KR100747192B1 - 차량의 차동장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 차량의 차동장치는 피니언기어의 배면에 윤활유의 흐름을 안내하도록 나선형상의 윤활유로가 형성됨으로써, 상기 피니언기어의 배면에 윤활막을 형성할 수 있을 뿐만 아니라 상기 피니언기어의 회전시 발생되는 회전력과 원심력이 작용하는 방향으로 윤활유가 원활하게 유동될 수 있기 때문에, 상기 피니언기어에 윤활유가 충분히 공급되어 윤활성능을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
차동장치, 디퍼렌셜 케이스, 피니언 기어, 윤활유, 윤활유로, 포집홈

Description

차량의 차동장치 {Differential of Automobile}
도 1은 종래 기술에 따른 차량의 차동장치가 도시된 단면도,
도 2는 종래 기술에 따른 피니언 기어가 도시된 배면사시도,
도 3은 본 발명에 따른 차량의 차동장치가 도시된 단면도,
도 4는 본 발명에 따른 피니언 기어가 도시된 배면사시도,
도 5는 본 발명에 따른 피니언 기어가 도시된 평면도.
<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>
62: 링기어 64: 디퍼렌셜 케이스
66: 피니언 샤프트 68: 피니언 기어
70: 사이드 기어 72: 드라이브 샤프트
74: 와셔 80: 윤활유로
82: 제 1윤활유로 84: 제 2윤활유로
90: 포집홈
본 발명은 차량의 차동장치에 관한 것으로서, 특히 피니언기어의 배면에 윤활유의 유동을 안내하는 윤활유로를 형성하고, 피니언기어와 디퍼렌셜 케이스 사이에 개재되는 와셔에 윤활유가 포집되는 포집홈을 형성함으로써, 피니언 기어와 디퍼렌셜 케이스에 윤활유를 충분히 공급할 수 있어 윤활성능이 향상될 수 있는 차량의 차동장치에 관한 것이다.
일반적으로 차량의 차동장치는 변속기로부터 출력된 동력을 좌우 구동바퀴의 회전저항에 따라 분배하여 좌우 구동바퀴에 각각 전달하는 역할을 수행함으로써 좌우 구동바퀴의 회전수 변화를 가능케 하기 때문에 차량의 선회시 원활한 방향전환이 가능하고, 노면이 고르지 못한 지형에서 차량의 주행 안정성이 확보될 수 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 차량의 차동장치가 도시된 단면도이고, 도 2는 종래 기술에 따른 피니언 기어가 도시된 배면사시도이다.
종래 기술에 따른 차량의 차동장치는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 링기어(2)와 일체로 결합된 디퍼렌셜 케이스(4)와, 상기 디퍼렌셜 케이스(4)에 핀으로 고정된 피니언 샤프트(6)와, 상기 피니언 샤프트(6)의 양단에 각각 회전가능하게 끼워진 한 쌍의 피니언 기어(8)와, 상기 피니언 기어(8)와 직교방향으로 기어물림되는 한 쌍의 사이드 기어(10)와, 상기 사이드 기어(10)에 결합된 드라이브샤프 트(12)를 포함하여 구성된다.
상기 피니언 기어(8)와 디퍼렌셜 케이스(4)사이에는 마찰을 최소화하고 윤활공간을 확보하여 부품의 마모를 줄일 수 있도록 와셔(14)가 개재된다.
상기 와셔(14)는 양 측면이 평평하게 형성되고, 상기 피니언 샤프트(6)가 관통될 수 있도록 링형상으로 형성된다.
상기와 같이 구성된 종래 기술에 따른 차량의 차동장치의 작동은 다음과 같다.
변속기로부터 상기 링기어(2)를 통해 회전력이 전달되면, 상기 링기어(2)에 결합된 상기 디퍼렌셜 케이스(4)가 회전하게 된다.
여기서, 차량의 직진 주행시는 차량의 양쪽 차륜에 작용하는 부하가 동일하기 때문에, 상기 디퍼렌셜 케이스(4)가 회전시 상기 피니언 기어(8)는 상기 디퍼렌셜 케이스(4)의 회전방향으로 공전하게 된다.
상기 피니언 기어(8)가 회전되면, 상기 피니언 기어(8)와 치합된 상기 사이드 기어(10)가 동시에 회전되므로 상기 사이드 기어(10)에 결합된 드라이브샤프트(12)가 회전되게 된다.
상기 드라이브샤프트(12)가 회전되면, 상기 드라이브샤프트(12)에 의해 회전력이 차량의 양쪽 차륜에 전달되어 양쪽 차륜이 동일한 속도로 회전하여 차량이 주행하게 된다.
한편, 차량의 선회시에는 양쪽 차륜에 작용되는 부하가 다르기 때문에, 상기 피니언 기어(8)는 상기 디퍼렌셜 케이스(4)와 함께 공전함과 동시에 상기 피니언 샤프트(6)를 중심으로 자전하게 되어, 양쪽 차륜이 서로 다른 속도로 회전되도록 한다.
따라서, 양쪽 차륜에 서로 다른 회전속도를 부여함으로써 차동작용이 이루어지고 주행시 안정성을 얻을 수 있다.
그리고, 상기 디퍼렌셜 케이스(4)의 내부에는 윤활유가 충진되어, 상기 디퍼렌셜 케이스(4)의 내부에서 상기 피니언 기어(8) 및 사이드 기어(10), 피니언 샤프트(6) 등의 작동시 윤활작용을 하여 부품간의 마모나 소착등을 방지하게 된다.
그러나, 종래 기술에 따른 차량의 차동장치는 상기 디퍼렌셜 케이스(4)의 내부에서 윤활유가 유동될 수 있는 별도의 통로가 없기 때문에, 상기 피니언 기어(8)와 와셔(14)사이에 윤활유가 충분히 공급되기 어려우며, 윤활유가 상기 피니언 기어(8)와 와셔(14)의 표면을 따라 흘러버리기 때문에 충분한 윤활막을 형성할 수가 없으므로 윤활성능이 저하되는 문제점이 있다.
본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 디퍼렌셜 케이스의 내부에서 피니언 기어에 윤활유가 충분히 공급되어 윤활 성능을 향상시킬 수 있는 차량의 차동장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 차량의 차동장치는 디퍼렌셜 케이스에 고정된 피니언 샤프트와, 상기 피니언 샤프트에 회전가능토록 결합된 한쌍의 피니언 기어와, 상기 피니언 기어에서 상기 디퍼렌셜 케이스를 향한 측면에서 형성되어, 상기 피니언 기어의 회전시 회전력과 원심력이 작용하는 방향으로 윤활유가 유동될 수 있도록 윤활유의 유동을 안내하는 윤활유로를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명에 따른 차량의 차동장치가 도시된 단면도이고, 도 4는 본 발명에 따른 피니언 기어가 도시된 배면사시도이며, 도 5는 본 발명에 따른 피니언 기어가 도시된 평면도이다.
본 발명에 따른 차량의 차동장치는 도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 변속기의 출력기어(미도시)와 맞물린 링기어(62)가 결합되어 회전력을 전달받는 디퍼렌셜 케이스(64)와, 상기 디퍼렌셜 케이스(64)에 고정된 피니언 샤프트(66)와, 상기 피니언 샤프트(66)의 양단에 회전가능토록 결합된 한쌍의 피니언 기어(68)와, 상기 피니언 기어(68)와 직교방향으로 기어물림되는 사이드 기어(70)와, 상기 사이드 기어(70)에 결합된 드라이브 샤프트(72)를 포함하여 구성된다.
또한, 상기 피니언 기어(68)의 배면(와셔(74)의 취부면)에 형성되어, 상기 피니언 기어(68)의 회전시 회전력과 원심력이 작용하는 방향으로 윤활유가 유동될 수 있도록 윤활유의 유동을 안내하는 윤활유로(80)가 더 포함된다.
상기 윤활유로(80)는 상기 피니언 기어(68)의 배면에서 원주방향을 따라 소정간격 이격되게 복수개가 방사형으로 배치된다.
그리고, 상기 복수개의 윤활유로(80)는 각각 상기 피니언 기어(68)의 중심측에서 반경방향으로 가늘고 길게 형성되는 바, 상기 피니언 기어(68)의 회전시 상기 피니언 기어(68)의 배면에 고르게 윤활막이 형성될 수 있도록 ,상기 복수개의 윤활유로(80) 중에서 일부는 시계방향으로 감겨지는 형태로 이루어지고, 나머지는 반시계방향으로 감겨지는 형태로 이루어진다.
삭제
즉, 상기 복수개의 윤활유로(80)는 상기 피니언 기어(68)가 시계방향으로 회전시 발생되는 회전력과 원심력에 의해 윤활유가 시계방향으로 유동될 수 있도록 시계방향으로 감겨지는 제 1윤활유로(82)와, 상기 피니언 기어(68)가 반시계방향으로 회전시 발생되는 회전력과 원심력에 의해 윤활유가 반시계방향으로 유동될 수 있도록 반시계방향으로 감겨지는 제 2윤활유로(84)로 이루어진다.
그리고, 상기 제 1윤활유로(82)와 제 2윤활유로(84)는 상기 피니언기어(68)의 회전방향에 관계없이 윤활유의 유동이 원활하도록 각각 서로 마주보게 위치되어 한쌍을 이루도록 배치된다.
여기서, 상기 피니언 기어(68)의 가공시 상기 윤활유로(80)의 형성이 용이하도록 냉간 단조로 가공되는 것이 바람직하다.
한편, 상기 피니언기어(68)와 디퍼렌셜 케이스(64) 사이에는 마찰을 최소화하고 윤활공간을 확보하여 부품의 마모를 줄일 수 있도록 와셔(74)가 개재된다.
상기 와셔(74)는 상기 디퍼렌셜 케이스(64)와 피니언 기어(68)사이에 윤활유가 충진될 수 있도록 포집홈(90)이 형성된다.
상기 포집홈(90)은 상기 와셔(74)의 상/하면 중 적어도 어느 한 면에 형성되는 바, 여기서는 상기 와셔(74)의 상면과 하면 모두에 상기 포집홈(90)이 형성된 것으로 한정하여 설명한다.
상기 포집홈(90)은 상기 와셔(74)의 상/하면에서 소정간격 이격되게 복수개가 형성된다.
여기서, 상기 와셔(74)의 두께가 얇아져 강성이 저하되는 것이 방지되도록 상기 와셔(74)의 상면에 형성된 포집홈(90)과 하면에 형성된 포집홈(90)은 서로 다른 위치에 형성된다.
상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 차량의 차동장치의 작동을 살펴보면 다음과 같다.
변속기로부터 상기 링기어(62)를 통해 회전력이 전달되면, 상기 링기어(62)와 함께 상기 디퍼렌셜 케이스(64)가 회전하게 된다.
여기서, 차량의 직진주행시는 상기 디퍼렌셜 케이스(64)가 회전되면, 상기 피니언 기어(68)가 공전하게 되고, 상기 피니언 기어(68)와 치합된 상기 사이드 기어(70)가 회전되어 상기 사이드 기어(70)에 결합된 상기 드라이브샤프트(72)가 회 전된다.
상기 드라이브샤프트(72)가 회전되면, 상기 드라이브샤프트(72)에 의해 회전력이 차량의 양쪽 차륜에 전달되어 차량이 주행하게 된다.
여기서, 상기 디퍼렌셜 케이스(64)의 내부에는 윤활유가 충진되는 바, 상기 피니언 기어(68)의 배면에서는 상기 피니언 기어(68)의 회전시 발생되는 회전력과 원심력에 의해 상기 윤활유로(80)를 따라 윤활유가 흐르게 된다.
즉, 윤활유가 원심력에 의해 상기 피니언 기어(68)의 중심측에서 반경방향으로 흐르게 되어, 상기 피니언 기어(68)와 디퍼렌셜 케이스(64) 사이에서 윤활유의 공급이 원활해지게 된다.
따라서, 상기 피니언 기어(68)와 디퍼렌셜 케이스(64) 사이에 윤활유가 충분히 공급되어 부품간의 소착현상이나 마모등이 방지된다.
여기서, 차량이 전진시 상기 피니언 기어(68)는 반시계방향으로 회전하는 바, 상기 피니언 기어(68)가 반시계방향으로 회전하게 되면 윤활유가 상기 제 2윤활유로(84)를 따라 유동되면서 상기 피니언 기어(68)의 배면에 윤활유를 충분히 공급하게 된다.
또한, 차량의 후진시에는 상기 피니언 기어(68)가 시계방향으로 회전하는 바, 윤활유가 상기 제 1윤활유로(82)를 따라 유동되면서 상기 피니언 기어(68)의 배면에 윤활유를 충분히 공급할 수 있게 된다.
한편, 상기 와셔(74)에 형성된 상기 포집홈(90)에 윤활유가 포집되게 되며, 상기 포집홈(90)에 포집된 윤활유는 상기 와셔(74)의 상하면에 윤활유를 충분하게 공급하게 되므로 상기 피니언 기어(68)와 디퍼렌셜 케이스(64) 사이의 소착현상 등이 방지된다.
상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 차량의 차동장치는 피니언기어의 배면에 윤활유의 흐름을 안내하도록 윤활유로가 형성됨으로써, 상기 피니언기어의 배면에 윤활막을 형성할 수 있을 뿐만 아니라 상기 피니언기어의 회전시 발생되는 회전력과 원심력이 작용하는 방향으로 윤활유가 원활하게 유동될 수 있기 때문에, 상기 피니언기어에 윤활유가 충분히 공급되어 윤활성능을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 상기 윤활유로는 나선형상으로 형성됨으로써, 윤활유가 상기 피니언기어의 배면에서 소정시간 머물게 되기 때문에 윤활성능이 향상될 수 있을 뿐만 아니라, 서로 다른 방향으로 감겨지는 나선형상을 갖는 제1,2윤활유로로 이루어짐으로써 상기 피니언기어의 회전방향에 관계없이 상기 피니언기어에 윤활유를 공급할 수 있는 효과가 있다.
또한, 상기 피니언기어와 디퍼렌셜 케이스 사이에 개재된 와셔의 상하면에 윤활유가 포집될 수 있도록 복수개의 포집홈이 형성됨으로써, 상기 피니언기어와 디퍼렌셜 케이스 사이에 윤활유가 충분히 공급되어 윤활성능이 향상되는 효과가 있다.

Claims (7)

  1. 디퍼렌셜 케이스(64)에 고정된 피니언 샤프트(66)와;
    상기 피니언 샤프트(66)에 회전가능토록 결합된 한쌍의 피니언 기어(68)와;
    상기 피니언 기어(68)의 배면에 형성되어, 상기 피니언 기어(68)의 회전시 발생되는 회전력과 원심력이 작용하는 방향으로 윤활유가 유동될 수 있도록 윤활유의 유동을 안내하는 윤활유로(80)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 차량의 차동장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 윤활유로(80)는 상기 피니언 기어(68)에서 원주방향을 따라 소정간격 이격되게 복수개가 방사형으로 배치된 것을 특징으로 하는 차량의 차동장치.
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수개의 윤활유로(80)는 시계방향으로 감기는 나선형상으로 이루어진 제 1윤활유로(82)와, 반시계방향으로 감기는 나선형상으로 이루어진 제 2윤활유로(84)로 이루어지고, 상기 제 1윤활유로(82)와 제 2윤활유로(84)는 서로 마주보도록 배치되어 한쌍을 이루는 것을 특징으로 하는 차량의 차동장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 피니언 기어(68)와 디퍼렌셜 케이스(64) 사이에는 와셔(74)가 개재된 것을 특징으로 하는 차량의 차동장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 와셔(74)는 상/하면 중에서 적어도 어느 하나에 윤활유가 포집되도록 포집홈(90)이 형성된 것을 특징으로 하는 차량의 차동장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 포집홈(90)은 소정간격 이격되게 복수개가 형성되고, 상기 와셔(74)의 상면에 형성된 포집홈(90)과 하면에 형성된 포집홈(90)은 서로 다른 위치에 형성된 것을 특징으로 하는 차량의 차동장치.
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