KR20050094751A - 자동 변속기 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 과제는 저비용의 입력축의 회전 속도 검출 수단을 제공하는 것을 목적으로 한다.
바닥이 있는 원통형을 이루는 드럼(7)과 상기 드럼 내에 수용되고, 일단부가 상기 드럼의 바닥면에 볼록형으로 형성한 시트면(16)과 접촉하고, 상기 드럼 내를 이동함으로써 타단부가 결합 요소를 압박하는 피스톤(9)과, 상기 피스톤과 상기 드럼의 바닥면 사이에 구획되고, 상기 피스톤을 이동하기 위한 작동유를 저장하는 오일실(10)로 이루어지는 결합 장치를 갖는 자동 변속기에 있어서, 상기 시트면을 상기 드럼의 축심을 중심으로서 환형으로 복수개 형성하는 한편, 이 시트면의 이면측에 오목부(17)를 복수개 형성하여 상기 오목부에 면하고, 상기 오목부를 이용하여 상기 드럼의 회전 속도를 검출하는 회전 속도 검출 수단(18)을 마련한다.

Description

자동 변속기 {AUTOMATIC TRANSMISSION}
본 발명은 자동 변속기, 특히 회전 속도 검출 수단을 구비한 자동 변속기에 관한 것이다.
종래, 역전 클러치를 결합하기 위한 드럼에 리테이너를 부착하고, 이 리테이너와 피스톤 사이에 피스톤을 비작동 위치로 복귀시키는 리테이너 스프링을 개재 장착하는 기술이 있다(특허 문헌 1을 참조). 이 리테이너 빗살형부를 형성하고, 빗살형부의 외벽에 바라는 위치로, 또한 입력 샤프트에 축 직각 방향으로 회전 속도 센서를 부착하고, 입력 샤프트의 회전수를 검출한다. 이러한 구성으로 함으로써 리테이너가 입력축 회전 속도 검출을 위한 회전자로서도 기능하고, 자동 변속기의 부품 개수의 삭감이 가능하다.
또한, 도7은 다른 회전 속도 검출 센서의 설치 방법에 관한 것으로, 이 기술에서는 클러치 드럼의 외벽에 회전 속도 센서의 회전 속도 검출을 위한 회전자를 입력축 방향으로부터 압입하고 용접하여 고정한다. 이 기술에서는, 회전 속도 센서는 입력축과 평행하게 설치할 수 있으므로, 자동 변속기의 축 방향의 치수를 소형화할 수 있다.
[특허 문헌 1] 일본 특허 공개 평9-32918호 공보
그러나, 특허 문헌 1에 기재된 발명에서는 회전 속도 센서의 배치가 입력축에 대해 축 직각 방향으로 배치되기 때문에, 자동 변속기의 축 직각 방향의 치수가 커진다는 과제가 있다.
또한, 제2 종래 기술에서는 회전자가 다른 부품으로 구성되는 동시에, 이 회전자를 드럼의 외주에 압입 및 용접에 의해 고정하기 때문에, 조립 공정이 다공정이 되어 부품 개수의 증가 및 가공 공정수의 증가에 의한 비용 상승이 과제가 된다.
상기의 문제를 비추어 본 발명은, 자동 변속기의 직경 방향 치수를 제한하면서, 회전 속도 센서의 회전자를 저비용으로 형성하는 자동 변속기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 제1 발명은, 바닥이 있는 원통형을 이루는 드럼과 상기 드럼 내에 수용되고, 일단부가 상기 드럼의 바닥면에 볼록형으로 형성한 시트면과 접촉하고, 상기 드럼 내를 이동함으로써 타단부가 결합 요소를 압박하는 피스톤과, 상기 피스톤과 상기 드럼의 바닥면 사이에 구획되고, 상기 피스톤을 이동하기 위한 작동유를 저장하는 오일실로 이루어지는 결합 장치를 갖는 자동 변속기에 있어서, 상기 시트면을 상기 드럼의 축심을 중심으로서 환형으로 복수개 형성하는 한편, 이 시트면의 이면측에 오목부를 복수개 형성하여 상기 오목부에 면하고, 상기 오목부를 이용하여 상기 드럼의 회전 속도를 검출하는 회전 속도 검출 수단을 마련하였다.
제2 발명은, 동력원에 접속하는 입력축과 구동륜에 접속하는 출력축과 상기 입력축과 상기 출력축 사이에 설치되고, 상기 입력축의 회전 방향과 상기 출력축의 회전 방향을 제어하는 전후진 절환 기구를 구비하고, 상기 전후진 절환 기구는 상기 입력축과 연결하는 드럼과, 이 드럼과 상기 출력축과 연결하는 유성 기어 기구의 선 기어 사이에 마련된 결합 수단과, 이 결합 수단을 상기 입력축과 평행 방향으로 압박하고, 상기 결합 수단의 결합 상태를 제어하는 피스톤과, 이 피스톤과 상기 드럼 사이에 구획되고, 상기 피스톤을 이동하기 위한 작동유를 저장하는 오일실로 이루어지는 자동 변속기에 있어서, 상기 드럼에 상기 입력축과 평행 방향으로 돌출하여 상기 피스톤과 접촉하는 볼록형의 시트면을, 상기 입력축을 중심으로서 환형으로 복수개 형성하는 한편, 이 시트면의 이면에 오목부를 상기 입력축을 중심으로서 환형으로 복수개 형성하여 상기 오목부에 면하고, 상기 오목부를 이용하여 상기 입력축의 회전 속도를 검출하는 회전 속도 검출 수단을 마련하였다.
제3 발명은, 제1 또는 제2의 발명에 있어서, 상기 오목부는 모든 상기 시트면에 대응하여 형성된다.
제4 발명은, 제1 발명에 있어서, 상기 회전 속도 검출 수단은 상기 축심과 평행하게 마련되는 것을 특징으로 하는 청구항 1에 기재된 자동 변속기.
제5 발명은, 제2 발명에 있어서, 상기 회전 속도 검출 수단은 상기 입력축과 평행하게 마련된다.
제6 발명은, 제2 발명에 있어서, 상기 유성 기어 기구는 싱글 피니온형의 유성 기어 기구이며, 상기 결합 수단은 상기 입력축의 회전 방향과 상기 출력축의 회전 방향이 동일할 때에 결합하는 포워드 클러치이다.
제7 발명은, 제1 또는 제2의 발명에 있어서, 상기 시트면과 상기 오목부는 프레스 가공에 의해 동시에 성형된다.
도1과 도2는 본 발명을 적용한 자동 변속기의 부분 개략도이다.
이 자동 변속기는 엔진의 동력이 전달되는 입력축(1)과 입력축(1)의 회전 속도를 변속하고, 도시하지 않는 출력축으로 동력을 전달하는 V 벨트식 변속기의 고정 풀리(2)와, 입력축(1)과 고정 풀리(2) 사이에 설치되고, 입력축(1)으로부터 고정 풀리(2)에 전달되는 동력의 회전 방향을 제어하는 전후진 절환 기구(3)를 구비한다. 또, 본 실시 형태에서는 변속기로서 V 벨트식 무단 변속기를 이용하여 설명하지만 이에 한정되지 않는다.
전후진 절환 기구(3)는 1 세트의 유성 기어 기구(4)와, 2개의 클러치[포워드 클러치(5)와 역전 클러치(6), 청구항의 결합 장치]로 구성된다. 상세하게 설명하면, 유성 기어 기구(4)의 링 기어(4r)는 스플라인으로 입력축(1)과 동축에 형성된 포워드 클러치 드럼(7)의 원통형의 외벽(7a) 내측에 연결된다. 또한 포워드 클러치 드럼(7)의 내벽(7b)도 입력축(1)과 동축에 원통형으로 형성되고, 내벽(7b)은 입력축(1)에 스플라인 결합된다.
또한 포워드 클러치 드럼(7)의 외벽(7a) 내측에는, 포워드 클러치(5)의 드라이브 플레이트(5a)가 스플라인으로 연결되고, 한편 드리븐 플레이트(5b)는 유성 기어 기구(4)의 선 기어(4s)에 연결하는 허브(15)에 고정된다. 여기서, 드라이브 플레이트(5a)와 드리븐 플레이트(5b)는 입력축(1)과 평행 방향으로 적층형으로 구성된다. 즉 포워드 클러치(5)는 다판식 클러치로 구성된다. 또한, 선 기어(4s)는 고정 풀리(2)에 접속한다.
유성 기어 기구(4)의 피니온(4p)을 지지하는 피니온 샤프트(4ps)가 고정되는 캐리어(4c)는 역전 클러치(6)를 통해 자동 변속기의 케이스(8)에 고정된다. 역전 클러치(6)도 포워드 클러치(5)와 같이 다판식 클러치로 구성된다.
포워드 클러치 드럼(7)의 외벽(7a)과 내벽(7b)의 단부를 연결하는 측벽(7c)이 형성되고, 이들 벽에 의해 구획되는 포워드 클러치 드럼(7)에는, 포워드 클러치(5)를 입력축과 평행 방향으로 압박하는 피스톤(9)이 설치된다. 피스톤(9)은 포워드 클러치 드럼(7)의 측벽(7c) 사이에 형성되는 오일실(10)의 유압에 의해 입력축 방향으로 이동하고, 포워드 클러치(5)를 압박하여 드라이브 플레이트(5a)와 드리븐 플레이트(5b) 사이에 마찰력을 발생시키고, 입력축에 전달된 엔진의 동력을 선 기어(4s)에 전달한다. 오일실(10)에는 입력축(1)에 형성된 유로(1a)로부터 작동유가 공급된다.
포워드 클러치 드럼(7)에 고정되는 한편, 피스톤(9)의 내면과 미끄럼 이동하는 허브(11)가 설치되고, 이 허브(11)와 포워드 클러치 드럼(7) 사이에 포워드 클러치 드럼(7)을 입력축 방향으로 압박하는 스프링(12)이 설치된다. 이러한 스프링(12)을 설치하였기 때문에, 포워드 클러치(5)의 비결합시에는 오일실(10)에 작동유가 공급되지 않고, 오일실(10)의 유압이 저하되어 스프링(12)의 가압력이 오일실(10) 내의 유압을 상회하고, 피스톤(9)이 포워드 클러치(5)로부터 분리되는 방향으로 이동하여 포워드 클러치(5)의 결합을 중단한다.
역전 클러치(6)를 압박하여 역전 클러치(6)의 드라이브 플레이트(6a)와 드리븐 플레이트(6b) 사이에 마찰력을 발생시키기 위한 피스톤(13)이 케이스(8)에 설치되고, 케이스(8)와 피스톤(13) 사이의 오일실(14)에 작동유가 공급함으로써 피스톤(13)이 역전 클러치(6)를 압박하여 역전 클러치(6)를 결합 상태로 한다. 또, 역전 클러치(6)를 비결합 상태로 하는 스프링은 도시하지 않는다.
이와 같이 구성된 자동 변속기에 있어서, 본 발명의 특징적인 구성인 회전 속도 검출의 구성에 대해 다음에 설명한다.
입력축(1)에 대해 대략 수직 방향으로 배치되는 포워드 클러치 드럼(7)의 측벽(7c)에는, 피스톤(9)과 접촉하는 피스톤 시트(시트면)(16)가 입력축(1)과 평행 방향으로 피스톤(9)측으로 돌출하여 형성된다. 피스톤 시트(16)는 입력축을 중심으로서 환형으로 복수개 형성된다. 이 피스톤 시트(16)의 돌출 높이는, 피스톤(9)을 압박하는 작동유가 저장되는 오일실(10)의 작동 유량에 의해 설정되고, 피스톤 시트(16)의 피스톤(9)과의 접촉면은 정밀도 좋게 성형된다. 그에 반해 측벽(7c)의 피스톤(9)측과 반대측의 면에는 볼록형의 피스톤 시트(16)에 대한 위치에 피스톤 시트(16)의 높이와 동일한 깊이의 오목부(17)가 형성된다. 이 오목부(17) 및 피스톤 시트(16)는, 도4에 도시한 바와 같이 환형으로 복수 부위에 형성되고(도면에서는 24 부위), 오목부(17)를 이용하여 입력축(1)과 평행하게 설치된 회전 속도 센서(18)가 포워드 클러치 드럼(7)의 회전 속도를 검출하고, 이 검출 속도로부터 입력축(1)의 회전 속도를 산출한다. 또한 피스톤 시트(16)와 피스톤(9)이 접촉하고, 피스톤(9)과 포워드 클러치 드럼(7) 사이에 오일실(10)이 확보되어 작동유가 오일실(10) 내에 유통한다. 또, 실시 형태에서는 피스톤 시트(16)와 오목부(17)를 서로 마주보게 설치하였지만 이에 한정되지 않고, 오목부(17)는 입력축을 중심으로서 환형으로 소정 간격으로 복수개 형성하면 좋다.
도5는, 포워드 클러치 드럼(7)의 피스톤 시트(16) 및 오목부(17)의 프레스 성형 방법의 일예를 나타내는 것이다. 소정의 강판(19)을 다이(20)에 설치 후, 스프링(21)에 접속된 판 압박(22)에 의해 강판을 고정하여 펀치(23)를 강판의 소정 깊이까지 프레스한다. 이와 같이 하여 피스톤 시트(16) 및 오목부(17)를 정밀도 좋게 성형한다.
도6은, 회전 속도 센서(18)의 배치의 일예를 나타낸 회전 속도 센서(18)의 축심 방향으로부터 본 도면이다.
회전 속도 센서(18)는 제1 풀리의 회전축으로 고정된 스프로킷(19)과 오일 펌프를 회전하기 위한 스프로킷(20)에 걸쳐진 체인(회로)(21)의 내측에 배치된다. 체인 회전시에 체인(21)이 회전 속도 센서(18)에 접촉하지 않도록 회전 속도 센서(18)가 배치되는 동시에, 제1 풀리의 회전축의 중심 근방에 배치된다. 드럼(7)의 외벽에 회전자를 설치하지 않고, 드럼(7)으로 형성한 오목부를 회전 센서(18)에 의해 검출하도록 하였기 때문에, 드럼 전체의 소형화를 도모할 수 있다.
이와 같이 본 발명에서는, 프레스 가공에 의해 포워드 클러치 드럼(7)에 피스톤 시트(16)와 회전 속도 센서(18)의 오목부(17)를 동시에 성형함으로써, 회전 속도 센서용의 회전자를 폐지할 수 있어 조립 공정수를 저감하고, 저비용화를 도모할 수 있다. 또한 오목부(17)를 형성하는 데 있어서, 피스톤 시트(16)가 형성되는 오일실(10)에 영향을 미치지 않으며, 피스톤(9)에 작용하는 원하는 유압을 확보할 수 있다. 오목부(17)를 입력축과 평행하게 돌출하도록 형성하고, 회전 속도 센서(18)를 입력축(1)과 평행하게 설치함으로써, 자동 변속기의 직경 방향의 치수를 크게 하는 일이 없다.
본 발명은, 상기한 실시 형태에 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 여러 가지의 변경을 할 수 있는 것은 명백하다.
본 발명 제1 또는 제2의 발명에 따르면, 드럼에 회전 속도 검출용의 오목부를 축심 또는 입력축 방향으로, 축심 또는 입력축을 중심으로서 환형으로 복수개 형성하였기 때문에, 회전 속도 검출용의 회전자를 폐지할 수 있어 부품 개수를 삭감하여 비용을 저하할 수 있는 동시에 자동 변속기의 직경 방향이 커지는 일이 없다.
제3 발명에서는, 오목부를 모든 상기 시트면에 대응하여 형성하였기 때문에, 가공 공정을 용이하게 하여 비용을 저감할 수 있다.
제4 또는 제5의 발명에서는, 회전 속도 검출 수단을 축심 또는 입력축과 평행하게 설치하였기 때문에, 자동 변속기의 직경 방향의 치수가 커지는 것을 억제할 수 있다.
제6 발명에서는, 전후진 절환 기구의 유성 기어 기구는 싱글 피니온형이며, 결합 수단은 포워드 클러치이기 때문에 구성을 간결하게 할 수 있다.
제7 발명에서는, 시트면과 오목부가 프레스 가공에 의해 동시에 성형되기 때문에, 가공 공정을 간단화할 수 있어 가공 비용을 저감할 수 있다.
본 발명을 적용한 자동 변속기는 저비용화를 도모하는 것이 가능하고, 자동 변속기를 탑재한 차량이 유용하다.
도1은 본 발명의 자동 변속기의 부분 구성도.
도2는 동일하게 자동 변속기의 부분 구성도.
도3은 포워드 클러치 드럼의 정면도.
도4는 포워드 클러치 드럼의 측면도.
도5는 포워드 클러치 드럼의 프레스 공정을 설명하는 도면.
도6은 회전 속도 센서의 배치의 예를 나타내는 도면.
도7은 종래 기술을 설명하는 도면.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1 : 입력축
2 : 고정 풀리
3 : 전후진 절환 기구
4 : 유성 기어 기구
4s : 선 기어
4r : 링 기어
4c : 캐리어
4ps : 피니온 샤프트
5 : 포워드 클러치
5a : 드라이브 플레이트
5b : 드리븐 플레이트
6 : 역전 클러치
6a : 드라이브 플레이트
6b : 드리븐 플레이트
7 : 포워드 클러치 드럼
7a : 외벽
7b : 내벽
7c : 측벽
8 : 케이스
9 : 피스톤
10 : 오일실
11 : 허브
12 : 스프링
13 : 피스톤
14 : 오일실
15 : 허브
16 : 피스톤 시트
17 : 오목부
18 : 회전 속도 센서

Claims (7)

  1. 바닥이 있는 원통형을 이루는 드럼과,
    상기 드럼 내에 수용되고, 일단부가 상기 드럼의 바닥면에 볼록형으로 형성한 시트면과 접촉하고, 상기 드럼 내를 이동함으로써 타단부가 결합 요소를 압박하는 피스톤과,
    상기 피스톤과 상기 드럼의 바닥면 사이에 구획되고, 상기 피스톤을 이동하기 위한 작동유를 저장하는 오일실로 이루어지는 결합 장치를 갖는 자동 변속기에 있어서,
    상기 시트면을 상기 드럼의 축심을 중심으로서 환형으로 복수개 설치하는 한편, 이 시트면의 이면측에 오목부를 복수개 형성하고,
    상기 오목부에 면하고, 상기 오목부를 이용하여 상기 드럼의 회전 속도를 검출하는 회전 속도 검출 수단을 마련한 것을 특징으로 하는 자동 변속기.
  2. 동력원에 접속하는 입력축과,
    구동륜에 접속하는 출력축과,
    상기 입력축과 상기 출력축 사이에 설치되고, 상기 입력축의 회전 방향과 상기 출력축의 회전 방향을 제어하는 전후진 절환 기구를 구비하고,
    상기 전후진 절환 기구는 상기 입력축과 연결하는 드럼과, 이 드럼과 상기 출력축과 연결하는 유성 기어 기구의 선 기어 사이에 마련된 결합 수단과, 이 결합 수단을 상기 입력축과 평행 방향으로 압박하고, 상기 결합 수단의 결합 상태를 제어하는 피스톤과, 이 피스톤과 상기 드럼 사이로 구획되고, 상기 피스톤을 이동하기 위한 작동유를 저장하는 오일실로 이루어지는 자동 변속기에 있어서,
    상기 드럼에 상기 입력축과 평행 방향으로 돌출하여 상기 피스톤과 접촉하는 볼록형의 시트면을, 상기 입력축을 중심으로서 환형으로 복수개 형성하는 한편, 이 시트면의 이면에 오목부를 상기 입력축을 중심으로서 환형으로 복수개 형성하고,
    상기 오목부에 면하고, 상기 오목부를 이용하여 상기 입력축의 회전 속도를 검출하는 회전 속도 검출 수단을 마련한 것을 특징으로 하는 자동 변속기.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 오목부는 모든 상기 시트면에 대응하여 형성되는 것을 특징으로 하는 자동 변속기.
  4. 제1항에 있어서, 상기 회전 속도 검출 수단은 상기 축심과 평행하게 마련되는 것을 특징으로 하는 자동 변속기.
  5. 제2항에 있어서, 상기 회전 속도 검출 수단은 상기 입력축과 평행하게 설치되는 것을 특징으로 하는 자동 변속기.
  6. 제2항에 있어서, 상기 유성 기어 기구는 싱글 피니온형의 유성 기어 기구이며, 상기 결합 수단은 상기 입력축의 회전 방향과 상기 출력축의 회전 방향이 동일하였을 때에 결합하는 포워드 클러치인 것을 특징으로 하는 자동 변속기.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 시트면과 상기 오목부는 프레스 가공에 의해 동시에 성형되는 것을 특징으로 하는 자동 변속기.
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