KR100427665B1 - 자동 변속기용 다판 클러치 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 자동변속기용 다판클러치는 변속기 입력축과 같이 회전하는 클러치 허브와, 상기 변속기 입력축의 외측에 배치되고 서로 반경방향으로 이격된 2개의 리테이너와, 상기 각 리테이너와 클러치 허브 사이에 배치된 2개의 클러치로 구성되어 변속기 입력축으로부터 전달되는 동력을 단속하며; 특히 상기 클러치는 상기 클러치 허브에 고정되고 다수개가 상기 변속기 입력축의 반경방향으로 배치된 클러치 디스크와, 상기 클러치 디스크 사이에 각각 배치되되, 2분할된 원통으로 형성되어 그 직경이 가변되면서 상기 클러치 디스크와 마찰작용을 수행하는 클러치 플레이트와, 상기 각 리테이너에 상기 변속기 입력축의 반경방향으로 이동 가능토록 설치되어 상기 클러치 플레이트를 상기 클러치 디스크에 가압하는 피스톤으로 구성된다.

이와 같은 본 발명은 클러치 디스크를 원통형태의 디스크로 변경하여 자동변속기의 전장을 대폭 줄일 수 있고, 클러치 디스크와 클러치 플레이트의 마찰면적을 크게 하여 변속 성능을 향상시킬 수 있다.

Description

자동 변속기용 다판 클러치 {Multi-plate clutch for automatic transmission }

본 발명은 자동 변속기용 다판 클러치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 자동변속기의 전장을 줄일 수 있고, 변속 성능을 향상시킬 수 있는 자동 변속기용 다판 클러치에 관한 것이다.

일반적으로 자동 변속기는 토오크 컨버터와, 이 토오크 컨버터에 연결되어 있는 다단 변속기어 메카니즘을 가지고 있으며, 차량의 주행상태에 따라 변속기어 메카니즘의 기어단 중 어느 하나의 기어단을 선택하기 위한 유압 작동 마찰요소를 포함하고 있다.

상기한 유압작동 마찰요소는 습식 다판 클러치와 밴드 브레이크가 각각 사용되면서, 구동측과 피동측을 연결하거나, 구동측의 회전을 구속하는 일을 한다.

도 1은 종래 기술에 따른 자동 변속기용 습식 다판 클러치의 반 단면도이다.

종래의 습식 다판 클러치는 변속기 입력축(102)과 연결되어 같이 회전하는 클러치 하우징(104)과, 상기 클러치 하우징(104)의 내주면에 스플라인 결합되어 같이 회전하는 클러치 플레이트(106)와, 상기 클러치 플레이트(106) 사이에 각각 배치되어 상호 마찰에 의해 동력을 전달하는 클러치 디스크(108)와, 상기 클러치 디스크(108)와 연결되어 클러치 디스크(108)의 마찰력에 의해 구동력이 전달되는 동력 전달부재(110) 등으로 이루어진다.

여기에서, 클러치 디스크(108)의 일측에는 유압에 의해 클러치 디스크(108)를 가압하는 피스톤(112)이 위치되고, 이 피스톤(112)의 일측면과 클러치 하우징(104)과의 사이에는 제1유압챔버(116)가 형성되고, 피스톤(112)의 타측면과 지지 플레이트(120) 사이에는 제2유압챔버(118)가 각각 형성된다.

그리고, 상기 피스톤(112)과 지지 플레이트(120) 사이에는 피스톤(112)을 원위치로 복귀시키는 리턴 스프링(124)이 개재된다.

그리고, 클러치 하우징의 일측에는 수평방향으로 다른 다판 클러치가 배치되어 유기기어셋트의 어느 한 변속단과 연결되어 동력 단속 작용을 수행한다.

상기에서, 클러치 플레이트(106)는 그 외주면이 클러치 하우징(104)의 내주면에 스플라인 결합되는 다수의 원판 형태로 형성되고, 클러치 디스크(108)는 그 내측면이 동력 전달부재(110)에 스플라인 결합되고 양측면에 각각 클러치 패드가 부착되는 다수의 원판 형태로 형성된다.

이와 같이 이루어진 종래의 습식 다판 클러치는 유로(130)를 통해 제1유압챔버(116)로 유압이 공급되면 피스톤(112)이 직선 이동되어 클러치 플레이트(106)를 가압하여 클러치 디스크(108)와 클러치 플레이트(106) 사이에 상호 마찰력이 발생되어 입력축(102)의 구동력이 클러치 하우징(104)을 통해 동력 전달부재(110) 측으로 전달된다.

그리고, 이와 반대로 제1유압챔버(116) 측의 유압이 해제됨과 동시에 제2챔버(118) 측으로 유압이 공급됨과 아울러 리턴 스프링(124)의 탄성력에 의해 피스톤(112)이 위와는 반대방향으로 이동되면서 클러치 디스크(108)와 클러치 플레이트(106) 사이의 상호 마찰력을 해제하여 동력을 전달을 차단한다.

그러나, 상기한 바와 같은 종래의 자동 변속기용 클러치는 클러치 디스크는 다수의 원판 형태로 이루어지고, 토오크 용량을 증대시키기 위해서는 개수를 늘려야 된다. 즉, 토오크 용량 증대를 위해 클러치 디스크의 개수를 늘리게 되면 자동변속기의 전장이 커지는 결과를 초래하게 되는 문제점이 발생된다.

특히, 이미 개발된 자동변속기의 경우 전장이 미리 결정된 상태이기 때문에 클러치 디스크의 매수를 늘릴 수 없어 고용량 엔진을 필요로 하는 경우에 자동 변속기를 적용시키지 못하는 문제점이 발생된다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은 클러치 디스크를 원통형태의 디스크로 변경하여 자동변속기의 전장을 대폭 줄일 수 있고, 클러치 디스크와 클러치 플레이트의 마찰면적을 크게 하여 변속 성능을 향상시킬 수 있는 자동변속기용 다판 클러치를 제공하는 데 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 자동 변속기용 다판 클러치의 반 단면도이고,

도 2는 본 발명에 따른 자동 변속기용 다판 클러치의 반 단면도이고,

도 3은 도 2 A-A 선의 단면도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

2 : 입력축 4 : 클러치 허브

6 : 제1리테이너 10 : 제1클러치

12 : 제2클러치 16 : 제2리테이너

18 : 클러치 디스크 20 : 클러치 플레이트

24 : 피스톤 26 : 챔버

상기한 과제를 실현하기 위한 본 발명에 따른 자동변속기용 다판 클러치는 변속기 입력축과 같이 회전하는 클러치 허브와, 상기 변속기 입력축의 외측에 배치되고 서로 반경방향으로 이격된 2개의 리테이너와, 상기 각 리테이너와 클러치 허브 사이에 배치된 2개의 클러치로 구성되어 변속기 입력축으로부터 전달되는 동력을 단속하며;특히, 상기 클러치는 상기 클러치 허브에 고정되고 다수개가 상기 변속기 입력축의 반경방향으로 배치된 클러치 디스크와, 상기 클러치 디스크 사이에 각각 배치되되, 2분할된 원통으로 형성되어 그 직경이 가변되면서 상기 클러치 디스크와 마찰작용을 수행하는 클러치 플레이트와, 상기 각 리테이너에 상기 변속기 입력축의 반경방향으로 이동 가능토록 설치되어 상기 클러치 플레이트를 상기 클러치 디스크에 가압하는 피스톤으로 이루어진다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예를 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명에 따른 자동변속기의 다판 클러치를 나타낸 단면도이고, 도 3은 도 2 A-A 선의 단면도이다.

본 발명에 따른 자동변속기용 다판 클러치는 엔진의 동력이 전달되는 변속기 입력축(2)과 연결되어 같이 회전하는 클러치 허브(4)와, 상기 변속기 입력축(2)의 외측에 배치되어 상기 클러치 허브(4)와 상기 변속기 입력축(2)의 축방향으로 이격되고 유성기어 셋트와 연결된 제1리테이터(6)와, 상기 제1리테이너(6)와 클러치 허브(4) 사이에 배치되어 상기 변속기 입력축(2)에서 상기 제1리테이너(6)로 전달되는 동력을 단속하는 제1클러치(10)와, 상기 제1리테이너(6)와 상기 변속기 입력축(2)의 반경방향으로 이격되도록 상기 변속기 입력축(2)의 외측과 상기 제1리테이너(6)의 내측 사이에 배치된 제2리테이너(16)와, 상기 제2리테이너(16)와 클러치 허브(4) 사이에 배치되어 상기 변속기 입력축(2)에서 상기 제2리테이너(16)로 전달되는 동력을 단속하는 제2클러치(12)로 구성된다.

여기에서, 제1클러치(10)는 클러치 허브(4)의 일측면 바깥측에 고정되는 다수의 클러치 디스크(18)와, 상기 클러치 디스크(18) 사이에 각각 배치되고 제1리테이너(6)에 고정되는 클러치 플레이트(20)와, 상기 제1리테이너(6)의 하측에 수직으로 직선 이동 가능하게 장착되어 상기 클러치 플레이트(20)를 밀어 클러치 디스크(18)와 상호 마찰시켜 동력 전달 작용을 하는 피스톤(24)으로 구성된다.

상기 클러치 디스크(18)는 축방향으로 일측이 절단된 원통형태로 형성되고,한쪽 측면은 클러치 허브(4)에 고정되어 클러치 허브(4)의 회전시 같이 회전되고, 그 내주면과 외주면에는 각각 클러치 플레이트(20)와 마찰되는 클러치 패드가 부착된다. 이러한 클러치 디스크(18)는 그 직경이 각기 다른 다수로 이루어지며, 그 일측이 개방된 상태이기 때문에 피스톤(24)의 미는 힘에 의해 원주방향으로 벌어지면서 마찰작용을 수행한다.

상기 클러치 플레이트(20)는 상기 클러치 디스크(18) 사이에 각각 배치되어 클러치 디스크(18)와 마찰되는 것으로, 클러치 디스크(18)와 그 직경이 다른 원통형태로 형성된다. 즉, 두 개의 반원이 하나의 원통을 이루도록 형성되어 그 직경이 가변되면서 마찰작용을 수행할 수 있도록 하며, 그 일측면은 제1리테이너(6)에 고정된 상태로 된다.

상기 피스톤(24)은 제1리테이너(6)의 하측면에 유압이 제공되도록 형성되는 챔버(26)에 직선 이동 가능하게 배치되고 제1리테이너(6)의 원주방향으로 일정 간격을 두고 다수로 배치되며, 피스톤(24)과 챔버(26)의 내벽면 사이에는 피스톤(24)과 챔버(26) 사이로의 오일이 누유되는 것을 방지하는 시일링(28)이 장착된다.

상기 제2클러치(12)는 상기에서 설명한 제1클러치(10) 동일한 형태로 형성되며, 제1클러치(10)와 반경방향으로 배치된다. 즉, 제1클러치(10)가 배치되는 하측으로 일정 간격을 두고 클러치 허브(4)의 동일면 상에 고정되는 클러치 디스크(30)와, 클러치 디스크(30) 사이에 각각 배치되고 제2리테이너(16)에 고정되는 클러치 플레이트(32)와, 제2리테이너(16)의 하측면에 형성되는 챔버(36)에 직선 이동 가능하게 삽입되어 클러치 플레이트(32)를 가압하는 피스톤(34)으로 구성된다.

상기한 바와 같이 이루어진 본 발명에 따른 자동변속기의 다판 클러치의 작용을 다음에서 설명한다.

변속단 선택에 따라 제1 및 제2클러치 중 어느 한 클러치가 작동되어 입력축의 동력을 유성기어셋트측으로 전달한다.

그 일예로 제1클러치의 작용을 설명하기로 한다.

클러치 허브(4)는 입력축(2) 상에 연결되어 같이 회전되고, 이 클러치 허브(4)의 회전에 따라 클러치 허브(4)와 연결된 클러치 디스크(18)가 같이 회전된다. 이러한 상태에서, 챔버(26)측으로 유압이 공급되면 피스톤(18)이 직선 이동되면서 클러치 플레이트(20)와 클러치 디스크(18)를 밀착시킨다. 그러면, 클러치 플레이트(20)와 클러치 디스크(18)의 상호 마찰 작용에 의해 입력축의 동력이 제1리테이너 (6) 측으로 전달된다.

이때, 클러치 디스크(18)는 원통 형태로 일측이 개방되어 그 직경이 가변될 수 있도록 형성되고, 클러치 플레이트(20)는 반원 형태로 형성되기 때문에 그 직경이 가변될 수 있어 상호 마찰 작용이 가능하다.

이와 같이, 클러치 허브(4)의 반경방향으로 클러치 디스크(18)가 배치되기 때문에 토오크 용량을 증대시킬 경우 클러치 디스크(18)의 매수가 클러치 허브(4)의 반경방향으로 증가되므로 자동 변속기의 전장에는 영향을 미치지 않는다.

또한, 클러치 디스크(18)와 클러치 플레이트(20)가 원통형태로 상호 마찰되기 때문에 그 마찰면적을 크게 할 수 있어 변속 성능을 향상시킬 수 있다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 자동변속기용 다판 클러치는 입력축과 연결되는 클러치 허브의 반경방향으로 제1 및 제2클러치를 각각 배치시켜 자동 변속기의 전장을 대폭 축소할 수 있고, 자동 변속기의 전체 크기를 줄일 수 있는 이점이 있다.

또한, 클러치 디스크와 클러치 플레이트를 원통 형태로 형성되어 상호 마찰되기 때문에 마찰면적을 극대화 할 수 있어 변속 성능을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.

Claims (5)

1. 변속기 입력축과 같이 회전하는 클러치 허브와, 상기 변속기 입력축의 외측에 배치되고 서로 반경방향으로 이격된 2개의 리테이너와, 상기 각 리테이너와 클러치 허브 사이에 배치된 2개의 클러치로 구성되어 변속기 입력축으로부터 전달되는 동력을 단속하는 자동변속기용 다판 클러치에 있어서,

   상기 클러치는 상기 클러치 허브에 고정되고 다수개가 상기 변속기 입력축의 반경방향으로 배치된 클러치 디스크와;

   상기 클러치 디스크 사이에 각각 배치되되, 2분할된 원통으로 형성되어 그 직경이 가변되면서 상기 클러치 디스크와 마찰작용을 수행하는 클러치 플레이트와;

   상기 각 리테이너에 상기 변속기 입력축의 반경방향으로 이동 가능토록 설치되어 상기 클러치 플레이트를 상기 클러치 디스크에 가압하는 피스톤으로 구성된 것을 특징으로 하는 자동변속기용 다판 클러치.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 클러치 디스크는 일측이 절단된 원통형태로 형성되고, 내/외주면에 각각 클러치 패드가 부착된 것을 특징으로 하는 자동변속기용 다판 클러치.
5. 삭제