KR100755047B1 - Torque converter having lock-up clutch for hybrid electric vehicle - Google Patents
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Abstract
본 발명은 엔진과 모터를 동시에 구동원으로 사용할 수 있고, 또한, 엔진 또는 모터의 구동력을 차단하고 어느 하나의 구동원만으로도 주행할 수 있는 차량에 적용되는 록업 클러치를 구비한 하이브리드 차량용 토크 컨버터를 개시한다. 본 발명의 록업 클러치를 구비한 하이브리드 차량용 토크 컨버터는, 엔진의 구동력을 전달하거나 차단하는 엔진 동력 차단 클러치, 상기 엔진 동력 차단 클러치를 통하여 전달된 구동력에 의하여 회전하는 프론트 커버, 상기 프론트 커버에 결합되어 모터의 구동력을 전달하는 로터 허브, 상기 프론트 커버에 결합되어 함께 회전하는 임펠러, 상기 임펠러와 마주하는 자세로 배치되어 변속기에 구동력을 전달하는 터빈, 상기 임펠러와 상기 터빈 사이에 위치하여 상기 터빈으로부터 나오는 오일의 흐름을 상기 임펠러 측으로 바꾸어 주는 스테이터, 그리고 상기 엔진 또는/및 모터의 구동력을 터빈에 직접 전달하는 록업 클러치를 포함하며, 상기 록업 클러치는 프론트 케이스의 내부에 결합된 디스크 플레이트, 상기 프론트 커버와 함께 회전하며 상기 프론트 커버를 지지하는 회전축에 결합되어 유압에 의하여 축 방향으로 이동하는 피스톤, 댐퍼에 지지되고 상기 피스톤과 상기 디스크 플레이트 사이에 배치되어 상기 디스크 플레이트 및 상기 피스톤에 접촉할 수 있는 마찰접촉부를 포함한다.The present invention discloses a torque converter for a hybrid vehicle having a lock-up clutch applied to a vehicle which can simultaneously use an engine and a motor as a driving source, and which can block the driving force of the engine or the motor and can run only by one driving source. The torque converter for a hybrid vehicle having the lock-up clutch of the present invention is coupled to an engine power shut-off clutch that transmits or blocks a driving force of an engine, a front cover that rotates by a driving force transmitted through the engine power shut-off clutch, and is coupled to the front cover. Rotor hub for transmitting the driving force of the motor, the impeller coupled to the front cover to rotate together, the turbine is disposed in a posture facing the impeller to transfer the driving force to the transmission, located between the impeller and the turbine coming out of the turbine A stator for changing the flow of oil to the impeller side, and a lockup clutch directly transmitting a driving force of the engine or motor to the turbine, wherein the lockup clutch includes a disc plate coupled to the inside of the front case, the front cover; Rotate together and lift Is coupled to the rotating shaft for supporting the tree cover is supported on the piston, a damper moving in by a hydraulic axial direction is disposed between said piston and said disc plate and a friction contact portion which can come into contact with the disk plate and the piston.
하이브리드, 토크 컨버터, 록업 클러치, 엔진, 모터, 하드, 소프트 Hybrid, torque converter, lockup clutch, engine, motor, hard, soft
Description
도 1은 본 발명에 따른 실시 예를 설명하기 위한 토크 컨버터의 반단면도이다.1 is a half cross-sectional view of a torque converter for explaining an embodiment according to the present invention.
본 발명은 하이브리드 차량용 토크 컨버터에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 엔진과 모터를 동시에 구동원으로 사용할 수 있고, 또한, 엔진 또는 모터의 구동력을 차단하고 어느 하나의 구동원만으로도 주행할 수 있는 차량에 적용되는 록업 클러치를 구비한 하이브리드 차량용 토크 컨버터에 관한 것이다.The present invention relates to a torque converter for a hybrid vehicle, and more particularly, a lock-up that is applicable to a vehicle that can simultaneously use an engine and a motor as a driving source, and that can block driving force of the engine or the motor and drive only by one driving source. A torque converter for a hybrid vehicle having a clutch.
일반적으로 록업 클러치는 엔진의 구동력을 변속기로 직접 전달하는 것으로 프론트 커버와 터빈 등을 직결시켜 구동력을 전달하는 것이다. 이러한 록업 클러치는 하이브리드 차량용 토크 컨버터에도 적용되어 엔진 또는/및 모터의 구동력을 변속기 직접 전달하게 된다. 그러나 기존의 록업 클러치 구조로는 증대된 토크 전달에 충분히 대응하지 못하는 문제점이 있다. 따라서 구동원의 구동력 증대에 대응하여 록업 클러치의 동력 전달 토크를 향상시킬 수 있는 설계가 필요하였다.In general, the lockup clutch directly transmits the driving force of the engine to the transmission, and directly connects the front cover and the turbine to transmit the driving force. The lockup clutch is also applied to a torque converter for a hybrid vehicle to directly transmit the driving force of the engine or / and the motor. However, there is a problem that the existing lockup clutch structure does not sufficiently cope with the increased torque transmission. Accordingly, there is a need for a design capable of improving the power transmission torque of the lockup clutch in response to the increase in the driving force of the drive source.
따라서 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 본 발명의 목적은 모터 또는 엔진을 각각 독립적인 구동원으로 사용하거나, 또는 모터 및 엔진을 동시에 구동원으로 사용할 수 있어 다양한 주행 조건을 만족하는 차량에 적용되며, 엔진 또는 모터의 구동력을 변속기로 직접 전달하고 증대된 동력 전달 토크에 대응할 수 있는 록업 클러치를 구비한 하이브리드 차량용 토크 컨버터를 제공하는데 있다.Accordingly, the present invention has been proposed to solve the above problems, and an object of the present invention is to use a motor or an engine as an independent driving source, or to simultaneously use a motor and an engine as a driving source, thereby satisfying various driving conditions. The present invention provides a torque converter for a hybrid vehicle having a lock-up clutch that can directly transmit a driving force of an engine or a motor to a transmission and cope with an increased power transmission torque.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 엔진의 구동력을 전달하거나 차단하는 엔진 동력 차단 클러치, 상기 엔진 동력 차단 클러치를 통하여 전달된 구동력에 의하여 회전하는 프론트 커버, 상기 프론트 커버에 결합되어 모터의 구동력을 전달하는 로터 허브, 상기 프론트 커버에 결합되어 함께 회전하는 임펠러, 상기 임펠러와 마주하는 자세로 배치되어 변속기에 구동력을 전달하는 터빈, 상기 임펠러와 상기 터빈 사이에 위치하여 상기 터빈으로부터 나오는 오일의 흐름을 상기 임펠러 측으로 바꾸어 주는 스테이터, 그리고 상기 엔진 또는/및 모터의 구동력을 터빈에 직접 전달하는 록업 클러치를 포함하며,In order to achieve the above object, the present invention, the engine power cut clutch for transmitting or blocking the driving force of the engine, the front cover is rotated by the driving force transmitted through the engine power cut clutch, coupled to the front cover the driving force of the motor Rotor hub for transmitting the impeller is coupled to the front cover to rotate together, the turbine is disposed in a position facing the impeller to transfer the driving force to the transmission, the flow of oil from the turbine located between the impeller and the turbine It includes a stator for converting to the impeller side, and a lock-up clutch for directly transmitting the driving force of the engine or motor and the turbine,
상기 록업 클러치는 프론트 케이스의 내부에 결합된 디스크 플레이트, 상기 프론트 커버와 함께 회전하며 상기 프론트 커버를 지지하는 회전축에 결합되어 유압에 의하여 축 방향으로 이동하는 피스톤, 댐퍼에 지지되고 상기 피스톤과 상기 디스크 플레이트 사이에 배치되어 상기 디스크 플레이트 및 상기 피스톤에 접촉할 수 있는 마찰접촉부를 포함하는 하이브리드 차량용 토크 컨버터를 제공한다.The lockup clutch is a disk plate coupled to the inside of the front case, a piston which rotates together with the front cover and is coupled to a rotating shaft supporting the front cover and axially moved by hydraulic pressure, supported by a damper and supported by the piston and the disk. Provided is a hybrid vehicle torque converter including a friction contact portion disposed between the plate and in contact with the disk plate and the piston.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명에 따른 실시 예를 설명하기 위한 반단면도로, 토크 컨버터를 도시하고 있다. 본 발명의 토크 컨버터는 엔진의 동력을 전달하거나 차단하는 엔진 동력 차단 클러치(1), 상기 엔진 동력 차단 클러치(1)의 외주면에 배치되며 모터의 구동력을 전달하는 로터 허브(3), 상기 엔진 동력 차단 클러치(1) 또는 로터 허브(3)의 구동력을 전달받아 회전하거나, 또는 엔진 동력 차단 클러치(1) 또는 로터 허브(3)의 구동력을 동시에 전달받아 회전하는 프론트 커버(5), 그리고 상기 프론트 커버(5)에 연결되어 함께 회전하는 임펠러(7), 상기 임펠러(7)에 결합되는 변속기에 구동력을 전달하는 터빈(9), 상기 임펠러(7)와 상기 터빈(9) 사이에 위치하여 상기 터빈(9)으로부터 나오는 오일의 흐름을 상기 임펠러(7) 측으로 바꾸어 주는 스테이터(11), 그리고 엔진(E) 또는/및 모터(M)의 구동력을 터빈(9)에 직접 연결하는 록업 클러치(13)를 포함한다. 상기 록업 클러치(13)는 터빈(9)의 일측에 결합되는 댐퍼(15)를 포함한다. 상기 댐퍼(15)는 엔진 또는 모터의 구동력을 터빈(9)을 통하여 변속기(도시생략)로 직접 전달하는 경우에 발생하는 충격을 흡수하기 위한 것으로 통상의 코일 스프링이 원주 방향으로 배치되는 구조를 가지고 있다. 이러한 댐퍼(15)는 통상의 것이 사용될 수 있으므로 그 상세한 설명은 생략하기로 한다. 1 is a half sectional view illustrating a torque converter according to an embodiment of the present invention. The torque converter of the present invention includes an engine power cutoff clutch (1) for transmitting or blocking power of an engine, a rotor hub (3) disposed on an outer circumferential surface of the engine power cutoff clutch (1), and transmitting a driving force of a motor, and the engine power. The
상기 록업 클러치(13)는 프론트 커버(5)의 내측에 결합되는 디스크 플레이트(71), 그리고 상기 프론트 커버(5)를 지지하며 회전하는 회전축(51)에 축 방향으로 유압에 의하여 이동되는 피스톤(73), 그리고 상기 디스크 플레이트(71)와 상기 피스톤(73) 사이에 배치되는 마찰접촉부(75)를 포함한다. The
상기 디스크 플레이트(71)는 상기 마찰접촉부(75)와 일면이 대응되어 마찰 접촉될 수 있는 구조로 상기 프론트 커버(5)의 내측에 용접 등에 의하여 고정된다. 그리고 상기 피스톤(73)은 유압에 의하여 축 방향으로 이동되면서 상기 마찰접촉부(75)를 가압하거나 또는 가압 상태를 해제시킬 수 있는 구조로 회전축(51)에 배치된다. 즉, 상기 피스톤(73)은 유압에 의하여 축 방향으로 이동되면서 상기 마찰접촉부(75)를 가압하여 접촉된 경우에는 프론트 커버(5)의 구동력이 마찰접촉부를 통하여 댐퍼(15) 및 터빈(9)으로 전달되어 변속기로 직접 엔진 또는 모터의 구동력이 전달될 수 있는 것이다. The
상기 마찰접촉부(75)는 양면이 마찰 접촉할 수 있는 재질로 이루어지고, 일측면은 디스크 플레이트(71)에 마찰 접촉되고, 또 다른 일측면은 피스톤(73)에 마찰 접촉될 수 있는 구조로 배치된다. 그리고 상기 마찰접촉부(75)는 댐퍼(15)에 의하여 지지되는 구조를 가지고 있다. 이를 더욱 상세하게 설명하면 마찰접촉부(75)가 두개 마찰재(75a, 75b로 표시)로 배치될 수 있고, 이들 마찰재가 연결부재(75c)의 양면에 결합되며, 상기 연결부재(75c)가 댐퍼(15)에 고정될 수 있는 것이다. The
이러한 록업 클러치(13)는 유압에 의하여 피스톤(73)이 마찰접촉부(75)가 배치된 방향으로 이동하면서 상기 마찰접촉부(75)를 가압하면, 상기 마찰접촉부(75)의 마찰면이 각각 디스크 플레이트(71) 및 피스톤(73)에 밀착된다. 그러면 모터 및 엔진의 구동력이 댐퍼(15) 및 터빈(9)을 통하여 변속기로 전달되는 것이다. 그리고 유압에 의하여 피스톤(73)이 마찰접촉부가 배치된 반대 방향으로 이동하면 마찰접촉부(75)가 상기 디스크 플레이트(71) 및 피스톤(73)과 마찰 접촉 상태가 해제되어 엔진 또는/및 모터의 구동력은 임펠러(7), 터빈(9)을 통하여 변속기로 전달되는 것이다.When the lock-
이와 같이 모터 및 엔진이 동시에 구동원으로 작용하는 경우에도 록업 클러치(13)의 마찰재가 양면으로 배치되어 큰 토크의 전달을 용이하게 할 수 있다. 따라서 이러한 록업 클러치가 적용된 토크 컨버터는 하이브리드 차량에 적용 가능하며, 제품의 안정성을 더욱 증대시킬 수 있다.In this way, even when the motor and the engine act as driving sources at the same time, the friction material of the lock-
이와 같이 본 발명은 차량의 구동원으로 모터 및 엔진의 구동력을 동시에 사용할 수 있으며, 또한, 모터 또는 엔진의 구동력을 각각 사용할 수 있으며, 듀얼 타입의 록업 클러치를 적용한 토크 컨버터를 차량에 장착하여, 다양한 차량의 설계 조건에 만족할 수 있다. 또한, 본 발명은 차량의 주행 조건에 따라 차량의 구동원으로 모터 또는 엔진을 동시에 사용하거나 또는 각각 사용할 수 있어 다양한 주행 조건에 용이하게 대응하고, 엔진 또는 모터의 구동력을 변속기에 직접 전달하는 록업 클러치가 전달할 수 있는 토크를 극대화시켜 차량의 연비 향상에 기여할 수 있는 효과를 가진다.As described above, the present invention can simultaneously use the driving force of the motor and the engine as a driving source of the vehicle, and can also use the driving force of the motor or the engine, and install a torque converter to which the dual type lockup clutch is applied to the vehicle, thereby providing various vehicles. It can satisfy the design condition of. In addition, according to the present invention, a lock-up clutch may be used at the same time or separately used as a driving source of the vehicle according to the driving conditions of the vehicle, so that the lock-up clutch which directly corresponds to various driving conditions and directly transmits the driving force of the engine or the motor to the transmission By maximizing the torque that can be transmitted has an effect that can contribute to improving the fuel economy of the vehicle.
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