KR101428368B1 - 자동변속기용 셀렉터블 원웨이 클러치 - Google Patents

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KR101428368B1
KR101428368B1 KR1020130022737A KR20130022737A KR101428368B1 KR 101428368 B1 KR101428368 B1 KR 101428368B1 KR 1020130022737 A KR1020130022737 A KR 1020130022737A KR 20130022737 A KR20130022737 A KR 20130022737A KR 101428368 B1 KR101428368 B1 KR 101428368B1
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solenoid
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조성환
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현대자동차주식회사
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Abstract

본 발명은 자동변속기용 셀렉터블 원웨이 클러치에 관한 것으로서, 특히 스프레그가 형성되어 일방향으로 토크를 전달하는 자동변속기용 셀렉터블 원웨이클러치 본체(110)와; 일단이 상기 셀렉터블 원웨이클러치 본체(110)의 스프레그(111) 측에 구비되며, 타단은 유압제어장치로부터 유압을 공급받아 상기 스프레그(111)를 이동시키는 가동부(120)로 구성되어, 일체형 셀렉터블 원웨이 클러치(100)를 제공함으로써 종래의 로우 리버스 브레이크를 삭제할 수 있게 하여 중량 및 원가를 절감시킬 수 있으며, 원웨이 클러치를 통한 드라이브 모드 변속 및 L단의 엔진 브레이크 작동이 가능하게 하여 변속감에 대한 상품성을 향상시키는데 효과가 있도록 하는 것이다.

Description

자동변속기용 셀렉터블 원웨이 클러치{Selectable one way clutch for automatic transmission}
본 발명은 자동변속기용 셀렉터블 원웨이 클러치에 관한 것으로서, 특히 자동변속기에서 사용되는 원웨이 클러치와 원웨이 클러치의 동작을 제어하는 로우 리버스 브레이크를 일체화시킨 셀렉터블 원웨이 클러치를 적용하여 상품성을 향상시키기 위한 자동변속기용 셀렉터블 원웨이 클러치에 관한 것이다.
일반적으로 자동변속기는 주행 중 엔진으로부터 출력되는 구동력을 주행상태에 따라 다단계로 변화시킬 수 있도록 하는 장치로서, 다단의 변속단을 형성하는 유성기어장치에서 해당 마찰요소를 적절하게 작동시키는 구조를 갖는다.
이러한 마찰요소는 변속 시 유성기어장치의 해당 기어열을 변속기의 입력축 내지 변속기의 케이스와 연결하여 동력의 전달 내지 작동을 제한하는 것으로 클러치와 브레이크가 구비된다.
종래의 클러치 중 원웨이 클러치(10)는 도 1(대한민국 등록실용신안 20-0372627)에 도시된 바와 같이, 캠 작용을 하는 스프래그(15)가 설치된 것으로, 스프래그 삽입홈(12a)이 각각 형성된 아우터 케이지(12)와 인너 케이지(13), 그리고 스프래그(15)를 수용하는 리본 스프링(14)으로 구성되고, 아우터 케이지와 인너 케이지 사이에 발생된 갭(gap)에 리본스프링(14)이 끼워지며, 아우터 케이지(12)와 인너 케이지(13)의 스프래그 삽입홈(12a)에 스프래그(15)가 삽입되어서 스프래그형 원웨이 클러치(10)가 구성된다.
이러한, 스프래그형 원웨이 클러치는 아우터 레이스와 인너 레이스 사이에 조립되고, 한 방향으로 회전할 때는 고정되어서 토크를 전달하고, 반대방향으로 회전할 때는 공회전하여 회전운동이나 토크를 전달하지 않는다.
그리고, 상기 아우터 케이지는 원웨이 클러치를 아우터 레이스에 고정시켜 원웨이 클러치가 미끌리는 현상을 방지하여서 원웨이 클러치의 성능을 유지토록 한다.
이때, 도 2에 도시된 바와 같이 원웨이 클러치(10)는 로우 리버스 브레이크(20)와 연결되어 자동변속기의 드라이브 모드 1단에서는 원웨이 클러치(10)만을 사용하여 2단 변속이 가능하게 하며, 1단에서 시속 5km/h 미만이거나 1단에서 L단으로 전환하는 경우에는 로우 리버스 브레이크(20)를 작동시켜 엔진 브레이크가 작동되게 한다.
그러나, 종래에는 상술한 바와 같이 원웨이 클러치와 로우 리버스 브레이크가 연결된 구조로 적용될 수밖에 없어 부품에 따른 중량 및 원가 상승이 불가피하게 되어 상품성이 저하되는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기의 문제점을 해소하기 위한 자동변속기용 셀렉터블 원웨이 클러치에 관한 것으로서, 특히 자동변속기에서 사용되는 원웨이 클러치와 원웨이 클러치의 동작을 제어하는 로우 리버스 브레이크를 일체화시킨 셀렉터블 원웨이 클러치를 적용하여 상품성을 향상시키기 위한 것을 목적으로 한다.
이러한 본 발명은 스프레그가 형성되어 일방향으로 토크를 전달하는 자동변속기용 셀렉터블 원웨이클러치 본체와; 일단이 상기 셀렉터블 원웨이클러치 본체의 스프레그 측에 구비되며, 타단은 유압제어장치로부터 유압을 공급받아 상기 스프레그를 이동시키는 가동부;를 포함함으로써 달성된다.
상기 가동부는 솔레노이드를 포함하여 상기 솔레노이드의 온/오프 작동을 통해 상기 가동부와 연결된 상기 셀렉터블 원웨이클러치 본체의 스프레그의 이동을 제어할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
상기 자동변속기의 드라이브 모드에서 액셀러레이터가 '온'인 경우 상기 가동부의 솔레노이드를 '오프'시켜 상기 셀렉터블 원웨이 클러치 본체가 원웨이클러치 기능으로 작동되도록 하는 것이 바람직하다.
상기 자동변속기의 드라이브 모드 1단에서 액셀러레이터가 '오프'인 경우 또는 중립모드, 주차모드, 후진모드에서 상기 가동부의 솔레노이드를 '온'시켜 유압을 공급하여 일방향 회전을 제한함으로써 제동이 가능하게 하는 것이 바람직하다.
상기 자동변속기의 변속 단수, 액셀러레이터의 온, 오프 상태와 관계 없이 엔진브레이크가 필요한 구간에서 L단(Lock up mode) 변속이 필요한 경우 솔레노이드 제어에 의해 원웨이 클러치, 브레이크의 교환이 가능하게 하는 것이 바람직하다.
상기 자동변속기의 드라이브 모드 1단은 L모드(Lock up mode)를 포함하도록 하는 것이 바람직하다.
상기 셀렉터블 원웨이 클러치의 스프레그 측에 구비되는 상기 가동부의 일단은 길이 조절이 가능하게 구비되도록 하는 것이 바람직하다.
이상과 같은 본 발명은 일체형 셀렉터블 원웨이 클러치를 제공함으로써 종래의 로우 리버스 브레이크, 해당 피스톤을 삭제할 수 있게 하여 중량 및 원가를 절감시킬 수 있으며, 원웨이 클러치를 통한 드라이브 모드 변속 및 L단의 엔진 브레이크 작동이 가능하게 하여 변속감에 대한 상품성을 향상시키는데 효과가 있는 발명인 것이다.
도 1은 종래의 자동변속기용 원웨이 클러치를 도시하는 도면,
도 2는 종래의 자동변속기용 원웨이 클러치와 로우 리버스 브레이크를 도시하는 도면,
도 3은 본 발명의 자동변속기용 셀렉터블 원웨이 클러치를 도시하는 도면,
도 4는 본 발명의 자동변속기용 셀렉터블 원웨이 클러치에서 솔레노이드 오프 상태를 도시하는 도면,
도 5는 본 발명의 자동변속기용 셀렉터블 원웨이 클러치에서 솔레노이드 온 상태를 도시하는 도면,
도 6은 본 발명의 자동변속기용 셀렉터블 원웨이 클러치의 다른 실시예에서 솔레노이드 오프 상태를 도시하는 도면,
도 7은 본 발명의 자동변속기용 셀렉터블 원웨이 클러치의 다른 실시예에서 솔레노이드 온 상태를 도시하는 도면.
본 발명의 실시예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 자동변속기용 셀렉터블 원웨이 클러치(100)는 도 3 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 자동변속기용 셀렉터블 원웨이클러치 본체(110)와, 셀렉터블 원웨이클러치 본체(110)를 작동시키는 가동부(120)를 포함한다.
셀렉터블 원웨이클러치 본체(110)는 이동 가능한 스프레그(111)가 형성되어 일방향으로 토크를 전달할 수 있게 한다.
한편, 셀렉터블 원웨이클러치 본체(110)의 원웨이 클러치 기능은 공지된 기술로 발명의 배경이 되는 기술에서 기재한 바와 같으므로 중복된 설명은 생략하도록 한다.
도 3 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 가동부(120)는 유압제어장치(미도시)와 셀렉터블 원웨이클러치 본체(110)를 연결시켜 유압에 따라 스프레그(111)를 작동시킬 수 있게 한다.
보다 자세하게 설명하면, 가동부(120)의 일단은 셀렉터블 원웨이클러치 본체(110)의 스프레그(111) 측 유량저장 챔버와 연결되며, 타단은 유압 회로를 따라 유압제어장치(밸브바디)와 연결된다.
그 결과, 가동부(120)는 유압제어장치(밸브바디)와 연결됨으로 인해 유압제어장치로부터 유압 공급 여부에 따라 셀렉터블 원웨이클러치 본체(110)의 스프레그(111) 이동 여부를 제어할 수 있게 한다.
이때, 가동부(120)는 솔레노이드(121)를 포함하도록 하여 솔레노이드(121)의 온/오프 작동을 통해 유압제어장치로부터의 유압 공급을 제어함으로써 셀렉터블 원웨이클러치 본체(110)의 스프레그(111) 이동을 제어할 수 있게 하는 것이 바람직하다.
한편, 본 발명은 자동변속기의 드라이브 모드(1단 내지 6단)에서 운전자가 액셀러레이터를 밟을 경우 도 4에 도시된 바와 같이 가동부(120)의 솔레노이드(121)를 오프시켜 유압 공급을 멈추게 하여 셀렉터블 원웨이클러치 본체(110)의 스프레그(111) 일단이 상방으로 이동된 상태를 유지할 수 있게 하여 셀렉터블 원웨이클러치 본체(110)가 일방향 회전하도록 한다.
또한 도 6에 도시된 바와 같이 본 발명의 다른 실시예로 가동부(120)의 끝단이 셀렉터블 원웨이클러치 본체(110) 내부 핀(112)의 유량 챔버와 연결되어 운전자가 액셀러레이터를 밟을 경우 가동부(120)의 솔레노이드(121)를 오프시켜 유압 공급을 멈추게 하면 셀렉터블 원웨이클러치 본체(110) 내부 핀(112)이 홀더(113)에 밀려 바깥쪽으로 밀리게 되고 셀렉터블 원웨이클러치 본체(110)의 일방향 회전이 가능하게 한다. 이때 셀렉터블 원웨이클러치 본체(110) 내부에는 단면이 원형인 롤러(114)가 형성되어 있으며, 홀더(113)의 제어에 따라 구동되게 하는 것이 바람직하다.
한편, 본 발명은 자동변속기의 드라이브 모드 1단에서 운전자가 액셀러레이터를 뗄 경우(액셀러레이터 오프), 도 5에 도시된 바와 같이 가동부(120)의 솔레노이드(121)를 온시켜 유압을 공급하게 하여 셀렉터블 원웨이클러치 본체(110)의 스프레그(111) 일단이 하방으로 이동하게 되어 셀렉터블 원웨이클러치 본체(110)의 일방향 회전을 제한함으로써 셀렉터블 원웨이클러치(100)가 브레이크 기능을 하도록 한다. 이때 드라이브 모드 1단에서 L모드(Lock up mode) 주행으로 변환되며 엔진브레이크 기능을 이용할 수 있다. 또한 중립모드, 주차모드, 후진모드가 필요한 경우, 상기와 같은 방법으로 셀렉터블 원웨이클러치(100)가 브레이크 기능을 수행하도록 하는 것이 바람직하다.
또한 도 7에 도시된 바와 같이 본 발명의 다른 실시예로 셀렉터블 원웨이클러치 본체(110)와 연결된 가동부(120)의 끝단이 셀렉터블 원웨이클러치 본체(110) 내부 핀(112)의 유량 챔버와 연결되어 운전자가 드라이브 모드 1단에서 액셀러레이터를 뗄 경우(액셀러레이터 오프) 가동부(120)의 솔레노이드(121)를 온시켜 유압 공급하게 되면 셀렉터블 원웨이클러치 본체(110) 내부 핀(112)이 홀더(113)를 밀어 올려 고정되고, 이에 맞물린 롤러(114)가 고정되어 셀렉터블 원웨이클러치 본체(110)의 일방향 회전을 제한함으로써 셀렉터블 원웨이클러치(100)가 브레이크 기능을 하도록 한다. 이때 드라이브 모드 1단에서 L단(Lock up mode) 주행으로 변환되며 엔진브레이크 기능을 이용할 수 있다. 또한 중립모드, 주차모드, 후진모드가 필요한 경우 상기와 같은 방법으로 셀렉터블 원웨이클러치가 브레이크 기능을 수행하도록 하는 것이 바람직하다.
즉, 본 발명은 가동부(120)의 솔레노이드(121)가 온인 경우 중립모두, 주차모드, 후진모드에서 항상 제동(brake) 기능을 수행하게 되며, 드라이브 모드의 1단 내지 6단에서 액셀러레이터가 온이거나, 2단 내지 6단에서 액셀러레이터가 오프이면 원웨이 클러치 기능을 수행하게 되어 종래와 같은 방법으로 작동된다. 다만, 가동부(120)의 솔레노이드(121)가 온인 경우에는 드라이브 모드의 1단에서 액셀러레이터 오프 시 제동(brake) 기능을 수행하게 되어 셀렉터블 원웨이클러치 본체(110)의 일방향 회전을 방지하여 1단에서 L단으로 전환되며, 엔진브레이크 효과를 얻는다.
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.
100 : 셀렉터블 원웨이 클러치 110 : 셀렉터블 원웨이클러치 본체
111 : 스프레그 120 : 가동부
121 : 솔레노이드

Claims (7)

  1. 스프레그가 형성되어 일방향으로 토크를 전달하는 자동변속기용 셀렉터블 원웨이클러치 본체와;
    일단이 상기 셀렉터블 원웨이클러치 본체의 스프레그 측에 구비되며, 타단은 유압제어장치로부터 유압을 공급받아 상기 스프레그를 이동시키는 가동부;를 포함하되;
    상기 가동부는 솔레노이드를 포함하여 상기 솔레노이드의 온/오프 작동을 통해 상기 가동부와 연결된 셀렉터블 원웨이클러치 본체의 스프레그의 이동을 제어하고,
    상기 자동변속기의 드라이브 모드 1단에서 액셀러레이터가 '오프'인 경우 또는 중립모드, 주차모드, 후진모드에서 상기 가동부의 솔레노이드를 '온'시켜 유압을 공급하여 일방향 회전을 제한함으로써 제동 효과를 얻는 것을 특징으로 하는 자동변속기용 셀렉터블 원웨이 클러치.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 자동변속기의 드라이브 모드에서 액셀러레이터가 '온'인 경우 상기 가동부의 솔레노이드를 '오프'시켜 상기 셀렉터블 원웨이클러치 본체가 원웨이 클러치 기능으로 작동되게 하는 것을 특징으로 하는 자동변속기용 셀렉터블 원웨이 클러치.
  4. 삭제
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 자동변속기의 변속 단수, 액셀러레이터의 온, 오프 상태와 관계없이 엔진브레이크가 필요한 구간에서 L단(Lock up mode) 변속이 필요한 경우 솔레노이드 제어에 의해 원웨이 클러치, 브레이크의 교환이 가능하게 하는 것을 특징으로 하는 자동변속기용 셀렉터블 원웨이 클러치.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 자동변속기의 드라이브 모드 1단은 L모드(Lock up mode)를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동변속기용 셀렉터블 원웨이 클러치.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 셀렉터블 원웨이클러치 본체의 스프레그 측에 구비되는 상기 가동부의 일단은 길이 조절이 가능하게 구비되는 것을 특징으로 하는 자동변속기용 셀렉터블 원웨이 클러치.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR0169177B1 (ko) * 1995-11-30 1999-01-15 정몽원 차량의 후방 밀림 방지장치
KR20100067948A (ko) * 2008-12-12 2010-06-22 현대 파워텍 주식회사 역회전 방지기능을 갖춘 변속장치

Patent Citations (2)

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