KR100391471B1 - 자동 변속기 다판 클러치의 리턴 스프링 - Google Patents

Abstract

클러치의 고속 회전으로 회전속도가 증가하면 증가할수록 탄성력이 증대되어 피스톤의 전진을 방지할 수 있는 자동 변속기 다판 클러치의 리턴 스프링을 제공할목적으로:

다판 클러치의 피스톤내에 배치되어 항시 피스톤이 후퇴하는 방향으로 탄성력을 발휘하는 리턴 스프링에 있어서,

중앙부에 일정의 길이와 질량을 보유하는 질량부를 두고, 이 질량부의 양측에 선단부가 확개되는 형태로 한쌍의 탄성편이 형성되어, 상기 질량부가 중앙부에 위치하고, 상기 탄성편 일측단이 상기 피스톤의 내측으로 돌설되는 돌기부에 탄지되고, 다른 판성편의 타측단이 그 일측로 형성되는 스프링 지지대에 탄지됨을 특징으로 하는 자동 변속기 다판 클러치의 리턴 스프링을 제공한다.

Description

자동 변속기 다판 클러치의 리턴 스프링{RETURN SPRING IN A MULTI-PLATE CLUTCH FOR AN AUTOMATIC TRANSMISSION}

본 발명은 자동 변속기에 적용되는 다판 클러치에 있어서, 다판 클러치의 고속 회전시 잔류하는 유압이 원심력에 의하여 클러치가 체결되는 것을 미연에 방지할 수 있도록 한 자동 변속기의 리턴 스프링에 관한 것이다.

예컨대, 다수의 클러치 플레이트와 디스크를 상호 교번적으로 배치하여 다중으로 접속되면서 동력을 전달하는 다판 클러치는 오토바이 또는 자동차의 자동 변속기등에 사용된다.

이러한 다판 클러치의 일반적인 구성을 살펴보면, 도 5에서 보인바와 같이,클러치 리테이너(100)의 내륜 요철부(102)에 다수매의 클러치 플레이트(104)를 횡설하고, 허브(106)의 외륜 요철부(108)에는 상기 클러치 플레이트(104) 사이로 클러치 디스크(110)가 배치된다.

그리고 상기 클러치 리테이너(100)의 내측에는 피스톤(112)가 배치되어 이의 클러치 리테이너(100)와 피스톤(112) 사이에는 유압실(114)이 형성되고, 유압실 반대측에는 피스톤(112)을 항상 유압실(114)측으로 밀어주는 압축 스프링 형태의 리턴 스프링(116)이 배치된다.

이에따라 상기 압력실(114)에 유압이 공급되면 피스톤(112)이 리턴 스프링 (116)의 탄성력을 극복하면서 전진하여 클러치 플레이트(104)와 클러치 디스크 (110)를 압착하여 동력을 전달하게 된다.

그리고 상기와는 반대로 유압을 해제하면, 리턴 스프링(116)의 탄성력에 의하여 피스톤(112)이 후퇴하면서 클러치 플레이트(104)와 클러치 디스크(110)을 격리시켜 동력 전달을 차단하게 되는 것이다.

이러한 작동과정에서 유압이 해제될 때 유압제어기구에서 유압실에 이르기까지의 유압은 해제되지만 유압실에 잔존하고 있는 유체는 클러치의 회전에 따른 원심력으로 인해 배출되지 않고 원심유압을 발생하게 되는데, 클러치가 고속으로 회전하는 경우에는 이의 잔존 유압에 의하여 클러치가 체결되는 경우가 발생되기도 한다.

이에따라 종래에는 도 5의 윗부분에서와 같이, 피스톤(112)의 내측에 밸런스 피스톤(118)을 배치하고, 이의 밸런스 피스톤(118)과 피스톤(112) 사이에 리턴 스프링(116)를 배치하여 상기 피스톤(112)과 밸런스 피스톤(118) 사이의 공간부에 윤활유압을 공급하여 바대 유압으로 작용할 수 있도록 하는 예가 있다.

그리고 도 5의 하측부분과 같이, 피스톤(112)의 가장자리 부분에 첵밸브 (120)을 배치하는 예도 있다.

이는 첵볼의 스틸볼에는 유체의 유압에 따른 축방향 힘, 피스톤의 회전에 따른 스틸볼의 반경방향에 대한 원심력, 유체의 부력등이 작용하는데, 클러치의 회전속도가 증가하면 볼의 원심력이 유체의 원심 유압을 극복하면서 유동이 생기면 오일 배출구가 열리면서 피스톤의 잔류 유량이 배출되도록 하는 것이다.

그러나 전자에서와 같이 밸런스 피스톤을 적용하는 경우에 있어서는 원심유압을 효과적으로 상쇄시키기 위하여는 밸런스 피스톤의 내경이 피스톤의 내경보다 작아야만 하는 바, 이로 인하여 변속기의 전장을 신장시킨다는 문제점을 내포하고 있다.

그리고 후자와 같이 첵볼을 적용하는 경우에 있어서는 첵 볼의 설계, 설계후 제품의 품질 관리가 매우 어려우며, 첵볼의 설계 제원의 매칭이 어려우며, 볼과 유밀면에 대한 정밀한 가공이 요구되는등의 많은 문제점을 내포하고 있다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로서, 본 발명의 목적은 클러치의 고속 회전으로 회전속도가 증가하면 증가할수록 탄성력이 증대되어 피스톤의 전진을 방지할 수 있는 자동 변속기 다판 클러치의 리턴 스프링을 제공함에 있다.

도 1은 본 발명의 적용부위를 나타내는 다판 클러치의 단면도.

도 2는 본 발명에 의한 리턴 스프링의 사시도.

도 3은 도 2의 측면도.

도 4은 본 발명에 의한 리턴 스프링의 작동원리 설명도.

도 5는 종래 리턴 스프링의 적용상태를 보인 다판 클러치의 단면도이다.

이를 실현하기 위하여 본 발명은 다판 클러치의 피스톤내에 배치되어 항시 피스톤이 후퇴하는 방향으로 탄성력을 발휘하는 리턴 스프링에 있어서,

중앙부에 일정의 길이와 질량을 보유하는 질량부를 두고, 이 질량부의 측부양측에 선단부가 확개되는 형태로 한쌍의 탄성편이 형성되어, 상기 질량부가 중앙부에 위치하고, 일측 탄성편 선단이 상기 피스톤의 내측으로 돌설되는 돌기부에 탄지되고, 타측 탄성편의 선단이 그 일측로 형성되는 스프링 지지대에 탄지됨을 특징으로 하는 자동 변속기 다판 클러치의 리턴 스프링을 제공한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도1은 본 발명의 적용상태를 보인 다판 클러치의 단면도로서, 부호 2는 다판 클러치의 전체를 지칭한다.

상기 다판 클러치(2)는 클러치 리테이너(4)의 내륜 요철부(6)에 다수매의 클러치 플레이트(8)를 횡설하고, 허브(10)의 외륜 요철부(12)에는 상기 클러치 플레이트(8) 사이로 클러치 디스크(14)가 배치된다.

그리고 상기 클러치 리테이너(4)의 내측에는 피스톤(16)가 배치되어 이의 클러치 리테이너(4)와 피스톤(16) 사이에는 유압실(18)이 형성되고, 유압실 반대측에는 피스톤(16)을 항상 유압실(18)측으로 밀어주는 탄성력을 발휘하는 리턴 스프링(20)이 배치된다.

이에따라 상기 유압실(18)에 유압이 공급되면 피스톤(16)이 리턴 스프링(20)의 탄성력을 극복하면서 전진하여 클러치 플레이트(4)와 클러치 디스크(14)를 압착하여 동력을 전달하게 된다.

그리고 상기와는 반대로 유압을 해제하면, 리턴 스프링(20)의 탄성력에 의하여 피스톤(16)이 후퇴하면서 클러치 플레이트(4)와 클러치 디스크(14)을 격리시켜 동력 전달을 차단하게 되는 것이다.

이러한 다판 클러치(2)의 리턴 스프링(20)을 형성함에 있어서, 본 발명은 도2 및 도 3에서와 같이, 중앙부에 일정 길이를 갖는 질량부(22)를 두고 그 양측으로 선단부가 확개되는 형태로 한쌍의 탄성편(24)(26)를 형성하는 형태로 구성하였다.

도면에서는 질량부(22)가 원주형으로 형성된 것을 도시하고 있으나, 이에 한정되는 것은 아니고 다각형으로 형성할 수도 있다.

그리고 상기 탄성편(24)(26)이 질량부(22)와 일체로 형성된 것으로 도시하고 있으나, 이에 한정되는 것은 아니고, 질량부(22)와 탄성편(24)(25)을 각각 별도로 형성하여 용접등과 같은 고정수단으로 형성할 수도 있다.

상기와 같이 이루어지는 리턴 스프링(20)은 도 1에서와 같이 질량부(22)가 원심측으로 향한 상태에서 일측 탄성편(24)은 피스톤(16)의 내면에 돌설된 돌기부 (28)에 탄지되고, 타측 탄성편(26)은 허브(10)의 내측으로 배치되는 스프링 지지대(30)에 탄지된다.

이에따라 리턴 스프링(20)은 평상시 탄성편(24)(26)의 자체 탄성력에 의하여 피스톤(16)을 유압실( 18)측으로 밀어주는 탄성력을 발휘하게 된다.

보다 구체적으로 리턴스프링(20)의 작동원리를 살펴보면, 도 4에서와 같이, 리턴스프링(20)이 클러치에 장착될 때와, 유압실(18)에 유압이 공급되어 피스톤 (16)이 전진하는 경우에는 양측 탄성편(24)(26)간의 거리가 좁아지면서 변형이 발생되는데, 이때 반발력이 발생하면서 피스톤(16)에 이 반발력이 전달되는 것이다.

그리고 클러치가 고속으로 회전하게 되면, 질량부(22)가 원심방향으로 원심력을 받게 되고 이에따라 힘 평형에 의해 탄성편(24)(26)의 선단부에는 원심방향으로의 반력이 발생하면서 질량부(22) 및 탄성편(24)(26)의 중앙부가 원심방향으로 이동하면, 탄성편(24)(26)이 바깥쪽으로 확장함으로써, 피스톤(16)을 후퇴시키는 추가적인 힘을 발생시케 되는 것이다.

이에따라 유압실(18)에 잔류하는 유압에 의하여 피스톤(16)이 전진하여 클러치가 체결되는 것을 미연에 방지하게 되는 것이다.

상기와 같은 작용은 클러치가 고속으로 회전할수록 리턴 스프링(20)은 원심력으로 커지면서 피스톤(16)을 후퇴시킴으로써, 잔류 유압에 의한 클러치 체결은 미연에 방지할 수 있게 되는 것이다.

이상에서와 같이 본 발명에 의하면, 다판 클러치의 해제 작동시 잔류 유압에 의해 발생될 수 있는 클러치의 체결을 미연에 방지할 수 있으며, 기존의 밸런스 피스톤 및 첵볼을 삭제할 수 있는 바, 이에따른 기술적 구성이 간단해지고, 원가절감에도 기여할 수 있는 발명인 것이다.

Claims (1)

1. 다판 클러치의 피스톤내에 배치되어 항시 피스톤이 후퇴하는 방향으로 탄성력을 발휘하는 리턴 스프링에 있어서,

   중앙부에 일정의 길이와 질량을 보유하는 질량부를 두고, 이 질량부의 측부양측에 선단부가 확개되는 형태로 한쌍의 탄성편이 형성되어, 상기 질량부가 내주측으로 위치한 상태에서 일측 탄성편의 선단이 상기 피스톤의 외주측 내면으로 돌설되는 돌기부에 탄지되고, 타측 탄성편의 선단이 그 일측으로 형성되는 스프링 지지대의 외주측에 탄지됨을 특징으로 하는 자동 변속기 다판 크러치의 리턴 스프링.