KR20090097634A - 유성 캐리어의 캐리어 컵 - Google Patents

유성 캐리어의 캐리어 컵 Download PDF

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Abstract

본 발명은 레그의 내주면 형상을 변경함으로써 유성 캐리어의 강성을 보강하고 자동변속기에서 발생되는 소음을 줄인 유성 캐리어의 캐리어 컵에 관한 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 유성 캐리어의 캐리어 컵은 피니언 기어들이 장착되어 상기 피니언 기어들을 회전 가능하게 지지하며, 캐리어 축이 장착되는 캐리어 홀과 피니언 기어들이 장착되는 복수개의 피니언 홀들이 형성되어 있는 캐리어 판; 그리고 상기 캐리어 판의 일면으로부터 수직으로 연장되어 있는 복수개의 레그(leg)들;을 포함하되, 상기 레그는 그 반경방향의 두께가 변화할 수 있다.
유성 캐리어, 캐리어 컵, 레그, 캐리어 커버

Description

유성 캐리어의 캐리어 컵{CARRIER CUP OF PLANET CARRIER}
본 발명은 유성 캐리어에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 레그의 내주면 형상을 변경함으로써 유성 캐리어의 강성을 보강하고 자동변속기에서 발생되는 소음을 줄인 유성 캐리어의 캐리어 컵에 관한 것이다.
자동 변속기는 차량의 주행 속도와 스로틀 밸브의 개도율 등 차량의 주행 상태에 따라 변속기 제어 유닛이 적어도 하나 이상의 솔레노이드 밸브를 구동시켜 유압을 제어함으로써 목표 변속단으로의 변속이 자동으로 이루어지게 하는 것이다.
목표 변속단으로의 변속이 자동으로 이루어지도록 하기 위하여 자동 변속기는 적어도 하나 이상의 유성기어세트(planetary gear set)를 포함한다. 이러한 유성기어세트는 선기어(sun gear), 링기어(ring gear), 그리고 유성 캐리어(planet carrier)를 그 작동부재로 포함하고 있으며, 상기 유성 캐리어에는 상기 선기어와 링기어에 기어 결합하는 복수개의 피니언 기어(pinion gear)들이 연결되어 있다.
또한, 유성기어세트는 단순 유성기어세트(simple planetary gear set)와 복합 유성기어세트(compound planetary gear set)로 구분되며, 단순 유성기어세트는 싱글 피니언 유성기어세트(single pinion planetary gear set)와 더블 피니언 유성 기어세트(double pinion planetary gear set)으로 구분된다.
싱글 피니언 유성기어세트는 하나의 종류의 피니언 기어가 상기 선기어와 링기어에 모두 기어 결합하는 유성기어세트이고, 더블 피니언 유성기어세트는 두 종류의 피니언 기어가 서로 기어 결합하며, 그 중 하나의 피니언 기어는 선기어에 결합하고 다른 하나의 피니언 기어는 링기어에 결합하는 유성기어세트이다.
종래의 유성 캐리어는 캐리어 컵(carrier cup)과 캐리어 커버(carrier cover)를 포함한다.
상기 캐리어 커버의 중앙에는 캐리어 홀(carrier hole)이 형성되어 있으며, 상기 캐리어 컵에도 상기 캐리어 홀에 대응하는 캐리어 홀이 형성되어 있다. 따라서, 상기 캐리어 홀에 삽입되는 캐리어 축(carrier shaft)에 의하여 상기 캐리어 컵과 캐리어 커버가 연결된다.
또한, 상기 캐리어 커버와 캐리어 컵의 캐리어 홀 주변으로 복수개의 피니언 홀이 형성되어 있으며, 피니언 축(pinion shaft)은 상기 피니언 홀에 삽입된다. 피니언 기어는 상기 피니언 축에 회전 가능하도록 장착된다.
상기 캐리어 컵은 캐리어 판(carrier plate)과 상기 캐리어 판에 대하여 수직으로 형성되어 있는 복수개의 레그(leg)를 포함한다. 상기 레그는 원호 형상으로 되어 있으며 상기 피니언 기어의 외주면의 일부분을 감싸도록 되어 있다.
종래의 유성 캐리어의 캐리어 컵에 따르면, 피니언 기어의 외주면의 일부를 감싸는 레그가 피니언 기어의 외주면의 형상과는 상관 없이 일정한 두께를 가지는 원호 형상으로 되어 있었으며 이에 따라 피니언 기어의 외주면과 레그의 내주면 사 이의 간격이 일정하지 않았다. 따라서, 피니언 축이 캐리어 컵과 캐리어 커버에 수직으로 장착되지 않은 틸트 에러(tilt error)가 컸으며, 이러한 틸트 에러는 하나의 레그에 두 개 이상의 피니언 기어가 장착되는 더블 피니언 유성 캐리어에서 더욱 크게 되었다. 유성기어세트가 회전하는 경우 틸트 에러는 자동변속기에서 발생하는 소음의 주요한 원인이 되었다.
또한, 레그의 두께가 일정하였으므로 레그의 강성을 확보하기 어려운 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 레그와 피니언 기어 사이의 간격을 일정하게 하고 레그의 두께를 부분적으로 증가시킴으로써 유성 캐리어의 강성을 보강하고 자동변속기에서 발생하는 소음을 줄인 유성 캐리어의 캐리어 컵을 제공하는 것이다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 유성 캐리어의 캐리어 컵은 피니언 기어들이 장착되어 상기 피니언 기어들을 회전 가능하게 지지하며, 캐리어 축이 장착되는 캐리어 홀과 피니언 기어들이 장착되는 복수개의 피니언 홀들이 형성되어 있는 캐리어 판; 그리고 상기 캐리어 판의 일면으로부터 수직으로 연장되어 있는 복수개의 레그(leg)들;을 포함하되, 상기 레그는 그 반경방향의 두께가 변화할 수 있다.
상기 레그의 내주면은 설정된 형상의 곡면을 포함할 수 있다.
상기 설정된 형상의 곡면은 상기 곡면과 피니언 기어 사이의 간격이 일정하게 유지되도록 상기 피니언 기어의 외주면의 일부분을 감싸는 피니언 안착 홈을 포함할 수 있다.
상기 유성 캐리어는 제1,2피니언 기어를 포함하는 더블 피니언 유성 캐리어이되, 상기 설정된 형상의 곡면은, 제1피니언 기어의 외주면 일부분을 감싸는 제1피니언 안착 홈; 그리고 제2피니언 기어의 외주면 일부분을 감싸는 제2피니언 안착 홈;을 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 유성 캐리어의 캐리어 컵에 따르면, 상기 유성 캐리어는 제1피니언 기어를 포함하는 싱글 피니언 유성 캐리어이되, 상기 설정된 형상의 곡면은 제1피니언 기어의 외주면 일부분을 감싸는 제1피니언 안착 홈을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 유성 캐리어의 캐리어 컵에서, 상기 레그는 적어도 3개일 수 있다.
상기 레그의 양 끝단의 두께가 서로 다를 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 유성 캐리어의 캐리어 컵에 의하면, 피니언 기어의 외주면과 레그의 내주면 사이의 간격이 일정하게 유지되므로 피니언 기어가 안정적으로 유성 캐리어에 장착될 수 있으며 틸트 에러가 줄어들게 된다. 따라서, 자동변속기에서 발생되는 소음을 줄일 수 있다.
또한, 레그의 내주면이 피니언 기어의 외주면에 접근되어 있으므로 레그의 두께를 부분적으로 증가시킬 수 있고 유성 캐리어의 강성이 확보된다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 유성 캐리어의 캐리어 컵의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 유성 캐리어의 캐리어 컵의 정면도이다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 유성 캐리어의 캐리어 컵은 캐리어 판(100)과 복수개의 레그들(110)을 포함한다.
캐리어 판(100)은 원판 형상으로 되어 있으며, 그 중앙에 캐리어 축(도시하지 않음)의 장착을 위한 캐리어 홀(140)이 형성되어 있고 그 주변으로 제1,2피니언 축(도시하지 않음)의 장착을 위한 제1,2피니언 홀(120, 130)이 형성되어 있다. 상기 캐리어 축은 캐리어 판(100)에 형성된 캐리어 홀(140)과 캐리어 커버(도시하지 않음)에 형성된 캐리어 홀(도시하지 않음)에 삽입되어 캐리어 컵과 캐리어 커버를 연결한다. 또한, 상기 제1,2피니언 축은 제1,2피니언 기어(도시하지 않음)를 각각 회전 가능하게 지지하며, 상기 제1,2피니언 기어는 상기 제1,2피니언 축을 중심으로 캐리어 컵과 상대 회전한다.
본 발명의 실시예에 따른 유성 캐리어의 캐리어 컵에서는 상기 유성 캐리어가 더블 피니언 유성 캐리어인 것을 예시하였으나 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정되지 아니하고 싱글 피니언 유성 캐리어에도 적용될 수 있다. 즉, 캐리어 판(100)에 제1피니언 축의 장착을 위한 복수개의 제1피니언 홀(120)이 형성되어 있을 수 있다.
레그(110)는 상기 캐리어 판(100)의 일면으로부터 수직으로 연장되어 있다. 상기 레그(110)의 개수는 적어도 세 개 이상인 것이 바람직하다. 상기 레그(110)의 외주면은 원호 형상으로 되어 있으며, 상기 레그(110)의 내주면은 설정된 형상의 곡면을 포함한다. 상기 설정된 형상의 곡면은 상기 곡면과 피니언 기어 사이의 간격이 일정하게 유지되도록 상기 피니언 기어의 외주면의 일부분을 감싸도록 되어 있다.
본 발명의 기술적 사상이 더블 피니언 유성 캐리어에 적용되는 경우에는, 상기 설정된 형상의 곡면은 제1,2피니언 안착 홈(160, 150)을 포함한다. 상기 제1피니언 안착 홈(160)은 제1피니언 기어의 외주면 일부분을 감싸도록 제1피니언 기어의 반지름과 거의 같은 오목한 원호 형상이며, 상기 제2피니언 안착 홈(150)은 제2피니언 기어의 외주면 일부분을 감싸도록 제2피니언 기어의 반지름과 거의 같은 오목한 원호 형상이다.
따라서, 본 발명의 실시예에 따른 유성 캐리어의 캐리어 컵에 따르면, 상기 설정된 형상의 곡면은 서로 다른 반지름을 가진 오목한 두 개의 원호가 연결된 불연속적인 곡면으로 형성된다. 상기 설정된 형상의 곡면은 상기 레그(110)에 안착되는 피니언 기어의 개수와 반지름에 따라 당업자가 용이하게 고안할 수 있다.
또한, 본 발명의 기술적 사상이 싱글 피니언 유성 캐리어에 적용되는 경우에는, 상기 설정된 형상의 곡면은 제1피니언 안착 홈(160)을 포함하며, 상기 제1피니언 안착 홈(160)은 제1피니언 기어의 외주면 일부분을 감싸도록 제1피니언 기어의 반지름과 거의 같은 오목한 원호 형상이다. 더 나아가, 하나의 레그(110)에 복수개의 제1피니언 안착 홈(160)이 형성될 수도 있다.
상기와 같이, 상기 곡면과 피니언 기어 사이의 간격이 일정하게 유지되도록 상기 레그(110)가 형성되는 경우, 상기 레그(110)의 양 끝단의 두께(t1, t2)가 서 로 달라질 수 있다. 더 나아가, 상기 레그(110)의 반경방향의 두께가 연속적 또는 불연속적으로 변화할 수 있다. 이러한 경우에는, 종래의 유성 캐리어의 캐리어 컵에 비하여 레그(110)의 두께가 부분적 또는 전체적으로 증가하게 되고 이에 따라 레그(110)의 강성이 보강되게 된다.
일반적으로 레그(110)의 내주면은 피니언 기어의 외주면에 매우 근접하게 위치하게 된다. 그러나, 종래의 유성 캐리어의 캐리어 컵에 따르면, 레그와 피니언 기어 사이의 간격이 벌어진 곳이 있으므로 피니언 축이 캐리어 컵과 캐리어 커버에 수직하게 장착되지 못할 수 있었다.
그러나, 본 발명의 실시예에 따른 유성 캐리어의 캐리어 컵에 따르면, 레그(100)와 피니언 기어 사이의 간격이 일정하므로 피니언 축이 캐리어 컵(100)과 캐리어 커버에 수직하지 않으면 피니언 축이 장착되지 못한다. 따라서, 유성 캐리어 내에서의 틸트 에러가 줄어들게 된다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 유성 캐리어의 캐리어 컵과 종래 유성 캐리어의 캐리어 컵에서 발생하는 소음을 도시한 그래프이다.
도 3에서 점선은 종래의 유성 캐리어의 캐리어 컵을 사용하는 자동 변속기에서 발생되는 소음의 크기를 나타낸 것이고, 실선은 본 발명의 실시예에 따른 유성 캐리어의 캐리어 컵을 사용하는 자동 변속기에서 발생되는 소음의 크기를 나타낸 것이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 유성 캐리어의 캐리어 컵을 사용하는 자동 변속기에서 발생되는 소음의 크기는 종래 유성 캐리어의 캐리 어 컵을 사용하는 자동 변속기에서 발생되는 소음의 크기보다 전 영역에서 5~7dBA 감소된다. 즉, 본 발명의 실시예에 따른 유성 캐리어의 캐리어 컵은 틸트 에러를 줄이고 자동 변속기에서 발생되는 소음을 줄이게 된다.
이상으로 본 발명에 관한 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 실시예로부터 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의한 용이하게 변경되어 균등하다고 인정되는 범위의 모든 변경을 포함한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 유성 캐리어의 캐리어 컵의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 유성 캐리어의 캐리어 컵의 정면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 유성 캐리어의 캐리어 컵과 종래 유성 캐리어의 캐리어 컵에서 발생하는 소음을 도시한 그래프이다.

Claims (7)

  1. 피니언 기어들이 장착되어 상기 피니언 기어들을 회전 가능하게 지지하는 유성 캐리어의 캐리어 컵에 있어서,
    캐리어 축이 장착되는 캐리어 홀과 피니언 기어들이 장착되는 복수개의 피니언 홀들이 형성되어 있는 캐리어 판; 그리고
    상기 캐리어 판의 일면으로부터 수직으로 연장되어 있는 복수개의 레그(leg)들;
    을 포함하되,
    상기 레그는 그 반경방향의 두께가 변화하는 것을 특징으로 하는 유성 캐리어의 캐리어 컵.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 레그의 내주면은 설정된 형상의 곡면을 포함하는 것을 특징으로 하는 유성 캐리어의 캐리어 컵.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 설정된 형상의 곡면은 상기 곡면과 피니언 기어 사이의 간격이 일정하게 유지되도록 상기 피니언 기어의 외주면의 일부분을 감싸는 피니언 안착 홈을 포함하는 것을 특징으로 하는 유성 캐리어의 캐리어 컵.
  4. 제 2항에 있어서,
    상기 유성 캐리어는 제1,2피니언 기어를 포함하는 더블 피니언 유성 캐리어이되,
    상기 설정된 형상의 곡면은,
    제1피니언 기어의 외주면 일부분을 감싸는 제1피니언 안착 홈; 그리고
    제2피니언 기어의 외주면 일부분을 감싸는 제2피니언 안착 홈;
    을 포함하는 유성 캐리어의 캐리어 컵.
  5. 제 2항에 있어서,
    상기 유성 캐리어는 제1피니언 기어를 포함하는 싱글 피니언 유성 캐리어이되,
    상기 설정된 형상의 곡면은 제1피니언 기어의 외주면 일부분을 감싸는 제1피니언 안착 홈을 포함하는 유성 캐리어의 캐리어 컵.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 레그는 적어도 3개인 것을 특징으로 하는 유성 캐리어의 캐리어 컵.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 레그의 양 끝단의 두께가 서로 다른 것을 특징으로 하는 유성 캐리어의 캐리어 컵.
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