KR102240176B1

KR102240176B1 - 듀얼 클러치 장치

Info

Publication number: KR102240176B1
Application number: KR1020190094593A
Authority: KR
Inventors: 김정우
Original assignee: 주식회사 카펙발레오
Priority date: 2019-08-02
Filing date: 2019-08-02
Publication date: 2021-04-13
Also published as: EP3998413A1; EP3998413A4; CN114402146A; WO2021025348A1; KR20210015561A; EP3998413B1

Abstract

본 발명은 상세하게는 네스트 방식의 습식 듀얼 클러치 장치에 관한 것이다. 캐리어 허브는 그 외주면으로부터 반경방향으로 연장되는 플랜지부를 구비한다. 상기 플랜지부는 축방향으로 연장되는 제1축방향 연장부를 구비한다. 제1캐리어와 제2캐리어를 포함하는 캐리어는, 축방향으로 연장되는 제1축방향 연장부를 통해 상기 플랜지부에 연결된다. 상기 제1축방향 연장부와 상기 제2축방향 연장부의 반경은 실질적으로 대응한다. 제1보상챔버에서 제1피스톤의 제3축방향 연장부의 외주면은 상기 제2축방향 연장부의 내주면에 접동하고, 제1압력챔버에서 상기 제3축방향 연장부의 내주면은 제1가이드실린더의 외주면에 접동한다. 제2압력챔버에서 제2피스톤의 제4축향 연장부의 외주면은 상기 제1축방향 연장부의 내주면과 접동하고, 제2보상챔버에서 상기 제4축방향 연장부의 내주면은 제2가이드실린더의 외주면과 접동한다.

Description

듀얼 클러치 장치{Dual Clutch Apparatus}

본 발명은 듀얼 클러치 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 네스트 방식의 습식 듀얼 클러치 장치에 관한 것이다.

듀얼 클러치 장치는 엔진과 변속기 사이에서 상기 변속기에 설치되어, 변속기에 전달되는 엔진의 동력을 단속하는 구성이다.

듀얼 클러치 장치는 윤활유의 사용 여부에 따라 건식과 습식으로 구분된다. 습식 듀얼 클러치 장치는, 제1클러치 조립체와 제2클러치 조립체의 배치에 따라, 네스트 방식(nested type)과 패러럴 방식(parallel type)으로 구분될 수 있다. 또한 습식 듀얼 클러치 장치는, 작동 방식에 따라 피스톤 방식과 CSC(Concentric Slave Cylinder) 방식으로 구분될 수 있다.

피스톤 방식의 듀얼 클러치 장치는, 피스톤을 어느 일방향으로 이동시키기 위한 압력챔버와, 그 반대방향으로 이동시키기 위한 보상챔버가 필요하다.

피스톤 방식의 듀얼 클러치 장치는, 제1클러치 조립체에 작동하는 반경이 큰 제1피스톤과, 제2클러치 조립체에 작동하는 반경이 작은 제2피스톤을 구비한다. 그런데, 제2피스톤에 의해 작동하는 제2클러치 조립체는 마찰판의 면적이 작아 토크 전달에 불리하다. 가령, 전달토크는 T = n×μ×P×A×Rm 로 표현할 수 있는데(여기서 T는 전달토크, n은 마찰판 개수, P는 작동압력, A는 피스톤의 압력챔버의 단면적, Rm은 마찰판의 유효반경이다), 제2클러치 조립체의 마찰판의 유효반경은 제1클러치 조립체보다 약 20% 정도 작기 때문에, 동일한 조건 하에서 제2클러치 조립체의 전달토크는 제1클러치 조립체의 전달토크보다 약 20% 가량 작다.

제2클러치 조립체의 전달토크를 높이기 위해서는, 제2클러치 조립체에 구비되는 마찰판의 개수를 증가시키거나, 제2피스톤에 작용하는 유체의 압력을 증가시키는 방안을 고려할 수 있다. 그러나 마찰판의 개수를 증가시키는 방안은 변속기의 축방향 길이를 증가시키는 문제와, 상대적으로 비싼 마찰판으로 인해 제조 비용이 상승한다는 문제가 있다. 또한 유압을 증가시키는 방안은 고압을 발생시키기 위해 엔진이나 모터의 출력을 더 소비해야 하므로, 연비가 악화된다는 문제가 있다.

한편, 피스톤 방식의 듀얼 클러치 장치는, 2개의 피스톤의 작동에 각각 요구되는 2개의 압력챔버와 2개의 보상챔버를 구비해야 한다. 이러한 챔버 구조를 모두 구현하기 위해서는, 부품수가 증가하고 조립 과정이 복잡하며, 조립 후 메인터넌스를 위한 분해 과정 역시 복잡해질 수 있다.

특허문헌 1에는, 제2피스톤을 가압하는 제2압력챔버의 가압 단면적을 확보하고, 조립과 분해 구조를 단순하게 하기 위해, 한 쌍의 캐리어가 모두 캐리어 허브의 축방향의 어느 일 지점에 연결되도록 한 구조가 개시되어 있다. 그러나 이러한 구조에 따르면, 제2가이드실린더의 축방향 연장부, 제2피스톤의 축방향 연장부, 캐리어의 축방향 연장부, 제1피스톤의 축방향 연장부 및 제1가이드실린더의 축방향 연장부가 모두 반경방향으로 적층된 구조이기 때문에, 제1피스톤을 위한 제1압력챔버의 가압 단면적을 확보할 수 없다는 문제가 있다.

KR 10-1133647 B

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 마찰판의 개수를 증가시키지 않고, 피스톤에 작용하는 유체의 압력을 더 높이지 않으면서도, 상대적으로 직경이 작은 피스톤에 의해 작동하는 클러치 조립체의 전달토크를 증대시킬 수 있는 듀얼 클러치 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한 본 발명은, 조립과 분해가 쉬운 구조를 가지면서도, 두 피스톤에 대한 가압력을 충분히 확보할 수 있는 듀얼 클러치 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 듀얼 클러치 장치는, 듀얼 클러치 장치의 캐리어 허브가 그 외주면으로부터 반경방향으로 연장되는 플랜지부를 구비하고, 제1캐리어와 제2캐리어를 포함하는 캐리어가 상기 플랜지부에 연결된 구조를 포함하는 듀얼 클러치 장치이다.

상기 캐리어 허브는 회전의 중심과 동심을 이루며 축방향으로 연장되도록 배치된다.

한 쌍의 상기 캐리어는 상기 플랜지부를 통해 캐리어 허브에 연결된다.

상기 플랜지부는, 축방향으로 연장되는 제1축방향 연장부를 구비한다. 상기 제1축방향 연장부는 상기 플랜지부의 원심 방향 단부에서 전방으로 연장될 수 있다.

상기 캐리어 허브는 단조로 제작되며, 상기 플랜지부와 제1축방향 연장부는, 상기 캐리어 허브를 단조로 제작할 때 함께 제작될 수 있다. 따라서 상기 캐리어 허브와 플랜지부와 제1축방향 연장부는 서로 분리될 수 없는 일체의 부품일 수 있다.

상기 캐리어는, 상기 플랜지부에서 축방향으로 연장되는 제2축방향 연장부를 구비한다. 상기 제2축방향 연장부는 상기 플랜지부의 원심방향 단부에서 후방으로 연장될 수 있다.

상기 제1축방향 연장부와 상기 제2축방향 연장부의 반경은 실질적으로 대응할 수 있다. 이에 따라 상기 제1축방향 연장부와 상기 제2축방향 연장부와 상기 플랜지부의 단면은 "T"자와 유사한 형상일 수 있다.

한 쌍의 캐리어는 각각 서로 다른 반경에 배치되는 한 쌍의 클러치 조립체를 구비할 수 있다. 제1캐리어는 제1클러치 조립체를 구비할 수 있다. 상기 제2캐리어는 상기 제1클러치 조립체보다 작은 반경 상에 구비되는 제2클러치 조립체를 구비할 수 있다.

상기 캐리어는, 상기 제2축방향 연장부에서 반경방향으로 외향 연장되는 제6반경방향 연장부를 더 구비할 수 있다.

상기 제6반경방향 연장부는 상기 제2축방향 연장부의 후방 단부에 연결될 수 있다.

상기 제6반경방향 연장부는 상기 제1클러치 조립체 및/또는 상기 제2클러치조립체를 향해 연장될 수 있다.

상기 제1캐리어가 상기 플랜지부에 연결되고, 상기 제2캐리어는 상기 제1캐리어에 용접 등의 방식으로 연결될 수 있다. 이와 달리 상기 제2캐리어가 상기 플랜지부에 연결되고, 상기 제1캐리어가 상기 제2캐리어에 용접 등의 방식으로 연결될 수도 있다. 이에 따라, 상기 캐리어 허브와 캐리어는 서로 고정된 일체의 부품으로서 거동할 수 있다.

상기 캐리어 허브의 축방향을 기준으로, 상기 캐리어 허브의 주변 공간은, 상기 플랜지부 및/또는 캐리어에 의해, 플랜지부의 전방 공간과 후방 공간으로 구분될 수 있다.

제1피스톤은 전방으로 이동하여 상기 제1클러치 조립체를 가압하고 후방으로 이동하여 상기 제1클러치 조립체를 가압 해제할 수 있다. 제2피스톤은 전방으로 이동하여 상기 제2클러치 조립체를 가압하고 후방으로 이동하여 상기 제2클러치 조립체를 가압 해제할 수 있다.

상기 제1피스톤과 상기 제2피스톤은 상기 플랜지부를 사이에 두고 서로 대향하는 공간에 각각 배치될 수 있다.

상기 제1피스톤은 상기 플랜지부보다 후방에서 상기 캐리어 허브의 외주면과 접하며 상기 캐리어 허브에 대해 축방향으로 슬라이드 이동 가능하게 연결될 수 있다.

상기 제2피스톤은 상기 플랜지부보다 전방에서 상기 캐리어 허브의 외주면과 접하며 상기 캐리어 허브에 대해 축방향으로 슬라이드 이동 가능하게 연결될 수 있다.

상기 제1피스톤보다 축방향 후방에는 제1압력챔버가 마련될 수 있다.

상기 제1압력챔버에는, 상기 제1피스톤이 전방으로 이동하도록 상기 제1피스톤을 가압하는 유압이 채워질 수 있다.

상기 제1피스톤보다 축방향 전방에는 제1보상챔버가 마련될 수 있다. 상기 제1보상챔버는 상기 플랜지부와 상기 제1피스톤 사이에 마련될 수 있다.

상기 제1압력챔버와 상기 제1보상챔버는 상기 제1피스톤을 사이에 두고 서로 대향하여 배치될 수 있다.

상기 제2피스톤보다 축방향 후방에는 제2압력챔버가 마련될 수 있다. 상기 제2압력챔버는, 상기 제2피스톤과 상기 제2플랜지 사이에 마련될 수 있다.

상기 제2압력챔버에는, 상기 제2피스톤이 전방으로 이동하도록 상기 제2피스톤을 가압하는 유압이 채워질 수 있다.

상기 제2피스톤보다 축방향 전방에는 제2보상챔버가 마련될 수 있다.

상기 제2압력챔버와 상기 제2보상챔버는 상기 제2피스톤을 사이에 두고 서로 대향하여 배치될 수 있다.

상기 제2피스톤은, 상기 캐리어 허브로부터 반경방향으로 연장되는 제2반경방향 연장부와, 상기 제2반경방향 연장부에서 축방향으로 연장되는 제4축방향 연장부를 구비할 수 있다. 상기 제4축방향 연장부는 상기 제2반경방향 연장부의 원심 측 단부에서 전방으로 연장될 수 있다.

상기 제4축방향 연장부의 외주면의 적어도 일부는 상기 제1축방향 연장부의 내주면과 마주할 수 있다.

상기 제4축방향 연장부의 외주면과 상기 제1축방향 연장부의 내주면 사이에는 제1압력 씰이 개재될 수 있다. 상기 제1압력 씰은 상기 제4축방향 연장부의 외주면에 부착 고정될 수 있다.

제1축방향 연장부의 내주면은 제2압력챔버의 외경을 규정할 수 있다.

상기 제2압력챔버는, 상기 캐리어 허브의 외주면, 상기 플랜지부의 전면, 상기 제1축방향 연장부의 내주면 및 상기 제2반경방향 연장부의 후면에 의해 규정될 수 있다.

상기 제2피스톤의 제4축방향 연장부의 내주면은 상기 제2피스톤의 제2보상챔버의 외경을 규정할 수 있다.

상기 제2압력챔버의 외경은 상기 제2보상챔버의 외경보다 클 수 있다.

제2가이드실린더는, 상기 제2반경방향 연장부의 전방에서 상기 캐리어 허브에 분리 가능하게 설치될 수 있다.

상기 제2가이드실린더는 제4반경방향 연장부를 포함할 수 있다. 상기 제4반경방향 연장부는, 상기 캐리어 허브와 연결되는 부위로부터 반경방향으로 외향 연장되고, 상기 제2드리븐 플레이트의 후면과 마주할 수 있다.

상기 제2가이드실린더는, 상기 제4반경방향 연장부에서 축방향으로 연장되는 제7축방향 연장부를 구비할 수 있다. 상기 제7축방향 연장부는, 그 외주면의 적어도 일부가 상기 제4축방향 연장부의 내주면과 마주할 수 있다.

상기 제4축방향 연장부의 내주면과 상기 제7축방향 연장부의 외주면 사이에는 제2보상 씰이 개재될 수 있다. 상기 제2보상 씰은 상기 제7축방향 연장부에 고정될 수 있다.

상기 제2보상챔버는, 상기 캐리어 허브의 외주면, 상기 제2반경방향 연장부의 전면, 상기 제4축방향 연장부의 내주면, 상기 제7축방향 연장부의 내주면 및 상기 제4반경방향 연장부의 후면에 의해 규정될 수 있다.

제2스냅링이 상기 제2가이드실린더보다 전방에서 상기 캐리어 허브에 체결될 수 있다. 상기 제2스냅링은 상기 제2가이드실린더의 전방으로의 이동 범위를 제한할 수 있다.

상기 제2피스톤은 제5축방향 연장부를 더 구비할 수 있다. 상기 제5축방향 연장부는 상기 제4축방향 연장부보다 반경방향으로 더 외측에 배치될 수 있다. 상기 제4축방향 연장부와 상기 제5축방향 연장부는 상기 제1축방향 연장부를 우회하며 이를 둘러싸는 형태로 상호 연결될 수 있다.

상기 제5축방향 연장부의 내주면은, 상기 제1축방향 연장부의 외주면 및 상기 제2축방향 연장부의 외주면과 접하지 않으며 상호 마주할 수 있다.

상기 제2피스톤은 상기 캐리어와 접함으로써 후방으로의 이동이 제한될 수 있다.

상기 제1피스톤은, 상기 캐리어 허브로부터 반경방향으로 연장되는 제1반경방향 연장부를 구비할 수 있다.

상기 제1보상챔버는 상기 플랜지부와 상기 제1반경방향 연장부 사이에 마련될 수 있다.

상기 제1보상챔버의 외경은 상기 제2축방향 연장부에 의해 규정될 수 있다.

상기 제1피스톤은, 상기 제1반경방향 연장부에서 축방향으로 연장되는 제3축방향 연장부를 구비할 수 있다. 상기 제3축방향 연장부는, 상기 제1반경방향 연장부의 원심 방향 단부에서 후방으로 연장될 수 있다.

상기 제3축방향 연장부의 외주면의 적어도 일부는 상기 제2축방향 연장부의 내주면과 마주할 수 있다.

상기 제3축방향 연장부와 상기 제2축방향 연장부 사이에는 제1보상 씰이 개재될 수 있다. 상기 제1보상 씰은, 상기 제3축방향 연장부의 외주면에 부착 설치될 수 있다.

상기 제1보상챔버는, 캐리어 허브의 외주면, 플랜지부의 후면, 제2축방향 연장부의 내주면 및 제1반경방향 연장부의 전면에 의해 규정될 수 있다.

상기 제2축방향 연장부는, 상기 캐리어가 상기 캐리어 허브와 연결되는 부위와, 상기 제1클러치 조립체 및 제2클러치 조립체가 구비된 부위를 연결하는 경로의 일부를 이룰 수 있다.

상기 캐리어는, 적어도 상기 제2축방향 연장부의 내주면과 접하며 고정된 보조실린더를 구비할 수 있다. 상기 보조실린더는 축방향으로 연장되는 제8축방향 연장부를 구비할 수 있다. 상기 제8축방향 연장부의 내주면이 상기 제2축방향 연장부의 내주면을 이룰 수 있다.

제1가이드실린더는, 상기 제1피스톤의 후방에서 상기 캐리어 허브에 분리 가능하게 연결될 수 있다.

상기 제1가이드실린더는, 상기 캐리어 허브와 연결되는 부위로부터 반경방향으로 외향 연장되는 제3반경방향 연장부를 포함할 수 있다.

상기 제3반경방향 연장부에는, 상기 제3반경방향 연장부보다 전방으로 돌출되는 스토퍼가 구비될 수 있다. 상기 스토퍼는, 상기 제1반경방향 연장부의 후면과 접함으로써 상기 제1피스톤의 후방으로의 이동거리를 제한할 수 있다.

상기 제1가이드실린더는, 상기 제3반경방향 연장부에서 후방으로 연장되는 제6축방향 연장부를 구비할 수 있다. 상기 제6축방향 연장부는 그 외주면의 적어도 일부가 상기 제1피스톤의 제3축방향 연장부의 내주면과 마주할 수 있다.

제1스냅링이 상기 제1가이드실린더보다 후방에서 상기 캐리어 허브에 체결될 수 있다. 상기 제1가이드실린더는, 상기 제1스냅링에 의해 후방으로의 이동이 제한될 수 있다.

제1드리븐 플레이트는 상기 제1클러치 조립체를 사이에 두고 상기 제1캐리어와 반경방향으로 마주할 수 있다. 상기 제1드리븐 플레이트는 제1스플라인 허브와 연결될 수 있다.

제2드리븐 플레이트는 상기 제2클러치 조립체를 사이에 두고 상기 제2캐리어와 반경방향으로 마주할 수 있다. 상기 제2드리븐 플레이트는 제2스플라인 허브와 연결될 수 있다.

상기 제1드리븐 플레이트의 후면은 상기 제2드리븐 플레이트(42)의 전면과 마주할 수 있다. 상기 제2드리븐 플레이트(42)의 후면은 상기 제4반경방향 연장부의 전면과 마주할 수 있다.

상기 제1피스톤이 전방으로 슬라이드 이동하여 상기 제1클러치 조립체를 가압하면, 상기 제1캐리어와 상기 제1드리븐 플레이트가 상대회전 불가능하게 연결될 수 있다. 상기 제1피스톤이 후방으로 슬라이드 이동하여 상기 제1클러치 조립체에 대한 가압을 해제하면 상기 제1캐리어와 상기 제1드리븐 플레이트의 연결이 해제될 수 있다.

상기 제2피스톤이 전방으로 슬라이드 이동하여 상기 제2클러치 조립체를 가압하면, 상기 제2캐리어와 상기 제2드리븐 플레이트가 상대회전 불가능하게 연결될 수 있다. 상기 제2피스톤이 후방으로 슬라이드 이동하여 상기 제2클러치 조립체에 대한 가압을 해제하면 상기 제2캐리어와 상기 제2드리븐 플레이트의 연결이 해재될 수 있다.

상기 캐리어 허브에는 상기 제1압력챔버와 상기 제2압력챔버로 오일을 공급하는 경로가 되는 가압유로가 마련될 수 있다.

상기 캐리어 허브에는 상기 제1보상챔버와 상기 제2보상챔버로 오일을 공급하는 경로가 되는 보상유로가 마련될 수 있다.

상기 캐리어에는 상기 제2유공과 마주하는 제1유공이 마련될 수 있다. 상기 제5축방향 연장부에는, 상기 제1보상챔버를 흐르는 오일이 관통하여 흐를 수 있는 제2유공이 마련될 수 있다.

상기 보상유로를 통해 공급되는 오일은 상기 제1유공과 상기 제2유공을 통해 유동할 수 있다.

본 발명에 따르면, 한 쌍의 캐리어가 하나의 플랜지부를 통해 캐리어 허브에 연결되고, 제1피스톤과 제2피스톤이 상기 플랜지부를 사이에 두고 서로 대향하는 공간에 배치되므로, 캐리어 허브의 전방과 후방으로 각각 부품을 조립하고 분리할 수 있다.

본 발명에 따르면, 하나의 플랜지부의 원심방향 단부로부터, 전방으로 연장되는 제1축방향 연장부의 내주면이 제2압력챔버의 외경을 규정하고, 후방으로 연장되어 클러치 조립체와 연결되는 제2축방향 연장부의 내주면이 제1보상챔버의 외경을 규정하므로, 제2압력챔버의 가압 단면적을 충분히 확보할 수 있고, 제1압력챔버의 외경도 충분히 확보할 수 있다.

본 발명에 따르면, 플랜지부의 원심방향 단부로부터, 전방으로 연장되는 제1축방향 연장부의 내주면이 제2압력챔버의 외경을 규정하고, 제1축방향 연장부의 내주면과 접동하는 제2피스톤의 제4축방향 연장부의 내주면이 제2보상챔버의 외경을 규정하므로, 제2압력챔버가 제2보상챔버보다 더 큰 면적을 가질 수 있다.

본 발명에 따르면, 제2클러치 조립체의 마찰판을 증설하지 않고, 제2피스톤을 가압하는 유압을 높게 하지 않더라도, 반경이 작은 제2클러치 조립체의 전달 토크를 충분히 확보할 수 있다.

본 발명에 따르면, 캐리어 허브에서 플랜지부를 기준으로 전방과 후방에 각각 제2피스톤과 제1피스톤이 배치되고, 상기 제2피스톤의 전방과 제1피스톤의 후방에 각각 제2가이드실린더와 제1가이드실린더가 상기 캐리어 허브에 대해 분리 가능하게 배치되므로, 장치의 분해 조립이 용이하다.

상술한 효과와 더불어 본 발명의 구체적인 효과는 이하 발명을 실시하기 위한 구체적인 사항을 설명하면서 함께 기술한다.

도 1은 본 발명에 따른 듀얼 클러치 장치의 사시도이다.
도 2는 도 1의 듀얼 클러치 장치의 단면 사시도이다.
도 3은 도 2의 회전축을 기준으로 듀얼 클러치 장치의 반을 표시한 단면도이다.
도 4는 도 3의 단면도에 유로를 표시한 것이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조로 하여 상세히 설명한다.

본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 다양한 변경을 가할 수 있고 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있다. 단지 본 실시 예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위하여 제공되는 것이다. 따라서 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라, 어느 하나의 실시예의 구성과 다른 실시예의 구성을 서로 치환하거나 부가하는 것은 물론 본 발명의 기술적 사상과 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면에서 구성요소들은 이해의 편의 등을 고려하여 크기나 두께가 과장되게 크거나 작게 표현될 수 있으나, 이로 인해 본 발명의 보호범위가 제한적으로 해석되어서는 아니 될 것이다.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 구현예나 실시예를 설명하기 위해 사용되는 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 그리고 단수의 표현은, 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 명세서에서 ~포함하다, ~이루어진다 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이다. 즉 명세서에서 ~포함하다, ~이루어진다 등의 용어는. 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들이 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

제1, 제2등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소의 "상부에 있다"거나 "하부에 있다"고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소의 바로 위에 배치되어 있는 것뿐만 아니라 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

설명의 편의 상, 듀얼클러치의 회전의 중심을 이루는 축의 길이방향을 따르는 방향을 축방향이라 한다, 전후 방향 또는 축방향은 회전축과 나란한 방향으로서, 전방(앞쪽)은 어느 일 방향(제1축방향), 가령 동력원인 엔진 쪽으로 향하는 방향을 의미하고, 후방(뒤쪽)은 다른 일 방향(제2축방향), 가령 변속기 쪽으로 향하는 방향을 의미한다. 따라서 전면(앞면)이란 그 표면이 전방을 바라보는 면을 의미하고, 후면(뒷면)이란 그 표면이 후방을 바라보는 면을 의미한다.

반경방향 또는 방사 방향이라 함은 상기 회전축과 수직한 평면 상에서 상기 회전축의 중심을 지나는 직선을 따라 상기 중심에 가까워지는 방향 또는 상기 중심으로부터 멀어지는 방향을 의미한다. 상기 중심으로부터 반경방향으로 멀어지는 방향을 원심방향이라 하고, 상기 중심에 가까워지는 방향을 구심방향이라 한다.

둘레방향 또는 원주방향이라 함은 상기 회전축의 주위를 둘러싸는 방향을 의미한다. 외주라 함은 외측 둘레, 내주라 함은 내측 둘레를 의미한다. 따라서 외주면은 상기 회전축을 등지는 방향의 면이고, 내주면은 상기 회전축을 바라보는 방향의 면을 의미한다.

둘레방향 측면이라 함은 그 면의 법선이 둘레방향을 향하는 면을 의미한다.

이하 도 1 내지 도 4를 참조하여 듀얼 클러치 장치에 대해 설명한다.

실시예의 듀얼 클러치 장치(1)는, 전방으로는 엔진과 연결되고, 후방으로는 변속기와 연결된다. 상기 듀얼 클러치 장치(1)는 엔진의 구동력을 전달받아 선택적으로 변속기에 전달한다. 상기 듀얼 클러치 장치(1)는 전방으로는 엔진 측에 연결되는 구동축(81)을 구비하고, 후방으로는 변속기의 이너 샤프트(2) 및 아우터 샤프트(3)와 연결된다. 상기 이너 샤프트(2)와 아우터 샤프트(3)는 각각 상기 듀얼 클러치 장치(1)의 내부에 구비된 제1스플라인 허브(411) 및 제2스플라인 허브(422)와 회전구속 되도록 연결된다.

상기 구동축(81)에는 반경방향으로 연장되는 구동플레이트(82)가 연결된다. 상기 구동플레이트(82)는 상기 구동축(81)의 외주에 용접 등의 방식으로 고정된다. 따라서 상기 구동플레이트(82)는 상기 구동축(81)과 일체로 회전한다.

상기 구동축(81)의 후방에는 캐리어 허브(10)가 배치된다. 상기 캐리어 허브(10)는 상기 구동축(81)과 동심을 이룬다. 상기 캐리어 허브(10)는 중심축을 따라 내부가 빈 중공의 파이프 형태일 수 있다. 상기 캐리어 허브(10)의 소정의 위치에는 반경 방향으로 연장되는 플랜지부(11)가 구비된다. 상기 플랜지부(11)의 반경방향 외측 단부에는 제1축방향 연장부(12)가 연결된다. 상기 제1축방향 연장부(12)는 상기 플랜지부(11)로부터 전방을 향해 축방향으로 연장된다. 상기 제1축방향 연장부(12)의 내주면은, 축방향을 따라 동일한 내경을 가지는 보어를 이룬다.

상기 캐리어 허브(10), 상기 플랜지부(11) 및 상기 제1축방향 연장부(12)는 절삭 가공 등의 단조 가공을 통해 일체로 가공될 수 있다. 따라서 상기 캐리어 허브(10)와 플랜지부(11)와 제1축방향 연장부(12)는 일체로 회전할 수 있다.

상기 캐리어 허브(10)에는 캐리어(20)가 상대회전 불가능하도록 상호 연결된다. 즉 상기 캐리어 허브(10)와 캐리어(20)는 상호 회전 구속되도록 연결된다. 상기 캐리어(20)는, 상기 캐리어 허브(10)의 플랜지부(11)에 연결되는 연결부(201)를 포함한다. 상기 연결부(201)는 반경 방향으로 연장되는 원판 형상일 수 있으며, 상기 연결부(201)의 전면은 상기 플랜지부(11)의 후면과 접한다. 상기 연결부(201)는 상기 플랜지부(11)와 접한 상태에서 용접 등의 방식으로 상호 고정될 수 있다.

상기 연결부(201)의 반경방향 외측 단부에는 제2축방향 연장부(202)가 연결된다. 상기 제2축방향 연장부(202)는 상기 연결부(201)로부터 축방향으로 후방을 향해 연장된다. 상기 제2축방향 연장부(202)의 내주면은 축방향을 따라 반경이 일정한 보어 형상일 수 있다. 상기 제2축방향 연장부(202)의 반경은, 상기 제1축방향 연장부(12)의 반경과 실질적으로 동일할 수 있다. 이에 따라 상기 제1축방향 연장부(12)와 상기 제2축방향 연장부(202)와 상기 플랜지부(11)의 단면은 "T"자와 유사한 형상일 수 있다.

상기 제2축방향 연장부(202)의 후방 단부에는 제6반경방향 연장부(203)가 연결될 수 있다. 상기 제6반경방향 연장부(203)는 상기 제2축방향 연장부(202)로부터 반경방향 외측으로 연장되는 형상일 수 있다.

상기 제6반경방향 연장부(203)의 반경방향 외측 가장자리에는 제1캐리어(21)가 연결될 수 있다. 상기 제6반경방향 연장부(203)에서 상기 제1캐리어(21)와 상기 제2축방향 연장부(202) 사이에는, 제2캐리어(22)가 연결될 수 있다.

실시예에 따르면, 상기 연결부(201)와 상기 제2축방향 연장부(202)와 상기 제6반경방향 연장부(203)와 상기 제1캐리어(21)가 일체로 성형되고, 이에 상기 제2캐리어(22)가 용접 등의 방식으로 접합되어 일체를 이루는 구조가 예시된다. 그러나 캐리어(20)의 제작 방식이 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.

상기 제1캐리어(21)와 제2캐리어(22)는 상기 제6반경방향 연장부(203)로부터 전방으로 연장된다. 상기 제1캐리어(21)와 제2캐리어(22)의 내주면은 둘레 방향으로 요철이 교호로 형성된 형태일 수 있다.

상기 제1캐리어(21)와 제2캐리어(22)의 내주면에는 각각 제1클러치 조립체(31)와 제2클러치 조립체(32)가 설치될 수 있다. 그리고 제1드리븐 플레이트(41)와 제2드리븐 플레이트(42)는 각각 상기 제1클러치 조립체(31)와 제2클러치 조립체(32)를 사이에 두고 상기 제1캐리어(21) 및 제2캐리어(22)와 반경방향으로 상호 마주하여 배치될 수 있다.

상기 제1드리븐 플레이트(41)와 제2드리븐 플레이트(42)의 외주면은 둘레 방향으로 요철이 교호로 형성된 형태일 수 있다.

클러치 조립체는, 클러치판과 마찰판이 축방향을 따라 교호로 배치된 형태일 수 있다. 상기 클러치판과 마찰판이 서로 압착되면, 클러치판과 마찰판 간에 동력이 전달되고, 상기 클러치판과 마찰판이 서로 떨어지면, 클러치판과 마찰판 간에 동력이 전달되지 않는다.

상기 제1클러치 조립체(31)의 클러치판은 상기 제1캐리어(21)의 내주면의 요철 형상에 계합되어 상기 제1캐리어(21)에 대해 회전 구속될 수 있다. 상기 제1클러치 조립체(31)의 마찰판은 상기 제1드리븐 플레이트(41)의 요철 형상에 계합되어 상기 제1드리븐 플레이트(41)에 회전 구속될 수 있다.

상기 제2클러치 조립체(32)의 클러치판은 상기 제2캐리어(22)의 내주면의 요철 형상에 계합되어 회전 구속될 수 있다. 상기 제2클러치 조립체(32)의 마찰판은 상기 제2드리븐 플레이트(42)의 요철 형상에 계합되어 회전 구속될 수 있다.

제1드리븐 플레이트(41)는 반경방향으로 내향 연장되어 제1스플라인 허브(411)와 연결되고, 제2드리븐 플레이트(42)는 반경방향으로 내향 연장되어 제2스플라인 허브(422)와 연결된다. 상기 제1드리븐 플레이트(41)의 반경 방향 연장 부위는 상기 구동플레이트(82)의 후방에 배치되고, 상기 제2드리븐 플레이트(42)의 반경 방향 연장 부위는 상기 제1드리븐 플레이트(41)의 반경 방향 연장 부위의 후방에 배치된다. 상기 제1드리븐 플레이트(41)와 제2드리븐 플레이트(42)의 반경 방향 연장 부위는 상기 구동축(81)과 캐리어 허브(10) 사이의 갭을 통해 상기 제1스플라인 허브(411) 및 제2스플라인 허브(422)에 각각 연결된다.

상기 제1스플라인 허브(411)는 상기 구동축(81)의 반경방향 내측이면서 그보다 후방에 배치되고, 상기 제2스플라인 허브(422)는 상기 제1스플라인 허브(411)보다 큰 반경을 가지고 그 후방에 배치된다. 상기 구동축(81)과 상기 제1스플라인 허브(411) 사이에 배치된 베어링에 의해, 상기 구동축(81)과 제1스플라인 허브(411)는 상호 회전 가능하도록 지지한다. 상기 제1스플라인 허브(411)와 상기 제2스플라인 허브(422) 사이에 배치된 베어링에 의해, 상기 제1스플라인 허브(411)와 상기 제2스플라인 허브(422)는 상호 회전 가능하게 지지된다.

상기 앞서 설명한 바와 같이, 상기 제1스플라인 허브(411)는 이너 샤프트(2)와 회전 구속되도록 결합되고, 상기 제2스플라인 허브(422)는 아우터 샤프트(3)와 회전 구속되도록 결합된다.

상기 캐리어 허브(10)의 내주면과 상기 아우터 샤프트(3) 사이에 배치된 베어링에 의해, 상기 캐리어 허브(10)와 상기 아우터 샤프트(3)는 상호 회전 가능하게 지지된다.

상기 구동플레이트(82)의 원심 방향 단부는, 상기 제1캐리어(21)의 내주면에 마련된 요철 형상에 맞물리면서 상기 제1캐리어(21)의 전방으로부터 상기 제1캐리어(21)에 축방향으로 끼워진다. 따라서 상기 구동플레이트(82)와 제1캐리어(21)는 상호 회전 구속된다. 상기 구동플레이트(82)의 원심 방향 단부의 후면은 상기 제1클러치 조립체(31)의 전방 단부에 접할 수 있다. 상기 제1캐리어(21)의 내주면에서 상기 구동플레이트(82)의 전방에는 제3스냅링(83)이 끼워진다. 제3스냅링(83)은, 상기 구동플레이트(82)가 상기 제1캐리어(21)에 대해 전방으로 밀리지 않도록, 상기 구동플레이트(82)를 지지한다.

상기 구동플레이트(82)와 별도로 마련되는 구동링(85)은, 상기 제2캐리어(22)의 내주면에 마련된 요철 형상에 맞물리면서 상기 제2캐리어(22)의 전방으로부터 상기 제2캐리어(22)에 축방향으로 끼워진다. 상기 구동링(85)의 후면은 상기 제2클러치 조립체(32)의 전방 단부와 접할 수 있다. 상기 제2캐리어(22)의 내주면에서 상기 구동링(85)의 전방에는 제4스냅링(84)이 끼워진다. 제4스냅링(84)은, 상기 구동링(85)이 상기 제2캐리어(22)에 대해 전방으로 밀리지 않도록, 상기 구동링(85)을 지지한다.

상기 제1캐리어(21)와 제2캐리어(22)를 포함하는 캐리어(20)는, 상기 캐리어 허브(10)에 회전 구속되도록 일체로 연결되므로, 상기 구동축(81), 구동플레이트(82), 캐리어(20) 및 캐리어 허브(10)는 일체로 회전한다.

상기 캐리어 허브(10)의 플랜지부(11)를 기준으로, 그 전방에는 제2피스톤(52)이 설치되고, 후방에는 제1피스톤(51)이 설치된다. 즉 상기 제1피스톤(51)과 상기 제2피스톤(52)은 상기 플랜지부(11)를 사이에 두고 서로 대향하는 공간에 각각 배치된다.

상기 제1피스톤(51)은 전방으로 이동하여 상기 제1클러치 조립체(31)를 가압하고, 후방으로 이동하여 상기 제1클러치 조립체(31)를 가압 해제할 수 있다. 상기 제1피스톤(51)이 상기 제1클러치 조립체(31)를 가압하면, 제1캐리어(21)의 회전력은 상기 제1클러치 조립체(31)를 통해 상기 제1드리븐 플레이트(41)에 전달된다. 상기 제1피스톤(51)이 상기 제1클러치 조립체(31)를 가압 해제하면, 제1캐리어(21)의 회전력은 상기 제1클러치 조립체(31)를 통해 상기 제1드리븐 플레이트(41)에 전달되지 않는다.

상기 제1피스톤(51)은 상기 플랜지부(11)보다 후방에서 상기 캐리어 허브(10)의 외주면과 접하며 상기 캐리어 허브(10)에 대해 축방향으로 슬라이드 이동 가능하게 설치된다. 상기 제1피스톤(51)은, 상기 캐리어 허브(10)로부터 반경방향으로 외향 연장되는 제1반경방향 연장부(511)를 구비한다. 상기 제1반경방향 연장부(511)의 구심 방향 단부에는, 제2내경 씰(622)이 설치된다. 상기 제2내경 씰(622)은 상기 캐리어 허브(10)의 외주면과 접하며 슬라이드 이동한다. 상기 제2내경 씰(622)은 상기 제1반경방향 연장부(511)의 구심 쪽 단부와 상기 캐리어 허브(10) 사이의 간극을 밀봉한다.

상기 제1반경방향 연장부(511)의 원심 단부에는 제3축방향 연장부(512)가 연결된다. 상기 제3축방향 연장부(512)는, 상기 제1반경방향 연장부(511)로부터 축방향을 따라 후방으로 연장된다.

상기 제3축방향 연장부(512)의 외경은 상기 제2축방향 연장부(202)의 내경보다 작다. 그리고 상기 제3축방향 연장부(512)의 외주면의 일부는 상기 제2축방향 연장부(202)의 내주면과 마주한다. 상기 제3축방향 연장부(512)의 외주면에는 제1보상 씰(621)이 설치된다. 상기 제1보상 씰(621)은 상기 제2축방향 연장부(202)의 내주면과 접하며 슬라이드 이동한다. 상기 제1보상 씰(621)은 상기 제2축방향 연장부(202)의 내주면과 상기 제3축방향 연장부(512)의 외주면 사이에 배치되어, 그 간극을 밀봉한다.

상기 제2축방향 연장부(202)의 내주면에는 보조실린더(75)가 설치될 수 있다. 상기 보조실린더(75)는 상기 캐리어(20)에 용접 등의 방식으로 고정될 수 있다. 상기 보조실린더(75)는 상기 제2축방향 연장부(202)의 내주면에 접하며 설치되는 제8축방향 연장부(751)를 구비하는데, 이 제8축방향 연장부(751)는 상기 제2축방향 연장부(202)의 내주면의 보어 형상을 더욱 정밀하게 대신 제공하는 기능을 할 수 있다.

상기 제2축방향 연장부(202)의 전방 단부에는 제5반경방향 연장부(752)가 연결된다. 상기 제5반경방향 연장부(752)는 상기 제2축방향 연장부(202)로부터 반경방향으로 내향 연장된다. 상기 제5반경방향 연장부(752)는 전방으로 상기 플랜지부(11)에 의해 지지된다. 상기 제5반경방향 연장부(752)는 전후 방향으로 연장되어 축방향으로 벌어지는 방향으로 탄성을 제공하는 제1스프링(623)의 전방 단부를 지지한다. 상기 제1스프링(623)의 후방 단부는 상기 제1피스톤(51)의 제1반경방향 연장부(511)에 의해 지지된다. 따라서 제1피스톤(51)은, 상기 제1스프링(623)에 의해 후방으로 탄성력을 받는다.

상기 제1피스톤(51)의 후방에는 제1가이드실린더(71)가 설치된다.

상기 제1가이드실린더(71)는 상기 캐리어 허브(10)의 외주면에 접하며 설치된다. 상기 제1가이드실린더(71)는 상기 캐리어 허브(10)의 외주면으로부터 반경방향으로 외향 연장되는 제3반경방향 연장부(711)를 구비한다. 상기 제3반경방향 연장부(711)의 구심 쪽 단부에는 제1내경 씰(612)이 설치된다. 상기 제1내경 씰(612)은 상기 캐리어 허브(10)와 제3반경방향 연장부(711) 사이에 개재되어, 상기 캐리어 허브(10)와 제3반경방향 연장부(711)의 간극을 밀봉한다.

상기 제1가이드실린더(71)의 제3반경방향 연장부(711)에는 스토퍼(712)가 구비된다. 상기 스토퍼(712)는 전방으로 돌출되어, 상기 제1피스톤(51)의 제1반경방향 연장부(511)의 후면과 접한다. 상기 스토퍼(712)는 상기 제1피스톤(51)의 슬라이드 이동의 후방 한계를 규정한다.

상기 제1가이드실린더(71)의 제3반경방향 연장부(711)의 원심 단부에는, 상기 제3반경방향 연장부(711)로부터 축방향을 따라 후방으로 연장되는 제6축방향 연장부(713)가 연결된다. 상기 제6축방향 연장부(713)의 외주면은, 상기 제1피스톤(51)의 제3축방향 연장부(512)의 내주면과 마주한다.

상기 제6축방향 연장부(713)의 외주면에는, 제1압력 씰(611)이 설치된다. 제1압력 씰(611)은 상기 제3축방향 연장부(512)의 내주면과 접하며 상대적으로 슬라이드 이동한다. 상기 제1압력 씰(611)은 상기 제6축방향 연장부(713)의 외주면과 상기 제3축방향 연장부(512)의 내주면의 간극을 밀봉한다. 상기 스토퍼(712)는, 상기 제1압력 씰(611)의 전방 단부가 상기 제1피스톤(51)의 제1반경방향 연장부(511)에 눌려 파손되지 않도록, 상기 제1압력 씰과 상기 제1반경방향 연장부(511) 사이에 소정의 간격을 제공하는 스페이서의 기능을 함께 한다.

상기 캐리어 허브(10)의 외주면에서, 상기 제1가이드실린더(71)의 후방에는, 제1스냅링(73)이 설치된다. 제1스냅링(73)은 상기 제1가이드실린더(71)가 후방으로 밀리지 않도록 상기 제1가이드실린더(71)를 지지한다.

상기 플랜지부(11)와 상기 제1피스톤(51) 사이에는 제1보상챔버(62)가 배치된다. 상기 제1보상챔버(62)의 외경은 상기 제2축방향 연장부(202)의 내주면, 보다 정확하게는 상기 제8축방향 연장부(751)의 내주면에 의해 규정될 수 있다. 상기 제1보상챔버는 상기 제2축방향 연장부(202)의 내주면, 상기 플랜지부(11)의 후면, 상기 캐리어 허브(10)의 외주면 및 상기 제1반경방향 연장부(511)의 전면에 의해 규정될 수 있다.

상기 제1피스톤(51)과 상기 제1가이드실린더(71) 사이에는 제1압력챔버(61)가 배치된다. 상기 제1압력챔버(61)의 외경은 상기 제3축방향 연장부(512)의 내주면에 의해 규정될 수 있다. 상기 제1압력챔버(61)는, 상기 제3축방향 연장부(512)의 내주면, 상기 제1반경방향 연장부(511)의 후면, 상기 캐리어 허브(10)의 외주면 및 상기 제1가이드실린더(71)의 제3반경방향 연장부(711)의 전면에 의해 규정될 수 있다.

상기 제1압력챔버(61)에 유압이 채워지면, 상기 제3축방향 연장부(512)의 내주면과 상기 캐리어 허브(10)의 외주면 사이에 해당하는 단면적만큼 유압이 작용하여 상기 제1피스톤(51)을 전방으로 가압한다. 제1압력챔버(61)의 유압은 상기 제1스프링(623)의 탄성을 극복하며 상기 제1피스톤(51)을 전방으로 슬라이드 이동시킨다. 상기 제1압력챔버(61)의 유압이 빠지면, 상기 제1스프링(623)의 탄성에 의해 상기 제1피스톤(51)은 후방으로 복귀한다.

상기 제2피스톤(52)은 전방으로 이동하여 상기 제2클러치 조립체(32)를 가압하고, 후방으로 이동하여 상기 제2클러치 조립체(32)를 가압 해제할 수 있다. 상기 제2피스톤(52)이 상기 제2클러치 조립체(32)를 가압하면, 제2캐리어(22)의 회전력은 상기 제2클러치 조립체(32)를 통해 상기 제2드리븐 플레이트(42)에 전달된다. 상기 제2피스톤(52)이 상기 제2클러치 조립체(32)를 가압 해제하면, 제2캐리어(22)의 회전력은 상기 제2클러치 조립체(32)를 통해 상기 제2드리븐 플레이트(42)에 전달되지 않는다.

상기 제2피스톤(52)은 상기 플랜지부(11)보다 전방에서 상기 캐리어 허브(10)의 외주면과 접하며 상기 캐리어 허브(10)에 대해 축방향으로 슬라이드 이동 가능하게 설치된다. 상기 제2피스톤(52)은, 상기 캐리어 허브(10)로부터 반경방향으로 외향 연장되는 제2반경방향 연장부(521)를 구비한다. 상기 제2반경방향 연장부(521)의 구심 방향 단부에는, 제3내경 씰(633)이 설치된다. 상기 제3내경 씰(633)은 상기 캐리어 허브(10)의 외주면과 접하며 슬라이드 이동한다. 상기 제3내경 씰(633)은 상기 제2반경방향 연장부(521)의 구심 쪽 단부와 상기 캐리어 허브(10) 사이의 간극을 밀봉한다.

상기 제2반경방향 연장부(521)의 원심 단부에는 제4축방향 연장부(522)가 연결된다. 상기 제4축방향 연장부(522)는, 상기 제2반경방향 연장부(521)로부터 축방향을 따라 전방으로 연장된다.

상기 제4축방향 연장부(522)의 외경은 상기 제1축방향 연장부(12)의 내경보다 작다. 그리고 상기 제4축방향 연장부(522)의 외주면의 일부는 상기 제1축방향 연장부(12)의 내주면과 마주한다. 상기 제4축방향 연장부(522)의 외주면에는 제2압력 씰(632)이 설치된다. 상기 제2압력 씰(632)은 상기 제1축방향 연장부(12)의 내주면과 접하며 슬라이드 이동한다. 상기 제2압력 씰(632)은 상기 제1축방향 연장부(12)의 내주면과 상기 제4축방향 연장부(522)의 외주면 사이에 배치되어, 그 간극을 밀봉한다.

상기 제4축방향 연장부(522)의 전방 단부에는 반경 방향으로 소정의 간격을 두고 제5축방향 연장부(523)가 연결된다. 반경방향으로 상기 제4축방향 연장부(522)와 상기 제5축방향 연장부(523) 사이의 간격은, 상기 제1축방향 연장부(12)의 반경방향 두께보다 크다.

상기 제5축방향 연장부(523)의 내주면은, 상기 제1축방향 연장부(12)의 외주면 및 상기 제2축방향 연장부(202)의 외주면과 마주한다. 그리고 상기 제5축방향 연장부(523)의 외주면은, 상기 제2드리븐 플레이트(42)의 내주면과 마주한다. 따라서 상기 제1축방향 연장부(12)와 상기 제2축방향 연장부(202)의 반경을 최대한 확보하는 것이 가능하다.

상기 제2피스톤(52)의 전방에는 제2가이드실린더(72)가 설치된다.

상기 제2가이드실린더(72)는 상기 캐리어 허브(10)의 외주면에 설치될 수 있다. 상기 제2가이드실린더(72)는 상기 캐리어 허브(10)로부터 반경방향으로 외향 연장되는 제4반경방향 연장부(721)를 구비한다.

상기 제2가이드실린더(72)의 제4반경방향 연장부(721)의 원심 단부에는, 상기 제4반경방향 연장부(721)로부터 축방향을 따라 후방으로 연장되는 제7축방향 연장부(723)가 연결된다. 상기 제7축방향 연장부(723)의 외주면은, 상기 제2피스톤(52)의 제4축방향 연장부(522)의 내주면과 마주한다.

상기 제7축방향 연장부(723)의 외주면에는, 제2보상 씰(641)이 설치된다. 제2보상 씰(641)은 상기 제4축방향 연장부(522)의 내주면과 접하며 상대적으로 슬라이드 이동한다. 상기 제2보상 씰(641)은 상기 제7축방향 연장부(723)의 외주면과 상기 제4축방향 연장부(522)의 내주면의 간극을 밀봉한다.

상기 캐리어 허브(10)의 외주면에서, 상기 제2가이드실린더(72)의 전방에는, 제2스냅링(74)이 설치된다. 제2스냅링(74)은 상기 제2가이드실린더(72)가 전방으로 밀리지 않도록 상기 제2가이드실린더(72)를 지지한다.

상기 제2피스톤(52)과 상기 플랜지부(11) 사이에는 제2압력챔버(63)가 배치된다. 상기 제2압력챔버(63)의 외경은 상기 제1축방향 연장부(12)의 내주면에 의해 규정될 수 있다. 상기 제2압력챔버(63)는, 상기 제1축방향 연장부(12)의 내주면, 상기 제2반경방향 연장부(521)의 후면, 상기 캐리어 허브(10)의 외주면 및 상기 플랜지부(11)의 전면에 의해 규정될 수 있다.

상기 제2가이드실린더(72)와 상기 상기 제1피스톤(51) 사이에는 제2보상챔버(64)가 배치된다. 상기 제2보상챔버(64)의 외경은 상기 제4축방향 연장부(522)의 내주면에 의해 규정될 수 있다. 상기 제2보상챔버(64)는 상기 제4축방향 연장부(522)의 내주면, 상기 제7축방향 연장부(723)의 내주면, 상기 플랜지부(11)의 제2가이드실린더(72)의 제4반경방형 연장부, 상기 캐리어 허브(10)의 외주면 및 상기 제2반경방향 연장부(521)의 전면에 의해 규정될 수 있다.

상기 제4반경방향 연장부(721)는, 상기 제2드리븐 플레이트(42)의 후면과 마주할 수 있다. 상기 제4반경방향 연장부(721)는 전후 방향으로 연장되어 축방향으로 벌어지는 방향으로 탄성을 제공하는 제2스프링(642)의 전방 단부를 지지한다. 상기 제2스프링(642)의 후방 단부는 상기 제2피스톤(52)의 제2반경방향 연장부(521)에 의해 지지된다. 따라서 제2피스톤(52)은, 상기 제2스프링(642)에 의해 후방으로 탄성력을 받는다.

상기 제2압력챔버(63)에 유압이 채워지면, 상기 제1축방향 연장부(12)의 내주면과 상기 캐리어 허브(10)의 외주면 사이에 해당하는 단면적만큼 유압이 작용하여 상기 제2피스톤(52)을 전방으로 가압한다. 제2압력챔버(63)의 유압은 상기 제2스프링(642)의 탄성을 극복하며 상기 제2피스톤(52)을 전방으로 슬라이드 이동시킨다. 상기 제2압력챔버(63)의 유압이 빠지면, 상기 제2스프링(642)의 탄성에 의해 상기 제2피스톤(52)은 후방으로 복귀한다.

상술한 구조에 따르면, 상기 제2압력챔버(63)의 외경은 상기 제2보상챔버(64)의 외경보다 더 크다. 따라서 유압의 압력을 높이지 않고서도 제2압력챔버(63)에서 제2피스톤(52)에 가해지는 가압력을 충분히 확보할 수 있고, 이에 따라 제2클러치 조립체(32)의 마찰판의 증설 없이도 제2클러치 조립체(32)를 통한 전달토크 용량을 충분히 확보할 수 있다.

또한 상술한 구조에 따르면, 캐리어(20)의 제2축방향 연장부(202)를 제1보상챔버(62)의 반경방향 외측 경계로 활용하고, 제1피스톤(51)의 제3축방향 연장부(512)가 이에 접동하며, 제1피스톤(51)의 제3축방향 연장부(512)를 제1압력챔버(61)의 반경방향 외측 경계로 활용하게 되므로, 제1압력챔버(61)의 가압 단면적도 충분히 확보할 수 있다.

상기 제2가이드실린더(72)는 상기 제2피스톤(52)의 전방에서 상기 캐리어 허브(10)에 분리 가능하게 설치된다. 그리고 앞서 설명한 상기 제1가이드실린더(71)도 상기 제1피스톤(51)의 후방에서 상기 캐리어 허브(10)에 분리 가능하게 설치된다. 따라서 상기 제1피스톤(51)과 상기 제1가이드실린더(71)는 상기 플랜지부(11)의 후방에서 상기 캐리어 허브(10)에 분해 조립 가능하고, 상기 제2피스톤(52)과 상기 제2가이드실린더(72)는 상기 플랜지부(11)의 전방에서 상기 캐리어 허브(10)에 분해 조립 가능하다.

상기 제1피스톤(51)의 축방향 스트로크의 전방 한계는 상기 제1클러치 조립체(31)에 의해 결정될 수 있고, 후방 한계는 상기 제1가이드실린더(71)의 스토퍼(712)에 의해 결정될 수 있다.

상기 제2피스톤(52)의 축방향 스트로크의 전방 한계는 상기 제2클러치 조립체(32)에 의해 결정될 수 있고, 후방 한계는 상기 캐리어(20)의 제6반경방향 연장부(203)에 의해 결정될 수 있다.

상기 캐리어 허브(10)에는, 상기 제1압력챔버(61)로 오일을 공급하는 제1가압유로(911)와, 상기 제2압력챔버(63)로 오일을 공급하는 제2가압유로(912)가 각각 별도의 채널로 마련될 수 있다. 도 1을 참조하면, 한 쌍의 제1가압유로(911)가 회전축을 중심으로 서로 대향하여 배치되고, 이와 별도의 채널로 구성된 한 쌍의 제2가압유로(912)가 회전축을 중심으로 서로 대향하여 배치된다.

또한 상기 캐리어 허브(10)에는, 상기 제1보상챔버(62)로 오일을 공급하는 제1보상유로(921)와, 상기 제2보상챔버(64)로 오일을 공급하는 제2보상유로(922)가 마련될 수 있다. 상기 보상유로(92)를 유동하는 오일은 상기 듀얼 클러치 장치(1)의 내부를 유동하며 각 파트를 냉각할 수 있다.

상기 캐리어(20)의 제2축방향 연장부(202)에는 제1유공(23)이 형성되고, 상기 제2피스톤(52)의 제5축방향 연장부(523)에는 제2유공(524)이 형성된다. 제2피스톤(52)이 슬라이드 이동하는 궤적 내에서, 상기 제1유공(23)과 상기 제2유공(524)은 서로 마주할 수 있다. 따라서 상기 보상유로(92)의 오일은, 상기 제1유공(23)과 제2유공(524)을 통해 유동할 수 있다.

이상과 같이 본 발명에 대해서 예시한 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시예와 도면에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상의 범위 내에서 통상의 기술자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 자명하다. 아울러 앞서 본 발명의 실시예를 설명하면서 본 발명의 구성에 따른 작용 효과를 명시적으로 기재하여 설명하지 않았을 지라도, 해당 구성에 의해 예측 가능한 효과 또한 인정되어야 함은 당연하다.

1: 듀얼 클러치 장치
2: 이너 샤프트
3: 아우터 샤프트
10: 캐리어 허브
11: 플랜지부
12: 제1축방향 연장부(axial extension)
20: 캐리어
201: 연결부
202: 제2축방향 연장부
203: 제6반경방향 연장부
21: 제1캐리어
22: 제2캐리어
23: 제1유공
31: 제1클러치 조립체
32: 제2클러치 조립체
41: 제1드리븐 플레이트
411: 제1스플라인 허브
42: 제2드리븐 플레이트
422: 제2스플라인 허브
51: 제1피스톤
511: 제1반경방향 연장부(radial extension)
512: 제3축방향 연장부
52: 제2피스톤
521: 제2반경방향 연장부
522: 제4축방향 연장부
523: 제5축방향 연장부
524: 제2유공
61: 제1압력챔버
611: 제1압력 씰(seal)
612: 제1내경 씰
62: 제1보상챔버
621: 제1보상 씰
622: 제2내경 씰
623: 제1스프링
63: 제2압력챔버
632: 제2압력 씰
633: 제3내경 씰
64: 제2보상챔버
641: 제2보상 씰
642: 제2스프링
71: 제1가이드실린더
711: 제3 반경방향 연장부
712: 스토퍼
713: 제6 축방향 연장부
72: 제2가이드실린더
721: 제4 반경방향 연장부
723: 제7 축방향 연장부
73: 제1스냅링
74: 제2스냅링
75: 보조실린더
751: 제8축방향 연장부
752: 제5반경방향 연장부
81: 구동축
82: 구동플레이트
83: 제3스냅링
84: 제4스냅링
85: 구동링
91: 가압유로
911: 제1가압유로
912: 제2가압유로
92: 보상유로
921: 제1보상유로
922: 제2보상유로

Claims

회전의 중심과 동심을 이루며 축방향으로 연장되는 캐리어 허브(10);
상기 캐리어 허브(10)의 외주면으로부터 반경방향으로 외향 연장되는 플랜지부(11);
상기 플랜지부(11)에 상대회전 불가능하게 연결되는 캐리어(20)로서, 제1캐리어(21) 및 상기 제1캐리어(21)에 상대회전 불가능하게 연결되고 상기 제1캐리어(21)보다 작은 반경을 가지는 제2캐리어(22)를 구비하는 캐리어(20);
상기 제1캐리어(21)에 구비되는 제1클러치 조립체(31);
상기 제2캐리어(22)에 구비되는 제2클러치 조립체(32);
상기 제1클러치 조립체(31)를 사이에 두고 상기 제1캐리어(21)와 반경방향으로 마주하는 제1드리븐 플레이트(41);
상기 제2클러치 조립체(32)를 사이에 두고 상기 제2캐리어(22)와 반경방향으로 서로 마주하는 제2드리븐 플레이트(42);
상기 플랜지부(11)보다 후방에서 상기 캐리어 허브(10)의 외주면에 대해 축방향으로 슬라이드 이동 가능하게 연결되고, 전방으로 슬라이드 이동하여 상기 제1클러치 조립체(31)를 가압함으로써 상기 제1캐리어(21)와 상기 제1드리븐 플레이트(41)를 상대회전 불가능하게 연결하고, 후방으로 슬라이드 이동하여 상기 제1클러치 조립체(31)에 대한 가압을 해제함으로써 상기 제1캐리어(21)와 상기 제1드리븐 플레이트(41)의 연결을 해제하는 제1피스톤(51);
상기 플랜지부(11)보다 전방에서 상기 캐리어 허브(10)의 외주면에 대해 축방향으로 슬라이드 이동 가능하게 연결되고, 전방으로 슬라이드 이동하여 상기 제2클러치 조립체(32)를 가압함으로써 상기 제2캐리어(22)와 상기 제2드리븐 플레이트(42)를 상대회전 불가능하게 연결하고, 후방으로 슬라이드 이동하여 상기 제2클러치 조립체(32)에 대한 가압을 해제함으로써 상기 제2캐리어(22)와 상기 제2드리븐 플레이트(42)의 연결을 해제하는 제2피스톤(52);
상기 제1피스톤(51)과 상기 플랜지부(11) 사이에 마련되는 제1보상챔버(62);
상기 제1피스톤(51)보다 후방에 마련되고, 상기 제1피스톤(51)을 전방으로 가압하는 유체가 채워지는 제1압력챔버(61);
상기 제2피스톤(52)과 상기 플랜지부(11) 사이에 마련되고, 상기 제2피스톤(52)을 전방으로 가압하는 유압이 채워지는 제2압력챔버(63); 및
상기 제2피스톤(52)을 사이에 두고 상기 제2압력챔버(63)와 대향하여 배치되는 제2보상챔버(64);를 구비하는 듀얼 클러치 장치로서,
상기 캐리어 허브(10)는 상기 플랜지부(11)의 원심방향 단부로부터 전방으로 연장되는 제1축방향 연장부(12)를 더 구비하고, 제1축방향 연장부(12)의 내주면은 상기 제2압력챔버(63)의 외경을 규정하고,
상기 캐리어(20)는, 상기 플랜지부(11)의 원심방향 단부에서 후방으로 연장되는 제2축방향 연장부(202)와, 상기 제2축방향 연장부(202)의 후방 단부에서 상기 제1클러치 조립체(31) 또는 상기 제2클러치 조립체(32)를 향해 반경방향으로 연장되는 제6반경방향 연장부(203)를 구비하고, 상기 캐리어(20)의 제2축방향 연장부(202)의 내주면은 상기 제1피스톤(51)의 제1보상챔버(62)의 외경을 규정하는,
듀얼 클러치 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 제2피스톤(52)은, 상기 캐리어 허브(10)로부터 반경방향으로 연장되는 제2반경방향 연장부(521)와, 상기 제2반경방향 연장부(521)에서 축방향으로 연장되는 제4축방향 연장부(522)를 구비하며,
상기 제4축방향 연장부(522)의 외주면의 적어도 일부는 상기 제1축방향 연장부(12)의 내주면과 마주하는, 듀얼 클러치 장치.
청구항 2에 있어서,
상기 제1축방향 연장부(12)의 내주면과 상기 제4축방향 연장부(522)의 외주면 사이에는 제2압력 씰(632)이 더 구비되는, 듀얼 클러치 장치.
청구항 2에 있어서,
상기 캐리어 허브(10)의 외주면, 상기 플랜지부(11)의 전면, 상기 제1축방향 연장부(12)의 내주면 및 상기 제2반경방향 연장부(521)의 후면은, 상기 제2압력챔버(63)를 규정하는, 듀얼 클러치 장치.
청구항 2에 있어서,
상기 제2피스톤(52)의 제4축방향 연장부(522)의 내주면은 상기 제2피스톤(52)의 제2보상챔버(64)의 외경을 규정하며,
상기 제2압력챔버(63)의 외경은 상기 제2보상챔버(64)의 외경보다 큰, 듀얼 클러치 장치.
청구항 5에 있어서,
상기 제2반경방향 연장부(521)의 전방에서 상기 캐리어 허브(10)에 분리 가능하게 연결되는 제2가이드실린더(72)를 더 포함하고,
상기 제2가이드실린더(72)는:
상기 캐리어 허브(10)와 연결되는 부위로부터 반경방향으로 외향 연장되고, 상기 제2드리븐 플레이트(42)의 후면과 마주하는 제4반경방향 연장부(721); 및
상기 제4반경방향 연장부(721)에서 축방향으로 연장되는 제7축방향 연장부(723)로서, 그 외주면의 적어도 일부가 상기 제4축방향 연장부(522)의 내주면과 마주하는 제7축방향 연장부(723);를 구비하는, 듀얼 클러치 장치.
청구항 6에 있어서,
상기 제4축방향 연장부(522)의 내주면과 상기 제7축방향 연장부(723)의 외주면 사이에는 제2보상 씰(641)이 더 구비되는, 듀얼 클러치 장치.
청구항 6에 있어서,
상기 캐리어 허브(10)의 외주면, 상기 제2반경방향 연장부(521)의 전면, 상기 제4축방향 연장부(522)의 내주면, 상기 제7축방향 연장부(723)의 내주면 및 상기 제4반경방향 연장부(721)의 후면은, 상기 제2보상챔버(64)를 규정하는, 듀얼 클러치 장치.
청구항 6에 있어서,
상기 제2가이드실린더(72)는, 상기 제2가이드실린더(72)보다 전방에서 상기 캐리어 허브(10)에 체결되는 제2스냅링(74)에 의해 전방으로의 이동이 제한되는, 듀얼 클러치 장치.
청구항 2에 있어서,
상기 제1축방향 연장부(12)와 상기 제2축방향 연장부(202)의 반경은 실질적으로 동일한, 듀얼 클러치 장치.
청구항 10에 있어서,
상기 제2피스톤(52)은 상기 제4축방향 연장부(522)보다 반경방향 외측에서 축방향으로 연장되는 제5축방향 연장부(523)를 구비하고,
상기 제5축방향 연장부(523)의 내주면은 상기 제1축방향 연장부(12)의 외주면 및 상기 제2축방향 연장부(202)의 외주면과 마주하는, 듀얼 클러치 장치.
청구항 11에 있어서,
상기 제5축방향 연장부(523)에는, 상기 제1보상챔버(62)를 흐르는 오일이 관통하여 흐를 수 있는 제2유공(524)이 마련된, 듀얼 클러치 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 제1피스톤(51)은, 상기 캐리어 허브(10)로부터 반경방향으로 연장되는 제1반경방향 연장부(511)와, 상기 제1반경방향 연장부(511)에서 축방향으로 연장되는 제3축방향 연장부(512)를 구비하고,
상기 제3축방향 연장부(512)의 외주면의 적어도 일부는 상기 제2축방향 연장부(202)의 내주면과 마주하는, 듀얼 클러치 장치.
청구항 13에 있어서,
상기 캐리어(20)에는, 적어도 상기 제2축방향 연장부(202)의 내주면과 접하며 고정된 보조실린더(75)가 구비되고,
상기 보조실린더(75)는 축방향으로 연장되는 제8축방향 연장부(751)를 구비하며,
상기 제8축방향 연장부(751)의 내주면이 상기 제2축방향 연장부(202)의 내주면을 이루는, 듀얼 클러치 장치.
청구항 13에 있어서,
상기 제1피스톤(51)의 후방에서 상기 캐리어 허브(10)에 분리 가능하게 연결되는 제1가이드실린더(71)를 더 포함하고,
상기 제1가이드실린더(71)는:
상기 캐리어 허브(10)와 연결되는 부위로부터 반경방향으로 외향 연장되는 제3반경방향 연장부(711);
상기 제3반경방향 연장부(711)에 마련되고, 상기 제3반경방향 연장부(711)보다 전방으로 돌출되는 스토퍼(712)로서, 상기 제1반경방향 연장부(511)의 후면과 접함으로써 상기 제1피스톤(51)의 후방으로의 이동거리를 제한하는 스토퍼(712); 및
상기 제3반경방향 연장부(711)에서 후방으로 연장되는 제6축방향 연장부(713)로서, 그 외주면의 적어도 일부가 상기 제1피스톤(51)의 제3축방향 연장부(512)의 내주면과 마주하는 제6축방향 연장부(713);를 구비하는, 듀얼 클러치 장치.
청구항 15에 있어서,
상기 제1가이드실린더(71)는, 상기 제1가이드실린더(71)보다 후방에서 상기 캐리어 허브(10)에 체결되는 제1스냅링(73)에 의해 후방으로의 이동이 제한되는, 듀얼 클러치 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 캐리어 허브(10)에는 상기 제1압력챔버(61)와 상기 제2압력챔버(63)로 오일을 공급하는 경로가 되는 가압유로(91)가 마련된, 듀얼 클러치 장치.
청구항 12에 있어서,
상기 캐리어 허브(10)에는 상기 제1보상챔버(62)와 상기 제2보상챔버(64)로 오일을 공급하는 경로가 되는 보상유로(92)가 마련되고,
상기 캐리어(20)에는 상기 제2유공(524)과 마주하는 제1유공(23)이 마련되고,
상기 보상유로(92)를 통해 공급되는 오일은 상기 제1유공(23)과 상기 제2유공(524)을 통해 유동하는, 듀얼 클러치 장치.