가지는 제1 내지 제4 볼 트랙이 구비되되, 다만 제1 내지 제4 볼 트랙을 이루는 모든 아웃터 트랙 그루브가 조인트 길이 방향과 나란하게 형성될 수 있다. 이 경우 모든 볼 그루브가 조인트 길이방향과 나란하게 형성되기 때문에 아웃터 조인트 멤버 및 인너 조인트 멤버의 제조가 용이한 장점을 갖는다.
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: 아웃터 조인트 멤버
20: 인너 조인트 멤버
13a, 13b, 13c, 13d: 아웃터 트랙 그루브
23a, 23b, 23c, 23d: 인너 트랙 그루브
130a, 130b, 130c, 130d: 볼 트랙
33a, 33b, 33c, 33d: 아웃터 트랙 그루브
43a, 43b, 43c, 43d: 인너 트랙 그루브
230a, 230b, 230c, 230d: 볼 트랙
30: 토크 전달 볼
40: 볼 케이지
41: 윈도우
LA: 조인트 길이 방향 축
CG: 트랙 그루브 중심선

Claims (10)

  1. 복수의 아웃터 트랙 그루브를 가지는 아웃터 조인트 멤버,
    상기 복수의 아웃터 트랙 그루브와 각각 쌍을 이루어 복수의 볼 트랙을 형성하는 복수의 인너 트랙 그루브를 가지는 인너 조인트 멤버,
    상기 복수의 볼 트랙에 각각 배치되는 복수의 토크 전달 볼, 그리고
    상기 아웃터 조인트 멤버와 상기 인너 조인트 멤버 사이에 개재되며 상기 복수의 토크 전달 볼을 각각 수용하는 복수의 윈도우를 구비하는 볼 케이지를 포함하고,
    상기 복수의 볼 트랙은
    상기 아웃터 조인트 멤버와 상기 인너 조인트 멤버의 비절각 상태에서 개방각이 각각 0이며 서로 마주하는 상태로 배치되는 한 쌍의 제1 볼 트랙,
    상기 아웃터 조인트 멤버와 상기 인너 조인트 멤버의 비절각 상태에서 개방각이 각각 0이며 서로 마주하는 상태로 배치되는 한 쌍의 제2 볼 트랙,
    상기 아웃터 조인트 멤버와 상기 인너 조인트 멤버의 비절각 상태에서 상기 아웃터 조인트 멤버의 결합측을 향하는 개방각을 각각 가지며 서로 마주하는 상태로 배치되는 한 쌍의 제3 볼 트랙, 그리고
    상기 아웃터 조인트 멤버와 상기 인너 조인트 멤버의 비절각 상태에서 상기 아웃터 조인트 멤버의 개방측을 향하는 개방각을 각각 가지며 서로 마주하는 상태로 배치되는 한 쌍의 제4 볼 트랙을 포함하는 고정형 등속 조인트.
  2. 복수의 아웃터 트랙 그루브를 가지는 아웃터 조인트 멤버,
    상기 복수의 아웃터 트랙 그루브와 각각 쌍을 이루어 복수의 볼 트랙을 형성하는 복수의 인너 트랙 그루브를 가지는 인너 조인트 멤버,
    상기 복수의 볼 트랙에 각각 배치되는 복수의 토크 전달 볼, 그리고
    상기 아웃터 조인트 멤버와 상기 인너 조인트 멤버 사이에 개재되며 상기 복수의 토크 전달 볼을 각각 수용하는 복수의 윈도우를 구비하는 볼 케이지를 포함하고,
    상기 복수의 볼 트랙은
    상기 아웃터 조인트 멤버와 상기 인너 조인트 멤버의 비절각 상태에서 개방각이 각각 0이며 원주 방향을 따라 배열되는 세 개의 제1 볼 트랙,
    상기 아웃터 조인트 멤버와 상기 인너 조인트 멤버의 비절각 상태에서 개방각이 각각 0이며 원주 방향을 따라 배열되는 세 개의 제2 볼 트랙,
    상기 아웃터 조인트 멤버와 상기 인너 조인트 멤버의 비절각 상태에서 상기 아웃터 조인트 멤버의 결합측을 향하는 개방각을 각각 가지며 원주 방향을 따라 배열되는 세 개의 제3 볼 트랙, 그리고
    상기 아웃터 조인트 멤버와 상기 인너 조인트 멤버의 비절각 상태에서 상기 아웃터 조인트 멤버의 개방측을 향하는 개방각을 각각 가지며 원주 방향을 따라 배열되는 세 개의 제4 볼 트랙을 포함하는 고정형 등속 조인트.
  3. 제1항 또는 제2항에서,
    상기 제1 내지 제4 볼 트랙은 상기 제1 및 제2 볼 트랙 사이에 상기 제3 및 제4 볼 트랙 중 어느 하나가 배치되도록 배열되는 고정형 등속 조인트.
  4. 제3항에서,
    상기 제1 볼 트랙을 이루는 상기 아웃터 트랙 그루브와 상기 제2 볼 트랙을 이루는 상기 아웃터 트랙 그루브는 조인트 길이 방향에 대해 서로 반대 방향으로 경사지게 형성되는 고정형 등속 조인트.
  5. 제4항에서,
    상기 제3 볼 트랙과 상기 제4 볼 트랙은 상기 조인트 길이 방향과 나란하게 형성되는 고정형 등속 조인트.
  6. 제4항에서,
    상기 제1 볼 트랙을 이루는 상기 아웃터 트랙 그루브와 짝을 이루는 상기 인너 트랙 그루브는 해당 아웃터 트랙 그루브와 반대 방향으로 경사지게 형성되고, 상기 제2 볼 트랙을 이루는 상기 아웃터 트랙 그루브와 짝을 이루는 상기 인너 트랙 그루브는 해당 아웃터 트랙 그루브와 반대 방향으로 경사지게 형성되는 고정형 등속 조인트.
  7. 제4항에서,
    상기 제3 볼 트랙을 이루는 상기 아웃터 트랙 그루브와 상기 제4 볼 트랙을 이루는 상기 아웃터 트랙 그루브는 상기 조인트 길이 방향과 나란하게 형성되는 고정형 등속 조인트.
  8. 제3항에서,
    상기 제1 내지 제4 볼 트랙을 이루는 상기 아웃터 트랙 그루브 모두는 상기 조인트 길이 방향과 나란하게 형성되는 고정형 등속 조인트.
  9. 제1항 또는 제2항에서,
    상기 제3 볼 트랙의 개방각과 상기 제4 볼 트랙의 개방각은 서로 같은 크기를 가지는 고정형 등속 조인트.
  10. 제1항 또는 제2항에서,
    상기 제1 내지 제4 볼 트랙은 원주 방향을 따라 등간격으로 배열되는 고정형 등속 조인트.
KR1020160174655A 2016-12-20 2016-12-20 고정형 등속 조인트 KR20180071707A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160174655A KR20180071707A (ko) 2016-12-20 2016-12-20 고정형 등속 조인트

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160174655A KR20180071707A (ko) 2016-12-20 2016-12-20 고정형 등속 조인트

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20180071707A true KR20180071707A (ko) 2018-06-28

Family

ID=62780117

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020160174655A KR20180071707A (ko) 2016-12-20 2016-12-20 고정형 등속 조인트

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20180071707A (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102018126976A1 (de) * 2018-10-29 2020-04-30 Neapco Intellectual Property Holdings, Llc Kugelgleichlaufdrehgelenk mit Multikäfigfenster

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7632189B2 (en) 2003-08-22 2009-12-15 Gkn Driveline Deutschland Gmbh Counter track joint for large articulation angles

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7632189B2 (en) 2003-08-22 2009-12-15 Gkn Driveline Deutschland Gmbh Counter track joint for large articulation angles

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102018126976A1 (de) * 2018-10-29 2020-04-30 Neapco Intellectual Property Holdings, Llc Kugelgleichlaufdrehgelenk mit Multikäfigfenster
CN111188844A (zh) * 2018-10-29 2020-05-22 尼亚布科知识产权控股有限责任公司 具有多球护罩窗口的等速球式万向节
DE102018126976B4 (de) * 2018-10-29 2021-05-12 Neapco Intellectual Property Holdings, Llc Kugelgleichlaufdrehgelenk mit Multikäfigfenster
US11353065B2 (en) 2018-10-29 2022-06-07 Neapco Intellectual Property Holdings, Llc. Constant velocity ball joint with multiple-ball cage window

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5101430B2 (ja) 固定式等速自在継手
US3447341A (en) Ball cage for ball type constant velocity joint
WO1997024538A1 (fr) Couplage universel a vitesse constante
EP2662583B1 (en) Fixed-type constant-velocity universal joint
WO2012005087A1 (ja) 固定式等速自在継手
US10837498B2 (en) Fixed constant velocity universal joint
JP2012017809A5 (ko)
WO2010064577A1 (ja) 固定型等速自在継手
KR20180071707A (ko) 고정형 등속 조인트
US20150072795A1 (en) Constant velocity joint
US20040254021A1 (en) Constant velocity ball joint with ball pairs whose tracks are located on symmetrical planes
KR101813156B1 (ko) 고정형 등속 조인트
JP5615873B2 (ja) 固定式等速自在継手
JP4681235B2 (ja) 等速ジョイント
JP2006266459A (ja) 高角固定式等速自在継手
US11047425B2 (en) Stationary constant-velocity universal joint
US11536319B2 (en) Constant-velocity joint
KR101783342B1 (ko) 고정형 등속 조인트
JP2007032648A (ja) 高角固定式等速自在継手
JP5340548B2 (ja) 固定式等速自在継手
JP2007016899A (ja) 固定型等速自在継手
US20120157216A1 (en) Sliding type tripod constant velocity joint
US11421743B2 (en) Constant-velocity universal joint
JP2007263222A (ja) 固定式等速自在継手
JP2007032647A (ja) 高角固定式等速自在継手

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
A302 Request for accelerated examination
E902 Notification of reason for refusal
N231 Notification of change of applicant
E701 Decision to grant or registration of patent right