KR102487188B1 - Dog clutch device for automatic transmission - Google Patents

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Abstract

변속기용 도그 클러치 장치가 개시된다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 변속기용 도그 클러치 장치는 제1, 제2 회전요소 사이에서 회전동력을 전달하는 변속기용 도그 클러치 장치에 있어서, 변속기 하우징에 고정되는 클러치 케이스; 상기 제1 회전요소의 회전중심 내부에 축선을 따라 양방향 이동 가능하게 설치되어 상기 제1, 제2 회전요소가 치형구조에 의해 선택적으로 결합되도록 작동하는 도그 클러치; 및 상기 제1 회전요소의 외단부 회전중심 내부에 형성되는 유압 작동실 내에 구성되어 상기 클러치 케이스 내부에 형성된 유로를 통하여 공급 제어되는 유압에 따라 상기 도그 클러치를 작동 제어하는 2개의 피스톤을 포함한다.A dog clutch device for a transmission is disclosed. A dog clutch device for a transmission according to an embodiment of the present invention is a dog clutch device for a transmission that transmits rotational power between first and second rotation elements, comprising: a clutch case fixed to a transmission housing; a dog clutch installed inside the center of rotation of the first rotating element to be movable in both directions along an axis and operating such that the first and second rotating elements are selectively coupled by a tooth structure; and two pistons configured in a hydraulic operating chamber formed inside the rotation center of the outer end of the first rotating element to operate and control the dog clutch according to hydraulic pressure supplied and controlled through a flow path formed inside the clutch case.

Description

변속기용 도그 클러치 장치{DOG CLUTCH DEVICE FOR AUTOMATIC TRANSMISSION} Dog clutch device for transmission {DOG CLUTCH DEVICE FOR AUTOMATIC TRANSMISSION}

본 발명은 변속기용 도그 클러치 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 중량 및 전장의 증대 없이 회전요소 간에 안정적인 동력전달을 가능하게 하고, 오일 리크에 의한 동력 손실을 방지하는 변속기용 도그 클러치 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a dog clutch device for a transmission, and more particularly, to a dog clutch device for a transmission that enables stable power transmission between rotating elements without increasing weight and length and prevents power loss due to oil leak. .

차량에 있어서의 친환경 기술은 미래 자동차 산업의 생존이 달린 핵심 기술로서, 최근에는 배기가스 규제가 심화되면서 자동차 메이커들은 환경 규제와 및 연비 향상을 통한 친환경 자동차 개발에 총력을 기울이고 있다.Eco-friendly technology in vehicles is a key technology on which the survival of the future automobile industry depends. Recently, as exhaust gas regulations have been intensified, car makers are concentrating their efforts on developing eco-friendly vehicles through environmental regulations and fuel efficiency improvement.

이러한 연비 향상 목표를 달성하기 위해 고효율 엔진, 고효율 변속기, 차체 경량화 등 다양한 연구가 활발하게 진행되고, 있으며, 특히, 변속기 분야에서는 수동변속기의 효율성과 자동 변속기의 편리성을 접목한 더블 클러치 변속기, 자동화 수동변속기 등의 개발이 활발하게 이루어지고 있다. In order to achieve this goal of improving fuel efficiency, various studies such as high-efficiency engines, high-efficiency transmissions, and lightweight car bodies are being actively conducted. Development of manual transmissions and the like is actively being carried out.

이러한 변속기들은 건식 또는 습식 브레이크를 통해 회전요소를 선택적으로 변속기 하우징에 연결하여 회전방향으로 고정하는데, 특히 더블 클러치 변속기 및 자동화 수동변속기 등에 적용되는 브레이크는 자동변속기의 브레이크와 같이 토크 컨버터를 거치지 않고, 엔진으로부터 직접적으로 전달되는 엔진 토크를 정지시키므로 큰 결합력과 제어 정밀성이 요구된다. These transmissions selectively connect rotating elements to the transmission housing through dry or wet brakes and fix them in the direction of rotation. In particular, brakes applied to double clutch transmissions and automated manual transmissions do not go through a torque converter like the brakes of automatic transmissions, Since it stops the engine torque directly transmitted from the engine, high coupling force and control precision are required.

한편, 더블 클러치 변속기 및 자동화 수동변속기 등에서, 특히 내부 공간이 협소한 변속기 하우징의 내부에 축 또는 기어 등으로 이루어지는 회전요소 상호 간에 동력을 연결하기 위해 구성되는 클러치는 클러치 드럼과 클러치 허브, 마찰재, 피스톤, 리턴 스프링, 스프링 리테이너, 스냅링 등의 부품수 증가가 필요하며, 이는 변속기의 전체적인 중량 및 전장의 증가로 이어지는 단점이 있다. On the other hand, in double clutch transmissions and automated manual transmissions, clutches configured to connect power between rotating elements such as shafts or gears in a transmission housing having a narrow internal space, in particular, include a clutch drum, a clutch hub, a friction material, and a piston. , a return spring, a spring retainer, and an increase in the number of parts such as a snap ring are required, which leads to an increase in the overall weight and overall length of the transmission.

또한, 상기 클러치는 수동 또는 자동 변속기 등에서 동력전달을 목적으로 싱크로나이저가 적용되기도 하나, 이러한 클러치나 싱크로나이저의 경우, 마찰재를 이용해 상대 속도가 있는 두 회전요소를 동기화시키는데, 이때 발생하는 발열에 대하여 내구성을 갖도록 설계하기에 적지 않은 어려움이 따르며, 특히, 비 작동 시 드래그 손실이나, 작동 시 유압 형성에 따른 오일 리크에 의해 동력 손실이 단점이 이다. In addition, although a synchronizer is applied to the clutch for the purpose of power transmission in a manual or automatic transmission, etc., in the case of such a clutch or synchronizer, a friction material is used to synchronize two rotating elements with relative speeds. Regarding the heat generated at this time It is difficult to design to have durability, and in particular, power loss due to drag loss during non-operation or oil leakage due to hydraulic pressure formation during operation is a disadvantage.

본 발명의 실시 예는 변속기 하우징에 고정되는 클러치 케이스의 내부에 2개의 클러치 피스톤에 의해 작동 및 해제가 가능하도록 하여 중량 및 전장의 증대 없이 회전요소 간에 안정적인 동력전달을 가능하게 하는 변속기용 도그 클러치 장치를 제공하고자 한다. An embodiment of the present invention is a dog clutch device for a transmission that enables stable power transmission between rotating elements without increasing weight and length by enabling operation and release by two clutch pistons inside a clutch case fixed to a transmission housing. want to provide

또한, 본 발명의 실시 예는 변속기 하우징에 고정되는 클러치 케이스 내부에 형성된 유로를 통하여 밀폐된 작동 및 해제측 챔버에 유압을 공급할 수 있도록 하여 오일 리크에 의한 동력 손실을 방지하는 변속기용 도그 클러치 장치를 제공하고자 한다. In addition, an embodiment of the present invention is a dog clutch device for a transmission that prevents power loss due to oil leak by supplying hydraulic pressure to a sealed operation and release side chamber through a flow path formed inside a clutch case fixed to a transmission housing. want to provide

본 발명의 하나 또는 다수의 실시 예에서는 클러치 케이스와 변속기 하우징 사이에 베어링을 통하여 회전 가능하게 설치되는 제1 회전요소와, 상기 제1 회전요소의 축선을 따라 나란히 배치되어 상기 변속기 하우징에 베어링을 통하여 회전 가능하게 설치되는 제2 회전요소 사이에서 회전동력을 전달하는 변속기용 도그 클러치 장치에 있어서, 상기 클러치 케이스는 변속기 하우징에 고정되고, 상기 제1 회전요소의 회전중심 내부에서 축선을 따라 양방향 이동 가능하게 설치되며, 상기 제1, 제2 회전요소를 치형구조에 의해 선택적으로 결합하는 도그 클러치; 상기 제1 회전요소의 외단부 회전중심 내부의 내측 선단부에 고정되어 상기 클러치 케이스와 함께, 상기 제1 회전요소의 외단부 내부에 유압 작동실을 형성하며, 중심에 상기 도그 클러치의 외단부가 이동 가능하게 끼워지는 고정 피스톤; 및 상기 유압 작동실 내부에서, 상기 도그 클러치의 외단부에 고정되어 상기 도그 클러치와 함께 축방향으로 이동 가능하게 설치되며, 상기 클러치 케이스 내부에 형성된 유로를 통하여 공급 제어되는 유압에 따라 상기 도그 클러치를 작동 제어하는 가동 피스톤을 포함하는 변속기용 도그 클러치 장치가 제공될 수 있다.In one or more embodiments of the present invention, a first rotation element rotatably installed between the clutch case and the transmission housing through a bearing, and arranged side by side along the axis of the first rotation element through the bearing through the transmission housing. In the dog clutch device for a transmission that transmits rotational power between rotatably installed second rotating elements, the clutch case is fixed to the transmission housing and can be moved in both directions along an axis within the center of rotation of the first rotating element. a dog clutch which is installed and selectively couples the first and second rotating elements by a tooth structure; The outer end of the first rotating element is fixed to the inner front end inside the center of rotation, together with the clutch case, a hydraulic operating chamber is formed inside the outer end of the first rotating element, and the outer end of the dog clutch moves to the center. a stationary piston that is possibly fitted; And inside the hydraulic operating chamber, it is fixed to the outer end of the dog clutch and is installed to be axially movable together with the dog clutch, and operates the dog clutch according to hydraulic pressure supplied and controlled through a flow path formed inside the clutch case. A dog clutch device for a transmission including a movable piston for operation control may be provided.

상기 치형구조는 상기 제1 회전요소의 내단부 회전중심 내부의 내주면을 따라 형성되는 제1 치형; 상기 제2 회전요소의 선단부 외주면을 따라 형성되는 제2 치형; 상기 도그 클러치의 내단부 외주면을 따라 형성되어 상기 제1 치형에 항상 치합되는 제3 치형; 및 상기 도그 클러치의 내단부 내주면을 따라 형성되어 상기 제2 치형에 선택적으로 치합되는 제4 치형으로 이루어질 수 있다.The tooth structure may include: a first tooth formed along an inner circumferential surface of the center of rotation of the inner end portion of the first rotating element; a second tooth profile formed along an outer circumferential surface of the front end of the second rotating element; a third tooth profile formed along an outer circumferential surface of an inner end of the dog clutch and always engaged with the first tooth profile; and a fourth tooth profile formed along an inner circumferential surface of the inner end of the dog clutch and selectively engaged with the second tooth profile.

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또한, 상기 고정 피스톤은 상기 유압 작동실의 내면과 상기 도그 클러치의 외단부 사이에 실링을 통하여 시일링될 수 있으며, 상기 가동 피스톤은 상기 유압 작동실의 내면과 상기 도그 클러치의 외단부 사이에 실링을 통하여 시일링될 수 있다. In addition, the fixed piston may be sealed between the inner surface of the hydraulic operating chamber and the outer end of the dog clutch through a seal, and the movable piston may be sealed between the inner surface of the hydraulic operating chamber and the outer end of the dog clutch. It can be sealed through.

또한, 상기 유압 작동실은 상기 가동 피스톤에 의해 작동측 챔버와 해제측 챔버로 구획될 수 있다. In addition, the hydraulic operating chamber may be partitioned into an operating side chamber and a releasing side chamber by the movable piston.

또한, 상기 유압 작동실은 상기 작동측 챔버의 내주면 일측에 고정 설치되어 상기 가동 피스톤의 해제방향 스트로크를 제한하는 스냅링을 포함할 수 있다.In addition, the hydraulic operating chamber may include a snap ring fixed to one side of the inner circumferential surface of the operating chamber to limit a stroke of the movable piston in a release direction.

또한, 상기 유로는 상기 클러치 케이스의 내부에 형성되어 상기 작동측 챔버와 연결되는 제1 유로; 및 상기 클러치 케이스의 내부와 상기 제1 회전요소의 내부에 형성되어 상기 해제측 챔버와 연결되는 제2 유로로 이루어질 수 있다.In addition, the flow path may include a first flow path formed inside the clutch case and connected to the operation side chamber; and a second flow path formed inside the clutch case and inside the first rotating element and connected to the releasing side chamber.

또한, 상기 제1 회전요소는 제3 회전요소와 외접 기어 연결되는 외접기어로 이루어질 수 있다.In addition, the first rotating element may be formed of an external gear connected to the third rotating element by an external gear.

또한, 상기 제1 회전요소는 상기 베어링이 외단부 상의 일측에 끼워진 상태로, 상기 외단부에 체결되는 록킹너트에 의해 축방향으로 고정될 수 있다.In addition, the first rotating element may be axially fixed by a locking nut fastened to the outer end in a state in which the bearing is fitted to one side on the outer end.

또한, 상기 제2 회전요소는 회전축으로 이루어질 수 있다. In addition, the second rotating element may be formed of a rotating shaft.

또한, 상기 치형구조는 상기 제1 회전요소의 내단부 회전중심 내부의 내주면을 따라 형성되는 제1 치형; 상기 제2 회전요소의 선단부 내주면을 따라 형성되는 제2 치형; 및 상기 도그 클러치의 내단부 외주면을 따라 형성되어 상기 제1 치형에 항상 치합된 상태로, 상기 제2 치형에 선택적으로 치합되는 제3 치형으로 이루어질 수 있다. In addition, the tooth structure may include a first tooth formed along an inner circumferential surface of the inner end rotation center of the first rotating element; a second tooth profile formed along an inner circumferential surface of the distal end of the second rotating element; and a third tooth formed along an outer circumferential surface of the inner end of the dog clutch, always engaged with the first tooth, and selectively engaged with the second tooth.

본 발명의 실시 예에 따른 도그 클러치 장치는 변속기 하우징에 고정되는 클러치 케이스의 내부에 고정 피스톤과 가동 피스톤으로 이루어지는 2개의 클러치 피스톤에 의해 작동 및 해제가 가능하도록 하여 중량 및 전장의 증대 없이 회전요소 간에 안정적인 동력전달을 가능하게 한다. The dog clutch device according to an embodiment of the present invention enables operation and release by two clutch pistons composed of a fixed piston and a movable piston inside a clutch case fixed to a transmission housing, so that there is no increase in weight and length between rotating elements. It enables stable power transmission.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 도그 클러치 장치는 변속기 하우징에 고정되는 클러치 케이스 내부에 형성된 유로를 통하여 밀폐된 작동 및 해제측 챔버에 유압을 공급할 수 있도록 하여 오일 리크에 의한 동력 손실을 방지할 수 있다.In addition, the dog clutch device according to an embodiment of the present invention enables hydraulic pressure to be supplied to the closed operation and release side chambers through a flow path formed inside the clutch case fixed to the transmission housing, so that power loss due to oil leak can be prevented. there is.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 도그 클러치 장치는 마찰재가 배제되어 드래그에 의해 동력 손실이 없으며, 변속 직결감이 우수하고 변속시간이 단축되는 효과가 있다. In addition, the dog clutch device according to the embodiment of the present invention has an effect of eliminating power loss due to drag because the friction material is excluded, and has an excellent shifting feeling and a shortened shifting time.

도 1은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 변속기용 도그 클러치 장치의 단면도이다.
도 2와 도 3은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 변속기용 도그 클러치 장치의 결합 및 해제 작동 상태도이다.
도 4는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 변속기용 도그 클러치 장치의 단면도이다.
도 5와 도 6은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 변속기용 도그 클러치 장치의 결합 및 해제 작동 상태도이다. 1 is a cross-sectional view of a dog clutch device for a transmission according to a first embodiment of the present invention.
2 and 3 are state diagrams of engagement and release operation of the dog clutch device for a transmission according to the first embodiment of the present invention.
4 is a cross-sectional view of a dog clutch device for a transmission according to a second embodiment of the present invention.
5 and 6 are state diagrams of engagement and release operation of the dog clutch device for a transmission according to a second embodiment of the present invention.

이하, 본 발명의 실시 예를 첨부한 도면을 통하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail through the accompanying drawings.

단, 본 발명의 실시 예를 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 도면부호를 적용하여 설명한다.However, in order to clearly describe the embodiments of the present invention, parts irrelevant to the description are omitted, and the same reference numerals are applied to the same or similar components throughout the specification to be described.

하기의 설명에서 구성의 명칭을 제1, 제2 등으로 구분한 것은 그 구성의 명칭이 동일하여 이를 구분하기 위한 것으로, 반드시 그 순서에 한정되는 것은 아니다.In the following description, the names of the components are divided into first, second, etc. to distinguish them because the names of the components are the same, and are not necessarily limited to the order.

도 1은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 변속기용 도그 클러치 장치의 단면도이다. 1 is a cross-sectional view of a dog clutch device for a transmission according to a first embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 변속기용 도그 클러치 장치는 제1, 제2 회전요소(N1)(N2) 사이에서 회전동력을 전달하도록 구성된다. Referring to FIG. 1 , a dog clutch device for a transmission according to a first embodiment of the present invention is configured to transmit rotational power between first and second rotation elements N1 and N2.

여기서, 상기 제1 회전요소(N1)는 클러치 케이스(11)와 변속기 하우징(H) 사이에 베어링(B)을 통하여 회전 가능하게 설치되는 외접기어로 이루어질 수 있으며, 이러한 제1 회전요소(N1)는 다른 축선 상의 외접기어 등으로 이루어지는 제3 회전요소(N3)와 외접 기어 연결될 수 있다.Here, the first rotating element N1 may be formed of an external gear rotatably installed between the clutch case 11 and the transmission housing H through the bearing B, and such a first rotating element N1 may be externally gear-connected with the third rotating element N3 formed of an external gear on another axis.

이때, 상기 제1 회전요소(N1)는 상기 베어링(B)이 외단부 상의 일측에 끼워진 상태로, 상기 외단부에 체결되는 록킹너트(N)에 의해 축방향으로 고정될 수 있다.At this time, the first rotating element (N1) may be axially fixed by a locking nut (N) fastened to the outer end in a state where the bearing (B) is fitted to one side on the outer end.

또한, 상기 제2 회전요소(N2)는 상기 변속기 하우징(H)에 베어링(B)을 통하여 회전 가능하게 설치되는 회전축으로 이루어질 수 있다. In addition, the second rotating element (N2) may be formed of a rotating shaft rotatably installed in the transmission housing (H) through a bearing (B).

이와 같이, 제1, 제2 회전요소(N1)(N2) 사이에서 회전동력을 전달하는 본 발명의 제1 실시 예에 변속기용 도그 클러치 장치는 클러치 케이스(11)와, 도그 클러치(21), 및 2개의 피스톤(31)(33)을 포함한다.In this way, the dog clutch device for a transmission according to the first embodiment of the present invention transmitting rotational power between the first and second rotational elements N1 and N2 includes a clutch case 11, a dog clutch 21, and two pistons 31 and 33.

상기 클러치 케이스(11)는 변속기 하우징(H)의 일 측단부에 고정된다. The clutch case 11 is fixed to one side end of the transmission housing H.

그리고 상기 도그 클러치(21)는 상기 제1 회전요소(N1)의 회전중심 내부에 축선을 따라 양방향 이동 가능하게 설치되어 상기 제1, 제2 회전요소(N1)(N2)가 치형구조에 의해 선택적으로 결합되도록 작동한다.In addition, the dog clutch 21 is installed inside the center of rotation of the first rotating element N1 to be movable in both directions along an axis so that the first and second rotating elements N1 and N2 are selectively selected by the tooth structure. works to be combined with

상기 치형구조는 상기 제1 회전요소(N1)의 내단부 회전중심 내부의 내주면을 따라 제1 치형(T1)이 형성되고, 상기 제2 회전요소(N2)의 선단부 외주면을 따라 제2 치형(T2)이 형성된다.In the tooth structure, a first tooth profile T1 is formed along the inner circumferential surface of the center of rotation of the inner end of the first rotating element N1, and a second tooth profile T2 is formed along the outer circumferential surface of the distal end of the second rotating element N2. ) is formed.

또한, 상기 도그 클러치(21)의 내단부(21a) 외주면을 따라 제3 치형(T3)이 형성되며, 상기 제3 치형(T3)은 제1 치형(T1)에 항상 치합된 상태를 유지한다.In addition, a third tooth profile T3 is formed along the outer circumferential surface of the inner end portion 21a of the dog clutch 21, and the third tooth profile T3 always maintains meshing with the first tooth profile T1.

또한, 상기 도그 클러치(21)의 내단부(21a) 내주면을 따라 제4 치형(T4)이 형성되며, 상기 제4 치형(T4)은 제2 치형(T2)에 선택적으로 치합된다.In addition, a fourth tooth profile T4 is formed along the inner circumferential surface of the inner end portion 21a of the dog clutch 21, and the fourth tooth profile T4 is selectively engaged with the second tooth profile T2.

이때, 상기 제2 치형(T2)은 상기 제1 치형(T1)과의 사이에 상기 도그 클러치(21)의 각 치형(T3)(T4)이 진입하여 치합될 수 있도록 상기 제1 치형(T1)에 비하여 직경이 작게 형성된다.At this time, the second tooth profile T2 is the first tooth profile T1 so that each tooth profile T3 and T4 of the dog clutch 21 can enter and engage with the first tooth profile T1. The diameter is smaller than that of

그리고 상기 2개의 피스톤은 고정 피스톤(31)과 가동 피스톤(33)으로 구성되며, 상기 제1 회전요소(N1)의 외단부 회전중심 내부에 형성되는 유압 작동실(C) 내에서 상기 클러치 케이스(11) 내부에 형성된 유로(L1)(L2)를 통하여 공급 제어되는 유압에 따라 상기 도그 클러치(21)를 작동 제어하도록 이루어진다.And the two pistons are composed of a fixed piston 31 and a movable piston 33, and the clutch case ( 11) Operate and control the dog clutch 21 according to the hydraulic pressure supplied and controlled through the oil passages L1 and L2 formed therein.

즉, 상기 고정 피스톤(31)은 상기 유압 작동실(C) 내부의 내측 선단부에 고정되어 상기 도그 클러치(21)의 외단부(21b)에 끼워져 설치된다.That is, the fixed piston 31 is fixed to the inner front end of the hydraulic operating chamber C and inserted into the outer end 21b of the dog clutch 21.

또한, 상기 가동 피스톤(33)은 상기 유압 작동실(C) 내부에 축방향으로 이동 가능하게 설치되어 상기 도그 클러치(21)의 외단부(21b)에 고정된다.In addition, the movable piston 33 is axially movably installed inside the hydraulic operating chamber C and fixed to the outer end 21b of the dog clutch 21.

이때, 상기 고정 피스톤(31)은 상기 유압 작동실(C)의 내면과 상기 도그 클러치(21)의 외단부(21b)와의 사이에 실링(SR)을 통하여 시일링되어 설치되고, 상기 가동 피스톤(33)도 상기 유압 작동실(C)의 내면과 상기 도그 클러치(21)의 외단부(21b)와의 사이에 실링(SR)을 통하여 시일링되어 설치된다. At this time, the fixed piston 31 is sealed and installed between the inner surface of the hydraulic operating chamber C and the outer end 21b of the dog clutch 21 through a seal SR, and the movable piston ( 33) is also sealed and installed between the inner surface of the hydraulic operating chamber C and the outer end 21b of the dog clutch 21 through a seal SR.

여기서, 상기 유압 작동실(C)은 상기 가동 피스톤(33)에 의해 작동측 챔버(C1)와 해제측 챔버(C2)로 구획되며, 상기 유압 작동실(C)의 작동측 챔버(C1)의 내주면 일측에는 상기 가동 피스톤(33)의 해제방향 스트로크를 제한하는 스토퍼의 기능을 하도록 스냅링(23)이 고정 설치된다. Here, the hydraulic operating chamber (C) is divided into an operating side chamber (C1) and a release side chamber (C2) by the movable piston (33), and the operation side chamber (C1) of the hydraulic operating chamber (C) A snap ring 23 is fixedly installed on one side of the inner circumferential surface to function as a stopper for limiting the stroke of the movable piston 33 in the release direction.

그리고 상기 클러치 케이스(11)의 내부에 형성되는 유로는 상기 클러치 케이스(11)의 내부에서 상기 작동측 챔버(C1)와 연결되는 제1 유로(L1)와, 상기 클러치 케이스(11)의 내부와 상기 제1 회전요소(N1)의 내부에 형성되어 상기 해제측 챔버(C2)와 연결되는 제2 유로(L2)로 이루어진다. In addition, the flow path formed inside the clutch case 11 includes a first flow path L1 connected to the operation side chamber C1 inside the clutch case 11 and the inside of the clutch case 11. A second flow path L2 is formed inside the first rotating element N1 and connected to the release side chamber C2.

도 2와 도 3은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 변속기용 도그 클러치 장치의 결합 및 해제 작동 상태도이다. 2 and 3 are state diagrams of engagement and release operation of the dog clutch device for a transmission according to the first embodiment of the present invention.

도 2를 참조하여, 도그 클러치 장치의 결합작동을 설명하면, 제1 유로(L1)를 통해 작동측 챔버(C1)로 유압이 공급되면, 상기 가동 피스톤(33)이 도그 클러치(21)와 함께 도면에서 왼쪽으로 전진 이동한다.Referring to FIG. 2 , the coupling operation of the dog clutch device is described. When hydraulic pressure is supplied to the operating side chamber C1 through the first oil passage L1, the movable piston 33 moves together with the dog clutch 21. Move forward in the drawing to the left.

그러면 상기 도그 클러치(21)는 제3 치형(T3)이 제1 회전요소(N1)의 제1 치형(T1)과 치합된 상태를 유지하면서 제4 치형(T4)이 제2 회전요소(N2)의 제2 치형(T2)과 치합되어 제1, 제2 회전요소(N1)(N2) 상호간에 동력전달이 가능한 상태가 되도록 한다. Then, the dog clutch 21 maintains a state in which the third tooth profile T3 meshes with the first tooth profile T1 of the first rotation element N1, while the fourth tooth profile T4 engages the second rotation element N2. It meshes with the second tooth profile T2 of the first and second rotating elements N1 and N2 so that power transmission is possible between them.

도 3을 참조하여, 도그 클러치 장치의 해제작동을 설명하면, 제2 유로(L2)를 통해 해제측 챔버(C2)로 유압이 공급되면, 상기 가동 피스톤(33)이 도그 클러치(21)와 함께 도면에서 오른쪽으로 후진 이동한다.Referring to FIG. 3 , the release operation of the dog clutch device is described. When hydraulic pressure is supplied to the release side chamber C2 through the second flow path L2, the movable piston 33 works together with the dog clutch 21. Move backwards to the right in the drawing.

그러면 상기 도그 클러치(21)는 제3 치형(T3)이 제1 회전요소(N1)의 제1 치형(T1)과 치합된 상태를 유지하면서 제4 치형(T4)이 제2 회전요소(N2)의 제2 치형(T2)과 치합 해제되어 제1, 제2 회전요소(N1)(N2) 상호간에 동력 연결 상태가 해제되도록 한다. Then, the dog clutch 21 maintains a state in which the third tooth profile T3 meshes with the first tooth profile T1 of the first rotation element N1, while the fourth tooth profile T4 engages the second rotation element N2. The meshing with the second tooth profile T2 is disengaged so that the power connection state between the first and second rotating elements N1 and N2 is released.

도 4는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 변속기용 도그 클러치 장치의 단면도이다. 4 is a cross-sectional view of a dog clutch device for a transmission according to a second embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 본 발명의 제2 실시 예에 따른 도그 클러치 장치는 제1 실시 예와 비교하여 제1, 제2 회전요소(N1)(N2)와 도그 클러치(21) 사이에 구성되는 치형구조에만 차이점이 있다. Referring to FIG. 4 , the dog clutch device according to the second embodiment of the present invention has teeth formed between the first and second rotating elements N1 and N2 and the dog clutch 21 compared to the first embodiment. Only the structure differs.

즉, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 도그 클러치 장치의 치형구조는 4개의 치형을 이용하는 반면, 본 발명의 제2 실시 예에 따른 도그 클러치 장치의 치형구조는 3개의 치형을 이용하는 차이점이 있다. That is, the tooth structure of the dog clutch device according to the first embodiment of the present invention uses four teeth, while the tooth structure of the dog clutch device according to the second embodiment of the present invention uses three teeth.

즉, 제2 실시 예에 따른 상기 치형구조는 상기 제1 회전요소(N1)의 내단부 회전중심 내부의 내주면을 따라 제1 치형(T1)이 형성되고, 상기 제2 회전요소(N2)의 선단부 내주면을 따라 제2 치형(T2)이 형성된다.That is, in the tooth structure according to the second embodiment, the first tooth T1 is formed along the inner circumferential surface of the center of rotation of the inner end of the first rotating element N1, and the front end of the second rotating element N2. A second tooth profile T2 is formed along the inner circumferential surface.

또한, 상기 도그 클러치(21)의 내단부(21a) 외주면을 따라 제3 치형(T3)이 형성되며, 상기 제3 치형(T3)은 제1 치형(T1)에 항상 치합된 상태를 유지하면서, 상기 제2 치형(T2)에 선택적으로 치합된다.In addition, a third tooth profile T3 is formed along the outer circumferential surface of the inner end portion 21a of the dog clutch 21, and the third tooth profile T3 always maintains a meshed state with the first tooth profile T1, It is selectively meshed with the second tooth profile T2.

이때, 상기 제1, 제2 치형(T1)(T2)은 상기 도그 클러치(21)의 제3 치형(T3)에 의해 동시에 치합될 수 있도록 동일 직경으로 형성된다.At this time, the first and second teeth T1 and T2 are formed to have the same diameter so as to be simultaneously meshed with the third tooth T3 of the dog clutch 21 .

도 5와 도 6은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 변속기용 도그 클러치 장치의 결합 및 해제 작동 상태도이다. 5 and 6 are state diagrams of engagement and release operation of the dog clutch device for a transmission according to a second embodiment of the present invention.

도 5를 참조하여, 도그 클러치 장치의 결합작동을 설명하면, 제1 유로(L1)를 통해 작동측 챔버(C1)로 유압이 공급되면, 상기 가동 피스톤(33)이 도그 클러치(21)와 함께 도면에서 왼쪽으로 전진 이동한다.Referring to FIG. 5 , the coupling operation of the dog clutch device is described. When hydraulic pressure is supplied to the operating side chamber C1 through the first oil passage L1, the movable piston 33 moves together with the dog clutch 21. Move forward in the drawing to the left.

그러면 상기 도그 클러치(21)는 제3 치형(T3)이 제1 회전요소(N1)의 제1 치형(T1)과 치합된 상태를 유지하면서 제2 회전요소(N2)의 제2 치형(T2)과 치합되어 제1, 제2 회전요소(N1)(N2) 상호간에 동력전달이 가능한 상태가 되도록 한다. Then, the dog clutch 21 maintains the third tooth profile T3 engaged with the first tooth profile T1 of the first rotation element N1 while maintaining the second tooth profile T2 of the second rotation element N2. It is meshed with the first and second rotating elements (N1) (N2) so that power transmission is possible between each other.

도 6을 참조하여, 도그 클러치 장치의 해제작동을 설명하면, 제2 유로(L2)를 통해 해제측 챔버(C2)로 유압이 공급되면, 상기 가동 피스톤(33)이 도그 클러치(21)와 함께 도면에서 오른쪽으로 후진 이동한다.Referring to FIG. 6 , the release operation of the dog clutch device is described. When hydraulic pressure is supplied to the release side chamber C2 through the second flow path L2, the movable piston 33 works together with the dog clutch 21. Move backwards to the right in the drawing.

그러면 상기 도그 클러치(21)는 제3 치형(T3)이 제1 회전요소(N1)의 제1 치형(T1)과 치합된 상태를 유지하면서 제2 회전요소(N2)의 제2 치형(T2)과 치합 해제되어 제1, 제2 회전요소(N1)(N2) 상호간에 동력 연결 상태가 해제되도록 한다. Then, the dog clutch 21 maintains the third tooth profile T3 engaged with the first tooth profile T1 of the first rotation element N1 while maintaining the second tooth profile T2 of the second rotation element N2. and meshing is released so that the power connection state between the first and second rotating elements N1 and N2 is released.

이와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 도그 클러치 장치는 변속기 하우징(H)에 고정되는 클러치 케이스(11)의 내부에 고정 피스톤(31)과 가동 피스톤(33)에 의해 작동 및 해제가 가능하도록 하여 부품수를 최소화하며, 이에 따라 중량 및 전장의 증대 없이 회전요소 간에 안정적인 동력전달을 가능하게 한다. In this way, the dog clutch device according to the embodiment of the present invention is operated and released by the fixed piston 31 and the movable piston 33 inside the clutch case 11 fixed to the transmission housing H, The number of parts is minimized, thereby enabling stable power transmission between rotating elements without increasing weight and overall length.

또한, 변속기 하우징(H)에 고정되는 클러치 케이스(11) 내부에 형성된 제1, 제2 유로(L1)(L2)를 통하여 밀폐된 작동 및 해제측 챔버(C1)(C2)에 유압을 공급할 수 있도록 하여 오일 리크에 의한 동력 손실을 방지한다.In addition, hydraulic pressure may be supplied to the sealed operation and release side chambers C1 and C2 through the first and second oil passages L1 and L2 formed inside the clutch case 11 fixed to the transmission housing H. to prevent power loss due to oil leak.

또한, 마찰재가 배제되어 드래그에 의해 동력 손실이 없으며, 변속 직결감이 우수하고 변속시간을 단축할 수 있다.In addition, since the friction material is excluded, there is no power loss due to drag, and the shifting feeling is excellent and the shifting time can be shortened.

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.Although preferred embodiments of the present invention are disclosed above, the present invention is not limited to the above embodiments, and from the embodiments of the present invention, those skilled in the art can easily invent and recognize that the invention is equivalent. Includes all changes within the scope of

H: 변속기 하우징
11: 클러치 케이스
21: 도그 클러치
23: 스냅링
31: 고정 피스톤
33: 가동 피스톤
L1, L2: 제1, 제2 유로
SR: 실링
N1,N2,N3: 제1, 제2, 제3 회전요소
C: 유압 작동실
C1: 작동측 챔버
C2: 해제측 챔버
B: 베어링
N: 록킹너트
T1,T2,T3,T4: 제1, 제2, 제3, 제4 치형H: transmission housing
11: clutch case
21: dog clutch
23: snap ring
31: fixed piston
33: movable piston
L1, L2: 1st, 2nd flow path
SR: sealing
N1, N2, N3: first, second, third rotating elements
C: hydraulic operating room
C1: working side chamber
C2: release side chamber
B: Bearing
N: locking nut
T1, T2, T3, T4: 1st, 2nd, 3rd, 4th teeth

Claims (12)

클러치 케이스와 변속기 하우징 사이에 베어링을 통하여 회전 가능하게 설치되는 제1 회전요소와, 상기 제1 회전요소의 축선을 따라 나란히 배치되어 상기 변속기 하우징에 베어링을 통하여 회전 가능하게 설치되는 제2 회전요소 사이에서 회전동력을 전달하는 변속기용 도그 클러치 장치에 있어서,
상기 클러치 케이스는 변속기 하우징에 고정되고,
상기 제1 회전요소의 회전중심 내부에서 축선을 따라 양방향 이동 가능하게 설치되며, 상기 제1, 제2 회전요소를 치형구조에 의해 선택적으로 결합하는 도그 클러치;
상기 제1 회전요소의 외단부 회전중심 내부의 내측 선단부에 고정되어 상기 클러치 케이스와 함께, 상기 제1 회전요소의 외단부 내부에 유압 작동실을 형성하며, 중심에 상기 도그 클러치의 외단부가 이동 가능하게 끼워지는 고정 피스톤; 및
상기 유압 작동실 내부에서, 상기 도그 클러치의 외단부에 고정되어 상기 도그 클러치와 함께 축방향으로 이동 가능하게 설치되며, 상기 클러치 케이스 내부에 형성된 유로를 통하여 공급 제어되는 유압에 따라 상기 도그 클러치를 작동 제어하는 가동 피스톤;
을 포함하는 변속기용 도그 클러치 장치.Between the first rotational element rotatably installed between the clutch case and the transmission housing through a bearing, and the second rotational element disposed side by side along the axis of the first rotational element and rotatably installed in the transmission housing through a bearing In the dog clutch device for transmission that transmits rotational power from,
The clutch case is fixed to the transmission housing,
a dog clutch installed to be movable in both directions along an axis within the center of rotation of the first rotational element, and selectively coupling the first and second rotational elements by means of a toothed structure;
The outer end of the first rotating element is fixed to the inner front end inside the center of rotation, together with the clutch case, a hydraulic operating chamber is formed inside the outer end of the first rotating element, and the outer end of the dog clutch moves to the center. a stationary piston that is possibly fitted; and
Inside the hydraulic operating chamber, it is fixed to the outer end of the dog clutch and is axially movable together with the dog clutch, and operates the dog clutch according to the hydraulic pressure supplied and controlled through a flow path formed inside the clutch case. movable piston to control;
Dog clutch device for a transmission comprising a. 제1항에 있어서,
상기 치형구조는
상기 제1 회전요소의 내단부 회전중심 내부의 내주면을 따라 형성되는 제1 치형;
상기 제2 회전요소의 선단부 외주면을 따라 형성되는 제2 치형;
상기 도그 클러치의 내단부 외주면을 따라 형성되어 상기 제1 치형에 항상 치합되는 제3 치형; 및
상기 도그 클러치의 내단부 내주면을 따라 형성되어 상기 제2 치형에 선택적으로 치합되는 제4 치형;
으로 이루어지는 변속기용 도그 클러치 장치.According to claim 1,
The tooth structure is
a first tooth profile formed along an inner circumferential surface of the center of rotation of an inner end portion of the first rotating element;
a second tooth profile formed along an outer circumferential surface of the front end of the second rotating element;
a third tooth profile formed along an outer circumferential surface of an inner end of the dog clutch and always engaged with the first tooth profile; and
a fourth tooth profile formed along an inner circumferential surface of an inner end of the dog clutch and selectively engaged with the second tooth profile;
Dog clutch device for a transmission consisting of. 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 고정 피스톤은
상기 유압 작동실의 내면과 상기 도그 클러치의 외단부 사이에 실링을 통하여 시일링되는 변속기용 도그 클러치 장치.According to claim 1,
The fixed piston is
A dog clutch device for a transmission that is sealed through a sealing between the inner surface of the hydraulic operating chamber and the outer end of the dog clutch. 제1항에 있어서,
상기 가동 피스톤은
상기 유압 작동실의 내면과 상기 도그 클러치의 외단부 사이에 실링을 통하여 시일링되는 변속기용 도그 클러치 장치.According to claim 1,
The movable piston is
A dog clutch device for a transmission that is sealed through a sealing between the inner surface of the hydraulic operating chamber and the outer end of the dog clutch. 제1항에 있어서,
상기 유압 작동실은
상기 가동 피스톤에 의해 작동측 챔버와 해제측 챔버로 구획되는 변속기용 도그 클러치 장치.According to claim 1,
The hydraulic operating room
A dog clutch device for a transmission divided into an actuating side chamber and a disengaging side chamber by the movable piston. 제6항에 있어서,
상기 유압 작동실은
상기 작동측 챔버의 내주면 일측에 고정 설치되어 상기 가동 피스톤의 해제방향 스트로크를 제한하는 스냅링을 포함하는 변속기용 도그 클러치 장치.According to claim 6,
The hydraulic operating room
A dog clutch device for a transmission comprising a snap ring fixedly installed on one side of the inner circumferential surface of the actuating chamber to limit a stroke of the actuating piston in a release direction. 제6항에 있어서,
상기 유로는
상기 클러치 케이스의 내부에 형성되어 상기 작동측 챔버와 연결되는 제1 유로; 및
상기 클러치 케이스의 내부와 상기 제1 회전요소의 내부에 형성되어 상기 해제측 챔버와 연결되는 제2 유로;
로 이루어지는 변속기용 도그 클러치 장치.According to claim 6,
the euro is
a first flow path formed inside the clutch case and connected to the operation side chamber; and
a second passage formed inside the clutch case and inside the first rotating element and connected to the releasing side chamber;
Dog clutch device for a transmission consisting of. 제1항에 있어서,
상기 제1 회전요소는
제3 회전요소와 외접 기어 연결되는 외접기어로 이루어지는 변속기용 도그 클러치 장치.According to claim 1,
The first rotating element is
A dog clutch device for a transmission comprising an external gear connected to a third rotating element by an external gear. 제1항에 있어서,
상기 제1 회전요소는
상기 베어링이 외단부 상의 일측에 끼워진 상태로, 상기 외단부에 체결되는 록킹너트에 의해 축방향으로 고정되는 변속기용 도그 클러치 장치.According to claim 1,
The first rotating element is
A dog clutch device for a transmission in which the bearing is axially fixed by a locking nut fastened to the outer end in a state where the bearing is fitted on one side on the outer end. 제1항에 있어서,
상기 제2 회전요소는
회전축으로 이루어지는 변속기용 도그 클러치 장치.According to claim 1,
The second rotating element is
A dog clutch device for a transmission comprising a rotating shaft. 제1항에 있어서,
상기 치형구조는
상기 제1 회전요소의 내단부 회전중심 내부의 내주면을 따라 형성되는 제1 치형;
상기 제2 회전요소의 선단부 내주면을 따라 형성되는 제2 치형; 및
상기 도그 클러치의 내단부 외주면을 따라 형성되어 상기 제1 치형에 항상 치합된 상태로, 상기 제2 치형에 선택적으로 치합되는 제3 치형;
으로 이루어지는 변속기용 도그 클러치 장치.According to claim 1,
The tooth structure is
a first tooth profile formed along an inner circumferential surface of the center of rotation of an inner end portion of the first rotating element;
a second tooth profile formed along an inner circumferential surface of the distal end of the second rotating element; and
a third tooth formed along an outer circumferential surface of an inner end of the dog clutch, always engaged with the first tooth, and selectively engaged with the second tooth;
Dog clutch device for a transmission consisting of.
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