KR101648984B1 - 다판 마찰 요소 - Google Patents

Abstract

본 발명의 과제는, 제어성을 저하시키는 일 없이, 보다 큰 체결 용량비에 대응 가능한 다판 마찰 요소를 제공하는 것이다.
제1 부재(5)에 설치한 제1 결합부에 미끄럼 이동 가능하게 결합되는 복수의 제1 플레이트 부재(20)와, 제2 부재(13)에 설치한 제2 결합부에 미끄럼 이동 가능하게 결합되고, 제1 플레이트 부재(20)와 동심 형상 또한 교대로 배열됨으로써 하나의 플레이트 부재 열을 형성하는 복수의 제2 플레이트 부재(21)와, 복수의 제1 플레이트 부재(20)와 복수의 제2 플레이트 부재(21)의 전체 수를 체결하는 제1 체결 수단(1, 3)과, 복수의 제1 플레이트 부재(20)의 일부와 복수의 제2 플레이트 부재(21)의 일부를 체결하는 제2 체결 수단(2, 4)을 구비하고, 제1 체결 수단(1, 3) 또는 제2 체결 수단(2, 4)을 선택적으로 작동시킴으로써, 제1 부재(5)와 제2 부재(13)의 사이에서 동력 전달을 행한다.

Description

다판 마찰 요소{MULTI-PLATE FRICTIONAL ELEMENT}

본 발명은, 자동 변속기 등에 이용하는 다판 마찰 요소에 관한 것이다.

자동 변속기에는, 클러치나 브레이크와 같이 유압에 의해 작동하는 다판 마찰 요소가 이용되고 있고, 이들은 변속단에 따라서 체결·해방이 절환된다. 이때, 예를 들어 2속과 3속에서는 해방되지만, 1속과 4속에서는 체결된다고 하는 것과 같이, 하나의 마찰 요소가 복수의 다른 변속단에서 체결되는 경우가 있다.

그러한 경우, 체결되는 변속단에 의해 마찰 요소가 담당하는 체결 용량이 달라진다. 그리고 각 변속단의 체결 용량의 비인 체결 용량비가 작아질수록, 유압의 제어성이 악화되는 등의 문제가 있었다. 또한, 체결 용량비는, 체결 용량 소(小)의 변속단이 담당하는 체결 용량/체결 용량 대(大)의 변속단이 담당하는 체결 용량으로 한다.

따라서, 특허 문헌 1에서는 자동 변속기의 클러치로서, 복수의 유압실과, 체결시에 유압을 받는 수압 면적이 다른 복수의 피스톤을 갖고, 필요한 체결 용량에 따라서 유압을 공급하는 유압실을 절환하는, 이른바 탠덤 피스톤형의 구성으로 함으로써, 제어성의 악화를 방지하고 있다.

[특허 문헌 1] 일본 특허 출원 공개 평11-201187호 공보

그러나 피스톤의 수압 면적을 달라지게 하는 특허 문헌 1의 구성에서는, 적용할 수 있는 체결 용량비에 한계가 있다고 하는 문제가 있다.

즉, 수압 면적을 달라지게 하기 위해서는, 체결 용량이 작은 변속단에서 작동하는 유압실의 피스톤의 수압 면적을, 큰 변속단에서 작동하는 측보다도 작게 할 필요가 있지만, 수압 면적을 작게 할수록 피스톤용의 복귀 스프링 하중의 편차나 피스톤에 설치한 밀봉 부재의 미끄럼 이동 저항이 제어성에 미치는 영향이 커져, 제어의 정밀도가 저하되어 버리므로 수압 면적의 하한이 제한된다.

이것을, 구체예를 이용하여 설명한다. 예를 들어, 복귀 스프링의 스프링 상수의 제조 편차를 10N, 체결 용량 대측의 체결시에 필요한 피스톤 압박력을 500N, 체결 용량 소측의 체결시에 필요한 피스톤 압박력을 50N, 즉 체결 용량비 1/10로 한다. 체결 용량 대측에서는, 복귀 스프링의 제조 편차가 피스톤 압박력에 미치는 영향도는 2％(10/500) 정도로, 매우 근소하다. 이에 대해, 체결 용량 소측에서는, 영향도가 20％(10/50)나 되어, 체결 용량 대측의 변속단의 경우에 비해 영향도가 10배나 된다. 즉, 체결 용량 소측의 변속단에서는, 복귀 스프링의 스프링 상수가 큰 측으로 어긋나 있는 경우에는, 체결시에 필요한 압박력이 얻어지지 않고, 작은 측으로 어긋나 있는 경우에는, 필요 이상으로 큰 압박력이 발생해 버린다. 따라서, 유압의 제어성을 고려하면, 예를 들어 체결 용량비 1/10과 같이 체결 용량비가 매우 작은 경우에는 적용할 수 없다. 제어성을 고려하면, 예를 들어 체결 용량비 1/3 정도까지가 바람직하다.

따라서, 본 발명에서는, 보다 작은 체결 용량비에도 적용할 수 있는 다판식 마찰 요소를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 다판 마찰 요소는, 제1 부재에 설치한 제1 결합부에 미끄럼 이동 가능하게 결합되는 복수의 제1 플레이트 부재와, 제2 부재에 설치한 제2 결합부에 미끄럼 이동 가능하게 결합되고, 상기 제1 플레이트와 동심 형상 또한 교대로 배열됨으로써 하나의 플레이트 부재 열(列)을 형성하는 복수의 제2 플레이트 부재와, 상기 복수의 제1 플레이트 부재와 상기 복수의 제2 플레이트 부재의 전체 수를 체결하는 제1 체결 수단과, 상기 복수의 제1 플레이트 부재의 일부와 상기 복수의 제2 플레이트 부재의 일부를 체결하는 제2 체결 수단을 구비하고, 제1 체결 수단 또는 상기 제2 체결 수단을 선택적으로 작동시킴으로써, 상기 제1 부재와 상기 제2 부재의 사이에서 동력 전달을 행한다.

본 발명에 따르면, 제1 체결 수단과 제2 체결 수단을 선택적으로 작동시킴으로써, 체결에 필요한 체결 용량 등에 따라서 제1 플레이트 부재와 제2 플레이트 부재의 체결 매수를 상이하게 할 수 있다. 즉, 가령 체결 기구에 의한 제1 플레이트 부재와 제2 플레이트 부재를 체결시키기 위한 압박력이 일정한 상태라도, 체결 매수의 차이에 의해 체결력을 상이하게 할 수 있어 체결에 필요한 체결 용량에 따른 체결력으로 할 수 있다. 따라서, 복귀 스프링이나 밀봉 부재 등에 의한 미끄럼 이동 저항의 편차가, 압박력에 미치는 영향을 작게 할 수 있다. 이로 인해, 제어성을 악화시키는 일 없이, 보다 작은 체결 용량비에 대응할 수 있다.

도 1은 제1 실시 형태의 클러치의 제1 단면도.
도 2는 제1 실시 형태의 클러치의 제2 단면도.
도 3은 도 1의 I-I선을 따른 단면도.
도 4는 제2 실시 형태의 클러치의 제1 단면도.
도 5는 제2 실시 형태의 클러치의 제2 단면도.

이하, 본 발명의 실시 형태를 도면에 기초하여 설명한다.

본 실시 형태의 클러치는, 이른바 탠덤 피스톤형 습식 다판 클러치로, 예를 들어 1속과 4속과 같이, 체결 용량이 다른 변속단에서 체결된다.

도 1, 도 2는 제1 실시 형태에 관한 마찰 요소로서의 클러치(C)의 단면도로, 도 1은 체결 용량이 큰 경우의 체결 상태를, 도 2는 체결 용량이 작은 경우의 체결 상태를 나타내고 있다.

또한, 이하의 설명에 있어서, 도 1 중 좌측을 전방, 도 1 중 우측을 후방으로서 취급한다.

클러치(C)는 체결됨으로써, 구동원측에 연결하는 입력 회전축(8)으로부터 차륜측에 연결하는 출력축(7)으로 동력을 전달한다.

제1 피스톤(3) 및 제2 피스톤(4)은, 모두 내경측은 입력 회전축(8)에 대해 축 방향으로 미끄럼 이동 가능하게, 클러치 드럼(5) 내에 수납되어 있다.

클러치 드럼(5)은, 전방측으로부터 후방측을 향해 제1 원통부(5e), 제2 원통부(5f) 및 제3 원통부(5g)가 형성되어 있고, 프레스 가공 등에 의해 후방의 쪽이 대직경인 단차 형상으로 성형되고, 입력 회전축(8)에 용접 등에 의해 장착되어 있다.

제1 피스톤(3) 및 제2 피스톤(4)도, 후방의 쪽이 대직경인 단차 형상이다. 제2 피스톤(4)은, 전방측으로부터 최소 직경부(4e), 중간 직경부(4f) 및 최대 직경부(4g)가 후방측이 됨에 따라서 직경 확장되어 형성되고, 특히 최소 직경부(4e)로부터 중간 직경부(4f)까지의 외주 형상이, 클러치 드럼(5)의 제1 원통부(3e)로부터 제2 원통부(3f)까지의 내주 형상을 따르는 단차 형상으로 성형되어 있다. 제1 피스톤(3)은, 전방측으로부터 중간 직경부(3f)와 최대 직경부(3g)가 형성되어 있고, 중간 직경부(3f)의 외주가, 제2 피스톤(4)의 중간 직경부(4f)의 내주 형상을 따르는 형상으로 성형되어 있다.

또한, 제1 피스톤(3)의 중간 직경부(3f)의 외경부에는 시일링(17b)이 배치되고, 입력 회전축(8)과의 미끄럼 이동면에는 시일링(17d)이 배치되어 있다. 마찬가지로, 제2 피스톤(4)의 최소 직경부(4e)의 외경부에는 시일링(17a), 입력 회전축(8)과의 미끄럼 이동면에는 시일링(17c)이 배치되어 있다.

그리고 클러치 드럼(5)의 후단부측의 개구 단부측인 제3 원통부(5g)의 내주면에는, 전후 방향으로 연장되는 스플라인이 형성되고, 이 스플라인에 복수의 피구동 플레이트(20)의 외주부에 등간격으로 설치한 외치(外齒)가 결합된다. 이에 의해, 피구동 플레이트(20)는 클러치 드럼(5)에 대해 전후 방향으로 미끄럼 이동 가능하고, 또한 클러치 드럼(5)이 회전하면, 이것에 수반하여 피구동 플레이트(20)도 회전한다.

또한, 클러치 드럼(5)의 제3 원통부(5g)의, 최후방의 피구동 플레이트(20c)보다도 후방측의 내주면에는 주위 홈이 형성되어 있고, 당해 원주 홈에는 피구동 플레이트(20)의 미끄럼 이동 범위의 후단부를 규제하기 위한 스냅링(25)이 끼워 맞추어져 있다.

또한, 제2 피스톤(4)의 최대 직경부(4g)에는, 직경 방향으로 볼록한 볼록부(4d)가 형성되어 있고, 이 볼록부(4d)가 클러치 드럼(5) 내주면의 스플라인에 끼워 맞추어진다. 이에 의해, 클러치 드럼(5)이 회전하면, 제2 피스톤(4)도 일체 회전한다.

피구동 플레이트(20)는, 구동 플레이트(21)와 전방측으로부터 피구동 플레이트(20), 구동 플레이트(21)의 순으로 교대로 조립 장착되어 있다. 그리고 피구동 플레이트(20)의 후단부측의 몇개(도 1에서는 20b, 20c의 2매)는, 다른 피구동 플레이트(20) 및 구동 플레이트(21)의 판 두께보다도 두껍게 되어 있다. 또한, 구동 플레이트(21)의 피구동 플레이트(20)에 대향하는 대향면에는, 마찰재가 부착되어 있다. 이 구동 플레이트(21)는, 내주부에 설치한 절결부가, 클러치 허브(13)의 외주부에 설치한 스플라인과 결합된다. 이에 의해, 구동 플레이트(21)는 클러치 허브(13)에 대해 미끄럼 이동 가능하고, 또한 구동 플레이트(21)가 회전하면, 이것에 수반하여 클러치 허브(13)도 회전하고, 클러치 허브(13)와 스플라인 결합되어 있는 출력축(7)도 회전한다.

클러치 드럼(5)의 전방측의 최내주측의 단부면(5a)과, 이것과 직교하는 제1 원통부(5e)의 내주면(5b)과, 제2 피스톤(4)의 최소 직경부(4e)의 전방측 단부면(4a)과, 입력 회전축(8)의 외주면에 의해 제2 유압실(2)이 구획된다. 이 제2 유압실(2)에, 중공축(6) 내의 유로(14a)로부터, 슬리브(9)의 전방측에 형성한 유로(15a) 및 입력 회전축(8)에 형성한 유로(16a)를 통해 작동유가 공급된다.

또한, 제2 피스톤(4)의 후방측에 형성된, 후술하는 제1 유압실(1)에는, 제2 피스톤(4)을 전방으로 가압하는 복귀 플레이트(18b)를 배치한다. 이 복귀 플레이트(18b)는, 이른바 접시 스프링이며, 내주측이 입력 회전축(8)과 접하고, 외주 단부가 제2 피스톤(4)의 최소 직경부(4e)의 후방측 단부면(4b)과 접한다. 그리고 입력 회전축(8)의 외주에 형성한 주위 홈에 끼워 맞추어지는 스냅링(11b)에 의해 후방측으로의 움직임이 규제되어, 제2 피스톤(4)을 전방측으로 가압하는 힘을 발생시킨다.

작동유가 공급됨으로써 제2 유압실(2)의 유압이 높아져 복귀 플레이트(18b)의 가압력보다 커지면, 제2 피스톤(4)은 후방측을 향해 미끄럼 이동한다.

제2 피스톤(4)의 후방측의 측면(4b)과, 이것과 직교하는 중간 직경부(4f)의 내주면(4c)과, 제1 피스톤(3)의 중간 직경부(3f)의 전방측 단부면(3a)과, 입력 회전축(8)의 외주면에 의해 제1 유압실(1)이 구획된다. 이 제1 유압실(1)도 제2 유압실(2)과 마찬가지로, 중공축(6) 내의 유로(14b)로부터 유로(15a)에 인접하는 유로(15b), 유로(16a)에 인접하는 16b를 통해 작동유가 공급된다.

또한, 제1 피스톤(3)의 후방측에 형성된, 후술하는 유압 캔슬실(19)에는, 제1 피스톤(3)을 전방으로 가압하는 복귀 플레이트(18a)를 배치한다. 이 복귀 플레이트(18a)는, 이른바 접시 스프링이며, 내주측이 입력 회전축(8)과 접하고, 외주 단부가 제1 피스톤(3)의 후방측의 단부면(3b)과 접한다. 그리고 입력 회전축(8)의 외주에 형성한 주위 홈에 끼워 맞추어지는 스냅링(11a)에 의해 후술하는 벽 부재(12)와 함께 후방으로의 움직임이 규제되어, 제1 피스톤(3)을 전방으로 가압하는 힘을 발생시킨다.

작동유가 공급됨으로써 제1 유압실(1)의 유압이 높아져 복귀 플레이트(18a)의 가압력보다 커지면, 제1 피스톤(3)은 후방측을 향해 미끄럼 이동한다. 또한, 도 1 및 상술한 설명으로부터 명백한 바와 같이, 제1 피스톤(3)의 쪽이 제2 피스톤(4)보다도 수압 면적이 크므로, 동일 유압을 가하였을 때의 플레이트를 압박하는 힘(압박력)은, 제1 피스톤(3)의 쪽이 제2 피스톤(4)보다 크다.

또한, 도 1, 도 2에서는 복귀 플레이트(18a, 18b)에 접시 스프링을 이용하고 있지만, 이것에 한정되는 것은 아니다.

제1 피스톤(3)과 벽 부재(12)와 입력 회전축(8)에 의해 유압 캔슬실(19)이 구획되어 있다. 이 유압 캔슬실(19)은, 공지의 것과 마찬가지로, 제1 유압실(1) 및 제2 유압실(2)의 작동유에 작용하는 원심력을 상쇄하기 위한 것으로, 윤활 필요부로 윤활유를 공급하는 회로의 일부가, 중공축(6) 내의 유로(14c)에 접속하고, 슬리브(9) 및 부시(10)에 형성한 유로를 통해 윤활유가 공급된다.

또한, 도 1에서는, 제1 유압실(1), 제2 유압실(2), 유압 캔슬실(19)의 각각에 작동유 또는 윤활유를 공급하는 중공축(6) 내의 3개의 유로(14a 내지 14c) 및 이들에 연결되는 유로(15a 내지 15c, 16a 내지 16c)를 동일 단면에 나타내고 있지만, 이것은 설명을 위한 편의적인 것이다. 실제로는, 주위 방향으로 다른 위치에 설치되어 있다

제1 피스톤(3)은, 유압이 작용하면 최전방의 피구동 플레이트(20a)를 압박한다. 이에 의해, 모든 피구동 플레이트(20)와 구동 플레이트(21)가 결합되어, 클러치 드럼(5)으로부터 클러치 허브(13)로 동력이 전달된다.

이에 대해, 제2 피스톤(4)은 후단부로부터 전방측의 소정 범위가, 전후 방향으로 연장되는 복수의 갈고리가 환상으로 배열되는 구성으로 되어 있고, 갈고리의 후단부가 후방으로부터 2매째의 피구동 플레이트(20b)에 접촉한다. 보다 상세하게는, 도 3에 도시하는 바와 같이, 클러치 드럼(5)의 스플라인과 끼워 맞추어지는 외치가 복수 부위 결치(缺齒)되고, 이 결치 부분을 갈고리가 전방 방향으로 신장되어, 피구동 플레이트(20)의 외주와 클러치 드럼(5)의 스플라인의 간극을 관통하고 있다. 따라서, 유압이 작용하면, 후방으로부터 2매째의 피구동 플레이트(20)와, 최후방의 구동 플레이트(21)와, 최후방의 피구동 플레이트(20)만이 결합된다. 또한, 도 3은 도 1의 I-I선을 따른 단면도이다.

다음에, 상기 구성의 클러치의 동작에 대해 설명한다.

체결에 필요한 체결 용량이 작은 변속단의 경우는, 제2 유압실(2)에 유압을 공급한다. 이에 의해, 도 2에 도시하는 바와 같이, 제2 피스톤(4)이 후방측으로 이동하여 후방으로부터 2매째의 피구동 플레이트(20b)를 압박하고, 최후방의 피구동 플레이트(20c)가 스냅링(25)에 의해 후방측으로의 이동이 규제되므로, 2매의 피구동 플레이트(20b, 20c)와 그 사이에 있는 구동 플레이트(21)가 체결된다. 그 결과, 입력 회전축(8)으로부터의 동력은, 입력 회전축(8)과 일체 회전하는 클러치 드럼(5)으로부터, 클러치 드럼(5)과 스플라인 결합되어 있는 피구동 플레이트(20b) 및 피구동 플레이트(20c), 그리고 피구동 플레이트(20b) 및 피구동 플레이트(20c)와 마찰 결합되어 있는 구동 플레이트(21)로 전달되고, 또한 구동 플레이트(21)와 스플라인 결합되어 있는 클러치 허브(13), 그리고 클러치 허브(13)와 스플라인 결합되어 있는 출력축(7)으로 전달된다.

한편, 체결에 필요한 체결 용량이 큰 변속단의 경우는, 제1 유압실(1)에 유압을 공급한다. 이에 의해, 도 1에 도시하는 바와 같이, 제1 피스톤(3)이 후방으로 이동하여 가장 전방에 있는 피구동 플레이트(20)를 압박하고, 최후방의 피구동 플레이트(20c)가 스냅링(25)에 의해 후방측으로의 이동이 규제되므로, 모든 피구동 플레이트(20)와 구동 플레이트(21)가 체결된다. 입력 회전축(8)으로부터의 동력의 전달에 대해서는, 피구동 플레이트(20)와 구동 플레이트(21)의 체결 매수를 제외하고, 상술한 체결 용량이 작은 변속단의 경우와 동일하다.

다음에, 상기와 같은 구성으로 하는 것에 의한 효과에 대해 설명한다.

제1 피스톤(3)의 쪽이 제2 피스톤(4)보다도 수압 면적이 크므로, 동일 유압을 가하였을 때의 플레이트를 압박하는 힘(압박력)은, 제1 피스톤(3)의 쪽이 제2 피스톤(4)보다 크다.

또한, 제1 피스톤(3)을 작동시키는 경우와, 제2 피스톤(4)을 작동시키는 경우에서는, 상술한 바와 같이 체결 매수가 다르기 때문에, 체결력[클러치(C)가 전달하는 동력]에 차가 발생한다.

이와 같이, 체결에 필요한 체결 용량에 따라서, 피스톤의 수압 면적뿐만 아니라 체결 매수도 변경되므로, 수압 면적의 차만으로 체결 용량비를 보상하는 경우에 비해, 보다 큰 체결 용량비에 대응할 수 있다. 즉, 체결 용량비를 보상하기 위해, 상술한 바와 같은 복귀 플레이트나 시일의 제조 편차가 유압에 미치는 영향도가 커지는 정도까지 수압 면적을 작게 할 필요가 없다. 이로 인해, 유압의 제어성을 저하시키는 일 없이, 보다 작은 체결 용량비에 대응할 수 있다. 예를 들어, 본 실시 형태에서는 체결에 필요한 체결 용량이 큰 경우는 체결 매수가 8매, 즉 체결면은 16면이고, 작은 경우는 체결 매수가 2매이므로, 체결면은 2면이다. 따라서, 체결면의 비는 1/8이 된다. 이로 인해, 피스톤의 수압 면적의 비가 일반적으로 바람직하다고 일컬어지는 1/3 정도라도, 전체로서는 1/24의 체결 용량비까지 대응할 수 있다.

이상과 같이 본 실시 형태에서는, 다음의 효과가 얻어진다.

(1) 클러치 드럼(5)의 제3 원통부(5g)의 내주에 설치한 스플라인에 외주부가 미끄럼 이동 가능하게 결합되는 복수의 피구동 플레이트(20)와, 클러치 허브(13)의 외주에 설치한 스플라인에 내주부가 미끄럼 이동 가능하게 결합되고, 피구동 플레이트(20)와 동심 형상 또한 교대로 배열됨으로써 하나의 플레이트 부재 열을 형성하는 복수의 구동 플레이트(21)와, 복수의 피구동 플레이트(20)와 복수의 구동 플레이트(21)의 전체 수를 체결하는 제1 체결 수단[제1 피스톤(3) 및 제1 유압실(1)]과, 복수의 피구동 플레이트(20)의 일부와 복수의 구동 플레이트(21)의 일부를 체결하는 제2 체결 수단[제2 피스톤(4) 및 제2 유압실(2)]을 구비하므로, 복귀 플레이트(18a, 18b)나 밀봉 부재(17a 내지 17d) 등에 의한 미끄럼 이동 저항의 편차가 압박력에 미치는 영향을 작게 할 수 있다. 이로 인해, 제어성을 악화시키는 일 없이, 보다 작은 체결 용량비에 대응할 수 있다(청구항 1에 대응).

(2) 제1 체결 수단은, 플레이트 부재 열 방향으로 미끄럼 이동 가능한 제1 피스톤(3)과, 이 제1 피스톤(3)의 작동유가 공급되는 제1 유압실(1)을 갖고, 제1 유압실(1)에 유압을 공급하면, 제1 피스톤(3)이 플레이트 부재 열을 일단부측으로부터 타단부 방향으로 압박하여 모든 피구동 플레이트(20)와 구동 플레이트(21)가 체결되고, 제2 체결 수단은 플레이트 부재 방향으로 미끄럼 이동 가능한 제2 피스톤(4)과, 이 제2 피스톤(4)의 작동유가 공급되는 제2 유압실(2)을 갖고, 제2 피스톤(4)은 피구동 플레이트(20) 외주부와 클러치 드럼(5) 내주부의 간극을 플레이트 부재 열의 일단부로부터 타단부 방향으로 관통하고 있고, 제2 유압실(2)에 작동유를 공급하면, 제2 피스톤(4)이 플레이트 부재 열의 일단부로부터 소정 매수째의 피구동 플레이트(20)를 타단부 방향으로 압박하여, 복수의 피구동 플레이트(20b, 20c)와 복수의 구동 플레이트(21)의 일부[구동 플레이트(21c)]가 체결되므로, 구조를 간소화할 수 있다. 또한, 종래의 공간과 동등한 공간으로 레이아웃이 가능해져, 대형화를 억제하면서 체결 용량비를 작게 할 수 있다(청구항 2에 대응). 또한, 다판 마찰 요소가 클러치인 경우에는, 2개의 체결 수단인 제1 피스톤(3), 제2 피스톤(4)을 클러치 드럼(5)에 수용하고, 구동 플레이트(21)와 피구동 플레이트(20)를 조립 장착함으로써, 클러치(C)를 1개의 어셈블리로 통합하는 것도 가능해져, 이에 의해 본 클러치를 적용하는 자동 변속기 등으로의 조립 장착성을 향상시킬 수 있다(청구항 2에 대응).

(3) 제2 피스톤(4)의 최대 직경부(4g)의 선단이 피구동 플레이트(20b)의 외주측을 압박하게 되지만, 피구동 플레이트(20c)는 제2 피스톤(4)이 관통하는 피구동 플레이트(20)보다도 두꺼워, 굽힘 강성이 높으므로 당해 피구동 플레이트(20b)의 변형을 억제하여, 플레이트끼리가 기울어진 채로 체결되는, 이른바 편측 접촉 등을 방지하여, 원하는 대로의 체결 용량을 확실하게 발생시킬 수 있다(청구항 3에 대응).

또한, 본 실시 형태에서는, 체결에 필요한 체결 용량이 작은 경우의 피구동 플레이트(20)와 구동 플레이트(21)의 체결 매수가 2매이지만 이것에 한정되는 것은 아니며, 필요에 따른 매수로 설정하면 된다.

또한, 본 실시 형태에서는, 다판 마찰 요소로서, 다판 클러치에 대해 설명하였지만 이것에 한정되는 것은 아니며, 체결됨으로써 회전 부재를 케이스에 고정하는 다판 브레이크라도 좋다.

제2 실시 형태에 대해 설명한다.

도 4, 도 5는, 제2 실시 형태에 관한 마찰 요소로서의 클러치의 단면도로, 도 4는 해방 상태를, 도 5는 필요한 체결 용량이 작은 변속단에서의 체결 상태를 나타내고 있다.

본 실시 형태는, 피구동 플레이트(45)와 구동 플레이트(46)의 체결 매수를 필요한 체결 용량에 따라서 달라지게 하는 점에서는 제1 실시 형태와 동일하지만, 그 구성이 다르다.

필요한 체결 용량이 작을 때에, 제1 실시 형태의 제2 피스톤(4) 대신에, 클러치 허브(34)를 이동시킴으로써, 피구동 플레이트(45)와 구동 플레이트(46)를 체결시킨다. 이하, 상세하게 설명한다.

또한, 제1 실시 형태와 마찬가지로, 도 4, 도 5에 있어서 좌측을 전방, 우측을 후방으로 하여 설명한다.

제1 피스톤(33)은, 입력 회전 부재(36)의 외주에 끼워 맞추어지는 원통 부재(30)에 대해 축 방향으로 미끄럼 이동 가능하게, 클러치 드럼(35) 내에 수납되어 있다.

클러치 드럼(35)은, 전방측으로부터 후방측을 향해 제1 원통부(33e), 제2 원통부(33f) 및 제3 원통부(33g)가 형성되어 있고, 프레스 가공 등에 의해 후방의 쪽이 대직경인 단차 형상으로 성형되고, 원통 부재(30)에 용접 등에 의해 장착되어 있다.

제1 피스톤(33)도 전방측으로부터 최소 직경부(33e), 중간 직경부(33f) 및 최대 직경부(33g)가 후방측이 됨에 따라서 직경 확장되어 형성되고, 특히 최소 직경부(33e)로부터 중간 직경부(33f)가, 클러치 드럼(35)의 제1 원통부(35e)로부터 제2 원통부(35f)의 내주 형상을 따르는 단차 형상으로 성형되어 있다.

또한, 제1 피스톤(33)의 최소 직경부(33e)의 외경부와 중간 직경부(33f)의 외경부에는 각각 시일링(53a, 53c)이 배치되고, 입력 회전축(8)과의 미끄럼 이동면에는 시일링(53b, 53c)이 배치되어 있다.

그리고 클러치 드럼(35)의 후단부측의 개구 단부측인 제3 원통부(35g)의 내주면에는, 전후 방향으로 연장되는 스플라인이 형성되고, 이 스플라인에 복수의 피구동 플레이트(45)의 외주부에 설치한 스플라인이 결합된다. 이에 의해, 피구동 플레이트(45)는 클러치 드럼(35)에 대해 전후 방향으로 미끄럼 이동 가능하고, 또한 클러치 드럼(35)이 회전하면, 이것에 수반하여 피구동 플레이트(45)도 회전한다.

또한, 클러치 드럼(35)의 제3 원통부(35g)의, 최후방의 피구동 플레이트(45c)보다도 후방측의 내주면에는 주위 홈이 형성되어 있고, 당해 원주 홈에는 피구동 플레이트(45)의 미끄럼 이동 범위의 후단부를 규제하기 위한 스냅링(50)이 끼워 맞추어져 있다.

피구동 플레이트(45)는, 구동 플레이트(46)와 전방측으로부터 피구동 플레이트(45), 구동 플레이트(46)의 순으로 교대로 조립 장착되어 있다. 그리고 최후단부의 피구동 플레이트(45c) 및 최후단부의 구동 플레이트(46a)는, 다른 피구동 플레이트(45) 및 구동 플레이트(46)의 판 두께보다도 두껍게 되어 있다. 또한, 구동 플레이트(46)의 피구동 플레이트(45)에 대향하는 대향면에는, 마찰재가 부착되어 있다. 이 구동 플레이트(46)는, 내주부에 설치한 절결부가, 클러치 허브(34)의 외주부에 설치한 스플라인과 결합된다. 이에 의해, 구동 플레이트(46)는 클러치 허브(34)에 대해 미끄럼 이동 가능하고, 또한 구동 플레이트(46)가 회전하면, 이것에 수반하여 클러치 허브(34)도 회전한다.

클러치 드럼(35)의 전방측의 내주면(35a)과, 제1 원통부(35e)의 내주면과, 제1 피스톤(33)의 최소 직경부(33e)의 최내주측 부분의 전방 단부면(33a)과, 원통 부재(30)의 외주면에 의해 제1 유압실(31)을 구획한다. 그리고 그 인접한 클러치 드럼(35)의 단차 부분의 내주면(35b)과, 제1 피스톤(33)의 내주측으로부터 2단째의 전방측의 면(33b)과, 원통 부재(30)의 외주면에 의해 제2 유압실(32)이 구획된다.

제1 유압실(31) 및 제2 유압실(32)에는, 유로(37)로부터 유로(40), 슬리브에 형성한 유로(38), 입력 회전축(30)에 형성한 유로(41), 제1 피스톤(33) 내의 유로(42)를 통해 작동유가 공급된다.

이와 같이, 제1 유압실(31)과 제2 유압실(32)이라고 하는 2개의 유압실을 설치함으로써, 제1 피스톤(33)의 수압 면적의 선택 자유도가 향상된다.

제1 피스톤(33)은 제1 유압실(31) 또는/및 제2 유압실(32)에 유압이 작용하면 후방으로 이동하고, 그 후단부 부분에서 최전방의 피구동 플레이트(45a)를 압박한다. 이때, 최후단부의 피구동 플레이트(45c)는, 스냅링(50)에 접촉함으로써 이동이 규제된다. 이에 의해, 제1 피스톤(33)을 작동시키면, 피구동 플레이트(45)와 구동 플레이트(46)의 대향면의 전부, 즉 16면이 체결면이 된다.

또한, 제1 피스톤(33)의 내주면과 벽 부재(52)와 원통 부재(30)의 외주면에 의해 유압 캔슬실(44)이 구획되고, 여기에 제1 피스톤(33)을 전방으로 가압하는 복귀 스프링(43)이 배치되어 있다.

벽 부재(52)는, 원통 부재(30)의 외주에 형성한 주위 홈에 끼워 맞추어지는 스냅링(57)에 의해, 후방측으로의 움직임이 규제된다. 그리고 복귀 스프링(43)은, 일단부가 벽 부재(52)의 전방측의 면(52a)에, 다른 쪽이 제1 피스톤(33)의 유압 캔슬실(44)측의 면(33c)에 각각 지지된다.

클러치 허브(34)의 외주면에는 스플라인이 형성되어 있고, 여기에 구동 플레이트(46)가 전후 방향으로 미끄럼 이동 가능하게 결합되어 있다. 또한, 최후방의 구동 플레이트(46a)에 전방으로부터 접촉하도록, 클러치 허브(34)의 외주부의 주위 홈에 스냅링(49)이 배치되어 있다.

스냅링(49)의 판 두께는, 인접하는 피구동 플레이트(45b)의 판 두께보다도 얇게 한다. 이것은, 스냅링(49)이 피구동 플레이트(45b)보다 두꺼우면, 제1 피스톤(33)으로 압박하였을 때에, 스냅링(49)이 간섭함으로써 피구동 플레이트(45)와 구동 플레이트(46)가 접촉할 수 없게 되기 때문이다.

또한, 최후방의 구동 플레이트(46a)는, 다른 구동 플레이트(46)의 판 두께보다도 두껍게 하여, 고강성인 것을 이용한다. 본 실시 형태에서는, 스냅링(49)이 구동 플레이트(46)의 내주측 부분을 압박하게 되지만, 구동 플레이트(46a)의 변형이나 기울기를 억제하여, 피구동 플레이트(45b)와 균일하게 접촉시키기 위함이다.

클러치 허브(34)의 전방측의 면(34c)과, 클러치 허브(34)보다 전방에 배치되어 있는 벽 부재(51)와, 내경측 원통 부재(47)의 외주면에 의해 허브용 유압실(56)이 구획된다. 이 허브용 유압실(56)에는, 중공축(36) 내의 유로(37)로부터 유로(58)를 통해 작동유가 공급된다.

또한, 클러치 허브(34)의 후방측의 외면(34d)과, 클러치 허브(34)보다 후방에 배치되어 있는 후방 클러치 드럼(55)과, 내경측 원통 부재(47)의 외주면에 의해 유압 캔슬실(54)이 구획된다. 이때, 후방 클러치 드럼(55)의 측면에 의해 구획함으로써, 축 방향 치수의 단축이나 부품 개수의 삭감을 달성하고 있다.

이 유압 캔슬실(54)은, 공지의 것과 마찬가지로, 제1 유압실(1) 및 허브용 유압실(56)의 작동유에 작용하는 원심력을 상쇄하기 위한 것이며, 윤활 필요부로 공급하는 윤활유의 일부가 유로(59)를 통해 공급된다.

또한, 허브용 유압실(56)에 작동유를 공급하는 유로(58)는, 전방측이 밀봉 부재(60)로, 후방측이 밀봉 부재(61)로 밀봉된다. 한편, 유압 캔슬실(54)에 윤활유를 공급하는 유로(59)는, 전방측이 밀봉 부재(61)로, 후방측이 밀봉 부재(62)로 밀봉된다.

또한, 유압 캔슬실(54)에는, 클러치 허브(34)를 전방으로 가압하는 복귀 스프링(48)이 배치되어 있다. 복귀 스프링(48)은, 일단부가 클러치 드럼(55)의 전방측의 면(55a)에, 다른 쪽이 클러치 허브(34)의 유압 캔슬실(54)측의 면(34d)에 각각 지지된다.

또한, 원통 부재(30)와 내경측 원통 부재(47)의 사이에는, 허브용 유압실(56)로의 유로와 유압 캔슬실(54)로의 유로가 형성되어 있다.

허브용 유압실(56)의 유압을 높이면, 복귀 스프링(48)에 저항하여 클러치 허브(34)가 후방측으로 이동한다. 이때, 클러치 허브(34)와 함께 스냅링(49)이 후방측으로 이동하므로, 스냅링(49)에 압박되어 최후방의 구동 플레이트(46a)도 후방측으로 이동하여, 도 5에 도시하는 바와 같이 최후단부의 피구동 플레이트(45c)와 결합된다. 즉, 체결면은 1면이 된다.

이와 같이, 제1 실시 형태와 마찬가지로, 유압의 제어성을 저하시키는 일 없이, 보다 작은 체결 용량비에 대응 가능하다고 하는 효과가 얻어진다. 특히, 도 4, 도 5 도시한 구성에서는 체결면의 비가 1/16이 되므로, 수압 면적비를 1/3로 해도, 체결 용량비 1/48까지 대응할 수 있다.

또한, 본 실시 형태도 제1 실시 형태와 마찬가지로, 피구동 플레이트(45) 및 구동 플레이트(46)의 매수, 그리고 이들을 체결시키는 매수는, 체결 용량비에 따른 매수로 설정하면 좋다. 또한, 본 실시 형태도, 다판 마찰 요소로서 다판 클러치에 대해 설명하였지만 이것에 한정되는 것은 아니며, 체결됨으로써 회전 부재를 케이스에 고정하는 다판 브레이크에 적용해도 좋다.

이상에 의해 본 실시 형태에서는, 제1 실시 형태의 효과 (1)과 동일한 효과에 부가하여, 다음과 같은 효과가 더 얻어진다.

(4) 제1 체결 수단으로서 플레이트 부재 열 방향으로 미끄럼 이동 가능한 제1 피스톤(33)과, 이 제1 피스톤(33)의 작동유가 공급되는 제1 유압실(31, 32)을 갖고, 제1 유압실(31, 32)에 유압을 공급하면, 제1 피스톤(33)이 플레이트 부재 열을 일단부측으로부터 타단부 방향으로 압박하여 모든 피구동 플레이트(45)와 구동 플레이트(46)가 체결되고, 제2 체결 수단으로서 클러치 허브(34)와, 일부의 구동 플레이트(46)의 클러치 허브(34)에 대한 일단부측으로의 이동을 규제하는 규제 수단으로서의 스냅링(49)과, 클러치 허브 이동 수단으로서 설치된 클러치 허브(34)에 인접하여 작동유가 공급되는 허브용 유압실(56)을 갖고, 이 허브용 유압실(56)에 유압을 공급하면, 클러치 허브(34)가 타단부측으로 이동함으로써, 스냅링(49)에 의해 일단부측으로의 움직임이 규제된 구동 플레이트(46a)도 타단부측으로 이동하여 피구동 플레이트(45c)와 체결되므로, 종래의 공간과 동등한 공간으로 레이아웃이 가능해져, 대형화를 억제하면서 체결 용량비를 크게 할 수 있다(청구항 4에 대응).

(5) 스냅링(49)은, 클러치 허브(34)의 외주부에 형성한 홈과, 당해 홈에 끼워 맞추어지는 스냅링(49)으로 구성되고, 당해 스냅링(49)의 두께는, 그 외주측에 배치되어 있는 피구동 플레이트(45b)의 두께보다도 얇으므로, 제1 피스톤(33)으로 압박할 때에, 스냅링(49)이 인접하는 피구동 플레이트(45b)에 간섭하는 것을 방지할 수 있어, 구동 플레이트(46)와 피구동 플레이트(45)의 체결을 확실하게 행할 수 있다(청구항 5에 대응).

(6) 클러치 허브(34)의 스냅링(49)이 직접 움직임을 규제하는 구동 플레이트(46a)는, 움직임이 규제되지 않는 구동 플레이트(46)보다도 판 두께를 두껍게 하여 굽힘 강성을 높게 하였으므로, 소위 편측 접촉 등에 의해 원하는 대로의 체결 용량을 발생시킬 수 없게 되는 것을 방지할 수 있다(청구항 6에 대응).

(7) 클러치 허브(34)는, 스플라인을 구비하는 외경측 원통 형상부(34a)와, 반경 방향으로 연장되는 플랜지부(34b)와, 당해 플랜지부(34b)가 축 방향으로 이동 가능하게 결합되는 내경측 원통 부재(47)와, 내경측 원통 부재(47)의 일단부측에 설치한 제1 벽 부재로서의 벽 부재(51)와, 내경측 원통 부재(47)의 타단부측에 설치한 제2 벽 부재로서의 후방 클러치 드럼(55)을 구비하고, 외경측 원통 형상부(34a)의 내주면(34c), 플랜지부(34b)의 일단부측의 측면(34e), 내경측 원통 부재(47)의 외주면 및 벽 부재(51)의 타단부측의 측면(51a)에 의해 허브용 유압실(56)이 구획되고, 외경측 원통 형상부(34a)의 내주면(34c), 플랜지부(34b)의 타단부측의 측면(34d), 내경측 원통 부재(47)의 외주면 및 후방 클러치 드럼(55)의 일단부측의 측면(55a)에 의해 원심 유압을 캔슬하는 캔슬실이 구획되므로, 간소한 구조로 원심 유압의 영향도 저감시킬 수 있다(청구항 7에 대응).

또한, 본 발명은 상기한 실시 형태에 한정되는 것은 아니며, 특허청구의 범위에 기재된 기술적 사상의 범위 내에서 다양한 변경을 이룰 수 있는 것은 물론이다.

예를 들어, 피구동 플레이트(20b) 및 구동 플레이트(46a)에 대해, 판 두께를 두껍게 함으로써 강성을 다른 플레이트보다도 높게 하고 있지만, 이것에 한정되지 않는다. 예를 들어, 재질을 다른 플레이트와 다른 것으로 하여 강성을 높여, 판 두께를 다른 플레이트와 동일하게 해도 좋다.

1 : 제1 유압실
2 : 제2 유압실
3 : 제1 피스톤
4 : 제2 피스톤
5 : 클러치 드럼
6 : 중공축
7 : 출력축
8 : 입력 회전축
9 : 슬리브
10 : 부시
11 : 스냅링
12 : 벽 부재
13 : 클러치 허브
14 내지 16 : 유로
17 : 밀봉 부재
18 : 복귀 플레이트
19 : 유압 캔슬실
20 : 피구동 플레이트
21 : 구동 플레이트
30 : 원통 부재
31 : 제1 유압실
32 : 제2 유압실
33 : 제1 피스톤
34 : 클러치 허브
35 : 클러치 드럼
36 : 중공축
37, 38 : 유로
39 : 부시
40 내지 42 : 유로
43 : 복귀 스프링
44 : 유압 캔슬실
45 : 피구동 플레이트
46 : 구동 플레이트
47 : 내경측 원통 부재
48 : 복귀 스프링
49 : 스냅링
50 : 스냅링
51 : 벽 부재
52 : 벽 부재
53 : 밀봉 부재
54 : 유압 캔슬실
55 : 후방 클러치 드럼
56 : 허브용 유압실

Claims (7)

1. 제1 부재에 설치한 제1 결합부에 미끄럼 이동 가능하게 결합되는 복수의 제1 플레이트 부재와,
   제2 부재에 설치한 제2 결합부에 미끄럼 이동 가능하게 결합되고, 상기 제1 플레이트 부재와 동심 형상 또한 교대로 배열됨으로써 하나의 플레이트 부재 열을 형성하는 복수의 제2 플레이트 부재와,
   상기 복수의 제1 플레이트 부재와 상기 복수의 제2 플레이트 부재의 전체 수를 체결하는 제1 체결 수단과,
   상기 복수의 제1 플레이트 부재의 일부와 상기 복수의 제2 플레이트 부재의 일부를 체결하는 제2 체결 수단을 구비하고,
   상기 제1 체결 수단 또는 상기 제2 체결 수단을 선택적으로 작동시킴으로써, 상기 제1 부재와 상기 제2 부재의 사이에서 동력 전달을 행하는 다판 마찰 요소에 있어서,
   상기 제1 체결 수단은, 상기 플레이트 부재 열 방향으로 미끄럼 이동 가능한 제1 피스톤과, 이 제1 피스톤의 작동유가 공급되는 제1 유압실을 갖고, 상기 제1 유압실에 작동유를 공급하면, 상기 제1 피스톤이 상기 플레이트 부재 열을 일단부측으로부터 타단부 방향으로 압박하여 모든 상기 제1 플레이트 부재와 상기 제2 플레이트 부재가 체결되고,
   상기 제2 체결 수단은, 상기 플레이트 부재 방향으로 미끄럼 이동 가능한 제2 피스톤과, 이 제2 피스톤의 작동유가 공급되는 제2 유압실을 갖고,
   상기 제2 피스톤은, 상기 제1 플레이트 부재 외주부와 상기 제1 부재 내주부의 간극을 상기 플레이트 부재 열의 일단부로부터 타단부 방향으로 관통하고 있고, 상기 제2 유압실에 작동유를 공급하면, 상기 제2 피스톤이 상기 플레이트 부재 열의 일단부로부터 소정 매수째의 제1 플레이트 부재를 타단부 방향으로 압박하여, 상기 복수의 제1 플레이트 부재와 상기 복수의 제2 플레이트 부재의 일부가 체결되는 것을 특징으로 하는, 다판 마찰 요소.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서, 상기 제2 피스톤이 직접 압박하는 상기 제1 플레이트 부재는, 상기 제2 피스톤이 관통하는 상기 제1 플레이트 부재보다도 굽힘 강성이 높은 것을 특징으로 하는, 다판 마찰 요소.
4. 제1 부재에 설치한 제1 결합부에 미끄럼 이동 가능하게 결합되는 복수의 제1 플레이트 부재와,
   제2 부재에 설치한 제2 결합부에 미끄럼 이동 가능하게 결합되고, 상기 제1 플레이트 부재와 동심 형상 또한 교대로 배열됨으로써 하나의 플레이트 부재 열을 형성하는 복수의 제2 플레이트 부재와,
   상기 복수의 제1 플레이트 부재와 상기 복수의 제2 플레이트 부재의 전체 수를 체결하는 제1 체결 수단과,
   상기 복수의 제1 플레이트 부재의 일부와 상기 복수의 제2 플레이트 부재의 일부를 체결하는 제2 체결 수단을 구비하고,
   상기 제1 체결 수단 또는 상기 제2 체결 수단을 선택적으로 작동시킴으로써, 상기 제1 부재와 상기 제2 부재의 사이에서 동력 전달을 행하는 다판 마찰 요소에 있어서,
   상기 제2 부재는 상기 플레이트 부재 열 방향으로 미끄럼 이동 가능하며,
   상기 제1 체결 수단은, 상기 플레이트 부재 열 방향으로 미끄럼 이동 가능한 제1 피스톤과, 이 제1 피스톤의 작동유가 공급되는 제1 유압실을 갖고, 상기 제1 유압실에 유압을 공급하면, 상기 제1 피스톤이 상기 플레이트 부재 열을 일단부측으로부터 타단부 방향으로 압박하여 모든 상기 제1 플레이트 부재와 상기 제2 플레이트 부재가 체결되고,
   상기 제2 체결 수단은, 상기 제2 부재와, 일부의 상기 제2 플레이트 부재의 상기 제2 부재에 대한 일단부측으로의 이동을 규제하는 규제 수단과, 상기 제2 부재를 상기 플레이트 부재 열 방향의 일단부측으로부터 타단부 방향으로 이동시키는 제2 부재 이동 수단을 갖고, 상기 제2 부재 이동 수단에 의해 상기 제2 부재가 타단부측으로 이동함으로써, 상기 규제 수단에 의해 일단부측으로의 움직임이 규제된 상기 제2 플레이트 부재도 타단부측으로 이동하여 상기 제1 플레이트 부재와 체결되는 것을 특징으로 하는, 다판 마찰 요소.
5. 제4항에 있어서, 상기 규제 수단은, 상기 제2 부재의 외주부에 형성한 홈과, 당해 홈에 끼워 맞추어지는 스냅링으로 구성되고, 당해 스냅링의 두께는 그 외주측에 배치되어 있는 상기 제1 플레이트 부재의 두께보다도 얇은 것을 특징으로 하는, 다판 마찰 요소.
6. 제4항 또는 제5항에 있어서, 상기 규제 수단이 직접 움직임을 규제하는 상기 제2 플레이트 부재는, 움직임이 규제되지 않는 상기 제2 플레이트 부재보다도 굽힘 강성이 높은 것을 특징으로 하는, 다판 마찰 요소.
7. 제4항에 있어서, 상기 제2 부재는, 상기 제2 결합부를 구비하는 외경측 원통 형상부와, 반경 방향으로 연장되는 플랜지부와, 당해 플랜지부가 축 방향으로 이동 가능하게 결합되는 내경측 원통 형상부와, 상기 내경측 원통 형상부의 일단부측에 설치한 제1 벽 부재와, 상기 내경측 원통 형상부의 타단부측에 설치한 제2 벽 부재를 구비하고,
   상기 제2 부재 이동 수단은, 상기 외경측 원통 형상부의 내주면, 상기 플랜지부의 일단부측의 측면, 상기 내경측 원통 형상부의 외주면 및 상기 제1 벽 부재의 타단부측의 측면에 의해 구획된 제3 유압실 및 당해 제3 유압실에 공급되는 작동유로 구성되고,
   또한 상기 외경측 원통 형상부의 내주면, 상기 플랜지부의 타단부측의 측면, 상기 내경측 원통 형상부의 외주면 및 상기 제2 벽 부재의 일단부측의 측면에 의해 원심 유압을 캔슬하는 캔슬실이 구획되어 있는 것을 특징으로 하는, 다판 마찰 요소.

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