KR101871917B1

KR101871917B1 - 차량용 듀얼 클러치 장치

Info

Publication number: KR101871917B1
Application number: KR1020170154788A
Authority: KR
Inventors: 김정우; 권기현; 권의섭; 신순철
Original assignee: 주식회사 카펙발레오
Priority date: 2017-11-20
Filing date: 2017-11-20
Publication date: 2018-06-27
Also published as: WO2019098594A1

Abstract

본 발명은 차량에 적용되며 두 개의 클러치 팩을 구비한 차량용 듀얼 클러치 장치를 개시한다.
본 발명의 실시예에 따른 차량용 듀얼 클러치 장치는 제1 캐리어가 제2 캐리어가 입력부재로 작동하고, 제1 클러치의 내측에 배치되는 제1 드리븐 플레이트와 제2 캐리어의 내측에 배치되는 제2 드리븐 플레이트가 출력부재로 작동하는 구조를 가지며, 제1 피스톤과 제2 피스톤을 드라이브 플레이트가 배치된 방향으로 선택적으로 이동시켜 제1 및 제2 클러치 팩을 작동시키도록 드라이브 플레이트가 배치된 반대방향에서 제1 피스톤의 외측에 배치되며, 캐리어 허브에 장착되는 작동유닛을 포함하되, 상기 제1 스플라인 허브와 상기 제2 스플라인 허브 사이에 개재되는 제1 스러스트 베어링과, 상기 캐리어 허브와 상기 제2 스플라인 허브의 사이에 개재되는 제2 스러스트 베어링을 더 포함할 수 있다.

Description

차량용 듀얼 클러치 장치{DUAL CLUTCH DEVICE FOR VEHICLE}

본 발명은 차량용 듀얼 클러치 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 두 개의 클러치 팩을 구비한 듀얼 클러치 장치에 관한 것이다.

일반적으로 듀얼 클러치 변속기(DCT, Dual Clutch Transmission)는 기어의 변속 중에 두 개의 클러치를 교차 제어하는 핸드오버 제어를 통해 변속을 수행한다. 예를 들면, 듀얼 클러치 변속기는 1, 3, 및 5 단이 제1 클러치에 연결되고, 2, 4, 및 6 단이 제2 클러치에 연결되는 방식이다.

즉, 클러치가 하나일 경우에는 3단 기어를 넣고 있으면 3단에만 물려 있지만, 듀얼 클러치 변속기는 위, 아래 인 2단과 4단도 대기 상태로 물려 있다. 따라서 3단에서 2단이나 4단으로 변속할 때 곧바로 연결되어 보다 매끄럽게 변속할 수 있다. 이러한 DCT는 차량의 주행 성능과 연비를 향상시킬 수 있다.

이러한 DCT는 변속기의 탑재성을 향상시키기 위해서 변속기의 전장을 최소화할 필요가 있으며, 간단한 구조로 구성하여 조립 공정을 줄이고 제조 비용을 줄일 필요가 있으나 이에 충분하게 만족하지 못하는 문제점이 있다.

또한, 종래의 듀얼 클러치 장치에서는 오일의 공급 제어를 통해 작동하는 각각의 피스톤이 각각의 클러치 어셈블리를 작동시키는 구조로 형성되지만, 각 피스톤에 작동하는 오일의 압력을 적정하게 유지하도록 압력챔버와 함께 보상챔버가 더 구비되어야 하는 바, 협소한 내부공간에서 레이아웃이 복잡해지는 문제점도 있다.

또한, 듀얼 클러치 장치의 조립과정에서 각 스플라인 허브들과 캐리어 허브의 사이에 개재되는 스러스트 베어링들을 정위치 시키기가 어려워 조립성이 저하되고, 듀얼 클러치 장치의 작동 과정에서 스러스트 베어링이 이탈되는 등의 문제점을 내포하고 있다.

이 배경기술 부분에 기재된 사항은 발명의 배경에 대한 이해를 증진하기 위하여 작성된 것으로서, 이 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래 기술이 아닌 사항을 포함할 수 있다.

따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 캐리어 허브, 제1 스플라인 허브, 및 제2 스플라인 허브의 사이에 개재되는 스러스트 베어링을 간편하게 정위치 시킬 수 있어 조립성을 확보하고, 작동 시에는 스러스트 베어링의 이탈을 미연에 방지함으로써, 고장 방지 및 내구성을 향상시키도록 하는 차량용 듀얼 클러치 장치를 제공하고자 한다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 각각의 피스톤을 작동시키는 작동유닛을 적용하여 내부의 챔버들을 제거함으로써, 변속기의 전장을 줄여 차량에 탑재할 때 탑재성을 향상시키고, 내부공간의 활용성을 증대시키는 동시에, 레이아웃을 간소화시키도록 하는 차량용 듀얼 클러치 장치를 제공하고자 한다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 차량용 듀얼 클러치 장치는 엔진의 구동력이 입력되는 드라이브 플레이트; 상기 드라이브 플레이트에 결합되어 구동력을 전달받는 제1 캐리어; 상기 제1 캐리어에서 연장되어 중심에 배치된 캐리어 허브에 결합되는 디스크 캐리어; 상기 제1 캐리어의 내주면 측에 배치되는 제1 드리븐 플레이트; 상기 제1 드리븐 플레이트에 연결되어 기어트레인에 구동력을 전달하는 제1 스플라인 허브; 상기 제1 캐리어와 상기 제1 드리븐 플레이트 사이에 배치되어 엔진의 구동력을 전달하거나 차단하는 제1 클러치 팩; 상기 디스크 캐리어에 결합되어 구동력을 전달받는 제2 캐리어; 상기 제2 캐리어의 내주면 측에 배치되는 제2 드리븐 플레이트; 상기 제2 드리븐 플레이트에 연결되어 기어트레인에 구동력을 전달하는 제2 스플라인 허브; 상기 제2 캐리어와 상기 제2 드리븐 플레이트 사이에 배치되어 엔진의 구동력을 전달하거나 차단하는 제2 클러치 팩; 상기 제1 캐리어의 외측에 구비되며, 축 방향으로 이동하여 상기 제1 클러치 팩을 가압하는 제1 피스톤; 상기 디스크 캐리어와 상기 제1 피스톤의 사이에 구비되며, 축 방향으로 이동하여 상기 제2 클러치 팩을 가압하는 제2 피스톤; 및 상기 제1 피스톤과 상기 제2 피스톤을 상기 드라이브 플레이트가 배치된 방향으로 선택적으로 이동시켜 상기 제1 및 제2 클러치 팩을 작동시키도록 상기 드라이브 플레이트가 배치된 반대방향에서 제1 피스톤의 외측에 배치되며, 상기 캐리어 허브에 장착되는 작동유닛을 포함하되, 상기 제1 스플라인 허브와 상기 제2 스플라인 허브 사이에 개재되는 제1 스러스트 베어링; 및 상기 캐리어 허브와 상기 제2 스플라인 허브의 사이에 개재되는 제2 스러스트 베어링을 더 포함할 수 있다.

상기 제2 스플라인 허브에는 상기 제1 스러스트 베어링이 안착되도록 상기 드라이브 플레이트를 향하는 일면에 원주방향을 따라 제1 안착홈이 형성될 수 있다.

상기 제1 스러스트 베어링은 상기 제1 안착홈에 일정부분 삽입되고, 삽입된 부분의 외주면이 상기 제1 안착홈의 내주면에 지지될 수 있다.

상기 캐리어 허브에는 상기 제2 스러스트 베어링이 안착되도록 상기 드라이브 플레이트를 향하는 일면에 원주방향을 따라 제2 안착홈이 형성될 수 있다.

상기 작동유닛은 상기 캐리어 허브에 장착되는 하우징; 상기 하우징에 축 방향으로 이동 가능하게 장착되며, 상기 제1 피스톤에 연결되는 제1 작동로드; 및 상기 제1 작동로드와 이격된 위치에서 상기 하우징에 축 방향으로 이동 가능하게 장착되며, 상기 제2 피스톤에 연결되는 제2 작동로드를 포함할 수 있다.

상기 작동유닛은 상기 캐리어 허브를 회전 가능하게 지지하는 적어도 하나의 지지베어링을 통해 상기 캐리어 허브에 장착될 수 있다.

상기 지지베어링은 상기 하우징의 일단부와 상기 캐리어 허브의 외주면 사이에 구비되는 제1 지지베어링; 및 상기 제1 지지베어링으로부터 상기 드라이브 플레이트가 배치된 반대방향으로 이격된 위치에서 상기 하우징의 타단과 상기 캐리어 허브의 외주면 사이에 구비되고, 일단이 상기 하우징에 지지되는 제2 지지베어링을 포함할 수 있다.

상기 제1 및 제2 지지베어링은 상기 캐리어 허브와 상기 작동유닛의 사이에서 상기 작동유닛을 기준으로 상기 캐리어 허브를 회전 가능하게 지지할 수 있다.

상기 제1 지지베어링은 상기 하우징의 일단부 외측면에 구름 접촉되는 롤러가 구비된 롤러 베어링으로 형성될 수 있다.

상기 제2 지지베어링의 일단은 상기 캐리어 허브와의 사이에서 상기 하우징의 타단과 구름 접촉되는 볼 베어링으로 형성될 수 있다.

상기 캐리어 허브에는 상기 제1 지지베어링을 고정시키도록 상기 드라이브 플레이트가 배치된 방향으로 반경방향 외측을 향하여 단차진 단턱이 형성될 수 있다.

상기 제2 지지베어링은 일단이 상기 캐리어 허브에 장착되는 스냅 링에 의해 고정될 수 있다.

상기 캐리어 허브에는 상기 스냅 링이 장착되는 고정홈이 형성될 수 있다.

상기 제1, 및 제2 작동로드는 상기 제1 및 제2 피스톤과의 사이에 개재되는 접촉부재들을 통해 각각 연결될 수 있다.

각각의 상기 접촉부재는 상기 제1 및 제2 작동로드로부터 상기 제1 및 제2 피스톤을 회전 가능하게 연결할 수 있다.

상기 디스크 캐리어와 상기 제1 피스톤의 사이에는 제1 리턴 스프링이 개재될 수 있다.

상기 캐리어 허브와 상기 제2 피스톤의 사이에는 제2 리턴 스프링이 개재될 수 있다.

상기 제1 캐리어와 상기 제2 캐리어는 입력부재로 작용할 수 있다.

상기 제1 드리븐 플레이트와 상기 제2 드리븐 플레이트는 출력부재로 작용할 수 있다.

상술한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 차량용 듀얼 클러치 장치는 캐리어 허브, 제1 스플라인 허브, 및 제2 스플라인 허브의 사이에 개재되는 스러스트 베어링을 간편하게 정위치 시킬 수 있어 조립성을 확보하고, 작동 시에는 스러스트 베어링의 이탈을 미연에 방지함으로써, 고장 방지 및 내구성을 향상시키는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 각각의 피스톤을 작동시키기 위한 작동유닛을 적용함으로써, 종래 챔버의 형성을 위해 적용되던 구성요소의 수를 줄여 조립공정을 줄이는 것은 물론 제조 비용을 줄일 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 종래 피스톤 작동을 위해 적용되던 내부 챔버들을 제거함에 따라 내부공간의 활용성을 증대시키는 동시에, 조립성 향상 및 레이아웃을 간소화시키고, 변속기의 전장을 줄여 차량의 탑재성을 향상시키는 효과도 있다.

또한, 본 발명은 캐리어 허브에 장착되는 작동유닛의 축 방향 이동을 방지하여 안정적인 작동성능을 유지시킴으로써, 각 피스톤들의 작동 응답성 및 신뢰성을 향상시키는 동시에, 전체적인 상품성을 향상시키는 효과도 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 듀얼 클러치 장치의 반단면도이다.
도 2는 도 1의 A 부분에 대한 확대도이다.
도 3은 도 1의 B 부분에 대한 확대도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 듀얼 클러치 장치에 적용되는 작동유닛이 제1 피스톤을 작동시키는 것을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 듀얼 클러치 장치에 적용되는 작동유닛이 제2 피스톤을 작동시키는 것을 설명하기 위한 도면이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

이에 앞서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.

도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도면에 도시된 바에 한정되지 않으며, 여러 부분 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다.

그리고 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 “포함”한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

또한, 명세서에 기재된 “...유닛”, “...수단”, “...부”, “...부재” 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 하는 포괄적인 구성의 단위를 의미한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 듀얼 클러치 장치의 반단면도이고, 도 2는 도 1의 A 부분에 대한 확대도이고, 도 3은 도 1의 B 부분에 대한 확대도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명이 실시예의 차량용 듀얼 클러치 장치는, 제1 클러치 어셈블리(OC)와 제2 클러치 어셈블리(IC)를 포함한다.

먼저, 상기 제1 클러치 어셈블리(OC)는 드라이브 플레이트(1), 제1 캐리어(3), 디스크 캐리어(5), 제1 드리븐 플레이트(7), 및 제1 클러치 팩(9)을 포함한다.

상기 드라이브 플레이트(1)는 드라이브 스플라인 허브(11)에 연결되어 엔진의 구동력을 전달받을 수 있다. 이러한 드라이브 플레이트(1)는 선단부가 제1 캐리어(3)에 결합되며, 상기 제1 캐리어(3)에 구동력을 전달하여 함께 회전할 수 있다.

또한, 상기 드라이브 플레이트(1)는 일부분이 상기 제1 클러치 팩(9)에 밀착되어 상기 제1 클러치 팩(9)이 작용할 때 반력으로 작용하는 역할을 한다.

본 실시예에서, 상기 제1 캐리어(3)는 원통형상으로 이루어지고 일측이 연장되어 디스크 캐리어(5)를 이룬다. 그리고 상기 디스크 캐리어(5)는 일단이 캐리어 허브(13)에 결합된다.

상기 제1 캐리어(3)의 내주면에는 상기 제1 캐리어(3)로부터 일정간격 이격되며, 원통형상의 상기 제1 드리븐 플레이트(7)가 배치된다.

이러한 제1 드리븐 플레이트(7)는 제1 스플라인 허브(15)에 결합된다. 상기 제1 스플라인 허브(15)는 변속기의 기어트레인에 연결된다. 상기 제1 스플라인 허브(15)에 연결되는 기어트레인은 홀수단 또는 짝수단의 변속기어 중의 하나에 연결될 수 있다.

그리고 상기 제1 클러치 팩(9)은 상기 제1 캐리어(3)와 상기 제1 드리븐 플레이트(7)의 사이에 연결된다.

여기서, 상기 제1 캐리어(3)는 상기 제1 클러치 팩(9)에 구동력을 전달하는 입력부재로 작용한다. 그리고 상기 제1 드리븐 플레이트(7)는 상기 제1 스플라인 허브(15)로 구동력을 출력하는 출력부재로 작용한다.

본 실시예에서, 상기 제1 클러치 팩(9)은 복수의 제1 마찰플레이트(9a)와 복수의 제2 마찰플레이트(9b)를 포함할 수 있다.

먼저, 상기 제1 마찰플레이트(9a)들은 상기 제1 캐리어(3)의 내주면에 끼워져 축과 나란한 방향으로 이동할 수 있다.

그리고 상기 제2 마찰플레이트(9b)들은 상기 제1 드리븐 플레이트(7)의 외주면에 끼워져 축과 나란한 방향으로 이동할 수 있다.

여기서, 상기 제2 마찰플레이트(9b)들은 상기 제1 마찰플레이트(9a)들의 사이사이에 배치되는 것이 바람직하다.

즉, 이와 같이 구성되는 상기 제1 마찰플레이트(9a)들과 상기 제2 마찰플레이트(9b)들은 서로 밀착되어 마찰 접촉되는 상태가 되면, 상기 제1 캐리어(3)의 구동력을 상기 제1 드리븐 플레이트(7)로 전달할 수 있다.

한편, 상기 제1 클러치 어셈블리(OC)는 상기 제1 캐리어(3)의 외측에 구비되며, 축 방향으로 이동하여 상기 제1 클러치 팩(9)을 가압하는 제1 피스톤(17)을 더 포함한다.

상기 제1 피스톤(17)은 상기 디스크 캐리어(5)에 치합되어 상기 디스크 캐리어(5)와 함께 회전할 수 있다. 또한, 상기 제1 피스톤(17)의 일단은 축과 나란한 방향으로 배치되어 상기 제1 클러치 팩(9)을 가압할 수 있다. 이러한 제1 피스톤(17)은 선단부가 드라이브 플레이트(1)를 향하는 방향으로 배치된다.

여기서, 상기 디스크 캐리어(5)와 상기 제1 피스톤(17)의 사이에는 제1 리턴 스프링(19)이 개재될 수 있다.

상기 제1 리턴 스프링(19)은 내주면이 상기 디스크 캐리어(5)에 지지되고, 외주면이 상기 제1 피스톤(17)에 지지되며, 내주면과 외주면이 일정각도로 경사지게 배치된 접시 스프링으로 형성될 수 있다.

이러한 제1 리턴 스프링(19)은, 상기 제1 피스톤(17)이 작동하여 상기 드라이브 플레이트(1)를 향하여 축 방향으로 이동될 경우, 상기 디스크 캐리어(5)와 상기 제1 피스톤(17)에 내주면 및 외주면이 각각 접촉된 상태로 압착되면서 상기 디스크 캐리어(5)로부터 상기 제1 피스톤(17)을 탄성 지지하게 된다.

이러한 상태에서, 상기 제1 피스톤(17)의 작동이 완료될 경우, 상기 제1 리턴 스프링(19)은 압착이 해제되면서 상기 제1 피스톤(17)에 탄성력을 제공함으로써, 상기 제1 피스톤(17)을 상기 드라이브 플레이트(1)가 배치된 반대방향을 향하여 신속하게 이동시킬 수 있다.

본 실시예에서, 상기 제2 클러치 어셈블리(IC)는 제2 캐리어(21), 제2 드리븐 플레이트(23), 그리고 제2 클러치 팩(27)을 포함한다.

먼저, 상기 제2 캐리어(21)는 상기 디스크 캐리어(5)에 연결되어 입력부재로 작용한다. 이러한 제2 캐리어(21)는 상기 제1 드리븐 플레이트(7)의 내주 측에 배치될 수 있다.

상기 제2 드리븐 플레이트(23)는 상기 제2 캐리어(21)로부터 상기 캐리어 허브(13)를 향하는 반경반향 내측으로 이격된 위치에 배치된다.

이러한 제2 드리븐 플레이트(23)는 출력부재로 작용하며, 제2 스플라인 허브(25)에 연결된다. 상기 제2 스플라인 허브(25)는 변속기의 또 다른 기어트레인에 연결된다.

상기 제2 스플라인 허브(25)에 연결되는 기어트레인은 전술한 상기 제1 스플라인 허브(15)에 연결된 홀수단 또는 짝수단의 변속기어의 나머지 다른 하나에 연결될 수 있다.

그리고 상기 제2 클러치 팩(27)은 복수의 제3 마찰플레이트(27a)와 복수의 제4 마찰플레이트(27b)를 포함할 수 있다.

먼저, 상기 제3 마찰플레이트(27a)들은 상기 제2 캐리어(21)의 내주면에 끼워져 축과 나란한 방향으로 이동할 수 있다.

그리고 상기 제4 마찰플레이트(27b)들은 상기 제2 드리븐 플레이트(23)의 외주면에 끼워져 축과 나란한 방향으로 이동할 수 있다.

여기서, 제4 마찰플레이트(27b)들은 상기 제3 마찰플레이트(27a)들의 사이에 배치되는 것이 바람직하다.

즉, 이와 같이 구성되는 상기 제3 마찰플레이트(27a)들과 제4 마찰플레이트(27b)들은 서로 밀착되어 마찰 접촉되는 상태가 되면, 상기 제2 캐리어(21)의 구동력을 상기 제2 드리븐 플레이트(23)로 전달할 수 있다.

한편, 상기 제2 클러치 어셈블리(IC)는 상기 디스크 캐리어(5)와 상기 제1 피스톤(17)의 사이에 구비되며, 축 방향으로 이동하여 상기 제2 클러치 팩(27)을 가압하는 제2 피스톤(29)을 더 포함한다.

상기 제2 피스톤(29)은 상기 디스크 캐리어(5)에 치합되어 상기 디스크 캐리어(5)와 함께 회전할 수 있다. 또한, 상기 제2 피스톤(29)의 일단은 축과 나란한 방향으로 배치되어 상기 제2 클러치 팩(27)을 가압할 수 있다. 이러한 제2 피스톤(29)은 선단부가 드라이브 플레이트(1)를 향하는 방향으로 배치된다.

여기서, 상기 캐리어 허브(13)와 상기 제2 피스톤(29)의 사이에는 제2 리턴 스프링(31)이 개재될 수 있다.

상기 제2 리턴 스프링(31)은 내주면이 상기 캐리어 허브(13)에 지지되고, 외주면이 상기 제2 피스톤(29)에 지지되며, 내주면과 외주면이 일정각도로 경사지게 배치된 접시 스프링으로 형성될 수 있다.

이러한 제2 리턴 스프링(31)은, 상기 제2 피스톤(29)이 작동하여 상기 드라이브 플레이트(1)를 향하여 축 방향으로 이동될 경우, 상기 캐리어 허브(13)와 상기 제2 피스톤(29)에 내주면 및 외주면이 각각 접촉된 상태로 압착되면서 상기 캐리어 허브(13)부터 상기 제2 피스톤(29)을 탄성 지지하게 된다.

이러한 상태에서, 상기 제2 피스톤(29)의 작동이 완료될 경우, 상기 제2 리턴 스프링(31)은 압착이 해제되면서 상기 제2 피스톤(29)에 탄성력을 제공함으로써, 상기 제2 피스톤(29)을 상기 드라이브 플레이트(1)가 배치된 반대방향을 향하여 신속하게 이동시킬 수 있다.

여기서, 본 발명의 실시예에 따른 차량용 듀얼 클러치 장치는, 도 2에서 도시한 바와 같이, 제1 스러스트 베어링(33)과 제2 스러스트 베어링(35)을 더 포함할 수 있다.

먼저, 상기 제1 스러스트 베어링(33)은 상기 제1 스플라인 허브(15)와 상기 제2 스플라인 허브(25) 사이에 개재된다.

여기서, 상기 제2 스플라인 허브(25)에는 상기 제1 스러스트 베어링(33)이 안착되도록 상기 드라이브 플레이트(1)를 향하는 일면에 원주방향을 따라 제1 안착홈(34)이 형성될 수 있다.

이에 따라, 상기 제1 스러스트 베어링(33)은 상기 제1 안착홈(34)에 일정부분 삽입되고, 삽입된 부분의 외주면이 상기 제1 안착홈(34)의 내주면에 지지될 수 있다.

즉, 상기 제1 스러스트 베어링(33)은 듀얼 클러치 장치의 조립 시에 별도의 장치 없이도 상기 제1 안착홈(34)에 안정적으로 삽입됨으로써, 상기 제1 스플라인 허브(15)와 상기 제2 스플라인 허브(25)의 사이에 정위치 될 수 있다.

그리고 상기 제2 스러스트 베어링(35)은 상기 캐리어 허브(13)와 상기 제2 스플라인 허브(25)의 사이에 개재된다.

여기서, 상기 캐리어 허브(13)에는 상기 제2 스러스트 베어링(35)이 안착되도록 상기 드라이브 플레이트(1)를 향하는 일면에 원주방향을 따라 제2 안착홈(36)이 형성될 수 있다.

이에 따라, 상기 제2 스러스트 베어링(35)은 상기 제2 안착홈(36)에 일정부분 삽입되고, 삽입된 부분의 외주면이 상기 제2 안착홈(36)의 내주면에 지지될 수 있다.

즉, 상기 제2 스러스트 베어링(35)은 듀얼 클러치 장치의 조립 시에 별도의 장치 없이도 상기 제2 안착홈(36)에 안정적으로 삽입됨으로써, 상기 캐리어 허브(13)와 상기 제2 스플라인 허브(25)의 사이에 정위치 될 수 있다.

따라서, 상기 제1 및 제2 스러스트 베어링(33, 35)은 상기 듀얼 클러치 장치의 조립 시에 작업자가 별도의 고정장치를 사용하거나 정위치 여부를 확인하지 않아도 상기 제1 및 제2 안착홈(34, 36)에 각각 안착됨으로써, 조립 작업이 신속하고 간편해 질 수 있다.

이러한 제1, 및 제2 스러스트 베어링(33, 35)은 축 방향의 하중을 받는 베어링으로서, 본 실시예에서는 상기 캐리어 허브(13), 상기 제1 스플라인 허브(15), 및 상기 제2 스플라인 허브(25)의 사이에서 축 방향으로 작용하는 하중을 안정적으로 지지할 수 있다.

한편, 본 실시예에 따른 차량용 듀얼 클러치 장치는 상기 제1 피스톤(17)과 상기 제2 피스톤(29)을 각각 작동시키기 위한 작동유닛(50)을 더 포함할 수 있다.

상기 작동유닛(50)은 상기 제1 피스톤(17)과 상기 제2 피스톤(29)을 상기 드라이브 플레이트(1)가 배치된 방향으로 선택적으로 이동시켜 상기 제1 클러치 팩(9)과 상기 제2 클러치 팩(27)을 작동시키도록 상기 드라이브 플레이트(1)가 배치된 반대방향에서 상기 제1 피스톤(17)의 외측에 배치되며, 상기 캐리어 허브(13)에 장착된다.

이러한 작동유닛(50)은, 도 3에서 도시한 바와 같이, 하우징(51), 제1 작동로드(53), 제2 작동로드(55), 및 제1, 및 제2 지지베어링(57, 59)을 포함한다.

먼저, 상기 하우징(51)은 상기 캐리어 허브(13)에 장착된다.

여기서, 상기 제1 지지베어링(57)은 상기 하우징(51)의 일단부와 상기 캐리어 허브(13)의 외주면 사이에 구비된다.

또한, 상기 캐리어 허브(13)에는 상기 제1 지지베어링(57)을 고정시키도록 상기 드라이브 플레이트(1)가 배치된 방향으로 반경방향 외측을 향하여 단차진 단턱(13a)이 형성될 수 있다.

이에 따라, 상기 제1 지지베어링(57)은 상기 드라이브 플레이트(1)를 향하는 일단이 상기 단턱(13a)에 지지됨으로써, 상기 캐리어 허브(13)와 상기 하우징(51)의 사이에서 상기 캐리어 허브(13)에 안정적으로 장착될 수 있다.

이러한 제1 지지베어링(57)은 상기 하우징(51)의 일단부 외측면에 구름 접촉되는 롤러(R)가 구비된 롤러 베어링으로 형성될 수 있다.

그리고 상기 제2 지지베어링(59)은 상기 제1 지지베어링(57)으로부터 상기 드라이브 플레이트(1)가 배치된 반대측 축 방향으로 이격된 위치에서 상기 하우징(51)의 타단과 상기 캐리어 허브(13)의 외주면 사이에 구비되고, 일단이 상기 하우징(51)에 지지된다.

여기서, 상기 제2 지지베어링(59)의 타단은 상기 캐리어 허브(13)에 장착되는 스냅 링(61)에 의해 고정될 수 있다.

한편, 상기 캐리어 허브(13)에는 상기 스냅 링(61)이 장착되는 고정홈(13b)이 형성될 수 있다. 따라서, 링 형상의 상기 스냅 링(61)은 그 내주면이 상기 고정홈(13b)에 삽입된 상태로, 상기 캐리어 허브(13)에 고정됨으로써, 상기 제2 지지베어링(59)의 타단을 고정시킬 수 있다.

이러한 제2 지지베어링(59)은 그 일단이 상기 캐리어 허브(13)와의 사이에서 상기 하우징(13)의 타단과 구름 접촉되도록 내부에 다수의 볼(59a)이 구비된 볼 베어링으로 형성될 수 있다.

이와 같이 구성되는 상기 제1 및 제2 지지베어링(57, 59)은 상기 캐리어 허브(13)와 상기 작동유닛(50)의 사이에서 상기 작동유닛(51)을 기준으로 상기 캐리어 허브(13)를 회전 가능하게 지지할 수 있다.

이에 따라, 상기 작동유닛(50)은 상기 캐리어 허브(13) 상에서 축 방향으로 이동이 방지되며, 상기 제1, 및 제2 지지베어링(57, 59)을 통하여 상기 캐리어 허브(13)에 장착됨으로써, 상기 캐리어 허브(13)의 회전을 안정적으로 지지하면서, 상기 제1 및 제2 피스톤(17, 29)을 작동시킬 수 있다.

한편, 본 실시예에서, 상기 제1 작동로드(53)는 상기 하우징(51)에 축 방향으로 이동 가능하게 장착되며, 상기 제1 피스톤(17)에 연결된다.

그리고 상기 제2 작동로드(55)는 상기 제1 작동로드(53)와 이격된 위치에서 상기 하우징(51)에 축 방향으로 이동 가능하게 장착되며, 상기 제2 피스톤(29)에 연결된다.

이러한 제1, 및 제2 작동로드(53, 55)는 상기 작동유닛(50)으로 작동압의 공급 여부에 따라 상기 하우징(51)으로부터 축 방향으로 전진 또는 후진 이동되면서, 상기 제1 피스톤(17) 또는 상기 제2 피스톤(29)을 선택적으로 작동시킬 수 있다.

여기서, 상기 제1, 및 제2 작동로드(53, 55)는 상기 제1 및 제2 피스톤(17, 27)과의 사이에 개재되는 접촉부재(63)들을 통해 각각 연결될 수 있다.

여기서, 각각의 상기 접촉부재(63)는 상기 제1 및 제2 작동로드(53, 55)로부터 상기 제1 및 제2 피스톤(17, 29)을 각각 회전 가능하게 연결할 수 있다.

즉, 상기 접촉부재(63)들은 상기 디스크 캐리어(5)와 함께 회전하는 상기 제1 및 제2 피스톤(17, 29)에 대응하여 일단이 상기 제1, 및 제2 작동로드(53, 55)의 선단에 각각 지지된 상태에서 타단이 상기 제1 및 제2 피스톤(17, 29)에 구름 접촉 되도록 내부에 다수의 볼(63a)이 구비된 볼 베어링으로 형성될 수 있다.

이에 따라, 상기 접촉부재(63)들은 상기 제1, 및 제2 작동로드(53, 55)로부터 상기 제1 피스톤(17)과 상기 제2 피스톤(29)을 각각 안정적으로 회전 가능하게 연결함으로써, 상기 제1 및 제2 피스톤(17, 29)을 작동시키기 위한 상기 제1 및 제2 작동로드(53, 55)의 전진 작동 시에 그 작동력을 안정적으로 전달 할 수 있다.

이하, 상기와 같이 구성되는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 듀얼 클러치 장치의 작동 및 작용을 상세히 설명한다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 듀얼 클러치 장치에 적용되는 작동유닛이 제1 피스톤을 작동시키는 것을 설명하기 위한 도면이고, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 듀얼 클러치 장치에 적용되는 작동유닛이 제2 피스톤을 작동시키는 것을 설명하기 위한 도면이다.

먼저, 상기 제1 클러치 어셈블리(OC)를 통해 엔진의 구동력이 변속기로 전달되는 과정을 도 4를 참조하여 설명하기로 한다.

엔진의 구동력은 상기 드라이브 스플라인 허브(11)를 통해 상기 드라이브 플레이트(1)로 전달된다. 상기 드라이브 플레이트(1)로 전달된 엔진의 구동력은 상기 제1 캐리어(3)와 상기 디스크 캐리어(5)로 전달된다. 이때 상기 제1 캐리어(3)가 회전하면서 상기 제1 캐리어(3)에 결합되어 있는 상기 제1 마찰플레이트(9a)도 함께 회전한다.

이러한 상태에서, 상기 작동유닛(50)에 공급된 작동압에 의해 상기 제1 작동로드(53)가 상기 하우징(51)으로부터 축 방향으로 전진 작동된다.

이에 따라, 상기 제1 피스톤(17)은 전진 작동된 상기 제1 작동로드(53)에 의해 상기 드라이브 플레이트(1)가 배치된 방향으로 이동되면서, 상기 제1 클러치 팩(9)을 가압한다.

그러면, 상기 제1 클러치 팩(9)의 상기 제1 및 제2 마찰플레이트(9a, 9b)가 서로 밀착되어 일체로 회전하고, 상기 제2 마찰플레이트(9b)가 회전됨에 따라, 엔진의 구동력이 상기 제1 드리븐 플레이트(7)로 전달된다.

상기 제1 드리븐 플레이트(7)는 상기 제1 스플라인 허브(15)에 연결되어 있으므로 짝수단 또는 홀수단에 연결되어 있는 기어트레인으로 구동력을 전달한다.

여기서, 상기 제1, 및 제2 지지베어링(57, 59)은 상기 작동유닛(50)을 상기 캐리어 허브(13)의 회전으로부터 지지하는 동시에, 상기 작동유닛(50)의 축 방향 이동을 방지하고, 상기 접촉부재(63)가 상기 제1 작동로드(53)를 상기 제1 피스톤(17)의 회전으로부터 지지함으로써, 상기 제1 작동로드(53)의 작동력을 보다 안정적으로 상기 제1 피스톤(17)에 전달할 수 있다.

한편, 상기 제2 클러치 어셈블리(IC)를 통해 엔진의 구동력이 변속기로 전달되는 과정을 도 5를 참조하여 설명하기로 한다.

상기 드라이브 스플라인 허브(11)로 입력된 엔진의 구동력은 상술한 바와 같이, 상기 제1 캐리어(3)를 통해 상기 디스크 캐리어(5)로 전달된다.

상기 디스크 캐리어(5)로 전달된 엔진의 구동력은 상기 디스크 캐리어(5)에 일체로 결합된 상기 제2 캐리어(21)로 전달된다. 이때 상기 제2 캐리어(21)가 회전하면서 상기 제2 캐리어(21)에 결합된 상기 제3 마찰플레이트(27a)도 함께 회전한다.

이러한 상태에서, 상기 작동유닛(50)에 공급된 작동압에 의해 상기 제2 작동로드(55)가 상기 하우징(51)으로부터 축 방향으로 전진 작동된다.

이에 따라, 상기 제2 피스톤(29)은 전진 작동된 상기 제2 작동로드(55)에 의해 상기 드라이브 플레이트(1)가 배치된 방향으로 이동되면서, 상기 제2 클러치 팩(27)을 가압한다.

그러면, 상기 제2 클러치 팩(27)의 상기 제1 및 제4 마찰플레이트(27a, 27b)가 서로 밀착되어 일체로 회전하고, 상기 제4 마찰플레이트(27b)가 회전됨에 따라, 엔진의 구동력이 상기 제2 드리븐 플레이트(23)로 전달된다.

상기 제2 드리븐 플레이트(23)는 상기 제2 스플라인 허브(25)에 연결되어 있으므로 짝수단 또는 홀수단에 연결되어 있는 어느 하나의 기어트레인으로 구동력을 전달한다. 이때 상기 제2 스플라인 허브(25)는 상기 제1 스플라인 허브(15)에 연결되지 않은 다른 짝수단 또는 홀수단에 연결되어 변속기 구동력을 전달한다.

여기서, 상기 제1, 및 제2 지지베어링(57, 59)은 상기 작동유닛(50)을 상기 캐리어 허브(13)의 회전으로부터 지지하는 동시에, 상기 작동유닛(50)의 축 방향 이동을 방지하고, 상기 접촉부재(63)가 상기 제2 작동로드(55)를 상기 제2 피스톤(29)의 회전으로부터 지지함으로써, 상기 제2 작동로드(55)의 작동력을 보다 안정적으로 상기 제2 피스톤(29)에 전달할 수 있다.

따라서, 상기한 바와 같이 구성되는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 듀얼 클러치 장치는 상기 캐리어 허브(13), 상기 제1 스플라인 허브(15), 및 상기 제2 스플라인 허브(25)의 사이에 개재되는 상기 제1, 및 제2 스러스트 베어링(33, 35)을 간편하게 정위치 시킬 수 있어 조립성을 확보할 수 있다.

그리고 듀얼 클러치 장치의 작동 시에는 상기 제1, 및 제2 안착홈(34, 36)을 통하여 상기 제1, 및 제2 스러스트 베어링(33, 35)의 이탈을 미연에 방지함으로써, 듀얼 클러치 장치의 고장 방지 및 내구성을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명은 상기 제1 및 제2 피스톤(17, 29)을 작동시키기 위한 상기 작동유닛(50)을 적용함으로써, 종래 챔버의 형성을 위해 적용되던 구성요소의 수를 줄여 조립공정을 줄이는 것은 물론 제조 비용을 줄일 수 있다.

또한, 본 발명은 종래 피스톤 작동을 위해 적용되던 내부 챔버들을 제거함에 따라 내부공간의 활용성을 증대시키는 동시에, 조립성 향상 및 레이아웃을 간소화시키고, 변속기의 전장을 줄여 차량의 탑재성을 향상시킬 수 있다.

나아가, 본 발명은 상기 캐리어 허브(13)에 장착되는 상기 작동유닛(50)의 축 방향 이동을 방지하여 안정적인 작동성능을 유지시킴으로써, 상기 제1 및 제2 피스톤(17, 29)들의 작동 응답성 및 신뢰성을 향상시키는 동시에, 전체적인 상품성을 향상시킬 수 있다.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

1 : 드라이브 플레이트
3 : 제1 캐리어
5 : 디스크 캐리어
7 : 제1 드리븐 플레이트
9 : 제1 클러치 팩
9a : 제1 마찰플레이트
9b : 제2 마찰플레이트
11 : 드라이브 스플라인 허브
13 : 캐리어 허브
13a : 단턱
13b : 고정홈
15 : 제1 스플라인 허브
17 : 제1 피스톤
19 : 제1 리턴 스프링
21 : 제2 캐리어
23 : 제2 드리븐 플레이트
25 : 제2 스플라인 허브
27 : 제2 클러치 팩
27a : 제3 마찰플레이트
27b : 제4 마찰플레이트
29 : 제2 피스톤
31 : 제2 리턴 스프링
33 : 제1 스러스트 베어링
34 : 제1 안착홈
35 : 제2 스러스트 베어링
36 : 제2 안착홈
50 : 작동유닛
51 : 하우징
53 : 제1 작동로드
55 : 제2 작동로드
57 : 제1 지지베어링
59 : 제2 지지베어링
61 : 스냅 링
63 : 접촉부재

Claims

엔진의 구동력이 입력되는 드라이브 플레이트;
상기 드라이브 플레이트에 결합되어 구동력을 전달받는 제1 캐리어;
상기 제1 캐리어에서 연장되어 중심에 배치된 캐리어 허브에 결합되는 디스크 캐리어;
상기 제1 캐리어의 내주면 측에 배치되는 제1 드리븐 플레이트;
상기 제1 드리븐 플레이트에 연결되어 기어트레인에 구동력을 전달하는 제1 스플라인 허브;
상기 제1 캐리어와 상기 제1 드리븐 플레이트 사이에 배치되어 엔진의 구동력을 전달하거나 차단하는 제1 클러치 팩;
상기 디스크 캐리어에 결합되어 구동력을 전달받는 제2 캐리어;
상기 제2 캐리어의 내주면 측에 배치되는 제2 드리븐 플레이트;
상기 제2 드리븐 플레이트에 연결되어 기어트레인에 구동력을 전달하는 제2 스플라인 허브;
상기 제2 캐리어와 상기 제2 드리븐 플레이트 사이에 배치되어 엔진의 구동력을 전달하거나 차단하는 제2 클러치 팩;
상기 제1 캐리어의 외측에 구비되며, 축 방향으로 이동하여 상기 제1 클러치 팩을 가압하는 제1 피스톤;
상기 디스크 캐리어와 상기 제1 피스톤의 사이에 구비되며, 축 방향으로 이동하여 상기 제2 클러치 팩을 가압하는 제2 피스톤; 및
상기 제1 피스톤과 상기 제2 피스톤을 상기 드라이브 플레이트가 배치된 방향으로 선택적으로 이동시켜 상기 제1 및 제2 클러치 팩을 작동시키도록 상기 드라이브 플레이트가 배치된 반대방향에서 제1 피스톤의 외측에 배치되며, 상기 캐리어 허브에 장착되는 작동유닛; 을 포함하되,
상기 제1 스플라인 허브와 상기 제2 스플라인 허브 사이에 개재되는 제1 스러스트 베어링; 및
상기 캐리어 허브와 상기 제2 스플라인 허브의 사이에 개재되는 제2 스러스트 베어링;
을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 듀얼 클러치 장치.
제1항에 있어서,
상기 제2 스플라인 허브에는
상기 제1 스러스트 베어링이 안착되도록 상기 드라이브 플레이트를 향하는 일면에 원주방향을 따라 제1 안착홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 듀얼 클러치 장치.
제2항에 있어서,
상기 제1 스러스트 베어링은
상기 제1 안착홈에 일정부분 삽입되고, 삽입된 부분의 외주면이 상기 제1 안착홈의 내주면에 지지되는 것을 특징으로 하는 차량용 듀얼 클러치 장치.
제1항에 있어서,
상기 캐리어 허브에는
상기 제2 스러스트 베어링이 안착되도록 상기 드라이브 플레이트를 향하는 일면에 원주방향을 따라 제2 안착홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 듀얼 클러치 장치.
제4항에 있어서,
상기 제2 스러스트 베어링은
상기 제2 안착홈에 일정부분 삽입되고, 삽입된 부분의 외주면이 상기 제2 안착홈의 내주면에 지지되는 것을 특징으로 하는 차량용 듀얼 클러치 장치.
제1항에 있어서,
상기 작동유닛은
상기 캐리어 허브에 장착되는 하우징;
상기 하우징에 축 방향으로 이동 가능하게 장착되며, 상기 제1 피스톤에 연결되는 제1 작동로드; 및
상기 제1 작동로드와 이격된 위치에서 상기 하우징에 축 방향으로 이동 가능하게 장착되며, 상기 제2 피스톤에 연결되는 제2 작동로드;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 듀얼 클러치 장치.
제6항에 있어서,
상기 작동유닛은
상기 캐리어 허브를 회전 가능하게 지지하는 적어도 하나의 지지베어링을 통해 상기 캐리어 허브에 장착되는 것을 특징으로 하는 차량용 듀얼 클러치 장치.
제7항에 있어서,
상기 지지베어링은
상기 하우징의 일단부와 상기 캐리어 허브의 외주면 사이에 구비되는 제1 지지베어링; 및
상기 제1 지지베어링으로부터 상기 드라이브 플레이트가 배치된 반대방향으로 이격된 위치에서 상기 하우징의 타단과 상기 캐리어 허브의 외주면 사이에 구비되고, 일단이 상기 하우징에 지지되는 제2 지지베어링;
을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 듀얼 클러치 장치.
제8항에 있어서,
상기 제1 및 제2 지지베어링은
상기 캐리어 허브와 상기 작동유닛의 사이에서 상기 작동유닛을 기준으로 상기 캐리어 허브를 회전 가능하게 지지하는 것을 특징으로 하는 차량용 듀얼 클러치 장치.
제8항에 있어서,
상기 제1 지지베어링은
상기 하우징의 일단부 외측면에 구름 접촉되는 롤러가 구비된 롤러 베어링으로 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 듀얼 클러치 장치.
제8항에 있어서,
상기 제2 지지베어링은
일단이 상기 캐리어 허브와의 사이에서 상기 하우징의 타단과 구름 접촉되는 볼 베어링으로 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 듀얼 클러치 장치.
제8항에 있어서,
상기 캐리어 허브에는
상기 제1 지지베어링을 고정시키도록 상기 드라이브 플레이트가 배치된 방향으로 반경방향 외측을 향하여 단차진 단턱이 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 듀얼 클러치 장치.
제8항에 있어서,
상기 제2 지지베어링의 타단은
상기 캐리어 허브에 장착되는 스냅 링에 의해 고정되는 것을 특징으로 하는 차량용 듀얼 클러치 장치.
제13항에 있어서,
상기 캐리어 허브에는
상기 스냅 링이 장착되는 고정홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 듀얼 클러치 장치.
제6항에 있어서,
상기 제1, 및 제2 작동로드는
상기 제1 및 제2 피스톤과의 사이에 개재되는 접촉부재들을 통해 각각 연결되는 것을 특징으로 하는 차량용 듀얼 클러치 장치.
제15항에 있어서,
각각의 상기 접촉부재는
상기 제1 및 제2 작동로드로부터 상기 제1 및 제2 피스톤을 회전 가능하게 연결하는 것을 특징으로 하는 차량용 듀얼 클러치 장치.
제1항에 있어서,
상기 디스크 캐리어와 상기 제1 피스톤의 사이에는
제1 리턴 스프링이 개재되는 것을 특징으로 하는 차량용 듀얼 클러치 장치.
제1항에 있어서,
상기 캐리어 허브와 상기 제2 피스톤의 사이에는
제2 리턴 스프링이 개재되는 것을 특징으로 하는 차량용 듀얼 클러치 장치.
제1항에 있어서,
상기 제1 캐리어와 상기 제2 캐리어는
입력부재로 작용하는 것을 특징으로 하는 차량용 듀얼 클러치 장치.
제1항에 있어서,
상기 제1 드리븐 플레이트와 상기 제2 드리븐 플레이트는
출력부재로 작용하는 것을 특징으로 하는 차량용 듀얼 클러치 장치.