KR20220005308A - 하이브리드 변속기의 조립구조 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 토크 컨버터 장치와 모터 장치를 일체화로 조립하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 변속기의 조립구조를 제공한다.

Description

하이브리드 변속기의 조립구조{ASSEMBLY STRUCTURE OF HYBRID TRANSMISSION}
본 발명은 하이브리드 변속기의 조립구조에 관한 것이다.
일반적으로 하이브드 차량에 장착되는 토크 컨버터(Torque converter)는, 차량의 엔진과 변속기 사이에 설치되어 유체를 이용하여 엔진의 구동력을 변속기에 전달하는 장치이다. 이러한 토크 컨버터는, 엔진의 구동력을 전달받아 회전하는 임펠러, 이 임펠러에서 토출되는 오일에 의해 회전되는 터빈 및 임펠러로 되돌아 흐르는 오일의 흐름을 임펠러의 회전 방향으로 향하게 하여 토크 변화율을 증대시키는 리액터(Reactor)를 포함한다.
도 1은 기존 하이브리드 차량의 동력전달 시스템을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 1을 참조하면, 하이브리드 차량의 동력전달 시스템은 차량의 구동원인 엔진(E), 엔진(E)의 구동력을 변속기(T)로 전달하는 토크 컨버터(TC) 및 차량의 다른 구동원인 모터(M)를 포함한다. 엔진(E)의 구동력은 토크 컨버터(TC)를 통하여 변속기(T)로 전달되고, 구동축(S)을 지나서 구동바퀴(W)로 전달된다. 모터(M)의 구동력은 변속기(T)를 거쳐 구동축(S)을 통하여 구동바퀴(W)로 전달된다. 토크 컨버터(TC)에는 엔진(E)의 동력을 연결 또는 차단하는 클러치(C)가 구비된다.
그런데 기존 하이브리드 차량은 토크 컨버터와 모터가 나란히 배치되는 구조로 모터 전장만큼 변속기 전체 전장이 증가될 수밖에 없었다.
이에 대하여, 본 발명은 토크 컨버터와 모터를 일체화 조립 구조로 구성하여 콤팩트화 함으로써 변속기 전체 전장을 축소할 수 있는 메커니즘을 제시하고자 한다.
대한민국 공개특허공보 제10-2013-0045719호(2013.05.06. 공개)
전술한 문제를 해결하기 위하여, 본 발명은 토크 컨버터와 모터를 일체화 조립 구조로 구성하여 콤팩트화 함으로써 변속기 전체 전장을 축소할 수 있도록 한 하이브리드 변속기의 조립구조를 제공하고자 한다.
전술한 목적을 이루기 위해 본 발명은, 토크 컨버터 장치와 모터 장치를 일체화로 조립하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 변속기의 조립구조를 제공한다.
또한, 상기 토크 컨버터 장치는 상기 모터 장치측을 향하여 돌출되는 돌출결합부 및 상기 돌출결합부 중심에서 엔진측을 향하여 돌출되는 돌출샤프트를 포함하는 제1 커버; 상기 제1 커버와 연결되며 변속기측에 구비되는 제2 커버; 상기 제1 커버의 돌출결합부 내측에 장착되는 클러치; 및 상기 제2 커버의 내측에 장착되는 토크 컨버터; 를 포함한다.
또한, 상기 모터 장치는 모터를 포함하며 상기 모터에 로터가 구비되고, 상기 로터의 내측은 돌출결합부의 외경을 감싸는 구조로 상기 돌출결합부의 외경에 결합되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 돌출결합부의 가장자리를 따라 수용홈이 구비되고, 상기 수용홈에 로터 내측면을 따라 구비되는 돌출환테가 대응 결합된다.
또한, 상기 모터 장치는 상기 모터를 감싸는 제3 커버; 및 상기 제3 커버와 연결되는 제4 커버; 를 더 포함하고, 상기 모터는 상기 제4 커버의 격벽에 의해 엔진측과 격리된다.
또한, 상기 제4 커버의 격벽 중심에 상기 제1 커버를 향하여 돌출되는 허브가 구비되고, 상기 허브 내부에 베어링이 장착되며, 상기 베어링에 돌출샤프트가 회전 가능하도록 장착된다.
또한, 상기 돌출샤프트에 나사 결합되어 상기 베어링 일측면에 밀착되는 로킹 너트에 의해 베어링의 로킹 상태가 이루어진다.
또한, 상기 제4 커버 내부에 토셔널 댐퍼가 장착된다.
또한, 상기 토크 컨버터 장치와 모터 장치의 조립으로 이루어지는 일체화 조립체는 변속기에 조립된다.
또한, 상기 일체화 조립체와 변속기의 조립시 상기 변속기 커버의 내부에 상기 토크 컨버터와 모터가 위치하고 상기 제4 커버를 향하는 변속기 커버의 바깥쪽 면은 상대측인 상기 제4 커버에 밀착된다.
본 발명은 토크 컨버터와 모터를 일체화 조립 구조로 구성하여 콤팩트화 함으로써 변속기 전체 전장을 축소할 수 있다.
또한, 본 발명은 토크 컨버터와 모터를 일체화된 조립체로 구성함으로써 탑재성을 개선할 수 있다.
또한, 본 발명은 토크 컨버터와 모터의 일체화된 조립체를 변속기에 일체로 조립 가능하므로 하이브리드 변속기 시스템의 조립성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 기존 하이브리드 차량의 동력전달 시스템을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 일체화 조립체를 변속기에 조립하기 전 상태를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 변속기와 일체화 조립체의 조립 상태를 나타내는 도면이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다.
기존 하이브리드 차량은 토크 컨버터와 모터가 개별로 나란히 배치되는 구조로 모터 전장만큼 변속기 전체 전장이 증가될 수밖에 없었다. 이에 대하여, 본 발명은 토크 컨버터와 모터를 일체화 조립 구조로 구성하여 콤팩트(compact)화 함으로써 변속기 전체 전장을 축소할 수 있는 메커니즘을 제시하고자 한다.
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 일체화 조립체를 변속기에 조립하기 전 상태를 나타내는 도면이다.
본 발명은 엔진, 모터(121), 토크 컨버터(114)가 직결되는 하이브리드 변속기 시스템에 있어서, 토크 컨버터 장치(110)와 모터 장치(120)의 일체화 조립체(100)를 변속기(300)에 일체로 조립하여 변속기 전체 전장을 단축할 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.
구체적으로 토크 컨버터 장치(110)는 제1 커버(111), 제1 커버(111)와 연결되는 제2 커버(112), 제1 커버(111)에 장착되는 클러치(113) 및 제2 커버(112)에 장착되는 토크 컨버터(114)를 포함한다.
제1 커버(111)는 모터 장치(120)측에 위치한다. 제1 커버(111)는 돌출결합부(111a) 및 돌출샤프트(111c)를 포함한다.
돌출결합부(111a)는 모터 장치(120)를 향하는 제1 커버(111)의 일면에서 모터 장치(120)측을 향하여 돌출 형성된다. 돌출결합부(111a) 내부에는 클러치(113)를 장착할 수 있는 공간이 제공된다.
돌출샤프트(111c)는 돌출결합부(111a)의 중심에 구비된다. 돌출샤프트(111c)는 돌출결합부(111a)의 중심에서 엔진측을 향하여 돌출 형성된다. 돌출샤프트(111c)는 모터 장치(120)에 조립된다.
일예로서 돌출샤프트(111c)는 모터 장치(120)의 제4 커버(124)에 구비되는 허브(124b)를 관통하여 토셔널 댐버(400)와 스플라인(S)으로 연결될 수 있다. 돌출샤프트(111c)의 선단은 크랭크축(200) 내부로 삽입된다.
제2 커버(112)는 제1 커버(111)와 마주보도록 변속기(300)측에 위치한다. 제2 커버(112)는 제1 커버(111)와 연결된다. 일예로서 제1 커버(111)와 제2 커버(112)는 용접에 의해 연결될 수 있다. 제2 커버(112) 내부에는 토크 컨버터(114)를 장착할 수 있는 공간이 제공된다.
토크 컨버터(114)는 유체를 이용하여 엔진의 구동력을 변속기에 전달하는 장치로서 임펠러, 터빈을 포함한다. 임펠러의 회전에 의하여 그 내부의 유체가 함께 회전하면서 터빈이 회전하여 구동력이 전달된다.
토크 컨버터(114)는 클러치(113)를 더 포함한다. 클러치(113)는 터빈으로부터 전달되는 엔진의 구동력을 차단 또는 변속기(300)의 입력축으로 전달한다.
모터 장치(120)는 제3 커버(123), 제4 커버(124) 및 제3 커버(123) 내부에 장작되는 모터(121)를 포함한다. 모터(121)는 로터(121a)를 포함한다.
로터(121a)는 돌출결합부(111a)를 감싸도록 내측이 돌출결합부(111a)의 외경에 결합된다.
이때, 로터(121a)의 돌출환테(121b)가 돌출결합부(111a)의 수용홈(111b)에 삽입 결합된다. 돌출환테(121b)는 로터(121a)의 내측면을 따라 구비된다. 돌출환테(121b)는 로터(121a)의 내측면에서 중심 방향으로 돌출 형성된다. 수용홈(111b)은 돌출환테(121b)에 대응하는 돌출결합부(111a)의 가장자리를 따라 구비된다.
돌출환테(121b)와 수용홈(111b)에 의해 제1 커버(111)와 로터(121a)의 견고한 조립이 이루어질 수 있다.
모터 장치(120)는 모터(121), 모터(121)를 감싸는 제3 커버(123) 및 제3 커버(123)와 연결되는 제4 커버(124)를 포함한다. 일예로서 제3 커버(123)와 제4 커버(124)는 볼트(B) 등과 같은 결합부재에 의해 결합될 수 있다.
모터(121)는 엔진측에 위치하는 제4 커버(124)의 격벽(124a)에 의해 엔진측과 격리될 수 있다.
격벽(124a)의 중심에 허브(124b)가 구비된다. 허브(124b)는 제1 커버(111)를 향하여 돌출된다. 허브(124b) 내부에 베어링(130)이 장착된다. 돌출샤프트(111c)는 베어링(130)에 지지된 상태로 회전 작동을 한다. 돌출샤프트(111c)는 베어링(130) 내부를 관통하여 조립된다.
일예로서 베어링(130)은 돌출샤프트(111c)의 안정적인 지지력을 제공할 수 있는 더블 볼 베어링인 것이 바람직하다.
베어링(130)은 로킹 너트(140)에 의해 로킹 상태가 이루어진다. 구체적으로 베어링(130) 내부에 돌출샤프트(111c)가 결합된 상태에서 돌출샤프트(111c)에 로킹 너트(140)를 나사 결합하여 로킹 너트(140)를 베어링(130)의 일측면에 밀착시킨다.
로킹 너트(140)가 베어링(130)의 일측면에 밀착됨에 따라 베어링(130)이 돌출샤프트(111c)에서 분리될 수 없는 로킹 상태가 이루어진다.
베어링(130)은 조립시 일측면이 로킹 너트(140)에 밀착되고 타측면은 돌출샤프트(111c)의 안쪽 부위에 밀착된다.
베어링(130)은 로킹 너트(140)에 의해 돌출샤프트(111c)의 축방향으로 이동이 구속된다. 동시에 제1 커버(111) 또한 돌출샤프트(111c)의 축방향으로 이동이 구속되면서 토크 컨버터 장치(110)의 제1 커버(111)가 모터 장치(120)의 제4 커버(124)에 견고히 조립된다.
토셔널 댐퍼(400)는 모터(121)와 엔진 사이에 위치한다. 제4 커버(124) 내부에는 토셔널 댐퍼(400)를 장착할 수 있는 공간이 제공된다. 토셔널 댐퍼(400)는 제4 커버(124) 내부에 장착되면서 선단 부위가 엔진의 크랭크축(200) 내부로 삽입된다.
도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 변속기와 일체화 조립체의 조립 상태를 나타내는 도면이다.
토크 컨버터 장치(110)와 모터 장치(120)의 조립으로 이루어지는 일체화 조립체(100)는 변속기(300)에 일체로 조립된다.
일체화 조립체(100)와 변속기(300)를 조립하면, 변속기 커버(310) 내부에 토크 컨버터(114)와 모터(121)가 위치하게 된다.
일체화 조립체(100)와 변속기(300)의 조립시 제4 커버(124)를 향하는 변속기 커버(310)의 바깥쪽 면(311)이 상대측인 제4 커버(124)에 밀착 조립된다.
살펴본 바와 같이 본 발명은 토크 컨버터와 모터를 일체화 조립 구조로 구성하여 콤팩트화 함으로써 변속기 전체 전장을 축소할 수 있다. 또한, 본 발명은 토크 컨버터와 모터를 일체화된 조립체로 구성함으로써 탑재성을 개선할 수 있다. 또한, 본 발명은 토크 컨버터와 모터의 일체화된 조립체를 변속기에 일체로 조립 가능하므로 하이브리드 변속기 시스템의 조립성을 향상시킬 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100 : 일체화 조립체
110 : 토크 컨버터 장치
111 : 제1 커버
111a : 돌출결합부
111b : 수용홈
111c : 돌출샤프트
112 : 제2 커버
113 : 클러치
114 : 토크 컨버터
120 : 모터 장치
121 : 모터
121a : 로터
121b : 돌출환테
123 : 제3 커버
124 : 제4 커버
124a : 격벽
124b : 허브
130 : 베어링
140 : 로킹 너트
200 : 크랭크축
300 : 변속기
310 : 변속기 커버
311 : 바깥쪽 면
400 : 토셔널 댐퍼
B : 볼트
S : 스플라인

Claims (10)

  1. 토크 컨버터 장치와 모터 장치를 일체화로 조립하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 변속기의 조립구조.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 토크 컨버터 장치는,
    상기 모터 장치측을 향하여 돌출되는 돌출결합부 및 상기 돌출결합부 중심에서 엔진측을 향하여 돌출되는 돌출샤프트를 포함하는 제1 커버;
    상기 제1 커버와 연결되며 변속기측에 구비되는 제2 커버;
    상기 제1 커버의 돌출결합부 내측에 장착되는 클러치; 및
    상기 제2 커버의 내측에 장착되는 토크 컨버터;
    를 포함하는 하이브리드 변속기의 조립구조.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 모터 장치는 모터를 포함하며 상기 모터에 로터가 구비되고,
    상기 로터의 내측은 돌출결합부의 외경을 감싸는 구조로 상기 돌출결합부의 외경에 결합되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 변속기의 조립구조.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 돌출결합부의 가장자리를 따라 수용홈이 구비되고, 상기 수용홈에 로터 내측면을 따라 구비되는 돌출환테가 대응 결합되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 변속기의 조립구조.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 모터 장치는,
    상기 모터를 감싸는 제3 커버; 및
    상기 제3 커버와 연결되는 제4 커버;
    를 더 포함하고,
    상기 모터는 상기 제4 커버의 격벽에 의해 엔진측과 격리되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 변속기의 조립구조.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제4 커버의 격벽 중심에 상기 제1 커버를 향하여 돌출되는 허브가 구비되고, 상기 허브 내부에 베어링이 장착되며, 상기 베어링에 돌출샤프트가 회전 가능하도록 장착되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 변속기의 조립구조.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 돌출샤프트에 나사 결합되어 상기 베어링 일측면에 밀착되는 로킹 너트에 의해 베어링의 로킹 상태가 이루어지는 것을 특징으로 하이브리드 변속기의 조립구조.
  8. 제 5 항에 있어서,
    상기 제4 커버 내부에 토셔널 댐퍼가 장착되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 변속기의 조립구조.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 토크 컨버터 장치와 모터 장치의 조립으로 이루어지는 일체화 조립체는 변속기에 조립되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 변속기의 조립구조.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 일체화 조립체와 변속기의 조립시,
    상기 변속기 커버의 내부에 상기 토크 컨버터와 모터가 위치하고 상기 제4 커버를 향하는 변속기 커버의 바깥쪽 면은 상대측인 상기 제4 커버에 밀착되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 변속기의 조립구조
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