KR20110106451A

KR20110106451A - 작동 장치

Info

Publication number: KR20110106451A
Application number: KR1020117019195A
Authority: KR
Inventors: 테오도르 가쓰만; 마크 슈밋트; 미햐엘 슈베쿠취; 홀거 자이들
Original assignee: 게케엔 드리펠린 인터나쇼날 게엠베하
Priority date: 2009-01-19
Filing date: 2010-01-19
Publication date: 2011-09-28
Also published as: US8739953B2; WO2010081743A1; DE102009005410A1; JP2012515110A; JP5254470B2; CN102387931B; KR101313991B1; DE102009005410B4; CN102387931A; US20110284337A1

Abstract

본 발명은 자동차의 파워 트레인 내의 구동 차축을 접속하기 위한 작동 장치에 관한 것이다. 작동 장치(2)는 유압을 생성하기 위한 펌프(16)와, 사전 압력을 생성하기 위해 유압액이 펌프(16)에 의해 채워질 수 있는 어큐뮬레이터(18)와, 제1 클러치(3)를 작동하기 위한 제1 유압 작동 유닛(5)과, 제2 클러치(4)를 작동하기 위한 제2 유압 작동 유닛(13)을 포함하며, 2개의 제1 또는 제2 유압 작동 유닛(5, 13) 중 하나 이상에는 어큐뮬레이터(18)에 의해 유압이 가해질 수 있고 어큐뮬레이터(18)가 적어도 부분적으로 비워진 이후에는 펌프(16)에 의해 유압이 추가로 가해질 수 있으며, 관련된 제1 또는 제2 클러치(3, 4)는 체결 방향으로 작동된다. 또한, 본 발명은 본 발명에 따른 작동 장치(2)를 구비한 구동 장치(42)에 관한 것이다.

Description

작동 장치{ACTUATING ASSEMBLY}

본 발명은 자동차 파워 트레인 내의 클러치 작동용 유압 장치에 관한 것이다. 특히 상기 유압 장치는 지속적으로 구동되는 1차 구동 차축에 필요에 따라 2차 구동 차축을 접속하기 위한 접속 클러치의 작동에 사용될 수 있다. 2륜 구동에서 4륜 구동으로의 전환을 가능하게 하는 이러한 구동 시스템은 온 디멘드(On-Demand) 시스템 또는 행 온(Hang-On) 시스템으로도 불린다.

WO 2006/007086 A1호로부터는 펌프, 어큐뮬레이터 및 유압식으로 작동될 수 있는 복수의 클러치들을 구비한 토크 전달 메카니즘이 공지되어 있다. 어큐뮬레이터는 펌프에 의해 채워진다. 상응하는 밸브의 작동에 의해 클러치에는 어큐뮬레이터로부터 유압이 가해질 수 있다.

WO 2006/128637 A1호에는 유압 액추에이터를 구비한 2개의 마찰 클러치를 포함하는 구동 유닛이 공지되어 있다. 일 실시예에 따라, 2개의 마찰 클러치들은 안전 밸브를 구비한 단락 회로 라인에 의해 서로 연결된다. 제1 클러치 내의 압력이 하강할 경우 제2 클러치 쪽으로 유압액이 흐를 수 있다. 이때 제1 클러치는 개방되며 제2 클러치는 체결된다.

DE 10 2007 063 360호에는 동력 작동 방식의 하나 또는 복수의 제어 유닛을 위한 유압 장치가 공지되어 있다. 유압 장치는, 자동차의 구동 차축에 의해 구동되며 피스톤-실린더 유닛의 작동을 위한 유압을 생성하는 펌프를 포함한다. 피스톤-실린더 유닛은 마찰 클러치의 작동에 사용되며, 상기 마찰 클러치에 의해서는 자동차 파워 트레인 내의 2차 구동 차축이 접속될 수 있다. 유압 장치는 어큐뮬레이터를 포함할 수 있으며, 상기 어큐뮬레이터는 펌프에 의해 충전될 수 있고, 피스톤-실린더 유닛을 가압할 비교적 큰 체적 유량을 생성할 수 있다.

DE 10 2008 037 886호에는 다중 차축 구동식 자동차용 구동 장치가 공지되어 있다. 상기 구동 장치는 엔진으로부터 도입된 토크를 제1 구동 차축과 제2 구동 차축으로 분배하는 동력 분배 장치(transfer case)와, 토크 흐름에서 상기 동력 분배 장치와 제2 구동 차축 사이에 놓여 있는 종방향 구동 차축을 포함한다. 종방향 구동 차축의 제1 단부에는 제1 클러치가 제공되고, 종방향 구동 차축의 제2 단부에는 제2 클러치가 제공된다. 두 클러치가 체결된 상태에서는, 접속 가능한 제2 구동 차축에 토크가 전달된다. 두 클러치가 개방된 상태에서는 회전하는 모든 부품들과 함께 종방향 구동 차축이 엔진 및 제2 구동 차축으로부터 커플링 분리되므로, 종방향 구동 차축은 정지하게 된다.

DE 10 2004 033 439 B4호로부터는 토크 전달을 위한 마찰 클러치와 상기 마찰 클러치의 작동을 위한 액추에이터 장치를 구비한 자동차용 파워 트레인이 공지되어 있다. 액추에이터 장치는 동력을 적게 사용하여 마찰 클러치를 신속히 체결하도록 설계된 제1 펌프와, 작은 양정에서 큰 동력으로 마찰 클러치를 작동하도록 설계된 제2 펌프를 포함한다. 상기 두 펌프들은 상이한 유압비를 갖는다.

본 발명의 목적은 시프팅 시간이 짧으며 정밀한 개회로 제어를 가능하게 하는, 자동차 파워 트레인 내의 2개 이상의 클러치를 작동하기 위한 작동 장치를 제안하는 것이다. 또한, 상기 목적은 접속 가능한 구동 차축의 신속한 접속 및 정밀한 개회로 제어를 가능하게 하는 자동차 파워 트레인용 구동 장치를 제안하는 것이다. 또한 본 발명은 짧은 시프팅 시간을 가능하게 하는, 자동차 파워 트레인 내의 구동 차축 접속 방법에 관한 것이다.

본원의 제1 해결 방법은 자동차 파워 트레인 내의 구동 차축을 접속하기 위한 작동 장치에 있으며, 상기 작동 장치는 유압을 생성하기 위한 펌프와, 상기 펌프에 의해 사전 압력을 생성하기 위해 유압액으로 채워질 수 있는 어큐뮬레이터와, 자동차 파워 트레인 내의 제1 클러치를 작동하기 위한 제1 유압 작동 유닛과, 자동차 파워 트레인 내의 제2 클러치를 작동하기 위한 제2 유압 작동 유닛을 포함하며, 이때 상기 어큐뮬레이터로부터 2개의 제1 또는 제2 유압 작동 유닛 중 하나 이상에는 유압이 가해질 수 있고 어큐뮬레이터가 적어도 부분적으로 비워진 이후에는 펌프에 의해 유압이 추가로 가해질 수 있으며, 관련된 제1 또는 제2 클러치는 체결 방향으로 작동한다. 펌프는 특히 제1 토출 방향과 이에 반대되는 제2 토출 방향으로 작동할 수 있는 양방향 펌프로서 형성된다. 이 경우, 제1 토출 방향으로 펌프가 작동할 경우 어큐뮬레이터는 유압액으로 채워질 수 있는 반면, 제2 토출 방향으로 펌프가 작동할 경우 두 클러치들 중 하나 이상이 체결 방향으로 작동할 수 있다.

이 경우 장점은, 2차 구동 차축에 전달될 토크가 정밀하게 개회로 제어됨으로써 2차 파워 트레인을 접속하기 위한 짧은 시프팅 시간에 대한 요구를 상기 작동 장치가 바람직한 방식으로 충족한다는 데 있다. 어큐뮬레이터는 펌프에 의해 충전되므로, 사전 유압이 생성된다. 예컨대 밸브를 이용한 상응하는 스위칭에 의해, 어큐뮬레이터로부터 유압 시스템 내로 유압액이 펌핑되며, 1개 또는 2개의 작동 유닛이 가압된다. 이와 같이 어큐뮬레이터가 비워짐으로써 갑자기 즉, 단시간 내에 비교적 큰 체적 유량이 제1 또는 제2 클러치를 작동하기 위해 유압 시스템 내로 가압된다. 이때 두 작동 유닛들 중 하나 이상, 바람직하게는 두 작동 유닛들이 활성화된다. 제1 해결 방법에서의 작동 유닛은, 유압이 가해짐으로써 관련 클러치가 체결 방향으로 가압되도록 구성된다. 본원의 작동 장치의 추가의 장점은, 유압 시스템의 고장 시 상기 작동 장치가 릴리즈되는데 있으며 이는 고장 안전(Fail-Safe) 기능으로도 불린다.

바람직하게 어큐뮬레이터의 토출 체적은, 완전히 비워진 상태에서 하나 이상의 클러치의 클러치 유격이 적어도 대부분 브릿지되도록 설계된다. 클러치 유격이라 함은, 서로에 대해 회전할 수 있는 두 클러치 부품들이 상기 두 클러치 부품들 사이에 토크가 전달되지 않으면서, 서로에 대해 이동할 수 있는 경로를 의미한다. 어큐뮬레이터의 크기는 특히, 제1 유압 작동 유닛을 완전히 작동시키고, 제2 클러치의 유격이 원하는 크기로 감소할 정도로 제2 유압 작동 유닛을 작동시키기에 체적 유량이 충분하도록 설계된다. 바람직하게는 어큐뮬레이터에 의해 상기 클러치 유격이 비교적 신속하게 각각의 클러치로부터 벗어나도록 가압(press out)될 수 있다. 어큐뮬레이터가 비워진 다음, 정밀한 개회로 제어는 관련 작동 유닛이 상응하게 제어됨으로써 토크의 필요에 따른 설정을 담당할 수 있다.

바람직한 일 실시예에 따라, 어큐뮬레이터로부터 2개의 제1 및 제2 유압 작동 유닛에 유압이 가해질 수 있다. 이러한 방식으로, 두 클러치들이 거의 동시에 시프팅되는 것이 보장된다. 두 작동 유닛들의 가압은 주행 상황에 따라 밸브들의 상응한 제어에 의해 실행된다. 이 경우 두 클러치들이 동시에 시프팅되는 것이 일반적으로 고려될 수 있다. 클러치의 구성에 따라, 두 작동 유닛들 중 하나가 시간적으로 약간 먼저 가압됨으로써 관련 클러치가 다른 클러치보다 시간적으로 먼저 체결되는 것도 고려될 수 있다. 어큐뮬레이터가 완전히 비워진 후, 2차 구동 차축에 전달된 토크의 크기를 규정하는 유압 작동 유닛은 필요에 따라 펌프에 의해 유압이 가해진다. 펌프는 작동 유닛의 정밀한 제어뿐만 아니라, 2차 구동 차축에 전달된 토크가 필요에 맞게 설정되도록 한다. 이는 자동차의 주행 안정성에 바람직한 영향을 미친다.

본원의 제2 해결 방법은 자동차 파워 트레인 내의 하나의 구동 차축을 접속하기 위한 작동 장치에 있으며, 상기 작동 장치는 유압을 생성하기 위한 펌프와, 대항력에 반대하여 상기 펌프에 의해 유압이 가해질 수 있는 제1 유압 작동 유닛(이때 자동차 파워 트레인 내 제1 클러치를 개방 위치로 유지시키는 사전 압력이 제1 유압 작동 유닛에 저장될 수 있다)과, 제1 유압 작동 유닛에 저장된 사전 압력이 가해질 수 있고 마찬가지로 펌프에 의해 유압이 가해질 수 있는 제2 유압 작동 유닛을 포함하고, 이때 제2 유압 작동 유닛의 가압을 통해 자동차 파워 트레인 내 제2 클러치가 토크 전달을 위해 체결된다. 펌프의 유압에 대항해서 작용하는 대항력은 바람직하게 탄성 요소(예컨대 스프링)에 의해 형성된다.

상기 제2 해결 방법의 특징은, 제1 유압 작동 유닛이 두 가지 기능 즉, 제1 클러치의 가압 및 제2 클러치의 가압이라는 기능을 충족한다는 데 있다. 이는 제1 작동 유닛이 유압을 저장할 수 있으며 이러한 관점에서 상기 유닛이 작동 어큐뮬레이터 유닛으로도 불릴 수 있음으로써 구현된다. 제1 클러치를 개방 위치에 유지시키는 사전 유압이 펌프에 의해 제1 작동 유닛에 생성된다. 2차 구동 차축이 접속되어야 하는 주행 상태의 경우, 제2 유압 작동 유닛을 가압하기 위해 사전 압력이 이용된다. 이때 제1 클러치뿐만 아니라 제2 클러치도 체결된다. 이 경우 장점은, 스프링 하중을 받는 제1 작동 유닛의 사전 유압에 의해 제2 작동 유닛의 신속한 체결이 실행되는데 있다. 이는 비교적 큰 체적 유량에 의해 구현된다. 전달될 제2 클러치 토크의 정밀한 폐회로 제어는 펌프에 의해 구현될 수 있다.

바람직한 실시예에 따라 제1 및 제2 유압 작동 유닛은, 제1 유압 작동 유닛으로부터 제2 유압 작동 유닛으로 최대로 토출될 수 있는 체적 유량의 크기가, 제2 클러치의 클러치 유격이 적어도 전반적으로 브릿지되도록 구성된다. 이는 비교적 큰 체적 유량에 의해 클러치 유격이 신속하게 브릿지되므로 2차 구동 차축에 전달될 수 있는 토크가 신속하게 설정될 수 있다는 장점을 제공한다. 특히, 제1 유압 작동 유닛이 비워짐으로써 제2 유압 작동 유닛에 생성될 수 있는 최대의 작동 양정은 제2 클러치의 클러치 유격에 접근하며, 특히 상기 클러치 유격에 거의 상응한다. 이로써 제2 클러치의 특히 신속한 접속이 얻어진다. 클러치 토크가 필요에 맞게 정밀하게 폐회로 제어되는 것은 펌프에 의해 설정된다.

펌프는 바람직하게 전동기에 의해 구동될 수 있는데, 다시 말해 펌프의 토출 체적 유량은 전류 세기가 설정됨으로써 연속적으로 폐회로 제어될 수 있다. 펌프는 바람직하게 2방향 펌프의 형태를 갖는다. 제1 토출 방향으로 펌프가 작동할 경우, 제1 유압 작동 유닛이 가압된다. 이때 바람직하게 제2 유압 작동 유닛은 가압되지 않거나 제2 클러치의 개방 방향으로 비워진다. 상기의 방식으로 두 클러치들은 제1 토출 방향으로 개방된다. 이에 반대되는 제2 토출 방향으로 펌프가 작동할 경우 제2 유압 작동 유닛이 가압되며, 제1 유압 작동 유닛은 가압되지 않은 상태로 유지된다. 즉, 제2 토출 방향으로는 제2 작동 유닛과 관련 제2 클러치만이 작동하게 된다. 이로써 2차 구동 차축에 전달될 수 있는 토크가 정밀하게 설정될 수 있다. 특히 2개의 토출 방향을 가지며 연속적으로 폐회로 제어되는 펌프의 언급한 구성은 제1 해결 방법에도 바람직하게 적용된다. 제1 토출 방향으로의 토출 시 어큐뮬레이터는 충전되며, 바람직하게 제1 작동 유닛은 비워진다. 제2 토출 방향으로의 토출 시 제2 유압 작동 유닛은 가압된다.

제2 해결 방법의 경우, 제1 유압 작동 유닛과 제2 유압 작동 유닛은 바람직하게 연결 채널에 의해 서로 연결되며, 상기 연결 채널은 개폐를 위한 하나 이상의 밸브를 포함한다. 하나 이상의 밸브의 개방을 통해 제1 유압 작동 유닛으로부터 제2 유압 작동 유닛으로 유압액이 토출된다.

제1 실시예에서, 펌프와 두 작동 유닛들 사이에는 다경로 밸브(multi-way valve)가 배치되므로, 상기 다경로 밸브는 펌프 또는 제2 작동 유닛에 제1 작동 유닛을 교호적으로 연결한다. 또한, 펌프와 제1 작동 유닛 사이에는 제1 작동 유닛으로부터 오일이 역류하는 것을 방지하는 체크 밸브가 배치된다. 따라서 제1 작동 유닛이 채워진 후, 펌프는 제1 작동 유닛이 비워지지 않고도 차단될 수 있다. 제2 실시예에서는 펌프와 제1 작동 유닛 사이에 제1 밸브가 배치되며 펌프와 제2 작동 유닛 사이에 제2 밸브가 배치된다. 두 실시예의 경우 2개의 추가의 체크 밸브들이 두 펌프측을 저장기에 연결하므로, 필요에 따라 펌프는 저장기로부터 두 회전 방향으로 오일을 흡입할 수 있다. 밸브들은 예를 들어 자동차의 주행 다이내믹을 폐회로 제어하는 전자식 폐회로 제어 유닛에 의해 제어된다. 폐회로 제어 유닛을 위한 입력 신호로는 제2 작동 유닛으로의 라인에서 측정된 압력이 사용될 수 있다. 이를 위해 바람직하게 압력 센서가 제공된다.

전술한 두 해결 방법들에 적용되는 바람직한 실시예에 따라, 제1 유압 작동 유닛은 어큐뮬레이터 기능을 갖는 피스톤-실린더 유닛을 포함한다. 이를 위해 바람직하게, 제1 유압 작동 유닛은 펌프의 압력에 대항해서 피스톤-실린더 유닛의 피스톤을 가압하는 제1 스프링을 포함한다. 제1 클러치는 제1 스프링에 의해 체결 방향으로 가압된다. 유압이 생성됨으로써 피스톤이 스프링의 방향으로 이동하므로, 스프링은 피스톤에 사전 응력을 가한다. 밸브가 개방됨으로써, 피스톤은 스프링에 의해 제1 클러치의 체결 방향으로 가압되며, 피스톤-실린더 유닛의 챔버는 갑자기 비워진다. 이때 제1 클러치는 체결된다. 챔버에 위치한 유압액이 제2 작동 유닛으로 토출되므로, 제2 클러치도 적어도 부분적으로 체결된다.

바람직한 개선예에 따라, 제1 유압 작동 유닛은, 펌프의 압력에 대항해서 피스톤-실린더 유닛의 피스톤을 가압하는 제2 스프링을 포함하며, 제2 스프링은 제1 스프링보다 낮은 스프링 강도를 갖는다. 이 경우 장점은, 제1 작동 유닛이 단계적으로 가압된다는 데 있다. 먼저 피스톤은 제1 스프링에 의해 더 큰 탄성력으로써 이동한다. 제1 스프링이 이완되거나 스토퍼에 접한 이후, 피스톤은 제2 스프링에 의해 계속 이동하는데 즉, 더 작은 제2 탄성력으로써 이동한다. 이러한 구성에 의해, 먼저 제2 작동 유닛은 긴 경로에 걸쳐서 신속하게 가압된 다음 더욱 부드럽게 가압되므로, 토크 전달이 시작되는 제2 클러치의 접촉점은 더 정밀하게 접근된다.

제1 가능성에 따라 제2 스프링은 피스톤-실린더 유닛의 지지면에 축방향으로 지지될 수 있으며 즉, 제1 및 제2 스프링은 평행하게 연결된다. 이 경우 제1 스프링이 이완되는 동안 탄성력들이 더해진다. 제2 가능성에 따라 제2 스프링은 제1 스프링에 적어도 간접적으로 축방향으로 지지되는데, 즉 두 스프링들은 일렬로 연결된다. 이때 피스톤에는 제1 스프링의 탄성력이 최대로 가해진다. 이러한 두 가지 경우, 제2 스프링에 의해 즉, 제2 스프링의 탄성력에 의해 야기되는 마지막 양정이 실행된다.

제1 클러치는 바람직하게 로킹 클러치의 형태를 가지며, 로킹 클러치는 토크가 전달되지 못하는 개방 위치와, 완전한 토크가 전달되는 체결 위치 사이에서 시프팅될 수 있다. 본원에서는 로킹 클러치에 대한 일례로서 맞물림 클러치(dog clutch) 또는 치형 클러치(tooth clutch)가 언급된다. 유연한 시프팅 거동을 위해서는, 시프팅 전에 두 클러치 부품들의 회전 속도가 동기화되는 것이 바람직하다. 이와 관련해서, 소위 로킹 동기화 유닛이 로킹 클러치로서 구성될 수 있다.

제2 클러치는 바람직하게 마찰 클러치의 형태를 가지며, 마찰 클러치에 의해 전달될 수 있는 토크는 펌프에 의해 가변적으로 개회로 제어될 수 있다. 시프팅 순서와 관련해서는 바람직하게, 먼저 로킹 클러치가 시프팅된 다음 마찰 클러치에 의한 토크 전달이 설정된다. 이때 마찰 클러치의 클러치 토크는 연속적으로 설정된다.

가능한 개선예에 따라(이는 전술한 2개의 해결 방법들에도 마찬가지로 적용된다), 제3 클러치의 작동을 위한 제3 유압 작동 유닛이 제공된다. 제3 클러치는 특히 차동 기어의 차단에 사용되는 로킹 클러치의 형태를 갖는다.

전술한 목적은, 지속적으로 구동되는 제1 구동 차축과 필요에 따라 접속될 수 있는 제2 구동 차축을 구비한 자동차용의 구동 장치에서 또한 달성되며, 제2 구동 차축의 구동을 위한 파워 트레인은 제1 클러치와 제2 클러치를 포함하고, 제1 및 제2 클러치의 작동을 위해서는 전술한 실시예들 중 하나의 실시예에 따른 작동 장치가 제공된다.

본 발명에 따른 구동 장치의 장점은, 필요에 따라 상기 구동 장치가 2륜 구동 모드에서 4륜 구동 모드로 신속하게 시프팅될 수 있다는 데 있다. 접속 가능한 구동 차축을 위한 파워 트레인에서 2개의 클러치가 사용됨으로써, 토크 흐름에서 두 클러치들 사이에 위치한 전체 부품들은 클러치의 개방 시 바람직하게 정지할 수 있다. 이는 출력 손실뿐만 아니라 연료 소모량에도 유리한 영향을 미친다.

제1 실시예에 따라, 지속적으로 구동되는 구동 차축은 자동차의 전방 차축이며 필요에 따라 접속될 수 있는 구동 차축은 자동차의 후방 차축이다. 이때 제2 클러치는 예컨대 후방 차축 차동기의 회전축에 대해 동축으로 배치될 수 있으며, 이는 후방 차축이 차단된 경우 후방 차축 차동기의 구동을 위한 앵글 드라이브도 정지한다는 것과 관련해서 특히 바람직하다. 대안적으로, 제2 클러치는 자동차의 종방향 구동 차축에, 또는 상기 종방향 구동 차축의 축 섹션에도 동축으로 배치될 수 있다. 바람직하게 제1 클러치는 토크 흐름에서, 전방 차축으로부터 종방향 구동 차축으로 토크를 분기하는데 사용되는 앵글 드라이브와 전방 차축 차동기 사이에 배치된다.

제2 실시예에 따라, 지속적으로 구동되는 구동 차축이 후방 차축이고 전방 차축은 필요에 따라 작동 장치에 의해 접속되는 것이 마찬가지로 고려될 수 있다.

전술한 목적은, 자동차 파워 트레인 내의 구동 차축을 작동 장치를 이용하여 접속하기 위한 방법에서 또한 달성되며, 상기 작동 장치는 이하의 부품들을 포함하는데 즉, 유압을 생성하기 위한 펌프와, 상기 펌프에 의해 사전 압력을 생성하기 위한 유압액으로 채워질 수 있는 어큐뮬레이터와, 자동차 파워 트레인 내의 제1 클러치를 작동하기 위한 제1 유압 작동 유닛(이 경우, 어큐뮬레이터로부터 제1 유압 작동 유닛에 유압이 가해질 수 있거나, 상기 제1 유압 작동 유닛이 어큐뮬레이터를 형성한다)과, 자동차 파워 트레인 내의 제2 클러치를 작동하기 위한 제2 유압 작동 유닛(이 경우, 상기 어큐뮬레이터로부터 제2 유압 작동 유닛에 유압이 가해질 수 있다)을 포함하며, 상기 구동 차축의 접속 방법은 펌프를 이용하여 어큐뮬레이터를 유압액으로 채우는 단계(이때 사전 유압이 생성된다)와, 어큐뮬레이터를 적어도 부분적으로 비우는 단계(이때 제1 클러치는 토크 전달을 위해 완전히 체결되고 제2 클러치는 적어도 부분적으로 체결된다)를 갖는다.

이러한 방법은 전술한 두 가지 해결 방법뿐만 아니라 상기 해결 방법의 바람직한 실시예들에도 적용된다. 이로써 시프팅 시간이 짧아질 수 있는데, 그 이유는 어큐뮬레이터에 저장된 사전 압력이 제1 클러치의 체결뿐만 아니라 제2 클러치의 적어도 부분적인 체결을 위해서도 사용되기 때문이다. 전술한 작동 장치와 관련해서 설명한 전체 실시예 또는 작동 방식은 본 발명에 따른 방법에 적용될 수 있음이 자명하다.

제1 실시예에 따라, 제1 및 제2 마찰 클러치는 어큐뮬레이터로부터 각각의 관련 작동 유닛에 유압액이 가해질 경우 체결 방향으로 작동한다. 어큐뮬레이터가 제1 유압 작동 유닛의 부품인 제2 실시예에 따르면, 제1 클러치는 관련된 제1 작동 유닛의 가압시에 탄성력에 대항해서 개방된다. 제1 작동 유닛으로부터 유압이 릴리즈됨으로써, 제1 작동 유닛으로부터 제2 작동 유닛으로 유압액이 흐르며, 이때 제1 및 제2 클러치는 체결된다.

바람직한 실시예에 따르면, 어큐뮬레이터가 완전히 비워진 후 제2 클러치의 작동을 위해 제2 유압 작동 유닛은 펌프에 의해 필요에 따라 유압이 가해지는 것이 추가의 방법 단계로서 제공된다. 이로써, 앞서 이미 설명한 바와 같이, 클러치가 정밀하게 개회로 제어될 수 있으며 이에 따라 토크도 정확히 계량 인가될 수 있다.

바람직하게 펌프는 양방향으로 작동하며, 제1 토출 방향으로 펌프가 작동함으로써 어큐뮬레이터가 채워질 수 있고, 이에 반대되는 제2 토출 방향으로 펌프가 작동함으로써 제2 유압 작동 유닛이 가압될 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시예는 도면에 도시되어 있으며 이하에서 상기 도면을 기초로 더 자세히 설명된다.

도 1은 본 발명에 따른 유압 작동 장치의 제1 실시예를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 유압 작동 장치의 제2 실시예를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 유압 작동 장치의 제3 실시예를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 유압 작동 장치의 제4 실시예를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 유압 작동 장치의 제5 실시예를 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명에 따른 유압 작동 장치의 제6 실시예를 도시한 도면이다.
도 7은 도 1 내지 도 6 중 어느 하나에 따른, 본 발명에 따른 유압 작동 장치를 구비한 구동 장치의 제1 실시예를 도시한 도면이다.
도 8은 도 1 내지 도 6 중 어느 하나에 따른, 본 발명에 따른 유압 작동 장치를 구비한 구동 장치의 제2 실시예를 도시한 도면이다.
도 9는 도 1 내지 도 6 중 어느 하나에 따른, 본 발명에 따른 유압 작동 장치를 구비한 구동 장치의 제3 실시예를 도시한 도면이다.
도 10은 도 1 내지 도 6 중 어느 하나에 따른, 본 발명에 따른 유압 작동 장치를 구비한 구동 장치의 제4 실시예를 도시한 도면이다.

도 1에는 자동차의 파워 트레인 내의 제1 클러치(3) 및 제2 클러치(4)를 작동시키기 위한 본 발명에 따른 유압 작동 장치(2)가 도시되어 있다. 제1 클러치(3) 및 제2 클러치(4)는 지속적으로 구동되는 1차 구동 차축에 2차 구동 차축(본 도면에는 미도시)을 필요에 따라 접속하기 위해 사용된다. 2개 클러치들(3, 4) 중 하나 이상이 개방됨으로써 2차 구동 차축으로의 토크 전달은 중단된다. 2개 클러치들(3, 4)의 개방을 통해, 토크 흐름 상 2개 클러치들 사이에 위치한 파워 트레인 섹션은 지속적으로 구동되는 제1 구동 차축 및 접속 가능한 제2 구동 차축으로부터 커플링 분리된다. 이 경우, 2개 구동 차축들 사이에 위치한 파워 트레인 섹션은 정지되므로, 모든 회전 부품들의 회전 운동에 의해 발생하는 마찰 손실이 감소한다.

유압 장치(2)는 바람직하게 유압 챔버(7)를 구비한 피스톤-실린더-유닛(6) 및 변위 가능하게 유압 챔버(7) 내에 위치한 제어 피스톤(8)을 포함한 제1 유압 작동 유닛(5)을 포함한다. 제어 피스톤(8)은 제어 피스톤(8)의 외주 홈 내에 위치한 밀봉용 링에 의해 실린더 벽에 대해 밀봉되고, 제1 클러치(3)를 작동시킬 수 있는 시프팅 머프(9)를 작동시키는데 사용된다. 이 경우, 시프팅 머프(9)는 제1 클러치가 완전히 개방되므로 토크가 전달되지 않는 제1 시프팅 위치로 전환 가능하거나, 토크의 전달을 위해 제1 클러치가 완전히 체결되는 제2 시프팅 위치로 전환 가능하다. 본 도면에서 제1 클러치(3)의 체결 방향으로의 가압은 화살표를 통해 도시된다. 시프팅 머프는 제1 스프링(11)에 의해 피스톤-실린더-유닛(6)의 작동력에 반대로 가압되며, 이러한 제1 스프링은 정지 부품(12)에 대해 축방향으로 지지된다. 정지 부품(12)은 예를 들어 "동력 전달 유닛(power transfer unit)" 또는 "동력 인출 유닛(power takeoff unit)"(PTU)으로도 불리는 앵글 드라이브의 기어 하우징일 수 있다.

또한, 유압 작동 장치(2)는 바람직하게 유압 챔버(14)를 구비한 피스톤-실린더-유닛 및 변위 가능하게 유압 챔버(14) 내에 위치한 제어 피스톤(15)도 포함한 제2 유압 작동 유닛(13)을 포함한다. 실린더 벽에 대해 밀봉된 제어 피스톤(15)은 제2 클러치(4)를 작동시키는데 사용된다. 제2 클러치(4)는 바람직하게 마찰 클러치의 형태를 갖고, 이러한 마찰 클러치는 전달될 토크의 설정을 토크가 전달되지 않는 개방 위치와 최대 토크가 전달되는 체결 위치 사이에서 가변적으로 개회로 제어 가능하도록 한다.

제1 유압 작동 유닛(5) 또는 제2 유압 작동 유닛(13)에 대한 유압을 발생시키기 위해 유압 펌프(16)가 제공된다. 유압 펌프(16)는 연결 채널(17)을 통해 어큐뮬레이터(18)와 연결된다. 연결 채널(17) 내에는 체크 밸브(19)가 제공되며, 이러한 체크 밸브는 펌프(16)가 차단되었을 때, 어큐뮬레이터(18)로부터 나온 유압액이 재차 제2 유압 작동 유닛(13)으로 유동하거나 저장기(10) 내로 유동하는 것을 방지한다. 어큐뮬레이터(18)는 연결 채널(17)을 통해 펌프(16)와 연결된 저장 챔버(20)를 포함한다. 펌프(16)가 작동할 때, 이러한 유압액은 스프링(22)의 힘에 반대로 저장 챔버(20) 내에 토출된다. 이 경우, 축방향으로 이동 가능하게 어큐뮬레이터(18) 내에 위치한 압력 피스톤(23)은 스프링 수단(22)을 위한 수용부와 저장 챔버(20) 사이의 시스템 경계를 형성한다. 어큐뮬레이터(18)를 통해서는 필요한 경우 제1 또는 제2 유압 작동 유닛(5, 13)을 가압하기 위해 사용될 수 있는 더 큰 체적의 유압액이 제공된다. 이에 따라 클러치들(3, 4)은 신속하게 체결되고, 특히 클러치(들)(3, 4)에서의 클러치 유격이 신속하게 브릿지될 수 있다. 높은 체적 유량을 통해서 제1 또는 제2 클러치(3, 4)의 특히 짧은 시프팅 시간이 가능하다.

어큐뮬레이터(18)는 연결 라인(24)을 통해 제1 유압 작동 유닛(5)과 연결되며, 라인(24) 내에는 밸브(25)가 배치된다. 밸브(25)는 바람직하게 전환 밸브의 형태를 갖는다. 밸브(25)의 제1 위치에서 제1 유압 작동 유닛(5)은 어큐뮬레이터(18)와 연결되므로, 챔버(7)는 어큐뮬레이터(18)에 의해 유압액이 채워진다. 이 경우, 피스톤(8)은 관련된 제1 클러치(3)를 체결하기 위해 스프링(11)의 힘에 반대로 이동한다. 밸브(25)의 제2 위치에서 챔버(7)는 유압액의 배출을 위해 저장기(10)와 연결된다. 제2 시프팅 위치에서 제1 클러치(3)는 스프링(11)을 통해 개방 방향으로 가압되므로, 제2 구동 차축을 향한 토크 흐름은 중단된다. 이 경우, 유압액이 챔버(7)로부터 새어나와 저장기(10)로 들어간다.

또한 어큐뮬레이터(18)는 연결 라인(26)을 통해 제2 유압 작동 유닛(13)과 연결되며, 라인(26) 내에는 추가 밸브(27)가 제공된다. 밸브(27)는 바람직하게 전환 밸브의 형태를 갖고, 이러한 전환 밸브는 제2 유압 작동 유닛(13)이 어큐뮬레이터(18)와 연결된 제1 위치와, 연결 라인(26)이 중단된 제2 시프팅 위치로 스위칭 가능하다. 밸브(27)가 제1 위치로 스위칭되는 경우, 제2 작동 유닛(13)의 챔버(14)는 어큐뮬레이터(18)가 비워질 때까지 어큐뮬레이터(18)에 의해 유압액이 채워진다. 이 경우, 피스톤(15)은 제2 클러치(4)를 체결 방향으로 가압하므로, 토크가 2차 구동 차축에 전달된다.

제1 작동 유닛(5)을 작동시키기 위한 제1 밸브(25)와 제2 작동 유닛(13)을 작동시키기 위한 제2 밸브(27)의 스위칭은 필요에 따라, 자동차의 구동 다이내믹 또는 구동 차축으로의 토크 전달을 폐회로 제어하는 전자식 폐회로 제어 유닛에 의한 상응하는 제어를 통해 실행된다. 이 경우, 2개의 밸브들(25, 27)이 대략 동시에 스위칭된다면 2차 파워 트레인의 신속한 커플링 연결에 유리하다. 시간 옵셋된 임의의 시프팅은 다른 클러치(4)가 접속되기 이전에 먼저 2개 클러치들 중 하나가 확실히 체결되는 것을 보장하기 위해 장점을 가질 수 있다.

바람직하게 어큐뮬레이터(18)의 토출량은 완전히 비워진 상태에서 제1 클러치(3)가 완전히 체결되고, 제2 클러치(4) 내의 유격이 적어도 대부분 브릿지되도록 설계된다. 이러한 방식으로, 밸브(27)의 릴리즈에 따라 클러치 유격이 어큐뮬레이터(18)에 의해 비교적 신속하게 제2 클러치로부터 벗어나도록 가압되는 것이 달성된다. 어큐뮬레이터(18)의 토출량이 제1 클러치(3)를 완전히 체결하고 제2 클러치(4)로부터 클러치 유격을 전반적으로 브릿지하기에 충분하다면, 제2 구동 차축의 특히 신속한 접속이 가능하다. 이 경우, 어큐뮬레이터(18)가 비워진 다음에는 펌프(16)가 부가적으로 접속되며, 이러한 펌프는 정밀한 개회로 제어를 통해 필요에 따른 토크 설정을 담당한다.

유압 펌프(16)는 전동기(21)에 의해 구동 가능하며, 즉 전류 세기의 설정을 통해 펌프(16)의 토출 체적 유량은 연속적으로 폐회로 제어 가능하다. 펌프(16)는 2개 회전 방향으로 유압액을 토출할 수 있다. 이 경우, 펌프(16)의 흡입측은 제2 작동 유닛(13)의 유압 챔버(14) 또는 저장기(10)와 연결될 수 있다. 펌프(16)가 제1 회전 방향으로 구동될 때, 제2 작동 유닛(13)의 유압 챔버(14) 내에 위치한 유압액은 라인(38)을 통해 어큐뮬레이터(18) 내에 토출된다. 이 경우, 제2 클러치(4)는 완전히 개방되고, 어큐뮬레이터(18) 내에는 사전 유압이 형성된다. 유압 챔버(14)가 비워지도록 펌프되면, 추가 유압액이 저장기(10)로부터 나와 제2 라인(39)을 통해 어큐뮬레이터(18) 내에 토출된다. 제2 라인(39) 내에는 추가 체크 밸브(19) 및 필터가 제공된다. 제1 클러치(3)는 스프링(11)을 통해 개방 위치로 유지된다.

펌프(16)가 반대쪽 제2 회전 방향으로 작동할 때, 유압액이 라인(40)을 통해 저장기(10)로부터 흡입되어 라인(38)을 통해 제2 작동 유닛(13)으로 토출되므로, 제2 클러치(4)는 상응하게 가압된다. 이 경우, 제1 유압 작동 유닛(5)은 어큐뮬레이터(18)가 비워짐으로써, 이미 제1 클러치(3)가 토크 전달을 위해 체결된 체결 위치로 이미 전환된다. 즉, 제2 회전 방향으로는 단지 제2 작동 유닛(13)과 이에 따라 관련된 제2 클러치(4)가 작동된다. 이는 2차 구동 차축에 전달 가능한 토크의 정밀한 설정을 가능하게 한다. 이는 유압 펌프의 설계 방식이 원하는 데로 선택될 수 있으며, 예를 들어 베인 펌프, 기어 펌프, 또는 피스톤 펌프가 사용될 수 있음을 의미한다. 그러나, 펌프(16)가 2개 방향으로 토출할 수 있다는 점이 중요하다. 전동기(21)는 구동 차축들 또는 이들의 휠에 대한 토크 분배를 폐회로 제어하는 전자식 폐회로 제어 유닛을 통해 제어된다. 폐회로 제어 유닛을 위한 입력 신호로서, 제2 작동 유닛(13)에서 측정되는 압력이 사용된다. 압력 측정을 위해서는 폐회로 제어 유닛과 연결된 압력 센서(31)가 제공된다.

도 2에는 도 1에 나타난 실시예에 대부분 상응하는, 본 발명에 따른 유압 작동 장치의 제2 실시예가 도시되어 있다. 이러한 점에 있어서, 공통적인 부분에 대해서는 상기 설명이 참고로 인용될 수 있다. 이 경우, 동일하거나 서로 상응하는 부품들에는 동일한 도면 부호가 제공된다.

본 실시예의 특징은 제1 유압 작동 유닛(5)이 한편으로는 제1 클러치(3)의 작동을 위해 사용되고, 다른 한편으로는 제2 유압 작동 유닛(13)에 가해질 수 있는 사전 압력의 생성을 위한 어큐뮬레이터로서 사용된다는 것이다. 피스톤-실린더-유닛(6)의 유압 챔버(7)가 채워짐으로써 피스톤(8)은 우측으로 이동하며, 시프팅 머프(9)는 스프링(11)의 힘에 반대로 제1 클러치(3)의 개방 방향으로 축방향 이동한다. 유압 챔버(7)가 완전히 채워진 상태에서는 시프팅 머프(9)가 최종 위치에 있으며, 시프팅 머프(9)에 의해 작동되는 제1 클러치(3)는 완전히 개방되고, 즉 2차 구동 차축에 토크가 전달되지 않는다.

체적 유량을 개회로 제어하기 위해 펌프(16)와 2개의 작동 유닛들(5, 13) 사이에는 다경로 밸브(25)가 배치됨으로써, 다경로 밸브는 제1 작동 유닛(5)을 펌프(16) 또는 제2 작동 유닛(13)과 연결한다. 또한, 펌프(16)와 제1 작동 유닛(5) 사이에는 체크 밸브(19)가 배치되는데, 이는 제1 작동 유닛(5)으로부터의 오일 역류를 방지한다.

제1 유압 작동 유닛(5)의 유압 챔버(7)를 채우기 위해 다경로 밸브(25)가 제1 스위칭 위치로 전환되므로, 펌프(16)는 연결 채널(17 및 24)을 통해 제1 유압 작동 유닛(5)과 연결되며, 펌프(16)는 제1 회전 방향으로 구동된다. 2차의 제2 구동 차축이 접속되어야 하는 경우, 다경로 밸브(25)는 본 도면에 도시된 제2 스위칭 위치로 전환된다. 이 경우, 제1 유압 작동 유닛(5)의 유압 챔버(7)는 연결 채널(24 및 26)을 통해 제2 유압 작동 유닛(13)의 유압 챔버(14)와 연결된다. 제1 작동 유닛(5)의 피스톤(8)은 스프링(11)에 의해 좌측으로 가압되고, 이로 인해 유압액이 채널(24 및 26)을 통해 제2 작동 유닛(13)의 유압 챔버(14) 내로 흐른다. 이와 동시에, 시프팅 머프는 좌측으로 이동하고, 이로 인해 제1 클러치(3)는 완전히 체결된다.

제1 클러치(3)는 바람직하게 로킹 클러치의 형태를 갖는다. 서로에 대해 회전 가능한 2개의 클러치 부품들이 회전 불가능하게 연결되기 이전에 동기화되는 경우, 특히 부드러운 시프팅이 보장된다. 이를 위해, 로킹 동기식 클러치가 제1 클러치(3)로서 사용될 수 있다. 그러나 대안적으로, 제1 클러치(3)는 마찰 클러치, 특히 마찰 멀티 디스크 클러치의 형태도 가질 수 있다.

제2 클러치(4)는 바람직하게 어느 정도의 축방향 유격을 갖는 마찰 클러치의 형태를 갖는다. 마찰 클러치로부터 유격이 벗어나도록 가압된 이후에야, 토크를 클러치 입력부로부터 클러치 출력부로 전달하는 것이 시작된다. 제2 유압 챔버(14)의 체적에 대한 제1 유압 챔버(7)의 체적의 비율은, 제1 유압 챔버(7)가 완전히 비워짐으로써 유격이 제2 클러치(4)로부터 적어도 전반적으로 벗어나게 가압되도록 조정된다. 다시 말해, 어큐뮬레이터로서 작용하는 제1 유압 작동 유닛(5)은 다경로 밸브(25)가 제2 스위칭 위치에 있을 때, 제2 클러치(4)의 체결을 보조한다. 이 경우, 어큐뮬레이터에 의해서는 매우 짧은 시간 동안 비교적 많은 체적 유량이 토출되므로, 제2 클러치(4)의 유격은 비교적 신속하게 극복된다. 이러한 방식으로, 전체적으로 제2 클러치(4)의 체결을 위한 짧은 시프팅 시간이 얻어진다.

제2 유압 작동 유닛(13)의 유압 챔버(14)가 채워지고, 상응하는 피스톤(15)이 마찰 클러치(4)의 방향으로 가압되는 동안, 펌프(16)는 작동을 시작한다. 이 경우, 펌프(16)는 제1 유압 작동 유닛(5)이 채워질 때와는 반대인 회전 방향으로 회전한다. 제1 유압 챔버(7)가 완전히 비워진 이후에, 펌프(16)는 유압 챔버(14) 내로의 유압 체적 유량의 토출을 담당한다. 이 경우, 피스톤(15)의 위치의 정밀한 제어와, 이에 따른 전달될 토크의 크기의 정밀한 제어가 설정된다. 펌프(16)는 전동기(21)에 의해 구동되므로, 전류 세기의 설정을 통해 펌프(16)의 토출량은 필요에 따라 폐회로 제어될 수 있다.

도 3에는 도 2에 나타난 실시예에 대부분 상응하는, 본 발명에 따른 유압 작동 장치의 제3 실시예가 도시되어 있다. 이러한 점에 있어서, 공통적인 부분에 대해서는 상기 설명이 참고로 인용될 수 있다. 이 경우, 동일하거나 서로 상응하는 부품들에는 동일한 도면 부호가 제공된다.

본 실시예의 차이점은 도 2에 나타난 다경로 밸브(25) 및 체크 밸브(19)가 본 실시예에서 제1 전환 밸브(27) 및 제2 전환 밸브(27')로 대체된다는 점이다. 바람직하게 동일하게 형성된 전환 밸브들(27, 27')은 관련 작동 유닛(5, 13)이 펌프(16)와 연결되는 제1 스위칭 위치와, 각각의 연결 채널(24, 26)이 중단되는 제2 스위칭 위치로 각각 전환될 수 있다. 기능은 도 2에 따른 실시예에서와 동일하다.

도 4에는 도 2에 나타난 실시예에 대부분 상응하는, 본 발명에 따른 유압 작동 장치의 제4 실시예가 도시되어 있다. 이러한 점에 있어서, 공통적인 부분에 대해서는 상기 설명이 참고로 인용될 수 있다. 이 경우, 동일하거나 서로 상응하는 부품들에는 동일한 도면 부호가 제공된다.

본 실시예의 특징은 제1 유압 작동 유닛(5)이, 펌프(16)의 압력에 반대로 피스톤-실린더-유닛(6)의 피스톤(8)을 가압하는 제2 스프링(28)을 포함한다는 것이다. 바람직하게, 제2 스프링(28)은 제1 스프링(11)보다 더 낮은 스프링 강도를 갖도록 치수 설계된다. 제2 스프링(28)이 피스톤-실린더-유닛(6)의 지지면(32)에 축방향 지지되는 것이 나타난다. 이에 의해, 제1 및 제2 스프링(11, 28)의 평행한 연결이 얻어지므로, 탄성력은 제1 스프링(11)이 이완되는 동안 부가된다.

기능 방법은 도시된 스위칭 위치로의 밸브(25)의 전환을 통해 우선 제1 스프링(11)이 시프팅 머프(9)를 피스톤-실린더-유닛(6)의 방향으로 가압하도록 형성된다. 이 경우, 로드(29)는 피스톤(8)과 접한다. 예를 들어 최종 스토퍼(41)를 통해 형성되는 최종 위치에 시프팅 머프(9)가 도달한 경우, 제2 스프링(28)은 피스톤(8)을 챔버(7) 방향으로 계속 가압한다. 따라서, 유압에 의한 제2 작동 유닛(13)의 단계식 가압이 이루어지며, 즉 제2 작동 유닛(13)은 우선 신속하게 긴 경로를 통해 가압되고, 이어서 더욱 부드러운 가압이 실행되므로, 제2 클러치(4)의 접촉점은 더욱 정밀하게 접근되며, 이러한 접촉점에서부터 토크가 전달된다.

도 5에는 도 4에 나타난 실시예에 대부분 상응하는, 본 발명에 따른 유압 작동 장치의 제5 실시예가 도시되어 있다. 이러한 점에 있어서, 공통적인 부분에 대해서는 상기 설명이 참고로 인용될 수 있다. 이 경우, 동일하거나 서로 상응하는 부품들에는 동일한 도면 부호가 제공된다.

도 4에 따른 실시예와의 유일한 차이점은 본 실시예에서 제1 및 제2 스프링(11, 28)이 평행한 연결 대신 일렬 연결로 배치된다는 점이다. 이를 위해, 제2 스프링(28)은 간접적으로 제1 스프링(11)에 축방향 지지된다. 이와 관련하여, 간접적 지지란 제2 스프링(28)이 피스톤 로드(29)의 지지면(32)을 통해 스위칭 부재(30)에 대해 그리고 이러한 스위칭 부재를 통해 제1 스프링(11)에 대해 축방향 지지된다는 의미이다. 이러한 구성을 통해, 피스톤(8)이 제1 스프링(11)의 탄성력에 의해 최대로 가압되는 것이 달성된다. 2개의 실시예들에서 제2 스프링(28)에 의해 야기되는 마지막 양정은 제2 스프링(28)의 탄성력에 의해 실행된다.

도 6에는 도 2에 나타난 실시예에 대부분 상응하는, 본 발명에 따른 유압 작동 장치의 제6 실시예가 도시되어 있다. 이러한 점에 있어서, 공통적인 부분에 대해서는 상기 설명이 참고로 인용될 수 있다. 이 경우, 동일하거나 서로 상응하는 부품들에는 동일한 도면 부호가 제공된다.

본 실시예의 특징은 제1 및 제2 클러치(3, 4)를 작동하기 위한 제1 및 제2 작동 유닛(5, 13)을 보완하여, 제3 클러치(34)를 작동하기 위한 추가의 제3 유압 작동 유닛(33)이 제공된다는 것이다. 제3 작동 유닛(33)은 제2 작동 유닛(13)에 평행하게 배치된다. 바람직하게 마찰 클러치의 형태를 갖는 관련된 제3 클러치(34)는 제2 구동 차축 내의 차동기를 차단하기 위해 사용된다. 제3 클러치(34)의 차단 각도를 설정하기 위해, 특히 비례 밸브 또는 압력 조절 밸브의 형태를 갖고 이에 따라 제3 작동 유닛(33)의 연속적인 가압을 가능하게 하는 제3 밸브(35)가 제공된다. 제3 작동 유닛(33)이, 피스톤(36) 및 실린더 챔버(37)를 구비한 피스톤-실린더-유닛도 포함하는 것이 도시되어 있다.

제어는 바람직하게 제1 작동 유닛(5)의 압력 방출을 통한 제1 클러치(3)의 체결 및 제2 클러치(4)의 적어도 부분적인 체결 이후에 펌프(16)가 추가의 가압을 담당하도록 실행된다. 이 경우, 펌프(16)는 자동차의 구동 다이내믹에 따라 제2 클러치(4)의 클러치 토크를 가변적으로 그리고 연속적으로 설정할 수 있다. 제3 클러치(34)에 대한 차단 토크의 설정은 마찬가지로 연속적이며 가변적으로 실행되며, 밸브(35)의 상응하는 제어를 통해 실행된다.

도 7 내지 도 10에는 도 1 내지 도 6 중 하나에 따른 상술한 본 발명에 따른 작동 장치들 중 하나가 각각 제공될 수 있는 구동 장치의 다양한 실시예들이 도시되어 있다. 도 7 내지 도 10은 공통적인 부분에 대해서는 우선 공통적으로 설명된다.

다중 차축 구동식 자동차를 위한 구동 장치(42)가 개략적으로 도시되어 있다. 자동차로부터, 구동 유닛(43), 제1 구동 차축(45)을 구동시키기 위한 제1 파워 트레인(44), 제2 구동 차축(47)을 구동시키기 위한 제2 파워 트레인(46)이 나타난다. 구동 유닛(43)은 내연 기관(48), 클러치(49), 제1 및 제2 파워 트레인(44, 46)으로 토크가 도입되도록 하는 변속기(50)를 포함한다. 구동 유닛이 임의의 다른 구동 장치, 예를 들어 전동기일 수도 있다는 것이 자명하다.

구동 유닛에 의해 발생된 토크를 제1 및 제2 파워 트레인(44, 46)으로 분배하기 위해, 동력 분배 장치(52)가 제공된다. 동력 분배 장치(52)는 바람직하게 차동 기어를 포함하며 이러한 차동 기어는 하나의 입력부와, 서로 보상된 작용을 갖는 3개의 출력부를 포함한다. 차동 기어의 입력부는 구동 유닛(43)에 의해 구동되는 차동 기어 캐리어(53)로서 형성된다. 이를 위해, 차동 기어 캐리어(53)와 회전 불가능하게 연결되고 변속기(50)의 톱니 바퀴와 톱니가 맞물리는 링 기어휠이 제공된다.

기본적으로, 제1 파워 트레인(44)은 차동 기어 캐리어(53) 내에 회전 가능하게 지지되어 이러한 차동 기어 캐리어와 함께 회전축(A)을 중심으로 회전하는 차동 기어휠을 통해 제1 및 제2 출력부에 토크를 전달하는 차동 기어 캐리어(53)를 통해 형성된다. 이 경우, 차동 기어의 제1 및 제2 출력부는 차동 기어휠과 맞물리는 사이드 샤프트 기어의 형태를 갖는다. 사이드 샤프트 기어는 관련 사이드 샤프트(54, 55)와 각각 회전 가능하게 연결되며, 이러한 사이드 샤프트를 통해서는 도입된 토크가 관련 휠들(56, 57)로 전달된다.

제3 출력부는 제2 파워 트레인(46)과 구동 연결되며, 필요한 경우 제2 파워 트레인(46)은 제2 구동 차축(47)으로 토크를 전달하기 위해 제1 파워 트레인(44)에 접속 가능하다. 제3 출력부는 차동 기어 캐리어(53)의 자유 단부를 통해 형성되며, 이러한 자유 단부는 제2 파워 트레인(46)의 입력부와 회전 불가능하게 연결된다. 제2 파워 트레인(46)은 일렬로 뒤따르는 조립체들을 포함하고, 제1 클러치(3), 제1 앵글 드라이브(58), 종방향 구동 차축(59), 제2 앵글 드라이브(60), 제2 클러치(4), 및 제2 축(47)을 구동하기 위해 사용되는 제2 축 차동기(62)와 같은 이러한 조립체들은 토크를 전달하기 위해 서로 구동 연결된다. 조립체들의 상술한 순서가 필수가 아니라는 것이 자명하다. 예를 들어, 기본적으로 제1 클러치는 토크 흐름 상 제1 앵글 드라이브 하류에도 배치될 수 있다.

본 도면에서 단지 개략적으로 도시된 제1 클러치(3)는 입력부(63)를 포함하고, 이러한 입력부는 구동 유닛(43)과 간접적으로 연결되며, 특히나 차동 기어 캐리어(53)를 통해 연결된다. 또한, 제1 클러치(3)는 입력부(63)에 대해 연결 및 분리될 수 있는 출력부(64)를 포함한다. 제2 구동 차축(47)을 구동하기 위한 앵글 드라이브(58)로 토크를 도입하기 위해 출력부(64)는 앵글 드라이브(58)의 입력축(65)과 연결된다. 앵글 드라이브(58)의 입력축(65)이 회전축(A)과 동축으로 배치되며, 이러한 회전축을 중심으로 차동 기어 캐리어(53)도 회전하는 것이 도시되어 있다. 이 경우, 입력축(65)은 중공축으로서 형성되어 회전 가능하게 사이드 샤프트(55)에 배치된다. 입력축(65)은 재차 링기어(66)와 회전 불가능하게 연결되며, 이러한 링기어는 종방향 구동 차축(59)을 회전 구동시키기 위해 베벨 기어와 톱니가 맞물린다. 제1 앵글 드라이브(58)의 입력축(65)은 제1 및 제2 베어링 부재(67, 67')에 의해 회전축(A)을 중심으로 회전 가능하게 지지된다. 베어링 부재들(67, 67')은 바람직하게 롤러 베어링의 형태를 가지며, 미끄럼 베어링과 같은 다른 베어링 형태들이 배제되지는 않는다.

단지 개략적으로 도시된 종방향 구동 차축(59)은 바람직하게 제1 축 섹션 및 이와 회전 불가능하게 연결된 제2 축 섹션을 포함하는 다부품형 축의 형태를 갖는다. 종방향 구동 차축(59)의 길이에 따라, 본 도면에 도시되지 않는 중간 조인트 및 중간 베어링이 제공될 수 있다. 전방 축 섹션은 2개의 베어링 부재(68, 68')에 의해 회전 가능하게 지지되고, 후방 축 섹션은 추가의 베어링 부재(69, 69')에 의해 회전축(B)을 중심으로 회전 가능하게 지지되는 것이 도시된다.

제2 앵글 드라이브(60)는 구동 피니언 및 이와 맞물리는 링기어를 출력부로서 포함한다. 링기어는 회전 불가능하게 제2 클러치(4)의 입력부(72)와 연결된다. 제2 클러치(4)의 출력부(73)는 회전 불가능하게 뒷차축 차동기(62)의 차동 기어 케이지(74)와 연결되어 이에 토크를 전달한다. 차동 기어 케이지(74)와 더불어, 뒷차축 차동기(62)는, 차동 기어 케이지(74)와 함께 회전축(C)을 중심으로 회전하며 더 상세히 설명되지는 않는 차동 기어휠을 포함하며, 자동차의 사이드 샤프트(75, 76)와 회전 불가능하게 연결되며 차동 기어휠과 맞물리는 사이드 샤프트 기어를 포함한다. 사이드 샤프트(75, 76)의 단부에는 후방휠(77, 78)이 위치한다. 입력부(72)는 바람직하게 롤러 베어링의 형태를 갖는 베어링 부재(79, 79')에 의해 회전축(C)을 중심으로 회전 가능하게 지지되는 것이 도시된다.

본 구동 장치의 특징은 제1 클러치(3) 및 제2 클러치(4)에 의해 전방 앵글 드라이브(58), 종방향 구동 차축(59), 후방 앵글 드라이브(60)는 제1 및 제2 클러치(3, 4)가 개방될 때 차단될 수 있다는 것이다. 이러한 비활성화된 상태에서 상술한 조립체들 및 관련 부품들은 정지되므로, 견인 토크 및 마찰에 의한 출력 손실이 최소화된다. 이는 재차 제1 구동 차축(45)만이 구동되고 제2 구동 차축(47)은 토크가 없는 상태로 함께 작동하는 주행 상태를 위한 연료 소모량의 감소를 야기한다.

도시된 모든 실시예에서, 제1 클러치(3)는 바람직하게 클러치의 형태를 갖는다. 이와 관련하여, 클러치는 출력측(64)으로부터 입력측(63)이 분리될 수 있는 클러치를 의미한다. 토크 전달을 위해, 클러치의 출력측(64) 및 입력측(63)은 형상 결합을 통해 서로 연결된다. 형상 결합식으로 작동하는 클러치의 예로서, 맞물림 클러치 또는 치형 클러치가 언급된다. 시프팅 이전에 입력측과 출력측 사이의 동기화를 실행하는 클러치를 사용하는 것이 주행 안락성을 위해 특히 유리하다. 예를 들어, 본 실시예에서는 기어 박스에서 사용될 때와도 같이, 차단 동기식 클러치가 언급된다.

제2 클러치(4)는 바람직하게 강제 결합식으로 작동하는 마찰 클러치의 형태, 특히 마찰 멀티 디스크 클러치의 형태를 갖는다. 이러한 마찰 클러치는 외부 디스크들이 회전 불가능하면서 축방향으로 변위 가능하게 연결된 외부 디스크 지지부를 입력부(72)로서, 내부 디스크들이 회전 불가능하면서 축방향으로 변위 가능하게 연결된 내부 디스크 지지부를 출력부(73)로서 포함한다. 외부 디스크 및 내부 디스크로 구성된 디스크 패키지가 제2 작동 유닛(13)에 의해 축방향으로 가압됨으로써, 마찰 클러치는 체결되고, 입력부(72)와 출력부(73)의 회전 속도가 서로에 대해 조정된다.

제1 구동 차축(45)만이 구동되어야 하는 주행 상태를 위해서, 제1 클러치(3)와 제2 클러치(4)는 개방되므로, 토크 흐름 상 이러한 2개 클러치들(3, 4) 사이에 위치한 전체 구동부들은 정지한다. 이러한 주행 상태에서, 견인 토크 및 마찰에 의한 출력 손실은 최소화된다. 2개 구동 차축들(45, 47)이 구동되어야 하는 주행 상태가 나타날 때, 우선 클러치(3)가 작동하며, 우선 2개 클러치부들(63, 64)의 회전 속도가 서로에 대해 조정된다. 이후, 클러치(3)는 시프팅 소음 없이 완전히 체결될 수 있으므로, 종방향 구동 차축(59)은 제2 구동 차축(47)으로의 토크 전달을 위해 접속된다. 제2 작동 유닛(13)에 작용하는 펌프(16)에 의해 마찰 클러치(4)가 상응하게 작동함으로써, 동력 분배 장치(52)로 도입되는 토크의 일부만이 종방향 구동 차축(59)을 통해 마찰 클러치(4) 또는 뒷차축(45)으로 전달될 수 있다.

도 7 내지 도 10에 개략적으로만 도시된 본 발명에 따른 유압 장치(2)를 통해, 저장된 사전 유압을 사용함으로써 제2 구동 차축(47)의 특히 신속한 접속이 가능하며, 제2 구동 차축(47)에 전달될 토크는 펌프(16)에 의해 정밀하게 설정될 수 있다. 하기에는 실질적으로 제2 클러치(4)의 배치를 통해 서로 구별되는 개별 실시예들의 특징이 설명된다.

도 7에 따른 실시예에서, 제2 클러치(4)는 차동 기어(62)의 회전축(C)에 동축이다. 이 경우, 클러치 입력부(72)는 링기어와 회전 불가능하게 연결되고, 클러치 출력부(73)는 차동 기어 케이지(74)와 회전 불가능하게 연결된다. 제2 클러치(4)가 개방된 경우, 제2 앵글 드라이브(60)의 부품들과 클러치 입력부(72)는 정지되며, 즉 회전 운동을 실행하지 않는다.

도 8에 따른 실시예는 마찬가지로 바람직하게 마찰 클러치의 형태를 갖는 제2 클러치(4)가 제2 구동 차축(47)의 사이드 샤프트(75)에 동축으로 배치되는 것을 특징으로 한다. 클러치 입력부(72)는 차동 기어(62)의 사이드 샤프트 기어와 회전 불가능하게 연결된다. 클러치 출력부(73)는 관련 사이드 샤프트(75)와 회전 불가능하게 연결된다. 제2 클러치(4)가 개방된 경우, 2개 클러치부들(72, 73)은 제2 앵글 드라이브(60)의 부품들이 정지한 동안 회전한다.

도 9에 따른 실시예에서, 제2 클러치(4)는 종방향 구동 차축(59) 내부에, 예를 들어 종방향 구동 차축(59)의 제1 축 섹션과 제2 축 섹션 사이에 배치된다. 클러치 입력부(72)는 제1 축 섹션과 회전 불가능하게 연결되는 반면, 클러치 출력부(73)는 제2 축 섹션과 회전 불가능하게 연결된다. 제2 클러치(4)가 개방된 경우, 클러치 출력부(73)와, 토크 흐름 상 클러치 출력부의 하류에 위치한 모든 부품들은 함께 회전하는 반면, 클러치 입력부(72)와, 토크 흐름 상 클러치 입력부와 제1 클러치(3) 사이에 위치한 모든 부품들은 정지한다.

도 10에는 도 7에 나타난 실시예에 대부분 상응하는, 본 발명에 따른 구동 장치의 추가 실시예가 도시되어 있다. 이러한 점에 있어서, 공통적인 부분에 대해서는 상기 설명이 참고로 인용될 수 있다. 본 구동 장치의 특징은 제1 및 제2 클러치(3, 4)에 부가하여 제3 클러치(34)도 제공된다는 것이다. 이러한 점에 있어서, 제3 작동 유닛(33)을 포함하는 도 6에 따른 작동 장치(2)가 형성된다. 본 실시예에서 개략적으로만 도시된 제3 클러치(34)는 바람직하게 차단 토크의 가변 설정을 가능하게 하는 마찰 클러치의 형태를 갖는다. 제3 클러치(34)는 기능상 차동 기어 케이지(74)와 사이드 샤프트(76) 사이에서 효과적으로 사용되므로, 2개 사이드 샤프트 기어들 사이의 보상 운동을 저지할 수 있다. 이를 위해, 제1 커플링부(80)는 차동 기어 케이지(74)와 회전 불가능하게 연결되는 반면, 제2 커플링부(81)는 사이드 샤프트(76)와 회전 불가능하게 연결된다. 따라서, 펌프(16)에 의한 제3 작동 유닛(33)의 작동을 통해, 사이드 샤프트(76)와 차동 기어 케이지(74)의 회전 속도가 서로에 대해 조정된다. 제어는 도 6에 도시된 압력 조절 밸브(35)에 의해 실행된다.

지속적으로 구동되는 1차 구동 차축에 2차 구동 차축을 필요에 따라 접속하기 위한 본 발명에 따른 작동 장치는, 짧은 시프팅 시간을 가능하게 하며, 이와 동시에 전달될 토크의 정밀한 폐회로 제어가 보장된다는 장점이 있다. 이러한 작동 장치를 구비한 본 발명에 따른 구동 장치는 파워 트레인 섹션들을 차단 가능하게 하므로, 출력 손실이 감소한다.

2 : 작동 장치
3 : 제1 클러치
4 : 제2 클러치
5 : 제1 유압 작동 유닛
6 : 피스톤-실린더-유닛
7 : 유압 챔버
8 : 피스톤
9 : 시프팅 머프
10 : 저장기
11 : 스프링
12 : 정지 부품
13 : 제2 유압 작동 유닛
14 : 유압 챔버
15 : 피스톤
16 : 펌프
17 : 라인
18 : 어큐뮬레이터
19 : 체크 밸브
20 : 저장 챔버
21 : 전동기
22 : 스프링
23 : 피스톤
24 : 라인
25 : 다경로 밸브
26 : 라인
27 : 밸브
28 : 제2 스프링
29 : 로드
30 : 스위칭 부재
31 : 압력 센서
32 : 지지면
33 : 제3 유압 작동 유닛
34 : 제3 클러치
35 : 밸브
36 : 피스톤
37 : 챔버
38, 39, 40 : 라인
41 : 스토퍼
42 : 구동 장치
43 : 구동 유닛
44 : 제1 파워 트레인
45 : 제1 구동 차축
46 : 제2 파워 트레인
47 : 제2 구동 차축
48 : 내연 기관
49 : 클러치
50 : 변속기
52 : 제1 차동 기어
53 : 차동 기어 캐리어
54 : 사이드 샤프트
55 : 사이드 샤프트
56 : 휠
57 : 휠
58 : 제1 앵글 드라이브
59 : 종방향 구동 차축
60 : 제2 앵글 드라이브
62 : 제2 차동 기어
63 : 입력부
64 : 출력부
65 : 입력축
66 : 링기어
67, 68, 69 : 베어링 부재
72 : 입력부
73 : 출력부
74 : 차동 기어 케이지
75 : 사이드 샤프트
76 : 사이드 샤프트
77 : 휠
78 : 휠
79 : 베어링 부재
80 : 제1 커플링부
81 : 제2 커플링부
A, B, C : 회전축

Claims

제1 토출 방향과 이에 반대되는 제2 토출 방향으로 작동할 수 있는, 유압을 생성하기 위한 양방향 펌프(16)와,
펌프(16)에 의해 제1 토출 방향으로 작동할 경우 사전 압력을 생성하기 위해 유압액으로 채워질 수 있는 어큐뮬레이터(18)와,
자동차의 파워 트레인 내의 제1 클러치(3)를 작동하기 위한 제1 유압 작동 유닛(5)과,
자동차의 파워 트레인 내의 제2 클러치(4)를 작동하기 위한 제2 유압 작동 유닛(13)을 포함하는, 자동차의 파워 트레인 내의 구동 차축을 접속하기 위한 작동 장치이며,
2개의 제1 또는 제2 유압 작동 유닛(5, 13) 중 하나 이상에는 어큐뮬레이터(18)에 의해 유압이 가해질 수 있고 어큐뮬레이터(18)가 적어도 부분적으로 비워진 이후에는 추가로 펌프(16)에 의해 제2 토출 방향으로 작동할 경우 가압될 수 있으며, 관련된 제1 또는 제2 클러치(3, 4)는 체결 방향으로 작동하는, 자동차의 파워 트레인 내의 구동 차축을 접속하기 위한 작동 장치(도 1).
제1항에 있어서, 제1 유압 작동 유닛(5) 및 제2 유압 작동 유닛(13)은 어큐뮬레이터(18)에 의해 유압이 가해질 수 있는 것을 특징으로 하는, 자동차의 파워 트레인 내의 구동 차축을 접속하기 위한 작동 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 어큐뮬레이터(18)가 완전히 비워진 후, 제2 유압 작동 유닛(13)은 펌프(16)에 의해 유압이 가해질 수 있는 것을 특징으로 하는, 자동차의 파워 트레인 내의 구동 차축을 접속하기 위한 작동 장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 어큐뮬레이터(18)의 크기는, 제1 유압 작동 유닛(5)을 완전히 작동시키고, 제2 클러치(4)의 유격이 원하는 크기로 감소할 정도로 제2 유압 작동 유닛(13)을 작동시키기에 체적 유량이 충분하도록 설계되는 것을 특징으로 하는, 자동차의 파워 트레인 내의 구동 차축을 접속하기 위한 작동 장치.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 어큐뮬레이터(18)를 제1 및 제2 유압 작동 유닛(5, 13) 중 하나 이상과 연결시키는 하나 이상의 개회로 제어 가능한 밸브(25, 27)가 제공되는 것을 특징으로 하는, 자동차의 파워 트레인 내의 구동 차축을 접속하기 위한 작동 장치.
유압을 생성하기 위한 펌프(16)와,
대항력에 반대하여 펌프(16)에 의해 유압이 가해질 수 있는 제1 유압 작동 유닛(5)과,
제1 유압 작동 유닛(5)에 저장된 사전 압력이 가해질 수 있고 마찬가지로 펌프(16)에 의해 유압이 가해질 수 있는 제2 유압 작동 유닛(13)을 포함하는, 자동차의 파워 트레인 내의 구동 차축을 접속하기 위한 작동 장치이며,
자동차의 파워 트레인 내 제1 클러치(3)를 개방 위치로 유지시키는 사전 압력이 제1 유압 작동 유닛(5)에 저장될 수 있으며, 제2 유압 작동 유닛(13)의 가압을 통해서는 자동차의 파워 트레인 내 제2 클러치(4)가 토크 전달을 위해 체결되는, 자동차의 파워 트레인 내의 구동 차축을 접속하기 위한 작동 장치(도 2 내지 도 6).
제6항에 있어서, 제1 유압 작동 유닛(5)과 제2 유압 작동 유닛(13)은 연결 채널(24, 26)에 의해 서로 연결되며, 연결 채널(24, 26) 내에는 연결 채널(24, 26)의 개폐를 위한 하나 이상의 밸브(25; 27, 27')가 제공되며, 하나 이상의 밸브(25; 27, 27')의 개방을 통해 제1 유압 작동 유닛(5)으로부터 제2 유압 작동 유닛(13)으로 유압액이 토출되는 것을 특징으로 하는, 자동차의 파워 트레인 내의 구동 차축을 접속하기 위한 작동 장치.
제6항 또는 제7항에 있어서, 다경로 밸브의 형태를 갖고 펌프(16)와 제1 유압 작동 유닛(5) 사이에 배치된 제1 밸브(25)와, 제1 밸브(25)의 상류에 연결된 체크 밸브(19)가 제공되는 것을 특징으로 하는, 자동차의 파워 트레인 내의 구동 차축을 접속하기 위한 작동 장치(도 2, 도 4, 도 5, 도 6).
제6항 또는 제7항에 있어서, 펌프(16)와 제1 유압 작동 유닛(5) 사이에 배치된 제1 밸브(27)와, 펌프(16)와 제2 유압 작동 유닛(13) 사이에 배치된 제2 밸브(27')가 제공되는 것을 특징으로 하는, 자동차의 파워 트레인 내의 구동 차축을 접속하기 위한 작동 장치(도 3).
제6항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 제1 토출 방향으로 펌프(16)가 작동할 경우 제1 유압 작동 유닛(5)은 가압될 수 있고, 이에 반대되는 제2 토출 방향으로 펌프(16)가 작동할 경우 제2 유압 작동 유닛(13)은 가압될 수 있으며, 이때 제1 유압 작동 유닛(5)은 가압되지 않는 것을 특징으로 하는, 자동차의 파워 트레인 내의 구동 차축을 접속하기 위한 작동 장치.
제10항에 있어서, 제1 토출 방향으로 펌프(16)가 작동할 경우 제2 유압 작동 유닛(13)은 가압되지 않거나 제2 클러치(4)의 개방 방향으로 비워지는 것을 특징으로 하는, 자동차의 파워 트레인 내의 구동 차축을 접속하기 위한 작동 장치.
제6항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 제1 및 제2 유압 작동 유닛(5, 13)은, 제1 유압 작동 유닛(5)으로부터 제2 유압 작동 유닛(13)으로 최대로 토출될 수 있는 체적 유량에 의해 제2 클러치(4)의 유격이 적어도 전반적으로 브릿지될 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 하는, 자동차의 파워 트레인 내의 구동 차축을 접속하기 위한 작동 장치.
제12항에 있어서, 제1 유압 작동 유닛(5)이 비워짐으로써 제2 유압 작동 유닛(13)에 생성될 수 있는 최대의 작동 양정이 제2 클러치(4)의 유격에 접근하며, 특히 유격에 거의 상응하는 것을 특징으로 하는, 자동차의 파워 트레인 내의 구동 차축을 접속하기 위한 작동 장치.
제6항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 제1 유압 작동 유닛(5)은 대항력을 생성하기 위해, 펌프(16)의 압력에 대항하여 피스톤-실린더 유닛(6)의 피스톤(8)을 가압하는 제1 스프링(11)를 포함하므로, 제1 유압 작동 유닛(5)은 어큐뮬레이터 기능을 갖는 것을 특징으로 하는, 자동차의 파워 트레인 내의 구동 차축을 접속하기 위한 작동 장치.
제14항에 있어서, 제1 클러치(3)는 토크를 전달하기 위해 제1 스프링(11)에 의해 가압될 수 있으며, 유압의 형성을 통해 제1 유압 작동 유닛(5) 내의 제1 스프링(11)의 힘에 대항하여 개방되는 것을 특징으로 하는, 자동차의 파워 트레인 내의 구동 차축을 접속하기 위한 작동 장치.
제14항 또는 제15항에 있어서, 제1 유압 작동 유닛(5)은, 펌프(16)의 압력에 대항해서 피스톤-실린더 유닛(6)의 피스톤(8)을 가압하고 제1 스프링(11)에 평행하게 연결된 제2 스프링(28)을 포함하는 것을 특징으로 하는, 자동차의 파워 트레인 내의 구동 차축을 접속하기 위한 작동 장치(도 4).
제14항 또는 제15항에 있어서, 제1 유압 작동 유닛(5)은, 펌프(16)의 압력에 대항해서 피스톤-실린더 유닛(6)의 피스톤(8)을 가압하고 제1 스프링(11)과 일렬로 연결된 제2 스프링(28)을 포함하는 것을 특징으로 하는, 자동차의 파워 트레인 내의 구동 차축을 접속하기 위한 작동 장치(도 5).
제6항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서, 제3 클러치(34)의 작동을 위한, 특히 차동 기어(62)의 차단을 위한 로킹 클러치의 작동을 위한 제3 유압 작동 유닛(33)이 제공되며, 제3 유압 작동 유닛(33)은 제3 밸브(35)를 통해 제어될 수 있는 것을 특징으로 하는, 자동차의 파워 트레인 내의 구동 차축을 접속하기 위한 작동 장치(도 6).
제1항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서, 제1 클러치(3)는 로킹 클러치의 형태를 가지며, 로킹 클러치는 토크가 전달되지 못하는 개방 위치와, 완전한 토크가 전달되는 체결 위치 사이에서 시프팅될 수 있는 것을 특징으로 하는, 자동차의 파워 트레인 내의 구동 차축을 접속하기 위한 작동 장치.
제1항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서, 제2 클러치(4)는 마찰 클러치의 형태를 가지며, 마찰 클러치에 의해 전달될 수 있는 토크는 펌프(16)에 의해 가변적으로 개회로 제어될 수 있는 것을 특징으로 하는, 자동차의 파워 트레인 내의 구동 차축을 접속하기 위한 작동 장치.
지속적으로 구동되는 제1 구동 차축(45)과 필요에 따라 접속될 수 있는 제2 구동 차축(47)을 구비한 자동차용 구동 장치이며, 제2 구동 차축(47)의 구동을 위한 파워 트레인(46)이 제1 클러치(3)와 제2 클러치(4)를 포함하는 자동차용 구동 장치에 있어서,
제1 및 제2 클러치(3, 4)의 작동을 위해 제1항 내지 제20항 중 어느 한 항에 따른 작동 장치(2)가 제공되는 것을 특징으로 하는 자동차용 구동 장치.
제21항에 있어서, 지속적으로 구동되는 제1 구동 차축(45)은 자동차의 전방 차축이며, 필요에 따라 접속될 수 있는 제2 구동 차축(47)은 자동차의 후방 차축인 것을 특징으로 하는 자동차용 구동 장치(도 7 내지 도 10).
제21항 또는 제22항에 있어서, 제2 클러치(4)는 후방 차축 차동기(62)의 회전축(C)에 대해 동축으로, 특히 토크 흐름에서 후방 앵글 드라이브(60)와 후방 차축 차동기(62) 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 자동차용 구동 장치(도 7).
제21항 또는 제22항에 있어서, 제2 클러치(4)는 사이드 샤프트(75, 76) 내에, 특히 토크 흐름에서 후방 차축 차동기(62)와 휠(77, 78) 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 자동차용 구동 장치(도 8).
제21항 또는 제22항에 있어서, 제2 클러치(4)는 자동차의 종방향 구동 차축(59)에 대해 동축으로 배치되는 것을 특징으로 하는 자동차용 구동 장치(도 9).
제21항 내지 제25항 중 어느 한 항에 있어서, 제1 클러치(3)는 토크 흐름에서 전방 차축 차동기(52)와 전방 앵글 드라이브(58) 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 자동차용 구동 장치(도 7 내지 도 10).
작동 장치에 의해 자동차의 파워 트레인 내의 구동 차축을 접속하기 위한 방법이며, 상기 작동 장치는
유압을 생성하기 위한 펌프(16)와,
펌프(16)에 의해 사전 압력을 생성하기 위한 유압액으로 채워질 수 있는 어큐뮬레이터(18)와,
자동차의 파워 트레인 내의 제1 클러치(3)를 작동하기 위한 제1 유압 작동 유닛(5)과,
자동차의 파워 트레인 내의 제2 클러치(4)를 작동하기 위한 제2 유압 작동 유닛(13)을 포함하며,
이때, 상기 제1 유압 작동 유닛(5)은 어큐뮬레이터(18)에 의해 유압이 가해질 수 있거나 어큐뮬레이터(18)를 형성하며, 상기 제2 유압 작동 유닛(13)은 어큐뮬레이터(18)에 의해 유압이 가해질 수 있으며, 상기 구동 차축 접속 방법은
펌프(16)를 이용하여 어큐뮬레이터(18)를 유압액으로 채우는 단계[이때, 사전 유압이 생성된다]와, 어큐뮬레이터(18)가 적어도 부분적으로 비워는 단계[이때, 제1 클러치(3)는 토크 전달을 위해 완전히 체결되고 제2 클러치(4)는 적어도 부분적으로 체결된다]를 포함하는, 작동 장치에 의해 자동차의 파워 트레인 내의 구동 차축 접속 방법.
제27항에 있어서, 어큐뮬레이터(18)가 완전히 비워진 후 제2 클러치(4)의 작동을 위해 제2 유압 작동 유닛(13)은 펌프(16)에 의해 필요에 따라 유압이 가해지는 것을 특징으로 하는, 작동 장치에 의해 자동차의 파워 트레인 내의 구동 차축 접속 방법.
제27항 또는 제28항에 있어서, 펌프(16)는 양방향으로 작동하며, 제1 토출 방향으로 펌프(16)가 작동함으로써 어큐뮬레이터(18)가 채워질 수 있고, 이에 반대되는 제2 토출 방향으로 펌프(16)가 작동함으로써 제2 유압 작동 유닛(13)이 가압될 수 있는 것을 특징으로 하는, 작동 장치에 의해 자동차의 파워 트레인 내의 구동 차축 접속 방법.
제27항 내지 제29항 중 어느 한 항에 있어서, 제1 작동 유닛(5)은 어큐뮬레이터(18)를 형성하며, 제1 클러치(3)는 제1 작동 유닛(5)에 유압이 가해짐으로써 펌프(16)에 의해 탄성력에 대항하여 개방되는 것을 특징으로 하는, 작동 장치에 의해 자동차의 파워 트레인 내의 구동 차축 접속 방법.