KR20180121646A

KR20180121646A - 그 회전 속도를 측정하기 위한 타겟이 구비된 차동장치 링 기어 및 기어박스 내의 장치

Info

Publication number: KR20180121646A
Application number: KR1020187029841A
Authority: KR
Inventors: 로렁 뽀미스; 실바 뽈로 다
Original assignee: 닛산 지도우샤 가부시키가이샤
Priority date: 2016-03-24
Filing date: 2017-02-21
Publication date: 2018-11-07
Also published as: CA3018300A1; RU2018137215A; US20190086440A1; WO2017162942A1; FR3049323B1; EP3433513A1; EP3433513B1; MX2018011319A; BR112018069432A2; CN108463652A; FR3049323A1; JP2019502079A

Abstract

본 발명은 그 반경 방향 외주를 따라서 배치되는 기어 치형부를 포함하는 차동장치 링 기어(22)에 관한 것이며, 차동장치 링 기어는 차동장치 링 기어의 회전 속도를 측정하기 위한 타겟(50)을 구비하고, 상기 타겟은 복수의 원주 방향으로 분포된 치형부(56)를 포함하는 링의 형태를 취한다. 측정 타겟(50)은 차동장치 링 기어(12)의 반경 방향으로 배향된 측방향 면 상에 배치된다.

Description

그 회전 속도를 측정하기 위한 타겟이 구비된 차동장치 링 기어 및 기어박스 내의 장치

본 발명은 그 회전 속도가 정확하고 신뢰성있게 측정되어야 하는 자동차 변속기의 차동장치 링 기어에 관한 것이다.

본 발명은 또한 차동장치 링 기어의 회전 속도를 측정하기 위한, 자동차 기어박스 내의 장치에 관한 것이다.

자동차 변속기, 그리고 특히 이러한 변속기에 속하는 기어박스를 사용, 그리고 특히 제어하기 위해서는, 예를 들어 기어박스의 샤프트 및/또는 이러한 변속기에 속하는, 즉 예를 들어 기어박스 내에 적어도 부분적으로 통합되는 차동장치의 링 기어와 같은 부품의 일부의 회전 속도에 대한 정확한 정보 또는 데이터를 가질 필요가 있다.

이러한 필요는 특히 통상의 변속기 조립체에 연결되는 다양한 열원 및 전력 공급원을 정확히 제어할 수 있어야 하는 "하이브리드" 변속기로 지칭되는 변속기와 관련하여 존재한다.

특히 변속 비율의 변화를 제어하는 관점에서, 이들 공급원의 토크 및/또는 회전 속도를 제어할 수 있어야 한다.

실제로, 이러한 형태의 하이브리드 변속기는 클러치가 없기 때문에, 특히 기어박스 샤프트의 회전 속도의 완벽한 동기화만이 상이한 비율 또는 기어가 신뢰성있게 또한 고품위적으로 무엇보다도 동요 없이 변속 가능하게 할 수 있다.

기어박스 내의 상이한 샤프트 또는 기어박스에 완전히 또는 부분적으로 통합된 부품의 회전 속도에 대한 이 정확한 정보를 모두 얻기 위해서, "고정된" 통과 센서 및 그 회전 속도가 측정되어야 하고 상기 센서를 지나서 이동하는 부품에 회전식으로 부착되는 타겟을 각각 포함하는 쌍들의 연관을 사용하는 것이 알려져 있다.

센서(광학, 자기 등)에 의해 사용되는 검출 기술에 관계없이, 관련 타겟은 그 회전 속도가 측정되어야 하는 부품에 회전식으로 연결되는 원주 방향으로 분포된 치형부 세트의 형태이다.

제1 센서/타겟 쌍은 둘 다 직접 결합되는 기어박스의 일차 샤프트 및 연결 샤프트의 회전 속도를 나타내고 따라서 변속기에 링크된 열기관의 회전 속도를 나타내는 정보를 제공하기 위해 예를 들어 연결 샤프트로 지칭되는 샤프트와 연관된다.

둘 다 직접 결합되는 기어박스의 이차 샤프트 및 차동장치의 회전 속도를 나타내는 정보를 제공하기 위해 제2 센서/타겟 쌍을 차동장치에서 연관시키는 것도 공지되어 있으며, 이차 샤프트는 차동장치의 링 기어와 보다 구체적으로 직접 결합된다.

차동장치의 링 기어(그 자체가 차동장치 하우징에 회전식으로 부착됨)의 회전 속도를 측정하기 위한 이 후자의 쌍과 관련하여, 타겟의 설계 및 설치는 다양한 요건을 충족해야 한다.

측정 타겟은 차동장치의 속도에 대한 정확한 값을 제공하기 위해 충분한 개수의 치형부, 예를 들어 백 개 초과의 치형부를 포함해야 한다.

타겟의 설계 및 설치는 기어박스 및 차동장치의 부품을 전체적으로 윤활시키는 기능에 어떠한 영향도 주지 않아야 한다.

타겟의 설치는 또한 관련 센서가 기어박스 내부에, 예를 들어 기어박스 하우징 내부에 설치될 수 있게 해야 한다.

최종적으로, 측정 타겟의 설계, 크기조정 및 설치는 차동장치가 관련 로킹 핑거 또는 기어박스의 샤프트와 협동할 수 있는 차동장치 하우징 상의 "파킹(parking)" 휠로 지칭되는 휠을 추가로 포함할 수 있게 해야 한다.

본 발명의 목적은 상기 기술적 요건을 충족하도록 의도된 차동장치 링 기어의 설계를 제안하는 것이다.

이 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 그 반경 방향 외주에 배치되는 기어 치형부를 포함하는, 자동차 변속기의 차동장치 링 기어를 제안하며, 상기 링 기어는 복수의 원주 방향으로 분포되는 치형부를 포함하는 링 형태의, 링 기어의 회전 속도를 측정하기 위한 타겟을 구비하는 것을 특징으로 하는 차동장치 링 기어를 제안한다.

차동장치 링 기어의 다른 특징에 따르면:

- 측정 타겟은 링 기어의 반경 방향으로 배향된 측방향 면에 배치되고;

- 상기 링 기어는

ㆍ기어 치형부; 및

ㆍ그 안에 측정 타겟이 배치되는 하우징

을 포함하는 주위 환형 본체를 포함하며;

- 상기 하우징은 기계가공에 의해 생산되고;

- 상기 하우징은 오목한, 환형 원통형 면에 의해 획정되며;

- 측정 타겟은 하우징 내에 축방향으로 강제 끼워맞춤된다.

본 발명은 또한, 자동차 기어박스에서 본 발명에 따른 차동장치 링 기어의 회전 속도를 측정하기 위한 장치를 제안하며, 이는 기어박스 하우징의 일부에 대해 고정되고 측정 타겟의 치형부에 대면하여 배치되는 센서를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 장치의 다른 특징에 따르면:

- 상기 센서는 측정 타겟의 치형부와 축방향으로 대향하여 배치되며;

- 상기 센서는 측정 타겟의 치형부와 반경 방향으로 대향하여 배치된다.

본 발명의 다른 특징 및 장점은 하기 상세한 설명을 숙독함으로써 더 명확해질 것이다. 이해를 더 향상시키기 위해, 첨부 도면을 참조한다.
도 1은 종래 기술에 따른 자동차 변속기의 차동장치의 유성 기어의 회전 샤프트 및 태양 기어의 샤프트를 통과하는 평면을 따르는 개략 단면도이다.
도 2는 특히 축방향 판독 측정 센서와 연관된 그 회전 속도를 측정하기 위한 타겟을 구비한 본 발명에 따른 차동장치 링 기어를 나타내는 개략 사시도이다.
도 3은 도 2에 도시된 차동장치 링 기어와 연관하여 측정 타겟의 설계 및 배치를 도시하는, 도 1과 유사한 개략 단면도이다.
도 4 및 도 5는 측정 타겟이 반경 방향 판독 센서와 연관되는 유사 조립체를 도시하는 도 3 및 도 4와 유사한 도면이다.

비제한적 예로서 제공되는 하기 설명에서는, 동일하거나 유사한 부품에 대해 동일한 참조 번호가 사용될 것이다.

상세한 설명 및 청구범위의 이해를 촉진하기 위해, 수직, 측방향, 횡방향, 수평 등의 용어는 도면에 표시된 삼면체(L, V, T)를 참조하여, 비제한적으로, 지상 중력에 관계없이 사용될 것이다.

도 1에 개략적으로 도시된 차동장치(10)의 공지된 설계에 따르면, 이는 유성 기어(14)가 수직 기하학적 축(A2) 주위에 회전 장착되도록 그 내부에서 유성 기어(14)가 하우징(12)에 의해 지지되는 유성 기어 샤프트(16) 주위에 회전 장착되는 차동장치 하우징(12)으로 구성된다.

차동장치 하우징(12)은 또한 태양 기어(18)를 수용하고, 각각의 태양 기어는 그것이 회전 가능하게 부착되는 수평 샤프트(20) 상에 장착되며, 샤프트(20)는 축(A2)에 직교하는 수평 기하학적 축(A1)을 따라서 동축적이다.

차동장치 하우징(12)은 예를 들어 주조 성형에 의해 제조된 부분이며, 이 경우에 그 외주면에는 도 1을 참조할 때 좌에서 우로 종방향으로 배열되는 두 개의 추가 부품이 구비되고; 차동장치 하우징(12)은 주위 차동장치 링 기어(22), 및 파킹 휠(24)로 지칭되는 휠을 구비한다.

링 기어(22) 및 휠(24)은 차동장치 하우징(12)에 회전 가능하게 부착된다.

링 기어(22) 및 휠(24) 각각은, 각각 기계가공(26, 28)되는 볼록한 원통형 축방향 배향 부분(A1) 상에 장착된다.

링 기어(22) 및 휠(24)은, 특히 차동장치 하우징(12) 상의 링 기어(22) 및 파킹 휠(24)의 상대 축방향 위치를 결정하는 차동장치 하우징(12)의 반경 방향 외부 견부(30)에 의해 종방향으로 분리된다.

일반적으로 그러하듯이, 차동장치 링 기어(12)는 예를 들어 단조에 의해 제조되는 금속 부분이며, 그 반경 방향 내주에는 대체로 반경 방향 배향의 웨브(34)에 의해 반경 방향 외측으로 연장되는 원통형 부착 러그(32)가 포함된다.

최종적으로, 차동장치 링 기어(22)는 그 반경 방향 외주에 링 기어 본체(36)를 포함하며, 상기 링 기어 본체는 특히 차동장치 하우징(12)이 기어박스(도시되지 않음)의 관련 이차 샤프트(도시되지 않음)와 같은 전동 샤프트에 회전 가능하게 부착될 수 있게 하는 기어 치형부(38)를 포함하는 주위 환형 본체이다.

차동장치 링 기어(22)의 주위 환형 본체(36)는 반경 방향 평면에서 연장되는 후방 측방향 면(40)에 의해서 및 내부 오목한 원통형 환형 면(42)에 의해서 축방향으로 종방향으로 획정된다.

원통형 면(42)은 이 경우에 반경 방향 평면에 대해 경사진 절두원추형 프로파일을 갖는 웨브(34)의 후방 횡방향 면(44)에 의해 연장된다.

도 1에서, 점선으로 도시된 윤곽(46)을 갖는 박스는 차동장치 링 기어(22)[및 보다 구체적으로, 본체(36)]의 이용 가능한 영역을 나타내며, 이 영역에는 본 발명에 따라서 및 이하에서 상세히 설명되듯이 타겟(50)이 차동장치 링 기어(22)의 회전 속도를 측정하기 위해 설치될 수 있다.

도 2 및 도 3에 도시되어 있듯이, 도 4 및 도 5에서와 마찬가지로, 본 발명은 대체로 링-형상이며 복수의 원주방향으로 분포된 치형부를 포함하는 측정 타겟(50)이 차동장치 링 기어(22) 상에 설치된 것을 개시하고 있다.

도 2 내지 도 5에 도시된 실시예에 따르면, 타겟(50)은 일반적으로 차동장치 링 기어(22)의 주위 환형 본체(36)의 후방 측방향 면(40)에 배치된다.

이를 위해서, 특히 측정 타겟(50)의 정확한 중심맞춤을 보장하고 그 일체의 원치않는 변형을 방지하는 한편으로 축방향 인터로킹 힘에 의해 예를 들어 수축 끼워맞춤(shrink-fitting)에 의해 그 장착 및 고정이 가능하게 하기 위해, 타겟(50)은 단조된 차동장치 링 기어(22)의 면(42) 내의 오목한 축방향 원통형 면을 영역(46)에 기계가공함으로써 제조된 상보적 하우징(52) 내에 배치될 수 있다.

차동장치 링 기어(22)의 환형 본체(36) 상에 장착, 중심맞춤 및 부착하기 위해, 타겟(50)은 후방에서 전방으로 종방향 연장되는 축방향 페룰(ferrule) 형태의 상보적 부분(54)을 포함할 수 있다.

부착 및 장착 페룰(54)에 추가하여, 이 경우에 타겟(50)은, 반경 방향 평면에서 축(A1)을 향해서 반경 방향 내측으로 연장되고 이 경우에 원주 방향으로 규칙적으로 정해진 피치로 분포되는 일련의 측정 치형부(56)를 포함한다.

치형부(56)의 개수는 예를 들어 100개 초과이다.

치형부(56)는 각각 후방 면(57)에 의해 획정되며, 이들 면(57) 전부는 실질적으로 동일한 반경 방향 평면에 배치된다.

도 2 및 도 3에 도시된 실시예에서, 타겟(50) 회전 속도 측정은 면(57)과 종방향으로 대향하여 배치되는 관련 센서(58)에 의해 검출되고 판독되는 바, 즉 센서(58)는 이 경우에 타겟(50)의 회전의 "축방향" 판독을 취한다.

센서(58)는 회전 타겟(50)에 대해 고정되고 예를 들어 기어박스 하우징(도시되지 않음)의 부분에 부착되며 차동장치 링 기어(22)는 측정 타겟(50)을 상기 부분에 대해 차동장치 하우징(12)의 회전 속도로 회전시킨다.

도 4 및 도 5에 도시된 제2 실시예에서, 타겟(50)의 전체적인 설계와 차동장치 링 기어(22)의 주위 환형 본체(36) 내의 그 부착 및 설치는 도 2 및 도 3에 도시된 제1 실시예를 참조하여 설명 및 도시된 것과 동일하다.

이 경우 측정 타겟(50)에 속하는 측정 치형부(56)는 대체로 반경 방향으로 연장되며 그 각각은 내부 반경 방향 면(57)에 의해 획정된다.

모든 면(57)은, 차동장치 링 기어(22)의 본체 "내부"와 타겟(50) 내부에 반경 방향으로 수용되고 그 능동 요소가 이 경우에 면(57)과 대향하여 연장되는 센서(58)에 의해 이 경우에 반경 방향 판독으로 지칭되는 판독이 이루어질 수 있도록 대체로 동일한 오목한 환형 원통형 표면에서 연장된다.

전술한 본 발명에 따른 설계는, 특히 절첩되고 절단된 판금으로 제조된 요소 형태의, 타겟(50)의 실시예 및 설계 예에 한정되지 않는다.

타겟은 그와 연관된 센서(58)의 형태와 적합한 임의의 공지된 해결책에 따라 제조될 수 있다.

Claims

그 반경 방향 외주에 배치되는 기어 치형부(38)를 포함하는 주위 환형 링 기어 본체(36)를 포함하는 자동차 변속기의 차동장치(10) 링 기어(22)에 있어서,
상기 주위 환형 본체는 하우징(52)을 포함하고, 상기 하우징 내에는 링 기어의 회전 속도를 측정하기 위한 타겟(50)이 복수의 원주 방향으로 분포된 측정 치형부(56)를 포함하는 링 형태로 설치되는 것을 특징으로 하는, 차동장치 링 기어.
제1항에 있어서, 상기 측정 타겟(50)은 링 기어(12)의 반경 방향으로 배향된 측방향 면에 배치되는 것을 특징으로 하는, 차동장치 링 기어.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 하우징은 기계가공에 의해 제조되는 것을 특징으로 하는, 차동장치 링 기어.
제3항에 있어서, 상기 하우징(52)은 오목한 환형 원통형 면(42)에 의해 획정되는 것을 특징으로 하는, 차동장치 링 기어.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 측정 타겟(50)은 하우징 내에 축방향으로 강제 끼워맞춤되는 것을 특징으로 하는, 차동장치 링 기어.
제4항에 있어서, 대체로 반경 방향 배향의 웨브(34)에 의해 반경 방향 외측으로 연장되는 원통형 부착 러그(32)를 그 반경 방향 내주에 포함하며, 상기 오목한 환형 원통형 면(42)은 상기 웨브(34)의 후방 횡방향 면(44)에 의해 연장되는 것을 특징으로 하는, 차동장치 링 기어.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 주위 환형 링 기어 본체(36) 상에 장착, 중심맞춤 및 부착하기 위해, 상기 타겟(50)은 축방향 페룰 형태의 상보적 부분(54)을 포함하는 것을 특징으로 하는, 차동장치 링 기어.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 타겟(50)은 반경 방향 평면에서 연장되는 일련의 측정 치형부(56)를 포함하는 것을 특징으로 하는, 차동장치 링 기어.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 차동장치 링 기어의 회전 속도를 측정하기 위한, 자동차 기어박스 내의 장치에 있어서,
기어박스 하우징의 일부에 대해 고정되고 측정 타겟의 치형부와 대면하여 배치되는 센서(58)를 포함하는 것을 특징으로 하는, 장치.
제9항에 있어서, 상기 센서(58)는 측정 타겟(50)의 치형부(56, 57)와 축방향으로 대향하여 배치되는 것을 특징으로 하는, 장치.
제9항에 있어서, 상기 센서는 측정 타겟(50)의 치형부(56, 57)와 반경 방향으로 대향하여 배치되는 것을 특징으로 하는, 장치.