KR100387813B1 - 자동변속기의 브레이크장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동변속기의 브레이크장치에 관한 것으로, 케이스의 내부에 설치되어 작동요소와 고정요소 사이를 연결하여 동력의 차단을 도모함으로써 변속단의 형성을 위한 복수의 브레이크장치에서 각 구성요소중 일부를 공용화하여 케이스의 내부에서 브레이크장치가 점유하는 공간을 축소시키도록 함과 더불어, 부품의 축소에 따른 조립공정의 단축도 기대할 수 있도록 하는 데 그 목적이 있다.

전술한 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 변속시 자동변속기의 유성기어장치에서 해당요소를 선택적으로 케이스에 고정시켜 회전을 저지시키는 브레이크장치에 있어서, 상기 케이스내에 변속기의 입력축에 대해 동심원상으로 동일한 공간을 점유하도록 배치되는 복수의 피스톤과, 이 복수의 피스톤에 대해 각각 스트로크를 달리하도록 배치되는 다수개의 디스크와 플레이트를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

Description

자동변속기의 브레이크장치{brake device for automatic transmission}

본 발명은 자동변속기의 브레이크장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 복수의 브레이크에서 상호 구성요소의 공유를 통해 부품이 점유하는 공간의 축소함과 더불어 이에 따른 조립성의 개선을 도모할 수 있도록 하는 자동변속기의 브레이크장치에 관한 것이다.

일반적으로 자동차에 구비된 자동변속기는 주행중 스로틀의 개도와 차속이 변화되는 주행상태에 따라 변속비를 자동을 전환시켜 주는 장치로서, 주행중 변속에 대한 부담감을 줄여 운전의 편의성을 도모할 뿐만 아니라 발진과 가속 및 감속을 원활하게 하여 승차감을 향상시키도록 된 것이다.

그리고, 상기 자동변속기의 구성은, 엔진의 크랭크축과 변속기 사이에 위치하여 엔진으로부터 발생된 토오크를 증배시켜 변속기의 입력축으로 전달하는 토오크컨버터와; 다수의 기어류에 의해 소정의 기어열을 이룸과 더불어, 변속시 상기 해당 기어열과 변속기의 입력축 내지 변속기의 케이스 사이를 연결하여 동력의 전달 및 작동의 제한을 선택적으로 실시하는 다수의 마찰요소를 포함하고서 다단의 변속단을 형성하는 유성기어장치와; 수동변속시 선택된 변속모드 내지 자동변속시 기설정된 변속패턴으로의 동작을 위해 상기 유성기어장치의 해당 마찰요소에 대한 유압의 공급 및 해제를 절환시키는 소정의 방향절환 및 압력제어용 밸브류와, 이 밸브류를 설치함과 더불어 해당 마찰요소로의 유로를 형성하는 밸브바디를 포함하는 유압제어장치 및; 변속시 선택된 변속모드 내지 기설정된 변속패턴으로의 동작을 위해 상기 유압제어장치의 특정 밸브류들을 각각 온/오프제어 내지 듀티제어 하기 위해 해당 제어신호를 출력하는 변속제어장치를 포함하여 이루어진다.

따라서, 주행중 스로틀개도와 차속이 변화하게 되면, 상기 변속제어장치는 유압제어장치를 매개로 유성기어장치에서 출력되는 변속비가 기 설정된 변속패턴을 추종할 수 있도록 이를 제어하게 된다.

즉, 상기 유성기어장치의 기어열을 형성하는 각 기어부재와 연결된 클러치내지 브레이크류의 마찰요소에는 상기 유압제어장치로부터 가해지는 유압에 의한 작동력이 전달되어 상기 기어열로부터 가변적인 변속비를 가지는 출력이 생성된다.

그런데, 상기와 같은 자동변속기의 유성기어장치에서 클러치와 브레이크류의 마찰요소는 변속시 해당 기어열을 변속기의 입력축 내지 변속기의 케이스와 연결하여 동력의 전달 및 작동을 제한하기 위해 한정된 공간을 가지는 상기 변속기의 케이스내에서 상기 유성기어장치와 함께 배설되어야 한다.

즉, 종래 브레이크장치는 도 1에 도시된 바와 같이, 자동변속기 케이스(C)의 내부에서 변속기의 입력축에 대해 동축상으로 나란하게 배치되는 제1브레이크(10)와 제2브레이크(20)를 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 제1브레이크(10)와 제2브레이크(20)는 변속기의 케이스(C) 내주면에 외주면이 각각 슬립이음방식으로 결합되는 다수개의 제1,제2디스크(12,22)와, 이 제1,제2디스크(12,22)들 사이에 개재됨과 더불어 입력축(도시안됨)으로부터 동력을 전달받는 제1회전부재(16)와 유성기어열중의 한 요소(구체적으로는 링기어임)인 제2회전부재(26)의 각 외주면상에 내주면이 각각 슬립이음방식으로 결합되는 다수개의 제1,제2플레이트(14,24) 및, 상기 제1,제2디스크(12,22)의 측부에서 유압제어장치로부터 공급되는 작동유에 의해 가압되어 이동되도록 설치된 제1,제2피스톤(18,28)으로 이루어진다.

그리고, 상기 제1브레이크(10)의 제1피스톤(18)은 케이스(C)의 내주면에 고정된 리테이너(R)와의 사이에 제1압력실(18a)을 형성하고, 상기 제2브레이크(20)의제2피스톤(28)은 케이스(C)와의 사이에 제2압력실(28a)을 형성하고 있는 바, 각각의 제1압력실(18a)과 제2압력실(28a)은 이의 내부로 작동유의 유입 및 유출을 가능하게 하는 연통통로(도시안됨)를 구비하고 있다.

또한, 상기 제1피스톤(18)과 제2피스톤(28)에는 리턴스프링(S)이 설치되어 있어, 상기 제1피스톤(18)과 제2피스톤(28)은 상기 제1압력실(18a)과 제2압력실(28a)내 작동유에 의한 유압이 해지되는 경우에 상기 리턴스프링(S)의 복원력에 의해 원래의 위치로 복원이동하게 된다.

그런데, 상기와 같은 구조의 브레이크장치를 구비한 자동변속기에서는 상기 제1브레이크(10)와 제2브레이크(20)가 변속기의 입력축에 대해 동축상으로 나란하게 배치되어 있기 때문에 상기 제1브레이크(10)의 제1피스톤(18)의 설치를 위한 상기 리테이너(R)부터 상기 제2브레이크(20)의 제2피스톤(28)의 설치를 위한 케이스(C)까지의 전체 길이(X)가 과다하게 길어지므로, 상기 자동변속기의 전장측면에서 불리하게 되며, 이는 자동변속기의 전체중량은 물론 조립공정의 측면에서도 합리적이지 못한 부담이 있다.

이에 본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출된 것으로, 케이스의 내부에 설치되어 작동요소와 고정요소 사이를 연결하여 동력의 차단을 도모함으로써 변속단의 형성을 위한 복수의 브레이크장치에서 각 구성요소중 일부를 공용화하여 케이스의 내부에서 브레이크장치가 점유하는 공간을 축소시키도록 함과 더불어, 부품의 축소에 따른 조립공정의 단축도 기대할 수 있도록 하는 자동변속기의 브레이크장치를 제공함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 변속시 자동변속기의 유성기어장치에서 해당요소를 선택적으로 케이스에 고정시켜 회전을 저지시키는 브레이크장치에 있어서, 상기 케이스내에 변속기의 입력축에 대해 동심원상으로 동일한 공간을 점유하도록 배치되는 복수의 피스톤과, 이 복수의 피스톤에 대해 각각 스트로크를 달리하도록 배치되는 다수개의 디스크와 플레이트를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

또, 상기 복수의 피스톤중 어느 하나의 피스톤에는 내주면으로 다른 하나의 피스톤에 의해 가압되는 디스크가 설치되고, 이 디스크 사이에는 회전부재상에 고정되는 플레이트가 설치되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 복수의 피스톤이 작동시 각각 이동하는 스트로크는, 변속기의 입력축에 대해 반경방향으로 외측에 위치한 피스톤의 스트로크가 반경방향으로 내측에 위치한 피스톤의 스트로크에 비해 짧게 설정된 것을 특징으로 한다.

도 1은 종래 기술에 따른 자동변속기의 브레이크장치를 도시한 부분단면도.

도 2는 본 발명에 따른 자동변속기의 브레이크장치를 도시한 부분단면도.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

10-제1브레이크 12-제1디스크

14-제1플레이트 16-제1회전부재

18-제1피스톤 20-제2브레이크

22-제2디스크 24-제2플레이트

26-제2회전부재 28-제2피스톤

이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 자동변속기의 브레이크장치를 도시한 부분단면도인 바, 본 발명에 대한 이해를 돕기 위해 종래 브레이크장치를 도시한 도 1에서와 대응되는 동일한 참조부위에는 동일한 참조부호를 병기하기로 한다.

본 발명은 도면에 도시된 바와 같이, 변속기의 케이스(C)내에 입력축을 중심으로 동심원상에 반경방향으로 이격거리를 두고 제1브레이크(10)와 제2브레이크(20)가 배치되어 구성되는 바, 상기 제1브레이크(10)의 제1디스크(12)는 변속기의 케이스(C) 내주면에 슬립이음방식으로 설치되고, 이 제1디스크(12)의 측부에 제1피스톤(18)이 케이스(C)를 향해 배치된다.

그리고, 상기 제2브레이크(20)의 제2디스크(22)는 상기 제1피스톤(18)의 내주면상에 슬립이음방식으로 설치되고, 이 제2디스크(12)의 측부에 제2피스톤(28)이 상기 제1피스톤(18)의 내주면에 동심원상으로 케이스(C)를 향해 배치된다.

또한, 상기 제2피스톤(28)의 일측에는 리턴스프링(S)이 설치되고, 상기 제1피스톤(18)과 제2피스톤(28)에 각각 가압력의 작용을 위한 제1압력실(18a)과 제2압력실(28a)은, 상기 제1피스톤(18)과 제2피스톤(28) 사이와 상기 제2피스톤(28)과 변속기의 케이스(C) 사이에 각각 형성되어 있다.

한편, 상기 제1브레이크(10)의 제1디스크(12) 사이로 배치되는 다수개의 제1플레이트(14)는 종래와 동일하게 제1회전부재(16)의 외주면상에 슬립이음방식으로 장착되고, 상기 제2브레이크(20)의 제2디스크(22) 사이로 배치되는 다수개의 제2플레이트(24)도 역시 종래와 동일하게 제2회전부재(26)의 외주면상에 슬립이음방식으로 장착되어 있다.

여기서, 상기 제1브레이크(10)를 구성하는 다수개의 제1디스크(12)와 제1플레이트(14)가 점유하는 전장은 상기 제2브레이크(20)를 구성하는 다수개의 제2디스크(22)와 제2플레이트(24)가 점유하는 전장에 비해 짧은 구조로 이루어져 있다.

다시 말하자면, 상기 제1브레이크(10)를 구성하는 다수개의 제1디스크(12)와 제1플레이트(14) 사이의 전체 이격거리(통상 브레이크가 작동하기까지의 스트로크를 지칭함) 보다 상기 제2브레이크(20)를 구성하는 다수개의 제2디스크(22)와 제2플레이트(24) 사이의 전체 이격거리가 크게 설정되는 것이다.

이는, 변속시 상기 제1피스톤(18)의 배면과 케이스(C) 사이에 형성된 제1압력실(18a)내에 작동유가 유입됨에 따라, 상기 제1피스톤(18)이 제1디스크(12)를 향해 이동하는 경우에도, 상기 제1피스톤(18)의 이동에 따라 연동되는 상기 제2피스톤(28)의 이동에 의해 제2디스크(22)가 제2플레이트(24)를 가압하지 않도록 하기 위함인 것이다.

즉, 상기 제1브레이크(10)의 작동중에 원치 않는 상기 제2브레이크(20)의 작동을 배제하기 위함인 것이다.

또한, 상기와 같이 브레이크장치가 구성되면, 상기 제2브레이크(20)는 단독으로 작동될 때 상기 제1브레이크(10)에는 아무런 영향이 미치지 않게 된다.

따라서, 상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 자동변속기의 브레이크장치는, 상기 제1피스톤(18)과 제2피스톤(28)이 변속기의 입력축에 대해 동심원상으로 반경방향의 길이만을 달리하는 중첩된 형태로 배치되는 구조이고, 상기 제1피스톤(18)과 제2피스톤(28)은 각각 하나의 리턴스프링(S)을 공유하고 있는 구조를 나타낼 수 있으므로, 상기 변속기내에서 브레이크장치가 점유하는 공간이 축소될 수 있게 된다.

다시 말하자면, 상기 제1브레이크(10)의 최외측 제1디스크(12)가 설치되는 부위에서부터 상기 제1브레이크(10)의 제1피스톤(18)이 설치되는 케이스(C)에 이르는 부위까지의 거리(Y)가 종래 브레이크장치의 설치를 위한 거리(X)에 비해 휠씬 더 단축될 수 있게 되는 것이다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 자동변속기의 브레이크장치에 의하면, 자동변속기에서 유성기어장치의 해당요소를 변속기의 케이스(C)에 구속시켜 회전을 제지하도록 하는 브레이크장치에 있어서, 변속기의 입력축에 대해 동축상으로 나란하게 배치되는 복수의 브레이크장치가 입력축상에 동심원상으로 배치됨으로써, 상기 케이스(C)내에서 브레이크장치가 점유하게 되는 공간이 축소되면, 상기 자동변속기의 전장측면에서 유리함은 물론 중량과 조립에 있어서도 유리한 이점이 있게 된다.

Claims (4)

1. 변속시 자동변속기의 유성기어장치에서 해당요소를 선택적으로 케이스에 고정시켜 회전을 저지시키는 브레이크장치에 있어서,

   상기 케이스내에 변속기의 입력축에 대해 동심원상으로 동일한 공간을 점유하도록 배치되는 복수의 피스톤과, 이 복수의 피스톤에 대해 각각 스트로크를 달리하도록 배치되는 다수개의 디스크와 플레이트를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 자동변속기의 브레이크장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 복수의 피스톤중 어느 하나의 피스톤에는 내주면으로 다른 하나의 피스톤에 의해 가압되는 디스크가 설치되고, 이 디스크 사이에는 회전부재상에 고정되는 플레이트가 설치되는 것을 특징으로 하는 자동변속기의 브레이크장치.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 복수의 피스톤이 작동시 각각 이동하는 스트로크는, 변속기의 입력축에 대해 반경방향으로 외측에 위치한 피스톤의 스트로크가 반경방향으로 내측에 위치한 피스톤의 스트로크에 비해 짧게 설정된 것을 특징으로 하는 자동변속기의 브레이크장치.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 복수의 피스톤은 케이스에 고정된 단일의 리턴스프링에 의해 탄발지지되는 것을 특징으로 하는 자동변속기의 브레이크장치.