KR20220096641A - Clutch device for automatic transmission - Google Patents

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KR20220096641A
KR20220096641A KR1020200189265A KR20200189265A KR20220096641A KR 20220096641 A KR20220096641 A KR 20220096641A KR 1020200189265 A KR1020200189265 A KR 1020200189265A KR 20200189265 A KR20200189265 A KR 20200189265A KR 20220096641 A KR20220096641 A KR 20220096641A
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채민호
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현대자동차주식회사
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Abstract

Disclosed is a power transmission device for an automatic transmission. The power transmission device for an automatic transmission according to an embodiment of the present invention, which is provided between a first shaft and a second shaft to connect rotational power between the first shaft and the second shaft in order to reduce a drag loss between friction materials by blocking power transmitted to a clutch unit through a synchronous unit operating by a stroke control of a piston in a state in which a clutch transmitting rotational force is not coupled, comprises: a clutch unit including a clutch plate and a clutch disc which are intersectionally arranged between a clutch drum and a clutch hub formed at end portions of the first shaft and the second shaft and are respectively spline-coupled to the clutch drum and the clutch hub; a piston unit including a piston of which the front end is arranged corresponding to the clutch plate inside the clutch drum and which presses the clutch plate and the clutch disc by hydraulic pressure to operate the clutch unit; and a synchronous unit having a sleeve which is formed on the piston and synchronously couples a drive gear formed on the first shaft to the synchronous gear formed on the clutch hub in accordance with a stroke action of the piston. Therefore, the power transmission device can reduce a drag loss between the clutch plate and the clutch disc by blocking power transmitted to the clutch unit.

Description

자동변속기용 동력전달장치{CLUTCH DEVICE FOR AUTOMATIC TRANSMISSION}Power transmission device for automatic transmission {CLUTCH DEVICE FOR AUTOMATIC TRANSMISSION}

본 발명은 자동변속기용 동력전달장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 회전력을 전달하는 클러치의 미 결합 상태에서 마찰재 간의 드레그 손실을 저감하는 자동변속기용 동력전달장치에 관한 것이다.The present invention relates to a power transmission device for an automatic transmission, and more particularly, to a power transmission device for an automatic transmission that reduces drag loss between friction materials when a clutch that transmits rotational force is not engaged.

차량에 있어서의 친환경 기술은 미래 자동차 산업의 생존이 달린 핵심 기술로서, 최근에는 배기가스 규제가 심화되면서 자동차 메이커들은 환경 규제와 및 연비 향상을 통한 친환경 자동차 개발에 총력을 기울이고 있다.Eco-friendly technology in vehicles is a key technology that depends on the survival of the future automobile industry. Recently, as exhaust gas regulations are intensifying, automobile manufacturers are focusing their efforts on developing eco-friendly vehicles through environmental regulations and improved fuel efficiency.

이러한 연비 향상 목표를 달성하기 위해 고효율 엔진, 고효율 변속기, 차체 경량화 등 다양한 연구가 활발하게 진행되고, 있으며, 특히, 변속기 분야에서는 수동변속기의 효율성과 자동 변속기의 편리성을 접목한 더블 클러치 변속기, 자동화 수동변속기 등의 개발이 활발하게 이루어지고 있다. In order to achieve this goal of improving fuel efficiency, various researches such as high-efficiency engines, high-efficiency transmissions, and weight reduction of car bodies are being actively conducted. The development of manual transmission and the like is being actively carried out.

이러한 변속기들은 건식 또는 습식 클러치를 통해 엔진의 회전력과 토크를 전달하는데, 더블 클러치 변속기 및 자동화 수동변속기 등에 적용되는 클러치는 자동변속기의 클러치와 같이 토크 컨버터를 거치지 않고, 엔진으로부터 직접적으로 전달되는 엔진 토크를 전달하므로 큰 결합력과 제어 정밀성이 요구된다. These transmissions transmit engine torque and torque through a dry or wet clutch. The clutch applied to the double clutch transmission and automatic manual transmission does not go through a torque converter like the clutch of an automatic transmission, but engine torque is directly transmitted from the engine. Therefore, large coupling force and control precision are required.

즉, 이러한 더블 클러치 변속기 및 자동화 수동변속기용 클러치는 마찰재인 클러치 디스크와 클러치 플레이트 사이의 결합 초기구간까지는 신속한 동력전달을 위해 피스톤의 빠른 작동속도가 요구되고, 클러치 디스크와 클러치 플레이트가 결합 후에는 동력전달을 시작하면서 피스톤의 빠른 작동속도보다는 동력전달을 위한 큰 결합력이 요구된다.That is, in the clutch for the double clutch transmission and the automatic manual transmission, a high operating speed of the piston is required for rapid power transmission up to the initial period of coupling between the clutch disc and the clutch plate, which is a friction material, and after the clutch disc and the clutch plate are coupled, the power As the transmission starts, a large coupling force for power transmission is required rather than the fast operating speed of the piston.

이러한 관점에서, 최근의 회전력을 전달하는 클러치는 피스톤의 빠른 작동속도와 큰 결합력의 조건을 모두 만족하고 있으나, 피스톤의 빠른 작동속도와 큰 결합력이 동시에 필요하지는 않음에도 이를 작동 구간별로 정밀하게 제어하지 않고 있어 클러치의 드레그 손실 등, 전체적인 작동 효율이 감소하는 단점이 있다. From this point of view, the recent clutch that transmits the rotational force satisfies both the fast operating speed of the piston and the large coupling force, but it is not precisely controlled for each operating section even though the fast operating speed of the piston and the large coupling force are not required at the same time. There is a disadvantage in that the overall operating efficiency is reduced, such as drag loss of the clutch.

본 발명의 실시 예는 회전력을 전달하는 클러치의 미 결합 상태에서는 피스톤의 스트로크 제어에 의해 작동하는 동기유닛을 통하여 클러치 유닛으로 전달되는 동력을 차단하여 마찰재 간의 드레그 손실을 저감할 수 있도록 하는 자동변속기용 동력전달장치를 제공하고자 한다.An embodiment of the present invention is for an automatic transmission capable of reducing drag loss between friction materials by blocking power transmitted to the clutch unit through a synchronous unit operated by stroke control of a piston in an uncoupled state of a clutch transmitting rotational force To provide a power transmission device.

또한, 본 발명의 실시 예는 하나의 피스톤을 이용한 피스톤 스트로크 제어로 동기유닛과 클러치유닛을 순차적으로 작동 제어함으로써, 제어요소를 간단하게 구성하여 원가를 절감하는 자동변속기용 동력전달장치를 제공하고자 한다.In addition, an embodiment of the present invention is to provide a power transmission device for an automatic transmission that can reduce costs by simply configuring a control element by sequentially operating and controlling a synchronous unit and a clutch unit through piston stroke control using a single piston. .

본 발명의 하나 또는 다수의 실시 예에서는 제1축과 제2축 사이에 구성되어 상호 간에 회전동력을 연결하는 자동변속기용 동력전달장치에 있어서, 상기 제1축과 제2축의 단부에 구성되는 클러치 드럼과 클러치 허브 사이에 교차로 배치되어 클러치 드럼과 클러치 허브에 각각 스플라인 결합되는 클러치 플레이트와 클러치 디스크로 이루어지는 클러치 유닛; 상기 클러치 드럼의 내부에서 상기 클러치 플레이트에 대응하여 피스톤의 선단이 배치된 상태로 유압에 의해 상기 피스톤이 상기 클러치 플레이트와 클러치 디스크를 가압하여 클러치 유닛을 작동하는 피스톤 유닛; 및 상기 피스톤의 스트로크 작동에 따라 상기 피스톤에 형성된 슬리브가 상기 제1축에 형성된 구동기어와 상기 클러치 허브에 형성된 동기기어를 동기 결합하는 동기유닛을 포함하는 자동변속기용 동력전달장치가 제공될 수 있다.In one or more embodiments of the present invention, in the power transmission device for an automatic transmission configured between a first shaft and a second shaft to connect rotational power to each other, a clutch configured at an end of the first shaft and the second shaft a clutch unit disposed between the drum and the clutch hub and comprising a clutch plate and a clutch disk that are spline-coupled to the clutch drum and the clutch hub, respectively; a piston unit in which the piston presses the clutch plate and the clutch disk by hydraulic pressure in a state in which a tip of the piston is disposed corresponding to the clutch plate in the clutch drum to operate the clutch unit; and a synchronous unit for synchronously coupling the driving gear formed on the first shaft and the synchronous gear formed on the clutch hub with a sleeve formed on the piston according to the stroke operation of the piston. .

상기 클러치 유닛은 상기 구동기어의 일측에 대응하여 상기 제1축의 외주면 상의 선단부에 회전 가능하게 배치되는 클러치 드럼; 상기 구동기어의 타측에 대응하여 상기 제1축의 축선 상에 배치되는 클러치 허브; 상기 클러치 드럼 내부에서, 상기 클러치 드럼의 내주면에 스플라인 결합되는 복수의 클러치 플레이트; 상기 복수의 클러치 플레이트 사이사이에 배치되어 상기 클러치 허브의 외주면에 스플라인 결합되는 복수의 클러치 디스크; 및 상기 클러치 드럼의 내주면 끝에 설치되어 상기 클러치 플레이트를 지지하는 스냅링을 포함할 수 있다.The clutch unit may include: a clutch drum rotatably disposed at a distal end on an outer circumferential surface of the first shaft corresponding to one side of the driving gear; a clutch hub disposed on the axis of the first shaft corresponding to the other side of the driving gear; a plurality of clutch plates spline-coupled to an inner circumferential surface of the clutch drum in the clutch drum; a plurality of clutch disks disposed between the plurality of clutch plates and spline-coupled to an outer circumferential surface of the clutch hub; and a snap ring installed at the end of the inner circumferential surface of the clutch drum to support the clutch plate.

상기 제2축은 중공축으로 이루어져 상기 제1축의 외주면과의 사이에 니들 베어링을 개재하여 상호 회전 간섭 없이 설치될 수 있다.The second shaft is made of a hollow shaft and a needle bearing is interposed between the first shaft and the outer circumferential surface to be installed without mutual rotational interference.

또한, 상기 제2축은 상기 클러치 드럼과 연결될 수 있다.Also, the second shaft may be connected to the clutch drum.

상기 피스톤 유닛은 상기 클러치 드럼의 내부에 배치되어 상기 클러치 허브에 형성된 유로를 통해 공급되는 유압에 의해 선단이 상기 클러치 플레이트에 직접 가압 작동하는 피스톤; 상기 피스톤의 내부에서 상기 클러치 허브의 외주면 상에 베어링을 통하여 축 방향으로 회전 지지되도록 설치되는 리테이너; 및 상기 피스톤의 내측면과 상기 리테이너 사이에 설치되어 상기 피스톤에 복원력을 제공하는 리턴 스프링을 포함할 수 있다.The piston unit may include a piston disposed inside the clutch drum and having a front end directly pressurized to the clutch plate by hydraulic pressure supplied through a flow path formed in the clutch hub; a retainer installed inside the piston to be rotatably supported in the axial direction through a bearing on an outer circumferential surface of the clutch hub; and a return spring installed between the inner surface of the piston and the retainer to provide a restoring force to the piston.

상기 피스톤은 드럼 형상으로 형성되고, 내주면과 상기 리테이너의 외단부와의 사이, 및 상기 클러치 유닛 측의 내단부와 상기 클러치 허브의 외주면과의 사이에 각각 시일 링이 개재되어 상기 피스톤과 상기 리테이너 사이에 유압실을 형성할 수 있다.The piston is formed in a drum shape, and a seal ring is interposed between an inner circumferential surface and an outer end of the retainer, and between an inner end on the clutch unit side and an outer circumferential surface of the clutch hub, respectively, so as to be disposed between the piston and the retainer. A hydraulic chamber may be formed in the

상기 클러치 허브는 상기 유압실에 대응하는 외주면 상에 유로가 형성될 수 있다.The clutch hub may have a flow path formed on an outer circumferential surface corresponding to the hydraulic chamber.

상기 피스톤은 상기 제1축 측의 내단부와 상기 제1축의 외주면과의 사이에 시일 링이 개재될 수 있다.In the piston, a seal ring may be interposed between an inner end of the first shaft and an outer peripheral surface of the first shaft.

상기 동기유닛은 상기 제1축 상의 선단부에 일체로 형성되는 구동기어; 상기 구동기어의 일측에 대응하여 상기 클러치 허브 상의 선단부에 일체로 형성되는 동기기어; 상기 구동기어의 양측에 각각 설치되는 싱크로나이저 링; 및 상기 피스톤의 내부에서 상기 제1축에 대응하는 단차면에 일체로 형성되어 상기 구동기어와 상기 동기기어를 상호 동기 연결하는 슬리브를 포함할 수 있다.The synchronizing unit may include a driving gear integrally formed with a tip portion on the first shaft; a synchronous gear integrally formed with a distal end of the clutch hub corresponding to one side of the driving gear; synchronizer rings respectively installed on both sides of the driving gear; and a sleeve integrally formed on a stepped surface corresponding to the first shaft inside the piston to synchronously connect the driving gear and the synchronous gear to each other.

본 발명의 실시 예에 따른 자동변속기용 동력전달장치는 회전력을 전달하는 클러치의 미 결합 상태에서는 피스톤의 스트로크 제어에 의해 작동하는 동기유닛을 통하여 클러치유닛으로 전달되는 동력을 원천적으로 차단하여 클러치 플레이트와 클러치 디스크 사이의 드레그 손실을 저감할 수 있도록 한다. The power transmission device for an automatic transmission according to an embodiment of the present invention fundamentally blocks the power transmitted to the clutch unit through the synchronous unit operated by the stroke control of the piston in the uncoupled state of the clutch that transmits the rotational force, so that the clutch plate and It is possible to reduce the drag loss between the clutch discs.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 자동변속기용 동력전달장치는 하나의 피스톤을 이용한 피스톤 스트로크 제어로 동기유닛과 클러치유닛을 순차적으로 작동 제어가 가능하여 제어요소를 간단하게 구성할 수 있으며, 이에 따른 원가 절감이 가능하다. In addition, in the power transmission device for an automatic transmission according to an embodiment of the present invention, it is possible to sequentially control the operation of the synchronous unit and the clutch unit by piston stroke control using one piston, so that the control element can be configured simply, and accordingly Cost reduction is possible.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 자동변속기용 동력전달장치의 구성 단면도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 자동변속기용 동력전달장치의 1단 작동 상태도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 자동변속기용 동력전달장치의 2단 작동 상태도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 자동변속기용 동력전달장치의 3단 작동 상태도이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 자동변속기용 동력전달장치의 4단 작동 상태도이다. 1 is a configuration cross-sectional view of a power transmission device for an automatic transmission according to an embodiment of the present invention.
2 is a first-stage operation state diagram of the power transmission device for an automatic transmission according to an embodiment of the present invention.
3 is a two-stage operation state diagram of the power transmission device for an automatic transmission according to an embodiment of the present invention.
4 is a three-stage operation state diagram of the power transmission device for an automatic transmission according to an embodiment of the present invention.
5 is a four-stage operation state diagram of the power transmission device for an automatic transmission according to an embodiment of the present invention.

이하, 본 발명의 실시 예를 첨부한 도면을 통하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

단, 본 발명의 실시 예를 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 도면부호를 적용하여 설명한다.However, in order to clearly explain the embodiment of the present invention, parts irrelevant to the description are omitted, and the same or similar components are described with the same reference numerals throughout the specification.

하기의 설명에서 구성의 명칭을 제1, 제2 등으로 구분한 것은 그 구성의 명칭이 동일하여 이를 구분하기 위한 것으로, 반드시 그 순서에 한정되는 것은 아니다.In the following description, the names of the components are divided into the first, the second, and the like to distinguish them because the names of the components are the same, and the order is not necessarily limited thereto.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 자동변속기용 동력전달장치의 구성 단면도이다. 1 is a configuration cross-sectional view of a power transmission device for an automatic transmission according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 자동변속기용 동력전달장치는 제1축(S1)과 제2축(S2) 사이에 구성되어 상호 간에 회전동력을 연결하는 클러치 장치를 예로 하여 설명한다.Referring to FIG. 1 , a power transmission device for an automatic transmission according to an embodiment of the present invention will be described using a clutch device configured between a first shaft S1 and a second shaft S2 to connect rotational power to each other as an example. do.

즉, 클러치 장치는 기본적으로 구동원의 회전동력을 회전요소인 제1축(S1)과 제2축(S2) 사이에서 전달하도록 구성되며, 본 발명의 실시 예에서는 제1축(S1)이 입력축이 될 수 있으며, 제2축(S2)은 유성기어세트의 하나의 회전요소 또는 동력 전달을 위한 또 다른 입력축이 될 수 있다.That is, the clutch device is basically configured to transmit the rotational power of the driving source between the first shaft S1 and the second shaft S2, which are rotation elements, and in the embodiment of the present invention, the first shaft S1 is the input shaft. The second shaft S2 may be one rotation element of the planetary gear set or another input shaft for power transmission.

본 발명의 실시 예에 따른 동력전달장치는 클러치 유닛(10)과 피스톤 유닛(20), 및 동기유닛(30)을 포함한다. The power transmission device according to an embodiment of the present invention includes a clutch unit 10 , a piston unit 20 , and a synchronous unit 30 .

먼저, 본 발명의 실시 예에 따른 동력전달장치는 제1축(S1)과 제2축(S2)의 단부 상에 구성되며, 제1축(S1)은 단부에 상기 동기유닛(30)의 구동기어(DG)가 일체로 형성된다. First, the power transmission device according to an embodiment of the present invention is configured on the ends of the first shaft (S1) and the second shaft (S2), the first shaft (S1) is the driving of the synchronization unit 30 at the ends The gear DG is integrally formed.

제2축(S2)은 중공축으로 이루어져 제1축(S1)의 외주면과의 사이에 니들 베어링(B)을 개재하여 상호 회전 간섭 없이 설치될 수 있다.The second shaft (S2) is made of a hollow shaft and the needle bearing (B) is interposed between the outer peripheral surface of the first shaft (S1) and may be installed without mutual rotational interference.

클러치 유닛(10)은 제1축(S1)의 외주면 상의 선단부에 회전 가능하게 배치되는 클러치 드럼(11)과 클러치 허브(13) 사이에 클러치 플레이트(15)와 클러치 디스크(17)가 교차로 배치되어 클러치 드럼(11)과 클러치 허브(13) 사이에 회전동력을 연결하거나 차단한다. The clutch unit 10 includes a clutch plate 15 and a clutch disk 17 intersectingly disposed between a clutch drum 11 and a clutch hub 13 that are rotatably disposed at a tip on the outer circumferential surface of the first shaft S1. The rotational power is connected or cut off between the clutch drum 11 and the clutch hub 13 .

즉, 클러치 드럼(11)은 구동기어(DG)의 일측에 대응하여 제1축(S1)의 외주면 상의 선단부에 회전 가능하게 배치된다. That is, the clutch drum 11 is rotatably disposed at a front end on the outer circumferential surface of the first shaft S1 corresponding to one side of the driving gear DG.

이때, 클러치 드럼(11)은 후단이 제2축(S2)과 연결되어 함께 회전할 수 있도록 구성된다. At this time, the rear end of the clutch drum 11 is connected to the second shaft S2 and is configured to rotate together.

클러치 허브(13)는 구동기어(DG)의 타측에 대응하여 제1축(S1)의 축선 상에 회전 가능하게 배치된다. The clutch hub 13 is rotatably disposed on the axis of the first shaft S1 to correspond to the other side of the driving gear DG.

여기서, 상기 클러치 허브(13)는 외주면 상의 일측에 반경 방향으로 돌출되는 베어링 지지단(19)이 형성된다. Here, the clutch hub 13 has a bearing support end 19 protruding in the radial direction on one side of the outer circumferential surface.

클러치 플레이트(15)는 클러치 드럼(11)의 내부에서, 클러치 드럼(11)의 내주면에 복수개가 스플라인 결합되고, 클러치 디스크(17)는 클러치 플레이트(15) 사이사이에 배치되어 클러치 허브(13)의 외주면에 복수개가 스플라인 결합된다. A plurality of clutch plates 15 are spline-coupled to the inner circumferential surface of the clutch drum 11 inside the clutch drum 11 , and the clutch disk 17 is disposed between the clutch plates 15 to provide a clutch hub 13 . A plurality of splines are coupled to the outer circumferential surface of the

여기서, 상기 클러치 플레이트(15)는 클러치 드럼(11)의 내주면 끝에 설치되는 스냅링(R)에 의해 축방향으로 지지된다. Here, the clutch plate 15 is supported in the axial direction by a snap ring R installed at the end of the inner peripheral surface of the clutch drum 11 .

피스톤 유닛(20)는 클러치 드럼(11)의 내부에 구성되어 클러치 플레이트(15)에 대응하여 피스톤(21)의 선단이 배치된 상태로 유압에 의해 피스톤(21)이 상기 클러치 플레이트(15)와 클러치 디스크(17)를 가압하여 클러치 유닛(10)을 작동시킨다. The piston unit 20 is configured inside the clutch drum 11 so that the piston 21 is connected to the clutch plate 15 by hydraulic pressure in a state where the tip of the piston 21 is disposed corresponding to the clutch plate 15 . The clutch unit 10 is operated by pressing the clutch disk 17 .

이러한 피스톤 유닛(20)은 피스톤(21), 리테니어(23), 및 리턴 스프링(25)로 구성된다. This piston unit 20 is composed of a piston 21 , a retainer 23 , and a return spring 25 .

피스톤(21)은 클러치 드럼(11)의 내부에서 클러치 허브(13)에 설치된 리테이너(23)와의 사이에 기밀이 유지된 상태로 배치되어 클러치 허브(13)에 형성된 유로(L)를 통해 공급되는 유압에 의해 스트로크 작동하여 선단이 클러치 플레이트(15)를 직접 가압하도록 구성된다. The piston 21 is disposed inside the clutch drum 11 in a state in which airtightness is maintained between the retainer 23 installed in the clutch hub 13 and supplied through the flow path L formed in the clutch hub 13 . The front end is configured to directly press the clutch plate 15 by a stroke operation by hydraulic pressure.

여기서, 피스톤(21)은 드럼 형상으로 형성되며, 내주면과 리테이너(23)의 외단부와의 사이, 및 상기 클러치 유닛(10) 측의 내단부와 상기 클러치 허브(13)의 외주면과의 사이에 각각 시일 링(SR)이 개재되어 피스톤(21)과 리테이너(23) 사이에 유압실(OP)을 형성한다.Here, the piston 21 is formed in a drum shape, and between the inner peripheral surface and the outer end of the retainer 23 , and between the inner end of the clutch unit 10 and the outer peripheral surface of the clutch hub 13 . Each seal ring SR is interposed to form a hydraulic chamber OP between the piston 21 and the retainer 23 .

이때, 상기 클러치 허브(13)에 형성된 유로(L)는 상기 유압실(OP)에 대응하여 형성된다.At this time, the flow path L formed in the clutch hub 13 is formed to correspond to the hydraulic chamber OP.

리테이너(23)는 피스톤(21)의 내부에서 클러치 허브(13)의 외주면 상에 형성된 베어링 지지단(19)에 스러스트 베어링(B2)을 통하여 축 방향으로 일측으로 회전 지지되고, 축 방향 타측으로는 스냅링(SN)에 의해 지지되도록 설치된다. The retainer 23 is rotationally supported on one side in the axial direction through the thrust bearing B2 on the bearing support end 19 formed on the outer circumferential surface of the clutch hub 13 inside the piston 21, and is rotated on the other side in the axial direction. It is installed to be supported by the snap ring (SN).

이때, 리테이너(23)의 내단부 일측과 상기 베어링 지지단(19) 사이에는 시일 링(SR)이 개재되어 기밀을 유지한다. At this time, a seal ring SR is interposed between one side of the inner end of the retainer 23 and the bearing support end 19 to maintain airtightness.

리턴 스프링(25)은 피스톤(21)의 내측면과 리테이너(23) 사이에 축 방향으로 배치되어 설치되고, 피스톤(21)에 복원력을 제공하며, 복수개의 코일 스프링으로 이루어질 수 있다.The return spring 25 is disposed and installed in the axial direction between the inner surface of the piston 21 and the retainer 23 , provides a restoring force to the piston 21 , and may include a plurality of coil springs.

동기유닛(30)은 피스톤(21)의 작동에 따라 피스톤(21)에 형성된 슬리브(31)가 제1축(S1)에 형성된 구동기어(DG)에 클러치 허브(13)에 형성된 동기기어(SG)를 동기 결합하도록 구성된다. The synchronous unit 30 is a synchronous gear SG formed in the clutch hub 13 and the sleeve 31 formed in the piston 21 according to the operation of the piston 21 is the driving gear DG formed in the first shaft S1 ) is configured to synchronously couple.

즉, 동기유닛(30)은 구동기어(DG), 동기기어(SG), 싱크로나이저 링(33), 슬이브(31)로 이루어진다. That is, the synchronous unit 30 includes a driving gear DG, a synchronous gear SG, a synchronizer ring 33 , and a slave 31 .

구동기어(DG)는 제1축(S1) 상의 선단부에 일체로 형성된다.The driving gear DG is integrally formed at the tip on the first shaft S1 .

동기기어(SG)는 구동기어(DG)에 대응하여 클러치 허브(13) 상의 선단부에 일체로 형성된다. The synchronous gear SG is integrally formed on the front end of the clutch hub 13 to correspond to the driving gear DG.

싱크로나이저 링(33)은 구동기어(DG)의 양측에 배치되는데, 즉, 구동기어(DG)와 동기기어(SG) 사이와 구동기어(DG)의 외측에 각각 설치된다. The synchronizer rings 33 are disposed on both sides of the driving gear DG, that is, between the driving gear DG and the synchronous gear SG and outside the driving gear DG, respectively.

슬리브(31)는 피스톤(21)의 내부에서 제1축(S1)에 대응하는 단차면에 일체로 형성되며, 피스톤(21)의 스트로크 작동에 따라 구동기어(DG)와 동기기어(SG)를 상호 동기 연결하도록 구성된다.The sleeve 31 is integrally formed on the step surface corresponding to the first shaft S1 inside the piston 21, and the driving gear DG and the synchronous gear SG according to the stroke operation of the piston 21. are configured to be interconnected synchronously.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 자동변속기용 동력전달장치의 1단 작동 상태도이고, 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 자동변속기용 동력전달장치의 2단 작동 상태도이고, 도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 자동변속기용 동력전달장치의 3단 작동 상태도이고, 도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 자동변속기용 동력전달장치의 4단 작동 상태도이다. 2 is a first-stage operation state diagram of the power transmission device for an automatic transmission according to an embodiment of the present invention, FIG. 3 is a second-stage operation state diagram of the power transmission device for an automatic transmission according to an embodiment of the present invention, and FIG. 4 is this view A three-stage operation state diagram of the power transmission device for an automatic transmission according to an embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a four-stage operation state diagram of the power transmission device for an automatic transmission according to an embodiment of the present invention.

도 2 내지 도 를 참조하여 상기한 바와 같은 구성을 갖는 동력전달장치의 작동을 단계별로 설명한다. The operation of the power transmission device having the configuration as described above will be described step by step with reference to FIGS.

도 2를 참조하면, 먼저, 1단 작동 상태에서는 유로(L)를 통해 유압실(OP)에 유압이 공급되지 않는 상태로, 클러치 미 결합 상태를 이룬다. Referring to FIG. 2 , first, in the first stage operation state, hydraulic pressure is not supplied to the hydraulic pressure chamber OP through the flow path L, and the clutch is not engaged.

이때, 피스톤(21) 상의 슬리브(31)는 구동기어(DG)와 동기기어(SG) 중, 어느 것에도 치합되지 않은 상태이며, 이에 따라 클러치 드럼(11)과 클러치 허브(13)에는 제1축(S1)의 회전동력이 전달되지 않는 상태로, 마찰재인 클러치 플레이트(15)와 클러치 디스크(17)도 회전하지 않아 드레그가 발생하지 않는 상태이다. At this time, the sleeve 31 on the piston 21 is not meshed with any of the driving gear DG and the synchronous gear SG, and accordingly, the clutch drum 11 and the clutch hub 13 have the first In a state in which the rotational power of the shaft S1 is not transmitted, the clutch plate 15 and the clutch disk 17, which are friction materials, also do not rotate, so that drag does not occur.

도 3을 참조하면, 2단 작동 상태에서는 클러치 유닛(10)의 작동을 위해 유로(L)를 통해 피스톤(21)과 리테이너(23) 사이의 유압실(OP)에 유압이 공급된다. Referring to FIG. 3 , in the two-stage operation state, hydraulic pressure is supplied to the hydraulic pressure chamber OP between the piston 21 and the retainer 23 through the flow path L for the operation of the clutch unit 10 .

그러면, 피스톤(21)이 축 방향으로 스트로크 이동하면서, 슬리브(31)가 구동기어(DG)에 치합되어 제1축(S1)의 회전동력이 피스톤(21)으로 전달되는 상태가 된다. Then, while the piston 21 is stroked in the axial direction, the sleeve 31 is meshed with the driving gear DG so that the rotational power of the first shaft S1 is transmitted to the piston 21 .

이때, 피스톤(21)의 일시적인 회전으로 리테이너(23)와 리턴 스프링(25)도 함께 회전하는 상태가 되나, 클러치 드럼(11)과 클러치 허브(13)에는 제1축(S1)의 회전동력이 전달되지 않는 상태로, 마찰재인 클러치 플레이트(15)와 클러치 디스크(17)도 회전하지 않아 드레그가 발생하지 않는 상태이다. At this time, due to the temporary rotation of the piston 21, the retainer 23 and the return spring 25 also rotate together, but the rotational power of the first shaft S1 is applied to the clutch drum 11 and the clutch hub 13. In a state in which transmission is not performed, the clutch plate 15 and the clutch disk 17, which are friction materials, also do not rotate, so that drag does not occur.

도 4를 참조하면, 3단 작동 상태에서는 클러치 유닛(10)의 작동을 위해 유로(L)를 통해 피스톤(21)과 리테이너(23) 사이의 유압실(OP)에 유압이 계속 공급된다. Referring to FIG. 4 , in the three-stage operation state, hydraulic pressure is continuously supplied to the hydraulic chamber OP between the piston 21 and the retainer 23 through the flow path L for the operation of the clutch unit 10 .

그러면, 피스톤(21)이 축 방향으로 계속 스트로크 이동하면서, 슬리브(31)가 구동기어(DG)와 동기기어(SG)를 동기 연결하여 제1축(S1)의 회전동력이 동기유닛(30)을 통해 클러치 허브(12)로 전달되는 상태가 된다. Then, as the piston 21 continues to move in the axial direction, the sleeve 31 synchronously connects the driving gear DG and the synchronous gear SG so that the rotational power of the first shaft S1 is transferred to the synchronous unit 30 . is transmitted to the clutch hub 12 through the

이때, 클러치 허브(13)는 제1축(S1)의 회전동력에 의해 피스톤(21), 리테이너(23), 및 리턴 스프링(25)과 함께 회전하는 상태가 된다. At this time, the clutch hub 13 is in a state of rotating together with the piston 21 , the retainer 23 , and the return spring 25 by the rotational power of the first shaft S1 .

도 5를 참조하면, 4단 작동 상태에서는 클러치 유닛(10)의 작동을 위해 유로(L)를 통해 피스톤(21)과 리테이너(23) 사이의 유압실(OP)에 유압이 설정압까지 공급된다. Referring to FIG. 5 , in the 4-stage operation state, hydraulic pressure is supplied to the hydraulic pressure chamber OP between the piston 21 and the retainer 23 through the flow path L for the operation of the clutch unit 10 up to a set pressure. .

그러면, 피스톤(21)이 축 방향으로 풀 스트로크 이동하여 피스톤(21)의 선단이 클러치 플레이트(15)를 가압하게 된다. Then, the piston 21 moves full stroke in the axial direction so that the tip of the piston 21 presses the clutch plate 15 .

이에 따라, 클러치 유닛(10)은 클러치 플레이트(15)와 클러치 디스크(17)가 결합되어 제1축(S1)의 회전동력이 동기유닛(30)과 클러치 유닛(10)을 통해 제2축(S2)으로 전달된다.Accordingly, in the clutch unit 10, the clutch plate 15 and the clutch disk 17 are coupled, so that the rotational power of the first shaft S1 is transferred to the second shaft ( S2).

이러한 동력전달장치의 단계별 작동에서, 3단 작동 상태에서는 클러치 플레이트(15)와 클러치 디스크(17) 사이에 드레그 손실이 발생하나, 이외의 1단, 2단, 및 4단 작동 상태에서는 드레그 손실이 전혀 발생하지 않아 마찰재 간의 드레그 손실을 최소화할 수 있다. In the step-by-step operation of this power transmission device, a drag loss occurs between the clutch plate 15 and the clutch disk 17 in the 3-stage operating state, but in the other first, second, and fourth-stage operating states, the drag loss occurs. Since it does not occur at all, drag loss between friction materials can be minimized.

또한, 드레그 손실이 발생하는 3단 작동 상태도, 피스톤(21)의 스트로크 작동과정에 순간적으로 이루어져 드레그 손실이 미미하다.Also, in the three-stage operation state in which the drag loss occurs, the drag loss is insignificant because it is instantaneously performed during the stroke operation of the piston 21 .

상기에서 본 발명의 바람직한 실시 예를 개시하고 있으나, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 실시 예로부터 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 발명하여 균등하다고 인정되는 범위의 모든 변경을 포함한다.Although preferred embodiments of the present invention are disclosed above, the present invention is not limited to the above embodiments, and from the embodiments of the present invention, those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains can easily invent and recognize that they are equivalent. All changes to the scope of

S1,S2: 제1, 제2축
10: 클러치 유닛
11: 클러치 드럼
13: 클러치 허브
15: 클러치 플레이트
17: 클러치 디스크
19: 베어링 지지단
20: 피스톤 유닛
21: 피스톤
23: 리테이너
25: 리턴 스프링
30: 동기유닛
31: 슬리브
33: 싱크로나이저 링
OP: 유압실
L: 유로
SR: 시일 링
R: 스냅링
DG: 구동기어
SG: 동기기어
B1: 니들 베어링
B2: 스러스트 베어링
SN: 스냅링S1, S2: 1st, 2nd axis
10: clutch unit
11: Clutch drum
13: clutch hub
15: clutch plate
17: clutch disc
19: bearing support end
20: piston unit
21: piston
23: retainer
25: return spring
30: synchronous unit
31: sleeve
33: synchronizer ring
OP: hydraulic chamber
L: Euro
SR: seal ring
R: snap ring
DG: drive gear
SG: Synchronous gear
B1: Needle bearing
B2: Thrust bearing
SN: snap ring

Claims (9)

제1축과 제2축 사이에 구성되어 상호 간에 회전동력을 연결하는 자동변속기용 동력전달장치에 있어서,
상기 제1축과 제2축의 단부에 구성되는 클러치 드럼과 클러치 허브 사이에 교차로 배치되어 클러치 드럼과 클러치 허브에 각각 스플라인 결합되는 클러치 플레이트와 클러치 디스크로 이루어지는 클러치 유닛;
상기 클러치 드럼의 내부에서 상기 클러치 플레이트에 대응하여 피스톤의 선단이 배치된 상태로 유압에 의해 상기 피스톤이 상기 클러치 플레이트와 클러치 디스크를 가압하여 클러치 유닛을 작동하는 피스톤 유닛; 및
상기 피스톤의 스트로크 작동에 따라 상기 피스톤에 형성된 슬리브가 상기 제1축에 형성된 구동기어와 상기 클러치 허브에 형성된 동기기어를 동기 결합하는 동기유닛;
을 포함하는 자동변속기용 동력전달장치.A power transmission device for an automatic transmission configured between a first shaft and a second shaft to connect rotational power to each other,
a clutch unit comprising a clutch plate and a clutch disk that are disposed between the clutch drum and the clutch hub formed at the ends of the first shaft and the second shaft and are spline-coupled to the clutch drum and the clutch hub, respectively;
a piston unit in which the piston presses the clutch plate and the clutch disk by hydraulic pressure in a state in which a tip of the piston is disposed corresponding to the clutch plate in the clutch drum to operate the clutch unit; and
a synchronous unit having a sleeve formed on the piston synchronously coupling the driving gear formed on the first shaft and the synchronous gear formed on the clutch hub according to the stroke operation of the piston;
A power transmission device for an automatic transmission comprising a. 제1항에 있어서,
상기 클러치 유닛은
상기 구동기어의 일측에 대응하여 상기 제1축의 외주면 상의 선단부에 회전 가능하게 배치되는 클러치 드럼;
상기 구동기어의 타측에 대응하여 상기 제1축의 축선 상에 배치되는 클러치 허브;
상기 클러치 드럼 내부에서, 상기 클러치 드럼의 내주면에 스플라인 결합되는 복수의 클러치 플레이트;
상기 복수의 클러치 플레이트 사이사이에 배치되어 상기 클러치 허브의 외주면에 스플라인 결합되는 복수의 클러치 디스크; 및
상기 클러치 드럼의 내주면 끝에 설치되어 상기 클러치 플레이트를 지지하는 스냅링;
을 포함하는 자동변속기용 동력전달장치.According to claim 1,
the clutch unit
a clutch drum rotatably disposed at a distal end on an outer circumferential surface of the first shaft corresponding to one side of the driving gear;
a clutch hub disposed on the axis of the first shaft corresponding to the other side of the driving gear;
a plurality of clutch plates spline-coupled to an inner circumferential surface of the clutch drum in the clutch drum;
a plurality of clutch disks disposed between the plurality of clutch plates and spline-coupled to an outer circumferential surface of the clutch hub; and
a snap ring installed at the end of the inner circumferential surface of the clutch drum to support the clutch plate;
A power transmission device for an automatic transmission comprising a. 제2항에 있어서,
상기 제2축은
중공축으로 이루어져 상기 제1축의 외주면과의 사이에 니들 베어링을 개재하여 상호 회전 간섭 없이 설치되는 자동변속기용 동력전달장치.3. The method of claim 2,
The second axis is
A power transmission device for an automatic transmission made of a hollow shaft and installed without mutual rotational interference with a needle bearing interposed between the first shaft and the outer peripheral surface. 제3항에 있어서,
상기 제2축은
상기 클러치 드럼과 연결되는 자동변속기용 동력전달장치.4. The method of claim 3,
The second axis is
A power transmission device for an automatic transmission connected to the clutch drum. 제2항에 있어서,
상기 피스톤 유닛은
상기 클러치 드럼의 내부에 배치되어 상기 클러치 허브에 형성된 유로를 통해 공급되는 유압에 의해 선단이 상기 클러치 플레이트에 직접 가압 작동하는 피스톤;
상기 피스톤의 내부에서 상기 클러치 허브의 외주면 상에 베어링을 통하여 축 방향 일측으로 회전 지지되고, 스냅링에 의해 축 방향 타측으로 지지되는 리테이너; 및
상기 피스톤의 내측면과 상기 리테이너 사이에 설치되어 상기 피스톤에 복원력을 제공하는 리턴 스프링;
을 포함하는 자동변속기용 동력전달장치.3. The method of claim 2,
the piston unit
a piston disposed inside the clutch drum and having a front end directly pressed against the clutch plate by hydraulic pressure supplied through a flow path formed in the clutch hub;
a retainer rotatably supported on an outer circumferential surface of the clutch hub in the piston in one axial direction through a bearing and supported in the other axial direction by a snap ring; and
a return spring installed between the inner surface of the piston and the retainer to provide a restoring force to the piston;
A power transmission device for an automatic transmission comprising a. 제5항에 있어서,
상기 피스톤은
드럼 형상으로 형성되고, 내주면과 상기 리테이너의 외단부와의 사이, 및 상기 클러치 유닛 측의 내단부와 상기 클러치 허브의 외주면과의 사이에 각각 시일 링이 개재되어 상기 피스톤과 상기 리테이너 사이에 유압실을 형성하는 자동변속기용 동력전달장치.6. The method of claim 5,
the piston is
It is formed in a drum shape, and a seal ring is interposed between the inner peripheral surface and the outer end of the retainer and between the inner end of the clutch unit side and the outer peripheral surface of the clutch hub, respectively, so that the hydraulic chamber is between the piston and the retainer. A power transmission device for an automatic transmission that forms 제6항에 있어서,
상기 클러치 허브는
상기 유압실에 대응하는 외주면 상에 유로가 형성되는 자동변속기용 동력전달장치.7. The method of claim 6,
the clutch hub
A power transmission device for an automatic transmission in which a flow path is formed on an outer circumferential surface corresponding to the hydraulic chamber. 제6항에 있어서,
상기 피스톤은
상기 제1축 측의 내단부와 상기 제1축의 외주면과의 사이에 시일 링이 개재되는 자동변속기용 동력전달장치.7. The method of claim 6,
the piston is
A power transmission device for an automatic transmission, wherein a seal ring is interposed between an inner end of the first shaft and an outer peripheral surface of the first shaft. 제1항에 있어서,
상기 동기유닛은
상기 제1축 상의 선단부에 일체로 형성되는 구동기어;
상기 구동기어의 일측에 대응하여 상기 클러치 허브 상의 선단부에 일체로 형성되는 동기기어;
상기 구동기어의 양측에 각각 설치되는 싱크로나이저 링; 및
상기 피스톤의 내부에서 상기 제1축에 대응하는 단차면에 일체로 형성되어 상기 구동기어와 상기 동기기어를 상호 동기 연결하는 슬리브;
를 포함하는 자동변속기용 동력전달장치.According to claim 1,
The synchronization unit is
a driving gear integrally formed with a distal end on the first shaft;
a synchronous gear integrally formed with a distal end of the clutch hub corresponding to one side of the driving gear;
synchronizer rings respectively installed on both sides of the driving gear; and
a sleeve integrally formed on a stepped surface corresponding to the first shaft inside the piston and synchronously connecting the driving gear and the synchronous gear to each other;
A power transmission device for an automatic transmission comprising a.
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