KR101896322B1 - 자동변속기용 오일공급장치 - Google Patents

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현대자동차 주식회사
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Abstract

자동변속기용 오일공급장치가 개시된다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 자동변속기용 오일공급장치는 흡입구와 토출구를 갖는 케이스 내부에서 상호 치합된 외측기어에 대하여 엔진의 출력축에 연결된 내측기어가 회전하면서 유압을 생성하는 오일펌프; 상기 오일펌프의 토출 측과 유압라인을 통하여 연결되어 상기 오일펌프에서 생성된 유압을 충전하는 축압기; 상기 오일펌프의 내측기어와 엔진의 출력축 사이에 구성되어 상기 축압기의 충전유압을 제어압으로 하여 상기 내측기어에 전달되는 엔진의 동력을 단속하는 클러치; 상기 축압기와 상기 클러치를 연결하는 제어압라인 상에 구성되어 상기 축압기의 충전유압에 따라 온 오프 작동하면서 상기 제어압라인을 따라 상기 클러치로 공급되는 제어압을 단속하는 피스톤 밸브를 포함한다.

Description

자동변속기용 오일공급장치{OIL PUMP FOR AUTOMATIC TRANSMISSION}
본 발명은 자동변속기용 오일공급장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 축압기의 유압에 따라 작동하는 클러치를 이용하여 기계식 오일펌프에 전달되는 엔진의 동력을 효율적으로 제어하는 자동변속기용 오일공급장치에 관한 것이다.
최근 세계적인 고유가와 배기가스 배출 규제 등이 점점 강화됨으로써, 자동차 메이커들은 친환경적이고, 연비를 향상시킬 수 있는 기술 개발에 총력을 기울이고 있다.
이러한 연비 향상 목표를 달성하고자 고효율 엔진, 고효율 변속기, 차체 경량화 등 다양한 연구가 활발하다. 변속기 분야에서는 더블 클러치 변속기(DCT), 고효율 자동변속기(AT) 등을 통해 연비 효율을 높이기 위한 꾸준한 연구 개발이 이루어지고 있다.
한편, 대부분의 자동변속기와 더블 클러치 변속기는 변속제어와 윤활을 위해 유압이 사용되며, 오일펌프를 구동하여 유압을 생성하게 되는데, 이 과정에서 손실이 발생하게 된다.
즉, 오일펌프의 효율을 높이고, 이를 통해 연비를 향상시키기 위해서는 오일펌프의 불필요한 소비동력을 최소화하여야 한다.
이와 같이, 오일펌프의 효율을 높이기 위해서 최근에는 기계식 오일펌프(MOP: Mechanical Oil Pump)를 전기식 오일펌프(EOP: Electric Oil Pump)로 대체하는 경우가 많다.
즉, 기계식 오일펌프는 필요한 유압과 관계없이 항상 엔진의 RPM과 동일한 속도로 작동하기 때문에 이로 인해 유압손실이 발생하나, 전기식 오일펌프는 유압이 낮아져 구동이 필요한 경우에만 모터에 의해 구동되기 때문에 유압손실이 작은 이점이 있다.
그러나 전기식 오일펌프는 엔진의 동력을 전기로 변환하여 모터를 구동시킴에 따라 에너지 변환손실이 발생하여 전체적인 연비 효율을 높이는데 한계가 있다.
따라서 기계식 오일펌프와 같이 에너지 변환손실이 없으면서, 전기식 오일펌프와 같이 필요한 경우에만 온 디맨드(On demand) 방식으로 작동할 수 있는 오일펌프가 이상적인 오일펌프라 할 수 있다.
본 발명의 실시 예는 축압기의 충전유압에 따라 작동하는 클러치를 이용하여 기계식 오일펌프에 전달되는 엔진의 동력을 연결 또는 차단할 수 있도록 하여 기계식 오일펌프의 유압손실을 최소화함으로써, 연비를 향상시키는 자동변속기용 오일공급장치를 제공하고자 한다.
또한, 본 발명의 실시 예는 밸브 스프링의 작동각도에 따른 히스테리시스 효과를 이용하여 피스톤 밸브의 온 오프 작동압을 달리함으로써 클러치를 효율적으로 제어하여 기계식 오일펌프의 유압손실을 최소화하는 자동변속기용 오일공급장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 하나 또는 다수의 실시 예에서는 자동변속기용 오일공급장치에 있어서, 흡입구와 토출구를 갖는 케이스 내부에서 상호 치합된 외측기어에 대하여 엔진의 출력축에 연결된 내측기어가 회전하면서 유압을 생성하는 오일펌프; 상기 오일펌프의 토출 측과 유압라인을 통하여 연결되어 상기 오일펌프에서 생성된 유압을 충전하는 축압기; 상기 오일펌프의 내측기어와 엔진의 출력축 사이에 구성되어 상기 축압기의 충전유압을 제어압으로 하여 상기 내측기어에 전달되는 엔진의 동력을 단속하는 클러치; 상기 축압기와 상기 클러치를 연결하는 제어압라인 상에 구성되어 상기 축압기의 충전유압에 따라 온 오프 작동하면서 상기 제어압라인을 따라 상기 클러치로 공급되는 제어압을 단속하는 피스톤 밸브를 포함하는 자동변속기용 오일공급장치가 제공될 수 있다.
또한, 상기 오일펌프는 내접기어펌프로 이루어질 수 있다.
또한, 상기 유압라인 상에는 상기 축압기 내부의 충전유압이 상기 오일펌프 측으로 역류하는 것을 방지하는 체크밸브가 구성될 수 있다.
또한, 상기 클러치는 상기 출력축의 선단부 내주면에 일정구간 스플라인부와 유압실을 형성하며, 원통형상으로 형성되어 상기 내측기어의 회전중심에 고정되며, 내측 상면에는 마찰 디스크가 구성되는 클러치 케이스; 상기 마찰 디스크에 대응하여 상기 클러치 케이스의 내부에 배치되며, 상면 중심에 구성된 스플라인축이 상기 클러치 케이스를 관통하여 상기 출력축의 스플라인부에 스플라인 결합되어 상기 출력축과 일체로 회전하는 회전 디스크; 상기 클러치 케이스의 내측 하면과 상기 회전 디스크 사이에 개재되어 상기 회전 디스크가 상기 마찰 디스크에 마찰 결합되도록 가압력을 제공하는 클러치 스프링을 포함할 수 있다.
또한, 상기 유압실은 상기 축압기의 충전유압을 제어압으로 공급받도록 상기 출력축의 선단부 내주면의 상기 스플라인부의 내측에 공간부로 형성되며, 상기 출력축 상의 오일홀에 대응하여 설치된 어댑터를 통하여 제어압라인과 연결될 수 있다.
또한, 상기 스플라인축은 상기 유압실의 압력에 따라 축방향으로 거동하도록 선단이 상기 유압실에 대응하여 배치될 수 있다.
또한, 상기 회전 디스크 상에는 상기 마찰 디스크에 대응하는 상면에 마찰패드가 설치될 수 있다.
또한, 상기 피스톤 밸브는 상기 제어압라인 상에 유입구와 유출구를 통하여 설치되며, 하부에는 스프링실을 형성하는 밸브 하우징; 상기 밸브 하우징의 내부에 상기 제어압라인을 통하여 공급되는 제어압에 의해 왕복운동하면서 상기 유입구를 열거나 막으면서 온 오프 작동하는 피스톤; 상기 스프링실에 배치된 상태로, 일단이 상기 피스톤의 중심에 힌지 연결되고, 타단은 상기 스프링실의 하부 일측에 힌지 연결되어 일정 스프링각도 범위 내에서 거동하면서 유입구 측으로 상기 피스톤에 작동력을 제공하는 밸브 스프링을 포함할 수 있다.
또한, 상기 밸브 하우징은 상기 유입구가 제어압라인을 통하여 축압기와 연결되고, 상기 유출구가 제어압라인을 통하여 상기 클러치와 연결될 수 있다.
본 발명의 실시 예는 축압기의 충전유압에 따라 작동하는 클러치를 이용하여 기계식 오일펌프에 전달되는 엔진의 동력을 단속할 수 있도록 함으로써, 오일펌프의 유압손실을 최소화하고, 이로 인해 연비를 향상시키는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 실시 예는 밸브 스프링의 작동각도에 따른 히스테리시스 효과를 이용하여 피스톤 밸브의 온 오프 작동압을 달리하여 클러치를 제어함으로써, 필요한 경우에만 온 디맨드(On demand) 방식으로 오일펌프를 구동하여 에너지 변환 손실을 최소화할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 자동변속기용 유압공급장치의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 오일공급장치에 적용되는 오일펌프의 클러치 오프(off) 상태의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 오일공급장치에 적용되는 피스톤 밸브의 온(on) 상태의 단면도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 오일공급장치에 적용되는 피스톤 밸브의 오프(off) 상태의 단면도이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 오일공급장치에 적용되는 체크밸브의 온(on) 상태의 단면도이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 오일공급장치에 적용되는 오일펌프의 클러치 온(on) 상태의 단면도이다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 오일공급장치에 적용되는 체크밸브의 오프 상태(off)의 단면도이다.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부한 도면에 의거하여 상세하게 설명한다.
단, 본 발명의 실시 예를 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 생략하였다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 자동변속기용 유압공급장치의 구성도이고, 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 오일공급장치에 적용되는 오일펌프의 클러치 오프(off) 상태의 단면도이고, 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 오일공급장치에 적용되는 피스톤 밸브의 온(on) 상태의 단면도이고, 도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 오일공급장치에 적용되는 피스톤 밸브의 오프(off) 상태의 단면도이고, 도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 오일공급장치에 적용되는 체크밸브의 온(on) 상태의 단면도이다.
본 발명에 실시 예에 따른 자동변속기용 오일공급장치는 축압기(20) 내부에 충전된 유압에 따라 작동하는 클러치(30)를 이용하여 기계식 오일펌프(10)에 전달되는 엔진의 동력을 연결 또는 차단할 수 있도록 하여 온 디맨드(On demand) 방식으로 기계식 오일펌프를 제어함으로써, 유압 및 에너지 손실을 최소화 한다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 자동변속기용 오일공급장치는 오일펌프(10), 축압기(20), 클러치(30), 및 피스톤 밸브(40)를 포함한다.
도 2를 참조하면, 상기 오일펌프(10)는 내접기어펌프로 이루어지며, 흡입구(H1)와 토출구(H2)를 갖는 케이스(11) 내부에서 내측기어(13)와 외측기어(15)가 상호 치합되어 구성된다.
즉, 내측기어(13)가 엔진의 출력축(50)에 연결된 상태로 전달되는 회전동력에 의해 외측기어(15)에 대하여 회전하면서 흡입구(H1)를 통해 오일팬으로부터 오일을 흡입하여 토출구(H2)를 통하여 토출하면서 유압을 생성한다.
도 1을 참조하면, 상기 축압기(20)는 상기 오일펌프(10)의 토출 측과 유압라인(L1)을 통하여 연결되며, 상기 오일펌프(10)에서 생성된 유압을 충전하여 변속기 내의 유압 소비부(60)로 공급한다.
여기서, 상기 유압 소비부(60)는 고압의 작동유압이 요구되는 브레이크 유닛, 클러치 유닛 등의 제어부나, 많은 유량이 요구되는 기어, 브레이크 유닛, 클러치 유닛 등의 윤활부가 될 수 있다.
그리고 상기 클러치(30)는 상기 오일펌프(10)의 내측기어(13)와 엔진의 출력축(50) 사이에 구성되어 상기 축압기(20)의 충전유압을 제어압으로 하여 상기 내측기어(13)에 전달되는 엔진의 동력을 연결하거나 차단한다.
도 2를 참조하면, 상기 클러치(30)는 상기 출력축(50)의 선단부 내주면에 일정구간 스플라인부(51)와 유압실(53)을 각각 형성하고, 클러치 케이스(31), 회전 디스크(33), 클러치 스프링(35)을 포함한다.
여기서, 상기 유압실(53)은 상기 축압기(20)의 충전유압을 제어압으로 공급받도록 상기 출력축(50)의 선단부 내주면의 상기 스플라인부(51)의 내측에 공간부로 형성된다.
또한, 상기 유압실(53)은 상기 출력축(50) 상의 복수의 오일홀(55)과 연결되며, 상기 오일홀(55)에 대응하여 출력축(50)의 외주 측에 설치된 어댑터(57)를 통하여 제어압라인(L2)과 연결된다.
여기서, 상기 제어압라인(L2)은 상기 축압기(20)와 클러치(30)의 상기 유압실(53)을 연결하여 축압기(20)의 충전유압을 유압실(53)에 제어압으로 공급하는 라인이다.
그리고 상기 클러치 케이스(31)는 원통형상으로 형성되어 상기 내측기어(13)의 회전중심 상면에 고정되며, 내측 상면에는 마찰 디스크(31a)가 구성된다.
이때, 상기 클러치 케이스(31)는 상기 오일펌프(10)의 케이스(11)와의 사이에 실링을 유지하여 회전 가능한 상태로, 상기 오일펌프(10)의 케이스(11) 내부에 구성되는 내측기어(13)의 회전중심 상면에 고정된다.
또한, 상기 회전 디스크(33)는 상기 마찰 디스크(31a)에 대응하여 상기 클러치 케이스(31)의 내부에 배치되며, 상면 중심에는 스플라인축(37)이 일체로 설치된다.
여기서, 상기 스플라인축(37)은 상기 클러치 케이스(31)를 관통하여 상기 출력축(50)의 스플라인부(51)에 상단부가 스플라인 결합되어 상기 출력축(50)과 일체로 회전하도록 구성된다.
이러한 스플라인축(37)은 상기 유압실(53)의 압력에 따라 축방향으로 거동하도록 선단이 상기 유압실(53)에 대응하여 배치된다.
즉, 상기 회전 디스크(33)는 상기 클러치 케이스(31)와는 별도로 상기 스플라인축(37)과 함께 출력축(50)과 일체로 회전하도록 구성된다.
이러한 회전 디스크(33)는 상기 마찰 디스크(31a)에 대응하는 상면에 마찰패드(33a)가 일체로 설치되어 상기 마찰패드(33a)를 통하여 마찰 디스크(31a)에 마찰 접촉가능하게 구성된다.
그리고 상기 클러치 스프링(35)은 상기 클러치 케이스(31)의 내측 하면과 상기 회전 디스크(33) 사이에 개재되어 상기 회전 디스크(33)의 마찰패드(33a)가 상기 마찰 디스크(31a)에 마찰 결합되도록 가압력을 제공한다.
여기서, 상기 클러치 스프링(35)은 회전 디스크(33)와 함께 회전하는 부재는 아니며, 하단이 상기 클러치 케이스(31)에 고정된 상태로, 상단이 상기 회전 디스크(33)와의 사이에 별도의 회전판이나 베어링 부재를 개재하여 회전 디스크(33)에 일정한 상향 가압력만을 제공하며, 상기 회전 디스크(33)의 회전과는 상관없이 상기 클러치 케이스(31)와 함께 회전하는 부재일 수 있다.
그리고 상기 피스톤 밸브(40)는 상기 축압기(20)와 상기 클러치(30)의 유압실(53)을 연결하는 제어압라인(L2) 상에 구성되어 상기 축압기(20)의 충전유압에 따라 온 오프 작동하면서 상기 제어압라인(L2)을 따라 상기 클러치(30)의 유압실(53)로 공급되는 제어압을 연결하거나 차단하는 기능을 갖는다.
도 3을 참조하면, 상기 피스톤 밸브(40)는 밸브 하우징(41), 피스톤(43), 밸브 스프링(45)을 포함한다.
상기 밸브 하우징(41)은 상기 제어압라인(L2) 상에 유입구(H3)와 유출구(H4)를 통하여 설치되며, 하부에는 유로의 기능을 동시에 갖는 스프링실(41a)을 형성한다.
즉, 상기 밸브 하우징(41)은 유입구(H3)가 제어압라인(L2)을 통하여 축압기(20)와 연결되고, 상기 유출구(H4)가 제어압라인(L2)을 통하여 상기 클러치(30)의 유압실(53)과 연결된다.
상기 피스톤(43)은 밸브 하우징(41)의 내부에 구성되어 상기 제어압라인(L2)을 통하여 공급되는 제어압에 의해 왕복운동하면서 상기 유입구(H3)를 열거나 닫으면서 제어압라인(L2)을 연결하거나 차단하는 온 오프 작동을 진행한다.
또한, 상기 밸브 스프링(45)은 상기 스프링실(41a)에 배치된 상태로, 일단이 상기 피스톤(43)의 중심에 힌지 연결되고, 타단은 상기 스프링실(41a)의 하부 일측에 힌지 연결되어 일정 스프링각도 범위 내에서 거동하면서 유입구(H3) 측으로 상기 피스톤(43)에 작동력을 제공한다.
여기서, 상기 피스톤 밸브(40)는 밸브 스프링(45)의 작동각도(θ) 에 따른 히스테리시스 효과를 이용하여 피스톤 밸브(40)의 온 오프 작동압을 달리하여 상기 축압기(20)의 충전유압이 최저 목표압(P1) 이하로 낮아질 때, 제어압라인(L2)을 차단하여 클러치(30)의 유압실(53)에 제어압을 차단하고, 상기 충전유압이 최고 목표압(P2) 이상으로 높아질 때, 제어압라인(L2)을 연결하여 클러치(30)의 유압실(53)에 제어압을 공급한다.
즉, 상기 피스톤(43) 밸브(40)는 상기 축압기(20)의 충전유압이 최저 목표압(P1) 이하에서만 엔진의 동력을 연결하여 오일펌프(10)를 구동시키고, 상기 축압기(20)의 충전유압이 최고 목표압(P2) 이상에서만 엔진의 동력을 차단하여 오일펌프(10)를 정지시킴으로써, 오일펌프(10)의 구동손실을 최소화 한다.
이하, 도 3과 도 4를 참조하여 상기한 피스톤 밸브(40)의 히스테리시스 효과에 따른 작동을 보다 구체적으로 설명한다.
먼저, 밸브 스프링(45)의 상수를 'k', 밸브 스프링(45)의 높이를 'a', 밸브 스프링(45)의 초기 길이를 'IO', 밸브 스프링(45)에 의한 힘을 'F', 밸브 스프링(45)이 피스톤(43)을 미는 힘(수평분력)을 'FP', 피스톤(43)의 단면적을 'A'로 설정하면, 피스톤(43)을 작동시키기 위한 요구 작동압(즉, 제어압)은 다음과 같다.
Figure 112016121760514-pat00001
피스톤(43)을 작동시키기 위한 요구 작동압(P: 즉, 제어압)는
Figure 112016121760514-pat00002
이다
즉, 상기 요구 작동압 'P'는 밸브 스프링(45)의 작동각도 'θ'에 따라 달라지게 된다.
이와 같이, 피스톤 밸브(40)의 온 오프 작동에 필요한 요구 작동압(즉, 제어압) 'P' 이 다름에 따라 축압기(20)에는 항상 최저 목표압(P1) 이상, 최고 목표압(P2) 미만의 유압이 충전된 상태를 유지하며, 오일펌프(10)는 축압기(20)내의 충전유압이 최저 목표압(P1) 이하에서 작동하여 최고 목표압(P2)에 도달하면 정지하였다가 다시 최저 목표압(P1) 이하로 낮아지기전에는 작동하지 않도록 밸브 스프링(45)을 설계하여 오일펌프(10)의 구동손실을 최소화한다.
그리고 상기 오일펌프(10)의 토출 측과 축압기(20)를 연결하는 유압라인(L1) 상에는 상기 축압기(20) 내부의 충전유압이 상기 오일펌프(10) 측으로 역류하는 것을 방지하는 체크밸브(70)가 구성된다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 오일공급장치에 적용되는 체크밸브의 온(on) 상태의 단면도이다.
도 5를 참조하면, 상기 체크밸브(70)는 상기 유압라인(L1) 상에 설치되는 볼 하우징(71) 내부에 체크 볼(73)이 볼 스프링(75)에 의해 지지되어 상기 충전유압의 역류방향으로 유압라인(L1)을 차단할 수 있도록 구성된다.
이하, 상기한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명의 실시 예에 따른 자동변속기용 오일공급장치의 단계별 작동을 설명한다.
먼저, 도 2를 참조하면, 오일펌프(10)가 정지된 상태에서는 유압실(53)에 제어압이 공급되어 클러치 케이스(31) 상의 마찰 디스크(31a)와 회전 디스크(33) 상의 마찰패드(33a)가 떨어진 상태로, 출력축(50)의 동력이 오일펌프(10)에 전달되지 않게 된다.
이때, 피스톤 밸브(40)는 도 3에서와 같이, 온(on) 상태로, 밸브 스프링(45)의 작동력(즉, FP)이 축압기(20)로부터 공급되는 제어압(P)보다 작아서 피스톤(43)이 도면에서 왼쪽으로 이동하여 제어압(P)을 유압실(53)로 공급하는 상태가 된다. 이때, 상기 제어압(P)은 최고 목표압(P2)일 수 있다.
또한, 체크밸브(70)는 도 5에서와 같이, 온(on) 상태로, 체크 볼(73)이 볼 스프링(75)에 의해 유로를 차단하여 축압기(20) 내부의 충전유압이 역류하는 것을 방지한다.
이러한 상태에서, 축압기(20) 내부의 충전유압이 최저 목표압(P1) 이하로 낮아지게 되면, 도 4에서와 같이, 피스톤 밸브(40)는 오프(off) 상태로, 밸브 스프링(45)의 작동력(즉, FP)이 축압기(20)로부터 공급되는 제어압(P)보다 커져서 피스톤(43)이 도면에서 오른쪽으로 이동하여 유압실(53)에 공급되는 제어압(P)을 차단하는 상태가 된다. 이때, 상기 제어압(P)은 최저 목표압(P1)일 수 있다.
이에 따라, 도 6에서와 같이, 클러치(30)는 유압실(53)에 공급되는 제어압(P)이 차단되고, 클러치 스프링(35)에 의해 클러치 케이스(31) 상의 마찰 디스크(31a)와 회전 디스크(33) 상의 마찰패드(33a)가 마찰 결합됨으로써 출력축(50)의 동력이 오일펌프(10)에 전달되어 오일펌프(10)가 구동하는 상태가 된다.
그러면, 상기 오일펌프(10)에서 생성된 유압은 유압라인(L1)을 통해 축압기(20)에 충전된다.
이때, 체크밸브(70)는 도 7에서와 같이, 오프(off) 상태로, 오일펌프(10)로부터 공급되는 유압에 의해 체크 볼(73)이 볼 스프링(75)을 압축시키면서 유로를 연결하여 오일펌프(10)로부터 공급되는 유압을 축압기(20)로 공급하게 된다.
이와 같이, 축압기(20)에 유압을 충전하는 상태에서, 축압기(20) 내부의 충전유압이 최고 목표압(P2) 이상으로 충전되면, 도 3에서와 같이, 피스톤 밸브(40)는 다시 온(on) 상태로, 밸브 스프링(45)의 작동력(즉, FP)이 축압기(20)로부터 공급되는 제어압(P)보다 작아져서 피스톤(43)이 도면에서 왼쪽으로 이동하여 유압실(53)에 제어압(P)을 공급하는 상태가 된다. 이때, 상기 제어압(P)은 최고 목표압(P2)이 된다.
이에 따라, 도 2에서와 같이, 클러치(30)는 유압실(53)에 제어압(P)이 다시 공급되어 클러치 케이스(31) 상의 마찰 디스크(31a)와 회전 디스크(33) 상의 마찰패드(33a)가 떨어지게 되어 오일펌프(10)에 전달되던 출력축(50)의 동력이 차단되어 오일펌프(10)가 정지하게 된다.
그러면, 상기 오일펌프(10)의 정지로, 축압기(20)에 유압 충전은 이루어지지 않게 되며, 체크밸브(70)는 도 5에서와 같이, 다시 온(on) 상태로, 체크 볼(73)이 볼 스프링(75)에 의해 유로를 차단하여 축압기(20) 내부의 충전유압이 역류하는 것을 방지한다.
따라서 본 발명의 실시 예에 따른 자동변속기용 오일공급장치는 축압기(20)의 충전유압에 따라 작동하는 클러치(30)를 이용하여 기계식 오일펌프(10)에 전달되는 엔진의 동력을 연결하거나 차단할 수 있도록 하여 오일펌프(10)로부터 생성되는 불필요한 유압의 손실을 최소화하고, 이를 통해 연비를 향상시킬 수 있다.
또한, 밸브 스프링(45)의 작동각도에 따른 히스테리시스 효과를 이용한 작동압 변화를 이용하여 피스톤 밸브(40)의 온 오프 작동압을 달리함으로써 클러치(30)의 작동 포인트를 제어하여 필요한 경우에만 온 디맨드(On demand) 방식으로 오일펌프(10)를 구동시킴으로써, 오일펌프(10)의 에너지 변환에 의한 구동손실을 최소화할 수 있다.
이상으로 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 실시예로부터 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 용이하게 변경되어 균등하다고 인정되는 범위의 모든 변경을 포함한다.
10: 오일펌프
11: 케이스
13: 내측기어
15: 외측기어
20: 축압기
30: 클러치
31: 클러치 케이스
31a: 마찰 디스크
33: 회전 디스크
33a: 마찰패드
37: 스플라인축
35: 클러치 스프링
40: 피스톤 밸브
41: 밸브 하우징
41a: 스프링실
43: 피스톤
45: 밸브 스프링
50: 출력축
51: 스플라인부
53: 유압실
55: 오일홀
57: 어댑터
60: 유압 소비부
70: 체크밸브
71: 볼 하우징
73: 체크 볼
75: 볼 스프링
L1: 유압라인
L2: 제어압라인

Claims (9)

  1. 자동변속기용 오일공급장치에 있어서,
    흡입구와 토출구를 갖는 케이스 내부에서 상호 치합된 외측기어에 대하여 엔진의 출력축에 연결된 내측기어가 회전하면서 유압을 생성하는 오일펌프;
    상기 오일펌프의 토출 측과 유압라인을 통하여 연결되어 상기 오일펌프에서 생성된 유압을 충전하는 축압기;
    상기 오일펌프의 내측기어와 엔진의 출력축 사이에 구성되어 상기 축압기의 충전유압을 제어압으로 하여 상기 내측기어에 전달되는 엔진의 동력을 단속하는 클러치; 및
    상기 축압기와 상기 클러치를 연결하는 제어압라인 상에 구성되어 상기 축압기의 충전유압에 따라 온 오프 작동하면서 상기 제어압라인을 따라 상기 클러치로 공급되는 제어압을 단속하는 피스톤 밸브를 포함하며,
    상기 클러치는
    상기 출력축의 선단부 내주면에 일정구간 스플라인부와 유압실을 형성하며,
    원통형상으로 형성되어 상기 내측기어의 회전중심에 고정되며, 내측 상면에는 마찰 디스크가 구성되는 클러치 케이스;
    상기 마찰 디스크에 대응하여 상기 클러치 케이스의 내부에 배치되며, 상면 중심에 구성된 스플라인축이 상기 클러치 케이스를 관통하여 상기 출력축의 스플라인부에 스플라인 결합되어 상기 출력축과 일체로 회전하는 회전 디스크;
    상기 클러치 케이스의 내측 하면과 상기 회전 디스크 사이에 개재되어 상기 회전 디스크가 상기 마찰 디스크에 마찰 결합되도록 가압력을 제공하는 클러치 스프링;
    을 포함하는 자동변속기용 오일공급장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 오일펌프는 내접기어펌프로 이루어지는 자동변속기용 오일공급장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 유압라인 상에는 상기 축압기 내부의 충전유압이 상기 오일펌프 측으로 역류하는 것을 방지하는 체크밸브가 구성되는 자동변속기용 오일공급장치.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 유압실은
    상기 축압기의 충전유압을 제어압으로 공급받도록 상기 출력축의 선단부 내주면의 상기 스플라인부의 내측에 공간부로 형성되며, 상기 출력축 상의 오일홀에 대응하여 설치된 어댑터를 통하여 제어압라인과 연결되는 자동변속기용 오일공급장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 스플라인축은
    상기 유압실의 압력에 따라 축방향 거동하도록 선단이 상기 유압실에 대응하여 배치되는 자동변속기용 오일공급장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 회전 디스크 상에는
    상기 마찰 디스크에 대응하는 상면에 마찰패드가 설치되는 자동변속기용 오일공급장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 피스톤 밸브는
    상기 제어압라인 상에 유입구와 유출구를 통하여 설치되며, 하부에는 스프링실을 형성하는 밸브 하우징;
    상기 밸브 하우징의 내부에 상기 제어압라인을 통하여 공급되는 제어압에 의해 왕복운동하면서 상기 유입구를 열거나 닫으면서 온 오프 작동하는 피스톤;
    상기 스프링실에 배치된 상태로, 일단이 상기 피스톤의 중심에 힌지 연결되고, 타단은 상기 스프링실의 하부 일측에 힌지 연결되어 일정 스프링각도 범위 내에서 거동하면서 유입구 측으로 상기 피스톤에 작동력을 제공하는 밸브 스프링;
    을 포함하는 자동변속기용 오일공급장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 밸브 하우징은
    상기 유입구가 제어압라인을 통하여 축압기와 연결되고, 상기 유출구가 제어압라인을 통하여 상기 클러치와 연결되는 자동변속기용 오일공급장치.
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