KR100883893B1

KR100883893B1 - 유압클러치

Info

Publication number: KR100883893B1
Application number: KR1020070040708A
Authority: KR
Inventors: 박동훈
Original assignee: 박동훈
Priority date: 2007-04-26
Filing date: 2007-04-26
Publication date: 2009-02-17
Also published as: KR20080095979A

Abstract

본 발명은 피스톤 챔버 내의 잔류하는 오일에 의하여 발생되는 원심유압을 질량체의 원심력으로 상쇄시켜 발란스 챔버가 필요치 않으므로 클러치 리테이너의 전장을 감소할 수 있는 유압클러치에 관한 것이다.

본 발명은, 입력축 상에 배치되어 클러치 공간을 형성하는 클러치 리테이너; 상기 클러치 리테이너와의 사이에 피스톤 챔버를 형성하며, 상기 피스톤 챔버에 입력되는 유압에 의하여 동작되는 피스톤; 상기 피스톤의 상기 피스톤 챔버 반대편 위치에 배치되어 상기 피스톤에 복원력을 작용시키는 리턴 스프링; 그리고 상기 피스톤의 상기 피스톤 챔버 반대편 위치에 배치되어 있으며, 상기 피스톤 챔버의 원심유압에 대항하는 원심력을 상기 피스톤에 작용시키는 질량체; 상기 질량체를 지지함과 동시에 반경방향의 움직임을 가이드하는 지지체;를 포함할 수 있다.

자동변속기, 유압클러치, 원심유압 상쇄장치, 발란스 챔버, 피스톤 챔버, 리턴 스프링

Description

유압클러치{HYDRAULIC CLUTCH}

도 1은 종래 기술에 따른 자동변속기의 유압클러치를 도시한 단면도이다.

도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 자동변속기의 유압클러치의 비작동 상태를 도시한 단면도이다.

도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 자동변속기의 유압클러치의 작동 상태를 도시한 단면도이다.

도 4는 본 발명의 제2실시예에 따른 자동변속기의 유압클러치의 비작동 상태를 도시한 단면도이다.

도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 자동변속기의 유압클러치의 작동 상태를 도시한 단면도이다.

본 발명은 유압클러치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 피스톤 챔버 내의 잔류하는 오일에 의하여 발생되는 원심유압을 질량체의 원심력으로 상쇄시켜 발란스 챔버가 필요치 않으므로 클러치 리테이너의 전장을 감소시킬 수 있는 유압클러치에 관한 것이다.

주지하는 바와 같이 자동변속기는 차량의 주행상태에 따라 적절한 변속단으로 자동으로 변속하여 주는 장치이다. 이러한 자동 변속을 구현하기 위하여 자동변속기 내에는, 선기어(sun gear), 링기어(ring gear), 그리고 유성 캐리어(planet carrier)를 그 작동 부재(operating member)들로 포함하는 유성기어세트(planetary gear set)를 적어도 하나 이상 포함하고, 이러한 작동 부재들의 동작을 제어하기 위하여 클러치(clutch)와 브레이크(brake)와 같은 마찰요소(friction element)가 복수개 구비된다.

그리고, 자동변속기에는, 이러한 마찰요소를 유압적으로 제어하기 위하여 유압 제어 시스템(hydraulic control system)이 구비된다. 따라서, 각 변속단에 따라 정해진 클러치와 브레이크들이 유압 제어 시스템에 의하여 결합 또는 해제되도록 제어됨으로써 각 변속단이 구현되게 된다.

마찰요소 중 클러치는 상기 유성기어세트의 작동 부재에 엔진의 동력을 전달하거나, 작동 부재들 사이의 동력전달을 매개하는 역할을 한다.

이러한 클러치는 자동변속기 뿐만 아니라 일반 기계에서도 동력의 선택적 전달을 위하여 사용된다.

도 1은 종래 기술에 따른 자동변속기의 유압클러치를 도시한 단면도이다. 설명의 편의를 위하여 자동변속기에 적용되는 유압클러치를 도시하였으나, 이에 한정되지 아니하고 일반 기계에도 적용될 수 있다.

도 1에 도시된 바와 같이, 통상적인 자동 변속기는 입력축(110) 상에 유압클 러치(100)를 포함하고 있다.

상기 유압클러치(100)는 상기 입력축(110) 상에 배치되어 클러치 공간을 형성하는 클러치 리테이너(clutch retainer)(112), 상기 클러치 리테이너(112)와의 사이에 피스톤 챔버(piston chamber)(116)를 형성하며 상기 피스톤 챔버(116)에 입력되는 유압(hydraulic pressure)에 의하여 동작되는 피스톤(piston)(114), 그리고 상기 피스톤(114)의 상기 피스톤 챔버(116)의 반대편 위치에 배치되어 상기 피스톤(114)에 복원력을 작용하는 리턴 스프링(return spring)(134)을 포함한다.

또한, 자동변속기 내의 클러치 허브(clutch hub)(122)는 복수개의 마찰 디스크들(friction disks)(120)을 그 외주면에 스플라인(spline) 구조로 구비하고 있으며, 상기 클러치 리테이너(112)는 복수개의 작동 플레이트들(operating plates)(118)을 그 내주면에 스플라인 구조로 구비하고 있다. 상기 마찰 디스크들(120)과 상기 작동 플레이트들(118)은 서로 번갈아 배치된다.

상기 입력축(110)에는 오일 홀(126)이 형성되어 상기 피스톤 챔버(116)에 오일이 공급된다. 이와 같이 피스톤 챔버(116)에 공급된 오일은 피스톤(114)을 도면에서 좌측으로 가압하여 리턴 스프링(134)의 탄성력을 극복하고 피스톤(114)을 도면에서 좌측으로 이동시킨다.

따라서, 피스톤(114)은 입력축(110)의 축방향을 따라 작동 플레이트들(118)을 가압하게 되고, 이에 따라 작동 플레이트들(14)과 마찰 디스크들(120)은 그들 사이의 마찰력에 의해 계합(engage)하게 된다. 이러한 과정에 의해 입력축(110)과 클러치 허브(122) 사이에는 동력이 전달되게 된다.

오일 홀(126)을 통한 피스톤 챔버(116)에의 오일 공급이 중단되면, 피스톤(114)은 리턴 스프링(134)의 복원력에 의하여 도면에서 우측으로 이동하게 되고, 이에 따라 서로 계합된 작동 플레이트들(118)과 마찰 디스크들(120)은 그 계합 상태로부터 해제(disengage)되게 된다.

그런데, 오일 홀(126)을 통한 피스톤 챔버(116)에의 오일 공급이 중단된 경우라도, 피스톤 챔버(116) 내의 오일이 완벽하게 배출되었다고 보장하기는 힘들다. 이 때, 자동변속기 내의 입력축(110)은 매우 빠른 속도록 회전하고 있으므로, 피스톤 챔버(116) 내의 오일은 원심력을 받아 반지름 방향으로 이동하게 된다. 따라서 오일의 원심력에 의하여 원심유압이 발생하고 이 원심유압은 피스톤(114)을 가압하는 작용을 할 수 있다.

이러한 경우에는, 피스톤(114)이 바라던 바대로 충분히 복원되지 못하고, 작동 플레이트들(118)을 약간이나마 가압하게 되는 상황이 생길 수 있다. 이 경우, 작동 플레이트들(118)과 마찰 디스크들(120)은 그 계합 상태가 충분히 해제되지 못하고, 지속적인 마찰을 일으키게 된다. 이러한 작동 플레이트들(118)과 마찰 디스크들(120) 사이의 마찰적인 슬립(frictional slip)은 자동변속기의 내구성을 떨어뜨리고, 동력손실을 증가시키게 된다.

이러한 작동 플레이트들(118)과 마찰 디스크들(120) 사이의 마찰적인 슬립을 줄이기 위하여, 피스톤(114)의 피스톤 챔버(116) 반대편에 발란스 챔버(balance chamber)(130)를 형성할 수 있다. 즉, 피스톤 챔버(116)에 잔존하는 오일의 원심유압에 상응하는 크기로서 그 방향이 상기 원심유압과 반대로 작용하는 원심력을 상 기 발란스 챔버(130) 내의 오일에 의해 유발함으로써, 상기 피스톤 챔버(116) 내의 오일의 원심력에 이한 피스톤(114)의 이동을 막을 수 있게 되는 것이다.

따라서, 도 1에 도시된 바와 같이, 리턴 스프링(134)의 피스톤(114) 반대편에 발란스 월(balance wall)(124)을 설치함으로써 발란스 월(124)과 피스톤(114) 사이에 발란스 챔버(130)를 형성하고 있다. 이러한 발란스 챔버(130)에는 오일 홀(128)을 통해 오일이 공급되어 항시 오일이 잔존하게 된다.

또한, 발란스 월(124)의 일단은 입력축(110)에 설치된 스냅 링(136)에 의하여 지지되고 그 타단과 피스톤(114) 사이에는 실링부재(132)가 개재되어 있다.

이와 같이 피스톤의 피스톤 챔버의 반대편에 발란스 챔버를 형성하는 다른 예로는, 미국특허 US6,705,447호(발명자: Gorman et al.; 출원일: 2002년 3월 7일)을 들 수 있다. 이 미국특허에서도 위에서 언급한 밸런스 챔버의 형성 방식과 동일한 방식으로 밸런스 챔버를 형성하고 있음을 알 수 있다.

그런데, 이와 같은 방식으로 발란스 챔버를 형성하는 경우, 발란스 월(124)과 피스톤(114)과의 축 방향 거리는 피스톤(114)의 동작을 고려해 충분한 거리가 확보되어야 한다. 또한, 실링부재(132)가 피스톤(114)의 전단부 내면과 간섭하는 것을 막기 위해서는 밸란스 월(124)과 피스톤(114)과의 축 방향 거리(L)가 더욱 충분히 확보되어야 한다.

이러한 필요성에 의하여 발란스 챔버(130)의 축 방향 길이가 길어지게 된다. 이와 같이 길어지는 발란스 챔버는 자동변속기의 전장을 길게 하는 요인이 된다.

통상적으로 자동변속기 내에는 최소한 3개 이상의 클러치가 구비되고 있다는 점을 고려하면, 하나의 클러치에서 생기는 길이 증가는 자동변속기 전체적인 전장의 길이 증가에 3배 이상의 영향을 미치게 되는 것이다.

최근 전륜구동형 자동변속기의 다단화(multiple gear ratios)가 이루어지고 있는데, 이러한 경향을 고려하면 자동변속기의 전장(total length)의 증가는 엔진 룸(engine room)에 자동변속기의 탑재를 어렵게 하는 원인이 되는 것이다. 따라서, 클러치에 필요한 축 방향 길이를 줄일 수 있다면, 자동변속기의 전장을 줄일 수 있고, 이러한 경우, 보다 많은 변속단을 구현하는 자동변속기를 전륜구동 차량에 탑재할 수 있게 되는 것이다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 피스톤 챔버 내의 잔류하는 오일에 의하여 발생되는 원심유압을 질량체(mass body or weight)의 원심력으로 상쇄시켜 발란스 챔버가 필요하지 않으므로 클러치 리테이너의 전장을 감소시킬 수 있는 유압클러치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예들에 의한 유압클러치는, 입력축 상에 배치되어 클러치 공간을 형성하는 클러치 리테이너; 상기 클러치 리테이너와의 사이에 피스톤 챔버를 형성하며, 상기 피스톤 챔버에 입력되는 유압에 의하여 동작되는 피스톤; 상기 피스톤의 상기 피스톤 챔버 반대편 위치에 배 치되어 상기 피스톤에 복원력을 작용하는 리턴 스프링; 그리고 상기 피스톤의 상기 피스톤 챔버 반대편 위치에 배치되어 있으며, 상기 피스톤 챔버의 원심유압에 대항하는 원심력을 상기 피스톤에 작용시키는 질량체; 상기 질량체를 지지함과 동시에 반경방향의 움직임을 가이드하는 지지체;를 포함할 수 있다.

상기 피스톤의 피스톤 챔버 반대면에는 제1경사부가 형성되어 있고, 상기 질량체에는 상기 제1경사부와 대응하여 접촉하는 제2경사부가 형성되어 있을 수 있다.

상기 제2경사부는 상기 제1경사부를 따라 이동하되, 상기 피스톤과 상기 질량체의 운동 방향이 수직이 되도록 이동할 수 있다.

상기 질량체는 입력축의 회전시에 반경방향으로 이동하며 상기 피스톤에 원심력을 작용시킬 수 있다.

상기 리턴 스프링은 디스크 스프링일 수 있다.

본 발명의 실시예들에 의한 자동변속기의 유압클러치에서, 상기 지지체는 스냅링에 의하여 지지될 수 있다.

삭제

상기 지지체의 일면에는 상기 질량체의 움직임을 가이드하는 가이드가 상기 입력축과 수직이나 수직에 가까운 각도로 형성되어 있을 수 있다.

본 발명의 제1실시예에 따른 자동변속기의 유압클러치는, 상기의 구성 외에 상기 지지체의 상기 일면에는 상기 리턴 스프링을 지지하는 돌출부가 형성되어 있을 수 있다.

상기 피스톤의 하단은 입력축 방향으로 연장된 연장부를 포함하고, 상기 연장부의 끝단과 입력축 사이에는 실링부재가 개재되어 있을 수 있다.

상기 연장부와 상기 돌출부는 설정된 높이만큼 이격되어 있을 수 있다.

상기 연장부의 끝단과 상기 지지체는 상기 피스톤이 작동하지 않은 상태에서설정된 거리만큼 이격되어 있을 수 있다.

상기 리턴 스프링은 상기 피스톤과 상기 돌출부에 의하여 지지될 수 있다.

본 발명의 제2실시예에 따른 유압클러치에서, 상기 피스톤의 하단은 입력축 방향으로 연장된 연장부를 포함하고, 상기 연장부는 연결부에 의해 상기 피스톤의 하단과 연결될 수 있다.

상기 연결부는 탄성체일 수 있다.

상기 리턴 스프링은 상기 지지체와 피스톤에 의하여 지지될 수 있다.

상기 연장부와 상기 입력축 사이에는 실링부재가 개재되어 있을 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조로, 본 발명의 실시예들을 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 자동변속기의 유압클러치의 비작동 상태를 도시한 단면도이고, 도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 자동변속기의 유압클러치의 작동 상태를 도시한 단면도이다.

본 발명의 실시예들에 따른 유압클러치는 설명의 편의를 위하여 자동변속기에 적용되는 경우를 설명하였으나, 이에 한정되지 아니하고 일반 기계에도 적용될 수 있다.

도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 의한 자동변속기는, 변속기 케이스(transmission case) 내의 입력축(210) 상에 유압클러치(200)를 포함하고 있다.

상기 입력축(210)은 엔진으로부터 직접 동력을 전달받는 회전축만을 말하는 것으로 해석되어서는 안된다. 자동변속기 내에는 복수개의 회전축이 배치될 수 있고, 이들 중 임의의 회전축에도 클러치가 배치될 수 있으므로, 본 발명의 상세한 설명 및 특허청구범위에 기재된 입력축의 용어는 자동변속기 내에 배치되어 회전하고 유성기어세트가 배치될 수 있는 임의의 회전축을 가리키는 말로 해석되어야 한다.

상기 입력축(210) 상에 배치되는 클러치(200)는, 자동변속기의 입력축(210) 상에 배치되어 클러치 공간을 형성하는 클러치 리테이너(212), 상기 클러치 리테이너(212)와의 사이에 피스톤 챔버(216)를 형성하며, 상기 피스톤 챔버(216)에 입력되는 유압에 의하여 동작되는 피스톤(214), 상기 피스톤(214)의 상기 피스톤 챔버(216) 반대편 위치에 배치되어 상기 피스톤(214)에 복원력을 작용하는 리턴 스프링(234), 그리고 상기 피스톤(214)의 상기 피스톤 챔버(216) 반대편 위치에 배치되어 있으며, 상기 피스톤 챔버(216)의 원심유압에 대항하는 원심력을 상기 피스톤(214)에 작용시키는 질량체(240)를 포함한다.

또한, 상기 자동변속기 내의 클러치 허브(222)는 마찰 디스크들(220)을 그 외주면에 스플라인 구조로 구비하고 있으며, 상기 클러치 리테이너(212)는 작동 플레이트들(218)을 그 내주면에 스플라인 구조로 구비하고 있다. 이러한 마찰 디스크 들(220)과 작동 플레이트들(218)은 번갈아 배치된다.

상기 입력축(210)에는 오일 홀(226)이 형성되어 상기 피스톤 챔버(216)에 오일이 공급된다. 이와 같이 피스톤 챔버(216)에 공급된 오일은 피스톤(214)을 도면에서 좌측으로 가압하여 리턴 스프링(234)의 탄성력을 극복하고 피스톤(214)을 도면에서 좌측으로 이동시킨다.

상기 피스톤(214)은 제1경사부(250)와 연장부(260)를 포함한다. 상기 제1경사부(250)는 피스톤(214)의 피스톤 챔버(216) 반대면 상부에 형성되어 있으며, 연장부(260)는 피스톤(214)의 하단부에서 연장되어 있다. 상기 연장부(260)의 끝단과 상기 입력축(210) 사이에는 실링부재(262)가 개재되어 있다. 또한, 상기 피스톤(214)의 상부와 상기 클러치 리테이너(212) 사이에도 실링부재(238) 개재되어 있다.

상기 질량체(240)에는 상기 제1경사부(250)와 대응하여 접촉하는 제2경사부(242)가 형성되어 있다. 상기 질량체(240)의 상기 제2경사부(242)는 상기 제1경사부(250)를 따라 이동하며 상기 피스톤(214)을 도면에서 우측으로 가압한다.

또한, 본 발명의 제1실시예에 따른 자동변속기의 유압클러치(200)는 상기 질량체(240)의 축방향 움직임을 제한하는 지지체(244)를 더 포함한다. 상기 지지체(244)는 입력축(210)에 장착된 스냅 링(236)에 의하여 도면에서 좌측으로의 움직임을 제한받는다.

상기 지지체(244)는 그 일면에 상기 질량체(240)의 움직임을 가이드하는 가이드(246)가 형성되어 있으며 상기 리턴 스프링(234)을 지지하는 돌출부(248)가 형 성되어 있다.

상기 가이드(246)는 질량체(240)의 원활한 움직임을 위해 입력축(210)과 수직 또는 수직에 가깝게 형성되어 있다. 따라서, 입력축(210)의 회전시에 상기 질량체(240)가 원심력에 의하여 반경방향으로 이동하도록 되어 있다. 입력축(210)이 회전하는 경우, 상기 질량체(240)는 도면으로 위쪽으로 움직이게 되는데, 서로 일정한 경사를 이루고 맞닿아 있는 제1,2경사부(242, 250)에 의해 상기 피스톤(214)은 도면에서 우측으로 움직인다. 따라서, 상기 질량체(240)의 원심력에 의하여 상기 피스톤(214)이 도면에서 우측으로 가압된다.

상기 돌출부(248)는 피스톤(114) 방향으로 돌출되어 있으므로, 피스톤(214)의 작동시에 상기 돌출부(248)는 피스톤(214)의 연장부(260)와 간섭할 수 있다. 따라서, 피스톤(214)의 연장부(260)와 돌출부(248)의 간섭을 방지하기 위하여 상기 돌출부(248)는 상기 연장부(260)로부터 설정된 높이(H)만큼 이격되어 있다. 또한, 상기 연장부(260)는 지지체(244)와 간섭할 가능성이 있으므로 상기 연장부(260)의 끝단은 피스톤(214)이 작동하지 않은 상태에서 상기 지지체(244)로부터 설정된 거리(D)만큼 이격되어 있다. 상기 설정된 높이(H) 및 설정된 거리(D)는 당업자가 바람직하다고 판단되는 값으로 할 수 있다.

본 발명의 제1실시예에서는 상기 리턴 스프링(234)을 디스크 스프링으로 예시하였으나, 본 발명의 범위는 이에 한정되지 아니하고 코일 스프링이나 다른 종류의 스프링일 수 있다.

상기 리턴 스프링(234)은 그 하단이 상기 돌출부(248)에 닿아 있고 상단은 상기 피스톤(214)에 닿아 있어 돌출부(248)와 피스톤(214)에 의해 지지된다.

도 2에 도시된 바와 같이, 오일 홀(226)을 통해 피스톤 챔버(216)에 오일이 공급되지 않은 경우라도 피스톤 챔버(216) 내에 남아있는 오일에 의해 피스톤(214)에 원심유압이 도면에서 좌측으로 작용한다. 이 경우, 입력축(210)이 회전하고 있으므로 질량체(240)는 원심력에 의해 도면에서 위쪽으로 움직이며, 피스톤(214)을 도면에서 우측으로 가압한다. 따라서, 질량체(240)의 원심력, 리턴 스프링(234)의 탄성력과 원심유압이 평형을 이루어 유압클러치(200)의 해제 상태가 유지된다. 따라서, 발란스 챔버의 삭제가 가능하다.

도 3에 도시된 바와 같이, 오일 홀(226)을 통해 피스톤 챔버(216)에 오일이 공급되면, 이 오일의 유압이 질량체(240)의 원심력과 리턴 스프링(234)의 탄성력을 극복하며 피스톤(214)을 도면에서 좌측으로 가압한다. 따라서, 유압클러치(200)가 계합된다. 이때 피스톤 챔버(216)에 유압이 작용하여 피스톤(214)이 도면에서 좌측으로 움직이게 되면 질량체(240)는 지지체(244)의 가이드(246)와 피스톤(214)의 제1경사면(250)을 따라 반경방향 아래쪽으로 밀려 내려오므로 피스톤(214)의 작동에 영향을 미치지 않는다.

도 4는 본 발명의 제2실시예에 따른 자동변속기의 유압클러치의 비작동 상태를 도시한 단면도이고, 도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 자동변속기의 유압클러치의 작동 상태를 도시한 단면도이다.

본 발명의 제2실시예에 따른 자동변속기의 유압클러치는 본 발명의 제1실시예에 따른 자동변속기의 유압클러치와 유사하다. 따라서, 본 발명의 제1실시예와 차이가 나는 구성을 중심으로 설명한다.

도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2실시예에 따른 자동변속기의 유압클러치(300)는 입력축(310) 상에 배치되며, 클러치 공간을 형성하는 클러치 리테이너(312), 상기 클러치 리테이너(312)와 피스톤 챔버(316)를 형성하며 유압에 의하여 동작되는 피스톤(314), 상기 피스톤(314)에 작용하는 유압에 대항하여 피스톤(314)에 복원력을 작용하는 리턴 스프링(334), 그리고 상기 피스톤 챔버(316)의 원심유압에 대항하는 원심력을 상기 피스톤(314)에 작용시키는 질량체(340)를 포함한다.

또한, 클러치 허브(322)는 마찰 디스크들(320)을 그 외주면에 구비하고 있으며, 상기 클러치 리테이너(312)는 작동 플레이트들(318)을 그 내주면에 구비하고 있다. 이러한 마찰 디스크들(220)과 작동 플레이트들(318)은 번갈아 배치된다.

상기 입력축(310)에는 오일 홀(326)이 형성되어 상기 피스톤 챔버(316)에 오일이 공급된다. 이 오일의 유압에 의하여 피스톤(314)을 도면에서 좌측으로 이동시킨다.

상기 피스톤(314)은 제1경사부(350)를 포함하고, 그 하단은 입력축(310) 방향으로 연장된 연장부(348)를 포함한다. 또한, 상기 연장부(348)와 피스톤(314)의 하단은 연결부(352)에 의하여 연결되어 있다. 상기 연장부(348)와 입력축(310) 사이에는 실링부재(354)가 개재되는데 이는 연결부(352)와 일체로 형성할 수도 있고 별도로 형성할 수도 있다. 상기 피스톤(314)의 상부와 상기 클러치 리테이너(312) 사이에도 실링부재(338)가 개재되어 있다.

상기 질량체(340)에는 상기 제1경사부(350)와 대응하여 접촉하는 제2경사부(342)가 형성되어 있다. 상기 질량체(340)의 상기 제2경사부(342)는 상기 제1경사부(350)를 따라 이동하며 상기 피스톤(314)을 도면에서 우측으로 가압한다.

또한, 본 발명의 제2실시예에 따른 자동변속기의 유압클러치(300)는 상기 질량체(340)의 축방향 움직임을 제한하는 지지체(344)를 더 포함한다. 상기 지지체(344)는 입력축(310)에 장착된 스냅 링(336)에 의하여 움직임을 제한받는다.

상기 지지체(344)는 그 일면에 상기 질량체(340)의 움직임을 가이드하는 가이드(346)가 질량체(340)의 원활한 움직임을 위하여 입력축(310)과 수직 또는 수직에 가깝게 형성되어 있다.

상기 연결부(352)는 고무 재질 또는 합성수지 등의 탄성력 있는 재질로 되어 있어 피스톤(314)의 왕복 움직임에 의한 지지체(344)와 피스톤(314)의 연장부(348)와의 간섭을 방지할 수 있다. 즉, 피스톤(314)이 유압에 의하여 도면에서 좌측으로 움직이더라도 상기 연결부(352)만 내측으로 구부러질 뿐 상기 연장부(348)는 지지체(344)에 지지된 상태로 축방향으로 움직이지 않는다. 따라서, 피스톤(314)의 연장부(348)와 지지체(344)의 간섭을 피하기 위한 공간이 필요 없으므로 클러치(300)의 입력축(310) 부근의 전장을 감소시킬 수 있다.

또한, 상기 연결부(352)는 피스톤 챔버(316)의 기밀을 유지하는 역할을 한다.

본 발명의 제2실시예에서도 상기 리턴 스프링(334)을 디스크 스프링으로 예시하였으나, 본 발명의 범위는 이에 한정되지 아니하고 코일 스프링이나 다른 종류 의 스프링일 수 있다.

상기 리턴 스프링(334)의 하단은 상기 지지체(344)와 연장부(348)에 의하여 지지되고 그 상단은 피스톤(314)에 의해 지지된다.

본 발명이 제2실시예에 따른 자동변속기의 유압클러치(300)도 본 발명의 제1실시예에 따른 자동변속기의 유압클러치(200)와 그 작동원리가 유사하다. 즉, 질량체(340)의 원심력, 리턴 스프링(334)의 탄성력과 원심유압이 평형을 이루어 유압클러치(300)의 해제 상태가 유지되므로 발란스 챔버의 삭제가 가능하다.

이에 더하여, 본 발명의 제2실시예에 따른 자동변속기의 유압클러치(300)에 따르면 연결부(352)에 의하여 피스톤(314)의 연장부(348)와 지지체(344)의 간섭을 피하기 위한 공간이 필요 없으므로 유압클러치(300)의 입력축(310) 부근의 전장을 줄일 수 있고, 피스톤 챔버(316)의 기밀을 유지시킨다.

본 발명의 효과를 구체적인 수치를 들어 설명하면, 종래의 클러치는 클러치 리테이너의 전장이 42.3mm, 입력축 부근의 전장이 28.8mm였다. 그러나, 본 발명의 제1실시예에 따른 클러치는 클러치 리테이너의 전장이 35.75mm, 입력축 부근의 전장이 19.9mm이며, 본 발명의 제2실시예에 따른 클러치는 클러치 리테이너의 전장이 35.75mm, 입력축 부근의 전장이 16mm이다.

본 발명의 실시예들에 의하면, 원심유압에 대항하기 위한 발란스 월의 설치를 삭제할 수 있으므로 발란스 월과 피스톤 전단부 내면 사이의 간섭을 방지하기 위한 축 방향 거리(도1의 도면부호 L 참조)의 확보가 필요 없다. 또한, 발란스 챔버가 없으므로 발란스 챔버에 유압을 공급하기 위한 오일 홀의 삭제가 가능하다. 따라서, 본 발명의 실시예들에 의하면 클러치의 전장을 줄일 수 있다. 더욱이, 통상적으로 자동변속기에 사용되는 클러치의 수는 3개에서 5개까지 이르므로 본 발명의 실시예들에 의하면 자동변속기 전체의 전장을 줄일 수 있다.

이상으로 본 발명에 관한 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 실시예로부터 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의한 용이하게 변경되어 균등하다고 인정되는 범위의 모든 변경을 포함한다.

본 발명에 의하면, 피스톤과 발란스 월의 실링 부재와의 간섭을 피하기 위해 확보해야 할 공간을 삭제할 수 있으므로 클러치 리테이너의 전장을 감소시킬 수 있다.

또한, 피스톤의 연장부와 발란스 월의 실링부재와의 간섭을 피하기 위한 공간을 삭제할 수 있다.

또한, 발란스 챔버와 발란스 챔버에 오일을 공급하는 오일 홀이 삭제되므로 클러치의 입력축 부분의 전장을 감소시킬 수 있다.

더욱이, 탄성력이 있는 연결부에 의하여 피스톤의 하단과 연장부가 연결되어 피스톤의 연장부와 지지체 사이의 간섭의 가능성이 없으므로 클러치 입력축 부분의 전장을 감소시킬 수 있다.

클러치의 전장의 감소에 의하여 자동변속기의 전체 전장을 감소시킬 수 있다.

Claims

입력축 상에 배치되어 클러치 공간을 형성하는 클러치 리테이너;

상기 클러치 리테이너와의 사이에 피스톤 챔버를 형성하며, 상기 피스톤 챔버에 입력되는 유압에 의하여 동작되고, 상기 피스톤 챔버 반대면에는 제1경사부가 형성되어 있는 피스톤;

상기 피스톤의 상기 피스톤 챔버 반대편 위치에 배치되어 상기 피스톤에 복원력을 작용하는 리턴 스프링; 그리고

상기 피스톤의 상기 피스톤 챔버 반대편 위치에 배치되어 있으며, 상기 피스톤 챔버의 원심유압에 대항하는 원심력을 상기 피스톤에 작용시키고, 상기 제1경사부와 대응하여 접촉하는 제2경사부가 형성되어 있는 질량체; 그리고

상기 질량체를 지지함과 동시에 반경방향의 움직임을 가이드 하도록 그 일면에 가이드가 형성되어 있으며, 스냅링에 의하여 지지되는 지지체;를 포함하되,

상기 피스톤의 하단은 입력축 방향으로 연장된 연장부를 포함하고, 상기 연장부는 탄성체인 연결부에 의해 상기 피스톤의 하단과 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 유압클러치.
삭제
제 1항에 있어서,

상기 제2경사부는 상기 제1경사부를 따라 이동하되, 상기 피스톤과 상기 질량체의 운동 방향이 수직이 되는 것을 특징으로 하는 유압클러치.
제 3항에 있어서,

상기 질량체는 입력축의 회전시에 반경방향으로 이동하며 상기 피스톤에 원심력을 작용시키는 것을 특징으로 하는 유압클러치.
제 1항에 있어서,

상기 리턴 스프링은 디스크 스프링인 것을 특징으로 하는 유압클러치.
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
제 5항에 있어서,

상기 리턴 스프링은 상기 지지체와 피스톤에 의하여 지지되는 것을 특징으로 하는 유압클러치.
제 1항에 있어서,

상기 연장부와 상기 입력축 사이에는 실링부재가 개재되어 있는 것을 특징으로 하는 유압클러치.