KR100957380B1 - 프로펠러 샤프트 - Google Patents

Abstract

본 발명은 프로펠러 샤프트에 관한 것으로 일단이 변속기에 연결되어 이 변속기에 의해 변속된 회전력에 의해 회전하는 입력축(10)과, 상기 입력축(10)의 외주에 내주로 결합되며, 단부가 구동축에 연결되어 입력축(10)에서 입력된 회전력을 구동축으로 전달하는 출력축(20)과, 상기 입력축(10)의 외주면에 간격을 두고 다 수개 돌출되는 걸림치(30)와, 상기 출력축(20)의 내주면에 상기 걸림치(30)의 사이로 위치되도록 다 수개 돌출되어 입력축(10)의 회전 시 걸림치(30)에 밀려 회전되는 물림치(40)와, 상기 입력축(10)과 출력축(20)의 사이로 삽입되며, 상기 걸림치(30)와 물림치(40) 사이로 충전되며 충격을 완충시키는 재질로 형성된 댐핑부재(50)로 구성되어 변속기에서 변속된 회전력에 의해 입력축(10)이 회전하면 걸림치(30)가 물림치(40)에 걸려 출력축(20)을 회전시키게 되는데 이 경우 걸림치(30)와 물림치(40) 사이에서 충진된 댐핑부재(50)가 압축되면서 토크전달 시 발생되는 충격을 흡수하고 완충시키게 되는 것이다.

즉, 입력축(10)과 출력축(20) 사이에 댐핑부재(50)가 삽입되어 엔진의 회전력 전달 시 이 댐핑부재(50)가 압축되면서 충격을 흡수하여 완충시켜 이로 인해 발생되는 진동과 소음을 저감시킬 수 있는 것이다.

따라서 구동계의 댐핑능력이 향상되고, 압축응력에 의해 댐핑작용을 하므로 내구성이 좋고 고출력 차량에도 적용이 가능한 매우 유용한 발명인 것이다.

Description

프로펠러 샤프트{Propeller Shaft}

도 1 은 종래의 프로펠러 샤프트를 도시한 개략도

도 2 는 본 발명의 구성을 도시한 단면도

도 3 은 도 2의 A-A'단면도

도 4 는 도 2의 B-B'단면도

*도면 중 주요 부호에 대한 설명*

1 : 프로펠러 샤프트 10 : 입력축

11 : 단속핀 20 : 출력축

21 : 단속구멍 30 : 걸림치

40 : 물림치 50 : 댐핑부재

51 : 고무댐퍼 60 : 베어링

70 : 유니버셜 조인트

본 발명은 프로펠러 샤프트에 관한 것으로 더 상세하게는 입력축과 출력축 사이에 고무댐퍼를 삽입하여 이 고무댐퍼의 압축에 의해 댐핑효과가 증대되도록 발명된 것이다.

일반적으로 엔진의 동력은 변속기를 거쳐 프로펠러 샤프트에 의해 뒤차축에 전달되며, 뒤차축은 새시 스프링을 사이에 두고 차체에 설치되어 있으므로 노면에서 오는 충격이나 적재하중의 변화에 따라 상하 전후로 움직인다.

이 프로펠러 샤프트는 차체의 길이 방향으로 설치되며, 도 1에서 도시한 바와 같이 변속기에서 변속된 엔진의 동력이 입력되는 입력축(10)과 이 입력축(10)의 단부에 결합되어 입력된 동력을 구동축에 전달하는 출력축(20)으로 구성된다.

그리고 이 프로펠러 샤프트(1)의 양단부에는 각도변화에 대응하기 위하여 유니버셜조인트(70)가 각각 구비된다.

즉, 변속기에서 변속된 엔진의 회전력은 유니버셜조인트(70)를 거쳐 프로펠러 샤프트(1)의 입력축(10)을 회전시키고, 이 입력축(10)이 회전하면서 출력축(20)을 회전시키고 이 회전력이 구동축에 전달되어 차량의 바퀴를 회전시키는 것이다.

이 경우 입력축(10)과 출력축(20) 사이에 발생되는 토크전달 특성을 완화하기 위하여 고무커플링을 사용하여 입력축(10)과 출력축(20)을 연결한 것이 제안된 바 있는 실정이다.

그러나 상기한 바와 같이 입력축의 회전력이 출력축으로 전달되면서 발생되는 충격을 완화하기 위하여 고무커플링을 사용한 경우에 회전이 전달되면서 고무커플링에 비틀림 등 다른 형태의 하중이 부가되어 내구성이 취약해지는 단점이 있었던 것이다.

따라서 고출력 차량에는 적용이 불가능하고, 장기간 사용 시 다양한 형태의 하중으로 연결된 부분이 파손되어 엔진의 동력을 뒤 차축으로 전달할 수 없게 되는 문제점이 있었던 것이다.

본 발명의 목적은 입력축과 출력축 사이에 완충댐퍼를 삽입하여 입력축이 회전하면서 이 고무댐퍼가 압축되면서 진동이나 충격을 흡수한 후 출력축에 회전력을 전달하여 회전력 전달 시 발생되는 소음 및 진동을 저감시키고, 내구성을 증대시킴과 더불어 고출력 차량에도 사용이 가능한 프로펠러 샤프트를 제공하는 데 있다.

이러한 본 발명의 목적은 일단이 변속기에 연결되어 이 변속기에 의해 변속된 회전력에 의해 회전하는 입력축(10)과;

상기 입력축(10)의 외주에 내주로 결합되며, 단부가 구동축에 연결되어 입력축(10)에서 입력된 회전력을 구동축으로 전달하는 출력축(20)과;

상기 입력축(10)의 외주면에 간격을 두고 다 수개 돌출되는 걸림치(30)와;

상기 출력축(20)의 내주면에 상기 걸림치(30)의 사이로 위치되도록 다 수개 돌출되어 입력축(10)의 회전 시 걸림치(30)에 밀려 회전되는 물림치(40)와;

상기 입력축(10)과 출력축(20)의 사이로 삽입되며, 상기 걸림치(30)와 물림치(40) 사이로 충전되며 충격을 완충시키는 재질로 형성된 댐핑부재(50)로 구성된다.

즉, 변속기에서 변속된 엔진의 회전력으로 입력축(10)을 회전하면 이 입력축(10)이 회전하면서 걸림치(30)가 물림치(40)를 밀어 출력축(20)을 회전시키게 되고, 이 경우 걸림치(30)가 물림치(40)를 미는 충격은 댐핑부재(50)에 의해 흡수되어 입력축(10)의 회전력을 출력축(20)으로 원활하게 전달함은 물론 토크 전달 시 발생되는 진동이나 소음, 충격을 저감시켜 내구성을 향상시킬 수 있는 것이다.

본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2 는 본 발명의 구성을 도시한 단면도로서, 입력축이 출력축 내부로 결합되며, 이 입력축과 출력축 사이에 댐핑부재가 수평으로 삽입된 것을 나타내고 있다.

도 3 은 도 2의 A-A'단면도로서, 입력축의 걸림치와 출력축의 물림치 사이에 댐핑부재가 삽입되어 충진된 상태를 나타내고 있다.

도 4 는 도 2의 B-B'단면도로서, 입력축의 외주면에는 댐핑부재의 압축을 단속하는 단속핀이 돌출되며, 출력축에는 상기 단속핀 단부가 위치되고 입력축의 회전 시 단속핀이 걸리게 되는 단속구멍이 뚫려진 것을 나타내고 있다.

이하, 도 2에서 도시한 바와 같이 본 발명인 프로펠러 샤프트(1)의 입력축 (10)은 변속기(미도시) 측으로 연결되어 이 변속기에서 변속된 엔진의 회전력에 의해 회전된다.

이 입력축(10)의 단부는 유니버셜 조인트(70)로 플렌지 요크(미도시)에 결합되어 이 플렌지요크에 의해 비틀림동력이 전달된다.

또한 상기 입력축(10)은 내부가 중공형으로 형성된 출력축(20)의 내로 삽입되어 결합되며 양 단부에 출력축(20)의 내주면으로 접하여 출력축(20) 내부에 고정되는 베어링(60)이 구비되어 출력축(20) 내부에서 고정된 상태로 회전을 원활하게 할 수 있도록 한다.

상기 입력축(10)이 내부로 삽입되는 출력축(20)은 입력축(10)의 회전에 의해 회전되어 이 입력축(10)으로 입력된 엔진의 회전력을 구동축으로 전달하는 작동을 한다.

이 출력축(20)의 단부는 유니버셜 조인트(70)로 구동축에 연결된 플렌지 요크로 결합되어 차량의 주행 시 프로펠러 샤프트(1)의 각도변화를 입, 출력축(20)의 단부에 구비된 유니버셜 조인트(70)가 수용하여 엔진의 회전력을 원활히 구동축으로 전달하도록 하는 것이다.

또한 상기 입력축(10)의 외주면에는 도 3내지 도 4에서 도시한 바와 같이 일정 간격을 가지고 다 수의 걸림치(30)가 돌출되며, 이 걸림치(30)는 후술될 물림치(40)의 사이 중앙에 위치된다.

상기 출력축(20)의 내주면에는 상기 걸림치(30)가 사이에 위치할 수 있는 일정간격을 가지고 다 수의 물림치(40)가 돌출되며, 이 물림치(40)와 걸림치(30) 사 이에는 소정 간격이 형성된다.

한편, 상기 입력축(10)과 출력축(20)의 사이에는 충격을 흡수하여 완충시키는 재질로 형성된 댐핑부재(50)가 삽입된다.

이 댐핑부재(50)는 걸림치(30)와 물림치(40) 사이의 간격에 충진되는 형상으로 형성되며, 상기 입력축(10)과 출력축(20) 사이로 수평으로 삽입시켜 결합되며, 완충과 강성이 우수한 합성고무재질의 고무댐퍼(51)를 사용하는 것을 기본으로 하나 충격을 흡수하여 완충할 수 있는 어떠한 재질로 형성한 것도 본 발명의 구성에 포함됨을 밝혀 둔다.

즉, 변속기에서 변속된 회전력에 의해 입력축(10)이 회전하면 걸림치(30)가 물림치(40)에 걸려 출력축(20)을 회전시키게 되는데 이 경우 걸림치(30)와 물림치(40) 사이에서 충진된 댐핑부재(50)가 압축되면서 토크전달 시 발생되는 충격을 흡수하고 완충시키게 되는 것이다.

그리고 입력축(10)이 회전하여 걸림치(30)가 물림치(40)에 걸려 이 물림치(40)를 밀면서 출력축(20)을 회전시켜 변속기에서 변속된 엔진의 회전력을 구동축으로 전달시키게 되는 것이다.

한편 상기 입력축(10)의 양 단부에는 각각 간격을 두고 다 수개의 단속핀(11)을 돌출시키고, 상기 출력축(20)에는 상기 단속핀(11)의 단부가 위치되고 입력축(10)의 회전 시 단속핀(11)이 걸려 상기 댐핑부재(50)가 걸림치(30)와 물림치(40) 사이에서 과도하게 압축되지 않도록 하는 단속구멍(21)이 뚫려진다.

즉, 상기한 바와 같이 엔진의 회전력 전달 시 걸림치(30)와 물림치(40) 사이 에 댐핑부재(50)가 압축되는 데 고출력의 차량의 경우 댐핑부재(50)가 과도하게 압축되어 이 과도한 압축을 지속적으로 가해질 경우 댐핑부재(50)가 쉽게 파손되는 문제점이 있는 것이다.

따라서 상기 입력축(10)이 회전하면서 걸림치(30)가 댐핑부재(50)를 압축할 경우 상기 단속핀(11)이 단속구멍(21)에 걸려 더 이상 걸림치(30)가 댐핑부재(50)를 압축하지 않고 이 상태에서 입력축(10)과 출력축(20)이 동시에 회전하면서 변속기에서 변속된 엔진의 회전력을 구동축으로 전달하게 되는 것이다.

상기한 본 발명의 구성에 의하면, 입력축(10)과 출력축(20) 사이에 댐핑부재(50)가 삽입되어 엔진의 회전력 전달 시 이 댐핑부재(50)가 압축되면서 충격을 흡수하여 완충시켜 이로 인해 발생되는 진동과 소음을 저감시킬 수 있는 것이다.

따라서 구동계의 댐핑능력이 향상되고, 압축응력에 의해 댐핑작용을 하므로 내구성이 좋고 고출력 차량에도 적용이 가능한 매우 유용한 발명인 것이다.

Claims (4)

1. 일단이 변속기에 연결되어 이 변속기에 의해 변속된 회전력에 의해 회전하는 입력축(10)과;

   상기 입력축(10)의 외주에 내주로 결합되며, 단부가 구동축에 연결되어 입력축(10)에서 입력된 회전력을 구동축으로 전달하는 출력축(20)과;

   상기 입력축(10)의 외주면에 간격을 두고 다 수개 돌출되는 걸림치(30)와;

   상기 출력축(20)의 내주면에 상기 걸림치(30)의 사이로 위치되도록 다 수개 돌출되어 입력축(10)의 회전 시 걸림치(30)에 밀려 회전되는 물림치(40)와;

   상기 입력축(10)과 출력축(20)의 사이로 삽입되며, 상기 걸림치(30)와 물림치(40) 사이로 충전되며 충격을 완충시키는 재질로 형성된 댐핑부재(50)로 구성된 프로펠러 샤프트에 있어서,

   상기 입력축(10)의 양 단부에는 각각 간격을 두고 다 수개의 단속핀(11)을 돌출시키고, 상기 출력축(20)에는 상기 단속핀(11)의 단부가 위치되고 입력축(10)의 회전 시 단속핀(11)이 걸려 상기 댐핑부재(50)가 걸림치(30)와 물림치(40) 사이에서 과도하게 압축되지 않도록 하는 단속구멍(21)이 뚫려진 것을 특징으로 하는 프로펠러 샤프트.
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