KR20210014866A - A Cap For Pinion Shaft - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 피니언축용 캡에 관한 것으로, 유성 기어에 사용되는 피니언축에 결합되어 오일이 누설을 방지하는 피니언축용 캡에 관한 것이다.The present invention relates to a pinion shaft cap, and relates to a pinion shaft cap that is coupled to a pinion shaft used in a planetary gear to prevent oil leakage.
자동차의 변속기 등에 설치되는 유성 기어(Planetary Gear)는 썬기어(1, Sun Gear), 링기어(2) 및 캐리어(4)를 구비한다. 이들 구성은 출력축(도시하지 않음) 주위로 동심을 이루어 배치된다. 상기 썬기어(1) 및 링기어(2)에 치합하는 피니언(3, Planet Gear)은 캐리어(4)에 고정된 피니언축(5)에 롤러(도시하지 않음)를 통해 회전 가능하게 지지되어 있다. 이러한 유성 기어에 사용되는 피니언축(5)의 외주면(5a)과 롤러 사이로 윤활유를 공급하기 위한 급유로(10)가 피니언축(5)에 형성된다.A planetary gear installed in a transmission or the like of an automobile includes a
피니언축(5)에는 연결홀(11)로부터 반경 방향 외향 연장되어 외주면(5a)의 축방향 단부 부근에서 개구하는 제1 홀(13)과, 연결홀(11)로부터 반경 방향 바깥쪽으로 연장되고 외주면(5a)의 축방향 대략 중앙에서 개구하는 제2 홀(12)과, 피니언축(5)의 축 방향으로 연장된 연결홀(11)인 3개의 구멍이 형성되고, 2개의 반경 방향으로 연장된 홀(12, 13)이 연결홀(11)에 연통되어 있다.The
제1 홀(13)의 개구부(13a)로 도입된 윤활유가, 연결홀(11) 내를 통해 제2 홀(12)에 이르고, 외주면(5a)의 축방향 대략 중앙에 위치하는 제2 홀(12)의 개구부(12a)로부터 토출되도록 되어 있다. 토출된 윤활유는 피니언축(5)의 외주면(5a)과 롤러와의 사이의 윤활재로 제공된다. 제1 홀(13), 제2 홀(12) 연결홀(11)은 드릴 등의 공구를 이용해 가공된다. 연결홀(11)을 형성하기 위해서는 피니언축(5)의 일단으로부터 가공을 시작하고 축방향으로 진행되기 때문에, 일단의 단면으로 개구부(11a)가 형성된다. The lubricating oil introduced into the opening 13a of the
연결홀(11)에 개구부(11a)가 있으면, 연결홀(11) 내의 윤활유의 일부가 상기 개구부(11a)로부터 누출되므로, 제2 홀(12)의 개구부(12a)로부터 토출되는 윤활유의 양이 적게 되어 윤활이 불충분하게 된다. 그 때문, 단면의 개구부(11a)를 막을 필요가 있으므로, 단면 대략 "ㄷ"자 모양의 단면을 가지는 캡(20)이 개구부(11a)에 압입되어 있었다. 일반적으로, 상기 캡(20)은 SPCC재 등의 저탄소강로 제조되지만, 침탄 질화 처리나 담금질 등의 열처리에 의해 강도를 높일 수 있기 때문에, 캡(20)이 개구부(11a)로부터 이탈되기 어렵게 된다. 즉, 열처리에 의해, 캡(20)이 개구부(11a)로부터 누락하는데 필요로 하는 힘(이탈 하중)의 향상을 도모하고 있다.If there is an opening 11a in the
상기 캡(20)의 원통부가 원통면인 개구부(11a)에 원주 방향 및 축방향으로 따라 균일하게 접촉되지 못하고, 삽입 후 스프링백(Spring Back) 현상에 의하여 캡(20)의 외측 단부에서만 개구부(11a)에 접촉하여 윤활유 누설의 원인이 되었으며, 캡(20)이 개구부(11a)로부터 쉽게 이탈되는 원인이 되었다. 그리고 이와 같은 문제를 해결하기 위하여 캡(20)의 외경면과 개구부(11a)의 가공을 정밀하게 하고, 위에서 설명한 바와 같이 열처리 등의 과정을 거치며, 간섭량(Interference)을 엄격하게 관리하여 제조 비용이 증가되는 문제점이 있었다.The cylindrical portion of the
본 발명은 상기와 같은 종래 기술이 가지는 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 개구부에 견고하게 삽입되며, 윤활유의 누설이 방지되는 피니언축용 캡을 제공하는 것을 목적으로 한다. The present invention has been proposed to solve the problems of the prior art as described above, and an object of the present invention is to provide a pinion shaft cap that is firmly inserted into an opening and prevents leakage of lubricant.
상기와 같은 목적을 위하여, 본 발명은 축 방향으로 연장되며 축 방향 일측 단부로 개구된 연결홀과, 상기 연결홀로부터 반경 방향 외향 연장되어 외면으로 개구된 제1 홀과, 상기 제1 홀로부터 축 방향으로 이격되며 연결홀로부터 반경 방향 외향 연장되어 외면으로 개구된 제2 홀이 형성되며, 상기 연결홀의 개구된 단부에 삽입부가 구비된 피니언축의 삽입부에 삽입된 피니언축용 캡으로서; 양측으로 개구된 중공체인 캡본체부와, 상기 캡본체부의 일측 개구된 단부에 연결된 캡바닥부로 이루어져, 상기 캡바닥부 반대쪽으로 개구된 형태로 형성되며, 상기 캡본체부의 외면에는 외향 돌출되어 연결홀의 삽입부 내면에 접하는 캡돌기부가 구비된 피니언축용 캡을 제공한다.For the above purposes, the present invention provides a connection hole extending in the axial direction and opened to one end in the axial direction, a first hole extending radially outward from the connection hole and opened to the outer surface, and an axis from the first hole. A pinion shaft cap that is spaced apart in a direction and extends radially outward from the connection hole to form a second hole opened to an outer surface, and is inserted into an insertion portion of the pinion shaft having an insertion portion at the open end of the connection hole; It consists of a cap body part which is a hollow body opened to both sides, and a cap bottom part connected to an open end of one side of the cap body part, and is formed in a shape that is open to the opposite side of the cap bottom part, and protrudes outwardly from the outer surface of the cap body part. It provides a pinion shaft cap provided with a cap protrusion in contact with the inner surface of the insertion portion.
상기에서, 삽입부의 내면은 원통면으로 형성되며, 상기 캡본체부의 단면은 원형 링형태로 형성되고, 상기 캡돌기부는 캡본체부의 외면에 원주 방향을 따라 형성되어 링형태로 형성되어, 상기 캡돌기부는 원주 방향을 따라 삽입부의 내면에 접하는 것을 특징으로 한다.In the above, the inner surface of the insertion portion is formed in a cylindrical surface, the cross-section of the cap body portion is formed in a circular ring shape, and the cap protrusion portion is formed in a circumferential direction on the outer surface of the cap body portion to form a ring shape, and the cap protrusion portion Is characterized in that in contact with the inner surface of the insertion portion along the circumferential direction.
상기에서, 캡돌기부는 축방향으로 이격되어 복수로 구비되는 것을 특징으로 한다.In the above, the cap protrusion is characterized in that it is provided with a plurality of spaced apart in the axial direction.
상기에서, 캡돌기부 중 적어도 하나는 내측을 향하는 면의 경사각도가 외측을 향하는 면의 경사 각도보다 크게 형성된 것을 특징으로 한다.In the above, at least one of the cap protrusions is characterized in that the inclination angle of the surface facing the inside is formed larger than the inclination angle of the surface facing the outside.
상기에서, 캡돌기부는 내측에서 외향 가압되어 반경 방향 외향 돌출된 형태로 형성되어, 상기 캡본체부 내면에는 캡돌기부가 형성된 부분에 오목한 홈이 원주 방향을 따라 형성된 것을 특징으로 한다.In the above, the cap protrusion is pressed outwardly from the inside to protrude outward in the radial direction, and a concave groove is formed along the circumferential direction in the portion where the cap protrusion is formed on the inner surface of the cap body.
상기에서, 캡바닥부는 중심부가 돌출된 원추형으로 형성된 것을 특징으로 한다.In the above, the cap bottom portion is characterized in that the central portion is formed in a conical shape protruding.
본 발명의 피니언축용 캡(120)에 의하면, 캡본체부(121)의 외면에 원주 방향을 따라 연장되며 반경 방향 외향 돌출된 캡돌기부(125)가 구비되어, 피니언축용 캡(120)이 연결홀(111)에 구비된 삽입부(117)에 삽입되며, 캡돌기부(125)가 삽입부(117)의 내면에 원주 방향을 따라 접하는 것이 가능하며, 원주 방향을 따라 이격되는 부분이 발생하는 것이 억제되어 윤활유 누설이 방지되며, 캡돌기부(125)가 축 방향으로 이격되어 복수로 구비되어 안정된 삽입 상태가 유지되고, 캡돌기부(125)와 삽입부(117) 내면과의 간섭량을 크게 하는 것이 가능하여 조립 후 이탈이 방지될 수 있다. According to the
도 1은 피니언축을 구비하는 유성 기어의 개략적인 분해 사시도이며,
도 2는 도 1에 도시한 유성 기어의 피니언(플래닛기어)을 지지하는 종래의 피니언축과 캡의 단면도이며,
도 3은 본 발명의 피니언축과 피니언축용 캡의 단면도이며,
도 4는 도 3의 사각형 표시 부분을 확대 도시한 캡의 일부 단면도이며,
도 5는 본 발명 피니언축용 캡의 제조 과정을 설명하기 위하여 도시한 것이며,
도 6은 본 발명 피니언축용 캡의 일부 단면도이다.1 is a schematic exploded perspective view of a planetary gear having a pinion shaft,
2 is a cross-sectional view of a conventional pinion shaft and a cap supporting the pinion (planet gear) of the planetary gear shown in FIG.
3 is a cross-sectional view of a pinion shaft and a cap for pinion shaft of the present invention,
4 is a partial cross-sectional view of a cap showing an enlarged square display portion of FIG. 3,
5 is a diagram illustrating the manufacturing process of the cap for the pinion shaft of the present invention,
6 is a partial cross-sectional view of the pinion shaft cap of the present invention.
이하에서 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 피니언축용 캡에 대하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, a cap for a pinion shaft of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 3은 본 발명의 피니언축과 피니언축용 캡의 단면도이며, 도 4는 도 3의 사각형 표시 부분을 확대 도시한 캡의 일부 단면도이며, 도 5는 본 발명 피니언축용 캡의 제조 과정을 설명하기 위하여 도시한 것이며, 도 6은 본 발명 피니언축용 캡의 일부 단면도이다.3 is a cross-sectional view of a pinion shaft and a cap for a pinion shaft of the present invention, and FIG. 4 is a partial cross-sectional view of a cap showing an enlarged square display portion of FIG. 3, and FIG. 5 is to explain a manufacturing process of the cap for a pinion shaft of the present invention Figure 6 is a partial cross-sectional view of the pinion shaft cap of the present invention.
본 발명에 따르는 피니언축용 캡(120)은 피니언축(110)에 삽입되어 설치된다(100, 피니언축 캡 결합체). 본 발명의 피니언축용 캡(120)이 삽입되는 피니언축(110)은 캐리어에 결합되며 피니언(Planet Gear)에 내경에 삽입되어 롤러(도시하지 않음)를 매개로 피니언을 회전 가능하게 지지한다. 롤러는 원통형의 니들롤러로서 피니언축(110)의 외면과 피니언(Planet Gear)의 내경 사이에서 원주 방향을 따라 정렬된다(이에 대한 내용은 공지 기술이므로 자세한 내용의 기재는 생략한다).The
상기 피니언축(110)은 단면이 원형인 막대 형상이며, 피니언축(110)에는 도 3에 도시된 바와 같이, 축 방향으로 연장되며 축 방향 일측 단부로 개구된 연결홀(111)과, 상기 연결홀(111)로부터 반경 방향 외향 연장되어 외면으로 개구된 제1 홀(113)과, 상기 제1 홀(113)로부터 축 방향으로 이격되며 연결홀(111)로부터 반경 방향 외향 연장되어 외면으로 개구된 제2 홀(115)이 형성된다. 윤활유는 제1 홀(113)로 유입되고 연결홀(111)을 통하여 유동하고 제2 홀(115)의 개구된 단부로 토출된다. 상기 연결홀(111)은 피니언축(110)의 중심에 형성될 수도 있고, 도 3에 도시된 바와 같이 일측으로 편심되어 형성될 수도 있다. 상기 제1 홀(113)과 제2 홀(115)은 반경 방향으로 서로 반대 방향으로 개구된다.The
상기 연결홀(111)은 개구부에는 턱면을 형성하며 지름이 증가한 삽입부(117)가 형성된다. 상기 삽입부(117)의 내면은 원통면으로 형성된다. 상기 삽입부(117)의 외측 끝단 일부는 피니언축용 캡(120)이 용이하게 삽입되도록 지름이 증가하여 경사진 형태로 형성된다. 상기 삽입부(117)에 피니언축용 캡(120)이 슬라이딩 삽입되어 결합된다. 상기 피니언축용 캡(120)의 축 방향 내측 단부는 턱면에 접하게 된다.The
상기 피니언축용 캡(120)은 양측으로 개구된 중공체인 캡본체부(121)와, 상기 캡본체부(121)의 일측 개구된 단부에 연결된 캡바닥부(123)로 이루어진다. 상기 피니언축용 캡(120)은 캡바닥부(123) 반대쪽으로 개구된 컵 형태로 형성된다. The
상기 캡본체부(121)는 단면이 원형인 중공의 원통체로 형성되며, 상기 캡본체부(121)의 축 방향 내측 단부에 결합된 캡바닥부(123)는 판상의 원형으로 형성된다. The
상기 캡본체부(121)의 외면에는 외향 돌출되어 삽입부(117)의 내면에 접하는 캡돌기부(125)가 구비된다. 상기 캡돌기부(125)는 캡본체부(121)의 외면에 원주 방향을 따라 연장되어 링 형태로 형성된다. 상기 캡돌기부(125)는 캡본체부(121)와 동심을 이룬다. A
상기 캡돌기부(125)의 외경은 삽입부(117) 내면의 내경보다 크게 형성된다. 피니언축용 캡(120)이 삽입부(117) 내면으로 삽입되면 캡돌기부(125)는 삽입부(117)의 내면에 억지 끼워 맞춤되어 원주 방향을 따라 틈새없이 접하게 된다. 본 발명에 따르는 피니언축용 캡(120)은 캡돌기부(125)를 구비하여 캡돌기부(125)가 삽입부(117) 내면에 접하게 되므로 캡돌기부(125)와 삽입부(117) 내면의 간섭량을 크게 하는 것이 가능하다. 따라서 원주 방향을 따라서 어느 일부분에서 캡돌기부(125)와 삽입부(117) 내면 사이에 틈새가 발생하는 것이 방지된다. The outer diameter of the
상기 캡돌기부(125)는 축방향으로 이격되어 복수로 구비된다. 상기 캡돌기부(125)가 축방향으로 이격되어 복수로 구비되므로 피니언축용 캡(120)은 삽입부(117) 내면에 기울어짐 없이 삽입되어 안정된 상태로 윤활유의 누설을 방지할 수 있다. The
상기 캡돌기부(125) 중 적어도 하나는 내측을 향하는 면(120-2b1)의 경사각도가 외측을 향하는 면(120-2b2)의 경사 각도보다 크게 형성된다. 따라서 삽입부(117) 내면으로의 삽입은 용이하고 이탈시에 대해서는 쐐기 같은 작용을 하여 피니언축용 캡(120)이 삽입부(117) 내면으로부터 이탈되는 것을 방지할 수 있다.At least one of the
상기 캡돌기부(125)는 내측에서 외향 가압되어 반경 방향 외향 돌출된 형태로 형성되어, 상기 캡본체부(121) 내면에는 캡돌기부(125)가 형성된 부분에 오목한 홈이 원주 방향을 따라 형성된다. 캡돌기부(125)의 내측이 오목하게 형성됨으로써 캡돌기부(125)의 변형이 용이하고 따라서 캡돌기부(125)와 삽입부(117) 내면 사이의 간섭량을 더욱더 크게하는 것이 가능하고 윤활유의 누설 효과는 커지게 된다.The
본 발명에 따르는 피니언축용 캡(120)의 재질은 한정되지 않으며, SPCC와 같은 금속으로 제조하는 것이 가능하고, 나이론66과 같은 합성수지로 제조되는 것도 가능하다.The material of the
도 5는 금속으로 이루어진 피니언축용 캡(120)의 제조 과정을 개략적으로 도시한 것으로, 도 5에 도시된 바와 같이, 판상의 모재로부터 전단하여 원형 판상의 제1 부재(120-1)가 준비되고, 상기 제1 부재(120-1)를 일측면을 가압하여 동심을 이루며 지름이 다른 복수의 오목부(120-2a)를 형성하여 제2 부재(120-2)로 성형한다. 상기 오목부(120-2a)가 형성된 반대쪽면에는 오목부(120-2a)의 형성에 의하여 돌출 형성된 동심을 이루는 복수의 링상의 볼록부(도시하지 않음)가 형성된다.5 schematically shows the manufacturing process of the
상기 제2 부재(120-2)를 오목부(120-2a)가 형성된 면을 상면으로 하고 중심을 단면이 원형인 펀치로 하향 가압하여 원통형의 캡본체부(121)와 일측에 원형의 캡바닥부(123)를 가지는 피니언축용 캡(120)으로 성형한다(딥 드로잉). The second member 120-2 is pressed down with a punch having a circular cross-section and the surface on which the concave portion 120-2a is formed is pressed downward to form a cylindrical
딥 드로잉 중 금형에 의해서 볼록부의 높이가 감소하여 볼록부의 효과가 소멸되는 것을 방지하기 위하여 볼록부가 형성된 면을 상면으로 하고 중심을 단면이 원형인 펀치로 하향 가압하여 원통형의 캡본체부(121)와 일측에 원형의 캡바닥부(123)를 가지는 피니언축용 캡(120)으로 성형할 수도 있다(딥 드로잉). 이 경우 오목부가 외측으로 형성되고 오목부 사이의 부분이 볼록부로 작용한다.In order to prevent the effect of the convex part from disappearing due to the decrease in the height of the convex part during deep drawing, the surface on which the convex part is formed is the upper surface, and the center is pressed downward with a punch having a circular cross section to form the cylindrical
오목부(120-2a)의 반대쪽면에 형성된 복수의 볼록부가 캡본체부(121)의 외면에 형성된 링형태의 캡돌기부(125)로 된다. 상기 오목부(120-2a)는 캡본체부(121)의 내면에 형성된 오목한 홈으로 된다.A plurality of convex portions formed on the opposite surface of the concave portion 120-2a become a ring-shaped
상기 캡바닥부(123)는 판상의 원형으로서, 피니언축(110)의 삽입부(117)에 삽입시 중심부가 가압되어 중심부가 돌출된 원추형으로 형성되는 것이 바람직하다. 상기 캡바닥부(123)가 원추형으로 형성됨으로써 유동하는 윤활유가 경사진 캡바닥부(123)에 접하여 정체없이 유동이 원활하게 된다. 상기 캡바닥부(123)의 경사각도(θ)는 1∼3°범위이다.It is preferable that the
100: 피니언축 캡 결합체
110: 피니언축
120: 피니언축용 캡100: pinion shaft cap assembly 110: pinion shaft
120: pinion shaft cap
Claims (6)
양측으로 개구된 중공체인 캡본체부(121)와, 상기 캡본체부(121)의 일측 개구된 단부에 연결된 캡바닥부(123)로 이루어져, 상기 캡바닥부(123) 반대쪽으로 개구된 형태로 형성되며, 상기 캡본체부(121)의 외면에는 외향 돌출되어 연결홀(111)의 개구된 삽입부(117)의 내면에 접하는 캡돌기부(125)가 구비된 것을 특징으로 하는 피니언축용 캡(120).A connection hole 111 extending in the axial direction and opened to one end in the axial direction, a first hole 113 extending radially outward from the connection hole 111 and opened to an outer surface, and the first hole 113 A second hole 115 is formed axially spaced apart from and extending radially outward from the connection hole 111 and opened to the outer surface, and an insertion part 117 is provided at the open end of the connection hole 111. As a pinion shaft cap 120 inserted into the insertion portion 117 of the pinion shaft 110;
It consists of a cap body portion 121 which is a hollow body opened to both sides, and a cap bottom portion 123 connected to an open end of one side of the cap body portion 121, and is opened to the opposite side of the cap bottom portion 123. The cap 120 for pinion shaft, characterized in that the cap protrusion 125 is provided on the outer surface of the cap body 121 and protrudes outward to contact the inner surface of the open insertion portion 117 of the connection hole 111 ).
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Legal Events
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A107 | Divisional application of patent |