KR100986090B1 - 자동 변속기의 프론트 유성기어셋트 지지구조 - Google Patents

Abstract

프론트 유성기어셋트의 출력부재인 유성 캐리어의 축방향 및 축직각 방향의 거동을 최소화하여 유성기어셋트의 동심도를 일치시켜 줌으로써, 소음 발생을 최소화할 수 있도록 한 자동 변속기의 프론트 유성기어셋트 지지구조를 제공할 목적으로;

자동 변속기의 오일펌프 후측에 배치되어 선기어가 고정요소로 작동하고, 링기어가 입력요소로 작동하며, 유성 캐리어가 출력요소로 작동하는 프론트 유성기어셋트에 있어서,

상기 유성 캐리어의 내경부와 오일 펌프의 펌프 하우징 사이에 구름부재를 배치하여 유성 캐리어를 지지할 수 있도록 한 자동 변속기의 프론트 유성기어셋트 지지구조를 제공한다.

자동 변속기. 클러치. 유성기어셋트. 유성 캐리어. 구름부재

Description

자동 변속기의 프론트 유성기어셋트 지지구조 {SUPPORT STRUCTURE OF FRONT PLANETARY GEAR SET FOR IN AN AUTOMATIC TRANSMISSION}

본 발명은 자동 변속기의 파워 트레인에 적용되는 프론트 유성기어셋트의 지지구조에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 프론트 유성기어셋트의 출력부재인 유성 캐리어의 축방향 및 축직각 방향의 거동을 최소화하여 유성기어셋트의 동심도를 일치시켜 줌으로써, 소음 발생을 최소화할 수 있도록 한 자동 변속기 프론트 유성기어셋트 지지구조에 관한 것이다.

통상적으로 자동 변속기의 다단 변속 메커니즘, 즉 파워 트레인은 복수의 유성기어셋트를 조합하여 구현되고 있으며, 이러한 복수의 유성기어셋트가 조합된 파워 트레인은 토크 컨버터로부터 회전 동력을 입력받아 이를 변속하여 출력축에 전달하는 기능을 하게 된다.

이러한 자동 변속기에 있어서는 구현 가능한 변속단이 많을수록 보다 적절한 변속비의 설계가 가능할 뿐만 아니라 동력성능 및 연비 면에서 우수한 차량을 구현할 수 있기 때문에 보다 많은 변속단을 구현하는 자동변속기는 꾸준한 연구의 관심이 되고 있다.

그 일예로서 전진 8속 및 후진 1속 변속단을 구현할 수 있는 파워 트레인의 구성을 살펴보면 도 1과 같다.

즉, 단순 유성기어셋트로 이루어지는 프론트 유성기어셋트(PG1)와 미들 유성기어셋트(PG2), 복합 유성기어셋트로 이루어지는 리어 유성기어셋트(PG3)를 2개의 브레이크(B1)(B2)와 4개의 클러치(C1)(C2)(C3)(C4)를 이용하여 조합함으로써, 전진 8속 및 후진 1속 변속단을 구현할 수 있도록 하고 있다.

보다 상세하게 그 구성을 살펴보면, 프론트 유성기어셋트(PG1)는 싱글 피니언 유성기어셋트로 이루어지며, 선기어(S1)가 변속기 하우징(H)과 고정적으로 연결되어 고정요소로 작동하며, 링기어(R1)가 입력축(IS)과 연결되어 항상 입력요소로 작동하고, 유성 캐리어(PC1)가 출력요소로서 항상 감속 출력이 이루어지게 된다.

그리고 미들 유성기어셋트(PG2)는 더블 피니언 유성기어셋로서, 선기어(S2)가 상기 프론트 유성기어셋트(PG1)의 유성 캐리어(PC1)와 직접적으로 연결되어 입력요소로 작동하며, 링기어(R2)가 상호 병렬 배치되는 원웨이 클러치(F)와 제1 브레이크(B1)에 의하여 변속기 하우징(H)과 가변적으로 연결되어 선택적인 고정요소로 작동하고, 유성 캐리어(PC2)가 출력요소로 작동함과 동시에 제2 클러치(C2)를 개재시켜 상기 링기어(R2)와 가변적으로 연결된다.

상기에서 제2 클러치(C2)는 필요에 따라 미들 유성기어셋트(PG2) 전체를 직결의 상태가 되도록 하는 기능을 수행하게 된다.

또한, 리어 유성기어셋트(PG3)는 싱글 피니언 유성기어셋트와 더블 피니언 유성기어셋트를 조합하되, 링기어와 유성 캐리어를 공유하는 래비뉴 타입 유성기어 셋트로서, 대경 선기어(S3)가 상기 미들 유성기어셋트(PG2)의 유성 캐리어(PC2)와 직접적으로 연결됨과 동시에 제2 브레이크(B2)를 개재시켜 변속기 하우징(H)과 가변적으로 연결된다.

그리고 소경 선기어(S4)는 제1 클러치(C1)를 개재시켜 상기 미들 유성기어셋트(PG2)의 선기어(S2)와 가변적으로 연결되어 가변적인 입력요소로 작동하고, 유성 캐리어(PC3)가 제3 클러치(C3)를 개재시켜 입력축(IS)과 가변적으로 연결되어 가변적으로 작동하며, 링기어(R3)는 출력축(OS)과 연결되어 항상 출력요소로 작동함과 동시에 상기 선기어(S3)와 제4 클러치(C4)를 개재시켜 가변적으로 연결된다.

상기에서 제4 클러치(C4)는 필요에 따라 리어 유성기어셋트(PG3) 전체를 직결의 상태가 되도록 하는 기능을 수행하게 된다.

상기 구성에 의하여 전진 1속에서는 제1 클러치(C1)와 원웨이 클러치(F)가 작동하고, 전진 2속에서는 제1 클러치(C1)와 제2 브레이크(B2)가 작동하며, 전진 3속에서는 제1 클러치(C1)와 제4 클러치(C4)가 작동하고, 전진 4속에서는 제1 클러치(C1)와 제3 클러치(C3)가 작동하며, 전진 5속에서는 제3 클러치(C3)와 제4 클러치(C4)가 작동하고, 전진 6속에서는 제2 클러치(C2)와 제3 클러치(C3)가 작동하며, 전진 7속에서는 제3 클러치(C3)와 제2 브레이크(B2)가 작동하며, 전진 8속에서는 제3 클러치(C3)와 제1 브레이크(B1)가 작동하고, 후진 변속단에서는 제4 클러치(C4)와 제1 브레이크(B1)가 작동하면서 변속이 이루어지게 되는 것이다.

상기와 같은 파워 트레인에 있어서, 프론트 유성기어셋트(PG1)에서는 링기어(R1)로 입력된 동력이 감속되어 유성 캐리어(PC1)를 통해 출력이 이루어지게 되 는 바, 출력부재인 유성 캐리어(PC1)의 지지 구조를 견고하게 하는 것이 바람직하다.

그러나 종래에는 프론트 유성기어셋트에 있어서, 선기어는 별도의 연결부재를 통해 변속기 하우징과 연결하고, 링기어는 별도의 회전부재를 통해 입력축과 연결하고 있을 뿐 출력부재인 유성 캐리어는 별도의 지지구조를 가지고 있지 않다.

이에 따라 초기 변속 구동시 발생되는 증배된 토크를 미들 유성기어셋트로 전잘하는 과정에서 지어의 백래쉬에 의한 기어간의 동심도가 어긋나면서 사이드밴드(Sideband) 소음을 유발한다는 문제점을 내포하고 있다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로서, 본 발명의 목적은 프론트 유성기어셋트의 출력부재인 유성 캐리어의 축방향 및 축직각 방향의 거동을 최소화하여 유성기어셋트의 동심도를 일치시켜 줌으로써, 소음 발생을 최소화할 수 있도록 한 자동 변속기의 프론트 유성기어셋트 지지구조를 제공함에 있다.

상기의 목적을 실현하기 위하여 본 발명은, 자동 변속기의 오일펌프 후측에 배치되어 선기어가 고정요소로 작동하고, 링기어가 입력요소로 작동하며, 유성 캐리어가 출력요소로 작동하는 프론트 유성기어셋트에 있어서,

상기 유성 캐리어의 내경부와 오일 펌프의 펌프 하우징 사이에 구름부재를 배치하여 유성 캐리어를 지지할 수 있도록 한 자동 변속기의 프론트 유성기어셋트 지지구조를 제공한다.

상기에서 구름부재는 테이퍼 로울러 베어링로 적용함을 특징으로 한다.

상기에서와 같이 본 발명은 오일펌프의 펌프 하우징 후측에 유성 캐리어를 구름부재인 테이퍼 로울러 베어링으로 지지하여 줌으로써, 프론트 유성기어셋트의 기어 백래쉬에 의한 축 처짐으로 발생하는 사이드 밴드 소음을 방지하고, 효율적인 레이 아웃으로 변속기의 전체 길이를 늘리지 않고도 강건한 지지구조를 확보할 수 있게 된다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명의 요부 확대 단면도로서, 도 1에 개시된 동일 부품에 대하여 동일 부호를 부여함을 전제한다.

도 1과 같은 파워 트레인을 실제 변속기 하우징(H)에 배치함에 있어서는 도 2에서와 같이 미도시한 토크 컨버터의 임펠러 축과 연결되어 엔진의 시동시 항상 작동하는 오일펌프(OP)의 후측으로부터 프론트 유성기어셋트(PG1), 미들 유성기어셋트(PG2), 리어 유성기어셋트(PG3. 도 2에서는 도시되지 않음)순으로 배치된다.

그리고 프론트 유성기어셋트(PG1)의 선기어(S1)는 입력축(IS)의 외주부에 회전 간섭없이 배치되는 별도의 연결부재(2)를 통해 고정되며, 링기어(R1)는 원판형 동력전달부재(4)를 통해 입력축(IS)과 연결되어 항시 입력요소로 작동하게 된다.

또한, 상기 유성 캐리어(PC1)는 출력부재로서 드럼 형태로 이루어지는 동력 전달부재(6)를 통해 미들 유성기어셋트(PG2)의 선기어(S2)와 연결되어 상기 프론트 유성기어셋트(PG1)에서 감속된 회전동력을 미들 유성기어셋트(PG2)의 선기어(S2)로 입력시키게 된다.

상기 미들 유성기어셋트(PG2)의 유성 캐리어(PC2)는 별도의 동력전달부재(8)를 통해 미도시한 리어 유성기어셋트의 해당 회전요소와 연결되고, 미들 유성기어셋트(PG2)의 링기어(R2)는 제1 브레이크(B1)와 원웨이 클러치(F1)를 통해 변속기 하우징(H)과 가변적으로 연결되어 선택적인 고정요소로 작동하게 된다.

상기와 같은 구성으로 파워 트레인을 실제의 변속기 하우징(H)내에 배치함에 있어서, 본 발명은 프론트 유성기어셋트(PG1)의 출력부재로 작동하는 유성캐리어(PC1)의 내경부와 오일펌프(OP)의 펌프 하우징(10) 사이에 구름부재(12)를 배치하여 유성 캐리어(PC1)을 지지할 수 있도록 하였다.

상기에서 구름부재(12)는 테이퍼 로울러 베어링으로 적용함으로써, 축방향 및 반경 축직각 방향의 거동을 최소화하여 프론트 유성기어셋트(PG1)의 전체 동심도를 일치시켜 주게 되는 것이다.

즉, 오일펌프(OP)의 펌프 하우징(10) 후측에 유성 캐리어(PC1)를 구름부재(12)인 테이퍼 로울러 베어링으로 지지하여 줌으로써, 프론트 유성기어셋트(PG1)의 기어 백래쉬에 의한 축 처짐으로 발생하는 사이드 밴드 소음을 방지하고, 효율적인 레이 아웃으로 변속기의 전체 길이를 늘리지 않고도 강건한 지지구조를 확보할 수 있게 되는 것이다.

상기에서 본 발명에 대한 바람직한 실시예를 개시하고 있으나, 본 발명은 상 기 실시예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 실시예로부터 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 발명하여 균등하다고 인정되는 범위의 모든 변경을 포함한다.

도 1은 본 발명이 적용되는 파워 트레인의 일예도.

도 2는 본 발명의 요부 확대 단면도이다.

Claims (2)

1. 자동 변속기의 오일펌프 후측에 배치되어 선기어가 고정요소로 작동하고, 링기어가 입력요소로 작동하며, 유성 캐리어가 출력요소로 작동하는 프론트 유성기어셋트에 있어서,

   상기 유성 캐리어의 내경부와 오일 펌프의 펌프 하우징 사이에 구름부재를 배치하여 유성 캐리어를 지지할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 자동 변속기의 프론트 유성기어셋트 지지구조.
2. 제1항에 있어서, 구름부재는 테이퍼 로울러 베어링임을 특징으로 하는 자동 변속기의 프론트 유성기어셋트 지지구조.

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