KR101855722B1 - 자동변속기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동변속기에 관한 것으로, 기어몸체부와, 기어몸체부에서 연장되는 기어결합부와, 기어결합부에 끼움 결합되어 기어몸체부의 축방향 하중을 지지하는 기어플레이트부를 포함하고, 용접 공정을 배제하여 부품 열변형을 방지할 수 있다.

Description

자동변속기{AUTOMATIC TRANSMISSION}

본 발명은 자동변속기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 용접이 배제되더라도 부품간의 결합력이 유지됨으로써, 조립성을 개선하고 용접에 의한 열변형을 방지하는 자동변속기에 관한 것이다.

일반적으로 자동변속기 차량의 파워 트레인(power train)은 엔진으로부터의 동력을 변속기에 전달하는 토크 컨버터부와 적절한 회전력을 얻기 위한 변속기구로 구성되어 있으며, 토크 컨버터부에는 댐퍼 클러치가 장착되어 토크 컨버터부의 미끌림에 의한 동력손실을 적게 하고 있다.

여기서, 변속기구는 토크 컨버터부를 통해 엔진으로부터 전달받은 동력을 변속하여 구동축에 전달하는 작용을 하며, 2조 또는 3조의 다판식 클러치와 1조의 다판식 브레이크, 밴드 브레이크, 원웨이 클러치 및 유성기어세트로 구성된다.

변속기구에서 클러치, 브레이크, 원웨이 클러치는 모두 유성기어세트에 엔진의 회전력을 전달 또는 고정하는 요소들이며, 상기한 작동요소에 의해 유성기어세트의 어느 곳으로 동력이 입력되고 어느 곳을 고정하는가에 따라 운전조건에 맞는 변속비를 얻게 된다.

따라서, 변속기구의 작동중 유성기어세트는 동력전달에 매우 중요한 역할을 하며, 이러한 유성기어세트는 통상적으로 선기어와 링기어, 그리고 이들과 같은 축 상에서 회전하는 캐리어에 의해 지지된 몇 개의 유성피니언으로 구성되는 바, 선기어, 링기어, 캐리어의 3개 부분을 각각 고정 또는 구동함으로써 몇 개의 변속조합을 얻게 되는 것이다.

종래 유성기어세트 중 캐리어(carrier)는 피니언이 장착되는 케이스로서, 중앙의 내주면에 스플라인(spline)이 형성된 컵형상의 보스부와, 이 보스부와 함께 용접되어 피니언을 지지하게 되는 원판형상의 플랜지부로 구성된다.

그러나, 보스부와 플랜지부가 용접에 의해 결합됨으로써, 용접시 발생하는 열에 의해 보스부 또는 플랜지부의 변형이 발생하는 문제점이 있다. 그리고, 용접 공정이 부품 단가에서 차지하는 비중이 높아 제조비용을 증가시키는 문제점이 있다. 따라서, 이를 개선할 필요성이 요청된다.

본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허공보 제2004-0100087호(2004.12.02. 공개, 발명의 명칭 : 자동 변속기의 유성기어용 캐리어)에 게시되어 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점들을 개선하기 위해 안출된 것으로서, 용접이 배제되더라도 부품간의 결합력이 유지됨으로써, 조립성을 개선하고 용접에 의한 열변형을 방지하는 자동변속기를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명에 따른 자동변속기는: 기어몸체부; 상기 기어몸체부에서 연장되는 기어결합부; 및 상기 기어결합부에 끼움 결합되어 상기 기어몸체부의 축방향 하중을 지지하는 기어플레이트부;를 포함한다.

상기 기어결합부는 상기 기어몸체부에서 연장되고, 상기 기어플레이트부가 안착되는 결합안착부; 상기 결합안착부의 외측에서 연장되고, 상기 기어플레이트부의 단부를 지지하는 결합지지부; 및 상기 결합지지부에서 연장되고, 상기 결합안착부와 마주보도록 배치되어 상기 기어플레이트부가 걸림 고정되는 결합걸림부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 기어결합부는 상기 결합안착부에 도포되고, 상기 기어플레이트부의 미끄러짐을 유도하는 결합코팅부;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 기어결합부는 상기 결합지지부 또는 상기 결합걸림부 중 어느 하나 이상에서 돌출되고, 상기 기어플레이트부가 박히는 결합톱니부;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 기어플레이트부는 원판부; 및 상기 원판부의 테두리에서 연장되고, 상기 결합걸림부를 통과하여 상기 결합안착부에 안착되도록 경사를 갖는 경사판부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 원판부에 대한 프레스 가공으로 상기 경사판부가 소성 변형되어 상기 기어결합부에 압입되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 자동변속기는 기어플레이트부가 기어결합부에 끼움 결합되어 용접 공정이 삭제될 수 있다.

본 발명에 따른 자동변속기는 결합코팅부가 결합안착부에 도포되어 기어플레이트부와의 마찰을 억제할 수 있다.

본 발명에 따른 자동변속기는 결합톱니부가 기어플레이트부에 박혀 기어플레이트부와의 결합력을 향상시킬 수 있다.

본 발명에 따른 자동변속기는 경사판부가 원판부에서 경사를 갖도록 형성되므로, 경사판부가 결합걸림부를 통과하여 결합안착부에 안착될 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동변속기에서 기어플레이트부가 기어결합부에서 이격된 상태를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동변속기에서 기어플레이트부가 기어결합부에 안착된 상태를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동변속기에서 기어플레이트부가 기어결합부에 끼움 결합된 상태를 개략적으로 나타내는 도면이다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 자동변속기의 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 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.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동변속기에서 기어플레이트부가 기어결합부에서 이격된 상태를 개략적으로 나타내는 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동변속기에서 기어플레이트부가 기어결합부에 안착된 상태를 개략적으로 나타내는 도면이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동변속기에서 기어플레이트부가 기어결합부에 끼움 결합된 상태를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 자동변속기(1)는 기어몸체부(10)와, 기어결합부(20)와, 기어플레이트부(30)를 포함한다.

기어몸체부(10)에는 기어가 형성된다. 일 예로, 기어몸체부(10)는 원통 형상을 하고, 내주면 또는 외주면에 기어가 형성될 수 있다. 이러한 기어몸체부(10)로는 자동변속기(1)의 유성기어세트 중에서 캐리어가 될 수 있다.

기어결합부(20)는 기어몸체부(10)에서 연장된다. 일 예로, 기어결합부(20)는 원통 형상의 기어몸체부(10) 가장자리에서 연장되고, 기어플레이트부(30)가 장착되기 위한 공간이 형성될 수 있다.

기어플레이트부(30)는 기어결합부(20)에 끼움 결합되어 기어몸체부(10)의 축방향 하중을 지지한다. 즉, 기어플레이트부(30)는 용접이 아닌 끼움 결합 방식에 의해 기어결합부(10)와 결합된 상태를 유지할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 기어결합부(20)는 결합안착부(21)와, 결합지지부(22)와, 결합걸림부(23)를 포함한다. 이러한 기어결합부(20)는 기어플레이트부(30)가 삽입되어 걸리도록 공간이 형성된다.

결합안착부(21)는 기어몸체부(10)의 단부에서 연장되고, 기어플레이트부(30)가 안착된다. 일 예로, 결합안착부(21)는 기어몸체부(10)의 단부에서 돌출되고 원띠 형상을 할 수 있다. 결합지지부(22)는 결합안착부(21)의 외측, 즉 가장자리에서 연장되고, 기어플레이트부(30)의 단부를 지지한다. 결합걸림부(23)는 결합지지부(22)에서 연장되고, 결합안착부(21)와 마주보도록 배치되어 기어플레이트부(30)가 걸림 고정된다.

일 예로, 기어결합부(20)는 단면이 디귿자 형상을 하되, 결합안착부(21)가 결합걸림부(23) 보다 내측으로 돌출될 수 있다. 즉, 결합안착부(21)의 두께(a)는 결합지지부(22)의 두께(b)와 결합걸림부(23)의 두께(c) 보다 더 두껍게 형성될 수 있다. 그리고, 결합걸림부(23)의 두께(c)는 결합지지부(22)의 두께(b) 보다 더 두껍게 형성될 수 있다.

이로 인해, 기어플레이트부(30)가 결합걸림부(23)와 간섭되지 않고 결합안착부(21)에 안착될 수 있다. 결합안착부(21)에 안착된 기어플레이트부(30)는 후공정에 의해 결합지지부(22)에 도달되어 결합걸림부(23)에 걸릴 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 기어결합부(20)는 결합코팅부(24)를 더 포함할 수 있다. 결합코팅부(24)는 결합안착부(21)에 도포되고, 기어플레이트부(30)의 미끄러짐을 유도할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 기어결합부(30)는 결합톱니부(25)를 더 포함할 수 있다. 결합톱니부(25)는 결합지지부(22) 또는 결합걸림부(23) 중 어느 하나 이상에서 돌출될 수 있다. 그리고, 기어플레이트부(30)의 소성 변형시 결합톱니부(25)가 기어플레이트부(30)에 박혀 기어플레이트부(30)의 결합력을 향상시킬 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 기어플레이트부(30)는 원판부(31)와 경사판부(32)를 포함한다. 원판부(31)는 원판 형상을 하여 기어부(10)의 개구된 부분을 커버할 수 있다. 경사판부(32)는 원판부(31)의 테두리에서 연장되고, 결합걸림부(23)를 통과하여 결합안착부(21)에 안착되도록 경사를 갖는다. 결합안착부(21)에 경사판부(32)가 도달하면, 원판부(31)에 대한 프레스 가공으로 경사판부(32)가 소성 변형되어 기어결합부(20)에 압입된다.

상기와 같은 구조를 갖는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동변속기의 조립 과정을 설명하면 다음과 같다.

기어부(10)와 기어결합부(20)가 일체로 성형되되, 기어결합부(20)는 기어부(10)의 단부에서 돌출되고, 결합안착부(21)와, 결합지지부(22)와, 결합걸림부(23)를 포함하여 기어플레이트부(30)의 삽입을 위한 공간을 형성한다.

결합안착부(21)에는 결합코팅부(24)가 도포되고, 결합지지부(22)와 결합걸림부(23)에는 결합톱니부(25)를 형성한다, 이러한 결합톱니부(25)는 결합지지부(22) 및 결합걸림부(23)와 일체로 성형될 수 있다.

기어부(10)와 기어결합부(20)의 성형이 완료되면, 테두리에 경사판부(32)을 갖는 원판부(31)를 기어결합부(20)에 안착시킨다. 이때, 경사판부(32)가 경사를 갖도록 형성됨으로써, 경사판부(32)가 결합걸림부(23)에 걸리지 않고 결합안착부(21)에 안착된다.

경사판부(32)가 결합안착부(21)에 안착되면, 프레스 가공을 통해 원판부(31)를 가압한다. 원판부(31)를 가압하면, 경사판부(32)가 결합안착부(21)를 따라 미끄러지면서 결합지지부(22)에 도달되도록 변형된다.

경사판부(32)는 변형되면서 결합지지부(22)와 결합걸림부(23)에 압입된다. 이로 인해, 기어플레이트부(30)는 별도의 용접 공정을 실시하지 않더라도 기어결합부(20)와 결합된 상태를 유지할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 자동변속기(1)는 기어플레이트부(30)가 기어결합부(20)에 끼움 결합되어 용접 공정이 삭제되므로, 용접에 의한 부품의 열변형을 방지할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 자동변속기(1)는 결합코팅부(24)가 결합안착부(21)에 도포되어 기어플레이트부(30)와의 마찰을 억제할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 자동변속기(1)는 결합톱니부(25)가 기어플레이트부(30)에 박혀 기어플레이트부(30)와의 결합력을 향상시킬 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 자동변속기(1)는 경사판부(32)가 원판부(31)에서 경사를 갖도록 형성되므로, 경사판부(32)가 결합걸림부(23)를 통과하여 결합안착부(21)에 안착될 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 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.

10 : 기어부 20 : 기어결합부
21 : 결합안착부 22 : 결합지지부
23 : 결합걸림부 24 : 결합코팅부
25 : 결합톱니부 30 : 기어플레이트부
31 : 원판부 32 : 경사판부

Claims (6)

1. 기어몸체부;
   상기 기어몸체부에서 연장되는 기어결합부; 및
   상기 기어결합부에 끼움 결합되어 상기 기어몸체부의 축방향 하중을 지지하는 기어플레이트부;를 포함하고,
   상기 기어결합부는
   상기 기어몸체부에서 연장되고, 상기 기어플레이트부가 안착되는 결합안착부;
   상기 결합안착부의 외측에서 연장되고, 상기 기어플레이트부의 단부를 지지하는 결합지지부;
   상기 결합지지부에서 연장되고, 상기 결합안착부와 마주보도록 배치되어 상기 기어플레이트부가 걸림 고정되는 결합걸림부; 및
   상기 결합안착부에 도포되고, 상기 기어플레이트부의 미끄러짐을 유도하는 결합코팅부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동변속기.
   
2. 삭제
3. 삭제
4. 제 1항에 있어서, 상기 기어결합부는
   상기 결합지지부 또는 상기 결합걸림부 중 어느 하나 이상에서 돌출되고, 상기 기어플레이트부가 박히는 결합톱니부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동변속기.
   
5. 제 1항에 있어서, 상기 기어플레이트부는
   원판부; 및
   상기 원판부의 테두리에서 연장되고, 상기 결합걸림부를 통과하여 상기 결합안착부에 안착되도록 경사를 갖는 경사판부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동변속기.
   
6. 제 5항에 있어서,
   상기 원판부에 대한 프레스 가공으로 상기 경사판부가 소성 변형되어 상기 기어결합부에 압입되는 것을 특징으로 하는 자동변속기.

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