일반적으로, 모터 또는 엔진에 의해 구동되는 구동축은 감속기에 의해 일정한 회전력을 피 구동축에 전달하게 되는데, 특히 자동차와 같은 자체 회전뿐 아니 라 진행되는 방향을 기준으로 좌·우측 회전도 발생되는 구동축은 그에 맞는 감속기를 설치해야된다.
도 1은 종래 감속기를 도시한 도면이고, 도 2는 종래 다른 실시 예의 감속기를 도시한 도면이다.
도 1에서 도시한 바와 같이, 감속기(10)는 내부가 통공된 하우징(11)과 하우징(11)의 내부 일단에 설치되는 캐리어(13), 하우징(11)의 내부 타단에 설치되어 캐리어(13)와 결합되는 아답터(12) 및 결합된 아답터(12)와 캐리어(13)가 하우징(11)의 내부에서 용이하게 회전되도록 설치되는 베어링(14)으로 구성된다.
캐리어(13)는 일단부가 구동축과 연결되는 것으로, 구동축의 기어산과 연결되도록 다수의 유성기어가 회전가능하도록 설치되고, 상기 하우징(11)에는 다수의 유성기어와 치합되는 링기어가 형성된다.
구동축의 회전에 의해 캐리어(13)의 유성기어가 회전하고, 유성기어의 회전에 의해 링기어가 회전됨으로 하우징(11)이 아답터(12)와 캐리어(13) 결합체의 외측에서 회전하게 되며, 베어링(14)에 의해 일정간격을 유지하여 용이하게 회전되는 것이다.
그러나, 상기 감속기(10)는 아답터(12)와 캐리어(13)의 결합부가 하우징(11) 내부에서 결합되어 자동차의 갑작스런 조향시 뒤틀림이 발생되어 아답터(12)와 캐리어(13) 사이에 틈이 발생될 수 있다.
상기 틈에 의해 아답터(12)와 캐리어(13)의 중심축이 틀어져 베어링(14)과 닿는 면의 높이가 다르게 틀어지게 되면, 베어링(14)의 회전이 고르지 못해 소음이 발생되고, 부품 간의 마찰이 발생되어 편마모가 발생되는 문제점이 있다.
그리고, 도 2에서 도시한 바와 같이, 감속기(20)는 내부가 통공된 하우징(21)과 하우징(21) 내부 일단에 회전가능하도록 설치되는 캐리어(23), 하우징(21)의 내부 타단에 내설되어 캐리어(23)와 일체로 회전되도록 결합되는 아답터(22) 및 아답터(22)가 하우징(21) 내부에서 용이하게 회전되도록 설치되는 베어링(24)으로 구성된다.
이와 같은 감속기(20)는 베어링(24)이 하나의 부품에만 닿도록 아답터(22)를 설치함으로 갑작스런 조향시 베어링(24)이 닿는 부위에 틈이 발생되는 것을 방지하게 됨으로, 베어링(24)의 뒤틀림이 발생되는 것을 방지할 수 있다.
그러나, 상기의 감속기(20)는 캐리어(23)에서 구동축(1)의 회전력을 일정하게 아답터(22)에 전달하지만, 아답터(22)가 구동축(1)과 별도의 니들베어링에 의해 연결되어 있음으로, 자동차의 하중을 지탱하는 니들베어링의 하중 변화에 따른 진동 및 마모가 발생되고, 니들베어링의 진동 및 마모는 캐리어(23)에 전달되어 소음이 발생되는 문제점이 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.
또한, 본 실시 예는 본 발명의 권리범위를 한정하는 것은 아니고 단지 예시로 제시된 것이며, 그 기술적 요지를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변경이 가능하다.
도 3은 본 발명에 따른 구동축용 감속기를 도시한 도면이고, 도 4는 본 발명에 따른 구동축용 감속기의 배면 사시도를 도시한 도면이며, 도 5는 본 발명에 따른 구동축용 감속기의 분해 사시도를 도시한 도면이고, 도 6은 본 발명에 따른 구동축용 감속기의 단면도를 도시한 도면이며, 도 7은 본 발명에 따른 구동축용 감속기의 정면도를 도시한 도면이고, 도 8은 본 발명에 따른 구동축용 감속기의 캐리어와 유성기어부를 도시한 도면이며, 도 9는 본 발명에 따른 구동축용 감속기의 캐리어와 유성기어부의 다른 실시 예를 도시한 도면이다.
도면에서 도시한 바와 같이, 구동축용 감속기(100)는 하우징(110)과 아답터(120), 테이퍼베어링부(130), 캐리어(140), 유성기어부(150) 및 플랜지(160)로 구성되는 것으로, 하우징(110)은 내부가 통공된 설치공간부(112)가 형성되고, 설치공간부(112)의 일단부 내측에는 링기어(114)가 일체로 형성된다.
그리고 아답터(120)는 하우징(110)의 타단부에 회전가능하도록 설치되는 것으로, 일측면에 베어링설치환(122)이 형성되고, 내부에 통공된 캐리어설치공(124) 이 형성된다.
테이퍼베어링부(130)는 아답터(120)의 베어링설치환(122)에 설치되는 것으로, 하우징(110)의 설치공간부(112) 내주면과 닿아 아답터(120)를 용이하게 회전시키게 된다.
이때, 베어링설치환(122)은 테이퍼베어링부(130)가 설치되도록 동일한 길이로 형성되어 테이퍼베어링부(130)를 면 접촉시킴으로 갑작스런 조향시 뒤틀림에 의한 발생되는 틈을 방지하게 된다.
테이퍼베어링부(130)는 아답터(120) 베어링설치환(122)의 양 단부에 각각 하나씩 설치되는 제1테이퍼베어링(132)과 제2테이퍼베어링(134) 및 제1,2테이퍼베어링(132, 134) 사이에는 설치되는 베어링샤프트(136)로 구성되며, 베어링샤프트(136)에 의해 제1,2테이퍼베어링(132, 134)의 간격을 유지시키게 된다.
그리고 캐리어(140)는 일단부가 아답터(120)의 캐리어설치공(124)에 대응되도록 아답터설치돌기(145)가 형성되고, 아답터설치돌기(145)의 일단부 내측에 플랜지설치공(146)이 형성되며, 타단부는 공간부를 갖는 고정플레이트(141)가 형성된다.
아답터설치돌기(145)는 아답터(120)의 베어링설치환(122)보다 돌출길이가 크게 형성되는 것으로, 아답터(120)의 캐리어설치공(124)의 길이와 동일하거나 작게 형성됨이 바람직하다.
고정플레이트(141)는 중앙부에 구동축설치공(142)이 형성되고, 가장자리를 따라 다수 개의 유성기어축설치공(143)이 형성되며, 유성기어축설치공(143)과 수직 방향으로 연통되는 핀설치공(144)이 형성된다.
유성기어부(150)는 캐리어(140)의 일단부에 회전가능하도록 설치되는 것으로, 캐리어(140)의 고정플레이트(141) 내부 가장자리를 따라 동일한 간격으로 이격되어 다수 개 형성된다.
다시 말해, 유성기어부(150)는 고정플레이트(141)에 형성된 유성기어축설치공(143)의 개수와 동일한 개수로 형성되는 것으로, 본 발명에서는 유성기어부(150)가 세 개로 구성됨이 바람직하다.
유성기어부(150)는 유성기어(152)와 유성기어축(154), 니들베어링(156) 및 축고정핀(158)으로 구성되는 것으로, 유성기어(152)는 구동축(1)의 기어산과 내측으로 치합되고, 하우징(110)의 링기어(114)와 외측으로 치합된다.
유성기어축(154)은 유성기어(152)를 캐리어(140) 고정플레이트(141)에 회전가능하도록 설치하는 것으로, 고정플레이트(141)의 유성기어축설치공(143)에 끼워지게 된다.
이때, 유성기어축(154)의 일단부에는 통공된 핀고정공(155)이 형성되고, 핀고정공(155)은 고정플레이트(141)의 핀설치공(144)과 대응되도록 유성기어축(154)을 유성기어축설치공(143)에 결합시키는 것이다.
핀고정공(155)과 핀설치공(144)이 동일선상에 위치되면, 축고정핀(158)을 이용하여 유성기어축(154)을 고정플레이트(141)에 고정시킴으로, 유성기어(152)를 캐리어(140)에 회전가능하도록 설치하게 된다.
그리고 유성기어(152)와 고정플레이트(141) 사이에는 스러스트와셔(159)를 각각 설치하여 유성기와(152)의 양단부 마모를 감소시킴으로, 더욱 용이하게 회전시킴이 바람직하다.
한편, 도 9에서 도시한 바와 같이, 캐리어(140')는 다수의 유성기어축(154')이 일체로 돌출형성되고, 유성기어축(154')의 단부에는 고정플레이트(141')가 결합되어 유성기어부(150')를 회전가능하도록 고정시 킬 수 있다.
고정플레이트(141')는 가장자리를 따라 유성기어축(154')과 대응되도록 유성기어축설치공(143')이 형성되고, 중앙부에는 구동축(1)이 설치되는 구동축설치공(142')이 형성되며, 측면에는 축고정핀(158')이 설치되는 핀설치공(144')이 유성기어축설치공(143')과 연통되도록 형성된다.
그리고 캐리어(140') 유성기어축(154')의 단부 일측에는 축고정핀(158')이 고정되는 핀고정공(155')이 핀설치공(144')과 대응되도록 형성되어 축고정핀(158')이 일직선상에 위치된 핀설치공(144')과 핀고정공(155')에 고정됨으로 고정플레이트(141')와 유성기어축(154')을 고정시키게 된다.
유성기어부(150')는 유성기어(152')와 니들베어링(156')으로 구성되며, 니들베어링(156')이 유성기어축(154')에 설치되고, 니들베어링(156') 외측에 유성기어(152')가 설치되어 용이하게 회전할 수 있는 것이다.
이때, 유성기어부(150')의 양단부에 스러스트와셔(159')가 각각 설치되어 유성기어부(150')와 캐리어(140') 및 고정플레이트(141') 사이에 마찰계수를 감소시켜 더욱 용이하게 회전될 수 있게 함이 바람직하다.
그리고 플랜지(160)는 아답터(120)의 타측면에 설치되는 것으로, 캐리 어(140, 140')의 플랜지설치공(145)에 대응되는 플랜지돌기(162)가 형성되어 캐리어(140, 140')와 고정되게 된다.
이때, 플랜지(160)는 캐리어(140)와 고정됨과 동시에 아답터(120)와 별도의 고정구에 의해 고정되는 것으로, 캐리어(140)와 아답터(120)를 더욱 견고하게 결합·고정시키게 되어 테이퍼베어링부(130)를 양측에서 가압함으로 테이퍼베어링부(130)의 유동을 방지하여 더욱 용이하게 캐리어(140)와 아답터(120)의 결합체가 하우징(110)의 설치공간부(112)에서 회전될 수 있게 된다.
다시 말해, 플랜지(160)와 캐리어(140)가 견고하게 고정되면, 사이에 있는 아답터(120)를 양단측에서 가압함과 동시에 별도의 고정구에 의해 플랜지(160)와 아답터(120)가 고정됨으로, 일체로 회전될 수 있게 된다.
이때, 플랜지(160)의 플랜지돌기(162)의 외주면을 따라 다수의 홈이 형성되는 것으로, 홈은 플랜지돌기(162)의 길이방향으로 개방되도록 형성되어 캐리어(140)의 플랜지설치공(145)에서 회전되는 것을 방지하여 결합력을 향상시킬 수 있다.
그리고 아답터(120)와 캐리어(140) 사이에 설치된 테이퍼베어링부(130)를 양단측에서 가압하여 아답터(120)의 길이 방향으로의 유동을 방지함으로, 테이퍼베어링부(130)가 아답터(120) 베어링설치돌기(122)의 외주면과 하우징(110) 설치공간부(112)의 내측면을 따라 용이하게 회전되어 아답터(120)가 하우징(110) 설치공간부(112)에서 용이하게 회전되는 것이다.
이때, 아답터(120)의 캐리어설치공(124)은 일단부 직경이 타단부 직경보다 크게 형성되어 캐리어(140) 설치방향을 따라 점점 직경이 작아지도록 테이퍼 형성됨으로, 캐리어(140)와 아답터(120)가 더욱 견고하게 고정될 수 있게 된다.
그리고 캐리어(140)의 타단부는 길이방향으로 형성된 회전방지홈(146)이 그 외주면을 따라 다수 개 배열되어 아답터(120)와의 결합시 캐리어설치공(124) 내주면에 억지끼움됨으로 더욱 견고하게 결합됨은 물론, 회전시 아답터(120)와 캐리어(140)의 회전방향 위치변화를 방지할 수 있게 된다.
다시 말해, 구동축(1)의 회전에 의해 유성기어부(150)가 하우징(110)의 링기어(114)를 따라 회전하게 되고, 이 유성기어부(150)의 회전에 의해 캐리어(140)가 회전됨으로, 아답터(120)와 플랜지(160)가 동일하게 회전하게 된다.
이때, 유성기어부(150)는 구동축(1)의 회전력을 일정하게 유지시키는 역할을 하는 것으로, 일정한 회전력을 캐리어(140)에 전달시키지만, 조작자의 급가속에 의해 급회전에 전달되어 캐리어(140)와 아답터(120) 사이에 회전방향 변위가 발생될 수 있는 것으로, 캐리어(140) 타단부에 회전방지홈(146)을 형성하여 이를 해소시 킬 수 있는 것이다.
도 1은 종래 감속기를 도시한 도면이고,
도 2는 종래 다른 실시 예의 감속기를 도시한 도면이며,
도 3은 본 발명에 따른 구동축용 감속기를 도시한 도면이고,
도 4는 본 발명에 따른 구동축용 감속기의 배면 사시도를 도시한 도면이며,
도 5는 본 발명에 따른 구동축용 감속기의 분해 사시도를 도시한 도면이고,
도 6은 본 발명에 따른 구동축용 감속기의 단면도를 도시한 도면이며,
도 7은 본 발명에 따른 구동축용 감속기의 정면도를 도시한 도면이고,
도 8은 본 발명에 따른 구동축용 감속기의 캐리어와 유성기어부를 도시한 도면이며,
도 9는 본 발명에 따른 구동축용 감속기의 캐리어와 유성기어부의 다른 실시 예를 도시한 도면이다.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
100 : 감속기 110 : 하우징
112 : 설치공간부 114 : 링기어
120 : 아답터 122 : 베어링설치환
124 : 캐리어설치공 130 : 테이퍼베어링부
132 : 제1테이퍼베어링 134 : 제2테이퍼베어링
136 : 베어링샤프트 140, 140' : 캐리어
141, 141' : 고정플레이트 142, 142' : 구동축설치공
143, 143' : 유성기어축설치공 144, 144' : 핀설치공
145 : 아답터설치돌기 146 : 플랜지설치공
147 : 회전방지홈 150, 150' : 유성기어부
152, 152' : 유성기어 154, 154' : 유성기어축
155, 155' : 핀고정공 156, 156' : 니들베이링
158, 158' : 축고정핀 159, 159' : 스러스트와셔
160 : 플랜지 162 : 플랜지돌기