KR101272526B1 - Rear axle for high power engine - Google Patents

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KR101272526B1 KR1020110127490A KR20110127490A KR101272526B1 KR 101272526 B1 KR101272526 B1 KR 101272526B1 KR 1020110127490 A KR1020110127490 A KR 1020110127490A KR 20110127490 A KR20110127490 A KR 20110127490A KR 101272526 B1 KR101272526 B1 KR 101272526B1
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조수창
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현대자동차주식회사
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Abstract

PURPOSE: A rear axle for a large output engine is provided to replace an existing double deceleration rear axle by reversing a rotation direction through the connection of a single ring gear and a planetary gear set and to disperse a load by connecting two ring gears to a pinion gear. CONSTITUTION: A rear axle for a large output engine comprises a drive pinion(101), a first main ring gear(102), a second main ring gear(103), a planetary gear ring gear(104), a carrier, and a planetary gear sun gear(106). The drive pinion is rotatably installed by interlocking with a propeller shaft. The first main ring gear is directly fixed to a right wheel differential case(110). The first main ring gear rotates with the drive pinion. The second main ring gear is opposed to the first main ring gear and rotates with the drive pinion. The planetary gear ring gear is integrated with the second main ring gear and rotates with the second main ring gear. The carrier rotates with the planetary gear ring gear. The planetary gear sun gear rotates with the carrier and is fixed to a left wheel differential case(109).

Description

고출력 엔진용 리어 액슬 {Rear axle for high power engine}Rear axle for high power engines {Rear axle for high power engine}

본 발명은 고출력 엔진용 리어 액슬에 관한 것으로, 보다 상세하게는 고출력화 엔진의 출력을 차륜으로 전달하기에 적합한 고출력 엔진용 리어 액슬에 관한 것이다.
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a rear axle for a high power engine, and more particularly to a rear axle for a high power engine suitable for transmitting the output of a high powered engine to a wheel.

차량의 구동장치에 사용되는 리어액슬은 변속기를 통하여 들어온 엔진의 출력을 차륜으로 전달하는 기능을 수행한다.The rear axle used in the driving device of the vehicle transmits the output of the engine coming in through the transmission to the wheels.

상용차량에 적용되는 리어액슬은 형태에 따라 단감속(single reduction)과 이중 감속(double reduction)으로 구별되며, 일반적인 차량에는 단감속 리어 액슬이 적용된다.The rear axle applied to commercial vehicles is classified into single reduction and double reduction depending on the type, and the short reduction rear axle is applied to a general vehicle.

도 12는 이러한 종래의 단감속 리어 액슬의 예를 도시하고 있는 것으로, 도 12에 도시된 바와 같이, 단감속 리어 액슬에는 추진축으로부터 구동력을 전달하는 피니언 기어와 상기 피니언 기어에 연결된 링기어를 포함한다. 상기 링기어는 액슬 샤프트에 연결되어 차륜으로 연결되며, 이러한 링기어 및 피니언 기어는 액슬 케이스에 의하여 덮여져 보호된다. 이러한 리어 액슬의 구조는 차량의 저면에 설치되는 것이므로, 일정 수준 이상의 지상고를 확보하여야만 한다.FIG. 12 shows an example of such a conventional short reduction rear axle. As shown in FIG. 12, the short reduction rear axle includes a pinion gear for transmitting a driving force from the propulsion shaft and a ring gear connected to the pinion gear. . The ring gear is connected to the axle shaft and connected to the wheel, and the ring gear and the pinion gear are covered and protected by the axle case. Since the structure of the rear axle is installed on the bottom of the vehicle, it is necessary to secure a ground level above a certain level.

한편, 엔진이 고출력화 되면 리어액슬 기어에 가해지는 하중이 증가되므로 액슬 기어 크기가 증대되어야 한다.On the other hand, when the engine is high output, the load on the rear axle gear is increased, so the axle gear size should be increased.

그러나 액슬 기어의 크기는 기어를 감싸고 있는 액슬 케이스 부위의 지상고 한계로 인하여 액슬 기어 크기가 제한을 받게 된다. 그러므로, 종래에는 고출력용 엔진에 적합한 리어 액슬로써 2단계에 나누어 감속이 이루어지도록 구성하는 이중 감속(double reduction) 리어 액슬을 사용하고 있다.However, the axle gear size is limited by the axle gear size due to the ground clearance limit of the axle case surrounding the gear. Therefore, in the related art, a double reduction rear axle configured to decelerate in two stages as a rear axle suitable for a high power engine is used.

이러한 이중 감속 리어 액슬은 허브 리덕션(hub reduction)이라고 불리기도 하며, 구체적인 구성은 도 13에 도시되어 있다.This double deceleration rear axle is also referred to as hub reduction, the specific configuration of which is shown in FIG.

도 13을 참조하면, 종래의 이중 감속 리어 액슬은 중심부에 1단계의 감속을 위한 1차 감속 기어가 설치되고, 그 양측으로 액슬 샤프트가 연장되는 방향을 따라 2단계의 감속을 위한 한 쌍의 허브가 설치된다. 즉, 도 13의 확대도에 도시된 바와 같이, 상기 허브에는 2단계의 감속을 위한 유성기어 세트가 설치된다.Referring to FIG. 13, a conventional double deceleration rear axle is provided with a primary deceleration gear for deceleration in one stage at a central portion thereof, and a pair of hubs for deceleration in two stages along a direction in which the axle shaft extends to both sides thereof. Is installed. That is, as shown in the enlarged view of FIG. 13, the hub is provided with a planetary gear set for deceleration in two stages.

이러한 유성기어 세트의 구체적인 구성은 도 14에 도시된 바와 같으며, 고정된 썬 기어에 대하여 링 기어가 입력으로 작용함에 따라, 링 기어와 동일한 회전 방향을 따라 지지체의 구동이 출력으로 나타나면서 재감속이 이루어지게 된다.The specific configuration of the planetary gear set is as shown in FIG. 14, and as the ring gear acts as an input to the fixed sun gear, the drive of the support is output as the output along the same rotational direction as the ring gear. This is done.

이러한 종래의 이중 감속 리어 액슬 구조의 경우, 양측의 허브를 통해 재감속이 이루어지는 구조를 형성함으로써 액슬 케이스 중심부의 지상고를 유지할 수 있는 장점이 있으나, 양쪽 허브 부위에 유성 기어 세트를 적용하게 되어 중량이 과대하게 증가되며, 이로 인하여 차량 연비가 나빠짐은 물론 리어 액슬의 제조 원가가 크게 상승하는 문제가 존재하였다.
The conventional double deceleration rear axle structure has the advantage of maintaining the ground clearance at the center of the axle case by forming a structure in which re-deceleration is performed through the hubs on both sides, but the planetary gear set is applied to both hub portions to reduce the weight. Excessively increased, resulting in a deterioration of vehicle fuel economy and a significant increase in the manufacturing cost of the rear axle.

이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 고출력 엔진을 탑재한 차량에 적합하도록, 피니언 기어로부터 두 개의 링 기어가 연결되어 기어에 가해지는 하중을 분산시키는 한편, 두 개의 링 기어 중 하나는 유성기어 세트와의 연결을 통해 회전 방향을 역전시킴으로써 기존의 이중 감속형의 리어 액슬을 대체할 수 있는 간단한 구조의 고출력 엔진용 리어 액슬을 제공하고자 한다.
Accordingly, the present invention has been made to solve the above problems, to be suitable for a vehicle equipped with a high-power engine, two ring gears are connected from the pinion gear to distribute the load applied to the gears, while two ring gears One of them aims to provide a simple rear axle for a high-power engine that can replace the existing double-retarded rear axle by reversing the direction of rotation through connection with a planetary gear set.

상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명에서는 액슬 케이스와; 추진축에 연결된 구동 피니언과; 차동 케이스에 고정되며, 상기 구동 피니언에 치합하여 회전하는 제1 메인 링 기어와; 상기 제1 메인 링 기어와 마주보도록 설치되고, 상기 피니언 기어에 치합하여 회전하는 제2 메인 링 기어와; 상기 제2 메인 링 기어에 고정되어 상기 제2 메인 링 기어와 함께 회전하는 유성기어용 링 기어와; 상기 유성기어용 링 기어와 치합하며, 상기 액슬 케이스에 회전 가능하도록 장착되는 캐리어와; 상기 캐리어에 치합하여 회전하도록 차동 케이스에 장착되는 유성기어용 썬 기어;를 포함하며, 상기 구동 피니언의 회전에 따라 차동 케이스에 고정된 제1 메인 링 기어와 상기 유성기어용 썬 기어를 회전시켜 액슬 축을 회전시키도록 구성된 고출력 엔진용 리어 액슬을 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention and the axle case; A drive pinion connected to the propulsion shaft; A first main ring gear fixed to the differential case and rotating in engagement with the drive pinion; A second main ring gear installed to face the first main ring gear and rotating in engagement with the pinion gear; A ring gear for the planetary gear which is fixed to the second main ring gear and rotates together with the second main ring gear; A carrier engaged with the ring gear for the planetary gear and rotatably mounted to the axle case; And a sun gear for a planetary gear mounted to the differential case so as to rotate in engagement with the carrier, wherein the axle shaft is rotated by rotating the first main ring gear fixed to the differential case and the sun gear for the planetary gear according to the rotation of the driving pinion. It provides a rear axle for high power engines configured to

또한, 상기 액슬 케이스에는 상기 캐리어가 회전가능하도록 장착되기 위한 제1지지체가 형성되는 것을 특징으로 하는 고출력 엔진용 리어 액슬을 제공한다.In addition, the axle case provides a rear axle for a high-power engine, characterized in that the first support for the carrier is rotatably mounted.

또한, 상기 제1 지지체는 원형으로 형성된 외주면을 가지고, 상기 원형 외주면 상에는 환형의 베어링 세트가 장착되는 것을 특징으로 하는 고출력 엔진용 리어 액슬을 제공한다. In addition, the first support has a circular outer circumferential surface, and provides a rear axle for a high-power engine, characterized in that the annular bearing set is mounted on the circular outer circumferential surface.

또한, 상기 제1 메인 링 기어는 상기 베어링 세트를 사이에 두고 상기 제1 지지체 상에 회전가능하게 설치되는 것을 특징으로 하는 고출력 엔진용 리어 액슬을 제공한다.In addition, the first main ring gear provides a rear axle for a high-power engine, characterized in that rotatably mounted on the first support with the bearing set in between.

또한, 상기 액슬 케이스는 상기 제1 지지체에 의하여 고정된 캐리어의 타단을 고정하기 위한 제2 지지체를 포함하는 것을 특징으로 하는 고출력 엔진용 리어 액슬을 제공한다.In addition, the axle case provides a rear axle for a high-power engine, characterized in that it comprises a second support for fixing the other end of the carrier fixed by the first support.

또한, 상기 캐리어는 동심의 회전축에 대한 일체로 회전하도록 형성된 제1 캐리어와 제2 캐리어로 이루어지며, 상기 제1 캐리어는 상기 유성기어용 링 기어와 치합하고, 상기 제2 캐리어는 상기 유성기어용 썬 기어에 치합하도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 고출력 엔진용 리어 액슬을 제공한다.In addition, the carrier is composed of a first carrier and a second carrier formed to rotate integrally about the concentric rotation axis, the first carrier meshes with the ring gear for the planetary gear, the second carrier is the sun gear for the planetary gear It provides a rear axle for a high power engine, characterized in that it is engaged with.

또한, 상기 제2 캐리어는 상기 제1 캐리어에 비하여 작은 반경을 갖도록 형성되는 것을 특징으로 하는 고출력 엔진용 리어 액슬을 제공한다.In addition, the second carrier provides a rear axle for a high power engine, characterized in that it is formed to have a smaller radius than the first carrier.

또한, 상기 제1 캐리어와 상기 제2 캐리어는 상기 유성기어용 링 기어와 상기 유성기어용 썬 기어가 1:1의 회전수 비를 가지도록 형성되는 것을 특징으로 하는 고출력 엔진용 리어 액슬을 제공한다.
In addition, the first carrier and the second carrier provides a rear axle for the engine, characterized in that the planetary gear ring gear and the planetary gear sun gear is formed to have a speed ratio of 1: 1.

본 발명에 따른 고출력 엔진용 리어 액슬은 피니언 기어에 연결된 두 개의 메인 링 기어에서 각각 엔진 출력을 1/2 씩 분담하여 액슬 샤프트에 전달하도록 구성할 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 고출력 엔진용 리어 액슬에서는 2개의 메인 링 기어가 설치됨에 따라, 동일한 출력 토크를 기준으로 기어에 가해지는 응력값이 1/2로 줄어들게 되어 기어 크기를 작게 설계할 수 있는 장점이 있다.The rear axle for the high power engine according to the present invention can be configured to share the engine output by 1/2 in each of the two main ring gears connected to the pinion gears and to transmit them to the axle shaft. Therefore, in the rear axle for the high power engine according to the present invention, as two main ring gears are installed, the stress value applied to the gear is reduced to 1/2 based on the same output torque, so that the gear size can be designed small. There is this.

아울러, 본 발명에서는 리어 액슬의 기어 크기를 줄어들게 됨에 따라 이를 감싸고 있는 액슬 케이스의 크기가 작아지게 되므로, 고출력 엔진을 탑재한 차량의 지상고 문제를 해결할 수 있는 효과가 있다.In addition, in the present invention, as the size of the gear of the rear axle is reduced, the size of the axle case surrounding it becomes smaller, which has the effect of solving the ground clearance problem of a vehicle equipped with a high-power engine.

또한, 본 발명에 따른 고출력 엔진용 리어 액슬에서는 2단계의 감속을 위하여 허브에 설치되던 한 쌍의 유성기어 세트를 제거할 수 있어, 중량을 저감할 수 있으며, 리어 액슬 제작에 소요되는 제작 비용을 절감할 수 있다.In addition, in the rear axle for the high-power engine according to the present invention, a pair of planetary gear sets installed in the hub can be removed to reduce the speed of the second stage, thereby reducing the weight and reducing the manufacturing cost required for the rear axle production. Can be saved.

또한, 본 발명에 따른 고출력 엔진용 리어 액슬에서는 각각의 링 기어로 가해지는 하중이 1/2로 줄어들게 되어, 종래 하나의 링 기어에 의하여 지지되던 구조에 비하여 내구성이 크게 개선된다. 이러한 내구성 개선의 효과는 동일 입력 토크 기준으로 피로수명이 51배 개선되는 효과를 가질 것으로 예측된다.
In addition, in the rear axle for the high-power engine according to the present invention, the load applied to each ring gear is reduced to 1/2, so that the durability is greatly improved as compared to the structure supported by one ring gear. The durability improvement effect is expected to have an effect of 51 times the fatigue life on the basis of the same input torque.

도 1은 본 발명에 따른 고출력 엔진용 리어 액슬에서 액슬 케이스 내부의 구조를 구체적으로 도시하고 있는 것이고,
도 2는 도 1에서의 고출력 엔진용 리어 액슬의 일부 영역을 확대 도시한 것이고,
도 3은 제2 메인 링 기어와 유성 기어용 링 기어가 일체화된 구조를 도시한 것이고,
도 4(a) 및 도 4(b)는 본 발명에 따른 고출력 엔진용 리어 액슬의 액슬 케이스를 도시하고 있는 것이고,
도 5는 도 4(a) 및 도 4(b)의 액슬 케이스를 포함하는 고출력 엔진용 리어 액슬을 도시하고 있는 것으로, 도 5(a)는 우륜 측에서 바라본 사시도이고, 도 5(b)는 좌륜 측에서 바라본 사시도이고,
도 6은 본 발명에서 제1 메인 링 기어에 연결되는 유성 기어 세트의 구체적인 구성을 도시하고 있는 것이고,
도 7에서는 유성 기어용 썬 기어가 좌륜측 차동 케이스 상에 일체로 형성된 것을 도시하고 있으며,
도 8(a), (b), (c)는 본 발명에 따른 고출력 엔진용 리어 액슬에서 구동 피니언의 회전에 따라 제1 메인 링 기어, 제2 메인 링 기어 및 유성 기어 세트가 각각 회전하는 것을 구체적으로 도시하고 있으며,
도 9는 본 발명에서의 유성 기어 세트에서 제1 캐리어 및 제2 캐리어의 회전 반경을 산출하기 위한 개념도이고,
도 10은 본 발명에 따른 고출력 엔진용 리어 액슬을 이용한 동력 전달 계통을 순차적으로 도시한 것이고,
도 11은 수명과 최대응력 간의 상관 관계에 대한 데이터를 도시한 것이고,
도 12는 종래의 단감속 리어 액슬의 예를 도시하고 있는 것이고,
도 13은 종래의 이중 감속 리어 액슬의 예를 도시하고 있는 것이고,
도 14은 도 13의 이중 감속 리어 액슬에 포함된 유성 기어 세트를 도시한 것이다.
Figure 1 illustrates in detail the structure of the axle case in the rear axle for a high power engine according to the present invention,
FIG. 2 is an enlarged view of a part of the rear axle for the high power engine in FIG. 1;
3 illustrates a structure in which the second main ring gear and the ring gear for the planetary gear are integrated.
4 (a) and 4 (b) show an axle case of a rear axle for a high power engine according to the present invention.
FIG. 5 shows a rear axle for a high power engine including the axle cases of FIGS. 4 (a) and 4 (b), and FIG. 5 (a) is a perspective view seen from the right wheel side, and FIG. It is a perspective view seen from the left wheel side,
Figure 6 illustrates a specific configuration of the planetary gear set connected to the first main ring gear in the present invention,
7 shows that the sun gear for the planetary gear is integrally formed on the left wheel side differential case,
8 (a), (b) and (c) show that the first main ring gear, the second main ring gear and the planetary gear set rotate in accordance with the rotation of the drive pinion in the rear axle for the high power engine according to the present invention. Specifically,
9 is a conceptual diagram for calculating the radius of rotation of the first carrier and the second carrier in the planetary gear set in the present invention,
10 illustrates a power transmission system using a rear axle for a high power engine according to the present invention in sequence,
11 shows data for the correlation between lifetime and maximum stress,
12 shows an example of a conventional short reduction rear axle,
13 shows an example of a conventional double deceleration rear axle,
FIG. 14 shows the planetary gear set included in the double reduction rear axle of FIG. 13.

본 발명에서는 고출력 엔진을 탑재한 상용차량에 적합한 새로운 구조의 리어 액슬에 관한 것으로, 리어 액슬의 두 개의 링 기어가 피니언 기어에 연결되어 하중을 분산시키는 한편, 두 개의 링 기어 중 하나는 유성기어 세트와의 연결을 통해 회전 방향을 역전시킴으로써 기존의 이중 감속형의 리어 액슬을 대체할 수 있는 간단한 구조의 고출력 엔진용 리어 액슬을 제공한다.The present invention relates to a rear axle of a new structure suitable for a commercial vehicle equipped with a high-power engine, wherein two ring gears of the rear axle are connected to the pinion gear to distribute the load, while one of the two ring gears is a planetary gear set. By inverting the direction of rotation through the connection with, the rear axle for a high-power engine with a simple structure can replace the existing double deceleration rear axle.

특히, 이러한 두 개의 링 기어는 중심의 구동 피니언을 기준으로 양 측 차륜 측에 서로 마주보도록 설치되는데, 본 명세서에서는 우륜 측으로 구동 피니언에 치합되는 링 기어를 제1 메인 링 기어라 하고, 좌륜 측으로 구동 피니언에 치합되는 링 기어를 제2 메인 링 기어라 한다.Particularly, these two ring gears are installed to face each other on both side wheels with respect to the center drive pinion. In the present specification, a ring gear engaged with the drive pinion toward the right wheel side is called a first main ring gear and is driven to the left wheel side. The ring gear meshed with the pinion is called the second main ring gear.

이와 관련, 상기 제1 메인 링 기어 및 제2 메인 링 기어의 위치 및 장착 형태는 설계에 따라 적절히 변경될 수 있는 것으로, 본 발명에 따른 고출력 엔진용 리어 액슬에서는 제1 메인 링 기어가 우륜 측에 설치되고, 제2 메인 링 기어는 좌륜 측에 설치되는 경우만을 한정하지 않으며, 제1 메인 링 기어가 좌륜 측에, 제2 메인 링 기어가 우륜 측에 설치되는 경우도 포함한다.In this regard, the position and mounting form of the first main ring gear and the second main ring gear may be appropriately changed according to the design. In the rear axle for the high power engine according to the present invention, the first main ring gear is located on the right wheel side. It is provided, and the 2nd main ring gear is not limited only to the case where it is installed in the left wheel side, It also includes the case where a 1st main ring gear is provided in the left wheel side, and a 2nd main ring gear is provided in the right wheel side.

다만, 본 명세서에서는 본 발명의 바람직한 실시예로써, 우륜 측의 차동 케이스 상에 직접 설치되는 링 기어를 제1 메인 링 기어라 하고, 좌륜 측의 차동 케이스 상에 베어링을 사이에 두고 설치되는 것을 제2 메인 링 기어라고 정의하는 실시예를 예시하고, 이러한 실시예를 기준으로 본 발명에 따른 고출력 엔진용 리어 액슬의 구체적인 구성을 상세하게 설명하기로 한다.However, in the present specification, as a preferred embodiment of the present invention, the ring gear directly installed on the differential case on the right wheel side is called the first main ring gear, and is provided on the differential case on the left wheel side with a bearing interposed therebetween. An embodiment defined as two main ring gears will be exemplified, and a concrete configuration of a rear axle for a high power engine according to the present invention will be described in detail with reference to these embodiments.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, “포함하다” 또는 “가지다” 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들의 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular example embodiments only and is not intended to be limiting of the present invention. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In this application, the terms “comprises” or “having” are intended to indicate that there is a feature, number, step, action, component, part, or combination thereof described in the specification, and one or more other It is to be understood that the present invention does not exclude the possibility of the presence or the addition of features, numbers, steps, operations, components, parts, or a combination thereof.

또한, 본 명세서에서의 '일체로 형성되다'의 의미는 일체로 움직일 수 있는 상태로 형성된 것을 의미하는 것이며, 일체로 제작된 것을 의미하는 것은 아니다.In addition, the term 'integrally formed' in the present specification means that it is formed in a state capable of moving integrally, and does not mean that it is integrally manufactured.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 따른 고출력 엔진용 리어 액슬에서 액슬 케이스(113) 내부의 구조를 구체적으로 도시하고 있는 것이고, 도 2는 도 1의 일부 영역을 확대 도시한 것이다.FIG. 1 illustrates in detail the structure of the axle case 113 in the rear axle for a high power engine according to the present invention, and FIG. 2 is an enlarged view of a portion of FIG. 1.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 고출력 엔진용 리어 액슬은 엔진으로부터의 구동력을 전달하는 추진축과 연동하여 회전가능하도록 설치된 구동 피니언(101)을 포함한다. 상기 구동 피니언(101)은 추진축이 회전함에 따라 회전하게 되며, 이러한 구동 피니언(101)에는 2 개의 링 기어가 치합된다.1 and 2, the rear axle for a high power engine according to the present invention includes a drive pinion 101 installed to be rotatable in conjunction with a propulsion shaft for transmitting a driving force from the engine. The drive pinion 101 rotates as the propulsion shaft rotates, and two ring gears are engaged with the drive pinion 101.

이러한 2 개의 링 기어는 구동 피니언(101)을 중심으로 각각 좌우의 양 측 차륜 쪽에서 서로 마주보도록 설치된다. 본 구현예에서는 우륜 측으로 구동 피니언(101)에 치합되는 링 기어를 제1 메인 링 기어(102)라 하고, 좌륜 측으로 구동 피니언(101)에 치합되는 링 기어를 제2 메인 링 기어(103)라 한다.These two ring gears are installed to face each other on both side wheels on the left and right, respectively, about the drive pinion 101. In this embodiment, the ring gear meshed with the drive pinion 101 toward the right wheel side is called the first main ring gear 102, and the ring gear meshed with the drive pinion 101 with the left wheel side is called the second main ring gear 103. do.

상기 제1 메인 링 기어(102)는 우륜측 차동 케이스(110)에 직접 고정되며, 추진축으로부터의 구동력을 전달하는 구동 피니언(101)의 회전에 따라 회전하면서, 차동 케이스를 회전시켜 이에 연결된 액슬 축(112)이 회전하도록 구성된다.The first main ring gear 102 is directly fixed to the right wheel side differential case 110 and rotates according to the rotation of the drive pinion 101 which transmits the driving force from the propulsion shaft, while rotating the differential case to connect the axle shaft. 112 is configured to rotate.

한편, 상기 제1 메인 링 기어(102)에의 맞은 편에는 상기 구동 피니언(101)에 치합하는 또 다른 링 기어인 제2 메인 링 기어(103)가 설치된다. 상기 제2 메인 링 기어(103)는 상기 제1 메인 링 기어(102)의 맞은 편에 위치하면서, 구동 피니언(101)에 의하여 상기 제1 메인 링 기어(102)와 함께 회전한다.On the other hand, a second main ring gear 103, which is another ring gear meshing with the drive pinion 101, is provided opposite to the first main ring gear 102. The second main ring gear 103 is located opposite the first main ring gear 102 and rotates together with the first main ring gear 102 by a drive pinion 101.

이러한 제2 메인 링 기어(103)는 제1 메인 링 기어(102)와는 달리, 차동 케이스 상에 직접 고정되지는 않으며, 그 내측으로 설치된 유성 기어 세트와 연결되면서 상기 유성 기어 세트가 좌륜 측 차동 케이스에 고정되도록 구성된다.Unlike the first main ring gear 102, the second main ring gear 103 is not directly fixed on the differential case, and is connected to the planetary gear set installed therein so that the planetary gear set is left-side differential case. It is configured to be fixed to.

이러한 유성 기어 세트는 제2 메인 링 기어(103)의 회전 방향을 반대로 바꾸어주기 위한 것으로, 제2 메인 링 기어(103)에 일체로 형성된 유성 기어용 링 기어(104)와, 상기 유성 기어용 링 기어(104)의 회전에 따라 좌륜측 차동 케이스(109)가 회전하도록 구성된 캐리어 및 유성 기어용 썬 기어(106)를 포함하여 이루어진다.The planetary gear set is to reverse the rotation direction of the second main ring gear 103, the planetary gear ring gear 104 formed integrally with the second main ring gear 103, and the planetary gear ring The left wheel side differential case 109 is configured to rotate according to the rotation of the gear 104 and the sun gear 106 for the planetary gear.

이러한 제2 메인 링 기어(103) 및 유성 기어 세트를 포함한 좌륜 측의 구성은 도 2의 확대도에서 보다 상세하게 도시되어 있다.The configuration of the left wheel side including this second main ring gear 103 and the planetary gear set is shown in more detail in the enlarged view of FIG. 2.

도 2에 도시된 것처럼, 본 구현예에서의 상기 제2 메인 링 기어(103)는 베어링(111)을 사이에 두고 액슬 케이스(113)의 지지체 상에 장착된다.As shown in FIG. 2, the second main ring gear 103 in this embodiment is mounted on the support of the axle case 113 with the bearing 111 interposed therebetween.

또한, 상기 제2 메인 링 기어(103)는 그 내측으로 위치한 유성 기어 세트와 연동되도록 구성되는 바, 도 2에서와 같이, 상기 제2 메인 링 기어(103)는 내측면에 유성 기어용 링 기어(104)가 일체로 형성된다. 이러한 일체화된 제2 메인 링 기어(103) 및 유성 기어용 링 기어(104)의 구조는 도 3에서 구체적으로 도시되어 있다.In addition, the second main ring gear 103 is configured to interlock with the planetary gear set located inward, as shown in Figure 2, the second main ring gear 103 is a planetary gear ring gear on the inner side 104 is integrally formed. The structure of the integrated second main ring gear 103 and the planetary gear ring gear 104 is shown in detail in FIG. 3.

도 3에서와 같이 일체로 형성된 제2 메인 링 기어(103)와 유성 기어용 링 기어(104)는 상기 구동 피니언(101)의 회전에 따라 함께 회전하게 되며, 이 때 회전하는 상기 유성 기어용 링 기어(104)는 유성 기어 세트의 입력으로 작동된다.As shown in FIG. 3, the second main ring gear 103 and the planetary gear ring gear 104 integrally rotate together as the driving pinion 101 rotates, and the planetary gear ring rotates at this time. Gear 104 is operated at the input of the planetary gear set.

그러므로, 본 구현예에 따르면, 상기 제2 메인 링 기어(103)는 일체로 형성되는 유성 기어용 링 기어(104)와 연동하여 회전하기 때문에, 추진축을 통해 구동 피니언(101)을 회전시킴으로써 상기 제2 메인 링 기어(103) 및 상기 유성 기어용 링 기어(104)를 통해 유성 기어용 썬 기어(106)를 회전시킬 수 있다.Therefore, according to this embodiment, since the second main ring gear 103 rotates in conjunction with the ring gear 104 for the planetary gear integrally formed, the second main ring gear 103 by rotating the drive pinion 101 through the propulsion shaft 2 The sun gear 106 for the planetary gears may be rotated through the main ring gear 103 and the ring gear 104 for the planetary gears.

또한, 이러한 유성 기어 세트는 유성 기어용 링 기어(104)의 회전 방향과는 반대 방향으로 유성 기어용 썬 기어(106)를 회전시킬 수 있기 때문에, 회전방향을 역전시킬 수 있게 된다.In addition, since the planetary gear set can rotate the planetary gear sun gear 106 in a direction opposite to the rotational direction of the planetary gear ring gear 104, the rotational direction can be reversed.

한편, 본 발명에 따른 고출력 엔진용 리어 액슬에서는 리어 액슬 내부를 보호하고, 기어와 같은 내부 구성들을 지지하는 액슬 케이스(113)를 포함한다. 이러한 액슬 케이스(113)를 포함하는 구조는 도 4 및 도 5에 상세하게 도시되어 있다.Meanwhile, the rear axle for a high power engine according to the present invention includes an axle case 113 that protects the inside of the rear axle and supports internal components such as gears. The structure including such axle case 113 is shown in detail in FIGS. 4 and 5.

먼저, 도 4(a) 및 도 4(b)는 본 발명에 따른 고출력 엔진용 리어 액슬의 액슬 케이스(113)를 도시하고 있는 것으로, 도 4(a) 및 도 4(b)에 도시된 바와 같이, 구동 피니언(101)에 연결된 추진축을 위한 개구가 형성되고, 그 내부에는 유성 기어 세트 및 제2 메인 링 기어(103)를 지지하기 위한 지지체가 설치된다.First, FIGS. 4A and 4B show an axle case 113 of a rear axle for a high power engine according to the present invention, as shown in FIGS. 4A and 4B. Similarly, an opening for the propulsion shaft connected to the drive pinion 101 is formed, and a support for supporting the planetary gear set and the second main ring gear 103 is provided therein.

이러한 지지체는 액슬 케이스(113) 내부에 고정된 형태로 제작되며, 상기 지지체에는 캐리어가 회전가능하도록 장착된다.The support is manufactured in a fixed form inside the axle case 113, and the carrier is mounted to be rotatable.

또한, 바람직하게는 상기 지지체는 캐리어를 사이에 두고 형성된 한 쌍의 지지체로 구성되고, 각각의 지지체는 캐리어의 양단을 회전가능하게 지지하도록 구성한다.In addition, the support is preferably composed of a pair of supports formed between the carriers, each support is configured to rotatably support both ends of the carrier.

이러한 한 쌍의 지지체 중 좌륜 측에 위치한 제1 지지체(107)는 앞서 설명한 바와 같이 베어링(111)을 사이에 두고 제2 메인 링 기어(103)가 장착될 수 있도록 구성된다. 이를 위해 본 발명에 따른 고출력 엔진용 리어 액슬의 구현예에서는 도 4에서와 같이, 제1 지지체(107)의 외주면을 따라 베어링(111)이 설치될 수 있는 면을 형성하도록 구성할 수 있다. 또한, 상기 제1 지지체(107)는 그 우측에 형성된 제2 지지체(108)와 함께 캐리어가 궤도를 이탈하지 않도록 단단히 고정하게 된다.The first support 107 located on the left wheel side of the pair of supports is configured such that the second main ring gear 103 can be mounted with the bearing 111 therebetween as described above. To this end, in the embodiment of the high axle engine rear axle according to the present invention, as shown in Figure 4, it can be configured to form a surface on which the bearing 111 can be installed along the outer peripheral surface of the first support 107. In addition, the first support 107 together with the second support 108 formed on the right side is firmly fixed so that the carrier does not leave the track.

이와 관련, 도 5는 위와 같은 구조를 갖는 액슬 케이스(113)를 포함하는 고출력 엔진용 리어 액슬을 도시하고 있는 것으로, 도 5(a)는 우륜 측에서 바라본 사시도이고, 도 5(b)는 좌륜 측에서 바라본 사시도이다.In this regard, FIG. 5 illustrates a rear axle for a high power engine including the axle case 113 having the above structure, in which FIG. 5 (a) is a perspective view seen from the right wheel side, and FIG. 5 (b) is a left wheel. It is a perspective view seen from the side.

도 5(a) 및 도 5(b)에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 고출력 엔진용 리어 액슬에서는 그 내부에 제1 메인 링 기어(102) 및 제2 메인 링 기어(103) 등 리어 액슬을 구성하는 각 구성요소를 수용하고, 이들을 감싸면서 외부의 충격으로부터 보호하도록 구성된다. As shown in FIGS. 5A and 5B, in the rear axle for a high power engine according to the present invention, a rear axle such as a first main ring gear 102 and a second main ring gear 103 is formed therein. It is configured to receive each component constituting the, and to surround them and to protect from external impact.

특히, 도 5(a)에서처럼, 각각의 캐리어들은 지지체에 의하여 회전가능하게 지지되도록 장착되어 있으며, 이로 인하여 캐리어는 지지체에 고정된 채 회전하면서, 입력인 유성 기어용 링 기어(104)로부터의 회전력을 출력에 해당하는 유성 기어용 썬 기어(106) 측으로 전달하게 된다.In particular, as in Fig. 5 (a), each of the carriers is mounted so as to be rotatably supported by the support, whereby the carrier rotates while being fixed to the support, while the rotational force from the ring gear 104 for the planetary gear is input. It is transmitted to the sun gear 106 for the planetary gear corresponding to the output.

한편, 도 6에서는 이러한 유성 기어 세트의 구체적인 구성을 도시하고 있다.6 shows a specific configuration of such a planetary gear set.

즉, 도 6에서와 같이, 상기 유성 기어 세트는 제2 메인 링 기어(103)에 일체로 형성된 유성 기어용 링 기어(104)와 상기 유성 기어용 링 기어(104)와 치합되어 회전하는 캐리어, 그리고, 상기 캐리어에 치합되어 회전하는 유성 기어용 썬 기어(106)로 이루어진다.That is, as shown in Figure 6, the planetary gear set is a carrier that rotates in engagement with the planetary gear ring gear 104 and the planetary gear ring gear 104 integrally formed in the second main ring gear 103, And it consists of the sun gear 106 for planetary gears which are meshed with the said carrier and rotate.

한편, 이러한 유성 기어용 썬 기어(106)는 도 7에 도시된 것처럼 좌륜측 차동 케이스(109) 상에 고정되어, 상기 유성 기어용 썬 기어(106)의 회전에 따라 차동 케이스를 회전시킬 수 있도록 구성된다.Meanwhile, the sun gear 106 for the planetary gear is fixed on the left wheel side differential case 109 as shown in FIG. 7 so that the differential case can be rotated according to the rotation of the sun gear 106 for the planetary gear. It is composed.

그러므로, 본 발명에 따른 고출력 엔진용 리어 액슬에서는 좌륜측 차동 케이스(109)와 일체로 회전하는 유성 기어용 썬 기어(106) 및 우륜측 차동 케이스(110)와 일체로 회전하는 제1 메인 링 기어(102)에 의하여 액슬 축(112)이 회전하게 된다.Therefore, in the rear axle for the high-power engine according to the present invention, the sun gear 106 for the planetary gear and the first main ring gear to rotate integrally with the right wheel side differential case 110 rotate integrally with the left wheel side differential case 109. The axle shaft 112 is rotated by the 102.

이와 관련, 도 8(a), (b), (c)에서는 본 발명에 따른 고출력 엔진용 리어 액슬에서 구동 피니언(101)의 회전에 따라 제1 메인 링 기어(102), 제2 메인 링 기어(103) 및 유성 기어 세트가 각각 회전하는 것을 구체적으로 도시하고 있다.In this regard, FIGS. 8A, 8B and 8C show the first main ring gear 102 and the second main ring gear according to the rotation of the drive pinion 101 in the rear axle for a high power engine according to the present invention. The 103 and the planetary gear set are shown to rotate specifically.

이러한 도 8(a), (b), (c)를 참조하면, 먼저 추진축의 회전에 따라 구동 피니언(101)이 회전하게 되면, 양 측에 치합된 제1 메인 링 기어(102) 및 제2 메인 링 기어(103)가 상기 구동 피니언(101)에 연동하여 회전하게 된다.Referring to FIGS. 8 (a), 8 (b) and 8 (c), when the driving pinion 101 rotates in accordance with the rotation of the propulsion shaft, the first main ring gear 102 and the second gear meshed to both sides are first rotated. The main ring gear 103 rotates in association with the drive pinion 101.

이 때, 제1 메인 링 기어(102) 및 제2 메인 링 기어(103)의 회전 방향은 도 7(a)에서와 같이 서로 반대방향으로 회전하게 된다. 그러므로, 본 구현예에서는 제1 및 제2 메인 링 기어(103)의 회전 방향을 차량의 진행방향과 일치시키기 위하여 상기 제2 메인 링 기어(103) 측에 유성 기어 세트를 설치하여 제2 메인 링 기어(103)의 회전 방향을 역전시켜 액슬 축(112)으로 전달될 수 있도록 구성하였다.At this time, the rotation direction of the first main ring gear 102 and the second main ring gear 103 is rotated in opposite directions as shown in Fig. 7 (a). Therefore, in the present embodiment, a planetary gear set is installed on the side of the second main ring gear 103 so that the rotational directions of the first and second main ring gear 103 coincide with the traveling direction of the vehicle. The direction of rotation of the gear 103 is reversed so that it can be transmitted to the axle shaft 112.

즉, 도 8(a)의 측면에서 바라본 것을 도시한 도 8(b)에서와 같이, 지지체 상에 고정된 캐리어는 회전하면서 제2 메인 링 기어(103)와 일체로 회전하는 유성 기어용 링 기어(104)의 입력을 유성 기어용 썬 기어(106) 측으로 전달하게 되며, 이 때 유성 기어용 썬 기어(106)의 회전 방향은 제2 메인 링 기어(103) 및 유성 기어용 링 기어(104)의 회전 방향과는 서로 반대가 된다.That is, as shown in FIG. 8 (b) showing what is viewed from the side of FIG. 8 (a), the ring gear for the planetary gear which rotates integrally with the second main ring gear 103 while rotating the carrier fixed on the support. The input of the 104 is transmitted to the planetary gear sun gear 106 side, wherein the rotation direction of the planetary gear sun gear 106 is the second main ring gear 103 and the planetary gear ring gear 104 Are opposite to the direction of rotation.

그러므로, 이러한 유성 기어 세트를 이용한 회전 방향의 역전을 통해 도 8(c)에 도시된 제1 메인 링 기어(102)에 대한 회전 방향과 일치하도록 구현할 수 있다.Therefore, the rotational direction of the planetary gear set may be reversed to match the rotational direction of the first main ring gear 102 shown in FIG. 8C.

한편, 이와 같이 캐리어를 고정하고, 링 기어를 입력으로, 썬 기어를 출력으로 구성한 유성 기어 세트를 이용하여 회전 방향을 역전시킬 경우, 회전 속도가 증속되는 역전 증속이 일어나게 된다.On the other hand, when the carrier is fixed in this way and the rotation direction is reversed by using the planetary gear set having the sun gear as the output with the ring gear as the input, a reverse speed increase occurs when the rotation speed is increased.

그러므로, 본 발명의 바람직한 구현예에서는 이와 같이 유성 기어 세트로 인하여 증속이 일어나는 문제를 해소하기 위하여 상기 캐리어를 서로 다른 반경을 가지는 두 개의 캐리어가 동심의 회전축 상에 일체로 형성되도록 구성한다.Therefore, in the preferred embodiment of the present invention, in order to solve the problem of the increase in speed due to the planetary gear set, the carrier is configured such that two carriers having different radii are integrally formed on the concentric rotation axis.

이러한 캐리어의 구조는 도 2 및 도 6에서도 구체적으로 도시되어 있다. 즉, 도 2 등을 참조하면, 본 구현예에서의 캐리어는 유성 기어용 링 기어(104)와 치합되는 제1 캐리어(105a)와 상기 제1 캐리어(105a)와 동심의 회전축 상에 일체로 형성되며, 유성 기어용 썬 기어(106)와 치합되는 제2 캐리어(105b)로 구성된다.The structure of such a carrier is also shown in detail in FIGS. 2 and 6. That is, referring to FIG. 2 and the like, the carrier in the present embodiment is integrally formed on the first carrier 105a meshed with the ring gear 104 for the planetary gear and the rotation axis concentric with the first carrier 105a. And a second carrier 105b meshed with the sun gear 106 for the planetary gear.

또한, 이러한 제1 캐리어(105a) 및 제2 캐리어(105b)는 증속 문제를 해소하기 위하여, 제1 캐리어(105a)의 반경이 제2 캐리어(105b)에 비하여 더 크게 형성하게 되며, 유성 기어용 링 기어(104) 측과 유성 기어용 썬 기어(106) 측의 회전수 비가 1:1이 되도록 설정한다.In addition, the first carrier 105a and the second carrier 105b have a radius of the first carrier 105a larger than that of the second carrier 105b in order to solve the speed increase problem. The rotational speed ratio of the ring gear 104 side and the planetary gear sun gear 106 side is set to be 1: 1.

이러한 제1 및 제2 캐리어(105b)의 반경 설정과 관련하여, 도 9를 참조하면, 제1 캐리어(105a)의 반경 P1 및 제2 캐리어(105b)의 반경 P2는 다음과 같은 식에 의하여 산출된다.Regarding the radius setting of the first and second carriers 105b, referring to FIG. 9, the radius P1 of the first carrier 105a and the radius P2 of the second carrier 105b are calculated by the following equation. do.

Figure 112011095522818-pat00001
Figure 112011095522818-pat00001

Figure 112011095522818-pat00002
Figure 112011095522818-pat00002

그러므로, 유성 기어용 링 기어(104)의 반경(R)과 유성 기어용 썬 기어(106)의 반경(S)이 정해지면 이와 같은 식을 이용하여 제1 캐리어(105a) 및 제2 캐리어(105b)의 반경을 산정할 수 있으며, 이와 같이 제작된 유성 기어 세트는 최종회전수 비가 1:1로 이루어지게 된다.Therefore, if the radius R of the planetary gear ring gear 104 and the radius S of the planetary gear sun gear 106 are determined, the first carrier 105a and the second carrier 105b can be obtained using this equation. ), And the planetary gear set manufactured as described above has a final rotational ratio of 1: 1.

따라서, 본 발명에 따른 고출력 엔진용 리어 액슬에서는 구동 피니언(101)에 연동된 제1 메인 링 기어(102) 및 제2 메인 링 기어(103)가 서로 다른 방향으로 회전하더라도, 제2 메인 링 기어(103)의 회전방향을 증속 없이 역전시킬 수 있어, 액슬 축(112)을 회전시키기 위한 제1 메인 링 기어(102) 및 유성 기어용 링 기어(104)가 동일한 회전 방향 및 동일한 속도로 회전하도록 구성할 수 있다.Therefore, in the rear axle for the high power engine according to the present invention, even if the first main ring gear 102 and the second main ring gear 103 interlocked with the drive pinion 101 rotate in different directions, the second main ring gear The rotation direction of the 103 can be reversed without increasing the speed so that the first main ring gear 102 and the planetary gear ring gear 104 for rotating the axle shaft 112 rotate at the same rotational direction and at the same speed. Can be configured.

한편, 도 10에서는 이와 같은 구성을 갖는 고출력 엔진용 리어 액슬을 이용한 동력 전달 계통을 도시한 것이다.10 illustrates a power transmission system using a rear axle for a high power engine having such a configuration.

즉, 도 10에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 고출력 엔진용 리어 액슬에서는 구동 피니언(101)의 회전에 따라 제1 메인 링 기어(102)와 제2 메인 링 기어(103)로 각각 동력이 전달되게 된다.That is, as shown in FIG. 10, in the rear axle for the high power engine according to the present invention, power is respectively supplied to the first main ring gear 102 and the second main ring gear 103 according to the rotation of the drive pinion 101. Will be delivered.

먼저, 제1 메인 링 기어(102) 측으로 전달된 구동력은 우륜측 차동 케이스(110)로 전달되어 액슬 축(112) 및 차륜을 회전시키게 된다.First, the driving force transmitted to the first main ring gear 102 side is transmitted to the right wheel side differential case 110 to rotate the axle shaft 112 and the wheel.

한편, 제2 메인 링 기어(103) 측으로 전달된 구동력은 유성 기어용 링 기어(104)를 통해 회전 방향을 역전시키게 되고, 제1 캐리어(105a) 및 제2 캐리어(105b)에 의하여 기어비가 보정됨에 따라 회전속도가 보정되면서 유성 기어용 링 기어(104)의 회전수를 유지하면서 구동력이 유성 기어용 썬 기어(106) 측으로 전달된다. 유성 기어용 썬 기어(106)로 전달된 구동력은 좌륜 측 차동 케이스를 통해 액슬 축(112)으로 전달되어 차륜을 회전시키게 된다.On the other hand, the driving force transmitted to the second main ring gear 103 side reverses the rotation direction through the ring gear 104 for the planetary gear, and the gear ratio is corrected by the first carrier 105a and the second carrier 105b. As the rotation speed is corrected, the driving force is transmitted to the sun gear 106 for the planetary gear while maintaining the rotation speed of the ring gear 104 for the planetary gear. The driving force transmitted to the sun gear 106 for the planetary gear is transmitted to the axle shaft 112 through the left wheel side differential case to rotate the wheel.

그러므로, 이와 같이 구동 피니언(101)에 치합된 제1 메인 링 기어(102) 및 제2 메인 링 기어(103)를 갖는 고출력 엔진용 리어 액슬에서는 각각의 제1 메인 링 기어(102) 및 제2 메인 링 기어(103)가 엔진 출력을 1/2씩 분담하여 액슬 축(112)으로 전달하기 때문에 기어 크기를 작게 설계할 수 있다.Therefore, in the rear axle for the high-power engine having the first main ring gear 102 and the second main ring gear 103 meshed with the drive pinion 101 as described above, each of the first main ring gear 102 and the second Since the main ring gear 103 shares the engine output by 1/2 and transmits it to the axle shaft 112, the gear size can be designed small.

즉, 구동 피니언(101)에 2개의 링 기어가 치합되어 동력을 전달하기 때문에, 동일 토크 기준으로 응력값이 1/2로 줄어들게 되어 각각의 기어를 더 작게 설계할 수 있다. 아울러, 기어 크기가 작아짐에 따라 액슬 케이스(113)의 크기 또한 작아질 수 있기 때문에 차량의 지상고 문제를 해소할 수 있다.That is, since two ring gears are engaged with the drive pinion 101 to transmit power, the stress value is reduced to 1/2 based on the same torque, so that each gear can be designed smaller. In addition, as the gear size decreases, the size of the axle case 113 may also be reduced, thereby eliminating the ground clearance problem of the vehicle.

특히, 각각의 기어가 받는 응력 변화에 따른 피로 수명 변화와 관련, 도 11에서는 수명과 최대응력 간의 상관 관계를 로그 스케일로 도시하고 있다.In particular, in FIG. 11, the correlation between the life and the maximum stress is shown on a logarithmic scale in relation to the fatigue life change according to the stress change received by each gear.

즉, 도 11의 수명 그래프에 따라 피로수명 계산식을 산출하면,That is, when the fatigue life calculation formula is calculated according to the life graph of FIG. 11,

Figure 112011095522818-pat00003
Figure 112011095522818-pat00003

(여기서, N: cycle 수, σ: 최대응력, α:S-N slope(리어 액슬 기어강 재질로 5.68로 가정))(N: number of cycles, σ: maximum stress, α: S-N slope (assuming 5.68 for the rear axle gear steel material))

이므로, 기어로 가해지는 응력이 1/2로 줄어들게 되면, 피로 수명은 51배 증가하게 되는 바, 본 기술에서는 기존의 구조에 비하여 피로 수명이 51배 개선됨을 알 수 있다.Therefore, when the stress applied to the gear is reduced to 1/2, the fatigue life is increased by 51 times. In this technology, it can be seen that the fatigue life is improved by 51 times compared to the existing structure.

본 발명은 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자는 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명의 요소들에 대한 수정 및 변경의 가능함을 이해할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명의 필수적인 영역을 벗어나지 않는 범위 내에서 특별한 상황들이나 재료에 대하여 많은 변경이 이루어질 수 있다. 그러므로, 본 발명은 본 발명의 바람직한 실시 예의 상세한 설명으로 제한되지 않으며, 첨부된 특허청구범위 내에서 모든 실시 예들을 포함할 것이다.
While the invention has been described with reference to the preferred embodiments, those skilled in the art will appreciate that modifications and variations of the elements of the invention may be made without departing from the scope of the invention. In addition, many modifications may be made to particular circumstances or materials without departing from the essential scope of the invention. Therefore, the invention is not limited to the details of the preferred embodiments of the invention, but will include all embodiments within the scope of the appended claims.

101: 구동 피니언 102: 제1 메인 링 기어
103: 제2 메인 링 기어 104: 유성기어용 링 기어
105a: 제1 캐리어 105b: 제2 캐리어
106: 유성기어용 썬 기어 107: 제1 지지체
108: 제2 지지체 109: 좌륜측 차동 케이스
110: 우륜측 차동 케이스 111: 베어링
112: 액슬 축 113: 액슬 케이스
101: drive pinion 102: first main ring gear
103: second main ring gear 104: ring gear for planetary gears
105a: first carrier 105b: second carrier
106: sun gear for planetary gear 107: first support
108: second support 109: left wheel side differential case
110: right side wheel differential case 111: bearing
112: axle shaft 113: axle case

Claims (8)

액슬 케이스와;
추진축에 연결된 구동 피니언과;
차동 케이스에 고정되며, 상기 구동 피니언에 치합하여 회전하는 제1 메인 링 기어와;
상기 제1 메인 링 기어와 마주보도록 설치되고, 상기 피니언 기어에 치합하여 회전하는 제2 메인 링 기어와;
상기 제2 메인 링 기어에 고정되어 상기 제2 메인 링 기어와 함께 회전하는 유성기어용 링 기어와;
상기 유성기어용 링 기어와 치합하며, 상기 액슬 케이스에 회전 가능하도록 장착되는 캐리어와;
상기 캐리어에 치합하여 회전하도록 차동 케이스에 장착되는 유성기어용 썬 기어;
를 포함하며, 상기 구동 피니언의 회전에 따라 차동 케이스에 고정된 제1 메인 링 기어와 상기 유성기어용 썬 기어를 회전시켜 액슬 축을 회전시키도록 구성된 고출력 엔진용 리어 액슬.
An axle case;
A drive pinion connected to the propulsion shaft;
A first main ring gear fixed to the differential case and rotating in engagement with the drive pinion;
A second main ring gear installed to face the first main ring gear and rotating in engagement with the pinion gear;
A ring gear for the planetary gear which is fixed to the second main ring gear and rotates together with the second main ring gear;
A carrier engaged with the ring gear for the planetary gear and rotatably mounted to the axle case;
Sun gear for the planetary gear is mounted to the differential case to rotate in engagement with the carrier;
And a rear main axle configured to rotate the axle shaft by rotating the first main ring gear fixed to the differential case and the sun gear for the planetary gear according to the rotation of the drive pinion.
청구항 1에 있어서,
상기 액슬 케이스에는 상기 캐리어가 회전가능하도록 장착되기 위한 제1지지체가 형성되는 것을 특징으로 하는 고출력 엔진용 리어 액슬.
The method according to claim 1,
The axle case is a rear axle for a high power engine, characterized in that the first support for rotatably mounting the carrier is formed.
청구항 2에 있어서,
상기 제1 지지체는 원형으로 형성된 외주면을 가지고, 상기 원형 외주면 상에는 환형의 베어링 세트가 장착되는 것을 특징으로 하는 고출력 엔진용 리어 액슬.
The method according to claim 2,
The first support has an outer circumferential surface formed in a circular shape, and an annular bearing set is mounted on the circular outer circumferential surface.
청구항 3에 있어서,
상기 제1 메인 링 기어는 상기 베어링 세트를 사이에 두고 상기 제1 지지체 상에 회전가능하게 설치되는 것을 특징으로 하는 고출력 엔진용 리어 액슬.
The method according to claim 3,
And the first main ring gear is rotatably mounted on the first support with the bearing set interposed therebetween.
청구항 2 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
상기 액슬 케이스는 상기 제1 지지체에 의하여 고정된 캐리어의 타단을 고정하기 위한 제2 지지체를 포함하는 것을 특징으로 하는 고출력 엔진용 리어 액슬.
The method according to any one of claims 2 to 4,
The axle case is a rear axle for a high power engine, characterized in that it comprises a second support for fixing the other end of the carrier fixed by the first support.
청구항 1에 있어서, 상기 캐리어는 동심의 회전축에 대한 일체로 회전하도록 형성된 제1 캐리어와 제2 캐리어로 이루어지며, 상기 제1 캐리어는 상기 유성기어용 링 기어와 치합하고, 상기 제2 캐리어는 상기 유성기어용 썬 기어에 치합하도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 고출력 엔진용 리어 액슬.
The method of claim 1, wherein the carrier comprises a first carrier and a second carrier formed to rotate integrally about the concentric rotation axis, the first carrier meshes with the ring gear for the planetary gear, the second carrier is the planetary group A rear axle for a high power engine, characterized in that it is fitted with a fish sun gear.
청구항 6에 있어서,
상기 제2 캐리어는 상기 제1 캐리어에 비하여 작은 반경을 갖도록 형성되는 것을 특징으로 하는 고출력 엔진용 리어 액슬.
The method of claim 6,
And the second carrier has a smaller radius than the first carrier.
청구항 6 또는 청구항 7에 있어서,
상기 제1 캐리어와 상기 제2 캐리어는 상기 유성기어용 링 기어와 상기 유성기어용 썬 기어가 1:1의 회전수 비를 가지도록 형성되는 것을 특징으로 하는 고출력 엔진용 리어 액슬.

The method according to claim 6 or 7,
And the first carrier and the second carrier are formed such that the ring gear for the planetary gear and the sun gear for the planetary gear have a speed ratio of 1: 1.

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