KR20050048920A

KR20050048920A - 수동 변속기의 오일 공급 구조

Info

Publication number: KR20050048920A
Application number: KR1020030082666A
Authority: KR
Inventors: 양진
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2003-11-20
Filing date: 2003-11-20
Publication date: 2005-05-25

Abstract

본 발명은 수동 변속기의 오일 공급 구조에 관한 것으로서, 중심부에 축 방향으로 관통된 중공홀이 형성된 카운터 샤프트와, 상기 카운터 샤프트를 변속기 케이스에 지지하는 베어링과, 상기 카운터 샤프트에 구비된 카운터 기어와, 상기 카운터 샤프트의 하측에 위치에서 상기 카운터 기어에 치합되는 스피드 기어를 포함한 수동 변속기에 있어서, 상기 카운터 기어 및 카운터 샤프트에는 상기 중공홀을 통해 상기 변속기 케이스와 베어링 사이로 오일을 공급토록 카운터 기어의 외측에서 중공홀로 관통된 윤활 홀이 형성됨으로써, 베어링의 수명이 연장되고 변속기의 내구 성능이 향상되게 하는 효과를 제공하게 된다.

Description

수동 변속기의 오일 공급 구조{Oil supply structure for Manual transmission}

본 발명은 수동 변속기의 오일 공급 구조에 관한 것으로서, 특히 카운터 샤프트를 지지하는 베어링에 오일이 원활하게 공급되도록 하는 수동 변속기의 오일 공급 구조에 관한 것이다.

도 1은 종래 오일 공급 구조를 가진 FR 타입 수동 변속기의 종단면도이다.

FR 타입 수동 변속기는, 도 1에 도시된 바와 같이, 클러치로부터 엔진의 동력을 받아 회전하는 입력 샤프트(11)와, 상기 입력 샤프트(11)의 동력을 전달받아 회전하면서 종감속 장치를 회전시키는 메인 샤프트(12)와, 상기 메인 샤프트(12)의 하측에 위치되고 상기 입력 샤프트(11)의 동력을 전달받아 상기 메인 샤프트(12)에 전달하되 일정한 속도비가 형성되도록 하는 카운터 샤프트(13)와, 내부의 샤프트 및 기어를 보호하는 변속기 케이스(14)로 구성되어 있다.

그리고, 상기한 각 샤프트(11,12,13)에는 엔진의 동력을 전달함과 동시에 일정한 기어비가 형성되도록 다수의 구동 기어(15) 및 종동 기어(16)가 설치되어 있고, 상기 종동 기어(16)에는 카운터 샤프트(13)의 동력을 메인 샤프트(12)측에 전달토록 싱크로 메쉬 기구(17)가 설치되어 있다.

상기와 같이 구성된 수동 변속기에는 각 샤프트 및 기어류, 그리고 베어링 등의 마찰 접동 부위가 변속 동력 전달과정에서 마모되거나 소착되지 않고 원활하게 작동되도록 변속기용 오일이 내재되어 있다.

이와 같은 변속기용 오일은 변속기 케이스(14)내에 일정량이 내재되어 구동 기어(15) 및 종동 기어(16) 등 기어류 회전시 변속기 케이스 내로 비산되면서 마찰 접동 부위에 공급되게 된다.

한편, 상기 카운터 샤프트(13)는 일반적으로 운전 정지시에는 오일 레벨이 "A" 높이로 유지되어 대부분 오일에 잠긴 상태에 있게 되나, 운전 중에는 오일 레벨이 "B" 높이로 어느 정도 내려가므로 초기 정지시의 잠김률에 따라 카운터 샤프트(13) 및 이 카운터 샤프트(13)를 지지하는 테이퍼 롤러 베어링(20)의 하부가 약간 잠기거나 잠기지 않을 수도 있다.

따라서, 상기 테이퍼 롤러 베어링(20) 측에 윤활하는 방식은, 운전 중에 테이퍼 롤러 베어링(20)이 오일에 잠기는 것을 이용하여 자연적으로 윤활하는 방법과, 운전 중에 오일 레벨이 내려가 테이퍼 롤러베어링(20)이 오일에 잠기지 않을 경우에 주변 기어류의 회전에 의해 비산된 오일이 튀어 테이퍼 롤러베어링(20)에 공급해주는 방법이 이용되고 있다.

그러나, 상기한 바와 같은 종래 수동 변속기의 오일 공급 구조는, 오일이 테이퍼 롤러베어링(20)을 통과하지 못하면서 도 2에서와 같이, 오일 흐름이 형성되므로 테이퍼 롤러베어링(20)에 원활하게 오일이 공급되지 않게 되어 오일 냉각 작용이 떨어지고, 이로 인해 회전 마찰 손실열로 인해 베어링의 내구성이 저하되는 문제점이 있다.

즉, 도 3에 도시된 바와 같이 상기 테이퍼 롤러베어링(20)의 롤러(21)는 통상 오일 흐름 방향으로 안쪽에 위치된 부분의 외경(θ1)이 바깥쪽에 위치되는 부분의 외경(θ2)보다 크게 형성되므로 롤러(21) 회전에 의한 원심력에 의해 오일이 "X" 부분에서 "Y" 부분으로 흐르지 못하게 되어, 테이퍼 롤러베어링(20) 측에 윤활 오일이 원활하게 공급되지 못하는 것이다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 카운터 샤프트를 지지하는 테이퍼 롤러베어링 뒤쪽으로 오일이 원활하게 공급되도록 함으로써 베어링의 수명을 연장하고 변속기의 내구 성능이 향상되도록 하는 수동 변속기의 오일 공급 구조를 제공하는 데 목적이 있다.

상기한 과제를 실현하기 위한 본 발명에 따른 수동 변속기의 오일 공급 구조는, 중심부에 축 방향으로 관통된 중공홀이 형성된 카운터 샤프트와, 상기 카운터 샤프트를 변속기 케이스에 지지하는 베어링과, 상기 카운터 샤프트에 구비된 카운터 기어와, 상기 카운터 샤프트의 하측에 위치에서 상기 카운터 기어에 치합되는 스피드 기어를 포함한 수동 변속기에 있어서, 상기 카운터 기어 및 카운터 샤프트에는 상기 중공홀을 통해 상기 변속기 케이스와 베어링 사이로 오일을 공급토록 카운터 기어의 외측에서 중공홀로 관통된 윤활홀이 형성된 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 설명하면 다음과 같다.

도 4는 본 발명에 따른 수동 변속기의 오일 공급 구조가 도시된 주요부 상세도이고, 도 5는 도 4의 E-E 선 방향의 주요부 단면도이다.

본 발명에 따른 수동 변속기는, 도 4에 도시된 바와 같이, 중심부에 축 방향으로 관통되어 오일이 통과하는 중공홀(51)이 형성된 카운터 샤프트(50)와, 상기 카운터 샤프트(50)의 끝단부를 변속기 케이스(40) 내에 지지하는 테이퍼 롤러 베어링(60)과, 상기 카운터 샤프트(50)에 구비된 카운터 기어(55)와, 상기 카운터 샤프트(50)의 하측에 위치에서 상기 카운터 기어(55)에 치합되어 회전되는 스피드 기어(57)가 구비된다.

여기서 상기 카운터 샤프트(50)는 메인 드라이브 피니언으로부터 회전 동력을 전달받아 메인 샤프트 측에 회전력을 전달하도록 구성되고, 상기 카운터 기어(55)는 상기 카운터 샤프트(50)의 둘레에 일체로 형성된다.

그리고, 상기 스피드 기어(57)는 변속기 케이스(40) 내의 하부인 오일에 잠기는 위치에 구비되고, 이 스피드 기어(57)는 통상 후진 변속 동력을 형성하는 후진 아이들러 축(58)에 장착되는 후진 아이들러 기어로 이루어질 수 있다.

상기 카운터 기어(55) 및 카운터 샤프트(50)에는 상기 중공홀(51)을 통해 상기 변속기 케이스(40)와 테이퍼 롤러베어링(60) 사이로 오일을 공급토록 카운터 기어(55)의 외측에서 중공홀(51)로 관통된 윤활홀(70)이 형성된다.

상기 윤활홀(70)은 상기 스피드 기어(57)와 치합되는 부분에 형성되고, 상기 카운터 기어(55)의 기어치의 낮은 부분인 골 부분으로부터 상기 중공홀(51)로 관통되어 형성된다.

따라서, 상기 윤활홀(70)은 상기 스피드 기어(57)와 카운터 기어(55)가 상호 치합되면서 오일 펌프 역할을 하면서 압축된 오일이 상기 윤활홀(70)을 통해 카운터 샤프트(50)의 중공홀(51) 내부로 공급될 수 있도록 구성된다.

이와 같은 윤활홀(70)은 상기 카운터 기어(55)의 반경 방향으로 일정 간격마다 복수 개 형성되는 것도 가능하다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 수동 변속기의 오일 공급 구조의 작용을 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 오일 흐름을 살펴보면, 스피드 기어(57)와 맞물리는 카운터 기어(55)의 윤활홀(70)에서 카운터 샤프트(50)의 중공홀(51), 변속기 케이스(40)의 벽면 내측, 테이퍼 롤러베어링(60)을 통과하여 변속기 케이스(40)의 하부로 유동하게 된다.

즉, 상기 스피드 기어(57)와 카운터 기어(55)가 치합되어 회전될 때, 맞물린 두 기어가 펌프 역할을 하게 되므로 두 기어치 사이에서 압축되는 오일은 카운터 기어(55) 및 카운터 샤프트(50)의 윤활홀(70)을 통하여 카운터 샤프트(50)의 중공 홀(51)로 유입된다.

상기 카운터 샤프트(50)의 중공홀(51)로 유입된 오일은 샤프트가 회전하는 원심력 및 변속기가 후방으로 기울어진 탑재 각도에 의해 변속기 케이스(40)의 벽면으로 흘러 들어간다.

이와 같이 변속기 케이스(40)의 벽면으로 흘러 들어간 오일은 전술한 테이퍼 롤러베어링(60)의 롤러(61)의 형상 특성상 원심력에 의해 롤러(61)를 통과하면서 베어링(60)을 윤활한 다음 변속기의 하측 부분으로 유동하게 된다.

상기와 같이 구성되고 작용되는 본 발명에 따른 수동 변속기의 오일 공급 구조는, 카운터 샤프트를 지지하는 테이퍼 롤러베어링 뒤쪽으로 오일이 원활하게 공급되도록 구성되어 있기 때문에 베어링의 수명이 연장되고 변속기의 내구 성능이 향상되는 이점이 있다.

도 1은 종래 기술의 오일 공급 구조를 갖는 FR 타입 수동 변속기가 도시된 단면도,

도 2는 종래 기술의 수동 변속기의 오일 공급 구조가 도시된 도 1의 "C" 부분 상세도,

도 3은 도 2의 "D" 부분이 도시된 상세도,

도 4는 본 발명에 따른 수동 변속기의 오일 공급 구조가 도시된 주요부 상세도,

도 5는 도 4의 E-E 선 방향의 주요부 단면도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

40 : 변속기 케이스 50 : 카운터 샤프트

51 : 중공홀 55 : 카운터 기어

57 : 스피드 기어 60 : 테이퍼 롤러베어링

61 : 롤러 70 : 윤활홀

Claims

중심부에 축 방향으로 관통된 중공홀이 형성된 카운터 샤프트와, 상기 카운터 샤프트를 변속기 케이스에 지지하는 베어링과, 상기 카운터 샤프트에 구비된 카운터 기어와, 상기 카운터 샤프트의 하측에 위치에서 상기 카운터 기어에 치합되는 스피드 기어를 포함한 수동 변속기에 있어서,

상기 카운터 기어 및 카운터 샤프트에는 상기 중공홀을 통해 상기 변속기 케이스와 베어링 사이로 오일을 공급토록 카운터 기어의 외측에서 중공홀로 관통된 윤활홀이 형성된 것을 특징으로 하는 수동 변속기의 오일 공급 구조.
제 1 항에 있어서,

상기 베어링은 테이퍼 롤러 베어링인 것을 특징으로 하는 수동 변속기의 오일 공급 구조.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

상기 윤활홀은 상기 카운터 기어의 기어치의 낮은 부분인 골 부분으로부터 상기 중공홀로 관통되어 형성된 것을 특징으로 하는 수동 변속기의 오일 공급 구조.
제 3 항에 있어서,

상기 윤활홀은 상기 스피드 기어와 치합되는 부분에 형성된 것을 특징으로 하는 수동 변속기의 오일 공급 구조.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

상기 스피드 기어는 변속기 케이스 내의 오일에 잠기는 위치에 구비된 것을 특징으로 하는 수동 변속기의 오일 공급 구조.