KR20090054132A

KR20090054132A - Brake of automatic transmission for vehicles

Info

Publication number: KR20090054132A
Application number: KR1020070120855A
Authority: KR
Inventors: 황동환
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2007-11-26
Filing date: 2007-11-26
Publication date: 2009-05-29

Abstract

작동 초기 저더(JUDDER)성 진동 및 소음이나 충격 발생을 방지하여 안정적인 브레이크 작동과 내구성을 향상시킬 목적으로;For the purpose of improving the stable brake operation and durability by preventing the initial operation judder vibration and noise or shock generation;

리액션 플레이트의 후측에 리액션 플레이트를 탄성적으로 지지하여 줄 수 있는 완충수단을 배치하여 이루어진 차량용 자동 변속기의 브레이크를 제공한다.Provided is a brake of an automatic transmission for a vehicle formed by arranging shock absorbing means for elastically supporting a reaction plate on a rear side of the reaction plate.

브레이크, 스냅링, 리액션 플레이트, 완충수단 Brake, Snap Ring, Reaction Plate, Shock Absorber

Description

BRAKE OF AUTOMATIC TRANSMISSION FOR VEHICLES}

본 발명은 차량용 자동 변속기의 기어 트레인에 적용되는 브레이크에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 디스크의 계합시 저더(JUDDER)성 진동 및 소음이나 충격 발생을 방지하여 안정적인 작동이 이루어질 수 있도록 한 차량용 자동 변속기의 브레이크에 관한 것이다.The present invention relates to a brake applied to a gear train of an automatic transmission for a vehicle. More particularly, the automatic transmission for a vehicle that prevents judder vibration and noise or impact from occurring when engaging a disk can be achieved. It's about the brakes.

차량용 자동 변속기는 차량의 적소에 배치된 검출수단으로부터 차량의 운전 상태를 검출하고, 이를 근거로 하여 트랜스밋션 제어유닛(TCU)에서 자동으로 유성기어셋트의 조합으로 이루어져 있는 기어 트레인을 작동 제어하여 자동으로 변속을 수행하도록 구성되어 있다.The vehicle automatic transmission detects the driving state of the vehicle from the detection means disposed in place of the vehicle, and based on this, the transmission control unit (TCU) automatically controls the gear train composed of a combination of planetary gear sets and automatically It is configured to carry out shifting.

이에 따라 자동 변속기에 적용되는 기어 트레인은 동력 성능 및 연료 소비율의 향상을 위해서 보다 많은 변속단을 구현할 수 있도록 구성하는 것이 바람직하다.Accordingly, the gear train applied to the automatic transmission is preferably configured to implement more transmission stages in order to improve power performance and fuel consumption rate.

그리고 동일 수의 변속단을 구현하더라도 유성기어셋트의 조합 방법에 따라 내구성 및 동력 전달 효율, 그리고 크기 및 중량 등이 크게 달라지기 때문에, 보다 견고하고 동력 손실을 최소화하면서도 컴팩트화 할 수 있는 기어 트레인의 개발을 위한 노력이 계속되고 있다.Even if the same number of gear stages are implemented, the durability, power transmission efficiency, size and weight of the planetary gear set vary greatly depending on the combination method of the planetary gear set. Efforts for development are ongoing.

이와 같이 유성기어셋트를 이용하는 기어 트레인을 개발함에 있어서는 새로운 유성기어셋트를 개발하는 것이 아니라, 기존에 나와 있는 단순 유성기어셋트와, 복합 유성기어셋트를 어떤 방식으로 조합하고, 이에 수반되는 클러치와 브레이크, 그리고 원웨이 클러치를 어느 위치에 몇 개를 배치하여 가능한 동력 손실이 없이 원하는 변속단과 이에 따르는 변속비를 구현하는데 그 목표를 두고 다양한 연구가 활발하게 진행되고 있다.In developing a gear train using a planetary gear set, a new planetary gear set is not developed, but a simple combination of a conventional planetary gear set and a composite planetary gear set in some way, and the accompanying clutch and brake In addition, various studies have been actively conducted with the aim of realizing a desired shift stage and a shift ratio without any power loss by arranging several one-way clutches at any position.

이와 같은 자동 변속기에 적용되는 브레이크는 유압에 의하여 동작되는 다판식 브레이크를 적용하고 있으며, 그 구성을 살펴보면 도 2와 같다.The brake applied to such an automatic transmission applies a multi-plate brake operated by hydraulic pressure, and the configuration thereof is as shown in FIG. 2.

상기 브레이크(B)는 변속기 하우징(H)의 내륜 요철부(100)에 다수매의 브레이크 플레이트(102)를 횡설하고, 브레이크 허브(104)의 외륜 요철부(106)에는 상기 브레이크 플레이트(102) 사이로 브레이크 디스크(108)가 배치된다.The brake B horizontally rolls a plurality of brake plates 102 on the inner ring concave-convex portion 100 of the transmission housing H, and the brake plate 102 on the outer ring concave portion 106 of the brake hub 104. The brake disc 108 is disposed therebetween.

그리고 일측에는 변속기 하우징(H)에 형성된 유압실(110)에 피스톤(112)이 배치되고, 상기 피스톤(112)의 반대측에는 상기 피스톤(112)의 전진 작동시 가압 하중을 지지하여 줄 수 있도록 일정 두께를 갖는 리액션 플레이트(114)가 배치되고 상기 리액션 플레이트(114)는 스냅링(116)에 의하여 지지되는 구성을 갖는다.And the piston 112 is disposed in the hydraulic chamber 110 formed in the transmission housing (H) on one side, the opposite side of the piston 112 is fixed so as to support the pressurized load during the forward operation of the piston (112). A reaction plate 114 having a thickness is disposed and the reaction plate 114 has a configuration supported by the snap ring 116.

이에 따라 브레이크의 작동을 위하여 유압실(110)에 유압이 공급되면 피스톤(112)이 도면에서 우측으로 이동하면서 브레이크 플레이트(102)와 브레이크 디스크(108)를 압착시킴으로써, 상기 브레이크 허브(104)의 회전을 억제하여 이에 연결 되어 있는 기어 트레인의 회전요소(도면에서는 링기어)가 고정요소로 작동할 수 있게 되는 것이며, 이러한 작동 과정에서 피스톤(112)의 가압 하중을 리액션 플레이트(114)와 스냅링(116)을 이용하여 지지하게 된다.Accordingly, when hydraulic pressure is supplied to the hydraulic chamber 110 for the operation of the brake, the piston 112 moves to the right in the drawing, thereby compressing the brake plate 102 and the brake disk 108, thereby preventing the brake hub 104. The rotational element (ring gear in the drawing) of the gear train connected to it can be suppressed to operate as a stationary element. In this operation, the pressure load of the piston 112 is applied to the reaction plate 114 and the snap ring ( 116).

상기에서 브레이크 허브(104)는 기어 트레인의 링기어로서, 링기어를 고정요소로 하고자 할 때에는 도 2에서와 같이 링기어(104)의 외주측에 외륜 요철부(106)를 형성하여 이에 브레이크 플레이트(116)를 결합함으로써, 별도의 브레이크 허브를 생략할 수 있게 된다. The brake hub 104 is a ring gear of the gear train. When the ring gear is a fixed element, the brake hub 104 forms an outer ring concave portion 106 on the outer circumferential side of the ring gear 104 as shown in FIG. By combining 116, a separate brake hub can be omitted.

그러나 상기와 같은 브레이크에 있어서는 피스톤의 전진 동작에 의하여 브레이크 플레이트와 브레이크 디스크가 마찰 작용을 시작할 때 이들이 균일한 면압으로 마찰 작용을 할 수 있도록 하는 완충수단이 구비되어 있지 않은 바, 저더 현상에 의하여 진동 및 소음 등의 충격이 발생된다는 문제점을 내포하고 있다. However, in the brake as described above, when the brake plate and the brake disc start friction action by the forward movement of the piston, there is no shock absorbing means for allowing them to friction with a uniform surface pressure. And problems such as noise and noise are generated.

또한, 스냅링이 리액션 플레이트의 외주측만을 지지하게 되는 바, 레이 아웃 및 피스톤의 가압력에 따라 다르지만 최소 4t 이상의 리액션 플레이트를 사용하더라도 피스톤의 가압을 받는 경우 스냅링의 지지 위치를 중심으로 내경 부위가 변형되면서 콘(CONE) 형상의 변형이 발생된다.In addition, since the snap ring supports only the outer circumferential side of the reaction plate, it depends on the layout and the pressing force of the piston, but even if a reaction plate of at least 4t is used, the inner diameter portion is deformed around the support position of the snap ring even when the piston is pressurized. Deformation of the cone shape occurs.

상기와 같이 리액션 플레이트의 강성 및 지지 불량에 의하여 콘(CONE) 형상으로 변형이 발생되면 방사상으로 가압력의 불균일 분포가 발생되어(외주면은 가압력이 높고, 중심측은 가압력이 낮은 불균일 분포) 브레이크 작동시 원활하지 않은 계합에 의한 비정상적인 NVH(Noise, Vibration and Harshness) 문제를 발생시킬 염려가 있으며, 심할 경우에는 내, 외주면 마찰재의 불균일한 마모 현상에 의하여 내구성을 악화시킬 수 있다는 문제점을 내포하고 있다.As described above, when deformation occurs in the cone shape due to the rigidity and poor support of the reaction plate, a non-uniform distribution of the pressing force occurs radially (uneven distribution with a high pressing force on the outer circumferential surface and a low pressing force on the center side). There is a concern that abnormal NVH (Noise, Vibration and Harshness) problem may occur due to the non-engagement, and in severe cases, the durability may be deteriorated by uneven wear of the inner and outer circumferential friction materials.

따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로서, 본 발명의 목적은, 리액션 플레이트의 후측 부분을 쿠션 스프링이 탄성적으로 지지토록함으로써, 작동 초기 저더(JUDDER)성 진동 및 소음이나 충격 발생을 방지하여 안정적인 작동과 내구성을 향상시킬 수 있도록 한 차량용 자동 변속기의 브레이크를 제공함에 있다.Therefore, the present invention has been invented to solve the above problems, and an object of the present invention is to allow the cushion spring to elastically support the rear portion of the reaction plate, thereby the operation initial judder vibration and noise or impact It is to provide a brake of an automatic transmission for a vehicle to prevent the occurrence of it to improve the stable operation and durability.

상기의 목적을 실현하기 위하여 본 발명은, 변속기 하우징의 내륜 요철부에 횡설되는 다수매의 브레이크 플레이트와, 유성기어셋트의 회전요소와 연결되는 브레이크 허브의 외륜 요철부에 상기 브레이크 플레이트 사이로 횡설되는 다수매의 브레이크 디스크와, 상기 브레이크 플레이트와 브레이크 디스크를 압착시키는 피스톤과, 상기 피스톤의 반대측에서 상기 내륜 요철부에 결합되어 스냅링에 의하여 지지되는 리액션 플레이트를 구비하여 이루어지는 차량용 자동 변속기의 브레이크에 있어서,In order to achieve the above object, the present invention provides a plurality of brake plates rolled over an inner ring concave portion of a transmission housing, and a plurality of roll plates rolled between the outer plate convex portions of a brake hub connected to a rotating element of a planetary gear set. A brake of an automatic transmission for a vehicle, comprising: a brake disc of a hawk; a piston for pressing the brake plate and the brake disc; and a reaction plate coupled to the inner ring uneven portion on the opposite side of the piston and supported by a snap ring.

상기 리액션 플레이트의 후측에 리액션 플레이트를 탄성적으로 지지하여 줄 수 있는 완충수단을 구비하여 이루어지는 차량용 자동 변속기의 브레이크를 제공하며, 상기 완충수단은 쿠션 스프링과 스냅링으로 이루어지되, 상기 쿠션 스프링은 접시형 스프링으로서, 내경부가 브레이크 허브상에 고정되는 스냅링에 의하여 지지 되고, 외주측이 전방으로 기울어진 상태에서 상기 리액션 플레이트를 탄성적으로 지지함을 특징으로 한다.It provides a brake of the automatic transmission for a vehicle provided with a cushioning means for elastically supporting the reaction plate on the rear side of the reaction plate, the cushioning means is made of a cushion spring and a snap ring, the cushion spring is dish-shaped As a spring, the inner diameter portion is supported by a snap ring fixed on the brake hub, and the reaction plate is elastically supported in a state in which the outer peripheral side is inclined forward.

상기와 같이 구성에 의하여 리액션 플레이트는 피스톤으로부터 가해지는 하중을 받음과 동시에 후측부에서 반대방향의 쿠션 스프링의 탄성력을 받게 되는 바, 브레이크 플레이트와 브레이크 디스크 전체에 균일한 면압을 생성시킴으로써, 안정적인 브레이크 작동이 이루어지게 되는 것이며, 브레이크의 계합시 비정상적인 브레이크 디스크의 마모 등을 방지하여 내구성을 향상시킬 수 있으며, NVH 발생을 방지할 수 있게 되는 것이다.As a result, the reaction plate receives the load applied from the piston and is subjected to the elastic force of the cushion spring in the opposite direction at the rear side, thereby generating a uniform surface pressure throughout the brake plate and the brake disc. This is to be done, to prevent the abnormal wear of the brake disk when engaging the brakes can improve the durability, it is possible to prevent the occurrence of NVH.

또한, 이미 양산화 된 변속기내의 기존 레이 아웃을 변경하지 않고 국부적이고 효과적인 설계 변경만으로 완충수단의 배치가 가능하므로 원가 절감의 효과를 얻을 수 있게 되는 것이다.In addition, it is possible to obtain a cost reduction effect because the shock absorber can be arranged by only a local and effective design change without changing the existing layout in the already mass-produced transmission.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, preferred embodiments of the present invention will be described in detail.

도 1은 본 발명에 의한 브레이크의 단면도로서, 본 발명에 의한 브레이크(B)는 변속기 하우징(H: 고정체)의 내륜 요철부(4)에 다수매의 브레이크 플레이트(6)가 횡설되고, 기어 트레인의 회전요소와 연결되는 브레이크 허브(8; 회전체)의 외륜 요철부(10)에는 상기 브레이크 플레이트(6) 사이로 브레이크 디스크(12)가 배치된다. 1 is a cross-sectional view of a brake according to the present invention. In the brake B according to the present invention, a plurality of brake plates 6 are rolled over the inner ring recesses 4 of the transmission housing H. The brake disc 12 is arranged between the brake plates 6 in the outer ring concave-convex portion 10 of the brake hub 8 (rotating body) connected to the rotating element of the train.

그리고 상기 브레이크 플레이트(6)와 브레이크 디스크(12)의 조합체 일측에는 변속기 하우징(H)에 형성된 유압실(14)에 피스톤(16)이 배치되고, 상기 피스톤(16)의 반대측에는 상기 피스톤(16)의 전진 작동시 가압 하중을 지지하여 줄 수 있도록 일정 두께를 갖는 리액션 플레이트(18)가 배치되고 상기 리액션 플레이트(18)의 외주측은 스냅링(20)에 의하여 지지되는 구성을 갖는다.The piston 16 is disposed in the hydraulic chamber 14 formed in the transmission housing H on one side of the combination of the brake plate 6 and the brake disc 12, and the piston 16 is opposite to the piston 16. Reaction plate 18 having a predetermined thickness is disposed so as to support the pressing load during the forward operation of the) and the outer peripheral side of the reaction plate 18 has a configuration that is supported by the snap ring (20).

상기에서 피스톤(16)은 공지와 마찬가지로 이의 피스톤(16)이 내장되는 유압실(24)에 공급되는 유압에 의하여 작동되면서 상기 브레이크 플레이트(6)와 브레이크 디스크(12)를 압착시켜 마찰작용에 의하여 브레이크(B)를 작동시키는 것이다.As described above, the piston 16 is operated by the hydraulic pressure supplied to the hydraulic chamber 24 in which the piston 16 is embedded, while compressing the brake plate 6 and the brake disc 12 by friction. It is to operate the brake (B).

또한, 상기 피스톤(14)의 반대측에서 브레이크 플레이트(6) 대신에 두께가 상대적으로 두꺼운 형태로서 배치되는 리액션 플레이트(18)는 피스톤(16)의 가압 하중을 전체적으로 받아야 하기 때문에 브레이크 플레이트(6)에 비하여 상대적으로 두께가 두꺼울 뿐이며, 외주측이 상기 변속기 하우징(H)의 내륜 요철부(4)에 결합된 상태에서 스냅링(20)에 의하여 지지된다.In addition, the reaction plate 18, which is disposed on the opposite side of the piston 14 as a relatively thick form instead of the brake plate 6, needs to be subjected to the pressure load of the piston 16 as a whole to the brake plate 6. Compared with the relatively thicker thickness, the outer circumferential side is supported by the snap ring 20 in a state coupled to the inner ring concave-convex portion 4 of the transmission housing H.

이러한 브레이크(B)에 있어서, 본 발명은 상기 리액션 플레이트(18)의 후측 내경부에 이의 리액션 플레이트(18)를 탄성적으로 지지하여 줄 수 있는 완충수단을 배치하였다.In such a brake (B), the present invention has arranged a cushioning means for elastically supporting the reaction plate 18 at the rear inner diameter portion of the reaction plate 18.

즉, 상기 완충수단은 쿠션 스프링(22)과, 스냅링(24)으로 이루어지는데, 상기 쿠션 스프링(22)은 접시형 스프링으로서, 내경부는 브레이크 허브(8)상에 고정되는 스냅링(24)에 의하여 지지된 상태에서 외주측이 리액션 플레이트(18)측으로 약간 기울어진 상태에서 리액션 플레이트(18)를 탄성적으로 지지하게 된다.That is, the shock absorbing means is composed of a cushion spring 22 and a snap ring 24. The cushion spring 22 is a dish-shaped spring, and the inner diameter is connected to the snap ring 24 fixed on the brake hub 8. In this state, the outer circumferential side is slightly inclined toward the reaction plate 18 side to elastically support the reaction plate 18.

도 1에서는 브레이크 허브(8)를 유성기어셋트(PG)의 어느 한 회전요소와 연결되는 별도의 부재가 아니고, 유성기어셋트(PG)의 링기어(R)가 고정요소로 작동할 수 있도록 하고 있는 바, 도 1에서는 브레이크 허브(8)가 유성기어셋트(PG)의 링기어(R) 자체이다.In FIG. 1, the brake hub 8 is not a separate member connected to any one of the rotary elements of the planetary gear set PG, and the ring gear R of the planetary gear set PG can operate as a fixed element. In FIG. 1, the brake hub 8 is the ring gear R itself of the planetary gear set PG.

상기의 구성에 의하여 브레이크(B)의 작동 제어되어 유압실(14)로 유압이 공급되면, 피스톤(16)이 전진하면서 브레이크 플레이트(6)와 브레이크 디스크(12)를 압착시키게 되는데, 이때 리액션 플레이트(18)는 피스톤(16)으로부터 가해지는 하중을 받음과 동시에 후측부에서 피스톤(16)의 진행방향과 반대방향인 쿠션 스프링(22)의 탄성력을 받게 된다.When the operation of the brake B is controlled by the above configuration and the hydraulic pressure is supplied to the hydraulic chamber 14, the piston 16 moves forward to squeeze the brake plate 6 and the brake disc 12. 18 receives the load applied from the piston 16 and at the same time receives the elastic force of the cushion spring 22 opposite to the traveling direction of the piston 16 at the rear side.

이에 따라 브레이크 플레이트(6)와 브레이크 디스크(12) 전체에 균일한 면압을 생성시킴으로써, 안정적인 브레이크 작동이 이루어지게 되는 것이며, 순간적인 유압실의 압력 상승으로 피스톤(16)이 급 전진하더라도 쿠션 스프링(22)에서 이를 완충시켜 줌으로써, 브레이크의 계합시 비 정상적인 브레이크 디스크(12)의 마모 등을 방지하여 내구성을 향상시킬 수 있으며, NVH 발생을 방지할 수 있게 되는 것이다.Accordingly, by generating a uniform surface pressure throughout the brake plate 6 and the brake disk 12, a stable brake operation is achieved, and even if the piston 16 is rapidly advanced due to the pressure rise in the hydraulic chamber, the cushion spring ( By buffering it in 22, it is possible to prevent the abnormal wear of the brake disc 12, etc. during engagement of the brake to improve the durability, it is possible to prevent the occurrence of NVH.

그리고 본 발명은 이미 양산화 된 변속기내에 필요에 따라 쿠션 스프링(22)을 추가해야 하는 경우, 기존의 레이 아웃을 변경하지 않고 국부적이고 효과적인 설계 변경만으로 가능하여 원가를 절감할 수 있으며, 상기 리액션 플레이트(18)를 쿠션 스프링(22)이 탄성적으로 지지하여 줌으로써, 스냅링(20)에 의해 지지되는 리액션 플레이트(18) 외주측이 가압 하중에 의하여 콘 형상으로 변형되는 것을 최소 화할 수 있는 것이다.And when the cushion spring 22 needs to be added as needed in the already mass-produced transmission, it is possible to reduce the cost by only changing the local layout and effective design without changing the existing layout, and the reaction plate ( By elastically supporting 18 the cushion spring 22, it is possible to minimize the deformation of the outer circumferential side of the reaction plate 18 supported by the snap ring 20 into a cone shape by the pressing load.

상기에서 본 발명의 바람직한 실시 예를 개시하고 있으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 실시 예로부터 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 발명하여 균등하다고 인정되는 범위의 모든 변경을 포함한다.Although the preferred embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above embodiments, and those of ordinary skill in the art can easily invent and equalize the same from the embodiments of the present invention. It includes all changes in the ranges that become.

도 1은 본 발명에 의한 브레이크의 요부 확대 단면도.1 is an enlarged sectional view of a main portion of a brake according to the present invention;

도 2는 종래 브레이크의 요부 확대 단면도이다.2 is an enlarged cross-sectional view of main parts of a conventional brake.

Claims

A plurality of brake plates rolled over the inner ring convex portion of the transmission housing, a plurality of brake disks rolled between the brake plate on the outer ring convex portion of the brake hub connected to the rotational element of the planetary gear set, and the brake plate and the brake In the brake of the automatic transmission for a vehicle comprising a piston for crimping a disk and a reaction plate coupled to the inner ring concave-convex portion on the opposite side of the piston and supported by a snap ring,

And a shock absorbing means for elastically supporting the reaction plate at the rear side of the reaction plate.

According to claim 1, wherein the buffer means is made of a cushion spring and a snap ring,

The cushion spring is a dish-type spring, the inner diameter of which is supported by a snap ring fixed on the brake hub, the brake of the automatic transmission for a vehicle, characterized in that the support for the reaction plate elastically in the state in which the outer peripheral side is inclined forward .

3. The brake of claim 1 or 2, wherein the brake hub comprises a ring gear of a planetary gear set.