KR20100119374A - 자동차 프로펠러 샤프트 연결구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차 프로펠러 샤프트 연결구조에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 자동차의 동력을 전달하기 위해 트랜스미션과 뒷바퀴의 회전축을 연결시키는 프로펠러 샤프트의 알루미늄 요크와 하이브리드 샤프트가 연결된 구조에 있어서, 단부 가장자리를 따라 일정간격으로 다수의 요크홈이 형성된 알루미늄 요크, 상기 알루미늄 요크의 요크홈에 대응되는 샤프트홈이 형성된 하이브리드 샤프트, 및 상기 각 대응되는 요크홈과 샤프트홈에 끼워져 상기 알루미늄 요크와 하이브리드 샤프트를 연결시키는 다수의 연결핀을 포함하여 이루어지고, 상기 연결핀과 상기 요크홈 및 샤프트홈은 고장력접착제에 의해 결합력이 향상된다.

상기와 같은 본 발명에 의하면, 다수의 연결핀에 의해 알루미늄 요크와 하이브리드 샤프트를 견고하게 고정시켜 비틀림 강성을 향상시킬 수 있고, 특히, 고장력접착제에 의해 더욱 견고하게 고정시킬 수 있으며, 외부에 별도의 부착물이 없어 회전 불평형 현상을 방지할 수 있기 때문에 장기 사용에도 엔진의 변동되는 회전력을 지속적으로 전달할 수 있어 자동차의 성능을 향상시킬 수 있다.

자동차, 프로펠러 샤프트, 요크, 샤프트, 연결핀

Description

자동차 프로펠러 샤프트 연결구조{Coupling structure of propeller shaft in vehicle}

본 발명은 샤프트 연결구조에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 자동차 프로펠러 샤프트의 알루미늄 요크와 하이브리드 샤프트에 홈을 각각 형성하고, 각 대응되는 홈에 연결핀을 끼워 고정시켜 비틀림 강성을 향상시키며, 회전 불평형 현상을 방지함은 물론, 변화되는 회전력을 용이하게 전달할 수 있어 자동차 성능을 향상시킬 수 있는 자동차 프로펠러 샤프트 연결구조에 관한 것이다.

일반적으로, 자동차의 앞부분에 엔진이 있어 후륜으로 구동하게 되는 FR 자동차의 경우에는 트랜스미션으로부터 파이널 드라이브까지 긴축을 사용하여 동력을 전달하여야 하는데, 이러한 역할을 하는 것을 흔히 프로펠러 샤프트 또는 추진축이라고 칭하고 있다.

도 1은 종래 자동차 프로펠러 샤프트 연결구조를 도시한 도면이다.

도면에서 도시한 바와 같이, 프로펠러 샤프트(10)는 통공된 하이브리드 샤프트(30) 양측으로 알루미늄 요크(20)를 삽입 연결한 후 상호 간의 연결 부위 외측에 용접(40)을 이용하여 연결하는 방식으로 조립을 이룰 수 있도록 구성되어 있다.

이러한 프로펠러 샤프트(10)는 변동하는 엔진의 회전력(토크)을 후륜축으로 전달하여 자동차가 이동하게 된다.

그러나, 이러한 프로펠러 샤프트(10)의 연결구조는 구조가 단순한 장점이 있지만, 사용 시 알루미늄 요크(20)와 하이브리드 샤프트(30)의 연결부위가 비틀림 강성에 가장 큰 영향을 받기 때문에, 장기사용 시 균열이 발생되어 회전력을 균일하게 전달할 수 없는 문제점이 있다.

특히, 축 방향으로 결합 후, 용접을 함에 따라 고속회전을 이룰 시 비틀림 및 진동에 효과적으로 대응하지 못하여 축이 구부러지는 문제점이 있고, 기하학적 중심과 질량적 중심의 불일치를 야기시켜 휠 링이라는 굽힘 진동을 일으킬 수 있다.

또한 알루미늄 요크(20)와 하이브리드 샤프트(30)의 용접부위에는 용접강도가 다르기 때문에 회전 불평형 현상이 발생되어 샤프트가 휘어 회전력 전달이 안되는 문제점이 있다.

이에 따라, 구조가 단순하고, 조립이 용이하면서, 엔진의 변동되는 회전력(토크)을 장기간 지속적으로 전달시킬 수 있는 프로펠러 샤프트(10)의 연결구조 개발이 절실한 상황이다.

이에 본 발명은 상기와 같은 문제점들을 해소하기 위해 안출된 것으로써, 프로펠러 샤프트의 알루미늄 요크에 요크홈을 다수 개 형성하고, 이 요크홈에 대응되도록 하이브리드 샤프트에 샤프트홈을 다수 개 형성하여 연결핀을 끼워 알루미늄 요크와 하이브리드 샤프트를 용이하게 고정시킬 수 있다.

그리고 이 연결핀과 요크홈 및 샤프트홈에는 고장력접착제를 도포하여 더욱 견고하게 고정시킬 수 있어 엔진의 회전력이 지속적으로 전달될 수 있다.

그리고 연결핀의 외주면에 다수의 연결돌기나 연결홈이 형성되고, 이에 대응되도록 요크홈과 샤프트홈을 형성하여 상호 접촉면적을 증가시켜 고정력을 향상시킴은 물론, 외부에 부착물이 없어 회전 불평형 현상을 방지하여 회전을 지속적으로 전달할 수 있는 자동차 프로펠러 샤프트 연결구조를 제공하는 것이 목적이다.

상기 목적을 이루기 위한 본 발명은, 자동차의 동력을 전달하기 위해 트랜스미션과 뒷바퀴의 회전축을 연결시키는 프로펠러 샤프트의 알루미늄 요크와 하이브리드 샤프트가 연결된 구조에 있어서, 단부 가장자리를 따라 일정간격으로 다수의 요크홈이 형성된 알루미늄 요크, 상기 알루미늄 요크의 요크홈에 대응되는 샤프트홈이 형성된 하이브리드 샤프트, 및 상기 각 대응되는 요크홈과 샤프트홈에 끼워져 상기 알루미늄 요크와 하이브리드 샤프트를 연결시키는 다수의 연결핀을 포함하여 이루어지고, 상기 연결핀과 상기 요크홈 및 샤프트홈은 고장력접착제에 의해 결합력이 향상된다.

바람직하게, 상기 연결핀의 각 단부는 단측으로 갈수록 중심방향으로 테이퍼(Taper) 형성되고, 상기 요크홈과 샤프트홈의 내주면은 상기 연결핀에 대응되도록 형성된다.

그리고 상기 연결핀의 외주면에는 다수의 연결돌기가 돌출 형성되거나 다수의 연결홈이 형성되고, 상기 요크홈과 샤프트홈의 내주면은 상기 연결핀에 대응되도록 형성된다.

상기한 바와 같이, 본 발명에 의한 자동차 프로펠러 샤프트 연결구조에 의하면, 다수의 연결핀이 각각의 요크홈과 샤프트홈에 끼워짐에 따라 알루미늄 요크와 하이브리드 샤프트를 견고하게 고정시켜 비틀림 강성을 향상시킬 수 있고, 특히, 고장력접착제에 의해 더욱 견고하게 고정시킬 수 있으며, 외부에 별도의 부착물이 없어 회전 불평형 현상을 방지할 수 있기 때문에 장기 사용에도 엔진의 변동되는 회전력을 지속적으로 전달할 수 있어 자동차의 성능을 향상시킬 수 있게 하는 매우 유용하고 효과적인 발명이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.

또한, 본 실시 예는 본 발명의 권리범위를 한정하는 것은 아니고 단지 예시로 제시된 것이며, 그 기술적 요지를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변경이 가능하다.

도 2는 본 발명에 따른 자동차 프로펠러 샤프트 연결구조를 도시한 도면이고, 도 3은 본 발명에 따른 자동차 프로펠러 샤프트 연결구조의 분리상태를 도시한 도면이며, 도 4는 본 발명에 따른 자동차 프로펠러 샤프트 연결구조에 고장력접착제가 더 구비된 상태를 도시한 도면이고, 도 5는 본 발명에 따른 자동차 프로펠러 샤프트 연결구조의 다른 실시 예를 도시한 도면이며, 도 6은 본 발명에 따른 자동차 프로펠러 샤프트 연결구조의 또 다른 실시 예를 도시한 도면이다.

도면에서 도시한 바와 같이, 자동차 프로펠러 샤프트 연결구조(100)는 알루미늄 요크(110)와 하이브리드 샤프트(120) 및 다수의 연결핀(130)으로 구성되며, 알루미늄 요크(110)의 단부에는 그 가장자리를 따라 일정간격으로 다수의 요크홈(112)이 형성된다.

그리고 알루미늄 요크(110)와 연결되는 하이브리드 샤프트(120) 단부에는 요크홈(112)에 대응되는 샤프트홈(122)이 형성되고, 이 요크홈(112)과 샤프트홈(122)에 연결핀(130)가 끼워져 알루미늄 요크(110)와 하이브리드 샤프트(120)가 고정된다.

이러한 연결핀(130)은 요크홈(112)과 샤프트홈(122)에 억지끼움으로 끼워진다.

그리고 도 4에 도시한 바와 같이, 연결핀(130)과 요크홈(112) 및 샤프트 홈(122)은 고장력접착제(140)에 의해 결합력이 향상되어 더욱 견고하게 고정되는 것으로, 연결핀(130)과 각 홈(112, 122) 중 어느 하나 이상에 도포된다.

또한 도 5에서 도시한 바와 같이, 연결핀(130)의 각 단부는 단측으로 갈수록 중심방향으로 테이퍼(Taper) 형성되고, 요크홈(112) 및 샤프트홈(122)은 연결핀(130)에 대응되도록 테이퍼 형성된다.

다시 말해, 알루미늄 요크(110)와 하이브리드 샤프트(120)의 연결 시, 연결핀(130)의 테이퍼 형성된 부분까지는 요크홈(112) 및 샤프트홈(122)에 용이하게 삽입되고, 테이퍼 형성되지 않은 부분에선 억지 끼움이 이루어져 견고하게 고정시키기 위함이다.

이는, 연결핀(130)의 직경과 요크홈(112) 및 샤프트홈(122)의 직경이 동일할 경우, 상호 결합 시, 끼워지지 않는 경우를 방지하기 위한 것이다.

그리고 도 6에서 도시한 바와 같이, 연결핀(130)의 외주면에는 다수의 연결돌기(132)가 돌출 형성되고, 요크홈(112)과 샤프트홈(122)의 내주면은 연결핀(130)에 대응되도록 형성된다.

또는, 연결핀(130)의 외주면에는 다수의 연결홈(132')이 형성되고, 요크홈(112)과 샤프트홈(122)의 내주면은 연결핀(130)에 대응되도록 형성된다.

이 연결돌기(132)와 연결홈(132')은 연결핀(130)과 각 홈(112, 122)의 접촉면적을 증가시키고, 그에 따른 고장력접착제(140)의 도포 면적을 증가시켜 더욱 견고하게 고정시키기 위한 것이다.

이때, 요크홈(112)과 샤프트홈(122)은 각각 홀수나 짝수 중 선택적으로 형성 될 수 있고, 그 형성 개수에 따라 연결핀(130)이 구비되는 것으로, 본 발명의 일 실시 예로 요크홈(112)과 샤프트홈(122)은 각각 12개씩 형성되고, 이에 따라 연결핀(130) 역시 12개로 구비된다.

다만, 이러한 실시 예는 그 개수를 한정하지 않는 것으로, 경우에 따라 형성 개수가 정해짐이 바람직하다.

그리고 연결핀(130)은 고강도 강철재질로 형성된다.

도 1은 종래 자동차 프로펠러 샤프트 연결구조를 도시한 도면이고,

도 2는 본 발명에 따른 자동차 프로펠러 샤프트 연결구조를 도시한 도면이며,

도 3은 본 발명에 따른 자동차 프로펠러 샤프트 연결구조의 분리상태를 도시한 도면이고,

도 4는 본 발명에 따른 자동차 프로펠러 샤프트 연결구조에 고장력접착제가 더 구비된 상태를 도시한 도면이며,

도 5는 본 발명에 따른 자동차 프로펠러 샤프트 연결구조의 다른 실시 예를 도시한 도면이고,

도 6은 본 발명에 따른 자동차 프로펠러 샤프트 연결구조의 또 다른 실시 예를 도시한 도면이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

100 : 프로펠러 샤프트 110 : 알루미늄 요크

112 : 요크홈 120 : 하이브리드 샤프트

122 : 샤프트홈 130 : 연결핀

132 : 연결돌기 132' : 연결홈

140 : 고장력접착제

Claims (3)

1. 자동차의 동력을 전달하기 위해 트랜스미션과 뒷바퀴의 회전축을 연결시키는 프로펠러 샤프트의 알루미늄 요크와 하이브리드 샤프트가 연결된 구조에 있어서,

   단부 가장자리를 따라 일정간격으로 다수의 요크홈이 형성된 알루미늄 요크;

   상기 알루미늄 요크의 요크홈에 대응되는 샤프트홈이 형성된 하이브리드 샤프트; 및

   상기 각 대응되는 요크홈과 샤프트홈에 끼워져 상기 알루미늄 요크와 하이브리드 샤프트를 연결시키는 다수의 연결핀을 포함하여 이루어지고,

   상기 연결핀과 상기 요크홈 및 샤프트홈은 고장력접착제에 의해 결합력이 향상되는 것을 특징으로 하는 자동차 프로펠러 샤프트 연결구조.
2. 제1항에 있어서,

   상기 연결핀의 각 단부는 단측으로 갈수록 중심방향으로 테이퍼(Taper) 형성되고, 상기 요크홈과 샤프트홈의 내주면은 상기 연결핀에 대응되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 자동차 프로펠러 샤프트 연결구조.
3. 제1항에 있어서,

   상기 연결핀의 외주면에는 다수의 연결돌기가 돌출 형성되거나 다수의 연결홈이 형성되고, 상기 요크홈과 샤프트홈의 내주면은 상기 연결핀에 대응되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 자동차 프로펠러 샤프트 연결구조.

Images