KR101630222B1 - 회전형 클러치 팩 조립체 - Google Patents

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KR101630222B1
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테진더 싱
보리스 버그만
존 에이. 디머
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지엠 글로벌 테크놀러지 오퍼레이션스 엘엘씨
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Abstract

상호연결 부재, 복수의 마찰 디스크, 회전 부재, 제1 및 제 축방향 베어링 및 바이어싱 부재를 구비하는 회전형 클러치 팩 조립체(rotating clutch pack assembly)를 갖는 트랜스미션이 제공된다. 상기 상호연결 부재는 상기 유성 기어 세트의 부재와 공통 회전을 위해 연결된다. 상기 회전 부재는 제1 스플라인부와 제2 스플라인부를 갖는다. 상기 제1 축방향 베어링은 상기 클러치 피스톤과 상기 복수의 마찰 디스크 사이에 배치되고, 상기 제2 축방향 베어링은 상기 복수의 마찰 디스크와 상기 트랜스미션 하우징 사이에 배치된다. 상기 바이어싱 부재는 상기 상호연결 부재와 상기 회전 부재 사이에 배치된다. 클러치 피스톤은 상기 제1 축방향 베어링, 상기 복수의 마찰 디스크 및 상기 제2 축방향 베어링을 통해 상기 트랜스미션 하우징에 축방향력을 선택적으로 인가한다.

Description

회전형 클러치 팩 조립체{ROTATING CLUTCH PACK ASSEMBLY}
본 발명은 일반적으로 회전형 클러치 조립체로서, 특히 트랜스미션에 이용되는 회전형 클러치 조립체에 관한 것이다.
본란에서는 본 개시내용에 관한 배경기술을 단지 제공하며, 종래기술을 구성할 수도 있고 구성하지 않을 수도 있다.
일반적인 다단 유성 기어 타입의 트랜스미션은 다수의 유성 기어 세트, 클러치 및 브레이크를 구비한다. 클러치는 인터위브형 마찰 디스크 팩과, 상기 클러치 팩의 일측부 상에 힘을 선택적으로 인가하는 피스톤을 구비한다. 그 다음, 상기 클러치 팩의 대향 측부 상의 결과적인 축방향 부하는 트랜스미션 하우징 내로 그라운딩하기 전에 다수의 상호연결 부재와 스플라인 연결부를 통해 이동한다. 성능 관점에서, 트랜스미션 내의 연결 부재들 사이의 엔드 플레이(end play) 및 스플라인 연결 로크(spline connection lock)로 인해 시프트 품질, 신속성 및 느낌이 절충된다.
현재의 다단 유성 기어 타입의 트랜스미션이 그 의도된 목적을 성취하지만, 더욱 신속한 시프트, 시프트 품질 및 시프트 느낌을 통해 개선된 성능을 나타내는 신규하고 개선된 트랜스미션 구성에 대한 필요성이 명백하다. 따라서, 트랜스미션을 위한 회전 클러치 팩 조립체에 대한 필요성이 있다.
회전형 클러치 팩 조립체(rotating clutch pack assembly)를 갖는 트랜스미션은 유성 기어 세트, 클러치 피스톤 및 트랜스미션 하우징을 구비하고, 상기 회전형 클러치 팩 조립체는 상호연결 부재, 복수의 마찰 디스크, 회전 부재, 제1 및 제 축방향 베어링 및 바이어싱 부재를 구비한다. 상기 상호연결 부재는 상기 유성 기어 세트의 부재와 공통 회전을 위해 연결된다. 상기 복수의 마찰 디스크는 제1 마찰 디스크 세트와 제2 마찰 디스크 세트를 구비한다. 상기 제1 마찰 디스크 세트는 상기 제2 마찰 디스크 세트와 인터위브(interweave)된다. 상기 제1 마찰 디스크 세트는 공통 회전을 위해 상기 유성 기어 세트의 또 다른 부재와 연결된다. 상기 회전 부재는 제1 스플라인부와 제2 스플라인부를 갖는다. 상기 제1 스플라인부는 공통 회전을 위해 상기 제2 마찰 디스크 세트에 연결된다. 상기 제1 축방향 베어링은 상기 클러치 피스톤과 상기 복수의 마찰 디스크 사이에 배치된다. 상기 제2 축방향 베어링은 상기 복수의 마찰 디스크와 상기 트랜스미션 하우징 사이에 배치된다. 상기 바이어싱 부재는 상기 상호연결 부재와 상기 회전 부재 사이에 배치된다. 상기 바이어싱 부재는 상기 상호연결 부재로부터 멀어지게 축방향으로 상기 회전 부재 상에 바이어싱력을 인가한다. 상기 클러치 피스톤은 상기 제1 축방향 베어링, 상기 복수의 마찰 디스크 및 상기 제2 축방향 베어링을 통해 상기 트랜스미션 하우징에 축방향력을 선택적으로 인가한다.
본 발명의 또 다른 예에서, 상기 상호연결 부재의 외주부는 스플라인면을 구비한다. 상기 상호연결 부재의 상기 스플라인면은 공통 회전을 위해 상기 회전 부재의 제2 스플라인부와 결합된다.
본 발명의 또 다른 예에서, 상기 회전 부재의 제2 스플라인부는 제1 그루브를 구비하고, 상기 상호연결 부재의 외주부의 스플라인면은 환형 채널을 형성하는 상기 제1 그루브와 정렬되는 제2 그루브를 구비하고, 상기 바이어싱 부재는 상기 환형 채널 내에 배치된다.
본 발명의 또 다른 예에서, 상기 트랜스미션 하우징은 축방향으로 면하는 베어링면을 구비하고, 상기 제2 축방향 베어링은 상기 회전 부재와 상기 트랜스미션 하우징의 베어링면 사이에 배치된다.
본 발명의 또 다른 예에서, 상기 제2 축방향 베어링은 상기 트랜스미션 하우징의 축방향으로 면하는 베어링면 상에 배치된다.
본 발명의 또 다른 예에서, 상기 회전 부재는 상기 제2 스플라인부에 인접하게 배치된 환형 채널을 구비하고, 상기 환형 채널은 축방향으로 면하는 표면을 구비하고, 상기 제2 축방향 베어링은 상기 트랜스미션 하우징과 상기 환형 채널의 축방향으로 면하는 표면 사이에 배치되고, 상기 제2 스플라인부는 스냅 링을 배치하는 반경방향 그루브를 구비한다.
본 발명의 또 다른 예에서, 상기 회전 부재는 상기 회전 부재의 환형 채널과 상기 제2 스플라인부 사이에 배치된 축방향으로 면하는 표면을 구비하고, 상기 바이어싱 부재는 상기 상호연결 부재에 고정된 내주부와, 상기 회전 부재의 바이어싱면과 접촉하는 외주부를 갖는 리프 스프링이고, 상기 상호연결 부재는 상기 스냅 링과 상기 리프 스프링 사이에 배치됨으로써 상기 제2 축방향 베어링과 상기 트랜스미션 하우징 사이의 갭을 보장하고 상기 회전 부재의 위치를 회전축에 직각이 되도록 보장한다.
본 발명의 또 다른 예에서, 상기 제2 축방향 베어링은 상기 회전 부재의 환형 채널 내에 배치된다.
본 발명의 또 다른 예에서, 상기 제1 축방향 베어링은 상기 클러치 피스톤의 축방향 접촉면 상에 배치된다.
본 발명의 또 다른 예에서, 상기 회전 부재는 상기 제2 스플라인부와 상기 회전 부재의 제1 스플라인부 사이에 배치된 축방향으로 면하는 바이어싱면을 구비하고, 상기 바이어싱 부재는 상기 상호연결 부재와 접촉하는 내주부와, 상기 회전 부재의 바이어싱면과 접촉하는 외주부를 갖는 스프링 플레이트이다.
본 발명의 또 다른 특징 및 이점은 하기의 설명 및 첨부된 도면을 참조하여 명백해질 것이고, 유사 참조부호는 동일 구성요소, 요소 또는 특징부를 지칭한다.
본원에 기재된 도면은 단지 예시의 목적으로 의도된 것으로서, 본 개시내용의 범위를 제한할 의도의 것이 아니다.
도 1은 본 발명에 따른 회전 클러치 팩 조립체를 갖는 트랜스미션의 일례에 대한 부분 단면도,
도 2는 본 발명에 따른 회전 클러치 팩 조립체를 갖는 트랜스미션의 일례에 대한 부분 단면도,
도 3은 본 발명에 따른 회전 클러치 팩 조립체를 갖는 트랜스미션의 일례에 대한 부분 단면도,
도 3a는 본 발명에 따른 회전 클러치 팩 조립체를 갖는 트랜스미션의 2개의 부재들 사이의 연결부의 일례에 대한 세부 단면도.
하기의 설명은 단지 예시이며, 본 개시내용, 적용 또는 용도를 제한할 의도의 것이 아니다.
도면을 참조하면, 유사 참조부호는 유사 구성요소를 지칭하고, 도 1은 클러치 조립체(12), 브레이크 조립체(14), 유성 기어 세트(16), 트랜스미션 하우징(18), 상호연결 부재(20) 및 공통 또는 듀얼 클러치/브레이크 부재(22)를 갖는 트랜스미션(10)의 일부에 대한 일례를 도시한다. 유성 기어 세트 조립체(16)는 제1 태양 기어(24), 제2 태양 기어(26), 링 기어(28), 및 상기 제1 태양 기어(24), 상기 제2 태양 기어(26) 및 상기 링 기어(28)와 각각 상호 맞물리는 복수의 피니언 기어(32)를 지지하는 캐리어 부재(30)를 구비한다. 유성 기어 세트 조립체(16)의 제1 태양 기어(24)는 상호연결 부재(20)를 통해 공통 또는 듀얼 클러치/브레이크 부재(22)에 연결된다. 더욱 상세하게, 상호연결 부재(20)는 공통 회전을 위해 태양 기어(24)와 결합하는 복수의 스플라인(36)을 구비하는 내주부(34)를 갖는 환형 플레이트이다. 상호연결 부재(20)의 외주부(38)는 공통 회전을 위해 공통 또는 듀얼 클러치/브레이크 부재(22)와 결합하는 복수의 스플라인(40)을 구비한다. 또한, 상호연결 부재(20)는 공통 또는 듀얼 클러치/브레이크 부재(22)와 상호연결 부재(20) 사이에 배치된 바이어싱 부재(44)를 구비한다. 상호연결 부재(20)의 바이어싱 부재(44)는 상호연결 부재(20)로부터 멀어지게 공통 또는 듀얼 클러치/브레이크 부재(22)를 바이어싱한다.
클러치 조립체(12)는 피스톤(45), 리턴 스프링(46), 복수의 마찰 플레이트(48), 및 제1 및 제2 축방향 또는 스러스트 베어링(50, 52)을 구비한다. 클러치 조립체(12)는 공통 또는 듀얼 클러치/브레이크 부재(22)에 직접 캐리어 부재(30)를 선택적으로 연결하도록 작동가능하다. 더욱 상세하게, 피스톤(45)은 트랜스미션 하우징(18)의 제1 캐비티 또는 피스톤 챔버(54) 내에 배치된다. 리턴 스프링(46)은 제1 캐비티 또는 피스톤 챔버(54) 내로 피스톤(45)을 바이어싱한다. 복수의 마찰 플레이트(48)는 제1 및 제2 마찰 플레이트 세트(48A, 48B)를 구비한다. 제1 피스톤 플레이트 세트(48A)는 유성 기어 세트(16)의 캐리어 부재(30)에 스플라인되고, 제2 마찰 플레이트 세트(48B)와 인터위브된다. 제2 마찰 플레이트 세트(48B)는 공통 또는 듀얼 클러치/브레이크 부재(22)에 스플라인된다. 제1 축방향 또는 스러스트 베어링(50)은 피스톤(45)과 복수의 마찰 플레이트(48) 사이의 유성 기어 세트(16)의 캐리어 부재(30)의 외주부(56) 상에 배치된다. 제1 축방향 또는 스러스트 베어링(50)과 피스톤(45) 사이에 갭(57)이 유지되는 것이 바람직하다. 갭(57)은 클러치 조립체(12)가 분리될 때 스핀 손실을 더욱 감소시키게 한다. 더욱 바람직하게, 갭(57)은 잔여 윤활 유체가 제1 축방향 또는 스러스트 베어링(50)과 피스톤(45) 사이의 갭(57)을 가교(bridging)하고, 스핀 손실을 형성하는 것을 막도록 대략 1mm가 되어야 한다. 그 결과는 제1 축방향 또는 스러스트 베어링(50)과 회전 유지하는 복수의 마찰 플레이트(48) 상에 축방향 부하를 인가하는 한편, 피스톤(45)을 고정 유지하게 한다. 제2 축방향 또는 스러스트 베어링(52)은 트랜스미션 하우징(18)의 축방향으로 면하는 표면(58)과 공통 또는 듀얼 클러치/브레이크 부재(22) 사이에 배치된다. 다시, 그 결과는 공통 또는 듀얼 클러치/브레이크 부재(22)가 트랜스미션 하우징(18)에 대해 계속하여 회전하게 하는 한편, 피스톤(45)의 축방향 부하가 축방향으로 면하는 표면(58)을 통해 트랜스미션 하우징(18) 내에 바로 수용되게 한다.
브레이크 조립체(14)는 피스톤(60), 리턴 스프링(62) 및 복수의 마찰 플레이트(64)를 구비한다. 브레이크 조립체(14)는 트랜스미션 하우징(18)에 직접 공통 또는 듀얼 클러치/브레이크 부재(22)를 선택적으로 연결하도록 작동가능하다. 더욱 상세하게, 피스톤(60)은 트랜스미션 하우징(18)의 제2 캐비티 또는 피스톤 챔버(66) 내에 배치된다. 리턴 스프링(62)은 제2 캐비티 또는 피스톤 챔버(66) 내로 피스톤(60)을 바이어싱한다. 복수의 마찰 플레이트(64)는 제1 및 제2 마찰 플레이트 세트(64A, 64B)를 구비한다. 제1 마찰 플레이트 세트(64A)는 트랜스미션 하우징(18)에 스플라인되고, 제2 마찰 플레이트 세트(64B)와 인터위브된다. 제2 마찰 플레이트 세트(64B)는 공통 또는 듀얼 클러치/브레이크 부재(22)에 스플라인된다.
공통 또는 듀얼 클러치/브레이크 부재(22)는 제1 스플라인부(68), 제2 스플라인부(70), 제3 스플라인부(72), 환형 채널(74) 및 축방향으로 면하는 바이어싱면(76)을 구비한다. 더욱 상세하게, 제1 스플라인부(68)는 공통 또는 듀얼 클러치/브레이크 부재(22)의 외주부(78) 내에 형성되며, 브레이크 조립체(14)의 복수의 마찰 플레이트(64)의 제2 마찰 플레이트 세트(64B)와 결합한다. 제2 스플라인부(70)는 공통 또는 듀얼 클러치/브레이크 부재(22)의 제1 내주부(80) 내에 형성되며, 클러치 조립체(12)의 복수의 마찰 플레이트(48)의 제2 마찰 플레이트 세트(48B)와 결합한다. 제3 스플라인부(72)는 공통 또는 듀얼 클러치/브레이크 부재(22)의 제2 내주부(82) 내에 형성되고, 상호연결 부재(20)의 외주부(38)의 스플라인부(40)와 결합하며, 공통 또는 듀얼 클러치/브레이크 부재(22)와 상호연결 부재(20) 사이의 축방향 상대운동을 허용한다. 추가적으로, 제3 스플라인부(70)는 스냅 링(75)을 배치하는 환형 채널(73)을 구비한다. 공통 또는 듀얼 클러치/브레이크 부재(22)는 리프 스프링(44)으로부터 스냅 링(75)에 작용하는 힘에 의해 스냅 링(75)에 클램핑되므로, 클러치 조립체(12)의 피스톤(45)이 해제 상태에 있을 때 공통 또는 듀얼 클러치/브레이크 부재(22)의 위치를 회전축에 직각이 되게 유지한다. 환형 채널(74)은 제1 및 제3 스플라인부(68, 72) 사이의 공통 또는 듀얼 클러치/브레이크 부재(22) 내에 형성된다. 제2 축방향 또는 스러스트 베어링(52)은 환형 채널(74) 내에 배치되고, 트랜스미션 하우징(18)의 축방향으로 면하는 표면(58)과 반경방향으로 정렬된다. 트랜스미션 하우징(18)의 축방향으로 면하는 표면(58)과 제2 축방향 또는 스러스트 베어링(52) 사이에는 갭(51)이 유지되는 것이 바람직하다. 갭(51)은 클러치 조립체(12)가 분리될 때 스핀 손실을 더욱 감소시키게 한다. 더욱 바람직하게, 갭(51)은 잔여 윤활 유체가 제2 축방향 또는 스러스트 베어링(52)과 축방향으로 면하는 표면(58) 사이의 갭(51)을 가교(bridging)하고, 스핀 손실을 형성하는 것을 막도록 대략 1mm가 되어야 한다. 축방향으로 면하는 바이어싱면(76)은 제3 스플라인부(72)에 인접하게 배치된다. 상호연결 부재(20)의 바이어싱 부재(44)는 공통 또는 듀얼 클러치/브레이크 부재(22)의 축방향으로 면하는 바이어싱면(76)과 상호연결 부재(20) 사이에 배치된다. 바이어싱 부재(44)는 축방향으로 면하는 표면(58)과 제2 축방향 또는 스러스트 베어링(52) 사이의 갭(51)을 유지하도록 트랜스미션 하우징(18)의 축방향으로 면하는 표면(58)으로부터 멀어지게 공통 또는 듀얼 클러치/브레이크 부재(22)를 축방향으로 가압한다.
도 2를 참조하면, 클러치 조립체(112), 브레이크 조립체(114), 유성 기어 세트(116), 트랜스미션 하우징(118), 상호연결 부재(120) 및 공통 또는 듀얼 클러치/브레이크 부재(122)를 갖는 트랜스미션(110)의 또 다른 예를 도시한다. 유성 기어 세트 조립체(116)는 제1 태양 기어(124), 제2 태양 기어(126), 링 기어(128), 및 상기 제1 태양 기어(124), 상기 제2 태양 기어(126) 및 상기 링 기어(128)와 각각 상호 맞물리는 복수의 피니언 기어(132)를 지지하는 캐리어 부재(130)를 구비한다. 유성 기어 세트 조립체(116)의 제1 태양 기어(124)는 상호연결 부재(120)를 통해 공통 또는 듀얼 클러치/브레이크 부재(122)에 연결된다. 더욱 상세하게, 상호연결 부재(120)는 공통 회전을 위해 태양 기어(124)와 결합하는 복수의 스플라인(136)을 구비하는 내주부(134)를 갖는 환형 플레이트이다. 상호연결 부재(120)의 외주부(138)는 공통 회전을 위해 공통 또는 듀얼 클러치/브레이크 부재(122)와 결합하는 복수의 스플라인(140)을 구비한다. 또한, 상호연결 부재(120)는 내주부(144A)와 외주부(144B)를 갖는 바이어싱 부재(144)를 구비한다. 바이어싱 부재(144)의 내주부(144A)는 공통 또는 듀얼 클러치/브레이크 부재(122)와 상호연결 부재(120)에 고정된다. 바이어싱 부재(144)의 외주부(144B)는 공통 또는 듀얼 클러치/브레이크 부재(122)에 인접하게 배치된다. 상호연결 부재(120)의 바이어싱 부재(144)는 상호연결 부재(120)로부터 멀어지게 공통 또는 듀얼 클러치/브레이크 부재(122)를 바이어싱한다.
클러치 조립체(112)는 피스톤(145), 리턴 스프링(146), 복수의 마찰 플레이트(148), 및 제1 및 제2 축방향 또는 스러스트 베어링(150, 152)을 구비한다. 클러치 조립체(112)는 공통 또는 듀얼 클러치/브레이크 부재(122)에 직접 캐리어 부재(130)를 선택적으로 연결하도록 작동가능하다. 더욱 상세하게, 피스톤(145)은 트랜스미션 하우징(118)의 제1 캐비티 또는 피스톤 챔버(154) 내에 배치된다. 리턴 스프링(146)은 제1 캐비티 또는 피스톤 챔버(154) 내로 피스톤(145)을 바이어싱한다. 복수의 마찰 플레이트(148)는 제1 및 제2 마찰 플레이트 세트(148A, 148B)를 구비한다. 제1 피스톤 플레이트 세트(148A)는 유성 기어 세트(116)의 캐리어 부재(130)에 스플라인되고, 제2 마찰 플레이트 세트(148B)와 인터위브된다. 제2 마찰 플레이트 세트(148B)는 공통 또는 듀얼 클러치/브레이크 부재(122)에 스플라인된다. 제1 축방향 또는 스러스트 베어링(150)은 피스톤(145)과 복수의 마찰 플레이트(148) 사이의 유성 기어 세트(116)의 캐리어 부재(130)의 외주부(156) 상에 배치된다. 그 결과는 공통 또는 듀얼 클러치/브레이크 부재(122)와 회전 유지하는 복수의 마찰 플레이트(148) 상에 축방향 부하를 인가하는 한편, 피스톤(145)이 고정 유지하게 한다. 제2 축방향 또는 스러스트 베어링(152)은 트랜스미션 하우징(118)의 축방향으로 면하는 표면(158)과 공통 또는 듀얼 클러치/브레이크 부재(122) 사이에 배치된다. 다시, 그 결과는 공통 또는 듀얼 클러치/브레이크 부재(122)가 트랜스미션 하우징(118)에 대해 계속하여 회전하게 하는 한편, 피스톤(145)의 축방향 부하가 축방향으로 면하는 표면(158)을 통해 트랜스미션 하우징(118) 내에 바로 수용되게 한다.
브레이크 조립체(114)는 피스톤(160), 리턴 스프링(162) 및 복수의 마찰 플레이트(164)를 구비한다. 브레이크 조립체(114)는 트랜스미션 하우징(118)에 직접 공통 또는 듀얼 클러치/브레이크 부재(122)를 선택적으로 연결하도록 작동가능하다. 더욱 상세하게, 피스톤(160)은 트랜스미션 하우징(118)의 제2 캐비티 또는 피스톤 챔버(166) 내에 배치된다. 리턴 스프링(162)은 제2 캐비티 또는 피스톤 챔버(166) 내로 피스톤(160)을 바이어싱한다. 복수의 마찰 플레이트(164)는 제1 및 제2 마찰 플레이트 세트(164A, 164B)를 구비한다. 제1 마찰 플레이트 세트(164A)는 트랜스미션 하우징(118)에 스플라인되고, 제2 마찰 플레이트 세트(164B)와 인터위브된다. 제2 마찰 플레이트 세트(164B)는 공통 또는 듀얼 클러치/브레이크 부재(122)에 스플라인된다.
공통 또는 듀얼 클러치/브레이크 부재(122)는 제1 스플라인부(168), 제2 스플라인부(170), 제3 스플라인부(172), 환형 채널(174) 및 축방향으로 면하는 바이어싱면(176)을 구비한다. 더욱 상세하게, 제1 스플라인부(168)는 공통 또는 듀얼 클러치/브레이크 부재(122)의 외주부(178) 내에 형성되며, 브레이크 조립체(114)의 복수의 마찰 플레이트(164)의 제2 마찰 플레이트 세트(164B)와 결합한다. 제2 스플라인부(170)는 공통 또는 듀얼 클러치/브레이크 부재(122)의 제1 내주부(180) 내에 형성되며, 클러치 조립체(112)의 복수의 마찰 플레이트(148)의 제2 마찰 플레이트 세트(148B)와 결합한다. 제3 스플라인부(172)는 공통 또는 듀얼 클러치/브레이크 부재(122)의 제2 내주부(182) 내에 형성되고, 상호연결 부재(120)의 외주부(140)의 스플라인부(138)와 결합하며, 공통 또는 듀얼 클러치/브레이크 부재(122)와 상호연결 부재(120) 사이의 축방향 상대운동을 허용한다. 환형 채널(174)은 제1 및 제3 스플라인부(168, 172) 사이의 공통 또는 듀얼 클러치/브레이크 부재(122) 내에 형성된다. 제2 축방향 또는 스러스트 베어링(152)은 환형 채널(174) 내에 배치되고, 트랜스미션 하우징(118)의 축방향으로 면하는 표면(158)과 반경방향으로 정렬된다. 트랜스미션 하우징(118)의 축방향으로 면하는 표면(158)과 제2 축방향 또는 스러스트 베어링(152) 사이에는 갭(151)이 유지되는 것이 바람직하다. 갭(151)은 클러치 조립체(112)가 분리될 때 스핀 손실을 더욱 감소시키게 한다. 더욱 바람직하게, 갭(151)은 잔여 윤활 유체가 제2 축방향 또는 스러스트 베어링(152)과 축방향으로 면하는 표면(158) 사이의 갭(151)을 가교(bridging)하고, 손실을 형성하는 것을 막도록 대략 1mm가 되어야 한다. 축방향으로 면하는 바이어싱면(176)은 제3 스플라인부(172)에 인접하게 배치된다. 상호연결 부재(120)의 바이어싱 부재(144)는 공통 또는 듀얼 클러치/브레이크 부재(122)의 축방향으로 면하는 바이어싱면(176)과 상호연결 부재(120) 사이에 배치된다.
도 3을 참조하면, 클러치 조립체(212), 브레이크 조립체(214), 유성 기어 세트(216), 트랜스미션 하우징(218), 상호연결 부재(220) 및 공통 또는 듀얼 클러치/브레이크 부재(222)를 갖는 트랜스미션(210)의 또 다른 예를 도시한다. 유성 기어 세트 조립체(216)는 제1 태양 기어(224), 제2 태양 기어(226), 링 기어(228), 및 상기 제1 태양 기어(224), 상기 제2 태양 기어(226) 및 상기 링 기어(228)와 각각 상호 맞물리는 복수의 피니언 기어(232)를 지지하는 캐리어 부재(230)를 구비한다. 유성 기어 세트 조립체(216)의 제1 태양 기어(224)는 상호연결 부재(220)를 통해 공통 또는 듀얼 클러치/브레이크 부재(222)에 연결된다. 더욱 상세하게, 상호연결 부재(220)는 공통 회전을 위해 태양 기어(224)와 결합하는 복수의 스플라인(236)을 구비하는 내주부(234)를 갖는 환형 플레이트이다. 상호연결 부재(220)의 외주부(238)는 공통 회전을 위해 공통 또는 듀얼 클러치/브레이크 부재(222)와 결합하는 복수의 스플라인(240)을 구비한다. 또한, 상호연결 부재(220)는 공통 또는 듀얼 클러치/브레이크 부재(222)와 상호연결 부재(220) 사이에 배치된 바이어싱 부재(244)를 구비한다. 상호연결 부재(220)의 바이어싱 부재(244)는 상호연결 부재(220)로부터 멀어지게 공통 또는 듀얼 클러치/브레이크 부재(222)를 바이어싱한다.
클러치 조립체(212)는 피스톤(245), 리턴 스프링(246), 복수의 마찰 플레이트(248), 및 제1 및 제2 축방향 또는 스러스트 베어링(250, 252)을 구비한다. 클러치 조립체(212)는 공통 또는 듀얼 클러치/브레이크 부재(222)에 직접 캐리어 부재(230)를 선택적으로 연결하도록 작동가능하다. 더욱 상세하게, 피스톤(245)은 트랜스미션 하우징(218)의 제1 캐비티 또는 피스톤 챔버(254) 내에 배치된다. 리턴 스프링(246)은 제1 캐비티 또는 피스톤 챔버(254) 내로 피스톤(245)을 바이어싱한다. 복수의 마찰 플레이트(248)는 제1 및 제2 마찰 플레이트 세트(248A, 248B)를 구비한다. 제1 피스톤 플레이트 세트(248A)는 유성 기어 세트(216)의 캐리어 부재(230)에 스플라인되고, 제2 마찰 플레이트 세트(248B)와 인터위브된다. 제2 마찰 플레이트 세트(248B)는 공통 또는 듀얼 클러치/브레이크 부재(222)에 스플라인된다. 제1 축방향 또는 스러스트 베어링(250)은 복수의 마찰 플레이트(248)와 반경방향으로 정렬된 피스톤(245)의 축방향 접촉면(245A) 상에 배치된다. 제1 축방향 또는 스러스트 베어링(250)과 복수의 마찰 플레이트(248) 사이에는 갭(257)이 유지되는 것이 바람직하다. 갭(257)은 클러치 조립체(212)가 분리될 때 스핀 손실을 더욱 감소시키게 한다. 더욱 바람직하게, 갭(257)은 잔여 윤활 유체가 제1 축방향 또는 스러스트 베어링(250)과 복수의 마찰 플레이트(248) 사이의 갭(257)을 가교(bridging)하고, 스핀 손실을 형성하는 것을 막도록 대략 1mm가 되어야 한다. 그 결과는 공통 또는 듀얼 클러치/브레이크 부재(222)와 회전 유지하는 복수의 마찰 플레이트(248) 상에 축방향 부하를 인가하는 한편, 피스톤(245)을 고정 유지하게 한다. 제2 축방향 또는 스러스트 베어링(252)은 트랜스미션 하우징(218)의 축방향으로 면하는 표면(258) 상에 배치되고, 공통 또는 듀얼 클러치/브레이크 부재(222)와 축방향으로 정렬된다. 다시, 그 결과는 공통 또는 듀얼 클러치/브레이크 부재(222)가 트랜스미션 하우징(218)에 대해 계속하여 회전하게 하는 한편, 피스톤(245)의 축방향 부하가 축방향으로 면하는 표면(258)을 통해 트랜스미션 하우징(218) 내에 바로 수용되게 한다.
브레이크 조립체(214)는 피스톤(260), 리턴 스프링(262) 및 복수의 마찰 플레이트(264)를 구비한다. 브레이크 조립체(214)는 트랜스미션 하우징(218)에 직접 공통 또는 듀얼 클러치/브레이크 부재(222)를 선택적으로 연결하도록 작동가능하다. 더욱 상세하게, 피스톤(260)은 트랜스미션 하우징(218)의 제2 캐비티 또는 피스톤 챔버(266) 내에 배치된다. 리턴 스프링(262)은 제2 캐비티 또는 피스톤 챔버(266) 내로 피스톤(260)을 바이어싱한다. 복수의 마찰 플레이트(264)는 제1 및 제2 마찰 플레이트 세트(264A, 264B)를 구비한다. 제1 마찰 플레이트 세트(264A)는 트랜스미션 하우징(218)에 스플라인되고, 제2 마찰 플레이트 세트(264B)와 인터위브된다. 제2 마찰 플레이트 세트(264B)는 공통 또는 듀얼 클러치/브레이크 부재(222)에 스플라인된다.
공통 또는 듀얼 클러치/브레이크 부재(222)는 제1 스플라인부(268), 제2 스플라인부(270), 제3 스플라인부(272) 및 환형 채널(274)을 구비한다. 더욱 상세하게, 제1 스플라인부(268)는 공통 또는 듀얼 클러치/브레이크 부재(222)의 외주부(278) 내에 형성되며, 브레이크 조립체(214)의 복수의 마찰 플레이트(264)의 제2 마찰 플레이트 세트(264B)와 결합한다. 제2 스플라인부(270)는 공통 또는 듀얼 클러치/브레이크 부재(222)의 제1 내주부(280) 내에 형성되며, 클러치 조립체(212)의 복수의 마찰 플레이트(248)의 제2 마찰 플레이트 세트(248B)와 결합한다. 제3 스플라인부(272)는 공통 또는 듀얼 클러치/브레이크 부재(222)의 제2 내주부(282) 내에 형성되고, 상호연결 부재(220)의 스플라인된 외주부와 결합하며, 공통 또는 듀얼 클러치/브레이크 부재(222)와 상호연결 부재(220) 사이의 축방향 상대운동을 허용한다. 환형 채널(274)은 제1 및 제3 스플라인부(268, 272) 사이의 공통 또는 듀얼 클러치/브레이크 부재(222) 내에 형성된다. 도 3a에 도시한 바와 같이, 더욱 상세하게, 공통 또는 듀얼 클러치/브레이크 부재(222)의 제3 스플라인부(272)는 상호연결 부재(220)의 스플라인부(240) 내에 형성된 반경방향 그루브(286)와 연동하는 반경방향 그루브(284)를 구비한다. 반경방향 그루브(284, 286)에 의해 형성된 결과적인 환형 채널(288)은 바이어싱 부재(244)를 수용한다. 이로써, 바이어싱 부재(244)는 공통 또는 듀얼 클러치/브레이크 부재(222) 상에 힘을 유지하여, 공통 또는 듀얼 클러치/브레이크 부재(222)를 클러치 조립체(212)의 피스톤(245) 쪽으로 가압한다. 클러치 조립체(212)의 피스톤(245)이 가압되면, 바이어싱 부재(244)는 공통 또는 듀얼 클러치/브레이크 부재(222)가 제2 축방향 또는 스러스트 베어링(252)을 향해 축방향으로 이동하여 접촉하게 압축됨으로써, 가압된 피스톤(245)의 축방향 부하를 트랜스미션 하우징(218)에 전달하는 한편, 공통 또는 듀얼 클러치/브레이크 부재(222)와 트랜스미션 하우징(218) 사이의 상대 회전을 유지한다.
도 3을 다시 참조하면, 환형 채널(274)은 제1 및 제3 스플라인부(268, 272) 사이의 공통 또는 듀얼 클러치/브레이크 부재(222) 내에 형성된다. 제2 축방향 또는 스러스트 베어링(252)은 환형 채널(274)과 반경방향으로 정렬되는 트랜스미션 하우징(218)의 축방향으로 면하는 표면(258) 상에 배치된다. 제2 축방향 또는 스러스트 베어링(252)과 환형 채널(274) 사이에는 갭(251)이 유지되는 것이 바람직하다. 갭(251)은 클러치 조립체(212)가 분리될 때 스핀 손실을 더욱 감소시키게 한다. 더욱 바람직하게, 갭(251)은 잔여 윤활 유체가 제2 축방향 또는 스러스트 베어링(252)과 환형 채널(274) 사이의 갭(251)을 가교(bridging)하고, 손실을 형성하는 것을 막도록 대략 1mm가 되어야 한다.
본 발명의 기재는 단지 예시적인 것이며, 본 발명의 요지로부터 벗어나지 않는 변형이 본 발명의 범위 내에 있는 것으로 의도된다. 이러한 변형은 본 발명의 사상 및 범위로부터 벗어난 것으로 간주되지 않아야 한다.

Claims (10)

  1. 트랜스미션의 회전형 클러치 팩 조립체(rotating clutch pack assembly)로서, 상기 트랜스미션은 유성 기어 세트, 클러치 피스톤 및 트랜스미션 하우징을 구비하는, 상기 회전형 클러치 팩 조립체에 있어서,
    상기 유성 기어 세트의 부재와 공통 회전을 위해 연결된 상호연결 부재;
    제1 마찰 디스크 세트와 제2 마찰 디스크 세트를 구비하는 복수의 마찰 디스크로서, 상기 제1 마찰 디스크 세트는 상기 제2 마찰 디스크 세트와 인터위브(interweave)되고, 상기 제1 마찰 디스크 세트는 공통 회전을 위해 상기 유성 기어 세트의 또 다른 부재와 연결되는, 상기 복수의 마찰 디스크;
    제1 스플라인부와 제2 스플라인부를 갖는 회전 부재로서, 상기 제1 스플라인부는 공통 회전을 위해 상기 제2 마찰 디스크 세트에 연결되는, 상기 회전 부재;
    제1 및 제2 축방향 베어링으로서, 상기 제1 축방향 베어링은 상기 클러치 피스톤과 상기 복수의 마찰 디스크 사이에 배치되고, 상기 제2 축방향 베어링은 상기 복수의 마찰 디스크와 상기 트랜스미션 하우징 사이에 배치되는, 상기 제1 및 제2 축방향 베어링; 및
    상기 상호연결 부재와 상기 회전 부재 사이에 배치되는 바이어싱 부재로서, 상기 바이어싱 부재는 상기 상호연결 부재로부터 멀어지게 축방향으로 상기 회전 부재 상에 바이어싱력을 인가하는, 상기 바이어싱 부재
    를 포함하며,
    상기 클러치 피스톤은 상기 제1 축방향 베어링, 상기 복수의 마찰 디스크 및 상기 제2 축방향 베어링을 통해 상기 트랜스미션 하우징에 축방향력을 선택적으로 인가하는,
    회전형 클러치 팩 조립체.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 상호연결 부재의 외주부는 스플라인면을 구비하고,
    상기 상호연결 부재의 상기 스플라인면은 공통 회전을 위해 상기 회전 부재의 제2 스플라인부와 결합되는,
    회전형 클러치 팩 조립체.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 회전 부재의 제2 스플라인부는 제1 그루브를 구비하고, 상기 상호연결 부재의 외주부의 스플라인면은 환형 채널을 형성하는 상기 제1 그루브와 정렬되는 제2 그루브를 구비하고, 상기 바이어싱 부재는 상기 환형 채널 내에 배치되는,
    회전형 클러치 팩 조립체.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 트랜스미션 하우징은 축방향으로 면하는 베어링면을 구비하고, 상기 제2 축방향 베어링은 상기 회전 부재와 상기 트랜스미션 하우징의 베어링면 사이에 배치되는,
    회전형 클러치 팩 조립체.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제2 축방향 베어링은 상기 트랜스미션 하우징의 축방향으로 면하는 베어링면 상에 배치되는,
    회전형 클러치 팩 조립체.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 회전 부재는 상기 제2 스플라인부에 인접하게 배치된 환형 채널을 구비하고, 상기 환형 채널은 축방향으로 면하는 표면을 구비하고, 상기 제2 축방향 베어링은 상기 트랜스미션 하우징과 상기 환형 채널의 축방향으로 면하는 표면 사이에 배치되고, 상기 제2 스플라인부는 스냅 링을 배치하는 반경방향 그루브를 구비하는,
    회전형 클러치 팩 조립체.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 회전 부재는 상기 회전 부재의 환형 채널과 상기 제2 스플라인부 사이에 배치된 축방향으로 면하는 표면을 구비하고, 상기 바이어싱 부재는 상기 상호연결 부재에 고정된 내주부와, 상기 회전 부재의 바이어싱면과 접촉하는 외주부를 갖는 리프 스프링이고, 상기 상호연결 부재는 상기 스냅 링과 상기 리프 스프링 사이에 배치됨으로써 상기 제2 축방향 베어링과 상기 트랜스미션 하우징 사이의 갭을 보장하고 상기 회전 부재의 위치를 회전축에 직각이 되도록 보장하는,
    회전형 클러치 팩 조립체.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제2 축방향 베어링은 상기 회전 부재의 환형 채널 내에 배치되는,
    회전형 클러치 팩 조립체.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제1 축방향 베어링은 상기 클러치 피스톤의 축방향 접촉면 상에 배치되는,
    회전형 클러치 팩 조립체.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 회전 부재는 상기 제2 스플라인부와 상기 회전 부재의 제1 스플라인부 사이에 배치된 축방향으로 면하는 바이어싱면을 구비하고, 상기 바이어싱 부재는 상기 상호연결 부재와 접촉하는 내주부와, 상기 회전 부재의 바이어싱면과 접촉하는 외주부를 갖는 스프링 플레이트인,
    회전형 클러치 팩 조립체.
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