KR100941713B1 - 피니언 샤프트와 캐리어를 구비한 유성기어세트 - Google Patents

피니언 샤프트와 캐리어를 구비한 유성기어세트 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 피니언 샤프트와 캐리어를 구비한 유성기어세트는, 단부에 길이 방향으로 체결부가 돌출되어 형성되는 피니언 샤프트, 상기 피니언 샤프트의 상기 체결부에 배치되는 캐리어 및 상기 피니언 샤프트의 상기 체결부에 체결되어, 상기 캐리어의 일부분을 상기 피니언에 고정시키는 고정부재를 포함한다.
피니어, 샤프트, 캐리어, 유성기어, planet, gear, 체결부, 고정부재, 베어링

Description

피니언 샤프트와 캐리어를 구비한 유성기어세트{PLANET GEAR SET EQUIPPED WITH PINION SHAFT AND CARRIER}
본 발명은 유성기어세트에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 피니언 샤프트와 캐리어의 결합구조가 개선된 유성기어세트에 관한 것이다.
일반적으로 유성기어세트는 선기어, 링기어, 피니언 기어 및 상기 피니언 기어들을 연결하는 캐리어 어셈블리를 포함한다. 상기 캐리어 어셈블리는 캐리어, 상기 캐리어에 고정되는 피니언 샤프트를 포함한다.
피니언 샤프트를 캐리어에 고정시키는 방법에는 여러 가지가 있다. 그 중 대표적인 방법은 상기 피니언 샤프트와 캐리어에 각각 홀을 가공하고, 상기 홀 내부로 핀을 삽입함으로써 고정하는 방법이다.
도 3은 종래 유성기어세트의 일부 단면도이다.
도 3을 참조하여 설명하면, 유성기어세트(10)는 피니언 샤프트(12), 피니언 기어(16) 및 캐리어(30a, 30b)를 포함한다. 상기 피니언 기어(16)의 내주면과 상기 피니언 샤프트(12)의 외주면 사이에는 베어링(32)이 개재되고, 상기 피니언 기어(16)는 상기 피니언 샤프트(12)를 중심으로 회전한다. 또한 상기 피니언 샤프 트(12)의 양 단부에는 상기 캐리어(30a, 30b)가 체결되고, 왼쪽 상기 캐리어(30b) 외측면에는 스플라인(28)(spline)이 형성된다.
상기 피니언 샤프트(12)의 오른쪽에는 제1 핀홀(22a)이 형성되고, 상기 제1 핀홀(22a)이 형성된 부분에 상기 캐리어(30a)가 장착된다. 도시한 바와 같이, 상기 캐리어(30a)에도 제2 핀홀(22b)이 형성된다. 상기 제1, 2 핀홀들(22a, 22b)에는 고정 핀(20)이 삽입된다. 따라서 상기 피니언 샤프트(12)와 상기 캐리어(30a)가 서로 체결된다.
한편, 상기 고정 핀(20)이 상기 핀홀(22a, 22b)에 체결될 때 억지끼움(압입) 방식을 사용하게 되는데, 이러한 억지끼움 방식으로 인하여 상기 핀홀(22a, 22b)에 상기 고정 핀(20)을 삽입하는데 어려움이 있다.
뿐만 아니라 상기 고정 핀(20)과 상기 핀홀(22a, 22b) 사이에 잔류 응력이 발생하는 문제점이 있다. 잔류 응력이 필요이상으로 커지면 상기 고정 핀(20)이나 상기 핀홀(22a, 22b) 주위 부품들의 치수가 변형될 수 있다. 또한 상기 피니언 샤프트(12)와 상기 캐리어(30a)를 분해할 때 고정 핀(20)을 제거하는 것이 쉽지 않다.
본 발명은, 캐리어와 피니언 샤프트가 서로 용이하게 조립되고, 분해되도록 결합구조가 개선된 유성기어세트를 제공한다.
또한 본 발명은, 캐리어와 피니언 샤프트의 결합구조가 견고해진 유성기어세트를 제공한다.
본 실시예에서, 피니언 샤프트와 캐리어를 구비한 유성기어세트는, 단부에 길이 방향으로 체결부가 돌출되어 형성되는 피니언 샤프트, 상기 피니언 샤프트의 상기 체결부에 배치되는 캐리어 및 상기 피니언 샤프트의 상기 체결부에 체결되고, 상기 캐리어의 일부분을 상기 피니언에 고정시키는 고정부재를 포함하는 피니언 샤프트와 캐리어를 구비한 유성기어세트.
또한 본 실시예에서, 상기 캐리어에서 상기 피니언 샤프트의 중심축 방향으로 돌출부가 형성되고, 상기 돌출부가 상기 피니언 샤프트와 상기 고정부재 사이에 개재되고, 상기 돌출부는 상기 캐리어의 내주면을 따라서 연속적으로 형성될 수 있다.
또한 본 실시예에서, 상기 피니언 샤프트의 체결부와 인접하게 상기 피니언 샤프트의 단부에서 돌출되어 돌기가 형성되고, 상기 돌기가 삽입되는 돌기 홈이 상기 캐리어에 형성될 수 있다.
또한 본 실시예에서, 상기 돌기는 상기 피니언 샤프트의 회전축을 중심으로 하는 원형궤적을 따라 단속적으로 형성되고, 상기 피니언 샤프트의 체결부와 인접하게 상기 피니언 샤프트에 돌기 홈이 형성되고, 상기 캐리어의 돌출부에는 상기 돌기 홈에 대응되는 돌기가 형성될 수 있다.
또한 본 실시예에서, 상기 고정부재는 너트 형상이고, 상기 체결부와 상기 고정부재는 서로 나사 결합될 수 있고, 상기 고정부재는 상기 체결부에 압입될 수도 있다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명의 실시예에에 따른 피니언 샤프트와 캐리어를 구비한 유성기어세트에 의하면, 피니언 샤프트의 체결부에 고정부재를 체결함으로써 캐리어를 피니언 샤프트에 용이하게 고정시킬 수 있다. 또한 캐리어의 내주면에는 돌출부가 형성되고, 고정부재는 이 돌출부를 피니언 샤프트의 일면에 밀착시킴으로써 피니언 샤프트와 캐리어의 결합구조가 견고해진다. 여기서, 돌출부는 캐리어의 일측 내주면을 따라서 연속적으로 형성될 수 있다.
또한, 피니언 샤프트의 일면에 돌기를 형성하고, 캐리어에는 돌기가 삽입되는 돌기 홈을 형성시킴으로써, 피니언 샤프트와 캐리어의 결합구조가 견고해진다. 이때 복수 개의 돌기가 피니언 샤프트의 회전축을 중심으로 가상의 원형궤적을 따라 동일 간격으로 배열됨으로써 조립성과 견고함이 향상될 수 있다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여, 본 발명의 실시예에 따른 피니언 샤프트와 캐리어를 구비한 유성기어세트에 대해 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 유성기어세트의 일부 단면도이다.
도 1을 참조하여 설명하면, 유성기어세트(100)는 피니언 샤프트(112), 상기 피니언 샤프트(112)의 외주면에 장착되는 베어링(115), 상기 베어링(115)을 사이에 두고 상기 피니언 샤프트(112)를 중심으로 회전하는 피니언 기어(116) 및 상기 피니언 샤프트(112)에 장착되는 캐리어(130a, 130b)를 포함한다.
또한 왼쪽 상기 캐리어(130b)의 외주면에는 스플라인(128)(spline)이 형성되고, 오른쪽 상기 캐리어(130b)의 한쪽 외측면에는 오일 가이드(126)가 구비된다. 본 발명의 실시예에서 상기 스플라인(128) 및 상기 오일 가이드(126)에 관한 설명은 생략된다.
도 1에 도시한 바와 같이, 제1 면(114)은 상기 피니언 샤프트(112)의 우측 단부에 형성된 부분이고, 제2 면(122)은 상기 고정부재(120)에서 상기 제1 면(114)과 마주하는 부분이다.
도 1에서 상기 피니언 샤프트(112)의 오른쪽 부분의 결합구조를 좀 더 상세 하게 설명하면, 상기 피니언 샤프트(112)의 우측 상기 제1 면(114)에는 상기 피니언 샤프트(112)의 길이 방향으로 상기 체결부(110)가 돌출되어 형성되고, 상기 체결부(110)에 상기 고정부재(120)가 체결된다.
또한 상기 캐리어(130a)의 내주면에는 상기 피니언 샤프트(112)의 중심방향으로 돌출부(132)가 형성되고, 상기 돌출부(132)는 상기 피니언 샤프트(112)와 상기 고정부재(120)의 제2 면(122) 사이 공간에 배치된다.
바람직한 조립 순서를 설명하면, 상기 피니언 샤프트(112)의 상기 체결부(110)에 상기 캐리어(130a)가 배치된다. 그 다음 상기 고정부재(120)가 상기 체결부(110)에 체결된다. 이때 상기 고정부재(120)는 상기 캐리어(130a)의 상기 돌출부(132)를 상기 피니언 샤프트(112)의 상기 제1 면(114)에 밀착 고정시킨다.
본 실시예에서, 도시한 바와 같이, 상기 체결부(110)와 상기 고정부재(120)는 서로 나사구조로 결합될 수 있다. 뿐만 아니라 상기 고정부재(120)는 상기 체결부(110)에 압입될 수 있다.
또한 본 실시예에서, 상기 고정부재(120)는 링 형상을 가지는 것이 바람직하다. 또한 상기 캐리어(130a)는 내주면을 갖는 링 구조이고, 상기 돌출부(132)는 상기 캐리어(130a)의 내주면을 따라서 연속적 또는 단속적으로 형성될 수 있다.
본 실시예에서 상기 고정부재(120)를 회전시켜 나사 체결함으로써 피니언 샤프트(112)와 캐리어(130a)의 조립과 분해가 쉽다. 고정 핀을 이용할 경우 홀에 압입(억지 끼움)되기 때문에 인접한 부품에 잔류 응력이 발생할 수 있고, 심할 경우 인접한 부품의 치수가 변형될 수 있다.
도 2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 유성기어세트의 일부 분해 단면도이다.
도 2를 참조하여 설명하면, 피니언 샤프트(212)의 한쪽 단부 제1 면(214)에는 회전축(206)을 중심으로 체결부(210)가 피니언 샤프트(212)의 길이 방향으로 돌출되어 형성되고, 체결부(210)와 인접하여 제1 면(214)에는 돌기(202)가 형성된다.
또한 상기 피니언 샤프트(212)에 장착되는 캐리어(230a)의 돌출부(232)의 제2 면(222)에는 상기 돌기(202)가 삽입되는 돌기 홈(204)이 형성된다.
상기 피니언 샤프트(212)에 형성된 상기 돌기(202)가 상기 캐리어(230a)에 형성된 상기 돌기 홈(204)에 삽입됨으로써, 상기 피니언 샤프트(212)와 상기 캐리어(230a)가 서로 체결된다. 이때 상기 고정부재(220)는 상기 캐리어(230a)의 상기 돌출부(232)를 상기 피니언 샤프트(212)의 상기 제1 면(214)에 밀착시킴으로써 상기 돌기(202)는 상기 돌기 홈(204)에서 인출되지 않는다.
본 실시예에서 도시된 바와 같이, 상기 고정부재(220)가 상기 체결부(210)에 나사 체결되기 위해서 상기 고정부재(220)의 내주면에는 나사산(208)이 형성되는 것이 바람직하다. 또한 본 실시예에서, 상기 고정부재(220)는 양측이 개방된 링 구조를 갖지만, 한 쪽만 개방된 컵 형상을 가질 수도 있다.
또한 본 실시예에서, 상기 돌기(202)는 상기 피니언 샤프트(212)의 상기 제1 면(214)에 하나 또는 복수 개로 구비될 수 있다. 또한 상기 돌기(202)는 상기 피니언 샤프트(212)의 회전축(206)을 중심으로하는 원형 궤적을 따라서 일정 간격을 가지고 배치될 수 있다.
본 실시예에서, 상기 피니언 샤프트(212)에 상기 돌기(202)가 형성되고, 상 기 캐리어(230a)에 돌기 홈(204)이 형성되어 있으나, 다른 실시예에서는 상기 피니언 샤프트(212)에 돌기 홈이 형성되고, 상기 캐리어(230a)에 돌기가 형성될 수 있다.
고정 핀(미도시)을 압입하여 상기 캐리어(230a)와 상기 피니언 샤프트(212)를 체결하는 경우에 상기 고정 핀을 제거하는 것이 어려우나, 본 실시예에서는 상기 고정부재(220)를 제거함으로써 캐리어(230a)와 피니언 샤프트(212)가 용이하게 분해된다.
특히 본 실시예에서, 고정부재(220)는 6각 혹은 8각의 너트 형상으로 되어 있어서 스패너와 같은 공구를 사용할 수 있다.
이상을 통해 본 발명의 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 유성기어세트의 일부 단면도이다.
도 2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 유성기어세트의 일부 분해 단면도이다.
도 3은 종래 유성기어세트의 일부 단면도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100, 200: 유성기어세트 110, 210: 체결부
112, 212: 피니언 샤프트 114, 214: 제1 면
115: 베어링 116: 피니언 기어
118a, 118b: 워셔 122, 222: 제2 면
120, 220: 고정부재 126: 오일 가이드
128: 스플라인 130a, 130b, 230a: 캐리어
132, 232: 돌출부 202: 돌기
204: 돌기 홈 206: 중심축
208: 나사산

Claims (10)

  1. 단부에서 길이 방향으로 체결부가 돌출되어 형성되는 피니언 샤프트;
    상기 피니언 샤프트의 상기 체결부가 삽입되는 캐리어; 및
    상기 피니언 샤프트의 상기 체결부에 체결되어, 상기 캐리어의 일부분을 상기 피니언에 고정시키는 고정부재; 를 포함하고,
    상기 캐리어에서 상기 피니언 샤프트의 중심축 방향으로 돌출부가 형성되고, 상기 돌출부가 상기 피니언 샤프트와 상기 고정부재 사이에 개재되되,
    상기 피니언 샤프트의 체결부와 인접하게 상기 피니언 샤프트의 단부에서 돌출되어 돌기가 형성되고, 상기 돌기가 삽입되는 돌기 홈이 상기 캐리어에 형성되는 피니언 샤프트와 캐리어를 구비한 유성기어세트.
  2. 삭제
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 돌출부는 상기 캐리어의 내주면을 따라서 연속적으로 형성되는 피니언 샤프트와 캐리어를 구비한 유성기어세트.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 돌기는 상기 피니언 샤프트의 회전축을 중심으로 하는 원형궤적을 따라 단속적으로 형성되는 피니언 샤프트와 캐리어를 구비한 유성기어세트.
  7. 삭제
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 고정부재는 너트 형상인 피니언 샤프트와 캐리어를 구비한 유성기어세트.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 체결부와 상기 고정부재는 서로 나사 결합되는 피니언 샤프트와 캐리어를 구비한 유성기어세트.
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 고정부재는 상기 체결부에 압입되는 피니언 샤프트와 캐리어를 구비한 유성기어세트.
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