KR19980021317A - 자동차용 변속기 - Google Patents

Abstract

케이스측벽을 이용한 정지형(靜止型)실린더형식의 유압서보배치에 의해 축방향치수의 단축을 꾀하면서 클러치를 걸어맞출 때 면압(面壓)의 불균일을 방지하는 것을 목적으로 한 것으로, 변속기케이스(10)는 변속기구(M), 클러치(C-1), 유압서보(3)를 내포하고, 유압서보(3)는 측벽(10b)내 에 정지형(靜止型)의 실린더(30)와 피스톤(31)을 구비하며, 피스톤(31)과 클러치(C-1)사이에 누르는 힘을 클러치(C-1)에 전달하는 베어링(32)을 갖추고, 클러치(C-1)는 마찰판부(50)의 내부둘레에 허브(53), 외부둘레에 림(54)을 구비 하고, 입력축(14)은 허브(53)에 연결되고 변속요소의 하나가 림(54)에 연결된 구성의 차량용자동 변속기이다.

Description

차량용자동변속기

본 발명은 차량용자동변속기에 관한 것으로, 특히 유압서보부분을 회전부재로부터 떼어낸 클러치에 의해 동력전달경로의 절환을 행하는 기어트레인(gear train)구성의 차량용자동변속기에 관한 것이다.

종래 자동변속기의 기어트레인내에 삽입장작되어 동력의 전달과 차단을 행하는 변속기구중의 회전부재끼리를 연결하는 다판(多板)클러치는 내부 둘레면을 스플라인걸어맞춤(spline 係合)등에 의해 허브(hub)의 바깥둘레면에 둘러서 고정한 댜수의 마찰재와 바깥둘레면을 마찬가지로 스플라인걸어맞춤 등에 의해 드럼의 내측둘레면에 둘러서 고정한 다수의 세퍼레이터플레이트를 축방향으로 상호교대로 적층배치해서 마찰판부가 구성되어 있다. 이러한 마찰판불을 누르는 유압서보는 한편의 회전부재에 고정한 클러치드럼측에 설치되고 드럼과 일체화된 실린더와 거기에 슬라이딩자재케 설치된 피스톤에 의해 유실(油室)을 획정(劃定)하는 구성으로 되고, 상기 유실(油室)에 공급되는 유압으로 피스톤을 밀어매어 마찰판부를 누르며, 클러치를 걸어낮추는 구성으로 되어 있다. 즉, 유압서보는 클러치드럼과 함께 회전하는 구성으로 되어 있다. 이러한 구성의 클러치로서는 예를 들면 일본국 공개특허 평5-321947호 공보에 개시된 기술이 있다.

그런데, 일반적으로 자동변속기는 변속시에 회전부재에 회전변화가 생기고, 그 회전변화와 회전부재의 중량에 의해 관성력(이너셔토크 ; inertiatorque)가 발생하고 그것이 출력축토크의 변동에 영향을 미쳐 변속쇼크가 생긴다. 이러한 면에서 상기 종래의 기술을 보면 상기 기술에서는 회전부재에 유압서보를 포함하는 클러치드럼이 고착되어 있으므로 회전부재의 중량이 유압서보만큼 증가하고 이녀셔토크(inertia torque)가 증대하여 상기 변속쇼크가 커지게 된다. 또, 클러치의 유압서보를 종래와 같이 클러치드럼과 일체화한 구성으로 한 경우 실린더내의 기름에 작용하는 원심력에 의해 원심유압이 발생하고 유압제어장치로부터의 출력유압보다도 원심유압분만큼 높은 유압이 피스톤에 작용하고 만다. 이와 같은 이유에 의해 상기 일본국 공개특허 평5-321947호 공보에 개시된 기술에서는 원심유압을 상살(相殺)하는 유실(油室)을 설치 하고 있다. 그러나, 원심유압상살실(遠心油壓相殺室)을 설치하는 것은 회전부재의 중량중대를 초래하게 되므로 이너셔토크의 감소에 의한변속쇼크저감의 면에서 바람직하지 않다. 또한, 원심유압상살실을 설치하면, 장치가 대형화하는 문제점도 있다.

그래서 본 발명은 유압서보부분을 회전부재로부터 떼어낸 정지형으로하여 회전부재의 이너셔토크를 감소시키므로써 변속쇼크를 저감시킴과 동시에 클러치유압서보에 원심유압상살실을 설치할 필요가 없어져 소형, 경량화한 차량용자동변속기를 제공하는 것을 개괄적인 제 1 의 목적으로 한다.

그런데, 상기 클러치를 입력축과 변속요소를 연결하는 입력클러치로할 경우 종래의 클러치드럼에 실린더를 형성했을 때와 같이 입력축을 클러치의 외부둘레측의 림(rim)에 연결하면 다음과 같은 문제점이 생긴다. 즉, 도 16 에 나타낸 바와 같이 케이스의 축방향단부 측벽(a)에 유압서보의 정지형 실린더를 형성하여 축방향치수의 단축을 꾀하고자 하면, 입력축(b)은 측벽(a)에서 도입되는 관계상, 입력축(b)과 바같둘레 림(c)을 연결하는 연결부재(d)를 관통하는 어플라이튜브(e)를 통해서 클러치를 걸어맞추는 것이 되어 어플라이튜브(e)는 필연적으로 빗형상의 배치가 될 수 밖에 없어 피스톤(f)으로부터의 누르는 힘이 클러치의 둘레방향에서 균일하게 전달되지 않아 면압불균일(面壓不均一)이 된다. 한편, 면압불균일을 방지하기 위하여 도 17 에 나타낸 바와 같이 클러치의 전체둘레를 누르는 구성으로 한 경우에는 별도의 실린더를 형성하는 센터써포트(g)가 필요해지고, 축방향치수의 증대를 초래한다. 또, 도 16 및 도 17에 있어서는 정지형실린더가 형셩되는 측벽과, 입력축(b)이 도입되는 측벽이 동일한 측벽일 경우에 대해서 설명했으나, 입력축이 케이스의 축방향양단부 일측의 측벽으로부터 도입됨과 동시에 타측의 측벽까지 이어져서 설치된 경우에 있어서, 타측의 측벽에 정지형(靜止型)실린더를 형성할 경우에도 동일한 문제점을 일으킨다.

그래서, 본 발명은 클러치를 변속기구의 입력클러치로서 정지형(靜止型)실린더형식의 유압서보에서 작동시키는 경우에 대해서, 케이스측벽을 이용한 유압서보배치에 의해 축방향치수의 단축을 꾀하면서 상기 면압의 불균일을 방지하는 것을 제 2 의 목적으로 한다.

또, 상기와 같은 정지형(靜止型)실린더형식의 유압서보에서는 종래의 회전형실린더를 사용한 클러치드럼과 같이, 클러치드럼내에서 피스톤을 누르는 힘과 반력(反力)을 평형(平衡)시킬 수 없다. 그래서, 본 발명은 정지형(靜止型)실린더형식의 유압서보로 입력클러치를 작동시키는 구성에 있어서, 유압서보로부터의 누르는 힘에 의한 반력이 변속기구에 작용하지 않도록 하는 것을 제 3 의 목적으로 한다.

다음으로 클러치는 걸어맞춘 상태나 혹은 해방된 상태를 막론하고 발열을 방지하고, 또한 그것을 걸어맞추거나 해방할 때의 안정된 마찰특성을 얻기 위하여 항상 마찰판부 사이에 윤활유를 공급하는 것이 바람직하나, 종래의 클러치드럼에 유압서보를 설치한 형식에서는 림측을 입력축에 연결하고 허브측을 변속기구의 변속요소중 하나에 연결한 구성으로 한 경우 차량정지시나 상기 변속요소가 관여하지 않는 변속단일 때에는 변속요소가 정지상태로 될 경우가 많고, 이러한 상태에서는 회전하지 않는 허브가 그 직경방향내측에서 마찰판부로의 윤활유 공급올 막고, 상기 발열방지 및 안정된 마찰특성의 유지면에서 블리한 경우가 발생한다. 이러한 문제점 클러치드럼을 입력축에 연결한 경우에는 필연적으로 생기는 것이다.

그래서 본 발명은 정지형(靜止型)실린더형식의 유압서보를 사용한 클러치구성에 있어서 허브를 입력축에 연결하므로써 항상 마찰판부에 윤활유를 공급할 수 있게 하는 것을 제 4 의 목적으로 한다.

그런데, 베어링은 높은 허용최고회전속도를 얻기 위하여 상대회전을 작게하는데는 회전직경이 작은 편이 유리한데 비하여 클러치는 마찰면을 확보하기 위하여 가능한한 큰 직경으로 하는 것이 바람직하나, 정지형(靜止型) 실린더형식의 유압서보를 사용하기 때문에 베어링으로 마찰판부를 누르는 경우 베어링에 대해서 일측은 작은 직경일 것이, 또 타측은 큰 직경일 것이 요구되게 된다. 그래서 본 발명은 유압서보에 관련배치된 베어링에 대한 이러한 상호 모순되는 요구를 해결하는 구성을 실현하는 것을 제 5 의 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 상기한 바와 같이 직경이 큰 클러치의 내측직경을 이용한 리턴스프링배치에 의해 장치의 소형화를 꾀하는 것을 제 6 의 목적으로한다.

또, 종래 회전형실린더형식의 클러치드럼일 경우 클러치드럼내에서만 반력(反力)을 받아 외부로부터의 힘이 클러치에 작용하지 않는 관계상 클러치를 걸어맞출 때의 피스톤의 스트로크량은 거의 일정해진다. 이에 대해서 정지형실린더의 경우에는 반력을 다른 부재 예를 들면 변속기구, 입력축 등을 통해서 받게 되므로 유압서보를 누르는 힘 이의에도 다양한 힘 예컨대, 헬리컬기어(helical gear)에 의한 스러스트(thrust)력등이 클러치에 작용한다. 클러치의 해방시에 이와 같은 힘이 작용하고 있으면 클러치의 마찰판부 사이의 클리어런스(clearance)가 그 때의 상황에 따라 변화하고 클러치의 걸어맞출시에는 그 클리어런스(clearance)의 변화에 따라 항상 클러치를 걸어맞추는 특성이 변화해버리게 된다. 이것은 변속시 유압 제어성의 저하나 변속쇼크를 초래한다.

그래서, 본 발명은 정지형(靜止型)실린더형식의 유압서보를 사용하는 클러치구성에 있어서, 클러치의 클리어런스를 일정하게 유지하고, 클러치를 걸어맞추는 특성의 변화나 변속쇼크를 저감하는 것을 제 7 의 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 상기 클러치구성에 있어서 유압서보에 관련배치된 베어링의 안정된 윤활까지도 실현하는 것을 제 8 의 목적으로 한다.

또한, 클러치의 유압서보를 단순히 비회전식으로 하는 기술자체는 일본국 공개특허 명2-290731호 공보, 일본국 공개특허 평4-285331호 공보에서 볼 수 있는 바와 같이 종래로부터 없지는 않았으나 전자는 센터디퍼렌셜(center differential)기구에 있어서의 전후방 바퀴사이의 토크배분을 위해 차동장치와 출력축을 연결하는 클러치에 적용된 것이고, 후자는 동력취출장치(파워테이크오프장치)의 출력기어를 출력축에 연결하는 클러치에 적용된 것으로, 이들에 준거하여 가령 변속시에 자동변속기 변속기구중의 큰 회전변화가 생기지 않는 최종적인 출력의 취출부에 유압서보를 비회전식으로 한 클러치를 배치했다고 하여도 본 발명의 목적과 같은 이너셔토크의 감소에 의한 변속쇼크의 저감이나 원심유압이 발생하지 않으므로써 변속시 유압제어특성의 저하를 막는 것과 같은 자동변속기에 있어서 중요한 기능은 생기지 않는다.

도 1 은 본 발명의 제 1 실시형태에 관한 차량용자동변속기의 전체구성을 나타낸 스켈리턴(skeleton)도면,

도 2 는 도 1 에 나타낸 변속기의 작동도표,

도 3 은 본 발명의 제 2 실시형태에 관한 차량용자동변속기의 전체구성을 나타낸 스켈리턴(skeleton)도면,

도 4 는 도 3 에 나타낸 변속기의 작동도표,

도 5 는 본 발명의 제 3 실시형태에 관한 차량용자동변속기의 전체구성을 나타낸 스켈리턴(ske1eton)도면,

도 6 은 도 5 에 나타낸 변속기의 작동도표,

도 7 은 본 발명의 제 4 실시형태에 관한 차량용자동변속기의 전체구성을 나타낸 스켈리턴(skeleton)도면,

도 8 은 도 7 에 나타낸 변속기의 작동도표,

도 9 는 본 발명의 제 5 실시형태에 관한 차량용자동변속기의 전체구성을 나타낸 스켈리턴(ske1eton)도면,

도 10 은 도 9 에 나타낸 변속기의 작동도표,

도 11 은 제 1 실시형태의 차량용자동변속기의 일측 클러치와 그 유압서보를 나타낸 부분단면도,

도 12 는 제 1 실시형태의 차량용자동변속기의 타측 클러치와 그 유압서보를 나타낸 부분단면도,

도 13 은 본 발명의 제 6 실시형태에 관한 차량용자동변속기의 전체구성을 나타낸 스켈리턴(skeleton)도면,

도 14 는 도 13 에 나타낸 변속기의 작동도표,

도 15 는 제 6 실시형태의 차량용자동변속기의 일측 클러치와 그 유압서보를 나타낸 부분단면도,

도 16 은 종래의 수법에 의해 입력클러치를 정지형(靜止型)실린더형식의 유압서보로써 조작하는 배치의 가상 설명도,

도 17 는 종래의 수법에 의해 입력클러치톨 정지형(靜止型)실린더형식의 유압서보로써 조작하는 다른 배치의 가상 설명도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

T : 자동변속기 M : 변속기구

C-1, C-2 : 클러치 S1 : 선기어(sun gear)

C1 : 캐리어(Carrier) 3,4 : 유압서보(油壓servo)

3C,4C : 유실(油室) 10 : 변속기케이스

10b,10c : 측벽 14 : 입력축

15 : 출력축 30,40 : 실린더

31,41 : 피스톤 32,42 : 베어링

33,43 : 누름부재 34,35,44,45 : 레이스(race)

36,46 : 윤활유 수부(受部) 50,60 : 마찰판부

53,63 : 허브(hub) 54,64 : 림(rim)

56,66 : 직경방향플랜지부(반력부재;反力部材)

56A : 플랜지(반력부재) 57,67 : 관통유로

58,68 : 리턴스프링 59,69 : 제 2 베어링

상기 제 1 의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 변속기케이스와, 입력축과, 이 입력축에 연결되어 다수의 변속요소를 가지는 변속기구와, 이 변속기구에 연결된 출력축과, 상기 입력축 및 상기 다수의 변속요소내의 어느 2개를 상호 구동연결하는 클러치와, 유압의 공급에 의해 상기 클러치를 걸어맞추는 유압서보를 구비하고 다수의 전진변속단올 달성하는 차량용자동변속기에 있어서, 상기 유압서보는 상기 변속기케이스에 형성된 정지형(靜止型)의 실린더와, 이 실린더에 슬라이딩자재케 설치되고 이 실린더와 협동으로 유압이 공급되는 유실(油室)을 획정(劃定)하는 피스톤과, 이 피스톤과 상기 클러치사이에 설치되어 상기 피스톤과 상기 클러치 사이의 상대회전을 허용하면서 상기 유실(油室)로의 유압의 공급에 따른 상기 피스톤으로부터의 누르는 힘을 상기 클러치에 전달하는 베어링을 구비한 것을 특징으로 한다.

또, 제 2 의 목적을 달성하기 위한 본 발명은 변속기케이스와, 입력축과 이 입력축에 연결되어 다수의 변속요소를 가지는 변속기구와, 이 변속기구에 연결된 출력축과, 상기 입력축을 상기 다수의 변속요소내의 어느 하나에 구동연결하는 클러치와, 유압의 공급에 의해 상기 클러치를 걸어맞추는 유압서보를 구비하고 다수의 전진변속단을 달성하는 차량용자동변속기에 있어서, 상기 변속기케이스는 상기 변속기구, 클러치 및 유압서보를 내포하고, 축방향양단부에 각각 측벽을 갖추고 상기 유압서보는 상기 양측벽의 적어도 어느 일측에 형성된 정지형(靜止型)실린더와, 이 실린더에 슬라이딩자재케 설치되고 이 실린더와 협동하여 유압이 공급되는 유실을 획정하는 피스톤과, 이 피스톤과 상기 클러치사이에 설치되고 상기 피스톤과 상기 클러치사이의 상대회전을 허용하면서 상기 유실로의 유압의 공급에 따른 상기 피스톤으로 부터의 누르는 힘을 상기 클러치에 전달하는 베어링을 갖추고 상기 클러치는 외부둘레면에 마찰판부가 스플라인끼워맞춤(spline 合)된 허브와, 상기 허브에 대해서 상기 마찰판부를 삽입한 직경방향외측에 설치되고 내부둘레면에 상기 마찰판부가 스플라인끼워맞춤(splinef 合)된 림을 갖추고, 상기 입력축은 상기 허브에 연결되고 상기, 다수의 변속요소의 하나가 상기 림에 연결되어 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 제 3 의 목적을 달성하기 위하여 상기 변속기구는 상기 클러치에 인접배치되어 상기 피스톤으로부터 상기 클러치를 통해서 전달되는 누르는 힘을 상기 입력축으로 전달하는 플랜지부를 갖추고 상기 입력축과 상기 양측벽 내부의 다른 편사이에는 입력축의 축방향 이동을 규제하는 제 2 베어링이 설치된 구성으로 된다.

그리고, 제 4 의 목적을 달성하기 위하여 상기 허브는 그 직경방향내측에서 공급되는 윤활유를 상기 마찰판부로 안내하는 상기 허브의 내외부둘레면을 연통하는 관통유로를 구비한 구성으로 된다.

또, 제 5 의 목적을 달성하기 위하여 상기 유압서보는 상기 클러치와 상기 베어링 사이에 둥근고리판형상의 누름부재를 갖추고 상기 누름부재는 내부둘레면에서 상기 베어링과 대치하고 외부둘레부에서 상기 클러치와 대치하는 구성으로 된다.

또한, 제 6 의 목적을 달성하기 위하여 상기 유압서보는 상기 유실로의 유압의 공급에 따른 상기 피스톤의 이동에 저항하는 누르는 힘을 상기 피스톤에 부여하는 리턴스프링을 갖추고 상기 리턴스프링은 상기 클러치의 직경방향내측에 설치되는 구성으로 된다.

그리고, 제 7 의 목적을 달성하기 위하여 상기 입력축 및 변속기구의 적어도 한편은 상기 유압서보로부터의 누르는 힘을 상기 클러치를 통해서 상기 변속기케이스에 전달하는 반력부재를 갖추고 상기 유압서보는 상기 유실로의 유압의 공급에 따른 상기 피스톤의 이동에 저항하는 누르는 힘을 상기 피스톤에 부여하는 리턴스프링을 구비함과 동시에 상기 클러치와 상기 베어링 사이에 누름부재를 갗추고 상기 리턴스프링은 일단부를 상기 누름부재에 축방향으로 맞닿게 하고 타단부를 상기 반력부재에 축방향으로 맞닿게 설치된 구성으로 된다.

또, 상기 제 8 의 목적을 달성하기 위한 상기 유압서보는 상기 클러치와 베어링 사이에 누름부재를 갖추고 상기 누름부재는 상기 입력축에 상대회전가능하고 축방향슬라이딩자재케 연결되고, 상기 베어링은 상기 피스톤과 누름부재에 각각 맞닿는 한 쌍의 레이스(race)를 구비하며, 상기 누름부재에 맞닿는 레이스(race)는 상기 누름부재의 직경방향내측에 통형상으로 넓게 열리는 윤활유수부(受部)를 갖춘 구성으로 된다.

청구항 1 에 기재한 발명에서는 상기와 같은 정지형(靜止型)실린더형식의 유압서보구성으로 하고, 이러한 유압서보에 의해 자동변속기의 클러치를 걸어맞추도록 하였으므로 회전부재의 중량이 경감되고 변속시의 이너셔토크에 의한 변속쇼크를 저감할 수 있다. 또, 유압서보의 유실을 변속기케이스측에 설치하므로써 이너셔토크를 저감하면서 원심유압상살실을 설치한 경우와 같은 장치의 대형화를 피하고 또한 원심유압의 발생에 의한 변속시 유압제어특성의 저하를 초래하는 일이 없다.

다음으로 청구항 2 에 기재한 구성에 의하면, 클러치의 내부둘레에 위치하는 허브에 입력축을 연결하므로써 변속기케어스측에 설치한 유압서보에 직접클러치를 누르는 조작이 가능해지므로 상기 면압의 불균일을 해소하고 또, 축방향치수의 단축을 꾀할 수 있다.

그리고, 청구항 3 에 기재한 구성에 의하면, 일측의 측벽에 반력으로 취하는 유압서보로부터의 누르는 힘이 클러치, 플랜지부 및 입력축을 통해서 타측의 측벽에 전달되어 변속기케이스의 양측벽에서 축방향의 힘을 지지하게되므로 다른 변속기구에 누르는 힘이 작용하지 않게 된다. 따라서, 변속기구를 구성하는 부재에 의한 반력지지의 필요가 없어져 변속기구의 콤펙트화가 가능해진다.

또한, 청구항 4 에 기재한 구성에서는 클러치의 허브가 항상 입력축과 함께 회전하게 되므로 클러치의 직경방향측에서 공급되는 기름이 회전하는 입력축의 원심력에 의해 허브의 관통유로를 통해서 안정되게 마찰판부에 공급되고 윤활을 촉진하는 방향으로 작용하여 윤활성능과 냉각효과가 향상한다.

또, 청구항 5 에 기재한 구성에서는 내측둘레부에서 베어링과 맞닿고 외측둘레부에서 클러치와 맞닿는 누름부재를 설치하므로써 베어링과 클러치를 필요에 따라 최적위치에 설치할 수 있다.

그리고, 청구항 6 에 기재한 구성에서는 칭구항 5 기재의 구성에 의해 필연적으로 클러치가 외측둘레측에 위치하게 되는 것을 이용하여 클러치내측둘레측에 생긴 공간에 리턴스프링을 설치하고 있으므로 리턴스프링과 클러치의 내외직경증복배치에 의해 자동변속기의 콤펙트화를 꾀할 수 있다.

또, 청구항 7 에 기재한 구성에 의하면, 반력부재와 누름부재 사이에 리턴스프링을 배치하므로써 클러치의 해방시에 리턴스프링은 외부로부터의 스러스트력에 저항해서 클러치의 클리어런스를 일정하게 유지하도록 작용하므로써 클리어런스의 편차에 의한 클러치의 제어성 저하나 변속쇼크를 방지할 수 있다.

또한, 청구항 8 에 기재한 구성에서는 누름부재는 항상 회전하고 있는 입력축에 상대회전이 불가능하게 연결되어 있으므로 입력축의 회전과 함께 항상 회전하고, 베어링의 누름부재측의 레이스는 누름부재에 맞닿아있으므로 마찬가지로 입력축의 회전과 함께 항상 회전한다. 그에 따라, 레이스의 윤활유수부(潤滑油受部)에 공급되는 기름은 레이스의 회전에 따른 원심력으로 베어링에 항상 안정되게 공급된다.

이하에 도면에 따라 본 발명의 실시형태를 설명한다. 우선, 제 1 실시형태의 개략구성부터 설명하면 도 l 에 스켈리턴(skeleton)으로 나타낸 바와 같이 이 차량용자동변속기(T)는 변속기케이스(10)와, 입력축(14)과, 입력축(14)에 연결되고 다수의 변속요소(후에 상세하게 기재한다)를 갖는 기어유니트(M1, M2)로 이루어지는 변속기구(M)와, 변속기구(M)에 연결된 출력축(15)과, 입력축(14) 및 다수의 변속요소중 어느 2개를 서로 구동연결하는 클러치(C-1)(본 예에 있어서, 입력축(14)을 선기어(sun gear;sun gear)(S1)에 구동연결한다), (C-2)(마찬가지로, 입력축(14)을 캐리어(C1)에 구동연결한다)와 유압의 공급에 의해 클러치(C-1),(C-2)를 걸어맞추는 유압서보(3),(4)를 구비하여 다수의 전진변속단(본 예에 있어서 4속)을 달성한다.

변속기케이스(10)는 변속기구(M)와 한 쌍의 클러치(C-1),(C-2), 한 쌍의 유압서보(3),(4) 및 후에 상세하게 기재하는 그 의의 관련기구를 내포하고 있고 축방향양단부에 각각 측벽(10b),(10c)를 가진다.

유압서보(3),(4)는 변속기케이스(10) 각각의 측벽(10b),(10c)에 형성된 실린더(30),(40)와 실린더(30),(40)에 슬라이딩자재케 설치되고 실린더(30),(40)와 협동해서 유압이 공급되는 유실(3C),(4C)을 획정하는 피스톤(31),(41)과, 피스톤(31),(41)과 클러치(C-1),(C-2)사이에 설치되어 피스톤(31),(41)과 클러치(C-1),(C-2)사이의 상대회전을 허용하면서 유실(3C),(4C)로의 유압의 공급에 따른 피스톤(31),(41)으로부터의 누르는 힘을 클러치(C-1),(C-2)에 전달하는 베어링(32),(42)을 가진다.

도 2 에 작동올 도표화해서 나타낸 바와 같이 이 예의 경우 클러치(C-1)는 다수의 전진 변속단(본 예에 있어서 4속)중의 제 1 속(1ST) 및 제 3 속(3RD)의 달성시에 걸어맞춰지고 제 2 속(2ND) 및 제 4 속(4TH)으로의 변속시에 해방되는 클러치이고, 클러치(C-2)는 마찬가지로 제 2 ∼제 4 속의 달성시에 걸어맞춰지고 제 1 속으로의 변속시에 해방되는 클러치이다.

도 11 에 상세한 것을 나타낸 바와 같이 클러치(C-1)는 다수의 마찰재(51)와 그들에 대해서 축방향으로 상호교대로 설치된 다수의 세퍼레이터플레이트(separater plate)(52)로 이루어지는 마찰판부(50)의 다수의 마찰재(51)가 외부둘레면에 스플라인끼워맞춤된 허브(53)와, 허브(53)에 대해서 마찰판부(50)를 끼운 직경방향외측에 설치되어 내부둘레면에 마찰판부(50)의 다수의 세퍼레이터플레이트(separater plate)(52)가 스플라인끼워맞춤된 림(54)을 가진다. 그리고, 입력축(14)은 직경방향플렌지부(56)를 통해서 허브(53)에 연결되어 있고, 이 직경방향플랜지부(56)는 변속기구중에 있어서 클러치(C-1)에 인접배치되어 피스톤(31)에서 클러치(C-1)릍 통해서 전달되는 누르는 힘을 입력축(14)에 전달하는 기능을 행하기 위한 것으로, 입력축(14)에 스플라인끼워맞춤으로 감아서 고정되고 또한 입력축(14)의 단부에 맞닿게 하여 축방향의 한편 즉, 반유압서보설치방향(도에 있어서 우측방향)으로의 이동이 규제되 어 있다. 한편, 다수의 변속요소의 하나인 선기어(sun gear)(S1)(도.1 참조)는 선기어(sun gear)축(16) 및 브레이크(B-0)의 드럼(55)을 통해서 림(54)에 연결되어 있다. 또한, 허브(53)는 그 직경방향내측에서 공급되는 윤활유를 마찰판부(50)에 안내하기 위하여 허브(53)의 내외둘레면을 연통하는 관통유로(57)를 가진다.

유압서보(3)는 클러치(C-1)와 베어링(32)사이에 원형고리판형상의 누름부재(33)를 갖추고, 누름부재(33)는 내측둘레부에서 베어링(32)과 대치하고 외측둘레부에서 클러치(C-1)와 대치하고 있다. 누름부재(33)는 상세하게는 본 예에 있어서, 그 외부직경측의 일측에 세퍼레이터플레이트(52)에 대한 접촉부를 갖추고, 접촉부의 내부둘레면이 마찰재(51)와 동일하게 입력축(14)에 연결된 허브(53)에 상대회전이 블가능하고 축방향습등이 가능하게 스플라인걸어맞춤되어 있다. 베어링(32)은 피스톤(31)과 누름부재(33)에 각각 맞닿는 한 쌍의 레이스(34),(35)를 구비하고, 누름부재(33)에 맞닿는 레이스(35)는 롤러지지면의 내경측에서 누름부재(33)의 직경방향내측으로 통형상으로 넓게 열리고 본 예에 있어서 선단측의 직경이 축소해서 절두원추(截頭圓錐)형상을 이루는 윤활유수부936)를 가진다.

유압서보930는 유실(3C)로의 유압의 공급에 따른 피스톤(31)의 이동에 저항하는 누르는 힘을 피스톤(31)에 부여하는 리턴스프링(58)을 가진다. 누름부재(33)는 클러치(C-1)에 의해 서로 구동연결되는 입력축914) 및 선기어(S1)내, 본 예에서는 입력축914)에 상대회전이 불가능하고 또한 축방향습동가능하게 상기 맞닿는 부분이 스플라인걸어맞춤으로 연결되어 있다. 리턴스프링(58)은 클러치(C-1)의 직경방향내측에, 일단을 누름부재(33)의 내측둘레부에 스프링시트를 통해서 축방향으로 맞닿게 하고 타단을 입력축(14)에 연결되는 직경방향플랜지부)56)에 축방향으로 맞닿게 설치되어 있다. 또 도면에 있어서 부호(14a∼14c)는 윤활유를 축중심측에서 각부로 공급하는 축내유로이고, 10a는 마찬가지로 하우징내유로를 나타내고 유압서로(3)로의 작동유의 공급유로는 도시하지 않았다.

도 12에 상세하게 나타낸 클러치(C-2) 및 그 유압서보94)에 대해서는 본질적으로 상기 클러치(C-1) 및 그 유압서보(3)와 동일하게 구성되어 있으므로 공통부분에 대해서는 각 부호의 머리숫자만을 4 및 6으로 바꿔놓은 동일한 참조부호를 붙여 설명을 대신하겠으나, 클러치(C-2)에 대해서는 유압서보(4)의 작동에 의해 입력축(14)과 다수의 변속요소중 하나인 캐리어(C1)를 드럼형 림(64) 및 캐리어축(17)을 통해서 구동연결하는 점만이 상이하다. 또, 이 경우 유로(10a)에 대응하는 유로는 스테이터축(12S)에 형성된 유로(12a)로 되어 있다.

도 11 및 도 12 를 함께 참조하면 알 수 있는 바와 같이 입력축(14)와 양측벽(10b),(10c)중의 타측, 상세하게는 측벽(10b)을 일측으로 본 경우, 도 12에 나타낸 입력축(14)과 일체의 직경방향플랜지부와 스테이터축(12S)의 단부에 있어서 측벽(1Oc)에 맞닿는 직경방향플랜지부사이와 측벽(1Oc)을 일측으로 본 경우, 도 11 에 나타낸 입력축(14)의 단부에 맞닿는 직경방향플랜지부(56)와 측벽(10b) 사이에는 입력축(14)의 축방향 이동을 규제하는 제 2 베어링(69)(도 12 참조),(59)(도 11 참조)이 설치되어 있다.

도 1 로 돌아가, 상기 자동변속기 기어트레인의 전체구성을 설명한다. 이 변속기(T)는 록업클러치(11)가 부착된 토크컨버터(12)와, 2개의 플래니터리기어(planetary gear;유성기어)유니트(M1),(M2), 그들에 관련배치된 브레이크(B-0∼B-2) 및 상기 클러치(C-1),(C-2)로 구성되어 있다. 양기어유니트(Ml),(M2) 각각의 링기어(Rl),(R2)와 캐리어(C2),(Cl)는 서로 연결되어 있고, 기어유니트(Ml)의 선기어(S1)와 캐리어(C1)는 입력요소로서 각각 클러치(C-1),(C-2)를 통해서 토크컨버터(12)의 터빈축(13)에 연결되는 입력축(14)에 연결되어 있다. 서로 연결된 링기어(R1)와 캐리어(C2)는 출력축(15)을 통해서 출력요소로서의 출력기어(19)에 연결되어 있다. 또한, 기어유니트(Ml)의 선기어(S1)는 브레이크(B-0)에 의해 변속기케이스(10)에 고정가능하게 되어있으며, 기어유니트(M2)의 선기어(S2)는 브레이크(B-1)에 의해 마찬가지로 변속기케이스(10)에 고정가능하게 되어 있고, 캐리어(C1)에 연결된 링기어(R2)는 브레이크(B-2)에 의해 변속기케이스(10)에 고정가능하게 되어 있다. 더욱 상세하게는 본 예에 있어서 선기어(S1)는 입력축(14)의 외부둘레에 삽입되는 선기어축(16)을 통해서 클러치(C-1)에 연결되고, 캐리어(C1)는 입력축(14)의 외부둘레에 삽입되는 캐리어축(17)을 통해서 클러치(C-2)에 연결되며, 선기어(S2)는 캐리어축(17)의 외부둘레에 삽입되는 선기어축(18)을 통해서 브레이크(B-1)에 연결되어 있다. 또, 이에 한정되는 것은 아니나 브레이크(B-0),(B-1)는 밴드브레이크구성으로 되고 브레이크(B-2)에 대해서는 습식(濕式)다판구성으로 되어 있다. 또한, 이 예에서 출력기어(19)는 카운트기어(20)를 통해서 차동장치(21)에 연결되고 가로로 실치되는 구성의 트랜스미션으로 되어 있다.

이와 같이 구성된 변속기는 도시하지 않은 유압제어장치의 제어아래 각 클러치 및 브레이크에 대응하는 유압서보에 유압을 공급하고, 도 2 에 나타낸 바와 같이 각 클러치 및 브레이크를 걸어맞추거나(도면에 ○인으로 나타냄) 해방(도면에 無인으로 나타냄)시키므로써 각 변속단을 달성한다. 즉, 제 1 속(1ST)은 클러치(C-1)와 브레이크(B-1)를 걸어맞췄을 때에 달성된다. 이 때 입력축(14)의 회전은 클러치(C-1)를 경유해서 선기어(S1)로 들어가고, 브레이크(B-1)를 걸어맞추므로 인한 선기어(S2)의 고정으로 최대로 감속된 캐리어(C2)의 회전으로서 출력기어(19)로 출력된다. 이에 대해서 제 2 속(2ND)은 클러치(C-2)와 브레이크(B-1)를 걸어맞추므로써 달성된다. 이 때클러치(C-2)를 경유해서 캐리어축(17)으로 들어간 입력은 캐리어(C1)를 경유해서 그대로 링기어(R2)로 들어가 브레이크(B-1)를 걸어맞추므로써 고정된 선기어(S2)를 반력요소로 하는 캐리어(C2)의 차동회전으로써 출력기어(19)로 출력된다· 제 3 속(3RD)은 양측클러치(C-1),(C-2)의 걸어맞추므로써 기어유니트(Ml)의 직결에 의해 달성된다. 이 때 입력축(14)의 회전은 그대로 캐리어(C2)의 회전으로서 출력기어(19)로 출력된다. 오버드라이브에 의한 제 4 속(4TH)은 클러치(C-2)를 걸어맞추거고 선기어(S1)를 고정하는 브레이크(B-0)를 걸어맞추므로써 달성된다. 이 때 입력축(14)의 회전은 캐리어(C1)의 회전에 대해서 피니언기어(P1)의 자전분증속(自轉分增速)된 링기어(Rl)의 회전으로써 캐리어(C2)에서 출력기어(19)로 전달된다.

또, 후진(REV)은 클러치(C-1)와 브레이크(B-2)를 걸어맞추므로써 달성되고 이때 선기어(S1)의 입력에 대해서 캐리어(C1)의 고정으로 역전하는 감속된 링기어(R1)의 회전이 캐리어(C2)를 경유해서 출력기어(19)로부터 출력된다.

본 발명이 적용된 양측클러치(C-1),(C-2)는 도시하지 않은 하우징내 유로에서 유실(3C),(4C)로 유압이 공급되면 피스톤(31),(41)이 작동하고 피스톤(31),(41)과 클러치(C-1),(C-2)사이에 설치된 베어링(32),(42)을 통해서 클러치(C-1),(C-2)와 피스톤(31),(41)의 상대회전을 허용하면서 피스톤(31),(41)으로부터의 누르는 힘을 전달하고 클러치(C-1),(C-2)를 걸어맞춘다. 이 걸어맞추는 동작시에 클러치(C-1)에 걸리는 누르는 힘은 도 11 에 나타낸 직경방향플랜지부(56)를 통해서 입력축(14)에 전달되고, 도 12 에 나타낸 베어링(69)을 통해서 반대측의 케이스측벽(10c)에 대치된다. 또 반대로, 클러치(C-2)에 걸리는 누르는 힘은 직경방향플랜지부(66)를 통해서 입력축(14)에 전달되고 베어링(59)을 통해서 반대측의 케이스측벽(10b)으로 지지된다. 이렇게하여 입력축(14)과 그곳에 설치된 양직경방향플랜지부(56),(66)는 반력부재의 역할을 다한다. 따라서 각각의 클러치(C-1),(C-2)를 걸어맞추기 위한 누르는힘은 양측클러치(C-1),(C-2)의 림(54),(64)측에 연결된 변속기구(M)에는 작용하지 않는다.

이리하여 상기 실시형태에서는 정지형(靜止型)실린더형식의 유압서보 구성으로하고 이러한 유압서보(3),(4)에 의해 자통변속기(T)의 클러치(C-1),(C-2)를 걸어맞추므로써 회전부재로서의 선기어축(16) 및 캐리어축(17) 관련의 중량이 경감되고, 변속시의 이너셔토크에 의한 변속쇼크를 저감할 수있다. 또한, 유압서보(3),(4)의 유실(3C),(4C)을 변속기케이스(10)측에 설치하므로써 이너셔토크를 저감하면서 원심유압상살실을 설치한 경우와 같은 장치의 대형화를 피하고, 또 원심유압의 발생에 의한 변속시 유압제어특성의 저하를 초래하는 일이 없다.

그리고, 클러치(C-1),(C-2)의 내부둘레에 위치한 허브(53),(63)에 입력축(14)을 연결하므로써 변속기케이스(10)측에 설치한 유압서보(3),(4)에서 베어링(32),(42) 및 누름부재(33),(43)릍 통해서 진체둘레에 결쳐서 균일하게 클러치(C-1),(C-2)의 마찰판부(50),(60)를 누르는 조작이 가능해지므로 클러치걸어맞춤시 면압의 불균일을 해소한다. 또한, 유압서보(3),(4)는 측벽(1Ob),(1Oc)내에 매몰되어 있으므로 변속기전체의 축방향치수의 단축을 꾀할수 있다.

또, 한편의 측벽(10b(10c))에 반력을 취하는 유압서보(3(4))로부터의 누르는 힘이 클러치(C-1(C-2)), 플랜지부(56(66)) 및 입력축(14)을 통해서 다른편의 측벽(1Oc(1Ob))으로 전달되고 변속기케이스(10)의 양측벽(1Ob),(1Oc)에서 축방향력을 지지하는 것이 되므로 다른 변속기구(M)에 누르는 힘이 작용하지 않게 된다. 따라서, 변속기구(M)를 구성하는 부재에 의한 반력지지의 필요가 없어지고, 변속기구의 콤펙트화가 가능해진다.

또한, 클러치(C-1),(C-2)의 허브(53),(63)가 항상 입력축(l4)과 함께 회전하게 되고 클러치(C-1),(C-2)의 직경방향내측에서 입력축(14)의 윤활유로(14a),(14c)를 거쳐서 공급되는 기름이 회전하는 입력축(14)의 원심력에 의해 허브(53),(63)의 관통유로(57),(67)를 통해서 안정되게 마찰판부(50),(60)로 공급되어 윤활을 촉진하는 방향으로 작용해서 윤활성능과 냉각효과가 향상된다.

또, 내측둘레부에서 베어링(32),(42)과 맞닿고 외측둘레부에서 클러치(C-1),(C-2)의 마찰판부(50),(60)와 맞닿는 누름부재(33),(43)를 설치하므로써 베어링(32,(42))과 클러치(C-1),(C-2)는 필요에 따른 최적위치에 설치되어 있다.

그리고, 상기 구성에 의해 클러치(C-1),(C-2)가 외측둘레에 위치하게 되는 것을 이용해서 클러치(C-1),(C-2)내측둘레에 생긴 공간에 리턴스프링(58),(68)을 설치하고 있으므로 리턴스프링(58),(68)과 클러치(C-1),(C-2)의 내외직경중복배치에 의해 자동변속기의 콤펙트화를 꾀하고 있다.

또, 반력부재(56),(66)와 누름부재(33),(43)사이에 리턴스프링(58),(68)을 배치하므로써 클러치(C-1),(C-2)의 해방시에 리턴스프링(58),(68)은 외부, 예컨대 헬리컬기어를 구비한 선기어(S1)로부터의 스러스트력에 대항해서 클러치 (C-1),(C-2)의 마찰판부(50),(60)의 마찰재(51)와 세퍼레이터플레이트(52) 사이의 클리어런스를 일정하게 유지하도록 작용하여 클리어런스의 편차에 의한 클러치(C-1),(C-2)의 제어성 저하나 그로 의한 변속쇼크를 방지할 수 있다.

그리고, 누름부재(33),(43)는 항상 회전하고 있는 입력축(14)에 상대회전이 불가능하게 연결되어 있으므로 입력축(14)의 회전과 함께 항상 회전하고, 베어링(32),(42)의 누름부재(33),(43)측의 레이스(35),(45)는 누름부재(33),(43)에 맞닿아 있으므로 마찬가지로 입력축(14)의 회전과 함께 항상 회전한다. 이로 인해 레이스(35),(45)의 윤활유수부(36),(46)에 공급되는 기름은 레이스(35),(45)의 회전에 따른 원심력에 의해 베어링(32),(42)에 항상 안정되게 공급된다.

또, 상기 실시형태의 장치에 의하면 케이스(10)의 유공(油孔)(도시하지 않음)으로부터 직접작동유의 공급이 가능해지고 유공과 유실(3C),(4C)을 잇는 종래의 상대회전부가 없으므로 시일링이 불필요해지고 그 항력(抗力)손실(dragging loss)에 의한 효율저하나 기름누설을 보충하기 위한 오일펌프용량의 증가도 피할 수 있다. 또한, 입력측의 허브(53),(63)를 내측둘레로 하므로써 마찰판부(50),(60)에 항상 윤활유를 공급할 수 있어 뉴트럴제어, 급걸어맞춤급발진(急係合急發進) 등에 있어서 내구성을 향상시킬 수 있는 이점도 얻을 수 있다.

다음으로 도 3 은 본 발명의 제 2 실시형태를 나타낸 차량용 자동변속기(T)의 스켈리턴(skeleton)도면이다. 이 예는 제 1 실시형태에 있어서의 링기어(Rl)의 출력을 로우·하이 2단의 출력으로 하고, 기어유니트(Ml)에 부수시켜서 피니언축과 캐리어(C1)를 함께하는 기어비가 다른 플해니터리기어유니트(M3)을 설치하고 선기어(S3)를 밴드브레이크(B-O_H)로 케이스(10)에 고정가능하게 한 것이다· 이 변화에 따라 상기 브레이크(B-0)에 상당하는 브레이크는 약호(B-0_L)로 나타낸 브레이크로 되어 있다. 그 외의 구성에 대해서는 상기 제 1 실시형태와 동일하므로 상당하는 부재에 동일한 부호 또는 약호를 붙여서 각 부분 구성의 설명을 대신한다.

이러한 구성으로 한 경우 전진변속단은 도 4 의 작동도표에 나타낸 바와 같이 5 속으로 된다. 즉, 4속까지는 상기 제 1 실시형태의 경우와 동일하고 브레이크(B-O_L) 대신에 브레이크(B-O_H)를 걸어맞추므로써 제 5 속이 달성된다. 이러한 구성을 채용한 경우에도 제 1 실시형태와 동일한 효과를 얻을 수 있다.

다음으로, 도 5 는 본 발명의 제 3 실시형태를 나타낸 차량용자동변속기(T)의 스켈리턴도면이다. 이 예는 제 1 실시형태와 동일한 기어유니트배열을 채용한 것이, 입력축(14)에 대한 변속요소의 구동연결관계를 일부변경해서 3 개의 클러치와 2개의 브레이크로 전진 4 속올 달성하도록 한 것이다. 이 예의 경우, 양측 기어유니트(Ml),(M2) 각각의 링기어(Rl),(R2)와 캐리어(C2),(C1)가 서로 연결되어 있는 점은 제 1 실시형태와 동일하고 기어유니트(Ml)의 선기어(S1)와 기어유니트(M2)의 캐리어(C2)는 입력요소로서 각각 클러치(C-1, C-0)를 통해서 입력축(14)에 연결되어 있다. 서로 연결된 캐리어(C1)와 링기어(R2)는 출력축(15)에 연결되어 있다. 또, 기어유니트(M2)의 선기어(S2)는 브레이크(B-1)에 의해 변속기케이스(10)에 고정가능하게 되어있고, 또한, 후진용 클러치(C-2)를 통해서 입력축(14)에 연결되고 캐리어(C2)에 연결된 링기어(R1)가 브레이크(B-2)에 의해 변속기케이스(10)에 고정가능하게 되어 있다. 그 의의 구성에 대해서는 상기 제 1 실시형태와 동일하므로 상당하는 부재에 동일한 부호 또는 약호를 붙여서 각 부분의 설명에 대신한다.

이러한 구성으로 한 경우, 전진변속단은 도 6 의 작동표시에 나타낸 바와 같이 4 속으로 된다. 즉, 제 1 속(1ST)은 클러치(C-1)와 브레이크(B-2)를 걸어맞추므로써 달성되고, 이 때 선기어(S1)의 입력은 링기어(Rl)의 고정에 의한 캐리어(C1)의 감속출력으로 된다. 제 2 속(2ND)은 클러치(C-1)를 걸어맞추고 브레이크(B-1)를 걸어맞추므로써 달성되고 선기어(S1)의 입력은 고정된 선기어(S2)를 반력요소로 하는 캐리어(C1)의 차동회전으로써 출력된다. 제 3 속(3RD)은 양 클러치(C-1),(C-0)를 걸어맞추므로써 기어유니트(Ml)의 직결로 달성된다. 이 때 입력축(14)의 회전은 그대로 캐리어(C1)의 회전으로서 출력된다· 오버드라이브에 의한 제 4 속(4TH)은 클러치(C-0)를 걸어맞추고 선기어(S2)를 고정하는 브레이크(B-1)를 걸어맞추므로써 달성된다. 이 때 입력축(14)의 회전은 캐리어(C2)의 회전에 대해서 피니언기어(P1)의 자전분중속된 링기어(R2)의 회전으로서 캐리어(C1)로부터 출력기어(19)에 전달된다. 또, 후진(REV)은 클러치(C-2)와 브레이크(B-2)를 걸어맞추므로써 달성되고, 이 때 선기어(S2)의 입력에 대해서 캐리어(C2)의 고정으로 역전하는 감속된 링기어(R2)의 회전이 캐리어(C1)를 경유해서 출력된다. 이러한 구성을 채용한 경우에도 제 1 실시형태와 동일한 효과가 얻어진다.

다음으로 도 7 은 본 발명의 제 4 실시형태를 나타낸 차량용자동변속기(T)의 스켈리턴도면이다. 이 예는 라비뇨(Ravignaux)식의 기어기구를 변속기구(M)로한 예로, 변속기구(M)는 선기어(S1), 링기어(Rl) 및 캐리어(C1)에 지지되어서 그들에 맞물려 결합하는 피니언기어(Pl)로 이루어지는 제 1플래니터리기어(planetary gear;유성기어)유니트(Ml)와 선기어(S2), 상기 링기어와 공통의 링기어(R1), 서로 맞물려 결합하고 상기 피니언기어와 공통의 피니언기어(Pl)와 선기어(S2)에 맞물리는 피니언기어(P2)로 이루어지고 피니언기어(P1)를 지지하는 캐리어(C1)와 피니언기어(P2)를 지지하는 캐리어(C2)가 서로 연결된 제 2 플래니터리기어(planetary gear;유성기어)유니트(M2)로 이루어진 구성으로 되어 있다. 그리고, 선기어(S1)는 클러치(C-l)를 통해서 입력축(14)에 구동연결됨과 동시에 브레이크(B-0)에 의해 케이스(10)에 고정가능하게 되고, 캐리어(C2)는 클러치(C-2)를 경유해서 입력축(14)에 구동 연결되고, 링기어(Rl)는 출력축(15)에 연결되어 있다. 또한, 선기어(S2)는 브레이크(B-1)에 의해 케이스(10)에 고정할 수 있고, 캐리어(C1)는 브레이크(B-2)에 의해 케이스(10)에 고정할 수 있다. 그 외의 구성에 대해서는 상기 제 1 실시형태와 동일하므로 상당하는 부재에 동일한 부호 또는 약호를 붙여서 각 부분의 설명에 대신한다.

이러한 구성으로 한 경우, 전진변속단은 도 8 의 작동도표에 나타낸 바와 같이 4 속으로 된다. 이 예의 경우 각 클러치 및 브레이크를 걸어맞춤 및 해방되는 변속단의 관계는 상기 제 1 실시형태의 경우와 동일하고 이러한 구성을 채용한 경우에도 제 1 실시형태와 동일한 효과를 얻을 수 있다.

다음으로 도 9 는 본 발명의 제 5 실시형태를 나타낸 차량용자동변속기의 스켈리턴도면이다. 이 예는 상기한 4 예와 달리 항상 맞물림결합식 기어기구를 변속기구(M)로한 예이고, 입력축(14)에는 제 3 속 달성용의 구동대기어(D3)만이 고정되고, 제 1 속, 제 2 속 및 후진 달성용의 구동소기어(Dl),구동중기어(D2),구동리버스기어(Dr)는입력축(14)에여유있게 삽입되어있다. 한편, 출력축(15)측은 구동소기어(D1)에 서로 맞물리는 피동대기어(Nl)만이 출력축(15)에 고정되고, 구동중기어(D2)에 서로 맞물린 피동증기어(N2), 구동대기어(D3)에 맞믈리는 피동소기어(N3) 및 구동리버스기어(Dr)에맞물리는 피동리버스기어(Nr)는 모두 출력축(15)에 여유있게 삽입되어 있다. 그리고, 입력축(14)측에 있어서, 구동소기어(D1)는 클러치(C-1)를 통해서 입력축(14)에 연결되고, 구동중기어(D2) 및 구동리버스기어(Dr)는 클러치(C-2)에 의해 입력축(14)에 연결되며, 출력축(15)측에 있어서, 피동소기어(N3)는 클러치(C-3)에 의해 출력축(15)에 연결되고, 피동중기어(N2) 및 피동리버스기어(Nr)는 맞물림클러치(C-4)에 의해 선택적으로 출력축(15)에 연결가능하게 되어 있다. 이 예에 있어서의 클러치(C-1)의 구성은 제 1 실시형태에 있어서 도 11 을 참조해서 도시한 바와 동일하므로 상당하는 부재에 동일한 부호 또는 약호를 붙여서 각 부분의 설명을 대신한다.

이러한 구성으로 한 경우, 전진변속단은 도 10 의 작동도표에 나타낸 바와 같이 3속이 된다. 즉, 제 1 속(1ST)은 클러치(C-1)를 걸어맞추므로써 입력축(14)과 구동소기어(Dl)의 연결에 의해 달성되고, 이때 입력축(14)의 회전은 구동소기어(Dl)와 피동대기어(Nl)에 의한 감속에 의해 출력축(15)의 출력기어(19)에서 차동장치(21)로 전달된다. 제 2 속(2ND)은 클러치(C-2)를 걸어맞추고 클러치(C-4)의 출력축(15)측 피동중기어(N2)로의 맞물림에 의해 달성되고 이 때 입력축(14)의 회전은 구동중기어(D2)와 피동중기어(N2)에 의한 감속으로 출력된다. 제 3 속(3RD)은 클러치(C-3)를 걸어맞추므로써 달성된다. 이 때 입력축(14)의 회전은 입력축(14)측의 구동대기어(D3)와 출력축(15)측의 피동소기어(N3)에 의한 증속으로 출력된다. 또, 후진(REV)은 클러치(C-2)와 클러치(C-4)의 출력축(15)측 피동리버스기어(Nr)로의 맞물림에 의해 달성된다. 이러한 구성을 채용한 경우에도 구동소기어(Dl)관련의 이너셔토크가 경감되고, 제 1 실시형태와 동일한 효과가 얻어진다.

마지막으로 도 13 은 본 발명의 제 6 실시형태를 나타낸 차량용자동변속기(T)의 스켈리턴도면이다. 이 예는 상기 제 2 실시형태와 실질적으로 동일한 기어트레인구성으로 되어 있으나, 반력을 받는 구조가 상이하다. 즉, 이 예에서는 클러치(C-1)에 걸리는 누르는 힘을 변속기구중에 삽입장착된 다단졔의 스러스트베어링을 통해서 최종적으로 출력축(15)을 지지하는 센터서포트(10d)에서 받도록 하고 있다. 이러한 반력지지구성을 채용한 이유에 대해서 제 2 실시형태와 비교해서 설명하면, 제 2 실시형태와 같이 공통의 입력축(14)으로 각각의 클러치(C-1),(C-2)에 걸리는 양방향의 누르는 힘을케이스측벽(10c),(10b)에 전하도록 한 경우, 한편의 클러치를 해방하면서 타측의 클러치를 걸어서맞추는 소위 클러치 투 클러치(clutch-to-clutch)조작시에 있어서(이 예에서는 도 4 를 참조하여 알수 있는 바와 같이, 제 1 속도(1ST)에서 제 2 속(2ND) 혹은 그 반대변속시에 이 조작이 행해진다.), 입력축(14)을 통해서 상대방향의 클러치에 누르는 힘이 영향을 미치고 말아 클러치의 제어가 곤란해지기 때문이다.

그래서, 본 제 6 실시형태에서는 클러치(C-2)에 걸리는 누르는 힘의 방향은 마찬가지로 입력축(14)에서 직경방향플랜지부(56) 및 스러스트베어링(59)을 통해서 변속기케이스측벽(10b)에서 받도록 하고, 클러치(C-1)에 걸리는 누르는 힘에 대해서는 변속기구(M)중에 삽입장착된 도 13 에 그들의 설치위치릍 대략 도시하면 다단계의 스러스트베어링을 통해서 최종적으로 출력축(15)을 지지하는 센터서포트(10d)에서 받도록 하고 있다.

이 실시형태의 경우, 클러치(C-2)관련의 구성에 대해서는 본질적으로 상기 각 실시형태에 사용되고 있는 것과 동일한 도 12 에 상세하게 나타낸 구성으로 되지만, 도 15 에 상세하게 나타낸 바와 같이 클러치(C-1)측의 관련구성에 대해서는 반력지지형태의 차이에 의해 약간 상이한 구성이 채용되고 있다. 구체적으로는 입력축(14)에 대해서 직경방향플랜지부(56)는 스플라인걸어맞춤에 의해 감아서 고정하기만 하여 축방향으로 가동되게 하고, 그곳에 입력축(14)의 단부에 맞닿는 반력부재로서의 플랜지(56A)가 입력축(14)에 끼워맞춤되어 있다. 이 플랜지(56A)는 케이스(10)의 측벽(10b)사이에 설치된 스러스트베어링(59)을 통해서 입력축(14)이 받는 클러치(C-2)로부터의누르는 힘을 측벽(10b)에 전달한다. 타측 클러치(C-1)가 받는 누르는 힘에 대해서는 상기 플랜지(56A)에는 작용하지 않고 직경방향플랜지부(56)로부터 스러스트베어링(71)을 통해서 선기어축(16)으로 전해지고 또한 변속기구중에 도 13 으로 나타낸 바와 같이 설치된 각 스러스트베어링을 통해서 최종적으로 센터서포트에서 받게 된다. 따라서, 이 형태에서는 변속기구(M)의 플랜지부(66)와 프랜지(56A)를 포함하는 입력축(14)이 클러치(C-2)의 반력부재로되고, 플랜지부(56)를 포함하는 변속기구(M)가 클러치(C-1)의 반력부재로 된다. 그 외의 구성에 대해서는 상기 제 2 실시형태와 동일하므로 상당하는 부재에 동일한 부호 또는 약호를 붙여서 각 부분 구성의 설명에 대신한다.

이러한 구성으로 한 경우, 각 변속단에 대해서는 도 14 의 작동도표에 나타낸 바와 같이 상기 제 2 실시형태와 동일하게 된다. 그리고, 특히 이 실시형태의 경우, 상기 클러치(clutch-to-clutch)조작시에 있어서, 입력축(14)을 통해서 상대측클러치로의 누르는 힘의 영향이 생기지 않으므로 클러치(C-1),(C-2)의 유압제어가 용이해지는 이점을 얻을 수 있다. 그 외의 효과에 대해서는 제 2 실시형태와 동일하다.

이상, 변속기구를 다양하게 변경한 본 발명의 6가지의 실시형태에 대해서 설명했으나, 본 발명은 상기 실시형태에 예시된 변속기구에 한정되지 않고 특허청구의 범위에 기재된 사항의 범위내에서 갖가지 구체적 구성을 변경해서 널리 다양한 변속기구에 적용할 수 있는 것이다. 또, 상기 각 예에서는 본 발명을 오로지 입력축과 변속요소를 구동연결하는 경우에 대해서 예시했으나 본 발명은 변속기구의 변속요소끼리를 구동연결하는 클러치에 적용할 수 있다는 것은 말할 것도 없다.

상기한 바와 같이 작용하는 본 발명은 청구항 1 에 기재한 발명에서는 상기와 같은 정지형(靜止型)실린더형식의 유압서보구성으로 하고, 이러한 유압서보에 의해 자동변속기의 클러치를 걸어맞추도록 하였으므로 회전부재의 중량이 경감되고 변속시의 이너셔토크에 의한 변속쇼크를 저감할 수 있다. 또, 유압서보의 유실을 변속기케이스측에 설치하므로써 이너셔토크를 저감하면서 윈심유압상살실을 설치한 경우와 같은 장치의 대형화를 피하고 또한 원심유압의 발생에 의한 변속시 유압제어특셩의 저하를 초래하는 일이없다.

다음으로 청구항 2 에 기재한 구성에 의하면, 클러치의 내부둘레에 위치하는 허브에 입력축을 연결하므로써 변속기케이스측에 설치한 유압서보에 직접클러치를 누르는 조작이 가능해지므로 상기 면압의 뷸균일을 해소하고 또, 축방향치수의 단축을 꾀할 수 있다.

그리고, 청구항 3 에 기재한 구성에 의하면, 일측의 측벽에 반력으로 취하는 유압서보로부터의 누르는 힘이 클러치, 플랜지부 및 입력축을 통해서 타측의 측벽에 전달되어 변속기케이스의 양측벽에서 축방향의 힘을 지지하게되므로 다른 변속기구에 누르는 힘이 작용하지 않게 된다. 따라서, 변속기구를 구성하는 부재에 의한 반력지지의 필요가 없어져 변속기구의 콤펙트화가 가능해진다.

또한, 청구항 4 에 기재한 구성에서는 클러치의 허브가 항상 입력축과 함께 회전하게 되므로 클러치의 직경방향측에서 공급되는 기름이 회전하는 입력축의 원심력에 의해 허브의 관통유로를 통해서 안정되게 마찰판부에 공급되고 윤활을 촉진하는 방향으로 작용하여 윤활성능과 냉각효과가 향상한다.

또, 청구항 5 에 기재한 구성에서는 내측둘레부에서 베어링과 맞닿고 외측둘레부에서 클러치와 맞닿는 누름부재를 설치하므로써 베어링과 클러치를 필요에 따라 최적위치에 설치할 수 있다.

그리고, 청구항 6 에 기재한 구성에서는 칭구항 5 기재의 구성에 의해 필연적으로 클러치가 외측둘레측에 위치하게 되는 것을 이용하여 클러치내측 둘레측에 생긴 공간에 리턴스프링을 설치하고 있으므로 리턴스프링과 클러치의 내외직경중복배치에 의해 자동변속기의 콤펙트화를 꾀할 수 있다.

또, 청구항 7 에 기재한 구성에 의하면, 반력부재와 누름부재 사이에 리턴스프링을 배치하므로써 클러치의 해방시에 리턴스프링은 외부로부터의 스러스트력에 저항해서 클러치의 클리어런스를 일정하게 유지하도록 작용하므로써 클리어런스의 편차에 의한 클러치의 제어성 저하나 변속쇼크를 방지할 수 있다.

또한, 청구항 8 에 기재한 구성에서는 누름부재는 항상 회전하고 있는 입력축에 상대회전이 불가능하게 연결되어 있으므로 입력축의 회전과 함께 항상 회전하고, 베어링의 누름부재측의 레이스는 누름부재에 맞닿아있으므로 마찬가지로 입력축의 회전과 함께 항상 회전한다. 그에 따라, 레이스의 윤활유수부(潤滑油受部)에 공급되는 기름은 레이스의 회전에 따른 원심력으로 베어링에 항상 안정되게 공급된다.

Claims (8)

1. 변속기케이스와, 입력축과, 이 입력축에 연결되고 다수의 변속 요소를 갖춘 변속기구와, 이 변속기구에 연결된 출력축과, 상기 입력측 및 상기 다수의 변속요소중 어느 2개를 서로 구동연결한 클러치 및, 유압의 공급에 의해 상기 클러치를 걸어서 맞추는 유압서보를 구비하여 다수의 전진변속단을 달성한 차량용자동변속기에 있어서, 상기 유압서보가 상기 변속기케이스에 형성된 정지형(靜止型)의 실린더와, 상기 실린더에 슬라이딩자재케 설치되고 상기 실린더와 협동해서 유압이 공급되는 유실(油室)을 획정(劃定)하는 피스톤 및, 상기 피스톤과 상기 클러치 사이에 설치되고 상기 피스톤과 상기 클러치 사이의 상대회전을 허용하면서 상기 유실로의 유압의 공급에 따른 상기 피스톤으로부터의 누르는 힘을 상기 클러치에 전달하는 베어링을 구비한 것을 특징으로 하는 차량용자동변속기.
2. 변속기케이스와, 입력축과, 이 입력축에 연결되고 다수의 변속 요소를 갖춘 변속기구와, 이 변속기구에 연결된 출력축과, 상기 입력축을 상기 다수의 변속요소중 어느 하나에 구동연결하는 클러치와, 유압의 공급에 의해 상기 클러치를 걸어맞추는 유압서보를 구비하여 다수의 전진변속단을 달성하는 차량용자동변속기에 있어서, 상기 변속기케이스가 상기 변속기구, 클러치 및 유압서보를 포함하고 축방향양단부에 각각 측벽을 구비하며, 상기 유압서보가 상기 양측벽의 적어도 어느 한편에 형성된 정지형(靜止型)의 실린더와, 이 실린더에 슬라이딩자재케 설치되고 상기 실린더와 협동해서 유압이 공급되는 유실(油室)을 획정(劃定)하는 피스톤과, 이 피스톤과 상기 클러치사이에 설치되고 상기 피스톤과 상기 클러치사이의 상대회전을 허용하면서 상기 유실로의 유압의 공급에 따른 상기 피스톤으로부터의 누르는힘을 상기 클러치에 전달하는 베어링을 구비하고, 상기 클러치가 의부둘레 면에 마찰판부가 스플라인끼워맞춤(splinef 合)된 허브(hub)와, 이 허브에 대해서 상기 마찰판부를 끼운 직경방향외측에 설치되고 내부둘레면에 상기 마찰판부가 스플라인끼워맞춤된 림(rim)을 구비하며, 상기 입력축이 상기 허브에 연결되고, 상기 다수의 변속요소중 하나가 상기 림에 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 차량용자동변속기.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 변속기구는 상기 클러치에 인접배치되어 상기 피스톤에서 상기 클러치를 통해서 전달되는 누르는 힘을 상기 입력축에 전달하는 플랜지부를 구비하고, 상기 입력축과 상기 양측 벽중의 다른편 사이에는 입력축의 축방향 이동을 규제하는 제 2 베어링이 설치된 차량용자동변속기.
4. 제 2 항에 있어서, 상기 허브가 그 직경방향내측에서 공급되는 윤활유를 상기 마찰판부에 안내하는 상기 허브의 내외둘레면을 연통하는 관통유로를 구비한 차량용자동변속기.
5. 제 2 항에 있어서, 상기 유압서보는 상기 클러치와 상기 베어링사이에 원형고리판형상(円環板狀)의 누름부재를 구비하고, 이 누름부재가 내측둘레부에서 상기 베어링과 대치하고 외측둘레부에서 상기 클러치와 대치하고 있는 차량용자동변속기.
6. 제 5 항에 있어서, 상기 유압서보는 상기 유실로의 유압의 공급에 따른 상기 피스톤의 이동에 저항하는 누르는 힘을 상기 피스톤에 부여하는 리턴스프링을 구비하고, 상기 리턴스프링이 상기 클러치의 직경방향내측에 설치된 차량용자동변속기.
7. 제 2 항에 있어서, 상기 입력축 및 변속기구의 적어도 하나는 상기 유압서보로부터의 누르는 힘을 상기 클러치를 통해서 상기 변속기케이스에 전달하는 반력부재를 구비하고, 상기 유압서보는 상기 유실로의 유압의 공급에 따른 상기 피스톤의 이동에 저항하는 누르는 힘을 상기 피스톤에 부여하는 리턴스프링을 갖춤과 동시에 상기 클러치와 상기 베어링사이에 누름부재를 구비하며, 상기 리턴스프링은 일단부가 상기 누름부재의 축방향에 맞닿고 타단부가 상기 반력부재에 축방향으로 맞닿아서 설치된 차량용자동변속기.
8. 제 2 항에 있어서, 상기 유압서보가 상기 클러치와 베어링사이에 누름부재를 구비하고, 상기 누름부재는 상기 입력축에 상대회전이 불가능하고 축방향으로 슬라이딩가능하게 연결되며, 상기 베어링이 상기 피스톤과 누름부재에 각각 맞닿는 한쌍의 레이스를 구비하며, 상기 누름부재에 맞닿는 레이스가 상기 누름부재의 직경방향내측에 통형상으로 넓게 열리는 윤활유수부(受部)를 구비한 차량용자동변속기.