KR101782536B1

KR101782536B1 - 차량용 차동장치

Info

Publication number: KR101782536B1
Application number: KR1020170005592A
Authority: KR
Inventors: 김선현; 김종찬
Original assignee: 주식회사 네오오토
Priority date: 2017-01-12
Filing date: 2017-01-12
Publication date: 2017-09-28
Also published as: CN108302182B; US20180195597A1; US10323740B2; CN108302182A

Abstract

본 발명의 실시예에 따른 차량용 차동장치는 내측에 피니언 기어 및 복수 개의 사이드 기어가 설치되고, 외측에 결합공이 형성되는 플랜지부를 구비하는 하우징, 그리고 일 측에 상기 결합공에 삽입되고 내면에 나사산이 형성되어 체결부재와 체결 가능한 삽입부가 형성되는 부시를 포함한다.
본 발명에 의하면, 하우징에 부시를 설치하여 하우징과 체결부재의 결합 시, 체결부재가 하우징에 직접적으로 체결되지 않고, 부시와 체결되도록 함으로써, 서로 다른 계열의 소재로 형성된 하우징과 체결부재 사이의 직접적인 마찰을 배제시키고, 이를 통하여 체결부위의 파손을 예방할 수 있다.

Description

차량용 차동장치{DIFFERENTIAL FOR AUTOMOBILE}

본 발명은 종래에 비하여 하우징과 하우징에 링 기어를 고정시키는 체결부재 사이의 체결구조가 향상된 차량용 차동장치에 관한 것이다.

일반적으로 차량용 차동장치는 차량의 주행 시 케이스의 내측에 설치된 피니언 기어와 사이드 기어가 서로 맞물려 회전하면서 링 기어로부터 전달받은 구동력을 드라이브 샤프트에 전달함으로써, 차량의 좌우 바퀴의 회전 속도 차이를 허용하는 동력 전달 장치이다.

이 중 차동장치의 케이스는 경량화를 위하여 알루미늄계 금속 또는 마그네슘계 금속의 재질을 사용해 주조가공 또는 단조가공에 의해 제조되고, 케이스의 일 측에 형성된 플랜지부에는 볼트를 통하여 링 기어가 결합된다.

그러나, 종래에는 스틸계 재질에 비해 강도가 약한 알루미늄계 또는 마그네슘계 재질의 특성상 케이스에 외부로부터 충격이 가해질 경우, 볼트와 케이스 사이의 체결부위가 파손 또는 변형되거나, 이로 인해 체결력이 약해지는 문제점이 있었다.

한편, 종래에는 링 기어와 체결되는 케이스의 플랜지부 강도를 보강하기 위한 기술로서, 체결부위에 리브를 형성하거나, 피니언 샤프트가 링 기어에 직접적으로 체결되도록 하는 기술이 개발된 바 있다.

그러나, 체결부위에 리브를 형성하는 방법은 타 부재에 간섭될 확률이 높고, 복잡한 형상으로 인하여 성형에 제약이 따르는 문제점이 있었다. 아울러, 피니언 샤프트가 링 기어에 직접적으로 체결되는 방법은 링 기어의 형상변경 및 추가가공 공정이 필요하여 실 제품 적용에 제약이 따르는 문제점이 있었다.

등록특허공보 제10-1161674호

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 하우징에 부시를 설치하여 하우징과 체결부재의 결합 시, 체결부재가 하우징에 직접적으로 체결되지 않고, 부시와 체결되도록 함으로써, 서로 다른 계열의 소재로 형성된 하우징과 체결부재 사이의 마찰을 배제시키고, 이를 통하여 체결부위의 파손을 예방하여 체결력을 향상시킬 수 있는 차량용 차동장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 실시예에 따른 차량용 차동장치는 내측에 피니언 기어 및 복수의 사이드 기어가 설치되고, 외측에 결합공이 형성되는 플랜지부를 구비하는 하우징, 그리고 일 측에 상기 결합공에 삽입되고 내면에 나사산이 형성되어 체결부재와 체결 가능한 삽입부가 형성되는 부시를 포함한다.

상기 부시는 상기 플랜지부의 일면에 안착되는 고리형상의 안착부, 그리고 상기 안착부로부터 중심축방향을 따라 미리 설정된 길이로 돌출되어 상기결합공에 삽입되는 상기 삽입부를 포함할 수 있다.

상기 삽입부는 원통형상으로 형성되고, 상기 결합공에 대응되는 형상으로 형성되어, 상기 플랜지부에 결합 시 상기 하우징의 중심축 방향을 따라 직선 이동하여 상기 결합공에 삽입될 수 있다.

상기 부시에는 상기 안착부와 상기 삽입부를 관통하는 관통공이 형성되고, 상기 관통공이 형성된 상기 부시의 내면에는 상기 나사산이 형성되며, 상기 삽입부의 외경은 상기 결합공이 형성된 상기 플랜지부의 내경에 대응되거나, 상기 플랜지부의 내경보다 크게 형성될 수 있다.

상기 하우징은 내측에 상기 피니언 기어 및 상기 피니언 기어에 치합되는 상기 복수의 사이드 기어 중 하나가 설치되고, 외측에 플랜지부의 일부가 구비되는 제1 하우징, 그리고 상기 제1 하우징과 동일한 중심축을 가지도록 제1 하우징의 일 측에 배치되고, 상기 피니언 기어에 치합되는 상기 복수의 사이드 기어 중 다른 하나가 설치되며, 외측에 상기 플랜지부의 일부와 결합되어 상기 플랜지부를 형성하는 또 다른 플랜지부의 일부가 구비되는 제2 하우징을 포함하고, 상기 삽입부는 상기 제1 하우징에 구비된 플랜지부의 일부에 형성된 결합공과 동일한 길이로 형성되거나, 상기 제1 하우징에 구비된 플랜지부의 일부에 형성된 결합공 및 상기 제2 하우징에 구비된 플랜지부의 일부에 형성된 결합공이 서로 연결된 길이와 동일한 길이로 형성될 수 있다.

상기 결합공 및 상기 삽입부는 원주방향을 따라 등간격으로 이격되어 복수 개로 형성될 수 있다.

상기 부시는 스틸 소재로 형성되고, 상기 하우징은 알루미늄 또는 마그네슘 소재로 형성될 수 있다.

본 발명에 의하면, 하우징에 부시를 설치하여 하우징과 체결부재의 결합 시, 체결부재가 하우징에 직접적으로 체결되지 않고, 부시와 체결되도록 함으로써, 서로 다른 계열의 소재로 형성된 하우징과 체결부재 사이의 직접적인 마찰을 배제시키고, 이를 통하여 체결부위의 파손을 예방할 수 있다.

또한, 부시와 체결부재 간의 체결구조로 인하여 체결부위의 파손을 예방함으로써, 체결부재와 부시 사이의 체결력을 향상시키고, 이를 통하여 링 기어가 하우징으로부터 이탈되는 것을 예방할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 차동장치를 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 차동장치를 나타낸 분해사시도이다.
도 3은 도 1의 III-III 선을 따라 절개한 단면도를 나타낸 사시도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 하우징에 링 기어가 연결된 상태를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 부시의 다른 실시예를 나타낸 사시도이다.

이하에서 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 차동장치를 나타낸 사시도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 차동장치를 나타낸 분해사시도이며, 도 3은 도 1의 III-III 선을 따라 절개한 단면도를 나타낸 사시도이다. 또한, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 하우징에 링 기어가 연결된 상태를 개략적으로 나타낸 도면이고, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 부시의 다른 실시예를 나타낸 사시도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 차량용 차동장치(100)(이하 '차량용 차동장치(100)'라 함)는 하우징(10)을 포함한다.

하우징(10)은 내측에 피니언 기어(50) 및 복수의 사이드 기어(60)가 설치되고, 외측에 원주방향을 따라 결합공(11)이 형성되는 플랜지부(13)를 구비한다.

더 자세하게는, 하우징(10)은 도 3에 도시된 바와 같이, 제1 하우징(10a)과 제2 하우징(10b)을 포함할 수 있다.

제1 하우징(10a)은 내측에 피니언 기어(50) 및 피니언 기어(50)에 치합되는 복수의 사이드 기어(60) 중 하나가 설치될 수 있다. 그리고, 제1 하우징(10a)의 외측에는 제1 하우징(10a)의 외면으로부터 반경방향으로 연장되어 결합공(11)이 형성되는 플랜지부(13)의 일부가 구비될 수 있다.

제2 하우징(10b)은 제1 하우징(11)과 동일한 중심축을 가지도록 제1 하우징(11)의 일 측에 배치되고, 중심부에는 피니언 기어(50)에 치합되는 복수의 사이드 기어(60) 중 다른 하나가 설치될 수 있다. 그리고, 제2 하우징(10b)의 외측에는 제2 하우징(10b)의 외면으로부터 반경방향으로 연장되어 결합공(11)이 형성되고, 제1 하우징(10a)에 구비된 플랜지부(13)의 일부와 결합되어 하나의 플랜지부(13)를 형성하는 또 다른 플랜지부(13)의 일부가 구비될 수 있다.

또한, 본 차량용 차동장치(100)는 부시(20)를 포함한다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 부시(20)는 플랜지부(13)에 결합 가능한 구조로 형성된다. 더 자세하게는, 부시(20)의 일 측에는 결합공(11)에 삽입되고, 내면에 나사산(231)이 형성되어 체결부재(40)와 체결 가능한 삽입부(23)가 형성된다. 따라서, 부시(20)는 상기한 삽입부(23)를 통하여 하우징(10)에 형성된 플랜지부(13)에 결합된다.

이하에서는, 부시(20)에 대하여 더 자세히 설명한다.

도 2를 참조하면, 부시(20)는 제1 하우징(10a)에 구비된 플랜지부(13)의 일면에 안착되는 고리형상의 안착부(21)와, 안착부(21)로부터 중심축방향을 따라 미리 설정된 길이로 돌출되어 결합공(11)에 삽입되는 삽입부(23)를 포함할 수 있다.

여기서, 삽입부(23)는 원통형상으로 형성되고, 결합공(11)에 대응되는 형상으로 형성될 수 있다. 따라서, 삽입부(23)는 플랜지부(13)에 결합될 경우, 하우징(10)의 중심축 방향을 따라 직선 이동하여 결합공(11)에 삽입될 수 있다.

또한, 삽입부(23)는 미리 설정된 길이로 형성될 수 있다.

더 자세하게는, 삽입부(23)는 도 3에 도시된 바와 같이, 제1 하우징(10a)에 구비된 플랜지부(13)의 일부에 형성된 결합공(11)과 동일한 길이로 형성되거나, 도면에는 도시되지 않았으나 제1 하우징(10a)에 구비된 플랜지부(13)의 일부에 형성된 결합공(11) 및 제2 하우징(10b)에 구비된 플랜지부(13)의 일부에 형성된 결합공(11)이 서로 연결된 길이와 동일한 길이로 형성될 수 있다. 즉, 삽입부(23)는 상기와 같이 다양한 길이로 제작 가능하여, 필요에 따라 체결력을 조절할 수 있다.

또한, 삽입부(23)는 미리 설정된 외경의 크기로 형성될 수 있다.

더 자세하게는, 삽입부(23)의 외경은 결합공(11)이 형성된 플랜지부(13)의 내경에 대응되거나, 플랜지부(13)의 내경보다 크게 형성될 수 있다. 즉, 삽입부(23)의 외경은 삽입부(23)가 결합공(11)에 삽입될 경우, 삽입부(23)와 플랜지부(13) 사이에 유격이 최소화 될 수 있도록 플랜지부(13)의 내경에 대응되는 크기로 형성될 수 있다. 아울러, 삽입부(23)의 외경은 삽입부(23)가 결합공(11)에 삽입될 경우, 삽입부(23)가 결합공(11)에 압입될 수 있도록 플랜지부(13)의 내경보다 크게 형성될 수 있다.

아울러, 부시(20)에는 안착부(21)와 삽입부(23)를 관통하는 관통공(20a)이 형성될 수 있다.

따라서, 관통공(20a)이 형성된 부시(20)의 내면에는 체결부재(40)와 체결 가능한 나사산(231)이 형성될 수 있다.

여기서, 하우징(10)에 형성된 결합공(11), 부시(20)에 형성되어 상기 결합공(11)에 삽입되는 삽입부(23) 및 부시(20)에 형성된 관통공(20a)은 원주방향을 따라 등간격으로 이격되어 복수 개로 형성될 수 있다. 이에 따라, 부시(20)가 하우징(10)에 결합될 경우, 복수 개의 삽입부(23)가 복수 개의 결합공(11)에 삽입됨으로써, 회전되지 않고, 정해진 위치에 안정적으로 고정될 수 있다. 예컨대, 부시(20)에 형성되는 삽입부(23)는 복수 개로 형성되되, 도 2에 도시된 바와 같이, 결합공(11)과 동일한 수량으로 형성되거나, 도 5에 도시된 바와 같이, 결합공(11)에 보다 작은 수량으로 형성될 수 있다.

한편, 부시(20)와 하우징(10)은 서로 다른 계열의 소재로 형성될 수 있다.

더 자세하게는, 부시(20)는 스틸 계열의 소재로 형성되고, 하우징(10)은 알루미늄 또는 마그네슘 계열의 소재로 형성될 수 있다.

또한, 본 차량용 차동장치(100)는 하우징(10)의 내측에 설치되는 피니언 기어(50) 및 복수의 사이드 기어(60)를 포함한다.

피니언 기어(50) 및 복수의 사이드 기어(60)는 하우징(10)의 내측에 서로 치합된 상태로 배치되며, 차량의 주행 중 좌, 우 바퀴의 회전 속도 차가 발생할 경우에 서로 맞물려 회전하면서 링 기어(30)로부터 전달받은 구동력을 드라이브 샤프트(미도시)로 전달한다.

이처럼 본 발명에 의하면, 하우징(10)에 부시(20)를 설치하여 하우징(10)과 체결부재(40)의 결합 시, 체결부재(40)가 하우징(10)에 직접적으로 체결되지 않고, 부시(20)와 체결되도록 함으로써, 서로 다른 계열의 소재로 형성된 하우징(10)과 체결부재(40) 사이의 직접적인 마찰을 배제시키고, 이를 통하여 체결부위의 파손을 예방할 수 있다.

또한, 부시(20)와 체결부재(40) 간의 체결구조로 인하여 체결부위의 파손을 예방함으로써, 체결부재(40)와 부시(20) 사이의 체결력을 향상시키고, 이를 통하여 링 기어(30)가 하우징(10)으로부터 이탈되는 것을 예방할 수 있다.

이상에서 본 발명의 한 실시예를 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되지 아니하며 본 발명의 한 실시예로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 용이하게 변경되어 균등한 것으로 인정되는 범위의 모든 변경 및 수정을 포함한다.

100. 차량용 차동장치
10. 하우징
10a. 제1 하우징 10b. 제2 하우징
11. 결합공
13. 플랜지부
20. 부시 20a. 관통공
21. 안착부
23. 삽입부
231. 나사산
30. 링 기어
40. 체결부재
50. 피니언 기어
60. 사이드 기어

Claims

내측에 피니언 기어 및 복수의 사이드 기어가 설치되고, 외측에 결합공이 형성되는 플랜지부를 구비하는 하우징, 그리고
일 측에 상기 결합공에 삽입되고 내면에 나사산이 형성되어 체결부재와 체결 가능한 삽입부가 형성되는 부시
를 포함하는 차량용 차동장치.
제1항에서,
상기 부시는
상기 플랜지부의 일면에 안착되는 고리형상의 안착부, 그리고
상기 안착부로부터 중심축방향을 따라 미리 설정된 길이로 돌출되어 상기결합공에 삽입되는 상기 삽입부
를 포함하는 차량용 차동장치.
제2항에서,
상기 삽입부는 원통형상으로 형성되고, 상기 결합공에 대응되는 형상으로 형성되어, 상기 플랜지부에 결합 시 상기 하우징의 중심축 방향을 따라 직선 이동하여 상기 결합공에 삽입되는 차량용 차동장치.
제2항에서,
상기 부시에는 상기 안착부와 상기 삽입부를 관통하는 관통공이 형성되고,
상기 관통공이 형성된 상기 부시의 내면에는 상기 나사산이 형성되며,
상기 삽입부의 외경은 상기 결합공이 형성된 상기 플랜지부의 내경에 대응되거나, 상기 플랜지부의 내경보다 크게 형성되는 차량용 차동장치.
제1항에서,
상기 하우징은
내측에 상기 피니언 기어 및 상기 피니언 기어에 치합되는 상기 복수의 사이드 기어 중 하나가 설치되고, 외측에 플랜지부의 일부가 구비되는 제1 하우징, 그리고
상기 제1 하우징과 동일한 중심축을 가지도록 제1 하우징의 일 측에 배치되고, 상기 피니언 기어에 치합되는 상기 복수의 사이드 기어 중 다른 하나가 설치되며, 외측에 상기 플랜지부의 일부와 결합되어 상기 플랜지부를 형성하는 또 다른 플랜지부의 일부가 구비되는 제2 하우징
을 포함하고,
상기 삽입부는
상기 제1 하우징에 구비된 플랜지부의 일부에 형성된 결합공과 동일한 길이로 형성되거나, 상기 제1 하우징에 구비된 플랜지부의 일부에 형성된 결합공 및 상기 제2 하우징에 구비된 플랜지부의 일부에 형성된 결합공이 서로 연결된 길이와 동일한 길이로 형성되는 차량용 차동장치.
제1항에서,
상기 결합공 및 상기 삽입부는
원주방향을 따라 등간격으로 이격되어 복수 개로 형성되는 차량용 차동장치.
제1항에서,
상기 부시는 스틸 소재로 형성되고,
상기 하우징은 알루미늄 또는 마그네슘 소재로 형성되는 차량용 차동장치.