KR20110011073A - Wet type multi-plate clutch of automatic transmission - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 차량용 클러치 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 엔진(또는 모터)과 변속기 사이에 설치되어 엔진의 구동력을 변속기로 전달하거나 차단하는데 적용되며 오일의 공급 및 배출 포트를 구비한 2라인 타입에 적합하며 록업 클러치가 작동 및 해제를 할 때에 록업 클러치에 공급하는 오일의 순환 유량을 최적화시켜 냉각 성능을 향상시키는 차량용 클러치 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a clutch device for a vehicle, and more particularly, it is installed between an engine (or a motor) and a transmission and applied to a transmission or interruption of the driving force of an engine to a transmission, and to a two-line type having an oil supply and discharge port. The present invention relates to a clutch device for a vehicle suitable for improving the cooling performance by optimizing the circulating flow rate of oil supplied to the lockup clutch when the lockup clutch is actuated and released.
일반적으로, 토크 컨버터는 차량의 엔진과 변속기 사이에 설치되어 유체를 이용하여 엔진의 구동력을 변속기에 전달하는 것이다. 이러한 토크 컨버터는 엔진의 구동력을 전달받아 회전하는 임펠러, 임펠러에서 토출되는 오일에 의해 회전되는 터빈, 그리고 임펠러로 환류하는 오일의 흐름을 임펠러의 회전방향으로 향하게 하여 토크 변화율을 증대시키는 리엑터('스테이터'라고도 함)를 포함한다.In general, the torque converter is installed between the engine of the vehicle and the transmission to transmit the driving force of the engine to the transmission using a fluid. Such a torque converter receives a driving force of an engine, a turbine that rotates by an impeller that is rotated by oil discharged from an impeller, and a reactor that increases the rate of change of torque by directing the flow of oil flowing back to the impeller in a direction of rotation of the impeller ('stator' "Also".
토크 컨버터는 엔진에 작용하는 부하가 커지면 동력전달 효율이 저하될 수 있으므로 엔진과 변속기 사이를 직접 연결하는 수단인 록업 클러치(Lock-up clutch, 또는 '댐퍼 클러치'라고도 함)를 갖추고 있다. 록업 클러치는 엔진과 직결 된 프론트 커버와 터빈 사이에 배치되어 엔진의 회전 동력이 직접 터빈으로 전달될 수 있도록 한다.Torque converters are equipped with a lock-up clutch (also called a 'damper clutch'), a means of direct connection between the engine and the transmission, as the load on the engine can decrease power transmission efficiency. The lockup clutch is positioned between the turbine and the front cover which is directly connected to the engine, allowing the engine's rotational power to be transmitted directly to the turbine.
이러한 록업 클러치는, 터빈 축에 축 방향으로 이동 가능하게 결합되는 피스톤을 포함한다. 그리고 피스톤에는 프론트 커버에 마찰 접촉하는 마찰재가 결합된다. 그리고 록업 클러치는 피스톤에 결합되는 마찰재가 프론트 커버에 결합될 때 축의 회전 방향으로 작용하는 충격 및 진동을 흡수할 수 있는 토셔널 댐퍼(Torsional damper)가 결합되어 있다.This lockup clutch includes a piston that is axially coupled to the turbine shaft. And the piston is coupled to the friction material in friction contact with the front cover. The lock-up clutch has a torsional damper that can absorb shock and vibration acting in the rotational direction of the shaft when the friction material coupled to the piston is coupled to the front cover.
이와 같이 엔진과 자동변속기 사이에 배치되어 엔진의 구동력을 변속기 측으로 전달하는 토크 컨버터는 임펠러 및 터빈의 슬립으로 인한 동력 손실을 수반하고 있으며, 구성 부품수가 많은 문제점이 있다.As described above, the torque converter disposed between the engine and the automatic transmission carries a power loss due to slip of the impeller and the turbine and transmits the driving force of the engine to the transmission side.
따라서 이러한 단점을 해소하기 위하여 토크 컨버터 대신에 클러치 장치가 사용된다. 습식 다판 클러치는 엔진의 구동력을 전달받아 회전하는 하우징, 하우징의 내부에 배치되어 엔진의 구동력을 자동변속기 측으로 전달하거나 차단하는 록업 클러치, 그리고 록업 클러치에 연결되어 회전 방향으로 작용하는 진동과 충격을 흡수하는 토셔널 댐퍼를 포함한다. 이러한 통상의 클러치 장치는 록업 작동과 록업 해제시에 순환 유량의 조정이 용이하지 않아서 냉각 성능이 떨어져 내구성 및 작동 안정성이 감소하는 문제점이 있다.Therefore, a clutch device is used instead of the torque converter to solve this disadvantage. The wet multi-plate clutch is a housing that rotates by receiving the driving force of the engine, a lockup clutch disposed inside the housing to transmit or block the driving force of the engine to the automatic transmission side, and absorbs vibration and shock acting in the rotational direction connected to the lockup clutch. It includes a tonic damper. Such a conventional clutch device has a problem in that the circulation flow rate is not easily adjusted at the time of the lockup operation and the release of the lockup, so that cooling performance is lowered, thereby reducing durability and operating stability.
따라서, 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로써, 본 발명의 목적은 구성 부품의 수를 줄여 하중을 줄이고 특히 록업 작동과 록업 해제시에 록업 클러치에 공급하는 오일의 순환 유량을 최적화시켜 냉각 성능을 향상시켜 내구성과 작동 안정성을 증대시킬 수 있는 클러치 장치를 제공하는데 있다.Accordingly, the present invention has been proposed to solve the above problems, and an object of the present invention is to reduce the number of components to reduce the load and in particular to optimize the circulating flow rate of the oil supplied to the lockup clutch during lockup operation and lockup release. It is to provide a clutch device that can improve the cooling performance to increase the durability and operational stability.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 엔진의 구동력을 전달받아 회전하는 하우징, 상기 하우징을 통하여 전달되는 상기 엔진의 구동력을 변속기로 전달하거나 차단하는 록업 클러치, 그리고 상기 록업 클러치가 록업 작동할 때 회전 방향의 진동 및 충격을 흡수하는 토셔널 댐퍼를 포함하며, 상기 록업 클러치는 상기 하우징과 일체로 회전하는 다수의 드라이브 플레이트, 상기 드라이브 플레이트들과 밀착되어 엔진의 구동력을 변속기 측에 전달하는 드리븐 플레이트들, 그리고 상기 드라이브 플레이트들과 드리븐 플레이트들을 서로 밀착시키는 피스톤을 포함하고, 상기 피스톤에는 축 방향으로 오일 유통구가 제공되고, 유체의 흐름 방향에 따라 상기 오일 유통구가 개폐되는 개폐부재가 결합된 차량용 클러치 장치를 제공한다.In order to achieve the object as described above, the present invention, the housing is rotated by receiving the driving force of the engine, the lock-up clutch for transmitting or blocking the driving force of the engine transmitted through the housing to the transmission, and the lock-up clutch is locked up And a tonic damper that absorbs vibration and shock in a rotational direction when in operation, wherein the lock-up clutch is in close contact with the drive plates and a plurality of drive plates integrally rotating with the housing to transmit the driving force of the engine to the transmission side. And driven pistons, and a piston for bringing the drive plates and the driven plates into close contact with each other, wherein the piston is provided with an oil outlet in an axial direction, and the opening and closing member for opening and closing the oil outlet in accordance with the flow direction of the fluid. It provides a clutch device for a vehicle coupled.
상기 개폐부재는 다이어프램으로 이루어지며, 상기 다이어프램은 상기 피스톤에 체결부재로 결합되는 것이 바람직하다.The opening and closing member is made of a diaphragm, the diaphragm is preferably coupled to the piston as a fastening member.
상기 개폐부재는 상기 록업 클러치가 작동되는 방향으로 유체의 힘이 작용할 때 유체의 힘이 작용하는 면에 제공되는 것이 바람직하다.The opening / closing member is preferably provided on a surface on which the force of the fluid acts when the force of the fluid acts in the direction in which the lock-up clutch operates.
상기 개폐부재는 탄성 플레이트로 이루어지며 일단이 체결부재에 의하여 상기 피스톤에 고정되고 타단이 자유단을 이루는 것이 바람직하다.The opening and closing member is made of an elastic plate, one end is fixed to the piston by a fastening member and the other end is preferably a free end.
이와 같은 본 발명은 엔진과 자동변속기 사이에 설치되어 변속기 측으로 엔진의 구동력을 전달하면서 무게를 줄임과 동시에 록업 클러치가 작동할 때에는 개폐부재가 오일 유통구를 폐쇄하고 록업 클러치가 해제될 때에는 개폐부재가 오일 유통구를 오픈시켜 록업 작동 및 해제시에 순환 유량을 최적화하고 내구성 및 작동 안정성을 증대시키는 효과가 있다.The present invention is installed between the engine and the automatic transmission to reduce the weight while transmitting the driving force of the engine to the transmission side and at the same time the opening and closing member closes the oil outlet when the lock-up clutch is operating and the opening and closing member is released when the lock-up clutch is released By opening the oil outlet, there is an effect of optimizing the circulation flow rate during lockup operation and release, and increasing durability and operational stability.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 실시 예를 설명하기 위한 단면도로, 차량용 클러치 장치를 도시하고 있다.1 is a cross-sectional view for explaining an embodiment of the present invention, showing a vehicle clutch device.
본 발명의 실시 예의 차량용 클러치 장치는, 하우징(1), 록업 클러치(3), 토셔널 댐퍼(5)를 포함한다.The clutch device for a vehicle of the embodiment of the present invention includes a
하우징(1)은 내부에 록업 클러치(3)와 토셔널 댐퍼(5)를 수용할 수 있는 공간이 제공된다. 하우징(1)은 엔진(도시생략)의 구동력을 전달받아 회전할 수 있다.The
록업 클러치(3)는 하우징(1)의 내부에 결합되어 하우징(1)과 함께 회전하는 클러치 드럼(7), 클러치 드럼(7)에 결합되어 함께 회전하는 드라이브 플레이트(9)들, 토셔널 댐퍼(5)에 회전력을 전달하는 스플라인 허브(11), 스플라인 허브(11)에 결합되는 드리븐 플레이트(13)들, 그리고 드라이브 플레이트(9)들과 드리븐 플레이트(13)들을 밀착시키는 피스톤(15)을 포함한다.The lock-
그리고 피스톤(15)의 일측에는 오일의 압력에 의하여 이동된 피스톤(15)을 원위치로 리턴시키는 리턴 스프링(17)이 제공될 수 있다.And one side of the
클러치 드럼(7)은 원통 형상으로 이루어지며 상기 하우징(1)에 용접 등에 의하여 결합될 수 있다. 클러치 드럼(7)은 하우징(1)의 내경측면에 밀착되어 결합되는 것이 바람직하다. 즉, 클러치 드럼(7)의 외경 측으로는 오일이 순환하지 않는 구조로 이루어지는 것이 바람직하다. 다시말하면, 클러치 드럼(7)의 원주면에는 방사상 방향으로 관통된 구멍이 제공되지 않아 방사상 방향으로는 오일이 통과하지 않는 구조로 이루어지는 것이 바람직하다.The clutch drum 7 has a cylindrical shape and can be coupled to the
클러치 드럼(7)은 그 내주면에 일정한 간격으로 다수의 드라이브 플레이트 결합 홈이 제공된다. 그리고 드라이브 플레이트(9)들에는 외주면에 결합 돌출부들이 제공된다. 따라서 클러치 드럼(7)의 내주면에 제공된 드라이브 플레이트 결합 홈들에 드라이브 플레이트(9)들의 결합 돌출부가 끼워져 결합되어 클러치 드럼(7)과 드라이브 플레이트(9)는 함께 회전할 수 있다.The clutch drum 7 is provided with a plurality of drive plate engaging grooves at regular intervals on the inner circumferential surface thereof. The
토셔널 댐퍼(5)에 구동력을 전달하는 스플라인 허브(11)는 그 외주면이 스플라인(spline)으로 이루어져 있다. 그리고 드리븐 플레이트(13)들은 그 내주면에 상술한 스플라인에 결합될 수 있는 또 다른 결합 돌출부를 구비하고 있다. The
따라서 드리븐 플레이트(13)들의 결합 돌출부들이 스플라인 허브(11)의 외주면에 결합되어 드리븐 플레이트(13)와 스플라인 허브(11)는 함께 일체로 회전할 수 있다.Therefore, the coupling protrusions of the driven
그리고 드라이브 플레이트(9)들 사이에 드리븐 플레이트(13)들이 배치된다. 드라이브 플레이트(9)들은 일면에 마찰재들이 결합된다. 또한 드리븐 플레이트(13)들에도 일면에 또 다른 마찰재들이 결합된다.
본 발명의 실시 예를 설명하는 록업 클러치(7)는 위에서 설명한 구조에 한정되는 것은 아니며 클러치 장치로 이루어지는 것이면 어느 것이나 본 발명에 적용될 수 있다.The lock-up clutch 7 for explaining an embodiment of the present invention is not limited to the above-described structure, and any one may be applied to the present invention as long as it is formed of a clutch device.
한편, 상술한 피스톤(15)은 드라이브 플레이트(9)와 드리븐 플레이트(13)들이 이루는 회전 중심과 같은 회전 중심을 가지는 위치에 설치된다. 그리고 피스톤(15)은 유압에 의하여 축 방향으로 이동될 수 있다.On the other hand, the
따라서 피스톤(15)은 피스톤(15)은 유압에 의하여 축 방향으로 이동되면서 드라이브 플레이트(9)와 드리븐 플레이트(13)들이 서로 밀착시킬 수 있다.Accordingly, the
이러한 피스톤(15)에는 축 방향으로 유일 유통구(15a)가 제공된다. 오일 유통구(15)는 피스톤(15)을 축 방향으로 관통된 상태로 제공된다. 그리고 피스톤(15)에는 이 오일 유통구(15)를 오픈시키거나 폐쇄하는 개폐부재(19)가 결합된다.This
개폐부재(19)는 볼트 등 체결부재(21)에 의하여 결합될 수 있다. 그러나 본 발명의 실시 예에서 체결부재(21)는 단지 개폐부재(19)의 일측을 고정할 수 있는 것이면 어느 것이나 가능하다.The opening and closing
개폐부재(19)는 박막의 탄성 플레이트로 이루어지며 오일 유통구(15)를 막을 수 있는 위치에 배치되는 것이 바람직하다. 또한, 개폐부재는 일측이 체결부재(21)에 의하여 결합되고, 타측은 자유단을 이루는 것이 바람직하다.The opening and closing
개폐부재(19)는 록업 클러치(3)가 작동되는 방향으로 유체의 힘이 작용할 때 유체의 힘이 작용하는 면에 제공되는 것이 바람직하다.The opening /
피스톤(15)에는 축 방향으로 관통되는 형태로 이루어지는 오일 순환 홀(15b)이 제공되는 것이 바람직하다. 이러한 오일 순환 홀(15b)은 록업 클러치(3)가 작동할 때 지속적으로 오일을 록업 클러치(3) 측으로 공급하여 냉각을 위한 오일의 순환 유량을 증가시킬 수 있다. The
오일 순환 홀(15b)의 직경은 유일 유통구(15a)의 직경에 비하여 작게 이루어지는 것이 바람직하다. It is preferable that the diameter of the
본 발명의 실시 예에서는 개폐부재(19)가 박막의 탄성 플레이트로 이루어지는 예를 설명하고 있으나 이에 한정되는 것은 아니며 탄성체로 이루어지는 다이어프램으로 이루어지는 것도 가능하다.In the embodiment of the present invention has been described an example in which the opening and closing
한편, 토셔널 댐퍼(5)는 록업 클러치(3)의 구동력을 회전 방향으로 배치된 다수의 코일 스프링에 전달하고, 상술한 코일 스프링들에 전달된 구동력이 변속기 측으로 전달되도록 하는 동력 전달 구조를 가지고 있다.Meanwhile, the
이러한 토셔널 댐퍼(5)는 허브 스플라인(11)을 통하여 구동력을 전달받아 변속기에 전달하면서 회전 방향의 진동 및 충격을 흡수한다. 이러한 토셔널 댐퍼(5)는 토크 컨버터에서 사용되는 일반적인 구조가 적용될 수 있으므로 그 상세한 설명은 생략하기로 한다.The
이와 같이 이루어지는 본 발명의 작동 과정을 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation of the present invention made as described above is as follows.
도 2는 록업 클러치가 오프인 상태를 도시하고 있다. 록업 클러치(3)의 오프 상태는 피스톤(15)을 가압하고 있던 록업 압력(lockup pressure)이 해제되면서 리 턴 스프링(17)의 탄성력이 피스톤(15)에 작용하는 상태이다. 즉, 도 2 기준으로 볼 때 피스톤(15)이 리턴 스프링(17)의 탄성력에 의하여 오른쪽으로 이동되면서 드라이브 플레이트(9)들과 드리븐 플레이트(13)들이 서로 밀착되는 상태가 해제된다. 이때에는 엔진의 구동력은 변속기 측으로 전달되지 않는 상태가 된다.2 shows a state where the lockup clutch is off. The off state of the
이때에는 록업 클러치 측에 있는 오일이 오일 유통구(15a) 및 오일 순환 홀(15b)을 통하여 빠져나오게 된다. 즉, 오일 유통구(15a)에 제공된 개폐부재(19)가 오일의 압력에 의하여 오픈되면서 오일 유통구(15a)가 오픈되는 것이다. 이러한 예는 록업 클러치의 작동이 해제되면서 오일의 순환 유량을 증대시킬 수 있는 것이다.At this time, the oil on the lock-up clutch side is released through the
그리고 록업 클러치(3)가 온으로 된 상태, 즉, 엔진의 구동력이 변속기 측으로 전달되는 상태인 경우에 오일이 순환하는 예를 설명하면 다음과 같다. 도 3에 도시하고 있는 바와 같이, 오일의 압력이 피스톤(15)을 왼쪽으로 이동하는 방향으로 작용하면 피스톤(15)이 리턴 스프링(25)의 탄성력을 극복하면서 축 방향으로 이동한다. An example in which oil circulates when the
따라서 드라이브 플레이트(9)들과 드리븐 플레이트(13)들은 서로 밀착되는 상태가 되면서 엔진의 구동력을 토셔널 댐퍼(5)로 전달하게 된다. 그리고 토셔널 댐퍼(5)는 록업 클러치(3)로부터 전달받은 구동력을 변속기로 전달하게 되는 것이다.Therefore, the
이때 개폐부재(19)는 오일의 압력에 의하여 오일 유통구(15a)를 막는 역할을 한다. 그리고 피스톤(15)에 제공된 오일 순환 홀(15b)을 통하여 오일이 지속적으로 록업 클러치(3) 측으로 공급된다. 이와 같이 오일 순환 홀(15b)을 통하여 오일이 록업 클러치(3)에 지속적으로 공급되어 냉각 성능을 극대화시킬 수 있는 것이다. At this time, the opening and closing
이와 같이 이러한 오일 순환 홀(15b)은 순환 유량을 증대시켜 록업 클러치(3)로 공급되는 냉각 유량을 최적으로 세팅하여 냉각 성능을 극대화시켜 내구성을 증대시킬 수 있다.As such, the
그러므로 본 발명의 실시 예는 엔진과 변속기 사이에 설치되어 엔진의 구동력을 변속기 측에 전달하거나 차단할 때 구성이 간단하면서도 냉각 성능을 극대화시켜 내구성을 증대시킬 수 있는 것이다.Therefore, an embodiment of the present invention is to be installed between the engine and the transmission to increase the durability by maximizing the cooling performance while simple configuration when transmitting or blocking the driving force of the engine to the transmission side.
도 1은 본 발명의 실시 예를 설명하기 위하여 차량용 클러치 장치를 축 방향으로 잘라서 본 단면도이다.1 is a cross-sectional view of the vehicle clutch device cut in the axial direction to explain an embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명의 실시 예를 설명하기 위하여 록업 클러치가 해제된 상태를 도시한 도면이다.2 is a view showing a state in which the lockup clutch is released to explain an embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 실시 예를 설명하기 위하여 록업 클러치가 작동된 상태를 도시한 도면이다.3 is a view showing a state in which the lockup clutch is operated to explain an embodiment of the present invention.
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