KR100736723B1

KR100736723B1 - 자동차의 프로펠러 샤프트

Info

Publication number: KR100736723B1
Application number: KR1020060062391A
Authority: KR
Inventors: 임중효
Original assignee: 기아자동차주식회사
Priority date: 2006-07-04
Filing date: 2006-07-04
Publication date: 2007-07-09

Abstract

본 발명은 자동차의 프로펠러 샤프트에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 프로펠러 샤프트에 충격이 가해지는 경우에 유니버설 조인트가 분리되게 함으로써 프로펠러 샤프트가 차량의 하방에 충격을 주는 것을 예방할 수 있는 프로펠러 샤프트에 관한 것이다.

본 발명에 다른 자동차의 프로펠러 샤프트는, 차체에 길이 방향으로 설치되어 엔진에서 발생한 회전 동력을 구동륜으로 전달하고 그 양단부에 각도 변화에 대응하기 위해 유니버설 조인트가 구비되는 프로펠러 샤프트에 있어서,

상기 프로펠러 샤프트(1)의 뒷단부에 결합하는 유니버설 조인트(30b)의 십자축(34b)과, 그 십자축(34b)을 보호하는 캡(36b)의 전방 모서리에 챔퍼를 주어 모따기면(37)을 형성하고, 상기 십자축(34b)을 분리해서 내부 공간에 탄성부재인 스프링(38)을 삽입하여 서로 결합하되, 차량의 전방 충돌시 프로펠러 샤프트(1)의 충격이 유니버설 조인트(30b)에 전달되면 상기 모따기면(37)에 의해 캡(36b)이 뒤로 슬라이드되면서 십자축(34b)의 결합이 해제되고 스프링(38)이 압축된 후 유니버설 조인트(30b)가 프로펠러 샤프트(1)에서 이탈되는 것을 특징으로 한다.

프로펠러 샤프트, 충돌, 유니버설 조인트, 스프링, 챔퍼

Description

자동차의 프로펠러 샤프트{Propeller Shaft of Cars}

도 1은 프로펠러 샤프트의 설치예를 나타내는 도면 대용 사진

도 2는 본 발명에 따른 프로펠러 샤프트의 개략도,

도 3은 도 2에 나타낸 유니버설 조인트 부분의 내부 구조도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1: 프로펠러 샤프트 10: 입력축

20: 출력축 30: 유니버설 조인트

32: 요크 34: 십자축

34ba: 상하축 36: 캡

37: 모따기면 38: 스프링

일반적으로 도 1에 도시된 바와 같이, 에프알(FR) 차량은 엔진에서 발생한 회전 동력을 구동륜으로 전달하기 위해 프로펠러 샤프트(1)를 구비하고 있다.

즉, FR 차량에서 엔진 및 변속기는 차체의 전방에 장착되고, 구동륜은 차체의 후방에 장착되므로 상기 프로펠러 샤프트(1)는 전방의 엔진 및 변속기에서 발생하는 출력을 후방의 구동륜이 장착되는 리어 휠로 전달할 수 있도록 설치된다.

이러한 FR 차량의 프로펠러 샤프트(1)는 변속기와 리어 휠의 거리에 따라 하나의 샤프트로 구성될 수도 있고, 프런트 샤프트와 리어 샤프트인 2개의 샤프트로 구성될 수 있다.

상기와 같이 1개나 2개의 샤프트로 구성되는 프로펠러 샤프트(1)는 회전 동력에 대한 강성을 증대시키고 자중을 감소시키기 위하여 중공축으로 구성되어 변속기와 리어 휠 사이의 회전 동력을 전달한다.

그러나 종래 프로펠러 샤프트(1)의 구조는 차량 전방 충돌시 파워트레인이 후방으로 밀리면서 프로펠러 샤프트(1)에 충격이 가해져서 프로펠러 샤프트(1)가 상측으로 꺾이면서 실내를 가격하여 탑승자에게 상해를 입힐 수 있는 문제점이 있었다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 프로펠러 샤프트에 충격이 가해지는 경우에 유니버설 조인트가 분리되게 함으로써 프로펠러 샤프트가 차량의 하방에 충격을 주는 것을 방지할 수 있는 자동차의 프로펠러 샤프트를 제공하는데 목적이 있다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 자동차의 프로펠러 샤프트는, 차체에 길이 방향으로 설치되어 엔진에서 발생한 회전 동력을 구동륜으로 전달하고 그 양단부에 각도 변화에 대응하기 위해 유니버설 조인트가 구비되는 프로펠러 샤프트에 있어서,

상기 프로펠러 샤프트의 뒷단부에 결합하는 유니버설 조인트의 십자축과, 그 십자축을 보호하는 캡의 전방 모서리에 챔퍼를 주어 모따기면을 형성하고, 상기 십자축을 분리해서 내부 공간에 탄성부재인 스프링을 삽입하여 서로 결합하되,

차량의 전방 충돌시 프로펠러 샤프트의 충격이 유니버설 조인트에 전달되면 상기 모따기면에 의해 캡이 뒤로 슬라이드되면서 십자축의 결합이 해제되고 스프링이 압축된 후 유니버설 조인트가 프로펠러 샤프트에서 이탈되는 것을 특징으로 한다.

이하 본 발명의 실시예에 대하여 첨부된 도면을 참고로 그 구성 및 작용을 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명에 따른 프로펠러 샤프트의 개략도이고, 도 3은 도 2에 나타낸 유니버설 조인트 부분의 내부 구조도이다.

도 2에 도시된 바와 같이 상기 프로펠러 샤프트(1)는 차체의 길이 방향으로 설치되며, 변속기에서 변속된 엔진의 동력이 입력되는 입력축(10)과 이 입력축(10)의 단부에 결합하여 입력된 동력을 리어 휠에 전달하는 출력축(20)으로 구성된다.

그리고 이 프로펠러 샤프트(1)의 양단부에는 각도변화에 대응하기 위하여 유 니버설 조인트(30a,30b)가 각각 구비된다.

즉, 변속기에서 변속된 엔진의 회전력은 유니버설 조인트(30a)를 거쳐 프로펠러 샤프트(1)의 입력축(10)을 회전시키고, 이 입력축(10)이 회전하면서 출력축(20)을 회전시키면 이 회전력이 유니버설 조인트(30b)를 거쳐 리어 휠에 전달되어 차량의 뒷바퀴를 회전시킨다.

상기 유니버설 조인트(30a,30b)는 자재이음의 한 종류로서, 일직선상에 있지 않고 어떤 각도를 가진 두 개의 축을 동력의 전달을 위해 서로 연결하기 위한 결합부품이다.

상기 유니버설 조인트(30a,30b)는 스파이더(spider)라고도 불리는 십자축(34a,34b)과 요크(32a,32b)(yoke)를 양쪽에 직각으로 결합한 것으로, 상기 십자축(34a,34b)과 요크(32a,32b)는 미도시된 니들 롤러베어링(needle roller bearing)에 의해 연결되고 십자축(34a,34b)은 캡(36a,36b)에 의해 보호된다.

본 발명은 상기한 구조에서 프로펠러 샤프트(1) 뒷단부에 구비되는 유니버설 조인트(30b)를 프로펠러 샤프트(1)의 충격이 전달되는 경우에 분리 가능하게 하는 것으로서, 프로펠러 샤프트(1)의 뒷단부에 결합되는 유니버설 샤프트(30b)의 앞 요크(32ba)에 직각으로 회전 가능하게 결합되는 십자축(34b) 중에서 상하축(34ba)과 그 상하축(34ba)을 보호하는 캡(36ba)의 전방 모서리에 챔퍼(chamfer)를 주어 모따기면(37)을 형성한다.

그리고 상하축(34ba)의 내부 공간에는 탄성부재인 스프링(38)을 개재하여 분리된 상축(34ba')과 하축(34ba")을 서로 결합하되, 그 결합력은 프로펠러 샤프 트(1)의 회전력을 충분히 견딜 수 있고, 직선으로 받는 프로펠러 샤프트(1)의 충격에 대해서는 결합이 쉽게 해제될 수 있도록 한다.

상기한 구조에서 차량이 전방으로 충돌하는 경우에 파워트레인이 프로펠러 샤프트(1)에 충격을 가하고 프로펠러 샤프트(1)는 뒤로 밀려서 유니버설 조인트(30b) 부분에 충격이 전해진다.

이때 유니버설 조인트(30b)의 모서리면(37) 부분이 뒤로 슬라이딩 되면서 상하축(34ba)의 결합력이 깨져 상축(34ba')은 하측으로, 하축(34ba")은 상측으로 이동하면서 내부 스프링(38)이 압축된 후, 압축된 스프링(38)의 팽창에 의해 상축(34ba')과 하축(34ba")의 결합이 깨지면서 유니버설 조인트(30b)가 프로펠러 샤프트(1)로부터 이탈된다.

상기 유니버설 조인트(30b)가 이탈한 후에는 프로펠러 샤프트(1)가 구속되지 않은 자유상태가 되어 프로펠러 샤프트(1)의 후단부가 자중에 의해 하부로 낙하하기 때문에 자동차의 충돌로 인한 프로펠러 샤프트(1)의 차량 하부 충격을 예방할 수 있다.

이상에서와 같이 유니버설 조인트(30b)의 내부에 스프링(38) 구조를 삽입하고, 캡(36ba)의 전방 모서리 부분의 끝단부에 챔퍼를 주는 형상으로 변경함으로써, 프로펠러 샤프트(1)의 충격이 유니버설 조인트(30b)에 전달되는 경우에 챔퍼 부분에 의해 캡(36ba)이 슬라이딩되면서 내부의 스프링이 수축되어 유니버설 조인트(30b)가 프로펠러 샤프트(1)에서 이탈된다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 의하면 FR 차량에서 차량 전방 충돌시 프로펠러 샤프트에 의해 차량 하부가 충격을 입어 탑승객에게 피해를 줄 수 있는 것을 미연에 방지할 수 있다.

Claims

차체에 길이 방향으로 설치되어 엔진에서 발생한 회전 동력을 구동륜으로 전달하고 그 양단부에 각도 변화에 대응하기 위해 유니버설 조인트가 구비되는 프로펠러 샤프트에 있어서,

상기 프로펠러 샤프트(1)의 뒷단부에 결합되는 유니버설 조인트(30b)의 십자축(34b)과, 그 십자축(34b)을 보호하는 캡(36b)의 전방 모서리에 챔퍼를 주어 모따기면(37)을 형성하고, 상기 십자축(34b)을 분리해서 내부 공간에 탄성부재인 스프링(38)을 삽입하여 서로 결합하되,

차량의 전방 충돌시 프로펠러 샤프트(1)의 충격이 유니버설 조인트(30b)에 전달되면 상기 모따기면(37)에 의해 캡(36b)이 뒤로 슬라이드되면서 십자축(34b)의 결합이 해제되고 스프링(38)이 압축된 후 유니버설 조인트(30b)가 프로펠러 샤프트(1)에서 이탈되는 것을 특징으로 하는 자동차의 프로펠러 샤프트.
제 1 항에 있어서,

상기 십자축(34b)과 캡(36b)중에서 유니버설 조인트(30)의 앞 요크(32ba)에 직각으로 결합하는 상하축(34ba)과, 그 상하축(34ba)을 보호하는 캡(36ba)에 모따기면(37)이 형성되고, 상기 상하축(34ba)의 내부에 스프링(38)이 삽입되는 것을 특징으로 하는 자동차의 프로펠러 샤프트.