KR20160082080A - 변속기 유닛의 베어링 윤활 장치 - Google Patents

Abstract

변속기 유닛의 베어링 윤활 장치가 개시된다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 변속기 유닛의 베어링 윤활 장치는 변속기 케이스의 내부에 위치되고 메인 샤프트에 압입된 베어링 유닛; 상기 변속기 케이스의 내부에 위치되고 상기 변속기 케이스의 내부에서 비산된 오일이 유입되는 유입구와, 오일이 배출되는 유출구가 형성된 오일 저장부; 및 상기 오일 저장부를 통해 유입된 오일을 상기 베어링 유닛으로 공급하기 위해 일단이 상기 오일 저장부와 연통되고 타단이 상기 메인 샤프트를 향해 연장된 오일 유로를 포함한다.

Description

변속기 유닛의 베어링 윤활 장치{Bearing Lubrication equipment of the transmission unit}

본 발명은 변속기 유닛의 내부에 구비되어 메인 드라이브에 압입된 베어링 유닛의 윤활 성능을 안정적으로 유지하기 위해 상기 변속기 유닛의 내부에서 비산되는 오일이 저장되는 오일 저장부에 저장된 오일을 이용하여 오일 유로를 통한 윤활을 실시하기 위한 변속기 유닛의 베어링 윤활 장치에 관한 것이다.

일반적으로 차량에는 엔진 또는 모터의 출력을 구동 바퀴에 전달하기 위한 동력전달장치로서, 출발 시나 후진 시 또는 주행 상태에 알맞도록 필요에 따라 기어 물림을 변경하여 변속하는 변속기가 구비되어 있다.

이러한 변속기는 주행 상태에 따라 자동으로 변속을 수행하는 자동변속기와, 운전자가 수동으로 변속을 수행하는 수동변속기로 크게 구분된다.

자동변속기는 자동으로 변속을 시켜주는 변속기로서, 유체의 흐름에 의해 동력의 단속과 토크의 증대를 위한 토크컨버터가 구비된다. 자동 변속기는 가속 페달을 밟은 정도와 차속에 따라 미리 정해진 변속 패턴에 의해 자동적으로 변속단을 바꾸어 주는 것으로, 유압장치에 의해 이러한 과정이 이루어지는 것이다.

수동변속기는 운전자가 수동으로 기어를 바꾸는 변속기로서, 클러치로 변속 엑추에이터와 엔진을 분리한 다음 기어를 바꾼 후 다시 클러치로 동력을 전하는 동작이 필요하기 때문에, 숙달되지 않은 운전자의 경우 변속하기가 힘들다. 그러나, 자동변속기가 구비된 차에 비하여 엔진의 능력을 잘 활용할 수 있기 때문에 빠른 응답성을 원하거나 높은 연비를 추구할 수 있다.

수동변속기는 운전자가 변속레버를 통해 변속포크에 일정한 힘을 가하면, 변속포크가 변속레일 상에서 직선 이동을 하며, 변속포크에 연결된 허브, 변속 슬리브, 싱크로 나이저 링도 함께 이동되도록 구성된다. 이때, 싱크로나이저 링이 변속기어와 속도 동기화를 이룬 후, 변속 슬리브가 일정한 속도 범위를 갖는 변속 기어에 맞물림으로써 동력 전달이 가능하게 된다.

이와 같이 사용되는 변속기는 내부에 메인 드라이브에 압입된 파일럿 베어링이 구비되는데, 상기 파일럿 베어링은 피니언 드라이브의 기어 치형이 형성된 외측에서 별도의 치간 홀(미도시)을 형성하여 상기 파일럿 베어링에 대한 윤활을 실시하고 있다.

그러나 종래의 치간 홀은 1 내지 2미리의 직경으로 개구되므로 파일럿 베어링의 안정적인 윤활을 위한 오일이 충분히 공급되지 못하여 피니언 드라이브의 회전에 따라 연동하여 회전되는 파일럿 베어링의 안정적인 윤활을 위한 오일량을 공급하지 못하는 문제점이 유발되었다.

또한 피니언 드라이브의 기어 치형이 형성된 부분에 치간 홀이 형성되므로 구조적인 강성을 약화 시킬 수 있어 이에 대한 대책이 필요하게 되었다.

대한민국등록특허 제 10-0775374호

본 발명의 실시 예들은 변속기 유닛에 구비되고 메인 샤프트에 압입된 피니언 드라이브를 통해 전달된 회전력을 메인 샤프트로 전달하는 베어링 유닛의 안정적인 윤활을 위해 상기 변속기 유닛의 내부에서 비산되는 오일을 이용하여 항시 일정량의 오일을 공급할 수 있는 변속기 유닛의 베어링 윤활 장치를 제공하고자 한다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 변속기 케이스의 내부에 위치되고 메인 샤프트에 압입된 베어링 유닛; 상기 변속기 케이스의 내부에 위치되고 상기 변속기 케이스의 내부에서 비산된 오일이 유입되는 유입구와, 오일이 배출되는 유출구가 형성된 오일 저장부; 및 상기 오일 저장부를 통해 유입된 오일을 상기 베어링 유닛으로 공급하기 위해 일단이 상기 오일 저장부와 연통되고 타단이 상기 메인 샤프트를 향해 연장된 오일 유로를 포함한다.

상기 오일 저장부는 상기 베어링 유닛의 상부에 위치되고 변속기 케이스와 근접된 위치에 배치된 것을 특징으로 한다.

상기 오일 저장부는 상기 유출구가 측면 또는 바닥면 중의 어느 한 곳에 위치된 것을 특징으로 한다.

상기 오일 유로는 상기 유출구와 연통되고 변속기 케이스를 경유하여 외측으로 연장된 제1 유로; 상기 제1 유로에 일단이 연통되고 상기 변속기 케이스의 외측에서 상기 피니언 드라이브 외측까지 연장 배치된 리테이너에 형성된 제2 유로; 상기 제2 유로에 일단이 연통되고 타단이 상기 피니언 드라이브의 내측을 향해 개구된 제3 유로를 포함한다.

상기 제3 유로는 상기 피니언 드라이브의 치형이 미 형성된 샤프트 바디에 개구된 것을 특징으로 한다.

상기 제3 유로는 상기 피니언 드라이브의 상부에서 상기 피니언 드라이브를 향해 경사지게 연장되고, 상기 피니언 드라이브의 내부에 형성된 중공부와 연통된 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실시 예들은 변속기 유닛의 파일럿 베어링으로 공급되는 오일량이 항시 충분히 유지되어 안정적인 윤활을 도모하고 유막이 일정하게 유지되어 피니언 드라이브를 통해 전달된 회전력을 메인 샤프트로 안정적으로 전달할 수 있다.

본 발명의 실시 예들은 피니언 드라이브의 구조적인 강성을 안정적으로 유지하면서도 파일럿 베어링으로 공급되는 오일량을 충분히 공급할 수 있어 윤활 부족으로 인한 마찰 또는 마모 발생을 최소화 할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 변속기 유닛의 베어링 윤활 장치를 간략히 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 변속기 유닛의 베어링 윤활 장치를 통해 오일이 이동되는 상태를 도시한 도면.

본 발명의 일 실시 예에 따른 변속기 유닛의 베어링 윤활 장치의 구성에 대해 도면을 참조하여 설명한다. 첨부된 도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 변속기 유닛의 베어링 윤활 장치를 간략히 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 변속기 유닛의 베어링 윤활 장치를 통해 오일이 이동되는 상태를 도시한 도면이다.

첨부된 도 1내지 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 의한 변속기 유닛의 베어링 윤활 장치(1)는 수동 또는 자동 변속기 유닛의 내부에 배치된 다수개의 기어 어셈블리가 서로 간에 치합되어 회전될 때 윤활을 위해 공급되는 오일의 비산 현상을 이용하여 피니언 드라이브(20)에서 전달된 회전력을 메인 샤프트에 전달하기 위한 용도로 사용되는 베어링 유닛(100)에 대한 윤활용 오일을 공급하기 위해 오일 유로(300)를 형성하고, 상기 오일 유로(300)에 비산된 오일이 저장되는 오일 저장부(200)를 통해 윤활에 필요한 오일을 안정적으로 공급받아 상기 베어링 유닛(100)에 대한 안정적인 윤활을 실시하고자 한다.

이를 위해 본 발명은 베어링 유닛(100)과 오일 저장부(200)와, 오일 유로(300)를 포함하여 구성되고, 상기 베어링 유닛(100)은 변속기 케이스(10)의 내부에 위치되고 메인 샤프트에 압입되어 피니언 드라이브(20)를 통해 전달된 회전력을 상기 메인 샤프트로 전달하는데, 상기 베어링 유닛(100)은 서로 다른 속도로 회전되는 피니언 드라이브(20)의 회전에 따라 상대 회전이 이루어지면서 상기 메인 샤프트로 회전력을 전달하면서 발생되는 마찰열을 최소화하기 위해 안정적인 윤활을 위한 오일이 필요하게 된다.

특히 변속기 유닛은 서로 다른 기어비로 다수개의 기어 어셈블리가 동기화되어 동력 전달이 이루어지므로 이에 따라 발생되는 마찰열을 최소화 하기 위해 윤활을 위한 오일이 별도로 공급되나, 상기 피니언 드라이브(20)와 메인 샤프트 사이의 동력 전달을 위한 베어링 유닛(100)에 대한 윤활을 보다 안정적으로 실시하기 위해 기어 어셈블리가 서로 간에 동기화되어 작동되면서 비산되는 오일을 이용하여 상기 베어링 유닛(100)에 대한 윤활을 실시한다.

베어링 유닛(100)은 피니언 드라이브(20)와 메인 샤프트 사이에 배치되는데 안정적인 윤활을 위해서 오일 저장부(200)를 향해 비산된 오일을 공급 받아 윤활이 이루어진다.

상기 오일 저장부(200)는 도면을 기준으로 베어링 유닛(100)의 상부에 위치되고 변속기 케이스(10)와 근접된 위치에 배치되는데, 상기 위치에 위치되는 이유는 상기 베어링 유닛(100)에 공급된 오일의 이동 경로를 최단 거리로 유지하여 안정적인 윤활을 도모하고 이를 통해 베어링 유닛(100)의 윤활 성능을 극대화 하기 위해서이다.

오일 저장부(200)는 상부가 개구된 유입구(210)가 형성되어 있어 상기 변속기 케이스(10)의 내부에서 비산된 오일이 유입되는데, 상기 오일 저장부(200)는 변속기 케이스(10)의 내부 레이아웃을 고려하여 크기와 형상이 결정되며 특별히 도면에 도시된 형상으로 한정하지 않고 다양하게 변경될 수 있다.

오일 저장부(200)는 비산된 오일이 유입되도록 유입구(210)가 형성되고, 상기 유입구(210)를 통해 유입된 오일은 내부에 소정의 공간으로 형성된 오일 저장 챔버에 저장된다.

상기 유입구(210)는 비산되는 오일이 안정적으로 유입되도록 일 방향으로 연장되고, 내부 저장 공간에 해당되는 오일 저장 챔버는 유입된 오일이 저장된 상태가 안정적으로 유지되도록 소정의 깊이로 연장되며 바닥면은 평평하게 형성되거나 후술할 유출구(220)를 향해 경사진 형태로 형성될 수 있다.

유출구(220)는 오일 저장부(200)의 측면 또는 바닥면 중의 어느 한 곳에 위치되는데, 바닥면에 위치될 경우 오일 저장 챔버로 유입된 오일을 후술할 오일 유로(300)로 안정적으로 공급할 수 있다. 또한 상기 오일 유로(300)의 레이 아웃을 고려하여 측면에 위치시킬 수 있으며 바닥면 또는 측면 모두 개구된 개수는 다양하게 변경될 수 있다.

오일 유로(300)는 오일 저장부(200)를 통해 유입된 오일을 상기 베어링 유닛(100)으로 공급하기 위해 일단이 상기 오일 저장부(200)와 연통되고 타단이 상기 메인 샤프트를 향해 연장된다.

상기 오일 유로(300)는 변속기 유닛을 향해 연장된 경로가 상기 변속기 유닛의 레이아웃을 고려하여 최단 거리로 연장되어 상기 베어링 유닛(100)으로 오일을 공급하는 것이 바람직하며, 상기 오일 유로(300)의 길이가 길어지거나 레이 아웃이 복잡해질 경우 오일이 베어링 유닛(100)을 향해 불안정하게 공급되거나 일정량이 공급되지 않을 수 있으므로 도면에 도시된 레이아웃으로 배치되는 것이 바람직하다.

오일 유로(300)는 제1 내지 제3 유로(310, 320, 330)를 포함하고, 상기 제1 유로(310)는 상기 유출구(220)와 연통되며 변속기 케이스(10)를 경유하여 외측을 향해 수평하게 연장된다. 또한 직경이 일정하게 유지되므로 일정량의 오일을 안정적으로 공급할 수 있다.

오일은 특정 점성을 갖고 있기 때문에 안정적인 이동을 위해 직경이 동일하게 연장되는 것이 바람직하나, 보다 효율적인 이동을 위해 내부에 나선형의 홈(미도시)이 형성될 수 있다.

제2 유로(320)는 상기 제1 유로(310)에 일단이 연통되고 상기 변속기 케이스(10)의 외측에서 상기 피니언 드라이브(20)의 외측까지 연장 배치된 리테이너(30)에 형성되는데, 상기 제2 유로(320)는 리테이너(30)의 내측에 형성되고 피니언 드라이브(20)의 치형이 미 형성된 영역까지 연장된다.

제3 유로(330)는 상기 제2 유로(320)에 일단이 연통되고 타단이 상기 피니언 드라이브(20)의 내측을 향해 개구되며, 상기 피니언 드라이브(20)의 상부에서 상기 피니언 드라이브(20)를 향해 경사지게 연장되고, 상기 피니언 드라이브(20)의 내부에 형성된 중공부(40)와 연통된다.

제3 유로(330)는 도면 기준으로 상기 베어링 유닛(100)이 도시된 좌측을 향해 경사지게 연장되는데, 상기 제3 유로(330)가 형성된 위치는 치형이 미 형성된 구간에 해당되므로 피니언 드라이브(20)의 구조적인 강성을 약화시키지 않고 사용할 수 있어 장기간 사용시에도 내구성에 영향을 유발하지 않는다.

또한 상기 제3 유로(330)를 작업자가 가공할 경우에도 별다른 어려움 없이 드릴링 가공을 통해 손쉽게 가공이 용이하여 작업자의 작업성이 향상된다.

제3 유로(330)는 도면에 도시된 바와 같이 1개 또는 복수개가 형성되어 베어링 유닛(100)으로 공급되는 오일량을 안정적으로 확보할 수 있어 오일 부족으로 인한 윤활 부족 현상을 예방할 수 있다.

특히 베어링 유닛(100)은 다량의 오일이 피니언 드라이브(20)의 작동과 함께 공급되어야 하므로 상기 제3 유로(330)를 통해 공급된 다량의 오일을 통해 베어링 유닛(100)의 안정적인 작동과 윤활을 도모할 수 있다.

상기 제3 유로(330)를 통해 공급된 오일은 화살표로 도시된 바와 같이 피니언 드라이브(20)의 내부에 형성된 중공부(40)와 연통되므로 상기 피니언 드라이브(20)가 회전되면서 발생된 원심력에 의해 오일이 원주 방향을 따라 상기 베어링 유닛(100)을 향해 안정적으로 이동된다.

따라서 베어링 유닛(100)에서의 윤활 성능이 향상되어 마찰로 인한 마찰열이 급격하게 증가되는 경우에도 소정의 두께를 갖는 유막이 형성되어 마모 발생이 방지되고 마찰열이 저하되어 상기 피니언 드라이브(20)에서 메인 샤프트로 안정적인 동력 전달이 유지된다.

이상, 본 발명의 일 실시 예에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.

10 : 변속기 케이스
20 : 피니언 드라이브
30 : 리테이너
40 : 중공부
100 : 베어링 유닛
200 : 오일 저장부
210, 220 : 유입구, 유출구
300 : 오일 유로
310, 320, 330 : 제1 유로, 제2 유로, 제3 유로

Claims (6)

1. 변속기 케이스의 내부에 위치되고 메인 샤프트에 압입된 베어링 유닛;
   상기 변속기 케이스의 내부에 위치되고 상기 변속기 케이스의 내부에서 비산된 오일이 유입되는 유입구와, 오일이 배출되는 유출구가 형성된 오일 저장부; 및
   상기 오일 저장부를 통해 유입된 오일을 상기 베어링 유닛으로 공급하기 위해 일단이 상기 오일 저장부와 연통되고 타단이 상기 메인 샤프트를 향해 연장된 오일 유로를 포함하는 변속기 유닛의 베어링 윤활 장치.
2. 제1 항에 있어서,
   상기 오일 저장부는,
   상기 베어링 유닛의 상부에 위치되고 변속기 케이스와 근접된 위치에 배치된 것을 특징으로 하는 변속기 유닛의 베어링 윤활 장치.
3. 제1 항에 있어서,
   상기 오일 저장부는,
   상기 유출구가 측면 또는 바닥면 중의 어느 한 곳에 위치된 것을 특징으로 하는 변속기 유닛의 베어링 윤활 장치.
4. 제1 항에 있어서,
   상기 오일 유로는,
   상기 유출구와 연통되고 변속기 케이스를 경유하여 외측으로 연장된 제1 유로;
   상기 제1 유로에 일단이 연통되고 상기 변속기 케이스의 외측에서 상기 피니언 드라이브 외측까지 연장 배치된 리테이너에 형성된 제2 유로;
   상기 제2 유로에 일단이 연통되고 타단이 상기 피니언 드라이브의 내측을 향해 개구된 제3 유로를 포함하는 변속기 유닛의 베어링 윤활 장치.
5. 제4 항에 있어서,
   상기 제3 유로는,
   상기 피니언 드라이브의 치형이 미 형성된 샤프트 바디에 개구된 것을 특징으로 하는 변속기 유닛의 베어링 윤활 장치.
6. 제5 항에 있어서,
   상기 제3 유로는,
   상기 피니언 드라이브의 상부에서 상기 피니언 드라이브를 향해 경사지게 연장되고, 상기 피니언 드라이브의 내부에 형성된 중공부와 연통된 것을 특징으로 하는 변속기 유닛의 베어링 윤활 장치.
   

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