KR101964394B1 - 자동차용 드라이브 샤프트 - Google Patents

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KR101964394B1
KR101964394B1 KR1020180061284A KR20180061284A KR101964394B1 KR 101964394 B1 KR101964394 B1 KR 101964394B1 KR 1020180061284 A KR1020180061284 A KR 1020180061284A KR 20180061284 A KR20180061284 A KR 20180061284A KR 101964394 B1 KR101964394 B1 KR 101964394B1
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김홍근
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주식회사 드림텍
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    • B60K17/00—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles
    • B60K17/22—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles characterised by arrangement, location, or type of main drive shafting, e.g. cardan shaft
    • B60K17/24—Arrangements of mountings for shafting
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
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    • B21H1/00—Making articles shaped as bodies of revolution
    • B21H1/18—Making articles shaped as bodies of revolution cylinders, e.g. rolled transversely cross-rolling
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
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Abstract

본 발명은 구조적으로 견고한 자동차용 드라이브 샤프트에 관한 것이다.
본 발명의 자동차용 드라이브 샤프트는, 자동차의 엔진 구동력을 휠에 전달하는 드라이브 샤프트로서,
일측단에 보어가 형성된 아웃터 하우징으로 이루어져 볼 스플라인 결합으로 인보드 조인트가 조립되고, 타측단부는 아웃보드 조인트가 결합되는 인터미디어트 샤프트를 포함하고,
상기 인터미디어트 샤프트의 길이방향 중심부를 따라서 보어와 연결되는 관통홀이 마련되고, 이 관통홀이 형성된 인터미디어트 샤프트에는 부트를 고정하기 위하여 고정홈이 형성되고, 상기 고정홈이 형성된 부분의 관통홀 내경은 다른 부분에 비하여 작게 형성된 자동차의 드라이브 샤프트를 제공한다.

Description

자동차용 드라이브 샤프트{DRIVE SHAFT FOR VEHICLE}
본 발명은 자동차용 드라이브 샤프트에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 구조적으로 견고한 자동차용 드라이브 샤프트에 관한 것이다.
자동차의 구동 라인에 사용되는 드라이브 샤프트(Drive Shaft)는 인터미디어트 샤프트(Intermediate Shaft)와 그 양측에 각각 설치되는 등속 조인트를 포함한다.
인터미디어트 샤프트는 플런징(Plunging) 기능을 갖는 샤프트로 구성되는 경우가 있으며, 이러한 플런징 기능을 갖는 인터미디어트 샤프트는 일반적으로 볼 스플라인(Ball Spline) 구조를 이용한다.
플런징 기능을 갖는 인터미디어트 샤프트는 아웃터 하우징(Outer Housing), 인너 샤프트(Inner Shaft), 그리고 이들 사이에 개재되는 볼 스플라인 구조를 포함한다.
아웃터 하우징의 일측 내부에는 길이방향으로 보어가 형성되고, 이 보어에 상대이동 가능하게 인너 샤프트가 볼 스플라인으로 연결된다.
이와 같이 일측에 아웃터 하우징이 형성된 인터미디어트 샤프트의 타측단부는 아웃보드 조인트에 결합되고, 이러한 인터미디어트 샤프트의 양측단에는 부트가 제공된다.
이러한 인터미디어트 샤프트에는 중심부 길이방향을 따라서 보어와 연통되는 관통홀이 형성된다.
인터미디어트 샤프트는 직경이 작은 것이 유리한데 내부가 관통홀로 형성되어 인터미디어트 샤프트의 두께가 얇게 형성되므로 구조적 강도의 확보 등의 필요성에 의해 직경 축소에 한계가 있다.
또한 인터미디어트 샤프트는에 형성된 고정홈으로 인하여 이 부분이 다른 부분보다 상대적으로 두께가 감소되므로 높은 토크에서 인터미디어트 샤프트가 부러지는 현상이 발생할 수 있다.
한국공개특허공보 제 10-2017-0022614호
본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 본 발명의 목적은 구조적으로 견고한 자동차용 드라이브 샤프트를 제공하는데 있다.
본 발명이 제안하는 자동차용 드라이브 샤프트는, 자동차의 엔진 구동력을 휠에 전달하는 드라이브 샤프트로서,
일측단에 보어가 형성된 아웃터 하우징으로 이루어져 볼 스플라인 결합으로 인보드 조인트가 조립되고, 타측단부는 아웃보드 조인트가 결합되는 인터미디어트 샤프트를 포함하고,
상기 인터미디어트 샤프트의 길이방향 중심부를 따라서 보어와 연결되는 관통홀이 마련되고, 이 관통홀이 형성된 인터미디어트 샤프트에는 부트를 고정하기 위하여 고정홈이 형성되고, 상기 고정홈이 형성된 부분의 관통홀 내경은 다른 부분에 비하여 작게 형성된 자동차의 드라이브 샤프트를 제공한다.
상기 관통홀이 형성된 부분의 인터미디어트 샤프트 두께는 동일한 두께로 이루어진다.
상기 인터미디어트 샤프트에 형성된 고정홈은 롤링다이(Rolling Die)를 이용하여 형성할 수 있다.
본 발명에 의한 자동차용 드라이브 샤프트는 인터미디어트 샤프트의 관통홀이 형성된 부분의 두께가 동일한 두께로 이루어져 구조적으로 튼튼하고, 그로 인하여 높은 토크에서도 인터미디어트 샤프트가 부러지는 것을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 자동차용 드라이브 샤프트의 개략적인 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 자동차용 드라이브 샤프트를 구성하는 인터미디어트 샤프트의 구조를 설명하기 위한 도면이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 더욱 상세히 설명한다.
도 1 및 도 2에서와 같이 본 발명에 따른 자동차용 드라이브 샤프트는 변속기의 구동력을 구동 바퀴 측으로 전달하는 장치로서, 인터미디어트 샤프트(Intermediate shaft)(2)와, 이 인터미디어트 샤프트(2)의 양단에 구비되는 인보드 조인트(4) 및 아웃보드 조인트(6)를 포함한다.
인보드 조인트(4)와 아웃보드 조인트(6)는 회전 동력 전달 및 절각이 가능한 등속 조인트일 수 있다.
인터미디어트 샤프트(2)는 인보드 조인트(4)와 아웃보드 조인트(6)를 서로 연결하여 토크 전달이 가능하도록 작용하며, 축 방향으로 길이가 가변될 수 있는 플런징(plunging) 기능을 갖도록 형성된다.
인터미디어트 샤프트(2)는 일측단부가 보어(Bore)(8)가 형성된 아웃터 하우징(10)으로 이루어지고, 그 내부에 볼 스플라인 결합으로 인보드 조인트(4)가 결합된다.
이렇게 볼 스플라인 결합으로 인보드 조인트(4)가 아웃터 하우징(10)에서 길이 방향으로 상대 이동이 가능하도록 이루어지는데, 볼 스플라인 구조를 제공하기 위하여 아웃터 하우징(10)의 보어(8)에 길이 방향으로 연장되는 복수의 아웃터 볼 그루브(Outer Ball Groove)(12)가 형성되고, 이 아웃터 볼 그루브(12)를 통하여 인보드 조인트(4)를 볼 스플라인으로 결합할 수 있다.
아웃터 볼 그루브(12)는 아웃터 하우징(10)의 보어(8)에 길이 방향으로 연장되어 형성된다. 아웃터 볼 그루브(12)는 보어(8)를 형성하는 면에서 반경 방향 외측으로 함몰되어 형성될 수 있으며, 반원 형태의 단면 형상을 가질 수 있다.
아웃터 볼 그루브(12)는 아웃터 하우징(10)의 개방 측의 끝단에서부터 미리 정해진 길이만큼 연장될 수 있으며, 이러한 아웃터 볼 그루브(12)는 원주 방향을 따라 등간격으로 배열될 수 있다.
아웃터 볼 그루브(12)는 예를 들어 여섯 개 또는 여덟 개와 같이 다수개로 이루어질 수 있다.
인터미디어트 샤프트(2)의 타측단부는 도시되지 않은 아웃터 볼 그루브를 갖는 아웃터 조인트 멤버와 인너 볼 그루브를 갖는 가지는 인너 조인트 멤버 및 볼 케이지를 이용하여 아웃보드 조인트(6)가 결합된다.
이러한 인터미디어트 샤프트(2)는 인보드 조인트(4) 및 아웃보드 조인트(6)를 둘러싸는 형태로 부트(14)(16)가 각각 조립된다.
그리고 인터미디어트 샤프트(2)의 길이방향 중심부를 따라서 보어(8)와 연통되는 관통홀(18)이 형성되고, 이 관통홀(18)이 형성된 부분의 인터미디어트 샤프트(2) 외측에는 아웃보드 조인트(3) 측의 부트(16)를 고정하기 위하여 고정홈(20)이 형성된다.
고정홈(20)은 종래에는 해당 구간을 절삭가공 방식으로 형성하였지만, 본 실시예에서는 롤링 다이(Rolling Die)를 이용하여 오목하게 형성함으로서 정확하고 빠르게 형성할 수 있다.
또한 롤링 다이를 이용하여 고정홈(20)을 형성하면 고정홈(20)이 형성된 부분의 관통홀(18) 내경도 그만큼 작아지므로 관통홀(18)이 형성된 부분의 두께는 줄어들지 않아 결국은 관통홀(18)이 형성된 부분의 인터미디어트 샤프트(2) 두께는 동일한 두께로 이루어진다.
따라서 본 발명의 인터미디어트 샤프트는 종래에 비하여 구조적 강도가 향상될 수 있고 제조를 용이하게 할 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예가 예시를 목적으로 설명되어 있으나 이에 제한되지는 않으며, 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 내에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것도 가능하다.
2: 인터미디어트 샤프트
4: 인보드 조인트
6: 아웃보드 조인트
8: 보어
10: 아웃터 하우징
12: 아웃터 볼 그루브
14, 16: 부트
18: 관통홀
20: 고정홈

Claims (3)

  1. 자동차의 엔진 구동력을 휠에 전달하는 드라이브 샤프트로서,
    일측단에 보어가 형성된 아웃터 하우징으로 이루어져 볼 스플라인 결합으로 인보드 조인트가 조립되고, 타측단부는 아웃보드 조인트가 결합되는 인터미디어트 샤프트를 포함하고,
    상기 인터미디어트 샤프트의 길이방향 중심부를 따라서 보어와 연결되는 관통홀이 마련되고, 이 관통홀이 형성된 인터미디어트 샤프트에는 부트를 고정하기 위하여 고정홈이 형성되고, 상기 고정홈이 형성된 부분의 관통홀 내경은 다른 부분에 비하여 작게 형성된 자동차용 드라이브 샤프트.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 관통홀이 형성된 부분의 인터미디어트 샤프트 두께는 동일한 두께로 이루어진 것을 특징으로 하는 자동차용 드라이브 샤프트.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 인터미디어트 샤프트에 형성된 고정홈은 롤링다이(Rolling Die)를 이용하여 형성된 것을 특징으로 하는 자동차용 드라이브 샤프트.
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WO2021157869A1 (ko) * 2020-02-07 2021-08-12 이래에이엠에스 주식회사 볼 스플라인 구조를 갖는 드라이브 샤프트용 관형 샤프트의 제조 방법 및 그에 의해 제조된 관형 샤프트

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