KR102625582B1 - 하이브리드 모듈 - Google Patents

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KR102625582B1
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디르크 라임닛츠
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섀플러 테크놀로지스 아게 운트 코. 카게
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Abstract

본 발명은 자동차의 파워트레인을 위한 하이브리드 모듈에 관한 것이며, 상기 하이브리드 모듈은 전기 엔진(6), 클러치 장치(9) 및 분리 클러치(35)를 포함하며, 분리 클러치(35)는 한편으로 이중질량 플라이휠(36)과, 그리고 다른 한편으로는 중간 샤프트(33)와 결합되고, 압력판(42), 대향판(41) 및 하나 이상의 중간 판(40), 그리고 이들 판 사이에 맞물리는 클러치 디스크들(43, 44)을 구비하여 마찰 결합될 수 있는 패키지를 포함하며, 압력판(40), 중간 판(41) 및 클러치 디스크들(43, 44)은 축 방향으로 이동될 수 있으며, 대향판(40)과 고정되게 연결된 외부 디스크 캐리어(38)가 제공되고, 이 외부 디스크 캐리어에 상대적으로 압력판(42) 및 중간 판(41)은 축 방향으로 이동될 수 있으며, 압력판(42) 및/또는 중간 판(41)은 하나 이상의 판 스프링(64, 65)을 통해 외부 디스크 캐리어(38) 또는 대향판(40)과 회전 고정 방식으로 연결된다.

Description

하이브리드 모듈
본 발명은 자동차의 파워트레인을 위한 하이브리드 모듈에 관한 것이며, 상기 하이브리드 모듈은 전기 엔진, 클러치 장치 및 분리 클러치를 포함하며, 분리 클러치는 한편으로 이중질량 플라이휠과, 그리고 다른 한편으로는 중간 샤프트와 결합되고, 압력판, 대향판(counter plate) 및 하나 이상의 중간 판, 그리고 이들 판 사이에 맞물리는 클러치 디스크들을 구비하여 마찰 결합될 수 있는 패키지를 포함하며, 압력판, 중간 판 및 클러치 디스크들은 축 방향으로 이동될 수 있다.
자동차의 파워트레인 내에 장착되는 상기 하이브리드 모듈은, 주지되는 것처럼, 하이브리드 모듈을 통해 접속될 수 있는 연소 엔진을 통해서만, 전기 엔진, 다시 말해 전기 모터를 통해서만, 또는 이 두 엔진 모두를 통해 차량을 구동하고 전기 엔진을 통해서는 필요할 경우 에너지를 회생하고 이렇게 차량의 주행 동안 또는 정지 중에 배터리를 충전하기 위해 이용되며, 이를 위해 전기 엔진은 이런 경우 연소 엔진을 통해 구동되면서 발전기 모드로 작동한다.
따라서, 하이브리드 모듈은, 선택적으로 연소 엔진, 다시 말해 내연기관, 전기 엔진, 또는 두 엔진 모두를 파워트레인 내에 토크 전달 방식으로 접속하는 것을 허용하며, 이를 위해 다양한 클러치들이 제공되어 있다. 하이브리드 모듈 자체는 일측 측면에서 연소 엔진과 결합되고, 이런 측면에는 이중질량 플라이휠, 다시 말해 분리 클러치가 그에 후속하는 플라이휠이 제공된다. 분리 클러치가 체결된 경우, 연소 엔진에 의해 생성된 토크는, 전기 엔진의 로터와 회전 고정 방식으로 연결되어 있으면서 분리 클러치와 결합된 중간 샤프트로 전달될 수 있다. 전기 엔진의 로터는 다시금 건식 또는 습식 싱글 또는 듀얼 내지 다중 클러치일 수 있는 클러치 장치를 통해, 변속기로 이어지는 하나 또는 복수의 출력 샤프트와 연결된다. 그 결과, 분리 클러치를 통해 연소 엔진이 접속될 수 있으며, 그리고 연소 엔진과 전기 엔진 내지 전기 엔진의 로터 사이에서 토크가 전달되는지 그 여부 및 전달되는 토크의 정도가 폐루프 모드로 제어될 수 있다. 그 다음에, 로터 및 하류에 연결된 클러치 장치를 경유하여, 상기 토크는 상기 하나 또는 복수의 출력 샤프트로 전달될 수 있다. 연소 엔진 측에서 생성된 토크는 양방향으로 전달될 수 있다. 연소 엔진은 예컨대 연소 엔진에 의한 주행 동안, 그리고/또는 배터리의 충전 동안 토크를 전기 엔진으로 전달하는 반면, 전기 엔진은 예컨대 연소 엔진을 시동하기 위해, 또는 엔진 제동 기능을 사용하기 위해 토크를 연소 엔진으로 전달한다.
전기 엔진의 로터와 변속기 사이에서 토크는 기술한 것처럼 싱글, 듀얼 또는 다중 클러치를 경유하여 전달된다. 차량이 순수 전기 모드로 주행해야 한다면, 분리 클러치는 개방되고, 연소 엔진은 접속되지 않는다. 전기 엔진이 작동하고, 로터 측에서 생성된 토크는 클러치 장치를 경유하여 출력 샤프트들로 전달된다.
두 구동 수단의 동시 작동 역시도 생각해볼 수 있으며, 이는 연소 엔진뿐만 아니라 전기 엔진 역시도 각각의 클러치들을 통해 접속되고, 전기 엔진 측에서 생성된 토크는 연소 엔진 측에서 생성된 토크에 중첩된다는 점을 의미한다.
대개, 상기 하이브리드 모듈은, 건식 분리 클러치와, 습식 듀얼 클러치와, 각각의 클러치를 개방하고 체결하기 위해 이용되는 상응하는 클러치 작동 시스템들과, 전기 엔진으로 구성되는 이른바 P2 하이브리드 모듈로서 형성되며, 개별 컴포넌트들은 최대한 조밀하게 형성되고 배치된다. 이렇게, 예컨대 듀얼 클러치는 로터 내에 통합되며, 그럼으로써 축 방향으로 짧은 모듈이 형성되게 된다. 그러나 작은 가용한 장착 공간에도 불구하고, 통상 K0으로도 지칭되는 분리 클러치, 그리고 통상 K1 및 K2로 지칭되는 자신의 개별 부분 클러치들을 구비한 듀얼 클러치는, 개별적으로도 기능하는, 다시 말해 상호 간에 별도로 작동될 수 있는 2개의 클러치 유닛이다. 보통은, 결과적으로 달성 가능한 장착 공간 장점에도 불구하고, 분리 클러치 및 듀얼 클러치를 개별적으로 사용할 수 있게 하거나, 또는 적어도 클러치들의 주 컴포넌트(main component)들을 다른 적용을 위해서도 사용할 수 있도록 하기 위해, 듀얼 클러치 내로의 분리 클러치의 완전 통합(full integration)은 배제된다. 안전의 이유에서, 클러치들은 자기 개방식 클러치(self-opening clutch)들이다.
존재하는 장착 공간 내에 모든 컴포넌트를 수용하기 위해, 개별 클러치들은 반경 방향으로 작은 구조로 형성되어야 한다. 그러므로 총 3개의 클러치는 복수의 개별 디스크 또는 플레이트를 포함하는 다판 또는 다중 디스크 구조로 실현되며, 그럼으로써 클러치마다 적어도 4개, 통상은 그보다 많은 마찰면이 형성되며, 이들 마찰면은 각각 클러치와 연결된 작동 시스템의 힘에 의해 압축될 수 있다. 상기 작동 시스템들은 대개 하이브리드 모듈 하우징 안쪽에 수용되며, 그리고 실질적으로 단지 작동 또는 지지 베어링들 및 실린더-피스톤 어셈블리들로만 구성되며, 실린더-피스톤 어셈블리들은 하이브리드 모듈 하우징 바깥쪽의 유닛들에 의해 공급되는 압력 매체를 통해 작동된다. 이를 위해, 피스톤들은 실린더들 내에서 변위되며, 그리고 이렇게 힘을 인가하며, 힘은 작동 또는 지지 베어링들을 경유하여 클러치들로 전달될 수 있다. 총 3개의 작동 시스템은 상호 간에 독립적으로 제어될 수 있으며, 그럼으로써 3개의 클러치 역시도 상호 간에 독립적으로 작동될 수 있게 된다. 압력 매체로서는, 대개 유압유 또는 브레이크액이 사용되지만, 그러나 공압식 작동 역시도 생각해볼 수 있다.
하이브리드 모듈의 클러치들은 습식 또는 건식으로 작동될 수 있다. 습식이란, 클러치들의 마찰면들이 액체를 통해 냉각되고, 그리고/또는 마찰비가 액체를 통해 영향을 받게 된다는 점을 의미한다. 이는, 클러치가 그 내에 제공되어 있는 각각의 챔버의 상응하는 밀봉을 요구한다. 예컨대 분리 클러치를 건식으로 형성하고, 클러치 장치, 다시 말해 예컨대 듀얼 클러치는 습식 발진(wet-starting) 방식으로 형성하고, 두 챔버는 상응하는 중간 벽부 및 적합한 실링을 통해 상호 간에 분리하는 점을 생각해볼 수 있다. 또한, 그 반대되는 구성 역시도 생각해볼 수 있다.
공지된 하이브리드 모듈들에 비해 훨씬 더 조밀한 하이브리드 모듈을 제공해야 하는 수요는 항상 존재하며, 그러므로 본 발명의 과제는 정확히 상기와 같은 조밀한 하이브리드 모듈을 명시하는 것에 있다.
상기 과제의 해결을 위해, 도입부에 언급한 유형의 하이브리드 모듈의 경우, 본 발명에 따라서, 대향판과 고정되게 연결된 외부 디스크 캐리어가 제공되고, 이 외부 디스크 캐리어에 상대적으로 압력판 및 중간 판이 축 방향으로 이동될 수 있으며, 압력판 및/또는 중간 판은 하나 이상의 판 스프링을 통해 외부 디스크 캐리어 또는 대향판과 회전 고정 방식으로 연결된다.
본 발명에 따른 하이브리드 모듈의 경우, 한편으로 외부 디스크 캐리어는 대향판과 고정되게 연결된다. 이는 예컨대 리벳 또는 나사와 같은 적합한 고정 수단들, 또는 하나 또는 복수의 용접 결합부를 통해 수행될 수 있다. 그러나 지금까지 종래 기술에서 통상적인 것과 달리, 외부 디스크 캐리어는 바람직하게는 내접 치형부를 포함하지 않으며, 그리고 중간 판 및/또는 압력판도 외접 치형부를 포함하지 않으며, 이는, 기본적으로 중간 판 및/또는 압력판과 외부 디스크 캐리어 간의 치형부 맞물림이 제공되지 않는다는 점을 의미한다. 오히려, 여기서, 중간 판 및/또는 압력판과 외부 디스크 캐리어 간의 회전 고정식 연결은, 일측에서 압력판 및/또는 중간 판 상에 고정되고 타측에서는 외부 디스크 캐리어 상에 고정되는 하나 또는 복수의 판 스프링을 통해 수행된다. 상기 판 스프링들에는 이중 기능이 부여된다. 한편으로, 판 스프링들은, 외부 디스크 캐리어에서 출발하여 토크가 분리 클러치 내로 입력된다면, 토크 전달을 위해 이용된다. 다른 한편으로, 판 스프링들은, 서로 압축된 패키지의 하중 완화 후에 상기 패키지를 다시 환기시키고, 그에 따라 다시 말해 중간 판 및 압력판을 다시 비하중의 시작 상황으로 다시 이동시키고 이렇게 마찰 결합을 종료하는 것, 다시 말해 분리 클러치를 다시 개방하는 것을 가능하게 하는 스프링 부재들로서도 이용된다.
그로 인해, 한편으로, 외접 치형부가 형성되지 않기 때문에, 중간 판 및/또는 압력판은 보다 더 간단하게 형성된다. 이와 동일한 사항은, 내접 치형부를 포함하지 않아도 되거나, 또는 예컨대 단지 압력판만이 판 스프링을 통해 연결되고 중간 판은 치형부 맞물림을 통해 결합된다면, 제한되는 섹션에서만 내접 치형부를 포함해야 하는 외부 디스크 캐리어에도 적용된다. 더 나아가, 본 발명에 따른 구현예는, 외부 디스크 캐리어를 따라서 플레이트들의 마찰이 보다 더 적은 축 방향 변위도 가능하게 하는데, 그 이유는 마찰을 야기하는 치형부 맞물림이 제공되지 않기 때문이다.
기본적으로, 압력판만을, 중간 판만을, 또는 이 두 판 모두를 하나 또는 복수의 판 스프링을 통해 그에 상응하게 결합하는 가능성이 존재한다. 두 판 모두 하나 또는 복수의 판 스프링을 통해 상기 방식으로 외부 디스크 캐리어와 결합된다면, 모든 치형부 맞물림은 생략된다. 그러나 예컨대 중간 판만을 치형부 맞물림을 통해 결합하고 압력판은 판 스프링을 통해 결합하는 점 역시도 생각해볼 수 있다. 이런 경우에, 중간 판은 외접 치형부를 구비하지만, 그러나 외부 디스크 캐리어는 단지 상대적으로 짧은 내접 치형 섹션만을 요구하는데, 그 이유는 압력판이 치형부로 안내되지 않기 때문이다.
그 외에, 판 스프링 결합을 외부 디스크 캐리어 쪽에 제공하는 것이 아니라 대향판 쪽에 제공하는 가능성이 존재한다. 그러나 이런 경우에 작동 원리는 동일한데, 그 이유는 대향판이 외부 디스크 캐리어와 고정되게 연결되어 있기 때문이다.
이 경우, 압력판 및/또는 중간 판은 각각 하나 이상의 판 스프링을 통해 외부 디스크 캐리어 또는 대향판과 연결될 수 있다. 다시 말해, 2개 이상의 판 스프링이 제공되며, 일측 판 스프링은 외부 디스크 캐리어 또는 대향판과 압력판을 연결하고, 타측 판 스프링은 외부 디스크 캐리어 또는 대향판과 중간 판을 연결한다. 그 대안으로, 압력판 및 중간 판이 하나의 공통 판 스프링을 통해 외부 디스크 캐리어 또는 대향판과 연결되어 있는 점도 생각해볼 수 있다. 이런 경우에, 외부 디스크 캐리어 또는 대향판과 두 플레이트를 결합하는 단지 하나의 판 스프링만이 제공된다.
외부 디스크 캐리어 또는 대향판 상에서 하나 또는 복수의 판 스프링의 고정을 위해, 바람직하게는 외부 디스크 캐리어 또는 대향판은 바깥쪽으로 연장되는 하나의 반경 방향 플랜지 또는 반경 방향에서 바깥쪽으로 연장되는 복수의 섀클을 포함하며, 이 반경 방향 플랜지 또는 섀클들 상에서는 판 스프링 또는 판 스프링들이 각각 고정되고 지지된다. 다시 말해, 상기 반경 방향 플랜지 또는 상기 섀클들은 판 스프링(판 스프링들)이 그 상에 고정될 수 있는 축 방향 고정 평면을 형성한다. 고정을 위해, 기본적으로 리벳 등과 같은 상응하는 고정 수단들이 이용될 수 있으며, 그리고 점 용접 등 역시도 생각해볼 수 있다.
기본적으로, 각자의 판 스프링은 3개 이상의 고정점을 통해 외부 디스크 캐리어, 또는 대향판과, 그리고 압력판 또는 중간 판과 연결되어 있어야 한다.
압력판 및/또는 중간 판 상에서 판 스프링 또는 각자의 판 스프링의 고정을 위해, 압력판 및 중간 판 역시도 반경 방향에서 바깥쪽으로 연장되는 웨브 유형의 연장부들을 포함할 수 있으며, 이 연장부들 상에는 판 스프링들이 고정된다. 상기 웨브 유형의 연장부들 역시도, 예컨대 리벳 등을 통해 판 스프링들의 간단한 고정을 가능하게 하는 상응하는 축 방향 고정 평면을 형성한다.
상기 유형의 연장부들이 중간 판 및/또는 압력판 상에 형성된다면, 바람직한 방식으로 외부 디스크 캐리어는 축 방향으로 연장되는 리세스들을 구비하며, 이 리세스들 내로는 적어도 중간 판의 연장부들이 맞물리며, 바람직하게는 압력판의 연장부들 역시도 맞물린다. 분리 클러치를 압축할 때 두 플레이트는 축 방향에서 위치 고정된 외부 디스크 캐리어에 상대적으로 이동되기 때문에, 웨브 유형의 연장부들이 외부 디스크 캐리어로 향해 가는 것을 방지하기 위해, 상응하는 리세스 기하구조가 외부 디스크 캐리어 상에 제공된다. 중간 판은 통상 여하히 반경 방향으로 볼 때 환형 또는 포트(pot)형 외부 디스크 캐리어의 안쪽에 위치되며, 그럼으로써 중간 판의 웨브 유형의 연장부들은 개방된 클러치 위치에서도 리세스들을 관통하게 된다. 압력판은 시작 위치에서 축 방향으로 외부 디스크 캐리어 전방에 위치될 수 있으며, 그리고 축 방향 이동 동안 자신의 연장부들로 외부 디스크 캐리어 측 리세스들 내로 삽입될 수 있다.
이미 기술한 것처럼, 하나 또는 복수의 판 스프링으로 외부 디스크 캐리어 또는 대향판과 중간 판 및 압력판 모두를 연결하는 것이 아니라, 상기 플레이트들 중 하나만을 연결하고, 그에 반해 축 방향으로 변위될 수 있는 다른 플레이트는 치형부로 안내되고, 그에 따라 다시 말해 상응하는 외접 치형부를 포함하여, 이 외접 치형부로 외부 디스크 캐리어의 내접 치형부 내로 맞물리는 점을 생각해볼 수 있다. 이를 통해, 회전 고정되지만, 항상 축 방향으로 이동 가능한 결합이 제공된다.
기술한 것처럼, 외부 디스크 캐리어를 경유하고, 이 외부 디스크 캐리어와 결합된 이중질량 플라이휠을 경유하여 토크는 분리 클러치 내로 입력된다. 이중질량 플라이휠에서부터 외부 디스크 캐리어로 간단한 방식으로 토크를 전달할 수 있도록 하기 위해, 바람직하게는 치형부 맞물림이 제공되며, 이는, 이중질량 플라이휠 상에 내접 치형부가 제공되는 반면, 외부 디스크 캐리어는 외접 치형부를 포함하며, 내접 치형부와 외접 치형부가 상호 간에 치합되는 것을 의미한다. 이를 통해, 높은 토크 역시도 전달하는 결합이 달성될 수 있다.
이 경우, 바람직하게는, 이중질량 플라이휠은 반경 방향에서 안쪽으로 연장되는 플랜지를 포함하고, 이 플랜지 상에는, 외부 디스크 캐리어 상에 제공되는 외접 치형부 내로 맞물리는 내접 치형부가 제공된다. 중간 판뿐만 아니라 압력판 역시도 판 스프링들을 통해 결합된다면 필요하지 않기 때문에, 외부 디스크 캐리어가 자신의 전체 축 방향 길이에 걸쳐 내접 또는 외접 치형부를 포함하여 형성될 필요 없이, 상기 외접 치형부는 예컨대 이중질량 플라이휠로 향하는 커플링 영역 내에서 외부 디스크 캐리어의 국소적 성형을 통해 수행될 수 있다. 그 대안으로, 외부 디스크 캐리어 상에, 예컨대 이중질량 플라이휠 플랜지의 내접 치형부 내로 맞물리는 외접 치형부를 포함하는 반경 방향 플랜지를 제공하는 점을 생각해볼 수 있다. 상기 반경 방향 플랜지는 간단히 박판 부품으로서 형성된 외부 디스크 캐리어 상에 상응하는 성형을 통해 형성될 수 있다.
본 발명은 하기에서 도면들을 참조하여 실시예들에 따라서 설명된다. 도면들은 개략도들이다.
도 1은 제1 실시형태의 하이브리드 모듈의 개략도이다.
도 2는 제2 실시형태의 하이브리드 모듈의 개략도이다.
도 3은 제3 실시형태의 하이브리드 모듈의 개략도이다.
도 4는 제4 실시형태의 하이브리드 모듈의 개략도이다.
도 5는 제5 실시형태의 하이브리드 모듈의 개략도이다.
도 6은 제6 실시형태의 하이브리드 모듈의 개략도이다.
도 1에는, 여기서는 윤곽으로만 도시된 하우징(2)을 포함하는 하이브리드 모듈(1)이 도시되어 있으며, 하우징 내에는, 분리 벽부(4)를 통해 건식 챔버(5)로부터 분리되어 있는 습식 챔버(3)가 제공되며, 하우징(3)으로 향하는 중간 벽부(4)는 당연히 그에 상응하게 폐쇄되고 밀폐되어 있다. 건식 챔버(3) 내에는 스테이터(7) 및 로터(8)를 포함한 전기 엔진(6), 그리고 통상 K1로도 지칭되는 제1 부분 클러치(10) 및 통상 K2로도 지칭되는 제2 부분 클러치(11)를 포함하는 클러치 장치(9)가 위치된다. 두 부분 클러치(10, 11)는, 로터(8)와 고정되게 연결되어 있는 공통 외부 디스크 캐리어(12)를 포함한다. 외부 디스크 캐리어(12) 상에서는 제1 및 제2 다중 디스크들(13, 14)이 상응하는 치형부 맞물림을 통해 축 방향으로 이동 가능하게 안내되며, 이를 위해 외부 디스크 캐리어(12)는 내접 치형부를 포함하고 다중 디스크들(13, 14)은 외접 치형부를 포함한다. 외부 디스크들로서도 지칭될 수 있는 다중 디스크들(13, 14) 사이에는 내부 디스크들로서도 지칭될 수 있는 추가 다중 디스크들(15, 16)이 맞물린다. 제1 내부 디스크들(15)은, 이 내부 디스크들(15)이 내접 치형부로 그 내로 맞물리는 외접 치형부를 포함하는 내부 디스크 캐리어(17) 상에서 축 방향으로 이동 가능하게 안내된다. 제2 내부 디스크들(16)은 상응하는 내접 치형부로 제2 내부 디스크 캐리어(18)의 외접 치형부 내로 맞물리며, 그리고 그곳에서도 축 방향으로 이동 가능하게 안내된다. 제1 내부 디스크 캐리어(17)는 허브(19)를 통해, 변속기로 이어지는 제1 출력 샤프트(20)와 연결되고, 제2 내부 디스크 캐리어(18)는 허브(21)를 통해 마찬가지로 변속기로 이어지는 제2 출력 샤프트(22)와 연결된다.
부분 클러치들(10, 11)을 작동시키기 위해, 각각 압력 포트(25, 26)(pressure pot)를 포함하는 별도의 작동 시스템들(23, 24)이 제공되며, 압력 포트는, 상응하는 베어링(27, 28)을 통해, 위치 고정된 피스톤-실린더 어셈블리(29, 30)에 상대적으로 회전 지지된다. 피스톤-실린더 어셈블리(29, 30)를 통해, 각각의 압력 포트(25, 26)는 축 방향으로 이동될 수 있다. 이 경우, 압력 포트는 외부 디스크들 및 내부 디스크들(13, 15 내지 14, 16)로 구성되는 상응하는 다중 디스크 패키지를 각각의 대향 베어링(31, 32) 쪽에 밀착시키며, 이를 통해 각각의 다중 디스크 패키지는 폐쇄된다. 다중 디스크 패키지가 폐쇄된 경우, 개별 부분 클러치들(10, 11) 안쪽에는 마찰 결합이 형성되며, 그럼으로써 외부 디스크 캐리어(12)에 인가된 토크는 각각의 내부 디스크 캐리어(17, 18)로, 그리고 이로부터 각각의 출력 샤프트(20, 22)로 전달될 수 있게 된다.
다시 말해, 도 1에 도시된 실례(이에 상응하는 사항은 모든 하기 실례에도 적용됨)는 전기 엔진(6) 내에 통합되어 있는 듀얼 클러치이다.
외부 디스크 캐리어(12)는, 중간 벽부(4) 내지 공통 하우징 어셈블리에 상대적으로 베어링(34)(또는 "실링 부재"라고도 함)을 통해 회전 고정 방식으로 장착되어 있는 중간 샤프트(33)와 고정되게 연결된다. 중간 벽부(4)는 상응하는 실링 부재(34)를 통해 중간 샤프트(33)를 향해 밀폐된다. 중간 샤프트(33)에는 분리 클러치(35)가 결합되며, 이 분리 클러치는, 다시금, 자체에서 크랭크 샤프트 플랜지(37)와 연결되어 있는 이중질량 플라이휠(36)과 결합된다.
커플링 샤프트 플랜지(37) 자체는 연소 엔진과 연결되어 있으며, 다시 말해 상기 연소 엔진을 통해 구동된다. K0 클러치로서도 지칭될 수 있는 분리 클러치(35)는, 연소 엔진을 통해 공급되는 토크를 중간 샤프트(33)를 경유하여 로터(8)로, 그리고 그에 따라 외부 디스크 캐리어(12)로 전달하기 위해, 필요한 경우 연소 엔진을 연결하기 위해 이용되며, 그럼으로써 토크는 선택적으로 제1 또는 제2 부분 클러치(10, 11)를 경유하여, 각각 결합된 출력 샤프트(20, 22)로 전달될 수 있게 된다.
분리 클러치(35)는, 축 방향으로 연장되는 내접 치형부를 구비한 외부 디스크 캐리어(38)를 포함한다. 상기 내접 치형부는 동시에 마찬가지로 축 방향으로 연장되는 외접 치형부 역시도 형성한다. 파선으로 표시된 섹션(39)을 통해서는 조합형 내접-외접 치형부가 도시되어 있다.
또한, 분리 클러치(35)는 대향판(40)을 포함하며, 이 대향판은 축 방향으로 볼 때 위치 고정되고 이 영역에서는 상응하는 반경 방향 플랜지(73)를 포함한 외부 디스크 캐리어(38)와 고정되게 연결되어 있다. 이는 예컨대 리벳 또는 용접 결합부들을 통해 수행될 수 있다.
또한, 상응하는 외접 치형부들을 통해 외부 디스크 캐리어(38)의 내접 치형부 내로 맞물리고 이를 통해 회전 고정되지만 축 방향으로 이동 가능하게 안내되는 중간 판(41) 및 압력판(42)도 제공된다. 대향판(40)과 중간 판(41) 사이에, 그리고 중간 판(41)과 압력판(42) 사이에 각각 하나의 클러치 디스크(43, 44)가 맞물리며, 이 두 클러치 디스크는 상응하는 허브(45)를 통해 중간 샤프트(33)와 회전 고정 방식으로 연결되어 있다. 클러치 디스크(43)는 만곡된 연결 플랜지(46)를 통해 허브(45)와 연결되며, 클러치 디스크(44)는 구동 디스크(47)(driving disc)를 통해 연결 플랜지(46)와 연결된다. 클러치 디스크들(43, 44)은 축 방향으로 이동 가능해야 하기 때문에, 허브(45)는, 외접 치합되고 그 자체에는 허브(45)가 상응하는 내접 치형부를 통해 회전 고정 방식으로 연결되어 있는 중간 샤프트(33) 상에서 축 방향으로 이동 가능하게 안내된다.
압력판(42)은 베어링(48)을 통해 중간 벽부(4)에 상대적으로 회전 지지된다. 베어링(48)은, 다시금, 마찬가지로 피스톤-실린더 유닛(50)을 포함하는 작동 시스템(49)의 부분이며, 피스톤-실린더 유닛은, 이미 기술한 다른 피스톤-실린더 유닛들처럼 유압식으로, 또는 공압식으로 작동될 수 있다. 이동 가능한 피스톤을 통해, 베어링(48)은 축 방향으로 이동될 수 있고 이 베어링에 의해서는 압력판(42)도 축 방향으로 이동될 수 있으며, 그럼으로써 압력판은 축 방향으로 변위되고 이와 동시에 클러치 디스크들(43, 44) 내지 중간 판(41)을 축 방향으로 종동시키고 이렇게 상기 다중 디스크 패키지를 마찰 결합시킨다. 이런 변위 이동은, 외부 디스크 캐리어(38)의 내접 치형부의 영역에서 대향판(40)과 중간 판(41) 사이에, 그리고 중간 판(41)과 압력판(42) 사이에 각각 배치되는 복수의 스프링 부재(51)의 복원력에 대항하여 수행된다. 복수의 별도의 개별 스프링 부재(51)는 각각의 주연의 둘레에 분포되는 방식으로 포지셔닝될 수 있지만, 그러나 링 형태로 결합된 상응하는 스프링 어셈블리 역시도 포지셔닝될 수 있다.
이중질량 플라이휠(36)의 결합을 위해, 이중질량 플라이휠은 내접 치형부(53)를 구비한 반경 방향 플랜지(52)를 포함하며, 내접 치형부는 외부 디스크 캐리어(38)의 외접 치형부와 치합되며, 다시 말하면 상기 외접 치형부 내로 맞물린다. 이를 통해, 그 결과, 연소 엔진에서부터 커플링 샤프트 플랜지(37)를 경유하여 이중질량 플라이휠(36)로 전달되는 토크는 이중질량 플라이휠(36)에서부터 외부 디스크 캐리어(38)로, 그리고 이 외부 디스크 캐리어 및 분리 클러치(35) 자체 각각을 경유하여 중간 샤프트(33)로 전달될 수 있으며, 그리고 중간 샤프트에서부터는 듀얼 클러치를 경유하여 상응하는 출력 샤프트(20, 22)로 전달될 수 있다. 중앙 어셈블리는 분리 클러치(35), 그리고 이중질량 플라이휠로 향하는 분리 클러치의 커플링이다. 클러치 디스크들(43, 44)은, 각각 토크 전달을 위해, 작동 시스템(49)의 작동 동안 자신들의 인접 부품들, 다시 말해 각각의 플레이트들(40, 41, 42) 사이에 마찰 결합 방식으로 끼임 고정될 수 있다. 두 클러치 디스크(43, 44)는 축 방향으로 변위될 수 있지만, 그러나 중간 샤프트(33)와 회전 고정 방식으로 연결된다. 축 방향으로 고정된 대향판(40), 축 방향으로 제한되는 방식으로 변위될 수 있는 중간 판(41) 및 축 방향으로 제한되는 방식으로 변위될 수 있는 압력판(42)은 이중질량 플라이휠(36)과 회전 고정 방식으로 연결된다. 분리 클러치(35)를 체결하여 토크를 전달하기 위해, 분리 클러치(35)와 연결된 작동 시스템(49)은 압력판(42)을 제1 클러치 디스크(44) 쪽으로 밀친다. 그 다음 제1 클러치 디스크(44)는 중간 판(41) 상에 안착되고, 그럼으로써 그에 이어 압력판(42), 클러치 디스크(44) 및 중간 판(41)은, 중간 판(41)이 추가 클러치 디스크(43)에 부딪치고 이 추가 클러치 디스크를 축 방향으로 고정된 대향판(40) 쪽으로 밀착시킬 때까지, 축 방향으로 변위되게 된다. 작동 시스템(49)에 의해 분리 클러치(35)에 가해지는 힘이 더욱더 강해질수록, 플레이트들 내지 디스크들 사이의 마찰면들은 더욱더 강하게 압축되며, 그리고 분리 클러치 내에서 전달될 수 있는 토크는 더욱더 커진다.
작동력이 연소 엔진의 크랭크 샤프트로 전달되지 않도록 하기 위해, 대향 지지판(40)은 베어링(54)을 통해 중간 샤프트(33) 상에서 지지된다. 상기 베어링(54)은 축 방향 작동력을 중간 샤프트(33) 내로 입력하며, 그리고 분리 클러치(35)의 센터링, 지지 및 포지셔닝 역시도 보장한다. 바람직하게 상기 베어링(54)은 각도 접촉 볼 베어링 또는 홈붙이 볼 베어링으로서 형성된다. 도시된 실시예의 경우, 베어링(54)은 대향판(40) 상에 형성되어 반경 방향 및 축 방향 형상 결합을 보장하는 베어링 시트(55) 내로 압입된다. 분리 클러치(35)가 중간 샤프트(33) 상에 장착된다면, 베어링(54)은 중간 샤프트(33) 상으로 끼워지고 그에 뒤이어 의도하지 않게 축 방향으로 변위되지 않도록 고정된다. 이는, 도시된 실시예의 경우, 중간 샤프트(33) 상의 상응하는 그루브 내로 삽입되어 있는 샤프트 스냅 링(56)을 통해 수행된다. 그 대안으로, 가능한 추가 부품들 역시도 대향 지지판(40)과 베어링(54) 사이에, 그리고/또는 베어링(54)과 중간 샤프트(33) 사이에 삽입할 수 있다. 중간 샤프트(33) 상에서 분리 클러치(35)를 지지하는 베어링(54)의 하중 지지 능력을 증가시키기 위해, 중간 샤프트(33)의 지름보다 베어링 지름을 분명히 더 크게 선택하는 것이 유용할 수 있다. 이런 경우, 베어링(54)과 중간 샤프트(33) 사이에, 두 컴포넌트 간의 반경 방향 이격 간격을 보상하고 축 방향 및 반경 방향 힘 전달과 포지셔닝을 보장하는 예컨대 슬리브 형태인 부품을 배치하는 것이 특히 바람직할 수 있다.
대향판(40), 중간 판(41)[당연히 복수 개 역시도 제공될 수 있으며, 이런 경우, 이는 복수의 클러치 디스크 역시도 제공되게 한다.], 및 압력판(42)은 외부 디스크 캐리어(38)를 통해 상호 간에 연결된다. 상기 외부 디스크 캐리어는, 기술한 것처럼, 예컨대 용접 또는 리벳 결합을 통해 대향판(40)과 고정되게 연결된다. 중간 판(41) 및 압력판(42)은 외부 디스크 캐리어(38)에 상대적으로 축 방향으로 이동될 수 있지만, 그러나 외부 디스크 캐리어에 의해 형상 결합 방식으로 반경 방향 및 원주방향으로 파지된다. 따라서, 외부 디스크 캐리어(38)는, 중간 판(41)과 압력판(42)이 자신들의 의도되는 이동 영역 안쪽에서 잔존하는 점을 보장한다. 그에 추가로, 외부 디스크 캐리어는 압력판(42)과 중간 판(41)과 대향판(40)과 이중질량 플라이휠(36) 간의 토크 전달을 제공한다. 기술한 것처럼, 외부 디스크 캐리어는, 바람직한 방식으로, 축 방향으로 연장되고 원주방향으로 반복되는 치형 윤곽부, 즉 기술한 조합형 내접-외접 치형부를 구비한다. 상기 치형 윤곽부 내에는, 기술한 실시예의 경우, 압력판(42), 중간 판(41), 경우에 따라 대향판(40) 역시, 그리고 이중질량 플라이휠의 반경 방향 플랜지(52)가 각각 자신의 치형 윤곽부들로 맞물린다.
작동 시스템(49)의 측에서 하중 완화 후 분리 클러치(35)의 확실한 개방을 지원하기 위해, 실시예의 경우, 스프링 부재들(51), 여기서는 헬리컬 압축 스프링들은 대향판(40)과 중간 판(41) 사이에, 그리고 중간 판(41)과 압력판(42) 사이에 제공된다. 상기 스프링 부재들(51)은, 피스톤-실린더 유닛(50) 내의 압력 매체의 압력이 충분하게 감소될 때, 중간 판(41) 및 압력판(42)을 다시 그들의 개방 위치로 밀착시킨다. 이 경우, 스프링 부재들(51)은 피스톤-실린더 유닛(50)의 피스톤 역시도 다시 그의 시작 위치로 밀친다. 분리 클러치(35)는 외주를 따라 연장되는 스프링 부재들(51)을 구비할 수 있거나, 주연 둘레에 배치되는 복수의 스프링 부재(51)를 구비할 수 있으며, 이 경우 스프링 부재들(51)은 관여하는 플레이트들, 및/또는 다중 디스크 캐리어(38)에 의해 제 위치에서 파지된다.
연소 엔진 및 변속기의 조립을 위해, 여기서 조립 인터페이스는 상기 두 유닛 사이에 배치되며, 더욱 구체적으로는 이중질량 플라이휠(36)과 분리 클러치(35) 사이에 배치된다. 이중질량 플라이휠(36)은 크랭크 샤프트 플랜지(37) 상에 나사 결합되고 그에 따라 조립 공정의 경우 연소 엔진의 부분이다. 분리 클러치(35)는 중간 샤프트(33) 상에 고정되며, 중간 샤프트는 하우징(2)과 연결된 지지 벽부(4) 상에 장착된다. 그렇게 하여, 분리 클러치(35)는 조립 공정의 경우 변속기의 부분이다. 조립 동안 연소 엔진과 변속기를 서로 밀어붙일 때, 이중질량 플라이휠(36)의 치형부(53) 및 분리 클러치(35)의 외부 디스크 캐리어(38)의 외접 치형부를 포함하는 플러그인 연결부 역시도 조립된다. 이런 치형 윤곽부들-또는 다른 방식으로 형성되어 축 방향으로 짜맞출 수 있는 연결 기하구조들-을 통해 조립 후에 토크는 이중질량 플라이휠(36)과 분리 클러치(35) 사이에서 전달된다. 상기 플러그인 연결부 또는 치합 연결부를 위한 공간 요구량을 가능한 한 작게 유지하기 위해, 도시된 실시예의 경우, 반경 방향 플랜지(52)는, 치형 외부 윤곽부, 다시 말해 다중 디스크 캐리어(38)의 외접 치형부 내로 맞물리는 내접 치형부를 구비하며, 이를 위해, 도 1에 도시된 것처럼, 분리 클러치(35)는 적어도 부분적으로 이중질량 플라이휠(36) 내로 삽입된다. 이중질량 플라이휠(36)과 분리 클러치(35) 사이의 플러그인 연결부 또는 치합 연결부 안쪽에서 의도하지 않는 래틀링 노이즈(rattling noise)를 방지하기 위해, 플러그인 또는 치합 연결부는 원주방향으로 예압될 수 있다. 상기 예압 가능성은 하기에서 도 4를 참조하여 기술된다. 이를 위해, 기본적으로, 다중 디스크 캐리어(38)에 상대적으로 회전될 수 있는 클램핑 부품이 이용될 수 있으며, 이 클램핑 부품은 반경 방향의 바깥쪽에서 플러그인 또는 치합 연결부의 영역 내에 맞물리며, 그리고 접선으로 작용하는 스프링들을 통해 원주방향으로 고정된다. 따라서, 반경 방향 플랜지(52)의 치형부(53)는, 치형부(53)의 치부들이 일측 원주방향에서 안착되는 곳인 외부 디스크 캐리어(38)의 외접 치형부의 치면(tooth flank)들과, 해당 영역 내로 맞물리면서 플랜지 치형부(53)를 외부 디스크 캐리어(38)의 바로 앞서 언급한 치면들 쪽으로 밀착시키는 클램핑 부품의 핑거부(finger)들 또는 연장부들 사이에 끼임 고정될 수 있다. 반경 방향 플랜지(52)의 치형부(53)는 연소 엔진과 변속기의 조립 동안 외부 디스크 캐리어(38)의 대향 윤곽부(counter contour)들과 클램핑 부품 사이로, 또는 그 내로 밀어 넣어진다.
분리 클러치(35)의 두 클러치 디스크(43, 44)는, 기술한 것처럼, 상호 간에 상대적으로, 다시 말해 중간 샤프트(33)에 상대적으로 축 방향으로 제한되는 방식으로 변위될 수 있다. 그러나 클러치 디스크들은 상호 간에, 그리고 중간 샤프트(33)에 상대적으로 비틀리지 않는다. 도 1에 따른 실례에서, 클러치 디스크(43)는 내접 치형 허브(45)로 외접 치형 중간 샤프트(33) 상에 고정된다. 추가 클러치 디스크(44)는, 내접 치형부를 통해, 또는 치형 윤곽부 또는 웨브형 연결 윤곽부들을 구비하여 안쪽으로 돌출된 연장부들로, 클러치 디스크(43) 내지 연결 플랜지(46)와 연결된다.
하기에서 기술되는 도 2 내지 도 6에서 하이브리드 모듈의 기본적인 구성은, 한편으로 전기 엔진(6)의 통합 및 클러치 장치(9)의 통합, 구성 및 기능뿐만 아니라, 연소 엔진 등에 대한 이중질량 플라이휠(36)의 상응하는 커플링에 대해서도 말하자면, 앞서 도 1에 대해 기술한 것과 동일한 구성이며, 그로 인해 이와 관련한 상술 내용이 참조된다. 그러나 각각의 분리 클러치(35)의 구성 및 작동 원리, 그리고 이중질량 플라이휠(36)에 대한 각각의 분리 클러치의 커플링은 상이하다. 이런 이유에서, 하기 도면들에 대해서는 각각의 하이브리드 모듈(1)의 상기 부분만이 기술되며, 가능한 점에 한해 동일한 부품들을 위해 동일한 도면부호들이 사용된다.
도 2에 도시된 분리 클러치(35)의 실시예의 경우, 분리 클러치의 구성은 기본적으로 도 1에서 기술한 것과 같은 구성과 유사하다. 외부 디스크 캐리어(38)의 고정은 다른 방식이지만, 그러나 여기서는 정렬 부재의 통합의 가능성이 도시되어 있는 것과 동일하다.
도 2에 도시된 실시예의 경우, 여기서도 파선으로 표시된 섹션(39)을 통해 윤곽만 도시되어 있는 내접 치형부 내지 조합형 내접-외접 치형부를 포함하는 다중 디스크 캐리어(38)는 이중질량 플라이휠의 반경 방향 플랜지(52)와 고정되게 연결된다. 외부 디스크 캐리어(38)는 여기서도 분리 클러치(35)의 다중 디스크들, 다시 말해 여기서도 상응하는 외접 치형부들을 통해 외부 디스크 캐리어(38)의 내접 치형부 내로 맞물리는 대향판(40), 중간 판(41) 및 압력판(42)을 상호 간에 회전 고정 방식으로 연결한다. 앞서 기술한 실례의 경우와 다르게, 여기서는, 외부 디스크 캐리어가 각각 고정되고 분리되지 않게 이중질량 플라이휠(36)과 결합되어 있기 때문에, 강제적으로 대향판(40) 역시도 외접 치형부로 외부 디스크 캐리어(38)의 내접 치형부 내로 맞물린다. 이는, 전체 다중 디스크 어셈블리가 외부 디스크 캐리어(38)로부터 분리될 수 있으며, 그러므로 다시 말해 여기서는 조립 인터페이스가 외부 디스크 캐리어(38)와 다중 디스크 패키지 사이에 제공된다는 것을 의미한다.
반경 방향 플랜지(52) 상에서 외부 디스크 캐리어(38)의 고정을 위해, 이중질량 플라이휠(36)로 향해 있는, 외부 디스크 캐리어(38)의 치형 환형 몸체의 측면에는, 반경 방향에서 바깥쪽으로 연장되는 플랜지(57)가 제공되거나, 또는 통합 형성된다. 상기 플랜지(57)는 반경 방향 플랜지(52)와 리벳 또는 용접 결합된다. 축 방향에서 이중질량 플라이휠(36)의 일차 측면에 최대한 가깝게, 그리고 반경 방향에서는 활 스프링들(59)이 그 내에 수용되어 안내되는 곳인 활 스프링 채널(58)에 최대한 가깝게 분리 클러치(35)를 배치할 수 있도록 하기 위해, 플랜지(57)와 반경 방향 플랜지(52) 간의 연결부는 완전하게, 또는 부분적으로 이중질량 플라이휠(36)의 탄지되는 마찰 부재들 사이에 배치된다. 따라서, 적어도 마찰 부재에 대해 하기 기하구조 조건들이 형성된다. 따라서 외부 디스크 캐리어(38)의 플랜지(57)의 플랜지 외경은 마찰 부재의 내경보다 더 크다. 그러나 마찰 부재의 내경은 다중 디스크 캐리어(38)의 치형 환형 몸체의 외경보다 더 크다. 이 경우, 마찰 부재를 자신의 마찰 상대 부재, 예컨대 이중질량 플라이휠의 커버 상으로 밀착시키는 활 스프링은, 외부 디스크 캐리어(38) 상에서, 또는 예컨대 외부 디스크 캐리어(38)를 반경 방향 플랜지(52) 상에 고정시키는 리벳과 같은 연결 수단들 상에서 지지될 수 있다.
외부 디스크 캐리어(38)는 이중질량 플라이휠(36)과 고정되게 연결되어 있기 때문에, 연소 엔진과 변속기 간의 조립 인터페이스는 여기서 연소 엔진의 부분인 외부 디스크 캐리어(38)와, 변속기의 부분인 나머지 분리 클러치 부품들, 다시 말해 실질적으로 대향판(40), 중간 판(41) 및 압력판(42) 사이에서 연장된다. 변속기와 연소 엔진의 조립 동안 치형 윤곽부, 다시 말해 외부 디스크 캐리어(38)의 내접 치형부가 대향판(40), 중간 판(41) 및 압력판(42)의 외접 치형부들 내지 치형 윤곽부들 내로 삽입될 수 있도록 하기 위해, 도시된 실례에서, 정렬 부재(60)가 제공되며, 이 정렬 부재는 정확한 원주방향 위치에서 분리 클러치(35)의 3개의 치형 플레이트(40, 41, 42)의 치형 윤곽부들을 파지한다. 그렇게 하여, 외부 디스크 캐리어(38)의 외접 치형부가 그 내로 삽입되어야만 하는 플레이트들(40, 41, 42)의 총 3개의 치형 윤곽부가 상호 간에 축 방향으로 일직선으로 정렬되는 점이 보장된다. 정렬 부재(60)는, 플레이트들(40, 41, 42)이 상호 간에 비틀리지 않도록 보장할 뿐만 아니라, 클러치 디스크들(43, 44), 및 중간 샤프트(33)에 대한 클러치 디스크들의 결합 부품들을 포함하여 분리 클러치(35)의 부품들이 이미 외부 디스크 캐리어(38) 없이도 안정된 하위 어셈블리, 다시 말해 안정된 어셈블리를 형성하도록 보장한다. 따라서, 정렬 부재(60)는 분리 클러치(35)를 위한 운반용 잠금장치 또는 소실 방지 부재로서도 이용된다. 정렬 부재(60)를 통해서는 특히 대향판(40), 중간 판(41), 압력판(42) 및 두 클러치 디스크(43, 44)가 결합된다. 분리 클러치(35)의 플레이트들(40, 41, 42)을 자신들의 개방 위치로 다시 밀착시키는 스프링 부재들(51)은 플레이트들 상에서 고정되거나, 또는 정렬 부재에 의해서도, 당연히 주연 둘레에 분포되어서도 복수 개가 제공될 수 있는 스프링 부재들이 자신들의 위치에서 파지된다.
도 2에 도시된 실시예의 경우, 정렬 부재(60)는 반경 방향 플랜지(61)를 구비한 대향판(40) 상에 고정되는 환형 부품으로서 제공되며, 환형 부품은 축 방향으로 연장되는 길쭉한 핑거 유형의 연장부들(62)을 포함하며, 이 연장부들은 분리 클러치 플레이트들(40, 41, 42)의 치홈부(tooth gap)들을 관통하여 압력판(42)의 후면에까지 도달한다. 압력판(42)의 안쪽에서 연장부들(62)은 구부려지며, 다시 말하면 반경 방향에서 안쪽으로 만곡되어 압력판(42)을 안쪽에서 맞물어 고정하는 테두리부(63)를 포함한다. 이런 구부러짐은, 압력판(42)을 포함한 모든 부품이 정렬 부재(60) 내로 삽입되었을 때 수행된다. 상기 안쪽 맞물림 고정을 통해서는, 부품들이 더 이상 빠져나올 수 없는 점이 보장된다. 따라서, 정렬 부재(60)는, 분리 클러치 조립에서부터, 다시 말해 분리 클러치가 하위 어셈블리로서 장착될 때부터, 변속기와 연소 엔진의 조립 시까지 여전히 존재하지 않는 외부 디스크 캐리어(38)의 모든 임무를 담당 수행하는 일종의 예비 디스크 캐리어를 나타낸다. 정렬 부재의 연장부들(60)은 안쪽 원 가까이에서 플레이트들(40, 41, 42)의 치형부들의 치홈부들 안쪽을 따라서 이동하기 때문에, 정렬 부재(60)는 플레이트들(40, 41, 42)의 치면들의 주요부를 덮지 않는다. 따라서, 외부 디스크 캐리어(38)가 플레이트들(40, 41, 42)의 치홈부들 내로 삽입될 때, 플레이트들(40, 41, 42)의 치면들은 외부 디스크 캐리어(38)의 내접 치형부의 치면들 상에 직접 안착될 수 있다. 이는, 바람직하게는 플레이트들(40, 41, 42)이, 다중 디스크 캐리어(38)의 외접 치형부 내에서보다, 정렬 부재(60) 내에서 원주방향으로 약간 더 큰 유격을 보유하는 것을 통해서도 가능해진다. 이를 통해, 정렬 부재(60)가 분리 클러치(35)의 작동 중에 원주방향 힘을 전달할 필요 없이, 플레이트들(40, 41, 42)에서부터 직접적으로 외부 디스크 캐리어(38)로의 토크 전달이 수행되는 점이 보장된다. 따라서, 정렬 부재(60)는, 플레이트들의 정렬 및 안내에 대해 말하자면, 분리 클러치(35)의 작동 중에 더 이상 기능을 갖지 않는다. 그러므로 정렬 부재는 플레이트들(40, 41, 42) 내지 클러치 디스크들(43, 44)의 축 방향 변위를 방해하지 않는다. 가능하다면, 분리 클러치(35) 내에 장착된 스프링 부재들(51)이 정렬 부재(60)를 통해 포지셔닝된다면, 정렬 부재(60)는 전체 클러치 유효 수명에 걸쳐 상기 기능을 충족할 수 있다.
정렬 부재(60)는 바람직하게는 박판 부품으로서, 다시 말하면 단순한 천공 및 딥드로잉 가공 부품으로서 형성된다. 환형 정렬 부재(60)의 대안으로, 주연 둘레에 배치되는 복수의 별도의 정렬 부재 역시도 이용될 수 있다. 정렬 부재(60)는, 연소 엔진으로 향해 있는 대향판(40)의 측면에, 대향 지지판(40)의 치홈부들, 및 그에 따른 중간 판(41)과 압력판(42)의 축 방향으로 일직선으로 정렬된 치형부들의 치홈부들 내로 외부 디스크 캐리어(38)의 외접 치형부의 삽입을 수월하게 하는 하나 또는 복수의 윤곽 부재 또는 삽입 윤곽부 역시도 포함할 수 있다. 상기 삽입 윤곽부들은 특히 반경 방향 및/또는 접선 방향으로 챔퍼링(chamfering)되어 대향판 치형부의 치홈부들 둘레에 배치되는 표면들일 수 있다. 상기 표면들은, 외부 디스크 캐리어(38)의 외접 치형부들의 치부들이 대향판(40)의 치홈부들에 대향하고 이렇게 축 방향으로 분리 클러치(35) 내로 삽입될 수 있을 때까지, 축 방향 이동 방향으로 분리 클러치(35)에 접근하지만, 그러나 정확하게 치홈부들로 집중되지 않는 외부 디스크 캐리어(38)의 외접 치형부가 경사면들을 따라 활주할 수 있게 하는 기능을 가지면서 거의 깔때기처럼 작용한다.
도 2에서 상술한 실시예의 대안으로, 외부 디스크 캐리어(38)에 추가로, 외부 디스크 캐리어와 회전 고정되지만 분리 가능한 방식으로 연결되는 환형 연결 캐리어를 제공하는 점도 생각해볼 수 있다. 이런 경우에, 도 3에 따른 외부 디스크 캐리어(38)와 유사하게, 내접 치형부를 구비한 연결 캐리어를 이중질량 플라이휠(36)의 반경 방향 플랜지(52) 상에 견고하게 고정할 수도 있다. 그러나 이런 대안의 실시예의 경우, 외부 디스크 캐리어(38)는 도 1에서 기술한 것과 유사하게 분리 클러치(35)의 부분일 수도 있으며, 그리고 대향 지지판(40)과 고정되게 연결될 수도 있다. 이런 경우, 조립의 범주에서, 이중질량 플라이휠과 고정되게 연결되는 연결 캐리어는, (도 2에서와 유사하게) 축 방향에서, 도 1에서와 유사하게 분리 클러치(35)의 대향판(40) 상에 고정되게 배치되어 있는 외부 디스크 캐리어(38)의 외접 치형부 내로 삽입될 수도 있다. 그런 다음, 이중질량 플라이휠(36)과 고정되게 연결된 연결 캐리어는, 연소 엔진의 토크를, 대향판(40)과 고정되게 연결된 외부 디스크 캐리어(38)로 전달하며, 그 다음 외부 디스크 캐리어는 토크를 분리 클러치(35)의 플레이트들(40, 41, 42)로 전달한다.
연결 캐리어는, 외부 디스크 캐리어(38)와 동일하게, 거의 원형인 영역을 포함하며, 이 영역은 반경 방향의 안쪽에, 그리고 반경 방향의 바깥쪽에 축 방향으로 연장되면서 원주방향으로 반복되는 치형 윤곽부를 포함한다. 외부 디스크 캐리어(38)처럼, 연결 캐리어도 바람직하게는 자체의 재료 두께가 외부 디스크 캐리어(38)의 경우에서처럼, 치부들의 크기와 비교하여, 치형부의 영역에서 얇은 박판 부품으로서 형성될 수 있다. 그렇게 하여, 재료는, 조합형 내접 및 외접 치형부를 형성할 수 있도록 하기 위해, 원주방향으로 곡류 형태를 따른다. 여기서도, -모든 기술한 실시예에 대한 것처럼- 기본적으로 분리 클러치(35)의 안쪽에서 마찰 결합에 이용되는 모든 부품, 다시 말해 플레이트들(40, 41, 42) 및 클러치 디스크들(43, 44)은 "다중 디스크들"로서도 지칭될 수 있는 점이 적용된다. 그 대안으로, 분리 클러치(35)는, 클러치 장치(9)의 부분 클러치들(10, 11)에서 해당하는 것과 유사하게, 이미 기술한 것처럼 복수의 중간 판(41) 및 추가 클러치 디스크들이 통합됨으로써, 여기서 도시된 4개보다 더 많은 마찰면 또는 마찰 평면을 포함하여서도 형성될 수 있다.
도 3에 도시된 실시예는 도 1에서의 실시예와 유사하다. 이는, 여기서도 외부 디스크 캐리어(38)가 분리 클러치(35)의 대향판(40)과 고정되게 연결되어 있다는 점을 의미한다. 외부 디스크 캐리어(38)의 외접 치형부는 이중질량 플라이휠(36)의 반경 방향 플랜지(52)로 향하는 조립 인터페이스 및 토크 전달 인터페이스를 형성하며, 반경 방향 플랜지(52)는 여기서도 내접 치형부(53)를 통해 외부 디스크 캐리어(38)의 외접 치형부 내로 맞물린다. 분리 클러치(35)의 도 3에 도시된 실시예는, 대향판(40)과 고정되게 연결되는 외부 디스크 캐리어(38)이며, 압력판(42) 및 중간 판(41)이 그에 상대적으로 축 방향으로 이동될 수 있는 것인 상기 외부 디스크 캐리어의 옆에서 압력판(42) 및/또는 중간 판(41)이 하나 이상의 판 스프링을 통해 외부 디스크 캐리어(38) 또는 대향판(40)과 회전 고정 방식으로 연결되는 것을 특징으로 한다. 도 3에 도시된 실례에서, 중간 판(41)뿐만 아니라 압력판(42) 역시도 상응하는 판 스프링들[(중간 판(41)에 관계하는) 64, 내지 (압력판(42)에 관계하는) 65]을 통해 외부 디스크 캐리어(38)와 연결된다. 이를 위해, 외부 디스크 캐리어(38)는 변속기로 향해 있는 자신의 측면에 외주를 따라 연장되고 반경 방향에서 바깥쪽으로 연장되는 반경 방향 플랜지(66)를 포함한다. 그 대안으로, 외부 디스크 캐리어(38)는 변속기로 향해 있는 자신의 측면에도 주연 둘레에 분포되어 반경 방향에서 바깥쪽으로 연장되는 복수의 섀클을 포함할 수 있다. 상기 반경 방향 플랜지(66) 또는 섀클들은, 중간 판(41) 및 압력판(42)을 지지하는 판 스프링들(64, 65)을 고정하기 위해 이용된다. 바람직하게는, 중간 판(41)뿐만 아니라 압력판(42) 역시도 주연 상에 분포된 3개의 위치에서 판 스프링들(64, 65)을 통해 파지된다. 이 경우, 판 스프링들은 각각의 플레이트들(41, 42)을 센터링하고 토크 전달을 보장하면서 플레이트들의 축 방향 변위를 가능하게 한다.
또한, 도 3에 도시된 것처럼, 각각 별도의 판 스프링들(64, 65)을 통해 외부 디스크 캐리어(38)와 중간 판(41) 및 압력판(42)을 연결할 수 있다. 그 대안으로, 또는 그에 추가로, 다중 디스크 캐리어(38), 중간 판(41) 및 압력판(42)과 연결되어 있는, 다시 말해 3개의 부품을 공통으로 결합하는 판 스프링들 역시도 사용될 수 있다.
중간 판(41) 및 압력판(42) 상에는 반경 방향에서 마찬가지로 주연 둘레에 분포되는 복수의 연장부[(중간 판(41) 상의) 67, 내지 (압력판(42) 상의) 68]가 제공되며, 이들 연장부 상에는 판 스프링들(64, 65)이 고정된다. 상기 연장부들(67)이 다중 디스크 캐리어(38)와 충돌하지 않도록 하기 위해, 상기 다중 디스크 캐리어는 축 방향으로 연장되는 리세스들을 포함하며, 다시 말하면 다중 디스크 패키지가 축 방향으로 압축될 때 적어도 중간 판(41)의 연장부들, 경우에 따라서는 압력판(42)의 연장부들 역시도 상기 리세스들 또는 슬롯들 내로 삽입될 수 있도록 하기 위해 상기 다중 디스크 캐리어는 국소적으로 종방향 슬롯으로 형성된다. 따라서, 판 스프링들(64, 65)이 그 상에 고정되는 외부 디스크 캐리어(38)의 측면은, 대부분의 상업상 가용한 클러치들에서의 클러치 커버와 동일한 임무를 보유한다. 따라서, 도 3에 도시된 다중 디스크 캐리어는 다중 디스크 캐리어 기능을 충족하는 구동 림부(driving rim) 및 클러치 커버를 통해서도 대체될 수 있다. 구동 림부는 이중질량 플라이휠로 향하는 연결 인터페이스로서 이용되며, 그리고 클러치 커버는, 분리 클러치의 플레이트들을 파지하는 판 스프링들을 지지한다.
또한, 그 대안으로, 대향판(40)이 반경 방향에서 바깥쪽에 위치하는 연장부들을 포함하고 이 연장부들 상에 판 스프링들이 고정되는 가능성 역시도 존재한다. 이를 위해, 대향판(40)은, 반경 방향에서 대향판 옆에 배치되는 클러치 디스크(43) 위쪽에서 변속기의 방향으로 연장되는 칼라부(collar)를 구비할 수 있으며, 이 칼라부에는, 반경 방향으로, 판 스프링 고정을 위한 외주를 따라 연장되는 하나의 반경 방향 플랜지, 또는 반경 방향으로 연장되는 복수의 섀클이 이어진다.
판 스프링들(64, 65)을 통해 고정되는 중간 판(41) 및 압력판(42)은, 다중 디스크 캐리어 치형부 내에 장착된 플레이트들(41, 42)의 경우에 해당하는 것보다 더 적은 마찰로 변위된다. 왜냐하면, 판 스프링들(64, 65)을 통한 외부 디스크 캐리어(38)와 플레이트들(41, 42)의 토크 전달식 고정 연결을 기반으로 마찰을 생성하는 치형부 맞물림이 제공되지 않기 때문이며, 이는 부재들이 비접촉 방식으로 상호 간에 상대적으로 축 방향으로 이동될 수 있다는 점을 의미한다. 그렇게 하여, 판 스프링들(64, 65) 상에 고정되는 플레이트들(41, 42)을 포함하는 분리 클러치(35)는 특히 적합하게 폐루프 모드로 제어되고 작동된다. 또한, 다중 디스크 치형부들에서 발생할 수 있는 것처럼 높은 원주방향 가속도 또는 바람직하지 못한 공명 효과가 래틀링 노이즈를 야기하는 위험은 존재하지 않는다.
또한, 도 3에 도시된 실례의 대안으로, 분리 클러치(35) 내에 장착되어 축 방향으로 변위될 수 있는 플레이트들, 여기서는 중간 판(41) 및 압력판(42) 중 일측 부분만이 다중 디스크 캐리어 치형부 내에서 안내될 수 있고 타측 부분은 판 스프링들을 통해 고정된다. 도 3과 관련하여, 예컨대 중간 판(41)은, 도 1과 관련하여 예시적으로 이미 기술한 것처럼, 다중 디스크 캐리어 치형부 내에서 안내될 수도 있다. 이런 경우 그 다음 압력판(42)을 판 스프링들로 안내하는 것이 바람직한데, 그 이유는 상기 압력판이 이 압력판(42)보다 훨씬 더 이격된 다중 디스크 부분들보다 더 멀리 축 방향으로 변위되어야 하기 때문이다.
도 4에는, 분리 클러치(35)의 기본적인 구성에 대해 말하자면, 도 3에 따른 실시예에 상응하는 분리 클러치(35)의 실시예가 도시되어 있다. 여기서도, 대향판(40)은 외부 디스크 캐리어(38)와 고정되게 연결되는 반면, 중간 판(41) 및 압력판(42)은 외부 디스크 캐리어(38) 상에서 치형부 맞물림을 통해 회전 고정되지만 축 방향으로 이동 가능하게 안내된다. 외부 디스크 캐리어(38)는 치형부 맞물림을 통해 이중질량 플라이휠(36)과 결합되며, 이를 위해 이중질량 플라이휠은, 외부 디스크 캐리어(38)의 외접 치형부 내로 토크 전달 방식으로 맞물리는 내접 치형부(53)를 구비한 반경 방향 플랜지(52)를 포함한다. 더 나아가, 도 4에 도시된 실시예의 경우, 외부 디스크 캐리어(38)와 이중질량 플라이휠(36) 간의 치형부 맞물림을 원주방향으로 예압하는 하나 또는 복수의 스프링 부재(69)가 제공된다. 상기 스프링 부재들(69)은, 외부 디스크 캐리어(38)에 상대적으로 원주방향으로 극미하게 이중질량 플라이휠(36)을 각각 변위시키고 고정하기 위해 이용되며, 그럼으로써 원주방향으로 내접 치형부(53)의 치면은 항상 외부 디스크 캐리어(38)의 외접 치형부의 인접한 치면들 상에 안착되는 점이 보장되게 된다. 이는, 이중질량 플라이휠(36)과 분리 클러치(35) 간의 플러그인 또는 치합 연결부 안쪽에서 의도하지 않는 래틀링 노이즈를 방지하기 위해 이용된다.
도 4에 도시된 실시예의 경우, 여기서 파선으로만 도시된 클램핑 부재(70)가 제공되고, 상기 클램핑 부재는 반경 방향에서 안쪽으로 연장되는 반경 방향 플랜지(71)를 포함하며, 이 반경 방향 플랜지에서부터는, 반경 방향 플랜지(52)와 외부 디스크 캐리어(38)의 서로 뒤섞여 맞물리는 치형부들 사이로 맞물리는, 축 방향으로 연장되는 복수의 섀클(72)이 돌출된다. 클램핑 부재(70)는 바람직하게는 링 부품으로서 형성되며, 그럼으로써 단지 하나의 부재만이 장착되기만 하면 된다. 반경 방향 플랜지(71) 상에는 상응하는 리세스들 등이 제공되며, 그럼으로써 반경 방향 플랜지 측의 지지 섹션들이 형성되게 되며, 이 지지 섹션들 상에서는 각각 하나의 스프링 부재(69), 여기서도 바람직하게는 헬리컬 압축 스프링이 지지된다. 각각의 스프링 부재(69)의 타측 단부는, 대향판(40)과 외부 디스크 캐리어(38)를 연결하는 외부 디스크 캐리어(38)의 반경 방향 플랜지(73) 상에서 지지된다.
스프링 부재 또는 스프링 부재들(69)은 거의 접선으로, 다시 말해 원주방향으로 작용하며, 그리고 그 결과 반경 방향 플랜지(52)에 상대적으로 외부 디스크 캐리어(38)를 회전시킨다. 따라서, 치형부(53)의 치부들은, 일측 원주방향에서 치형부(53)가 그 상에 안착되는 곳인 외부 디스크 캐리어(38)의 외접 치형부의 치면들과, 외부 디스크 캐리어(38)의 외접 치형부의 언급한 치면들 쪽으로 치형부(53)를 밀착시키는 클램핑 부재(70)의 섀클들(72) 사이에 끼임 고정될 수 있다. 이를 통해, 그 결과, 2개의 치형부 치면들의 지속적인 안착이 제공되며, 그럼으로써 래틀링은 배제될 수 있게 된다.
반경 방향 플랜지(52)의 치형부(53)의 치부들은, 연소 엔진과 변속기의 조립의 범주에서, 외부 디스크 캐리어(38)의 외접 치형부의 대향 윤곽부들과 클램핑 부재(70)의 섀클들(72) 사이로 밀어 넣어진다.
도 5에 도시된 분리 클러치(35)의 경우, 연소 엔진 및 변속기의 조립을 위한 조립 인터페이스는, 마찬가지로, 도 2를 참조하여 기술한 것과 같은 형태에 상응하는 형태를 보유하고 경우에 따라 이중질량 플라이휠(36) 내지 반경 방향 플랜지(52) 상에 고정되게 리벳 결합되거나 고정되게 용접 결합될 수 있는, 이중질량 플라이휠(36)과 고정되게 연결된 외부 디스크 캐리어(38)와, 분리 클러치(35)의 나머지 부품들 사이에 위치된다. 그러나 도 5에 도시된 실시예의 경우, 대향판(40), 중간 판(41) 및 압력판(42)은, 다시금 윤곽만으로 도시하는 파선 섹션(39)을 통해 도시되어 있는 외부 디스크 캐리어(38)의 내접 치형부 내로 맞물리지 않으며, 오히려 상기 구현예의 경우 두 클러치 디스크(43, 44)는 자신들의 상응하는 외접 치형부들로 외부 디스크 캐리어(38)의 내접 치형부 내에서 축 방향으로 이동 가능하지만 토크 전달 방식으로 안내된다.
여기서, 대향판(40), 중간 판(41) 및 압력판(42)은 중간 샤프트(33)와 회전 고정 방식으로 연결된다. 이를 위해, 대향판(40)은 반경 방향에서 중간 샤프트(33) 쪽으로 연장되는 플랜지(74)를 포함하며, 이 플랜지에는 외접 치형 중간 샤프트(33)에 의해 관통되는 내접 치형 허브(75)가 이어진다. 대향판(40) 내지 플랜지(74)에는, 내부 디스크 캐리어(76)가 고정되며, 예컨대 L자형 횡단면인 경우 외접 치형부를 포함하는 반경 방향 플랜지에 의해 그 상에 리벳 내지 용접 결합된다. 상기 외접 치형부 내로는, 중간 판(41) 및 압력판(42) 상에 형성된 내접 치형부가 맞물리며, 그럼으로써 상기 두 플레이트(41, 42)는 내부 디스크 캐리어(76) 상에서 축 방향으로 이동 가능하게 안내되게 되지만, 그러나 같은 정도로 상기 내부 디스크 캐리어와 회전 고정 방식으로 연결된다. 다중 디스크 패키지가 압축된다면, 대향판(40) 및 허브(75)를 경유하여 토크가 중간 샤프트(33)로 전달될 수 있다.
다시 말해, 상기 구현예는, 외부 디스크 캐리어(38)가 이중질량 플라이휠(36)과 고정되게 연결되고, 외부 디스크 캐리어(38) 상에서는 클러치 디스크들(43, 44)이 축 방향으로 이동 가능하게 안내되는 것을 특징으로 한다. 또한, 내부 디스크 캐리어(76)도 제공되고, 이 내부 디스크 캐리어에 상대적으로 압력판(42) 및 중간 판(41)이 축 방향으로 이동될 수 있으며, 내부 디스크 캐리어는, 자체에서 고정되게 중간 샤프트(33)와 회전 고정 방식으로 연결되어 있는 대향판(40)과 고정되게 연결된다.
분리 클러치(35)의 상기 구성을 통해, 대향판(40)은 기술한 것처럼 중간 샤프트(33)와 고정되게 연결될 수 있다. 전술한 실시예들에서 제공되는 것과 같은 베어링(54)은 여기서는 더 이상 필요하지 않은데, 그 이유는 대향판(40)을 통해 이제 작동력뿐만 아니라 분리 클러치에 의해 전달된 토크 역시도 중간 샤프트(33) 내로 입력되기 때문이다. 상기 분리 클러치 구성은 크랭크 샤프트 상에서 자신의 작동력을 지지하지 않고 그럼에도 불구하고 지지하기 위한 베어링(54)을 요구하지 않기 때문에, 상기 구성은 큰 장착 공간 및 비용상 장점을 제공한다.
분리 클러치(35)는, 대향판(40)에 속하는 내접 치형 허브(75)에 의해, 외접 치형 중간 샤프트(33) 상으로 끼워지고 스냅 링(77)을 통해 의도하지 않게 축 방향으로 변위되지 않도록 고정된다. 대향판(40), 중간 판(41) 및 압력판(42)은 기술한 것처럼 내부 디스크 캐리어(76)를 통해 상호 간에 연결되며, 이 내부 디스크 캐리어는 대향판(40)과 고정되게, 예컨대 용접 또는 리벳 결합을 통해 연결되며, 그리고 중간 판(41)의 내경부 상의 내접 치형부 내로 맞물리고 그렇게 하여 중간 판(41)을 포지셔닝하고 축 방향으로 안내하며 대향판(40)과 회전 고정 방식으로 결합시킨다. 대향판(40)에 대향하여 위치하는 내부 디스크 캐리어(76)의 단부 상에서, 상기 내부 디스크 캐리어는 압력판(42)과 연결되며, 내부 디스크 캐리어는 중간 판(41)과 똑같이 압력판을 포지셔닝하고 축 방향으로 안내하며 비틀리지 않게 대향판(40)과 결합시킨다.
압력판(42)은 반경 방향의 바깥쪽 부분 또는 섹션과, 실질적인 압착 부분과, 반경 방향의 안쪽 플랜지 부분(78)으로 구성되며, 두 부분은 주연 둘레에 분포된 일부 웨브를 통해 반경 방향으로 상호 간에 연결되어 있다. 다시 말해, 이를 통해, 압력판(42) 상에는 복수의 관통구가 형성되며, 이들 관통구는 원주방향으로 웨브들을 통해 한정되어 있다. 압력판(42)의 반경 방향의 바깥쪽 부분은 인접한 클러치 디스크(44)를 위한 마찰면을 형성하며, 그리고 중간 판(41)과 유사하다. 압력판(40)의 반경 방향의 바깥쪽 부분은, 내부 디스크 캐리어(76) 내로 맞물릴 수 있도록 하기 위해, 자신의 내경부 상에 치형 윤곽부를 포함한다. 상기 치형 윤곽부는 주연 상에서 반경 방향에서 안쪽으로 연장되는 기술한 웨브들 내지 관통구들을 통해 수회 단속된다.
압력판(42)의 반경 방향의 안쪽 부분은, 작동 시스템(49)의 지지 베어링(48)과 압력판(42)을 연결하는 압력 피스(pressure piece)로서 형성된다. 압력판(42)의 반경 방향의 안쪽 부분은, 충분히 큰 강성을 보장하기 위해, 주연 상에서 폐쇄된 영역으로서 형성되며, 이런 영역은, 설사 있다고 하더라도, 단지 강성에 극미하게만 영향을 미치는 작은 환기 개구부들을 통해서만 관통된다.
압력판(42)의 반경 방향의 바깥쪽 부분과 반경 방향의 안쪽 부분을 상호 간에 연결하면서 관통구들을 한정하는 웨브들이 내부 디스크 캐리어(76)에 부딪치지 않도록 하기 위해, 내부 디스크 캐리어는, 웨브들이 그 상에 위치되는 위치들에서서 공동부로 형성된다. 이는, 내부 디스크 캐리어(76) 상에 축 방향으로 연장되는 핑거부들이 형성되고 이 핑거부들은 압력판(42) 상의 관통구들을 관통한다는 점을 의미한다. 이 경우, 웨브들은 핑거부들 사이의 슬롯들 내로 삽입된다. 웨브들은, 압력판(42)이 작동 시스템(49)에 의해 축 방향으로 이동될 때, 상기 슬롯들의 안쪽에서 축 방향으로 왕복 이동할 수 있다. 내부 디스크 캐리어(76)의 슬롯들은, 축 방향에서 압력판(42)의 이동 영역이 요구하는 정도의 깊이로만 내부 디스크 캐리어(76) 안쪽에 도달한다. 내부 디스크 캐리어(76)의 잔여부는, 충분한 강성을 달성하기 위해, 외주를 따라 연장되면서 폐쇄되어 있다. 환기를 요구하고 내부 디스크 캐리어(76)의 강성이 이를 허용한다면, 상기 영역에는 개별화된 작은 환기 개구부들 역시도 제공되어 있을 수 있다.
이 경우, 주연 상에 분포된 웨브들이 압력판(42)의 반경 방향의 바깥쪽 부분과 반경 방향의 안쪽 부분 사이에서 내부 디스크 캐리어(76)의 슬롯들 내에서 축 방향으로 안내되는 점도 생각해볼 수 있다. 이런 경우에, 내부 디스크 캐리어(76)의 핑거부들의 폭과 관통구들의 폭은, 압력판(42)이 내부 디스크 캐리어(76) 상에서 축 방향으로 안내될 수 있으면서 상기 내부 디스크 캐리어와 회전 고정 방식으로 연결될 수 있는 방식으로 상호 간에 매칭된다. 다시 말해, 압력판(42)의 포지셔닝, 축 방향 안내 및 토크 전달이 웨브들과 핑거부들 내지 슬롯들 간의 접촉을 통해 수행된다면, 내부 디스크 캐리어(76)는 압력판(42)의 영역에서 더 이상 치형 윤곽부를 형성할 필요가 없으며, 그리고 압력판(42)의 반경 방향의 바깥쪽 부분 역시도 더 이상 내접 치형부를 구비할 필요도 없다.
도 5에 도시된 분리 클러치(35)의 경우에도, 개방은 대향판(40)과 중간 판(41) 사이, 그리고 중간 판(41)과 압력판(42) 사이의 스프링 부재들(51)을 통해 보조될 수 있다. 또한, 자명한 사실로서, 대향판(40)과 압력판(42) 사이에 스프링 부재들을 배치할 수도 있다. 또한, 그 대안으로, 판 스프링들을 이용하여 중간 판(41) 및/또는 압력판(42)을 축 방향으로 변위 가능하게, 그리고 토크 전달 방식으로 고정하는 도 3에 도시된 원리 역시도 그 의미에 부합하게 도 5에 도시된 분리 클러치(35)에도 준용될 수 있다. 이런 경우, 판 스프링들은 반경 방향에서 클러치 디스크들(43, 44)의 바깥쪽에 배치되는 것이 아니라, 반경 방향에서 클러치 디스크 내경부 안쪽에 배치된다.
도 5에 도시된 분리 클러치(35)의 경우에서도 변속기 상에 연소 엔진의 조립을 수월하게 하기 위해, 두 클러치 디스크(43, 44)는, 도 2와 관련하여 기술한 것과 유사하게, 정렬 부재를 통해 상호 간에 상대적으로 비틀리지 않도록 고정될 수 있다. 그렇게 하여, 연소 엔진과 변속기의 조립 동안, 두 클러치 디스크(43, 44)의 치홈부들은 상호 간에 일직선으로 정렬되며, 그럼으로써 이중질량 플라이휠(36)의 반경 방향 플랜지(52) 상에 고정된 다중 디스크 캐리어(38)의 치형부는 용이하게 클러치 디스크들(43, 44)의 치홈부들 내로 삽입될 수 있게 된다. 도 2에 따른 실시예의 정렬 부재(60)에 대해 기술한 상세내용은 두 클러치 디스크(43, 44)를 정렬시키는 정렬 부재에도 그 의미에 부합하게 준용된다. 정렬 부재를 형성하는 하나 또는 복수의 별도의 부분 대신, 두 디스크를 정렬하기 위해 이용되는 새클들은, 예컨대 라이닝 서스펜션 세그먼트(lining suspension segment)들처럼 여하히 제공되어 있는 클러치 디스크 부품들 상에도 형성될 수 있다. 도 5에 도시된 분리 클러치(35)의 경우, 경우에 따라 제공될 정렬 부재는 단지 클러치 디스크 치형부들만을 정렬시키기만 하면 된다. 운반 및 조립 공정을 위해 소실 방지되는 하위 어셈블리로 분리 클러치 부품들을 조립하는 점은 필요하지 않다.
이런 조립 고정은, 도 5에 도시된 분리 클러치의 경우, 압력판(42)이 의도하지 않게 내부 클러치 캐리어(76)에서부터 미끄러져 떨어지는 점을 방지함으로써 분리 클러치 부품들을 결합하는 내부 디스크 캐리어(36)를 통해 실현될 수 있다. 이를 위해, 내부 디스크 캐리어(76)의 테두리부가 압력판(42)의 안쪽에서, 이런 경우 압력판의 안쪽을 맞물어 고정하면서 (원칙적으로 도 1에 도시된 것과 유사하게) 구부러질 수 있거나, 또는 압력판(42)의 안쪽에, 내부 디스크 캐리어(76) 상의 상응하는 환형 그루브 내로 삽입되는 스냅 링(79)이 도 5에 도시된 것처럼 제공된다.
변속기 상에 연소 엔진의 조립 시 이중질량 플라이휠(36) 상에 고정된 외부 디스크 캐리어(38)가 반경 방향의 바깥쪽에서 클러치 디스크들(43, 44) 상에 제공된 외접 치형부들 내로 삽입될 때, 조립 공정 동안 큰 축 방향 힘이 클러치 디스크들(43, 44)의 반경 방향의 바깥쪽 영역들에 작용할 수 있다. 이런 힘은, 클러치 디스크들(43, 44)의 치홈부들이 상호 간에 일직선으로 정렬되게 보장하는 기술한 정렬 부재들을 통해 감소된다. 그에 추가로, 또는 그 대안으로, 앞서 이미 도 2와 관련하여 기술한 것처럼, 외부 디스크 캐리어(38)의 내접 치형부의 치부들이 보다 더 용이하게 클러치 디스크들(43, 44)의 치홈부들 내로 활주하게 하는 경사면들 역시도 치홈부들 옆에 제공될 수 있다. 상기 경사면들은 이중질량 플라이휠(36)의 반대 방향으로 향해 있는 외부 디스크 캐리어(38)의 단부 상에, 그리고/또는 이중질량 플라이휠로 향해 있는 클러치 디스크들(43, 44)의 측면들 상에 제공될 수 있다. 그럼에도 불구하고, 해당 영역들이 분명히 추후 클러치 작동 중에 예상되는 축 방향 힘을 능가하는 축 방향 힘을 견딜 수 있도록 하기 위해, 클러치 디스크들(43, 44)의 반경 방향의 바깥쪽 부분을 내구성 있게 구성하는 것이 바람직하다.
도 5에 도시된 실시예의 경우, 반경 방향의 바깥쪽에서 외부 디스크 캐리어(38)로 향하는 연결 윤곽부를 형성하는 클러치 디스크들(43, 44)의 중앙 영역은, 이미, 클러치 디스크들(43, 44)의 서로 대향하는 두 측면 상에 존재하는 2개의 디스크 마찰면 간의 전체 이격 간격의 25% 이상을 형성한다. 그에 따라, 클러치 디스크들(43, 44)의 중앙 영역은 예컨대 상업상 가용한 클러치 디스크들에서 라이닝 서스펜션 세그먼트들 및 캐리어 박판들이 형성하는 것보다, 클러치 디스크들(43, 44)의 클램핑되지 않은 전체 폭 중 분명히 더 큰 부분을 형성한다. 여기에 도시된 분리 클러치(35)의 경우, 반경 방향에서 마찰면들의 외경과 연결 윤곽부(치형 윤곽부)의 내경 사이에 위치되면서 주연 상에서 연속되는 각각의 클러치 디스크(43, 44)의 축 방향의 최협폭 영역을, 축 방향으로, 클램핑되지 않은 클러치 디스크(43, 44)의 대향하는 두 측면 상에 존재하는 2개의 디스크 마찰면 사이의 전체 이격 간격의 20% ~ 100%를 형성할 정도의 폭으로 넓히는 것이 유용하다. 반경 방향에서 마찰면들로부터 약간 이격되어 있는 연결 윤곽부(치형 윤곽부)의 영역은 심지어 조금 더 넓게 형성될 수 있다. 이런 분리 클러치의 경우, 그리고 여기에 도시된 다른 다중 디스크 또는 다판 클러치들의 경우, 클러치 디스크들을 다중 디스크 캐리어와 작동 연결하는데 이용되는 연결 또는 치형 윤곽부의 영역을, 클램핑되지 않은 클러치 디스크의 대향하는 두 측면 상에 존재하는 2개의 디스크 마찰면 사이의 전체 이격 간격의 50% ~ 200%를 형성할 정도의 폭으로 넓히는 것이 유용하다. 이중질량 플라이휠(36)과 회전 고정 방식으로 연결된 클러치 부품들이 클러치 디스크들로서가 아니라, 다른 유형의 다중 디스크들로서 형성된다면, 여기서 클러치 디스크들에 대해 기술한 조치들이 동일하게 적용된다.
도 6에는, 하이브리드 모듈의 또 다른 실시예가 도시되어 있으며, 분리 클러치의 기본적인 구성은 도 2에서의 구성과 유사하다. 이는, 여기서도 외부 디스크 캐리어(38)가 다시금 리벳 또는 용접 결합부들을 통해 이중질량 플라이휠(36)의 반경 방향 플랜지(52)와 고정되게 연결되어 있다는 점을 의미한다. 여기서도, 조립 인터페이스는 다시금 외부 디스크 캐리어(38)와, 이 외부 디스크 캐리어와 분리 가능하게 결합되고 각각의 치형부 맞물림을 통해서는 회전 고정되지만 축 방향으로 변위될 수 있는 분리 클러치(35)의 구조 부재들, 여기서는 다시 말해 대향판(40), 중간 판(41) 및 압력판(42)의 사이에 제공된다.
대향판(40)은, 여기서도 다시금, 베어링 시트(55)가 그 상에 형성되어 있는 연장된 플랜지 섹션을 통해, 그리고 베어링(54)을 통해 중간 샤프트(33) 상에서 회전 지지된다. 압력판(42)은 자체에서 다시금 연장된 플랜지 섹션을 통해 베어링(48)과 연결되어 이 베어링 상에서 지지되며, 베어링은 자체에서 작동 시스템(49)의 부분으로서 피스톤-실린더 유닛(50)을 통해 축 방향으로 작동될 수 있다.
그러나 예컨대 도 2에서 기술한 실시형태의 경우에서와 달리, 여기서는 중간 샤프트(33) 쪽에 두 클러치 디스크(43, 44)가 결합된다. 도 2에 제공된 것처럼 클러치 디스크들 중 하나를 반경 방향에서 안쪽으로 연장시켜 중간 샤프트와 직접 연결하는 것 대신, 도 6에 따라서는, 두 클러치 디스크(43, 44)는 하나의 공통 내부 디스크 캐리어(80)를 통해 중간 샤프트(33)와 연결된다. 내부 디스크 캐리어(80)는, 클러치 디스크들(43, 44)이 상응하는 내접 치형부들(82, 83)로 그 내로 맞물리는 외접 치형부(81)를 포함한다. 그에 따라서, 클러치 디스크들(43, 44)은 내부 디스크 캐리어(80) 상에서 축 방향으로 이동 가능하게 안내되지만, 그러나 회전 고정 방식으로, 그리고 그에 따라 토크 전달 방식으로 내부 디스크 캐리어(80)와 연결된다. 따라서, 내부 디스크 캐리어(80)는 강성으로, 다시 말해 축 방향으로 위치 고정되면서 회전 고정 방식으로 중간 샤프트(33)와 연결되며, 다시 말하면 내부 디스크 캐리어 자체는, 도 1 내지 도 4에 따른 전술한 실시예들의 경우와 다르게, 축 방향으로 이동할 수 없는데, 그 이유는 축 방향 이동이 클러치 디스크들(43, 44)로 향하는 내부 디스크 캐리어(80) 상의 치형부 맞물림의 영역에서 수행되기 때문이다. 활주 이동이 발생하지 않는, 내부 디스크 캐리어(80)에서부터 중간 샤프트(33)까지의 상기 연결부는 예컨대 도 2에 도시된 실례의 경우에서보다 분명히 더 작게 형성될 수 있다. 이렇게 획득되는 축 방향 장착 공간은, 도 6에 도시된 하이브리드 모듈(1)에서, 건식 챔버(5)로부터 습식 챔버(3)를 분리하는 실링 부재(34)를 축 방향에서 분리 클러치(35)의 방향으로 이동시키기 위해 사용되었다. 이로써, 지지 벽부(4) 상에서 중간 샤프트(33)의 베어링부를 위해 더 많은 축 방향 공간이 제공된다. 도 6에는, 예컨대 전술한 실시예들에서 도시된 것과 같은 하나의 2열 베어링(86)(two-rowed bearing) 대신, 2개의 별도의 베어링(84, 85)을 포함하는 베어링부가 도시되어 있다.
내부 디스크 캐리어(80)는, 중간 샤프트(33)와의 연결을 위해, 반경 방향에서 안쪽으로 연장되는 플랜지(87)와, 이 플랜지에 이어지는 내접 치형 허브(88)를 포함하며, 이 허브는 중간 샤프트(33) 상의 외접 치형부 내로 맞물린다. 축 방향에서 일측 방향으로 내부 디스크 캐리어(80)는 중간 샤프트(33)의 환형 칼라부 유형의 정지부(89) 상에서 지지되며, 타측 측면에서는 축 방향으로 위치 고정된 베어링(54) 내지 이 베어링의 내륜을 통한 지지가 수행된다.
축 방향에서 허브(88)에는 실링 부재(34)가 이어지며, 실링 부재는 도시된 실시예에서 압력판(42)을 축 방향으로 지지하는 지지 베어링(48) 안쪽에 포지셔닝된다.
도시된 실례에서, 동일하게 정렬 부재(60)가 제공되며, 이 정렬 부재는, 압력판(42), 중간 판(41) 및 대향판(40) 상에 형성되어 외부 디스크 캐리어(38)의 축 방향으로 연장된 내접 치형부 내로 맞물리는 외접 치형부들을 축 방향으로 상호 간에 정렬시킨다. 여기서도, 정렬 부재(60)는 두 측면 상에 반경 방향 플랜지(61) 및 구부러진 단부(63)의 형태로 상응하는 랩어라운드 섹션들을 포함하며, 이 랩어라운드 섹션들은 대향판(40) 및 압력판(42)을 안쪽에서 맞물어 고정하거나 그들에 중첩되며, 그럼으로써 이를 통해 축 방향 고정이 제공되게 된다. 또 다른 상세내용들과 관련하여서는 도 2에 따른 정렬 부재(60)의 상세한 기재내용이 참조된다.
최종적으로 설명할 사항은, 다양한 실시형태들 및 실시예들에 대해 기술한 모든 특징이 임의로 상호 간에 조합될 수 있다는 점이다. 일측 도면의 일측 실시예의 상세내용은 변경 없이, 또는 그 의미에 부합하게 타측 도면에 따른 타측 실시예들에도 준용될 수 있다. 그에 따라서, 여러 실시예에서 도시되고 개시되어 있는 특징들의 모든 가능하고 기술적으로 유용한 조합은 발명의 요지이며, 그리고, 비록 구체적인 조합예가 개시되어 있지 않다고 하더라도, 그에 상응하게 임의로 조합될 수 있다.
축 방향, 반경 방향, 접선 방향, 및 원주방향의 방향 지시들은, 각각의 클러치, 디스크들 및 플레이트들과 같은 클러치 부품들, 또는 전기 엔진의 로터가 그를 중심으로 회전하는 회전축에 관계한다. 따라서, 축 방향은 각각의 클러치들의 마찰 상대부재의 마찰면들에 대해 직교한다.
비록 본 발명이 앞서 실시예들에 따라서 기술되었기는 하지만, 첨부한 특허청구범위에서 정의되어 있는 것과 같은 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서, 다양한 구성들 및 보정들도 실행될 수 있다는 점은 자명한 사실이다.
1: 하이브리드 모듈
2: 하우징
3: 습식 챔버
4: 분리 벽부
5: 건식 챔버
6: 전기 엔진
7: 스테이터
8: 로터
9: 클러치 장치
10: 부분 클러치
11: 부분 클러치
12: 외부 디스크 캐리어
13: 다중 디스크
14: 다중 디스크
15: 다중 디스크
16: 다중 디스크
17: 내부 디스크 캐리어
18: 내부 디스크 캐리어
19: 허브
20: 출력 샤프트
21: 허브
22: 출력 샤프트
23: 작동 시스템
24: 작동 시스템
25: 압력 포트
26: 압력 포트
27: 베어링
28: 베어링
29: 피스톤-실린더 어셈블리
30: 피스톤-실린더 어셈블리
31: 대향 베어링
32: 대향 베어링
33: 중간 샤프트
34: 베어링
35: 분리 클러치
36: 이중질량 플라이휠
37: 커플링 샤프트 플랜지
38: 외부 디스크 캐리어
39: 섹션
40: 대향판
41: 중간 판
42: 압력판
43: 클러치 디스크
44: 클러치 디스크
45: 허브
46: 연결 플랜지
47: 구동 디스크
48: 베어링
49: 작동 시스템
50: 피스톤-실린더 유닛
51: 스프링 부재
52: 반경 방향 플랜지
53: 내접 치형부
54: 베어링
55: 베어링 시트
56: 샤프트 스냅 링
57: 플랜지
58: 활 스프링 채널
59: 활 스프링
60: 정렬 부재
61: 반경 방향 플랜지
62: 연장부
63: 테두리부
64: 판 스프링
65: 판 스프링
66: 반경 방향 플랜지
67: 연장부
68: 연장부
69: 스프링 부재
70: 클램핑 부재
71: 반경 방향 플랜지
72: 섀클
73: 반경 방향 플랜지
74: 플랜지
75: 허브
76: 내부 디스크 캐리어
77: 스냅 링
78: 플랜지 부분
79: 스냅 링
80: 내부 디스크 캐리어
81: 외접 치형부
82: 내접 치형부
83: 내접 치형부
84: 베어링
85: 베어링
86: 베어링
87: 플랜지
88: 허브
89: 정지부

Claims (9)

  1. 자동차의 파워트레인을 위한 하이브리드 모듈로서, 상기 하이브리드 모듈은 전기 엔진(6), 클러치 장치(9) 및 분리 클러치(35)를 포함하며, 분리 클러치(35)는 한편으로 이중질량 플라이휠(36)과, 그리고 다른 한편으로는 중간 샤프트(33)와 결합되고, 압력판(42), 대향판(40) 및 하나 이상의 중간 판(41), 그리고 이들 판 사이에 맞물리는 클러치 디스크들(43, 44)을 구비하여 마찰 결합될 수 있는 패키지를 포함하며, 압력판(42), 중간 판(41) 및 클러치 디스크들(43, 44)은 축 방향으로 이동될 수 있는, 상기 하이브리드 모듈에 있어서,
    상기 대향판(40)과 고정되게 연결된 외부 디스크 캐리어(38)가 제공되고, 상기 외부 디스크 캐리어에 상대적으로 상기 압력판(42) 및 상기 중간 판(41)은 축 방향으로 이동될 수 있으며, 상기 압력판(42) 및/또는 상기 중간 판(41)은 하나 이상의 판 스프링(64, 65)을 통해 상기 외부 디스크 캐리어(38) 또는 상기 대향판(40)과 회전 고정 방식으로 연결되고,
    상기 외부 디스크 캐리어(38) 또는 상기 대향판(40)은 바깥쪽으로 연장되는 하나의 반경 방향 플랜지(66) 또는 바깥쪽으로 연장되는 섀클들을 포함하며, 상기 반경 방향 플랜지 또는 섀클들 상에서는 상기 하나 또는 상기 복수의 판 스프링(64, 65)이 고정되는 것을 특징으로 하는, 하이브리드 모듈.
  2. 제1항에 있어서, 상기 압력판(42) 및/또는 상기 중간 판(41)은 각각 하나 이상의 판 스프링(64, 65)을 통해 상기 외부 디스크 캐리어(38) 또는 상기 대향판(40)과 연결되거나, 또는 상기 압력판(42) 및 상기 중간 판(41)은 하나의 공통 판 스프링을 통해 상기 외부 디스크 캐리어(38) 또는 상기 대향판(40)과 연결되는 것을 특징으로 하는, 하이브리드 모듈.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서, 압력판(42) 및/또는 중간 판(41)은 반경 방향에서 바깥쪽으로 연장되는 웨브 유형의 연장부들(67, 68)을 포함하며, 상기 연장부들 상에는 상기 판 스프링들(64, 65)이 고정되는 것을 특징으로 하는, 하이브리드 모듈.
  5. 제4항에 있어서, 외부 디스크 캐리어(38)는 축 방향으로 연장되는 리세스들을 포함하며, 상기 리세스들 내로는 적어도 상기 중간 판(41)의 연장부들이 맞물리는 것을 특징으로 하는, 하이브리드 모듈.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 압력판(42)만이, 또는 상기 중간 판(41)만이 하나의 판 스프링(64, 65)을 통해 상기 외부 디스크 캐리어(38) 또는 상기 대향판(40)과 연결되는 반면, 각각 타측 플레이트는, 상기 외부 디스크 캐리어(38)의 내접 치형부 내로 맞물리는 외접 치형부를 통해, 상기 외부 디스크 캐리어와 회전 고정되지만 축 방향으로 이동 가능하게 연결되는 것을 특징으로 하는, 하이브리드 모듈.
  7. 제6항에 있어서, 상기 중간 판(41)은 치형부 맞물림을 통해 상기 외부 디스크 캐리어(38)와 회전 고정 방식으로 연결되는 반면, 상기 압력판(42)은 판 스프링(65)을 통해 상기 외부 디스크 캐리어(38)와 연결되는 것을 특징으로 하는, 하이브리드 모듈.
  8. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 외부 디스크 캐리어(38)는 치형부 맞물림을 통해 상기 이중질량 플라이휠(36)과 결합되는 것을 특징으로 하는, 하이브리드 모듈.
  9. 제8항에 있어서, 상기 이중질량 플라이휠(36)은 반경 방향에서 안쪽으로 연장되는 플랜지(52)를 포함하며, 상기 플랜지 상에는, 상기 외부 디스크 캐리어(38) 상에 제공되는 외접 치형부 내로 맞물리는 내접 치형부(53)가 제공되는 것을 특징으로 하는, 하이브리드 모듈.
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