KR101085440B1 - 자동변속기용 밀림방지장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 자동변속기에 관한 것으로서, 특히, 경사면에서 차량이 후방으로 밀리는 것을 방지토록 하는 자동변속기용 밀림방지장치에 관한 것이다.
본 발명은 엔진의 회전력이 전달되는 입력축과 제1유성기어 사이에 설치되는 언더 드라이브 클러치; 및 상기 언더 드라이브 클러치에 연결되는 원 웨이 클러치를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동변속기용 밀림방지장치를 제공한다.
자동차, 차량, 자동변속기, 원 웨이 클러치, 언더 드라이브 클러치

Description

자동변속기용 밀림방지장치 {SLIP PREVENTING APPARATUS FOR AUTO TRANSMISSION}
본 발명은 자동변속기에 관한 것으로서, 특히, 경사면에서 차량이 후방으로 밀리는 것을 방지토록 하는 자동변속기용 밀림방지장치에 관한 것이다.
최근에는 전자 제어식 브레이크 컨트롤러(Brake Controller) 기술이 발전함에 따라 이를 이용한 부가 기능의 개발 및 적용이 확대되고 있는 추세이다.
이러한 동향 중에서, 차량이 저속 운행 중 운전자의 의지에 따라 차량의 제동을 유지하는 기능을 이용하여 언덕에서 차량의 밀림을 방지한다든지(Hill Start Assist), 교통 혼잡시에 브레이크 페달(Brake Pedal) 조작 없이 엑셀 페달(Excel Pedal)의 조작만으로 감속 및 가속을 자유롭게 하는(Traffic Jam Assist) 시스템들이 개발되어 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 차량밀림방지 제어 시의 제동토크와 엔진토크를 도시한 그래프이다.
도 1을 참조하면, 종래 기술에 따른 전자 제어식 브레이크장치를 이용한 기존의 차량 밀림방지장치는 운전자가 브레이크 페달을 밟은 후에 차가 정차하면 전자브레이크장치가 언덕길 정차여부를 감지하고, 언덕길 정차인 경우, 운전자가 브레이크 페달에서 발을 떼어도 언덕에서 밀림을 방지할 만큼의 압력을 유지함으로써 운전자를 보조해 주는 것이 이러한 시스템의 주기능이다.
이 경우, 케이스 A(Case A)처럼 운전자가 가속페달을 짧은 시간 내에 조작해주면, 브레이크가 풀리면서 차량이 밀림 없이 진행하게 된다.
그러나 현재의 전자브레이크장치는 내구 한계 및 안정성 요구에 따라 정해진 시간 이후에 자동으로 브레이크를 해제하여 제동을 풀어주도록 되어 있어 케이스 B(Case B)처럼 운전자가 상대적으로 긴 시간동안 가속페달을 밟아주지 않으면, 차량이 뒤로 밀리게 된다.
또한, 장시간 브레이크를 작동시켜야 하는 트래픽 잼 보조(Traffic Jam Assist) 기능을 구현하기 위해서는 별도의 능동 제동 장치가 필요하다.
이를 위하여, 기존의 주차 브레이크의 구동을 전자적으로 제어하는 전자식 주차 브레이크(Electronic Parking Brake)를 전자식 브레이크 제어장치와 동시에 작동시키는 방법이 적용되고 있다.
종래 기술에 따른 자동변속기용 밀림방지장치는 전자식 주차 브레이크 및 브레이크 제어장치가 설치되기 때문에 차량의 밀림방지를 위해 설치되는 부품수를 절감하기 어려운 문제점이 있다.
따라서 이를 개선할 필요성이 요청된다.
본 발명은 상기와 같은 문제점들을 개선하기 위해 안출된 것으로서, 부품수가 절감되고 제어장치가 요구되지 않는 자동변속기용 밀림방지장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 엔진의 회전력이 전달되는 입력축과 제1유성기어 사이에 설치되는 언더 드라이브 클러치; 및 상기 언더 드라이브 클러치에 연결되는 원 웨이 클러치를 포함하고; 상기 제1유성기어는, 제1선기어와, 제1피니언기어와, 제1링기어를 포함하고; 제2유성기어는, 제2선기어와, 제2피니언기어와, 제2링기어를 포함하고; 상기 입력축과 상기 제1선기어 사이에는 상기 언더 드라이브 클러치가 설치되고; 상기 제1피니언기어는 출력축 및 상기 제2링기어와 연결되며; 상기 제1링기어는 상기 제2피니언기어와 연결되고; 상기 제1링기어와 상기 제2피니언기어는 로우 리버스 브레이크에 연결되고; 상기 제2피니언기어는 오버 드라이브 클러치와 연결되고; 상기 제2선기어는 리버스 클러치 및 세컨드 브레이크와 연결되고; 상기 오버 드라이브 클러치는 상기 입력축과 연결되는 것을 특징으로 하는 자동변속기용 밀림방지장치를 제공한다.
또한, 본 발명의 상기 원 웨이 클러치는 상기 언더 드라이브 클러치의 하우징과 오일펌프 사이에 설치되는 것을 특징으로 하는 자동변속기용 밀림방지장치를 제공한다.
본 발명에 따른 오버 드라이브 클러치에 원 웨이 클러치가 설치됨으로써, 차량이 후방으로 밀리는 것을 방지할 수 있고, 별도의 제어장치 없이 차량의 후진이 가능하므로 밀림방지장치의 부품수가 절감되어 밀림방지장치를 제작하는데 소요되는 비용을 절감할 수 있고, 차량의 무게를 줄일 수 있는 이점이 있다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 자동변속기용 밀림방지장치의 일 실시예를 설명한다.
이러한 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.
또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로써, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다.
그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동변속기용 밀림방지장치가 도시된 구성도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 밀림방지장치가 설치된 자동변속기의 단면도이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 자동변속기용 밀림방지장치는 엔진의 회전력이 전달되는 입력축(10)과, 입력축(10)에 연결되는 제1유성기어(20)와, 제1유성기어(20)와 연결되는 제2유성기어(30)와, 제2유성기어(30)에 연결되는 출력축(50)을 포함한다.
이로써, 입력축(10)을 통해 자동변속기 내부로 입력되는 회전력은 제1유성기어(20) 및 제2유성기어(30)를 지나면서 회전력의 방향 또는 rpm이 가변되어 출력축(50)으로 전달된다.
제1유성기어(20)는 제1선기어(22)와, 제1피니언기어(24)와, 제1링기어(26)를 포함하고, 제2유성기어(30)는 제2선기어(32)와, 제2피니언기어(34)와, 제2링기어(36)를 포함한다.
상기한 제1유성기어(20)와 제2유성기어(30) 사이의 연결 관계 및 제어장치를 설명하면 다음과 같다.
입력축(10)과 제1선기어(22) 사이에는 언더 드라이브 클러치(Under Drive Clutch : 12)가 설치되어 연결되어 언더 드라이브 클러치(12)의 구동 여부에 따라 입력축(10)과 제1선기어(22)가 연결된다.
제1피니언기어(24)는 출력축(50) 및 제2링기어(36)와 연결되며, 제1링기어(26)는 제2피니언기어(24)와 연결되고, 제1링기어(26)와 제2피니언기어(24)는 로우 리버스 브레이크(Low Reverse Brake : 72)에 연결된다.
또한, 제2피니언기어(24)는 오버 드라이브 클러치(Over Drive Clutch : 78)와 연결되고, 제2선기어(32)는 리버스 클러치(Reverse Clutch : 76) 및 세컨드 브레이크(Second Brake : 74)와 연결된다.
오버 드라이브 클러치(78)는 입력축(10)과 연결되므로 오버 드라이브 클러치(78)가 구동되면 입력축(10)과 제2선기어(32)가 연결되어 연동된다.
상기한 바와 같이 구성되는 자동변속기에 원 웨이 클러치(80)가 설치되므로 D레인지 상태에서 입력축(10)이 역회전되는 것을 방지하여 차량이 후방으로 밀리는 것을 방지하게 되는데, 원 웨이 클러치(80)는 입력축(10)과 연결된 언더 드라이브 클러치(12)와 연결되어 입력축(10)의 역회전을 방지하게 된다.
입력축(10)의 역회전이 방지되면 D레인지 상태에서 자동변속기에 의해 입력축(10)과 연결된 출력축(50)의 역회전이 방지되므로 출력축(50)에 연결된 구동휠이 역회전되는 것이 방지되어 차량이 후방으로 밀리는 것을 억제할 수 있게 된다.
이러한 원 웨이 클러치(80)는 입력축(10)에 연결된 오일펌프(90)의 바디와, 오일펌프(90)에 연결되는 언더 드라이브 클러치(12)의 하우징(14) 사이에 설치되고, 별도의 브레이크나 제어장치가 요구되지 않으므로 밀림방지장치를 이루는 부품수가 절감되고, 자동변속기의 부피 및 무게가 소정치 이상 커지는 것을 억제할 수 있게 된다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 일 실시예에 따른 자동변속기의 동작을 살펴보면 다음과 같다.
먼저, 차량의 전진하는 D레인지의 1속이 구현되면 TCU의 제어에 의해 언더 드라이브 클러치(12)가 구동되고, 오버 드라이브 클러치(78) 및 리버스 클러치(76)가 구동되지 않게 된다.
따라서 입력축(10)을 따라 전달되는 엔진의 회전력은 제1선기어(22)를 지나 제1피니언기어(24)에 전달되고, 제1피니언기어(24)와 연결된 출력축(50)으로 회전력이 전달되어 차량의 1속 전진을 행하게 된다.
또한, 언더 드라이브 클러치(12), 로우 리버스 브레이크(72), 세컨드 브레이크(74), 리버스 클러치(76), 및 오버 드라이브 클러치(78)의 구동여부에 따라 차량은 D레인지에서 1~5속까지 변속이 가능하다.
이렇게 차량이 전진하는 중에 경사로를 주행하게 되면 운전자가 브레이크 페달을 밟은 정지 상태에서 차량을 출발시키기 위해 브레이크 페달에서 발을 떼는 순간 차량의 출력토크가 경사로의 구배저항보다 작은 경우에 차량이 후방으로 밀리는 현상이 발생할 수 있게 된다.
이때, 본 발명의 일 실시예에 따른 자동변속기는 언더 드라이브 클러치(12)에 원 웨이 클러치(80)가 설치되므로 언더 드라이브 클러치(12)에 연결되는 입력축(10)이 역회전되는 것을 방지할 수 있게 된다.
이렇게 D레인지 상태에서 입력축(10)이 역회전되는 것을 방지하게 되므로 자동변속기에 의해 입력축(10)과 연결되는 출력축(50)의 역회전을 방지할 수 있게 된다.
출력축(50)은 차량의 구동휠과 연결되므로 D레인지 상태에서 차량의 구동휠이 역회전되는 것을 방지하여 차량이 후방으로 밀리는 것을 억제할 수 있게 된다.
차량이 후진할 때에는 언더 드라이브 클러치(12), 세컨드 브레이크(74) 및 오버 드라이브 클러치(78)가 구동되지 않고, 로우 리버스 브레이크(72)와 리버스 클러치(76)가 구동된다.
따라서 입력축(10)을 따라 전달되는 엔진의 회전력은 리버스 클러치(76)를 지나 제2선기어(32)로 전달되고, 로우 리버스 브레이크(72)에 의해 제2피니언기 어(34)가 구속되므로 제2선기어(32)의 회전력은 제2링기어(36)를 지나 제1피니언기어(24)로 전달된다.
제1피니언기어(24)로부터 출력축(50)으로 전달되는 회전력은 회전 방향이 전환되어 출력축(50)을 역회전시키므로 차량의 후진이 이루어지게 된다.
이로써, 별도의 브레이크나 제어장치 없이 원 웨이 클러치(80)에 의해 D레인지 상태에서 차량이 후방으로 밀리는 것을 방지하고, 후진을 행할 수 있는 자동변속기용 밀림방지장치를 제공할 수 있게 된다.
본 발명은 도면에 도시되는 일 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
또한, 차량에 설치되는 자동변속기용 밀림방지장치를 예로 들어 설명하였으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 차량의 자동변속기가 아닌 다른 제품에도 본 발명의 자동변속기용 밀림방지장치가 사용될 수 있다.
따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
도 1은 종래 기술에 따른 차량밀림방지 제어 시의 제동토크와 엔진토크를 도시한 그래프이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동변속기용 밀림방지장치가 도시된 구성도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 밀림방지장치가 설치된 자동변속기의 단면도이다.
<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>
10 : 입력축 20 : 제1유성기어
30 : 제2유성기어 50 : 출력축
80 : 원 웨이 클러치 90 : 오일펌프

Claims (2)

  1. 엔진의 회전력이 전달되는 입력축과 제1유성기어 사이에 설치되는 언더 드라이브 클러치; 및
    상기 언더 드라이브 클러치에 연결되는 원 웨이 클러치를 포함하고;
    상기 제1유성기어는, 제1선기어와, 제1피니언기어와, 제1링기어를 포함하고;
    제2유성기어는, 제2선기어와, 제2피니언기어와, 제2링기어를 포함하고;
    상기 입력축과 상기 제1선기어 사이에는 상기 언더 드라이브 클러치가 설치되고;
    상기 제1피니언기어는 출력축 및 상기 제2링기어와 연결되며;
    상기 제1링기어는 상기 제2피니언기어와 연결되고;
    상기 제1링기어와 상기 제2피니언기어는 로우 리버스 브레이크에 연결되고;
    상기 제2피니언기어는 오버 드라이브 클러치와 연결되고;
    상기 제2선기어는 리버스 클러치 및 세컨드 브레이크와 연결되고;
    상기 오버 드라이브 클러치는 상기 입력축과 연결되는 것을 특징으로 하는 자동변속기용 밀림방지장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 원 웨이 클러치는 상기 언더 드라이브 클러치의 하우징과 오일펌프 사이에 설치되는 것을 특징으로 하는 자동변속기용 밀림방지장치.
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