KR100419724B1 - 차량자동변속기의윤활장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량 자동변속기의 윤활장치에 관한 것으로, 선기어(2)를 중심으로 복수 개의 피니언 기어(3)가 치합되어 있으며, 상기 피니언 기어들(3)은 인터널기어(4)에 내장 치합되어 있되, 각각의 기어들(2)(3)(4)은 피니언 캐리어(5)에 의해 연동된 차량 자동변속기의 플레네터리 기어(1)에 있어서, 링 형태의 지지대(22)와, 각각의 일단부는 상기 지지대(22)의 내주연에 취부되어 있으며, 각기 대응된 피니언 캐리어(5)의 섭동부에 대응하여 윤활유를 저장 및 비산할 수 있도록 주걱 형상의 각 타단부는 상기 플레네터리 기어(1)의 중심부분으로 절곡되어 각기 대응된 피니언 샤프트(12)가 설치된 섭동부에 취부된 복수 개의 윤활가이드(20)를 포함하여 구성됨으로써, 피니언 기어(3)의 베어링 부에 충분한 윤활유가 공급되어 피니언 기어의 내구성이 향상되고 변속불량등이 방지되어 자동변속기의 성능향상과 더불어 차량의 상품성이 향상되는 특징이 있다.

Description

차량 자동변속기의 윤활장치

본 발명은 차량 자동변속기의 윤활장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 플레네터리 기어의 피니언 기어와 이에 결합되는피니언 캐리어의 샤프트 사이에 충분한 윤활유를 공급하기 위하여 피니언 캐리어의 일측에 윤활 가이드가 설치된 차량 자동변속기의 윤활장치에 관한 것이다.

통상 자동 변속기는 토크컨버터를 거쳐서 엔진으로부터 동력을 변속하여 추진축으로 전달하는데, 동력의 변속은 플레니터리 기어의 작동과 그 조합으로서 가능토록 되어 있다.

즉, 도 1 에 도시된 바와 같이 플레니터리 기어(1)의 선기어(2), 피니언기어(3), 인터널 기어(4)의 어느 하나가 구동이되고 있으면, 나머지 두 기어중 하나는 고정이 되어 있고, 하나는 출력축과 연결되어 있어 구동과 출력을 기어에 따라 각각 고정하여 변속을 시키고 있는 것이다.

예를 들면 선기어(2)를 고정하고 인터널 기어(4)를 구동하는 경우, 인터널 기어(4)를 고정하고 선기어(2)를 구동하는 경우, 선기어(2)를 고정하고 피니언 캐리어(5)(플레니터리 캐리어와 동일 명칭임)를 구동하는 경우, 반대로 피니언 캐리어(5)를 고정하고 선기어(2)를 구동하는 경우, 또한 인터널 기어(4)를 구동하고 피니언 캐리어(5)를 고정하는 경우와 반대로 피니언 캐리어(5)를 구동하고 인터널 기어(4)를 고정하는 경우 등 6 가지 조합에 따라 변속비가 결정되며, 실제 변속기내의 플레니터리 기어(1)는 2 조의 조합이 많이 채용되고 있다.

이러한 플레니터리 기어(1)의 어느 하나를 구동시키고 다른 기어를 고정 또는 출력시키는 것은 변속기에 내장된 클러치와 브레이크 등 각 멤버가 수행하며, 상기 각각의 멤버는 유압의 작용으로 작동되도록 되어 있다.

여기서, 미설명부호 "12"는 샤프트이다.

이를 설명하기 위한 예시도면 도 2a는 자동변속기의 작동상태를 나타낸 개요도로서, 오일펌프(6)의 구동은 토크컨버터(7)의 선단과 오일펌프(6)의 인너기어가 맞물려 엔진의 구동력으로서 이루어져 엔진시동과 동시에 제어밸브로 작동유압이전달되도록 되어 있으며, 제어밸브가 유로를 변경시켜 작동유압의 전달관계를 제어하도록 되어 있다.

유로의 변경은 각 멤버로의 작동변경을 의미하며, 도 2b에 그 일례가 도시되어 있다.

D레인지에서의 제 1 속은 입력축으로부터 다이렉트 클러치(8)가 접속되어 있고, 중간축으로부터 리어 클러치(9)가 접속되어 전방의 인터널 기어(4)가 엔진과 같은 회전으로 회전하고 있다.

따라서, 전방의 피니언 캐리어(5)로부터 후방의 선기어(20g)에 회전이 입력되고, 이때 후방의 피니언 캐리어(50h)는 원웨이 클러치(10)로 고정되어 후방의 인터널 기어(40g)로 부터 출력을 얻게 되는 것이다.

따라서, 이러한 멤버의 작동에 의해 플레니터리 기어(1)의 조합을 가능토록 유압을 발생하는 오일펌프(6)는 자동변속기의심장이라 할 수 있고, 오일은 이러한 심장에 의해 압송되는 혈액이라 할 수 있다.

이러한 자동변속기의 오일은 자동변속기의 원할한 수행을 위해 그 성분상 까다로운 조건이 요구될뿐더러, 온도에 따라 점도지수가 변하고, 특히 유온이 급상승되면 열화되어 각 섭동부의 마모발생과 더불어 작동이 곤란하므로, 자동변속기에는 오일의 냉각장치가 설치되어 있다.

즉, 오일펌프(6)에서 토크컨버터(7)내에 공급된 오일은 토크의 전달매체이고, 고속으로 회전되는 각 섭동부의 윤활유이며, 각 멤버의 작동유이기 때문에 발열작용은 피할수 없는 사실이므로, 변속기의 외부인 라디에이터(11)에서 냉각되어각기어의 섭동부에 공급될 필요가 있는 것이다.

이러한 섭동부의 윤활은 변속기 케이스내에 변속기 오일이 충전되어 있고 플레네터리 기어가 약 1/3 정도 잠겨있는 상태에서, 플레네터리 기어(1)가 회전되면서 각 기어의 섭동부에 오일이 공급되도록 되어 있다.

상술된 바와 같이 자동변속기는 오일펌프에 의한 변속기 오일의 유압발생에 의해 플레니터리 기어(1)의 선기어(2), 인터널 기어(4), 피니언 기어(3)의 회전 조건을 변경조합하여 기어변속을 수행하고 있으며, 변속기 오일은 이러한 각 기어 섭동부의 윤활유로서로도 작용을 하고 있다.

그러나, 상기 각 기어의 섭동부, 특히 피니언 기어(3)과 피니언 캐리어(5)의 샤프트(12)에 윤활공급이 충분하지 않아 자동변속기 전체의 내구성 하락과 더불어 상품성이 하락되는 문제점이 있었다.

즉, 플레니터리 기어(1)의 피니언 기어(3)는 자전과 공전을 하고 기어의 크기가 작기때문에, 그 섭동부인 샤프트(12)와 피니언 기어(3)의 베어링 부에 충분한 윤활이 공급될 것이 필요하다.

그러나, 단순히 플레네테리 기어(1)의 약 1/3 정도가 윤활유에 잠겨있는 상태에서 이를 회전시키더라도 협소한 피니언 기어(3)의 베어링 부에 윤활유가 충분히 공급되지 않는 것이다.

따라서, 상기 변속기 오일인 윤활유가 섭동부의 완충작용과 더불어 마찰방지 작용을 함을 고려할때, 이러한 윤활부족으로인하여 피니언 기어(3)부의 내구성이하락되며, 더우기 윤활유의 냉각작용 부족으로 섭동부의 발생열에 의해 변속기 오일이 소착되어 변속이 수행되지 않는 우려가 있었던 것이다.

이에 본 발명은 상기 문제점을 해소하기 위해 창출된 것으로, 피니언 기어의 베어링 부에 충분한 윤활유가 공급되어 피니언 기어의 내구성이 향상되고 변속불량등이 방지되어 자동변속기의 성능향상과 더불어 차량의 상품성이 향상시킬 수 있는 차량 자동변속기의 윤활장치를 제공함에 있다.

이러한 본 발명의 목적은, 선기어를 중심으로 복수 개의 피니언 기어가 치합되어 있으며, 상기 피니언 기어들은 인터널기어에 내장 치합되어 있되, 각각의 기어들은 피니언 캐리어에 의해 연동된 차량 자동변속기의 플레네터리 기어에 있어서, 링 형태의 지지대와, 각각의 일단부는 상기 지지대의 내주면에 취부되어 있으며, 각기 대응된 피니언 캐리어의 섭동부에 대응하여 윤활유를 저장 및 비산할 수 있도록 주걱 형상의 각 타단부는 상기 플레네터리 기어의 중심부분으로 절곡되어 각기 대응된 피니언 샤프트가 설치된 섭동부에 취부된 복수 개의 윤활가이드를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 차량 자동변속기의 윤활장치에 의해 달성될 수 있다.

도 1 은 종래 자동변속기의 플레네터리 기어를 나타낸 설명도,

도 2a는 자동변속기의 작동상태를 나타낸 개요도,

도 2b는 자동변속기 각 멤버작동의 일례를 나타낸 개요도,

도 3 은 본 발명에 따른 윤활가이드의 장착상태를 나타낸 설명도이다.

- 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 -

3 - 피니언 기어, 5 - 피니언 캐리어,

12 - 샤프트, 20 - 윤활가이드,

22 - 지지대

이하 첨부된 예시도면과 함께 본 발명을 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 차량 자동변속기 피니언 기어(3)의 베어링 부 위치의 피니언 캐리어(5) 일측에 윤활가이드(20)가 설치되고, 윤활가이드(20)는 플레네터리 기어(1)의 외주에서 중심방향으로 굴곡된 주걱형상인 차량 자동변속기의 윤활장치이다.

예시도면 도 3 은 본 발명에 따른 윤활장치를 나타낸 외관 설명도로서, 본 발명은 플레네터리 기어 중 피니언 기어(3)와샤프트(12)의 베어링 부를 중점적으로 윤활을 하도록 윤활가이드(20)가 설치되었다.

즉, 상기된 바와 같이 플레네터리 기어는 선기어(2), 인터널기어(4), 피니언 기어(3)로 구성되고, 이 중 피니언 기어(3)는 회전속도가 크며 자전과 공전을 하기때문에 피니언 기어(3)와 이에 결합된 샤프트(12)의 베어링 부는 마찰이 심하다.

한편, 플레네터리 기어(1)의 각 섭동부 윤활은 플레네터리 기어(1)가 윤활유에 약 1/3 정도 잠겨있는 상태에서 이것이 회전되면서 수행되도록 되어 있는데, 이것만으로는 협소한 피니언 샤프트(12)의 베어링 부에 충분한 윤활유를 충분히 공급할 수 없다.

따라서, 어느 하나의 피니언 기어(3)가 윤활유에 잠겨 있다가 회전되어 윤활유에서 이탈되더라도 윤활유를 계속 저장하면서 공급해줄 수단이 필요하며, 그것이 본 발명인 윤활가이드(20)인 것이다.

윤활가이드(20)는 피니언 캐리어(5)의 일측에 장착되어 이와 일체로 회전되면서 윤활유를 저장하면서 이를 비산시키도록되어 있다.

이를 위한 윤활가이드(20)는 도시된 바와 같이 링형상의 지지대(22)의 내주연으로부터 플레네터리 기어(1)의 중심방향으로 굴곡되어 주격형상으로 돌출되고, 지지대(22)가 피니언 캐리어(5)의 일측에 결합되어 있으며, 피니언 캐리어(5)와는 점용접됨이 바람직하다.

하나의 윤활가이드(20)는 하나의 피니언 기어(3)에 대응되도록 설치되며, 이러한 주걱형상의 윤활가이드(20) 하단이 피니언 기어(3)와 베어링 부에 근접되도록 설치됨이 바람직하다.

따라서, 상기 피니언 캐리어(5)가 회전되면 이에 결합된 윤활가이드(20)가 함께 회전되면서 윤활유를 퍼올리게 되며, 퍼올려진 윤활유는 윤활가이드(20)의 회전에 의해 윤활가이드(20)의 면을 따라 이동되면서 비산된다.

비산된 윤활유는 각 기어의 섭동부에 윤활유를 공급하게 되며, 그 중 일부는 피니언 기어(3)와 사프트(12)의 베어링 부에공급되어 부족한 윤활을 보충하게 되는 것이다.

상술된 바와 같이 본 발명에 따르면, 윤활가이드를 피니언 캐리어의 일측에 장착하되, 플레네터리 기어의 외주로부터 중심방향으로 굴곡된 주걱형상으로 형성되어, 피니언 캐리어가 회전되면 원심력에 의해 변속기 오일이 윤활가이드에서 각부로 비산되고 이것이 지속적으로 피니언의 베어링 부에 공급되도록 함으로써, 피니언 기어의 베어링 부에 충분한 윤활유가공급되어 피니언 기어의 내구성이 향상되고 변속불량등이 방지되어 자동변속기의 성능향상과 더불어 차량의 상품성이 향상되는 효과가 있다.

Claims (1)

1. 선기어(2)를 중심으로 복수 개의 피니언 기어(3)가 치합되어 있으며, 상기 피니언 기어들(3)은 인터널기어(4)에 내장 치합되어 있되, 각각의 기어들(2)(3)(4)은 피니언 캐리어(5)에 의해 연동된 차량 자동변속기의 플레네터리 기어(1)에 있어서,

   링 형태의 지지대(22)와,

   각각의 일단부는 상기 지지대(22)의 내주연에 취부되어 있으며, 각기 대응된 피니언 캐리어(5)의 섭동부에 대응하여 윤활유를 저장 및 비산할 수 있도록 주걱 형상의 각 타단부는 상기 플레네터리 기어(1)의 중심부분으로 절곡되어 각기 대응된 피니언 샤프트(12)가 설치된 섭동부에 취부된 복수 개의 윤활가이드(20)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 차량 자동변속기의 윤활장치.

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