KR101875388B1 - 유성기어 장치 - Google Patents

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Abstract

유성기어 장치에 대한 발명이 개시된다. 본 발명의 유성기어 장치는: 캐리어부와, 캐리어부의 내측에 회전 가능하게 배치되는 유성기어부와, 유성기어부의 회전을 지지하도록 유성기어부의 회전중심을 관통하여 설치되는 피니언 샤프트와, 피니언 샤프트의 단부와 캐리어부의 외측에 각각 홈을 형성하는 장착홈부 및 장착홈부로 삽입되어 피니언 샤프트의 이동을 구속하는 고정부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

유성기어 장치{PLANETARY GEAR APPARATUS}
본 발명은 유성기어 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 피니언 샤프트의 고정에 사용되는 체결부재의 개수를 감소시켜 생산성을 향상시킬 수 있는 유성기어 장치에 관한 것이다.
일반적으로 차량이나 동력장치의 동력전달부 등에는 감속기가 설치된다. 감속기에는 복수의 기어가 맞물리게 설치되는 유성기어장치가 설치된다. 유성기어장치는 링기어와 선기어 사이에 복수의 유성기어가 맞물리는 형태로 형성된다.
유성기어의 회전축에는 피니언 샤프트가 결합되어 유성기어의 회전을 지지한다. 피니언 샤프트는 유성기어와 니들롤러 베어링과 쓰러스트 와셔를 지지하는 역할을 하므로 축방향이나 회전방향 이동이 구속된다.
종래에는 피니언 샤프트의 이동을 구속하기 위해 유성기어의 개수 만큼 캐리어핀을 구비하였다. 구비된 캐리어핀은 캐리어몸체와 피니언 샤프트를 관통하여 설치되므로 각 부품에 홀 가공이 요구되어 생산비를 증가시키는 문제점이 있다. 그리고 캐리어핀의 조립이 유성기어의 개수만큼 이루어지므로 생산성이 저하되며 제품의 불량률은 증가하는 문제점이 있었다. 따라서 이를 개선할 필요성이 요청된다.
본 발명의 배경기술은 등록특허공보 제10-1441687호(2014.09.11 등록, 발명의 명칭: 유성기어 장치)에 개시되어 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위해 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 피니언 샤프트의 고정에 사용되는 체결부재의 개수를 감소시켜 생산성을 향상시킬 수 있는 유성기어 장치를 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 유성기어 장치는: 캐리어부와, 캐리어부의 내측에 회전 가능하게 배치되는 유성기어부와, 유성기어부의 회전을 지지하도록 유성기어부의 회전중심을 관통하여 설치되는 피니언 샤프트와, 피니언 샤프트의 단부와 캐리어부의 외측에 각각 홈을 형성하는 장착홈부 및 장착홈부로 삽입되어 피니언 샤프트의 이동을 구속하는 고정부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 장착홈부는, 피니언 샤프트의 일측 단부에 고정부가 삽입되기 위한 홈을 형성하는 제1고정홈부 및 제1고정홈부와 연통되며 피니언 샤프트의 일측 단부와 같은 평면을 형성하는 캐리어부의 측면에 고정부가 삽입되기 위한 홈을 형성하는 제2고정홈부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 제1고정홈부와 제2고정홈부는 서로 연통되어 링 형상의 홈을 형성하는 것을 특징으로 한다.
또한 고정부는 장착홈부에 억지 끼움으로 삽입되어 고정되며, 피니언 샤프트의 회전과 측방향 이동을 구속하는 것을 특징으로 한다.
또한 고정부는 링 형상으로 형성되며, 고정부의 단면 형상은 장착홈부의 단면 형상에 대응하는 형상인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 유성기어 장치는, 링 형상으로 이루어진 단일부재인 고정부가 피니언 샤프트와 캐리어부의 측면에 형성된 장착홈부에 압착되어 피니언 샤프트의 이동을 구속하므로 피니언 샤프트의 고정에 사용되는 체결부재의 개수를 감소시켜 생산성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유성기어 장치의 주요 구성을 분해 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 고정부가 피니언 샤프트의 단부에 설치된 상태를 도시한 정면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 유성기어 장치의 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 유성기어 장치의 정면을 도시한 사시도이다.
이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 유성기어 장치를 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.
또한 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유성기어 장치의 주요 구성을 분해 도시한 사시도이며, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 고정부가 피니언 샤프트의 단부에 설치된 상태를 도시한 정면도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 유성기어 장치의 단면도이며, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 유성기어 장치의 정면을 도시한 사시도이다.
도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 유성기어 장치(1)는, 캐리어부(10)와, 캐리어부(10)의 내측에 회전 가능하게 배치되는 유성기어부(20)와, 유성기어부(20)의 회전을 지지하도록 유성기어부(20)의 회전중심을 관통하여 설치되는 피니언 샤프트(30)와, 피니언 샤프트(30)의 단부와 캐리어부(10)의 외측에 각각 홈을 형성하는 장착홈부(40) 및 장착홈부(40)로 삽입되어 피니언 샤프트(30)의 이동을 구속하는 고정부(50)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
캐리어부(10)는 원통형으로 형성되며, 캐리어부(10)의 내부에는 선기어(도면 부호 미설정), 유성기어부(20) 등이 맞물리도록 설치된다. 캐리어부(10)에는 피니언 샤프트(30)의 단부가 결합되도록 원주방향을 따라 복수 개의 결합홀부(도면 부호 미설정)가 형성된다. 결합홀부를 통해 삽입된 피니언 샤프트(30)는 유성기어부(20)를 관통하여 설치되므로 유성기어부(20)를 회전 가능하게 지지한다.
선기어는 캐리어부(10)의 중심부에 설치된다. 선기어는 헬리컬기어, 평기어, 피니언기어 형태 등 다양한 형태로 형성될 수 있다.
캐리어부(10)의 일측(도 1기준 좌측)에는 가운데에 중공홀을 구비하는 원판 형상의 베이스캐리어(12)가 설치된다.
유성기어부(20)는 캐리어부(10) 내에서 회전가능하게 배치되는 것으로 복수 개가 배치된다. 복수의 유성기어부(20)는 선기어에 맞물리도록 설치되고, 유성기어부(20)는 선기어에 맞물리도록 헬리컬기어, 평기어, 피니언기어 형태 등으로 형성된다.
복수 개의 유성기어부(20)는 선기어와 맞물려 이동되도록 선기어를 둘러싸고 환형 형태로 배치된다. 유성기어부(20)는 선기어에 맞물려 이동될 때에 선기어를 중심으로 자전 및 공전 운동을 한다.
피니언 샤프트(30)는 유성기어부(20)의 회전을 지지하도록 유성기어부(20)의 회전중심을 관통하여 설치되는 봉 형상이다.
피니언 샤프트(30)가 유성기어부(20)의 중심축에 결합되었을 때, 피니언 샤프트(30)의 일측 단부(도 3기준 좌측)는 유성기어부(20)의 일측으로 돌출되어 베이스캐리어(12)와 동일한 평면을 형성한다.
장착홈부(40)는 피니언 샤프트(30)의 단부와 캐리어부(10)의 외측에 각각 홈을 형성하는 기술사상 안에서 다양한 형상으로 변형이 가능하다. 일 실시예에 따른 장착홈부(40)는, 제1고정홈부(42)와 제2고정홈부(44)를 포함한다.
제1고정홈부(42)는 피니언 샤프트(30)의 일측 단부에 고정부(50)가 삽입되기 위한 홈을 형성한다. 그리고 제2고정홈부(44)는 제1고정홈부(42)와 연통되며, 피니언 샤프트(30)의 일측 단부와 같은 평면을 형성하는 캐리어부(10)의 측면에 고정부(50)가 삽입되기 위한 홈을 형성한다.
제1고정홈부(42)와 제2고정홈부(44)는 서로 연통되며, 이러한 제1고정홈부(42)와 제2고정홈부(44)에 띠 형상의 고정부(50)가 억지 끼움으로 삽입되어 고정되므로 피니언 샤프트(30)의 이동을 구속한다. 일 실시예에 따른 제1고정홈부(42)와 제2고정홈부(44)는 서로 연통되어 링 형상의 홈을 형성한다. 복수 개로 구비된 피니언 샤프트(30)의 단부에 전부 제1고정홈부(42)가 형성되며, 제1고정홈부(42)가 형성된 피니언 샤프트(30)의 주위에 있는 베이스캐리어(12)에도 제2고정홈부(44)가 형성된다. 이러한 제1고정홈부(42)와 제2고정홈부(44)는 서로 연통되어 링 형상의 홈을 형성하므로, 단일 부재로 이루어진 고정부(50)가 장착홈부(40)로 삽입되어 고정되는 작업이 간편하게 이루어질 수 있다.
고정부(50)는 장착홈부(40)로 삽입되어 피니언 샤프트(30)의 이동을 구속하는 기술사상 안에서 다양한 형상으로 형성될 수 있다. 일 실시예에 따른 고정부(50)는 장착홈부(40)에 억지 끼움으로 삽입되어 고정되며, 피니언 샤프트(30)의 회전과 측방향 이동을 구속한다.
일 실시예에 따른 고정부(50)는 링 형상으로 형성되며, 고정부(50)의 단면 형상은 장착홈부(40)의 단면 형상에 대응하는 형상이다. 장착홈부(40)의 단면 형상이 사각형인 경우, 링 형상으로 띠를 형성하는 고정부(50)의 단면도 사각형으로 형성된다. 고정부(50)가 장착홈부(40)에 억지끼움으로 삽입되어 고정되어 피니언 샤프트(30)의 이동을 구속하기 위하여 장착홈부(40)의 단면적보다 고정부(50)의 단면적이 크거나 같을 수 있다. 고정부(50)의 단면 형상과 전체적인 띠 형상은 장착홈부(40)의 형상에 따라 가변된다.
캐리어부(10)의 타측에는 링 형상으로 연장되어 오일의 이동을 안내하는 오일가이드(60)가 설치된다. 그리고, 피니언 샤프트(30)와 유성기어부(20)의 사이에는 니들롤러 베어링(65)이 설치되어 유성기어부(20)의 회전에 따른 마찰 발생을 저감시킨다. 그리고, 니들롤러 베어링(65)의 양측에는 트러스트 와셔(67)가 설치되어 니들롤러 베어링(65)의 측방향 이동을 구속한다.
이하에서는 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 유성기어 장치(1)의 작동상태를 상세히 설명한다.
피니언 샤프트(30)가 유성기어부(20)의 회전중심을 관통하여 설치되며, 피니언 샤프트(30)의 단부는 캐리어부(10)의 일측에 위치한 베이스캐리어(12)와 동일한 평면을 형성한다.
피니언 샤프트(30)의 일측 단부와 베이스캐리어(12)에는 제1고정홈부(42)와 제2고정홈부(44)가 형성된다. 이러한 제1고정홈부(42)와 제2고정홈부(44)가 원주 방향을 따라 설치되도록 피니언 샤프트(30)의 설치 방향을 조절한다.
제1고정홈부(42)와 제2고정홈부(44)가 원 형상으로 연통된 후에, 링 형상의 띠인 고정부(50)를 장착홈부(40)에 압착하여 고정시킨다. 이때 띠 형상의 고정부(50)가 장착홈부(40)의 내측에 억지 끼움으로 삽입되므로, 피니언 샤프트(30)의 측방향 이동과 회전방향 이동이 구속된다. 따라서 복수 개로 이루어진 피니언 샤프트(30)의 고정작업이 단일 고정부(50)의 삽입 작업에 의해 이루어지게 되므로 조립작업에 소요되는 시간이 감소되어 생산성을 향상시킬 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면 링 형상으로 이루어진 단일부재인 고정부(50)가 피니언 샤프트(30)와 캐리어부(10)의 측면에 형성된 장착홈부(40)에 압착되어 피니언 샤프트(30)의 이동을 구속하므로 피니언 샤프트(30)의 고정에 사용되는 체결부재의 개수를 감소시켜 생산성을 향상시킬 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
1: 유성기어 장치 10: 캐리어부
12: 베이스캐리어 20: 유성기어부
30: 피니언 샤프트 40: 장착홈부
42: 제1고정홈부 44: 제2고정홈부
50: 고정부 60: 오일가이드
65: 니들롤러 베어링 67: 트러스트 와셔

Claims (5)

  1. 캐리어부;
    상기 캐리어부의 내측에 회전 가능하게 배치되는 유성기어부;
    상기 유성기어부의 회전을 지지하도록 상기 유성기어부의 회전중심을 관통하여 설치되는 피니언 샤프트;
    상기 피니언 샤프트의 단부와 상기 캐리어부의 외측에 각각 홈을 형성하는 장착홈부; 및
    상기 장착홈부로 삽입되어 상기 피니언 샤프트의 이동을 구속하는 고정부;를 포함하며,
    상기 장착홈부는, 상기 피니언 샤프트의 일측 단부에 상기 고정부가 삽입되기 위한 홈을 형성하는 제1고정홈부; 및
    상기 제1고정홈부와 연통되며, 상기 피니언 샤프트의 일측 단부와 같은 평면을 형성하는 상기 캐리어부의 측면에 상기 고정부가 삽입되기 위한 홈을 형성하는 제2고정홈부;를 포함하며,
    상기 제1고정홈부와 상기 제2고정홈부는 서로 연통되어 링 형상의 홈을 형성하는 것을 특징으로 하는 유성기어 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 고정부는 상기 장착홈부에 억지 끼움으로 삽입되어 고정되며, 상기 피니언 샤프트의 회전과 측방향 이동을 구속하는 것을 특징으로 하는 유성기어 장치.
  5. 제 1 항 또는 제 4 항에 있어서,
    상기 고정부는 링 형상으로 형성되며, 상기 고정부의 단면 형상은 상기 장착홈부의 단면 형상에 대응하는 형상인 것을 특징으로 하는 유성기어 장치.
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