KR20180094712A - 차량용 트라이포드타입 등속조인트 - Google Patents

차량용 트라이포드타입 등속조인트 Download PDF

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KR20180094712A
KR20180094712A KR1020170021206A KR20170021206A KR20180094712A KR 20180094712 A KR20180094712 A KR 20180094712A KR 1020170021206 A KR1020170021206 A KR 1020170021206A KR 20170021206 A KR20170021206 A KR 20170021206A KR 20180094712 A KR20180094712 A KR 20180094712A
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현충헌
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Abstract

본 발명은 차량용 트라이포드타입 등속조인트에 관한 것으로, 트라이포드 하우징(10)의 그루브(11)에 고강도의 와이어레이스(50,60)를 설치해서 와이어레이스(50,60)에만 롤러(40)가 접촉하고, 롤러(40)와 트라이포드 하우징(10)의 그루브(11)와의 직접적인 접촉을 방지하며, 트라이포드 하우징(10)의 그루브(11)와 와이어레이스(50,60)의 면접촉을 통해서 토크전달시 트라이포드 하우징(10)의 특정부위에 하중이 집중되는 것을 방지할 수 있도록 된 것이다.

Description

차량용 트라이포드타입 등속조인트{TRIPOD TYPE CONSTANT VELOCITY JOINT FOR VEHICLE}
본 발명은 차량용 트라이포드타입 등속조인트에 관한 것으로, 보다 상세하게는 트라이포드 하우징의 그루브에 롤러와 직접 접촉하는 고강도의 와이어레이스가 구비된 차량용 트라이포드타입 등속조인트에 관한 기술이다.
일반적으로, 차량에서 사용되는 조인트는 회전축의 각도가 서로 다른 회전축에 회전동력(토크)을 전달하기 위한 것으로서, 동력전달 각도가 작은 추진축의 경우에는 후크 조인트 및 플렉시블 조인트 등이 사용되고, 동력전달 각도가 큰 전륜 구동차의 구동축의 경우에는 등속조인트가 사용된다.
상기 등속조인트는 구동축과 피동축의 교차각이 큰 경우에도 등속으로 원활하게 동력을 전달할 수 있기 때문에 독립 현가방식의 전륜 구동차의 액슬축에 주로 사용되며, 샤프트를 중심으로 변속기측(인보드측)은 트라이포드타입 조인트로 이루어지고, 샤프트를 중심으로 휠측(아웃보드측)은 볼타입 조인트로 이루어진다.
종래의 트라이포드타입 등속조인트는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 일체형으로 제작된 트라이포드 하우징(1), 상기 트라이포드 하우징(1)내에 구비되고 세 개의 트러니언(2a)이 반경 방향으로 돌출 형성된 스파이더(2), 상기 트러니언(2a)의 외주면에 결합된 니들베어링(3), 상기 니들베어링(3)의 외주면에 결합된 링 형상의 롤러(4)를 포함한다.
상기 트라이포드 하우징(1)의 내주면에는 롤러(4)가 삽입되는 그루브(1a)가 형성되고, 상기 그루브(1a)에 롤러(4)가 직접 접촉하도록 설치됨으로써 회전동력 전달시 발생된 토크는 트라이포드 하우징(1)으로 직접 전달된다.
한편, 종래의 구조는 롤러(4)가 그루브(1a)에 직접 선접촉(5)을 이루는 구조이고, 이에 따라 그루브(1a)에서 선접촉(5)을 이루는 부위에는 집중응력이 발생하게 되며, 집중응력에 대한 내구성을 확보하기 위해 트라이포드 하우징(1)은 전체적인 단면의 두께가 두꺼워지고, 이로 인해 전체적인 부피도 커지게 되는 바, 이 결과 중량 및 원가에 불리한 단점이 있다.
또한, 롤러(4)가 직접적으로 선접촉(5)하는 그루브(1a)는 충분한 강도를 확보하기 위해 고강도의 설계가 요구되며, 이의 방안으로 그루브(1a)가 형성된 면의 전체를 고주파 열처리로 가공하게 됨에 따라 원가가 크게 상승하는 단점이 있고, 또한 고주파 열처리 후 냉각과정에서 제품의 형상이 뒤틀리게 됨에 따라 치수에 대한 품질문제가 발생하고, 또한 고주파 열처리로 인해 불량해진 그루브(1a)의 표면 조도를 높이기 위해 후공정으로 연삭가공을 행함에 따라 제작에 따른 공정수 증가와 생산성 감소 및 원가 상승의 단점이 있다.
상기의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.
대한민국등록특허공보 10-0686434호
이에 본 발명은 상기한 단점을 해소하기 위해 안출된 것으로서, 트라이포드 하우징의 그루브에 롤러와 직접 접촉하는 고강도의 와이어레이스를 적용해서 롤러와 와이어레이스는 선접촉을 이루고 와이어레이스와 트라이포드 하우징의 그루브는 면접촉을 이루도록 한 것으로, 와이어레이스와 그루브의 면접촉을 통해서 토크전달시 트라이포드 하우징으로 전달되는 하중의 분산을 도모하고, 이를 통해 그루브의 특정부위에 집중응력이 발생되는 것을 방지하며, 집중응력의 발생이 방지됨에 따라 트라이포드 하우징의 전체적인 단면 두께 및 외형적 부피를 크게 줄일 수 있고, 이 결과 중량 감소 및 원가 절감을 도모할 수 있는 차량용 트라이포드타입 등속조인트를 제공함에 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 롤러와 와이어레이스의 접촉을 통해 롤러와 트라이포드 하우징의 직접적인 접촉을 방지함으로써 와이어레이스보다 강도가 약한 이종재질로 트라이포드 하우징을 구성할 수 있도록 하고, 이를 통해 종래의 고주파 열처리 및 후공정으로 행하던 연삭가공을 없앨 수 있게 됨에 따라 제작에 따른 작업성 향상과 생산성 향상과 원가 절감 및 치수불량에 따른 품질문제를 개선할 수 있도록 하는 데에 다른 목적이 있다.
상기한 바의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 차량용 트라이포드타입 등속조인트는, 트라이포드 하우징의 그루브에 고정되게 설치된 와이어레이스; 및 상기 트라이포드 하우징내에 설치된 스파이더에 결합되면서 와이어레이스와 직접적으로 접촉하도록 설치된 롤러;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 롤러는 와이어레이스와 선접촉을 이루도록 설치되고; 상기 와이어레이스는 트라이포드 하우징의 그루브와 면접촉을 이루도록 설치된 것을 특징으로 한다.
상기 와이어레이스는 그루브의 길이방향을 따라 연장된 직육면체의 막대모양으로 형성된 것을 특징으로 한다.
상기 와이어레이스는 롤러와의 안정된 접촉 및 균일한 토크의 전달을 위해 1개의 그루브마다 2개가 서로 마주 대하도록 설치되어서 롤러의 외주면과 접촉하는 것을 특징으로 한다.
상기 트라이포드 하우징의 그루브에는 그루브의 길이방향을 따라 연장된 그루브홈이 형성되고; 상기 그루브홈에 와이어레이스의 일측부가 삽입 고정되어서 면접촉을 이루도록 설치되고; 상기 롤러의 외주면에는 원주방향을 따라 연결된 롤러홈이 형성되고; 상기 롤러홈에 와이어홈으로부터 돌출된 와이어레이스의 타측부가 삽입되어서 선접촉을 이루도록 설치된 것을 특징으로 한다.
상기 와이어레이스는 롤러와 동일한 강도 또는 대등한 강도를 갖는 것을 특징으로 한다.
상기 트라이포드 하우징은 와이어레이스보다 강도가 약하면서 와이어레이스와 이종재질로 형성된 것을 특징으로 한다.
상기 트라이포드 하우징의 그루브는 선삭가공 또는 단조가공으로 형성된 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 트라이포드타입 등속조인트에 의하면, 트라이포드 하우징의 그루브에 고강도의 와이어레이스를 설치해서 롤러와 와이어레이스는 선접촉을 이루고 와이어레이스와 트라이포드 하우징의 그루브는 면접촉을 이루도록 한 구성으로, 와이어레이스와 그루브의 면접촉을 통해서 토크전달시 트라이포드 하우징으로 전달되는 하중의 분산을 도모하고, 이를 통해 그루브의 특정부위에 집중응력이 발생되는 것을 방지하며, 집중응력의 발생이 방지됨에 따라 트라이포드 하우징의 전체적인 단면 두께 및 외형적 부피를 크게 줄일 수 있고, 이 결과 중량 감소 및 원가 절감을 도모할 수 있는 효과가 있다.
또한, 롤러와 와이어레이스의 접촉을 통해 롤러와 트라이포드 하우징의 직접적인 접촉을 방지함으로써 와이어레이스보다 강도가 약한 이종재질로 트라이포드 하우징을 구성할 수 있게 됨에 따라 원가 절감을 도모할 수 있는 효과도 있다.
또한, 본 발명은 트라이포드 하우징에 그루브를 형성할 때에 종래와 같은 고주파 열처리 가공을 행하지 않아도 되고, 특히 본 발명의 그루브는 높은 표면 조도도 요구되지 않기에 종래와 같이 후공정으로 연삭가공을 행할 필요도 없어지는 바, 이를 통해 제작에 따른 편의성 향상과 공정수 감축과 생산성 향상 및 원가 절감을 도모할 수 있는 효과도 있다.
또한, 본 발명은 트라이포드 하우징의 그루브와 롤러가 직접 접촉하지 않는 구성이기에 그루브는 가공이 편리한 선삭가공 또는 단조가공에 의해 형성이 가능한 바, 이를 통해 제작에 따른 편의성 향상과 공정수 감축 및 생산성 향상을 도모할 수 있는 효과도 있다.
도 1은 종래의 트라이포드타입 등속조인트의 사시도,
도 2는 도 1의 정면도,
도 3은 본 발명에 따라 와이어레이스를 구비한 트라이포드타입 등속조인트의 사시도,
도 4는 도 3의 정면도,
도 5는 본 발명에 따른 트라이포드 하우징과 와이어레이스의 분해사시도이다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 차량용 트라이포드타입 등속조인트에 대해 살펴보기로 한다.
본 발명에 따른 차량용 트라이포드타입 등속조인트는 도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이 내주면에 그루브(11)가 형성된 트라이포드 하우징(10), 상기 트라이포드 하우징(10)내에 구비되고 그루브(11)마다 1개씩 삽입되게 위치하는 트러니언(21)이 반경 방향으로 돌출 형성된 스파이더(20), 상기 트러니언(21)의 외주면에 결합된 니들베어링(30), 상기 니들베어링(30)의 외주면에 결합된 링 형상의 롤러(40)를 포함한다.
상기 트라이포드 하우징(10)의 그루브(11)와 스파이더(20)의 트러니언(21) 및 롤러(40)는 동일 개수로 형성된다.
한편, 본 발명에 따른 실시예는 트라이포드 하우징(10)의 그루브(11)마다 2개씩 고정되게 설치된 와이어레이스(50,60)를 더 포함하고, 상기 롤러(40)는 와이어레이스(50,60)에만 직집적으로 접촉하도록 설치되고 트라이포드 하우징(10)의 그루브(11)와는 직접 접촉하지 않도록 된 구조를 갖는다.
본 발명에 따른 실시예는 롤러(40)와 와이어레이스(50,60)의 접촉 및 와이어레이스(50,60)와 트라이포드 하우징(10)의 그루브(11)와의 접촉에 의해 토크를 전달하는 구조이므로 내구 만족을 위해 와이어레이스(50,60)는 롤러(40)와 동일한 강도 또는 대등한 강도를 갖는 것이 바람직하며, 상기 와이어레이스(50,60)가 결합되는 트라이포드 하우징(10)은 소형화와 경량화 및 원가절감 등을 위해 와이어레이스(50,60)보다 강도가 약하면서 와이어레이스(50,60)와는 이종재질로 형성되는 것이 바람직하다.
즉, 트라이포드 하우징(10)의 그루브(11)에 와이어레이스(50,60)를 설치함에 따라 롤러(40)와 와이어레이스(50,60)는 선접촉을 이루고, 와이어레이스(50,60)와 트라이포드 하우징(10)의 그루브(11)는 면접촉을 이루는 구성이 되는 바, 따라서 토크 전달시 선접촉을 이룸에 따라 하중이 집중되는 롤러(40)와 와이어레이스(50,60)는 내구 만족을 위해 트라이포드 하우징(10)보다 강도가 큰 것이 바람직하다.
또한, 트라이포드 하우징(10)의 그루브(11)는 와이어레이스(50,60)와 면접촉을 이루는 구조로, 따라서 와이어레이스(50,60)를 통한 토크 전달시 트라이포드 하우징(10)으로 전달되는 하중을 분산시킬 수 있게 됨에 따라 그루브(11)의 특정부위에 집중응력이 발생하는 것을 방지할 수 있게 되는 바, 이를 통해 롤러(40) 및 와이어레이스(50,60)에 비해 상대적으로 하중이 덜 집중되는 트라이포드 하우징(10)은 롤러(40) 및 와이어레이스(50,60)보다 상대적으로 강도가 약한 이종재질로서 형성되는 것이 바람직할 것이며, 또한 집중응력이 발생하지 않는 트라이포드 하우징(10)은 전체적인 단면의 두께 및 외형적 부피를 크게 줄일 수 있도록 설계가 가능하며, 이 결과 중량 감소 및 원가 절감을 도모할 수 있는 장점이 있다.
또한, 상기 그루브(11)가 롤러(40)와 직접 접촉하지 않는 구조가 됨에 따라 그루브(11)는 높은 강도가 요구되지 않기에 가공이 편리한 선삭가공 또는 단조가공에 의해 형성이 가능한 바, 이를 통해 제작에 따른 편의성 향상과 공정수 감축 및 생산성 향상을 도모할 수 있는 장점이 있다.
또한, 전술한 바와 같이 상기 그루브(11)는 높은 강도가 요구되지 않기에 종래와 같은 고주파 열처리 가공을 행하지 않아도 되며, 특히 높은 표면 조도도 요구되지 않기에 종래와 같이 후공정으로 연삭가공을 행할 필요도 없어지는 바, 이를 통해 제작에 따른 편의성 향상과 공정수 감축과 생산성 향상 및 원가 절감을 도모할 수 있는 장점도 있다.
상기 와이어레이스(50,60)는 그루브(11)의 길이방향(M1)을 따라 연장된 직육면체의 막대모양으로 형성되면서 트라이포드 하우징(10)에 형성된 1개의 그루브(11)마다 2개의 와이어레이스(50,60)가 설치된 것이 바람직하지만, 와이어레이스(50,60)의 설치개수는 필요에 따라 튜닝이 가능한 요소로 1개의 그루브(11)마다 2개씩 설치되는 것에 한정되는 것은 아니다.
상기 와이어레이스(50,60)는 등속조인트의 길이변화를 흡수할 수 있도록 롤러(40)가 그루브(11)의 길이방향(M1)을 따라 움직일 때에 항상 롤러(40)와 접촉하는 상태를 유지하고 있어야 하는 바, 이를 위해 와이어레이스(50,60)는 그루브(11)의 길이방향을 따라 연장된 일자의 막대모양으로 형성된 것이 바람직할 것이다.
또한, 상기 와이어레이스(50,60)는 롤러(40)와의 안정된 접촉 및 균일한 토크의 전달을 위해 트라이포드 하우징(10)의 그루브(11)마다 각각 2개씩 설치된 구조가 바람직할 것이다.
또한, 상기 와이어레이스(50,60)는 트라이포드 하우징(10)의 그루브(11)와의 면접촉을 위해 그루브(11)의 길이방향을 따라 연장된 직육면체의 막대모양으로 형성된 것이 바람직할 것이다.
상기 와이어레이스(50,60)의 설치를 위해 트라이포드 하우징(10)의 그루브(11)에는 그루브(11)의 길이방향(M1)을 따라 연장된 그루브홈(12)이 형성되고, 상기 그루브홈(12)에 와이어레이스(50,60)의 일측부가 삽입 고정되어서 면접촉을 이루도록 설치된다.
또한, 상기 롤러(40)의 외주면에는 원주방향을 따라 연결된 롤러홈(41)이 형성되고, 상기 롤러홈(41)에는 와이어홈(12)으로부터 돌출된 와이어레이스(50,60)의 타측부가 삽입되어서 선접촉을 이루도록 설치된다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 실시예는, 트라이포드 하우징(10)의 그루브(11)에 고강도의 와이어레이스(50,60)를 설치해서 롤러(40)와 와이어레이스(50,60)는 선접촉을 이루도록 하고, 와이어레이스(50,60)와 트라이포드 하우징(10)의 그루브(11)는 면접촉을 이루도록 한 구성으로, 와이어레이스(50,60)와 그루브(11)의 면접촉을 통해서 토크전달시 트라이포드 하우징(10)으로 전달되는 하중의 분산을 도모하고, 이를 통해 그루브(11)의 특정부위에 집중응력이 발생되는 것을 방지하며, 집중응력의 발생이 방지됨에 따라 트라이포드 하우징(10)의 전체적인 단면 두께 및 외형적 부피를 크게 줄일 수 있고, 이 결과 중량 감소 및 원가 절감을 도모할 수 있는 장점이 있다.
또한, 롤러(40)와 와이어레이스(50,60)의 접촉을 통해 롤러(10)와 트라이포드 하우징(10)의 직접적인 접촉을 방지함으로써 와이어레이스(50,60)보다 강도가 약한 이종재질로 트라이포드 하우징(10)을 구성할 수 있게 됨에 따라 원가 절감을 도모할 수 있는 장점도 있다.
또한, 본 발명은 트라이포드 하우징(10)에 그루브(11)를 형성할 때에 종래와 같은 고주파 열처리 가공을 행하지 않아도 되고, 특히 본 발명의 그루브(11)는 높은 표면 조도도 요구되지 않기에 종래와 같이 후공정으로 연삭가공을 행할 필요도 없어지는 바, 이를 통해 제작에 따른 편의성 향상과 공정수 감축과 생산성 향상 및 원가 절감을 도모할 수 있는 장점도 있다.
또한, 본 발명은 트라이포드 하우징(10)의 그루브(11)와 롤러(40)가 직접 접촉하지 않는 구성이기에 그루브(11)는 가공이 편리한 선삭가공 또는 단조가공에 의해 형성이 가능한 바, 이를 통해 제작에 따른 편의성 향상과 공정수 감축 및 생산성 향상을 도모할 수 있는 장점도 있다.
본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.
10 - 트라이포드 하우징 11 - 그루브
12 - 그루브홈 20 - 스파이더
21 - 트러니언 30 - 니들베어링
40 - 롤러 41 - 롤러홈
50,60 - 와이어레이스

Claims (8)

  1. 트라이포드 하우징의 그루브에 고정되게 설치된 와이어레이스; 및
    상기 트라이포드 하우징내에 설치된 스파이더에 결합되면서 와이어레이스와 직접적으로 접촉하도록 설치된 롤러;를 포함하는 차량용 트라이포드타입 등속조인트.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 롤러는 와이어레이스와 선접촉을 이루도록 설치되고;
    상기 와이어레이스는 트라이포드 하우징의 그루브와 면접촉을 이루도록 설치된 것을 특징으로 하는 차량용 트라이포드타입 등속조인트.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 와이어레이스는 그루브의 길이방향을 따라 연장된 직육면체의 막대모양으로 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 트라이포드타입 등속조인트.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 와이어레이스는 롤러와의 안정된 접촉 및 균일한 토크의 전달을 위해 1개의 그루브마다 2개가 서로 마주 대하도록 설치되어서 롤러의 외주면과 접촉하는 것을 특징으로 하는 차량용 트라이포드타입 등속조인트.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 트라이포드 하우징의 그루브에는 그루브의 길이방향을 따라 연장된 그루브홈이 형성되고;
    상기 그루브홈에 와이어레이스의 일측부가 삽입 고정되어서 면접촉을 이루도록 설치되고;
    상기 롤러의 외주면에는 원주방향을 따라 연결된 롤러홈이 형성되고;
    상기 롤러홈에 와이어홈으로부터 돌출된 와이어레이스의 타측부가 삽입되어서 선접촉을 이루도록 설치된 것을 특징으로 하는 차량용 트라이포드타입 등속조인트.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 와이어레이스는 롤러와 동일한 강도 또는 대등한 강도를 갖는 것을 특징으로 하는 차량용 트라이포드타입 등속조인트.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 트라이포드 하우징은 와이어레이스보다 강도가 약하면서 와이어레이스와 이종재질로 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 트라이포드타입 등속조인트.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 트라이포드 하우징의 그루브는 선삭가공 또는 단조가공으로 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 트라이포드타입 등속조인트.
KR1020170021206A 2017-02-16 2017-02-16 차량용 트라이포드타입 등속조인트 KR20180094712A (ko)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20220099121A (ko) 2019-11-29 2022-07-12 카와사키 주코교 카부시키 카이샤 유지 장치, 제어 방법, 제어 장치 및 로봇 시스템

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