KR102642955B1 - 터빈 회전수 측정장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 인풋샤프트에 장착되는 허브; 상기 허브와 일체로 회전 가능하도록 조립되는 것으로서, 상기 허브와 토크컨버터의 터빈 사이에 위치하는 피스톤; 및 상기 피스톤의 외측에서 상기 피스톤의 회전 스피드를 측정하여 상기 인풋샤프트와 연결된 터빈의 회전수를 간접적으로 측정하는 터빈스피드센서; 를 포함하는 터빈 회전수 측정장치를 제공한다.

Description

터빈 회전수 측정장치{MEASURING DEVICE FOR TURBINE RPM}

본 발명은 토크컨버터에 장착되는 터빈 회전수 측정장치에 관한 것이다.

일반적으로 차량에 적용되는 자동변속기는 차량의 주행속도와 스로틀 개도율 및 제반 검출 조건에 따라 변속 제어장치가 다수의 솔레노이드 밸브를 제어하여 유압을 제어함으로써 변속단의 변속기어가 동작되어 자동으로 변속이 이루어진다.

토크컨버터는 엔진의 크랭크샤프트와 자동변속기의 인풋샤프트 사이에서 토크를 전달하는 유체 커플링기구를 포함한다. 토크컨버터는 연료의 효율을 향상시키기 위해 소정의 동작조건에 도달하면 토크컨버터를 록업하여 엔진의 크랭크샤프트로부터 동력을 자동변속기에 직접전달하고 유체 커플링장치를 우회하도록 하는 록업장치를 포함하고 토크컨버터는 내부 작동유(hydraulic oil)에 의해 토크를 전달하는 펌프, 터빈, 스테이터를 포함할 수 있다.

도 1은 종래의 자동변속기용 터빈 회전수 측정장치를 나타내는 도면이고, 도 2는 종래의 자동변속기용 터빈 회전수 측정장치에 따른 터빈스피드센서와 클러치드럼을 나타내는 도면이다.

도 1, 2를 참조하면, 종래의 자동변속기용 터빈 회전수 측정장치는 클러치드럼(1) 및 터빈스피드센서(2)를 포함한다. 클러치드럼(1)은 인풋샤프트(3)와 결합된다. 엔진(미도시)의 동력은 토크컨버터(4)에 전달된다. 토크컨버터(4)는 터빈(5)을 통해 동력을 인풋샤프트(3)로 송출한다. 클러치드럼(1)과 터빈(5)은 인풋샤프트(3)와 연결된다. 도 2와 같이 터빈스피드센서(2)는 클러치드럼(1)의 치 외측에서 클러치드럼(1)의 회전 스피드를 측정한다.

종래의 자동변속기용 터빈 회전수 측정장치는 터빈스피드센서(2)의 클러치드럼(1)의 스피드 측정을 통해 간접적으로 터빈(5)의 회전수(rpm)을 측정할 수 있다.

그런데 설계 사양에 따라 클러치드럼을 엔진측으로 이동할 경우 레이아웃 상의 제약으로 터빈의 회전수(rpm)를 측정하기 위한 터빈스피드센서의 장착공간을 확보할 수 없었다.

이에 대하여, 본 발명은 상대적으로 여유 공간이 있는 변속기 내부의 피스톤 외측 공간에 터빈스피드센서를 장착하고, 인풋샤프트와 직접 연결되는 허브와 피스톤을 연결장치로 연결하여 터빈스피드센서에 의한 피스톤 스피드 측정을 통해 간접적으로 터빈의 회전수(rpm)를 측정하는 메커니즘을 제시하고자 한다.

대한민국 공개특허공보 제10-2006-0083680호(2006.07.21. 공개)

전술한 문제를 해결하기 위하여, 본 발명은 변속기 내부의 피스톤 외측 공간에 터빈스피드센서를 장착하고, 인풋샤프트와 직접 연결되는 허브와 피스톤을 연결장치로 연결하여 터빈스피드센서에 의한 피스톤 스피드 측정을 통해 간접적으로 터빈의 회전수(rpm)를 측정할 수 있도록 한 터빈 회전수 측정장치를 제공하고자 한다.

전술한 목적을 이루기 위해 본 발명은, 인풋샤프트에 장착되는 허브; 상기 허브와 일체로 회전 가능하도록 조립되는 것으로서, 상기 허브와 토크컨버터의 터빈 사이에 위치하는 피스톤; 및 상기 피스톤의 외측에서 상기 피스톤의 회전 스피드를 측정하여 상기 인풋샤프트와 연결된 터빈의 회전수를 간접적으로 측정하는 터빈스피드센서; 를 포함하는 터빈 회전수 측정장치를 제공한다.

또한, 상기 피스톤과 허브는 상기 피스톤과 허브 사이에 조립되는 연결장치에 의해 연결된다.

또한, 상기 연결장치는 상기 허브 측에 조립되는 링 형태의 본체부; 및 상기 본체부의 내주를 따라 간격을 두고 구비되는 것으로서 끝단이 상기 피스톤 측에 조립되는 걸림돌기부; 를 포함한다.

또한, 상기 본체부는 상기 허브의 내주연과 외주연 사이에 삽입되는 것으로서 외주가 상기 허브의 외주연에 복수로 구비되는 걸림편에 삽입되도록 조립된다.

또한, 상기 걸림편은 상기 허브의 외주연에서 내주연을 향하여 연장된다.

또한, 상기 걸림돌기부의 끝단은 상기 피스톤의 중심 주연을 따라 구비되는 결합홈에 삽입되도록 조립된다.

또한, 상기 피스톤은 상기 허브의 내주연과 외주연 사이에 대향하는 부위가 상기 허브의 내주연과 외주연 사이에 삽입되도록 조립된다.

또한, 상기 허브의 내주연과 외주연 사이의 공간에 상기 본체부에 부합하는 안착공간이 마련되고, 상기 안착공간에 상기 본체부가 안치 결합된다.

또한, 엔진의 동력이 상기 토크컨버터의 터빈으로 전달됨에 따라 터빈과 연결되는 인풋샤프트가 회전하고, 상기 인풋샤프트에 장착된 상기 허브와 일체로 조립된 상기 피스톤이 상기 허브와 일체로 회전한다.

또한, 상기 연결장치는 리턴스프링이다.

본 발명은 변속기 내부의 피스톤 외측 공간에 터빈스피드센서를 장착하고 인풋샤프트와 직접 연결되는 허브와 피스톤을 연결장치로 연결하여 터빈스피드센서에 의한 피스톤 스피드 측정을 통해 간접적으로 터빈의 회전수(rpm)를 측정할 수 있다.

도 1은 종래의 자동변속기용 터빈 회전수 측정장치를 나타내는 도면이다.
도 2는 종래의 자동변속기용 터빈 회전수 측정장치에 따른 터빈스피드센서와 클러치드럼을 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 터빈 회전수 측정장치를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 허브와 피스톤이 연결장치에 의해 결합된 상태를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 허브와 연결장치의 결합 상태를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 피스톤과 연결장치의 결합 상태를 나타내는 도면이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다.

도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 터빈 회전수 측정장치를 나타내는 도면이다.

도 3을 참조하면, 허브(60), 허브(60)와 일체로 조립되어 일체로 회전 가능한 피스톤(50) 및 피스톤(50) 외측에 구비되는 터빈스피드센서(20)를 포함한다.

구체적으로 인풋샤프트(30)는 허브(60)의 중심을 관통하도록 조립된다. 엔진(미도시)의 동력은 토크컨버터(40)의 터빈(미도시)으로 전달될 수 있다. 엔진의 동력이 터빈을 거쳐 인풋샤프트(30)로 전달됨에 따라 인풋샤프트(30)가 회전할 수 있다.

인풋샤프트(30)가 회전함에 따라 인풋샤프트(30)에 장착된 허브(60)가 회전하고 허브(60)가 회전함에 따라 클러치드럼(10)의 허브(60)와 일체로 조립된 피스톤(50)이 허브(60)와 일체로 회전할 수 있다. 피스톤(50)은 허브(60)와 토크컨버터(40)의 터빈 사이에 위치한다.

변속기(T) 내부의 터빈스피드센서(20)가 피스톤(50)의 외측에서 허브(60)와 일체로 회전하는 피스톤(50)의 회전 스피드를 측정할 수 있다.

터빈의 회전수 측정을 위한 터빈스피드센서(20)는 스피드센서에 한정되는 것은 아니며 다른 장치를 사용할 수도 있다. 예컨대 터빈스피드센서(20)는 홀센서 또는 엔코더 등일 수 있다.

이와 같이 터빈스피드센서(30)에 의해 피스톤(50)의 스피드를 측정함으로써 인풋샤프트(30)와 연결된 터빈의 회전수(rpm)를 간접적으로 측정할 수 있다.

도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 허브와 피스톤이 연결장치에 의해 결합된 상태를 나타내는 도면이고, 도 5는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 허브와 연결장치의 결합 상태를 나타내는 도면이며, 도 6은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 피스톤과 연결장치의 결합 상태를 나타내는 도면이다.

도 4 내지 6을 참조하면, 피스톤(50)과 허브(60)는 연결장치(70)에 의해 일체로 연결될 수 있다. 연결장치(70)는 피스톤(50)과 허브(60) 사이에 조립될 수 있다.

예컨대, 연결장치(70)는 리턴스프링일 수 있다. 연결장치(70)는 본체부(71) 및 본체부(71)에서 연장되는 걸림돌기부(72)를 포함한다.

구체적으로 본체부(71)는 허브(60) 측에 조립된다. 본체부(71)는 링 형태로 구성될 수 있다.

본체부(71)는 허브(60)의 내주연(61)과 외주연(62) 사이에 삽입되도록 조립될 수 있다. 본체부(71)의 외주는 허브(60)의 외주연(62)에 복수로 구비되는 걸림편(62a)에 삽입되도록 조립될 수 있다. 걸림편(62a)은 허브(60)의 외주연(62)에서 내주연(61)을 향하여 연장될 수 있다.

걸림돌기부(72)는 본체부(71)의 내주를 따라 간격을 두고 구비될 수 있다. 걸림돌기부(72) 끝단은 피스톤(50) 측에 조립되는 것으로서 피스톤(50)의 중심 주연을 따라 구비되는 결합홈(51)에 삽입되도록 조립될 수 있다.

걸림돌기부(72)는 피스톤(50)의 결합홈(51)에 조립 가능하고 견고한 결합이 이루어질 수 있도록 끝단이 피스톤(50)을 향하는 경사 구조로 형성되는 것이 바람직하다.

피스톤(50)은 허브(60)의 내주연(61)과 외주연(62) 사이에 대향하는 부위가 허브(60)의 내주연(61)과 외주연(62) 사이에 삽입되는 조립 구조이므로 더욱 견고한 조립이 이루어질 수 있다.

허브(60)의 내주연(61)과 외주연(62) 사이의 공간에 본체부(71)에 부합하는 안착공간(63)이 마련될 수 있다. 본체부(71)에 부합하는 안착공간(63)에 본체부(71)가 안치 결합되므로 본체부(71)의 견고한 결합 상태가 유지될 수 있다. 안착공간(63)을 통해 리턴스프링 등과 같은 연결장치(70)의 오조립을 방지할 수 있다.

다음은 본 발명의 터빈 회전수 측정 과정을 설명한다.

도 3, 4와 같이 엔진(미도시)의 동력은 토크컨버터(40)로 전달된다. 엔진의 동력이 토크컨버터(40)에 전달됨에 따라 토크컨버터(40)의 터빈이 회전하게 된다.

터빈이 회전함에 따라 터빈과 연결되는 인풋샤프트(30)가 회전하게 된다. 인풋샤프트(30)의 회전으로 인해 인풋샤프트(30)에 장착된 클러치드럼(10)의 허브(60)가 회전하게 된다.

허브(60)와 피스톤(50)은 리턴스프링 등과 같은 연결장치(70)에 의해 일체의 연결 구조를 이루기 때문에 인풋샤프트(30)의 회전 시 허브(60)와 피스톤(50)이 일체로 회전할 수 있다.

피스톤(50)의 회전 시 피스톤(50)의 외측에 위치하는 터빈스피드센서(20)에 의해 피스톤(50)의 회전 스피드를 측정할 수 있다.

피스톤(50)과 터빈 모두 인풋샤프트(30)에 의해 연결되어 있기 때문에 피스톤(50)의 회전 스피드 측정을 통해 간접적으로 터빈의 회전수(rpm)을 측정할 수 있다.

터빈스피드센서(20)에서 측정한 터빈의 회전수는 변속기 컨트롤 유닛(Transmission Control Unit, TCU)에 제공되고 변속기 컨트롤 유닛에 의해 차량 주행 환경에 따른 정밀한 변속 제어가 이루어질 수 있다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

10 : 클러치드럼 20 : 터빈스피드센서
30 : 인풋샤프트 40 : 토크컨버터
50 : 피스톤 51 : 결합홈
60 : 허브 61 : 내주연
62 : 외주연 62a : 걸림편
63 : 안착공간 70 : 연결장치
71 : 본체부 72 : 걸림돌기부
T : 변속기

Claims (10)

1. 인풋샤프트에 장착되는 허브;
   상기 허브와 일체로 회전 가능하도록 조립되는 것으로서, 상기 허브와 토크컨버터의 터빈 사이에 위치하는 피스톤; 및
   상기 피스톤의 외측에서 상기 피스톤의 회전 스피드를 측정하여 상기 인풋샤프트와 연결된 터빈의 회전수를 간접적으로 측정하는 터빈스피드센서;
   를 포함하고,
   상기 피스톤과 허브는 상기 피스톤과 허브 사이에 조립되는 연결장치에 의해 연결되며,
   상기 연결장치는,
   상기 허브 측에 조립되는 링 형태의 본체부; 및
   상기 본체부의 내주를 따라 간격을 두고 구비되는 것으로서 끝단이 상기 피스톤 측에 조립되는 걸림돌기부;
   를 포함하는 터빈 회전수 측정장치.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 본체부는,
   상기 허브의 내주연과 외주연 사이에 삽입되는 것으로서 외주가 상기 허브의 외주연에 복수로 구비되는 걸림편에 삽입되도록 조립되는 것을 특징으로 하는 터빈 회전수 측정장치.
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 걸림편은,
   상기 허브의 외주연에서 내주연을 향하여 연장되는 것을 특징으로 하는 터빈 회전수 측정장치.
6. 제 1 항에 있어서,
   상기 걸림돌기부의 끝단은,
   상기 피스톤의 중심 주연을 따라 구비되는 결합홈에 삽입되도록 조립되는 것을 특징으로 하는 터빈 회전수 측정장치.
7. 제 1 항에 있어서,
   상기 피스톤은,
   상기 허브의 내주연과 외주연 사이에 대향하는 부위가 상기 허브의 내주연과 외주연 사이에 삽입되도록 조립되는 것을 특징으로 하는 터빈 회전수 측정장치.
8. 제 7 항에 있어서,
   상기 허브의 내주연과 외주연 사이의 공간에 상기 본체부에 부합하는 안착공간이 마련되고, 상기 안착공간에 상기 본체부가 안치 결합되는 것을 특징으로 하는 터빈 회전수 측정장치.
9. 제 1 항에 있어서,
   엔진의 동력이 상기 토크컨버터의 터빈으로 전달됨에 따라 터빈과 연결되는 인풋샤프트가 회전하고, 상기 인풋샤프트에 장착된 상기 허브와 일체로 조립된 상기 피스톤이 상기 허브와 일체로 회전하는 것을 특징으로 하는 터빈 회전수 측정장치.
10. 제 1 항에 있어서,
    상기 연결장치는,
    리턴스프링인 것을 특징으로 하는 터빈 회전수 측정장치.