KR101496613B1 - 차량의 다판 클러치 구동장치 - Google Patents

차량의 다판 클러치 구동장치 Download PDF

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Abstract

이 발명은, 무부하로 클러치가 해제되도록 함으로써 모터의 소비전류를 절감시킬 수 있으며, 링크를 이용하여 이동거리를 제어하기 때문에 상대적으로 제어 정밀도를 향상시킬 수 있는, 차량의 다판 클러치 구동장치에 관한 것으로서,
전원이 인가되면 회전동력을 발생시키는 모터와, 상기한 모터의 회전동력을 전달하는 웜기어와, 외주면이 상기한 웜기어와 기어결합되어 있으며 제1 링크홀이 형성되어 있는 웜휠과, 상기한 웜휠과 마주보며 설치되어 있으며 제2 링크홀이 형성되어 있는 바디 플레이트와, 상기한 바디 플레이트의 제2 링크홀에 핀을 이용하여 회동가능하게 설치되며 일단이 상기한 제1 링크홀에 삽입되는 링크 어셈블리와, 상기한 링크 어셈블리의 일단에 설치되어 있는 스프링과, 상기한 바디 플레이트와 마주보며 설치되어 있으며 상기한 링크 어셈블리의 타단이 안착되는 링크홈이 형성되어 있는 압력 플레이트와, 상기한 압력 플레이트의 이동력을 클러치팩으로 전달하는 스러스트 베어링을 포함하여 이루어진다.

Description

차량의 다판 클러치 구동장치{Driving device for multi-plate clutch of the vehicle}
이 발명은 차량의 다판 클러치 구동장치에 관한 것으로서, 좀더 세부적으로 말하자면 무부하로 클러치가 해제되도록 함으로써 모터의 소비전류를 절감시킬 수 있으며, 링크를 이용하여 이동거리를 제어하기 때문에 상대적으로 제어 정밀도를 향상시킬 수 있는, 차량의 다판 클러치 구동장치에 관한 것이다.
자동차에서 변속을 하기 위해 동력을 차단 및 연결하는데 클러치가 사용된다. 상기한 클러치는 건식 클러치와 습식 클러치가 있으며, 건식 클러치에는 단판식 클러치, 복판식 클러치, 다판 클러치 등이 있다.
일반적으로 다판 클러치의 구동장치는 유압을 이용하여 축 방향으로 피스톤의 움직임을 일으키는 원리를 사용한다.
도 1은 일반적인 다판 클러치의 구동장치의 설치 구성도이고, 도 2는 일반적인 다판 클러치의 구동장치의 단면 구성도이다.
도 1 및 도 2에 도시되어 있는 바와 같이 일반적인 다판 클러치의 구동장치는, 유압을 발생시키는 펌프(1)와, 상기한 펌프(1)로부터 발생되는 유압에 의해 이동되는 피스톤(3)과, 상기한 피스톤(3)의 이동력을 클러치팩으로 전달하는 스러스트 베어링(9)을 포함하여 이루어진다.
상기한 클러치팩은, 입력 샤프트(8)가 용접에 의해 드럼(4)과 고정되어 있으며, 드럼(4)은 리액션 플레이트(5)와 스틸 플레이트(7)가 회전하지 못하도록 패턴을 이용하여 고정시키고 있으며, 드럼(4)의 내부에는 프릭션 플레이트(6)와 스틸플레이트(7)가 교차되어 배열되어 있으며, 드럼(4)의 양 끝단은 리액션 플레이트(5)가 조립되며, 프릭션 플레이트(6)는 드럼(4)과는 완전히 분리되어 있지만 출력 샤프트(2)와는 같이 회전하도록 패턴으로 고정되어 있으며, 펌프(1)로부터 발생되는 유압에 의해 이동되는 피스톤(3)이 스러스트 베어링(9)을 이동시키게 되면 리액션 플레이트(5)와 프릭션 플레이트(6)의 사이에 마찰력이 발생되도록 하는 구조로 이루어진다.
상기한 드럼(4)의 내부에는 윤활을 위하여 오일이 충진되어 있는 구조로 이루어진다.
상기한 구성에 의한 일반적인 다판 클러치의 구동장치의 작용은 다음과 같이 이루어진다.
펌프(1)로부터 유압이 발생되지 않을 때는 피스톤(3)이 스러스트 베어링(9)을 가압하지 않음으로써 리액션 플레이트(5)와 프릭션 플레이트(6)는 충분한 마찰력을 가지지 못하고 슬립운동을 하게 되고, 이에따라 스틸 플레이트(7)와 프릭션 플레이트(6)도 슬립 운동을 하게 된다. 결과적으로, 클러치가 동력을 전달하지 않을 때는 입력 샤프트(8)가 회전하더라도 드럼(4)과 리액션 플레이트(5)와 스틸 플레이트(7)만 회전을 하게 되고 출력 샤프트(2)로는 회전동력이 전달되지 않는다.
펌프(1)로부터 유압이 발생되면, 유압이 유로를 통해서 피스톤(3)으로 전달되고, 피스톤(3)은 입력 샤프트(8)의 축방향(화살표 방향)으로 스러스트 베어링(9)에 압력을 가함으로써 스러스트 베어링(9)을 축방향으로 이동시키게 되고, 충분한 압력이 주어지게 되면 리액션 플레이트(5)와 프릭션 플레이트(6)와의 사이에 충분한 마찰력이 발생됨으로써 리액션 플레이트(5)와 프릭션 플레이트(6)가 동시에 회전하게 되고, 이에 따라 스틸 플레이트(7) 또한 프릭션 플레이트와 함께 회전하게 되고 결과적으로 입력 샤프트(8)의 회전동력이 출력 샤프트(2)로 전달되어 회전하게 된다.
그러나, 상기한 바와 같은 종래의 차량의 다판 클러치의 구동장치는, 유압에 공기가 혼입되거나 누유가 발생되는 경우에 압력을 제대로 발생시키지 못하게 됨으로써 동력 전달 효율이 떨어지는 문제점이 있다. 또한, 종래의 차량의 다판 클러치의 구동장치는, 펌프의 유압 출력을 정확하게 제어하기가 어려운 문제점이 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위해서, 유압이 아닌 전동으로 다판 클러치를 구동함으로써 동력 전달 성능을 균등하게 유지할 수 있으며, 출력을 정확하게 제어할 수 있고, 또한 균등한 압착력을 발생시킬 수 있는 기술이, 대한민국 공개특허공보 공개번호 10-2014-0025177(공개일자 2014년 03월 04일)의 "차량의 다판 클러치의 구동장치"에서 본 출원인에 의해 개시된 바 있다.
그러나, 상기한 "차량의 다판 클러치의 구동장치"는, 클러치를 연결하는 하는 경우에 모터를 정회전시키고 클러치를 해제하는 경우에는 모터를 역회전시켜야 하기 때문에 정역회전이 가능한 모터를 필요로 하는 문제점이 있다.
또한, 상기한 "차량의 다판 클러치의 구동장치"는, 스크류 리드를 이용하여 이동거리를 제어하기 때문에 상대적으로 제어 정밀도가 저하되는 문제점이 있다.
본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 무부하로 클러치가 해제되도록 함으로써 모터의 소비전류를 절감시킬 수 있으며, 링크를 이용하여 이동거리를 제어하기 때문에 상대적으로 제어 정밀도를 향상시킬 수 있는, 차량의 다판 클러치 구동장치를 제공하는 데 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로서 이 발명의 구성은, 전원이 인가되면 회전동력을 발생시키는 모터와, 상기한 모터의 회전동력을 전달하는 웜기어와, 외주면이 상기한 웜기어와 기어결합되어 있으며 제1 링크홀이 형성되어 있는 웜휠과, 상기한 웜휠과 마주보며 설치되어 있으며 제2 링크홀이 형성되어 있는 바디 플레이트와, 상기한 바디 플레이트의 제2 링크홀에 핀을 이용하여 회동가능하게 설치되며 일단이 상기한 제1 링크홀에 삽입되는 링크 어셈블리와, 상기한 링크 어셈블리의 일단에 설치되어 있는 스프링과, 상기한 바디 플레이트와 마주보며 설치되어 있으며 상기한 링크 어셈블리의 타단이 안착되는 링크홈이 형성되어 있는 압력 플레이트와, 상기한 압력 플레이트의 이동력을 클러치팩으로 전달하는 스러스트 베어링을 포함하여 이루어지면 바람직하다.
이 발명의 구성은, 상기한 링크 어셈블리의 구성은, 핀홀이 형성되어 있는 링크 바디와, 상기한 링크 바디에 선단에 위치하며 다수개의 롤러볼이 장착되어 있는 케이지와, 상기한 케이지에 설치되는 디텐트볼을 포함하여 이루어지면 바람직하다.
이 발명의 구성은, 상기한 웜휠이 정회전되면 링크 어셈블리가 핀을 회전축으로 하여 회전하면서 기립하게 됨으로써 압력 플레이트에 힘을 가하면 바람직하다.
이 발명의 구성은, 상기한 웜휠이 역회전되면 링크 어셈블리가 핀을 회전축으로 하여 반시계방향으로 회전하게 됨으로써 압력 플레이트에 가해지던 힘이 해제되면 바람직하다.
이 발명의 구성은, 상기한 웜기어의 회전축은 입력 샤프트의 길이방향과 수직으로 설치되면 바람직하다.
이 발명은, 무부하로 클러치가 해제되도록 함으로써 모터의 소비전류를 절감시킬 수 있으며, 링크를 이용하여 이동거리를 제어하기 때문에 상대적으로 제어 정밀도를 향상시킬 수 있는, 효과를 갖는다.
도 1은 일반적인 다판 클러치의 구동장치의 설치 구성도이다.
도 2는 일반적인 다판 클러치의 구동장치의 단면 구성도이다.
도 3은 이 발명의 일 실시예에 따른 차량의 다판 클러치 구동장치의 사시도이다.
도 4는 이 발명의 일 실시예에 따른 차량의 다판 클러치 구동장치의 정단면도이다.
도 5는 이 발명의 일 실시예에 따른 차량의 다판 클러치 구동장치의 링크의 구성도이다.
도 6은 이 발명의 일 실시예에 따른 차량의 다판 클러치 구동장치의 클러치 작동시 링크의 동작 상태도이다.
도 7은 이 발명의 일 실시예에 따른 차량의 다판 클러치 구동장치의 클러치 해제시 링크의 동작 상태도이다.
이하, 이 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 이 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 이 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조로 하여 상세히 설명하기로 한다. 이 발명의 목적, 작용, 효과를 포함하여 기타 다른 목적들, 특징점들, 그리고 동작상의 이점들이 바람직한 실시예의 설명에 의해 보다 명확해질 것이다.
참고로, 여기에서 개시되는 실시예는 여러가지 실시가능한 예중에서 당업자의 이해를 돕기 위하여 가장 바람직한 실시예를 선정하여 제시한 것일 뿐, 이 발명의 기술적 사상이 반드시 제시된 실시예에만 의해서 한정되거나 제한되는 것은 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 다양한 변화와 부가 및 변경이 가능함은 물론, 균등한 타의 실시예가 가능함을 밝혀 둔다.
또한, 본원의 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 정의된 것으로서, 통상적이거나 사전적인 의미로만 한정해서 해석되어서는 아니되며, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 일예로서, 방향에 관한 용어는 설명상의 편의를 위하여 도면상에 표현된 위치를 기준으로 설정하기로 한다.
도 3은 이 발명의 일 실시예에 따른 차량의 다판 클러치 구동장치의 사시도이고, 도 4는 이 발명의 일 실시예에 따른 차량의 다판 클러치 구동장치의 정단면도이다.
도 3 및 도 4에 도시되어 있는 바와 같이, 이 발명의 일 실시예에 따른 차량의 다판 클러치 구동장치의 구성은, 전원이 인가되면 회전동력을 발생시키는 모터(도시되지 않음)와, 상기한 모터의 회전동력을 전달하는 웜기어(14)와, 외주면이 상기한 웜기어(14)와 기어결합되어 있으며 제1 링크홀(13a)이 형성되어 있는 웜휠(13)과, 상기한 웜휠(13)과 마주보며 설치되어 있으며 제2 링크홀(15a)이 형성되어 있는 바디 플레이트(15)와, 상기한 바디 플레이트(15)의 제2 링크홀(16a)에 핀(17)을 이용하여 회동가능하게 설치되며 일단이 상기한 제1 링크홀(13a)에 삽입되는 링크 어셈블리(12)와, 상기한 링크 어셈블리(12)의 일단에 설치되어 있는 스프링(20)과, 상기한 바디 플레이트(15)와 마주보며 설치되어 있으며 링크 어셈블리(12)의 타단이 안착되는 링크홈(16a)이 형성되어 있는 압력 플레이트(16)와, 상기한 압력 플레이트(16)의 이동력을 클러치팩(18)으로 전달하는 스러스트 베어링(19)을 포함하여 이루어진다.
상기한 웜기어(14)의 회전축은 입력 샤프트(11)의 길이방향과 수직으로 설치된다.
상기한 클러치팩(18)은, 허브(181)가 입력 샤프트(11)와 스플라인 결합되어 있으며, 드럼(180)의 내부에는 프릭션 플레이트(183)와 스틸플레이트(182)가 교차되어 배열되어 있으며, 상기한 프릭션 플레이트(183)는 허브(181)의 외치와 연결되어 있으며, 상기한 스틸 플레이트(182)는 드럼(180)의 내치와 연결되어 있는 구조로 이루어진다.
도 5는 이 발명의 일 실시예에 따른 차량의 다판 클러치 구동장치의 링크 어셈블리의 구성도이다.
도 5에 도시되어 있는 바와 같이 이 발명의 일 실시예에 따른 차량의 다판 클러치 구동장치의 링크 어셈블리(12)의 구성은, 핀홀(124)이 형성되어 있는 링크 바디(125)와, 상기한 링크 바디(125)에 선단에 위치하며 다수개의 롤러볼(126)이 장착되어 있는 케이지(127)와, 상기한 케이지(127)에 설치되는 디텐트볼(128)을 포함하여 이루어진다.
상기한 구성에 의한, 이 발명의 일 실시예에 따른 차량의 다판 클러치 구동장치의 작용은 다음과 같다.
모터(도시되지 않음)가 정회전됨으로써 모터로부터 회전동력이 발생되면 웜기어(14)를 통하여 웜휠(13)로 회전동력이 전달됨으로써 웜휠(13)이 정회전된다.
이와 같이 웜휠(13)이 정회전되면, 도 6에 도시되어 있는 바와 같이 링크 어셈블리(12)가 핀(17)을 회전축으로 하여 시계방향으로 회전하면서 기립하게 됨으로써 회전운동이 직선운동으로 변환되어 압력 플레이트(16)로 전달된다. 이 경우에 상기한 링크 어셈블리(12)에 설치되어 있는 디텐트볼(128)은 케이지(127)에 장착되어 있는 롤러볼(126)에 의해서 압력 플레이트(16)의 링크홈(16a)을 자유롭게 구를 수 있게 된다.
이와 같이 링크 어셈블리(12)가 압력 플레이트(16)를 가압하게 되면, 압력 플레이트(16)가 스러스트 베어링(17)을 가압하게 되고, 상기한 스러스트 베어링(17)에 의해서 클러치팩(18)이 압착됨으로써 입력 샤프트(11)의 회전동력을 출력 샤프트로 전달하게 된다. 따라서, 링크를 이용하여 이동거리를 제어하기 때문에 상대적으로 제어 정밀도를 향상시킬 수 있게 된다.
모터(도시되지 않음)가 역회전됨으로써 모터로부터 회전동력이 발생되면 웜기어(14)를 통하여 웜휠(13)로 회전동력이 전달됨으로써 웜휠(13)이 역회전된다.
이와 같이 웜휠(13)이 역회전되면, 도 7에 도시되어 있는 바와 같이 링크 어셈블리(12)가 핀(17)을 회전축으로 하여 반시계방향으로 회전하게 됨으로써 압력 플레이트(16)에 가해지던 힘이 해제된다.
상기한 바와 같이 압력 플레이트(16)에 가해지던 힘이 해제되면, 클러치팩(18)의 압착력이 해제됨으로써 클러치팩(18)은 입력 샤프트(11)의 회전동력을 출력 샤프트로 더이상 전달하지 않게 된다. 이 경우에 무부하로 클러치가 해제됨으로써 모터의 소비전류가 절감된다.
11 : 입력 샤프트 12 : 링크 어셈블리
13 : 웜휠 14 : 웜기어
15 : 바디 플레이트 16 : 압력 플레이트
17 : 핀 18 : 클러치팩
19 : 스러스트 베어링 20 : 스프링

Claims (5)

  1. 전원이 인가되면 회전동력을 발생시키는 모터와,
    상기한 모터의 회전동력을 전달하는 웜기어와,
    외주면이 상기한 웜기어와 기어결합되어 있으며 제1 링크홀이 형성되어 있는 웜휠과,
    상기한 웜휠과 마주보며 설치되어 있으며 제2 링크홀이 형성되어 있는 바디 플레이트와,
    상기한 바디 플레이트의 제2 링크홀에 핀을 이용하여 회동가능하게 설치되며 일단이 상기한 제1 링크홀에 삽입되는 링크 어셈블리와,
    상기한 링크 어셈블리의 일단에 설치되어 있는 스프링과, 상기한 바디 플레이트와 마주보며 설치되어 있으며 상기한 링크 어셈블리의 타단이 안착되는 링크홈이 형성되어 있는 압력 플레이트와,
    상기한 압력 플레이트의 이동력을 클러치팩으로 전달하는 스러스트 베어링을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량의 다판 클러치 구동장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    핀홀이 형성되어 있는 링크 바디와,
    상기한 링크 바디에 선단에 위치하며 다수개의 롤러볼이 장착되어 있는 케이지와,
    상기한 케이지에 설치되는 디텐트볼을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량의 다판 클러치 구동장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기한 웜휠이 정회전되면 링크 어셈블리가 핀을 회전축으로 하여 회전하면서 기립하게 됨으로써 압력 플레이트에 힘을 가하는 것을 특징으로 하는 차량의 다판 클러치 구동장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기한 웜휠이 역회전되면 링크 어셈블리가 핀을 회전축으로 하여 반시계방향으로 회전하게 됨으로써 압력 플레이트에 가해지던 힘이 해제되는 것을 특징으로 하는 차량의 다판 클러치 구동장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기한 웜기어의 회전축은 입력 샤프트의 길이방향과 수직으로 설치되는 것을 특징으로 하는 차량의 다판 클러치 구동장치.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2007285426A (ja) 2006-04-18 2007-11-01 Honda Motor Co Ltd クラッチアクチュエータ
KR100930452B1 (ko) 2009-04-06 2009-12-08 이용문 정 역방향 속도비가 다른 기어 결합체

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