COUPLING FOR PROPELLER SHAFT OF REAR-WHEEL DRIVE VEHICLE
본 발명은 파워플랜트(엔진 및 변속기)의 변속기 출력축과 프로펠러 샤프트(propeller shaft) 또는 프로펠러 샤프트와 후륜 차축(rear axle)을 축결합하기 위한 후륜구동차량의 프로펠러 샤프트용 커플링에 관한 것이다. 일반적으로 4륜구동차량을 포함한 후륜구동차량은 전방의 파워플랜트(엔진 및 변속기)에서 발생되는 동력을 프로펠러 샤프트(propeller shaft)를 통하여 후륜 차축(rear axle)에 전달함으로써 후륜구동이 가능하도록 이루어진다. 이때, 프로펠러 샤프트는 파워플랜트의 변속기 출력축 또는 후륜 차축과 일정 각도를 이루면서 축결합되며, 이와 같은 상이한 각도를 갖는 회전축과 회전축 사이의 결합을 위해 러버 커플링(rubber coupling)이 사용되고 있다.(도 7참조) 이러한 러버 커플링은, 변속기 출력축의 회전력을 프로펠러 샤프트에 전달 또는 프로펠러 샤프트의 회전력을 후륜 차축에 전달할 때에, 각 축들의 상이한 각도에 의해 비틀어진 상태로 회전되면서 유동을 갖게 된다. 첨부된 도 1에 통상적으로 가장 많이 사용되고 있는 일반적인 커플링의 참고도가 도시되는데, 도시된 바와 같이 종래의 일반적인 커플링(100)은 6개로 구성된 스틸 파이프(P1)에 3개의 중앙코드(140; cord) 및 3쌍의 상,하측 코드(120a, 120b)를 교대로 팽팽하게 권취한 다음 스틸 파이프(P1)의 상,하측에 칼라 부시(150a, 150b; collar bush)를 각각 결합하고 이들을 러버(R1)로 둘러 싸서 고정시키는 형태로 이루어져 있으며, 파이프에 코드를 권취하고, 파이프의 상,하 끝에 칼라부시를 결합한 다음, 파이프, 칼라부시 및 코드의 외부를 러버로 전체적으로 감싸는 일련의 과정을 거쳐 신속하고 간편하게 제조되어진다. 그러나, 이러한 종래의 일반적인 커플링은 파이프에 교대로 권취되는 코드가 서로 맞닿아 있는 구조로 이루어져 있기 때문에, 코드 간에 마찰이 발생될 수밖에 없었다. 즉, 프로펠러 샤프트와 변속기 출력축 또는 프로펠러 샤프트와 후륜 차축 간의 상이한 각도에 의해 발생되는 유동으로 인하여, 맞닿아 있는 코드 간에 마찰이 발생될 수밖에 없었다. 이러한 마찰은 코드에 무리한 스트레스를 부가하게 되어 결국에는 커플링의 수명 단축 및 내구성 저하를 초래하여 커플링의 신뢰성을 떨어뜨리는 원인이 되고 있다. 이러한 종래의 일반적인 커플링에서 발생되는 문제점을 해결하고자 일체형 금속재 부시가 적용된 커플링(이하 '일체형 부시 커플링'이라 통칭함)이 미국특허 US 6,702,679호에 제안된 바 있다. 제안된 일체형 부시 커플링은 금속재질의 일체형 칼라부시(230)에 중앙코드(240)와 상,하측 코드(220a, 220b)를 각각 분리시키는 플랜지 파트(232) 및 코드가 안착되는 홈(231)을 형성함으로써 각 코드(220a, 220b, 240) 간의 마찰을 최소화할 수 있도록 구성되어 있다.(도 2참조) 그러나, 이러한 구성은 코드 간의 마찰은 줄일 수 있으나, 부시의 각 홈에 코드를 끼워 넣어야 하는 조립과정이 매우 힘들고 기계에 의한 자동화 생산이 불가하기 때문에 생산성이 매우 떨어진다. 즉, 일체형 부시에 형성된 플랜지 파트가 코드들을 분리시키는 역할은 할 수 있으나, 코드들을 한 쌍의 파이프에 권취하는 조립 공정에는 방해가 되는 요소가 되어 자동화 생산이 불가하기 때문에, 조립공정에 상당한 시간이 소요되고 생산성이 떨어져 결국에는 제품의 가격도 상승될 수밖에 없다는 문제점이 지적되고 있다. 또한, 종래의 일체형 부시 커플링의 경우에는 코드가 나일론, 즉 탄력성이 거의 없는 합성수지재로 이루어져 있어 끼워 넣기가 더더욱 힘이 들게 된다. 본 발명은 전술한 바와 같은 종래의 커플링에서 발생되었던 제반 문제점을 일소하고자 창출된 것으로써, 코드 간의 마찰을 줄이면서 동시에 각 부품 간의 조립도 간편하고 신속하게 할 수 있도록 하여 커플링의 내구성과 생산성을 모두 겸비한 후륜구동차량의 프로펠러 샤프트용 커플링을 제공함에 그 기술적 과제의 주안점을 두고 완성한 것이다. 상기한 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명은 원주 상으로 등간격을 갖고 배열되는 다수의 파이프와, 상기 다수의 파이프를 한 쌍씩 교대로 권취하되 파이프의 중앙에 권취되는 하나의 중앙코드와 그 상,하측으로 권취되는 한 쌍의 상,하코드가 서로 연속으로 엇갈리게 권취되고, 상기 파이프의 상,하 끝에는 칼라부시가 결합되며, 상기 파이프, 칼라부시 및 중앙코드, 상,하 코드의 외부에는 전체적으로 감싸는 러버로 이루어지는 후륜구동차량의 프로펠러 샤프트용 커플링에 있어서, 상기 파이프의 외측 중앙부에는, 상기 중앙코드가 권취되는 권취홈이 형성되고 상기 권취홈 양측에는 중앙코드 및 상,하 코드가 서로 맞닿지 않게 분리시키는 분리턱이 형성되며 상기 분리턱 사이의 일측에는 일정한 살두께의 파이프결합부가 연결되어 "ㄷ"자형 단면형상을 이루는 인서트 부시를 결합하되, 상기 상,하측 칼라부시와 분리된 상태로 결합하여서 된 것이 특징이다. 본 발명은 한 쌍의 인서트 부시에 중앙코드를 권취한 중앙코드모듈을 미리 준비한 다음 원주 상으로 등간격을 갖고 고정 배열된 다수의 스틸 파이프에 하측 코드를 결합하고 미리 준비한 중앙코드모듈을 결합하고 상측 코드를 결합하고 상,하측 칼라부시를 결합하고 러버로 감싸는 일련의 과정을 거쳐 신속하고 간편하게 커플링을 조립 및 생산할 수 있어 생산성이 뛰어나고, 동시에 인서트 부시의 분리턱에 의해 중앙코드와 상,하측 코드 간의 마찰을 차단하여 내구성 및 수명도 향상시킬 수 있는 등 그 기대되는 효과가 실로 유익한 발명이다. 도 1은 종래의 일반적인 커플링을 나타낸 사시도. 도 2는 종래의 일체형 금속재 부시가 적용된 커플링을 나타낸 사시도. 도 3은 본 발명에서 제시하는 커플링의 바람직한 실시예를 나타낸 사시도. 도 4는 본 발명에 따른 커플링의 내부 구조를 도시한 사시도. 도 5는 본 발명에서 제시하는 커플링의 바람직한 실시 예를 도시한 파절 사시도. 도 6은 본 발명의 내부 구조를 나타내 단면도. 도 7은 본 발명이 프로펠러 샤프트에 사용된 상태를 나타낸 사용상태도. 도 8은 본 발명에 따라 파이프에 하측 코드 및 중앙코드모듈이 조립되는 과정을 나타낸 참고도. 도 9는 본 발명에 따라 파이프에 상측 코드가 조립되는 과정을 나타낸 참고도. 도 10은 본 발명에 따라 파이프에 상,하측 칼라부시가 조립되는 과정을 나타낸 참고도. ◀ 도면의 주요부분에 사용된 부호에 대한 설명 ▶ 10 : 커플링 20a : 상측 코드 20b : 하측 코드 30 : 인서트 부시 31 : 권취홈 32 : 분리턱 33 : 파이프결합부 35 : 중앙코드모듈 40 : 중앙코드 50a : 상측 칼라부시 50b : 하측 칼라부시 P : 파이프 R : 러버 원주 상으로 등간격을 갖고 배열되는 다수의 파이프(P)와, 상기 다수의 파이프를 한 쌍씩 교대로 권취하되 파이프의 중앙에 권취되는 하나의 중앙코드(40)와 그 상,하측으로 권취되는 한 쌍의 상,하측 코드(20a, 20b)가 서로 연속으로 엇갈리게 권취되고, 상기 파이프의 상,하 끝에는 칼라부시(50a, 50b)가 결합되며, 상기 파이프, 칼라부시(50a, 50b) 및 중앙코드(40), 상,하측 코드(20a, 20b)의 외부에는 전체적으로 감싸는 러버(R)로 이루어지는 후륜구동차량의 프로펠러 샤프트용 커플링에 있어서, 상기 파이프의 외측 중앙부에는, 상기 중앙코드(40)가 권취되는 권취홈(31)이 형성되고, 상기 권취홈(31) 양측에는 중앙코드(40) 및 상,하측 코드(20a, 20b)가 서로 맞닿지 않게 분리시키는 분리턱(32)이 형성되며, 상기 분리턱(32) 사이의 일측에는 일정한 살두께의 파이프결합부(33)가 연결되어 "ㄷ"자형 단면형상을 이루는 인서트 부시(30)를 결합하되, 상기 상,하측 칼라부시(50a, 50b)와 분리된 상태로 결합하여서 된 것을 특징으로 하는 후륜구동차량의 프로펠러 샤프트용 커플링. 도 3 내지 도 6에 본 발명에서 제시하는 커플링의 바람직한 실시 예가 도시되는데, 도시된 바와 같이 본 발명은 원주 상으로 등간격을 갖고 배열되는 다수의 파이프(P)와, 상기 다수의 파이프(P)를 한 쌍씩 교대로 권취하되 파이프(P)의 중앙에 권취되는 하나의 중앙코드(40)와 그 상,하측으로 권취되는 한 쌍의 상,하측 코드(20a, 20b)가 서로 연속으로 엇갈리게 권취되고, 상기 파이프(P)의 상,하 끝에는 칼라부시(50a, 50b)가 결합되며, 상기 파이프(P), 칼라부시(50a, 50b) 및 중앙코드(40), 상,하측 코드(20a, 20b)의 외부에는 전체적으로 감싸는 러버(R)로 이루어지는 후륜구동차량의 프로펠러 샤프트용 커플링에 있어서, 상기 파이프(P)의 외측 중앙부에는, 상기 중앙코드(40)가 권취되는 권취홈(31)이 형성되고 상기 권취홈(31) 양측에는 중앙코드(40) 및 상,하측 코드(20a, 20b)가 서로 맞닿지 않게 분리시키는 분리턱(32)이 형성되며 상기 분리턱(32) 사이의 일측에는 일정한 살두께의 파이프결합부(33)가 연결되어 "ㄷ"자형 단면형상을 이루는 인서트 부시(30)를 결합하되, 상기 상,하측 칼라부시(50a, 50b)와 분리된 상태로 결합하여서 된 것이 특징임을 알 수 있다. 상기와 같이 구성되는 본 발명은 한 쌍의 인서트 부시(30)에 중앙코드(40)를 권취한 중앙코드모듈(35)을 미리 준비한 다음, 원주 상으로 등간격을 갖고 고정 배열된 다수의 파이프(P)에 하측 코드(20b)를 결합하고, 미리 준비한 중앙코드모듈(35)을 결합하고, 상측 코드(20a)를 결합하고, 상,하측 칼라부시(50a, 50b)를 결합하고, 러버(R)로 감싸는 일련의 과정을 거쳐 신속하고 간편하게 조립 및 생산할 수 있게 된다.(도 8 내지 10 참조) 종래의 일체형 부시 커플링은 원주 상으로 등간격을 갖고 고정 배열된 다수의 스틸 파이프에 일체형 부시를 각각 결합한 다음, 상기 일체형 부시의 결합홈에 중앙코드 및 상,하측 코드를 수작업에 의해 일일이 교대로 결합할 수밖에 없다. 본 발명과 종래의 일체형 부시 커플링의 조립 과정을 비교하여 설명하자면, 본 발명은 한 쌍의 파이프(P)에 서로 엇갈리게 교대로 권취되는 상,하측 코드(20a, 20b) 및 중앙코드(40) 가운데, 중앙코드(40)만 한 쌍의 인서트 부시(30)에 권취한 중앙코드모듈(35)을 미리 준비하여 간단하게 결합시킬 수 있으나, 종래의 일체형 부시 커플링은 상,하측 코드 및 중앙코드가 결합되는 각 홈들이 부시에 일체로 형성되어 있기 때문에, 서로 엇갈리게 교대로 권취되는 상,하측 코드 및 중앙코드를, 등간격 고정 배열된 스틸 파이프에 결합시킨 고정된 일체형 부시의 각 홈에, 일일이 끼워 넣을 수밖에 없는 것이다. 즉, 본 발명은 한 쌍의 인서트 부시(30)의 권취홈(31)에 중앙코드(40)를 미리 권취하는 것은, 인서트 부시(30)를 반드시 고정시킨 상태에서 권취할 필요가 없이, 인서트 부시(30) 간의 간격을 좁힌 상태에서 중앙코드(40)를 권취한 다음 인서트 부시(30) 간의 간격을 다시 원래의 간격으로 복귀시키는 일련의 과정을 거침으로써, 간단하게 중앙코드(40)를 권취할 수 있고, 이러한 일련의 과정을 통하여 미리 중앙코드모듈(35)을 준비하여 기계에 의해 자동으로 파이프(P)에 끼워 넣기만 하면 조립이 될 수 있는 것임은 물론, 상,하측 코드(20a, 20b)도 분리홈이 없이 매끈한 외면을 가진 스틸 파이프(P)에 간단하게 결합할 수 있는 것이며, 아울러 인서트 부시(30)의 분리턱(32)에 의해 코드 간의 마찰도 없앨 수 있게 되는 것이다. 종래의 일체형 부시 커플링의 경우에는 코드가 나일론, 즉 탄력성이 거의 없는 합성수지재로 이루어져 있어 끼워 넣기가 더더욱 힘이 들게 된다. The present invention relates to a coupling for a propeller shaft of a rear-wheel drive vehicle to couple a transmission drive shaft of a power plant (engine and transmission) with a propeller shaft or the propeller shaft with a rear axle. The present invention comprises a plurality of pipes which are arranged at regular intervals in a circumferential direction, a middle cord which is wound around the middle of each pair of pipes, a pair of top and bottom cords which are wound above and below the middle cord continuously to cross each other, collar bushes which are attached to the top and bottom of the pipes, and rubber which covers the pipes, the collar bushes, the middle cord, and the top and bottom cords entirely. At the middle of the pipe exterior, an insert bush is attached separate from the top and bottom collar bushes. The insert bush has a winding groove in which the middle cord is wound and isolating projections which are formed on both sides of the winding groove to isolate the middle, top and bottom cords not to contact one another. A pipe joint of certain thickness is connected to one side between the isolating projections so that the insert bush has a U-shaped cross section. Therefore, efficiency in assembly and production and endurance are enhanced. 원주 상으로 등간격을 갖고 배열되는 다수의 파이프(P)와, 상기 다수의 파이프를 한 쌍씩 교대로 권취하되 파이프의 중앙에 권취되는 하나의 중앙코드(40)와 그 상,하측으로 권취되는 한 쌍의 상,하측 코드(20a, 20b)가 서로 연속으로 엇갈리게 권취되고, 상기 파이프의 상,하 끝에는 칼라부시(50a, 50b)가 결합되며, 상기 파이프, 칼라부시(50a, 50b) 및 중앙코드(40), 상,하측 코드(20a, 20b)의 외부에는 전체적으로 감싸는 러버(R)로 이루어지는 후륜구동차량의 프로펠러 샤프트용 커플링에 있어서, 상기 파이프의 외측 중앙부에는, 상기 중앙코드(40)가 권취되는 권취홈(31)이 형성되고, 상기 권취홈(31) 양측에는 중앙코드(40) 및 상,하측 코드(20a, 20b)가 서로 맞닿지 않게 분리시키는 분리턱(32)이 형성되며, 상기 분리턱(32) 사이의 일측에는 일정한 살두께의 파이프결합부(33)가 연결되어 "ㄷ"자형 단면형상을 이루는 인서트 부시(30)를 결합하되, 상기 상,하측 칼라부시(50a, 50b)와 분리된 상태로 결합하여서 된 것을 특징으로 하는 후륜구동차량의 프로펠러 샤프트용 커플링.