KR200255335Y1 - 자동 변속기용 클러치의 원심 유압 해제 장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 자동 변속기에 구비되는 다판 클러치에 관한 것으로서, 특히 원심 유압 해제 구조의 설계 및 가공이 용이하고, 클러치 작동이 원활하게 이루어지도록 한 자동 변속기용 클러치의 원심 유압 해제 장치에 관한 것이다.

이와 같은 본 고안은, 유압실에 제공되는 압유에 의해 축방향으로 이동되면서 클러치 디스크와 클러치 플레이트를 단속하는 클러치 피스톤이 구비된 자동 변속기용 클러치에 있어서, 상기 클러치 피스톤은 클러치 해제시 유압실내의 압유가 배출되도록 밸브실 및 배출구가 형성되고, 상기 밸브실에는 오리피스 홀이 형성되어 원심 유압 및 스프링의 대향된 힘에 의해 전후 이동되면서 상기 배출구를 개폐하는 밸브판이 구비되며; 클러치 작동시에 상기 밸브판에 의해 유압실내의 원심 유압이 배출되지 않도록 상기 밸브판의 오리피스 홀과 클러치 피스톤의 배출구가 일치하지 않도록 형성된 것을 특징으로 하여 가능하게 된다.

Description

자동 변속기용 클러치의 원심 유압 해제 장치{The clutch Assembly for Automatic Transmission}

본 고안은 자동 변속기에 구비되는 다판 클러치에 관한 것으로서, 특히 원심 유압 해제 구조의 설계 및 가공이 용이하고, 클러치 작동이 원활하게 이루어지도록 한 자동 변속기용 클러치의 원심 유압 해제 장치에 관한 것이다.

일반적으로 자동차의 자동 변속기는 토크 컨버터와, 상기 토크 컨버터에 연결된 변속기어 메커니즘과, 차량의 운행 상태에 따라 상기 변속기어 메커니즘의 기어를 선택적으로 작동시키는 유압 제어 회로로 구성되어 있다.

여기서, 상기 변속기어 메커니즘의 각 기어를 제어하기 위해서는 다수의 마찰부재를 사용하게 되는 바, 상기 마찰부재로는 일반적으로 프론트 클러치와, 리어 클러치, 로우-리버스 브레이크, 엔드 클러치 및 킥다운 브레이크를 사용하며, 상기와 같은 마찰부재는 오일 펌프에 의해 발생된 유압으로 작동된다.

도 1은 상기한 마찰 부재중 자동 변속기용 클러치가 도시된 단면도로서, 회전 동력이 전달되는 샤프트(1)와, 상기 샤프트(1)에 결합되어 회전 동력을 전달받는 클러치 리테이너(2)와, 상기 클러치 리테이너(2)에 연결되어 회전하면서 회전 동력을 단속하는 클러치 디스크(3)와, 상기 클러치 디스크(3)와 접속 이격되면서 클러치 허브(7)에 회전 동력을 전달하는 클러치 플레이트(4)와, 상기 클러치 디스크(3)를 유압에 의해 단속하는 클러치 피스톤(5)과, 상기 클러치 피스톤(5)을 원위치시키는 리턴 스프링(6)으로 구성된다.

특히, 상기 클러치 피스톤(5)과 클러치 리테이너(2) 사이에는 유압공급로(1a)와 연결된 유압실(A)이 형성되고, 클러치 피스톤(5)의 외주측에는 배유공(5a)이 형성되어 상기 유압실(A) 내에 유압이 제공될 때 닫히고 배출될 때 열리게 되는 체크 볼(10)이 설치되어 있다.

이와 같은 상기 체크 볼(10)은 클러치 작동시에는 클러치 피스톤(5)이 클러치 디스크(3)와 클러치 플레이트(4)를 상호 접속시킬 수 있도록 상기 배유공(5a)을 닫아서 유압이 작용하도록 하고, 클러치 해제시에는 상기 클러치 피스톤(5)이 리턴되도록 원심력에 의해 배유공(5a)을 열어 유압실(A)내의 잔류 유압이 빠져나가도록 한다.

여기서, 상기와 같은 체크 볼(10)을 설계하는데 있어 중요한 것은 클러치 피스톤(5)에 유압이 작용하고 있을 때에는 최고 속도로 클러치가 회전하고 있어도 체크 볼(10)이 배유공(5a)의 시트에 밀착되어 클러치 피스톤(5)이 리턴 스프링(6)의 반발력을 이기고 작동되어야 하고, 클러치 피스톤(5)의 유압이 해제되었을 경우에는 어떤 회전 속도에서도 상기 체크 볼(10)이 배유공(5a)의 시트를 이탈하여 잔류 유량이 배유공(5a)을 통하여 빠져나갈 수 있도록 하여야 한다.

그러나, 상기와 같은 종래 기술에 의한 클러치의 원심 유압 해제 장치는 체크 볼의 움직임에 따라 유압 작동과 유압 해제에 중요한 영향을 미치기 때문에 체크 볼의 움직임에 따른 유압력 변화 등을 해석해야 하고, 체크 볼의 크기에 따라 배유공의 입구 및 출구의 내경, 경사각 등을 적정하게 설계해야 되는 등 원심 유압해제 구조를 설계하고, 가공하기가 쉽지 않은 문제점이 있다.

본 고안은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 밸브판의 오리피스 홀과 편심 배출구를 통해 원심 유압 해제 구조의 설계 및 가공이 용이하여 클러치 작동이 원활하게 이루어지도록 하는 자동 변속기용 클러치의 원심 유압 해제 장치를 제공하는 데 있다.

상기한 과제를 실현하기 위한 본 고안의 자동 변속기용 클러치의 원심 유압 해제 장치는, 유압실에 제공되는 압유에 의해 축방향으로 이동되면서 클러치 디스크와 클러치 플레이트를 단속하는 클러치 피스톤이 구비된 자동 변속기용 클러치에 있어서, 상기 클러치 피스톤은 클러치 해제시 유압실내의 압유가 배출되도록 밸브실 및 배출구가 형성되고, 상기 밸브실에는 오리피스 홀이 형성되어 원심 유압 및 스프링의 대향된 힘에 의해 전후 이동되면서 상기 배출구를 개폐하는 밸브판이 구비되며; 클러치 작동시에 상기 밸브판에 의해 유압실내의 원심 유압이 배출되지 않도록 상기 밸브판의 오리피스 홀과 클러치 피스톤의 배출구가 일치하지 않도록 형성된 것을 특징으로 한다.

도 1은 종래 기술의 자동 변속기용 클러치가 도시된 단면 구성도,

도 2는 본 고안에 따른 자동 변속기용 클러치가 도시된 단면 구성도로서, 클러치 해제시의 상태도,

도 3은 본 고안에 따른 클러치 작동시의 상태도,

도 4는 도 3의 A-A선 단면도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

51 : 샤프트 51a : 유로

52 : 클러치 리테이너 53 : 클러치 디스크

54 : 클러치 플레이트 55 : 클러치 피스톤

55a : 밸브실 55b : 배출구

55d : 이탈 방지턱 55e : 스프링 시트

55f : 밸브 시트 56 : 리턴 스프링

57 : 클러치 허브 60 : 밸브판

60a : 오리피스 홀 65 : 밸브 스프링

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 실시 예를 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 고안에 따른 자동 변속기용 클러치가 도시된 도면으로서, 클러치 해제시의 상태도이고, 도 3은 본 고안에서 클러치 작동시의 상태도이다.

본 고안에 따른 자동 변속기용 클러치는 토크 컨버터로부터 샤프트(51)에 회전 동력이 전달되면 상기 샤프트(51)와 결합되어 있는 클러치 리테이너(52)가 회전하게 되고, 상기 클러치 리테이너(52)를 통해 클러치 디스크(53)가 회전하도록 되어 있다.

그리고, 상기 클러치 디스크(53)는 클러치 허브(57)의 외측에 장착된 클러치 플레이트(54)에 접속 이격되면서 상기 샤프트(51)의 회전 동력을 전달하도록 되어 있다.

이와 같은 상기 클러치 디스크(53)의 단속은 클러치 피스톤(55)을 통해서 이루어지는 바, 상기 클러치 피스톤(55)과 클러치 리테이너(52) 사이에는 유압실(A)이 형성되어 상기 샤프트(51)의 유로(51a)를 통해 유압이 제공되면, 상기 클러치 피스톤(55)이 축방향으로 이동되면서 클러치 디스크(53)와 클러치 플레이트(53)를 단속할 수 있도록 구성되어 있다.

그리고, 상기 클러치 피스톤(55)은 리턴 스프링(56)에 의해 상기 작동 유압과 대항된 힘을 갖게 된다.

특히, 상기한 바와 같은 클러치 피스톤(55)에는 밸브판(60) 및 편심 배출구(55b)로 이루어진 원심 유압 해제 장치가 구비되어 도 3에서와 같이 클러치 작동시에는 클러치 피스톤(55)이 클러치 디스크(53)와 클러치 플레이트(54)를 상호 접속시킬 수 있도록 상기 배출구(55b)를 닫아서 유압실(A)내에 유압이 작용하도록 하고, 클러치 해제시에는 도 2에서와 같이 상기 클러치 피스톤(55)이 리턴되도록 원심력에 의해 배출구(55b)을 열어 유압실(A)내의 잔류 유압이 빠져나갈 수 있도록 되어 있다.

즉, 상기 클러치 피스톤(55)에는 클러치 해제시 유압실(A)내의 압유가 배출되도록 밸브실(55a)과 외부로 연통된 배출구(55b)가 형성되어 있고, 상기 밸브실(55a)에는 오리피스 홀(60a)이 형성되어 원심 유압 및 밸브 스프링(65)의 대향된 힘에 의해 전후 이동되면서 상기 배출구(55b)를 개폐하는 밸브판(60)이 설치되어 있다.

여기서, 상기 클러치 피스톤(55)에 형성된 밸브실(55a)은 축방향에 대하여 경사지게 형성되는 동시에 상기 밸브판(60)이 이동할 수 있도록 상기 배출구(55b)보다 내경이 크게 형성되어 있고, 상기 유압실(A)쪽에는 상기 밸브판(60)이 이탈되는 것을 방지할 수 있도록 이탈 방지턱(55d)이 형성되어 있다.

그리고, 상기 밸브실(55a)의 배출구(55b)쪽에는 상기 밸브 스프링(65)이 지지되는 스프링 시트(55e)와 밸브판(60)이 밀착되는 밸브 시트(55f)가 형성되어 있고, 상기 배출구(55b)는 밸브 시트(55f)로부터 클러치 피스톤(55)의 외부로 관통되어 형성된다.

이와 같은 클러치 피스톤(55)의 밸브실(55a)에 내재되는 밸브판(60)은 원심력이 작용이 용이토록 경사지게 위치되고, 원형 또는 사각 모양 등 상기 밸브실의 형상과 동일하게 다양하게 형성될 수 있으며, 본 고안의 실시예에서는 도 4에서와 같이 원형상을 도시하였다.

그리고, 상기 밸브판(60)은 소정 두께로 형성되고, 특히 가운데 부분에 유압실(A)내의 유압이 배출되도록 오리피스 홀(55b)이 형성되어 있는 바, 상기 오리피스 홀(55b)은 도 3 및 도 4에서와 같이 클러치 작동시에 상기 밸브판(60)이 밸브시트(55f)에 말착되어 유압실(A)내의 원심 유압이 배출되지 않도록 클러치 피스톤의 배출구(55b)와 일치하지 않도록 형성되어 있다.

상기와 같이 구성되는 본 고안에 따른 자동 변속기용 클러치의 원심 유압 해제 장치의 작동을 설명하면 다음과 같다.

클러치 해제시에는 도 2에 도시된 바와 같이 유압실(A)내에 유압이 작용하지 않으므로 리턴 스프링(56)에 의해 클러치 피스톤(55)이 클러치 리테이너(52) 쪽으로 밀착되고, 이와 동시에 원심력과 밸브 스프링(65)에 의해 밸브판(60)이 밸브 시트(55f)로부터 이탈되어 유압실(A)내의 유압이 배출구(55b)를 통해 외부로 배출된다.

이와 반대로 클러치 작동시에는 도 3에 도시된 바와 같이 샤프트(51)의 유로(51a)를 통해 유압실(A)내에 유압이 제공되고, 이 유압에 의해 밸브판(60)이 밸브 스프링(65)의 힘을 이기고 밸브 시트(55f)에 밀착되면서 배출구(55b)를 닫게 되며, 동시에 클러치 피스톤(55)은 축방향으로 이동되어 클러치 디스크(53)와 클러치 플레이트(54)를 밀착시킴으로써 클러치 리테이너(52)에서 클러치 허브(57)쪽으로 회전 동력을 전달할 수 있게 된다.

따라서, 상기와 같이 구성되고 작용되는 본 고안의 자동 변속기용 클러치의 원심 유압 해제 장치는 원심력, 밸브 스프링의 상수, 오리피스 방정식으로 압유 배출 작동의 해석이 가능하게 되어 종래의 체크 볼식보다 간편하게 설계할 수 있을 뿐 아니라 클러치의 성능 향상에 기여하게 되는 이점을 제공하게 된다.

Claims (2)

1. 클러치 리테이터와의 사이에 유압실을 형성하고, 압유가 유입되는 입구측과 대향된 측에 배출구가 형성된 클러치 피스톤과;

   상기 클러치 피스톤의 배출구와 일치하지 않도록 오리피스 홀이 형성되어 배출구를 개폐하고 원심력이 작용하도록 경사지게 위치된 밸브판과;

   상기 클러치 피스톤의 배출구에 설치되어 상기 밸브판에 탄지력을 제공하는 탄성 수단으로 구성되고,

   상기 밸브판은 상기 유압실에 압유가 제공되면 원심 유압의 작용으로 상기 배출구를 닫고, 상기 유압실에 압유 제공이 해제되면 상기 탄성수단의 탄성력에 의해 배출구를 개방토록 이루어진 것을 특징으로 하는 자동 변속기용 클러치의 원심 유압 해제 장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 클러치 피스톤의 배출구는 입구쪽에서 출구쪽으로 갈수록 축의 중심으로부터 멀어지도록 경사지게 형성된 것을 특징으로 하는 자동 변속기용 클러치의 원심 유압 해제 장치.