KR100848070B1 - 자동변속기의 클러치 어셈블리 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동변속기의 리버스 클러치 등과 같은 클러치 어셈블리에서 윤활 방식을 개선한 기술에 관한 것이다.

본 발명은 클러치 어셈블리측으로 공급되는 유량을 순간 보유할 수 있는 구조를 적용하여 윤활 유량이 회전되는 동작에서도 충분히 머물면서 윤활 작용을 수행할 수 있는 새로운 형태의 윤활시스템을 구현함으로써, 윤활 부족과 관련한 클러치 어셈블리의 부품 마모나 더 나아가 변속기 내구 수명 단축 등과 같은 우려를 말끔히 해소할 수 있는 자동변속기의 클러치 어셈블리를 제공한다.

자동변속기, 클러치 어셈블리, 클러치 디스크, 클러치 허브, 윤활, 오일댐

Description

자동변속기의 클러치 어셈블리{Clutch assembly for auto transmission}

도 1은 자동변속기의 클러치 어셈블리를 나타내는 개략도

도 2는 자동변속기의 클러치 어셈블리에서 오일흐름을 나타내는 개략도

도 3는 본 발명의 일 구현예에 따른 자동변속기의 클러치 어셈블리에서 오일댐을 구비한 클러치 허브를 나타내는 사시도

도 4는 본 발명의 일 구현예 따른 자동변속기의 클러치 어셈블리에서 오일흐름을 나타내는 개략도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 : 아웃풋 샤프트 11 : 클러치 어셈블리

12 : 클러치 허브 13 : 오일홀

14 : 클러치 디스크 15 : 홈부

16 : 오일댐 17 : 오일댐 장착홈

18 : 띠 19 : 차단판

본 발명은 자동변속기의 리버스 클러치 등과 같은 클러치 어셈블리에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 클러치 어셈블리측으로 공급되는 오일을 임시 저장하여 윤활 유량이 회전되는 동작에서도 충분히 공급될 수 있도록 함으로써, 클러치 어셈블리의 각 부품을 보다 효과적으로 윤활할 수 있는 자동변속기의 클러치 어셈블리에 관한 것이다.

일반적으로 자동차에서 자동변속기는 주행성능, 품질 및 안전운행에 매우 중요한 부품이면서 또한 고가의 부품이다.

자동변속기의 내부에는 각 구성부품들이 원활히 작동하고 성능을 발휘하기 위한 요소로서 작동유체와 윤활유 및 열매체유로서의 다양한 역할을 하는 자동변속기 오일이 충진되어 있다.

자동변속기 오일은 유압매체로서 토크 컨버터 작동 유체로서의 동력전달매체, 유압장치의 작동 역할, 윤활유로서 내 하중성 부여와 변속기 내부 부품과 베어링 부싱 부위의 윤활 작용 등을 하며, 기어 변속시 충격 흡수와 변속감(shift feel)에 영향을 주어 차량의 주행성과 주행품질에 직접적으로 관계되는 요소이다.

이러한 자동변속기에서는 오일팬 내의 오일을 오일펌프로 흡입하여 토크컨버터로 공급하고, 이 토크컨버터에서 오일쿨러를 통해 다시 오일팬으로 귀환되는 과정을 계속하여 순환하면서 토크컨버터에 의해 원동축과 부하를 오일을 매개로 하여 동력을 전달하고, 부하의 변동에 따라 자동으로 변속하는 기능이 수행된다.

즉, 자동변속기에 사용되는 자동변속기 오일(Automatic Transmission Fluid, 약칭ATF라고도 함)은 토크컨버터 내에서의 동력전달 작용, 기어 또는 베어링 등 회전요소의 윤활 작용, 밸브와 클러치 및 유압 브레이크 등 유압기구의 작동유, 오일쿨러에 의한 변속기 내부의 냉각작용, 변속기의 충격완화 작용 등의 다양한 기능을 수행한다.

예를 들면, 도 1에 도시한 바와 같이, 아웃풋 샤프트(10)를 통해 공급되는 변속기 오일은 각 클러치 어셈블리(11)측으로 보내져 윤활작용을 수행하게 된다.

이때, 클러치 어셈블리(11)에서는 클러치 허브(12)에 있는 오일홀(13)을 통해 자연스럽게 오일이 흘러가면서 클러치 디스크(14) 등을 윤활시킨 후 재차 변속기 내부로 빠져나가는 방식의 윤활이 이루어진다.

여기서, 미설명 부호 15는 클러치 허브가 가지는 홈부를 나타낸다.

그러나, 기존의 클러치 어셈블리에 대한 윤활방식은 클러치 허브에 있는 오일홀을 통해 자연 윤활되지만, 공급 윤활 경로가 길어서 윤활이 부족할 수 있고, 또 클러치 허브가 회전을 하고 있기 때문에 클러치 허브로 오일이 공급되는 즉시 곧바로 변속기 내부로 빠져나가 손실되는 오일(도 2의 점선표시부분)이 상당하여 클러치 어셈블리측으로 공급되는 윤활 유량은 실질적으로 부족한 경우가 많다.

이렇게 부족한 윤활로 인해 클러치 각 부품의 마모를 유발할 가능성이 높고, 이는 변속기의 내구수명을 단축시킬 수 있어 이에 대한 개선이 필요한 실정이다.

이를 해결하기 위하여 강제 윤활을 고려해볼 수도 있지만, 이는 자동차 연비에 지대한 영향을 미칠 수 있어 항상 고려의 대상이 되고 있다.

따라서, 본 발명은 이와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로서, 클러치 어셈블리측으로 공급되는 유량을 순간 보유할 수 있는 구조를 적용하여 윤활 유량이 회전되는 동작에서도 충분히 머물면서 윤활 작용을 수행할 수 있는 새로운 형태의 윤활시스템을 구현함으로써, 윤활 부족과 관련한 클러치 어셈블리의 부품 마모나 더 나아가 변속기 내구 수명 단축 등과 같은 우려를 말끔히 해소할 수 있는 자동변속기의 클러치 어셈블리에 관한 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 아웃풋 샤프트에서 공급되는 오일에 의해 윤활되는 구조이며 클러치 허브를 포함하는 자동변속기의 클러치 어셈블리에 있어서, 상기 클러치 허브의 한쪽 단부 둘레에는 허브가 가지는 폭방향 홈부 내에 오일을 잠시 가두어둘 수 있는 오일댐이 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 오일댐은 링형상의 띠와, 이 띠의 내측으로 허브가 가지는 폭방향 홈부에 상응하는 위치에 형성되는 다수의 차단판으로 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 오일댐은 클러치 허브의 한쪽 단부 둘레를 따라 형성되어 있는 오일댐 장착홈을 이용하여 허브 둘레에 동심원상으로 설치되는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 일 구현예에 따른 클러치 어셈블리 를 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 3는 본 발명의 일 구현예에 따른 자동변속기의 클러치 어셈블리에서 오일댐을 구비한 클러치 허브를 나타내는 사시도이고, 도 4는 본 발명의 일 구현예 따른 자동변속기의 클러치 어셈블리에서 오일흐름을 나타내는 개략도이다.

도 3과 도 4에 도시한 바와 같이, 본 발명의 클러치 어셈블리(11)는 클러치 허브(12)에 오일댐(16)을 설치하고, 이 오일댐(16)으로 하여금 클러치 어셈블리 내부 공간, 즉 클러치 허브(12)를 포함하는 클러치 디스크(14)의 내부 공간 내로 공급된 오일을 잠시 머무르도록 하는 역할을 부여함으로써, 클러치 어셈블리측으로 공급된 오일이 즉시 변속기 내부로 소비되는 손실을 줄일 수 있는 구조를 갖는다.

이를 위하여, 클러치 허브(12)의 한쪽 단부에는 마치 스냅링의 형태와 유사한 형태를 하고 있는 오일댐(16)이 설치된다.

상기 오일댐(16)은 링형상의 띠(18)를 기본 몸체로 하면서 이 띠(18)의 내측으로 일체 형성되는 다수의 차단판(19)를 가지는 형태로 이루어져 있으며, 이때의 차단판(19)은 클러치 허브(12)가 가지는 폭방향으로 길게 형성된 홈부(15)에 하나씩 상응하는 위치에 형성된다.

이에 따라, 오일댐(16)의 각 차단판(19)은 클러치 허브(12)의 각 홈부(15)의 한쪽, 즉 클러치 디스크(14)의 개방되어 있는 쪽(도면의 왼쪽)을 차단하고 있게 된다.

물론, 이때의 오일댐(16)의 가장자리 둘레와 클러치 디스크(14)의 내주면 사이에는 클러치 허브(12)와 클러치 디스크(14) 간에 형성되어 있는 유격과 동일한 유격이 조성되어 이곳을 통해 오일이 진행될 수 있게 된다.

이러한 오일댐(16)은 클러치 허브(12)의 둘레에 동심원상으로 설치되는데, 이를 위하여 클러치 허브(12)의 한쪽 단부 둘레를 따라 오일댐 장착홈(17)이 형성되고, 이렇게 형성된 오일댐 장착홈(17) 내에 띠(18)가 삽입되도록 하는 동시에 차단판(19)으로 홈부(15)를 가로막게 하면서 오일댐(16)이 설치될 수 있게 된다.

이때의 오일댐(16)은 한쪽이 끊어져 있으며 이곳을 통해 벌린 후 재차 복원되게 하는 형태로 설치할 수 있다.

이와 같이, 클러치 허브(12)에 오일댐(16)이 설치된 상태에서 오일댐(16)의 차단판(19)이 홈부(15)의 한쪽을 차단하고 있게 되므로, 오일홀(13)을 통해 홈부(15)로 공급된 오일은 클러치 디스크(14)의 개방되어 있는 쪽을 통해 즉시 변속기 내부로 빠져나가지 않고 홈부(15) 내에 잠시 머무를 수 있게 되고, 결국 클러치 허브(12)는 홈부(15)를 이용하여 일정량의 오일을 보유하고 있는 상태가 되므로서, 클러치 어셈블리(11)에서 충분한 윤활작용을 기대할 수 있게 되는 것이다.

즉, 도 4에 도시한 바와 같이, 아웃풋 샤프트(10)를 통해 공급되는 변속기 오일은 클러치 어셈블리(11)측으로 보내지고, 계속해서 클러치 허브(12)에 있는 오일홀(13)을 통해 자연스럽게 오일이 흘러가면서 클러치 허브와 클러치 디스크 간의 마찰부위 등을 윤활시킨 후 재차 변속기 내부로 빠져나가게 되는데, 이때 클러치 허브(12)의 한쪽을 차단하고 있는 오일댐(16)에 의해 클러치 허브로 공급된 오일이 곧바로 변속기 내부로 빠져나가지 않고 잠시 머무르게 되므로, 다시 말해 공급되는 즉시 빠져나가면서 손실되는 오일(도 4의 점선표시부분)을 저감시킬 수 있게 되므 로, 클러치 어셈블리측을 충분히 윤활시킬 수 있게 되는 것이다.

또한, 클러치 어셈블리측으로의 오일 공급은 연속적으로 이루어지므로, 클러치 허브(12)의 홈부(15)는 항상 일정량의 오일을 보유한 상태를 유지할 수 있게 되고, 따라서 클러치 어셈블리측에 대한 윤활이 충분하게 지속적으로 이루어질 수 있게 되는 것이다.

이상에서와 같이 본 발명은 클러치 어셈블리측으로 공급되는 유량을 순간 보유할 수 있는 오일댐 수단을 포함하는 새로운 형태의 클러치 어셈블리를 구현함으로써, 클러치 어셈블리 내의 윤활 유량이 회전되는 동작에서도 오일이 충분히 머물면서 윤활 작용을 수행할 수 있고, 따라서 윤활 부족과 관련한 클러치 어셈블리의 부품 마모, 변속기 내구 수명 단축 등과 같은 우려를 말끔히 해소할 수 있는 효과가 있으며, 결국 충분한 윤활 작용이 수행되면서 클러치 어셈블리의 성능 향상 및 더 나아가 자동변속기의 성능 향상을 기대할 수 있는 장점이 있다.

Claims (3)

1. 삭제
2. 아웃풋 샤프트에서 공급되는 오일에 의해 윤활되는 구조이며 클러치 허브를 포함하되, 상기 클러치 허브(12)의 한쪽 단부 둘레에는 허브가 가지는 폭방향 홈부(15) 내에 오일을 잠시 가두어둘 수 있는 오일댐(16)이 설치되어 있는 자동변속기의 클러치 어셈블리에 있어서,

   상기 오일댐(16)은 링형상의 띠(18)와, 이 띠(18)의 내측으로 일체 형성되는 다수의 차단판(19)으로 이루어지되, 상기 차단판(19)은 클러치 허브(12)가 가지는 폭방향으로 길게 형성된 홈부(15)에 하나씩 상응하는 위치에 형성되면서 클러치 허브(12)의 각 홈부(15)의 한쪽인 클러치 디스크(14)의 개방되어 있는 쪽을 차단하도록 된 것을 특징으로 하는 자동변속기의 클러치 어셈블리.
3. 청구항 2에 있어서, 상기 오일댐(16)은 클러치 허브(12)의 한쪽 단부 둘레를 따라 형성되어 있는 오일댐 장착홈(17)을 이용하여 허브 둘레에 동심원상으로 설치되는 것을 특징으로 하는 자동변속기의 클러치 어셈블리.

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