KR101272721B1 - 클러치용 유압장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 클러치용 유압장치에 관한 것으로서, 회전동력이 전달되는 리테이너부와, 리테이너부에 연결되는 하우징부와, 리테이너부에 내장되고 유압에 의해 이동되는 피스톤부와, 리테이너부에 연결되고 피스톤부에 의해 밀착되는 디스크부와, 디스크부에 연결되어 동력을 전달받는 허브부와, 허브부와 하우징부 사이에 형성되는 공급유로에 냉각유체를 공급하는 공급부 및 허브부와 리테이너부 사이에 형성되는 배출유로의 냉각유체를 외부로 배출하는 배출부를 포함한다.
본 발명에 따른 클러치용 유압장치는 공급유로와 배출유로의 유압이 일정하게 유지되어 동력 손실을 억제할 수 있다.

Description

클러치용 유압장치{HYDRAULIC DEVICE FOR CLUTCH}
본 발명은 클러치용 유압장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 냉각유체의 압력을 일정하게 유지하여, 동력 전달이 일정하도록 유도하는 클러치용 유압장치에 관한 것이다.
일반적으로 엔진으로부터 구동계로 엔진 출력을 전달하거나 차단하기 위해 클러치가 사용된다.
엔진으로부터 구동계로 엔진 출력을 전달하거나 차단하거나 차량용 클러치는, 차량 정지시나 변속기의 변속시 등에 해방 상태로 되어 엔진 출력의 전달을 차단한다.
그리고, 차량 주행시에는 결합 상태로 되어 구동계로 엔진 출력을 전달한다.
도 1은 종래 유압에 의한 클러치용 유압장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 1을 참조하면, 클러치(1)에는 리테이너(2), 피스톤(3) 및 디스크부(4)가 구비된다.
리테이너(2)는 회전 동력이 전달되는 입력축에 결합되어 회전동력을 전달받고, 피스톤(3)은 리테이너(2)에 내장된다. 이러한 피스톤(3)은 유압에 의해 이동되어 디스크부(4)를 가압한다.
디스크부(4)에는 리테이너(2)의 내측에 스플라인 결합되는 플레이트(5)와 허브(7)의 외측에 스플라인 결합되는 디스크(6)가 구비된다.
상기한 상태에서 피스톤(3)이 유압에 의해 이동되어 디스크부(4)를 가압하면, 플레이트(5)와 디스크(6)가 밀착되어 리테이너(2)의 회전력이 허브(7)에 전달된다.
한편, 유입구(8)를 통해 유입된 냉각유체는 디스크부(4)를 냉각시키고 배출구(9)를 통해 배출된다.
상기한 기술구성은 본 발명의 이해를 돕기 위한 배경기술로서, 본 발명이 속하는 기술분야에서 널리 알려진 종래기술을 의미하는 것은 아니다.
종래에는 디스크부를 통과한 냉각유체가 피스톤에 반발력을 제공하게 된다. 이로 인해 피스톤의 가압력이 불균일하게 디스크부에 작용하여 동력 전달이 일정하지 않게 이루어지는 문제점이 있다.
따라서, 이를 개선할 필요성이 요청된다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위해 안출된 것으로서, 디스크부를 통과한 냉각유체의 압력에 의한 피스톤의 가압력 변동을 억제하여 균일한 동력 전달을 실현하는 클러치용 유압장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 회전동력이 전달되는 리테이너부; 상기 리테이너부에 연결되는 하우징부; 상기 리테이너부에 내장되고 유압에 의해 이동되는 피스톤부; 상기 리테이너부에 연결되고 상기 피스톤부에 의해 밀착되는 디스크부; 상기 디스크부에 연결되어 동력을 전달받는 허브부; 상기 허브부와 상기 하우징부 사이에 형성되는 공급유로에 냉각유체를 공급하는 공급부; 및 상기 허브부와 상기 리테이너부 사이에 형성되는 배출유로의 냉각유체를 외부로 배출하는 배출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 클러치용 유압장치를 제공한다.
상기 피스톤부는 상기 디스크부를 가압하는 가압판; 상기 가압판에서 연장되어 상기 리테이너부에 접촉되는 접촉판; 상기 접촉판에서 연장되고 상기 배출유로를 구획하여 피스톤유로를 형성하는 구획판; 및 상기 피스톤유로와 연결되어 유압을 조절하는 조절부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 공급부는 상기 공급유로와 연결되어 상기 공급유로에 냉각유체를 공급하는 공급관; 및 상기 공급관에 구비되어 상기 공급유로에 공급되는 냉각유체의 유량을 조절하는 공급밸브를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 배출부는 상기 배출유로와 연결되어 상기 배출유로에 저장된 냉각유체를 배출하는 배출관; 및 상기 배출관에 구비되어 상기 배출유로의 압력을 일정하게 유지하는 배출밸브를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 클러치용 유압장치는 공급유로와 배출유로 상에서 냉각유체의 압력이 일정하게 유지됨으로써, 피스톤부의 가압력이 일정하게 유지되어 동력 전달 손실이 억제되는 효과가 있다.
도 1은 종래 유압에 의한 클러치용 유압장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 클러치용 유압장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명에 일 실시예에 따른 클러치용 유압장치에서 배출밸브를 개략적으로 나타내는 도면이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 클러치용 유압장치의 실시예를 설명한다. 이러한 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로써, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 클러치용 유압장치를 개략적으로 나타내는 도면이고, 도 3은 본 발명에 일 실시예에 따른 클러치용 유압장치에서 배출밸브를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2와 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 클러치용 유압장치(100)에는 리테이너부(10), 하우징부(20), 피스톤부(30), 디스크부(40), 허브부(50), 공급부(60) 및 배출부(70)가 구비된다.
리테이너부(10)는 입력축에 결합된다. 이러한 리테이너부(10)는 입력축의 회전동력을 전달받고, 하우징부(20)에 연결된다.
리테이너부(10)와 하우징부(20) 사이에 형성되는 공간에 피스톤부(30), 디스크부(40) 및 허브부(50)가 위치된다.
피스톤부(30)는 리테이너부(10)에 내장되고 유압에 의해 이동되어 디스크부(40)를 가압한다. 이러한 피스톤부(30)에 의해 디스크부(40)가 밀착되어 동력이 전달된다.
디스크부(40)에는 플레이트(41)와 디스크(42)가 구비된다. 플레이트(41)는 리테이너부(10)의 내측에 스플라인 결합되고, 디스크(42)는 허브부(50)의 외측에 스플라인 결합된다.
플레이트(41)와 디스크(42)는 복수개가 교대로 배치되며, 유압에 의한 피스톤부(30)의 가압에 의해 밀착된다.
이와 같이 플레이트(41)와 디스크(42)가 밀착되면, 리테이너부(10)의 동력이 허브부(50)에 전달된다. 허브부(50)는 출력축과 연결되어 동력을 전달한다.
리테이너부(10)와 하우징부(20)의 내부공간은 디스크부(40)와 허브부(50)에 의해 공급유로(81) 및 배출유로(82)로 구획된다.
공급부(60)는 허브부(50)와 하우징부(20) 사이에 형성되는 공급유로(81)에 냉각유체를 공급하고, 배출부(70)는 허브부(50)와 리테이너부(10) 사이에 형성되는 배출유로(82)의 냉각유체를 외부로 배출한다.
미설명 부호 90은 허브부(50)와 연계되고, 엔진의 폭발로 인해 전달되는 불규칙한 토크가 균일해지도록 유도하는 댐퍼이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 피스톤부(30)에는 가압판(31), 접촉판(32), 구획판(33) 및 조절부(34)가 구비된다.
가압판(31)은 디스크(40)와 접촉되어 디스크부(40)를 가압하고, 접촉판(32)은 가압판(31)에서 연장되어 리테이너부(10)에 접촉된다.
구획판(33)은 접촉판(32)에서 연장되고, 배출유로(82)를 구획한다. 이러한 구획판(33)에 의해 리테이너부(10)와 피스톤부(30) 사이에는 피스톤유로(83)가 형성된다.
조절부(34)는 피스톤유로(83)와 연결된다. 이러한 조절부(34)는 피스톤부(30)가 디스크부(40)를 가압할 때 일정한 가압력이 유지되도록 피스톤유로(34) 내부에서의 유압을 조절한다.
미설명 부호 35는 구획판(33)을 탄성 지지하여 피스톤부(30)가 원상 복귀도록 유도하는 탄성체이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 공급부(60)에는 공급관(61) 및 공급밸브(62)가 구비된다. 공급관(61)은 공급유로(81)와 연결되어 공급유로(81)에 냉각유체를 공급한다. 공급밸브(62)는 공급관(61)에 구비되고, 공급유로(81)에 공급되는 냉각유체의 유량을 조절한다.
공급밸브(62)는 공급유로(81)로 냉각유체가 과도하게 유입되는 것을 제한한다. 예를 들어, 공급밸브(62)는 일정한 유압이 공급유로(81)에 형성되도록 함으로써 냉각유체의 유량을 조절한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 배출부(70)에는 배출관(71) 및 배출밸브(72)가 구비된다. 배출관(71)은 배출유로(82)와 연결되어 배출유로(81)에 저장된 냉각유체를 배출한다. 배출밸브(72)는 배출관(71)에 구비되고, 배출유로(82)에 저장된 냉각유체의 유압을 조절한다.
공급밸브(62)와 배출밸브(72)로는 유압이 일정하게 유지되도록 기계적으로 조절하는 레귤레이터밸브(regulator valve)를 사용한다.
도 3을 참조하면, 배출밸브(72)는 스풀(91)이 밸브케이스(92)에서 이동 가능하도록 설치된다.
밸브케이스(92)의 중앙부에는 배출관(71)의 제1관(711)이 연결되고, 밸브케이스(92)의 일단부에는 제1관(711)에서 분기된 제2관(712)이 연결된다.
배출관(71)의 제3관(713)은 밸브케이스(92)에 연결되어 냉각유체를 배출한다. 이러한 제3관(713)은 제1관(711)과 제2관(712) 사이에 배치된다.
스풀(91)의 일단부는 제2관(712)을 통해 유입되는 냉각유체에 의해 가압된다. 그리고, 스풀(91)의 타단부에는 스풀(91)을 지지하는 탄성체(93)가 구비된다.
이때, 탄성체(93)가 압력에 의해 수축되는 한계값에 따라 냉각유체의 유압을 조절할 수 있다.
예를 들어, 제2관(712)에 형성되는 오리피스를 통과한 냉각유체를 통해 유입되는 냉각유체의 압력이 탄성체(93)의 한계값을 초과하면, 스풀(91)이 우측으로 이동되어 탄성체(93)가 수축되고, 제1관(711)과 제3관(713)이 연통된다.
이로 인해, 제1관(711)의 냉각유체가 제3관(713)을 통해 배출되면, 상대적으로 제2관(712)의 압력이 낮아지고, 탄성체(93)의 복원력에 의해 스풀(91)이 원위치로 복귀되어 제1관(711)과 제3관(713) 간의 연결상태가 해제된다.
배출밸브(72)와 공급밸브(62)는 압력을 일정하게 유지한다는 점에서 기능이 유사하므로, 서로 동일한 구성을 갖도록 형성되어도 무방하다.
상기와 같은 구조를 갖는 본 발명의 일 실시예에 따른 클러치용 유압장치의 작용을 설명하면 다음과 같다.
리테이너부(10)와 하우징부(20) 내부에는 피스톤부(30)와 디스크부(40) 및 허브부(50)가 위치된다.
디스크부(40)는 유압에 의한 피스톤부(30)의 가압에 의해 밀착됨으로써, 리테이너부(10)의 동력을 허브부(50)에 전달한다.
한편, 허브부(50)와 하우징부(20) 사이에 형성되는 공급유로(81)에는 공급부(60)가 연결되어 냉각유체를 공급하고, 피스톤부(30)와 허브부(50) 사이에 형성되는 배출유로(82)에는 배출부(70)가 연결되어 냉각유체를 배출한다.
이러한 냉각유체는 공급부(60)에 의해 공급유로(81)로 공급된 후 디스크부(40)를 통과하여 디스크부(40)를 냉각시키고, 배출유로(82)로 이동된 후 배출부(70)를 통해 배출된다.
이때, 공급부(60)에 구비되는 공급밸브(62)는 공급유로(81)에 일정한 냉각유체를 공급하여 공급유로(81)의 압력이 일정하도록 유도한다.
그리고, 배출부(70)에 구비되는 배출밸브(72)는 배출유로(82)의 유압이 일정하도록 냉각유체를 배출한다.
한편, 전달토크 관계식은 다음과 같다.
[수학식 1]
Figure 112011031034355-pat00001
수학식 1에서, n은 디스크 매수, R은 유효반경, μ는 마찰계수, A는 수압면적, FSPR은 스프링반력, A'은 비례상수이다.
그리고, PIN은 공급유로(81)의 압력이고, POUT은 배출유로(82)의 압력이며, PC는 피스톤유로(83)의 압력이다.
따라서, 공급유로(81)와 배출유로(82)의 압력이 일정하고, 피스톤유로(83)의 압력이 일정하다면, 피스톤부(30)의 가압력이 냉각유체에 영향을 받지 않고 일정하게 유지된다.
피스톤부(30)의 가압력이 일정하게 유지되면, 피스톤부(30)의 가압으로 인해 밀착되는 디스크부(40)의 밀착상태가 일정하게 유지됨으로써, 동력전달 과정에서 동력 손실이 억제된다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
10 : 리테이너부 20 : 하우징부
30 : 피스톤부 40 : 디스크부
50 : 허브부 60 : 공급부
70 : 배출부

Claims (4)

  1. 회전동력이 전달되는 리테이너부;
    상기 리테이너부에 연결되는 하우징부;
    상기 리테이너부에 내장되고 유압에 의해 이동되는 피스톤부;
    상기 리테이너부에 연결되고 상기 피스톤부에 의해 밀착되는 디스크부;
    상기 디스크부에 연결되어 동력을 전달받는 허브부;
    상기 허브부와 상기 하우징부 사이에 형성되는 공급유로에 냉각유체를 공급하는 공급부; 및
    상기 허브부와 상기 리테이너부 사이에 형성되는 배출유로의 냉각유체를 외부로 배출하는 배출부를 포함하고,
    상기 배출부는
    상기 배출유로와 연결되어 상기 배출유로에 저장된 냉각유체를 배출하는 배출관; 및
    상기 배출관에 구비되어 상기 배출유로의 압력을 일정하게 유지하는 배출밸브를 포함하며,
    상기 배출밸브는
    상기 배출관과 연결되는 밸브케이스;
    상기 밸브케이스에 내장되어 이동되는 스풀; 및
    상기 스풀을 탄성 지지하는 탄성체를 포함하고,
    상기 배출관은
    상기 밸브케이스의 중앙부와 연결되는 제1관;
    상기 제1관에서 분기되고, 상기 밸브케이스의 일단부와 연결되는 제2관; 및
    상기 제1관과 제2관 사이에 배치되는 상기 밸브케이스와 연결되는 제3관을 포함하는 것을 특징으로 하는 클러치용 유압장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 피스톤부는
    상기 디스크부를 가압하는 가압판;
    상기 가압판에서 연장되어 상기 리테이너부에 접촉되는 접촉판;
    상기 접촉판에서 연장되고 상기 배출유로를 구획하여 피스톤유로를 형성하는 구획판; 및
    상기 피스톤유로와 연결되어 유압을 조절하는 조절부를 포함하는 것을 특징으로 하는 클러치용 유압장치.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 공급부는
    상기 공급유로와 연결되어 상기 공급유로에 냉각유체를 공급하는 공급관; 및
    상기 공급관에 구비되어 상기 공급유로에 공급되는 냉각유체의 유량을 조절하는 공급밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 클러치용 유압장치.
  4. 삭제
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