KR20030033790A - 자동변속기의 유성기어 세트 - Google Patents

Abstract

본 발명의 자동변속기의 유성기어 세트에 있어서, 피니언 기어 및 니들 롤러 베어링과 유성 캐리어 사이에 설치되는 스러스트 와셔가 상기 니들 롤러 베어링으로부터 축하중을 받는 부분이 그 외의 부분보다 두껍게 형성되므로 니들 롤러 베어링과 피니언 기어로부터 받는 축하중의 차이로 인해 상기 니들롤러 베어링으로부터 축하중을 받는 부분만 마모되는 것을 방지하여 상기 스러스트 와셔의 내구성을 향상시킬 수 있다.

또한, 스러스트 와셔의 부분 마모가 방지되므로 상기 니들 롤러 베어링과 피니언 축이 부분적으로 마찰되면서 상기 피니언 축의 표면이 벗겨지는 플레이킹 현상을 방지할 수 있다.

Description

자동변속기의 유성기어 세트{Planetary-gear system of automatic transmission}

본 발명은 자동변속기의 유성기어 세트에 관한 것으로서, 특히 피니언 축에 끼워져 피니언 기어 및 니들 롤러 베어링과 유성 캐리어 사이에 설치되어 상기 피니언 기어 및 니들 롤러 베어링의 축하중을 받는 스러스트의 와셔의 부분 마모가방지된 자동변속기의 유성기어 세트에 관한 것이다.

일반적으로 자동변속기의 유성기어 세트는 엔진의 동력을 변속하여 구동 바퀴측에 전달하는 장치로서, 토크 변환기의 토크 변환 능력을 보조하고 후진 조작을 하기 위한 장치며, 차량의 주행 상태에 따라 소정의 유압 제어 장치의 작용에 의하여 자동적으로 작동되며, 선기어, 캐리어, 그리고 적어도 하나의 피니언 기어 등으로 구성되고, 이 요소들의 어느 하나가 입력 또는 반력의 요소로 이용하여 감속, 증속, 역전, 중립 등의 기능을 한다.

이러한 유성기어 세트는 피니언 기어의 개수에 따라 단순 피니언 유성기어 세트와 더블 피니언 유성기어 세트로 구분되며, 이들 2종류의 유성기어 세트 중 1종류를 2개 사용하거나 2종류를 같이 사용하는 복합 유성기어 세트로 구분된다.

그리고, 상기 유성기어 세트들은 모두 1개 이상의 피니언 기어를 보유하며 이 피니언 기어는 피니언 샤프트를 개재하여 유성 캐리어에서 자전하면서 유성 캐리어의 회전과 함께 공전할 수 있도록 장착되어 있다.

도 1은 상기한 유성기어 세트의 단면도로서, 내측에 제공되어 변속기 입력축(100)에 결합되어 있는 선기어(102, 104)와, 상기 선기어(102, 104)의 외주에 물림된 피니언 기어(106)와, 상기 피니언 기어(106)의 외측에 물림된 링기어(108)와, 상기 링기어(108)와 결합되어 변속기 하우징과의 사이를 연결하는 유성 캐리어(110)를 포함하여 구성된다.

그리고, 상기 피니언 기어(106)는 상기 피니언 기어(106)를 회전 가능하게지지하는 피니언 축(112)에 의해 지지되고, 상기 피니언 축(112)은 상기 유성 캐리어(110)에 고정되어 있으며, 상기 피니언 기어(106)와 피니언 축(112) 사이에는 니들 롤러 베어링(114)이 케이지 없이 개재되어 있다.

또한, 상기 니들 롤러 베어링(114) 및 피니언 기어(106)와 유성 캐리어(110)의 내측면 사이에는 상기 니들 롤러 베어링(114) 및 피니언 기어(106)의 축하중을 지지하는 스러스트 와셔(115, 116)가 개재된다.

여기서, 상기 스러스트 와셔(115, 116)는 원주면이 평평한 평와셔로, 중심에 피니언 축(112)이 관통된다.

그리고, 상기 스러스트 와셔(115, 116)는 상기 피니언 기어(106)가 회전됨에 따라 우력을 받게되는데 도면에서보아 좌측 스러스트 와셔(115)는 상기 피니언 기어(106)가 반시계 방향으로 회전됨에 따라 추력이 좌측으로 발생되어 좌측 스러스트 와셔(115)가 받는 하중이 우측(116)보다 더 크다.

따라서, 좌측 스러스트 와셔(115)는 스틸 재질의 와셔 2개와 동 재질의 와셔 1개로 구성되고, 우측 스러스트 와셔(116)는 스틸 재질의 와셔 1개로 구성된다.

상기 링기어(108)는 내주면 일측에 상기 피니언 기어(106)와 물림되고, 타측에 상기 유성 기어 세트에 의해 변속된 엔진의 동력을 구동바퀴 측에 전달하는 출력 플랜지(120)가 스플라인 결합되어 있다.

그러나, 종래의 자동변속기의 유성기어 세트에 있어서 상기 니들 롤러 베어링에는 상기 니들 롤러가 언제나 같은 간격을 유지하도록 하는 케이지가 없으므로 상기 피니언 기어가 회전됨에 따라 롤러의 자전축에 대해 기울어지는 스큐(skew)현상이 야기되어 상기 니들 롤러 베어링에 추가적인 축하중이 발생됨으로써 상기 스러스트 와셔가 상기 피니언 기어 및 니들 롤러 베어링으로부터 받는 축하중이 동일하지 않게 된다.

따라서, 상기 니들 롤러 베어링과 접촉되는 스러스트 와셔의 일부가 타부분보다 먼저 마모되어 상기 니들 롤러 베어링과 피니언 샤프트 사이에 반복적인 하중이 발생됨으로써 상기 피니언 샤프트의 표면이 벗겨지는 플레이킹(flaking) 현상이 야기되는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 스러스트 와셔가 부분적으로 마모됨으로써 피니언 샤프트의 표면이 벗겨지는 것을 방지하는 자동변속기의 유성기어 세트를 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 자동변속기의 유성기어 세트 단면도,

도 2는 본 발명에 따른 자동변속기의 유성기어 세트 단면도,

도 3은 본 발명에 따른 스러스트 와셔의 일측면도이다.

<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>

4, 6 : 선기어8, 10 : 링 기어

12, 14: 피니언 축16 : 유성 캐리어

20 : 스러스트 와셔

상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 자동변속기의 유성기어 세트는 변속기의 입력축에 연결된 선기어와, 상기 선기어의 외주에 물림된 복수개의 피니언 기어와, 상기 피니언 기어의 중심에 개재되어 상기 피니언 기어가 회전 자제될 수 있게 지지하는 피니언 축이 고정된 유성 캐리어와, 상기 피니언 기어와 피니언 축 사이에 설치된 니들 롤러 베어링과, 상기 피니언 축에 끼워지고 상기 피니언 기어 및 니들 롤러 베어링과 유성 캐리어 사이에 설치된 스러스트 와셔를 포함하여 구성된 자동변속기의 유성기어 세트에 있어서,

상기 스러스트 와셔는 상기 니들 롤러 베어링과 접촉되는 부분이 타측보다 두꺼게 형성된 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

상기 본 발명에 따른 자동변속기의 유성기어 세트는 도 2에 도시된 바와 같이 변속기의 입력축(2)에 결합된 선기어(4, 6)와, 상기 선기어(4, 6)의 외주에 물림된 복수개의 피니언 기어(8, 10)와, 상기 피니언 기어(8, 10)의 중심에 개재되어 상기 피니언 기어(8,10)가 회전 될 수 있게 지지하는 피니언 축(12, 14)이 고정된 유성 캐리어(16)와, 상기 피니언 기어(8, 10)와 피니언 축(12, 14) 사이에 설치된 니들 롤러 베어링(18)과, 상기 피니언 축(12, 14)에 끼워지고 상기 피니언 기어(8, 10) 및 니들 롤러 베어링(18)과 유성 캐리어(16) 사이에 설치된 스러스트 와셔(20)를 포함하여 구성된다.

상기 선기어(4, 6)는 리어 클러치(미도시)와 연결되어 구동되는 전진 선기어(4)와, 프런트 클러치(미도시)와 연결되어 구동되는 후진 선기어(6)로 구성되고, 상기 변속기의 입력축(2)과 독립적으로 회전된다.

그리고, 상기 피니언 기어(8, 10)는 상기 전진 선기어(4)에 물림된 롱 피니언 기어(8)와, 상기 후진 선기어(6)에 물림된 숏 피니언 기어(10)로 구성된다.

이러한 피니언 기어(8, 10)는 일반적으로 1개의 롱 피니언 기어(8)와 1개의 숏 피니언 기어(10)가 한 조로 구성되어 상기 입력축(2)의 원주 방향으로 일정한 간격을 유지하며 3조가 설치된다.

다음, 상기 스러스트 와셔(20)는 상기 니들 롤러 베어링(18)으로부터 축하중을 받는 부분이 그 외의 부분보다 두껍게 형성되므로 상기 피니언 기어(8, 10)와 니들 롤러 베어링(18)으로부터 받는 축하중이 다르더라도 상기 니들 롤러 베어링(18)으로부터 축하중을 받는 부분만 마모되는 것이 방지된다.

그리고, 상기 스러스트 와셔(20)는 도 3에 도시된 바와 같이 상기 유성 캐리어(16)와 접촉되는 면에 원주방향으로 일정 간격을 유지하며 4군데 오일이 내재된 오일 그루브(20a)가 형성되므로 금속간의 접촉에 의해 마모되는 것이 방지된다.

또한, 상기 스러스트 와셔(20)는 스틸 재질에 니켈 도금을 한 것으로 니들 롤러 베어링과의 사이에서 윤활성이 양호하다.

상기와 같이 구성되는 본 발명의 자동변속기의 유성기어 세트에 있어서, 피니언 기어 및 니들 롤러 베어링과 유성 캐리어 사이에 설치되는 스러스트 와셔가 상기 니들 롤러 베어링으로부터 축하중을 받는 부분이 그 외의 부분보다 두껍게 형성되므로 니들 롤러 베어링과 피니언 기어로부터 받는 축하중의 차이로 인해 상기 니들롤러 베어링으로부터 축하중을 받는 부분만 마모되는 것을 방지하여 상기 스러스트 와셔의 내구성을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.

또한, 스러스트 와셔의 부분 마모가 방지되므로 상기 니들 롤러 베어링과 피니언 축이 부분적으로 마찰되면서 상기 피니언 축의 표면이 벗겨지는 플레이킹 형상을 방지할 수 있는 이점이 있다.

Claims (6)

1. 변속기의 입력축에 연결된 선기어와, 상기 선기어의 외주에 물림된 복수개의 피니언 기어와, 상기 피니언 기어의 중심에 개재되어 상기 피니언 기어가 회전 자제될 수 있게 지지하는 피니언 축이 고정된 유성 캐리어와, 상기 피니언 기어와 피니언 축 사이에 설치된 니들 롤러 베어링과, 상기 피니언 축에 끼워지고 상기 피니언 기어 및 니들 롤러 베어링과 유성 캐리어 사이에 설치된 스러스트 와셔를 포함하여 구성된 자동변속기의 유성기어 세트에 있어서,

   상기 스러스트 와셔는 작용면 두께가 접촉부품에 따라 가변되는 것을 특징으로 하는 자동변속기의 유성기어 세트.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 스러스트 와셔는 상기 유성 캐리어와 접촉되는 면에 오일 그루브가 형성된 것을 특징으로 하는 자동변속기의 유성기어 세트.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 오일 그루브는 원주방향으로 일정 간격을 유지하며 복수개가 형성된 것을 특징으로 하는 자동변속기의 유성기어 세트.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 오일 그루브는 4군데 형성된 것을 특징으로 하는 자동변속기의 유성기어 세트.
5. 제 1 항 또는 제 3 항에 있어서,

   상기 오일 그루브는 상기 피니언 기어로부터 축하중을 받는 스러스트 와셔의 일측에 형성된 것을 특징으로 하는 자동변속기의 유성기어 세트.
6. 제 1 항에 있어서,

   상기 스러스트 와셔는 스틸 재질로 이루어지고, 외측에 니켈 도금을 한 것을 특징으로 하는 자동변속기의 유성기어 세트.