KR20220162651A - 하이브리드 구동 모듈 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 제작과 조립이 용이한 하이브리드 구동 모듈이다. 이는 허브축을 구비하고, 로터를 지지하는 로터 허브; 상기 허브축과 동축을 이루며 상기 허브축의 전방에 배치되고, 엔진과 연결되는 구동축; 상기 허브축과 상기 구동축의 상대적인 회전이 가능하도록 상기 허브축과 상기 구동축을 연결하는 제1베어링; 상기 구동축과 상기 제1베어링을 적어도 축방향의 어느 일방으로 구속하는 제1스냅링; 및 상기 구동축과 축방향으로 구속되고 또한 회전 구속되도록 결합된 이너 캐리어;를 포함한다. 상기 제1스냅링은, 축방향으로 상기 구동축과 상기 이너 캐리어 사이에 개재되어 이들과 축방향으로 상호 구속된다. 상기 구동축과 상기 이너 캐리어는, 상기 구동축에서 반경방향 외측으로 연장되는 원심연장부와 상기 이너 캐리어에서 반경방향 내측으로 연장되는 구심연장부가 축방향으로 서로 마주하며 결합된다. 상기 원심연장부의 둘레방향의 일부 구간에는, 반경방향 내측으로 함몰된 제1그루브가 마련된다. 상기 제1스냅링의 직경을 조절하기 위해 파지되는 스냅링 이어는 상기 제1그루브를 통해 축방향 전방으로 노출된다.
Description
본 발명은 하이브리드 구동 모듈에 관한 것으로, 보다 상세하게는 제작과 조립이 용이한 구조를 가지는 하이브리드 구동 모듈에 관한 것이다.
하이브리드 차량에 사용되는 구동 모듈은 모터와 엔진의 힘을 변속기로 전달하는 구조를 가진다. 하이브리드 구동 모듈은, 엔진의 힘을 전달받는 입력부재, 모터, 상기 입력부재와 모터 사이를 연결하는 엔진클러치, 모터 및/또는 엔진의 힘을 전달받아 변속기에 전달하는 출력부재, 상기 모터와 출력부재 사이를 연결하는 동력전달부를 포함한다. 상기 동력전달부는, 모터와 출력부재를 직결하거나, 토크컨버터와 락업클러치를 포함하는 구조일 수 있다.
특허문헌 1에는, 모터의 로터가 설치된 로터 허브의 반경방향 내측에 엔진클러치로서 다판클러치가 마련되고, 이를 작동 및 작동 해제하기 위한 피스톤 플레이트가 상기 로터 허브의 허브축에 설치된 구조의 하이브리드 구동 모듈이 개시된다. 상기 하이브리드 구동 모듈에는, 로터 허브와 입력부재 간의 상대적인 회전을 지지하기 위한 베어링과, 입력부재와 메인하우징 간의 상대적인 회전을 지지하기 위한 베어링이 설치되어 있다.
상기 베어링을 설치함에 있어서, 상기 허브축, 입력부재의 구동축, 그리고 상기 메인하우징에는 상기 베어링과 축방향의 어느 일방으로 간섭되는 단턱 구조가 제공되고, 또 상기 베어링과 축방향의 다른 일방으로 간섭되는 스냅링이 설치될 수 있는 구조가 제공된다.
그런데 부품의 조립 과정에서, 스냅링에 접근하기 위한 경로를 부품이 가로막아서, 스냅링을 설치하기 곤란한 상황이 발생할 수 있다. 특허문헌 1에서는, 입력부재의 구동축에 구멍을 뚫고, 이를 통해 상기 스냅링을 설치할 수 있는 경로를 마련하는 해결방안을 제안한다.
그러나, 이와 같은 방법은, 구동축 제작 후 구동축에 축방향으로 관통하는 관통홀을 복수 개 뚫는 별도의 가공과정이 필요하고, 특수한 형태의 베어링을 제작해야 하며, 조립 과정에서 관통홀과 스냅링의 이어 부위를 정렬해야 하는 번거로움과 어려움이 존재하므로, 가공 비용이 올라가고 생산 기간이 더 소요된다는 문제가 있었다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 구동축 제작 후 별도로 관통홀을 뚫지 않더라도 조립/분해가 용이한 하이브리드 구동 모듈을 제공한다.
본 발명은, 특수한 형태의 베어링이 아니어도 스냅링 설치가 간편하여 조립/분해가 용이한 하이브리드 구동 모듈을 제공한다.
본 발명은, 조립 과정에서 스냅링의 이어 부위를 정렬하는 별도의 과정이 필요 없어 조립/분해가 용이한 하이브리드 구동 모듈을 제공한다.
본 발명은, 조립 과정에서 구동축과 스냅링이 함께 삽입될 수 있어 조립 공수를 줄임으로써 조립/분해가 용이한 하이브리드 구동 모듈을 제공한다.
본 발명의 기술적 과제는 이에 한정되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 이해될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명은, 허브축을 구비하고, 로터를 지지하는 로터 허브; 상기 허브축과 동축을 이루며 상기 허브축의 전방에 배치되고, 엔진과 연결되는 구동축; 상기 허브축과 상기 구동축의 상대적인 회전이 가능하도록 상기 허브축과 상기 구동축을 연결하는 제1베어링; 상기 구동축과 상기 제1베어링을 적어도 축방향의 어느 일방으로 구속하는 제1스냅링; 및 상기 구동축과 축방향으로 구속되고 또한 회전 구속되도록 결합된 이너 캐리어;를 포함하는 하이브리드 구동 모듈에 적용될 수 있다.
상기 제1스냅링은, 축방향으로 상기 구동축과 상기 이너 캐리어 사이에 개재되어 이들과 축방향으로 상호 구속된다.
상기 구동축과 상기 이너 캐리어는, 상기 구동축에서 반경방향 외측으로 연장되는 원심연장부와 상기 이너 캐리어에서 반경방향 내측으로 연장되는 구심연장부가 축방향으로 서로 마주하며 결합된다.
상기 원심연장부의 둘레방향의 일부 구간에는, 반경방향 내측으로 함몰된 제1그루브가 마련된다.
상기 제1스냅링의 직경을 조절하기 위해 파지되는 스냅링 이어는 상기 제1그루브를 통해 축방향 전방으로 노출된다.
상기 구동축의 후면에는 상기 제1스냅링을 수용하기 위한 스냅링 수용홈이 마련될 수 있다.
상기 스냅링 수용홈은 상기 구동축의 후면에만 마련될 수 있다.
상기 이너 캐리어의 전면에는 상기 제1스냅링을 수용하기 위한 스냅링 수용홈이 마련될 수 있다.
상기 스냅링 수용홈은 상기 이너 캐리어의 전면에만 마련될 수 있다.
상기 구동축의 후면과 상기 이너 캐리어의 전면에는 상기 제1스냅링을 수용하기 위한 스냅링 수용홈이 마련될 수 있다.
상기 구동축의 후면에 마련된 스냅링 수용홈과 상기 이너 캐리어의 전면에 마련된 스냅링 수용홈이 서로 마주하여 하나의 스냅링 수용홈을 이룰 수 있다.
상기 구동축에 마련된 스냅링 수용홈은 상기 원심연장부의 반경방향 내측 단부에 마련될 수 있다.
상기 제1그루브는 상기 스냅링 수용홈까지 연장될 수 있다. 이에 따라 상기 제1그루브가 마련된 둘레방향 구간에서 상기 스냅링 수용홈은 원심 방향으로 개방된 형태를 가질 수 있다.
상기 이너 캐리어에 마련된 스냅링 수용홈은 상기 구심연장부의 반경방향 내측 단부에 마련될 수 있다.
상기 원심연장부와 상기 구심연장부에는 각각 제1관통홀과 제2관통홀이 마련될 수 있다.
상기 구동축과 이너 캐리어는, 상기 제1관통홀과 제2관통홀을 정렬하여 리벳으로 결합함으로써 일체화될 수 있다.
상기 제1그루브는 1 이상 마련될 수 있다.
상기 제1그루브는 2 이상 마련되고, 이들은 상기 구동축의 중심에 대해 방사상으로 배치될 수 있다. 이에 따라 방향성을 없애어 조립 편의성과 축밸런스를 향상시킬 수 있다.
일 실시예에서, 상기 구심연장부에서 둘레방향으로 상기 제1그루브가 마련된 구간과 대응하는 구간에는, 축방향 후방으로 함몰된 함몰홈이 마련될 수 있다.
상기 함몰홈은 반경 방향으로 상기 이너 캐리어에 마련된 스냅링 수용홈과 연결될 수 있다.
상기 함몰홈은 1 이상 마련될 수 있다.
상기 함몰홈은 2 이상 마련되고, 이들은 상기 이너 캐리어의 중심에 대해 방사상으로 배치될 수 있다. 이에 따라 방향성을 없애서 조립 편의성과 축밸런스를 향상시킬 수 있다.
다른 일 실시예에서, 상기 구심연장부에서 둘레방향으로 상기 제1그루브가 마련된 구간과 대응하는 구간에는, 반경방향 외측으로 함몰된 제2그루브가 마련될 수 있다.
상기 제2그루브는 둘레 방향으로 상기 이너 캐리어에 마련된 스냅링 수용홈과 연결될 수 있다.
상기 제2그루브는 1 이상 마련될 수 있다.
상기 제2그루브는 2 이상 마련되고, 이들은 상기 이너 캐리어의 중심에 대해 방사상으로 배치될 수 있다. 이에 따라 방향성을 없애어 조립 편의성과 축밸런스를 향상시킬 수 있다.
상기 제1베어링은, 상기 허브축의 외주면에 외삽된 내륜, 상기 구동축의 내주면에 내삽된 외륜 및 이들 사이에 개재된 구름체를 포함할 수 있다.
상기 제1스냅링은 상기 외륜의 반경방향 외측으로부터 상기 외륜에 축방향으로 간섭되도록 반경방향으로 내향 돌출될 수 있다.
상기 제1베어링의 외륜은 상기 제1스냅링에 의해 간섭되어 상기 구동축에 대해 상대적으로 축방향 후방으로 이동되는 것이 제한될 수 있다.
상기 제1베어링의 외륜은 상기 구동축의 단턱 형상에 의해 간섭되어 상기 구동축에 대해 상대적으로 축방향 전방으로 이동되는 것이 제한될 수 있다.
상기 제1베어링의 내륜은 상기 허브축의 단턱 형상에 의해 간섭되어 상기 허브축에 대해 상대적으로 축방향 후방으로 이동되는 것이 제한될 수 있다.
상기 제1베어링의 내륜은 상기 허브축의 외주면에 결합된 제2스냅링에 의해 축방향 전방으로 이동되는 것이 제한될 수 있다.
또한 본 발명은, 상기 하이브리드 구동 모듈의 조립 방법을 제공한다.
상기 하이브리드 구동 모듈의 조립은 다음과 같은 단계로 이루어질 수 있다.
(1) 상기 허브축의 전방으로부터 상기 허브축에 제1베어링을 외삽하고 축방향으로 고정하는 제1단계
(2) 상기 스냅링 이어를 지그로 파지하여 상기 제1스냅링의 직경을 확장한 상태에서 상기 허브축의 전방으로부터 상기 제1베어링에 상기 구동축과 이너 캐리어와 제1스냅링의 조립체를 외삽하는 단계
(3) 상기 조립체를 외삽한 상태에서 상기 지그를 제거하여 상기 제1스냅링의 직경이 축소되도록 함으로써 상기 제1스냅링이 상기 제1베어링을 축방향으로 구속하도록 하는 단계.
또한 본 발명은, 상기 하이브리드 구동 모듈의 분해 방법을 제공한다.
상기 하이브리드 구동 모듈의 분해는 다음과 같은 단계로 이루어질 수 있다.
(1) 지그를 이용하여 상기 허브축의 전방으로부터 상기 스냅링 이어를 파지하여 상기 제1스냅링의 직경을 확장함으로써 상기 제1베어링에 대한 상기 제1스냅링의 축방향 구속을 해제하는 단계
(2) 상기 제1베어링으로부터 상기 구동축과 이너 캐리어와 제1스냅링의 조립체를 전방으로 탈거하는 단계
(3) 상기 허브축에 대한 상기 제1베어링의 축방향 고정을 해제하고 상기 허브축으로부터 상기 제1베어링을 전방으로 탈거하는 단계.
본 발명의 하이브리드 구동 모듈에 따르면, 구동축과 이너 캐리어의 연결 부위에 스냅링을 개재하되, 구동축에 상기 스냅링의 이어가 노출되는 형상을 마련함으로써, 스냅링을 조작하기 위해 구동축에 별도의 관통홀을 가공하지 않아도 된다. 이에 따라, 하이브리드 구동 모듈의 조립과 분해가 용이한 구조를 구현하면서도 그 제작비용이 절약될 수 있다.
본 발명의 하이브리드 구동 모듈에 따르면, 특수한 형태의 베어링이 아닌 일반적인 베어링을 사용하더라도, 베어링에 대해 축방향으로 간섭을 일으키도록 스냅링을 설치하는 것이 가능하다. 이에 따라, 하이브리드 구동 모듈의 조립과 분해가 용이한 구조를 구현하면서도 그 제작비용이 절약될 수 있다.
본 발명의 하이브리드 구동 모듈에 따르면, 스냅링을 구동축과 이너 캐리어의 연결 부위에 개재할 때 스냅링의 이어가 노출되도록 임시 정렬시키는 것이 가능하므로, 조립 과정에서 스냅링의 이어 부위를 별도로 정렬할 필요가 없다. 이에 따라 하이브리드 구동 모듈의 조립과 분해가 용이하다.
본 발명의 하이브리드 구동 모듈에 따르면, 구동축과 이너 캐리어의 조립체에 스냅링이 임시 체결된 상태로 조립이 이루어지므로, 조립 과정에서 구동축과 이너 캐리어와 스냅링의 설치가 일거에 이루어질 수 있다. 이처럼 본 발명은 하이브리드 구동 모듈의 조립 공수를 줄일 수 있다.
본 발명의 하이브리드 구동 모듈에 따르면, 이너 캐리어에 함몰홈을 마련하여 이너 캐리어가 축방향으로 관통되는 형상을 마련하지 않아도 되므로, 이너 캐리어를 통해 오일이 축방향으로 이동하는 경로를 생성하지 않게 된다. 따라서 하이브리드 구동 모듈 내부를 흐르는 오일의 유동 경로를 쉽게 설계할 수 있다.
본 발명에 따르면, 락업피스톤과 댐퍼를 축방향으로 스플라인 결합하는 것만으로 회전 구속과 조립이 가능하여 분해 조립 공정이 매우 편리하다.
상술한 효과와 더불어 본 발명의 구체적인 효과는 이하 발명을 실시하기 위한 구체적인 사항을 설명하면서 함께 기술한다.
도 1은 본 발명의 제1실시예와 제2실시예에 따른 하이브리드 구동 모듈에서 메인하우징을 생략한 상태의 정면도이다.
도 2는 도 1의 II-II 단면도로서, 제1실시예와 제2실시예의 하이브리드 구동 모듈을 도시한 도면이다.
도 3은 도 1의 III-III 단면도로서, 제1실시예와 제2실시예의 하이브리드 구동 모듈을 도시한 도면이다.
도 4는 도 1의 IV-IV 단면도로서, 제1실시예의 하이브리드 구동 모듈을 도시한 도면이다.
도 5 및 도 6은 도 2 내지 도 4에 도시된 제1실시예의 하이브리드 구동 모듈의 구동축, 이너 캐리어 및 제1스냅링의 분해사시도이다.
도 7은 도 1의 IV-IV 단면도로서, 제1실시예의 하이브리드 구동 모듈을 도시한 도면이다.
도 8 및 도 9는 도 2, 도 3 및 도 7에 도시된 제2실시예의 하이브리드 구동 모듈의 구동축, 이너 캐리어 및 제1스냅링의 분해사시도이다.
도 10과 도 11은 제1실시예의 하이브리드 구동 모듈의 이너 캐리어의 변형예를 나타낸 사시도이다.
도 12와 도 13은 제2실시예의 하이브리드 구동 모듈의 이너 캐리어의 변형예를 나타낸 사시도이다.
도 2는 도 1의 II-II 단면도로서, 제1실시예와 제2실시예의 하이브리드 구동 모듈을 도시한 도면이다.
도 3은 도 1의 III-III 단면도로서, 제1실시예와 제2실시예의 하이브리드 구동 모듈을 도시한 도면이다.
도 4는 도 1의 IV-IV 단면도로서, 제1실시예의 하이브리드 구동 모듈을 도시한 도면이다.
도 5 및 도 6은 도 2 내지 도 4에 도시된 제1실시예의 하이브리드 구동 모듈의 구동축, 이너 캐리어 및 제1스냅링의 분해사시도이다.
도 7은 도 1의 IV-IV 단면도로서, 제1실시예의 하이브리드 구동 모듈을 도시한 도면이다.
도 8 및 도 9는 도 2, 도 3 및 도 7에 도시된 제2실시예의 하이브리드 구동 모듈의 구동축, 이너 캐리어 및 제1스냅링의 분해사시도이다.
도 10과 도 11은 제1실시예의 하이브리드 구동 모듈의 이너 캐리어의 변형예를 나타낸 사시도이다.
도 12와 도 13은 제2실시예의 하이브리드 구동 모듈의 이너 캐리어의 변형예를 나타낸 사시도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조로 하여 상세히 설명한다.
본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 다양한 변경을 가할 수 있고 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있다. 단지 본 실시 예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위하여 제공되는 것이다. 따라서 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라, 어느 하나의 실시예의 구성과 다른 실시예의 구성을 서로 치환하거나 부가하는 것은 물론 본 발명의 기술적 사상과 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면에서 구성요소들은 이해의 편의 등을 고려하여 크기나 두께가 과장되게 크거나 작게 표현될 수 있으나, 이로 인해 본 발명의 보호범위가 제한적으로 해석되어서는 아니 될 것이다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 구현예나 실시예를 설명하기 위해 사용되는 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 그리고 단수의 표현은, 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 명세서에서 ~포함하다, ~이루어진다 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이다. 즉 명세서에서 ~포함하다, ~이루어진다 등의 용어는. 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들이 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소의 "상부에 있다"거나 "하부에 있다"고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소의 바로 위에 배치되어 있는 것뿐만 아니라 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
실시예의 하이브리드 구동 모듈은 축을 기준으로 대칭을 이루므로, 작도의 편의 상, 축을 기준으로 반만 도시한다. 또한 설명의 편의 상, 하이브리드 구동 모듈의 회전의 중심을 이루는 축의 길이방향을 따르는 방향을 축방향이라 한다. 즉 전후 방향 또는 축방향은 회전축과 나란한 방향으로서, 전방(앞쪽)은 동력원인 어느 일 방향, 가령 엔진 쪽으로 향하는 방향을 의미하고, 후방(뒤쪽)은 다른 일 방향, 가령 변속기 쪽으로 향하는 방향을 의미한다. 따라서 전면(앞면)이란 그 표면이 전방을 바라보는 면을 의미하고, 후면(뒷면)이란 그 표면이 후방을 바라보는 면을 의미한다.
반경방향이라 함은 상기 회전축과 수직한 평면 상에서 상기 회전축의 중심을 지나는 직선을 따라 상기 중심에 가까워지는 방향 또는 상기 중심으로부터 멀어지는 방향을 의미한다. 상기 중심으로부터 반경방향으로 멀어지는 방향을 원심방향이라 하고, 상기 중심에 가까워지는 방향을 구심방향이라 한다.
둘레방향 또는 원주방향이라 함은 상기 회전축의 주위를 둘러싸는 방향을 의미한다. 외주라 함은 외측 둘레, 내주라 함은 내측 둘레를 의미한다. 따라서 외주면은 상기 회전축을 등지는 방향의 면이고, 내주면은 상기 회전축을 바라보는 방향의 면을 의미한다.
둘레방향 측면이라 함은 그 면의 법선이 둘레방향을 향하는 면을 의미한다.
이하 도 1 내지 도 6을 참조하여 본 발명에 따른 하이브리드 구동 모듈의 제1실시예를 설명한다.
[하이브리드 구동 모듈의 전반적인 구조]
하이브리드 구동 모듈은, 엔진의 힘을 전달받는 구동축(60), 스테이터(미도시)와 로터(15)를 포함하는 모터, 상기 스테이터가 설치된 메인하우징(80), 상기 로터(15)가 설치되어 상기 로터(15)와 함께 회전하는 로터 허브(10), 상기 구동축(60)의 동력이 상기 로터 허브(10)로 전달되도록 상기 구동축(60)과 상기 로터 허브(10) 사이에서 이들을 선택적으로 연결하는 엔진클러치(40, 49, 50), 상기 로터 허브(10)와 출력부재(미도시) 사이에 배치되어 로터 허브(10)의 회전력을 상기 출력부재로 전달하는 동력전달부를 포함한다.
상기 동력전달부는, 상기 로터 허브(10)의 후방에서 상기 로터 허브(10)에 연결되는 커버(20, 90)에 의해 규정되는 내부 공간에 배치된다. 상기 동력전달부는, 상기 로터 허브(10)로부터 상기 커버(20, 90)를 통해 전달된 회전력을 출력부재에 전달하는 토크 컨버터(미도시), 그리고 상기 로터 허브(10)로부터 전달된 회전력을 상기 출력부재에 직접 전달하는 락업클러치(미도시)를 포함한다. 락업클러치와 출력부재 사이에는 펜들럼(미도시)이나 토셔널 댐퍼(미도시)가 개재되어 출력을 평탄화할 수 있다. 상기 락업클러치를 구성하는 마찰판은, 상기 로터 허브(10)에 고정된 락업클러치 캐리어(29)에 회전 구속되도록 삽입될 수 있다.
상기 로터 허브(10)는 구심 측에 배치되고 축방향으로 연장되는 중공의 허브축(11), 상기 허브축(11)으로부터 반경방향 외측으로 연장되는 반경방향 연장부(13, 23, 33), 및 원심 측에 배치되고 상기 반경방향 연장부(13, 23, 33)와 연결되며 전후방향으로 연장되는 축방향 연장부(35, 45)를 포함한다. 상기 로터(15)는 상기 축방향 연장부(35, 45)의 외주에 설치된다.
상기 로터 허브(10)는, 복수 개의 부품을 결합하여 제작할 수 있다. 상기 로터 허브(10)를 구성하는 부품은, 허브축(11)과 프론트 커버(20)와 커넥터(30)와 아우터 캐리어(40)를 포함할 수 있다.
상기 허브축(11)은 전후방향으로 연장되는 중공의 샤프트(12)와, 상기 샤프트(12)의 외주로부터 반경방향 외측으로 연장되는 제1반경방향 연장부(13)를 포함한다.
상기 프론트 커버(20)는, 상기 제1반경방향 연장부(13)의 원심측에 용접 연결되고 반경방향 외측으로 연장되는 제2반경방향 연장부(23), 상기 제2반경방향 연장부(23)의 원심측 단부로부터 후방으로 연장되는 후향 연장부(25), 및 상기 후향 연장부(25)의 후방 단부에서 반경방향 외측으로 연장되고 리어커버(90)에 용접 연결되는 반경확장부(27)를 포함한다. 상기 락업클러치 캐리어(29)는 상기 제2반경방향 연장부(23)의 후면에 용접 연결될 수 있다.
상기 커넥터(30)는, 상기 제2반경방향 연장부(23)의 원심측에 용접 연결되고 반경방향 외측으로 연장되는 제3반경방향 연장부(33)와, 상기 제3반경방향 연장부(33)의 원심측에 연결되고 후방으로 연장되는 제1축방향 연장부(35)를 포함한다. 상기 제1축방향 연장부(35)는 상기 후향 연장부(25)보다 반경방향으로 더 외측에 배치될 수 있다.
상기 아우터 캐리어(40)는, 상기 제3반경방향 연장부(33)의 원심측에 용접 연결되고 전방으로 연장되는 제2축방향 연장부(45)를 포함한다. 상기 제2축방향 연장부(45)의 내주에는, 구심 방향으로 돌출되는 내향 투쓰(47)가 마련된다. 상기 제2축방향 연장부(45)의 외주면은 상기 제1축방향 연장부(35)의 외주면과 연결되는 표면을 구성한다. 이에 따라 상기 제1축방향 연장부(35)와 제2축방향 연장부(45)의 외주면에 로터(15)를 설치할 수 있다.
상기 로터 허브(10)의 반경방향 연장부(13, 23, 33)는 상기 제1반경방향 연장부(13), 상기 제2반경방향 연장부(23) 및 상기 제3반경방향 연장부(33)로 이루어질 수 있다. 그리고 상기 로터 허브(10)의 축방향 연장부(35, 45)는 상기 제1축방향 연장부(35) 및 상기 제2축방향 연장부(45)로 이루어질 수 있다.
이렇게 복수 개의 부품을 결합하여 로터 허브(10)를 구성함으로써, 각 부품이 갖추어야 하는 형상에 대응하여 가장 합리적인 제조 방법(가령 다이 캐스팅, 판금 프레스 등)을 적용할 수 있어, 로터 허브(10)의 제작비를 절감할 수 있다.
상기 허브축(11)의 전방에는, 상기 허브축(11)과 동축을 이루며 상기 허브축(11)에 대해 상대적으로 회전할 수 있고, 엔진과 연결되는 구동축(60)이 마련된다.
상기 구동축(60)은 중공부를 가지고, 상기 중공부는 후방으로 개방되어 있으며, 상기 허브축(11)은 상기 구동축(60)의 후방으로부터 상기 구동축(60)의 중공부에 진입하여 상기 구동축(60)의 중공부에 배치될 수 있다.
상기 구동축(60)과 상기 허브축(11)의 상대적인 회전을 허용하면서 이들을 축 정렬하기 위해, 상기 허브축(11)의 외주와 상기 구동축(60)의 내주 사이에 베어링이 설치될 수 있다. 상기 베어링은 축방향으로 서로 이격된 2개소의 위치에 설치될 수 있다. 축방향으로 전방에는, 도시된 바와 같이 니들 베어링이 설치될 수 있고, 축방향으로 후방에는 제1베어링(B1)이 설치될 수 있다.
상기 제1베어링(B1)은, 상기 허브축(11)의 외주에 접하는 내륜, 상기 구동축(60)의 내주에 접하는 외륜, 그리고 상기 내륜과 외륜 사이에 배치되는 복수 개의 구름체(볼)를 포함할 수 있다. 상기 제1베어링(B1)에 의해 상기 구동축(60)과 상기 허브축(11)의 축방향 위치는 상호 구속된다.
이를 위해, 상기 구동축(60)의 내주에는 내경이 축소되는 단턱이 마련되고, 상기 제1베어링(B1)의 외륜의 전방은 상기 단턱에 의해 간섭된다. 이에 따라 상기 구동축(60)에 대한 상기 제1베어링(B1)의 전방 이동이 제한된다. 아울러 상기 구동축(60)의 내주에는 둘레방향을 따라 스냅링 수용홈(614)이 마련되고, 여기에 제1스냅링(S1)이 끼워진다. 상기 구동축(60)의 내주보다 반경방향 내측으로 더 돌출된 제1스냅링 부분은 상기 제1베어링(B1)의 외륜의 후방과 간섭된다. 이에 따라 상기 구동축(60)에 대한 상기 제1베어링(B1)의 후방 이동이 제한된다.
아울러 상기 허브축(11)의 외주에는 외경이 확장되는 단턱이 마련되고, 상기 제1베어링(B1)의 내륜의 후방은 상기 단턱에 의해 간섭된다. 이에 따라 상기 허브축(11)에 대한 상기 제1베어링(B1)의 후방 이동이 제한된다. 아울러 상기 허브축(11)의 외주에는 둘레방향을 따라 소정의 홈이 마련되고, 여기에 제2스냅링(S2)이 끼워진다. 상기 허브축(11)의 외주보다 반경방향 외측으로 더 돌출된 제2스냅링 부분은 상기 제1베어링(B1)의 내륜의 전방과 간섭된다. 이에 따라 상기 허브축(11)에 대한 상기 제1베어링(B1)의 전방 이동이 제한된다.
상기 구동축(60)의 후방에는 이너 캐리어(50)가 결합된다. 상기 이너 캐리어(50)는 상기 구동축(60)과 축방향으로 구속되고 또한 회전 구속되도록 결합된다.
구동축(60)의 후방 단부에는 반경방향 외측으로 연장되는 원심연장부(61)가 마련되고, 이너 캐리어(50)에는 반경방향 내측으로 연장되는 구심연장부(51)가 마련된다. 상기 원심연장부(61)와 구심연장부(51)는, 축방향으로 바라보았을 때 서로 겹쳐지도록 배치되며, 상기 구심연장부(51)의 전면은 상기 원심연장부(61)의 후면과 마주하며 여기에 접할 수 있다.
상기 원심연장부(61)에는 둘레 방향을 따라 복수 개의 제1관통홀(612)이 형성되고, 상기 구심연장부(51)에도 둘레 방향을 따라 복수 개의 제2관통홀(511)이 형성되며, 이들은 전후방향으로 서로 연통하도록 정렬된다. 그리고 상기 제1관통홀(612)과 제2관통홀(511)은 리벳(R)으로 결합된다. 이에 따라 상기 구동축(60)과 이너 캐리어(50)는 일체화될 수 있다.
이때 상기 제1스냅링(S1)은, 축방향으로 상기 구동축(60)과 상기 이너 캐리어(50) 사이에 개재되어 이들과 축방향으로 상호 구속된다.
상기 제1스냅링(S1)이 상기 구동축(60)의 스냅링 수용홈(614)에 수용된 상태에서, 상기 제1스냅링(S1)의 전면은 상기 구동축(60)의 후면과 간섭되고, 상기 제1스냅링(S1)의 후면은 상기 이너 캐리어(50)의 구심연장부(51)의 전면과 간섭된다. 이에 따라 상기 구동축(60)과 이너 캐리어(50)에 대한 상기 제1스냅링(S1)의 축방향 위치가 규제된다.
상기 제1스냅링(S1)에 외력이 가해지지 않은 상태에서, 상기 제1스냅링(S1)의 외경보다 상기 스냅링 수용홈(614)의 내경이 더 크다. 이에 따라 상기 제1스냅링(S1)은 탄성 변형되며 그 반경이 확장될 수 있다.
실시예에서는 제1베어링(B1)의 외륜의 후방 단부에 소정의 홈이 마련되고, 여기에 제1스냅링(S1)이 맞물리는 구조를 개시한다. 그러나 제1스냅링(S1)과 제1베어링(B1)의 맞물림 구조가 이에 한정되는 것은 아니다. 가령 축방향으로 상기 제1베어링(B1)의 외륜의 중앙부 부근에 홈이 마련되고, 여기에 제1스냅링(S1)이 끼워질 수도 있음은 물론이다. 또한 이와 달리, 제1베어링(B1)의 외륜에 별다른 홈 현상이 마련되어 있지 않다 하더라도 상기 제1스냅링(S1)의 전면이 상기 제1베어링(B1)의 후면에 접함으로써 축방향으로 상호 간섭될 수도 있음은 물론이다.
상기 이너 캐리어(50)에서 상기 구심연장부(51)보다 반경방향 외측에는 축방향으로 연장되는 외향 투쓰(57)가 마련된다. 상기 외향 투쓰(57)는 상기 내향 투쓰(47)와 마주하며 상기 로터 허브(10)의 내향 투쓰(47)의 반경방향 내측에 이격 배치된다. 그리고 상기 내향 투쓰(47)와 외향 투쓰(57) 사이에는 상기 내향 투쓰(47)와 회전 구속되는 복수 개의 마찰판(49)과 상기 외향 투쓰(57)와 회전 구속되는 복수 개의 마찰판(49)이 축방향을 따라 교호로 설치되어 엔진 클러치를 구성한다.
상기 이너 캐리어(50)보다 후방에는 챔버플레이트(75)가 마련된다. 상기 챔버플레이트(75)는 상기 허브축(11)에 설치된다. 상기 챔버플레이트(75)의 구심측 단부는 상기 제1베어링(B1)의 내륜의 후면과 상기 허브축(11)의 단턱의 전면 사이에 개재되고, 이에 따라 허브축(11)에 대한 챔버플레이트(75)의 축방향 위치가 규제된다.
상기 챔버플레이트(75) 및 마찰판(49)과, 상기 로터 허브(10)의 반경방향 연장부(13, 23, 33) 사이에는, 피스톤플레이트(70)가 마련된다. 상기 피스톤플레이트(70)의 구심측 단부는 상기 허브축(11)의 표면에 실링 상태에서 축방향으로 접동 가능하게 설치된다. 상기 피스톤플레이트(70)의 반경방향 중앙부는 상기 챔버플레이트(75)와 실링 상태에서 축방향으로 접동 가능하게 설치되고 상기 로터 허브(10)와 실링 상태에서 축방향으로 접동 가능하게 설치된다.
상기 피스톤플레이트(70)의 후면과 상기 로터 허브(10)의 전면 사이의 공간은 피스톤챔버(PC)를 규정하고, 상기 피스톤플레이트(70)의 전면과 상기 챔버플레이트(75)의 후면 사이의 공간은 보상챔버(CC)를 규정한다.
상기 피스톤챔버(PC)와 보상챔버(CC)에는 오일이 채워져 있다. 그러면 상기 로터 허브(10)의 회전 속도가 달라지더라도, 상기 피스톤챔버(PC)와 보상챔버(CC) 내의 오일에 작용하는 동압은 동일하게 된다.
상기 허브축(11)의 중공부를 통해 상기 피스톤챔버(PC)에 유압이 전달되어 상기 피스톤챔버(PC)의 정압이 높아지면, 상기 피스톤플레이트(70)가 전방으로 이동하여 상기 마찰판(49)을 전방으로 가압하고, 이에 따라 상기 구동축(60)이 상기 로터 허브(10)에 회전 구속된다.
상기 챔버플레이트(75)와 피스톤플레이트(70) 사이에는 이들을 서로 멀어지는 방향으로 탄성 가압하는 탄성체(E)가 설치되어 있다. 따라서, 상기 피스톤챔버(PC)에 형성되어 있던 오일의 정압이 상기 피스톤플레이트(70)를 전방으로 미는 힘이, 상기 탄성체(E)의 탄성력보다 낮아지면, 상기 탄성체(E)에 의해 피스톤플레이트(70)가 즉각적으로 후방으로 이동하며 상기 마찰판(49)으로부터 멀어질 수 있고, 이에 따라 상기 로터 허브(10)에 대한 구동축(60)의 회전 구속이 해제될 수 있다. 이는 엔진클러치의 작동과 해제에 대한 응답속도를 보장한다.
상기 구동축(60)은 메인하우징(80)에 의해 회전 지지되고 축방향 위치가 규제된다. 이를 위해 상기 구동축(60)의 외주와 상기 메인하우징(80)의 내주 사이에 제2베어링(B2)이 설치된다. 제2베어링(B2)은 축방향으로 상기 제1베어링(B1)보다 전방에 배치된다.
상기 제2베어링(B2)의 내륜의 후방은 상기 구동축(60)의 외주에 마련된 단턱과 접하여 후방으로 구속되고, 상기 제2베어링(B2)의 내륜의 전방은 상기 구동축(60)의 외주에 삽입되는 스냅링에 접하여 전방으로 구속된다.
상기 제2베어링(B2)의 외륜의 전방은 상기 메인하우징(80)의 내주에 마련된 단턱과 접하여 전방으로 구속되고, 상기 제2베어링(B2)의 외륜의 후방은 상기 메인하우징(80)의 내주에 삽입되는 스냅링에 접하여 후방으로 구속된다.
[하이브리드 구동 모듈의 분해 조립과 관련된 구조]
상기 제1스냅링(S1)은 "C"자 형상으로 되어 있고, 그 둘레방향 단부에 지그를 물리기 위한 한 쌍의 스냅링 이어(SE)가 마련된다. 스냅링 이어(SE)를 파지하고 둘레방향으로 벌리면, 상기 제1스냅링(S1)의 직경이 확장되고, 이를 해제하면 제1스냅링(S1)의 직경이 원복되는 방향으로 탄성 복원된다.
상기 구동축(60)의 원심연장부(61)의 둘레방향의 일부 구간에는, 반경방향 내측으로 함몰된 제1그루브(63)가 마련된다. 실시예에서는 2개의 제1그루브(63)가 마련된 구조가 예시된다. 상기 제1그루브(63)는 복수 개 마련될 수 있고, 웨이트 밸런스를 위해 둘레방향으로 등간격 배치될 수 있다. 그러면 방향성을 부여하지 않아 조립이 편리해질 수 있다. 실시예에서는 2개의 제1그루브(63)가 180도 간격으로 배치된 구조가 예시된다. 다만, 제1그루브(63)의 개수가 반드시 2개여야 하는 것은 아니며, 1개, 3개, 4개 등 다른 개수만큼 제공될 수도 있음은 물론이다.
스냅링 수용홈(614)은 상기 구동축(60)의 후방 단부에서 상기 원심연장부(61)의 반경방향 내측 단부에 마련될 수 있다. 상기 스냅링 수용홈(614)은 후방으로 개방된 형태를 가진다. 또한 상기 제1그루브(63)는 상기 스냅링 수용홈(614)이 상기 제1그루브(63)를 통해 원심 방향으로 개방된 형태를 가질 수 있을 정도까지 반경방향 내측으로 함몰된 형태를 가질 수 있다.
이에 따라, 상기 스냅링 수용홈(614)에 상기 제1스냅링(S1)을 수용한 상태에서, 그 스냅링 이어(SE)가 상기 제1그루브(63)를 통해 축방향 전방으로 노출되도록 둘레방향으로 정렬될 수 있다. 그러면, 상기 구동축(60)의 전방에서 상기 구동축(60)을 바라보았을 때, 상기 구동축(60)의 후방에 상기 제1스냅링(S1)이 배치되어 있음에도 불구하고, 상기 구동축(60)의 전방으로부터 상기 제1스냅링(S1)의 스냅링 이어(SE)에 접근하여 제1스냅링(S1)을 조작할 수 있다.
상기 제1스냅링(S1)이 상기 구동축(60)과 이너 캐리어(50) 사이에서 상기 스냅링 수용홈(614)에 수용되고, 상기 제1스냅링(S1)에 외력을 가하지 않은 상태에서, 상기 제1스냅링(S1)은 상기 구동축(60)의 내주면보다 반경방향 내측으로 더 돌출될 수 있다.
상기 제1그루브(63)를 통해 노출된 스냅링 이어(SE)를 지그(미도시)로 잡아 원주방향으로 서로 멀어지도록 벌리면, 상기 제1스냅링(S1)의 직경이 확장되는데, 이 상태에서는 상기 제1스냅링(S1)이 상기 스냅링 수용홈(614) 내부로 숨게 되어, 상기 제1스냅링(S1)이 상기 구동축(60)의 내주면보다 반경방향 내측으로 더 돌출되지 않게 된다.
상기 스냅링 수용홈(614)의 직경은, 상기 제1스냅링(S1)의 외경보다 더 커서, 상기 제1스냅링(S1)의 직경이 확장될 수 있는 여유 공간을 가진다.
도 1 내지 도 6에 도시된 제1실시예에서, 상기 구심연장부(51)에서 둘레방향으로 상기 제1그루브(63)가 마련된 구간과 대응하는 구간에는, 축방향 후방으로 함몰된 함몰홈(513)이 마련될 수 있다. 이는 상기 제1그루브(63)에 정렬되어 있는 스냅링 이어(SE)의 후방에 소정의 공간을 제공함으로써, 지그로 상기 제1스냅링(S1)의 스냅링 이어(SE)를 파지하기 용이하게 해준다. 실시예에서는 제1그루브(63)와 마찬가지로 2개의 함몰홈(513)이 둘레방향으로 등간격 배치된 구조가 예시된다. 그러면 방향성을 부여하지 않아 조립이 편리해질 수 있다.
상기 구동축(60)과 이너 캐리어(50)는 별개의 부품으로 제작된 뒤 결합된다. 가령 상기 구동축(60)은 다이 캐스팅 후 절삭 가공하여 제작될 수 있고, 상기 이너 캐리어(50)는 판금을 프레스 가공하여 제작됨으로써, 가공비를 절약할 수 있다. 상기 제1그루브(63) 형상은 별도의 드릴링 가공 없이 다이 캐스팅 단계에서 미리 그 형상을 구현할 수 있기 때문에, 스냅링의 조작을 위해 관통홀을 형성하는 드릴링 가공을 생략할 수 있게 된다.
아울러 상기 이너 캐리어(50)에 마련된 함몰홈(513) 역시, 별도의 가공 없이 프레스 가공 단계에서 일거에 구현할 수 있다. 함몰홈(513)은, 스냅링 이어(SE)의 후방에 소정의 공간을 제공하면서도, 이너 캐리어(50)의 전방의 공간과 후방의 공간을 격리할 수 있다. 이에 따라 제1베어링(B1)과 마찰판(49)의 윤활을 위해 상기 이너 캐리어(50)와 상기 챔버플레이트(75) 사이의 공간에 공급된 오일이 상기 이너 캐리어(50)를 통해 다른 공간으로 유출되어 나가는 양을 최소화할 수 있어, 윤활 설계 측면에서도 더욱 유리하다.
또한 스냅링 수용홈(614)이 원심연장부(61)의 반경방향 내측 단부에 마련되므로, 제1스냅링(S1)이 상기 스냅링 수용홈(614)에 삽입된 상태에서 상기 제1그루브(63)에 의해 규정되는 공간으로 노출된 스냅링 이어(SE)는, 상기 원심연장부(61)와 둘레방향으로 간섭될 수 있다. 즉 상기 제1스냅링(S1)이 상기 스냅링 수용홈(614)에 수용되고 그 스냅링 이어(SE)가 제1그루브(63)와 정렬되고 상기 구동축(60)과 이너 캐리어(50)가 일체화된 상태에서는, 상기 제1스냅링(S1)이 상기 스냅링 수용홈(614)으로부터 이탈되지도 않고, 그 스냅링 이어(SE)가 제1그루브(63)와 정렬된 상태를 지속적으로 유지하게 된다.
따라서, 일단 구동축(60)과 이너 캐리어(50)와 제1스냅링(S1)을 조립하면, 이들은 하이브리드 구동 모듈의 조립 과정에서 하나의 조립체로 취급할 수 있다.
상기 스냅링 이어(SE)는 원심연장부(61)와 둘레 방향으로 간섭되므로, 상기 제1그루브(63)의 둘레방향 길이는, 상기 스냅링 이어(SE)를 충분히 벌릴 수 있을 정도의 범위에서 결정될 수 있다.
[하이브리드 구동 모듈의 조립/분해]
앞서 설명한 상기 하이브리드 구동 모듈의 조립은 다음과 같은 단계로 이루어질 수 있다.
먼저, 로터 허브(10)를 준비한다. 그리고 탄성체(E)를 개재한 피스톤플레이트(70)와 챔버플레이트(75) 조립체를 준비한다.
다음으로, 로터 허브(10)의 허브축(11)과 축방향 연장부(35, 45) 사이의 공간에서 상기 허브축(11)의 외주면에 피스톤플레이트(70)와 챔버플레이트(75)를 외삽한다. 이때 피스톤플레이트(70)의 구심 단부는 허브축(11)에 접동 가능하게 설치되고, 챔버플레이트(75)의 구심 단부는 허브축(11)의 단턱에 걸려 축방향 삽입 깊이가 규제된다. 이때, 상기 피스톤플레이트(70), 탄성체(E) 및 챔버플레이트(75)를 조립체 형태로 구성하여 조립하지 않고, 이들을 개별적으로 조립할 수도 있음은 물론이다.
다음으로, 제1베어링(B1)을 허브축(11)의 외주면에 외삽한다. 이때 제1베어링(B1)의 내륜은 상기 단턱과 챔버플레이트(75)와 간섭하여 삽입 깊이가 규제된다. 제1베어링(B1)이 삽입된 후 상기 내륜의 전방에서 상기 허브축(11)의 외주에 제2스냅링(S2)을 끼워 고정한다.
다음으로, 제1스냅링(S1)이 개재된 구동축(60)과 이너 캐리어(50) 조립체를 준비한다. 그리고 상기 스냅링 이어(SE)를 지그로 파지하여 상기 제1스냅링(S1)의 직경을 확장한 상태에서 상기 허브축(11)의 전방으로부터 상기 허브축(11)과 제1베어링(B1)에 구동축(60) 및 이너 캐리어(50) 조립체를 외삽한다. 그러면, 상기 조립체의 삽입 깊이는 상기 구동축(60)의 단턱이 상기 제1베어링(B1)의 외륜과 간섭됨으로써 규제된다.
다음으로, 이 상태에서 상기 제1스냅링(S1)을 벌리고 있던 상기 지그를 제거하여 상기 제1스냅링(S1)의 직경이 축소되도록 한다. 그러면 상기 제1스냅링(S1)의 직경이 축소되어 상기 제1베어링(B1)을 축방향으로 구속하게 된다.
다음으로, 내주면에 제2베어링(B2)을 끼워 넣고 스냅링으로 축방향 구속한 메인하우징(80)을 준비한다. 그리고 이를 상기 구동축(60)의 외주면에 끼워 넣는다. 상기 제2베어링(B2)의 내륜이 상기 구동축(60)의 외주면에 마련된 단턱에 간섭될 때까지 상기 메인하우징(80)을 삽입하고, 상기 구동축(60)의 외주에 스냅링을 설치하여 상기 구동축(60)에 대한 상기 제2베어링(B2)의 축방향 위치를 구속한다.
한편, 상기 조립 과정에서, 내향 투쓰(47)와 외향 투쓰(57) 사이에 마찰판(49)을 설치하는 과정은 적절한 시기에 이루어질 수 있다.
또한 본 발명은, 상기 하이브리드 구동 모듈의 분해 방법을 제공한다.
상기 하이브리드 구동 모듈의 분해는 상기 조립 순서의 역순으로 이루어질 수 있다.
먼저, 상기 제2베어링(B2)의 전방에서 구동축(60)의 외주에 끼워진 스냅링을 제거하고, 제2베어링(B2)이 축방향으로 구속되어 있는 메인하우징(80)을 전방으로 탈거한다.
다음으로 제1그루브(63)를 통해 전방으로 노출된 제1스냅링(S1)의 스냅링 이어(SE)를 지그로 파지하여 상기 제1스냅링(S1)의 직경을 확장함으로써 상기 제1베어링(B1)에 대한 상기 제1스냅링(S1)의 축방향 구속을 해제한다. 이 상태에서 상기 허브축(11)과 제1베어링(B1)으로부터 상기 구동축(60)과 이너 캐리어(50)와 제1스냅링(S1)의 조립체를 전방으로 탈거한다.
다음으로, 허브축(11)의 제2스냅링(S2)을 제거하고 제1베어링(B1)을 상기 허브축(11)으로부터 전방으로 탈거한다.
다음으로, 상기 챔버플레이트(75), 피스톤플레이트(70) 및 이들 사이에 배치된 탄성체(E)를 탈거한다.
한편, 상기 분해 과정에서, 마찰판(49)을 탈거하는 과정은 적절한 시기에 이루어질 수 있다.
[하이브리드 구동 모듈의 변형예]
이하 도 1 내지 도 3, 도 7 내지 도 9를 참조하여 본 발명에 따른 하이브리드 구동 모듈의 제2실시예를 설명한다. 이는 제1실시예와의 차이점을 위주로 설명한다. 따라서 제2실시예에서 직접적으로 설명하지 않은 사항은 제1실시예를 참고하여 이해할 수 있을 것이다.
제1실시예에서, 이너 캐리어(50)의 구심연장부(51)에서 구동축(60)의 원심연장부(61)의 제1그루브(63) 위치와 대응하는 위치에는 함몰홈(513)이 마련되어 있었다. 그러나, 제2실시예에서는, 이너 캐리어(50)의 구심연장부(51)에, 상기 함몰홈(513) 대신, 반경방향 외측으로 함몰된 제2그루브(53)가 마련될 수 있다.
제2그루브(53)는 스냅링 이어(SE)의 후방으로 소정의 공간을 제공하므로, 지그로 스냅링 이어(SE)를 파지하는 것을 용이하게 해준다.
상기 제2그루브(53)는 2 이상 마련되고, 상기 이너 캐리어(50)의 중심에 대해 방사상으로 배치될 수 있다. 이로써 웨이트 밸런스를 맞추고, 방향성이 발생하지 않아 조립 편의성이 향상될 수 있다. 물론 상기 제2그루브(53) 역시 1개, 3개, 4개 등 다른 개수로 제공될 수도 있다. 상기 제2그루브(53)는 이너 캐리어(50)의 중앙부를 프레스로 트리밍 또는 피어싱 하는 과정에서 일거에 형성할 수 있다. 즉 제2그루브(53)를 형성함에 있어서 별도의 추가적인 가공이 요구되지 않는다.
제1실시예에서는 함몰홈(513)을 제공하고, 제2실시예에서는 제2그루브(53)를 제공함을 예시하고 있다. 그러나 이러한 구성을 제공하지 않는다 하더라도 상기 스냅링 이어(SE)를 조작함에 어려움이 없다면, 상기 함몰홈(513)이나 제2그루브(53)를 생략해도 무방할 것이다.
이하 도 10과 도 11을 참조하여 본 발명에 따른 하이브리드 구동 모듈의 제3실시예를 설명한다. 이는 제1실시예와의 차이점을 위주로 설명한다. 따라서 제3실시예에서 직접적으로 설명하지 않은 사항은 제1실시예를 참고하여 이해할 수 있을 것이다.
제3실시예의 하이브리드 구동 모듈은, 제1실시예와 달리, 이너 캐리어(50)에 스냅링 수용홈(514)이 마련된 구조를 제시한다. 이처럼 스냅링 수용홈은, 구동축(60)은 물론 이너 캐리어(50)에도 마련되거나, 이너 캐리어(50)에만 마련될 수도 있다.
상기 스냅링 수용홈(514)은 상기 함몰홈(513)과 연결된 형태를 가질 수 있다. 상기 함몰홈(513)과 스냅링 수용홈(514)은 반경방향으로 상호 연결된다.
상기 스냅링 수용홈(514)의 축방향 깊이는 상기 함몰홈(513)의 축방향 깊이보다 얕거나 그와 동등할 수 있다. 실시예에서는 상기 스냅링 수용홈(514)이 상기 함몰홈(513)보다 얕게 함몰된 형태를 예시한다.
상기 스냅링 수용홈(514)은 상기 함몰홈(513)을 프레스 가공할 때 함께 가공될 수 있다.
이하 도 12와 도 13을 참조하여 본 발명에 따른 하이브리드 구동 모듈의 제4실시예를 설명한다. 이는 제2실시예와의 차이점을 위주로 설명한다. 따라서 제4실시예에서 직접적으로 설명하지 않은 사항은 제1실시예 및 제2실시예를 참고하여 이해할 수 있을 것이다.
제4실시예의 하이브리드 구동 모듈은, 제2실시예와 달리, 이너 캐리어(50)에 스냅링 수용홈(514)이 마련된 구조를 제시한다. 이처럼 스냅링 수용홈은, 구동축(60)은 물론 이너 캐리어(50)에도 마련되거나, 이너 캐리어(50)에만 마련될 수도 있다.
상기 스냅링 수용홈(514)은 상기 제2그루브(53)와 연결된 형태를 가질 수 있다. 상기 제2그루브(53)와 스냅링 수용홈(514)은 둘레방향으로 상호 연결된다.
상기 스냅링 수용홈(514)의 축방향 깊이는 상기 구심연장부()의 두께보다 얕을 수 있다.
상기 스냅링 수용홈(514)은 프레스 가공에 의해 형성될 수 있으며, 상기 제2그루브(53)는 상기 스냅링 수용홈(514) 가공 후 가공될 수 있다.
이상과 같이 본 발명에 대해서 예시한 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시예와 도면에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상의 범위 내에서 통상의 기술자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 자명하다. 아울러 앞서 본 발명의 실시예를 설명하면서 본 발명의 구성에 따른 작용 효과를 명시적으로 기재하여 설명하지 않았을 지라도, 해당 구성에 의해 예측 가능한 효과 또한 인정되어야 함은 당연하다.
10: 하우징
10: 로터 허브
11: 허브축
12: 샤프트
13: 제1반경방향 연장부
13, 23, 33: 반경방향 연장부
35, 45: 축방향 연장부
15: 로터
20: 프론트 커버
23: 제2반경방향 연장부
25: 후향 연장부
27: 반경확장부
29: 락업클러치 캐리어
30: 커넥터
33: 제3반경방향 연장부
35: 제1축방향 연장부
40: 아우터 캐리어
45: 제2축방향 연장부
47: 내향 투쓰
49: 마찰판
50: 이너 캐리어
51: 구심연장부
511: 제2관통홀
513: 함몰홈
514: 스냅링 수용홈
53: 제2그루브
57: 외향 투쓰
60: 구동축
61: 원심연장부
612: 제1관통홀
614: 스냅링 수용홈
63: 제1그루브
70: 피스톤플레이트
75: 챔버플레이트
80: 메인하우징
90: 리어커버
B1: 제1베어링
B2: 제2베어링
E: 탄성체
R: 리벳
CC: 보상챔버
PC: 피스톤챔버
S1: 제1스냅링
S2: 제2스냅링
SE: 스냅링 이어
10: 로터 허브
11: 허브축
12: 샤프트
13: 제1반경방향 연장부
13, 23, 33: 반경방향 연장부
35, 45: 축방향 연장부
15: 로터
20: 프론트 커버
23: 제2반경방향 연장부
25: 후향 연장부
27: 반경확장부
29: 락업클러치 캐리어
30: 커넥터
33: 제3반경방향 연장부
35: 제1축방향 연장부
40: 아우터 캐리어
45: 제2축방향 연장부
47: 내향 투쓰
49: 마찰판
50: 이너 캐리어
51: 구심연장부
511: 제2관통홀
513: 함몰홈
514: 스냅링 수용홈
53: 제2그루브
57: 외향 투쓰
60: 구동축
61: 원심연장부
612: 제1관통홀
614: 스냅링 수용홈
63: 제1그루브
70: 피스톤플레이트
75: 챔버플레이트
80: 메인하우징
90: 리어커버
B1: 제1베어링
B2: 제2베어링
E: 탄성체
R: 리벳
CC: 보상챔버
PC: 피스톤챔버
S1: 제1스냅링
S2: 제2스냅링
SE: 스냅링 이어
Claims (16)
- 허브축을 구비하고, 로터를 지지하는 로터 허브;
상기 허브축과 동축을 이루며 상기 허브축의 전방에 배치되고, 엔진과 연결되는 구동축;
상기 허브축과 상기 구동축의 상대적인 회전이 가능하도록 상기 허브축과 상기 구동축을 연결하는 제1베어링;
상기 구동축과 상기 제1베어링을 적어도 축방향의 어느 일방으로 구속하는 제1스냅링; 및
상기 구동축과 축방향으로 구속되고 또한 회전 구속되도록 결합된 이너 캐리어;를 포함하는 하이브리드 구동 모듈로서,
상기 제1스냅링은, 축방향으로 상기 구동축과 상기 이너 캐리어 사이에 개재되어 이들과 축방향으로 상호 구속되고,
상기 구동축과 상기 이너 캐리어는, 상기 구동축에서 반경방향 외측으로 연장되는 원심연장부와 상기 이너 캐리어에서 반경방향 내측으로 연장되는 구심연장부가 축방향으로 서로 마주하며 결합되고,
상기 원심연장부의 둘레방향의 일부 구간에는, 반경방향 내측으로 함몰된 제1그루브가 마련되고,
상기 제1스냅링의 직경을 조절하기 위해 파지되는 스냅링 이어는 상기 제1그루브를 통해 축방향 전방으로 노출되는, 하이브리드 구동 모듈.
- 청구항 1에 있어서,
상기 구동축의 후면에는 상기 제1스냅링을 수용하기 위한 스냅링 수용홈이 마련된, 하이브리드 구동 모듈.
- 청구항 1에 있어서,
상기 이너 캐리어의 전면에는 상기 제1스냅링을 수용하기 위한 스냅링 수용홈이 마련된, 하이브리드 구동 모듈.
- 청구항 1에 있어서,
상기 구동축의 후면과 상기 이너 캐리어의 전면에는 상기 제1스냅링을 수용하기 위한 스냅링 수용홈이 마련된, 하이브리드 구동 모듈.
- 청구항 2에 있어서,
상기 스냅링 수용홈은 상기 원심연장부의 반경방향 내측 단부에 마련된, 하이브리드 구동 모듈.
- 청구항 1에 있어서,
상기 원심연장부와 상기 구심연장부에는 각각 제1관통홀과 제2관통홀이 마련되고,
상기 제1관통홀과 제2관통홀을 정렬하여 리벳으로 결합한, 하이브리드 구동 모듈.
- 청구항 1에 있어서,
상기 제1그루브는 2 이상 마련되고, 상기 구동축의 중심에 대해 방사상으로 배치된, 하이브리드 구동 모듈.
- 청구항 1에 있어서,
상기 구심연장부에서 둘레방향으로 상기 제1그루브가 마련된 구간과 대응하는 구간에는, 반경방향 외측으로 함몰된 제2그루브가 마련된, 하이브리드 구동 모듈.
- 청구항 8에 있어서,
상기 제2그루브는 2 이상 마련되고, 상기 이너 캐리어의 중심에 대해 방사상으로 배치된, 하이브리드 구동 모듈.
- 청구항 1에 있어서,
상기 구심연장부에서 둘레방향으로 상기 제1그루브가 마련된 구간과 대응하는 구간에는, 축방향 후방으로 함몰된 함몰홈이 마련된, 하이브리드 구동 모듈.
- 청구항 10에 있어서,
상기 함몰홈은 2 이상 마련되고, 상기 이너 캐리어의 중심에 대해 방사상으로 배치된, 하이브리드 구동 모듈.
- 청구항 1에 있어서,
상기 제1베어링은, 상기 허브축의 외주면에 외삽된 내륜, 상기 구동축의 내주면에 내삽된 외륜 및 이들 사이에 개재된 구름체를 포함하고,
상기 제1스냅링은 상기 외륜의 반경방향 외측으로부터 상기 외륜에 축방향으로 간섭되도록 반경방향으로 내향 돌출되는, 하이브리드 구동 모듈.
- 청구항 12에 있어서,
상기 제1베어링의 외륜은 상기 제1스냅링에 의해 간섭되어 상기 구동축에 대해 상대적으로 축방향 후방으로 이동되는 것이 제한되고,
상기 제1베어링의 외륜은 상기 구동축의 단턱 형상에 의해 간섭되어 상기 구동축에 대해 상대적으로 축방향 전방으로 이동되는 것이 제한되는, 하이브리드 구동 모듈.
- 청구항 12에 있어서,
상기 제1베어링의 내륜은 상기 허브축의 단턱 형상에 의해 간섭되어 상기 허브축에 대해 상대적으로 축방향 후방으로 이동되는 것이 제한되고,
상기 제1베어링의 내륜은 상기 허브축의 외주면에 결합된 제2스냅링에 의해 축방향 전방으로 이동되는 것이 제한되는, 하이브리드 구동 모듈.
- 청구항 1 내지 14 중 어느 한 항의 하이브리드 구동 모듈의 조립 방법으로서,
상기 허브축의 전방으로부터 상기 허브축에 제1베어링을 외삽하고 축방향으로 고정하는 단계;
상기 스냅링 이어를 지그로 파지하여 상기 제1스냅링의 직경을 확장한 상태에서 상기 허브축의 전방으로부터 상기 제1베어링에 상기 구동축과 이너 캐리어와 제1스냅링의 조립체를 외삽하는 단계; 및
상기 조립체를 외삽한 상태에서 상기 지그를 제거하여 상기 제1스냅링의 직경이 축소되도록 함으로써 상기 제1스냅링이 상기 제1베어링을 축방향으로 구속하도록 하는 단계;를 포함하는, 하이브리드 구동 모듈의 조립 방법.
- 청구항 1 내지 14 중 어느 한 항의 하이브리드 구동 모듈의 분해 방법으로서,
지그를 이용하여 상기 허브축의 전방으로부터 상기 스냅링 이어를 파지하여 상기 제1스냅링의 직경을 확장함으로써 상기 제1베어링에 대한 상기 제1스냅링의 축방향 구속을 해제하는 단계;
상기 제1베어링으로부터 상기 구동축과 이너 캐리어와 제1스냅링의 조립체를 전방으로 탈거하는 단계; 및
상기 허브축에 대한 상기 제1베어링의 축방향 고정을 해제하고 상기 허브축으로부터 상기 제1베어링을 전방으로 탈거하는 단계;를 포함하는, 하이브리드 구동 모듈의 분해 방법.
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KR1020220143079A KR20220162651A (ko) | 2022-10-31 | 2022-10-31 | 하이브리드 구동 모듈 |
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KR (1) | KR20220162651A (ko) |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2024096340A1 (ko) * | 2022-10-31 | 2024-05-10 | 주식회사 카펙발레오 | 하이브리드 구동 모듈 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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