KR100692138B1

KR100692138B1 - 자동 변속기용 클러치

Info

Publication number: KR100692138B1
Application number: KR1020050077260A
Authority: KR
Inventors: 최영삼
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2005-08-23
Filing date: 2005-08-23
Publication date: 2007-03-12
Also published as: US20070045077A1; KR20070023066A; US7455161B2

Abstract

마찰재를 원통형으로 배치하되, 축방향으로 동작되는 피스톤의 가압에 의하여 마찰이 이루어지도록 함으로써, 전장을 최소화할 수 있도록 하여 자동 변속기를 소형화할 수 있도록 함은 물론 내구성 증대의 효과를 얻을 수 있는 자동 변속기용 클러치를 제공할 목적으로;

변속기 입력축과 연결되는 클러치 리테이너의 내륜 요철부와, 출력부재로 작용하는 허브의 외륜 요철부에는 각각 마찰수단을 구비하여 상기 클러치 리테이너의 내측에 배치된 피스톤이 유압에 의하여 전진 작동하면서 상기 마찰수단에서 마찰작용이 일어나도록 구성되는 자동 변속기의 클러치에 있어서,

상기 마찰수단을 형성하는 상기 제1, 2 마찰재 지지부재에는 반경방향으로 내경을 달리하는 다중의 둘레턱을 각각 형성하되, 제2 마찰재 지지부재의 둘레턱들이 제1 마찰재 지지부재의 둘레턱 내경부에 중첩되어 위치되도록 하고, 서로 마주하는 면을 서로 대응할 수 있는 경사면으로 형성한 후, 이의 경사면에 각각 마찰재를 배치하여 이루어지는 자동 변속기용 클러치를 제공한다.

마찰재 지지부재. 마찰재.

Description

자동 변속기용 클러치{CLUTCH OF AUTOMATIC TRANSMISSION}

도 1은 본 발명에 의한 클러치의 단면도.

도 2는 클러치가 작동하는 상태의 요부 확대도.

도 3은 클러치가 작동하지 않을 때의 요부 확대도이다.

본 발명은 자동차의 자동 변속기에 습식 클러치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 전장을 최소화함으로써, 이의 클러치가 적용되는 자동 변속기를 소형화할 수 있도록 함은 물론 내구성 증대의 효과를 얻을 수 있도록 한 자동 변속기의 클러치에 관한 것이다.

예컨대, 차량용 자동 변속기는 토크 컨버터와, 이 토크 컨버터에 연결되어 있는 다단 변속기어 메카니즘인 파워 트레인을 보유하고 있으며, 차량의 주행상태에 따라 상기 파워 트레인의 작동요소 중 어느 하나의 작동요소를 선택적으로 작동시키기 위한 유압 제어시스템을 보유하게 된다.

이러한 자동 변속기는 적어도 2개 이상의 단순 유성기어세트를 조합하여 요구되는 변속단을 얻을 수 있는 복합 유성기어세트와 다수의 마찰부재로 이루어지는 파워 트레인과, 운전 조건에 따라 상기 파워 트레인의 마찰부재를 선택적으로 작동될 수 있도록 하는 유압 제어시스템을 포함하여 이루어지게 된다.

상기와 같이 이루어지는 자동 변속기의 파워 트레인에 적용되는 마찰부재는 클러치와 브레이크로 이루어지는데, 본 발명이 관계하는 클러치는 대개 습식 다판 클러치가 적용되고 있다.

상기 습식 다판 클러치는 공지된 바와 같이, 다수의 원판형 클러치 플레이트와 클러치 디스크가 교번적으로 축방향으로 길게 배치된 상태에서 일측의 피스톤에 의한 가압에 의하여 클러치 플레이트와 클러치 디스크가 마찰을 일으키면서 동력을 전달할 수 있도록 구성되며, 토오크 용량을 증대시키기 위해서는 상기의 클러치 플레이트와 클러치 디스크의 매수를 증대시키게 된다.

이와 같이 토오크 용량을 증대시키기 위한 수단으로 클러치 플레이트와 클러치 디스크의 매수를 증대시키게 되면 자동 변속기의 전장이 커지는 결과를 초래한다는 문제점을 내포하고 있다.

이에 따라 본 출원인은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 수단으로 한국 특허 등록 제427665호(자동 변속기용 다판 클러치)를 제안한 바 있다.

보다 구체적으로 살펴보면, 변속기 입력축과 연동되는 클러치 허브에 고정되고 다수개가 변속기 입력축의 반경방향으로 배치된 클러치 디스크와; 상기 클러치 디스크 사이에 각각 배치되어지되, 2분할된 원통형으로 형성되어 그 직경이 가변되면서 상기 클러치 디스크와 마찰작용을 수행하는 클러치 플레이트와; 상기 변속기 입력축의 반경방향으로 이동 가능하도록 설치되어 상기 클러치 플레이트를 상기 클 러치 디스크에 가압하는 피스톤을 구비하여 이루어진 자동 변속기용 다판 클러치를 제공하고 있다.

그러나 상기와 같은 원통형 다판 클러치에 있어서는 통상의 축방향 디스크 타입의 습식 다판 클러치에 비하여 마찰면을 대폭 늘릴 수 있는 바, 전달 토오크를 획기적으로 증대시킬 수 있다는 장점은 있으나, 반경방향으로 피스톤을 배치함으로써, 유압 공급로의 확보가 어렵다는 문제점을 내포하고 있다.

또한, 원통형 클러치 디스크와 플레이트를 반경방향으로 이동 가능하도록 구성하는 것이 거의 불가능하다는 문제점을 내포하고 있다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로서, 본 발명의 목적은 마찰재를 원통형으로 배치하되, 축방향으로 동작되는 피스톤의 가압에 의하여 마찰이 이루어지도록 함으로써, 전장을 최소화할 수 있도록 하여 자동 변속기를 소형화할 수 있도록 함은 물론 내구성 증대의 효과를 얻을 수 있는 자동 변속기용 클러치를 제공함에 있다.

이를 실현하기 위하여 본 발명은, 변속기 입력축과 연결되는 클러치 리테이너의 내륜 요철부와, 출력부재로 작용하는 허브의 외륜 요철부에는 각각 마찰수단을 구비하여 상기 클러치 리테이너의 내측에 배치된 피스톤이 유압에 의하여 전진 작동하면서 상기 마찰수단에서 마찰작용이 일어나도록 구성하되, 상기 마찰수단을 형성하는 상기 제1, 2 마찰재 지지부재에는 반경방향으로 내경을 달리하는 다중의 둘레턱을 각각 형성하되, 제2 마찰재 지지부재의 둘레턱들이 제1 마찰재 지지부재의 둘레턱 내경부에 중첩되어 위치되도록 하고, 서로 마주하는 면을 서로 대응할 수 있는 경사면으로 형성한 후, 이의 경사면에 각각 마찰재를 배치하여 이루어지는 자동 변속기용 클러치에 있어서,
제1, 2 마찰재 지지부재의 둘레턱은 내,외측 이중으로 형성하며, 상기 각 둘레턱은 각각 별도의 부재에 형성하여 이중이 되도록 접합하여 이루어짐을 특징으로 한다.

삭제

이하, 상기의 목적을 구체적으로 실현할 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 의한 클러치의 단면도로서, 부호 2는 클러치 전체를 지칭한다.

상기 클러치(2)는 변속기 입력축(4)과 연결되는 클러치 리테이너(6)의 내륜 요철부(8)에 원통형의 제1 마찰재 지지부재(10)를 배치하고, 허브(12)의 외륜 요철부(14)에는 상기 제1 마찰재 지지부재(10)에 대향하는 제2 마찰재 지지부재(16)가 배치된다.

즉, 상기 제1, 2 마찰재 지지부재(10)(16)가 마찰수단으로 구성되는데, 이들 제1, 2 마찰재 지지부재(10)(16)에는 반경방향으로 내,외측 둘레턱(18)(20), (22)(24)을 각각 형성하되, 제2 마찰재 지지부재(16)의 둘레턱(22)(24)이 제1 마찰재 지지부재(10)의 둘레턱(18)(20) 내경부에 중첩되어 위치되도록 하고 서로 마주하는 면을 서로 대응할 수 있는 경사면으로 형성한 후, 이의 경사면에 각각 마찰재(26)(28),(30)(32)를 배치하였다.

이에 따라 제2 마찰재 지지부재(16)에 가해지는 압력이 해제되면 서로 이격 되어 마찰이 발생되지 않고, 압력이 가해지면 전진하면서 내측 둘레턱(18)(22)의 마찰재(26)(30)와 외측 둘레턱(20)(24)의 마찰재(28)(32)가 서로 접촉하면서 마찰작용을 하게 되는 것이다.

그리고 상기 클러치 리테이너(6)의 내측에는 피스톤(34)가 배치되어 이의 클러치 리테이너(6)와 피스톤(34) 사이에는 유압실(36)이 형성되고, 유압실 반대측에는 피스톤(34)을 항상 유압실(36)측으로 밀어주는 압축 스프링 형태의 리턴 스프링(38)이 배치된다.

이에 따라 상기 유압실(36)에 유압이 공급되면 피스톤(34)이 리턴 스프링(38)의 탄성력을 극복하면서 전진하여 제2 마찰재 지지부재(16)를 밀어줌으로써, 도2에서와 같이 제1, 2 마찰재 지지부재(10)(16)의 마찰재(26)(28)(30)(32)가 마찰작용을 하면서 클러치 리테이너(6)를 통해 입력되는 동력을 허브(12)로 전달하게 된다.

그리고 상기와는 반대로 유압을 해제하면, 리턴 스프링(38)의 탄성력에 의하여 피스톤(34)이 후퇴하면서 도3 에서와 같이 제1,2 마찰재 지지부재(10)(16)를 이격시켜 동력 전달을 차단하게 되는 것이다.

상기에서 제1, 2 마찰재 지지부재(10)(16)에 각각 2중으로 둘레턱(18)(22),(20)(24)을 형성한다고 설명하고 있으나, 하나의 부재에 2개의 둘레턱을 형성하는 하는 것이 어려운 경우에는 도면에서와 같이 각각 별도로 형성한 후에 용접, 코킹등과 같은 접합수단을 이용하여 결합할 수 있다.

그리고 둘레턱(18)(22),(20)(24)의 경사면의 각도는 어느 일정 각도로 정해 지는 것이 아니라, 적용 차량에 따라 변경될 수 있으며, 또한, 도면과 상기 실시예 설명에서는 둘레턱이 2중으로만 형성한 것을 설명하고 있으나, 이에 한정되지 않고 용량 증대를 위해서는 3중 4중으로도 형성할 수 있으며, 이와 같이 3중 4중으로 둘레턱을 형성한다고 하더라도 축선방으로의 부피는 증대되지 않는 바, 본 발명에서 추구하는 목적에 반하지 않는다.

도면중 미설명 부호 40은 제1 마찰재 지지부재(10)의 밀림을 방지할 수 있도록 받쳐주는 스냅링이다.

이상에서와 같이 본 발명에 의하면, 마찰부재를 축선 방향으로 배치하지 않고 원주방향으로 중첩 배치하게 되는 바, 자동 변속기의 전장을 최소화할 수 있게 된다.

또한, 마찰재가 상호 원추형으로 중첩 마찰되기 때문에 마찰면적을 극대화할 수 있는 바, 전달 토오크를 증대시킬 수 있는 발명인 것이다.

Claims

삭제
변속기 입력축과 연결되는 클러치 리테이너의 내륜 요철부와, 출력부재로 작용하는 허브의 외륜 요철부에는 각각 마찰수단을 구비하여 상기 클러치 리테이너의 내측에 배치된 피스톤이 유압에 의하여 전진 작동하면서 상기 마찰수단에서 마찰작용이 일어나도록 구성하되, 상기 마찰수단을 형성하는 상기 제1, 2 마찰재 지지부재에는 반경방향으로 내경을 달리하는 다중의 둘레턱을 각각 형성하되, 제2 마찰재 지지부재의 둘레턱들이 제1 마찰재 지지부재의 둘레턱 내경부에 중첩되어 위치되도록 하고, 서로 마주하는 면을 서로 대응할 수 있는 경사면으로 형성한 후, 이의 경사면에 각각 마찰재를 배치하여 이루어지는 자동 변속기용 클러치에 있어서,

제1, 2 마찰재 지지부재의 둘레턱은 내,외측 이중으로 형성하며, 상기 각 둘레턱은 각각 별도의 부재에 형성하여 이중이 되도록 접합하여 이루어짐을 특징으로 하는 자동 변속기용 클러치.
삭제