KR20040032579A

KR20040032579A - 자동 변속기의 클러치 장치

Info

Publication number: KR20040032579A
Application number: KR1020020061778A
Authority: KR
Inventors: 이상무
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2002-10-10
Filing date: 2002-10-10
Publication date: 2004-04-17

Abstract

본 발명은 자동 변속기의 클러치 장치에 관한 것으로, 단일의 클러치 허브를 공유하는 복수의 다판 클러치를 갖춘 자동 변속기에 있어 케이스의 크기를 증대시키지 않고도 토오크 전달 용량의 증대를 도모할 수 있도록 하는 데 그 목적이 있다.

전술한 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 단일의 클러치 허브(16)를 상호 공유하는 복수의 다판 클러치를 갖춘 자동 변속기의 클러치 장치에 있어서, 상기 클러치 허브(16)에는 다수개의 보조 클러치 디스크(18")가 슬립 이음 방식으로 결합되고, 이 보조 클러치 디스크(18") 사이에는 다수개의 보조 클러치 플레이트(14")가 번갈아 끼워지도록 리테이너(12)에 슬립 이음 방식으로 결합되며, 상기 리테이너(12)에는 상기 보조 클러치 플레이트(14")와 보조 클러치 디스크(18")에 가압력을 인가하도록 된 압력 전달 부재(26)가 슬립 이음 방식으로 결합된 것을 특징으로 한다.

Description

자동 변속기의 클러치 장치{clutch system for an automatic transmission}

본 발명은 자동 변속기의 클러치 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 자동 변속기내에 구비되는 다판 클러치의 토오크 전달 용량을 증대시킬 수 있도록 하는 자동 변속기의 클러치 장치에 관한 것이다.

일반적으로 자동 변속기에는 유성 기어 장치를 변속 기어 장치로 사용하고 있는 바, 이 유성 기어 장치는 클러치 장치와 브레이크 장치를 매개로 하여 해당 요소를 각각 입력과 출력 및 반력 요소로 설정하여 원하는 바의 변속비를 구현할 수 있도록 되어 있다.

종래, 자동 변속기내에 구비된 클러치 장치중에서 단일의 클러치 허브를 상호 공유하는 두 개의 다판 클러치(이하 제1 다판 클러치와 제2다판 클러치로 지칭함)를 갖춘 클러치 장치는 도 1에 도시된 바와 같은 구조로 이루어진다.

먼저, 상기 제1 다판 클러치는 변속기의 케이스내에 중앙 부위로 입력축(10)이 배치되고, 이 입력축(10)의 외주면에 이로부터 동력을 전달받는 리테이너(12)가 슬립 이음 방식으로 결합되며, 이 리테이너(12)의 외측 내주면에 다수개의 클러치 플레이트(14)가 외주면이 각각 슬립 이음 방식으로 결합된다.

그리고, 유성 기어 장치의 해당 요소와 동력 전달이 가능하게 연결되는 클러치 허브(16)의 외측 외주면상에 다수개의 클러치 디스크(18)가 상기 클러치 플레이트(14) 사이를 번갈아 끼워지도록 내주면이 슬립 이음 방식으로 결합되고, 상기 리테이너(12)의 내측에 리턴 스프링(20)을 매개로 탄발지지되는 피스톤(22)이 상기 클러치 플레이트(14)를 향해 설치되며, 상기 리턴 스프링(20)은 상기 리테이너(12)의 내측에 고정 지지된 스프링 리테이너(24)에 의해 고정 지지된다.

또한, 상기 제2 다판 클러치는 상기 제1 다판 클러치의 클러치 허브(16)의 외측 내주면에 다수개의 클러치 플레이트(14')가 외주면이 각각 슬립 이음 방식으로 결합되고, 유성 기어 장치의 해당 요소와 동력 전달이 가능하게 연결되는 클러치 허브(16')의 외측 외주면상에 다수개의 클러치 디스크(18')가 상기 다수개의 클러치 플레이트(14') 사이에 번갈아 끼워지도록 내주면이 슬립 이음 방식으로 결합되며, 상기 클러치 허브(16)의 내측에 리턴 스프링(20')을 매개로 탄발지지되는 피스톤(22')이 상기 클러치 플레이트(14')를 향해 설치되며, 상기 리턴 스프링(20')은 상기 클러치 허브(16)의 내측에 고정 지지된 스프링 리테이너(24')에 의해 고정 지지된다.

즉, 상기 제1,제2 다판 클러치에 있어 상호 공유하는 단일의 요소는 상기 클러치 허브(16)인 것이다.

따라서, 상기 피스톤(22)이 작동하는 경우, 상기 입력축(10)을 통해 리테이너(12)로 전달된 구동력은 상기 클러치 플레이트(14)와 클러치 디스크(18) 사이의 마찰력을 통해 상기 클러치 허브(16)로 전달되고, 이 클러치 허브(16)에서는 이에 결합된 유성 기어 장치의 해당 요소로 상기 입력축(10)의 구동력을 전달하게 된다.

또한, 상기 피스톤(22,22')이 동시에 작동하는 경우, 상기 입력축(10)을 통해 클러치 허브(16)로 전달된 구동력이 상기 클러치 허브(16)는 물론, 상기 클러치 플레이트(14')와 클러치 디스크(18') 사이의 마찰에 따라 상기 클러치 허브(16')를 통해 이에 결합된 유성 기어 장치의 다른 해당 요소로도 전달되어진다.

한편, 상기와 같은 자동 변속기에서는 변속시 유성 기어 장치중 특정 해당 요소를 적절하게 동력 전달이 가능하게 연결하여야만 가변적인 변속비를 얻을 수 있도록 되어 있는 바, 이 경우 변속기의 입력축(10)으로부터 전달되는 토오크를 충분히 유성 기어 장치의 특정 해당 요소에 전달하기 위해서는 상기 클러치 장치의다판 클러치에 있어 토오크 전달 용량에 대한 설계가 관건이므로, 이 토오크 전달 용량에 대한 설계 사양에 따라 자동 변속기의 케이스에 대한 크기가 결정된다.

그런데, 상기의 경우에 있어 클러치 장치에 대한 토오크 전달 용량은 상기 피스톤(22)의 작용면에 가해지는 유압에 의한 힘과, 상기 리턴 스프링(20)의 복원력 및, 상기 클러치 플레이트(14)와 클러치 디스크(18)의 매수와 마찰 계수 및 이들의 유효 반경으로부터 결정되는 데, 상기 피스톤(22)에 작용하는 유압이외의 다른 설계 인자들은 모두 상기 클러치 장치에 있어서 자동 변속기의 사양을 변경시키지 않고는 토오크 전달 용량을 변화시킬 수 없으므로, 상기 클러치 장치에 있어 토오크 전달용량을 변경시키는 데 어려움이 있어 왔다.

즉, 종래 클러치 장치에 있어 토오크 전달 용량을 증대시키기 위해서는 클러치 플레이트(14)와 클러치 디스크(18)의 매수를 늘리거나, 이들의 유효 반경을 증대시켜야만 하는 데, 상기와 같이 단일의 클러치 허브(16)를 공유하는 두 개의 다판 클러치를 갖춘 클러치 장치에서는 상기 클러치 플레이트(14)와 클러치 디스크(18)의 매수를 늘릴 경우에는 변속기의 전장이 증대되고, 상기 클러치 플레이트(14)와 클러치 디스크(18)의 유효 반경을 늘릴 경우에는 변속기의 반경이 증대될 수 밖에 없는 단점이 있다.

이에 본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출된 것으로, 단일의 클러치 허브를 공유하는 복수의 다판 클러치를 갖춘 자동 변속기에 있어 케이스의 크기를증대시키지 않고도 토오크 전달 용량의 증대를 도모할 수 있도록 하는 자동 변속기의 클러치 장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 단일의 클러치 허브를 상호 공유하는 복수의 다판 클러치를 갖춘 자동 변속기의 클러치 장치에 있어서, 상기 클러치 허브에는 다수개의 보조 클러치 디스크가 슬립 이음 방식으로 결합되고, 이 보조 클러치 디스크 사이에는 다수개의 보조 클러치 플레이트가 번갈아 끼워지도록 리테이너에 슬립 이음 방식으로 결합되며, 상기 리테이너에는 상기 보조 클러치 플레이트와 보조 클러치 디스크에 가압력을 인가하도록 된 압력 전달 부재가 슬립 이음 방식으로 결합된 것을 특징으로 한다.

도 1은 종래 자동 변속기의 클러치 장치를 도시한 단면도.

도 2는 본 발명에 따른 자동 변속기의 클러치 장치를 도시한 단면도.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

10-입력축12-리테이너

14,14'-클러치 플레이트14"-보조 클러치 플레이트

16,16'-클러치 허브18,18'-클러치 디스크

18"-보조 클러치 디스크20,20'-리턴 스프링

22,22'-피스톤24,24'-스프링 리테이너

26-압력 전달 부재

이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 자동 변속기의 클러치 장치를 도시한 단면도인 바, 본 발명의 상세한 설명을 위해 종래 자동 변속기의 클러치 장치의 구성을 도시한 도 1에서와 동일한 참조 부위에는 동일한 참조 부호를 병기하기로 한다.

본 발명은 도 2에 도시된 바와 같이, 자동 변속기내에 구비된 클러치 장치중에서 단일의 클러치 허브를 상호 공유하는 두 개의 다판 클러치(이하 제1 다판 클러치와 제2다판 클러치로 지칭함)를 갖춘 클러치 장치에 관한 것이다.

즉, 상기 제1 다판 클러치는 변속기의 케이스내에 중앙 부위로 배치되는 입력축(10)과 슬립 이음 방식으로 결합되어 이로부터 동력을 전달받는 리테이너(12)와, 이 리테이너(12)의 외측 내주면에 외주면이 각각 슬립 이음 방식으로 결합되는 다수개의 클러치 플레이트(14), 유성 기어 장치의 해당 요소와 동력 전달이 가능하게 연결되는 클러치 허브(16)의 외측 외주면상에 내주면이 슬립 이음 방식으로 결합되어 상기 다수개의 클러치 플레이트(14) 사이에 번갈아 끼워지도록 설치되는 다수개의 클러치 디스크(18), 상기 리테이너(12)의 내측에서 리턴 스프링(20)을 매개로 탄발지지됨과 더불어 배면에 형성된 압력실로 작동압이 가해질 경우에 상기 클러치 플레이트(14)에 가압력을 전달하도록 설치된 피스톤(22) 및, 상기 리턴 스프링(20)의 일단을 상기 리테이너(12)의 내측에 고정 지지하도록 설치된 스프링 리테이너(24)를 포함하여 구성된다.

그리고, 상기 제2 다판 클러치는 상기 제1 다판 클러치의 클러치 허브(16)의 외측 내주면에 외주면이 각각 슬립 이음 방식으로 결합되는 다수개의 클러치 플레이트(14')와, 유성 기어 장치의 해당 요소와 동력 전달이 가능하게 연결되는 클러치 허브(16')의 외측 외주면상에 내주면이 슬립 이음 방식으로 결합되는 상기 다수개의 클러치 플레이트(14') 사이에 번갈아 끼워지도록 설치되는 다수개의 클러치 디스크(18'), 상기 클러치 허브(16)의 내측에서 리턴 스프링(20')을 매개로 탄발지지됨과 더불어 배면에 형성된 압력실로 작동압이 가해질 경우에 상기 클러치 플레이트(14')에 가압력을 전달하도록 설치된 피스톤(22') 및, 상기 리턴 스프링(20')의 일단을 상기 클러치 허브(16)의 내측에 고정 지지하도록 설치된 스프링 리테이너(24')를 포함하여 구성된다.

한편, 상기 리테이너(12)의 외측 외주면의 내주면상에 슬립 이음 방식으로 결합되는 다수개의 클러치 플레이트(14)중 최선단에 구비된 클러치 플레이트(14)의 외측으로 상기 리테이너(12)에 대해 슬립 이음 방식으로 압력 전달 부재(26)가 결합되고, 이 압력 전달 부재(26)의 외측으로 상기 리테이너(12)에 대해 슬립 이음 방식으로 다수개의 보조 클러치 플레이트(14")가 결합되며, 상기 클러치 허브(16)의 외측 외주면의 내주면상에 상기 보조 클러치 플레이트(14")의 사이로 번갈아 끼워지는 다수개의 보조 클러치 디스크(18")가 슬립 이음 방식으로 결합되어 있다.

여기서, 상기 압력 전달 부재(26)는 이의 내주면에 상기 클러치 허브(16)의 절곡 부위(16a)와의 간섭을 회피하기 위한 단차진 부위(26a)를 형성하고 있으며, 상기 압력 전달 부재(26)의 일측면은 상기 제1 다판 클러치의 클러치 플레이트(14) 내지 클러치 디스크(18)와 면착됨과 더불어, 타측면은 상기 리테이너(12) 내지 클러치 허브(16)상에 추가로 설치되는 보조 클러치 플레이트(14") 내지 보조 클러치 디스크(18")와 면착되어 있다.

따라서, 상기 피스톤(22)이 작동하는 경우, 상기 입력축(10)을 통해 리테이너(12)로 전달된 구동력은 상기 클러치 플레이트(14)와 클러치 디스크(18) 사이의 마찰력과 이에 더해진 상기 보조 클러치 플레이트(14")와 보조 클러치 디스크(18") 사이의 마찰력을 통해 상기 클러치 허브(16)로 전달되고, 이 클러치 허브(16)에서는 이에 결합된 유성 기어 장치의 해당 요소로 상기 입력축(10)의 구동력을 전달하게 된다.

그리고, 상기와 같이 단일의 클러치 허브(16)를 공유하는 제1,제2 다판 클러치를 갖춘 자동 변속기의 클러치 장치에서는, 상기 리테이너(12)와 클러치 허브(16) 사이의 여유 공간내로 제1 다판 클러치의 작용시 가압력을 전달받는 압력 전달 부재(26)와, 이 압력 전달 부재(26)에 의해 가압력을 전달받아 상기 리테이너(12)와 클러치 허브(16) 사이의 동력 전달을 도모하는 다수개의 보조 클러치 플레이트(14")와 보조 클러치 디스크(18")가 구비됨에 따라, 클러치 장치에 있어 토오크 전달 용량은 자동 변속기의 전장이나 반경 방향의 부피의 증가없이도 증대될 수 있게 된다.

즉, 본 발명에 따른 다판 클러치는 자동 변속기 전체를 대형화하는 설계의 변경없이도 클러치 장치의 토오크 전달 용량을 증대시킬 수 있게 되는 것이다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 자동 변속기의 클러치 장치에 의하면, 단일의 클러치 허브를 공유하는 복수의 다판 클러치를 갖춘 자동 변속기에서 리테이너와 클러치 허브 사이의 여유 공간으로 추가로 클러치 플레이트와 클러치 디스크를 설치하여 케이스의 전장이나 반경을 증가시키지 않고도 토오크 전달 용량을 증대시킬 수 있는 효과가 있게 된다.

Claims

단일의 클러치 허브(16)를 상호 공유하는 복수의 다판 클러치를 갖춘 자동 변속기의 클러치 장치에 있어서,

상기 클러치 허브(16)에는 다수개의 보조 클러치 디스크(18")가 슬립 이음 방식으로 결합되고, 이 보조 클러치 디스크(18") 사이에는 다수개의 보조 클러치 플레이트(14")가 번갈아 끼워지도록 리테이너(12)에 슬립 이음 방식으로 결합되며, 상기 리테이너(12)에는 상기 보조 클러치 플레이트(14")와 보조 클러치 디스크(18")에 가압력을 인가하도록 된 압력 전달 부재(26)가 슬립 이음 방식으로 결합된 것을 특징으로 하는 자동 변속기의 클러치 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 압력 전달 부재(26)에는 상기 클러치 허브(16)의 절곡 부위(16a)와의 간섭을 회피하기 위한 단차진 부위(26a)가 형성된 것을 특징으로 하는 자동 변속기의 클러치 장치.