KR200182208Y1 - 꺾임 방지를 위한 추진축 구조 - Google Patents

Abstract

본 고안은 전방 충돌사고시 추진축이 꺾이면서 실내로 침입하는 것을 방지함으로써 충돌사고시 추진축에 따른 승원의 안전성을 확보할 수 있도록 하는 꺾임 방지를 위한 추진축 구조에 관한 것으로서, 변속기의 출력단으로부터 전달되는 엔진의 회전 동력을 종감속 차동장치의 입력단으로 전달하는 추진축의 일단부에 축방향으로 충격력이 전달될 경우 추진축이 소성변형에 의해 중첩되도록 직경의 단차를 갖는 주름구조의 마디부가 형성되는 것을 특징으로 하는 추진축 구조를 제공한다.

Description

꺾임 방지를 위한 추진축 구조

본 고안은 자동차의 추진축(propeller shaft)에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 추진축의 일단부에 축방향으로 충격력이 전달될 경우 꺾이면서 승원의 안전을 위협하는 것을 방지할 수 있도록 하는 꺾임방지를 위한 추진축 구조에 관한 것이다.

일반적으로 전기관 후륜 구동방식의 자동차는 엔진에서 발생되는 변속기에서 선택적으로 조정된 회전 동력을 추진축을 이용하여 후륜과 연동되는 종감속장치에 전달하게 된다.

이러한 자동차의 추진축은 사용길이에 따라 하나의 축을 사용하는 방식과 2개의 축을 사용하는 방식이 있으며, 2개의 축을 사용하는 방식은 추진축의 길이가 최대길이를 초과할 경우에 사용하게 된다.

제1도에 도시되는 바와 같이, 상기한 2개의 축을 사용하는 차량의 추진축(110)은 한 축의 일단이 변속기(102)의 출력단에 연결되고 다른 한 축이 종감속 차동장치(103)의 입력단에 연결되도록 이루어져 있으며, 각 축 간의 연결부위에는 차륜의 진동으로 변속기(102)의 출력단과 종감속 차동장치(103)의 입력단이 이루는 각도의 변화에 수시로 대응하도록 하는 십자형 자재이음(111)(112)(universal joint)이 설치되어 있다.

또한, 그 추진축(110)의 일단에는 축방향의 길이 변화에 대응하도록 슬립이음(115) 및 진동을 감쇠시키는 플렉시블어음(113)이 설치되어 있으며, 중심부는 레이디얼 방향으로 센터 베어링(111)을 통해 차체(101)에 고정되어 있다.

이에 따라, 주행시 엔진에서 발생되어 변속기(102)에서 선택적으로 조정된 출력단의 회전 동력은 추진축(110)의 2개 축 및 십자형 자재이음(111)(112) 등을 거쳐 종감속 차동장치(103)의 입력단에 전달하게 되고, 그 입력단에 전달된 회전 동력은 종감속 차동장치(103)를 통해 후륜에 전달하게 된다. 이러한 과정에서 차량이 특히 요철이 심한 노면을 주행할 때, 상기 십자형 자재이음(111)(112) 및 슬립이음(115)은 차륜의 진동으로 출력단과 입력단이 이루는 각도의 변화 및 축방향의 길이 변화에 수시로 대응하게 된다.

그러나, 상기와 같은 추진축(110)은 승용차에 적용함에 있어 전방 충돌사고시 자칫 승원의 안전을 위협할 수 있는 문제점을 가지게 되었다. 즉, 제2도에 도시되는 바와 같이, 추진축(110)을 장착한 승용차(200)가 장애물(A)이나 상대차량과 정면 충돌할 경우 제2도에 도시되는 바와 같이, 충격하중은 전방의 승용차(200)의 차체(101) 및 엔진(104), 변속기(102)에 전달되어 이들을 후방으로 밀면서 추진축(110)의 선단에 축방향으로 충격력을 전달하게 되는데, 이때 추진축(110)은 그 충격력에 의해 후방으로 압축되면서 일단부가 어느 일방향으로 구부러지게 된다.

이에 따라, 차량이 승용차(200)이면서 상기와 같이 추진축(110)의 꺾임이 상부로 발생될 경우 꺾여지는 추진축(110)은 순간적으로 실내로 침입하게 되어 실내승원의 안전을 위협하게 되는 문제점이 있다.

이때, 본 고안은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로서, 전방 충돌사고시 추진축이 꺾이면서 실내로 침입하는 것을 방지함으로써 충돌사고시 승원의 안전성을 확보할 수 있도록 하는 꺾임방지를 위한 추진축 구조를 제공하는 데 그 목적이 있다.

제1도는 일반적인 자동차의 추진축을 보인 측면도.

제2도는 제1도에서와 같은 추진축을 장착한 승용차가 장애물에 정면 충돌되기 전의 상태를 보인 예시도.

제3도는 제2도에서의 승용차가 장애물에 충돌된 후의 상태를 보인 예시도.

제4도는 본 고안의 실시예에 따른 꺾임방지를 위한 추진축 구조를 보인 측면도.

제5도는 본 고안의 실시예에 따른 꺾임방지를 위한 추진축 구조의 마디부를 발췌한 사시도.

제6도는 본 고안의 실시예에 따른 마디부가 충돌 후 중첩된 상태를 보인 예시도.

제7도는 본 고안의 실시예에 따른 마디부의 성형상태를 보인 사시도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 추진축 10a : 마디부

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안은, 변속기의 출력단으로부터 전달되는 엔진의 회전 동력을 종감속 차동장치의 입력단으로 전달하는 추진축의 일단부에 축방향으로 충격력이 전달될 경우 추진축이 중첩되도록 하는 마디부가 형성되되, 상기 마디부는 직경의 단차를 갖는 주름구조의 추진축 구조를 제공하는 것을 기술적 구성상의 기본적인 특징으로 한다.

이하, 본 고안의 실시예를 첨부도면에 의거 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 고안의 실시예에 따른 꺾임방지를 위한 추진축 구조는 제4도에 도시되는 바와 같이, 한 축의 일단이 변속기(12)의 출력단에 연결되고 다른 한 축이 종감속 차동장치(13)의 입력단에 연결되도록 2개의 축으로 이루어진 추진축(10)에 적용된 것으로, 그 추진축(10)의 일단부에 축방향으로 충격력이 전달될 경우 추진축(10)이 충첩되도록 직경의 단차를 갖는 주름구조의 마디부(10a)가 형성되는 구조를 갖는다.

상기 마디부(10a)는 중공축(中共軸)으로 이루어진 추진축(10)의 기본 직경에서의 마디와 그 기본 직경보다 작은 직경의 마디를 서로 연결하는 구조로 이루어진다.

한편, 이러한 마디부(10a)는 제7도에 도시되는 바와 같이, 120° 간격으로 서로 분리 결합되는 3개의 프레스 금형 다이(20)를 통해 가압 성형하게 된다. 즉, 상기 각 프레스 금형 다이(20)의 내측에는 결합시 추진축(10)의 직경보다 작은 마디부(10a)의 외주면과 대응되는 원통형의 슬롯(20a)이 형성하게 된다.

이에 따라, 마디부(10a)를 성형하고자 하는 추진축(10)의 일단부위를 상기 프레스 금형 다이(20)의 내측에 위치시킨 상태에서 그 프레스 금형 다이(20)를 서로 내측으로 가압하면서 그 하중을 추진축(10)의 외주면에 전달하고, 이 과정에서 프레스 금형 다이(20)를 회전시킴으로써 기본 외경보다 작은 마디부(10a)를 성형할 수 있게 된다.

한편, 상기 추진축(10)의 연결부위에는 기존에서와 같이 차륜의 진동으로 변속기(12)의 출력단과 종감속 차동장치(13)의 입력단이 이루는 각도의 변화에 수시로 대응하도록 하는 십자형 자재이음(11)(12)이 설치되고, 그 추진축(10)의 일단에는 축방향의 길이 변화에 대응하도록 슬립이음(15) 및 진동을 감쇠시키는 플렉시블이음(13)이 설치되며, 중심부는 레이디얼 방향으로 센터 베어링(14)을 통해 차체(1)에 고정된다.

이와 같은 구성되는 본 고안의 작용을 설명하면 다음과 같다.

주행시 엔진에서 발생되는 변속기(12)에서 선택적으로 조정된 출력단의 회전동력은 추진축(10)의 2개축 및 십자형 자재이음(11)(12) 등을 거쳐 종감속 차동장치(13)의 입력단에 전달하게 되고, 그 입력단에 전달된 회전 동력은 종감속 차동장치(13)를 통해 후륜에 전달하게 된다.

이러한 과정에서, 차량의 전방 충돌사고가 발생될 경우 역시 충격하중은 전방의 차체(1) 및 엔진, 변속기(2)에 전달되어 이들을 후방으로 밀면서 추진축(10)의 선단에 축방향으로 충격력을 전달하게 되는데, 이때 추진축(10)의 마디부(10a)는 제5도와 같이 도시된 상태에서 제6도에 도시되는 바와 같이 축방향으로 중첩되면서 충격력을 상당량 흡수하게 된다.

이에 따라, 추진축(10)은 마디부(10a)의 중첩에 의해 결과적으로 변속기(2)의 후방 이동거리와 대응하게 전체 길이가 작아지게 되므로 충격력에 의해 일측방향으로 구부러지면서 꺾이게 되는 것이 방지된다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 고안은 추진축의 일단부에 축방향으로 충격력이 전달될 경우 중첩되는 마디부를 형성하여 전방 충돌사고시 추진축이 꺾이면서 실내로 침입하는 것을 방지함으로써, 충돌사고시 추진축의 변형에 따른 승원의 안전성을 확보할 수 있도록 하는 효과가 있다.

또한, 본 고안은 마디부가 주름구조로 이루어짐으로써 중첩구조를 단순화시켜 생산성을 높일 수 있도록 하는 효과가 있다.

본 고안은 특정의 실시예와 관련하여 도시 및 설명하였지만, 첨부 실용신안 등록청구범위에 의해 나타난 고안의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 개조 및 변화가 가능하다는 것을 당업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 쉽게 알 수 있을 것이다.

Claims (1)

1. 변속기(2) 출력단으로부터의 엔진 회전동력을 종감속 차동장치(3)의 입력단으로 전달하는 추진축(10)의 일단부에, 축방향으로 충격력이 전달될 경우 소성변형에 의해 축방향으로 중첩되도록 직경의 단차를 갖는 주름구조의 마디부(10a)가 형성되는 것을 특징으로 하는 추진축 구조.