KR100569384B1 - 자동 변속기의 클러치 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동 변속기의 클러치 장치에 관한 것으로, 입력축과 동축상으로 나란하게 배치되는 복수의 클러치에서 상호 구성부품의 공유를 통해 변속기의 케이스 내부에서 부품이 점유하는 공간을 최대한 축소시킴과 더불어, 그에 따른 변속기의 전체 길이 축소 및 조립성의 개선을 도모할 수 있도록 하는 데 그 목적이 있다.

전술한 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 변속기의 입력축과 동축상으로 결합되는 내/외측 리테이너와; 상기 내/외측 리테이너의 내주면에 각각 축방향으로 이동이 가능하게 설치되는 다수개의 플레이트; 상기 플레이트 사이에 교번적으로 끼워져 축방향으로 이동이 가능하게 설치되는 다수개의 디스크를 각각 갖춘 복수의 허브; 상기 내측 리테이너의 내부에서 배면에 압력실을 형성하고서 설치되는 피스톤 및; 상기 내측 리테이너의 내측 선단부에서 축방향으로의 이동이 구속되어 설치되는 리액션 플레이트를 포함하여 구성된다.

Description

자동 변속기의 클러치 장치{clutch device for an automatic transmission}

도 1은 종래 자동 변속기의 클러치 장치를 도시한 부분단면도.

도 2는 본 발명에 따른 자동 변속기의 클러치 장치를 도시한 부분단면도.

도 3은 도 2의 Ⅲ-Ⅲ선 단면으로, 내/외측 리테이너의 결합상태를 도시한 도면.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

10-내측 리테이너 12-외측 리테이너

11,13-플레이트 14,15-허브

16,17-디스크 18-피스톤

19-리액션 플레이트 20,21-스냅링

본 발명은 자동 변속기의 클러치 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 복수의 클러치에서 상호 구성부품의 공유를 통해 케이스내에서 부품이 점유하는 공간을 축소함과 더불어 이에 따른 변속기의 전장 축소 및 조립성의 개선을 도모할 수 있도록 하는 자동 변속기의 클러치 장치에 관한 것이다.

일반적으로 자동 변속기는 주행중 엔진으로부터 출력되는 구동력을 주행상태에 따라 다단계로 변화시킬 수 있도록 하는 장치인 바, 이는 다단의 변속단을 형성하는 유성기어장치에서 해당 마찰기구를 적절하게 작동시킴으로써 가능한 것이다.

여기서, 상기 마찰기구는 변속시 유성기어장치의 해당 기어열을 변속기의 입력축 내지 변속기의 케이스와 선택적으로 연결하여 동력의 전달 내지 작동을 제한하는 것으로 통상 클러치 장치와 브레이크 장치로 구분된다.

그 중에서, 도 1에는 변속기의 입력축에 대해 동축상으로 나란하게 배치되는 복수의 제1클러치와 제2클러치를 갖는 종래 클러치 장치가 도시되어 있다.

상기 클러치 장치는 변속기의 입력축에 결합되는 내/외측 리테이너(1,2)와, 상기 내/외측 리테이너(1,2)의 내주면에 각각 설치되는 플레이트(3,3'), 상기 플레이트(3,3')의 사이에 교번적으로 끼워지는 다수개의 디스크(4,4')를 각각 갖추고서 서로 이격되게 배치되는 복수의 좌/우측 허브(5,6) 및, 상기 내측 리테이너(1)의 내부에서 배면에 압력실(7a)을 형성하고서 설치되는 피스톤(7)을 구비하여 이루어진다.

여기서, 상기 내측 리테이너(1)에는 외측 리테이너(2)와의 결합을 위한 돌출부(1a)가 일체로 형성되어 있어, 상기 내측 리테이너(1)와 외측 리테이너(2)는 변속기의 입력축과 함께 일체로 회전되어진다.

또한, 상기 내측 리테이너(1)는 외측 리테이너(2)와의 사이에 별도의 압력실(1b)을 형성하고 있어, 상기 압력실(1b)내에 작동압이 가해지면 상기 내측 리테이너(1)는 상기 외측 리테이너(2)에 설치된 플레이트(3')에 가압력을 전달하여 상기 플레이트(3')와 디스크(4') 사이의 체결을 통해 상기 우측 허브(6)의 회전을 도모하게 되므로, 우측 제2클러치의 작동이 이루어지게 된다.

물론, 상기 내측 리테이너(1)측 압력실(7a)내에 작동압이 가해지면, 상기 피스톤(7)의 이동에 따라 상기 플레이트(3)와 디스크(4) 사이의 체결이 수반되어 상기 좌측 허브(5)의 회전이 이루어지게 되므로, 좌측 제1클러치의 작동이 이루어지게 된다.

즉, 도 1에 도시된 종래 클러치 장치에서는 상기 내측 리테이너(1)가 다수개의 플레이트(3)를 장착하는 역할외에, 상기 외측 리테이너(2)에 설치된 다수개의 플레이트(3')에 작동력을 전달하는 피스톤의 역할까지도 하고 있는 것이다.

이 경우, 상기 외측 리테이너(2)에는 상기 내측 리테이너(1)의 선단부와의 직접적인 접촉을 통해 상기 플레이트(3')와 디스크(4') 사이의 체결을 도모하는 압력 플레이트(3a)가 별도로 설치되어 있다.

즉, 상기 압력 플레이트(3a)는 제2클러치의 작동시 상기 우측 허브(6)에 설치된 디스크(4')가 상기 내측 리테이너(1)의 선단부와 직접적으로 접촉됨에 따라 상기 디스크(4')의 표면에 부착된 페이싱이 손상되는 것을 막아 주는 역할을 하는 것이다.

따라서, 상기와 같이 동축상으로 나란하게 배치되는 복수의 클러치를 가지는 자동 변속기에서는 내측 리테이너(1)와 외측 리테이너(2) 사이의 결합을 위한 돌출 부(1a)의 형성이 필수적이고, 상기 내측 리테이너(1)와의 접촉을 위한 압력 플레이트(3a)의 설치가 필수적이었다.

그런데, 자동 변속기는 엔진룸이라는 한정된 공간내에 설치하기 위해 전체 길이를 축소시키는 방향으로 개발되고 있는 바, 이를 위해서는 부품끼리의 기능 통합에 따른 수량의 감소로 유도하여 자동 변속기의 전체 길이를 줄이는 데 많은 노력을 기울여야만 한다.

이에 본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출된 것으로, 입력축과 동축상으로 나란하게 배치되는 복수의 클러치에서 상호 구성부품의 공유를 통해 변속기의 케이스 내부에서 부품이 점유하는 공간을 최대한 축소시킴과 더불어, 그에 따른 변속기의 전체 길이 축소 및 조립성의 개선을 도모할 수 있도록 하는 데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은,
변속기의 입력축과 동축상으로 결합되는 내/외측 리테이너와;
상기 내/외측 리테이너의 내주면에 각각 축방향으로 이동이 가능하게 설치되는 다수개의 플레이트;
상기 플레이트 사이에 교번적으로 끼워져 축방향으로 이동이 가능하게 설치되는 다수개의 디스크를 각각 갖춘 복수의 좌/우측 허브;
상기 내측 리테이너의 내부에서 배면에 압력실을 형성하고서 설치되는 피스톤 및;
상기 내측 리테이너의 내측 선단부에서 축방향으로의 이동이 구속되어 설치되는 리액션 플레이트를 구비하고;
상기 내/외측 리테이너 사이에는 별도의 압력실이 형성되며;
상기 내/외측 리테이너는 각각의 부재의 전장을 따라 축방향으로 요철진 절곡부를 매개로 결합되어 일체로 회전되고;
상기 리액션 플레이트는 상기 외측 리테이너에 설치된 플레이트의 사이로 끼워지는 다수개의 디스크를 갖춘 우측 허브에서, 상기 우측 허브의 최외측에 위치한 디스크와 직접적으로 대향되는 것을 특징으로 한다.

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이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 자동 변속기의 클러치 장치를 도시한 부분단면도이고, 도 3은 도 2의 Ⅲ-Ⅲ선 단면으로, 내/외측 리테이너의 결합상태를 도시한 도면이다.

본 발명은 도면에 도시된 바와 같이, 변속기의 입력축(도시안됨)과 결합되어 동축상으로 내측 리테이너(10)와 외측 리테이너(12)가 각각 설치되고, 상기 내/외측 리테이너(10,12)의 내주면에는 각각 다수개의 플레이트(11,13)가 축방향으로 이동이 가능하게 설치되며, 상기 내/외측 리테이너(10,12)의 내부에는 복수개의 좌/우측 허브(14,15)가 설치되고, 상기 좌측 허브(14)와 우측 허브(15)에는 각각 상기 플레이트(11,13) 사이에 교번적으로 끼워져 축방향으로 이동이 가능한 다수개의 디스크(16,17)가 설치되어 있다.
즉, 상기 플레이트(11,13)는 상기 내/외측 리테이너(10,12)의 내주면에 각각 슬립이음 방식으로 결합되고, 상기 디스크(16,17)는 상기 좌/우측 허브(14,15)의 외주면에 각각 슬립이음 방식으로 결합되어 있어, 상기 플레이트(11,13)와 상기 디스크(16,17)는 각각 상기 내/외측 리테이너(10,12)와 상기 좌/우측 허브(14,15)에 대해 축방향으로 이동이 가능하게 된다.

그리고, 상기 내측 리테이너(10)의 내부에는 배면에 압력실(18a)을 형성하는 피스톤(18)이 설치되고, 상기 내측 리테이너(10)의 내측 선단부에는 리액션 플레이트(19)가 축방향으로 이동이 구속된 상태로 설치된다.

또한, 상기 내/외측 리테이너(10,12) 사이에도 상기 압력실(18a)과 별도의 압력실(10a)이 형성되어 있다.

한편, 상기 내/외측 리테이너(10,12)는 도 2의 Ⅲ-Ⅲ선 단면을 도시한 도 3에 도시된 바와 같이, 상호 일체로 회전되도록 각각 부재의 전장을 따라 축방향으로 요철진 형태의 절곡부(10',12')를 구비하고 있는 바, 즉 상기 내/외측 리테이너(10,12)는 절곡부(10',12')를 매개로 상호 회전 방향으로 구속되어 일체로 회전되는 것으로, 이들 사이의 결합도 일종의 슬립이음 방식인 것이다.

그리고, 상기 내측 리테이너(10)의 선단부에는 상기 리액션 플레이트(19)의 이동을 구속하기 위한 한 쌍의 스냅링(20)이 상기 리액션 플레이트(19)의 전후방향으로 설치되어 있는 바, 상기 리액션 플레이트(19)는 상기 외측 리테이너(12)에 설치된 플레이트(13)의 사이로 끼워지는 다수개의 디스크(17)를 갖춘 우측 허브(15)에서, 상기 최외측의 디스크(17)와 직접적으로 대향되도록 설치된다.

또한, 상기 리액션 플레이트(19)의 전면에는 외측으로 돌출된 가압단부(19a)가 일체로 형성되어 있다.

한편, 상기 외측 리테이너(12)의 선단부에는 상기 플레이트(13)의 이동 거리에 한계를 부여하는 스냅링(21)이 체결되어 있다.

따라서, 상기와 같은 구조의 클러치 장치는 상기 내측 리테이너(10)와 좌측 허브(14) 및 이들 사이의 플레이트(11)와 디스크(16), 그리고 피스톤(18)을 매개로 제1클러치가 구성된다. 또한, 상기 외측 리테이너(12)와 우측 허브(15) 및 이들 사이의 플레이트(13)와 디스크(17)를 매개로 제2클러치가 구성된다.

한편, 상기와 같이 구성된 클러치 장치의 작동은 다음과 같다.

먼저, 상기 압력실(18a)내에 작동압이 전달되면, 상기 피스톤(18)은 상기 내측 리테이너(10)의 내주면에 설치된 플레이트(11)를 가압하게 되고, 이에 따라 상기 플레이트(11)와 상기 좌측 허브(14)의 디스크(16) 사이의 면착을 통해 제1클러치의 체결이 이루어지게 된다.

이 경우에 있어 동력의 전달은 다음과 같다.

즉, 변속기의 입력축과 결합된 상기 외측 리테이너(12)가 회전하면서 상기 내측 리테이너(10)를 일체로 회전시키고, 상기 내측 리테이너(10)의 회전에 따라 상기 좌측 허브(14)도 회전되므로, 상기 좌측 허브(14)에 결합되는 작동 요소의 회전이 이루어지게 된다.

그리고, 상기 압력실(10a)내에 작동압이 전달되면, 상기 내측 리테이너(10)가 일종의 피스톤의 역할을 수행하도록 동작하는 바, 즉 상기 내측 리테이너(10)는 압력실(10a)내에 전달된 작동압에 의해 우측으로 가압되어 이동하게 되고, 이때 상기 내측 리테이너(10)의 선단부에 고정된 리액션 플레이트(19)는 상기 우측 허브(15)에 설치된 디스크(17)를 가압하게 되며, 이 결과, 상기 디스크(17)와 상기 외측 리테이너(12)에 설치된 플레이트(13) 사이의 면착을 통해 제2클러치의 체결이 이루어지게 된다.

이때, 상기 리액션 플레이트(19)의 가압단부(19a)는 상기 우측 허브(15)에 설치된 디스크(17)에 직접적인 가압력을 전달하게 되고, 특히 상기 가압단부(19a)의 돌출 거리는 상기 내측 리테이너(10)상에 리액션 플레이트(19)를 고정하기 위한 스냅링(20)의 설치공간을 확보하는 역할을 하게 되므로, 상기 내측 리테이너(10)의 축방향 길이를 단축시킬 수 있는 부수적인 효과를 가지게 된다.

이 경우에 있어 동력의 전달은 상기 외측 리테이너(12)를 통해 우측 허브(15)로 직접 전달되므로, 상기 우측 허브(15)에 결합된 작동 요소의 회전이 이루어지게 된다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 자동 변속기의 클러치 장치에 의하면, 변속기의 입력축상에 동축상으로 인접한 부위로 설치되는 복수의 클러치가 하나의 부품을 서로 공유할 수 있게 됨으로써, 전체의 축방향 길이를 축소하는 데 기여할 수 있으며, 아울러 소요 부품의 삭제에 따라 조립시 해당 부품의 조립에 소요되는 공정의 폐지에 따른 작업 시간을 단축시킬 수 있게 된다.
즉, 상기 내측 리테이너(10)의 선단부에 설치된 리액션 플레이트(19)가 종래 내측 리테이너(1;도 1에도시됨)가 수행하던 피스톤 기능을 대신하여 상기 우측 허브(15)에 위치한 디스크(17)를 직접 가압할 수 있게 되므로, 종래 클러치 장치에서와 같이 외측 리테이너(12)에 별도의 압력 플레이트(3a; 도 1에 도시됨)를 설치하지 않아도 되는 것이다.

또한, 상기 내측 리테이너(10)와 외측 리테이너(12) 사이의 결합이 축방향으로 요철진 절곡부(10',12')에 의한 스플라인 결합으로 이루어짐에 따라, 종래와 같이 돌출부(1a; 도 1에 도시됨)를 매개로 한 결합에 비해 반경방향으로 사이즈를 증대시킬 수 있어, 클러치의 토크 전달 용량과 열 용량을 각각 증대시킬 수 있는 이점이 있게 된다.
즉, 본 발명에 따른 클러치 장치에서는 내측 리테이너(10)와 외측 리테이너(12) 사이의 결합이 축방향으로 요철진 형태의 절곡부(10',12')에 의한 스플라인 결합으로 이루어짐에 따라, 종래 클러치 장치에서 내측 리테이너(1)와 외측 리테이너(2) 사이를 결합시켜 주기 위해 내측 리테이너(1)의 외측에 일체로 형성된 돌출부(1a)를 형성시키지 않아도 되므로, 본 발명에서 내측 리테이너(10)의 직경은 외측 리테이너(12)를 향해 보다 크게 확장시킬 수 있게 되고, 이와 같이 내측 리테이너(10)의 전체 직경이 확장되면, 내측 리테이너(10)에 설치되는 플레이트(11)의 직경도 확장될 수 있는 것이고, 이에 따라 플레이트(11)가 가지는 단면적의 확대로 인해 클러치의 마찰 용량이 증가되고, 이는 곧 클러치에 있어 토크 전달 용량과 열 용량의 증대로 귀결된다.

Claims (7)

1. 변속기의 입력축과 동축상으로 결합되는 내/외측 리테이너와;

   상기 내/외측 리테이너의 내주면에 각각 축방향으로 이동이 가능하게 설치되는 다수개의 플레이트;

   상기 플레이트 사이에 교번적으로 끼워져 축방향으로 이동이 가능하게 설치되는 다수개의 디스크를 각각 갖춘 복수의 좌/우측 허브;

   상기 내측 리테이너의 내부에서 배면에 압력실을 형성하고서 설치되는 피스톤 및;

   상기 내측 리테이너의 내측 선단부에서 축방향으로의 이동이 구속되어 설치되는 리액션 플레이트를 구비하고;

   상기 내/외측 리테이너 사이에는 별도의 압력실이 형성되며;

   상기 내/외측 리테이너는 각각의 부재의 전장을 따라 축방향으로 요철진 절곡부를 매개로 결합되어 일체로 회전되고;

   상기 리액션 플레이트는 상기 외측 리테이너에 설치된 플레이트의 사이로 끼워지는 다수개의 디스크를 갖춘 우측 허브에서, 상기 우측 허브의 최외측에 위치한 디스크와 직접적으로 대향되는 것을 특징으로 하는 자동 변속기의 클러치 장치.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제1항에 있어서,

   상기 리액션 플레이트는 상기 내측 리테이너의 선단부에서 리액션 플레이트의 전후방향에 체결되는 한 쌍의 스냅링에 의해 고정되는 것을 특징으로 하는 자동 변속기의 클러치 장치.
5. 삭제
6. 제1항에 있어서,

   상기 리액션 플레이트의 전면은 상기 우측 허브의 최외측에 위치한 디스크를 향해 외측으로 돌출된 가압단부를 형성한 것을 특징으로 하는 자동 변속기의 클러치 장치.
7. 제1항에 있어서,

   상기 외측 리테이너의 선단부에는 상기 플레이트의 이동 거리에 한계를 부여하는 스냅링이 체결된 것을 특징으로 하는 자동 변속기의 클러치 장치.

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