KR0185003B1 - 자동 변속기용 펌프 - Google Patents

Abstract

본 발명에 의한 펌프는 내부 및 외부 기어와, 흡입 및 토출 통로와, 상기 흡입 및 토출 통로의 적어도 하나의 개구 내에 배치되고 하우징 내에 형성된 기어 포켓의 내주연 표면 및 적어도 하나의 개구 사이의 벽을 보강하는 보강 부재를 구비한다.

Description

자동 변속기용 펌프

제1도는 본 발명에 의한 자동 변속기용 펌프의 양호한 실시예를 도시하는 부분적으로 절개된 평면도.

제2도는 제1도의 선 II-O-II를 따라 절취한 단면도.

제3도는 제1도와 유사한 도면으로, 펌프 커버와의 정합면에서 본 펌프 하우징을 도시한 평면도.

제4a도는 제3도의 선 O-IVA를 따라 절개한 제2도와 유사한 단면도.

제4b도는 제3도의 선 O-IVB를 따라 절개한 제4a도와 유사한 단면도.

제4c도는 제3도의 선 O-IVC를 따라 절개한 제4b도와 유사한 단면도.

제5도는 제3도와 유사한 도면으로, 펌프 하우징과의 정합면에서 본 펌프 커버의 평면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 펌프 하우징 1p : 기어 포켓

2 : 외부 기어 3 : 내부 기어

4 : 흡입 포트 5 : 배출 포트

6 : 흡입 통로 7 : 배출 통로

12, 13 : 유압 통로

본 발명은 자동 변속기의 시프트 제어용 작동 유체와 동력 전달 윤활유를 흡입 및 토출하도록 기능하는 자동 변속기용 펌프에 관한 것이다.

자동 변속기에 있어서, 동력 전달 경로 또는 기어 위치는 시프트 제어용 유압 회로를 통해 클러치 및 제동기와 같은 마찰 요소의 선택적 유압 작동에 의해 결정된다. 그러므로, 자동 변속기는 작동 유체를 흡입 및 토출하기 위한 펌프를 필요로 한다. 상기 펌프는 윤활유를 동력 전달 장치에, 그리고 작동 유체를 토크 컨버터에 공급하는 역할을 또한 수행한다.

자동 변속기용의 통상의 펌프는, 예컨대 1989년 5월에 닛산 모터 주식회사에 의해 발간된 전자제어식 자동 트랜스액슬 RL4F03A용 유지 보수 지침서에 도시되어 있다.

이 공지의 펌프는 기어 포켓으로 형성된 하우징을 포함하고 있다. 내부 기어가 맞물리는 내치를 갖는 외부 기어는 상기 기어 포켓의 내주연 표면과 결합되어 있다. 상기 내부 기어와 외부 기어 사이의 공간을 충전시키기 위해 크레슨트(crescent)가 기어 포켓 내에 배치된다. 더욱이, 펌프 하우징은 외부 기어와 내부 기어 사이에 형성된 펌프 챔버의 증가된 체적 영역에 있는 흡입 포트와, 상기 펌프 챔버의 감소된 체적 영역에 있는 토출 포트와, 이들 흡입 포트 및 토출 포트를 연통시키는 흡입 통로 및 토출 통로를 갖는다.

상기 펌프의 작동에 관해서는, 내부 기어가 외부 기어를 따르도록 구동되어 회전될 때, 작동 유체는 흡입 통로의 개구를 통해 흡입 포트로부터 흡입되고, 이어서 토출 통로의 개구를 통해 토출 포트로부터 토출된다.

그러나, 자동 변속기용의 이러한 공지의 펌프는 내부 및 외부 기어들이 기어 포켓 내에서의 활주 운동을 발생시키므로 눌러 붙음(seizing) 문제를 갖게 된다. 따라서, 펌프의 구성 부품을 기계 가공하는 데에는 아주 높은 치수적 정밀도를 필요로 한다. 외부 및 내부 기어가 장착되는 기어 포켓의 치수적 정밀도는 특히 중요하게 되고, 눌러 붙음에 관해서는 예컨대 최대 6.000 rpm에서 수십 kg/㎠의 폭넓은 허용 압력 범위로 결정된다. 더욱이, 기어 포켓 내의 높은 체적 효율을 보장하기 위해 외부 기어의 외주연과 기어 포켓의 내주연 사이의 간격이 수십 ㎛ 정도로 결정되므로, 상기 내주연 및 외주연은 수십 ㎛ 정도의 환형(circularity)을 갖도록 기계 가공되어야 한다.

외부 치수의 제한 때문에, 펌프 하우징은 기어 포켓의 내주연 표면과 토출 통로의 개구 사이에 감소된 벽을 갖도록 하는 경향이 있다. 이럼으로써 기어 포켓의 내주연 표면을 기계 가공할 때 상기 벽에서의 스피링 백(spring back)의 필수불가결한 발생이 초래되어 그 환형을 저하시키고, 따라서 전술한 정밀도에 대한 요구 조건을 충분히 만족시키지 못한다. 흡입 및 토출 통로의 개구의 단면적을 감소시키는 것은 스프링 백에 대한 대응책으로 채택될 수있다. 이러한 경우, 개구 면적의 차이는 흡입 및 토출 통로들과 흡입 및 토출 포트들 사이에서 각각 증가하게 되고, 이럼으로써 흡입 통로 측면 상의 캐비테이션 소음 발생 및 토출 통로 측에서의 토출 압력의 과도한 증가 문제를 초래한다.

따라서, 본 발명의 목적은 흡입 및 토출 통로들의 개구 면적을 감소시키지 않고서도 기어 포켓의 내주연 표면과 토출 통로의 개구 사이의 벽을 보강할 수 있게 하는 자동 변속기용 펌프를 제공하는 것이다.

본 발명의 한 관점에 의하면, 하우징과, 상기 하우징 내에 배치되고 회전함에 따라 펌프 챔버의 체적을 변화시키도록 작용하는 펌프 요소와, 펌프 챔버의 증가된 체적 영역에 형성된 흡입 포트에 연통되는 수단 및 개구를 갖는 수단을 형성하는 흡입 통로를 형성하기 위한 수단과, 펌프 챔버의 감소된 체적 영역에 형성된 토출 포트에 연통되는 수단 및 개구를 갖는 수단을 형성하는 토출 통로를 형성하기 위한 수단과, 그리고 상기 흡입 통로 형성 수단의 개구와 상기 토출 통로 형성 수단의 개구중 적어도 하나 내에 배치되고 상기 적어도 하나의 개구와 상기 하우징 내에 형성된 펌프 요소용 공동의 내주연 표면 사이의 벽을 보강하는 보강 부재를 포함하는 펌프가 제공된다.

본 발명의 다른 관점은, 하우징과, 상기 하우징 내에 배치되고 회전함에 따라 펌프 챔버의 체적을 변화시키도록 작용하는 펌프 요소와, 펌프 챔버의 증가된 체적 영역에 형성된 흡입 포트에 연통되는 수단 및 개구를 갖는 수단을 형성하는 흡입 통로를 형성하기 위한 수단과, 펌프 챔버의 감소된 체적 영역에 형성된 토출 포트에 연통되는 수단 및 개구를 갖는 수단을 형성하는 토출 통로를 형성하기 위한 수단과, 그리고 상기 적어도 하나의 개구와 상기 하우징 내에 형성된 펌프 요소용 공동의 내주연 표면 사이의 벽을 보강하기 위해 상기 흡입 통로 형성 수단의 개구와 상기 토출 통로 형성 수단의 개구중 적어도 하나 내에 배치된 벽 보강 수단을 포함하는 펌프를 제공하는 데 있다.

도면에 의하여 본 발명의 양호한 실시에를 상세히 설명한다.

제1도 및 제2도에 의하면, 펌프는 기어 포켓(1p)으로 형성된 하우징(1)을 포함하고 있다. 내부 기어(3)가 맞물린 내치를 갖는 외부 기어(2)는 기어 포켓(1p)의 내주연 표면과 결합된다. 크레슨트(1c)는 외부 및 내부 기어(2, 3) 사이의 공간을 충전시키도록 기어 포켓(1p) 내에 배치된다. 제2도에 의하면, 펌프 하우징(1)은 볼트(9)에 의해 펌프 커버(8)에 결합되고, 내부 기어(3)는 (도시되지 않은) 토크 컨버터와 함께 작용하는 건식 슬리브(dry sleeve, 10)와 결합되고 내부 기어(3)에 맞물린 외부 기어(2)와 함께 회전한다.

제3도에 의하면, 외부 기어(2) 및 내부 기어(3)가 제3도에 도시된 바와 같이 반시계 방향으로 회전된다면, 보강 부재(H)는 기어 포켓(1p)의 내주연 표면 근처의 에지와 멀리 이격된 에지를 연결시키도록 토출 통로(7)의 개구(7a) 내에만 배치된다. 더욱이, 흡입 포트(4)는 회전시 체적을 증가시키는 기어 포켓(1p)의 외부 및 내부 기어(2, 3)의 치들 사이에 형성된 펌프 챔버의 우측 영역에 형성되는 반면에, 토출 포트(5)는 회전시 체적을 감소시키는 상기 펌프 챔버의 좌측 영역에 형성된다. 유압 통로(E, F)는 펌프 커버(8)에 대한 펌프 하우징(1)의 정합면에 대해 높이의 차이를 갖고, 다른 유압 회로를 형성한다.

제4a도에 의하면, 기어 포켓(1p)의 내주연 표면과 토출 통로(7)의 개구(7a) 사이의 벽(T)을 보강하도록 배치된 보강 부재(H)를 구비하는 토출 통로(7)가 도시되어 있으며, 상기 보강 부재(H)는 토출 포트(5)에 연통되는 토출 통로(7)의 개구(7a)를 형성하는 부분과 일체로 된다. 제4b도에 의하면, 토출 포트(5)와 토출 통로(7)의 개구(7a)와의 연통을 보장하는 토출 통로(7)가 도시되어 있다. 제4c도에 의하면, 흡입 포트(4)와 흡입 통로(6)의 개구와의 연통을 보장하는 흡입 통로(6)가 도시되어 있다. 기어 포켓(1p)의 내주연 표면과 흡입 통로(6)의 개구(6a) 사이의 벽(To)에는 어떠한 보강 부재도 배치되지 않는다.

제5도에 의하면, 유압 챔버(11)는 펌프 하우징(1)의 흡입 포트(4)와 흡입 통로(6)의 개구(6a)와의 연통을 보장하도록 배치되고, 반면에 유동 제어 밸브의 측면 상에 개구(12a)를 갖는 유압 챔버(12)는 펌프 하우징(1)에 형성된 유압 통로를 통해 유압 챔버(11)에 연통되도록 배치된다. 더욱이, 유압 챔버(13)는 토출 포트(5)와 토출 통로(7)의 개구(7a)와의 연통을 보장하도록 배치된다. 결합 제어 밸브측의 개구(E1)와 토크 컨버터 측의 개구(E2)는 펌프 하우징(1)의 유압 통로(E)를 통해 상호 연통된다. 윤활 측의 개구 (F1)와 냉각기 측의 개구(F2)는 펌프 하우징(1)의 유압 통로(F)를 통해 상호 연통된다.

제3도 내지 제4c도에 의하여 본 실시에의 작동을 설명한다. 외부 기어(2)가 제3도에 도시된 바와 같이 내부 기어(3)와 함께 반시계 방향으로 회전될 때, 오일은 제4c도에 도시된 바와 같이 흡입 통로(6)의 개구(6a)를 통해 흡입 포트(4)로부터 흡입된다. 상기 오일은 기어 포켓(1p)의 외부 및 내부 기어(2, 3)의 치들 사이에 형성된 펌프 챔버 내에서 증가하다가 회전됨에 따라 감소되는 체적을 가지며, 작동 유체 또는 윤활 유체로서 작용하기 위해 제4b도에 도시된 바와 같이 토출 포트(5)로부터 토출 통로(7)의 개구(7a)로 토출된다.

제4a도에 도시된 바와 같이 벽(T)을 보강하기 위해 보강 부재(H)가 기어 포켓(1p)의 내주연 표면과 토출 통로(7)의 개구(7a) 사이에 배치되므로, 외부 기어(2)의 외주연과 기어 포켓(1p)의 내주연 사이의 간격이 수십 ㎛의 환형을 갖는 수십 ㎛로 결정되어 눌러 붙음에 대해 최대 6000 rpm에서 수십 kg/㎠의 폭넓은 허용 압력 범위를 얻도록 기어 포켓(1p)의 내주연 표면에 가공할 때 임의의 스프링 백이 발생되지 않고서도 기계 가공이 가능하게 된다.

그러므로, 토출 통로(7)의 개구(7a)의 단면적 감소가 스프링 백에 대한 대응책을 필요로 하지 않으므로, 토출 포트(5)로부터 토출 통로(7)의 개구(7a)로 토출되는 오일의 양이 과다하게 증가하지 않아서 기어(2, 3)의 눌러 붙음이 발생하지 않게 된다. 더욱이, 보강 부재(H)가 흡입 통로의(6)의 개구(6a) 부분에 배치된다면, 오일이 흡입 통로(6)의 개구(6a)로부터 흡입 포트(4)로 흡입될 때 압력 손실이 감소되어 캐비테이션 소음이 발생되지 않게 한다.

더욱이, 2개의 보강 부재(H)는 흡입 통로(6)의 개구(6a)와 토출 통로(7)의 개구(7a)의 양 부분에 배치될 수도 있다. 본 실시예에 있어서, 본 발명은 기어형 펌프에 적용할 수도 있고, 선택적으로는 기어형 펌프와 같이 제한되고 회전시 펌프 챔버의 체적을 변화시키는 펌프 요소에 의해 오일을 흡입하도록 구성된 공간을 갖는 가변 체적형 베인 펌프에 적용할 수도 있다.

Claims (3)

1. 펌프 챔버를 형성하는 공동을 갖는 하우징과, 상기 공동 내에 배치되고, 회전함에 따라 상기 공동 및 펌프 요소에 의해 형성된 펌프 챔버의 체적을 변화시키도록 작용하는 펌프 요소와, 펌프 챔버의 증가된 체적 영역에 형성된 흡입 포트에 연통되고 개구를 갖는 흡입 통로와, 펌프 챔버의 감소된 체적 영역에 형성된 토출 포트에 연통되고 개구를 갖는 토출 통로와, 상기 흡입 통로의 개구와 상기 토출 통로의 개구중 적어도 하나에 배치되고, 상기 적어도 하나의 개구와 상기 공동의 내주연 표면 사이의 벽을 보강하고, 상기 공동의 내주연 표면 근처의 적어도 하나의 개구의 에지와 상기 공동의 내주연 표면으로부터 멀리 이격된 적어도 하나의 개구의 에지를 연결하는 보강 부재를 포함하는 펌프.
2. 펌프 챔버를 형성하는 공동을 갖는 하우징과, 상기 공동 내에 배치되고, 회전함에 따라 상기 공동 및 펌프 요소에 의해 형성된 펌프 챔버의 체적을 변화시키도록 작용하는 펌프 요소와, 펌프 챔버의 증가된 체적 영역에 형성된 흡입 포트에 연통되고 개구를 갖는 흡입 통로와, 펌프 챔버의 감소된 체적 영역에 형성된 토출 포트에 연통되고 개구를 갖는 토출 통로와, 상기 적어도 하나의 개구와 상기 공동의 내주연 표면 사이의 벽을 보강하기 위해 상기 흡입 통로의 개구와 상기 토출 통로의 개구중 적어도 하나에 배치되고, 상기 공동의 내주연 표면 근처의 적어도 하나의 개구의 에지와 상기 공동의 내주연 표면으로부터 멀리 이격된 적어도 하나의 개구의 에지를 연결하는 벽 보강 수단을 포함하는 펌프.
3. 제2항에 있어서, 상기 벽 보강 수단은 보강 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 펌프.