KR20010059098A - 자동변속기용 클러치 피스턴의 리턴장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동변속기내의 클러치에 최초로 장착시에는 클러치 피스턴의 각 부위에 일정하게 탄성력이 전달되도록 하고 장기간의 차량의 운행후에는 클러치 내의 용적 변화에 대응하여 클러치 피스턴을 작동시킴으로써 차량의 노후화에 관계없이 일정한 변속 성능을 유지시키기 위하여,

자동변속기의 하우징에 길이방향으로 제공되는 입력축에 결합되는 클러치 리테이너의 내측에 설치되는 클러치 피스턴을 리턴시키기 위한 자동변속기용 클러치 피스턴의 리턴 장치에 있어서, 상기 리턴 장치는 클러치 피스턴과 리테이너 사이에 장착되는 하우징과; 상기 하우징내에 일정한 높이 단차 만큼씩 이동 가능하게 장착되어, 상기 클러치 피스턴의 압압력에 대응하여 상기 하우징 내를 높이 단차만큼 이동함으로써 상기 클러치 피스턴을 리턴시키는 거리가 가변되는 가변 탄성 수단을 포함하는 자동변속기용 클러치 피스턴의 리턴 장치를 제공한다.

Description

자동변속기용 클러치 피스턴의 리턴장치{A CLUTCH PISTON RETURN APPARATUS OF AUTOMATIC TRANSMISSION}

본 발명은 자동변속기의 클러치에 사용되는 클러치 피스턴의 리턴장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 최초 장착시 및 차량의 장기간 운행후에도 클러치 피스턴이 적정한 힘으로 클러치 디스크류에 작용력을 가할 수 있도록 클러치 피스턴에 필요한 복원력을 작용시킬 수 있는 자동변속기용 클러치 피스턴의 리턴장치에 관한 것이다.

일반적으로 자동변속기에는 각 속도단을 제어하기 위한 마찰요소가 복수개로 장착되며, 이러한 마찰요소에는 브레이크식 마찰요소와 클러치식 마찰요소가 있다.

상기 클러치식 마찰요소의 일예를 들면, 도 6에 도시된 바와 같이, 이 클러치식 마찰요소는 입력축(102)에 결합되는 클러치 리테이너(104)와, 이 클러치 리테이너(104)의 내측에서 리턴 스프링(106)의 탄지력과 유압을 받으면서 축방향으로 이동되는 클러치 피스턴(108)을 포함한다.

상기 클러치 리테이너(104)의 외주 내측에는 클러치 피스턴(108)에 작용하는 유압에 의하여 작동되는 클러치 디스크(110)와 클러치 플레이트(112)가 개재된다.

그리고 클러치 리테이너(104)가 입력축과 결합되는 내측에는 오일 펌프(미도시)에서 공급되는 오일이 유입되는 오일홀(114)이 형성된다.

이 오일홀(114)로 유입된 오일은 클러치 리테이너(104)와 클러치피스턴(108)이 대향하는 면사이로 공급되며, 클러치 피스턴(108)의 일측에는 체크밸브(116)가 장착된다.

상기한 바와 같이 구성되는 자동변속기용 클러치에 있어서, 상기 리턴 스프링(106)은 일반적인 코일 스프링의 형태로서 리테이너(118)와 클러치 피스턴(108) 사이에 다수개가 장착되며, 오일 통로(114)로 오일이 공급되면 클러치 피스턴(108)의 전진에 의하여 압축됨과 함께 클러치 디스크(110)와 클러치 플레이트(112)는 밀착하게 되며, 오일이 차단되면 원상태로 복원되면서 이 복원력에 의하여 클러치 피스턴(108)을 후진시키게 되고 이에 따라 클러치 디스크(110)와 클러치 플레이트(112)의 밀착은 해제된다.

여기서 상기 리턴 스프링(106)의 압축력 및 복원력에 따라 클러치 피스턴(108)과 클러치 플레이트(112) 사이의 거리가 조정되므로 시프트 성능에 중요한 영향을 미치는 인자로서 그 크기가 적정하게 조정되어야 한다.

그런데 상기와 같이 일반적인 코일 스프링으로 이루어지는 리턴 스프링을 이용하는 경우, 각각의 코일 스프링에는 그 탄성계수에 있어서 고유의 편차가 존재하지만 이 편차가 무시된 상태에서 클러치 피스턴 내에 셋팅되게 되며, 또한 셋팅과정 중에 있어서도 탄성거리등이 약간씩 달라질 수 있어 리턴 스프링의 탄성력이 장착되는 개소마다 달라지게 됨으로써, 클러치 피스턴에 전체적으로 일정한 탄성력을 전달하기가 어렵고 이에 따라 시프트 성능 또한 일정하지 않은 문제점이 있었다.

또한, 차량을 장기간 사용시, 마찰요소의 마모 등으로 인하여 클러치 내의용적이 변화하므로 클러치 피스턴과 클러치 플레이트 사이의 거리도 변화하게 되지만 종래의 리턴 스프링은 항상 일정한 탄성력과 탄성거리로 유지되므로 이에 적정하게 대응하지 못하여 차량의 시프트 성능이 점차적으로 저하되게 되는 문제점이 있었다.

따라서 본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 자동변속기내의 클러치에 최초로 장착시에는 클러치 피스턴의 각 부위에 일정하게 탄성력이 전달되도록 하고, 장기간의 차량의 운행후에는 클러치 내의 용적 변화에 대응하여 클러치 피스턴을 작동시키는 자동변속기용 클러치 피스턴의 리턴장치를 제공하는 데 있다.

도 1은 본 발명에 의한 리턴장치가 적용된 자동변속기용 클러치의 단면도,

도 2는 본 발명에 의한 피스턴 리턴장치의 사시도,

도 3은 본 발명에 의한 피스턴 리턴장치의 단면도,

도 4는 본 발명에 의한 피스턴 리턴장치의 압축 작동시의 상태도,

도 5는 본 발명에 의한 피스턴 리턴장치의 신장 작동시의 상태도,

도 6은 일반적인 자동변속기용 클러치의 단면도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

12 : 입력축 14 : 클러치 리테이너

16 : 클러치 피스턴 18 : 클러치 디스크

20 : 클러치 플레이트 22 : 오일홀

24 : 체크 밸브 26 : 리테이너

28 : 하우징 30 : 가이드 레일

32 : 슬라이더 34 : 원형 블록

36 : 스프링 시트 38 : 누름 플레이트

40 : 로드 42 : 스프링

44 : 플랜지

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은,

자동변속기의 하우징에 길이방향으로 제공되는 입력축에 결합되는 클러치 리테이너의 내측에 설치되는 클러치 피스턴을 리턴시키기 위한 자동변속기용 클러치 피스턴의 리턴장치에 있어서, 상기 리턴장치는 클러치 피스턴과 리테이너 사이에 장착되는 하우징과; 상기 하우징내에 일정한 높이 단차 만큼씩 이동 가능하게 장착되어, 상기 클러치 피스턴의 압압력에 대응하여 상기 하우징 내를 높이 단차만큼 이동함으로써 상기 클러치 피스턴을 리턴시키는 거리가 가변되는 가변 탄성 수단을 포함하는 자동변속기용 클러치 피스턴의 리턴장치를 제공한다.

이하, 상기의 목적을 구체적으로 실현할 수 있는 본 발명의 실시예를 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1 내지 도 5는 본 발명에 의한 바람직한 실시예를 도시한 것으로서, 도 1은 본 발명에 의한 클러치 피스턴의 리턴장치가 적용되는 자동변속기용 클러치의 단면을 도시하고 있다.

도 1을 참조하면, 본 발명에 의한 리턴장치가 적용되는 클러치는 상술한 바와 같이, 자동변속기의 하우징(미도시함)에 길이방향으로 제공되는 입력축(12)에 결합되는 클러치 리테이너(14)와, 이 클러치 리테이너(14)의 내측에서 탄지력과 유압을 받으면서 축방향으로 이동되는 클러치 피스턴(16)과, 이 클러치 피스턴(16)에 작용하는 유압에 의하여 작동되는 클러치 디스크(18)와 클러치 플레이트(20)와, 클러치 피스턴(16)에 오일을 유입시키는 오일홀(22)과, 클러치 피스턴(16)의 일측에 장착되는 체크밸브(24)를 포함하여 이루어진다.

상기와 같이 구성되는 클러치 장치에서 본 발명에 의한 리턴장치는 상기 클러치 피스턴(16)과 리테이너(26)사이에 개재되어 상기 클러치 피스턴(16)을 가변적으로 탄지하게 된다.

이를 위하여 본 발명에 의한 리턴장치는 클러치 피스턴(16)과 리테이너(26) 사이에 장착되는 하우징(28)과, 이 하우징 내를 일정 거리만큼 이동하여 상기 클러치 피스턴(16)을 리턴시키는 거리를 변화시킬 수 있는 가변 탄성수단을 포함하여 이루어진다.

상기에서 하우징 내를 이동하는 가변 탄성수단은 상기 클러치 피스턴이 유압에 의하여 이동시의 압압력을 이용하여 작동되는 수단으로서 상기 가변 탄성수단이 지니는 고유의 압축력보다 큰 힘으로 압압력이 작용하게 되면 상기 하우징(28)내를일정 단차만큼 이동하도록 형성되어 있다.

이를 실현하기 위한 본 발명의 구체적인 실시예의 하나로서, 도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명은 상기 하우징(28)이 그 내부가 중공부로 이루어지고, 그 일측면에는 일정한 높이 단차를 가지는 가이드 레일(30)을 갖추도록 하고, 상기 가변 탄성수단은 상기 하우징의 가이드 레일(30)을 따라 이동하는 슬라이더(32)를 갖추고서 클러치 피스턴(16)의 압압력에 의해 하우징(28) 내를 일정한 높이 단차만큼 이동하는 원형 블록(34)과, 일단에는 클러치 피스턴(16)과 접촉하는 스프링 시트(36)가 형성되고 타단에는 원형 블록(34) 내를 관통하여 누름 플레이트(38)가 형성되어 클러치 피스턴(16)의 압압력을 원형 블록(34)에 전달하는 로드(40)와, 원형 블록(34)과 로드(40)의 스프링 시트(36) 사이에 개재되어 로드(40)를 탄지하게 되는 스프링(42)을 포함하여 이루어지게 한다.

상기에서 가이드 레일(30)은 2단 이상의 높이 단차로서 이루어지며, 각 단과 단 사이는 라운드지게 절곡되도록 하여 상기 슬라이더(32)가 가이드 레일(30)을 따라 이동이 용이하도록 하는 것이 바람직하다.

상기 원형 블록(34)은 상기 가이드 레일(30)상의 각 단과 단 사이를 슬라이더(32)에 의하여 이동하며, 이 때, 슬라이더(32)의 일단부로 플랜지(44)를 형성하여 이 플랜지(44)가 상기 하우징(28)에 면접촉되도록 하여 하우징(28)에 보다 확실하게 지지되게 된다.

상기 로드(40)는 그 길이가 원형 블록의 높이보다 크게 형성되며, 회전하는 클러치 디스크(18)와 정지된 클러치 플레이트(20)와의 상대 속도에 따라 발생하는버클링(buckling)현상에 의하여 비틀려지면서 회전하게 된다.

즉, 로드(40)의 일단에 형성된 스프링 시트(36)가 클러치 플레이트(20)에 접촉함으로써 클러치 플레이트의 비틀림이 스프링 시트(36)를 통하여 로드(40)로 전달됨으로써 회전하는 것이다.

상기한 바와 같이 이루어지는 본 발명에 의한 클러치 피스턴의 리턴장치의 작동 과정을 도 4 및 도 5를 참고로 하여 살펴보면 다음과 같다.

도 4는 상기 리턴장치가 압축될 때의 상태를 도시하며 , 도 5는 상기 리턴장치가 신장될 때의 상태를 도시한다.

먼저 도 4를 참조하면, 리턴장치가 클러치 피스턴(16)과 리테이너(26)에 초기에 셋팅되고 난 후에 차량 운행중에 클러치 피스턴(16)의 압압력이 기준설정값 이상보다 큰 경우를 가정한다.

상기 로드(40)는 버클링 현상에 의하여 회전하고 있는 바, 로드(40)가 최대로 압축되어 원형 블록(34)의 하면에 그 누름 플레이트(38)가 닿게 되면 원형 블록(34)에도 상기 로드(40)의 회전력(M)이 전달되게 되고, 로드(40)를 통해 전달되는 클러치 피스턴의 압압력(P)이 일정값 이상이면 원형 블록(40)은, 회전력(M)에 의한 회전과 동시에 압압력(P)에 의하여 하우징(28)의 가이드 레일의 단과 단사이를 이동하여 하강하게 된다.

상기와 같은 상태로 셋팅이 변화된 리턴장치는 클러치 피스턴(16)의 압압력(P)이 사라지고 난 후에도 도 5에 도시한 바와 같이, 클러치 피스턴(16)을 밀게 되는 거리는 초기 거리로부터 (-L) 만큼의 변위가 생기게 된다.

상기 변위는 본 발명의 리턴장치가 상기 클러치 피스턴(16)내에 장착되는 개소에 따라 달라지게 되므로 리턴 장치내의 스프링의 고유 탄성 계수가 각각 다르더라도 이에 대응하여 변화할 수 있는 것이다.

또한, 차량의 장기간 운행후에는 클러치 피스턴의 압압력이 초기 설정값 보다 작게 되므로 이에 대응하여 리턴장치의 단은 상승하게 되고, 기존에 형성된 거리로부터 (+L)의 변위가 다시 추가됨으로써 클러치 피스턴은 적정한 간격으로 클러치 디스크 및 클러치 플레이트를 작동시킬 수 있다.

상기한 바와 같이 이루어진 본 발명에 의한 클러치 피스턴의 리턴장치는 초기 셋팅 시 및 차량의 장기간 운행 후에도 클러치 장치내의 용적을 일정하게 유지할 수 있도록 클러치 피스턴의 리턴 거리를 변화시킬 수 있으므로 차량의 초기 양산시의 품질 편차 및 차량의 오랜 사용에 의한 노후화에 관계없이 일정한 변속 성능을 유지할 수 있도록 한다.

Claims (4)

1. 자동변속기의 하우징에 길이방향으로 제공되는 입력축에 결합되는 클러치 리테이너의 내측에 설치되는 클러치 피스턴을 리턴시키기 위한 자동변속기용 클러치 피스턴의 리턴장치에 있어서,

   상기 리턴장치는

   클러치 피스턴과 리테이너 사이에 장착되는 하우징과;

   상기 하우징내에 일정한 높이 단차 만큼씩 이동 가능하게 장착되어, 상기 클러치 피스턴의 압압력에 대응하여 상기 하우징 내를 높이 단차만큼 이동함으로써 상기 클러치 피스턴을 리턴시키는 거리가 가변되는 가변 탄성수단을 포함하는 자동변속기용 클러치 피스턴의 리턴장치.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 하우징은

   그 내부는 중공부로 이루어지고, 그 일측면에는 일정한 높이 단차를 가지고 형성되는 가이드 레일을 갖추며,

   상기 가변 탄성수단은

   상기 하우징의 가이드 레일을 따라 이동하는 슬라이더를 갖추고서 상기 클러치 피스턴의 압압력에 의해 상기 하우징 내를 일정한 높이 단차만큼 회전과 동시에 이동하는 원형 블록과;

   일단에는 상기 클러치 피스턴과 접촉하는 스프링 시트가 형성되고, 타단에는 상기 원형 블록 내를 관통하여 누름 플레이트가 형성되어, 상기 클러치 피스턴의 압압력을 상기 원형 블록에 전달하는 로드와;

   상기 원형 블록과 상기 로드의 스프링 시트 사이에 개재되어 상기 로드를 탄지하는 스프링을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동변속기용 클러치 피스턴의 리턴장치.
3. 청구항 2에 있어서,

   상기 하우징의 가이드 레일의 각 단과 단 사이는 라운드지게 형성되는 것을 특징으로 하는 자동변속기용 클러치 피스턴의 리턴장치.
4. 청구항 2에 있어서,

   상기 원형 블록의 슬라이더는 그 일단부에 플랜지가 형성되어 이 플랜지가 상기 하우징에 면접촉되도록 하는 것을 특징으로 하는 자동변속기용 클러치 피스턴의 리턴장치.