KR20150044265A - Poser transfer ssytem having bearing pre-load controlling device - Google Patents

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KR20150044265A KR20130123453A KR20130123453A KR20150044265A KR 20150044265 A KR20150044265 A KR 20150044265A KR 20130123453 A KR20130123453 A KR 20130123453A KR 20130123453 A KR20130123453 A KR 20130123453A KR 20150044265 A KR20150044265 A KR 20150044265A
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Abstract

A power transfer system having a bearing pre-load control device according to an embodiment of the present invention comprises a shaft, a housing in which the shaft is disposed in the housing, a bearing in which one end is supported by the shaft and the other end is supported by the housing to allow the shaft to rotate in the housing; a piston disposed on one side of the housing to support one side of the bearing; and a control unit for controlling a pre-load with which the piston supports the bearing by controlling oil pressure supplied to the piston.

Description

베어링 예압 조절 장치를 구비한 동력전달 시스템{POSER TRANSFER SSYTEM HAVING BEARING PRE-LOAD CONTROLLING DEVICE} [0001] POSITION TRANSFER SSYTEM HAVING BEARING PRE-LOAD CONTROLLING DEVICE [0002]

본 발명은 동력전달 장치에서 회전하는 샤프트와 하우징(케이스)사이에 게재되는 베어링의 예압을 조절함으로써 진동과 소음을 줄이고 전체적인 내구성을 향상시키는 베어링 예압 조절 장치를 구비한 동력전달 시스템에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a power transmission system having a bearing preload adjusting device for reducing vibration and noise and improving overall durability by adjusting a preload of a bearing placed between a rotating shaft and a housing (case)

자동차용 변속기는, 엔진과 구동축 사이에 설치되어 차량의 주행상태에 따라 적절하게 기어비를 선택하여 알맞은 변속 주행상태를 유지할 수 있도록 하는 변속장치로서, 특히, 자동변속기는 엔진의 구동력을 변속기 입력축에 전달하는 토크 컨버터와, 차량의 주행상태에 따라 엔진의 구동력을 변속시키는 유성기어장치와, 상기 유성기어장치에 전달되는 엔진의 구동력을 단속하는 클러치 및 브레이크로 구성된다.An automatic transmission is provided between an engine and a drive shaft to select a gear ratio appropriately according to the running state of the vehicle so as to maintain an appropriate gear-shift running state. Particularly, the automatic transmission transmits the driving force of the engine to the transmission input shaft A planetary gear device for shifting the driving force of the engine in accordance with the running state of the vehicle, and a clutch and a brake for interrupting the driving force of the engine transmitted to the planetary gear device.

상기 유성기어장치는 변속 시, 유성기어열의 해당 요소를 입력요소와 반력요소 및 출력요소로 각각 활용하여 차량을 구동할 수 있게 하는 것으로, 상기 유성기어장치의 출력요소로부터 출력되는 구동력은 입력축 상에 구비된 트랜스퍼 드라이브 기어로 전달되고, 상기 트랜스퍼 드라이브 기어로 전달된 구동력은 다시 출력축 상에 구비된 트랜스퍼 드리븐 기어로 전달되며, 상기 트랜스퍼 드리븐 기어로 전달된 구동력은 차동장치로 전달되고, 상기차동장치로 전달된 구동력은 최종적으로 설정된 종감속비로 감속된 후에 구동축을 통해 타이어로 전달된다.Wherein the planetary gear set allows the vehicle to be driven by using the corresponding element of the planetary gear train as an input element, a reaction force element and an output element, respectively, when shifting, wherein the driving force output from the output element of the planetary gear set The drive force transmitted to the transfer drive gear is transmitted to a transfer driven gear provided on the output shaft, the drive force transmitted to the transfer driven gear is transmitted to the differential gear, The transmitted driving force is finally reduced to the set longitudinal speed reduction ratio and then transmitted to the tire through the driving shaft.

변속기는 구조상 입력축과, 제 1 및 제 2 출력축의 모두에 통상 테이퍼 롤러 베어링이 사용되며, 이러한 테이퍼 롤러 베어링의 경우 축방향 하중과 경방향 하중을 모두 잡을 수 있는 능력이 있으나, 초기 초립시 베어링의 안착성과 상용운전 온도구간에서의 온도보정을 위하여 어느 정도의 예압(축지지 베어링의 양단을 눌러주는 역할)을 주어야 하며, 주어지는 예압의 크기에 따라 진동소음이 달라지는 동시에 변속감도 좌우되기 때문에 항상 필요한 예압을 유지하는 것이 매우 중요하다.The tapered roller bearing has a structure capable of holding both the axial load and the radial load in the case of the tapered roller bearing. However, in the case of the tapered roller bearing, In order to compensate the temperature in the seat temperature and the operating temperature range, it is necessary to give a certain preload (the role of pushing both ends of the shaft support bearing), and the vibration noise is changed according to the given preload, It is very important to maintain the

이에 따라 베어링과 변속케이스(하우징)사이에는 각각 축방향의 힘, 즉 예압(preload)을 발생시키기 위한 쉼(shim)이 설치된다. 이러한 쉼은 중심에 구멍이 형성된 고리모양의 부품으로서, 베어링의 수명을 일정수준이상으로 확보하는 역할을 한다.Accordingly, a shim for generating an axial force, that is, a preload, is provided between the bearing and the transmission case (housing). Such pause is a ring-shaped part having a hole in the center, and serves to secure the life of the bearing to a certain level or more.

하지만, 가해지는 예압이 고온시에는 알루미늄 합금인 케이스가 스틸재인 샤프트보다 열팽창율이 더 커서 많이 늘어나기 때문에 예압이 없어져서 기어의 내구성에 악영향을 미치고, 저온시에는 반대로 예압이 크게 증가하여 드래그과다에 의한 변속성능의 저하를 가져오게 되는 문제가 있었다.However, when the applied preload is high, the aluminum alloy case has a larger thermal expansion coefficient than the steel shaft, which causes a large increase in the preload, resulting in an adverse effect on the durability of the gear due to the lack of preload, Thereby causing deterioration of the shifting performance.

또한, 변속기에 쓰이는 기어가 헬리컬 기어이므로 토크가 있는 부하운전시 추력이 발생하게 되고, 이에 의해 샤프트가 양단지지 베어링중 어느 한쪽으로 밀리게 되어 결국 예압량이 축소되는 현상이 나타나게 되는 문제가 있었다.In addition, since the gear used in the transmission is a helical gear, a thrust is generated in a load operation with a torque, whereby the shaft is pushed to either one of the support bearings at both ends, resulting in a problem that a preload amount is reduced.

한편, 이러한 문제를 해결하고자 온도에 따른 예압보정을 행하는 온도보상형 베어링(TIMKEN)이 시판되고 있으나, 이 베어링 역시 보정량이 크기 않고, 온도에 따른 보상 외에 부하시의 추력에 의한 샤프트의 밀림으로 생긴 예압의 변동보상에 대해 대안이 없이 불가능한 문제가 있었다. In order to solve this problem, a temperature-compensated bearing (TIMKEN) which performs a preload correction according to the temperature is commercially available. However, this bearing also has a large correction amount, and in addition to temperature compensation, There was no alternative to compensation for the fluctuation of the preload.

따라서, 본 발명의 목적은 회전하는 샤프트와 케이스(하우징) 사이에 개재되는 베어링의 예압을 용이하게 조절함으로써 진동과 소음을 줄이고 전체적인 내구성을 향상시키는 베어링 예압 조절 장치를 구비한 동력전달 시스템을 제공하는 것이다. SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is an object of the present invention to provide a power transmission system having a bearing preload control device that reduces vibration, noise, and overall durability by easily controlling a preload of a bearing interposed between a rotating shaft and a case will be.

본 발명의 실시예에 따른 베어링 예압 조절 장치를 구비한 동력전달 시스템은, 샤프트, 상기 샤프트가 배치되는 하우징, 한쪽은 상기 샤프트에 지지되고, 다른 쪽은 상기 하우징에 지지되어 상기 샤프트가 상기 하우징에서 회전하도록 하는 베어링, 상기 베어링의 일측을 지지하도록 상기 하우징의 일측에 배치되는 피스톤, 및 상기 피스톤으로 공급되는 유압을 제어하여 상기 피스톤이 상기 베어링을 지지하는 예압을 조절하는 제어부를 포함할 수 있다. A power transmission system having a bearing preload adjusting device according to an embodiment of the present invention includes a shaft, a housing in which the shaft is disposed, one end supported by the shaft, the other supported by the housing, A piston disposed on one side of the housing to support one side of the bearing, and a control unit for controlling a hydraulic pressure supplied to the piston to adjust a preload of the piston to support the bearing.

상기 베어링은상기 샤프트에 밀착되는 내륜, 상기 하우징에 밀착되는 외륜, 및 상기 내륜과 상기 외륜 사이에 개재되는 구름부재를 포함하고, 상기 피스톤은 상기 내륜의 측면을 상기 샤프트의 축방향으로 지지할 수 있다. Wherein the bearing includes an inner ring in close contact with the shaft, an outer ring in close contact with the housing, and a rolling member interposed between the inner ring and the outer ring, wherein the piston supports the side surface of the inner ring in the axial direction of the shaft have.

상기 베어링은 테이퍼롤러베어링, 또는 스러스트베어링일 수 있다. The bearing may be a tapered roller bearing, or a thrust bearing.

상기 샤프트에 장착되는 변속기어를 더 포함하고, 상기 변속기어를 통해서 기어변속을 수행할 수 있다. The transmission may further include a transmission mounted on the shaft, and may perform a gear shift through the transmission.

상기 하우징에는 상기 피스톤으로 유압을 전달하는 유압통로가 형성되고, 상기 피스톤의 일측은 상기 유압통로에 삽입되고, 상기 피스톤의 외주면과 상기 유압통로 사이에는 실링부재가 개재될 수 있다. The housing is provided with a hydraulic passage for transmitting hydraulic pressure to the piston, one side of the piston is inserted into the hydraulic passage, and a sealing member is interposed between the outer circumferential surface of the piston and the hydraulic passage.

상기 피스톤과 상기 베어링 사이에 개재되는 압력센서를 포함하고, 상기 제어부는 상기 압력센서에서 감지되는 압력에 따라서 상기 피스톤으로 전달되는 유압을 제어할 수 있다. And a pressure sensor interposed between the piston and the bearing, wherein the controller can control the hydraulic pressure delivered to the piston according to a pressure sensed by the pressure sensor.

상술한 바와 같이 본 발명의 실시예에 의한 베어링 예압 조절 장치를 구비한 동력전달 시스템은, 유압을 통해서 베어링의 예압을 신속하고 용이하게 조절함으로써 베어링에 의해서 지지되는 회전샤프트의 진동과 소음을 줄이고 전체적인 동력전달 시스템의 안정성과 내구성을 향상시킬 수 있다. As described above, the power transmission system including the bearing preload adjusting device according to the embodiment of the present invention can quickly and easily adjust the preload of the bearings through the hydraulic pressure, thereby reducing vibration and noise of the rotary shaft supported by the bearings, The stability and durability of the power transmission system can be improved.

도 1은 동력전달 시스템의 일부 단면도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 베어링 예압 조절 장치를 구비한 동력전달 시스템의 일부 상세 단면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 베어링 예압 조절 장치를 구비한 동력전달 시스템의 개략적인 구성도이다.
1 is a partial cross-sectional view of a power transmission system.
2 is a partial cross-sectional view of a power transmission system including a bearing preload control device according to an embodiment of the present invention.
3 is a schematic block diagram of a power transmission system having a bearing preload control device according to an embodiment of the present invention.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 동력전달 시스템의 일부 단면도이다. 1 is a partial cross-sectional view of a power transmission system.

도 1을 참조하면, 차량은 엔진(135), 변속기 하우징(100), 샤프트(120), 베어링(102), 변속기 기어(125), 및 차동장치(130)를 포함하고, 상기 베어링(102)은 내륜(110), 외륜(105), 및 구름부재(115)를 포함한다. 1, a vehicle includes an engine 135, a transmission housing 100, a shaft 120, a bearing 102, a transmission gear 125, and a differential 130, Includes an inner ring 110, an outer ring 105, and a rolling member 115.

상기 엔진(135)에서 발생되는 회전력은 클러치(미도시) 등을 통해서 변속기로 전달되고, 상기 변속기로 입력된 회전력은 상기 변속기 기어(125) 등을 통해서 상기 차동장치(130)로 전달되고, 상기 차동장치(130)로 전달된 회전력은 구동휠로 전달된다. The rotational force generated by the engine 135 is transmitted to the transmission through a clutch or the like and the rotational force input to the transmission is transmitted to the differential unit 130 through the transmission gear 125, The rotational force transmitted to the differential device 130 is transmitted to the drive wheel.

상기 샤프트(120)의 일측 외주면에 상기 변속기 기어(125)가 고정되고, 상기 샤프트(120)의 타측 외주면은 상기 하우징(100)에서 체결되되, 상기 하우징(100)과 상기 샤프트(120) 사이에는 베어링(102)이 개재되고, 상기 베어링(102)은 상기 샤프트(120)가 상기 하우징(100)에서 회전가능하도록 지지한다. The transmission gear 125 is fixed to one outer circumferential surface of the shaft 120 and the other outer circumferential surface of the shaft 120 is fastened to the housing 100, A bearing 102 is interposed and the bearing 102 supports the shaft 120 so as to be rotatable in the housing 100.

상기 베어링(102)의 상기 외륜(105)는 상기 샤프트(120)의 외주면에 고정되고, 상기 내륜(110)는 상기 변속기 하우징(100)의 내주면에 고정된다. 그리고, 상기 구름부재(115)는 상기 외륜(105)와 상기 내륜(110) 사이에 개재된다. The outer ring 105 of the bearing 102 is fixed to the outer circumferential surface of the shaft 120 and the inner ring 110 is fixed to the inner circumferential surface of the transmission housing 100. The rolling member 115 is interposed between the outer ring 105 and the inner ring 110.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 베어링 예압 조절 장치를 구비한 동력전달 시스템의 일부 상세 단면도이다.2 is a partial cross-sectional view of a power transmission system including a bearing preload control device according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 상기 하우징(100) 내부에는 유압통로(215)가 형성되고, 상기 유압통로(215)의 말단부에 피스톤(210)이 삽입된다. 상기 피스톤(210)의 일단면은 상기 내륜(110)의 측면을 지지하고, 타단부는 상기 유압통로(215)로 삽입된다. Referring to FIG. 2, a hydraulic passage 215 is formed in the housing 100, and a piston 210 is inserted into a distal end of the hydraulic passage 215. One end surface of the piston 210 supports the side surface of the inner ring 110 and the other end is inserted into the hydraulic passage 215.

상기 유압통로(215)에서 전달되는 유압에 따라서 상기 피스톤(210)이 상기 내륜(110)의 측면을 밀고, 상기 피스톤(210)이 상기 내륜(110)를 미는 힘에 의해서 상기 구름부재(115)와 상기 제1,2케이지(110, 105) 사이에 예압이 제어된다. The piston 210 pushes the side surface of the inner ring 110 in accordance with the hydraulic pressure transmitted from the hydraulic pressure passage 215 and the piston 210 pushes the inner ring 110, And the first and second cages 110 and 105 are controlled.

상기 피스톤(210)의 외주면과 상기 유압통로(215)의 내주면 사이에는 실링부재(205)가 개재되어 유압이 새는 것을 방지한다. A sealing member (205) is interposed between the outer circumferential surface of the piston (210) and the inner circumferential surface of the hydraulic passage (215) to prevent hydraulic pressure from leaking.

본 발명의 실시예에서, 상기 베어링(102)은 테이퍼롤러베어링, 또는 스러스트베어링이 적용될 수 있으나, 예압을 조절가능한 어떤 베어링 종류도 본 발명의 범위 내에서 적용될 수 있다. 아울러, 상기 변속기 기어(125)는 헬리컬 기어의 구조를 가질 수 있다. In the embodiment of the present invention, the bearing 102 may be a tapered roller bearing or a thrust bearing, but any bearing type capable of controlling the preload may be applied within the scope of the present invention. In addition, the transmission gear 125 may have a structure of a helical gear.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 베어링 예압 조절 장치를 구비한 동력전달 시스템의 개략적인 구성도이다. 3 is a schematic block diagram of a power transmission system having a bearing preload control device according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 제어부(310)는 상기 압력센서(200)로부터 신호를 받아서 상기 베어링(102)에 형성되는 예압을 연산하여, 유압조절밸브(300)를 제어하여 상기 피스톤(210)으로 전달되는 유압을 제어할 수 있다. 3, the control unit 310 receives a signal from the pressure sensor 200 and calculates a preload formed on the bearing 102 to control the hydraulic pressure control valve 300 to be transmitted to the piston 210 Can be controlled.

아울러, 상기 제어부(310)는 상기 엔진(135)(또는 변속기)의 운행정보에 따라서 상기 유압조절밸브(300)를 조절하여 상기 베어링(102)의 예압을 제어할 수도 있다. The control unit 310 may control the preload of the bearing 102 by adjusting the hydraulic control valve 300 according to the driving information of the engine 135 (or the transmission).

이상으로 본 발명에 관한 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 실시예로부터 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의한 용이하게 변경되어 균등하다고 인정되는 범위의 모든 변경을 포함한다. While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, And all changes to the scope that are deemed to be valid.

100: 하우징 102: 베어링
105: 외륜 110: 내륜
115: 구름부재 120: 샤프트
125: 기어 130: 차동장치
135: 엔진 200: 압력센서
205: 실링부재 210: 피스톤
215: 유압통로 310: 제어부
300: 유압조절밸브
100: housing 102: bearing
105: outer ring 110: inner ring
115: rolling member 120: shaft
125: gear 130: differential
135: engine 200: pressure sensor
205: sealing member 210: piston
215: hydraulic passage 310:
300: Hydraulic regulating valve

Claims (6)

샤프트;
상기 샤프트가 배치되는 하우징;
한쪽은 상기 샤프트에 지지되고, 다른 쪽은 상기 하우징에 지지되어 상기 샤프트가 상기 하우징에서 회전하도록 하는 베어링; 및
상기 베어링의 일측을 지지하도록 상기 하우징의 일측에 배치되는 피스톤; 및
상기 피스톤으로 공급되는 유압을 제어하여 상기 피스톤이 상기 베어링을 지지하는 예압을 조절하는 제어부;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 베어링 예압 조절 장치를 구비한 동력전달 시스템.
shaft;
A housing in which the shaft is disposed;
One of which is supported by the shaft and the other of which is supported by the housing to allow the shaft to rotate in the housing; And
A piston disposed on one side of the housing to support one side of the bearing; And
A control unit for controlling a hydraulic pressure supplied to the piston to adjust a preload of the piston to support the bearing;
Wherein the bearing preload control device comprises:
제1항에서,
상기 베어링은
상기 샤프트에 밀착되는 내륜;
상기 하우징에 밀착되는 외륜; 및
상기 내륜과 상기 외륜 사이에 개재되는 구름부재; 를 포함하고,
상기 피스톤은 상기 내륜의 측면을 상기 샤프트의 축방향으로 지지하는 것을 특징으로 하는 베어링 예압 조절 장치를 구비한 동력전달 시스템.
The method of claim 1,
The bearing
An inner ring closely attached to the shaft;
An outer ring closely attached to the housing; And
A rolling member interposed between the inner ring and the outer ring; Lt; / RTI >
Wherein the piston supports the side surface of the inner ring in the axial direction of the shaft.
제1항에서,
상기 베어링은
테이퍼롤러베어링, 또는 스러스트베어링인 것을 특징으로 하는 베어링 예압 조절 장치를 구비한 동력전달 시스템.
The method of claim 1,
The bearing
A tapered roller bearing, or a thrust bearing.
제1항에서,
상기 샤프트에 장착되는 변속기어; 를 더 포함하고,
상기 변속기어를 통해서 기어변속을 수행하는 것을 특징으로 하는 베어링 예압 조절 장치를 구비한 동력전달 시스템.
The method of claim 1,
A transmission mounted on the shaft; Further comprising:
And the gear shifting is performed through the transmission gear.
제1항에서,
상기 하우징에는 상기 피스톤으로 유압을 전달하는 유압통로가 형성되고,
상기 피스톤의 일측은 상기 유압통로에 삽입되고,
상기 피스톤의 외주면과 상기 유압통로 사이에는 실링부재가 개재되는 것을 특징으로 하는 베어링 예압 조절 장치를 구비한 동력전달 시스템.
The method of claim 1,
The housing is provided with a hydraulic passage for transmitting hydraulic pressure to the piston,
Wherein one side of the piston is inserted into the hydraulic passage,
And a sealing member is interposed between the outer circumferential surface of the piston and the hydraulic passage.
제1항에서,
상기 피스톤과 상기 베어링 사이에 개재되는 압력센서; 를 포함하고,
상기 제어부는 상기 압력센서에서 감지되는 압력에 따라서 상기 피스톤으로 전달되는 유압을 제어하는 것을 특징으로 하는 베어링 예압 조절 장치를 구비한 동력전달 시스템.
The method of claim 1,
A pressure sensor interposed between the piston and the bearing; Lt; / RTI >
Wherein the control unit controls the hydraulic pressure transmitted to the piston according to the pressure sensed by the pressure sensor.
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