KR100280140B1 - 변속기 오일의 공기 배출 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 수동 변속기 및 자동 변속기에 사용되는 오일의 공기 배출 장치에 관한 것으로서, 특히 변속기 내의 오일이 순환되는 오일 순환 파이프를 설치하고 이 오일 순환 파이프상에 공기와 오일을 분리하는 에어 분리 수단을 설치함으로써 변속기의 조기 마모를 방지함은 물론 냉각 효과를 상승시킨 변속기 오일의 공기 배출 장치에 관한 것이다.

상기 본 발명은 변속기 케이스(50) 내의 오일이 순환되도록 설치된 오일 순환 파이프(55)와, 상기 오일 순환 파이프(55) 상에 설치되어 오일과 공기를 분리시켜 오일은 다시 오일 순환 파이프(55)로 보내고 공기는 배출되도록 상단에 배출홀(61a)이 형성된 통형의 에어 분리 수단(60)과, 상기 에어 분리 수단(60)에서 분리된 공기를 배출시킬 수 있도록 에어 분리 수단(60)의 배출홀(61a)을 개폐시킬 수 있도록 된 에어 배출 나사(80)로 구성된 것을 특징으로 한다.

Description

변속기 오일의 공기 배출 장치

본 발명은 수동 변속기 및 자동 변속기에 사용되는 오일의 공기 배출 장치에 관한 것으로서, 특히 변속기 내의 오일이 순환되는 오일 순환 파이프를 설치하고 이 오일 순환 파이프상에 공기와 오일을 분리하는 에어 분리 수단을 설치함으로써 변속기의 조기 마모를 방지함은 물론 냉각 효과를 상승시킨 변속기 오일의 공기 배출 장치에 관한 것이다.

일반적으로 수동 변속기에 사용되는 오일은 엔진의 동력을 전달하기 위한 기어 또는 베어링 등 회전요소에 윤활 작동을 함과 동시에 각 접동부에 냉각 작용을 하게 된다. 위와 같은 오일은 변속기 케이스의 내부에 내재되어 기어 회전시 비산되게 하는 구조로 각종 기어와 베어링의 윤활 필요 요소에 공급되게 된다.

여기서, 도 1은 변속기 중 수동 변속기의 일례가 도시되어 있는 바, 수동 변속기는 클러치로부터 동력을 받아 회전하는 입력 샤프트(11)와, 상기 입력 샤프트(11)의 동력을 전달받아 회전하면서 종감속 장치를 회전시키는 매인 샤프트(12)와, 상기 매인 샤프트(12)의 하측에 위치되고 상기 입력 샤프트(11)의 동력을 전달받아 상기 매인 샤프트(12)에 전달하되 일정한 속도비가 형성되도록 하는 카운터 샤프트(13)와, 내부의 샤프트 및 기어를 보호하는 변속기 케이스(14)로 이루어져 있다.

상기한 수동 변속기에서 상기 입력 샤프트(11) 및 매인 샤프트(12) 그리고, 카운터 샤프트(13)와 변속기 케이스(14) 사이에는 샤프트가 변속기 케이스(14)에 지지되면서도 용이하게 회전되도록 각종 베어링(15)이 설치되어 있다.

특히, 상기한 수동 변속기의 내부에는 베어링 및 기어치 등의 접동 마찰 부위에 윤활 및 냉각을 목적으로 오일이 내재되어 있는 바, 변속기의 오일 공급은 주로 매인 샤프트(12) 및 카운터 샤프트(13)에 장치된 각종 기어의 회전력에 의해 변속기 케이스(14) 내부의 오일을 비산시켜 각 샤프트(11,12,13) 및 기어류, 베어링에 공급하는 자연 윤활 방식이 이용되고 있다.

또한, 자동 변속기에 사용되는 오일은 자동변속기의 토크 컨버터 내에서 동력을 전달하고, 기어 또는 베어링 등 회전요소에 윤활작동을 하며, 각종 유압기구 즉, 밸브, 클러치, 브레이크 등의 작동유로 사용되고, 자동변속기의 각 접동부에 냉각작용을 한다. 위와 같은 오일은 변속기 케이스 하측에 연결된 오일 팬에 저장되어 오일 펌프를 통해 각종 밸브기구 및 유압작동요소로 공급된다.

그러나, 상기와 같이 변속기에 사용되는 오일은 비산과 순환등의 과정에서 공기가 함유되게 되는데, 이렇게 오일 속에 다량의 공기가 함유되면 윤활유 및 작동유로 사용되는 과정에서 오일의 온도가 일정 이상 상승하게 되어 윤활 성능이 현저히 떨어짐은 물론 변속기의 내구성도 떨어지게 된다.

특히, 자동 변속기의 경우 오일 속에 공기가 함유되면 오버 힛팅 등의 원인이 되어 변속기 작동이 원활치 못하게 되는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 변속기용 오일이 순환되는 오일 순환 파이프 상에 부력체를 이용한 에어 분리 수단을 설치하여 오일속의 공기를 배출시킴으로써 오일의 온도가 이상적으로 상승되는 것을 방지함은 물론 변속기의 조기 마모도 방지되도록 한 변속기 오일의 공기 배출 장치를 제공하는 데 있다.

상기한 과제를 실현하기 위한 본 발명의 변속기 오일의 공기 배출 장치는, 변속기 케이스 내의 오일이 순환되도록 설치된 오일 순환 파이프와, 상기 오일 순환 파이프 상에 설치되어 오일과 공기를 분리시켜 오일은 다시 오일 순환 파이프로 보내고 공기는 배출되도록 상단에 배출홀이 형성된 통형의 에어 분리 수단과, 상기 에어 분리 수단에서 분리된 공기를 배출시킬 수 있도록 에어 분리 수단의 배출홀을 개폐시킬 수 있도록 된 에어 배출 나사로 구성된 것을 특징으로 한다.

도 1은 수동 변속기의 내부 구조가 도시된 단면도,

도 2는 본 발명에 따른 변속기 오일의 공기 배출 장치가 도시된 개략적인 구성도,

도 3은 본 발명의 에어 분리 수단이 상세하게 도시된 단면도이다.

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉

50 : 변속기 케이스 55 : 오일 순환 파이프

60 : 에어 분리 수단 61 : 케이스

61a : 배출홀 61b : 오일 배출구

62 : 격벽 62a, 62b : 연통구

63 : 가이드 관 64 : 제 1 부력체

70 : 재분리 수단 72 : 분리막

74 : 전자 밸브 76 : 제 2 부력체

76a : 통전체 78 : 접점 수단

A : 제 1 분리실 B : 제 2 분리실

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 의한 변속기 오일의 공기 배출 장치는 도 2 내지 도 3에 도시된 바와 같이 변속기 케이스(50) 내의 오일이 순환되도록 설치된 오일 순환 파이프(55)와, 상기 오일 순환 파이프(55) 상에 설치되어 오일과 공기를 분리시켜 오일은 다시 오일 순환 파이프(55)로 보내고 공기는 배출되도록 상단에 배출홀(61a)이 형성된 통형의 에어 분리 수단(60)과, 상기 에어 분리 수단(60)에서 분리된 공기를 배출시킬 수 있도록 에어 분리 수단(60)의 배출홀(61a)을 개폐시킬 수 있도록 된 에어 배출 나사(80)로 구성되어 있다.

상기 에어 분리 수단(60)은 도 3에 도시된 바와 같이 하부는 오일 순환 파이프(55)와 연결되고 상측에는 배출홀(61a)이 형성된 케이스(61)와, 상기 케이스(61) 내에 제 1 분리실(A)과 제 2 분리실(B)이 형성되게 함과 동시에 두 개의 분리실(A,B) 상측과 하측이 연통되도록 상기 케이스(61)의 상하 방향으로 설치된 격벽(62)과, 상기 제 1 분리실(A)에 공기가 함유된 오일이 유입되도록 상기 오일 순환 파이프(55)와 연통되어 상하 방향으로 세워진 가이드 관(63)과, 상기 가이드 관(63)에 외삽되어 오일의 유면을 따라 상하 이동되는 동시에 오일 속에 함유된 공기가 상측으로 이동되게 하는 제 1 부력체(64)와, 상기 제 2 분리실(B)에 위치되어 상기 격벽(62)의 상측 연통구(62a)를 통해 제 1 분리실(A)에서 넘어온 오일 및 공기를 일정량 저장하여 분리시키는 재분리 수단(70)과, 상기 제 2 분리실(B)의 하단에 형성되어 상기 재분리수단(70)과 격벽(62)의 하측을 통해 통과한 오일을 오일 순환 파이프(55)로 빠져나가도록 형성된 오일 배출구(61b)로 구성되어 있다.

여기서, 상기 재분리 수단(70)은 격벽(62)과 케이스(61)의 중간부에 설치되어 격벽(62)의 상측 연통구(62a)를 넘어온 오일이 고이도록 하는 분리막(72)과, 상기 분리막(72)에 설치되어 일정량 이상의 오일이 고이면 개방되어 오일을 배출시키는 전자 밸브(74)와, 상기 분리막(72)의 상측에 위치되어 오일의 유면을 따라 상하 이동되고 상면에 통전체(76a)가 설치된 제 2 부력체(76)와, 상기 제 2 부력체(76)의 상하 이동을 안내하는 가이드(79)와, 상기 분리막(72)으로부터 일정 높이에 위치되어 상기 제 2 부력체(76) 상승시 통전되어 상기 전자 밸브(74)가 개방되도록 하는 접점 단자(78)로 구성되어 있다.

그리고, 상기 격벽(62)의 하측에 형성된 하측 연통구(62b)는 제 1 분리실(A)에 일정량의 오일이 고이도록 바닥으로부터 일정 높이에 형성되는 것이 바람직하다.

한편, 수동 변속기의 경우 오일 순환 파이프(55) 상에 오일을 강제 순환시키도록 순환 펌프 등이 설치되는 것이 바람직하다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 변속기 오일의 공기 배출 장치의 작용을 설명하면 다음과 같다.

변속기 내에서 윤활 및 작동유로 사용되는 오일이 변속기 케이스(50) 내에서 오일 순한 파이프(55)로 순환되면 일부의 오일이 에어 분리 수단(60)을 통과하면서 공기는 배출되고 오일만 다시 오일 순환 파이프(55)를 통해 변속기 케이스(50) 내부로 유입되게 된다.

즉, 도 3에서와 같이 공기가 함유된 오일이 에어 분리 수단(60)의 가이드 관(63)을 통해 제 1 분리실(A)로 유입되면서 일정 비산하게 되면 가벼운 공기는 상측으로 이동하게 되고 유체인 오일은 제 1 부력체(64) 하측에 위치되게 된다. 이때, 상기 제 1 부력체(64)는 오일의 유면 높이에 따라 상하 이동하면서 이 사이에서 공기와 오일이 분리되게 한다.

이후, 상기 제 1 부력체(64)의 하측에 고인 오일은 격벽(62)의 하측 연통구(62b)를 통해 제 2 분리실(B)의 하측으로 유입된 후 오일 배출구(61b)를 통해 다시 오일 순환 파이프(55)를 거쳐 변속기 케이스(50) 내부로 유입되게 된다.

한편, 상기 제 1 부력체(64)의 상측으로 분리된 공기는 어느 정도의 오일 성분을 함유하게 되므로 격벽(62)의 상측 연통구(62a)를 통해 제 2 분리실(B)의 분리막(72) 상측에 오일이 점차 고이게 된다.

상기 제 2 분리실(B)의 분리막(72) 상측에 일정 이상의 오일이 고이게 되면 제 2 부력체(76)가 상승되면서 통전체(76a)와 접점 단자(78)가 연결되면서 전원이 연결되고, 동시에 분리막(72)을 막고 있던 전자 밸브(74)가 개방되면서 제 2 분리실(B)에 고인 오일이 오일 배출구(61b)를 통해 오일 순환 파이프(55)로 빠져나가게 된다.

그리고, 에어 분리 수단(60)의 케이스(61) 상측에 배출홀(61a)이 형성되어 이를 에어 배출 나사(80)가 막고 있으므로 이를 개방시키면 제 1 분리실(A)과 제 2 분리실(B)에서 분리된 공기를 외부로 배출시킬 수 있게 된다.

따라서, 상기와 같이 구성되고 작용되는 본 발명의 변속기 오일의 공기 배출 장치는 변속기용 오일이 순환되는 오일 순환 파이프(55) 상에 부력체(64,76)를 이용한 에어 분리 수단(60)을 설치하여 오일속의 공기를 배출시키도록 구성되어 있기 때문에 오일의 온도가 이상적으로 상승되는 것을 방지함은 물론 변속기의 냉각 성능을 향상시키는 이점이 있다.

Claims (4)

1. 변속기 케이스 내의 오일이 순환되도록 설치된 오일 순환 파이프와, 상기 오일 순환 파이프 상에 설치되어 오일과 공기를 분리시켜 오일은 다시 오일 순환 파이프로 보내고 공기는 배출되도록 상단에 배출홀이 형성된 통형의 에어 분리 수단과, 상기 에어 분리 수단에서 분리된 공기를 배출시킬 수 있도록 에어 분리 수단의 배출홀을 개폐시킬 수 있도록 된 에어 배출 나사로 구성된 것을 특징으로 하는 변속기 오일의 공기 배출 장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 에어 분리 수단은 하부는 오일 순환 파이프와 연결되고 상측에는 배출홀이 형성된 케이스와, 상기 케이스내에 제 1 분리실과 제 2 분리실이 형성되게 함과 동시에 두 개의 분리실 상측과 하측이 연통되도록 상기 케이스의 상하 방향으로 설치된 격벽과, 상기 제 1 분리실에 공기가 함유된 오일이 유입되도록 상기 오일 순환 파이프와 연통되어 상하 방향으로 세워진 가이드 관과, 상기 가이드 관에 외삽되어 오일의 유면을 따라 상하 이동되는 동시에 오일 속에 함유된 공기가 상측으로 이동되게 하는 제 1 부력체와, 상기 제 2 분리실에 위치되어 상기 격벽의 상측을 통해 제 1 분리실에서 넘어온 오일 및 공기를 일정량 저장하여 분리시키는 재분리 수단과, 상기 제 2 분리실의 하단에 형성되어 상기 재분리수단과 격벽의 하측을 통해 통과한 오일을 오일 순환 파이프로 빠져나가도록 형성된 오일 배출구로 구성된 것을 특징으로 하는 변속기 오일의 공기 배출 장치.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 재분리 수단은 격벽과 케이스의 중간부에 설치되어 격벽의 상측을 넘어온 오일이 고이도록 하는 분리막과, 상기 분리막에 설치되어 일정량 이상의 오일이 고이면 개방되어 오일을 배출시키는 전자 밸브와, 상기 분리막의 상측에 위치되어 오일의 유면을 따라 상하 이동되고 상면에 통전체가 설치된 제 2 부력체와, 상기 제 2 부력체의 상하 이동을 안내하는 가이드와, 상기 분리막으로부터 일정 높이에 위치되어 상기 제 2 부력체 상승시 통전되어 상기 전자 밸브가 개방되도록 하는 접점 단자로 구성된 것을 특징으로 하는 변속기 오일의 공기 배출 장치.
4. 제 2 항에 있어서,

   상기 격벽의 하측에 형성된 연통구는 제 1 분리실에 일정량의 오일이 고이도록 바닥으로부터 일정 높이에 형성된 것을 특징으로 하는 변속기 오일의 공기 배출 장치.

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