KR101673759B1 - 자동차의 프로펠러 샤프트용 센터지지장치 - Google Patents
자동차의 프로펠러 샤프트용 센터지지장치 Download PDFInfo
- Publication number
- KR101673759B1 KR101673759B1 KR1020150052118A KR20150052118A KR101673759B1 KR 101673759 B1 KR101673759 B1 KR 101673759B1 KR 1020150052118 A KR1020150052118 A KR 1020150052118A KR 20150052118 A KR20150052118 A KR 20150052118A KR 101673759 B1 KR101673759 B1 KR 101673759B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- shaft
- circumferential surface
- bearing portion
- propeller shaft
- race
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C27/00—Elastic or yielding bearings or bearing supports, for exclusively rotary movement
- F16C27/06—Elastic or yielding bearings or bearing supports, for exclusively rotary movement by means of parts of rubber or like materials
- F16C27/066—Ball or roller bearings
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
- B60K17/00—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles
- B60K17/22—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles characterised by arrangement, location, or type of main drive shafting, e.g. cardan shaft
- B60K17/24—Arrangements of mountings for shafting
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C23/00—Bearings for exclusively rotary movement adjustable for aligning or positioning
- F16C23/06—Ball or roller bearings
- F16C23/08—Ball or roller bearings self-adjusting
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C27/00—Elastic or yielding bearings or bearing supports, for exclusively rotary movement
- F16C27/04—Ball or roller bearings, e.g. with resilient rolling bodies
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C3/00—Shafts; Axles; Cranks; Eccentrics
- F16C3/02—Shafts; Axles
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C31/00—Bearings for parts which both rotate and move linearly
- F16C31/04—Ball or roller bearings
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
- F16C33/72—Sealings
- F16C33/76—Sealings of ball or roller bearings
- F16C33/767—Sealings of ball or roller bearings integral with the race
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C19/00—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
- F16C19/02—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows
- F16C19/14—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load
- F16C19/18—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load with two or more rows of balls
- F16C19/181—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load with two or more rows of balls with angular contact
- F16C19/183—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load with two or more rows of balls with angular contact with two rows at opposite angles
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C23/00—Bearings for exclusively rotary movement adjustable for aligning or positioning
- F16C23/06—Ball or roller bearings
- F16C23/08—Ball or roller bearings self-adjusting
- F16C23/082—Ball or roller bearings self-adjusting by means of at least one substantially spherical surface
- F16C23/086—Ball or roller bearings self-adjusting by means of at least one substantially spherical surface forming a track for rolling elements
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C2326/00—Articles relating to transporting
- F16C2326/01—Parts of vehicles in general
- F16C2326/06—Drive shafts
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Transportation (AREA)
- Motor Power Transmission Devices (AREA)
- Support Of The Bearing (AREA)
- Ocean & Marine Engineering (AREA)
- Rolling Contact Bearings (AREA)
- Shafts, Cranks, Connecting Bars, And Related Bearings (AREA)
Abstract
본 발명은 자동차 프로펠러 샤프트의 프론트 샤프트와 리어 샤프트를 연결하는 스터브 샤프트를 유동가능하게 지지하며 차체 측에 고정해주는 자동차의 프로펠러 샤프트용 센터지지장치에 관한 것으로, 이중 베어링 구조를 통해 대변위 및 소변위 상황에서 모두 높은 절연 및 내구 성능을 확보할 수 있는 자동차의 프로펠러 샤프트용 센터지지장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
이에 본 발명에서는, 프로펠러 샤프트의 프론트 샤프트와 리어 샤프트 사이에 연결된 스터브 샤프트를 축방향으로 이동가능하게 지지하는 이너 베어링부; 상기 이너 베어링부의 외측에 장착되어 상기 스터브 샤프트를 축회전 가능하게 지지하는 아우터 베어링부; 상기 아우터 베어링부의 외측과 차체에 고정되는 브라켓 사이에 탄력적으로 변형가능하게 장착되는 인슐레이터;를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차의 프로펠러 샤프트용 센터지지장치를 제공한다.
이에 본 발명에서는, 프로펠러 샤프트의 프론트 샤프트와 리어 샤프트 사이에 연결된 스터브 샤프트를 축방향으로 이동가능하게 지지하는 이너 베어링부; 상기 이너 베어링부의 외측에 장착되어 상기 스터브 샤프트를 축회전 가능하게 지지하는 아우터 베어링부; 상기 아우터 베어링부의 외측과 차체에 고정되는 브라켓 사이에 탄력적으로 변형가능하게 장착되는 인슐레이터;를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차의 프로펠러 샤프트용 센터지지장치를 제공한다.
Description
본 발명은 자동차의 프로펠러 샤프트용 센터지지장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 프로펠러 샤프트의 프론트 샤프트와 리어 샤프트를 연결하는 스터브 샤프트를 유동가능하게 지지하며 차체 측에 고정해주는 자동차의 프로펠러 샤프트용 센터지지장치에 관한 것이다.
프로펠러 샤프트(propeller shaft)는 4륜 구동 또는 후륜 구동 차량의 변속기(또는 트랜스퍼)와 리어 디프렌셜 사이에서 구동력을 전달하는 축으로, 지속적인 비틀림 토크를 받으면서 고속 회전을 하기 때문에 길이가 길어지면 진동이 발생되어 파손되기 쉬우므로 분할 구조가 사용되며, 일반적으로 3개의 조인트와 2개의 튜브를 사용한 구조로 구성된다.
첨부한 도 1은 종래의 프로펠러 샤프트를 나타낸 사시도이고, 도 2는 종래 프로펠러 샤프트에 장착된 센터베어링 및 브라켓 어셈블리를 나타낸 단면도이다.
종래의 프로펠러 샤프트는 변속기(또는 트랜스퍼)와 리어 디프렌셜 사이에 위치하며, 도 1에 보이듯 차량 거동시 변속기 및 리어 디프렌셜의 유동에 의해 발생하는 유동 변위(프로펠러 샤프트의 길이 및 절각 변화)를 흡수할 수 있는 3개의 조인트를 이용하여 2튜브 타입으로 구성되고, 각 조인트는 변속기와 결합되는 입력부(1), 리어 디프렌셜과 결합되는 출력부(2), 및 2개의 튜브(4,5)를 연결하는 센터부(3) 측에 배치된다.
상기 입력부(1)와 출력부(2) 및 센터부(3)는 각각 조인트와 스플라인 구조로 이루어지고, 상기 센터부(3)는 센터베어링 및 브라켓 어셈블리(6)에 의하여 차체에 고정되어 회전하며 구동력을 전달하는 프로펠러 샤프트(10)를 지지한다.
도 2에 보이듯, 종래의 프로펠러 샤프트(10)의 프론트 샤프트(4)와 리어 샤프트(5)를 연결하는 스터브 샤프트(A)를 회전가능하게 지지하며 차체에 고정하는 센터베어링 및 브라켓 어셈블리는, 크게 베어링(7)과 인슐레이터(8) 및 브라켓(9)으로 구성된다. 상기 베어링(7)의 내륜은 회전하는 프로펠러 샤프트(10)를 압입하여 지지하고, 베어링(7)의 외륜과 브라켓(9) 사이에는 인슐레이터(8)가 위치하여 프로펠러 샤프트(10)를 지지하며 프로펠러 샤프트의 변위 거동을 제어하고 각 부위로부터 차체에 전달되는 진동(구동계 진동 등)을 절연(감소)시키는 역할을 한다. 그리고 상기 브라켓(9)은 볼트나 너트 등에 의하여 차체에 고정된다.
한편, 변속기와 리어 디프렌셜은 고무 등의 탄성 재질을 사용하여 차체 프레임 및 서브 프레임에 플렉시블하게 마운팅되어 있기 때문에 차량의 발진 및 제동(혹은 가속 및 감속) 시 움직임(변속기의 롤링 및 리어 디프렌셜의 피칭)이 발생하며, 이는 프로펠러 샤프트로 전달되어 프로펠러 샤프트의 대변위 거동을 유발하게 된다.
또한 운전 조건, 하중 변화, 및 노면 상태 등에 따라서도 프로펠러 샤프트에 유동(전/후, 좌/우, 상/하 유동 등)이 발생할 수 있다.
따라서, 운전중 조건에 따라 다양한 형태의 유동이 발생하기 때문에 이러한 유동을 흡수할 수 있는 구조가 프로펠러 샤프트에 반드시 필요하다.
프로펠러 샤프트에 상기와 같은 유동이 발생하는 동안, 프로펠러 샤프트의 센터부를 회전가능하게 지지하며 차체에 고정하는 센터베어링 및 브라켓 어셈블리의 경우, 센터베어링은 프로펠러 샤프트를 따라 움직이지만, 브라켓은 차체에 고정되어 있고, 그 사이를 인슐레이터가 연결하고 있기 때문에, 프로펠러 샤프트의 유동 정도에 비례하여 인슐레이터 또한 변형이 발생하게 된다. 그리고, 프로펠러 샤프트의 유동이 아니더라도 초기 구성상태(변속기 및 리어 디프렌셜의 탑재 각도 및 탑재 위치)에 따라 인슐레이터는 영구 변형이 발생한 상태로 조립될 수 있다.
즉, 상기 인슐레이터는 변속기로부터 프로펠러 샤프트를 타고 차체로 전달되는 진동, 또는 프로펠러 샤프트에서 자체적으로 발생하는 진동(회전체의 언밸런스나 조인트 특성에 의해 나타나는 진동)을 절연하는 기능 외에, 변속기 및 디프렌셜의 유동에 의해 발생하는 대변위(프로펠러 샤프트의 길이 및 절각 변화)를 흡수하는 기능을 동시에 가지고 있다.
진동 절연 기능을 극대화하기 위해서는 센터베어링과 브라켓 사이에 인슐레이터 강성을 낮게(소프트하게) 설정하는 것이 좋으나, 이럴 경우 작은 하중에도 큰 변형이 발생하여 내구 문제가 나타나기 쉽다. 반대로 인슐레이터의 강성을 높게(하드하게) 설정하면, 변위 제어에나 내구성에는 좋으나 진동 절연 기능이 저하되어, NVH(Noise, vibration and harshness) 문제가 발생하기 쉽다. 또한 진동 절연 기능은 변속기 및 리어 디프렌셜의 유동시 수반되는 프로펠러 샤프트의 길이 및 절각 변화에 대해 저항력으로 작용하기 때문에 또 다른 사이드 이펙드(Side Effect)가 발생할 수도 있다.
본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로서, 이중 베어링 구조를 통해 대변위 및 소변위 상황에서 모두 높은 절연 및 내구 성능을 확보할 수 있는 자동차의 프로펠러 샤프트용 센터지지장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
이에 본 발명에서는, 프로펠러 샤프트의 프론트 샤프트와 리어 샤프트 사이에 연결된 스터브 샤프트를 축방향으로 이동가능하게 지지하는 이너 베어링부; 상기 이너 베어링부의 외측에 장착되어 상기 스터브 샤프트를 축회전 가능하게 지지하는 아우터 베어링부; 상기 아우터 베어링부의 외측과 차체에 고정되는 브라켓 사이에 탄력적으로 변형가능하게 장착되는 인슐레이터;를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차의 프로펠러 샤프트용 센터지지장치를 제공한다.
본 발명의 실시예에 의하면, 상기 이너 베어링부는, 스터브 샤프트의 외주면을 둘러싸는 이너 파이프; 상기 스터브 샤프트와 이너 파이프 사이에 회전가능하게 지지되는 복수 개의 이너 볼; 및 상기 이너 파이프 내측에 상기 복수 개의 이너 볼을 서로 일정 간격 및 배열을 유지하며 축방향으로 이동가능하게 지지하는 이너 볼 케이지;를 포함하여 구성된다.
바람직하게, 상기 스터브 샤프트의 외주면 및 이너 파이프의 내주면에는 이너 볼의 안정적인 거치를 위하여 각기 축방향으로 형성된 볼그루브가 원주방향으로 이격 배열되어 구비된다.
또한 본 발명의 실시예에 의하면, 상기 아우터 베어링부는, 이너 베어링부의 외주면을 둘러싸는 이너 레이스; 인슐레이터의 내주면을 둘러싸는 아우터 레이스; 상기 이너 레이스와 아우터 레이스 사이에 원주방향으로 배열되어 회전가능하게 지지되는 복수 개의 아우터 볼;을 포함하여 구성된다.
바람직하게, 상기 아우터 레이스는 이너 베어링부를 둘러싸는 구형의 내주면을 갖고 형성되고, 상기 이너 레이스는 그 외주면에 복수 개의 아우터 볼이 거치되는 볼그루브를 갖고 형성되며, 상기 복수 개의 아우터 볼은 상기 구형의 내주면과 볼그루브 사이에서 구형의 내주면을 따라 이동가능하게 된다.
또한 바람직하게, 상기 아우터 레이스와 이너 베어링부 사이에는 상기 아우터 레이스의 구형 내주면을 따라 이동하는 아우터 볼의 이동을 제한하기 위한 볼 스토퍼가 구비되고, 상기 볼 스토퍼는 일측이 이너 베어링부의 외주면에 밀착 고정되고 타측에 아우터 레이스의 내주면에 탄력적으로 밀착되는 실링부를 갖는다.
한편, 상기 스터브 샤프트의 일측에는 이너 베어링부의 축방향 이탈을 방지하기 위한 리테이너 링이 장착된다.
본 발명에 따른 자동차의 프로펠러 샤프트용 센터지지장치는 인슐레이터가 진동 절연 및 진동에 의한 소변위 흡수 기능을 담당하므로 NVH 성능을 극대화하여 설계 가능하고, 아우터 볼 및 이너 볼을 포함하는 이중 베어링 구조에 의해 변속기 및 리어 디프렌셜의 유동에 의한 대변위(프로펠러 샤프트의 절각 및 길이 변화)를 흡수하므로 대변위 발생시 인슐레이터의 변형이 매우 작아 내구성을 향상 가능하며, 종래 인슐레이터의 기능 분리에 의해 대변위 및 소변위 상황에서 절연성능 및 내구성을 모두 만족시키게 되어 NVH 및 내구 성능의 산포가 없는 강건한 구조를 구현 가능하다.
또한 본 발명의 이러한 기능 분리에 의해 인슐레이터 구조를 종래 대비 단순화할 수 있고, 이에 강성 튜닝 자유도가 개선되고 개발 기간을 단축할 수 있는 이점이 있다.
도 1은 종래의 프로펠러 샤프트를 나타낸 사시도
도 2는 종래 프로펠러 샤프트에 장착된 센터베어링 및 브라켓 어셈블리를 나타낸 단면도
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 자동차의 프로펠러 샤프트용 센터지지장치를 나타낸 외부 사시도 및 절개 사시도
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 자동차의 프로펠러 샤프트용 센터지지장치를 나타낸 단면도
도 5는 도 4의 A-A에서 본 단면도
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 프로펠러 샤프트용 센터지지장치의 일부 구성요소를 나타낸 도면
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 프로펠러 샤프트용 센터지지장치의 아우터 레이스를 나타낸 도면
도 8 내지 11은 본 발명의 실시예에 따른 자동차의 프로펠러 샤프트용 센터지지장치의 기능을 설명하기 위한 예시도
도 2는 종래 프로펠러 샤프트에 장착된 센터베어링 및 브라켓 어셈블리를 나타낸 단면도
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 자동차의 프로펠러 샤프트용 센터지지장치를 나타낸 외부 사시도 및 절개 사시도
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 자동차의 프로펠러 샤프트용 센터지지장치를 나타낸 단면도
도 5는 도 4의 A-A에서 본 단면도
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 프로펠러 샤프트용 센터지지장치의 일부 구성요소를 나타낸 도면
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 프로펠러 샤프트용 센터지지장치의 아우터 레이스를 나타낸 도면
도 8 내지 11은 본 발명의 실시예에 따른 자동차의 프로펠러 샤프트용 센터지지장치의 기능을 설명하기 위한 예시도
기존의 프로펠러 샤프트용 센터베어링 및 브라켓 어셈블리는, 인슐레이터가 프로펠러 샤프트의 진동을 절연하는 기능 외에, 다양한 운전 조건에서 나타나는 변속기 및 리어 디프렌셜의 유동에 의한 프로펠러 샤프트의 대변위(길이 및 절각 변화)까지 흡수하는 기능을 함께 담당하고 있기 때문에, NVH 성능과 내구성을 동시에 만족하는 구조 설계가 까다롭고, 설계 후에도 성능 산포에 의해 내구 문제나 NVH 문제가 빈번히 나타나는 등 매우 강건하지 못한 구조를 가진다.
이에 본 발명에서는 종래의 센터베어링 및 브라켓 어셈블리에서 인슐레이터가 담당하는 절연기능과 대변위 흡수기능을 독립적으로 분리하여 NVH 성능 및 내구성 향상을 도모하는 동시에 성능 산포를 축소하여 강건성을 증대하도록 한다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 설명하기로 한다.
본 발명의 실시예에 따른 프로펠러 샤프트용 센터지지장치(100)는 프로펠러 샤프트의 스터브 샤프트(stub shaft)와 차체 사이에 장착되어 프로펠러 샤프트의 진동 및 변위를 흡수하는 것으로서, 도 3 내지 5에 나타낸 바와 같이, 크게 이너 베어링부(110)와 아우터 베어링부(120) 및 인슐레이터(130)를 포함하여 구성된다.
이너 베어링부(110)는 프로펠러 샤프트(200)의 프론트 샤프트(210)와 리어 샤프트(220) 사이에 연결된 스터브 샤프트(230)를 축방향으로 이동가능하게 지지하는 것으로, 이너 파이프(112)와 복수 개의 이너 볼(114) 및 이너 볼 케이지(116)를 포함한다.
도 6에 보이듯, 상기 이너 파이프(112)는 스터브 샤프트(230)의 외측을 둘러싸는 원통 모양으로 형성된 것으로, 그 내주면에는 축방향으로 형성되는 복수 개의 볼그루브(113)가 원주방향으로 이격 배열되어 구비된다.
상기 복수 개의 이너 볼(114)은 스터브 샤프트(230)와 이너 파이프(112) 사이에 축방향 및 원주방향으로 배열되어 회전가능하게 지지되며, 복수 개의 홀을 갖는 원통형의 이너 볼 케이지(116)에 의해 서로 일정 간격 및 배열을 유지하며 회전하여 축방향으로 이동가능하게 지지된다.
상기 이너 볼 케이지(116)는 이너 파이프(112)의 내측 및 스터브 샤프트(230)의 외측을 둘러싸는 원통형 구조를 가지며, 축방향 및 원주방향으로 이너 볼(114)이 삽입되는 복수 개의 홀을 갖는다.
상기 스터브 샤프트(230)는 일측이 프론트 샤프트(210)의 단부에 용접으로 접합되고 타측이 센터부 조인트(240)에 스플라인 결합 형태로 삽입된 것으로, 이너 볼(114)이 안정적으로 거치되는 볼그루브(232)가 일측 외주면에 원주방향으로 이격 배열되어 구비된다. 상기 볼그루브(232)는 이너 파이프(112)의 볼그루브(113)와 마찬가지로 축방향으로 연장되게 형성된다.
상기 이너 베어링부(110)는 복수 개의 이너 볼(114)에 의해 축방향으로 이동하는 스터브 샤프트(230)를 지지함으로써 도 8에 보이듯 대변위에 의한 프로펠러 샤프트(200)의 축방향 길이변화를 흡수할 수 있게 되고, 이때 이너 볼(114)은 스터브 샤프트(230)와 이너 파이프(112)에 구비된 볼그루브(232,113)에 의해 안정적으로 회전하며 축방향으로 이동하는 스터브 샤프트(230)를 지지한다.
아울러, 상기 스터브 샤프트(230)의 일측에는 리테이너 링(234)이 압입 장착되어 이너 베어링부(110)의 축방향 이탈을 방지한다.
또한, 도 3 내지 5에 보이듯, 아우터 베어링부(120)는 상기 이너 베어링부(110)의 외측에 조립 구성되어 스터브 230샤프트()를 축회전가능하게 지지하고 프로펠러 샤프트(200)의 대변위에 의한 절각 변화를 흡수하는 것으로, 이너 레이스(122)와 아우터 레이스(124) 및 복수 개의 아우터 볼(126)을 포함하여 구성된다.
상기 이너 레이스(122)는 이너 베어링부(110)의 외주면에 조립되는 것으로 이너 파이프(112)의 외주면에 인접하여 형성되고, 라운드 형상으로 볼록하게 돌출된 구면 형상의 외주면을 가지며, 상기 외주면에 원주방향으로 형성되는 2개의 볼그루브(123)가 구비된다.
상기 각 볼그루브(123)에는 원주방향으로 배열되는 복수 개의 아우터 볼(126)이 안착되고, 각 볼그루브(123)에 안착된 아우터 볼(126) 사이에는 아우터 볼 케이지(128)가 배치 구성된다.
아우터 레이스(124)는 인슐레이터(130)의 내주면에 장착되어 이너 레이스(122)의 외측에 일정 간격을 두고 배치되고, 도 7에 보이듯 상기 이너 레이스(122)의 외주면 형상에 상응하는 라운드 형상으로 오목하게 형성된 구면 형상의 내주면을 가진다.
상기 복수 개의 아우터 볼(126)은 이너 레이스(122)와 아우터 레이스(124) 사이에 원주방향을 따라 배열되고, 이너 레이스(122)의 볼그루브(123)와 아우터 레이스(124)의 구형 내주면 사이에 회전가능하게 지지된다.
도 10에 보이듯, 이러한 아우터 볼(126)은 스터브 샤프트(230) 및 이너 베어링부(110)가 일측으로 기울어질 때 아우터 레이스(124)의 구형 내주면과 볼그루브(123) 사이에서 상기 구형 내주면을 따라 이동하게 되며, 이렇게 스터브 샤프트(230)를 지지함에 의해 프로펠러 샤프트(200)의 대변위에 의한 절각 변화를 흡수할 수 있게 된다.
이때 아우터 레이스(124)의 구형 내주면을 따라 이동하는 아우터 볼(126)의 이동을 제한하기 위하여, 아우터 레이스(124)의 내주면과 이너 파이프(112)의 외주면 사이에는 볼 스토퍼(118)가 장착 구성된다.
상기 볼 스토퍼(118)는 프로펠러 샤프트(200)가 기울어질 때 그 일측이 이너 파이프(112)의 외주면에 밀착되게 고정된 형태로 그 타측(실링부(119)가 구비된 측)이 아우터 레이스(124)의 구형 내주면에서 밀착 이동하게 되며, 이를 위하여 상기 타측에 아우터 레이스(124)의 내주면에 탄력적으로 밀착되는 실링부(119)를 갖는다.
상기 실링부(119)는 이너 베어링부(110)가 스터브 샤프트(230)와 함께 일측으로 기울어질 때 아우터 레이스(124)의 구형 내주면에 탄력적으로 밀착된 상태를 유지함으로써 아우터 레이스(124)와 이너 레이스(122) 및 볼 스토퍼(118)로 둘러싸인 공간에 충진된 오일이 공간 외부로 누설되는 것을 방지한다.
이러한 구성을 갖는 아우터 베어링부(120)는 도 9 및 10에 보듯이 스터브 샤프트(230)를 축회전가능하게 지지하는 동시에 프로펠러 샤프트(200)의 대변위에 의한 절각 변화를 흡수하는 기능을 구현할 수 있게 된다.
그리고, 인슐레이터(130)는 상기 아우터 베어링부(120)의 외주면과 차체에 고정되게 결합되는 브라켓(140) 사이에 장착되는 것으로, 도 11에 보이듯 프로펠러 샤프트(200)에서 발생하는 진동을 절연하고 진동에 의한 소변위를 흡수하는 기능을 하며, 탄력적으로 변형되며 진동 절연 및 소변위 흡수를 할 수 있는 고무 재질로 형성된다.
한편, 아우터 레이스(124)에는 스터브 샤프트(230)에 의해 관통되는 개구홀(103)을 갖는 커버(102)가 조립되고, 상기 개구홀(103)은 스터브 샤프트(230)를 포함하는 프로펠러 샤프트(200)와의 간섭을 방지하기 위해 스터브 샤프트(230)의 직경보다 큰 직경을 갖는다.
이상으로 본 발명의 실시예에 대해 상세히 설명하였는바, 본 발명의 권리범위는 상술한 실시예에 한정되지 않으며, 다음의 특허청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 또한 본 발명의 권리범위에 포함된다.
100 : 프로펠러 샤프트용 센터지지장치
102 : 커버 110 : 이너 베어링부
112 : 이너 파이프 113 : 볼그루브
114 : 이너 볼 116 : 이너 볼 케이지
118 : 볼 스토퍼 119 : 실링부
120 : 아우터 베어링부 122 : 이너 레이스
123 : 볼그루브 124 : 아우터 레이스
126 : 아우터 볼 128 : 아우터 볼 케이지
130 : 인슐레이터 140 : 브라켓
200 : 프로펠러 샤프트 210 : 프론트 샤프트
220 : 리어 샤프트 230 : 스터브 샤프트
232 : 볼그루브 234 : 리테이너 링
102 : 커버 110 : 이너 베어링부
112 : 이너 파이프 113 : 볼그루브
114 : 이너 볼 116 : 이너 볼 케이지
118 : 볼 스토퍼 119 : 실링부
120 : 아우터 베어링부 122 : 이너 레이스
123 : 볼그루브 124 : 아우터 레이스
126 : 아우터 볼 128 : 아우터 볼 케이지
130 : 인슐레이터 140 : 브라켓
200 : 프로펠러 샤프트 210 : 프론트 샤프트
220 : 리어 샤프트 230 : 스터브 샤프트
232 : 볼그루브 234 : 리테이너 링
Claims (9)
- 프로펠러 샤프트의 프론트 샤프트와 리어 샤프트 사이에 연결된 스터브 샤프트를 축방향으로 이동가능하게 지지하는 이너 베어링부;
상기 이너 베어링부의 외측에 장착되어 상기 스터브 샤프트를 축회전 가능하게 지지하는 아우터 베어링부;
상기 아우터 베어링부의 외측과 차체에 고정되는 브라켓 사이에 탄력적으로 변형가능하게 장착되는 인슐레이터;를 포함하고,
상기 아우터 베어링부는,
이너 베어링부의 외주면을 둘러싸는 이너 레이스;
인슐레이터의 내주면을 둘러싸는 아우터 레이스;
상기 이너 레이스와 아우터 레이스 사이에 원주방향으로 배열되어 회전가능하게 지지되는 복수 개의 아우터 볼;을 포함하여 구성되며,
상기 아우터 레이스는 이너 베어링부를 둘러싸는 구형의 내주면을 갖고 형성되고, 상기 이너 레이스는 그 외주면에 복수 개의 아우터 볼이 거치되는 볼그루브를 갖고 형성되며, 상기 복수 개의 아우터 볼은 상기 구형의 내주면과 볼그루브 사이에서 구형의 내주면을 따라 이동가능하게 된 것을 특징으로 하는 자동차의 프로펠러 샤프트용 센터지지장치.
- 청구항 1에 있어서,
상기 이너 베어링부는,
스터브 샤프트의 외주면을 둘러싸는 이너 파이프;
상기 스터브 샤프트와 이너 파이프 사이에 회전가능하게 지지되는 복수 개의 이너 볼;
을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 자동차의 프로펠러 샤프트용 센터지지장치.
- 청구항 2에 있어서,
상기 이너 파이프 내측에는 상기 복수 개의 이너 볼을 서로 일정 간격 및 배열을 유지하며 축방향으로 이동가능하게 지지하는 이너 볼 케이지가 구성된 것을 특징으로 하는 자동차의 프로펠러 샤프트용 센터지지장치.
- 청구항 2에 있어서,
상기 스터브 샤프트의 외주면 및 이너 파이프의 내주면에는 이너 볼의 안정적인 거치를 위하여 각기 축방향으로 형성된 볼그루브가 원주방향으로 이격 배열되어 구비된 것을 특징으로 하는 자동차의 프로펠러 샤프트용 센터지지장치.
- 삭제
- 삭제
- 청구항 1에 있어서,
상기 아우터 레이스와 이너 베어링부 사이에는 상기 아우터 레이스의 구형 내주면을 따라 이동하는 아우터 볼의 이동을 제한하기 위한 볼 스토퍼가 구비된 것을 특징으로 하는 자동차의 프로펠러 샤프트용 센터지지장치.
- 청구항 7에 있어서,
상기 볼 스토퍼는 일측이 이너 베어링부의 외주면에 밀착 고정되고, 타측에 아우터 레이스의 내주면에 탄력적으로 밀착되는 실링부를 갖는 것을 특징으로 하는 자동차의 프로펠러 샤프트용 센터지지장치.
- 청구항 1에 있어서,
상기 스터브 샤프트의 일측에는 이너 베어링부의 축방향 이탈을 방지하기 위한 리테이너 링이 장착된 것을 특징으로 하는 자동차의 프로펠러 샤프트용 센터지지장치.
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020150052118A KR101673759B1 (ko) | 2015-04-14 | 2015-04-14 | 자동차의 프로펠러 샤프트용 센터지지장치 |
US14/933,970 US9856911B2 (en) | 2015-04-14 | 2015-11-05 | Center supporting device for propeller shaft of vehicle |
DE102015119862.2A DE102015119862A1 (de) | 2015-04-14 | 2015-11-17 | Mittelstützvorrichtung für eine Gelenkwelle eines Fahrzeuges |
CN201510802552.9A CN106042913B (zh) | 2015-04-14 | 2015-11-19 | 用于车辆传动轴的中间支撑装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020150052118A KR101673759B1 (ko) | 2015-04-14 | 2015-04-14 | 자동차의 프로펠러 샤프트용 센터지지장치 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20160122367A KR20160122367A (ko) | 2016-10-24 |
KR101673759B1 true KR101673759B1 (ko) | 2016-11-07 |
Family
ID=57043187
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020150052118A KR101673759B1 (ko) | 2015-04-14 | 2015-04-14 | 자동차의 프로펠러 샤프트용 센터지지장치 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US9856911B2 (ko) |
KR (1) | KR101673759B1 (ko) |
CN (1) | CN106042913B (ko) |
DE (1) | DE102015119862A1 (ko) |
Families Citing this family (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10494089B2 (en) * | 2014-05-21 | 2019-12-03 | Sikorsky Aircraft Corporation | Drive shaft system hanger bearing |
USD828238S1 (en) * | 2016-06-16 | 2018-09-11 | Mark Williams Enterprises, Inc. | Driveshaft carrier flange |
WO2020060512A1 (en) * | 2018-09-21 | 2020-03-26 | Tirsan Kardan San. Ve Tic. A.S. | Bearing assembly for a driveshaft |
CN109733192A (zh) * | 2019-03-12 | 2019-05-10 | 核心驱动科技(金华)有限公司 | 车辆及其传动轴总成 |
KR20200127485A (ko) * | 2019-05-02 | 2020-11-11 | 현대자동차주식회사 | 프로펠러샤프트의 공진 회피기구 |
US11541750B2 (en) * | 2020-03-11 | 2023-01-03 | Dana Automotive Systems Group, Llc | Center bearing bracket assembly |
DK181245B1 (en) * | 2020-10-27 | 2023-05-31 | Component 2 0 As | Support arrangement for rotating shaft |
FR3136027B1 (fr) * | 2022-05-24 | 2024-04-19 | Airbus Helicopters | Articulation déformable élastiquement et système muni d’une telle articulation. |
KR20240006937A (ko) * | 2022-07-07 | 2024-01-16 | 서울대학교산학협력단 | 다자유도 웨어러블 보조 장치 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007098984A (ja) * | 2005-09-30 | 2007-04-19 | Honda Motor Co Ltd | 車両のステアリングシャフト支持構造 |
Family Cites Families (22)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US1622880A (en) * | 1925-02-18 | 1927-03-29 | American Woodworking Machinery | Radial bearing |
US2165155A (en) * | 1937-01-30 | 1939-07-04 | S K F Ind Inc | Automotive propeller shaft support bearing unit |
US3353876A (en) * | 1964-11-06 | 1967-11-21 | Elastic Die Engineering Compan | Pre-loaded axially extensible anti-friction bearing |
US3490251A (en) * | 1968-09-18 | 1970-01-20 | Gen Motors Corp | Pot type universal joint |
FR2476251A1 (fr) * | 1980-02-15 | 1981-08-21 | Glaenzer Spicer Sa | Dispositif d'articulation a tourillonnement et a coulissement d'une piece sur un arbre |
DE3739927A1 (de) * | 1987-11-25 | 1989-06-08 | Man Nutzfahrzeuge Gmbh | Gleichlaufgelenk |
JP3194154B2 (ja) | 1992-01-31 | 2001-07-30 | スズキ株式会社 | プロペラシャフト |
JP2564691Y2 (ja) | 1992-09-18 | 1998-03-09 | エヌ・オー・ケー・メグラスティック株式会社 | センターベアリングサポート |
JP3037085B2 (ja) * | 1994-11-21 | 2000-04-24 | エヌティエヌ株式会社 | ロール軸と自在継手の連結機構 |
JPH11351247A (ja) | 1998-06-10 | 1999-12-24 | Suzuki Motor Corp | プロペラシャフトの防振構造 |
JP2001182744A (ja) | 1999-12-24 | 2001-07-06 | Nok Vibracoustic Kk | センターベアリングサポート |
KR20020006893A (ko) | 2000-07-14 | 2002-01-26 | 이계안 | 프로펠러 샤프트의 구조 |
KR20070045604A (ko) | 2005-10-27 | 2007-05-02 | 기아자동차주식회사 | 프로펠러샤프트 센터베어링부의 변형방지 구조 |
KR20080037290A (ko) | 2006-10-25 | 2008-04-30 | 주식회사 케이피에스 | 프로펠라 샤프트 센터 베어링 서포트 조립체 |
DE102007008579A1 (de) * | 2007-02-20 | 2008-08-21 | Schaeffler Kg | Linearlager |
JP2010083253A (ja) * | 2008-09-30 | 2010-04-15 | Toray Ind Inc | プロペラシャフト |
KR101693893B1 (ko) * | 2011-12-09 | 2017-01-09 | 현대자동차주식회사 | 프로펠러샤프트의 센터베어링 지지어셈블리 |
JP2013194895A (ja) * | 2012-03-22 | 2013-09-30 | Hitachi Automotive Systems Kyushu Ltd | プロペラシャフト及びこのプロペラシャフトに用いられる等速ジョイント |
JP6008090B2 (ja) | 2012-04-26 | 2016-10-19 | Nok株式会社 | センターベアリングサポート |
JP6328367B2 (ja) * | 2012-08-31 | 2018-05-23 | 日野自動車株式会社 | プロペラシャフトの製造方法及びプロペラシャフト |
JPWO2014136626A1 (ja) * | 2013-03-04 | 2017-02-09 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | プロペラシャフト及びプロペラシャフト用アダプタ部材 |
CN204152989U (zh) * | 2014-08-12 | 2015-02-11 | 柳州市恒力传动轴有限责任公司 | 一种汽车传动轴 |
-
2015
- 2015-04-14 KR KR1020150052118A patent/KR101673759B1/ko active IP Right Grant
- 2015-11-05 US US14/933,970 patent/US9856911B2/en active Active
- 2015-11-17 DE DE102015119862.2A patent/DE102015119862A1/de active Granted
- 2015-11-19 CN CN201510802552.9A patent/CN106042913B/zh active Active
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007098984A (ja) * | 2005-09-30 | 2007-04-19 | Honda Motor Co Ltd | 車両のステアリングシャフト支持構造 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20160305475A1 (en) | 2016-10-20 |
US9856911B2 (en) | 2018-01-02 |
DE102015119862A1 (de) | 2016-10-20 |
KR20160122367A (ko) | 2016-10-24 |
CN106042913B (zh) | 2020-10-02 |
CN106042913A (zh) | 2016-10-26 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101673759B1 (ko) | 자동차의 프로펠러 샤프트용 센터지지장치 | |
US6666771B2 (en) | Crash optimized plunging CV joint | |
CN106151305B (zh) | 支架组合体 | |
EP2491263B1 (en) | Torsional damping assembly | |
US4518370A (en) | Transmission for a motor vehicle | |
CN105283685A (zh) | 用于动力传输单元的切换轴套组件 | |
JP4405755B2 (ja) | 中央軸受同調アブソーバ | |
EP3696433B1 (en) | Center bearing assembly | |
US20070107972A1 (en) | Vibration transfer rate reducing device and method | |
JP4945253B2 (ja) | 自動車用衝撃吸収プロペラシャフト装置 | |
KR101017269B1 (ko) | 자동차용 조향축의 유니버셜 조인트 | |
JP2019108049A (ja) | 車両用推進軸 | |
KR101658643B1 (ko) | 자동차용 트라이포드 등속 조인트 | |
US9017175B2 (en) | Propshaft assembly | |
JP2002331842A (ja) | プロペラシャフト | |
JP4422594B2 (ja) | 自動車用衝撃吸収プロペラシャフト | |
JP4493019B2 (ja) | 自動車用衝撃吸収プロペラシャフト | |
KR20230009557A (ko) | 자동차용 드라이브 샤프트 | |
KR101047763B1 (ko) | 트리포드 조인트 | |
US20180031043A1 (en) | Center bearing assembly with shear member | |
JP4455975B2 (ja) | プロペラシャフトの衝撃吸収構造 | |
JP4975315B2 (ja) | 自動車用衝撃吸収プロペラシャフト | |
JPH0623791Y2 (ja) | プロペラシャフトの防振構造 | |
WO2017126305A1 (ja) | 動力伝達ユニット | |
KR100836127B1 (ko) | 러버커플링의 진동저감구조 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20191029 Year of fee payment: 4 |