KR20230083476A - 피니언 구조 - Google Patents

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이준형
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Abstract

본 발명은 피니언 기어; 상기 피니언 기어에서 연장 형성되는 피니언 샤프트; 및 상기 피니언 기어 및 피니언 샤프트 내부를 관통하여 형성되는 중공부; 를 포함하는 피니언 구조를 제공한다.

Description

피니언 구조{PINION STRUCTURE}
본 발명은 피니언 구조에 관한 것이다.
일반적으로 액슬(axle)은 프로펠러샤프트(propeller shaft)에서 받은 동력을 피니언을 통해 차동기어(differential gear)에 전달하여 회전축의 방향을 차량 길이 방향에서 바퀴 축방향으로 변경하여 전달할 수 있다.
도 1은 종래의 피니언 구조를 나타내는 도면이다. 도 1을 참조하면, 종래의 피니언 구조는 피니언 기어(1) 및 피니언 기어에서 연장되는 피니언 샤프트(2)를 포함한다. 피니언 기어(1)에만 중공부(1a)가 형성된다.
그런데 종래의 피니언 구조는 피니언 기어에만 중공부가 적용되기 때문에 피니언의 열처리 및 가공 공정 완료 후 세척작업 진행 시 세척액이 피니언 기어의 중공부에 고이는 현상이 발생하고, 피니언의 무게절감 효과가 미비하고, 오일이 피니언 기어의 중공부에 잔류하여 오일의 온도 상승을 억제할 수 없었다.
이에 대하여, 본 발명은 피니언 기어는 물론 피니언 샤프트를 관통하도록 중공부를 형성함으로써 피니언의 성능을 향상시킬 수 있는 메커니즘을 제시하고자 한다.
대한민국 등록특허공보 제10-2150871호(2020.09.02. 공고)
전술한 문제를 해결하기 위하여, 본 발명은 피니언 기어는 물론 피니언 샤프트를 관통하도록 중공부를 형성함으로써 피니언의 성능을 향상시킬 수 있도록 한 피니언 구조를 제공하고자 한다.
전술한 목적을 이루기 위해 본 발명은, 피니언 기어; 상기 피니언 기어에서 연장 형성되는 피니언 샤프트; 및 상기 피니언 기어 및 피니언 샤프트 내부를 관통하여 형성되는 중공부; 를 포함하는 피니언 구조를 제공한다.
또한, 상기 중공부는 상기 피니언 기어에서 상기 피니언 샤프트의 끝으로 갈수록 폭이 좁아지는 다단 중공부로 구성된다.
또한, 상기 중공부는 상기 피니언 기어에서 상기 피니언 샤프트의 일부분까지 형성되는 제1 중공부; 상기 제1 중공부 보다 작은 내경을 가지는 것으로서, 상기 제1 중공부에서 상기 피니언 샤프트의 끝 방향으로 연장 형성되는 제2 중공부; 및 상기 제2 중공부 보다 작은 내경을 가지는 것으로서, 상기 제2 중공부에서 상기 피니언 샤프트의 끝을 관통하여 외부와 연통되도록 형성되는 제3 중공부; 를 포함한다.
또한, 상기 제2 중공부는 상기 제1 중공부 보다 축 방향으로 길이가 짧게 형성되고, 상기 제3 중공부 보다는 축 방향으로 길이가 길게 형성된다.
또한, 상기 피니언 샤프트는 끝으로 갈수록 외경이 작아지는 다단 샤프트 구조로 구성된다.
본 발명은 피니언 기어는 물론 피니언 샤프트를 관통하도록 중공부를 형성함으로써 피니언의 성능을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 종래의 피니언의 열처리 및 가공 공정 완료 후 세척작업 진행 시 세척액이 피니언 기어의 중공부에 고이는 현상을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명은 피니언의 무게를 대폭 절감할 수 있다.
또한, 본 발명은 오일이 잔류하지 않고 피니언 기어 및 피니언 샤프트의 중공부를 따라 흐르기 때문에 오일의 온도 상승을 억제할 수 있다.
도 1은 종래의 피니언 구조를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 피니언 구조를 나타내는 도면이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 피니언 구조를 나타내는 도면이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명은 피니언 기어(11) 및 피니언 기어(11)에서 연장 형성되는 피니언 샤프트(12) 및 피니언 기어(11)와 피니언 샤프트(12)의 내부에 형성되는 중공부(13)를 포함한다.
구체적으로 피니언 기어(11)는 피니언 샤프트(12) 보다 더 큰 외경으로 형성된다.
피니언 샤프트(12)는 피니언 기어(11)에서 연장 형성되는 것으로서, 끝(12a)으로 갈수록 외경이 작아지는 다단 샤프트 구조로 구성될 수 있다.
도 2에는 피니언 샤프트(12)가 5단의 샤프트로 도시되어 있으나, 이에 한정되는 것은 결코 아니며 2단 내지 4단 또는 5단 이상의 다단 구조의 샤프트로 구성될 수도 있다.
중공부(13)는 피니언 기어(11) 및 피니언 샤프트(12) 내부를 관통하도록 형성된다.
중공부(13)가 과도하게 클 경우 피니언 샤프트(12)의 두께가 얇아져 피니언 샤프트(12)의 내구성에 지장을 줄 수 있으므로 중공부(13)는 피니언 샤프트(12)의 최소 설정 두께를 벗어나지 않는 범위에서 형성하는 것이 바람직하다.
이와 같이 중공부(13)는 피니언 기어(11) 및 피니언 샤프트(12) 내부를 관통하는 구조이기 때문에 오일이 도 2의 화살표와 같이 중공부(13)를 따라 흐를 수 있다. 이로 인해 종래의 오일이 중공부에 잔류함에 따른 오일의 온도 상승 문제를 해결할 수 있다.
피니언 샤프트(12)가 다단 샤프트 구조이므로 중공부(13)도 피니언 기어(11)에서 피니언 샤프트(12)의 끝(12a)으로 갈수록 폭이 좁아지는 다단 중공부로 구성될 수 있다.
구체적으로 중공부(13)는 피니언 기어(11)에서 피니언 샤프트(12) 방향으로 순차적으로 형성되는 제1 중공부(131), 제2 중공부(132) 및 제3 중공부(133)를 포함한다.
제1 중공부(131)는 피니언 기어(11)에서 피니언 샤프트(12)의 일부분까지 형성될 수 있다. 제1 중공부(131)는 가장 큰 내경을 가지도록 형성되면서 제2 중공부(132)와 제3 중공부(133) 보다 축 방향으로 길이가 더 길게 형성될 수 있다.
제2 중공부(132)는 제1 중공부(131)와 제3 중공부(133) 사이에 구비된다. 제2 중공부(132)는 제1 중공부(131)에서 피니언 샤프트(12)의 끝(12a) 방향으로 연장 형성된다. 제2 중공부(132)는 제1 중공부(131) 보다 더 작은 내경을 가지도록 형성되고, 제3 중공부(133) 보다는 더 큰 내경을 가지도록 형성될 수 있다.
제2 중공분(132)의 길이는 제1 중공부(131) 보다 축 방향으로 더 짧은 길이로 형성되고, 제3 중공부(133) 보다 축 방향으로 더 큰 길이로 형성될 수 있다.
제3 중공부(133)는 제2 중공부(132)에서 피니언 샤프트(12)의 끝(12a)을 관통하여 외부와 연통되도록 형성될 수 있다.
제3 중공부(133)는 제2 중공부(132) 보다 더 작은 내경을 가지도록 형성될 수 있다. 제3 중공부(133)는 제2 중공부(132) 보다 축 방향으로 더 짧은 길이로 형성될 수 있다.
도 2에는 중공부(13)가 제1 중공부(131), 제2 중공부(132) 및 제3 중공부(133)의 3단 중공부로 도시되어 있으나, 이에 한정되는 것은 결코 아니며 3단 이상의 중공부(13)로 구성될 수도 있다.
살펴본 바와 같이, 본 발명은 피니언 기어는 물론 피니언 샤프트를 관통하도록 중공부를 형성함으로써 피니언의 성능을 향상시킬 수 있다. 또한, 본 발명은 종래의 피니언의 열처리 및 가공 공정 완료 후 세척작업 진행 시 세척액이 피니언 기어의 중공부에 고이는 현상을 방지할 수 있다. 또한, 본 발명은 피니언의 무게를 대폭 절감할 수 있다. 또한, 본 발명은 오일이 잔류하지 않고 피니언 기어 및 피니언 샤프트의 중공부를 따라 흐르기 때문에 오일의 온도 상승을 억제할 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
11 : 피니언 기어
12 : 피니언 샤프트
12a : 끝
13 : 중공부
131 : 제1 중공부
132 : 제2 중공부
133 : 제3 중공부

Claims (5)

  1. 피니언 기어;
    상기 피니언 기어에서 연장 형성되는 피니언 샤프트; 및
    상기 피니언 기어 및 피니언 샤프트 내부를 관통하여 형성되는 중공부;
    를 포함하는 피니언 구조.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 중공부는,
    상기 피니언 기어에서 상기 피니언 샤프트의 끝으로 갈수록 폭이 좁아지는 다단 중공부로 구성되는 것을 특징으로 하는 피니언 구조.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 중공부는,
    상기 피니언 기어에서 상기 피니언 샤프트의 일부분까지 형성되는 제1 중공부;
    상기 제1 중공부 보다 작은 내경을 가지는 것으로서, 상기 제1 중공부에서 상기 피니언 샤프트의 끝 방향으로 연장 형성되는 제2 중공부; 및
    상기 제2 중공부 보다 작은 내경을 가지는 것으로서, 상기 제2 중공부에서 상기 피니언 샤프트의 끝을 관통하여 외부와 연통되도록 형성되는 제3 중공부;
    를 포함하는 피니언 구조.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제2 중공부는,
    상기 제1 중공부 보다 축 방향으로 길이가 짧게 형성되고, 상기 제3 중공부 보다는 축 방향으로 길이가 길게 형성되는 것을 특징으로 하는 피니언 구조.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 피니언 샤프트는,
    끝으로 갈수록 외경이 작아지는 다단 샤프트 구조로 구성되는 것을 특징으로 하는 피니언 구조.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2010038296A (ja) * 2008-08-06 2010-02-18 Toyota Motor Corp ドライブピニオンシャフト、及び、ドライブピニオンシャフトの製造方法
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