KR20200047092A - Dog clutch device for automatic transmission - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 변속기용 도그 클러치 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 작동유체의 원심유압의 제어가 필요 없으며, 중량 및 전장의 증대 없이 회전요소 간에 안정적인 동력전달을 가능하게 하고, 오일 리크에 의한 펌프의 구동 손실을 최소화하는 변속기용 도그 클러치 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a dog clutch device for a transmission, more specifically, there is no need to control the centrifugal hydraulic pressure of the working fluid, enabling stable power transmission between rotating elements without increasing the weight and electric field, and of the pump by oil leak. It relates to a dog clutch device for a transmission that minimizes the drive loss.
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 for the survival of the future automobile industry. Recently, as exhaust gas regulations have been intensified, automakers are focusing on developing eco-friendly vehicles through environmental regulations and improved fuel economy.
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 such a fuel efficiency improvement goal, various studies such as a high-efficiency engine, a high-efficiency transmission, and a lightweight body have been actively conducted. In particular, in the transmission field, double clutch transmission that combines the efficiency of a manual transmission and the convenience of an automatic transmission, and automation Development of manual transmissions and the like has been actively conducted.
이러한 변속기들은 건식 또는 습식 브레이크를 통해 회전요소를 선택적으로 변속기 하우징에 연결하여 회전방향으로 고정하는데, 특히 더블 클러치 변속기 및 자동화 수동변속기 등에 적용되는 브레이크는 자동변속기의 브레이크와 같이 토크 컨버터를 거치지 않고, 엔진으로부터 직접적으로 전달되는 엔진 토크를 정지시키므로 큰 결합력과 제어 정밀성이 요구된다. These transmissions are selectively connected to the transmission housing by means of a dry or wet brake to connect to the transmission housing. In particular, the brakes applied to double clutch transmissions and automatic manual transmissions do not go through a torque converter like brakes of automatic transmissions. Since the engine torque transmitted directly from the engine is stopped, a great coupling force and control precision are required.
한편, 더블 클러치 변속기 및 자동화 수동변속기 등에서, 특히 내부 공간이 협소한 변속기 하우징의 내부에 축 또는 기어 등으로 이루어지는 회전요소 상호 간에 동력을 연결하기 위해 구성되는 클러치는 클러치 드럼과 클러치 허브, 마찰재, 피스톤, 리턴 스프링, 스프링 리테이너, 스냅링 등의 부품수 증가가 필요하며, 이는 변속기의 전체적인 중량 및 전장의 증가로 이어지는 단점이 있다. On the other hand, in double-clutch transmissions and automated manual transmissions, especially, clutches configured to connect power to each other with rotating elements made of shafts or gears, etc., inside the transmission housing with a small internal space, include clutch drums, clutch hubs, friction materials, pistons , It is necessary to increase the number of parts such as return spring, spring retainer, snap ring, etc., which has a disadvantage that leads to an increase in the overall weight and length of the transmission.
또한, 상기 클러치는 수동 또는 자동 변속기 등에서 동력전달을 목적으로 싱크로나이저가 적용되기도 하나, 이러한 클러치나 싱크로나이저의 경우, 마찰재를 이용해 상대 속도가 있는 두 회전요소를 동기화시키는데, 이때 발생하는 발열에 대하여 내구성을 갖도록 설계하기에 적지 않은 어려움이 따르며, 특히, 비 작동 시 드래그 손실이나, 작동 시 유압 형성에 따른 오일 리크에 의해 동력 손실이 단점이 이다. In addition, although the synchronizer is applied for the purpose of power transmission in a manual or automatic transmission, the clutch or synchronizer synchronizes two rotating elements having a relative speed using a friction material, with respect to heat generated at this time. There are not only a few difficulties in designing to be durable, but in particular, the power loss is a drawback due to drag loss during non-operation or oil leakage due to hydraulic formation during operation.
본 발명의 실시 예는 클러치 케이스에 구성되는 피스톤 하우징에 대해 클러치 피스톤의 상대 회전이 없도록 구성되어 작동유체의 원심유압 제어를 위한 별도의 구성없이도 도그 클러치의 작동 및 해제가 가능하도록 하며, 중량 및 전장의 증대 없이 회전요소 간에 안정적인 동력전달을 가능하게 하는 변속기용 도그 클러치 장치를 제공하고자 한다. An embodiment of the present invention is configured such that there is no relative rotation of the clutch piston with respect to the piston housing configured in the clutch case, so that the dog clutch can be operated and released without a separate configuration for centrifugal hydraulic pressure control of the working fluid, and the weight and length An object of the present invention is to provide a dog clutch device for a transmission that enables stable power transmission between rotating elements without an increase of.
또한, 본 발명의 실시 예는 클러치 케이스와 피스톤 하우징 내부에 형성된 유로를 통하여 밀폐된 작동 및 해제용 챔버에 작동유체를 공급할 수 있도록 하여 오일 리크에 의한 펌프의 구동 손실을 최소화하는 변속기용 도그 클러치 장치를 제공하고자 한다. In addition, an embodiment of the present invention is a dog clutch device for a transmission that minimizes driving loss of a pump due to an oil leak by allowing a working fluid to be supplied to a sealed operation and release chamber through a flow path formed inside the clutch case and the piston housing. Want to provide.
또한, 본 발명의 실시 예는 종래 습식 클러치에서와 같은 마찰요소간의 슬립제어가 없어 드래그 손실을 배제하고, 변속 직결감이 우수하여 변속시간를 단축하는 변속기용 도그 클러치 장치를 제공하고자 한다. In addition, an embodiment of the present invention is to provide a dog clutch device for a transmission that eliminates drag loss due to no slip control between friction elements as in a conventional wet clutch, and has excellent transmission direct connection feeling, thereby reducing the shift time.
본 발명의 하나 또는 다수의 실시 예에서는 제1, 제2 회전요소 사이에서 회전동력을 전달하는 변속기용 도그 클러치 장치에 있어서, 상기 제1 회전요소의 외단부에 대응하여 변속기 하우징에 고정되며, 상기 제1 회전요소의 외단부 회전중심 내부에 대응하여 유압 작동실을 갖는 피스톤 하우징이 일체로 형성되는 클러치 케이스; 상기 유압 작동실에 설치되어 상기 클러치 케이스 내부에 형성된 복수의 유로를 통하여 상기 유압 작동실로 공급 제어되는 유압에 따라 전후진 작동하는 클러치 피스톤; 및 상기 제1, 제2 회전요소가 치형구조에 의해 선택적으로 결합되도록, 상기 제1 회전요소의 회전중심 내부에 축선을 따라 양방향 이동 가능하게 상기 클러치 피스톤의 내단부에 회전 가능하게 설치되는 도그 클러치를 포함하는 변속기용 도그 클러치 장치가 제공될 수 있다.In one or more embodiments of the present invention, in a dog clutch device for a transmission that transmits rotational power between first and second rotating elements, the dog clutch device for a transmission is fixed to a transmission housing corresponding to an outer end portion of the first rotating element, and A clutch case in which a piston housing having a hydraulic operation chamber is integrally formed corresponding to the inside of the rotation center of the outer end of the first rotating element; A clutch piston which is installed in the hydraulic operation chamber and moves forward and backward according to hydraulic pressure supplied to and controlled by the hydraulic operation chamber through a plurality of flow paths formed in the clutch case; And a dog clutch rotatably installed at an inner end of the clutch piston so as to selectively move the first and second rotating elements by a tooth structure and move in both directions along an axis inside the rotation center of the first rotating element. Dog clutch device for a transmission comprising a can be provided.
여기서, 상기 치형구조는 상기 제1 회전요소의 내단부 회전중심 내부의 내주면을 따라 형성되는 제1 치형; 상기 제2 회전요소의 외단부 외주면을 따라 형성되는 제2 치형; 상기 도그 클러치의 내단부 외주면을 따라 형성되어 상기 제1 치형에 항상 치합되는 제3 치형; 및 상기 도그 클러치의 내단부 내주면을 따라 형성되어 상기 제2 치형에 선택적으로 치합되는 제4 치형으로 이루어질 수 있다.Here, the tooth structure is a first tooth formed along an inner circumferential surface inside the center of rotation of the inner end of the first rotating element; A second tooth formed along the outer circumferential surface of the second rotating element; A third tooth formed along an outer circumferential surface of the inner end portion of the dog clutch and always engaged with the first tooth; And a fourth tooth formed along an inner circumferential surface of the inner end portion of the dog clutch and selectively meshing with the second tooth.
또한, 상기 변속기용 도그 클러치 장치는 상기 피스톤 하우징의 내단부 내면과 상기 클러치 피스톤 사이에 시일링된 상태로 설치되어 상기 피스톤 하우징의 내부를 유압 작동실로 형성하는 피스톤 리테이너를 더 포함할 수 있다.In addition, the dog clutch device for the transmission may further include a piston retainer that is installed in a sealed state between the inner end surface of the piston housing and the clutch piston to form the interior of the piston housing as a hydraulic operation chamber.
여기서, 상기 피스톤 리테이너는 상기 피스톤 하우징의 내면에 설치되는 스냅링에 의해 상기 클러치 피스톤의 작동방향 스트로크를 제한하도록 구성될 수 있다.Here, the piston retainer may be configured to limit the stroke in the operating direction of the clutch piston by a snap ring installed on the inner surface of the piston housing.
또한, 상기 유압 작동실은 상기 클러치 피스톤에 의해 작동용 챔버와 해제용 챔버로 구획될 수 있다.In addition, the hydraulic operation chamber may be divided into an operation chamber and a release chamber by the clutch piston.
상기 복수의 유로는 상기 클러치 케이스의 내부에 형성되어 상기 작동용 챔버와 연결되는 제1 유로; 및 상기 클러치 케이스의 내부와 상기 피스톤 하우징의 내부를 연결하여 형성되어 상기 해제용 챔버와 연결되는 제2 유로로 이루어질 수 있다. The plurality of flow paths are formed in the clutch case, the first flow path connected to the operation chamber; And a second flow path formed by connecting the inside of the clutch case and the inside of the piston housing and connected to the release chamber.
또한, 상기 복수의 유로는 상기 클러치 케이스의 내부에 형성되어 상기 작동용 챔버와 연결되는 제1 유로; 및 상기 클러치 케이스의 내부에서 상기 클러치 피스톤의 외단부 중심에 삽입된 시일 파이프와 상기 클러치 피스톤에 형성된 연결홀을 통해 상기 해제용 챔버와 연결되는 제2 유로로 이루어질 수 도 있다.In addition, the plurality of flow paths are formed in the clutch case, the first flow path is connected to the operation chamber; And a second flow path connected to the release chamber through a seal pipe inserted into the center of the outer end of the clutch piston and a connection hole formed in the clutch piston inside the clutch case.
상기 도그 클러치는 상기 클러치 피스톤의 외단부에 회전 가능하게 끼워진 상태로, 양 측면이 베어링 리테이너에 의해 상기 클러치 피스톤에 규제되는 각 베어링에 의해 회전 지지될 수 있다.The dog clutch is rotatably fitted to the outer end of the clutch piston, and both sides may be rotationally supported by each bearing that is regulated by the clutch piston by a bearing retainer.
또한, 상기 제1 회전요소는 상기 피스톤 하우징을 감싸면서 상기 클러치 케이스와의 사이에 베어링을 통해 회전 지지되는 제3 회전요소의 일단부와 고정 연결되어 회전 가능하게 설치되며, 외주 측에는 외접기어가 형성될 수 있다.In addition, the first rotating element is installed to be rotatably connected to one end of a third rotating element that is rotationally supported through a bearing between the clutch case and surrounding the piston housing, and an external gear is formed on the outer circumferential side. Can be.
또한, 상기 제2 회전요소는 회전축의 일단부에 베어링을 통하여 회전 가능하게 회전기어로 이루어질 수 있다. In addition, the second rotating element may be formed of a rotating gear rotatably through a bearing at one end of the rotating shaft.
본 발명의 실시 예에 따른 도그 클러치 장치는 클러치 피스톤의 로드부에 베어링을 통해 도그 클러치가 회전 지지되도록 설치하여 클러치 피스톤과 피스톤 하우징 사이에 상대 회전이 발생하지 않도록 간단하게 구성하여 피스톤 하우징 내부의 작동유체에 원심유압이 발생되지 않아 이를 제어하기 위한 별도의 구성이 필요 없어 구성요소를 최소화하며, 이에 따라 중량 및 전장을 최소화하면서도 회전요소 간에 안정적인 동력전달이 가능하다. The dog clutch device according to an embodiment of the present invention is installed so that the dog clutch is rotated and supported through a bearing in the rod portion of the clutch piston, so that the relative rotation between the clutch piston and the piston housing does not occur, thereby operating within the piston housing. Since the centrifugal hydraulic pressure is not generated in the fluid, there is no need for a separate configuration to control it, thereby minimizing the components, thereby minimizing the weight and length, and enabling stable power transmission between rotating elements.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 도그 클러치 장치는 클러치 케이스와 피스톤 하우징 내부에 형성된 유로를 통하여 밀폐된 작동 및 해제용 챔버에 작동유체을 공급할 수 있도록 하여 오일 리크에 의한 펌프의 구동 손실을 최소화할 수 있다.In addition, the dog clutch device according to an embodiment of the present invention can supply the working fluid to the sealed operation and release chamber through the flow path formed inside the clutch case and the piston housing, thereby minimizing the drive loss of the pump due to oil leakage. have.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 도그 클러치 장치는 마찰재가 배제되어 드래그에 의해 동력 손실이 없으며, 변속 직결감이 우수하고 변속시간이 단축되는 효과가 있다. In addition, the dog clutch device according to an embodiment of the present invention has the effect of eliminating the friction material, so that there is no power loss due to drag, and the feeling of direct shifting is excellent and the shifting time is shortened.
도 1은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 변속기용 도그 클러치 장치의 단면도이다.
도 2와 도 3은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 변속기용 도그 클러치 장치의 결합 및 해제 작동 상태도이다.
도 4는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 변속기용 도그 클러치 장치의 단면도이다.
도 5와 도 6은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 변속기용 도그 클러치 장치의 결합 및 해제 작동 상태도이다. 1 is a cross-sectional view of a dog clutch device for a transmission according to a first embodiment of the present invention.
2 and 3 are a state diagram of the engagement and release operation of the dog clutch device for a transmission according to the first embodiment of the present invention.
4 is a cross-sectional view of a dog clutch device for a transmission according to a second embodiment of the present invention.
5 and 6 is a state diagram of the engagement and release operation of the dog clutch device for a transmission according to a second 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 through 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 describe an embodiment of the present invention, parts irrelevant to the description are omitted, and the same reference numerals are applied to the same or similar components 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 first and second, and the names of the components are the same to distinguish them, and are not necessarily limited to the order.
도 1은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 변속기용 도그 클러치 장치의 단면도이다. 1 is a cross-sectional view of a dog clutch device for a transmission according to a first embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 변속기용 도그 클러치 장치는 제1, 제2 회전요소(N1)(N2) 사이에서 회전동력을 전달하도록 구성된다. Referring to FIG. 1, a dog clutch device for a transmission according to a first embodiment of the present invention is configured to transmit rotational power between first and second rotating elements N1 and N2.
여기서, 상기 제1 회전요소(N1)는 외주 측에는 기어가 형성되어 클러치 케이스(11)에 대하여 회전 가능하게 설치되는 외접기어로 이루어질 수 있다.Here, the first rotating element (N1) may be made of an external gear that is rotatably installed with respect to the
즉, 상기 제1 회전요소(N1)는 상기 클러치 케이스(11)의 내측에 형성되는 피스톤 하우징(13)을 감싸면서 상기 클러치 케이스(11)와의 사이에 베어링(B1)을 통해 회전 지지되는 제3 회전요소(N3)의 일단부와 고정 연결되어 회전 가능하게 설치된다. That is, the first rotating element (N1) is a third rotationally supported through the bearing (B1) between the
이러한 제1 회전요소(N1)는 다른 축선 상의 외접기어 등과 외접 치합되어 동력 연결될 수 있다.The first rotating element N1 may be externally meshed with a circumscribed gear or the like on another axis to be connected to power.
또한, 상기 제2 회전요소(N2)는 회전축(S)의 일단부에 베어링(B2)을 통하여 회전 가능하게 설치되는 회전기어로 이루어진다.In addition, the second rotating element (N2) is made of a rotating gear rotatably installed through a bearing (B2) at one end of the rotating shaft (S).
이와 같이, 제1, 제2 회전요소(N1)(N2) 사이에서 회전동력을 전달하는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 변속기용 도그 클러치 장치는 클러치 케이스(11)와, 클러치 피스톤(15) 및 도그 클러치(21)를 포함한다. As described above, the dog clutch device for a transmission according to the first embodiment of the present invention, which transmits rotational power between the first and second rotating elements N1 and N2, includes a
상기 클러치 케이스(11)는 상기 제1 회전요소(N1)의 외단부에 대응하여 변속기 하우징(미도시)에 고정되며, 상기 제1 회전요소(11)의 외단부 회전중심 내부에 대응하여 유압 작동실(C)을 갖는 피스톤 하우징(13)이 일체로 형성된다.The
여기서, 상기 외단부와 이에 대응하는 개념으로 적용되는 내단부는 도 1에서 우측에 위치되는 클러치 케이스(11)가 변속기 하우징(미도시)에 고정되는 점을 고려하여 도 1을 기준으로 우측을 외측으로 설정하고, 회전축(S)이 위치되는 좌측을 내측으로 설정하며, 이로부터 외측 단부를 외단부로, 내측 단부를 내단부로 정의하여 설명한다.Here, in consideration of the fact that the
상기 클러치 피스톤(15)은 상기 유압 작동실(C)에 설치되어 상기 클러치 케이스(11) 내부에 형성된 2개의 유로(L1)(L2)를 통하여 상기 유압 작동실(C)로 공급 제어되는 유압에 따라 전후진 작동하면서, 상기 도그 클러치(21)를 작동 제어하도록 이루어진다.The
이때, 상기 클러치 피스톤(15)은 피스톤부(15a)과 로드부(15b)가 일체로 형성되는 일체형으로 이루어지며, 상기 피스톤 하우징(13)의 내부에 설치되는 피스톤 리테이너(17)에 의해 유압 작동실(C) 내부의 밀폐구조가 이루어진다.At this time, the
즉, 상기 피스톤 리테이너(17)는 상기 피스톤 하우징(13)의 내단부 내면과 상기 클러치 피스톤(15)의 로드부(15b) 사이에 시일링된 상태로 설치되어 상기 피스톤 하우징(13)의 내부를 밀폐된 유압 작동실(C)로 형성한다. That is, the
이러한 피스톤 리테이너(17)는 상기 피스톤 하우징(13)의 내면에 설치되는 스냅링(SR)에 의해 상기 클러치 피스톤(15)의 작동방향 스트로크를 제한하도록 구성된다.The
그리고 상기 유압 작동실(C)은 상기 클러치 피스톤(15)의 피스톤부(15a)에 의해 작동용 챔버(C1)와 해제용 챔버(C2)로 구획된다. And the hydraulic operation chamber (C) is divided into an operation chamber (C1) and a release chamber (C2) by the piston portion (15a) of the clutch piston (15).
그리고 상기 클러치 케이스(11)의 내부에 형성되는 2개의 유로는 상기 클러치 케이스(11)의 내부에 형성되어 상기 작동용 챔버(C1)와 연결되는 제1 유로(L1)와, 상기 클러치 케이스(11)의 내부와 상기 피스톤 하우징(13)의 내부를 연결하여 형성되어 상기 해제용 챔버(C2)와 연결되는 제2 유로(L2)로 이루어진다. In addition, the two flow paths formed inside the
상기 도그 클러치(21)는 상기 제1 회전요소(N1)의 회전중심 내부에 축선을 따라 양방향 이동 가능하게 상기 클러치 피스톤(15)의 내단부 상에 회전 가능하게 설치되어 상기 제1, 제2 회전요소(N1)(N2)가 치형구조에 의해 선택적으로 결합되도록 작동한다. The
여기서, 상기 치형구조는 상기 제1 회전요소(N1)의 내단부 회전중심 내부의 내주면을 따라 제1 치형(T1)이 형성되고, 상기 제2 회전요소(N2)의 외단부 외주면을 따라 제2 치형(T2)이 형성된다.Here, the tooth structure is a first tooth (T1) is formed along the inner circumferential surface inside the inner center of rotation of the first rotating element (N1), the second along the outer circumferential surface of the second rotating element (N2) Tooth shape T2 is formed.
또한, 상기 도그 클러치(21)의 내단부(21a) 외주면을 따라 제3 치형(T3)이 형성되며, 상기 제3 치형(T3)은 제1 치형(T1)에 항상 치합된 상태를 유지한다.In addition, a third tooth T3 is formed along the outer circumferential surface of the
또한, 상기 도그 클러치(21)의 내단부(21a) 내주면을 따라 제4 치형(T4)이 형성되며, 상기 제4 치형(T4)은 제2 치형(T2)에 선택적으로 치합된다.Further, a fourth tooth T4 is formed along the inner circumferential surface of the
이때, 상기 제2 치형(T2)은 상기 제1 치형(T1)과의 사이에 상기 도그 클러치(21)의 각 치형(T3)(T4)이 진입하여 치합될 수 있도록 상기 제1 치형(T1)에 비하여 직경이 작게 형성된다.At this time, the second teeth (T2) is the first teeth (T1) so that each teeth (T3) (T4) of the
이러한 도그 클러치(21)는 상기 클러치 피스톤(15)의 로드부(15b) 상의 외단부에 회전 가능하게 끼워진 상태로, 상기 도그 클러치(21)의 양 측면에 대응하여 양측 베어링 리테이너(19)에 의해 상기 클러치 피스톤(15)의 로드부(15b)에 규제되는 각 베어링(B3)에 의해 회전 지지되어 설치된다. The
이에 따라, 상기 도그 클러치(21)가 상기 클러치 피스톤(15)의 작동에 의해 상기 제1, 제2 회전요소(N1)(N2)를 결합하여 함께 회전하더라도 상기 클러치 피스톤(15)은 회전방향으로는 고정된 상태를 유지하여 유압 작동실(C) 내부에 원심유압을 발생시키지 않게 된다.Accordingly, even if the
도 2와 도 3은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 변속기용 도그 클러치 장치의 결합 및 해제 작동 상태도이다. 2 and 3 are a state diagram of the engagement and release operation of the dog clutch device for a transmission according to the first embodiment of the present invention.
도 2를 참조하여, 도그 클러치 장치의 결합작동을 설명하면, 제1 유로(L1)를 통해 작동측 챔버(C1)로 유압이 공급되면, 상기 클러치 피스톤(15)이 도그 클러치(21)와 함께 도면에서 왼쪽으로 전진 이동한다.Referring to FIG. 2, when the coupling operation of the dog clutch device is described, when hydraulic pressure is supplied to the operation side chamber C1 through the first flow path L1, the
그러면, 상기 도그 클러치(21)는 제3 치형(T3)이 제1 회전요소(N1)의 제1 치형(T1)과 치합된 상태를 유지하면서 제4 치형(T4)이 제2 회전요소(N2)의 제2 치형(T2)과 치합되어 제1, 제2 회전요소(N1)(N2) 상호간에 동력전달이 가능한 상태가 되도록 한다. Then, the
이때, 상기 도그 클러치(21)는 상기 제1, 제2 회전요소(N1)(N2)를 결합하여 함께 회전하더라도 상기 클러치 피스톤(15)에 로드부(15b)에 베어링(B3)을 통해 회전 가능하게 설치되어 클러치 피스톤(15)을 회전시키지는 않는다.At this time, even if the
도 3을 참조하여, 도그 클러치 장치의 해제작동을 설명하면, 제2 유로(L2)를 통해 해제측 챔버(C2)로 유압이 공급되면, 상기 클러치 피스톤(15)이 도그 클러치(21)와 함께 도면에서 오른쪽으로 후진 이동한다.Referring to Figure 3, when explaining the release operation of the dog clutch device, when the hydraulic pressure is supplied to the release side chamber (C2) through the second flow path (L2), the
그러면, 상기 도그 클러치(21)는 제3 치형(T3)이 제1 회전요소(N1)의 제1 치형(T1)과 치합된 상태를 유지하면서 제4 치형(T4)이 제2 회전요소(N2)의 제2 치형(T2)과 치합 해제되어 제1, 제2 회전요소(N1)(N2) 상호간에 동력 연결 상태가 해제되도록 한다. Then, the
도 4는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 변속기용 도그 클러치 장치의 단면도이다. 4 is a cross-sectional view of a dog clutch device for a transmission according to a second embodiment of the present invention.
도 4를 참조하면, 본 발명의 제2 실시 예에 따른 도그 클러치 장치는 제1 실시 예와 비교하여 도그 클러치(21)를 해제 작동시키기 위해 해제측 챔버(C2)에 유압을 공급하기 위한 제2 유로(L2)에만 차이점이 있다. Referring to FIG. 4, the dog clutch device according to the second embodiment of the present invention provides a second pressure for supplying hydraulic pressure to the release side chamber C2 in order to release the
즉, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 도그 클러치 장치의 제2 유로(L2)는 상기 클러치 케이스(11)의 내부와 상기 피스톤 하우징(13)의 내부를 연결하여 상기 해제용 챔버(C2)와 연결되는 반면, 본 발명의 제2 실시 예에 따른 도그 클러치 장치의 제2 유로(L2)는 클러치 피스톤(15)의 외단부에 끼워지는 시일 파이프(23)와 클러치 피스톤(15)에 형성되는 연결홀(H)이 추가되어 이루어지는 차이점이 있다. That is, the second flow path L2 of the dog clutch device according to the first embodiment of the present invention connects the interior of the
즉, 본 발명의 제2 실시 예에 따른 도그 클러치 장치의 2개의 유로는 제1 유로(L1)가 상기 클러치 케이스(11)의 내부에 형성되어 상기 작동용 챔버(C1)와 연결된다.That is, in the two flow paths of the dog clutch device according to the second embodiment of the present invention, a first flow path L1 is formed inside the
그리고 상기 제2 유로(L2)는 상기 클러치 피스톤(15)의 피스톤부(15a) 내부의 중심에 시일 파이프(23)가 삽입되어 클러치 케이스(11)에 고정되고, 상기 클러치 케이스(11)의 내부에서 시일 파이프(23)를 거쳐 상기 클러치 피스톤(15)의 피스톤부(15a)에 형성된 연결홀(H)을 통해 상기 해제용 챔버(C2)와 연결된다. In addition, the second flow path L2 is fixed to the
도 5와 도 6은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 변속기용 도그 클러치 장치의 결합 및 해제 작동 상태도이다. 5 and 6 is a state diagram of the engagement and release operation of the dog clutch device for a transmission according to a second embodiment of the present invention.
도 5를 참조하여, 도그 클러치 장치의 결합작동을 설명하면, 제1 유로(L1)를 통해 작동측 챔버(C1)로 유압이 공급되면, 상기 클러치 피스톤(15)이 도그 클러치(21)와 함께 도면에서 왼쪽으로 전진 이동한다.Referring to FIG. 5, when the coupling operation of the dog clutch device is described, when hydraulic pressure is supplied to the operation side chamber C1 through the first flow path L1, the
그러면, 상기 도그 클러치(21)는 제3 치형(T3)이 제1 회전요소(N1)의 제1 치형(T1)과 치합된 상태를 유지하면서 제4 치형(T4)이 제2 회전요소(N2)의 제2 치형(T2)과 치합되어 제1, 제2 회전요소(N1)(N2) 상호간에 동력전달이 가능한 상태가 되도록 한다. Then, the
이때, 상기 도그 클러치(21)는 상기 제1, 제2 회전요소(N1)(N2)를 결합하여 함께 회전하더라도 상기 클러치 피스톤(15)에 로드부(15b)에 베어링(B3)을 통해 회전 가능하게 설치되어 클러치 피스톤(15)을 회전시키지는 않는다.At this time, even if the
도 6을 참조하여, 도그 클러치 장치의 해제작동을 설명하면, 제2 유로(L2)와 시일 파이프(23) 및 연결홀(H)을 통해 해제측 챔버(C2)로 유압이 공급되면, 상기 클러치 피스톤(15)이 도그 클러치(21)와 함께 도면에서 오른쪽으로 후진 이동한다.Referring to Figure 6, when explaining the release operation of the dog clutch device, when the hydraulic pressure is supplied to the release side chamber (C2) through the second flow path (L2) and the
그러면, 상기 도그 클러치(21)는 제3 치형(T3)이 제1 회전요소(N1)의 제1 치형(T1)과 치합된 상태를 유지하면서 제4 치형(T4)이 제2 회전요소(N2)의 제2 치형(T2)과 치합 해제되어 제1, 제2 회전요소(N1)(N2) 상호간에 동력 연결 상태가 해제되도록 한다. Then, the
이와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 도그 클러치 장치는 클러치 케이스(11)에 일체로 형성된 피스톤 하우징(13)의 내부에서 클러치 피스톤(15)이 전후진 가능하게 설치되어 밀폐된 유압 작동실(C)에 공급되는 유압에 따라 도그 클러치(21)를 작동 및 해제 제어하도록 간단하게 구성하여 부품수를 최소화하며, 이에 따라 중량 및 전장의 증대 없이 회전요소 간에 안정적인 동력전달을 가능하게 한다. As described above, the dog clutch device according to the embodiment of the present invention is installed in the
또한, 상기 클러치 피스톤(15)의 로드부(15b)에 베어링(B3)을 통해 도그 클러치(21)를 회전 가능하게 지지하여 도그 클러치(21)가 회전요소 간에 동력 연결 시에도 클러치 피스톤(15)이 피스톤 하우징(13)에 대해 상대회전이 없도록 하여 작동유체의 원심유압의 발생을 방지할 수 있다.In addition, the
또한, 상기 클러치 케이스(11)와 피스톤 하우징(13)의 내부에 형성된 제1, 제2 유로(L1)(L2)를 통하여 밀폐된 작동 및 해제용 챔버(C1)(C2)에 유압을 공급할 수 있도록 하여 오일 리크에 의한 펌프의 구동 손실을 방지한다.In addition, through the first and second flow paths L1 and L2 formed inside the
또한, 종래 습식 마찰 클러치 등에 적용되는 마찰재가 배제되어 드래그에 의해 동력 손실이 없으며, 변속 직결감이 우수하고 변속시간을 단축할 수 있다.In addition, the friction material applied to the conventional wet friction clutch is excluded, and thus there is no power loss due to drag, the shift direct connection feeling is excellent, and the shift time can be shortened.
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 the preferred embodiments of the present invention are disclosed above, the present invention is not limited to the above embodiments, and those skilled in the art to which the present invention pertains from the embodiments of the present invention can be easily invented and recognized as equivalent. This includes all changes to the scope.
11: 클러치 케이스
13: 피스톤 하우징
15: 클러치 피스톤
15a: 피스톤부
15b: 로드부
17: 피스톤 리테이너
19: 베어링 리테이너
21: 도그 클러치
23: 시일 파이프
L1, L2: 제1, 제2 유로
SR: 스냅링
N1,N2,N3: 제1, 제2, 제3 회전요소
C: 유압 작동실
C1: 작동측 챔버
C2: 해제측 챔버
B1,B2,B3: 베어링
T1,T2,T3,T4: 제1, 제2, 제3, 제4 치형
S: 회전축11: Clutch case
13: piston housing
15: clutch piston
15a: piston
15b: rod
17: piston retainer
19: bearing retainer
21: dog clutch
23: Seal pipe
L1, L2: first and second flow paths
SR: Snap ring
N1, N2, N3: first, second, third rotating elements
C: Hydraulic operating room
C1: Operation side chamber
C2: Release side chamber
B1, B2, B3: bearing
T1, T2, T3, T4: 1st, 2nd, 3rd, 4th teeth
S: rotating shaft
Claims (10)
상기 제1 회전요소의 외단부에 대응하여 변속기 하우징에 고정되며, 상기 제1 회전요소의 외단부 회전중심 내부에 대응하여 유압 작동실을 갖는 피스톤 하우징이 일체로 형성되는 클러치 케이스;
상기 유압 작동실에 설치되어 상기 클러치 케이스 내부에 형성된 복수의 유로를 통하여 상기 유압 작동실로 공급 제어되는 유압에 따라 전후진 작동하는 클러치 피스톤; 및
상기 제1, 제2 회전요소가 치형구조에 의해 선택적으로 결합되도록, 상기 제1 회전요소의 회전중심 내부에 축선을 따라 양방향 이동 가능하게 상기 클러치 피스톤의 내단부에 회전 가능하게 설치되는 도그 클러치;
를 포함하는 변속기용 도그 클러치 장치.In the dog clutch device for a transmission that transmits rotational power between the first and second rotating elements,
A clutch case fixed to a transmission housing corresponding to an outer end portion of the first rotating element, and a piston housing integrally formed with a hydraulic operation chamber corresponding to an inner rotation center of the outer rotating element;
A clutch piston which is installed in the hydraulic operation chamber and moves forward and backward according to hydraulic pressure supplied to and controlled by the hydraulic operation chamber through a plurality of flow paths formed in the clutch case; And
A dog clutch rotatably installed at an inner end of the clutch piston to be movable in both directions along an axis inside the rotation center of the first rotating element so that the first and second rotating elements are selectively coupled by a tooth structure;
Dog clutch device for a transmission comprising a.
상기 치형구조는
상기 제1 회전요소의 내단부 회전중심 내부의 내주면을 따라 형성되는 제1 치형;
상기 제2 회전요소의 외단부 외주면을 따라 형성되는 제2 치형;
상기 도그 클러치의 내단부 외주면을 따라 형성되어 상기 제1 치형에 항상 치합되는 제3 치형; 및
상기 도그 클러치의 내단부 내주면을 따라 형성되어 상기 제2 치형에 선택적으로 치합되는 제4 치형;
으로 이루어지는 변속기용 도그 클러치 장치.According to claim 1,
The tooth structure
A first tooth formed along an inner circumferential surface inside the center of rotation of the inner end of the first rotating element;
A second tooth formed along the outer circumferential surface of the second rotating element;
A third tooth formed along an outer circumferential surface of the inner end portion of the dog clutch and always engaged with the first tooth; And
A fourth tooth formed along an inner circumferential surface of the inner end portion of the dog clutch and selectively meshing with the second tooth;
Dog clutch device for a transmission consisting of.
상기 변속기용 도그 클러치 장치는
상기 피스톤 하우징의 내단부 내면과 상기 클러치 피스톤 사이에 시일링된 상태로 설치되어 상기 피스톤 하우징의 내부를 유압 작동실로 형성하는 피스톤 리테이너를 더 포함하는 변속기용 도그 클러치 장치.According to claim 1,
The transmission dog clutch device is
A dog clutch device for a transmission, further comprising a piston retainer installed in a sealed state between the inner end surface of the piston housing and the clutch piston to form the interior of the piston housing as a hydraulic operation chamber.
상기 피스톤 리테이너는
상기 피스톤 하우징의 내면에 설치되는 스냅링에 의해 상기 클러치 피스톤의 작동방향 스트로크를 제한하도록 구성되는 변속기용 도그 클러치 장치.According to claim 3,
The piston retainer
A dog clutch device for a transmission configured to limit a stroke in an operating direction of the clutch piston by a snap ring installed on an inner surface of the piston housing.
상기 유압 작동실은
상기 클러치 피스톤에 의해 작동용 챔버와 해제용 챔버로 구획되는 변속기용 도그 클러치 장치.According to claim 1,
The hydraulic operation room
A dog clutch device for a transmission that is divided into an operation chamber and a release chamber by the clutch piston.
상기 복수의 유로는
상기 클러치 케이스의 내부에 형성되어 상기 작동용 챔버와 연결되는 제1 유로; 및
상기 클러치 케이스의 내부와 상기 피스톤 하우징의 내부를 연결하여 형성되어 상기 해제용 챔버와 연결되는 제2 유로;
로 이루어지는 변속기용 도그 클러치 장치.The method of claim 5,
The plurality of flow paths
A first flow path formed inside the clutch case and connected to the operation chamber; And
A second flow path formed by connecting the inside of the clutch case and the inside of the piston housing to be connected to the release chamber;
Dog clutch device for a transmission consisting of.
상기 복수의 유로는
상기 클러치 케이스의 내부에 형성되어 상기 작동용 챔버와 연결되는 제1 유로; 및
상기 클러치 케이스의 내부에서 상기 클러치 피스톤의 외단부 중심에 삽입된 시일 파이프와 상기 클러치 피스톤에 형성된 연결홀을 통해 상기 해제용 챔버와 연결되는 제2 유로;
로 이루어지는 변속기용 도그 클러치 장치.The method of claim 5,
The plurality of flow paths
A first flow path formed inside the clutch case and connected to the operation chamber; And
A second flow path connected to the release chamber through a seal pipe inserted into the center of the outer end portion of the clutch piston and a connection hole formed in the clutch piston inside the clutch case;
Dog clutch device for a transmission consisting of.
상기 도그 클러치는
상기 클러치 피스톤의 외단부에 회전 가능하게 끼워진 상태로, 양 측면이 베어링 리테이너에 의해 상기 클러치 피스톤에 규제되는 각 베어링에 의해 회전 지지되는 변속기용 도그 클러치 장치.According to claim 1,
The dog clutch
A dog clutch device for a transmission that is rotatably fitted to an outer end portion of the clutch piston, and that both sides are rotationally supported by each bearing regulated by the clutch piston by a bearing retainer.
상기 제1 회전요소는
상기 피스톤 하우징을 감싸면서 상기 클러치 케이스와의 사이에 베어링을 통해 회전 지지되는 제3 회전요소의 일단부와 고정 연결되어 회전 가능하게 설치되며, 외주 측에는 기어가 형성되는 외접기어로 이루어지는 변속기용 도그 클러치 장치.According to claim 1,
The first rotating element
A dog clutch for a transmission comprising a circumferential gear that is fixedly connected to one end of a third rotating element that is rotated and supported through a bearing between the clutch case and surrounding the piston housing, and a gear is formed on the outer circumferential side. Device.
상기 제2 회전요소는
회전축의 일단부에 베어링을 통하여 회전 가능하도록 회전기어로 이루어지는 변속기용 도그 클러치 장치.According to claim 1,
The second rotating element
A dog clutch device for a transmission made of a rotating gear so as to be rotatable through a bearing at one end of a rotating shaft.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020180129112A KR20200047092A (en) | 2018-10-26 | 2018-10-26 | Dog clutch device for automatic transmission |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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KR1020180129112A KR20200047092A (en) | 2018-10-26 | 2018-10-26 | Dog clutch device for automatic transmission |
Publications (1)
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ID=70733294
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KR1020180129112A KR20200047092A (en) | 2018-10-26 | 2018-10-26 | Dog clutch device for automatic transmission |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114439864A (en) * | 2020-10-30 | 2022-05-06 | 通用汽车环球科技运作有限责任公司 | Clutch of electric drive device |
KR20240014909A (en) | 2022-07-26 | 2024-02-02 | 현대트랜시스 주식회사 | Dog clutch device |
-
2018
- 2018-10-26 KR KR1020180129112A patent/KR20200047092A/en active IP Right Grant
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN114439864A (en) * | 2020-10-30 | 2022-05-06 | 通用汽车环球科技运作有限责任公司 | Clutch of electric drive device |
CN114439864B (en) * | 2020-10-30 | 2023-08-08 | 通用汽车环球科技运作有限责任公司 | Clutch for electric drive |
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