KR100418948B1 - 피니언 샤프트 고정구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 디퍼렌셜 기어의 가공 공정의 수를 줄이고 아울러 피니언 샤프트의 조립을 용이하게 하는 피니언 샤프트 고정구조를 제공하는 데 그 목적이 있다.

이러한 목적을 실현하기 위하여 본 발명에 따른 피니언 샤프트 고정구조는 변속기로부터 구동력을 전달받는 드라이브 기어, 상기 드라이브 기어에 체결수단으로 체결되는 디퍼렌셜 케이스, 상기 디퍼렌셜 케이스 내측에 관통하여 끼워지는 피니언 샤프트, 상기 피니언 샤프트에 회전 가능하게 구속되고 서로 대향하는 1쌍의 피니언 기어, 상기 피니언 기어에서 액슬 샤프트로 동력 전달 가능하도록 상기 피니언 기어와 액슬 샤프트 사이에 결합되고 서로 대향하는 1쌍의 사이드 기어와, 상기 체결수단에 의하여 디퍼렌셜 케이스에 장착되어 상기 피니언 샤프트의 양단을 각각 차단하여 상기 피니언 샤프트가 상기 디퍼렌셜 케이스로부터 이탈되는 것을 방지하는 스토퍼와, 상기 스토퍼가 상기 체결수단을 중심으로 회전하는 것을 방지하기 위한 회전방지수단으로 구성된 피니언 샤프트 고정구조에 있어서, 상기 회전방지수단은 상기 디퍼렌셜 케이스에 형성된 회전방지홈에 삽입되도록 상기 스토퍼에 형성된 회전방지돌기인 것을 특징으로 한다.

Description

피니언 샤프트 고정구조{pinion shaft fixed structure}

본 발명은 차량용 디퍼렌셜 기어에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 디퍼렌셜 기어의 가공 공정의 수를 줄이고 아울러 피니언 샤프트의 조립을 용이하게 하는 피니언 샤프트 고정구조에 관한 것이다.

일반적으로 디퍼렌셜 기어는 변속기와 구동륜에 연결되는 액슬 샤프트 사이에서 구동력을 전달하는 차동장치로서, 선회하는 자동차의 내, 외측 구동륜의 회전속도를 다르게 조절하여 내, 외측 구동륜에 무리가 가지 않으면서 자동차의 원활한 주행을 가능케 한다.

이러한 디퍼렌셜 기어는 도 1에 도시된 바와 같이, 변속기(미도시)로부터 구동력을 전달받는 드라이브 기어(2), 이 드라이브 기어(2)에 볼트(4)로 체결되는 디퍼렌셜 케이스(6), 이 디퍼렌셜 케이스(6)에 고정핀(8)으로 끼워지는 피니언 샤프트(10), 이 피니언 샤프트(10)에 회전 가능하게 구속되어 서로 대향하는 1쌍의 피니언 기어(12), 이 피니언 기어(12)에서 액슬 샤프트(미도시)로 동력 전달이 가능하도록 피니언 기어(12)와 액슬 샤프트 사이에 결합되어 서로 대향하는 1쌍의 사이드 기어(14)를 포함한다.

상기와 같은 디퍼렌셜 기어에서의 피니언 샤프트 고정구조는 디퍼렌셜 케이스(6)와 피니언 샤프트(10)에 구멍(16,18)을 가공하고 이 구멍(16,18)에 고정핀(8)을 끼워서 피니언 샤프트(10)를 디퍼렌셜 케이스(6)에 고정시키도록 되어 있다.

이러한 피니언 샤프트 고정구조는 디퍼렌셜 케이스(6)와 피니언 샤프트(10)에 각각 구멍(16,18)을 가공하여야 하므로 가공 공정의 수를 많게 하고, 뿐만 아니라 상기 구멍(16,18)을 서로 일치시켜 고정핀(8)을 끼워야 하므로 피니언 샤프트의 조립을 또한 어렵게 하는 문제점이 있다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은 디퍼렌셜 기어의 가공 공정의 수를 줄이고 아울러 피니언 샤프트의 조립을 용이하게 하는 피니언 샤프트 고정구조를 제공하는 데 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 피니언 샤프트 고정구조가 적용된 디퍼렌셜 기어의 단면도이고,

도 2는 본 발명에 따른 피니언 샤프트 고정구조가 적용된 디퍼렌셜 기어의 단면도이고,

도 3은 본 발명에 따른 피니언 샤프트 고정구조에 적용되는 스토퍼의 사시도이며,

도 4는 본 발명에 따른 피니언 샤프트 고정구조의 주요 부분에 대한 부분 상세도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

20 : 드라이브 기어 24 : 디퍼렌셜 케이스

26 : 피니언 샤프트 28 : 피니언 기어

30 : 사이드 기어 32 : 스토퍼

38 : 회전방지돌기 40 : 회전방지홈

42 : 구멍 44 : 체결부

46 : 지지부

이러한 과제를 실현하기 위한 본 발명의 피니언 샤프트 고정구조는,변속기로부터 구동력을 전달받는 드라이브 기어, 상기 드라이브 기어에 체결수단으로 체결되는 디퍼렌셜 케이스, 상기 디퍼렌셜 케이스 내측에 관통하여 끼워지는 피니언 샤프트, 상기 피니언 샤프트에 회전 가능하게 구속되고 서로 대향하는 1쌍의 피니언 기어, 상기 피니언 기어에서 액슬 샤프트로 동력 전달 가능하도록 상기 피니언 기어와 액슬 샤프트 사이에 결합되고 서로 대향하는 1쌍의 사이드 기어와, 상기 체결수단에 의하여 디퍼렌셜 케이스에 장착되어 상기 피니언 샤프트의 양단을 각각 차단하여 상기 피니언 샤프트가 상기 디퍼렌셜 케이스로부터 이탈되는 것을 방지하는 스토퍼와, 상기 스토퍼가 상기 체결수단을 중심으로 회전하는 것을 방지하기 위한 회전방지수단으로 구성된 피니언 샤프트 고정구조에 있어서, 상기 회전방지수단은 상기 디퍼렌셜 케이스에 형성된 회전방지홈에 삽입되도록 상기 스토퍼에 형성된 회전방지돌기인 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 보다 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 피니언 샤프트 고정구조가 적용된 디퍼렌셜 기어의 단면도로서, 디퍼렌셜 기어는 변속기(미도시)로부터 출력되는 구동력을 구동륜(미도시)이 장착되는 액슬 샤프트(미도시)로 전달하며, 변속기의 구동력에 의하여 구동되는 드라이브 기어(20)에 체결부재(22)로 체결되는 디퍼렌셜 케이스(24)를 중심으로 구성된다.

즉, 이 디퍼렌셜 케이스(24)에는 이와 일체로 회전하도록 그 내측을 관통하는 피니언 샤프트(26)가 끼워지며, 이 피니언 샤프트(26)에는 1쌍의 피니언 기어(28)가 장착된다. 이 피니언 기어(28)는 피니언 샤프트(26)를 중심으로 회전할 수 있도록 디퍼렌셜 케이스(24)의 내측에 위치한다.

이러한 1쌍의 피니언 기어(28)에는 1쌍의 사이드 기어(30)가 동력 전달 가능하도록 직각으로 기어 결합되며, 이 1쌍의 사이드 기어(30)에는 구동륜(미도시)으로 구동력을 전달하는 액슬 샤프트(미도시)가 동력 전달 가능한 구조로 결합된다.

이러한 디퍼렌셜 케이스(24)에 끼워지는 피니언 샤프트(26)는 디퍼렌셜 케이스(24)로부터 이탈되지 않으면서 피니언 기어(28)를 지지할 수 있어야 하는 데, 본 실시예에서는 이를 위하여 스토퍼(32)를 예시한다.

이 스토퍼(32)는 상기한 체결부재(22)에 의하여 디퍼렌셜 케이스(24)에 장착됨과 아울러 피니언 샤프트(26)의 양단에 1쌍으로 위치하여 디퍼렌셜 케이스(24)로부터 피니언 샤프트(26)의 이탈을 방지하도록 구성된다.

본 실시예에서는 체결수단으로 기존에 사용되고 있는 체결부재(22), 즉 볼트를 예시하고 있으나 이에 한정될 필요는 없다. 그리고 상기 스토퍼(32)는 반드시 1쌍으로 구성되어야 하는 것은 아니다. 왜냐하면 도시되어 있지는 않지만 디퍼렌셜 케이스(24)의 일측에는 피니언 샤프트(26)가 끼워지는 관통구멍(34)을 형성하고 다른 일측에는 피니언 샤프트(26)의 일단을 지지하도록 관통 구멍(36) 대신에 홈(미도시)을 형성할 경우에 1개의 스토퍼(32)는 필요하지 않게 되기 때문이다.

또한 스토퍼(32)는 디퍼렌셜 기어의 작동으로 인하여 체결부재(22)를 중심으로 회전할 수 있으므로 이를 방지하기 위한 회전방지수단으로 도 3에 도시된 바와 같은 회전방지돌기(38)와 이 회전방지돌기(38)가 결합되도록 도 4에 도시된 바와 같이 디퍼렌셜 케이스(24)의 일측에 형성된 회전방지홈(40)을 구비하고 있다.

그리고 스토퍼(32)는 구멍(42)으로 관통하는 체결부재(22)에 의하여 디퍼렌셜 케이스(24)에 장착되도록 디퍼렌셜 케이스(24)의 측부에 밀착되는 체결부(44)와 이 체결부(44)에서 연장되어 피니언 샤프트(26)의 양단에 위치하여 피니언 샤프트(26)의 이탈을 구속하는 지지부(46)를 구비하고 있다. 물론 상기한 바와 같이 디퍼렌셜 케이스(24)의 일측에 관통 구멍(36) 대신에 홈이 형성되어 있는 경우에는 피니언 샤프트(26)의 일단에만 위치하여 피니언 샤프트(26)의 이탈을 구속할 수 있다. 이러한 체결부(44)와 지지부(46)를 구비한 스토퍼(32)는 본 실시예에서 직각으로 형성된 것을 예시하고 있으나, 디퍼렌셜 케이스(24)에 장착되어 피니언 샤프트(26)를 지지할 수 있는 경우라면 어떠한 형상이라도 무방하다.

상술한 바와 같이 구성된 피니언 샤프트 고정구조를 구비한 디퍼렌셜 기어에는 드라이브 기어(20)를 통하여 변속기의 구동력이 전달된다. 이렇게 전달된 구동력은 순차적으로 디퍼렌셜 케이스(24), 피니언 샤프트(26), 피니언 기어(28), 사이드 기어(30), 그리고 이 사이드 기어(30)에 연결되는 액슬 샤프트(미도시)를 통하여 구동륜으로 전달된다. 이 때 양측 구동륜(미도시)에 작용하는 부하의 차이에 의하여 피니언 기어(28)와 사이드 기어(30)가 상호 작용하여 양측 구동륜(미도시)의 회전속도를 조절하게 되어 자동차의 원활한 주행을 가능하게 한다.

상기와 같은 작용을 하는 피니언 기어(28)는 피니언 샤프트(26)에 지지되어 원활한 회전하게 되는데, 이 때 스토퍼(32)의 지지부(46)는 피니언 샤프트(26)의 양단을 지지하여 피니언 샤프트(26)가 디퍼렌셜 케이스(24)로부터 이탈되지 않게 한다.

또한 디퍼렌셜 케이스(24)가 고속으로 회전함에 따라 디퍼렌셜 케이스(24)에서 스토퍼(32)의 체결부(44)가 구멍(42)을 중심으로 회전력을 받을 수 있다. 이때 체결부(44)에 형성된 회전방지홈(40)은 회전방지돌기(38)를 고정시켜 스토퍼(32) 전체가 회전되는 것을 방지하므로 스토퍼(32)의 지지부(46)가 항상 피니언 샤프트(26)의 양단을 지지할 수 있게 한다. 물론 상기한 바 있듯이 디퍼렌셜 케이스(24)의 일측에 관통 구멍(36) 대신에 홈이 형성되어 있는 경우에는 피니언 샤프트(26)의 일단만을 지지함으로써 상기와 같은 작용을 할 수 있게 한다

상기와 같이 본 발명의 피니언 샤프트 고정구조는 1쌍의 스토퍼를 체결수단으로 디퍼렌셜 케이스에 장착하여 피니언 샤프트의 이탈을 방지하므로 디퍼렌셜 케이스와 피니언 샤프트에 별도로 고정핀 결합을 위한 구멍을 가공할 필요가 없으며, 아울러 고정핀 결합을 위하여 디퍼렌셜 케이스와 피니언 샤프트에 형성된 구멍을 일치시켜야 할 필요도 없게 된다.

따라서 본 발명에 따른 피니언 샤프트 고정구조는 디퍼렌셜 기어의 가공 공정의 수를 줄일 수 있으며, 아울러 피니언 샤프트의 조립을 용이하게 할 수 있다.

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3. 변속기로부터 구동력을 전달받는 드라이브 기어, 상기 드라이브 기어에 체결수단으로 체결되는 디퍼렌셜 케이스, 상기 디퍼렌셜 케이스 내측에 관통하여 끼워지는 피니언 샤프트, 상기 피니언 샤프트에 회전 가능하게 구속되고 서로 대향하는 1쌍의 피니언 기어, 상기 피니언 기어에서 액슬 샤프트로 동력 전달 가능하도록 상기 피니언 기어와 액슬 샤프트 사이에 결합되고 서로 대향하는 1쌍의 사이드 기어와, 상기 체결수단에 의하여 디퍼렌셜 케이스에 장착되어 상기 피니언 샤프트의 양단을 각각 차단하여 상기 피니언 샤프트가 상기 디퍼렌셜 케이스로부터 이탈되는 것을 방지하는 스토퍼와, 상기 스토퍼가 상기 체결수단을 중심으로 회전하는 것을 방지하기 위한 회전방지수단으로 구성된 피니언 샤프트 고정구조에 있어서,

   상기 회전방지수단은 상기 디퍼렌셜 케이스에 형성된 회전방지홈에 삽입되도록 상기 스토퍼에 형성된 회전방지돌기인 것을 특징으로 하는 피니언 샤프트 고정구조,
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