KR101080286B1 - 수압식 더블 클러치 - Google Patents

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토머스이. 브래포드
칼-하인츠 바우어
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보르그워너 인코퍼레이티드
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Abstract

본 발명은 종동 클러치 하우징(11)과, 마찰 디스크(29,30,33,36,34,37,35)와 링 모양의 작동 피스톤(43,44)을 가지는 수압식으로 작동되는 두 개의 클러치를 구비하며, 첫 번째 클러치는 클러치 하우징(11)을 첫 번째 입력 샤프트(10)와 변속가능하게 연결하고 두 번째 클러치는 클러치 하우징(11)을 두 번째 입력 샤프트(9)와 변속가능하게 연결하며, 양 클러치는 하나의 공동 내부 디스크 캐리어(40)를 갖는 동심적으로 배치되는 두 개의 입력 샤프트(9,10)를 가진 변속기용 수압식 더블 클러치에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 상기 내부 디스크 캐리어(40)는 작동 피스톤(43,44) 중 하나(43)를 한쪽 끝에서 통과하며, 내부 디스크 캐리어(40)의 상기 말단면은 클러치 하우징(11)과 토크 저항적으로(torque-proof) 연결된다.

Description

수압식 더블 클러치{Hydraulic dual clutch}
도 1은 본 발명에 따른 더블 클러치의 제1 실시예에 의한 파워트레인의 축방향 단면도,
도 2는 본 발명에 따른 더블 클러치의 제2 실시예에 의한 파워트레인의 축방향 단면도,
도 3은 본 발명에 따른 더블 클러치의 제3 실시예에 의한 파워트레인의 축방향 단면도이다.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
1: 제1 외부 디스크 캐리어 2: 제2 외부 디스크 캐리어
3: 첫 번째 플랜지 4: 두 번째 플랜지
5,6,38,39: 내기어 7,8,16: 소켓 기어
9: 중공축 10: 솔리드 축
11: 클러치 하우징 12: 토션진동댐퍼
13: 제2 요소 14: 제1 요소
15: 제1 플랜지 17: 내부 플랜지
18: 밴딩과 비틀림에 유연한 디스크 19: 외부둘레 구멍
20: 리벳 21: 플라이휠 매스
22,23: 구멍 24: 크랭크축
25: 탭 홀 26: 나사
27: 제1 디스크 패키지 28: 제2 디스크 패키지
29,30: 외부 디스크 31,32,41,42: 외기어
33,36: 내부 디스크 34,37: 압력판(pressure plate)
35: 엔드 플레이트(end plate) 40: 내부 디스크 캐리어
43: 제1 작동 피스톤 44: 제2 작동 피스톤
45,46,47: 개구 48,60: 지지 링
49,50: 압축 피스톤 51,52: 피스톤
53,53a,54: 코일 스프링 55,56: 대응 피스톤
57,58: 원주 브리지 59: 링 요소
61: 클러치 허브 62: 캐리어
63,64,65,66: 수압 오일 채널 67: 조인트(joint)
68: 펌프작동 톱니바퀴 69: 제1 수압 오일 밸런스 공간
70: 제2 수압 오일 밸런스 공간 71: 제1 수압 오일 작동 공간
72: 제 2 수압 오일 작동 공간 73: 냉각제실
74: 클러치의 종형 하우징 75: 제1 냉각제 차단 플레이트
76: 제2 냉각제 차단 플레이트 77,78,79: 실린더
본 발명은 동축으로 배치되는 두 개의 입력 샤프트를 가진 변속기를 위한 수압식 더블 클러치에 관한 것이다. 상기 수압식 더블 클러치는 종동 클러치 하우징과 마찰 디스크들과 링 모양의 작동 피스톤들을 가진 수압식으로 작동되는 두 개의 클러치를 포함한다. 제1 클러치는 기어를 변환할 수 있도록 클러치 하우징을 제 1 입력 샤프트와 연결하고, 제2 클러치도 역시 기어를 변환할 수 있도록 클러치 하우징을 제2 입력 샤프트와 연결한다. 양 클러치는 공동의 내부 디스크 캐리어(disk carrier)를 갖는다.
EP 1 195 537 B1 에는 청구항 1의 전제부에 따른 더블 클러치가 공지되어 있다. 상기 특허에서 클러치 하우징은 소켓 기어를 통해 클러치 허브와 연결되어 있다. 클러치 허브는 내부 디스크 캐리어를 클러치 허브와 토크 저항적으로(torque-proof) 연결하는 링 모양의 커플링 브리지를 지지한다. 이와 같은 커플링 브리지는 양 클러치를 축 방향으로 공간적으로 분리한다. 이로써, 높은 토크 모멘트 수용력을 가진 콤팩트한 제작방식이 가능하다.
상기 제작방식의 효과는 기본적으로 실증되었기는 하지만, 제작비를 줄이고 상기 더블 클러치의 무게를 감소시키고자 하는 요구가 계속되고 있다.
따라서 본 발명의 목적은, 비교적 저렴하게 제작가능하고 무게가 적으며 높은 토크 모멘트 수용력을 가지고 콤팩트한 제작방식의 더블 클러치를 제공하는 데에 있다.
상기 목적은 본 발명에 따른 수압식 더블 클러치에 의해 달성된다.
본 발명에 따른 수압식 더블 클러치에서, 내부 디스크 캐리어는 한쪽 끝에서 작동 피스톤 중 하나를 통과하고, 내부 디스크 캐리어의 이러한 말단 면은 클러칭 하우징과 토크 저항적으로 연결된다. 따라서, 클러치 허브 자체는 토크 모멘트를 전달하는 작용을 하지 않고, 클러치 하우징에 의해 개시된 토크 모멘트는 내부 디스크 캐리어로 직접 전달된다. 토크 모멘트를 전달하는 커플링 브리지는 필요하지 않다. 토크 모멘트를 전달하는 부품의 감소는 한편으로는 차량의 자체 중량을 감소시키며, 다른 한편으로는 일반적인 제작변형예와 비교하여 재료비와 제작비를 감소시킨다. 이와 동시에, 이러한 배치로 인해 높은 토크 모멘트 수용력을 가지며 콤팩트한 제작방식이 달성된다. 더블 클러치의 외부 크기는 기본적으로 마찰 디스크에 의해 결정된다. 그 밖에, 링 모양의 작동 피스톤들을 위한 공간이 요구된다.
양 클러치의 마찰 디스크들을 동축으로 차례로 배치하면 아주 콤팩트한 제작방식이 달성될 수 있다. 이때, 양 클러치는 공동의 압력판(pressure plate)를 갖는 것이 바람직하다.
상기 변형예의 아주 바람직한 실시예에 있어서, 압력판은 내부 디스크 캐리어와 토크 저항적으로 연결된다. 압력판은 (한쪽 면 또는 양면으로) 축방향으로 압착되거나 또는 축방향으로 고정될 수도 있다. 압착 또는 고정은 지지 링이나 이와 유사한 것으로 이루어질 수 있다. 콤팩트한 제작방식 이외에도 상기 방법에 의해 양 클러치의 기능적인 분리가 이루어진다.
축방향으로의 고정 대신에, 압력판은 내부 디스크 캐리어와 단단하게 연결될 수 있다. 당업자가 단지 축방향 압축과 축방향 고정을 선택할지, 또는 단단한 연결을 위해 예를 들면 일체로 실시하는 것을 선택할지는 제작기술과 비용적인 이유가 결정적일 것이다.
본 발명에 따른 수압식 더블 클러치의 아주 바람직한 실시예에서는, 내부 디스크 캐리어는 다른 한쪽 끝에서 작동 피스톤의 다른 하나를 통과한다. 이와 같은 방식으로 내부 디스크 캐리어는 축방향으로 대칭적으로도 실시될 수 있다.
상기 변형실시예의 특별한 실시예에서는, 본 발명에 의하여 작동 피스톤의 상기 다른 하나는 내부 디스크를 다른 한쪽 끝에서 방사상으로 지지하며 및/또는 중심에 두며(center) 및/또는 비틀림에 안전하게 및/또는 토크 저항적으로 지지한다. 방사상 방향으로 내부 디스크 캐리어에 작용하는 힘 및/또는 원주방향으로 작용하는 힘은 상기 방식으로 접합 부분인 클러칭 하우징, 내부 디스크 캐리어에서 뿐만 아니라 다른 작동 피스톤에 의해서도 수용된다.
바람직한 변형 실시예에 의하면, 클러치 하우징은 클러치 허브와 토크 저항적으로 연결되며, 실린더가 마련되는데 이 실린더는 클러치 허브에서 축방향으로 압착되며, 다른 작동 피스톤은 이 실린더에서 축방향으로 움직일 수 있다. 상기 변형실시예에 따라, 내부 디스크 캐리어는 다른 한쪽 끝에서 다른 작동 피스톤에 지지되며, 만일에 있을 수 있는 힘 또는 모멘트는 클러치 허브로 부터 실린더를 통해 수용된다.
대안적으로 또는 추가적으로, 본 발명에 의하여 실린더는 내부 디스크 캐리어를 다른 한쪽 끝에서 방사상으로 지지하며 및/또는 중심에 두며 및/또는 비틀림에 안전하게 및/또는 토크 저항적으로 지지한다. 대안적으로 또는 추가적으로, 상기 힘 및/또는 모멘트는 직접 클러치 허브로 부터 상기 실린더를 통해 수용된다.
본 발명의 또 다른 실시예에서, 클러치 하우징 또는 클러치 허브는 또 다른 실린더를 가지며, 상기 실린더에서 작동 피스톤은 축방향으로 움직인다. 바람직하게는, 상기 또 다른 실린더는 기본적으로 대칭적으로 상기 실린더에 대해 축방향으로 실시된다.
또한 본 발명에 따르면, 양 작동 피스톤은 하나 또는 다수의 리턴 스프링(return spring)의 힘에 대하여 작동가능하다.
어느 유형의 리턴 스프링도 사용될 수 있다. 특히, 리턴 스프링은 디스크 스프링, 코일 스프링 또는 웨이브 스프링일 수 있다.
리턴 스프링은 대응 피스톤에 대하여 지지될 수 있다. 이와 같은 대응 피스톤은 수압 오일 밸런스 공간을 제한하는데 쓰이며, 상기 수압 오일 밸런스 공간에서는 증가하는 회전수와 더불어 증가하는 수압 오일 압력이 발생하며, 상기 수압 오일 압력은 클러치의 작동을 위해 필요한 압력공간에 있는 수압 오일 압력을 방해 하며 각 클러치의 원하지 않는 작동을 저지한다.
대안적으로 또는 추가적으로, 양 작동 피스톤의 리턴 스프링은 공동의 지지요소에 대하여 지지될 수 있다. 그러면 양 작동 피스톤의 리턴 스프링의 반응힘은 서로 작용한다. 따라서, 더블 클러치의 그 밖의 부품에 대한 힘은 적다.
제작공간을 줄이기 위해 공동의 지지요소는 링(ring) 요소인 것이 바람직하며, 상기 링 요소는 클러치 허브에서 축방향으로 압착되며 및/또는 클러치 허브와 토크 저항적으로 연결되며 및/또는 클러치 허브에서 축방향으로 고정되며 및/또는 클러치 허브와 단단히 연결된다. 이때 당업자가 어떠한 변형예를 선택할지는 특히 제작비와 재료비에 달려 있다.
양 작동 피스톤의 리턴 스프링을 지지하기 위해 특별한 지지장치를 마련하는 것이 반드시 필요한 것은 아니다. 오히려, 양 작동 피스톤은 공동으로 상기 리턴 스프링에 대하여 지지될 수 있다는 것이 밝혀졌다. 이때, 각각의 작용력은 내부로 향한다. 따라서, 각 작동 피스톤은 다른 작동 피스톤에 대하여 지지된다. 이와 같은 변형실시예에서는 부품의 숫자가 줄어든다.
본 발명의 또 다른 실시에에서, 각 대응 피스톤은 양 작동 피스톤에 분배되며, 상기 대응 피스톤은 각기 내부 디스크 캐리어에 대하여 지지된다. 내부 디스크 캐리어가 내부원주방향으로 회전하는(또는 중단된) 원주 브리지를 가지면 지지장치로써 충분하다. 압착은 지지 링의 도움으로도 실현될 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에서, 각 대응 피스톤은 각 작동 피스톤에 분배되며, 상기 대응 피스톤은 공동의 지지요소에 대하여 지지된다. 언급된 바와 같이 지 지요로로써는 링 요소가 마련될 수 있으며, 상기 링 요소는 클러치 허브에서 축방향으로 압착되며 및/또는 토크 저항적으로 클러치 허브와 연결되며 및/또는 클러치 허브에서 축방향으로 고정되며 및/또는 클러치 허브와 단단히 연결된다.
또한, 본 발명에 의하여 마찰 디스크는 마찰면들을 가지며, 상기 마찰면들의 평균적인 마찰 반지름은 기본적으로 동일하다. 이와 같은 변형 실시예의 장점은 더블 클러치의 양 클러치가 기본적으로 동일한 힘 및/또는 모멘트를 전달할 수 있다는 데에 있다. 따라서, 양 클러치는 매우 유사한 변속형태를 갖는다.
마찰 디스크들의 마찰면들이 동일할 때, 거의 동일한 변속형태가 이루어진다.
구조적이고 제작기술적인 관점에서 뿐만 아니라 기능적인 관점에서 볼때, 더블 클러치의 양 클러치를 가능한 한 동일하게 실시하는 것이 바람직하다. 따라서 본 발명에 의하여, 양 클러치는 축 방향으로 기본적으로 서로 대칭적으로 형성된다.
이하, 본 발명의 세 가지 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 차량 파워트레인의 단면을 도시한 것으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 더블 클러치의 기초구성과 작동방식을 나타내고 있다.
도면의 오른편에는 예컨대 내연기관, 엔진 등과 연결되는 크랭크축(24)이 도시되어 있다. 이는 파워트레인의 구동측을 나타낸다.
도면의 왼편에는 두 개의 입력 샤프트, 즉 중앙축 또는 솔리드 축(10)과 중공축(9)을 볼 수 있으며, 상기 축들은 더블 클러치의 종형 하우징(74)에서 나와 예컨대 변속기(도시되어 있지 않음) 등과 연결된다. 이는 파워트레인의 출력측을 나타낸다.
예를 들면, 제1 입력 샤프트(중앙축 또는 솔리드 축(10))는 차량의 모든 홀수 변속기어단(예를 들면, 1, 3, 5...)의 작동을 위해 마련되며, 제2 입력 샤프트는 모든 짝수 변속기어단(예를 들면, 2, 4, 6...)의 작동을 위해 마련된다. 후진기어는 변속기의 제1 입력 샤프트(중앙축 또는 솔리드 축(10))뿐만 아니라 제2 입력 샤프트(중공축(9))에 분류될 수 있다.
또한, 파워트레인은 플라이휠 매스(21)와 벤딩(bending)과 토션(torsion)에 유연한 디스크(18), 토션진동댐퍼(12)와 본 발명에 따른 상기 더블 클러치를 포함한다.
이와 같은 파워트레인은 외부 하우징 내에 수용된다. 상기 외부 하우징은 이른바 클러치 종형 하우징(74)으로 형성된다. 따라서 상기 클러치 종형 하우징(74)은 습식 디스크 클러치로 실시되는 양 클러치와 토션진동댐퍼(12), 밴딩과 비틀림에 유연한 디스크(18) 및 플라이휠 매스(21)를 둘러싼다.
토션진동댐퍼(12)는 종래 방식으로 형성된다. 상기 토션진동댐퍼는 구동측을 향한 하프쉘(half shell) 형태로 제1 요소(14)를 갖는다. 제1 하프쉘(13)과 동시에 클러치 하우징을 형성하는 제2 하프쉘(11)로 구성되는 제2 요소는 출력측으로 마련된다. 제1 요소(14)와 제2 요소(13, 11)는 토션진동댐퍼(12)의 외부둘레에 배치된 다수의 스프링 세트를 통해 회전방향으로 토크 모멘트를 전달할 수 있게 연결된다. 일 예로서 스프링 세트가 도면에 도시되어 있다.
토션진동댐퍼(12)의 양 햐프셸(11,14)은 더블 클러치의 양 개별 클러치를 둘러싼다.
각 클러치는 외부 디스크 캐리어(1, 2)와 공동의 내부 디스크 캐리어(40)를 포함한다. 첫 번째 클러치의 외부 디스크 캐리어는 이하 제1 외부 디스크 캐리어(1)라 칭하며, 두 번째 클러치의 외부 디스크 캐리어는 이하 제2 외부 디스크 캐리어(2)라 칭한다.
양 외부 디스크 캐리어(1,2)는 하프쉘의 모양으로 형성되며, 제1 외부 디스크 캐리어(1)는 제2 외부 디스크 캐리어(2)를 축 방향으로 돌출하도록 포함한다. 내부 디스크 캐리어(40)는 기본적으로 실린더 형상을 가지며 하프쉘(1,2)의 축방향으로 연장되는 부분을 덮는다.
양 외부 디스크 캐리어(1,2)는 내기어(5,6)를 가지며, 상기 내기어들은 본 실시예에서 각기 네 개의 해당 외기어(31,32)를 갖는 마찰 디스크(29,30)의 축방향 이동의 가이드로, 그러나 기본적으로는 토크저항적인 가이드로 사용된다. 상기 마찰 디스크는 일반적으로 외부 디스크(29,30)로도 불린다.
해당 방식에 따르면, 각 외부 디스크 캐리어(1,2)에 배치된 공동 내부 디스크 캐리어(40)의 외부둘레에는 외기어(41,42)가 배치되며, 그 외기어에는 내기어를 갖는 마찰 디스크, 소위 내부 디스크(36)가 축방향으로 움직일 수 있으나 토크저항적으로 가이드된다. 양 내부 디스크 캐리어 부분은 공동의 엔드 플레이트(35)에 의 해 분리된다.
공동 내부 디스크 캐리어(40)의 양 외부 말단에는 각각 압력판(34, 37)들이 상기 내부 디스크(36)와 같은 방식으로 축방향으로 움직일 수 있으나 기본적으로 토크저항적으로 가이드된다.
외부 마찰디스크/외부 디스크(29,30)와, 내부 마찰디스크/내부 디스크(33, 36)와, 양 압력판(34,37)과, 공동의 엔드 플레이트(35)는 공지의 방식으로 각각 클러치에 분류된 디스크 패키지(27,28)을 형성하면서 톱니바퀴식으로 서로 맞물린다.
따라서, 해당 마찰 디스크(29,30,33,34,35,36,37)를 가진 양 디스크 패키지(27,28)는 공동의 내부 디스크 캐리어(40) 상에 축방향으로 차례로 배치된다. 본 실시예에서, 모든 마찰 디스크(29,30,33,34,35,36,37)의 마찰면들은 기본적으로 크기가 동일하므로 개개의 클러치는 동가치의 기계생산력을 갖는다.
물론 마찰 디스크의 마찰면들은 지름이 서로 다를 수도 있다.
또한, 클러치는 이하 상세히 설명되는 피스톤/실린더 유닛을 구성요소로 하며, 이 피스톤/실린더 유닛은 클러치의 작동에 사용된다. 특히, 각 클러치에는 수압식으로 작동가능한 작동 피스톤(43,44)이 구비된다. 상기 작동 피스톤(43,44)은 모두 압력판(34,37) 중 하나에 대하여 힘을 전달하고 각 마찰 디스크들(29,30,33, 34,35,36,37)사이에 마찰연결을 형성하여 각 클러치를 작동시키면서 눌려질 수 있다.
특히 도 1에서 알 수 있듯이, 양 클러치는 내부를 향해 작동되며 반응힘은 공동의 엔드 플레이트(35)에 대하여 작용한다.
공동의 내부 디스크 캐리어(40)는 클러치의 작동에 필요한 링 모양의 양 작동 피스톤(43, 44)을 관통한다. 이를 위해 내부 디스크 캐리어는 각기 외부둘레 위 한쪽 끝에서 기본적으로 축방향으로 연장되는 브리지들을 가지며, 이 브리지들은 각 작동 피스톤(43,44)의 해당 개구(45,46)와 톱니바퀴식으로 맞물린다. 한쪽 끝에서 상기 브리지들은 이와 대응하여 클러치 하우징(11)에 마련된 개구(47)와도 맞물린다. 클러치 하우징(11)의 이 개구(47)는(또한, 보통의 경우 작동 피스톤(43,44)의 개구(45,46))는 원주치수에 있어서 상대적 비틀림(ralative torsion)이 가능하지 않도록 조정된다. 내부 디스크 캐리어(40)는 이러한 방식으로 클러치 하우징(11)과 토크저항적으로 연결된다.
내부 디스크 캐리어(40)의 축방향 움직임을 저지하기 위해서 지지 링(48)이 구비되며, 상기 지지 링은 내부 디스크 캐리어(40)를 클러치 하우징(11)에 고정시킨다.
클러치 하우징(11)은 조인트(67)에서 클러치 허브(61)와 단단히 연결된다. 상기 클러치 허브(61)는 양 입력 샤프트(9,10)를 동축으로 포함한다. 클러치 허브(61)는 하프쉘 모양의 실린더(77)를 지지한다. 이 실린더(77)는 지지 링(78)에 의하여 축방향 움직임이 제한된다.
클러치 하우징(11)은 실린더(77)에 대응하는 방식의 실린더(79)를 그 구성요소로 한다. 양 실린더(77,79)는 각 작동 피스톤(43,44)이 축방향으로 움직일 수 있도록 가이드한다. 실린더(77)와 작동 피스톤(44)은 내부 디스크 캐리어(40)를 지지하고 센터링(centering)하는데 사용된다.
디스크 패키지의 각 압력판(34,37)을 공동의 엔드 플레이트(35) 방향으로 움직이는데 도움이 되는 상기 작동 피스톤(43,44) 이외에도, 양 클러치를 위한 작동장치는 각각의 압축 피스톤(49,50), 피스톤(51,52), 대응 피스톤(55,56) 및 원주방향으로 배치된 다수의 코일 스프링(53, 54)을 포함한다.
각 작동 피스톤(43,44)은 외부로 압축 피스톤(49,50)에 지지되며, 상기 압축 피스톤은 실린더(79,77)와 클러치 허브(61)의 외부둘레에 축방향으로 움직일 수 있도록 가이드된다. 작동 피스톤(43,44)은 내부로는 피스톤(51,52)에 지지된다. 상기 피스톤은 내부로 코일 스프링(53,54)에 지지된다. 코일 스프링(53,54)은 내부로 대응 피스톤(55,56)의 외부면에 지지된다. 대응 피스톤(55,56)은 내부면과 함께 방사상 내부로 꺽어지는 원주 브리지(57,58)에 대하여 내부 디스크 캐리어에 지지된다.
전체 클러치 시스템은 제2 입력 샤프트(중공축(9)) 위에 직접 설치될 수도 있으나, 본 실시예에서는 플랜지 형태의 분리된 부품(이하 '캐리어(62)'라 함)이 구비되어 양 입력 샤프트, 즉 중공축(9)과 솔리드 축(10)을 동축으로 둘러싸고 그 위에 클러치 허브(61)가 회전가능하게 설치된다. 캐리어(62) 상에 클러치 허브(61)를 설치하기 위해 본 실시예에서는 평베어링(plain bearing)이 사용된다. 감소된 마찰 모멘트에 대한 대안으로 롤러 베어링(니들 베어링)이 사용될 수도 있다.
캐리어(62)는 하나의 부분으로 실시될 수도 있고 또는 축방향으로 뿐만 아니라 방사상으로 여러 부분으로 실시될 수도 있다. 본 실시예에서는 캐리어(62)는 두 개의 부분으로 형성된다. 즉, 캐리어는 피복과, 이 피복으로 둘러싸인 부시(bush)로 구성된다. 실린더 형태의 부시는 외부둘레에 축방향으로 연장되고 길이가 다른 세로 그루브를 갖는다. 피복은 상기 세로 그루브의 배치에 대응하여 원주방향으로 연장되는 네 개의 그루브를 갖는다. 상기 원주 그루브는 방사상으로 연장되는 개구(도시되어 있지 않음)를 통해 해당 세로 그루브와 연결된다.
클러치 허브(61)는 원주 그루브에 대응하여 기본적으로는 방사상으로 연장되고 부분적으로 축방향으로 연장되는 네 개의 개구를 가지며, 이 개구는 이하 수압 오일 채널(63,64,65,66)이라 한다. 이 수압 오일 채널(63,64,65,66)을 통해, 수압 오일과 함께 피스톤(43,44,49,50,55,56)에 의해 만들어지는 체적(제1 수압 오일 작동공간(71), 제2 수압 오일 작동공간(72), 제1 수압 오일 밸런스 공간(69), 제2 수압 오일 밸런스 공간(70), 냉각제실(73))이 제공된다.
제1 수압 오일 채널을 통해서 제1 수압 오일 작동공간은 수압 오일과 함께 압력을 받을 수 있다. 수압 오일 압력은 압축 피스톤(49)을 눌러 작동 피스톤(45)과 피스톤(51)을 코일 스프링의 압력에 반하여 내부로 누른다. 작동 피스톤(45)의 이와 같은 움직임은 작동 피스톤의 외부둘레가 첫 번째 클러치의 압력판(34)에 대하여 클러치를 작동시키면서 눌려지도록 한다. 같은 방식으로 제 4 수압 오일 채널(66)을 통해 제2 수압 오일 작동공간(72)은 수압 오일과 함께 압력을 받을 수 있다. 이와 같은 수압 오일 압력으로 인해 압력판(50)과 작동 피스톤(44) 및 피스톤(52)은 코일 스프링(54)의 압력에 반하여 내부로 눌린다. 따라서, 작동 피스톤(44)의 외부둘레는 제 2 클러치의 압력판(37)을 작동시키면서 눌린다.
양 수압 오일 채널(64,65)를 통해 수압 오일 밸런스 공간(69,70)뿐만 아니라 냉각제실(73)도 수압 오일로 채워진다.
수압 오일 밸런스 공간(69,70) 안의 수압 오일은 원심력에 의한 수압 오일 역압(counterpressure)을 발생시키는데 사용되며, 상기 수압 오일 역압은 각 수압 오일 작동공간(71,72) 안의 원심력에 의한 압력의 증가에 반하여 작용한다.
냉각제실(73)에 있는 수압 오일은 마찰 디스크(29,30,33,34,35,36,37)를 냉각하기 위해 내부 디스크 캐리어(40)에 있는 방사상으로 연장된 개구(도시되지 않음)를 통해 마찰 디스크(29,30,33,34,35,36,37)로 가이드 된다.
상세히 설명된 상기 파워트레인의 구성요소들은 다음과 같이 서로 연결된다. 크랭크 축(24)은 플라이휠 매스(21)의 내부둘레와 나사로 고정된다(나사(26),구멍(23)). 플라이휠 매스(21)의 외부둘레는 밴딩과 비틀림에 유연한 디스크(18)의 외부둘레와 리벳으로 고정된다(외부 가장자리 구멍(19),리벳(20),구멍(22)). 밴딩과 비틀림에 유연한 디스크(18)의 내부둘레는 외기어와 함께 내부 플랜지(17)를 지지한다. 상기 외기어는 소켓 기어(16) 방식으로 토션진동댐퍼(12)의 제1 요소(14)의 내기어와 토크저항적인 연결을 이루면서 맞물린다.
클러치 하우징을 형성하는 토션진동댐퍼(12)의 제2 요소(13)는 상기 방식으로 더블 클러치의 내부 디스크 캐리어(40)와 토크저항적으로 연결된다.
양 클러치(디스크 패키지(27,28);작동 피스톤(44,45))는 내부 디스크 캐리어(40)를 변속가능하게 외부 디스크 캐리어(1, 2)와 연결하며, 상기 외부 디스크 캐리어는 플랜지(3,4)를 통해 소켓 기어(7,8)에 의하여 양 입력 샤프트(9,10)와 토크 저항적으로 연결된다.
크랭크축(24)을 통해 개시된 토크 모멘트는 더블 클러치에 의하여 양 입력 샤프트(9,10) 중 하나로 전달될 수 있다.
완벽을 기하기 위하여 언급할 점은, 크랭크축(24)을 통해 개시된 토크 운동은 클러치 허브(61)에 배치된 펌프작동 톱니바퀴를 통해 수압펌프(도시되지 않음)를 상기 수압 오일 압력의 제공을 위해 구동시킨다는 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 더블 클러치의 제2 실시예와 함께 상기 방식의 파워트레인의 단면을 도시하고 있다.
도 2에 도시된 본 발명에 따른 더블 클러치의 실시예와 도 1에 따른 실시예와의 차이점은 대응 피스톤(55,56)은 내부 디스크 캐리어에 배치되고 회전하는 브리지(57,58)에서 지지되는 것이 아니라 링 요소(59)에 대하여 지지된다는 데에 있으며, 상기 링 요소는 지지 링(60)에 의해 클러치 허브(61)에서의 압착이 제한되어 지지된다.
대응 피스톤(55,56), 작동 피스톤(43,44), 압축 피스톤(43,50) 및 피스톤(51,52)으로 구성되는 작동장치와, 코일 스프링(53,54)을 축방향으로 지지하는 기능 이외에도, 링 요소(59)의 과제는 수압 오일 흐름을 마찰 디스크(29,30,33,34, 35,36,37)로 이끄는 데에 있다. 이 목적을 위해 링 요소(59)는 외부둘레쪽으로 구께가 두꺼운 부분을 가지며, 이 부분은 흘러 들어가는 수압 오일을 축방향으로 전향시킨다.
도 3은 본 발명에 따른 더블 클러치의 제3 실시예와 함께 상기 방식의 또 다른 파워트레인의 단면을 도시하고 있다.
도 3에 도시된 실시예에서는 상기 두 실시예와는 달리, 대응 피스톤(55,56) 이 완전히 제거되었다.
각 작동 피스톤(43,44)에 배치된 코일 스프링(53,54) 대신 원주방향으로 배치된 다수가 코일 스프링(53a)이 마련되며, 상기 코일 스프링에 대하여 작동 피스톤(43)은 한쪽 끝에서 피스톤(51)을 통해 지지되며, 작동 피스톤(44)은 다른 한쪽 끝에서 피스톤(52)을 통해 지지된다.
양 대응 피스톤(55,56) 대신에 두 개의 냉각제 차단 플레이트(75,76)가 마련되며, 이 플레이트는 내부 디스크 캐리어와 단단히 연결되어 냉각을 위해 수압 오일을 마찰 디스크(29,30,33,34,35,36,37)로 유도한다.
본 발명에 따른 수압식 더블 클러치는 비교적 저렴하게 제작가능하고 무게가 적으며 높은 토크 모멘트 수용력을 가지고 콤팩트한 제작방식이 가능하다.

Claims (22)

  1. - 종동 클러치 하우징(11)과,
    - 마찰 디스크(29,30,33,34,35,36,37)와 링 모양의 작동 피스톤(43,44)을 가지고 수압식으로 작동되며 축방향으로 차례로 배치된 두 개의 클러치를 구비하며, 첫 번째 클러치는 클러치 하우징(11)을 첫 번째 입력 샤프트(10)와 변속가능하게 연결하고 두 번째 클러치는 클러치 하우징(11)을 두 번째 입력 샤프트(9)와 변속가능하게 연결하며, 상기 양 클러치는 공동 내부 디스크 캐리어(40)를 갖는
    동심으로 배치된 두 개의 입력 샤프트(9,10)을 가진 변속기용 수압식 더블 클러치에 있어서,
    - 상기 내부 디스크 캐리어(40)는 작동 피스톤(43,44) 중 하나(43)를 한쪽 끝에서 관통하며,
    - 내부 디스크 캐리어(40)의 말단면은 클러치 하우징(11)과 토크 저항적으로(torque-proof) 연결된 것을 특징으로 하는 수압식 더블 클러치.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 양 클러치는 공동의 압력판(35)을 갖는 것을 특징으로 하는 수압식 더블 클러치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 압력판(35)은 내부 디스크 캐리어(40)와 토크 저항적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 수압식 더블 클러치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 압력판(35)은 축방향으로 압착되거나 또는 축방향으로 고정되는 것을 특징으로 하는 수압식 더블 클러치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 압력판(35)은 내부 디스크 캐리어(40)와 단단히 연결되는 것을 특징으로 하는 수압식 더블 클러치.
  7. 제 1 항 또는 제3항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 내부 디스크 캐리어(40)는 작동 피스톤(43,44)의 다른 하나(44)를 다른쪽 끝에서 관통하는 것을 특징으로 하는 수압식 더블 클러치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 작동 피스톤의 다른 하나(44)는 내부 디스크 캐리어(40)를 다른쪽 끝에서 방사상으로 지지하거나 또는 중심에 두거나 또는 비틀림에 안전하게 또는 토크 저항적으로 지지하는 것을 특징으로 하는 수압식 더블 클러치.
  9. 제 1 항 또는 제3항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 클러치 하우징(11)은 클러치 허브(61)와 토크 저항적으로 연결되고, 클러치 허브(61)에서 축방향으로 압착되는 실린더(77)가 구비되며, 다른 작동 피스톤(44,50)은 상기 실린더에서 축방향으로 움직일 수 있도록 가이드되는 것을 특징으로 하는 수압식 더블 클러치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 실린더(77)는 내부 디스크 캐리어(40)를 다른 쪽 끝에서 방사상으로 지지하거나 또는 중심에 두거나 또는 비틀림에 안전하게 또는 토크 저항적으로 지지하는 것을 특징으로 하는 수압식 더블 클러치.
  11. 제 1 항 또는 제3항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 클러치 하우징(11) 또는 클러치 허브는 하나의 또 다른 실린더(79)를 가지며, 상기 실린더에서 작동 피스톤(45,49)은 축방향으로 움직일 수 있도록 가이드되는 것을 특징으로 하는 수압식 더블 클러치.
  12. 제 1 항 또는 제3항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 양 작동 피스톤(44,45)은 하나 또는 다수의 리턴 스프링(53,53a,54)의 힘에 대하여 작동가능한 것을 특징으로 하는 수압식 더블 클러치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 리턴 스프링은 디스크 스프링, 코일 스프링(53,53a,54) 또는 웨이브 스프링인 것을 특징으로 하는 수압식 더블 클러치.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 리턴 스프링(53,54)은 대응 피스톤(55,56)에 지지되는 것을 특징으로 하는 수압식 더블 클러치.
  15. 제 12 항에 있어서,
    상기 양 작동 피스톤(44,45)의 리턴 스프링(53,54)은 공동의 지지요소(59)에 지지되거나 또는 분리된 요소에 지지되는 것을 특징으로 하는 수압식 더블 클러치.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 공동의 지지요소는 링 요소(59)이며, 상기 링 요소는 축방향으로 클러치 허브(61)에서 압착되거나 또는 클러치 허브(61)와 토크저항적으로 연결되거나 또는 축방향으로 클러치 허브에 고정되거나 또는 클러치 허브와 단단히 연결되는 것을 특징으로 하는 수압식 더블 클러치.
  17. 제 1 항 또는 제3항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 양 작동 피스톤(45,49,51; 44,50,52)은 함께 리턴 스프링(53a)에 지지되는 것을 특징으로 하는 수압식 더블 클러치.
  18. 제 1 항 또는 제3항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 작동 피스톤들(45,49,51; 44,50,52)에는 각기 대응 피스톤(55,56)이 분배되며, 상기 작동 피스톤들은 내부 디스크 캐리어(40,57,58)에 지지되는 것을 특징으로 하는 수압식 더블 클러치.
  19. 제 1 항 또는 제3항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 작동 피스톤들(45,49,51; 44,50,52)에는 각기 대응 피스톤(55,56)이 분배되며, 상기 작동 피스톤들은 공동의 지지요소(59)에 대하여 지지되고, 상기 지지요소는 링 요소(59)이며, 상기 링 요소는 축방향으로 클러치 허브(61)에서 압착되거나 또는 토크저항적으로 클러치 허브(61)와 연결되거나 또는 축방향으로 클러치 허브에서 고정되거나 또는 클러치 허브와 단단히 연결된 것을 특징으로 하는 수압식 더블 클러치.
  20. 제 1 항 또는 제3항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    모든 마찰 디스크(29,30,33,36,34,37,35)는 마찰면들을 가지며, 상기 마찰면들의 평균적인 마찰 반지름은 기본적으로 동일한 것을 특징으로 하는 수압식 더블 클러치.
  21. 제 20 항에 있어서,
    상기 마찰 디스크(29,30,33,36,34,37,35)의 마찰면들은 동일한 것을 특징으로 하는 수압식 더블 클러치.
  22. 제 1 항 또는 제3항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 양 클러치는 축 방향으로 기본적으로 서로 대칭적으로 형성되는 것을 특징으로 하는 수압식 더블 클러치.
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