KR102931663B1 - 유성기어장치 윤활구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 내부에서 선기어 방향으로 천공되는 제1 배출공과, 내부에서 선기어 반대 방향으로 천공되는 제2 배출공을 구비하는 피니언 샤프트; 및 상기 피니언 샤프트에 결합되어 포집한 오일을 상기 제1 배출공 또는 제2 배출공으로 안내하는 오일 가이드 장치; 를 포함하는 유성기어장치 윤활구조를 제공한다.

Description

유성기어장치 윤활구조{LUBRICATION STRUCTURE OF PLANETARY GEAR APPARATUS}

본 발명은 유성기어장치 윤활구조에 관한 것이다.

일반적으로 자동변속기의 윤활장치는, 피니언샤프트와 피니언샤프트를 감싸는 피니언기어를 구비하는 피니언기어부, 피니언기어와 맞물리는 링기어부, 링기어부에 결합되는 제1쓰러스트베어링, 피니언기어의 일측에 배치되는 제2쓰러스트베어링, 피니언샤프트와 결합되며 제1쓰러스트베어링으로부터 비산되는 오일을 피니언샤프트 측으로 안내하는 오일가이드, 피니언기어와 맞물리며 오일이 통과되는 제1오일홀부와 제2쓰러스트베어링 측으로 오일을 공급하는 제2오일홀부를 구비하는 선기어, 및 피니언샤프트가 결합되며 제1오일홀부로부터 오일을 공급받아 제1쓰러스트베어링으로 전달하는 제3오일홀부와, 제2쓰러스트베어링으로부터 오일을 공급받아 오일가이드 측으로 전달하는 제4오일홀부를 구비하는 캐리어를 포함할 수 있다.

종래의 자동변속기의 윤활장치는, 캐리어 회전이 불가능하거나 자동변속기의 특정 변속단에서 캐리어가 회전하지 않고 정지할 경우 중심축으로부터 비산된 오일이 오일가이드를 통해 베어링으로 공급되지 않아 베어링(BEARING) 표면 손상(FLAKING)이 발생하였다.

대한민국 공개특허공보 제10-2021-0049483호(2021.05.06. 공개)

전술한 문제를 해결하기 위하여, 본 발명은 오일 가이드 장치에 의해 포집한 오일을 캐리어의 정지 여부에 관계없이 피니언 샤프트의 제1 배출공 또는 제2 배출공을 통해 윤활대상으로 원활히 공급할 수 있도록 한 유성기어장치 윤활구조를 제공하고자 한다.

전술한 목적을 이루기 위해 본 발명은, 내부에서 선기어 방향으로 천공되는 제1 배출공과, 내부에서 선기어 반대 방향으로 천공되는 제2 배출공을 구비하는 피니언 샤프트; 및 상기 피니언 샤프트에 결합되어 포집한 오일을 상기 제1 배출공 또는 제2 배출공으로 안내하는 오일 가이드 장치; 를 포함하는 유성기어장치 윤활구조를 제공한다.

또한, 상기 오일 가이드 장치는 상기 피니언 샤프트 쪽에 배치되는 제1 링부; 상기 제1 링부와 간격을 두고 구비되는 제2 링부; 및 상기 제1 링부의 일면에서 상기 피니언 샤프트 방향으로 돌출 형성되어 상기 피니언 샤프트의 내부로 삽입되는 것으로서, 내부가 격벽에 의해 상기 제1 배출공 쪽으로 배치되는 제1 통로와 상기 제2 배출공 쪽으로 배치되는 제2 통로로 구획되는 파이프부; 를 포함할 수 있다.

또한, 상기 제1 링부와 상기 제2 링부 사이의 간격으로 인해 상기 제1 링부와 상기 제2 링부의 내경부에서 상기 제1 통로로 이어지는 제1 포집부, 및 상기 제1 링부와 상기 제2 링부의 외경부에서 상기 제2 통로로 이어지는 제2 포집부가 형성될 수 있다.

또한, 상기 선기어는 적어도 하나 이상의 제1 오일홀을 구비하고, 상기 선기어와 상기 피니언 샤프트 사이에 위치하는 캐리어 부위에 상기 제1 오일홀과 상기 제1 포집부를 연결하는 상기 제2 오일홀이 구비될 수 있다.

또한, 상기 제1 오일홀로 유입되는 오일은 상기 제2 오일홀과 상기 제1 포집부와 상기 제1 통로를 거쳐 상기 제2 배출공을 통해 윤활대상으로 공급될 수 있다.

또한, 상기 제2 포집부로 유입되는 오일은 상기 제2 통로를 거쳐 상기 제1 배출공을 통해 윤활대상으로 공급될 수 있다.

또한, 상기 윤활대상은 베어링 또는 피니언 기어일 수 있다.

또한, 상기 피니언 샤프트의 외경부에 베어링이 결합되고, 상기 베어링의 외경부에 피니언 기어가 결합되며, 상기 피니언 기어는 외경부가 상기 선기어의 외경부에 치합 상태로 상기 선기어의 둘레를 따라 회전할 수 있다.

또한, 상기 피니언 기어를 감싸도록 링기어가 결합되고, 상기 링기어의 내경부는 상기 피니언 기어의 외경부에 치합될 수 있다.

또한, 상기 피니언 샤프트의 일측 단부가 캐리어에 관통 결합된 상태에서 상기 캐리어의 외측에서 상기 캐리어와 상기 피니언 샤프트를 관통하도록 결합핀이 결합될 수 있다.

본 발명은 오일 가이드 장치에 의해 포집한 오일을 피니언 샤프트의 제1 배출공 또는 제2 배출공로 공급함으로써, 캐리어의 정지 여부에 관계없이 오일을 윤활대상으로 원활히 공급할 수 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 유성기어장치 윤활구조의 전체 구성도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 오일 가이드 장치를 나타내는 도면이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다.

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 유성기어장치 윤활구조의 전체 구성도이고, 도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 오일 가이드 장치를 나타내는 도면이다.

도 1, 2에 도시된 바와 같이, 본 발명은 피니언 샤프트(10) 및 피니언 샤프트(10)에 결합되어 포집한 오일(O)을 피니언 샤프트(10) 내부로 공급하는 오일 가이드 장치(30)를 포함할 수 있다.

피니언 샤프트(10)는 중공 샤프트로 구성될 수 있다. 피니언 샤프트(10)는 제1 배출공(11) 및 제2 배출공(12)을 포함할 수 있다.

제1 배출공(11)은 피니언 샤프트(10)의 내부에서 선기어(20) 방향으로 천공될 수 있다. 피니언 샤프트(10)의 내부로 유입된 오일(O)은 캐리어(40)의 정지 상태에서 하방의 제1 배출공(11) 쪽으로 떨어져 제1 배출공(11)을 통해 윤활대상으로 공급될 수 있다.

제2 배출공(12)은 피니언 샤프트(10)의 내부에서 선기어(20) 반대 방향으로 천공될 수 있다. 피니언 샤프트(10)의 내부로 유입된 오일(O)은 캐리어(40)의 회전 작동 시 피니언 샤프트(10)에 작용하는 원심력에 의해 제2 배출공(12)을 통해 윤활대상으로 공급될 수 있다.

예컨대, 윤활대상은 베어링(bearing) 및 피니언 기어일 수 있다.

오일 가이드 장치(30)는 제1 링부(31), 제2 링부(32), 파이프부(33), 제1 포집부(34) 및 제2 포집부(35)를 포함할 수 있다.

제1 링부(31)는 링 형태의 평판으로 구성될 수 있다. 제1 링부(31)는 피니언 샤프트(10) 쪽에 배치될 수 있다.

제2 링부(32)는 링 형태의 평판으로 구성될 수 있다. 제2 링부(32)는 제1 링부(31)와 간격을 두고 구비될 수 있다.

파이프부(33)는 제1 링부(31)의 일면에서 피니언 샤프트(10) 방향으로 돌출 형성될 수 있다. 파이프부(33)는 피니언 샤프트(10)의 내부로 삽입 결합될 수 있다.

파이프부(33)의 내부는 격벽(331)에 의해 제1 통로(332)와 제2 통로(333)로 구획될 수 있다. 제1 통로(332)는 제1 배출공(11) 쪽으로 배치될 수 있다. 제2 통로(333)는 제2 배출공(12) 쪽으로 배치될 수 있다.

제1 포집부(34)와 제2 포집부(35)는 제1 링부(31)와 제2 링부(32) 사이의 간격으로 인해 형성될 수 있다.

제1 포집부(34)는 제1 링부(31)와 제2 링부(32)의 내경부에서 제1 통로(332)로 이어질 수 있다. 제1 포집부(34)로 유입된 오일(O)은 제1 통로(332)를 통해 피니언 샤프트(10)의 내부로 유입되어 제2 배출공(12)으로 배출될 수 있다.

제2 포집부(35)는 제1 링부(31)와 제2 링부(32)의 외경부에서 제2 통로(333)로 이어질 수 있다. 제2 포집부(35)로 유입된 오일(O)은 제2 통로(333)를 통해 피니언 샤프트(10)의 내부로 유입되어 제1 배출공(11)으로 배출될 수 있다.

선기어(20)는 적어도 하나 이상의 제1 오일홀(21)을 구비할 수 있다. 선기어(20)와 피니언 샤프트(10) 사이에 위치하는 캐리어(40) 부위에 제2 오일홀(41)이 구비될 수 있다. 제2 오일홀(41)에 의해 제1 오일홀(21)과 제1 포집부(34)이 연결될 수 있다.

피니언 샤프트(10)의 외경부에 베어링(50)이 결합될 수 있다. 베어링(50)의 외경부에 피니언 기어(60)가 결합될 수 있다. 피니언 기어(60)는 외경부가 선기어(20)의 외경부에 치합 상태로 선기어(20)의 둘레를 따라 회전할 수 있다.

피니언 기어(60)를 감싸도록 링기어(미도시)가 결합될 수 있다. 링기어(미도시)의 내경부는 피니언 기어(60)의 외경부에 치합될 수 있다.

피니언 샤프트(10)는 결합핀(80)에 의해 캐리어(40)와 연결될 수 있다. 결합핀(80)은 피니언 샤프트(10)의 일측 단부가 캐리어(40)에 삽입된 상태에서 캐리어(40)의 외측에서 캐리어(40)와 피니언 샤프트(10)를 관통하도록 결합될 수 있다.

피니언 샤프트(10)의 타측 단부는 베어링(50)의 중심을 관통하도록 결합될 수 있다.

다음은 본 발명의 제1 포집부로 유입되는 오일의 흐름에 대해 설명한다.

도 1, 2와 같이, 캐리어(40)의 회전 작동 시 캐리어(40)에 결합된 피니언 샤프트(10)가 피니어 기어(60)와 함께 선기어(20)의 둘레을 따라 회전할 수 있다.

캐리어(40)의 회전 작동 상태에서 선기어(20)의 내부로 공급되는 오일(O)은 제1 오일홀(21)과 제2 오일홀(41)을 통해 제1 포집부(34)로 이동할 수 있다.

제1 포집부(34)로 이동한 오일(O)은 격벽(331)에 부딪쳐 제1 통로(332)로 이동할 수 있다. 격벽(331)은 제1 통로(322)로 유입된 오일(O)이 제2 통로(333)로 이동하는 것을 방지함과 동시에 오일(O)이 제1 통로(332)로 이동하도록 유도하는 역할을 수행할 수 있다.

제1 통로(332)의 오일(O)은 피니언 샤프트(10)의 내부로 이동하여 캐리어(40)의 회전 시 피니언 샤프트(10)에 작동하는 원심력에 의해 제2 배출공(12)을 통해 배출될 수 있다.

제2 배출공(12)으로 배출된 오일(O)은 베어링(50) 또는 피니언 기어(60) 등과 같은 윤활대상을 공급될 수 있다.

다음은 본 발명의 제2 포집부로 유입되는 오일의 흐름에 대해 설명한다.

도 1, 2와 같이, 자동변속기의 특정 변속단에서 캐리어(40)가 회전하지 않고 정지할 수 있다.

캐리어(40)가 정지한 상태에서 제2 포집부(35)로 유입되는 오일(O)은 격벽(331)에 부딪치면서 제2 통로(333)로 이동할 수 있다.

제2 통로(333)로 이동한 오일(O)은 피니언 샤프트(10)에 원심력이 작동하지 않는 캐리어(40)가 멈춘 상태이므로 피니언 샤프트(10) 내부로 이동하여 하방의 제1 배출공(11)으로 이동할 수 있다.

제1 배출공(11)으로 이동한 오일(O)은 제1 배출공(11)을 통해 윤활대상으로 공급될 수 있다.

살펴본 바와 같이, 본 발명은 오일 가이드 장치에 의해 포집한 오일을 피니언 샤프트의 제1 배출공 또는 제2 배출공로 공급함으로써, 캐리어의 정지 여부에 관계없이 오일을 윤활대상으로 원활히 공급할 수 있다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

10 : 피니언 샤프트 11 : 제1 배출공
12 : 제2 배출공 20 : 선기어
21 : 제1 오일홀 30 : 오일 가이드 장치
31 : 제1 링부 32 : 제2 링부
33 : 파이프부 331 : 격벽
332 : 제1 통로 333 : 제2 통로
34 : 제1 포집부 35 : 제2 포집부
40 : 캐리어 41 : 제2 오일홀
50 : 베어링 60 : 피니언 기어
80 : 결합핀 O : 오일

Claims (10)

1. 내부에서 선기어 방향으로 천공되는 제1 배출공과, 내부에서 선기어 반대 방향으로 천공되는 제2 배출공을 구비하는 피니언 샤프트; 및
   상기 피니언 샤프트에 결합되어 포집한 오일을 상기 제1 배출공 또는 제2 배출공으로 안내하는 오일 가이드 장치;
   를 포함하고,
   상기 오일 가이드 장치는,
   상기 피니언 샤프트 쪽에 배치되는 제1 링부;
   상기 제1 링부와 간격을 두고 구비되는 제2 링부; 및
   상기 제1 링부의 일면에서 상기 피니언 샤프트 방향으로 돌출 형성되어 상기 피니언 샤프트의 내부로 삽입되는 것으로서, 내부가 격벽에 의해 상기 제1 배출공 쪽으로 배치되는 제1 통로와 상기 제2 배출공 쪽으로 배치되는 제2 통로로 구획되는 파이프부;
   를 포함하는 유성기어장치 윤활구조.
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 제1 링부와 상기 제2 링부 사이의 간격으로 인해 상기 제1 링부와 상기 제2 링부의 내경부에서 상기 제1 통로로 이어지는 제1 포집부, 및 상기 제1 링부와 상기 제2 링부의 외경부에서 상기 제2 통로로 이어지는 제2 포집부가 형성되는 것을 특징으로 하는 유성기어장치 윤활구조.
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 선기어는 적어도 하나 이상의 제1 오일홀을 구비하고, 상기 선기어와 상기 피니언 샤프트 사이에 위치하는 캐리어 부위에 상기 제1 오일홀과 상기 제1 포집부를 연결하는 제2 오일홀이 구비되는 것을 특징으로 하는 유성기어장치 윤활구조.
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 제1 오일홀로 유입되는 오일은,
   상기 제2 오일홀과 상기 제1 포집부와 상기 제1 통로를 거쳐 상기 제2 배출공을 통해 윤활대상으로 공급되는 것을 특징으로 하는 유성기어장치 윤활구조.
6. 제 3 항에 있어서,
   상기 제2 포집부로 유입되는 오일은,
   상기 제2 통로를 거쳐 상기 제1 배출공을 통해 윤활대상으로 공급되는 것을 특징으로 하는 유성기어장치 윤활구조.
7. 제 5 항에 있어서,
   상기 윤활대상은,
   베어링 또는 피니언 기어인 것을 특징으로 하는 유성기어장치 윤활구조.
8. 제 1 항에 있어서,
   상기 피니언 샤프트의 외경부에 베어링이 결합되고, 상기 베어링의 외경부에 피니언 기어가 결합되며, 상기 피니언 기어는 외경부가 상기 선기어의 외경부에 치합 상태로 상기 선기어의 둘레를 따라 회전 가능한 것을 특징으로 하는 유성기어장치 윤활구조.
9. 제 8 항에 있어서,
   상기 피니언 기어를 감싸도록 링기어가 결합되고, 상기 링기어의 내경부는 상기 피니언 기어의 외경부에 치합되는 것을 특징으로 하는 유성기어장치 윤활구조.
10. 제 1 항에 있어서,
    상기 피니언 샤프트의 일측 단부가 캐리어에 관통 결합된 상태에서 상기 캐리어의 외측에서 상기 캐리어와 상기 피니언 샤프트를 관통하도록 결합핀이 결합되는 것을 특징으로 하는 유성기어장치 윤활구조.