KR20180040685A - 하이브리드 구동 시스템용 클러치 장치 - Google Patents

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KR20180040685A
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엘마 로렌츠
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섀플러 테크놀로지스 아게 운트 코. 카게
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Abstract

본 발명은, 클러치 장치로서, 제1 입력측이 제1 구동 엔진과 연결될 수 있고 제2 입력측은 제2 구동 엔진과 연결될 수 있으며 입력측들 및 출력측들은 공통 회전축을 중심으로 회전될 수 있는 조건에서, 제1 및 제2 입력측, 그리고 제1 및 제2 출력측을 포함하고; 제3 클러치가 제1 클러치 및/또는 제2 클러치에 대해 오프셋되어 배치되는 조건에서, 제1 입력측과 제1 출력측 사이의 제1 클러치, 제1 입력측과 제2 출력측 사이의 제2 클러치, 그리고 제1 입력측과 제2 입력측 사이의 제3 클러치를 포함하는; 클러치 장치에 관한 것이다.

Description

하이브리드 구동 시스템용 클러치 장치
본 발명은 클러치 장치에 관한 것이다. 특히 본 발명은 하이브리드 구동 시스템을 위한 클러치 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, 하이브리드 구동 시스템에서도 이용될 수 있는 클러치 장치의 구성을 위한 또 다른 변형예들을 제시하는 것이다.
상기 과제는 본 발명에 따라 독립 청구항의 대상에 의해 해결된다. 종속 청구항들에는 바람직한 실시예들이 제시되어 있다.
개량된 클러치 장치는, 클러치 장치가 제1 입력측 및 제2 입력측, 그리고 제1 출력측 및 제2 출력측을 포함함으로써 제공될 수 있는 것으로 인정되었다. 제1 입력측은 제1 구동 엔진과 연결될 수 있고, 제2 입력측은 제2 구동 엔진과 연결될 수 있다. 입력측들 및 출력측들은 공통 회전축을 중심으로 회전할 수 있다. 또한, 클러치 장치는, 제1 입력측과 제1 출력측 사이에 배치되는 제1 클러치와, 제1 입력측과 제2 출력측 사이에 배치되는 제2 클러치와, 제1 입력측과 제2 입력측 사이에 배치되는 제3 클러치도 포함한다. 제3 클러치는 제1 클러치 및/또는 제2 클러치에 대해 오프셋되어 배치된다.
그 결과, 자동차의 하이브리드 파워 트레인을 위해 이용되어야 하는 클러치 장치의 구성 시 높은 유연성이 제공된다. 이 경우, 특히 바람직하게는, 클러치 장치가 습식 클러치 장치로서 형성된다. 또한, 클러치들의 배치와 관련하여 클러치 장치의 다양한 조립 가능성을 통한 높은 가변성도 달성될 수 있다.
또 다른 실시예에서, 제1 클러치와 제2 클러치는 반경 방향으로 일부 섹션에서 중첩되어 배치된다. 또한, 제2 클러치의 반대 방향을 향하는 측에서 축 방향으로 제1 클러치에 인접하여 제3 클러치가 배치된다. 그 대안으로, 제1 클러치의 반대 방향을 향하는 측에서 축 방향으로 제2 클러치에 인접하여 제3 클러치가 배치된다.
또 다른 실시예에서, 제1 클러치와 제2 클러치는 반경 방향으로 일부 섹션에서 중첩되어 배치된다. 또한, 제1 클러치에 대해 반경 방향으로 내측에 제3 클러치가 배치된다. 제1 클러치와 제3 클러치는 축 방향으로 적어도 일부 섹션에서 중첩되어 배치된다. 그 대안으로, 제2 클러치에 대해 반경 방향으로 내측에 제3 클러치가 배치되고, 제2 클러치 및 제3 클러치는 축 방향으로 적어도 일부 섹션에서 중첩되어 배치된다.
또 다른 실시예에서, 제1 클러치와 제2 클러치는 반경 방향으로 적어도 일부 섹션에서 중첩되어 배치된다. 이 경우, 제1 클러치에 대해 반경 방향으로 외측에 제3 클러치가 배치된다. 제1 클러치는 축 방향으로 제3 클러치와 중첩되어 배치된다. 그 대안으로, 제2 클러치에 대해 반경 방향으로 외측에 제3 클러치가 배치된다. 또한, 제2 클러치와 제3 클러치가 축 방향으로 중첩되어 배치된다.
또 다른 실시예에서, 제1 클러치와 제2 클러치는 축 방향으로 적어도 일부 섹션에서 중첩되어 배치되며, 제1 클러치는 반경 방향으로 제2 클러치에 대해 오프셋되어 배치된다. 제3 클러치는 제1 클러치에 대해 반경 방향으로 외측에, 또는 제2 클러치에 대해 반경 방향으로 외측에 배치된다. 바람직하게, 제3 클러치는 축 방향으로 제1 클러치 및/또는 제2 클러치에 대해 오프셋되어 배치된다. 그 대안으로, 제3 클러치는 적어도 일부 섹션에서 축 방향으로 제1 클러치 및/또는 제2 클러치와 중첩되어 배치된다.
또 다른 실시예에서, 제1 클러치와 제2 클러치는 반경 방향으로 서로에 대해 오프셋되어 배치되며, 제1 클러치와 제2 클러치는 축 방향으로 적어도 일부 섹션에서 중첩되어 배치된다. 제3 클러치는 축 방향으로 제1 클러치 및 제2 클러치에 대해 오프셋되어 배치된다. 제3 클러치는 반경 방향으로 제1 클러치 및 제2 클러치와 중첩되어 배치된다.
또 다른 실시예에서, 제1 클러치는 제2 클러치에 대해 반경 방향으로 외측에 또는 반경 방향으로 내측에 배치된다.
또 다른 실시예에서, 제3 클러치는 축 방향으로 제1 클러치 및/또는 제2 클러치에 대해 오프셋되어 배치된다.
또 다른 실시예에서, 제3 클러치는 반경 방향으로 제1 클러치 및/또는 제2 클러치에 대해 오프셋되어 배치된다.
하기에서 본 발명은 도면들에 따라서 더 상세하게 설명된다.
도 1은 제1 실시예에 따른 예시적인 클러치 장치를 절단하여 도시한 반-종단면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 클러치 장치의 개략적인 반-종단면도이다.
도 3은 제2 실시예에 따른 클러치 장치의 개략적인 반-종단면도이다.
도 4는 제3 실시예에 따른 클러치 장치의 개략적인 반-종단면도이다.
도 5는 제4 실시예에 따른 클러치 장치의 개략적인 반-종단면도이다.
도 6은 제5 실시예에 따른 클러치 장치의 개략적인 반-종단면도이다.
도 7은 제6 실시예에 따른 클러치 장치의 개략적인 반-종단면도이다.
도 8은 제7 실시예에 따른 클러치 장치의 개략적인 반-종단면도이다.
도 1에는, 예시적인 클러치 장치(100)의 반-종단면도가 도시되어 있다. 회전축(105)의 둘레에는 제1 입력측(110), 제2 입력측(115), 제1 출력측(120) 및 제2 출력측(125)이 배치된다.
제1 클러치(130)는 제1 입력측(110)과 제1 출력측(120) 사이에 배치되고, 제2 클러치(135)는 제1 입력측(110)과 제2 출력측(125) 사이에 배치되며, 제3 클러치(140)는 제1 입력측(110)과 제2 입력측(115) 사이에 배치된다. 제1 클러치와 제2 클러치(130 및 135)는 바람직하게 축 방향으로 서로에 대해 오프셋되어 축 방향 듀얼 클러치를 형성한다. 제3 클러치(140)는 바람직하게는 다른 두 클러치(130 및 135) 중 하나의 클러치에 대해 축 방향으로 오프셋된다.
제1 입력측(110)은 로터(150)와 스테이터(155)를 포함하는, 제1 구동 엔진으로서 형성된 전기 기계(145)와 연결되도록 구성된다. 바람직하게 전기 기계(145)는 내부 회전자 타입이며, 이 경우 스테이터(155)는 반경 방향으로 로터(150)의 바깥쪽에 위치한다. 이 경우, 더 바람직하게는, 스테이터(155)가 하나 이상의 솔레노이드를 포함하고, 로터(150)는 하나 이상의 영구 자석을 포함한다. 로터(150)는 바람직하게 반경 방향으로 클러치들(130, 135 및 140)의 바깥쪽에 위치하며, 도시된 실시예에서 리벳 결합에 의해 제1 입력측(110)과 고정 연결된다. 제2 입력측(115)은 바람직하게, 제2 구동 엔진으로서 형성된 내연기관, 특히 연소 엔진, 더욱 바람직하게는 왕복형 엔진과 연결되도록 구성된다.
출력측들(120 및 125)은 듀얼 변속기(미도시)의 입력 샤프트들과 연결되도록 구성된다. 듀얼 변속기는 통상 또 다른 변속 기어쌍을 이용하여 공통 출력 샤프트와 입력 샤프트들 각각을 연결하도록 구성되며, 상기 공통 출력 샤프트는 최종적으로 자동차의 구동 휠에 작용할 수 있다. 하나의 변속단을 선택하기 위해서는, 제1 클러치(130) 또는 제2 클러치(135)가 체결되는 한편, 각각 다른 클러치(135, 130)는 개방된 상태로 유지된다. 바람직하게, 듀얼 변속기는 각각의 변속기 샤프트 상에 복수의 변속 기어쌍을 포함하며, 하나의 시점에 이들 변속 기어쌍들 중 단 하나의 변속 기어쌍만이 체결된다. 변속 기어쌍은 일반적으로, 자신에 할당된 클러치(130, 135)가 바로 개방되는 출력 샤프트(120, 125)와 연결될 때, 체결되거나 체결 해제될 수 있다.
클러치 장치(100)는 특히 자동차의 파워 트레인 내에서 이용되도록 구성된다. 이 경우, 자동차는 바람직하게 하이브리드 방식으로 구동될 수 있는데, 다시 말해 선택적으로 연소 엔진을 통해 구동되거나, 전기 기계(145)를 통해 구동되거나, 또는 이들 두 구동 엔진 모두를 통해 구동될 수 있다. 연소 엔진이 이용된다면, 제3 클러치(140)가 체결된다. 전기 기계(145)가 이용된다면, 상기 전기 기계는 통상 토크가 전달되도록 전기적으로 제어된다. 두 구동 엔진은 양의 토크뿐 아니라 음의 토크도 파워 트레인 내로 유입시킬 수 있다. 또한, 전기 기계(145)는 파워 트레인에서 운동 에너지를 흡수하여 전기 에너지로 변환할 수 있으며, 이 전기 에너지는 예컨대 에너지 저장 장치 내에 일시적으로 저장될 수 있다. 본원의 클러치 장치(100)는 자신의 콤팩트한 구성으로 인해 특히 자동차 내 전륜 횡치 장착에 적합하다.
제1 클러치(130)에는 제1 작동 장치(160)가 할당되고, 제2 클러치(135)에는 제2 작동 장치(165)가 할당되며, 제3 클러치(140)에는 제3 작동 장치(170)가 할당된다. 바람직하게는 총 3개의 작동 장치(160, 165 및 170)가 유압식으로 작동하고, 각각 클러치들(130, 135 및 140) 중 하나로 축 방향 작동력을 가하도록 구성되며, 그럼으로써 클러치들(130, 135 또는 140)의 마찰 부재들은, 마찰 결합을 생성하여 마찰 부재들 간에 토크를 전달하기 위해, 축 방향으로 서로 압축된다. 바람직하게 마찰 부재들은 할당된 작동 장치(160, 165, 170)와 축 방향 스러스트 베어링 사이에서 각각 압착된다. 또한, 바람직하게는, 유압식 작동 장치들(160, 165 및 170)은, 밸브 또는 펌프에 의해 가압된 매체가 목표한 바대로 유압 작동 챔버 내로 유입되거나, 또는 상기 유압 작동 챔버로부터 방출됨으로써, 각자 능동적으로 제어될 수 있다. 그 대안으로, 예컨대 원심 오일 제어식 작동(centrifugal-oil controlled actuation)도 제공될 수 있다.
3개의 클러치(130, 135 및 140)는 바람직하게는 적어도 부분적으로 액상 매체(180), 특히 오일로 채워져 있는 공통 하우징(175) 내에 배치된다. 또한, 매체(180)는 유압 작동 장치들(160, 165 및 170)의 작동 매체로서도 이용될 수 있다. 클러치들(130, 135 및 140)은 바람직하게 각각 습식 작동식이며, 각각 단판 클러치 또는 다판 클러치로서 구성될 수 있다. 더 바람직하게는, 제1 클러치(130) 및 제2 클러치(135)가 이들 클러치(130, 135)를 통한 토크 흐름의 섬세한 개방 및 폐쇄를 허용하기 위해 다판 타입이다. 제3 클러치(140)는 도시한 것처럼 단판 타입일 수도 있는데, 이 경우 제3 클러치(140)는, 슬립 상태에서는 가급적 작동되지 않는 시프팅 클러치로서 구성될 수 있다.
도시된 실시예에서, 축 방향으로 제1 클러치(130)와 제2 클러치(135) 사이에 반경 방향 플랜지(185)가 스러스트 베어링으로서 위치되며, 이 스러스트 베어링 쪽으로 클러치들(130, 135)이 각각 할당된 작동 장치(160, 165)에 의해 압착될 수 있다. 작동 장치들(160, 165, 170)의 작동력은 바람직하게 클러치 장치(100)의 내부에서 지지되므로, 그에 기인하는 힘은 바깥쪽을 향해 지지되지 않는다.
도 2에는, 도 1에 도시된 클러치 장치(100)의 개략적인 반-종단면도가 도시되어 있다.
제1 클러치(130)는 제1 마찰 패키지(200)(friction package)를 포함한다. 제2 클러치(135)는 제2 마찰 패키지(205)를 포함하고, 제3 클러치(140)는 제3 마찰 패키지(210)를 포함한다. 제1 마찰 패키지(200)는 제1 마찰 상대 부재(215)(friction partner) 및 제2 마찰 상대 부재(220)를 포함한다. 제2 마찰 패키지(205)는 제3 마찰 상대 부재(225) 및 제4 마찰 상대 부재(230)를 포함한다. 제3 마찰 패키지(210)는 제5 마찰 상대 부재(235) 및 제6 마찰 상대 부재(240)를 포함한다. 실시예에서, 예를 들어 제1, 제3 및/또는 제5 마찰 상대 부재(215, 225, 235)는 라이닝 없는 마찰 디스크로서 형성된다. 또한, 당연히 제1, 제3 및/또는 제5 마찰 상대 부재(215, 225, 235)가 라이닝 디스크로서 형성될 수도 있다. 제2, 제4 및/또는 제6 마찰 상대 부재(220, 230, 240)는 실시예에서 바람직하게는 라이닝 디스크로서 형성된다. 또한, 제2, 제4 및 제6 마찰 상대 부재(220, 230, 240)는 라이닝 없는 마찰 디스크로서 형성될 수도 있다.
제1 마찰 패키지(200)의 제1 및 제2 마찰 상대 부재(215, 220)는 스택 형태로 교호적으로 배치되어 제1 마찰 패키지(200)를 형성한다. 제3 및 제4 마찰 상대 부재(225, 230)는 하나의 스택 내에 교호적으로 나란히 배치된다. 제3 마찰 패키지(210) 내에는 제5 및 제6 마찰 상대 부재(235, 240)가 하나의 스택 내에 교호적으로 배치된다. 이 경우, 제3 마찰 패키지(210)는, 제1 마찰 패키지(200) 및/또는 제2 마찰 패키지(205)가 포함하는 제1 및 제2 마찰 상대 부재들(215, 220) 및/또는 제3 및 제4 마찰 상대 부재들(225, 230)의 개수보다 더 적은 개수의 제5 및/또는 제6 마찰 상대 부재(235, 240)를 포함한다. 이는, 전기 기계(145)가 예컨대, 제2 입력측(115)에서의 제2 구동 엔진보다, 제1 입력측(110)과 제2 입력측(115) 사이에서 제3 클러치(140)에 의해 전달되어야 하는 토크를 더 적게 전달하는 데 기인한다.
하기에서는, 클러치들(130, 135, 140) 상호 간의 상대 배치구조를 다룬다. 이 경우, 클러치(130, 135, 140)의 배치구조에서, 클러치(130, 135, 140)의 각각의 마찰 패키지(200, 205, 210)의 위치가 관련된다. 여기서 클러치(130, 135, 140)의 다른 구성요소들은 더 고려되지 않는다.
제1 클러치(130)는 도 2에서 축 방향으로 제2 클러치(135)에 대해 오프셋되어 배치된다. 이 경우, 제1 클러치(130)와 제2 클러치(135)는 반경 방향으로 중첩되어 배치된다. 여기서, 반경 방향 중첩은, 제1 클러치(130) 및/또는 제2 클러치(135) 그리고 경우에 따른 제3 클러치(140)가 회전축(105)에 대해 수직으로 배치되는 평면에 투영되고 이 클러치들(130, 135, 140)은 상기 평면에서 적어도 부분적으로 서로 중첩된다는 점을 의미한다. 그에 따라, 제1 클러치와 제2 클러치(130, 135)는 반경 방향으로 완전히 중첩될 때 공통 반경 방향 장착 공간을 보유한다.
본 실시예에서, 제1 클러치(130)는 바람직하게는 제2 클러치(135)와 동일한 반경 방향 연장부를 포함한다. 자명한 사실로서, 제1 클러치(130)는 제2 클러치(135)보다 반경 방향으로 더 광폭으로, 또는 더 협폭으로 형성될 수 있다. 이 경우, 바람직하게는 제1 클러치(130)가 반경 방향으로 제2 클러치(135)와 적어도 부분적으로 중첩되도록, 바람직하게는 완전히 중첩되도록 배치된다.
바람직하게 축 방향으로 제3 클러치(140)는, 제1 입력측(110)과 제1 클러치(130) 사이에서, 제2 클러치(135)의 반대 방향으로 향해 있는 제1 클러치(130)의 측에 배치된다. 제1 클러치(130)는 축 방향으로 제2 클러치(135)에 인접하여 배치된다. 이런 구성은, 반경 방향 장착 공간이 매우 작다는 장점이 있다. 이 경우, 제3 클러치(140)는 제1 클러치(130) 및 제2 클러치(135)와 완전히 중첩된다. 그에 따라, 제3 클러치(140)는 제1 및 제2 클러치(130, 135)의 반경 방향 장착 공간 내에 배치된다. 제3 클러치(140)는 축 방향으로 제2 클러치(135) 및 제1 클러치(130)에 대해 오프셋되어 배치된다. 바람직하게, 제3 클러치(140)는 반경 방향으로 제1 클러치(130) 및 제2 클러치(135)와 동일한 폭으로 형성된다. 또한, 제3 클러치(140)는 반경 방향으로 제1 클러치(130) 및/또는 제2 클러치(135)보다 더 가늘고 길게, 또는 더 광폭으로도 형성될 수 있다.
도 2에는, 도 1 및 도 2에 도시된 클러치들(130, 135, 140)의 배치구조의 변형예가 파선으로 개략적으로 도시되어 있다. 이 경우, 제3 클러치(140)는 축 방향으로 제1 클러치(130)의 반대 방향으로 향해 있는 측에서 제2 클러치(135)에 인접하여 배치된다. 제1 입력측(110)은 여기서도 또한 제1 클러치(130)의 반대 방향으로 향해 있는 제2 클러치(135)의 측에 배치될 수 있다. 제1 클러치(130)는 축 방향으로 제1 입력측(110)에 인접하여 배치된다. 제1 입력측(110)은 미도시한 부재들을 통해 제3 클러치(140)와 토크 결합 방식으로 연결될 수 있다.
도 3에는, 제2 실시예에 따른 클러치 장치(100)의 개략적인 반-종단면도가 도시되어 있다. 클러치 장치(100)는 도 1 및 도 2에 도시된 클러치 장치(100)와 유사하게 형성된다. 그와 달리, 제3 클러치(140)는 반경 방향으로 제1 클러치(130) 및 제2 클러치(135)의 외측에 배치된다. 바람직하게는 반경 방향으로 제3 클러치(140)와 제1 클러치(130) 사이에, 그리고 본 실시예에서는 제3 클러치와 제2 클러치(135) 사이에도, 제2 입력측(115)이 배치된다. 제1 입력측(110)은 바람직하게는 반경 방향으로 제3 클러치(140)의 외측에 배치된다. 바람직하게, 도 3에 실선들로 도시된 것처럼, 제3 클러치(140)는 축 방향으로 제1 클러치(130)와 중첩되어 배치된다. 여기서 축 방향 중첩은, 클러치들(130, 135, 140) 중 적어도 2개가 회전축(105)이 배치되는 평면에 투영되고 이 클러치들(130, 135, 140)이 상기 평면에서 적어도 일부 섹션에서 서로 중첩된다는 점을 의미한다. 그에 따라, 제1 및 제3 클러치(130, 140)는, 축 방향으로 완전히 중첩될 때, 공통 축 방향 장착 공간을 보유한다. 이 경우, 제1 및 제2 클러치(130, 135)는 반경 방향으로 중첩되어 배치된다.
(파선으로 도시된) 변형예에서, 제3 클러치(140)는 반경 방향으로 제2 클러치(135)의 외측에 배치된다. 제3 클러치(140)는 축 방향으로 제2 클러치(135)와 중첩되어 배치된다. 제3 클러치(140)가 반경 방향 외측에서 축 방향으로 제1 클러치(130)와 중첩되어 배치되는지, 또는 축 방향으로 제2 클러치(135)와 중첩되어 배치되는지 그 여부는 가능한 장착 공간 수요에 따라 결정되며, 그럼으로써 도 3에 기술한 배치구조에 의해 제3 클러치(140)는 가용한 장착 공간 한계에 유연하게 매칭될 수 있게 된다.
도 4에는, 제3 실시예에 따른 클러치 장치(100)의 개략적인 반-종단면도가 도시되어 있다. 클러치 장치(100)는 도 3에 도시된 클러치 장치(100)와 유사하게 형성된다. 그와 달리, 제3 클러치(140)는 반경 방향으로 제1 클러치(130) 및 제2 클러치(135)의 내측에 배치된다. 바람직하게, 실선들로 도시된 제3 클러치(140)는 축 방향으로 제1 클러치(130)와 중첩되어 배치된다. 제2 입력측(115)은 실시예에서 제3 클러치(140)에 대해 반경 방향으로 내측에 배치된다. 반경 방향으로 제3 클러치(140)와 제1 클러치(130) 사이에, 그리고 실시예에서는 제3 클러치와 바람직하게는 제2 클러치(135) 사이에도 제1 입력측(110)이 배치된다. 제1 출력측(120)은 반경 방향 외측에서 축 방향으로 제1 클러치(130)와 중첩되어 배치되고, 제2 출력측(125)은 축 방향으로 제2 클러치(135)와 중첩되어 배치되고 반경 방향으로는 제2 클러치(135)의 외측에 배치된다.
도 4에 파선으로 도시되어 있는 클러치 장치(100)의 변형예에서, 제3 클러치(140)는 제2 클러치(135)에 대해 반경 방향으로 외측에 배치된다. 제3 클러치(140)는 축 방향으로 제2 클러치(135)와 중첩된다.
도 5에는, 제4 실시예에 따른 클러치 장치(100)의 개략적인 반-종단면도가 도시되어 있다. 클러치 장치(100)는 도 1 내지 도 4에 도시된 클러치 장치(100)와 유사하게 형성된다. 그와 달리, 클러치 장치(100)는 반경 방향 클러치 장치로서 형성된다. 제1 클러치(130)는 예를 들어 반경 방향 외측에서 제1 입력측(110)과 연결된다. 반경 방향으로 제1 클러치(130)의 내측에서, 제1 클러치(130)는 제1 출력측(120)과 연결된다. 제2 클러치(135)는 반경 방향으로 제1 클러치(130)의 내측에서 바람직하게는 축 방향으로 제1 클러치(130)와 중첩되어 배치된다. 제2 클러치(135)는 반경 방향 외측에서 예를 들어 제1 입력측(110)과 연결되는 한편, 반경 방향 내측에서는 제2 클러치(135)가 제2 출력측(125)과 연결된다. 제3 클러치(140)는 제2 클러치(135)에 대해 반경 방향으로 내측에서 축 방향으로 제1 클러치(130) 및 제2 클러치(135)와 중첩되어 배치된다. 제3 클러치(140)는 반경 방향 외측에서 예를 들어 제1 입력측(110)과 연결된다. 반경 방향 내측에서 제3 클러치(140)는 제2 입력측(115)과 연결된다. 클러치들(130, 135, 140)이 축 방향으로 중첩되어 배치되는 것을 통해, 본원의 클러치 장치(100)를 위해 축 방향으로 요구되는 장착 공간 수요가 최소화될 수 있다.
실시예에서, 클러치들(130, 135, 140)은 축 방향으로 완전히 중첩되어 배치된다. 이 경우, 축 방향 중첩은, 클러치들(130, 135, 140)이 회전축(105)이 연장되는 평면에 투영될 때 상기 클러치들이 상기 평면에서 중첩되는 것을 의미한다. 또한, 클러치들(130, 135, 140)은 부분적으로만 축 방향으로 중첩될 수도 있다.
도 5에 파선으로 도시된 변형예에서, 제3 클러치(140)는 축 방향으로 제1 클러치(130) 및/또는 제2 클러치(135)에 대해 오프셋되어 배치된다. 앞에서처럼 여기서도 제3 클러치(140)는 제1 및 제2 클러치(130, 135)에 대해 반경 방향으로 내측에 배치된다. 이 경우, 예컨대 제3 클러치(140)는 좌측에서 제1 입력측(110)의 방향으로 제1 클러치(130) 및/또는 제2 클러치(135)에 대해 오프셋되어 배치될 수 있다. 또한, 그 대안으로, 제3 클러치(140)는 우측에서도 제1 클러치(130) 및/또는 제2 클러치(135)에 대해 오프셋되어 배치될 수 있다.
도 6에는, 제5 실시예에 따른 클러치 장치(100)의 개략적인 반-종단면도가 도시되어 있다. 클러치 장치(100)는 도 5에 도시된 클러치 장치(100)와 유사하게 형성된다. 이 경우, 제1 클러치(130)는 제2 클러치(135)에 대해 반경 방향으로 내측에 배치된다. 제3 클러치(140)는 제2 클러치(135)애 대해 반경 방향으로 외측에 배치된다. 이 경우, 제1 클러치(130), 제2 클러치(135) 및 제3 클러치(140)는 축 방향으로 중첩되어 배치되고, 바람직하게는 축 방향으로 완전히 중첩된다. 제1 출력측(120)은 제1 클러치(130)에 대해 반경 방향으로 내측에 배치된다. 제2 출력측(125)은 제2 클러치(135)에 대해 반경 방향으로 내측에서, 반경 방향으로 제2 클러치(135)와 제1 클러치(130) 사이에 배치된다. 제1 입력측(110)은 반경 방향 외측에서 제1 클러치(130)와 연결되고, 반경 방향 외측에서 제2 클러치(135)와 연결된다. 또한, 제1 입력측(110)은 반경 방향 내측에서 제3 클러치(140)와 연결된다. 제3 클러치(140)는 반경 방향 외측에서 제2 입력측(115)과 연결된다.
도 6에 파선으로 도시된 변형예에서, 제3 클러치(140)는 축 방향으로 제2 클러치(135) 및 제1 클러치(130)에 대해 오프셋되어 배치된다. 이 경우, 제3 클러치(140)는 예를 들어 좌측을 향해 제1 입력측(110)의 방향으로 축 방향으로 오프셋되어 배치될 수 있다.
또한, 제1 클러치(130)가 축 방향으로 제2 클러치(135)에 대해 오프셋되어 배치되는 점도 생각해볼 수 있다. 본 구성에서, 제3 클러치(140)는 축 방향으로 제1 클러치(130) 및/또는 제2 클러치(135)에 대해 오프셋되어 배치될 수 있거나, 또는 축 방향으로 제2 클러치(135)와 중첩되어, 또는/그리고 축 방향으로 제1 클러치(130)에 대해 오프셋되어 배치될 수 있다. 그 대안으로, 제3 클러치(140)를 축 방향으로 제1 클러치(130)와 중첩되게, 그리고 축 방향으로 제2 클러치(135)에 상대적으로 오프셋되게 배치하는 점도 생각해볼 수 있다.
도 7에는, 제6 실시예에 따른 클러치 장치(100)의 개략적인 반-종단면도가 도시되어 있다. 클러치 장치(100)는 도 5 및 도 6에 도시된 클러치 장치(100)와 유사하게 형성된다. 이 경우, 제1 클러치(130)는 반경 방향으로 제2 클러치(135)의 내측에 배치된다. 이 경우, 제1 클러치(130)와 제2 클러치(135)는 축 방향으로 중첩되어, 바람직하게는 축 방향으로 완전히 중첩되어 배치된다. 이 경우, 예를 들어 제1 클러치(130)는 제1 출력측(120)과 반경 방향 내측에서 연결된다. 제2 클러치(135)는 예를 들어 제2 출력측(125)과 반경 방향 내측에서 연결된다. 제1 클러치(130)는 반경 방향 외측에서 제1 입력측(110)과 연결된다. 동일하게, 제2 클러치(135)는 반경 방향 외측에서 제1 입력측(110)과 연결된다.
제3 클러치(140)는 축 방향으로 제1 클러치(130) 및 제2 클러치(135)에 대해 오프셋되어 배치된다. 또한, 제3 클러치(140)는 반경 방향으로 제1 클러치(130) 및 제2 클러치(135)와 중첩되어 배치된다. 이 경우, 예를 들어, 제3 클러치(140)는 반경 방향 내측에서 제2 입력측(115)과 연결되고 반경 방향 외측에서는 제1 입력측(110)과 연결된다. 또한, 자명한 사실로서, 제3 클러치(140)가 반경 방향 외측에서 제2 입력측(115)과 연결되고 반경 방향 내측에서는 제1 입력측(110)과 연결되는 점도 생각해볼 수 있다.
도 7에 도시된 클러치 장치(100)의 구성의 변형예에서, 도 7의 제3 클러치(140)는 대향하는 측에 배치되어 있다. 제3 클러치(140)는 여기서도 반경 방향으로 제1 클러치(130) 및 제2 클러치(135)와 중첩되어 배치된다.
도 8에는, 제7 실시예에 따른 클러치 장치(100)의 개략적인 반-종단면도가 도시되어 있다. 클러치 장치(100)는 도 7에 도시된 클러치 장치(100)와 실질적으로 동일하게 형성된다. 그와 달리, 제2 클러치(135)는 제1 클러치(130)에 대해 반경 방향으로 내측에 배치된다. 그에 따라, 제2 출력측(125)도 제1 클러치(130) 및 제2 클러치(135)에 대해 반경 방향으로 내측에 배치된다. 마찬가지로 제3 클러치(140)도 반경 방향으로 제1 및 제2 클러치(130, 135)와 중첩되어 배치된다.
도 1 내지 도 8에 도시된 클러치 장치(100)의 구성들에 추가로, 클러치들(130, 135, 140)이 다른 유형으로 배치되는 점도 생각해볼 수 있다는 점을 주지한다.
또한, 앞서 도 1 내지 도 8에서 기술한 클러치 장치(100)의 특징들은 당연히 다른 유형으로 서로 조합될 수 있다. 특히 도 1 내지 도 8에서 기술한 특징들을 통해 서로 조합될 수 있다.
100: 클러치 장치
105: 회전축
110: 제1 입력측
115: 제2 입력측
120: 제1 출력측
125: 제2 출력측
130: 제1 클러치
135: 제2 클러치
140: 제3 클러치
145: 전기 기계
150: 로터
155: 스테이터
160: 제1 작동 장치
165: 제2 작동 장치
170: 제3 작동 장치
175: 하우징
180: 액상 매체
185: 플랜지
200: 제1 마찰 패키지
205: 제2 마찰 패키지
210: 제3 마찰 패키지
215: 제1 마찰 상대 부재
220: 제2 마찰 상대 부재
225: 제3 마찰 상대 부재
230: 제4 마찰 상대 부재
235: 제5 마찰 상대 부재
240: 제6 마찰 상대 부재

Claims (10)

  1. 클러치 장치(100)로서, 이 클러치 장치는,
    - 제1 입력측(110) 및 제2 입력측(115);
    - 제1 출력측(120) 및 제2 출력측(125);을 포함하고,
    - 이때, 제1 입력측(110)은 제1 구동 엔진(145)과 연결될 수 있고, 제2 입력측(115)은 제2 구동 엔진과 연결될 수 있으며,
    - 이때, 입력측들(110, 115)과 출력측들(120, 125)은 공통 회전축(105)을 중심으로 회전할 수 있으며,
    상기 클러치 장치는 또한,
    - 제1 입력측(110)과 제1 출력측(120) 사이의 제1 클러치(130);
    - 제1 입력측(110)과 제2 출력측(125) 사이의 제2 클러치(135); 및
    - 제1 입력측(110)과 제2 입력측(115) 사이의 제3 클러치(140);를 포함하고,
    - 이때, 제3 클러치(140)는 제1 클러치(130) 및/또는 제2 클러치(135)에 대해 오프셋되어 배치되는, 클러치 장치(100).
  2. 제1항에 있어서,
    - 제1 클러치(130)와 제2 클러치(135)는 반경 방향으로 적어도 일부 섹션에서 중첩되어 배치되고,
    - 제2 클러치(135)의 반대 방향을 향하는 측에서 축 방향으로 제1 클러치(130)에 인접하여 제3 클러치(140)가 배치되거나,
    - 또는
    - 제1 클러치(130)의 반대 방향을 향하는 측에서 축 방향으로 제2 클러치(135)에 인접하여 제3 클러치(140)가 배치되는, 클러치 장치(100).
  3. 제1항에 있어서,
    - 제1 클러치(130)와 제2 클러치(135)는 반경 방향으로 적어도 일부 섹션에서 중첩되어 배치되며,
    - 제1 클러치(130)에 대해 반경 방향으로 내측에 제3 클러치(140)가 배치되고, 축 방향으로 적어도 일부 섹션에서 제1 클러치(130)와 제3 클러치(140)가 중첩되어 배치되거나,
    - 또는 제2 클러치(135)에 대해 반경 방향으로 내측에 제3 클러치(140)가 배치되고, 축 방향으로 적어도 일부 섹션에서 제3 클러치(140)는 제2 클러치(135)와 중첩되어 배치되는, 클러치 장치(100).
  4. 제1항에 있어서,
    - 제1 클러치(130)와 제2 클러치(135)는 반경 방향으로 적어도 일부 섹션에서 중첩되어 배치되며,
    - 제1 클러치(130)에 대해 반경 방향으로 외측에 제3 클러치(140)가 배치되고, 축 방향으로 제1 클러치(130)와 제3 클러치(140)가 중첩되어 배치되거나,
    - 또는 제2 클러치(135)에 대해 반경 방향으로 외측에서, 그리고 축 방향으로 적어도 일부 섹션에서 제3 클러치(140)는 제2 클러치(135)와 중첩되어 배치되는, 클러치 장치(100).
  5. 제1항에 있어서,
    - 제1 클러치(130)와 제2 클러치(135)는 축 방향으로 적어도 일부 섹션에서 중첩되어 배치되고,
    - 제1 클러치(130)는 반경 방향으로 제2 클러치(135)에 대해 오프셋되어 배치되며,
    - 제3 클러치(140)는 제1 클러치(130)에 대해 반경 방향으로 내측에, 그리고/또는 제2 클러치(135)에 대해 반경 방향으로 내측에 배치되며,
    - 바람직하게 제3 클러치(140)는 축 방향으로 제1 클러치(130) 및/또는 제2 클러치(135)에 대해 오프셋되어 배치되거나,
    - 또는 바람직하게 제3 클러치(140)는 축 방향으로 적어도 일부 섹션에서 제1 클러치(130)와 중첩되어 배치되는, 클러치 장치(100).
  6. 제1항에 있어서,
    - 제1 클러치(130)와 제2 클러치(135)는 반경 방향으로 서로에 대해 오프셋되어 배치되고,
    - 제1 클러치(130)와 제2 클러치(135)는 축 방향으로 적어도 일부 섹션에서 중첩되어 배치되며,
    - 제3 클러치(140)는 축 방향으로 제1 및 제2 클러치(130, 135)에 대해 오프셋되어 배치되며,
    - 제3 클러치(140)는 반경 방향으로 제1 클러치(130) 및 제2 클러치(135)와 중첩되어 배치되는, 클러치 장치(100).
  7. 제5항 또는 제6항에 있어서, 제1 클러치(130)는 제2 클러치(135)에 대해 반경 방향으로 외측에 또는 반경 방향으로 내측에 배치되는, 클러치 장치(100).
  8. 제1항에 있어서, 제3 클러치(140)는 축 방향으로 제1 클러치(130) 및/또는 제2 클러치(135)에 대해 오프셋되어 배치되는, 클러치 장치(100).
  9. 제1항 또는 제2항에 있어서, 제3 클러치(140)는 반경 방향으로 제1 클러치(130) 및/또는 제2 클러치(135)에 대해 오프셋되어 배치되는, 클러치 장치(100).
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 제1 구동 엔진은 전기 기계(145)로서 형성되고, 제2 구동 엔진은 내연기관으로서 형성되는, 클러치 장치(100).
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