KR20100115458A - 차량용 동력전달장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 차량용 동력전달장치에 관한 것으로서, 특히, 윤활유의 양을 줄이고, 청정도를 향상시킬 수 있는 차량용 동력전달장치에 관한 것이다.
본 발명은, 자동변속기의 출력축에 기어물림되는 링기어; 상기 링기어에 연결되고 구동휠에 연결되는 엑슬 샤프트가 구비되는 케이스; 및 상기 자동변속기와 상기 링기어를 구획하는 차단벽을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 동력전달장치를 제공한다.
Figure P1020090034039
차량, 자동차, 자동변속기, 차동장치, 링기어

Description

차량용 동력전달장치 {POWER TRANSMISSION FOR VEHICLES}
본 발명은 차량용 동력전달장치에 관한 것으로서, 특히, 윤활유의 양을 줄이고, 유동저항을 감소시키며, 청정도를 향상시킬 수 있는 차량용 동력전달장치에 관한 것이다.
차량용 동력전달장치에 속하는 일반적인 자동변속기는 다수의 기어류를 매개로 하여 소정의 기어열을 이룸과 더불어, 변속 시 해당 기어열과 변속기의 입력축 내지 변속기의 케이스 사이를 연결하여 동력의 전달 및 작동의 제한을 선택적으로 실시하는 다수의 마찰 요소를 포함한다.
또한, 자동변속기는 다단의 변속단을 형성하는 유성 기어 장치를 갖추고 있으며, 마찰 요소에는 해당 기어열과 변속기의 입력축 사이에서 동력의 전달 및 단절을 도모하는 클러치류와, 해당 기어열과 변속기의 케이스 사이에서 해당 기어열의 회전을 허용하거나 억제하는 브레이크류로 이루어진다.
자동변속기에는 기어와 기어 사이의 결합 및 동력 전달을 원활히 행하기 위 해 윤활유(Auto Transmission Fluid : ATF)가 자동변속기의 케이스 내부에 충진된다.
또한, 자동변속기의 출력축에는 차동장치가 연결되고 차동장치를 통과하는 회전력은 한 쌍의 휠에 전달되어 차량의 주행을 행하게 된다.
상기한 바와 같은 동력전달을 통해 주행되는 차량이 선회할 때에는 좌우 휠의 rpm이 달라지며, 이때 차동장치가 구동되어 자동변속기를 통해 출력되는 회전력이 각각 좌우 휠에 다른 rpm으로 전달되도록 한다.
종래 기술에 따른 차량용 동력전달장치는 자동변속기의 윤활유가 차동장치에도 공급되기 때문에 큰 부하의 차동이 발생되는 경우에는 차동장치를 이루는 피니언 샤프트와 피니언 기어 사이에 고속의 상대회전이 발생되어 피니언 샤프트의 마모가 발생되고, 마모에 의해 발생되는 금속칩에 의해 자동변속기의 윤활유 청정도가 나빠지는 문제점이 있다.
또한, 종래 기술에 따른 차량용 동력전달장치는 차동장치의 링기어가 구동되면서 윤활유를 상측으로 비산시켜 자동변속기와 링기어 사이의 연결부위에 윤활유를 제공하기 때문에 원활한 윤활유의 공급을 위해 윤활유의 충분한 양이 요구되고, 윤활유가 차동장치의 링기어 회전에 저항으로 작용되므로 동력손실이 발생되는 문제점이 있다.
따라서 이를 개선할 필요성이 요청된다.
본 발명은 상기와 같은 문제점들을 개선하기 위해 안출된 것으로서, 윤활유의 청정도를 향상시키고, 윤활유의 요구량을 감소시키며, 동력손실을 줄일 수 있는 차량용 동력전달장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 자동변속기의 출력축에 기어물림되는 링기어; 상기 링기어에 연결되고 구동휠에 연결되는 엑슬 샤프트가 구 비되는 케이스; 및 상기 자동변속기와 상기 링기어를 구획하는 차단벽을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 동력전달장치를 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 출력축의 주동기어와 상기 링기어의 연결부위에 윤활유를 분사하는 공급부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 동력전달장치를 제공한다.
또한, 본 발명의 상기 공급부는, 상기 자동변속기의 윤활유가 담수되는 하우징으로부터 상기 주동기어와 상기 링기어의 연결부위 까지 연장되는 공급유로; 상기 공급유로에 설치되어 윤활유를 공급하는 펌프; 및 상기 공급유로에 구비되어 공급되는 윤활유를 비산시키는 노즐을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 동력전달장치를 제공한다.
또한, 본 발명의 상기 노즐과 상기 링기어 사이에는 가이드가 구비되는 것을 특징으로 하는 차량용 동력전달장치를 제공한다.
또한, 본 발명의 상기 케이스는, 상기 엑슬 샤프트가 설치되는 제1케이스; 및 상기 제1케이스와 결합되어 밀폐공간을 이루는 제2케이스를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 동력전달장치를 제공한다.
또한, 본 발명의 상기 제1케이스와 상기 제2케이스 사이에 실링부재가 개재되는 것을 특징으로 하는 차량용 동력전달장치를 제공한다.
또한, 본 발명의 상기 제1케이스와 상기 제1엑슬 샤프트 사이에 실링부재가 개재되고, 상기 제2케이스와 상기 제2엑슬 샤프트 사이에 실링부재가 개재되는 것을 특징으로 하는 차량용 동력전달장치를 제공한다.
본 발명에 따른 차량용 동력전달장치는 자동변속기와 차동장치가 구획되어 각각 별도의 윤활유가 공급됨으로써, 차동장치에서 발생되는 금속칩이 자동변속기로 유입되는 것을 억제하므로 자동변속기의 윤활유 청정도를 향상시켜 윤활유의 수명을 연장할 수 있는 이점이 있다.
또한, 본 발명에 따른 차량용 동력전달장치는 기어물림되는 부위에 윤활유를 직접 분사함으로써, 윤활유의 요구량을 감소시켜 차량의 무게를 줄이고 동력전달장치를 제작하는데 소요되는 비용을 절감할 수 있는 이점이 있다.
또한, 본 발명에 따른 차량용 동력전달장치는 차동장치 내부에 밀폐되어 윤활유가 충진됨으로써, 차동장치의 링기어와 윤활유가 접촉되지 않으므로 윤활유의 유동저항이 감소되어 동력전달장치의 동력 성능이 향상되는 이점이 있다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 차량용 동력전달장치의 일 실시예를 설명한다.
이러한 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.
또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로써, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다.
그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대 로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 동력전달장치가 도시된 단면도이고, 도 2는 도 1에 도시된 A-A선 단면도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 동력전달장치의 차동장치가 도시된 사시도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 동력전달장치의 차동장치가 도시된 단면도이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 동력전달장치는 자동변속기(20)의 출력축(22)에 기어물림되는 링기어(38)와, 링기어(38)에 연결되고 구동휠에 연결되는 엑슬 샤프트(37a, 37b)가 구비되는 케이스(32)와, 자동변속기(20)와 링기어(38)를 구획하는 차단벽(50)을 포함한다.
이로써, 차량의 주행이 개시되어 자동변속기(20)에 엔진의 회전력이 전달되면, 하우징(10)에 담수된 윤활유가 자동변속기(20)를 이루는 다수개의 기어들에 의해 자동변속기(20) 내부로 비산되어 원활한 동력전달이 이루어진다.
이때, 차단벽(50)에 의해 하우징(10)에 담수된 윤활유가 링기어(38)에 접촉되는 것이 억제되므로 자동변속기(20)의 출력축(22)으로부터 링기어(38)로 전달되는 회전력이 윤활유의 저항에 의해 감소되는 것을 억제할 수 있게 된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 동력전달장치는 출력축(22)의 주동기어(24)와 링기어(38)의 연결부위에 윤활유를 분사하는 공급부(70)를 더 포함하므로 하우징(10)에 담수되는 윤활유가 링기어(38)에 의해 공급되지 않아도 링기어(38)와 주동기어(24) 사이에 윤활유가 공급되어 원활한 동력전달이 이루어진다.
공급부(70)는 자동변속기(20)의 윤활유가 담수되는 하우징(10)으로부터 주동 기어(24)와 링기어(38)의 연결부위 까지 연장되는 공급유로(72)와, 공급유로(72)에 설치되어 윤활유를 공급하는 펌프(76)와, 공급유로(72)에 구비되어 공급되는 윤활유를 비산시키는 노즐(74)을 포함한다.
차량의 주행이 개시되어 자동변속기(20) 및 차동장치(30)가 구동되면 펌프(76)가 구동되어 하우징(10)에 담수된 윤활유가 링기어(38)와 주동기어(24)의 연결부위에 분사되어 기어 사이의 마모를 방지한다.
여기서, 공급유로(72)는 별도의 파이프나 호스로 변경하여 실시할 수 있고, 펌프(76)의 장착구조도 다양하게 변경이 가능하며, 이는 본 발명의 기술구성을 인지한 당업자가 용이하게 변경하여 실시할 수 있는 것이므로 공급부(70)의 다른 실시예에 대한 구체적인 도면이나 설명은 생략하기로 한다.
노즐(74)과 링기어(38) 사이에는 가이드(52)가 구비되어 회전되는 링기어(38)에 의해 발생되는 공기의 흐름이 윤활유의 분사 방향을 변화시키는 것을 억제하므로 링기어(38)와 주동기어(24)의 연결부위에 정확하게 윤활유를 공급할 수 있다.
차동장치(30)의 외곽을 형성하는 케이스(32)는 제1엑슬 샤프트(37a)가 설치되는 제1케이스(34)와, 제1케이스(34)와 결합되어 밀폐공간을 이루고, 제2엑슬 샤프트(37b)가 설치되는 제2케이스(36)를 포함한다.
제1엑슬 샤프트(37a)는 제1케이스(34)를 관통하여 설치되고, 제2엑슬 샤프트(37b)는 제2케이스(36)를 관통하여 설치되고, 제1케이스(34)와 제2케이스(36)가 결합되어 밀폐 공간을 이루므로 큰 부하의 차동이 발생되어 차동장치(30) 내부에 금속칩이 발생되어도 케이스(32) 외부로 금속칩이 유출되는 것을 방지할 수 있다.
따라서 차동장치(30)에서 발생되는 금속칩이 자동변속기(20)의 윤활유에 섞이는 것을 방지할 수 있으므로 자동변속기(20) 윤활유의 청정도를 유지할 수 있어 윤활유의 수명을 연장할 수 있고, 자동변속기(20)의 오작동 및 파손을 억제할 수 있다.
또한, 제1케이스(34)와 제2케이스(36) 사이에는 실링부재(39)가 개재되고, 제1케이스(34)와 제2케이스(36)로 이루어지는 밀폐 공간에 별도의 윤활유가 충진되므로 차동장치(30)의 구동이 원활이 이루어질 수 있게 된다.
아울러, 케이스(32)와 엑슬 샤프트(37a, 37b) 사이에 실링부재(39)가 개재되므로 차동장치(30)로부터 윤활유가 누수되는 것을 억제할 수 있다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 동력전달장치의 동작을 살펴보면 다음과 같다.
먼저, 차량의 엔진이 구동되면, 엔진의 회전력이 자동변속기(20)에 전달되어 자동변속기(20)에서 회전력의 가속 또는 감속이 이루어지고, 변속된 회전력은 링기어(38)를 통해 차동장치(30)를 지나 엑슬 샤프트(37a, 37b)를 통해 구동휠에 전달되어 차량의 주행이 이루어진다.
자동변속기(20)의 구동이 이루어지면 하우징(10) 내부에 담수된 윤활유가 다수개의 기어에 의해 상측으로 비산되어 다수개의 기어와 기어 사이의 연결부위에 공급되므로 원활한 동력전달이 이루어진다.
이때, 차단벽(50)에 의해 하우징(10)에 담수된 윤활유는 링기어(38)에 접촉 되지 않으므로 자동변속기(20)로부터 링기어(38)에 전달되는 회전력이 윤활유의 저항에 의해 감소되는 것을 억제할 수 있다.
또한, 엔진의 구동과 동시에 펌프(76)가 구동되므로 하우징(10)에 담수된 윤활유가 공급유로(72)를 따라 링기어(38)와 주동기어(24)의 연결부위로 공급되고, 노즐(74)을 통과하면서 비산되므로 링기어(38)와 주동기어(24)의 마모를 억제할 수 있다.
링기어(38)의 회전에 의해 발생되는 공기의 흐름은 가이드(52)에 의해 차단되므로 노즐(74)을 통과하여 비산되는 윤활유의 분사 방향이 변경되지 않고 링기어(38)와 주동기어(24)의 연결부위에 정확하게 분사된다.
이렇게 윤활유 공급이 요구되는 부위에만 충분한 양의 윤활유를 공급하게 되므로 하우징(10)에 충진되는 윤활유의 양을 줄일 수 있고, 따라서 차량의 무게를 줄임과 동시에 동력전달장치 제작에 소요되는 비용을 줄 수 있다.
아울러, 차동장치(30)를 이루는 케이스(32) 내부에 별도의 윤활유가 충진되고, 다수개의 실링부재(39)에 의해 케이스(32) 외부로 윤활유가 배출되는 것을 방지하므로 큰 부하의 차동에 의해 차동장치(30) 내부에 금속칩이 발생되었을 때에 케이스(30) 외부로 금속칩이 유출되는 것을 방지할 수 있다.
이로써, 자동변속기(20) 윤활유의 청정도를 유지할 수 있으므로 윤활유의 수명을 연장할 수 있고, 자동변속기(20)의 오작동 및 파손을 방지할 수 있다.
상기한 바와 같은 기술구성 및 작동에 의해 윤활유의 청정도를 향상시키고, 윤활유의 요구량을 감소시키며, 동력손실을 줄일 수 있는 차량용 동력전달장치를 제공할 수 있다.
본 발명은 도면에 도시되는 일 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.
또한, 차량용 동력전달장치를 예로 들어 설명하였으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 차량이 아닌 다른 제품에도 본 발명의 동력전달장치가 사용될 수 있다.
따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 동력전달장치가 도시된 단면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 A-A선 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 동력전달장치의 차동장치가 도시된 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 동력전달장치의 차동장치가 도시된 단면도이다.
<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>
10 : 하우징 20 : 자동변속기
30 : 차동장치 50 : 차단벽
70 : 공급부

Claims (7)

  1. 자동변속기의 출력축에 기어물림되는 링기어;
    상기 링기어에 연결되고 구동휠에 연결되는 엑슬 샤프트가 구비되는 케이스; 및
    상기 자동변속기와 상기 링기어를 구획하는 차단벽을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 동력전달장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 출력축의 주동기어와 상기 링기어의 연결부위에 윤활유를 분사하는 공급부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 동력전달장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 공급부는,
    상기 자동변속기의 윤활유가 담수되는 하우징으로부터 상기 주동기어와 상기 링기어의 연결부위 까지 연장되는 공급유로;
    상기 공급유로에 설치되어 윤활유를 공급하는 펌프; 및
    상기 공급유로에 구비되어 공급되는 윤활유를 비산시키는 노즐을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 동력전달장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 노즐과 상기 링기어 사이에는 가이드가 구비되는 것을 특징으로 하는 차량용 동력전달장치.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 케이스는,
    상기 엑슬 샤프트가 설치되는 제1케이스; 및
    상기 제1케이스와 결합되어 밀폐공간을 이루는 제2케이스를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 동력전달장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제1케이스와 상기 제2케이스 사이에 실링부재가 개재되는 것을 특징으로 하는 차량용 동력전달장치.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 제1케이스와 상기 제1엑슬 샤프트 사이에 실링부재가 개재되고, 상기 제2케이스와 상기 제2엑슬 샤프트 사이에 실링부재가 개재되는 것을 특징으로 하는 차량용 동력전달장치.
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