KR20230163816A - 자동변속기의 윤활장치 - Google Patents

자동변속기의 윤활장치 Download PDF

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KR20230163816A
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김홍석
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현대트랜시스 주식회사
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Abstract

자동변속기의 윤활장치에 관한 발명이 개시된다. 본 발명에 따른 자동변속기의 윤활장치는: 캐리어부; 캐리어부에 장착되고, 오일의 유동을 가이드하는 오일가이드부; 오일가이드부로부터 오일을 공급받고, 오일을 배출하며, 오일가이드부가 밀착되게 장착되는 피니언샤프트부; 피니언샤프트부의 외주면을 감싸고, 피니언샤프트부를 회전 가능하게 지지하며, 피니언샤프트부에서 배출되는 오일을 공급받는 베어링부; 및 베어링부의 외주면을 감싸는 피니언기어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

자동변속기의 윤활장치{LUBRICATION APPARATUS OF AUTOMATIC TRANSMISSION}
본 발명은 자동변속기의 윤활장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 오일가이드부와 피니언샤프트부 사이의 간극을 밀폐하여 오일의 유실을 방지할 수 있는 자동변속기의 윤활장치에 관한 것이다.
자동변속기가 장착된 차량에서는 자동변속기의 내부에 충전된 오일을 순환시켜 변속작업을 수행한다. 자동변속기에 적용되는 유성기어세트에는 피니언기어 내부에 베어링이 위치하고, 베어링은 피니언샤프트에 장착된다. 이 베어링의 원활한 작동을 위해서는 오일의 윤활 공급이 필수적이다.
오일의 공급을 가이드하는 오일가이드는 돌기 모양의 후크에 의해 캐리어에 밀착 고정된다. 캐리어에 밀착된 오일가이드는 피니언기어와 피니언샤프트 사이의 베어링에 오일을 공급하기 위해 피니언샤프트의 내측홀에 오일이 유입될 수 있도록 오일포집부를 구비한다.
피니언샤프트의 전면은 캐리어의 전면보다 내측에 위치하므로 오일가이드와 피니언샤프트 사이에 간극이 존재하게 된다. 따라서 포집된 오일이 피니언샤프트 내측으로 전부 유입되지 못하고 일부가 오일가이드와 피니언샤프트 사이의 간극으로 유실되는 문제점이 있다. 따라서 이를 개선할 필요성이 요청된다.
본 발명의 배경기술은 대한민국 등록특허공보 제10-1655632호(2016.09.01 등록, 발명의 명칭: 클러치의 윤활유량이 증대된 자동변속기)에 개시되어 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 오일가이드부와 피니언샤프트부 사이의 간극을 밀폐하여 오일의 유실을 방지할 수 있는 자동변속기의 윤활장치를 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 자동변속기의 윤활장치는: 캐리어부; 상기 캐리어부에 장착되고, 오일의 유동을 가이드하는 오일가이드부; 상기 오일가이드부로부터 오일을 공급받고, 오일을 배출하며, 상기 오일가이드부가 밀착되게 장착되는 피니언샤프트부; 상기 피니언샤프트부의 외주면을 감싸고, 상기 피니언샤프트부를 회전 가능하게 지지하며, 상기 피니언샤프트부에서 배출되는 오일을 공급받는 베어링부; 및 상기 베어링부의 외주면을 감싸는 피니언기어부를 포함한다.
본 발명에서 상기 오일가이드부는, 환형으로 형성되는 오일가이드몸체부; 상기 오일가이드몸체부에서 돌출 형성되고, 상기 캐리어부에 고정되는 고정돌기부; 상기 오일가이드몸체부에서 돌출 형성되고, 상기 피니언샤프트부에 삽입되어 오일의 유동을 가이드하는 오일유도부; 및 상기 오일가이드몸체부에 상기 오일가이드몸체부의 중심부 측을 향해 오목하게 형성되어 오일을 상기 피니언샤프트부의 내측으로 유도하는 그루브부를 포함한다.
본 발명에서 상기 오일유도부는, 상기 오일가이드몸체부에서 돌출 형성되고, 상기 피니언샤프트부에 삽입되고, 오일을 상기 피니언샤프트부로 유동되게 가이드하는 오일유도몸체부; 및 상기 오일유도몸체부의 측면에서 연장 형성되고, 상기 피니언샤프트부에 접촉되는 오일유도접촉부를 포함한다.
본 발명에서 상기 오일유도접촉부는 상기 오일가이드몸체부보다 상기 피니언샤프트부 측으로 돌출 형성된다.
본 발명에서 상기 오일유도접촉부가 상기 오일가이드몸체부에서 상기 피니언샤프트부 측으로 돌출된 높이는 상기 피니언샤프트부와 상기 캐리어부 사이의 간극과 같게 형성된다.
본 발명에서 상기 오일유도접촉부의 폭은 상기 피니언샤프트부의 외경과 같게 형성된다.
본 발명에서 상기 피니언샤프트부는, 상기 캐리어부에 회전 가능하게 결합되고, 외경이 상기 오일유도접촉부의 폭과 같게 형성되는 피니언샤프트몸체부; 상기 피니언샤프트몸체부에 상기 오일유도몸체부가 삽입 가능하게 형성되어 오일을 공급받는 오일공급부; 및 상기 오일공급부와 연통되어 상기 오일공급부로 공급된 오일을 상기 베어링부로 배출하는 오일배출부를 포함한다.
본 발명에서 상기 고정돌기부는 상기 오일가이드몸체부에서 복수개로 절개된 후크 형상으로 돌출 형성되어, 상기 캐리어부에 착탈 가능하게 결합된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 자동변속기의 윤활장치에 의하면, 피니언샤프트부와 오일가이드부 사이의 간극을 제거하여 포집된 오일이 베어링부로 유도되게 가이드할 수 있다.
또한 본 발명에 따르면 베어링부로 오일이 유출되지 않고 공급되어 윤활성이 향상됨으로써, 베어링부 및 캐리어를 포함하는 유성기어세트의 수명이 향상될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동변속기의 윤활장치를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 오일가이드부를 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 3은 도 2의 "B"를 개략적으로 나타내는 부분 확대 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 오일가이드부를 개략적으로 나타내는 부분 확대 사시도이다.
도 5는 도 1의 "A"를 개략적으로 나타내는 부분 확대 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 오일가이드부가 피니언샤트부에 밀착된 상태를 개략적으로 나타내는 사시도이다.
이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 자동변속기의 윤활장치의 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 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동변속기의 윤활장치를 개략적으로 나타내는 단면도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 오일가이드부를 개략적으로 나타내는 사시도이고, 도 3은 도 2의 "B"를 개략적으로 나타내는 부분 확대 사시도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 오일가이드부를 개략적으로 나타내는 부분 확대 사시도이고, 도 5는 도 1의 "A"를 개략적으로 나타내는 부분 확대 단면도이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 오일가이드부가 피니언샤트부에 밀착된 상태를 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 1 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 자동변속기의 윤활장치는 캐리어부(100), 오일가이드부(200), 피니언샤프트부(300), 베어링부(400), 및 피니언기어부(500)를 포함한다.
캐리어부(100)는 피니언샤프트부(300)가 회동 가능하게 결합되는 것으로, 피니언샤프트부(300)로 오일의 유입을 가이드한다. 캐리어부(100)와 리테이너부(미도시) 사이로 오일이 유동되는 오일유로부(600)가 형성된다. 오일유로부(600)를 따라 오일이 유입되어 캐리어부(100)의 표면을 따라서 오일가이드부(200)를 통해 피니언샤프트부(300)로 이동된다.
오일가이드부(200)는 캐리어부(100)에 장착되고, 오일유로부(600)로부터 공급받은 오일의 유동을 가이드한다. 오일가이드부(200)는 오일유로부(600)로부터 공급받은 오일을 피니언샤프트부(300)로 공급되게 가이드한다.
오일가이드부(200)는 오일가이드몸체부(210), 고정돌기부(220), 오일유도부(230), 및 그루브부(240)를 포함한다. 오일가이드몸체부(210)는 환형으로 형성된다. 오일가이드몸체부(210)의 일면(도 1 및 도 2 기준 좌측면)에 고정돌기부(220), 오일유도부(230), 및 그루브부(240)가 형성된다.
고정돌기부(220)는 오일가이드몸체부(210)의 일면(도 1 및 도 2 기준 좌측면)에서 돌출 형성되고, 캐리어부(100)에 고정된다. 고정돌기부(220)는 오일가이드몸체부(210)에 오일가이드몸체부(210)의 원주방향을 따라 복수개가 배치된다. 고정돌기부(220)가 캐리어부(100)에 고정되어, 오일가이드부(200)가 캐리어부(100)에 안정적인 결합 상태를 유지할 수 있다.
고정돌기부(220)는 오일가이드몸체부(210)에서 복수개로 절개된 후크 형상으로 돌출 형성되어, 캐리어부(100)에 착탈 가능하게 결합된다. 고정돌기부(220)는 복수개로 절개된 후크 형상으로 형성되어, 캐리어부(100)에 탄성 결합된다. 따라서 고정돌기부(220)는 캐리어부(100)에 탄성 결합되어 캐리어부(100)에서 용이하게 착탈될 수 있다.
오일유도부(230)는 오일가이드몸체부(210)의 일면(도 1 및 도 2 기준 좌측면)에서 돌출 형성되고, 피니언샤프트부(300)에 삽입되어 오일의 유동을 가이드한다. 오일유도부(230)는 피니언샤프트부(300) 사이의 간극을 밀폐 가능하게 피니언샤프트부(300)에 장착되어 오일의 유출을 방지할 수 있다.
오일유도부(230)는 오일유도몸체부(231)와 오일유도접촉부(233)를 포함한다. 오일유도몸체부(231)는 오일가이드몸체부(210)에서 피니언샤프트부(300) 측으로 돌출 형성되고, 피니언샤프트부(300)의 오일공급부(320)에 삽입되고, 오일을 피니언샤프트부(300)의 오일공급부(320)로 유동되게 가이드한다.
오일유도몸체부(231)는 피니언샤프트부(300)의 피니언샤프트몸체부(310)의 내측 경방향(radial direction)으로 개구되고, 피니언샤프트몸체부(310)의 외측 경방향으로 폐쇄되게 형성된다.
오일유도접촉부(233)는 오일유도몸체부(231)의 양측면에서 연장 형성되고, 피니언샤프트부(300)의 피니언샤프트몸체부(310)에 접촉된다. 오일유도접촉부(233) 가 피니언샤프트부(300)의 피니언샤프트몸체부(310)에 접촉되어, 캐리어부(100)와 오일가이드부(200) 사이의 간극(G)을 제거하여 오일유로부(600)로부터 공급된 오일이 유출되지 않고 베어링부(400)로 유도되게 가이드할 수 있다.
오일유도접촉부(233)는 오일가이드몸체부(210)보다 피니언샤프트부(300) 측으로 돌출 형성된다. 즉 오일유도접촉부(233)는 오일가이드몸체부(210)에서 단차지게 형성된다. 오일유도접촉부(233)가 오일가이드몸체부(210)보다 피니언샤프트부(300) 측으로 돌출 형성되어, 오일유도접촉부(233)가 피니언샤프트부(300)의 피니언샤프트몸체부(310)에 밀착될 수 있다.
오일유도접촉부(233)가 오일가이드몸체부(210)에서 피니언샤프트부(300) 측으로 돌출된 높이(T)는 피니언샤프트부(300)와 캐리어부(100) 사이의 간극(G)과 같게 형성된다. 오일가이드몸체부(210)에서 피니언샤프트부(300) 측으로 돌출되게 단차지게 형성된 오일유도접촉부(233)가 캐리어부(100)에 밀착되어, 피니언샤프트부(300)와 오일가이드부(200) 사이의 간극을 제거하여 오일의 유출을 방지할 수 있다.
그루브부(240)는 오일가이드몸체부(210)에 오일가이드몸체부(210)의 중심부 측을 향해 오목하게 형성되어 오일을 피니언샤프트부(300)의 오일공급부(320)의 내측으로 유도한다. 즉 오일유도부(230)를 따라 유도된 오일은 그루브부(240)를 따라 피니언샤프트부(300)의 오일공급부(320)로 유도된다.
본 발명에서 오일가이드몸체부(210), 고정돌기부(220), 오일유도부(230), 및 그루브부(240)를 포함하는 오일가이드부(200)는 플라스틱 사출 성형으로 형성된다.
피니언샤프트부(300)는 오일가이드부(200)로부터 오일을 공급받고, 오일을 배출한다. 피니언샤프트부(300)는 피니언샤프트몸체부(310), 오일공급부(320), 및 오일배출부(330)를 포함한다.
피니언샤프트몸체부(310)는 캐리어부(100)에 회전 가능하게 결합되고, 외경(D)이 오일유도접촉부(233)의 폭(L)과 같게 형성된다. 피니언샤프트몸체부(310)의 외경(D)이 오일유도접촉부(233)의 폭(L)과 같게 형성되어, 오일가이드부(200)를 통해 유도된 오일이 피니언샤프트몸체부(310)의 외경(D)을 벗어나서 유출되지 않을 수 있다.
오일공급부(320)는 피니언샤프트몸체부(310)에 오일유도몸체부(231)가 삽입 가능하게 형성되어 오일을 공급받는다. 오일공급부(320)의 내측에 오일유도부(230)의 오일유도몸체부(231)가 삽입된다. 오일공급부(320)는 피니언샤프트몸체부(310)에 수평방향(도 1 기준)으로 형성되어, 오일이 유입된다.
오일배출부(330)는 오일공급부(320)와 연통되어 오일공급부(320)로 공급된 오일을 베어링부(400)로 배출한다. 오일배출부(330)는 베어링부(400) 측으로 개구되게 피니언샤프트몸체부(310)의 표면으로 관통 형성된다. 오일공급부(320)로 유입된 오일은 오일배출부(330)를 통해 배출되고, 피니언샤프트몸체부(310)의 외측면에 유동되면서 베어링부(400)로 전달된다.
베어링부(400)는 피니언샤프트부(300)의 외주면을 감싸고, 피니언샤프트부(300)의 피니언샤프트몸체부(310)를 회전 가능하게 지지하며, 피니언샤프트부(300)의 오일배출부(330)에서 배출되는 오일을 공급받는다.
베어링부(400)는 피니언샤프트부(300)의 피니언샤프트몸체부(310)의 외측면을 감싸고, 오일배출부(330)로부터 배출된 오일을 전달받는다. 베어링부(400)는 니들베어링(needle bearing)을 포함하여 이루어진다. 니들베어링은 바늘처럼 가늘고 긴 원통형 롤러를 구비하는 것으로, 니들베어링 사이의 간극을 통해 오일이 피니언기어부(500)로 전달된다.
피니언기어부(500)는 베어링부(400)의 외측면을 감싸고, 베어링부(400)로부터 오일을 전달받아 윤활 및 냉각이 된다. 오일유로부(600)에서 공급된 오일은 오일가이드부(200), 피니언샤프트부(300), 베어링부(400), 피니언기어부(500)로 오일의 유출이 없이 공급되어 각 구성요소가 회전시 발생되는 열이 냉각되고 윤활이 원활하게 이루어져 마모 및 파손이 방지될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 자동변속기의 윤활장치에 의하면, 피니언샤프트부(300)와 오일가이드부(200) 사이의 간극을 제거하여 포집된 오일이 베어링부(400)로 유도되게 가이드할 수 있다.
또한 본 발명에 따르면 베어링부(400)로 오일이 유출되지 않고 공급되어 윤활성이 향상됨으로써, 베어링부(400) 및 캐리어부(100)를 포함하는 유성기어세트의 수명이 향상될 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 기술적 보호범위는 아래의 청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
100: 캐리어부 200: 오일가이드부
210: 오일가이드몸체부 220: 고정돌기부
230: 오일유도부 231: 오일유도몸체부
233: 오일유도접촉부 240: 그루브부
300: 피니언샤프트부 310: 피니언샤프트몸체부
320: 오일공급부 330: 오일배출부
400: 베어링부 500: 피니언기어부
600: 오일유로부

Claims (8)

  1. 캐리어부;
    상기 캐리어부에 장착되고, 오일의 유동을 가이드하는 오일가이드부;
    상기 오일가이드부로부터 오일을 공급받고, 오일을 배출하며, 상기 오일가이드부가 밀착되게 장착되는 피니언샤프트부;
    상기 피니언샤프트부의 외주면을 감싸고, 상기 피니언샤프트부를 회전 가능하게 지지하며, 상기 피니언샤프트부에서 배출되는 오일을 공급받는 베어링부; 및
    상기 베어링부의 외주면을 감싸는 피니언기어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동변속기의 윤활장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 오일가이드부는,
    환형으로 형성되는 오일가이드몸체부;
    상기 오일가이드몸체부에서 돌출 형성되고, 상기 캐리어부에 고정되는 고정돌기부;
    상기 오일가이드몸체부에서 돌출 형성되고, 상기 피니언샤프트부에 삽입되어 오일의 유동을 가이드하는 오일유도부; 및
    상기 오일가이드몸체부에 상기 오일가이드몸체부의 중심부 측을 향해 오목하게 형성되어 오일을 상기 피니언샤프트부의 내측으로 유도하는 그루브부를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동변속기의 윤활장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 오일유도부는,
    상기 오일가이드몸체부에서 돌출 형성되고, 상기 피니언샤프트부에 삽입되고, 오일을 상기 피니언샤프트부로 유동되게 가이드하는 오일유도몸체부; 및
    상기 오일유도몸체부의 측면에서 연장 형성되고, 상기 피니언샤프트부에 접촉되는 오일유도접촉부를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동변속기의 윤활장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 오일유도접촉부는 상기 오일가이드몸체부보다 상기 피니언샤프트부 측으로 돌출 형성되는 것을 특징으로 하는 자동변속기의 윤활장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 오일유도접촉부가 상기 오일가이드몸체부에서 상기 피니언샤프트부 측으로 돌출된 높이는 상기 피니언샤프트부와 상기 캐리어부 사이의 간극과 같게 형성되는 것을 특징으로 하는 자동변속기의 윤활장치.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 오일유도접촉부의 폭은 상기 피니언샤프트부의 외경과 같게 형성되는 것을 특징으로 하는 자동변속기의 윤활장치.
  7. 제3항에 있어서,
    상기 피니언샤프트부는,
    상기 캐리어부에 회전 가능하게 결합되고, 외경이 상기 오일유도접촉부의 폭과 같게 형성되는 피니언샤프트몸체부;
    상기 피니언샤프트몸체부에 상기 오일유도몸체부가 삽입 가능하게 형성되어 오일을 공급받는 오일공급부; 및
    상기 오일공급부와 연통되어 상기 오일공급부로 공급된 오일을 상기 베어링부로 배출하는 오일배출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동변속기의 윤활장치.
  8. 제2항에 있어서,
    상기 고정돌기부는 상기 오일가이드몸체부에서 복수개로 절개된 후크 형상으로 돌출 형성되어, 상기 캐리어부에 착탈 가능하게 결합되는 것을 특징으로 하는 자동변속기의 윤활장치.
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