KR102487178B1

KR102487178B1 - 자동변속기용 복렬 클러치 장치

Info

Publication number: KR102487178B1
Application number: KR1020170184100A
Authority: KR
Inventors: 박주현; 지성욱
Original assignee: 현대자동차 주식회사; 기아 주식회사
Priority date: 2017-12-29
Filing date: 2017-12-29
Publication date: 2023-01-10
Also published as: KR20190081505A

Abstract

하이브리드 전기 자동차용 더블 클러치 장치가 개시된다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 자동변속기용 복렬 클러치 장치는 회전동력이 입력되는 입력축과, 상기 입력축의 선상에 배치되는 유성기어세트의 2개의 회전요소 사이에 각각 구성되는 2개의 클러치로 이루어져 상기 입력축의 회전동력을 상기 유성기어세트의 2개의 회전요소에 각각 선택적으로 전달하는 자동변속기용 클러치 장치에 있어서, 상기 2개의 클러치는 클러치 드럼을 공유하면서 상기 입력축 선상에 축방향을 따라 복렬로 배치되며, 상기 클러치 드럼의 양측에 각각의 클러치 피스톤을 배치하여 상기 클러치 드럼의 양측에 축방향을 따라 각 클러치의 작동 유압실과 밸런스 유압실이 형성된다.

Description

자동변속기용 복렬 클러치 장치{TWO-STAGE CLUTCH DEVICE FOR AUTOMATIC TRANSMISSION}

본 발명은 자동변속기용 복렬 클러치 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 2개의 클러치를 축방향을 따라 복렬로 배치하여 부품 공용화에 따른 전장 축소가 가능하고, 오일 가이드 보스를 이용하여 효율적으로 유압을 공급할 수 있도록 하는 자동변속기용 복렬 클러치 장치에 관한 것이다.

일반적으로 자동변속기 분야에서, 변속단의 다단화는 차량의 연비 향상과 운전성을 극대화하기 위한 기술로 연구가 이루어지고 있다.

이러한 자동변속기의 변속단의 다단화는 엔진의 다운사이징(downsizing)에 따른 동력 성능 및 운전 효율의 극대화를 위해서도 필요하며, 특히, 자동변속기 분야의 경쟁력 확보를 위해서도 변속 전후의 가속도, 및 엔진 속도의 리듬감 등, 운전성에 매우 밀접한 지표로 사용되는 단간비의 선형성이 우수한 고효율 다단 변속기 구조의 개발이 절실히 요구된다.

그런데 자동변속기는 변속단이 증가하면 할수록 구성 부품수가 증가되어 탑재성 및 원가, 중량, 전달 효율 등이 오히려 악화될 수 있다.

따라서 다단화를 통한 연비 개선효과를 증대시키기 위해서는 적은 부품수로 최대한의 동력 효율을 이끌어 낼 수 있는 유성기어트레인의 개발이 중요하다고 할 수 있다.

이러한 측면에서 최근에는 8속 자동변속기가 구현하고 있는 추세이며, 그 이상의 변속단을 구현할 수 있는 유성기어트레인의 연구 개발도 활발하게 진행되고 있다.

한편, 상기한 바와 같은 자동변속기에 동력전달장치로 적용되는 클러치는 일반적으로 습식 다판 클러치가 사용하며, 이러한 습식 다판 클러치는 마찰재를 이용해 상대속도가 있는 2개의 회전요소를 동기화시키는 기구로, 클러치 플레이트와 클러치 디스크로 이루어지는 마찰재, 클러치 피스톤, 리턴스프링, 클러치 허브와 클러치 드럼 등의 많은 수의 부품으로 이루어져 클러치가 늘어나면 변속기의 전장 및 재료비 측면에서 불리해진다는 단점이 있다.

이 배경기술 부분에 기재된 사항은 발명의 배경에 대한 이해를 증진하기 위하여 작성된 것으로서, 이 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래 기술이 아닌 사항을 포함할 수 있다.

본 발명의 실시 예는 2개의 클러치를 입력축 선상에 축방향을 따라 복렬로 배치하여 클러치 드럼을 공유하고, 축방향을 따라 클러치 드럼의 양측에 각 클러치의 작동 유압실과 밸런스 유압실이 배치되도록 하여 부품 공용화에 따른 변속기의 전장 축소와 무게 및 원가를 절감하는 자동변속기용 복렬 클러치 장치를 제공하고자 한다.

또한, 본 발명의 실시 예는 회전동력이 입력되는 입력축의 동일단면에 3개의 유로를 형성하고, 상기 입력축에 설치되는 오일 가이드 보스를 이용하여 원주방향을 따라 다른 각도로 2개의 작동압 유로와 공용으로 사용되는 원심압 유로를 형성하여 효율적인 유압공급을 가능하게 하는 자동변속기용 복렬 클러치 장치를 제공하고자 한다.

본 발명의 하나 또는 다수의 실시 예에서는 회전동력이 입력되는 입력축과, 상기 입력축의 선상에 배치되는 유성기어세트의 2개의 회전요소 사이에 각각 구성되는 2개의 클러치로 이루어져 상기 입력축의 회전동력을 상기 유성기어세트의 2개의 회전요소에 각각 선택적으로 전달하는 자동변속기용 클러치 장치에 있어서, 상기 2개의 클러치는 클러치 드럼을 공유하면서 상기 입력축 선상에 축방향을 따라 복렬로 배치되며, 상기 클러치 드럼의 양측에 각각의 클러치 피스톤을 배치하여 상기 클러치 드럼의 양측에 축방향을 따라 각 클러치의 작동 유압실과 밸런스 유압실이 형성되는 자동변속기용 복렬 클러치 장치가 제공될 수 있다.

또한, 상기 입력축 상에는 동일단면에 3개의 유로를 형성하고, 상기 입력축의 외경부에는 원주방향을 따라 다른 각도로 각 클러치의 작동 유압실과 연결되는 2개의 작동압 유로와, 각 클러치의 밸런스 유압실과 공통으로 연결되는 원심압 유로를 형성하여 상기 3개의 유로와 각각 연결하는 오일 가이드 보스가 설치될 수 있다.

또한, 상기 2개의 클러치는 내경부에 형성되는 슬리브부를 통하여 상기 오일 가이드 보스의 외주에 고정 설치되어 상기 입력축과 동력 연결되며, 외단부가 축방향을 따라 2단으로 연장 형성되어 내주 측에 제1, 제2 드럼 스플라인부를 형성하는 클러치 드럼을 공유하며, 상기 제1 드럼 스플라인부와, 상기 유성기어세트의 하나의 회전요소와 연결되는 제1 클러치 허브 상의 제1 허브 스플라인부 사이에 설치되는 제1 마찰재를 제1 클러치 피스톤의 작동에 의해 선택적으로 결합하여 상기 입력축과 상기 유성기어세트의 하나의 회전요소를 선택적으로 동력 연결하는 제1 클러치; 및 상기 제2 드럼 스플라인부와, 상기 유성기어세트의 다른 하나의 회전요소와 연결되는 제2 클러치 허브 상의 제2 허브 스플라인부 사이에 설치되는 제2 마찰재를 제2 클러치 피스톤의 작동에 의해 선택적으로 결합하여 상기 입력축과 상기 유성기어세트의 다른 하나의 회전요소를 선택적으로 동력 연결하는 제2 클러치로 이루어질 수 있다.

또한, 상기 제1 클러치는 상기 클러치 드럼; 상기 유성기어세트의 하나의 회전요소와 연결되며, 외주면에 제1 허브 스플라인부를 형성하는 제1 클러치 허브; 상기 클러치 드럼의 제1 드럼 스플라인부에 스플라인 결합되는 복수의 클러치 플레이트와, 상기 복수의 클러치 플레이트 사이사이에 배치되어 상기 제1 허브 스플라인부에 스플라인 결합되는 복수의 클러치 디스크로 구성되는 제1 마찰재; 상기 클러치 드럼의 외측방에서 상기 슬리브부에 이동 가능하게 설치되며, 선단이 상기 클러치 드럼의 일측을 관통하여 상기 제1 마찰재를 가압하도록 배치되며, 상기 클러치 드럼과의 사이에 제1 밸런스 유압실을 형성하는 제1 클러치 피스톤; 및 상기 클러치 드럼의 외측방에서 상기 슬리브부의 선단에 설치되어 스냅링에 의해 지지되며, 상기 제1 클러치 피스톤과의 사이에 제1 작동 유압실을 형성하는 고정 피스톤을 포함할 수 있다.

또한, 상기 제1 클러치는 상기 클러치 드럼과 상기 제1 클러치 피스톤 사이의 상기 제1 밸런스 유압실의 반경방향 외측에 원주방향을 따라 설치되는 복수의 제1 리턴스프링을 포함할 수 있다.

또한, 상기 유성기어세트의 하나의 회전요소가 유성캐리어로 이루어지고, 상기 제1 클러치는 상기 유성기어세트의 링기어의 반경방향 외주 측에 배치될 수 있다.

또한, 상기 제2 클러치는 상기 클러치 드럼; 상기 유성기어세트의 다른 하나의 회전요소와 연결되며, 외주면에 제2 허브 스플라인부를 형성하는 제2 클러치 허브; 상기 클러치 드럼의 제2 드럼 스플라인부에 스플라인 결합되는 복수의 클러치 플레이트와, 상기 복수의 클러치 플레이트 사이사이에 배치되어 상기 제2 허브 스플라인부에 스플라인 결합되는 복수의 클러치 디스크로 구성되는 제2 마찰재; 상기 클러치 드럼의 내측방에서 상기 슬리브부에 이동 가능하게 설치되며, 선단이 상기 제2 마찰재를 가압하도록 배치되며, 상기 클러치 드럼과의 사이에 제2 작동 유압실을 형성하는 제2 클러치 피스톤; 및 상기 클러치 드럼의 내측방에서 상기 슬리브부의 타단에 설치되어 스냅링에 의해 지지되며, 상기 제2 클러치 피스톤과의 사이에 제2 밸런스 유압실을 형성하는 밸런스 피스톤을 포함할 수 있다.

또한, 상기 제2 클러치는 상기 제2 클러치 피스톤과 상기 밸런스 피스톤 사이의 상기 제2 밸런스 유압실의 내부에 원주방향을 따라 설치되는 복수의 제2 리턴스프링을 포함할 수 있다.

또한, 상기 유성기어세트의 다른 하나의 회전요소가 선기어로 이루어지고, 상기 제2 클러치는 상기 유성기어세트의 링기어의 일측방에 배치될 수 있다.

이와 같이 본 발명의 실시 예에 따른 자동변속기용 복렬 클러치 장치는 제1, 제2 클러치를 유성기어세트의 일측방에서 입력축 선상에 축방향을 따라 복렬로 배치하여 클러치 드럼을 공유할 수 있으며, 축방향을 따라 클러치 드럼의 양측에 각 클러치의 작동 유압실과 밸런스 유압실이 배치되도록 하여 부품 공용화에 따라 전체적인 변속기의 전장 축소와 무게 및 원가를 절감하는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 실시 예는 회전동력이 입력되는 입력축의 동일단면에 3개의 유로를 형성하고, 상기 입력축에 설치되는 오일 가이드 보스를 이용하여 원주방향을 따라 다른 각도로 2개의 작동압 유로와 공용으로 사용되는 원심압 유로를 형성하여 유압공급을 효율적으로 이룰 수 있다.

특히, 클러치 드럼의 슬리브부를 이용하여 제1, 제2 클러치의 각 작동 유압실를 구성할 수 있으며, 오일 가이드 보스는 기존의 금속재 슬리브보다 상대적으로 가벼운 재질을 사용하여 중량을 절감할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 자동변속기용 복렬 클러치 장치의 전 단면도이다.
도 2는 도 1의 A-A 선에 따른 단면도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 자동변속기용 복렬 클러치 장치의 반 단면도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 자동변속기용 복렬 클러치 장치의 제1 클러치 작동도이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 자동변속기용 복렬 클러치 장치의 제2 클러치 작동도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면에 의거하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

단, 본 발명의 실시 예를 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 도면부호를 적용하여 설명한다.

하기의 설명에서 구성의 명칭을 제1, 제2 등으로 구분한 것은 그 구성의 명칭이 동일하여 이를 구분하기 위한 것으로, 반드시 그 순서에 한정되는 것은 아니다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 자동변속기용 복렬 클러치 장치의 전 단면도이고, 도 2는 도 1의 A-A 선에 따른 단면도이고, 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 자동변속기용 복렬 클러치 장치의 반 단면도이다.

도 1과 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 자동변속기용 복렬 클러치 장치는 기본적으로 회전동력이 전달되는 입력축(IS)과 유성기어세트(PG)의 3개의 회전요소 중, 2개의 회전요소인 선기어(S)와 유성캐리어(PC)에 각각 선택적으로 회전동력을 전달하기 위한 2개의 클러치(C1)(C2)로 이루어진다.

여기서, 상기 입력축(IS)은 엔진(미도시)의 출력측에 연결되어 엔진의 회전동력이 입력되며, 상기 입력축(IS)의 선상에 상기 유성기어세트(PG)가 배치된다.

즉, 본 발명의 실시 예에 따른 자동변속기용 복렬 클러치 장치는 제1, 제2 클러치(C1)(C2)로 이루어지는 2개의 클러치가 클러치 드럼(1)을 공유하면서 상기 입력축(IS) 선상에 축방향을 따라 복렬로 배치된다.

이때, 상기 클러치 드럼(1)의 양측에 제1, 제2 클러치 피스톤(11)(21)이 배치되며, 상기 클러치 드럼(1)의 양측에 축방향을 따라 제1, 제2 클러치(C1)(C2)의 각 작동 유압실(DC1)(DC2)과 각 밸런스 유압실(BC1)(BC2)이 형성되는 기술적 특징을 갖는다.

그리고 도 2를 참조하면, 상기 입력축(IS) 상에는 동일단면에 제1, 제2, 제3 유로(L1)(L2)(L3)로 이루어지는 3개의 유로가 형성된다.

상기 입력축(IS)의 외경부에는 원통형의 오일 가이드 보스(3)가 설치되는데, 상기 오일 가이드 보스(3)는 원주방향을 따라 다른 각도로 제1, 제2 클러치의 제1, 제2, 작동 유압실(DC1)(DC2)과 각각 연결되는 제1, 제2 작동압 유로(DL1)(DL2)와, 제1, 제2 클러치(C1)(C2)의 제1, 제2 밸런스 유압실(BC1)(BC2)과 공통으로 연결되는 원심압 유로(BL)를 형성한다.

이때, 상기 제1, 제2 작동압 유로(DL1)(DL2)는 상기 제1, 제2, 유로(L1)(L2)와 각각 연결되고, 상기 원심압 유로(BL)는 상기 제3 유로(L3)와 연결되어 작동압과 밸런스압이 각각의 작동 유압실(DC1)(DC2)과 밸런스 유압실(BC1)(BC2)에 공급되도록 한다.

상기 클러치 드럼(1)은 내경부에 슬리브부(1a)를 형상하며, 상기 슬리브부(1a)를 통하여 상기 오일 가이드 보스(3)의 외주에 고정 설치되어 상기 입력축(IS)과 동력 연결된다.

또한, 상기 클러치 드럼(1)은 외단부가 축방향을 따라 2단으로 연장 형성되어 내주 측에 제1, 제2 드럼 스플라인부(DS1)(DS2)를 형성하여 상기 제1, 제2 클러치(C1)(C2)에 공용으로 사용된다.

상기 제1 클러치(C1)는 클러치 드럼(1)의 제1 드럼 스플라인부(DS1)와, 유성캐리어(PC)와 연결되는 제1 클러치 허브(13) 상의 제1 허브 스플라인부(HS1) 사이에 설치되는 제1 마찰재(F1)를 제1 클러치 피스톤(11)의 작동에 의해 선택적으로 결합하여 상기 입력축(IS)과 상기 유성캐리어(PC)를 선택적으로 동력 연결하도록 구성된다.

즉, 상기 제1 클러치(C1)는 상기 유성기어세트(PG)의 링기어(R)의 반경방향 외주 측에 배치되도록 상기 클러치 드럼(1)의 제1 드럼 스플라인부(DS1)가 상기 링기어(R)의 외주 측에 대향하여 배치된다.

상기 제1 클러치 허브(13)는 상기 링기어(R)의 반경방향 외주 측에 인접하여 배치되어 상기 유성캐리어(PC)와 고정 연결되며, 외주면에 제1 허브 스플라인부(HS1)가 형성된다.

상기 제1 마찰재(F1)는 상기 클러치 드럼(1)의 제1 드럼 스플라인부(DS1)에 스플라인 결합되는 복수의 클러치 플레이트(P)와, 상기 복수의 클러치 플레이트(P) 사이사이에 배치되어 상기 제1 허브 스플라인부(HS1)에 스플라인 결합되는 복수의 클러치 디스크(D)로 구성된다.

상기 제1 클러치 피스톤(11)은 상기 클러치 드럼(1)의 외측방에서 상기 슬리브부(1a)에 이동 가능하게 설치되며, 선단이 상기 클러치 드럼(1)의 일측을 관통하여 상기 제1 마찰재(F1)를 가압하도록 배치된다.

이때, 상기 제1 클러치 피스톤(11)과 상기 클러치 드럼(1)과의 사이에는 제1 밸런스 유압실(BC1)이 형성된다.

또한, 상기 클러치 드럼(1)의 외측방에는 고정 피스톤(15)이 상기 슬리브부(1a)의 선단에 설치되어 스냅링(SR)에 의해 클러치 드럼(1)의 외측방향으로 지지된다.

이때, 상기 고정 피스톤(15)과 상기 제1 클러치 피스톤(11)과의 사이에는 제1 작동 유압실(DC1)이 형성된다.

또한, 상기 제1 클러치(C1)는 상기 클러치 드럼(1)과 상기 제1 클러치 피스톤(11) 사이의 상기 제1 밸런스 유압실(BC1)의 반경방향 외측에 원주방향을 따라 복수의 제1 리턴스프링(17)이 설치되어 상기 제1 클러치 피스톤(11)에 복원력을 제공한다.

한편, 상기 제2 클러치(C2)는 클러치 드럼(1)의 제2 드럼 스플라인부(DS2)와, 선기어(S)와 연결되는 제2 클러치 허브(23) 상의 제2 허브 스플라인부(HS2) 사이에 설치되는 제2 마찰재(F2)를 제2 클러치 피스톤(21)의 작동에 의해 선택적으로 결합하여 상기 입력축(IS)과 상기 선기어(S)를 선택적으로 동력 연결하도록 구성된다.

즉, 상기 제2 클러치(C2)는 상기 링기어(R)의 일측방에 배치되도록 상기 클러치 드럼(1)의 제2 드럼 스플라인부(DS2)가 상기 링기어(R)의 일측방에 대향하여 배치된다.

상기 제2 클러치 허브(23)는 상기 링기어(R)의 일측방에 인접하여 배치되어 상기 선기어(S)에 내단부가 고정 연결되며, 외주면에 제2 허브 스플라인부(HS2)가 형성된다.

상기 제2 마찰재(F2)는 상기 클러치 드럼(1)의 제2 드럼 스플라인부(DS2)에 스플라인 결합되는 복수의 클러치 플레이트(P)와, 상기 복수의 클러치 플레이트(P) 사이사이에 배치되어 상기 제2 허브 스플라인부(HS2)에 스플라인 결합되는 복수의 클러치 디스크(D)로 구성된다.

상기 제2 클러치 피스톤(21)은 상기 클러치 드럼(1)의 내측방에서 상기 슬리브부(1a)에 이동 가능하게 설치되며, 선단이 상기 제2 마찰재(F2)를 가압하도록 배치된다. 이때, 상기 제2 클러치 피스톤(21)과 상기 클러치 드럼(1)과의 사이에는 제2 작동 유압실(DC2)이 형성된다.

또한, 상기 클러치 드럼(1)의 내측방에는 밸런스 피스톤(25)이 상기 슬리브부(1a)의 타단에 설치되어 스냅링(SR)에 의해 클러치 드럼(1)의 내측방향으로 지지된다.

이때, 상기 밸런스 피스톤(25)과 상기 제2 클러치 피스톤(21)과의 사이에는 제2 밸런스 유압실(BC2)이 형성된다.

또한, 상기 제2 클러치(C2)는 상기 제2 클러치 피스톤(21)과 상기 밸런스 피스톤(25) 사이의 상기 제2 밸런스 유압실(BC2)의 내부에 원주방향을 따라 복수의 제2 리턴스프링(27)이 설치된다.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 자동변속기용 복렬 클러치 장치의 제1 클러치 작동도이고, 도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 자동변속기용 복렬 클러치 장치의 제2 클러치 작동도이다.

도 4를 참조하여 제1 클러치(C1)의 작동을 설명하면, 작동압이 입력축(IS) 상의 제1 유로(L1)를 통해 오일 가이드 보스(3) 상의 제1 작동압 유로(DL1)와, 상기 클러치 드럼(1)의 슬리브부(1a)에 형성된 연결홀(H)을 통해 제1 클러치(C1)의 제1 작동 유압실(DC1)에 공급된다.

그러면 상기 제1 클러치 피스톤(11)이 제1 마찰재(F1)를 결합시켜 제1 클러치(C1)가 작동하며, 이에 따라 상기 입력축(IS)의 회전동력이 클러치 드럼(1), 제1 클러치(C1)의 제1 마찰재(F1), 제1 클러치 허브(13), 유성캐리어(PC)의 순으로 전달된다.

도 5를 참조하여 제2 클러치(C2)의 작동을 설명하면, 작동압이 입력축(IS) 상의 제2 유로(L2)를 통해 오일 가이드 보스(3) 상의 제2 작동압 유로(DL2)와, 상기 클러치 드럼(1)의 슬리브부(1a)에 형성된 연결홀(H)을 통해 제2 클러치(C2)의 제2 작동 유압실(DC2)에 공급된다.

그러면 상기 제2 클러치 피스톤(21)이 제2 마찰재(F2)를 결합시켜 제2 클러치(C2)가 작동하며, 이에 따라 상기 입력축(IS)의 회전동력이 클러치 드럼(1), 제2 클러치(C2)의 제2 마찰재(F2), 제2 클러치 허브(23), 선기어(S)의 순으로 전달된다.

한편, 제1, 제2 클러치(C1)(C1)는 미 작동 시, 각각의 제1, 제2 클러치 피스톤(11)(21)이 제1, 제2 리턴스프링(17)(27)에 의해 초기상태로 복귀한다.

또한, 제1, 제2 클러치(C1)(C1)는 미 작동 시, 제1, 제2 작동 유압실(DC1)(DC2)에 남아있던 잔여유체가 각 클러치의 회전에 의한 원심압을 형성하게 되나, 이때, 입력축(IS) 상의 제3 유로(L3)와 상기 오일 가이드 보스(3) 상의 원심압 유로(BL)을 통하여 제1, 제2 클러치(C1)(C2)의 제1, 제2 밸런스 유압실(BC1)(BC2)에 밸런스압을 공급받아 원심압을 상쇄한다.

이와 같이 본 발명의 실시 예에 따른 자동변속기용 복렬 클러치 장치는 제1, 제2 클러치(C1)(C2)로 이루어지는 2개의 클러치를 유성기어세트(PG)의 일측방에서 입력축(IS) 선상에 축방향을 따라 복렬로 배치하여 클러치 드럼(1)을 공유하고, 축방향을 따라 클러치 드럼(1)의 양측에 각 클러치(C1)(C2)의 작동 유압실(DC1)(DC2)과 밸런스 유압실(BC1)(BC2)이 배치되도록 하여 부품 공용화에 따라 전체적인 변속기의 전장 축소와 무게 및 원가를 절감할 수 있다.

특히, 제1 리턴스프링(17)은 공유하는 클러치 드럼(1)과 제1 클러치 피스톤(11) 사이에 구성하여 제1 클러치(C1)의 밸런스 피스톤과 이를 고정하기 위한 스냅링 등을 삭제할 수 있어 제1 클러치(C1)의 전장 축소 및 중량 절감의 효과가 있다.

또한, 본 발명의 실시 예는 회전동력이 입력되는 입력축(IS)의 동일단면에 3개의 유로(L1)(L2)(L3)를 형성하고, 상기 입력축(IS)에 설치되는 오일 가이드 보스(3)를 이용하여 원주방향을 따라 다른 각도로 2개의 작동압 유로(DL1)(DL2)와 공용으로 사용되는 원심압 유로(BL1)(BL2)를 형성하여 유압공급을 효율적으로 이룰 수 있다.

특히, 클러치 드럼(1)의 슬리브부(1a)를 이용하여 제1, 제2 클러치(C1)(C2)의 각 작동 유압실(DC1)(DC2)를 구성할 수 있고, 오일 가이드 보스(3)는 기존의 금속재 슬리브보다 상대적으로 가벼운 재질을 사용하여 중량을 절감할 수 있다.

상기에서 본 발명의 바람직한 실시 예를 개시하고 있으나, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 실시 예로부터 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 발명하여 균등하다고 인정되는 범위의 모든 변경을 포함한다.

IS: 입력축
PG: 유성기어세트
S: 선기어
PC: 유성캐리어
R: 링기어
C1,C2: 제1, 제2 클러치
1: 클러치 드럼
1a: 슬리브부
3: 오일 가이드 보스
11,21: 제1, 제2 클러치 피스톤
13,23: 제1, 제2 클러치 허브
15: 고정 피스톤
25: 밸런스 피스톤
17,27: 제1, 제2 리턴스프링
F1,F2: 제1,제2 마찰재
DS1,DS2: 제1, 제2 드럼 스플라인부
HS1.HS2: 제1, 제2 허브 스플라인부
DC1,DC2: 제1, 제2 작동 유압실
BC1,BC2: 제1, 제2 밸런스 유압실
L1,L2,L3: 제1, 제2, 제3 유로
DL1,DL2: 제1, 제2 작동압 유로
BL: 원심압 유로
H: 연결홀

Claims

회전동력이 입력되는 입력축과, 상기 입력축의 선상에 배치되는 유성기어세트의 2개의 회전요소 사이에 각각 구성되는 2개의 클러치로 이루어져 상기 입력축의 회전동력을 상기 유성기어세트의 2개의 회전요소에 각각 선택적으로 전달하는 자동변속기용 클러치 장치에 있어서,
상기 2개의 클러치는
클러치 드럼을 공유하면서 상기 입력축 선상에 축방향을 따라 복렬로 배치되며, 상기 클러치 드럼의 양측에 각각의 클러치 피스톤을 배치하여 상기 클러치 드럼의 양측에 축방향을 따라 각 클러치의 작동 유압실과 밸런스 유압실이 형성되는 자동변속기용 복렬 클러치 장치.
제1항에 있어서,
상기 입력축 상에는 동일단면에 3개의 유로를 형성하고, 상기 입력축의 외경부에는 원주방향을 따라 다른 각도로 각 클러치의 작동 유압실과 연결되는 2개의 작동압 유로와, 각 클러치의 밸런스 유압실과 공통으로 연결되는 원심압 유로를 형성하여 상기 3개의 유로와 각각 연결하는 오일 가이드 보스가 설치되는 자동변속기용 복렬 클러치 장치.
제2항에 있어서,
상기 2개의 클러치는
내경부에 형성되는 슬리브부를 통하여 상기 오일 가이드 보스의 외주에 고정 설치되어 상기 입력축과 동력 연결되며, 외단부가 축방향을 따라 2단으로 연장 형성되어 내주 측에 제1, 제2 드럼 스플라인부를 형성하는 클러치 드럼을 공유하며,
상기 제1 드럼 스플라인부와, 상기 유성기어세트의 하나의 회전요소와 연결되는 제1 클러치 허브 상의 제1 허브 스플라인부 사이에 설치되는 제1 마찰재를 제1 클러치 피스톤의 작동에 의해 선택적으로 결합하여 상기 입력축과 상기 유성기어세트의 하나의 회전요소를 선택적으로 동력 연결하는 제1 클러치; 및
상기 제2 드럼 스플라인부와, 상기 유성기어세트의 다른 하나의 회전요소와 연결되는 제2 클러치 허브 상의 제2 허브 스플라인부 사이에 설치되는 제2 마찰재를 제2 클러치 피스톤의 작동에 의해 선택적으로 결합하여 상기 입력축과 상기 유성기어세트의 다른 하나의 회전요소를 선택적으로 동력 연결하는 제2 클러치;
로 이루어지는 자동변속기용 복렬 클러치 장치.
제3항에 있어서,
상기 제1 클러치는
상기 클러치 드럼;
상기 유성기어세트의 하나의 회전요소와 연결되며, 외주면에 제1 허브 스플라인부를 형성하는 제1 클러치 허브;
상기 클러치 드럼의 제1 드럼 스플라인부에 스플라인 결합되는 복수의 클러치 플레이트와, 상기 복수의 클러치 플레이트 사이사이에 배치되어 상기 제1 허브 스플라인부에 스플라인 결합되는 복수의 클러치 디스크로 구성되는 제1 마찰재;
상기 클러치 드럼의 외측방에서 상기 슬리브부에 이동 가능하게 설치되며, 선단이 상기 클러치 드럼의 일측을 관통하여 상기 제1 마찰재를 가압하도록 배치되며, 상기 클러치 드럼과의 사이에 제1 밸런스 유압실을 형성하는 제1 클러치 피스톤; 및
상기 클러치 드럼의 외측방에서 상기 슬리브부의 선단에 설치되어 스냅링에 의해 지지되며, 상기 제1 클러치 피스톤과의 사이에 제1 작동 유압실을 형성하는 고정 피스톤;
을 포함하는 자동변속기용 복렬 클러치 장치.
제4항에 있어서,
상기 제1 클러치는
상기 클러치 드럼과 상기 제1 클러치 피스톤 사이의 상기 제1 밸런스 유압실의 반경방향 외측에 원주방향을 따라 설치되는 복수의 제1 리턴스프링을 포함하는 자동변속기용 복렬 클러치 장치.
제4항에 있어서,
상기 유성기어세트의 하나의 회전요소가 유성캐리어로 이루어지고,
상기 제1 클러치는 상기 유성기어세트의 링기어의 반경방향 외주 측에 배치되는 자동변속기용 복렬 클러치 장치.
제3항에 있어서,
상기 제2 클러치는
상기 클러치 드럼;
상기 유성기어세트의 다른 하나의 회전요소와 연결되며, 외주면에 제2 허브 스플라인부를 형성하는 제2 클러치 허브;
상기 클러치 드럼의 제2 드럼 스플라인부에 스플라인 결합되는 복수의 클러치 플레이트와, 상기 복수의 클러치 플레이트 사이사이에 배치되어 상기 제2 허브 스플라인부에 스플라인 결합되는 복수의 클러치 디스크로 구성되는 제2 마찰재;
상기 클러치 드럼의 내측방에서 상기 슬리브부에 이동 가능하게 설치되며, 선단이 상기 제2 마찰재를 가압하도록 배치되며, 상기 클러치 드럼과의 사이에 제2 작동 유압실을 형성하는 제2 클러치 피스톤; 및
상기 클러치 드럼의 내측방에서 상기 슬리브부의 타단에 설치되어 스냅링에 의해 지지되며, 상기 제2 클러치 피스톤과의 사이에 제2 밸런스 유압실을 형성하는 밸런스 피스톤;
을 포함하는 자동변속기용 복렬 클러치 장치.
제7항에 있어서,
상기 제2 클러치는
상기 제2 클러치 피스톤과 상기 밸런스 피스톤 사이의 상기 제2 밸런스 유압실의 내부에 원주방향을 따라 설치되는 복수의 제2 리턴스프링을 포함하는 자동변속기용 복렬 클러치 장치.
제7항에 있어서,
상기 유성기어세트의 다른 하나의 회전요소가 선기어로 이루어지고,
상기 제2 클러치는 상기 유성기어세트의 링기어의 일측방에 배치되는 자동변속기용 복렬 클러치 장치.
회전동력이 입력되는 입력축과, 상기 입력축의 선상에 배치되는 유성기어세트의 선기어와 유성캐리어 사이에 각각 구성되는 2개의 클러치로 이루어져 상기 입력축의 회전동력을 상기 유성기어세트의 선기어와 유성캐리어에 각각 선택적으로 전달하는 자동변속기용 클러치 장치에 있어서,
상기 입력축의 외경부에 설치되며, 원주방향을 따라 다른 각도로 제1, 제2 작동압 유로와, 원심압 유로를 형성하여 상기 입력축 상의 동일단면에 형성되는 3개의 유로와 각각 연결되는 오일 가이드 보스;
상기 2개의 클러치는
내경부에 형성되는 슬리브부를 통하여 상기 오일 가이드 보스의 외주에 고정 설치되어 상기 입력축과 동력 연결되며, 외단부가 축방향을 따라 2단으로 연장 형성되어 내주 측에 제1, 제2 드럼 스플라인부를 형성하는 클러치 드럼을 공유하며,
상기 제1 드럼 스플라인부와, 상기 유성캐리어와 연결되는 제1 클러치 허브 상의 제1 허브 스플라인부 사이에 설치되는 제1 마찰재를 제1 클러치 피스톤의 작동에 의해 선택적으로 결합하여 상기 입력축과 상기 유성캐리어를 선택적으로 동력 연결하는 제1 클러치; 및
상기 제2 드럼 스플라인부와, 상기 선기어와 연결되는 제2 클러치 허브 상의 제2 허브 스플라인부 사이에 설치되는 제2 마찰재를 제2 클러치 피스톤의 작동에 의해 선택적으로 결합하여 상기 입력축과 상기 선기어를 선택적으로 동력 연결하는 제2 클러치;
로 이루어지는 자동변속기용 복렬 클러치 장치.
제10항에 있어서,
상기 제1 클러치는
상기 클러치 드럼;
상기 유성캐리어와 연결되며, 외주면에 제1 허브 스플라인부를 형성하는 제1 클러치 허브;
상기 클러치 드럼의 제1 드럼 스플라인부에 스플라인 결합되는 복수의 클러치 플레이트와, 상기 복수의 클러치 플레이트 사이사이에 배치되어 상기 제1 허브 스플라인부에 스플라인 결합되는 복수의 클러치 디스크로 구성되는 제1 마찰재;
상기 클러치 드럼의 외측에서 상기 슬리브부에 이동 가능하게 설치되며, 선단이 상기 클러치 드럼의 일측을 관통하여 상기 제1 마찰재를 가압하도록 배치되며, 상기 클러치 드럼과의 사이에 상기 원심압 유로와 연결되는 제1 밸런스 유압실을 형성하는 제1 클러치 피스톤; 및
상기 클러치 드럼의 외측에서 상기 슬리브부의 선단에 설치되어 스냅링에 의해 지지되며, 상기 제1 클러치 피스톤과의 사이에 상기 제1 작동압 유로와 연결되는 제1 작동 유압실을 형성하는 고정 피스톤;
을 포함하는 자동변속기용 복렬 클러치 장치.
제11항에 있어서,
상기 제1 클러치는
상기 클러치 드럼과 상기 제1 클러치 피스톤 사이의 상기 제1 밸런스 유압실의 반경방향 외측에 원주방향을 따라 설치되는 복수의 제1 리턴스프링을 포함하는 자동변속기용 복렬 클러치 장치.
제10항에 있어서,
상기 제1 클러치는
상기 유성기어세트의 링기어의 반경방향 외주 측에 배치되는 자동변속기용 복렬 클러치 장치.
제10항에 있어서,
상기 제2 클러치는
상기 클러치 드럼;
상기 선기어와 연결되며, 외주면에 제2 허브 스플라인부를 형성하는 제2 클러치 허브;
상기 클러치 드럼의 제2 드럼 스플라인부에 스플라인 결합되는 복수의 클러치 플레이트와, 상기 복수의 클러치 플레이트 사이사이에 배치되어 상기 제2 허브 스플라인부에 스플라인 결합되는 복수의 클러치 디스크로 구성되는 제2 마찰재;
상기 클러치 드럼의 내측에서 상기 슬리브부에 이동 가능하게 설치되며, 선단이 상기 제2 마찰재를 가압하도록 배치되며, 상기 클러치 드럼과의 사이에 제2 작동압 유로와 연결되는 제2 작동 유압실을 형성하는 제2 클러치 피스톤; 및
상기 클러치 드럼의 내측에서 상기 슬리브부의 타단에 설치되어 스냅링에 의해 지지되며, 상기 제2 클러치 피스톤과의 사이에 상기 원심압 유로와 연결되는 제2 밸런스 유압실을 형성하는 밸런스 피스톤;
을 포함하는 자동변속기용 복렬 클러치 장치.
제14항에 있어서,
상기 제2 클러치는
상기 제2 클러치 피스톤과 상기 밸런스 피스톤 사이의 상기 제2 밸런스 유압실의 내부에 원주방향을 따라 설치되는 복수의 제2 리턴스프링을 포함하는 자동변속기용 복렬 클러치 장치.
제10항에 있어서,
상기 제2 클러치는
상기 유성기어세트의 링기어의 일측방에 배치되는 자동변속기용 복렬 클러치 장치.