KR100752678B1 - 트랜스 액슬의 윤활장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 변속기 케이스의 내부에서 오일펌프의 하우징으로부터 외부로 드레인되는 오일의 배출방향을 디퍼렌셜측으로 설정하여 디퍼렌셜내 여러 기어류와 샤프트에 대한 원활한 윤활을 제공할 수 있도록 함으로써, 디퍼렌셜의 정상적인 차동기능의 수행을 달성할 수 있도록 하는 데 그 목적이 있다.
전술한 바의 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 드라이브 기어(12)와 드리븐 기어(14) 및 이들을 내부에 수용하고, 변속기 케이스(40)내에 저장된 오일의 유입을 위한 흡입포트(16a)와, 유입된 오일의 유출을 위한 토출포트(16b) 및, 잉여의 오일을 상기 변속기 케이스(40)로 배출시키기 위한 드레인포트(16c)를 갖춘 하우징(16)으로 이루어진 트랜스 액슬용 오일펌프(10)에 있어서, 상기 드레인포트(16c)는 디퍼렌셜(20)을 향해 개구되도록 상기 하우징(16)에 형성된 것을 특징으로 한다.
트랜스 액슬, 오일펌프, 디퍼렌셜, 윤활

Description

트랜스 액슬의 윤활장치{lubrication device for transaxle}
도 1은 종래 트랜스 액슬의 윤활구조를 도시한 도면.
도 2는 본 발명에 따른 트랜스 액슬의 윤활구조를 도시한 도면.
도 3은 도 2에 도시된 오일펌프 하우징의 배면을 도시한 도면.
도 4는 본 발명이 적용되는 부위의 구성을 도시한 단면도.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
10-오일펌프 12-드라이브 기어
14-드리븐 기어 16-하우징
16a-흡입포트 16b-토출포트
16c-드레인포트 16d-제1안내홈
16e-제2안내홈 20-디퍼렌셜
40-변속기 케이스 60-노즐
본 발명은 트랜스 액슬의 윤활장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 변속기 케이스의 내부에서 오일펌프로부터 드레인되는 오일의 경로를 변경시켜 드레인되는 오일이 디퍼렌셜 기어측으로 비산되도록 함으로써, 디퍼렌셜측에 대한 윤활을 원활하게 수행하고, 그에 따른 부품의 내구를 보장할 수 있도록 하는 트랜스 액슬의 윤활장치에 관한 것이다.
일반적으로 트랜스 액슬은 전륜 구동형 자동차에 탑재되는 변속기와 디퍼렌셜을 통칭하는 것인 데, 이의 구조는 도 1에 도시된 바와 같다.
즉, 차량의 전방을 향해 오일펌프(10)가 배치되고, 차량의 후방을 향해 디퍼렌셜(20)이 배치되며, 상기 오일펌프(10)와 디퍼렌셜(20) 사이에 자동 변속기의 부축(30)이 위치하게 된다.
또한, 상기 오일펌프(10)와 디퍼렌셜(20) 및 부축(30)은 각각 단일의 변속기 케이스(40)내에 설치되고, 상기 변속기 케이스(40)의 저면부에는 소정량의 자동 변속기용 오일인 ATF가 저장되며, 이 오일은 자동 변속기내 각종 기어류와 클러치류 및 브레이크류에 대한 윤활 및 냉각 작용을 함과 더불어 상기 디퍼렌셜(20)에 구비된 각종 기어류에 대한 냉각 및 윤활 작용을 하게 된다.
특히, 상기 변속기 케이스(40)내에 저장된 오일에 의한 상기 디퍼렌셜(20)의 윤활은 크게 자연비산 방식과 강제 윤활방식으로 이루어지는 바, 종래 자연비산 방식의 윤활은 상기 디퍼렌셜(20)측 기어류의 회전에 따라 상기 변속기 케이스(40)내에 저장된 오일이 비산됨에 따라 이루어지는 것이다.
여기서, 도 1에서 상기 오일펌프(10)의 후방으로 자동 변속기의 주축과 그에 설치된 다양한 기어류 및 클러치류 내지 브레이크류의 도시는 생략되었고, 상기 부 축(30)의 후방으로 위치한 다양한 기어류 및 클러치류 내지 브레이크류의 도시도 역시 생략되었음을 밝혀 둔다.
한편, 상기 오일펌프(10)는 토크 컨버터측 임펠러 쉘과 결합되는 컨버터 허브에 직결되어 구동되는 드라이브 기어(도 3을 참조)와, 상기 드라이브 기어에 외접하는 드리븐 기어(도 3을 참조) 및, 상기 드라이브 기어와 드리븐 기어를 각각 내부에 수용함과 더불어 이들 사이에서 가압되는 오일의 기밀을 위한 하우징(16)으로 구성된다.
그리고, 상기 하우징(16)에는 변속기 케이스(40)내에 저장된 오일의 유입을 위한 흡입포트(16a)와, 유입된 오일의 외부 유출을 위한 토출포트(16b) 및, 상기 드라이브 기어(12)와 드리븐 기어(14) 및 하우징(16) 사이의 틈새를 통해 누설되는 오일의 배출을 위한 드레인포트(16c)가 각각 구비된다.
이 경우, 상기 드레인포트(16c)는 도 1에 도시된 바와 같이 차량의 전방을 향해 형성됨에 따라, 종래 상기 드라이브 기어와 드리븐 기어 및 하우징(16) 사이의 틈새를 통해 누설되는 오일의 배출은 차량의 전방을 향해 이루어지게 된다.(도 1에서 화살표로 도시된 방향이 드레인포트를 통한 오일의 배출 경로임.)
그런데, 상기와 같은 구조의 종래 트랜스 액슬에서는 상기 디퍼렌셜(20)에 대한 윤활이 전적으로 상기 오일펌프(10)의 하우징(16)에 구비된 드레인포트(16c)로부터 배출되는 유량에 의존하기 때문에, 차량이 하향 구배로의 주행시에는 상기 변속기 케이스(40)내에 저장된 오일의 액면이 차체의 기울기에 종속되어 전방을 향해 기울어지게 된다.
이 결과, 상기 변속기 케이스(40)의 내부에서 오일의 액면이 상기 디퍼렌셜(20)로부터 벗어난 위치가 되고, 이로 인해 상기 디퍼렌셜(20)의 구동에 따라 비산되는 오일의 양이 절대적으로 부족하게 되면, 상기 디퍼렌셜(20)에 대한 윤활에 심각한 악영향이 초래되는 문제가 있어 왔다.
이러한 상기 디퍼렌셜(20)에 대한 윤활 부족은 내부의 다양한 기어류에 대한 소착을 초래하게 되고, 경우에 따라서 차동 기능의 불능까지도 유발시켜 정상적인 차동 기능을 수행할 수 없게 하는 요인으로 작용하게 된다.
이에 본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출된 것으로, 변속기 케이스의 내부에서 오일펌프의 하우징으로부터 외부로 드레인되는 오일의 배출방향을 디퍼렌셜측으로 설정하여 디퍼렌셜내 여러 기어류와 샤프트에 대한 원활한 윤활을 제공할 수 있도록 함으로써, 디퍼렌셜의 정상적인 차동기능의 수행을 달성할 수 있도록 하는 데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 드라이브 기어와 드리븐 기어 및 이들을 내부에 수용하고, 변속기 케이스내에 저장된 오일의 유입을 위한 흡입포트와, 유입된 오일의 유출을 위한 토출포트 및, 잉여의 오일을 상기 변속기 케이스로 배출시키기 위한 드레인포트를 갖춘 하우징으로 이루어진 트랜스 액슬용 오일펌 프에 있어서, 상기 드레인포트는 디퍼렌셜을 향해 개구되도록 상기 하우징에 형성된 것을 특징으로 한다.
상기 드레인포트는 상기 하우징의 가장자리부위에서 반경방향을 따라 상기 하우징을 관통하도록 형성된 제1안내홈과, 상기 제1안내홈의 종단에서 상기 하우징의 가장자리 부위의 체결측 조립면을 따라 형성된 제2안내홈으로 이루어지고, 상기 제2안내홈은 상기 디프렌셜을 향해 개구된 것을 특징으로 한다.
상기 제2안내홈의 출구에는 외부로 배출되는 오일의 비산거리를 증대하기 위한 노즐이 장착된 것을 특징으로 한다.
이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.
본 발명은 전륜 구동형 차량에 탑재되는 트랜스 액슬에 적용되는 디퍼렌셜의 윤활구조에 관한 것이다.
본 발명은 도 2에 도시된 바와 같이, 변속기 케이스(40)의 내부에서 오일펌프(10)가 차량의 전방측으로 배치되도록 설치되고, 디퍼렌셜(20)은 상기 변속기 케이스(40)의 내부에서 차량의 후방측으로 배치되도록 설치되며, 상기 오일펌프(10)와 디퍼렌셜(20) 사이에 자동 변속기의 부축(30)이 위치하도록 배치된다.
즉, 상기 오일펌프(10)와 디퍼렌셜(20) 및 부축(30)은 각각 단일의 변속기 케이스(40)내에 수용되도록 설치되고, 상기 변속기 케이스(40)의 내부에는 소정량의 자동 변속기용 오일(ATF)이 저장되어 있어, 이 오일은 자동 변속기내 각종 기어류와 클러치류 및 브레이크류에 대한 윤활 및 냉각 작용을 함과 더불어 상기 디퍼 렌셜(20)에 구비된 각종 기어류에 대한 냉각 및 윤활 작용을 하도록 되어 있다.
그리고, 상기 오일펌프(10)는 도 3과 도 4에 각각 도시된 바와 같이, 토크 컨버터(50)측 임펠러 쉘(52)과 결합되는 컨버터 허브(54)에 직결되어 구동되는 드라이브 기어(12)와, 상기 드라이브 기어(12)에 외접하는 드리븐 기어(14) 및, 상기 드라이브 기(12)어와 드리븐 기어(14)를 각각 내부에 수용함과 더불어 이들 사이에서 가압되는 오일의 기밀을 유지하도록 상기 변속기 케이스(40)와 중간 케이스(42)를 사이에 두고 결합되어 폐공간을 형성하는 하우징(16)으로 이루어진다.
또한, 상기 하우징(16)에는 상기 변속기 케이스(40)내에 저장된 오일의 유입을 위한 흡입포트(16a)와, 유입된 오일의 외부 유출을 위한 토출포트(16b) 및, 상기 드라이브 기어(12)와 드리븐 기어(14) 및 상기 하우징(16) 사이의 틈새를 통해 누설되는 오일을 상기 변속기 케이스(40)의 내부로 다시 배출하기 위한 드레인포트(16c)가 각각 구비된다.
이 경우, 상기 드레인포트(16c)는 상기 변속기 케이스(40)의 내부에서 차량의 후방을 향해, 즉 상기 디퍼렌셜(20)측 피니언 샤프트를 향해 개구되도록 형성되어 있어, 상기 드라이브 기어(12)와 드리븐 기어(14) 및 하우징(16) 사이의 틈새를 통해 누설되는 오일의 배출은 상기 변속기 케이스(40)의 내부에서 상기 오일펌프(10) 보다 차량의 후방을 향해 배치된 상기 디퍼렌셜(20)을 향해 이루어지게 된다.
즉, 상기 드레인포트(16c)는 상기 하우징(16)의 가장자리부위에서 반경방향을 따라 상기 하우징(16)을 관통하도록 형성된 제1안내홈(16d)과, 상기 제1안내홈의 종단에 구비되어 오일을 외부로 배출시키는 제2안내홈(16e)을 일체로 갖춘 구조 로 이루어진다.
부연하자면, 상기 제2안내홈(16e)은 상기 제1안내홈의 종단에서 상기 하우징(16)의 체결측 조립면(도 3에서 정면으로 도시된 부위)을 따라 상기 하우징(16)의 가장자리 부위로 개구된 형태로 형성된다. 이 경우, 상기 제2안내홈(16e)은 상기 디퍼렌셜(20)측 피니언 샤프트를 향해 개구되는 것은 물론이다.
결론적으로, 상기 드레인포트(16c)는 이의 형성 위치가 상기 변속기 케이스(40)의 내부에서 상기 오일펌프(10)의 후방에 위치하는 디퍼렌셜(20)이 위치하는 부위를 향하도록 설정되는 것이다.
또한, 상기 드레인포트(16c)는 상기 제1안내홈(16d)으로부터 상기 제2안내홈(16e)의 전체에 걸쳐 유동 단면적이 점진적으로 축소되는 형태로 이루어지는 바, 이는 상기 드레인포트(16c)를 통해 배출되는 오일의 유속을 증가시키기 위함이다.
아울러, 상기 제2안내홈(16e)의 출구에는 이들 통해 외부로 배출되는 오일의 비산거리를 증대하기 위한 노즐(60)이 장착된다.
이 경우, 상기 노즐(60)은 도 5에 도시된 바와 같이, 유입구로부터 유출구 직전 내측부위에 이르기까지 유동 단면적이 점진적으로 축소되도록 형성된 단면적 축소경로부(60a)와, 상기 유출구 직전 내측부위에서 상기 유출구의 완전 외측부위에 이르기까지 유동 단면적이 점진적으로 확대되도록 형성된 단면적 확대경로부(60b)를 일체로 구비하는 데, 상기 노즐(60)의 유입구는 상기 하우징(16)을 기준으로 내측에 해당하는 부위이고, 상기 노즐(60)의 유출구는 상기 하우징(16)을 기준으로 외측에 해당하는 부위임은 물론이다.
즉, 상기 노즐(60)에 있어, 상기 단면적 축소경로부(60a)는 배출되는 오일의 유속 증가를 도모하는 기능을 수행하는 것이고, 상기 단면적 확대경로부(60b)는 배출되는 오일의 분사각도를 보다 확대시켜 비산되는 오일의 도포영역을 확장시키는 기능을 수행하는 것이다.
한편, 도면중 미설명 부호 56은 상기 하우징(16)과 컨버터 허브(54) 사이에 설치된 오일씨일인 바, 상기 오일씨일(56)은 상기 드라이브 기어(12)와 드리븐 기어(14) 및 하우징(16) 사이의 틈새를 통해 누설되는 오일의 배출을 억제하여 상기 하우징(16)의 토출포트(16b)를 통해 정격 유량이 배출될 수 있도록 하는 기능을 수행한다.
따라서, 상기와 같은 구조의 하우징(16)을 갖춘 트랜스 액슬용 오일펌프(10)에서는 상기 드레인포트(16c)를 통해 배출되는 유량이 상기 디퍼렌셜(20)을 향해 비산될 수 있으므로, 상기 디퍼렌셜(20)측 기어류에 대한 강제윤활을 보다 확실하게 도모할 수 있게 된다.
아울러, 차량이 하향 구배로의 주행시에도 상기 하우징(16)의 드레인포트(16c)를 통해 배출되는 오일이 상기 디퍼렌셜(20)측 기어류를 향할 수 있으므로, 종래와 같이 상기 디퍼렌셜(20)에서 윤활의 부족에 따른 기어류의 소착과 같은 부작용의 발생은 이루어지지 않게 된다.
또한, 상기 하우징(16)의 드레인포트(16c)를 통한 오일의 비산시 상기 노즐은 오일의 비산거리를 증대시킬 수 있어 상기 디퍼렌셜(20)에 대한 확실한 윤활을 보장할 수 있게 되고, 이와 함께 상기 노즐(60)의 단면적 축소경로부(60a)는 비산 되는 오일의 유속을 증대시키고, 상기 노즐(60)의 단면적 확대경로부(60b)는 비산되는 오일의 분사각도를 보다 확장시켜 상기 디퍼렌셜(20)측으로 비산되는 오일의 도포영역을 보다 확장시킬 수 있게 된다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 트랜스 액슬의 윤활장치에 의하면, 자동 변속기의 오일펌프(10)측 드레인포트(16c)를 통해 배출되는 오일의 비산방향을 변속기 케이스(40)의 후방에 위치한 디퍼렌셜(20)을 향하도록 설정함으로써, 상기 디퍼렌셜(20)측 기어류에 대한 강제 윤활을 도모할 수 있고, 이로 인해 디퍼렌셜(20)측 기어류의 원활한 동작을 보장할 수 있게 된다.

Claims (6)

  1. 드라이브 기어(12)와 드리븐 기어(14) 및 이들을 내부에 수용하고, 변속기 케이스(40)내에 저장된 오일의 유입을 위한 흡입포트(16a)와, 유입된 오일의 유출을 위한 토출포트(16b) 및, 잉여의 오일을 상기 변속기 케이스(40)로 배출시키기 위한 드레인포트(16c)를 갖춘 하우징(16)으로 이루어진 트랜스 액슬용 오일펌프(10)에 있어서,
    상기 드레인포트(16c)는 디퍼렌셜(20)을 향해 개구되도록 상기 하우징(16)에 형성된 것을 특징으로 하는 트랜스 액슬의 윤활장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 드레인포트(16c)는 상기 하우징(16)의 가장자리부위에서 반경방향을 따라 상기 하우징(16)을 관통하도록 형성된 제1안내홈(16d)과, 상기 제1안내홈(16d)의 종단에서 상기 하우징(16)의 가장자리 부위의 체결측 조립면을 따라 형성된 제2안내홈(16e)으로 이루어지고, 상기 제2안내홈(16e)은 상기 디퍼렌셜(20)을 향해 개구된 것을 특징으로 하는 트랜스 액슬의 윤활장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 드레인포트(16c)는 이의 형성 위치가 상기 변속기 케이스(40)의 내부에서 상기 오일펌프(10)의 후방에 위치하는 디퍼렌셜(20)이 위치하는 부위를 향하도록 설정된 것을 특징으로 하는 트랜스 액슬의 윤활장치.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 드레인포트(16c)는 상기 제1안내홈(16d)으로부터 상기 제2안내홈(16e)의 전체에 걸쳐 유동 단면적이 점진적으로 축소되도록 형성된 것을 특징으로 하는 트랜스 액슬의 윤활장치.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 제2안내홈(16e)의 출구에는 외부로 배출되는 오일의 비산거리를 증대하기 위한 노즐(60)이 장착된 것을 특징으로 하는 트랜스 액슬의 윤활장치.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 노즐(60)은 유입구로부터 유출구 직전 내측부위에 이르기까지 유동 단면적이 점진적으로 축소되도록 형성된 단면적 축소경로부(60a)와, 상기 유출구 직전 내측부위에서 상기 유출구의 완전 외측부위에 이르기까지 유동 단면적이 점진적 으로 확대되도록 형성된 단면적 확대경로부(60b)를 일체로 구비한 것을 특징으로 하는 트랜스 액슬의 윤활장치.
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