KR101766136B1

KR101766136B1 - 차량용 클러치 냉각장치

Info

Publication number: KR101766136B1
Application number: KR1020160049795A
Authority: KR
Inventors: 노상원
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2016-04-25
Filing date: 2016-04-25
Publication date: 2017-08-07

Abstract

이 발명의 차량용 클러치 냉각장치는 클러치하우징의 외주면을 따라 형성된 냉각팬 하우징; 및 클러치하우징의 외주면과 냉각팬 하우징 내측면에 힌지 결합되되, 클러치하우징 내부에 마련된 제1압력판과 제2압력판이 센터플레이트로부터 해제될 경우, 회동하여 상기 제1압력판 측으로 외기를 유도하는 블레이드;를 포함할 수 있다.

Description

차량용 클러치 냉각장치 {APPARATUS FOR COOLING CLUTCH FOR VEHICLE}

이 발명은 DCT가 적용된 차량이 N단일 경우 클러치를 냉각하도록 동작하는 차량용 클러치 냉각장치에 관한 것이다.

일반적으로 하이브리드 전기 자동차에 적용되는 변속기는 엔진의 속도를 변속비 범위 내에서 차량의 속도에 관계없이 제어할 수 있는 금속벨트가 적용된 무단 변속기(CVT)가 각광을 받고 있다.

그러나 금속벨트가 적용되는 무단 변속기(CVT)는 다른 자동 변속기에 비하여 상대적으로 큰 유압을 사용하기 때문에 무단 변속기(CVT)의 우수한 기능적 장점에도 불구하고, 그 효율적인 면에서 볼 때에는 많은 불리함이 있다.

이에 따라, 최근에는 엔진으로부터 입력되는 회전력을 2개의 클러치를 이용하여 2개의 입력축에 선택적으로 전달하고, 이 2개의 입력축 상에 배치되어 있는 기어들의 기어비에 따라 변속이 이루어질 수 있도록 구성된 기존의 수동 변속기에 2개의 클러치 및 변속 자동화 기구를 장착하여 수동 변속기의 우수한 효율을 거의 유지하면서 자동 변속기의 편리함을 추구할 수 있는 듀얼 클러치 변속기(DCT: Dual Clutch Transmission)를 채용하고 있다.

상기와 같은 종래의 듀얼 클러치 변속기에는 주로 건식클러치가 채용되는데, 상기 건식클러치는 토크 전달 특성을 뛰어나나 쉽게 발열된다는 단점이 있다. 클러치의 온도가 과도하게 상승하면 클러치의 성능이 저하되거나 고장이 발생하기 때문에 클러치를 냉각하는 기술의 중요성이 점차 높아지고 있다.

상기의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.

KR

10-2005-0048041

A

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, DCT가 적용된 차량이 N단일 경우에 외기가 클러치팩으로 유도되도록 동작함으로써 클러치 냉각을 실시하는 차량용 클러치 냉각장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 차량용 클러치 냉각장치는 클러치하우징의 외주면을 따라 형성된 냉각팬 하우징; 및 상기 클러치하우징의 외주면과 상기 냉각팬 하우징 내측면에 힌지 결합되되, 상기 클러치하우징 내부에 마련된 제1압력판과 제2압력판이 센터플레이트로부터 해제될 경우, 회동하여 상기 제1압력판 측으로 외기를 유도하는 블레이드;를 포함할 수 있다.

일단부가 상기 제1압력판과 연결되고, 상기 제1압력판이 해제될 시 타단부가 타측으로 이동하는 제1로드; 일단부가 상기 제2압력판과 연결되고, 상기 제2압력판이 해제될 시 타단부가 타측으로 이동하는 제2로드; 및 상기 제1로드 및 제2로드의 타단부와 상기 블레이드 사이에 마련되고, 상기 제1로드 및 제2로드가 타측으로 이동할 경우, 상기 블레이드의 일측면을 밀어서 회동시키는 스위치;를 더 포함할 수 있다.

상기 제1로드는, 일단이 상기 제1압력판과 연결되어 상기 제1압력판이 해제될 시 일측으로 이동하는 제1연결부와, 일단이 상기 제1연결부의 타단과 마주하고, 상기 제1연결부가 일측으로 이동될 시 상방으로 이동하는 제2연결부와, 일단이 상기 제2연결부의 타단과 마주하고, 타단이 상기 블레이드의 일측면과 마주하며, 상기 제2연결부가 상방으로 이동될 시 타측으로 이동하는 제3연결부와, 상기 제1연결부, 제2연결부 및 제3연결부가 삽입된 로드하우징으로 구성된 것을 특징으로 할 수 있다.

상기 제1연결부, 제2연결부 및 제3연결부는 서로 마주하는 단부가 챔퍼 가공된 것을 특징으로 할 수 있다.

상기 스위치는, 일측면이 상기 제1로드와 제2로드의 타단부와 마주하도록 마련된 플레이트와, 상기 플레이트의 타측면 중앙에 접촉되어 상기 제1로드와 제2로드가 타측으로 이동될 경우 함께 이동하는 볼과, 일측면이 상기 볼의 타측과 접촉되고 타측면이 상기 블레이드와 접촉되어, 상기 볼의 이동에 따라 블레이드를 회동시키는 누름부재로 구성된 것을 특징으로 할 수 있다.

상기 블레이드의 타측면과 상기 냉각팬 하우징의 타측 사이에 연결되어 상기 블레이드의 회동 반대방향으로 탄성력을 가하는 탄성부재;를 더 포함할 수 있다.

상기 냉각팬 하우징의 내부 상면과 클러치하우징 외주면에는 힌지부가 돌출형성되고, 상기 블레이드의 상하면에는 상기 힌지부가 삽입되는 힌지홈이 형성된 것을 특징으로 할 수 있다.

상기 블레이드의 일측면에는 회동될 시 외기를 상기 제1압력판으로 유도하는 가이드부재가 돌출형성된 것을 특징으로 할 수 있다.

상기 냉각팬 하우징은 일측이 개방되어 상기 스위치가 인입되는 것을 특징으로 할 수 있다.

상기 블레이드는 상기 냉각팬 하우징을 따라 복수개로 구비된 것을 특징으로 할 수 있다.

상술한 바와 같은 구조로 이루어진 차량용 클러치 냉각장치에 따르면 차량 N단시 클러치팩의 냉각을 수행할 수 있어, 클러치의 온도가 과열되는 것을 막아 클러치가 소손되거나 고장나는 것을 방지할 수 있다.

또한, N단을 제외한 차량 주행상황에서는 블레이드를 회동시키지 않음으로써 회전 저항을 최소화하여 연비 저하를 저감할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 클러치 냉각장치를 도시한 단면도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1로드의 구성을 도시한 상세도,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 스위치의 동작을 도시한 도면,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 블레이드의 동작을 도시한 평면도,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 블레이드를 자세히 도시한 측면도,
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각팬 하우징과 블레이드를 도시한 도면이다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 차량용 클러치 냉각장치에 대하여 살펴본다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 클러치 냉각장치를 도시한 단면도이다. 도 1을 참조하면, 차량용 클러치 냉각장치는 클러치하우징(200)의 외주면을 따라 형성된 냉각팬 하우징(100); 및 상기 클러치하우징(200)의 외주면과 상기 냉각팬 하우징(100) 내측면에 힌지 결합되되, 상기 클러치하우징(200) 내부에 마련된 제1압력판(220)과 제2압력판(230)이 센터플레이트(240)로부터 해제될 경우, 회동하여 상기 제1압력판(220) 측으로 외기를 유도하는 블레이드(110);를 포함할 수 있다.

자동화 수동변속기(DCT:Dual Clutch Transmission)이 적용된 차량의 경우, 클러치하우징(200) 내부에 센터플레이트(240)를 중심으로 양측에 홀수단 압력판인 제1압력판(220)과 짝수단 압력판인 제2압력판(230)이 각각 마련되어 체결/해제 제어됨으로써 홀수단 또는 짝수단 기어단을 입력축에 인게이지(engage)시킨다.

한편, 차량의 주행 변속단이 N레인지일 경우, 제1압력판(220)과 제2압력판(230)은 모두 센터플레이트(240)로부터 해제되고 클러치하우징(200)만 회전하는 상태가 된다.

이 발명은 상술한 바와 같이 차량의 주행 변속단이 N레인지일 경우에, 제1압력판(220)과 제2압력판(230)이 센터플레이트(240)로부터 해제되는 동작을 이용하여 블레이드(110)를 회동시키고, 블레이드(110) 회동에 따라 외기를 제1압력판(220) 측으로 유도함으로써 클러치하우징(200) 내부 냉각을 수행한다.

여기서, 상기 클러치하우징(200)의 외주면에는 홀이 형성되어 있어 외기가 클러치하우징(200) 내부로 유입될 수 있다. 이러한 홀은 종래에 일반적인 클러치하우징들에도 적용되는 사항인바 별도로 홀을 형성하지 않더라도 본 발명을 구현할 수 있다.

구체적으로, 이 발명의 차량용 클러치 냉각장치는 일단부가 상기 제1압력판(220)과 연결되고, 상기 제1압력판(220)이 해제될 시 타단부가 타측으로 이동하는 제1로드(120); 일단부가 상기 제2압력판(230)과 연결되고, 상기 제2압력판(230)이 해제될 시 타단부가 타측으로 이동하는 제2로드(130); 및 상기 제1로드(120) 및 제2로드(130)의 타단부와 상기 블레이드(110) 사이에 마련되고, 상기 제1로드(120) 및 제2로드(130)가 타측으로 이동할 경우, 상기 블레이드(110)의 일측면을 밀어서 회동시키는 스위치(140);를 더 포함할 수 있다.

즉, 차량의 변속레버가 N레인지로 전환되면 제1압력판(220)과 제2압력판(230)은 센터플레이트(240)로부터 멀어지는 방향으로 이동하는데, 이때, 제1압력판(220)과 제2압력판(230)에 각각 연결된 제1로드(120)와 제2로드(130)의 타단부가 타측으로 이동하여 스위치(140)를 동작시키고, 스위치(140)의 동작으로 인해 블레이드(110)가 회동하여 클러치 냉각을 실시한다.

이때, 상기 제2압력판(230)은 센터플레이트(240)로부터 해제되는 방향이 타측방향인바, 제2로드(130)를 스위치(140) 위치에 대응되도록 절곡형성한다. 반대로, 상기 제1압력판(220)은 센터플레이트(240)로부터 해제되는 방향이 일측방향이기 때문에, 제1압력판(220)이 해제될 시 제1로드(130)의 타단부가 타측으로 이동할 수 있도록 제1로드(130)를 구성할 필요가 있다.

이에 따라, 본 기술에서 상기 제1로드(130)는, 일단이 상기 제1압력판(220)과 연결되어 상기 제1압력판(220)이 해제될 시 일측으로 이동하는 제1연결부(123)와, 일단이 상기 제1연결부(123)의 타단과 마주하고, 상기 제1연결부(123)가 일측으로 이동될 시 상방으로 이동하는 제2연결부(125)와, 일단이 상기 제2연결부(125)의 타단과 마주하고, 타단이 상기 블레이드(110)의 일측면과 마주하며, 상기 제2연결부(125)가 상방으로 이동될 시 타측으로 이동하는 제3연결부(127)와, 상기 제1연결부(123), 제2연결부(125) 및 제3연결부(127)가 삽입된 로드하우징(129)으로 구성된 것을 특징으로 할 수 있다.

특히, 상기 제1연결부(123), 제2연결부(125) 및 제3연결부(127)는 서로 마주하는 단부가 챔퍼 가공된 것을 특징으로 할 수 있다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1로드(130)의 구성을 도시한 상세도이다. 도 2를 참조하면 상기 제1압력판(220)은 센터플레이트(240)로부터 해제되면 일측으로 이동하는데, 제1압력판(220)과 연결된 제1연결부(123)가 함께 일측으로 이동하고, 제1연결부(123)가 일측으로 이동하는 힘에 의해 제2연결부(125)가 상방으로 이동하고, 이와 연계되어 제2연결부(125)의 상방으로 이동하는 힘으로 제3연결부(127)가 타측으로 이동한다.

즉, 제1압력판(220)이 센터플레이트(240)로부터 해제될 시 제1로드(120)의 타단부는 타측으로 이동할 수 있게 된다. 따라서, 차량의 변속레버의 위치가 N레인지로써 제1압력판(220)과 제2압력판(230)이 모두 해제될 경우, 제1로드(120)와 제2로드(130)를 이동시켜 상기 스위치(140)를 동작시킬 수 있다.

아울러, 도 2와 같이 상기 제1연결부(123), 제2연결부(125) 및 제3연결부(127)의 단부 중 일부에만 챔퍼가공됨으로써, 각각의 연결부들이 로드하우징(129) 내부에서 물리적으로 이동가능하도록 마련할 수 있다.

한편, 이 발명의 상기 스위치(140)는, 일측면이 상기 제1로드(120)와 제2로드(130)의 타단부와 마주하도록 마련된 플레이트(143)와, 상기 플레이트(143)의 타측면 중앙에 접촉되어 상기 제1로드(120)와 제2로드(130)가 타측으로 이동될 경우 함께 이동하는 볼(145)과, 일측면이 상기 볼(145)의 타측과 접촉되고 타측면이 상기 블레이드(110)와 접촉되어, 상기 볼(145)의 이동에 따라 블레이드(110)를 회동시키는 누름부재(147)로 구성된 것을 특징으로 할 수 있다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 스위치의 동작을 도시한 도면이다. 먼저, 도 3a를 참조하면 제1압력판과 제2압력판이 해제되면 제1로드(120)와 제2로드(130)처럼 타측으로 이동하여 스위치(140)의 플레이트(143), 볼(145) 및 누름부재(147)를 타측으로 이동시킨다. 이때, 누름부재(147)의 타측에는 블레이드(110)가 접촉되는바 블레이드(110)를 힌지 회동시킴으로써 클러치 하우징(200) 내부의 냉각을 실시한다.

만약, 제1압력판 또는 제2압력판 중 적어도 하나가 체결되면 스위치(140)는 동작하지 않는다. 일 예로 제2압력판이 체결되면 도 3b와 같이 제1로드(120)는 타측으로 이동하지만 제2로드(130)는 일측으로 이동한다. 이에 따라 볼(145)을 중심으로 상기 플레이트(143)가 회동할 뿐, 상기 누름부재(147)로 이동하려는 힘이 전달되지 않는바, 블레이드(110)가 회동하지 않는다.

이에 따라, 스위치(140)는 상기 제1압력판(220)과 제2압력판(230)이 해제될 경우에만 상기 블레이드(110)를 회동시킴으로써 변속레버 위치가 N레인지를 제외한 위치에 있는 경우, 블레이드(110)에 의한 회전 저항으로 동력 손실이 발생하는 것을 방지할 수 있다.

다시 도 1을 참조하면, 이 발명은 상기 블레이드(110)의 타측면과 상기 냉각팬 하우징(100)의 타측 사이에 연결되어 상기 블레이드(110)의 회동 반대방향으로 탄성력을 가하는 탄성부재(150);를 더 포함할 수 있다. 여기서, 상기 탄성부재(150)는 인장스프링으로 구비될 수 있다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 블레이드의 동작을 도시한 평면도이다. 도 4a와 같이 평상시 블레이드(110)는 탄성부재(150)의 복원력에 의해 회동하지 않는 상태를 유지한다. 만약, 제1압력판(220)과 제2압력판(230)이 해제되면 도 4b와 같이 스위치(140)의 타측방향으로 이동하는 힘에 의해 블레이드(110)는 회동하게 된다. 이후, 제1압력판(220) 또는 제2압력판(230) 중 적어도 하나가 센터플레이트(240)에 체결되면 다시 스위치(140)가 원상복구되고, 블레이드(110)는 탄성부재(150)의 복원력에 의해 도 4a와 같이 다시 원상복구된다.

이러한 탄성부재(150) 구성에 따라 차량의 변속레버 위치가 N레인지가 아닐 경우, 블레이드(110)가 회동하여 동력 손실을 발생시키는 것을 방지할 수 있다.

아울러, 이 발명의 상기 냉각팬 하우징(100)의 내부 상면과 클러치하우징(200) 외주면에는 힌지부(103)가 돌출형성되고, 상기 블레이드(110)의 상하면에는 상기 힌지부(103)가 삽입되는 힌지홈(113)이 형성될 수 있다.

한편, 상기 블레이드(110)의 일측면에는 회동될 시 외기를 상기 제1압력판(220)으로 유도하는 가이드부재(115)가 형성된 것을 특징으로 할 수 있다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 블레이드를 자세히 도시한 측면도이다. 도 5를 참조하면, 블레이드(110)에 사선방향으로 가이드부재(115)가 형성되고, 가이드부재(115) 상방에 스위치(140)가 마련됨으로써 서로의 동선이 겹치지 않도록 마련할 수 있다. 따라서, 제1압력판과 제2압력판이 해제될 시 스위치가 동작하여 블레이드(110)를 밀면, 블레이드(110)가 힌지부(103)를 중심으로 회동하면서 제1압력판(220) 측으로 외기를 유도함으로써 원활한 클러치하우징 내부 냉각을 실시할 수 있다.

아울러, 상기 냉각팬 하우징(100)은 일측이 개방되어 상기 스위치(140)가 인입되도록 형성될 수 있다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각팬 하우징과 블레이드를 도시한 도면이다. 도 6을 참조하면, 이 발명의 상기 블레이드(110)는 상기 냉각팬 하우징(100)을 따라 복수개로 구비된 것을 특징으로 할 수 있다. 따라서, 클러치 하우징(200) 내부를 원주방향에 따라 냉각시킬 수 있어 냉각효율을 상승시킬 수 있다.

본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.

100: 냉각팬 하우징 103: 힌지부
110: 블레이드 113: 힌지홈
115: 가이드부재 120: 제1로드
123: 제1연결부 125: 제2연결부
127: 제3연결부 129: 로드하우징
130: 제2로드 140: 스위치
143: 플레이트 145: 볼
147: 누름부재 150: 탄성부재
200: 클러치하우징 220: 제1압력판
230: 제2압력판 240: 센터플레이트

Claims

클러치하우징의 외주면을 따라 형성된 냉각팬 하우징; 및
상기 클러치하우징의 외주면과 상기 냉각팬 하우징 내측면에 힌지 결합되되, 상기 클러치하우징 내부에 마련된 제1압력판과 제2압력판이 센터플레이트로부터 해제될 경우, 회동하여 상기 제1압력판 측으로 외기를 유도하는 블레이드;를 포함하는 차량용 클러치 냉각장치.
청구항 1에 있어서,
일단부가 상기 제1압력판과 연결되고, 상기 제1압력판이 해제될 시 타단부가 타측으로 이동하는 제1로드;
일단부가 상기 제2압력판과 연결되고, 상기 제2압력판이 해제될 시 타단부가 타측으로 이동하는 제2로드; 및
상기 제1로드 및 제2로드의 타단부와 상기 블레이드 사이에 마련되고, 상기 제1로드 및 제2로드가 타측으로 이동할 경우, 상기 블레이드의 일측면을 밀어서 회동시키는 스위치;를 더 포함하는 차량용 클러치 냉각장치.
청구항 2에 있어서,
상기 제1로드는,
일단이 상기 제1압력판과 연결되어 상기 제1압력판이 해제될 시 일측으로 이동하는 제1연결부와,
일단이 상기 제1연결부의 타단과 마주하고, 상기 제1연결부가 일측으로 이동될 시 상방으로 이동하는 제2연결부와,
일단이 상기 제2연결부의 타단과 마주하고, 타단이 상기 블레이드의 일측면과 마주하며, 상기 제2연결부가 상방으로 이동될 시 타측으로 이동하는 제3연결부와,
상기 제1연결부, 제2연결부 및 제3연결부가 삽입된 로드하우징으로 구성된 것을 특징으로 하는 차량용 클러치 냉각장치.
청구항 3에 있어서,
상기 제1연결부, 제2연결부 및 제3연결부는 서로 마주하는 단부가 챔퍼 가공된 것을 특징으로 하는 차량용 클러치 냉각장치.
청구항 2에 있어서,
상기 스위치는,
일측면이 상기 제1로드와 제2로드의 타단부와 마주하도록 마련된 플레이트와,
상기 플레이트의 타측면 중앙에 접촉되어 상기 제1로드와 제2로드가 타측으로 이동될 경우 함께 이동하는 볼과,
일측면이 상기 볼의 타측과 접촉되고 타측면이 상기 블레이드와 접촉되어, 상기 볼의 이동에 따라 블레이드를 회동시키는 누름부재로 구성된 것을 특징으로 하는 차량용 클러치 냉각장치.
청구항 1에 있어서,
상기 블레이드의 타측면과 상기 냉각팬 하우징의 타측 사이에 연결되어 상기 블레이드의 회동 반대방향으로 탄성력을 가하는 탄성부재;를 더 포함하는 차량용 클러치 냉각장치.
청구항 1에 있어서,
상기 냉각팬 하우징의 내부 상면과 클러치하우징 외주면에는 힌지부가 돌출형성되고,
상기 블레이드의 상하면에는 상기 힌지부가 삽입되는 힌지홈이 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 클러치 냉각장치.
청구항 1에 있어서,
상기 블레이드의 일측면에는 회동될 시 외기를 상기 제1압력판으로 유도하는 가이드부재가 돌출형성된 것을 특징으로 하는 차량용 클러치 냉각장치.
청구항 2에 있어서,
상기 냉각팬 하우징은 일측이 개방되어 상기 스위치가 인입되는 것을 특징으로 하는 차량용 클러치 냉각장치.
청구항 1에 있어서,
상기 블레이드는 상기 냉각팬 하우징을 따라 복수개로 구비된 것을 특징으로 하는 차량용 클러치 냉각장치.