KR101971880B1 - ClutchDriving Gear of Spiral Rail GuideMoving Type - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a spiral rail guide moving type clutch driving device for driving a multi-plate clutch of a vehicle with electric power instead of hydraulic pressure, and to an operation method thereof, wherein the clutch driving device comprises: a motor for generating rotational power when a power source is applied; a worm gear rotated by the motor; a worm wheel engaged with the worm gear; a guide drum connected to the worm wheel and rotated by rotation of the worm wheel; a rail guide pin formed on an outer circumferential surface of the guide drum; and a spiral rail piston having a helical guide slot in which the rail guide pin is guided.

Description

나선 레일 가이드 이동 방식의 클러치 구동장치 {ClutchDriving Gear of Spiral Rail GuideMoving Type}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a clutch drive apparatus for a helical rail guide moving type,

본 발명은 차량의 다판 클러치 구동장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 유압이 아닌 전동으로 다판 클러치를 구동함으로써 동력전달을 균등하게 하며, 요구 출력값을 정확하게 제어하고, 또한 가압력 및 응답성 손실을 저감시킬 수 있는, 차량의 다판 클러치 구동장치에 관한 것이다.More specifically, the present invention relates to a multi-plate clutch drive apparatus for a vehicle, which drives a multi-plate clutch with electric power instead of hydraulic pressure to equalize power transmission, precisely control a required output value, and reduce a pressing force and a response loss The present invention relates to a multi-plate clutch drive apparatus for a vehicle.

차량의 엔진에 시동을 걸거나 기어를 변속하기 위해 동력의 전달을 차단하고, 발진할 때 엔진의 동력을 변속기에 전달하기 위해 클러치가 사용된다. 차량에 적용되는 클러치에는 전자클러치, 유체클러치와 마찰클러치 등이 있는데, 주로 사용되고 있는 마찰 클러치에는 단판 클러치, 복판 클러치, 다판 클러치 등이 있다.Clutches are used to shut off the transmission of power to start or shift gears to the vehicle's engine, and to transmit engine power to the transmission when oscillating. Examples of clutches applied to vehicles include electromagnetic clutches, fluid clutches, and friction clutches. Major friction clutches include single-plate clutches, double clutches, and multi-plate clutches.

단판 클러치는 한 개의 클러치 디스크가 존재하며, 복판 클러치는 2개의 단판 클러치 디스크가 구동 디스크를 사이에 두고 연속적으로 배열되어있고, 다판 클러치의 경우, 클러치 디스크와 클러치 플레이트가 번갈아 가며 여러층 반복적으로 쌓여있는 형태이다. 이 중에 다판 클러치는 주로 습식으로서 윤활유에 젖은 상태로 작동되고, 2륜자동차와 유압식 자동변속기에 적용되며, 이러한 다판 클러치를 구동하기 위해서 종래에는 도1과 같은 형태의 구동장치를 사용해왔다.The single plate clutch has one clutch disc, and the double clutch disc is continuously arranged with the two single plate clutch discs sandwiched between the drive discs. In the case of the multiple disc clutch, the clutch disc and the clutch plate are repeatedly stacked It is a form. Among them, the multi-plate clutch is mainly operated in a wet state as lubricating oil and is applied to a two-wheeled automobile and a hydraulic automatic transmission. To drive such a multi-plate clutch, a drive device of the type shown in FIG. 1 has been used.

도1은 종래의 차량의 다판 클러치 구동장치의 구성을 나타낸 단면도이다.1 is a cross-sectional view showing a configuration of a conventional multi-plate clutch drive apparatus for a vehicle.

도1에서 도시한 종래의 차량의 다판 클러치 구동장치의 경우, 클러치 하우징(7), 클러치 디스크(6), 클러치 플레이트(5), 피스톤(2), 리턴 스프링(9)으로 구성되어 있으며, 입력축(1)으로부터의 동력을 변속수단(8)에 전달하는 작용을 한다.The conventional multi-plate clutch driving apparatus shown in Fig. 1 comprises a clutch housing 7, a clutch disc 6, a clutch plate 5, a piston 2 and a return spring 9, (1) to the transmission means (8).

위의 작용관계를 설명하면, 입력축(1)의 유로(3)를 통해 들어온 오일에 의해 유압 챔버(4)가 충전되고, 이 오일로 발생한 유압에 의해 피스톤(2)이 가압되면, 피스톤(2)은 도1상의 좌측으로 이동하면서 클러치 디스크(6)를 가압한다. When the hydraulic chamber 4 is filled with the oil introduced through the oil passage 3 of the input shaft 1 and the piston 2 is pressed by the hydraulic pressure generated by the oil, Pushes the clutch disc 6 while moving to the left side in Fig.

상기 클러치 디스크(6)는 클러치 플레이트(5)와 서로 반복되게 쌓여 위치하며, 피스톤(2)에 가압하는 힘에 의해 클러치 플레이트(5)와 서로 마찰하게 되고, 이 마찰력으로 클러치 디스크(6)의 내측과 결합 되어있는 변속수단(8)에 구동력을 전달한다. 또한 클러치 플레이트(5)는 클러치 하우징(7)과 스플라인 결합되어 있고, 이 클러치 하우징(7)과 입력축(1)이 결합되므로, 입력축(1)의 구동력이 클러치 플레이트(5)에 전달되어 유압에 의해 클러치 플레이트(5)와 마찰하는 클러치 디스크(6)에 전달된다. 이렇게 변속 제어 후 유압 챔버(4)에 더 이상 오일이 충전되지 않으면, 피스톤(2)에 가해진 유압이 해제되면서 리턴 스프링(9)의 복원력에 의해 피스톤(2)이 처음위치로 이동하게 된다.The clutch disc 6 is repeatedly piled up with the clutch plate 5 and frictionally abutted against the clutch plate 5 by a force pressing the piston 2, And transmits the driving force to the transmission means 8 coupled with the inside. The clutch plate 5 is spline-coupled to the clutch housing 7. Since the clutch housing 7 and the input shaft 1 are engaged with each other, the driving force of the input shaft 1 is transmitted to the clutch plate 5, To the clutch disc 6 which is in friction with the clutch plate 5. When the hydraulic chamber 4 is no longer filled with oil after the shift control, the hydraulic pressure applied to the piston 2 is released, and the piston 2 is moved to the initial position by the restoring force of the return spring 9. [

그러나 이와 같은 종래의 차량의 다판 클러치 구동장치는, 유압 챔버(4)에 오일을 충전할 시 유압의 맥동 및 입력 인가 불균등의 영향으로 동력전달 성능이 불균등한 경우가 생기거나, 요청 출력값의 정확도에 편차가 발생하며, 유압 해제시 피스톤(2)을 최초위치로 되돌리는 리턴스프링(9)의 영향으로 이동력 및 응답성에 손실이 발생하는 문제점이 있다.However, in such a conventional multi-plate clutch drive apparatus for a vehicle, when the oil is filled in the hydraulic chamber 4, the power transmission performance may be uneven due to the influence of the pulsation of the hydraulic pressure and the unevenness of the input application, There is a problem that a loss occurs in the moving force and the responsiveness due to the influence of the return spring 9 which causes the piston 2 to return to the initial position when the hydraulic pressure is released.

본 발명의 목적은 유압이 아닌 전동으로 다판 클러치를 구동함으로써 동력 전달 성능을 균등하게 유지하며, 요구 출력값을 정확하게 제어하고, 또한 가압력 및 응답성 손실을 저감시킬 수 있는, 차량의 다판 클러치 구동장치를 제공하는 데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a multi-plate clutch drive device for a vehicle that can maintain power transmission performance evenly by driving multi-plate clutches not by hydraulic pressure but by controlling the required output value accurately, .

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 차량의 다판 클러치 구동장치는, 전원이 인가되면 회전동력을 발생시키는 모터와, 상기 모터에 의해 회전동력을 전달받아 회전 운동하는 웜기어와, 상기 웜기어와 맞물려 회전 운동하는 웜휠과, 상기 웜휠에 연결되어 웜휠의 회전에 의해 같이 회전 운동하는 가이드 드럼과, 상기 가이드 드럼의 외주면에 형성되어 회전 운동하는 레일 가이드핀 및 상기 레일 가이드핀을 가이드하여 회전하는 나선형 가이드 슬롯이 형성된 나선 레일 피스톤을 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a multi-plate clutch drive apparatus for a vehicle, including: a motor for generating a rotational power when power is applied; a worm gear for receiving rotational power from the motor to rotate; A guide drum connected to the worm wheel and rotating together with rotation of the worm wheel, a rail guide pin formed on the outer circumferential surface of the guide drum and rotating, and a spiral guide And a spiral rail piston having a slot formed therein.

상기 모터에 의해 원운동을 하는 상기 레일 가이드핀에 의해 상기 나선형 가이드 슬롯이 나선형으로 회전이동 되면서, 상기 나선형 가이드 슬롯이 형성되어 있는 상기 나선 레일 피스톤을 축 방향으로 전후 이동되게 하는 것이 바람직하다.The spiral guide slot is rotationally moved in a helical manner by the rail guide pin which performs the circular motion by the motor so that the spiral rail piston in which the helical guide slot is formed is moved back and forth in the axial direction.

상기 모터는 정회전과 역회전이 가능한 기능을 갖는 것이 바람직하다.It is preferable that the motor has a function capable of forward rotation and reverse rotation.

본 발명의 목적은 유압이 아닌 전동으로 다판 클러치를 구동하여, 클러치의 동력 전달 성능을 균등하게 유지하며, 요구 출력값을 정확하게 제어하고, 또한 가압력 및 응답성 손실을 저감시킬 수 있는, 차량의 다판 클러치 구동장치 제공하는데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a multi-plate clutch for a vehicle that can drive a multi-plate clutch with electric power instead of hydraulic pressure, maintain power transmission performance of the clutch equally, accurately control a required output value, Driving device.

도1은 일반적인 차량의 다판 클러치 구동장치의 단면도이다.
도2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 다판 클러치 구동장치의 분해 사시도이다.
도3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 다판 클러치 구동장치의 작동시 측면도이다.
도4는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 다판 클러치 구동장치의 미작동시 측면도이다.1 is a cross-sectional view of a multi-plate clutch driving apparatus for a general vehicle.
2 is an exploded perspective view of a multi-plate clutch drive apparatus for a vehicle according to an embodiment of the present invention.
3 is a side view of the multi-plate clutch driving apparatus for a vehicle according to the embodiment of the present invention.
4 is a side view of the multi-plate clutch driving apparatus of the vehicle according to the embodiment of the present invention when not in operation.

이하, 본 발명에 따른 구체적인 실시예를 첨부된 도2, 도3 및 도4를 참조하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, a specific embodiment according to the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 2, 3 and 4 attached hereto.

도2는 본 발명의 실시예에 따른 차량의 다판 클러치 구동장치의 분해 사시도이며, 도3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 다판 클러치 구동장치의 작동시 측면도이고, 도4는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 다판 클러치 구동장치의 미작동시 측면도이다.3 is a side view of a multi-plate clutch driving apparatus for a vehicle according to an embodiment of the present invention, and Fig. 4 is a side view of the apparatus for driving a multiple disc clutch of a vehicle according to an embodiment of the present invention. Fig. 3 is a side view of the multi-plate clutch driving apparatus of the vehicle according to the embodiment of the present invention;

도2에 도시되어있는 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 다판 클러치의 구동장치의 구성은, 전원이 인가되면 회전동력을 발생시키는 모터(11)와, 상기 모터(11)에 의해 회전하는 웜기어(21), 상기한 웜기어(21)와 맞물리는 웜휠(20), 상기 웜휠(20)에 연결되어 웜휠(20)의 회전작동에 의해 회전하게 되는 가이드 드럼(25), 상기 가이드 드럼(25)의 외주면에 형성된 레일 가이드핀(30), 상기 레일 가이드핀(30)이 가이드 되는 나선형 가이드 슬롯(24)이 형성된 나선 레일 피스톤(23)으로 구성되어 있다. 앞서 말한 나선 레일 피스톤(23)은 축 방향으로 전후 이동됨으로써 입력축(1)의 회전 동력을 출력축(10)으로 전달하며, 또한 상기 모터(11)는 정회전과 역회전이 가능한 모터(11)를 사용한다.2, a multi-plate clutch driving apparatus for a vehicle according to an embodiment of the present invention includes a motor 11 for generating a rotational power when power is applied, A worm wheel 20 engaged with the worm wheel 21 and a guide drum 25 connected to the worm wheel 20 and rotated by the rotation of the worm wheel 20, A rail guide pin 30 formed on an outer circumferential surface of the rail guide pin 25 and a helical rail piston 23 formed with a helical guide slot 24 through which the rail guide pin 30 is guided. The helical rail piston 23 is moved back and forth in the axial direction to transmit the rotational power of the input shaft 1 to the output shaft 10. The motor 11 also has a motor 11 capable of forward rotation and reverse rotation use.

상기 모터에 의해 원운동을 하는 상기 레일 가이드핀에 의해, 상기 나선형 가이드 슬롯이 나선형으로 회전이동 되면서, 상기 나선형 가이드 슬롯이 형성되어 있는 상기 나선 레일 피스톤을 축 방향으로 전후 이동된다.The spiral guide slot is rotationally moved in a helical manner by the rail guide pin which performs the circular motion by the motor, and the helical rail piston in which the helical guide slot is formed is moved back and forth in the axial direction.

또한, 상기 모터는 정회전과 역회전이 가능한 기능을 갖는다.In addition, the motor has a function capable of forward rotation and reverse rotation.

앞서 말한 구성에 따른 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 다판 클러치 구동장치의 작용은 다음과 같다.The operation of the multi-plate clutch driving apparatus of the vehicle according to the embodiment of the present invention in accordance with the above-mentioned configuration is as follows.

모터(11)가 정회전하여 회전동력이 발생되면, 웜기어(21)는 이 회전동력에 의해 회전하게 되고, 이 웜기어(21)와 맞물려있는 웜휠(20)에 회전동력을 전달한다. The worm gear 21 is rotated by this rotational power and transmits the rotational power to the worm wheel 20 engaged with the worm gear 21. [

그리고 웜휠(20)에 전달된 회전동력에 의해 이 웜휠(20)과 연결되어있는 가이드 드럼(25)이 회전하게 되고, 가이드 드럼(25)의 외주면에 형성된 레일 가이드핀(30)도 회전하게 되면서, 레일 가이드핀(30)을 가이드하는 나선형 가이드 슬롯(24)이 회전이동하게 된다. The guide drum 25 connected to the worm wheel 20 is rotated by the rotational power transmitted to the worm wheel 20 and the rail guide pin 30 formed on the outer circumferential surface of the guide drum 25 is rotated And the helical guide slot 24 for guiding the rail guide pin 30 is rotated.

이와 같이 나선형 가이드 슬롯(24)이 나선형으로 회전 이동함에 따라서, 나선형 가이드 슬롯(24)이 형성되어 있는 나선 레일 피스톤(23)은 축 방향으로 이동하는 직선운동을 할 수 있는데, 앞서 말한 모터(11)가 정회전할 때 나선 레일 피스톤(23)은 출력축(10) 방향으로 이동한다. As the helical guide slot 24 rotates in a helical manner, the helical rail piston 23, in which the helical guide slot 24 is formed, is allowed to perform a linear movement that moves in the axial direction. The spiral rail piston 23 moves in the direction of the output shaft 10.

즉, 모터(11)가 목표 토크까지 작동하면, 나선 레일 피스톤(23)이 클러치 플레이트(5)와 클러치 디스크(6)가 교차로 다수 쌓인 다판 클러치팩(22)과 리턴스프링(9)을 가압하게 되며, 가압된 다판 클러치팩(22)은 입력축(1)의 회전동력을 출력축(10)에 전달하게 된다.That is, when the motor 11 is operated up to the target torque, the spiral rail piston 23 presses the multi-plate clutch pack 22 and the return spring 9, in which the clutch plate 5 and the clutch disc 6 are stacked at a plurality of intersections And the pressurized multi-plate clutch pack 22 transmits the rotational power of the input shaft 1 to the output shaft 10.

반대로 모터(11)로부터 역회전이 발생하면, 입력축(1) 방향으로 나선 레일 피스톤(23)이 이동하게 되며, 다판 클러치팩(22)과 리턴스프링(9)에 가해지던 압력이 해제되고, 나선 레일 피스톤(23)이 처음 위치로 복원되면서 다판 클러치팩(22)은 입력축(1)으로부터 받은 회전동력을 출력축(10)으로 전달하지 않게 된다.On the other hand, when reverse rotation is generated from the motor 11, the spiral rail piston 23 moves in the direction of the input shaft 1, the pressure applied to the multiple-plate clutch pack 22 and the return spring 9 is released, The multi-plate clutch pack 22 does not transmit the rotational power received from the input shaft 1 to the output shaft 10 while the rail piston 23 is restored to the initial position.

도3에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 다판 클러치 구동장치가 작동했을 때의 측면도에서 보면, 각 구성요소의 회전이나 이동방향이 화살표로 표시되어 있다. In the side view when the multi-plate clutch driving apparatus for a vehicle according to the embodiment of the present invention shown in Fig. 3 is operated, the rotation or moving direction of each component is indicated by an arrow.

차량의 다판 클러치가 작동 제어 조건에 진입하게 되면, 모터(11)가 목표 토크의 발생 시점까지 웜기어(21)를 회전시키고, 이에 웜기어(21)에 맞물려있던 웜휠(20)도 함께 회전하게 된다. When the multi-plate clutch of the vehicle enters the operation control condition, the motor 11 rotates the worm gear 21 until the generation of the target torque, and the worm wheel 20 engaged with the worm gear 21 is also rotated.

그리고 앞서 말한 웜휠(20)의 회전으로 가이드 드럼(25)의 외주에 형성되어 있는 레일 가이드핀(30)이 나선형 가이드 슬롯(24)을 따라 이동하면서 나선 레일 피스톤(23)을 출력축(10)의 방향으로 직진 이동시킨다. When the worm wheel 20 rotates, the rail guide pin 30 formed on the outer periphery of the guide drum 25 moves along the spiral guide slot 24 and the spiral rail piston 23 moves to the side of the output shaft 10 Direction.

또한, 나선 레일 피스톤(23)이 클러치 하우징(7)에 연결되어 있는 리턴스프링(9)의 복원력보다 큰 힘을 다판 클러치팩(22)에 가압하게 되며, 입력축(1)의 회전동력이 출력축(10)으로 전달된다.The helical rail piston 23 presses the multiple plate clutch pack 22 with a force greater than the restoring force of the return spring 9 connected to the clutch housing 7 and the rotational power of the input shaft 1 is transmitted to the output shaft 10).

반면, 도4는 다판 클러치팩(22)이 나선 레일 피스톤(23)에 의해 가압되지 않은 경우의 측면도인데, 상기 도3에 도시된 나선 레일 피스톤(23)이 가압된 상태에서 도4의 가압되지 않은 상태가 되기 위해선 다음과 같다.4 is a side view in the case where the multi-plate clutch pack 22 is not pressed by the spiral rail piston 23. When the spiral rail piston 23 shown in Fig. 3 is pressed, To be in a state that is not as follows.

모터(11)가 역회전 하여 웜기어(21)를 역회전시키고, 이에 웜휠(20) 또한 역회전하게 된다. 따라서 나선 레일 피스톤(23)이 입력축(1) 방향으로 이동하면서 다판 클러치팩(22)에 가압을 해제하게 되므로, 입력축(1)의 회전동력 또한 출력축(10)에 전달되지 않게 된다.The motor 11 reversely rotates to rotate the worm gear 21 in the reverse direction, and the worm wheel 20 also rotates in the reverse direction. Therefore, since the spiral rail piston 23 moves in the direction of the input shaft 1, the multi-plate clutch pack 22 is released from the pressure, so that the rotational power of the input shaft 1 is not transmitted to the output shaft 10.

한편, 본 발명에서 제안한 차량의 다판 클러치 구동장치는 제시한 실시예에만 한정되거나 제한되는 것은 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화와 부가 및 변경이 가능하다.Meanwhile, the multi-plate clutch driving apparatus proposed by the present invention is not limited to or limited to the embodiments shown in the drawings, and various changes, additions and modifications may be made without departing from the technical idea of the present invention.

1: 입력축 21: 웜기어
7: 클러치 하우징 22: 다판 클러치팩
9: 리턴스프링 23: 나선 레일 피스톤
10: 출력축 24: 나선형 가이드 슬롯
11: 모터 25: 가이드 드럼
20: 웜휠 30: 레일 가이드핀1: input shaft 21: worm gear
7: clutch housing 22: multiple plate clutch pack
9: return spring 23: spiral rail piston
10: output shaft 24: helical guide slot
11: motor 25: guide drum
20: Worm wheel 30: Rail guide pin

Claims (3)

차량의 나선 레일 가이드 이동 방식의 클러치 구동장치에 있어서,
전원이 인가되면 회전동력을 발생시키는 모터와,
상기 모터에 의해 회전동력을 전달받아 회전운동하는 웜기어와,
상기 웜기어와 맞물려 회전 운동하는 웜휠과,
상기 웜휠에 연결되어 웜휠의 회전에 의해 같이 회전 운동하는 가이드 드럼과,
상기 가이드 드럼의 외주면에 형성되어 회전 운동하는 레일 가이드핀 및
상기 레일 가이드핀을 가이드하여 회전하는 나선형 가이드 슬롯이 형성된 나선 레일 피스톤을 포함하는 차량의 나선 레일 가이드 이동 방식의 클러치 구동장치.
CLAIMS 1. A clutch drive apparatus for a spiral rail guide moving type vehicle,
A motor for generating a rotational power when a power source is applied,
A worm gear for receiving rotational power from the motor and rotating,
A worm wheel which rotates in engagement with the worm gear,
A guide drum connected to the worm wheel and rotating together with rotation of the worm wheel,
A rail guide pin formed on the outer circumferential surface of the guide drum and rotating,
And a spiral rail piston having a spiral guide slot formed therein for guiding the rail guide pin and rotating.
제1항에 있어서,
상기 모터에 의해 원운동을 하는 상기 레일 가이드핀에 의해 상기 나선형 가이드 슬롯이 나선형으로 회전이동 되면서, 상기 나선형 가이드 슬롯이 형성되어 있는 상기 나선 레일 피스톤을 축 방향으로 전후 이동되게 하는 차량의 나선 레일 가이드 이동 방식의 클러치 구동장치.
The method according to claim 1,
Wherein the spiral guide slot is rotationally moved in a helical manner by the rail guide pin making circular motion by the motor so that the spiral rail piston in which the spiral guide slot is formed is moved back and forth in the axial direction, A clutch drive device of the moving type.
제1항에 있어서,
상기 모터는 정회전과 역회전이 가능한 기능을 갖는 것을 특징으로 하는 차량의 나선 레일 가이드 이동 방식의 클러치 구동장치.
The method according to claim 1,
Wherein the motor has a function capable of forward rotation and reverse rotation.
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