KR100792420B1 - 차량 충돌시 프로펠러축의 충격 흡수 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명의 목적은 종래 축관을 통한 프로펠러축의 충돌 성능 부족 문제를 개선하기 위하여 센터 베어링 접속부의 베어링 지지 구조를 개선하여 충돌시 변형에너지의 흡수를 높이며, 베어링에 유입되는 이물질을 완벽하게 차단하여 베어링 손상을 방지할 수 있는 프로펠러축의 충격 흡수 구조를 제공하는데 있다.

이를 위해 본 발명은 전방 프로펠러축과 후방 프로펠러축을 스플라인으로 접속하고 베어링으로 회전 가능하게 지지한 프로펠러축의 센터베어링 접속 지지부에 있어서, 상기 베어링의 장착 하우징의 선단쪽에 일단이 일체로 연결되며, 그의 타단은 전방 프로펠러축의 단턱에 접하여 지지되는, 주름 몸체로 형성된 전방 리테이너를 구비하여 차량 충돌로 인해 전방 프로펠러축이 후방으로 밀릴 때 전방 리테이너의 주름몸체가 찌그러지면서 충격 에너지를 흡수하는 것을 특징으로 한다.

프로펠러축, 베어링, 주름몸체, 리테이너

Description

차량 충돌시 프로펠러축의 충격 흡수 구조{Impact absorption structure of propeller axis}

도 1은 본 발명에 의한 차량 충돌시 프로펠러축의 충격 흡수 구조를 나타낸 도면

도 2는 차량의 전방 충돌시 본 발명의 프로펠러축의 충격 흡수 구조의 작용 상태를 나타낸 도면

도 3과 도 4는 종래기술을 설명하기 위한 도면

※ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1 : 프로펠러축 2 : 전방프로펠러축

3 : 후방프로펠러축 4 : 스플라인

5 : 접속부 6 : 베어링

7 : 장착하우징 8 : 장착러버지지부

9 : 전방리테이너 9b : 주름몸체

10 : 단턱 11 : 후방리테이너

11b : 주름몸체 12 : 단턱

본 발명은 차량 충돌시 프로펠러축의 충격 흡수 구조에 관한 것이다.

도 3에 도시하는 것과 같이 프로펠러축(21)은 파워 트레인(22)의 변속기로부터 구동축인 리어액슬(23)의 종감속 장치로 구동력을 전달하는 회전축이다. 상기한 프로펠러축(21)은 변속기와 종감속장치의 상대 위치 변화에 대응하기 위하여 축교차각이 변화되어도 회전을 전달하는 것이 가능하도록 하기 위한 유니버셜 죠인트(24)와 축방향으로의 신축이 가능하도록 하기 위한 스플라인 및 튜브를 포함하여 구성되어 있다.

그런데 차량의 충돌시엔 전방으로부터 작용하는 충격력에 의해 파워트레인(22)이 뒤로 크게 움직이게 되는데, 이때 발생되는 과도한 운동량과 충격 에너지를 차체가 충분히 흡수하지 못하면 차량이 심하게 파손되고, 엔진룸이 뒤로 심하게 밀려 사고 발생시 승객의 안전을 크게 위협하는 원인이 된다.

이에 따라 차량 충돌 성능 개선을 위해 차량을 전후로 가로질러 설치되는 프로펠러축(21)에 전방 충돌시 후퇴하면서 파워트레인(22)에 의해 가해지게 되는 충돌에너지를 흡수할 수 있도록 다양한 방법이 적용되고 있으나, 주로 적용되는 방법은 도 4에 도시하는 것과 같이 두께가 얇은 중공형의 튜브로 된 프로펠러(21)을 제작하되, 프로펠러축(21)의 도중에 튜브를 S자형으로 접어 직경을 축소시킨 축관부(25, 관의 직경을 축소시킨 부위를 지칭)를 두어 충돌시 파워트랜스(22)가 후방으로 밀리게 될 때 단면 변화가 심한 축관부(25)가 도 4에 도시한 충돌 후 도면과 같이 변형되면서 충돌에너지를 흡수할 수 있게 하고 있다.

그러나 프로펠러축(21)에서 충돌에너지를 흡수하기 위한 종래의 축관부(25) 구조 적용시 다음과 같은 기술적 한계가 존재한다.

1)축관 방식에 따라 튜브의 축소는 길이 및 축관경의 제조상 한계가 있기 때문에 목표로 하는 충돌 성능을 확보하기가 어려우며, 제조 비용의 지나친 상승을 초래하는 문제점이 있다.

2)축관시 대경부(21a)와 소경부(21b)의 동심도가 어긋날 경우 편심 중량에 의해 진동 문제를 유발할 수 있으며, 축관으로 인해 튜브 내부 댐퍼 적용의 제약으로 인해 진동 및 소음(NVH) 성능 저하를 초래하는 문제가 있다.

3) 튜브를 축관할 경우 프로펠러축(21)의 허용 전달 토크 성능이 저하되어 강도상 문제가 발생할 수 있으며, 이 경우 강도상의 제약으로 축관시 한계가 발생하며, 목표 충돌 성능을 확보하기가 어렵다는 문제가 지적되고 있다.

한편, 프로펠러축(21)의 도중에는 양쪽 축(21c)(21d)을 스플라인(26) 접속하고, 베어링(27)으로 회전 가능하게 지지하고 있는데, 베어링(27)의 전후에는 미캐니컬시일(28)(28)을 설치하여 베어링(27)의 윤활을 위한 오일의 누설을 방지하고 있고, 그 미캐니컬시일(28)(28)의 전후방에는 더스트커버(29)(29)를 설치하여 이 물질이 침투하는 것을 차단토록 하고 있다.

그러나 상기한 베어링 접속지지부(30)는 차량 충돌시 충격 에너지를 흡수하는 기능이 없고, 또 더스트카버(29)를 설치하고 있다고는 하나 그 틈새가 많아서 먼지의 침투를 효과적으로 차단할 수 없었다.

이에 본 발명은 상기한 점을 감안하여 제안한 것으로서 그의 목적으로 하는 것은 종래 축관을 통한 프로펠러축의 충돌 성능 부족 문제를 개선하기 위하여 센터 베어링 접속부의 베어링 지지 구조를 개선하여 충돌시 변형에너지의 흡수를 높이며, 베어링에 유입되는 이물질을 완벽하게 차단하여 베어링 손상을 방지할 수 있는 프로펠러축의 충격 흡수 구조를 제공하는데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 전방 프로펠러축과 후방 프로펠러축을 스플라인으로 접속하고 베어링으로 회전 가능하게 지지한 프로펠러축의 센터베어링 접속 지지부에 있어서, 상기 베어링의 장착 하우징의 선단쪽에 일단이 일체로 연결되며, 그의 타단은 전방 프로펠러축의 단턱에 접하여 지지되는, 주름 몸체로 형성된 전방 리테이너를 구비하여 차량 충돌로 인해 전방 프로펠러축이 후방으로 밀릴 때 전방 리테이너의 주름몸체가 찌그러지면서 충격 에너지를 흡수하는 것을 특징으로 한다.

그리고 본 발명에 의하면 상기 베어링의 장착 하우징의 후단쪽에 일단이 일체로 연결되고 그의 타단은 후방 프로펠러축의 단턱에 접하여 지지되는, 주름 몸체로 형성된 후방 리테이터를 구비한 것을 특징으로 한다.

이하에 본 발명을 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.

도 1은 본 발명에 의한 차량 충돌시 프로펠러축의 충격 흡수 구조를 나타낸 도면이며, 도 2는 차량의 전방 충돌시 본 발명의 프로펠러축의 충격 흡수 구조의 작용 상태를 나타낸 도면이다.

도면에 있어 프로펠러축(1)은 그의 전방프로펠러축(2)과 후방프로펠러축(3)이 스플라인(4)으로 계합되어 있으며, 그의 접속부(5)에는 베어링(6)이 설치되어 있고, 그 베어링(6)의 장착 하우징(7)은 장착러버지지부(8)로서 지지되고 있다.

상기한 베어링(6)을 수용하여 장착한 장착하우징(7)의 선단측은 전방 리테이너(9)의 일단이 일체로 연결되어 있으며, 전방측으로 연장된 전방 리테이너(9)의 타단(9a)은 전방 프로펠러축(2)의 단턱(10)에 밀착하여 지지하고 있으며, 그의 몸체는 주름몸체(9b)로 형성되어 있다.

그리고 상기 장착하우징(7)의 후단측에는 후방리테이너(11)의 일단이 일체로 연결되어 있으며, 그 후방리테이너(11)의 타단(후단)(11a)은 상기 후방 프로펠러축(3)의 단턱(12)에 접하여 밀착 지지되고 있으며, 그의 몸체는 주름몸체(11b) 로 되어 있다.

이와같은 본 발명은 차량의 정면 충돌로 인하여 파워트랜스가 후방으로 밀리게 될때 이와 접속된 전방 프로펠러축(2)이 후방으로 후퇴하게 되는데, 이때 전방 리테이터(2)의 주름몸체(9b)가 찌그러지는 변형을 일으키게 되면서 충격에너지를 흡수하게 되는 것이다(도 2 참조).

그리고 만일 차량 후방이 추돌사고를 일으키게 되어 후방 프로펠러축(3)이 전방으로 밀리게 되면, 후방 리테이너(11)의 주름몸체(11b)가 찌그러드는 변형을 일으키면서 충격 에너지를 흡수하게 되는 것이며, 베어링(6)이 전후방 리테이터(9)(11)에 의해 외부와 완전히 차단되므로 외부로부터 베어링(6)부에 이물질이 유입되는 것이 방지되는 것이다.

여기서 미설명 부호 13은 유니버셜죠인트이다.

이상과 같은 본 발명은 전방 프로펠러축과 후방 프로펠러축의 스플라인 접속 부위의 지지베어링 장착 하우징에 주름 몸체를 가진 리테이너로 전후방 프로펠러축을 지지토록 연장 형성하는 것에 의해서 차량의 전후방 충돌시 리테이너의 주름 몸체가 찌그러들면서 충격 에너지를 흡수하므로 과도한 엔진룸의 밀림을 방지하여 승객의 상해 위험성을 감소시키며, 리테이너가 베어링을 외부로부터 차단시키게 되어 이물질의 유입을 차단할 수 있어 베어링부의 손상을 방지할 수 있는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 전방 프로펠러축과 후방 프로펠러축을 스플라인으로 접속하고 베어링으로 회전 가능하게 지지한 프로펠러축의 센터베어링 접속 지지부에 있어서, 상기 베어링의 장착 하우징의 선단쪽에 일단이 일체로 연결되며, 그의 타단은 전방 프로펠러축의 단턱에 접하여 지지되는, 주름 몸체로 형성된 전방 리테이너를 구비하여 차량 충돌로 인해 전방 프로펠러축이 후방으로 밀릴 때 전방 리테이너의 주름몸체가 찌그러지면서 충격 에너지를 흡수하는 것을 특징으로 하는 차량 충돌시 프로펠러축의 충격 흡수 구조.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 베어링의 장착 하우징의 후단쪽에 일단이 일체로 연결되고 그의 타단은 후방 프로펠러축의 단턱에 접하여 지지되는, 주름 몸체로 형성된 후방 리테이터를 구비한 것을 특징으로 하는 차량 충돌시 프로펠러축의 충격 흡수 구조.

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