KR101641000B1 - 변속기 유닛의 베어링 윤활 장치 - Google Patents

Abstract

변속기 유닛의 베어링 윤활 장치가 개시된다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 변속기 유닛의 베어링 윤활 장치는 변속기 케이스의 내부에 위치되고 메인 샤프트에 압입된 베어링 유닛; 상기 변속기 케이스의 내부에 위치되고 상기 변속기 케이스의 내부에서 비산된 오일이 유입되는 유입구와, 오일이 배출되는 유출구가 형성된 오일 저장부; 및 상기 오일 저장부를 통해 유입된 오일을 상기 베어링 유닛으로 공급하기 위해 일단이 상기 오일 저장부와 연통되고 타단이 상기 메인 샤프트를 향해 연장된 오일 유로를 포함한다.

Description

변속기 유닛의 베어링 윤활 장치{Bearing Lubrication equipment of the transmission unit}

본 발명은 변속기 유닛의 피니언 드라이브에 압입된 베어링 유닛의 윤활 성능을 안정적으로 유지하기 위해 상기 변속기 유닛의 내부에서 비산되는 오일이 저장되는 오일 저장부에 저장된 오일을 이용하여 오일 유로를 통한 윤활을 실시하기 위한 변속기 유닛의 베어링 윤활 장치에 관한 것이다.

일반적으로 차량에는 엔진 또는 모터의 출력을 구동 바퀴에 전달하기 위한 동력전달장치로서, 출발 시나 후진 시 또는 주행 상태에 알맞도록 필요에 따라 기어 물림을 변경하여 변속하는 변속기가 구비되어 있다.

이러한 변속기는 주행 상태에 따라 자동으로 변속을 수행하는 자동변속기와, 운전자가 수동으로 변속을 수행하는 수동변속기로 크게 구분된다.

자동변속기는 자동으로 변속을 시켜주는 변속기로서, 유체의 흐름에 의해 동력의 단속과 토크의 증대를 위한 토크컨버터가 구비된다. 자동 변속기는 가속 페달을 밟은 정도와 차속에 따라 미리 정해진 변속 패턴에 의해 자동적으로 변속단을 바꾸어 주는 것으로, 유압장치에 의해 이러한 과정이 이루어지는 것이다.

수동변속기는 운전자가 수동으로 기어를 바꾸는 변속기로서, 클러치로 변속 엑추에이터와 엔진을 분리한 다음 기어를 바꾼 후 다시 클러치로 동력을 전하는 동작이 필요하기 때문에, 숙달되지 않은 운전자의 경우 변속하기가 힘들다. 그러나, 자동변속기가 구비된 차에 비하여 엔진의 능력을 잘 활용할 수 있기 때문에 빠른 응답성을 원하거나 높은 연비를 추구할 수 있다.

수동변속기는 운전자가 변속레버를 통해 변속포크에 일정한 힘을 가하면, 변속포크가 변속레일 상에서 직선 이동을 하며, 변속포크에 연결된 허브, 변속 슬리브, 싱크로 나이저 링도 함께 이동되도록 구성된다. 이때, 싱크로나이저 링이 변속기어와 속도 동기화를 이룬 후, 변속 슬리브가 일정한 속도 범위를 갖는 변속 기어에 맞물림으로써 동력 전달이 가능하게 된다.

변속기의 피니언 드라이브와 메인 드라이브의 사이에는 베어링 유닛이 구비되는데, 상기 베어링 유닛은 피니언 드라이브의 기어에 형성된 치간 홀을 통해 윤활을 실시하고 있다.

그러나 상기 치간 홀은 1mm ~ 2mm의 작은 직경으로 형성되므로 베어링 유닛의 안정적인 윤활을 위한 오일이 충분히 공급되지 못하였다.

그러나 상기 치간 홀이 피니언 드라이브의 기어 부분에 형성되므로 구조적인 강성을 약화시킬 수 있어 치간 홀의 단면적 확대는 바람직하지 않았다.

대한민국등록특허 제 10-0775374호

본 발명은 상기와 같은 사항들을 고려하여 안출된 것으로, 피니언 드라이브 기어부의 구조적 강성을 약화시키지 않으면서도 베어링 유닛에 충분한 오일을 안정적으로 공급할 수 있도록 된 변속기 유닛의 베어링 윤활 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 변속기 케이스의 내부에 위치되고 메인 샤프트에 압입된 베어링 유닛; 상기 변속기 케이스의 내부에 위치되고 상기 변속기 케이스의 내부에서 비산된 오일이 유입되는 유입구와, 오일이 배출되는 유출구가 형성된 오일 저장부; 및 상기 오일 저장부를 통해 유입된 오일을 상기 베어링 유닛으로 공급하기 위해 일단이 상기 오일 저장부와 연통되고 타단이 상기 메인 샤프트를 향해 연장된 오일 유로를 포함한다.

상기 오일 저장부는 상기 베어링 유닛의 상부에 위치되고 변속기 케이스와 근접된 위치에 배치된 것을 특징으로 한다.

상기 오일 저장부는 상기 유출구가 측면 또는 바닥면 중의 어느 한 곳에 위치된 것을 특징으로 한다.

상기 오일 유로는 상기 유출구와 연통되고 변속기 케이스를 경유하여 외측으로 연장된 제1 유로; 상기 제1 유로에 일단이 연통되고 상기 변속기 케이스의 외측에서 상기 피니언 드라이브 외측까지 연장 배치된 리테이너에 형성된 제2 유로; 상기 제2 유로에 일단이 연통되고 타단이 상기 피니언 드라이브의 내측을 향해 개구된 제3 유로를 포함한다.

상기 제3 유로는 상기 피니언 드라이브의 치형이 미 형성된 샤프트 바디에 개구된 것을 특징으로 한다.

상기 제3 유로는 상기 피니언 드라이브의 상부에서 상기 피니언 드라이브를 향해 경사지게 연장되고, 상기 피니언 드라이브의 내부에 형성된 중공부와 연통된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 피니언 드라이브 기어부의 구조적 강성 저하가 방지되고, 베어링 유닛으로 오일이 충분히 공급되어 피니언 드라이브와 메인 샤프트의 회전을 안정적으로 지지할 수 있다.

삭제

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 변속기 유닛의 베어링 윤활 장치를 간략히 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 변속기 유닛의 베어링 윤활 장치를 통해 오일이 이동되는 상태를 도시한 도면.

본 발명의 일 실시 예에 따른 변속기 유닛의 베어링 윤활 장치의 구성에 대해 도면을 참조하여 설명한다. 첨부된 도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 변속기 유닛의 베어링 윤활 장치를 간략히 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 변속기 유닛의 베어링 윤활 장치를 통해 오일이 이동되는 상태를 도시한 도면이다.

첨부된 도 1내지 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 의한 변속기 유닛의 베어링 윤활 장치는 변속기 유닛의 내부에 배치된 다수개의 기어 어셈블리가 회전될 때 발생하는 오일의 비산 현상을 이용한다. 비산되는 오일이 저장되는 오일 저장부(200)를 구비하고, 이에 연결되는 오일 유로(300)를 형성하여, 피니언 드라이브(20)와 메인 샤프트 사이에 설치되어 이들 사이의 회전을 지지하는 베어링 유닛(100)에 윤활 오일을 공급함으로써 상기 베어링 유닛(100)에 대한 안정적인 윤활을 실시하고자 한다.

상기 베어링 유닛(100)은 변속기 케이스(10)의 내부에 위치되고, 피니언 드라이브(20)와 메인 샤프트(미도시)의 사이에 개재되어 동력 전달시 상대 회전되는 피니언 드라이브(20)와 메인 샤프트를 지지한다. 상기 베어링 유닛(100)은 회전되는 피니언 드라이브(20)와 메인 샤프트를 지지할 때 발생하는 마모 및 마찰열을 최소화하기 위해 충분한 오일이 필요하다.

삭제

베어링 유닛(100)은 피니언 드라이브(20)와 메인 샤프트 사이에 배치되는데 안정적인 윤활을 위해서 오일 저장부(200)를 향해 비산된 오일을 공급 받아 윤활이 이루어진다.

상기 오일 저장부(200)는 변속기 케이스(10)의 내측에서 상기 베어링 유닛(100)의 상부에 설치되는데, 상기 위치에 위치되는 이유는 상기 베어링 유닛(100)으로 공급되는 오일의 이동 경로를 최단 거리로 유지하여 안정적인 윤활을 도모하고 이를 통해 베어링 유닛(100)의 윤활 성능을 극대화 하기 위해서이다.

오일 저장부(200)는 상부가 개구된 유입구(210)가 형성되어 있어 상기 변속기 케이스(10)의 내부에서 비산된 오일이 유입되는데, 상기 오일 저장부(200)는 변속기 케이스(10)의 내부 레이아웃을 고려하여 크기와 형상이 결정되며 특별히 도면에 도시된 형상으로 한정하지 않고 다양하게 변경될 수 있다.

오일 저장부(200)는 비산된 오일이 유입되도록 유입구(210)가 형성되고, 상기 유입구(210)를 통해 유입된 오일은 내부에 소정의 공간으로 형성된 오일 저장 챔버에 저장된다.

상기 유입구(210)는 비산되는 오일이 안정적으로 유입되도록 일 방향으로 연장되고, 내부 저장 공간에 해당되는 오일 저장 챔버는 유입된 오일이 저장된 상태가 안정적으로 유지되도록 소정의 깊이로 연장되며 바닥면은 평평하게 형성되거나 후술할 유출구(220)를 향해 경사진 형태로 형성될 수 있다.

유출구(220)는 오일 저장부(200)의 측면 또는 바닥면 중의 어느 한 곳에 위치되는데, 바닥면에 위치될 경우 오일 저장 챔버로 유입된 오일을 후술할 오일 유로(300)로 안정적으로 공급할 수 있다. 또한 상기 오일 유로(300)의 레이 아웃을 고려하여 측면에 위치시킬 수 있으며 바닥면 또는 측면 모두 개구된 개수는 다양하게 변경될 수 있다.

오일 유로(300)는 오일 저장부(200)를 통해 유입된 오일을 상기 베어링 유닛(100)으로 공급하기 위해 상기 오일 저장부(200)와 상기 베어링 유닛(100)을 연결하는 구조로 형성된다.

상기 오일 유로(300)는 변속기 유닛을 향해 연장된 경로가 상기 변속기 유닛의 레이아웃을 고려하여 최단 거리로 연장되어 상기 베어링 유닛(100)으로 오일을 공급하는 것이 바람직하며, 상기 오일 유로(300)의 길이가 길어지거나 레이 아웃이 복잡해질 경우 오일이 베어링 유닛(100)을 향해 불안정하게 공급되거나 일정량이 공급되지 않을 수 있으므로 도면에 도시된 레이아웃으로 배치되는 것이 바람직하다.

오일 유로(300)는 제1 내지 제3 유로(310, 320, 330)를 포함하고, 상기 제1 유로(310)는 상기 유출구(220)와 연통되며 변속기 케이스(10)를 관통하여 변속기 케이스(10)의 외측을 향해 수평하게 연장된다. 또한 직경이 일정하게 유지되므로 일정량의 오일을 안정적으로 공급할 수 있다.

오일은 특정 점성을 갖고 있기 때문에 안정적인 이동을 위해 직경이 동일하게 연장되는 것이 바람직하나, 보다 효율적인 이동을 위해 내부에 나선형의 홈(미도시)이 형성될 수 있다.

제2 유로(320)는 상기 제1 유로(310)에 일단이 연통되고, 상기 변속기 케이스(10)의 외측에서 상기 피니언 드라이브(20)의 외측까지 연장 배치된 리테이너(30)의 내부를 관통하여 형성된다. 상기 제2 유로(320)는 리테이너(30)의 내부에 형성되고 피니언 드라이브(20)의 치형이 미 형성된 영역까지 연장된다.
상기 리테이너(30)는 상기 피니언 드라이브(20)의 외주에 설치된 원반형 부품으로서 테두리 부분이 변속기 케이스(10)에 고정되며, 피니언 드라이브(20)의 회전을 지지하기 위해 변속기 케이스(10)에 설치된 또 다른 베어링의 이탈을 방지하는 역할을 한다.
상기 제2 유로(320)의 타단은 리테이너 내측공간(31)으로 개방된다. 상기 리테이너 내측공간(31)은 리테이너(30)와 리테이너(30)에 의해 지지되는 베어링과 피니언 드라이브(20)에 의해 둘러 싸인 공간이다.

제3 유로(330)는 상기 피니언 드라이브(20)를 관통하여 형성되는 것으로, 일단은 상기 리테이너 내측공간(31)으로 개구되고 타단은 상기 피니언 드라이브(20)의 내측공간인 중공부(40)로 개구된다. 즉, 상기 제3유로(330)는 상기 리테이너 내측공간(31)과 상기 중공부(40)를 연통시킨다.

제3 유로(330)는 도면 기준으로 상기 베어링 유닛(100)이 도시된 좌측을 향해 경사지게 연장되는데, 상기 제3 유로(330)가 형성된 위치는 치형이 미 형성된 구간에 해당되므로 피니언 드라이브(20) 기어부의 구조적인 강성을 약화시키지 않기 때문에 피니언 드라이브(20)의 내구성이 향상된다.

또한 상기 제3 유로(330)를 작업자가 가공할 경우에도 별다른 어려움 없이 드릴링 가공을 통해 손쉽게 가공이 용이하여 작업자의 작업성이 향상된다.

제3 유로(330)는 도면에 도시된 바와 같이 1개 또는 복수개가 형성되어 베어링 유닛(100)으로 공급되는 오일량을 안정적으로 확보할 수 있어 오일 부족으로 인한 윤활 부족 현상을 예방할 수 있다.

특히 베어링 유닛(100)은 다량의 오일이 피니언 드라이브(20)의 작동과 함께 공급되어야 하므로 상기 제3 유로(330)를 통해 공급된 다량의 오일을 통해 베어링 유닛(100)의 안정적인 작동과 윤활을 도모할 수 있다.

상기 제3 유로(330)를 통해 공급된 오일은 도 2에 화살표로 도시된 바와 같이 피니언 드라이브(20)의 내부에 형성된 중공부(40)와 연통되므로 상기 피니언 드라이브(20)가 회전되면서 발생된 원심력에 의해 오일이 원주 방향을 따라 상기 베어링 유닛(100)을 향해 안정적으로 이동된다.

따라서 베어링 유닛(100)에서의 윤활 성능이 향상되어 마찰로 인한 마찰열이 급격하게 증가되는 경우에도 소정의 두께를 갖는 유막이 형성되어 마모 발생이 방지되고 마찰열이 저하된다.

이상, 본 발명의 일 실시 예에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.

10 : 변속기 케이스
20 : 피니언 드라이브
30 : 리테이너
40 : 중공부
100 : 베어링 유닛
200 : 오일 저장부
210, 220 : 유입구, 유출구
300 : 오일 유로
310, 320, 330 : 제1 유로, 제2 유로, 제3 유로

Claims (6)

1. 변속기 케이스의 내부에 위치되고 피니언 드라이브와 메인 샤프트 사이에 개재된 베어링 유닛;
   상기 변속기 케이스의 내부에 위치되고 상기 변속기 케이스의 내부에서 비산된 오일이 유입되는 유입구와, 오일이 배출되는 유출구가 형성된 오일 저장부; 및
   상기 오일 저장부를 통해 유입된 오일을 상기 베어링 유닛으로 공급하기 위해 일단이 상기 오일 저장부와 연통되고 타단이 상기 베어링 유닛을 향해 연장된 오일 유로를 포함하고,
   상기 오일 유로는,
   상기 유출구와 연결되고, 상기 변속기 케이스를 관통하여 형성된 제1 유로;
   상기 제1 유로에 일단이 연결되고, 상기 변속기 케이스 외측에 설치된 리테이너의 내부를 관통하여 형성되며, 타단이 상기 리테이너와 피니언 드라이브 및 피니언 드라이브 지지용 베어링으로 둘러싸인 리테이너 내측공간으로 개구되는 제2 유로;
   상기 피니언 드라이브에 관통 형성되어, 상기 리테이너 내측공간과 피니언 드라이브 내측의 중공부를 연결하는 제3 유로;
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 변속기 유닛의 베어링 윤활 장치.
2. 제1 항에 있어서,
   상기 오일 저장부는,
   상기 베어링 유닛의 상부에 위치되고 변속기 케이스와 근접된 위치에 배치된 것을 특징으로 하는 변속기 유닛의 베어링 윤활 장치.
3. 제1 항에 있어서,
   상기 오일 저장부는,
   상기 유출구가 측면 또는 바닥면 중의 어느 한 곳에 위치된 것을 특징으로 하는 변속기 유닛의 베어링 윤활 장치.
4. 삭제
5. 제1 항에 있어서,
   상기 제3 유로는,
   상기 피니언 드라이브에서 기어 치형이 형성되지 않은 부분에 형성된 것을 특징으로 하는 변속기 유닛의 베어링 윤활 장치.
   
   
6. 삭제

Images