KR101649880B1

KR101649880B1 - Multi Mode Clutch Module for Automatic Transmission

Info

Publication number: KR101649880B1
Application number: KR1020150023903A
Authority: KR
Inventors: 이운영; 송승훈; 박경득
Original assignee: 한국보그워너티에스 유한회사
Priority date: 2015-02-17
Filing date: 2015-02-17
Publication date: 2016-08-23

Abstract

The present invention relates to a multi-mode clutch module of an automatic transmission, which integrates an one-way clutch function and a low & reverse brake function in an automatic transmission of a vehicle. According to the present invention, a new type of clutch module, which integrates the one-way clutch function where the one-way clutch function, a bidirectional fixation function, and a bidirectional rotation function can be performed in a first gear, a reverse gear, and second to sixth gears, respectively, and the low & reverse brake function, is realized. Thus, torque can be transferred by a mechanical connection, not by a conventional friction method. Accordingly, since drag minimization is realized when idling, fuel efficiency of a vehicle may be improved.

Description

[0001] The present invention relates to a multi-mode clutch module for an automatic transmission,

본 발명은 자동변속기의 멀티 모드 클러치 모듈에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 차량의 자동변속기에서 원웨이 클러치 기능과 로우 & 리버스 브레이크 기능을 통합한 멀티 모드 클러치 모듈에 관한 것이다.
The present invention relates to a multi-mode clutch module of an automatic transmission, and more particularly, to a multi-mode clutch module that integrates a one-way clutch function and a low & reverse brake function in an automatic transmission of a vehicle.

일반적으로 자동변속기(Automatic Transmission)는 클러치와 변속기의 조작을 사람대신 기계가 대신하도록 자동화한 것으로, 엔진에서 발생한 동력을 자동으로 회전속도와 회전력을 변화시켜서 바퀴를 구동할 수 있도록 하는 장치이다.In general, automatic transmission is an automation system in which a clutch and a transmission are replaced by a machine instead of a man, and the power generated by the engine is automatically changed to change the rotational speed and the rotational force to drive the wheel.

보통 자동변속기는 크게 두 가지로 분류할 수 있는데, 전륜 구동형 자동변속기와 후륜 구동용 자동변속기로 나눌 수 있다. There are two main types of automatic transmissions: a front-wheel drive automatic transmission and a rear-wheel drive automatic transmission.

이러한 자동변속기는 기관의 회전력을 변속기에 전달하는 기능의 토크 컨버터와, 운전자의 선택레버 위치에 따라 유압 작동하여 입력축의 구동력을 유성기어에 전달하며 프론트 클러치, 리어 클러치, 엔드 클러치, 로우 & 리버스 브레이크, 킥다운 브레이크, 원웨이 클러치로 구성되는 클러치 및 브레이크와, 클러치 및 브레이크에 작동 요소에 의하여 구동되며 1-4단 및 후진 변속하여 바퀴로 회전력은 전달하는 유성기어와, 운행 상태에 알맞은 정보를 TCU로 입력하여 솔레노이드 밸브 구동하여 클러치 및 브레이크에 들어가는 유압을 조절하는 전자제어장치로 구성된다. The automatic transmission includes a torque converter that transmits the rotational force of the engine to the transmission, and a torque converter that is hydraulically operated in accordance with the position of the selector lever of the driver. The automatic transmission transmits the driving force of the input shaft to the planetary gear. The front clutch, rear clutch, , A kick-down brake, a one-way clutch, and a planetary gear that is driven by an operating element in the clutch and brake and transmits rotational force to the wheels in the first and fourth steps and shifts backward, And an electronic control unit for controlling the hydraulic pressure applied to the clutch and brake by driving the solenoid valve by inputting to the TCU.

이와 같은 자동변속기의 각 구성요소에 대해 구체적으로 살펴보면 다음과 같다. Each component of the automatic transmission will be described in detail as follows.

상기 토크 컨버터는 유체 커플링 역할 및 토오크 증대 역할을 하며, 펌프(구동축), 터빈(피동축), 스테이터 등을 포함한다. The torque converter serves as a fluid coupling role and a torque increasing function, and includes a pump (drive shaft), a turbine (driven shaft), a stator, and the like.

따라서, 엔진이 회전하게 되면 컨버터 펌프도 회전하여 중앙부의 오일을 끄집어내어 날개 사이로 방출되고, 펌프에서 방출된 오일이 터빈의 날개를 치게 되어서 터빈을 회전시키는 힘이 전달된다.Therefore, when the engine rotates, the converter pump also rotates to extract the oil from the center portion and discharge to the wing, and the oil discharged from the pump strikes the wing of the turbine, so that the force for rotating the turbine is transmitted.

계속해서, 오일은 터빈의 날개를 친 후 날개 사이를 따라 나온 다음 스테이터를 치게 되고, 스테이터는 오일의 회전 방향을 펌프의 회전 방향과 같도록 바꾸어 주며, 펌프를 치게 되어 터빈을 회전시키는 오일의 힘이 증가하게 된다.The stator then turns the direction of rotation of the oil to the same direction as the direction of rotation of the pump and the force of the oil to rotate the turbine .

터빈으로부터 흘러나와 스테이터 날개로 들어가는 오일의 힘은 스테이터를 반시계 방향으로 회전시키려 하지만 일방향 클러치가 이것을 방지하여 주게 된다. The force of oil flowing out of the turbine into the stator vane tries to rotate the stator counterclockwise, but the one-way clutch prevents this.

상기 프론트 클러치(Front Clutch)는 다판식으로 리테이너, 디스크, 플레이트 및 피스톤 등으로 구성되어 있고, 프론트 클러치가 작동되면 입력축으로부터의 구동력을 유성기어 세트 리버스 선기어에 전달하며 3속, 후진 시에 작동한다.The front clutch is composed of a retainer, a disk, a plate, and a piston in a multi-plate type. When the front clutch is operated, the front clutch transmits the driving force from the input shaft to the planetary gearset reverse sun gear and operates at three speeds .

상기 리어 클러치 (Rear Clutch)는 다판식으로 리테이너, 디스크, 플레이트 및 피스톤 등으로 구성되어 있고, 리어 클러치가 작동되면 입력축으로부터의 구동력을 유성기어세트의 포워드 선기어에 전달하며, 전진 1속, 2속, 3속(L레인지 1속 포함) 시에 작동한다.The rear clutch is composed of a retainer, a disk, a plate and a piston in a multi-plate type. When the rear clutch is operated, the rear clutch transmits a driving force from an input shaft to a forward sun gear of a planetary gear set. , And 3 speeds (including L range 1 speed).

상기 엔드 클러치(End Clutch)는 다판식으로 리데이너, 디스크, 플레이트 및 피스톤 등으로 구성되어 있고, 엔드 클러치가 작동되면 입력축으로부터의 구동력을 유성기어 세트 캐리어에 전달하며, 4속 O/D에 직동되며, 실제 3속과 4속에서도 작동된다.The end clutch is composed of a multi-plate type re-denier, a disk, a plate, and a piston. When the end clutch is operated, the end clutch transmits the driving force from the input shaft to the planetary gear set carrier. , And it works in actual 3 and 4 speeds.

상기 로우/리버스 브레이크(Low-Reverse)는 다판식으로 되어 있으며, 센터 서포트, 디스크, 플레이트 및 피스톤 등으로 구성되어 있고, 브레이크 플레이트는 변속기 하우징에 장착되어 있다.The low / reverse brake has a multi-plate type, and is constituted by a center support, a disk, a plate and a piston, and the brake plate is mounted on the transmission housing.

이러한 로우/리버스 브레이크의 작동은 L 레이지의 1속 및 후진 시에 작동하여 유성기어 세트의 캐리어, 즉 롱 피니언과 쇼트 피니언의 축을 고정하여 동력을 전달한다.The operation of this low / reverse brake operates at first speed and reverse of the L-rage to transmit the power of the carrier of the planetary gear set, that is, the pinion of the long pinion and the short pinion.

상기 킥다운 브레이크(Kick Down Brake)는 밴드식으로 되어 있으며, K/D브레이크 벤드, 드럼, 서보 피스톤, 앵커로드, 서보 스위치 등으로 구성되어 있다.The kick down brake (Kick Down Brake) It is composed of band type, K / D brake bend, drum, servo piston, anchor rod, servo switch and so on.

이러한 킥다운 브레이크의 작동은 2속 및 4속에서 작동하며 작동 시에는 킥다운 밴드가 드럼을 정하여 킥다운 드럼에 연결되어 있는 유성기어 세트의 리버스 선기어를 고정한다.The operation of the kick-down brakes operates in the second and fourth speeds and, in operation, the kick-down bands lock the reverse sun gear of the planetary gear set with drums connected to the kick-down drum.

상기 원웨이 클러치(One-Way Clutch)는 스프래그식으로, 유성기어 세트의 캐리어와 센터 서포트의 사이에 조립되어 있고, 또 하나는 토오크 컨버터의 스테이터에 조립되어 있다.The One-Way Clutch is of a sprag type, assembled between the carrier of the planetary gear set and the center support, and the other is assembled to the stator of the torque converter.

유성기어 세트에 있는 원웨이 클러치는 D 또는 2레인지의 1속일 경우 롱 피니언이 시계방향으로 회전하기 때문에 캐리어가 화살표향에서 볼 때 반시계 방향으로 회전하려고 하는 것을 저지하여 구동력을 롱 피니언으로부터 유성기어 세트의 애뉼러스 기어에 전달한다.When the one-way clutch in the planetary gear set is D or a first range of 2 ranges, since the long pinion rotates in the clockwise direction, the carrier is prevented from rotating in the counterclockwise direction when viewed from the direction of the arrow " To the annular gear of the planetary gear set.

따라서, 원웨이 클러치의 아웃레이스와 결합된 캐리어는 시계 방향으로만 회전가능하여 D 또는 2레인지 1속 시의 애뉼러스기어측으로부터 회전 또는 엔진 브레이크시에 캐리어가 시계방향으로 공전하여 엔진 브레이크가 작동되지 않고 1속과 2속 간의 변속이 부드럽게 되도록 한다. Therefore, the carrier coupled with the out-race of the one-way clutch can rotate only in the clockwise direction, so that the carrier revolves clockwise from the annular gear side in the case of the D or 2 range first speed or engine brake, So that the shift between the first and second gears is smooth.

이와 같은 자동변속기는 한국등록실용신안 20-0372627호, 한국등록특허 10-1428368호 등에 다양한 구조가 개시되어 있다. Such an automatic transmission has various structures disclosed in Korean Registered Utility Model No. 20-0372627 and Korean Patent No. 10-1428368.

그러나, 종래의 자동변속기는 각각의 개별 부품으로 되어 있는 원웨이 클러치와 로우 & 리버스 브레이크를 채택하고 있는 관계로 중량 및 원가 상승, 그리고 공간 활용도 저하를 초래하는 단점이 있을 뿐만 아니라, 원웨이 클러치의 공회전 작동 시 스프링 저항이 발생함과 더불어 로우 & 리버스 브레이크의 공회전 작동 시 마찰재 간의 접촉 저항이 발생함으로 인해 차량 연비가 크게 떨어지는 단점이 있다.
However, since the conventional automatic transmission employs a one-way clutch and a low & reverse brake, which are individual components, there is a disadvantage in that weight and cost rise and space utilization are reduced, Spring resistance is generated during idling operation, and contact resistance between friction materials occurs during idling operation of the low & reverse brakes, resulting in a significant reduction in vehicle fuel consumption.

따라서, 본 발명은 이와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로서, 유압식 액추에이터의 동력을 이용하여 1단에서는 원웨이 클러치 기능, 후진에서는 양방향 고정 기능, 2단 내지 6단에서는 양방향 회전 기능을 발휘할 수 있는 등 원웨이 클러치 기능과 로우/리버스 브레이크 기능을 통합한 새로운 형태의 클러치 모듈을 구현함으로써, 토크를 기존 마찰방식이 아니라 기계적 연결로 전달할 수 있으며, 이에 따라 공회전 시 드래그 극소화가 가능하여 차량의 연비를 향상시킬 수 있는 자동변속기의 멀티 모드 클러치 모듈을 제공하는데 그 목적이 있다.
Accordingly, the present invention has been made in view of the above points, and it is an object of the present invention to provide a one-way clutch function in a first stage, a bidirectional fixed function in a reverse stage, and a bidirectional rotation function in a second stage to a sixth stage using the power of a hydraulic actuator By implementing a new type of clutch module that integrates one-way clutch function and low / reverse brake function, the torque can be transmitted by mechanical connection instead of the existing friction method, thereby minimizing drag during idling, thereby improving fuel efficiency of the vehicle. The present invention provides a multi-mode clutch module of an automatic transmission that can be operated by a user.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서 제공하는 자동변속기의 멀티 모드 클러치 모듈은 다음과 같은 특징이 있다. In order to achieve the above object, the multimode clutch module of an automatic transmission provided in the present invention has the following features.

상기 멀티 모드 클러치 모듈(Multi Mode Clutch Module;MMCM)은 변속기 케이스측에 고정되는 링 모양의 허브 아우터 레이스와, 상기 허브 아우터 레이스의 내측에서 동심원을 이루며 배치됨과 더불어 회전가능하고 내주면에는 폴과 접촉하여 움직여줄 수 있는 여러 쌍의 돌출부가 형성되어 있는 캠 링과, 상기 캠 링의 내측에서 동심원을 이루며 배치됨과 더불어 회전가능하고 외주면에서는 폴이 걸려질 수 있는 복수 개의 노치가 형성되어 있는 링 모양의 허브 이너 레이스와, 상기 캠 링과 허브 이너 레이스 사이에 위치됨과 더불어 원주방향을 따라 일정간격으로 배치되면서 요동가능하게 설치되고 캠 링의 돌출부에 눌려지면서 허브 이너 레이스의 노치에 걸려질 수 있는 복수 개의 폴 및 상기 폴을 탄력적으로 지지하는 복수 개의 스프링과, 상기 허브 아우터 레이스측에 설치되면서 캠 링을 회전시켜주는 액추에이터를 포함하는 구조로 이루어진다. The multi-mode clutch module (MMCM) includes a ring-shaped hub outer race fixed to a transmission case side, a hub inner race formed concentrically inside the hub outer race and rotatable, A ring-shaped hub having a plurality of notches formed concentrically on the inside of the cam ring and rotatable on the outer circumferential surface thereof and capable of engaging with a pole, An inner race and a plurality of pawls which are positioned between the cam ring and the hub inner race and which are swingably disposed at regular intervals along the circumferential direction and which are pushed by the protrusions of the cam ring to be caught by the notches of the hub inner race, And a plurality of springs for elastically supporting the pawls, As installed on the device side it is made into a structure including an actuator that rotates the cam ring.

따라서, 상기 멀티 모드 클러치 모듈은 캠 링의 회전각도에 따른 폴들의 선택적인 허브 이너 레이스측 걸림을 통해 허브 이너 레이스를 일방향으로 고정하거나, 양방향으로 고정하거나, 양방향으로 회전시키는 3가지 모드로 작동시킬 수 있는 특징이 있다. Therefore, the multi-mode clutch module operates in three modes in which the hub inner race is fixed in one direction, fixed in both directions, or rotated in both directions through the selective engagement of the inner rings of the pawls according to the rotation angle of the cam ring There is a feature that can be.

여기서, 상기 복수 개의 폴은 상대적으로 두꺼운 두께를 가지는 헤드부와 상대적으로 얇은 두께를 가지는 테일부로 이루어질 수 있으며, 2개씩 한 쌍을 이루면서 서로의 헤드부를 마주보며 배치될 수 있다. The plurality of pawls may be composed of a head portion having a relatively thick thickness and a tail portion having a relatively thin thickness. The plurality of pawls may be disposed facing each other with the head portions of the two paired pairs.

또한, 상기 캠 링에 형성되는 돌출부는 서로 일정간격을 두고 원주방향을 따라 앞뒤로 배치됨과 더불어 상대적으로 긴 접촉면적을 가지는 제1돌출부 및 상대적으로 짧은 접촉면적을 가지는 제2돌출부로 구성될 수 있다. In addition, the protrusions formed on the cam ring may be formed of a first protrusion having a relatively long contact area and a second protrusion having a relatively short contact area, which are arranged back and forth along the circumferential direction at regular intervals.

이때의 상기 제1돌출부와 제2돌출부는 한 쌍을 이루는 2개의 폴과 각각 접촉될 수 있다. At this time, the first protrusion and the second protrusion may be in contact with two paired pawls, respectively.

그리고, 상기 스프링은 한 쌍을 이루는 2개의 폴 사이에 위치되어 양쪽의 폴의 단부 저면, 예를 들면 양쪽의 폴의 헤드부 저면을 탄력적으로 받쳐줄 수 있다.The spring is positioned between two pawls forming a pair, and can elastically support the bottom of the end of both pawls, for example, the bottom of the head of both pawls.

바람직한 실시예로서, 상기 액추에이터는 전후진 및 회전가능한 피스톤 로드를 가지는 실린더와, 상기 피스톤 로드와 핀으로 연결되어 회전가능함과 더불어 캠 링에 있는 레버 홀더에 접촉하면서 캠 링을 움직여주는 레버 링을 포함하는 구조로 이루어질 수 있다. In a preferred embodiment, the actuator includes a cylinder having a forward-backward and rotatable piston rod, and a lever ring rotatably connected to the piston rod and connected to the piston rod, as well as a lever ring in contact with a lever holder in the cam ring . &Lt; / RTI >

이러한 액추에이터는 유압식 액추에이터로서, 실린더에 공급되는 오일의 압력에 따라 피스톤 로드의 전진 및 회전 스트로크를 조절할 수 있는 타입으로 이루어질 수 있다.
Such an actuator is a hydraulic actuator, and may be of a type capable of adjusting the advance and rotation strokes of the piston rod in accordance with the pressure of the oil supplied to the cylinder.

본 발명에서 제공하는 자동변속기의 멀티 모드 클러치 모듈은 다음과 같은 효과가 있다. The multimode clutch module of the automatic transmission provided by the present invention has the following effects.

첫째, 1단 시 원웨이 클러치, 후진 시 양방향 고정, 2단 내지 6단 시 양방향 회전의 모드로 동작되는 원웨이 클러치 및 로우/리버스 브레이크의 통합 형태로 이루어짐으로써, 공회전 시 스프링 저항, 접촉 저항 등 각종 저항을 최소화하여 차량의 연비를 향상시킬 수 있는 효과가 있다. One is a one-way one-way clutch, a one-way clutch in a reverse direction, a one-way clutch operated in a bidirectional rotation mode in a two-step to six-step, and an integrated form of a low / reverse brake. It is possible to minimize various resistances and to improve the fuel efficiency of the vehicle.

둘째, 원웨이 클러치와 로우/리버스 브레이크를 하나로 통합한 단일 모듈 형태로 이루어짐으로써, 중량 및 원가 절감은 물론, 공간 활용도 향상에 따른 자동변속기 설계 자유도를 높일 수 있는 효과가 있다.
Second, since the one-way clutch and the low / reverse brake are integrated into a single module type, it is possible to reduce the weight and cost, as well as to increase the degree of freedom in designing an automatic transmission according to the improvement in space utilization.

도 1과 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 모드 클러치 모듈을 나타내는 사시도
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 모드 클러치 모듈에서 앞쪽 사이드 플레이트를 제거한 상태를 나타내는 정면도
도 4 내지 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 모드 클러치 모듈의 액추에이터를 나타내는 사시도 및 단면도
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 모드 클러치 모듈의 작동상태로서, 양방향 회전상태를 나타내는 정면도
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 모드 클러치 모듈의 작동상태로서, 일방향 회전상태 및 타방향 고정상태를 나타내는 정면도
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 모드 클러치 모듈의 작동상태로서, 양방향 고정상태를 나타내는 정면도
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 모드 클러치 모듈의 드레그 감소 효과를 나타내는 그래프
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 모드 클러치 모듈의 설치상태를 나타내는 개략적인 단면도1 and 2 are perspective views illustrating a multi-mode clutch module according to an embodiment of the present invention.
3 is a front view showing a state in which the front side plate is removed from the multimode clutch module according to the embodiment of the present invention.
FIGS. 4 to 6 are perspective and sectional views showing an actuator of a multi-mode clutch module according to an embodiment of the present invention;
FIG. 7 is a front view showing an operating state of the multi-mode clutch module according to an embodiment of the present invention,
8 is a front view showing an operating state of the multi-mode clutch module according to an embodiment of the present invention,
9 is an operating state of the multi-mode clutch module according to an embodiment of the present invention, and is a front view showing a bi-
10 is a graph showing a drag reduction effect of the multi-mode clutch module according to an embodiment of the present invention
11 is a schematic sectional view showing an installation state of a multi-mode clutch module according to an embodiment of the present invention

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다. Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1과 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 모드 클러치 모듈을 나타내는 사시도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 모드 클러치 모듈에서 앞쪽 사이드 플레이트를 제거한 상태를 나타내는 정면도이다. 1 and 2 are perspective views illustrating a multi-mode clutch module according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a front view illustrating a multi-mode clutch module according to an embodiment of the present invention, in which a front side plate is removed.

도 1 내지 도 3에 도시한 바와 같이, 상기 멀티 모드 클러치 모듈은 지지체 역할을 하는 사이드 플레이트(23a,23b)를 포함한다. As shown in Figs. 1 to 3, the multi-mode clutch module includes side plates 23a and 23b serving as a support.

상기 사이드 플레이트(23a,23b)는 링 모양으로서, 변속기 케이스(미도시)의 내부에서 변속기 케이스 축선과 동축을 이루며 배치되면서 변속기 케이스 벽면에 체결구조 등으로 고정 설치된다. The side plates 23a and 23b are ring-shaped and fixed to the transmission case wall surface by a fastening structure or the like while being arranged coaxially with the transmission case axis in a transmission case (not shown).

여기서, 상기 사이드 플레이트(23a,23b)는 후술하는 허브 아우터 레이스(10)의 전면과 후면에 동심원으로 결합되고, 그 내측으로 조성되는 공간을 통해 후술하는 허브 이너 레이스(15), 캠 링(13) 등을 수용할 수 있게 된다. The side plates 23a and 23b are concentrically joined to the front and rear surfaces of a hub outer race 10 to be described later and are connected to each other through a space formed inside the hub inner race 15, And so on.

이러한 사이드 플레이트(23a,23b)에는 복수 개의 폴 지지용 홀(24)과 스프링 고정용 홀(25)이 관통 형성되며, 이때의 폴 지지용 홀(24)에는 후술하는 폴(11)의 축(26)이, 스프링 고정용 홀(25)에는 후술하는 스프링(16)의 체결편(27)이 각각 끼워질 수 있게 된다. A plurality of pawl support holes 24 and spring fixing holes 25 are formed in the side plates 23a and 23b and the pawl support holes 24 are formed in the side plates 23a and 23b. 26 can be fitted into the spring fixing holes 25, respectively, by the fastening pieces 27 of the spring 16 described later.

그리고, 상기 사이드 플레이트(23a,23b)의 외주면 둘레에는 복수 개의 리벳 체결편(28)이 형성되어 있어서, 이곳에 후술하는 허브 아우터 레이스(10)의 리벳 체결블럭(29)이 리벳에 의해 함께 체결될 수 있게 된다. A plurality of rivet fastening pieces 28 are formed around the outer circumferential surfaces of the side plates 23a and 23b so that the rivet fastening blocks 29 of the hub outer race 10 to be described later are fastened together by rivets .

이때의 폴 지지용 홀(24)과 스프링 고정용 홀(25)의 경우, 스프링 고정용 홀(25)을 사이에 두고 양편에 폴 지지용 홀(24)이 각각 배치되는 형태로 한 세트를 이루게 되고, 이렇게 스프링 고정용 홀(25)과 폴 지지용 홀(25)의 세트는 사이드 플레이트(23)의 원주방향을 따라가면서 일정한 간격으로 복수 개가 형성될 수 있게 된다. At this time, in the case of the pole supporting hole 24 and the spring fixing hole 25, one set is formed in such a manner that the pole supporting holes 24 are disposed on both sides of the spring fixing hole 25 A plurality of sets of the spring fixing holes 25 and the pole supporting holes 25 can be formed at regular intervals along the circumferential direction of the side plate 23. [

또한, 상기 멀티 모드 클러치 모듈은 후술하는 허브 이너 레이스(15), 캠 링(13) 등을 수용하면서 이들을 지지하는 역할의 허브 아우터 레이스(10)를 포함한다. In addition, the multimode clutch module includes a hub outer race 10 that serves to receive and support a hub inner race 15, a cam ring 13, and the like, which will be described later.

상기 허브 아우터 레이스(10)는 링 모양으로서, 외주면 둘레를 따라 형성되어 있는 복수 개의 리벳 체결블럭(29)을 이용하여 변속기 케이스측에 고정 설치되어 있는 사이드 플레이트(23)의 전면에 리벳 체결구조로 결합된다. The hub outer race 10 is ring-shaped and has a rivet fastening structure on the front surface of the side plate 23 fixed to the transmission case side by using a plurality of rivet fastening blocks 29 formed along the circumference of the outer circumference .

그리고, 상기 허브 아우터 레이스(10)의 외주면 일측에는 한 쌍의 액추에이터 브라켓(30)이 돌출 형성되어 있으며, 이때의 액추에이터 브라켓(30)에는 후술하는 액추에이터(17)가 볼트 체결구조 등으로 설치될 수 있게 된다. A pair of actuator brackets 30 protrude from one side of the outer circumferential surface of the hub outer race 10. A plurality of actuators 17 to be described later may be installed on the actuator bracket 30 in a bolt- .

또한, 상기 멀티 모드 클러치 모듈은 폴(11)을 동작시켜주는 수단으로 캠 링(13)을 포함한다. In addition, the multimode clutch module includes a cam ring 13 as a means for operating the pawls 11. As shown in Fig.

상기 캠 링(13)은 허브 아우터 레이스(10)의 내측에서 동심원을 이루며 배치되고, 액추에이터(17)측으로부터 제공되는 동력에 의해 자체 링 축을 중심으로 일정각도 회전될 수 있게 된다. The cam ring 13 is concentrically arranged on the inner side of the hub outer race 10 and can be rotated at a constant angle about its own ring axis by the power provided from the actuator 17 side.

예를 들면, 상기 캠 링(13)은 0∼10°의 범위 내에서 왕복으로 회전될 수 있게 된다. For example, the cam ring 13 can be rotated reciprocally within a range of 0 to 10 degrees.

이러한 캠 링(13)은 회전하는 움직임을 통해 폴(11)을 동작시켜줄 수 있게 되는데, 이를 위하여 캠 링(13)의 내주면에는 원주방향을 따라 일정간격으로 위치되는 여러 쌍의 여러 쌍의 돌출부(12)가 형성되고, 이때의 돌출부(12)가 폴(11)과 접촉하면서 폴(11)을 움직여줄 수 있게 된다. The cam ring 13 can operate the pawl 11 through the rotation of the cam ring 13. To this end, the cam ring 13 is provided with a plurality of pairs of a plurality of pairs of protrusions And the protrusion 12 at this time can move the pawl 11 in contact with the pawl 11. As a result,

특히, 상기 돌출부(12)는 서로 일정간격을 두고 원주방향을 따라 앞뒤로 배치되면서 한 쌍을 이루는 제1돌출부(12a)와 제2돌출부(12b)로 구성되고, 이렇게 구성되는 제1돌출부(12a)와 제2돌출부(12b)는 서로 다른 접촉면적을 가지게 된다. In particular, the protrusions 12 are composed of a first protrusion 12a and a second protrusion 12b, which are arranged in a circumferential direction at predetermined intervals, And the second projection 12b have different contact areas.

예를 들면, 상기 제1돌출부(12a)는 제2돌출부(12b)에 비해 상대적으로 긴 접촉면적(돌출부 원주방향 길이)을 가지게 되고, 마찬가지로 상기 제2돌출부(12b)는 제1돌출부(12a)에 비해 상대적으로 짧은 접촉면적(돌출부 원주방향 길이)을 가지게 된다. For example, the first projecting portion 12a has a relatively long contact area (the circumferential length of the projecting portion) as compared with the second projecting portion 12b, and similarly, the second projecting portion 12b has the first projecting portion 12a, (The length in the circumferential direction of the protruding portion).

여기서, 상기 제1돌출부(12a)와 제2돌출부(12b)의 각 한 쪽 단부는 경사면으로 이루어져, 폴(11)이 돌출부분을 벗어날 때 경사면을 타고 내려와 캠 링 내주면측에 접할 수 있게 된다. One end of each of the first and second projecting portions 12a and 12b is formed as an inclined surface so that when the pawl 11 is out of the protruding portion, it can come down on the inclined surface and come into contact with the inner circumferential surface of the cam ring.

이와 같은 한 쌍을 이루는 제1돌출부(12a) 및 제2돌출부(12b)는 캠 링(13)의 내주면 원주방향을 따라가면서 일정간격으로 복수 개가 배치되고, 각 쌍의 제1돌출부(12a)와 제2돌출부(12b)는 역시 한 쌍을 이루는 2개의 폴(11)과 각각 접촉될 수 있게 된다. A plurality of first protrusions 12a and second protrusions 12b are arranged at regular intervals along the inner circumferential direction of the inner circumference of the cam ring 13 and the first protrusions 12a and the second protrusions 12b, The second projection 12b can also be brought into contact with the two pawls 11, which are also in a pair.

예를 들면, 한 쌍의 제1돌출부(12a)와 제2돌출부(12b) 중에서 제1돌출부(12a)는 한 쌍을 이루는 2개의 폴(11) 중에서 어느 1개의 폴(11)과 매칭되면서 접촉될 수 있게 되고, 제2돌출부(12b)는 나머지 1개의 폴(11)과 매칭되면서 접촉할 수 있게 된다. For example, among the pair of first projections 12a and the second projections 12b, the first projections 12a match one of the two pawls 11 forming a pair, And the second projection 12b can be brought into contact with the other one of the pawls 11 while matching with each other.

그리고, 상기 캠 링(13)의 외주면 일측에는 서로 나란한 2개의 수직판 부재로 이루어진 레버 홀더(21)가 돌출 형성되고, 이때의 레버 홀더(21)를 통해 액추에이터(17)측으로부터 동력을 받아 일정각도 좌우로 회전될 수 있게 된다. A lever holder 21 is formed on one side of the outer circumferential surface of the cam ring 13 and is composed of two vertical plate members arranged in parallel to each other and receives power from the actuator 17 side through the lever holder 21 at this time, So that it can be rotated left and right.

즉, 상기 레버 홀더(21)의 2개의 수직판 부재 사이에 액추에이터(17)측의 레버 링(22)에 있는 레버(31)가 나란하게 위치되므로서, 액추에이터 가동 시 레버 링(22)이 회전하게 되면 레버(31)가 레버 홀더(21)를 원주방향으로 밀어주게 되고, 결국 레버 홀더(21)를 포함하는 레버 링(22) 전체가 자체 링 축을 중심으로 하여 회전될 수 있게 된다. That is, since the lever 31 in the lever ring 22 on the actuator 17 side is positioned in parallel between the two vertical plate members of the lever holder 21, the lever ring 22 rotates The lever 31 pushes the lever holder 21 in the circumferential direction so that the entire lever ring 22 including the lever holder 21 can be rotated about its own ring axis.

또한, 상기 멀티 모드 클러치 모듈은 고정 또는 회전되면서 토크를 전달하거나 토크를 전달하지 않는 역할을 하는 허브 이너 레이스(15)를 포함한다. In addition, the multi-mode clutch module includes a hub inner race 15 that serves to transmit torque or not transmit torque while being fixed or rotated.

상기 허브 이너 레이스(15)는 캠 링(13)에 비해 상대적으로 작은 직경을 가지는 링 모양으로서, 캠 링(13)의 내측에 동심원을 이루며 배치된다. The hub inner race 15 is ring-shaped with a relatively small diameter as compared with the cam ring 13, and is arranged concentrically on the inner side of the cam ring 13.

여기서, 상기 허브 이너 레이스(15)는 모듈 내측으로 위치되는 레이스 파트(15a)와 유성기어측으로 연결되는 허브 파트(도 11의 도면부호 15b)의 조합으로 이루어질 수 있으며, 이때의 레이스 파트(15a)와 허브 파트(15b)는 볼트 체결구조, 용접구조, 일체 성형 등의 방법으로 제작될 수 있게 된다. The hub inner race 15 may be a combination of a race part 15a located inside the module and a hub part 15b linked to the planetary gear side, And the hub part 15b can be manufactured by a bolt fastening structure, a welded structure, an integral molding or the like.

그리고, 상기 허브 이너 레이스(15)의 외주면과 캠 링(13)의 내주면 사이에는 일정한 갭이 조성되며, 이렇게 조성되는 갭에는 폴(11) 등이 위치될 수 있게 된다. A constant gap is formed between the outer circumferential surface of the hub inner race 15 and the inner circumferential surface of the cam ring 13, and the pole 11 or the like can be positioned in the thus formed gap.

이러한 허브 이너 레이스(15)의 외주면에는 원주방향을 따라 균등간격을 이루는 복수 개의 노치(14), 예를 들면 레이스 전체 원주 둘레를 따라가면서 균일한 간격으로 배치되는 36개의 노치(14)가 형성된다. On the outer circumferential surface of the hub inner race 15, a plurality of notches 14 uniformly spaced along the circumferential direction are formed, for example, 36 notches 14 arranged at uniform intervals along the circumference of the entire race .

이에 따라, 상기 허브 이너 레이스(15)는 노치(14)를 통해 폴(11)측과 걸려져 일방향 또는 양방향으로 고정되거나, 폴(11)측과의 걸림이 해제되면서 일방향 또는 양방향으로 회전될 수 있게 된다. Accordingly, the hub inner race 15 is engaged with the pole 11 side through the notch 14 and fixed in one direction or both directions, or can be rotated in one direction or both directions while releasing the engagement with the pole 11 side .

이와 같은 허브 이너 레이스(15)의 내주면에는 유성기어(미도시)가 결합되며, 이에 따라 허브 이너 레이스(15)의 고정 또는 회전 동작에 의해 유성기어도 함께 고정 또는 회전되면서 변속기 출력축(미도시)에 연결된 디퍼런셜 기어(미도시)에 동력을 전달 또는 차단할 수 있게 된다.A planetary gear (not shown) is coupled to the inner peripheral surface of the hub inner race 15 so that the planetary gear is also fixed or rotated by fixing or rotating operation of the hub inner race 15, (Not shown) connected to the differential gear (not shown).

또한, 상기 멀티 모드 클러치 모듈은 실질적으로 허브 이너 레이스(15)의 움직임(회전)을 규제하는 수단으로 폴(12)을 포함한다. The multi-mode clutch module also includes a pawl 12 as a means for substantially restricting the movement (rotation) of the hub inner race 15.

상기 폴(12)은 길이방향으로의 유선형 단면을 가짐과 더불어 머리 부분이 꼬리 부분에 비해 두툼한 두께를 가지는 사각 블럭 형태로 이루어진다. The pawl 12 has a streamlined cross section in the longitudinal direction and a rectangular block shape in which the head portion has a thickness thicker than the tail portion.

예를 들면, 상기 폴(11)은 상대적으로 두꺼운 두께를 가지는 헤드부(11a)와 상대적으로 얇은 두께를 가지는 테일부(11b)의 일체형으로 이루어질 수 있게 된다. For example, the pawls 11 can be formed integrally with the head portion 11a having a relatively thick thickness and the tail portion 11b having a relatively thin thickness.

이러한 폴(11)의 양쪽 측면에는 폴 길이 중간보다 앞쪽에 축(26)이 돌출 형성되어 있으며, 이때의 축(26)을 통해 사이드 플레이트(23)에 있는 폴 지지용 홀(24)에 끼워져 지지될 수 있게 된다. A shaft 26 protrudes from both sides of the pole 11 in front of the middle of the pole length and is inserted into the pole supporting hole 24 in the side plate 23 through the shaft 26 at this time, .

이에 따라, 상기 폴(11)은 축(26)을 중심으로 앞쪽과 뒷쪽, 즉 헤드부(11a)와 테일부(11b)가 위아래로 젖혀질 수 있게 된다. Thus, the pawl 11 can be swung up and down about the shaft 26, that is, the head portion 11a and the tail portion 11b.

즉, 상기 폴(11)은 축(26)을 중심축으로 하여 회전하면서 마치 시이소 운동과 같은 요동 운동을 할 수 있게 되고, 결국 이러한 요동 운동을 통해 수평자세를 유지하거나, 또는 테일부(11b)가 아래쪽으로 젖혀지면서 허브 이너 레이스(15)측과 걸려질 수 있게 된다. In other words, the pawl 11 can swing around the shaft 26 as if it is a center axis, so that the pawl 11 can maintain the horizontal posture through the swing motion, So that it can be hooked to the hub inner race 15 side.

여기서, 상기 축(26)은 폴 길이 구간 중 헤드부(11a) 쪽으로 치우친 위치에 형성되고, 이렇게 무게 중심이 뒷쪽에 있는 폴(11)은 외력(돌출부가 눌러주는 힘)이 없는 경우 자중에 의해 테일부(11b) 쪽이 아래로(내측으로) 쳐질 수 있게 된다. Here, the shaft 26 is formed at a position offset to the head portion 11a of the pole length section. The pawl 11 having its center of gravity at the rear side is not limited to an external force (a force pressing the protrusion) And the tail portion 11b side can be struck downward (inward).

그리고, 상기 폴(11)은 캠 링(13)과 허브 이너 레이스(15) 사이에 조성되어 있는 갭 내에 위치되며, 캠 링(13)의 내주면에 형성되어 있는 돌출부(12)와 접하는 동시에 이때의 돌출부(12)에 의해 눌려지면서 그 테일부(11b)를 통해 허브 이너 레이스(15)에 있는 노치(14)에 걸려질 수 있게 된다. The pawl 11 is located in a gap formed between the cam ring 13 and the hub inner race 15 and is in contact with the protruding portion 12 formed on the inner peripheral surface of the cam ring 13, Is pressed by the protruding portion 12 so that it can be caught by the notch 14 in the inner race 15 of the hub via the frame portion 11b.

이와 같은 폴(11)은 복수 개가 구비되며, 각 폴(11)은 허브 이너 레이스(15)의 외주면 둘레를 따라가면서 일정간격을 유지하면서 배치될 수 있게 된다. A plurality of such pawls 11 are provided and each of the pawls 11 can be arranged while maintaining a constant interval along the outer peripheral surface of the hub inner race 15.

예를 들면, 상기 폴(11)은 2개가 한 쌍을 이루게 되고, 이렇게 2개의 폴(11)이 한 쌍으로 이루는 여러 쌍이 허브 이너 레이스(13)의 외주면 둘레를 따라가면서 허브 이너 레이스(13)에 있는 돌출부(12)의 피치 간격에 상응하는 간격을 두고 배치될 수 있게 된다. For example, two pairs of the pawls 11 form a pair, and a pair of the pair of pawls 11 form a pair. The pairs of the pawls 11 extend along the outer peripheral surface of the hub inner race 13, So as to be spaced apart from each other by a pitch corresponding to the pitch interval of the protruding portions 12 in the case.

즉, 상기 돌출부(12)의 제1돌출부(12a)와 제2돌출부(12b)에 한 쌍을 이루는 2개의 폴(11)이 각각 1개씩 배속되는 형태로 배치될 수 있게 된다. That is, two pawls 11 forming a pair in the first and second protrusions 12a and 12b of the protrusion 12 can be arranged in a manner of being one by one.

여기서, 한 쌍을 이루는 2개의 폴(11)은 서로의 헤드부(11a)을 마주보며 위치될 수 있게 된다. Here, the two pawls 11 forming a pair can be positioned facing each other's head portion 11a.

또한, 상기 멀티 모드 클러치 모듈은 폴(11)을 탄력적으로 지지하기 위한 수단으로 스프링(16)을 포함한다. The multi-mode clutch module also includes a spring 16 as a means for resiliently supporting the pawl 11.

상기 스프링(16)은 양옆으로 체결편(27)을 가지는 대략 십자 형상의 판스프링으로서, 측면에 있는 체결편(27)을 이용하여 사이드 플레이트(23)의 스프링 고정용 홀(25)에 끼워져 고정되는 구조로 장착된다. The spring 16 is a generally frusto-conical leaf spring having fastening pieces 27 on both sides thereof. The spring 16 is inserted into the spring fixing hole 25 of the side plate 23 using the fastening pieces 27 on the side surface thereof, .

이러한 스프링(16)은 복수 개가 구비되어 각 쌍의 폴(11)에 하나씩 배속되면서 한 쌍을 이루는 2개의 폴(11) 사이의 단부 저면, 즉 양쪽 폴(11)의 각 헤드부(11a) 사이의 저면에 위치되어 폴(11)을 아래쪽에서 탄력적으로 받쳐줄 수 있게 된다. A plurality of such springs 16 are provided so as to be inserted one by one into each pair of pawls 11 to form an end bottom between two pawls 11 forming a pair, that is, between the heads 11a of the pawls 11 So that the pawls 11 can be elastically supported from below.

이에 따라, 상기 폴(11)의 윗면, 즉 두툼한 헤드부(11a)의 윗면이 캠 링(13)에 있는 돌출부(12)에 의해 눌려지는 경우, 이때의 폴(11)은 아래쪽의 스프링(16)에 의해 받쳐지게 되고, 결국 폴(11)은 헤드부(11a)의 아래쪽 젖혀짐없이 수평 자세를 유지할 수 있게 된다. Thus, when the upper surface of the pole 11, that is, the upper surface of the thick head portion 11a is pressed by the protruding portion 12 in the cam ring 13, the pawl 11 at this time is pushed by the lower spring 16 , So that the pawl 11 can maintain the horizontal posture without being bent downward of the head portion 11a.

도 4 내지 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 모드 클러치 모듈의 액추에이터를 나타내는 사시도 및 단면도이다. 4 to 6 are a perspective view and a sectional view showing an actuator of the multimode clutch module according to an embodiment of the present invention.

도 4 내지 도 6에 도시한 바와 같이, 여기서는 폴(11)을 움직여주는 캠 링(13)의 작동을 위한 액추에이터(17)를 보여준다. 4 to 6, an actuator 17 for actuating the cam ring 13 for moving the pawl 11 is shown.

상기 액추에이터(17)는 캠 링(13)을 회전시켜주는 역할을 하는 것으로서, 허브 아우터 레이스(10)의 외주면 일측에 고정 설치된다. The actuator 17 serves to rotate the cam ring 13 and is fixed to one side of the outer peripheral surface of the hub outer race 10. [

즉, 상기 허브 아우터 레이스(10)의 외주면 일측에는 윗쪽으로 한 쌍의 액추에이터 브라켓(30)이 돌출 형성되고, 상기 액추에이터(17)의 실린더(19)에는 선단부 양편에 액추에이터 지지대(32)가 각각 형성되며, 액추에이터 브라켓(30)과 액추에이터 지지대(32)가 함께 볼트로 체결되므로서, 액추에이터(17)는 허브 아우터 레이스(10) 상에 고정되는 구조로 설치될 수 있게 된다. A pair of actuator brackets 30 protrude upward from one side of the outer circumferential surface of the hub outer race 10 and actuator supports 32 are formed on both sides of the cylinder 19 of the actuator 17 And the actuator bracket 30 and the actuator support 32 are bolted together so that the actuator 17 can be installed on the hub outer race 10.

이렇게 설치되는 액추에이터(17)는 허브 아우터 레이스(10)의 축선과 나란한 축선을 가지면서 허브 아우터 레이스(10)의 윗쪽에서 앞쪽을 바라보는 자세를 취할 수 있게 된다. The actuator 17 installed as described above can take an attitude looking forward from the upper side of the hub outer race 10 while having an axis parallel to the axis of the hub outer race 10. [

이러한 액추에이터(17)는 앞뒤로 결합되는 케이스(33)와 실린더(19), 상기 실린더(19)의 내부로부터 케이스(33)를 관통하여 외부까지 연장되면서 결합되는 피스톤 로드(18), 상기 케이스(33)의 외주 둘레에 결합되는 레버 링(22) 등을 포함한다. The actuator 17 includes a case 33 and a cylinder 19 which are coupled to each other in the forward and backward directions, a piston rod 18 which extends from the inside of the cylinder 19 through the case 33 and extends to the outside, And a lever ring 22 joined around the outer periphery of the lever ring 22 and the like.

상기 실린더(19)와 피스톤 로드(18)는 유압식으로 작동하게 되며, 실린더(19)로 공급되는 유압에 의해 피스톤 로드(18)가 회전하면서 전후진할 수 있게 된다. The cylinder 19 and the piston rod 18 are hydraulically operated so that the piston rod 18 can be rotated forward and backward by the hydraulic pressure supplied to the cylinder 19.

또한, 상기 실린더(19)의 내부에는 리턴 스프링(34)이 장착되며, 이때의 리턴 스프링(34)은 케이스(33)의 안쪽 벽면과 피스톤 로드(18)의 실린더 내 부분에 결합되어 있는 스프링 지지판(35) 사이에 양단 지지되면서 피스톤 로드 후진 시 복원력을 제공하는 역할을 하게 된다. A return spring 34 is mounted in the cylinder 19 and the return spring 34 contacts the inner wall of the case 33 and the inner surface of the piston rod 18, (35) and serves to provide a restoring force when the piston rod is retracted.

즉, 상기 실린더(19)의 내부에 유압이 공급되지 않은 상태에서는 리턴 스프링(34)의 복원력에 의해 피스톤 로드(18)가 뒤로 물러나 있는 초기 위치를 유지할 수 있게 되고, 결국 이러한 피스톤 로드(18)의 위치와 연계하여 레버 링(22) 및 후술하는 캠 링(13) 또한 초기 위치를 유지할 수 있게 된다. That is, when the hydraulic pressure is not supplied to the inside of the cylinder 19, the restoring force of the return spring 34 can maintain the initial position where the piston rod 18 is retracted back, The lever ring 22 and the cam ring 13 described later can also maintain the initial position.

물론, 상기 피스톤 로드(18)의 경우 실린더(19)에 공급되는 유압에 의해 전후진되는 타입, 실린더(19)로 공급되는 유압에 의한 전진 및 리턴 스프링(34)의 복원력에 의한 후진 타입 등으로 이루어질 수 있게 된다. Of course, in the case of the piston rod 18, the piston rod 18 may be moved forward or backward by the hydraulic pressure supplied to the cylinder 19, by the hydraulic pressure supplied to the cylinder 19, or by the returning force of the return spring 34 .

특히, 상기 피스톤 로드(18)는 단순히 전후진만 하는 것이 아니라 회전하면서 전후진되는 특성을 갖는다. Particularly, the piston rod 18 is not merely moved forward and backward, but has a characteristic of moving back and forth while rotating.

이를 위하여, 상기 케이스(33)의 양쪽 측면에는 케이스 길이방향을 따라 경사진 궤적을 가지는 나선형 슬릿(36)이 형성되고, 상기 실린더 로드(18)에는 로드 축선에 대해 직각을 이루는 핀(20)이 형성되며, 이때의 핀(20)의 양단부는 케이스(33)에 있는 나선형 슬릿(36)을 관통하여 케이스(33)의 외주면에 결합되어 있는 레버 링(22)측에 결합된다. For this, a spiral slit 36 having loci inclined along the longitudinal direction of the case is formed on both sides of the case 33, and a pin 20, which is perpendicular to the rod axis, is formed on the cylinder rod 18 Both ends of the pin 20 at this time are engaged with the side of the lever ring 22 which is coupled to the outer circumferential surface of the case 33 through the spiral slit 36 in the case 33.

즉, 상기 레버 링(22)의 양편에는 선단부에서부터 후단부쪽으로 일정길이 나란하게 절개된 형태의 직선형 슬릿(37)이 형성되고, 이때의 직선형 슬릿(37) 내에 나선형 슬릿(36)을 관통하여 나온 핀(20)의 단부가 걸려지게 되므로서, 실린더 로드(18) 및 핀(20)의 회전 및 전후진 동작에 의해 레버 링(22)이 회전될 수 있게 된다. That is, on both sides of the lever ring 22, there is formed a linear slit 37 that is cut along a predetermined length from the front end to the rear end, and the linear slit 37 passes through the spiral slit 36 in the straight slit 37 The end of the pin 20 is hooked so that the lever ring 22 can be rotated by the rotation and forward and backward movement of the cylinder rod 18 and the pin 20.

여기서, 상기 핀(20)은 실린더 로드(18)에 일체형으로 형성되는 형태, 또는 실린더 로드(18)에 일체식으로 결합되는 형태로 적용될 수 있게 된다. The pin 20 may be integrally formed with the cylinder rod 18, or may be integrally coupled to the cylinder rod 18.

이에 따라, 상기 피스톤 로드(18)의 전진 또는 후진 시 나선형 슬릿(36)을 따라 안내를 받으며 이동하는 핀(20)이 회전될 수 있게 되고, 결국 피스톤 로드(18)는 회전하면서 전후진되는 동작특성을 보일 수 있게 되므로서, 레버 링(22)의 회전 작동이 이루어질 수 있게 된다. Accordingly, when the piston rod 18 is advanced or retracted, the pin 20, which is guided along the helical slit 36, can be rotated. As a result, the piston rod 18 is rotated So that the turning operation of the lever ring 22 can be performed.

상기 레버 링(22)은 실질적으로 캠 링(13)을 동작시켜주는 수단으로서, 케이스(33)의 외주면에 동심원으로 결합됨과 더불어 피스톤 로드(18)측의 핀(20)과 결합되면서 자체 축선을 중심으로 하여 회전될 수 있게 된다. The lever ring 22 is substantially concentrically coupled to the outer circumferential surface of the case 33 as a means for operating the cam ring 13 and is connected to the pin 20 on the piston rod 18 side, So that it can be rotated about its center.

이러한 레버 링(22)의 외주면 일측에는 레버(31)가 돌출 형성되며, 이 레버(31)는 캠 링(13)에 있는 레버 홀더(21)의 내측에 위치된다. A lever 31 is projected from one side of the outer circumferential surface of the lever ring 22 and the lever 31 is positioned inside the lever holder 21 in the cam ring 13.

이에 따라, 상기 레버 링(22)이 회전하게 되면 레버(31)가 캠 링(13)에 있는 레버 홀더(21)를 밀어주거나 당겨주게 되므로, 캠 링(13)이 회전될 수 있게 된다. Accordingly, when the lever ring 22 rotates, the lever 31 pushes or pulls the lever holder 21 in the cam ring 13, so that the cam ring 13 can be rotated.

이때의 캠 링(13)은 0∼10°의 범위 내에서 왕복 회전될 수 있게 되는데, 예를 들면 캠 링(13)의 중심선을 지나는 수직선을 기준으로 한 쪽으로 3.5°씩 양 쪽 합쳐서 7°의 범위 내에서 두 단계로 회전될 수 있게 된다. At this time, the cam ring 13 can be reciprocally rotated within a range of 0 to 10 degrees. For example, the cam ring 13 is inclined at an angle of 3.5 degrees with respect to a vertical line passing through the center line of the cam ring 13, And can be rotated in two steps within the range.

즉, 상기 캠 링(13)은 -3.5°위치에서 0°위치까지 1단계 회전하게 되고, 계속해서 0°위치에서 3.5°위치까지 2단계 회전하게 되는 한편, 반대방향으로도 마찬가지로 3.5°위치에서 0°위치까지 1단계 회전하게 되고, 계속해서 0°위치에서 -3.5°위치까지 2단계 회전하게 된다. That is, the cam ring 13 rotates by one step from the position of -3.5 ° to the position of 0 °, and then rotates in two steps from the position of 0 ° to the position of 3.5 °, while in the opposite direction, And then rotates in two steps from the 0 ° position to the -3.5 ° position.

이와 같은 액추에이터(17)는 유압식 액추에이터 타입을 적용할 수 있으며, 변속 신호를 입력으로 하는 컨트롤러(미도시)의 출력 제어에 의해 실린더(19)에 유압이 제공되면, 피스톤 로드(18)의 전진 및 회전→레버 링(22)의 회전→캠 링(13)의 회전 순서로 작동이 이루어질 수 있게 된다. When the hydraulic pressure is supplied to the cylinder 19 by the output control of a controller (not shown) to which a speed change signal is inputted, the actuator 17 can be applied to the forward and backward directions of the piston rod 18 The rotation of the lever ring 22 and the rotation of the cam ring 13 can be performed.

이때, 상기 액추에이터(17)는 실린더(19)에 공급되는 오일의 압력에 따라 피스톤 로드(18)의 전진 및 회전 스트로크가 조절될 수 있는 타입으로 이루어질 수 있게 된다. At this time, the actuator 17 can be of a type in which the advance and rotation strokes of the piston rod 18 can be adjusted according to the pressure of the oil supplied to the cylinder 19.

예를 들면, 상기 실린더(19)로는 1단 시에는 3∼5bar 정도의 유압, 바람직하게는 4bar의 유압이 공급되고, 후진 시에는 6∼10bar 정도의 유압, 바람직하게는 8bar의 유압이 공급되고, 2단 내지 6단 시에는 0bar의 유압이 공급된다. For example, in the first stage, an oil pressure of about 3 to 5 bar, preferably 4 bar is supplied to the cylinder 19, and an oil pressure of about 6 to 10 bar, preferably 8 bar, And a hydraulic pressure of 0 bar is supplied in the second to sixth stages.

따라서, 각 변속단에서 공급되는 유압의 세기에 따라 피스톤 로드(18)의 전진 및 회전 스트로크 또는 후진 및 회전 스트로크가 달라지면서 캠 링(13)의 회전각도 또한 가변되며, 유압이 0bar인 경우에는 리턴 스프링(34)의 복원력에 의해 피스톤 로드(18)를 포함하는 캠 링(13) 전체가 초기 위치(-3.5°위치)로 복귀될 수 있게 된다. Accordingly, the forward and reverse strokes of the piston rod 18, the reverse stroke and the rotation stroke of the piston rod 18 are changed according to the intensity of the oil pressure supplied from the respective speed change stages, and the rotational angle of the cam ring 13 is also varied. The restoring force of the spring 34 allows the entire cam ring 13 including the piston rod 18 to be returned to the initial position (-3.5 DEG position).

여기서, 상기 실린더측으로 유압을 조절하여 공급하는 수단과 방법 등은 당해 기술분야에서 통상적으로 알려져 있는 수단과 방법이라면 제한되지 않고 채택될 수 있다. Here, the means and method for regulating and supplying the hydraulic pressure to the cylinder side can be adopted without limitation as long as it is a means and a method commonly known in the art.

따라서, 이와 같이 구성되는 멀티 모드 클러치 모듈의 작동상태를 살펴보면 다음과 같다. Accordingly, the operating state of the multi-mode clutch module having such a structure will be described below.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 모드 클러치 모듈의 작동상태로서, 양방향 회전상태를 나타내는 정면도이다. 7 is a front view showing an operating state of the multi-mode clutch module according to an embodiment of the present invention and showing a bi-directional rotation state.

도 7에 도시한 바와 같이, 여기서는 2단 내지 6단 변속 상태(공회전 시)에서 허브 이너 레이스(15)가 양방향으로 회전할 수 있는 상태를 보여준다. As shown in Fig. 7, here, the state in which the hub inner race 15 can rotate in both directions in the 2- to 6-speed shifting state (idling) is shown.

즉, 액추에이터(17)의 실린더측으로는 유압이 제공되지 않고, 리턴 스프링(34)의 힘에 의해 피스톤 로드(18), 레버 링(22) 및 캠 링(13)이 연계되어 차례로 당겨진 상태가 되면서 캠 링(13)은 -3.5°의 초기 위치를 고수하게 된다. That is, the piston rod 18, the lever ring 22, and the cam ring 13 are connected to each other by the force of the return spring 34 without being supplied with oil pressure on the cylinder side of the actuator 17, The cam ring 13 maintains its initial position of -3.5 DEG.

이때, 캠 링(13)에 있는 제1돌출부(12a)와 제2돌출부(12b)는 한 쌍의 폴(11-1,11-2)의 헤드부 윗면을 누르고 있는 상태로 위치되고, 이렇게 눌려지는 폴(11-1,11-2)은 수평자세를 유지하면서 허브 이너 레이스(15)측에는 아무런 간섭을 주지않게 된다. At this time, the first projecting portion 12a and the second projecting portion 12b of the cam ring 13 are positioned in a state of pressing the upper surface of the head portion of the pair of pawls 11-1 and 11-2, The lapping pawls 11-1 and 11-2 maintain a horizontal posture and do not give any interference to the hub inner race 15 side.

따라서, 허브 이너 레이스(15)는 양방향으로 자유롭게 회전될 수 있게 되고, 결국 허브 이너 레이스(15)에 연결된 유성기어(미도시) 또한 자유롭게 회전될 수 있게 된다. Thus, the hub inner race 15 can be freely rotated in both directions, so that the planetary gear (not shown) connected to the hub inner race 15 can also be freely rotated.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 모드 클러치 모듈의 작동상태로서, 일방향 회전상태 및 타방향 고정상태를 나타내는 정면도이다. FIG. 8 is a front view showing an operating state of the multi-mode clutch module according to an embodiment of the present invention and showing a one-directional rotation state and another direction fixed state.

도 8에 도시한 바와 같이, 여기서는 1단 변속 상태, 정지 상태(중립 상태)에서 허브 이너 레이스(15)가 일방향으로만 회전할 수 있는 상태를 보여준다(원웨이 클러치 기능). 8 shows a state in which the hub inner race 15 can rotate only in one direction in the one-stage shifting state and the stopping state (neutral state) (one-way clutch function).

즉, 액추에이터(17)의 실린더측으로 4bar 정도의 유압이 제공되고, 피스톤 로드(18)의 전진 및 회전 작동, 레버 링(22)의 회전 작동에 의해 캠 링(13)은 -3.5°의 초기 위치에서 0°의 위치로 회전하게 된다. That is, the hydraulic pressure of about 4 bar is provided to the cylinder side of the actuator 17, the forward and rotational operation of the piston rod 18, and the rotational operation of the lever ring 22 cause the cam ring 13 to move to the initial position To 0 [deg.].

이때, 캠 링(13)에 있는 제1돌출부(12a)는 한 쌍의 폴(11-1,11-2) 중에서 자신에 속해 있는 1개의 폴(11-1)의 헤드부 윗면을 누르고 있는 상태로 위치되므로서, 이 폴(11-1)은 약간 자세만 변할 뿐, 제1돌출부(12a)에 의해 윗면이 걸려 있는 관계로 테일부 쪽이 아래로 쳐지지 않게 된다. At this time, the first projection 12a in the cam ring 13 is in a state in which the upper surface of the head of one of the pawls 11-1 belonging to the first pawl 11-1 and 11-2 is pressed The pole 11-1 changes only slightly in posture and the upper surface is caught by the first projection 12a, so that the tail portion is not struck down.

즉, 상기 폴(11-1)의 테일부는 노치 회전궤적선 상 보다 바깥쪽으로 위치되어 노치측과 걸려지지 않게 된다. That is, the tail portion of the pawl 11-1 is located outside the notch rotational locus line and is not caught by the notch side.

하지만, 제2돌출부(12b)는 나머지 1개의 폴(11-2)이 있는 위치에서 벗어나게 되고, 이때의 폴(11-2)의 테일부가 아래로 쳐지게 되며(자중에 의해), 결국 이러한 폴(11-2)이 허브 이너 레이스(15)의 노치(14)에 걸려지게 된다. However, the second projecting portion 12b is displaced from the position where the other one of the pawls 11-2 is located. At this time, the tail portion of the pawl 11-2 is struck down (by its own weight) (11-2) is caught by the notch (14) of the hub inner race (15).

따라서, 허브 이너 레이스(15)는 도면 기준 시계방향으로는 자유롭게 회전될 수 있게 되고, 반시계방향으로는 폴(11-2)과의 걸림에 의해 회전이 제한되며, 결국 유성기어도 일방향으로만 회전될 수 있게 된다. Accordingly, the hub inner race 15 can be freely rotated in the clockwise direction of the drawing, and the rotation is restricted by the engagement with the pawl 11-2 in the counterclockwise direction, and consequently, the planetary gear can be rotated only in one direction So that it can be rotated.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 모드 클러치 모듈의 작동상태로서, 양방향 고정상태를 나타내는 정면도이다. 9 is a front view showing an operating state of the multi-mode clutch module according to an embodiment of the present invention and showing a bidirectional fixed state.

도 9에 도시한 바와 같이, 여기서는 후진 변속 상태에서 허브 이너 레이스(15)의 양방향 회전이 제한되는 상태를 보여준다(로우 & 리버스 브레이크 기능).As shown in Fig. 9, here, the two-way rotation of the hub inner race 15 is restricted in the reverse shift state (low & reverse brake function).

즉, 액추에이터(17)의 실린더측으로 8bar 정도의 유압이 제공되고, 피스톤 로드(18)의 전진 및 회전 작동, 레버 링(22)의 회전 작동에 의해 캠 링(13)은 0°의 위치에서 3.5°의 위치로 회전하게 된다. That is, the hydraulic pressure of about 8 bar is provided to the cylinder side of the actuator 17, and the cam ring 13 is moved from the position of 0 占 to the position of 3.5 占 by the forward and rotational operation of the piston rod 18 and the rotational operation of the lever ring 22 . &Lt; / RTI >

이때, 캠 링(13)에 있는 제1돌출부(12a)와 제2돌출부(12b)는 모두 한 쌍의 폴(11-1,11-2)이 있는 위치에서 벗어나게 되고, 이때의 폴(11-1,11-2)의 테일부가 아래로 쳐지게 되며(자중에 의해), 결국 이러한 폴(11-1,11-2)이 허브 이너 레이스(15)의 노치(14)에 걸려지게 된다. At this time, both the first projecting portion 12a and the second projecting portion 12b of the cam ring 13 are displaced from the positions where the pair of pawls 11-1 and 11-2 are located, 11-2 are caused to fall down (due to their own weight) and eventually these pawls 11-1, 11-2 are caught by the notches 14 of the hub inner race 15.

따라서, 허브 이너 레이스(15)는 폴(11-1,11-2)과의 걸림에 의해 양방향으로 회전이 제한되며, 결국 유성기어도 회전이 제한될 수 있게 된다. Therefore, the hub inner race 15 is restricted in rotation in both directions by engagement with the pawls 11-1 and 11-2, and consequently rotation of the planetary gear can be restricted.

도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 모드 클러치 모듈의 드레그 감소 효과를 나타내는 그래프로서, 여기서는 토크를 기존 마찰 방식이 아닌 기계적 연결로 전달하는 방식을 적용함으로써 공회전 시 드래그 극소화가 가능함을 보여준다.FIG. 10 is a graph showing a drag reduction effect of the multimode clutch module according to an embodiment of the present invention. Here, it is possible to minimize the drag during idling by applying a method of transmitting a torque through a mechanical connection instead of a conventional friction method.

즉, 본 발명의 멀티 모드 클러치 모듈(MMCM)의 경우, 그래프에서 볼 수 있듯이 저항이 많은 원웨이 클러치나 로우 & 리버스 브레이크에 비해 거의 무부하 상태임을 알 수 있다.That is, it can be seen that the multimode clutch module MMCM of the present invention is almost no load as compared with the one-way clutch having a large resistance or the low & reverse brake as shown in the graph.

도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 모드 클러치 모듈의 설치상태를 나타내는 개략적인 단면도이다. 11 is a schematic cross-sectional view showing an installation state of a multi-mode clutch module according to an embodiment of the present invention.

도 11에 도시한 바와 같이, 상기 멀티 모드 클러치 모듈(100)은 변속기 케이스(110)의 내부에서 캠 링 등을 통해 고정되는 구조로 설치되며, 이러한 멀티 모드 클러치 모듈(100)의 허브 이너 레이스(15)는 유성기어(120)가 결합된다.11, the multimode clutch module 100 is installed in the transmission case 110 through a cam ring or the like, and the hub inner race of the multimode clutch module 100 15 are coupled to the planetary gear 120.

따라서, 상기 허브 이너 레이스가 고정 또는 회전 동작을 하게 되면 유성기어도 함께 고정 또는 회전되면서 변속기 출력축에 연결된 디퍼런셜 기어에 동력을 전달 또는 차단할 수 있게 된다. Accordingly, when the hub inner race is fixed or rotated, the planetary gear is also fixed or rotated together to transmit or block the power to the differential gear connected to the transmission output shaft.

이와 같이, 본 발명에서는 원웨이 클러치 기능과 로우 & 리버스 브레이크 기능을 통합한 새로운 멀티 모드 클러치 모듈을 제공함으로써, 1단 변속 모드, 후진 모드에서 구동에 필요한 토크 전달 기능을 하고, 토크 전달이 필요없는 2단 내지 6단 변속 모드에서는 공회전 시 드래그 극소화가 가능하고, 따라서 차량의 연비를 향상시킬 수 있다.
As described above, the present invention provides a new multi-mode clutch module that integrates a one-way clutch function and a low & reverse brake function, thereby providing a torque transmission function necessary for driving in a one-stage shift mode and a reverse mode, In the two-stage to six-speed shift mode, the drag during idling can be minimized, thereby improving the fuel economy of the vehicle.

10 : 허브 아우터 레이스 11 : 폴(Pawl)
11a : 헤드부 11b : 테일부
12 : 돌출부 12a : 제1돌출부
12b : 제2돌출부 13 : 캠 링
14 : 노치 15 : 허브 이너 레이스
16 : 스프링 17 : 액추에이터
18 : 피스톤 로드 19 : 실린더
20 : 핀 21 : 레버 홀더
22 : 레버 링 23a.23b : 사이드 플레이트
24 : 폴 지지용 홀 25 : 스프링 고정용 홀
26 : 축 27 : 체결편
28 : 리벳 체결편 29 : 리벳 체결블럭
30 : 액추에이터 브라켓 31 : 레버
32 : 지지대 33 : 케이스
34 : 리턴 스프링 35 : 스프링 지지판
36 : 나선형 슬릿 37 : 직선형 슬릿10: Hub Outer Race 11: Pawl
11a: Head part 11b: Tee part
12: protrusion 12a: first protrusion
12b: second projection 13: cam ring
14: notch 15: hub inner race
16: spring 17: actuator
18: Piston rod 19: Cylinder
20: Pin 21: Lever holder
22: Lever ring 23a.23b: Side plate
24: pole supporting hole 25: spring fixing hole
26: shaft 27: fastening piece
28: Rivet fastening piece 29: Rivet fastening block
30: Actuator bracket 31: Lever
32: support member 33: case
34: return spring 35: spring supporting plate
36: Spiral slit 37: Straight slit

Claims

A ring-shaped hub outer race 10 fixed to the transmission case side;
A cam ring (13) concentrically arranged inside the hub outer race (10) and rotatable, and having an inner circumferential surface formed with a plurality of pairs of protrusions (12) capable of moving in contact with the pawls (11);
A ring-shaped hub inner race 15 formed concentrically with the inside of the cam ring 13 and rotatable, and having a plurality of notches 14 on the outer circumferential surface thereof to which the pawls 11 can be hooked;
The cam ring 13 is disposed between the cam ring 13 and the hub inner race 15 so as to be swingable while being arranged at regular intervals along the circumferential direction and pressed against the projecting portion 12 of the cam ring 13, A plurality of pawls (11) that can be hooked on the notches (14) of the pawls (15) and a plurality of springs (16) for resiliently supporting the pawls (11);
An actuator 17 installed on the side of the hub outer race 10 to rotate the cam ring 13;
Lt; / RTI >
The protrusions 12 formed on the cam ring 13 are arranged back and forth along the circumferential direction at regular intervals and have a first protrusion 12a having a relatively long contact area and a second protrusion 12b having a relatively long contact area. And one end of each of the first and second projecting portions 12a and 12b is formed of an inclined surface so that when the pawl 11 is out of the projecting portion, The first projecting portion 12a and the second projecting portion 12b are brought into contact with the pair of pawls 11,
The plurality of pawls 11 are composed of a head portion 11a having a relatively thick thickness and a tail portion 11b having a relatively thin thickness so that the pair of pawls 11 face each other and face the head portion 11a And a shaft 26 serving as a pivotal rotation center shaft is formed on both sides of the pole 11. The shaft 26 is formed at a position offset to the head portion 11a in the pole length section, As the center of gravity has the center of gravity toward the rear side, the tail portion 11b can be struck down by its own weight in the absence of external force,
The multi-mode clutch module of claim 1, wherein the hub inner race (15) can be freely rotated in either direction, rotated only in one direction, or both-way rotation can be restricted.

delete

The method according to claim 1,
Wherein the spring (16) is positioned between two pairs of pawls (11) to elastically support the end bottoms of the pawls (11) of both pawls (11).

The method according to claim 1,
The actuator 17 includes a cylinder 19 having a forward and rearward rotatable piston rod 18 and a piston 20 connected to the piston rod 18 and rotatable, And a lever ring (22) for moving the cam ring (13) in contact with the holder (21).

The method according to claim 1 or 6,
The actuator (17) is a hydraulic actuator and is of a type capable of adjusting the advance and rotation strokes of the piston rod (18) according to the pressure of oil supplied to the cylinder (19) .