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오용준의 차차차
조인트와 관절(3)
기사입력: 2012/10/25 [09:30]   울산여성뉴스
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오용준 현대해상 해강대표/전 서라벌대 자동차과 겸임교수
 
등속조인트가 개발되기 전에 자동차에 적용된 프로펠라샤프트의 경우 엔진에서 동력이 발생되면 트란스미션에서 변속을 시키고 프로펠라샤프트로 연결되어 리어 액슬에서 최종감속을 시키고 리어액슬 샤프트로 통해 타이어로 전달된다.

그 때 프로펠라샤프트는 길이가 길고 회전이 빠르기 때문에 바란스와 상당한 관계가 있었다. 차체주행 시 진동이 심하면 프로펠라샤프트의 바란스 확인이 그 당시로는 제 1 순위였다.

그런데 바란스 문제도 문제이지만 입력 축과 출력축의 각도 차이 때문에 한 바퀴를 회전할 때 회전부위마다 속도가 다르다. 그것을 각 속도라 하는데 만약 입력 축과 출력 축의 이루는 각이 0 도라면 입력축의 속도나 출력축의 속도는 같으나 약 40도의 기울기가 있다면 입력축의 속도를 1000RPM이라고 가정 했을 때 출력축의 속도는 최저 700RPM에서 최고 1300RPM까지 차이가 난다. 그러니 아무리 바란스를 잘 맞추어도 구조적으로 진동이 발생하게 되어 진다. 그래서 옛날 FR차량의 대부분은 프로펠라샤프트의 트란스미션의 입력축과 리어액슬의 출력축과의 각도를 줄이기위해 앞 본넷트 안에 엔진을 장착하고 엔진 뒤에 트란스미션이 달리고 그 뒤에 프로펠라샤프가 차체 밑 부분을 가로질러서 뒷 타이어와 연결되는 축인 리어 액슬과 연결되도록 하여 입력 축과 출력 축의 각을 최소화 시켰다.

만약 그 상태로 지금의 전륜구동처럼 프로펠러 샤프트로 프란스 액슬과 바로 앞 타이어에 연결 한다면 각 속도의 차이 때문에 진동이 대단히 심해 질 수 있다.

이를 해결한 해결사가 등속조인트다.

등속조인트는 항상 입력 축과 출력 축의 각도가 같기 때문에 각 속도의 차가 생길 수가 없다.

사실 이론은 간단하지만 입력축과 출력축의 각 속도를 일정하게 유지하려면 마찰을 적게할 수 있는 가공기술과  마모가 일어나지 않도록 하는 윤활기술과 회전하는 물체에 윤활체를  담아 저장하도록 하는 부츠의 재료가 삼박자를 이루어야 한다.
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