KR20210123862A - 차량용 트라이 포드 조립체 - Google Patents

Abstract

차량용 트라이 포드 조립체가 개시된다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량용 트라이 포드 조립체는 컵부와 스템부가 각각 개별 구성품으로 제작 및 조립이 가능하여 상기 컵부의 길이 제한이 최소하된 차량용 트라이 포드 조립체를 포함한다.

Description

차량용 트라이 포드 조립체{Tripod assembly for vehicles}

본 발명은 컵부와 스템부가 분리 형태로 조립 가능한 차량용 트라이 포드 조립체에 관한 것이다.

일반적으로 차량에서 사용되는 조인트는 회전축의 각도가 서로 다른 회전축에 회전동력(토크)을 전달하기 위한 것으로서, 동력전달 각도가 작은 추진축의 경우에는 후크 조인트 또는 플렉시블 조인트 등이 사용되고, 동력전달 각도가 큰 전륜 구동차의 구동축의 경우에는 등속 조인트가 사용된다.

상기 등속 조인트는 구동 축과 피동축의 교차각이 큰 경우에도 등속으로 원활하게 동력을 전달할 수 있기 때문에 독립 현가방식의 전륜 구동차의 액슬 축에 주로 사용되며, 샤프트를 중심으로 엔진측(인보드측)은 트라이 포드 타입 조인트로 이루어지고, 샤프트를 중심으로 타이어측(아웃보드측)은 볼 타입 조인트로 이루어진다.

첨부된 도 1을 참조하면, 트라이 포드 타입의 등속 조인트는 일체형으로 제작된 트라이 포드 하우징(10)과, 상기 트라이 포드 하우징(10)내에 구비되고 세 개의 트러니언(21)이 반경 방향으로 돌출 형성된 스파이더(20)와, 상기 트러니언(21)의 외주면에 구비된 니들 베어링(30)과, 상기 니들 베어링(30)의 외주면에 구비되는 링 형상의 볼(40)과, 상기 스파이더(20)에 일단이 결합되고 스파이더(20)의 중심에 결합된 샤프트(50)에 타단이 결합된 부트(60)를 포함한다.

상기 트라이 포드 하우징(10)은 컵부(11)와 스템부(12)로 구성되고, 상기 스템부(12)는 변속기와 연결되어서 엔진의 동력에 의한 회전력을 컵부(11)로 전달하는 역할을 한다. 또한 상기 컵부(11)는 니들 베어링(30)과 볼(40)이 결합된 스파이더(20)와 결합되어서 축 방향의 운동 및 샤프트(50)로 회전력을 전달하는 역할을 한다.

엔진의 사양이 변경되는 경우 변속기의 사양도 바뀌게 되고, 이럴 경우 변속기와 연결되는 트라이 포드 하우징(10)의 스템부도 다른 종류의 것으로 바뀌어야 한다.

그러나 종래의 트라이 포드 하우징(10)은 컵부(11)와 스템부(12)가 일체형으로 되어 있어, 엔진 사양이 변경되는 경우 트라이 포드 하우징(10)을 전체적으로 변경해야 하는 단점이 있으며, 이로 인해 비용이 과다하게 증가되는 문제점이 유발되었다.

또한 상기 트라이 포드 하우징(10)은 단조 공법에 의해 제작되는데 변속기의 다양한 사양에 따라 제작을 위한 축 방향 길이 제한되고, 스템부(12)의 사양도 다양하여 변속기의 사양이 변경될 경우 새로이 제작 해야 되는 문제점이 추가적으로 발생되었다.

대한민국공개특허 제10-2018-0128265호

본 발명의 실시 예들은 컵부와 스템부를 각각 별도의 구성으로 제작하고 체결부재를 이용하여 서로 간에 조립 또는 분해가 가능하므로 다양한 변속기의 사양에 따라 부분 교체를 통해 즉시 사용이 가능한 차량용 트라이 포드 조립체를 제공하고자 한다.

본 발명의 일 실시 예에 의한 차량용 트라이 포드 조립체는 관 형태로 외형을 이루는 바디부(102)의 일측 단부에 제1 결합부(110)가 형성된 컵부(100); 상기 제1 결합부(110)에 부분 삽입된 후에 결합되도록 원주 방향에 제2 결합부(210)가 형성되고, 상기 컵부(100)와 동심원을 이루며 축 방향 외측을 향해 소정의 길이로 스템 샤프트(220)가 연장된 스템부(200); 및 상기 스텝부(200)를 통해 삽입되어 상기 컵부(100)와 스템부(200)의 결합 상태를 유지하기 위해 상기 제1,2 결합부(110, 210)에 체결되는 체결부재(300)를 포함한다.

상기 제1 결합부(110)는 상기 바디부(102)의 축 방향 외측을 향해 돌출되고, 원주 방향에서 소정의 길이로 연장되어 복수개로 각각 분할된 제1 단위 결합부(110a); 상기 제1 단위 결합부(110a)와 연속으로 상기 바디부(102)의 원주 방향에서 상기 제1 단위 결합부(110a) 사이 마다 소정의 길이로 연장된 제2 단위 결합부(110b)를 포함한다.

상기 제1 단위 결합부(110a)는 내측 원주 방향에서 상기 컵부(100)의 반경 방향 내측을 향해 돌출되고 상기 스템부(200)가 부분 안착되는 안착부(114)를 더 포함한다.

상기 제1 결합부(110)는 상기 제1 단위 결합부(110a)의 외측 원주 방향에서 부분 적으로 형성된 제1 나사산(112)을 더 포함한다.

상기 제2 결합부(210)는 원주 방향에서 소정의 길이로 연장되어 복수개로 각각 분할되고, 상기 제2 단위 결합부(110b)에 안착되는 제3 단위 결합부(210a); 상기 제3 단위 결합부(210a)와 연속으로 원주 방향에서 상기 제3 단위 결합부(210a) 사이에서 소정의 길이로 연장되고, 상기 안착부(114)에 안착되는 제4 단위 결합부(210b)를 포함한다.

상기 제2 결합부(210)는 상기 제3 단위 결합부(210a)의 외측 원주 방향에 형성된 제2 나사산(212)을 더 포함한다.

상기 제2 나사산(212)은 상기 제1 나사산(122) 보다 상대적으로 길게 연장된다.

상기 체결부재(300)는 내주면에 제3 나사산(310)이 형성된 링 형태의 너트가 사용된다.

본 발명의 실시 예들은 컵부와 스템부가 별도의 구성으로 각각 제작하여 표준화 한 후에 다양한 변속기의 사양에 따라 조립할 수 있어 현장에서 즉시 수리 및 설치가 가능하도록 하여 작업자의 작업 효율과 만족도가 향상된다.

본 발명의 실시 예들은 변속기의 사양이 변경될 경우 새로이 컵부와 스템부를 제작하지 않고서도 설치가 가능하여 비용 절감 및 고객의 다양한 요구를 신속하게 만족시킬 수 있다.

본 발명의 실시 예들은 컵부와 스템부의 교체 또는 수리에 따른 비용이 감소하여 비용 절감을 도모할 수 있다.

도 1은 종래의 드라이 포드를 도시한 단면도.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 의한 차량용 트라이 포드 조립체의 분해 사시도.
도 3은 도 2에 도시된 컵부의 사시도.
도 4는 본 실시 예에 의한 컵부와 스템부가 서로 간에 결합된 상태를 도시한 사시도.
도 5는 도 4 상태에서 체결부재가 결합된 상태를 도시한 사시도.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 첨부된 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의를 위해 과장되게 도시되어 있을 수 있다.

또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 판례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 하여 내려져야 할 것이다.

이하에서는 도면을 참조하여, 본 발명의 일 실시 예에 의한 차량용 트라이 포드 조립체에 대해 설명한다. 첨부된 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 의한 차량용 트라이 포드 조립체의 분해 사시도 이고, 도 3은 도 2에 도시된 컵부의 사시도 이며, 도 4는 본 실시 예에 의한 컵부와 스템부가 서로 간에 결합된 상태를 도시한 사시도 이고, 도 5는 도 4 상태에서 체결부재가 결합된 상태를 도시한 사시도이다.

첨부된 도 2 내지 도 5를 참조하면, 본 실시 예에 의한 트라이 포드 조립체는 후술할 컵부(100)와 스템부(200)가 각각 별개의 구성품으로 제작된 후에 체결부재(300)를 통해 서로 간에 조립이 가능하여 스템부(200)의 사양이 변경되거나 상기 컵부(100)의 축 방향 길이(L)가 변경되는 경우에도 서로 간에 조립이 가능하여 변속기의 사양이 변경되는 경우에도 작업자가 손쉽게 조립 또는 교체를 실시할 수 있다.

이를 위해 본 실시 예는 관 형태로 외형을 이루는 바디부(102)의 일측 단부에 제1 결합부(110)가 형성된 컵부(100)와, 상기 제1 결합부(110)에 부분 삽입된 후에 결합되도록 원주 방향에 제2 결합부(210)가 형성되고, 상기 컵부(100)와 동심원을 이루며 축 방향 외측을 향해 소정의 길이로 스템 샤프트(220)가 연장된 스템부(200) 및 상기 스텝부(200)를 통해 삽입되어 상기 컵부(100)와 스템부(200)의 결합 상태를 유지하기 위해 상기 제1,2 결합부(110, 210)에 체결되는 체결부재(300)를 포함한다.

본 실시 예는 컵부(100)와 스템부(200)가 일체로 형성된 구성이 아니라 각각 개별 제작된 후에 체결부재(300)를 통해 조립이 가능하므로 상기 컵부(100) 또는 스템부(200)의 사양이 변경되거나 파손되는 경우에도 손쉽게 교체를 통해 사용이 가능하여 개발 비용 절감과 수리 및 교체에 따른 편의성이 향상된다.

상기 컵부(100)는 내부가 중공의 실린더 형태로 이루어진 바디부(102)가 형성되며, 인발 또는 피어싱 공법 중의 어느 하나의 공법으로 제작될 수 있어 제작의 편의성도 향상된다.

상기 컵부(100)는 스템부(200)와 각각 별도로 제작된 후에 후술할 체결부재(300)를 매개로 결합되므로 축 방향 길이(L)에 대해 특별히 제한이 없어 도면에 도시된 길이 보다 길게 제작되거나, 짧은 길이로 연장되도록 제작되는 것도 가능할 수 있다.

일 예로 상기 컵부(100)는 축 방향 길이(L)가 도면에 도시된 길이 보다 길게 연장이 가능해지므로 스파이더(미 도시)의 축 방향 슬라이딩 길이가 증가 되어 서스펜션의 움직임에 따른 변위 및 절각을 보다 용이하게 조절할 수 있어 차량의 주행에 따른 안전성이 향상된다.

또한 본 실시 예는 변속기의 다양한 사양 및 스템부(200)의 형상에 따라 컵부(100)의 축 방향 길이(L)를 변경시켜 제작할 경우 현장에서 작업자가 손쉽게 분해 조립이 가능하여 고객의 요구에 대해 신속하게 대응할 수 있다.

컵부(100)는 축 방향 외측 단부(도면 기준 좌측 단부)에 제1 결합부(110)가 형성되고, 상기 제1 결합부(110)는 후술할 스템부(200)에 형성된 제2 결합부(210)와 서로 간에 맞물린 상태로 결합되기 위해 구비된다.

상기 제1 결합부(110)는 상기 바디부(102)의 축 방향 외측을 향해 돌출되고, 원주 방향에서 소정의 길이로 연장되어 복수개로 각각 분할된 제1 단위 결합부(110a)와, 상기 제1 단위 결합부(110a)와 연속으로 상기 바디부(102)의 원주 방향에서 상기 제1 단위 결합부(110a) 사이 마다 소정의 길이로 연장된 제2 단위 결합부(110b)를 포함한다.

상기 제1 단위 결합부(110a)는 원주 방향에서 등간격으로 이격되어 위치되고, 제2 단위 결합부(110b)가 이격된 제1 단위 결합부(110a) 사이 마다 형성된다.

상기 제1 단위 결합부(110a)가 이와 같이 배치되는 이유는 후술할 스템부(200)를 통해 회전력이 전달될 때 균일한 토크가 가해지도록 하여 특정 위치에 집중 응력이 가해지는 것을 방지하기 위해서이다.

이 경우 변속기의 갑작스런 변속에 의해 스템부(200)와 컵부(100)가 회전되는 경우에도 안정적인 회전과 함께 서스펜션의 다양한 움직임을 효과적으로 전달할 수 있다.

상기 제1 단위 결합부(110a)는 바디부(102)의 축 방향에서 스템부(200)를 향해 돌출되고, 제2 단위 결합부(110b)는 제1 단위 결합부(110a)와 축 방향에서 높이차가 유지된 상태로 미 돌출된다.

상기 제1 단위 결합부(110a)에는 외측 원주 방향에서 부분 적으로 형성된 제1 나사산(112)이 형성된다.

상기 제1 나사산(112)이 부분적으로 형성되는 이유는 후술할 스템부(200)가 컵부(100)에 결합된 후에 제2 나사산(212)이 제1 나사산(112)과 원주 방향에서 서로 간에 일치되면서 체결부재(300)에 의해 결합된 상태가 유지되도록 하여 상기 컵부(100)와 스템부(200)가 서로 간에 분리되지 않고 안정적으로 결합된 상태를 유지하기 위해서이다.

이 경우 컵부(100)와 스템부(200)가 분리 형태로 이루어진 경우에도 사용 도중 분리되거나 결합 해제되는 현상을 방지할 수 있어 안정성이 향상된다.

참고로 제1 나사산(112)은 일 예로 도시한 것이며 다른 형태로 변경되는 것도 가능할 수 있다.

상기 제1 단위 결합부(110a)는 내측 원주 방향에서 상기 컵부(100)의 반경 방향 내측을 향해 돌출되고 상기 스템부(200)가 부분 안착되는 안착부(114)를 더 포함한다.

안착부(114)는 상기 제1 단위 결합부(110a)와 대응되는 개수로 구성되고, 컵부(100)의 중앙을 기준으로 120도 간격으로 서로 간에 이격 된다.

안착부(114)는 스템부(200)가 부분 안착되기 위해 구비된 구성으로 축 방향에서 가해진 외력 중의 일부가 컵부(100)로 전달될 때 이를 지지하기 위해 원주 방향에서 소정의 길이로 연장된다.

이 경우 변속에 따라 가해진 회전력 중 축 방향으로 가해진 회전력에 의해 컵부(100)가 변형되거나 파손되는 현상을 예방하여 구조적인 강도가 전체적으로 향상된다. 또한 상기 안착부(114)는 원주 방향으로도 소정의 길이로 연장되어 있어 축 방향과 원주 방향에서 동시에 회전력을 지지할 수 있다.

제2 단위 결합부(110b)는 제1 단위 결합부(110a) 보다 원주 방향에서 연장된 길이가 상대적으로 길게 연장되는데, 이 경우 제3 단위 결합부(210a)가 제2 단위 결합부(110b)에 결합될 경우 제1 나사산(112) 보다 제2 나사산(212)의 원주 방향에서 연장된 길이가 길어지므로 체결부재(300)와의 결합력이 향상된다.

이 경우 나중에 컵부(100)와 스템부(200)의 조립을 위해 체결부재(300)가 체결될 경우 이격된 제1 나사산(112)의 이격 구간을 제외하고는 모두 나사 결합된 상태가 유지되므로 전체적인 체결력이 향상된다.

상기 제2 결합부(210)는 원주 방향에서 소정의 길이로 연장되어 복수개로 각각 분할되고, 상기 제2 단위 결합부(110b)에 안착되는 제3 단위 결합부(210a)와, 상기 제3 단위 결합부(210a)와 연속으로 원주 방향에서 상기 제3 단위 결합부(210a) 사이에서 소정의 길이로 연장되고, 상기 안착부(114)에 안착되는 제4 단위 결합부(210b)를 포함한다.

스템 샤프트(220)는 컵부(100)와 별개로 스템부(200)에 형성되므로 회전력이 전달될 경우 제2 결합부(210)에 회전에 따른 토크가 집중되므로 변형이 발생될 경우에도 제2 결합부(210)에 한정돼서 변형이 발생되므로 컵부(100)의 파손 또는 변형 발생이 최소화 된다.

상기 제3 단위 결합부(210a)는 120도 간격으로 서로 간에 이격되어 위치되고, 외측 원주 방향에 제2 나사산(212)이 형성된다.

제2 나사산(212)은 제1 나사산(112)과 동일한 형태로 형성되고 권취수도 동일하게 형성되어 체결부재(300)가 결합될 경우 안정적으로 맞물릴 수 있다.

상기 제2 나사산(212)은 상기 제1 나사산(112) 보다 상대적으로 길게 연장되며 상기 제1 나사산(112) 사이에 제2 나사산(212)이 위치하게 되므로 서로 간에 이격된 제1 나사산(112)을 연결하여 체결부재(300)를 통해 결합시킬 수 있다.

제4 단위 결합부(210b)는 안착부(114)에 안착되므로 스템부(200)의 축 방향과 원주 방향에서 서스펜션의 회전력 또는 외력이 가해지는 경우에도 이를 지지할 수 있어 안정적인 사용이 가능해진다.

제4 단위 결합부(210b)는 제3 단위 결합부(210a) 보다 스템부(200)의 내측으로 연장된 프로파일을 갖고 있으며 전술한 안착부(114)에 안착된다.

상기 체결부재(300)는 내주면에 제3 나사산(310)이 형성된 링 형태의 너트가 사용되므로 제1,2 나사산(112, 212)에 결합될 경우 안정적으로 결합된 상태가 유지된다.

체결부재(300)는 단일 형태의 너트 링으로 도시하였으나 복수개로 구성하는 것도 가능하며 특별히 개수를 한정하지는 않는다.

이상, 본 발명의 일 실시 예에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.

100 : 컵부
102 : 바디부
110 : 제1 결합부
110a. 110b : 제1,2 단위 결합부
112 : 제1 나사산
114 : 안착부
200 : 스템부
210 : 제2 결합부
210a, 210b : 제3,4 단위 결합부
212 : 제2 나사산
220 : 스템 샤프트
300 : 체결부재
310 : 제3 나사산

Claims (8)

1. 관 형태로 외형을 이루는 바디부(102)의 일측 단부에 제1 결합부(110)가 형성된 컵부(100);
   상기 제1 결합부(110)에 부분 삽입된 후에 결합되도록 원주 방향에 제2 결합부(210)가 형성되고, 상기 컵부(100)와 동심원을 이루며 축 방향 외측을 향해 소정의 길이로 스템 샤프트(220)가 연장된 스템부(200); 및
   상기 스텝부(200)를 통해 삽입되어 상기 컵부(100)와 스템부(200)의 결합 상태를 유지하기 위해 상기 제1,2 결합부(110, 210)에 체결되는 체결부재(300)를 포함하는 차량용 트라이 포드 조립체.
2. 제1 항에 있어서,
   상기 제1 결합부(110)는 상기 바디부(102)의 축 방향 외측을 향해 돌출되고, 원주 방향에서 소정의 길이로 연장되어 복수개로 각각 분할된 제1 단위 결합부(110a);
   상기 제1 단위 결합부(110a)와 연속으로 상기 바디부(102)의 원주 방향에서 상기 제1 단위 결합부(110a) 사이 마다 소정의 길이로 연장된 제2 단위 결합부(110b)를 포함하는 차량용 트라이 포드 조립체.
3. 제2 항에 있어서,
   상기 제1 단위 결합부(110a)는 내측 원주 방향에서 상기 컵부(100)의 반경 방향 내측을 향해 돌출되고 상기 스템부(200)가 부분 안착되는 안착부(114)를 더 포함하는 차량용 트라이 포드 조립체.
4. 제2 항에 있어서,
   상기 제1 결합부(110)는 상기 제1 단위 결합부(110a)의 외측 원주 방향에서 부분 적으로 형성된 제1 나사산(112)을 더 포함하는 차량용 트라이 포드 조립체.
5. 제2 항에 있어서,
   상기 제2 결합부(210)는 원주 방향에서 소정의 길이로 연장되어 복수개로 각각 분할되고, 상기 제2 단위 결합부(110b)에 안착되는 제3 단위 결합부(210a);
   상기 제3 단위 결합부(210a)와 연속으로 원주 방향에서 상기 제3 단위 결합부(210a) 사이에서 소정의 길이로 연장되고, 상기 안착부(114)에 안착되는 제4 단위 결합부(210b)를 포함하는 차량용 트라이 포드 조립체.
6. 제5 항에 있어서,
   상기 제2 결합부(210)는 상기 제3 단위 결합부(210a)의 외측 원주 방향에 형성된 제2 나사산(212)을 더 포함하는 차량용 트라이 포드 조립체.
7. 제6 항에 있어서,
   상기 제2 나사산(212)은 상기 제1 나사산(122) 보다 상대적으로 길게 연장된 차량용 트라이 포드 조립체.
8. 제5 항에 있어서,
   상기 체결부재(300)는 내주면에 제3 나사산(310)이 형성된 링 형태의 너트가 사용되는 차량용 트라이 포드 조립체.
   

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