KR100391423B1 - 동력 전달용 클러치 - Google Patents

Abstract

동력 전달면이 경사면으로 이루어져 마찰 면적을 증대시켜 동일 공간내에서 동력 전달 용량을 증대시킬 수 있도록 하는 동력 전달용 클러치를 제공할 목적으로,

구동축의 외주면 일측에 스플라인 결합되며, 전방에서 후방으로 경사진 원추형상의 외주면을 갖는 내측 실린더와; 상기 내측 실린더의 경사진 외주면에 대칭되는 내주면을 가지며, 내측 실린더의 외측에서 고정링을 통하여 구동축에 대하여 회전 가능하게 일단이 장착되는 외측 실린더와; 상기 외측 실린더의 내주면과 내측 실린더의 외주면 사이에서 동력 전달 가능하게 삽입되도록 상기 구동축의 외주면에 회전 및 축방향으로 슬라이드 가능하게 장착되며, 상기 외측 실린더의 타단측과의 사이에는 다수개의 리턴 스프링을 개재하여 복원력을 갖는 마찰작동부재와; 상기 구동축에 시일링을 통하여 끼워져 스냅링으로 고정되며, 상기 마찰작동부재와의 사이에 오일챔버를 형성하는 리테이너 캡과; 상기 마찰작동부재와 내측 실린더의 외주면 및 외측 실린더의 내주면 사이에 각각 개재되는 제1, 제2 마찰 디스크로 이루어지는 것을 특징으로 하는 동력 전달용 클러치를 제공한다.

Description

동력 전달용 클러치{CLUTCH FOR TRANSFERRING POWER}

본 발명은 동력 전달용 클러치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 동력 전달면이 경사면으로 이루어져 마찰 면적을 증대시켜 동일 공간내에서 동력 전달 용량을 증대시킬 수 있도록 하는 동력 전달용 클러치에 관한 것이다.

일반적으로 차량의 자동변속기 등에 적용되어 회전력을 전달하기 위한 동력 전달용 클러치는 구동축과 피동축 사이에 구성되어 유압에 의해 클러치 디스크와 클러치 플레이트가 상호 마찰 작동하여 상호 같은 회전수로 회전 구동력을 전달하는 장치로서, 이러한 동력 전달용 클러치를 종래의 자동변속기용 클러치를 일례로 하여 그 구성을 설명하면, 도 4에 도시된 바와 같이, 구동축(50) 상에 설치되어 동력을 단속하도록 클러치 리테이너(51)와, 이에 설치되는 다수개의 클러치플레이트(53), 그리고 상기 클러치 플레이트(53)사이 사이에 배치되는 다수개의 클러치 디스크(55)가 유성기어장치(57)와 연결되는 클러치 허브(59)에 설치되어 이루어지며, 이를 유압에 의해 결합(클러치 작동)시키고, 스프링 리테이너(61)에 의해 지지되는 리턴 스프링(63)으로 해제(클러치 해방)시키는 클러치 피스톤(65)을 구비하고 있다.

이러한 동력 전달용 클러치(70)의 구성에서 상기 클러치 리테이너(51)는 구동축(50) 상에 스플라인 결합하게 되는데, 이와 같이 스플라인 결합을 위하여 구동축(50)의 일측에 스플라인 축부(67)를 구성하고, 상기 클러치 리테이너(51)는 이와 일체로 형성된 스플라인 원통부(69)를 통하여 결합된다.

또한, 상기 스플라인 축부(67)와 스플라인 원통부(69)에는 상기 클러치 피스톤(65)을 작동시키기 위하여 다수개의 오일 그루브(71) 및 오일홈(73)과 오일홀(75)을 가공하여 유압을 공급하도록 이루어진다.

그러나 상기와 같은 자동변속기의 동력 전달용 클러치는 클러치 플레이트와 클러치 디스크를 다중으로 설치하여 유압 작동에 의한 동력을 전달 및 해제하는 구성으로 전달할 동력의 용량이 클 경우에는, 상기 클러치 플레이트와 클러치 디스크의 수를 증가하거나, 직경이 큰 것을 사용하게 됨으로, 구동축의 길이방향 및 원주방향으로 그 크기가 커지게 되는 문제점을 내포하고 있다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은 동력 전달면이 경사면으로 이루어져 마찰 면적을 증대시켜 동일공간내에서 동력 전달 용량을 증대시킬 수 있도록 하는 동력 전달용 클러치를 제공하데 있다.

도 1은 본 발명에 따른 동력 전달용 클러치의 단면도이다.

도 2는 본 발명에 작용되는 마찰 디스크의 사시도이다.

도 3은 본 발명에 따른 동력 전달용 클러치의 작동 상태 단면도이다.

도 4는 종래 기술에 따른 자동변속기용 유압 클러치의 단면도이다.

상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 본 발명에 따른 동력 전달용 클러치는, 구동축의 외주면 일측에 스플라인 결합되며, 전방에서 후방으로 경사진 원추형상의 외주면을 갖는 내측 실린더와; 상기 내측 실린더의 경사진 외주면에 대칭되는 내주면을 가지며, 내측 실린더의 외측에서 고정링을 통하여 구동축에 대하여 회전 가능하게 일단이 장착되는 외측 실린더와; 상기 외측 실린더의 내주면과 내측 실린더의 외주면 사이에서 동력 전달 가능하게 삽입되도록 상기 구동축의 외주면에 회전 및 축방향으로 슬라이드 가능하게 장착되며, 상기 외측 실린더의 타단측과의 사이에는 다수개의 리턴 스프링을 개재하여 복원력을 갖는 마찰작동부재와; 상기 구동축에 시일링을 통하여 끼워져 스냅링으로 고정되며, 상기 마찰작동부재와의 사이에 오일챔버를 형성하는 리테이너 캡과; 상기 마찰작동부재와 내측 실린더의 외주면 및 외측 실린더의 내주면 사이에 각각 개재되는 제1, 제2 마찰 디스크로 이루어지는 것을 특징으로 하며,

상기 고정링은 상기 구동축의 외주면 상에서 스냅링에 의해 지지되며, 상기 스냅링과의 사이에는 메탈 베어링을 개재하여 마찰계수를 최소화시키는 것을 특징으로 하며,

상기 마찰작동부재는 상기 외측 실린더의 내주면과 내측 실린더의 외주면 사이에서 동력 전달 가능하게 삽입되도록 원추형상의 단면을 갖는 작동 피스톤과; 이작동 피스톤과 일체로 형성되어 상기 구동축의 외주면과의 사이에 시일링을 개재하여 회전 및 축방향으로 슬라이드 가능하게 장착되며, 상기 외측 실린더의 타단측과의 사이에 상기 다수개의 리턴 스프링이 개재되는 작동 플레이트로 이루어지는 것을 특징으로 하며,

상기 제1, 제2 마찰 디스크는 원뿔 형상으로 이루어져 상기 작동 피스톤의 작동에 의해 벌어지도록 축방향으로 다수개의 홈을 형성하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 보다 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 동력 전달용 클러치의 단면도로서, 본 발명에 따른 동력 전달용 클러치의 구성은, 먼저, 내부에 오일통로(1)를 형성하는 구동축(3)의 외주면 일측에 내측 실린더(5)를 스플라인 결합하되, 이 내측 실린더(5)는 전방에서 후방으로 경사진 원추형상의 외주면(7)을 갖는다.

그리고 상기 내측 실린더(5)의 외측에는 내측 실린더(5)의 경사진 외주면(7)에 대칭되는 내주면(9)을 갖는 외측 실린더(11)가 그 일단이 고정링(13)을 통하여 구동축(3)에 대하여 회전 가능하게 장착된다.

이때, 상기 외측 실린더(11)는 상기 고정링(13)과 함께, 다른 동력 전달축 또는 동력 전달부재(40)와 연결되도록 하며, 상기 고정링(13)은 상기 구동축(3)의 외주면 상에서 스냅링(15)에 의해 지지되는데, 상기 스냅링(15)과의 사이에는 메탈 베어링(17)을 개재하여 마찰계수를 최소화시키도록 하였다.

또한, 상기 외측 실린더(11)의 내주면(9)과 내측 실린더(5)의 외주면(7) 사이에서는 상호간 동력 전달을 가능하게 하는 마찰작동부재(19)가 상기 구동축(3)의 외주면에 슬라이드 가능하게 장착되는데, 이 마찰작동부재(19)는 상기 외측 실린더(11)의 내주면(9)과 내측 실린더(5)의 외주면(7) 사이에서 동력 전달 가능하게 삽입되도록 원추형상의 단면을 갖는 작동 피스톤(21)과, 이 작동 피스톤(21)과 일체로 형성되어 상기 구동축(3)의 외주면과의 사이에 시일링(25)을 개재하여 회전 및 축방향으로 슬라이드 가능하게 작동 플레이트(23)를 장착하여 이루어진다.

이때, 상기 작동 플레이트(23)는 상기 외측 실린더(11)의 타단측과의 사이에 다수개의 리턴 스프링(27)을 개재하여 복원력이 작동되도록 구성된다.

그리고 상기 작동 플레이트(23)와의 함께, 상기 구동축(3) 내부의 오일통로(1)와 연결되는 오일챔버(29)를 형성하도록 리테이너 캡(31)이 상기 구동축(3)에 시일링(33)을 통하여 끼워져 스냅링(35)으로 고정된다.

또한, 상기 마찰작동부재(19)의 작동 피스톤(21)과 내측 실린더(5)의 외주면(7) 및 외측 실린더(11)의 내주면(9) 사이에는 각각 제1, 제2 마찰 디스크(37,39)를 개재하여 마찰 효율을 높이도록 하고 있는데, 이 제1, 제2 마찰 디스크(37,39)는, 도 3에서 도시한 바와 같이, 원뿔 형상으로 이루어져 상기 작동 피스톤(21)의 작동에 의해 벌어질 수 있도록 축방향으로 다수개의 홈(41)을 형성하여 이루어진다.

상기한 바와 같이 구성된 동력 전달용 클러치의 작동은 먼저, 클러치 해방시에는, 상기 도 1과 같이, 리턴 스프링(27)의 탄성력에 의하여 작동 피스톤(21)이 작동 플레이트(23)와 함께, 도 1에서 우측으로 이동된다.

이 상태에서, 상기 외측 실린더(11)와 내측 실린더(5) 사이에는 구동축(3)의 동력이 전달되지 않도록 상기 작동 피스톤(21)과의 사이에 간격이 형성된 상태를 유지하게 된다.

따라서, 구동축(3)과 다른 동력전달부재(40) 사이에는 상호 동력 전달을 이룰 수 없는 상태를 유지하게 된다.

그러나 클러치 작동 시에는, 상기 구동축(3)의 오일통로(1)를 통하여 오일챔버(29) 내부로 공급되는 유압이 리턴 스프링(27)의 탄성력을 극복하면서, 작동 피스턴(21)을, 도 2에서와 같이, 좌측으로 이동시킨다. 이 상태에서 작동 피스턴(21)은 제1, 제2 마찰 디스크(37,39)를 통하여 상기 내측 실린더(5)의 외주면(7) 및 외측 실린더(11)의 내주면(9)에 작용력을 가하여 내측 실린더(5)와 외측 실린더(11)를 마찰 결합시키게 된다.

따라서, 상기 구동축(3)과 다른 동력전달부재(40) 사이에는 상호 동력을 전달할 수 있는 상태를 유지하게 되는 것이다.

이러한 구성 및 작동에서, 상기 내측 실린더(5)의 외주면(7) 및 외측 실린더(11)의 내주면(9)은 각각 경사면으로 형성되며, 이에 대응하여 상기 작동 피스톤(21) 역시, 원추형상으로 경사지게 이루어져 동일 공간내에서 상호 마찰되는 마찰 면적을 넓게 하여, 동력 전달 용량을 증대시킬 수 있게 된다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 동력 전달용 클러치에 의하면, 동력 전달면이 경사면으로 이루어 마찰 면적을 증대시킴으로서, 동일 공간내에서 동력 전달 용량을 증대시킬 수 있도록 하며, 이에 따라 구동축의 길이방향 및 원주방향으로 그 크기를 최소화 할 수 있는 효과가 있다.

Claims (4)

1. 동력 전달용 클러치에 있어서,

   구동축의 외주면 일측에 스플라인 결합되며, 전방에서 후방으로 경사진 원추형상의 외주면을 갖는 내측 실린더와;

   상기 내측 실린더의 경사진 외주면에 대칭되는 내주면을 가지며, 내측 실린더의 외측에서 고정링을 통하여 구동축에 대하여 회전 가능하게 일단이 장착되는 외측 실린더와;

   상기 외측 실린더의 내주면과 내측 실린더의 외주면 사이에서 동력 전달 가능하게 삽입되도록 상기 구동축의 외주면에 회전 및 축방향으로 슬라이드 가능하게 장착되며, 상기 외측 실린더의 타단측과의 사이에는 다수개의 리턴 스프링을 개재하여 복원력을 갖는 마찰작동부재와;

   상기 구동축에 시일링을 통하여 끼워져 스냅링으로 고정되며, 상기 마찰작동부재와의 사이에 오일챔버를 형성하는 리테이너 캡과;

   상기 마찰작동부재와 내측 실린더의 외주면 및 외측 실린더의 내주면 사이에 각각 개재되는 제1, 제2 마찰 디스크로 이루어지는 것을 특징으로 하는 동력 전달용 클러치.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 고정링은

   상기 구동축의 외주면 상에서 스냅링에 의해 지지되며, 상기 스냅링과의 사이에는 메탈 베어링을 개재하여 마찰계수를 최소화시키는 것을 특징으로 하는 동력 전달용 클러치.
3. 청구항 1에 있어서, 상기 마찰작동부재는

   상기 외측 실린더의 내주면과 내측 실린더의 외주면 사이에서 동력 전달 가능하게 삽입되도록 원추형상의 단면을 갖는 작동 피스톤과;

   이 작동 피스톤과 일체로 형성되어 상기 구동축의 외주면과의 사이에 시일링을 개재하여 회전 및 축방향으로 슬라이드 가능하게 장착되며, 상기 외측 실린더의 타단측과의 사이에 상기 다수개의 리턴 스프링이 개재되는 작동 플레이트로 이루어지는 것을 특징으로 하는 동력 전달용 클러치.
4. 청구항 1 또는 3에 있어서, 상기 제1, 제2 마찰 디스크는

   원뿔 형상으로 이루어져 상기 작동 피스톤의 작동에 의해 벌어지도록 축방향으로 다수개의 홈을 형성하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 동력 전달용 클러치.