KR19980045348A

KR19980045348A - Oil Slinger Washers with Differential Gears

Info

Publication number: KR19980045348A
Application number: KR1019960063530A
Authority: KR
Inventors: 최정익
Original assignee: 김영귀; 기아자동차 주식회사
Priority date: 1996-12-10
Filing date: 1996-12-10
Publication date: 1998-09-15

Abstract

본 발명은 F R용 자동차의 디퍼렌셜 기어 내에 드라이브 피니언 기어 축상에서 디퍼렌셜 케이스 내 오일의 누출을 방지하기 위하여 설치되는 오일 슬리어 와셔에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 둘레에 성형된 팬 구조의 비산날개가 오일을 비산시켜 디펄네셜 케이스 내의 오일순환을 활성화함으로써, 디퍼렌셜 케이스 내 오일의 온도상승률을 저하시킬 수 있는 디퍼렌셜 기어의 오일 슬링어 와셔이다.The present invention relates to an oil slit washer is installed in the differential gear of the FR vehicle to prevent the leakage of oil in the differential case on the drive pinion gear shaft, more specifically, the fly wing of the fan structure formed around the oil It is an oil slinger washer of a differential gear which can lower the temperature rise rate of the oil in a differential case by scattering and activating the oil circulation in a differential case.

본 발명의 디퍼렌셜 기어의 오일 슬링어 와셔(4)는 구동 피니언 축(1)을 디퍼렌셜 케이스(5)에 대하여 지지하는 베어링의 인너 레이스(2)와 상기 구동 피니언 축(1)과 추진축(미도시)을 연결하는 컴패니언 플렌지(3) 사이의 구동 피니언 축(1)상에 설치되어 상기 디퍼렌셜 케이스(5) 내에 저장된 오일을 차단시켜 외부로의 오일 누출을 방지하는 환형의 디퍼렌셜 기어의 오일 슬링어 와셔에 있어서, 상기 구동 피니언 축(1)과 함께 회전하면서 외주부를 따라 형성된 팬형의 비산날개(4a)로 오일을 비산시켜 상기 디퍼렌셜 케이스(5) 내의 오일 순환을 활성화시킨다.The oil slinger washer 4 of the differential gear of the present invention is an inner race 2 of a bearing for supporting the drive pinion shaft 1 with respect to the differential case 5 and the drive pinion shaft 1 and the propulsion shaft (not shown). ) Is installed on the drive pinion shaft (1) between the companion flange (3) connecting the oil slinger washer of the annular differential gear to block the oil stored in the differential case (5) to prevent oil leakage to the outside In the present invention, the oil is scattered by the fan-shaped flying wings 4a formed along the outer circumference while rotating together with the drive pinion shaft 1 to activate the oil circulation in the differential case 5.

Description

Oil Slinger Washers with Differential Gears

본 발명은 F R(Front Engine Rear Drive)용 자동차의 디퍼렌셜 기어 내에 드라이브 피니언 기어 축상에서 디퍼렌셜 케이스 내 오일의 누출을 방지하기 위하여 설치되는 오일 슬링어 와셔에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 둘레에 성형된 팬 구조의 비산날개가 오일을 비산시켜 디퍼렌셜 케이스 내의 오일순환을 활성화함으로써, 디퍼렌셜 케이스 내 오일의 온도상승률을 저하시킬 수 있는 디퍼렌셜 기어의 오일 슬링어 와셔이다.The present invention relates to an oil slinger washer installed in a differential gear of an automobile for a front engine rear drive (FR) to prevent leakage of oil in a differential case on a drive pinion gear shaft. The scattering wing of the structure is an oil slinger washer of the differential gear which can lower the temperature rise rate of the oil in the differential case by scattering the oil to activate the oil circulation in the differential case.

자동차의 구동계에는 변속기에서 변속된 회전력을 구동바퀴로 전달하는 것으로, 선회주행시, 외측의 타이어는 빨리 내측의 타이어는 느리게 회전시킴으로써, 타이어에 부하가 걸리지 않게 하는 디퍼렌셜 기어(Differential Gear)가 설치된다.The drive system of the vehicle transmits the rotational force shifted from the transmission to the driving wheel, and when turning, a differential gear is installed so that the outer tire quickly rotates the inner tire slowly so that the tire is not loaded.

디퍼렌셜 기어는 디퍼렌셜 케이스 내에서, 추진축의 피니언과 이에 대응되는 링 기어로 이루어진 하이포이드 기어(Hypoid Gear)와 일체로 되어 있으며, 4개의 베벨기어 즉, 좌우 차축에 연결되어 있는 2개의 사이드 기어와 이들 사이에 다른 2개의 피니언 기어가 서로 마주보게 결합된 것이다.The differential gear is integrated with the hypoid gear consisting of the pinion of the propulsion shaft and the corresponding ring gear in the differential case, and two side gears connected to four bevel gears, namely the left and right axles, and these Two other pinion gears are coupled to face each other.

상기와 같은 구성으로 디퍼렌셜 기어는 자동차가 직진하고 있을 때는 상기한 4개의 기어들 전체가 하나로 결합된 채로 회전하여 좌우의 차축을 같은 속도로 돌리지만, 선회중에는 피니언이 회전되면서 좌우 사이드 기어의 회전속도가 달리하여 코너 외측의 타이어를 내측의 타이어보다 빠르게 회전시키게 된다.With the above configuration, the differential gear rotates with all of the above four gears combined as one when the vehicle is going straight, and rotates the left and right axles at the same speed, while the pinion rotates while turning, the rotational speed of the left and right side gears. In other words, the tire outside the corner rotates faster than the tire inside.

이러한 디퍼렌셜 기어는 가단 주철제 또는 알루미늄 합금재로 만들어진 디퍼렌셜 케이스(Differential Case) 내부에 4개의 기어가 조립되어진 조립체 상태로 추진축단부측에 위치되는 뒤타이어 선상의 서브 프레임에 고정된다.The differential gear is fixed to a sub-frame on the rear tire line located at the propelling shaft end side in an assembly state in which four gears are assembled in a differential case made of malleable cast iron or aluminum alloy.

디퍼렌셜 케이스 내에는 상술한 바와 같이 다수의 기어의 조합이 있어서, 구동시 각 기어면의 마찰에 의한 마모와 마찰열에 의한 열변형을 막기 위하여, 기어의 마찰면을 윤활시키는 오일이 채워지게 된다.In the differential case, as described above, a plurality of gear combinations are provided, and oils for lubricating the friction surfaces of the gears are filled in order to prevent wear due to friction of each gear surface and thermal deformation due to frictional heat during driving.

한편, 디퍼렌셜 기어의 단면도인 첨부된 도면의 도 1에서 볼 수 있는 바와 같이, 구동 피니언 축(1)의 마찰을 줄이기 위하여 설치되는 디퍼렌셜 기어 앞쪽의 프런트 베어링의 인너 레이스(Inner Race)(2)와 추진축(미도시)과의 연결부인 컴패니언 플렌지(Companion Flange)(3) 사이의 구동 피니언 축(1)에는 외부로 오일이 누출되는 것을 방지하기 위한 오일 슬링어 와셔(Oil Slinger Washer)(4)가 설치된다. 이 오일 슬링어 와셔(4)는 환형의 링으로, 구동 피니언 축(1) 외주면과, 디퍼렌셜 케이스(5) 사이의 틈을 막아 디퍼렌셜 케이스(5) 내의 오일이 외부로 누출되는 것을 방지하는 링 부재이다.Meanwhile, as shown in FIG. 1 of the accompanying drawings, which is a cross-sectional view of the differential gear, an inner race 2 of the front bearing in front of the differential gear installed to reduce friction of the drive pinion shaft 1 and The drive pinion shaft 1 between the companion flange 3, which is a connection to the propulsion shaft (not shown), has an oil slinger washer 4 for preventing oil from leaking to the outside. Is installed. The oil slinger washer 4 is an annular ring, which is a ring member which prevents the oil in the differential case 5 from leaking out by blocking a gap between the outer peripheral surface of the drive pinion shaft 1 and the differential case 5. to be.

그런데, 상기한 바와 같은 디퍼렌셜 기어에 설치되는 하이포이드 기어는 일반 베벨기어와는 달리 구름 접촉에 의한 치합(齒合)특성으로 동력 전달시 치면(齒面)에 고부하의 면압이 발생된다. 이와 같은 하이포이드 기어의 특성으로, 고속 주행시에는 디퍼렌셜 오일의 온도가 약 140℃ 정도까지 상승하여 점도가 저하된다. 이러한 경우 치면의 유막파손으로 인하여 기어면끼리의 접촉하여 치면이 이상 마모되거나 또는 노이즈가 발생되는 경우가 있었다.However, the hypoid gear installed in the differential gear as described above has a high load surface pressure on the tooth surface during power transmission due to the engagement characteristics due to the rolling contact unlike the general bevel gears. Due to the characteristics of the hypoid gear, at high speeds, the temperature of the differential oil rises to about 140 ° C and the viscosity decreases. In this case, the tooth surface was abnormally worn or noise was generated due to contact between the gear surfaces due to the oil film breakage of the tooth surface.

본 발명은 상술한 바와 같은 종래의 문제점을 해소시키고자 발명된 것으로, 단순히 오일의 누유만을 방지하는 디퍼렌셜 기어의 오일 슬링어 와셔에 오일을 순환시킬 수 있는 팬형의 비산날개를 성형하여, 구동 피니언 축의 회전과 함께 회전되면서 오일을 비산시켜 디퍼렌셜 케이스 내의 오일 순환을 활성화시킴으로써, 오일의 지나친 온도상승을 막을 수 있는 디퍼렌셜 기어의 오일 슬링어 와셔를 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been invented to solve the conventional problems as described above, by forming a fan-shaped fly wing that can circulate the oil in the oil slinger washer of the differential gear that merely prevents oil leakage. It is an object of the present invention to provide an oil slinger washer of a differential gear that can prevent excessive temperature rise of the oil by activating oil circulation in the differential case while scattering the oil while being rotated together with the rotation.

도 1은 종래의 오일 슬링어 와셔가 장착된 디퍼렌셜 기어 내부구조를 보인 단면도.1 is a cross-sectional view showing a differential gear internal structure equipped with a conventional oil slinger washer.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 디퍼렌셜 기어의 오일 슬링어 와셔가 장착된 디퍼렌셜 케이스 내부의 오일 흐름 방향을 보인 디퍼렌셜 기어의 단면도.2 is a cross-sectional view of the differential gear showing the oil flow direction inside the differential case equipped with the oil slinger washer of the differential gear according to an embodiment of the present invention.

도 3은 도 2의 디퍼렌셜 기어의 오일 슬링어 와셔를 분리하여 보인 정면도 및 측면도.3 is a front view and a side view of the oil slinger washer of the differential gear of FIG.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 디퍼렌셜 오일 슬링어 와셔를 장착한 디퍼렌셜 케이스 내의 오일 온도와 주행속도와의 관계를 도시한 그래프.Figure 4 is a graph showing the relationship between the oil temperature and the traveling speed in the differential case equipped with a differential oil slinger washer according to an embodiment of the present invention.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *

1 : 구동 피니언 축2 : 베어링의 인너 레이스1: Drive pinion shaft 2: Inner race of bearing

3 : 컴패니언 플렌지4 : 오일 슬링어 와셔3: companion flange 4: oil slinger washer

4a : 비산날개5 : 디퍼렌셜 케이스4a: flying wing 5: differential case

6 : 링 기어6: ring gear

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 디퍼렌셜 기어의 오일 슬링어 와셔는, 구동 피니언 축을 디퍼렌셜 케이스에 대하여 지지하는 베어링의 인너 레이스와 상기 구동 피니언 축과 추진축을 연결하는 컴패니언 플렌지 사이의 구동 피니언 축상에 설치되어 상기 디퍼렌셜 케이스내에 저장된 오일을 차단시켜 외부로의 오일 누출을 방지하는 환형의 디퍼렌셜 기어의 오일 슬링어 와셔에 있어서, 상기 구동 피니언 축과 함께 회전하면서 외주부를 따라 형성된 팬형의 비산 날개로 오일을 비산시켜 상기 디퍼렌셜 케이스 내의 오일 순환을 활성화시키는 것을 특징으로 한다.The oil slinger washer of the differential gear of the present invention for achieving the above object is installed on an inner race of a bearing for supporting the drive pinion shaft with respect to the differential case and a drive pinion shaft between the drive pinion shaft and the companion flange connecting the propeller shaft. In the oil slinger washer of the annular differential gear to block the oil stored in the differential case to prevent oil leakage to the outside, the oil is scattered by a fan-shaped flying wing formed along the outer circumference while rotating together with the drive pinion shaft It is characterized in that for activating the oil circulation in the differential case.

[실시예]EXAMPLE

이하, 상기와 같은 구성을 가진 본 발명의 바람직한 일 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention having the configuration as described above will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 실시예를 설명함에 있어, 서두에서 설명된 종래의 기술과 동일한 본 발명의 구성에 대해서는 동일한 부호를 사용하며, 명료성을 위하여 가능한 종래와 중복되지 않게 개선된 부분만을 주로하여 설명한다.In the description of the present embodiment, the same reference numerals are used for the configurations of the present invention that are the same as the prior art described at the outset, and only the parts that are improved so as not to overlap with the prior art for clarity will be mainly described.

첨부된 도면의 도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 디퍼렌셜 기어의 오일 슬링어 와셔가 장착된 디퍼렌셜 기어의 단면도이고, 도 3은 도 2의 디퍼렌셜 기어의 오일 슬링어 와셔를 분리하여 보인 정면도 및 측면도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 디퍼렌셜 기어의 오일 슬링어 와셔를 장착한 디퍼렌셜 케이스 내의 오일온도와 주행속도와의 관계를 도시한 그래프이다.2 is a cross-sectional view of a differential gear equipped with an oil slinger washer of a differential gear according to an embodiment of the present invention, Figure 3 is a front view showing the oil slinger washer of the differential gear of FIG. And a side view, and FIG. 4 is a graph showing a relationship between an oil temperature and a traveling speed in a differential case equipped with an oil slinger washer of a differential gear according to an embodiment of the present invention.

본 실시예는 디퍼렌셜 기어의 오일 슬링어 와셔(4)는 도 2에 도시된 바와 같이, 구동 피니언 축(1)상에 프런트 베어링 인너 레이스(2)와 컴패니언 플렌지(3)사이에 위치되게 설치되는 링부재이다.In this embodiment, the oil slinger washer 4 of the differential gear is installed to be positioned between the front bearing inner race 2 and the companion flange 3 on the drive pinion shaft 1, as shown in FIG. It is a ring member.

상기 오일 슬링어 와셔(4)의 구조가 도 3에 각각 정면도와 측면도로서 도시되어 있다.The structure of the oil slinger washer 4 is shown in FIG. 3 as a front view and a side view, respectively.

도시된 바와 같이, 오일 슬링어 와셔(4)는 얇은 판재를 환형으로 성형한 것으로, 그 외주면에는 팬형상의 비산날개(4a)가 성형되어 있다.As shown, the oil slinger washer 4 is formed by forming a thin plate in an annular shape, and a fan shaped flying blade 4a is formed on the outer circumferential surface thereof.

따라서, 구동 피니언 축(1)에 부착되는 경우, 상기 구동 피니언 축(1)와 함께 회전하면서, 케이스(5) 저면을 흐르는 오일을 아래 방향으로 비산시켜 링 기어(6)측으로 흐르게 한다. 따라서, 디퍼렌셜 케이스(5) 내의 오일을 링 기어(6)의 회전에 의하여표 방향으로 흐름과 동시에, 상기 오일 슬링어 와셔(4)의 비산으로표 방향으로 흐르게 된다.Therefore, when attached to the drive pinion shaft 1, while rotating together with the drive pinion shaft 1, oil flowing through the bottom of the case 5 is scattered downward to flow to the ring gear 6 side. Therefore, the oil in the differential case 5 is rotated by the ring gear 6. While flowing in the table direction, the splash of the oil slinger washer 4 It flows in the table direction.

이와 같이, 본 실시예의 오일 슬링어 와셔(4)의 오일 순환작용으로, 케이스(5)내의 오일 흐름 속도가 종래에 비하여 훨씬 빨라지고 또, 오일의 순환효율이 높아지게 된다. 이렇게 케이스(5)의 오일 순환이 활성화됨에 따라 디퍼렌셜 케이스(5) 내의 오일의 냉각이 효과적으로 이루어질 뿐만 아니라, 온도 상승률을 낮추어 점도의 저하도 방지할 수 있다.In this way, the oil circulation action of the oil slinger washer 4 of the present embodiment results in a much faster oil flow rate in the case 5 and a higher oil circulation efficiency. Thus, as the oil circulation of the case 5 is activated, not only cooling of the oil in the differential case 5 is effectively performed, but also the temperature rise rate can be lowered to prevent a decrease in viscosity.

이와 같은 본 발명의 오일 슬링어 와셔(4)에 의한 오일 온도 상승률 저하효과를 실험을 통하여 얻은 오일 온도와 주행속도와의 관계를 도시한 도 4의 그래프로부터 확인할 수 있다.The effect of lowering the oil temperature increase rate by the oil slinger washer 4 of the present invention can be confirmed from the graph of FIG. 4 showing the relationship between the oil temperature and the traveling speed obtained through the experiment.

이상에서 상세히 설명한 바와 같은 본 발명에 의하면, 주행시 디퍼렌셜 케이스내에 저장된 오일의 온도 상승률이 저하됨에 따라 오일의 점도 저하를 막을 수 있으며, 따라서, 기어의 치합시 유막 파손으로 인한 치면의 이상 마모현상을 방지할 수 있고, 나아가서는 디퍼렌셜 기어에서 발생되는 소음의 양도 현저히 감소시킬 수 있다.According to the present invention as described in detail above, as the temperature rise rate of the oil stored in the differential case is lowered while driving, it is possible to prevent the oil viscosity from being lowered, thus preventing abnormal wear of the tooth surface due to breakage of the oil film during gear engagement. In addition, the amount of noise generated by the differential gear can be significantly reduced.

한편, 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 특허청구의 범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능할 것이다.On the other hand, the present invention is not limited to the above specific preferred embodiment, and any person having ordinary knowledge in the field to which the invention belongs without departing from the gist of the invention claimed in the claims, various changes Would be possible.

Claims

It is installed on the drive pinion shaft between the inner race of the bearing supporting the drive pinion shaft to the differential case and the companion flange connecting the drive pinion shaft and the propulsion shaft to block the oil stored in the differential case to prevent oil leakage to the outside. In an oil differential slinger washer of an annular differential gear, the oil of the differential gear is activated by circulating the oil with a fan-shaped fly wing formed along an outer circumference while rotating together with the drive pinion shaft to activate oil circulation in the differential case. Slinger Washer.