KR100957287B1

KR100957287B1 - 자동 변속기의 마찰기구

Info

Publication number: KR100957287B1
Application number: KR1020080044362A
Authority: KR
Inventors: 이재준
Original assignee: 현대자동차주식회사; 기아자동차주식회사
Priority date: 2008-05-14
Filing date: 2008-05-14
Publication date: 2010-05-12
Also published as: US20090283379A1; JP2009275908A; JP5377926B2; CN101581342A; KR20090118522A; DE102008060423B4; DE102008060423A1; US8104598B2

Abstract

본 발명은 마찰기구의 피스톤에 대해 복원력을 제공하도록 설치되는 탄성부재의 위치를 스프링 리테이너의 형상적 특징을 이용하여 보다 용이하게 변속기 케이스의 축중심과 일치할 수 있도록 하는 데 그 목적이 있다.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 변속기 케이스의 내주면에 형성된 단차면에 일측면이 지지되도록 설치되는 스프링 리테이너와, 상기 스프링 리테이너의 안착면에 일측면이 지지되도록 설치되는 웨이브 코일 스프링, 상기 변속기 케이스의 내부에 조립되는 센터 서포트, 상기 센터 서포트에 형성된 압력실에 설치되어 상기 웨이브 코일 스프링의 타측면과 접촉되어 탄성력을 제공받는 피스톤 및, 상기 변속기 케이스의 내주면에 스플라인 결합되어 상기 피스톤에 의해 가압되는 다수의 플레이트를 구비한 자동 변속기의 마찰기구에 있어서, 상기 스프링 리테이너는 상기 변속기 케이스의 축중심에 대해 상기 웨이브 코일 스프링의 축중심을 일치시키기 위한 돌출턱을 형성한 것을 특징으로 한다.

자동 변속기, 마찰기구, 조립, 작업성, 탄성부재

Description

자동 변속기의 마찰기구{Friction device for automatic transmission}

본 발명은 자동 변속기의 마찰기구에 관한 것으로, 보다 상세하게는 피스톤에 대해 복원력을 제공하는 탄성부재의 조립시 변속기 케이스의 축중심과 보다 용이하게 일치될 수 있도록 하는 자동 변속기의 마찰기구에 관한 것이다.

일반적으로 자동 변속기는 변속기 케이스의 내부에 입력축과 유성기어열 및 상기 유성기어열의 각 작동요소에 연결되는 클러치류와 브레이크류의 마찰기구를 구비한다. 이때, 상기 변속기 케이스의 축중심에 대해 상기 입력축의 축중심과 마찰기구의 축중심은 각각 일치시켜 정위치를 확보하여야 한다.

일례로, 종래 자동 변속기는 요부 구성을 도시하고 있는 도 1에 도시된 바와 같이, 변속기 케이스(1)의 내부에 입력축(3)과 마찰기구(5) 및 센터 서포트(7) 등이 설치되고, 상기 입력축(3)과 상기 마찰기구(5)는 상기 변속기 케이스(1)의 축중심(X)과 일치한 상태로 조립되는 데, 조립의 과정은 다음과 같다.

상기 변속기 케이스(1)는 일측에 직경이 상대적으로 크게 설정되어 토크 컨 버터와 조립되는 대경부와, 상기 대경부와 대향된 타측에 직경이 상대적으로 작게 설정되어 자동 변속기의 종단부를 이루는 소경부를 형성한다. 이에 따라, 작업자는 상기 변속기 케이스(1)의 소경부를 바닥으로 향하면서 대경부를 상부로 향하도록 직립하게 설치한 다음, 내부에 상기 입력축(3)을 비롯한 각종 부품을 순차적으로 조립하게 된다.

그런데, 상기 마찰기구(5)에 체결력을 제공하는 피스톤(9)을 압력실(7a)내에 장착한 센터 서포트(7)를 상기 변속기 케이스(1)의 내부에 조립방향(화살표로 도시됨)으로 조립시, 상기 피스톤(9)과 상기 마찰기구(5)에 복원력을 제공하는 접시 스프링(11) 사이에서 발생되는 간섭을 육안으로 확인할 수 없기 때문에 조립이 곤란할 뿐만 아니라, 그로 인한 작업성의 저하를 유발하게 된다. 이는 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 접시 스프링(11)이 내주면에 등간격을 두고 경사지게 돌출된 탄성편(11a)을 갖추고 있고, 상기 탄성편(11a)이 상기 피스톤(9)의 선단부측에 역시 등간격을 두고 돌출된 가압단부(9a)와 상호 교차되도록 조립되어야 하기 때문이다.

부연하자면, 상기 변속기 케이스(1)의 내부에 접시 스프링(11)을 설치한 다음, 상기 센터 서포트(7)에 피스톤(9)을 선 조립한 상태에서 상기 센터 서포트(7)를 상기 변속기 케이스(1)의 내부에 조립방향으로 조립할 때, 상기 피스톤(9)의 가압단부(9a)와 상기 접시 스프링(11)의 탄성편(11a) 사이의 상호 교차되어 결합되는 부위가 상기 센터 서포트(7)에 의해 은폐될 수 밖에 없으므로, 조립시 작업자는 상기 센터 서포트(7)를 원주방향으로 돌려 가면서 상기 가압단부(9a)와 상기 탄성편(11a) 사이의 교차결합부위를 맞추어야 하는 어려움이 있다는 것이다.

도 1에서 미설명 부호 13은 상기 변속기 케이스(1)의 내주면에 설치되어 상기 접시 스프링(11)의 일측부를 견고하게 지지하는 스냅링이다.

이에 따라, 상기 피스톤(9)의 가압단부(9a)와 상기 접시 스프링(11)의 탄성편(11a) 사이의 상호 교차방식의 결합구조를 배제한 새로운 형태의 탄성부재를 채택하였는 바, 이는 도 3에 도시된 바와 같다.

즉, 변속기 케이스(1)의 내주면에 조립방향(화살표로 도시됨)을 따라 스냅링(13)을 설치하고, 상기 스냅링(13)에 도 4에 도시된 웨이브 코일 스프링(15)의 일측부가 지지되도록 설치하며, 상기 센터 서포트(7)의 압력실(7a)내에 설치된 상기 피스톤(9)의 가압단부(9a)를 상기 스냅링(13)의 내경부와 상기 웨이브 코일 스프링(15)의 내경부를 지나도록 배치하는 새로운 형태인 것이다.

이와 같은 구조에서는 상기 피스톤(9)과 상기 웨이브 코일 스프링(15) 사이의 직접적인 결합부위가 없으므로 조립시 상기 센터 서포트(7)를 원주방향으로 돌리는 문제는 해소하였으나, 상기 스냅링(13)에 안착되는 상기 웨이브 코일 스프링(15)의 축중심을 상기 변속기 케이스(1)의 축중심(X)에 대해 정확하게 일치시키지 못하면, 상기 피스톤(9)의 가압단부(9a)와 상기 웨이브 코일 스프링(15)의 내주면 사이의 접촉에 따른 조립 불량의 문제가 수반되고, 오조립시 상기 피스톤(9)의 가압단부(9a)에 의해 상기 웨이브 코일 스프링(15)의 일부가 변형되어 정상적인 기능을 수행할 수 없는 문제를 유발하게 된다.

도 1과 도 3에 있어 미설명 부호 5a는 상기 변속기 케이스(1)의 내주면에 스플라인 결합되는 다수의 플레이트이고, 5b는 상기 다수의 플레이트(5a) 사이에 교 번적으로 끼워지는 디스크이며, 5c는 상기 다수의 디스크(5b)를 외주면에 스플라인 결합하는 허브이다.

이에 본 발명은 상기와 같은 제반 사안들을 해소하기 위해 안출된 것으로, 마찰기구의 피스톤에 대해 복원력을 제공하도록 설치되는 탄성부재의 위치를 스프링 리테이너의 형상적 특징을 이용하여 보다 용이하게 변속기 케이스의 축중심과 일치할 수 있도록 하는 데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적으로 달성하기 위한 본 발명은, 변속기 케이스의 내주면에 형성된 단차면에 일측면이 지지되도록 설치되는 스프링 리테이너와, 상기 스프링 리테이너의 안착면에 일측면이 지지되도록 설치되는 웨이브 코일 스프링, 상기 변속기 케이스의 내부에 조립되는 센터 서포트, 상기 센터 서포트에 형성된 압력실에 설치되어 상기 웨이브 코일 스프링의 타측면과 접촉되어 탄성력을 제공받는 피스톤 및, 상기 변속기 케이스의 내주면에 스플라인 결합되어 상기 피스톤에 의해 가압되는 다수의 플레이트를 구비한 자동 변속기의 마찰기구에 있어서, 상기 스프링 리테이너는 상기 안착면의 외경부에서 두께방향으로 따라 연장되고, 상기 스프링 리테이너의 축중심을 향한 하향 경사면을 그 내측면에 구비한 돌출턱을 더 형성하여, 상기 변속기 케이스의 축중심에 대해 상기 웨이브 코일 스프링의 축중심을 일치시키는 것을 특징으로 한다.

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상기 웨이브 코일 스프링의 외경은 상기 안착면과 상기 하향 경사면 사이의 경계지점에 대한 반경과 동일하게 설정되고, 상기 웨이브 코일 스프링의 내경은 상기 스프링 리테이너의 내경 보다 작지 않게 설정되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 자동 변속기의 마찰기구에 의하면, 변속기 케이스의 내부에 설치되는 스프링 리테이너의 하향 경사면을 매개로 변속기 케이스의 축중심과 마찰기구의 피스톤에 대해 복원력을 제공하는 탄성부재의 축중심을 보다 용이하게 일치할 수 있게 되어, 자동 변속기의 조립시 센터 서포트를 원주방향으로 돌리지 않아도 될 뿐만 아니라, 변속기 케이스의 축중심에 대해 스프링 리테이너와 탄성부재의 축중심을 일치시키는 축방향으로의 위치조절을 하지 않아도 되므로 작업성을 개선할 수 있게 된다.

또한, 상기 탄성부재의 외경은 상기 하향 경사면의 외경과 동일하게 설정하고 상기 탄성부재의 내경은 상기 스프링 리테이너의 내경 보다 작지 않게 설정하여, 상기 변속기 케이스의 내부에 센터 서포트의 조립시 피스톤과 탄성부재 및 스프링 리테이너 사이의 간섭 문제를 해소할 수 있게 된다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.

본 발명의 실시예는 종래 구조를 도시한 도 3을 참고로 하여 기술하며, 종래와 동일한 참조부위에는 동일한 참조부호를 병기하기로 한다.

본 발명이 적용되는 자동 변속기는 도 5와 도 6에 도시된 바와 같이, 변속기 케이스(1)의 내부에 입력축(3)과 마찰기구(5) 및 센터 서포트(7) 등을 설치하고, 상기 입력축(3)과 상기 마찰기구(5) 및 상기 센터 서포트(7)는 상기 변속기 케이스(1)의 축중심(X)과 일치한 상태로 조립된다.

더욱 상세하게는 상기 변속기 케이스(1)의 내주면에 형성된 단차면(1a)에 링형상의 스프링 리테이너(17)가 설치되고, 상기 스프링 리테이너(17)의 안착면(17a)에 링형상으로 이루어진 탄성부재의 일측면이 지지되도록 설치된다. 이하에서 상기 탄성부재는 웨이브 코일 스프링(15; 도 4에 상세히 도시됨)을 적용한 실시예로 기술한다.

이때, 상기 센터 서포트(7)는 일측면에 형성된 압력실(7a)내에 피스톤(9)을 내장한 상태에서 상기 피스톤(9)의 가압단부(9a)가 상기 스프링 리테이너(17)의 내경부와 상기 웨이브 코일 스프링(15)의 내경부를 지나도록 상기 변속기 케이스(1)의 내부에 조립된다.

이 경우, 상기 스프링 리테이너(17)는 상기 변속기 케이스(1)의 축중심(X)에 대해 상기 웨이브 코일 스프링(15)의 축중심을 일치시키기 위한 돌출턱(17b)을 형 성하는 바, 상기 돌출턱(17b)은 상기 안착면(17a)의 외경부에서 상기 스프링 리테이너(17)의 두께방향을 따라 연장된 형태로 형성된다.

또한, 상기 스프링 리테이너(17)의 돌출턱(17b)은 내측면에 상기 스프링 리테이너(17)의 축중심을 향해 경사진 형태의 하향 경사면(17c)을 구비한다. 이 경우, 상기 스프링 리테이너(17)의 축중심은 상기 변속기 케이스(1)의 축중심(X)과 일치함은 물론이다.

아울러, 상기 웨이브 코일 스프링(15)의 외경은 상기 안착면(17a)과 상기 하향 경사면(17c) 사이의 경계지점에 대한 반경과 동일하게 설정되는 것이 바람직하고, 상기 웨이브 코일 스프링(15)의 내경은 상기 스프링 리테이너(17)의 내경 보다 작지 않게, 즉 상기 스프링 리테이너(17)의 내경과 같거나 크게 설정되는 것이 바람직하다.

이에 따라, 상기 변속기 케이스(1)의 안착면(17a)에 상기 스프링 리테이너(17)를 조립한 다음, 상기 웨이브 코일 스프링(15)을 조립하게 되면, 상기 웨이브 코일 스프링(15)은 이의 외경부위가 상기 스프링 리테이너(17)의 안착면(17a)과 하향 경사면(17c) 사이의 경계지점에 정확하게 일치한 상태로 안착될 수 있게 된다.

즉, 상기 스프링 리테이너(17)상에 상기 웨이브 코일 스프링(15)을 올려 놓기만 해도 상기 웨이브 코일 스프링(15)은 상기 스프링 리테이너(17)의 하향 경사면(17c)을 따라 자중에 의해 하강하기 때문에 상기 스프링 리테이너(17)에 안착되는 상기 웨이브 코일 스프링(15)의 축중심은 상기 변속기 케이스(1)의 축중심(X)과 정확하게 일치한 상태가 된다.

이어, 상기 변속기 케이스(1)의 내부에 상기 센터 서포트(7)를 조립하게 되면, 상기 피스톤(9)의 가압단부(9a)는 상기 스프링 리테이너(17)의 내경부와 상기 웨이브 코일 스프링(15)의 내경부를 지나 상기 변속기 케이스(1)의 내주면에 스플라인 결합된 플레이트(5a)를 향하게 된다. 이 과정에서 상기 피스톤(9)의 가압단부(9a)는 상기 웨이브 코일 스프링(15)은 물론 상기 스프링 리테이너(17)와의 사이에서 발생되는 간섭을 회피할 수 있게 된다.

더욱 상세하게는 상기 변속기 케이스(1)의 대경부를 상부로 향하면서 소경부를 아래로 향해 작업대에 올려 놓은 다음, 조립방향(화살표로 도시됨)을 따라 상기 입력축(3)과 상기 마찰기구(5)를 구성하는 플레이트(5a)와 디스크(5b) 및 허브(5c)를 조립한 다음, 상기 변속기 케이스(1)의 단차면(1a)에 상기 스프링 리테이너(17)를 조립하고, 상기 스프링 리테이너(17)의 안착면(17a)에 상기 웨이브 코일 스프링(15)을 올려 놓게 된다.

이 과정에서 상기 웨이브 코일 스프링(15)은 상기 스프링 리테이너(17)의 하향 경사면(17c)을 매개로 상기 안착면(17a)상에 정확하게 안착하게 되므로, 상기 웨이브 코일 스프링(15)의 축중심은 상기 변속기 케이스(1)의 축중심(X)과 정확하게 일치한 상태로 전환된다.

이어, 상기 변속기 케이스(1)의 내부로 상기 센터 서포트(7)를 삽입하게 되면, 상기 피스톤(9)의 가압단부(9a)는 상기 웨이브 코일 스프링(15)의 내경부와 상기 스프링 리테이너(17)의 내경부에 대해 별다른 간섭없이 지나면서 상기 플레이 트(5a)를 향하게 된다.

이 과정에서 상기 센터 서포트(7)는 종래와 같이 원주방향으로 돌리는 작업과 상기 변속기 케이스(1)의 축중심(X)에 대해 상기 웨이브 코일 스프링(15)의 축중심을 일치시키는 작업을 하지 않아도 되므로, 작업시간의 단축은 물론 작업성의 개선을 도모할 수 있게 된다.

도 1은 종래 자동 변속기의 조립상태를 부분적으로 도시한 단면도.

도 2는 도 1에 도시된 접시 스프링을 확대하여 도시한 도면.

도 3은 종래 자동 변속기의 조립상태에 대한 다른 실시예를 부분적으로 도시한 단면도.

도 4는 도 3에 도시된 웨이브 코일 스프링을 확대하여 도시한 도면.

도 5는 본 발명이 적용되는 자동 변속기의 조립상태를 부분적으로 도시한 단면도.

도 6은 도 5에 도시된 변속기 케이스의 축중심에 대한 스프링 리테이너와 웨이브 코일 스프링의 배치상태를 설명하기 위한 개략도.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

1-변속기 케이스 3-입력축

5-마찰기구 7-센터 서포트

9-피스톤 11-접시 스프링

13-스냅링 15-웨이브 코일 스프링

17-스프링 리테이너

Claims

변속기 케이스의 내주면에 설치되는 스프링 리테이너와, 상기 스프링 리테이너의 안착면에 설치되는 웨이브 코일 스프링, 상기 변속기 케이스의 내부에 설치되는 센터 서포트, 상기 센터 서포트에 형성된 압력실에 설치되어 상기 웨이브 코일 스프링과 접촉하여 탄성력을 제공받는 피스톤 및, 상기 변속기 케이스의 내주면에 스플라인 결합되어 상기 피스톤에 의해 가압되는 다수의 플레이트를 구비한 자동 변속기의 마찰기구에 있어서,

상기 스프링 리테이너는 상기 안착면의 외경부에서 두께방향으로 따라 연장되고, 상기 스프링 리테이너의 축중심을 향한 하향 경사면을 그 내측면에 구비한 돌출턱을 더 형성하여, 상기 변속기 케이스의 축중심에 대해 상기 웨이브 코일 스프링의 축중심을 일치시키는 것을 특징으로 하는 자동 변속기의 마찰기구.
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청구항 1에 있어서,

상기 웨이브 코일 스프링의 외경은 상기 안착면과 상기 하향 경사면 사이의 경계지점에 대한 반경과 동일하게 설정되고, 상기 웨이브 코일 스프링의 내경은 상기 스프링 리테이너의 내경 보다 작지 않게 설정되는 것을 특징으로 하는 자동 변속기의 마찰기구.