KR970005070B1 - 유압 작동식 시동 클러치 조립체 - Google Patents

유압 작동식 시동 클러치 조립체 Download PDF

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KR970005070B1
KR970005070B1 KR1019880012577A KR880012577A KR970005070B1 KR 970005070 B1 KR970005070 B1 KR 970005070B1 KR 1019880012577 A KR1019880012577 A KR 1019880012577A KR 880012577 A KR880012577 A KR 880012577A KR 970005070 B1 KR970005070 B1 KR 970005070B1
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Abstract

내용 없음.

Description

유압 작동식 시동 클러치 조립체
제1도는 내부 클러치 구조를 도시하는, 일부를 절개한 시동 클러치의 정면도.
제2도는 제1도의 선 2-2를 따라 취한 클러치의 단면도.
제3도는 다른 클러치 조립체를 도시하는, 제2도와 유사한 단면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : 클러치 11 : 샤프트
15 : 허브 17 : 압력실
18 : 피스톤 25 : 커버
27 : 벽 38 : 단부판
49 : 제1 펄크럼 릿지 52 : 다이어프램 스프링
71 : 슬리브 샤프트
본 발명은 자동차에서 연속으로 가변적인 변속을 위한 유압식으로 작동되는 시동 클러치에 관한 것이다. 연속 가변 변속 장치는 자동 변속 장치에서 브레이크 밴드(break band)와 클러치에 의해 통상의 기어 변속없이 부드러운 가속을 제공하도록 차량 엔진과 로드 결합 휠(road engaging wheed) 사이에 위치한 구동 수단으로써 수년간 알려져 왔다. 종래의 연속 가변 변속 장치는 한쌍의 가변적인 시브 풀리(sheave pulley)와, 상기 풀리와 구동 결합되어 그 사이로 연장하는 무단 벨트와, 유효 풀리 직경을 변경하여 차량 작동시 벨트 비율을 변경시키는 제어 수단을 포함한다.
자동차에 적용하는데 있어서, 유압식 작동 클러치는 피동 풀리 샤프트상에 시동 장치로써 사용되고 노면과 접촉하는 휠용 최종 차동 장치를 구동하는 전.후진 기어와 이어져 있는 샤프트를 구동시키는 것이 요구된다. 시동 클러치는 풀리가 한 방향으로 계속해서 회전될 수 있고 차량 작동중 위치된다. 차량의 초기 이동은 속도 감응 마찰 시동 장치에 의해 수행되며 클러치는 풀리를 위한 제어 수단에 의해 제어된다.
변속 장치에 적용하는데 있어서, 마찰판 사이의 중간 결리판을 갖으며 클러치 하우징에서 가동 가압판과 단부판에 협력하는 두개의 마찰판 클러치는 갖는 것이 바람직하다. 그러나 클러치 작동시, 전달된 부하는 마찰판의 외경쪽으로 집중되는 경향이 있어서, 과부하가 라이닝상의 국한된 영역에 집중되어 글래징(glazing) 및 과열이 초래된다. 본 발명은 전술한 문제를 해결하는데 있다.
본 발명은 클러치를 포함하는 변속 장치를 위한 전.후진 기어를 구동시키는 샤프트와 작동 가능하게 결합된 한 쌍의 클러치 마찰판을 갖는 유압식으로 작동되는 개량된 시동 클러치에 관한 것이다. 클러치 조립에는 피스톤 작동 가압판과 클러치 하우징에 위치된 단부판과 두개의 클러치판 사이의 중간을 두 부분으로 나누는 격리판을 구비한다. 격리판은 한쌍의 거의 평행한 판으로 되어 있으며 제1판에는 최적의 방사상 위치에서 한쌍의 다른 판과 직면하며 접촉되는 표면상에서 펄크림 릿지(fulcrum ridge)가 구비되며, 제2판에는 마찰면상에 공급된 부하를 전달하여 고르게 분배하도록 제1판의 펄그림 릿지와 결합된다.
다른 목적은 최대로 간소화하고 효과적이고 경제적이며 조립 및 작동이 쉬운 구조를 제공하는 것이며, 이러한 다른 목적 및 장점등이 이하 상세히 후술된다.
본 발명의 도면중 제1도 및 제2도에는 미국 특허 제4,241,618호에 기술된 연속적인 가변 변속 장치의 구동 풀리(도시되지 않음)를 위해 샤프트(11)상에 사용되는 유압 작동 습식 시동 클러치(10)가 도시되어 있다. 샤프트(11)는 내부 쓰레드 너트(14)의 쓰레드 단부(13)에서 종결되는 감소된 직경 스플라인 부(12)를 갖는다. 내부 스플라인을 갖는 환상의 허브(hub)(15)는 스플라인부(12)가 형성된 견부(16)에 인접하는 내부 허브와 함께 회전되도록 스플라인부(12)상에 수용된다. 허브는 환상의 피스톤(18)을 수용하는 환상의 압력실(17)을 형성하도록 방사 외향으로 연장된다. 허브의 표면은 압력실(17)에 연통된 통로(21)에 접속된 다수의 방사상 통로(19)와, 샤프트(11)의 중앙 통로(23)로부터 방사상 통로(22)와 연통된 통로(19)의 내단부를 포함한다.
클러치 하우징 또는 커버(25)는 쓰레드 샤프트 단부(13)를 수용하도록 일반적으로 방사상인 벽(27)의 중앙 개구(26)를 갖으며 너트(14)에 의해 샤프트와 허브에 고정된다. 또한 커브는 허브 및 커브를 함께 고정하도록 돌출된 허브상의 돌출부(29)를 수용하는 다수의 환상의 공간을 갖는 개구(28)를 갖는다. 또한 탄성링(31)은 커버를 밀봉 결합하도록 허브 표면의 환상 홈에 제공된다. 돌출부(29)를 지나서 커버 벽은 내부로 편평한 리브(35)(제1도 참조)와 클러치의 냉각 오일 순환용 개구(36)가 구비된 축방향으로 연장되고 일반적으로 원통형인 벽 또는 플랜지(34)를 위해 코너(33)에서 종결되는 경사부(32)에서 방사상으로 외향 및 내향으로 연장된다. 또한, 태브(tab)(37)는 단부판(38)과 합체된 개구(36)에 형성되어 있다.
단부판(38)은 함께 회전하기 위해 커버의 위치(35)와 협동하는 원주방향으로 공간을 갖는 축방향 채널(39)을 가진 외면을 갖는다. 스냅링(41)은 단부판을 커버에 유지시키도록 커버 플랜지(34)의 단부와 인접한 홈에 위치하고, 태브(37)는 클러치 조립체에서 단부판을 축방향으로 고정시키도록 내향 굴곡되어 있다. 환상의 리브(42)는 그 재료가 클러치 조립체의 균형을 위해 이동되는 단부판의 후측부상에 형성되어 있다.
또한, 축방향으로 왕복 운동이 가능한 가압판(45)에는 커버와 함께 회전하도록 리브(35)와 협력하는 그 외면에 채널(39)과 유사한 축방향 채널이 제공되며, 내부 립(47)이 견인판이나 스프링(48)과 상호 작용하도록 제공되어 있다. 가압판은 커버의 코너(33)에 수용되고 커버 리브(35)에 형성된 가로막힌 환상 홈 위치된 스냅 랭(54)에 의해 유지되는 외부 모서리(53)를 갖는 접시 또는 다이어프램(diaphragm)스프링(52)의 중간부에 의해 결합된 표면상에 제1 환상 펄크럼 릿지(49)를 갖는다. 스프링의 내부는 피스톤이 후퇴될 때 압력실(17)를 형성한 허브의 외벽(56)상에 있는 핑거(finger)로 분합된다.
피스톤(18)은 허브(15)를 둘러싸고 있는 내부 허브(61)와 함께 형성되어 있으며 견인 스프링(48)의 내부 모서리(63)를 보유하는 홈에서 스냅링(62)을 갖는다. 환상의 리브나 립(64)은 스프링 핑거(55)의 내단부(57)와 결합되도록 피스톤의 외주면상에 형성되어 있다. 환상의 탄성 피스톤시일(65)은 피스톤(18) 배면의 압력실(17)에 위치되고, 압력실과 각각 결합되어 있다.
슬리브 샤프트(71)는 니들 베어링(72)을 통해 회전 가능하게 장착된 샤프트(11)를 둘러싸고 있다. 커버내에 위치된 슬리브 샤프트의 단부는 중앙에 스플라인 구멍(75,75')을 갖는 한쌍의 마찰판(74,74')을 수용하도록 73에 스플라인 되며, 각 판은 종래의 와플(waffle)패턴으로 77(제1도 참조)에 홈을 갖는 대향 마찰면(76,76')을 갖는다. 마찰판 사이에는 한쌍의 격리판(82,83)을 형성한 두개의 격리판(81)이 위치되며 각 판은 커버 플랜지의 리브(35)를 수용하기 위한 축방향 채널(84)(제1도 참조)을 갖는다. 격리판(82)은 마찰면상에 가해진 하중을 고르게 분배하고 전달하도록 최적의 방사상 위치에서 그리고 다른 격리판(83)에 대면하는 표면상에 제2 환상 펄크럼 릿지(85)를 갖는다. 펄크럼 릿지(85)를 갖는 격리판(82)은 제1 마찰판(74)의 중간 부하 반응 포인트로써 작용하고 외단부판(38)의 외경에서 전체의 반응 포인트를 갖는 제2 마찰판(74')의 부하 포인트를 가함으로써 작용된다. 이러한 적용 하중의 트랜스미션과 선택 작용 구성은 마찰판의 전표면에 균일한 하중을 제공하고 국소 영역에서의 고유닛 로딩을 방해한다.
공전상태에서 시동 클러치가 피스톤과 후퇴되고, 마찰면이 가압판(45), 중간 격리판(81)과 단부판(38)으로 부터 해제되는 것이 제2도에 도시되어 있다. 차량 엔진이 가속할때, 샤프트(11)의 중앙 통로(23)의 유압 및 샤프트 알피엠(rpm)이 중가된 압력으로, 방사상 통로(19,21,22)를 통해 피스톤 시일(65)의 뒤에 있는 압력실(17)로 전달된다. 제2도에 도시된 바와 같이, 피스톤(18)은 우측으로 밀려지고, 벨레빌레(Belleville)스프링 핑거(55)의 내부 모서리(57)에 작용하는 립(64)은 스프링(52)을 코너(33)와 스냅 링(54)에 회전시키고 그 가압판을 단부판(38)쪽으로 밀어내게, 가압판(45)상에 있는 제1 환상 펄크럼 릿지(49)를 결합시킨다. 그 가압판(45)은 제1 마찰판(74)과 결합되고, 다음으로 제2 마찰판(74') 및 단부판(38)에 맞물리도록, 격리판(81)과 맞물린다.
냉각 오일은 회전 부재의 원심력에 의해 마찰면(76)의 와플 패턴홈(77)을 통해 2개의 마찰판의 양면을 따라 분배하도록 마찰판(74,74')의 개구를 통하여 단부판의 내주면(43)내의 클러치 커버(25)의 내부로 향하고, 그래서 오일이 개구(36)를 통하여 배출된다. 제2 환상 펄크럼 릿지(85)는 연속 솔리드 릿지 도시되었지만 양쪽 격리판(82,83)과 최내부 마찰면(76)의 부가의 냉각을 위하여 원주에 대해 방사 방향으로 홈이 파여 있다. 유압이 감소함에 따라 클러치는 풀려나고, 수축 스프링(48)은 가압판(45)을 수축시켜 마찰판(74,74')을 풀어놓는다.
제3도는 연속 가변 변속 장치에서 한쌍의 클러치의 하나로 사용된 클러치(91)의 다른 실시예가 도시되어 있다. 클러치는 맞물렸을때 전진 구동 기어를 회전시키고, 두 번째의 클러치는 후진 기어를 위해서 작동한다. 클러치의 유사한 부품은 같은 참조 번호로 표기하고 문자 a를 첨가한다. 그 일부가 도시된 피동 풀리(92)는 고정 쉬브(93)를 갖고 있고, 클러치 조립체(91)용 축(11a)주위에 형성된 챔버(94)가 형성되어 있다. 중앙 통로는 경사 통로(95)를 통해 챔버(94)의 환상의 압력실(17a)과 통한다; 압력실(17a)는 환상의 피스톤(18a)과 환상의 탄성 시일(65a)을 둘러싸고 있다.
쉬브(93)의 축방향 외부로 연장되어 있는 벽(96)은 가압판(45a), 중간 격리판(81a)과 단부판(38a)의 스플라인 외면과 협동하는 내부 스플라인(97)을 갖는다; 홈내의 스냅 링(41a)은 단부판을 제위치에 유지시킨다. 가압판(45a), 중간 격리판(81a)과 단부판(38a)사이에 한쌍의 마찰판(74a)이 끼여 있으며, 클러치판(74a)은 중앙 스플라인 구멍(75a)을 갖고, 전진 기어 피니온(101)의 슬리브 연장부(99)상에 있는 외부 스플라인부(98)를 받는다. 마찰판(74a)은 제1도에 도시된 바와 같이 적절한 홈을 갖고 있는 마찰면을 포함한다. 격리판(81a)은 한쌍의 격리판(82a,83a)을 포함하고, 한 판(82a)은 다른 판(83a)과 대면하는 면상에 제2 환상 펄크럼 릿지(85a)를 갖고 있다; 그 릿지에는 홈을 형성할 수도 있다.
벨레빌레 또는 다이어프램 스프링(52a)이 챔버(94)내에 위치하고, 그 외주면(53a)은 제2도의 실시예와 유사한 방법으로 벽(96)에 회전가능하게 설치되어 있으며, 그 내주면(57a)은 피스톤(18a)상에서 환상의 립 또는 리브(64a)와 맞물리고, 중간부는 가압판(45a)상에서 제1 환상의 펄크럼 릿지(49a)와 접한다. 차바퀴의 전진 회전이 요구될때만 유압이 피스톤(18a)에 걸리고, 압력의 감소는 다이어프램 스프링을 그 정규상태로 돌아가서 피스톤(18a)을 수축하게 한다는 점을 제외하고는 이 클러치는 제2도의 클러치(10)와 실제적으로 같은 방법으로 작동한다. 또한, 공간적 제한으로 인하여, 클러치의 원심력 유압 평형이 벨레빌레 스프링(52a)을 위하여 피봇 포인트를 제공하는 판(100), 시일 판 조립체(102), 시일링(104) 및, 벽(96)으로 구성된 밀봉실(103)에 의해서 이루어진다.
본 발명은 클러치의 마찰면에 가해진 하중의 전달과 분포를 위한 가상적 크러치 배치와 조립체를 제공하는 바, 첨부한 청구범위는 그 구조의 모든 합리적 상응물을 포함하도록 의도된 것이다.

Claims (13)

  1. 회전 샤프트(11)와, 환상의 압력실(17)를 형성하며 외벽(34)을 갖는 회전을 위한 샤프트상의 인클로져(15,25)와, 압력실에서 왕복 가능하게 장착된 환상의 피스톤(18)과, 회전을 위한 인클로져에 장착된 단부판(38)과 피스톤에 의해 작동되는 왕복 가능한 가압판(45)과, 회전 샤프트(11)상에 회전 가능하게 장착되어 둘러싸고 있는 슬리브 샤프트(71)를 구비하는 차량 변속 장치용 유압 작동식 시동 클러치 조립체(10)에 있어서, 회전을 위한 슬리브 샤프트(71)상에 장착되어 상기 가압판과 단부판 사이에 위치된 마찰면(76)을 갖는 한쌍의 마찰판(74,74')과, 상기 클러치판 사이에 위치되어 회전을 위한 인클로져에 장착된 격리판(81)과, 마찰면상의 클러치의 공급된 부하를 고르게 분배시키는 수단인 제2 펄크럼 릿지(85)를 구비하는 것을 특징으로 하는 유압 작동식 시동 클러치 조립체.
  2. 제1항에 있어서, 분배 수단이 상기 격리판을 형성하는 두개의 평행한 판(82,83)과, 두개의 판증 하나의 판상에 형성되어 다른 판과 접촉하는 제2 펄크럼 릿지(85)를 구비한 것을 특징으로 하는 유압 작동식 시동 클러치 조립체.
  3. 제2항에 있어서, 냉각 오일 슬롯이 상기 펄크럼 링에 형성된 것을 특징으로 하는 유압 작동식 시동 클러치 조립체.
  4. 제2항에 있어서, 상기 제2 펄크림 릿지(85)가 방사상으로 중간의 그 외.내부 모서리의 포인트에서 하나의 격리판(82)상에 형성된 것을 특징으로 하는 유압 작동식 시동 클러치 조립체.
  5. 제1항에 있어서, 상기 피스톤(18)과 접촉하여 그 내주면(57)과 인클로져(25)에 피봇 가능하게 장착된 그 외주면(53)을 갖는 다이어프램 스프링(52)을 포함하며, 스프링에 접촉하는 그 모서리 중간의 방사상 위치에서 제1 펄크럼 릿지(49)를 갖는 것을 특징으로 하는 유압 작동식 시동 클러치 조립체.
  6. 제5항에 있어서, 상기 격리판(81)은 클러치판 사이에 일반적으로 평행한 한쌍의 판(82,83)을 구비하고, 상기 분배 수단이 상기 판(82)중 하나의 판상에 형성되어 판 사이의 방사상 위치에서 다른 판(83)과 접촉하는 제2 환상의 펄크럼 릿지(85)를 구비하는 것을 특징으로 하는 유압 작동식 시동 클러치 조립체.
  7. 제1항에 있어서, 상기 인클로져가 회전을 위한 상기 구동 샤프트(1)상에 고정된 허브(15)와 상기 허브에 고정되어 외벽(34)에 구비된 커버(25)를 구비하는 것을 특징으로 하는 유압 작동식 시동 클러치 조립체.
  8. 제7항에 있어서, 상기 커버(25)가 코너(33)에 교차되는 외부 원통형 벽(34)과 방사상 벽(27)을 갖으며, 다이어프램 스프링(52)이 상기 코너(33)에서 피봇 가능하게 장착되고 상기 피스톤(18)에 의해 결합된 내주면을 갖는 것을 특징으로 하는 유압 작동식 시동 클러치 조립체.
  9. 제1항에 있어서, 상기 인클로져 압력실의 원심력 유압 평형을 제공하도록 챔버(94)와, 평형판(100)과, 상기 피스톤상에 장착된 시일 및 판 조립체(102)및, 시일링 링으로 형성된 것을 특징으로 하는 유압 작동식 시동 클러치 조립체.
  10. 일정하게 회전하는 샤프트(11)에 작동 가능하게 접속된 차량 변속 장치용 유압 작동식 시동 클러치 조립체(10)에 있어서, 회전을 위한 샤프트상에 장착되고 그곳에 형성된 환상의 가압 압력실(17)을 갖는 허브(15)와, 압력실에 왕복 가능하게 장착된 환상의 피스톤(18)과, 상기 허브에 고정되고 축방향으로 연장된 플랜지(34)에서 종결하는 일반적으로 방사상으로 연장되는 벽(27)과 상기 커버의 환상의 왕복 가능한 가압 판(45) 및 환상의 단부판(38)을 갖고 이들과 함께 회전하도록 작동 가능하게 접속된 커버(25)와, 상기 허브(15)의 배면과 법선으로 접촉하는 내주면(57)과 상기 커버(25)에 피봇 가능하게 장착된 외주면(53)을 갖는 다이어프램 스프링(52)과, 상기 다이어프램 스프링(52)에 의해 접촉되는 방사상 위치에서 상기 가압판(45)상의 제1 펄크럼 릿지(49)와, 회전 샤프트(11)상에 회전가능하게 장착된 슬리브 샤프트(71)와, 상기 가압판(45)과 단부판(38) 사이에 위치되고 상기 슬리브 샤프트 상에 장착된 하나 이상의 마찰판(74)과, 상기 피스톤(18)에 접속된 내주면(63)과 가압판(45)의 내주면(47)과 결합된 외주면을 갖는 환상의 수축 스프링(48)을 구비하는 것을 특징으로 하는 유압 작동식 시동 클러치 조립체.
  11. 제10항에 있어서, 상기 환상의 피스톤(18)이 상기 수축 스프링(48)에 접속된 내부 허브(61)와, 상기 다이어프램 스프링(52)의 내주면과 접촉하는 외부 환상의 립(64)을 구비하는 것을 특징으로 하는 유압 작동식 시동 클러치 조립체.
  12. 제10항에 있어서, 립(47)이 수축 스프링(48)의 외주면과 접촉하는 가압판(45)의 내주면상에 형성되는 것을 특징으로 하는 유압 작동식 시동 클러치 조립체.
  13. 제10항에 있어서, 상기 커버 플랜지(34)상에 형성되고 상기 단부판(38)과 결합되도록 내부로 구부러져 있고 그 축방향 운동을 방해하는 태브(37)을 구비하는 것을 특징으로 하는 유압 작동식 시동 클러치 조립체.
KR1019880012577A 1987-09-29 1988-09-29 유압 작동식 시동 클러치 조립체 KR970005070B1 (ko)

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US102.450 1987-09-29
US07/102,450 US4856635A (en) 1987-09-29 1987-09-29 Starting clutch for a continuously variable transmission
US102,450 1987-09-29

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KR890005412A KR890005412A (ko) 1989-05-13
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