KR101916185B1 - 변속기의 클러치장치 - Google Patents

변속기의 클러치장치 Download PDF

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Abstract

변속기의 클러치장치에 대한 발명이 개시된다. 본 발명의 변속기의 클러치장치는: 드럼에 고정되는 마찰 플레이트부; 드럼의 내측에 배치되는 허브에 고정되고, 피스톤이 마찰 플레이트부를 가압함에 따라 마찰 플레이트부와 마찰되는 마찰 디스크부; 및 드럼에 결합되고, 피스톤의 구동시 마찰 플레이트부와 마찰 디스크부를 지지하도록 마찰 플레이트부의 피스톤 반대측에 배치되는 리액션 플레이트를 포함하고, 리액션 플레이트는, 피스톤의 구동시 마찰 플레이트부와 마찰 디스크부를 지지하는 리액션 바디부; 및 리액션 바디부의 단부에 돌출되게 형성되고, 피스톤의 가압력에 의해 리액션 바디부가 기울어지는 것을 방지하도록 드럼에 결합되는 서포트 리브를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

변속기의 클러치장치{CLUTCH APPARATUS OF TRANSMISSION}
본 발명은 변속기의 클러치장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 마찰 디스크의 면압이 전체적으로 균일하게 형성되고, 마찰 디스크의 마모를 감소시킬 수 있는 변속기의 클러치장치에 관한 것이다.
일반적으로 차량에는 변속기가 설치된다. 변속기는 차량의 속도와 부하에 따라 자동으로 변속단을 결정하여 운전의 편의를 도모한다. 변속기에는 클러치가 설치된다. 클러치는 드럼에 고정되는 복수의 마찰 플레이트와, 허브에 고정되는 복수의 마찰 디스크를 포함한다.
복수의 마찰 플레이트의 일측에는 마찰 플레이트를 지지하도록 리액션 플레이트가 설치되고, 리액션 플레이트의 일측에는 스냅링부가 설치된다. 스냅링부를 수축시킨 상태에서 드럼의 스냅링부 설치홈에 위치시킨 후 스냅링부의 압력을 해제하면, 스냅링부가 확장되면서 스냅링부 설치홈에 안착된다. 스냅링부는 스냅링부 설치홈에 안착되어 리액션 플레이트를 지지한다.
그러나, 종래에는 스냅링부가 리액션 플레이트의 외경측에 편중되게 배치되어 리액션 플레이트의 외경측을 지지하므로, 피스톤이 마찰 플레이트와 마찰 디스크를 가압할 때에 리액션 플레이트의 일측면 전체가 스냅링부에 의해 지지되지 않는다.
따라서, 피스톤이 마찰 플레이트와 마찰 디스크를 가압할 때에 리액션 플레이트의 내경측이 피스톤의 반대측으로 약간 밀려나므로, 리액션 플레이트가 피스톤의 반대측으로 밀려 기울어진다.
이때, 마찰 플레이트와 마찰 디스크가 상대적으로 기울어짐에 따라 마찰 디스크의 면압이 전체적으로 불균일해지므로, 마찰 디스크의 마모 속도가 증가된다. 또한, 마찰 디스크가 기울어진 상태에서 리액션 플레이트와 마찰되므로, 리액션 플레이트가 파손될 수 있다. 또한, 마찰 디스크의 면압이 불균일해지므로, 마찰 플레이트와 마찰 디스크의 마찰 성능이 저하될 수 있다.
본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허공보 제2010-0125280호(2010. 11. 30 공개, 발명의 명칭: 자동 변속기)에 개시되어 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위해 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 마찰 디스크부의 면압이 전체적으로 균일하게 형성되고, 마찰 디스크부의 마모를 감소시킬 수 있는 변속기의 클러치장치를 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 변속기의 클러치장치는: 드럼에 고정되는 마찰 플레이트부; 상기 드럼의 내측에 배치되는 허브에 고정되고, 피스톤이 상기 마찰 플레이트부를 가압함에 따라 상기 마찰 플레이트부와 마찰되는 마찰 디스크부; 및 상기 드럼에 결합되고, 상기 피스톤의 구동시 상기 마찰 플레이트부와 상기 마찰 디스크부를 지지하도록 상기 마찰 플레이트부의 상기 피스톤 반대측에 배치되는 리액션 플레이트를 포함하고, 상기 리액션 플레이트는, 상기 피스톤의 구동시 상기 마찰 플레이트부와 상기 마찰 디스크부를 지지하는 리액션 바디부; 및 상기 리액션 바디부의 단부에 돌출되게 형성되고, 상기 피스톤의 가압력에 의해 상기 리액션 바디부가 기울어지는 것을 방지하도록 상기 드럼에 결합되는 서포트 리브를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 드럼에는 스플라인부가 형성되고, 상기 스플라인부에는 상기 피스톤의 가압방향과 나란하도록 결합홈부가 형성되며, 상기 서포트 리브는 상기 결합홈부에 결합되도록 상기 피스톤의 가압방향과 나란하게 형성될 수 있다.
상기 서포트 리브는 상기 결합홈부에서 상기 피스톤의 가압방향과 평행하게 이동 가능하게 설치되고, 상기 피스톤의 가압시 상기 서포트 리브가 상기 피스톤의 반대측으로 이동됨에 따라 상기 서포트 리브의 일측이 상기 결합홈부에 끼워질 수 있다.
본 발명에 따르면, 서포트 리브가 리액션 바디부의 기울어짐을 방지하므로, 피스톤의 구동시 마찰 플레이이트부와 마찰 디스크부가 피스톤에 의해 가압되더라도 마찰 플레이트와 마찰 디스크부가 평행한 상태를 유지할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 마찰 디스크부의 면압이 마찰 플레이트에 전체적으로 고르게 가해지므로, 마찰 디스크부, 마찰 플레이트 및 리액션 플레이트가 마찰되는 것을 억제할 수 있다. 또한, 마찰 디스크부와 마찰 플레이트의 마찰 성능이 저하되는 것을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 변속기의 클러치장치를 도시한 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 변속기의 클러치장치에서 피스톤의 구동시 마찰 플레이트부와 마찰 디스크부가 가압되는 상태를 도시한 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 변속기의 클러치장치에서 리액션 플레이트와 허브의 결합홈을 도시한 분해 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 변속기의 클러치장치에서 피스톤의 구동시 서포트 플레이트가 결합홈부에서 일측으로 이동된 상태를 도시한 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 변속기의 클러치장치에서 피스톤의 비구동시 서포트 플레이트가 결합홈부에서 타측으로 이동된 상태를 도시한 단면도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 변속기의 클러치장치의 일 실시예를 설명한다. 변속기의 클러치장치를 설명하는 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 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 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 변속기의 클러치장치를 도시한 단면도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 변속기의 클러치장치에서 피스톤의 구동시 마찰 플레이트부와 마찰 디스크부가 가압되는 상태를 도시한 단면도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 변속기의 클러치장치에서 리액션 플레이트와 허브의 결합홈을 도시한 분해 사시도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 변속기의 클러치장치에서 피스톤의 구동시 서포트 플레이트가 결합홈부에서 일측으로 이동된 상태를 도시한 단면도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 변속기의 클러치장치에서 피스톤의 비구동시 서포트 플레이트가 결합홈부에서 타측으로 이동된 상태를 도시한 단면도이다.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 변속기의 클러치장치는 마찰 플레이트부(150), 마찰 디스크부(160), 리액션 플레이트(170)를 포함한다.
드럼(110)의 내부에는 허브(120)가 회전 가능하게 설치된다. 허브(120)에는 유성기어세트(미도시)가 설치된다.
드럼(110)과 허브(120) 사이에는 피스톤(140)이 설치된다. 피스톤(140)과 드럼(110) 사이에는 압력 챔버(115)가 설치되고, 피스톤(140)의 압력 챔버(115) 반대측에는 밸런스 챔버(145)가 형성된다. 밸런스 챔버(145)에는 피스톤(140)을 허브(120)의 반대측으로 탄성 가압하도록 탄성부재(141)가 설치되고, 탄성부재(141)는 탄성부재 리테이너(143)에 의해 지지된다. 탄성부재 리테이너(143)는 드럼(110)에 결합된다.
드럼(110)에는 압력 챔버(115)에 연통되도록 제1 오일 가이드부(111)가 형성되고, 밸런스 챔버(145)에 연통되도록 제2 오일 가이드부(112)가 형성된다. 제1 오일 가이드부(111)와 제2 오일 가이드부(112)는 연결 유로부(미도시)에 연결된다.
마찰 플레이트부(150)는 드럼(110)에 고정된다. 마찰 플레이트부(150)는 등간격으로 이격되는 복수의 마찰 플레이트(151)를 포함한다. 마찰 플레이트(151)는 드럼(110)의 원주방향을 따라 링형태로 형성된다. 마찰 플레이트(151)의 외경부 측은 드럼(110)의 내측면에 고정된다.
마찰 디스크부(160)는 드럼(110)의 내측에 배치되는 허브(120)에 고정되고, 피스톤(140)이 마찰 플레이트부(150)를 가압함에 따라 마찰 플레이트부(150)와 마찰된다. 마찰 디스크부(160)는 마찰 플레이트(151) 사이에 배치되는 복수의 마찰 디스크부(160)를 포함한다. 마찰 디스크(161)는 허브(120)의 원주방향을 링 형태로 형성된다. 마찰 디스크부(160)의 내경부는 허브(120)의 외측면에 고정된다.
리액션 플레이트(170)는 드럼(110)에 결합되고, 마찰 플레이트부(150)의 피스톤(140) 반대측에 배치되고, 피스톤(140)의 구동시 마찰 플레이트부(150)와 마찰 디스크부(160)를 지지한다. 피스톤(140)의 구동시 리액션 플레이트(170)가 마찰 플레이트부(150)와 마찰 디스크부(160)를 지지하므로, 마찰 플레이트부(150)와 마찰 디스크부(160)가 마찰됨에 의해 허브(120)가 정지된다.
리액션 플레이트(170)는 리액션 바디부(171)와 서포트 리브(173)를 포함한다.
리액션 바디부(171)는 피스톤(140)의 구동시 마찰 플레이트부(150)와 마찰 디스크부(160)를 지지한다. 리액션 바디부(171)는 드럼(110)의 원주방향을 따라 링형태로 형성된다.
서포트 리브(173)는 리액션 바디부(171)의 단부에 돌출되게 형성되고, 피스톤(140)의 가압력에 의해 리액션 바디부(171)가 기울어지는 것을 방지하도록 드럼(110)에 결합된다. 서포트 리브(173)는 리액션 바디부(171)의 원주방향을 따라 등간격으로 배치된다. 서포트 리브(173)가 리액션 바디부(171)의 기울어짐을 방지하므로, 피스톤(140)의 구동시 마찰 플레이이트부(150)와 마찰 디스크부(160)가 피스톤(140)에 의해 가압되더라도 마찰 플레이트(151)와 마찰 디스크부(160)가 평행한 상태를 유지할 수 있다.
따라서, 마찰 디스크부(160)의 면압(bearing pressure)이 마찰 플레이트(151)에 전체적으로 고르게 가해지므로, 마찰 디스크부(160), 마찰 플레이트(151) 및 리액션 플레이트(170)가 마찰되는 것을 억제할 수 있다. 또한, 마찰 디스크부(160)와 마찰 플레이트(151)의 마찰 성능이 저하되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 리액션 플레이트(170)가 마찰 디스크부(160)에 의해 파손되는 것을 방지할 수 있다.
피스톤(140)의 구동시 서포트 리브(173)가 리액션 바디부(171)의 기울어짐을 방지하므로, 리액션 플레이트(170)를 지지하는 스냅링을 생략할 수 있다. 따라서, 변속기의 부품수를 감소시키고, 조립 공정을 단순화시킬 수 있다.
리엑션 플레이트의 서포트 리브(173)가 드럼(110)에 결합되는 구조에 관해 상세히 설명하기로 한다.
드럼(110)에는 스플라인부(117)가 형성되고, 스플라인부(117)에는 피스톤(140)의 가압방향과 나란하도록 결합홈부(114)가 형성되며, 서포트 리브(173)는 결합홈부(114)에 결합되도록 피스톤(140)의 가압방향과 나란하게 형성된다. 서포트 리브(173)는 리액션 바디부(171)의 길이방향과 수직하게 형성된다. 서포트 리브(173)가 피스톤(140)의 가압방향과 나란하게 형성되므로, 리액션 바디부(171)가 피스톤(140)의 가압력에 의해 가압될 때에 리액션 바디부(171)의 하측을 지지한다. 이때, 서포트 리브(173)의 반력에 의해 리액션 바디부(171)가 지지되므로, 리액션 바디부(171)가 피스톤(140)의 가압력에 의해 피스톤(140)의 반대측으로 기울어지는 것을 방지할 수 있다.
서포트 리브(173)는 결합홈부(114)에서 피스톤(140)의 가압방향과 평행하게 이동 가능하게 설치되고, 피스톤(140)의 가압시 서포트 리브(173)가 피스톤(140)의 반대측으로 이동됨에 따라 서포트 리브(173)의 일측이 결합홈부(114)에 끼워진다. 서포트 리브(173)가 결합홈부(114)에 끼워지므로, 서포트 리브(173)의 일측(피스톤(140)의 반대측)이 리액션 바디부(171)를 지지한다.
상기와 같이 구성되는 본 발명의 일 실시예에 변속기의 클러치장치의 작동에 관해 설명하기로 한다.
허브(120)가 회전됨에 따라 마찰 디스크(161)가 마찰 플레이트(151) 사이에서 회전된다. 이때, 드럼(110)이 회전되지 않으므로, 마찰 플레이트(151)와 리액션 플레이트(170)는 정지된 상태를 유지한다.
변속기가 변속됨에 따라 허브(120)를 정지시켜야 할 경우, 제1 오일 가이드부(111)를 통해 압력 챔버(115)에 오일이 공급된다. 이때, 제2 오일 가이드부(112)를 통해 밸런스 챔버(145)에 오일이 공급된다.
압력 챔버(115)에서 오일 압력이 증가됨에 따라 피스톤(140)이 허브(120) 측으로 이동된다. 피스톤(140)이 마찰 플레이트부(150)를 가압하고, 리액션 플레이트(170)가 마찰 플레이트부(150)와 마찰 디스크부(160)를 지지하므로, 마찰 플레이트부(150)와 마찰 디스크부(160)가 서로 마찰됨에 따라 허브(120)가 정지된다.
이때, 리액션 바디부(171)는 마찰 플레이트부(150)와 마찰 디스크부(160)에 가해지는 압력에 의해 피스톤(140)의 반대측으로 이동되고, 서포트 리브(173)는 리액션 바디부(171)와 함께 결합홈부(114)의 일측으로 이동된다. 또한, 서포트 리브(173)의 일측은 결합홈부(114)에 끼워진다.
리액션 바디부(171)의 외경측은 서포트 리브(173)에 의해 지지되므로, 서포트 리브(173)가 드럼(110)에 의해 지지되어 리액션 바디부(171)에 피스톤(140) 측으로 반력을 가한다. 따라서, 리액션 플레이트(170)가 피스톤(140)의 가압력에 의해 밀려 기울어지는 것을 방지할 수 있다. 또한, 마찰 디스크부(160)의 면압이 마찰 플레이트(151)에 전체적으로 균일하게 가해지므로, 마찰 디스크부(160)나 마찰 플레이트(151)의 마모를 억제할 수 있다. 또한, 리액션 플레이트(170)가 마찰 디스크부(160)에 의해 마찰되거나 파손되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 마찰 디스크부(160)의 면압이 마찰 플레이트(151)에 전체적으로 균일하게 가해지므로, 마찰 디스크부(160)와 마찰 플레이트(151)의 마찰 성능이 저하되는 것을 방지할 수 있다.
한편, 변속기가 변속됨에 따라 허브(120)를 회전시켜야 할 경우, 제1 오일 가이드부(111)를 통해 압력 챔버(115)에서 오일이 배출된다. 압력 챔버(115)의 압력이 낮아짐에 따라 탄성부재(141)가 피스톤(140)을 허브(120)의 반대측으로 가압하여 이동시킨다. 이때, 마찰 플레이트(151), 마찰 디스크(161) 및 리액션 플레이트(170)가 서로 이격되므로, 허브(120)가 회전될 수 있는 상태가 된다.
이때, 리액션 바디부(171)에 피스톤(140)의 가압력이 해제됨에 따라 서포트 리브(173)가 피스톤(140) 측으로 약간 이동하게 된다.
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 청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
110: 드럼 111: 제1 오일 가이드부
112: 제2 오일 가이드부 114: 결합홈부
115: 압력 챔버 117: 스플라인부
120: 허브 140: 피스톤
141: 탄성부재 143: 탄성부재 리테이터
145: 밸런스 챔버 150: 마찰 플레이트부
151: 마찰 플레이트 160: 마찰 디스크부
161: 마찰 디스크 170: 리액션 플레이트
171: 리액션 바디부 173: 서포트 리브

Claims (3)

  1. 드럼에 고정되는 마찰 플레이트부;
    상기 드럼의 내측에 배치되는 허브에 고정되고, 피스톤이 상기 마찰 플레이트부를 가압함에 따라 상기 마찰 플레이트부와 마찰되는 마찰 디스크부; 및
    상기 드럼에 결합되고, 상기 피스톤의 구동시 상기 마찰 플레이트부와 상기 마찰 디스크부를 지지하도록 상기 마찰 플레이트부의 상기 피스톤 반대측에 배치되는 리액션 플레이트를 포함하고,
    상기 리액션 플레이트는,
    상기 피스톤의 구동시 상기 마찰 플레이트부와 상기 마찰 디스크부를 지지하는 리액션 바디부; 및
    상기 리액션 바디부의 단부에 돌출되게 형성되고, 상기 피스톤의 가압력에 의해 상기 리액션 바디부가 기울어지는 것을 방지하도록 상기 드럼에 결합되는 서포트 리브를 포함하고,
    상기 드럼에는 스플라인부가 형성되고,
    상기 스플라인부에는 상기 피스톤의 가압방향과 나란하도록 결합홈부가 형성되며,
    상기 서포트 리브는 상기 결합홈부에 결합되도록 상기 피스톤의 가압방향과 나란하게 형성되고,
    상기 서포트 리브는 상기 결합홈부에서 상기 피스톤의 가압방향과 평행하게 이동 가능하게 설치되고,
    상기 피스톤의 가압시 상기 서포트 리브가 상기 피스톤의 반대측으로 이동됨에 따라 상기 서포트 리브의 일측이 상기 결합홈부에 끼워지고,
    상기 리액션 바디부에 상기 피스톤의 가압력이 해제됨에 따라 상기 서포트 리브가 상기 결합홈부에서 상기 피스톤 측으로 이동되는 것을 특징으로 하는 변속기의 클러치장치.
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