KR20180133590A

KR20180133590A - 자동변속기

Info

Publication number: KR20180133590A
Application number: KR1020170070546A
Authority: KR
Inventors: 정병우
Original assignee: 현대 파워텍 주식회사
Priority date: 2017-06-07
Filing date: 2017-06-07
Publication date: 2018-12-17

Abstract

자동변속기에 관한 발명이 개시된다. 본 발명에 따른 자동변속기는: 작동유체가 유입되는 케이스 유압 공급 유로가 형성되는 변속기 케이스; 케이스 유압 공급 유로와 연통되는 리테이너 유압 공급 유로가 형성되고, 변속기 케이스에 고정되며, 리테이너 유압 공급 유로의 단부에 오일을 수용하는 유압실이 형성되는 베어링 리테이너; 케이스 유압 공급 유로와 리테이너 유압 공급 유로로부터 유입되는 작동유체에 의해 이동되도록 유압실에 설치되는 클러치 피스톤; 클러치 피스톤에 의해 가압되는 클러치 세트; 및 유압실에 설치되고, 클러치 피스톤에 복원력을 제공하는 리턴 스프링을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

자동변속기{AUTOMATIC TRANSMISSION}

본 발명은 자동변속기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 베어링 리테이너에 클러치 피스톤과 리턴 스프링을 장착하는 자동변속기에 관한 것이다.

일반적으로 차량에는 자동변속기가 설치된다. 자동변속기는 차량의 속도와 부하에 따라 변속된다. 자동변속기의 변속 요소인 클러치 세트는 유압을 통해서 이루어진다. 유압시스템에서 보내진 오일은 자동변속기 케이스의 유압 공급 유로를 통해 베어링 리테이너의 유압 공급 유로로 공급되고, 클러치 피스톤의 유압 공급 유로를 통과하여 클러치 피스톤과 피스톤 하우징 사이의 유압실로 공급된다. 오일이 유압실을 채우게 되면 유압으로 인해 클러치 피스톤이 작동하여 클러치 세트의 마찰재를 압축시키고 변속 요소로서의 기능을 하게 된다. 그리고 유압실로 유압 공급이 중단되면 리턴 스프링의 반력으로 인하여, 클러치 피스톤은 원래의 위치로 복귀되면서 클러치 세트는 변속 요소로서의 기능을 하지 않는다.

종래 기술의 자동변속기에는 클러치 피스톤과 리턴 스프링이 조립되는 공간을 제공하는 별도의 피스톤 하우징을 필요로 한다. 또한 피스톤 하우징과 베어링 리테이너의 유압 공급 유로 사이에는 오일의 누출을 방지하는 별도의 오링을 필요로 한다. 따라서 자동변속기 제작에서 조립 부품 수 증가 및 조립 공수 과다로 인하여 제조 원가와 제조 시간이 상승되어 생산성이 저하되는 문제점이 있다. 따라서 이를 개선할 필요성이 요청된다.

본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허공보 제2012-0057929호(2012. 06. 07 공개, 발명의 명칭: 자동변속기)에 개시되어 있다.

본 발명의 목적은 베어링 리테이너에 클러치 피스톤과 리턴 스프링을 장착하는 자동변속기를 제공하는 것이다.

본 발명에 따른 자동변속기는: 작동유체가 유입되는 케이스 유압 공급 유로가 형성되는 변속기 케이스; 상기 케이스 유압 공급 유로와 연통되는 리테이너 유압 공급 유로가 형성되고, 상기 변속기 케이스에 고정되며, 상기 리테이너 유압 공급 유로의 단부에 오일을 수용하는 유압실이 형성되는 베어링 리테이너; 상기 케이스 유압 공급 유로와 상기 리테이너 유압 공급 유로로부터 유입되는 작동유체에 의해 이동되도록 상기 유압실에 설치되는 클러치 피스톤; 상기 클러치 피스톤에 의해 가압되는 클러치 세트; 및 상기 유압실에 설치되고, 상기 클러치 피스톤에 복원력을 제공하는 리턴 스프링을 포함한다.

본 발명에서 상기 베어링 리테이너는 볼베어링부에 의해 하중이 지지된다.

본 발명에서 상기 베어링 리테이너의 일측을 지지하고, 상기 변속기 케이스에 형성되는 홈부에 삽입되어, 상기 베어링 리테이너를 상기 변속기 케이스에 고정시키는 테이퍼 스냅링을 더 포함한다.

본 발명에서 상기 테이퍼 스냅링은 단부로 향할수록 직경이 작게 형성되고, 상기 홈부는 상기 테이퍼 스냅링에 대응되게 형성된다.

상기 클러치 피스톤에는 상기 유압실에 밀착되어 작동유체의 누유를 방지하는 실링부가 장착된다.

본 발명에 따르면 클러치 피스톤과 리턴 스프링이 장착되는 유압실을 베어링 리테이너에 형성함으로써, 제작에 필요한 조립 부품 수를 감소시킬 수 있다.

또한 본 발명에 따르면 클러치 피스톤과 리턴 스프링이 장착되는 유압실이 별도의 부품을 필요로 하지 않고 베어링 리테이너에 직접 형성됨으로써, 조립 공수 시간이 단축될 수 있다.

또한 본 발명에 따르면 조립 부품 수의 감소와 조립 공수 시간의 단축으로 생산성이 향상될 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동변속기의 계통도를 나타낸 것이다.
도 2는 도 1의 "A"의 부분 확대도를 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동변속기에서 작동유체의 유입 상태의 작동도를 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동변속기에서 작동유체의 유출 상태의 작동도를 나타낸 것이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 자동변속기의 일 실시예를 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.

또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동변속기의 계통도를 나타낸 것이고, 도 2는 도 1의 "A"의 부분 확대도를 나타낸 것이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 자동변속기는 변속기 케이스(10), 베어링 리테이너(20), 클러치 피스톤(30), 클러치 세트(50), 리턴 스프링(40)을 포함한다.

변속기 케이스(10)는 내부에 베어링 리테이너(20), 클러치 피스톤(30), 클러치 세트(50), 리턴 스프링(40)을 수용할 수 있는 공간이 형성되고, 일측(도 1 기준 상측에 작동유체가 유입되는 케이스 유압 공급 유로(11)가 형성된다.

작동유체는 케이스 유압 공급 유로(11)와 리테이너 유압 공급 유로(21)를 통해 유압실(25)로 공급되어, 클러치 피스톤(30)의 작동을 제어한다. 본 발명의 일 실시예에서 작동유체로는 자동 변속기 오일(ATF, Automatic Transmission Fluid)이 사용된다.

변속기 케이스(10)의 내부 일측(도 1 기준 상측)에는 테이퍼 스냅링(70)이 삽입되는 홈부(15)가 형성된다. 홈부(15)는 테이퍼 스냅링(70)이 삽입될 수 있도록 테이퍼 스냅링(70)의 형상에 대응되게 형성된다. 따라서 테이퍼 스냅링(70)은 홈부(15)에 결합된다. 테이퍼 스냅링(70)은 단부(도 1 기준 상측 방향)로 향할수록 직경이 점점 작게 테이퍼(taper)지게 형성된다.

베어링 리테이너(20)는 케이스 유압 공급 유로(11)와 연통되는 리테이너 유압 공급 유로(21)가 형성되고, 변속기 케이스(10)에 고정되며, 리테이너 유압 공급 유로(21)의 단부에 오일을 수용하는 유압실(25)이 형성된다.

리테이너 유압 공급 유로(21)는 케이스 유압 공급 유로(11)와 연통되어 작동유체를 유압실(25)로 안내한다. 리테이너 유압 공급 유로(21)는 제1 리테이너 유압 공급 유로(22)와 제2 리테이너 유압 공급 유로(23)를 포함한다. 제1 리테이너 유압 공급 유로(22)는 일단(도 1 기준 상단)이 케이스 유압 공급 유로(11)와 연통되는 것으로, 도 1 기준으로 수직하게 형성된다. 제2 리테이너 유압 공급 유로(23)는 일단(도 1 기준 우측단)이 제1 리테이너 유압 공급 유로(22)와 연통되는 것으로, 도 1 기준으로 수평하게 형성된다. 제2 리테이너 유압 공급 유로(23)의 단부(도 1 기준 좌측단부)에 유압실(25)이 형성된다. 제2 리테이너 유압 공급 유로(23)는 케이스 유압 공급 유로(11)와 제1 리테이너 유압 공급 유로(22)를 통해 유입되는 작동유체를 유압실(25)로 안내한다.

유압실(15)은 베어링 리테이너(20)의 일측(도 2 기준 좌측)에 오목하게 공간이 형성되어, 제2 리테이너 유압 공급 유로(23)를 통해 유입되는 작동유체를 수용한다.

베어링 리테이너(20)는 테이퍼 스냅링(70)에 의해 일측(도 1 기준 우측)이 지지되고, 테이퍼 스냅링(70)이 변속기 케이스(10)의 홈부(15)에 삽입되어 변속기 케이스(10)에 고정된다. 따라서 베어링 리테이너(20)는 차량의 진동 등으로부터 변속기 케이스(10)에 안정적으로 고정될 수 있다.

베어링 리테이너(20)는 볼베어링부(60)에 의해 하중이 지지된다. 볼베어링부(60)는 제1 베어링부(61)와 제2 베어링부(63)을 포함한다. 제1 베어링부(61)와 제2 베어링부(63)는 설정 거리로 이격 배치되고, 베어링 리테이너(20)의 하부에 장착되어 베어링 리테이너(20)의 하중을 지지한다. 본 발명에서는 볼베어링부(60)가 제1 베어링부(61)와 제2 베어링부(63)로 도시되어 있으나, 이에 한정되지 않으며 필요에 따라 그 수가 증감될 수 있다.

클러치 피스톤(30)은 케이스 유압 공급 유로(11), 제1 리테이너 유압 공급 유로(22), 제2 리테이너 유압 공급 유로(23)에 의해 유입되는 작동유체가 유압실(25)에 유입되면 작동유체의 압력에 의해 일측방향(도 2 기준 좌측방향)으로 작동된다.

클러치 세트(50)는 작동유체의 압력에 의해 작동되는 클러치 피스톤(30)에 의해 가압되어 압축되면서 차량의 변속 요소로서 기능하게 된다. 클러치 세트(50)는 제1 클러치부(51)와 제2 클러치부(53)를 포함한다. 제1 클러치부(51)와 제2 클러치부(53)는 교호되면서 복수 개로 배치된다.

리턴 스프링(40)은 유압실(15)에 설치되고, 작동유체의 압력에 의해 작동되는 클러치 피스톤(30)에 복원력을 제공한다. 즉, 유압실(25)로 작동유체의 유입이 중단되면, 클러치 세트(50)를 가압하는 클러치 피스톤(30)은 리턴 스프링(40)에 원위치로 복귀된다.

본 발명의 일 실시예에서 자동변속기는 실링부(80)를 더 포함한다. 실링부(80)는 클러치 피스톤(30)에 형성되는 홈부에 삽입 장착되고, 유압실(25)의 내측벽에 밀착되어, 작동유체의 누유를 방지한다. 실링부(80)는 탄성변형 가능한 고무, 실리콘 등의 재질을 포함하여 이루어진다. 실링부(80)는 D자형으로 형성되는 디링(D-Ring)으로 이루어질 수 있다.

도 3 및 도 4를 참조하여 상술한 구성으로 이루어진 본 발명의 일 실시예에 따른 자동변속기의 작동을 설명한다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동변속기에서 작동유체의 유입 상태의 작동도를 나타낸 것이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동변속기에서 작동유체의 유출 상태의 작동도를 나타낸 것이다.

도 3은 작동유체가 유입되는 것을 나타낸다. 작동유체는 케이스 유압 공급 유로(11), 제1 리테이너 유압 공급 유로(22), 제2 리테이너 유압 공급 유로(23)를 통해 유압실(25)로 유입된다. 유압실(25)로 유입된 작동유체는 클러치 피스톤(30)을 좌측방향으로 이동시킨다. 클러치 피스톤(30)은 작동유체의 유압에 의해 클러치 세트(50)를 가압한다. 클러치 세트(50)는 작동유체의 압력에 의해 작동되는 클러치 피스톤(30)에 의해 가압되어 압축되면서 차량의 변속 요소로서 기능하게 된다. 이때 리턴 스프링(40)은 클러치 피스톤(30)에 의해 가압된 상태이다.

도 4는 작동유체의 유입이 중단되는 것을 나타낸다. 작동유체가 유압실(25)로 유입되는 것이 중단되면, 클러치 피스톤(30)은 리턴 스프링(40)의 복원력에 의해 우측방향으로 이동된다. 따라서 클러치 피스톤(30)은 원위치로 복귀된다. 클러치 세트(50)는 클러치 피스톤(30)의 가압이 해제되면서 변속요소의 기능을 하지 않게 된다.

본 발명에 따르면 클러치 피스톤(30)과 리턴 스프링(40)이 장착되는 유압실(25)을 베어링 리테이너(20)에 형성함으로써, 제작에 필요한 조립 부품 수를 감소시킬 수 있다.

또한 본 발명에 따르면 클러치 피스톤(30)과 리턴 스프링(40)이 장착되는 유압실(25)이 별도의 부품을 필요로 하지 않고 베어링 리테이너(20)에 직접 형성됨으로써, 조립 공수 시간이 단축될 수 있다.

또한 본 발명에 따르면 상술한 조립 부품 수의 감소와 조립 공수 시간의 단축으로 생산성이 향상될 수 있다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.

10: 변속기 케이스 11: 케이스 유압 공급 유로
15: 홈부 20: 베어링 리테이너
21: 리테이너 유압 공급 유로 22: 제1 리테이너 유압 공급 유로
23: 제2 리테이너 유압 공급 유로 25: 유압실
30: 클러치 피스톤 40: 리턴 스프링
50: 클러치 세트 51: 제1 클러치부
53: 제2 클러치부 60: 베어링부
61: 제1 베어링부 63: 제2 베어링부
70: 테이퍼 스냅링 80: 실링부

Claims

작동유체가 유입되는 케이스 유압 공급 유로가 형성되는 변속기 케이스;
상기 케이스 유압 공급 유로와 연통되는 리테이너 유압 공급 유로가 형성되고, 상기 변속기 케이스에 고정되며, 상기 리테이너 유압 공급 유로의 단부에 오일을 수용하는 유압실이 형성되는 베어링 리테이너;
상기 케이스 유압 공급 유로와 상기 리테이너 유압 공급 유로로부터 유입되는 작동유체에 의해 이동되도록 상기 유압실에 설치되는 클러치 피스톤;
상기 클러치 피스톤에 의해 가압되는 클러치 세트; 및
상기 유압실에 설치되고, 상기 클러치 피스톤에 복원력을 제공하는 리턴 스프링을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동변속기.
제1항에 있어서,
상기 베어링 리테이너는 볼베어링부에 의해 하중이 지지되는 것을 특징으로 하는 자동변속기.
제1항에 있어서,
상기 베어링 리테이너의 일측을 지지하고, 상기 변속기 케이스에 형성되는 홈부에 삽입되어, 상기 베어링 리테이너를 상기 변속기 케이스에 고정시키는 테이퍼 스냅링을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동변속기.
제3항에 있어서,
상기 테이퍼 스냅링은 단부로 향할수록 직경이 작게 형성되고,
상기 홈부는 상기 테이퍼 스냅링에 대응되게 형성되는 것을 특징으로 하는 자동변속기.
제1항에 있어서,
상기 클러치 피스톤에는 상기 유압실에 밀착되어 작동유체의 누유를 방지하는 실링부가 장착되는 것을 특징으로 하는 자동변속기.