KR102644572B1 - Device for jointing between propeller shaft and differential - Google Patents

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Abstract

본 발명은 후륜 구동 차량의 동력전달장치 중 프로펠러 샤프트와 디퍼런셜의 피니언 샤프트를 등속 조인트를 이용하여 스플라인 결합시킴으로써, 부품수 절감 및 조립 공수 절감을 실현할 수 있고, 특히 프로펠러 샤프트와 디퍼런셜의 피니언 샤프트 간의 결합부분에 리스트릭터 및 인서터를 장착함으로써, 정비 작업시 프로펠러 샤프트와 피니언 샤프트 간을 간단하게 분리시킬 수 있도록 한 자동차용 프로펠러 샤프트와 디퍼런셜 결합 장치를 제공하고자 한 것이다.The present invention can realize a reduction in the number of parts and assembly time by spline coupling the propeller shaft and the pinion shaft of the differential among the power transmission devices of a rear-wheel drive vehicle using a constant velocity joint, and in particular, the coupling between the propeller shaft and the pinion shaft of the differential. The aim is to provide a propeller shaft and differential coupling device for automobiles that allows simple separation between the propeller shaft and pinion shaft during maintenance work by installing a restrictor and inserter in the part.

Description

자동차용 프로펠러 샤프트와 디퍼런셜 결합 장치{DEVICE FOR JOINTING BETWEEN PROPELLER SHAFT AND DIFFERENTIAL}Propeller shaft and differential coupling device for automobiles {DEVICE FOR JOINTING BETWEEN PROPELLER SHAFT AND DIFFERENTIAL}

본 발명은 자동차용 프로펠러 샤프트와 디퍼런셜 결합 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 프로펠러 샤프트와 디퍼런셜 간의 결합 구조를 단순화시킴과 함께 정비성 향상을 위해 프로펠러 샤프트의 탈장착이 용이한 구조로 개선시킨 자동차용 프로펠러 샤프트와 디퍼런셜 결합 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a device for coupling a propeller shaft and a differential for an automobile, and more specifically, to a propeller for an automobile that simplifies the coupling structure between the propeller shaft and the differential and improves the structure of the propeller shaft for easy mounting and dismounting to improve maintainability. It relates to a shaft and differential coupling device.

후륜 구동 차량의 동력전달장치는 엔진 및 자동변속기, 자동변속기의 출력측에 연결되는 프로펠러 샤프트, 프로펠러 샤프트와 연결되어 동력을 차폭방향의 구동륜으로 전달하는 디퍼런셜(differential)을 포함한다.The power transmission system of a rear-wheel drive vehicle includes an engine and an automatic transmission, a propeller shaft connected to the output side of the automatic transmission, and a differential that is connected to the propeller shaft and transmits power to the drive wheels in the vehicle width direction.

첨부한 도 1은 종래의 프로펠러 샤프트와 디퍼런셜 간의 결합 구조를 도시한 것으로서, 도면부호 10은 프로펠러 샤프트를 지시하고, 20은 디퍼런셜을 지시한다.The attached Figure 1 shows a coupling structure between a conventional propeller shaft and a differential, where reference numeral 10 indicates the propeller shaft and 20 indicates the differential.

실질적으로, 상기 프로펠러 샤프트(10)는 디퍼런셜(20)의 입력측 기어로서 전방으로 돌출된 피니언 샤프트(22)와 결합된다.Substantially, the propeller shaft 10 is coupled to the pinion shaft 22 protruding forward as an input side gear of the differential 20.

이를 위해, 상기 프로펠러 샤프트(10)의 후단부에 제1컴패니언 플랜지(11)가 장착되고, 상기 디퍼런셜(20)의 피니언 샤프트(22)에는 제2컴패니언 플랜지(21)가 장착되는 바, 상기 제1컴패니언 플랜지(11)와 제2컴패니언 플랜지(21) 간을 결합함으로써, 프로펠러 샤프트(10)와 디퍼런셜(20) 간의 결합이 이루어진다.For this purpose, a first companion flange 11 is mounted on the rear end of the propeller shaft 10, and a second companion flange 21 is mounted on the pinion shaft 22 of the differential 20. By coupling the first companion flange 11 and the second companion flange 21, coupling between the propeller shaft 10 and the differential 20 is achieved.

좀 더 상세하게는, 상기 제1컴패니언 플랜지(11)와 제2컴패니언 플랜지(21) 사이에 러버 커플링(30)을 사이에 두고, 상기 제1컴패니언 플랜지(11)와 러버 커플링(30)을 총 3곳 이상 볼트(31)와 너트(32)로 체결하고, 상기 제2컴패니언 플랜지(21)와 러버 커플링(30)을 총 3곳 이상 볼트(31)와 너트(32)로 체결함으로써, 프로펠러 샤프트(10)와 디퍼런셜(20) 간의 결합이 이루어진다.More specifically, a rubber coupling 30 is disposed between the first companion flange 11 and the second companion flange 21, and the first companion flange 11 and the rubber coupling 30 are disposed between the first companion flange 11 and the second companion flange 21. By fastening with bolts (31) and nuts (32) at a total of three or more places, and fastening the second companion flange (21) and the rubber coupling (30) with bolts (31) and nuts (32) at a total of three or more places. , coupling between the propeller shaft 10 and the differential 20 is achieved.

그러나, 상기한 종래의 프로펠러 샤프트와 디퍼런셜 간의 결합 구조는 다음과 같은 문제점이 있다.However, the above-described conventional coupling structure between the propeller shaft and differential has the following problems.

첫째, 프로펠러 샤프트와 디퍼런셜 결합 시, 플랜지, 러버 커플링, 볼트, 너트 등을 사용함에 따라 부품수가 많이 들고, 조립을 위한 조립공수가 과다하게 소요되어 조립 작업성이 크게 떨어지며, 또한 플랜지의 크기 및 중량이 과다하여 차량 중량 상승의 원인이 되는 문제점이 있다.First, when combining a propeller shaft and a differential, the number of parts is large due to the use of flanges, rubber couplings, bolts, nuts, etc., and the assembly work time is excessive, which greatly reduces assembly workability, and also increases the size and weight of the flange. There is a problem that this excess causes an increase in vehicle weight.

둘째, 정비 작업을 위하여 프로펠러 샤프트와 디퍼런셜 간을 분리하고자 할 때, 볼트 및 너트를 풀어주는 작업을 반복해서 진행해야 하므로 정비 작업성이 떨어지고, 볼트와 너트의 부식으로 인하여 프로펠러 샤프트와 디퍼런셜 간을 분리하는 작업에 어려움이 따르게 된다.Second, when attempting to separate the propeller shaft and the differential for maintenance work, the work of loosening the bolts and nuts must be performed repeatedly, which reduces maintenance workability, and the corrosion of the bolts and nuts makes it difficult to separate the propeller shaft from the differential. The work you do will be difficult.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 프로펠러 샤프트와 디퍼런셜의 피니언 샤프트를 등속 조인트를 이용하여 스플라인 결합시킴으로써, 부품수 절감 및 조립 공수 절감을 실현할 수 있고, 특히 프로펠러 샤프트와 디퍼런셜의 피니언 샤프트 간의 결합부분에 리스트릭터 및 인서터를 장착함으로써, 정비 작업시 프로펠러 샤프트와 피니언 샤프트 간을 간단하게 분리시킬 수 있도록 한 자동차용 프로펠러 샤프트와 디퍼런셜 결합 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention was developed to solve the above-described conventional problems. By spline combining the propeller shaft and the pinion shaft of the differential using a constant velocity joint, it is possible to reduce the number of parts and reduce assembly time. In particular, the propeller shaft and the pinion shaft The purpose is to provide a propeller shaft and differential coupling device for automobiles that allows simple separation between the propeller shaft and pinion shaft during maintenance work by installing a restrictor and inserter at the coupling portion between the pinion shaft of the differential.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은: 엔진 및 자동변속기를 통해 출력되는 동력을 디퍼런셜로 전달하는 프로펠러 샤프트와, 프로펠러 샤프트로부터의 동력이 입력되는 디퍼런셜을 포함하는 자동차용 프로펠러 샤프트와 디퍼런셜 결합 장치에 있어서, 상기 프로펠러 샤프트의 후단부에 등속 조인트를 장착하고, 상기 등속 조인트의 커넥터 내경부에 암스플라인을 형성하며, 상기 디퍼런셜의 입력측 기어인 피니언 샤프트의 전단부에 숫스플라인을 형성하여, 상기 피니언 샤프트를 등속 조인트의 커넥터 내경부로 삽입하는 동시에 숫스플라인이 암스플라인에 동력 전달 가능하게 스플라인 결합되도록 한 것을 특징으로 하는 자동차용 프로펠러 샤프트와 디퍼런셜 결합 장치를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides: a propeller shaft and differential coupling device for an automobile including a propeller shaft that transmits power output through an engine and an automatic transmission to a differential, and a differential into which power from the propeller shaft is input. wherein a constant velocity joint is mounted on the rear end of the propeller shaft, a female spline is formed on the inner diameter of the connector of the constant velocity joint, and a male spline is formed on the front end of the pinion shaft, which is the input side gear of the differential, and the pinion shaft A propeller shaft and differential coupling device for an automobile is provided, which is characterized in that the male spline is splined to the female spline to enable power transmission while inserting it into the inner diameter of the connector of the constant velocity joint.

또한, 상기 피니언 샤프트의 외경부에는 디퍼런셜 내부에 장착된 피니언 샤프트 회전 지지용 디퍼런셜 베어링을 축방향으로 가압하는 프리로더가 삽입 장착된 것을 특징으로 한다.In addition, a preloader is inserted into the outer diameter of the pinion shaft to press the differential bearing for supporting rotation of the pinion shaft mounted inside the differential in the axial direction.

바람직하게는, 상기 프리로더의 내경부에는 암나사산이 형성되고, 상기 피니언 샤프트의 외경부에는 숫나사산이 가공되어, 암나사산과 숫나사산 간의 결합에 의하여 프리로더가 축방향으로 이동하여 디퍼런셜 베어링을 가압하는 것을 특징으로 한다.Preferably, a female thread is formed on the inner diameter of the freeloader, and a male thread is machined on the outer diameter of the pinion shaft, so that the preloader moves in the axial direction by coupling between the female thread and the male thread to press the differential bearing. It is characterized by

특히, 상기 피니언 샤프트의 숫스플라인 뒤쪽 외경부에 제1락킹홈이 형성되고, 상기 등속조인트의 커넥터 입구쪽 내경부에 제2락킹홈이 형성되어, 피니언 샤프트의 축방향 이동을 구속하도록 리스트릭터가 제1락킹홈과 제2락킹홈에 동시에 삽입 체결되는 것을 특징으로 한다.In particular, a first locking groove is formed on the outer diameter behind the male spline of the pinion shaft, and a second locking groove is formed on the inner diameter of the connector inlet side of the constant velocity joint, so that the restrictor restricts the axial movement of the pinion shaft. It is characterized by being inserted and fastened into the first locking groove and the second locking groove at the same time.

바람직하게는, 상기 리스트릭터는 고탄성 플레이트를 이용하여 제작된 것으로서, 내측의 제1구속단과 외측의 제2구속단이 교차 배열을 이루면서 원주방향을 따라 일체로 이어진 구조이면서 내측의 제1구속단에서 외측의 제2구속단을 향하여 상향 경사지게 형성된 구조로 구비되어, 제1구속단은 피니언 샤프트의 제1락킹홈에 삽입 체결되고, 제2구속단은 커넥터의 제2락킹홈에 삽입 체결되는 것을 특징으로 한다.Preferably, the restrictor is manufactured using a highly elastic plate, and has a structure in which the inner first constraint end and the outer second constraint end are arranged in an alternating manner and are integrally connected along the circumferential direction, and the inner first constraint end It is provided with a structure inclined upward toward the outer second restraining end, wherein the first restraining end is inserted into and fastened to the first locking groove of the pinion shaft, and the second restraining end is inserted and fastened into the second locking groove of the connector. Do it as

또한, 상기 커넥터 입구쪽 내경과 상기 피니언 샤프트의 외경 사이에는 리스트릭터를 가압하여 리스트릭터에 의한 피니언 샤프트 구속 상태를 해제시키는 인서터가 장착된 것을 특징으로 한다.In addition, an inserter is installed between the inner diameter of the connector inlet side and the outer diameter of the pinion shaft to press the restrictor to release the pinion shaft from being restrained by the restrictor.

바람직하게는, 상기 인서터는 커넥터 입구쪽 내경과 상기 피니언 샤프트의 외경 사이에 삽입되어 리스트릭터를 가압할 수 있게 배열되는 푸시단과, 푸시단의 후단에서 수직 절곡되어 작업자가 조작 가능하게 외부로 노출되는 푸시조작단으로 구성된 것임을 특징으로 한다.Preferably, the inserter has a push end that is inserted between the inner diameter of the connector inlet side and the outer diameter of the pinion shaft and is arranged to press the restrictor, and is vertically bent at the rear end of the push end and exposed to the outside so that the operator can operate it. It is characterized by being composed of a push operation group.

더욱 바람직하게는, 상기 커넥터 입구쪽 내경에는 푸시단의 외면과 밀착되는 제1오링이 장착되고, 상기 피니언 샤프트의 외경에는 푸시단의 내면과 밀착되는 제2오링이 장착된 것을 특징으로 한다.More preferably, a first O-ring in close contact with the outer surface of the push end is mounted on the inner diameter of the connector inlet, and a second O-ring in close contact with the inner surface of the push end is mounted on the outer diameter of the pinion shaft.

상기한 과제 해결 수단을 통하여 본 발명은 다음과 같은 효과를 제공한다.Through the means for solving the above problems, the present invention provides the following effects.

첫째, 프로펠러 샤프트와 디퍼런셜의 피니언 샤프트를 등속 조인트를 이용하여 스플라인 결합시킴으로써, 부품수 절감 및 조립 공수 절감을 실현할 수 있다.First, by spline joining the propeller shaft and the pinion shaft of the differential using a constant velocity joint, it is possible to reduce the number of parts and assembly man-hours.

둘째, 프로펠러 샤프트와 디퍼런셜의 피니언 샤프트 간의 결합부분에 리스트릭터를 장착함으로써, 피니언 샤프트의 축방향 이동을 구속하여 프로펠러 샤프트와 피니언 샤프트 간의 결합을 강건화시킬 수 있다.Second, by mounting a restrictor at the coupling portion between the propeller shaft and the pinion shaft of the differential, the axial movement of the pinion shaft can be restricted and the coupling between the propeller shaft and the pinion shaft can be strengthened.

셋째, 등속 조인트의 커넥터와 피니언 샤프트 사이에 리스트릭터의 구속 상태를 해제시키는 인서터를 장착하여, 정비 작업시 프로펠러 샤프트와 피니언 샤프트 간을 간단하게 분리시킬 수 있다.Third, by installing an inserter that releases the restricted state of the restrictor between the connector of the constant velocity joint and the pinion shaft, the propeller shaft and the pinion shaft can be easily separated during maintenance work.

도 1은 종래의 프로펠러 샤프트와 디퍼런셜 간의 결합 구조를 도시한 단면도,
도 2는 본 발명에 따른 자동차용 프로펠러 샤프트와 디퍼런셜 결합 장치의 외관을 도시한 사시도,
도 3은 본 발명에 따른 자동차용 프로펠러 샤프트와 디퍼런셜 결합 장치를 도시한 분리 사시도,
도 4는 본 발명에 따른 자동차용 프로펠러 샤프트와 디퍼런셜 결합 장치를 도시한 단면도,
도 5는 본 발명에 따른 자동차용 프로펠러 샤프트와 디퍼런셜 결합 장치에서 리스트릭터의 구속 상태를 도시한 단면도,
도 6은 본 발명에 따른 자동차용 프로펠러 샤프트와 디퍼런셜 결합 장치에서 리스트릭터가 인서터에 의하여 구속 해제되는 상태를 도시한 단면도.
Figure 1 is a cross-sectional view showing the coupling structure between a conventional propeller shaft and a differential;
Figure 2 is a perspective view showing the appearance of a propeller shaft and differential coupling device for an automobile according to the present invention;
Figure 3 is an exploded perspective view showing a propeller shaft and differential coupling device for an automobile according to the present invention;
Figure 4 is a cross-sectional view showing a propeller shaft and differential coupling device for an automobile according to the present invention;
Figure 5 is a cross-sectional view showing the restricted state of the restrictor in the propeller shaft and differential coupling device for an automobile according to the present invention;
Figure 6 is a cross-sectional view showing a state in which the restrictor is released by the inserter in the propeller shaft and differential coupling device for an automobile according to the present invention.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조로 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

첨부한 도 2 및 도 3은 본 발명에 따른 자동차용 프로펠러 샤프트와 디퍼런셜 결합 장치를 도시한 사시도이고, 도 4는 본 발명에 따른 자동차용 프로펠러 샤프트와 디퍼런셜 결합 장치를 도시한 단면도이다.The attached Figures 2 and 3 are perspective views showing a propeller shaft and differential coupling device for an automobile according to the present invention, and Figure 4 is a cross-sectional view showing a propeller shaft and differential coupling device for automobiles according to the present invention.

도 2 내지 도 4에서, 도면부호 10은 프로펠러 샤프트를 지시하고, 도면부호 20은 디퍼런셜을 지시한다.2 to 4, reference numeral 10 indicates a propeller shaft, and reference numeral 20 indicates a differential.

상기 프로펠러 샤프트(10)는 후륜 구동 차량용 동력전달장치의 일 구성으로서, 엔진 및 자동변속기로부터 출력되는 동력을 디퍼런셜로 전달하는 역할을 하고, 상기 디퍼런셜(20)은 프로펠러 샤프트(10)와 연결되어 동력을 차폭 방향의 구동륜으로 동력을 감속하여 분기 전달하는 역할을 한다.The propeller shaft 10 is a component of a power transmission device for a rear-wheel drive vehicle and serves to transmit power output from the engine and automatic transmission to the differential, and the differential 20 is connected to the propeller shaft 10 to transmit power. It serves to decelerate and branchly transmit power to the drive wheels in the vehicle width direction.

이러한 동력 전달을 위하여, 상기 프로펠러 샤프트(10)의 후단부가 디퍼런셜(20)의 입력측 기어로서 전방으로 돌출된 피니언 샤프트(22)와 동력 전달 가능하게 결합되어야 한다.For this power transmission, the rear end of the propeller shaft 10 must be coupled to the pinion shaft 22 protruding forward as an input side gear of the differential 20 to enable power transmission.

이를 위해, 본 발명에 따르면 상기 프로펠러 샤프트(10)의 후단부에 등속 조인트(40)가 장착된다.For this purpose, according to the present invention, a constant velocity joint 40 is mounted on the rear end of the propeller shaft 10.

상기 등속 조인트(40)는 프로펠러 샤프트(10)의 후단부에 고정 장착되는 외륜(41)과, 내륜 역할을 하는 커넥터(42)와, 외륜(41)과 커넥터(42) 사이에 구속 배치되는 볼(43) 등을 포함하여 구성되며, 회전동력이 프로펠러 샤프트(10)를 통해 커넥터(42)로 전달된다.The constant velocity joint 40 includes an outer ring 41 fixedly mounted on the rear end of the propeller shaft 10, a connector 42 serving as an inner ring, and a ball restrained between the outer ring 41 and the connector 42. It is configured to include (43), etc., and the rotational power is transmitted to the connector (42) through the propeller shaft (10).

이때, 상기 등속 조인트(40)의 커넥터(42) 내경부에 암스플라인(44)이 형성되고, 또한 상기 디퍼런셜(20)의 입력측 기어인 피니언 샤프트(22)의 전단부에 숫스플라인(24)이 형성된다.At this time, a female spline 44 is formed on the inner diameter of the connector 42 of the constant velocity joint 40, and a male spline 24 is formed on the front end of the pinion shaft 22, which is the input side gear of the differential 20. is formed

따라서, 상기 피니언 샤프트(22)를 등속 조인트(40)의 커넥터(42) 내경부로 삽입하면, 숫스플라인(24)이 암스플라인(44)에 동력 전달 가능하게 스플라인 결합됨으로써, 프로펠러 샤프트(10)가 디퍼런셜(20)의 입력측 기어인 피니언 샤프트(22)에 동력 전달 가능하게 결합된 상태가 된다.Therefore, when the pinion shaft 22 is inserted into the inner diameter of the connector 42 of the constant velocity joint 40, the male spline 24 is splined to the female spline 44 to enable power transmission, thereby forming the propeller shaft 10. is coupled to the pinion shaft 22, which is the input side gear of the differential 20, to enable power transmission.

한편, 상기 프로펠러 샤프트(10)로부터의 회전동력이 암스플라인(44) 및 숫스플라인(24) 간의 스플라인 결합부를 통해 피니언 샤프트(22)로 전달되어 피니언 샤프트(22)가 회전을 하게 되는데, 이 피니언 샤프트(22)의 전후 길이 등을 고려하여 디퍼런셜(20)의 내부에 장착된 디퍼런셜 베어링(26)이 피니언 샤프트(22)의 후단부를 회전 가능하게 지지하게 된다.Meanwhile, the rotational power from the propeller shaft 10 is transmitted to the pinion shaft 22 through the spline coupling between the female spline 44 and the male spline 24, causing the pinion shaft 22 to rotate. In consideration of the front-to-back length of the shaft 22, etc., the differential bearing 26 mounted inside the differential 20 rotatably supports the rear end of the pinion shaft 22.

이때, 상기 디퍼런셜 베어링(26)이 제위치를 벗어나면, 즉 상기 디퍼런셜 베어링(26)이 디퍼런셜(20) 내에서 축방향을 따라 바깥쪽으로 미세하게 위치 이동하면, 피니언 샤프트(22)에 대한 회전 지지력이 변경될 수 있으므로, 상기 디퍼런셜 베어링(26)이 디퍼런셜(20) 내의 제위치에 고정된 상태로 유지되어야만 피니언 샤프트(22)의 외경에 밀착되어 회전을 지지하는 역할을 일정하게 수행할 수 있다.At this time, if the differential bearing 26 is out of position, that is, if the differential bearing 26 is slightly moved outward along the axial direction within the differential 20, the rotational support force for the pinion shaft 22 Since this can be changed, the differential bearing 26 must remain fixed in place within the differential 20 to be in close contact with the outer diameter of the pinion shaft 22 and constantly perform its role of supporting rotation.

이를 위해, 상기 피니언 샤프트(22)의 후단쪽 외경부에는 디퍼런셜(20) 내부에 장착된 디퍼런셜 베어링(26)을 축방향을 따라 디퍼런셜(20)의 내측방향을 향하여 가압하는 프리로더(50, Preloader)가 삽입 장착된다.For this purpose, a preloader 50 is installed on the outer diameter portion of the rear end of the pinion shaft 22, which presses the differential bearing 26 mounted inside the differential 20 along the axial direction toward the inside of the differential 20. ) is inserted and installed.

좀 더 상세하게는, 상기 프리로더(50)는 원통형 형상으로서 그 내경부에 암나사산(52)이 형성고, 상기 피니언 샤프트(22)의 외경부에는 숫나사산(27)이 가공되어, 암나사산(52)과 숫나사산(27) 간의 나사 결합에 의하여 프리로더(50)가 피니언 샤프트(22)의 외경부에 축방향 이동 가능하게 체결되는 상태가 된다.More specifically, the preloader 50 has a cylindrical shape and has a female thread 52 formed on its inner diameter, and a male thread 27 is machined on the outer diameter of the pinion shaft 22, making it a female thread. The preloader 50 is fastened to the outer diameter portion of the pinion shaft 22 so as to be axially movable by screw engagement between (52) and the male thread (27).

이에, 상기 프리로더(50)를 조여주는 방향으로 나사 회전시키면, 프리로더(50)의 후단부가 디퍼런셜 베어링(26)을 움직이지 않게 가압하게 됨으로서, 상기 디퍼런셜 베어링(26)이 디퍼런셜(20) 내의 제위치에 고정된 상태로 유지되면서 피니언 샤프트(22)를 일정하게 회전 지지하게 된다.Accordingly, when the preloader 50 is screwed and rotated in the tightening direction, the rear end of the preloader 50 presses the differential bearing 26 so that it does not move, so that the differential bearing 26 is inside the differential 20. While remaining fixed in place, the pinion shaft 22 is supported for constant rotation.

본 발명에 따르면, 상기 프로펠러 샤프트(10)로부터 디퍼런셜(20)의 피니언 샤프트(22)로의 동력 전달이 안정적으로 이루어질 수 있도록 프로펠러 샤프트(10)와 디퍼런셜(20)의 피니언 샤프트(22) 간의 스플라인 결합 상태를 견고하게 유지시키는 동시에 동력 전달 작동시 피니언 샤프트(22) 등의 축방향 움직임을 구속시키는 것이 바람직하다.According to the present invention, the spline coupling between the propeller shaft 10 and the pinion shaft 22 of the differential 20 so that power can be stably transmitted from the propeller shaft 10 to the pinion shaft 22 of the differential 20. It is desirable to maintain the state firmly and at the same time restrain the axial movement of the pinion shaft 22, etc. during power transmission operation.

이를 위해, 상기 피니언 샤프트(22)의 숫스플라인(24) 뒤쪽 외경부에 제1락킹홈(25)이 형성되고, 상기 등속조인트(40)의 커넥터(42) 입구쪽 내경부에 제2락킹홈(45)가 형성되며, 이 제1락킹홈(25)과 제2락킹홈(45)에 피니언 샤프트(22)의 축방향 이동을 구속하는 리스트릭터(60, Restrictor)가 삽입 체결된다.For this purpose, a first locking groove 25 is formed on the outer diameter behind the male spline 24 of the pinion shaft 22, and a second locking groove is formed on the inner diameter of the inlet side of the connector 42 of the constant velocity joint 40. (45) is formed, and a restrictor (60) that restricts the axial movement of the pinion shaft 22 is inserted and fastened into the first locking groove (25) and the second locking groove (45).

상기 리스트릭터(60)는 고탄성 플레이트를 이용하여 링 형상으로 제작된 것으로서, 내측의 제1구속단(61)과 외측의 제2구속단(62)이 반복적으로 교차 배열을 이루면서 원주방향을 따라 일체로 이어진 구조로 구비된다.The restrictor 60 is manufactured in a ring shape using a highly elastic plate, and the inner first restraining end 61 and the outer second restraining end 62 are repeatedly arranged in an alternating manner and are integrated along the circumferential direction. It is provided in a structure connected to .

특히, 상기 리스트릭터(60)는 마치 쐐기와 같은 스토퍼 역할을 할 수 있도록 내측의 제1구속단(61)에서 외측의 제2구속단(62)을 향하여 상향 경사지게 형성된 구조로 구비된다.In particular, the restrictor 60 is provided with a structure inclined upward from the inner first restraining end 61 toward the outer second restraining end 62 so that it can function as a stopper like a wedge.

이에, 상기 리스트릭터(60)의 제1구속단(61)이 피니언 샤프트(22)의 제1락킹홈(25)에 삽입되도록 하고, 제2구속단(62)이 등속조인트(40)의 커넥터(42)의 제2락킹홈(45)에 삽입되도록 함으로써, 도 5에서 잘 볼 수 있듯이 상기 리스트릭터(60)가 제1구속단(61)으로부터 제2구속단(62)을 향하여 상향 경사진 상태이므로 피니언 샤프트(22)의 축방향 움직임을 구속하는 쐐기 역할을 하게 된다.Accordingly, the first restraining end 61 of the restrictor 60 is inserted into the first locking groove 25 of the pinion shaft 22, and the second restraining end 62 is inserted into the connector of the constant velocity joint 40. By being inserted into the second locking groove 45 of (42), the restrictor 60 is inclined upward from the first restraint end 61 toward the second restraint end 62, as can be clearly seen in FIG. Therefore, it serves as a wedge to restrain the axial movement of the pinion shaft 22.

따라서, 상기 리스트릭터(60)에 의하여 피니언 샤프트(22)의 축방향 움직임을 구속되는 상태에서 프로펠러 샤프트(10)로부터 디퍼런셜(20)의 피니언 샤프트(22)로의 동력 전달이 안정적으로 이루어질 수 있다.Therefore, power can be stably transmitted from the propeller shaft 10 to the pinion shaft 22 of the differential 20 while the axial movement of the pinion shaft 22 is restricted by the restrictor 60.

한편, 본 발명에 따르면 상기와 같이 프로펠러 샤프트(10)와 디퍼런셜(20)의 피니언 샤프트(22) 간의 결합이 이루어진 후, 정비 작업 등을 위하여 프로펠러 샤프트(10)와 디퍼런셜(20)의 피니언 샤프트(22) 간을 용이하게 분리시킬 수 있다.Meanwhile, according to the present invention, after the coupling between the propeller shaft 10 and the pinion shaft 22 of the differential 20 is achieved as described above, the pinion shaft (22) of the propeller shaft 10 and the differential 20 is connected for maintenance work, etc. 22) The liver can be easily separated.

이를 위해, 상기 커넥터(42)의 입구쪽 내경과 상기 피니언 샤프트(22)의 외경 사이 공간으로 리스트릭터(60)를 가압하여 리스트릭터(60)에 의한 피니언 샤프트(22)의 구속 상태를 해제시키는 인서터(70)가 장착된다.For this purpose, the restrictor 60 is pressed into the space between the inlet inner diameter of the connector 42 and the outer diameter of the pinion shaft 22 to release the restraint state of the pinion shaft 22 by the restrictor 60. The inserter 70 is mounted.

보다 상세하게는, 상기 인서터(70)는 커넥터(42)의 입구쪽 내경과 상기 피니언 샤프트(22)의 외경 사이에 삽입되어 리스트릭터(60)를 가압할 수 있게 배열되는 원통형의 푸시단(71)과, 푸시단(71)의 후단에서 수직 절곡되어 작업자가 조작 가능하게 외부로 노출되는 푸시조작단(72)으로 구성된다.More specifically, the inserter 70 is a cylindrical push end ( 71) and a push operation end 72 that is vertically bent at the rear end of the push end 71 and exposed to the outside so that the operator can operate it.

따라서, 도 6에 도시된 바와 같이 작업자가 푸시조작단(72)을 일정 힘 이상 밀게 되면, 푸시단(71)이 리스트릭터(60)를 밀어주게 됨으로써, 피니언 샤프트(22)의 제1락킹홈(25)에 삽입되어 있던 리스트릭터(60)의 제1구속단(61)이 제1락킹홈(25)으로부터 빠져나오게 되어, 정비 작업 등을 위하여 프로펠러 샤프트(10)와 디퍼런셜(20)의 피니언 샤프트(22) 간을 용이하게 분리시킬 수 있다.Therefore, as shown in FIG. 6, when the operator pushes the push operation stage 72 with a certain force or more, the push stage 71 pushes the restrictor 60, thereby forming the first locking groove of the pinion shaft 22. The first restraining end 61 of the restrictor 60 inserted in (25) comes out of the first locking groove 25, and the pinion of the propeller shaft 10 and the differential 20 is removed for maintenance work, etc. The shafts 22 can be easily separated.

한편, 상기 커넥터(42)와 피니언 샤프트(22) 간의 스플라인 결합부, 그리고 제1락킹홈(25) 및 제2락킹홈(45) 등에 수분 및 먼지 등과 같은 이물질이 침투하는 것을 방지하기 위하여, 상기 커넥터(42) 입구쪽 내경에는 인서터(70)의 푸시단(71)의 외면과 밀착되는 제1오링(81)이 장착되고, 상기 피니언 샤프트(22)의 외경에는 푸시단(71)의 내면과 밀착되는 제2오링(82)이 장착된다.Meanwhile, in order to prevent foreign substances such as moisture and dust from penetrating into the spline joint between the connector 42 and the pinion shaft 22, and the first locking groove 25 and the second locking groove 45, etc. A first O-ring 81 in close contact with the outer surface of the push end 71 of the inserter 70 is mounted on the inner diameter of the inlet side of the connector 42, and the inner diameter of the push end 71 is installed on the outer diameter of the pinion shaft 22. A second O-ring (82) in close contact with is installed.

이상에서 본 바와 같이, 본 발명에 따르면 프로펠러 샤프트와 디퍼런셜의 피니언 샤프트를 등속 조인트를 이용하여 동력 전달 가능하게 스플라인 결합시킴으로써, 기존의 커플링을 비롯하여 볼트 및 너트를 사용하는 방식과 달리 부품수 절감 및 조립 공수 절감을 실현할 수 있고, 리스트릭터를 이용하여 피니언 샤프트의 축방향 이동을 구속하여 프로펠러 샤프트와 피니언 샤프트 간의 결합을 강건화시킬 수 있으며, 인서터를 이용하여 정비 작업시 프로펠러 샤프트와 피니언 샤프트 간을 간단하게 분리시킬 수 있다.As seen above, according to the present invention, the propeller shaft and the pinion shaft of the differential are splined to enable power transmission using a constant velocity joint, thereby reducing the number of parts and reducing the number of parts, unlike the existing method of using bolts and nuts as well as couplings. Assembly man-hours can be reduced, and the axial movement of the pinion shaft can be restricted using a restrictor to strengthen the connection between the propeller shaft and the pinion shaft. Using an inserter, the connection between the propeller shaft and the pinion shaft can be strengthened during maintenance work. can be easily separated.

10 : 프로펠러 샤프트 11 : 제1컴패니언 플랜지
20 : 디퍼런셜 21 : 제2컴패니언 플랜지
22 : 피니언 샤프트 24 : 숫스플라인
25 : 제1락킹홈 26 : 디퍼런셜 베어링
27 : 숫나사산 30 : 러버 커플링
31 : 볼트 32 : 너트
40 : 등속 조인트 41 : 외륜
42 : 커넥터 43 : 볼
44 : 암스플라인 45 : 제2락킹홈
50 : 프리로더 52 : 암나사산
60 : 리스트릭터 61 : 제1구속단
62 : 제2구속단 70 : 인서터
71 : 푸시단 72 : 푸시조작단
81 : 제1오링 82 : 제2오링
10: Propeller shaft 11: First companion flange
20: Differential 21: Second companion flange
22: pinion shaft 24: male spline
25: First locking groove 26: Differential bearing
27: male thread 30: rubber coupling
31: bolt 32: nut
40: constant velocity joint 41: outer ring
42: Connector 43: Ball
44: Arm spline 45: Second locking groove
50: preloader 52: female thread
60: Restrictor 61: 1st Redemption Group
62: 2nd restraint stage 70: Inserter
71: Push stage 72: Push operation stage
81: 1st O-ring 82: 2nd O-ring

Claims (8)

엔진 및 자동변속기를 통해 출력되는 동력을 디퍼런셜로 전달하는 프로펠러 샤프트와, 프로펠러 샤프트로부터의 동력이 입력되는 디퍼런셜을 포함하는 자동차용 프로펠러 샤프트와 디퍼런셜 결합 장치에 있어서,
상기 프로펠러 샤프트의 후단부에 등속 조인트를 장착하고, 상기 등속 조인트의 커넥터 내경부에 암스플라인을 형성하며, 상기 디퍼런셜의 입력측 기어인 피니언 샤프트의 전단부에 숫스플라인을 형성하여, 상기 피니언 샤프트를 등속 조인트의 커넥터 내경부로 삽입하는 동시에 숫스플라인이 암스플라인에 동력 전달 가능하게 스플라인 결합되도록 하되,
상기 피니언 샤프트의 숫스플라인 뒤쪽 외경부에 제1락킹홈이 형성되고, 상기 등속조인트의 커넥터 입구쪽 내경부에 제2락킹홈이 형성되어, 피니언 샤프트의 축방향 이동을 구속하도록 리스트릭터가 제1락킹홈과 제2락킹홈에 동시에 삽입 체결되며,
상기 커넥터 입구쪽 내경과 상기 피니언 샤프트의 외경 사이에는 리스트릭터를 가압하여 리스트릭터에 의한 피니언 샤프트 구속 상태를 해제시키는 인서터가 장착된 것을 특징으로 하는 자동차용 프로펠러 샤프트와 디퍼런셜 결합 장치.
In the propeller shaft and differential coupling device for an automobile including a propeller shaft that transmits power output through the engine and automatic transmission to the differential, and a differential into which power from the propeller shaft is input,
A constant velocity joint is mounted on the rear end of the propeller shaft, a female spline is formed on the inner diameter of the connector of the constant velocity joint, and a male spline is formed on the front end of the pinion shaft, which is the input side gear of the differential, to rotate the pinion shaft at constant speed. At the same time as inserting into the inner diameter of the joint connector, the male spline is splined to the female spline so that power can be transmitted.
A first locking groove is formed on the outer diameter behind the male spline of the pinion shaft, and a second locking groove is formed on the inner diameter of the connector inlet side of the constant velocity joint, so that the first restrictor restricts the axial movement of the pinion shaft. It is inserted and fastened into the locking groove and the second locking groove at the same time.
A propeller shaft and differential coupling device for an automobile, characterized in that an inserter is mounted between the inner diameter of the connector inlet side and the outer diameter of the pinion shaft to release the pinion shaft restraint by the restrictor by pressing the restrictor.
청구항 1에 있어서,
상기 피니언 샤프트의 외경부에는 디퍼런셜 내부에 장착된 피니언 샤프트 회전 지지용 디퍼런셜 베어링을 축방향으로 가압하는 프리로더가 삽입 장착된 것을 특징으로 하는 자동차용 프로펠러 샤프트와 디퍼런셜 결합 장치.
In claim 1,
A propeller shaft and differential coupling device for an automobile, characterized in that a preloader is inserted into the outer diameter portion of the pinion shaft and pressurizes the differential bearing for supporting rotation of the pinion shaft mounted inside the differential in the axial direction.
청구항 2에 있어서,
상기 프리로더의 내경부에는 암나사산이 형성되고, 상기 피니언 샤프트의 외경부에는 숫나사산이 가공되어, 암나사산과 숫나사산 간의 결합에 의하여 프리로더가 축방향으로 이동하여 디퍼런셜 베어링을 가압하는 것을 특징으로 하는 자동차용 프로펠러 샤프트와 디퍼런셜 결합 장치.
In claim 2,
A female thread is formed on the inner diameter of the freeloader, and a male thread is machined on the outer diameter of the pinion shaft, and the preloader moves in the axial direction by coupling between the female thread and the male thread to pressurize the differential bearing. Propeller shaft and differential coupling device.
삭제delete 청구항 1에 있어서,
상기 리스트릭터는 고탄성 플레이트를 이용하여 제작된 것으로서, 내측의 제1구속단과 외측의 제2구속단이 교차 배열을 이루면서 원주방향을 따라 일체로 이어진 구조이면서 내측의 제1구속단에서 외측의 제2구속단을 향하여 상향 경사지게 형성된 구조로 구비되어, 제1구속단은 피니언 샤프트의 제1락킹홈에 삽입 체결되고, 제2구속단은 커넥터의 제2락킹홈에 삽입 체결되는 것을 특징으로 하는 자동차용 프로펠러 샤프트와 디퍼런셜 결합 장치.
In claim 1,
The restrictor is manufactured using a highly elastic plate, and has a structure in which the inner first restraining end and the outer second restraining end are arranged in an alternating manner and are integrally connected along the circumferential direction, and the inner first restraining end is connected to the outer second restraining end. It is provided with a structure inclined upward toward the restraining end, and the first restraining end is inserted into and fastened to the first locking groove of the pinion shaft, and the second restraining end is inserted and fastened into the second locking groove of the connector. Propeller shaft and differential coupling device.
삭제delete 청구항 1에 있어서,
상기 인서터는 커넥터 입구쪽 내경과 상기 피니언 샤프트의 외경 사이에 삽입되어 리스트릭터를 가압할 수 있게 배열되는 푸시단과, 푸시단의 후단에서 수직 절곡되어 작업자가 조작 가능하게 외부로 노출되는 푸시조작단으로 구성된 것임을 특징으로 하는 자동차용 프로펠러 샤프트와 디퍼런셜 결합 장치.
In claim 1,
The inserter includes a push end that is inserted between the inner diameter of the connector inlet and the outer diameter of the pinion shaft and is arranged to press the restrictor, and a push operation end that is vertically bent at the rear end of the push end and exposed to the outside so that the operator can operate it. A propeller shaft and differential coupling device for an automobile, characterized in that it consists of:
청구항 7에 있어서,
상기 커넥터 입구쪽 내경에는 푸시단의 외면과 밀착되는 제1오링이 장착되고, 상기 피니언 샤프트의 외경에는 푸시단의 내면과 밀착되는 제2오링이 장착된 것을 특징으로 하는 자동차용 프로펠러 샤프트와 디퍼런셜 결합 장치.
In claim 7,
A differential coupling with a propeller shaft for an automobile, characterized in that a first O-ring in close contact with the outer surface of the push end is mounted on the inner diameter of the connector inlet side, and a second O-ring in close contact with the inner surface of the push end is mounted on the outer diameter of the pinion shaft. Device.
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