KR101469529B1 - 차량용 변속기 - Google Patents

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KR101469529B1
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transmission
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KR20130069450A
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서각하
이병민
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현대 파워텍 주식회사
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    • F16D25/00—Fluid-actuated clutches
    • F16D25/12—Details not specific to one of the before-mentioned types
    • F16D25/14—Fluid pressure control
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F16D25/0638—Fluid-actuated clutches in which the fluid actuates a piston incorporated in, i.e. rotating with the clutch the clutch having friction surfaces with clutch members exclusively moving axially with flat friction surfaces, e.g. discs with more than two discs, e.g. multiple lamellae

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Abstract

차량용 변속기에 대한 발명이 개시된다. 본 발명의 차량용 변속기는: 클러치 플레이트가 설치되는 클러치 허브; 클러치 플레이트와 마찰되도록 클러치 디스크가 설치되는 클러치 리테이너; 클러치 리테이너에 결합되고, 클러치 플레이트를 이동시켜 클러치 플레이트와 클러치 디스크가 마찰되도록 하는 피스톤; 피스톤에 결합되고, 피스톤이 클러치 리테이너 측으로 이동되도록 피스톤에 탄성력을 작용하는 탄성부재; 클러치 리테이너에 결합되고, 탄성부재가 결합되도록 일측으로 돌출된 포켓부가 형성되는 탄성부재 리테이너; 및 탄성부재 리테이너에 대향되게 배치되고, 포켓부를 감지하여 회전수를 측정하는 속도 감지부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

차량용 변속기{TRANSMISSION FOR VEHICLE}
본 발명은 차량용 변속기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 타겟휠을 별도로 제작하지 않고 회전 속도를 감지할 수 있는 차량용 변속기에 관한 것이다.
일반적으로 차량에는 주행 속도를 제어할 수 있도록 변속기가 설치된다. 변속기는 복수의 유성기어세트의 조합으로 이루어진다. 복수의 유성기어세트가 조합된 것을 파워 트레인이라고 한다. 파워 트레인은 토크 컨버터로부터 회전 동력이 입력되면 회전 속도를 다단으로 변속하여 출력축으로 전달한다.
본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허공보 제2012-0057929호(2012. 06. 07 공개, 발명의 명칭: 자동 변속기)에 개시되어 있다.
종래에는 자동 변속기의 출력 회전수를 측정하기 위해 속도 감지부가 설치된다. 자동 변속기는 축방향에서 출력 회전수를 측정할 필요가 있는 경우 회전 부재를 구조 변경하여 타겟휠을 별도로 제작해야 하는 문제점이 있다.
따라서, 이를 개선할 필요성이 요청된다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위해 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 축방향에서 출력 회전수를 측정할 필요가 있는 경우에도 별도의 타겟휠을 제작하지 않아도 되는 차량용 변속기를 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 차량용 변속기는: 클러치 플레이트가 설치되는 클러치 허브; 상기 클러치 플레이트와 마찰되도록 클러치 디스크가 설치되는 클러치 리테이너; 상기 클러치 리테이너에 결합되고, 상기 클러치 플레이트를 이동시켜 상기 클러치 플레이트와 상기 클러치 디스크가 마찰되도록 하는 피스톤; 상기 피스톤에 결합되고, 상기 피스톤이 상기 클러치 리테이너 측으로 이동되도록 상기 피스톤에 탄성력을 작용하는 탄성부재; 상기 클러치 리테이너에 결합되고, 상기 탄성부재가 결합되도록 일측으로 돌출된 포켓부가 형성되는 탄성부재 리테이너; 및 상기 탄성부재 리테이너에 대향되게 배치되고, 상기 포켓부를 감지하여 회전수를 측정하는 속도 감지부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 탄성부재 리테이너는 원형 고리 형태로 형성될 수 있다.
상기 포켓부는 상기 탄성부재 리테이너의 원주 방향을 따라 동일 간격으로 형성될 수 있다.
상기 피스톤에 배치되고, 상기 탄성부재가 결합되도록 결합 보스가 형성되는 탄성부재 고정부를 더 포함할 수 있다.
상기 결합 보스는 상기 포켓부와 대향되게 배치될 수 있다.
상기 탄성부재 고정부는 상기 탄성부재 리테이너에 대응되도록 원형 고리 형태로 형성될 수 있다.
본 발명에 따르면, 탄성부재 리테이너의 포켓부에 대향되도록 속도 감지부를 배치하므로, 타겟휠을 별도로 제작하지 않고 회전 속도를 감지할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 변속기를 도시한 단면도이다.
도 2는 도 1의 차량용 변속기의 속도 감지부와 탄성부재 리테이너를 도시한 확대 단면도이다.
도 3은 도 1의 탄성부재 리테이너를 도시한 사시도이다.
도 4는 도 2의 탄성부재 리테이너를 도시한 사시도이다.
도 5는 도 2의 탄성부재 리테이너를 도시한 사시도이다.
도 6은 도 1의 탄성부재 고정부를 도시한 사시도이다.
도 7은 도 6의 탄성부재 고정부의 결합 보스와 탄성부재를 도시한 확대 사시도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 차량용 변속기의 일 실시예를 설명한다. 차량용 변속기를 설명하는 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 변속기에 관해 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 변속기를 도시한 단면도이고, 도 2는 도 1의 차량용 변속기의 속도 감지부와 탄성부재 리테이너를 도시한 확대 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 변속기는 클러치 허브(120), 클러치 리테이너(130), 피스톤(140), 탄성부재(160), 탄성부재 리테이너(170) 및 속도 감지부(180)를 포함한다.
클러치 허브(120)는 케이스(110)의 내부에 배치된다. 케이스(110)는 변속기의 외형을 이룬다. 케이스(110)는 변속기의 내부를 외부로부터 격리시키므로, 변속기의 내부 부품이 외부 환경에 의해 손상되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 케이스(110)는 유체가 변속기의 외부로 유출되는 것을 방지할 수 있다.
클러치 허브(120)에는 다수의 클러치 플레이트(125)가 설치된다. 클러치 허브(120)는 유성기어부(113)에 결합되고, 유성기어부(113)는 입력축(116)에 결합되고, 입력축(116)은 엔진(미도시)으로부터 구동력을 전달받는 로터(미도시)에 결합된다. 로터의 회전수는 유성기어부(113)에 의해 감속된 후 클러치 허브(120)에 전달된다. 유성기어부(113)는 다수의 기어가 맞물린 구조로 형성된다.
클러치 리테이너(130)는 클러치 허브(120)의 내부에 배치된다. 클러치 리테이너(130)에는 클러치 플레이트(125)와 마찰되도록 클러치 디스크(135)가 설치된다. 클러치 디스크(135)는 클러치 플레이트(125) 사이에 배치된다. 클러치 플레이트(125)와 클러치 디스크(135)가 마찰되면, 클러치 허브(120)의 회전력이 클러치 리테이너(130)로 전달된다. 클러치 리테이너(130)는 가볍고 녹이 발생되지 않는 알루미늄 소재로 형성될 수 있다.
피스톤(140)은 클러치 리테이너(130)에 결합된다. 피스톤(140)은 가볍고 녹이 발생되지 않는 알루미늄 소재로 형성될 수 있다.
피스톤(140)과 클러치 리테이너(130) 사이에는 유체가 유입될 수 있도록 유압실(137)이 형성된다. 피스톤(140)은 클러치 리테이너(130)와 피스톤(140) 사이의 유압실(137)에 유체가 공급됨에 의해 이동된다. 예를 들면, 유압실(137)에 유체가 공급되면, 피스톤(140)이 유압에 의해 이동되어 클러치 플레이트(125)를 가압한다. 유압실(137)에서 유체가 배출되면, 피스톤(140)이 클러치 리테이너(130) 측으로 이동됨에 따라 클러치 플레이트(125)의 가압을 해제한다.
피스톤(140)은 클러치 플레이트(125)를 가압함에 따라 클러치 플레이트(125)를 이동시킨다. 클러치 플레이트(125)가 이동됨에 따라 클러치 디스크(135)와 마찰된다. 이때, 클러치 리테이너(130)와 클러치 허브(120)는 유성기어부(113)에서 감속된 속도로 함께 회전된다.
피스톤(140)에는 탄성부재 고정부(150)가 결합될 수 있다. 탄성부재 고정부(150)에는 탄성부재(160)가 결합되도록 결합 보스(155)가 형성된다. 탄성부재 고정부(150)는 스크류 등의 체결부재나 용접에 의해 피스톤(140)에 결합될 수 있다. 따라서, 탄성부재 고정부(150)는 피스톤(140)의 형상을 변경하지 않고 탄성부재(160)가 피스톤(140)에 고정될 수 있도록 한다. 탄성부재 고정부(150)에 관해서는 아래에서 상세히 설명하기로 한다.
탄성부재(160)는 피스톤(140)에 결합된다. 탄성부재(160)는 피스톤(140)이 클러치 리테이너(130) 측으로 이동되도록 피스톤(140)에 탄성력을 작용한다. 탄성부재(160)는 코일 스프링 형태로 형성될 수 있다.
탄성부재(160)는 피스톤(140)의 원주 방향을 따라 다수 배치된다. 이때, 탄성부재(160)는 원주 방향을 따라 동일 간격으로 배치된다. 탄성부재(160)가 피스톤(140)의 원주 방향에 동일 간격으로 배치되므로, 피스톤(140)이 전체적으로 클러치 리테이터(130) 측으로 균일하게 가압될 수 있다.
탄성부재 리테이너(170)는 클러치 리테이너(130)에 결합된다. 탄성부재 리테이너(170)는 클러치 리테이너(130)와 함께 회전된다. 탄성부재 리테이너(170)에는 탄성부재(160)가 결합되도록 속도 감지부(180) 측으로 돌출된 포켓부(173)가 형성된다.
포켓부(173)는 탄성부재 리테이너(170)에 돌출되게 형성되고 동일 간격마다 배치되므로, 속도 감지부(180)가 포켓부(173)를 감지할 수 있도록 한다. 이러한 포켓부(173)는 탄성부재 리테이너(170)가 타겟휠(target wheel) 역할을 수행하도록 한다. 타겟휠은 회전 속도를 감지할 수 있도록 원주 방향을 따라 볼록부나 오목부 등을 동일 간격으로 형성한 구조물을 의미한다. 탄성부재 리테이너(170)에 관해서는 아래에서 상세히 설명하기로 한다.
속도 감지부(180)는 탄성부재 리테이너(170)에 대향되게 배치된다. 이때, 속도 감지부(180)는 탄성부재 리테이너(170)의 포켓부(173)에 대향되게 배치된다. 또한, 속도 감지부(180)는 케이스(110)에 고정되어 회전되지 않는다. 속도 감지부(180)는 포켓부(173)를 감지하여 변속기의 출력 회전수를 측정한다.
속도 감지부(180)로는 리드 스위치 타입, 마그네틱 타입, 홀센서 타입 등 다양한 형태가 적용될 수 있다. 속도 감지부(180)는 변속기의 출력 회전수에 관한 전기적인 신호를 제어부(미도시)에 송신한다.
제어부에는 탄성부재 리테이너(170)에 형성된 포켓부(173)의 개수가 미리 입력되어 있다. 속도 감지부(180)는 탄성부재 리테이너(170)가 회전될 때에 포켓부(173)의 개수를 측정한다. 제어부는 탄성부재 리테이너(170)가 회전될 때에 측정된 포켓부(173)의 개수가 미리 입력된 포켓부(173)의 개수와 일치할 때에 변속기가 1 바퀴 회전한 것으로 판단한다. 또한, 측정된 포켓부(173)의 개수가 미리 입력된 포켓부(173)의 개수의 절반에 해당되면, 제어부는 변속기가 1/2바퀴 회전된 것으로 판단한다.
도 3은 도 1의 탄성부재 리테이너를 도시한 사시도이고, 도 4는 도 2의 탄성부재 리테이너를 도시한 사시도이고, 도 5는 도 2의 탄성부재 리테이너를 도시한 사시도이다.
도 3 내지 도 5를 참조하면, 탄성부재 리테이너(170)는 클러치 리테이너(130)의 원주방향을 따라 원형 고리 형태로 형성된다. 탄성부재 리테이너(170)가 원형 고리 형태로 형성되므로, 클러치 리테이너(130) 및 피스톤(140)과 동심을 이루도록 설치될 수 있다. 따러서, 탄성부재 리테이너(170), 클러치 리테이너(130) 및 피스톤(140)이 회전축을 중심으로 안정되게 회전될 수 있다.
탄성부재 리테이너(170)에는 탄성부재(160)의 단부가 결합되도록 포켓부(173)가 형성된다. 포켓부(173)는 속도 감지부(180) 측으로 돌출되게 형성된다. 포켓부(173)는 속도 감지부(180) 측으로 돌출된 볼록부(173a)와, 탄성부재(160)의 단부를 수용하는 오목부(173b)를 포함한다.
포켓부(173)는 탄성부재 리테이너(170)의 원주방향을 따라 동일 간격으로 배치된다. 포켓부(173)가 탄성부재 리테이너(170)의 원주방향을 따라 동일 간격으로 배치되고, 속도 감지부(180)가 포켓부(173)에 대향되게 배치되므로, 속도 감지부(180)는 변속기의 축방향에서 변속기의 출력 회전수를 측정할 수 있다. 또한, 속도 감지부(180)는 탄성부재(160)가 결합되는 포켓부(173)를 감지하므로, 탄성부재 리테이너(170)의 형태를 변경하지 않고 변속기의 축방향에서 변속기의 출력 회전수를 측정할 수 있다.
도 6은 도 1의 탄성부재 고정부를 도시한 사시도이고, 도 7은 도 6의 탄성부재 고정부의 결합 보스와 탄성부재를 도시한 확대 사시도이다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 탄성부재 고정부(150)는 피스톤(140)에 결합된다. 탄성부재 고정부(150)는 원형 고리 형태로 형성된다. 탄성부재 고정부(150)에는 탄성부재(160)의 단부가 결합되도록 결합 보스(155)가 형성된다. 결합 보스(155)는 탄성부재 고정부(150)의 원주방향을 따라 동일 간격으로 배치된다.
이때, 결합 보스(155)는 탄성부재 리테이너(170)의 포켓부(173)와 대향되도록 배치된다. 따라서, 탄성부재(160)의 일측 단부는 탄성부재 고정부(150)의 결합 보스(155)에 결합되고, 탄성부재(160)의 타측 단부는 탄성부재 리테이너(170)의 포켓부(173)에 결합된다. 탄성부재(160)의 양측 단부가 결합 보스(155)와 포켓부(173)에 결합되므로, 탄성부재(160)가 탄성부재 고정부(150)와 탄성부재 리테이너(170) 사이에 안정되게 고정될 수 있다.
또한, 결합 보스(155)가 포켓부(173)에 대향되게 배치되므로, 탄성부재(160)의 설치 길이를 짧게 할 수 있다. 또한, 탄성부재(160)가 입력축(116)과 나란한 방향으로 배치되므로, 탄성부재(160)가 입력축(116)과 나란한 방향으로 피스톤(140)에 탄성력을 작용할 수 있다. 따라서, 피스톤(140)이 정확한 홈포지션에 위치될 수 있다.
상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 차량용 변속기의 작용에 관해 설명하기로 한다.
로터의 구동력이 입력축(116)에 전달됨에 따라 입력축(116)이 회전된다. 유성기어부(113)는 입력축(116)에 연결되어 회전 속도를 감속한다. 유성기어부(113)는 클러치 허브(120)에 연결되어 클러치 허브(120)를 감속된 회전수로 회전시킨다.
유압실(137)에 유체가 공급되면, 피스톤(140)이 유압에 클러치 플레이트(125) 측으로 이동된다. 이때, 피스톤(140)은 클러치 플레이트(125)를 가압하므로, 클러치 플레이트(125)와 클러치 디스크(135)가 마찰된다. 또한, 탄성부재(160)는 피스톤(140)에 의해 가압됨에 의해 수축된다.
클러치 플레이트(125)와 클러치 디스크(135)가 마찰되면, 클러치 허브(120)의 회전력이 클러치 리테이너(130)로 전달된다. 클러치 리테이너(130)는 클러치 허브(120)와 함께 회전된다. 이때, 탄성부재 리테이너(170)도 클러치 리테이너(130)와 함께 회전된다. 클러치 리테이너(130)는 도시되지 않은 다른 유성기어부(113)에 동력을 전달한다.
로터의 동력이 변속기에서 차단되는 경우, 유압실(137)에서 유체가 배출된다. 유압실(137)에서 유체가 배출될 경우, 탄성부재(160)는 피스톤(140)을 클러치 리테이너(130) 측(탄성부재 리테이너(170)의 반대측)으로 이동시킨다. 피스톤(140)이 클러치 리테이너(130) 측으로 이동되면, 클러치 플레이트(125)가 클러치 디스크(135)로부터 이격된다. 따라서, 유성기어부(113)의 구동력이 클러치 리테이너(130)로 전달되지 않는다.
한편, 속도 감지부(180)는 탄성부재 리테이너(170)의 포켓부(173)를 감지한다. 속도 감지부(180)는 탄성부재 리테이너(170)가 회전될 때에 포켓부(173)의 개수를 감지하여 제어부에 전달한다. 제어부는 포켓부(173)의 개수를 고려하여 변속기의 출력 회전수를 판단한다.
상기와 같이, 속도 감지부(180)가 탄성부재 리테이너(170)의 포켓부(173)를 감지하므로, 변속기의 구성 부품을 가공하여 별도로 타겟휠을 제조할 필요가 없다. 또한, 탄성부재 리테이너(170)의 포켓부(173)를 이용하여 변속기의 축방향에서 변속기의 회전 속도를 측정할 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 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.
따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
110: 케이스 113: 유성기어부
116: 입력축 120: 클러치 허브
125: 클러치 플레이트 130: 클러치 리테이너
135: 클러치 디스크 137: 유압실
140: 피스톤 150: 탄성부재 고정부
155: 결합 보스 160: 탄성부재
170: 탄성부재 리테이너 173: 포켓부
173a: 볼록부 173b: 오목부
180: 속도 감지부

Claims (6)

  1. 클러치 플레이트가 설치되는 클러치 허브;
    상기 클러치 플레이트와 마찰되도록 클러치 디스크가 설치되는 클러치 리테이너;
    상기 클러치 리테이너에 결합되고, 상기 클러치 플레이트를 이동시켜 상기 클러치 플레이트와 상기 클러치 디스크가 마찰되도록 하는 피스톤;
    상기 피스톤에 결합되고, 상기 피스톤이 상기 클러치 리테이너 측으로 이동되도록 상기 피스톤에 탄성력을 작용하는 탄성부재;
    상기 클러치 리테이너에 결합되고, 상기 탄성부재가 결합되도록 일측으로 돌출된 포켓부가 형성되는 탄성부재 리테이너; 및
    상기 탄성부재 리테이너에 대향되게 배치되고, 상기 포켓부를 감지하여 회전수를 측정하는 속도 감지부를 포함하고,
    상기 포켓부는 상기 탄성부재 리테이너의 원주 방향을 따라 동일 간격으로 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 변속기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 탄성부재 리테이너는 원형 고리 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 변속기.
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 피스톤에 배치되고, 상기 탄성부재가 결합되도록 결합 보스가 형성되는 탄성부재 고정부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 변속기.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 결합 보스는 상기 포켓부와 대향되게 배치되는 것을 특징으로 하는 차량용 변속기.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 탄성부재 고정부는 상기 탄성부재 리테이너에 대응되도록 원형 고리 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 변속기.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR100577657B1 (ko) * 2004-03-24 2006-05-10 쟈트코 가부시키가이샤 자동 변속기
JP4006425B2 (ja) * 2004-09-06 2007-11-14 ジヤトコ株式会社 自動変速機

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