KR20120107868A - 다판식 마찰 결합 기구 - Google Patents

다판식 마찰 결합 기구 Download PDF

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Abstract

본 발명의 과제는 체결 상태 및 해방 상태에 있어서 유압 피스톤을 변위시키는 유실로 공급하는 유압을 줄여, 자동 변속기를 탑재한 차량의 연비를 향상시키는 것이다. 다판식 클러치(1)는 복수의 드리븐 플레이트(2) 및 드라이브 플레이트(3)와, 유압 피스톤(10)과, 유압 피스톤(10)의 수압부(10b)에 접촉하는 스프링(13)과, 수압부(10b)에 유압을 작용시키는 유실(22)과, 유실(22)로 유압이 공급되어 스프링(13)이 수압부(10b)에 의해 압축되어, 드리븐 플레이트(2) 및 드라이브 플레이트(3)가 비체결 상태로 된 상태에 있어서, 유압 피스톤(10)의 드리븐 플레이트(2) 및 드라이브 플레이트(3)에 근접하는 체결 방향의 이동을 규제하는 로크 기구(9)를 구비한다.

Description

다판식 마찰 결합 기구{FRICTIONAL ENGAGING MECHANISM HAVING MULTI FRICTION PLATES}
본 발명은 자동 변속기의 클러치ㆍ브레이크에 사용되는 다판식 마찰 결합 기구에 관한 것이다.
자동 변속기의 클러치ㆍ브레이크에 있어서는, 동축에 배치되는 2개의 부재(클러치의 경우에는 양쪽이 회전 요소, 브레이크의 경우에는 한쪽이 회전 요소이고 다른 쪽이 비회전 요소)를 연결하기 위해, 다판식 마찰 결합 기구가 사용되고 있다.
다판식 마찰 결합 기구에 있어서는, 복수의 마찰 플레이트가 2개의 부재 각각에 축 방향으로 미끄럼 이동 가능하게 설치되고, 또한 2개의 부재의 마찰 플레이트가 교대로 배치된다. 그리고 2개의 부재의 마찰 플레이트를 유압 피스톤에 의해 서로 압박하면, 2개의 부재가 마찰 플레이트를 통해 연결된다.
일본 특허 출원 공개 평7-12221호 공보
그러나 상기 구성의 다판식 마찰 결합 기구에 있어서는, 체결 상태를 유지하기 위해서는, 오일 펌프를 구동하고, 유압 피스톤을 변위시키는 유실로 유압을 상시 공급할 필요가 있어, 자동 변속기를 탑재한 차량의 연비가 악화된다고 하는 문제가 있었다.
또한, 유압을 상시 공급하는 경우에는, 유압을 받아 축 방향 및 직경 방향으로 변형됨으로써 대향하는 부재로의 압박력을 발생시키는 시일링이 상시 압박되게 되어, 시일링의 미끄럼 이동 마찰력에 의해서도 연비가 악화된다.
특허 문헌 1은 비체결 상태에 있어서 스프링의 가압력을 이용하여 마찰 플레이트끼리의 클리어런스를 확보하고, 이에 의해 비체결 상태에 있어서의 마찰 플레이트끼리의 마찰을 저감시켜, 차량의 연비를 향상시키고 있지만, 체결 상태를 유지하기 위해서는 오일 펌프를 구동하여 유실로 상시 유압을 공급할 필요가 있는 것에는 변함이 없다.
본 발명은 이와 같은 기술적 과제를 감안하여 이루어진 것으로, 체결 상태 및 해방 상태에 있어서 유압 피스톤을 변위시키는 유실로 공급하는 유압을 줄여, 자동 변속기를 탑재한 차량의 연비를 향상시키는 것을 목적으로 한다.
본 발명이 어느 형태에 따르면, 동축에 배치되는 제1 부재 및 제2 부재를 연결하는 다판식 마찰 결합 기구이며, 상기 제1 부재에 대해 축 방향으로 미끄럼 이동 가능하게 설치되는 복수의 제1 마찰 플레이트와, 상기 제2 부재에 대해 축 방향으로 미끄럼 이동 가능하게 설치되고, 상기 복수의 제1 마찰 플레이트와 교대로 배치되는 복수의 제2 마찰 플레이트와, 상기 제1 마찰 플레이트 및 제2 마찰 플레이트에 대해 직교 방향으로 변위 가능하게 배치되고, 또한 직경 방향으로 연장 설치되는 수압부를 갖는 유압 피스톤과, 상기 수압부에 유압을 작용시키는 피스톤 유실과, 상기 수압부에 상기 피스톤 유실의 반대측으로부터 접촉하여 상기 유압 피스톤을 상기 제1 마찰 플레이트 및 제2 마찰 플레이트를 향하여 가압하는 탄성 부재와, 상기 피스톤 유실로 유압이 공급되어 상기 탄성 부재가 상기 수압부에 의해 압축되고, 상기 제1 마찰 플레이트 및 제2 마찰 플레이트가 비체결 상태로 된 상태에 있어서, 상기 유압 피스톤의 상기 제1 마찰 플레이트 및 제2 마찰 플레이트에 근접하는 체결 방향의 이동을 규제하는 로크 기구를 구비한 것을 특징으로 하는 다판식 마찰 결합 기구가 제공된다.
상기 형태에 따르면, 체결 상태 및 해방 상태에 있어서 유압 피스톤을 변위시키는 유실로 유압을 공급할 필요가 없어지므로, 유실로 공급하는 유압을 감소시킬 수 있고, 또한 유압을 감소시킴으로써 시일링의 변형을 억제하여 압박력을 감소시켜, 미끄럼 이동 마찰력을 줄일 수 있으므로, 자동 변속기를 탑재한 차량의 연비를 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 형태에 관한 다판식 클러치의 단면도이다.
도 2a는 다판식 클러치의 체결 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 2b는 다판식 클러치의 체결 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 2c는 다판식 클러치의 체결 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 2d는 다판식 클러치의 체결 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 2e는 다판식 클러치의 체결 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 3a는 다판식 클러치의 해방 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 3b는 다판식 클러치의 해방 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 3c는 다판식 클러치의 해방 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 3d는 다판식 클러치의 해방 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 제2 실시 형태에 관한 다판식 클러치의 단면도이다.
도 5는 다판식 클러치의 해방 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 다판식 클러치의 체결 동작을 설명하기 위한 도면이다.
이하, 첨부 도면을 참조하면서 본 발명의 실시 형태에 대해 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시 형태에 관한 다판식 클러치(1)의 단면도이다. 다판식 클러치(1)는 자동 변속기의 변속기 케이스 내에 배치되고, 드리븐 플레이트(2)와 드라이브 플레이트(3)를 체결함으로써, 동축 상에 배치된 클러치 허브(4)와 클러치 드럼(5)을 일체 회전 가능하게 연결하는 마찰 결합 기구이다.
클러치 허브(4)는 도면 중 우측이 개방된 통 형상의 부재로, 도시하지 않은 회전 요소(축, 기어 등)에 연결된다.
클러치 드럼(5)은 도면 중 좌측이 개방되고, 내측에 폴딩부(5a)를 갖는 통 형상의 부재이다. 클러치 드럼(5)은 폴딩부(5a)에 있어서, 변속기 내부에 고정된 드럼 서포트(6)에 설치된 시일링(11s)을 통해 회전 가능하게 지지된다. 클러치 드럼(5)은 도시하지 않은 다른 회전 요소(축, 기어 등)에 연결되어, 당해 다른 회전 요소로부터 입력되는 회전을 드리븐 플레이트(2) 및 드라이브 플레이트(3)를 통해 클러치 허브(4)에 전달한다.
클러치 허브(4)의 외주에는 축방향으로 연장되는 스플라인 홈이 형성되어 있고, 스플라인 홈에는 복수매의 드리븐 플레이트(2)가 축 방향으로 미끄럼 이동 가능하게 끼워 맞추어져 있다. 마찬가지로, 클러치 드럼(5)의 내주에도 축 방향으로 연장되는 스플라인 홈이 형성되어 있고, 스플라인 홈에는 복수매의 드라이브 플레이트(3)가 축 방향으로 미끄럼 이동 가능하게 끼워 맞추어져 있다.
드리븐 플레이트(2)는 금속제의 원반으로, 양면에 마찰재가 부착되어 있다. 드라이브 플레이트(3)는 금속제의 원반이다. 드리븐 플레이트(2)와 드라이브 플레이트(3)는 교대로, 즉 차례로 끼워 넣어져 배치된다.
클러치 드럼(5)의 스플라인 홈에는 또한 리테이닝 플레이트(7)가 끼워 맞추어져 있다. 리테이닝 플레이트(7)의 도면 중 좌측 방향의 변위는, 스냅링(8)에 의해 규제된다.
클러치 드럼(5)의 내부에는 유압 피스톤(10)이 수용되어 있다. 드리븐 플레이트(2)와 드라이브 플레이트(3)의 체결ㆍ해방은, 유압 피스톤(10)을 드리븐 플레이트(2) 및 드라이브 플레이트(3)에 대해 직교 방향으로 변위시킴으로써 행해진다. 또한, 이하의 설명에 있어서, 유압 피스톤(10)이 드리븐 플레이트(2) 및 드라이브 플레이트(3)에 근접하는 것을 「전진한다」라고 표현하고, 이격되는 것을 「후퇴한다」라고 표현한다. 또한, 드리븐 플레이트(2) 및 드라이브 플레이트(3)에 근접하는 방향을 「체결 방향」이라고 표현하고, 이격되는 방향을 「해방 방향」이라고 표현한다.
유압 피스톤(10)은 드리븐 플레이트(2) 및 드라이브 플레이트(3)에 대향하는 통 형상의 피스톤부(10a)와, 피스톤부(10a)의 후단부로부터 직경 방향 내측으로 연장되는 수압부(10b)를 갖는다. 피스톤부(10a)는 클러치 드럼(5)의 내주를 따라 체결 방향 및 해방 방향으로 미끄럼 이동할 수 있다.
또한, 수압부(10b)의 내주측은 통 형상으로 되어 있다. 수압부(10b)의 외주측 단부면, 내주측 단부면에는 오목부(10e, 10f)가 각각 형성되고, 오목부(10e, 10f)에는 각각 D링(11d)이 수용된다.
수압부(10b)와 클러치 드럼(5) 사이에는 고하중 다이어프램식의 스프링(13)이 배치되어 있다. 스프링(13)은 리테이너(14)를 통해 후술하는 제2 유실(22)의 반대측으로부터 수압부(10b)에 접촉하고, 유압 피스톤(10)을 체결 방향으로 가압한다.
클러치 드럼(5)의 개구측은, 유압 피스톤(10)의 피스톤부(10a)가 배치되는 최외주부를 제외하고, 엔드 플레이트(15)에 의해 밀봉된다. 엔드 플레이트(15)의 내주 단부는 클러치 드럼(5)의 폴딩부(5a)에 의해 지지되고, 폴딩부(5a)에 끼움 장착된 스냅링(8)과 폴딩부(5a)에 형성되는 볼록부(5b)에 의해 클러치 드럼(5)에 고정된다. 엔드 플레이트(15)의 외주 단부에는 오일 시일(16)이 장착되어 있고, 엔드 플레이트(15)의 외주 단부는 오일 시일(16)을 통해 피스톤부(10a)의 내주에 미끄럼 접촉한다.
엔드 플레이트(15), 유압 피스톤(10) 및 클러치 드럼(5)에 의해, 유실(20)이 형성된다. 유실(20)은, 또한 유실(20) 내에 축 방향으로 변위 가능하게 배치되는 볼 보유 지지 피스톤(23)에 의해 제1 유실(21)과 제2 유실(22)로 구획된다.
볼 보유 지지 피스톤(23)은 원반 형상의 피스톤부(23a)와, 피스톤부(23a)의 내주 단부로부터 축방향으로 연장되는 통 형상의 축부(23b)를 갖는다. 축부(23b)의 단부는, 직경 방향 외측(도면 중 상측)으로 융기한 보유 지지부(23c)로 되어 있다. 피스톤부(23a)의 외주 단부에는 오목부(23d)가 형성되고, 오목부(23d)에는 D링(11d)이 수납 장착된다. 피스톤부(23a)의 외주 단부는, D링(11d)을 통해 엔드 플레이트(15)에 미끄럼 접촉한다. 또한, 이하의 설명에서는 볼 보유 지지 피스톤(23)이 도면 중 우측으로 이동하는 것을 「전진한다」라고 표현하고, 도면 중 좌측으로 이동하는 것을 「후퇴한다」라고 표현한다.
보유 지지부(23c)와 유압 피스톤(10)의 수압부(10b) 단부면 사이에는 통 형상의 슬리브(25)가 개재 장착된다. 슬리브(25)에는 둘레 방향으로 복수의 구멍(26)(8개 내지 12개)이 형성되어 있고, 구멍(26)에는 각각 로크 볼(27)이 수용, 보유 지지된다. 복수의 구멍(26)의 직경은, 각각 로크 볼(27)보다도 크고, 로크 볼(27)은 볼 보유 지지 피스톤(23)의 보유 지지부(23c)에 접촉하지 않는 한, 구멍(26) 내를 자유롭게 이동할 수 있다.
본 실시 형태에 있어서는, 볼 보유 지지 피스톤(23), 슬리브(25), 로크 볼(27) 및 수용부(10c)가, 유압 피스톤(10)의 체결 방향의 이동을 규제하는 로크 기구(9)를 구성한다.
클러치 드럼(5)에는, 제1 유실(21)로의 유압의 급배를 행하는 제1 유로(5c)와, 제2 유실(22)로의 유압의 급배를 행하는 제2 유로(5d)가 형성된다. 제1 유실(21)에는 제1 유로(5c)를 통해, 드럼 서포트(6)에 형성된 유로(6a)로부터 어플라이압을 공급할 수 있다. 또한, 제2 유실(22)에는 제2 유로(5d)를 통해, 드럼 서포트(6)에 형성된 유로(6b)로부터 릴리스압을 공급할 수 있다. 유로(5c, 5d, 6a, 6b)가 상대 회전하는 클러치 드럼(5)과 드럼 서포트(6)의 경계 부위에 형성되므로, 유압이 이들 유로(5c, 5d, 6a, 6b)로부터 누설되지 않도록, 유로(5c, 5d, 6a, 6b)의 양측에는 시일링(11s)이 개재 장착된다.
시일링(11s)은 유로(5c, 5d, 6a, 6b)로부터 유압을 받으면 축 방향 및 직경 방향으로 변형하고, 이에 의해 드럼 서포트(6)에 대한 압박력이 발생하여, 클러치 드럼(5)과 드럼 서포트(6) 사이를 시일한다.
제1 유실(21) 및 제2 유실(22)에는, 도시하지 않은 오일 펌프로부터 토출되는 유압을 원압으로 하여 도시하지 않은 유압 제어 회로에 의해 압력 조절된 유압이 공급된다.
도 1에 도시되는 상태는, 다판식 클러치(1)가 해방되어, 로크 기구(9)가 작동하고 있는 로크 상태이다. 즉, 유압 피스톤(10)은 최후퇴 위치에 있고, 스프링(13)은 압축되어 있다. 수압부(10b) 단부면의 수용부(10c)에는 로크 볼(27)이 결합되고, 또한 볼 보유 지지 피스톤(23)의 보유 지지부(23c)가 로크 볼(27)에 접촉하여, 로크 볼(27)이 수용부(10c)로부터 빠져나가지 않게 되어 있다. 이에 의해, 유압 피스톤(10)의 최후퇴 위치로부터의 전진은 불가능해진다.
이 상태에서는, 유압 피스톤(10)의 선단은 드리븐 플레이트(2) 및 드라이브 플레이트(3)로부터 이격되어 스프링(13)의 가압력이 드리븐 플레이트(2) 및 드라이브 플레이트(3)에 작용하지 않아, 다판식 클러치(1)는 해방 상태로 된다. 또한, 제2 유실(22)로의 유압의 공급을 정지해도 다판식 클러치(1)는 해방 상태를 유지한다.
계속해서 상기 다판식 클러치(1)의 체결ㆍ해방 동작에 대해 설명한다.
도 2a 내지 도 2e는 다판식 클러치(1)가 해방 상태로부터 체결 상태로 변화되는 경우의 동작을 도시하고 있다.
다판식 클러치(1)를 체결하기 위해서는, 우선 제1 유로(5c)로부터 제1 유실(21)로 어플라이압을 공급한다(도 2a). 이에 의해, 제1 유실(21)의 유압이 볼 보유 지지 피스톤(23)의 피스톤부(23a)에 작용하여 볼 보유 지지 피스톤(23)이 전진하고, 볼 보유 지지 피스톤(23)의 보유 지지부(23c)가 로크 볼(27)로부터 이격된다(도 2b).
보유 지지부(23c)가 로크 볼(27)로부터 이격되면, 유압 피스톤(10)의 수압부(10b)를 통해 전달되는 스프링(13)의 가압력에 의해 로크 볼(27)이 수압부(10b) 단부면의 수용부(10c)로부터 밀려나와, 로크 기구(9)에 의한 로크 상태가 해제된다(도 2c).
이에 의해, 유압 피스톤(10)이 스프링(13)의 가압력에 의해 전진하고, 드리븐 플레이트(2) 및 드라이브 플레이트(3)가 피스톤부(10a)에 의해 서로 압박되어, 드리븐 플레이트(2) 및 드라이브 플레이트(3)가 체결, 즉 다판식 클러치(1)가 체결하고, 클러치 허브(4)와 클러치 드럼(5)이 연결된다(도 2d).
그 후, 제1 유실(21)로의 어플라이압의 공급이 정지된다. 제1 유실(21)로의 유압의 공급이 정지되면, 제1 유로(5c)로부터 유압이 배출되어 제1 유실(21)의 유압이 감소하고, 최종적으로는 제로가 된다(도 2e).
제1 유실(21)의 유압이 제로가 되어도, 스프링(13)의 가압력은 드리븐 플레이트(2) 및 드라이브 플레이트(3)에 계속해서 작용하여, 다판식 클러치(1)는 체결 상태로 유지된다. 제1 유실(21)로의 유압의 공급은 체결 동작 중일 때만이고, 체결 상태를 유지하기 위한 유압 공급은 불필요하다.
도 3a 내지 도 3d는 다판식 클러치(1)가 체결 상태로부터 해방 상태로 변화되는 경우의 동작을 도시하고 있다.
다판식 클러치(1)를 해방하기 위해서는, 우선 제2 유로(5d)로부터 제2 유실(22)로 릴리스압을 공급한다(도 3a). 이에 의해, 유압 피스톤(10)이 후퇴하여, 스프링(13)이 압축된다.
유압 피스톤(10)이 최후퇴 위치까지 후퇴하면, 수압부(10b) 단부면의 수용부(10c)와 로크 볼(27)의 축 방향 위치가 정렬되어, 로크 볼(27)이 수용부(10c) 내로 이동 가능한 상태로 된다(도 3b). 또한, 이 상태에서는 드리븐 플레이트(2) 및 드라이브 플레이트(3)에 스프링(13)의 가압력이 작용하지 않아, 다판식 클러치(1)는 해방 상태로 된다.
제2 유실(22)로, 더욱 릴리스압을 공급하면, 제2 유실(22)의 유압이 볼 보유 지지 피스톤(23)의 피스톤부(23a)에 작용하여 볼 보유 지지 피스톤(23)이 최후퇴 위치까지 후퇴하고, 볼 보유 지지 피스톤(23)의 보유 지지부(23c)가 로크 볼(27)에 접촉한다. 이에 의해, 로크 볼(27)이 수압부(10b)의 수용부(10c)로 들어가, 로크 기구(9)가 로크 상태로 된다(도 3c).
로크 상태에서는, 제2 유실(22)로의 릴리스압의 공급이 정지된다(도 3d). 그 후, 제2 유로(5d)로부터 배출되어 제2 유실(22)의 유압은 저하되고, 최종적으로는 제로가 되지만, 유압 피스톤(10)의 체결 방향의 이동은 로크 기구(9)에 의해 규제된 상태이므로, 스프링(13)의 가압력이 드리븐 플레이트(2) 및 드라이브 플레이트(3)에 작용하는 일은 없어, 다판식 클러치(1)는 해방 상태로 유지된다.
제2 유실(22)로의 유압의 공급은 해방 동작 중일 때만으로, 일시적이다. 본 실시 형태에 관한 다판식 클러치(1)는, 체결 상태를 위한 유압뿐만 아니라 해방 상태를 유지하기 위한 유압 공급도 불필요하다.
계속해서, 본 실시 형태의 작용 효과에 대해 설명한다.
본 실시 형태에 따르면, 체결 상태 및 해방 상태에 있어서 유실(21, 22)로 유압을 공급할 필요가 없어, 유실(21, 22)로 유압을 공급하는 유압을 줄여, 자동 변속기가 탑재되는 차량의 연비를 향상시킬 수 있다(청구항 1 내지 청구항 5에 대응하는 효과).
또한, 유실(21, 22)로 공급하는 유압이 줄면, 시일링(11s)의 변형이 억제되어 압박력이 줄어들어, 시일링(11s)과 드럼 서포트(6) 사이의 미끄럼 이동 마찰력이 줄어들기 때문에, 이에 의해서도 연비를 향상시킬 수 있다(청구항 1 내지 청구항 5에 대응하는 효과).
또한, 로크 기구(9)를 로크 볼(27)을 사용하는 볼 로크 기구로 한 것에 의해, 로크에 제공되는 결합 부재가 주변 부재에 끼워 넣어지는 것에 의한 유압 피스톤(10)의 스틱을 방지할 수 있다(청구항 5에 대응하는 효과).
계속해서 본 발명의 제2 실시 형태에 대해 설명한다.
도 4는 본 발명의 제2 실시 형태에 관한 다판식 클러치(1)의 단면도이다.
드리븐 플레이트(2) 및 드라이브 플레이트(3)를 통해 클러치 허브(4)와 클러치 드럼(5)이 일체 회전 가능하게 연결되는 점, 유압 피스톤(10)을 축 방향으로 가압하는 스프링(13)을 구비하는 점, 유압 피스톤(10), 클러치 드럼(5), 엔드 플레이트(15)에 의해 유실(20)이 형성되는 점은 제1 실시 형태와 동일하다. 제1 실시 형태와 공통의 구성에는 동일한 참조 번호를 부여하였다. 이하, 차이점을 중심으로 설명한다.
유압 피스톤(10)과 드리븐 플레이트(2) 및 드라이브 플레이트(3) 사이에는, 텐션 플레이트(28)가 개재 장착된다.
클러치 드럼(5)의 내주측에는 로크 기구(9)가 배치된다. 로크 기구(9)는 제1 실시 형태의 로크 기구(9)와 달리, 폴딩부(5a)에 외부 끼움되는 통 형상의 베이스 부재(31)와, 베이스 부재(31)의 외주에 형성된 오목부(31a)에 수용되는 로크 피스톤(32) 및 로크 스프링(33)을 갖는다. 로크 스프링(33)은 로크 피스톤(32)을 유실(20)을 향하여 가압하고 있다.
유압 피스톤(10)의 수용부(10c)는, 로크 피스톤(32)에 대응하는 형상, 또한 로크 피스톤(32)이 끼워 넣어진 상태에서 로크 피스톤(32)의 상면의 약 절반이 유실(20)에 노출되도록 형성된다.
클러치 드럼(5)의 폴딩부(5a)에는 유로(5e)가 형성되어 있고, 유로(5e)를 통해 드럼 서포트(6)에 형성된 유로(6c)로부터 유실(20)로의 유압의 급배를 할 수 있도록 되어 있다. 유로(5e)의 직경은 유로(6c)에 비해 충분히 작아, 유실(20)로의 유압의 급배를 행하는 경우에 오리피스로서 기능한다.
도 4에 도시한 상태는, 다판식 클러치(1)가 해방 상태이고, 또한 로크 기구(9)에 의해 유압 피스톤(10)의 체결 방향의 이동이 규제되어 있는 로크 상태이다.
즉, 유압 피스톤(10)의 선단은 드리븐 플레이트(2) 및 드라이브 플레이트(3)로부터 이격되고, 스프링(13)의 가압력은 드리븐 플레이트(2) 및 드라이브 플레이트(3)에 작용하지 않아, 다판식 클러치(1)는 해방 상태로 되어 있다. 그리고 유압 피스톤(10)은 최후퇴 위치에 있어 스프링(13)은 압축 상태이고, 수압부(10b) 단부의 수용부(10c)에 로크 피스톤(32)이 결합되어, 유압 피스톤(10)은 최후퇴 위치로부터 전진 불능으로 되어 있다. 이 상태에서는, 유실(20)로의 유압의 공급을 정지해도, 다판식 클러치(1)는 해방 상태를 유지한다.
계속해서 상기 다판식 클러치(1)의 체결ㆍ해방 동작에 대해 설명한다.
도 5는 다판식 클러치(1)가 체결 상태로부터 해방 상태로 변화되는 경우의 동작을 도시하고 있다.
다판식 클러치(1)를 해방하기 위해서는, 우선 유로(5e)로부터 유실(20)로 유압 피스톤(10)이 후퇴 가능한 고유압을 공급한다(도면 중 X1). 이에 의해, 유압 피스톤(10)이 후퇴하고, 스프링(13)이 압축되는 동시에, 로크 피스톤(32)이 로크 스프링(33)의 가압력에 대항하여 후퇴한다(도면 중 X2).
유압 피스톤(10)이 최후퇴 위치까지 후퇴하면, 드리븐 플레이트(2) 및 드라이브 플레이트(3)에 스프링(13)의 가압력이 작용하지 않게 되어, 다판식 클러치(1)가 해방된다(도면 중 X3).
다판식 클러치(1)가 해방되면, 유실(20)로의 유압의 공급이 정지된다(도면 중 X4). 유실(20) 내의 유압은 유로(5e)를 통해 배출되지만, 유로(5e)가 오리피스로서 기능하므로, 유실(20)의 유압은 급격하게는 내려가지 않는다.
이 결과, 유압 피스톤(10)보다도 단위 스트로크당 체적 변화량이 작은 로크 피스톤(32)이, 유압 피스톤(10)이 스프링(13)에 의해 되밀려지는 것보다도 먼저 복귀되어(돌출되어), 수압부(10b)의 수용부(10c)에 결합한다(도면 중 X5).
이에 의해, 로크 기구(9)가 로크 상태로 되어 유압 피스톤(10)의 체결 방향의 이동이 규제되고, 유실(20)의 유압이 제로가 되어도 다판식 클러치(1)의 해방 상태가 유지된다. 유실(20)로의 유압의 공급은 해방 동작 중일 때만으로, 일시적이다.
도 6은, 다판식 클러치(1)가 해방 상태로부터 체결 상태로 변화되는 경우의 동작을 도시하고 있다.
다판식 클러치(1)를 체결하기 위해서는, 우선 유로(5e)로부터 유실(20)로 로크 피스톤(32)이 로크 스프링(33)의 가압력에 대항하여 후퇴할 정도의 유압을 공급한다(도면 중 Y1). 이에 의해, 로크 피스톤(32)이 수압부(10b)의 수용부(10c)로부터 빠져나가, 유압 피스톤(10)이 체결 방향으로 이동 가능하게 된다(도면 중 Y2).
유압 피스톤(10)이 체결 방향으로 이동 가능하게 되면, 스프링(13)의 가압력에 의해 유압 피스톤(10)이 전진하고(도면 중 Y3), 드리븐 플레이트(2) 및 드라이브 플레이트(3)에 압박되어, 다판식 클러치(1)가 체결된다(도면 중 Y4).
다판식 클러치(1)가 체결되면, 유실(20)로의 유압의 공급은 정지된다(도면 중 Y5). 그 후, 유실(20) 내의 유압은 유로(5e)를 통해 배출되어 저하되지만, 유실(20)로의 유압의 공급이 제로가 되어도, 스프링(13)의 가압력이 드리븐 플레이트(2) 및 드라이브 플레이트(3)에 작용하여, 다판식 클러치(1)의 체결 상태는 유지된다. 유실(20)로의 유압의 공급은 체결 동작 중일 때만으로, 일시적이다.
제2 실시 형태에 의해서도, 제1 실시 형태와 마찬가지로, 체결 상태 및 해방 상태에 있어서 유실(20)로 유압을 공급할 필요가 없어, 유실(20)로 유압을 공급하는 유압을 줄일 수 있다. 또한, 유실(20)로 공급하는 유압이 줄면 시일링(11s)의 압박력이 줄어들어 시일링(11s)과 드럼 서포트(6) 사이의 미끄럼 이동 마찰력이 줄어들기 때문에, 자동 변속기가 탑재되는 차량의 연비를 향상시킬 수 있다(청구항 1, 청구항 6, 청구항 7에 대응하는 효과).
이상, 본 발명의 실시 형태에 대해 설명하였지만, 상기 실시 형태는 본 발명의 적용예의 일부를 나타낸 것에 지나지 않고, 본 발명의 기술적 범위를 상기 실시 형태로 구체적으로 한정하는 취지가 아니다.
예를 들어, 상기 실시 형태는 본 발명을 다판식 클러치(1)에 적용한 예이지만, 체결되는 한쪽의 요소가 회전 요소, 다른 쪽의 요소가 비회전 요소인 브레이크에도 적용할 수 있다.
또한, 상기 실시 형태에서는, 체결 상태 및 해방 상태에서 유압의 공급을 정지하고, 유압을 제로로 하고 있지만, 유압을 감소시키는 것만이어도 된다(감소 후의 유압은 제로 이상의 유압).
1 : 다판식 클러치(다판식 마찰 결합 기구)
2 : 드리븐 플레이트(제1 마찰 플레이트)
3 : 드라이브 플레이트(제2 마찰 플레이트)
4 : 클러치 허브(제1 부재)
5 : 클러치 드럼(제2 부재)
10 : 유압 피스톤
10a : 피스톤부
10b : 수압부
10c : 수용부
11s : 시일링
13 : 스프링(탄성 부재)
20 : 유실(피스톤 유실)
21 : 제1 유실
22 : 제2 유실(피스톤 유실)
23 : 볼 보유 지지 부재(보유 지지 부재)
23a : 피스톤부
23c : 보유 지지부
27 : 로크 볼(결합 부재)
32 : 로크 피스톤(결합 부재)

Claims (7)

  1. 동축에 배치되는 제1 부재 및 제2 부재를 연결하는 다판식 마찰 결합 기구이며,
    상기 제1 부재에 대해 축 방향으로 미끄럼 이동 가능하게 설치되는 복수의 제1 마찰 플레이트와,
    상기 제2 부재에 대해 축 방향으로 미끄럼 이동 가능하게 설치되고, 상기 복수의 제1 마찰 플레이트와 교대로 배치되는 복수의 제2 마찰 플레이트와,
    상기 제1 마찰 플레이트 및 제2 마찰 플레이트에 대해 직교 방향으로 변위 가능하게 배치되고, 또한 직경 방향으로 연장 설치되는 수압부를 갖는 유압 피스톤과,
    상기 수압부에 유압을 작용시키는 피스톤 유실과,
    상기 수압부에 상기 피스톤 유실의 반대측으로부터 접촉하여 상기 유압 피스톤을 상기 제1 마찰 플레이트 및 제2 마찰 플레이트를 향하여 가압하는 탄성 부재와,
    상기 피스톤 유실로 유압이 공급되어 상기 탄성 부재가 상기 수압부에 의해 압축되고, 상기 제1 마찰 플레이트 및 제2 마찰 플레이트가 비체결 상태로 된 상태에 있어서, 상기 유압 피스톤의 상기 제1 마찰 플레이트 및 제2 마찰 플레이트에 근접하는 체결 방향의 이동을 규제하는 로크 기구를 구비한 것을 특징으로 하는, 다판식 마찰 결합 기구.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 로크 기구는, 상기 수압부를 향하여 이동 가능한 결합 부재와, 상기 수압부를 향하여 이동한 상기 결합 부재에 접촉하여 상기 결합 부재를 보유 지지하는 보유 지지 부재를 구비하고,
    상기 수압부는, 단부에 상기 결합 부재가 결합되는 수용부를 구비하고,
    상기 결합 부재는, 상기 피스톤 유실로 공급되는 유압에 의해 이동하여 상기 수용부에 결합되고, 또한 상기 보유 지지 부재에 접촉함으로써, 상기 유압 피스톤의 상기 체결 방향의 이동을 규제하는 것을 특징으로 하는, 다판식 마찰 결합 기구.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 보유 지지 부재는, 상기 피스톤 유실의 유압을 받는 피스톤부를 갖고, 상기 피스톤 유실로 공급되는 유압에 의해 상기 결합 부재에 접촉하는 위치까지 이동하는 것을 특징으로 하는, 다판식 마찰 결합 기구.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 로크 기구에 의한 상기 유압 피스톤의 상기 체결 방향의 이동의 규제는, 상기 피스톤부에 상기 피스톤 유실과는 반대측으로부터 유압을 작용시켜, 상기 보유 지지 부재를 상기 결합 부재로부터 이격시킴으로써 해제되는 것을 특징으로 하는, 다판식 마찰 결합 기구.
  5. 제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 수압부와 상기 보유 지지 부재 사이에 개재 장착되어, 직경 방향으로 연장되는 복수의 구멍을 갖는 통 형상 부재를 구비하고,
    상기 결합 부재는, 상기 복수의 구멍에 보유 지지되는 복수의 볼인 것을 특징으로 하는, 다판식 마찰 결합 기구.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 로크 기구는, 결합 부재와, 상기 결합 부재를 상기 수압부를 향하여 가압하는 제2 탄성 부재를 구비하고,
    상기 수압부는, 단부에 상기 결합 부재가 결합되는 수용부를 구비하고,
    상기 결합 부재는, 상기 피스톤 유실로 유압이 공급되어 상기 탄성 부재가 상기 수압부에 의해 압축된 상태로부터 상기 피스톤 유실로 공급되는 유압을 감소시키면, 상기 유압 피스톤이 상기 탄성 부재에 의해 되밀려지는 것보다도 빨리 상기 제2 탄성 부재의 가압력에 의해 이동하여 상기 수용부에 결합되어, 상기 유압 피스톤의 상기 체결 방향의 이동을 규제하는 것을 특징으로 하는, 다판식 마찰 결합 기구.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 결합 부재는 일부가 상기 피스톤 유실에 노출되어 있고,
    상기 로크 기구에 의한 상기 유압 피스톤의 상기 체결 방향의 이동의 규제는, 상기 피스톤 유실로 유압을 일시적으로 공급하고, 상기 결합 부재를 상기 제2 탄성 부재의 가압력에 대항하여 후퇴시킴으로써 해제되는 것을 특징으로 하는, 다판식 마찰 결합 기구.
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