KR101410650B1 - Ａｔｆ의 리저버 - Google Patents

Abstract

본 발명은, ATF가 내장된 트랜스미션에 결합되어 상기 ATF가 내부로 유입 및 유출될 수 있도록 구성된 하우징; 및 상기 하우징에 결합되어 전원인가에 따라 발열하여 하우징 내부를 유동하는 ATF를 가열시키는 발열체;를 포함하여 구성된다.
상기와 같이 구성된 본 발명은 전원인가를 통하여 ATF를 보다 신속하게 가열할 수 있는 효과가 있고, 발생된 열을 하우징 내에 보존할 수 있다. 이에 따라, ATF의 점도가 조기에 정상범주 안에 도달함으로 연비향상 효과를 기대할 수 있다.

Description

ＡＴＦ의 리저버{RESERVOIR OF ATF}

본 발명은 ATF(AUTOMATIC TRANSMISSION FLUID, 오토 트랜스미션의 오일)의 리저버에 관한 것으로서 더욱 상세하게는, 전원이 인가되면 발열하는 PTC(Positive Temperature Coefficient) 소자를 이용하여 ATF를 신속히 가열시키 수 있으며 냉간시동 시 활용될 수 있도록 온간 상태(엔진이 구동하는 상태)에서 ATF 의 열을 보존할 수 있는 ATF의 리저버에 관한 것이다.

오토 트랜스미션은 ATF를 작동유체로 사용하는 변속기로서 기어가 자동적으로 조절되므로 차량의 운전조작이 상대적으로 쉽고 가속 및 감속 시 충격이 작은 장점이 있다.

ATF는 엔진측의 회전력을 차축으로 전달하는 매개체 기능을 하되 온도 상승에 따라 점도가 반비례하여 떨어지는 특성을 갖는다. 따라서, ATF의 온도가 너무 높으면 동력전달효율이 저하되어 연비가 저하되고 ATF의 온도가 너무 낮으면 변속시 충격이 발생하는 문제가 생기므로 ATF는 동력손실, 연비저하, 변속충격 등을 방지하기 위하여 차량 주행 중에는 항시 적정 온도구간 범위 내에서 유지되는 것이 바람직하다.

이에 따라, 차량의 초기 시동시 ATF의 온도를 신속히 상승시키기 위한 워머(warmer) 및/또는 과열된 ATF을 냉각시키기 위한 오일쿨러(oil cooler)가 차종에 따라 추가적으로 탑재된다.

이중, ATF를 냉각하기 위한 쿨러는 ATF만을 냉각하는 전용 쿨링팬이 탑재되는 방식도 있으나, 냉각수를 냉각하기 위해 차량의 전면에 배치된 라디에이터에 일체로 구성된 오일쿨러가 사용되는 방식이 일반적이다.

그리고, 겨울철 또는 혹한의 환경에서 차량의 초기시동 시 ATF를 가열하는 종래의 워머는 엔진에서 발생하는 열을 열원으로 사용하여(더 상세하게는 상대적으로 더 빠르게 온도가 상승하는 냉각수를 열원으로 사용하여) ATF와 열교환이 이뤄지도록 구성되었었다.

하지만, ATF의 가열을 위한 종래의 구조는, 직접가열이 아닌 가열된 냉각수와의 열교환식으로 구성된다. 따라서, 냉각됐던 냉각수의 수온이 일정 온도 이상으로 상승하기까지는 시간이 필요한 관계로 ATF를 더욱 신속하게 가열할 수 있는 새로운 장치가 요구되었다.

아울러, 종래의 구조는 ATF를 냉각하기 위한 오일쿨러와 워머가 별개로 연결되어 엔진룸의 레이아웃 배치에 있어 효용성을 저하시켰다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 필요성과 종래의 문제점을 해소하기 위하여 발명된 것으로서 트랜스미션에 장착되어 부피를 작게 차지하며 호스를 포함한 부가장치들의 연결이 용이하고 ATF를 보다 신속하게 가열시킬 수 있는 ATF의 리저버를 제공하는 것에 주목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, ATF가 내장된 트랜스미션에 결합되어 상기 ATF가 내부로 유입 및 유출될 수 있도록 구성된 하우징; 및 상기 하우징에 결합되어 전원인가에 따라 발열하여 하우징 내부를 유동하는 ATF를 가열시키는 발열체;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 하우징에는 (ATF 의 유속을 저하시켜 발열체와 ATF의 접촉시간을 증가시키기 위해) 내부의 공간을 구획하도록 하나 이상의 배플이 장착된다.

본 발명의 바람직한 실시예에서, 상기 하우징에는 ATF가 내부로 유입되는 유입니플 및 ATF가 외부로 유출되는 유출니플이 형성되며, 상기 트랜스미션은 제1호스를 통해 ATF를 냉각시키는 오일쿨러와 연결되고, 상기 오일쿨러는 제2호스를 통해 유입니플과 연결되며, 상기 유출니플은 제3호스를 통해 트랜스미션과 연결되되, 상기 하우징에는 제2호스나 제3호스를 통한 ATF의 유동을 차단 또는 허용하는 온오프밸브가 장착된다.

아울러, 상기 ATF 의 온도가 기준온도 이하면 상기 온오프밸브는 제2호스나 제3호스를 통한 ATF의 유동을 차단하고 발열체에 전원을 인가하며, 상기 ATF 의 온도가 기준온도 이상이면 상기 온오프밸브는 제2호스 및 제3호스를 통한 ATF의 유동을 허용하고 발열체에 전원을 차단한다.

한편, 본 발명에 따른 상기 발열체는 전원이 인가되면 발열하는 PTC소자(positive temperature coefficient thermistor)로 구성된다.

상기와 같이 구성된 본 발명은 전원인가를 통하여 ATF를 보다 신속하게 가열할 수 있는 효과가 있고, 발생된 열을 하우징 내에 보존할 수 있다. 이에 따라, ATF의 점도가 조기에 정상범주 안에 도달함으로 연비향상 효과를 기대할 수 있다.

그리고, 하우징 내에는 배플이 형성되어 ATF가 하우징 내에서 발열체에 노출되는 시간을 증가시킬 수 있으며, 하우징의 외부에 유입니플과 유출니플을 가짐으로서 오일쿨러와 연결될 수 있으므로 오일쿨러와 트랜스미션을 연결하는 호스들의 장착 및 정리에 유리한 장점을 갖는다.

도 1 은 본 발명에 따른 ATF의 리저버가 트랜스미션에 결합되어 호스들을 통해 오일쿨러와 연결된 모습 및 상기 ATF의 리저버의 확대된 모습을 도시한 도면,
도 2 는 하우징의 커버부가 제거된 모습 및 부분확대된 모습을 도시한 도면,
도 3 은 본 발명에 따른 ATF의 리저버의 내부 모습을 투시하여 도시한 도면,
도 4 는 본 발명에 따른 ATF의 리저버의 단면모습을 단순화하여 도시한 도면.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 ATF의 리저버를 더욱 상세하게 설명한다.

도 1 에 도시된 바와 같이, 본 발명의 ATF의 리저버는 트랜스미션(1)의 일측에 결합되며, 라디에이터(3)에 장착된 오일쿨러(2)에 호스들(50, 60, 70)을 통해 연결되도록 구성된다. 즉, ATF의 리저버의 하우징(10)에는 ATF가 내부로 유입되는 유입니플(30) 및 ATF가 외부로(트랜스미션으로) 유출되는 유출니플(40)이 형성되되, 상기 트랜스미션(1)은 제1호스(50)를 통해 라디에이터(3)에 결합되어 ATF를 냉각시키는 오일쿨러(2)와 연결되고, 상기 오일쿨러(2)는 제2호스(60)를 통해 유입니플(30)과 연결되며, 상기 유출니플(40)은 제3호스를(70) 통해 트랜스미션(1)과 연결된다.

상기 하우징(10)은 일면이 개방된 통 모양의 케이스(10a)와 상기 케이스(10a)의 개방된 면을 차폐하도록 결합된 커버부(10b)가 결합되어 구성된다.

도 2 와 도 3 을 참조하면, 상기 케이스(10a)에는 유입니플(30)과 유출니플(40)이 결합될 수 있도록 장착홀들(14, 15)이 형성되며, 상기 커버부(10b)에는 트랜스미션(1) 내부에 있는 ATF가 하우징(10) 내부로 유입 및 유출하는 유출입홀들(16, 17)이 형성된다.

아울러, 상기 하우징(10) 내부에는 내부공간을 구획하여 ATF의 유동경로가 지그재그 방향으로 형성되도록 두 개 이상의 배플들(11)이 장착되며, 전원인가에 따라 발열하여 하우징(10) 내부를 유동하는 ATF를 가열시키는 발열체(20)가 결합된다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 발열체(20)는 전기가 흐르면 저항이 상승하여 발열하는 PTC소자(positive temperature coefficient thermistor), 상기 PTC소자와 연결되여 발열면적을 증가시키는 발열핀, PTC소자와 전기적으로 연결된 커넥터 및 상기 PCT소자, 발열핀, 커넥터를 하우징(10)에 고정하기 위한 브라켓 등을 포함하여 구성된다.

그리고, 상기 하우징(10) 내에는 제2호스(60)(또는 제3호스)를 통한 ATF의 유동을 차단 또는 허용하는 (전원인가에 따라 개폐가 제어되는) 온오프밸브(12)가 장착된다(도 2 참조).

또한, 상기 하우징(10) 또는 트랜스미션(1)에는 ATF의 온도를 감지하는 온도센서(80)가 장착되고, 상기 온도센서(80)는 ECU와 통신하되 상기 ECU는 미리정해진 로직에 따라서 발열체(20)의 전원인가 및 온오프밸브(12)의 개폐를 제어하도록 구성된다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 ATF의 리저버의 작동 및 제어를 더 상세히 설명하면, (온도센서에 의해 측정된) ATF의 온도가 기준온도 이하일 때 상기 온오프밸브(12)는 (오일쿨러를 경유한 ATF의 순환을 차단하기 위하여) 제2호스(60)나 제3호스(70)를 통한 ATF의 유동을 차단하고, 유출입홀들(16, 17) 통하여 하우징(10) 내부로 유입 및 유출되는 트랜스미션(1) 내부에 저장된 ATF 를 신속히 가열하기 위해 발열체(20)에 전원이 인가된다.

그리고, 상기 ATF 의 온도가 기준온도 이상일 때, 본 발명의 온오프밸브(12)는 제2호스(60) 및 제3호스(70)를 통한 ATF의 유동을 허용하고 발열체(20)는 전원이 차단됨으로서 상기 하우징(10)은 ATF 의 통로 역할만 수행한다.

한편, 본 발명의 바람직한 실시예에서 상기 하우징(10)의 내측에는 (또는 외측이나 내외측 모두에는) 도 2 와 도 4 에 도시된 바와 같이, 보온단열재(13)가 부착되어 ATF 의 열을 보존하여 냉각을 늦출 수 있는 효과가 있다. 상기 보온단열재(13)는 에어로겔(aerogel)이 함침된 부직포 등이 사용될 수 있다.

이상과 같이 본 명세서와 도면에 개시된 실시예들은 본 발명의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것에 지나지 않으며, 본 발명의 범위를 제한하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.

10 : 하우징
11 : 배플
20 : 발열체
30 : 유입니플
40 : 유출니플

Claims (5)

1. ATF가 내장된 트랜스미션과 결합되되, 상기 ATF가 일측에서 트랜스미션으로부터 유입되고 타측에서 트랜스미션으로 유출되도록 결합되는 하우징; 및
   상기 하우징에 결합되어 전원인가에 따라 발열하여 하우징 내부를 유동하는 ATF를 가열시키는 발열체;를 포함하고,
   상기 하우징에는 내부의 공간을 구획하도록 하나 이상의 배플이 장착된 것을 특징으로 하는 ATF의 리저버.
   
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서, 상기 하우징에는 ATF가 내부로 유입되는 유입니플 및 ATF가 외부로 유출되는 유출니플이 형성되며,
   상기 트랜스미션은 제1호스를 통해 ATF를 냉각시키는 오일쿨러와 연결되고, 상기 오일쿨러는 제2호스를 통해 유입니플과 연결되며, 상기 유출니플은 제3호스를 통해 트랜스미션과 연결되되,
   상기 하우징에는 제2호스나 제3호스를 통한 ATF의 유동을 차단 또는 허용하는 온오프밸브가 장착된 것을 특징으로 하는 ATF의 리저버.
   
4. 제 3 항에 있어서, 상기 ATF 의 온도가 기준온도 이하면 상기 온오프밸브는 제2호스나 제3호스를 통한 ATF의 유동을 차단하고 발열체에 전원을 인가하며,
   상기 ATF 의 온도가 기준온도 이상이면 상기 온오프밸브는 제2호스 및 제3호스를 통한 ATF의 유동을 허용하고 발열체에 전원을 차단하는 것을 특징으로 하는 ATF의 리저버.
   
5. 제 4 항에 있어서, 상기 발열체는 전원이 인가되면 발열하는 PTC소자를 포함하는 것을 특징으로 하는 ATF의 리저버.

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