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KR102255932B1 - Lubrication system for bearing and differential housing - Google Patents

Lubrication system for bearing and differential housing Download PDF

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KR102255932B1
KR102255932B1 KR1020187028043A KR20187028043A KR102255932B1 KR 102255932 B1 KR102255932 B1 KR 102255932B1 KR 1020187028043 A KR1020187028043 A KR 1020187028043A KR 20187028043 A KR20187028043 A KR 20187028043A KR 102255932 B1 KR102255932 B1 KR 102255932B1
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윌프리드 르룹
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Abstract

스크레이핑된 오일을 차동 장치 하우징 주위로 하우징의 테이퍼진 세그먼트 부분 위로 베어링(6)을 향하여 안내함으로써 하우징(1, 7)에서 회전하는 차동 장치 출력 롤링 베어링(6)을 윤활하는 윤활 시스템에 있어서, 오일은 하우징의 내벽에 제공된 러프 캐스팅 채널(4)에 의해 베어링을 향하여 안내되고, 상기 채널은 베어링의 중간 높이에서 개방된다.In a lubrication system that lubricates the differential output rolling bearing (6) rotating in the housing (1, 7) by guiding the scraped oil around the differential housing and onto the bearing (6) over the tapered segment portion of the housing. , The oil is guided toward the bearing by a rough casting channel 4 provided on the inner wall of the housing, which channel opens at the intermediate height of the bearing.

Description

베어링 및 차동장치 하우징용 윤활 시스템Lubrication system for bearing and differential housing

본 발명은 변속기 차동 장치(transmission differential), 특히 도로 차량용 차동 장치에 관한 것으로, 특히 차동 장치의 운동을 차륜에 전달하는 변속기 샤프트에 대해 차동 장치 또는 기구 하우징을 밀봉하는 차동 롤링 베어링 및 동적 링을 윤활시키는 문제에 관한 것이다. FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a transmission differential, in particular a differential for road vehicles, in particular lubricating a differential rolling bearing and a dynamic ring that seals the differential or mechanism housing for a transmission shaft that transmits the motion of the differential to the wheel. It's about the problem of telling you.

보다 상세하게는, 본 발명의 주제는 스크레이핑된 오일을 하우징의 원추형 부분 위의 차동 장치 케이싱 주위로 롤링 베어링을 향해 안내함으로써 하우징 내에서 회전하는 차동 출력 롤링 베어링을 윤활하기 위한 윤활 시스템이다.More specifically, the subject matter of the present invention is a lubrication system for lubricating differential output rolling bearings rotating within a housing by directing scraped oil around a differential casing over a conical portion of the housing towards the rolling bearings.

본 발명의 또 다른 주제는 기어 박스 클러치 및 차동 장치 하우징 및 메카니즘 하우징 뿐만 아니라 이들 하우징을 포함하는 기어 박스이다.Another subject matter of the present invention is a gearbox clutch and differential housing and a mechanism housing as well as a gearbox comprising these housings.

기어 박스에서 차동 장치 라인의 회전을 안내하는 롤링 베어링은 차량이 움직일 때마다 윤활되어야 한다. 변속기 샤프트를 밀봉하는 동적 립 밀봉 링의 경우도 마찬가지이다.Rolling bearings that guide the rotation of the differential line in the gearbox must be lubricated whenever the vehicle moves. The same is true of the dynamic lip sealing ring that seals the transmission shaft.

US 6,186,277은 오일 디플렉터가 내부 벽에 결합된 차동 장치 하우징을 개시하고 있다. 이 디플렉터는 하우징 내부로 던져진 오일이 하우징으로부터 두 유출구에서 변속기 샤프트의 롤링 베어링을 향하도록 한다. 오늘날의 설계에서, 차동 장치 케이싱과 하우징 사이에 이용 가능한 공간은 이들 항목이 거의 인접하는 정도까지 매우 제한적이다. 이 경우, 디플렉터를 하우징 내부에 추가하는 것은 실질적으로 불가능하거나, 하우징의 실제 벽에 디플렉터를 통합하거나 하우징의 벽에 내부적으로 고정되게 부착된 요소를 추가하는 것에 의해서도 달성되기가 극히 곤란하다.US 6,186,277 discloses a differential housing in which an oil deflector is coupled to an inner wall. This deflector directs oil thrown into the housing at both outlets from the housing towards the rolling bearings of the transmission shaft. In today's designs, the space available between the differential casing and housing is very limited to the extent that these items are close to each other. In this case, it is practically impossible to add the deflector inside the housing, or it is extremely difficult to achieve even by incorporating the deflector into the actual wall of the housing or by adding an element fixedly attached internally to the wall of the housing.

본 발명은 하우징의 원추형 내부 벽으로부터 스크레이핑한 오일을 윤활될 영역을 향하게 효과적으로 배향하는 것을 목적으로 한다.The present invention aims to effectively orient the scraped oil from the conical inner wall of the housing toward the area to be lubricated.

이를 위해, 케이싱의 내부 벽에 캐스팅된 덕트 및 롤링 베어링 높이의 중간에 마련된 개구부를 통해 베어링 방향으로 오일을 유도할 것을 제안한다.To this end, it is proposed to guide oil in the bearing direction through an opening provided in the middle of the height of the rolling bearing and the duct cast on the inner wall of the casing.

바람직하게는, 오일은 덕트의 바닥 벽을 통해 케이싱의 후단으로 안내된다.Preferably, the oil is guided through the bottom wall of the duct to the rear end of the casing.

제안된 윤활 시스템은 메커니즘 하우징 또는 기어 박스의 클러치 및 차동 장치 하우징에서 비제한적으로 적용될 수 있다.The proposed lubrication system can be applied without limitation in the mechanism housing or in the clutch and differential housing of a gearbox.

본 발명은 하우징의 원추형 내부 벽으로부터 스크레이핑한 오일을 윤활될 영역을 향하게 효과적으로 배향한다. The invention effectively orients the scraped oil from the conical inner wall of the housing towards the area to be lubricated.

본 발명의 다른 특징들 및 장점들은 그 하나의 비-제한적인 실시예에 대한 다음의 설명을 읽고 첨부 도면들을 참조함으로써 명백하게 명백해질 것이다 :
도 1a 및 도 1b는 변속기 롤링 베어링을 윤활시키기 위한 하우징의 제 1 레이아웃을 도시하며,
도 2a 및 2b는 본 발명에 의해 바람직한 하우징 레이아웃을 도시하고,
도 3a 및 도 3b는 그 대안적인 형태를 도시한다.Other features and advantages of the present invention will become apparent upon reading the following description of one non-limiting embodiment and referring to the accompanying drawings:
1A and 1B show a first layout of a housing for lubricating a transmission rolling bearing,
Figures 2a and 2b show a preferred housing layout in accordance with the present invention,
3A and 3B show an alternative form thereof.

클러치 및 차동 장치 하우징(1a, 1b)의 박스 단부로부터의 도면인 도 1a에서, 차량 전방 차축의 우측 손 변속기 샤프트의 통로 개구(2)를 볼 수 있다. 화살표(f)는 전진 기어에서 차동 장치 박스(도시 생략)의 회전 방향을 나타낸다. 차동 장치 하우징(1b)의 내벽에는, 상부 위치에 캐스트-인 리브(3)가 도시되어 있어서, 차동 장치에 의해 유인된 오일을 스크레이핑(scraping) 하도록 되어 있으며,홈 또는 덕트(4)는 통로 개구(2)를 향하여 리브(3)에 의해 스크레이핑된 오일을 운반하게 된다. 리브(3) 옆에는, 하우징(1b)의 후방으로 클러치 메커니즘(미도시)의 돌출부에 대응하는 보스(5)가 존재한다.In Fig. 1A, which is a view from the box end of the clutch and differential housings 1a, 1b, the passage opening 2 of the right hand transmission shaft of the vehicle front axle can be seen. Arrow f indicates the direction of rotation of the differential box (not shown) in the forward gear. On the inner wall of the differential housing 1b, a cast-in rib 3 is shown in the upper position, which is adapted to scrape the oil drawn by the differential, and the groove or duct 4 is It carries the scraped oil by the ribs 3 towards the passage opening 2. Next to the rib 3, there is a boss 5 corresponding to the protrusion of the clutch mechanism (not shown) to the rear of the housing 1b.

윤활되어야 할 우측 손 차동 장치 롤링 베어링(6)은 도 1b의 수직 단면에 도시되어있다. 우측 손 롤링 베어링(6)의 뒤쪽으로 오일을 운반하기 위해 리브(3)를 따르는 원하는 이론적 경로가 파선으로 표시되어 있다. 시험 중에 관찰된 경로는 실선의 화살표로 표시되어 있다. 실제로 하우징의 후벽에 도달하기 전에 오일이 중력 하에서 보스(5) 상으로 떨어지는 것을 사용시에 관찰할 수 있다. 그렇게 되면 롤링 베어링은 윤활되지 않는다.The right hand differential rolling bearing 6 to be lubricated is shown in the vertical section in Fig. 1b. The desired theoretical path along the ribs 3 for transporting oil to the rear of the right hand rolling bearing 6 is indicated by a broken line. The path observed during the test is indicated by a solid arrow. In practice, it can be observed in use that the oil falls onto the boss 5 under gravity before reaching the rear wall of the housing. If so, the rolling bearings will not be lubricated.

이 예에서, 수많은 다른 설계에서와 마찬가지로, 기어 박스 메커니즘 또는 메커니즘 하우징을 포함하는 하우징은 좌측 차동 롤링 베어링으로써 왼쪽 전륜으로의 차동 출력을 가진다. 클러치와 차동 장치 하우징은 우측 손 베어링을 지지하게 된다. 이 방법은 차동 장치 케이싱에 의해 회전시 동반된 오일을 스크레이핑하고 롤링 베어링 뒤쪽으로 안내하는 것을 포함한다. 상기 덕트(4)는 중력의 영향 하에서 롤링 베어링 뒤에서 유입되는 오일의 양을 최대화하기 위해 베어링의 상부에서 개방된다. 이러한 배치의 이점은 하우징의 주조에서 직접 얻어지는 배열에 국한되기 때문에 경제적이다. 그 한계는 차동 장치 케이싱을 수용하는 하우징 구역에서 하우징의 본질적으로 원추형인 특정 형상과 관련된다. 특히, 상당한 양의 오일이 하우징 후면의 롤링 베어링에 도달하기 전에 중력의 영향으로 차동 장치 케이싱 위로 다시 떨어지게 된다.In this example, as in many other designs, the gearbox mechanism or the housing comprising the mechanism housing has a differential output to the left front wheel as a left differential rolling bearing. The clutch and differential housing will support the right hand bearing. This method involves scraping the oil entrained in rotation by the differential casing and guiding it behind the rolling bearings. The duct 4 is opened at the top of the bearing to maximize the amount of oil entering behind the rolling bearing under the influence of gravity. The advantage of this arrangement is economical because it is limited to the arrangement obtained directly from the casting of the housing. The limitation is related to the specific shape of the housing, which is essentially conical in the housing area containing the differential casing. In particular, a significant amount of oil will fall back onto the differential casing under the influence of gravity before it reaches the rolling bearing at the rear of the housing.

도 2a 및 도 2b의 확대도는 메커니즘 하우징(7), 좌측 손 변속기 샤프트용 통로 개구(2) 및 롤링 베어링(6)을 도시한다. 도 1에서와 같이, 화살표 f는 전진 기어에서의 변속기 샤프트의 회전 방향을 나타낸다. 캐스트-인 덕트(4)는 하우징의 내벽에 형성되어 오일을 롤링 베어링쪽으로 향하게 한다. 이전의 실시예와 비교하여, 하우징의 내벽으로 캐스팅 된 덕트(4)의 방향이 변경된다. 그것은 상부보다는 오히려 롤링 베어링(6)의 중간에서 개방된다. 예를 들어 리브(도면에서 재현되지 않음)를 사용하여 이전과 동일한 방식으로 차동 장치 케이싱에서 오일을 스크레이핑할 수 있다. 이렇게 수집된 오일의 일부는 도 2b에 도시된 바와 같이 덕트의 바닥 벽(4a)을 통해 좌측 손 롤링 베어링을 향하게 된다.The enlarged views of FIGS. 2A and 2B show the mechanism housing 7, the passage opening 2 for the left hand transmission shaft and the rolling bearing 6. As in Fig. 1, the arrow f indicates the direction of rotation of the transmission shaft in the forward gear. Cast-in ducts 4 are formed on the inner wall of the housing to direct the oil towards the rolling bearings. Compared to the previous embodiment, the direction of the duct 4 cast into the inner wall of the housing is changed. It opens in the middle of the rolling bearing 6 rather than at the top. For example, ribs (not reproduced in the drawing) can be used to scrape the oil from the differential casing in the same way as before. Some of the oil thus collected is directed toward the left hand rolling bearing through the bottom wall 4a of the duct as shown in Fig. 2B.

하우징의 탈형에 대한 제약으로 인해, 케이싱의 뒤쪽에 도달하기 위해 오일에 의해 양(positive)의 레벨 변화가 극복되어야 한다. 솔루션의 효율성을 높이려면, 이 영역에서 감소된 릴리프 각도(보통의 2도가 아니라 0.5 도 내지 1 도)를 달성해야 한다. 최대 덕트 길이가 80mm(알려진 엔벨로프 값)인 것을 고려하면 레벨 변화는 1mm 미만이다. 스크래핑 도중에 오일 흐름에 부여된 동역학 및 덕트(4)에서 생성된 오일 레벨은 하우징의 후면에 오일을 공급할 수 있게 한다. 따라서 상당한 양의 오일이 하우징의 출구쪽을 향하여 롤링 베어링의 후면에 도달할 수 있다.Due to the constraints on the demoulding of the housing, a positive level change must be overcome by the oil to reach the rear of the casing. To increase the efficiency of the solution, a reduced relief angle (0.5 to 1 degree, not the usual 2 degrees) must be achieved in this area. Considering that the maximum duct length is 80 mm (known envelope value), the level change is less than 1 mm. The dynamics imparted to the oil flow during scraping and the oil level created in the duct 4 make it possible to supply oil to the rear of the housing. Thus, a significant amount of oil can reach the rear of the rolling bearing towards the outlet of the housing.

이 솔루션은 추가 구성 요소 또는 이와 관련된 부착 수단을 도입하지 않으므로 차동 장치의 롤링 베어링에 윤활유를 공급하는 기능 요구 사항을 낮은 비용으로 충족하게 된다. 추가 구성 요소가 없어도 박스 조립이 간단해지게 된다. 차동 장치 케이싱의 설치 방법에 따라, 차동 장치 클러치 하우징, 메커니즘 하우징 또는 두 가지 모두에 적용될 수 있다.This solution does not introduce additional components or their associated means of attachment, thus meeting the functional requirements of lubricating the rolling bearings of the differential at low cost. Box assembly is simplified without the need for additional components. Depending on how the differential casing is installed, it can be applied to a differential clutch housing, a mechanism housing, or both.

윤활 시스템의 효율을 증가시키기 위해, 도 3a 및 도 3의 확대도인 도 3b의 비-제한적인 예에서와 같이 추가의 오일 안내 부재(8)를 추가함으로써 덕트의 형상이 변화될 수 있다. 상기 오일 안내 부재(8)는 덕트의 후방으로부터 하우징(7)의 내부를 향하여 돌출하여, 오일을 보다 양호하게 덕팅 하게 한다.In order to increase the efficiency of the lubrication system, the shape of the duct can be changed by adding an additional oil guide member 8 as in the non-limiting example of FIG. 3A and FIG. 3, which is an enlarged view of FIG. 3B. The oil guide member 8 protrudes from the rear of the duct toward the inside of the housing 7 to better duct the oil.

이 윤활 시스템은 특히 메커니즘 하우징 또는 기어 박스의 클러치 및 차동 장치 하우징에 통합될 수 있다. 따라서, 기어 박스는 본 발명에 따른 윤활 시스템을 각각의 하우징에 통합될 수 있다.This lubrication system can in particular be integrated in the mechanism housing or in the clutch and differential housing of the gearbox. Thus, the gearbox can integrate the lubrication system according to the invention into each housing.

1a, 1b: 하우징
2: 개구
3: 리브
4: 덕트
5: 보스
6: 롤링 베어링
7: 하우징
8: 오일 안내 부재1a, 1b: housing
2: opening
3: rib
4: duct
5: the boss
6: rolling bearing
7: housing
8: oil guide member

Claims (8)

스크레이핑된 오일을 차동 장치 케이싱 주위로 하우징의 원추형 부분 위로 롤링 베어링(6)을 향하여 안내함으로써 하우징(1, 7)에서 회전하는 차동 장치 출력 롤링 베어링(6)을 윤활하는 윤활 시스템에 있어서,
상기 윤활 시스템은 오일을 스크레이핑하도록 된 리브(3)를 구비하되,
오일은 상부 위치에서 하우징의 내벽으로 캐스팅된 상기 리브(3)에 의해 차동 장치 케이싱에서 스크레이핑 되고, 하우징의 내벽 내로 캐스팅되고 롤링 베어링의 중간에서 개방된 덕트(4)에 의해 롤링 베어링을 향하여 안내되며,
상기 리브(3)는 상기 롤링 베어링(6)의 축에 대하여 경사지게 연장되어, 스크레이핑된 상기 오일은 상기 롤링 베어링의 일측으로부터 롤링 베어링의 타측으로 안내되는 것을 특징으로 하는 윤활 시스템.A lubrication system for lubricating the differential output rolling bearing 6 rotating in the housing 1, 7 by guiding the scraped oil around the differential casing and over the conical part of the housing towards the rolling bearing 6, comprising:
The lubrication system has a rib 3 adapted to scrape oil,
The oil is scraped in the differential casing by the ribs 3 cast into the inner wall of the housing in the upper position, and is cast into the inner wall of the housing and directed towards the rolling bearing by a duct 4 open in the middle of the rolling bearing. Guided,
The rib (3) extends obliquely with respect to the axis of the rolling bearing (6), and the scraped oil is guided from one side of the rolling bearing to the other side of the rolling bearing. 제 1 항에 있어서,
상기 오일은 상기 덕트(4)의 바닥 벽(4a)에 의해 상기 하우징의 후단으로 안내되는 것을 특징으로 하는 윤활 시스템.The method of claim 1,
Lubrication system, characterized in that the oil is guided by the bottom wall (4a) of the duct (4) to the rear end of the housing. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 오일은 상기 하우징(1, 7)의 후단부에 도달하도록 양(positive)의 레벨 변화를 극복하는 것을 특징으로 하는 윤활 시스템.The method according to claim 1 or 2,
Lubrication system, characterized in that the oil overcomes a positive level change to reach the rear end of the housing (1, 7). 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 오일의 일부는 하우징(1, 7)의 출구를 향하여 롤링 베어링(6)의 후방에 도달하는 것을 특징으로 하는 윤활 시스템.The method according to claim 1 or 2,
Lubrication system, characterized in that part of the oil reaches the rear of the rolling bearing (6) towards the outlet of the housing (1, 7). 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 덕트(4)의 후방으로부터 상기 하우징(1, 7)의 내부를 향하여 전방으로 돌출되는 오일 안내 부재(8)를 추가로 포함하여, 롤링 베어링(6)을 향하여 오일을 양호하게 덕팅하는 것을 특징으로 하는 윤활 시스템.The method according to claim 1 or 2,
It is characterized in that it further includes an oil guide member 8 protruding forward from the rear of the duct 4 toward the inside of the housings 1 and 7 to duct oil well toward the rolling bearing 6 Lubrication system. 제 1 항 또는 제 2 항에 따른 차동 장치 출력 롤링 베어링을 윤활하는 윤활 시스템을 포함하는 것을 특징으로 하는 기어 박스 메커니즘 하우징.A gear box mechanism housing comprising a lubrication system for lubricating the differential output rolling bearing according to claim 1 or 2. 제 1 항 또는 제 2 항에 따른 차동 장치 출력 롤링 베어링을 윤활하는 윤활 시스템을 포함하는 것을 특징으로 하는 클러치 및 차동 장치 하우징.A clutch and differential housing comprising a lubrication system for lubricating the differential output rolling bearing according to claim 1 or 2. 제 1 항 또는 제 2 항에 따른 차동 장치 출력 롤링 베어링을 윤활하는 윤활 시스템을 포함하는 것을 특징으로 하는 기어 박스.A gearbox comprising a lubrication system for lubricating the differential output rolling bearing according to claim 1 or 2.
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