KR20180112967A - 다판 클러치 어셈블리 - Google Patents

Abstract

본 발명은 외주에 동력 전달 돌기가 형성된 복수의 클러치 플레이트, 유압에 의해 작동되는 피스톤에 의해 상기 복수의 클러치 플레이트와 밀착되는 복수의 디스크 플레이트 및 상기 클러치 플레이트의 동력 전달 돌기에 장착되어 유압 해제시 상기 피스톤에 힘을 가하여 상기 복수의 클러치 플레이트 간의 간격을 유지시키는 클러치 플레이트용 클립 스프링을 포함하는 다판 클러치 어셈블리로서, 본 발명에 의하면, 자동변속기의 오일 저항으로 인한 클러치 플레이트와 디스크 플레이트 사이에서 발생되는 드래그 토크에 의한 마찰 손실을 줄여 동려전달효율을 좋게 할 수 있다.

Description

다판 클러치 어셈블리 및 클러치 플레이트용 클립 스프링{MULTI-PLATE CLUTCH ASSEMBLY AND CLIP SPRING FOR THE SAME}

본 발명은 클러치 하우징 내에 구비되어 동력을 전달시키거나 차단시키는 다판 클러치 어셈블리와 그것을 구성하는 클러치 플레이트를 위한 클립 스프링에 관한 것이다.

차량은 이동 수단으로서의 기능을 넘어서 사용자로 하여금 보다 안정적이면서도 편안한 주행 상태를 제고할 수 있도록 다양한 기능이 추가되고 있는데, 차량의 핵심 구동 요소로서의 엔진 및 변속기에 대한 전자적 제어를 포함한 각종 구성요소는 전자화되어 가고 있다.

복잡한 교통상황에서의 원활하면서도 여유 있는 주행을 위해 자동변속기를 장착한 차량의 비중이 증가하고 있는데, 운전자가 변속 레버를 통해 원하는 변속 레인지를 설정하면 운전자의 설정 변속 레인지는 변속기의 제어를 담당하는 TCU(Transmission Control Unit) 및 각종 제어부로 전달되어, 차량 시동시 전원 공급 및 차단을 제어하고, 주행 중 설정된 변속 레인지에서의 변속단 설정, 해제 및 후진등 점등 제어 등을 실시하게 된다.

엔진에 의한 동력은 토크 컨버터(Torque Converter)에 의해 전달되고, 운전자의 조작이나 운전 상태에 따른 변속은 전자제어장치(TCU, Transmission Control Unit)의 제어에 의해 다판 클러치의 작용에 의해서 유성기어가 해당 변속 레인지에 맞도록 동작하게 되고 유성기어의 동력이 차동기어를 통해 구동력을 전달하게 된다.

여기서 다판 클러치는 도 1에 도시된 바와 같이, 유압의 의해 작동되는 피스톤(40)이 다판 클러치(10)에 하중을 가하면, 정지되어 있는 클러치 플레이트(14)에 회전하고 있는 디스크 플레이트(20)가 마찰을 일으키며 밀착되어 동력이 전달되게 된다.

밀착되었다 떨어짐은 스냅링(22)에 지지되어 있는 리테이닝 플레이트(23)에 고정되어 있는 리턴 스프링(24)이 유압의 반대 방향으로 조작됨으로 떨어짐이 발생되고, 이러한 밀착과 떨어짐을 반복함으로써 동력의 전달과 차단이 이루어진다.

그런데, 이러한 클러치 플레이트(14)와 디스크 플레이트(20)가 밀착과 떨어짐을 반복하는 과정에서 변속기 오일의 저항으로 인해 클러치 플레이트(14)와 회전하는 디스크 플레이트(20) 사이에서 드래그 토크가 발생하여 변속기의 동력전달효율을 저하시키는 원인이 된다.

드래그 토크는 동력전달계통에서 발생하는 에너지 손실의 하나로, 변속기 및 종감속 장치 내부의 기어나 축이 희석된 윤활유에 의해 발생되는 저항이다.

이상의 배경기술에 기재된 사항은 발명의 배경에 대한 이해를 돕기 위한 것으로서, 이 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술이 아닌 사항을 포함할 수 있다.

한국등록특허공보 제10-1631770호

본 발명은 상술한 문제점을 해결하고자 안출된 것으로서, 본 발명은 자동변속기의 오일 저항으로 인한 클러치 플레이트와 디스크 플레이트 사이에서 발생되는 드래그 토크에 의한 마찰 손실을 줄여 동려전달효율을 좋게 할 수 있는 다판 클러치 어셈블리 및 그것을 위한 클립 스프링을 제공하는 데 그 목적이 있다.

본 발명의 일 관점에 의한 다판 클러치 어셈블리는, 외주에 동력 전달 돌기가 형성된 복수의 클러치 플레이트, 유압에 의해 작동되는 피스톤에 의해 상기 복수의 클러치 플레이트와 밀착되는 복수의 디스크 플레이트 및 상기 클러치 플레이트의 동력 전달 돌기에 장착되어 유압 해제시 상기 피스톤에 힘을 가하여 상기 복수의 클러치 플레이트 간의 간격을 유지시키는 클러치 플레이트용 클립 스프링을 포함한다.

상기 클러치 플레이트용 클립 스프링은, 클립 헤드, 상기 클러치 플레이트의 전면과 후면에 걸쳐지도록 상기 클립 헤드로부터 연장되는 한 쌍의 클립부 및 상기 클러치 플레이트에 장착시 상기 동력 전달 돌기로부터 이격되게 상기 클립 헤드로부터 연장되는 스프링부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 스프링부는 상기 클러치 플레이트와 상기 디스크 플레이트가 밀착시 상기 클러치 플레이트 측으로 동작되고, 유압 해제시 탄성 복원력에 의해 상기 동력 전달 돌기로부터 멀어지게 동작되는 것을 특징으로 한다.

그래서, 유압 해제시 상기 스프링부의 탄성 복원력에 의해 상기 피스톤을 후퇴시키는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 클립부에는 상기 한 쌍의 끼움부가 대향하는 방향으로 돌출된 끼움부가 형성되고, 상기 끼움부는 상기 클러치 플레이트의 상기 동력 전달 돌기에 형성되는 스프링 홀에 삽입되는 것을 특징으로 한다.

한편, 상기 클러치 플레이트용 클립 스프링은, 상기 클러치 플레이트의 전면과 후면에 걸쳐질 수 있도록 절곡된 형태의 클립부 및 상기 클러치 플레이트에 장착시 상기 동력 전달 돌기로부터 이격되게 상기 클립부로부터 연장되는 스프링부를 포함할 수 있다.

상기 스프링부는 상기 클러치 플레이트와 상기 디스크 플레이트가 밀착시 상기 클러치 플레이트 측으로 동작되고, 유압 해제시 탄성 복원력에 의해 상기 동력 전달 돌기로부터 멀어지게 동작되는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 클립부에는 상기 클립부의 절곡된 양 면이 대향하는 방향으로 돌출된 끼움부가 형성되고, 상기 끼움부는 상기 클러치 플레이트의 상기 동력 전달 돌기에 형성되는 스프링 홀에 삽입되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 일 관점에 의한 다판 클러치 어셈블리는, 외주에 동력 전달 돌기가 형성된 복수의 클러치 플레이트, 유압에 의해 작동되는 피스톤에 의해 상기 복수의 클러치 플레이트와 밀착되는 복수의 디스크 플레이트 및 상기 클러치 플레이트의 동력 전달 돌기에 장착되어 유압 해제시 상기 디스크 플레이트에 탄성력을 가함으로써 상기 클러치 플레이트를 상기 디스크 플레이트로부터 이격시키는 클러치 플레이트용 클립 스프링을 포함한다.

다음으로, 본 발명의 일 관점에 의한 클러치 플레이트용 클립 스프링은, 클립 헤드, 클러치 플레이트의 전면과 후면에 걸쳐지도록 상기 클립 헤드로부터 연장되는 한 쌍의 클립부 및 상기 클러치 플레이트에 장착시 상기 클러치 플레이트로부터 이격되게 상기 클립 헤드로부터 연장되는 스프링부를 포함한다.

상기 한 쌍의 끼움부가 대향하는 방향으로 돌출된 끼움부를 더 포함하고, 상기 끼움부는 상기 클러치 플레이트의 상기 동력 전달 돌기에 형성되는 스프링 홀에 삽입되는 것을 특징으로 한다.

그리고, 본 발명의 다른 일 관점에 의한 클러치 플레이트용 클립 스프링은, 클러치 플레이트의 전면과 후면에 걸쳐질 수 있도록 절곡된 형태의 클립부 및 상기 클러치 플레이트에 장착시 상기 클러치 플레이트로부터 이격되게 상기 클립부로부터 연장되는 스프링부를 포함한다.

나아가, 상기 클립부의 절곡된 양 면이 대향하는 방향으로 돌출 형성된 끼움부를 더 포함하고, 상기 끼움부는 상기 클러치 플레이트의 상기 동력 전달 돌기에 형성되는 스프링 홀에 삽입되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 클러치 디스크용 클립 스프링이 채용되는 다판 클러치 어셈블리에 의하면, 클러치 플레이트와 디스크 플레이트 사이에서 발생하는 드래그토크에 의한 마찰 손실을 최소화하여 동력전달효율을 높일 수 있게 한다.

그리고, 클립 스프링 하나의 구성을 장착함으로써, 피스톤을 해제하는 데 사용하는 스냅링, 리테이닝 플레이트, 리턴 스프링 및 스냅립을 장착시키기 위한 홈 가공을 삭제할 수가 있다.

이러한 기존 부품의 삭제는 변속기 전장을 단축시키는 결과를 가져온다.

또한, 클립 스프링이 기존의 스냅링, 리테이닝 플레이트, 리턴 스프링에 비해 가벼워 중량 저감의 효과도 발휘된다.

그러므로, 종래에 비해 조립 공정이 단순화될 수 있다.

도 1은 일반적인 다판 클러치의 구조 및 작용을 도시한 것이다.
도 2는 본 발명을 구성하는 클러치 플레이트를 도시한 것이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 클러치 플레이트용 클립 스프링과 이의 결합을 도시한 것이다.
도 4는 본 발명의 다판 클러치 어셈블리의 작동 상태를 도시한 것이다.
도 5는 본 발명의 다른 일 실시예에 의한 클러치 플레이트용 클립 스프링을 도시한 것이다.

본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.

본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함에 있어서, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지의 기술이나 반복적인 설명은 그 설명을 줄이거나 생략하기로 한다.

도 2는 본 발명을 구성하는 다판 클러치를 도시한 것이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 클러치 플레이트용 클립 스프링과 이의 결합을 도시한 것이며, 도 4는 본 발명의 다판 클러치 어셈블리의 작동 상태를 도시한 것이다.

이하, 도 2 내지 도 4를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 의한 다판 클러치 어셈블리 및 클러치 플레이트용 클립 스프링을 설명하기로 한다.

본 발명은 자동변속기에서 클러치 플레이트와 디스크 플레이트가 유압에 의해서 동력을 전달 또는 차단되는 다판 클러치 어셈블리에 클러치 플레이트에 장착되는 클립 스프링이 부가된 어셈블리이다.

다판 클러치 어셈블리는 피스톤이 유압에 의해서 다판 클러치에 작용하여 회전하는 디스크 플레이트와 정지된 클러치 플레이트 간에 밀착 또는 밀착 해제시킴으로써 동력을 전달 또는 차단시킨다.

이 때 밀착 또는 밀착 해제 간에 디스크 플레이트와 클러치 플레이트 간에 오일에 의한 저항이 발생하게 되는데, 본 발명은 이를 최소화시키기 위해 클립 스프링이 부가된다.

이를 위해 클러치 플레이트(110)의 외주에 형성되는 동력 전달 돌기(111)에는 스프링 홀(112)이 형성되고, 스프링 홀(112)에 클러치 플레이트용 클립 스프링(120)이 끼워져서 그 역할을 한다.

본 발명의 일 실시예에 의한 클러치 플레이트용 클립 스프링(120)은 클립 헤드(121), 클립부(122), 끼움부(123) 및 스프링부(124)로 형성된다.

상부의 클립 헤드(121)로부터 연장되는 클립부(122)는 한 쌍으로 마련되어 클러치 플레이트(120)의 동력 전달 돌기(111)의 전면과 후면에 걸쳐지는 구성이다.

그리고, 한 쌍의 클립부(122)에는 클러치 플레이트(120) 측으로 돌출 형성된 끼움부(123)가 형성되어, 클립부(122)가 동력 전달 돌기(111)에 걸쳐진 후 끼움부(123)가 스프링 홀(112)에 삽입되어 결합되게 된다.

스프링부(124)는 클립 헤드(121)로부터 연장 형성되되, 외력이 작용하지 않는 한 클러치 플레이트(110)로부터 이격되도록 연장 형성된다.

즉, 도시와 같이 일측으로 클립부(122)에 대해 경사지게 형성되는 것이다.

이러한 스프링부(124)는 탄성 스프링 역할을 함으로써, 피스톤에 의해 클러치 플레이트(110)와 디스크 플레이트(20)의 밀착시는 변형되어 스프링부(124)가 동력 전달 돌기(111)에 접하게 되고, 유압이 해제되면 탄성 복원력이 작용하여 클러치 플레이트(110)와 디스크 플레이트(20)를 이격시키고, 그에 따라 피스톤을 후퇴시키게 된다.

그러므로, 피스톤을 후퇴시키기 위한 기존과 같은 다른 수단을 요하지 않게 된다.

보다 구체적으로, 전면 또는 후면의 일면에 걸쳐지는 클립부(122)는 클립 헤드(121)의 양 측에서만 연장되는 분할된 형태로 하나의 동력 전달 돌기(111)에 형성된 한 쌍의 스프링 홀(112)에 대응되도록 형성될 수 있고, 스프링부(124)는 압축 변형시 분할된 클립부(122) 사이의 동력 전달 돌기(111)를 덮을 수 있는 폭으로 클립 헤드(121)로부터 연장 형성될 수 있다.

이상과 같이 본 발명의 다판 클러치 어셈블리는 클러치 플레이트의 동력 전달 돌기에 클립 스프링이 부가되어, 클립 스프링의 탄성 복원력에 의해 유압 해제시 클러치 플레이트를 디스크 플레이트로부터 즉시 이격시켜 간격을 일정하게 유지시킬 수 있게 하고, 그에 의해서 양 플레이트 간에 발생되는 드래그 토크를 최소화하여 동력 전달의 손실이 없게 한다.

또한, 클립 스프링의 탄성 복원력에 의해서 피스톤을 원위치로 후퇴시킴으로써 유압 해제시 피스톤을 복귀시키기 위한 기존의 다른 수단들을 생략할 수가 있다.

이러한 클립 스프링은 클러치 플레이트의 동력 전달 돌기에 안정적으로 안착되고, 클러치 플레이트가 디스크 플레이트에 밀착시에 밀착면에 저해가 되지 않고, 유압 해제시에 즉각적으로 클러치 플레이트를 떨어뜨리는 역할을 하는 것으로 이를 만족할 수 있는 다른 형태로도 구현이 가능하다.

도 5는 그러한 본 발명의 다른 일 실시예에 의한 클러치 플레이트용 클립 스프링에 관한 것으로서, 앞선 실시예에 의한 클러치 플레이트용 클립 스프링과 동일하거나 유사한 기술적 구성은 그 설명을 생략하도록 한다.

도 5에 도시된 다른 실시예에 의한 클러치 플레이트용 클립 스프링은 앞선 실시예의 클립 헤드와 클립부의 구분이 없이 하나의 클립부(132)가 절곡된 형태로 마련되어 절곡된 두 면이 동력 전달 돌기(111)의 전면과 후면에 걸쳐지게 구성된다.

대신 클립부(132)의 절곡된 양 면이 대향하는 방향, 즉 동력 전달 돌기(111) 측으로 돌축된 형상의 끼움부(133)가 형성됨으로써 클립부(132)를 동력 전달 돌기(111)에 걸치게 되면 끼움부(133)가 스프링 홀(112)에 끼워지도록 구성되는 것이다.

이러한 클립 스프링은 동력 전달 돌기에 걸쳐져 안착되는 구성에서 차이를 가지지만 스프링부(134)는 동일한 역할을 하기 위해 클립부(132)의 상단으로부터 경사지게 연장 형성된다.

이상과 같은 본 발명은 예시된 도면을 참조하여 설명되었지만, 기재된 실시 예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형될 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정 예 또는 변형 예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이며, 본 발명의 권리범위는 첨부된 특허청구범위에 기초하여 해석되어야 할 것이다.

110 : 클러치 플레이트
111 : 동력 전달 돌기
112 : 스프링 홀
120 : 클러치 플레이트용 클립 스프링
121 : 클립 헤드
122 : 클립부
123 : 끼움부
124 : 스프링부
130 : 클러치 플레이트용 클립 스프링
132 : 클립부
133 : 끼움부
134 : 스프링부

Claims (13)

1. 외주에 동력 전달 돌기가 형성된 복수의 클러치 플레이트;
   유압에 의해 작동되는 피스톤에 의해 상기 복수의 클러치 플레이트와 밀착되는 복수의 디스크 플레이트; 및
   상기 클러치 플레이트의 동력 전달 돌기에 장착되어 유압 해제시 상기 피스톤에 힘을 가하여 상기 복수의 클러치 플레이트 간의 간격을 유지시키는 클러치 플레이트용 클립 스프링을 포함하는,
   다판 클러치 어셈블리.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 클러치 플레이트용 클립 스프링은,
   클립 헤드;
   상기 동력 전달 돌기의 전면과 후면에 걸쳐지도록 상기 클립 헤드로부터 연장되는 한 쌍의 클립부; 및
   상기 클러치 플레이트에 장착시 상기 클러치 플레이트로부터 이격되게 상기 클립 헤드로부터 연장되는 스프링부를 포함하는 것을 특징으로 하는,
   다판 클러치 어셈블리.
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 스프링부는 상기 클러치 플레이트와 상기 디스크 플레이트가 밀착시 상기 동력 전달 돌기 측으로 동작되고, 유압 해제시 탄성 복원력에 의해 상기 동력 전달 돌기로부터 멀어지게 동작되는 것을 특징으로 하는,
   다판 클러치 어셈블리.
4. 청구항 3에 있어서,
   유압 해제시 상기 스프링부의 탄성 복원력에 의해 상기 피스톤을 후퇴시키는 것을 특징으로 하는,
   다판 클러치 어셈블리.
5. 청구항 4에 있어서,
   상기 클립부에는 상기 한 쌍의 끼움부가 대향하는 방향으로 돌출된 끼움부가 형성되고, 상기 끼움부는 상기 클러치 플레이트의 상기 동력 전달 돌기에 형성되는 스프링 홀에 삽입되는 것을 특징으로 하는,
   다판 클러치 어셈블리.
6. 청구항 1에 있어서,
   상기 클러치 플레이트용 클립 스프링은,
   상기 동력 전달 돌기의 전면과 후면에 걸쳐질 수 있도록 절곡된 형태의 클립부; 및
   상기 클러치 플레이트에 장착시 상기 클러치 플레이트로부터 이격되게 상기 클립부로부터 연장되는 스프링부를 포함하는 것을 특징으로 하는,
   다판 클러치 어셈블리.
7. 청구항 6에 있어서,
   상기 스프링부는 상기 클러치 플레이트와 상기 디스크 플레이트가 밀착시 상기 동력 전달 돌기 측으로 동작되고, 유압 해제시 탄성 복원력에 의해 상기 동력 전달 돌기로부터 멀어지게 동작되는 것을 특징으로 하는,
   다판 클러치 어셈블리.
8. 청구항 7에 있어서,
   상기 클립부에는 상기 클립부의 절곡된 양 면이 대향하는 방향으로 돌출된 끼움부가 형성되고, 상기 끼움부는 상기 클러치 플레이트의 상기 동력 전달 돌기에 형성되는 스프링 홀에 삽입되는 것을 특징으로 하는,
   다판 클러치 어셈블리.
9. 외주에 동력 전달 돌기가 형성된 복수의 클러치 플레이트;
   유압에 의해 작동되는 피스톤에 의해 상기 복수의 클러치 플레이트와 밀착되는 복수의 디스크 플레이트; 및
   상기 클러치 플레이트의 동력 전달 돌기에 장착되어 유압 해제시 상기 디스크 플레이트에 탄성력을 가함으로써 상기 클러치 플레이트를 상기 디스크 플레이트로부터 이격시키는 클러치 플레이트용 클립 스프링을 포함하는,
   다판 클러치 어셈블리.
10. 클립 헤드;
    클러치 플레이트의 전면과 후면에 걸쳐지도록 상기 클립 헤드로부터 연장되는 한 쌍의 클립부; 및
    상기 클러치 플레이트에 장착시 상기 클러치 플레이트로부터 이격되게 상기 클립 헤드로부터 연장되는 스프링부를 포함하는,
    클러치 플레이트용 클립 스프링.
11. 청구항 10에 있어서,
    상기 한 쌍의 끼움부가 대향하는 방향으로 돌출된 끼움부를 더 포함하고,
    상기 끼움부는 상기 클러치 플레이트의 상기 동력 전달 돌기에 형성되는 스프링 홀에 삽입되는 것을 특징으로 하는,
    클러치 플레이트용 클립 스프링.
12. 클러치 플레이트의 전면과 후면에 걸쳐질 수 있도록 절곡된 형태의 클립부; 및
    상기 클러치 플레이트에 장착시 상기 클러치 플레이트로부터 이격되게 상기 클립부로부터 연장되는 스프링부를 포함하는,
    클러치 플레이트용 클립 스프링.
13. 청구항 12에 있어서,
    상기 클립부의 절곡된 양 면이 대향하는 방향으로 돌출 형성된 끼움부를 더 포함하고,
    상기 끼움부는 상기 클러치 플레이트의 상기 동력 전달 돌기에 형성되는 스프링 홀에 삽입되는 것을 특징으로 하는,
    클러치 플레이트용 클립 스프링.

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