KR101866077B1

KR101866077B1 - 차량의 클러치

Info

Publication number: KR101866077B1
Application number: KR1020160137944A
Authority: KR
Inventors: 최재영; 홍성화; 박종윤
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2016-10-21
Filing date: 2016-10-21
Publication date: 2018-06-11
Also published as: KR20180044494A; CN107975544B; US20180112720A1; US10041550B2; CN107975544A

Abstract

본 발명은, 회전축에 회전이 구속된 제1회전체와; 상기 회전축에 회전 가능하게 설치된 제2회전체와; 상기 제2회전체에서 상기 제1회전체를 향해 경사지게 돌출되어 외주면이 원추면을 이루는 클러치부와; 상기 제1회전체와 함께 회전되고 상기 클러치부의 외주면과 마찰면을 형성하도록 설치된 인너링과; 상기 제2회전체와 함께 회전되고 상기 인너링의 외주면과 마찰면을 형성하도록 설치된 콘과; 상기 제1회전체와 함께 회전되고 상기 콘의 외주면과 마찰면을 형성하도록 설치된 아웃터링과; 상기 제1회전체의 외측에서 상기 회전축 방향을 따라 직선 슬라이딩하여 상기 아웃터링을 상기 제2회전체쪽으로 가압함에 의해, 상기 아웃터링과 콘 사이, 상기 콘과 인너링 사이 및 상기 인너링과 클러치부 사이에 마찰면이 형성되도록 하는 슬리브를 포함하여 구성된다.

Description

차량의 클러치{CLUTCH FOR VEHICLE}

본 발명은 차량의 클러치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 차량의 변속기 등에 사용되어 동력을 단속할 수 있도록 구성된 클러치의 윤활 구조에 관한 기술이다.

차량의 변속기 등에 사용되는 클러치는 상대적으로 부피가 작아서 컴팩트한 구성을 갖추면서도, 신속하고 정밀한 변속제어를 위해 상대적으로 높은 토크용량을 갖추어야 한다.

따라서, 상기와 같은 클러치는 부피가 작으므로 비교적 적은 열용량을 가지만, 상대적으로 큰 토크를 감당해야 하므로 마찰열에 의한 열해가 발생할 염려가 커서, 이에 대한 적절한 윤활 및 냉각 대책이 요구된다.

상기 발명의 배경이 되는 기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.

KR

10-2011-0123967

A

본 발명은 비교적 부피가 작고 컴팩트하게 구성되어 변속기 등에 사용되기 용이하면서도, 상대적으로 높은 토크용량을 가지며 원활한 냉각 성능을 구비하여 내구성이 크게 향상된 차량의 클러치를 제공함에 그 목적이 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명 차량의 클러치는

회전축에 회전이 구속된 제1회전체와;

상기 회전축에 회전 가능하게 설치된 제2회전체와;

상기 제2회전체에서 상기 제1회전체를 향해 경사지게 돌출되어 외주면이 원추면을 이루는 클러치부와;

상기 제1회전체와 함께 회전되고 상기 클러치부의 외주면과 마찰면을 형성하도록 설치된 인너링과;

상기 제2회전체와 함께 회전되고 상기 인너링의 외주면과 마찰면을 형성하도록 설치된 콘과;

상기 제1회전체와 함께 회전되고 상기 콘의 외주면과 마찰면을 형성하도록 설치된 아웃터링과;

상기 제1회전체의 외측에서 상기 회전축 방향을 따라 직선 슬라이딩하여 상기 아웃터링을 상기 제2회전체쪽으로 가압함에 의해, 상기 아웃터링과 콘 사이, 상기 콘과 인너링 사이 및 상기 인너링과 클러치부 사이에 마찰면이 형성되도록 하는 슬리브;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

상기 제2회전체에는, 상기 클러치부 내측으로부터의 오일을 상기 인너링과 제2회전체 사이의 공간으로 이동시킬 수 있도록 상기 클러치부의 반경방향을 따라 클러치부를 관통하여 형성된 다수의 레디얼홀이 구비될 수 있다.

상기 콘은 상기 인너링과 마찰하는 내측 마찰면과 상기 아웃터링과 마찰하는 외측 마찰면으로부터 상기 제2회전체 방향으로 더 연장된 연장냉각부를 일체로 구비할 수 있다.

상기 콘에는 상기 제1회전체를 향한 면으로부터 상기 제2회전체를 향한 면까지를 관통하는 다수의 엑시얼홀이 형성되어, 상기 콘과 제1회전체 사이의 오일이 상기 엑시얼홀을 통과하여 상기 콘과 제2회전체 사이의 공간으로 유동하도록 구성될 수 있다.

상기 엑시얼홀은 상기 제1회전체 쪽으로부터 상기 제2회전체 쪽으로 갈수록 반경방향 외측을 향하여 경사지게 형성될 수 있다.

상기 인너링의 상기 제1회전체를 향한 단부에는 상기 클러치부 내측으로부터 제공되는 오일이 상기 엑시얼홀을 향하여 반경방향 외측으로 이동될 수 있도록 하는 통로를 형성하도록 다수의 인너링홈이 형성될 수 있다.

상기 콘의 상기 제1회전체를 향한 단부의 상기 엑시얼홀이 형성된 부위에는 상기 인너링홈을 통한 오일이 상기 엑시얼홀로 원활하게 유도될 수 있도록 콘홈이 형성될 수 있다.

본 발명은 비교적 부피가 작고 컴팩트하게 구성되어 변속기 등에 사용되기 용이하면서도, 상대적으로 높은 토크용량을 가지며 원활한 냉각 성능을 구비하여 내구성이 크게 향상된 차량의 클러치를 제공한다.

도 1은 본 발명에 따른 차량의 클러치 구성을 설명한 단면도,
도 2는 도 1의 인너링과 콘 및 아웃터링을 도시한 도면,
도 3은 본 발명의 다른 실시예를 설명한 단면도,
도 4는 도 3의 인너링과 콘 및 아웃터링을 도시한 도면이다.

도 1과 도 2를 참조하면, 본 발명 차량의 클러치는, 회전축(1)에 회전이 구속된 제1회전체(3)와; 상기 회전축(1)에 회전 가능하게 설치된 제2회전체(5)와; 상기 제2회전체(5)에서 상기 제1회전체(3)를 향해 경사지게 돌출되어 외주면이 원추면을 이루는 클러치부(7)와; 상기 제1회전체(3)와 함께 회전되고 상기 클러치부(7)의 외주면과 마찰면을 형성하도록 설치된 인너링(9)과; 상기 제2회전체(5)와 함께 회전되고 상기 인너링(9)의 외주면과 마찰면을 형성하도록 설치된 콘(11)과; 상기 제1회전체(3)와 함께 회전되고 상기 콘(11)의 외주면과 마찰면을 형성하도록 설치된 아웃터링(13)과; 상기 제1회전체(3)의 외측에서 상기 회전축(1) 방향을 따라 직선 슬라이딩하여 상기 아웃터링(13)을 상기 제2회전체(5)쪽으로 가압함에 의해, 상기 아웃터링(13)과 콘(11) 사이, 상기 콘(11)과 인너링(9) 사이 및 상기 인너링(9)과 클러치부(7) 사이에 마찰면이 형성되도록 하는 슬리브(15)를 포함하여 구성된다.

상기 회전축(1)에 상기 제1회전체(3)는 스플라인으로 결합되거나 압입되어 상기 제1회전체(3)는 상기 회전축(1)과 일체로 회전되도록 구성되고, 상기 제1회전체(3)에 인접하도록 설치되는 제2회전체(5)는 상기 회전축(1)에 베어링을 통해 결합됨으로써, 기본적으로는 상기 회전축(1)에 대해 상대적인 회전이 가능한 구성이며, 상기 슬리브(15)의 작동에 의해 상기 아웃터링(13)과 인너링(9) 콘 및 클러치부(7) 사이의 마찰력에 의해 상기 제1회전체(3)와 제2회전체(5) 사이에 토크가 전달되도록 구성되는 것이다.

상기 슬리브(15)는 상기 제1회전체(3)의 외주면에 스플라인 등으로 결합되어 상기 제2회전체(5)를 향해 직선 슬라이딩함에 의해 상기 제1회전체(3)와 제2회전체(5) 사이의 토크 전달이 가능하도록 하고 반대방향으로 이동하면, 토크 전달을 차단하도록 구성된다.

상기 클러치부(7)는 상술한 바와 같이 상기 제2회전체(5)에 일체로 형성되고, 상기 인너링(9)과 아웃터링(13)에는 상기 제1회전체(3)를 향한 인너링돌기(17) 및 아웃터링돌기(19)가 각각 구비되어 상기 제1회전체(3)와 함께 회전되도록 구성되며, 상기 콘(11)에는 상기 제2회전체(5)를 향한 콘돌기(21)가 구비되어 상기 제2회전체(5)와 함께 회전되도록 구성된다.

상기 클러치부(7)의 외주면은 상기 제1회전체(3)를 향하여 반경이 좁아지는 원추면을 이루고, 상기 클러치부(7)와 인너링(9), 인너링(9)과 콘(11), 콘(11)과 아웃터링(13) 사이의 마찰면은 상기 클러치부(7)의 외주면과 동일한 방향으로 경사진 원추면을 이루도록 구성된다.

따라서, 상기 슬리브(15)가 상기 제2회전체(5)를 향하여 직선 슬라이딩하면, 상기 아웃터링(13)을 제2회전체(5) 쪽으로 가압하는데, 이 가압력에 의해 상기 아웃터링(13)과 콘(11) 사이, 콘(11)과 인너링(9) 사이 및 인너링(9)과 클러치부(7) 사이에 각각 원추형 마찰면이 형성되어 동력을 전달하게 된다.

상기 마찰면들에는 마찰에 의해 열이 발생하게 되는 바, 이를 효과적으로 냉각시킬 수 있어야, 본 발명 클러치의 내구성이 확보되는 바, 이와 같은 냉각성능 확보를 위해, 상기 제2회전체(5)에는, 상기 클러치부(7) 내측으로부터의 오일을 상기 인너링(9)과 제2회전체(5) 사이의 공간으로 이동시킬 수 있도록 상기 클러치부(7)의 반경방향을 따라 클러치부(7)를 관통하여 형성된 다수의 레디얼홀(23)이 구비된 구성이다.

여기서, 상기 클러치부(7) 내측의 오일은, 상기 회전축(1) 내부에 형성된 오일통로로부터 공급받도록 할 수 있다.

따라서, 상기 레디얼홀(23)을 통해 오일이 흐르면서 상기 인너링(9)과 클러치부(7) 사이의 마찰에 의해 발생하는 열을 효과적으로 냉각시킬 수 있게 된다.

또한, 더욱 향상된 냉각성능 확보를 위해, 상기 콘은 상기 인너링(9)과 마찰하는 내측 마찰면과 상기 아웃터링(13)과 마찰하는 외측 마찰면으로부터 상기 제2회전체(5) 방향으로 더 연장된 연장냉각부(25)를 일체로 구비한 구성으로 하였다.

즉, 상기 콘의 축방향 길이를 상기 인너링(9) 및 아웃터링(13)과 동일한 수준으로 하지 않고, 도시된 바와 같이 제2회전체(5)측으로 더 돌출되어 노출될 수 있도록 함으로써, 상기 콘의 내측과 외측에서 동시에 발생하는 열을 상기 연장냉각부(25)를 통해 신속하게 냉각할 수 있도록 하는 것이다.

물론, 상기 연장냉각부(25)로는 상기 레디얼홀(23)을 통과한 오일이 공급되어 연장냉각부(25)를 냉각시키게 된다.

도 3과 도 4는 본 발명의 다른 실시예를 도시한 것으로서, 다른 구성은 상기 도 1과 도 2의 실시예와 동일하므로, 추가적으로 다른 구성에 대해서만 설명하기로 한다.

도 3과 도 4를 참조하면, 상기 콘(11)에는 상기 제1회전체(3)를 향한 면으로부터 상기 제2회전체(5)를 향한 면까지를 관통하는 다수의 엑시얼홀(27)이 형성되어, 상기 콘(11)과 제1회전체(3) 사이의 오일이 상기 엑시얼홀(27)을 통과하여 상기 콘(11)과 제2회전체(5) 사이의 공간으로 유동하도록 구성된다.

즉, 상기 콘(11)은 그 내측면과 외측면에서 동시에 마찰열이 발생하고, 반경방향으로 보면, 내측에는 인너링(9)과 클러치부(7) 외측에는 아웃터링(13)이 감싸고 있어서, 열을 방출할 방열면적을 확보하기가 극히 어려우므로, 상기한 바와 같이 엑시얼홀(27)을 형성하여 콘(11)의 내부를 통해 직접 오일이 통과하면서 냉각이 이루어질 수 있도록 한 것이다.

상기 엑시얼홀(27)은 상기 제1회전체(3) 쪽으로부터 상기 제2회전체(5) 쪽으로 갈수록 반경방향 외측을 향하여 경사지게 형성되도록 함으로써, 상기 엑시얼홀(27)을 통한 오일이 원심력에 의해 신속하고 원활하게 유동하여 상기 콘(11)의 냉각성능을 더욱 향상시킬 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

상기 인너링(9)의 상기 제1회전체(3)를 향한 단부에는 상기 클러치부(7) 내측으로부터 제공되는 오일이 상기 엑시얼홀(27)을 향하여 반경방향 외측으로 이동될 수 있도록 하는 통로를 형성하도록 다수의 인너링홈(29)이 형성되도록 하고, 상기 콘의 상기 제1회전체(3)를 향한 단부의 상기 엑시얼홀(27)이 형성된 부위에는 상기 인너링홈(29)을 통한 오일이 상기 엑시얼홀(27)로 원활하게 유도될 수 있도록 콘홈(31)이 형성되도록 하여, 상기 클러치부(7) 내측으로부터의 오일이 상기 인너링홈(29)과 콘홈(31)을 통해 상기 엑시얼홀(27)로 원활하게 유도되도록 함으로써, 상기 콘(11)의 냉각은 물론, 인너링(9)의 냉각에도 도움이 될 수 있도록 하였다.

물론, 상기 클러치부(7)의 단부에도 상기 클러치부(7) 내측으로부터 상기 인너링홈(29)과 콘홈(31)으로 오일을 공급할 클러치부홈(33)을 형성하는 것이 더 바람직할 것이다.

본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.

1; 회전축
3; 제1회전체
5; 제2회전체
7; 클러치부
9; 인너링
11; 콘
13; 아웃터링
15; 슬리브
17; 인너링돌기
19; 아웃터링돌기
21; 콘돌기
23; 레디얼홀
25; 연장냉각부
27; 엑시얼홀
29; 인너링홈
31; 콘홈
33; 클러치부홈

Claims

회전축에 회전이 구속된 제1회전체와;
상기 회전축에 회전 가능하게 설치된 제2회전체와;
상기 제2회전체에서 상기 제1회전체를 향해 경사지게 돌출되어 외주면이 원추면을 이루는 클러치부와;
상기 제1회전체와 함께 회전되고 상기 클러치부의 외주면과 마찰면을 형성하도록 설치된 인너링과;
상기 제2회전체와 함께 회전되고 상기 인너링의 외주면과 마찰면을 형성하도록 설치된 콘과;
상기 제1회전체와 함께 회전되고 상기 콘의 외주면과 마찰면을 형성하도록 설치된 아웃터링과;
상기 제1회전체의 외측에서 상기 회전축 방향을 따라 직선 슬라이딩하여 상기 아웃터링을 상기 제2회전체쪽으로 가압함에 의해, 상기 아웃터링과 콘 사이, 상기 콘과 인너링 사이 및 상기 인너링과 클러치부 사이에 마찰면이 형성되도록 하는 슬리브;를 포함하여 구성되어, 상기 제1회전체와 제2회전체 사이에는 아무런 기어치합 없이 상기 아웃터링과 콘 사이, 상기 콘과 인너링 사이 및 상기 인너링과 클러치부 사이에 형성되는 마찰력만으로 동력이 전달되도록 구성된 것
을 특징으로 하는 차량의 클러치.
청구항 1에 있어서,
상기 제2회전체에는, 상기 클러치부 내측으로부터의 오일을 상기 인너링과 제2회전체 사이의 공간으로 이동시킬 수 있도록 상기 클러치부의 반경방향을 따라 클러치부를 관통하여 형성된 다수의 레디얼홀이 구비된 것
을 특징으로 하는 차량의 클러치.
청구항 1에 있어서,
상기 콘은 상기 인너링과 마찰하는 내측 마찰면과 상기 아웃터링과 마찰하는 외측 마찰면으로부터 상기 제2회전체 방향으로 더 연장된 연장냉각부를 일체로 구비한 것
을 특징으로 하는 차량의 클러치.
청구항 1에 있어서,
상기 콘에는 상기 제1회전체를 향한 면으로부터 상기 제2회전체를 향한 면까지를 관통하는 다수의 엑시얼홀이 형성되어, 상기 콘과 제1회전체 사이의 오일이 상기 엑시얼홀을 통과하여 상기 콘과 제2회전체 사이의 공간으로 유동하도록 구성된 것
을 특징으로 하는 차량의 클러치.
청구항 4에 있어서,
상기 엑시얼홀은 상기 제1회전체 쪽으로부터 상기 제2회전체 쪽으로 갈수록 반경방향 외측을 향하여 경사지게 형성된 것
을 특징으로 하는 차량의 클러치.
청구항 4에 있어서,
상기 인너링의 상기 제1회전체를 향한 단부에는 상기 클러치부 내측으로부터 제공되는 오일이 상기 엑시얼홀을 향하여 반경방향 외측으로 이동될 수 있도록 하는 통로를 형성하도록 다수의 인너링홈이 형성된 것
을 특징으로 하는 차량의 클러치.
청구항 6에 있어서,
상기 콘의 상기 제1회전체를 향한 단부의 상기 엑시얼홀이 형성된 부위에는 상기 인너링홈을 통한 오일이 상기 엑시얼홀로 원활하게 유도될 수 있도록 콘홈이 형성된 것
을 특징으로 하는 차량의 클러치.