KR20170135740A - 클러치 메카니즘용 냉각 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차의 엔진과 트랜스미션(400) 사이에 설치되도록 설계되는 클러치 메카니즘(10)에 관한 것으로, 상기 클러치 메카니즘(10)은, 클러치(100, 200)를 향해 냉각 유체를 순환시키기 위하여 배치되는 적어도 하나의 냉각 도관을 포함하고, 각각의 냉각 도관은 하나의 축방향 연장부 및 적어도 하나의 방사방향 연장부를 포함하며, 각각의 냉각 도관의 상기 축방향 연장부는, 방사방향으로 트랜스미션 샤프트(A2)와 클러치 서포트(500)의 내면 사이에 위치하고, 각각의 냉각 도관의 적어도 하나의 방사방향 연장부는 축방향으로 서포트 베어링(113)과 출력 허브(120, 220)의 사이에 위치한다.

Description

클러치 메카니즘용 냉각 시스템{COOLING SYSTEM FOR CLUTCH MECHANISM}

본 발명은 클러치 메카니즘, 더 구체적으로는 이러한 클러치 메카니즘의 냉각 및 윤활 시스템에 관한 것이다. 본 발명은 특히 자동차용의 트랜스미션 분야에 속한다.

종래 기술로부터, 이하를 포함하는 클러치 메카니즘이 공지되어 있다:

- 엔진의 입력 샤프트에 연결될 수 있는 엔진의 입력 허브,

- 트랜스미션에 연결될 수 있는 출력 허브,

- 클러치 서포트에 의해 지탱되고 이하를 포함하는 멀티디스크 클러치:

- 입력 허브 및 입력 디스크 홀더를 통해 엔진의 샤프트와 일체형으로 회전 연결되는 복수의 제1 마찰 요소,

- 출력 허브 및 출력 디스크 홀더를 통해 출력 샤프트와 일체형으로 회전 연결되는 복수의 제2 마찰 요소,

- - 클러치의 복수의 제1 마찰 요소가 상기 클러치의 복수의 제2 마찰 요소에 회전 연결되는 클러치 연결 위치, 및

- 클러치의 복수의 제1 마찰 요소가 상기 클러치의 복수의 제2 마찰 요소에 회전 분리되는 클러치 분리 위치

사이에 포함되는 위치에서 클러치를 설정하기 위해 배치되는 엑츄에이터 및 하우징을 포함하는 제어 시스템.

그 작동 동안, 상기 멀티디스크 클러치에서 발생되는 마찰력은, 특히 제1 마찰 요소와 제2 마찰 요소 사이에 제로가 아닌 회전 속도 차가 존재하는 클러치의 일시적인 마찰에 의한 맞물림 단계 동안 열을 발생시킨다.

클러치 메카니즘의 지속적인 최적의 작동을 보장하기 위하여, 그리고 제1 마찰 요소와 제2 마찰 요소의 조기 마모를 제한하기 위하여, 클러치의 작동 동안 클러치를 윤활시키면서 동시에 냉각시킬 수 있는 냉각 유체의 사용이 특히 공지되어 있다. 문헌 EP 2 905 492 A2호에서, 냉각 유체는 클러치 서포트를 가로지르는 냉각 도관에 의해 클러치 메카니즘 안으로 도입된다.

냉각 유체를 클러치를 향해 배향시키기 위해서, 냉각 도관은 클러치 메카니즘 안의 이용가능한 부피 및 클러치 메카니즘의 형상을 고려하여 흔히 복합한 형태를 포함한다. 더 구체적으로는, 공지된 방식에서 클러치 서포트는 냉각 유체를 클러치 메카니즘 안에 도입시킬 수 있는 축방향으로 연장된 한쪽이 막힌 제1 보어(bore) 및 냉각 유체가 클러치 메카니즘 안에서 순환할 수 있게 하는 방사방향으로 연장된 한쪽이 막힌 제2 보어를 포함하며, 상기 제2 보어는 한쪽이 막힌 상기 제1 보어로 열려 있다.

따라서, 이러한 냉각 도관의 제작은 복잡하고 제1 및 제2 보어 사이에 유체 연통을 보장하기 위하여 다수의 조작에 의한 가공을 필요로 한다. 더 구체적으로, 2개의 보어의 가공을 수작업으로 손질하고, 한편으로 냉각 도관에서 그리고 다른 한편으로 클러치 메카니즘에서 냉각 유체의 최적의 순환을 보장하기 위하여 상기 2개의 보어의 교차부에서 이물질 제거(deburring)를 실시하는 것이 필요하다. 이렇게, 공지된 냉각 도관의 구성은 부담되고 복잡한 제작 공정을 이용하는데 이것은 클러치 메카니즘의 제작 비용의 증가에 기여한다.

본 발명의 과제는 상기한 문제들에 대해 적어도 많은 부분에서 응답하고 나아가 후속되는 상세한 설명 및 도면을 통해 명백해지는 다른 이점들을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 과제는 이들 문제들 중 적어도 하나를 해결하기 위해 신규한 클러치 메카니즘을 제안하는 것이다.

본 발명의 다른 과제는 클러치 메카니즘의 제작을 단순화하고 비용을 감소시키는 것이다.

본 발명의 다른 과제는 클러치 메카니즘의 차지 부피를 감소시키는 것이다.

본 발명의 제1 측면에 따르면, 자동차의 엔진과 트랜스미션 사이에 설치되도록 설계되는 클러치 메카니즘에 의해 상기 과제들 중 적어도 하나가 달성되는데, 상기 클러치 메카니즘은 (i) 적어도 하나의 클러치, (ii) 하우징, 및 상기 하우징에 대하여 축방향으로 변위하여 적어도 하나의 트랜스미션 베어링을 통해 상기 클러치를 연결하거나 또는 분리하도록 배치되는 적어도 하나의 환형 피스톤을 포함하는 제어 시스템, (iii) 서포트 베어링을 통해 방사방향으로 상기 클러치를 지탱하도록 배치되는 클러치 서포트, 상기 클러치 서포트는 클러치 메카니즘의 출력 허브와 상기 제어 시스템 사이의 축방향으로 중간 위치에 위치함, (iv) 클러치를 향해 냉각 유체를 순환시키기 위하여 배치되는 적어도 하나의 냉각 도관을 포함하며, 각각의 냉각 도관은 하나의 축방향 연장부 및 적어도 하나의 방사방향 연장부를 포함하고, 각각의 냉각 도관의 축방향 연장부는 방사방향으로 트랜스미션 샤프트와 클러치 서포트의 내면의 사이에 위치하고, 각각의 냉각 도관의 적어도 하나의 방사방향 연장부는 축방향으로 서포트 베어링과 출력 허브의 사이에 위치한다.

그 제1 측면에 따르면, 본 발명은 교묘하게도 트랜스미션 샤프트와 클러치 서포트 사이의 방사방향 공간을 치워 거기서 냉각 유체를 순환시키기 위하여, 더 구체적으로는 클러치 메카니즘의 외부로부터 클러치 메카니즘의 내부를 향해 냉각 유체를 도입시키기 위하여 클러치 메카니즘의 공축 아키텍쳐를 이용할 수 있게 한다.

보충적으로, 상기 방사방향 연장부는 교묘하게도 이 공간으로 통하도록 설계된다. 클러치의 냉각 및/또는 윤활을 개선시키기 위하여, 축방향으로, 상기 방사방향 연장부는 서포트 베어링과 출력 허브의 사이에 위치하여 가능한 한 가장 직접적인 방식으로 냉각 유체를 클러치를 향해 배향시킨다.

따라서, 이 구성은 종래 기술에 비하여 클러치 서포트에서의 가공 조작 회수를 감소시킬 수 있게 한다.

이렇게 그 제1 측면에 따른 본 발명은 제작 공정을 단순화하고 관련 비용을 절감시킬 수 있게 한다.

한편, 그 제1 측면에 따른 본 발명은 또한 냉각액을 순환시킬 수 있는 축방향으로 연장된 냉각 도관을 클러치 서포트를 가로질러 통과시킬 필요가 없기 때문에 클러치 서포트의 방사방향 치수를 감소시킬 수 있게 한다. 따라서, 본 발명은 방사방향으로 클러치 서포트와 클러치 사이에 있는 자유 내부 체적을 증가시킴으로써 클러치 메카니즘의 방사방향 차지 부피를 제한하거나 또는 이러한 클러치 메카니즘의 방사방향 치수를 감소시킬 수 있게 한다.

본 발명의 제1 측면에 따른 클러치 메카니즘은 바람직하게는 습식 또는 건식 클러치를 포함한다.

유리한 방식으로는, 본 발명의 제1 측면에 따른 메카니즘은, 바람직하게는 습식의, 2개의 멀티디스크 클러치를 포함하며, 상기 제어 시스템은, 각각 제1 및 제2 출력 허브를 통해 제1 및 제2 클러치를 제1 또는 제2 트랜스미션 샤프트에 클러치 연결하거나 클러치 분리하기 위해 배치되는, 제1 및 제2 환형 피스톤을 포함한다.

각각의 멀티디스크 클러치는, 한편으로, 입력 디스크 홀더 및 입력 허브를 통해 입력 샤프트에 일체형으로 회전 연결되는, 예를 들어 플랜지와 같은 복수의 제1 마찰 요소를 포함하고, 다른 한편으로, 제1 또는 제2 힘 전달 부재 및 제1 또는 제2 출력 허브를 통해 트랜스미션 샤프트 중 적어도 하나에 일체형으로 회전 연결되는, 예를 들어 마찰 디스크와 같은 복수의 제2 마찰 요소를 포함한다.

상기 제1 및 제2 힘 전달 부재는 상기 제어 시스템의 제1 및 제2 환형 피스톤에 의해 발휘되는 축방향 하중을 제2 마찰 요소에 전달하기 위하여 배치된다.

대안으로는, 복수의 플랜지가 제1 또는 제2 힘 전달 부재 및 제1 또는 제2 출력 허브를 통해 트랜스미션 샤프트 중 적어도 하나에 회전 연결되고, 복수의 마찰 디스크가 입력 디스크 홀더 및 입력 허브를 통해 입력 샤프트에 회전 연결된다.

각각의 클러치를

- 복수의 제1 마찰 요소가 복수의 제2 마찰 요소에 회전 연결되는 클러치 연결 위치, 및

- 복수의 제1 마찰 요소가 복수의 제2 마찰 요소에 회전 분리되는 클러치 분리 위치

사이에 포함되는 위치에 설정하기 위해 제어 시스템이 배치된다.

각각의 클러치는 바람직하게는 다른 클러치와는 상이한 위치에 설정된다: 제1 클러치가 클러치 연결 위치에 설정되면, 제2 클러치는 바람직하게는 클러치 분리 위치에 설정되고; 제1 클러치가 클러치 분리 위치에 설정되면, 제2 클러치는 바람직하게는 클러치 연결 위치에 설정된다.

경우에 따라서, 제1 및 제2 클러치는 동시에 클러치 분리 위치에 설정될 수 있다.

유리한 방식으로는, 본 발명의 제1 측면에 따른 클러치 메카니즘에서, 제어 시스템은 바람직하게는 유압식 또는 공기식이고, 환형 피스톤은 축방향으로 하우징 상에서 미끄럼 이동하게 설치된다.

상기 피스톤은 하우징에 대하여 축방향으로 변위되어, 예를 들어 클러치의 제1 및 제2 마찰 요소에 있어서 마찰에 의한 결합에 의해 상응하는 클러치를 연결하거나 분리하여, 최종적으로는 입력 샤프트와 트랜스미션 샤프트 중 하나의 회전 결합을 유도한다.

이하의 상세한 설명 및 청구범위에서, 이해를 돕기 위하여 비제한적으로 이하의 용어들을 사용할 것이다 :

- 트랜스미션 시스템의 회전 주축(O)에 의하여 결정되는 축 배향에 대한 방향을 따라 ≪ 전방 ≫ 또는 ≪ 후방 ≫, 여기서 ≪ 후방 ≫은 도면의 우측 트랜스미션 측에 위치하는 부분을 가리키고, ≪ 전방 ≫은 도면의 좌측 엔진측을 가리킨다;

- 상기 축 배향에 직교하는 방사 배향을 따라 상기 축(O)에 대하여 ≪ 내부 / 내부의 ≫ 또는 ≪ 외부 / 외부의 ≫.

바람직한 방식으로는, 본 발명의 제1 측면에 따른 메카니즘은 대안적으로 또는 보충적으로 이하의 제1 개선들 중 적어도 하나를 경우에 따라 조합해서 포함할 수 있다 :

- 각각의 클러치는 입력 샤프트에 일체형으로 회전 연결되는 복수의 마찰 요소를 포함하고, 상기 방사방향 연장부는, 클러치가 상기 축(O)의 주위에서 회전 상태에 있을 때 각각의 클러치의 방향으로 냉각 유체의 전파를 용이하게 하기 위하여 복수의 마찰 요소 중 적어도 일부가 통과하고 상기 축(O)에 대하여 수직인 평면에서 축방향으로 연장된다. 다시 말해서, 상기 방사방향 연장부는 축방향으로 상기 복수의 마찰 요소 중 적어도 일부와 수직으로 위치한다;

- 각각의 냉각 도관과 클러치 사이에서 냉각 유체의 이동을 돕기 위하여 상기 방사방향 연장부의 외측 단부는 축방향으로 출력 디스크 홀더와 입력 디스크 홀더의 사이에 위치한다;

- 상기 방사방향 연장부는 클러치의 마찰 요소의 방향으로 배향되어 제1 및 제2 마찰 요소를 통한 상기 유체의 흐름을 최적화한다;

- 상기 방사방향 연장부의 외측 단부는 상기 방사방향 연장부의 내측 단부보다 트랜스미션으로부터 축방향으로 더 떨어져 있으므로, 상기 방사방향 연장부의 외측 단부는 실질적으로 상기 방사방향 연장부의 내측 단부에 대하여 트랜스미션 상의 하우징의 지지면에 반대되는 방향으로 배향된다;

- 상기 방사방향 연장부는 상기 회전축(O)에 대하여 수직인 축에 대하여 -45°내지 +45°사이에 포함되는 각도를 따라 배향된다;

- 상기 방사방향 연장부는 클러치 서포트와 출력 허브에 대하여 축방향으로 지지되는 축방향 지지 베어링에 의하여 형성된다;

- 상기 방사방향 연장부는 대안적으로 또는 보충적으로 이하에 의해 형성된다:

o 클러치 서포트에 마련되고 한쪽에서 다른쪽으로 관통하는 적어도 하나의 보어. 바람직하게는, 상기 관통 보어는 클러치 서포트의 내측 부분에 있는 제1 단부 및 클러치 서포트의 외측 부분에 있는 제2 단부로 열리므로, 상기 축방향 연장부와 클러치 사이에서 냉각 유체가 순환할 수 있다;

o 축방향 지지 베어링에서 한쪽에서 다른쪽으로 가로지르는 적어도 하나의 방사방향 보어로서, 상기 축방향 연장부와 클러치 사이에서 냉각 유체가 순환할 수 있도록, 상기 보어는 내부를 향해 냉각 도관의 축방향 연장부로 열려 있다. 대안으로는, 상기 축방향 지지 베어링이, 내부를 향해 냉각 도관의 상기 축방향 연장부로 열려 있고 한쪽에서 다른쪽으로 관통하는 적어도 하나의 방사방향 도관을 포함한다. 상기 축방향 연장부에서 순환하는 냉각 유체가 클러치로 이동할 수 있도록, 외부를 향해, 방사방향 보어 및/또는 방사방향 도관은 방사방향 지지 베어링의 외면으로 열려 있다. 경우에 따라, 상기 축방향 연장부와 클러치 사이에서의 냉각 유체의 이동과 동시에 상기 축방향 지지 베어링을 윤활시킬 수 있기 위하여 축방향 지지 베어링을 통해 순환하는 냉각 유체는 볼 또는 롤러 또는 니들 가이드 케이지를 통해 지나간다;

o 클러치 서포트와 출력 허브의 사이에 위치하는 적어도 하나의 환형 링. 상기 환형 링은 축방향 지지 베어링과 클러치 서포트의 사이에 또는 축방향 지지 베어링과 출력 허브의 사이에 위치할 수 있다. 경우에 따라, 클러치 메카니즘은 상기 축방향 지지 베어링의 양측에 위치하는 2개의 환형 링을 포함한다;

o 상기 환형 링을 한쪽에서 다른쪽으로 관통하는 적어도 하나의 도관으로서, 상기 도관은 냉각 도관의 축방향 연장부와 클러치 사이에서의 유체 연통이 가능하도록 상기 축방향 연장부에서 내부를 향해 열려 있다. 상기 방사방향 연장 도관의 개수 및/또는 직경은 냉각 유체의 점도 및/또는 원하는 유량에 의존한다;

- 엑시얼 베어링은 니들(needle) 타입이다;

- 상기 환형 링의 방사방향 연장 도관들은, 클러치의 작동시, 더 구체적으로는 클러치가 상기 축(O)의 주위에서 회전하는 동안, 클러치에서의 냉각 유체 분포를 돕기 위하여 상기 축(O)의 주위에 각을 이루어 규칙적으로 분포된다;

- 서포트 베어링과 출력 허브의 사이에 위치하는 상기 방사방향 연장부는 제1 방사방향 연장부이고, 클러치의 치수에 따라 클러치에서 더 양호한 냉각 유체의 방사방향 분포가 가능하도록, 냉각 도관은 서포트 베어링과 제어 시스템의 사이에 위치하는 제2 방사방향 연장부를 포함한다. 실제로, 축방향으로 연장되는 클러치의 경우, 클러치의 더 양호한 냉각 및/또는 클러치의 더 양호한 윤활을 위해 복수의 축방향 위치에 냉각 유체를 방사방향으로 분사하는 것이 바람직할 수 있다;

- 상기 제2 방사방향 연장부는 클러치 서포트에 마련된 관통 보어에 의해 형성된다;

방사방향으로 상기 제2 방사방향 연장부에서 클러치를 향해 나가는 냉각 유체의 더 양호한 유체 연통이 가능하도록, 클러치 메카니즘의 입력 디스크 홀더는, 상기 축(O)에 대하여 수직이고 복수의 마찰 요소 중 적어도 일부가 통과하는 평면에 위치한 적어도 하나의 방사방향 개구부를 포함한다. 더 구체적으로, 상기 방사방향 개구부는 복수의 마찰 요소의 적어도 일부와 수직으로 위치한다. 보충적으로 또는 대안적으로, 본 발명의 제1 측면 또는 그 제1 개선들 중 어느 하나에 따른 메카니즘은 대안적으로 또는 보충적으로 이하의 제2 개선들 중 적어도 하나를 경우에 따라 조합해서 포함할 수 있다 :

- 클러치 서포트는, 특히 환형 피스톤이 축방향으로 변위하여 클러치를 연결할 때, 상기 환형 피스톤 또는 환형 피스톤들에서 발생되는 축방향 하중을 전달하기 위하여 배치된다. 이렇게 하기 위하여, 상기 클러치 서포트는, 축방향으로 상기 제어 시스템과 클러치의 출력 허브 사이에 포함되는 위치에서, 축방향으로 차단된다.

- 출력 허브 및 엔진측에서, 상기 클러치 서포트는 적어도 하나의 엑시얼 베어링을 통해 출력 허브에 대하여 축방향으로 지지된다.

- 제어 시스템측에서, 상기 클러치 서포트는 트랜스미션에 대하여 축방향으로 지지되거나 또는 제어 시스템에 일체형으로 고정되어 축방향 하중을 전달할 수 있다.

- 상기 클러치 서포트는, 방사방향 하중 및 축방향 하중을 동시에 전달할 수 있기 위해서, 서포트 베어링을 통해, 더 구체적으로는 앵귤러 콘택트 볼 베어링을 통해 클러치의 중량을 방사방향으로 지탱하기 위하여 배치된다. 상기 서포트 베어링은 환형 피스톤에 의해 발휘되는 축방향 하중에 반대되는 쪽에 배치된 스톱 링에 의하여 축방향으로 정지된다. 다시 말해서, 상기 스톱 링은 축방향으로 클러치의 출력 허브와 서포트 베어링 사이에 위치한다. 방사방향으로, 상기 서포트 베어링은 클러치 서포트와 클러치 사이에 배치된다. 이 배열은 교묘하게도 방사방향으로 회전축(O)에 더 가까이 있는 베어링의 방사방향 치수를 감소시킬 수 있어, 지탱되는 하중 및 서포트 베어링의 마모를 감소시킬 수 있다;

- 바람직하게는, 롤링 베어링은 앵귤러 콘택트 볼 베어링이다;

- 클러치의 제어 시스템의 하우징은 트랜스미션에 축방향으로 베어링 지지되도록 배치되는 평면을 구비한다. 하우징의 평면과 트랜스미션의 대향면의 협력은 제1 축방향 차단 요소를 형성하며, 더 구체적으로는 축방향 정지 요소의 형태로 형성한다;

- 제어 시스템의 하우징은 복수의 부재로 구현될 수 있다. 특히, 제어 시스템은, 하우징에 덧붙여지고 축방향으로 하우징과 출력 허브 사이에 위치하는 엑츄에이팅 서포트를 포함할 수 있다. 일반적으로, 하우징은 예를 들어 트랜스미션 상에 제어 시스템을 축방향으로 결합 및/또는 회전 결합할 수 있기 위하여 충분한 강성을 갖는 트랜스미션의 기계적 부재를 가리킨다. 대안으로, 엑츄에이팅 서포트는 제어 시스템의 보어 안에 크림핑될 수 있어, 상기 엑츄에이팅 서포트와 상기 제어 시스템의 사이에 회전 결합을 구현할 수 있다. 조립 또는 크림핑에 의한 이들 실시 변형예에서, 상기 엑츄에이팅 서포트는 하우징과 적어도 회전 결합된다. 경우에 따라, 상기 제어 시스템에서 제어 시스템과 트랜스미션 사이의 축방향 차단이 실현되도록 보장하기 위해 상기 엑츄에이팅 서포트는 트랜스미션과 대면하여 축방향 간극을 갖고 설치될 수 있다. 이러한 방식으로는, 엑츄에이팅 서포트의 축방향 치수 공차가 작아, 더 적은 비용으로 상기 엑츄에이팅 서포트를 제작할 수 있게 된다. 또한 경우에 따라, 상기 엑츄에이팅 서포트는 상기 제어 시스템과 방사방향 간극 없이 상기 제어 시스템의 보어 안에 설치될 수 있다. 바람직하게는, 이 간극 없는 설치는 힘으로 실현되며 상기 엑츄에이팅 서포트와 상기 제어 시스템 사이에 회전 결합이 실현될 수 있다;

- 대안으로, 엑츄에이팅 서포트는 제어 시스템의 하우징과 일체형으로 제작된다;

- 엑츄에이팅 서포트 및/또는 하우징은 바람직하게는 강철 또는 알루미늄과 같은 금속 재료로 이루어지거나, 또는 경우에 따라 플라스틱 재료로 이루어진다;

- 제어 시스템이, 하우징에 덧붙여진 엑츄에이팅 서포트를 포함하는 경우, 상기 회전 결합 수단은 바람직하게는 방사방향으로 상기 엑츄에이팅 서포트와 상기 클러치 서포트의 사이에 위치한다. 필적하는 방식으로, 제어 시스템이, 하우징에 덧붙여진 엑츄에이팅 서포트를 포함하는 경우, 상기 축방향 결합 요소는 바람직하게는 방사방향으로 상기 엑츄에이팅 서포트와 상기 클러치 서포트 사이에 위치한다;

본 발명의 제2 측면에 따르면, 본 발명의 제1 측면 또는 그 개선들 중 어느 하나에 따른 클러치 메카니즘을 포함하고 적어도 하나의 크랭크축에 의해 입력 샤프트에 회전 연동되는, 자동차용 트랜스미션 시스템이 제안된다.

유리하게는, 상기 클러치 메카니즘은 토션 진동 댐퍼를 통해 입력 샤프트에 회전 연결된다.

바람직한 방식에서, 본 발명의 제2 측면에 따른 트랜스미션 시스템은, (i) 클러치 메카니즘이 수용되는 밀봉 용기, (ii) 한편으로는 상기 밀봉 용기 안에 들어 있는 냉각 유체를 펌핑하기 위하여 그리고 다른 한편으로는 상기 냉각 유체를 냉각 도관으로 분사하기 위하여 배치되는 펌프, 및 (iii) 냉각 도관으로 재분사되기 전에 펌프에 의해 펌핑된 냉각 유체를 여과하기 위하여 배치되는 여과 요소를 포함한다.

그 가능한 그 모든 조합에 따라 여기 개시된 선택적인 상이한 특징들을 통합한 본 발명의 다양한 실시양태들이 고려된다.

본 발명의 다른 특징 및 이점은, 한편으로 이하의 상세한 설명, 및 다른 한편으로 개략적인 첨부 도면을 참조하여 예시적이고 비제한적으로 주어지는 복수의 실시예들을 통해 더 명백해질 것이다 :
- 도 1은, 본 발명의 제1 측면에 따르고, 냉각 도관이 서포트 베어링과 출력 허브 사이에 위치하는 방사방향 연장부를 포함하는 제1 실시양태에 따른 습식 이중 클러치 메카니즘을 포함하는 트랜스미션 시스템의 축방향 단면도를 도시한 것이다;
- 도 2는, 본 발명의 제1 측면에 따르고, 엑시얼 베어링의 역할을 하는 중간 링이 클러치 서포트와 출력 허브 사이에 위치되고 상기 중간 링이 방사방향 도관들을 포함하는 제2 실시양태에 따른 습식 이중 클러치 메카니즘을 포함하는 트랜스미션 시스템의 축방향 단면도를 도시한 것이다;
- 도 3은, 본 발명의 제1 측면에 따르고, 클러치 서포트와 출력 허브의 사이에 위치하는 엑시얼 베어링이 냉각 도관의 방사방향 연장부를 포함하는 제3 실시양태에 따른 습식 이중 클러치 메카니즘을 포함하는 트랜스미션 시스템의 축방향 단면도를 도시한 것이다;
- 도 4는 도 2를 통해 실시되는 것과 같은 중간 링의 사시도를 도시한 것이다;
- 도 5는 도 3을 통해 실시되는 것과 같은 냉각 도관의 방사방향 연장부를 포함하는 니들 베어링을 도시한 것이다.

이하 개시되는 실시양태들은 전혀 제한적인 것이 아니며; 특히, 특징 선택이 기술적 이점을 제공하기에 충분하거나 또는 종래 기술에 대해 본 발명을 구별하기에 충분하다면, 개시된 다른 특징들로부터 분리된 이하 개시되는 특징들의 선택만을 포함하는 본 발명의 변형을 생각할 수 있다. 이러한 선택은, 구조적 상세 없이, 또는 일부만으로 기술적 이점을 제공하기에 충분하거나 또는 종래 기술에 대해 본 발명을 구별하기에 충분하다면 단지 일부의 구조적 상세와 더불어 적어도 하나의 바람직한 기능적 특징을 포함한다.

특히 개시되는 모든 실시양태들 및 모든 변형예들은, 기술 면에서 조합에 저촉되는 것이 없다면, 서로 조합될 수 있다.

도면에서, 복수의 도면에 공통인 요소들은 동일한 부호를 갖는다.

도 1에는, 회전 주축(O)을 갖는, 특히 자동차용의, 클러치 메카니즘(10)을 포함하는 트랜스미션 시스템(1)을 도시하였다.

이하의 문단들에서, 상기 클러치 메카니즘(10)은 본 발명의 제1 측면에 따른 모든 실시양태들에 공통인 기술적 및 기능적 특징들에 의하여 소개된다. 실시양태들은 이하에서 이들 공통의 기술적 및 기능적 특징들에 대한 그 차이 및 그 특수성으로 기술될 것이다. 도 1은 본 발명의 제1 측면의 모든 실시양태들에 공통인 기술적 및 기능적 특징들에 대한 설명을 뒷받침하는 역할을 한다.

일반적인 실시양태

도 1 및 후속 도면들에 도시된 클러치 메카니즘(10)은 방사방향이라 불리는 위치에서의 습식 이중 클러치이며, 제1 클러치(100)는 바람직하게는 제2 클러치(200)의 외부에 위치한다.

대안으로, 클러치 메카니즘(10)은 축방향이라 불리는 위치에 설정될 수 있으며, 제1 클러치(100)는 축방향으로 후방쪽으로 배치되고 제2 클러치(200)는 축방향으로 전방쪽으로 배치된다.

또 대안으로, 클러치 메카니즘(10)은 건식 이중 클러치일 수 있다.

습식 이중 클러치를 구비한 클러치 메카니즘(10)은, 각각 제1 클러치(100) 또는 제2 클러치(200)를 통해, 제1 트랜스미션 샤프트(A1) 또는 제2 트랜스미션 샤프트(A2)에 입력 샤프트를 선택적으로 연결할 수 있도록 배치된다.

입력 샤프트는 적어도 하나의 크랭크축(900)에 의해 회전 연동되고 토션 진동 댐퍼(800)를 매개로 하여 상기 크랭크축(900)에 연결된다.

바람직하게는, 제1 트랜스미션 샤프트(A1) 및 제2 트랜스미션 샤프트(A2)는 공축이다.

제1 클러치(100) 및 제2 클러치(200)는 바람직하게는 멀티디스크 타입이다. 각각의 멀티디스크 클러치는, 한편으로, 입력 샤프트에 일체형으로 회전 연결되는, 예를 들어 플랜지와 같은, 복수의 제1 마찰 요소(101, 201)를 포함하고, 다른 한편으로, 트랜스미션 샤프트(A1, A2) 중 적어도 하나에 일체형으로 회전 연결되는, 예를 들어 마찰 디스크와 같은, 복수의 제2 마찰 요소(102, 202)를 포함한다.

제1 트랜스미션 샤프트(A1)는 입력 샤프트에 회전 연결되고, 제1 클러치(100)가, 복수의 제1 마찰 요소(101)가 복수의 제2 마찰 요소(102)에 회전 연결되는 클러치 연결이라 불리는 위치에 설정될 때, 상기 입력 샤프트에 의해 회전 연동된다.

제1 트랜스미션 샤프트(A1)는, 제1 클러치(100)가, 복수의 제1 마찰 요소(101)가 복수의 제2 마찰 요소(102)에 대해 회전 분리되는 클러치 분리라 불리는 위치에 설정될 때, 입력 샤프트로부터 회전 분리된다.

제2 트랜스미션 샤프트(A2)는 입력 샤프트에 회전 연결되고, 제2 클러치(200)가, 복수의 제1 마찰 요소(201)가 복수의 제2 마찰 요소(202)에 회전 연결되는 클러치 연결 위치에 설정될 때, 상기 입력 샤프트에 의해 회전 연동된다.

제2 트랜스미션 샤프트(A2)는, 제2 클러치(200)가, 복수의 제1 마찰 요소(201)가 복수의 제2 마찰 요소(202)에 대해 회전 분리되는 클러치 분리라 불리는 위치에 설정될 때, 입력 샤프트로부터 회전 분리된다.

본 발명의 맥락에서, 트랜스미션 샤프트(A1 및 A2)는 예를 들어 자동차에 장착되는 타입의 기어박스와 같은 트랜스미션(400)과 협력할 수 있도록 배치된다.

도 1에 도시된 습식 이중 클러치를 구비한 클러치 메카니즘(10)에서, 제1 클러치(100)는 트랜스미션(400)의 홀수 기어비를 체결하도록 배치되고 제2 클러치(200)는 트랜스미션(400)의 후진 및 짝수 기어비를 체결하도록 배치된다. 대안에서는, 상기 제1 클러치(100) 및 제2 클러치(200)가 담당하는 기어비가 각각 뒤바뀐다.

제1 클러치(100) 및 제2 클러치(200)는, 클러치(100 및 200)의 각각의 상태에 따라 입력 플라이휠(109)을 통해, 입력 샤프트의 입력이라 불리는 동력 - 토크 및 회전 속도 - 을 2개의 트랜스미션 샤프트(A1, A2) 중 하나에 교대로 전달하도록 배치된다.

바람직하게는, 클러치(100 및 200)는 동시에 동일한 클러치 분리 위치 또는 클러치 연결 위치에 있지 않도록 배치된다. 경우에 따라서, 제1 및 제2 클러치(100, 200)는 동시에 클러치 분리 위치에 있을 수 있다.

클러치 메카니즘(10)은, 축(O)의 둘레에, 도시되어 있지 않은 입력 샤프트에 회전 연결되는 적어도 하나의 입력 요소를 포함한다. 바람직하게는, 클러치 메카니즘(10)의 입력 요소는 적어도 하나의 입력 허브(130)를 포함한다. 그 내측 연장부에서, 입력 허브(130)는 경우에 따라서 예를 들어 이중 댐핑 플라이휠과 같은 토션 진동 댐핑 장치(800)를 통해 입력 샤프트에 회전 연결되고/회전 연결되거나 축방향으로 연결된다.

그 외측 연장부에서, 입력 허브(130)는 상기 입력 플라이휠(109)의 전방쪽에 위치하는 내측 단부에서 입력 플라이휠(109)에 회전 연결되고; 바람직하게는 이들은 용접 및/또는 리벳체결에 의해 결합, 예를 들어 고정된다. 그 상단부측에서, 입력 플라이휠(109)은 입력 디스크 홀더(106)를 통해 제1 클러치(100)에 회전 연결되며, 상기 입력 디스크 홀더(106)는 바람직하게는 특히 그루브 타입의 형태적 협력에 의해 상기 입력 플라이휠(109)에 회전 연결된다.

제1 및 제2 클러치(100 및 200)는 제1 및 제2 엑츄에이터(320, 330)를 포함하는 제어 시스템(300)에 의해 제어된다. 제어 시스템(300)은 하우징(307)을 포함하며 경우에 따라서 고정 수단(310)을 수용하도록 배치되는 상기 하우징의 상부(301)는 트랜스미션(400)과 협력한다. 제어 시스템(300)의 하우징(307)은, 제1 및 제2 엑츄에이터(320 및 330)를 지지하기 위해 배치된 축방향 연장부를 구비하는 내측 부분(302)을 또한 포함한다. 후방쪽에 위치하는 부분에서, 제어 시스템(300)은, 트랜스미션(400)과의 평면 지지를 구현하기 위해, 바람직하게는 평면인, 지지면이라 불리는 면(304)을 구비한다. 상기 지지면(304)은 바람직하게는 축방향으로 제어 시스템(300)의 후방쪽에 위치한다.

하우징(307)은 바람직하게는 단블록 방식으로 제작된다. 경우에 따라, 이것은 복수의 부재의 조립에 의해 제작될 수 있다. 예를 들어, 제어 시스템은, 하우징에 덧붙여지고 축방향으로 적어도 부분적으로 하우징과 출력 허브 사이에 위치하는 엑츄에이팅 서포트를 포함할 수 있다. 엑츄에이팅 서포트는 적어도 하우징과 회전 결합된다. 실시 변형에 따르면, 엑츄에이팅 서포트가 축방향 간극을 갖고 트랜스미션과 대면하여 설치되어, 제어 시스템과 트랜스미션 사이의 축방향 차단이 상기 제어 시스템에서 실현되도록 보장할 수 있다. 이렇게 하기 위하여, 엑츄에이팅 서포트는 예를 들어 방사방향 간극 없이 하우징의 보어에 설치되어, 엑츄에이팅 서포트와 제어 시스템의 하우징 사이에 회전 결합을 실현할 수 있다. 대안으로, 엑츄에이팅 서포트는 하우징의 보어 안에 크림핑될 수 있다.

바람직한 방식에서, 제1 및 제2 엑츄에이터(320 및 330)는 유압 실린더이다. 제1 및 제2 엑츄에이터(320, 330)는 각각 환형 피스톤을 포함할 수 있다. 제어 시스템(300)은 제1 및 제2 엑츄에이터(320, 330)를 위한 제1 및 제2 유압 유체 공급 채널(321 및 331)을 포함한다. 바람직하게는, 유압 유체는 예를 들어 오일과 같은 압력 하의 유체이다.

제1 엑츄에이터(320)는 클러치 연결 위치와 클러치 분리 위치 사이에 포함되는 위치에 제1 클러치(100)를 설정하도록 배치된다. 더 구체적으로, 제1 엑츄에이터(320)는, 제1 클러치(100)의 클러치 연결 위치와 클러치 분리 위치 사이에서, 축방향으로, 여기서는 전방에서 후방으로 이동한다.

제1 엑츄에이터(320)는, 한편으로 제1 베어링(140)을 통해 그리고 다른 한편으로 제1 힘 전달 부재(105)를 통해, 제1 클러치(100)에 연결된다.

제1 베어링(140)은 제1 엑츄에이터(320)에 의해 발생된 축방향 하중을 제1 힘 전달 부재(105)에 전달하도록 배치된다.

제1 힘 전달 부재(105)는 그 외측 연장부(104)에서 축방향 하중을 제1 클러치(100)로 전달하도록 배치되며, 상기 외측 연장부(104)는, 한편으로 제1 마찰 요소(101)를 제2 마찰 요소(102)에 대하여 그리고 다른 한편으로 입력 플라이휠(109)의 외부 반응 매체(103)에 대하여 밀어붙이거나 떨어뜨릴 수 있도록 축방향으로 전방을 향해 연장된다.

외부 반응 매체(103)는 입력 플라이휠(109)을 통해 입력 허브(130)에 회전 연결된다. 바람직하게는, 외부 반응 매체(103) 및 입력 플라이휠(109)은 하나의 부재로 제작되며, 변형예에서는 리벳체결 또는 용접과 같은 임의의 수단에 의해 함께 고정되는 2개의 부재로 제작된다.

외부 반응 매체(103)는 제1 또는 제2 마찰 요소의 형태와 상보적인 형태를 가져, 제1 엑츄에이터(320)가 전방을 향해 축방향 하중을 인가하여 제1 클러치(100)를 그 클러치 분리 위치에 설정할 때 제1 및 제2 마찰 요소(101, 102)의 마찰에 의한 결합을 가능하게 한다. 비제한적인 예로서, 상기 반응 매체는, 방사방향으로 외부를 향해 연장되고 그 중심부가 축방향으로 전방을 향해 연장되는 디스크의 형태를 취할 수 있다.

외부 반응 매체(103)는 특히 입력 플라이휠(109)의 내부 그루브와 협력하는 외부 그루브를 구비한다.

제1 클러치(100)는 바람직하게는 멀티디스크 타입이다. 이것은 예를 들어 마찰 디스크와 같은 적어도 하나의 제1 마찰 요소(101)를 포함한다. 제1 마찰 요소(101)는 제1 클러치(100)의 출력 요소를 형성하는 출력 디스크 홀더(110)를 통해 제1 트랜스미션 샤프트(A1)에 회전 연결된다.

제1 출력 디스크 홀더(110)는, 그 방사방향 외부 둘레에, 각각의 제1 마찰 요소(101) 상의, 더 구체적으로 각각의 제1 마찰 요소(101)의 방사방향 내부 둘레의 상보적인 톱니부와 협력하도록 설계된 톱니부가 마련된 축방향 연장부(107)를 포함한다. 따라서, 상기 출력 디스크 홀더는 제1 마찰 요소(101)와 맞물림에 의해 회전 연결된다.

그 방사방향 내측 단부에서, 제1 출력 디스크 홀더(110)는 제1 출력 허브(120)에 연결된다. 제1 출력 디스크 홀더(110) 및 제1 출력 허브(120)는 바람직하게는 용접에 의해, 변형예에서는 리벳체결에 의해 함께 고정된다.

제1 출력 허브(120)는 제1 트랜스미션 샤프트(A1) 상에 위치하는 상보적인 그루브와 협력하도록 배치되는 축방향 그루브를 방사방향으로 내부에 포함하여, 회전 연결을 실현한다.

제1 클러치(100)는 또한 자동적으로 제1 엑츄에이터(320)를 클러치 분리 위치로 다시 밀어내기 위하여 탄성 복원 수단을 포함한다. 바람직하게는, 탄성 복원 수단은 ≪ Onduflex TM ≫ 타입의 파형 와셔와 같은 탄성 와셔에 의해 형성된다. 탄성 복원 와셔는 축방향으로 제2 마찰 요소(101, 102) 사이에 삽입된다. 이것은 바람직하게는 방사방향으로 제1 마찰 요소(101)의 내부에 배치된다. 각각의 탄성 복원 와셔는 하나의 제2 마찰 요소(102)의 방사방향 전방면에 대하여 그리고 축방향으로 인접하는 다른 제2 마찰 요소(102)의 방사방향 후방면에 대하여 축방향으로 지지된다.

탄성 복원 수단은 축방향으로 제2 마찰 요소를 구동하여 제1 마찰 요소(101)의 방출 및 제1 엑츄에이터(320)의 클러치 분리 위치로의 회귀를 용이하게 한다.

도시되어 있지 않은 변형예에서, 제1 엑츄에이터(320)의 복원 수단은 적어도 하나의 압축 스프링에 의하여 형성된다.

클러치 메카니즘(10)의 제2 클러치(200)는 제1 클러치(100)의 설계와 유사한 설계이며, 제2 클러치(200)는 바람직하게는 멀티디스크 타입이다.

유리하게는, 제2 클러치(200)의 상세 사항에 대해서는 상기 기술된 제1 클러치(100)의 상세 사항을 필요에 따라 참조하면 된다.

제1 클러치(100)에 대해 기재한 구성과 마찬가지로, 제2 엑츄에이터(330)는 클러치 연결 위치와 클러치 분리 위치 사이에 포함되는 위치에 제2 클러치(200)를 설정하도록 배치된다.

제2 엑츄에이터(330)는 한편으로 제2 베어링(240)을 통해 그리고 다른 한편으로 제2 힘 전달 부재(205)를 통해, 제2 클러치(200)에 연결된다.

제2 엑츄에이터는 바람직하게는 제어 시스템의 하우징(307) 상에서 축방향으로 미끄럼 이동하도록 설치되는 환형 피스톤을 포함한다.

제2 베어링(240)은 한편으로 제2 엑츄에이터(330)에 의해 발생된 축방향 하중을 제2 힘 전달 부재(205)에 전달하고 다른 한편으로 제1 힘 전달 부재(105)에 의해 인가되는 방사방향 부하를 지탱하기 위해 배치된다.

제2 힘 전달 부재(205)는 그 외측 연장부(204)에서 축방향 하중을 제2 클러치(200)에 전달하도록 배치되며, 상기 외측 연장부(204)는, 제1 마찰 요소(201)를 한편으로 제2 마찰 요소(202)에 대하여 그리고 내부 반응 매체(203)에 대하여 밀어붙이거나 떨어뜨릴 수 있도록, 입력 디스크 홀더(106)에 설치된 개구부(108)를 가로질러 축방향으로 전방을 향해 연장된다.

내부 반응 매체(203)는, 임의의 수단에 의해, 예를 들어 용접에 의해 또는 리벳체결에 의해 입력 디스크 홀더(106)에 고정되는 방사방향 연장부(208)를 통해, 전방을 향해 배향되고 입력 디스크 홀더(106)와 일체형인 축방향 연장부(206)의 일부와 일체형이다. 대안에서, 내부 반응 매체(203) 및 입력 디스크 홀더(106)는 하나의 부재로 제작된다.

제2 힘 전달 부재(205)는 축방향으로 입력 디스크 홀더(106)와 제1 힘 전달 부재(105) 사이에 위치한다.

그 내측 부분에서, 제2 힘 전달 부재(205)는, 제어 시스템(300)에 대한 또는 트랜스미션 샤프트(A1, A2) 중 하나에 대한 방사방향 지지가 일어나지 않도록 내부 공간을 두기 위해서 보어(212)를 포함한다.

내부 반응 매체(203)는 제1 또는 제2 마찰 요소(201, 202)의 형태와 상보적인 형태를 가져, 제2 엑츄에이터(330)가 전방을 향해 축방향 하중을 인가하여 제2 클러치(200)를 그 클러치 연결 위치로 설정할 때, 제1 및 제2 마찰 요소(201, 202)의 마찰에 의한 결합을 가능하게 한다. 비제한적인 예로서, 반응 매체(230)는 축방향으로 후방으로 연장되는 중앙 지지 요홈 및 외부 둘레 상의 톱니부와 함께 고리의 형태를 취할 수 있다.

제2 클러치(200)는 바람직하게는 멀티디스크 타입이다. 이것은 예를 들어 마찰 디스크와 같은 적어도 하나의 제1 마찰 요소(201)를 포함한다. 제1 마찰 요소(201)는 제2 클러치(200)의 출력 요소를 형성하는 제2 출력 디스크 홀더(210)를 통해 제2 트랜스미션 샤프트(A2)에 회전 연결된다.

제2 출력 디스크 홀더(210)는, 그 방사방향 외부 둘레에, 각각의 제1 마찰 요소(201) 상의, 더 구체적으로 각각의 제1 마찰 요소(201)의 방사방향 내부 둘레의 상보적인 톱니부와 협력하도록 설계된 톱니부가 마련된 축방향 연장부(207)를 포함한다. 따라서, 제2 출력 디스크 홀더는 제1 마찰 요소(201)와 맞물림에 의해 회전 연결된다.

그 방사방향 내측 단부에서, 제2 출력 디스크 홀더(210)는 제2 출력 허브(220)에 연결된다. 제2 출력 디스크 홀더(210) 및 제2 출력 허브(220)는 바람직하게는 용접에 의해, 변형예에서는 리벳체결에 의해 함께 고정된다.

제2 출력 허브(220)는 제2 트랜스미션 샤프트(A2) 상에 위치하는 상보적인 그루브와 협력하도록 배치되는 축방향 그루브를 방사방향으로 내부에 포함하여, 회전 연결을 실현한다.

바람직하게는, 제2 트랜스미션 샤프트(A2)는 중공 실린더의 형태를 취하며 이 실린더의 내부에 제1 트랜스미션 샤프트(A1)가 삽입될 수 있다.

제2 클러치(200)는 또한 자동적으로 제2 엑츄에이터(330)를 클러치 분리 위치로 다시 밀어내기 위하여 탄성 복원 수단을 포함한다. 바람직하게는, 탄성 복원 수단은 ≪ Onduflex TM ≫ 타입의 파형 와셔와 같은 탄성 와셔에 의해 형성된다. 탄성 복원 와셔는 축방향으로 제2 마찰 요소(201, 202) 사이에 삽입된다. 이것은 바람직하게는 방사방향으로 제1 마찰 요소(201)의 내부에 배치된다. 각각의 탄성 복원 와셔는 하나의 제2 마찰 요소(202)의 방사방향 전방면에 대하여 그리고 축방향으로 인접하는 다른 제2 마찰 요소(202)의 방사방향 후방면에 대하여 축방향으로 지지된다.

탄성 복원 수단은 축방향으로 제2 마찰 요소를 구동하여 제1 마찰 요소(201)의 방출 및 제2 엑츄에이터(330)의 클러치 분리 위치로의 회귀를 용이하게 한다.

도시되어 있지 않은 변형예에서, 제2 엑츄에이터(330)의 복원 수단은 적어도 하나의 압축 스프링에 의하여 형성된다.

입력 디스크 홀더(106)는, 개구부(108)에서 방사방향으로 클러치 메카니즘(10)의 내부를 향해 그리고 축방향으로 전방을 향해 연장되는 내측이라 불리는 세그먼트(111)를 추가로 포함한다. 그 내측 단부에서, 입력 디스크 홀더(106)의 내측 세그먼트(111)는, 입력 디스크 홀더(106)의 방사방향 부하를 지탱하기 위해 배치된 롤링 베어링(113) 상에 방사방향으로 지지되는 뒤축(118)에서 지지된다.

방사방향으로, 롤링 베어링(113)은, 제어 시스템(300)과 제1 및 제2 출력 허브(120, 220)의 사이의 축방향 중간 위치에 위치하는 클러치 서포트(500)에 일체형으로 연결된다.

축방향으로, 롤링 베어링(113)의 위치는 전방을 향해 스토퍼(114)에 의해 규정된다. 상기 스토퍼(114)는 바람직하게는 차단 링 또는 스톱 링일 수 있다. 또한, 상기 스토퍼(114)는 바람직하게는 클러치 서포트(500)의 둘레면에 구현되는 요홈 안에 수용될 수 있다.

더 일반적인 방식으로는, 롤링 베어링(113)은 방사방향으로 클러치 서포트(500)와 입력 디스크 홀더(106) 사이에 배치된다. 축방향으로, 롤링 베어링(113)은, 제1 또는 제2 엑츄에이터(320, 330)에 의해 발휘되는 축방향 하중에 반대되는 쪽에 배치된 스톱 링(114)에 의하여 축방향으로 정지된다.

유리하게는, 롤링 베어링(113)은, 방사방향 하중 및 축방향 하중을 동시에 전달할 수 있기 위하여 앵귤러 콘택트 볼 베어링이다. 이 축방향 하중은, 롤링 베어링(113)에서, 스톱 링(114)에 의해 회수된다. 사실상, 제1 또는 제2 엑츄에이터(320, 330)가 축방향 하중을 제1 또는 제2 힘 부재(105, 205)로 전달하여 클러치(100, 200)를 클러치 연결 위치 또는 클러치 분리 위치에 상응하게 설정할 때, 축방향 하중은, 상기 제1 또는 제2 엑츄에이터(320, 330)를 포함하는 제1 단부와, 트랜스미션 샤프트(A1, A2)에 위치하는 제2 단부의 사이에서 전달된다.

상기 클러치 메카니즘(10)은 클러치(100, 200)를 향해 냉각 유체를 순환시키기 위하여 배치된 적어도 하나의 냉각 도관(600)을 또한 포함하고, 상기 냉각 도관 또는 상기 냉각 도관들(600)은 하나의 축방향 연장부(610) 및 적어도 하나의 방사방향 연장부(620)를 포함한다.

본 발명의 모든 실시양태들에 공통적으로, 상기 냉각 도관(600)의 축방향 연장부(610)는 방사방향으로 클러치 서포트(500)의 내측면(501)과 방사방향으로 가장 외부에 위치하는 트랜스미션 샤프트(A2)의 외측면(901) 사이에 위치한다. 상기 냉각 도관(600)의 축방향 연장부(610)는 이하를 포함한다:

- 방사방향으로 트랜스미션(400)의 내측면(401)과 트랜스미션 샤프트(A2)의 외측면(901) 사이에 위치하는 제1 섹션(410). 유리한 방식으로는, 상기 제1 섹션(410)은 그 방사방향 내측 단부에서 한쪽에서 저쪽으로 상기 트랜스미션(400)을 가로지르는 축 배향의 보어에 의해 형성된다;

- 방사방향으로 클러치 서포트(500)의 제1 내측면(501)과 트랜스미션 샤프트(A2)의 외측면(901) 사이에 위치하는 제2 섹션(510). 유리한 방식으로는, 상기 제1 섹션(510)은 그 방사방향 내측 단부에서 한쪽에서 저쪽으로 상기 클러치 서포트(500)를 가로지르는 축 배향의 보어에 의해 형성된다;

- 그 축방향 전단부에서, 상기 냉각 도관(600)의 축방향 연장부(610)는, 그 방사방향 신장이 제2 섹션의 방사방향 신장보다 큰 보어에 의해 형성되는 제3 섹션(520)을 포함하며: 그 축방향 전단부에서 취한 축방향 연장부(610)의 외측면(502)은 제2 섹션에서 취한 클러치 서포트(500)의 내측면(501)보다 더 외부에 위치한다. 이렇게 클러치 서포트(500)의 축방향 전단부에서 보어의 확장은 제2 출력 허브(220)의 도입을 가능하게 하여 이 출력 허브와 트랜스미션 샤프트(A2)가 회전 결합된다.

이렇게, 그 제1 측면에 따른 본 발명은 클러치 서포트와 트랜스미션 샤프트(A2)의 사이에 있는 환형 공간을 이용하여 거기서 냉각 유체를 순환시키는 것을 제안한다. 이 유리한 구성은 냉각 유체의 순환을 위한 복잡한 보어들을 더 이상 갖지 않는 클러치 서포트를 간단히 제작할 수 있게 한다.

이제, 클러치 메카니즘(10) 내 냉각 도관(600)의 비제한적인 복수의 배열을 통해, 더 구체적으로는 냉각 도관(600)의 방사방향 연장부(620)의 복수의 배열을 통해, 제1 측면에 따른 본 발명의 상이한 실시양태들을 개시할 것이다.

본 발명 및 상이한 실시양태들의 이해를 돕기 위하여 도 1을 통해 상기 설명한 일반적인 실시양태와 비교하여 각각의 실시양태의 몇가지 특수성 및 기술적 및 기능적 차이만을 설명할 것이다.

제1 실시양태

도 1을 통해 개시되는 제1 실시양태에서, 냉각 도관(600)은 냉각 유체를 바람직하게는 제1 및 제2 클러치(100, 200)의 방향으로 배향시키기 위하여 서포트 베어링(113)과 제2 출력 허브(220)의 사이에 위치하는 방사방향 연장부(620)를 포함한다. 더 구체적으로, 상기 방사방향 연장부(620)의 방사방향으로 외부에 있는 단부는 제2 출력 디스크 홀더(210)와 입력 디스크 홀더(106)의 사이에서 클러치 서포트(500)를 넘어 열려 있다.

이 실시양태에서, 상기 방사방향 연장부(620)는 클러치 서포트(500) 안에 구현된 보어의 형태를 취한다. 상기 방사방향 연장부(620)를 형성하는 보어는 그 내측 단부와 그 외측 단부 사이에서 일정한 직경을 가진다. 내부를 향해, 상기 보어는 상기 냉각 도관(600)의 축방향 연장부(610)의 제3 섹션(520)으로 열려 있다.

상기 방사방향 연장부(620)를 형성하는 보어는 실질적으로 클러치 서포트(500)의 전방을 향해 배향되고: 상기 방사방향 연장부(620)의 외측 단부는 상기 방사방향 연장부(620)의 내측 단부보다 더 전방에 위치한다. 더 구체적으로, 상기 방사방향 연장부(620)를 형성하는 보어는 회전축(0)에 직교하는 축에 대하여 약 30°의 각도(α)를 따라 배향된다.

제2 실시양태

도 2는 제2 실시양태를 도시한 것으로, 여기서는 엑시얼 베어링의 역할을 하는 중간 링(700)이 축방향으로 클러치 서포트(500)와 제2 출력 허브(220)의 사이에 위치되고, 상기 중간 링(700)은 제1 및 제2 클러치(100, 200)의 방향으로 냉각 유체를 전달할 수 있는 방사방향 도관들을 포함한다.

더 구체적으로, 상기 중간 링(700)의 후방면(710)은 클러치 서포트(500)의 전방면(503)과 평면 지지되고; 상기 중간 링(700)의 전방면(720)은 제2 출력 허브의 후방면(133)과 평면 지지된다.

상기 클러치 서포트는 유리하게는 방사방향으로 상기 중간 링(700)의 위치를 규정하기 위하여 배치되는 축방향 숄더부(504)를 포함할 수 있고, 상기 중간 링(700)의 외측면 또는 내측면 중 하나는 상기 축방향 숄더부(504)에 대하여 방사방향으로 베어링 지지된다. 상기 축방향 숄더부(504)는 바람직하게는 상기 중간 링(700)에 대하여 방사방향으로 내부에 위치하고, 상기 축방향 숄더부(504)는, 클러치 서포트(500)의 전방면의 내측 부분에 전방을 향해 배향된 원주방향 받침대를 형성한다.

대안으로, 상기 축방향 숄더부(504)는 상기 중간 링(700)에 대하여 방사방향으로 외부에 위치하여, 클러치 서포트(500)의 전방면의 외측 부분에 전방을 향해 배향된 원주방향 받침대를 형성할 수 있다.

도 4를 참조하면, 상기 중간 링은 방사방향으로 외부를 향해 환형 외측면(760)에 의해 그리고 내부를 향해 환형 내측면(750)에 의해 한정되는 환형 링의 형태를 취한다. 상기 환형 외측면(760)의 직경은 유리하게는 클러치 서포트(500)의 바깥 직경에 필적한다. 대안으로, 상기 환형 외측면(760)의 직경은 클러치 서포트(500)의 바깥 직경과 같거나, 이보다 약간 작거나 또는 이보다 약간 크다. 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 축방향 숄더부(504)가 클러치 서포트의 전방면의 내측 부분에 위치하는 경우, 상기 중간 링(700)의 방사방향 포지셔닝을 실현하기 위하여, 상기 중간 링(700)의 환형 내측면(750)의 직경은 상기 축방향 숄더부(504)의 바깥 직경과 같다. 이 경우, 상기 환형 내측면(750)은 상기 축방향 숄더부(504)의 외측면에 대하여 지지된다.

상기 축방향 숄더부(504)가 클러치 서포트의 전방면의 외측 부분에 위치하는 경우, 상기 중간 링(700)의 방사방향 포지셔닝을 실현하기 위하여, 상기 중간 링(700)의 환형 외측면(760)의 직경은 상기 축방향 숄더부(504)의 안 직경과 같다. 이 경우, 상기 환형 외측면(760)은 상기 축방향 숄더부(504)의 내측면에 대하여 지지된다. 따라서, 상기 환형 내측면(760)의 직경은 유리하게는 클러치 서포트(500)의 안 직경에 필적한다. 대안으로, 상기 환형 내측면(750)의 직경은 클러치 서포트(500)의 안 직경과 같거나, 이보다 약간 작거나 또는 이보다 약간 크다.

클러치 서포트(500)의 전방면과 또는 제2 출력 허브(220)의 후방면과 평면 지지를 실현할 수 있도록 상기 중간 링(700)의 후방면(710)은 평면인 것이 유리하다.

상기 중간 링의 전방면(720)은 집합적으로 상기 냉각 도관 또는 냉각 도관들(600)의 방사방향 연장부(620)를 형성하는 복수의 방사방향 연장 도관들(730)을 포함한다. 상기 방사방향 연장 도관들(730)은 바람직하게는 상기 축(O)의 둘레에 규칙적으로 이격되어 있다. 도 4에 도시된 실시예에서, 상기 중간 링은 9개의 방사방향 연장 도관들(730)을 포함하고, 2개의 인접하는 방사방향 연장 도관들(730) 사이의 각도는 실질적으로 40°이다.

각각의 방사방향 연장 도관(730)은 U자형 횡방향 프로필을 가진다. 다시 말해서, 각각의 방사방향 연장 도관(730)은 냉각 유체가 흐를 수 있게 하는 홈통을 형성한다. 상기 방사방향 연장 도관(730)은 클러치 메카니즘(10)의 한면, 예를 들어 클러치 서포트(500)의 전방면 또는 제2 출력 허브(220)의 후방면에 대한 상기 중간 링의 전방면(720)의 평면 지지에 의하여 축방향으로 닫힌다.

본 발명의 특정 실시양태에 따르면, 그 각각의 전방면(720)을 따라 지지되고 제1 중간 링(700)의 각각의 방사방향 연장 도관(730)이 제2 중간 링(700)의 방사방향 연장 도관(730)과 마주보고 배치되도록 각도를 이루어 정렬되는 2개의 중간 링(700)을 면 대 면으로 접촉시킴으로써 그 횡단면이 실질적으로 원형인 방사방향 연장 도관을 형성할 수 있다.

상기 중간 링(700)의 전방면(720)은 인접하는 2개의 방사방향 연장 도관(730) 사이에 위치하는 복수의 섹션(740)을 포함한다. 이들 섹션은 집합적으로 클러치 메카니즘(10)의 한면, 예를 들어 클러치 서포트(500)의 전방면 또는 베어링(115)의 한면 또는 제2 출력 허브(220)의 후방면에 대한 상기 중간 링의 전방면(720)의 지지면을 형성한다.

클러치 메카니즘(10)에 대한 상기 중간 링의 설치를 용이하게 하기 위하여 상기 중간 링(700)은 또한 그 전방면(720)에 외측 챔퍼(736) 및 내측 챔퍼(735)를 포함한다.

제3 실시양태

도 3은 그 제1 측면에 따른 본 발명의 제3 실시양태를 도시한 것으로, 여기서는 클러치 서포트(500)와 제2 출력 허브(220)의 사이에 위치하는 베어링(115)이 냉각 도관의 방사방향 연장부를 포함한다. 보충적으로, 도 5는 도 3의 실시와 같은 냉각 도관(600)의 방사방향 연장부(620)를 포함하는 니들 베어링의 형태를 갖는 베어링(115)을 도시한다.

개략적으로, 본 발명의 제3 측면은 베어링(115)에 중간 링(700)을 기능적으로 통합시키는 것으로 이루어진다. 더 구체적으로, 상기 니들 베어링(115)은 제1 벽(810) 및 제2 벽(815)에 의해 형성되는 케이지의 내부에 축방향으로 차단된 롤러(830)를 포함하고, 제1 벽(810) 및 제2 벽(815) 중 적어도 하나는 집합적으로 냉각 도관(600)의 방사방향 연장부(620)를 형성하는 복수의 방사방향 연장 도관(830)을 포함한다. 도 5에 도시된 실시예에서는, 니들 베어링(115)의 제2 벽(815)만이 방사방향 연장 도관(830)을 포함한다.

각각의 방사방향 연장 도관(830)은 냉각 유체가 방사방향으로 니들 베어링(115)을 가로지를 수 있게 하는 방사방향 보어에 의해 형성된다. 각각의 방사방향 연장 도관(830)은 방사방향으로 니들 베어링(115)의 내측면(840)과 외측면(845) 사이에서 연장된다. 상기 복수의 방사방향 연장 도관(830)은 바람직하게는 상기 축(O)의 주위에 규칙적으로 각을 이루어 이격되어 있다.

도 3에 도시된 실시예에서는, 니들 베어링(115)의 방사방향 연장 도관(830)이 후방을 향해, 즉, 클러치 서포트(500) 쪽으로 위치한다. 대안으로, 니들 베어링(115)의 상기 연장 도관(830)은 전방을 향해, 즉, 제2 출력 허브(220) 쪽으로 위치한다.

제2 실시양태에 비견할만한 방식으로, 클러치 서포트(500)는 방사방향으로 니들 베어링(115)의 위치를 규정하기 위하여 배치된 축방향 숄더부(504)를 포함한다. 상기 니들 베어링은 클러치 서포트(500)의 상기 축방향 숄더부(504)와 협력하는 축방향 센터링 숄더부(835)를 포함한다. 상기 축방향 숄더부(504)는 클러치 서포트(500)의 전방면의 내측 부분에 전방을 향해 배향된 원주방향 받침대를 형성하고, 니들 베어링(115)의 상기 축방향 센터링 숄더부(835)의 내측면은 상기 축방향 숄더부(504)에 대하여 방사방향으로 베어링 지지된다.

도 5에 도시된 실시예에서, 상기 축방향 숄더부(504)는 클러치 서포트(500)의 전방면(503)의 외측 부분에 위치하고, 니들 베어링(115)의 방사방향 포지셔닝을 실현하기 위하여 상기 축방향 센터링 숄더부(835)의 외측면(836)의 직경은 상기 축방향 숄더부(504)의 안 직경과 같다.

물론, 본 발명은 지금까지 개시된 실시예들에 한정되지 않으며 본 발명의 범위에서 벗어나지 않고 이들 실시예에 다수의 수정이 가해질 수 있다. 특히, 본 발명의 상이한 특징들, 형태, 변형예 및 실시양태들은 서로 양립할 수 없거나 배제되는 것이 아닌 범위 내에서 다양한 조합에 따라 서로 결합될 수 있다. 특히 상기 개시한 모든 변형예 및 실시양태는 서로 조합 가능하다.

Claims (15)

1. 자동차의 엔진과 트랜스미션 사이에 설치되는 클러치 메카니즘(10)으로서, 상기 클러치 메카니즘은:
   - 축(O)의 주위에서 회전하는 적어도 하나의 클러치(100, 200);
   - 상기 클러치(100, 200)의 제어 시스템(300)으로서,
   o 하우징(307) ; 및
   o 적어도 하나의 트랜스미션 베어링(140, 240)을 통해 상기 클러치(100, 200)를 클러치 연결하거나 또는 클러치 분리하기 위하여 상기 하우징(307)에 대하여 축방향으로 변위되도록 배치되는 적어도 하나의 환형 피스톤(320, 330);
   을 포함하는 상기 클러치(100, 200)의 제어 시스템(300);
   - 서포트 베어링(113)을 통해 상기 클러치(100, 200)를 방사방향으로 지지하기 위해 배치되며, 축방향으로 상기 제어 시스템(300)과 상기 클러치 메카니즘(1)의 출력 허브(120, 220) 사이의 중간 위치에 위치되는 클러치 서포트(500);
   - 상기 클러치(100, 200)를 향해 냉각 유체를 순환시키기 위하여 배치되고, 각각 하나의 축방향 연장부 및 적어도 하나의 방사방향 연장부를 포함하는 적어도 하나의 냉각 도관;
   을 포함하고,
   각각의 냉각 도관의 상기 축방향 연장부가, 방사방향으로 트랜스미션 샤프트(A2)와 상기 클러치 서포트(500)의 내면 사이에 위치되고, 각각의 냉각 도관의 적어도 하나의 방사방향 연장부가 축방향으로 상기 서포트 베어링(113)과 상기 출력 허브(120, 220)의 사이에 위치하는 것을 특징으로 하는 클러치 메카니즘(10).
2. 제1항에 있어서, 상기 각각의 클러치(100, 200)가, 입력 샤프트에 일체형으로 회전 연결되는 복수의 마찰 요소를 포함하고, 상기 방사방향 연장부가, 상기 축(O)에 수직이고 상기 복수의 마찰 요소 중 적어도 일부를 통과하는 평면에 축방향으로 위치하는 것을 특징으로 하는 클러치 메카니즘(10).
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 방사방향 연장부의 외측 단부가 축방향으로 출력 디스크 홀더(110, 210)와 입력 디스크 홀더(106)의 사이에 위치하는 것을 특징으로 하는 클러치 메카니즘(10).
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 방사방향 연장부가 상기 클러치(100, 200)의 상기 마찰 요소들의 방향으로 배향되는 것을 특징으로 하는 클러치 메카니즘(10).
5. 제4항에 있어서, 상기 방사방향 연장부가 상기 회전축(O)에 수직인 축에 대하여 -45°내지 45°사이에 포함되는 각도를 따라 배향되는 것을 특징으로 하는 클러치 메카니즘(10).
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 방사방향 연장부가, 상기 클러치 서포트(500)에 마련되고 한쪽에서 다른쪽으로 관통하는 적어도 하나의 보어(bore)에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 클러치 메카니즘(10).
7. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 방사방향 연장부가, 상기 클러치 서포트(500) 및 상기 출력 허브(120, 220)에 대하여 축방향으로 지지되는 축방향 지지 베어링(115)에 의하여 형성되는 것을 특징으로 하는 클러치 메카니즘(10).
8. 제7항에 있어서, 상기 방사방향 연장부가, 상기 축방향 지지 베어링(115)에서 한쪽에서 다른쪽으로 관통하는 적어도 하나의 방사방향 보어에 의해 형성되고, 상기 보어가 상기 냉각 도관의 축방향 연장부에서 내부를 향해 열려 있는 것을 특징으로 하는 클러치 메카니즘(10).
9. 제7항 또는 제8항에 있어서, 상기 축방향 지지 베어링(115)은 니들형(needle type)인 것을 특징으로 하는 클러치 메카니즘(10).
10. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 방사방향 연장부는, 상기 클러치 서포트(500)와 상기 출력 허브(120, 220)의 사이에 위치하는 환형 링에 의하여 형성되는 것을 특징으로 하는 클러치 메카니즘(10).
11. 제10항에 있어서, 상기 방사방향 연장부는, 상기 환형 링을 한쪽에서 다른쪽으로 관통하는 적어도 하나의 도관에 의해 형성되고, 상기 도관은 상기 냉각 도관의 축방향 연장부에서 내부를 향해 열려 있는 것을 특징으로 하는 클러치 메카니즘(10).
12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 서포트 베어링(113)과 상기 출력 허브(120, 220)의 사이에 위치하는 상기 방사방향 연장부는 제1 방사방향 연장부이고, 상기 냉각 도관은, 상기 서포트 베어링(113)과 상기 제어 시스템(300)의 사이에 위치하는 제2 방사방향 연장부를 포함하는 것을 특징으로 하는 클러치 메카니즘(10).
13. 제12항에 있어서, 상기 제2 방사방향 연장부는, 상기 클러치 서포트(500)에 마련된 관통 보어에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 클러치 메카니즘(10).
14. 제12항 또는 제13항에 있어서, 상기 클러치 메카니즘(10)의 상기 입력 디스크 홀더(106)가, 상기 축(O)에 수직이고 상기 복수의 마찰 요소 중 적어도 일부를 통과하는 평면에 위치하는 적어도 하나의 방사방향 개구부를 포함하는 것을 특징으로 하는 클러치 메카니즘(10).
15. 자동차용 트랜스미션 시스템(1)으로서,
    - 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 따른 클러치 메카니즘(10)이 수용되는 밀봉 용기;
    - 한편으로는 상기 밀봉 용기 안에 들어 있는 냉각 유체를 펌핑하기 위하여 그리고 다른 한편으로는 상기 냉각 유체를 상기 냉각 도관으로 분사하기 위하여 배치되는 펌프, 및
    - 상기 냉각 도관으로 재분사되기 전에 상기 펌프에 의해 펌핑된 상기 냉각 유체를 여과하기 위하여 배치되는 여과 요소
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차용 트랜스미션 시스템(1).

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