KR102236724B1 - 프로펠러 샤프트 - Google Patents

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KR102236724B1
KR102236724B1 KR1020200078593A KR20200078593A KR102236724B1 KR 102236724 B1 KR102236724 B1 KR 102236724B1 KR 1020200078593 A KR1020200078593 A KR 1020200078593A KR 20200078593 A KR20200078593 A KR 20200078593A KR 102236724 B1 KR102236724 B1 KR 102236724B1
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강문모
김대연
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(주)대승
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Abstract

본 발명은 프로펠러 샤프트에 관한 것으로, 변속기와 종감속장치 사이에 구비되어 동력을 전달하는 제1동력전달부재와, 변속기와 종감속장치 사이에 구비되고, 제1동력전달부재와 연동되어 동력을 전달하는 제2동력전달부재와, 제1동력전달부재와 제2동력전달부재 중 어느 하나에 구비되는 제1연결부와, 제1동력전달부재와 제2동력전달부재 중 나머지 하나에 구비되고, 제1연결부와 연결되는 제2연결부와, 제2연결부에 구비되고, 충격 발생 시 제1연결부와 간섭되어 충격을 흡수하는 충격흡수부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

프로펠러 샤프트{PROPELLER SHAFT}
본 발명은 프로펠러 샤프트에 관한 것으로, 보다 상세하게는 차량에 설치되는 프로펠러 샤프트에 관한 것이다.
일반적으로, 프로펠러 샤프트는 파워트레인의 구동력을 후륜의 종감속 장치까지 전달하는 동력전달 장치이다. 이러한 프로펠러 샤프트는 변속기와 종감속 장치의 상대 위치 차이에 따른 절각 발생 및 길이 변화를 흡수할 수 있도록 유니버셜 조인트 등의 다양한 조인트로 구성되어 있다. 프로펠러 샤프트는 토크 전달을 위해 충분한 비틀림 강도를 확보하여야 하며, 길이 방향으로 충분한 굽힘 강성을 확보할 수 있어야 한다.
차량 충돌시에는 파워트레인이 후방으로 이동하게 되며, 이때 발생하는 충격에너지를 차체가 충분히 흡수하지 못해 승객에게 전달 되는 경우 승객의 상해치가 높아지는 원인이 된다. 이에 따라 차량의 충돌 성능을 향상하기 위해 프로펠러 샤프트가 낮은 붕괴하중으로 좌굴됨에 따라 충돌 에너지를 효과적으로 흡수하도록 기능적으로 요구되고 있다.
그러나 종래의 프로펠러 샤프트는 스웨이징 공법을 이용하여 튜브의 끝단부 일부 구간을 축관함으로써 충돌 시 축관부가 변형을 통해 충격을 흡수하도록 하고 있어 축관부의 위치가 튜브의 끝단부에 제한 되며, 축관부가 충분한 곡률로 성형되지 못할 경우 충돌 발생시 충분한 변형이 진행되지 못하는 문제점이 있다.
한편, 본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허공보 제10-2006-0040301호(2006.05.10 공개, 발명의 명칭: 자동차의 프로펠러 샤프트)에 개시되어 있다.
본 발명은 차량의 충돌 시 가해지는 감가속도를 감소시킬 수 있는 프로펠러 샤프트를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 과제를 해결하기 위해 본 발명에 따른 프로펠러 샤프트는: 변속기와 종감속장치 사이에 구비되어 동력을 전달하는 제1동력전달부재; 상기 변속기와 상기 종감속장치 사이에 구비되고, 상기 제1동력전달부재와 연동되어 동력을 전달하는 제2동력전달부재; 상기 제1동력전달부재와 상기 제2동력전달부재 중 어느 하나에 구비되는 제1연결부; 상기 제1동력전달부재와 상기 제2동력전달부재 중 나머지 하나에 구비되고, 상기 제1연결부와 연결되는 제2연결부; 및 상기 제2연결부에 구비되고, 충격 발생 시 상기 제1연결부와 간섭되어 충격을 흡수하는 충격흡수부;를 포함한다.
또한, 상기 제2연결부는, 내부에 수용부가 구비되는 바디부; 상기 바디부의 회전에 연동되어 회전되도록 상기 수용부에 구비되고, 상기 제1연결부가 삽입되는 삽입부; 및 상기 바디부와 상기 제1연결부 사이에 구비되어 상기 수용부의 일측을 밀폐시키는 실링부;를 포함한다.
또한, 상기 충격흡수부는 충격 발생 시 상기 제1연결부와 접촉됨에 따라 상기 제2연결부로부터 분리된다.
또한, 상기 충격흡수부는, 상기 수용부의 타측을 밀폐시키도록 상기 바디부에 구비되고, 상기 삽입부와 마주보게 배치되는 이탈방지부; 및 상기 이탈방지부에 구비되고, 상기 이탈방지부가 상기 바디부로부터 분리되는 하중을 조절한다.
또한, 상기 충격흡수부는 상기 이탈방지부의 내부로 함몰 형성되어 상기 이탈방지부를 상기 제1연결부와 이격시키는 간섭방지부;를 더 포함한다.
또한, 상기 충격하중제어부는 상기 이탈방지부의 내부로 함몰되는 노치 형상으로 구비된다.
또한, 상기 충격하중제어부는 20KN~80KN의 하중 범위 내에서 상기 이탈방지부가 상기 바디부로부터 분리되도록 구비된다.
또한, 상기 실링부는 상기 제1연결부에 고정되는 고정부; 및 상기 바디부와 상기 고정부에 연결되고, 상기 바디부의 일측을 가로막도록 배치되는 실링부재;를 포함한다.
또한, 상기 제1동력전달부재와 상기 제2동력전달부재는 일정한 폭을 갖도록 구비되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 프로펠러 샤프트는 충격흡수부에 의해 차량의 감가속도를 축소하여 충돌에 따른 승객의 상해치를 경감시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 프로펠러 샤프트는 충격에 의한 하중 방향와 제1동력전달부재와 제2동력전달부재의 변위 방향을 일치시킬 수 있어 효과적으로 충격을 흡수할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 프로펠러 샤프트는 충격하중제어부에 의해 이탈방지부가 조립에 의한 하중과 충돌 하중 사이의 하중에서 분리되도록 조절됨에 따라 안정적인 성능을 확보할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 프로펠러 샤프트는 제1동력전달부재와 제2동력전달부재가 일정한 폭으로 구비됨에 따라 축관 또는 확관에 의한 강도 저하를 방지할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 프로펠러 샤프트는 간섭방지부에 의해 조립 과정에서 이탈방지부와 제1연결부가 간섭되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 프로펠러 샤프트는 실링부와 이탈방지부에 의해 그리스 등의 윤활 물질의 유출을 방지할 수 있어 환경오염을 예방할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 프로펠러 샤프트의 구성을 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 프로펠러 샤프트의 구성을 개략적으로 나태내는 분해사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 프로펠러 샤프트의 구성을 개략적으로 나태내는 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 제2연결부의 구성을 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 충격흡수부의 구성을 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 프로펠러 샤프트의 작동 상태를 개략적으로 나타내는 작동도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 프로펠러 샤프트의 실시예를 설명한다.
이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
또한, 본 명세서에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결(또는 접속)"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결(또는 접속)"되어 있는 경우 뿐만 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결(또는 접속)"되어 있는 경우도 포함한다. 본 명세서에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함(또는 구비)"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 "포함(또는 구비)"할 수 있다는 것을 의미한다.
또한, 본 명세서 전체에 걸쳐 동일한 참조 부호는 동일한 구성 요소를 지칭할 수 있다. 동일한 참조 부호 또는 유사한 참조 부호들은 특정 도면에서 언급 또는 설명되지 않았더라도, 그 부호들은 다른 도면을 토대로 설명될 수 있다. 또한, 특정 도면에 참조 부호가 표시되지 않은 부분이 있더라도, 그 부분은 다른 도면들을 토대로 설명될 수 있다. 또한, 본 출원의 도면들에 포함된 세부 구성요소들의 개수, 형상, 크기 및 크기의 상대적인 차이 등은 이해의 편의를 위해 설정된 것으로서, 실시예들을 제한하지 않으며 다양한 형태로 구현될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 프로펠러 샤프트의 구성을 개략적으로 나타내는 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 프로펠러 샤프트의 구성을 개략적으로 나태내는 분해사시도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 프로펠러 샤프트의 구성을 개략적으로 나태내는 단면도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 프로펠러 샤프트(1)는 제1동력전달부재(100), 제2동력전달부재(200), 제1연결부(300), 제2연결부(400), 충격흡수부(500)를 포함한다.
제1동력전달부재(100)는 변속기와 종감속장치 사이에 구비되어 동력을 전달한다. 이하에서는 제1동력전달부재(100)가 차량의 변속기에 연결되고, 제2동력전달부재(200)가 차량의 종감속장치에 연결되는 것을 예로 들어 설명하고 있으나, 이와 달리 제1동력전달부재(100)가 차량의 종감속장치에 연결되고, 제2동력전달부재(200)가 차량의 변속기에 연결되는 것도 가능하다.
본 발명의 일 실시예에 따른 제1동력전달부재(100)는 내부가 비어있는 원통 형상으로 구비되어 일측이 차량의 전방에 구비되는 변속기에 연결된다. 제1동력전달부재(100)는 차량의 길이방향 즉, 차량의 전,후 방향과 나란하게 배치된다. 제1동력전달부재(100)는 차량의 변속기에 회전 가능하게 연결되어 변속기의 구동력을 축회전에 의해 전달한다. 제1동력전달부재(100)는 회전에 따른 반복하중, 충격 등에 충분히 견딜 수 있도록 알루미늄 합금, 철, CFRP 등의 재료를 포함할 수 있다.
제2동력전달부재(200)는 변속기와 종감속장치 사이에 구비되고, 제1동력전달부재(100)와 연동되어 동력을 전달한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 제2동력전달부재(200)는 내부가 비어있는 원통 형상으로 구비되어 일측이 차량에 구비되는 종감속장치에 연결된다. 제2동력전달부재(200)는 제1동력전달부재(100)와 동일 축선상에 배치된다. 제2동력전달부재(200)는 타측이 후술하는 제1연결부(300)와 제2연결부(400)에 의해 제1동력전달부재(200) 연결된다. 이에 따라 제2동력전달부재(200)는 제1동력전달부재(100)가 축회전됨에 따라 이에 연동되어 회전되며, 이러한 회전력을 차량의 종감속장치로 전달할 수 있다. 제2동력전달부재(200)는 회전에 따른 반복하중, 충격 등에 충분히 견딜 수 있도록 알루미늄 합금, 철, CFRP 등의 재료를 포함할 수 있다.
제1동력전달부재(100)와 제2동력전달부재(200)는 일정한 직경 또는 폭을 갖도록 구비될 수 있다. 즉, 제1동력전달부재(100)와 제2동력전달부재(200)는 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 직경의 변화가 없는 원통 형상으로 형성될 수 있다. 이에 따라 제1동력전달부재(100)와 제2동력전달부재(200)는 직경 축소 또는 확장 개소에서 응력 집중에 따른 강도 저하가 일어나는 것을 방지할 수 있다.
제1연결부(300)는 제1동력전달부재(100)와 제2동력전달부재(200) 중 어느 하나에 구비되어 제1동력전달부재(100)와 제2동력전달부재(200)를 연결시킨다. 이하에서는 제1연결부(300)가 제2동력전달부재(200)에 연결되고, 제2연결부(400)가 제1동력전달부재(100)에 연결되는 것을 예로 들어 설명하겠으나, 이와 달리 제2연결부(400)가 제2동력전달부재(200)에 연결되고, 제1연결부(300)가 제1동력전달부재(100)에 연결되는 것도 가능하다.
본 발명의 일 실시예에 따른 제1연결부(300)는 원통 형상으로 형성되어 일측이 제2동력전달부재(200)의 단부에 연결된다. 제1연결부(300)는 제2동력전달부재(200)와 마찰 용접, 나사 결합, 끼움 결합 등 다양한 방식으로 연결될 수 있다. 제1연결부(300)는 타측이 제2동력전달부재(200)의 축방향으로 연장되어 단부가 제1동력전달부재(100)와 마주보게 배치된다. 제1연결부(300)는 제2동력전달부재(200)보다 작은 직경을 갖도록 형성된다. 제1연결부(300)의 타측 단부의 외주면에는 후술하는 제2연결부(400)와의 상대회전이 방지되도록 스플라인 또는 세레이션 치형이 구비될 수 있다. 제1연결부(300)에는 차체에 결합되어 제1연결부(300)를 회전 지지하는 센터 베어링(2)이 구비될 수 있다.
제2연결부(400)는 제1동력전달부재(100)와 제2동력전달부재(200) 중 나머지 하나에 구비된다. 제2연결부(400)는 제1연결부(300)와 연결되어 제1연결부(300)를 회전시킨다. 제2연결부(400)는 제1연결부(300)와 상대회전이 일어나지 않도록 연결되어 제1연결부(300)를 제2연결부(400)와 동일한 각속도로 회전시킬 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 제2연결부의 구성을 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 제2연결부(400)는 바디부(410), 삽입부(420), 실링부(430)를 포함한다.
바디부(410)는 제1동력전달부재(100)의 단부에 연결되고, 내부에 수용부(411)가 구비된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 바디부(410)는 양측이 개구된 컵 형상을 갖도록 형성되어 제1동력전달부재(100)의 단부에 마찰 용접 등에 의해 연결된다. 바디부(410)는 제1동력전달부재(100)의 축방향으로 멀어질수록 직경이 커지는 형상으로 형성될 수 있다. 이에 따라 바디부(410)는 후술하는 삽입부(420)의 조립이 원활하게 이루어지도록 할 수 있다. 바디부(410)의 내주면에는 바디부(410)의 내주면으로부터 외주면을 향해 함몰 형성되어 후술하는 걸림부재(423)의 일측면이 안착되는 홈이 형성된다. 이러한 홈은 바디부(410)의 축방향으로 각도를 가지도록 경사지게 형성되며, 바디부(410)의 내주면을 따라 복수개로 구비될 수 있다.
바디부(410)의 내부에는 비어있는 공간의 형태로 형성되는 수용부(411)가 구비되어 바디부(410)의 양측과 연통된다. 수용부(411)에는 그리스(Grease)와 같은 윤활 물질이 충진된다.
삽입부(420)는 바디부(410)의 회전에 연동되어 회전되도록 수용부(411)에 구비되고, 제1연결부(300)가 삽입되도록 형성된다. 삽입부(420)는 바디부(410)의 타측으로 삽입되고, 바디부(410)의 회전 시 바디부(410)와 동일한 각속도로 회전되도록 바디부(410)의 내주면에 걸림 결합된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 삽입부(420)는 삽입부재(421), 케이지(422), 걸림부재(423)를 포함한다.
삽입부재(421)는 링 형상을 갖도록 형성되어 중공을 통해 제1연결부(300)가 삽입된다. 삽입부재(421)의 외주면에는 후술하는 걸림부재(423)의 타측면이 안착되는 홈이 삽입부재(421)의 둘레를 따라 복수개로 구비된다. 삽입부재(421)의 내주면은 삽입된 제1연결부(300)의 회전이 방지되도록 스플라인 또는 세레이션 치형을 갖도록 형성될 수 있다.
케이지(422)는 삽입부재(421)보다 직경이 큰 링 형상으로 형성되어 바디부(410)의 내주면과 삽입부재(421)의 외주면 사이에 배치된다. 케이지(420)에는 삽입부재(421)의 외주면에 구비되는 홈과 마주보는 위치에서 케이지(422)를 수직하게 관통하는 관통홀이 복수개로 구비된다.
걸림부재(423)는 구 형상을 갖도록 형성되어 케이지(422)의 관통홀 내에 배치된다. 걸림부재(423)는 양측면이 각각 바디부(410)의 내주면에 구비되는 홈과 삽입부재(421)의 외주면에 구비되는 홈으로 삽입되어 바디부(410)와 삽입부재(421)를 연결시킨다. 이에 따라 걸림부재(423)는 바디부(410)와 삽입부재(421)가 동일한 각속도를 가지면서 회전되도록 할 수 있다.
실링부(430)는 바디부(410)와 제1연결부(300) 사이에 구비되어 수용부(411)의 일측을 밀폐시킨다. 이에 따라 실링부(430)는 수용부(411) 내에 충진된 윤활 물질이 외부로 유출되는 것을 방지할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 실링부(430)는 고정부(431), 실링부재(432)를 포함한다.
고정부(431)는 제1연결부(300)에 고정되어 후술하는 실링부재(432)를 지지한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 고정부(431)는 도 4에 도시된 바와 같이 고리 형상 또는 "U"자 형상의 단면을 제1연결부(300)의 중심축을 축으로 회전시킨 회전체의 형상으로 형성된다. 고정부(431)는 링 형상의 가압부재(433)에 의해 제1연결부(300)의 외주면에 가압 고정될 수 있다. 고정부(431)는 제1연결부(300)의 외주면으로부터 되접힌 형상으로 절곡 형성된 단부에 의해 실링부재(432)를 지지한다.
실링부재(432)는 바디부(410)와 고정부(431)에 연결되고, 수용부(411)의 일측을 가로막도록 배치된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 실링부재(432)는 고무 또는 합성 수지의 재질을 포함하는 원통 형상으로 형성된다. 실링부재(432)는 일측이 바디부(410)의 외주면에 밀착 고정되고, 타측이 고정부(431)의 되접힌 형상으로 절곡 형성된 단부에 밀착 고정된다.
충격흡수부(500)는 제2연결부(400)에 구비되고, 충격 발생 시 제1연결부(300)와 간섭되어 충격을 흡수한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 충격흡수부(500)는 차량의 충돌 등에 의한 충격 발생 시 제1연결부(300)와 접촉됨에 따라 제2연결부(400)로부터 분리되도록 구비된다. 즉, 충격흡수부(500)는 충격 발생 시 제1연결부(300)가 제2연결부(400) 또는 제1동력전달부재(100)의 내부로 삽입되는 경로를 개방하여 충돌 시 제1동력전달부재(100)와 제2동력전달부재(200)의 변위를 증가시킴에 따라 충격을 흡수할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 충격흡수부의 구성을 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 3, 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 충격흡수부(500)는 이탈방지부(510), 충격하중제어부(520), 간섭방지부(530)를 포함한다.
이탈방지부(510)는 수용부(411)의 타측을 밀폐시키도록 바디부(410)에 구비되고, 삽입부(420)와 마주보게 배치된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 이탈방지부(510)는 원판 형상으로 구비되고, 외주면이 바디부(410)의 내주면에 용접 등에 의해 일체로 연결된다. 이탈방지부(510)는 바디부(410)의 길이방향으로 삽입부(420)와 이격되어 마주보게 배치되어 수용부(411)의 타측 개구부를 밀폐시킨다. 이에 따라 이탈방지부(510)는 상술한 실링부(430)와 함께 수용부(411)내에 충진된 윤활 물질의 유출을 차단할 수 있다.
충격하중제어부(520)는 이탈방지부(510)에 구비되고, 이탈방지부(510)가 바디부(410)로부터 분리되는 하중을 조절한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 충격하중제어부(520)는 이탈방지부(520)의 내부로 함몰되는 노치 형상으로 구비된다. 즉, 충격하중제어부(520)는 이탈방지부(510)와 바디부(410)의 연결지점의 폭을 변경함으로써 이탈방지부(510)의 분리 하중을 조절한다. 충격하중제어부(520)는 이탈방지부(510)의 단부, 즉 이탈방지부(510)가 바디부(410)와 연결되는 지점에 배치될 수 있다. 충격하중제어부(520)는 복수개로 구비되어 이탈방지부(510)의 둘레를 따라 등간격으로 배치될 수 있으며, 연속적인 형상으로 이탈방지부(510)의 둘레를 따라 배치되는 것도 가능하다. 충격하중제어부(520)의 단면 형상은 도 5에 도시된 삼각형의 형상 뿐만 아니라, 반원, 사각형 등 다양한 형상으로 설계변경이 가능하다.
충격하중제어부(520)는 20KN~80KN의 하중 범위 내에서 이탈방지부(510)가 바디부(410)로부터 분리되도록 구비된다. 본 발명의 일 실시예에 따라 충격하중제어부(520)가 노치 형상으로 형성되는 경우, 충격하중제어부(510)의 형상, 깊이, 폭, 개수 등을 변경함으로써 이탈방지부(510)가 바디부(410)로부터 분리되는 하중 조건을 만족시킬 수 있다. 충격하중제어부(520)가 20KN 이상의 하중에서 이탈방지부(510)가 바디부(410)로부터 분리되도록 구비되는 것은, 제1연결부(300)가 삽입부(420)로 삽입되는 과정에서 발생하는 압입 하중에 의해 이탈방지부(510)가 분리되는 것을 방지하기 위함이다. 또한, 충격하중제어부(520)가 80KN 이하의 하중에서 이탈방지부(510)가 바디부(410)로부터 분리되도록 구비되는 것은, 충격 발생 시 충격 하중보다 낮은 하중으로 이탈방지부(510)를 분리시키기 위함이다.
간섭방지부(530)는 이탈방지부(510)의 내부로 함몰 형성되어 이탈방지부(510)를 제1연결부(300)와 이격시킨다. 본 발명의 일 실시예에 따른 간섭방지부(530)는 이탈방지부(510)가 제1연결부(300), 삽입부(420)와 마주보는 면을 바디부(410)의 축방향으로 오목하게 함몰시키는 형상으로 형성된다. 간섭방지부(530)의 폭은 제1연결부(300)의 폭보다 넓은 폭을 갖도록 형성될 수 있다. 이에 따라 간섭방지부(530)는 제1연결부(300)의 조립 과정에서 제1연결부(300)가 이탈방지부(510)와 접촉되지 않도록 여유 간격을 확보할 수 있다.
이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 프로펠러 샤프트(1)의 조립과정을 설명하도록 한다.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 우선 바디부(410)의 타측에 이탈방지부(510)를 용접 등에 의해 접합시키며, 삽입부(420)를 바디부(410)의 일측으로 삽입하여 바디부(410)와 삽입부(420)를 연결시킨다. 이후 바디부(410)의 타측을 제1동력전달부재(100)의 단부에 마찰 용접등에 의해 결합시킨다.
이후 수용부(411)에 윤활 물질을 충진한 상태에서 실링부재(432)의 일측을 바디부(410)의 외주면에 가압 고정시키며, 타측을 고정부(431)의 절곡된 단부에 가압 고정시킨다.
이후 고정부(431)의 내부로 제1연결부(300)를 삽입시킨다. 이 경우, 고정부(431)의 외주면에 가압부재(433)를 결합시켜 고정부(431)를 제1연결부(300)의 외주면에 가압 고정시킬 수 있다.
이후 제1연결부(300)는 삽입부(420)의 삽입부재(421)로 삽입되고, 삽입부재(421)의 내주면과 제1연결부(300)의 외주면에 스플라인 또는 세레이션 치형이 구비됨에 따라 삽입부재(421)와 제1연결부(300)는 상대회전이 방지된다.
충격하중제어부(520)가 20KN의 하중 범위 이하에서는 이탈방지부(510)가 바디부(410)로부터 분리되지 않도록 구비됨에 따라 제1연결부(300)의 삽입에 따른 압입하중에 의해 이탈방지부(500)는 바디부(410)와의 연결상태를 유지한다.
이후 제1연결부(300)의 단부에 제2동력전달부재(200)를 마찰 용접 등에 의해 결합시킴으로써 본 발명의 일 실시예에 따른 프로펠러 샤프트의 조립을 완료한다.
이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 프로펠러 샤프트(1)의 작동을 설명하도록 한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 프로펠러 샤프트의 작동 상태를 개략적으로 나타내는 작동도이다.
도 3, 도 6을 참조하면, 차량이 전방으로 충돌됨에 따라 충돌에 의한 하중(F)는 차량의 전방에서 후방으로 전달된다.
이러한 하중(F)에 의해 차량의 변속기는 후방으로 밀리게 되고, 이에 연동되어 제1동력전달부재(100) 역시 후방으로 변위된다. 제1동력전달부재(100)가 변위됨에 따라 제1연결부(300)는 바디부(410)의 내측을 향해 상대이동된다.
제1연결부(300)가 계속하여 이동됨에 따라 제1연결부(300)의 단부는 충격흡수부(500)와 간섭된다. 보다 구체적으로, 제1연결부(300)는 이탈방지부(510)의 간섭방지부(530)와 접촉되며, 이탈방지부(510)를 제1동력전달부재(100)로 향하는 방향으로 가압하게 된다.
제1연결부(300)에 의한 가압 하중이 20KN 이상으로 상승함에 따라 이탈방지부(510)는 바디부(410)로부터 분리된다. 이에 따라 이탈방지부(510)는 제1연결부(300)의 삽입 경로를 추가로 개방시키게 된다.
이후 제1연결부(300)는 바디부(410)의 내부로 더 깊숙하게 삽입되고, 더 나아가 제1동력전달부재(100)의 내부로 이동되며 제1동력전달부재(100)와 제2동력전달부재(200)간의 변위를 증가시킨다. 즉, 제1동력전달부재(100)와 제2동력전달부재(200)는 증가된 변위에 의해 충격력을 감소시킴으로써 충격에너지를 흡수하게 된다.
상술한 내용에 따라 본 발명에 따른 프로펠러 샤프트는 충격흡수부에 의해 차량의 감가속도를 축소하여 충돌에 따른 승객의 상해치를 경감시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 프로펠러 샤프트는 충격에 의한 하중 방향와 제1동력전달부재와 제2동력전달부재의 변위 방향을 일치시킬 수 있어 효과적으로 충격을 흡수할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 프로펠러 샤프트는 충격하중제어부에 의해 이탈방지부가 조립에 의한 하중과 충돌 하중 사이의 하중에서 분리되도록 조절됨에 따라 안정적인 성능을 확보할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 프로펠러 샤프트는 제1동력전달부재와 제2동력전달부재가 일정한 폭으로 구비됨에 따라 축관 또는 확관에 의한 강도 저하를 방지할 수 있으며, 제조공정이 단순화 될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 프로펠러 샤프트는 간섭방지부에 의해 조립 과정에서 이탈방지부와 제1연결부가 간섭되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 프로펠러 샤프트는 실링부와 이탈방지부에 의해 그리스 등의 윤활 물질의 유출을 방지할 수 있어 환경오염을 예방할 수 있다.
본 발명은 도면에 도시되는 일 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
1 : 프로펠러 샤프트 100 : 제1동력전달부재
200 : 제2동력전달부재 300 : 제1연결부
400 : 제2연결부 410 : 바디부
411 : 수용부 420 : 삽입부
421 : 삽입부재 422 : 케이지
423 : 걸림부재 430 : 실링부
431 : 고정부 432 : 실링부재
433 : 가압부재 500 : 충격흡수부
510 : 이탈방지부 520 : 충격하중제어부
530 : 간섭방지부

Claims (9)

  1. 변속기와 종감속장치 사이에 구비되어 동력을 전달하는 제1동력전달부재;
    상기 변속기와 상기 종감속장치 사이에 구비되고, 상기 제1동력전달부재와 연동되어 동력을 전달하는 제2동력전달부재;
    상기 제1동력전달부재와 상기 제2동력전달부재 중 어느 하나에 구비되는 제1연결부;
    상기 제1동력전달부재와 상기 제2동력전달부재 중 나머지 하나에 구비되고, 상기 제1연결부와 연결되는 제2연결부; 및
    상기 제2연결부에 구비되고, 충격 발생 시 상기 제1연결부와 간섭되어 충격을 흡수하는 충격흡수부;를 포함하고,
    상기 제2연결부는,
    내부에 수용부가 구비되는 바디부;
    상기 바디부의 회전에 연동되어 회전되도록 상기 수용부에 구비되고, 상기 제1연결부가 삽입되는 삽입부; 및
    상기 바디부와 상기 제1연결부 사이에 구비되어 상기 수용부의 일측을 밀폐시키는 실링부;를 포함하고,
    상기 충격흡수부는 충격 발생 시 상기 제1연결부와 접촉됨에 따라 상기 제2연결부로부터 분리되고,
    상기 충격흡수부는,
    상기 수용부의 타측을 밀폐시키도록 상기 바디부에 구비되고, 상기 삽입부와 마주보게 배치되는 이탈방지부;
    상기 이탈방지부에 구비되고, 상기 이탈방지부가 상기 바디부로부터 분리되는 하중을 조절하는 충격하중제어부; 및
    상기 이탈방지부의 내부로 함몰 형성되어 상기 이탈방지부를 상기 제1연결부와 이격시키는 간섭방지부;를 포함하고,
    상기 이탈방지부는 상기 제1연결부가 상기 삽입부로 삽입되는 과정에서 발생하는 압입 하중과, 충격 발생 시 발생하는 충격 하중 사이에서 상기 바디부로부터 분리되고,
    상기 충격하중제어부는 상기 이탈방지부의 내부로 함몰되는 노치 형상으로 구비되고,
    상기 충격하중제어부는 복수개로 구비되어 상기 이탈방지부의 둘레를 따라 등간격으로 배치되고,
    상기 충격하중제어부는 20KN~80KN의 하중 범위 내에서 상기 이탈방지부가 상기 바디부로부터 분리되도록 구비되고,
    상기 간섭방지부는 상기 제1연결부의 폭보다 넓은 폭을 갖도록 형성되고, 상기 제1연결부의 조립 과정에서 상기 제1연결부가 상기 이탈방지부와 접촉되지 않도록 하는 것을 특징으로 하는 프로펠러 샤프트.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 실링부는
    상기 제1연결부에 고정되는 고정부; 및
    상기 바디부와 상기 고정부에 연결되고, 상기 바디부의 일측을 가로막도록 배치되는 실링부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 프로펠러 샤프트.
  9. 제 1항 또는 제 8항에 있어서,
    상기 제1동력전달부재와 상기 제2동력전달부재는 일정한 폭을 갖도록 구비되는 것을 특징으로 하는 프로펠러 샤프트.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102467575B1 (ko) * 2022-03-22 2022-11-17 (주)대승 차량용 등속 조인트 장치

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008087517A (ja) * 2006-09-29 2008-04-17 Jtekt Corp 車両用プロペラシャフト
KR200456411Y1 (ko) * 2009-06-26 2011-10-28 주식회사 센트랄디티에스 자동차의 충격 흡수 기능을 가진 프로펠러 샤프트
JP4901506B2 (ja) * 2007-01-29 2012-03-21 Ｎｔｎ株式会社 等速自在継手
JP2018112290A (ja) * 2017-01-13 2018-07-19 自動車部品工業株式会社 動力伝達装置
KR102103893B1 (ko) * 2019-12-04 2020-04-23 서한산업(주) 충돌하중 흡수 기능을 갖는 프로펠러 샤프트용 등속조인트

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008087517A (ja) * 2006-09-29 2008-04-17 Jtekt Corp 車両用プロペラシャフト
JP4901506B2 (ja) * 2007-01-29 2012-03-21 Ｎｔｎ株式会社 等速自在継手
KR200456411Y1 (ko) * 2009-06-26 2011-10-28 주식회사 센트랄디티에스 자동차의 충격 흡수 기능을 가진 프로펠러 샤프트
JP2018112290A (ja) * 2017-01-13 2018-07-19 自動車部品工業株式会社 動力伝達装置
KR102103893B1 (ko) * 2019-12-04 2020-04-23 서한산업(주) 충돌하중 흡수 기능을 갖는 프로펠러 샤프트용 등속조인트

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102467575B1 (ko) * 2022-03-22 2022-11-17 (주)대승 차량용 등속 조인트 장치

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