KR20030096577A - 차량용 자동변속기의 클러치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량용 자동변속기의 클러치에 관한 것으로, 마찰재프레이트를 클러치디스크와 플레이트에 각각 장착해 상대적으로 동일한 크기에서 큰 열 용량을 갖추면서도 구조적으로 대칭을 이뤄 열변형에도 유리할 수 있도록 함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 토크 컨버터(1)로부터 전달받는 동력을 유성기어장치로 전달하도록 서로 밀착되면서 함께 회전되는 클러치 플레이트(7)와 클러치 디스크(9)사이에 서로간에 마찰력을 발생하도록 구비된 마찰재프레이트(11)가 상기 플레이트(7)의 안쪽으로 상대적으로 얇은 두께로 돌출되게 형성된 안착단(7')의 양쪽 측면에 덧대어지는 한편, 상기 디스크(9)의 바깥쪽으로 상대적으로 얇은 두께로 돌출되게 형성된 안착단(9')의 양쪽 측면에 덧대어진 것을 특징으로 한다.

Description

차량용 자동변속기의 클러치{Clutch system auto transmission in vehicle}

본 발명은 차량용 자동변속기의 클러치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 서로 접촉되는 양쪽 부위에 모두 마찰재프레이트를 덧대면서 열변형을 억제해 내구성능을 향상 할 수 있도록 된 차량용 자동변속기의 클러치에 관한 것이다.

일반적으로 차량의 자동 변속기는 도 1에 도시된 바와 같이 토크 컨버터(1)와, 이 토크 컨버터(1)에 연결되어 엔진의 회전력을 전달받음과 더불어 차속에 따른 변속을 수행하는 파워트레인(2), 이 파워트레인(2)의 각종 장치들을 유압으로 제어하도록 ECU의 제어에 따라 유압을 발생하는 밸브바디(3) 및 이 밸브바디(3)에서 요구되는 오일을 공급하는 오일탱크(4)등으로 이루어진다.

여기서, 상기 파워트레인(2)은 토크 컨버터(1)의 임펠러로 전달된 엔진의 출력을 전달받아 다수의 선기어와 링기어 및 캐리어로 구성되는 유성 기어 장치로서, 상기 각 기어들의 회전을 적절히 제어함으로써 상기 기어들 간의 상대 운동에 의해 터어빈으로부터 공급되는 회전력이 적절한 변속비로 변환되어 추진축으로 전달된다.

이와 같이 상기 파워트레인(2)을 이루는 변속기어 메커니즘의 각 기어를 제어하기 위해서는 다수의 마찰부재를 사용하게 되는 바, 상기 마찰부재로는 일반적으로 프론트 클러치와, 리어 클러치, 로우-리버스 브레이크, 엔드 클러치 및 킥 다운 브레이크를 사용하며, 상기와 같은 마찰부재는 엔진의 회전에 따라 동작되는 오일 펌프에 의해 발생된 유압에 의해 작동된다.

이와 같은 마찰부재가 사용되는 한 예로서 클러치를 들 수가 있는데 이와 같은 클러치는 도 2에 도시된 바와 같이, 토크 컨버터(1)의 작동으로 입력축(5)이 회전하고 상기 입력축(5)의 회전에 따라 클러치 리테이너(6)와 클러치 플레이트(7)가 회전한다.

이에 따라, 유압에 의해 작동하는 클러치 피스톤(8)에 의해 클러치 디스크(9)가 상기 클러치 플레이트(7)에 밀착되면서 회전하여 유성기어장치(미도시)에 동력을 전달한다.

즉, 상기 클러치 피스톤(8)에 유압이 가해져서 클러치 피스톤(8)을 한쪽방향으로 밀고, 이때 클러치 디스크(9)도 동시에 밀려 클러치 플레이트(7)에 밀착되면서 클러치 리테이너(6)를 통해 전달되는 클러치 플레이트(7)의 회전동력을 전달받는다.

한편, 상기 클러치 피스톤(8)에 작용하는 유압과는 반대로 상기 클러치피스톤(8)을 원 위치시키는 리턴 스프링(10)은 유압에 의해 수축된 상태로 있게 된다. 이후 상기 클러치 피스톤(8)에 작용하는 유압이 해제되면 리턴 스프링(10)에 의해 상기클러치 피스톤(8)은 원 위치되고 클러치 플레이트(7)와 밀착되어 있던 클러치 디스크(9)도 떨어지면서 동력의 전달은 차단된다.

한편, 상기 클러치 디스크(9)는 공급된 유압에 의해 서로 접촉·분리되면서 전달된 회전력을 끊거나 이어주도록 그 둘레를 따라 한쪽 면에 마찰재프레이트(11)가 덧대어지는데, 이 마찰재프레이트(11)는 도 3에 도시된 바와 같이 클러치 플레이트(7)사이에 위치된 클러치 디스크(9)의 양 쪽 면에 덧대어지거나 또는 도 4에 도시된 바와 같이, 클러치 플레이트(7)와 클러치 디스크(9)의 한 쪽 면에 만 덧대어지게 된다.

그러나, 이와 같은 마찰재프레이트(11) 장착 구조는 클러치 전체의 크기와 작동시 마찰열의 발생정도를 좌우하게 되는데 즉, 상기 마찰재프레이트(11)가 양 쪽 면에 덧대어지므로 이를 덧댄 디스크(9)가 공간상에서 상대적으로 얇게 이루어져 마찰에 따라 발생되는 열을 흡수하는 히트싱크(Heat Sink)로서의 기능을 할 수 없어 열 용량이 비교적 작고 이로 인해, 클러치와 변속기의 전체적인 크기가 증가되는 단점이 있게 된다.

한편, 상기 마찰재프레이트(11)가 각각 플레이트(7)와 디스크(9)의 한 쪽 면에 덧대어지면, 상기 디스크(9)가 공간상에서 상대적으로 두껍게 이루어져 마찰에 따라 발생되는 열을 흡수하는 히트싱크(Heat Sink)로서의 기능을 충분히 해 열 용량이 비교적 커 클러치와 변속기의 전체적인 크기가 작아지는 장점이 있지만, 이는 구조적 대칭 형상에 따라 열변형에 유리한 양 쪽 면에 덧대어진 마찰재프레이트(11)의 경우에 비해 비대칭 구조로 이루어지므로 상대적으로 열변형에 불리한 단점이 있게 된다.

이에 본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 발명된 것으로, 마찰재프레이트를 클러치디스크와 플레이트에 각각 장착해 상대적으로 동일한 크기에서 큰 열 용량을 갖추면서도 구조적으로 대칭을 이뤄 열변형에도 유리할 수 있도록 함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 토크 컨버터로부터 전달받는 동력을 유성기어장치로 전달하도록 서로 밀착되면서 함께 회전되는 클러치 플레이트와 클러치 디스크사이에 서로간에 마찰력을 발생하도록 구비된 마찰재프레이트가 상기 플레이트의 안쪽으로 상대적으로 얇은 두께로 돌출되게 형성된 안착단의 양쪽 측면에 덧대어지는 한편, 상기 디스크의 바깥쪽으로 상대적으로 얇은 두께로 돌출되게 형성된 안착단의 양쪽 측면에 덧대어진 것을 특징으로 한다.

도 1은 일반적인 자동변속기의 분리 사시도

도 2는 일반적인 자동변속기용 클러치시스템의 구성도

도 3은 종래에 따른 클러치 시스템의 마찰재프레이트 장착 구조도

도 4는 종래에 따른 마찰재프레이트 장착 구조의 변형예

도 5는 본 발명에 따른 종래에 따른 클러치 시스템의 마찰재프레이트 장착 구조도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : 토크컨버터2 : 파워트레인

3 : 밸브바디4 : 오일탱크

5 : 입력축6 : 리테이너

7 : 플레이트7',9' : 안착단

8 : 피스톤

9 : 디스크10 : 리턴스프링

11 : 마찰재프레이트

이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.

도 5는 본 발명에 따른 종래에 따른 클러치 시스템의 마찰재프레이트 장착 구조도를 도시한 것인바, 본 발명의 클러치는 토크 컨버터(1)로부터 동력을 전달받은 입력축(5)에 의해 클러치 리테이너(6)와 함께 회전되는 클러치 플레이트(7)와, 이 플레이트(7)에 피스톤(8)을 통해 밀착되면서 함께 회전해 유성기어장치로 동력을 전달하는 클러치 디스크(9)사이에 서로간에 마찰력을 발생하는 마찰재프레이트(11)가 구비되되, 이 마찰재프레이트(11)는 상기 플레이트(7)의 안쪽으로 상대적으로 얇은 두께로 돌출되게 형성된 안착단(7')의 양쪽 측면에 덧대어지는 한편, 상기 디스크(9)의 바깥쪽으로 상대적으로 얇은 두께로 돌출되게 형성된 안착단(9')의 양쪽 측면에 덧대어지게 된다.

여기서, 상기 플레이트(7)와 디스크(9)의 안착단(7',9')에 덧대어진 마찰재프레이트(11)는 각각 상기 안착단(7',9')이외의 면에 접촉되어짐은 물론이다.

이하 본 발명의 작동을 첨부된 도면을 참조로 상세히 설명한다.

본 발명은 전술한 종래의 경우와 같이 토크 컨버터(1)의 작동으로 입력축(5)이 회전하고 상기 입력축(5)의 회전에 따라 클러치 리테이너(6)와 클러치 플레이트(7)가 회전되고 이에 따라, 유압에 의해 작동하는 클러치 피스톤(8)에 의해 클러치 디스크(9)가 상기 클러치 플레이트(7)에 밀착되면서 회전하여 유성기어장치에 동력을 전달한다.

즉, 상기 클러치 피스톤(8)에 유압이 가해져서 클러치 피스톤(8)을 한쪽방향으로 밀면서 클러치 디스크(9)도 동시에 밀려 클러치 플레이트(7)에 밀착되면서 클러치 리테이너(6)를 통해 전달되는 클러치 플레이트(7)의 회전동력을 전달받는데, 이때 상기 클러치 디스크(9)의 안착단(9')에 덧대어진 마찰재프레이트(11)가 이웃한 클러치 플레이트(7)의 안착단(7')이외의 부위로 밀착되고 또한, 상기 클러치 플레이트(7)의 안착단(7')에 덧대어진 마찰재프레이트(11)도 상기 클러치 플레이트(7)의 안착단(7')이외의 부위로 밀착되어지게 됨은 물론이다.

한편, 상기 클러치 피스톤(8)에 작용하는 유압과는 반대로 상기 클러치피스톤(8)을 원 위치시키는 리턴 스프링(10)은 유압에 의해 수축된 상태로 있게 되고 이후, 상기 클러치 피스톤(8)에 작용하는 유압이 해제되면 리턴 스프링(10)에 의해 상기클러치 피스톤(8)은 원 위치되고 클러치 플레이트(7)와 밀착되어 있던 클러치디스크(9)도 떨어지면서 동력의 전달은 차단된다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 서로 밀착되면서 함께 회전되는 클러치 플레이트와 클러치 디스크에 서로간에 마찰력을 발생하는 마찰재프레이트가 상기 플레이트의 최대두께에 일치되면서 각 마찰재프레이트간에 서로 접촉되지 않는 위치로 각각 덧대어지게 되고 이에 따라, 상기 마찰재프레이트가 덧대어지지 않은 부위의 디스크의 두께를 충분히 형성해 한 쪽면에 마찰프레이트가 덧대어질 때와 같이 큰 열 용량으로 마찰에 따라 발생되는 열을 흡수하는 히트싱크로서의 기능을 충분히 발휘해 클러치와 변속기의 전체적인 크기가 작아지는 효과가 있게 된다.

또한, 본 발명은 마찰재프레이트가 구비된 클러치플레이트와 디스크가 서로 대칭을 이루므로 마찰에 따라 발생되는 열변형에도 양 쪽면에 마찰프레이트가 덧대어질 때와 같이 유리하게 되는 효과가 있음은 물론이다.

Claims (2)

1. 토크 컨버터(1)로부터 전달받는 동력을 유성기어장치로 전달하도록 서로 밀착되면서 함께 회전되는 클러치 플레이트(7)와 클러치 디스크(9)사이에 서로간에 마찰력을 발생하도록 구비된 마찰재프레이트(11)가 상기 플레이트(7)의 안쪽으로 상대적으로 얇은 두께로 돌출되게 형성된 안착단(7')의 양쪽 측면에 덧대어지는 한편, 상기 디스크(9)의 바깥쪽으로 상대적으로 얇은 두께로 돌출되게 형성된 안착단(9')의 양쪽 측면에 덧대어진 차량용 자동변속기의 클러치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 플레이트(7)와 디스크(9)의 안착단(7',9')에 덧대어진 마찰재프레이트(11)는 각각 상기 안착단(7',9')이외의 면에 접촉되어지는 것을 특징으로 하는 차량용 자동변속기의 클러치.