KR100704503B1 - 자동변속기용 클러치 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 목적은 클러치 플레이트와 클러치 디스크의 스플라인 물림부의 강도를 증대시켜 큰 축방향 압력에도 스플라인 물림부의 변형을 방지하고 클러치 플레이트와 클러치 디스크의 방열성을 증대시킬 수 있는 구조의 자동변속기용 클러치 장치를 제공하는 데 있다.

이를 위해 본 발명은 복수개의 클러치 플레이트와 클러치 디스크가 서로 일정 간경을 두고 엇갈리게 배치되어 각각의 하우징에 스플라인 물림부를 통하여 고정되어 있는 자동변속기용 클러치 장치에 있어서,

상기 클러치 플레이트와 클러치 디스크는 각각 그의 선단의 두께보다 후단인 스를라인 물림부 측으로 갈수록 두께가 증가하는 사다리꼴 단면 형상인 것을 특징으로 한다.

클러치 장치, 클러치 플레이트, 클러치 디스크, 사다리꼴 단면

Description

자동변속기용 클러치 장치{Clutch apparatus}

도 1은 본 발명에 의한 자동변속기용 클러치 장치의 클러치 플레이트를 나타내는 단면도

도 2는 본 발명에 의한 자동변속기용 클러치 장치의 클러치 디스크를 나타내는 단면도

도 3은 본 발명에 의한 자동변속기용 클러치 장치를 나타내는 도면

도 4는 종래기술

도 5는 종래 클러치 플레이트와 클러치 디스크의 형상을 나타내는 사시도

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 클러치 장치 11 : 클러치 플레이트

12 : 클러치 디스크 13,14 : 하우징

15,18 : 내경부 16,17 : 외경부

19,20 : 스플라인 물림부

본 발명은 자동변속기용 클러치 장치에 관한 것이다.

자동변속기는 클러치 작용과 트랜스미션의 작용을 자동적으로 작동되도록 하기 위한 장치로, 일반적으로 토크컨버터와 유성기어식 변속기를 조합한 것이 많이 사용되고 있는데, 기어변속 작업이 필요없어 운전자의 피로가 경감되고 엔진과 동력전달 장치 사이에 기계적 연결 구조가 없기 때문에 각 부분에 가해지는 충격이 작은 장점이 있어 최근 자동변속기를 장착한 차량이 주를 이루고 있다.

이와같은 자동변속기 장치는 크게 유성기어 장치부와 유압기구 조작부로 구성되는데, 유성기어 장치부는 다시 선기어와 링기어와 피니언기어 및 캐리어로 구성된 유성기어와, 그 유성기어를 조작하는 클러치 및 브레이크 밴드등으로 구성되어, 토오크 컨버터의 회전력이 터빈 러너로부터 입력축으로 전달되고, 계속해서 뒤 큭ㄹ러치 드럼에 전달되며, 뒤 클러치 드럼의 전방으로 앞 클러치 판이 일체로 결합되어 있어 뒤 클러치 드럼과 같이 회전을 하게 된다.

이에따라 앞 클러치에 유압이 작용하면 구동판(압력플레이트)과 수동판(클러치 디스크)이 압착하여 입력축의 동력은 커넥팅 셀을 통하여 선기어를 회전시키고, 이 선기어는 앞뒤 유성기어가 맞물려 있어 동력이 출력축으로 전달되도록 구성되어 있다.

한편, 뒤 클러치에 유압을 걸어 클러치가 연결되면 입력축의 동력이 앞 유성기어를 통하여 출력축으로 전달되어지게 되며, 또 밴드 브레이크가 작동하여 앞 클러치 드럼이 제동되면 커넥팅 셀로 연결되어 있는 선기어가 고정되고, 입력축으로부터의 동력은 뒤 클러치를 경유하여 앞 인터널 기어 및 개리어에 전달되며, 그 캐리어와 일체로 되어있는 출력축에 동력이 전달되도록 구성되어 있는 것이다.

이와같이 작동변속 작동에 있어서는 클러치 장치의 사용이 필수적인데 이 클러치 장치는 도 4에 도시하는 것과 같이 복수개의 클러치 플레이트(1)와 클러치 디스크(2)가 서로 엇갈리게 일정간격을 두고 배치된 채 각기 플레이트 하우징(3)과 디스크 하우징(4)에 고정 장착되어 있어, 플레이트 하우징(3)이 축방향으로 움직여 클러치 플레이트(1)가 클러치 디스크(2)에 밀착하게 되면 동력이 접속되고, 클러치 플레이트(1)와 클러치 디스크(2)가 서로 떨어지도록 작동되면 동력전달이 끊어지게 되는 것이다.

그런데 상기한 클러치 플레이트(1)와 클러치 디스크(2)는 도 5에서와 같이 스플라인 물림부(5)(6)를 통하여 각각의 하우징(3)(4)에 고정 장착되어지게 되는데, 클러치 플레이트(1)와 클러치 디스크(2)는 각기 직사각형 단면형상을 가지도록 얇은 일정 두께의 판재를 사용하여 제작되는 관계로, 특히 클러치 디스크(2)는 클러치 플레이트(1)에 비해 두께가 얇아 스플라인 물림부(6)의 단면적 또한 작은 관계로 클러치 작동시(클러치와 브레이크는 기본 구성이 동일하므로 앞으로 클러치라 함은 브레이크의 구조를 포함하는 것을 의미한다) 클러치 디스크(2)측 스플라인 물림부(6)에 상대적으로 큰 축력이 작용하여, 눌림력에 의한 변형이 발생하게 되는 문제가 있었다.

한편, 클러치 플레이트(1)와 클러치 디스크(2)는 서로의 마찰력에 의해 구동력을 전달하게 되므로, 양측 부재(1)(2)간의 슬립현상으로 인해 열이 발생하게 되는데, 양측 부재(1)(2)의 방열성을 결정짓는 표면적이 작아 방열성이 떨어지는 문제가 개선점으로 지적되어 오고 있었다.

이에 본 발명은 상기한 점을 감안하여 제안한 것으로서 그의 목적으로 하는 것은

클러치 플레이트와 클러치 디스크의 스플라인 물림부의 강도를 증대시켜 큰 축방향 압력에도 스플라인 물림부의 변형을 방지하고 클러치 플레이트와 클러치 디스크의 방열성을 증대시킬 수 있는 구조의 자동변속기용 클러치 장치를 제공하는 데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은

복수개의 클러치 플레이트와 클러치 디스크가 서로 일정 간경을 두고 엇갈리게 배치되어 각각의 하우징에 스플라인 물림부를 통하여 고정되어 있는 자동변속기용 클러치 장치에 있어서,

상기 클러치 플레이트와 클러치 디스크는 각각 그의 선단의 두께보다 후단인 스를라인 물림부 측으로 갈수록 두께가 증가하는 사다리꼴 단면 형상인 것을 특징으로 한다.

이하에 본 발명의 구성을 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.

도 1은 본 발명에 의한 자동변속기용 클러치 장치의 클러치 플레이트의 정단면도이며, 도 2는 본 발명에 의한 자동변속기용 클러치 장치의 클러치 디스크의 정단면도이고, 도 3은 본 발명에 의한 자동변속기용 클러치 장치의 반 단면도이다.

본 발명의 자동변속기용 클러치 장치(10)는 하우징(13)에 장착되는 복수개의 클러치 플레이트(11)와, 하우징(14)에 장착되는 복수개의 클러치 디스크(12)를 구비하고 있다.

상기 클러치 플레이트(11)는 그의 선단(15, 여기서의 선단의 의미는 내경부를 의미한다)의 두께(T₁)가 좁고, 그의 후단(16, 여기서 후단이라함은 외경부로서 스플라인 물림부측을 의미한다)으로 갈수록 두께(T₁)가 증가하는 테이퍼 형상, 즉 사다리꼴 단면 형상을 가진다.

그리고 상기 클러치 디스크(12) 역시 그의 선단(17, 여기서의 선단이라 함은 외경부를 의미한다)의 두께(T₂)는 좁고, 그의 후단(18, 여기서의 후단은 내경부, 즉 스플라인 물림부를 뜻한다)으로 갈수록 두께(T₂)가 증가하는 테이퍼 형상, 즉 사라디꼴 단면 형상을 가지며, 이들의 테이퍼각(∝)이 동일하므로 양측부재(11)(12)가 접근하게될 때 경사면 접촉을 하게 된다.

상기한 클러치 클레이트(11)와 클러치 디스크(12)는 그의 외경부와 내경부에 각각 전체 원주에 걸쳐 일정간격마다 돌출된 스를라인 물림부(19)(20)를 통해 각각의 하우징(13)(14)에 고정되는데, 클러치 플레이트(11)의 스플라인 물림부(19)는 도시한 것과 같이 그의 상하가 일정 두께, 즉 4각단면 형상으로 하여도 무방하고 아니면 클러치 디스크(12)처럼 전체에 구배(테이퍼)를 주어 사다리꼴 단면 형상으로 하여도 무방하다.

이와같은 구성의 본 발명은 양측의 스플라인 물림부(19)(20), 특히 클러치 디스크(12)측의 스플라인 물림부(20)의 두께(T₂)가 종래보다 훨씬 두꺼워져 클러치 플레이트(11)의 스플라인 물림부(19)와 비슷한 두게로 형성되었기 때문에, 클러치 디스크(12)의 스플라인 물림부(20)의 단면적 증가로 인해 큰 축방향의 작용 압력에 견딜 수 있으며, 또 클러치 플레이트(11)와 클러치 디스크(20)의 접촉면이 경사면으로 되어 있어, 수직면에 비해 표면적이 증가하여 마찰력도 증대되고 방열성도 그만큼 커지게 된다.

여기서 스플라인 물림부 16과 18은 구분을 위한 편의상 테이퍼몸체 부분과 다른 햇칭을 사용하여 나타내었으며, 그의 전체의 형상은 사시도로 나타낸 종래기술 도 5를 참조하면 된다.

한편, 본 발명은 클러치 장치를 설명하고 있으나, 브레이크 장치 역시 기본 구조가 동일하므로 브레이크 장치에도 본 발명이 동일하게 적용되는 것임을 밝힌다.

이상과 같은 본 발명은 자동변속기용 클러치 장치의 클러치 플레이트와 클러치 디스크를 하우징에 고정되는 스플라인 물림부측으로 갈수록 두께를 증가시키는 사라디꼴 단면 형상을 가지도록 형성하므로써, 고정부위인 스플라인 물림부의 단면적 증대로 큰 축방향 힘에 견디는 저항력이 증대되므로 손상의 위험성이 감소되는 효과 및 접촉되는 마찰면적의 증대로 동력 전달 효율성이 높아지고 열을 방출하는 방열성이 향상되는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 복수개의 클러치 플레이트와 클러치 디스크가 서로 일정 간경을 두고 엇갈리게 배치되어 각각의 하우징에 스플라인 물림부를 통하여 고정되어 있는 자동변속기용 클러치 장치에 있어서,

   상기 클러치 플레이트와 클러치 디스크는 각각 그의 선단의 두께보다 후단인 스플라인 물림부 측으로 갈수록 두께가 증가하는 사다리꼴 단면 형상인 것을 특징으로 하는 자동변속기용 클러치 장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 클러치 플레이트의 스플라인 물림부는 4각단면 형상인 것을 특징으로 하는 자동변속기용 클러치 장치.

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