KR20060048327A - 공유 디스크 캐리어를 구비하는 방사상으로 포개어진클러치들을 가진 이중 클러치 변속기 - Google Patents

공유 디스크 캐리어를 구비하는 방사상으로 포개어진클러치들을 가진 이중 클러치 변속기 Download PDF

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Abstract

본 발명은 방사상으로 포개어진 클러치를 갖는 이중 클러치 변속기에 관한 것으로, 복수의 제1 외부 클러치 디스크와 복수의 제1 내부 클러치 디스크 및 제1 내부 지지 캐리어를 구비하는 외부 클러치를 포함하며, 제1 내부 클러치 디스크는 제1 내부 캐리어에 작동가능하게 장착된다. 변속기는 또한 복수의 제2 외부 클러치 디스크와 복수의 제2 내부 클러치 디스크 및 제2 내부 지지 캐리어를 구비하는 내부 클러치를 더 포함한다. 제2 내부 클러치 디스크는 제2 내부 캐리어에 작동가능하게 장착된다. 외부 클러치의 제1 외부 클러치 디스크를 작동가능하게 지지하는 제1 외부 클러치 디스크 캐리어와, 내부 클러치의 제2 외부 클러치 디스크를 작동가능하게 지지하는 제2 외부 클러치 디스크 캐리어를 갖는 공유 디스크 캐리어를 포함한다.

Description

공유 디스크 캐리어를 구비하는 방사상으로 포개어진 클러치들을 가진 이중 클러치 변속기{DUAL CLUTCH TRANSMISSION WITH RADIALLY NESTED CLUTCHES HAVING A COMMON DISK CARRIER}
도 1은 본 발명의 이중 클러치 변속기용 공유 디스크 캐리어를 갖는 방사상으로 포개어진 클러치의 단면도;
도 2는 도 1에 도시된 본 발명의 공유 디스크 캐리어용 조립체 방식의 다른 예를 도시한 단면도;
도 3은 도 1에 도시된 본 발명의 공유 디스크 캐리어용 조립체 방식의 또 다른 예를 도시한 단면도; 및
도 4는 본 발명의 이중 클러치 변속기용 공유 디스크 캐리어를 갖는 방사상으로 포개어진 클러치의 다른 실시예를 도시한 단면도이다.
본 발명은 일반적으로 이중 클러치 변속기에 관한 것이며, 보다 구체적으로 는 공유 디스크 캐리어를 구비하는 방사상으로 포개어진 클러치들을 가진 이중 클러치 변속기에 관한 것이다.
자동차에서 사용되는 동력이동 변속기는 주 발동기, 즉 엔진으로부터 구동휠로 동력을 전달하는데 사용된다. 동력이동 변속기는 이중 클러치 변속기, 즉 쌍둥이 클러치 변속기의 형태를 취할 수 있으며, 여기서 엔진으로부터의 입력 토크는 각각 기어 세트의 일부를 지지하는 두 개의 입력축에 전달된다. 각 입력축은 엔진에 의해 제공되는 토크를 선택적으로 전달하기 위해 연결되는 클러치를 갖는다. 입력 엔진 토크는 플라이휠 또는 크랭크축과 같은 단일의 입력부재를 통과하기 때문에, 이중 클러치 조립체의 한 가지 구조적인 배열은 두 개의 클러치 조립체를 단일의 방사상으로 포개어진 배열로 배치하는 것이다. 이중 클러치 조립체는 두 개의 입력축의 둘레에 작동가능하게 배치되며, 또한 동축 및 동심으로 배열된다. 각 입력축을 선택적으로 결합하고 해제하기 위해, 이중 클러치 변속기의 두 클러치는 각각 클러치 팩이라고도 부르는 클러치 디스크의 세트로 구성된다. 클러치 팩은 각각 입력축들 중 하나에 물리적으로 결합되는 하나의 디스크 세트와 토크 입력부재에 물리적으로 결합되는 다른 디스크 세트를 포함한다. 각 클러치 팩에서 두 세트의 클러치 디스크들은 내부 디스크 지지부와 외부 디스크 지지부에 의해 교대로 지지된다. 클러치들은 두 세트의 디스크를 고정 후면판에 대하여 함께 가압함으로써 결합된다.
방사상으로 포개어진 이중 클러치의 종래의 구조는 외부 클러치의 외부 디스크를 지지하는 외부 디스크 캐리어 및 외부 클러치의 내부 디스크를 지지하는 내부 디스크 캐리어를 갖는 외부 클러치를 포함한다. 내부 클러치는 외부 클러치 내에 방사상으로 포개어져 있고, 내부 클러치의 외부 디스크를 지지하는 외부 디스크 캐리어 및 내부 클러치의 내부 디스크를 지지하는 내부 디스크 캐리어를 포함한다. 각 클러치는 내부 디스크 및 외부 디스크가 서로 마찰 결합하게 하는 작동 피스톤을 포함하며, 이에 의하여 토크 입력 부재로부터 각 입력축으로 토크가 전달된다.
각 피스톤은 축방향으로 이동가능하며, 대응하는 방사상 실린더에 의해 가이드된다. 실린더 및 작동 피스톤은 압력 챔버를 형성하며, 이는 디스크가 마찰 결합하도록(또는, 필요하다면 이를 해제하도록) 유압유에 의해 가압될 수 있다. 또한, 하나 또는 양쪽 작동 피스톤에 보완 피스톤이 추가로 배정될 수 있다. 작동 피스톤 및 보완 피스톤은 보완 챔버를 형성한다. 보완 챔버는 또한 속력을 증가시킬 때 발생하는 원심력에 의해 유발되는 압력 챔버내의 과잉 압력을 상쇄하기 위해 유압유가 제공될 수 있다. 대부분의 종래의 구조에서는, 두 개의 클러치는 방사상으로 포개어져도 완전히 분리되어 있으며 각각 완전한 것이다. 어떤 변형 형태에서는, 외부 클러치의 보완 챔버는 외부 클러치의 작동 피스톤과 내부 클러치의 외부 디스크캐리어로 형성된다.
상기된 종래의 이중 클러치 조립체의 구조는 의도하는 목적에 일반적으로 적합하기는 하지만, 불필요하게 복잡하고 부피가 큰 방사상으로 포개어진 이중 클러치 조립체를 제공한다. 종래의 구조에서, 클러치 조립체들은 각각 개별적으로 내부 및 외부 디스크 지지 캐리어, 내부 및 외부 방사상 가이드 실린더, 내부 및 외부 보완 피스톤 및 내부 및 외부 작동 피스톤을 구비한다. 따라서, 종래의 방사상으로 포개어진 이중 클러치 조립체의 크기와 중량은 변속기 및 차량의 효율을 감소시키는 기생 손실을 유발한다. 또한, 다수의 포개어진 구성요소의 조립이 어렵고, 이는 전반적으로 생산비를 증가시킨다.
따라서, 관련된 기술 분야에서는, 더 가볍고 소형이며 경제적일 뿐만 아니라 효율이 좋은 이중 클러치 조립체를 형성할 수 있는 더 적은 수의 구성요소로 이루어진 방사상으로 포개어진 이중 클러치 조립체를 가진 이중 클러치 변속기가 여전히 요구된다. 또한, 더 적은 수의 구성요소를 사용함으로써 조립이 더 쉽고 효율이 좋을 뿐 아니라 비용면에 있어서도 효과적으로 생산할 수 있는 방사상으로 포개어진 이중 클러치 조립체를 갖는 형태의 변속기가 여전히 요구된다.
관련 기술의 단점은 본 발명에 따라 복수의 제1 외부 클러치 디스크와 복수의 제1 내부 클러치 디스크 및 제1 내부 지지 캐리어를 갖는 외부 클러치를 포함하는 공유 디스크 캐리어를 구비하는 방사상으로 포개어진 클러치를 갖는 이중 클러치 변속기에 의해 극복된다. 제1 내부 클러치 디스크와 제1 외부 클러치 디스크는 작동가능하게 서로 교대로 배치되며, 제1 내부 클러치 디스크는 제1 내부 캐리어에 작동가능하게 장착된다. 내부 클러치는 복수의 제2 외부 클러치 디스크와 복수의 제2 내부 클러치 디스크 및 제2 내부 지지 캐리어를 갖는다. 제2 내부 클러치 디스크와 제2 외부 클러치 디스크는 작동가능하게 서로 교대로 배치되며, 제2 내부 클러치 디스크는 제2 내부 캐리어에 작동가능하게 장착된다. 공유 디스크 캐리어는 외부 클러치의 제1 외부 클러치 디스크를 작동가능하게 지지하는 제1 외부 클러치 디스크 캐리어 및 내부 클러치의 제2 외부 클러치 디스크를 작동가능하게 지지하는 제2 외부 클러치 디스크 캐리어를 포함한다.
이와 같이, 본 발명의 이중 클러치 변속기용 방사상으로 포개어진 이중 클러치 조립체는 필요한 구성요소의 수를 감소하여 중량과 공간을 줄일 수 있는 이점을 가지며, 이로 인하여 변속기 및 차량 효율을 증가시킬 수 있다. 또한, 본 발명에서는 클러치의 작동을 제어하는데 사용되는 작동 챔버와 보완 챔버가 겹쳐서 배열된다. 따라서, 제조 공정 또한 단순화되어 효율을 더 향상시킬 수 있다.
본 발명의 다른 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조한 다음 설명을 통하여 보다 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명에 따른 이중 클러치 변속기의 방사상으로 포개어진 이중 클러치 조립체가 도 1에 도시되어 있다. 이 이중 클러치 조립체는 외부 클러치(1)와 내부 클러치(2)를 포함한다. 외부 클러치(1)는 복수의 제1 외부 클러치 디스크(20)와, 복수의 제1 내부 클러치 디스크(22) 및 제1 내부 지지 캐리어(17)를 구비한다. 제1 내부 클러치 디스크(22)와 제1 외부 클러치 디스크(20)는 서로의 사이에 작동가능하게 교대로 배치되고, 제1 내부 클러치 디스크(22)는 제1 내부 캐리어(17)에 작동가능하게 장착되어 있다. 내부 클러치(2)는 복수의 제2 외부 클러치 디스크(21)와, 복수의 제2 내부 클러치 디스크(23), 및 제2 내부 지지 캐리어(16)를 구비한다. 제 2 내부 클러치 디스크(23)와 제2 외부 클러치 디스크(21)는 서로의 사이에 작동가능하게 교대로 배치되고, 제2 내부 클러치 디스크(23)는 제2 내부 캐리어(16)에 작동가능하게 장착되어 있다. 방사상으로 포개어진 이중 클러치 조립체는, 또한 외부 클러치(1)의 제1 외부 클러치 디스크(20)를 작동가능하게 지지하는 제1 외부 클러치 디스크 캐리어(7a)와 내부 클러치(2)의 제2 외부 클러치 디스크(21)를 작동가능하게 지지하는 제2 외부 클러치 디스크 캐리어(12)를 구비하는 공유 디스크 캐리어(7)를 포함한다.
보다 구체적으로, 고리형 외부 디스크(20, 21) 및 내부 디스크(22, 23)는 각각의 외부 클러치(1)와 내부 클러치(2) 내에 서로 교대로 맞물려 각각 클러치 팩을 형성한다. 도 1에 도시된 바와 같이, 외부 클러치(1)의 디스크(20, 22)와 내부 클러치(2)의 디스크(21, 23)는 회전축에 대해 동축으로 배열되고, 내부 클러치(2)의 클러치 팩은 방사상으로 배열되거나 또는 외부 클러치(1)의 클러치 팩 내에 포개어진다. 바람직한 실시예에서, 복수의 외부 디스크(20)는 외부 디스크(20) 내의 노치 또는 홈에 대응하는 돌출부(7b)에 의하여 제1 외부 디스크 캐리어(7) 내에서 작동가능하게 유지된다. 마찬가지로, 복수의 외부 디스크(21)는 외부 디스크(21) 내의 노치 또는 홈에 대응하는 돌출부(12a)에 의하여 제2 외부 디스크 캐리어(12) 내에 유지된다. 내부 디스크 세트들(22, 23)은 각각의 내부 디스크 캐리어(17, 16)내에 삽입되는 슬리브에 우선 장착된다. 클러치 팩의 디스크를 유지하는 슬리브는 예를 들어 스플라인 연결 또는 용접과 같이 다양한 부착 방법에 의하여 내부 캐리어 및 외부 캐리어 내에 장착될 수 있다. 또한, 본 발명의 범위 내에서 슬리브는 생략될 수 있으며, 따라서 내부 디스크 및 외부 디스크가 직접 캐리어에 장착되어 유지될 수도 있다.
제1 작동 피스톤(9)이 외부 클러치(1)의 제1 내부 디스크(20) 및 제1 외부 디스크(22)가 서로 작동가능하게 맞물리도록 하며, 제2 작동 피스톤(3)이 내부 클러치(2)의 제2 내부 디스크(21) 및 제2 외부 디스크(23)가 서로 작동가능하게 맞물리도록 한다. 상기 작동 피스톤(3,9)은 클러치 팩의 내부 디스크 및 외부 디스크가 서로 마찰 접촉하도록 축방향 오른쪽(도 1에 도시된 바와 같이)으로 이동하도록 선택적으로 작동된다. 이중 클러치 조립체는 가이드 실린더(11)를 더 포함하며, 여기서 작동 피스톤(9)은 가이드 실린더(11)와 공유 디스크 캐리어(7) 사이에 배치되어 가이드 실린더(11) 및 작동 피스톤(9)이 압력 챔버(10)를 형성하며, 이 압력 챔버는 작동 피스톤(9)이 외부 클러치(1)를 작동시키도록 가압된다. 상기 작동 피스톤(9) 및 공유 디스크 캐리어(7)는 또한 외부 클러치의 과잉 작동 압력을 상쇄하도록 가압되는 보완 챔버(8)를 형성한다. 따라서, 작동 피스톤(9)은 대응하는 가이드 실린더(11)를 따라 축방향으로 이동하도록 가이드된다.
이중 클러치 조립체는 보완 피스톤(4)을 더 포함하며, 여기서 작동 피스톤(3)은 보완 피스톤(4)과 공유 디스크 캐리어(7) 사이에 배치되어 공유 디스크 캐리어(7) 및 작동 피스톤(3)은 압력 챔버(6)를 형성하고, 이 압력 챔버는 작동 피스톤(3)이 내부 클러치(2)를 작동하게 하도록 가압될 수 있다. 작동 피스톤(3) 및 보완 피스톤(4)은 보완 챔버(5)를 형성하며, 이 보완 챔버는 내부 클러치의 과잉 작동 압력을 상쇄하도록 가압될 수 있다. 따라서, 작동 피스톤(3)은 공유 디스크 캐리어 (7)의 축방향 부분을 따라 가이드된다. 두 압력 챔버(6, 10)는 압축 유압유를 선택적으로 공급함으로써 서로 독립적으로 가압될 수 있다.
작동 피스톤(3,9)은 각각 스프링 디스크(18, 19)의 편향력에 의해 결합되지 않은 위치로 되돌아온다. 압력 챔버(6, 10) 중 어느 하나가 선택적으로 가압되면, 각각의 작동 피스톤(3, 9)은 클러치 팩의 디스크들이 맞물리도록 스프링 디스크(18, 19)의 편향력에 대항하여 움직인다. 또한, 클러치 조립체(2)는 보완 챔버(5)를 형성하기 위해 대응하는 작동 피스톤(3)과 협력하는 보완 피스톤(4)을 포함한다. 유사하게, 클러치 조립체(1)는 보완 챔버(8)를 형성하기 위해 작동 피스톤(9)과 협력하는 공유 디스크 캐리어(7)의 축방향 부분을 이용한다. 변속기가 작동되는 동안 클러치 조립체(1, 2)가 회전하므로, 보완 챔버(5, 8)에는 유체의 외부방향 원심력 운동에 의해 가압되는 유압유가 공급된다. 보완 챔버(5, 8) 내의 원심력을 받는 유압유는 각 압력 챔버(6, 10) 내의 과잉 압력을 상쇄하며, 이 과잉 압력은 또한 클러치 조립체(1, 2)의 회전에 의해 발생되는 외부방향 원심력에 기인하여 발생하는 것이다.
본 발명의 방사상으로 포개어진 이중 클러치는 주 발동기로부터 변속기의 두 입력축으로 선택적으로 토크를 전달한다. 도 1에 도시된 바와 같이, 동력 구동축(24)은 토크 입력 디스크(25), 공유 디스크 캐리어(7), 외부 클러치(1)의 제1 외부 디스크 캐리어(7a) 및 내부 클러치(2)의 제2 외부 디스크 캐리어(12)에 입력 토크를 제공한다. 따라서, 외부 클러치(1) 및 내부 클러치(2)의 각 외부 클러치 디스크(20, 21)는 토크 입력 디스크(25)와 함께 회전하도록 작동된다. 앞서 언급한 바와 같이, 이중 클러치 변속기는 도 1에서 도면부호 30 및 31로 도시되어 있는 두 개의 입력축을 포함한다. 내부 클러치(2)의 내부 디스크 캐리어(16)는 도면부호 29에서 스플라인 연결되어 제1 입력축(31)에 작동가능하게 장착되며, 외부 클러치(2)의 내부 디스크 캐리어(17)는 도면부호 28에서 스플라인 연결되어 제2 입력축(30)에 작동가능하게 장착된다.
내부 클러치(2)의 외부 디스크 캐리어(12)는 축방향 "ax"로 연장되는 복수의 이(26)를 포함하도록 형성되며, 상기 이(26)는 공유 디스크 캐리어(7) 내의 대응하는 개구(27)와 맞물린다. 개구(27) 내에 이(26)가 맞물림으로써, 두 외부 디스크 캐리어(7a, 12)가 서로 축방향으로 고정되고 본질적으로 단일 요소를 형성하도록 한다. 외부 클러치(1)의 외부 디스크 캐리어(7a)는 입력축(30, 31)에 의해 축방향으로 지지되는 클러치 허브(13)에 추가로 고정된다. 이와 같이, 작동 피스톤(9)이 외부 클러치(1)의 클러치 팩에 대하여 움직이도록 압력 챔버(10)를 가압함으로써 동력 구동축(24)에 의해 제공되는 토크는 이제 입력축(30)으로 전달될 수 있고, 따라서 토크가 클러치 팩을 통과하여 내부 디스크 캐리어(17)로 전달된다. 또한, 작동 피스톤(3)이 내부 클러치(2)의 클러치 팩에 대하여 움직이도록 압력 챔버(6)를 가압함으로써 토크가 입력 축(31)으로 전달될 수 있고, 따라서 토크가 클러치 팩을 통하여 내부 디스크 캐리어(16)로 전달된다.
가능한 한 최대로 공간을 절약하고 구성요소를 줄이기 위하여, 본 발명의 이중 클러치는 외부 클러치(1)의 작동 피스톤(9)이 외부 클러치(1)의 공유 디스크 캐리어(7)를 관통하도록 설계된다. 외부 클러치(1)의 작동 피스톤(9)은 공유 디스크 캐리어(7)의 대응하는 개구(14)를 통과하여 연장되는 가장자리에 배열되는 복수의 연장 탭 또는 핑거(9a)를 포함한다. 작동 피스톤(9)이 작동될 때, 연장 탭(9a)은 외부 클러치(1)의 클러치 팩과 작동하면서 맞물린다. 또한, 압력 챔버(6, 10)와 보완 챔버(5, 8)는 방사상 및 축방향 공간을 절약하기 위하여 서로의 내부에 포개어져 끼워지도록 방사상으로 배열된다.
또한, 앞서 언급하고 도 1에 도시된 바와 같이, 공유 디스크 캐리어(7)의 구성은 제1 외부 디스크 캐리어(7a) 및 제2 외부 디스크 캐리어(12)를 포함한다. 도 2는 공유 디스크 캐리어(7)를 생성하는 다른 방법을 나타내며, 여기서 유사한 구성에 대하여는 유사한 도면부호가 사용된다. 보다 구체적으로, 이(26)와 개구(27)에 의해 장착되는 제2 외부 디스크 캐리어(12)를 갖는 단일의 제1 외부 디스크 캐리어(7) 대신에, 도 2의 공유 디스크 캐리어(7)는 캐리어 판(15)을 이용한다. 이 캐리어 판(15)은 분리된 외부 디스크 캐리어들(7a, 12)을 포함하며, 이 캐리어들은 각각 도면의 15a 및 15b에서 캐리어 판(15)에 장착된다. 캐리어를 판에 부착하는 것은, 예를 들어 대응하는 개구를 갖는 이 또는 용접과 같이 다양한 방법으로 실행될 수 있을 것이다.
또한, 공유 디스크 캐리어(7)의 다른 실시예가 도 3에 도시되어 있다. 이 경우에는, 외부 디스크 캐리어(12c)가 내부 클러치(2)용 단일 부품으로 형성되고, 개별적인 외부 클러치(1)용 외부 디스크 캐리어(7c)는 도면부호 33에서 외부 디스크 캐리어(12c)에 장착된다. 도 3에 도시된 본 발명의 바람직한 실시예에서, 외부 디스크 캐리어(7c)는 외부 디스크 캐리어(12c)에 용접된다.
도 4는 본 발명의 공유 디스크 캐리어를 갖는 방사상으로 포개어진 클러치를 구비한 이중 클러치 변속기의 다른 실시예를 보여준다. 이 경우에는, 이중 클러치 조립체가 외부 클러치(41)와 내부 클러치(42)를 포함한다. 외부 클러치(41)는 복수의 제1 외부 클러치 디스크(20)와, 복수의 제1 내부 클러치 디스크(22) 및 외부 지지 캐리어(57)를 구비한다. 제1 내부 클러치 디스크(22) 및 제1 외부 클러치 디스크(20)는 서로의 사이에서 교대로 작동가능하게 배치되고, 제1 외부 클러치 디스크(20)는 외부 캐리어(57)에 작동가능하게 장착된다. 내부 클러치(42)는 복수의 제2 외부 클러치 디스크(21)와, 복수의 제2 내부 클러치 디스크(23) 및 제2 내부 지지 캐리어(52)를 구비한다. 제2 내부 클러치 디스크(23) 및 제2 외부 클러치 디스크(21)는 서로의 사이에서 교대로 작동가능하게 배치되고, 제2 내부 클러치 디스크(23)는 제2 내부 캐리어(52)에 작동가능하게 장착된다. 방사상으로 포개어진 이중 클러치 조립체는 또한 외부 클러치(1)의 제1 내부 클러치 디스크(22) 및 내부 클러치(42)의 제2 외부 클러치 디스크(21)를 작동가능하게 지지하는 공유 디스크 캐리어(47a)를 구비하는 공유 디스크 캐리어(47)를 포함한다.
더욱 상세하게는, 고리형 외부 디스크(20, 21) 및 내부 디스크(22, 23)는 그 각각의 외부 클러치(41)와 내부 클러치(42) 내에 교대로 서로 맞물려서, 각각 클러치 팩을 형성한다. 도 4에 도시된 바와 같이, 외부 클러치(41)의 디스크(20, 22) 및 내부 클러치(42)의 디스크(21, 23)는 회전축 “ax”의 둘레에 동축으로 배열되며, 내부 클러치(42)의 클러치 팩은 공유 디스크 캐리어 허브(47a)의 둘레에서 외부 클러치(41)의 클러치 팩내 방사상으로 배열되거나 포개어진다. 클러치 조립체 (41, 42)는 각각 작동 피스톤(43, 49)을 포함한다. 클러치 팩의 내부 디스크 및 외부 디스크가 서로 마찰 결합하도록 피스톤(43, 49)은 축방향 우측으로 이동하도록 (도 4에 도시된 바와 같이) 작동될 수 있다. 이중 클러치 조립체는 가이드 실린더(51)를 더 포함하며, 여기서 작동 피스톤(49)은 가이드 실린더(51)와 공유 디스크 캐리어(47) 사이에 배치되어 가이드 실린더(51)와 작동 피스톤(49)이 압력 챔버(50)를 형성하며, 이 압력 챔버는 작동 피스톤(49)이 외부 클러치(41)를 작동시키도록 가압될 수 있다. 작동 피스톤(49)과 공유 디스크 캐리어(47)는 또한 보완 챔버(48)를 형성하며, 이 보완 챔버는 외부 클러치의 과잉 작동 압력을 상쇄하도록 가압될 수 있다. 따라서, 작동 피스톤(49)은 대응하는 가이드 실린더(51)를 따라 축방향 이동하도록 가이드된다.
이중 클러치 조립체는 보완 피스톤(44)을 더 포함하며, 여기서 작동 피스톤(43)은 보완 피스톤(44)과 공유 디스크 캐리어(47) 사이에 배치되어 공유 디스크 캐리어(47) 및 작동 피스톤(43)은 압력 챔버(46)를 형성하며, 이 압력 챔버는 작동 피스톤(43)이 내부 클러치(42)를 작동시키도록 가압될 수 있다. 작동 피스톤(43)과 보완 피스톤(44)은 보완 챔버(45)를 형성하며, 이 보완 챔버는 내부 클러치의 과잉 작동 압력을 상쇄하도록 가압될 수 있다. 따라서, 작동 피스톤(43)은 공유 디스크 캐리어(47)의 축방향 부분을 따라 가이드된다. 두 압력 챔버(46, 50)는 압축 유압유를 선택적으로 공급하여 서로 독립적으로 가압될 수 있다.
작동 피스톤(43, 49)은 각각의 스프링 디스크(58, 59)의 편향력에 의해 해제 위치로 복귀된다. 압력 챔버(46, 50) 중 어느 하나가 선택적으로 가압될 때, 각 작 동 피스톤(43, 49)은 클러치 팩의 디스크가 맞물리도록 스프링 디스크(58, 59)의 편향력에 대항하여 이동된다. 작동 피스톤(43, 49)은 각 스프링 디스크(58, 59)의 편향력에 의해 해제 위치로 복귀된다. 압력 챔버(46, 50) 중 어느 하나가 선택적으로 가압될 때, 각 작동 피스톤(43, 49)은 클러치 팩의 디스크들이 맞물리도록 스프링 디스크(58, 59)의 편향력에 대항하여 이동된다. 또한, 클러치 조립체(42)는 보완 챔버(45)를 형성하기 위해 대응하는 작동 피스톤(43)과 협력하는 보완 피스톤(44)을 포함한다. 유사하게, 클러치 조립체(41)는 보완 챔버(48)를 형성하기 위해 작동 피스톤(49)과 협력하는 공유 디스크 캐리어(47)의 축방향 부분을 이용한다. 변속기의 작동 중, 클러치 조립체(1, 2)가 회전함에 따라, 보완 챔버(45, 48)에는 유체의 외부방향 원심력 운동에 의해 가압되는 유압유가 공급된다. 보완 챔버(45, 48) 내의 원심력을 받는 유압유는 각각의 압력 챔버(46, 50) 내의 과잉 압력을 상쇄한다. 상기 과잉 압력 또한 클러치 조립체(41, 42)의 회전에 의해 발생되는 외부방향 원심력에 기인하여 발생되는 것이다.
도 4에 도시된 본 발명의 방사상으로 포개어진 이중 클러치는 주 발동기로부터 변속기의 두 입력축으로 토크를 선택적으로 전달한다. 이 경우 동력 구동축(24)은 토크 입력 디스크(25) 및 외부 클러치(41)와 내부 클러치(42)의 공유 디스크 캐리어(47)에 입력 토크를 제공한다. 따라서, 외부 클러치(41)의 각 내부 클러치 디스크(21) 및 내부 클러치(42)의 외부 클러치 디스크(21)는 토크 입력 디스크(25)와 함께 작동가능하게 회전한다. 앞서 언급한 바와 같이, 이중 클러치 변속기는 도 4에서 도면부호 30 및 31로 도시된 바와 같이 두 개의 입력축을 포함한다. 내부 클 러치(42)의 내부 디스크 캐리어(52)는 도면부호 29에서 스플라인 연결에 의하여 제1 입력축(31)에 작동가능하게 장착되며, 외부 클러치(41)의 외부 디스크 캐리어는 도면부호 28에서 스플라인 연결에 의하여 제2 입력축(30)에 작동가능하게 장착된다.
공유 디스크 캐리어(47)는 입력축(30, 31)에 의해 축방향으로 지지되는 클러치 허브(13)에 추가로 고정된다. 이와 같이, 작동 피스톤(49)이 외부 클러치(41)의 클러치 팩에 대항하여 이동하도록 압력 챔버(50)을 가압함으로써 동력 구동축(24)에 의해 제공되는 토크는 이제 입력축(30)으로 전달될 수 있고, 따라서 토크는 클러치 팩을 통하여 외부 디스크 캐리어(57)에 전달될 수 있다. 또한, 작동 피스톤(43)이 내부 클러치(42)의 클러치 팩에 대항하여 움직이도록 압력 챔버(46)를 가압함으로써 토크가 입력축(31)으로 전달될 수 있고, 따라서 토크가 클러치 팩을 통하여 내부 디스크 캐리어(52)로 전달될 수 있다.
가능한 한 최대로 공간을 절약하고 구성요소를 줄이기 위하여, 본 발명의 이중 클러치는 외부 클러치(41)의 작동 피스톤(49)이 공유 디스크 캐리어(47)를 관통하도록 설계될 수 있다. 외부 클러치(41)의 작동 피스톤(49)은 공유 디스크 캐리어(47)의 대응하는 개구(54)를 통해 연장되는 가장자리에 배치되는 복수의 연장 탭 또는 핑거(49a)를 포함한다. 작동 피스톤(49)이 작동될 때, 연장 탭(49a)은 외부 클러치(41)의 클러치 팩과 맞물려서 작동한다. 또한, 압력 챔버(46, 50)와 보완 챔버(45, 48)는 방사상 및 축상의 공간을 줄이도록 방사상으로 배열되어 서로의 내부에서 겹쳐져 끼워진다.
따라서, 본 발명의 이중 클러치 변속기의 방사상으로 포개어진 이중 클러치 조립체는, 필요한 구성요소의 수를 감소하여 중량과 공간을 줄일 수 있는 이점을 가지는 공유 디스크 캐리어를 이용하며, 이로 인하여 변속기 및 차량 효율을 증가시킬 수 있다. 또한, 본 발명에서는 클러치의 작동을 제어하는데 사용되는 작동 챔버와 보완 챔버가 겹쳐서 배열된다. 따라서, 제조 공정 또한 단순화되어 효율을 더 향상시킬 수 있다.
여기서 본 발명은 예시적 방법으로 설명되었다. 사용된 용어들은 한정적 의도로 사용되었다고 하기 보다는 용어들의 서술적, 묘사적 특성의 의도로 사용된 것이다. 본 발명은 상기한 발명 개념의 견지에서 다양한 수정 및 변경이 가능하다. 따라서, 첨부된 청구항의 범위 내에서, 본 발명은 구체적으로 기재된 것과 달리 실시될 수 있다.

Claims (11)

  1. 복수의 제1 외부 클러치 디스크와 복수의 제1 내부 클러치 디스크 및 제1 내부 지지 캐리어를 구비하고, 상기 제1 내부 클러치 디스크와 상기 제1 외부 클러치 디스크는 작동가능하게 서로 교대로 배치되며, 상기 제1 내부 클러치 디스크는 상기 제1 내부 캐리어에 작동가능하게 장착되는 외부 클러치와;
    복수의 제2 외부 클러치 디스크와 복수의 제2 내부 클러치 디스크 및 제2 내부 지지 캐리어를 구비하고, 상기 제2 내부 클러치 디스크와 상기 제2 외부 클러치 디스크는 작동가능하게 서로 교대로 배치되며, 상기 제2 내부 클러치 디스크는 상기 제2 내부 캐리어에 작동가능하게 장착되는 내부 클러치; 및,
    상기 외부 클러치의 상기 제1 외부 클러치 디스크를 작동가능하게 지지하는 제1 외부 클러치 디스크 캐리어 및 상기 내부 클러치의 상기 제2 외부 클러치 디스크를 작동가능하게 지지하는 제2 외부 클러치 디스크 캐리어를 구비하는 공유 디스크 캐리어;를 포함하는 방사상으로 포개어진 클러치를 구비하는 이중 클러치 변속기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 외부 클러치의 상기 제1 내부 디스크 및 상기 제1 외부 디스크가 서로 맞물려 작동하도록 하는 제1 작동 피스톤, 및 상기 내부 클러치의 상기 제2 내부 디스크 및 상기 제2 외부 디스크가 서로 맞물려 작동하도록 하는 제2 작동 피스톤을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이중 클러치 변속기.
  3. 제2항에 있어서,
    가이드 실린더를 더 포함하며, 상기 제1 작동 피스톤은 상기 가이드 실린더와 상기 공유 디스크 캐리어 사이에 배치되어 상기 가이드 실린더와 상기 제1 작동 피스톤이 압력 챔버를 형성하고 상기 압력 챔버는 상기 제1 작동 피스톤이 상기 외부 클러치을 작동시키도록 가압되며, 상기 제1 작동 피스톤과 상기 공유 디스크 캐리어는 외부 클러치의 과잉 작동 압력을 상쇄하도록 가압되는 보완 챔버를 형성하는 것을 특징으로 하는 이중 클러치 변속기.
  4. 제2항에 있어서,
    보완 피스톤을 더 포함하며, 상기 제2 작동 피스톤은 상기 보완 피스톤과 상기 공유 디스크 캐리어 사이에 배치되어 상기 공유 디스크 캐리어와 상기 제2 작동 피스톤이 압력 챔버를 형성하고 상기 압력 챔버는 상기 제2 작동 피스톤이 상기 내부 클러치를 작동시키도록 가압되며, 상기 제2 작동 피스톤과 상기 보완 피스톤은 내부 클러치의 과잉 작동 압력을 상쇄하도록 가압되는 보완 챔버를 형성하는 것을 특징으로 하는 이중 클러치 변속기.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제2 외부 클러치 디스크 캐리어는 상기 공유 디스크 캐리어와 별개의 요소이고 복수의 축방향 이를 포함하며 상기 공유 클러치 디스크 캐리어는 복수의 동등한 대응 개구를 포함하여, 상기 개구 내에 상기 이가 맞물림으로써 상기 제2 외부 클러치 캐리어가 상기 공유 디스크 캐리어에 축방향으로 고정되는 것을 특징으로 하는 이중 클러치 변속기.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1 작동 피스톤은 가장자리로 연장되는 복수의 탭을 포함하고 상기 공유 디스크 캐리어는 복수의 동등한 대응 개구를 포함하여, 상기 연장 탭은 상기 외부 클러치 조립체가 맞물려 작동하도록 상기 개구를 통해 연장되는 것을 특징으로 하는 이중 클러치 변속기.
  7. 복수의 제1 외부 클러치 디스크와 복수의 제1 내부 클러치 디스크 및 제1 외부 지지 캐리어를 구비하고, 상기 제1 내부 클러치 디스크와 상기 제1 외부 클러치 디스크는 작동가능하게 서로 교대로 배치되며, 상기 제1 외부 클러치 디스크는 상 기 제1 외부 캐리어에 작동가능하게 장착되는 외부 클러치;
    복수의 제2 외부 클러치 디스크와 복수의 제2 내부 클러치 디스크 및 제2 내부 지지 캐리어를 구비하고, 상기 제2 내부 클러치 디스크와 상기 제2 외부 클러치 디스크는 작동가능하게 서로 교대로 배치되며, 상기 제2 내부 클러치 디스크는 상기 제2 내부 캐리어에 작동가능하게 장착되는 내부 클러치; 및
    상기 외부 클러치의 상기 제1 내부 클러치 디스크와 상기 내부 클러치의 상기 제2 외부 클러치 디스크를 작동가능하게 지지하는 공유 클러치 디스크 캐리어를 구비하는 공유 디스크 캐리어;를 포함하는 방사상으로 포개어진 클러치를 구비하는 이중 클러치 변속기.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 외부 클러치의 상기 제1 내부 디스크 및 상기 제1 외부 디스크가 서로 맞물려 작동하도록 하는 제1 작동 피스톤, 및 상기 내부 클러치의 상기 제2 내부 디스크 및 상기 제2 외부 디스크가 서로 맞물려 작동하도록 하는 제2 작동 피스톤을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이중 클러치 변속기.
  9. 제8항에 있어서,
    가이드 실린더를 더 포함하며, 상기 제1 작동 피스톤은 상기 가이드 실린더 와 상기 공유 디스크 캐리어 사이에 배치되어 상기 가이드 실린더와 상기 제1 작동 피스톤이 압력 챔버를 형성하고 상기 압력 챔버는 상기 제1 작동 피스톤이 상기 외부 클러치을 작동시키도록 가압되며, 상기 제1 작동 피스톤과 상기 공유 디스크 캐리어는 외부 클러치의 과잉 작동 압력을 상쇄하도록 가압되는 보완 챔버를 형성하는 것을 특징으로 하는 이중 클러치 변속기.
  10. 제8항에 있어서,
    보완 피스톤을 더 포함하며, 상기 제2 작동 피스톤은 상기 보완 피스톤과 상기 공유 디스크 캐리어 사이에 배치되어 상기 공유 디스크 캐리어와 상기 제2 작동 피스톤이 압력 챔버를 형성하고 상기 압력 챔버는 상기 제2 작동 피스톤이 상기 내부 클러치를 작동시키도록 가압되며, 상기 제2 작동 피스톤과 상기 보완 피스톤은 내부 클러치의 과잉 작동 압력을 상쇄하도록 가압되는 보완 챔버를 형성하는 것을 특징으로 하는 이중 클러치 변속기.
  11. 제7항에 있어서,
    상기 제1 작동 피스톤은 가장자리로 연장되는 복수의 탭을 포함하고 상기 공유 디스크 캐리어는 복수의 동등한 대응 개구를 포함하여, 상기 연장 탭은 상기 외부 클러치 조립체가 맞물려 작동하도록 상기 개구를 통해 연장되는 것을 특징으로 하는 이중 클러치 변속기.
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