KR20180018024A - 자동변속기의 윤활장치 - Google Patents

Abstract

자동변속기의 윤활장치에 대한 발명이 개시된다. 개시된 자동변속기의 윤활장치는: 변속기 하우징의 내부에 배치되어 회전되는 클러치와, 클러치와 이격되게 배치되며, 윤활유가 지나가는 오일홀부가 형성되는 피니언샤프트와, 클러치와 대향되게 배치되며, 피니언샤프트가 결합되는 캐리어와, 클러치와 캐리어 사이에 배치되고, 클러치와 마주보는 면과, 캐리어와 마주보는 면에 각각 윤활유홈부가 형성되며, 상기 변속기 하우징으로부터 전달받은 윤활유가 통과되는 스러스트 와셔와, 스러스트 와셔로부터 전달받은 윤활유를 피니언샤프트 측으로 안내하는 오일가이드를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

자동변속기의 윤활장치{LUBRICATION APPARATUS OF AUTOMATIC TRANSMISSION}

본 발명은 자동변속기의 윤활장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 클러치와 피니언샤프트 측으로 윤활유가 원활하게 전달되는 자동변속기의 윤활장치에 관한 것이다.

일반적으로, 스러스트 와셔의 홈부를 통과한 윤활유는 오일가이드를 통해 피니언샤프트를 거쳐 베어링롤러로 전달된다. 그러나, 변속기의 단이 변환되면 캐리어에 설치된 스러스트 와셔가 클러치와 반대방향으로 회전되면서 클러치에 접하는 윤활유에 작용하는 원심력이 감소되어 비산되는 원활유가 줄어들어 오일가이드로 전달되는 윤활유의 양이 적어지게 된다. 따라서, 이를 개선할 필요성이 요청된다.

본 발명에 대한 배경기술은 대한민국 공개특허공보 제2003-0033790호(발명의 명칭: 자동차변속기의 유성기어세트, 공개일:2003.05.01.)에 개시되어 있다.

본 발명은 상기와 같은 필요성에 의해 창출된 것으로서, 스러스트 와셔에 형성되는 윤활유홈부를 통해 클러치와 피니언샤프트 측으로 윤활유가 원활하게 전달되는 자동변속기의 윤활장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 자동변속기의 윤활장치는: 변속기 하우징의 내부에 배치되어 회전되는 클러치; 상기 클러치와 이격되게 배치되며, 윤활유가 지나가는 오일홀부가 형성되는 피니언샤프트; 상기 클러치와 대향되게 배치되며, 상기 피니언샤프트가 결합되는 캐리어; 상기 클러치와 상기 캐리어 사이에 배치되고, 상기 클러치와 마주보는 면과, 상기 캐리어와 마주보는 면에 각각 윤활유홈부가 형성되어 상기 변속기 하우징으로부터 전달받은 윤활유가 통과되는 스러스트 와셔; 및 상기 스러스트 와셔로부터 전달받은 윤활유를 상기 피니언샤프트 측으로 안내하는 오일가이드;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 윤활유홈부는 상기 변속기 하우징으로부터 전달받은 윤활유가 유막을 형성하도록 상기 클러치와 마주보는 상기 스러스트 와셔의 면에 형성되는 유막형성홈부; 및 상기 변속기 하우징으로부터 전달받은 윤활유가 상기 오일가이드로 전달되도록 상기 캐리어와 마주보는 상기 스러스트 와셔의 면에 형성되는 윤활유통과홈부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 유막형성홈부는 내측으로 갈수록 폭이 좁아지는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 윤활유통과홈부의 너비는 상기 유막형성홈부의 너비보다 넓은 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 윤활유통과홈부는 내측의 폭과 외측의 폭이 동일한 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 유막형성홈부와 상기 윤활유통과홈부는 복수개가 상기 스러스트 와셔 상에 동일한 간격으로 이격되게 형성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 자동변속기의 윤활장치는 스러스트 와셔에 형성되는 윤활유홈부를 통해 클러치와 피니언샤프트 측으로 윤활유가 원활하게 전달되는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 클러치와 마주보는 스러스트 와셔의 면에 형성되는 유막형성홈부를 통해 변속기 하우징으로부터 전달된 윤활유가 유막형성홈부를 통과하면서 스러스트 와셔와 클러치 사이에 유막을 형성하여 스러스트 와셔와 클러치 사이에 충분한 윤활과 냉각이 이루어질 수 있도록 하는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 캐리어와 마주보는 스러스트 와셔의 면에 형성되는 윤활유통과홈부를 통해 변속기 하우징으로부터 전달된 윤활유가 클러치의 회전방향에 영향을 받지 않고 오일가이드로 원활하게 전달되므로, 변속기 단의 변환에 의해 클러치가 스러스트 와셔와 반대방향으로 회전되더라도 윤활유통과홈부를 통과하는 윤활유에 작용되는 원심력이 감소되어 오일가이드로 전달되는 원활유의 양이 줄어드는 것이 방지되는 효과가 있다.

또한, 본 발명에서 윤활유통과홈부의 너비는 유막형성홈부의 너비보다 넓어 유막형성홈부에 비해 윤활유통과홈부로 윤활유가 더 많이 통과되어 클러치의 회전방향에 영향을 받지 않는 윤활유의 양이 늘어남으로써, 스러스트 와셔에서 비산된 윤활유가 오일가이드를 통해 피니언샤프트를 거쳐 베어링롤러로 충분히 전달될 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동변속기의 윤활장치의 단면구성도이다.
도 2는 도 1의 확대도이다
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동변속기의 윤활장치의 스러스트 와셔를 나타낸 사시도이다.
도 4는 도 3의 A부분의 확대도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동변속기의 윤활장치의 스러스트 와셔의 측면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동변속기의 윤활장치의 클러치와 마주보는 스러스트 와셔의 면을 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동변속기의 윤활장치의 캐리어와 마주보는 스러스트 와셔의 면을 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동변속기의 윤활장치에서 윤활유의 흐름을 나타낸 흐름도이다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 자동변속기의 윤활장치를 설명하도록 한다.

이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동변속기의 윤활장치의 단면구성도이고, 도 2는 도 1의 확대도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동변속기의 윤활장치의 스러스트 와셔를 나타낸 사시도이고, 도 4는 도 3의 A부분의 확대도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동변속기의 윤활장치의 스러스트 와셔의 측면도이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동변속기의 윤활장치의 클러치와 마주보는 스러스트 와셔의 면을 나타낸 도면이고, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동변속기의 윤활장치의 캐리어와 마주보는 스러스트 와셔의 면을 나타낸 도면이고, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동변속기의 윤활장치에서 윤활유의 흐름을 나타낸 흐름도이다.

도 1 내지 도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 자동변속기의 윤활장치(1)는 클러치(100), 피니언샤프트(200), 캐리어(300), 스러스트 와셔(400) 및 오일가이드(500)를 포함한다.

클러치(100)는 변속기 하우징(10)의 내부에 배치되어 회전된다. 클러치(100)는 엔진(미도시) 동력의 전달을 받아 회전되며, 변속기 단이 변환되면 캐리어(300)와 장착된 스러스트 와셔(400)와 반대 방향으로 회전된다.

피니언샤프트(200)는 클러치(100)와 이격되게 배치되며, 윤활유가 지나가는 오일홀부(210)가 형성된다. 도 8에 도시된 것과 같이, 피니언샤프트(200)로 전달된 윤활유는 오일홀부(210)를 따라 우측(도 8 기준)으로 이동되어 오일홀부(210)의 상측(도 8 기준)에 위치한 베어링롤러(600)로 전달된다.

캐리어(300)는 클러치(100)와 대향되게 배치되며, 피니언샤프트(200)가 결합된다. 캐리어(300)에는 클러치(100)와 마주보는 면에 스러스트 와셔(400)가 장착되며, 회전 시 스러스트 와셔(400)와 함께 회전된다.

스러스트 와셔(400)는 클러치(100)와 캐리어(300) 사이에 배치되고, 클러치(100)와 마주보는 면과, 캐리어(300)와 마주보는 면에 각각 윤활유홈부(410)가 형성되어 변속기 하우징(10)으로부터 전달받은 윤활유가 통과된다.

도 3에 도시된 것과 같이, 스러스트 와셔(400)는 링형상으로 캐리어(300)와 마주보는 면에 동일한 간격으로 캐리어(300)를 향해 돌기부(420)가 형성된다. 이로 인해, 스러스트 와셔(400)는 캐리어(300)에 견고하게 고정될 수 있다.

도 8를 참조하면, 변속기 하우징(10)을 통과한 윤활유는 좌측 방향(도 8 기준)과 우측 방향(도 8 기준)으로 분산되어 윤활유홈부(410)를 통과한다.

구체적으로, 좌측 방향(도 8 기준)으로 분산된 윤활유는 클러치(100)와 마주보는 스러스트 와셔(400)의 면에 형성되는 유막형성홈부(411)를 통과한다. 즉, 유막형성홈부(411)를 통과하는 윤활유는 클러치(100)와 스러스트 와셔(400) 사이에 유막을 형성하여 클러치(100)와 스러스트 와셔(400) 사이에 충분한 윤활과 냉각이 이루어질 수 있도록 한다. 이렇게 유막형성홈부(411)를 통과하는 윤활유는 클러치(100)와 스러스트 와셔(400) 사이를 통과하여 오일가이드(500)로 전달된다.

반면에, 우측 방향(도 8 기준)으로 분산된 윤활유는 캐리어(300)와 마주보는 면에 형성되는 윤활유통과홈부(412)를 통과한다. 윤활유통과홈부(412)를 통과하는 윤활유는 캐리어(300)와 스러스트 와셔(400) 사이를 통과하여 오일가이드(500)로 전달된다.

오일가이드(500)는 스러스트 와셔(400)로부터 전달받은 윤활유를 피니언샤프트(200) 측으로 안내한다. 바꿔 말해, 오일가이드(500)는 스러스트 와셔(400)로부터 비산된 윤활유를 포집하여 피니언샤프트(200)로 전달하는 역할을 한다. 구체적으로, 스러스트 와셔(400)가 캐리어(300)와 함께 회전되면 원심력에 의해 스러스트 와셔(400)로 전달된 윤활유가 비산되는데, 오일가이드(500)는 스러스트 와셔(400)로부터 비산된 윤활유를 포집하여 피니언샤프트(200)로 전달하는 역할을 한다.

피니언샤프트(200)로 윤활유가 전달되면, 윤활유는 오일홀부(210)를 통해 베어링롤러(600)로 전달된다. 베어링롤러(600)는 피니언샤프트(200)로부터 윤활유를 전달받아 베어링롤러(600)의 외측부를 감싸는 유성기어(700)로 전달하고, 유성기어(700)로 전달된 윤활유는 링기어(800)로 전달된다. 이때, 유성기어(700)는 선기어(900)의 주위를 공전하도록 선기어(900)의 외면부에 치합된다.

윤활유홈부(410)는 유막형성홈부(411)와 윤활유통과홈부(412)를 포함한다. 유막형성홈부(411)는 변속기 하우징(10)으로부터 전달받은 윤활유가 유막을 형성하도록 클러치(100)와 마주보는 스러스트 와셔(400)의 면에 형성된다.

도 1과 도 2를 보면, 유막형성홈부(411)는 스러스트 와셔(400)의 왼쪽 면(도 1 기준)에 형성되어 스러스트 와셔(400)와 상대회전을 하는 클러치(100)와 마주본다. 변속기 하우징(10)으로부터 유막형성홈부(411)로 전달된 윤활유는 클러치(100)와 스러스트 와셔(400) 사이를 통과하면서 유막을 형성한다. 이로써, 클러치(100)와 스러스트 와셔(400) 사이에 충분한 윤활과 냉각이 이루어질 수 있다.

윤활유통과홈부(412)는 변속기 하우징(10)으로부터 전달받은 윤활유가 오일가이드(500)로 전달되도록 캐리어(300)와 마주보는 스러스트 와셔(400)의 면에 형성된다. 도 1을 보면, 윤활유통과홈부(412)는 스러스트 와셔(400)의 오른쪽 면(도 1 기준)에 형성되어 캐리어(300)와 마주본다.

구체적으로, 윤활유는 스러스트 와셔(400)가 회전되면서 발생되는 원심력에 의해 외측으로 비산되는데, 변속기 단이 변환되면 클러치(100)는 캐리어(300)에 장착된 스러스트 와셔(400)와 반대방향으로 회전하게 된다. 이로 인해, 클러치(100)와 접하는 윤활유에 작용하는 원심력은 감소되어 비산되는 윤활유의 양이 줄어들게 된다. 즉, 클러치(100)와 마주보는 스러스트 와셔(400)의 면에 형성된 유막형성홈부(411)를 통과하는 윤활유는 원심력의 감소로 인해 비산되는 양이 줄어들어 오일가이드(500)로 전달되는 양이 감소된다.

반면에, 스러스트 와셔(400)와 상대회전이 없는 즉, 스러스트 와셔(400)와 반대방향으로 회전되지 않는 캐리어(300)에 접하는 윤활유에 작용하는 원심력은 감소되지 않으므로 비산되는 윤활유의 양이 줄어들지 않는다. 이와 같이, 캐리어(300)와 마주보는 스러스트 와셔(400)의 면에 형성되는 윤활유통과홈부(412)는 클러치(100)의 회전방향에 영향을 받지 않으므로, 변속기 하우징(10)으로부터 윤활유통과홈부(412)로 전달된 윤활유는 클러치(100)의 회전방향에 상관없이 오일가이드(500)로 원활하게 전달될 수 있다. 즉, 윤활유통과홈부(412)를 통과하는 윤활유는 양이 줄어들지 않고 오일가이드(500)로 전달될 수 있다.

윤활유통과홈부(412)의 너비는 유막형성홈부(411)의 너비보다 넓다. 도 4처럼, 클러치(100)의 회전방향에 영향을 받지 않는 캐리어(300)와 마주보는 스러스트 와셔(400)의 면에 형성되는 윤활유통과홈부(412)의 너비가 클러치(100)의 회전방향에 영향을 받는 유막형성홈부(411)의 너비보다 넓게 형성됨으로써, 클러치(100)의 회전방향에 영향을 받지 않는 윤활유의 양이 늘어나게 된다. 이로 인해, 스러스트 와셔(400)에서 비산된 윤활유가 오일가이드(500)를 통해 피니언샤프트(200)를 거쳐 베어링롤러(600)로 충분히 전달될 수 있다.

유막형성홈부(411)와 윤활유통과홈부(412)는 복수개가 스러스트 와셔(400) 상에 동일한 간격으로 이격되게 형성된다. 이로 인해, 유막형성홈부(411)로 전달된 윤활유는 스러스트 와셔(400)와 클러치(100) 전면에 고르게 퍼져 유막을 형성할 수 있다. 또한, 윤활유통과홈부(412)로 전달된 윤활유는 스러스트 와셔(400)가 회전되면서 발생되는 원심력에 의해 비산되는 양이 늘어나 오일가이드(500)로 전달되는 양이 증가될 수 있다.

유막형성홈부(411)는 내측으로 갈수록 폭이 좁아진다. 유막형성홈부(411)는 V자 형태로 변속기 하우징(10)으로부터 전달된 윤활유가 고여 유막을 형성할 수 있도록 한다.

본 실시예에서는 유막형성홈부(411)는 내측으로 갈수록 폭이 좁아지는 것으로 도시되지만, 이는 한정된 것이 아니라 상황에 따라 내측의 폭과 외측의 폭이 동일하도록 설계 변경할 수 있다.

윤활유통과홈부(412)는 내측의 폭과 외측의 폭이 동일하다. 이로 인해, 윤활유통과홈부(412)를 통과하는 윤활유가 오일가이드(500)로 원활하게 전달될 수 있다.

이하, 도 8을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 자동변속기의 윤활장치의 작동 및 효과를 살펴보도록 한다.

클러치(100)와 피니언샤프트(200) 측으로 윤활유가 원활하게 전달되도록 하기 위해 사용자는 윤활유홈부(410)가 형성되는 스러스트 와셔(400)를 캐리어(300)에 장착한다.

캐리어(300)에 스러스트 와셔(400)가 장착되고, 변속기 하우징(10)으로 전달된 윤활유가 스러스트 와셔(400)를 통과한다. 즉, 윤활유는 좌측 방향(도 8 기준)과 우측 방향(도 8 기준)으로 분산되어 윤활유홈부(410)를 통과한다.

구체적으로, 좌측 방향(도 8 기준)으로 분산되는 윤활유는 클러치(100)와 마주보는 면에 형성되는 유막형성홈부(411)를 통과한다. 유막형성홈부(411)를 통과하는 윤활유는 클러치(100)와 스러스트 와셔(400) 사이에 유막을 형성하여 충분한 윤활과 냉각이 이루어질 수 있도록 한다. 이때, 유막형성홈부(411)를 통과하는 윤활유는 스러스트 와셔(400)와 상대회전하는 클러치(100)에 접하고 있어, 윤활유의 양이 줄어든 상태에서 오일가이드(500)로 전달된다.

반면에, 우측 방향(도 8 기준)으로 이동되는 윤활유는 캐리어(300)와 마주보는 면에 형성되는 윤활유통과홈부(412)를 통과한다. 윤활유통과홈부(412)에 통과하는 윤활유는 스러스트 와셔(400)의 외측으로 비산되어 오일가이드(500)로 전달되고, 오일가이드(500)로 전달된 윤활유는 피니언샤프트(200)를 통과하여 베어링롤러(600)로 전달된다. 이때, 윤활유는 스러스트 와셔(400)가 회전되면서 발생되는 원심력에 의해 외측으로 비산되는데, 윤활유통과홈부(412)에 전달된 윤활유는 스러스트 와셔(400)와 상대회전이 없는 캐리어(300)에 접하고 있어, 윤활유의 양이 줄어드는 것 없이 변속기 하우징(10)으로부터 전달된 윤활유를 오일가이드(500)로 전달할 수 있다.

이와 같이, 본 발명은 유막형성홈부(411)를 통해 클러치(100)와 스러스트 와셔(400) 사이에 유막을 형성하여 충분한 윤활과 냉각이 이루어질 수 있도록 할 수 있다. 또한, 본 발명은 윤활유통과홈부(412)를 통해 윤활유가 양이 줄어들지 않은 상태에서 오일가이드(500)로 전달되므로 베어링롤러(600)로 윤활유를 충분히 전달할 수 있다.

본 발명은 도면에 도시된 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.

따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.

1 : 자동변속기의 윤활장치 10 : 변속기 하우징
100 : 클러치 200 : 피니언샤프트
210 : 오일홀부 300 : 캐리어
400 : 스러스트 와셔 410 : 윤활유홈부
411 : 유막형성홈부 412 : 윤활유통과홈부
420 : 돌기부 500 : 오일가이드
600 : 베어링롤러 700 : 유성기어
800 : 링기어 900 : 선기어

Claims (6)

1. 변속기 하우징의 내부에 배치되어 회전되는 클러치;
   상기 클러치와 이격되게 배치되며, 윤활유가 지나가는 오일홀부가 형성되는 피니언샤프트;
   상기 클러치와 대향되게 배치되며, 상기 피니언샤프트가 결합되는 캐리어;
   상기 클러치와 상기 캐리어 사이에 배치되고, 상기 클러치와 마주보는 면과, 상기 캐리어와 마주보는 면에 각각 윤활유홈부가 형성되어 상기 변속기 하우징으로부터 전달받은 윤활유가 통과되는 스러스트 와셔; 및
   상기 스러스트 와셔로부터 전달받은 윤활유를 상기 피니언샤프트 측으로 안내하는 오일가이드;를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동변속기의 윤활장치.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 윤활유홈부는,
   상기 변속기 하우징으로부터 전달받은 윤활유가 유막을 형성하도록 상기 클러치와 마주보는 상기 스러스트 와셔의 면에 형성되는 유막형성홈부; 및
   상기 변속기 하우징으로부터 전달받은 윤활유가 상기 오일가이드로 전달되도록 상기 캐리어와 마주보는 상기 스러스트 와셔의 면에 형성되는 윤활유통과홈부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동변속기의 윤활장치.
   
3. 제 2항에 있어서,
   상기 유막형성홈부는 내측으로 갈수록 폭이 좁아지는 것을 특징으로 하는 자동변속기의 윤활장치.
   
4. 제 2항에 있어서,
   상기 윤활유통과홈부의 너비는 상기 유막형성홈부의 너비보다 넓은 것을 특징으로 하는 자동변속기의 윤활장치.
   
5. 제 4항에 있어서,
   상기 윤활유통과홈부는 내측의 폭과 외측의 폭이 동일한 것을 특징으로 하는 자동변속기의 윤활장치.
   
6. 제 2항에 있어서,
   상기 유막형성홈부와 상기 윤활유통과홈부는 복수개가 상기 스러스트 와셔 상에 동일한 간격으로 이격되게 형성되는 것을 특징으로 하는 자동변속기의 윤활장치.

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