KR20240054756A - 풀림방지 기능을 가지는 4륜 구동용 트랜스퍼 케이스의 체결장치 - Google Patents

Abstract

본 발명 풀림방지 기능을 가지는 4륜 구동용 트랜스퍼 케이스의 체결장치는, 머리부(12)로부터 일정 길이 구간까지 피결합체(20)의 볼팅 체결홀(22)에 비하여 더 큰 직경으로 형성된 대직경 숫나사부(16)와, 대직경 숫나사부(16)로부터 말단부까지 피결합체(20)의 볼팅체결홀(22)과 동일한 직경으로 형성된 소직경 숫나사부(18)로 구성된 볼트(10), 숫나사부(14)의 소직경 숫나사부(18)와 동일한 볼팅 체결홀(22)이 형성된 피결합체(20), 피결합체(20)의 볼팅 체결홀(22)을 관통한 소직경 숫나사부(18)에 체결된 너트(30)를 포함하되; 너트(30)는. 주 암나사(32)가 형성된 몸체(31)와, 몸체(31)의 측면에 절개부(33)를 형성하여 절개부(33)의 양측에 형성된 체결편(34) 및 너트편(35)과 체결편(34)에 형성된 체결구멍(36)과, 너트편(35)의 체결구멍(36)과 대응하는 위치에 형성된 보조암나사(37)와, 체결구멍(36)을 통하여 보조암나사(37)에 체결하는 조임볼트(40)를 포함하는 것을 요지로 한다.

Description

풀림방지 기능을 가지는 4륜 구동용 트랜스퍼 케이스의 체결장치{A fastening device for a four-wheel drive transfer case with an anti-loop function}

본 발명은 체결장치에 관한 것으로서, 구체적으로는, 트랜스퍼 케이스를 고정할 때, 진동 등에 의하여 체결부분이 이완되는 것을 방지하는 풀림방지 기능을 가지는 4륜 구동용 트랜스퍼 케이스의 체결장치에 관한 것이다.

상용차 AWD(All Wheel Drive) 시스템은 차량의 견인력과 주행 안전성 향상, 포장로와 비포장로, 빗길, 빙판길 등 다양한 도로와 환경 조건에서 차량 구동성을 향상 시키는 시스템으로서, AWD 시스템에 적용되는 트랜스퍼 케이스는 High, Low 2단으로 구성되어 운전자가 변속 조작을 하는 구조이며, 엔진으로부터 시작된 동력이 트랜스미션, 트랜스퍼 케이스, 프로펠러 샤프트를 통해 앞차축으로 전달된다.

2축 이상의 차축을 구동시키거나 또는 총륜 구동(All Wheel Drive) 방식에서는 변속기로부터 전달받은 회전토크를 해당 차축에 분배하는 장치가 필요하며, 이 장치를 트랜스퍼 케이스라 한다.

이와 같은 트랜스퍼 케이스를 차량에 장착하는 경우, 차량이 주행 중에 받는 진동 등으로 인하여 트랜스퍼 케이스를 차량에 고정하는 체결장치가 이완되어 풀리는 경우가 발생하므로, 체결장치가 진동에 의하여서도 풀리지 않는 구조가 필요하다.

도 1은 종래 체결장치의 단면도이다.

도시된 바와 같이, 트랜스퍼 케이스를 결합하는 체결장치에서의 스프링 와셔(1)는 볼트(2)의 숫나사부(2a)에 나사결합되어 체결되는 너트(3) 사이에 끼워져, 너트(3)가 조여짐에 따라 변형되어 그 탄발력에 의해 조립체(4, 5) 부분의 강도와 결합의 견고성을 높이고, 너트(3)의 풀림을 방지함으로서, 로킹 기능을 향상시키는 구성이 공지되어 있다.

그러나 진동이 반복되어 볼트에 인가되는 경우에는 볼트 또는 너트가 풀리는 현상이 발생되어 오작동 및 안전사고가 발생되는 문제점이 있었다.

등록특허공보 제10-1532622호(2015.06.30.공고)

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 트랜스퍼 케이스가 볼팅에 의하여 조립될 때, 반복적 진동이 인가되어도 볼트가 이완되어 풀리는 것을 방지할 수 있는 풀림방지 기능을 가지는 4륜 구동용 트랜스퍼 케이스의 체결장치를 제공하고자 함이다.

본 발명 풀림방지 기능을 가지는 4륜 구동용 트랜스퍼 케이스의 체결장치는, 머리부로부터 일정 길이 구간까지 피결합체의 볼팅 체결홀에 비하여 더 큰 직경으로 형성된 대직경 숫나사부와, 대직경 숫나사부로부터 말단부까지 피결합체의 볼팅체결홀과 동일한 직경으로 형성된 소직경 숫나사부로 구성된 볼트, 숫나사부의 소직경 숫나사부와 동일한 볼팅 체결홀이 형성된 피결합체, 피결합체의 볼팅 체결홀을 관통한 소직경 숫나사부에 체결된 너트를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 소구경 숫나사부의 나사산의 끝단에 제1나사산 및 제2나사산을 형성하기 위한 홈이 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 너트는. 주 암나사가 형성된 몸체와, 몸체의 측면에 절개부를 형성하여 절개부의 양측에 형성된 체결편 및 너트편과, 체결편에 형성된 체결구멍과, 너트편의 체결구멍과 대응하는 위치에 형성된 보조암나사와, 체결구멍을 통하여 보조암나사에 체결하는 조임볼트를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은, 트랜스퍼 케이스가 볼팅에 의하여 조립될 때, 반복적 진동이 인가되어도 볼트가 이완되어 풀리는 것을 방지하는 효과가 있다.

또한, 진동이 반복되어 볼트에 인가되는 경우에 볼트 또는 너트가 풀리는 현상이 발생되어 오작동 및 안전사고가 발생되는 것을 방지하는 효과가 있다.

도 1은 종래 체결장치의 단면도.
도 2 본 발명 풀림방지 기능을 가지는 4륜 구동용 트랜스퍼 케이스의 체결장치 결합과정의 단면도.
도 3은 풀림방지 구조를 가지는 소구경 숫나사부의 단면도.
도 4는 너트의 사시도.
도 5는 너트가 볼트에 체결된 상태의 단면도.

본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 참고로, 본 발명을 설명하는데 참조하는 도면에 도시된 구성요소의 크기, 선의 두께 등은 이해의 편의상 다소 과장되게 표현되어 있을 수 있다.

또, 본 발명의 설명에 사용되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의한 것이므로 사용자, 운용자 의도, 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 이 용어에 대한 정의는 본 명세서의 전반에 걸친 내용을 토대로 내리는 것이 마땅하다.

그리고 본 출원에서, '포함하다', '가지다' 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특정의 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지칭하는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

또한, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.

그러므로, 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는바, 구현 예(態樣, aspect)(또는 실시 예)들을 명세서에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 기술적 사상에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, 본 명세서에서 사용한 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

다만, 본 발명을 설명함에 있어서, 주지 또는 공지된 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다.

이하에서 본 발명의 구체적인 실시 예를 도면을 참고하여 설명한다.

본 발명은 트랜스퍼 케이스와 같은 부품을 볼트로 상호 조립한 후, 반복되는 진동 등에 의하여 볼트가 풀리는 현상을 방지할 수 있도록 한 점에 특징이 있다.

도 2는 본 발명 풀림방지 기능을 가지는 4륜 구동용 트랜스퍼 케이스의 체결장치 결합과정의 단면도이다.

도시된 바와 같이, 풀림방지 체결장치의 볼트(10)는, 머리부(12)와, 피결합체(20)를 상호 체결시키기 위한 숫나사부(14)로 구성된다.

숫나사부(14)는, 머리부(12)로부터 일정 길이 구간까지 피결합체(20)의 볼팅 체결홀(22)에 비하여 더 큰 직경으로 형성된 대직경 숫나사부(16)와, 대직경 숫나사부(16)로부터 말단부까지 피결합체(20)의 볼팅체결홀(22)과 동일한 직경으로 형성된 소직경 숫나사부(18)로 구성되며, 볼트(10)를 이용하여 피결합체(20)를 상호 체결시키는데, 피결합체(20)에는 숫나사부(14)의 소직경 숫나사부(18)와 동일한 볼팅 체결홀(22)이 형성된다.

상기 피결합체(20)의 볼팅 체결홀(22)을 관통한 소직경 숫나사부(18)에 너트(30)가 체결된다.

이와 같은 풀림방지 체결장치의 작동관계를 살펴보면,

볼트(10)와, 피결합체 부품(예를 들어, 트랜스퍼 케이스 등)을 구비한 후, 피결합체(20)의 볼팅체결홀(22)에 볼트(10)의 소직경 숫나사부(18)를 1차로 삽입 체결한다.

피결합체(20)의 볼팅 체결홀(22)과 소직경 숫나사부(18)는 동일한 직경으로 형성됨에 따라 소직경 숫나사부(18)가 피결합체(20)의 볼팅 체결홀(22)에 용이하게 체결될 수 있고, 그에 따라 피결합체 부품의 1차 가조립이 이루어진다.

연속해서, 볼트(10)의 대직경 숫나사부(16)를 피결합체(20)의 볼팅 체결홀(22)에 압입 체결시키되, 머리부(12)에 큰 체결토크를 인가하면서 대직경 숫나사부(16)를 피결합체(20)의 볼팅 체결홀(22) 내에 압입 체결시킨다.

대직경 숫나사부(16)의 직경이 피결합체(20)의 볼팅 체결홀(22)의 크기에 비하여 더 크고, 대직경 숫나사부(16)의 압입 체결력이 일정 수준 이상 인가됨에 따라, 피결합체(20)의 볼팅 체결홀(22) 내에 형성된 암나사부(24)가 소성 변형되며 대직경 숫나사부(16)와 체결된다.

이와 같이, 피결합체(20)의 볼팅 체결홀(22) 내에 형성된 암나사부(24)가 소성 변형됨으로써, 대직경 숫나사부(16)를 역방향으로 풀어낼 수 없는 상태가 되므로, 피결합체(20)에 반복되는 진동 등이 인가되더라도, 암나사부(24)의 소성 변형에 의하여 볼트(10) 자체가 풀리지 않는 상태가 되는 것이다.

따라서 볼트(10)의 풀림 방지 및 피결합체(20)에 대한 견고한 체결력을 제공할 수 있게 되는 작용, 효과를 가지는 것이다.

이하의 실시 예에서는 소구경 숫나사부의 풀림방지 구조에 관하여 설명한다.

도 3은 풀림방지 구조를 가지는 소구경 숫나사부의 단면도이다.

도시된 바와 같이 본 실시 예는, 소구경 숫나사부(18)의 나사산의 끝단에 제1나사산(181) 및 제2나사산(182)을 형성하기 위한 홈(183)이 형성된 점에 특징이 있다.

이와 같은 홈(183)은 피결합체(20)의 암나사부(24)에 소구경 숫나사부(18)가 체결되었을 때, 제1나사산(181) 및 제2나사산(182)이 피결합체(20)의 암나사부(24) 사이의 골에 탄성변형되어 압입되면서 체결되는 것이므로, 제1나사산(181) 및 제2나사산(182)의 탄성복원력에 의하여 볼트(10)에 가해지는 진동을 감쇄시킬 수 있는 것이어서, 결국 볼트(10)에 가해지는 반복된 진동에 의하여서도 풀림이 방지되는 작용, 효과를 가지는 것이다.

이하의 실시 예에서는 너트의 풀림방지구조에 관하여 설명한다.

도 4는 너트의 사시도, 도 5는 너트가 볼트에 체결된 상태의 단면도이다.

도시한 바와 같이 너트(30)는 몸체(31)에 주 암나사(32)가 형성되어 있으며, 몸체(31)의 측면에 절개부(33)를 형성하여 절개부(33)의 양측에 체결편(34)과 너트편(35)을 형성하고, 체결편(34)에는 체결구멍(36)을 형성하며, 너트편(35)에는 체결구멍(36)과 대응하는 위치에 보조암나사(37)를 형성함으로서, 볼트(10)에 너트(30)를 체결한 후에 조임볼트(40)를 체결구멍(36)을 통하여 보조암나사(37)에 체결할 수 있는 점에 본 실시 예의 특징이 있다.

이상과 같은 너트의 작동관계를 살펴보면,

볼트(10)에 너트(30)를 체결한 후, 조임볼트(40)를 체결구멍(36)에 삽입하고, 보조암나사(37)에 나사체결된 상태에서 조임볼트(40)를 가압하여 회전시키면, 조임볼트(40)의 조임력에 의하여 체결편(34)과 너트편(35)은 당겨지면서 주암나사(32)는 변형을 일으켜, 볼트(10)의 나사산과 밀착하게 되므로, 주암나사(32)의 변형에 의해 나사풀림이 방지가 되는 작용, 효과를 가지는 것이다.

이상과 같은 본 발명은, 트랜스퍼 케이스가 볼팅에 의하여 조립될 때, 반복적 진동이 인가되어도 볼트가 이완되어 풀리는 것을 방지하는 효과 및 진동이 반복되어 볼트에 인가되는 경우에 볼트 또는 너트가 풀리는 현상이 발생되어 오작동 및 안전사고가 발생되는 것을 방지하는 효과를 복합적으로 가진다.

10:볼트 12:머리부
14:숫나사부 16:대구경 숫나사부
18:소구경 숫나사부 20:피결합체
22:볼팅체결홀 24:암나사부
30:너트 31:몸체
32:주암나사 33:절개부
34:체결편 35:너트편
36:체결구멍 37:보조암나사
40:조임볼트 181:제1나사산
182:제2나사산 183:홈

Claims (3)

1. 머리부(12)로부터 일정 길이 구간까지 피결합체(20)의 볼팅 체결홀(22)에 비하여 더 큰 직경으로 형성된 대직경 숫나사부(16)와, 대직경 숫나사부(16)로부터 말단부까지 피결합체(20)의 볼팅체결홀(22)과 동일한 직경으로 형성된 소직경 숫나사부(18)로 구성된 볼트(10),
   숫나사부(14)의 소직경 숫나사부(18)와 동일한 볼팅 체결홀(22)이 형성된 피결합체(20),
   피결합체(20)의 볼팅 체결홀(22)을 관통한 소직경 숫나사부(18)에 체결된 너트(30)를 포함하는 것을 특징으로 하는 풀림방지 기능을 가지는 4륜 구동용 트랜스퍼 케이스의 체결장치.
2. 청구항 제1항에 있어서,
   소구경 숫나사부(18)의 나사산의 끝단에 제1나사산(181) 및 제2나사산(182)을 형성하기 위한 홈(183)이 형성된 것을 특징으로 하는 풀림방지 기능을 가지는 4륜 구동용 트랜스퍼 케이스의 체결장치.
3. 청구항 제2항에 있어서,
   너트(30)는.
   주 암나사(32)가 형성된 몸체(31)와,
   몸체(31)의 측면에 절개부(33)를 형성하여 절개부(33)의 양측에 형성된 체결편(34) 및 너트편(35)과,
   체결편(34)에 형성된 체결구멍(36)과,
   너트편(35)의 체결구멍(36)과 대응하는 위치에 형성된 보조암나사(37)와,
   체결구멍(36)을 통하여 보조암나사(37)에 체결하는 조임볼트(40)를 포함하는 것을 특징으로 하는 풀림방지 기능을 가지는 4륜 구동용 트랜스퍼 케이스의 체결장치.