KR20180040681A - 하이브리드 구동 시스템용 클러치 장치 - Google Patents

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엘마 로렌츠
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섀플러 테크놀로지스 아게 운트 코. 카게
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Abstract

본 발명은 클러치 장치, 하우징 및 제1 구동 엔진을 포함하는 구동 장치에 관한 것으로, 상기 클러치 장치는 제1 입력측, 제2 입력측, 제1 출력측, 제2 출력측, 제1 클러치, 제2 클러치 및 제3 클러치를 포함하고; 입력측들과 출력측들은 공통 회전축을 중심으로 회전할 수 있고; 제1 입력측은 제1 구동 엔진과 토크 결합 방식으로 연결되고; 제2 입력측은 제2 구동 엔진과 연결될 수 있고; 제1 클러치는 제1 입력측과 제1 출력측 사이에 배치되고; 제2 클러치는 제1 입력측과 제2 출력측 사이에 배치되며; 제3 클러치는 제1 입력측과 제2 입력측 사이에 배치된다. 하우징은 적어도 일부 섹션에서 하우징 내부 챔버를 한정하고, 하우징 내부 챔버는 냉각액으로 채워질 수 있으며, 하우징 내부 챔버 내에 클러치 장치 및 제1 구동 엔진이 배치된다.

Description

하이브리드 구동 시스템용 클러치 장치
본 발명은 특허 청구항 제1항에 따른 클러치 장치에 관한 것이다. 특히 본 발명은 하이브리드 구동 시스템을 위한 클러치에 장치에 관한 것이다.
자동차는 전기 기계로서 구현되는 제1 구동 엔진과, 연소 엔진(combustion engine)으로서 구현되는 제2 구동 엔진을 포함한다. 자동차의 구동은 하이브리드 방식으로, 다시 말해 제1 구동 엔진 및/또는 제2 구동 엔진이 임의로 조합되어 수행될 수 있다. 이를 위해, 자동차의 구동 엔진들과 변속기 사이에 클러치 장치가 제공된다.
DE 10 2009 059 944 A1호는 하이브리드 구동 자동차를 위한 클러치 장치에 관한 것이다.
본 발명의 과제는 개량된 구동 장치를 제공하는 것이다.
상기 과제는 특허 청구항 제1항에 따른 구동 장치에 의해 해결된다. 바람직한 실시예들은 종속 청구항들에 제시되어 있다.
개량된 구동 장치는, 이 구동 장치가 클러치 장치와, 하우징과, 제1 구동 엔진을 포함함으로써 제공될 수 있는 것으로 인정되었다. 클러치 장치는, 제1 입력측, 제2 입력측, 제1 출력측, 제2 출력측, 제1 클러치, 제2 클러치 및 제3 클러치를 포함한다. 입력측들과 출력측들은 공통 회전축을 중심으로 회전할 수 있다. 제1 입력측은 제1 구동 엔진과 토크 결합 방식으로 연결된다. 제2 입력측은 제2 구동 엔진과 연결될 수 있다. 제1 클러치는 제1 입력측과 제1 출력측 사이에 배치된다. 제2 클러치는 제1 입력측과 제2 출력측 사이에 배치된다. 제3 클러치는 제1 입력측과 제2 입력측 사이에 배치된다. 하우징은 적어도 일부 섹션에서 하우징 내부 챔버를 한정한다. 하우징 내부 챔버는 냉각액으로 채워질 수 있다. 하우징 내부 챔버 내에 클러치 장치 및 제1 구동 엔진이 배치된다
상기 구성은, 냉각액에 의해 클러치 장치와 제1 구동 엔진이 함께 냉각될 수 있다는 장점이 있다. 그럼으로써 제1 구동 엔진뿐 아니라 클러치 장치의 과열도 방지된다.
또 다른 실시예에서, 제1 구동 엔진은 스테이터와 로터를 포함한다. 로터는 반경 방향으로 제1 클러치 및/또는 제2 클러치의 외측에 배치된다. 로터는 적어도 부분적으로 축 방향으로 제1 및/또는 제2 클러치와 중첩된다. 반경 방향으로 로터의 외측에는 스테이터가 배치된다. 이런 구성은, 구동 장치가 축 방향으로 매우 콤팩트하게 형성된다는 장점이 있다. 또한, 높은 토크가 구동 엔진을 통해 클러치 장치 내로 유도될 수 있다.
또 다른 실시예에서, 제1 클러치와 제2 클러치는 반경 방향으로 실질적으로 동일한 높이에, 그리고 축 방향으로는 서로에 대해 오프셋되어 배치된다. 제1 클러치는 제1 다판 캐리어를 포함하고, 제2 클러치는 제2 다판 캐리어를 포함한다. 제1 다판 캐리어는 제1 내접 치합부를 포함한다. 제2 다판 캐리어는 제2 내접 치합부를 포함한다. 제1 및 제2 다판 캐리어는 로터와 토크 결합 방식으로 연결된다. 클러치 장치는 연결 부재를 포함한다. 연결 부재는 제1 및/또는 제2 다판 캐리어와 로터를 토크 결합 방식으로 연결한다.
또 다른 실시예에서, 연결 부재는 적어도 일부 섹션에서 U자 형태로 형성된다. 그 대안으로, 연결 부재는 원판형 또는 원통형으로 형성된다.
또한, 본원의 과제는 특허 청구항 제5항에 따른 구동 장치를 통해서도 해결된다. 바람직한 실시예들은 종속 청구항들에 명시되어 있다.
개량된 구동 장치는, 구동 장치가 클러치 장치, 하우징 및 제1 구동 엔진을 포함함으로써 제공될 수 있는 것으로 인정되었다. 클러치 장치는 제1 입력측, 제2 입력측, 제1 출력측, 제2 출력측, 제1 클러치, 제2 클러치 및 제3 클러치를 포함한다. 입력측들과 출력측들은 공통 회전축을 중심으로 회전할 수 있다. 제1 입력측은 제1 구동 엔진과 토크 결합 방식으로 연결된다. 제2 입력측은 제2 구동 엔진과 연결될 수 있다. 제1 클러치는 제1 입력측과 제1 출력측 사이에 배치된다. 제2 클러치는 제1 입력측과 제2 출력측 사이에 배치된다. 하우징은 적어도 일부 섹션에서 제1 하우징 내부 챔버 및 제2 하우징 내부 챔버를 한정한다. 제2 하우징 내부 챔버는 냉각액으로 채워질 수 있다. 제1 하우징 내부 챔버에는 실질적으로 냉각액이 없다. 제2 하우징 내부 챔버 내에는 클러치 장치가 배치되고, 제1 하우징 내부 챔버 내에는 제1 구동 엔진이 배치된다.
상기 구성은, 제1 구동 엔진 내에서 냉각액의 처닝 손실(churning loss)이 방지된다는 장점이 있다. 그 결과, 구동 장치는 매우 에너지 효율적으로 작동될 수 있다.
또 다른 실시예에서, 제1 구동 엔진은 스테이터와 로터를 포함한다. 로터는 반경 방향으로 제1 클러치 및/또는 제2 클러치의 외측에 배치된다. 로터는 적어도 부분적으로 축 방향으로 제1 및/또는 제2 클러치와 중첩된다. 반경 방향으로 로터의 외측에 스테이터가 배치된다. 이런 구성은, 구동 장치가 축 방향으로 매우 콤팩트하게 형성된다는 장점이 있다. 또한, 높은 토크가 구동 엔진을 통해 클러치 장치 내로 유도될 수 있다.
또 다른 실시예에서, 제1 클러치와 제2 클러치는 반경 방향으로 실질적으로 동일한 높이에, 그리고 축 방향으로는 서로에 대해 오프셋되어 배치된다. 제1 클러치는 제1 다판 캐리어를 포함하고, 제2 클러치는 제2 다판 캐리어를 포함한다. 제1 다판 캐리어는 제1 내접 치합부를 포함한다. 제2 다판 캐리어는 제2 내접 치합부를 포함한다. 제1 및 제2 다판 캐리어는 로터와 토크 결합 방식으로 연결된다. 클러치 장치는 연결 부재를 포함한다. 이 연결 부재는 제1 및/또는 제2 다판 캐리어와 로터를 토크 결합 방식으로 연결한다.
또 다른 실시예에서, 연결 부재는 적어도 일부 섹션에서 U자 형태로 형성된다. 그 대안으로, 연결 부재는 원판형 또는 원통형으로 형성된다.
또 다른 실시예에서, 연결 부재는 제1 섹션, 제2 섹션 및 하나 이상의 제3 섹션을 포함한다. 제2 섹션은 제3 섹션과 제1 섹션을 연결한다. 제1 섹션과 제3 섹션은 회전축에 대해 실질적으로 평행하게 배치된다. 제3 섹션은 반경 방향으로 제1 섹션에 대해 내측에 배치된다. 반경 방향으로 제1 섹션의 외측에서 로터가 제1 섹션 상에 고정된다. 반경 방향으로 제3 섹션의 내측에서 제1 및 제2 다판 캐리어가 제3 섹션 상에 고정된다.
또 다른 실시예에서, 하우징은 하우징 섹션과 하나 이상의 밀봉 부재를 포함한다. 밀봉 부재는 연결 부재와 하우징 섹션 사이에 배치된다. 밀봉 부재 및 연결 섹션은 제2 하우징 내부 챔버로부터 제1 하우징 내부 챔버를 유체공학적으로 분리한다. 따라서, 제2 하우징 내부 챔버로부터 반경 방향으로 바깥쪽을 향해 제1 하우징 내부 챔버 쪽으로의 냉각액 넘침(overflow)이 방지된다.
하기에서 본 발명은 도면들에 따라서 더 상세하게 설명된다.
도 1은 제1 실시예에 따른 구동 장치의 반-종단면도이다.
도 2는 제2 실시예에 따른 구동 장치의 반-종단면도이다.
도 3은 제3 실시예에 따른 구동 장치의 반-종단면도이다.
도 1에는 제1 실시예에 따른 구동 장치(10)의 반-종단면도가 도시되어 있다.
구동 장치(10)는 하우징(15), 클러치 장치(20), 및 제1 구동 엔진(25)을 포함한다. 하우징(15)은 하우징 내부 챔버(30)를 한정한다. 하우징 내부 챔버(30)는 냉각액(35)으로 채워질 수 있다.
하우징 내부 챔버(30) 내에는 제1 구동 엔진(25) 및 클러치 장치(20)가 배치된다. 제1 구동 엔진(25)은 전기 기계로서 형성된다. 제1 구동 엔진(25)은 스테이터(40)와 로터(45)를 포함하고, 회전축(50)을 중심으로 회전 가능하게 장착된다. 이 경우, 스테이터(40)는 하우징(15)과 고정 연결된다. 바람직하게 제1 구동 엔진(25)이 내부 회전자 타입이기 때문에, 스테이터(40)는 반경 방향으로 로터(45)의 외측에 배치된다. 이 경우, 더 바람직하게는, 스테이터(40)가 하나 이상의 솔레노이드를 포함하고, 로터(45)는 하나 이상의 영구 자석을 포함한다. 이 경우, 제1 구동 엔진(25)은 반경 방향으로 클러치 장치(20)의 외측에 배치된다.
클러치 장치(20)는 제1 입력측(55), 제2 입력측(60), 제1 출력측(65) 및 제2 출력측(70)을 포함한다. 제1 입력측(55), 제2 입력측(60), 그리고 제1 출력측(65) 및 제2 출력측(70)은 회전축(50)을 중심으로 회전 가능하게 배치된다.
또한, 클러치 장치(20)는 제1 클러치(75), 제2 클러치(80) 및 제3 클러치(85)를 포함한다. 제1 클러치(75)는 제1 입력측(55)과 제1 출력측(65) 사이에 배치된다. 제2 클러치(80)는 제2 입력측(60)과 제2 출력측(70) 사이에 배치된다. 제3 클러치(85)는 제1 입력측(55)과 제2 입력측(60) 사이에 배치된다. 실시예에서, 클러치들(75, 80, 85)은 반경 방향으로 동일한 높이에 배치된다. 제1 클러치(75)는 축 방향으로 제3 클러치(85)와 제2 클러치(80) 사이에 배치된다.
이 경우, 로터(45)는 축 방향으로 클러치들(75, 80, 85)과 중첩되게 배치된다. 여기서 축 방향 중첩은, 로터(45) 및 클러치들(75, 80, 85)이 회전축(50)이 배치된 평면에 투영되고 이들이 서로 중첩된다는 점을 의미한다. 따라서 클러치들(75, 80, 85) 및 로터(45)는 공통 장착 공간을 갖는다.
제1 클러치(75)는 제1 다판 캐리어(90)를 포함한다. 제1 다판 캐리어(90)는 제1 내접 치합부(95)를 포함한다. 또한, 제2 클러치(80)는 제2 내접 치합부(105)를 구비한 제2 다판 캐리어(100)를 포함한다. 축 방향으로 제1 다판 캐리어(90)와 제2 다판 캐리어(100) 사이에 플랜지(110)가 배치된다. 플랜지(110)는 제1 다판 캐리어(90) 및 제2 다판 캐리어(100)와 토크 결합 방식으로 연결된다. 또한, 제1 다판 캐리어(90) 및 제2 다판 캐리어(100)는 서로 토크 결합 방식으로 연결된다.
제1 클러치(75)는 제3 다판 캐리어(115)를 포함한다. 제3 다판 캐리어(115)는 제1 외접 치합부(120)를 포함한다. 제1 다판 캐리어(90)와 제3 다판 캐리어(115)가 제1 환형 갭을 형성하며, 이 환형 갭 내에 제1 마찰 패키지(125)(friction package)가 배치된다.
제1 마찰 패키지(125)는 제1 마찰 상대 부재(126)(friction partner) 및 제2 마찰 상대 부재(127)를 포함한다. 마찰 상대 부재들(126, 127)은 바람직하게 하나의 스택 내에 서로 교호적으로 배치될 수 있다. 이 경우, 실시예에서, 예를 들어 제1 마찰 상대 부재(126)는 라이닝 없는 마찰 디스크로서 형성되고, 제2 마찰 상대 부재(127)는 라이닝 디스크로서 형성된다. 또한, 제1 및/또는 제2 마찰 상대 부재(126, 127)의 또 다른 구성들도 생각해볼 수 있다. 제1 마찰 상대 부재(126)는 제1 내접 치합부(95)를 통해 제1 다판 캐리어(90)와 토크 결합 방식으로 연결된다. 제2 마찰 상대 부재(127)는 제1 외접 치합부(120)를 통해 제3 다판 캐리어(115)와 토크 결합 방식으로 연결된다.
제2 클러치(80)는 제2 외접 치합부(135)를 구비한 제4 다판 캐리어(130)를 포함한다. 제2 다판 캐리어(100)와 제4 다판 캐리어(130)가 제2 환형 갭을 형성한다. 제2 환형 갭 내에는 제2 클러치(80)의 제2 마찰 패키지(140)가 배치된다.
제2 마찰 패키지(140)는 제3 마찰 상대 부재(145) 및 제4 마찰 상대 부재(150)를 포함한다. 제3 마찰 상대 부재(145)는 라이닝 없는 디스크로서 형성되는 반면, 예를 들어 제4 마찰 상대 부재(150)는 라이닝 디스크로서 형성된다. 자명한 사실로서, 제3 및 제4 마찰 상대 부재(145, 150)의 또 다른 구성들도 생각해볼 수 있다.
제3 클러치(85)는 제5 마찰 상대 부재(165) 및 제6 마찰 상대 부재(170)를 구비한 제3 마찰 패키지(160)를 포함한다. 이 경우, 제5 마찰 상대 부재(165)는 라이닝 없는 마찰 디스크로서 형성되는 반면, 바람직하게 제6 마찰 상대 부재(170)는 라이닝 디스크로서 형성된다. 또한, 제5 및 제6 마찰 상대 부재(165, 170)가 다른 유형으로 형성될 수도 있다. 축 방향으로 제1 마찰 패키지(125)와 제3 마찰 패키지(160) 사이에, 자신의 축 방향 위치에 고정되어 제1 다판 캐리어(90)와 연결되는 지지 부재(175)가 제공된다.
제3 마찰 패키지(160)는 반경 방향으로 제1 및 제2 마찰 패키지(125, 140)의 높이에 배치된다. 이 경우, 제5 마찰 상대 부재(165)는 제1 내접 치합부(95)를 통해 제1 다판 캐리어(90)와 토크 결합 방식으로 연결된다.
제2 입력측(60)은 클러치 로터(180)를 포함한다. 클러치 로터(180)는 제3 마찰 패키지(160)의 제6 마찰 상대 부재(170)와 토크 결합 방식으로 연결된다.
또한, 클러치 장치(20)는 제1 연결 부재(185) 및 제2 연결 부재(190)를 포함한다. 연결 부재(185, 190)는 바람직하게 원판형으로 형성된다. 이 경우, 연결 부재(185, 190)는 반경 방향으로 대략 제1 다판 캐리어(90) 및 제2 다판 캐리어(100)에서부터 반경 방향으로 전기 기계(25)의 로터(45)의 높이까지 연장된다. 이 경우, 제1 연결 부재(185)는 바람직하게 형상 결합식 연결부를 통해, 특히 리벳 접합에 의해 제1 다판 캐리어(90) 및 로터(45)와 연결되며, 그럼으로써 제1 입력측(55)은 전기 기계(25)의 로터(45)와 연결된다. 이와 유사하게, 제2 연결 부재(190)는 로터(45)와 제2 다판 캐리어(100)를 연결한다. 이 경우, 제2 연결 부재(190)는 플랜지(110)에 대해 반사 대칭으로 형성되어 로터(45)와 제2 다판 캐리어(100)를 토크 결합 방식으로 연결한다. 또한, 두 연결 부재(185, 190) 중 하나는 생략될 수 있는데, 그 이유는 제1 다판 캐리어(90)가 플랜지(110)를 통해 제2 다판 캐리어(100)와 토크 결합 방식으로 연결되기 때문이다.
제3 다판 캐리어(115)는 반경 방향 내측에서 제1 출력측(65)과 연결된다. 제1 출력측(65)은 듀얼 변속기의 제1 변속기 입력 샤프트(191)와 연결된다. 제4 다판 캐리어(130)는 제2 출력측(70)과 연결된다. 제2 출력측(70)은 듀얼 변속기의 제2 변속기 입력 샤프트(192)와 연결된다. 듀얼 변속기는 통상 또 다른 변속 기어쌍을 이용하여 공통 출력 샤프트와 입력 샤프트들(191, 192) 각각을 연결하며, 공통 출력 샤프트는 최종적으로 자동차의 구동 휠에 작용한다. 듀얼 변속기의 하나의 변속단을 선택하기 위해 제1 클러치(75) 및/또는 제2 클러치(80)가 체결되는 한편, 다른 클러치(75, 80)는 경우에 따라 개방된 상태로 유지된다. 바람직하게, 듀얼 변속기는 복수의 변속 기어쌍을 포함하며, 하나의 시점에 이들 변속 기어쌍 중 단 하나만 체결된다.
제1 클러치(75)를 체결하고 개방하기 위해, 제1 클러치(75)는 제1 작동 장치(193)를 포함한다. 또한, 제2 클러치(80)는 제2 작동 장치(195)를 포함하고, 제3 클러치(85)는 제3 작동 장치(200)를 포함한다. 바람직하게, 모든 작동 장치(193, 195, 200)는 유압으로 작동되고, 각각 작동 장치(193, 195, 200)에 할당된 마찰 패키지(125, 140, 160)로 축 방향 작동력을 가하도록 배향되며, 그럼으로써 마찰 상대 부재들(126, 127, 145, 150, 165, 170)은, 마찰 결합을 생성하여 마찰 상대 부재들(126, 127, 145, 150, 165, 170) 간에 토크를 전달하기 위해, 축 방향으로 서로 압착된다. 바람직하게 마찰 상대 부재들(126, 127, 145, 150, 165, 170)은 할당된 작동 장치(193, 195, 200)와 축 방향 스러스트 베어링 사이에서 각각 압착된다. 이 경우, 축 방향 스러스트 베어링은 제1 마찰 패키지(125)를 위해 지지 부재(175)에 의해 형성될 수 있다. 또한, 축 방향 스러스트 베어링은 제2 마찰 패키지(140)를 위해 제2 다판 캐리어(100)의 반경 방향으로 연장되는 섹션에 의해 형성될 수 있고, 제3 마찰 클러치(160)를 위해서는 제1 다판 캐리어(90)의 반경 방향으로 연장되는 섹션에 의해 형성될 수 있다. 또한, 바람직하게는, 유압 작동 장치들(193, 195, 200)은, 밸브 또는 펌프에 의해 가압된 압력 매체가 목표한 바대로 작동 장치(193, 195, 200)의 유압 작동 챔버 내로 유입되거나, 상기 유압 작동 챔버로부터 방출됨으로써, 개별적으로 그리고/또는 공동으로 능동 제어될 수 있다. 그 대안으로, 예컨대 원심 오일 제어식 작동 장치(193, 195, 200)(centrifugal-oil controlled actuation device)도 제공될 수 있다. 작동 장치(193, 195, 200)의 축 방향 작동력은 바람직하게 클러치 장치(20)의 내부에서 지지되므로, 그에 기인하는 힘은 바깥쪽을 향해 지지되지 않게 된다.
제2 입력측(60)은 예컨대 연소 엔진으로서 형성된 제2 구동 엔진(205)과 토크 결합 방식으로 연결될 수 있다. 따라서 구동 장치(10)는 특히 자동차의 파워 트레인에서 사용되기에 적합하다. 이 경우, 자동차는 바람직하게 하이브리드 방식으로 작동될 수 있으며, 다시 말해 선택적으로 제1 구동 엔진(25) 또는 제2 구동 엔진(205) 또는 이들 두 구동 엔진 모두(25, 205)를 통해 구동될 수 있다. 제2 구동 엔진(205), 바람직하게는 연소 엔진이 이용된다면, 제3 클러치(85)는 제3 작동 장치(200)를 통해 체결된다. 따라서 제2 입력측(60)은 제1 입력측(55)과 토크 결합 방식으로 연결된다. 제1 구동 엔진(25), 즉, 전기 기계가 이용된다면, 상기 전기 기계는, 통상 토크가 전달되도록 전기적으로 제어된다. 두 구동 엔진(25, 205)은 양의 토크뿐 아니라 음의 토크도 구동 장치(10) 내로 유입시킬 수 있다. 또한, 제1 구동 엔진(25)은 파워 트레인으로부터 운동 에너지를 흡수하여 전기 에너지로 변환할 수 있으며, 이 전기 에너지는 예컨대 에너지 저장 장치 내에 일시적으로 저장될 수 있다. 구동 장치(10)는 자신의 콤팩트한 구성으로 인해 특히 자동차 내 전륜 횡치 장착에 적합하다.
클러치들(75, 80, 85) 및 제1 구동 엔진(25)이 공통 하우징 내부 챔버(30) 내에 배치됨으로써 냉각액(35)은 클러치들(75, 80, 85)뿐만 아니라 제1 구동 엔진(25)으로도 유동할 수 있게 된다.
또한, 냉각액(35)은 작동 장치(191, 195, 200)의 작동 매체로서도 이용될 수 있다. 클러치들(75, 80, 85)은 예컨대 습식 타입이며, 각각 단판 클러치 또는 다판 클러치로서 구성될 수 있다. 더 바람직하게, 제1 클러치(75) 및 제2 클러치(80)는, 제1 입력측(55)과 제1 출력측(65) 및/또는 제2 출력측(70) 사이에서 토크 흐름의 정밀한 개방 및 폐쇄를 허용하기 위해, 다판 클러치 타입이다. 제3 클러치(85)는 도 1에 도시된 것처럼 단판 타입일 수도 있다. 또한, 제3 클러치(85)도 다판 타입일 수 있다. 또는 제3 클러치(85)가 슬립 상태에서는 가급적 작동되지 않는 시프팅 클러치로서 구성될 수도 있다.
도 2에는, 제2 실시예에 따른 구동 장치(10)의 반-종단면도가 도시되어 있다. 구동 장치(10)는 도 1에 도시된 구동 장치(10)와 유사하게 형성된다. 그와 달리, 하우징(15)은 제1 하우징 내부 챔버(300)와 제2 하우징 내부 챔버(305)를 포함한다. 이 경우, 제1 하우징 내부 챔버(300)가 건식으로 형성됨에 따라, 제1 하우징 내부 챔버(300) 내에는 바람직하게 냉각액(35)이 제공되지 않는다. 제2 하우징 내부 챔버(305)는 습식 챔버로서 형성된다. 제2 하우징 내부 챔버(305) 내에는 냉각액(35)이 배치된다.
제1 하우징 내부 챔버(300) 내에는 제1 구동 엔진(25)이 배치된다. 제2 하우징 내부 챔버(305) 내에는 클러치 장치(20)가 배치된다.
하우징(15)은 제1 하우징 섹션(310)과 제2 하우징 섹션(315)을 포함한다. 제1 하우징 섹션(310)은 실질적으로 반경 방향으로 연장되고 제1 씰 시트(320)(seal seat)를 포함한다. 이 경우, 제1 씰 시트(320)는 회전축(50)을 중심으로 원통형으로 형성된다.
제2 하우징 섹션(315)은 제2 씰 시트(325)를 포함한다. 제2 씰 시트(325)는 회전축(50)을 중심으로 원통형으로 형성되고, 예컨대 제1 씰 시트(320)와 다른 지름을 갖는다.
도 1과 달리, 클러치 장치(20)는 단 하나의 연결 부재(185)만을 포함한다. 이 경우, 연결 부재(185)는 원통형으로 형성된다. 연결 부재(185)의 외측 주연면(330) 상에서 로터(45)가 연결 부재(185)와 토크 결합 방식으로 연결된다. 연결 부재(185)의 내측 주연면(335) 상에서는 제1 다판 캐리어(90)가 연결 부재(185)와 토크 결합 방식으로 연결되고 제2 다판 캐리어(100)는 연결 부재(185)와 연결된다. 이 경우, 연결 부재(185)와 제1 다판 캐리어(90) 및 제2 다판 캐리어(100) 간의 연결부은 형상 결합 및/또는 재료 결합 및/또는 강제 결합 방식으로 형성될 수 있다. 동일한 방식으로, 로터(45)는 연결 부재(185)와 재료 결합 및/또는 강제 결합 및/또는 형상 결합 방식으로 연결될 수 있다.
또한, 하우징(15)은 제1 밀봉 부재(340)와 제2 밀봉 부재(345)를 포함한다. 밀봉 부재들(340, 345)은 실시예에서 예컨대 반경 방향 씰 링으로서 형성된다. 또한, 밀봉 부재들(340, 345)은 다른 유형으로, 예컨대 오링(O-ring)으로서 형성될 수도 있다. 이 경우, 밀봉 부재들(340, 345)은 축 방향으로 제1 다판 캐리어(90) 및 제2 다판 캐리어(100)의 대향하는 면들 상에 배치되며, 그럼으로써 마찰 패키지들(125, 140, 160)은 축 방향으로 밀봉 부재들(340, 345) 사이에 배치된다. 이 경우, 제2 씰 시트(325)는 축 방향으로 연결 부재(185)의 부분 영역과 중첩되는 방식으로 배치되며, 제2 씰 시트(325)와 연결 부재(185)의 외측 주연면(330) 사이에 제2 밀봉 부재(345)가 배치된다. 또한, 클러치 장치(20)는, 예컨대 L자 형태로 형성되어 제1 다판 캐리어(90)의 단부면(355) 상에 고정되는 분리 부재(350)를 포함할 수 있다. 이 경우, 분리 부재(350)는 반경 방향으로 연결 부재(185)의 외측에서 반경 방향 섹션(360)으로써 종결된다. 또한, 분리 부재(350)는, 예컨대 반경 방향 섹션(360)에 대해 직각으로 배치된 축 방향 섹션(365)을 추가로 포함한다. 축 방향 섹션(365)은 연결 부재(185)에 대해 반경 방향으로 내측에 배치된다. 축 방향 섹션(365)의 외측 주연면(370)과, 축 방향으로 분리 부재(350)의 외측 주연면(330)에 부분적으로 중첩 배치된 제1 씰 시트(320) 사이에 제1 밀봉 부재(340)가 배치된다.
이 경우, 분리 부재(350)는 연결 부재(185)와 일체형으로 동일 재료로 형성될 수 있다. 또한, 연결 부재(185) 및 분리 부재(350)는, 도 2에 도시된 것처럼, 복수의 부재로 형성될 수도 있다.
밀봉 부재들(340, 345), 그리고 분리 부재(350) 및 연결 부재(185)를 통해, 제1 하우징 내부 챔버(300)는 제2 하우징 내부 챔버(305)로부터 유체공학적으로 분리될 수 있다. 그 결과, 클러치 장치(20)를 위한 냉각이 보장될 수 있는 한편, 제1 구동 엔진(25) 내에서 가능한 처닝 손실은 냉각액(35)에 의해 방지된다.
도 3에는, 제3 실시예에 따른 구동 장치(10)의 반-종단면도가 도시되어 있다. 구동 장치(10)는 도 2에 도시된 구동 장치(10)와 유사하게 형성된다. 그와 달리, 연결 부재(185)와 도 2에 도시된 분리 부재(350)는 일체형으로 동일 재료로 형성된다. 또한, 연결 부재(185)는 제1 섹션(400), 제2 섹션(405) 및 제3 섹션(410)을 포함한다. 제1 섹션(400) 및 제3 섹션(410)은 회전축(50)에 대해 평행하게 배향된다. 제3 섹션(410)은 반경 방향으로 제1 섹션(400)에 대해 내측에 배치된다. 예컨대, 제2 섹션(405)은 회전축(50)에 대한 회전 평면 내에 배치된다. 이 경우, 제2 섹션(405)은 제3 섹션(410)과 제1 섹션(400)을 연결한다. 그 결과, 연결 부재(185)의 횡단면과 관련하여 U자형 구성이 달성된다. 제1 섹션(400)의 외측 주연면(415) 상에는 제1 구동 엔진(25)의 로터(45)가 안착되어 제1 섹션(400)과 토크 결합 방식으로 연결된다. 또한, 제2 밀봉 부재(345)는 제1 섹션(400)의 외측 주연면(415) 상에 안착된다.
반경 방향으로 제3 섹션(410)의 내측에서 제1 다판 캐리어(90) 및 제2 다판 캐리어(100)가 제3 섹션(410)과 토크 결합 방식으로 연결된다. 제3 클러치(85)로 향해 있는 측의 단부면에서 제3 섹션(410)은 반경 방향 섹션(360)의 반경 방향 바깥쪽 단부와 연결된다.
또한, 연결 부재(185)의 U자형 구성을 통해, 제1 밀봉 부재(340)가 반경 방향으로 제2 밀봉 부재(345)에 대해 오프셋되어 배치될 수 있게 된다.
주지할 사항은, 앞에서 기재한 구동 장치들(10)의 특징들은 당연히 서로 조합될 수 있다는 점이다. 제2 구동 엔진(205)을 포함하지 않은 파워 트레인에서 클러치 장치(20)가 이용되는 점도 생각해볼 수 있다. 이러한 경우에는 제3 클러치(85)가 생략될 수 있다. 이 경우, 제1 입력측(55)과 제2 입력측(60)은 서로 일치한다.
10: 구동 장치
15: 하우징
20: 클러치 장치
25: 제1 구동 엔진
30: 하우징 내부 챔버
35: 냉각액
40: 스테이터
45: 로터
50: 회전축
55: 제1 입력측
60: 제2 입력측
65: 제1 출력측
70: 제2 출력측
75: 제1 클러치
80: 제2 클러치
85: 제3 클러치
90: 제1 다판 캐리어
95: 제1 내접 치합부
100: 제2 다판 캐리어
105: 제2 내접 치합부
110: 플랜지
115: 제3 다판 캐리어
120: 제1 외접 치합부
125: 제1 마찰 패키지
126: 제1 마찰 상대 부재
127: 제2 마찰 상대 부재
130: 제4 다판 캐리어
135: 제2 외접 치합부
140: 제2 마찰 패키지
145: 제3 마찰 상대 부재
150: 제4 마찰 상대 부재
160: 제3 마찰 패키지
165: 제5 마찰 상대 부재
170: 제6 마찰 상대 부재
175: 지지 부재
180: 로터
185: 제1 연결 부재
190: 제2 연결 부재
191: 제1 변속기 입력 샤프트
192: 제2 변속기 입력 샤프트
193: 제1 작동 장치
195: 제2 작동 장치
200: 제3 작동 장치
205: 제2 구동 엔진
300: 제1 하우징 내부 챔버
305: 제2 하우징 내부 챔버
310: 제1 하우징 섹션
315: 제2 하우징 섹션
320: 제1 씰 시트
325: 제2 씰 시트
330: 외측 주연면
335: 내측 주연면
340: 제1 밀봉 부재
345: 제2 밀봉 부재
350: 분리 부재
355: 제1 다판 캐리어의 단부면
360: 반경 방향 섹션
365: 축 방향 섹션
400; 제1 섹션
405: 제2 섹션
410: 제3 섹션
415: 제1 섹션의 외측 주연면

Claims (10)

  1. 클러치 장치(20), 하우징(15) 및 제1 구동 엔진(25)을 포함하는 구동 장치(10)로서,
    - 클러치 장치(20)는 제1 입력측(55), 제2 입력측(60), 제1 출력측(65), 제2 출력측(70), 제1 클러치(75), 제2 클러치(80) 및 제3 클러치(85)를 포함하고,
    - 입력측들(55, 60)과 출력측들(65, 70)은 공통 회전축(50)을 중심으로 회전할 수 있고,
    - 제1 입력측(55)은 제1 구동 엔진(25)과 토크 결합 방식으로 연결되고,
    - 제2 입력측(60)은 제2 구동 엔진(205)과 연결될 수 있고,
    - 제1 클러치(75)는 제1 입력측(55)과 제1 출력측(65) 사이에 배치되고,
    - 제2 클러치(80)는 제1 입력측(55)과 제2 출력측(70) 사이에 배치되고,
    - 제3 클러치(85)는 제1 입력측(55)과 제2 입력측(60) 사이에 배치되고,
    - 하우징(15)은 적어도 일부 섹션에서 하우징 내부 챔버(30)를 한정하고,
    - 하우징 내부 챔버(30)는 냉각액(35)으로 채워질 수 있으며,
    - 하우징 내부 챔버(30) 내에 클러치 장치(20) 및 제1 구동 엔진(25)이 배치되어 있는, 구동 장치(10).
  2. 제1항에 있어서,
    - 제1 구동 엔진(25)은 스테이터(40) 및 로터(45)를 포함하고,
    - 로터(45)는 반경 방향으로 제1 클러치(75) 및/또는 제2 클러치(80)의 외측에 배치되며,
    - 로터(45)는 적어도 부분적으로 축 방향으로 제1 및/또는 제2 클러치(75, 80)와 중첩되게 배치되며,
    - 반경 방향으로 로터(45)의 외측에 스테이터(40)가 배치되는, 구동 장치(10).
  3. 제2항에 있어서,
    - 제1 클러치(75)와 제2 클러치(80)는 반경 방향으로 중첩되고 축 방향으로 서로에 대해 오프셋되어 배치되고,
    - 제1 클러치(75)는 제1 다판 캐리어(90)를 포함하고, 제2 클러치(80)는 제2 다판 캐리어(100)를 포함하며,
    - 제1 다판 캐리어(90)는 제1 내접 치합부(95)를 포함하고, 제2 다판 캐리어(100)는 제2 내접 치합부(105)를 포함하며,
    - 제1 및 제2 다판 캐리어(90, 100)는 로터(45)와 토크 결합 방식으로 연결되고,
    - 클러치 장치(20)는 연결 부재(185, 190)를 포함하며,
    - 연결 부재(185, 190)는 제1 및/또는 제2 다판 캐리어(90, 100)와 로터(45)를 연결하는, 구동 장치(10).
  4. 제3항에 있어서, 연결 부재(185, 190)는 적어도 일부 섹션에서 U자 형태로 형성되거나, 원판형 또는 원통형으로 형성되는, 구동 장치(10).
  5. 클러치 장치(20), 하우징(15) 및 제1 구동 엔진(25)을 포함하는 구동 장치(10)로서,
    - 클러치 장치(20)는 제1 입력측(55), 제2 입력측(60), 제1 출력측(65), 제2 출력측(70), 제1 클러치(75), 제2 클러치(80) 및 제3 클러치(85)를 포함하고,
    - 입력측들(55, 60)과 출력측들(65, 70)은 공통 회전축(50)을 중심으로 회전할 수 있고,
    - 제1 입력측(55)은 제1 구동 엔진(25)과 토크 결합 방식으로 연결되고,
    - 제2 입력측(60)은 제2 구동 엔진(205)과 연결될 수 있고,
    - 제1 클러치(75)는 제1 입력측(55)과 제1 출력측(65) 사이에 배치되고,
    - 제2 클러치(80)는 제1 입력측(55)과 제2 출력측(70) 사이에 배치되고,
    - 제3 클러치(85)는 제1 입력측(55)과 제2 입력측(60) 사이에 배치되고,
    - 하우징(15)은 적어도 일부 섹션에서 제1 하우징 내부 챔버(300) 및 제2 하우징 내부 챔버(305)를 한정하고,
    - 제2 하우징 내부 챔버(305)는 냉각액(35)으로 채워질 수 있고,
    - 제1 하우징 내부 챔버(300)에는 실질적으로 냉각액(35)이 없으며,
    - 제2 하우징 내부 챔버(305) 내에 클러치 장치(20)가 배치되고, 제1 하우징 내부 챔버(300) 내에 제1 구동 엔진(25)이 배치되는, 구동 장치(10).
  6. 제5항에 있어서,
    - 제1 구동 엔진(25)은 스테이터(40)와 로터(45)를 포함하고,
    - 로터(45)는 반경 방향으로 제1 클러치(75) 및/또는 제2 클러치(80)의 외측에 배치되고,
    - 로터(45)는 적어도 부분적으로 축 방향으로 제1 및/또는 제2 클러치(75, 80)와 중첩되게 배치되며,
    - 반경 방향으로 로터(45)의 외측에 스테이터(40)가 배치되는, 구동 장치(10).
  7. 제6항에 있어서,
    - 제1 클러치(75)와 제2 클러치(80)는 반경 방향으로 중첩되게, 그리고 축 방향으로는 서로에 대해 오프셋되어 배치되고,
    - 제1 클러치(75)는 제1 다판 캐리어(90)를 포함하고, 제2 클러치(80)는 제2 다판 캐리어(100)를 포함하며,
    - 제1 다판 캐리어(90)는 제1 내접 치합부(95)를 포함하고, 제2 다판 캐리어(100)는 제2 내접 치합부(105)를 포함하며,
    - 제1 및 제2 다판 캐리어(90, 100)는 로터(45)와 토크 결합 방식으로 연결되며,
    - 클러치 장치(20)는 연결 부재(185)를 포함하며,
    - 상기 연결 부재(185)는 제1 및/또는 제2 다판 캐리어(90, 100)와 로터(45)를 토크 결합 방식으로 연결하는, 구동 장치(10).
  8. 제7항에 있어서, 연결 부재(185)는 적어도 일부 섹션에서 U자 형태로 형성되거나, 원판형 또는 원통형으로 형성되는, 구동 장치(10).
  9. 제7항 또는 제8항에 있어서,
    - 연결 부재(185)는 제1 섹션(400), 제2 섹션(405) 및 하나 이상의 제3 섹션(410)을 포함하고,
    - 제2 섹션(405)은 제3 섹션(410)과 제1 섹션(400)을 연결하고,
    - 제1 섹션(400)과 제3 섹션(410)은 회전축(50)에 대해 실질적으로 평행하게 배치되고,
    - 제3 섹션(410)은 제1 섹션(400)에 대해 내측에 배치되고,
    - 반경 방향으로 제1 섹션(400)의 외측에서 로터(45)가 제1 섹션(400) 상에 고정되며,
    - 반경 방향으로 제3 섹션(410)의 내측에서 제1 및 제2 다판 캐리어(90, 100)가 제3 섹션(410) 상에 고정되는, 구동 장치(10).
  10. 제8항 또는 제9항에 있어서,
    - 하우징(15)은 하우징 섹션(310, 315)과 하나 이상의 밀봉 부재(340, 345)를 포함하고,
    - 밀봉 부재(340, 345)는 연결 부재(185)와 하우징 섹션(310, 315) 사이에 배치되며,
    - 밀봉 부재(340, 345) 및 연결 섹션(185)은 제2 하우징 내부 챔버(305)로부터 제1 하우징 내부 챔버(300)를 유체공학적으로 분리하는, 구동 장치(10).
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