KR100601316B1 - 끼워진 클러치 하우징을 구비하는 자동 변속기 - Google Patents

Abstract

본 발명의 마찰 장치는 끼워진 클러치 하우징(16,18)을 포함하는 것으로 그 중 하나는 미리 조립된 클러치 팩(12)과 다른 하우징 내에 배치되는 클러치 팩(14)을 지지하기 위한 지지면(44)을 구비하고 있다.

Description

끼워진 클러치 하우징을 구비하는 자동 변속기 {Automatic Transmission having Nested Clutch Housings}

도 1은 본 발명의 끼워진 클러치 하우징을 포함하는 본 발명의 마찰 장치의 부분 측단면도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호설명>

10: 마찰 장치 12,14: 클러치 팩

16: 제 1 클러치 하우징 18: 제 2 클러치 하우징

21, 35, 37: 스냅 링 23: 변속기 케이스

25,46: 플레이트 26,48: 마찰 디스크

32,56: 피스톤 34,60: 스프링

38, 40: O-링 45: 가변체적챔버

본 발명은 변속기, 차동기, 브레이크 등에 사용되는 클러치 기관 또는 브레이크 기관에 관한 것으로 더욱 상세하게는 변속기, 차동기에 사용되는 다중 디스크 마찰 클러치 또는 브레이크 기관에 관한 것이다.

다중 디스크 마찰 장치는 육상 차량등의 클러치나 브레이크 조립체에 널리 사용 되는 장치이다. 일반적으로 챠량은 세부분, 즉 내연 엔진과 같은 동력생성부와, 동력전달부 및 회전하는 바퀴로 나눌 수 있는데, 이중 동력전달부는 전형적으로 변속기를 일컫는 것이다. 엔진에서 생성된 토크(torque)와 스피드(speed)는 상기 변속기에서 차량의 움직임에 필요한 동력으로 변환되게 되는데, 이러한 변속기는 캐리어(carrier) 및 외부 링 기어(ring gear)에 의하여 지지되는 중간 평판 기어나 내부 선 기어(sun gear) 등을 구비하는 하나 이상의 기어 세트와 이 기어 세트의 기어 레이쇼(gear ratio)를 변환하기 위한 여러 요소들로 구성되어 진다. 다중 디스 클러치는 이러한 변속기나 차동기에서 홀딩 장치로서 설치되는 마찰 장치인데, 웨트 브레이크(wet break) 등 여러 육상 차량의 제동 기관으로도 널리 사용되어 질 수 있다.

다중 디스크 클러치 또는 브레이크 기관은 서로 교차하여 배치되는 플레이트 세트와 마찰 디스크 세트를 구비하고 있는데, 이러한 플레이트와 디스크는 지속적으로 공급되는 윤활제가 도포된 상태에서 서로 접촉하지 않고 오픈 모드 작동을 하게 된다. 상기 클러치 또는 브레이크 기관은 또한 일반적으로 피스톤 조립체를 포함한다. 예컨대 특정한 기어 레인지에서 기어 세트의 작동요소가 연결되면 피스톤은 플레이트와 마찰 디스크가 서로 접촉할 수 있도록 작동되게 된다. 또한, 어떤 경우에는 변속기나 차동기에 서로 다른 구동커넥션을 형성하도록 하거나 작동시 서로 다른 기어 레이쇼를 동시에 제공할 수 있도록 하기 위하여 또는 구성요소를 브레이크 하기 위하여 다수의 다중 마찰 장치가 구비될 수도 있다.

과거에는 클러치 또는 다중-속도 변속기의 감속장치부에서 그러한 구조를 조립하기 위하여 조립선이 미리 결합되어 조립되는 각각의 클러치 팩의 분리부분을 포함하였는데, 외부의 스플라인된 각각의 플레이트와 내부의 스플라인된 마찰 디스크는 변속기의 각각의 구동 또는 제동부의 구성요소로 사용되었다. 그러한 조립체가 작동함에 있어서, 각각의 클러치 팩이 조립된 후, 스냅 링이 선택된 클러치 팩의 위치를 고정해 주기 위하여 클러치 팩의 조립부에 삽입된다.

미리 조립된 일련의 부조립체들을 사용하는 것은 위치를 달리하여 조립하기가 용이하고 원래의 장비 제작자에 의하여 제공된 변속기 케이스 내에 쉽게 조립할 수 있어 다중-속도의 자동변속기의 제작에는 바람직하다.

자동 변속기의 조립체에서 유연성을 증가시키기 위하여 하나의 클러치 팩이 제 2 의 클러치 팩 하우징에 차례로 끼워지는 두개의 클러치 팩을 포함하는 끼워진 클러치 하우징을 구비하는 것이 바람직하다. 이러한 구조는 하나의 클러치 팩을 제 2 하우징에 수용하여 단일 작업 장소에 조립체를 설치하고 두개의 클러치 팩을 고정하기 위한 하나의 연결구를 사용할 수 있게 한다.

본 발명의 특징은 끼워진 클러치 하우징이 미리 조립된 클러치 팩과 미리 조 립된 클러치 팩에 작동유룰 제공하기 위하여 다른 클러치 하우징에 대하여 실링되는 공동을 제공하는 것이다.

다른 잇점은 그러한 끼워진 클러치 하우징 조립체는 클러치 팩의 조립 장소가 필요없다는 것이다.

본 발명의 또 다른 잇점은 축방향 길이가 감소되어, 소형의 조립이 용이한 변속기용 마찰 클러치 구조를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 오픈된 단부와 내부 직경면을 갖는 제 1 클러치 하우징이 구비되는 단계와; 상기 내부 직경면에 안착되어 끼워지는 형상의 외부 직경면을 가진 제 2 클러치 하우징이 구비되는 단계와; 제 1 및 제 2 클러치 팩이 연결되는 단계와; 제 1 또는 제 2 클러치 팩 중 하나를 제 1 클러치 하우징 내에 연결하는 단계와; 다른 클러치 팩과 제 2 클러치 하우징을 미리 조립하는 단계와; 미리 조립된 다른 클러치 팩을 갖는 제 2 클러치 하우징을 제 1 클러치 하우징에 축방향으로 끼워넣고, 제 2 클러치 하우징을 제 1 클러치 하우징에 고정시킬 수 있도록 제 2 클러치 하우징의 보유면을 제 1 또는 제 2 클러치 팩중 하나에 접촉시키는 단계를 포함하는 변속기의 클러치 장치의 조립 방법을 제공하는 것이다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 특징들을 상세히 설명하고자 한다.

도 1에 도시된 바와 같이 본 발명은 클러치 또는 브레이크 조립체와 같은 마 찰장치(10)에 관한 것이다.

예컨대, 첨부된 도면에는 도시되지 않았지만 일반적으로 변속기관은 내연 엔진과 같은 기본 동력기관와 연동 작동하는 인풋 샤프트(input shaft)를 포함하여 구성되며, 특히 자동차에 사용되는 변속기관은 드라이브 샤프트(drive shaft)와 차동축과 같은 동력전달요소를 통하여 휠과 연동 작동되는 아웃풋 샤프트(output shaft)를 더 포함하며, 상기 인풋 샤프트와 아웃풋 샤프트 사이에는 적어도 하나 또는 복수의 기어세트가 설치된다. 즉, 변속기관은 상기 인풋 샤프트와 아웃풋 샤프트 및, 기어세트를 케이스 내부에 포함하게 되는 것이다.

상기 기어세트에는 변속기 기어율 변화를 위하여 여러 부가적인 요소들이 구비되는데, 여기에는 적어도 하나의 마찰 장치가 포함된다. 또한, 변속기의 기어율을 변환할 때 기어세트의 동력 차단 및 공급을 위하여 수개의 마찰 장치가 구비될 수 있음은 본 발명의 관련 분야에서는 관용의 기술로 인정되는 것이다.

상기에서는 자동차와 관련하여 기술하였으나 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 자동차 이외의 산업기기의 변속기, 차동기 및 브레이크 구조에 적용될 수 있음을 알 수 있을 것이다. 따라서, 이하에서 사용되는 "클러치"라는 용어는 모든 타입의 변속기, 차동기 및 브레이크 시스템에 사용되는 클러치나 브레이크를 포함하는 개념으로 생각하기로 한다.

본 실시예에서는 도시된 바와 같이 마찰 장치(10)가 변속기 요소를 제동하기 위하여 축방향으로 배열된 두개의 클러치 팩(12,14)을 포함한다.클러치 팩(12)은 제 2 클러치 하우징(18)의 오픈된 단부에 끼워지는 제 1 클러치 하우징(16)에 수용 된다. 즉, 하우징(16)은 제 2 하우징에 고정된다.

하우징(16)의 외부방향의 단부에 복수의 주변부 탭(20)이 단부(20)의 복수의 홈(22)과 연결된다. 스냅 링(21)이 끼워진 하우징(16,18)을 변속기 케이스(23)에 고정한다.

하우징(16)은 고정된 외부로 스플라인된 플레이트(25)에 고정되는 스플라인 면(24)을 가진다. 상기 플레이트(25)와 교차 배치되는 내부로 스플라인된 마찰 디스크(26)는 클러치 팩(12)에 의하여 선택적으로 제동되는 스플라인된 허브(28)에 연결된다. 하우징(16)은 해제 위치에서 스프링(34)에 의하여 지지되는 작동 피스톤(32)이 설치되는 보어(bore,30)를 포함한다. 상기 스프링(34)은 스플라인면(24)에 고정된 스냅링(35)에 고정되고, 그 내경에서 피스톤(32)과 접촉한다. 제 2 스냅 링(37)은 팩(12)을 하우징(16)의 오픈된 단부(16a) 내에 지지해 주기 위하여 팩(12)의 외부방향 스플라인 면(24)에 고정된다.

본 발명의 특징에 따르면 하우징(16)은 바깥 주변부 공동(36)을 갖는데, 하우징(18) 내경의 실링면(42)에서 실링되는 간격을 갖는 O-링(38,40)에 의하여 양 축단부에서 실링된다. 상기 공동(36)은 통로(43)를 통하여 피스톤(32)과 하우징(16) 사이에 형성되는 가변 체적 챔버(45)로 유입되는 압축유체 즉, 윤활유의 공급원에 연결된다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면 하우징(16)은 직경 외부 방향으로 연장된 턱(44)을 포함하는데, 이 턱은 클러치 팩(14)의 스플라인된 최외곽 플레이트(46)와 접촉하고 따라서, 하우징(18) 내에 조립된 클러치 팩(14)을 지지하기 위하여 고정 된 보유면을 이룬다. 상기 클러치 팩(14)은 또한 자동 변속기의 선택적으로 제동되는 회전부재(52)의 스플라인된 허브에 고정되는 내부로 스플라인된 마찰 디스크(48)를 포함한다. 플레이트(46)와 내부에 분리된 플레이트(53)는 하우징(18)의 스플라인된 내부 직경면(55)에 고정되어 클러치 팩(14)은 피동부를 제동하게 된다. 하우징은 또한 클러치 팩(14)을 작동시키는 피스톤(56)을 수용하기 위한 원형 보어(54)을 포함한다. 가장 내부의 플레이트(53)는 스냅 링(58)에 의하여 지지되는데, 디스크 스프링(60)이 상기 피스톤(56)에 복원력을 제공하기 위하여 상기 링(58)에 고정된다.

클러치 팩(12,14)은 공통축 둘레의 원형의 팩이고, 각각의 팩의 반이 주로 12와 14로 나타나 있다. 팩(12,14)은 고정부(18)와 피동부(28,52) 사이에 설치되어 토크를 전달 또는 차단하기 위하여 고정부와 피동부를 연결 또는 분리하도록 작동한다.

본 발명의 특징에 따르면 클러치 하우징(18)은 외부의 변속기 케이스(23)의 내부면에 형성된 리브(62)에 고정되는 삽입형이다. 상기 리브(62)는 스냅 링(21)에 의하여 지지되는 연결부재(63)와 연결되어 있다.

상기에서는 본발명을 실시예를 중심으로 상세하게 설명하였다. 상기 설명에 있어 용어들은 한정적으로 보다는 묘사적인 단어를 주로 사용하고자 하였다.

본 발명은 상기한 실시예에 국한되지 않고 본 발명의 기본 원리에 벗어나지 않는 범위내에서 변형이 가능하다 할 것이다. 따라서, 본 발명은 이하 청구항의 범위 내에서 다양하게 변형 실시될 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 자동 변속기의 조립체에서 하나의 클러치 팩이 제 2 의 클러치 팩 하우징에 차례로 끼워지는 두개의 클러치 팩을 포함하는 끼워진 클러치 하우징을 구비하는데, 이러한 구조는 하나의 클러치 팩을 제 2 하우징에 수용하여 단일 작업 장소에 조립체를 설치하고 두개의 클러치 팩을 고정하기 위한 하나의 연결구를 사용할 수 있게 한다.

또한 이러한 끼워진 클러치 하우징이 미리 조립된 클러치 팩과 미리 조립된 클러치 팩에 작동유를 제공하기 위하여 다른 클러치 하우징에 대하여 실링되는 공동을 제공하는 것이다. 끼워진 클러치 하우징 조립체는 클러치 팩의 조립 장소가 필요없고, 축방향 길이가 감소되어 소형의 조립이 용이한 변속기용 마찰 클러치 구조를 제공하게 된다.

Claims (8)

1. 미리 조립된 제 1 클러치 팩(12)을 갖는 제 1 클러치 하우징(16)과;

   상기 제 1 클러치 하우징(16)과 동일 축 상에 설치되는 제 2 클러치 하우징(18)과;

   상기 제 2 클러치 하우징 내에 배치되는 제 2 클러치 팩(14)을 포함하여 구성되고,

   상기 제 1 클러치 하우징은 상기 제 2 클러치 하우징 내에 끼워져서 상기 제 2 클러치 팩을 상기 제 2 클러치 하우징 내에 축방향으로 고정하는 것을 특징으로 하는 마찰 장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 제 2 클러치 하우징은 오픈된 단부(20)와 내경(42)을 가지고, 상기 제 1 클러치 하우징(16)은 상기 제 2 클러치 하우징의 상기 내경에 끼워지는 외경을 갖는 것을 특징으로 하는 마찰 장치.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 내경은 실링면이고, 시일(38,40)은 상기 실링면에 대하여 실링되는 제 1 클러치 하우징에 구비되는 것을 특징으로 하는 마찰 장치.
4. 제 3 항에 있어서, 상기 제 1 클러치 하우징은 외경에 공동(36)을 구비하고, 사이 시일은 상기 공동을 포함하는 윤활유 통로를 실링하기 위하여 상기 공동의 축방향 반대편 단부에 한쌍의 원형 O-링(38,40)을 형성함을 특징으로 하는 마찰 장치.
5. 제 4 항에 있어서, 상기 제 1 클러치 하우징이 상기 제 2 클러치 하우징에 끼워질 때 상기 O-링이 상기 실링면에 슬라이딩 가능하게 실링되는 것을 특징으로 하는 마찰 장치.
6. 제 1 항에 있어서, 변속기 케이스 내의 제 1 및 제 2 하우징을 고정하기 위하여 제 1 하우징에 축방향으로 연결되는 단일 스냅 링(21)을 포함하는 것을 특징으로 하는 마찰 장치.
7. 제 2 항에 있어서, 변속기 케이스 내의 제 1 및 제 2 하우징을 고정하기 위하여 제 1 하우징에 축방향으로 연결되는 단일 스냅 링(21)을 포함하는 것을 특징으로 하는 마찰 장치.
8. 오픈된 단부(20)와 내부 직경면(42)을 갖는 제 2 클러치 하우징(18)과, 상기 클러치 하우징(18)의 내부 직경면에 안착되어 끼워지는 형상의 외부 직경면을 가지는 제 1 클러치 하우징(16)을 제공하는 단계와;

   상기 제 2 클러치 하우징(18) 내에 제 2 클러치 팩(14)을 배치하고, 제 1 클러치 하우징(16) 내에 제 1 클러치 팩(12)을 미리 조립하여 제 1 및 제 2 클러치 팩(12,14)을 제공하는 단계와;

   제 1 클러치 하우징(16)을 제 2 클러치 팩(14)을 상기 제 2 클러치 하우징(18) 내에 축방향으로 고정하도록 제 2 클러치 하우징(18) 내에 끼우는 단계 지는 것을 특징으로 하는 클러치 장치를 변속기에 조립하는 방법.

Images