KR102117884B1 - 베어링과 유성 기어 세트의 고정 구조 및 이를 포함하는 변속기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 베어링과 유성 기어 세트의 고정 구조 및 이를 포함하는 변속기가 개시된다. 본 발명의 하나의 실시 예에 따른 베어링과 유성 기어 세트의 고정 구조 및 이를 포함하는 변속기는 베어링과 유성 기어 세트의 고정 구조에 있어서 상기 베어링과 유성 기어 세트를 압입하여 고정하는 센터 서포트 및 상기 센터 서포트에 결합되는 로킹 너트를 포함하고, 상기 로킹 너트는 상기 센터 서포트에 코킹 고정되도록 구성된다.

Description

베어링과 유성 기어 세트의 고정 구조 및 이를 포함하는 변속기 {FIXING STRUCTURE OF A BEARING AND PLANETARY GEAR SET AND TRANSMISSION COMPRISING THE SAME}

본 발명은 베어링과 유성 기어 세트의 고정 구조 및 이를 포함하는 변속기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 조립 공정성 및 원가 절감을 할 수 있는 구조의 베어링과 유성 기어 세트의 고정 구조 및 이를 포함하는 변속기에 관한 것이다.

일반적으로 자동차에 탑재된 자동변속기는 주행 중 기어비를 주행상태에 따라 자동적으로 전환시켜 주는 장치로서, 이 자동변속기는 유성기어세트 중 한 회전요소를 고정시키는 클러치 또는 브레이크부재와 같은 마찰요소에 유압을 공급하여 선택적으로 작동시킴으로써 치차 변속장치내의 임의의 회전요소를 변속기의 출력축에 연결하기도 하고, 변속기의 케이스에 대하여 고정하기도 하여, 차량의 운전상태 예컨대, 차속 및 스로틀밸브의 개도 상태에 따라 변속을 자동적으로 행하도록 한 것이다.

이와 같은 자동변속기에는 복수의 회전요소를 가지는 유성기어세트가 복수조로 조합되어 있고, 회전요소 중 한 요소를 고정시키는 클러치기구 및 브레이크기구와 같은 마찰요소가 채용되어 있으며, 이들 마찰요소에 선택적으로 압유를 공급하여 선택적으로 작동시키는 복수의 제어밸브가 채용되어 있다.

여기서 유성기어세트에는 다수의 유성기어가 장착되는데, 이러한 유성기어들이 장착되기 전에 유성기어세트의 중앙 내부에 베어링이 장착되어야 한다.

도 1은 종래의 베어링과 유성 기어 세트의 고정 구조의 모식도이고,도 2는 도 1의 베어링과 유성 기어 세트의 고정 구조의 모식도이다.

도 1 및 도 2를 함께 참조하면 드라이브 기어(15)와 베어링(14)이 센터 서포트(11)에 결합되고, 스토퍼 플레이트(13)와 로킹 너트(12)가 A부분에서 코킹(Caulking)이 수행되어 결합된다.

그러나 종래의 고정 구조에서는 스토퍼 플레이트(13)를 삽입하여 로킹 너트(12)와 코킹이 수행되는 구조로서 조립 공정이 복잡하고 부품 원가가 상승하는 문제가 있다.

대한민국 공개특허출원 제 10-2007-0079673 호

본 발명의 일 실시 예는 상기 종래 기술의 문제점을 극복하기 위하여 부품 수를 감소시켜 제조 공정을 단순화할 수 있는 베어링과 유성 기어 세트의 고정 구조 및 이를 포함하는 변속기를 제공하고자 한다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 베어링과 유성 기어 세트의 고정 구조에 있어서 상기 베어링과 유성 기어 세트를 압입하여 고정하는 센터 서포트 및 상기 센터 서포트에 결합되는 로킹 너트를 포함하고, 상기 로킹 너트는 상기 센터 서포트에 코킹 고정될 수 있다.

상기 센터 서포트의 내주부에는 상기 로킹 너트의 외주부에 형성되어 있는 돌출부에 대응하는 형상의 오목부가 형성될 수 있다.

상기 센터 서포트의 내주부에 형성되어 있는 오목부는 복수개가 형성될 수 있다.

상기 센터 서포트의 내주부에 형성되어 있는 오목부는 등간격으로 형성될 수 있다.

상기 로킹 너트의 외주부에는 상기 센터 서포트의 내주부에 형성되어 있는 오목부에 대응하는 형상의 돌출부가 형성될 수 있다.

상기 로킹 너트의 외주부에 형성되어 있는 돌출부는 복수개가 형성될 수 있다.

상기 로킹 너트의 외주부에 형성되어 있는 돌출부는 등간격으로 형성될 수 있다.

상기 센터 서포트의 오목부와 상기 로킹 너트의 돌출부는 동심원상에 형성될 수 있다.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 상기 베어링과 유성 기어 세트를 압입하여 고정하는 센터 서포트 및 상기 센터 서포트에 결합되는 로킹 너트를 포함하고 상기 로킹 너트는 상기 센터 서포트에 코킹 고정되는 베어링과 유성 기어 세트의 고정 구조가 탑재된 변속기가 제공될 수 있다.

본 발명의 하나의 실시 예에 따르면, 베어링과 유성 기어 세트의 고정 구조 및 이를 포함하는 변속기는 부품 수를 감소시켜 제조 공정을 단순화하며 원가를 절감하는 효과를 제공할 수 있다.

도 1은 종래의 베어링과 유성 기어 세트의 고정 구조의 모식도이다.
도 2는 도 1의 베어링과 유성 기어 세트의 고정 구조의 모식도이다.
도 3은 본 발명의 하나의 실시 예에 따른 베어링과 유성 기어 세트의 고정 구조의 모식도이다.
도 4는 도 3의 B부분의 일부 확대 모식도이다.

이하 설명하는 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 당업자가 용이하게 이해할 수 있도록 제공되는 것으로 이에 의해 본 발명이 한정되지는 않는다. 또한, 첨부된 도면에 표현된 사항들은 본 발명의 실시 예들을 쉽게 설명하기 위해 도식화된 도면으로 실제로 구현되는 형태와 상이할 수 있다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 연결되어 있거나 접속되어 있다고 언급될 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 한다.

그리고 여기서의 "연결"이란 일 부재와 타 부재의 직접적인 연결, 간접적인 연결을 포함하며, 접착, 부착, 체결, 접합, 결합 등 모든 물리적인 연결을 의미할 수 있다.

또한 '제1, 제2' 등과 같은 표현은 복수의 구성들을 구분하기 위한 용도로만 사용된 표현으로써, 구성들 사이의 순서나 기타 특징들을 한정하지 않는다.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 표현하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. "포함한다" 또는 "가진다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 의미하기 위한 것으로, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들이 부가될 수 있는 것으로 해석될 수 있다.

도 3은 본 발명의 하나의 실시 예에 따른 베어링과 유성 기어 세트의 고정 구조의 모식도이고, 도4는 도 3의 B부분의 일부 확대 모식도이다.

도 3 및 도 4를 함께 참조하면 베어링과 유성 기어 세트의 고정 구조에 있어서, 상기 베어링과 유성 기어 세트를 압입하여 고정하는 센터 서포트(110) 및 상기 센터 서포트(110)에 결합되는 로킹 너트(120)를 포함하고, 상기 로킹 너트(120)는 상기 센터 서포트(110)에 코킹 고정된다.

하나의 구체적인 예에서 상기 센터 서포트(110)의 내주부에는 상기 로킹 너트(120)의 외주부에 형성되어 있는 돌출부(122)에 대응하는 형상의 오목부(112)가 형성되어 있다.

상기 센터 서포트(110)의 내주부에 형성되어 있는 오목부(112)는 복수개가 형성되어 있고, 상기 센터 서포트(110)의 내주부에 형성되어 있는 오목부(112)는 등간격으로 형성되어 있는 것이 바람직하다.

본 발명에 따르면 상기 로킹 너트(120)의 외주부에는 상기 센터 서포트(110)의 내주부에 형성되어 있는 오목부(112)에 대응하는 형상의 돌출부(122)가 형성되어 있다.

하나의 구체적인 예에서 상기 로킹 너트(120)의 외주부에 형성되어 있는 돌출부(122)는 복수개가 형성되어 있고, 상기 로킹 너트(120)의 외주부에 형성되어 있는 돌출부(122)는 등간격으로 형성되어 있는 것이 바람직하다.

상기와 같은 구조에 의해 상기 센터 서포트(110)의 오목부(112)와 상기 로킹 너트(120)의 돌출부(122)는 동심원상에 형성되어 있는 것이 바람직하다.

일반적으로 토크 컨버터는 엔진의 크랭크샤프트에 직결되어 회전하는 임펠러와, 자동변속기의 입출력에 직결되고 임펠러와 대향되도록 설치된 터빈과, 일정한 작동 범위 내에서 임펠러를 출발하여 터빈에 운동에너지를 전달하고 회수되는 오일의 방향을 전환하여 다시 임펠러의 회전력을 증대하도록 하는 스테이터로 구성되어 있다.

이와 같이 토크 컨버터의 임펠러로 전달된 엔진의 출력은 터빈을 통해 변속기어 메커니즘으로 전달되는 바, 변속기어 메커니즘은 다수의 선기어와 링기어 및 캐리어로 구성되는 유성기어장치로서, 상기 각 기어들의 회전을 적절히 제어함으로써 기어들 간의 상대운동에 의해 터빈으로부터 공급되는 회전력이 적절한 변속비로 변환되어 추진축으로 전달된다.

상기한 변속기어 메커니즘의 각 기어를 제어하기 위해서는 다수의 마찰부재를 사용하게 되는 바, 상기 마찰부재로는 일반적으로 프론트 클러치와, 리어 클러치, 로우-리버스 브레이크, 엔드 클러치 및 킥다운 브레이크를 사용하며, 상기와 같은 마찰부재는 엔진의 회전에 따라 작동되는 오일펌프에 의해 발생된 유압에 의해 작동된다.

차량의 자동 변속기는 스타트 클러치로서 유압식 토크 컨버터를 구비하며, 다수의 멀티 디스크 클러치 및 다수의 원-웨이 클러치와 유성 기어 세트의 조합으로 구성된다. 모든 변속 및 클러치 과정은 상기 멀티 디스크 클러치를 통해 실시되며, 상기 멀티 디스크 클러치는 하나씩 차례대로 연결된 유성 기어 세트를 자동 변속기의 입력 축 및 출력 축과 억지 끼워 맞춤 방식으로 결합시킨다.

각각의 유성기어 세트는 공지된 방식대로 동 축으로 배열된 부품, 즉 썬 피니언, 유성 기어 캐리어와 링 기어 및 항상 중심거리를 유지하면서 상기 유성 기어 캐리어에 회전 가능하게 배열된 유성 기어로 구성된다. 구동은 유성 기어를 통해 회전 운동이 유성 기어 캐리어측으로 전달되는 동안 상기 선 피니언을 통해 실시되고, 대응하는 기어 비는 링 기어에 있는 유성 기어의 회전을 통해 산출된다.

한편 코킹은 대상물을 서로 결합함에 있어서 가압에 의해 대상물을 변형시켜 서로 결합되게 하는 것으로, 특히 기밀성을 요하는 체결 부위에 틈새를 없도록 하기 위해 체결 부위를 가압하여 변형시킴에 따라 체결 부위를 기밀하게 하기 위해 사용하는 방식이다.

그러나 종래에는 베어링을 고정하는 과정에서 코킹을 위해 별도의 부재를 추가로 삽입하여 코킹을 수행하여 부품수가 증가하고, 그 조립 공정이 복잡하고 시간도 많이 걸리는 단점이 있다.

이와 달리 본 발명에 따른 베어링과 유성 기어 세트의 고정 구조 및 이를 포함하는 변속기는 코킹 공정을 수행하기 위해 별도의 부품을 추가함이 없이 부품 수를 감소시켜 제조 공정을 단순화하며, 이에 따라 제조 원가를 절감할 수 있다.

본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 여러 가지 실시 가능한 예 중에서 당 업자의 이해를 돕기 위하여 가장 바람직한 실시 예를 선정하여 제시한 것일 뿐, 이 발명의 기술적 사상이 반드시 제시된 실시 예에만 의해서 한정되거나 제한되는 것은 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화와 부가 및 변경이 가능함은 물론, 균등한 타의 실시 예가 가능함을 밝혀둔다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구의 범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구의 범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다. 또한 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어가 정의된 것으로서, 통상적이거나 사전적인 의미로만 한정해서 해석되어서는 아니되어야 한다. 더불어, 상술하는 과정에서 기술된 구성의 순서는 반드시 시계열적인순서대로 수행될 필요는 없으며, 각 구성 및 단계의 수행 순서가 바뀌어도 본 발명의 요지를 충족한다면 이러한 과정은 본 발명의 권리범위에 속할 수 있음은 물론이다.

110: 센터 서포트
112: 오목부
120: 로킹 너트
122: 돌출부

Claims (9)

1. 베어링과 유성 기어 세트의 고정 구조에 있어서,
   상기 베어링과 유성 기어 세트를 압입하여 고정하는 센터 서포트; 및
   상기 센터 서포트에 결합되는 로킹 너트;
   를 포함하고,
   상기 로킹 너트는 상기 센터 서포트에 코킹 고정되며, 상기 센터 서포트의 내주부에는 상기 로킹 너트의 외주부에 형성되어 있는 돌출부에 대응하는 형상의 오목부가 형성되고, 상기 오목부에 상기 돌출부가 삽입되어 서로 결합되는 것을 특징으로 하는 베어링과 유성 기어 세트의 고정 구조.
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 센터 서포트의 내주부에 형성되어 있는 오목부는 복수개가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 베어링과 유성 기어 세트의 고정 구조.
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 센터 서포트의 내주부에 형성되어 있는 오목부는 등간격으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 베어링과 유성 기어 세트의 고정 구조.
5. 삭제
6. 제 1 항에 있어서,
   상기 로킹 너트의 외주부에 형성되어 있는 돌출부는 복수개가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 베어링과 유성 기어 세트의 고정 구조.
7. 제 1 항에 있어서,
   상기 로킹 너트의 외주부에 형성되어 있는 돌출부는 등간격으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 베어링과 유성 기어 세트의 고정 구조.
8. 제 1 항에 있어서,
   상기 센터 서포트의 오목부와 상기 로킹 너트의 돌출부는 동심원상에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 베어링과 유성 기어 세트의 고정 구조.
9. 베어링과 유성 기어 세트를 압입하여 고정하는 센터 서포트 및 상기 센터 서포트에 결합되는 로킹 너트를 포함하고 상기 로킹 너트는 상기 센터 서포트에 코킹 고정되는 베어링과 유성 기어 세트의 고정 구조가 탑재되며,
   상기 센터 서포트의 내주부에는 상기 로킹 너트의 외주부에 형성되어 있는 돌출부에 대응하는 형상의 오목부가 형성되고, 상기 오목부에 상기 돌출부가 삽입되어 서로 결합되는 것을 특징으로 하는 변속기.

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