KR20140109272A

KR20140109272A - 자동차 트랜스미션 내의 유체에서의 공기 제거 시스템

Info

Publication number: KR20140109272A
Application number: KR1020140021966A
Authority: KR
Inventors: 리차드 에이. 패슈닉; 그레고리 체스키
Original assignee: 지엠 글로벌 테크놀러지 오퍼레이션스 엘엘씨
Priority date: 2013-03-04
Filing date: 2014-02-25
Publication date: 2014-09-15
Also published as: DE102014102104B4; CN104033591B; US8813609B1; US20140245859A1; KR101598212B1; CN104033591A; DE102014102104A1

Abstract

자동차 트랜스미션 내의 유체에서 공기를 제거하는 시스템은, 상기 트랜스미션의 제1 구획부 내의 제1 리브, 상기 제1 리브로부터 이격된 제2 리브 및 상기 제2 리브로부터 이격된 제3 리브를 구비한다. 상기 제1 리브와 상기 제2 리브는 입구 영역을 갖는 제1 채널을 형성하고, 상기 제2 리브와 상기 제3 리브는 출구 구멍을 갖는 제2 채널을 형성한다. 상기 제2 리브는 상기 제1 리브와 상기 제3 리브 사이에 배치되며 상기 제1 리브와 상기 제3 리브의 수직방향 높이보다 낮은 수직방향 높이를 갖는다. 상기 유체의 온도가 상승함에 따라, 상기 유체는 상기 입구 영역 내로 흐르고, 상기 제1 채널을 부상시키고, 상기 제2 채널 내로 그리고 상기 출구 구멍을 통해 상기 제2 채널 외부로 상기 제2 리브 위로 흐른다.

Description

자동차 트랜스미션 내의 유체에서의 공기 제거 시스템{SYSTEM FOR DE-AERATING FLUID IN A TRANSMISSION}

본 개시내용은 자동차 트랜스미션에 관한 것이다. 보다 상세하게, 본 개시내용은 트랜스미션 내의 유압 유체에서 공기를 제거하기 위한 트랜스미션 시스템에 관한 것이다.

본란에서의 기재내용은 본 개시내용에 관한 배경 정보를 제공하며, 종래기술을 구성할 수도 있거나 구성하지 않을 수 있다.

일반적인 자동차 트랜스미션은, 트랜스미션 내에서 이동하는 부품을 윤활할 뿐만 아니라, 일부 트랜스미션에서 트랜스미션을 작동시키는데 요구되는 유압을 제공하도록 점성 유체를 이용한다. 일반적으로, 유체는 엔진이 작동하는 동안에 유체 통로망을 통해 트랜스미션 전체에 걸쳐 분배된다. 유체의 온도가 증가함에 따라, 유체는 팽창하고, 충분히 높은 온도에서는, 윤활제에 기포 또는 공기가 생길 수 있다. 이러한 기포는 기어 내로 들어가서, 특히 효율 관점에서 트랜스미션의 성능을 감소시키는 스핀 손실을 일으킨다. 따라서, 자동차 트랜스미션 내의 유체에서 공기를 제거하는 시스템에 대한 필요성이 있다.

자동차 트랜스미션 내의 유체에서 공기를 제거하는 시스템은, 상기 트랜스미션의 제1 구획부 내의 제1 리브, 상기 제1 리브로부터 이격된 제2 리브 및 상기 제2 리브로부터 이격된 제3 리브를 구비한다. 상기 제1 리브와 상기 제2 리브는 입구 영역을 갖는 제1 채널을 형성하고, 상기 제2 리브와 상기 제3 리브는 출구 구멍을 갖는 제2 채널을 형성한다. 상기 제2 리브는 상기 제1 리브와 상기 제3 리브 사이에 배치되며 상기 제1 리브와 상기 제3 리브의 수직방향 높이보다 낮은 수직방향 높이를 갖는다. 상기 유체의 온도가 상승함에 따라, 상기 유체는 상기 입구 영역 내로 흐르고, 상기 제1 채널을 부상시키고, 상기 제2 채널 내로 그리고 상기 출구 구멍을 통해 상기 제2 채널 외부로 상기 제2 리브 위로 흐른다.

본원에 제공된 기재로부터 다른 특징, 이점 및 적용 영역이 명백해질 것이다. 설명 및 특정예는 단지 예시의 목적으로 의도되며, 본 개시내용의 범위를 제한할 의도의 것이 아니다.

본원에 기술된 도면은 단지 예시의 목적으로 의도되며, 본 개시내용의 범위를 제한할 의도의 것이 아니다. 도면에서의 구성요소는 반드시 축적된 것이 아니고, 본 발명의 원리를 나타낼 때 강조된다. 더욱이, 도면에서, 유사한 참조부호는 도면을 통해 대응하는 부품을 지칭한다.
도 1은 본 발명의 원리에 따른 트랜스미션 케이스의 부분도,
도 2는 도 1에 도시한 영역(2)의 확대도,
도 3은 본 발명의 원리에 따른 트랜스미션 케이스용 스페이서 플레이트에 대한 도면,
도 4는 본 발명의 원리에 따른 트랜스미션 케이스의 부분 조립도,
도 5는 본 발명의 원리에 따른 트랜스미션 케이스 내의 유압 유체의 이동을 도시한 도면.

하기의 설명은 단지 예시적인 것이며, 본 개시내용, 적용 또는 용도를 제한할 의도의 것이 아니다.

도면을 참조하면, 본 발명의 원리를 이용하는 자동차 트랜스미션 케이스를 도 1, 2, 4 및 5에 도시하며, 참조부호 "10"으로 지칭한다. 트랜스미션 케이스(10)는 복수의 기어 및 복수의 토크 전달 기구(예컨대, 기어와 선택적으로 결합하는 브레이크 및 클러치)를 수용하는 구성요소 또는 구획부(13)(이하, "기어박스 구획부(13)"로 지칭함); 및 트랜스미션 제어 구성요소를 수용하는 또 다른 별개의 구성요소 또는 구획부(12)(이하, "제어 구획부"로 지칭함)를 구비한다. 점성 유체(예컨대, 오일)는 기어, 베어링 및 토크 전달 기구와 같이 이동하는 부품의 냉각 및 윤활을 위해 트랜스미션 케이스(10) 내에서 이용된다. 추가로, 자동 트랜스미션에서, 이러한 작동 유체는 기어비 변경에 영향을 미치는 토크 전달 기구를 작동하기 위해 통상적으로 이용된다. 일반적으로, 유체는 차량에 의해 구동되는 유체 펌프 또는 임의의 다른 적절한 펌프를 거쳐 트랜스미션에 공급된다. 일반적으로, 유체는 엔진이 작동하는 동안에 유체 통로망을 통해 트랜스미션 전체로 분배된다. 엔진이 정지하여 장기간 동안 꺼진 상태를 유지한 후에는, 유체가 중력 하에서 통로로부터 트랜스미션 섬프 내로 떨어지는 경향이 있다.

제어 구획부(12)는 제1 리브(18), 제2 리브(20) 및 제3 리브(22)를 구비한다. 제2 리브(20)의 수직방향 높이는 제1 리브(18)와 제3 리브(22)의 수직방향 높이보다 낮다. 구획부(12)는 기어 및 토크 전달 장치를 수용하는 기어박스 구획부(13)와 제어 구획부(12) 사이의 유체 연통을 제공하는 출구 구멍(16)뿐만 아니라, 입구 영역(14)을 더 구비한다.

또한, 트랜스미션 케이스(10)는 개방시에 제어 구획부(12)와 기어박스 구획부(13) 사이에 유체 연통을 제공하는 제어 밸브(17)를 구비한다. 그러나, 유압 유체 또는 윤활제의 온도가 상승함에 따라, 제어 밸브(17)를 통해 구획부(12, 13)들 사이에서 유체가 흐르는 것을 방지하기 위해 센서는 제어 밸브(17)를 폐쇄하도록 신호를 보낸다. 유체의 온도에 응답하여 개폐하는 제어 밸브(17) 대신에 서멀 요소가 이용될 수 있다.

도 3을 참조하면, 구획부(12) 내에 그리고 제1 리브(18), 제2 리브(20) 및 제3 리브(22) 위에 스페이서 플레이트(20)가 배치됨으로써, 제2 리브(20)에 의해 분리된 2개의 채널을 형성한다. 또한, 스페이서 플레이트(20)는 입구 구멍(22)을 구비한다. 따라서, 유체가 입구 구멍(22)을 통해 입구 영역(14)에 들어가면, 유체는 제1 리브(18) 및 제2 리브(20)에 의해 형성된 채널 내에서 상승한다. 더욱 많은 유체가 입구 영역(14) 내로 들어감에 따라, 유체는 제2 리브(20) 위로 흐르게 되는데, 그 이유는 그 높이가 제2 리브(20) 및 제3 리브(22)에 의해 형성된 채널 내로 제1 리브(18)의 높이보다 낮기 때문이다. 그 다음, 유체는 제2 리브(20) 및 제3 리브(22)에 의해 형성된 채널 아래로 출구 구멍(16)으로 흐른다. 출구 구멍(16)이 개방 유지되기 때문에, 제2 리브(20) 및 제3 리브(22)에 형성된 채널 내로 흐르는 유체는 제어 구획부(12)로부터 기어 및 토크 전달 기구를 수용하는 기어박스 구획부(13)로 흐른다. 도 4 및 5에 도시한 바와 같이, 제어 구성요소(24)는 스페이서 플레이트(20)의 상부에 위치된다.

작동시에, 유체 온도가 소정의 낮은 온도(예컨대, 약 20℃) 이하일 때, 제어 밸브(17) 또는 서멀 요소는 개방 유지한다. 이러한 온도 또는 그 이하에서는, 유체가 기어박스 구획부(13) 내의 회전 부품 아래에 유치되고, 유체는 제어 구획부(12)와 기어박스 구획부(13) 사이에서 자유롭게 연통한다.

유체 온도가 소정의 낮은 온도 이상으로 상승함에 따라, 서모 센서(thermo sensor)는 제어 밸브(17)를 폐쇄하도록 신호를 제공하거나, 또는 서멀 요소가 이용되면, 증가하는 온도에 응답하여 폐쇄한다. 그에 따라, 제어 밸브(17)를 통해 제어 구획부(12)와 기어박스 구획부(13) 사이의 유체 연통이 정지한다. 이와 같이 발생하면, 제어 구획부(12) 내의 유체의 온도는 기어박스 구획부(13) 내의 유체의 온도보다 높게 상승한다. 제어 구획부(12) 내의 유체의 온도가 더욱 증가함에 따라, 공기가 발생하여 팽창하게 된다. 이로써, 유체는 화살표(26)로 나타낸 바와 같이 입구 구멍(22)을 통해 입구 영역(14) 내로 흐른다. 공기 발생된 유체는 제1 리브(18) 및 제2 리브(20)에 의해 형성된 채널 내에서 상승한다. 더욱 많은 유체가 입구 영역(14) 내로 들어감에 따라, 유체는 곡선 화살표(28)로 나타낸 바와 같이 제2 리브(20) 및 제3 리브(22)에 의해 형성된 채널 내로 제2 리브(20) 위로 흐르게 된다. 이와 같이 발생함에 따라, 공기 발생되거나 기포 형성된 유체는 3개의 리브(18, 20, 22)에 의해 형성된 2개의 채널의 상부까지 상승하는 한편, 액상의 공기 발생하지 않은 유체는 제2 리브(20) 및 제3 리브(22)에 의해 형성된 채널 내로 제2 리브(20) 위로 출구 구멍(16)으로 흐른다. 이로써, 액상 유체는 제어 구획부(12)로부터 기어 및 토크 전달 기구를 수용하는 기어박스 구획부(13) 내로 출구 구멍(16)을 통해 흐른다. 그에 따라, 스페이서 플레이트(20)가 리브(18, 20, 22)들의 상부 상에 위치될 때, 입구 영역(14), 입구 구멍(22), 출구 구멍(16), 제어 밸브(17)(또는 서멀 요소) 및 제1 리브(18), 제2 리브(20) 및 제3 리브(22)에 의해 형성된 2개의 채널은 트랜스미션 케이스(10) 내에 수용된 유체의 공기 제거 시스템으로서 작동한다.

본 발명의 설명은 단지 예시적인 것이며, 본 발명의 요지로부터 벗어나지 않은 변경이 본 발명의 범위 내에 있는 것으로 의도된다. 이러한 변경은 본 발명의 사상 및 범위로부터 벗어난 것으로 간주되지 않아야 한다.

Claims

자동차 트랜스미션 내의 유체에서 공기를 제거하는 시스템에 있어서,
상기 트랜스미션의 제1 구획부 내의 제1 리브;
상기 제1 구획부 내에 있고 상기 제1 리브로부터 이격된 제2 리브로서, 상기 제1 리브와 상기 제2 리브는 입구 영역을 갖는 제1 채널을 형성하는, 상기 제2 리브; 및
상기 제1 구획부 내에 있고 상기 제2 리브로부터 이격된 제3 리브로서, 상기 제2 리브와 상기 제3 리브는 출구 구멍을 갖는 제2 채널을 형성하고, 상기 제2 리브는 상기 제1 리브와 상기 제3 리브 사이에 배치되며 상기 제1 리브와 상기 제3 리브의 수직방향 높이보다 낮은 수직방향 높이를 갖는, 상기 제3 리브
를 포함하며,
상기 유체의 온도가 상승함에 따라, 상기 유체는 상기 입구 영역 내로 흐르고, 상기 제1 채널을 부상시키고, 상기 제2 채널 내로 그리고 상기 출구 구멍을 통해 상기 제2 채널 외부로 상기 제2 리브 위로 흐르는,
자동차 트랜스미션 내의 유체에서의 공기 제거 시스템.
제1항에 있어서,
상기 출구 구멍은 상기 트랜스미션의 제1 구획부와 제2 구획부 사이에 유체 연통을 제공하는,
자동차 트랜스미션 내의 유체에서의 공기 제거 시스템.
제2항에 있어서,
상기 제1 구획부와 상기 제2 구획부 사이에 유체 연통을 제공하는 제어 밸브를 더 포함하는,
자동차 트랜스미션 내의 유체에서의 공기 제거 시스템.
제3항에 있어서,
상기 제어 밸브는 상기 유체의 온도가 소정의 낮은 온도에 도달할 때 상기 제1 구획부와 상기 제2 구획부 사이의 유체 흐름을 차단하도록 센서로부터 신호를 수신하는,
자동차 트랜스미션 내의 유체에서의 공기 제거 시스템.
제4항에 있어서,
상기 소정의 낮은 온도는 약 20℃인,
자동차 트랜스미션 내의 유체에서의 공기 제거 시스템.
제2항에 있어서,
상기 제1 구획부와 상기 제2 구획부 사이에 유체 연통을 제공하는 서멀 요소(thermal element)를 더 포함하는,
자동차 트랜스미션 내의 유체에서의 공기 제거 시스템.
제6항에 있어서,
상기 서멀 요소는 상기 유체의 온도가 소정의 낮은 온도에 도달할 때 상기 제1 구획부와 상기 제2 구획부 사이의 유체 흐름을 차단하고,
상기 소정의 낮은 온도는 약 20℃인,
자동차 트랜스미션 내의 유체에서의 공기 제거 시스템.
제2항에 있어서,
상기 제1 구획부는 제어 구획부이고, 상기 제2 구획부는 기어박스 구획부인,
자동차 트랜스미션 내의 유체에서의 공기 제거 시스템.
제1항에 있어서,
상기 유체는 상승된 온도에서 공기 제거되고, 상기 유체가 상기 제1 및 제2 채널을 통해 상기 입구 영역으로부터 흐름에 따라 공기 제거되고,
상기 제1, 제2 및 제3 리브 상에 배치된 스페이서 플레이트를 더 포함하며,
상기 스페이서 플레이트는 상기 입구 영역과 일치하는 입구 구멍을 갖는,
자동차 트랜스미션 내의 유체에서의 공기 제거 시스템.
제9항에 있어서,
상기 입구 구멍은 상기 출구 구멍보다 높은 수직방향 위치에 있는,
자동차 트랜스미션 내의 유체에서의 공기 제거 시스템.