KR20060053299A - 프로펠러샤프트와 리어액슬샤프트의 결합구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 프로펠러샤프트와 리어액슬샤프트의 결합구조에 관한 것으로, 프로펠러샤프트(P/S)쪽을 향하는 전방쪽으로 개구되면서 회전방향쪽으로는 측벽(31a)을 형성하도록 리어액슬샤프트플랜지(31)에 등간격으로 형성되는 다수개의 플랜지홈(31b)과, 리어액슬샤프트(R/S)를 향하는 후방쪽으로 돌출형성되어 각각이 플랜지홈(31b)으로 삽입되면서 상기 측벽(31a)과는 간극(C)을 갖도록 프로펠러샤프트플랜지(51)에 형성되는 플랜지돌기(51a)와, 상기 플랜지홈(31b)과 상기 플랜지돌기(51a)사이에 형성된 간극(C)으로 삽입되어 양단이 상기 플랜지홈(31b)의 측벽(31a)과 상기 플랜지돌기(51a)의 측면(51b)에 지지되도록 설치되는 압축코일스프링(71)과, 상기 프로펠러샤프트플랜지(51) 및 상기 리어액슬샤프트플랜지(31)를 원주방향으로 일체로 감싸면서 상기 프로펠러샤프트플랜지(51)와 상기 리어액슬샤프트플랜지(31)를 결합시키는 커버수단(90)을 통해 동력전달이 가능하도록 결합되어져, 클러치의 접단속시 발생되는 백래시에 의한 진동과 소음이 프로펠러샤프트(P/S)쪽으로 전달되더라도 상기 압축코일스프링의 감쇠력에 의해 크게 감소되어짐으로써, 상기 프로펠러샤프트(P/S)와 리어액슬어셈블리(R/A)는 내구성이 크게 증대될 수 있도록 된 것이다.

Description

프로펠러샤프트와 리어액슬샤프트의 결합구조{mounting structure of propeller shaft and rear axle shaft}

도 1은 종래 구조에 따른 프로펠러샤프트와 리어액슬샤프트의 결합관계를 설명하기 위한 구성도,

도 2는 본 발명에 따른 프로펠러샤프트와 리어액슬샤프트의 결합구조를 설명하기 위한 결합부위의 측면도,

도 3은 도 2의 Ⅰ-Ⅰ선 부분단면도이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

31 - 리어액슬샤프트플랜지 31a - 측벽

31b - 플랜지홈 31c,51c - 스프링홈

51 - 프로펠러샤프트플랜지 51a - 플랜지돌기

51b - 측면 71 - 압축코일스프링

90 - 커버수단 C - 간극

P/S - 프로펠러샤프트 R/S - 리어액슬샤프트

본 발명은 수동변속기를 장착한 차량에서 클러치의 접단속 작동시 발생하는 진동과 소음을 흡수할 수 있도록 하는 프로펠러샤프트와 리어액슬샤프트의 결합구조에 관한 것이다.

일반적으로, 후륜 구동 차량에는 도 1에 도시된 바와 같이 변속기(T/M)의 토크를 리어액슬어셈블리(R/A)쪽으로 전달하는 프로펠러샤프트(P/S)가 차체의 길이방향으로 설치된다.

여기서, 상기 프로펠러샤프트(P/S)는 차량의 종류 및 동력전달장치의 구성에 따라 다수의 유니버설 조인트(1) 및 플랜지 요크(3)가 사용되며, 또한 전장이 축의 길이방향으로 가변되는 슬립조인트(도시않됨)를 함께 포함하여 구성된다.

한편, 상기 리어액슬어셈블리(R/A)쪽을 향하는 프로펠러샤프트(P/S)의 종단에는 사각평판 모양의 프로펠러샤프트플랜지(5)가 일체로 형성되고, 상기 프로펠러샤프트(P/S)쪽으로 돌출된 리어액슬샤프트(R/S)의 선단에도 프로펠러샤프트플랜지(5)와 동일한 모양을 갖춘 리어액슬샤프트플랜지(7)가 일체로 형성된다.

따라서, 상기 프로펠러샤프트플랜지(5)와 상기 리어액슬샤프트플랜지(7)는 도시된 바와 같이 면접촉을 한 상태에서 다수개의 볼트(11) 및 너트(13)의 체결력을 통해 결합되어지며, 이로 인해 상기 변속기(T/M)의 토크는 프로펠러샤프트(P/S)와 리어액슬어셈블리(R/A)를 통해 후륜으로 전달되어 진다.

한편, 수동변속기를 장착한 차량의 클러치가 접단속(온/오프)되는 상황에서는 백래시(back lash)에 의해 충격이 심한 진동과 이에 상응하는 큰 소음이 항상 발생하게 된다.

상기와 같은 백래시는 차종에 따라 어느 정도 차이가 있으나, 모든 차량에 공통적으로 발생하는 현상이다.

그런데, 프로펠러샤프트(P/S)와 리어액슬샤프트(R/S)의 종래 결합부위에는 전술한 백래시에 의해 발생하는 진동과 소음을 효과적으로 흡수시킬 만한 구조가 갖추어져 있지 않음으로 인해, 상기 프로펠러샤프트(P/S) 및 상기 리어액슬어셈블리(R/A)의 내구성에 악영향을 끼치는 문제점이 있었다.

이에 본 발명은 상기한 같은 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로, 프로펠러샤프트와 리어액슬샤프트의 결합부를 백래시에 의해 발생하는 진동 및 소음을 효과적으로 흡수시킬 수 있는 구조로 개선하여, 상기 프로펠러샤프트와 리어액슬어셈블리의 내구성을 한층 더 증대시킬 수 있도록 하는 프로펠러샤프트와 리어액슬샤프트의 결합구조를 제공함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 프로펠러샤프트와 리어액슬샤프트가 각각의 플랜지를 통해 동력전달이 가능하도록 결합되는 수동변속기가 장착된 차량에 있어서, 상기 프로펠러샤프트쪽을 향하는 전방쪽으로 개구되면서 회전방향쪽으로는 측벽을 형성하도록 상기 리어액슬샤프트플랜지에 등간격으로 형성되는 다수개의 플랜지홈과, 상기 리어액슬샤프트를 향하는 후방쪽으로 돌출형성되어 각각이 플랜지홈으로 삽입되면서 상기 측벽과는 간극을 갖도록 상기 프로펠러샤프트플랜지에 형성되는 플랜지돌기와, 상기 플랜지홈과 상기 플랜지돌기사이에 형성된 간극으로 삽입되어 양단이 상기 플랜지홈의 측벽과 상기 플랜지돌기의 측면에 지지 되도록 설치되는 압축코일스프링과, 상기 프로펠러샤프트플랜지 및 상기 리어액슬샤프트플랜지를 원주방향으로 일체로 감싸면서 상기 프로펠러샤프트플랜지와 상기 리어액슬샤프트플랜지를 결합시키는 커버수단을 통해 동력전달이 가능하도록 이루어지도록 결합되는 것을 특징으로 한다.

이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 프로펠러샤프트와 리어액슬샤프트의 결합구조를 설명하기 위한 결합부위의 측면도이고, 도 3은 도 2의 Ⅰ-Ⅰ선 부분단면도로서, 종래 구조와 동일한 부위에는 동일한 참조부호를 붙이면서 설명하기로 한다.

본 발명은 수동변속기를 장착한 차량에서 프로펠러샤프트와 리어액슬샤프트의 결합부를 완충구조로 개선하여, 클러치의 접단속(온/오프)시 발생되는 백래시(back lash)에 의한 진동과 소음을 흡수할 수 있도록 된 것이다.

즉, 후륜 구동 차량은 도 1을 참조로 전술한 바와 같이 변속기(T/M)의 토크를 리어액슬어셈블리(R/A)쪽으로 전달하는 프로펠러샤프트(P/S)가 차체의 길이방향으로 설치된다.

여기서, 상기 프로펠러샤프트(P/S)와 상기 리어액슬어셈블리(R/A)에서 프로펠러샤프트(P/S)쪽으로 돌출된 리어액슬샤프트(R/S)의 결합구조에 대해서는 도 2와 도 3에 도시된 바와 같다.

본 발명에 따라 상기 리어액슬어셈블리(R/A)쪽을 향하는 상기 프로펠러샤프트(P/S)의 종단에는 프로펠러샤프트플랜지(51)가 일체로 형성된다.

그리고, 상기 리어액슬어셈블리(R/A)에서 상기 프로펠러샤프트(P/S)를 향해 돌출된 리어액슬샤프트(R/S)의 선단에는 리어액슬샤프트플랜지(31)가 일체로 형성된다.

여기서, 상기 리어액슬샤프트플랜지(31)에는 상기 프로펠러샤프트(P/S)쪽을 향하는 전방쪽으로 개구되면서 회전방향쪽으로는 측벽(31a)을 형성하는 다수개의 플랜지홈(31b)이 등간격으로 형성된다.

그리고, 상기 프로펠러샤프트플랜지(51)에는 상기 플랜지홈(31b)으로 각각 삽입되는 다수개의 플랜지돌기(51a)가 일체로 형성되는데, 상기 플랜지돌기(51a)는 상기 플랜지홈(31b)의 측벽(31a)과는 일정한 간극(C)을 갖도록 삽입되어 진다.

한편, 상기 간극(C)은 프로펠러샤프트(P/S)가 회전하지 않고 있는 상황을 기준으로 볼 때 상기 플랜지돌기(51a)의 양측면에서 상기 플랜지홈(31b)의 측벽(31a)사이에 동일한 간격을 갖도록 형성된다.

즉, 상기 프로펠러샤프트(P/S)가 회전하지 않고 있는 상황이면 한 개의 플랜지홈(31b)마다 동일한 두 개의 간극(C)을 갖게 된다.

그리고, 상기 플랜지홈(31b)과 상기 플랜지돌기(51a)사이에 형성된 간극(C)에는 압축코일스프링(71)이 설치되는데, 상기 압축코일스프링(71)의 양단은 상기 플랜지홈(31b)의 측벽(31a)과 상기 플랜지돌기(51a)의 측면(51b)에 각각 지지되도록 설치되어 진다.

이를 위해, 상기 플랜지돌기(51a)의 측면(51b)과 상기 플랜지홈(31b)의 측벽(31a)에는 압축코일스프링(71)의 양단이 삽입되는 스프링홈(51c,31c)이 각각 형성 된다.

또한, 상기 프로펠러샤프트플랜지(51)와 상기 리어액슬샤프트플랜지(31)는 커버수단(90)에 의해 일체로 감싸여지는데, 상기 커버수단(90)은 상기 프로펠러샤프트플랜지(51) 및 상기 리어액슬샤프트플랜지(31)를 원주방향으로 일체로 감싸게 되며, 이에 따라 상기 프로펠러샤프트플랜지(51)와 상기 리어액슬샤프트플랜지(31)는 커버수단(90)에 의해 동력전달이 가능하도록 서로 결합되어지게 된다.

여기서, 상기 커버수단(90)은 도시된 바와 같이 상기 프로펠러샤프트플랜지(51)를 원주방향으로 감싸는 프로펠러샤프트플랜지 플레이트부재(91)와, 상기 리어액슬샤프트플랜지(31)를 원주방향으로 감싸는 리어액슬샤프트플랜지 플레이트부재(93)와, 상기 플레이트부재(91,93)의 접촉부를 관통하는 조립볼트(95) 및 이 조립볼트(95)에 체결되는 조립너트(97)로 구성된다.

따라서, 운전자가 클러치페달을 밟고 있지 않을 때 즉 클러치가 접속되어 있을 때, 변속기(T/M)의 토크에 의해 프로펠러샤프트(P/S)가 일방향으로 회전을 하게 되면 플랜지돌기(51a)가 회전방향쪽에 위치한 압축코일스프링(71)을 압축시키게 된다.

이후, 상기 압축코일스프링(71)이 더 이상 압축되지 않게 되면 상기 프로펠러샤프트(P/S)의 회전력은 플랜지돌기(51a)와 압축코일스프링(71)을 통해 리어액슬샤프트플랜지(31)쪽으로 전달되어지게 되고, 이로 인해 리어액슬샤프트(R/S)도 동일한 방향으로 회전을 하면서 리어액슬어셈블리(R/A)쪽으로 동력을 전달하게 된다.

한편, 운전자의 클러치페달 조작에 의해 클러치가 단속되었다가 재차 접속될 때에는 백래시(back lash)현상에 의해 충격이 심한 진동과 이에 상응하는 큰 소음이 항상 발생하게 된다.

상기와 같이 백래시에 의해 발생된 진동과 소음이 프로펠러샤프트(P/S)로 전달되어 오면, 이때의 진동과 소음은 본 발명에 따른 압축코일스프링(71)의 탄성력에 의해 효과적으로 흡수되어 대폭 감소되어지게 된다.

따라서, 본 발명의 결합구조를 갖춘 차량은 프로펠러샤프트(P/S)와 리어액슬어셈블리(R/A)가 백래시에 의해 발생된 진동과 소음의 영향을 최대한 적게 받게 되며, 이에 따라 상기 프로펠러샤프트(P/S)와 리어액슬어셈블리(R/A)는 종래에 비해 내구성이 크게 증대되는 잇점을 갖출 수 있게 된다.

한편, 본 발명의 결합구조는 도면을 참고로 하여 프로펠러샤프트(P/S)와 리어액슬샤프트(R/S)의 결합부에만 한정하여 설명하였으나, 이에 한정되는 것이 아니라 동력전달계의 각종 기어 및 부품들에게도 널리 적용이 가능함은 물론이다.

특히, 본 발명의 결합구조를 변속기출력축(도시않됨)과 프로펠러샤프트(P/S)의 결합부에 추가 적용하게 되면 차량은 더욱 증대된 내구성을 갖출 수 있게 된다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 프로펠러샤프트와 리어액슬샤프트의 결합부가 압축코일스프링을 통한 완충구조로 이루어짐으로써, 클러치의 접단속시 발생되는 백래시에 의한 진동과 소음이 프로펠러샤프트쪽으로 전달되더라도 상기 압축코일스프링의 감쇠력에 의해 크게 감소되어지게 되고, 이로 인해 상기 프로펠러샤프트와 리어액슬어셈블리는 내구성이 크게 증대되는 효과가 있게 된다.

Claims (3)

1. 프로펠러샤프트(P/S)와 리어액슬샤프트(R/S)가 각각의 플랜지를 통해 동력전달이 가능하도록 결합되는 수동변속기가 장착된 차량에 있어서,

   상기 프로펠러샤프트(P/S)쪽을 향하는 전방쪽으로 개구되면서 회전방향쪽으로는 측벽(31a)을 형성하도록 상기 리어액슬샤프트플랜지(31)에 등간격으로 형성되는 다수개의 플랜지홈(31b)과,

   상기 리어액슬샤프트(R/S)를 향하는 후방쪽으로 돌출형성되어 각각이 플랜지홈(31b)으로 삽입되면서 상기 측벽(31a)과는 간극(C)을 갖도록 상기 프로펠러샤프트플랜지(51)에 형성되는 플랜지돌기(51a)와,

   상기 플랜지홈(31b)과 상기 플랜지돌기(51a)사이에 형성된 간극(C)으로 삽입되어 양단이 상기 플랜지홈(31b)의 측벽(31a)과 상기 플랜지돌기(51a)의 측면(51b)에 지지되도록 설치되는 압축코일스프링(71)과,

   상기 프로펠러샤프트플랜지(51) 및 상기 리어액슬샤프트플랜지(31)를 원주방향으로 일체로 감싸면서 상기 프로펠러샤프트플랜지(51)와 상기 리어액슬샤프트플랜지(31)를 결합시키는 커버수단(90)

   을 통해 동력전달이 가능하도록 이루어지는 프로펠러샤프트와 리어액슬샤프트의 결합구조.
2. 제 1항에 있어서, 상기 커버수단(90)은

   상기 프로펠러샤프트플랜지(51)를 원주방향으로 감싸는 프로펠러샤프트플랜지 플레이트부재(91)와,

   상기 리어액슬샤프트플랜지(31)를 원주방향으로 감싸는 리어액슬샤프트플랜지 플레이트부재(93)와,

   상기 플레이트부재(91,93)의 접촉부를 관통하는 조립볼트(95) 및 이 조립볼트(95)에 체결되는 조립너트(97)

   로 구성되는 것을 특징으로 하는 프로펠러샤프트와 리어액슬샤프트의 결합구조.
3. 제 1항에 있어서, 상기 플랜지돌기(51a)의 측면(51b)과 상기 플랜지홈(31b)의 측벽(31a)에는 압축코일스프링(71)의 양단이 삽입되는 스프링홈(51c,31c)이 각각 형성된 것을 특징으로 하는 프로펠러샤프트와 리어액슬샤프트의 결합구조.

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