KR20190101154A - Clutch-brake device - Google Patents

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KR20190101154A
KR20190101154A KR1020180021160A KR20180021160A KR20190101154A KR 20190101154 A KR20190101154 A KR 20190101154A KR 1020180021160 A KR1020180021160 A KR 1020180021160A KR 20180021160 A KR20180021160 A KR 20180021160A KR 20190101154 A KR20190101154 A KR 20190101154A
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채민재
최성식
이강훈
손성민
김원호
배봉욱
조세환
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현대자동차주식회사
기아자동차주식회사
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    • F16D67/04—Clutch-brake combinations fluid actuated

Abstract

The present invention relates to a clutch-brake device and, more specifically, relates to a clutch-brake device which can perform roles of a clutch and a brake by using a dog clutch and one friction material set.

Description

클러치-브레이크 장치{Clutch-brake device}Clutch-brake device

본 발명은 클러치-브레이크 장치에 관한 것으로써 보다 상세하게는, 도그클러치와 하나의 마찰재세트를 이용하여 클러치와 브레이크의 역할을 동시에 수행하도록 하는 클러치-브레이크 장치에 관한 발명이다.The present invention relates to a clutch-brake device, and more particularly, to a clutch-brake device that simultaneously performs a role of a clutch and a brake by using a dog clutch and one friction material set.

일반적으로, 차량의 자동변속기는 여러 유성기어의 조합과 클러치 및 브레이크의 연결을 통하여 변속단을 구현하는 장치이다.In general, an automatic transmission of a vehicle is a device that implements a shift stage by combining a combination of planetary gears and connecting a clutch and a brake.

도 1에는 일반적인 자동변속기 시스템이 도시되어 있다.1 shows a typical automatic transmission system.

상기 클러치는 유성기어에 엔진의 동력을 전달하거나 서로 다른 유성기어 요소들을 동기화 시켜주는 기구로써 일반적인 시스템에서 엔진의 동력은 C1클러치(2)를 통하여 캐리어(6)로 전달된다.The clutch is a mechanism for transmitting engine power to planetary gears or synchronizing different planetary gear elements. In a typical system, engine power is transmitted to the carrier 6 through the Cl clutch 2.

상기 브레이크는 유성기어를 정지하게 만드는 장치이며, 변속기 케이스와 연결된다. 일반적인 시스템에서는 B1 브레이크(4)에 유압이 인가되면 상기 캐리어(6)가 정지하여 엔진의 동력 전달이 중단된다.The brake is a device for stopping the planetary gear and is connected to the transmission case. In a general system, when hydraulic pressure is applied to the B1 brake 4, the carrier 6 is stopped and power transmission of the engine is stopped.

상기 브레이크와 상기 클러치는 각각 하나씩의 마찰재세트를 포함하여 구성되는 것으로, 상기 클러치와 상기 브레이크의 비계합 시 상기 마찰재세트의 드래그 토크로 인한 손실이 존재하게 된다.The brake and the clutch are each configured to include one friction set, and there is a loss due to the drag torque of the friction set when the clutch and the brake are not engaged.

상기 마찰재세트의 드래그 토크는 변속기의 효율을 저감시키기 때문에 마찰재의 그루브 패턴을 개선시키는 등 마찰재의 드래그 토크를 감소시키기 위한 많은 개발이 진행되고 있다.Since the drag torque of the friction material set reduces the efficiency of the transmission, many developments have been made to reduce the drag torque of the friction material such as to improve the groove pattern of the friction material.

한국 공개특허공보 제10-2016-0000952호Korean Unexamined Patent Publication No. 10-2016-0000952

본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위해 발명된 것으로서, 도그클러치와 하나의 마찰재세트를 이용하여 클러치와 브레이크의 역할을 동시에 수행하도록 함으로써 종래의 두 세트의 마찰재를 사용하였을 때보다 한 세트만큼의 마찰재 드래그 토크를 삭제하여 변속기 전달효율을 증대시키는데 목적이 있다.The present invention has been invented to solve the above problems, and by using the dog clutch and one friction material set to simultaneously perform the role of the clutch and the brake by one set than when using the conventional two sets of friction materials The purpose is to increase transmission transmission efficiency by eliminating friction drag drag torque.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 클러치-브레이크 장치에 있어서,In the clutch-brake device of the present invention for achieving the above object,

유성기어와 연결되는 리테이너;A retainer connected to the planetary gear;

리테이너에 스플라인 결합되는 디스크;A disk splined to the retainer;

디스크와 교대로 설치되는 플레이트;Plates installed alternately with disks;

플레이트와 스플라인 결합되는 허브;A hub splined to the plate;

허브를 입력축 또는 변속기 케이스와 선택적으로 연결하는 도그클러치;로 구성된다.It consists of a dog clutch that selectively connects the hub with the input shaft or the transmission case.

디스크와 상기 플레이트를 계합시키는 제1피스톤과A first piston for engaging the disk and the plate;

도그클러치를 작동시키는 제2피스톤이 구비되는 것을 특징으로 한다.A second piston for operating the dog clutch is provided.

허브의 하단에 스플라인으로 형성되는 수평부는,The horizontal portion formed by the spline at the bottom of the hub,

도그클러치와 스플라인 결합하고,Combine the dog clutch with the spline,

변속기 케이스에서 돌출되며 허브의 수평부와 동일한 반경 상에 스플라인으로 형성된 케이스 결합부와 선택적으로 스플라인 결합하는 것을 특징으로 한다.Protruding from the transmission case and is selectively spline-coupled with the case coupling portion formed of the spline on the same radius as the horizontal portion of the hub.

입력축 상에는 입력축과 수직하는 방향으로 일정 길이 돌출되는 입력돌출부가 형성되어, 입력돌출부는 도그클러치와 선택적으로 스플라인 결합하는 것을 특징으로 한다.An input protrusion is formed on the input shaft to protrude a predetermined length in a direction perpendicular to the input shaft, and the input protrusion is selectively splined to the dog clutch.

도그클러치와 입력돌출부 사이에는 리턴스프링이 구비되는 것을 특징으로 한다.A return spring is provided between the dog clutch and the input protrusion.

도그클러치와 리턴스프링 사이에는 도그클러치와 입력돌출부 사이의 상대 회전을 위한 베어링이 구비되는 것을 특징으로 한다.Between the dog clutch and the return spring is characterized in that the bearing for the relative rotation between the dog clutch and the input projection.

본 발명에 따르면, 도그클러치와 하나의 마찰재세트를 이용하여 클러치와 브레이크의 역할을 동시에 수행하도록 함으로써 종래의 두 세트의 마찰재를 사용하였을 때보다 한 세트만큼의 마찰재 드래그토크를 삭제할 수 있는 효과가 있으며, 따라서 변속기 전달효율을 증대시킬 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, by using the dog clutch and one friction material set to simultaneously perform the roles of the clutch and the brake, there is an effect that can delete the friction drag drag torque of one set than when using two conventional friction materials. Therefore, there is an effect that can increase the transmission transmission efficiency.

도 1은 일반적인 클러치-브레이크 장치.
도 2는 본 발명에 따른 클러치 브레이크 장치.
도 3은 본 발명에 따른 제2피스톤의 선택 압력 인가 시 개념도.
도 4는 본 발명에 따른 제2피스톤의 선택 압력 미인가 시 개념도.
도 5는 본 발명에 따른 클러치 작동 시 제2피스톤의 개념도.
도 6은 본 발명에 따른 클러치 작동 시 제1피스톤의 개념도.
도 7은 본 발명에 따른 브레이크 작동 시 제2피스톤의 개념도.
도 8은 본 발명에 따른 브레이크 치 작동 시 제1피스톤의 개념도.1 is a typical clutch-brake device.
2 is a clutch brake device according to the present invention.
Figure 3 is a conceptual diagram when applying the selection pressure of the second piston according to the present invention.
4 is a conceptual diagram when no selection pressure of the second piston according to the present invention is applied.
5 is a conceptual view of a second piston during clutch operation according to the present invention.
6 is a conceptual diagram of a first piston when the clutch is operated according to the present invention.
7 is a conceptual view of a second piston during brake operation according to the present invention;
8 is a conceptual diagram of a first piston during operation of the brake tooth according to the present invention;

본 발명을 충분히 이해하기 위해서 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명의 실시 예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상세히 설명하는 실시 예로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시 예는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공 되어지는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어 표현될 수 있다. 각 도면에서 동일한 구성은 동일한 참조부호로 도시한 경우가 있음을 유의하여야 한다. 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략된다.In order to fully understand the present invention, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. Embodiments of the invention may be modified in various forms, the scope of the invention should not be construed as limited to the embodiments described in detail below. This embodiment is provided to more completely explain the present invention to those skilled in the art. Therefore, the shape of the elements in the drawings and the like may be exaggerated to emphasize a more clear description. It should be noted that the same configuration in each drawing is shown with the same reference numerals. Detailed descriptions of well-known functions and configurations that are determined to unnecessarily obscure the subject matter of the present invention are omitted.

본 발명은 클러치-브레이크 장치에 관한 것으로써 보다 상세하게는, 도그클러치와 하나의 마찰재세트를 이용하여 클러치와 브레이크의 역할을 동시에 수행하도록 하는 클러치-브레이크 장치에 관한 발명이다.The present invention relates to a clutch-brake device, and more particularly, to a clutch-brake device that simultaneously performs a role of a clutch and a brake by using a dog clutch and one friction material set.

도 2에는 본 발명에 따른 클러치 브레이크 장치가 도시되어 있다.2 shows a clutch brake device according to the invention.

본 발명의 클러치 브레이크 장치는 변속기 케이스 내측에 구비되는 것으로, 유성기어와 연결되는 리테이너(22), 상기 리테이너(22)에 스플라인 결합되는 디스크와 상기 디스크와 교대로 설치되는 플레이트로 구성되는 마찰재세트(10), 상기 디스크와 상기 플레이트를 계합시키는 제1피스톤(12), 입력축(input shaft)(24), 상기 플레이트와 스플라인 결합되는 허브(26), 상기 허브를 상기 입력축 또는 변속기 케이스와 선택적으로 연결하는 도그클러치(16), 상기 도그클러치(16)를 작동시키는 제2피스톤(18)을 포함하여 구성된다.Clutch brake device of the present invention is provided inside the transmission case, a friction material set consisting of a retainer 22 connected to the planetary gear, a disk splined to the retainer 22 and a plate installed alternately with the disk ( 10), a first piston 12 for engaging the disk with the plate, an input shaft 24, a hub 26 splined with the plate, and selectively connecting the hub with the input shaft or transmission case It comprises a dog clutch 16, a second piston 18 for operating the dog clutch 16.

상기 도그클러치(16)는 상기 제2피스톤(18)에 인가되는 압력 여부에 따라 상기 입력축(24)과 연결 또는 연결 해제되며, 상기 입력축(24)으로부터 전달받은 엔진의 동력을 상기 허브(26)로 전달하게 된다.The dog clutch 16 is connected to or disconnected from the input shaft 24 according to the pressure applied to the second piston 18, and the hub 26 receives power of the engine received from the input shaft 24. Will be sent to.

상기 마찰재세트는 상기 제1피스톤(12)에 인가되는 압력 여부에 따라 상기 허브(26)로부터 전달받은 엔진의 동력을 상기 리테이너(retainer)(22)로 전달하게 된다.The friction material set transmits the power of the engine received from the hub 26 to the retainer 22 according to the pressure applied to the first piston 12.

상기 마찰재세트(10)는 제1피스톤(12)의 이동에 의해 서로 계합되어 동기화 되는 것으로, 상기 제1피스톤(12)은 변속기 케이스(28) 내벽에 내장된 실린더 내측에 위치하다가 외부에서 작동 유압이 인가되면 상기 실린더를 외측을 향해 이동하여 상기 마찰재세트(10)와 계합되어진다.The friction material set 10 is engaged with and synchronized with each other by the movement of the first piston 12. The first piston 12 is located inside the cylinder embedded in the inner wall of the transmission case 28, and is operated from the outside. When applied, the cylinder is moved outward and engaged with the friction set 10.

상기 마찰재세트(10)의 마찰재와 플레이트 사이에는 세퍼레이팅(separating) 스프링(14)이 장착된다. 상기 세퍼레이팅 스프링(14)은 상기 마찰재세트(10)가 발생시키는 드래그토크(drag torque)를 감소시키게 된다.A separating spring 14 is mounted between the friction material of the friction material set 10 and the plate. The separating spring 14 reduces the drag torque generated by the friction set 10.

상기 제1피스톤(12)에 압력 인가 시 상기 마찰재세트(10)는 상기 제1피스톤(12)의 이동방향과 동일한 방향으로 일정 거리 위치 이동하게 되는데, 이때 상기 세퍼레이팅 스프링(14) 또한 동일한 방향으로 압축된다.When the pressure is applied to the first piston 12, the friction material set 10 is moved to a predetermined distance position in the same direction as the moving direction of the first piston 12, wherein the separating spring 14 is also in the same direction. Is compressed.

상기 제1피스톤(12)에 인가되어 있던 압력이 해제되면 상기 제1피스톤(12)이 압력 미 인가 시의 위치로 이동하게 되고, 상기 마찰재세트(10) 또한 상기 세퍼레이팅 스프링(14)의 탄성력에 의해 압력 미 인가 시의 위치로 이동하면서 상기 마찰재세트(10)와 상기 제1피스톤(12) 사이의 계합이 해제된다.When the pressure applied to the first piston 12 is released, the first piston 12 is moved to a position when no pressure is applied, and the friction set 10 also has an elastic force of the separating spring 14. By this, the engagement between the friction set 10 and the first piston 12 is released while moving to a position when no pressure is applied.

도 3에는 본 발명에 따른 제2피스톤(18)의 선택 압력 인가 시 개념도가 도시되어 있고, 도 4에는 본 발명에 따른 제2피스톤의 선택 압력 미인가 시 개념도가 도시되어 있다.3 is a conceptual diagram when applying the selected pressure of the second piston 18 according to the present invention, and FIG. 4 is a conceptual diagram when not applying the selected pressure of the second piston according to the present invention.

상기 도그클러치(16)는 제2피스톤(18)에 인가되는 압력에 따라 위치가 이동되는 것으로, 상기 제2피스톤(18)은 상기 변속기 케이스(28) 내벽에 내장된 실린더 내측에 위치하다가 외부에서 작동 유압이 인가되면 상기 실린더 외측을 향해 이동하면서 이동 방향과 동일한 방향으로 상기 도그클러치(16)를 밀어 상기 도그클러치(16)와 상기 입력축(24)를 서로 연결시키게 된다.The dog clutch 16 is moved in accordance with the pressure applied to the second piston 18, the second piston 18 is located inside the cylinder built in the inner wall of the transmission case 28, When operating hydraulic pressure is applied, the dog clutch 16 and the input shaft 24 are connected to each other by pushing the dog clutch 16 in the same direction as the movement direction while moving toward the outside of the cylinder.

상기 입력축(24) 상에서 유성기어의 캐리어(30)와 상기 도그클러치(16) 사이 부분에는 상기 입력축(24)와 수직하는 방향으로 일정 길이 돌출되는 입력돌출부(34)가 형성되는데, 상기 제2피스톤(18)에 의한 상기 도그클러치(16)의 이동 시 상기 도그클러치(16)는 상기 입력돌출부(34)와 선택적으로 스플라인 결합되어 상기 입력축(24)에 연결된다.In the portion between the carrier 30 of the planetary gear and the dog clutch 16 on the input shaft 24 is formed an input protrusion 34 protruding a predetermined length in a direction perpendicular to the input shaft 24, the second piston When the dog clutch 16 is moved by 18, the dog clutch 16 is spline-coupled with the input protrusion 34 and connected to the input shaft 24.

상기 도그클러치(16)와 상기 입력돌출부(34) 사이에는 상기 도그클러치(16)의 이동 방향에 따라 압축 및 인장되는 리턴스프링(20)이 구비된다.Between the dog clutch 16 and the input protrusion 34 is provided with a return spring 20 is compressed and tensioned in accordance with the movement direction of the dog clutch (16).

상기 제2피스톤(18)에 압력이 인가되어 상기 제2피스톤(18)이 상기 실린더 외측을 향하는 방향으로 상기 도그클러치(16)가 이동하게 되면, 상기 도그클러치(16)가 상기 리턴스프링(20)을 압축시키면서 이동하여 상기 도그클러치(24)와 상기 입력돌출부(34)가 닿아 상기 도그클러치(16)와 상기 입력축(24)이 서로 연결된다.When the pressure is applied to the second piston 18 so that the dog clutch 16 moves in the direction toward the outside of the cylinder, the dog clutch 16 moves to the return spring 20. The dog clutch 16 and the input shaft 24 are connected to each other by contacting the dog clutch 24 with the input protrusion 34.

상기 제2피스톤(18)에 인가되어 있던 압력이 해제되면, 상기 리턴스프링(20)의 탄성력에 의해 상기 도그클러치(16)가 압력 미 인가 시의 위치로 이동하면서 상기 도그클러치(16)와 상기 입력축(24) 사이의 연결이 해제되고, 상기 도그클러치(16)는 상기 변속기 케이스(28)와 연결된 상태가 된다.When the pressure applied to the second piston 18 is released, the dog clutch 16 and the dog clutch 16 move to a position when no pressure is applied by the elastic force of the return spring 20. The connection between the input shafts 24 is released, and the dog clutch 16 is connected to the transmission case 28.

상기 제2피스톤(18)과 제1피스톤(12)은 각각 별도의 유압 신호를 받아 작동하게 된다.The second piston 18 and the first piston 12 are operated by receiving a separate hydraulic signal, respectively.

상기 허브(26)는 유성기어의 회전축과 평행하며 스플라인으로 형성되는 수평부(36) 및 상기 수평부(36)와 수직하도록 상기 수평부(36)의 상단으로부터 일정 길이 연장되어 형성되는 수직부(38)로 이루어진다.The hub 26 has a horizontal portion 36 parallel to the rotation axis of the planetary gear and a vertical portion extending from a top of the horizontal portion 36 so as to be perpendicular to the horizontal portion 36. 38).

상기 수직부(38)의 상단은 상기 마찰재세트(10)와 연결된다.An upper end of the vertical portion 38 is connected to the friction material set 10.

상기 허브(26)의 하단에 형성되는 상기 수평부(36)는 상기 변속기 케이스(28)의 내측면으로부터 상기 도그클러치(16)의 상측과 맞닿아 위치하도록 일정 길이 연장되어 돌출되는 케이스 결합부(40)와 동일한 반경 상에 위치하여 상기 도그클러치(16)와 결합된다.The horizontal portion 36 formed at the lower end of the hub 26 extends a predetermined length to protrude from the inner surface of the transmission case 28 to be in contact with the upper side of the dog clutch 16. It is located on the same radius as 40 and engaged with the dog clutch 16.

상기 수평부(36)와 상기 도그클러치(16)는 스플라인 결합되며, 상기 케이스 결합부(40) 또한 스플라인으로 형성되어 상기 수평부(36)와 상기 케이스 결합부(40)는 선택적으로 스플라인 결합된다.The horizontal portion 36 and the dog clutch 16 are spline-coupled, and the case coupling portion 40 is also formed as a spline so that the horizontal portion 36 and the case coupling portion 40 are selectively spline-coupled. .

상기 허브(26)는 상기 도그클러치(16)와 상기 입력축(24) 사이의 연결에 따라 상기 입력축(24)과 연결 또는 연결 해제되는 것으로, 상기 입력축(24)과 상기 도그클러치(16)의 연결 시 상기 입력축(24)과 연결되며, 상기 제2피스톤(18)에 압력이 인가되지 않아 상기 도그클러치(16)가 상기 변속기 케이스(28)에 연결되어 있을 때 상기 허브(26) 또한 상기 변속기 케이스(28)에 연결된다.The hub 26 is connected to or disconnected from the input shaft 24 according to the connection between the dog clutch 16 and the input shaft 24, and the input shaft 24 is connected to the dog clutch 16. The hub 26 and the transmission case when the dog clutch 16 is connected to the transmission case 28 because no pressure is applied to the second piston 18. Is connected to 28.

상기 도그클러치(16)에 연결되는 상기 허브(26)는 상기 마찰재세트(10)와도 연결되어 상기 도그클러치(16)로부터 전달받은 엔진의 동력을 상기 마찰재세트(10)로 전달하게 된다.The hub 26 connected to the dog clutch 16 is also connected to the friction set 10 to transmit the power of the engine received from the dog clutch 16 to the friction set 10.

상기 마찰재세트(10)로 전달된 엔진의 동력은 상기 마찰재세트(10)에 연결되어 있는 리테이너(22)로 전달되며, 상기 리테이너(22)는 유성기어의 캐리어(30)와 연결되어 상기 엔진의 동력을 유성기어로 전달하게 된다.The power of the engine transmitted to the friction set 10 is transmitted to the retainer 22 connected to the friction set 10, and the retainer 22 is connected to the carrier 30 of the planetary gear to Power is transmitted to the planetary gear.

따라서 상기 도그클러치(16)가 상기 입력축(24)에 연결된 상태일 경우, 상기 허브(26)에 동력이 전달되어 상기 마찰재세트(10)는 클러치의 역할을 하게 된다.Therefore, when the dog clutch 16 is connected to the input shaft 24, power is transmitted to the hub 26 so that the friction set 10 serves as a clutch.

상기 허브(26)가 상기 변속기 케이스(28)에 연결된 상태일 때, 상기 허브(26)는 엔진의 동력을 전달받지 못하여 상기 마찰재세트(10)로 엔진의 동력을 전달 할 수 없게 된다.When the hub 26 is connected to the transmission case 28, the hub 26 does not receive power of the engine and thus cannot transfer power of the engine to the friction set 10.

따라서 상기 도그클러치(16)가 상기 입력축(24)에 미 연결된 상태일 경우, 상기 허브(26)에 동력이 전달되지 않아 상기 마찰재세트(10)는 브레이크의 역할을 하게 된다.Therefore, when the dog clutch 16 is not connected to the input shaft 24, power is not transmitted to the hub 26, so that the friction set 10 serves as a brake.

상기 마찰재세트(10)와 상기 제1피스톤(12), 상기 도그클러치(16)와 상기 제2피스톤(18) 사이에는 베어링(32)이 위치하여 상대 회전을 가능하게 하며, 상기 도그클러치(16)와 상기 리턴스프링(20) 사이에는 상기 도그클러치(16)와 상기 입력돌출부(34) 사이의 상대 회전을 위한 베어링(32)이 구비되어, 상기 제2피스톤(18)과 상기 제1피스톤(12)을 통해 힘을 전달하게 된다. 상기 베어링(32)으로는 트러스트(thrust) 베어링이 적용될 수 있다.A bearing 32 is positioned between the friction material set 10 and the first piston 12, the dog clutch 16, and the second piston 18 to allow relative rotation, and the dog clutch 16 ) And a bearing 32 for relative rotation between the dog clutch 16 and the input protrusion 34 between the return clutch 20 and the return spring 20, the second piston 18 and the first piston ( The power is transmitted through 12). A thrust bearing may be applied to the bearing 32.

상기와 같이 구성되는 본 발명의 자동변속기용 클러치와 브레이크의 공용화 시스템의 공용화 방법은 하기에서 보다 자세히 설명하도록 한다.The common method of the common system of the clutch and brake for the automatic transmission of the present invention configured as described above will be described in more detail below.

상기 마찰재세트(10)는 상기 도그클러치(16)의 압력 인가 여부에 따라 클러치 또는 브레이크의 역할을 수행하게 된다.The friction material set 10 performs a role of a clutch or a brake depending on whether the pressure of the dog clutch 16 is applied.

도 5에는 본 발명에 따른 클러치 작동 시 제2피스톤의 개념도가 도시되어 있고, 도 6에는 본 발명에 따른 클러치 작동 시 제1피스톤의 개념도가 도시되어 있다.5 is a conceptual diagram of a second piston when the clutch is operated according to the present invention, and FIG. 6 is a conceptual diagram of the first piston when the clutch is operated according to the present invention.

먼저, 상기 공용화 시스템을 클러치로 사용하기 위한 클러치 작동 단계는,First, the clutch operation step for using the shared system as a clutch,

제2피스톤(18)에 압력이 인가되는 단계;Applying pressure to the second piston 18;

상기 제2피스톤(18)이 상기 도그클러치(16)를 밀어 상기 도그클러치(16)와 입력축(24)을 서로 연결시키는 단계;The second piston (18) pushing the dog clutch (16) to connect the dog clutch (16) and the input shaft (24) to each other;

상기 입력축(24)과 허브(26)가 연결되는 단계;Connecting the input shaft 24 and the hub 26;

제1피스톤(12)에 압력이 인가되어 상기 마찰재세트(10)와 상기 제1피스톤(12)이 서로 계합되는 단계;Applying pressure to the first piston (12) to engage the friction set (10) and the first piston (12) with each other;

상기 마찰재세트(10)와 상기 제1피스톤(12)의 계합에 의해 상기 허브(26)와 상기 마찰재세트(10)가 서로 동기화되는 단계;Synchronizing the hub (26) and the friction set (10) with each other by engagement of the friction set (10) and the first piston (12);

상기 허브(26)와 리테이너(22)가 서로 체결되는 단계;The hub 26 and the retainer 22 are fastened to each other;

상기 입력축(24)의 동력이 상기 리테이너(22)에 연결된 유성기어의 캐리어(30)로 전달되는 단계;Transmitting power of the input shaft (24) to a carrier (30) of the planetary gear connected to the retainer (22);

를 포함하여 진행된다.It proceeds including.

상기 제2피스톤(18)에 작동 유압이 인가되면, 상기 제2피스톤(18)이 상기 실린더 외측으로 이동하면서 상기 도그클러치(16)를 밀어 상기 도그클러치(16)와 상기 입력축(24)을 서로 연결시키게 된다.When operating hydraulic pressure is applied to the second piston 18, the dog clutch 16 and the input shaft 24 are moved by pushing the dog clutch 16 while the second piston 18 moves out of the cylinder. Will be connected.

이때, 상기 도그클러치(16)는 상기 리턴스프링(20)을 압축시키면서 이동하게 된다.At this time, the dog clutch 16 moves while compressing the return spring 20.

상기 도그클러치(16)는 상기 입력축(24)과 연결되어 엔진의 동력을 전달받게 되고, 따라서 상기 입력축(24)과 상기 허브(26)가 연결되어 상기 도그클러치(16)로 전달된 엔진의 동력은 상기 허브(26)로 전달된다. The dog clutch 16 is connected to the input shaft 24 to receive power of the engine, and thus, the power of the engine transmitted to the dog clutch 16 by being connected to the input shaft 24 and the hub 26. Is delivered to the hub 26.

상기 입력축(24)과 상기 허브(26)가 연결되는 단계 이후, 상기 도그클러치(16)의 압력 인가를 확인하여 상기 도그클러치(16)의 압력 인가가 확인되면, 상기 제1피스톤(12)에 압력이 인가되어 상기 마찰재세트(10)와 상기 제1피스톤(12)이 서로 계합되는 단계를 진행하게 된다.After the input shaft 24 and the hub 26 are connected, if the pressure applied to the dog clutch 16 is confirmed by checking the pressure applied to the dog clutch 16, the first piston 12 is connected to the first piston 12. Pressure is applied to the step of engaging the friction set 10 and the first piston 12 with each other.

이때, 상기 마찰재세트(10)와 상기 제1피스톤(12)의 계합에 의해 상기 세퍼레이팅 스프링(14)이 압축된다.At this time, the separating spring 14 is compressed by the engagement of the friction material set 10 and the first piston 12.

상기 마찰재세트(10)와 상기 제1피스톤(12)의 계합에 의해 상기 허브(26)와 상기 마찰재세트(10)가 서로 동기화 되면, 상기 마찰재세트(10)에 의해 상기 허브(26)와 상기 리테이너(22)가 서로 체결되어 상기 허브(26)로 전달된 상기 입력축(24)의 동력이 상기 리테이너(22)에 연결된 상기 유성기어의 캐리어(30)로 전달된다.When the hub 26 and the friction material set 10 are synchronized with each other by engaging the friction material set 10 and the first piston 12, the hub 26 and the friction material set 10 are synchronized with each other. Retainers 22 are fastened to each other and the power of the input shaft 24 transmitted to the hub 26 is transmitted to the carrier 30 of the planetary gear connected to the retainer 22.

상기와 같이 엔진의 동력을 전달받은 상기 마찰재세트는 클러치의 역할을 하게 된다.As described above, the friction material set that receives the power of the engine serves as a clutch.

상기 클러치 작동 단계 이후 진행되는 클러치 작동 해제 단계는,The clutch operation releasing step performed after the clutch operation step,

상기 도그클러치(16)의 압력 인가를 해제하는 단계;Releasing the pressure application of the dog clutch (16);

상기 도그클러치(16)의 압력 인가 시 압축되어있던 리턴스프링(20)의 탄성력에 의해 상기 도그클러치(16)가 압력 미인가 시의 위치로 이동하는 단계;Moving the dog clutch (16) to a position when no pressure is applied by the elastic force of the return spring (20), which is compressed when the dog clutch (16) is applied with pressure;

상기 도그클러치(16)와 상기 입력축(24) 사이의 연결이 해제되는 단계;Disconnecting the dog clutch (16) from the input shaft (24);

상기 도그클러치(16)의 압력 인가를 확인하는 단계;Confirming pressure application of the dog clutch (16);

상기 제1피스톤(12)의 압력 인가를 해제하는 단계;Releasing the pressure application of the first piston 12;

상기 제1피스톤(12)에 압력 인가 시 압축되어 있던 세퍼레이팅 스프링(14)의 탄성력에 의해 상기 제1피스톤(12)이 압력 미인가 시의 위치로 이동하는 단계;Moving the first piston (12) to a position when no pressure is applied by the elastic force of the separating spring (14) compressed when the pressure is applied to the first piston (12);

클러치 작동이 해제되는 단계;The clutch operation is released;

를 포함하여 진행된다.It proceeds including.

상기 클러치 작동 단계에서 인가되어 있던 상기 도그클러치(16)의 압력 인가를 해제하게 되면, 상기 도그클러치(16)의 압력 인가 시 압축되어있던 상기 리턴스프링(20) 탄성력에 의해 상기 도그클러치(16)가 압력 미 인가 시의 위치로 이동하게 된다.When the pressure application of the dog clutch 16 applied in the clutch operation step is released, the dog clutch 16 is driven by the elastic force of the return spring 20 that is compressed when the pressure of the dog clutch 16 is applied. Moves to the position when no pressure is applied.

이에 따라 상기 도그클러치(16)와 상기 입력축(24) 사이의 연결이 해제되고, 상기 도그클러치(16)의 압력 인가를 확인하여 상기 도그클러치(16)의 압력 인가 해제가 확인되면 상기 제1피스톤(12)에 가해진 압력 인가를 해제하게 된다.Accordingly, when the connection between the dog clutch 16 and the input shaft 24 is released and the pressure application of the dog clutch 16 is confirmed by checking the application of the pressure of the dog clutch 16, the first piston is confirmed. The application of pressure applied to (12) is released.

이에 따라 상기 제1피스톤(12)에 압력 인가 시 압축되어 있던 세퍼레이팅 스프링(14)의 탄성력에 의해 상기 제1피스톤(12)이 압력 미 인가 시의 위치로 이동하게 되고, 상기 클러치 작동이 해제된다.Accordingly, the first piston 12 is moved to the position when the pressure is not applied by the elastic force of the separating spring 14 that is compressed when the pressure is applied to the first piston 12, and the clutch operation is released. do.

도 7에는 본 발명에 따른 브레이크 작동 시 제2피스톤의 개념도가 도시되어 있고, 도 8에는 본 발명에 따른 브레이크 치 작동 시 제1피스톤의 개념도가 도시되어 있다.7 is a conceptual diagram of the second piston when the brake is operated according to the present invention, and FIG. 8 is a conceptual diagram of the first piston when the brake tooth is operated according to the present invention.

상기 공용화 시스템을 브레이크로 사용하기 위한 브레이크 작동 단계는,The brake operation step for using the shared system as a brake,

도그클러치(16)에 압력이 인가되지 않아 허브(26)가 입력축(24)과 미연결 되어있는 단계;A step in which the hub 26 is not connected to the input shaft 24 because no pressure is applied to the dog clutch 16;

상기 도그클러치(16)의 압력 인가를 확인하는 단계;Confirming pressure application of the dog clutch (16);

제1피스톤(12)에 압력이 인가되어 상기 마찰재세트(10)와 상기 제1피스톤(12)이 서로 계합되는 단계;Applying pressure to the first piston (12) to engage the friction set (10) and the first piston (12) with each other;

상기 마찰재세트(10)와 상기 제1피스톤(12)의 계합에 의해 상기 허브(26)와 상기 마찰재세트(10)가 서로 동기화되는 단계;Synchronizing the hub (26) and the friction set (10) with each other by engagement of the friction set (10) and the first piston (12);

리테이너(22)와 유성기어의 캐리어(30)가 정지되는 단계;Stopping the retainer 22 and the carrier 30 of the planetary gear;

를 포함하여 진행하게 된다.It will proceed to include.

브레이크 작동 단계에서는 상기 제2피스톤(18)에 압력 인가가 되지 않기 때문에 상기 허브(26)는 입력축(24)과 미연결 된 상태로 상기 변속기 케이스(28)에 연결된 상태가 된다.In the brake operating step, since the pressure is not applied to the second piston 18, the hub 26 is connected to the transmission case 28 without being connected to the input shaft 24.

상기 도그클러치(16)의 압력 인가를 확인하여 상기 도그클러치(16)의 압력 미인가가 확인되면, 상기 제1피스톤(12)에 압력이 인가되어 상기 마찰재세트(10)와 상기 제1피스톤(12)이 서로 계합되는 단계를 진행하게 된다.When it is confirmed that the pressure of the dog clutch 16 is not applied by confirming that the pressure of the dog clutch 16 is applied, pressure is applied to the first piston 12 so that the friction set 10 and the first piston 12 are applied. ) Proceed to the step of engaging each other.

이때, 상기 마찰재세트(10)와 상기 제1피스톤(12)의 계합에 의해 상기 세퍼레이팅 스프링(14)이 압축된다.At this time, the separating spring 14 is compressed by the engagement of the friction material set 10 and the first piston 12.

상기 마찰재세트(10)와 상기 제1피스톤(12)의 계합에 의해 상기 허브(26)와 상기 마찰재세트(10)가 서로 동기화 되면, 상기 마찰재세트(10)와 연결된 상기 리테이너(22)로 전달되는 엔진의 동력이 없기 때문에 상기 리테이너(22)가 정지되며, 따라서 캐리어(30) 또한 정지되어 상기 마찰재세트(10)는 유성기어의 회전을 고정시키는 브레이크의 역할을 하게 된다.When the hub 26 and the friction material set 10 are synchronized with each other by engaging the friction material set 10 and the first piston 12, the friction material set 10 and the friction material set 10 are transferred to the retainer 22 connected to the friction material set 10. Since the retainer 22 is stopped because there is no power of the engine, the carrier 30 is also stopped, so that the friction material set 10 serves as a brake to fix the rotation of the planetary gear.

상기 브레이크 작동 단계 이후 진행되는 브레이크 작동 해제 단계는,The brake actuation releasing step performed after the brake actuation step,

상기 제1피스톤(12)의 압력 인가를 해제하는 단계;Releasing the pressure application of the first piston 12;

상기 제1피스톤(12)에 압력 인가 시 압축되어 있던 세퍼레이팅 스프링(14)의 탄성력에 의해 상기 제1피스톤(12)이 압력 미인가 시의 위치로 이동하는 단계;Moving the first piston (12) to a position when no pressure is applied by the elastic force of the separating spring (14) compressed when the pressure is applied to the first piston (12);

브레이크 작동이 해제되는 단계;The brake operation is released;

를 포함하여 진행된다.It proceeds including.

상기 마찰재세트(10)의 브레이크 작동 해제 시에는 상기 제1피스톤(12)에 가해진 압력 인가를 해제하게 된다. When the brake operation of the friction set 10 is released, the application of pressure applied to the first piston 12 is released.

이에 따라 상기 제1피스톤(12)에 압력 인가 시 압축되어 있던 세퍼레이팅 스프링(14)의 탄성력에 의해 상기 제1피스톤(12)이 압력 미 인가 시의 위치로 이동하게 되고, 상기 브레이크 작동이 해제된다.Accordingly, the first piston 12 is moved to a position when no pressure is applied by the elastic force of the separating spring 14 that is compressed when the pressure is applied to the first piston 12, and the brake operation is released. do.

상기와 같이 하나의 도그클러치(16)와 하나의 마찰재세트(10)를 이용하여 마찰재세트(10)가 클러치와 브레이크의 역할을 동시에 수행하도록 함으로써 종래의 두 세트의 마찰재를 사용하였을 때보다 한 세트만큼의 마찰재 드래그토크를 삭제하여 변속기 전달효율을 증대시킬 수 있으며, 따라서 차량의 연비를 증대시킬 수 있게 된다.By using one dog clutch 16 and one friction material set 10 as described above, the friction material set 10 performs the role of a clutch and a brake at the same time. By removing the friction drag drag torque as much as possible to increase the transmission transmission efficiency, it is possible to increase the fuel economy of the vehicle.

또한, 상기 도그클러치(16)는 클러치와 브레이크의 선택에만 작용될 뿐 직접적인 변속과정은 상기 마찰재세트(10)가 담당하게 되므로 변속감 확보가 가능해진다.In addition, the dog clutch 16 acts only on the selection of the clutch and the brake, so that the direct shifting process is in charge of the friction set 10, thereby ensuring a shifting feeling.

이상에서 설명된 본 발명의 클러치-브레이크 장치의 실시 예는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 잘 알 수 있을 것이다. 그러므로 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 형태로만 한정되는 것은 아님을 잘 이해할 수 있다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. 또한, 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 그 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.Embodiment of the clutch-brake device of the present invention described above is merely exemplary, and those skilled in the art to which the present invention pertains that various modifications and equivalent other embodiments are possible. You will know. Therefore, it is to be understood that the present invention is not limited to the forms mentioned in the above detailed description. Therefore, the true technical protection scope of the present invention will be defined by the technical spirit of the appended claims. It is also to be understood that the present invention includes all modifications, equivalents, and substitutes within the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.

2 : C1클러치
4 : B1 브레이크
6 : 캐리어
10 : 마찰재세트
12 : 제1피스톤
14 : 세퍼레이팅 스프링
16 : 도그클러치
18 : 제2피스톤
20 : 리턴스프링
22 : 리테이너
24 : 입력축
26 : 허브
28 : 변속기 케이스
30 : 유성기어의 캐리어
32 : 베어링
34 : 입력돌출부
36 : 허브의 수평부
38 : 허브의 수직부
40 : 케이스 결합부2: C1 clutch
4: B1 brake
6: carrier
10: friction material set
12: first piston
14: Separating Spring
16: dog clutch
18: second piston
20: return spring
22: retainer
24: input shaft
26: Hub
28: transmission case
30: planetary gear carrier
32: Bearing
34: input protrusion
36: horizontal part of hub
38: vertical part of hub
40: case coupling

Claims (6)

유성기어와 연결되는 리테이너;
상기 리테이너에 스플라인 결합되는 디스크;
상기 디스크와 교대로 설치되는 플레이트;
상기 플레이트와 스플라인 결합되는 허브;
상기 허브를 입력축 또는 변속기 케이스와 선택적으로 연결하는 도그클러치;로 구성되는 클러치-브레이크 장치.A retainer connected to the planetary gear;
A disk splined to the retainer;
A plate alternately installed with the disk;
A hub splined to the plate;
And a clutch clutch for selectively connecting the hub to the input shaft or the transmission case. 제1항에 있어서,
상기 디스크와 상기 플레이트를 계합시키는 제1피스톤과
상기 도그클러치를 작동시키는 제2피스톤이 구비되는 것을 특징으로 하는 클러치-브레이크 장치.The method of claim 1,
A first piston for engaging the disk and the plate;
And a second piston for actuating the dog clutch. 제1항에 있어서,
상기 허브의 하단에 스플라인으로 형성되는 수평부는,
상기 도그클러치와 스플라인 결합하고,
상기 변속기 케이스에서 돌출되며 상기 허브의 수평부와 동일한 반경 상에 스플라인으로 형성된 케이스 결합부와 선택적으로 스플라인 결합하는 것
을 특징으로 하는 클러치-브레이크 장치.The method of claim 1,
The horizontal portion formed by the spline at the bottom of the hub,
Spline coupling with the dog clutch,
Selectively spline coupling with a case coupling portion protruding from the transmission case and formed of a spline on the same radius as the horizontal portion of the hub;
Clutch brake device characterized in that. 제1항에 있어서,
상기 입력축 상에는 상기 입력축과 수직하는 방향으로 일정 길이 돌출되는 입력돌출부가 형성되어, 상기 입력돌출부는 상기 도그클러치와 선택적으로 스플라인 결합하는 것을 특징으로 하는 클러치-브레이크 장치.The method of claim 1,
Clutch-brake device, characterized in that the input projection is formed on the input shaft in a direction perpendicular to the input shaft in a predetermined length, the input projection is selectively splined with the dog clutch. 제4항에 있어서,
상기 도그클러치와 상기 입력돌출부 사이에는 리턴스프링이 구비되는 것을 특징으로 하는 클러치-브레이크 장치.The method of claim 4, wherein
Clutch-brake apparatus, characterized in that the return spring is provided between the dog clutch and the input projection. 제5항에 있어서,
상기 도그클러치와 상기 리턴스프링 사이에는 상기 도그클러치와 상기 입력돌출부 사이의 상대 회전을 위한 베어링이 구비되는 것을 특징으로 하는 클러치-브레이크 장치.The method of claim 5,
Clutch-brake device, characterized in that between the dog clutch and the return spring bearing for the relative rotation between the dog clutch and the input projection.
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