KR101231881B1 - 자동변속기용 마찰장치 - Google Patents

자동변속기용 마찰장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 자동변속기용 마찰장치에 관한 것으로서, 특히, 습식 마찰재 역할을 행하는 작동유체의 공급을 용이하게 행할 수 있는 자동변속기용 마찰장치에 관한 것이다.
본 발명은, 작동요소에 설치되는 플레이트; 상기 플레이트 사이에 설치되는 디스크; 상기 작동요소의 내부에 충진되는 작동유체를 상기 작동요소 외측으로 배출시키는 공급부; 및 상기 공급부에 의해 배출되는 작동유체를 상기 플레이트와 상기 디스크 측으로 안내하는 가이드부를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동변속기용 마찰장치를 제공한다.

Description

자동변속기용 마찰장치 {FRICTION DEVICE FOR AUTO TRANSMISSION}
본 발명은 자동변속기용 마찰장치에 관한 것으로서, 특히, 습식 마찰재 역할을 행하는 작동유체의 공급을 용이하게 행할 수 있는 자동변속기용 마찰장치에 관한 것이다.
일반적으로 차량에는 그 차량의 주행속도를 자동으로 제어할 수 있는 자동변속기가 설치되어 있으며, 자동변속기의 다단 변속 메커니즘은, 복수의 유성기어세트의 조합으로 이루어져 있다.
복수의 유성기어세트가 조합된 파워 트레인은 엔진 토크를 변환하여 전달하는 토크 컨버터로부터 회전동력이 입력되면 이를 다단으로 변속하여 출력축으로 전달하는 기능을 수행하게 된다.
복수의 유성기어세트는 각각의 선기어, 유성기어 및 링기어 중 어느 하나 또는 하나 이상의 부재의 조합으로 다수 개의 작동요소를 이루게 되며, 이 작동요소 사이의 동력전달을 행하거나 작동요소를 구속하는 마찰장치가 설치된다.
마찰장치는 작동요소 사이의 동력전달을 행하는 클러치와, 작동요소를 구속하는 브레이크를 포함한다.
마찰장치의 작동 여부를 제어하여 다수 개의 작동요소들 사이에서 동력전달이 이루어질 때에 발생되는 변속비에 의해 다수의 변속단이 구현된다.
클러치는 드럼에서 연장되는 다수 개의 플레이트 사이에 허브로부터 연장되는 디스크가 교호로 배치되고 피스톤에 의해 플레이트 및 디스크가 가압되면 드럼으로부터 전달되는 동력이 플레이트 및 디스크를 지나 허브로 전달된다.
상기한 기술구성은 본 발명의 이해를 돕기 위한 배경기술로서, 본 발명이 속하는 기술분야에서 널리 알려진 종래기술을 의미하는 것은 아니다.
일반적인 자동변속기용 마찰장치는 디스크와 플레이트 사이에 습식 마찰재를 공급하기 어렵기 때문에 마찰작동이 장기간 반복되면 디스크 및 플레이트가 마모되어 마찰장치의 오작동 또는 파손이 발생되는 문제점이 있다.
따라서 이를 개선할 필요성이 요청된다.
본 발명은 습식 마찰재 역할을 행하는 작동유체의 공급을 용이하게 행할 수 있는 자동변속기용 마찰장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 작동요소에 설치되는 플레이트; 상기 플레이트 사이에 설치되는 디스크; 상기 작동요소의 내부에 충진되는 작동유체를 상기 작동요소 외측으로 배출시키는 공급부; 및 상기 공급부에 의해 배출되는 작동유체를 상기 플레이트와 상기 디스크 측으로 안내하는 가이드부를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동변속기용 마찰장치를 제공한다.
또한, 상기 작동요소는 샤프트에 회전 가능하게 설치되는 유성기어에 기어연결되는 링기어를 포함하고, 상기 디스크는 자동변속기의 케이스에 설치되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 공급부는, 상기 샤프트에 형성되고 상기 샤프트에 충진되는 작동유체를 상기 유성기어 측으로 공급하는 제1홀부; 및 상기 링기어에 형성되고 상기 유성기어 외측으로 배출되는 작동유체를 상기 플레이트와 상기 디스크 측으로 공급하는 제2홀부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 가이드부는, 상기 링기어의 일측 단부에 설치되는 가이드링; 및 상기 링기어의 타측 단부를 구속하는 구속부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 링기어에는 안착부가 형성되고, 상기 가이드링에는 상기 안착부에 삽입되는 걸림부가 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 구속부재는 상기 링기어의 타측 단부와 상기 케이스 사이에 개재되는 와셔를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 구속부재는 상기 링기어의 타측 단부에 설치되는 구속플레이트를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동변속기용 마찰장치.
본 발명에 따른 자동변속기용 마찰장치는 마찰작동을 행하는 플레이트와 디스크 사이에 작동유체가 용이하게 공급되므로 플레이트 및 디스크의 마모를 억제하여 마찰장치의 오작동 및 파손을 방지할 수 있는 이점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동변속기용 마찰장치가 도시된 단면도이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 자동변속기용 마찰장치가 도시된 단면도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 자동변속기용 마찰장치의 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 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동변속기용 마찰장치가 도시된 단면도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 자동변속기용 마찰장치는 작동요소에 설치되는 플레이트(72)와, 플레이트(72) 사이에 설치되는 디스크(12)와, 작동요소의 내부에 충진되는 작동유체를 작동요소 외측으로 배출시키는 공급부(54, 74)와, 공급부(54, 74)에 의해 배출되는 작동유체를 플레이트(72)와 디스크(12) 측으로 안내하는 가이드부(80)를 포함한다.
엔진의 동력이 전달되어 작동요소가 구동되면 작동요소 내부에 충진된 작동유체가 공급부(54, 74)에 의해 작동요소 외측으로 배출되고, 가이드부(80)에 의해 플레이트(72)와 디스크(12) 측으로 안내된다.
플레이트(72)와 디스크(12) 사이에 작동유체가 공급되므로 마찰장치의 습식 마찰재 역할을 행하여 플레이트(72)와 디스크(12)의 마모를 억제하게 된다.
작동요소는 샤프트(50)에 회전 가능하게 설치되는 유성기어(52)에 기어연결되는 링기어(70)를 포함하고, 디스크(12)는 자동변속기의 케이스(10)에 설치된다.
따라서 본 실시예에 따른 마찰장치는 링기어(70)를 구속하는 브레이크의 기능을 행하게 된다.
여기서, 작동요소는 자동변속기에 설치되는 다수 개의 유성기어세트 중에서 각각의 유성기어세트를 이루는 선기어, 유성기어 및 링기어 중 어느 하나의 기어로 이루어지거나, 하나 이상의 기어가 서로 연결되어 동시에 구동되도록 이루어지는 요소를 의미한다.
케이스(10)와 피스톤(30) 사이의 공간으로 작동유체가 공급되면 탄성부재(32)가 압축되면서 피스톤(30)이 이동되어 플레이트(72) 및 디스크(12)를 가압하게 된다.
따라서 링기어(70)에 설치되는 플레이트(72)가 케이스(10)에 설치되는 디스크(12)와 밀착된다.
자동변속기의 케이스(10)에 설치되는 디스크(12)와 링기어(70)에 설치되는 플레이트(72)가 밀착되면 링기어(70)를 구속하게 되므로 유성기어(52)에 의해 전달되는 엔진의 동력이 링기어(70)에 전달되지 않고 유성기어(52)의 토크를 가변시키게 된다.
여기서, 플레이트(72) 및 디스크(12)는 자동변속기의 클러치로 사용될 수 있다.
플레이트(72) 및 디스크(12)가 클러치로 사용되는 경우에는 플레이트(72)가 엔진의 동력을 전달하는 허브에 설치되고, 디스크(12)는 케이스(10) 내부에 구동 가능하게 설치되고 피스톤(30)을 지지하는 리테이너에 설치된다.
플레이트(72) 및 디스크(12)가 클러치로 사용되는 경우는 본 발명의 기술구성을 인지한 당업자가 용이하게 변경하여 실시할 수 있는 것이므로 다른 실시예에 대한 구체적인 도면이나 설명은 생략하기로 한다.
공급부(54, 74)는 샤프트(50)에 형성되고 샤프트(50)에 충진되는 작동유체를 유성기어(52) 측으로 공급하는 제1홀부(54)와, 링기어(70)에 형성되고 유성기어(52) 외측으로 배출되는 작동유체를 플레이트(72)와 디스크(12) 측으로 공급하는 제2홀부(74)를 포함한다.
엔진의 동력이 샤프트(50)에 전달되면 샤프트(50)가 선기어(미도시)를 중심으로 회전되면서 유성기어(52)가 공전하게 되고, 유성기어(52)가 샤프트(50)를 중심으로 회전하면서 자전하게 된다.
이때, 샤프트(50) 내부에 충진되는 작동유체는 제1홀부(54)를 통해 샤프트(50)와 유성기어(52) 사이의 공간으로 배출된다.
유성기어(52)는 샤프트(50)에 베어링(미도시)에 의해 회전 가능하게 설치되므로 샤프트(50)와 유성기어(52) 사이의 간격을 따라 작동유체가 링기어(70) 측으로 배출된다.
유성기어(52)의 일측 단부 및 타측 단부로 배출되는 작동유체는 가이드부(80)에 의해 링기어(70) 외측으로 배출되지 않고 유성기어(52)와 링기어(70) 사이의 간격으로 모아진 후에 제2홀부(74)를 통해 플레이트(72)와 디스크(12) 측으로 공급된다.
제2홀부(74)는 플레이트(72)와 디스크(12) 사이의 간격에 대향되도록 다수 개가 연속되게 형성되므로 다수 개의 플레이트(72)와 디스크(12) 사이의 간격으로 균일한 양의 작동유체가 공급될 수 있게 된다.
가이드부(80)는 링기어(70)의 일측 단부에 설치되는 가이드링(82)과, 링기어(70)의 타측 단부를 구속하는 구속부재를 포함하고, 구속부재는 링기어(70)의 타측 단부와 케이스(10) 사이에 개재되는 와셔(84)를 포함한다.
가이드링(82)은 단면 형상이 'ㄱ' 모양으로 절곡되어 일면은 링기어(70)의 일측 단부에 밀착되고 타면은 링기어(70)의 둘레면에 밀착된다.
링기어(70)의 일측 단부에 밀착되는 가이드링(82)의 일면은 링기어(70)와 유성기어(52) 사이의 간격을 커버하도록 연장되므로 유성기어(52)의 일측 단부로부터 배출되는 작동유체가 링기어(70) 외측으로 배출되지 않고 링기어(70)와 유성기어(52) 사이의 간격으로 모아지도록 한다.
링기어(70)에는 안착부(70a)가 형성되고, 가이드링(82)에는 안착부(70a)에 삽입되는 걸림부(82a)가 형성되므로 링기어(70)로부터 가이드링(82)이 이탈되는 것을 방지할 수 있게 된다.
와셔(84)는 케이스(10)로부터 링기어(70) 측으로 연장되는 돌출부위와 링기어(70)의 타측 단부 사이에 개재되는 링부재이며, 링기어(70)와 유성기어(52) 사이의 간격을 커버하도록 배치된다.
따라서 유성기어(70)의 타측 단부로부터 배출되는 작동유체가 링기어(70) 외측으로 배출되지 않고 링기어(70)와 유성기어(52) 사이의 간격으로 모아지도록 한다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 일 실시예에 따른 자동변속기용 마찰장치의 동작을 살펴보면 다음과 같다.
엔진의 동력이 전달되어 샤프트(50)가 선기어를 중심으로 회전되면 샤프트(50) 내부에 충진되는 작동유체가 제1홀부(54)를 통해 배출되고, 유성기어(52)와 샤프트(50) 사이의 간격을 따라 링기어(70) 측으로 배출된다.
유성기어(52)의 일측 단부 및 타측 단부를 따라 배출되는 작동유체는 가이드링(82)과 와셔(84)에 의해 링기어(70)와 유성기어(52) 사이의 간격으로 모아지고, 제2홀부(74)를 통해 플레이트(72)와 디스크(12) 측으로 공급된다.
따라서 플레이트(72)와 디스크(12) 사이에 충진되는 작동유체가 습식 마찰재의 역할을 행하여 플레이트(72)와 디스크(12)의 마모를 억제하게 된다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 자동변속기용 마찰장치가 도시된 단면도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 자동변속기용 마찰장치의 가이드부(180, 182)는 링기어(170)의 일측 단부에 설치되는 가이드링(182)과, 링기어(170)의 타측 단부에 설치되는 구속플레이트(180)를 포함한다.
본 실시예의 작동요소를 이루는 링기어(170)는 다수 개의 제2홀부(174)가 형성되어 플레이트(172)와 디스크(112) 사이에 작동유체를 공급할 수 있도록 하고, 일측 단부에 가이드링(182)이 설치되며, 타측 단부에 구속플레이트(180)가 설치된다.
구속플레이트(180)는 케이스(10 : 도 1 참조)에 연결되지 않고 자동변속기의 입력축 또는 다른 작동요소에 고정되므로 링기어(170)의 타측 단부가 유동되지 않도록 지지하게 된다.
따라서 케이스(10) 및 와셔(84 : 도 1 참조)에 의해 지지되지 않는 작동요소에도 일 실시예와 같은 공급부 및 가이드부가 구비될 수 있다.
이로써, 습식 마찰재 역할을 행하는 작동유체의 공급을 용이하게 행할 수 있는 자동변속기용 마찰장치를 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, 자동변속기용 마찰장치를 예로 들어 설명하였으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 자동변속기가 아닌 다른 제품에도 본 발명의 마찰장치가 사용될 수 있다.
따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
10 : 케이스 12 : 디스크
30 : 피스톤 32 : 탄성부재
50 : 샤프트 52 : 유성기어
54 : 제1홀부 70 : 링기어
70a : 안착부 72 : 플레이트
74 : 제2홀부 80 : 가이드부
82 : 가이드링 82a : 걸림부
84 : 와셔

Claims (7)

  1. 작동요소에 설치되는 플레이트;
    상기 플레이트 사이에 설치되는 디스크;
    상기 작동요소의 내부에 충진되는 작동유체를 상기 작동요소 외측으로 배출시키는 공급부; 및
    상기 공급부에 의해 배출되는 작동유체를 상기 플레이트와 상기 디스크 측으로 안내하는 가이드부를 포함하고;
    상기 작동요소는 샤프트에 회전 가능하게 설치되는 유성기어에 기어연결되는 링기어를 포함하고, 상기 디스크는 자동변속기의 케이스에 설치되고;
    상기 공급부는,
    상기 샤프트에 형성되고 상기 샤프트에 충진되는 작동유체를 상기 유성기어 측으로 공급하는 제1홀부; 및
    상기 링기어에 형성되고 상기 유성기어 외측으로 배출되는 작동유체를 상기 플레이트와 상기 디스크 측으로 공급하는 제2홀부를 포함하고;
    상기 가이드부는,
    상기 링기어의 일측 단부에 설치되는 가이드링; 및
    상기 링기어의 타측 단부를 구속하는 구속부재를 포함하고;
    상기 링기어에는 안착부가 형성되고, 상기 가이드링에는 상기 안착부에 삽입되는 걸림부가 형성되는 것을 특징으로 하는 자동변속기용 마찰장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 구속부재는 상기 링기어의 타측 단부와 상기 케이스 사이에 개재되는 와셔를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동변속기용 마찰장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 구속부재는 상기 링기어의 타측 단부에 설치되는 구속플레이트를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동변속기용 마찰장치.
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