KR100387809B1

KR100387809B1 - 다판클러치구조

Info

Publication number: KR100387809B1
Application number: KR10-2000-0080348A
Authority: KR
Inventors: 김상민
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2000-12-22
Filing date: 2000-12-22
Publication date: 2003-06-18
Also published as: KR20020051026A

Abstract

본 발명은 다판클러치구조에 관한 것으로, 입력축으로부터 동력을 전달받을 수 있도록 장착된 다수개의 클러치 플레이트와, 이 클러치 플레이트에 접속되거나 이격되면서 클러치 플레이트의 동력을 전달하거나 차단하는 다수개의 클러치 디스크, 상기 입력축으로부터 동력을 전달받아 회전운동하면서 상기 클러치 플레이트가 클러치 디스크에 밀착되도록 클러치 플레이트를 가압하는 클러치 피스톤, 이 클러치 피스톤이 상대회전할 수 있도록 클러치 피스톤과 연결되면서 클러치 피스톤을 가압하는 가압수단을 갖춘 구조로 되어, 클러치 피스톤에 작용하는 작동오일이 원심력을 받지 않도록 하여 클러치의 해제시에 작동오일이 원심력을 받아서 드레인되지 않는 일이 없도록 함으로써, 클러치의 정확하고 신속한 접속 및 해방이 가능하여 클러치의 조기마모를 방지할 수 있고, 또한 원활한 동력전달 및 동력차단이 가능하며, 자동변속기에 장착할 경우에는 변속품질을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 불완전한 동작으로 인한 자동변속기의 내구성 저하 등도 예방할 수 있다.

Description

다판클러치구조{structure of multiple plate clutch}

본 발명은 자동변속기 등에 사용되는 다판클러치에 관한 것으로, 특히 클러치 플레이트와 클러치 디스크를 가압하는 클러치 피스톤의 작동오일이 원심력을 받지 않도록 하여 클러치의 접속 및 해방이 신속하게 이루어질 수 있도록 된 다판클러치구조에 관한 것이다.

일반적으로 클러치는 구동축의 동력을 피동축에 전달하거나 차단하기 위해 사용되는 장치로서 단판클러치와 다판클러치로 구분되고, 다판클러치는 건식 및 습식으로 나누어지는 바, 자동차의 자동변속기 등에는 주로 습식 다판클러치가 사용되고 있다.

도1은 종래 기술에 따른 다판클러치의 개략적인 구성을 도시한 것인 바, 즉 입력축(도시되지 않음)에 일체로 회전되게 연결되는 클러치 리테이너(10)와, 이 클러치 리테이너(10)의 내주벽에 축방향으로 일정한 간격을 두고 배열되어 클러치 리테이너와 일체로 회전되게 장착된 다수개의 클러치 플레이트(11), 상기 클러치 리테이너에 의해 형성된 오일챔버(12)내의 오일압력에 의해 이동가능하게 장착된 클러치 피스톤(13), 상기 클러치 피스톤을 탄력적으로 지지하는 스프링장치(도시되지 않음), 상기 오일챔버(12)에 오일을 공급하기 위해 클러치 리테이너에 형성된 오일구멍(14), 상기 클러치 플레이트들 사이에 1장씩 끼워지게 배열된 다수개의 클러치 디스크(15)를 구비한 출력축(16)을 갖춘 구조로 되어 있다.여기서, 상기 클러치 피스톤(13)의 외주면에는 오일구멍(14)을 통해 오일챔버(12)로 유입된 오일이 클러치 플레이트(11)부위로 유입되지 못하도록 리테이너(10)의 내주벽과 기밀을 유지하는 기밀링(13')이 구비되어짐은 물론이다.

상기와 같은 종래의 다판클러치에서는 상기 오일구멍(14)을 통해 오일이 오일챔버(12)로 유입되면, 그 오일챔버(12)내의 오일압력으로 상기 클러치 피스톤(13)이 밀려져서 클러치 플레이트(11)를 가압하게 되고, 클러치 플레이트(11)는 클러치 디스크(15)와 밀착되어 접속됨으로써, 입력축의 회전동력이 클러치 리테이너(10)와 클러치 플레이트(11)를 통해 클러치 디스크(15)를 매개로 출력축(16)으로 전달되게 된다.

한편, 상기 오일챔버(12)로의 압유공급을 중단하면, 클러치 피스톤을 가압하고 있던 압유의 압력이 소멸되면서 클러치 피스톤은 스프링장치에 의해 원래의 위치로 복귀되고, 또 클러치 피스톤의 가압력에 의해 서로 밀착되어 있던 클러치 플레이트와 클러치 디스크들도 서로 이격되면서 클러치 디스크를 통한 입력축의 동력전달이 차단되게 된다.

그런데, 상기 오일챔버(12)를 형성하는 클러치 리테이너와 클러치 피스톤은 각각 고속으로 회전하고 있으므로, 챔버내에 공급된 오일도 회전력을 받게 되는 바, 이로 인해 챔버에 압유의 공급을 중단하여 챔버내의 오일이 드레인될 때에, 일부의 오일은 원심력으로 인해 오일챔버(12)내에 잔류하게 된다.

상기와 같이 오일챔버(12) 내에 잔류하는 오일을 배출하기 위해 상기 클러치 피스톤(13)에는 체크밸브(17)가 설치되어 있다. 즉, 상기 오일챔버(12)에 압유가 공급될 경우에는 압유의 압력에 의해 상기 체크밸브(17)의 볼이 체크밸브의 오일통로를 막아주게 되므로, 압유의 압력에 의한 클러치 피스톤(13)의 가압작용이 원활하게 이루어지는 반면에, 압유의 공급이 중단되어 압유가 드레인 될 때에는 상기 볼에 작용하고 있던 압유의 압력도 소멸되어, 상기 볼이 그 자체의 원심력으로 볼의 직경보다 넓게 형성된 체크밸브의 오일통로의 하부쪽으로 이동되면서 오일통로를 개방시켜 주게 되므로, 오일챔버(12) 내에서 원심력으로 인해 잔류하고 있던 오일이 상기와 같이 개방된 체크밸브의 오일통로를 통해 드레인되게 된다.

그런데, 상기와 같은 종래의 체크밸브를 이용하여 잔류오일을 배출하는 다판클러치 구조에 있어서는, 상기 클러치 피스톤으로 압유를 공급하여 피스톤을 작용시키는 과정에 상기 체크밸브 때문에 유압 히스테리시스가 발생하여 클러치 피스톤의 작동압력의 정밀제어가 어렵고, 또 상기 체크밸브를 통한 잔류오일의 배출이 원활하지 못하여 클러치를 신속하게 해제시킬 수 없게 됨에 따라 클러치의 조기마모를 발생시키고, 자동변속기의 내구성과 변속품질을 저하시키는 등의 결점이 있었다.

이에 본 발명은 상기한 결점을 해소하기 위해 안출된 것으로, 클러치 피스톤에 작용하는 작동오일이 원심력을 받지 않도록 하여 클러치의 해제시에 작동오일이 원심력을 받아서 드레인되지 않는 일이 없도록 함으로써, 클러치의 정확하고 신속한 접속 및 해방이 가능하여 클러치의 조기마모를 방지할 수 있고, 또한 원활한 동력전달 및 동력차단이 가능하며, 자동변속기에 장착할 경우에는 변속품질을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 불완전한 동작으로 인한 자동변속기의 내구성 저하 등도 예방할 수 있도록 된 다판클러치구조를 제공함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 입력축으로부터 동력을 전달받을 수 있도록 장착된 다수개의 클러치 플레이트와, 이 클러치 플레이트에 접속되거나 이격되면서 클러치 플레이트의 동력을 전달하거나 차단하는 다수개의 클러치 디스크, 상기 입력축으로부터 동력을 전달받아 회전운동하면서 상기 클러치 플레이트가 클러치 디스크에 밀착되도록 클러치 플레이트를 가압하는 클러치 피스톤, 이 클러치 피스톤이 상대회전할 수 있도록 클러치 피스톤과 연결되면서 클러치 피스톤을 가압하는 가압수단을 갖춘 구조로 되어 있다.

바람직하기로는, 상기 가압수단이 상기 클러치 피스톤과 베어링을 매개로 연결된 가압피스톤과, 상기 가압피스톤을 오일의 압력으로 가압하는 유압수단을 구비하고, 상기 유압수단은 상기 가압피스톤이 전후로 이동가능하게 장착되는 피스톤 리테이너와 상기 가압피스톤에 의해 형성되면서 압유를 공급받아 압유의 압력으로 상기 가압피스톤을 가압하는 오일챔버를 구비하며, 상기 피스톤 리테이너에 상기 입력축으로부터 동력을 전달받을 수 있도록 연결된 클러치 리테이너가 베어링을 매개로 연결되고, 상기 클러치 리테이너에 상기 다수개의 클러치 플레이트가 소정간격을 두고 배열되어 일체로 회전되게 연결되며, 상기 다수개의 클러치 디스크는 상기 클러치 리테이너에 끼워진 출력축에 장착된 것을 특징으로 한다.

도1은 종래 기술에 따라 체크밸브를 사용하여 잔류오일을 배출하는 다판클러치의 단면도이고,

도2는 본 발명에 따른 다판클러치구조를 나타내는 단면도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

20 : 클러치 리테이너 21 : 클러치 플레이트

22 : 출력축 23 : 클러치 디스크

24 : 클러치 피스톤 25 : 베어링

26 : 피스톤 리테이너 27 : 가압피스톤

28 : 오일챔버 29 : 오일구멍

30 : 베어링

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하면서 상세히 설명한다.

도2는 본 발명에 따른 다판클러치구조를 나타내는 단면도인 바, 즉 원통형상을 하고서 입력축(도시되지 않음)으로부터 회전동력을 전달받을 수 있도록 입력축과 연결되는 클러치 리테이너(20)에는 축방향으로 다수개의 클러치 플레이트(21)가 소정간격을 두고 배열되어 일체로 회전가능하게 장착되고, 상기 클러치 리테이너(21)에 회전가능하게 끼워지는 출력축(22)에는 상기 클러치 플레이트(21)와 밀착되거나 이격되면서 동력을 전달하거나 차단하는 다수개의 클러치 디스크(23)가 축방향으로 소정간격을 두고 장착되어 있다.

그리고, 상기 클러치 리테이너(20)의 바깥쪽 내주면에는 클러치 피스톤(24)이 일체로 회전되게 끼워지고, 상기 클러치 리테이너(20)의 바깥쪽 외주에는 베어링(25)을 개재하여 피스톤 리테이너(26)가 결합되는 바, 이 피스톤 리테이너(26)는 변속기 케이스 등에 고정되게 장착된다.

또한, 상기 피스톤 리테이너(26)내에는 상기 클러치 피스톤을 가압하기 위한 가압수단으로서 가압피스톤(27)이 전후로 이동가능하게 장착되는 바, 이 가압피스톤(27)의 피스톤 리테이너(26)와의 사이에 가압피스톤(27)을 오일의 압력으로 가압하기 위한 유압수단으로서의 오일챔버(28)가 형성되게 장착되고, 상기 오일챔버(28)에 오일을 공급하거나 드레인시키기 위한 오일구멍(29)이 피스톤 리테이너(26)에 형성되어 있으며, 상기 가압피스톤(27)은 상기 클러치 피스톤(24)과 베어링(30)을 매개로 연결되어, 상기 클러치 피스톤(24)은 클러치 리테이너(20)와 일체로 회전가능한 반면에 상기 가압피스톤(27)은 고정된 피스톤 리테이너(26)에 수용되어 전후로 직선운동을 하도록 되어 있다.여기서, 상기 가압피스톤(27)의 외주면에는 오일구멍(29)을 통해 오일챔버(28)로 유입된 오일이 베어링(30)을 매개로 연결된 클러치 피스톤(24)쪽으로 유입되지 못하도록 피스톤 리테이너(26)의 내주벽과 기밀을 유지하는 기밀링(27')이 구비되어짐은 물론이다.이에 따라, 상기 오일구멍(29)을 통해 압유가 오일챔버(28)내로 공급되면, 오일챔버(28)내의 오일압력에 의해 상기 가압피스톤(27)이 밀려지고, 이 가압피스톤(27)에 베어링을 매개로 연결된 클러치 피스톤(24)은 클러치 리테이너(20)와 일체로 회전하면서 클러치 플레이트(21)를 가압하게 된다.

그러므로, 상기 클러치 피스톤(24)의 가압력에 의해 클러치 플레이트(21)와 클러치 디스크(23)가 서로 밀착되어 일체로 회전하게 됨으로써, 클러치 디스크(23)를 장착한 출력축(22)도 함께 회전하게 된다.

즉, 입력축의 회전동력이 클러치 리테이너(20)와 클러치 플레이트(21)를 통해 클러치 디스크(23)를 매개로 출력축(22)으로 전달되게 되는 것이다.

한편, 상기 오일구멍(29)의 통한 압유의 공급을 중단하면, 상기 가압피스톤(27)이 그 리턴스프링장치(도시되지 않음)에 의해 원래의 위치로 복귀함과 더불어 상기 가압피스톤(27)에 연결된 클러치 피스톤(24)로 후퇴하여 클러치 플레이트를 가압하지 않게 됨으로써, 클러치 플레이트와 클러치 디스크는 서로 이격되면서 출력축으로의 동력전달이 차단되게 된다.

여기서, 상기 가압피스톤(27)을 수용하고 있는 피스톤 리테이너(26)는 고정되게 장착되므로, 피스톤 리테이너와 가압피스톤(27)에 의해 형성된 오일챔버(28)도 회전하지 않게 됨과 더불어 오일챔버(28)내로 공급되는 피스톤 작동오일도 어떠한 외력을 받지 않게 된다.따라서, 클러치의 해방시에 오일챔버내의 작동오일이 오일구멍(28)을 통해 신속하게 드레인될 수 있으므로 즉, 본원 발명에서 변속쇼크의 방지는 피스톤리테이너(26)쪽에 형성된 오일챔버(28)내 오일을 회전시키지 않도록 클러치리테이너(20)를 회전시키는 클러치피스톤(24)에 베어링(30)을 매개로 결합된 가압피스톤(27)으로 구성된 가압수단을 통해 신속한 해방되는 클러치에 의해 가능하게 되는 것이다.

또한, 클러치의 신속한 해방으로 클러치의 조기마모를 방지할 수 있고, 이러한 클러치를 자동변속기에 사용할 경우에는 클러치의 신속하지 못한 해방으로 인한 변속쇼크도 방지 할 수 있으며, 클러치를 포함하여 자동변속기의 내구성도 향상시킬 수 있게 된다.

그리고, 클러치 피스톤의 작동오일에 어떠한 외력도 작용하지 않으므로, 작동오일의 작용압력을 정밀하게 제어할 수 있어서 변속품질을 향상시킬 수 있게 된다.또한, 상기 오일챔버(28)로 유입 및 배출되는 오일은 가압피스톤(27)의 외주면에 구비되어 피스톤 리테이너(26)의 내주벽과 기밀을 유지하는 기밀링(27')에 의해 클러치 피스톤(24)쪽으로 유입되지 못함은 물론이다.한편, 상기 리턴스프링장치에 대해서는 도면에 도시하지 않았고, 그에 대한 자세한 설명도 생략하였는 바, 상기 가압피스톤을 적절히 리턴시킬 수 있다면 피스톤 리테이너에 코일 스프링 등을 설치하여 리턴스프링장치를 적절히 구현할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 다판클러치구조에 의하면, 클러치 리테이너에 일체로 회전가능하게 장착된 클러치 피스톤에 가압피스톤이 베어링을 매개로 연결됨과 더불어 상기 가압피스톤의 작동오일은 고정된 피스톤 리테이너를 통해 공급되어, 상기 작동오일에는 그 자체의 압력 외에 원심력과 같은 어떠한 압력도 작용하지 않으므로, 클러치의 해방시에 작동오일을 신속하게 드레인시킬 수 있음으로써, 클러치의 속한 해방을 도모하여 클러치의 조기마모를 방지할 수 있고, 자동변속기에 장착할 경우에 작동압력을 정밀하게 제어하여 변속품질을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 자동변속기의 내구성 등도 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims

입력축으로부터 동력을 전달받을 수 있도록 장착된 다수개의 클러치 플레이트와, 이 클러치 플레이트에 접속되거나 이격되면서 클러치 플레이트의 동력을 전달하거나 차단하는 다수개의 클러치 디스크, 상기 입력축으로부터 동력을 전달받아 회전운동하면서 상기 클러치 플레이트가 클러치 디스크에 밀착되도록 클러치 플레이트를 가압하는 클러치 피스톤, 이 클러치 피스톤이 상대회전할 수 있도록 베어링을 매개로 연결되면서 클러치 피스톤을 가압하는 가압피스톤으로 이루어진 가압수단을 갖춘 다판클러치구조.
제1항에 있어서, 상기 가압수단이 가압피스톤을 오일의 압력으로 가압하는 유압수단을 구비하되, 이 유압수단이, 상기 가압피스톤이 전후로 이동가능하게 장착되는 피스톤 리테이너와 상기 가압피스톤에 의해 형성되면서 압유를 공급받아 압유의 압력으로 상기 가압피스톤을 가압하는 오일챔버를 구비한 것을 특징으로 하는 다판클러치구조.
삭제
제2항에 있어서, 상기 피스톤 리테이너에 상기 입력축으로부터 동력을 전달받을 수 있도록 연결된 클러치 리테이너가 베어링을 매개로 연결되고, 상기 클러치 리테이너에 상기 다수개의 클러치 플레이트가 소정간격을 두고 배열되어 일체로 회전되게 연결되며, 상기 다수개의 클러치 디스크는 상기 클러치 리테이너에 끼워진 출력축에 장착된 것을 특징으로 하는 다판클러치구조.