KR20090084972A

KR20090084972A - 자동 변속기

Info

Publication number: KR20090084972A
Application number: KR1020097013495A
Authority: KR
Inventors: 마사아키 니시다; 히로시 가토우; 마사시 기토우; 고헤이 이이즈카
Original assignee: 아이신에이더블류 가부시키가이샤
Priority date: 2007-02-23
Filing date: 2008-02-22
Publication date: 2009-08-05
Also published as: US7731623B2; WO2008102887A1; EP2088344A4; CN101578461B; CN101578461A; US7862465B2; EP2088344B1; EP2085635A1; CN101578462B; EP2088344A1; US20080202884A1; US20080207385A1; EP2085635B1; EP2085635A4; ATE551545T1; CN101578462A; WO2008102886A1; KR20090084971A; ATE544966T1

Abstract

축 방향으로 컴팩트하게 구성되면서 간단한 유로로 구성되는 자동 변속기의 클러치 유닛을 제공한다. 각각 유압 서보(20, 40) 및 캔슬 오일 챔버(28, 48)를 가지는 일측의 클러치(C3)와 타측의 클러치(C4)를 축 방향으로 중첩시켜 직경 방향의 서로 다른 위치에 배치한다. 일측의 클러치(C3)의 작동 오일 챔버(27)에는 오일 홀(b)로부터 외부 드럼(22₂)의 내벽과 내부 드럼(22₁)의 외면(71) 사이에 형성된 간극(B)을 통해 오일이 공급되고, 캔슬 오일 챔버(28)에는 오일 홀(a)로부터 타측의 클러치(C4)의 클러치 드럼(42)과 내부 드럼(22₁)의 배면(70)과의 간극(A)을 통해 윤활유가 공급된다. 간극(B)에서 외부 드럼(22₂)의 내벽에는 오일 홀(b)의 개구부(b₂)와 대면하여 홈(74)이 형성되고, 또한 간극(A)에서는 오일 홀(b)을 형성하는 돌기부(72)가 존재하지 않는 공간 부분(A')이 오일 홀(a)과 동일 위상에 배치된다.

클러치, 유압, 오일 챔버, 변속기

Description

자동 변속기{AUTOMATIC TRANSMISSION}

본 발명은, 예를 들면 차량 등에 탑재되는 자동 변속기에 관한 것이며, 구체적으로 축 방향으로 중첩시켜 반경 방향의 서로 다른 위치에 배치한 2개의 클러치를 구비한 자동 변속기에 관한 것이다.

최근, 차량에 탑재되는 자동 변속기는 예를 들면 전진 8단 등의 다단화가 도모되는 동시에, 차량 탑재성의 관점에서 많은 구성부품 예를 들면 클러치를 컴팩트하게 배치하는 것이 요구되고 있다.

종래, 입출력 부재의 한쪽을 공통으로 하고 다른 쪽을 다르게 하는 2개의 클러치를 축 방향으로 중첩시키고 직경 방향의 서로 다른 위치에 배치하여 컴팩트화, 특히 축 방향의 컴팩트화를 도모한 자동 변속기가 제안되어 있다(일본 특개평7-269665호 공보 참조). 상기 2개의 클러치는 다수의 판으로 이루어진 마찰판, 이 마찰판을 조작하는 유압 서보 및 유압 서보의 유압 챔버의 원심 유압을 해제하는 캔슬 오일 챔버(cancel oil chamber)가 각각 축 방향으로 중첩되어 배치되어 있다.

상기 2개의 유압 서보 및 캔슬 오일 챔버는 터빈 샤프트와 일체인 클러치 드 럼에 배치되어 있고, 상기 2개의 유압 서보에는 상기 클러치 드럼의 보스부에 형성된 오일 홀을 통해 각각 유압이 공급되고 있다. 특히, 외경측의 유압서보에는 내경측 클러치의 외측에 독립적으로 형성된 유로(oil passage) 및 상기 내경측 클러치에 형성된 유로를 통해 유압이 공급되고 있다.

또한, 상기 2개의 캔슬 오일 챔버 내의 내경측 캔슬 오일 챔버에는 클러치 드럼의 보스부에 형성된 오일 홀을 통해 직접 오일이 공급되고, 외경측 캔슬 오일 챔버에는 상기 내경측 캔슬 오일 챔버의 오일이 내경측 클러치의 피스톤에 형성시킨 유로 및 상기 고정부재인 내경측 클러치 드럼에 형성된 유로를 통해 공급되고 있다.

상기 2개의 클러치는 직경 방향의 서로 다른 위치에서 축 방향으로 중첩됨으로써 축 방향의 단축을 도모하고 있지만, 유압 서보 및 캔슬 오일 챔버로 유압(또는 오일)을 공급하는 유로가 복잡해지게 된다.

특히 외경측 유압 서보로 유압을 공급하려면, 내경측 클러치 드럼을 고정부재로 하고, 그 외측에 독립적인 유로를 형성하는 동시에, 상기 내경측 클러치 드럼에 형성되는 유로를 통해 유압 공급해야 하므로 복잡한 유로 구성이 된다.

따라서, 본 발명은 컴팩트, 특히 축 방향으로 컴팩트한 구성이면서 간단한 유로 구성으로 상술한 과제를 해결한 자동 변속기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

청구항 1에 따른 본 발명은, 축 방향으로 중첩되면서 직경 방향의 서로 다른 위치에 배치되는 2개의 클러치(C3, C4)를 구비하고, 상기 2개의 클러치(C3, C4)는 각각 클러치 드럼(22, 42), 상기 클러치 드럼(22, 42)의 일부를 실린더로서 유압 서보(20, 40)를 구성하는 피스톤(24, 44), 상기 클러치 드럼에 결합하는 다수의 마찰판(21, 41), 및 상기 피스톤(24, 44)의 배면측에 배치되어 상기 유압 서보(20, 40)에 작용하는 원심 유압을 해제하는 캔슬 오일 챔버(cancel oil chamber)(28, 48)를 가지며 이루어진 자동 변속기(1)로서,

상기 2개의 클러치(C3, C4) 중 외경측에 위치하는 일측의 클러치(C3)의 상기 유압 서보(20) 및 상기 캔슬 오일 챔버(28)는 내경측에 위치하는 타측의 클러치(C4)의 상기 유압 서보(40) 및 캔슬 오일 챔버(48)에 대해 각각 외경측으로 배치되고,

상기 일측의 클러치(C3)의 클러치 드럼(22)은 보스부(22c) 및 피스톤 지지부(22e)를 갖는 내주측 부재(22₁) 및 드럼부(22a)와 바닥부(22b)를 갖는 외주측 부재(22₂)를 일체로 구성하여 이루어지고,

상기 내주측 부재(22₁)와 상기 외주측 부재(22₂) 사이에 상기 일측의 클러치(C3)의 유압 서보(20)로 유압을 공급하고 배출하는 유로(74,B)를 형성하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동 변속기이다.

청구항 1에 따른 본 발명에 의하면, 축 방향으로 중첩되면서 직경 방향의 서로 다른 위치에 2개의 클러치를 배치함으로써, 클러치 유닛 나아가서는 자동 변속기를 축 방향으로 컴팩트하게 형성할 수 있는 것이면서, 외경측에 위치하는 일측의 클러치의 유압 서보 및 캔슬 오일 챔버를 내경측에 위치하는 타측의 클러치의 유압 서보 및 캔슬 오일 챔버에 대해 각각 외경측으로 배치하고, 상기 일측의 클러치의 유압 서보에, 일측의 클러치의 클러치 드럼의 내주측 부재와 외주측 부재 사이에 형성한 유로(oil passage)를 통해 유압을 공급하고 배출함으로써, 간단한 구성의 유로를 통해 상기 일측의 클러치의 유압 서보로 신속하게 유압을 공급할 수 있는 동시에, 상기 외주측 부재와 내주측 부재를 일체로 구성함으로써, 클러치 축 방향의 단축을 더욱 도모할 수도 있다.

청구항 2에 따른 본 발명은,

상기 일측의 클러치(C3)의 클러치 드럼(22)이 상기 타측의 클러치(C4)의 클러치 드럼(42)을 포함하도록 배치되고,

상기 외주측 부재(22₂)의 바닥부(22b)와 상기 내주측 부재(22₁)의 피스톤 지지부(22e) 사이에 상기 유로(74, B)를 형성하여 이루어지는 청구항 1에 기재된 자동 변속기이다.

청구항 2에 따른 본 발명에 의하면, 일측의 클러치의 클러치 드럼(22)에 타측의 클러치 드럼(42)을 내포하면서 외주측 부재의 바닥부와 내주측 부재의 피스톤 지지부 사이에 상기 유로를 형성하여 자동 변속기의 축 방향 치수의 콤팩트화를 도모할 수 있다.

청구항 3에 따른 본 발명은, 상기 외주측 부재(22₂)의 상기 내주측 부재(22₁)에 대향하는 내벽(73)에 홈(74)을 구비하고, 상기 홈(74)이 상기 유로를 구성하여 이루어지는 청구항 1 또는 2에 기재된 자동 변속기이다.

청구항 3에 따른 본 발명에 의하면, 일측의 클러치의 클러치 드럼을 구성하는 외주측 부재의 내주측 부재와 대향하는 내벽에 홈을 형성하고, 상기 홈을 일측의 클러치의 유압 서보로 유압을 공급하고 배출하는 유로로 함으로써, 간단한 구성으로 외경측에 위치하는 일측의 클러치의 유압 서보로 유압을 공급하고 배출할 수 있다. 또한, 타측의 클러치의 유압 서보와 직경 방향으로 중첩되는 클러치 드럼 부분을 얇은 두께로 구성하고, 일측의 클러치의 유압 서보로의 오일 홀을 형성할 필요가 없는데다가, 축 방향의 단축을 도모할 수도 있는 동시에, 외주측 부재의 내주측 부재와 대향하는 내벽에 홈을 구비함으로써 오일 통과 단면적이 확대되어 보다 신속하게 상기 유압 서보로 유압을 공급하고 배출할 수도 있다.

청구항 4에 따른 본 발명은, 상기 내주측 부재(22₁)와 상기 외주측 부재(22₂) 사이에 간극(B)을 구비하고, 상기 간극(B)이 상기 유로를 구성하여 이루어지는 청구항 1 내지 3 중 어느 하나에 기재된 자동 변속기이다.

청구항 4에 따른 본 발명에 의하면, 일측의 클러치의 외주측 부재와 내주측 부재 사이에 간극을 구비하고, 상기 간극에 의해 일측의 클러치의 유압 서보로 유압을 공급하고 배출하는 유로를 구성함으로써, 둘레 방향 전체에 면 형태로 확대되는 상기 간극을 통해 신속하게 상기 유압 서보로 유압을 공급하고 배출할 수 있다. 또한, 청구항 3에 기재된 홈을 통한 유로와 청구항 4에 기재된 간극을 통한 유로의 양자를 병존시킴으로써, 충분한 유량이면서 작은 유로 저항에 의해 일측의 클러치의 유압 서보로 유압을 신속하고 정확하게 공급하고 배출할 수 있다.

청구항 5에 따른 본 발명은, 상기 내주측 부재(22₁)의 상기 보스부(22c)에, 상기 유로(74, B)와 연통하는 오일 홀(b)과 상기 일측의 클러치(C3)의 캔슬 오일 챔버(28)로 오일을 공급하는 오일 홀(a)이 둘레 방향으로 위상을 어긋나게 하여 배치되어 이루어지는 청구항 4에 기재된 자동 변속기이다.

청구항 5에 따른 본 발명에 의하면, 일측의 클러치의 클러치 드럼의 내주측 부재의 보스부에, 상기 일측의 클러치의 유압 서보로 오일을 공급하는 오일 홀과 상기 일측의 클러치의 캔슬 오일 챔버로 오일을 공급하는 오일 홀이 둘레 방향으로 위상을 어긋나게 하여 배치됨으로써, 축 방향에서 상기 오일 홀을 중첩시킬 수 있어 클러치의 축 방향을 단축시켜도 유압 또는 오일의 공급을 정확히 수행할 수 있다.

청구항 6에 따른 본 발명은, 상기 내주측 부재(22₁)에, 상기 타측의 클러치(C4)의 클러치 드럼(42)을 향해 돌출 설치되는 리브 형태의 복수의 돌기(72)를 구비하고, 상기 돌기 내에 상기 오일 홀(b)을 내장하는 동시에, 상기 오일 홀(b)의 개구부(b₂)와 상기 홈(74)이 정렬되도록 배치하여 이루어지는 청구항 5에 기재된 자동 변속기이다.

청구항 6에 따른 본 발명에 의하면, 상기 일측의 클러치의 클러치 드럼을 구성하는 내주측 부재와 외주측 부재 중, 상기 내주측 부재에 타측의 클러치의 클러치 드럼을 향해 돌출 설치되는 리브 형태의 복수의 돌기를 구비하고, 상기 돌기 내에 일측의 클러치의 유압 서보 공급용 오일 홀을 내장하는 동시에, 상기 오일 홀의 개구부와 외주측 부재의 내벽에 형성된 홈이 정렬되도록 배치함으로써, 오일 통과 단면적을 증대시킬 수 있어 원활하게 일측의 클러치의 유압 서보로 유압을 공급하고 배출할 수 있다.

또한, 상기 내주측 부재의 공간 부분과 외주측 부재의 홈이 원주 방향의 서로 다른 위치에 위상을 다르게 하여 배치되는 동시에, 내주 부재의 홈과 대향하는 위치에는 리브 형태의 돌기가 설치되어 있기 때문에, 일측의 클러치 드럼은 얇은 두께로 구성해도 전체적으로 높은 강성을 유지할 수 있다.

청구항 7에 따른 본 발명은, 상기 타측의 클러치(C4)의 클러치 드럼(42)과 상기 내주측 부재(22₁)의 보스부(22c)에 상기 피스톤(44)을 링크시켜서 상기 다른 하나의 유압 서보(C4)를 구성하고, 상기 보스부(22c)의 내주 방향으로 여러 군데에 상기 다른 하나의 유압 서보(40)로의 유압을 공급하고 배출하는 오일 홀(c)을 형성하여 이루어지는 청구항 1 내지 6 중 어느 하나에 기재된 자동 변속기이다.

청구항 7에 따른 본 발명에 의하면, 타측의 클러치의 클러치 드럼과 일측의 클러치의 내주측 부재의 보스부에 피스톤을 링크시켜서 타측의 유압 서보를 구성하고, 상기 보스부의 내주 방향으로 여러 군데에, 타측의 유압 서보로의 유압을 공급하고 배출하는 오일 홀을 형성함으로써, 타측의 클러치의 작동 개시시에 유압 서보 전체에 유압을 용이하게 채우게 할 수 있다.

청구항 8에 따른 본 발명은, 구동원으로부터의 입력 회전이 입력되는 입력축(7);

케이스 또는 상기 케이스와 일체인 고정부재(6a)에 대해 회전 고정된 제1선기어(Sl), 상기 입력축에 연결되는 제1캐리어(CRl), 및 그 회전 고정된 제1선기어(Sl) 및 입력 회전이 입력되는 상기 제1캐리어(CRl)에 의해 감속 회전을 출력하는 제1링기어(Rl)로 이루어진 감속 유성 기어(DP); 및

제1클러치(C1)의 결합에 의해 상기 제1링기어(Rl)의 감속 회전을 입력하는 제2선기어(S2), 제3클러치(C3)의 결합에 의해 상기 제1링기어(Rl)의 감속 회전을 입력하고, 또한 제4클러치(C4)의 결합에 의해 상기 제1캐리어(CRl)를 통한 상기 입력축의 회전을 입력하고, 또한 제1브레이크(Bl)의 결합에 의해 회전이 고정되는 제3선기어(S3), 상기 제3선기어(S3)에 치합되는 롱 피니언(P3) 및 상기 롱 피니언(P3)과 상기 제2선기어(S2)에 치합되는 쇼트 피니언(P4)을 가지며, 제2브레이크(B2)의 결합에 의해 회전이 고정되고, 또한 제2클러치(C2)의 결합에 의해 상기 입력축(7)의 회전을 입력하는 제2캐리어(CR2), 및 상기 롱 피니언(P3)에 치합되는 동시에, 출력 부재(8)에 회전 연결되는 제2링기어(R2)로 이루어진 유성 기어 세트(PU)를 포함하고,

상기 일측의 클러치는 상기 제3클러치(C3)이고,

상기 타측의 클러치는 상기 제4클러치(C4)이고,

상기 제1클러치(C1)를 결합하는 동시에 상기 제2브레이크(B2)를 결합함으로써 전진 1단이 달성되어 이루어지고,

상기 제1클러치(C1)를 결합하는 동시에 상기 제1브레이크(Bl)를 결합함으로써 전진 2단이 달성되어 이루어지고,

상기 제1클러치(C1)와 상기 제3클러치(C3)를 결합함으로써 전진 3단이 달성되어 이루어지고,

상기 제1클러치(C1)와 상기 제4클러치(C4)를 결합함으로써 전진 4단이 달성되어 이루어지고,

상기 제1클러치(C1)와 상기 제2클러치(C2)를 결합함으로써 전진 5단이 달성되어 이루어지고,

상기 제2클러치(C2)와 상기 제4클러치(C4)를 결합함으로써 전진 6단이 달성되어 이루어지고,

상기 제2클러치(C2)와 상기 제3클러치(C3)를 결합함으로써 전진 7단이 달성되어 이루어지고,

상기 제2클러치(C2)를 결합하는 동시에 상기 제1브레이크(Bl)를 결합함으로써 전진 8단이 달성되어 이루어지고,

상기 제3클러치(C3) 또는 상기 제4클러치(C4)를 결합하는 동시에 상기 제2브레이크(B2)를 결합함으로써 후진단이 달성되어 이루어지는 청구항 1 내지 7 중 어느 하나에 기재된 자동 변속기이다.

청구항 8에 따른 본 발명에 의하면, 전속 8단 및 적어도 후진 1단을 달성하는 자동 변속기에 있어서, 콤팩트화, 특히 축 방향의 콤팩트화를 도모할 수 있다.

또, 괄호 안의 부호 등은 도면과 대조하기 위한 것이지만, 이것에 의해 특허청구범위에 전혀 영향을 미치는 것이 아니다.

도 1은 본 자동 변속기를 모식적으로 도시한 개략도이다.

도 2는 본 자동 변속기의 결합 표이다.

도 3은 제1실시형태에 따른 자동 변속기의 일부를 도시한 확대 단면도이다.

도 4의 (a)는 Rr 방향에서 본 제2실시형태에 따른 내부 드럼의 평면도이며, (b)는 제2실시형태에 따른 자동 변속기의 일부를 도시한 확대 단면도이며, (c)는 Fr 방향에서 본 제2실시형태에 따른 내부 드럼의 평면도이다.

도 5는 Rr 방향에서 본 제2실시형태에 따른 외부 드럼의 평면도이다.

이하, 본 발명의 실시형태를 도 1 내지 도 5에 따라 설명한다.

본 발명에 따른 자동 변속기는 FF(프론트 엔진·프론트 드라이브) 타입 등의 차량에 탑재되기 적합한 자동 변속기이고, 도 1, 도 3 및 도 4 중의 좌우 방향이 동력 전달계상의 전후 방향(구동원측을 전방, 차바퀴측을 후방으로 한다)에 대응되지만, 설명의 편의를 위해 엔진 등의 구동원측인 도면 우측을 “전방측”, 도면 좌측을 “후방측”으로 한다.

먼저, 본 발명을 적용할 수 있는 자동 변속기(1)의 개략적인 구성에 대해 도 1을 참조하여 설명한다. 도 1에 도시한 바와 같이, FF 타입의 자동 변속기(1)는 하우징 및 트랜스미션 케이스 등의 케이스(6)를 구비하고 있고, 상기 케이스(구체적 으로 컨버터 하우징)(6)의 전방측에, 도시하지 않은 엔진에 접속할 수 있는 자동 변속기(1)로서의 입력 부재(프론트 커버 및 센터 피스)(10)를 가지고 있다. 또한, 상기 자동 변속기(1)는 록-업 클러치(lock-up clutch)(2a)를 가지는 토크 컨버터(2)가 배치되어 있고, 케이스(6) 내에 변속 기구(3), 카운터 샤프트부(4) 및 차동부(5)가 배치되어 있다.

상기 토크 컨버터(2)는 엔진(미도시)의 출력축과 동축상인 변속 기구(3)의 입력축(7)을 중심으로 한 축상에 배치되어 있다. 또한, 카운터 샤프트부(4)가 입력축(7)과 평행인 축상인 카운터 샤프트(12)상에 배치되어 있고, 차동부(5)는 상기 카운터 샤프트(12)와 평행인 축상에 좌우 차축(15,15)을 가지는 형태로 배치되어 있다.

변속 기구(3)에는 상기 입력축(7)상에서 유성 기어(감속 유성 기어)(DP)가 구비되고, 그 후방측에서 유성 기어 유닛(유성 기어 세트)(PU)이 구비되어 있다.

상기 유성 기어(DP)는 제1선기어(Sl), 제1캐리어(CRl) 및 제1링기어(Rl)를 구비하고 있고, 제1선기어(Sl)에 치합되는 피니언(P2) 및 제1링기어(Rl)에 치합되는 피니언(Pl)을 상기 제1캐리어(CRl)에 서로 치합되게 하는 형태로 가지고 있는 소위 더블 피니언 유성 기어이다.

한편, 유성 기어 유닛(PU)은 4개의 회전 요소로서 제2선기어(S2), 제3선기어(S3), 제2캐리어(CR2) 및 제2링기어(R2)를 가지며, 제3선기어(S3) 및 제2링기어(R2)에 치합되는 롱 피니언(P3)과 제2선기어(S2)에 치합되는 쇼트 피니언(P4)을 상기 제2캐리어(CR2)에 서로 치합되게 하는 형태로 가지고 있는 소위 라비뇨 형(Ravigneaux type) 유성 기어이다.

상기 유성 기어(DP)의 제1선기어(Sl)는 케이스(6)에 대해 회전이 고정되어 있다. 또한, 상기 제1캐리어(CRl)는 상기 입력축(7)에 접속되어 상기 입력축(7)의 회전과 같은 회전(이하 “입력 회전”이라 함)으로 되는 동시에, 제4클러치(C4)에 접속되어 있다. 또한, 제1링기어(Rl)는 상기 고정된 제1선기어(Sl)와 상기 입력 회전하는 제1캐리어(CRl)에 의해 입력 회전이 감속된 감속 회전이 되는 동시에, 제1클러치(C1) 및 제3클러치(C3)에 접속되어 있다.

상기 유성 기어 유닛(PU)의 제3선기어(S3)는 제1브레이크(Bl)에 접속되어 케이스(6)에 대해 고정 가능하게 되는 동시에, 상기 제4클러치(C4) 및 상기 제3클러치(C3)에 접속되어, 제4클러치(C4)를 통해 상기 제1캐리어(CRl)의 입력 회전이, 제3클러치(C3)를 통해 상기 제1링기어(Rl)의 감속 회전이 각각 입력 가능하게 되어 있다. 또한, 상기 제2선기어(S2)는 제1클러치(C1)에 접속되어 있고, 상기 제1링기어(Rl)의 감속 회전이 입력 가능하게 되어 있다.

또한, 상기 제2캐리어(CR2)는 입력축(7)의 회전이 입력되는 제2클러치(C2)에 접속되어, 상기 제2클러치(C2)를 통해 입력 회전이 입력 가능하게 되어 있고, 또한 일방향 클러치(Fl) 및 제2브레이크(B2)에 접속되어, 상기 일방향 클러치(Fl)를 통해 케이스(구체적으로, 트랜스미션 케이스)(6)에 대해 일방향 회전이 규제되는 동시에, 상기 제2브레이크(B2)를 통해 회전이 고정 가능하게 되어 있다. 그리고, 상기 제2링기어(R2)는 케이스(6)에 고정된 센터 서포트 부재에 대해 회전 가능하게 지지된 카운터 기어(8)에 접속되어 있다.

또한, 상기 카운터 기어(8)에는 상기 카운터 샤프트부(4)의 카운터 샤프트(12)상에 고정되어 있는 대경 기어(large diameter gear)(11)가 치합되어 있고, 상기 카운터 샤프트(12)에는 외주면상에 형성되어 있는 소경 기어(small diameter gear)(12a)를 통해 차동부(5)의 기어(14)가 치합되어 있다. 그리고, 상기 기어(14)는 차동 기어(13)에 고정되어 있고, 차동 기어(13)를 통해 좌우 차축(15,15)에 접속되어 있다.

이어서, 상기 구성을 기초로 변속 기구(3)의 작용에 대해 도 1 및 도 2를 참조하여 설명한다.

예를 들면 D(드라이브) 레인지(range)로서, 전진 1단(1st)에서는 도 2에 도시한 바와 같이 제1클러치(C1) 및 일방향 클러치(Fl)가 결합된다. 그러면, 고정된 제1선기어(Sl)와 입력 회전인 제1캐리어(CRl)에 의해 감속 회전하는 제1링기어(Rl)의 회전이 제1클러치(C1)를 통해 제2선기어(S2)로 입력된다. 또한, 제2캐리어(CR2)의 회전이 일방향(정전 회전 방향(forward rotation direction))으로 규제되어, 즉 제2캐리어(CR2)의 역회전이 방지되어 고정된 상태가 된다. 그러면, 제2선기어(S2)에 입력된 감속 회전이 고정된 제2캐리어(CR2)를 통해 제2링기어(R2)로 출력되고, 전진 1단으로서의 정회전이 카운터 기어(8)로부터 출력된다.

또, 엔진 브레이크시(코스팅시)에는 제2브레이크(B2)를 결합하여 제2캐리어(CR2)를 고정하고, 상기 제2캐리어(CR2)의 정회전을 방지하는 형태로 상기 전진 1단의 상태를 유지한다. 또한, 상기 전진 1단에서는 일방향 클러치(Fl)에 의해 제2캐리어(CR2)의 역회전을 방지하면서 정회전을 가능하게 하므로, 예를 들면 비주행 레인지로부터 주행 레인지로 전환했을 때의 전진 1단의 달성을 일방향 클러치(Fl)의 자동 결합에 의해 원만하게 수행할 수 있다.

전진 2단(2nd)에서는 제1클러치(C1)가 결합되고 제1브레이크(Bl)가 결합된다. 그러면, 고정된 제1선기어(Sl)와 입력 회전인 제1캐리어(CRl)에 의해 감속 회전하는 제1링기어(Rl)의 회전이 제1클러치(C1)를 통해 제2선기어(S2)에 입력된다. 또한, 제1브레이크(Bl)의 결합에 의해 제3선기어(S3)의 회전이 고정된다. 그러면, 제2캐리어(CR2)가 제2선기어(S2)보다도 낮은 회전인 감속 회전이 되고, 상기 제2선기어(S2)에 입력된 감속 회전이 상기 제2캐리어(CR2)를 통해 제2링기어(R2)로 출력되고, 전진 2단으로서 정전 회전이 카운터 기어(8)로부터 출력된다.

전진 3단(3rd)에서는 제1클러치(Cl) 및 제3클러치(C3)가 결합된다. 그러면, 고정된 제1선기어(Sl)와 입력 회전인 제1캐리어(CRl)에 의해 감속 회전하는 제1링기어(Rl)의 회전이 제1클러치(C1)를 통해 제2선기어(S2)에 입력된다. 또한, 제3클러치(C3)의 결합에 의해 제1링기어(Rl)의 감속 회전이 제3선기어(S3)에 입력된다. 즉, 제3선기어(S3) 및 제2선기어(S2)에 제1링기어(Rl)의 감속 회전이 입력되기 때문에 유성 기어 유닛(PU)이 감속 회전의 직결 상태가 되며, 그 상태에서 감속 회전이 제2링기어(R2)로 출력되고, 전진 3단으로서의 정전 회전이 카운터 기어(8)로부터 출력된다.

전진 4단(4th)에서는 제1클러치(Cl) 및 제4클러치(C4)가 결합된다. 그러면, 고정된 제1선기어(Sl)와 입력 회전인 제1캐리어(CRl)에 의해 감속 회전하는 제1링기어(Rl)의 회전이 제1클러치(C1)를 통해 제2선기어(S2)에 입력된다. 또한, 제4클 러치(C4)의 결합에 의해 제1캐리어(CRl)의 입력 회전이 제3선기어(S3)에 입력된다. 그러면, 제2캐리어(CR2)가 제2선기어(S2)보다도 높은 회전인 감속 회전이 되고, 상기 제2선기어(S2)에 입력된 감속 회전이 상기 제2캐리어(CR2)를 통해 제2링기어(R2)로 출력되고, 전진 4단으로서의 정전 회전이 카운터 기어(8)로부터 출력된다.

전진 5단(5th)에서는 제1클러치(C1) 및 제2클러치(C2)가 결합된다. 그러면, 고정된 제1선기어(Sl)와 입력 회전인 제1캐리어(CRl)에 의해 감속 회전하는 제1링기어(Rl)의 회전이 제1클러치(C1)를 통해 제2선기어(S2)에 입력된다. 또한, 제2클러치(C2)의 결합에 의해 제2캐리어(CR2)에 입력 회전이 입력된다. 그러면, 상기 제2선기어(S2)에 입력된 감속 회전과 제2캐리어(CR2)에 입력된 입력 회전에 의해 상기 전진 4단보다 높은 감속 회전이 되어 제2링기어(R2)로 출력되고, 전진 5단으로서의 정전 회전이 카운터 기어(8)로부터 출력된다.

전진 6단(6th)에서는 제2클러치(C2) 및 제4클러치(C4)가 결합된다. 그러면, 제4클러치(C4)의 결합에 의해 제3선기어(S3)에 제1캐리어(CRl)의 입력 회전이 입력된다. 또한, 제2클러치(C2)의 결합에 의해 제2캐리어(CR2)에 입력 회전이 입력된다. 즉, 제3선기어(S3) 및 제2캐리어(CR2)에 입력 회전이 입력되기 때문에 유성 기어 유닛(PU)이 입력 회전의 직결 상태가 되며, 그 상태에서 입력 회전이 제2링기어(R2)로 출력되고, 전진 6단으로서의 정회전이 카운터 기어(8)로부터 출력된다.

전진 7단(7th)에서는 제2클러치(C2) 및 제3클러치(C3)가 결합된다. 그러면, 고정된 제1선기어(Sl)와 입력 회전인 제1캐리어(CRl)에 의해 감속 회전하는 제1링 기어(Rl)의 회전이 제3클러치(C3)를 통해 제3선기어(S3)에 입력된다. 또한, 제2클러치(C2)의 결합에 의해 제2캐리어(CR2)에 입력 회전이 입력된다. 그러면, 상기 제3선기어(S3)에 입력된 감속 회전과 제2캐리어(CR2)에 입력된 입력 회전에 의해 입력 회전보다 약간 높은 감속 회전이 되어 제2링기어(R2)로 출력되고, 전진 7단으로서의 정전 회전이 카운터 기어(8)로부터 출력된다.

전진 8단(8th)에서는 제2클러치(C2)가 결합되고 제1브레이크(Bl)가 결합된다. 그러면, 제2클러치(C2)의 결합에 의해 제2캐리어(CR2)에 입력 회전이 입력된다. 또한, 제1브레이크(Bl)의 결합에 의해 제3선기어(S3)의 회전이 고정된다. 그러면, 고정된 제3선기어(S3)에 의해 제2캐리어(CR2)의 입력 회전이 상기 전진 7단보다 높은 증속 회전이 되어 제2링기어(R2)로 출력되고, 전진 8단으로서 정회전이 카운터 기어(8)로부터 출력된다.

후진 1단(Revl)에서는 제3클러치(C3)가 결합되고 제2브레이크(B2)가 결합된다. 그러면, 고정된 제1선기어(Sl)와 입력 회전인 제1캐리어(CRl)에 의해 감속 회전하는 제1링기어(Rl)의 회전이 제3클러치(C3)를 통해 제3선기어(S3)에 입력된다. 또한, 제2브레이크(B2)의 결합에 의해 제2캐리어(CR2)의 회전이 고정된다. 그러면, 제3선기어(S3)에 입력된 감속 회전이 고정된 제2캐리어(CR2)를 통해 제2링기어(R2)로 출력되고, 후진 1단으로서 역전 회전이 카운터 기어(8)로부터 출력된다.

후진 2단(Rev2)에서는 제4클러치(C4)가 결합되고 제2브레이크(B2)가 결합된다. 그러면, 제4클러치(C4)의 결합에 의해 제1캐리어(CRl)의 입력 회전이 제3선기어(S3)에 입력된다. 또한, 제2브레이크(B2)의 결합에 의해 제2캐리어(CR2)의 회전 이 고정된다. 그러면, 제3선기어(S3)에 입력된 입력 회전이 고정된 제2캐리어(CR2)를 통해 제2링기어(R2)로 출력되고, 후진 2단으로서 역전 회전이 카운터 기어(8)로부터 출력된다.

또, 예를 들면 P(파킹) 레인지 및 N(뉴트럴) 레인지에서는 제1클러치(C1), 제2클러치(C2), 제3클러치(C3) 및 제4클러치(C4)가 개방된다. 그러면, 제1캐리어(CRl)와 제3선기어(S3) 사이, 제1링기어(Rl)와 제3선기어(S3) 및 제2선기어(S2) 사이, 즉 유성 기어(DP)와 유성 기어 유닛(PU) 사이가 절단 상태가 된다. 또한, 입력축(7)과 제2캐리어(CR2) 사이가 절단(cutoff) 상태가 된다. 이에 따라, 입력축(7)과 유성 기어 유닛(PU) 사이의 동력 전달이 절단 상태가 되며, 즉 입력축(7)과 카운터 기어(8)의 동력 전달이 절단 상태가 된다.

이어서, 자동 변속기(1)에 있어서, 본 발명의 제1실시예에 따른 제3클러치(일측의 클러치)(C3), 제4클러치(타측의 클러치)(C4)의 구성을 도 3에 따라 설명한다. 내경측에 위치하는 제4클러치(C4)는 제3클러치(C3)에 내포되는 형태로 이층 구조로 배치되어 있다. 즉, 제3클러치(C3)는 제4클러치(C4)의 외경측에 있으며, 축 방향으로 중첩되면서 직경 방향의 서로 다른 위치에 배치되어 있다.

상기 제3클러치(C3)는 다수의 외부 마찰판(2la), 내부 마찰판(21b)으로 이루어진 복수의 마찰판(21), 이들 마찰판(21)을 결합하고 해제시키는 유압 서보(20), 상기 유압 서보(20)에 작용하는 원심 유압을 해제하는 캔슬 오일 챔버(cancel oil chamber)(28)를 구비한다. 또한, 내경측에 위치하는 제4클러치(C4)도 마찬가지로 다수의 외부 마찰판(4la), 내부 마찰판(41b)으로 이루어진 복수의 마찰판(41), 이 들 마찰판(41)을 결합하고 해제시키는 유압 서보(40), 상기 유압 서보(40)에 작용하는 원심 유압을 해제하는 캔슬 오일 챔버(48)를 구비한다.

상기 제3클러치(C3)의 유압 서보(20)는 클러치 드럼(22), 피스톤 부재(24), 캔슬 플레이트(25), 리턴 스프링(26)을 가지고 있고, 이들로써 작동 오일 챔버(27)를 구성하고 있는 동시에, 그 배면에 캔슬 오일 챔버(28)를 구성하고 있다. 클러치 드럼(22)은 보스부(22c) 및 피스톤 지지부(22e)를 구성하는 내부 드럼(내주측 부재)(22₁)과 드럼부(22a) 및 바닥부(22b)를 구성하는 외부 드럼(외주측 부재)(22₂)이 용접 등에 의해 일체로 형성되어 있고, 드럼부(22a)는 외주측을 제1클러치(C1)(미도시) 후방까지 연장하고, 보스부(22c)는 부시(bush)(55)를 통해 스테이터 샤프트(고정부재)(6a)에 회전 가능하게 지지되어 있다. 또한, 상기 보스부(22c)와 드럼부(22a)는 바닥부(22b)에 의해 연결되어 있다. 또, 일체로 결합되는 컨버터 하우징, 트랜스미션 케이스는 케이스(6)로서 나타내는 동시에, 상기 케이스 자체 및 상기 케이스에 일체로 고정되는 것은 고정부재이며, 따라서 고정부재는 상기 케이스, 오일 펌프 커버 및 케이스, 스테이터 샤프트(6a) 등을 포함한다. 따라서, 제1선기어(Sl) 및 드럼(22)의 보스부(22c)는, 케이스(6) 또는 그것과 일체인 고정부재에 고정되거나(선 기어(Sl)) 또는 회전 가능하게 지지되고(보스부(22c)), 상기 고정부재는 상기 스테이터 샤프트(6a)에 한정되지 않는다.

클러치 드럼(22)의 바닥부(22b)의 중간 부분에는 보스부(22c)로부터 외경측으로 연장된 피스톤 지지부(22e)의 외주에 턱부(22d)가 형성되고, 상기 턱부(22d) 는 드럼부(22a) 및 보스부(22c)와 동일한 방향이면서 이들 드럼부 및 보스부에 비해 큰 폭으로 짧게 연장되어 있다. 또한, 턱부(22d)는 외주면에서 피스톤 부재(24)와 O-링(31)을 통해 유밀(oil-tight) 형태로 연결되어 있고, 또한 그 내주면에서 후술하는 제4클러치(C4)의 클러치 드럼(42)과 스플라인 결합(54) 되어 있다.

피스톤 부재(24)는 상기 턱부(22d)와 축 방향 이동 가능하게 링크되는 동시에, 그 외주면을, 클러치 드럼(22)의 내주면과 실링 부재(56)를 통해 유밀 형태로 연결하고, 상기 피스톤 부재(24)와 실린더를 형성하는 클러치 드럼(22)의 내주면으로 상기 작동 오일 챔버(27)가 구성된다. 또한, 피스톤 부재(24)는 후방을 향해 연장 배치된 연장부(24a)를 구비하고 있고, 상기 연장부(24a)가 마찰판(21)을 가압함으로써 제3클러치(C3)의 결합 해제가 수행된다.

한편, 제4클러치(C4)의 클러치 드럼(42)은 제3클러치(C3)의 보스부(22c)에 스냅링(50)으로 축 방향 위치를 규제하면서, O-링(57)을 통해 유밀 형태로 설치되어 있다. 또한 상기 클러치 드럼(42)은 제3클러치(C3)의 턱부(22d)와의 스플라인 결합부(54) 후방에서 단면 계단 형태의 단차부(53)를 구비하고 있다.

제3클러치(C3)의 캔슬 플레이트(25)는 제4클러치(C4)의 클러치 드럼(42)에 설치된 상기 단차부(53)에 접하여 후방으로의 축 방향 이동이 규제되고, 그 외주에서 실링 부재(sealing member)(58)를 통해 피스톤(24)과 유밀 형태로 설치되어 있는 동시에, 내주부에서 제4클러치의 클러치 드럼(42)에 실링 부재(85)를 통해 유밀 형태로 링크되어 있다. 이 캔슬 플레이트(25)의 외주면과 피스톤(24)의 내주면에 의해 제3클러치의 작동 오일 챔버(27)에 발생한 원심 유압과 평형인 유압을 발생시 키는 상기 캔슬 오일 챔버(28)가 구성된다. 또한, 캔슬 플레이트(25)와 피스톤(24) 사이에는 리턴 스프링(26)이 배치되며, 상기 피스톤(24)을 항상 전방으로 가압하고 있다. 또, 상기 리턴 스프링(26)은 후술하는 제4클러치(C4)의 캔슬 오일 챔버(48)에 설치된 리턴 스프링(46)보다도 가압력이 강한 스프링이 사용되고 있다.

상기 제3클러치(C3)의 작동 오일 챔버(27)에는 내부 드럼(22₁)의 피스톤 지지부(22e)와 외부 드럼(22₂)의 바닥부(22b) 사이에 형성된 소정의 간극(B)을 통해 오일 홀(b)로부터 오일이 공급된다. 상기 간극(B)은 전체 둘레에 걸쳐 면 형태로 확대되어 형성되어 있기 때문에, 축 방향으로 짧은(좁은) 스페이스로 오일 통과 홀에 비해 큰 오일 통과 단면적을 가지고 있다.

또한, 제3클러치(C3)의 캔슬 오일 챔버(28)에는 제4클러치(C4)의 클러치 드럼(42)과 제3클러치(C3)의 내부 드럼(22₁)에 있어서의 피스톤 지지부(22e) 배면 사이에 형성된 간극(A)을 통해 오일 홀(a)로부터 윤활유가 공급되는 구성으로 되어 있다. 간극(A)은 전체 둘레에 걸쳐 면(面) 형태로 확대되어 형성되어 있기 때문에, 양 클러치 드럼(22, 42)의 축 방향 간격을 좁게 유지하는 것(따라서 축 방향 치수의 단축을 도모함)이면서, 오일 통과 홀을 이용하는 것에 비해 큰 오일 통과 단면적을 가지고 있다. 또, 제4클러치(C4)의 클러치 드럼(42)과 제3클러치(C3)의 턱부(22e) 사이에 설치된 스플라인 결합부(54)에는 상기 유로의 오일의 흐름을 방해하지 않도록 치(teeth)가 없게 구성되어 있다.

한편, 상기 제4클러치(C4)의 유압 서보(40)는 상술한 클러치 드럼(42)과 피 스톤 부재(44), 캔슬 플레이트(45) 및 리턴 스프링(46)을 가지고 있고, 이들로써 작동 오일 챔버(47)를 구성하고 있는 동시에, 그 배면에 캔슬 오일 챔버(48)를 구성하고 있다.

상기 피스톤(44)은 제3클러치(C3)의 클러치 드럼(22)의 보스부(22c)와 실링 부재(59)를 통해 유밀 형태이면서 축 방향 이동이 가능하도록 설치되어 있는 동시에, 마찰판(41)을 가압하는 연장부(44a)를 구비하고 있고, 상기 연장부(44a)의 외주면과 클러치 드럼(42)의 내주면이 O-링(51)을 통해 유밀 형태로 링크되어 있다.

제4클러치(C4)의 작동 오일 챔버(47)는 피스톤(44)의 외주면과 실린더를 형성하는 클러치 드럼(42)의 내주면에 의해 구성되고, 상기 작동 오일 챔버(47)에는 오일 홀(c)에 의해 오일이 공급되는 구성으로 되어 있다.

또한, 제4클러치(C4)의 캔슬 플레이트(45)는 제3클러치 드럼(22)의 보스부(22c)의 단차부(22f)와 스냅링(30)에 의해 축 방향 위치가 규제되어 설치되어 있고, 상기 캔슬 플레이트(45)는 피스톤(44)의 내주면과 실링 부재(60)를 통해 유밀 형태로 링크되어 있다.

제4클러치(C4)의 작동 오일 챔버(47)에 발생하는 원심 유압과 평형인 유압이 발생하는 캔슬 오일 챔버(48)는 캔슬 플레이트(45)의 내측면과 피스톤(44)의 배면에 의해 구성된다. 피스톤(44)과 캔슬 플레이트(45) 사이에는 리턴 스프링(46)이 설치되어 있고, 피스톤(44)은 항상 전방을 향해 가압된다. 또한, 이 캔슬 오일 챔버(48)에는 오일 홀(d)에 의해 윤활유가 공급된다.

이어서, 제3클러치(C3)의 작동 오일 챔버(27) 및 캔슬 오일 챔버(28)로의 오 일 통과 단면적을 더욱 크게 한 제2실시형태에 대해, 제1실시형태와 다른 구성을 중심으로 도 4의 (a),(b),(C) 및 도 5에 기초하여 설명한다.

상술한 바와 같이, 제3클러치(C3)의 작동 오일 챔버(27)에는 오일 홀(b)로부터 간극(B)을 통해 오일이 공급되고, 캔슬 오일 챔버(28)에는 오일 홀(a)로부터 간극(A)을 통해 윤활유가 공급되도록 구성되어 있다. 상기 간극(B)은 내부 드럼(22₁)의 외부 드럼(22₂)과의 대향면인 외면(71)과 외부 드럼(22₂)의 내면인 내벽(73) 사이에 면 형태로 확대된 간극이며, 간극(A)은 내부 드럼(22₁)의 외면(71)의 배면에 위치하는 배면(70)과 제4클러치(C4)의 클러치 드럼(42)의 외측면 사이에 면 형태로 확대된 간극이다. 상기 클러치 드럼(42)은 내경측 부분이 내경을 향해 후방으로 비스듬하게 형성되고, 클러치 드럼의 내부 드럼(22₁)은 후술하는 돌기부(72)를 제외하고 대략 수직으로 서 있고, 상기 간극(A)은 중심측(입력축(7) 방향)가 축 방향으로 넓은 공간 부분(A')을 가지며, 외경측이 좁은 간극으로 되어 있다.

상기 내부 드럼(22₁)의 배면(70)에는 그 원주상의 4군데에서 제4클러치(C4)를 향해 리브 형태의 돌기부(72)(돌기)가 돌출 설치되어 있는 동시에, 그 내부에는 상기 작동 오일 챔버(27)로 오일을 공급하는 오일 홀(b)이 형성되어 있다. 상기 오일 홀(b)은 내부 드럼(22₁) 내부를 관통하고, 외면(71)에서 개구부(b₂)를 형성하고 있다. 또, 상기 제1실시형태에 있어서는, 도 3의 하반부에 도시한 바와 같이 내부 드럼(22₁)이 두껍게 구성되어 있지만, 본 실시예에 있어서는, 도 4의 (b)에 도시한 바와 같이 전체적으로(돌기부(72) 제외) 상기 내부 드럼(22₁)이 얇은 두께로 되어, 제4클러치의 클러치 드럼(42)과의 사이에 공간 부분(A')이 형성되어 있다. 또한, 상기 돌기부(72)는 4개에 한정되지 않고, 3개 또는 5개, 더 나아가서는 그 밖의 개수이어도 좋다.

도 4의 (a)에 도시한 바와 같이, 내부 드럼(22₁)은 그 내경측에 형성되어 있는 원통형의 보스부(22c)에서 상기 오일 홀(b)과 캔슬 오일 챔버(28)에 윤활유를 공급하는 오일 홀(a) 및 그 배출 홀(e)이 둘레 방향으로 위상을 다르게 하여 위치하고 있다(또, 도 4의 (b)에 있어서, 양 홀(a,e)이 모두 표기되어 있지만, 이는 작도상의 편의에 의한 것이며, 이 부분은 일부 다른 단면을 나타냄). 오일 홀(b)은 돌기부(72)와 마찬가지로 보스부(22c)의 원주상의 4군데에 배치되어 있는 동시에, 오일 홀(a)은 상기 오일 홀(b) 사이에서 배출 홀(e)에 의해 좌우가 끼워지도록 배치된다. 또한, 공급용 오일 홀(a,b)에는 그 내경측에서 오일 저장소(a₁,b₁)가 둘레 방향으로 크게 형성되어 있다.

내부 드럼(22₁)의 외면(71)과 대향하는 외부 드럼(22₂)의 내벽(73)에는 외면(71)에 형성된 오일 홀(b)의 개구부(b₂)와 대면하여 홈(74)이 형성되어 있고, 상기 홈(74)은 내벽(73)의 면 위를 외경 방향을 향해 방사상으로 연장되어 있다. 또한, 홈(74)은 작동 오일 챔버(27)까지 간극(B)의 전체 길이에 걸쳐 가늘고 긴 장방형의 오목부로서 형성되어 있고, 간극(B)의 오일 통과 단면적을 축 방향으로 확대 시키지 않으면서 크게 하는 동시에, 오일 홀(b)의 개구부(b₂)로부터 공급되는 오일을 신속하게 그 원주 방향으로 채우게 하고 있다.

한편, 내부 드럼(22₁)의 배면(70) 중 돌기부(72)가 형성되어 있지 않은 면, 즉 오일 홀(a) 및 배출 홀(e)과 동일 위상에 위치하고 있는 면은 외부 드럼(22₂)측(Fr 방향)을 향해 옴폭하게 형성되어 있다. 상기 배면(70)은 캔슬 오일 챔버(28)로 윤활유를 공급하는 간극(A)을 제4클러치(C4)의 클러치 드럼(42)과 함께 구성하고 있고, 배면(70)을 오일 홀(a) 및 배출 홀(e)에 맞춰서 옴폭하게 하여 형성함으로써, 상기 간극(A)의 오일 통과 단면적을 축 방향으로 확대시키지 않으면서 크게 구성하고 있다.

또한, 제3클러치(C3)의 클러치 드럼(22)은 그 내부 드럼(22₁)의 돌기부(72)와 외부 드럼(22₂)의 홈(74)을 원주상의 동일 위상의 위치에 대응되게 배치하고, 내부 드럼(22₁)의 배면(70)의 오목부와 내벽(73)의 상기 홈(74) 이외의 부분을 원주상의 동일 위상의 위치에 대응되게 배치하고 있고, 이에 따라 전체적으로 두께가 얇으면서 높은 강성을 가진 구성으로 되어 있다.

또, 제4클러치(C4)에 있어서 작동 오일 챔버(47)로 오일을 공급하는 오일 홀(c) 및 캔슬 오일 챔버(48)로 윤활유를 공급하는 오일 홀(d)을 원주 방향으로 동일 위상 또는 위상을 다르게 하여 배치하고, 상기 작동 오일 챔버(47)를 구성하는 클러치 드럼(42)의 내주면에서 제3클러치(C3)와 마찬가지로 홈을 외경 방향을 향해 방사상으로 형성해도 좋다.

이어서, 제3클러치(C3) 및 제4클러치(C4)의 작용에 대해 이하에 설명한다.

제3클러치(C3)는 작동 오일 챔버(27)에 발생하는 유압에 의해 피스톤(24)을 축 방향으로 이동시키고, 마찰판(21)을 가압함으로써 제3클러치(C3)를 결합하고 해제한다. 상기 작동 오일 챔버(27)에는 도시하지 않은 오일 펌프에 의해 발생한 유압에 기초한 작동 오일이, 클러치 드럼(22)에 형성된 오일 홀(b)로부터 전체 둘레에 걸쳐 면 형태로 형성된 간극(B) 및 홈(74)을 통과하여 공급된다.

또한, 상기 작동 오일 챔버(27)에는 원심 유압이 작용하기 때문에, 피스톤(24)을 끼워서 대향하는 캔슬 오일 챔버(28)에, 오일 홀(a)로부터 전체 둘레에 걸쳐 면 형태로 형성된 간극(A)을 통해 윤활유를 공급하고, 상기 캔슬 오일 챔버(28)에 원심 유압을 발생시키고, 작동 오일 챔버(27)에 발생한 원심 유압과 평형시킨다.

제4클러치(C4)도 마찬가지로, 작동 오일 챔버(47)에, 오일 홀(c)로부터 오일 펌프(미도시)에 기초한 작동 오일을 공급하여 피스톤(44)을 축 방향으로 이동시키고, 마찰판(41)을 가압함으로써 제4클러치(C4)를 결합하고 해제하는 동시에, 캔슬 오일 챔버(48)에, 오일 홀(d)로부터 윤활유를 공급하여 상기 캔슬 오일 챔버(48)에 원심 유압을 발생시키고, 작동 오일 챔버(47)에 발생한 원심 유압과 평형시킨다.

따라서, 제3클러치(C3)가 절단(cutoff)될 때, 작동 오일 챔버(27)의 유압은 상기 간극(B), 홈(74) 및 오일 홀(b)을 통해 배출되지만, 클러치 드럼(22)이 회전하고 있기 때문에 작동 오일 챔버(27)에 원심 유압이 발생하고 있다. 이때, 피스톤 부재(24)의 그 배면에는 리턴 스프링(26)의 가압력 및 캔슬 오일 챔버(48)의 오일에 작용하는 원심 유압이 작용하고 있고, 피스톤 부재(24)를 상기 작동 오일 챔버(27)의 원심 유압에 저항하여 급속하게 혼입 방향으로 이동하고, 이에 수반하여 캔슬 오일 챔버(28)의 용량이 증대되지만, 상기 양 클러치 드럼(22, 42)의 간극(A)을 통과하여 신속하게 오일이 보급되어 제3클러치(C3)의 작동 지연을 발생시키는 일은 없다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 자동 변속기(1)에 의하면, 제3클러치(C3)를 제4클러치(C4)의 외경측에 있으며, 축 방향으로 중첩되면서 직경 방향의 서로 다른 위치에 배치함으로써, 클러치 유닛 및 자동 변속기를 축 방향으로 컴팩트하게 구성할 수 있는 동시에, 제3클러치(C3)의 클러치 드럼(22)의 내경측에 유로(b)를 형성하고, 그 외경측에서 상기 클러치 드럼(22)과 피스톤 지지부(22e) 사이에 면 형태로 확대되는 간극(B)을 가짐으로써, 제3클러치(C3)의 유압 서보(20)로의 유압의 공급하고 배출을 신속하게 수행하는 것이 가능해진다. 또한, 간극(B)에서 홈(74)을 형성함으로써, 더욱 신속한 제3클러치(C3)의 유압 서보(20)로의 유압의 공급하고 배출을 수행할 수도 있다.

또한, 제3클러치(C3)의 클러치 드럼(22)과 제4클러치(C4)의 클러치 드럼(42) 사이에 형성된 간극(A)을, 제3클러치(C3)의 캔슬 오일 챔버(28)로의 오일 공급로로서 구성하는 동시에, 상기 간극(B)을 작동 오일 챔버(27)로의 유로로서 사용함으로써 클러치 드럼(22)을 얇은 두께로 구성하였기 때문에, 축 방향의 단축이 가능해진 다. 이때, 제3클러치(C3)에 홈(74)이나 내부 드럼(22₁)의 배면(70)을 옴폭하게 형성해도, 상기 홈(74) 및 외면(70)의 오목부를 원주 방향의 위상을 어긋나게 하여 형성하기 때문에, 제3클러치(C3)의 클러치 드럼(22)은 전체적으로 높은 강성을 유지할 수 있다.

본 발명은 승용차, 트럭, 버스 등의 차량에 탑재되는 자동 변속기에 관한 것이며, 특히 전진 변속단이 8단 등의 다단 자동 변속기에 이용하기에 적합하고, 축 방향으로 중첩되어 배치되는 2개의 클러치를 가지는 자동 변속기에 이용된다.

Claims

축 방향으로 중첩되면서 직경 방향의 서로 다른 위치에 배치되는 2개의 클러치를 구비하고, 상기 2개의 클러치는, 각각 클러치 드럼, 상기 클러치 드럼의 일부를 실린더로서 유압 서보를 구성하는 피스톤, 상기 클러치 드럼에 결합하는 다수의 마찰판, 및 상기 피스톤의 배면측에 배치되어 상기 유압 서보에 작용하는 원심 유압을 해제하는 캔슬 오일 챔버를 갖는 자동 변속기로서,

상기 2개의 클러치 중 외경측에 위치하는 일측의 클러치의 상기 유압 서보 및 상기 캔슬 오일 챔버는 내경측에 위치하는 타측의 클러치의 상기 유압 서보 및 캔슬 오일 챔버에 대해 각각 외경측으로 배치되고;

상기 일측의 클러치의 클러치 드럼은 보스부 및 피스톤 지지부를 갖는 내주측 부재 및 드럼부와 바닥부를 갖는 외주측 부재를 일체로 구성하여 이루어지고;

상기 내주측 부재와 상기 외주측 부재 사이에 상기 일측의 클러치의 유압 서보로 유압을 공급하고 배출하는 유로를 형성하는

자동 변속기.
제1항에 있어서,

상기 일측의 클러치의 클러치 드럼이 타측의 클러치의 클러치 드럼을 포함하도록 배치되고;

상기 외주측 부재의 바닥부와 상기 내주측 부재의 피스톤 지지부 사이에 상기 유로를 형성하는

자동 변속기.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 외주측 부재의 상기 내주측 부재에 대향하는 내벽에 홈을 구비하고, 상기 홈이 상기 유로를 구성하는

자동 변속기.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 내주측 부재와 상기 외주측 부재 사이에 간극을 구비하고, 상기 간극이 상기 유로를 구성하는

자동 변속기.
제4항에 있어서,

상기 유로와 연통하는 오일 홀과 상기 일측의 클러치의 캔슬 오일 챔버로 오일을 공급하는 오일 홀이 상기 내주측 부재의 상기 보스부에 둘레 방향으로 위상을 어긋나게 하여 배치되는

자동 변속기.
제5항에 있어서,

상기 타측의 클러치의 클러치 드럼을 향해 돌출되는 리브 형태의 복수의 돌기를 상기 내주측 부재에 구비하고;

상기 돌기 내에 상기 오일 홀을 내장하고, 상기 오일 홀의 개구부와 상기 홈이 정렬되도록 배치되는

자동 변속기.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 타측의 클러치의 클러치 드럼과 상기 내주측 부재의 보스부에 상기 피스톤을 링크시켜서 상기 다른 하나의 유압 서보를 구성하고;

상기 보스부의 내주 방향으로 여러 군데에 상기 다른 하나의 유압 서보로의 유압을 공급하고 배출하는 오일 홀을 형성하는

자동 변속기.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,

구동원으로부터의 입력 회전이 입력되는 입력축;

케이스 또는 상기 케이스와 일체인 고정부재에 대해 회전 고정된 제1선기어, 상기 입력축에 연결되는 제1캐리어, 및 상기 회전 고정된 제1선기어와 입력 회전이 입력되는 상기 제1캐리어에 의해 감속 회전을 출력하는 제1링기어로 이루어진 감속 유성 기어; 및

제1클러치의 결합에 의해 상기 제1링기어의 감속 회전을 입력하는 제2 선기어, 제3클러치의 결합에 의해 상기 제1링기어의 감속 회전을 입력하고 제4클러치의 결합에 의해 상기 제1캐리어를 통한 상기 입력축의 회전을 입력하고 제1브레이크의 결합에 의해 회전이 고정되는 제3선기어, 상기 제3선기어에 치합되는 롱 피니언 및 상기 롱 피니언과 제2선기어에 치합되는 쇼트 피니언을 가지며 제2브레이크의 결합에 의해 회전이 고정되고 제2클러치의 결합에 의해 상기 입력축의 회전을 입력하는 제2캐리어, 및 상기 롱 피니언에 치합되며 출력 부재에 회전 연결되는 제2링기어로 이루어진 유성 기어 세트를 포함하고,

상기 일측의 클러치는 상기 제3클러치이고;

상기 타측의 클러치는 상기 제4클러치이고;

상기 제1클러치를 결합하며 상기 제2브레이크를 결합함으로써 전진 1단이 이루어지고;

상기 제1클러치를 결합하며 상기 제1브레이크를 결합함으로써 전진 2단이 이루어지고;

상기 제1클러치와 상기 제3클러치를 결합함으로써 전진 3단이 이루어지고;

상기 제1클러치와 상기 제4클러치를 결합함으로써 전진 4단이 이루어지고;

상기 제1클러치와 상기 제2클러치를 결합함으로써 전진 5단이 이루어지고;

상기 제2클러치와 상기 제4클러치를 결합함으로써 전진 6단이 이루어지고;

상기 제2클러치와 상기 제3클러치를 결합함으로써 전진 7단이 이루어지고;

상기 제2클러치를 결합하며 상기 제1브레이크를 결합함으로써 전진 8단이 이루어지고;

상기 제3클러치 또는 상기 제4클러치를 결합하며 상기 제2브레이크를 결합함으로써 후진단이 이루어지는

자동 변속기.