KR20180073284A - 윤활개선을 위한 피니언 기어의 구조 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 유성 기어 중 피니언 기어의 윤활방법에 있어서, 피니언 샤프트의 내부로 윤활유를 공급하는 단계, 상기 피니언 샤프트로부터 상기 피니언 기어의 내측으로 상기 윤활유를 공급하는 단계, 상기 피니언 기어의 외측으로 상기 윤활유를 공급하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 유성 기어 중 피니언 기어의 윤활방법 및 구조에 관한 것이다.

Description

윤활개선을 위한 피니언 기어의 구조 및 방법{STRUCTURE OF PINION GEAR FOR HIGH LUBRICATION AND METHOD THEREOF}

본 발명은 피니언 기어에 것으로, 상세하게는 윤활유의 유동을 위한 홀을 포함하는 샤프트와 피니언 기어를 조립하여 기어의 내측은 물론 외측까지 윤활유를 전달하여 피니언 기어의 윤활을 높이는 구조 및 방법 관한 것이다.

일반적으로 자동 변속기는 선기어와 캐리어 및 링기어로 이루어진 유성기어세트를 구비하고서, 각 요소를 클러치류와 브레이크류의 마찰요소를 이용하여 입력요소와 출력요소 및 반력요소로 선택적으로 제어하여 다단의 변속비를 생성한다.

이를 위해 상기 캐리어는 상기 선기어에 외접함과 동시에 상기 링기어에 내접하는 피니언 기어를 다수의 세트로 구비하게 되는 데, 상기 피니언 기어는 상기 캐리어에 대해 고정된 회전축에 베어링을 매개로 자전이 가능하도록 설치된다.

그런데, 상기와 같은 자동 변속기의 유성기어세트에 있어 캐리어에 의해 구속되는 피니언 기어는 변속단에 따라 선기어와 링기어 및 캐리어의 회전속도보다 훨씬 더 빠른 고속으로 자전할 수도 있는 데, 이때 캐리어 상에서 피니언 기어가 자전이 가능하도록 설치되는 회전축과 베어링에 대한 윤활은 매우 중요한 과제로 대두되고 있다. 즉 자동 변속기의 유성기어세트에 있어 캐리어에 설치되는 피니언 기어와 회전축 및 베어링 사이의 효과적인 윤활을 도모하여 이들 사이의 소착 방지와 함께 적정의 냉각 성능을 확보하는 것은 자동 변속기의 내구성과 직결되는 매우 중요한 사안인 것이다.

종래의 피니언 기어의 구조는 피니언 기어와 피니언 샤프트 사이의 틈새에만 윤활유를 공급하여 피니언 기어에는 직접적으로 윤활유가 공급되지 못하는 단점을 가지고 있었다.

또한, 피니언 기어와 피니언 샤프트 사이에 베어링을 삽입함으로 인해 복잡한 구조 및 소형화가 불가능했으며, 내구성에도 취약한 단점을 가지고 있었다.

상술한 문제점을 해결하고자, 별도의 체결부품이나 형상변경이 없이 피니언 기어의 구조를 개선함으로써 윤활을 높일 수 있는 간단하고 내구성이 좋은 피니언 기어의 구조 및 방법을 제공하는데 목적이 있다.

본 발명은 유성 기어 중 피니언 기어의 윤활방법에 있어서, 피니언 샤프트의 내부로 윤활유를 공급하는 단계, 상기 피니언 샤프트로부터 상기 피니언 기어의 내측으로 상기 윤활유를 공급하는 단계, 상기 피니언 기어의 외측으로 상기 윤활유를 공급하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 유성 기어 중 피니언 기어의 윤활방법이다.

본 발명은 별도의 부품이나 기존부품의 형상변경 없이 피니언 기어의 치저부에 윤활홀을 가공함으로써 피니언 기어의 내측과 외측에 동시에 윤활유를 공급하여 유성기어 전체의 내구성을 높이고 피니언 기어의 윤활 성능을 높일 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 피니언 기어가 적용된 유성기어 세트의 개념도이다.
도 2는 종래의 피니언유닛의 단면도(좌)와 본 발명에 따른 피니언유닛의 단면도(우)이다.

본 발명을 충분히 이해하기 위해서 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명의 실시 예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상세히 설명하는 실시 예로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시 예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어 표현될 수 있다. 각 도면에서 동일한 구성은 동일한 참조부호로 도시한 경우가 있음을 유의하여야 한다. 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략된다.

본 발명은 유성 기어 중 피니언 기어(10)의 윤활방법에 있어서, 피니언 샤프트(20)의 내부로 윤활유를 공급하는 단계, 상기 피니언 샤프트로부터 상기 피니언 기어의 내측으로 상기 윤활유를 공급하는 단계, 상기 피니언 기어의 외측으로 상기 윤활유를 공급하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 유성 기어 중 피니언 기어의 윤활방법에 관한 것이다.

상기 피니언 샤프트(20)의 내부에는 상기 피니언 샤프트의 축방향으로 일정길이만큼 축중공(30)이 형성된다.

상기 피니언 기어의 내측으로 윤활유를 공급하기 위해 상기 축중공(30)으로부터 상기 피니언 기어의 내측면을 향해 반경중공(40)이 형성되며, 상기 반경중공은 상기 축중공으로부터 직각을 이룬다.

상기 축중공(30)으로 공급된 상기 윤활유는 상기 반경중공(40)을 따라 상기 피니언 샤프트와 상기 피니언 기어의 간극틈(60)으로 공급되며, 상기 간극틈으로 공급된 상기 윤활유는 상기 피니언 기어의 치면으로 공급된다.

상기 간극틈(60)으로부터 상기 치면으로의 상기 윤활유의 공급은 상기 피니언 기어의 치저부(50)에 형성된 윤활홀(70)을 통해 이루어진다.

다음은 상기 피니언 기어 윤활구조에 관한 것이다. 도 1은 본 발명에 따른 피니언 기어가 적용된 유성기어 세트의 개념도를, 도 2는 종래의 피니언유닛의 단면도(좌)와 본 발명에 따른 피니언유닛의 단면도(우)를 나타내는 도면으로 이를 참고하면 상기 유성기어 세트의 구조를 이해하는데 도움이 된다.

본 발명의 피니언 기어(10)의 윤활구조는 내부로 윤활유를 공급하도록 축방향으로 상기 축중공(30)이 형성되고, 상기 축중공의 일측면으로 반경중공(40)이 형성된 피니언 샤프트(20)와 반경방향으로 관통된 윤활홀(70)을 포함하는 상기 피니언 기어(10)를 포함하고 상기 축중공을 통해 유입된 상기 윤활유가 상기 반경중공 거쳐 상기 간극틈(60)으로 유입되고 상기 간극틈으로 유입된 상기 윤활유가 상기 윤활홀(70)을 통해 상기 피니언 기어의 외측 치간까지 유입됨으로써 윤활성능을 높인 것을 특징으로 하는 피니언 기어 세트이다.

상기 간극틈(60)은 상기 피니언 기어(10)와 상기 피니언 샤프트(20) 사이에 존재한다.

상기 윤활홀(70)은 상기 피니언 기어(10)의 치저부(50)에 위치하는데 이로 인해 상기 윤활홀을 통해 유입된 상기 윤활유를 상기 피니언 기어의 치간까지 효율적으로 유입시킬 수 있다.

또, 상기 축중공(30)의 직경은 상기 반경중공(40)의 직경보다 크고 상기 반경중공의 직경은 상기 윤활홀(70)의 직경보다 크게 설계되는데 이는 압력이 높은 곳에서 압력이 낮은 곳으로 이동하는 유체의 원리를 이용하여 상기 축중공의 윤활유를 상기 윤활홀까지 효율적으로 유입시키기 위함이다.

상기 유성기어 세트는 상기 피니언 기어(10)의 축방향으로 관통되어 상기 피니언 샤프트가 삽입되는 샤프트홀(110), 상기 윤활유가 통과하도록 상기 샤프트홀의 축방향으로 관통되어 형성되는 윤활유홀(120), 상기 샤프트홀을 중심으로 상기 피니언 기어가 간섭없이 회전이 가능하도록 반경방향으로 관통된 피니언 기어홀(130), 중심축에 위치하여 동력을 전달하고 회전기준이 되는 회전중심축(140)을 포함하는 캐리어(100)를 포함하며, 상기 샤프트홀과 상기 윤활유홀은 상기 캐리어의 중심축을 기준으로 등각도 이격되어 위치하며 동일한 개수로 교차되어 위치한다.

상기 피니언 기어(10)와 상기 피니언 샤프트(20)로 구성된 피니언유닛은 상기 캐리어(100)에 복수 개 체결되며, 상기 캐리어에 체결된 상기 피니언유닛의 외측과 내접하는 가상의 원의 직경은 상기 캐리어의 직경보다 크다.

이상에서 설명된 본 발명의 실시 예는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 잘 알 수 있을 것이다. 그러므로 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 형태로만 한정되는 것은 아님을 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. 또한, 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 그 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

100 : 캐리어
110 : 샤프트홀
120 : 윤활유홀
130 : 피니언 기어홀
140 : 회전중심축
10 : 피니언 기어
20 : 피니언 샤프트
30 : 축중공
40 : 반경중공
50 : 치저면
60 : 간극틈
70 : 윤활홀
F : 윤활유 흐름

Claims (14)

1. 유성 기어 중 피니언 기어의 윤활방법에 있어서,
   피니언 샤프트의 내부로 윤활유를 공급하는 단계;
   상기 피니언 샤프트로부터 상기 피니언 기어의 내측으로 상기 윤활유를 공급하는 단계;
   상기 피니언 기어의 외측으로 상기 윤활유를 공급하는 단계; 를 포함하는 유성 기어 중 피니언 기어의 윤활방법.
2. 제1항에 있어서,
   상기 피니언 샤프트의 내부에는 상기 피니언 샤프트의 축방향으로 일정길이만큼 축중공이 형성된 것을 특징으로 하는 유성 기어 중 피니언 기어의 윤활방법.
3. 제2항에 있어서,
   상기 피니언 기어의 내측으로 상기 윤활유를 공급하기 위해 상기 축중공으로부터 상기 피니언 기어의 내측면을 향해 반경중공이 형성된 것을 특징으로 하는 유성 기어 중 피니언 기어의 윤활방법.
4. 제3항에 있어서,
   상기 반경중공은 상기 축중공으로부터 직각을 이루는 것을 특징으로 하는 유성 기어 중 피니언 기어의 윤활방법.
5. 제4항에 있어서,
   상기 윤활유는 상기 반경중공을 따라 상기 피니언 샤프트와 상기 피니언 기어의 간극틈에 공급되는 것을 특징으로 하는 유성 기어 중 피니언 기어의 윤활방법.
6. 제5항에 있어서,
   상기 간극틈으로부터 상기 피니언 기어의 치면으로 상기 윤활유가 공급되는 것을 특징으로 하는 유성 기어 중 피니언 기어의 윤활방법.
7. 제6항에 있어서,
   상기 간극틈으로부터 상기 치면으로의 상기 윤활유의 공급은 상기 피니언 기어의 치저부에 형성된 윤활홀을 통해 이루어지는 것을 특징으로 하는 유성 기어 중 피니언 기어의 윤활방법.
8. 유성 기어 중 피니언 기어 윤활구조에 있어서,
   내부로 윤활유를 공급하도록 축방향으로 축중공이 형성되고 상기 축중공의 일측면으로 반경중공이 형성된 피니언 샤프트;
   반경방향으로 관통된 윤활홀을 포함하는 상기 피니언 기어; 를 포함하고
   상기 축중공을 통해 유입된 상기 윤활유가 상기 반경중공 거쳐 간극틈으로 유입되고 상기 간극틈으로 유입된 상기 윤활유가 상기 윤활홀을 통해 상기 피니언 기어의 외측 치간으로 유입되는 것을 특징으로 하는 유성 기어 중 피니언 기어의 윤활구조.
9. 제8항에 있어서,
   상기 간극틈은 상기 피니언 기어와 상기 피니언 샤프트 사이에 위치하는 것을 특징으로 하는 유성 기어 중 피니언 기어의 윤활구조.
10. 제9항에 있어서,
    상기 윤활홀은 상기 피니언 기어의 치저면에 위치하는 것을 특징으로 하는 유성 기어 중 피니언 기어의 윤활구조.
11. 제10항에 있어서,
    상기 축중공의 직경은 상기 반경중공의 직경보다 크고
    상기 반경중공의 직경은 상기 윤활홀의 직경보다 큰 것을 특징으로 하는 유성 기어 중 피니언 기어의 윤활구조.
12. 제11항에 있어서,
    상기 피니언 기어의 축방향으로 관통되어 상기 피니언 샤프트가 삽입되는 샤프트홀;
    상기 윤활유가 통과하도록 상기 샤프트홀의 축방향으로 관통되어 형성되는 윤활유홀;
    상기 샤프트홀을 중심으로 상기 피니언 기어가 간섭 없이 회전이 가능하도록 반경방향으로 관통된 피니언 기어홀; 을 포함하는 캐리어를 포함하는 것을 특징으로 하는 유성 기어 중 피니언 기어의 윤활구조.
13. 제12항에 있어서,
    상기 피니언 기어와 상기 피니언 샤프트로 구성된 피니언유닛은 상기 캐리어에 복수 개 체결되는 것을 특징으로 하는 유성 기어 중 피니언 기어의 윤활구조.
14. 제13항에 있어서,
    상기 캐리어에 체결된 상기 피니언유닛의 외측과 내접하는 가상의 원의 직경은 상기 캐리어의 직경보다 큰 것을 특징으로 하는 유성 기어 중 피니언 기어의 윤활구조.

Images