KR100398193B1 - 다판클러치의 클러치 피스톤 제어장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 다판클러치의 클러치 피스톤 제어장치에 관한 것으로, 오일압력으로 이동가능하게 설치된 클러치 피스톤과, 상기 오일압력에 대항하는 압력을 상기 클러치 피스톤에 부가하기 위해 상기 오일압력이 가해지는 클러치 피스톤의 맞은편 쪽에서 상기 오일압력에 대항하는 다른 오일압력을 클러치 피스톤에 부가하는 오일챔버를 갖춘 구조로 되어, 클러치 피스톤의 작동유압에 대항하는 제어압을 클러치 피스톤의 맞은편 쪽에서 가하여 클러치 피스톤의 급격한 동작을 적절히 제어하여 줌으로써, 클러치 플레이트와 클러치 디스크의 부드러운 결합을 유도하여 변속쇼크를 효과적으로 줄일 수 있고, 또한 상기 작동유압이 신속히 드레인되게 제어압을 조절하여 클러치의 조기 마모를 방지할 수 있는 있으며, 어큐뮬레이터와 같은 별도의 축압장치가 불필요하고, 클러치 리턴스프링을 사용할 필요가 없으므로, 부품감소 및 원가절감도 도모할 수 있는 효과가 있다.

Description

다판클러치의 클러치 피스톤 제어장치{device for clutch piston of multiple plate clutch}

본 발명은 자동변속기 등에 사용되는 다판클러치에 관한 것으로, 특히 작동유압이 작용하는 클러치 피스톤의 맞은편에 상기 작동유압에 대항하는 제어압을 가해서 클러치 피스톤을 정밀하게 제어하여 변속쇼크를 저감시킬 수 있도록 다판클러치의 클러치 피스톤 제어장치에 관한 것이다.

일반적으로 클러치는 구동축의 동력을 피동축에 전달하거나 차단하기 위해사용되는 장치로서 단판클러치와 다판클러치로 구분되고, 다판클러치는 건식 및 습식으로 나누어지는 바, 자동차의 자동변속기 등에는 주로 습식 다판클러치가 사용되고 있다.

도1은 종래 기술에 따른 다판클러치가 자동변속기의 리버스 클러치로 사용된 일예를 단면으로 도시한 것인 바, 변속기의 입력축에 일체로 회전되게 장착되는 클러치 리테이너(10)의 내주면에는 스플라인부가 형성되고, 이 스플라인부에 다수개의 클러치 플레이트(11)가 소정 간격을 두고 결합되며, 상기 클러치 플레이트(11) 사이에는 클러치 디스크(12)가 끼워져 있다.

그리고, 상기 클러치 리테이너(10)의 오목한 수용부내에는 클러치 피스톤(13)이 장착되는 데, 상기 클러치 피스톤(13)은 대향하고 있는 클러치 리테이너(10)와의 사이에 오일챔버(14)가 형성될 수 있도록 설치되며, 상기 클러치 피스톤(13)을 리턴시키기 위해 웨이브스프링(15)이 클러치 피스톤(13)에 설치되어 있다.

또한 상시 오일챔버(14)로 클러치 피스톤의 작동압유를 공급하기 위해 상기 클러치 리테이너에는 압유공급홀(16)이 설치되어 있다.

이에 따라, 오일펌프에서 토출되어 적절히 제어된 압력을 가진 압유를 상기 압유공급홀(16)을 통해 상기 오일챔버(14)로 공급하면, 상기 압유의 압력에 의해 상기 클러치 피스톤(13)이 클러치 플레이트 쪽으로 전진하여 클러치 플레이트를 가압하고, 이로 인해 클러치 플레이트와 클러치 디스크는 서로 밀착됨으로써, 입력축의 회전동력이 클러치 리테이너를 통해 클러치 플레이트를 거쳐서 클러치 디스크로전달되며, 클러치 디스크에서 다시 클러치 허브(도시되지 않음)를 통해 리버스 선기어로 전달되어, 후진변속이 가능하게 된다.

한편, 상기 오일챔버(14)로의 압유공급을 중단하면, 상기 클러치 피스톤(13)을 가압하고 있던 압유의 압력이 소멸되면서 클러치 피스톤(13)은 상기 웨이브스프링(15)에 의해 원래의 위치로 복귀되고, 또 클러치 피스톤의 가압력에 의해 서로 밀착되어 있던 상기 클러치 플레이트(11)와 클러치 디스크(12)들도 서로 이격되면서 클러치 디스크를 통한 입력축의 동력전달이 차단되게 된다.

그런데, 상기와 같은 종래의 리버스 다판클러치는 구조에 있어서는, 상기 오일챔버에 압유가 공급되면 오일챔버내의 압력이 상승하게 되고, 이 압유의 압력은 클러치 피스톤에 작용하게 되는 바, 상기 압유의 압력이 클러치 피스톤을 맞은편에서 지지하고 있는 웨이브스프링의 탄성저항력보다 크게 되면, 클러치 피스톤이 압유의 압력에 의해 순간적으로 작동을 시작하여 클러치 플레이트와 클러치 디스크를 결합시킴으로써, 변속쇼크가 발생하게 된다.

특히, 상기 리버스 클러치는 N레인지에서 R레인지로 변속이 이루어질 때에 작동하는 클러치로서, R레인지로의 변속시에 상기 리버스 클러치에 공급되는 압유의 압력은 다른 변속단으로의 변속시의 라인압보다 크게 설정되어 있으므로, N레인지에서 R레인지로의 변속시에 변속쇼크가 크게 발생하게 되는 문제점이 있었다.

상기와 같은 변속쇼크를 저감시키기 위해 어큐뮬레이터를 설치하는 방안도 제안되어 있지만, 그 효과가 만족스럽지 못하다고 하는 결점이 있었다.

이에 본 발명은 상기한 사정을 감안하여 안출된 것으로, 클러치 피스톤의 작동유압에 대항하는 제어압을 클러치 피스톤의 맞은편 쪽에서 가하여 클러치 피스톤의 급격한 동작을 적절히 제어하여 줌으로써, 클러치 플레이트와 클러치 디스크의 부드러운 결합을 유도하여 변속쇼크를 효과적으로 줄일 수 있고, 또한 상기 작동유압이 신속히 드레인되게 제어압을 조절하여 클러치의 조기 소손을 방지할 수 있도록 된 다판클러치의 클러치 피스톤 제어장치를 제공함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 다판클러치의 클러치 피스톤 제어장치는 오일압력으로 이동가능하게 설치된 클러치 피스톤과, 상기 오일압력이 가해지는 클러치 피스톤의 맞은편 쪽에서 오일압력에 대항하는 다른 오일압력을 상기 클러치 피스톤에 부가하는 댐핑수단을 구비하고 있다.

바람직하기로는, 상기 댐핑수단이 클러치 리테이너와 클러치 피스톤 사이에 형성된 제1오일챔버와, 상기 클러치 리테이너에 고정되어 상기 클러치 피스톤과의 사이에 형성된 제2오일챔버 및, 상기 제1오일챔버와 제2오일챔버에 개별적으로 연통되도록 상기 클러치 리테이너에 형성된 오일홀을 갖추고 있다.

도1은 종래 기술에 따른 다판클러치의 단면도이고,

도2는 본 발명에 따른 클러치 피스톤 제어장치를 구비한 다판클러치의 단면도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

20 : 클러치 리테이너 21 : 클러치 플레이트

22 : 클러치 디스크 23 : 클러치 피스톤23',25' : 기밀링 23a : 가압단

24 : 제1오일챔버 25 : 댐핑 피스톤

26 : 제2오일챔버 27 : 스냅링

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하면서 상세히 설명한다.

도2는 본 발명에 따른 댐핑 피스톤을 구비한 다판클러치의 단면도인 바, 즉 변속기의 입력축(도시되지 않음)에 클러치 리테이너(20)가 일체로 회전되게 장착되고, 상기 클러치 리테이너(20)의 안쪽 내주면에는 스플라인부(20a)가 형성되고, 이 스플라인부(20a)에 다수개의 클러치 플레이트(21)가 소정 간격을 두고 스플라인으로 결합되며, 상기 클러치 플레이트(21) 사이에는 클러치 디스크(22)가 1장씩 끼워지는 형태로 배치되어 있다.그리고, 상기 클러치 리테이너(20)의 안쪽으로 오목한 수용부내에는 그 내부로 장착된 클러치 피스톤(23)과, 클러치 플레이트(21)를 가압하는 클러치 피스톤(23)의 가압단(23a)내에 수용된 댐핑피스톤(25)이 장착되어 압유를 매개로 작동되는 댐핑수단이 형성되어진다.여기서, 상기 댐핑수단은 클러치 리테이너(20)와 클러치 피스톤(23)사이에 형성되어 클러치 리테이너(20)의 보스부에 형성된 오일홀(20b)을 통해 압유가 유입,배출되는 제1오일챔버(24)와, 상기 클러치 피스톤(23)과 댐핑피스톤(25)사이에 형성되어 리테이너(20)의 보스부 외주면에 형성된 오일홀(20c)을 통해 압유가 유입,배출되면서 상기 제1오일챔버(24)내 압유의 급격한 변동압력을 완충시켜주는 제2오일챔버(26)로 이루어진다.또한, 상기 클러치 피스톤(23)과 댐핑 피스톤(25)의 외주면에는 클러치 리테이너(20)의 보스부에 형성된 오일홀(20b,20c)을 통해 제1,2오일챔버(24,26)로 공급된 압유가 누유되지 않도록 기밀링(23',25')이 각각 설치되어 있다.한편, 상기 댐핑 피스톤(25)을 제위치에 고정시키기 위해 댐핑 피스톤(25)의 상/하측부와 인접하는 클러치 피스톤(23) 및 클러치 리테이너(20)에는 스냅링(27)이 각각 설치되어 있다.

이에 따라, 상기 입력축으로부터 오일홀(20b)을 통해 제1오일챔버(24)로 압유가 공급되면, 제1오일챔버(24)내의 압력이 상승되면서 이 오일압력으로 상기 클러치 피스톤(23)이 도면에서 좌측으로 전진하게 되고, 오일의 압력이 계속 상승하여 상기 클러치 피스톤(23)이 클러치 플레이트(21)와 닿게 되면, 클러치 피스톤(23)이 클러치 플레이트(21)를 가압하여 줌으로써, 클러치 플레이트(21)와 클러치 디스크(22)들이 서로 면착된다.

이러한 면착작용으로 입력축의 회전동력이 클러치 리테이너(20)와 클러치 디스크(22)를 통해 클러치 플레이트(21)로 전달되고, 또 클러치 플레이트(21)로부터 클러치 허브(도시되지 않음)를 통해 유성기어장치로 동력이 전달되어 미리 정해진 패턴에 따라 변속이 이루어지게 된다.

상기와 같이 제1오일챔버(24)로 압유를 공급하여 클러치 피스톤(23)을 가압하는 과정에, 상기 제2오일챔버(26)에는 미리 오일을 소정 압력으로 충전해 두면, 제2오일챔버(26)내의 오일압력은 상기 제1오일챔버(24)내의 오일압력과 서로 상반되는 방향으로 클러치 피스톤(23)에 작용하게 되는 데, 상기 제1오일챔버(24) 내의 오일압력이 제2오일챔버(26)내의 오일압력보다 크게 되면, 클러치 피스톤(23)이 전진하게 된다.

이러한 클러치 피스톤(23)의 전진운동과정에 상기 제1오일챔버(24)내의 오일압력이 순간적으로 급격히 변화되더라도 상기 제2오일챔버(26)내의 오일이 급격한 변동압력을 완충시켜 주므로, 클러치 플레이트(21)와 클러치 디스크(22)가 급작스럽게 면착되어 발생되는 변속쇼크를 방지해주게 된다.

또한, 상기 제1오일챔버(24)로의 오일공급시에 제2오일챔버(26)내의 오일압력을 서서히 강하시키면 클러치 피스톤(23)의 전진운동을 선형적으로 제어할 수 있고, 클러치 피스톤(23)에 의해 클러치 플레이트(21)에 가해지는 압력도 용이하게 조절할 수 있으므로, 변속쇼크를 저감시킬 수 있게 된다.

한편, 상기 클러치를 해방시킬 경우에는 상기 제1오일챔버(24)내의 오일은 드레인시키면서 상기 제2오일챔버(26)에는 오일을 공급하게 되면, 제2오일챔버(26)내의 오일압력이 제1오일챔버(24)내의 오일압력보다 커지게 되므로, 제2오일챔버(26)내의 오일압력에 의해 상기 클러치 피스톤(23)이 후진운동하면서 클러치 플레이트(21)에 가하고 있던 압력을 해제시켜 클러치를 해방시키게 되므로, 신속한 클러치 해방을 도모할 수 있을 뿐만 아니라 클러치의 조기 마모를 예방할 수 있게 된다.

상기 제2오일챔버(26)로의 압유공급은 자동변속기의 오일펌프를 통해 토출된 압유의 일부를 사용하면 되고, 또 제2오일챔버(26)에 공급된 오일의 드레인제어는 솔레노이드밸브 등을 사용하면 용이하게 달성할 수 있으므로, 그에 대한 자세한 설명은 생략한다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 다판클러치의 클러치 피스톤 제어장치에 의하면, 클러치 피스톤의 작동유압에 대항하는 제어압을 클러치 피스톤의 맞은편 쪽에서 가하여 클러치 피스톤의 급격한 동작을 적절히 제어하여 줌으로써, 클러치 플레이트와 클러치 디스크 사이의 부드러운 결합을 유도하여 변속쇼크를 효과적으로 줄일 수 있고, 또한 상기 작동유압이 신속히 드레인되게 제어압을 조절하여 클러치의 조기 마모를 방지할 수 있는 있으며, 어큐뮬레이터와 같은 별도의 축압장치가 불필요하고, 클러치 리턴스프링을 사용할 필요가 없으므로, 부품감소 및 원가절감도 도모할 수 있는 효과가 있다.

Claims (4)

1. 클러치 리테이너와의 사이에서 배면으로 제1오일챔버를 형성하는 클러치 피스톤과,

   상기 제1오일챔버에 대응됨과 더불어 상기 클러치 피스톤의 전면에서 제2오일챔버를 형성하도록 상기 클러치 리테이너에 설치되는 댐핑 피스톤 및,

   상기 제1오일챔버와 제2오일챔버에 각각 교통되도록 상기 클러치 리테이너에 형성된 오일홀을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 다판클러치의 클러치 피스톤 제어장치.
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