KR101426569B1 - 하이브리드 차량용 크랭크축 클러치장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 하이브리드 차량용 크랭크축 클러치장치에 대한 것이다. 본 발명에서는 엔진의 크랭크축(100)에 일체로 회전되게 허브축(102)이 구비된다. 상기 허브축(102)에는 풀리베어링(108)에 의해 제1풀리(110)가 회전가능하게 설치된다. 상기 제1풀리(110)는 제1벨트(150)를 통해 전달받은 동력을 상기 크랭크축(100)으로 선택적으로 전달한다. 상기 허브축(102)에는 상기 크랭크축(100)과 일체로 회전하는 제2풀리(130)가 설치된다. 상기 제1풀리(110)의 내부에는 금속재질의 코어(122)와 상기 코어(122)의 내부에 권선된 코일(124)로 구성되는 필드코일조립체(120)가 설치된다. 상기 필드코일조립체(120)는 디스크(140)를 상기 제1풀리(110)의 마찰면(114)에 선택적으로 밀착되게 한다. 상기 제1풀리(110)의 수용홈(116)의 내측을 형성하는 내측리브(118)에는 쳄퍼면(118')이 형성되고, 상기 필드코일조립체(120)의 코어(122)에는 상기 쳄퍼면(118')과 일부면이 마주보는 대면돌기부(123)가 돌출되어 형성된다. 이와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의하면 제1풀리(110)와 필드코일조립체(120) 사이의 자속흐름이 원활하게 되어 클러치장치의 효율이 좋아지는 이점이 있다.

하이브리드 차량, 엔진, 구동, 크랭크축, 클러치

Description

하이브리드 차량용 크랭크축 클러치장치{A crank-shaft clutch apparatus for hybrid vehicle}

본 발명은 하이브리드 차량용 크랭크축 클러치장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 하이브리드 차량에서 스타트모터의 구동력으로 엔진을 구동할 때 동력을 엔진의 크랭크축으로 전달하는 하이브리드 차량용 크랭크축 클러치장치에 관한 것이다.

하이브리드 차량이란, 동작원리가 다른 두 종류 이상의 구동원을 효율적으로 조합하여 차량을 구동시키는 것이다. 즉, 동작원리가 다른 두 종류 이상의 구동원이 각각 최적의 효율로 작동할 수 있는 상태로 선택적으로 동작시켜 차량의 성능을 향상시키고 대기오염을 줄이도록 하는 차량의 종류이다. 예를 들어 가솔린이나 디젤 엔진과 전기모터를 구동원으로 사용하여 하이브리드 차량을 구성할 수 있다.

이와 같은 하이브리드 차량에서는 스타트모터의 구동력을 엔진의 크랭크축으로 전달하여 엔진을 구동시킬 필요가 있는데, 이때, 상기 스타트모터의 구동력을 상기 엔진의 크랭크축으로 선택적으로 전달하기 위해서는 크랭크축 클러치가 필요하다.

도 1에는 하이브리드 차량용 크랭크축 클러치장치의 구성이 개략 단면도로 도시되어 있다. 참고로, 도 1에 도시된 크랭크축 클러치장치는 본 발명의 크랭크축 클러치장치를 개발하는 과정에서 나온 것으로 공지된 것은 아니다.

이에 따르면, 허브축(12)은 클러치장치의 골격을 형성하는 것으로 대략 원통형상으로 되고, 엔진의 크랭크축(10)에 설치되어 일체로 회전한다. 상기 허브축(12)의 일측에는 상기 크랭크축(10)의 단부가 설치되는 축공(13)이 형성된다.

상기 허브축(12)의 외면 일측에는 풀리베어링(14)이 설치된다. 상기 풀리베어링(14)은 내륜이 상기 허브축(12)에 고정되고 외륜은 아래에서 설명될 제1풀리(16)에 고정되어 제1풀리(16)와 함께 회전된다. 상기 내륜과 외륜의 사이에는 볼이나 롤러등이 설치되어 내륜 및 외륜과 구름접촉된다.

상기 풀리베어링(14)에는 제1풀리(16)가 회전가능하게 지지된다. 즉, 상기 풀리베어링(14)의 외륜이 상기 제1풀리(16)의 내주면에 고정되어 상기 내륜에 대해 회전하는 것이다. 상기 제1풀리(16)는 대략 원판형상으로 그 외주면을 둘러서는 벨트가 걸어감아지는 벨트밀착부(18)가 형성된다. 상기 제1풀리(16)의 일측면, 즉 아래에서 설명될 디스크(42)와 마주보는 면은 마찰면(20)이다.

상기 제1풀리(16)에서 상기 마찰면(20)의 반대면으로 개구되게 수용홈(22)이 형성된다. 상기 수용홈(22)은 링형상으로 되는 것으로, 필드코일조립체(24)가 설치되는 부분이다. 상기 필드코일조립체(24)는 전원인가에 의해 상기 마찰면(20)에 디 스크(42)가 밀착되도록 흡인자속을 발생시키는 역할을 한다.

상기 필드코일조립체(24)는 골격 역할을 하는 금속재질의 코어(26)내에 코일(28)이 권선되어 구성되는 것으로, 상기 허브축(12)에 설치된 코일베어링(30)에 회전가능하게 지지된다. 상기 필드코일조립체(24)에는 고정구(32)가 구비되는데, 상기 고정구(32)는 별도의 위치에 고정되는 부분이다. 따라서, 상기 필드코일조립체(24)는 상기 제1풀리(16)에 대해서 회전하지 않게 된다.

상기 크랭크축(10)에는 상기 허브축(12)의 길이방향으로 관통해서 체결볼트(34)가 체결되어 제2풀리(36)가 체결된다. 상기 제2풀리(36)는 상기 크랭크축(10)과 항상 일체로 회전하게 된다. 상기 제2풀리(36)도 대략 원판형상으로 구성되고, 그 외주면을 둘러 벨트밀착부(38)가 구비된다.

상기 제2풀리(36)중 상기 제1풀리(16)와 마주보는 일면에는 판스프링(40)이 설치된다. 상기 판스프링(40)은 일측이 상기 제2풀리(36)에 고정된다. 상기 판스프링(40)의 타측에는 디스크(42)가 결합된다. 상기 디스크(42)는 대략 중앙에 통공이 형성된 원판형상으로 상기 제1풀리(16)의 마찰면(20)에 상기 필드코일조립체(24)의 흡인자속에 의해 선택적으로 밀착된다. 상기 디스크(42)가 상기 제1풀리(16)의 마찰면(20)에 밀착되면, 상기 제1풀리(16)와 제2풀리(36) 그리고 크랭크축(10)이 일체로 회전할 수 있게 된다.

상기 제2풀리(36)의 일측면에는 댐퍼(44)가 설치된다. 상기 댐퍼(44)는 상기 제1 풀리(16) 및 상기 제2풀리(36)의 회전시에 벨트의 장력 등 외력에 의한 회전불균형을 해소하는 역할을 한다.

이와 같은 구성을 가지는 하이브리드 차량용 크랭크축 클러치장치의 동작을 설명한다.

상기 제1풀리(16)에는 스타트모터의 구동력을 전달하는 벨트가 걸어감아진다. 상기 벨트는 압축기측으로도 동력을 전달한다. 상기 제2풀리(36)에는 워터펌프측으로 동력을 전달하는 벨트가 걸어감아진다.

한편, 상기 제1풀리(16)는 상기 디스크(42)가 마찰면(20)에 밀착되지 않은 상태에서는 상기 허브축(12)에 대해서 회전된다. 즉, 동력이 상기 제1풀리(16)에서 상기 허브축(12)측, 즉 제2풀리(36)나 크랭크축(10)으로 전달되지 않는다.

하지만, 상기 크랭크축(10)을 구동시켜 엔진을 구동시킬 필요가 있을 경우에는 상기 필드코일조립체(24)에 전원을 인가한다. 상기 필드코일조립체(24)에 전원이 인가되면 자기장이 형성되어 상기 디스크(42)가 상기 제1풀리(16)의 마찰면(20)에 밀착된다. 이와 같이 되면, 상기 디스크(42)가 상기 제1풀리(16)와 일체로 회전할 수 있게 된다.

따라서, 상기 제1풀리(16), 디스크(42), 제2풀리(36), 댐퍼(44), 허브축(12) 그리고 크랭크축(10)이 일체로 회전하여, 스타트모터의 구동력이 크랭크축(10)으로 전달되어 엔진을 구동하고, 상기 제2풀리(36)를 통해 워터펌프로도 전달된다. 이와 같이 상기 제1풀리(16)와 제2풀리(36)가 회전되는 과정에서는 상기 댐퍼(44)가 벨트의 장력 등의 외력에 의해 발생하는 회전불균형을 흡수하는 역할을 한다.

한편, 더 이상 엔진을 구동할 필요가 없을 경우에는 상기 필드코일조립체(24)에 인가되던 전원을 차단하면 된다. 이렇게 되면, 상기 디스크(42)가 상기 제1풀리(16)의 마찰면(20)에서 분리되면서 제1풀리(16)의 회전력이 더 이상 크랭크축(10)으로 전달되지 않게 된다.

그러나 상기한 바와 같은 하이브리드 차량용 크랭크축 클러치장치에서는 다음과 같은 문제점이 있다.

상기 제1풀리(16)와 필드코일조립체(24)는 각각 풀리베어링(14)과 코일베어링(30)에 의해 상기 허브축(12)상에 상대 회전가능하게 지지된다. 따라서, 도 1에 도시된 형태의 허브축(12)에 상기 풀리베어링(14)과 코일베어링(30)을 함께 위치시키기 위해서는 상기 필드코일조립체(24)가 상기 제1풀리(16)보다 허브축(12)의 회전중심에서 더 많이 떨어져 있어 상기 풀리베어링(14)보다 상대적으로 높이가 높은 것을 사용하여야 하므로, 그 폭도 역시 커질 수 밖에 없다.

따라서, 상기 코일베어링(30)의 크기가 커짐에 의해 상기 필드코일조립체(24) 및 제1풀리(16)의 수용홈(22)의 입구측이 상대적으로 제1풀리(16)의 내부로 요입되게 형성될 수 밖에 없어 상기 필드코일조립체(24)에 의해 형성되는 자속이 제대로 흘러갈 수 없게 된다.

즉, 상기 필드코일조립체(24)에서 생성되어 제1풀리(16)와 디스크(42) 등을 거쳐 다시 필드코일조립체(24)로 자속이 원활하게 유동될 수 없게 되는 것이다. 이와 같은 문제는 상기 디스크(42)와 제1풀리(16) 사이의 동력전달 성능에 많은 영향을 미치게 되어 클러치조립체의 성능이 떨어지는 문제가 발생한다.

그리고, 상기 코일베어링(30)의 크기가 상대적으로 커짐에 따라 상기 허브축(12)의 길이도 상대적으로 길어져야 하므로 전체 클러치장치의 허브축(12) 방향 의 크기가 커지는 문제점도 있다.

또한, 상기 댐퍼(44)가 상기 제2풀리(36)의 일측면에 설치되므로, 상기 댐퍼(44) 또한 클러치장치의 허브축(12) 방향의 크기가 커지게 하는 요인으로 작용하게 된다.

따라서, 본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 필드코일조립체를 허브축에 대해 상대 회전가능하게 지지하는 코일베어링을 소형화할 수 있도록 하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 풀리와 필드코일조립체 사이에서의 자속의 흐름을 원활하게 하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 크랭크축 클러치장치에서 허브축의 길이방향의 크기를 상대적으로 줄이는 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명은 엔진의 크랭크축에 연결되어 일체로 회전되는 허브축과, 상기 허브축에 풀리베어링에 의해 회전가능하게 설치되어 벨트를 통해 전달받은 동력을 상기 크랭크축으로 선택적으로 전달하는 제1풀리와, 상기 허브축에 설치되어 상기 크랭크축과 일체 로 회전하면서 동력을 전달하는 제2풀리, 상기 허브축에 설치되고 금속재질의 코어와 상기 코어의 내부에 권선된 코일을 포함하여 구성되어 상기 제1풀리에 형성된 수용홈에 안착되어 전원의 인가에 의해 자기장을 발생시키는 필드코일조립체와, 상기 허브축이나 제2풀리에 고정된 판스프링에 설치되고 상기 필드코일조립체에서 발생하는 자기장에 의해 상기 제1풀리에 밀착되어 제1풀리의 회전력이 허브축을 통해 상기 크랭크축으로 전달되게 하는 디스크를 포함하여 구성되고, 상기 제1풀리의 수용홈의 내측을 형성하는 내측리브에는 상기 수용홈의 입구로 갈수록 수용홈의 입구의 직경이 커지도록 형성되는 쳄퍼면이 형성되고, 상기 필드코일조립체의 코어에는 상기 내측리브의 쳄퍼면과 일부면이 마주보는 대면돌기부가 돌출되어 형성된다.

상기 허브축의 외주면에는 상기 제1풀리를 지지하는 풀리베어링이 설치되는 제1베어링설치부와 상기 필드코일조립체를 지지하는 코일베어링이 설치되는 제2베어링설치부가 형성되는데, 상기 제2베어링설치부는 상기 제1베어링설치부보다 외경이 크게 형성된다.

상기 제2풀리의 내부에는 제2풀리의 회전시에 외력에 의한 회전불균형을 제거하기 위한 댐퍼부가 구비된다.

이와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 하이브리드 차량용 크랭크축 클러치장치에서는 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.

먼저, 본 발명에서는 필드코일조립체를 허브축에 대해 상대 회전가능하게 지 지하는 코일베어링을 상기 허브축의 외면에 상대적으로 직경이 크게 형성된 제2베어링설치부에 설치하였으므로, 필드코일조립체와 제2베어링설치부에 설치되는 코일베어링 사이가 인접할 수 있게 된다. 따라서, 코일베어링의 치수를 소형화할 수 있게 되어 제1풀리의 내측리브 설계자유도가 높아져 자속의 흐름을 원활하게 만들 수 있게 되는 효과를 얻을 수 있다.

그리고, 본 발명에서는 제1풀리의 내측리브에 쳄퍼면을 형성하고 필드코일조립체의 코어에는 상기 쳄퍼면과 마주보게 되는 대면돌기부를 형성하였으므로, 이들 사이에서 자속의 흐름이 원활하게 되어 필드코일조립체에 의해 디스크의 동작이 보다 원활하게 되어 클러치장치의 동작특성이 좋아지는 효과가 있다.

또한, 본 발명에서는 제2풀리의 내부에 댐퍼가 구비되어 있어 전체 크랭크축 클러치장치에서 허브축의 길이방향의 크기가 상대적으로 줄어들어 크랭크축 클러치장치의 소형화가 이루어지는 효과도 있다.

이하 본 발명에 의한 하이브리드 차량용 크랭크축 클러치장치의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.

도 2에는 본 발명에 의한 하이브리드 차량용 크랭크축 클러치장치의 바람직한 실시예가 단면도로 도시되어 있다.

도면에 도시된 바에 따르면, 허브축(102)은 클러치장치의 골격을 형성하는 것으로 대략 원통형상으로 되고, 엔진의 크랭크축(100)에 설치되어 일체로 회전한 다. 상기 허브축(102)의 일측에는 상기 크랭크축(100)의 단부가 설치되는 축공(103)이 형성된다.

상기 허브축(102)의 외면에는 서로 외경이 다르게 제1베어링설치부(104)와 제2베어링설치부(106)가 형성된다. 즉, 상기 제1베어링설치부(104)에 비해 상기 제2베어링설치부(106)가 외경이 크게 형성된다. 상기 제2베어링설치부(106)는 상기 허브축(102)에서 상기 크랭크축(100)에 인접한 위치에 있는 것으로, 아래에서 설명될 필드코일조립체(120)를 지지하는 코일베어링(126)이 설치되는 부분이다. 상기 제2베어링설치부(106)는 그 외경면이 상기 제1베어링설치부(106)에 풀리베어링(108)이 설치되었을 때, 풀리베어링(108)의 외경면과 같은 위치에 있거나 약간 덜 돌출되는 것이 바람직하다.

상기 허브축(102)의 제1베어링설치부(104)에는 풀리베어링(108)이 설치된다. 상기 풀리베어링(108)은 내륜이 상기 제1베어링설치부(104)에 고정되고 외륜은 아래에서 설명될 제1풀리(110)에 고정되어 제1풀리(110)와 함께 회전된다. 상기 내륜과 외륜의 사이에는 볼이나 롤러등이 설치되어 내륜 및 외륜과 구름접촉된다.

상기 풀리베어링(108)에는 제1풀리(110)가 회전가능하게 지지된다. 즉, 상기 풀리베어링(108)의 외륜이 상기 제1풀리(110)의 내주면에 고정되어 상기 내륜에 대해 회전하는 것이다. 상기 제1풀리(108)는 대략 원판형상으로 그 외주면을 둘러서는 벨트가 걸어감아지는 벨트밀착부(112)가 형성된다. 상기 제1풀리(110)의 일측면, 즉 아래에서 설명될 디스크(140)와 마주보는 면은 마찰면(114)이다.

상기 제1풀리(110)에서 상기 마찰면(114)의 반대면으로 개구되게 수용 홈(116)이 형성된다. 상기 수용홈(116)은 링형상으로 되는 것으로, 필드코일조립체(120)가 설치되는 부분이다. 상기 수용홈(116)의 내측면을 내측리브(118)가 형성하는데, 상기 내측리브(118)은 상기 제1풀리(110)를 크랭크축(100) 방향에서 보면 링형상으로 돌출되어 형성된다.

상기 내측리브(118)의 선단중 상기 수용홈(116)의 입구에 대응되는 부분에는 쳄퍼면(118')이 형성된다. 상기 쳄퍼면(118')에 의해 상기 수용홈(116)은 그 입구 내경이 외부를 향해 점차로 커지게 된다. 상기 쳄퍼면(118')은 아래에서 설명될 필드코일조립체(120)의 코어(122)에 형성된 대면돌기부(123)와 마주보게 된다.

필드코일조립체(120)는 상기 제1풀리(110)의 수용홈(116)의 내부에 설치되는 것으로, 전원인가에 의해 상기 마찰면(114)에 아래에서 설명될 디스크(140)가 밀착되도록 흡인자속을 발생시키는 역할을 한다.

상기 필드코일조립체(120)는 골격 역할을 하는 금속재질의 코어(122)내에 코일(124)이 권선되어 구성되는 것으로, 상기 허브축(102)에 설치된 코일베어링(126)에 상대 회전가능하게 지지된다. 상기 필드코일조립체(120)의 전체 외관형상은 상기 수용홈(116)에 수납될 수 있도록 링형상으로 되는데, 그 내주면에는 상기 내측리브(118)의 쳄퍼면(118')과 일면이 마주보게 대면돌기부(123)가 형성된다.

상기 대면돌기부(123)는 상기 필드코일조립체(120)의 코어(122) 내주면을 따라 링형상으로 형성되는데, 그 횡단면은 도면에 도시된 바와 같이 사다리꼴로 된다. 상기 대면돌기부(123)는 상기 코어(122)로 상기 내측리브(118)의 쳄퍼면(118')을 통해 자속이 보다 원활하게 전달되도록 하는 역할을 한다.

상기 필드코일조립체(120)에는 고정구(128)가 구비되는데, 상기 고정구(128)는 별도의 위치에 고정되는 부분이다. 따라서, 상기 필드코일조립체(120)는 상기 제1풀리(110)에 대해서는 회전하지 않게 되고, 상기 허브축(102)은 상기 필드코일조립체(120)에 대해 회전할 수 있게 된다.

상기 크랭크축(100)과 일체로 회전하도록 제2풀리(130)가 설치된다. 상기 제2풀리(130)는 상기 허브축(102)의 길이방향으로 관통해서 체결볼트(132)가 와셔(134)를 개재한 상태로 상기 크랭크축(100)에 체결됨에 의해 고정된다. 따라서, 상기 제2풀리(130)는 항상 상기 크랭크축(100)과 일체로 회전하게 된다.

상기 제2풀리(130)는 상기 크랭크축(100)과 항상 일체로 회전하게 된다. 상기 제2풀리(130)도 대략 원판형상으로 구성되고, 그 외주면을 둘러 벨트밀착부(131)가 구비된다. 본 실시예에서 상기 제2풀리(130)는 상기 제1풀리(110)의 마찰면(114)을 차폐하도록 구성된다. 즉, 상기 제2풀리(130)의 일부가 상기 제1풀리(110)의 일측면과 외주면 일부를 둘러싸도록 구성된다.

상기 제2풀리(130)의 내부에는 댐퍼부(136)가 형성된다. 상기 댐퍼부(136)는 제2풀리(130)의 회전시에 회전불균형을 제거하는 역할을 하는 것이다. 상기 댐퍼부(136)에는 댐핑작용을 위한 유체가 구비된다.

상기 제2풀리(130)중 상기 제1풀리(110)와 마주보는 일면에는 판스프링(138)이 설치된다. 상기 판스프링(138)은 일측이 상기 제2풀리(130)에 고정된다. 상기 판스프링(138)의 타측에는 디스크(140)가 결합된다.

상기 디스크(140)는 대략 중앙에 통공이 형성된 원판형상으로 형성된다. 상 기 디스크(140)는 상기 제1풀리(110)의 마찰면(114)에 상기 필드코일조립체(120)의 흡인자속에 의해 선택적으로 밀착된다. 상기 디스크(140)가 상기 제1풀리(110)의 마찰면(114)에 밀착되면, 상기 제1풀리(110)와 제2풀리(130) 그리고 크랭크축(100)이 일체로 회전할 수 있게 된다. 즉, 제1풀리(110)와 제2풀리(130) 사이에서 동력이 전달될 수 있게 된다.

참고로, 상기 판스프링(138)은 반드시 상기 제2풀리(130)에 고정되어야 하는 것은 아니다. 상기 판스프링(138)은 상기 허브축(102)의 일측에 고정되더라도 상관없다. 이는 상기 허브축(102)에 상기 제2풀리(130)가 일체로 회전할 수 있도록 고정되어 있기 때문이다.

이하, 상기한 바와 같은 구성을 가지는 하이브리드 차량용 크랭크축 클러치장치의 동작을 설명한다.

상기 제1풀리(110)에는, 도 3에 도시된 바와 같이, 제1벨트(150)가 걸어감아지는데, 상기 제1벨트(150)는 스타트모터(152)의 풀리와 압축기(154)의 풀리에도 동시에 걸어감아진다. 따라서, 상기 제1풀리(100)로는 상기 스타트모터(152)의 구동력이 제1벨트(150)를 통해 전달될 수 있다. 참고로, 상기 스타트모터(152)는 발전기의 역할도 함께 하는 것으로, 하이브리드 차량의 구동조건에 따라 그 역할이 결정된다.

다음으로, 제2벨트(160)는 상기 제2풀리(130)와 워터펌프(162)의 풀리에 동시에 걸어감아진다. 따라서, 상기 제2벨트(160)가 상기 제2풀리(130)의 회전에 의해 상기 워터펌프(162)의 구동을 위한 구동력을 전달할 수 있다. 상기 제2풀 리(130)는 상기 허브축(102)과 일체로 회전할 수 있으므로, 상기 허브축(102)이 구동되는 경우에는 항상 상기 워터펌프(162)가 함께 동작된다.

한편, 상기 제1풀리(110)는 상기 디스크(140)가 마찰면(114)에 밀착되지 않은 상태에서는 상기 허브축(102)에 대해서 회전된다. 즉, 동력이 상기 제1풀리(110)에서 상기 허브축(102)측, 즉 제2풀리(130)나 크랭크축(100)으로 전달되지 않는다.

하지만, 상기 크랭크축(100)을 구동시켜 엔진을 구동시킬 필요가 있을 경우에는 상기 필드코일조립체(120)에 전원을 인가한다. 상기 필드코일조립체(120)에 전원이 인가되면 자기장이 형성되어 상기 디스크(140)가 상기 제1풀리(110)의 마찰면(114)에 밀착된다. 이와 같이 되면, 상기 디스크(140)가 상기 제1풀리(110)와 일체로 회전할 수 있게 된다.

따라서, 상기 제1풀리(110), 디스크(140), 제2풀리(130), 허브축(102) 그리고 크랭크축(100)이 일체로 회전하여, 스타트모터(152)의 구동력이 크랭크축(100)으로 전달되어 엔진을 구동하고, 상기 제2풀리(130)를 통해 워터펌프(162)로도 전달된다.

한편, 이와 같이 상기 제1풀리(110)와 제2풀리(130)가 회전되는 과정에서는 상기 댐퍼부(136)가 벨트의 장력 등의 외력에 의해 발생하는 회전불균형을 흡수하는 역할을 한다.

다음으로, 더 이상 엔진을 구동할 필요가 없을 경우에는 상기 필드코일조립체(120)에 인가되던 전원을 차단하면 된다. 이렇게 되면, 상기 디스크(140)가 상기 제1풀리(110)의 마찰면(114)에서 분리되면서 제1풀리(110)의 회전력이 더 이상 크랭크축(100)으로 전달되지 않게 된다. 즉, 엔진의 구동이 상기 스타트모터(152)에 의해 이루어지지 않게 된다.

한편, 상기 필드코일조립체(120)에 전원이 인가되었을 때, 상기 코일(124)에서 발생된 자기장의 자속은 도 4에 도시된 바와 같이 형성된다. 즉, 상기 코일(124)에서 발생된 자속은 상기 제1풀리(110), 디스크(140) 다시 제1풀리(110)를 거쳐 다시 코일(124)로 들어오도록 구성된다. 이와 같은 자속의 흐름을 가지도록 형성된 자기장은 상기 디스크(140)가 상기 제1풀리(110)의 마찰면(114)에 밀착되는 힘을 제공하게 된다.

이때, 상기 내측리브(118)의 쳄퍼면(118')이 상기 필드코일조립체(120)의 대면돌기부(123)의 일면과 마주보게 되어 있어, 이들 사이에서의 자속 흐름이 원활하게 이루어질 수 있게 된다. 따라서, 상기 디스크(140)를 상기 제1풀리(110)의 마찰면(114)에 밀착되시키기 위한 동작이 보다 원활하게 일어날 수 있게 된다. 본 발명에서와 같이 자속의 흐름이 원활하게 이루어질 수 있다면, 사용가능한 자속을 최대한 사용할 수 있게 되어 적은 입력으로도 큰 힘을 발생시킬 수 있어 효율이 높아질 수 있다.

이와 같이 상기 내측리브(118)의 쳄퍼면(118')이 상기 필드코일조립체(120)의 대면돌기부(123)의 일면과 마주보도록 설계할 수 있는 것은, 상기 코일베어링(126)이 상기 허브축(102)의 상대적으로 외경이 큰 제2베어링설치부(106)에 설치됨에 의해, 상대적으로 코일베어링(126)의 크기를 줄일 수 있는 것도 하나의 이유 이다. 즉, 상기 제2베어링설치부(106)와 필드코일조립체(120) 사이의 거리가 짧기 때문에 상대적으로 작은 코일베어링(126)을 사용하는 것이 가능하게 되고, 이와 같이 됨에 의해 상기 내측리브(118)의 설계자유도가 높아질 수 있다.

본 발명의 권리범위는 위에서 설명되고 도면에 도시된 실시예에 한정되지 않고 청구범위에 기재된 바에 의해 정의된다. 그리고, 본 발명에 대해서 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 청구범위에 기재된 권리범위를 벗어나지 않으면서도, 다양한 변형과 개작을 할 수 있다는 것은 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자들에게 자명하다.

도 1은 하이브리드 차량용 크랭크축 클러치장치의 구성을 보인 단면도.

도 2는 본 발명에 의한 하이브리드 차량용 크랭크축 클러치장치의 바람직한 실시예의 구성을 보인 단면도.

도 3은 본 발명에 의한 크랭크축 클러치장치에 의해 동력이 전달되는 것을 설명하기 위한 설명도.

도 4는 본 발명에 의한 크랭크축 클러치장치에서 자속이 전달되는 것을 보인 설명도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

100: 크랭크축 102: 허브축

103: 축공 104: 제1베어링설치부

106: 제2베어링설치부 108: 풀리베어링

110: 제1풀리 112: 벨트밀착부

114: 마찰면 116: 수용홈

118: 내측리브 118': 쳄퍼면

120: 필드코일조립체 122: 코어

123: 대면돌기부 124: 코일

126: 코일베어링 128: 고정구

130: 제2풀리 131: 벨트밀착부

132: 체결볼트 134: 와셔

136: 댐퍼부 138: 판스프링

140: 디스크

Claims (3)

1. 엔진의 크랭크축(100)에 연결되어 일체로 회전되는 허브축(102)과,

   상기 허브축(102)에 풀리베어링(108)에 의해 회전가능하게 설치되어 벨트를 통해 전달받은 동력을 상기 크랭크축(100)으로 선택적으로 전달하는 제1풀리(110)와,

   상기 허브축(102)에 설치되어 상기 크랭크축(100)과 일체로 회전하면서 동력을 전달하는 제2풀리(130)와,

   상기 허브축(102)에 설치되고 금속재질의 코어(122)와 상기 코어(122)의 내부에 권선된 코일(124)을 포함하여 구성되어 상기 제1풀리(110)에 형성된 수용홈(116)에 안착되어 전원의 인가에 의해 자기장을 발생시키는 필드코일조립체(120)와,

   상기 허브축(102)이나 제2풀리(130)에 고정된 판스프링(138)에 설치되고 상기 필드코일조립체(120)에서 발생하는 자기장에 의해 상기 제1풀리(110)에 밀착되어 제1풀리(110)의 회전력이 허브축(102)을 통해 상기 크랭크축(100)으로 전달되게 하는 디스크(140)를 포함하여 구성되고,

   상기 제1풀리(110)의 수용홈(116)의 내측을 형성하는 내측리브(118)에는 상기 수용홈(116)의 입구로 갈수록 수용홈(116)의 입구의 직경이 커지도록 형성되는 쳄퍼면(118')이 형성되고, 상기 필드코일조립체(120)의 코어(122)에는 상기 내측리브(118)의 쳄퍼면(118')과 일부면이 마주보는 대면돌기부(123)가 돌출되어 형성됨 을 특징으로 하는 하이브리드 차량용 크랭크축 클러치장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 허브축(102)의 외주면에는 상기 제1풀리(110)를 지지하는 풀리베어링(108)이 설치되는 제1베어링설치부(104)와 상기 필드코일조립체(120)를 지지하는 코일베어링(126)이 설치되는 제2베어링설치부(106)가 형성되는데, 상기 제2베어링설치부(106)는 상기 제1베어링설치부(104)보다 외경이 크게 형성됨을 특징으로 하는 하이브리드 차량용 크랭크축 클러치장치.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 제2풀리(130)의 내부에는 제2풀리(130)의 회전시에 외력에 의한 회전불균형을 제거하기 위한 댐퍼부(136)가 구비됨을 특징으로 하는 하이브리드 차량용 크랭크축 클러치장치.

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