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KR101065235B1 - 링 기어, 내연기관 시동 토크 전달 기구, 및 링 기어의 제조 방법 - Google Patents

링 기어, 내연기관 시동 토크 전달 기구, 및 링 기어의 제조 방법 Download PDF

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KR101065235B1
KR101065235B1 KR1020087030826A KR20087030826A KR101065235B1 KR 101065235 B1 KR101065235 B1 KR 101065235B1 KR 1020087030826 A KR1020087030826 A KR 1020087030826A KR 20087030826 A KR20087030826 A KR 20087030826A KR 101065235 B1 KR101065235 B1 KR 101065235B1
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KR
South Korea
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ring gear
ring
molded body
region
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도모아키 스즈키
도시아키 아사다
마코토 이시카와
도시미츠 시바
가즈히토 사카이
Original Assignee
도요타 지도샤（주）
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Publication date
Application filed by 도요타 지도샤（주） filed Critical 도요타 지도샤（주）
Publication of KR20090016592A publication Critical patent/KR20090016592A/ko
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Abstract

링 기어가 레이스측 영역 성형체 (26), 기어측 영역 성형체 (28) 및 중간 영역 성형체 (30) 를 접합시킴으로서 형성된다. 따라서, 기어측 영역 성형체 (28) 및 중간 영역 성형체 (30) 가 존재하지 않는 상태로 레이스측 영역 성형체 (26) 의 내륜부 (2b) 의 가공을 실시하는 것이 가능하다. 기어측 영역 성형체 (28) 및 중간 영역 성형체 (30) 가 내연기관의 유형에 따른 차이를 완화시키도록 함으로써, 상기에 설명된 바와 같은 다양한 엔진 유형에 대해서 레이스측 영역 성형체 (26) 의 크기 및 형상을 표준화할 수 있다. 시일 링에 대한 배치면 (2d) 및 접촉면 (2e) 뿐만 아니라, 내륜부 (2b) 가 동일한 레이스측 영역 성형체 (26) 에 형성되기 때문에, 정확한 위치 관계로 표면을 마무리할 수 있다.

Description

링 기어, 내연기관 시동 토크 전달 기구, 및 링 기어의 제조 방법{RING GEAR, INTERNAL COMBUSTION ENGINE-STARTING TORQUE-TRANSMISSION MECHANISM, AND METHOD OF MANUFACTURING RING GEAR}
본 발명은, 내연기관의 크랭크 축과 함께 회전하는 크랭크축측 부재에 일방향 클러치를 통해 스타터 모터로부터 출력된 시동 토크를 전달하는 링 기어, 이 링 기어를 사용하는 내연기관 시동 토크 전달 기구, 및 링 기어 제조 방법에 관한 것이다.
내연기관의 시동을 위해서, 피니언과 링 기어 사이의 기어 물림 (gear mesh) 을 통해 스타터 모터로부터의 토크를 이용하여 크랭크하는 내연기관 시동 토크 전달 기구가 이용된다. 내연기관 시동 토크 전달 기구에 있어서, 시동 토크가 링 기어로부터 크랭크축으로 전달되는 경로에 일방향 클러치가 배치되는 기구는 이미 이용가능하다 ((예컨대, 일본 특허 공개 공보 제 10－122107 호 (JP-A-10-122107)(3 페이지, 도 1), 및 일본 특허 공개 공보 제 63－18185 호 (JP-A-63-18185)(2 페이지, 도 2) 참조)). 이 구성으로, 내연기관 시동시에 스타터 모터의 토크로부터의 토크를 내연기관에 전달할 수 있고, 시동이 완료된 후에 피니언과 링 기어 사이의 물림을 유지한 채로 스타터 모터의 회전을 정지할 수 있다. 즉, 일정한 물림형의 내연기관 시동 토크 전달 기구를 구성할 수 있다.
일방향 클러치를 사용하는 이러한 내연기관 시동 토크 전달 기구에 있어서, 링 기어에서 스프래그 등이 결합되는 일방향 클러치의 하나의 레이스부를 형성하여서, 레이스면을 고정밀도로 마무리할 필요가 있다. 또한, 일방향 클러치에 공급되는 윤활제에 오일 시일링을 제공하기 위해서, 시일 링이 배치되는 배치면, 또는 시일 링이 접촉되는 접촉면을 형성하고, 이 배치면 또는 접촉면을 고정밀도로 마무리할 필요가 있다.
그러나, 내연기관의 유형에 따라 링 기어의 크기 및 형상을 변경할 필요가 생기기 때문에, 어떤 경우에는, 동일한 가공 장치 및 가공 순서를 사용하는 것이 정밀도의 불충분을 야기할 수도 있다. 따라서, 내연기관의 유형에 관계없이 항상 고정밀도로 링 기어의 가공을 실시하기 위해서는, 가공 장치 및 가공 순서의 비교적 큰 변경이 내연기관의 유형에 따라 발생하게 되고, 이는 제조 비용 증가의 문제를 야기한다.
본 발명은 내연기관의 유형에 따라 링 기어의 크기 및 형상이 상이할 때에도, 가공 장치 및 가공 순서의 변경이 최소화되고, 가공 정밀도가 저하되지 않는 링 기어를 제공한다. 본 발명은 또한 링 기어의 제조 방법, 및 이 링 기어를 포함하는 내연기관 시동 토크 전달 기구를 제공한다.
본 발명의 제 1 양태에 따른 링 기어는 일방향 클러치를 통해 스타터 모터로부터 출력된 시동 토크를 내연기관의 크랭크축과 함께 회전하는 크랭크축측 부재에 전달하는 링 기어에 관한 것이다. 링 기어는, 일방향 클러치의 하나의 레이스부를 포함하는 레이스측 영역을 포함하는 적어도 두 개의 영역, 및 기어 물림을 통해 스타터 모터로부터 시동 토크가 전달되는 기어측 영역에 따라 분리적으로 형성된 다수의 영역 성형체로서 링 기어의 전체 형상이 적어도 2 개의 영역으로 반경방향으로 분할되는 다수의 영역 성형체, 및 영역 성형체들을 접합시키는 영역간 접합부를 포함한다.
링 기어는 각각의 영역간 접합부에서, 반경 방향을 따라 존재하는 영역에 대응하여 개별적으로 형성된 영역 성형체를 접합시킴으로써 형성된다. 따라서, 레이스측 영역에 대응하는 적어도 영역 성형체에 대하여, 기어측 영역에 대응하는 영역 성형체를 포함하는 다른 영역 성형체와 관계없이 레이스부를 가공할 수 있다. 따라서, 레이스부의 가공은 비교적 작은 크기의 영역 성형체에서 실시된다. 이 때문에, 내연기관의 유형에 따라 영역 성형체의 크기 및 형상이 상이할 때에도, 그 차이는 비교적 좁은 범위 내에 있고, 이에 따라 가공 장치 및 가공 순서의 변경을 최소화할 수 있다.
특히, 기어측 영역에 대응하는 영역 성형체를 포함하는 다른 영역 성형체가 내연기관의 유형에 따른 차이를 완화하도록 함으로써, 다양한 내연기관 유형에 대해 레이스측 영역에 대응하는 영역 성형체의 크기 및 형상을 표준화할 수 있다.
따라서, 상이한 크기 및 형상의 링 기어가 내연기관의 유형에 적합하게 사용될 때에도, 가공 장치 및 가공 순서의 변경이 최소화되고 가공 정확도의 저하가 유발되지 않는 링 기어를 제공할 수 있다.
영역 성형체는 레이스측 영역, 기어측 영역, 및 레이스측 영역과 기어측 영역 사이의 중간 영역으로 형성될 수도 있고, 링 기어의 전체 형상은 3 개 영역으로 분할된다.
전체 형상이 분할된 3 개 영역에 대응하는 영역 성형체가 이 방식으로 형성될 때, 레이스측 영역에 대응하는 영역 성형체 이외의 2 개의 영역 성형체가 존재하고, 이들 2 개의 영역 성형체도 비교적 작은 크기를 갖는 영역 성형체이다. 따라서, 내연기관의 유형에 따라 링 기어의 크기 및 형상이 상이할 때라도, 각각의 가공 장치 및 가공 순서의 변경을 최소화할 수 있어서, 전체로서 가공 장치 및 가공 순서의 변경을 최소화할 수 있다. 따라서, 가공 정밀도의 저하가 유발되지 않는 링 기어를 제공할 수 있다.
제 1 시일 링이 배치되어 있는 배치면 또는 제 1 시일 링과 접촉하고 있는 접촉면이 레이스측 영역에 대응하는 레이스측 영역에 형성될 수도 있고, 제 1 시일 링은 레이스측 영역 성형체와 크랭크축측 부재 사이에 오일 시일링을 제공한다.
레이스측 영역 성형체는 일방향 클러치의 레이스부, 및 시일 링이 배치되어 있는 배치면, 또는 시일 링과 접촉하는 접촉면을 포함하고, 시일 링은 레이스측 영역 성형체와 크랭크축측 부재 사이에 오일 시일링을 제공한다. 시일링의 배치면 또는 접촉면이 링 기어에 형성될 때, 일방향 클러치의 레이스부의 경우에서와 같이 시일 링을 위한 배치면 또는 접촉면을 고정밀도로 형성할 필요가 있고, 또한 배치면 또는 레이스부와의 접촉면의 동축 정렬로부터 벗어난 허용 오차가 거의 없다.
레이스부, 및 시일 링을 위한 배치면 또는 접촉면이 동일한 레이스측 영역 성형체상에 형성되기 때문에, 레이스부, 및 시일 링을 위한 배치면 또는 접촉면을 기어측 영역에 대응하는 영역 성형체를 포함하는 다른 영역 성형체와 별도로 가공할 수 있다. 따라서, 레이스부, 및 시일 링을 위한 배치면 또는 접촉면은 비교적 작은 크기를 갖는 레이스측 영역 성형체상에서 가공될 수도 있다. 또한, 레이스부, 및 시일 링을 위한 배치면 또는 접촉면이 동일한 영역 성형체에 형성되기 때문에, 레이스부와 배치면 또는 접촉면 사이의 정확한 위치 관계로 표면을 마무리할 수 있다.
따라서, 레이스부와 크랭크축측 부재 사이에 오일 시일링을 제공하기 위한 시일 링을 위한 배치면 또는 접촉면이 가공될 때, 내연기관의 유형에 따라 링 기어의 크기 및 형상이 다르더라도, 가공 장치 및 가공 순서의 변경을 최소화할 수 있고, 가공 정밀도의 저하가 유발되지 않는 링 기어를 제공할 수 있다.
제 2 시일 링이 배치된 배치면 또는 제 2 시일 링이 접촉하고 있는 접촉면이 레이스측 영역에 대응하는 레이스측 영역에 형성될 수도 있고, 제 2 시일 링은 레이스측 영역 성형체와 내연기관 본체측 부재 사이에 오일 시일링을 제공한다.
레이스측 영역 성형체에는 일방향 클러치의 레이스부 및 레이스측 영역 성형체와 내연기관측 부재 사이에 오일 시일링을 제공하는 시일 링을 위한 배치면 또는 접촉면이 형성된다. 이 경우에도, 레이스부 및 시일 링을 위한 배치면 또는 접촉면이 동일한 레이스측 영역 성형체상에 형성되기 때문에, 레이스부 및 시일 링을 위한 배치면 또는 접촉면을 기어측 영역에 대응하는 영역 성형체를 포함하는 다른 영역 성형체 없이 가공할 수 있다. 따라서, 비교적 작은 크기를 갖는 레이스측 영역 성형체상에서 가공이 실시된다. 또한, 레이스부 및 시일 링을 위한 배치면 또는 접촉면이 동일한 영역 성형체에 형성되기 때문에, 레이스부 및 시일 링을 위한 배치면 또는 접촉면 사이의 정확한 위치 관계로 표면을 마무리할 수 있다.
따라서, 내연기관의 유형에 따라 링 기어의 크기 및 형상이 달라질 때라도, 레이스부, 및 레이스측 영역 성형체와 내연기관측 부재 사이에 오일 시일링을 제공하는 시일 링을 위한 배치면 또는 접촉면이 가공될 때 가공 장치 및 가공 순서의 변경을 최소화할 수 있다. 그 결과, 가공 정밀도의 저하가 유발되지 않는 링 기어를 제공할 수 있다.
특히, 레이스부, 및 시일 링을 위한 배치면(들) 및/또는 접촉면(들) 중 하나가 레이스측 영역 성형체상에 레이스측 영역 성형체와 크랭크축측 부재 사이에 오일 시일링을 제공하고, 나머지 하나는 레이스측 영역 성형체와 내연기관측 부재 사이에 오일 시일링을 제공할 때, 가공 장치 및 가공 순서의 변경을 더 효과적으로 최소화할 수 있다. 그 결과, 가공 정밀도의 저하가 유발되지 않는 링 기어를 제공할 수 있다.
레이스측 영역에 대응하는 레이스측 영역 성형체는 회전축선 방향으로 연장하는 원통형부를 갖는데, 이 원통형부는 일방향 클러치의 하나의 레이스부보다 더 외부에 있고, 원통형부의 내주면이 레이스측 영역 성형체와 크랭크축측 부재 사이에 오일 시일링을 제공하는 제 1 시일 링을 위한 배치면 또는 접촉면일 수도 있고, 원통형부의 외주면은 레이스측 영역 성형체와 내연기관 본체측 부재 사이에 오일 시일링을 제공하는 제 2 시일 링을 위한 배치면 또는 접촉면일 수도 있다.
이렇게 해서, 레이스측 영역 성형체에는 원통형부가 제공되고, 원통형부의 내주면 및 외주면은 각각 시일 링을 위한 배치면 또는 접촉면이다. 또한 이 경우에, 내연기관의 유형에 따라 링 기어의 크기 및 형상이 상이하더라도, 가공 장치 및 가공 순서의 변경을 최소화할 수 있다. 그 결과, 가공 정밀도의 저하가 유발되지 않는 링 기어를 제공할 수 있다.
레이스측 영역 성형체의 최외주는 제 1 및 제 2 시일 링 중 어느 하나를 위한 배치면 또는 접촉면일 수도 있고, 다른 영역 성형체의 최내측 가장자리부는 영역간 접합부를 통해 최외주의 가장자리 부분에 접합될 수도 있다.
레이스측 영역 성형체와 이 레이스측 영역 성형체에 접합되는 다른 영역 성형체를 접합시키는 영역간 접합부와 관련하여, 레이스측 성형체의 최외주가 시일 링을 위한 배치면 또는 접촉면이고, 다른 영역 성형체의 최내측 가장자리부가 영역간 접합부를 통해 최외주의 가장자리부에 접합된다. 따라서, 이렇게 최종적으로 구성된 링 기어는 이하의 이점을 갖는다. 구체적으로, 상기에 설명된 내연기관의 유형에 따라 링 기어의 크기 및 형상이 상이하더라도, 가공 장치 및 가공 순서의 변경을 최소화할 수 있고, 가공 정밀도의 저하가 유발되지 않는다.
적어도 하나의 영역간 접합부가 용접에 의해 형성될 수도 있다. 이렇게 해서, 접합은 용접에 의해 용이하게 실시된다. 상기에 설명된 바와 같은 내연기관의 유형에 따라 링 기어의 크기 및 형상이 상이하더라도, 이러한 접합 공정을 실시할 때, 가공 장치 및 가공 순서의 변경을 최소화할 수 있다. 따라서, 가공 정밀도의 저하가 유발되지 않는 링 기어를 제공할 수 있다.
용접은 용접될 영역 성형체 사이의 접촉 계면이 부분적으로 용접되지 않은 채 남아있도록 될 수도 있다. 또한 영역 성형체 사이의 접촉 계면이 부분적으로 용접되지 않은 채로 링 기어가 용접된다면, 상이한 크기 및 형성의 링 기어가 상기에 설명된 바와 같은 내연기관의 유형에 적합하게 변경되더라도, 가공 장치 및 가공 순서의 변경을 최소화할 수 있고, 가공 정밀도의 저하가 유발되지 않는다.
또한, 영역 성형체 사이의 계면이 용접되지 않은 부분을 포함할 때, 스타터 모터로부터의 시동 토크가 전달될 때 기어측 영역에서 발생되는 기어 물림 소리 등과 같은 노이즈가 접합되지 않은 접촉 계면에서 열 에너지로 전환되고, 이에 따라 노이즈가 흡수된다. 이렇게 해서, 엔진 시동시의 소음을 감소시킬 수 있다.
크랭크축측 부재는 일방향 클러치의 다른 레이스부를 포함할 수도 있고, 일방향 클러치는 다른 레이스부가 레이스측 영역에서 일방향 클러치의 하나의 레이스부와 반경방향으로 마주하도록 형성될 수도 있다.
일방향 클러치의 두 레이스부의 예로는 두 레이스부가 이렇게 서로 마주하는 것이 있다.
하나의 레이스부가 다른 레이스부의 반경방향 내측에 배치될 수도 있다.
일방향 클러치의 두 레이스부는 링 기어측의 레이스부가 크랭크축측 부재의 레이스부 내부에서 반경방향으로 배치되도록 구성될 수도 있다.
링 기어가 내연기관에 설치된다면, 링 기어는 스타터 모터의 피니언과 항상 맞물릴 수도 있다.
일방향 클러치가 크랭크축측 부재와 링 기어 사이에 배치되어 있기 때문에, 피니언과 링 기어의 상시 물림 (constant-mesh) 에도 불구하고 내연기관의 시동이 완료된 후에 링 기어와 스타터 모터를 정지할 수 있다.
본 발명의 제 2 양태는 스타터 모터로부터 내연기관의 크랭크축에 시동 토크를 전달하기 위한 내연기관 시동 토크 전달 기구이다. 여기에서, 이 기구는 본 발명의 제 1 양태에 따른 링 기어 중 어떠한 것도 사용할 수 있다.
이 구성으로, 내연기관 시동 토크 전달 기구가 상기에 설명된 본 발명의 제 1 양태와 동일한 작용 및 효과를 갖는다.
본 발명의 제 3 양태에 따른 링 기어 제조 방법은 본 발명의 제 1 양태에 따른 링 기어의 제조 방법이고, 이 방법은, 모든 영역 성형체를 형성하는 단계로서, 레이스측 영역에 대응하는 적어도 레이스측 영역 성형체가 내연기관의 종류에 관계없이 공통의 형상을 갖고, 레이스측 영역 성형체 이외의 적어도 하나의 영역 성형체가 특정 유형의 내연기관에 적합하게 된 형상을 갖는 단계, 및 접합 공정에 의해 영역 성형체를 접합시키는 단계를 포함한다.
상기에 설명된 링 기어에 있어서, 모든 영역 성형체는 적어도 레이스측 영역 성형체가 내연기관의 종류에 관계없이 공통의 형상을 갖고, 다른 영역 성형체 중의 적어도 하나가 특정 유형의 내연기관에 적합한 형상을 갖도록 형성된다. 그 다음에, 영역 성형체들은 접합 가공(들)에 의해 접합된다.
상기 방법에 의해 제조된 링 기어는 이하의 이점을 갖는다. 구체적으로, 내연기관의 유형에 따라 링 기어의 크기 및 형상이 상이하더라도, 가공 장치 및 가공 순서의 변경을 최소화할 수 있고, 가공 정밀도의 저하가 유발되지 않는다.
본 발명의 앞에서 언급된 것 및 다른 목적, 특징 및 이점이 첨부된 도면을 참조하여 실시예의 이하의 설명으로부터 명확해질 것이고, 구성 요소 등을 표현하기 위해 도면 부호가 사용된다.
도 1 은 실시형태에 따른 링 기어가 사용되는 차량 내연기관용 내연기관 시동 토크 전달 기구의 종방향 단면도이다.
도 2 는 도 1 의 평면 Ⅰ-Ⅰ에서 본 단면도이다.
도 3a ~ 3c 는 실시형태에 따른 링 기어의 구성을 설명하는 도면이다.
도 4a ~ 4c 는 실시형태에 따른 링 기어의 구성을 설명하는 도면이다.
도 5 는 실시형태에 따른 링 기어의 분해 사시도이다.
도 6a ~ 6e 는 실시형태에 따른 레이스측 영역 성형체의 구성을 설명하는 도면이다.
도 7a ~ 7d 는 실시형태에 따른 중간 영역 성형체의 구성을 설명하는 도면이다.
도 8a ~ 8b 실시형태에 따른 중간 영역 성형체의 일부의 구성을 설명하는 도면이다.
도 9a ~ 9b 는 실시형태에 따른 레이스측 영역 성형체와 중간 영역 성형체의 접합 공정을 설명하는 도면이다.
도 10 은 실시형태에 따른 링 기어 중간체의 사시도이다.
도 11a 및 11b 는 실시형태에 따른 링 기어 중간체와 기어측 영역 성형체의 접합 공정을 설명하는 도면이다.
도 12a ~ 12e 는 실시형태에 따른 외륜 부재의 구성을 설명하는 도면이다.
도 1 은 본 발명의 실시형태에 따른 링 기어 (2) 를 포함하는 차량 내연기관용 내연기관 시동 토크 전달 기구의 종방향 단면을 도시한다. 크랭크축 (4) 의 후단부 (4a) 근처에 내연기관 시동 토크 전달 기구가 제공된다. 크랭크축 (4) 의 후단부 (4a) 는 클러치 또는 토크 컨버터에 내연기관으로부터의 회전 구동력이 전달되는 측에 위치된다. 즉, 여기에서 "전" 및 "후" 라는 단어는 내연기관에 대한 크랭크축의 축선을 따르는 방향을 나타낸다. 도 2 는 도 1 에 도시된 수직 평면 Ⅰ-Ⅰ에서의 단면도이고, 평면 Ⅰ-Ⅰ의 우측 부분 (내연기관에 대한 후방측) 의 구성을 보여준다.
실린더 블록 (6) 및 베어링 래더 (bearing ladder) (8) 는 저널 베어링부를 구성한다. 크랭크축 (4) 은 저널 (4b) 에서 실린더 블록 (6) 에 의해 회전 가능하게 지지된다. 따라서, 크랭크축 (4) 은 후단부 (4a) 측의 크랭크축 (4) 의 일부가 실린더 블록 (6) 의 후부로부터 수평으로 돌출한 상태로 위치된다. 크랭크축 (4) 의 후단부 (4a) 와 저널 (4b) 사이에 형성된 대직경부 (10) 의 주위면에는 링 기어 (2) 가 장착되어 있고, 대직경부 (10) 의 주위면과 링 기어 (2) 사이에는 롤링 베어링 (여기에서는 볼 베어링 (12)) 이 개재되어 있다. 대직경부 (10) 의 후측면에는 크랭크축측 부재로서 여겨지는 외륜 부재 (14) 및 플라이휠 (또는 드라이브 플레이트) (16) 이 볼트 (18) 로 고정되어 있다. 외륜 부재 (14) 는 플라이휠 (16) 과 함께 크랭크축 (4) 과 일체적으로 회전한다.
링 기어 (2) 는 도 3a ~ 3c, 및 도 4a ~ 4c 에 도시된 바와 같이 그 중심에서 큰 개구를 갖고, 모든 주변을 따라 반경방향 위치에서 직각으로 구부러진다. 굴곡부는 링 기어 (2) 의 회전축선에 평행한 원통형부 (2a) 의 형태로 형성되어 있다. 도 3a 는 정면 위치에서 본 사시도이고, 도 3b 는 정면도이고, 도 3c 는 우측면도이다. 도 4a 는 후방 위치에서 본 사시도이고, 도 4b 는 배면도이고, 도 4c 는 좌측면도이다.
일방향 클러치 (20) (도 1) 를 위한 원통형 내륜부 (2b) (레이스부로 여겨질 수도 있음) 가 링 기어 (2) 의 중심에 있는 개구 주위의 내부 가장자리에 제공된다. 링 기어 (2) 의 외측에는 링형의 기어부 (2c) 가 제공된다. 링 기어 (2) 는, 일방향 클러치 (20) 가 구성되어 있는 면의 반대측, 즉, 중심측 (회전축선 C 측) 의 내륜부 (2b) 의 표면에서, 크랭크축 (4) 의 대직경부 (10) 의 외주에 장착되어 있고, 상기에 설명된 바와 같이 대직경부 (10) 의 주변과 링 기어 (2) 사이에는 볼 베어링 (12) 이 개재되어 있다. 일방향 클러치 (20) 가 분리 상태에 있을 때, 링 기어 (2) 는 크랭크축 (4) 의 회전과 관계없이 자유롭게 회전한다.
도 2 에 도시된 바와 같이, 링 기어 (2) 의 기어부 (2c) 는 스타터 모터 (22) 에 의해 회전되는 피니언 (24) 과 항상 맞물려있다. 링 기어 (2) 의 기어부 (2c) 는 내연기관이 시동될 때 도 2 에 도시된 바와 같이 화살표 (Ax) 로 표시된 방향으로 회전하는 피니언 (24) 을 통해 스타터 모터 (22) 로부터 토크를 받는 다. 그 결과, 링 기어 (2) 는 화살표 (Ay) 로 표시된 방향으로 회전한다.
도 5 의 분해 사시도 (후방 위치에서 본 사시도) 에 의해 도시된 바와 같이, 링 기어 (2) 는 반경방향으로 분할된 3 개의 영역에 대응하여 형성된 3 개의 영역에 대응하는 3 개의 성형체의 조합이다. 구체적으로, 링 기어 (2) 는, 최내측 레이스측 영역에 대응하는 레이스측 영역 성형체 (26), 최외측 기어측 영역에 대응하는 기어측 영역 성형체 (28), 및 레이스측 영역 성형체 (26) 와 기어측 영역 성형체 (28) 를 접합시키는 중간 영역에 대응하는 중간 영역 성형체 (30) 로 구성된다.
레이스측 영역 성형체 (26) 는 도 6a ~ 6e 에 도시된 바와 같고, 모든 원주를 따라 원통형부 (2a) 의 한쪽 가장자리와 내륜부 (2b) 의 한쪽 가장자리를 접속시키는 평평한 형상의 링부 (26a) 를 포함하고, 직경이 더 작은 내륜부 (2b) 는 직경이 더 큰 원통형부 (2a) 의 내부에 배치되어 있다. 도 6a 는 정면도이고, 도 6b 는 배면도, 도 6c 는 사시도이고, 도 6d 는 우측면도이고, 도 6e 는 선 Ⅱ-Ⅱ 를 따라 취해진 단면도이다. 평평한 형상의 링부 (26a) 를 관통하는 오일 복귀 구멍 (26b) 이 축선 주위에 균등한 각 간격으로 형성된다. 이 실시형태에서는 6 개의 오일 복귀 구멍 (26b) 이 형성되어 있다. 평평한 형상의 링부 (26a) 가 제공되는 가장자리의 반대편의 원통형부 (2a) 의 가장자리는 중간 영역 성형체 (30) 에 접합된 부분이다. 중간 영역 성형체 (30) 와 접촉하게 되는 접촉면 (26c 및 26d) 이 이 부분에 형성된다. 접촉면 (26c) 은 원통형부 (2a) 의 단부에 있는 원주면이고, 접촉면 (26d) 은 원주를 따라 형성된 돌출부 (26e) 의 접촉면 (26c) 측의 면이다.
기어측 영역 성형체 (28) 는 도 5 에 도시된 바와 같이 외측에 기어 치부가 형성된 링 형상을 갖는다. 기어측 영역 성형체 (28) 가 링 기어 (2) 에 일체 화될 때, 기어측 영역 성형체 (28) 는 기어부 (2c) 를 제공한다. 기어측 영역 성형체 (28) 의 내주면은 중간 영역 성형체 (30) 와 접촉하여 접합하게 되는 접촉면 (28a) 이라는 것에 주의해야 한다.
도 7a ~ 7d, 및 도 8a 및 8b 에 도시된 바와 같이, 중간 영역 성형체 (30) 는 레이스측 영역 성형체 (26) 와 기어측 영역 성형체 (28) 를 접속시키는 중간 영역에 대응하는 성형체이다. 도 7a 는 정면도이고, 도 7b 는 배면도이고, 도 7c 는 사시도이고, 도 7d 는 우측도이다. 도 8a 는 도 7a 의 선 Ⅲ-Ⅲ 을 따라 취해진 단면도이고, 도 8b 는 동일한 선을 따라 취해진 사시 단면도이다. 중간 영역 성형체 (30) 의 외부 가장자리는 축선에 평행한 링형 외부 가장자리부 (30a) 를 형성하고, 중간 영역 성형체 (30) 의 내부 가장자리는 축선에 수직으로 연장하는 링형 내부 가장자리부 (30b) 를 형성한다. 링형 외부 가장자리부 (30a) 와 링형 내부 가장자리부 (30b) 를 접속시키기 위한 스포크 (30c) 가 제공된다. 이 실시형태에서는 6 개의 스포크 (30c) 가 제공되고, 스포크 (30c) 사이에는 구멍 (30d) 이 형성되어 있다.
링형 외부 가장자리부 (30a) 의 외주면은 기어측 영역 성형체 (28) 와 접합하기 위한 접촉면 (30e) 으로서 기능한다. 링형 내부 가장자리부 (30b) 의 내주면과 전면은 각각 레이스측 영역 성형체 (26) 와 접합하기 위한 접촉면 (30f 및 30g) 으로서 기능한다.
링 기어 (2) 의 제조시에, 상기에 설명된 레이스측 영역 성형체 (26), 기어측 영역 성형체 (28) 및 중간 영역 성형체 (30) 는 프레스 성형에 의해 형성된다. 그 후, 특히 레이스측 영역 성형체 (26) 에 있어서, 내륜부 (2b) 의 스프래그 유지면 (26f) 및 볼 베어링 (12) 에 고정될 그 고정면 (26g) 은 고정밀도로 마무리된다. 또한, 원통형부 (2a) 의 내측의 시일 링 배치면 (2d), 및 원통형부 (2a) 의 외측의 시일 링의 접촉면 (2e) 은 고정밀도로 마무리된다.
도 9a 에 도시된 바와 같이, 중간 영역 성형체 (30) 의 링형 내부 가장자리부 (30b) 가 레이스측 영역 성형체 (26) 의 원통형부 (2a) 에 고정되어서 돌출부 (26e) 와 접촉하게 된다 (이 실시형태에서는 강제 압입 (tight fitting) 이 채택되었지만, 간극 압입 (clearance fitting) 도 문제는 없다). 도 9b 에 도시된 바와 같이, 링형 내부 가장자리부 (30b) 의 접촉면 (30f 및 30g) 이 원통형부 (2a) 의 접촉면 (26c 및 26d) 과 접촉하게 된다. 도 9b 에 도시된 바와 같이, 전자빔 용접기 (EB) 를 사용하는 전자빔 용접에 의해 모든 원주를 따라 접촉 계면이 용접되어서 용접부 (m1) 를 형성하고, 이에 따라 중간 영역 성형체 (30) 가 레이스측 영역 성형체 (26) 에 접합된다. 따라서, 도 10 에 도시된 바와 같은 링 기어 중간체 (32) 가 형성된다. 전자빔 용접이 링형 내부 가장자리부 (30b) 의 접촉면 (30f) 과 원통형부 (2a) 의 접촉면 (26c) 사이의 모든 원주를 따라 실시되더라도, 레이스측 영역 성형체 (26) 와 중간 영역 성형체 (30) 사이의 모든 접촉면이 용접되지는 않는다. 특히, 링형 내부 가장자리부 (30b) 의 전방측의 접촉면 (30g) 및 돌출부 (26e) 의 접촉면 (26d) 은 단순히 상호 접촉하고 있는데, 즉, 용접되지 않았다.
도 11a 에 도시된 바와 같이, 링 기어 중간체 (32) 의 링형 외부 가장자리부 (30a) 에 기어측 영역 성형체 (28) 가 끼워맞춤된다. 그리고, 도 11b 에 도시된 바와 같이, 끼워맞춤 후에 상호 접촉하고 있는, 기어측 영역 성형체 (28) 의 내측의 접촉면 (28a), 및 링 기어 중간체 (32) 의 링형 외부 가장자리부 (30a) 의 접촉면 (30e) 이 접합된다. 이 실시형태에서, 스폿 용접기 (SP) 를 사용하여 둘레 방향을 따라 간격을 둔 복수 지점에서 용접이 실시되어 용접부 (m2) 를 형성하고, 이에 따라 링 기어 중간체 (32) 및 기어측 영역 성형체 (28) 가 함께 접합된다. 따라서, 도 3a ~ 3c, 및 도 4a ~ 4c 에 도시된 링 기어 (2) 가 완성된다. 스폿 용접 부분을 제외하고는, 기어측 영역 성형체 (28) 의 접촉면 (28a) 및 링형 외부 가장자리부 (30a) 의 접촉면 (30e) 이 상호 접촉하고 있는 접촉 계면은 용접되지 않는데, 즉, 단순히 접촉 상태에 있다.
이와 같이 제조된 링 기어 (2) 는 도 1 에 도시된 바와 같이 스냅 링 (33) 으로 볼 베어링 (12) 에 고정되고, 이에 따라 링 기어 (2) 는 볼 베어링 (12) 을 통해 크랭크축 (4) 의 대직경부 (10) 에 장착된다. 링 기어 (2) 의 내륜부 (2b) 가 스냅 링 (33) 의 반대측에서 볼 베어링 (12) 의 돌출부와 맞물리더라도, 스냅 링은 대신에 이 측에도 배치될 수도 있다.
외륜 부재 (14) 의 중앙부는 도 12a ~ 12e 에 도시된 바와 같은 개구부 (14a) 를 규정하고, 외륜 부재 (14) 는 디스크 형상이며, 일방향 클러치 (20) 를 위한 외륜부 (34) (레이스부로서 여겨질 수도 있음) 가 최외주부에 직각 림 형상으로 제공된다. 외륜 부재 (14) 를 크랭크축 (4) 의 대직경부 (10) 에 볼트로 체결하기 위한 복수의 (이 실시형태에서는 8 개) 볼트 관통 구멍 (14b) 이 개구부 (14a) 주변에 제공된다. 도 12a 는 정면도이고, 도 12b 는 배면도이고, 도 12c 는 우측면도이고, 도 12d 는 정면에서 본 사시도이고, 도 12e 는 후방에서 본 사시도이다.
외륜 부재 (14) 를 도 1 에 도시된 바와 같이 크랭크축 (4) 의 대직경부 (10) 의 후측면에 고정함으로써, 외륜 부재 (14) 는 그 사이에 볼 베어링 (12) 을 삽입한 채 대직경부 (10) 에 먼저 고정되어 있는 링 기어 (2) 와 결합된다. 이 경우에, 외륜 부재 (14) 의 외부 가장자리에 위치된 외륜부 (34) 는 내륜부 (2b) 와 반경 방향으로 마주하도록 위치되고, 이 내부 레이스부 (2b) 는 링 기어 (2) 의 내부 가장자리에 위치된다. 외륜부 (34) 가 위치될 때 또는 위치되기 전에, 스프래그 (20a) 와 케이지 (20b) 가 내륜부 (2b) 의 스프래그 유지면 (26f) 에 배치되고, 스프래그 (20a) 와 케이지 (20b) 는 내륜부 (2b) 와 외륜부 (34) 사이에서 유지된다. 이렇게 해서, 일방향 클러치 (20) 가 구성된다.
링 기어 (2) 로부터 외륜 부재 (14) 에 스타터 모터 (22) 의 토크가 전달되는 일방향 회전 (도 2 에서 화살표 (Ay) 로 표시된 방향) 동안에, 이렇게 구성된 일방향 클러치 (20) 는 외륜 부재 (14) 와 링 기어 (2) 가 서로 맞물리도록 한다. 따라서, 스타터 모터 (22) 로부터의 출력을 이용하여 크랭크축 (4) 을 회전시킴으로써 크랭킹을 실시할 수 있다. 내연기관이 운전을 시작하고, 내연기관으로 부터의 출력이 크랭크축 (4) 과 함께 회전하는 외륜 부재 (14) 의 회전 속도를 스타터 모터 (22) 로부터의 출력에 의해 유발된 링 기어 (2) 의 회전 속도보다 빠르게 할 때, 외륜 부재 (14) 에 대한 링 기어 (2) 의 회전 방향은 역방향이 된다. 그 결과, 일방향 클러치 (20) 는 분리 상태가 되고, 피니언 (24) 및 링 기어 (2) 가 항상 맞물려 있을 때에도, 내연기관이 시동된 후에 스타터 모터 (22) 를 정지시킬 수 있다.
도 1 에 도시된 바와 같이, 볼 베어링 (12) 및 일방향 클러치 (20) 에 윤활을 제공하기 위해서, 도 1 의 화살표에 의해 도시된 바와 같이 실린더 블록 (6) 의 유로 (oil passage) (6a) 를 통해 볼 베어링 (12) 에 윤활제 (Oj) 가 분사된다. 또한, 윤활제 (Or) 가 실린더 블록 (6) 및 크랭크축 (4) 의 유로를 통해 크랭크축 (4) 의 저널 (4b) 의 슬라이딩 면에 공급되고, 윤활제 (Or) 의 일부는 볼 베어링 (12) 쪽으로 흐른다. 볼 베어링 (12) 에 공급되는 윤활제 (Oj 및 Or) 는 볼 베어링 (12) 을 통과하여, 일방향 클러치 (20) 로 흘러들어 간다. 일방향 클러치 (20) 로부터 흘러나오는 윤활제는 레이스측 영역 성형체 (26) 에 형성된 오일 복귀 구멍 (26b) 을 통과하여, 오일 팬 (36) 으로 복귀된다.
윤활제 (Oj 및 Or) 가 누출되는 것을 방지하기 위해서 제 1 시일 링 (38) 및 제 2 시일 링 (40) 이 사용된다. 제 1 시일 링 (38) 은, 레이스측 영역 성형체 (26) 에 형성된 원통형부 (2a) 의 내주면측의 배치면 (2d) 에 끼워맞춤되고, 이에 따라 제 1 시일 링 (38) 이 링 기어 (2) 에 고정된다. 제 1 시일 링 (38) 의 내측에 형성된 시일 립 (seal lip) (38a) 은 외륜부 (34) 의 외부면인 시일 슬라이 딩면 (34a) 에 슬라이딩가능하게 접촉하고 있다. 따라서, 제 1 시일 링 (38) 은 외륜 부재 (14) 및 링 기어 (2) 사이에 오일 시일링을 제공한다.
제 2 시일 링 (40) 은 제 1 시일 링 (38) 의 반대측인 원통형부 (2a) 측 (외측) 에 배치되어 있다. 제 2 시일 링 (40) 이 링 기어 (2) 가 설치되기 전에 내연기관 측에 배치된다는 것을 주의해야 한다. 크랭크축 (4) 의 위쪽에서, 제 2 시일 링 (40) 은 내연기관 본체측 부재로서 여겨질 수도 있는 실린더 블록 (6) 의 아치형 시일 끼워맞춤부 (6b) 의 내면에 주로 끼워맞춤된다. 한편, 크랭크축 (4) 의 아래에서, 제 2 시일 링 (40) 은 내연기관 본체측 부재로서 여겨질 수도 있는 오일 팬 (36) 의 후단부에 있는 아치형 시일 끼워맞춤부 (36a) 의 내면에 주로 끼워맞춤된다. 따라서, 제 2 시일 링 (40) 이 도시된 위치에 고정된다. 링 기어 (2) 가 대직경부 (10) 에 끼워맞춤될 때, 제 2 시일 링 (40) 의 내측에 형성된 시일 립 (40a) 은 레이스측 영역 성형체 (26) 에 형성된 원통형부 (2a) 의 외주면인 접촉면 (2e) 에 슬라이딩 가능하게 접촉된다. 이렇게, 링 기어 (2) 와 내연기관 사이에 오일 시일링이 제공된다.
상기에 설명된 바와 같이 구성된 내연기관 시동 토크 전달 기구에 대해서, 이미 스타터 모터 조립체로 결합되어 있는 스타터 모터 (22) 로 피니언 (24) 이, 도 2 에 도시된 바와 같이 피니언 (24) 이 기어부 (2c) 의 주변에 형성된 기어 치부와 맞물리도록 내연기관에 배치된다. 이렇게 해서, 상시 물림형 내연기관 시동 토크 전달 기구가 완성된다.
본 발명이, 상기에 설명된 링 기어 (2) 의 직경보다 더 큰 직경을 갖는 링 기어를 필요로 하는 내연기관에 적용될 때, 동일한 레이스측 영역 성형체 (26) 가 외경이 증가된 중간 영역 성형체 (30) 및 내경 및 외경이 증가된 기어측 영역 성형체 (28) 와 함께 이용될 수도 있다. 이렇게, 레이스측 영역 성형체 (26) 의 구성을 변경하지 않고도 직경이 큰 링 기어를 필요로 하는 엔진에서도 레이스측 영역 성형체 (26) 의 공통 부분을 사용할 수 있다. 이와 달리, 레이스측 영역 성형체 (26) 및 중간 영역 성형체 (30) 에 대한 공통 부분을 이용하고, 기어측 영역 성형체 (28) 의 외경을 증가시킴으로써 상이한 유형의 엔진이 다뤄질 수도 있다.
유사하게, 내연기관이 상기에 설명된 링 기어 (2) 의 직경보다 작은 직경을 갖는 링 기어를 필요로 한다면, 동일한 레이스측 영역 성형체 (26) 가 외경이 감소된 중간 영역 성형체 (30) 및 내경 및 외경이 감소된 기어측 영역 성형체 (28) 와 사용될 수도 있다. 이렇게 해서, 레이스측 영역 성형체 (26) 의 구성을 변경하지 않고 더 작은 직경의 링 기어를 필요로 하는 엔진에서 레이스측 영역 성형체 (26) 에 대한 공통부를 이용할 수 있다.
유사하게, 중간 영역 성형체 (30) 에 형성된 스포크 (30c) 에 대해서, 내연기관이 상이한 구성의 스포크 (30c) 를 필요로 한다면, 중간 영역 성형체 (30) 만을 변경하고 레이스측 영역 성형체 (26) 및 기어측 영역 성형체 (28) 에 대해 동일한 부품을 사용할 수 있다.
상기에 설명된 실시형태에 따라, 이하의 효과가 얻어질 수 있다. (1) 각각의 영역간 접합부에서, 반경 방향을 따라 존재하는 영역에 대응하여 개별적으로 형성된 영역 성형체 (레이스측 영역 성형체 (26), 기어측 영역 성형체 (28), 및 중 간 영역 성형체 (30)) 를 접합시킴으로써 링 기어 (2) 가 형성된다. 접촉면 (26c 및 26d), 및 접촉면 (30f 및 30g) 사이의 계면에서의 용접부 (m1) (도 1, 도 9a 및 9b, 및 도11a 및 11b) 가 레이스측 영역 성형체 (26) 및 중간 영역 성형체 (30) 가 접합되어 있는 영역간 접합부로서 여겨질 수도 있다. 접촉면 (28a) 과 접촉면 (30e) 사이의 계면에서의 용접부 (m2) (도 1, 및 도 11a 및 11b) 는 기어측 영역 성형체 (28) 및 중간 영역 성형체 (30) 가 접합되는 영역간 접합부로서 여겨질 수도 있다.
따라서, 다른 영역 성형체 (기어측 영역 성형체 (28) 또는 중간 영역 성형체 (30)) 가 존재하지 않는 상태로 레이스측 영역 성형체 (26) 의 레이스부 (내륜부 (2b)) 의 가공을 실시하는 것이 가능하게 된다. 따라서, 비교적 작은 크기의 영역 성형체 (레이스측 영역 성형체 (26)) 상에서 가공이 실시된다. 이 때문에, 내연기관의 유형에 따라 레이스측 영역 성형체 (26) 의 크기 및 형상이 상이하더라도, 그 차이는 비교적 좁은 범위 내에 있고, 이에 따라 가공 장치 (프레스, 연삭 및 마무리 기구 등) 및 가공 순서의 변경을 최소화할 수 있다.
특히, 다른 영역 성형체 (기어측 영역 성형체 (28) 및 중간 영역 성형체 (30)) 가 내연기관의 유형에 따른 차이를 완화시키도록 함으로써, 상기에 설명된 바와 같은 다양한 엔진 유형에 대해서 레이스측 영역 성형체 (26) 의 크기 및 형상을 표준화할 수 있다. 따라서, 내연기관의 유형에 따라 링 기어 (2) 의 크기 및 형상이 상이하더라도, 가공 장치 및 가공 순서의 변경이 최소화되고, 가공 정밀도의 저하가 유발되지 않는 링 기어 (2) 를 제공할 수 있다.
(2) 레이스부 (내륜부 (2b)) 이외에, 레이스측 영역 성형체 (26) 에는 레이스측 영역 성형체 (26) 와 외륜 부재 (14) 사이에 오일 시일링을 제공하기 위한 제 1 시일 링 (38) 이 배치되어 있는 배치면 (2d), 및 레이스측 영역 성형체 (26) 와 내연기관 본체측 부재 (실린더 블록 (6) 및 오일 팬 (36)) 사이에 오일 시일링을 제공하기 위한 제 2 시일 링 (40) 이 접촉하고 있는 접촉면 (2e) 이 형성되어 있다. 따라서, 시일 링 (38 및 40) 에 대한 배치면 (2d) 및 접촉면 (2e) 뿐만 아니라, 내륜부 (2b) 의 가공을 다른 영역 성형체 (기어측 영역 성형체 (28) 및 중간 영역 성형체 (30)) 가 존재하지 않는 상태로 실시할 수 있다.
따라서, 이와 같이 시일 링 (38 및 40) 에 대한 배치면 (2d) 및 접촉면 (2e) 뿐만 아니라, 내륜부 (2b) 의 가공은 비교적 작은 크기의 영역 성형체 (레이스측 영역 성형체 (26)) 상에서 실시된다. 이 때문에, 내연기관의 유형에 따라 에리스측 영역 성형체 (26) 의 크기 및 형상이 상이하더라도, 그 차이는 비교적 좁은 범위 내에 있고, 이에 따라 가공 장치 및 가공 순서의 변경을 최소화할 수 있다. 특히, 다른 영역 성형체(기어측 영역 성형체 (28) 및 중간 영역 성형체 (30)) 가 엔진의 유형에 따른 차이를 완화시키도록 유발함으로써, 다양한 엔진 유형에 대해 레이스측 영역 성형체 (26) 의 크기 및 형상을 표준화할 수 있다.
또한, 시일 링 (38 및 40) 에 대한 배치면 (2d) 및 접촉면 (2e) 뿐만 아니라. 내륜부 (2b) 가 동일한 영역 성형체에 형성되어 있기 때문에, 레이스측부 (2b), 배치면 (2d) 및 접촉면 (2e) 사이의 정확한 위치 관계로 마무리할 수 있다. 따라서, 내연기관의 유형에 의해 링 기어 (2) 의 크기 및 형상이 달라도, 가공 장치 및 가공 순서의 변경을 최소화할 수 있어 가공 정밀도의 저하를 야기하지 않는 링 기어 (2) 를 제공할 수 있다.
(3) 레이스측 영역 성형체 (26) 에 있어서, 제 2 시일 링 (40) 의 접촉면 (2e) 이 최외주이고, 접촉면 (2e) 의 가장자리부는 중간 영역 성형체 (30) 가 접합되는 영역간 접합부 (용접부 (m1)) 이다. 영역간 접합부는 중간 영역 성형체 (30) 의 최내 가장자리인 링형 내부 가장자리부 (30b) 를 접촉면 (2e) 의 가장자리부에 끼워맞춤한 후에 전자빔 용접에 의해 용이하게 형성될 수 있다.
이렇게 형성된 링 기어 중간체 (32) 의 외부면 (접촉면 (30e)) 은 링 기어 중간체 (32) 가 기어측 영역 성형체 (28) 에 결합되어 있는 상호 영역 성형체 (용접부 (m2)) 를 형성하는데 사용된다. 영역간 접합부는 기어측 영역 성형체 (28) 를 접촉면 (30e) 에 끼워맞춤한 후에 스폿 용접에 의해 용이하게 형성될 수 있다. 이렇게 해서, 링 기어 (2) 가 완성된다. 상기에 설명된 바와 같이, 복수의 영역 형성 (26, 28 및 30) 이 링 기어 (2) 에 용이하게 조립된다.
(4) 레이스측 영역 성형체 (26) 와 중간 영역 성형체 (30) 가 접합되는 영역간 접합부, 및 영역 접합부, 및 중간 영역 성형체 (30) (또는 링 기어 중간체 (32)) 와 기어측 영역 성형체 (28) 가 접합되는 상호 영역 접합부에서, 영역 성형체 (26, 28 및 30) 와 접촉면 (26c, 26d, 30f, 30g, 30e 및 28a) 의 일부를 접합시키지 않은 채로 남기고 접합함으로써 접합이 달성된다.
따라서, 영역 성형체 (26, 28 및 30) 사이의 계면에 실제로 접합되지 않은 접촉면 (26c, 26d, 30f, 30g, 30e 및 28a) 의 일부가 존재한다. 따라서, 스타 터 모터 (22) 로부터 피니언 (24) 을 통해 시동 토크가 전달될 때 링 기어 (2) 에 의해 발생되는 기어 물림음 등의 소음이 접촉 계면의 접합되지 않은 부분에서 열에너지로 변환되어서, 소음이 흡수된다. 특히, 중간 영역 성형체 (30) (또는 링 기어 중간체 (32)) 및 기어측 영역 성형체 (28) 가 접합되는 접합부는 부분 접합부이고, 이 접합부는 피니언 (24) 과 기어부 (2c) 가 서로 맞물리는 부분에 매우 가깝다. 따라서, 기어부 (2c) 에서 발생된 기어 물림음은 중간 영역 성형체 (30) 와 기어측 영역 성형체 (28) 사이의 접촉 계면에서 즉시 마찰열로 변환된다. 따라서, 중간 영역 성형체 (30) 및 레이스측 영역 성형체 (26) 로의 기어 물림음의 전달이 이렇게 감소되고, 이에 따라 엔진의 시동시에 소음을 효과적으로 감소시킬 수 있다.
(a) 상기 실시형태에서, 링 기어 (2) 는 레이스측 영역 성형체 (26), 기어측 영역 성형체 (28) 및 중간 영역 성형체 (30) 가 각각 형성된 후에 3 개의 성형체를 접합함으로써 제조된다. 이외에, 레이스측 영역 성형체 (26) 및 다른 영역 성형체 (기어측 영역 성형체 (28) 와 중간 영역 성형체 (30) 가 접합되는 성형체) 의 2 개의 영역 성형체가 각각 형성될 수도 있고, 그 후에, 두 개의 성형체를 접합함으로써 링 기어가 제조될 수도 있다. 대안적으로, 기어측 영역 성형체 (28) 와 다른 영역 성형체 (레이스측 영역 성형체 (26) 와 중간 영역 성형체 (30) 가 접합되는 성형체) 의 2 개의 영역 성형체가 각각 형성될 수도 있고, 그 후에, 두 개의 성형체를 접합함으로써 링 기어가 제조될 수도 있다.
(b) 비록, 상기 실시형태에서, 레이스측 영역 성형체 (26) 와 중간 영역 성 형체 (30) 가 전자빔 용접에 의해 접합되더라도, 이들 성형체는 다른 접합법에 의해서 접합될 수도 있다. 전자빔 용접 이외의 융합 용접법으로서, 예를 들어, 레이저 용접 또는 열 분사가 용접을 실시하는데 채택될 수도 있다. 접합을 실시하는데 브레이징이 이용될 수도 있다.
중간 영역 성형체 (30) 및 기어측 영역 성형체 (28) 가 스폿 용접 대신에 전자빔 용접, 레이저 용접 또는 열 분사 등에 의해 용접될 수도 있다. 접합을 실시하는데 브레이징이 이용될 수도 있다. 이 경우에, 부분적으로 접합하는 것 대신에, 전체 주변이 접합될 수도 있다.
(c) 상기의 실시형태에 있어서, 외륜 부재 (14) 를 개별적으로 제공하는 것 대신에, 플라이 휠 (또는 드라이브 플레이트) (16) 이 외륜 부재 (14) 로서 사용될 수도 있다. 구체적으로, 일방향 클러치 (20) 의 외륜부 (34) 와 플라이 휠 (또는 드라이브 플레이트) (16) 을 제공함으로써 플라이 휠(또는 드라이브 플레이트) (16) 과 외륜 부재 (14) 가 일체화된 구성이 채택될 수도 있다. 이 경우에, 플라이 휠 (또는 드라이브 플레이트) 이 외륜 부재로서 여겨질 수도 있다.
본 발명이 실시 형태를 참조하여 설명되었지만, 본 발명은 설명된 실시형태 또는 구성으로 한정되지 않는다는 것으로 이해되어야 한다. 대조적으로, 본 발명은 다양한 변형 및 등가의 배열체를 커버하도록 의도된다. 또한, 설명된 실시형태의 다양한 구성요소가 다양한 예시적인 조합 및 구성으로 도시되지만, 오직 하나, 초과 또는 미만의 구성 요소를 포함하는 다른 조합 및 구성이 본 발명의 의미 및 범위 내에서 가능하다.

Claims (14)

  1. 일방향 클러치 (20) 를 통해 스타터 모터 (22) 로부터 출력된 시동 토크를 내연기관의 크랭크축 (4) 과 함께 회전하는 크랭크축측 부재로 전달하는 링 기어에 있어서,
    일방향 클러치 (20) 의 하나의 레이스부 (2b) 를 포함하는 레이스측 영역 (26), 및 시동 토크가 기어 맞물림을 통해 스타터 모터 (22) 로부터 전달되는 기어측 영역 (28) 을 포함하는 적어도 2 개 영역에 대응하여 각각 형성된 복수의 영역 성형체 (26, 28, 30) 로서, 링 기어의 전체 형상이 적어도 2 개의 영역으로 반경방향으로 분할되는 영역 성형체, 및
    영역 성형체들을 접합시키는 영역간 접합부를 포함하고,
    상기 영역 성형체 (26, 28, 30) 는 레이스측 영역 (26), 기어측 영역 (28) 및 레이스측 영역 (26) 과 기어측 영역 (28) 사이의 영역인 중간 영역 (30) 의 3 개 영역에 대응하여 개별적으로 형성되고, 링 기어의 전체 형상은 3 개의 영역으로 분할되는 링 기어.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서, 제 1 시일 링 (38) 이 배치되어 있는 배치면 또는 제 1 시일 링 (38) 이 접촉하고 있는 접촉면이 레이스측 영역에 대응하는 레이스측 영역 성형체 (26) 에 형성되어 있고, 제 1 시일 링 (38) 은 레이스측 영역 성형체 (26) 와 크랭크축측 부재 사이에 오일 시일을 제공하는 링 기어.
  4. 제 1 항에 있어서, 제 2 시일 링 (40) 이 배치되어 있는 배치면 또는 제 2 시일 링 (40) 이 접촉하고 있는 접촉면이 레이스측 영역에 대응하는 레이스측 영역 성형체 (26) 에 형성되어 있고, 제 2 시일 링 (40) 은 레이스측 영역 성형체 (26) 와 내연기관 본체측 부재 사이에 오일 시일을 제공하는 링 기어.
  5. 제 3 항에 있어서, 레이스측 영역에 대응하는 레이스측 영역 성형체 (26) 는 링 기어의 회전축선에 평행하게 연장하는 원통형부 (2a) 를 갖고, 원통형부 (2a) 는 일방향 클러치 (20) 의 하나의 레이스부 (2b) 보다 더 외부에 위치되어 있고,
    원통형부 (2a) 의 내주면이 레이스측 영역 성형체 (26) 와 크랭크축측 부재 (34) 사이에 오일 시일링을 제공하는 제 1 시일 링 (38) 을 위한 배치면 또는 접촉면 (2d) 이고,
    원통형부 (2a) 의 외주면은 레이스측 영역 성형체 (26) 와 내연기관 본체측 부재 사이에 오일 시일링을 제공하는 제 2 시일 링 (40) 을 위한 배치면 또는 접촉면 (2e) 인 링 기어.
  6. 제 3 항에 있어서, 레이스측 성형체 (26) 의 최외주는 제 1 시일 링 (38) 및 제 2 시일 링 (40) 중 어떤 하나를 위한 배치면 또는 접촉면 (2e) 이고,
    레이스측 영역 성형체를 제외한 복수의 영역 성형체 중에 하나의 영역 성형체의 최내측 가장자리부가 영역간 접합부를 통해 레이스측 영역 성형체의 최외주의 가장자리부에 접합되는 링 기어.
  7. 제 1 항에 있어서, 적어도 하나의 영역간 접합부 (m1) 가 용접에 의해 형성되는 링 기어.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 용접은 용접될 영역 성형체 사이의 접촉 계면이 부분적으로 용접되지 않은 상태로 남아있도록 되는 링 기어.
  9. 제 1 항에 있어서, 상기 크랭크축측 부재는 일방향 클러치 (20) 의 다른 레이스부 (34) 를 포함하고, 일방향 클러치 (20) 는 다른 레이스부 (34) 가 레이스측 영역 (26) 에서 일방향 클러치 (20) 의 하나의 레이스부 (2b) 와 반경 방향으로 마주하도록 형성되는 링 기어.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 하나의 레이스부 (2b) 는 다른 레이스부 (34) 의 반경방향 내측에 배치되어 있는 링 기어.
  11. 제 1 항에 있어서, 상기 링 기어는 일단 내연기관에 설치되면 스타터 모터 (22) 의 피니언 (24) 과 항상 맞물리는 링 기어.
  12. 스타터 모터 (22) 로부터 내연기관의 크랭크축 (4) 에 시동 토크를 전달하기 위한 내연기관 시동 토크 전달 기구로서, 제 1 항에 따른 링 기어를 포함하는 내연기관 시동 토크 전달 기구.
  13. 제 1 항에 따른 링 기어의 제조 방법으로서,
    적어도 레이스측 영역 성형체 (26) 가 내연기관의 유형에 상관없이 공통의 형상을 갖고, 레이스측 영역 성형체 (26) 이외에 적어도 하나의 영역 성형체 (28, 30) 가 특정 유형의 내연기관에 적합하게 된 형상을 갖는 모든 영역 성형체 (26, 28, 30) 를 형성하는 것, 및
    접합 공정에 의해 영역 성형체를 접합시키는 것을 포함하는 링 기어의 제조 방법.
  14. 삭제
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