KR20180130720A - 출력축 결합 차동 장치 어셈블리 - Google Patents

Abstract

본 발명은 서로 마주하여 결합되어 내부에 설치 공간이 형성되는 제1 및 제2 하우징으로 이루어진 하우징과, 상기 하우징 내에 회전 가능하게 구비되며 구동부로부터 전달되는 동력에 의하여 회전하는 입력축과, 상기 하우징 내에 회전 가능하게 구비되며 입력축으로부터 전달받은 회전력을 차동장치의 링기어로 전달하는 출력축과, 상기 입력축으로부터 출력축으로 회전력을 전달하도록 입력축과 출력축에 구비되는 복수의 기어로 이루어진 기어 어셈블리와, 상기 하우징 내에 회전 가능하게 구비되며 출력축에 구비되는 기어와 치합하는 링기어를 구비하여 출력축으로부터 회전력을 전달받아 회전되며 양측으로 액슬축이 결합되는 차동장치와, 상기 차동장치의 양측으로 차동장치와 하우징 사이에 구비되어 하우징에 대하여 차동장치를 회전 가능하게 지지하는 제1 및 제2 베어링부으로 이루어지며; 상기 차동장치는 양측으로 개구되며 중공체인 차동장치하우징과, 상기 차동장치하우징 내에 구비되는 차동기구로 이루어지며; 어셈블리의 조립이 용이하여 수리가 쉽고, 구동시 배어링부의 예압이 작아 구동 토크가 감소되어 손실이 방지되며 베어링의 수명이 증가되어 정비 주기가 길어지는 출력축 결합 차동장치 어셈블리를 제공한다.

Description

출력축 결합 차동 장치 어셈블리{Differential Device Assembly With Combined Output Shaft}

본 발명은 출력축 결합 차동 장치 어셈블리에 관한 것으로 토크가 저감되며 조립이 용이한 출력축 결합 차동 장치 어셈블리에 관한 것이다.

일반적으로 파워트레인을 구비한 모든 자동차는 적어도 하나의 차동장치를 포함한다. 이는 구동 토크를 좌우 전륜 또는 후륜으로 향하게 하며, 차량이 코너를 돌고 지나갈 때 후방 차축을 스크러빙(scrubbing)하거나 와인딩(winding)하는 것 없이 바퀴가 상이한 속도로 회전하게 한다.

차동장치는 하이포이드 및 링 기어 어셈블리를 통해 구동되는 케이지 또는 하우징을 포함하며, 관련 바퀴를 구동하는 좌우 차축에 연결된 2개의 기어와 상시 물림 상태인 2개의 베벨 유동 기어를 포함한다. 케이지 또는 하우징은 통상적으로 주철이며, 유동기어가 배치된 스터브 샤프트를 지지하는 저널 베어링이 포함된다.

도 1은 종래의 출력축 결합 차동장치 어셈블리를 개략적으로 도시한 단면도이고, 도 2는 종래의 차동장치를 개략적으로 도시한 단면도이다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 종래의 출력축 결합 차동 장치 어셈블리(10)는 이 어셈블리(10)의 다양한 구성요소들을 지지하고 배치하며 보호하는 주조 금속의 제1 하우징(H1) 및 제2 하우징(H2)으로 이루어진 하우징을 포함한다. 출력축 결합 차동 장치 어셈블리(10)는 하우징과, 차동장치(20)와, 입력축(14)을 구동하는 클러치(12)와, 다수의 정합 기어 어셈블리(16)와, 차동장치(20)를 구동하는 출력축(18)이 포함되어 구성된다.

상기 출력축 결합 차동 장치 어셈블리(10)의 출력축(18)은 링기어(24)를 결합 및 구동하는 출력축기어(22) 또는 스퍼를 포함한다. 상기 링기어(24)는 출력축기어(22) 상의 치형부를 보완하는 기어치형부(26)를 포함하며, 링기어(24) 내 개구부(29)를 통하고 제1 차동장치하우징(30)을 통해 제2 차동장치하우징(50) 내부로 연장되는 복수의 나사조임부(28)에 의해서 고정된다.

상기 제1 차동장치하우징(30)은 차축을 수용하도록 적응된 중심개구부(38)와, 내부숄더 및 벽(42)과, 하우징 내에 지지된 베어링부(46)를 수용하는 외부숄더 및 원주벽(44)을 포함한다.

상기 제2 차동장치하우징(50)은 일반적으로 반구형의 형상이고, 링기어(24) 및 제1 차동장치하우징(30)의 외측플랜지(32)에 결합하고 보완적인 플랜지(52)를 포함하며, 제2 차동장치하우징(50)에 제1 차동장치하우징(30) 및 링기어(24)를 고정하는 나사조임부(28)를 수용하는 복수의 나사관통개구부(54)를 포함한다.

또한, 상기 제2 차동장치하우징(50)은 차축을 수용하도록 적응된 중심관통개구부(56)와, 내부숄더 및 벽(58)과, 하우징 내에 지지된 베어링부(62)를 수용하는 외부숄더 및 원주벽(60)을 포함한다. 제1 차동장치하우징(30)의 내부숄더 및 벽(42) 그리고 제2 차동장치하우징(50)의 내부숄더 및 벽(58)은 좌우 베벨기어(66L, 66R)를 대칭으로 수용한다. 각각의 베벨기어(66L, 66R)는 좌우 차축(76L, 6R) 둘 모두 상의 보완적인 수 스플라인(74)을 연결하고 구동하는 암스플라인(72)이 포함된다.

그러나 종래의 차동 장치 어셈블리는 차동장치를 회전 가능하게 지지하는 베어링부의 조립이 용이하지 못하며, 배어링부의 예압이 커 구동 토크가 증가되어 손실이 발생하며 연비 측면에서 불리하게 작용되는 원인이 되고 베어링에 받는 하중이 증가하여 수명이 감소하는 문제점이 있었다.

대한민국 공개번호 제10-2017-0030431호 공개특허공보

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 베어링부의 조립이 용이하여 관리가 쉬우며, 배어링부의 예압이 작아 구동 토크가 감소되어 손실이 방지되며 베어링의 수명도 증가되는 출력축 결합 차동 장치 어셈블리를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 출력축 결합 차동 장치 어셈블리는 서로 마주하여 결합되어 내부에 설치 공간이 형성되는 제1 및 제2 하우징으로 이루어진 하우징과, 상기 하우징 내에 회전 가능하게 구비되며 구동부로부터 전달되는 동력에 의하여 회전하는 입력축과, 상기 하우징 내에 회전 가능하게 구비되며 입력축으로부터 전달받은 회전력을 차동장치의 링기어로 전달하는 출력축과, 상기 입력축으로부터 출력축으로 회전력을 전달하도록 입력축과 출력축에 구비되는 복수의 기어로 이루어진 기어 어셈블리와, 상기 하우징 내에 회전 가능하게 구비되며 출력축에 구비되는 기어와 치합하는 링기어를 구비하여 출력축으로부터 회전력을 전달받아 회전되며 양측으로 액슬축이 결합되는 차동장치와, 상기 차동장치의 양측으로 차동장치와 하우징 사이에 구비되어 하우징에 대하여 차동장치를 회전 가능하게 지지하는 제1 및 제2 베어링부으로 이루어지며; 상기 차동장치는 양측으로 개구되며 중공체인 차동장치하우징과, 상기 차동장치하우징 내에 구비되는 차동기구로 이루어지며; 상기 제1 및 제2 베어링부는 차동기구를 사이에 두고 양측으로 서로 이격되어 차동장치하우징과 상기 하우징 사이에 구비되는 것을 특징으로 하는 출력축 결합 차동 장치 어셈블리를 제공한다

상기에서, 제1 하우징에는 제1 베어링부의 외륜부가 안착되는 제1 베어링안착부가 형성되고, 상기 제2 하우징에는 제2 베어링부의 외륜부가 안착되는 제2 베어링안착부가 형성되며; 상기 차동하우징에는 가로 방향으로 서로 이격되며 각각 제1 베어링안착부와 제2 베어링안착부로부터 내향 이격된 위치에 구비되는 차동베어링안착부가 형성된 것을 특징으로 한다.

상기에서, 제1 베어링안착부는 축방향 내향하도록 형성되어 제1 베어링부을 이루는 외륜부의 축방향 외측 폭면이 접하는 제1 하우징턱면과 상기 제1 하우징턱면의 외경 단부로부터 내향 연장된 원통형의 제1 하우징원통면으로 이루어지며; 상기 제1 베어링안착부로부터 내향 이격된 위치에 구비되는 차동베어링안착부는 상기 제1 하우징원통면으로부터 내향 이격되어 마주하며 원통형으로 형성된 차동하우징원통면과, 제1 하우징턱면으로부터 축방향 내향 이격된 위치에서 상기 차동하우징원통면으로부터 반경 방향 외향 연장되어 제1 하우징턱면을 향하는 차동하우징턱면으로 이루어진 것을 특징으로 한다.

상기에서, 제2 베어링안착부는 축방향 내향하도록 형성되어 상기 제1 하우징턱면과 마주하며 제2 베어링부를 이루는 외륜부의 축방향 외측 폭면이 접하는 제2 하우징턱면과 상기 제2 하우징턱면의 외경 단부로부터 축방향 내향 연장된 원통형의 제2 하우징원통면으로 이루어지며; 상기 제2 베어링안착부로부터 내향 이격된 위치에 구비되는 차동베어링안착부는 상기 제2 하우징원통면으로부터 내향 이격되어 마주하며 원통형으로 형성된 차동하우징원통면과, 제1 하우징턱면으로부터 축방향 내향 이격된 위치에서 상기 차동하우징원통면으로부터 반경 방향 외향 연장되어 제2 하우징턱면을 향하는 차동하우징턱면으로 이루어진 것을 특징으로 한다.

상기에서, 제1 베어링안착부와 제1 베어링안착부로부터 내향 이격된 위치에 구비되는 차동베어링안착부 사이에 제1 베어링부가 구비되고, 상기 제2 베어링안착부와 제2 베어링안착부로부터 내향 이격된 위치에 구비되는 차동베어링안착부 사이에 제2 베어링부가 구비되며; 상기 제1 베어링부는 내륜과, 상기 내륜으로부터 반경 방향 외향 이격되어 구비되는 외륜부와, 상기 내륜과 외륜부 사이에서 복열을 이루는 볼인 복수의 전동체로 이루어지며; 상기 내륜의 외경면에는 오목하며 원주 방향을 따라 연장된 내륜궤도가 축방향으로 이격되어 복수로 형성되고, 상기 외륜부는 축방향으로 나란한 제1 외륜과 제2 외륜으로 이루어지며, 상기 제1 및 제2 외륜의 내경면에는 오목하며 원주 방향을 따라 연장된 외륜궤도가 형성되며, 상기 전동체는 내륜궤도와 제1 외륜의 외륜궤도 사이에서 원주 방향을 따라 이격 구비되고, 내륜궤도와 제2 외륜의 외륜궤도 사이에서 원주 방향을 따라 이격 구비되어 복열을 이루어 구비되며; 상기 내륜의 내경면은 차동하우징원통면과 접하고 내측 폭면은 차동하우징턱면에 접하여 구비되고, 상기 제1 외륜은 제2 외륜의 축방향 내측에 위치하며, 제2 외륜의 외측 폭면이 제1 하우징턱면에 접하여 구비되어, 상기 제1 베어링부는 제1 하우징턱면과 차동하우징턱면 사이에서 가압되며; 상기 제1 베어링부에서 제1 외륜의 외륜궤도와, 제1 외륜의 외륜궤도의 내측에 위치하는 내륜궤도와, 상기 외륜궤도와 내륜궤도 사이에서 원주 방향을 따라 구비되는 복수의 전동체로 이루어진 전동체열에 의하여 형성되는 베어링은 4점 접촉 베어링이며; 제2 외륜의 외륜궤도와, 제2 외륜의 외륜궤도의 내측의 위치하는 내륜궤도와, 상기 외측의 내륜궤도와, 상기 외륜궤도와 내륜궤도 사이에서 원주 방향을 따라 구비되는 복수의 전동체로 이루어진 전동체열에 의하여 형성되는 베어링은 제2 외륜이 내측으로 가압될 때 예압이 발생하는 앵귤러 컨택트 베어링인 것을 특징으로 한다.

상기에서, 제2 외륜은 외륜궤도의 축방향 내측에 위치하는 내경면 부분의 지름은 외륜궤도의 축방향 외측에 위치하는 내경면 부분의 지름보다 크게 형성되며; 상기 제2 외륜은 외륜궤도의 축방향 내측에 위치하는 내경면 부분의 지름은 제2 외륜의 외륜궤도의 최대 지름과 같거나 크게 형성되어; 상기 제1 베어링은 제1 하우징턱면과 차동하우징턱면 사이에서 가압되는 것을 특징으로 한다.

상기에서, 제1 베어링을 이루는 상기 제1 외륜과 제2 외륜 사이에는 축방향으로 틈새가 형성된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 출력축 결합 차동장치 어셈블리는 조립이 용이하여 수리가 쉽고, 구동시 배어링부의 예압이 작아 구동 토크가 감소되어 손실이 방지되며 베어링의 수명이 증가되어 정비 주기가 길어지는 효과가 있다.

도 1은 종래의 출력축 결합 차동장치 어셈블리를 개략적으로 도시한 단면도이고,
도 2는 종래의 차동장치를 개략적으로 도시한 단면도이며,
도 3은 본 발명의 축력축 결합 차동장치 어셈블리를 개략적으로 도시한 단면도이고,
도 4는 도 3의 A부분을 확대 도시한 단면도이며,
도 5는 도 3의 B부분을 확대 도시한 단면도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따르는 출력축 결합 차동 장치 어셈블리에 대하여 상세하게 설명한다. 상세한 설명에 있어서, 종래 기술에서 설명한 내용에 대한 기재는 생략한다.

도 3은 본 발명의 축력축 결합 차동장치 어셈블리를 개략적으로 도시한 단면도이고, 도 4는 도 3의 A부분을 확대 도시한 단면도이며, 도 5는 도 3의 B부분을 확대 도시한 단면도이다.

이하 설명에서 도 3의 가로방향을 "축방향"으로 하여 기재한다. 또한, 도 3의 가로방향에서 차동장치의 스터브샤프트(129)를 향하는 방향을 "내측"으로 하고, 그 반대방향을 "외측"으로 하여 기재한다.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 출력축 결합 차동 장치 어셈블리(100)는 서로 마주하여 결합되어 내부에 설치 공간이 형성되는 제1 하우징(130-1) 및 제2 하우징(130-2)으로 이루어진 하우징과, 상기 하우징 내에 회전 가능하게 구비되며 구동부로부터 전달되는 동력에 의하여 회전하는 입력축(114)과, 상기 하우징 내에 회전 가능하게 구비되며 입력축(114)으로부터 전달받은 회전력을 차동장치(120)의 링기어(123)로 전달하는 출력축(118)과, 상기 입력축(114)으로부터 출력축(118)으로 회전력을 전달하도록 입력축(114)과 출력축(118)에 구비되는 복수의 기어로 이루어진 기어 어셈블리(116)와, 상기 하우징 내에 회전 가능하게 구비되며 출력축(118)에 구비되는 출력축기어(112)와 치합하는 링기어(123)를 구비하여 출력축(118)으로부터 회전력을 전달받아 회전되며 양측으로 액슬축이 결합되는 차동장치(120)와, 상기 차동장치(120)의 양측으로 차동장치(120)와 하우징 사이에 구비되어 하우징에 대하여 차동장치(120)를 회전 가능하게 지지하는 제1 베어링부(122a) 및 제2 베어링부(122b)으로 이루어진다.

상기 입력축(114)과 출력축(118) 사이에는 동력 전달은 위한 하나 이상의 축이 더 구비될 수 있다. 상기 입력축(114)과 출력축(118)에 구비되는 복수의 기어에 의하여 상기 입력축(114)의 회전력은 축을 경유하여 출력축(118)으로 전달된다.

상기 차동장치(120)는 양측으로 개구되며 중공체인 차동장치하우징(121)과, 상기 차동장치하우징(121) 내에 구비되는 차동기구로 이루어진다.

상기 차동기구는 액슬축과, 상기 차동장치하우징(121)의 축방향 중심부에 액슬축의 수직방향으로 연장 구비되는 스터브샤프트(129)와, 상기 스터브샤프트(129) 축방향 양측으로 연결된 유동기어(127)와, 상기 스터브샤프트(129) 축방향 양측으로 상시 물림 상태인 2개의 베벨기어(125)가 포함된다. 상기 베벨기어(125)에 액슬축의 스플라인과 맞물리는 스플라인(125a)이 포함된다.

상기 제1 베어링부(122a) 및 제2 베어링부(122b)는 차동기구를 사이에 두고 양측으로 서로 이격되어 상기 차동장치하우징(121)과 하우징 사이에 구비된다.

도 4에 도시된 바와 같이, 상기 제1 하우징(130-1)에는 제1 베어링부(122a)가 안착되는 제1 베어링안착부가 형성된다. 상기 제1 베어링안착부는 제1 하우징턱면(131-11)과 제1 하우징원통면(131-12)으로 이루어진다.

상기 제1 하우징턱면(131-11)은 상기 제1 하우징(130-1)의 축방향 외측 단부로부터 이격되어 축방향 내향하도록 형성된다.

상기 제1 하우징원통면(131-12)은 상기 제1 하우징턱면(131-11)의 외경 단부로부터 내향 연장된 제1 하우징원통면(131-12)으로 이루어진다. 상기 제1 하우징원통면(131-12)은 원통형으로 구비된다.

상기 차동장치하우징(121)의 상기 제1 베어링안착부로부터 반경방향 내향 이격된 위치에 차동베어링안착부가 구비된다. 상기 차동베어링안착부는 상기 차동하우징원통면(121-1)과 차동하우징턱면(121-2)으로 이루어진다.

상기 차동하우징원통면(121-1)은 상기 제1 하우징원통면(131-12)으로부터 번경방향 내향 이격되어 마주하도록 구비된다. 상기 차동하우징원통면(121-1)은 원통형으로 구비된다.

상기 차동하우징턱면(121-2)은 제1 하우징턱면(131-11)으로부터 축방향 내향 이격된 위치에서 상기 차동하우징원통면(121-1)으로부터 반경방향 외향 연장되어 구비된다. 상기 차동하우징턱면(121-2)은 제1 하우징턱면(131-11)을 향하도록 구비된다.

상기 제1 베어링안착부와 차동베어링안착부 사이에 제1 베어링부(122a)가 구비된다. 상기 제1 베어링부(122a)는 제1 베어링안착부의 제1 하우징턱면(131-11)과 차동베어링안착부의 차동하우징턱면(121-1) 사이에서 가압된다. 상기 제1 베어링부(122a)는 내륜(122a-1)과 외륜부와 복수의 전동체로 이루어진다.

상기 내륜(122a-1)는 링형상으로 구비된다. 상기 내륜(122a-1)은 내경면이 차동하우징원통면(121-1)에 접하고, 내측 폭면은 차동하우징턱면(121-2)에 접하도록 구비된다.

상기 내륜(122a-1)에 내륜궤도(122a-11)가 형성된다. 상기 내륜궤도(122a-11)는 내륜(122a-1)의 외경면에 오목하며 원주 방향을 따라 연장되어 형성된다. 상기 상기 내륜궤도(122a-11)는 축방향으로 이격되어 복수로 형성된다.

상기 외륜부는 상기 내륜(122a-1)으로부터 반경 방향 외향 이격되어 구비된다. 상기 외륜부는 축방향으로 나란한 제1 외륜(122a-5)과 제2 외륜(122a-6)으로 이루어진다.

상기 제1 외륜(122a-5)은 링형상으로 구비된다. 상기 제1 외륜(122a-5)은 외경면이 상기 제1 하우징원통면(131-21)에 접하도록 구비된다. 상기 제1 외륜(122a-5)의 내경면에는 오목하며 원주 방향을 따라 연장된 외륜궤도(122a-51)가 형성된다.

상기 제2 외륜(122a-6)은 링형상으로 구비된다. 상기 제2 외륜(122a-6)은 상기 제1 외륜(122a-5)의 축방향 외측에 위치된다. 상기 제2 외륜(122a-6)은 외경면이 상기 제1 하우징원통면(131-12)에 접하고, 외측 폭면은 제1 하우징턱면(131-11)에 접하도록 구비된다.

상기 제2 외륜(122a-6)의 내경면에는 외륜궤도(122a-61)가 형성된다. 상기 제2 외륜(122a-6)의 외륜궤도(122a-61)는 축방향 일단으로부터 이격되어 오목하며 원주 방향을 따라 연장된 외륜궤도면과, 상기 외륜궤도면으로부터 축방향 내향 연장된 카운터보어로 이루어진다.

상기 카운터보어는 제2 외륜(122a-6)에 전동체가 접촉되는 접촉점(e)으로부터 축방향으로 연장된다. 상기 카운터보어의 지름은 외륜궤도면의 지름보다 크게 형성된다. 상기 카운터보어의 지름은 외륜궤도면의 최대 지름보다 같거나 크게 형성될 수 있다. 이로 인하여 상기 제2 외륜(122a-6)의 축방향 일측에 돌출된 턱면이 형성되지 않아 베어링부의 조립 및 분리가 용이해진다.

상기 전동체는 내륜과 외륜부 사이에 원주방향을 따라 서로 이격 구비되며 복열을 이루어 구비된다. 상기 전동체(122a-31)는 상기 제1 외륜(122a-5)의 외륜궤도(122a-51)와 내륜궤도(122a-11) 사이에서 원주 방향을 따라 이격 구비된다. 또한, 상기 전동체(122a-33)는 상기 제2 외륜(122a-6)의 외륜궤도(122a-61)와 내륜궤도(122a-11) 사이에서 원주 방향을 따라 이격 구비된다. 상기 전동체(122a-31)는 전동체(122a-33)와 복열을 이루어 구비된다.

상기 제1 외륜(122a-5)의 외륜궤도(122a-51)와 제1 외륜(122a-5)의 외륜궤도(122a-51)의 내측에 위치하는 내륜궤도(122a-11) 사이에서 원주 방향을 따라 구비되는 복수의 전동체(122a-31)는 외륜궤도(122a-51) 및 내륜궤도(122a-11)에 각각 2점 접촉되어 4점(a, b, c, d)이 접촉된다.

상기 제2 외륜(122a-6)의 외륜궤도(122a-61)와 제2 외륜(122a-6)의 외륜궤도(122a-61)의 내측에 위치하는 내륜궤도(122a-11) 사이에서 원주 방향을 따라 구비되는 복수의 전동체(122a-33)는 외륜궤도(122a-61) 및 내륜궤도(122a-11)에 각각 1점 접촉되어 2점(e, f)이 접촉된다.

따라서, 상기 제1 베어링부(122a)에서 제1 외륜(122a-5)의 외륜궤도(122a-51)와 내륜궤도(122a-11)와 전동체(122a-31)에 의하여 형성되는 베어링은 4점 접촉 베어링이고, 상기 제2 외륜(122a-6)의 외륜궤도(122a-61)와 내륜궤도(122a-11)와 전동체(122a-33)에 의하여 형성되는 베어링은 2점 접촉 베어링이다. 그리고 제1 베어링부(122a)에서 상기 제1 외륜(122a-5)과 내륜(122a-1) 및 상기 제2 외륜(122a-6)과 내륜(122a-1) 사이에 구비되는 복열의 전동체(122a-31, 122a-33)는 앵귤러 컨택트 베어링을 형성한다.

이로 인하여 구동시 제2 외륜(122a-6)이 내측으로 가압되면 기존보다 제2 외륜(122a-6)으로 이루어진 베어링의 예압이 작게 발생되고 조립을 할 때에도 기존보다 베어링의 예압을 작게하여 조립하므로 구동 토크가 감소되어 손실이 방지되며 베어링의 수명도 길어지게 된다.

상기 제1 베어링부(122a)의 상기 제1 외륜(122a-5)과 제2 외륜(122a-6) 사이에는 축방향으로 틈새(t1)가 형성된다. 상기 틈새(t1)는 25㎛ ~ 50㎛ 범위로 형성된다.

상기와 같은 구조로 인하여 구동시 상기 제1 외륜(122a-5)과 제2 외륜(122a-6) 사이의 마찰을 방지하여 구동 토크가 감소되어 손실이 방지되며 베어링의 수명도 길어지게 된다.

상기 제1 베어링부(122a)이 제1 하우징(130-1) 및 차동하우징(121)에 조립될 때 먼저, 제1 베어링부(122a)의 제2 외륜(122a-6)이 제1 하우징(130-1)의 제1 베어링안착부에 억지끼워맞춤으로 조립된다. 그리고 조립되어 일체로 구비된 제1 외륜(122a-5)과 내륜(122a-1)과 전동체(122a-31, 122a-33)는 상기 제2 외륜(122a-6)이 조립된 제1 베어링안착부에 조립되고, 차동하우징(121)이 조립된다.

상기와 같이, 상기 제1 베어링부(122a)의 제2 외륜(122a-6)은 분리되어 따로 조립되므로 하우징에 베어링의 조립 및 분리가 용이하게 되어 수리가 쉬워진다. 또한, 상기 제2 외륜(122a-6)은 축방향 일측에 돌출된 턱면이 형성되지 않아, 조립되어 일체로 구비된 제1 외륜(122a-5)과 내륜(122a-1)과 전동체(122a-31, 122a-33)가 제2 외륜(122a-6)에 용이하게 조립된다.

도 5에 도시된 바와 같이, 상기 제2 하우징(130-2)에는 제2 베어링부(122b)가 안착되는 제2 베어링안착부가 형성된다. 상기 제2 베어링안착부는 제2 하우징턱면(131-21)과 제2 하우징원통면(131-22)으로 이루어진다.

상기 제2 하우징턱면(131-21)은 상기 제2 하우징(130-2)의 축방향 외측 단부로부터 이격되어 축방향 내향하도록 형성된다. 상기 제2 하우징턱면(131-21)은 상기 제1 하우징턱면(131-11)과 마주한다.

상기 제2 하우징원통면(131-22)은 상기 제2 하우징턱면(131-21)의 외경 단부로부터 축방향 내향 연장된다. 상기 제2 하우징원통면(131-22)은 원통형으로 구비된다.

상기 차동장치하우징(121)의 상기 제2 베어링안착부로부터 반경방향 내향 이격된 위치에 차동베어링안착부가 구비된다. 상기 차동베어링안착부는 차동하우징원통면(121-1)과 차동하우징턱면(121-2)으로 이루어진다.

상기 차동하우징원통면(121-1)은 상기 제2 하우징원통면(131-22)으로부터 반경방향 내향 이격되어 마주하도록 구비된다. 상기 차동하우징원통면(121-1)은 원통형으로 구비된다.

상기 차동하우징턱면(121-2)은 상기 제2 하우징턱면(131-21)으로부터 축방향 내향 이격된 위치에서 상기 차동하우징원통면(121-1)으로부터 반경 방향 외향 연장되어 구비된다. 상기 차동하우징턱면(121-2)은 상기 제2 하우징턱면(131-21)을 향하도록 구비된다.

상기 제2 베어링안착부와 차동베어링안착부 사이에 제2 베어링부(122b)가 구비된다. 상기 제2 베어링부(122b)는 제2 베어링안착부의 제2 하우징턱면(131-21)과 차동베어링안착부의 차동하우징턱면(121-1) 사이에서 가압된다. 상기 제2 베어링부(122b)는 내륜(122b-1)과 외륜부와 복수의 전동체로 이루어진다.

상기 내륜(122b-1)는 링형상으로 구비된다. 상기 내륜(122b-1)은 내경면이 차동하우징원통면(121-1)에 접하고, 내측 폭면은 차동하우징턱면(121-2)에 접하도록 구비된다.

상기 내륜(122b-1)는 내륜궤도(122b-11)가 형성된다. 상기 내륜궤도(122b-11)는 내륜(122b-1)의 외경면에는 오목하며 원주 방향을 따라 연장되어 형성된다. 상기 내륜궤도(122b-11)는 축방향으로 이격되어 복수로 형성된다.

상기 외륜부는 상기 내륜(122b-1)으로부터 반경 방향 외향 이격되어 구비된다. 상기 외륜부는 축방향으로 나란한 제1 외륜(122b-5)과 제2 외륜(122b-6)으로 이루어진다.

상기 제1 외륜(122b-5)은 링형상으로 구비된다. 상기 제1 외륜(122b-5)은 외경면이 상기 제2 하우징원통면(131-22)에 접하도록 구비된다. 상기 제1 외륜(122b-5)의 내경면에는 오목하며 원주 방향을 따라 연장된 외륜궤도(122b-51)가 형성된다.

상기 제2 외륜(122b-6)은 링형상으로 구비된다. 상기 제2 외륜(122b-6)은 상기 제1 외륜(122b-5)의 축방향 외측에 위치된다. 상기 제2 외륜(122b-6)은 외경면이 상기 제2 하우징원통면(131-22)에 접하고, 외측 폭면은 제2 하우징턱면(131-21)에 접하도록 구비된다.

상기 제2 외륜(122b-6)의 내경면에는 외륜궤도(122b-61)가 형성된다. 상기 제2 외륜(122b-6)의 외륜궤도(122b-61)는 축방향 일단으로부터 이격되어 오목하며 원주 방향을 따라 연장된 외륜궤도면과, 상기 외륜궤도면으로부터 축방향 내향 연장된 카운터보어로 이루어진다.

상기 카운터보어는 제2 외륜(122b-6)에 전동체가 접촉되는 접촉점(e)으로부터 축방향으로 연장된다. 상기 카운터보어의 지름은 외륜궤도면의 지름보다 크게 형성된다. 상기 카운터보어의 지름은 외륜궤도면의 최대 지름보다 같거나 크게 형성될 수 있다. 이로 인하여 상기 제2 외륜(122b-6)의 축방향 일측에 돌출된 턱면이 형성되지 않아 베어링의 조립 및 분리가 용이해진다.

상기 전동체는 내륜과 외륜부 사이에 원주방향을 따라 서로 이격 구비되며 복열을 이루어 구비된다. 상기 전동체(122b-31)는 상기 제1 외륜(122b-5)의 외륜궤도(122b-51)와 내륜궤도(122b-11) 사이에서 원주 방향을 따라 이격 구비된다. 또한, 상기 전동체(122b-33)는 상기 제2 외륜(122b-6)의 외륜궤도(122b-61)와 내륜궤도(122b-11) 사이에서 원주 방향을 따라 이격되어 구비된다. 상기 전동체(122b-31)는 전동체(122b-33)와 복열을 이루어 구비된다.

상기 제1 외륜(122b-5)의 외륜궤도(122b-51)와 제1 외륜(122b-5)의 외륜궤도(122b-51)의 내측에 위치하는 내륜궤도(122b-11) 사이에서 원주 방향을 따라 구비되는 복수의 전동체(122b-31)는 외륜궤도(122b-51) 및 내륜궤도(122b-11)에 각각 2점 접촉되어 4점(a, b, c, d)이 접촉된다.

상기 제2 외륜(122b-6)의 외륜궤도(122b-61)와 제2 외륜(122b-6)의 외륜궤도(122b-61)의 내측에 위치하는 내륜궤도(122b-11) 사이에서 원주 방향을 따라 구비되는 복수의 전동체(122b-33)는 외륜궤도(122b-61) 및 내륜궤도(122b-11)에 각각 1점 접촉되어 2점(e, f)이 접촉된다.

따라서, 상기 제2 베어링부(122b)에서 제1 외륜(122b-5)의 외륜궤도(122b-51)와 내륜궤도(122b-11)와 전동체(122b-31)에 의하여 형성되는 베어링은 4점 접촉 베어링이고, 상기 제2 외륜(122b-6)의 외륜궤도(122b-61)와 내륜궤도(122b-11)와 전동체(122b-33)에 의하여 형성되는 베어링은 2점 접촉 베어링이다. 그리고 제2 베어링부(122b)에서 상기 제1 외륜(122b-5)과 내륜(122b-1) 및 상기 제2 외륜(122b-6)과 내륜(122b-1) 사이에 구비되는 복열의 전동체(122b-31, 122b-33)는 앵귤러 컨택트 베어링을 형성한다.

이로 인하여 구동시 제2 외륜(122b-6)이 내측으로 가압되면 기존보다 제2 외륜(122b-6)으로 이루어진 베어링의 예압이 작게 발생되고 조립을 할 때에도 기존보다 베어링의 예압을 작게하여 조립하므로 구동 토크가 감소되어 손실이 방지되며 베어링의 수명도 길어지게 된다.

상기 제2 베어링부(122b)의 상기 제1 외륜(122b-5)과 제2 외륜(122b-6) 사이에는 축방향으로 틈새(t1)가 형성된다. 상기 틈새(t1)는 25㎛ ~ 50㎛ 범위로 형성된다.

상기와 같은 구조로 인하여 구동시 상기 제1 외륜(122b-5)과 제2 외륜(122b-6) 사이의 마찰을 방지하여 구동 토크가 감소되어 손실이 방지되며 베어링의 수명도 길어지게 된다.

상기 제2 베어링부(122b)이 제2 하우징(130-2) 및 차동하우징(121)에 조립될 때 먼저, 제2 베어링부(122b)의 제2 외륜(122b-6)이 제2 하우징(130-2)의 제1 베어링안착부에 억지끼워맞춤으로 조립된다. 그리고 조립되어 일체로 구비된 제1 외륜(122b-5)과 내륜(122b-1)과 전동체(122b-31, 122b-33)는 상기 제2 외륜(122b-6)이 조립된 제2 베어링안착부에 조립되고, 차동하우징(121)이 조립된다.

상기와 같이, 상기 제2 베어링부(122b)의 제2 외륜(122b-6)은 분리되어 따로 조립되므로 하우징에 베어링의 조립 및 분리가 용이하게 되어 수리가 쉬워진다. 또한, 상기 제2 외륜(122b-6)은 축방향 일측에 돌출된 턱면이 형성되지 않아, 조립되어 일체로 구비된 제1 외룬(122b-5)과 내륜(122b-1)과 전동체(122b-31, 122b-33)가 제2 외륜(122b-6)에 용이하게 조립된다.

지금까지 본 발명에 따른 결합축 결합 차동 장치 어셈블리는 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당업자라면 누구든지 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.

100 : 결합축 결합 차동 장치 어셈블리
130-1 : 제1 하우징 130-2 : 제2 하우징
120 : 차동장치 121 : 차동장치하우징
122a : 제1 베어링부 122b : 제2 베어링부
129 : 스터브샤프트

Claims (6)

1. 서로 마주하여 결합되어 내부에 설치 공간이 형성되는 제1 및 제2 하우징으로 이루어진 하우징과, 상기 하우징 내에 회전 가능하게 구비되며 구동부로부터 전달되는 동력에 의하여 회전하는 입력축과, 상기 하우징 내에 회전 가능하게 구비되며 입력축으로부터 전달받은 회전력을 차동장치의 링기어로 전달하는 출력축과, 상기 입력축으로부터 출력축으로 회전력을 전달하도록 입력축과 출력축에 구비되는 복수의 기어로 이루어진 기어 어셈블리와, 상기 하우징 내에 회전 가능하게 구비되며 출력축에 구비되는 기어와 치합하는 링기어를 구비하여 출력축으로부터 회전력을 전달받아 회전되며 양측으로 액슬축이 결합되는 차동장치와, 상기 차동장치의 양측으로 차동장치와 하우징 사이에 구비되어 하우징에 대하여 차동장치를 회전 가능하게 지지하는 제1 및 제2 베어링부으로 이루어지며; 상기 차동장치는 양측으로 개구되며 중공체인 차동장치하우징과, 상기 차동장치하우징 내에 구비되는 차동기구로 이루어지며; 상기 제1 및 제2 베어링부는 차동기구를 사이에 두고 양측으로 서로 이격되어 차동장치하우징과 상기 하우징 사이에 구비되는 것을 특징으로 하는 출력축 결합 차동 장치 어셈블리.
2. 제1 항에 있어서, 상기 제1 하우징에는 제1 베어링부의 외륜부가 안착되는 제1 베어링안착부가 형성되고, 상기 제2 하우징에는 제2 베어링부의 외륜부가 안착되는 제2 베어링안착부가 형성되며; 상기 차동하우징에는 축방향으로 서로 이격되며 각각 제1 베어링안착부와 제2 베어링안착부로부터 내향 이격된 위치에 구비되는 차동베어링안착부가 형성된 것을 특징으로 하는 출력축 결합 차동 장치 어셈블리.
3. 제2 항에 있어서, 상기 제1 베어링안착부는 축방향 내향하도록 형성되어 제1 베어링부을 이루는 외륜부의 축방향 외측 폭면이 접하는 제1 하우징턱면과 상기 제1 하우징턱면의 외경 단부로부터 내향 연장된 원통형의 제1 하우징원통면으로 이루어지며;
   상기 제1 베어링안착부로부터 내향 이격된 위치에 구비되는 차동베어링안착부는 상기 제1 하우징원통면으로부터 내향 이격되어 마주하며 원통형으로 형성된 차동하우징원통면과, 제1 하우징턱면으로부터 축방향 내향 이격된 위치에서 상기 차동하우징원통면으로부터 반경 방향 외향 연장되어 제1 하우징턱면을 향하는 차동하우징턱면으로 이루어진 것을 특징으로 하는 출력축 결합 차동 장치 어셈블리.
4. 제2 항에 있어서, 상기 제2 베어링안착부는 축방향 내향하도록 형성되어 상기 제1 하우징턱면과 마주하며 제2 베어링부를 이루는 외륜부의 축방향 외측 폭면이 접하는 제2 하우징턱면과 상기 제2 하우징턱면의 외경 단부로부터 축방향 내향 연장된 원통형의 제2 하우징원통면으로 이루어지며;
   상기 제2 베어링안착부로부터 내향 이격된 위치에 구비되는 차동베어링안착부는 상기 제2 하우징원통면으로부터 내향 이격되어 마주하며 원통형으로 형성된 차동하우징원통면과, 제1 하우징턱면으로부터 축방향 내향 이격된 위치에서 상기 차동하우징원통면으로부터 반경 방향 외향 연장되어 제2 하우징턱면을 향하는 차동하우징턱면으로 이루어진 것을 특징으로 하는 출력축 결합 차동 장치 어셈블리.
5. 제3 항에 있어서, 상기 제1 베어링부에서 외륜부의 제2 외륜은 상기 제2 외륜의 내경면에 형성되는 외륜궤도의 축방향 내측에 위치하는 내경면 부분의 지름은 외륜궤도의 축방향 외측에 위치하는 내경면 부분의 지름보다 크게 형성되며; 상기 제2 외륜은 외륜궤도의 축방향 내측에 위치하는 내경면 부분의 지름은 제2 외륜의 외륜궤도의 최대 지름과 같거나 크게 형성되어; 상기 제1 베어링은 제1 하우징턱면과 차동하우징턱면 사이에서 가압되는 것을 특징으로 하는 출력축 결합 차동 장치 어셈블리.
6. 제5 항에 있어서, 상기 제1 베어링에서 외륜부를 이루는 제1 외륜과 제2 외륜 사이에는 축방향으로 틈새가 형성된 것을 특징으로 하는 출력축 결합 차동 장치 어셈블리.

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