KR100312857B1

KR100312857B1 - 웨이브스프링부착유압클러치장치

Info

Publication number: KR100312857B1
Application number: KR1019970072882A
Authority: KR
Inventors: 마스오 아라키
Original assignee: 아다치 마사루; 가부시키가이샤 엑세디
Priority date: 1996-12-27
Filing date: 1997-12-24
Publication date: 2002-06-20
Also published as: US5960923A; DE19756573A1; KR19980064540A; JPH10184723A

Abstract

본 발명은, 클러치피스톤의 작동에 의한 클러치체결시의 충격을 완충하기 위하여 웨이브스프링을 이용하고, 웨이브스프링의 파형정상부에 의한 마찰에 의해서 클러치피스톤의 작용표면에 현저한 마모를 발생하는 결점을 해소한, 신규의 회전방지수단을 가진 웨이브스프링부착유압클러치장치를 제공하는 것을 과제로 한 것이며, 그 해결수단으로서, 번갈아 배치된 복수의 디스크어셈블리와 복수의 종동플레이트를, 유압피스톤에 의해 웨이브스프링을 개재해서 죄는 형식의 유압클러치에 있어서, 상기 웨이브스프링이 그 원주방향 양끝부분에 회전방지수단을 가진 것을 특징으로 한 것이다.

Description

웨이브스프링부착유압클러치장치

본 발명은, 차량용 자동변속기등에 사용되는 유압클러치에 관한 것으로서, 특히 유압클러치장치에 있어서 다판클러치의 걸어맞춤을 행하는 유압피스톤과 클러치플레이트 등의 마찰요소와의 사이에 개재장치되어, 클러치체결시의 충격을 완화시키기 위한 웨이브스프링의 개량에 관한 것이다.

종래부터 차량용 유체식자동변속기는, 차량주행조건등에 따라서 유압제어장치에 의해 클러치, 브레이크 등의 마찰걸어맞춤장치를 선택적으로 걸어맞춤하고 또는 해제시켜, 이에 의해 입력축의 동력을 유성기어등의 보조변속장치를 개재해서 변속비를 바꾸어, 출력축에 전달하도록 구조의 것이 잘 알려져 있다.

이와 같은 마찰걸어맞춤장치의 일부를 구성하는 유압클러치장치를, 예를 들면 일본국 실개평 3-68631호 공보와 같은 종래예에 대해서 도 7, 도 8에 의해 설명하면, 구동쪽의 클러치드럼(01)과, 이 클러치드럼의 안쪽에 스플라인결합된 클러치플레이트(02)와, 피구동쪽의 클러치허브(도시생략)에 스플라인결합되어 상기 클러치플레이트(02)와 교호로 배치된 다판(多板)의 클러치디스크(03)와, 이들 클러치플레이트(02) 및 클러치디스크(03)를 체결하고 또한 해제시키기 위한클러치피스톤(04)등에 의해 구성되어있다.

그리고, 이 클러치피스톤(04)의 작동용 오일실(06)에 클러치유압이 도입되면, 클러치피스톤이 작동해서 클러치가 체결되고, 상기 유압이 빠지면 리턴스프링(도시생략)에 의해 클러치피스톤(04)이 되밀려서 클러치는 해제된다.

이런 종류의 유압클러치장치에 있어서, 클러치체결시의 충격을 완화시키기 위하여, 클러치피스톤(04)의 가압면(05)과 최선단부의 클러치플레이트(02)와의 사이에, 접시플레이트(07)를 개재 설치하는 일이 통상 행하여지고 있다. 또한, 도면중 부호(08)은 리턴스프링리테이너이다.

그리고, 이와 같은 종래공지의 접시플레이트(07)은, 일반적으로 도 8에 표시한 바와 같은 구성으로서, 예를 들면 접시플레이트의 소재가 되는 평판체로부터 링형상의 플레이트부(09)를 펀칭등에 의해 잘라내서, 이것을 접시형상으로 가공하는 것이므로, 그 소재인 평판체로부터의 수율이 나쁘고, 단순한 부품인데도 불구하고 고가의 것으로 되는 결점이 있었다.

그래서, 상기와 같은 접시플레이트 대신에, 1개의 길고 가는 띠형상 스프링소재로부터 롤을 사용해서 링형상으로 가공하는 동시에 그 원주방향을 따라서 물결형상으로 변형가공을 실시하고, 이 링형상스프링체를 개재해서 상기 클러치피스톤의 작동에 의한 체결시의 충격을, 상기 물결형상스프링의 변형에 의해서 완충하는, 소위 웨이브스프링을 이용하는 것을 생각할 수 있다.

그러나, 이 경우의 웨이브스프링은 일정한 폭과 두께를 가진 링형상스프링소재에, 또는 원주방향으로 임의의 수의 파형(회전축방향으로의 굴곡)부를 형성한 것으로 되기 때문에, 상기 웨이브스프링의 각 파형부의 상하정상부가 한쪽은 클러치피스톤(04)의 작용면(05)에, 다른쪽의 정상부는 최선단부의 클러치플레이트(02)면에접하고, 그 클러치개방시에 또는 체결개시시에 있어서의 이들의 접점은, 소위 선접촉의 상태가 되는 것이다. 그리고, 클러치피스톤(04)의 이동에 따라서 양 접촉점의 간격이 좁아지고, 이 웨이브스프링의 압축변형에 의해서 클러치체결시의 충격이 완화된다.

그러나, 이와 같은 웨이브스프링에도 결함이 있다. 즉, 클러치의 해방시에는, 일반적으로 접시플레이트나 웨이브스프링은 상시 회전하고 있는 클러치플레이트의 회전에 따라서, 소위 따라돌기를 발생하는 것이나, 접시플레이트와 같이 그 전체둘레에 있어서 접촉하는 것과 달리 웨이브스프링의 경우는, 상기한 바와 같이 웨이브스프링의 파형정상부와 클러치플레이트 또는 클러치피스톤의 각각의 면과는 대략 선접촉이 되기 때문에, 상기 따라돌기하는 웨이브스프링의 파형의 정상부가 정지중인 클러치피스톤의 작용표면에 미끄름접촉하면서 회전하게 된다.

그리고, 종래 보통의 클러치피스톤과 같이 철제소재의 작용표면의 경우에는 웨이브스프링의 파형정상부의 사이에서 미끄럼접촉 회전해도 각별한 불편은 발생하지 않으나, 예를 들면 알루미늄제의 클러치피스톤과 같이 부드러운 재질의 경우에는, 웨이브스프링의 파형정상부에 의한 마찰에 의해서 클러치피스톤의 작용표면에 현저한 마모를 발생하는 결점이 있다.

본 발명은, 이와 같은 결점을 해소한 신규의 회전방지수단을 가진 웨이브스프링과 이것을 구비한 유압클러치장치를 제공한다.

도 1은 본 발명의 제 1실시예에 관한 클러치의 일부단면도

도 2는 클러치의 회전축방향으로 굴곡된 걸림손톱부를 가진 웨이브스프링의, 절 반부분의 평면도 및 측면도

도 3은 도 2의 실시예에 있어서의 걸림손톱부와 피스톤작용면의 홈과의 걸어 맞춤상태를 표시한 설명도

도 4는 본 발명의 제 2실시예에 관한 클러치의 일부단면도

도 5는 클러치의 둘레방향바깥쪽으로 굴곡된 걸림손톱부를 가진 웨이브스프링의 절반부분의 평면도 및 측면도

도 6은 제 2실시예에 있어서의 웨이브스프링의 걸림손톱부의, 적정조립상태 및 부적정 조립상태 설명도

도 7은, 접시플레이트(dish plate)을 가진 종래공지의 클러치장치의 일부단면도

도 8은 접시플레이트의 절반부분의 평면도 및 측면도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

01, 11: 클러치드럼 02, 12: 종동플레이트(driven plate)

03, 13: 디스크어셈블리 04, 14: 클러치피스톤

05,15: 피스톤작용면 18: 종동판용 스플라인

20, 30: 웨이브스프링 23, 33: 걸림손톱부

25: 피스톤작용면걸림홈

번갈아 배치된 복수의 디스크어셈블리와 복수의 종동플레이트를, 유압피스톤에 의해 웨이브스프링을 개재해서 죄는 형식의 유압클러치에 있어서, 상기 웨이브스프링이 그 원주방향 양끝부분에 회전방지수단을 가진 것을 특징으로 하는 유압클러치장치.

(실시예1)

도 1은, 본 발명의 특징인 웨이브스프링(20)을 장착한 다판클러치(10)의 요부개략단면을 표시하고 있다. 클러치개요는 종래 일반의 것과 대략 마찬가지로서, 클러치드럼(11)의 내주면에 형성한 스플라인(18)에 다수의 종동플레이트(12)가 세트되고, 한편, 클러치허브(17)의 스플라인(19)에는 마찬가지로 다수의 디스크어셈블리(13)가 세트되어 있으며, 이들 플레이트를 클러치피스톤(14)의 유압실(16)에 가압유를 도입해서 그 작용면(15)에 의해 가압함으로써, 웨이브스프링(20)을 개재해서 체결하는 것이다.

도 2는, 본 발명의 특징인 웨이브스프링(20)의 반원부분평면(A)과 동단면(B)을 표시하고 있다.

웨이브스프링(20)은 가늘고 긴 띠형상판재로부터, 적용하는 클러치장치의 크기에 맞추어서 링형상으로 롤을 사용해서 굴곡가공하는 동시에 그 원주 위의 임의의개소(22)를 회전축방향으로 굴곡가공하여, 대략 한바퀴분의 고리형상이 되는 위치에서 절단함으로써, 링(21)전체를 측면시(視)파형으로 하는 것이다. 그리고, 이파형의 산부분(또는 골짜기부분)(22)의 수는 임의의 수를 선택할 수 있다.

예를 들면 도시의 실시예에 있어서는, 웨이브스프링의 외경이 Ψ=117.55mm, 링형상부의 폭이 W=7.5mm의 것을 표시하고 있다. 또, 산부분(그 양옆은 골짜기이다)의 수는 4의 것을 표시하고 있으나, 이것도 임의이다. 또, 웨이브스프링의 자유상태에 있어서의 두께를 H=3mm로 하고 있으나, 클러치압접시에는 그 웨이브스프링소재의 판두께인, 예를 들면 약 1.8mm까지 압축된다. 이것은, 종래 공지의 접시플레이트의 경우와 대략 마찬가지이다.

이 실시예의 특징인 웨이브스프링(20)의 회전방지수단은, 도 2 및 도 3에 명시되어 있다.

도 3은, 클러치장치에 있어서의 피스톤의 작용면(15)에, 그 반경방향으로 형성된 걸림홈(25)을 표시하고 있다. 한편, 도 2(B)에 표시한 웨이브스프링(21)의 양 끝에 형성한 굴곡손톱부(23)은, 예를 들면 F=8.0mm간격으로 설정되고, 피스톤작용면(15)에 있어서의 홈(25)의, 예를 들면 깊이 D=3.0mm보다 약간 짧은 손톱부(23)를 구성하고 있다.

이와 같이 해서, 웨이브스프링(21)의 굴곡손톱은 항상 피스톤작용면의 홈(25)에 끼워져들어가 걸어맞춤하고 있으므로, 클러치개방시에 있어서도 이 손톱에의해, 간단히 웨이브스프링의 회전을 저지할 수 있어, 클러치피스톤작용면의 마모를 방지할 수 있다.

(실시 예 2)

도 4∼도 6은 제 2실시예를 표시하고 잇다. 제 1실시예의 것과 마찬가지로웨이브스프링(30)은, 긴, 띠형상재로부터 롤을 사용해서 굴곡가공하는 동시에 그 원주 위의 임의의 개소를 회전축방향으로 굴곡가공하고, 이것을 대략 한둘레분의 고리형상이 되는 위치에서 절단함으로써, 그 가늘고 긴 띠형상판은, 예를 들면 ø₁=129.5mm의 링으로 가공되며, 도 4~6의 산부분( 및 골짜기부분)(32)을 형성한다. 그리고, 역시 실시예 1의 것과 마찬가지로, 산부분과 골짜기부분을 곡률반경이 큰 원호에 의해 연결해서 전체에 파형을 형성한다. 이 실시예에 있어서는, 웨이브스프링(31)의 외경을 ø₁=129.5mm, 링형상부의 폭을 W=7.0mm로, 웨이브스프링 전체의 자유상태두께를 H=2.6mm로 하고, 스프링의 판두께는 약 1.8mm이다. 그러나, 이 예에 있어서도 각부의 치수는 그 수치에 구애되지 않는 것이 명백하다.

이 실시예에 있어서의 특징은, 링형상웨이브스프링(31)의 양끝부분을 그 링의 반경방향바깥쪽으로 굴곡해서, 걸림손톱부(330)를 형성한 점에 있다. 이것은, 도 6(A)에 명백한 바와 같이, 클러치드럼의 내벽에 통상 형성되어 잇는 종동플레이트조립용의 다수의 스플라인의 하나에, 상기 걸림손톱부(33)가 끼워져 들어감으로써 회전방지작용을 나타내는 것이다. 도시의 실시예에 있어서는, 클러치드럼내벽의 스플라인(18)이 각각 중앙부에 격벽돌기(40)를 가지고, 그 양쪽에 각각 홈부(18)를 가진 형식의 것이나, 반드시 격벽돌기를 가지고 있지 않는 것이라도 유효하다.

이 실시예에 관한 클러치드럼내벽의 스플라인, 양홈(18),(18)이 각각 폭 S=13.0mm이고, 중앙의 격벽돌기(40)의 기초부의 폭은 T=6.0mm로 되어 있다. 또, 상기 걸림손톱끝부분(33)은 예를 들면 V=27.0mm의 위치에서, 상기 스플라인내에 있어서 웨이브스프링자체의 외경보다 더 ø₂=140mm의 위치까지 상기 스프링양끝부분을 굴곡시켜서 걸림손톱(33)으로 하고 있다. 따라서, 이 실시예의 경우에는 도 6(A)에 명백한 바와 같이, 웨이브스프링(31)이 종동플레이트와 피스톤작용면과의 사이에서 정확하게 조립되면, 웨이브스프링의 양끝걸림손톱(33)에 의해 중앙격벽(40)을 사이에 끼우도록, 상기 양끝걸림손톱(33)이 클러치드럼의 스플라인(18)내에 끼워져 들어간다. 걸림손톱끝부분(33)의 형상은 이 실시예에 구애되는 일없이, 스플라인의 홈형상에 맞추어서 여러 가지의 형상으로 할 수 있다.

이에 대하여, 도 6(B)는 웨이브스프링을 클러치드럼의 스플라인내에 정확하게 조립할 수 없는 상태를 표시하고 있다. 도면으로부터 명백한 바와 같이, 웨이브스프링(31)의 양끝걸림손톱(33)위치가 스플라인(18)으로부터 벗어나면, 한쪽의 걸림손톱위치가 스플라인의 측벽부(41)에, 다른쪽의 걸림손톱은 중앙격벽(40)에 각각 충돌해서 조립이 불가능하게 되어, 잘못된 웨이브스프링의 조립을 용이하게 방지할 수 있다.

상기한 바와 같이, 본 발명에 관한 웨이브스프링은 단순히 그 링형상양끝부분에 걸림손톱을 형성하는 것만으로, 클러치장치의 피스톤작용면의 홈 또는 클러치 드럼내주의 스플라인과 걸어맞춤되어, 용이하게 그 따라돌기를 저지할 수 있다.

또, 걸림손톱을 링끝부분에서부터 직경방향바깥쪽으로 형성한 것에 있어서는, 종래 일반의 클러치드럼에 있어서의 종동플레이트용 스플라인에 걸어맞춤시킬수 있으므로, 클러치장치의 다른 부분에 각별한 가공을 실시할 필요도 없고, 극히 간단히 회전방지하는 일이 가능하고, 또한, 웨이브스프링의 조립도 극히 간단하여, 클러치체결시의 충격을 완화하는 스프링에 의한 피스톤작용면의 마모를 용이하게 방지할 수 있다.

Claims

번갈아 배치된 복수의 디스크어셈블리와 복수의 종동플레이트를, 유압피스톤에 의해 웨이브스프링을 개재해서 죄는 형식의 유압클러치에 있어서, 상기 웨이브스프링이 그 원주방향 양끝부분에 회전방지수단을 가진 것을 특징으로 하는 유압클러치장치.
제 1항에 있어서, 상기 회전방지수단은, 유압피스톤의 작용면에 형성한 홈과 이 홈이 끼워져 들어가는 웨이브스프링의 양끝부분을 회전축방향으로 구부린 손톱부에 의해 구성되는 것임을 특징으로 하는 유압클러치장치.
제 1항에 있어서, 상기 회전방지수단은, 클러치드럼의 종동플레이트용 스플라인의 홈과 이 홈에 끼워져 들어가도록 웨이브스프링의 양끝부분을 반경방향으로 구부린 손톱부에 의해 구성되는 것임을 특징으로 하는 유압클러치장치.
제 3항에 있어서, 상기 종동플레이트용의 스플라인은, 그 중간에 격벽을 가진 것임을 특징으로 하는 유압클러치장치.
가는 띠판재로 이루어지고, 전체가 링형상이고 또한 둘레방향으로 파형형상을 가지고, 그 양끝부분에 회전축방향으로 구부린 걸림손톱부를 가진 것을 특징으로 하는 클러치용 웨이브스프링.
가는 띠판재로 이루어지고, 전체가 링형상이고 또한 둘레방향으로 파형형상을 가지고, 그 양끝부분에 반경방향바깥쪽으로 구부린 걸림손톱을 가진 것을 특징으로 하는 클러치용 웨이브스프링.
제 6항에 있어서, 상기 손톱부는, 이것이 끼워져 들어가는 클러치드럼의 종동플레이트용 스플라인홈의 형상에 맞추어서 형성되는 형상을 가진 것임을 특징으로 하는 클러치용 웨이브스프링.