KR20200047092A - 변속기용 도그 클러치 장치 - Google Patents

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KR20200047092A
KR20200047092A KR1020180129112A KR20180129112A KR20200047092A KR 20200047092 A KR20200047092 A KR 20200047092A KR 1020180129112 A KR1020180129112 A KR 1020180129112A KR 20180129112 A KR20180129112 A KR 20180129112A KR 20200047092 A KR20200047092 A KR 20200047092A
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지성욱
김기태
장철호
권현식
황성욱
조원민
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현대자동차주식회사
기아자동차주식회사
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Abstract

변속기용 도그 클러치 장치가 개시된다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 변속기용 도그 클러치 장치는 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 포함한다.

Description

변속기용 도그 클러치 장치{DOG CLUTCH DEVICE FOR AUTOMATIC TRANSMISSION}
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
여기서, 상기 피스톤 리테이너는 상기 피스톤 하우징의 내면에 설치되는 스냅링에 의해 상기 클러치 피스톤의 작동방향 스트로크를 제한하도록 구성될 수 있다.
또한, 상기 유압 작동실은 상기 클러치 피스톤에 의해 작동용 챔버와 해제용 챔버로 구획될 수 있다.
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.
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.
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.
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.
또한, 상기 제2 회전요소는 회전축의 일단부에 베어링을 통하여 회전 가능하게 회전기어로 이루어질 수 있다.
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.
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.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 도그 클러치 장치는 마찰재가 배제되어 드래그에 의해 동력 손실이 없으며, 변속 직결감이 우수하고 변속시간이 단축되는 효과가 있다.
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.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부한 도면을 통하여 상세하게 설명한다.
단, 본 발명의 실시 예를 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 도면부호를 적용하여 설명한다.
하기의 설명에서 구성의 명칭을 제1, 제2 등으로 구분한 것은 그 구성의 명칭이 동일하여 이를 구분하기 위한 것으로, 반드시 그 순서에 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 변속기용 도그 클러치 장치의 단면도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 변속기용 도그 클러치 장치는 제1, 제2 회전요소(N1)(N2) 사이에서 회전동력을 전달하도록 구성된다.
여기서, 상기 제1 회전요소(N1)는 외주 측에는 기어가 형성되어 클러치 케이스(11)에 대하여 회전 가능하게 설치되는 외접기어로 이루어질 수 있다.
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.
이러한 제1 회전요소(N1)는 다른 축선 상의 외접기어 등과 외접 치합되어 동력 연결될 수 있다.
또한, 상기 제2 회전요소(N2)는 회전축(S)의 일단부에 베어링(B2)을 통하여 회전 가능하게 설치되는 회전기어로 이루어진다.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
그리고 상기 유압 작동실(C)은 상기 클러치 피스톤(15)의 피스톤부(15a)에 의해 작동용 챔버(C1)와 해제용 챔버(C2)로 구획된다.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
도 2와 도 3은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 변속기용 도그 클러치 장치의 결합 및 해제 작동 상태도이다.
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.
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.
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.
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.
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.
도 4는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 변속기용 도그 클러치 장치의 단면도이다.
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.
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.
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.
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.
도 5와 도 6은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 변속기용 도그 클러치 장치의 결합 및 해제 작동 상태도이다.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
또한, 종래 습식 마찰 클러치 등에 적용되는 마찰재가 배제되어 드래그에 의해 동력 손실이 없으며, 변속 직결감이 우수하고 변속시간을 단축할 수 있다.
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.
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: 회전축

Claims (10)

  1. 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 클러치;
    를 포함하는 변속기용 도그 클러치 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    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.
  3. 제1항에 있어서,
    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.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 피스톤 리테이너는
    상기 피스톤 하우징의 내면에 설치되는 스냅링에 의해 상기 클러치 피스톤의 작동방향 스트로크를 제한하도록 구성되는 변속기용 도그 클러치 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 유압 작동실은
    상기 클러치 피스톤에 의해 작동용 챔버와 해제용 챔버로 구획되는 변속기용 도그 클러치 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    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.
  7. 제5항에 있어서,
    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.
  8. 제1항에 있어서,
    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.
  9. 제1항에 있어서,
    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.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 제2 회전요소는
    회전축의 일단부에 베어링을 통하여 회전 가능하도록 회전기어로 이루어지는 변속기용 도그 클러치 장치.
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