KR100836298B1 - 하이브리드 파워트레인용 클러치 - Google Patents

하이브리드 파워트레인용 클러치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 롤러모터와 가이드롤러 등을 이용한 보다 간단한 구조의 하이브리드 파워트레인용 클러치를 제공하여, 신속한 응답성을 가지면서도 부드러운 작동으로 충격이 발생하지 않도록 한다.

Description

하이브리드 파워트레인용 클러치{CLUTCH FOR A HYBRID POWER TRAIN}
도 1은 종래의 하이브리드 파워트레인에 사용된 엔진클러치의 구조를 설명한 도면,
도 2는 본 발명에 따른 하이브리드 파워트레인용 클러치구조를 설명한 도면이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 간단한 설명>
1; 엔진측부재 3; 클러치디스크
5; 모터측부재 7; 클러치플레이트
9; 가이드홈 11; 가이드롤러
13; 롤러모터 15; 록너트
17; 디스크가이드샤프트 19; 록플레이트
21; 플레이트가이드샤프트 23; 스페이서
25; 베어링 27; 변속기축
29; 오일통로
본 발명은 하이브리드 파워트레인용 클러치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 엔진과 구동모터를 이용하는 하이브리드 파워트레인에서 엔진과 구동모터 사이의 동력을 연결 및 차단시킬 수 있도록 구비된 하이브리드 파워트레인용 클러치에 관한 기술이다.
도 1은 종래의 하이브리드 파워트레인의 일부 구조를 도시한 것으로서, 엔진(500)과 구동모터(502)의 로터(504) 사이에 동력을 연결 및 차단할 수 있도록 엔진클러치(506)가 구비되어 있다.
상기 엔진클러치(506)는 습식다판식 클러치로서, 엔진에 연결된 허브(508)의 외주에 다수의 클러치디스크가 스플라인 결합되고, 구동모터(502)의 로터와 토크컨버터케이스(510)를 통해 연결된 리테이너(512)의 내주에 상기 클러치디스크들 사이에 교번하여 개재된 클러치플레이트가 스플라인 결합되어 있고, 유압에 의해 피스톤(514)을 작동시켜서 구동모터(502)와 엔진 사이의 동력을 연결 및 차단하도록 되어 있다.
즉, 상기 피스톤(514)의 좌측챔버에 유압이 공급되면 피스톤(514)이 우측으로 이동하면 상기 다수의 클러치디스크들과 클러치플레이트들이 접촉하면서 엔진클러치(506)가 체결되고, 피스톤(514)의 우측챔버에 유압이 공급되면 피스톤(514)이 좌측으로 이동하면서 엔진클러치(506)가 해제되는 것이다.
그런데, 상기한 바와 같이 피스톤(514)의 좌우측챔버에 유압을 가하여 피스톤(514)을 통하여 클러치플레이트 및 클러치디스크를 작동시키려면, 상기 유압의 정밀하고 복잡한 제어가 필요하고, 제어가 까다로워서 신속한 작동성을 추구하다 보면 충격이 발생할 염려가 많고 충격 방지를 추구하다 보면 응답성이 저하되는 경우가 많다.
본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 보다 간단한 구조와 제어 방법을 제공하여, 신속한 응답성을 가지면서도 부드러운 작동으로 충격이 발생하지 않도록 한 하이브리드 파워트레인용 클러치를 제공함에 그 목적이 있다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명 하이브리드 파워트레인용 클러치는
엔진에 연결되는 엔진측부재에 설치되는 다수의 클러치디스크와;
구동모터에 연결되는 모터측부재에 설치되어 상기 다수의 클러치디스크들의 사이에 각각 삽입되는 다수의 클러치플레이트와;
상기 클러치플레이트들의 단부가 삽입되고 회동됨에 의해 상기 클러치플레이트들 사이의 간격이 점진적으로 좁아지거나 넓어지도록 하는 나선형 가이드홈을 다수 구비한 가이드롤러와;
상기 가이드롤러를 회동시키도록 구비된 롤러모터;
를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하면 다음 과 같다.
도 2를 참조하면 본 발명 실시예는 엔진에 연결되는 엔진측부재(1)에 설치되는 다수의 클러치디스크(3)와; 구동모터에 연결되는 모터측부재(5)에 설치되어 상기 다수의 클러치디스크(3)들의 사이에 각각 삽입되는 다수의 클러치플레이트(7)와; 상기 클러치플레이트(7)들의 단부가 삽입되고 회동됨에 의해 상기 클러치플레이트(7)들 사이의 간격이 점진적으로 좁아지거나 넓어지도록 하는 나선형 가이드홈(9)을 다수 구비한 가이드롤러(11)와; 상기 가이드롤러(11)를 회동시키도록 구비된 롤러모터(13)를 포함하여 구성된다.
상기 다수의 클러치디스크(3)는 일단에 록너트(15)가 구비된 디스크가이드샤프트(17)에 의해 관통되고, 상기 디스크가이드샤프트(17)의 타단은 상기 엔진측부재(1)에 고정되며, 상기 다수의 클러치플레이트(7)는 일단에 록플레이트(19)가 구비된 플레이트가이드샤프트(21)에 의해 관통되고, 상기 플레이트가이드샤프트(21)는 타단이 상기 모터측부재(5)에 고정된 구조이다.
따라서, 상기 클러치디스크(3)는 상기 엔진측부재(1)에 대하여 회전력을 전달할 수 있는 상태이면서 그 중심축 방향으로는 직선운동이 가능한 상태이고, 상기 클러치플레이트(7)는 상기 모터측부재(5)에 대하여 회전력을 전달할 수 있는 상태임과 아울러 그 중심축 방향으로는 직선운동이 가능한 상태이다.
상기 디스크가이드샤프트(17)에는 상기 클러치디스크(3)와 엔진측부재(1) 사이 공간에서 상기 록플레이트(19)의 내측에 클러치디스크(3)의 중심축에 수직한 동일 평면을 이루면서 배치되는 스페이서(23)가 구비되어 있다.
또한, 상기 가이드롤러(11)의 다수의 가이드홈(9)은 상기 클러치플레이트(7)들이 상기 록플레이트(19)쪽으로 모인 상태로부터 록플레이트(19)로부터 멀어지면 각각의 간격이 벌어지도록 형성되어 있다.
따라서, 상기 가이드롤러(11)의 회전에 따라 상기 클러치플레이트(7)들은 상기 록플레이트(19)쪽으로 모였다가 벌어졌다가 하는 작용을 하게 되며, 이에 의해 상기 클러치디스크(3)들은 상기 스페이서(23)쪽으로 모였다가 벌어졌다가 하게 된다.
한편, 상기 가이드롤러(11)의 회전시 상기 클러치플레이트(7)들이 상기 플레이트가이드샤프트(21)를 따라 이동할 때 상기 클러치플레이트(7)들의 좌측방향 이동은 상기 모터측부재(5)에 의해 제한되며, 반대로 상기 클러치플레이트(7)들의 우측방향 이동은 상기 록플레이트(19)에 의해 제한된다.
즉, 상기 클러치플레이트(7)들은 상기 모터측부재(5)와 상기 록플레이트(19) 사이의 공간에서만 이동할 수 있도록 설치된 것이다.
그리고, 상기 가이드롤러(11)의 회전시 상기 클러치디스크(3)들이 상기 디스크가이드샤프트(17)를 따라 이동할 때 상기 클러치디스크(3)들의 좌측방향 이동은 상기 록너트(15)에 의해 제한되며, 반대로 상기 클러치디스크(3)들의 우측방향 이동은 상기 스페이서(23)에 의해 제한된다.
즉, 상기 클러치디스크(3)들은 상기 록너트(15)와 상기 스페이서(23) 사이의 공간에서만 이동할 수 있도록 설치된 것이다.
상기 가이드롤러(11)는 베어링(25)에 의해 지지되어 있으며, 변속기축(27)에 형성된 오일통로(29)를 통해 상기 클러치디스크(3)와 클러치플레이트(7) 사이에 제공될 오일이 공급될 수 있도록 되어 있다.
상기한 바와 같이 구성된 하이브리드 파워트레인용 클러치는 상기 롤러모터(13)를 구동하여 클러치작용을 하게 된다.
즉, 상기 롤러모터(13)를 회동시키면, 상기 가이드롤러(11)가 회동하면서 상기 가이드홈(9)에 의해 가이드되는 상기 클러치플레이트(7)들이 상기 록플레이트(19)쪽으로 모이게 되고, 상기 클러치플레이트(7)들의 사이에 개재된 상기 클러치디스크(3)들도 상기 스페이서(23)쪽으로 모이면서 상기 클러치플레이트(7)들과 클러치디스크(3)들은 서로 밀착하면서 동력을 전달하는 상태로 체결된다.
상기 롤러모터(13)를 반대로 회동시키면, 상기 가이드롤러(11)도 역회전하면서, 상기 클러치플레이트(7)들이 상기 록플레이트(19)로부터 멀어지면서 서로 벌 어지게 되고, 그 사이에 위치하는 클러치디스크(3)들도 서로 벌어지면서, 상기 클러치플레이트(7)들과 클러치디스크(3)들 사이의 결합은 해제되어 동력의 전달이 차단되는 것이다.
상기한 바와 같은 클러치 작용은 상기 롤러모터(13)를 정역회전시키는 것만으로 즉각적으로 이루어지며, 상기 클러치플레이트(7)들의 움직임은 상기 가이드롤러(11)의 가이드홈(9)들에 의해 정밀하게 제어되므로 제어의 정밀성도 확보할 수 있어서, 상기 롤러모터(13)의 정밀 제어만으로 정밀하고 응답성이 뛰어난 클러치 동작의 구현이 가능해진다.
따라서, 충격을 발생하지 않는 부드럽고 신속한 동력의 연결 및 차단으로 차량의 승차감을 향상시킬 수 있게 된다.
이상과 같이 본 발명에 의하면, 롤러모터와 가이드롤러 등을 이용한 보다 간단한 구조의 하이브리드 파워트레인용 클러치를 제공하여, 신속한 응답성을 가지면서도 부드러운 작동으로 충격이 발생하지 않도록 한다.

Claims (4)

  1. 엔진에 연결되는 엔진측부재(1)에 설치되는 다수의 클러치디스크(3)와;
    구동모터에 연결되는 모터측부재(5)에 설치되어 상기 다수의 클러치디스크(3)들의 사이에 각각 삽입되는 다수의 클러치플레이트(7)와;
    상기 클러치플레이트(7)들의 단부가 삽입되고 회동됨에 의해 상기 클러치플레이트(7)들 사이의 간격이 점진적으로 좁아지거나 넓어지도록 하는 나선형 가이드홈(9)을 다수 구비한 가이드롤러(11)와;
    상기 가이드롤러(11)를 회동시키도록 구비된 롤러모터(13);
    를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 하이브리드 파워트레인용 클러치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 다수의 클러치디스크(3)는 일단에 록너트(15)가 구비된 디스크가이드샤프트(17)에 의해 관통되고;
    상기 디스크가이드샤프트(17)의 타단은 상기 엔진측부재(1)에 고정되며;
    상기 다수의 클러치플레이트(7)는 일단에 록플레이트(19)가 구비된 플레이트가이드샤프트(21)에 의해 관통되고;
    상기 플레이트가이드샤프트(21)는 타단이 상기 모터측부재(5)에 고정되는 것;
    을 특징으로 하는 하이브리드 파워트레인용 클러치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 디스크가이드샤프트(17)에는 상기 클러치디스크(3)와 상기 엔진측부재(1) 사이 공간에서 상기 록플레이트(19)의 내측에 클러치디스크(3)의 중심축에 수직한 동일 평면을 이루면서 배치되는 스페이서(23)를 더 구비한 것;
    을 특징으로 하는 하이브리드 파워트레인용 클러치.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 가이드롤러(11)에 형성된 다수의 가이드홈(9)은 상기 클러치플레이트(7)들이 상기 록플레이트(19)쪽으로 모인 상태로부터 록플레이트(19)로부터 멀어지면 각각의 간격이 벌어지도록 형성된 것;
    을 특징으로 하는 하이브리드 파워트레인용 클러치.
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