KR200170996Y1

KR200170996Y1 - 자동 변속기의 가변 용량 클러치 구조

Info

Publication number: KR200170996Y1
Application number: KR2019960047439U
Authority: KR
Inventors: 이운영
Original assignee: 정몽규; 현대자동차주식회사
Priority date: 1996-12-10
Filing date: 1996-12-10
Publication date: 2000-04-01
Also published as: KR19980034493U

Abstract

본 고안은 자동차의 자동변속기에 구비되어 동력을 단속하는 클러치에 관한 것으로서, 특히 클러치 피스톤과 클러치 리테이너 사이에 두 개의 유압실을 형성하여 입력축의 고속과 저속 영역에서 별도의 유압이 제공되게 함으로써 보다 효율적으로 클러치 작동이 이루어지도록 한 자동 변속기의 가변 용량 클러치 구조에 관한 것이다.

상기 본 고안은 입력축(51) 둘레에 설치된 클러치 리테이너(52)는 클러치 피스톤(55)과의 사이에 두 개의 유압실(B,C)이 형성되도록 내측 중간에서 클러치 피스톤 방향으로 분리막(52a)이 돌출되고, 상기 클러치 피스톤(55)은 전후진 이동 가능토록 상기 분리막(52a)이 삽입되는 오목부(55b)가 형성되며, 상기 분리막(52a)을 중심으로 내측 유압실(B)과 외측 유압실(C)에 별도의 유압이 제공되도록 유압 제공로(57)가 형성된 것을 특징으로 한다.

Description

자동 변속기의 가변 용량 클러치 구조

본 고안은 자동차의 자동변속기에 구비되어 동력을 단속하는 클러치에 관한 것으로서, 특히 클러치 피스톤과 클러치 리테이너 사이에 두 개의 유압실을 형성항 입력축의 고속과 저속영역에서 별도의 유압이 제공되게 함으로써 보다 효율적으로 클러치 작동이 이루어지도록 한 자동 변속기의 가변 용량 클러치 구조에 관한 것이다.

종래 자동변속기의 클러치 구조는 제1도에 도시된 바와 같이 엔진의 회전 동력이 전달되는 입력축(1)과, 상기 입력축(1)의 회전 동력을 전달받는 클러치 리테이너(2)와, 상기 클러치 리테이너(2)에 연결되어 회전되는 클러치 플레이트(3)와, 상기 클러치 플레이트(3)의 회전 동력을 단속하는 클러치 디스크(4)와, 상기 클러치 디스크(4)를 유압에 의해 작동하는 클러치 피스톤(5)과, 상기 클러치 피스톤(5)을 원위치시키는 리턴 스프링(6)으로 구성된다.

그리고 상기 입력축(1)에는 상기 클러치 피스톤(5)에 유압을 공급하는 유압공급로(7)가 형성되고, 상기 클러치 피스톤(5)과 클러치 리테이너(2) 사이에는 유압실(A)이 형성되며, 상기 리턴 스프링(6)은 고정키(9)에 의해 고정된 스프링 리테이너(8)에 의해 지지된다.

상기와 같이 구성된 종래의 자동변속기의 클러치 구조는 토크 컨버터의 작동으로 입력축(1)이 회전하고 상기 입력축(1)의 회전에 따라 클러치 리테이너(2)와 클러치 플레이트(3)가 회전한다. 여기서, 상기 유압실(A)에 유압이 제공되면, 이 유압에 의해 클러치 피스톤(5)이 클러치 디스크(4)와 상기 클러치 플레이트(3)를 밀착시키면서 유성 기어 장치(미도시)에 동력을 전달한다.

즉, 상기 클러치 피스톤(5)과 클러치 리테이너(2) 사이의 유압실(A)에 유압이 가해져서 클러치 피스톤(5)을 한쪽 방향으로 밀고, 이때 클러치 플레이트(3)도 동시에 밀려 클러치 디스크(4)에 밀착되면서 회전 동력을 전달하게 된다.

한편, 상기 클러치 피스톤(5)에 작용되는 유압과는 반대로 상기 클러치 피스톤(5)을 원위치시키는 리턴 스프링(6)은 유압의 힘에 의해 수축된 상태로 있게 된다. 이후 상기 클러치 피스톤(5)에 작용하는 유압실(A)의 유압이 해제되면 리턴 스프링(6)에 의해 상기 클러치 피스톤(5)은 원위치되고 클러치 플레이트(3)와 밀착되어 있던 클러치 디스크(4)도 떨어지면서 동력의 전달은 차단된다.

여기서, 변속기 내부에 동력을 전달하는 입력축(1)의 회전 속도가 고속인가 저속인가에 따라 클러치 피스톤(5)에 가해지는 유압의 세기가 달라져서 결국 클러치 디스크(4)와 클러치 플레이트(3)를 밀착시키는 힘도 달라지게 된다.

즉, 상기 입력축(1)의 회전 속도에 따라 원심력의 차이가 발생하는데, 고속회전시에는 원심력도 커지게 되어 보다 큰 힘의 유압이 클러치 피스톤(5)에 작용되고, 저속 회전시에는 원심력이 작아 상대적으로 작은 힘의 유압이 클러치 피스톤(5)에 제공되게 된다.

따라서, 상기한 종래 자동 변속기의 클러치 구조는 유압실(A)이 단일하게 형성되어 있기 때문에 입력축(1)의 회전 상태에 따라 클러치 피스톤에 대한 유압 제공력을 차별화 할 수 없는 문제점이 있다. 특히, 입력축(1)의 저속 영역에서는 클러치 피스톤(5)에 제공되는 유압이 상대적으로 작아지므로 클러치의 작동 성능이 떨어지는 문제점이 발생된다.

본 고안은 상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 클러치 디스크와 클러치 리테이너 사이에 두 개의 유압실을 형성하여 입력축의 속도에 따라 유압제공을 차별화함으로써 원심력에 따른 유압 제공력을 효과적으로 이용하여 클러치 작동 성능이 향상되도록 한 자동 변속기의 가변 용량 클러치 구조를 제공하는데 있다.

제1도는 종래 자동 변속기의 클러치 구조를 도시한 단면도.

제2도는 본 고안에 따른 자동 변속기의 가변 용량 클러치 구조를 도시한 단면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

51 : 입력축 52 : 클러치 리테이너

52a : 분리막 53 : 클러치 플레이트

54 : 클러치 디스크 55 : 클러치 피스톤

55a : 오목부 56 : 리턴 스프링

57b, 57c : 유압 제공로 58 : 오 링

60 : 콘트롤 밸브 B : 내측 유압실

C : 외측 유압실

상기한 과제를 실현하기 위한 본 고안의 자동 변속기의 가변 용량 클러치 구조는, 입력축 둘레에 설치된 클러치 리테이너와, 상기 클러치 리테이너의 내측에 위치되어 제공되는 유압에 의해 클러치 디스크 및 클러치 플레이트를 단속하는 클러치 피스톤이 포함된 자동 변속기의 클러치 구조에 있어서, 상기 클러치 리테이너는 상기 클러치 피스톤과의 사이에 두 개의 유압실이 형성되도록 내측 중간에서 상기 클러치 피스톤 방향으로 분리막이 돌출되고, 상기 클러치 피스톤은 전후진 이동가능토록 상기 분리막이 삽입되는 오목부가 형성되며, 상기 분리막을 중심으로 내측 유압실과 외측 유압실에 별도의 유압이 제공되도록 유압 제공로가 형성된 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 실시예를 설명하면 다음과 같다.

본 고안에 의한 자동 변속기의 가변 용량 클러치 구조는 제2도에 도시된 바와 같이 엔진의 회전 동력이 전달되는 입력축(51)과, 상기 입력축(51)의 회전 동력을 전달받는 클러치 리테이너(52)와, 상기 클러치 리테이너(52)에 연결되어 회전되는 클러치 플레이트(53)와, 상기 클러치 플레이트(53)의 회전 동력을 단속하는 클러치 디스크(54)와, 상기 클러치 디스크(54)를 유압에 의해 작동하는 클러치 피스톤(55)과, 상기 클러치 피스톤(55)을 원위치시키는 리턴 스프링(56)으로 구성된다.

특히, 상기 클러치 리테이너(52)는 상기 클러치 피스톤(55)과의 사이에 두개의 유압실(B,C)이 형성되도록 내측 중간에서 상기 클러치 피스톤(55) 방향으로 분리막(52a)이 돌출되고, 상기 클러치 피스톤(55)은 전후진 이동 가능토록 상기 분리막(52a)이 삽입되는 오목부(55a)가 형성되며, 상기 분리막(52a)을 중심으로 내측 유압실(B)과 외측 유압실(C)에 별도의 유압이 제공되도록 유압 제공로(57b,57c)가 형성되어 있다.

그리고, 상기 클러치 피스톤(55)은 외측 유압실(C)의 용적보다 내측 유압실(B)의 용적이 크게 형성되도록 상기 오목부(55a)의 안쪽에서 입력축(51) 방향으로 바로 연장되게 형성되어 있다. 또한, 사기 클러치 피스톤(55)과 분리막(52a) 사이에 외측 유압실(C)과 내측 유압실(B)의 유체 흐름이 차단되도록 오 링(58)이 삽입되어 있다.

한편, 상기 입력축(51)의 회전 속도가 일정 속도 이하일 때는 상기 외측 유압실(C)과 내측 유압실(B)에 모두 유압이 제공되고, 상기 입력축(51)의 회전 속도가 일정 속도 이상일 때는 상기 외측 유압실(C)에만 유압이 제공되도록 콘트롤 밸브(60)에 의해 제어된다.

여기서, 상기 콘트롤 밸브(60)는 통상적으로 자동 변속기에 구비되는 각종 유압 제어밸브와 같이 밸브 바디 내에 설치될 수 있으며, 자동변속기의 전자제어장치인 TCU의 신호에 따라 작동된다.

물론, 상기 TCU는 일반적으로 각종 센서를 통해 입력 축의 회전 속도 등의 각종 신호를 입력받게 되고, 이렇게 입력된 정보를 근거로 연산하여 상기 콘트롤 밸브(60)등에 제어 신호를 출력하게 되어 있다.

상기와 같이 구성되는 본 고안에 따른 자동 변속기의 가변 용량 클러치 구조의 작용을 설명하면 다음과 같다.

클러치 피스톤(55)과 클러치 리테이너(52) 사이의 내측 유압실(B) 또는 외측 유압실(C)에 유압이 제공되면 클러치 피스톤(55)이 한쪽 방향으로 밀리게 되고, 이때 클러치 플레이트(53)도 동시에 밀리면서 클러치 디스크(54)에 밀착되어 회전 동력을 전달하게 된다.

여기서, 입력축(51)의 회전 속도가 저속일 때는 원심력의 크기도 작아지기 때문에 클러치를 작동하기 위해서는 클러치 리테이너의 돌출부(52a)를 중심으로 내측 유압실(B)과 외측 유압실(C)에 모두 유압을 제공하여 클러치 피스톤(55)에 작용하는 유압의 힘을 크게 한다.

이와 다르게 입력축(51)의 회전 속도가 고속일 때는 원심력의 크기도 커지기 때문에 이때에는 외측 유압실(C)에만 유압을 제공하여 클러치 피스톤(55)을 밀게된다. 여기서, 상기 클러치 피스톤(55)에 작용되는 유압이 힘은 원심력이 충분히 가해지기 때문에 클러치 디스크(54)와 클러치 플레이트(53)를 밀착시킬 수 있는 충분한 힘이 제공된다.

그리고, 상기 내측 유압실(B)과 외측 유압실(C)로의 유압 제공은 콘트롤 밸브(60)의 제어에 따라 이루어지며 여기서 제공되는 유압은 유압 제공로(57b, 57c)를 통해 내측 유압실과(B) 외측 유압실(C)에 각각 별도로 제공되게 된다.

상기와 같이 구성되고 작용하는 본 고안에 의한 자동 변속기의 가변 용량 클러치 구조는 입력축(51)의 회전 속도가 고속이면 외측 유압실(C)만 유압을 제공하고, 저속이면 외측과 내측 유압실(B,C) 모두에 유압을 제공하기 때문에 입력축(51)의 회전 속도에 따라 효과적으로 클러치 피스톤(55)에 제공되는 유압을 제어할 수 있는 이점이 있다.

Claims

입력축 둘레에 설치된 클러치 리테이너와, 상기 클러치 리테이너의 내측에 위치되어 제공되는 유압에 의해 클러치 디스크 및 클러치 플레이트를 단속하는 클러치 피스톤이 포함된 자동 변속기의 클러치 구조에 있어서, 상기 클러치 리테이너는 상기 클러치 피스톤과의 사이에 두 개의 유압살이 형성되도록 내측 중간에서 상기 클러치 피스톤 방향으로 분리막이 돌출되고, 상기 클러치 피스톤은 전후진 이동 가능토록 상기 분리막이 삽입되는 오목부가 형성되며, 상기 분리막을 중심으로 내측 유압실과 외측 유압실에 별도의 유압이 제공되도록 유압 제공로가 형성된 것을 특징으로 하는 자동 변속기의 가변 용량 클러치 구조.
제1항에 있어서, 상기 클러치 피스톤은 외측 유압실의 용적보다 내측 유압실의 용적이 크게 형성되도록 상기 오목부의 안쪽에서 입력축 방향으로 바로 연장되게 형성된 것을 특징으로 하는 자동 변속기의 가변 용량 클러치 구조.
제1항에 있어서, 상기 클러치 피스톤과 분리막 사이에 외측 유압실과 내측 유압실의 유체 흐름이 차단되도록 오 링이 삽입된 것을 특징으로 하는 자동 변속기의 가변 용량 클러치 구조.
제1항에 있어서, 상기 입력축의 회전 속도가 일정 속도 이하일 때는 상기 외측 유압실과 내측 유압실에 모두 유압이 제공되고, 상기 입력축의 회전 속도가 일정 속도 이상일 때는 상기 외측 유압실에만 유압이 제공되도록 콘트롤 밸브에 의해 제어되는 것을 특징으로 하는 자동 변속기의 가변 용량 클러치 구조.