KR20030055861A - 유니버셜 조인트의 슬립조인트 - Google Patents

Abstract

본 발명은 유니버셜 조인트의 슬립조인트에 관한 것으로서, 그 목적은 간단한 구조로 파이프와 샤프트 사이의 회전방향 유격과 축방향 마찰을 감소시킬 수 있도록 파이프와 샤프트의 반경방향 단면을 이형으로 마련하고, 그 사이에는 플라스틱씰을 밀착 설치한 유니버셜 조인트의 슬립조인트를 제공하는 것이며, 양측으로 마련되는 요크조인트(10)의 사이에 설치되어 회전력을 전달함과 동시에 축방향으로 슬립 가능하도록 중공의 파이프(30)와 이의 내부로 삽입되는 샤프트(40)를 구비한 유니버셜 조인트의 슬립조인트(20)에 있어서, 상기 파이프(30)의 내부면과 상기 샤프트(40)의 외부면의 반경방향 단면은 회전력을 전달할 수 있도록 이형으로 마련되고, 상기 파이프(30)의 내부면과 상기 샤프트(40)의 외부면 사이에는 플라스틱씰(60)이 밀착 설치되는 구성이다.

Description

유니버셜 조인트의 슬립조인트{SLIP JOINT OF UNIVERSAL JOINT}

본 발명은 유니버셜 조인트의 슬립조인트에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 중공의 파이프와 그 내부에 삽입되는 샤프트로 분할 형성되는 슬립조인트에서 파이프와 샤프트의 슬립구조를 개선하여 마찰력이 저감되는 유니버셜 조인트의 슬립조인트에 관한 것이다.

일반적으로 유니버셜 조인트는 임의의 각도로 기울어진 채 설치되어 그 사이에서 회전력을 전달할 수 있도록 마련되는 것으로서, 회전력을 전달하는 측과 전달받는 측에 각각 설치되는 두 개의 요크조인트(Yoke Joint)와, 이 요크조인트의 사이에 연결 설치되어 회전력을 전달함과 동시에 축방향으로 슬립 가능하도록 파이프(Pipe)와 샤프트(Shaft)로 분할 형성되는 슬립조인트(Slip Joint)를 구비하여 마련된다.

도 1은 이러한 종래의 유니버셜 조인트를 보인 도면이다. 이에 도시된 바와 같이, 유니버셜 조인트의 양측단에 설치되는 요크조인트(1)는 일측단의 내부에 반경방향으로 핀이 설치될 수 있도록 마련된 두 개의 요크를 서로 교합되도록 배치하여 소정의 각도 이하로 굴절된 상태로 일측의 요크에서 타측의 요크로 회전력을 전달할 수 있도록 마련된다.

그리고, 요크조인트(1)의 사이에 설치되는 슬립조인트(2)는 일측의 요크조인트(1)에서 전달되는 회전력을 타측의 요크조인트(1)로 전달함과 동시에 축방향으로 슬립 가능하도록 일측의 요크조인트(1)에 연결되는 파이프(3)와, 타측의 요크조인트(1)에 연결되는 샤프트(5)로 분할 형성되고, 이 파이프(3)와 샤프트(5)의 사이에는 세레이션(6)(또는 스플라인)이 형성된다.

즉, 파이프(3)의 내부와 샤프트(5)의 외부에 서로 치합되는 한쌍의 세레이션(6)을 형성함으로써, 축방향으로는 이동이 자유로워 슬립이 가능해지고, 회전방향으로는 고정되어 회전력을 전달하게 되는 것이다.

한편, 파이프(3)의 개구된 선단측에는 축방향으로 소정치 절개 형성된 절개부(4)가 마련되고, 이 절개부(4)의 선단에는 그 내부로 이물질이 유입되는 것을 방지하는 더스트캡(7)이 설치된다.

또한, 절개부(4)의 외주측에는 파이프(3)를 중심측으로 수축하여 그 내부에 설치되는 샤프트(5)와 밀착시킴으로써, 파이프(3)와 샤프트(5)가 헐거워지는 것을 방지함과 동시에 파이프(3)와 샤프트(5)의 축방향 이동을 제한하는 클립(8)이 설치된다.

즉, 클립(8)은 양단이 겹쳐지도록 말아놓은 강철링으로서, 양단을 벌려 확장시킨 상태로 절개부(4) 외측에 설치되어, 그 중심측으로 탄성력을 발생시킬 수 있도록 마련되는 것이다.

이로써, 클립(8)의 설치로 인해 파이프(3)와 샤프트(5) 사이의 회전방향 유격이 최소화되고, 파이프(3)와 샤프트(5)가 축방향으로 서로 밀착 고정되며, 적당한 하중이 파이프(3)와 샤프트(5)의 축방향으로 전달될 때는 슬립조인트(2)의 길이가 가변되는 것이다.

그러나, 이와 같이 구성된 종래의 유니버셜 조인트의 슬립조인트는, 파이프와 샤프트의 사이로 회전력을 전달함과 동시에 반경방향 유격을 최소화하기 위해 그 내부에 정밀가공으로 세레이션을 성형해야하고, 파이프와 샤프트의 결합 후에는 파이프의 외부에 클립을 체결해야하는 공정이 필요하므로, 제조원가가 상승되는 문제점이 있었다.

또한, 클립으로 파이프와 샤프트를 고정함으로 인해 그 사이의 슬립이 원활하지 못하게됨으로 인해, 슬립조인트의 설치가 불편하고, 슬립조인트의 길이 가변시에 심한 밀착으로 인해 소음 및 진동이 발생되며, 차량의 스티어링장치에 설치시에는 지면으로부터 전달되는 충격을 원활히 흡수하지 못하는 문제점이 있었다.

본 발명은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 간단한 구조로 파이프와 샤프트 사이의 회전방향 유격과 축방향 마찰을 감소시킬 수 있도록 파이프와 샤프트의 반경방향 단면을 이형으로 마련하고, 그 사이에는 플라스틱씰을 밀착 설치한 유니버셜 조인트의 슬립조인트를 제공하는 것이다.

도 1은 종래의 유니버셜 조인트를 보인 단면도이다.

도 2는 본 발명에 따른 유니버셜 조인트를 보인 단면도이다.

도 3은 본 발명에 따른 유니버셜 조인트를 보인 사시도이다.

도 4는 본 발명에 따른 다른 실시예를 보인 단면도이다.

도 5는 본 발명에 따른 또 다른 실시예를 보인 단면도이다.

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉

10:요크조인트 20:슬립조인트

30:파이프 40:샤프트

50:설치홈 60:플라스틱씰

이와 같은 목적을 달성하기 위한, 본 발명의 유니버셜 조인트의 슬립조인트는, 양측으로 마련되는 요크조인트의 사이에 설치되어 회전력을 전달함과 동시에 축방향으로 슬립 가능하도록 중공의 파이프와 이의 내부로 삽입되는 샤프트를 구비한 유니버셜 조인트의 슬립조인트에 있어서, 상기 파이프의 내부면과 상기 샤프트의 외부면의 반경방향 단면은 회전력을 전달할 수 있도록 이형으로 마련되고, 상기 파이프의 내부면과 상기 샤프트의 외부면 사이에는 플라스틱씰이 밀착 설치된 것을 특징으로 한다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

도 2와 도 3에 도시된 바와 같이, 유니버셜 조인트는 일측단에서 타측단으로 회전력을 전달할 수 있도록 전체적으로 긴 형상으로 마련되는 슬립조인트(20)와 이 슬립조인트(20)의 양단에 설치되는 요크조인트(10)로 구분된다.

먼저, 요크조인트(10)는 일측단의 내부에 반경방향으로 핀이 설치될 수 있도록 마련된 두 개의 요크를 서로 교합되도록 배치하여 소정의 각도 이하로 굴절된 상태에서도 일측의 요크에서 타측의 요크로 회전력을 전달할 수 있도록 마련된다.

다음, 요크조인트(10)의 사이에 설치되는 슬립조인트(20)는 일측의 요크조인트(10)에서 전달되는 회전력을 타측의 요크조인트(10)로 전달함과 동시에 축방향으로 슬립 가능하도록 일측의 요크조인트(10)에 연결되는 파이프(30)와, 타측의 요크조인트(10)에 연결되는 샤프트(40)로 분할 형성된다.

한편, 본 발명에서는 간단한 구조로 파이프(30)와 샤프트(40) 사이의 회전방향 유격과 축방향 마찰을 감소시킬 수 있도록 슬립조인트(20)의 파이프(30)와 샤프트(40)를 원형이 아닌 이형 단면으로 마련하고, 그 사이에는 플라스틱씰(60)을 설치한다.

즉, 중공으로 마련된 파이프(30)와, 이 파이프(30)의 내부에 삽입될 수 있도록 마련된 샤프트(40)는 반경방향의 서로 마주하는 양측면을 평면으로 형성되고, 이에 교차되는 양측을 라운딩 형성하여 서로 결합되었을 때 회전력을 전달할 수 있도록 마련된다.

이때, 파이프(30)와 샤프트(40) 사이에는 작은 클리어런스가 존재하고, 이 클리어런스를 보상해줄 수 있도록 파이프(30)의 내부와 샤프트(40)의 외부 사이에는 플라스틱씰(60)이 설치된다.

이 플라스틱씰(60)은 재질상 작은 클리어런스로도 원활한 마찰력을 얻을 수 있어, 슬립조인트(20)에 적용시에는 축방향으로의 충격흡수 및 회전방향 유격에 의한 노이즈를 감소시킬 수 있는 것이다.

한편, 이러한 플라스틱씰(60)은 서로 마주하는 파이프(30)의 내부 및 샤프트(40)의 외부에 고정 설치 가능한 것으로서, 본 실시예에서는 샤프트(40)의 외부에 고정 설치된 것을 예로 들어 설명한다.

즉, 샤프트(40)의 끝단측과 중간측 외주면에는 외주를 따라 함몰형성되는 설치홈(50)이 마련되고, 이 설치홈(50)의 내부에는 플라스틱씰(60)이 압입 설치되어, 슬립조인트(20)의 슬립 동작시 축방향으로 견고히 고정된다.

아울러, 본 발명에서는 다른 실시예와 또 다른 실시예로서 슬립조인트의 반경방향 단면을 삼각형과 사각형으로 마련되는데, 일실시예와 동일구성요소에 대해서는 동일명칭과 동일부호를 사용하여 설명한다.

즉, 도 4에 도시된 바와 같이, 다른 실시예의 슬립조인트(22)는 파이프(32)와 샤프트(42)를 모서리가 라운딩 형성되는 대략 삼각형 단면으로 마련한다.

그리고, 샤프트(42)의 외주면 끝단측과 중간측 외주면에는 외주를 따라 함몰형성되는 설치홈(52)이 마련되고, 그 내부에는 파이프(32)와 샤프트(42)에 대응되도록 삼각형으로 마련되는 플라스틱씰(62)이 삽입 설치된다.

이와는 달리 도 5에서의 슬립조인트(23)는 파이프(33)와 샤프트(43)를 모서리가 라운딩 형성된 대략 사각형상으로 마련하고, 샤프트(43)의 외주면 끝단측과 중간측에 설치홈(63)을 형성하며, 그 내부에는 파이프(33)와 샤프트(43)에 대응되도록 사각형으로 마련되는 플라스틱씰(63)이 삽입 설치된다.

이와 같이 구성된 본 발명의 유니버셜 조인트의 슬립조인트는,파이프(30,32,33)와 샤프트(40,42,43)에 각각 요크조인트(10)를 결합하고, 파이프(30,32,33)의 외주면에 축방향으로 이격 형성된 설치홈(50,52,53)에는 플라스틱씰(60,62,63)을 압입 설치한다.

그리고, 플라스틱씰(60,62,63)이 설치된 샤프트(40,42,43)를 파이프(30,32,33)의 내부에 삽입하는데, 이때 샤프트(40,42,43)에 설치된 플라스틱씰(60)의 외주면과 파이프(30,32,33)의 내주면이 서로 밀착되어 반경방향 유격없이 원활한 슬립이 가능해진다.

이러한 유니버셜 조인트는 차량의 스티어링장치에서 사용하게되는데, 이때, 유니버셜 조인트의 일단측은 컬럼측에 설치되고, 타단측은 기어박스에 연결되어 그 사이로 회전력을 전달하게 되고, 지면으로부터 충격력이 전달될 때는 슬립조인트(20,22,23)의 파이프(30,32,33)와 샤프트(40,42,43)가 플라스틱씰(60,62,63)에 의해 원활히 슬립동작되는 것이다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 유니버셜 조인트의 슬립조인트는, 회전력을 전달할 수 있도록 파이프와 샤프트에 별도의 세레이션 및 스플라인을 정밀가공할 필요가 없어 제조원가가 저감되는 이점이 있다.

또한, 파이프와 샤프트 사이에 플라스틱씰이 설치됨으로 인해 반경방향 유격이 최소화되고, 그 사이의 슬립이 원활해지므로, 슬립조인트의 조립이 용이해지고, 슬립조인트의 길이 가변시에 소음 및 진동을 저감시킬 수 있음과 더불어, 지면으로부터 전달되는 충격을 원활히 흡수할 수 있는 이점이 있다.

Claims (3)

1. 양측으로 마련되는 요크조인트의 사이에 설치되어 회전력을 전달함과 동시에 축방향으로 슬립 가능하도록 중공의 파이프와 이의 내부로 삽입되는 샤프트를 구비한 유니버셜 조인트의 슬립조인트에 있어서,

   상기 파이프(30)의 내부면과 상기 샤프트(40)의 외부면의 반경방향 단면은 회전력을 전달할 수 있도록 이형으로 마련되고, 상기 파이프(30)의 내부면과 상기 샤프트(40)의 외부면 사이에는 플라스틱씰(60)이 밀착 설치된 것을 특징으로 하는 유니버셜 조인트의 슬립조인트.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 플라스틱씰(60)은 마찰력이 저감되도록 플라스틱재의 씰로 마련되는 것을 특징으로 하는 유니버셜 조인트의 슬립조인트.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 샤프트(40)의 외주면 끝단측과 중간측에는 상기 플라스틱씰(60)이 삽입 고정될 수 있도록 설치홈(50)이 마련된 것을 특징으로 하는 유니버셜 조인트의 슬립조인트.