KR950011264B1 - 자동 변속차량의 바이패스 밸브 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

자동 변속차량의 바이패스 밸브

제 1 도는 본 발명에 의한 바이패스 밸브의 분해 사시도.

제 2 도는 본 발명에의한 바이패스 밸브의 결합 측단면도로서, 제2a도는 밸브 크로스 상태이고, 제2b도는 밸브 오픈상태.

제 3 도는 본 발명의 바이패스 밸브가 설치된 상태를 나타내는 도면.

제 4 도는 본 발명에 관련하는 자동 변속기용 오일의 냉각 순환도를 나타내는 도면.

제 5 도는 종래의 오일 냉각장치의 오일 순환경로를 나타내는 도면.

제 6 도는 종래의 오일 냉각장치의 오동작 상태를 나타내는 도면이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 변속기 하우징 13 : 홈

14 : 케이스 15 : 통로

18 : 개폐부재 19 : 구멍

22 : 스프링

본 발명은 자동 변속차량의 바이패스 밸브에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 자동 변속기용 오일의 순환이 원활히 이루어지도록 함과 아울러 설치공간을 최소화하고, 장착을 용이하게 할 수 있는 바이패스 밸브에 관한 것이다.

자동 변속기의 오일의 기능은 토크 컨버터 내에서의 동력전달과, 기어 또는 베어링등 회전요소의 윤활과, 밸브, 클러치, 브레이크등의 작동과, 마찰부위의 냉각작용 등이 있다.

이러한 오일은 기어가 작동할 때 기어 사이에서 높은 압력에 의하여 유막이 없어진다면 금속끼리의 마찰로 높은 열에 의한 늘어 붙는 현상이 발생하거나 조기마모 현상이 발생하게 되므로 극압(소착성 방지) 및 내마모성을 가져야 한다.

또한 오일은 고온시 점도가 너무 낮으면 컨트롤 밸브, 클러치, 피스톤, 시일부 등으로 오일의 누유량이 많아져 유압저하 등의 원인이 되고 또 저온시 점도가 너무 높아지면 밸브등의 움직임이 원활하게 되지 않게 되므로 자동 변속기용 오일은 저온시에도 낮은 점도가 요구되며 온도변화에 대하여 가능한 점도변화가 적은 것이 좋다.

자동 변속기의 오일은 시프트 필링(Shift Feeling)과 밀접한 관계가 있으므로, 구동측과 피구동측의 회전수차가 1rpm때의 마찰계수인 정마찰계수와, 구동측과 피구동측의 회전수차가 30rpm일때의 마찰계수인 동마찰계수가 적당한 것이어야 한다.

이것은 동마찰계수가 작으면 변속시간이 길어져 미끌림에 의한 발열때문에 클러치 표면 온도가 상승하여 클러치가 타는 경우가 생기고, 정마찰계수가 크면 변속최종단계에 급격한 토크 변동이 일어나 충격 및 소음이 발생하기 때문이다.

자동 변속기용 오일의 온도와 내구 Km수와의 관계를 보면, 온도 80도에서 사용할 때 84,000Km 이상의 내구성이 있으나, 이것이 100도 이상이 될 경우 약 80,000Km에서 교환을 해야하고, 이 보다 15도 전후의 온도 상승이 있으면 오일이 급격히 열화된다.

또한 150도 이상에서 사용하면 클러치가 미끌리기 쉽고, 내구성도 6,400Km에서 교환해야 하고, 약 160도를 넘으면 클러치가 소착되고 오일이 카본화되어 시일류등에 손상을 주게 된다.

이와 같이 자동 변속기용 오일의 온도관리는 매우 중요한 것이기 때문에 오일의 정상작동을 위하여 오일의 냉각장치로 적당한 온도가 유지되도록 하고 있다.

자동 변속기용 오일의 냉각장치는, 라디에이터 앞쪽에 설치되는 오일 전용 공냉식 쿨러와, 라디에이터 내부에 설치되어 엔진 냉각수에 의해 냉각작용이 이루어지도록 하는 수냉식 쿨러로 크게 나뉘어지고 있다.

그런데 배기량이 많은 중형 이상의 차량에 있어서는 주행시 자동 변속기에 걸리는 부하가 소형차량보다 크게 되므로 냉각성능을 높이기 위하여 공냉식과 수냉식을 함께 사용하는 냉각구조를 갖추고 있다.

공냉식 쿨러의 경우, 저온의 대기조건에서 주행 초기에 오일의 점도가 높아져 유동저항이 커지고, 주행에 따른 차량의 전면풍에 의하여 냉각작용이 일어나게 되므로 유동저항은 더욱 커지게 된다.

따라서 관로의 단면적이 좁은 공냉식 쿨러는 오일의 순환불량이 일어나거나 심한 경우에는 완전막힘 현상이 일어나게 되므로 자동 변속기내의 윤할이 이루어지지 않아 국부적인 열화가 발생하거나 파손이 발생하는 중대한 상황에 처하게 된다.

이러한 문제점을 극복하기 위하여 한냉지역에서는 자동 변속기의 오일 순환관로의 입구측과 출구측 사이에 압력작동식 밸브를 장착하여 공냉식 쿨러가 과냉각이 되어 오일의 순환이 이루어지지 않을때 관로내의 압력에 의해 오일의 통로가 개방되어 오일이 바이패스 되도록 하고 있다.

그러나 이와 같은 압력 작동식 바이패스 밸브는 작동압력을 설정하는 것이 어렵고 정확한 제어가 불가능하므로, 오일의 순환이 정상상태에서도 오일이 바이패스되어 오일의 냉각작용이 이루어지지 않게되는 문제점을 유발시키고 있다.

제 4 도는 오일 냉각장치의 구성을 개략적으로 나타낸 단면도로서, 자동 변속기(1)에는 입구관로(2)와 출구관로(3)가 각각 연결되어 라디에이터(4)와 공냉식 쿨러(5)를 통하여 서로 통하도록 되어 있다.

제 5 도는 이러한 냉각장치의 입구관로(2)와 출구관로(3) 사이에 바이패스 밸브(6)가 설치되어 오일이 과냉각되었을 때 순환이 가능하게 하는 것을 보여주고 있으나, 바이패스 밸브(6)의 작동압력을 정확하게 조정할 수 없는 관계로 제 6 도에 도시한 바와같이 오일의 순환이 정상적으로 이루어지는 동안에도 오일이 바이패스되어 오일이 냉각되지 않고 직접 자동 변속기(1)로 들어가기 때문에 자동 변속기(1)내의 부품 냉각이 이루어지지 않아 열화를 일으키는 요인이 되고 있다.

게다가 바이패스 밸브가 입구측 및 출구측 관로의 사이에 설치되기 때문에 이 밸브의 중량에 견딜수 있는 브라켓을 사용하여 설치해야 하고, 또 관로와 밸브의 이음새 부위에서 오일이 새는 문제점도 있다.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해소하기 위하여 발명된 것으로서, 본 발명의 목적은 주행초기에는 오일의 냉각을 막고, 과냉각시에는 정확한 시점에서 오일이 바이패스되도록 함과 아울러 상온 운전조건에서는 오일이 냉각장치를 경유토록 하여 열화를 방지하고, 정상적인 작동이 이루어지도록 하는 자동 변속차량의 바이패스 밸브를 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은 바이패스 밸브를 변속기의 하우징내측에 설치하여 장착에 따른 불편을 해소함과 아울러 밸브가 하우징에 직접 장착되도록 하여 오일의 유출을 방지할 수 있는 자동 변속차량의 바이패스 밸브를 제공하는 데 있다.

이와 같은 목적을 실현하기 위하여 본 발명은, 케이스의 내측에 통로를 개폐하는 개폐부재를 스프링으로 탄지시켜 이 케이스를 변속기의 하우징 내주면에 형성된 홈내에 위치시키고 펌프를 설치하여 구성되는 자동 변속차량의 바이패스 밸브를 제공하고 있다.

상기한 케이스에 뚫려지는 통로는 변속기의 출구측 홀과 연통되도록 하고 그 반대측은 입구측과 연통되도록 하여 저온 운전조건에서 쿨러측으로 오일흐름이 불량하게 될때 상승되는 오일의 압력으로 개폐부재를 밀어 오일의 순환경로를 변환시켜주도록 하고 있다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 따라 더욱 상세히 설명한다.

제 1 도는 본 발명에 의한 바이패스 밸브의 분해 사시도이고, 제 2 도는 결합측단면도이며, 제 3 도는 설치상태를 나타내는 도면으로서, 변속기 하우징(10)의 내주면상에 출구측 니플(11) 및 입구측 니플(12)과 연통하는 홈(13)이 형성되어 있다.

상기한 홈(13)에 위치하는 케이스(14)는 출구측과 연결되는 부위에 통로(15)가 뚫려져 있으며, 이 통로(15)는 중공부(16)와 연결되어 서로 통하도록 되어 있고, 케이스(14)의 양선단부는 내측으로 굽어지는 만곡면(17)을 형성하고 있다.

상기한 케이스(14)의 중공부(16)로 위치하여 통로(15)를 선택적으로 열고 닫는 개폐부재(18)는 일측면이 둥글게 형성되어 중공부(16)내측면과 밀착될수 있도록되어 있으며, 이 면에는 다수개의 구멍(19)이 뚫려져 있다.

이 개폐부재(18)의 내측에는 단부(20)가 형성되어 시트(21)가 위치되어 있으며, 이 시트(21)에 스프링(22)의 일측이 탄지되어 있고, 이 스프링(22)은 케이스(14)를 관통하는 핀(23)에 의해 이동을 할 수 없도록 되어 있다.

상기한 구멍(19)은 개폐부재(18)가 케이스(14)내에 밀착되었을때 케이스(14)내의 단부(24)에 가려지는 곳에 뚫려진다.

이와같이 이루어지는 본 발명의 바이패스 밸브는, 변속기 하우징(10)에 형성된 홈(13)속으로 위치하게 되는데, 이때 케이스(14)의 통로(15)가 출구측 니플(11)쪽으로 위치해야 한다.

제 2 도는 본 발명의 바이패스 밸브가 결합된 상태를 나타내는 도면으로서, 자동 변속기의 오일이 규정치압력(2-3kg/cm)이하로 되는 경우에는 출구측 홀을 통하여 니플(11)따라 쿨러측으로 순환을 하게 된다.

이때는 제 2a 도에 도시하고 있는 바와같이 스프링(22)의 탄성력에 의해 개폐부재(18)가 좌측으로 밀여 케이스(14)의 단부(24)에 밀착되기 때문에 구멍(19)이 막혀 이곳으로 오일이 흐르지 않게 된다.

그리고 자동 변속기의 오일이 저온시에 발생되는 규정치 이상의 압력이 되면 이 오일의 압력이 통로(15)를 통하여 개폐부재(18)에 작용하게 되므로 스프링(22)이 압축되면서 개폐부재(18)는 우측으로 밀려나게 된다.

그러면 단부(24)로 부터 개폐부재(18)가 떨어지게 되므로 통로(15)를 통하여 들어 오는 오일은 제 2b 도에 도시한 바와같이 구멍(19)을 경유하여 입구측 홀로 가서 변속기내로 다시 흘러 들어가게 된다.

이때는 오일이 쿨러를 통과하지 않고 직접 변속기내로 들어가게 되므로 오일의 온도상승이 빠르게 진행된다.

오일의 온도가 상승하여 쿨러측의 오일 흐름이 정상적으로 이루어지게 되면 입구측에 압력이 떨어지게 되므로 스프링(22)의 탄성력에 의해 개폐부재(18)가 좌측으로 밀려가 구멍(19)이 막히게 되므로 이 상태에서는 오일의 흐름이 쿨러를 거치게 된다.

따라서 내부 윤활을 원활히 할수 있으며, 열화나 소착현상이 발생하지 않게 되어 정상적인 운행을 할수 있게 된다.

그리고 바이패스 밸브를 변속기 하우징의 내측에 설치함과 아울러 출구 및 입구 홀과 직접 연결하고 있기 때문에 설치상의 어려움이 없으며, 연결부위에서 발생하는 누유현상등을 해소할 수 있다.

Claims (1)

1. 변속기 하우징(10)의 출구측 홀과 입구측 홀사이에, 통로(15)가 뚫려진 케이스(14)를 위치시키고, 이 케이스(14)내에 구멍(19)이 뚫려진 개폐부재(18)를 스프링(22)으로 탄지시켜 오일의 과냉각에 의해 점도가 높아져 흐름이 불량하게 되면 오일압력에 의해 개폐부재(18)가 이동하여 입구측 홀로 오일을 바이패스시켜 주는 자동 변속차량의 바이패스 밸브.