KR102618258B1

KR102618258B1 - 차량용 듀얼 클러치 장치

Info

Publication number: KR102618258B1
Application number: KR1020180172172A
Authority: KR
Inventors: 배현기
Original assignee: 주식회사 카펙발레오
Priority date: 2018-12-28
Filing date: 2018-12-28
Publication date: 2023-12-27
Also published as: KR20200082036A

Abstract

본 발명은 차량에 적용되며 두 개의 클러치 팩을 구비한 차량용 듀얼 클러치 장치를 개시한다.
본 발명의 실시예에 따른 차량용 듀얼 클러치 장치는 하나의 캐리어를 이용해 각각의 클러치 팩을 장착하여 구성요소를 줄이는 동시에, 제작원가 절감 및 조립공수를 줄이고, 두 개의 클러치 팩을 축 방향으로 동일 선상에 배치함으로써, 듀얼 클러치 장치의 전체적인 외경 크기를 줄이는 동시에, 각 피스톤을 작동시키기 위한 챔버에 원활하게 오일을 공급하여 피스톤의 작동 응답성 및 작동 신뢰도와, 클러치의 제어성을 향상시키도록 캐리어가 입력부재로 작동하고, 제1, 및 제2 드리븐 플레이트가 출력부재로 작동하며, 제1 및 제2 피스톤을 작동시키도록 제1, 및 제2 압력챔버가 구비되고, 제1, 및 제2 압력챔버에 대응하여 제1, 및 제2 보상챔버가 구비되며, 제1 클러치 팩과 제2 클러치 팩은 축 방향을 기준으로 동일선상에 위치될 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 파워트레인의 레이아웃에 따라 변속기의 탑재성을 향상시키기 위해서 변속기의 외경을 최소화할 필요가 있으며, 간단한 구조로 구성하여 조립 공정을 줄이고 제조 비용을 줄일 필요가 있으나 이에 충분하게 만족하지 못하는 문제점이 있다.

또한, 두 개의 클러치 어셈블리가 반경방향을 기준으로 이중으로 배치되어 듀얼 클러치 장치의 크기가 필요 이상으로 커지게 되고, 각 클러치 어셈블리에서 클러치 팩을 고정하기 위한 캐리어를 각각 적용해야만 하는 바, 부품수가 증가되고, 제작원가 및 조립공수가 증가되는 문제점도 있다.

유럽특허공개공보 제1568906 A1호 및 미국공개특허공보 제2009-0211865 A1호는 두 개의 클러치 팩이 단일의 캐리어를 공유하는 구조 및 두 개의 클러치 팩이 축 방향으로 동일 선상에 배치된 차량용 듀얼 클러치 장치를 개시한다. 이러한 구조에 따르면 단일의 캐리어를 공유함으로써 듀얼 클러치 장치의 구조를 단순화할 수 있고, 두 개의 클러치 팩이 축 방향으로 배치됨으로써 변속기의 외경을 최소화할 수 있다.

그러나, 두 개의 클러치 팩을 각각 가압하는 피스톤들의 가압방향이 서로 반대 방향이기 때문에 피스톤의 구조가 복잡해지는 문제가 있다. 또한 듀얼 클러치 장치를 구성하는 부품들의 무게가 출력 샤프트에 집중되어 출력 샤프트의 회전 관성이 증가하여 변속동작이 느려지는 문제가 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 하나의 캐리어를 이용해 각각의 클러치 팩을 장착하여 구성요소를 줄이면서도, 두 개의 피스톤들의 가압방향을 동일하게 함으로써, 듀얼 클러치 장치의 구조를 단순화하여 제작원가 절감 및 조립공수를 줄이도록 하는 차량용 듀얼 클러치 장치를 제공하고자 한다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 두 개의 클러치 팩을 축 방향으로 동일 선상에 배치함으로써, 듀얼 클러치 장치의 전체적인 외경 크기를 줄이는 동시에, 피스톤 서포터를 캐리어와 캐리어 허브에 연결함으로써, 부품들의 하중을 캐리어로 분산하고, 출력 샤프트의 회전 관성을 저감하여 피스톤의 작동 응답성 및 작동 신뢰도와, 클러치의 제어성을 향상시키도록 하는 차량용 토크 컨버터를 제공하고자 한다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 차량용 듀얼 클러치 장치는 엔진의 구동력이 입력되는 드라이브 플레이트; 상기 드라이브 플레이트에 일체로 연결되어 구동력을 전달받는 캐리어; 상기 캐리어의 내주면에서 상기 드라이브 플레이트 측에 배치되는 제1 드리븐 플레이트; 상기 제1 드리븐 플레이트에 연결되어 기어트레인에 구동력을 전달하도록 제1 출력 샤프트와 축 결합되는 제1 스플라인 허브; 상기 캐리어의 내주면과 상기 제1 드리븐 플레이트의 외주면 사이에 배치되어 엔진의 구동력을 전달하거나 차단하는 제1 클러치 팩; 상기 캐리어의 내주면에서 상기 드라이브 플레이트의 반대측을 향하여 상기 제1 드리븐 플레이트와 이격된 위치에 배치되는 제2 드리븐 플레이트; 상기 제2 드리븐 플레이트와 중심에 배치된 캐리어 허브를 통해 연결되어 기어트레인에 구동력을 전달하도록 중공으로 형성되고, 상기 제1 출력 샤프트가 회전 중심에 배치된 중공의 제2 출력 샤프트와 축 결합되는 제2 스플라인 허브; 상기 캐리어의 내주면과 상기 제2 드리븐 플레이트의 외주면 사이에 배치되며, 엔진의 구동력을 전달하거나 차단하는 제2 클러치 팩; 상기 제1 드리븐 플레이트와 상기 제2 드리븐 플레이트의 사이에서 상기 캐리어와 상기 캐리어 허브에 장착되는 제1 피스톤 서포터에 결합되고, 유압에 의해 축 방향으로 이동하여 상기 제1 클러치 팩을 가압하는 제1 피스톤; 및 상기 제2 드리븐 플레이트를 기준으로 상기 드라이브 플레이트의 반대측에서 상기 캐리어와 상기 캐리어 허브에 장착되는 제2 피스톤 서포터에 결합되며, 유압에 의해 축 방향으로 이동하여 상기 제2 클러치 팩을 가압하는 제2 피스톤;을 포함하되, 상기 제1 클러치 팩과 상기 제2 클러치 팩은 축 방향을 기준으로 동일선상에 위치될 수 있다.

상기 드라이브 플레이트의 반대측에서 상기 제1 피스톤 서포터와 상기 제1 피스톤 사이에는 상기 제1 피스톤을 상기 드라이브 플레이트가 배치된 방향으로 이동시키는 제1 압력챔버가 구비되며, 상기 제1 드리븐 플레이트와 상기 제1 피스톤의 사이에는 상기 제1 압력챔버의 반대측에 과압을 보상하는 제1 보상챔버가 배치될 수 있다.

상기 제1 보상챔버는 내주면이 상기 제1 피스톤 서포터에 장착되는 제1 스프링 서포터에 지지되고, 외주면은 상기 제1 피스톤에 지지되는 제1 리턴 스프링에 의해 형성될 수 있다.

상기 제1 리턴 스프링은 상기 제1 클러치 팩에 상기 제1 보상챔버로 유입된 오일 중, 일부의 오일을 공급하도록 상기 제1 스프링 서포터와의 사이에서 제1 냉각홀을 형성할 수 있다.

상기 드라이브 플레이트의 반대측에서 상기 제2 피스톤 서포터와 상기 제2 피스톤 사이에는 상기 제2 피스톤을 상기 드라이브 플레이트가 배치된 방향으로 이동시키는 제2 압력챔버가 구비되며, 상기 제2 드리븐 플레이트와 상기 제2 피스톤의 사이에는 상기 제2 압력챔버의 반대측에 과압을 보상하는 제2 보상챔버가 배치될 수 있다.

상기 제2 보상챔버는 내주면이 상기 제2 피스톤 서포터에 장착되는 제2 스프링 서포터에 지지되고, 외주면은 상기 제2 피스톤에 지지되는 제2 리턴 스프링에 의해 형성될 수 있다.

상기 제2 리턴 스프링은 상기 제2 클러치 팩에 상기 제2 보상챔버로 유입된 오일 중, 일부의 오일을 공급하도록 상기 제2 스프링 서포터와의 사이에서 제2 냉각홀을 형성할 수 있다.

상기 제1, 및 제2 압력챔버, 및 상기 제1, 및 제2 보상챔버에 오일을 공급하도록 상기 제2 출력 샤프트와 상기 캐리어 허브의 사이에는 클러치 서포터가 더 구비될 수 있다.

상기 클러치 서포터는 중공의 원통 형상으로 형성되며, 내부에 다수개의 유로가 구비되는 메인 바디; 및 상기 드라이브 플레이트의 반대 방향에서 상기 메인 바디에 일체로 형성되며, 상기 유로들과 연결유로를 통해 연통되는 다수개의 공급홀이 구비되는 플랜지부;를 포함할 수 있다.

상기 유로는 상기 제1 압력챔버와 연결되는 제1 유로; 상기 제2 압력챔버와 연결되는 제2 유로; 및 상기 제1, 및 제2 보상챔버와 연결되는 제3 유로;를 포함할 수 있다.

상기 공급홀은 상기 제1 유로와 연결되는 제1 공급홀; 상기 제2 유로와 연결되는 제2 공급홀; 및 상기 제3 유로와 연결되는 제3 공급홀;을 포함할 수 있다.

상기 메인 바디는 외주면과 상기 공급홀의 반대 방향에 각각 형성되어 상기 유로들과 연통되는 다수개의 배출홀을 더 포함하며, 상기 배출홀은 상기 제1 유로와 연결되며, 상기 제1 압력챔버로 오일을 배출하는 적어도 하나의 제1 배출홀; 상기 제2 유로와 연결되며, 상기 제2 압력챔버로 오일을 배출하는 적어도 하나의 제2 배출홀; 축 방향을 기준으로 상기 드라이브 플레이트를 향하는 상기 메인 바디의 타단에 형성되어 상기 제3 유로와 연결되고, 상기 제1 보상챔버로 오일을 배출하는 적어도 하나의 제3 배출홀; 및 상기 제3 유로와 연결되며, 상기 제2 보상챔버로 오일을 배출하는 적어도 하나의 제4 배출홀;을 포함할 수 있다.

상기 제1, 제2, 및 제4 배출홀은 상기 메인 바디의 외주면에 원주방향을 따라 설정각도로 이격된 위치에 각각 형성될 수 있다.

상기 메인 바디에는 상기 제1, 제2, 및 제4 배출홀에 대응하여 외주면으로부터 반경방향 외측을 향하여 돌출된 다수개의 격벽이 형성될 수 있다.

상기 격벽은 상기 메인 바디의 외주면에 원주방향으로 형성되며, 상기 캐리어 허브와의 사이에 오일 유동공간을 형성할 수 있다.

상기 캐리어 허브에는 상기 제1, 제2, 제3, 및 제4 배출홀로부터 배출된 오일을 상기 제1, 및 제2 압력챔버와, 상기 제1 및 제2 보상챔버에 각각 유입시키도록 축 방향을 따라 다수개의 오일 홀이 형성될 수 있다.

상기 제1, 및 제2 피스톤 서포터에는 상기 오일 홀들에 대응하여 축 방향을 따라 다수개의 관통홀이 각각 형성될 수 있다.

상기 클러치 서포터는 상기 제2 출력 샤프트의 외주면과 상기 캐리어 허브의 내주면 사이에 배치되며, 상기 제2 스플라인 허브에 축 방향으로 지지될 수 있다.

상기 제1 압력챔버는 상기 제1 피스톤을 기준으로 상기 드라이브 플레이트의 반대측에 배치되고, 상기 제2 압력챔버는 상기 제2 피스톤을 기준으로 상기 드라이브 플레이트의 반대측에 배치되며, 상기 제1 보상챔버는 상기 제1 피스톤을 기준으로 상기 드라이브 플레이트 측에 배치되고, 상기 제2 보상챔버는 상기 제2 피스톤을 기준으로 상기 드라이브 플레이트 측에 배치될 수 있다.

상기 캐리어는 입력부재로 작용할 수 있다.

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

상기 제2 드리븐 플레이트는 상기 캐리어 허브에 결합될 수 있다.

상기 제1 피스톤과 상기 제1 피스톤 서포터 사이, 및 상기 제2 피스톤과 상기 제2 피스톤 서포터 사이에는 각각 적어도 하나의 시일부재가 개재될 수 있다.

상기 제2 스플라인 허브의 양단에는 각각 스러스트 베어링이 배치될 수 있다.

상기 제1, 및 제2 피스톤 서포터는 상기 캐리어의 내주면에 장착되는 스냅 링에 의해 상기 캐리어의 내주면에 각각 고정될 수 있다.

상기 제1 클러치 팩은 상기 드라이브 플레이트 측에서 상기 캐리어의 내주면에 장착되는 고정 링을 통해 고정되고, 상기 제2 클러치 팩은 상기 캐리어의 내주면에 고정된 상기 제1 피스톤 서포터를 통해 고정될 수 있다.

상술한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 차량용 듀얼 클러치 장치에 의하면, 하나의 캐리어를 이용해 각각의 클러치 팩을 장착하여 구성요소를 줄이는 동시에, 제작원가 절감 및 조립공수를 줄이는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 두 개의 클러치 팩을 듀얼 클러치 장치의 축 방향으로 동일 선상에 배치함으로써, 듀얼 클러치 장치의 전체적인 외경 크기를 줄이는 효과도 있다.

또한, 본 발명은 피스톤을 작동시키기 위한 챔버에 원활하게 오일을 공급하여 피스톤의 작동 응답성 및 작동 신뢰도를 향상시키고, 각 클러치 팩에 작용하는 원심력을 줄여 변형량을 축소하는 동시에, 클러치의 제어성을 향상시키는 효과도 있다.

또한, 본 발명은 피스톤 서포터를 캐리어와 캐리어 허브에 연결함으로써, 부품들의 하중을 캐리어로 분산하고, 출력 샤프트의 회전 관성을 저감하여 피스톤의 작동 응답성 및 작동 신뢰도와, 클러치의 제어성을 향상시키는 효과도 있다.

또한, 본 발명은 클러치 서포터의 제작 시에 오일을 공급하기 위한 다수개의 유로를 형성함으로써, 각 챔버에 오일을 공급하기 위한 오일유로의 레이아웃 자유도 향상을 통해 조립성 및 정비성을 향상시키고, 전체적인 생산성을 향상시키는 효과도 있다.

또한, 본 발명은 각 피스톤이 드라이브 플레이트 측을 향하여 같은 방향으로 작용하도록 각각의 압력챔버와 보상챔버를 배치하여 변속기의 전장을 줄임으로써, 차량에 탑재할 때 탑재성을 향상시키는 효과도 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 듀얼 클러치 장치의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 듀얼 클러치 장치에 적용되는 클러치 서포터의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 듀얼 클러치 장치에 적용되는 클러치 서포터의 측면 사시도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 듀얼 클러치 장치에 적용되는 클러치 서포터의 투영 사시도이다.
도 5는 도 3의 A-A 선에 따른 단면도이다.
도 6은 도 3의 B-B 선에 따른 단면도이다.
도 7은 도 3의 C-C 선에 따른 단면도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 듀얼 클러치 장치에서 제1 클러치 어셈블리를 통해 동력전달이 이루어지는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 듀얼 클러치 장치에서 제2 클러치 어셈블리를 통해 동력전달이 이루어지는 과정을 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 단면도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 듀얼 클러치 장치에 적용되는 클러치 서포터의 사시도이며, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 듀얼 클러치 장치에 적용되는 클러치 서포터의 측면 사시도이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 듀얼 클러치 장치에 적용되는 클러치 서포터의 투영 사시도이며, 도 5는 도 3의 A-A 선에 따른 단면도이며, 도 6은 도 3의 B-B 선에 따른 단면도이고, 도 7은 도 3의 C-C 선에 따른 단면도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명이 실시예의 차량용 듀얼 클러치 장치는, 제1 클러치 어셈블리(C1)와 제2 클러치 어셈블리(C2)를 포함한다.

먼저, 상기 제1 클러치 어셈블리(C1)는 드라이브 플레이트(1), 캐리어(3), 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 반경방향의 외측에 배치되는 선단부에 상기 캐리어(3)가 일체로 연결된다.

상기 캐리어(3)는 원통형상으로 형성되며, 상기 드라이브 플레이트(1)와 함께 엔진의 구동력을 전달받아 회전할 수 있다.

본 실시예에서, 상기 제1 드리븐 플레이트(7)는 상기 캐리어(3)의 내주면으로부터 일정간격 이격된 위치에서 상기 드라이브 플레이트(1) 측을 향하여 배치된다.

이러한 제1 드리븐 플레이트(7)는 제1 스플라인 허브(15)에 결합된다. 상기 제1 스플라인 허브(15)는 상기 제1 드리븐 플레이트(7)에 연결되어 기어트레인에 구동력을 전달하도록 제1 출력 샤프트(OS1)와 축 결합될 수 있다.

이에 따라, 상기 제1 스플라인 허브(15)는 상기 제1 출력 샤프트(OS1)를 통해 변속기의 기어트레인에 연결된다. 상기 제1 스플라인 허브(15)에 연결되는 기어트레인은 홀수단 또는 짝수단의 변속기어 중의 하나에 연결될 수 있다.

여기서, 상기 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.

그리고 상기 제1 클러치 팩(9)은 상기 캐리어(3)와 상기 제1 드리븐 플레이트(7)의 사이에 연결된다. 이러한 제1 클러치 팩(9)은 상기 캐리어(3)의 내주면과 상기 제1 드리븐 플레이트(7)의 외주면 사이에 배치되어 엔진의 구동력을 전달하거나 차단할 수 있다.

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 드라이브 플레이트(1)에 근접한 위치에서 상기 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. 이러한 제2 마찰플레이트(9b)들은 상기 제1 마찰플레이트(9a)들의 사이사이에 배치되는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 제1 클러치 팩(9)은 상기 드라이브 플레이트(1) 측에서 상기 캐리어(3)의 내주면에 장착되는 고정 링(10)을 통해 고정될 수 있다.

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

본 실시예에서, 상기 제2 클러치 어셈블리(C2)는 제2 드리븐 플레이트(23), 제2 스플라인 허브(25), 및 제2 클러치 팩(27)을 포함한다.

먼저, 상기 제2 드리븐 플레이트(23)는 상기 캐리어(3)의 내주면에서 상기 드라이브 플레이트(1)의 반대측을 향하여 상기 제1 드리븐 플레이트(7)와 이격된 위치에 배치된다. 이러한 제2 드리븐 플레이트(23)는 출력부재로 작용하도록 제2 스플라인 허브(25)에 연결될 수 있다.

여기서, 상기 제2 드리븐 플레이트(23)는 일단이 캐리어 허브(13)에 결합되며, 상기 캐리어 허브(13)를 통해 상기 제2 스플라인 허브(25)에 연결될 수 있다.

한편, 상기 제2 스플라인 허브(25)는 상기 제2 드리븐 플레이트(23)와 중심에 배치된 상기 캐리어 허브(13)를 통해 연결되어 기어트레인에 구동력을 전달하도록 중공으로 형성된다.

이러한 제2 스플라인 허브(25)는 상기 제1 출력 샤프트(OS1)가 회전 중심에 배치된 중공의 제2 출력 샤프트(OS2)와 축 결합되어 변속기의 또 다른 기어트레인에 연결된다.

즉, 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 상기 캐리어(3)와 상기 제2 드리븐 플레이트(23)의 사이에 연결된다. 이러한 제2 클러치 팩(27)은 상기 캐리어(3)의 내주면과 상기 제2 드리븐 플레이트(23)의 외주면 사이에 배치되어 엔진의 구동력을 전달하거나 차단할 수 있다.

본 실시예에서, 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 제1 클러치 팩(9)으로부터 상기 드라이브 플레이트(1)의 반대 방향으로 이격된 위치에서 상기 캐리어(3)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, 상기 제3 마찰플레이트(27a)들과 제4 마찰플레이트(27b)들은 서로 밀착되어 마찰 접촉되는 상태가 되면, 상기 캐리어(3)의 구동력을 상기 제2 드리븐 플레이트(23)로 전달할 수 있다.

여기서, 상기 드라이브 플레이트(1)는 상기 제1, 및 제2 클러치 팩(9, 27)에 밀착되어 상기 제1, 및 제2 클러치 팩(9, 27)이 작용할 때, 반력으로 작용하는 역할을 한다.

이와 같이 구성되는 상기 제1 클러치 팩(9)과 상기 제2 클러치 팩(27)은 축 방향을 기준으로 상기 캐리어(3)를 통하여 동일선상에 위치된다. 이에 따라, 듀얼 클러치 장치의 전체 반경 크기가 축소될 수 있다.

한편, 상기 제1 클러치 어셈블리(C1)는 상기 제1 드리븐 플레이트(7)와 상기 제2 드리븐 플레이트(23)의 사이에서 상기 캐리어(3)와 상기 캐리어 허브(13)에 장착된 제1 피스톤 서포터(16)에 결합되는 제1 피스톤(17)을 더 포함할 수 있다.

상기 제1 피스톤(17)은 유압에 의해 축 방향으로 이동하여 상기 제1 클러치 팩(9)을 선택적으로 가압할 수 있다.

즉, 상기 제1 피스톤(17)의 일단은 축과 나란한 방향으로 배치되며, 유압의 공급 시에 상기 제1 클러치 팩(9)을 가압할 수 있다. 여기서, 상기 제1 피스톤(17)의 일단은 상기 드라이브 플레이트(1)를 향하는 방향으로 배치될 수 있다.

한편, 상기 제1 피스톤 서포터(16)는 상기 캐리어(3)의 내주면에 장착되는 스냅 링(31)에 의해 상기 캐리어(3)의 내주면에 고정될 수 있다.

또한, 상기 제2 클러치 팩(27)은 상기 캐리어(3)의 내주면에 고정된 상기 제1 피스톤 서포터(16)를 통해 고정될 수 있다.

본 실시예에서, 상기 드라이브 플레이트(1)의 반대측에서 상기 제1 피스톤 서포터(16)와 상기 제1 피스톤(17) 사이에는 상기 제1 피스톤(17)을 상기 드라이브 플레이트(1)가 배치된 방향으로 이동시키는 제1 압력챔버(18)가 구비된다.

상기 제1 압력챔버(18)는 유압에 의해 상기 제1 피스톤(17)을 축 방향으로 이동시킬 수 있다. 상기 제1 압력챔버(18)는 상기 제1 피스톤(17)을 기준으로 볼 때 상기 드라이브 플레이트(1)의 반대측에 배치된다.

여기서, 상기 제1 피스톤(17)과 상기 제1 피스톤 서포터(16)의 사이에는 시일부재(14)가 개재될 수 있다.

상기 시일부재(14)는 상기 제1 압력챔버(18)로 공급된 오일에 의해 상기 제1 피스톤(17)이 작동할 경우, 상기 제1 피스톤 서포터(16)와 상기 제1 피스톤(17)의 사이를 시일하여 상기 제1 압력챔버(18)의 오일이 누유되는 것을 방지할 수 있다.

그리고 상기 제1 드리븐 플레이트(7)와 상기 제1 피스톤(17)의 사이에는 상기 제1 압력챔버(18)의 반대측에 과압을 보상하는 제1 보상챔버(20)가 배치될 수 있다.

상기 제1 보상챔버(20)는 상기 제1 피스톤(17)을 기준으로 볼 때 상기 드라이브 플레이트(1) 측에 배치된다. 이러한 제1 보상챔버(20)는 상기 제1 압력챔버(18)에 과압이 걸릴 때 이를 보상하여 적정한 오일의 압력을 유지하는 역할을 한다.

여기서, 상기 제1 보상챔버(20)는 내주면이 상기 제1 피스톤 서포터(16)에 장착된 제1 스프링 서포터(19)에 지지되고, 외주면은 상기 제1 피스톤(17)에 지지되는 제1 리턴 스프링(21)에 의해 형성될 수 있다.

상기 제1 리턴 스프링(21)은 내주면과 외주면이 일정각도로 경사지게 배치된 접시 스프링으로 형성될 수 있다.

여기서, 상기 제1 리턴 스프링(21)은 상기 제1 클러치 팩(9)에 상기 제1 보상챔버(20)로 유입된 오일 중, 일부의 오일을 공급하도록 상기 제1 스프링 서포터(19)와의 사이에서 제1 냉각홀(21a)을 형성할 수 있다.

즉, 상기 제1 리턴 스프링(21)에는 내주면 둘레에 적어도 하나 이상의 홈이 형성되며, 이 홈들이 상기 제1 스프링 서포터(19)의 사이에서 상기 제1 냉각홀(21a)들을 형성하게 된다.

이에 따라, 상기 제1 보상챔버(20)로 유입된 오일은 상기 제1 냉각홀(21a)을 통하여 일부가 상기 제1 클러치 팩(9)으로 원활하게 공급됨으로써, 상기 제1 클러치 팩(9)을 효율적으로 냉각할 수 있다.

또한, 상기 제1 리턴 스프링(21)은 상기 제1 피스톤(17)이 작동하여 상기 드라이브 플레이트(1)를 향하여 축 방향으로 이동될 경우, 상기 제1 스프링 서포터(19)와 상기 제1 피스톤(17)에 내주면 및 외주면이 각각 접촉된 상태로 압착되면서 상기 제1 스프링 서포터(19)로부터 상기 제1 피스톤(17)을 탄성 지지하게 된다.

이러한 상태에서, 상기 제1 피스톤(17)의 작동이 완료될 경우, 상기 제1 압력챔버(18)에서 유압이 해제됨과 동시에, 상기 제1 리턴 스프링(19)은 압착이 해제되면서 상기 제1 피스톤(17)에 탄성력을 제공할 수 있다.

이에 따라, 상기 제1 피스톤(17)은 상기 드라이브 플레이트(1)의 반대방향을 향하여 초기위치로 신속하게 이동될 수 있다.

한편, 상기 제2 클러치 어셈블리(C2)는 상기 제2 드리븐 플레이트(23)를 기준으로 상기 드라이브 플레이트(1)의 반대측에서 상기 캐리어(3)와 상기 캐리어 허브(13)에 장착된 제2 피스톤 서포터(22)에 결합되는 제2 피스톤(29)을 더 포함한다.

상기 제2 피스톤(29)은 유압에 의해 축 방향으로 이동하여 상기 제2 클러치 팩(27)을 선택적으로 가압할 수 있다.

즉, 상기 제2 피스톤(29)의 일단은 축과 나란한 방향으로 배치되며, 유압의 공급 시에 상기 제2 클러치 팩(27)을 가압할 수 있다. 여기서, 상기 제2 피스톤(29)의 일단은 상기 드라이브 플레이트(1)를 향하는 방향으로 배치될 수 있다.

이에 따라, 상기 제2 피스톤(29)은 상기 제1 피스톤(17)과 같은 방향으로 이동하면서 상기 제2 클러치 팩(27)을 가압할 수 있다.

한편, 상기 제2 피스톤 서포터(22)는 상기 캐리어(3)의 내주면에 장착되는 스냅 링(31)에 의해 상기 캐리어(3)의 내주면에 고정될 수 있다.

본 실시예에서, 상기 드라이브 플레이트(1)의 반대측에서 상기 제2 피스톤 서포터(22)와 상기 제2 피스톤(29) 사이에는 상기 제2 피스톤(29)을 상기 드라이브 플레이트(1)가 배치된 방향으로 이동시키는 제2 압력챔버(31)가 구비된다.

상기 제2 압력챔버(31)는 유압에 의해 상기 제2 피스톤(29)을 축 방향으로 이동시킬 수 있다. 이러한 제2 압력챔버(31)는 제2 피스톤(29)을 기준으로 볼 때 상기 드라이브 플레이트(1)의 반대측에 배치된다.

여기서, 상기 제2 피스톤(29)과 상기 제2 피스톤 서포터(22)의 사이에는 시일부재(14)가 개재될 수 있다.

상기 시일부재(14)는 상기 제2 압력챔버(31)로 공급된 오일에 의해 상기 제2 피스톤(29)이 작동할 경우, 상기 제2 피스톤 서포터(22)와 상기 제2 피스톤(29)의 사이를 시일하여 상기 제2 압력챔버(31)의 오일이 누유되는 것을 방지할 수 있다.

그리고 상기 제2 드리븐 플레이트(23)와 상기 제2 피스톤(29)의 사이에는 상기 제2 압력챔버(31)의 반대측에 과압을 보상하는 제2 보상챔버(33)가 배치될 수 있다.

상기 제2 보상챔버(33)는 제2 피스톤(29)을 기준으로 볼 때 상기 드라이브 플레이트(1) 측에 배치된다. 이러한 제2 보상챔버(33)는 상기 제2 압력챔버(31)에 과압이 걸릴 때 이를 보상하여 적정한 오일의 압력을 유지하는 역할을 한다.

여기서, 상기 제2 보상챔버(33)는 내주면이 상기 제2 피스톤 서포터(22)에 장착된 제2 스프링 서포터(24)에 지지되고, 외주면은 상기 제2 피스톤(29)에 지지되는 제2 리턴 스프링(28)에 의해 형성될 수 있다.

상기 제2 리턴 스프링(28)은 내주면과 외주면이 일정각도로 경사지게 배치된 접시 스프링으로 형성될 수 있다.

여기서, 상기 제2 리턴 스프링(28)은 상기 제2 클러치 팩(27)에 상기 제2 보상챔버(33)로 유입된 오일 중, 일부의 오일을 공급하도록 상기 제2 스프링 서포터(24)와의 사이에서 제2 냉각홀(28a)을 형성할 수 있다.

즉, 상기 제2 리턴 스프링(28)에는 내주면 둘레에 적어도 하나 이상의 홈이 형성되며, 이 홈들이 상기 제2 스프링 서포터(24)의 사이에서 상기 제2 냉각홀(28a)들을 형성하게 된다.

이에 따라, 상기 제2 보상챔버(33)로 유입된 오일은 상기 제2 냉각홀(28a)을 통하여 일부가 상기 제2 클러치 팩(27)으로 원활하게 공급됨으로써, 상기 제2 클러치 팩(28)을 효율적으로 냉각할 수 있다.

또한, 상기 제2 리턴 스프링(28)은 상기 제2 피스톤(29)이 작동하여 상기 드라이브 플레이트(1)를 향하여 축 방향으로 이동될 경우, 상기 제2 스프링 서포터(24)와 상기 제2 피스톤(29)에 내주면 및 외주면이 각각 접촉된 상태로 압착되면서 상기 제2 스프링 서포터(24)로부터 상기 제2 피스톤(29)을 탄성 지지하게 된다.

이러한 상태에서, 상기 제2 피스톤(29)의 작동이 완료될 경우, 상기 제2 압력챔버(31)에서 유압이 해제됨과 동시에, 상기 제2 리턴 스프링(28)은 압착이 해제되면서 상기 제2 피스톤(29)에 탄성력을 제공할 수 있다.

이에 따라, 상기 제2 피스톤(29)은 상기 드라이브 플레이트(1)가 배치된 반대방향을 향하여 초기위치로 신속하게 이동될 수 있다.

이러한 제1 압력챔버(18), 제1 보상챔버(20), 제2 압력챔버(31), 및 제2 보상챔버(33)의 배치구조는 전장(축을 기준으로 길이 방향)을 축소시킬 수 있어 차량에 탑재할 때 탑재성을 향상시킬 수 있다.

본 실시예에서, 상기 캐리어 허브(13)에는 상기 제1, 및 제2 압력챔버(18, 31)와, 상기 제1 및 제2 보상챔버(20, 33)에 각각 오일을 공급하도록 축 방향을 따라 상기 오일 홀(H)들이 형성될 수 있다.

또한, 상기 제1, 및 제2 피스톤 서포터(16, 22)에는 상기 오일 홀(H)들에 대응하여 축 방향을 따라 다수개의 관통홀(16a, 22a)이 각각 형성될 수 있다.

그리고 상기 제2 출력 샤프트(OS2)와 상기 캐리어 허브(13)의 사이에는 상기 제1, 및 제2 클러치 팩(9, 27)과, 상기 제1, 및 제2 압력챔버(18, 31), 및 상기 제1, 및 제2 보상챔버(20, 33)에 오일을 공급하도록 클러치 서포터(50)가 더 구비될 수 있다.

상기 클러치 서포터(50)는 상기 제2 출력 샤프트(OS2)의 외주면과 상기 캐리어 허브(13)의 내주면 사이에 배치되며, 일단부가 상기 캐리어 허브(13)와 상기 제2 스플라인 허브(25)에 일정부분 삽입된 상태로, 상기 제2 스플라인 허브(25)에 축 방향으로 지지될 수 있다.

여기서, 상기 제2 스플라인 허브(25)의 양단에는 각각 스러스트 베어링(B)이 배치될 수 있다. 이에 따라, 상기 제2 스플라인 허브(25)는 상기 제1 스플라인 허브(15)와 상기 클러치 서포터(50)의 사이에서 상기 스러스트 베어링(B)을 통해 지지됨으로써, 안정적으로 회전될 수 있다.

본 실시예에서, 상기 클러치 서포터(50)는, 도 2 내지 도 7에서 도시한 바와 같이, 메인 바디(51)와 플랜지부(53)를 포함할 수 있다.

먼저, 상기 메인 바디(51)는 중공의 원통 형상으로 형성되며, 내부에 다수개의 유로(52)가 구비된다.

그리고 상기 플랜지부(53)는 상기 드라이브 플레이트(1)의 반대 방향에서 상기 메인 바디(51)에 일체로 형성된다. 이러한 플랜지부(53)에는 상기 유로(52)들과 연결유로(55)를 통해 연통되는 다수개의 공급홀(54)이 구비될 수 있다.

또한, 상기 플랜지부(53)에는 반경방향 외측에 형성되는 볼트홀(53a)을 통하여 미도시된 변속기 하우징에 체결될 수 있다.

여기서, 상기 유로(52)들은 상기 메인 바디(51)의 길이 방향과 원주방향으로 이격된 위치에 각각 형성된다.

이러한 유로(52)는, 도 4 내지 도 7에서 도시한 바와 같이, 상기 제1 압력챔버(18)와 연결되는 제1 유로(52a), 상기 제2 압력챔버(31)와 연결되는 제2 유로(52b), 및 상기 제1, 및 제2 보상챔버(20, 33)와 연결되는 제3 유로(52c)를 포함할 수 있다.

본 실시예에서, 상기 공급홀(54)들은 상기 드라이브 플레이트(1)의 반대측을 향하는 상기 플랜지부(53)의 일면에서 원주방향을 따라 설정각도로 이격된 위치에 각각 형성된다.

이러한 공급홀(54)들은 상기 제1 유로(52a)와 연결되는 제1 공급홀(54a), 상기 제2 유로(52b)와 연결되는 제2 공급홀(54b), 및 상기 제3 유로(52c)와 연결되는 제3 공급홀(54c)을 포함할 수 있다.

상기 제1, 제2, 및 제3 공급홀(54a, 54b, 54c)들은 상기 플랜지부(53)의 내부에 형성된 상기 연결유로(55)를 통하여 상기 제1, 제2, 및 제3 유로(52a, 52b, 52c)와 각각 연통될 수 있다.

여기서, 축 방향을 기준으로 상기 플랜지부(53)를 향하는 상기 메인 바디(51)의 일단에서 상기 제1, 제2, 및 제3 유로(52a, 52b, 52c)의 내측 단부에는 상기 공급홀(54)을 통해 공급된 오일이 상기 메인 바디(51)의 외부로 누유되는 것을 방지하도록 플러그(58)가 각각 구비될 수 있다.

한편, 상기 메인 바디(51)에는 축 방향을 기준으로 길이방향을 따라 이격된 위치에서 외주면과, 상기 공급홀(54)의 반대 방향에서 상기 메인 바디(51)의 타단에 형성되어 상기 유로(52)들과 각각 연통되는 다수개의 배출홀(56)을 더 포함할 수 있다.

상기 배출홀(56)들은 제1, 제2, 제3, 및 제4 배출홀(56a, 56b, 56c, 56d)을 포함한다.

먼저, 상기 제1 배출홀(56a)은 상기 제1 유로(52a)와 연결되며, 상기 제1 압력챔버(18)로 오일을 배출한다. 상기 제2 배출홀(56b)은 상기 제2 유로(52b)와 연결되며, 상기 제2 압력챔버(30)로 오일을 배출한다.

상기 제3 배출홀(56c)은 축 방향을 기준으로 상기 드라이브 플레이트(1)를 향하는 상기 메인 바디(51)의 타단에 형성되어 상기 제3 유로(52c)와 연결되고, 상기 제1 보상챔버(20)로 오일을 배출한다.

그리고 상기 제4 배출홀(56d)은 상기 제3 유로(52c)와 연결되며, 상기 제2 보상챔버(33)로 오일을 배출한다.

여기서, 상기 제1, 제2, 및 제4 배출홀(56a, 56b, 56d)들은 상기 메인 바디(51)의 외주면에 원주방향을 따라 설정각도로 이격된 위치에 각각 형성될 수 있다.

즉, 상기 제3, 및 제4 배출홀(56c, 56d)은 상기 제3 공급홀(54a)과 연결된 상기 제3 유로(52c)를 통해 공급된 오일을 상기 제1, 및 제2 보상챔버(20, 33)로 각각 배출하게 된다.

여기서, 상기 제1, 및 제2 보상챔버(20, 33)로 공급된 오일 중, 일부는 상기 제1, 및 제2 냉각홀(21a, 28a)을 통하여 상기 제1, 및 제2 클러치 팩(9, 27)으로 공급될 수 있다.

이에 따라, 상기 제1, 및 제2 클러치 팩(9, 27)에는 상기 제1, 및 제2 보상챔버(20, 33)에 공급된 오일 중, 일부의 오일이 비교적 균일하고 원활하게 공급됨으로써, 상기 제1, 및 제2 클러치 팩(9, 27)의 냉각효율이 향상될 수 있다.

한편, 상기 메인 바디(51)에는 상기 제1, 제2, 및 제4 배출홀(56a, 56b, 56d)에 대응하여 외주면으로부터 반경방향 외측을 향하여 돌출된 다수개의 격벽(57)이 형성될 수 있다.

이러한 격벽(57)들은 상기 메인 바디(51)의 외주면에 원주방향으로 형성되며, 상기 캐리어 허브(13)와의 사이에 다수개의 오일 유동공간(S)을 형성할 수 있다.

상기 오일 유동공간(S)은 상기 캐리어 허브(13)의 내주면과 상기 클러치 서포터(50)의 외주면 사이에서 축 방향으로 각각 이격된 위치에서 원주방향으로 형성될 수 있다.

즉, 상기 격벽(57)들은 상기 캐리어 허브(13)에 구비된 각각의 오일 홀(H)에 대응하는 위치에서 상기 제1, 제2, 및 제4 배출홀(56a, 56b, 56d)들을 각각 구획할 수 있다. 이와 동시에, 상기 격벽(57)들은 각 배출홀(56)들과 각각의 오일 홀(H)들 사이에 오일 유동공간(S)을 각각 형성할 수 있다.

여기서, 상기 캐리어 허브(13)에 형성된 상기 오일 홀(H)들과 상기 제1, 및 제2 피스톤 서포터(16, 22)에 각각 형성된 관통홀(16a, 22a)들은 상기 제1, 제2, 제3, 및 제4 배출홀(56a, 56b, 56c, 56d)로부터 선택적으로 배출된 오일이 각각의 상기 오일 유동공간(S)에 충진되면, 충진된 오일을 상기 제1, 및 제2 압력챔버(18, 31)와, 상기 제1 및 제2 보상챔버(20, 33)에 각각 원활하게 유입시킬 수 있다.

이에 따라, 상기 클러치 서포터(50)를 통하여 공급된 오일은 상기 캐리어 허브(13)의 내주면 사이에서 상기 격벽(57)에 의해 형성된 각각의 오일 유동공간(S)에 충진된 상태에서, 보다 신속하고 원활하게 상기 제1, 및 제2 압력챔버(18, 31)와 상기 제1, 및 제2 보상챔버(20, 33)에 각각 공급될 수 있다.

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

도 8은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 듀얼 클러치 장치에서 제1 클러치 어셈블리를 통해 동력전달이 이루어지는 과정을 설명하기 위한 도면이고, 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 듀얼 클러치 장치에서 제2 클러치 어셈블리를 통해 동력전달이 이루어지는 과정을 설명하기 위한 도면이다.

먼저, 상기 제1 클러치 어셈블리(C1)를 통해 엔진의 구동력이 변속기로 전달되는 과정을 도 8을 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 캐리어(3)로 전달된다. 이때 상기 캐리어(3)가 회전하면서 상기 캐리어(3)에 결합되어 있는 상기 제1 마찰플레이트(9a)도 함께 회전한다.

이러한 상태에서, 오일은 상기 클러치 서포터(50)의 제1 공급홀(54a), 연결유로(55), 제1 유로(52a), 및 제1 배출홀(56a)과, 상기 캐리어 허브(13)의 오일 홀(H), 및 상기 제1 피스톤 서포터(16)의 관통홀(16a)을 순차적으로 통과하여 상기 제1 압력챔버(18)에 공급된다.

상기 제1 압력챔버(18)에 공급된 오일은 상기 제1 압력챔버(18)의 내부에 유압을 형성한다.

상기 제1 피스톤(17)은 상기 제1 압력챔버(18)에서 형성된 유압에 의해 상기 드라이브 플레이트(1)가 배치된 방향으로 이동하면서, 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 상기 제1 출력 샤프트(OS1)를 통해 구동력을 전달한다.

이 때, 상기 제1 압력챔버(18)의 오일압이 과도하게 상승하는 것을 방지하도록 상기 제1 보상챔버(20)에는 상기 클러치 서포터(50)의 제3 공급홀(54c), 연결유로(55), 제3 유로(52c), 및 제3 배출홀(56c)과, 상기 캐리어 허브(13)의 오일 홀(H), 및 상기 제1 피스톤 서포터(16)의 관통홀(16a)을 순차적으로 통과한 오일이 공급되어 오일압을 보상함으로써, 원활한 작동이 이루어지도록 한다.

이와 동시에, 상기 제1 보상챔버(20)로 공급된 오일 중, 일부는 상기 제1 냉각홀(21a)을 통하여 상기 제1 클러치 팩(9)으로 공급됨으로써, 상기 제1 클러치 팩(9)을 효율적으로 냉각하게 된다.

한편, 상기 제2 클러치 어셈블리(C2)를 통해 엔진의 구동력이 변속기로 전달되는 과정을 도 9를 참조하여 설명하기로 한다.

상기 드라이브 스플라인 허브(11)로 입력된 엔진의 구동력은 상기 드라이브 플레이트(1)로 전달된다. 상기 드라이브 플레이트(1)로 전달된 엔진의 구동력은 상기 캐리어(3)로 전달된다. 이때 상기 캐리어(3)가 회전하면서 상기 캐리어(3)에 결합되어 있는 상기 제1 마찰플레이트(9a)와 상기 제3 마찰플레이트(27a)도 함께 회전한다.

이러한 상태에서, 상기 제1 압력챔버(18)에 오일압이 해제되고, 상기 클러치 서포터(50)의 제2 공급홀(54b), 연결유로(55), 제2 유로(52b), 및 제2 배출홀(56b)과, 상기 캐리어 허브(13)의 오일 홀(H), 및 상기 제2 피스톤 서포터(22)의 관통홀(22a)을 순차적으로 통과하여 상기 제2 압력챔버(31)에 유압이 공급된다.

상기 제2 압력챔버(31)에 공급된 오일은 상기 제2 압력챔버(31)의 내부에 유압을 형성한다.

상기 제2 피스톤(29)은 상기 제2 압력챔버(31)에서 형성된 유압에 의해 상기 드라이브 플레이트(1)가 배치된 방향으로 이동하면서 상기 제2 클러치 팩(27)을 가압한다.

그러면, 상기 제2 클러치 팩(27)의 상기 제3 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 캐리어 허브(13)를 통해 제2 스플라인 허브(25)에 연결되어 있으므로 짝수단 또는 홀수단에 연결되어 있는 어느 하나의 기어트레인으로 상기 제2 출력 샤프트(OS2)를 통해 구동력을 전달한다.

이에 따라, 상기 제2 스플라인 허브(25)는 상기 제1 스플라인 허브(15)에 연결되지 않은 다른 짝수단 또는 홀수단에 연결되어 변속기 구동력을 전달할 수 있다.

이 때, 상기 제2 압력챔버(31)의 오일압이 과도하게 상승하는 것을 방지하도록 상기 제2 보상챔버(33)에는 상기 클러치 서포터(50)의 제3 공급홀(54c), 연결유로(55), 제3 유로(52c), 및 제4 배출홀(56d)과, 상기 캐리어 허브(13)의 오일 홀(H), 및 상기 제2 피스톤 서포터(22)의 관통홀(22a)을 순차적으로 통과하여 오일이 공급되어 오일압을 보상함으로써, 원활한 작동이 이루어지도록 한다.

이와 동시에, 상기 제2 보상챔버(33)로 공급된 오일 중, 일부는 상기 제2 냉각홀(28a)을 통하여 상기 제2 클러치 팩(27)으로 공급됨으로써, 상기 제2 클러치 팩(27)을 효율적으로 냉각하게 된다.

따라서, 상기한 바와 같이 구성되는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 듀얼 클러치 장치를 적용하면, 상기 드라이브 플레이트(1)와 연결되는 하나의 캐리어(3)를 이용해 각각의 상기 제1, 및 제2 클러치 팩(9, 27)을 장착하여 구성요소를 줄이는 동시에, 제작원가 절감 및 조립공수를 줄일 수 있다.

또한, 본 발명은 두 개의 상기 제1, 및 제2 클러치 팩(9, 27)을 듀얼 클러치 장치의 축 방향으로 동일 선상에 배치함으로써, 듀얼 클러치 장치의 전체적인 외경 크기를 줄일 수 있다.

또한, 본 발명은 상기 제1, 및 제2 피스톤(17, 29)을 작동시키기 위한 상기 제1, 및 제2 압력챔버(18, 31)와 상기 제1, 및 제2 보상챔버(20, 33)에 원활하게 오일을 공급하여 상기 제1, 및 제2 피스톤(17, 29)의 작동 응답성 및 작동 신뢰도를 향상시키고, 상기 제1, 및 제2 클러치 팩(9, 27)에 작용하는 원심력을 줄여 변형량을 축소하는 동시에, 클러치의 제어성을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명은 상기 제1, 및 제2 피스톤 서포터(16, 22)를 상기 캐리어(3)와 상기 캐리어 허브(13)에 연결함으로써, 부품들의 하중을 상기 캐리어(3)로 분산하고, 출력 샤프트의 회전 관성을 저감하여 상기 제1, 및 제2 피스톤(17, 29)의 작동 응답성 및 작동 신뢰도와, 클러치의 제어성을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명은 상기 클러치 서포터(50)의 제작 시에 오일을 공급하기 위한 다수개의 유로(52)를 형성함으로써, 상기 제1, 및 제2 압력챔버(18, 31)와 상기 제1, 및 제2 보상챔버(20, 33)에 오일을 공급하기 위한 오일유로의 레이아웃 자유도 향상을 통해 조립성 및 정비성을 향상시키고, 전체적인 생산성을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명은 하나의 상기 캐리어(3)에 상기 제1, 및 제2 클러치 팩(9, 27)이 장착되고, 상기 제1, 및 제2 클러치 팩(9, 27)에 구비된 상기 제2, 및 제4 마찰 플레이트(9b, 27b)가 제1, 및 제2 드리븐 플레이트(7, 23)에 각각 결합됨으로써, 상기 제1, 및 제2 클러치 팩(9, 27)의 작동 시에 출력측 회전관성을 감소시키고, 변속기에서는 변속단의 동기 작동에 유리한 효과도 있다.

또한, 본 발명은 상기 제1, 및 제2 피스톤(17, 29)이 상기 드라이브 플레이트(1) 측을 향하여 같은 방향으로 작용하도록 상기 제1, 및 제2 압력챔버(18, 31)와 상기 제1, 및 제2 보상챔버(20, 33)를 배치하여 변속기의 전장을 줄임으로써, 차량에 탑재할 때 탑재성을 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 : 캐리어
7, 23 : 제1, 및 제2 드리븐 플레이트
9, 27 : 제1, 및 제2 클러치 팩
9a, 9b : 제1, 및 제2 마찰플레이트
11 : 드라이브 스플라인 허브
13 : 캐리어 허브
15, 25: 제1, 및 제2 스플라인 허브
16, 22 : 제1, 및 제2 피스톤 서포터
17, 29 : 제1, 및 제2 피스톤
18, 31 : 제1, 및 제2 압력챔버
19, 24 : 제1, 및 제2 스프링 서포터
20, 33 : 제1, 및 제2 보상챔버
21, 28 : 제1, 및 제2 리턴 스프링
21a, 28a : 제1, 및 제2 냉각홀
27a, 27b : 제3, 및 제4 마찰플레이트
50 : 클러치 서포터
51 : 메인 바디
52 : 유로
53 : 플랜지부
54 : 공급홀
55 : 연결유로
56 : 배출홀
57 : 격벽
58 : 플러그
C1, C2 : 제1, 및 제2 클러치 어셈블리
H : 오일 홀
S : 오일 유동공간

Claims

엔진의 구동력이 입력되는 드라이브 플레이트;
상기 드라이브 플레이트에 일체로 연결되어 구동력을 전달받는 캐리어;
상기 캐리어의 내주면에서 상기 드라이브 플레이트 측에 배치되는 제1 드리븐 플레이트;
상기 제1 드리븐 플레이트에 연결되어 기어트레인에 구동력을 전달하도록 제1 출력 샤프트와 축 결합되는 제1 스플라인 허브;
상기 캐리어의 내주면과 상기 제1 드리븐 플레이트의 외주면 사이에 배치되어 엔진의 구동력을 전달하거나 차단하는 제1 클러치 팩;
상기 캐리어의 내주면에서 상기 드라이브 플레이트의 반대측을 향하여 상기 제1 드리븐 플레이트와 이격된 위치에 배치되는 제2 드리븐 플레이트;
상기 제2 드리븐 플레이트와 중심에 배치된 캐리어 허브를 통해 연결되어 기어트레인에 구동력을 전달하도록 중공으로 형성되고, 상기 제1 출력 샤프트가 회전 중심에 배치된 중공의 제2 출력 샤프트와 축 결합되는 제2 스플라인 허브;
상기 캐리어의 내주면과 상기 제2 드리븐 플레이트의 외주면 사이에 배치되며, 엔진의 구동력을 전달하거나 차단하는 제2 클러치 팩;
상기 제1 드리븐 플레이트와 상기 제2 드리븐 플레이트의 사이에서 상기 캐리어와 상기 캐리어 허브에 장착되는 제1 피스톤 서포터에 결합되고, 유압에 의해 축 방향으로 이동하여 상기 제1 클러치 팩을 가압하는 제1 피스톤; 및
상기 제2 드리븐 플레이트를 기준으로 상기 드라이브 플레이트의 반대측에서 상기 캐리어와 상기 캐리어 허브에 장착되는 제2 피스톤 서포터에 결합되며, 유압에 의해 축 방향으로 이동하여 상기 제2 클러치 팩을 가압하는 제2 피스톤;
을 포함하되,
상기 제1 클러치 팩과 상기 제2 클러치 팩은 축 방향을 기준으로 동일선상에 위치되는 것을 특징으로 하는 차량용 듀얼 클러치 장치.
제1항에 있어서,
상기 드라이브 플레이트의 반대측에서 상기 제1 피스톤 서포터와 상기 제1 피스톤 사이에는 상기 제1 피스톤을 상기 드라이브 플레이트가 배치된 방향으로 이동시키는 제1 압력챔버가 구비되며,
상기 제1 드리븐 플레이트와 상기 제1 피스톤의 사이에는 상기 제1 압력챔버의 반대측에 과압을 보상하는 제1 보상챔버가 배치되는 것을 특징으로 하는 차량용 듀얼 클러치 장치.
제2항에 있어서,
상기 제1 보상챔버는
내주면이 상기 제1 피스톤 서포터에 장착되는 제1 스프링 서포터에 지지되고, 외주면은 상기 제1 피스톤에 지지되는 제1 리턴 스프링에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 듀얼 클러치 장치.
제3항에 있어서,
상기 제1 리턴 스프링은
상기 제1 클러치 팩에 상기 제1 보상챔버로 유입된 오일 중, 일부의 오일을 공급하도록 상기 제1 스프링 서포터와의 사이에서 제1 냉각홀을 형성하는 것을 특징으로 하는 차량용 듀얼 클러치 장치.
제2항에 있어서,
상기 드라이브 플레이트의 반대측에서 상기 제2 피스톤 서포터와 상기 제2 피스톤 사이에는 상기 제2 피스톤을 상기 드라이브 플레이트가 배치된 방향으로 이동시키는 제2 압력챔버가 구비되며,
상기 제2 드리븐 플레이트와 상기 제2 피스톤의 사이에는 상기 제2 압력챔버의 반대측에 과압을 보상하는 제2 보상챔버가 배치되는 것을 특징으로 하는 차량용 듀얼 클러치 장치.
제5항에 있어서,
상기 제2 보상챔버는
내주면이 상기 제2 피스톤 서포터에 장착되는 제2 스프링 서포터에 지지되고, 외주면은 상기 제2 피스톤에 지지되는 제2 리턴 스프링에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 듀얼 클러치 장치.
제6항에 있어서,
상기 제2 리턴 스프링은
상기 제2 클러치 팩에 상기 제2 보상챔버로 유입된 오일 중, 일부의 오일을 공급하도록 상기 제2 스프링 서포터와의 사이에서 제2 냉각홀을 형성하는 것을 특징으로 하는 차량용 듀얼 클러치 장치.
제5항에 있어서,
상기 제1, 및 제2 압력챔버, 및 상기 제1, 및 제2 보상챔버에 오일을 공급하도록 상기 제2 출력 샤프트와 상기 캐리어 허브의 사이에는 클러치 서포터가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 차량용 듀얼 클러치 장치.
제8항에 있어서,
상기 클러치 서포터는
중공의 원통 형상으로 형성되며, 내부에 다수개의 유로가 구비되는 메인 바디; 및
상기 드라이브 플레이트의 반대 방향에서 상기 메인 바디에 일체로 형성되며, 상기 유로들과 연결유로를 통해 연통되는 다수개의 공급홀이 구비되는 플랜지부;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 듀얼 클러치 장치.
제9항에 있어서,
상기 유로는
상기 제1 압력챔버와 연결되는 제1 유로;
상기 제2 압력챔버와 연결되는 제2 유로; 및
상기 제1, 및 제2 보상챔버와 연결되는 제3 유로;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 듀얼 클러치 장치.
제10항에 있어서,
상기 공급홀은
상기 제1 유로와 연결되는 제1 공급홀;
상기 제2 유로와 연결되는 제2 공급홀; 및
상기 제3 유로와 연결되는 제3 공급홀;
을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 듀얼 클러치 장치.
제11항에 있어서,
상기 메인 바디는 외주면과 상기 공급홀의 반대 방향에 각각 형성되어 상기 유로들과 연통되는 다수개의 배출홀을 더 포함하며,
상기 배출홀은
상기 제1 유로와 연결되며, 상기 제1 압력챔버로 오일을 배출하는 적어도 하나의 제1 배출홀;
상기 제2 유로와 연결되며, 상기 제2 압력챔버로 오일을 배출하는 적어도 하나의 제2 배출홀;
축 방향을 기준으로 상기 드라이브 플레이트를 향하는 상기 메인 바디의 타단에 형성되어 상기 제3 유로와 연결되고, 상기 제1 보상챔버로 오일을 배출하는 적어도 하나의 제3 배출홀; 및
상기 제3 유로와 연결되며, 상기 제2 보상챔버로 오일을 배출하는 적어도 하나의 제4 배출홀;
을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 듀얼 클러치 장치.
제12항에 있어서,
상기 제1, 제2, 및 제4 배출홀은
상기 메인 바디의 외주면에 원주방향을 따라 설정각도로 이격된 위치에 각각 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 듀얼 클러치 장치.
제12항에 있어서,
상기 메인 바디에는
외주면으로부터 반경방향 외측을 향하여 돌출된 다수개의 격벽이 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 듀얼 클러치 장치.
제14항에 있어서,
상기 격벽은
상기 메인 바디의 외주면에 원주방향으로 형성되며, 상기 캐리어 허브와의 사이에 오일 유동공간을 형성하는 것을 특징으로 하는 차량용 듀얼 클러치 장치.
제12항에 있어서,
상기 캐리어 허브에는
상기 제1, 제2, 제3, 및 제4 배출홀로부터 배출된 오일을 상기 제1, 및 제2 압력챔버와, 상기 제1 및 제2 보상챔버에 각각 유입시키도록 축 방향을 따라 다수개의 오일 홀이 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 듀얼 클러치 장치.
제16항에 있어서,
상기 제1, 및 제2 피스톤 서포터에는
축방향을 따라 다수개의 관통홀이 각각 형성되며,
상기 관통홀 각각은 상기 다수개의 오일 홀 중, 어느 하나의 위치에 상응하게 배치되는 것을 특징으로 하는 차량용 듀얼 클러치 장치.
제8항에 있어서,
상기 클러치 서포터는
상기 제2 출력 샤프트의 외주면과 상기 캐리어 허브의 내주면 사이에 배치되며, 상기 제2 스플라인 허브에 축 방향으로 지지되는 것을 특징으로 하는 차량용 듀얼 클러치 장치.
제5항에 있어서,
상기 제1 압력챔버는 상기 제1 피스톤을 기준으로 상기 드라이브 플레이트의 반대측에 배치되고,
상기 제2 압력챔버는 상기 제2 피스톤을 기준으로 상기 드라이브 플레이트의 반대측에 배치되며,
상기 제1 보상챔버는 상기 제1 피스톤을 기준으로 상기 드라이브 플레이트 측에 배치되고,
상기 제2 보상챔버는 상기 제2 피스톤을 기준으로 상기 드라이브 플레이트 측에 배치되는 것을 특징으로 하는 차량용 듀얼 클러치 장치.
제1항에 있어서,
상기 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.
제1항에 있어서,
상기 제2 드리븐 플레이트는
상기 캐리어 허브에 결합되는 것을 특징으로 하는 차량용 듀얼 클러치 장치.
제1항에 있어서,
상기 제1 피스톤과 상기 제1 피스톤 서포터 사이, 및 상기 제2 피스톤과 상기 제2 피스톤 서포터 사이에는 각각 적어도 하나의 시일부재가 개재되는 것을 특징으로 하는 차량용 듀얼 클러치 장치.
제1항에 있어서,
상기 제2 스플라인 허브의 양단에는
각각 스러스트 베어링이 배치되는 것을 특징으로 하는 차량용 듀얼 클러치 장치.
제1항에 있어서,
상기 제1, 및 제2 피스톤 서포터는
상기 캐리어의 내주면에 장착되는 스냅 링에 의해 상기 캐리어의 내주면에 각각 고정되는 것을 특징으로 하는 차량용 듀얼 클러치 장치.
제1항에 있어서,
상기 제1 클러치 팩은 상기 드라이브 플레이트 측에서 상기 캐리어의 내주면에 장착되는 고정 링을 통해 고정되고,
상기 제2 클러치 팩은 상기 캐리어의 내주면에 고정된 상기 제1 피스톤 서포터를 통해 고정되는 것을 특징으로 하는 차량용 듀얼 클러치 장치.