KR20120002765U - 차동베어링 예압조절구조 - Google Patents

Abstract

본 고안은 차동베어링 예압조절구조에 관한 것으로, 차동캐리어(11)와 그 내부의 차동케이스(13) 사이에 개재되어 상기 차동케이스(13)를 차축을 따라 회전 가능하게 지지하는 차동베어링(15)을 구비한 차량용 차동장치(10)에 있어서,
차축과 동축 상으로 차동캐리어(11) 양측단에 형성된 베어링캡(17) 내측에 삽입되어 상기 차동베어링(15)에 예압을 가하는 예압조절링(3); 및 상기 베어링캡(17)의 측벽을 관통하도록 반경방향으로 체결됨으로써 상기 예압조절링(3)의 외주면(31)을 가압하여 상기 예압조절링(3)의 위치를 고정시키는 멈치볼트(5);로 이루어지는 것을 특징으로 하며, 따라서 베어링캡 바깥쪽에서 차동베어링의 예압을 조절하는 예압조절링을 반경방향으로 체결되는 멈치볼트에 의해 간단히 구속하여 고정할 수 있게 되므로, 멈치볼트의 위치에 구애 받지 않고 자유롭게 예압조절링의 위치를 설정할 수 있게 되며, 따라서 예압조절링에 의해 차동베어링에 가해지는 예압을 더욱 미세하게 조절할 수 있게 된다.

Description

차동베어링 예압조절구조{Pre load control structure of a differential bearing}

본 고안은 차동베어링 예압조절구조에 관한 것으로, 보다 상세하게는 차량 구동장치의 일부인 차동기어 종감속장치에서 차축을 차동 방식으로 설치하기 위해 차동캐리어에 대해 차동케이스를 회전 가능하게 지지하는 차동베어링에 대한 예압조절링의 예압을 미세하게 조절할 수 있도록 한 차동베어링 예압조절구조에 관한 것이다.

일반적으로, 차량 회전 시 좌우 차축의 회전속도를 달리할 수 있도록 해주는 차동장치는 종감속장치와 더불어 추진축 후단에 설치되는 바, 도 1 및 도 2에 도면부호 110으로 도시된 바와 같이, 차동 기능을 수행하기 위해서는 차동케이스(113)가 차동캐리어(111)에 대해 회전 가능하게 지지되어야 한다.

이를 위해, 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 차동캐리어(111)와 차동케이스(113) 사이에는 차동베어링(115)이 개재되는 바, 차동베어링(115)은 바깥쪽으로 좁아지도록 테이퍼진 원뿔대 형태로 배치되므로, 외륜(121)이 내륜(123) 및 롤러(119)에 대하여 바깥쪽으로 밀려나가려는 경향을 갖게 되며, 따라서 도 3에 도시된 것처럼 차동베어링(115)을 외주면에 수나사 가공된 링 형태의 예압조절링(103)에 의해 바깥쪽에서 가압하여 축방향 위치를 고정하도록 되어 있다.

그런데, 이와 같이 예압조절링(103)에 의해 차동베어링(115)을 외측에서 가압하기 위해 내주면에 암나사 가공된 베어링캡(117)에 예압조절링(103)을 맞추고, 내주면 상에 방사상으로 돌출된 복수의 파지돌기(125)에 의해 예압조절링(103)을 돌려 나사 체결하더라도, 차동베어링(115)에 가해지는 진동 등으로 인해 장기간으로 볼 때 예압조절링(103)도 바깥쪽으로 조금씩 밀려나오게 되며, 이는 베어링캡(117)을 정위치에 설정하지 못하게 되는 원인이 된다.

이러한 문제점을 해결하기 위해, 종래에는 도 1 내지 도 3에 도시된 것처럼, 예압조절링(103)의 외측면 하단에 단면 ㄱ자 형태의 갈고리쇠(151)를 끼우고, 그 위에 고정판(153)을 댄 후, 갈고리쇠(151)와 고정판(153)에 체결볼트(155)를 관통시켜 베어링캡(117)의 안착시트(118)에 나사 결합함으로써, 갈고리쇠(151)에 의해 예압조절링(103)을 압박하는 동시에 파지돌기(125) 사이에 끼워지는 갈고리쇠(151)의 갈고리(152) 부분에 의해 예압조절링(103)의 회전을 저지하여 예압조절링(103)이 바깥쪽으로 이탈되는 것을 억제하게 된다.

그런데, 이러한 종래의 차동베어링 예압조절구조는 갈고리쇠(151)의 갈고리(152)가 파지돌기(125) 사이로 끼워져야 하므로, 예압조절링(103)을 회전시킬 수 있는 최소 단위가 이웃한 파지돌기(125) 들 사이의 간격으로 정해지기 때문에 그 이하로는 예압조절링(103)의 회전량을 미세하게 조절할 수 없게 되고, 따라서, 차동베어링(115)에 대한 정밀한 예압조절이 곤란해 지는 문제점이 있었다.

또한, 예압조절구조 자체가 갈고리쇠(151), 고정판(153), 및 체결볼트(155)로 이루어져 상대적으로 소요되는 부품수가 많고, 갈로기쇠(151)의 형상이 비교적 복잡하기 때문에 부품비가 상승하고, 조립시간이 길이지는 등 조립공정이 효율적이지 못한 문제점도 있었다.

본 고안은 위와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 차동베어링의 예압을 정밀하게 조절할 수 있으면서도, 필요한 부품의 수가 현저히 줄어 조립공정 상의 효율성이 높은 차동베어링 예압조절구조를 제공하고자 하는 데 그 목적이 있다.

위와 같은 목적을 달성하기 위해 본 고안은 차동캐리어와 그 내부의 차동케이스 사이에 개재되어 상기 차동케이스를 차축을 따라 회전 가능하게 지지하는 차동베어링을 구비한 차량용 차동장치에 있어서, 차축과 동축 상으로 차동캐리어 양측단에 형성된 베어링캡 내측에 삽입되어 상기 차동베어링에 예압을 가하는 예압조절링; 및 상기 베어링캡의 측벽을 관통하도록 반경방향으로 체결됨으로써 상기 예압조절링의 외주면을 가압하여 상기 예압조절링의 위치를 고정시키는 멈치볼트;로 이루어지는 차동베어링 예압조절구조를 제공한다.

또한, 상기 예압조절링은 상기 외주면 일측에 수나사부가 원주방향으로 가공되어 있으며, 상기 베어링캡은 상기 수나사부와 대응하는 내주면 일측에 암나사부가 원주방향으로 가공되어 있는 것이 바람직하다.

또한, 상기 멈치볼트는 렌치볼트인 것이 바람직하다.

또한, 상기 베어링캡은 렌치볼트로 된 상기 멈치볼트를 렌치에 의해 죄거나 풀 때 상기 렌치와 간섭을 일으키지 않도록, 상기 멈치볼트와 대응하는 테두리부분에 절결홈이 형성되어 있는 것이 바람직하다.

또한, 상기 멈치볼트는 코킹볼트인 것이 바람직하다.

따라서, 본 고안의 차동베어링 예압조절구조에 의하면, 차동베어링이 베어링캡 외측으로 밀려나가는 축방향 이탈을 억제하기 위해 차동베어링 바깥쪽에서 베어링캡에 장착되는 예압조절링을 예압조절링 반경방향으로 체결되는 멈치볼트에 의해 간단히 구속할 수 있으므로, 멈치볼트의 위치에 구애 받지 않고 자유롭게 최적의 지점에 예압조절링을 위치시킬 수 있게 되어 예압조절링에 의해 차동베어링에 가해지는 예압을 미세하게 조절할 수 있게 된다.

따라서, 차동베어링에 대한 예압조절링의 예압이 과하거나 모자랄 때 발생하게 차동베어링 손상을 미연에 방지하여 차동베어링의 장수명화를 도모할 수 있게 된다.

또한, 멈치볼트하나로 예압조절구조가 단순화되므로, 그에 따른 조립시간 단축, 부품비 감소 등 다양한 조립공정 상의 효과를 거둘 수 있게 된다.

도 1은 종래의 차동베어링 예압조절구조를 도시한 사시도.
도 2는 도 1의 차동베어링 예압조절구조를 분해 도시한 사시도.
도 3은 도 2의 부분 절단 측단면도.
도 4는 본 고안에 따른 차동베어링 예압조절구조를 보인 정면도.
도 5는 도 4의 차동베어링 예압조절구조를 분해 도시한 사시도.
도 6은 도 4의 부분 절단 측단면도.
도 7은 도 4의 A부분 확대도.
도 8은 본 고안의 다른 실시예에 따른 차동베어링 예압조절구조를 보인 사시도.
도 9는 도 4의 부분 절단 측단면도.

이하, 본 고안의 일실시예에 따른 차동베어링 예압조절구조를 첨부도면을 참조하여 설명한다.

본 고안의 차동베어링 예압조절구조는 차량용 차동장치에 사용되는 차동베어링을 예압 조절이 가능한 상태로 지지하는 구조로서, 도 4 및 도 5에 도면부호 1로 도시된 바와 같이, 직접적으로 차동베어링(15)에 접촉하는 예압조절링(3)과, 이 예압조절링(3)을 고정시키는 멈치볼트(5)로 이루어진다.

여기에서, 상기 예압조절링(3)은 베어링캡(17) 안쪽에 장착된 차동베어링(15)에 축방향으로 예압을 가하는 링형상의 지지수단으로서, 차동베어링(15)에 예압을 가하기 위해 도 4 내지 도 6에 도시된 바와 같이 베어링캡(17)을 통해 차동베어링(15) 바깥쪽에 결합되는 바, 좌우 각각의 차동베어링(15)은 차량의 차동캐리어(11)와 그 내부의 차동케이스(13) 사이에 개재되어 차동케이스(13)를 차축을 따라 회전 가능하게 지지하도록 되어 있으며, 예압조절링(3)은 차동베어링(15)의 외측면에 밀착되도록 베어링캡(17) 안으로 삽입되어 멈치볼트(5)에 의해 반경방향으로 강하게 고정된다.

따라서, 각각의 차동베어링(15)은 도 6에 도시된 바와 같이, 롤러(19)가 안쪽에서 바깥쪽으로 베어링 축심까지의 반경이 점차 좁아지도록 원뿔대 모양으로 배열되어, 외륜(21)이 내륜(23)에 대해 점차 바깥쪽으로 밀려 나가려 하나, 예압조절링(3)이 이러한 외륜(21)의 이탈을 미리 적정 압력으로 눌러 잡아줌으로써 정위치로 유지된다. 이때, 예압조절링(3)은 도시된 것처럼 내주면 상에 방사상으로 복수의 파지돌기(25)가 형성될 수 있으나, 위와 같이 베어링캡(17) 안으로 밀착되어 들어가는 경우 회전시킬 필요가 없기 때문에 파지돌기(25)를 제거하여도 무방하다.

상기 멈치볼트(5)는 위에서 언급한 바와 같이 차동베어링(15)에 예압을 가하도록 베어링캡(17) 안으로 삽입된 예압조절링(3)을 정위치에 고정시키는 수단으로서, 도 4 내지 도 7에 도시된 것처럼 하나 이상 복수개가 베어링캡(17)의 측벽(18)을 관통하도록 나사 결합되어 말단부에 의해 예압조절링(3)의 외주면(31)을 반경방향으로 가압하고, 그에 따라 예압조절링(3)을 현재의 위치에 고정시킨다.

한편, 본 고안의 다른 실시 형태로서 도 8에 도시된 바와 같이, 예압조절링(3)은 외주면(31) 한쪽에 즉, 예컨대 도시된 것처럼 안쪽 절반에 수나사부(33)가 원주방향으로 가공되고, 이에 대응하여 베어링캡(17)의 내주면(35) 한쪽 즉, 안쪽 절반에 예압조절링(3)의 수나사부(33)에 체결되는 암나사부(37)가 원주방향으로 가공된다.

따라서, 예압조절링(3)은 도 9에 도시된 것처럼 베어링캡(17)에 나사 결합되어 차동베어링(15)을 가압하게 되는 바, 나사결합에 의해 차동베어링(15)에 대한 축방향 지지력을 어느 정도 확보하므로, 멈치볼트(5)를 도시된 것처럼 베어링캡(17) 아래쪽에 하나만 두어도 무방하다.

또한, 예압조절링(3)은 도 8 및 도 9에 도시된 것처럼 내주면 상에 복수의 파지돌기(25)가 방사상으로 돌출되어 있으므로, 나사 결합 시 파지돌기(25) 들 사이로 공구를 끼워 회전시킬 수 있다.

이와 같이, 예압조절링(3)을 정위치에 고정시키는 멈치볼트(5)로는 표준 형태의 육각볼트가 사용될 수 있을 뿐만 아니라, 도 4 내지 도 9에 도시된 것처럼 렌치볼트 특히, 육각렌치볼트가 사용되는 것이 바람직하다. 더욱이, 예압조절링(3)에 대한 멈치볼트(5)의 반경방향 구속력을 높이기 위해 멈치볼트(5)로서 말단부분이 뾰족한 코킹볼트를 사용하는 것도 또한 바람직하다.

아울러, 위와 같이 멈치볼트(5)로서 렌치볼트를 사용하는 경우, 멈치볼트(5)를 렌치에 의해 죄거나 풀 때 렌치와 간섭을 일으키지 않도록, 멈치볼트(5)와 대응하는 베어링캡(17)의 테두리부분(39)에 절결홈(41)을 형성하는 것이 바람직하다.

이제, 위와 같이 구성되는 본 고안에 따른 차동베어링 예압조절구조(1)의 작용을 설명하면 다음과 같다.

도 4 내지 도 7에 도시된 바와 같이 본 고안의 예압조절구조(1)에 의해 차동베어링(15)을 지지하기 위해서는 먼저, 차동베어링(15)을 감싸도록 차동케이스(13)의 양단에 배치되는 베어링캡(17) 안으로 예압조절링(3)을 밀어 넣어 차동베어링(15)에 밀착시킨다.

그리고 나서, 베어링캡(17) 측벽(18)을 관통하도록 복수의 멈치볼트(5)를 방사상으로 체결한다. 멈치볼트(5)를 죄기 전에 차동베어링(15)에 대한 예압조절링(3)의 가압력을 미세하게 조절하여 결정한 다음, 멈치볼트(5)를 죄어 예압조절구조(1)의 체결을 마무리한다.

한편, 도 8 및 도 9에 도시된 예압조절구조(1)의 경우에는 베어링캡(17) 안으로 예압조절링(3)을 결합할 때 예압조절링(3) 외주면에 가공된 수나사부(33)가 스크류와 같이 베어링캡(17) 내주면에 가공된 암나사부(37)와 나사 결합되도록 복수의 파지돌기(25)를 이용해 예압조절링(3)을 회전시키면 되고, 이 과정에서 차동베어링(15)에 대한 예압조절링(3)의 가압력을 미세하게 조절할 수 있게 된다. 이때, 예압조절링(3)은 자체로 베어링캡(17)에 대한 결합력을 가지므로, 멈치볼트(5)는 아래쪽에 하나만 사용해도 예압조절링(3)의 움직임을 구속하는 데는 어려움이 없으며, 이와 같이 멈치볼트(5)를 결합하는 것으로 예압조절구조(1)의 체결이 마무리된다.

1 : 차동베어링 예압조절구조 3 : 예압조절링
5 : 멈치볼트 10 : 차동장치
11 : 차동캐리어 13 : 차동케이스
15 : 차동베어링 17 : 베어링캡
19 : 롤러 21 : 외륜
23 : 내륜 25 : 파지돌기
33 : 수나사부 37 : 암나사부
41 : 절결홈

Claims (5)

1. 차동캐리어(11)와 그 내부의 차동케이스(13) 사이에 개재되어 상기 차동케이스(13)를 차축을 따라 회전 가능하게 지지하는 차동베어링(15)을 구비한 차량용 차동장치(10)에 있어서,
   차축과 동축 상으로 차동캐리어(11) 양측단에 형성된 베어링캡(17) 내측에 삽입되어 상기 차동베어링(15)에 예압을 가하는 예압조절링(3); 및
   상기 베어링캡(17)의 측벽을 관통하도록 반경방향으로 체결됨으로써 상기 예압조절링(3)의 외주면(31)을 가압하여 상기 예압조절링(3)의 위치를 고정시키는 멈치볼트(5);로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차동베어링 예압조절구조.
2. 제1 항에 있어서,
   상기 예압조절링(3)은 상기 외주면(31) 일측에 수나사부(33)가 원주방향으로 가공되어 있으며,
   상기 베어링캡(17)은 상기 수나사부(33)와 대응하는 내주면(35) 일측에 암나사부(37)가 원주방향으로 가공되어 있는 것을 특징으로 하는 차동베어링 예압조절구조.
3. 제1 항 또는 제2 항에 있어서,
   상기 멈치볼트(5)는 렌치볼트인 것을 특징으로 하는 차동베어링 예압조절구조.
4. 제3 항에 있어서,
   상기 베어링캡(17)은 렌치볼트로 된 상기 멈치볼트(5)를 렌치에 의해 죄거나 풀 때 상기 렌치와 간섭을 일으키지 않도록, 상기 멈치볼트(5)와 대응하는 테두리부분(39)에 절결홈(41)이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 차동베어링 예압조절구조.
5. 제1 항 또는 제2 항에 있어서,
   상기 멈치볼트(5)는 코킹볼트인 것을 특징으로 하는 차동베어링 예압조절구조.

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