트라이포드식등속조인트

등록실용신안 20-0260930

(19) 대한민국특허청(KR)
(12) 등록실용신안공보(Y1)
(51) 。Int. Cl.6
F16D 3/20
(45) 공고일자
(11) 등록번호
(24) 등록일자
2002년09월27일
20-0260930
2002년01월04일
(21) 출원번호 20-1998-0006912 (65) 공개번호 실1999-0040298
(22) 출원일자 1998년04월29일 (43) 공개일자 1999년11월25일
(73) 실용신안권자 위아 주식회사
경남 창원시 가음정동 391-8
(72) 고안자 오승탁
경상남도 창원시 사파정동 성원아파트 206-2203
(74) 대리인 서만규
심사관 : 서신택
(54) 트라이포드식등속조인트
요약

본 고안은 자동차의 구동차축에 설치되어 바퀴의 동력전달용으로 사용되는 트라이포드식 등속조인트에 관한 것으로, 종
래구조는 원통로울러(27)의 일정각도(β)만큼의 방향제어가 이루어지는 과정에서 원통로울러(27)의 상,하단면이 트
라이포드하우징(20)의 접촉그루브(22)의 좌측하단접촉점(Al)과 우측하단접촉점(A2), 우측상단접촉점(A3), 그리고
좌측상단접촉점(A4)의 4점 모두에 접촉되었기 때문에 원통로울러(27)와 트라이포드하우징(20)의 마찰저항이 크게
되는 문제가 있었던 바, 접촉그루브(22)에 대하여 원통로울러(27)가 2점 접촉하도록 접촉그루브(22)에 연장부(P'Q')
를 형성하거나 원통로울러(27)에 절제부(C,D) 또는 돌출부(E,F)를 형성하는 것을 특징으로 하는 본 고안에 의하면 원
통로울러(27)를 트라이포드하우징(20)의 접촉그루브(22)에 2점 접촉시키는 것에 의해 회전 마찰저항을 저감할 수 있
게 되므로 등속조인트의 원활한 구동을 통하여 소음을 저감할 수 있게 됨은 물론 내구성을 향상시킬 수 있게 되고, 운전
자의 승차감을 향상시킬 수 있게 되어 자동차의 상품성 향상에 크게 기여할 수 있게 된다.

대표도
도 6
명세서
도면의 간단한 설명
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도 1은 종래구조의 요부 종단면도이다.
도 2는 종래구조의 요부 횡단면도이다.
도 3은 종래구조의 요부 사시도이다.
도 4는 종래구조의 구면로울러 및 원통로울러의 작동상태도이다.
도 5는 트라이포드하우징에 대한 원통로울러의 회전마찰력을 설명하기 위한 개략도이다.
도 6은 본 고안의 제 1실시예의 요부 종단면도이다.
도 7은 본 고안의 제 2실시예의 요부 종단면도이다.
도 7a는 본 고안의 제 2실시예의 원통로울러의 종단면도이다.
도 8은 본 고안의 제 3실시예의 원통로울러의 종단면도이다.
도 8a는 본 고안의 제 3실시예의 원통로울러의 사시도이다.
도 9a 및 도 9b는 본 고안의 제 4실시예의 종단면도이다.
도 10은 본 고안의 제 4실시예의 장착상태도이다.
* 도면중 주요 부분에 대한 부호 설명 *
20 : 트라이포드하우징 21 : 트랙홈
22 : 접촉그루브 23 : 트러니언
24 : 스파이더 25 : 니들로울러
26 : 구면로울러 27 : 원통로울러
28 : 스트라이커아우트 29 : 리테이너링
30a, 30b : 바퀴 P,Q : 접촉그루브 안내면
p',P" ,Q',Q" : 연장부 C,D : 절결부
E,F : 돌출부
고안의 상세한 설명
고안의 목적
고안이 속하는 기술 및 그 분야의 종래기술
본 고안은 자동차의 구동차축에 설치되어 바퀴의 동력전달용으로 사용되는 트라이포드식 등속조인트에 관한 것으로, 더
욱 상세하게 말하자면 트라이포드하우징과 그에 접촉되는 원통로울러와의 사이의 마찰저항을 감소시킬 수 있도록 개선
한 것에 관한 것이다.
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일반적으로 자동차의 종감속장치에 연결된 구동차축에 설치되어 각 바퀴에 동력을 전달하게 되는 트라이포드식 등속조
인트는 도 1 및 도 2와 같이 내측 둘레에 평행한 안내면(P)(Q)을 갖는 접촉그루브(22)가 형성된 3개의 트랙홈(21)이
축방향의 등간격으로 형성된 트라이포드하우징(20)의 내부에 그의 각 트랙홈(21)에 삽입되는 3개의 트러니언(24)이
돌출된 스파이더(23)가 설치되고, 스파이더(23)의 각 트러니언(24)의 바깥 둘레에 니들로울러(25)와 구면로울러(2
6), 그리고 원통로울러(27)가 설치되며, 각 트러니언(24)의 외주 상부에 구면로울러(26)가 이탈되지 않도록 하는 스
트라이커아우트(28)와 리테이너링(29)이 조립된 형태를 갖게 된다.

이러한 트라이포드 등속조인트에 있어서는 임의의 조인트각에서 등속조인트가 회전하게 되는 경우 트라이포드하우징(
20)의 트랙홈(21)에 마련된 접촉그루브(22)에 결합된 원통로울러(27)가 접촉그루브(22)의 안내면(P)(Q)상에서 구
름운동하게 되고, 그와 동시에 구면로울러(26)가 조심운동을 흡수하게 된다.
한편 원통로울러(27)는 구름운동시에 트라이포드하우징(20)의 접촉그루브(22)의 안내면(P)(Q)을 따라 움직이게 되
며, 도 4와 같이 일정각도(β)만큼의 방향제어가 가능하게 된다.
그러나, 도 1 내지 도 4에 도시되어 있는 종래구조에 있어서는, 상기에서 원통로울러(27)의 일정각도(β)만큼의 방향
제어가 이루어지는 과정에서 원통로울러(27)의 상,하단면이 트라이포드하우징(20)의 접촉그루브(22)의 좌측하단접
촉점(Al)과 우측하단접촉점(A2), 우측상단접촉점(A3), 그리고 좌측상단접촉점(A4)의 4점 모두에 접촉되었기 때문
에 원통로울러(27)와 트라이포드하우징(20)의 마찰저항이 크게 되는 문제가 있었다.
즉, 종래구조는 도 5와 같이 각 접촉점에서의 마찰저항을 F1, F2, F3, F4라 하고, 원통로울러(27)의 중심에서 접촉점
까지의 거리를 각각 ℓ1,ℓ2,ℓ3,ℓ4라 하면 4점에서 접촉을 이루어지게 되므로 원통로울러(27)의 회전마찰모멘트(M
4)가 M 4 =F 1ℓ1 F 2ℓ2 F 3ℓ3 F 4ℓ4가 되어 마찰저항이 최대로 되는 문제가 있었다.
고안이 이루고자 하는 기술적 과제
본 고안의 목적은 상기와 같은 종래구조의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 원통로울러의 구름운동시에 원통로울러와
트라이포드하우징의 접촉그루브와의 사이에서 발생하는 마찰저항을 감소시켜 보다 원활하게 작동될 수 있도록 하는 트
라이포드식 등속조인트를 제공하는 데 있다.
고안의 구성 및 작용
본 고안은 상기의 목적을 달성하기 위하여 접촉그루브에 대하여 원통로울러가 2점 접촉하도록 접촉그루브에 연장부를
형성하거나 원통로울러에 절제부 또는 돌출부를 형성하는 것을 특징으로 한다.
이하, 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조로 하여 더욱 자세히 설명하면 다음과 같다.

본 고안의 트라이포드식 등속조인트에 있어서도 내측 둘레에 평행한 안내면(P)(Q)을 갖는 접촉그루브(22)가 형성된
3개의 트랙홈(21)이 3개의 트랙홈(21)이 축방향의 등간격으로 형성된 트라이포드하우징(20)의 내부에 그의 각 트랙
홈(21)에 삽입되는 3개의 트러니언(24)이 돌출된 스파이더(23)가 설치되고, 스파이더(23)의 각 트러니언(24)의 바
깥 둘레에 니들로울러(25)와 구면로울러(26), 그리고 원통로울러(27)가 설치되며, 각 트러니언(24)의 외주 상부에
구면로울러(26)가 이탈되지 않도록 하는 스트라이커아우트(28)와 리테이너링(29)이 조립된 형태를 갖는 것은 종래구
조와 같다.

그러나 본 고안에 있어서는 접촉그루브(22)에 대하여 원통로울러(27)가 2점 접촉하게 된다.
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즉, 제 6도에는 본 고안의 제 1실시예가 도시되어 있는 바, 이 제 1실시예는 접촉그루브(22)의 우측 상단부와 좌측 하
단부에 각각 연장부(P')(Q')를 형성하여 원통로울러(27)의 우측 하단 및 좌측 상단이 각각 접촉그루브(22)의 우측하
단접촉점(A2) 및 좌측상단접촉점(A4)에 접촉하거나, 원통로울러(27)의 우측 상단 및 좌측 하단이 접촉그루브(22)의
우측상단접촉점(A3) 및 좌측하단접촉점(Al)에 접촉하도록 도록 한 것이다.
이 제 1실시예에 있어서 접촉그루브(22)의 우측 안내면(P)의 중심을 선분 0101이라 하고, 좌측 안내면(Q)의 중심을
선분 0202이라 하며, 원통로울러(27)의 중심을 선분 0000라 하면 우측 안내면(P) 및 좌측 안내면(Q)의 중심은 각각
원통로울러(27)의 중심으로부터 각각 δ1, δ2만큼 옵셋된다.
한편 도 7 및 도 7a에는 본 고안의 제 2실시예가 도시되어 있는 바, 이 제 2실시예는 접촉그루브(22)를 그대로 둔 상
태에서 원통로울러(27)의 상단에 일정각도(α1)로 경사진 좌소우대의 절제부(C)를 형성하고 원통로울러(27)의 하단
에 일정각도(α2)로 경사진 좌대우소의 절제부(D)를 형성하여 원통로울러(27)의 좌측 상단 및 우측 하단이 접촉그루
브(22)의 좌측상단접촉점(A4) 및 우측하단접촉점(A2)에 접촉하거나 원통로울러(27)의 우측 상단 및 좌측 하단이 접
촉그루브(22)의 우측상단접촉점(A3) 및 좌측하단접촉점(Al)에 접촉하도록 한 것이다.

도 8 및 도 8a에는 본 고안의 제 3실시예가 도시되어 있는 바, 이 제 3실시예는 제 2실시예와 마찬가지로 접촉그루브(
22)를 그대로 둔 상태에서 원통로울러(27)의 상단에 좌대우소의 돌출부(E)를 형성하고 원통로울러(27)의 하단에 좌
소우대의 돌출부(F)를 형성하여 원통로울러(27)의 좌측 상단 및 우측 하단이 접촉그루브(22)의 좌측상단접촉점(A4)
및 우측하단접촉점(A2)에 접촉하거나 원통로울러(27)의 우측 상단 및 좌측 하단이 접촉그루브(22)의 우측상단접촉
점(A3) 및 좌측하단접촉점(Al)에 접촉하도록 한 것이다.

이 제 3실시예에 있어서 원통로울러(27)의 상면의 중심을 선분 0101이라 하고, 하면의 중심을 선분 02 2이라 하며,
원통로울러(27)의 중심을 선분 00 0라 하면 상면 및 하면의 중심은 각각 원통로울러(27)의 중심으로부터 각각 δ4,
δ3만큼 옵셋된다.
도 9a 및 도 9b에는 본 고안의 제 4실시예가 도시되어 있다.

이 제 4실시예는 트라이포드 등속조인트의 회전방향 쪽에만 연장부를 형성한 것으로, 도 10과 같이 우측바퀴(30a)에
결합되는 등속조인트(1a)는 도 9a와 같이 트라이포드하우징(20)의 접촉그루브(22)의 우측 안내면(P)은 그대로 두고
좌측 안내면(Q)의 상부와 하부에 각각 연장부(Q" )를 형성하여 원통로울러(27)의 우측 상단 및 하단이 접촉그루브(2
2)의 우측상단접촉점(A3) 및 우측하단접촉점(A2)에 접촉되도록 하고, 도 10과 같이 좌측바퀴(30b)에 결합되는 등속
조인트(1b)는 도 9b와 같이 트라이포드하우징(20)의 접촉그루브(22)의 좌측 안내면(Q)은 그대로 두고 우측 안내면
(P)의 상부와 하부에 각각 연장부(P" )를 형성하여 원통로울러(27)의 좌측 상단 및 하단이 접촉그루브(22)의 좌측상
단접촉점(A4) 및 좌측하단접촉점(Al)에 접촉되도록 한 것이다.

도면부호중 미설명부호 31은 엔진, 32는 변속기이다.
상기와 같이 구성된 본 고안에 있어서는 원통로울러(27)가 일정각도(β)만큼의 방향제어가 이루어지는 과정에서 원통
로울러(27)의 상,하단면이 트라이포드하우징(20)의 접촉그루브(22)의 좌측하단접촉점(Al)과 우측하단접촉점(A2),
우측상단접촉점(A3), 그리고 좌측상단접촉점(A4)의 4점 중에 2점에만 접촉되어 원통로울러(27)와 트라이포드하우징
(20)의 마찰저항을 저감할 수 있게 되는 것이다.
즉, 각 접촉점에서의 마찰저항을 F1, F2, F3, F4라 하고, 원통로울러(27)의 중심에서 접촉점까지의 거리를 각각 ℓ1,
ℓ2,ℓ3,ℓ4라 하면 본 고안에 있어서는 상기 각 실시예와 같이 원통로울러(27)가 2점에서 접촉을 이루어지게 되므로
원통로울러(27)의 회전마찰모멘트(M2)가 M 2 =F 1ℓ1 F 3ℓ3, 또는 M2 =F 2ℓ2 F 4ℓ4, 또는 M2 =F 2ℓ2 F 3ℓ3,
또는 M 2 =F 1ℓ1 F 4ℓ4가 되어 종래의 회전마찰모멘트(M24 )보다 훨씬 작게 되므로 마찰저항을 크게 저감시킬 수 있
게 된다.
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고안의 효과
이상에서와 같이 본 고안은 원통로울러(27)를 트라이포드하우징(20)의 접촉그루브(22)에 2점 접촉시키는 것에 의해
회전 마찰저항을 저감할 수 있도록 한 것으로, 본 고안에 의하면 트라이포드 등속조인트의 원활한 구동을 통하여 소음
을 저감할 수 있게 됨은 물론 내구성을 향상시킬 수 있게 되고, 운전자의 승차감을 향상시킬 수 있게 되어 자동차의 상
품성 향상에 크게 기여할 수 있게 되는 등의 효과를 얻을 수 있게 된다.
(57) 청구의 범위
청구항 1.
내측 둘레에 평행한 안내면 (P)(Q)을 갖는 접촉그루브(22)가 형성된 3개의 트랙홈(21)이 축방향의 등간격으로 형성
된 트라이포드하우징(20)의 내부에 3개의 트러니언(24)이 돌출된 스파이더(23)가 설치되고, 각 트러니언(24)의 바
깥 둘레에 니들로울러(25)와 구면로울러(26), 그리고 원통로울러(27)가 설치되는 것에 있어서,
접촉그루브(22)의 우측 상단부와 좌측 하단부에 각각 연장부(P')(Q')를 형성하여 원통로울러(27)의 우측 하단 및 좌
측 상단이 접촉그루브(22)의 좌측상단접촉점(A4) 및 우측하단접촉점(A2)에 접촉하거나 원통로울러(27)의 우측 상
단 및 좌측 하단이 접촉그루브(22)의 우측상단접촉점(A3) 및 좌측하단접촉점(Al)에 접촉하도록 한 것을 특징으로 하
는 트라이포드식 등속조인트.
청구항 2.
제 1 항에 있어서, 원통로울러(27)의 상단에 일정각도(α1)로 경사진 좌소우대의 절제부(C)를 형성하고 원통로울러
(27)의 하단에 일정각도(α2)로 경사진 좌대우소의 절제부(D)를 형성하여 원통로울러(27)의 좌측 상단 및 우측 하단
이 접촉그루브(22)의 좌측상단접촉점(A4) 및 우측하단접촉점(A2)에 접촉하거나 원통로울러(27)의 우측 상단 및 좌
측 하단이 접촉그루브(22)의 우측상단접촉점(A3) 및 좌측하단접촉점(Al)에 접촉하도록 한 것을 특징으로 하는 트라
이포드식 등속조인트.
청구항 3.
청구항 1에 있어서, 원통로울러(27)의 상단에 좌대우소의 돌출부(E)를 형성하고 원통로울러(27)의 하단에 좌소우대
의 돌출부(F)를 형성하여 원통로울러(27)의 좌측 상단 및 우측 하단이 접촉그루브(22)의 좌측상단접촉점(A4) 및 우
측하단접촉점(A2)에 접촉하거나 원통로울러(27)의 우측 상단 및 좌측 하단이 접촉그루브(22)의 우측상단접촉점(A3)
및 좌측하단접촉점(Al)에 접촉하도록 한 것을 특징으로 하는 트라이포드식 등속조인트.
청구항 4.

청구항 1에 있어서, 우측바퀴(30a)에 결합되는 것은 좌측 안내면(Q)의 상부와 하부에 각각 연장부(Q" )를 형성하여
원통로울러(27)의 우측 상단 및 하단이 접촉그루브(22)의 우측상단접촉점(A3) 및 우측하단접촉점(A2)에 접촉되도
록 하고, 좌측(30b)에 결합되는 것은 우측 안내면(P)의 상부와 하부에 각각 연장부(P" )를 형성하여 원통로울러(27)
의 좌측 상단 및 하단이 접촉그루브(22)의 좌측상단접촉점(A4)및 좌측하단접촉점(Al)에 접촉되도록 한 것을 특징으
로 하는 트라이포드식 등속조인트.

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도면
도면 1
도면 2
도면 3
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도면 4
도면 5
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도면 8a
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도면 9b
도면 10
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