KR100846537B1 - 동력 전달 장치 - Google Patents

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KR100846537B1 KR1020077002881A KR20077002881A KR100846537B1 KR 100846537 B1 KR100846537 B1 KR 100846537B1 KR 1020077002881 A KR1020077002881 A KR 1020077002881A KR 20077002881 A KR20077002881 A KR 20077002881A KR 100846537 B1 KR100846537 B1 KR 100846537B1
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Abstract

본 발명은 장치의 경량화를 도모하는 동시에 장치의 내구성을 향상시키는 것을 과제로 한다.
회전 부재(G)와 상기 회전 부재(G)가 담지되어 있는 축 부재(S)를 구비한 동력 전달 장치(1)에 있어서, 동력 전달 장치(1)의 케이스(2)에는 내측을 향해 돌출하는 동시에 상기 축 부재(S)를 지지하는 돌출 지지부(5)가 마련되어 있고, 상기 돌출 지지부(5) 중 적어도 일부는 케이스(2) 내의 윤활유에 침지하고 있고, 상기 돌출 지지부(5)의 비중은 상기 윤활유의 비중에 비해 작게 설정되어 있는 동력 전달 장치(1)를 제공하는 것이다.
동력 전달 장치, 케이스, 축 부재, 돌출 지지부, 회전 부재

Description

동력 전달 장치{POWER TRANSMISSION DEVICE}
본 발명은 동력 전달 장치에 관한 것으로, 주로 자동차의 변속기에 관한 것이다.
종래, 자동차용 변속기의 톱니바퀴 기구의 윤활 구조로서는 복수의 톱니바퀴를 동일축 상에 구비한 톱니바퀴 기구를 하우징에 수납하고, 상기 하우징의 하부를 오일 저장소로서, 상기 톱니바퀴의 톱니날로 상기 오일 저장소 내의 오일(윤활유)을 긁어 올려 톱니바퀴 기구의 맞물림부의 윤활을 행하는 것이 일반적으로 제공되어 있다.
그리고, 이 경우 톱니바퀴의 형상에 따라 다단형의 단차부를 형성하는 차단 장치를 상기 하우징의 바닥부에 설치하여, 오일 저장소의 바닥을 실질적으로 올림으로써, 오일량을 증대시키는 일 없이 오일 레벨을 높이는 것을 가능하게 하고 있다(특허 문헌 1 참조).
특허 문헌 1 : 일본 실용 신안등록 제2590907호 공보(제2 내지 5 페이지, 도1)
그러나, 상기 종래의 구조에서는 하우징의 바닥부에 마련된 차단 장치는 오일 레벨을 높여 윤활유의 양을 삭감한다는 하나의 기능밖에 발휘하지 않는다는 문제가 있었다. 그로 인해, 윤활유의 양을 삭감하여 경량화를 도모하는 기능 이외에 또 다른 기능이 추가되어 복수의 기능을 갖는 구조가 요구되었다.
도1은 변속기의 단면 사시도이다.
도2는 변속기의 설명 측단면도이다.
도3은 변속기의 설명 평단면도이다.
본 발명은 상기 종래의 과제를 해결하기 위한 수단으로서, 회전 부재(G)와 상기 회전 부재(G)가 담지되어 있는 축 부재(S)를 구비한 동력 전달 장치(1)에 있어서, 동력 전달 장치(1)의 케이스(2)에는 내측을 향해 돌출하는 동시에 상기 축 부재(S)를 지지하는 돌출 지지부(5)가 마련되어 있고, 상기 돌출 지지부(5)의 적어도 일부는 케이스(2) 내의 윤활유에 침지하고 있고, 상기 돌출 지지부(5)의 비중은 상기 윤활유의 비중에 비해 작게 설정되어 있는 동력 전달 장치(1)를 제공하는 것이다. 여기서, 비중이란 어떤 물질의 질량과, 이것과 같은 부피를 가진 표준 물질의 질량과의 비율을 의미한다.
상기 돌출 지지부(5)의 적어도 일부는, 상기 회전 부재(G)의 적어도 일부의 형상에 따른 형상으로 되어 있는 것이 바람직하다.
또한, 상기 돌출 지지부(5)의 적어도 일부는, 상기 회전 부재(G) 중 상기 윤활유에 침지하고 있는 부분의 형상에 따른 형상으로 하고 있는 것이 바람직하다.
또한, 상기 돌출 지지부(5)의 전부가 상기 윤활유에 침지하고 있는 것이 바 람직하다.
또한, 상기 케이스(2)는 메인 케이스(3)와 상기 메인 케이스(3)의 측부에 부착할 수 있는 사이드 케이스(4)를 갖고 있고, 상기 돌출 지지부(5)는 상기 사이드 케이스(4)에 설치되어 있는 것이 바람직하다.
본 발명의 동력 전달 장치(1)에서는 돌출 지지부(5)의 적어도 일부가 케이스(2) 내의 윤활유에 침지하고 있고, 상기 돌출 지지부(5)의 비중이 상기 윤활유의 비중에 비해 작게 설정되어 있기 때문에, 오일 레벨(L)의 높이를 바꾸는 일 없이, 상기 침지하고 있는 돌출 지지부(5)의 용적만큼만 윤활유의 양을 삭감할 수 있다.
또한, 케이스(2)의 내측을 향해 돌출하는 돌출 지지부(5)에 의해 축 부재(S)를 지지하고 있기 때문에, 상기 돌출량 만큼만 상기 축 부재(S)의 길이를 짧게 할 수 있어, 상기 축 부재(S)의 강성을 높일 수 있다.
따라서, 본 발명에서는 윤활유의 양을 삭감하여 장치(1)의 경량화를 도모할 수 있는 동시에, 축 부재(S)의 강성을 높여 장치(1)의 내구성을 향상되게 하는 것이 가능해진다.
본 발명을 도1 내지 도3에 도시한 일 실시예에 의해 설명한다. 본 실시예에서는 동력 전달 장치가 자동차용의 트윈 클러치식의 자동 시프트식 수동 변속기(1)일 경우를 예시한다.
자동 시프트식 수동 변속기(1)는 액추에이터(도시하지 않음)에 의해 미끄럼 이동 가능하게, 또한 회전 가능하게 되어 있는 액추에이터 로드(도시하지 않음)가 마련되어 있고, 시프트 레버(도시하지 않음)의 조작을 기초하여 상기 액추에이터가 작동하고, 상기 액추에이터 로드에 설치되어 있는 시프터(도시하지 않음)에 의해, 회전 부재인 구동 톱니바퀴(G)(도2 내지 도3에 있어서, G1 내지 G6 및 GR을 통합하여 G라 함)가 피구동 톱니바퀴(G')(도3에 있어서, G1' 내지 G6'를 통합하여 G'라 함)와 치합하여 변속단이 달성되도록 구성되어 있다.
트윈 클러치식의 변속기(1)는 변속기(1)의 케이스(2)와, 축 부재인 제1 입력축(S1) 및 제2 입력축(S2)과, 상기 제2 입력축(S2)의 회전을 반전 가능한 리버스용 아이들러 톱니바퀴(GI)가 담지되어 있는 리버스 아이들러축(SR)과, 제1 입력축(S1) 또는 제2 입력축(S2)으로부터의 동력을 전달하는 동시에 차동 기어(도시하지 않음)를 통해 구동륜(도시하지 않음)에 동력을 출력하는 카운터축(SC)으로 구성되어 있다.
상기 변속기(1)의 케이스(2)는 메인 케이스(3)와 상기 메인 케이스(3)의 측단부에 설치할 수 있는 사이드 케이스(4)를 갖고 있고, 상기 사이드 케이스(4)의 중앙측부하에는 내측을 향해 돌출하고 있는 돌출 지지부(5)가 설치되어 있다.
제1 입력축(S1)의 일단부에는 중공부가 마련되어 있고, 제1 입력축(S1)의 타단부는 볼 베어링(6)을 통해 사이드 케이스(4)의 중앙부에 피봇 지지되어 있다.
또한, 상기 제1 입력축(S1)의 중공부에는 제2 입력축(S2)의 타단부가 내부 삽입 지지되어 있고, 상기 제2 입력축(S2)의 일단부는 볼 베어링(7)을 통해 메인 케이스(3)의 중앙부에 피봇 지지되어 있다. 그리고, 상기 제1 입력축(S1) 및 상기 제2 입력축(S2)의 타단부는, 도시하지 않은 클러치 등(댐퍼를 포함하는)을 통해 엔진에 의해 구동되는 구동축으로 연결되어 있다.
상기 제1 입력축(S1)에는 타단부측[볼 베어링(6)측]으로부터 차례로 2속용 구동 톱니바퀴(G2), 4속 구동 톱니바퀴(G4), 6속용 구동 톱니바퀴(G6)가 고정적으로 담지되어 있고, 상기 제2 입력축(S2)에는 일단부측[볼 베어링(7)측]으로부터 차례로 1속용 구동 톱니바퀴(G1), 리버스용 구동 톱니바퀴(GR), 5속용 구동 톱니바퀴(G5), 3속용 구동 톱니바퀴(G3)가 고정적으로 담지되어 있다.
이와 같이, 비교적 저회전으로 큰 토크의 출력을 전동하는 2속용 구동 톱니바퀴(G2)나 1속용 구동 톱니바퀴(G1), 리버스용 구동 톱니바퀴(GR) 등을 볼 베어링(6, 7)의 근방에 배치함으로써, 제1 입력축(S1)이나 제2 입력축(S2)으로의 부하를 저감할 수 있어 강도상 유리한 것으로 할 수 있다.
카운터축(SC)의 일단부는 롤러 베어링(8)을 통해 메인 케이스(3)의 중앙부에 피봇 지지되어 있고, 카운터축(SC)의 타단부는 롤러 베어링(9)을 통해 사이드 케이스(4)의 중앙부에 피봇 지지되어 있다.
그리고, 상기 카운터축(SC)에는 일단부측[볼 베어링(8)측]으로부터 차례로 1속용 피구동 톱니바퀴(G1'), 리버스용 피구동 톱니바퀴(GR'), 5속용 피구동 톱니바퀴(G5'), 3속용 피구동 톱니바퀴(G3'), 6속용 피구동 톱니바퀴(G6'), 4속용 피구동 톱니바퀴(G4'), 2속용 피구동 톱니바퀴(G2'), 출력 톱니바퀴(G0)가 회전 가능하게 담지되어 있다.
또한, 상기 카운터축(SC)에는 2 내지 4속용 동기 장치(C1), 6속용 동기 장치(C2), 3속용 동기 장치(C3), 1 내지 5속용 동기 장치(C4)가 고정적으로 담지되어 있고, 이러한 동기 장치(C1 내지 C4)에 의해 구동 톱니바퀴(G1 내지 G6)와 피구동 톱니바퀴(G1' 내지 G6')는 각각 선택적으로 맞물림 가능하게 되어 있다.
리버스 아이들러축(SR)의 일단부는 메인 케이스(3)의 중앙측 부하측에 고정적으로 지지되어 있고, 리버스 아이들러축(SR)의 타단부는 사이드 케이스(4)의 돌출 지지부(5)에 고정적으로 지지되어 있다.
그리고, 상기 리버스 아이들러축(SR)에는 리버스 아이들러 톱니바퀴(GI)가 회전 가능하게 담지되어 있다.
본 실시예에서는, 상기 리버스 아이들러축(SR)은 4속용 구동 톱니바퀴(G4)나 6속용 구동 톱니바퀴(G6)의 근방에 배치되어 있으므로, 4속용 구동 톱니바퀴(G4)나 6속용 구동 톱니바퀴(G6)의 간섭을 피하기 위해 직경 축소되어 있다.
또한, 변속기(1)의 케이스(2) 내에는 윤활유(도시하지 않음)가 들어가게 되고, 상기 케이스(2)의 하부는 오일 저장소로 되어 있다. 도2에 있어서 파선으로 나타낸 바와 같이, 오일 레벨(L)의 높이는 상기 케이스(2)의 대략 중앙의 높이 위치로 설정되어 있고, 상기 돌출 지지부(5)의 전부가 상기 윤활유에 침지하고 있다.
본 실시예에서는, 상기 돌출 지지부(5)는 중공으로 형성되어 있어, 상기 돌출 지지부(5)의 비중은 상기 윤활유의 비중에 비해 작게 설정된다.
또한, 상기 돌출 지지부(5)의 제1 입력축(S1)측의 부분의 형상은 상기 제1 입력축(S1)에 담지되어 있는 2속용 구동 톱니바퀴(G2) 및 카운터축(SC)에 담지되어 있는 2속용 피구동 톱니바퀴(G2') 중 윤활유에 침지하고 있는 부분의 일부[돌출 지지부(5)측의 부분]의 외주면의 원호 형상에 따른 요면 형상으로 하고 있다(도1 참조).
상기와 같은 변속기(1)에 있어서 윤활을 행할 경우, 상기 제1 입력축(S1)에 담지되어 있는 2속용 구동 톱니바퀴(G2), 4속용 구동 톱니바퀴(G4), 6속용 구동 톱니바퀴(G6)나, 상기 제2 입력축(S2)에 담지되어 있는 1속용 구동 톱니바퀴(G1), 3속용 구동 톱니바퀴(G3), 5속용 구동 톱니바퀴(G5), 리버스용 구동 톱니바퀴(GR)가 회전하면, 상기 구동 톱니바퀴(G1 내지 G6), GR의 회전에 수반하여 상기 구동 톱니바퀴(G1 내지 G6), GR의 톱니날로 윤활유가 긁어 올려져 맞물림부의 윤활이 행해진다.
상기한 바와 같이, 돌출 지지부(5)의 적어도 일부가[본 실시예에서는, 돌출 지지부(5)의 전부가] 케이스(2) 내의 윤활유에 침지하고 있고, 상기 돌출 지지부(5)의 비중이 상기 윤활유의 비중에 비해 작게 설정되어 있기 때문에, 오일 레벨(L)의 높이를 바꾸는 일 없이, 상기 침지하고 있는 돌출 지지부(5)의 용적만큼만 윤활유의 양을 삭감할 수 있다. 본 실시예에서는, 상기 돌출 지지부(5)를 중공으로 함으로써, 상기 돌출 지지부(5)의 비중을 상기 윤활유의 비중에 비해 용이하게 작게 할 수 있다.
또한, 케이스(2)의 내측을 향해 돌출하는 돌출 지지부(5)에 의해 축 부재인 리버스 아이들러축(SR)을 지지하고 있기 때문에, 상기 돌출량의 만큼만 상기 리버스 아이들러축(SR)의 길이를 짧게 할 수 있어, 상기 리버스 아이들러축(SR)의 강성을 높일 수 있다.
따라서, 상기의 변속기(1)에서는 돌출 지지부(5)의 용적만큼만 윤활유의 양을 삭감하여 변속기(1)의 경량화를 도모할 수 있는 동시에, 리버스 아이들러축(SR)의 강성을 높여 변속기(1)의 내구성을 향상시키는 것이 가능해진다.
게다가, 돌출 지지부(5)의 적어도 일부[돌출 지지부(5)의 제1 입력축(S1)측의 부분]가, 회전 부재의 적어도 일부[2속용 구동 톱니바퀴(G2)의 돌출 지지부(5)측의 부분]의 형상에 따른 형상으로 하고 있기 때문에, 상기 돌출 지지부(5)가 상기 2속용 구동 톱니바퀴(G2)에 간섭하는 일이 없고, 상기 돌출 지지부(5)의 용적을 효율적으로 크게 할 수 있다.
또한, 돌출 지지부(5)의 적어도 일부[돌출 지지부(5)의 제1 입력축(S1)측의 부분]가, 회전 부재인 2속용 구동 톱니바퀴(G2) 중 상기 윤활유에 침지하고 있는 부분의 일부[돌출 지지부(5)측의 부분]의 형상에 따른 형상으로 하고 있기 때문에, 상기 돌출 지지부(5)의 형상에 따라 상기 2속용 구동 톱니바퀴(G2)가 회전하고, 상기 2속용 구동 톱니바퀴(G2)의 톱니날로 윤활유를 효율적으로 긁어 올릴 수 있다.
또한, 본 실시예에서는 돌출 지지부(5)의 전부가 윤활유에 침지하고 있으므로, 돌출 부재의 일부만이 윤활유에 침지하고 있을 경우에 비해, 대폭 또한 효율적으로 윤활유의 양을 삭감할 수 있어 동력 전달 장치인 변속기(1)가 또 다른 경량화를 도모할 수 있다.
또한, 변속기(1)의 케이스(2)가 메인 케이스(3)와 상기 메인 케이스(3)의 측부에 부착할 수 있는 사이드 케이스(4)로 이루어지고, 돌출 지지부(5)가 상기 사이드 케이스(4)에 설치되어 있기 때문에, 돌출 지지부(5)의 형상이 복잡할 경우라도, 메인 케이스(3)에 돌출 지지부(5)를 형성할 경우에 비해, 돌출 지지부(5)를 형성하는 가공을 용이하게 행할 수 있다.
이상, 본 발명의 실시 형태를 실시예에 의해 설명하였지만, 본 발명의 범위는 이들에 한정되는 것은 아니며, 청구항에 기재된 범위 내에 있어서 목적에 따라서 변경 및 변형하는 것이 가능하다.
예를 들어, 본 실시예에서는 동력 전달 장치(1)가 트윈 클러치식의 자동 시프트식 수동 변속기인 것으로서 설명하였지만, 본 실시예 이외 동력 전달 장치(1)는 통상의 수동 변속기나 자동 변속기 및 트랜스퍼라도 좋다.
본 발명은, 경량화를 도모할 수 있는 동시에 내구성을 향상시킬 수 있는 동력 전달 장치로서, 산업상 이용할 수 있다.

Claims (5)

  1. 윤활유가 수용되어 있는 케이스(2)와, 상기 케이스(2)에 설치된 복수의 축 부재(SC, S1, S2, SR)와, 상기 축 부재(SC, S1, S2, SR)에 설치된 회전 부재(G1 내지 G6, G1' 내지 G6', GR, GI, G0)를 구비하는 동력 전달 장치(1)이며,
    상기 케이스(2)에는, 내측을 향해 돌출하는 동시에 상기 복수의 축 부재(SC, S1, S2, SR) 중 적어도 하나의 축 부재의 일단부를 지지하는 돌출 지지부(5)가 마련되어 있고, 상기 돌출 지지부(5)의 적어도 일부는 케이스(2) 내의 윤활유에 침지하고 있고, 상기 돌출 지지부(5)의 비중은 상기 윤활유의 비중에 비해 작게 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 동력 전달 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 돌출 지지부(5)의 상기 회전 부재(G1 내지 G6, G1' 내지 G6', GR, GI, G0)에 대향하는 면의 적어도 일부의 형상은 상기 회전 부재의 외표면의 적어도 일부의 형상과 유사한 것을 특징으로 하는 동력 전달 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 회전 부재(G1 내지 G6, G1' 내지 G6', GR, GI, G0)의 적어도 일부가 윤활유에 침지되어 있고,
    상기 돌출 지지부(5)의 상기 회전 부재(G1 내지 G6, G1' 내지 G6', GR, GI, G0)에 대향하는 면의 적어도 일부의 형상은 상기 회전 부재의 외표면 중 상기 윤활유에 침지하고 있는 부분의 형상과 유사한 것을 특징으로 하는 동력 전달 장치.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 돌출 지지부(5)의 전부가 상기 윤활유에 침지하고 있는 동력 전달 장치.
  5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 케이스(2)는 메인 케이스와 상기 메인 케이스의 측부에 부착할 수 있는 사이드 케이스를 갖고 있고, 상기 돌출 지지부(5)는 상기 사이드 케이스에 설치되어 있는 동력 전달 장치.
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