KR100835150B1

KR100835150B1 - 자동 변속기용 클러치 장치

Info

Publication number: KR100835150B1
Application number: KR1020067019110A
Authority: KR
Inventors: 히로후미 오니시; 유지 야스다
Original assignee: 도요다 지도샤 가부시끼가이샤
Priority date: 2004-09-17
Filing date: 2005-09-13
Publication date: 2008-06-04
Also published as: US20070161450A1; KR20060130226A; US7566287B2; WO2006030935A1; CN100472086C; EP1789691A1; CN1993564A; JP2006083984A; JP4691932B2; DE602005010721D1; EP1789691B1

Abstract

자동 변속기용 클러치 장치에 있어서, 상기 클러치 장치는 마찰 결합 요소 (12, 14) 를 지지하는 클러치 드럼 (16), 클러치 드럼의 반경 방향 외부에 위치한 클러치 피스톤 (18), 및 클러치 피스톤의 회전 속도를 감지하기 위해 클러치 피스톤의 반경 방향 외부에 위치한 회전 속도 센서를 포함하고, 클러치 피스톤은 클러치 피스톤과 클러치 드럼 사이의 상대 회전을 금지하기 위해 클러치 드럼의 외부 스플라인 (72) 과 결합하는 내부 스플라인 (82) 을 가지고, 외주면에 형성되고 내부 스플라인 (82) 의 각 이에 상응하는 복수의 리세스와 회전 속도 센서가 위치하는 클러치 장치의 축위치를 통해 형성되는 복수의 오일 구멍 (80) 을 가지며, 리세스 (86) 와 오일 구멍 (80) 은 클러치 피스톤의 원주 방향으로 서로 같은 거리로 떨어져 있고 회전 속도 센서에 의해 감지되는 감지 부분을 제공하기 위해 결합한다.

Description

자동 변속기용 클러치 장치 {CLUTCH DEVICE FOR AUTOMATIC TRANSMISSION}

본 발명은 일반적으로 자동 변속기에 제공되는 클러치 장치에 관한 것이고, 보다 자세하게는 회전 속도 센서가 장착된 클러치 장치의 개선예에 관한 것이다.

종래의 자동 변속기는 각각 복수의 마찰 결합 요소를 가진 브레이크와 클러치의 결합과 해제 동작의 선택에 따라서 선택된 기어 위치를 얻도록 자동으로 변속된다. 클러치의 회전 부재의 회전 속도가 회전 속도 센서에 의해 검출될 수 있다. 예를 들면, 마찰판의 형태인 복수의 마찰 결합 요소를 지지하기 위해서 내주면에 형성된 내부 스플라인이 있는 클러치 드럼에 있어서, 클러치 드럼의 외주면에 형성된 치형부 (돌출부) 와 리세스 (오목부) 를 감지할 수 있는 회전 속도 센서가 위치한다. 클러치 드럼의 외주면을 정하는 치형부와 리세스는 내부 스플라인의 치형부 (돌출부) 와 리세스 (오목부) 에 대응된다. 이와 같은 경우에, 클러치 드럼의 회전 속도는 회전 속도 센서에 의해 감지된다. JP-10-339368 A 호는 이와 같은 회전 속도 센서가 장착된 클러치 장치의 예를 공개한다.

종래의 클러치 장치의 한 형태에서, 클러치 피스톤은 클러치 드럼에 대해 축방향으로 이동할 수 있도록 클러치 드럼의 반경 방향 외부에 위치한다. 이 형태의 클러치 장치에서, 클러치 피스톤은, 클러치 피스톤의 내주면에 형성되어 있으 며, 클러치 드럼의 외주면에 형성된 외부 스플라인과 결합하는 내부 스플라인을 가진다. 이 클러치 피스톤은 외주면에 내부 스플라인의 치형부와 리세스에 대응하는 치형부와 리세스를 가진다. 클러치 피스톤의 회전 속도를 감지하기 위해, 즉 클러치 피스톤의 외주면에 있는 치형부와 리세스를 감지하기 위해 회전 속도 센서가 클러치 피스톤의 반경 방향 외부에 위치한다. 클러치 피스톤의 내부 스플라인은 클러치 드럼에 대해 클러치 피스톤의 회전을 방지하기 위한 수단으로서 기능한다.

클러치 피스톤이 클러치 드럼의 외부 스플라인과 결합하는 내부 스플라인을 가질 경우, 클러치 피스톤과 클러치 드럼 사이의 상대적인 축방향 미끄러짐 운동에 대해 상대적으로 큰 저항이 있으며, 이는 클러치 드럼에 대한 클러치 피스톤의 부드러운 축방향 미끄러짐 운동을 방해할 수도 있다. 축방향 미끄러짐 저항은 클러치 피스톤의 치형부의 수 (돌출부와 리세스의 수) 를 감소시킴으로써 감소될 수 있지만, 치형부의 수의 감소는 회전 속도 센서에 의한 클러치 드럼의 회전 속도 감지의 정확성, 특히 클러치 드럼의 회전 속도가 상대적으로 낮을 경우의 감지의 정확성을 떨어뜨린다.

본 발명은 위에 언급된 배경 기술의 견지에서 발명되었다. 따라서 본 발명의 목적은 자동 변속을 위한 클러치 장치를 제공하는 것이고, 본 발명의 클러치 장치는 클러치 피스톤과 클러치 드럼 사이의 축방향 미끄럼 저항을 최소화하면서 클러치 피스톤의 회전 속도를 높은 정확성으로 감지하도록 구성된다.

상기 언급된 목적은 자동 변속을 위한 클러치 장치를 제공하는 본 발명의 원리에 따라 얻어질 수 있고, 상기 클러치 장치는 (a) 내주면에서 마찰 결합 요소를 지지하는 클러치 드럼, (b) 클러치 드럼의 반경 방향 외부에 위치한 클러치 피스톤, (c) 클러치 피스톤의 반경 방향 외부에 위치하고 클러치 피스톤의 회전 속도를 감지하기 위해 작동할 수 있는 회전 속도 센서를 포함하고, 클러치 피스톤은 클러치 피스톤과 클러치 드럼 사이의 상대 회전을 방지하기 위해 클러치 드럼의 외부 스플라인과 결합하기 위한 내부 스플라인을 가지고, 클러치 피스톤은 내부 스플라인의 각각의 치형부와 대응되고 외주면에 형성된 복수의 리세스와, 회전 속도 센서가 위치한 클러치 장치의 축방향 위치에 관통하여 형성된 복수의 오일 구멍을 가지고, 상기 리세스와 오일 구멍은 클러치 피스톤의 원주 방향으로 서로에 대해 같은 거리로 떨어져 있고, 감지될 부분이 회전 속도 센서에 의해 감지되도록 위치한다.

상기 설명된 것과 같은 형태의 본 발명의 클러치 장치에서, 클러치 피스톤의 내부 스플라인의 치형부에 대응하는 리세스 뿐 아니라 클러치 피스톤을 통해 형성된 오일 구멍도 회전 속도 센서에 의해 감지되고, 클러치 피스톤의 회전 속도는 내부 스플라인의 치형부의 수, 즉 클러치 피스톤의 내부 스플라인의 치형부에 대응되는 리세스의 수를 증가시킬 필요없이 높은 정확성을 가진 회전 속도 센서에 의해 감지될 수 있다. 따라서, 회전 속도 센서에 의해 감지될 감지 부분으로써 리세스 뿐 아니라 오일 구멍의 사용은 클러치 피스톤의 회전 속도 감지에 있어 만족할 만한 정확성을 보증하는 데 필요한 내부 스플라인의 치형부의 수를 상당히 감소하게 하고, 클러치 피스톤과 클러치 드럼 사이의 축방향 미끄러짐 저항을 감소시키는 것도 가능하게 한다. 게다가, 오일 구멍은 마찰 결합 요소의 높은 냉각 효율성을 보증하며 작업 오일을 배출하는 구멍으로서 기능한다.

본 발명의 바람직한 제 1 실시형태에서, 클러치 드럼은 클러치 드럼과 마찰 결합 요소와의 상대 회전을 방지하도록 마찰 결합 요소와의 연결을 위해 내주면에 형성된 내부 스플라인뿐만 아니라, 클러치 드럼의 내부 스플라인 (70) 에 대응되고 외주면에 형성된 외부 스플라인을 가지고, 클러치 피스톤의 복수의 리세스와 오일 구멍은 클러치 장치의 원주 방향으로 클러치 드럼의 외부 스플라인의 각 리세스와 함께 배열된다.

상기 설명된 본 발명의 바람직한 제 1 실시형태에서, 클러치 피스톤의 리세스와 오일 구멍은 클러치 장치의 원주 방향으로 클러치 드럼의 외부 스플라인의 각 리세스와 함께 배열된다. 이와 같은 배열에서, 클러치 피스톤의 내부 스플라인의 치형부의 수는 오일 구멍의 수에 의해서, 클러치 드럼의 외부 스플라인의 치형부의 수보다 작다. 따라서, 클러치 피스톤과 클러치 드럼 사이의 상대적인 축방향 미끄러짐 저항은 감소될 수 있다.

본 발명의 바람직한 제 2 실시형태에서, 클러치 피스톤의 내부 스플라인의 각 치형부는 제 1 축방향 부분에 형성된 높은 축방향 부분과 제 2 축방향 부분에 형성되어 있고 높은 축방향 부분보다는 작은 높이의 낮은 축방향 부분을 가진다.

클러치 피스톤의 내부 스플라인의 각 치형부의 축방향 부분으로서 낮은 축방향 부분을 제공함으로써 클러치 피스톤의 내부 스플라인의 각 치형부가 전체 길이에 대해 같은 높이를 가지는 일정 깊이 치형부인 경우의 저항과 비교했을 때 클러치 피스톤과 클러치 드럼 사이의 상대적인 축방향 미끄러짐 저항을 더욱 감소시킨다.

본 발명의 바람직한 제 3 실시형태에서, 클러치 드럼은 관통 형성된 복수의 오일 구멍을 가지고 있고, 클러치 피스톤의 각 오일 구멍은 클러치 드럼의 복수의 오일 구멍 중 두 인접 구멍 사이에 원주 방향으로 위치한다.

본 발명의 바람직한 제 4 실시형태에서, 마찰 결합 요소는 클러치 드럼에 의해 지지되는 복수의 마찰 판을 가지는 마찰 결합 요소의 제 1 그룹과 클러치 드럼에 의해 지지되는 복수의 마찰 판을 가지는 마찰 결합 요소의 제 2 그룹을 포함하고, 마찰 결합 요소의 제 1 그룹은 상기에 지시된 오일 구멍과 회전 속도 센서가 위치해 있는 클러치 드럼의 제 1 축방향 부분에 위치해 있고, 마찰 결합 요소의 제 2 그룹은 제 1 축방향 부분과 클러치 드럼의 축방향으로 떨어져 있는 클러치 드럼의 제 2 축방향 부분에 위치한다.

본 발명의 바람직한 제 4 실시형태의 한 배열에서, 클러치 드럼의 제 1 축방향 부분에 위치한 오일 구멍은 제 1 오일 구멍 그룹으로서 기능하고, 게다가 클러치 피스톤은 제 2 축방향 부분에 위치한 제 2 오일 구멍 그룹을 가진다.

본 발명의 바람직한 제 5 실시형태에 따른 클러치 장치는 클러치 드럼의 반경 방향 내부에 위치하고 클러치 드럼의 축방향으로 서로 떨어져 있는 제 1 클러치 허브와 제 2 클러치 허브를 더 포함한다. 이 경우에, 마찰 결합 요소의 제 1 그룹은 제 1 클러치 허브에 의해 지지되는 복수의 마찰판을 더 가지고, 마찰 결합 요소의 제 2 그룹은 제 2 클러치 허브에 의해 지지되는 복수의 마찰판을 더 가진다. 클러치 드럼에 의해 지지되는 마찰 결합 요소의 제 1 그룹의 마찰판과 제 1 클러치 허브에 의해 지지되는 마찰 결합 요소의 제 1 그룹의 마찰판은 클러치 드럼의 축방향으로 교대로 배열되고, 클러치 드럼에 의해 지지되는 마찰 결합 요소의 제 2 그룹의 마찰판과 제 2 클러치 허브에 의해 지지되는 마찰 결합 요소의 제 2 그룹의 마찰판은 클러치 드럼의 축방향으로 교대로 배열된다.

본 발명의 바람직한 제 5 실시형태에서의 한 배열에서 자동 변속기는 제 1 클러치 허브로서 기능하는 링 기어를 포함한다. 본 발명의 바람직한 제 5 실시형태의 다른 배열에서, 자동 변속기는 태양 기어를 포함하고 제 2 클러치 허브는 태양 기어와 함께 회전하기 위해 태양 기어에 고정된다.

본 발명의 상기 및 다른 목적, 형태, 장점과 기술 및 산업적 중요성은 첨부한 도면을 참조하고 이하 본 발명의 바람직한 실시예의 상세한 설명으로부터 더욱 잘 이해될 것이다.

도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따라 구성되고 자동 변속기에 제공되는 클러치 장치의 부분 정면 단면도이다.

도 2 는 도 1 의 화살표 Ⅱ 의 방향으로 보여지는 단면도이다.

도 3 은 밸런서의 측면에서 축방향으로 보여지는 피스톤 부재의 단면도이다.

도 4 는 도 3 의 Ⅳ-Ⅳ 선을 따른 단면도이다.

도 5 는 도 4 의 화살표 Ⅴ 의 방향으로 보여지는 단면도이다.

도 1 의 부분 단면도에는, 자동 변속기에 제공되며 본 발명의 바람직한 일 실시형태에 따라 구성된 클러치 장치 (10) 가 도시된다.

클러치 장치 (10) 는 마찰 결합 요소 (12) 의 제 1 그룹과 마찰 결합 요소 (14) 의 제 2 그룹을 지지하는 클러치 드럼 (16); 클러치 드럼 (16) 을 덮을 수 있도록 클러치 드럼 (16) 의 반경 방향 외부에 놓여진 제 1 클러치 피스톤 (18); 및 클러치 드럼 (16) 의 반경 방향 내부에 놓여진 제 2 클러치 피스톤 (20) 을 포함한다.

자동 변속기는 케이싱 (24) 과 이 케이싱 (24) 에 의해 끝단부 (22a) 에 회전지지된 입력 샤프트 (22) 를 가진다. 입력 샤프트 (22) 는 끝단부 (22a) 가까이에 축 위치에 위치한 플랜지부 (22b) 를 가진다. 플랜지부 (22b) 는 입력 샤프트 (22) 의 축에 반경 방향 외부로 수직으로 형성된다. 입력 샤프트 (22) 는 자동차의 엔진과 같은 구동 공급원에 의해 구동되는 토크 변환기의 터빈 축이다.

클러치 드럼 (16) 은 반경 방향 내부 드럼 (26) 과 반경 방향 내부 드럼 (28) 으로 구성된다. 반경 방향 내부 드럼 (26) 은, 실질적으로 일정한 외경을 가지고 케이싱 (24) 의 축방향으로 형성된 원통형 부분 (24a) 에 적합한 일반적인 실린더 부재이다. 반경 방향 내부 드럼 (26) 은 제 2 클러치 피스톤 (20) 의 측면에 얇은 벽으로 이루어진 축방향 끝단부 (26a) 를 포함한다. 반경 방향 내부 드럼 (26) 의 내주면은 축방향 끝단부 (26a) 에 인접한 테이퍼지고 계단형인 부분 (26b) 을 가진다. 테이퍼지고 계단형인 부분 (26b) 의 테이퍼진 부분은 축 방향 끝단부 (26a) 를 향해 내부 드럼 (26) 의 축방향으로 증가하는 내경을 가진다. 얇은 벽으로 이루어진 축방향 끝단부 (26a) 는 제 2 클러치 피스톤 (20) 의 측면에 있는 입력 샤프트 (22) 의 플랜지부 (22b) 의 반대면 중 하나와 같은 높이인 끝단면을 가진다. 반경 방향 내부 드럼 (26) 과 입력 샤프트 (22) 는 플랜지부 (22b) 의 외주면과 축방향 끝단부 (26a) 의 내주면에 서로 용접된다. 입력 샤프트 (22) 의 플랜지부 (22b) 와 반경 방향 내부 드럼 (26) 의 축방향 끝단부 (26a) 의 테이퍼지고 계단형 부분 (26b) 은 이 테이퍼지고 계단형 부분 (26b) 의 반경 방향 내부로 형성된 오일 저장소 (30) 를 부분적으로 정하기 위해 결합한다.

반경 방향 외부 드럼 (28) 은 내부 원통형 부분 (28a), 외부 원통형 부분 (28c) 및 내부와 외부 원통형 부분 (28a, 28c) 의 대응되는 축방향 끝단부를 연결하는 고리모양 바닥부분 (28b) 으로 이루어진 실린더 부재이다. 반경 방향 외부 드럼 (28) 은 고리모양 바닥부 (28b) 에 의해 축방향 끝단부에서 닫혀지고 다른 축방향 끝단부에서 개방된다.

내부 원통형 부분 (28a) 은 반경 방향 외부 드럼 (26) 의 얇은 벽으로 이루어진 축방향 끝단부 (26a) 에 결합하고, 제 2 클러치 피스톤 (20) 의 측면에 있는 내부 원통형 부분 (28a) 의 끝단면은 축방향 끝단부 (26a) 의 대응되는 끝단면과 같은 높이이다. 반경 방향 내부와 외부 드럼 (26, 28) 은 내부 원통형 부분 (28a) 의 내주면과 축방향 끝단부 (26a) 의 외주면에 각각 용접된다. 따라서, 반경 방향 내부 드럼 (26) 뿐 아니라 반경 방향 외부 드럼 (28) 은 입력 샤프트 (22) 와 같이 회전된다.

반경 방향 외부 드럼 (28) 의 고리모양 바닥부 (28b) 는 보통 입력 샤프트 (22) 의 반경 방향으로 형성되고, 반경 방향 내부 끝단부에서 제 1 클러치 피스톤 (18) 의 측면에 있는 내부 원통형 부분 (28a) 의 축방향 끝부분에 연결된다. 외부 원통형 부분 (28c) 은 제 1 클러치 피스톤 (16) 으로부터 축방향으로 떨어져서 고리모양 바닥부 (28b) 의 반경 방향 외부 끝단부로부터 형성된다. 외부 원통형 부분 (28c) 은 마찰 결합 요소 (12) 의 제 1 그룹의 내부로 형성된 복수의 마찰판 (32) 과 마찰 결합 요소 (14) 의 제 2 그룹의 내부로 형성된 복수의 마찰판 (38) 을 유지하고, 그럼으로써 마찰판 (32) 은 외부 원통형 부분 (28c) 의 내주면의 일부분으로 스플라인되고, 내주면의 부분은 상대적으로 외부 원통형 부분 (28c) 의 축방향 개방 끝단부 가까이에 위치하고, 마찰판 (38) 은 상대적으로 고리모양 바닥부 (28b) 에 가깝고 상기 나타난 축방향 개방 끝단부와는 상대적으로 멀리 떨어져 있는 내주면의 일부분으로 스플라인된다. 마찰판 (32, 38) 은 외부 원통형 부분 (28c) 의 내주면으로부터 클러치 드럼 (16) 의 반경 방향 내부로 형성된다.

도 1 의 화살표 Ⅱ 방향으로 보여지는 도 2 의 단면도를 참조하여 상세히 설명하면, 반경 방향 외부 드럼 (28) 의 외부 원통형 부분 (28c) 은 내주면을 가압함으로써 형성된 내부 스플라인 (70) 을 가진다. 내부에 형성된 마찰판 (32, 38) (도 2 에 미도시) 은 내부 스플라인 (70) 과 결합하여 유지된다. 게다가, 외부 원통형 부분 (28c) 은 외주면에 외부 스플라인 (72) 을 가지고, 내부 스플라인 (70) 의 돌출부와 리세스에 대응되는 돌출부와 리세스를 가진다. 내부와 외부 스플라인 (70, 72) 을 가지는 외부 원통형 부분 (28c) 은 원주 방향으로 교대로 형성된 대경부 (74) 와 소경부 (76) 를 가진다. 대경부 (74) 는 마찰판 (32, 38) 에 대응되는 축위치에서, 반경 방향으로 관통해서 형성된 각각의 오일 구멍 (78) 을 가진다. 도 2 에 도시된 오일 구멍 (78) 은 반경 방향 외부 드럼 (28) 의 개방부로부터 폐쇄부로의 축방향으로 대향된 제 3 마찰판 (32) 에 대응한다.

도 1 을 참조하면, 마찰 결합 요소 (12) 의 제 1 그룹은 상기 표시된 내부 형성 마찰판 (32) 과 클러치 드럼 (16) 의 축방향으로 교대로 배열된 복수의 외부 형성 마찰판 (34) 으로 이루어진다. 유사하게, 마찰 결합 요소 (14) 의 제 2 그룹은 상기 표시된 내부 형성 마찰판 (38) 과 축방향으로 교대로 배열된 복수의 외부 형성 마찰판 (40) 으로 이루어진다. 마찰 결합 요소 (12) 의 제 1 그룹의 외부 형성 마찰판 (34) 은 제 1 클러치 허브로서 기능하는 자동 변속기의 링 기어 (36) 의 외주면에 스플라인된다. 마찰 결합 요소 (14) 의 제 2 그룹의 외부 형성 마찰판 (40) 은 제 2 클러치 허브 (42) 의 외주면에 스플라인된다. 클러치 허브 (42) 는 그 내주면에 입력 샤프트 (22) 상에 고정적으로 결합하는 태양 기어 (44) 상에, 이 태양 기어 (44) 와 함께 회전하도록 고정적으로 결합한다.

제 1 클러치 피스톤 (18) 은 고리모양 바닥판 (46), 고리모양 바닥판 (46) 의 한 축방향 끝단으로부터 반경 방향 외부 끝단에 연결되어 있으며 반경 방향 외부 드럼 (28) 의 외부 원통형 부분 (28c) 을 덮는 피스톤 부재 (48) 및 외부 원통형 부분 (28c) 을 향하고 고리모양 바닥판 (46) 에 대해 피스톤 부재 (48) 의 축방 향 운동을 방지하기 위해 피스톤 부재 (48) 에 고정된 정지 링 (stopper ring; 50) 으로 이루어진다.

제 1 클러치 피스톤 (18) 의 고리모양 바닥판 (46) 은 내주면에서 반경 방향 내부 드럼 (26) 상에 축방향으로 미끄러질 수 있다. 반경 방향 외부 드럼 (28) 의 고리모양 바닥판 (46) 과 고리모양 바닥부분 (28b) 은 반경 방향 내부 드럼 (26) 을 통해 형성된 오일 통로 (54) 를 통해 작동 오일이 주입되는 제 1 오일실 (52) 을 정하도록 결합한다.

제 1 오일실 (52) 에서 떨어진 고리모양 바닥판 (46) 의 축방향 반대측 중 하나에 밸런서 (58) 가 있는데, 이 밸런서 (58) 는 그 내주면에서 반경 방향 내부 드럼 (26) 의 외주면에 결합된다. 밸런서 (58) 는 제 2 오일실 (60) 을 정하기 위해 제 1 클러치 피스톤 (18) 의 고리모양 바닥판 (46) 과 결합한다. 복귀 스프링 (62) 은 밸런서 (58) 와 고리모양 바닥판 (46) 을 서로 반대 축방향으로 치우치게 하기 위해서 밸런서 (58) 와 고리모양 바닥판 (46) 사이에 삽입된다. 복귀 스프링 (62) 에 의해 제 1 클러치 피스톤 (18) 으로부터 축방향으로 치우쳐진 밸런서 (58) 의 축방향 위치는, 밸런서 (58) 의 반경 방향 내부 끝단과 반경 방향 내부 드럼 (26) 의 외주면에 고정된 보유 링 (64) 의 접촉을 방지함으로써 정해진다.

반경 방향 내부 드럼 (26) 은 제 2 오일실 (60) 과 오일 저장소 (30) 사이의 연결을 위한 오일 통로 (미도시) 를 가지고 있고, 작동 오일은 이 오일 통로를 통해 제 2 오일실 (60) 로 유입된다. 따라서, 제 2 오일실 (60) 은 제 1 오일실 (52) 에서 형성된 원심분리 유압을 상쇄하기 위한 챔버로서 기능한다. 작동 오일은 제 2 오일실 (60) 로부터 밸런서 (58) 가 결합하는 반경 방향 내부 드럼 (26) 의 축방향 부분에 형성된 축방향 홈 (66) 을 통해서 제 2 오일실 (60) 과 떨어진 밸런서 (58) 의 축방향측의 공간으로 배출된다.

제 1 클러치 피스톤 (18) 의 피스톤 부재 (48) 는 가압함으로써 형성되고, 반경 방향 외부 드럼 (28) 의 외부 원통형 부분 (28c) 의 반경 방향 외부에 위치한 원통형 부분 (48a) 과 고리모양 바닥판 (46) 으로부터 떨어진 원통형 부분 (48a) 의 축방향 끝단으로부터 형성된 고리모양 부분 (48b) 으로 이루어진다. 고리모양 부분 (48b) 은 보통 반경 방향 내부로 형성되고 마찰 결합 요소 (12) 의 제 1 그룹을 향해서 축방향으로 기울어지며, 고리모양 부분 (48b) 의 반경 방향 내부 끝단은 마찰 결합 요소 (12) 의 제 1 그룹의 가장 근접한 마찰판 (32) 과 반대편에 위치한다. 반경 방향 외부 드럼 (28) 의 외부 원통형 부분 (28c) 은 마찰 결합 요소 (12) 의 제 1 그룹이 마찰 결합 요소 (14) 의 제 2 그룹을 향해 축방향으로 움직이는 것을 방지하기 위해서 반경 방향 외부 드럼 (28) 의 내주면에 고정된 보유 링 (56) 을 가진다.

제 1 클러치 피스톤 (18) 의 원통형 부분 (48a) 은 벽두께를 관통해서 형성된 오일 구멍 (80) 과 반경 방향 외부 드럼 (28) 의 외부 원통형 부분 (28c) 에 형성된 외부 스플라인 (72) 과 결합하는 내부 스플라인 (82) 을 가진다. 내부 스플라인 (82) 과 외부 스플라인 (72) 은 제 1 클러치 피스톤 (18) 과 클러치 드럼 (16) 이 서로에 대해 상대적으로 회전하는 것을 방지하도록 한다. 도 1 에서 도시된 것처럼, 오일 구멍 (80) 은 마찰 결합 요소 (12) 의 제 1 그룹이 위치하는 외부 원통형 부분 (28c) 의 축방향 위치에 위치한다. 마찰 결합 요소 (12) 를 윤활하는 작동 오일은 오일 구멍 (80) 을 통해 원통형 부분 (48a) 의 반경 방향 외부 공간으로 배출된다. 케이싱 (24) 은 도 1 과 도 2 에서 1점 쇄선에 의해 표시된 회전 속도 센서 (84) 를 가진다. 회전 속도 센서 (84) 는 피스톤 부재 (48) 의 원통형 부분 (48a) 의 반경 방향 외부로 위치해 있고, 도 1에서 명백하듯이, 오일 구멍 (80) 과 동일한 축방향 위치에 위치한다. 회전 속도 센서 (84) 는 피스톤 부재 (48) 의 원통형 부분 (48a) 근처에 위치한 감지 부분을 가지고, 피스톤 부재 (48) 의 돌출부와 리세스의 통로를 감지함으로써 피스톤 부재 (48) 의 회전 속도를 감지한다. 예를 들면, 회전 속도 센서 (84) 의 감지 부분은 구멍 감지 요소를 사용한다.

제 1 클러치 피스톤 (18) 의 피스톤 부재 (48) 는, 밸런서 (48) 의 측면에서 축방향으로 보여지는 피스톤 부재를 도시한 도 3, 도 3 의 Ⅳ-Ⅳ 선을 따른 도 4 의 단면도, 및 도 4의 화살표 Ⅴ로 표시된 방향으로 보여지는 도 5 를 참조하여 상세히 설명될 것이다. 본 실시형태에서, 피스톤 부재 (48) 에 형성된 내부 스플라인 (82) 은 8개의 치형부만을 가지고 있고, 피스톤 부재 (48) 는 외주면에 형성된 8개의 리세스 (86) 를 가지며 그 8개의 리세스 (86) 는 내부 스플라인 (82) 의 8개의 치형부와 대응되고 도 3 에서 보여지는 것처럼 원주 방향으로 서로 동일한 거리로 떨어져 있다. 이 리세스 (86) 와 상기에 설명된 오일 구멍 (80) 은 회전 속도 센서 (84) 에 의해 감지될 피스톤 부재 (48) 의 감지 부분을 제공하도록 한다.

도 5 에서 보여지는 것처럼, 피스톤 부재 (48) 는 마찰 결합 요소 (12) 의 제 1 그룹의 축방향 위치에 위치한 오일 구멍 (80) 에 덧붙여 벽두께를 관통해 형성된 오일 구멍 (88) 을 가진다. 클러치 피스톤 (18) 의 원통형 부분 (48a) 의 각 오일 구멍 (80) 은 클러치 드럼 (16) 의 외부 원통형 부분 (28c) 의 인접한 두 오일 구멍 (78) 사이에서, 원통형 부분 (48a, 28c) 의 원주 방향으로 위치한다. 오일 구멍 (88) 은 마찰 결합 요소 (14) 의 제 2 그룹이 위치한 반경 방향 외부 드럼 (28) 의 외부 원통형 부분 (28c) 의 축방향 부분에 위치한다. 오일 구멍 (80) 은 피스톤 부재 (48) 의 원주 방향으로 서로 떨어져 있고 오일 구멍 (88) 은 원주 방향으로 서로 비슷하게 떨어져 있다. 도 2 에서 보여지는 것처럼, 오일 구멍 (80) 은 피스톤 부재 (48) 의 내부 스플라인 (82) 의 리세스 (86) (치형부) 와 함께 배열된 외부 스플라인 (72) 의 리세스 (72a) 를 제외하고 클러치 드럼 (16) 의 반경 방향 외부 드럼 (28) 의 외부 원통형 부분 (28c) 에 형성된 외부 스플라인 (72) 의 각 리세스 (72a) 와 함께, 피스톤 부재 (48) 의 원주 방향으로 배열한다. 피스톤 부재 (48) 의 원주 방향으로의 각 리세스 (86) 와 인접 오일 구멍 (80) 사이의 거리는 피스톤 부재 (48) 의 원주 방향으로의 인접 오일 구멍 (80) 사이의 거리와 동일하다. 따라서, 리세스 (86) 와 오일 구멍 (80) 은 제 1 클러치 피스톤 (18) 의 원주 방향으로 서로 동일하게 떨어져 위치한다.

마찰 결합 요소 (14) 의 제 2 그룹의 반경 방향 외부로 형성된 오일 구멍 (88) 은 반경 방향 외부 드럼 (28) 의 외부 원통형 부분 (28c) 의 대경부 (74) 를 통해 형성된 오일 구멍 (78) 과 함께 피스톤 부재 (48) 의 원주 방향으로 배열된다.

피스톤 부재 (48) 의 내부 스플라인 (82) 의 각 치형부는 높은 부분 (82a) 과, 이 높은 부분 (82a) 에 연속하면서 도 4 에서 도시된 대로 높은 축 부분 (82a) 보다 작은 높이나 작은 양의 돌출부를 가진 낮은 축 부분 (82b) 으로 이루어진다. 본 실시형태에서, 높은 축부분 (82a) 은 고리모양 부분 (48b) 의 측면에 있는 원통형 부분 (48a) 의 제 1 축부분에 형성되고, 낮은 축부분 (82b) 은 제 1 클러치 피스톤 (18) 의 고리모양 바닥판 (46) 의 측면에 있는 원통형 부분 (48a) 의 제 2 축부분에 형성된다. 내부 스플라인 (82) 은 두 프레스-성형 단계로 이루어지는 2단계 가압 작업에 의해 형성된다.

피스톤 부재 (48) 의 내부 스플라인 (82) 의 높은 축부분 (82a) 은 클러치 드럼 (16) 의 반경 방향 외부 드럼 (28) 의 외부 원통형 부분 (28c) 에 형성된 외부 스플라인 (72) 의 상응하는 리세스 (72a) 와 결합하도록 형성되고, 즉, 도 2 에 도시된 대로 외부 원통형 부분 (28c) 의 소경부 (76) 와 결합하도록 형성된다. 다른 한편으로는 높은 축부분 (82a) 보다 더 작은 높이를 가진 낮은 축부분 (82b) 은 외부 스플라인 (72) 의 상응하는 리세스 (72a) 의 바닥부로부터 떨어져 있어서, 외부 스플라인 (72) 에 대한 원통형 부분 (48a) 의 미끄럼 운동의 저항이 낮은 축부분 (82b) 에서 높은 축부분 (82a) 에서보다 낮다. 외부 스플라인 (62) 에 대해서 원통형 부분 (48a) 의 미끄럼 저항은 낮은 축부분 (82b) 의 축길이를 증가시킴으로써 바람직하게 감소될 수 있다. 다른 한편으로, 낮은 축부분 (82b) 의 축 길이의 증가는 피스톤 부재 (48) 의 높은 축부분 (82a) 과 클러치 드럼 (16) 의 외부 원통형 부분 (28c) 의 외부 스플라인 (72) 의 결합의 축 길이를 바람직하지 않게 감소시키고, 고리모양 부분 (48b) 쪽으로 피스톤 부재 (48) 의 중력 중심을 바람직하지 않게 이동시켜서, 클러치 드럼 (16) 의 반경 방향 외부 드럼 (28) 에 대해 피스톤 부재 (48) 의 축방향 미끄러짐 운동의 안정성을 감소시키게 된다. 낮은 축부분 (82b) 의 축 길이는 반경 방향 외부 드럼 (28) 에 대해 피스톤 부재 (46) 의 미끄럼 움직임의 미끄럼 저항과 안정성을 고려하여 결정된다.

상기 설명한 본 클러치 장치 (10) 에서, 원통형 부분 (48) 의 내부 스플라인 (82) 의 치형부에 상응하는 리세스 (86) 뿐만 아니라 원통형 부분 (48) 을 통해 형성된 오일 구멍 (80) 도 회전 속도 센서 (84) 에 의해 감지되고, 제 1 클러치 피스톤 (18) 의 회전 속도는 내부 스플라인 (82) 의 치형부의 수, 즉 내부 스플라인 (82) 의 치형부에 상응하는 리세스 (86) 의 수를 늘리지 않고도 높은 정확성으로 회전 속도 센서 (84) 에 의해 감지될 수 있다. 따라서, 회전 속도 센서 (84) 에 의해 감지되는 감지 부분으로서 리세스 (86) 뿐만 아니라 오일 구멍 (80) 의 사용은 제 1 클러치 피스톤 (18) 의 회전 속도 감지의 만족스러운 정확성을 보증하는데 필요한 내부 스플라인 (82) 의 치형부의 수를 현저하게 감소시키고 제 1 클러치 피스톤 (18) 과 클러치 드럼 (16) 사이의 축방향 미끄럼 저항을 감소시키는 것도 가능하게 한다. 게다가, 오일 구멍 (80) 은 마찰 결합 요소 (12) 의 제 1 그룹의 높은 냉각 효율을 보증하면서 작동 오일의 배출을 위한 구멍으로서 기능한다.

내부 스플라인 (82) 의 소정의 축 길이에 걸쳐 형성된 내부 스플라인 (82) 의 각 치형부의 낮은 오목한 홈을 가진 축 부분 (82b) 은, 외부 원통형 부분 (28c) 의 외부 스플라인 (72) 의 리세스 (72a) 의 바닥부를 가진 오목한 홈을 가진 축방향 부분 (82b) 과의 공간상 분리로 인해 제 1 클러치 피스톤 (18) 과 클러치 드럼 (16) 사이의 축방향 미끄러짐 저항을 더 감소시키는 데 효과적이라는 점이 클러치 장치 (10) 의 다른 장점이다.

본 발명의 바람직한 실시예는 예증의 목적을 위해서만 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명되고, 본 발명은 바람직한 실시예에 한정되지 않고 전술한 설명들로부터 당업자가 다양한 변화, 수정과 개선시킬 수 있음을 이해해야 한다.

설명된 실시예에서, 내부 스플라인 (82) 의 각 이는 두 부분, 즉, 높은 축방향 부분 (82a) 과 낮은 축방향 부분 (82b) 으로 이루어진다. 그러나, 내부 스플라인 (82) 의 각 치형부는 전체 길이에 걸쳐서 일정한 높이나 일정한 양의 돌출부를 가진 일정한 높이의 치형부일 수 있다. 이 경우에, 또한 내부 스플라인 (82) 의 치형부 (리세스 (86)) 의 상대적으로 적은 수 (예를 들면, 8개) 가 제 1 클러치 피스톤 (18) 과 클러치 드럼 (16) 사이의 축방향 미끄러짐 저항을 낮게 한다.

Claims

(a) 내주면에 마찰 결합 요소 (12, 14) 를 지지하는 클러치 드럼 (16), (b) 상기 클러치 드럼의 반경 방향 외부에 놓여진 클러치 피스톤 (18), 및 (c) 상기 클러치 피스톤의 반경 방향 외부에 놓여지고 클러치 피스톤의 회전 속도를 감지하기 위해 작동시킬 수 있는 회전 속도 센서 (84) 를 포함하는 자동 변속기 (22, 24, 36, 44) 용 클러치 장치 (10) 에 있어서,

상기 클러치 피스톤 (18) 은 상기 클러치 피스톤과 상기 클러치 드럼 사이의 상대 회전 운동을 방지하기 위해 상기 클러치 드럼 (16) 의 외부 스플라인 (72) 과 결합하기 위한 내부 스플라인 (82) 을 가지고;

상기 클러치 피스톤은 외주면에 형성되어 있으면서 상기 내부 스플라인 (82) 의 각각의 치형부에 상응하는 복수의 리세스 (86) 와, 상기 회전 속도 센서 (84) 가 위치한 클러치 장치의 축방향 위치에 관통하여 형성된 복수의 오일 구멍 (80) 을 더 가지고, 상기 리세스 (86) 와 상기 오일 구멍 (80) 은 상기 클러치 피스톤의 원주 방향에 각각 같은 거리로 이격되어 있고 상기 회전 속도 센서에 의해 감지되는 감지 부분을 제공하도록 상호작용하는 것을 특징으로 하는 자동 변속기용 클러치 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 클러치 드럼 (16) 은 상기 클러치 드럼과 상기 마찰 결합 요소 사이의 상대 회전을 방지하기 위해 상기 마찰 결합 요소 (12, 14) 와 결합을 위한 내주면에 형성된 내부 스플라인 (70) 뿐만 아니라 상기 클러치 드럼의 상기 내부 스플라인 (70) 에 상응하고 외주면에 형성된 상기 외부 스플라인 (72) 을 가지고,

상기 클러치 피스톤 (18) 의 복수의 상기 리세스 (86) 와 상기 오일 구멍 (80) 은 상기 원주방향으로 상기 클러치 드럼의 상기 외부 스플라인 (72) 의 각각의 리세스 (72a) 와 함께 배열되는 것을 특징으로 하는 자동 변속기용 클러치 장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

상기 내부 스플라인 (82) 의 각 이는, 제 1 축방향 부분에 형성된 높은 축방향 부분 (82a) 과, 제 2 축방향 부분에 형성되고 상기 높은 축방향 부분보다 작은 높이를 가진 낮은 축방향 부분 (82b) 을 가지는 것을 특징으로 하는 자동 변속기용 클러치 장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

상기 클러치 드럼 (16) 은 관통해서 형성되어 있는 복수의 오일 구멍 (78) 을 가지고, 상기 클러치 피스톤 (18) 의 상기 각 오일 구멍 (80) 은 상기 원주방향으로 상기 클러치 드럼 (16) 의 상기 복수의 오일 구멍 (78) 들 중 인접한 두 구멍 사이에 위치하는 것을 특징으로 하는 자동 변속기용 클러치 장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

상기 마찰 결합 요소 (12, 14) 는 상기 클러치 드럼 (16) 에 의해 지지되는 복수의 마찰판 (32) 을 가진 마찰 결합 요소 (12) 의 제 1 그룹과 상기 클러치 드럼에 의해 지지되는 복수의 마찰판 (38) 을 가지는 마찰 결합 요소 (14) 의 제 2 그룹을 포함하고,

상기 마찰 결합 요소의 제 1 그룹은 상기 오일 구멍 (80) 과 상기 회전 속도 센서 (84) 가 위치한 상기 클러치 드럼의 제 1 축방향 부분에 위치하고, 상기 마찰 결합 요소의 제 2 그룹은 상기 클러치 드럼의 축방향으로 상기 제 1 축방향 부분으로부터 떨어져 있는 상기 클러치 드럼의 제 2 축방향 부분에 위치하고 있는 것을 특징으로 하는 자동 변속기용 클러치 장치.
제 5 항에 있어서,

상기 클러치 드럼의 상기 제 1 축방향 부분에 위치한 상기 오일 구멍 (80) 은 제 1 오일 구멍 그룹으로 기능하고, 상기 클러치 피스톤은 상기 제 2 축방향 부분에 위치한 제 2 오일 구멍 (88) 그룹을 더 가지는 것을 특징으로 하는 자동 변속기용 클러치 장치.
제 5 항에 있어서,

상기 클러치 드럼 (16) 의 반경 방향 내부에 위치해 있고 상기 클러치 드럼의 상기 축방향으로 서로 떨어져 위치해 있는 제 1 클러치 허브 (36) 와 제 2 클러 치 허브 (42) 를 더 포함하고, 마찰 결합 요소 (12) 의 상기 제 1 그룹은 상기 제 1 클러치 허브에 의해 지지되는 복수의 마찰판 (34) 을 더 가지고, 마찰 결합 요소 (14) 의 상기 제 2 그룹은 상기 제 2 클러치 허브에 의해 지지되는 복수의 마찰판 (40) 을 더 가지고,

상기 클러치 드럼 (16) 에 의해 지지되는 마찰 결합 요소 (12) 의 상기 제 1 그룹의 마찰판 (32) 과 상기 제 1 클러치 허브 (36) 에 의해 지지되는 마찰 결합 요소의 상기 제 1 그룹의 마찰판 (34) 은 상기 클러치 드럼의 상기 축방향으로 교대로 배열되며, 상기 클러치 드럼에 의해 지지되는 마찰 결합 요소 (14) 의 상기 제 2 그룹의 마찰판 (38) 과 상기 제 2 클러치 허브 (42) 에 의해 지지되는 마찰 결합 요소의 상기 제 2 그룹의 마찰판 (40) 은 상기 클러치 드럼의 상기 축방향으로 교대로 배열되는 것을 특징으로 하는 자동 변속기용 클러치 장치.
제 7 항에 있어서,

상기 자동 변속기 (22, 24, 36, 44) 가 상기 제 1 클러치 허브로서 기능하는 링 기어 (36) 를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 변속기용 클러치 장치.
제 7 항에 있어서,

상기 자동 변속기 (22, 24, 36, 44) 는 태양 기어 (44) 를 포함하고, 상기 제 2 클러치 허브 (42) 는 상기 태양 기어와 함께 회전하기 위해서 상기 태양 기어에 고정된 것을 특징으로 하는 자동 변속기용 클러치 장치.
제 8 항에 있어서,

상기 자동 변속기 (22, 24, 36, 44) 는 태양 기어 (44) 를 포함하고, 상기 제 2 클러치 허브 (42) 는 상기 태양 기어와 함께 회전하기 위해서 상기 태양 기어에 고정된 것을 특징으로 하는 자동 변속기용 클러치 장치.