KR100816433B1

KR100816433B1 - 유니버셜 조인트의 슬립장치

Info

Publication number: KR100816433B1
Application number: KR1020010040298A
Authority: KR
Inventors: 유영관
Original assignee: 주식회사 만도
Priority date: 2001-07-06
Filing date: 2001-07-06
Publication date: 2008-03-25
Anticipated expiration: 2021-07-06
Also published as: KR20030004672A

Abstract

본 발명은 유니버셜 조인트의 슬립장치에 관한 것으로서, 그 목적은 구동축의 내부면과 종동축의 외부면 사이의 마모를 방지하고 균일한 밀착력을 발생시킬 수 있도록, 종동축에 설치되어 구동축을 탄성지지하며 그 사이에서 구름운동하는 볼이 마련된 유니버셜 조인트의 슬립장치를 제공하는 것이며, 회전력을 전달함과 동시에 축방향으로 슬립가능하도록 중공으로 마련된 구동축(40)과 이 구동축(40)의 내부에 삽입되는 종동축(60)을 구비한 유니버셜 조인트의 슬립장치에 있어서, 상기 구동축(40)의 내부에 축방향으로 길게 함몰 형성되는 이동부(50)와, 상기 종동축(60)의 내부에 반경방향으로 관통 형성되는 설치부(70)와, 상기 설치부(70)의 내부에 삽입되는 탄성체(80)와, 상기 탄성체(80)에 의해 상기 이동부(50)를 밀착지지하도록 상기 설치부(70)에 삽입되는 지지볼(90)이 구비되는 구성이다.

반경반향 유격, 이동부, 설치부, 지지볼, 탄성체

Description

유니버셜 조인트의 슬립장치{SLEEP DEVICE OF UNIVERSAL JOINT}

도 1은 종래의 유니버셜 조인트를 보인 단면도이다.

도 2는 본 발명에 따른 유니버셜 조인트를 보인 단면도이다.

도 3은 도 2의 A-A선을 보인 단면도이다.

도 4는 본 발명에 따른 슬립장치를 보인 분해사시도이다.

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉

10:구동요크 20:종동요크

30:슬립장치 40:구동축

50:이동부 60:종동축

70:설치부 71:걸림턱

72:고정링 80:탄성체

90:지지볼

본 발명은 유니버셜 조인트의 슬립장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 양측으로 분할 형성되어 회전력 전달 및 슬립가능하도록 마련되는 슬립장치의 구동 축과 종동축 사이의 마모 방지 및 균일한 밀착력을 발생시킬 수 있도록 그 사이의 구조를 개선한 유니버셜 조인트의 슬립장치에 관한 것이다.

일반적으로 차량의 스티어링 시스템에서는 조향축의 하단을 기어박스와 연결하는데, 그 사이가 직선상이 아닌 임의의 각도로 기울어져 진 채 배치되므로, 이들 사이를 원활히 연결하여 회전력을 전달할 수 있도록 유니버셜 조인트가 사용된다.

이 유니버셜 조인트는 절곡가능하게 양측에 마련되는 요크와, 그 사이를 연결하는 슬립장치로 구비되며, 이때, 슬립장치는 양측 요크 사이에서 회전력을 전달함과 동시에 축방향으로 신장 및 수축 가능하도록 마련되어, 외부의 충격을 흡수함과 더불어 유니버셜 조인트의 설치를 용이하게 해준다.

도 1은 이와 같은 종래의 유니버셜 조인트를 보인 단면도이다. 이에 도시된 바와 같이, 요크(1,2)는 회전력을 발생하는 조향축과 연결되는 구동요크(1)와, 회전력을 전달받는 기어박스와 연결되는 종동요크(2)로 구분된다.

그리고 구동요크(1)와 종동요크(2)의 사이에는 직경이 다른 두 개의 축을 구비하여, 직경이 작은 축을 직경이 큰 축의 내부로 일부 삽입하여, 이들이 축방향으로 슬립될 수 있도록 슬립장치(3)가 마련된다.

즉, 슬립장치(3)는 구동요크(1)와 연결되는 구동축(4)과, 종동요크(2)와 연결되는 종동축(5)으로 구분되며, 중공으로 마련된 구동축(4)의 내부에 종동축(5)의 일부가 삽입되어 축방향으로 신장 및 수축되도록 마련된다.

또, 구동요크(1)의 내부면과 종동요크(2)의 외부면에는 축방향으로 슬립됨과 동시에 회전방향으로 서로 맞물릴 수 있도록 한 쌍의 세레이션(4a,5a)(또는 스플라 인)이 형성되고, 이 세레이션(4a,5a)의 외부에는 동작시 발생되는 마찰력에 의한 마모를 줄이기 위해 유막 내지는 플라스틱으로 코팅을 하게 된다.

그러나, 이와 같이 구성된 종래의 유니버셜 조인트의 슬립장치는, 구동축과 종동축의 세레이션이 서로 면접촉하고 있으므로, 그 사이의 마찰면적과 마찰력이 크고, 구동축과 종동축 사이에 슬립을 지지하는 별도의 지지구조가 없어 그 사이의 밀착력이 균일하지않았다.

이로써, 유니버셜 조인트의 슬립시 마찰에 의해 마모가 발생되고, 균일하지않은 밀착력에 의해 원활한 슬립동작이 이루어지지 않으며, 장기간 사용시에는 구동축과 종동축 사이에 반경방향 유격이 형성되어 소음과 진동이 발생되는 문제점이 있었다.

본 발명은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 구동축의 내부면과 종동축의 외부면 사이의 마모를 방지하고 균일한 밀착력을 발생시킬 수 있도록, 종동축에 설치되어 구동축을 탄성지지하며 그 사이에서 구름운동하는 볼이 마련된 유니버셜 조인트의 슬립장치를 제공하는 것이다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명 유니버셜 조인트의 슬립장치는, 회전력을 전달함과 동시에 축방향으로 슬립가능하도록 중공으로 마련된 구동축과 이 구동축의 내부에 삽입되는 종동축을 구비한 유니버셜 조인트의 슬립장치에 있어서, 상기 구동축의 내부에 축방향으로 길게 함몰 형성되는 이동부와, 상기 종동축의 내 부에 반경방향으로 관통 형성되는 설치부와, 상기 설치부의 내부에 삽입되는 탄성체와, 상기 탄성체에 의해 상기 이동부를 밀착지지하도록 상기 설치부에 삽입되는 지지볼이 구비된 것을 특징으로 한다.

이하에서는 본 발명의 바람직한 일실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 유니버셜 조인트를 보인 단면도이다. 이에 도시된 바와 같이, 요크(10,20)는 회전력을 발생하는 조향축과 연결되는 구동요크(10)와, 회전력을 전달받는 기어박스와 연결되는 종동요크(20)로 구분된다.

그리고 구동요크(10)와 종동요크(20)의 사이에는 직경이 다른 두 개의 축을 구비하여, 직경이 작은 축을 직경이 큰 축의 내부로 일부 삽입하여, 이들이 축방향으로 슬립될 수 있도록 슬립장치(30)가 마련된다.

즉, 슬립장치(30)는 구동요크(10)와 연결되는 구동축(40)과, 종동요크(20)와 연결되는 종동축(60)으로 구분되며, 중공으로 마련된 구동축(40)의 내부에 종동축(60)의 일부가 삽입되어 축방향으로 신장 및 수축되도록 마련된다.

도 3과 도 4는 본 발명에 따른 슬립장치의 반경방향 단면도와 분해사시도이다. 이에 도시된 바와 같이, 원통형으로 마련되는 구동축(40)의 내부에는 반원형의 반경방향 단면을 가지며 축방향으로 길게 함몰 형성되는 이동부(50)가 서로 대칭되는 위치에 네 개가 마련된다.

그리고, 종동축(60)의 내부에는 반경방향으로 관통 형성되는 원통형의 설치부(70)가 마련되는데, 이 설치부(70)는 종동축(60)의 축방향을 따라 네 개가 형성 되며, 이들은 인접한 설치부(70)와 교차되는 방향으로 배열된다.

이때, 종동축(60)의 반경방향으로 마련된 설치부(70)는 개구형성된 양단이 구동축(40)의 내부에 형성된 이동부(50)와 대응되도록 배치된다.

또, 설치부(70)의 내부에는 원통형의 코일스프링으로 마련된 탄성체(80)가 삽입 설치되고, 이 탄성체(80)의 양단측에는 설치부(70)의 내부에 삽입될 수 있는 지름을 가진 지지볼(90)이 설치된다.

즉, 설치부(70)의 내부 중간측에 마련된 탄성체(80)에 의해 그 양단측에 마련된 지지볼(90)이 종동축(60)의 외주측으로 이동되어 이와 마주하도록 배치된 이동부(50)의 내부에 일부가 삽입되어 이동부(50)를 탄성지지하는 것이다.

아울러, 설치부(70)의 일측에는 지지볼(90)이 외부로 이탈되는 것을 방지할 수 있도록 지지볼(90)의 지름에 비해 조금 작은 지름을 가지도록 테이퍼 형성되는 걸림턱(71)이 마련된다.

더불어, 설치부(70)의 타측은 지지볼(90)이 삽입될 수 있도록 지지볼(90)의 지름에 비해 조금 크게 마련되고, 지지볼(90)이 삽입된 후에는 외부로 이탈되는 것을 방지할 수 있도록 내경이 지지볼(90)의 지름에 비해 조금 작은 지름을 가지도록 테이퍼 형성된 고정링(72)이 고정 설치된다.

이와 같이 구성된 본 발명의 유니버셜 조인트의 슬립장치는, 종동축(60)의 내부에 형성된 설치부(70)에 지지볼(90)과 탄성체(80)를 삽입한 후 고정링(72)으로서 이들을 그 내부에 고정시키고, 설치부(70)의 외부로 돌출되는 지지볼(90)의 일부가 이동부(50)에 삽입될 수 있도록 구동축(40)의 내부에 종동축(60)을 삽입한다.

이로써, 구동축(40)이 회전될 때는 구동축(40)과 종동축(60)의 사이에 각각 걸쳐지는 지지볼(90)에 의해 구동축(40)과 종동축(60)이 연동되는데, 이때 지지볼(90)은 설치부(70)에 삽입되어 종동축(60)에 고정된 상태로, 탄성체(80)에 의해 이동부(50)에 밀착되어 그 사이의 반경방향 유격을 보상해주게 된다.

또, 구동축(40)과 종동축(60)이 슬립될 때는 이동부(50)에 밀착된 지지볼(90)이 구름운동하게되므로 그 사이에서 발생되는 마찰력을 줄어듬과 동시에 각각의 설치부(70)에 마련된 지지볼(90)들이 탄성체(80)에 의해 이동부(50)와 밀착되므로 균일한 밀착력이 발생되어 보다 원활한 슬립현상이 발생된다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 유니버셜 조인트의 슬립장치는, 구동축과 종동축이 지지볼에 의해 밀착되므로 그 구조가 간단해지고, 그 사이의 마찰면적과 마찰력이 감소되며, 지지볼의 사이에 탄성체가 마련되어 구동축과 종동축의 슬립시 그 사이의 밀착력이 균일하게 유지된다.

즉, 구조의 단순화로 인해 제작 및 설치가 용이해지고 생산비용이 절감되는 이점이 있다.

그리고, 회전 및 슬립시 그 사이의 반경방향 유격을 방지하여 소음 및 진동이 방지되는 이점이 있다.

또, 균일한 밀착력에 의해 원활한 슬립동작을 이룰 수 있어 제품의 신뢰성이 향상되는 이점이 있다.

Claims

회전력을 전달함과 동시에 축방향으로 슬립가능하도록 중공으로 마련된 구동축과 이 구동축의 내부에 삽입되는 종동축을 구비한 유니버셜 조인트의 슬립장치에 있어서,

상기 구동축(40)의 내부에 축방향으로 길게 함몰 형성되는 이동부(50)와, 상기 종동축(60)의 내부에 반경방향으로 관통 형성되는 설치부(70)와, 상기 설치부(70)의 내부에 삽입되는 탄성체(80)와, 상기 탄성체(80)에 의해 상기 이동부(50)를 밀착지지하도록 상기 설치부(70)에 삽입되는 지지볼(90)이 구비된 것을 특징으로 하는 유니버셜 조인트의 슬립장치.
제 1항에 있어서,

상기 설치부(70)는 상기 종동축(60)을 반경방향으로 관통하여 양측으로 개구 형성되고, 상기 지지볼(90)은 상기 탄성체(80)를 사이에 두고 상기 설치부(70)의 양측에 각각 마련되며, 상기 이동부(50)는 상기 지지볼(90)에 대응되도록 마련된 것을 특징으로 하는 유니버셜 조인트의 슬립장치.
제 2항에 있어서,

상기 설치부(70)는 상기 종동축(60)의 축방향으로 다수개가 마련되되,상기 다수개의 설치부(70)는 서로 인접하는 설치부(70)가 상호 교차되는 방향으로 형성된 것을 특징으로 하는 유니버셜 조인트의 슬립장치.
제 2항에 있어서,

상기 설치부(70)의 일측에는 상기 지지볼(90)이 이탈되지 않도록 테이퍼 형성된 걸림턱(71)이 마련되고, 상기 설치부(70)의 타측에는 내경이 테이퍼 형성된 고정링(72)이 삽입 설치된 것을 특징으로 하는 유니버셜 조인트의 슬립장치.