KR100220263B1 - 변속기의 회전부재 결합구조 - Google Patents

Abstract

축방향 치수를 작게할 수 있으며, 또한, 설계자유도가 높은 회전부재 결합구조를 제공하는 것.

변속기에 형성된 출력축(7)에, 축방향으로 돌출한 횡치(7b)가 상호간에 간극(7c)을 형성하여 원주방향으로 복수형성되고, 링 기어(5)에 결합된 플레이트(6)에는, 간극에 경방향으로 삽입시켜서 횡치(7b)과 주방향에서 결합가능한 내치가 복수 형성되고, 간극에 내치를 삽입시킴과 동시에 내치의 측면을 간극의 저면에 접속 또는 근접시켜서 배치하고, 내치와 횡치(7b)를 원주방향으로 결합시킴과 동시에 내치와 간극 저면을 축방향의 일방에서 결합가능하게 하고, 또, 플레이트(6)의 축방향의 다른쪽으로의 이동을 규제하는 스토퍼 링(10)을 설치하고, 플레이트(6)의 추력을 스토퍼 링(10)에서 받아들이도록 결합시켰다.

Description

변속기의 회전부재 결합구조

제1도는 본 발명 실시예의 변속기의 회전부재 결합구조를 나타내는 단면도.

제2도는 실시예 구조의 플레이트의 요부를 나타내는 사시도.

제3도는 실시예 구조의 출력측의 요부를 나타내는 사시도.

제4도는 실시예 구조의 스냅 링을 나타내는 정면도.

제5도는 제1종래기술을 나타내는 단면도.

제6도는 제2종래기술을 나타내는 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

5 : 링 기어 6 : 플레이트(제2회전부재)

6a : 내치(제2돌출부) 7 : 출력축(제1회전부재)

7a : 출력기어 7b : 횡치(橫齒 : 제1돌출부)

7c : 간극 7e : 저면

10 : 스냅 링 10a : 스토퍼 돌기

본 발명은 변속기의 링 기어나 출력축 등의 회전부재끼리의 결합구조에 관한 것이다.

종래, 변속기의 회전부재 결합구조로서, 예를 들면, 일본 특허공고 소 61-27619호 공보에 기재된 것(제1종래기술)이나, 일본 특허공개 평 3-117754호 공보에 기재된 것(제2종래기술)이 알려져 있다.

상기 제1종래기술에는, 제5도에 나타내는 바와 같이, 출력축(01)에 결합된 단판(端板 : 02)과, 유성기어(03)의 링 기어(04)와의 결합구조가 나타나 있는 것으로, 링 기어(04)의 내주에 단판(02)의 외주가 스플라인 결합되고, 링 기어(04)의 내주에는 링 기어(04)와 단판(02)과의 축방향으로의 상대이동을 규제하는 스냅 링(05)이 설치된 구조로 되어있다. 그리고, 출력축(01)의 단판(02)이 설치되어 있는 것과는 반대측의 단부에는, 도시를 생략한 출력기어가 결합되어 있다.

제2종래기술에는, 제6도에 나타내는 바와 같이, 외주에 출력기어(06)가 형성된 출력축(07)의 내주와 유성기어의 링 기어(08)의 외주가 스플라인 결합되고, 양자(07 및 08)의 사이에 스냅 링(09)을 정착시켜서 축방향의 상대이동을 규제한 구조로 되어있다.

상기의 제1종래기술은 링 기어와 출력기어가 축방향으로 떨어진 위치에 배치되어 있는 경우에 적용된 결합구조이다.

한편, 제2종래기술은 출력기어가 링 기어에 근접하여 배치된 결합구조를 나타내고 있다. 그러나, 제2종래기술에서는, 출력축(07)에 있어서, 링 기어(08)와 결합시키는 스플라인(010) 및 출력기어(06)의 가공은 호브 커터(hob cutter)에 의해 행하는 것이지만, 이 가공시에, 커터가 서로 완충되지 않도록, 축방향으로 일정치수 이상의 간극(OL)을 마련할 필요가 있으며, 그것만큼 축방향 치수가 길어진다는 문제가 있으며, 또, 링 기어(08)의 외경이 출력축(07)의 내경보다도 훨씬 작은 경우에만 가능한 결합구조이며, 설계자유도가 낮다는 문제가 있다.

본 발명은 상술한 종래의 문제점에 착안하여 이루어진 것으로, 축방향 치수를 작게할 수 있으며, 또, 설계자유도가 높은 회전부재 결합구조를 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.

상술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 제1태양(청구의 범위 제1항)의 변속기의 회전부재 결합구조에서는, 변속기에 설치된 제1회전부재에, 축방향으로 돌출된 제1돌출부가 상호간에 간극을 형성하여 원주방향으로 복수 설치되고, 상기 제1회전부재에 결합되는 제2회전부재에는, 상기 간극에 직경방향으로 삽입시켜서 제1돌출부와 원주방향으로 결합가능한 제2돌출부가 복수 설치되고, 상기 제2회전부재의 제2돌출부는, 이 제2돌출부가 상기 간극 저면에 접촉 또는 근접하도록 상기 간극에 삽입되어서, 축방향의 한쪽으로의 제2돌출부의 이동이 이 제2돌출부와 상기 간극 저면과의 결합으로 규제되고, 또한, 제1돌출부에 제2돌출부의 축방향의 다른쪽으로의 이동을 규제하는 스토퍼부재를 부착하고, 제2회전부재의 추력을 스토퍼부재에서 받아들이도록 구성하였다.

또, 본 발명의 제2태양(청구의 범위 제2항)의 변속기의 회전부재 결합구조에서는, 상기 제1회전부재가 변속기의 출력축이며, 상기 제2횐전부재는 변속기에 설치한 유성기어의 링 기어에 결합시켰다.

본 발명의 제3태양(청구의 범위 제3항)의 변속기의 회전부재 결합구조에서는, 본 발명의 제2태양의 구조에 있어서, 상기 변속기의 출력축의 외주에는 출력기어가 설치되고, 상기 제2회전부재가 환형의 플레이트로 형성되고, 이 환형의 플레이트의 외주가 상기 링 기어의 내주에 결합됨과 동시에, 상기 제2돌출부가 환형의 플레이트의 내주에 형성되어 있는 것으로 하였다.

본 발명의 제4태양(청구의 범위 제4항)의 변속기의 회전부재 결합구조에서는, 본 발명의 제1태양 내지 제3태양의 구조에 있어서, 상기 스토퍼부재가, 상기 제1돌출부에 대하여 축방향으로 결합되어 부착된 스냅 링으로 구성되고, 이 스냅 링의 분할부에 직경방향의 스토퍼 돌기가 형성되고, 이 스토퍼 돌기가 상기 제2돌출부에 축방향으로 결합되어 있는 것으로 하였다.

본 발명의 제1태양의 결합구조에서는, 제1회전부재와 제2회전부재를 결합시킨에 있어서, 제2회전부재의 제2돌출부를 제1회전부재의 간극에 직경방향으로 삽입시키고, 추가로 제1돌출부에 제2돌출부의 축방향으로의 이동을 규제하는 스토퍼부재를 설치하고, 양회전부재를 결합시킨다. 따라서, 제1회전부재가 제2회전부재 보다도 소경(小徑)이라면, 제2돌출부를 제2회전부재의 축심방향으로 돌출시켜서 결합시킬 수 있으며, 반대로, 제1회전부재가 제2회전부재 보다도 대경(大徑)이라면, 제2돌출부를 제2회전부재의 원심방향으로 돌출시켜서 결합시킬 수 있다.

제1회전부재와 제2회전부재의 한쪽이 회전하였을 때에는, 제1돌출부와 제2돌출부가 원주방향으로 결합하고 있으므로, 이들 돌출부를 통하여 토오크전달이 이루어지고, 다른쪽의 회전부재도 회전한다. 또, 이 회전에 의해 발생하는 추력이 양회전부재에 대하여 양회전부재를 축방향으로 상대 이동시키도록 작용하였을 때에는, 축방향의 한쪽으로 작용하는 추력은, 제2돌출부의 측면이 간극 저면에 접촉함으로써 받아들여지고, 또, 축방향의 다른쪽으로 작용하는 추력은, 스토퍼부재가 제2돌출부의 이동을 규제함으로써 받아들여진다.

본 발명의 제2태양의 구조에서는, 변속기의 유성기어의 링 기어가 회전하면, 이 링 기어에 결합되어 있는 제2회전부재의 제2돌출부와 원주방향으로 결합하고 있는 제1돌출부를 통하여 토오크가 전달됨으로써 출력축(제1회전부재)이 회전한다.

본 발명의 제3태양의 구조에서는, 변속기의 유성기어의 링 기어가 회전하면, 이 링 기어의 내주에 결합되어 있는 플레이트형의 제2회전부재가 회전하고, 추가로 그 내주에 형성된 제2돌출부와 결합하고 있는 제1돌출부를 통하여 토오크가 전달되어서 출력축이 회전하고, 그 토오크가 출력축 외주에 설치된 출력기어로부터 외부에 전달된다.

본 발명의 제4태양의 구조에서는, 스냅 링을 제1돌기에 부착할 때에는, 스냅 링의 분할부에 형성된 스토퍼 돌기를 제2돌출부에 대하여 축방향으로 결합시킨다. 따라서, 제2회전부재를 간극 저면으로부터 멀어지는 방향으로 작용하는 추력은, 스냅 링의 스토퍼 돌기에 의해 받아들여진다.

이하, 본 발명의 실시예를 도면에 의거하여 설명한다.

제1도는 본 발명의 제3,4태양의 실시예인 변속기의 회전부재 결합구조를 나타내는 단면도로서, 도면중 부호 1은 유성기어이며, 이 유성기어(1)는 라비뇨오형이라고 불려지는 구조이며, 2개의 선(sun) 기어(2),(3)와 2개의 피니온(한쪽만 도시 : 4)와 1개의 링 기어(5)를 구비하고 있다.

그리고, 상기 링 기어(5)의 도면 우측 단부의 내주에는, 환형의 플레이트(제2회전부재 : 6)의 외주가 용접에 의해 결합되어 있다. 이 플레이트(6)의 내주에는, 제2도에 나타내는 바와 같이 축심방향으로 돌출한 내치(제2돌출부 : 6a)가 둘레방향으로 등간격으로 복수 형성되어 있다.

제1도로 되돌아가서, 상기 플레이트(6)의 도면 우측에는 슬리브형의 출력축(제1회전부재 : 7)이 설치되어 있다. 이 출력축(7)은 내주가 하우징(8)에 설치한 축베어링(9)에 지지되어 있으며, 또, 외주에는 출력기어(7a)가 형성되어 있다. 또한, 제3도에 나타내는 바와 같이 출력축(7)의 도면 좌측의 측면에는 횡치(제1돌출부 : 7b)가, 축방향으로 돌출되어 있다. 이 횡치(7b)는 그 외경이 상기 내치(6a)의 치저면의 직경보다도 약간 작아지는 위치에 형성되고, 상기 내치(6a)와 동수(同數)의 것이 상호간에 간극(7c)을 형성하여 원주방향으로 등간격으로 형성되어 있다. 또, 상기 횡치(7b)의 내주에는 스냅 링 고정용 홈(7d)이 형성되어 있다.

그리고, 상기 플레이트(6)와 상기 출력축(7)은 플레이트(6)의 상기 내치(6a)를 출력축(7)의 상기 횡치(7b)의 사이의 간극(7c)에 직경방향으로 끼워맞추고, 또 상기 스냅 링 고정용 홈(7d)에 스냅 링(10)을 걸어 맞추어서 결합하고 있다. 그리고, 상기 스냅 링(10)은 제4도에 나타내는 바와 같이, 분할부분의 양단에 직경방향(원심방향)으로 스토퍼 돌기(10a)가 형성되고, 이 스토퍼 돌기(10a)는 제1도에 나타내는 바와 같이 내지(6a)를 포함하는 플레이트(6)의 측면에 결합시키고 있다.

따라서, 상기 플레이트(6)와 출력축(17)은 내치(6a)와 횡치(7b)에 의해 원주방향에 결합되고, 또, 플레이트(6)에 있어서 출력축(7)에 대하여 도면 좌방향(화살표 L방향)으로 작용하는 추력(예를 들면, 전진 주행시에 발생하는 추력)을 스냅 링(10)에 의해 받아들이고, 또, 플레이트(6)에 있어서 출력축(7)에 대하여 도면 우방향(화살표 R방향)으로 작용하는 추력(예를 들면, 후퇴 주행시에 발생하는 추력)을 간극(7c)의 저면(7e : 제3도 참조)에 의해 받아들인다.

이상과 같이 구성한 실시예의 구조에서는, 링 기어(5)를 결합시킨 플레이트(6)의 내주부에, 출력기어(7a)를 가진 출력축(7)의 측부를 결합시키는 구조로서, 링 기어(5)와 출력기어(7a)를 인접시키기 때문에, 축방향의 치수를 짧게 할 수 있는 효과를 얻을 수 있다. 그리고, 출력축(7)에 형성한 출력기어(7a)와 횡치(7b)는 이(齒)의 방향이 상이하게 되어 있어, 양자의 사이에 간극(종래기술의 OL)을 형성할 필요가 없으며, 이에 의해서도 축방향치수를 짧게할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

또, 본 실시예 구조에서는, 링 기어(5)의 내주에 형성된 플레이트(6)의 내치(6a)와 출력축(7)의 측면에 형성된 횡치(7b)를 끼워맞추므로, 링 기어(5)의 내경과 출력기어(7a)의 외경이 대략 동일하거나, 반대로, 출력기어(7a)의 외경쪽이 작은 구조라 해도 적용할 수 있다.

또한, 이와는 반대로, 링 기어(5)의 내경보다도 출력기어(7a)의 외경의 쪽이 매우 큰 구조에서는, 본 실시예의 플레이트(6)와 동일하게 환형이고 외주에 외치가 형성된 플레이트 내주를 링 기어(5)의 외주에 결합시키고, 그 외주에 형성한 외치를 출력축(7)의 횡치(7b)의 사이의 간극(7c)에 삽입시키는 구조로 하면 좋으므로, 링 기어(5)와 출력기어(7a)의 직경에 제약을 받는 일이 없게 되고, 높은 설계자유도를 얻을 수 있는 효과를 갖는다.

이상, 실시예에 대해서 설명했지만 구체적인 구성은 이 실시예에 한정하는 것은 아니며, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위의 설계변경등이 있어도 본 발명에 포함된다.

예를 들면, 실시예에서는 유성기어(1)의 링 기어(5)와 출력축(7)과의 결합을 예로 들었지만, 제1ㆍ제2 회전부재로서는 이들에 한정되는 것은 아니다. 또, 이와 같이 링 기어(5)와 출력축(7)을 결합시키는 경우라도, 실시예에서는 링 기어(5)의 내주에 제2회전부재로서의 플레이트(6)를 설치하였지만, 링 기어(5) 그 자체를 제2회전부재로 하고, 이 링 기어(5)의 내주에 제2돌출부로서의 내치를 형성하여도 좋다.

또, 상술한 바와 같이, 실시예에서는 제2회전부재로서의 플레이트(6)의 내주에 제2돌출부로서의 내치(6a)를 형성한 예를 나타냈지만, 이 제2돌출부를 형성하는 위치는 제1돌출부와의 관계로 결정되는 것이므로, 제1회전부재가 대경이고 제1돌출부의 외경이 큰 경우에는, 제2회전부재의 외주에 제2돌출부를 형성하도록 하여도 좋다.

또, 실시예에서는 제1ㆍ제2회전부재의 축방향의 상대이동을 규제하여 추력을 받는 스토퍼부재로서 스냅 링(10)을 나타냈지만, 제1ㆍ제2회전부재의 축방향의 상대이동을 규제하는 것이라면, 분할 핀 등의 다른 수단을 이용하도록 하여도 좋다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 제1태양의 변속기의 회전결합구조에 있어서는, 제2회전부재에서 직경방향으로 돌출시킨 제2돌출부를, 제1회전부재에서 축방향으로 돌출시켜서 형성한 제1돌출부의 사이의 간극에 삽입시킴과 동시에 제2돌출부를 간극 저면에 접촉 또는 근접시켜 배치하고, 제2돌출부와 제1돌출부를 원주방향으로 결합시킴과 동시에 제2돌출부와 간극저면을 축방향의 한쪽 방향으로 결합가능하게 하고, 또, 제1돌출부에 제2돌출부의 축방향의 다른쪽 방향으로의 이동을 규제하는 스토퍼부재를 형성하여, 제2회전부재의 추력을 스토퍼부재에서 받아들이도록 결합시킨 결합구조로 하였기 때문에, 제1회전부재가 제2회전부재 보다도 대경이라도 결합가능하며, 따라서, 제1회전부재와 제2회전부재는 서로 치수상의 제약을 부여하는 일 없이, 높은 설계자유도를 얻을 수 있는 효과를 달성한다.

본 발명의 제2태양의 구조에서는, 변속기의 유성기어의 링 기어에 제2회전부재를 결합시키고, 제1회전부재를 변속기의 출력축으로 하여, 변속기의 링 기어와 출력축의 결합에 적용하였으므로, 링 기어와 출력축의 결합시에, 링 기어와, 출력축에 대한 직경의 제약이 없어지고, 높은 설계자유도를 얻을 수 있다.

본 발명의 제3태양의 구조에서는, 변속기의 유성기어의 링 기어의 내주에 결합한 플레이트의 내주에 제2돌출부를 형성하고, 이 제2돌출부를 출력축에 형성한 제1돌출부와 결합시키고, 또, 출력축의 외주에 출력기어를 설치하였으므로, 링 기어와 출력기어를 근접하게 배치시켜서 축방향 치수를 짧게 할 수 있으며, 또한, 출력축에서는, 출력기어와 제1돌출부는 가공방향이 대략 직각을 이루고 있으므로, 출력기어와 제1돌출부의 사이에 축방향의 간극을 형성할 필요가 없으며, 이것에 의해서도 축방향 치수를 짧게 할 수 있기 때문에, 상기 설계자유도가 높다는 효과와 축방향 치수를 짧게 할 수 있는 효과를 동시에 얻을 수 있다.

본 발명의 제4태양의 구조에서는, 스토퍼부재로서, 제1돌출부에 축방향으로 결합된 스냅 링을 사용하고, 이 스냅 링의 분할부에 있어서 직경방향으로 돌출시킨 스토퍼 돌기를 상기 제2돌출부에 대하여 축방향으로 결합시킨 구조로 하였기 때문에, 제2회전부재의 축방향으로 작용하는 추력을, 스냅 링의 스토퍼 돌기에서 확실하게 받아들일 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

Claims (4)

1. 변속기에 설치된 제1회전부재에, 축방향으로 돌출된 제1돌출부가 상호간에 간극을 형성하여 원주방향으로 복수 형성되고, 상기 제1회전부재에 결합되는 제2회전부재에는, 상기 간극에 직경방향으로 삽입시켜서 제1돌출부와 원주방향으로 결합가능한 제2돌출부가 복수 형성되고, 상기 제2회전부재의 제2돌출부는 이 제2돌출부가 상기 간극 저면에 접촉 또는 근접하도록 상기 간극에 삽입되고, 축방향의 한쪽으로의 제2돌출부의 이동이 상기 제2돌출부와 상기 간극 저면과의 결합으로 규제되고, 또한, 제1돌출부에 제2돌출부의 축방향의 다른쪽으로의 이동을 규제하는 스토퍼부재를 부착하고, 제2회전부재의 추력을 스토퍼부재에서 받아들이도록 구성한 것을 특징으로 하는 변속기의 회전부재 결합구조.
2. 제1항에 있어서, 상기 제1회전부재가 변속기의 출력축이며, 상기 제2회전부재는 변속기에 설치한 유성기어의 링 기어에 결합되어 있는 것을 특징으로 하는 변속기의 회전부재 결합구조.
3. 제2항에 있어서, 상기 변속기의 출력축의 외주에는 출력기어가 설치되고, 상기 제2회전부재가 환형의 플레이트로 형성되고, 이 환형의 플레이트의 외주가 상기 링 기어의 내주에 결합됨과 동시에, 상기 제2돌출부가 환형의 플레이트의 내주에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 변속기의 회전부재 결합구조.
4. 제1항, 제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 스토퍼부재가 상기 제1돌출부에 대하여 축방향으로 결합되어 부착된 스냅 링으로 구성되고, 이 스냅 링의 분할부에 직경방향의 스토퍼 돌기가 형성되고, 이 스토퍼 돌기가 상기 제2돌출부에 축방향으로 결합되어 있는 것을 특징으로 하는 변속기의 회전부재 결합구조.