KR102419999B1

KR102419999B1 - 차량의 토크 배분 장치

Info

Publication number: KR102419999B1
Application number: KR1020200153633A
Authority: KR
Inventors: 홍원희
Original assignee: 현대위아 주식회사
Priority date: 2020-11-17
Filing date: 2020-11-17
Publication date: 2022-07-12
Also published as: KR20220067195A

Abstract

본 발명은 토크를 전달받아 회전 가능하도록 설치되고 내부에 공간이 구비된 드럼; 상기 드럼의 축방향을 따르는 가압력에 의해 마찰력이 가변되도록 상기 드럼의 내부 공간에 각각 설치되는 제1클러치 및 제2클러치; 상기 드럼으로부터 상기 제1클러치를 통해 토크를 전달받아 회전될 수 있도록 설치된 제1허브; 상기 드럼으로부터 상기 제2클러치를 통해 토크를 전달받아 회전될 수 있도록 설치된 제2허브; 상기 제1클러치에 가해지는 가압력을 지지하도록 상기 드럼에 설치된 제1스토퍼; 상기 제2클러치에 가해지는 가압력을 지지하도록 상기 제2허브에 설치된 제2스토퍼를 포함하여 구성된다.

Description

차량의 토크 배분 장치{TORQUE DISTRIBUTION DEVICE FOR VEHICLE}

본 발명은 차량의 토크 배분 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 동력원으로부터 제공되는 토크를 각 구동륜으로 배분하는 장치에 관한 기술이다.

차량은 통상 2개 이상의 구동륜을 가지고 있고, 엔진과 같은 동력원으로부터 제공되는 동력을 각 구동륜에 적절히 배분할 수 있도록 하여, 차량의 주행성능 향상을 도모한다.

4WD(4 Wheel Drive) 차량의 경우, 동력원으로부터 제공되는 동력을 4개의 휠에 모두 제공하여, 4개의 휠이 모두 구동륜으로서 기능하도록 함으로써, 험지 등에서의 차량 구동 성능 향상이 이루어지도록 한다.

그러나, 차량의 연비 측면에서는 2WD(2 Wheel Drive) 차량이 더 유리한 바, 차량의 주행 상황에 따라 2WD와 4WD 상태를 가변할 수 있는 것이 바람직하다.

한편, 2WD 상황에서도 좌우 구동륜의 토크 배분을 능동적으로 수행하여 토크벡터링(Torque Vectoring)이 가능하도록 하면, 차량의 주행 안정성 및 동력성능의 향상이 가능하다.

상기와 같이 2WD와 4WD 상태를 가변하기 위해서는, 동력원으로부터 제공되는 토크를 전륜과 후륜 사이에 적절히 배분할 수 있어야 하고, 좌우 구동륜의 토크를 능동적으로 가변시키기 위해서는, 동력원으로부터 제공되는 토크를 좌측 구동륜과 우측 구동륜 사이에 적절히 배분할 수 있어야 한다.

상기 발명의 배경이 되는 기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.

KR 1020170037216 A

본 발명은 동력원으로부터 제공되는 토크를 서로 다른 2개의 회전체로 능동적으로 배분할 수 있도록 함은 물론, 상기 두 회전체로의 토크 배분 시, 서로 독립적인 제어가 보장될 수 있도록 하여, 보다 정확한 토크 배분 제어로 차량의 안정성 및 동력 성능을 보다 향상시킬 수 있도록 한 차량의 토크 배분 장치를 제공함에 그 목적이 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명 차량의 토크 배분 장치는,

토크를 전달받아 회전 가능하도록 설치되고 내부에 공간이 구비된 드럼;

상기 드럼의 축방향을 따르는 가압력에 의해 마찰력이 가변되도록 상기 드럼의 내부 공간에 각각 설치되는 제1클러치 및 제2클러치;

상기 드럼으로부터 상기 제1클러치를 통해 토크를 전달받아 회전될 수 있도록 설치된 제1허브;

상기 드럼으로부터 상기 제2클러치를 통해 토크를 전달받아 회전될 수 있도록 설치된 제2허브;

상기 제1클러치에 가해지는 가압력을 지지하도록 상기 드럼에 설치된 제1스토퍼;

상기 제2클러치에 가해지는 가압력을 지지하도록 상기 제2허브에 설치된 제2스토퍼;

를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

상기 제1허브와 제2허브 사이에는 축방향 힘을 지지하면서 상대회전을 허용하도록 제1베어링이 설치되고;

상기 제1허브는, 상기 제1베어링을 통해 상기 제1허브로 전달되는 축방향 힘이 지지되도록, 제2베어링에 의해 지지될 수 있다.

상기 제1클러치는 상기 드럼에 축방향을 따라 직선 슬라이딩 가능하도록 설치되는 다수의 제1드럼플레이트와, 상기 축방향을 따라 상기 제1드럼플레이트와 교번하여 배치되고 상기 제1허브에 상기 축방향을 따라 직선 슬라이딩 가능하도록 설치되는 다수의 제1허브플레이트로 이루어진 제1플레이트팩과, 상기 제1플레이트팩에 가압력을 제공할 수 있도록 설치된 제1피스톤;

을 포함하여 구성될 수 있다.

상기 제2클러치는 상기 드럼에 축방향을 따라 직선 슬라이딩 가능하도록 설치되는 다수의 제2드럼플레이트와, 상기 축방향을 따라 상기 제2드럼플레이트와 교번하여 배치되고 상기 제2허브에 상기 축방향을 따라 직선 슬라이딩 가능하도록 설치되는 다수의 제2허브플레이트로 이루어진 제2플레이트팩과, 상기 제2플레이트팩에 가압력을 제공할 수 있도록 설치된 제2피스톤;

을 포함하여 구성될 수 있다.

상기 제1피스톤과 제2피스톤은 상기 드럼을 사이에 두고 양쪽에 서로 대향되게 설치되고;

상기 제1스토퍼는 상기 제1피스톤이 가하는 가압력을 지지하도록 상기 드럼의 내경부에 구비되고;

상기 제2스토퍼는 상기 제2피스톤이 가하는 가압력을 지지하도록 상기 제2허브의 외경부에 구비될 수 있다.

상기 제1스토퍼는 상기 드럼의 내경부에 형성된 제1스토퍼홈에 삽입되는 제1스냅링으로 구성되고;

상기 제2스토퍼는 상기 제2허브의 외경부에 형성된 제2스토퍼홈에 삽입되는 제2스냅링으로 구성될 수 있다.

상기 제1피스톤과 제1플레이트팩 사이에는, 상기 제1피스톤의 가압력을 상기 제1플레이트팩으로 전달하도록 상기 드럼을 축방향으로 관통하여 슬라이딩 가능하게 설치된 제1플런저가 구비되고;

상기 제2피스톤과 제2플레이트팩 사이에는, 상기 제2피스톤의 가압력을 상기 제2플레이트팩으로 전달하도록 상기 드럼을 축방향으로 관통하여 슬라이딩 가능하게 설치된 제2플런저가 구비될 수 있다.

상기 제1피스톤과 제1플런저 사이에는 상대 회전을 허용하면서 축방향 가압력을 전달하는 제3베어링이 구비되고;

상기 제2피스톤과 제2플런저 사이에는 상대 회전을 허용하면서 축방향 가압력을 전달하는 제4베어링이 구비되며;

상기 드럼은 외부로부터 토크를 전달받도록 링기어가 일체로 장착되고;

상기 드럼의 양쪽에는 상기 드럼의 회전을 허용하면서 축방향 이동을 제한하도록 제5베어링 및 제6베어링이 각각 구비될 수 있다.

본 발명은 동력원으로부터 제공되는 토크를 서로 다른 2개의 회전체로 능동적으로 배분할 수 있도록 함은 물론, 상기 두 회전체로의 토크 배분 시, 서로 독립적인 제어가 보장될 수 있도록 하여, 보다 정확한 토크 배분 제어로 차량의 안정성 및 동력 성능을 보다 향상시킬 수 있도록 한다.

도 1은 본 발명에 따른 차량의 토크 배분 장치의 실시예를 도시한 단면도,
도 2는 본 발명에 따른 차량의 토크 배분 장치의 실시예를 도시한 입체 단면도,
도 3은 본 발명 장치의 제1피스톤이 제공하는 가압력이 전달되는 상태를 설명한 도면,
도 4는 본 발명 장치의 제2피스톤이 제공하는 가압력이 전달되는 상태를 설명한 도면이다.

본 명세서 또는 출원에 개시되어 있는 본 발명의 실시 예들에 대해서 특정한 구조적 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명에 따른 실시 예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명에 따른 실시 예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본 명세서 또는 출원에 설명된 실시 예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 된다.

본 발명에 따른 실시 예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러가지 형태를 가질 수 있으므로 특정실시 예들을 도면에 예시하고 본 명세서 또는 출원에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시 예를 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

제1 및/또는 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만, 예컨대 본 발명의 개념에 따른 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소는 제1 구성요소로도 명명될 수 있다.

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. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

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 의미이다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미인 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명 차량의 토크 배분 장치의 실시예는, 토크를 전달받아 회전 가능하도록 설치되고 내부에 공간이 구비된 드럼(1); 상기 드럼(1)의 축방향을 따르는 가압력에 의해 마찰력이 가변되도록 상기 드럼(1)의 내부 공간에 각각 설치되는 제1클러치(3) 및 제2클러치(5); 상기 드럼(1)으로부터 상기 제1클러치(3)를 통해 토크를 전달받아 회전될 수 있도록 설치된 제1허브(7); 상기 드럼(1)으로부터 상기 제2클러치(5)를 통해 토크를 전달받아 회전될 수 있도록 설치된 제2허브(9); 상기 제1클러치(3)에 가해지는 가압력을 지지하도록 상기 드럼(1)에 설치된 제1스토퍼(11); 상기 제2클러치(5)에 가해지는 가압력을 지지하도록 상기 제2허브(9)에 설치된 제2스토퍼(13)를 포함하여 구성된다.

즉, 도 1의 구성은 TCCM(Twin Clutch Control Module)로 불릴 수 있으며, 엔진 등과 같은 동력원으로부터 상기 드럼(1)으로 제공되는 토크를 상기 제1허브(7)와 제2허브(9)로 배분할 수 있도록 구성된 것이다.

물론, 상기 제1허브(7)와 제2허브(9)에는 예컨대, 차량의 좌측 구동륜 및 우측 구동륜이 드라이브샤프트 등으로 각각 연결되어, 상기 드럼(1)으로부터 상기 제1클러치(3)를 통해 상기 제1허브(7)로 전달된 토크로 상기 좌측 구동륜이 구동되도록 하고, 상기 드럼(1)으로부터 상기 제2클러치(5)를 통해 상기 제2허브(9)로 전달된 토크로 상기 우측 구동륜이 구동되도록 구성하여, 상기 제1클러치(3)와 제2클러치(5)를 통해 전달되는 토크의 양을 조절함에 의해 토크 벡터링을 구현하도록 구성할 수 있다.

참고로, 여기서 '축방향' 또는 '드럼의 축방향'은 상기 드럼(1)의 회전축 길이 방향을 의미하는 것이다.

상기 제1허브(7)와 제2허브(9) 사이에는 축방향 힘을 지지하면서 상대회전을 허용하도록 제1베어링(15)이 설치되고; 상기 제1허브(7)는, 상기 제1베어링(15)을 통해 상기 제1허브(7)로 전달되는 축방향 힘이 지지되도록, 제2베어링(17)에 의해 지지된다.

즉, 상기 제1베어링(15)은 스러스트 베어링으로 구성되어, 도 4에 예시한 바와 같이 후술하는 제2피스톤으로부터 작용하는 가압력이 상기 제2스토퍼(13)를 통해 제2허브(9)로 전달되면, 상기 제2허브(9)와 제1허브(7) 사이의 상대회전을 허용하면서, 상기 제2허브(9)를 통해 전달되는 축방향 가압력을 상기 제1베어링(15)과 제1허브(7) 및 제2베어링(17)이 지지하도록 하는 것이다.

물론, 상기 제2베어링(17)도 스러스트 베어링으로 구성되며, 별도의 케이스 등과 같은 고정체에 대해, 상기 제1허브(7)의 회전은 허용하고 축방향 이동은 제한하도록 설치된다.

상기 제1클러치(3)는 상기 드럼(1)에 축방향을 따라 직선 슬라이딩 가능하도록 설치되는 다수의 제1드럼플레이트(19-1)와, 상기 축방향을 따라 상기 제1드럼플레이트(19-1)와 교번하여 배치되고 상기 제1허브(7)에 상기 축방향을 따라 직선 슬라이딩 가능하도록 설치되는 다수의 제1허브플레이트(19-2)로 이루어진 제1플레이트팩(19)과, 상기 제1플레이트팩(19)에 가압력을 제공할 수 있도록 설치된 제1피스톤(21)을 포함하여 구성된다.

즉, 상기 제1피스톤(21)이 가하는 가압력에 의해 상기 제1플레이트팩(19)의 제1드럼플레이트(19-1)와 제1허브플레이트(19-2)가 서로 밀착되면 마찰력을 형성하면서 상기 드럼(1)과 제1허브(7) 사이의 전달 토크를 증대시키고, 상기 가압력을 해제하면, 상기 제1드럼플레이트(19-1)와 제1허브플레이트(19-2)의 상대 회전이 허용되어, 상기 드럼(1)과 제1허브(7) 사이의 전달 토크가 감소되도록 구성된 것이다.

상기 제2클러치(5)는 상기 드럼(1)에 축방향을 따라 직선 슬라이딩 가능하도록 설치되는 다수의 제2드럼플레이트(23-1)와, 상기 축방향을 따라 상기 제2드럼플레이트(23-1)와 교번하여 배치되고 상기 제2허브(9)에 상기 축방향을 따라 직선 슬라이딩 가능하도록 설치되는 다수의 제2허브플레이트(23-2)로 이루어진 제2플레이트팩(23)과, 상기 제2플레이트팩(23)에 가압력을 제공할 수 있도록 설치된 제2피스톤(25)을 포함하여 구성된다.

즉, 상기 제2피스톤(25)이 가하는 가압력에 의해 상기 제2플레이트팩(23)의 제2드럼플레이트(23-1)와 제2허브플레이트(23-2)가 서로 밀착되면 마찰력을 형성하면서 상기 드럼(1)과 제2허브(9) 사이의 전달 토크를 증대시키고, 상기 가압력을 해제하면, 상기 제2드럼플레이트(23-1)와 제2허브플레이트(23-2)의 상대 회전이 허용되어, 상기 드럼(1)과 제2허브(9) 사이의 전달 토크가 감소되도록 구성된 것이다.

상기 제1피스톤(21)과 제2피스톤(25)은 상기 드럼(1)을 사이에 두고 양쪽에 서로 대향되게 설치되고, 상기 제1스토퍼(11)는 상기 제1피스톤(21)이 가하는 가압력을 지지하도록 상기 드럼(1)의 내경부에 구비되며, 상기 제2스토퍼(13)는 상기 제2피스톤(25)이 가하는 가압력을 지지하도록 상기 제2허브(9)의 외경부에 구비된다.

보다 구체적으로, 상기 제1스토퍼(11)는 상기 드럼(1)의 내경부에 형성된 제1스토퍼홈에 삽입되는 제1스냅링(27)으로 구성되고, 상기 제2스토퍼(13)는 상기 제2허브(9)의 외경부에 형성된 제2스토퍼홈에 삽입되는 제2스냅링(29)으로 구성된다.

물론, 상기 제1스토퍼(11)는 상기와 같은 스냅링이 아니라, 상기 드럼(1)에 일체로 형성된 돌출부로 구현될 수 있으며, 상기 제2스토퍼(13)도 상기와 같은 스냅링이 아니라, 상기 제2허브(9)에 일체로 형성된 돌출부 등으로 구성될 수 있을 것이다.

한편, 상기 제1피스톤(21)과 제1플레이트팩(19) 사이에는, 상기 제1피스톤(21)의 가압력을 상기 제1플레이트팩(19)으로 전달하도록 상기 드럼(1)을 축방향으로 관통하여 슬라이딩 가능하게 설치된 제1플런저(31)가 구비된다.

상기 제2피스톤(25)과 제2플레이트팩(23) 사이에는, 상기 제2피스톤(25)의 가압력을 상기 제2플레이트팩(23)으로 전달하도록 상기 드럼(1)을 축방향으로 관통하여 슬라이딩 가능하게 설치된 제2플런저(33)가 구비된다.

또한, 상기 제1피스톤(21)과 제1플런저(31) 사이에는 상대 회전을 허용하면서 축방향 가압력을 전달하는 제3베어링(35)이 구비되고, 상기 제2피스톤(25)과 제2플런저(33) 사이에는 상대 회전을 허용하면서 축방향 가압력을 전달하는 제4베어링(37)이 구비된다.

따라서, 상기 제1피스톤(21)은 별도의 유압장치로부터 제공되는 유압에 의해 상기 제1플런저(31)를 가압할 수 있도록 축방향을 따라 직선 슬라이딩하게 되고, 상기 제1플런저(31)는 상기 제3베어링(35)을 통해 상기 축방향 가압력을 전달받으면서 상기 드럼(1)과 함께 회전할 수 있다.

또한, 상기 제2피스톤(25)도 상기 유압장치로부터 제공되는 유압에 의해 상기 제2플런저(33)를 가압할 수 있도록 축방향으로 슬라이딩하면, 상기 제2플런저(33)는 상기 제4베어링(37)을 통해 상기 가압력을 전달받으면서 상기 드럼(1)과 함께 회전할 수 있는 것이다.

따라서, 상기 제3베어링(35)과 제4베어링(37)도 스러스트 베어링으로 구성되는 것이 바람직하다.

상기 드럼(1)은 외부로부터 토크를 전달받도록 링기어(39)가 일체로 장착되고, 상기 드럼(1)의 양쪽에는 상기 드럼(1)의 회전을 허용하면서 축방향 이동을 제한하도록 제5베어링(41) 및 제6베어링(43)이 각각 구비된다.

본 실시예에서, 상기 드럼(1)은 상기 제1드럼플레이트(19-1)와 제2드럼플레이트(23-1)가 결합되는 드럼실린더(45)와, 상기 드럼실린더(45)의 좌측을 감싸는 제1드럼커버(47) 및 상기 드럼실린더(45)의 우측을 감싸면서 상기 링기어(39)와 일체로 결합되는 제2드럼커버(49)로 이루어진다.

상기 제5베어링(41) 및 제6베어링(43)은 반경방향과 축방향 지지력을 모두 제공하는 테이퍼롤러 베어링 등으로 구성되는 것이 바람직하며, 본 실시예에서, 상기 제1드럼커버(47)가 제5베어링(41)에 지지되고, 제2드럼커버(49)가 상기 제6베어링(43)에 의해 지지된 구성이다.

한편, 상기 제1허브(7)와 상기 제1드럼커버(47) 사이에는 레디얼 베어링인 제7베어링(51)이 구비되고, 상기 제2허브(9)와 제2드럼커버(49) 사이에도 레디얼 베어링인 제8베어링(53)이 구비된다.

도 3 및 도 4를 참조하여, 본 발명의 작용을 살펴본다.

도 3은 상기 제1피스톤(21)이 가압력을 작용하여 상기 제1클러치(3)가 상기 드럼(1)의 토크를 상기 제1허브(7)로 전달하도록 하는 상태를 설명한 것이다.

상기 제1피스톤(21)이 유압에 의해 상기 제1플런저(31)를 가압하면, 상기 제1플런저(31)는 상기 제1플레이트팩(19)을 가압하여, 상기 제1드럼플레이트(19-1)와 제1허브플레이트(19-2) 사이에는 마찰력이 발생하여, 상기 드럼(1)의 토크를 제1허브(7)로 전달하게 된다.

여기서, 상기 제1피스톤(21)으로부터 상기 제1플레이트팩(19)으로 전달된 가압력은 상기 제1스토퍼(11)에 의해 지지되는데, 상기 제1스토퍼(11)는 상기 드럼(1)에 지지되므로, 결과적으로 상기 제1피스톤(21)의 가압력은 상기 드럼(1)을 도면 상 우측으로 가압하게 되며, 상기 드럼(1)은 상기 제6베어링(43)에 의해 지지되게 된다.

이때, 상기 부품들 사이의 유격에 의해, 상기 드럼(1)은 상기 제1피스톤(21)으로부터 제공된 가압력에 의해 미세하게 축방향을 따라 우측으로 이동될 수 있는데, 이와 같이 드럼(1)의 축방향 이동이 있어도, 상기 제2클러치(5)의 마찰력은 변화하지 않게 되어, 상기 제1클러치(3)를 통한 토크 배분은 상기 제2클러치(5)와 무관하게 독립적으로 이루어지게 되는 것이다.

이는 상기 드럼(1)이 상기 가압력에 의해 축방향 우측으로 약간 이동되어도, 상기 제2드럼플레이트(23-1)는 상기 드럼(1)에 대해 직선 슬라이딩하면서 우측으로 이동되지 않아서, 상기 제2드럼플레이트(23-1)와 제2허브플레이트(23-2) 사이의 마찰력에 변화가 발생하지 않기 때문이다.

그런데, 만약에 상기 제1스토퍼(11)와 마찬가지로, 상기 제2피스톤(25)으로부터 상기 제2플레이트팩(23)으로 가하는 가압력을 지지하기 위한 제2스토퍼(13)를 본 발명과 달리 상기 드럼(1)에 고정되도록 구성하였다면, 상기와 같이 드럼(1)이 상기 제1피스톤(21)으로부터의 가압력에 의해 우측으로 약간 이동할 때, 상기 드럼(1)과 일체인 제2스토퍼(13)도 드럼(1)과 함께 우측으로 이동하면서, 상기 제2플레이트팩(23)을 가압하게 되어, 결과적으로 상기 제2클러치(5)를 통해 제2허브(9)으로 전달되는 토크가 의도치 않게 증가하게 될 수 있어서, 정확한 토크 배분 제어가 이루어지기 어렵게 될 수 있다.

즉, 본 발명은 상기한 바와 같은 현상이 배제되도록 구성하여, 토크 배분 장치 장치의 제어 정확성을 더욱 향상시킬 수 있도록 한 것이다.

한편, 상기 제2피스톤(25)이 가압력을 제공하여 상기 제2클러치(5)로 제2허브(9)로 전달하는 토크를 증가시키는 경우에는 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 제2피스톤(25)이 제공한 가압력은 상기 제2플런저(33)를 통해 상기 제2플레이트팩(23)으로 전달되고, 이 힘을 상기 제2허브(9)의 제2스토퍼(13)가 지지하여, 상기 제2플레이트팩(23)의 증가된 마찰력으로 상기 드럼(1)으로부터 제2허브(9)로 전달되는 토크는 증가된다.

여기서, 상기 제2스토퍼(13)는 상기 드럼(1)이 아니라 상기 제2허브(9)에 지지되므로, 상기 제2피스톤(25)에서 제공한 가압력에 의해 상기 제2허브(9)가 부품들 사이의 유격에 의해 좌측으로 약간 이동하여도, 상기 드럼(1)은 이동하지 않고, 상기 제1허브(7)가 좌측으로 약간 이동할 수 있지만, 상기 제1허브플레이트(19-2)와 제1허브(7) 사이는 직선 슬라이딩 가능한 구조이므로, 상기 제1허브(7)의 움직임에 의해 상기 제1클러치(3)의 전달 토크가 변화하지는 않게 된다.

즉, 상기 제2피스톤(25)의 가압력 작용에 따른 제2클러치(5)의 전달 토크 변화는 상기 제1클러치(3)의 전달 토크와는 무관하게 독립적으로 제어되는 것이다.

참고로, 도 3, 4의 화살표는 상기 제1피스톤과 제2피스톤이 가하는 가압력의 전달 경로를 표현한 것이다.

이상과 같이, 본 발명의 차량의 토크 배분 장치는 상기 제1피스톤(21)이 제공하는 가압력에 의한 상기 제1클러치(3)의 전달 토크와 상기 제2피스톤(25)이 제공하는 가압력에 의한 상기 제2클러치(5)의 전달 토크가 서로 독립적으로 제어되고, 상호간에 간섭이나 영향을 주지 않게 되어, 상기 제1허브(7)와 제2허브(9)와 같은 두 회전체로의 정확한 토크 배분 제어로 차량의 안정성 및 동력 성능을 크게 향상시킬 수 있게 된다.

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 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.

1; 드럼
3; 제1클러치
5; 제2클러치
7; 제1허브
9; 제2허브
11; 제1스토퍼
13; 제2스토퍼
15; 제1베어링
17; 제2베어링
19; 제1플레이트팩
19-1; 제1드럼플레이트
19-2; 제1허브플레이트
21; 제1피스톤
23; 제2플레이트팩
23-1; 제2드럼플레이트
23-2; 제2허브플레이트
25; 제2피스톤
27; 제1스냅링
29; 제2스냅링
31; 제1플런저
33; 제2플런저
35; 제3베어링
37; 제4베어링
39; 링기어
41; 제5베어링
43; 제6베어링
45; 드럼실린더
47; 제1드럼커버
49; 제2드럼커버
51; 제7베어링
53; 제8베어링

Claims

토크를 전달받아 회전 가능하도록 설치되고 내부에 공간이 구비된 드럼;
상기 드럼의 축방향을 따르는 가압력에 의해 마찰력이 가변되도록 상기 드럼의 내부 공간에 각각 설치되는 제1클러치 및 제2클러치;
상기 드럼으로부터 상기 제1클러치를 통해 토크를 전달받아 회전될 수 있도록 설치된 제1허브;
상기 드럼으로부터 상기 제2클러치를 통해 토크를 전달받아 회전될 수 있도록 설치된 제2허브;
상기 제1클러치에 가해지는 가압력을 지지하도록 상기 드럼에 설치된 제1스토퍼;
상기 제2클러치에 가해지는 가압력을 지지하도록 상기 제2허브에 설치된 제2스토퍼;
를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 차량의 토크 배분 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 제1허브와 제2허브 사이에는 축방향 힘을 지지하면서 상대회전을 허용하도록 제1베어링이 설치되고;
상기 제1허브는, 상기 제1베어링을 통해 상기 제1허브로 전달되는 축방향 힘이 지지되도록, 제2베어링에 의해 지지된 것
을 특징으로 하는 차량의 토크 배분 장치.
청구항 2에 있어서,
상기 제1클러치는 상기 드럼에 축방향을 따라 직선 슬라이딩 가능하도록 설치되는 다수의 제1드럼플레이트와, 상기 축방향을 따라 상기 제1드럼플레이트와 교번하여 배치되고 상기 제1허브에 상기 축방향을 따라 직선 슬라이딩 가능하도록 설치되는 다수의 제1허브플레이트로 이루어진 제1플레이트팩과, 상기 제1플레이트팩에 가압력을 제공할 수 있도록 설치된 제1피스톤;
을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 차량의 토크 배분 장치.
청구항 3에 있어서,
상기 제2클러치는 상기 드럼에 축방향을 따라 직선 슬라이딩 가능하도록 설치되는 다수의 제2드럼플레이트와, 상기 축방향을 따라 상기 제2드럼플레이트와 교번하여 배치되고 상기 제2허브에 상기 축방향을 따라 직선 슬라이딩 가능하도록 설치되는 다수의 제2허브플레이트로 이루어진 제2플레이트팩과, 상기 제2플레이트팩에 가압력을 제공할 수 있도록 설치된 제2피스톤;
을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 차량의 토크 배분 장치.
청구항 4에 있어서,
상기 제1피스톤과 제2피스톤은 상기 드럼을 사이에 두고 양쪽에 서로 대향되게 설치되고;
상기 제1스토퍼는 상기 제1피스톤이 가하는 가압력을 지지하도록 상기 드럼의 내경부에 구비되고;
상기 제2스토퍼는 상기 제2피스톤이 가하는 가압력을 지지하도록 상기 제2허브의 외경부에 구비된 것
을 특징으로 하는 차량의 토크 배분 장치.
청구항 5에 있어서,
상기 제1스토퍼는 상기 드럼의 내경부에 형성된 제1스토퍼홈에 삽입되는 제1스냅링으로 구성되고;
상기 제2스토퍼는 상기 제2허브의 외경부에 형성된 제2스토퍼홈에 삽입되는 제2스냅링으로 구성된 것
을 특징으로 하는 차량의 토크 배분 장치.
청구항 5에 있어서,
상기 제1피스톤과 제1플레이트팩 사이에는, 상기 제1피스톤의 가압력을 상기 제1플레이트팩으로 전달하도록 상기 드럼을 축방향으로 관통하여 슬라이딩 가능하게 설치된 제1플런저가 구비되고;
상기 제2피스톤과 제2플레이트팩 사이에는, 상기 제2피스톤의 가압력을 상기 제2플레이트팩으로 전달하도록 상기 드럼을 축방향으로 관통하여 슬라이딩 가능하게 설치된 제2플런저가 구비된 것
을 특징으로 하는 차량의 토크 배분 장치.
청구항 7에 있어서,
상기 제1피스톤과 제1플런저 사이에는 상대 회전을 허용하면서 축방향 가압력을 전달하는 제3베어링이 구비되고;
상기 제2피스톤과 제2플런저 사이에는 상대 회전을 허용하면서 축방향 가압력을 전달하는 제4베어링이 구비되며;
상기 드럼은 외부로부터 토크를 전달받도록 링기어가 일체로 장착되고;
상기 드럼의 양쪽에는 상기 드럼의 회전을 허용하면서 축방향 이동을 제한하도록 제5베어링 및 제6베어링이 각각 구비된 것
을 특징으로 하는 차량의 토크 배분 장치.