KR101619102B1

KR101619102B1 - 자동변속기의 샤프트 조립장치

Info

Publication number: KR101619102B1
Application number: KR1020140143964A
Authority: KR
Inventors: 정병우
Original assignee: 현대 파워텍 주식회사
Priority date: 2014-10-23
Filing date: 2014-10-23
Publication date: 2016-05-11
Also published as: KR20160048242A

Abstract

자동변속기의 샤프트 조립장치에 대한 발명이 개시된다. 본 발명의 자동변속기의 샤프트 조립장치는: 변속기케이스상에 형성되는 샤프트결합부와, 샤프트결합부를 관통하여 설치되는 샤프트부재와, 샤프트결합부에 압입되고, 내면부가 샤프트부재와 마주하는 슬리브와, 샤프트부재와 슬리브의 사이에 설치되고, 샤프트부재를 회전가능하게 지지하는 베어링과, 슬리브상에 반경방향으로 돌출되게 형성되는 회전방지돌출부와, 샤프트결합부의 둘레에 회전방지돌출부에 대응되는 형상으로 함몰되게 형성되고, 회전방지돌출부가 삽입되는 회전방지홈부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

자동변속기의 샤프트 조립장치{INPUT-SHAFT ASSEMBLING APPARATUS OF AUTOMATIC TRANSMISSION}

본 발명은 자동변속기의 샤프트 조립장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 샤프트를 지지하도록 변속기케이스에 설치되는 자동변속기의 샤프트 조립장치에 관한 것이다.

일반적으로 차량에는 그 차량의 주행속도를 자동으로 제어할 수 있는 자동변속기가 설치되어 있으며, 자동변속기의 다단 변속 메커니즘은 복수개의 유성기어세트의 조합으로 이루어져 있다. 복수개의 유성기어세트가 조합된 파워 트레인은 엔진 토크를 변환하여 전달하는 토크 컨버터로부터 입력축을 통해 회전동력이 입력되면 이를 다단으로 변속하여 출력축으로 전달하는 기능을 수행하게 된다.

자동변속기의 슬리브는 입력축 등의 샤프트부재를 지지하는 부품으로, 그 내부에는 오일공급유로가 형성되어 변속기케이스에 형성된 유로를 통해 오일을 공급받아 변속기케이스의 내부공간부상에 위치되는 각 작동부, 예를 들어 클러치, 브레이크 등으로 공급하게 된다. 이러한 작동을 구현하기 위해서는 슬리브를 그 오일공급유로가 변속기케이스의 유로와 어긋나지 않는 설정 방향으로 변속기케이스상에 조립해야 한다.

종래에는 변속기케이스상의 설정 위치에 방향설정용 핀을 압입하여 고정한 후, 슬리브에 형성된 핀관통홀부를 방향설정용 핀과 일직선상에 위치시킨 상태에서 슬리브를 변속기케이스에 압입하는 과정을 거쳐, 슬리브를 변속기케이스상에 설정 방향으로 조립하고 있다. 또한, 슬리브가 변속기케이스에 조립된 상태에서 임의로 회전되는 방지하기 위해, 복수개의 회전방지용 볼트를 슬리브를 관통하여 변속기케이스상에 체결하고 있다.

이러한 종래기술에 의하면 방향설정용 핀과 복수개의 회전방지용 볼트를 구비, 관리하고, 일일이 조립하는 번거로운 과정을 거쳐야하므로, 조립부품수와 조립 공수의 과도로 생산성이 저하된다는 문제점이 있다. 또한, 핀압입용 장비와 볼트체결용 장비를 별도로 구비하여야 하므로 제조원가가 상승된다는 문제점이 있다. 따라서 이를 개선할 필요성이 요청된다.

본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허공보 제1997-0045963호(1997.07.26. 공개, 발명의 명칭: 자동변속기용 입력축)에 개시되어 있다.

본 발명의 목적은 슬리브를 변속기케이스상에 설정 방향으로 용이하게 조립할 수 있으면서도 변속기케이스에 조립된 상태의 슬리브가 회전되는 것을 구속할 수 있는 보다 간단한 구조의 자동변속기의 샤프트 조립장치를 제공하는 것이다.

본 발명에 따른 자동변속기의 샤프트 조립장치는: 변속기케이스상에 형성되는 샤프트결합부; 상기 샤프트결합부를 관통하여 설치되는 샤프트부재; 상기 샤프트결합부에 압입되고, 내면부가 상기 샤프트부재와 마주하는 슬리브; 상기 샤프트부재와 상기 슬리브의 사이에 설치되고, 상기 샤프트부재를 회전가능하게 지지하는 베어링; 상기 슬리브상에 반경방향으로 돌출되게 형성되는 회전방지돌출부; 및 상기 샤프트결합부의 둘레에 상기 회전방지돌출부에 대응되는 형상으로 함몰되게 형성되고, 상기 회전방지돌출부가 삽입되는 회전방지홈부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 슬리브는, 슬리브본체부; 상기 슬리브본체부의 외면부상에 형성되고, 상기 변속기케이스에 형성된 제1오일공급유로부와 접하는 오일유입단부; 및 상기 슬리브본체부의 내부에 상기 오일유입단부와 연통되게 형성되고, 상기 제1오일공급유로부에서 상기 오일유입단부로 유입된 오일을 상기 변속기케이스 내부공간부상의 설정 위치로 공급하는 유로를 이루는 제2오일공급유로부;를 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 회전방지돌출부는, 상기 슬리브의 둘레를 따라 상호 불균일한 이격 거리를 두고 배열되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 회전방지홈부의 내면부는, 상기 회전방지돌출부의 양면부와 접하고, 상기 회전방지돌출부의 회전을 구속하는 스토퍼부; 및 상기 샤프트결합부와 접하는 상기 스토퍼부의 내측단부상에 트림(trim)된 형상으로 형성되고, 상기 회전방지돌출부와 이격되는 트림부;를 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 회전방지홈부의 내면부는, 상기 스토퍼부의 외측단부 사이에 상기 회전방지돌출부와 유격을 두고 형성되는 유격형성부;를 더 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 자동변속기의 샤프트 조립장치에 의하면, 슬리브의 둘레에 형성된 회전방지돌출부를 변속기케이스에 형성된 회전방지홈부와 일직선상에 위치시킨 상태에서 슬리브를 샤프트결합부에 압입하는 간단한 조립 공정에 의해, 슬리브를 변속기케이스상에 설정 방향으로 조립함과 동시에 슬리브의 회전을 구속할 수 있다.

이에 따라, 본 발명에 따른 자동변속기의 샤프트 조립장치에 의하면, 기존에 변속기케이스에 방향설정용 핀을 압입하여 고정한 후, 슬리브에 형성된 핀관통홀부를 방향설정용 핀과 일직선상에 위치시킨 상태에서 슬리브를 변속기케이스에 압입하고, 이후 슬리브가 임의로 회전되는 방지하기 위해 복수개의 회전방지용 볼트를 체결하는 번거로운 과정을 거치던 것과 비교해, 보다 용이하고 신속하게 슬리브의 조립이 이루어질 수 있어 자동변속기 조립 공정의 생산성을 보다 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 자동변속기의 샤프트 조립장치에 의하면, 슬리브의 둘레에 회전방지돌출부를 일체로 형성하고, 샤프트결합부의 둘레에 회전방지홈부를 형성하는 간단한 구조에 의해 슬리브의 설정 방향 조립 및 회전 구속을 구현할 수 있어, 기존에 방향설정용 핀과 복수개의 회전방지용 볼트, 핀압입용 장비와 볼트체결용 장비를 별도로 구비, 관리함에 따른 비용을 절감할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 자동변속기의 샤프트 조립장치를 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 2는 도 1의 A부분을 확대하여 도시한 평면도이다.
도 3은 도 2의 B-B'선 단면도이다.
도 4는 도 2의 C부분을 확대하여 도시한 평면도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 자동변속기의 샤프트 조립장치의 슬리브와 회전방지돌출부를 도시한 사시도이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 자동변속기의 샤프트 조립장치의 슬리브와 회전방지돌출부를 도 5와 다른 방향에서 도시한 사시도이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 자동변속기의 샤프트 조립장치의 슬리브와 회전방지돌출부를 도시한 평면도이다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 자동변속기의 샤프트 조립장치의 샤프트결합부와 회전방지홈부를 도시한 사시도이다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 자동변속기의 샤프트 조립장치의 샤프트결합부와 회전방지홈부를 도시한 평면도이다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 자동변속기의 샤프트 조립장치의 일실시예를 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.

또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 자동변속기의 샤프트 조립장치를 개략적으로 도시한 평면도이고, 도 2는 도 1의 A부분을 확대하여 도시한 평면도이며, 도 3은 도 2의 B-B'선 단면도이고, 도 4는 도 2의 C부분을 확대하여 도시한 평면도이다.

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 자동변속기의 샤프트 조립장치의 슬리브와 회전방지돌축부를 도시한 사시도이고, 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 자동변속기의 샤프트 조립장치의 슬리브와 회전방지돌출부를 도 5와 다른 방향에서 도시한 사시도이며, 도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 자동변속기의 샤프트 조립장치의 슬리브와 회전방지돌출부를 도시한 평면도이다.

도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 자동변속기의 샤프트 조립장치의 샤프트결합부와 회전방지홈부를 도시한 사시도이고, 도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 자동변속기의 샤프트 조립장치의 샤프트결합부와 회전방지홈부를 도시한 평면도이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 자동변속기의 샤프트 조립장치(4)는 샤프트결합부(10), 샤프트부재(20), 슬리브(30), 베어링(40), 회전방지돌출부(50), 회전방지홈부(60)를 포함한다.

샤프트결합부(10)는 변속기케이스(1)상에 내외측으로 관통되게 형성된다. 샤프트부재(20)는 샤프트결합부(10)를 관통하여 설치된다. 샤트프부재(20)로는 자동변속기의 입력축을 적용할 수 있다. 슬리브(30)는 샤프트결합부(10)의 내경부에 고정된 상태로 샤트프부재(20)를 지지하는 부품이다. 베어링(40)은 샤프트부재(20)와 슬리브(30)의 사이에 설치되고, 샤프트부재(20)를 회전가능하게 지지한다. 샤프트부재(20)에 걸리는 하중은 베어링(40)을 통해 슬리브(30)로 전달된다. 이러한 작용에 의해 슬리브(30)는 샤프트부재(20)를 지지하는 기능을 하게 된다.

슬리브(30)는 내면부와 외면부를 가지는 원통 형상을 가지고 샤프트결합부(10)에 압입된다. 슬리브(30)의 외면부는 샤프트결합부(10)에 압접(壓接)되고, 슬리브(30)의 내면부는 샤프트부재(20)와 마주한다. 도 3, 도 5 내지 도 7을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 슬리브(30)는 슬리브본체부(31), 오일유입단부(32), 제2오일공급유로부(33)를 포함한다.

슬리브본체부(31)는 원통 형상을 가지고 샤프트결합부(10)에 조립되는 부분으로, 변속기케이스(1)의 외면부와 접하는 외측단부상에는 베어링(40)이 끼워져 안착될 수 있는 베어링설치홈부가 형성된다.

슬리브본체부(31)를 샤프트결합부(10)상에 축방향으로 끼워 조립함에 있어서는 회전방지돌출부(50)가 회전방지홈부(60)에 걸리면서 그 축방향 유동이 구속될 때까지 이루어진다. 즉, 본 발명에 따른 회전방지돌출부(50)는 슬리브(30)의 압입 깊이를 한정하는 걸림턱부의 기능을 하게 된다. 따라서, 슬리브(30)의 압입 깊이를 한정하기 위한 별도의 요소를 추가로 마련할 필요가 없다.

오일유입단부(32)는 변속기케이스(1)에 형성된 제1오일공급유로부(2)로부터 오일을 전달받을 수 있도록 슬리브본체부(31)의 외면부상에 개방되게 형성된다.

도 1, 도 8, 도 9를 참조하면, 변속기케이스(1)상에는 슬리브(30)측으로 오일을 공급하기 위한 제1오일공급유로부(2)가 형성된다. 제1오일공급유로부(2)는 샤프트결합부(10)까지 연장되게 형성되어, 샤프트결합부(10)에 결합된 슬리브(30)와 접하게 된다. 이하에서는 샤프트결합부(10)의 내경부상에 개방되게 형성된 제1오일공급유로부(2)의 단부를 오일공급단부(3)라 한다.

슬리브(30)는 오일유입단부(32)가 오일공급단부(3)와 어긋나지 않고 도 3에 도시된 바와 같이 연속하여 접하게 되는, 설정 방향으로 그 조립이 이루어진다. 본 발명에 따르면 이러한 조립은 회전방지돌출부(50)가 회전방지홈부(60)와 일직선상에 위치되는 방향과, 회전방지돌출부(50)가 회전방지홈부(60)에 걸리게 되는 압입 깊이로 슬리브(30)를 샤프트결합부(10)에 끼우는 것에 의해 이루어진다.

제2오일공급유로부(33)는 오일유입단부(32)로 유입된 오일을 슬리브본체부(31)를 따라 유동시키면서 변속기케이스(1)의 내부공간부상의 설정 위치로 공급하는 유로를 이루는 부분이다. 슬리브본체부(31)의 내부에, 보다 구체적으로는 슬리브본체부(31)의 내면부와 외면부의 사이에 오일유입단부(32)와 연통되게 형성된다. 제1오일공급유로부(2)에서 오일유입단부(32)로 유입된 오일은 제2오일공급유로부(33)를 통해 변속기케이스(1)의 내부공간부상의 설정 위치로 공급된다.

회전방지돌출부(50)는 슬리브(30)의 둘레에 반경방향으로 돌출되게 형성된다. 본 발명의 일실시예에 따른 회전방지돌출부(50)는 슬리브(30)의 둘레를 따라 복수개가 상호 불균일한 이격 거리를 두고 배열된 구조를 가진다. 도 7을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 복수개의 회전방지돌출부(50)는 서로 다른 상대 각도 θ₁, θ₂, θ₃를 가지도록 배열된다.

회전방지돌출부(50)가 상호 불균일한 이격 거리를 가진다는 것은, θ₁, θ₂, θ₃를 중 적어도 하나가 나머지와 다른 각도를 가진다는 것을 의미한다. 이에 따라, 복수개의 회전방지돌출부(50) 각각이 복수개의 회전방지홈부(60) 각각과 일직선상에 위치되는 방향이, 자연히 오일공급단부(3)와 오일유입단부(32)가 마주하게 되는 설정 방향이 된다.

설정 방향이 아닌 방향으로는 복수개의 회전방지돌출부(50) 각각이 복수개의 회전방지홈부(60) 각각과 일직선상에 위치되지 않으므로, 작업자가 설정 방향이 아닌 방향으로 오조립하는 것을 원천적으로 방지할 수 있고, 작업자가 회전방지돌출부(50)의 불균일한 배열을 육안으로 확인하면서 보다 용이하게 회전방지홈부(60) 각각에 대응되게 위치시킬 수 있다. 이에 따라 슬리브(30) 조립 작업이 보다 용이하고 신속하게 이루어질 수 있다.

본 발명에 따른 일실시예는 슬리브(30)의 둘레에 복수개의 회전방지돌출부(50)를 형성한 구조를 가지나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며 회전방지돌출부(50)와 회전방지홈부(60)는 하나가 형성될 수도 있다.

회전방지홈부(60)는 샤프트결합부(10)의 둘레에 회전방지돌출부(50)에 대응되는 형상으로 함몰되게 형성된다. 회전방지돌출부(50)는 회전방지홈부(60)에 삽입된다. 도 4를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 회전방지홈부(60)의 내면부는 스토퍼부(61), 트림부(62), 유격형성부(63)를 포함한다.

스토퍼부(61)는 회전방지돌출부(50)의 회전을 구속하는 부분으로, 회전방지돌출부(50)의 양면부와 밀착된다. 스토퍼부(61)는 회전방지돌출부(50)의 시계 방향측 일면부와, 반시계 방향측 일면부에 각각 접한 상태로 슬리브(30) 및 회전방지돌출부(50) 회전을 구속하게 된다.

트림부(62)는 스토퍼부(61) 중 샤프트결합부(10)와 접하는 스토퍼부(61)의 내측단부가 슬리브(30)의 외면부와 간섭되는 것을 방지하는 부분이다. 트림부(62)는 스토퍼부(61)의 내측단부상에 트림(trim)된 형상으로 형성되어 슬리브(30)로부터 이격되고, 이에 따라 스토퍼부(61)의 내측단부가 슬리브(30)의 외면부와 간섭되는 것을 방지하게 된다.

트림부(62)는 슬리브(30)로부터 이격됨과 동시에 회전방지돌출부(50)로부터도 이격된다. 이에 따라 스토퍼부(61)와 회전방지돌출부(50)간의 접촉 면적을 보다 축소시키게 되어, 회전방지돌출부(50)를 회전방지홈부(60)상에 보다 적은 힘으로 용이하게 압입시킬 수 있다.

유격형성부(63)는 회전방지돌출부(50)를 회전방지홈부(60)상에 보다 적은 힘으로 압입시킬 수 있도록, 회전방지돌출부(50)와 이격되게 형성되는 부분이다. 유격형성부(63)는 스토퍼부(61)의 외측단부 사이에 회전방지돌출부(50)와 유격을 두고 형성된다.

이에 따라 회전방지돌출부(50)는 양면부에 해당되는 2면만이 스토퍼부(61)와 마찰접촉된 상태로 회전방지홈부(60)로의 압입이 이루어지게 된다. 따라서 회전방지돌출부(50)가 3면 전체에 걸쳐 회전방지홈부(60)와 밀착된 상태로 회전방지홈부(60)에 압입되는 경우와 비교해, 회전방지돌출부(50)를 회전방지홈부(60)상에 보다 적은 힘으로 용이하게 압입시킬 수 있다.

상기와 같은 구성을 가지는 본 발명에 따른 자동변속기의 샤프트 조립장치(4)에 의하면, 슬리브(30)의 둘레에 형성된 회전방지돌출부(50)를 변속기케이스(1)에 형성된 회전방지홈부(60)와 일직선상에 위치시킨 상태에서 슬리브(30)를 샤프트결합부(10)에 압입하는 간단한 조립 공정에 의해, 슬리브(30)를 변속기케이스(1)상에 설정 방향으로 조립함과 동시에 슬리브(30)의 회전을 구속할 수 있다.

이에 따라, 기존에 변속기케이스(1)에 방향설정용 핀을 압입하여 고정한 후, 슬리브(30)에 형성된 핀관통홀부를 방향설정용 핀과 일직선상에 위치시킨 상태에서 슬리브(30)를 변속기케이스(1)에 압입하고, 이후 슬리브(30)가 임의로 회전되는 방지하기 위해 복수개의 회전방지용 볼트를 체결하는 번거로운 과정을 거치던 것과 비교해, 보다 용이하고 신속하게 슬리브(30)의 조립이 이루어질 수 있어 자동변속기 조립 공정의 생산성을 보다 향상시킬 수 있다.

또한, 슬리브(30)의 둘레에 회전방지돌출부(50)를 일체로 형성하고, 샤프트결합부(10)의 둘레에 회전방지홈부(60)를 형성하는 간단한 구조에 의해 슬리브(30)의 설정 방향 조립 및 회전 구속을 구현할 수 있어, 기존에 방향설정용 핀과 복수개의 회전방지용 볼트, 핀압입용 장비와 볼트체결용 장비를 별도로 구비, 관리함에 따른 비용을 절감할 수 있다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.

1 : 변속기케이스 2 : 제1오일공급유로부
3 : 오일공급단부 4 : 자동변속기의 샤프트 조립장치
10 : 샤프트결합부 20 : 샤프트부재
30 : 슬리브 31 : 슬리브본체부
32 : 오일유입단부 33 : 제2오일공급유로부
40 : 베어링 50 : 회전방지돌출부
60 : 회전방지홈부 61 : 스토퍼부
62 : 트림부 63 : 유격형성부

Claims

변속기케이스상에 형성되는 샤프트결합부;
상기 샤프트결합부를 관통하여 설치되는 샤프트부재;
상기 샤프트결합부에 압입되고, 내면부가 상기 샤프트부재와 마주하는 슬리브;
상기 샤프트부재와 상기 슬리브의 사이에 설치되고, 상기 샤프트부재를 회전가능하게 지지하는 베어링;
상기 슬리브상에 반경방향으로 돌출되게 형성되는 회전방지돌출부; 및
상기 샤프트결합부의 둘레에 상기 회전방지돌출부에 대응되는 형상으로 함몰되게 형성되고, 상기 회전방지돌출부가 삽입되는 회전방지홈부;를 포함하고,
상기 회전방지홈부의 내면부는,
상기 회전방지돌출부의 양면부와 접하고, 상기 회전방지돌출부의 회전을 구속하는 스토퍼부; 및
상기 샤프트결합부와 접하는 상기 스토퍼부의 내측단부상에 트림(trim)된 형상으로 형성되고, 상기 회전방지돌출부와 이격되는 트림부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동변속기의 샤프트 조립장치.
제1항에 있어서,
상기 슬리브는,
슬리브본체부;
상기 슬리브본체부의 외면부상에 형성되고, 상기 변속기케이스에 형성된 제1오일공급유로부와 접하는 오일유입단부; 및
상기 슬리브본체부의 내부에 상기 오일유입단부와 연통되게 형성되고, 상기 제1오일공급유로부에서 상기 오일유입단부로 유입된 오일을 상기 변속기케이스 내부공간부상의 설정 위치로 공급하는 유로를 이루는 제2오일공급유로부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동변속기의 샤프트 조립장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 회전방지돌출부는, 상기 슬리브의 둘레를 따라 상호 불균일한 이격 거리를 두고 배열되는 것을 특징으로 하는 자동변속기의 샤프트 조립장치.
삭제
제1항에 있어서,
상기 회전방지홈부의 내면부는,
상기 스토퍼부의 외측단부 사이에 상기 회전방지돌출부와 유격을 두고 형성되는 유격형성부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동변속기의 샤프트 조립장치.