KR20110040482A - Differential apparatus for automobile - Google Patents
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Abstract
본 발명은 자동차용 차동장치에 관한 것으로서, 체결부재를 이용하여 차동 케이스 및 링 기어를 고정시키는 구조 대신에, 차동 케이스 및 링 기어를 축방향으로 기어 결합토록 함으로써, 종래의 진동에 의한 체결부재의 풀림이나 과토크에 의한 체결부재의 파손을 원천적으로 방지할 수 있는 자동차용 차동장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a differential device for automobiles. Instead of a structure for fixing a differential case and a ring gear by using a fastening member, the differential case and the ring gear are geared in an axial direction so that the conventional fastening member is vibrated. The present invention relates to a vehicle differential device that can prevent damage to the fastening member due to loosening or over-torque.
Description
본 발명은 자동차용 차동장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 엔진에서 발생된 동력을 구동 바퀴에 전달 시, 양측 구동 바퀴에 차이를 두고 동력을 전달하는 자동차용 차동장치에 관한 것이다. The present invention relates to a vehicle differential, and more particularly, to a vehicle differential for transmitting power at a difference in both drive wheels when transmitting power generated in the engine to the drive wheels.
일반적으로, 자동차의 동력 전달장치는 엔진에서 발생된 동력을 구동 바퀴(drive wheel)에 전달하기 위한 장치로서, 엔진의 플라이휠에 설치되어 출발시나 변속시 필요에 따라 동력 전달을 단속하는 클러치(clutch)와, 주행 상태에 알맞도록 기어의 물림을 변경시키고 전진과 후진을 하기 위한 변속기(transmission : T/M)와, 상기 변속기의 회전 속도를 최종적으로 감속시키는 동시에 차가 회전할 때 좌우 구동 바퀴에 알맞은 회전 속도로 동력을 전달하는 종감속 기어(final reduction gear) 및 차동장치(differential)와, 상기 변속기의 출력을 상기 종감속 기어에 전달하는 추진축(propeller shaft 또는 drive shift)을 포함하여 구성되어 있다.Generally, a power transmission device of a vehicle is a device for transmitting power generated from an engine to a drive wheel, and is installed on a flywheel of an engine to clutch power transmission as needed at start or shift. And a transmission (T / M) for changing gear bites to suit driving conditions and moving forward and backward, and finally reducing the rotational speed of the transmission and at the same time turning the right and left driving wheels when the car rotates. It comprises a final reduction gear and differential that transmits power at speed, and a propeller shaft or drive shift that transmits the output of the transmission to the longitudinal reduction gear.
상기 차동장치는 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 엔진과 연동되는 추진축의 회전력을 전달받는 구동 피니언과, 상기 구동 피니언에 맞물리는 링 기어(110)와, 상기 링 기어(110)와 결합되는 차동 케이스(120)와, 상기 차동 케이스(120)에 고정되는 피니언 샤프트(130)에 결합되고 상기 차동 케이스(120) 내측에 배치된 2개의 피니언 기어(140)와, 중심에 스플라인(spline)이 형성되고 상기 피니언 기어(140)와 맞물리며 상기 차동 케이스(120) 내측에 배치된 2개의 차동 기어(150)를 포함하여 구성된다.As shown in FIGS. 4 and 5, the differential device is coupled with a drive pinion receiving a rotational force of a propulsion shaft interlocked with the engine, a
종래 기술에 따른 자동차용 차동장치의 작동 원리에 대하여 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation principle of the vehicle differential according to the prior art as follows.
먼저, 상기 추진축을 통해 엔진의 동력이 상기 링 기어(110)에 맞물려 있는 구동 피니언에 전달되면 상기 구동 피니언이 회전하게 되고, 상기 구동 피니언이 회전하면 상기 링 기어(110)가 회전하여 상기 차동 케이스(120)가 회전된다. First, when the power of the engine is transmitted to the drive pinion engaged with the
상기 차동 케이스(120)가 회전하면 상기 차동 케이스(120)에 고정된 상기 피니언 샤프트(130)에 의해서 상기 피니언 기어(140)가 공전하게 된다. When the
상기 피니언 기어(140)가 공전되면 상기 피니언 기어(140)와 맞물려 있는 상기 차동 기어(150)가 구동되어 상기 차동 기어(150)와 스플라인 결합된 액슬 축(미도시)이 회전하게 된다. When the
따라서, 상기 액슬 축을 통해 상기 엔진의 동력이 상기 구동 바퀴로 전달된다.Thus, power of the engine is transmitted to the drive wheels through the axle shaft.
이때, 자동차가 평탄로를 직진하는 경우, 좌우 구동 바퀴의 회전 저항이 같 으므로 좌우의 상기 차동 기어(150)는 같은 회전수로 상기 피니언 기어(140)의 공전에 따라 움직이게 되어 전체 시스템이 하나의 블록이 되어 회전된다.At this time, when the car goes straight through the flat path, the left and right driving wheels have the same rotational resistance, so the left and right
한편, 노면 및 접지 상태에 따라 양측 바퀴에 회전차가 발생되었을 경우, 피니언 기어(140)와 차동 기어(150)의 회전이 발생하게 되고, 이 회전차에 의해 좌우 구동 바퀴의 회전수 편차를 보정하게 된다. On the other hand, when a rotation difference occurs on both wheels according to the road surface and ground state, rotation of the
이와 같이 구성된 자동차용 차동장치에서, 종래의 링 기어(110)는 차동 케이스(120)에 체결부재(160)인 볼트를 통해 조립된다. 그런데, 자동차의 구동 시, 과도한 진동이 차동장치에 부하될 경우, 상기 차동 케이스(120)와 링 기어(110)를 결합시키는 체결부재(160)가 풀리는 경우가 발생하는 문제점이 있으며, 과도한 구동 토크가 링 기어(110)에 부하될 경우, 상기 체결부재(160)가 파손되는 경우가 발생하느 문제점이 있다. 이에 상기 체결부재(160)의 수량을 늘림으로써, 이와 같은 풀림 및 파손 문제를 해결하여 왔으나, 이로 인한 체결부재(160)의 수량 증대는 원가 상승 및 중량 증대를 불러 일으키게 되어 자동차의 성능에 악영향을 미치게 된다. In the vehicle differential configured as described above, the
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명한 것으로서, 링 기어의 내경 및 차동 케이스의 외경에 기어를 가공하여 서로 결합함으로써, 종래의 차동 케이스 및 링 기어를 고정시키는 체결부재의 풀림이나 과토크에 의한 체결부재의 파손을 원천적으로 방지할 수 있는 자동차용 차동장치를 제공하고자 한다. Therefore, the present invention has been invented to solve the above problems, by coupling the gears to the inner diameter of the ring gear and the outer diameter of the differential case to each other, the loosening of the fastening member for fixing the conventional differential case and the ring gear or Another object of the present invention is to provide a differential vehicle for preventing damage to a fastening member due to over-torque.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 엔진과 연동되는 추진축의 회전력을 전달받는 구동 피니언; 상기 구동 피니언에 맞물리는 링 기어; 상기 링 기어와 결합되는 차동 케이스; 상기 차동 케이스에 고정되는 피니언 샤프트에 결합되고 상기 차동 케이스 내측에 배치된 피니언 기어; 및 중심에 스플라인이 형성되고 상기 피니언 기어와 맞물리며 상기 차동 케이스 내측에 배치된 차동 기어를 포함하되, 상기 링 기어는 그 내측 둘레면에 내측 기어부가 형성되고, 차동 케이스는 그 외측 둘레면에 외측 기어부가 형성되어 상기 내, 외측 기어부가 서로 기어 결합된 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a drive pinion for receiving a rotational force of the propulsion shaft in conjunction with the engine; A ring gear meshing with the drive pinion; A differential case coupled to the ring gear; A pinion gear coupled to the pinion shaft fixed to the differential case and disposed inside the differential case; And a differential gear having a spline formed at a center thereof and engaged with the pinion gear and disposed inside the differential case, wherein the ring gear has an inner gear portion formed at an inner circumferential surface thereof, and the differential case has an outer gear formed at an outer circumferential surface thereof. An additional portion is formed, the inner and outer gears are geared to each other.
본 발명은 바람직한 실시예로서, 상기 내측 기어부 및 외측 기어부는 액슬축의 축선과 동일한 방향으로 형성된 것을 특징으로 한다.According to a preferred embodiment of the present invention, the inner gear portion and the outer gear portion are formed in the same direction as the axis of the axle shaft.
또한, 상기 외측 기어부는 차동 케이스의 플랜지면과 맞닿아 직교하는 외측 둘레면에 형성된 것을 특징으로 하며, 상기 외측 기어부는 그 일측 단부에 고정 링이 장착되는 고정 홈이 형성된 것을 특징으로 한다. In addition, the outer gear portion is characterized in that formed on the outer peripheral surface perpendicular to the orthogonal contact with the flange surface of the differential case, the outer gear portion is characterized in that the fixing groove is formed in which the fixing ring is mounted at one end.
이상에서 본 바와 같이, 본 발명에 따른 자동차용 차동장치에 의하면, 체결부재를 이용하여 차동 케이스 및 링 기어를 고정시키는 구조 대신에, 차동 케이스 및 링 기어를 축방향으로 기어 결합토록 함으로써, 종래의 진동에 의한 체결부재의 풀림이나 과토크에 의한 체결부재의 파손을 원천적으로 방지할 수 있는 효과가 있다.As described above, according to the vehicle differential apparatus according to the present invention, instead of the structure for fixing the differential case and the ring gear by using the fastening member, by allowing the gear case in the axial direction to engage the differential case and the ring gear, There is an effect that the source can be prevented from damage of the fastening member due to loosening or over-torque due to vibration.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 구성에 대해 상세하게 설명하면 다음과 같다. Hereinafter, the configuration of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
첨부한 도 1은 본 발명에 따른 자동차용 차동장치를 나타내는 분해 사시도이다. 1 is an exploded perspective view showing a vehicle differential apparatus according to the present invention.
본 발명에 따른 자동차용 차동장치는 도 1에 도시된 바와 같이, 엔진과 연동되는 추진축의 회전력을 전달받는 구동 피니언과, 상기 구동 피니언에 맞물리는 링 기어(11)와, 상기 링 기어(11)와 결합되는 차동 케이스(12)와, 상기 차동 케이스(12)에 고정되는 피니언 샤프트(13)에 결합되고 상기 차동 케이스(12) 내측에 배치된 2개의 피니언 기어(14)와, 중심에 스플라인(spline)이 형성되고 상기 피니언 기어(14)와 맞물리며 상기 차동 케이스(12) 내측에 배치된 2개의 차동 기어(15)를 포함하여 구성된다.As shown in FIG. 1, a vehicle differential apparatus according to the present invention includes a drive pinion receiving a rotational force of a propulsion shaft interlocked with an engine, a
이때, 상기 원형 형상의 차동 케이스(12)는 첨부 도면에 도시된 바와 같이, 피니언 기어(14) 및 차동 기어(15)를 에워싸는 케이스면(12a)이 상기 피니언 샤프트(13)를 덮는 구조로 이루어져 피니언 샤프트(13)의 이탈을 방지할 수 있게 되어 있다. 또한, 상기 차동 케이스(12)의 후방에는 베어링(미도시)이 결합될 수 있도록 되어 있으며, 전방에는 링 기어(11)가 결합될 수 있도록 되어 있다. 이때, 상기 차동 케이스(12)와 링 기어(11)의 결합은 기어 결합을 통해 고정된다. 즉, 링 기어(11)의 수직 밀착면에 밀착되는 차동 케이스(12)의 플랜지면(12c)과 맞닿아 직교하는 외측 둘레면에는 기어 형상으로 이루어진 외측 기어부(121)가 형성되고, 이와 결합하는 링 기어(11)의 내측 둘레면에 내측 기어부(111)가 형성되어 상기 외측 기어부(121)와 내측 기어부(111)가 서로 치합된다. At this time, the circular shaped
첨부한 도 2는 본 발명에 따른 자동차용 차동장치 중, 차동 케이스(12)와 링기어의 결합을 나타내는 단면도이며, 도 3은 본 발명에 따른 고정 링이 장착되는 고정 홈을 나타내는 도면이다. 2 is a cross-sectional view showing the coupling of the
도 2에 도시된 바와 같이, 상기 차동 케이스(12)의 외측 둘레면에 링 기어(11)가 기어 결합되어 있다. 상기 차동 케이스(12)의 외측 기어부(121)와 링 기어(11)의 내측 기어부(111)는 차동장치의 액슬축(미도시)의 축선과 동일한 방향으로 형성되어 있어 상기 링 기어(11)를 차동 케이스(12)에서 분리 시, 액슬축의 축선 방향으로 잡아당겨 분리시키게 된다. 이때, 상기 차동 케이스(12)에 대하여 링 기어(11)가 액슬축의 축선 방향으로 분리되지 않도록 하기 위하여 상기 차동 케이스(12)에 형성되어 있는 외측 기어부(121)의 일측 단부에 링 기어(11)의 이탈을 방지하는 고정 링(122)이 장착되며, 이러한 고정 링(122)이 장착되는 차동 케이스(12)의 외측 둘레면에는 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 고정 링(122)이 삽입되는 고정 홈(123)이 형성되어 있다. 이때, 상기 고정 링(122)은 고정 홈(123)에 삽입된 상태에서 일정 높이 차동 케이스(12)의 외측 둘레면 위로 노출된다. 즉, 상기 차동 케이스(12)의 외측 기어부(121)에 링 기어(11)가 결합한 상태에서 고정 링(122)을 고정 홈(123)에 삽입하는 경우, 링 기어(11)가 고정 링(122)의 노출된 면에 밀착되므로 차동 케이스(12)에서 분리되지 않게 되는 것이다. As shown in FIG. 2, a
상기 고정 링(122)은 도 1에 도시된 바와 같이, 일측이 개구되어 일정 간격 벌어진 환 형상으로 이루어져 있다. 상기 일측이 벌어진 이유는 고정 링(122)을 고정 홈(123)에 삽입하여 장착 시 용이하게 삽입할 수 있도록 하기 위함이며, 여기서 상기 고정 링(122)의 벌어진 간격은 다양한 간격으로 벌어질 수 있음은 물론이다. 이때, 상기 링 기어(11)가 차동 케이스(12)에 기어 결합된 상태에서 링 기어(11)가 차동 케이스(12)로부터 흔들지 않도록 링 기어(11)와 고정 링(122)은 서로 일정한 압력으로 밀착되어 이루어짐이 바람직하다. As shown in FIG. 1, the
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 또한 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않으며, 특허청구범위에서 청구된 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 기재된 청구범위 내에 있게 된다.Although the above has been shown and described with respect to the preferred embodiments of the present invention, the present invention is not limited to the above-described embodiment, in the technical field to which the present invention pertains without departing from the spirit of the invention as claimed in the claims. Various modifications can be made by those skilled in the art, and such changes will fall within the scope of the claims set forth.
도 1은 본 발명에 따른 자동차용 차동장치를 나타내는 분해 사시도,1 is an exploded perspective view showing a differential device for a vehicle according to the present invention;
도 2는 본 발명에 따른 자동차용 차동장치 중, 차동 케이스와 링기어의 결합을 나타내는 단면도,Figure 2 is a cross-sectional view showing the coupling of the differential case and the ring gear of the vehicle differential apparatus according to the present invention,
도 3은 본 발명에 따른 고정 링이 장착되는 고정 홈을 나타내는 도면,3 is a view showing a fixing groove in which the fixing ring according to the invention is mounted,
도 4 및 도 5는 종래의 자동차용 차동장치를 나타내는 사시도이다. 4 and 5 are perspective views showing a conventional vehicle differential device.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
11 : 링 기어 111 : 내측 기어부11: ring gear 111: inner gear portion
12 : 차동 케이스 12a : 케이스면12:
12b : 액슬축공 12c : 플랜지면12b: Axle shaft hole 12c: Flange surface
121 : 외측 기어부 122 : 고정 링121: outer gear portion 122: fixing ring
123 : 고정 홈 13 : 피니언 샤프트123: fixed groove 13: pinion shaft
14 : 피이언 기어 15 : 차동 기어14: pinion gear 15: differential gear
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Cited By (2)
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CN111022607A (en) * | 2019-10-09 | 2020-04-17 | 重庆神箭汽车传动件有限责任公司 | Differential gear connecting structure |
US11226147B2 (en) | 2017-09-29 | 2022-01-18 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Refrigerator having a transfer member to transfer ice stored in an ice bucket and first and second couplers |
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2009
- 2009-10-14 KR KR1020090097766A patent/KR20110040482A/en not_active Ceased
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US11226147B2 (en) | 2017-09-29 | 2022-01-18 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Refrigerator having a transfer member to transfer ice stored in an ice bucket and first and second couplers |
CN111022607A (en) * | 2019-10-09 | 2020-04-17 | 重庆神箭汽车传动件有限责任公司 | Differential gear connecting structure |
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