KR100773927B1 - Torque converter for an hybrid electric vehicle - Google Patents

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김명식
장재덕
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Abstract

A torque converter for hybrid electric vehicles is provided to improve the fuel efficiency of the vehicle by selectively using a motor and/or engine as a driving source of the vehicle. A stator(6) is interposed between an impeller(3) and a turbine(5) to change a flow of oil discharged from the turbine towards the impeller. A lockup clutch(13) is coupled to the turbine to directly transfer the driving force to the turbine from an engine. An engine power interrupting clutch(7) is coupled to one side of the turbine to interrupt the power of the engine which is transmitted from the turbine or to transmit the power to an input shaft(11) of a transmission. The engine power interrupting clutch is coupled to a spline hub(14) which is splined with the input shaft of the transmission. A piston(23) of the lockup clutch is connected to an outer periphery of a piston hub located around the periphery of the spline hub.

Description

하이브리드 차량용 토크 컨버터{Torque converter for an hybrid electric vehicle}Torque converter for an hybrid electric vehicle

도 1은 본 발명의 실시 예가 적용되는 상태를 도시한 구성도이다.1 is a block diagram showing a state in which an embodiment of the present invention is applied.

도 2는 본 발명의 실시 예를 설명하기 위하여 도 1의 A부를 도시한 토크 컨버터의 반단면이다.FIG. 2 is a half sectional view of the torque converter shown in part A of FIG. 1 to describe an embodiment of the present invention.

도 3은 도 1의 주요부를 상세하게 도시한 도면이다.3 is a view showing in detail the main part of FIG.

도 4는 본 발명의 실시 예에서 엔진의 동력이 전달되는 과정을 설명하기 위한 순서도이다.4 is a flowchart illustrating a process of transmitting power of an engine in an embodiment of the present invention.

본 발명은 하이브리드 차량용 토크 컨버터에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 작동의 안정성을 도모하면서 엔진과 모터를 동시에 구동원으로 사용할 수 있고, 엔진 또는 모터의 구동력을 차단하고 어느 하나의 구동원만으로도 주행할 수 있는 차량에 적용되는 하이브리드 차량용 토크 컨버터에 관한 것이다.The present invention relates to a torque converter for a hybrid vehicle, and more particularly, a vehicle capable of simultaneously using the engine and the motor as a driving source while improving the stability of the operation, cutting off the driving force of the engine or the motor, and traveling with only one driving source. The present invention relates to a torque converter for a hybrid vehicle.

일반적으로 하이브리드 차량은, 휘발유나 디젤 등을 이용하는 엔진 뿐 만 아니라 전력 공급에 의한 모터도 함께 가동하여 연비를 향상시키며 환경오염도 줄일 수 있는 것이다. 이러한 하이브리드 차량은, 모터 또는 엔진이 선택되어 차량 주행을 위한 구동원으로 사용되는 하드 타입(hard type, Full type 이라고도 함)과, 항상 엔진이 구동되면서 가속 또는 등판 등 큰 힘이 필요할 때 모터가 보조 구동원으로 사용되는 소프트 타입(soft type, Mild type 이라고도 함)으로 나누어질 수 있다.In general, a hybrid vehicle operates not only an engine using gasoline or diesel but also a motor by electric power supply to improve fuel efficiency and reduce environmental pollution. Such hybrid vehicles include a hard type (also referred to as a hard type or a full type) in which a motor or an engine is selected and used as a driving source for driving a vehicle, and the motor is an auxiliary driving source when a large force such as acceleration or climbing is required while the engine is always driven. It can be divided into soft type (soft type, also known as Mild type).

상기 하드 타입의 하이브리드 차량은, 엔진의 연료 효율이 좋지 않은 영역인 경우, 즉, 차량의 출발 시에는 모터만으로 차량을 구동하고, 통상적인 주행을 할 때에는 엔진만으로 차량을 구동시킬 수 있는 구성을 가지고 있다. 또한, 상기 소프트 타입의 하이브리드 차량은 엔진이 항상 구동되는 상태에서 가속시 또는 등판시 등의 큰 힘이 필요한 경우에는 모터가 보조적으로 구동되어 차량의 주행이 가능하며, 평상시에는 모터의 구동력이 차단되고 엔진만으로 차량의 구동이 이루어지는 것이다. 이러한 소프트 타입의 하이브리드 차량의 모터가 구동되지 않는 상태에서는 엔진의 구동력에 의하여 충전이 이루어지는 구조를 가진다.The hard type hybrid vehicle has a configuration in which the engine can be driven only by a motor when the engine is poor in fuel efficiency, that is, when the vehicle starts, and only by the engine when driving normally. have. In addition, when the soft type hybrid vehicle requires a large force such as acceleration or climbing while the engine is always driven, the motor is assisted to drive the vehicle, and the driving force of the motor is cut off. The engine is driven only by the engine. In the state where the motor of such a soft type hybrid vehicle is not driven, charging is performed by the driving force of the engine.

상기에서 하드 타입의 하이브리드 차량은 모터 또는 엔진만으로 차량의 주행이 이루어지므로 차량에 설치되는 모터가 충분히 큰 용량을 가져야 한다. 그리고 소프트 타입의 하이브리드 차량은 항상 엔진의 구동력을 이용하여 차량의 주행이 이루어지고 보조적으로 모터를 구동원으로 사용하므로 하이브리드 차량의 장점인 연비 개선효과가 떨어질 수 있다.Since the hybrid vehicle of the hard type is driven by the motor or the engine alone, the motor installed in the vehicle must have a sufficiently large capacity. In addition, the soft type hybrid vehicle is always driven using the driving force of the engine, and since the motor is used as a driving source auxiliary, the fuel efficiency improvement effect of the hybrid vehicle may be deteriorated.

따라서 하드 타입 하이브리드 차량의 장점 및 소프트 타입의 하이브리드 차량의 장점을 동시에 만족할 수 있으며 안정적으로 작동할 수 있는 토크 컨버터의 개발이 필요하게 되었다.Therefore, it is necessary to develop a torque converter that can satisfy the advantages of the hard type hybrid vehicle and the soft type hybrid vehicle at the same time and operate stably.

따라서 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 본 발명의 목적은 내구성 향상 및 작동의 안정성을 이루면서 모터 또는 엔진을 각각 독립적인 구동원으로 사용하거나, 또는 모터 및 엔진을 동시에 구동원으로 사용할 수 있어 다양한 주행 조건을 만족할 수 있는 차량에 적용되는 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 the motor or engine as independent driving sources, or to use the motor and the engine as driving sources at the same time while achieving durability and stability of operation. The present invention provides a torque converter for a hybrid vehicle that can be applied to a vehicle that can satisfy various driving conditions.

또한, 본 발명은 기존의 차량의 주행 성능을 유지하고 하드 타입의 하이브리드 차량에 탑재되는 모터의 크기를 줄이면서도 오르막 차로의 주행에서 차량의 밀림 및 엔진 구동에 의한 진동 등을 줄여 저연비를 실현하여 차량의 상품성을 개선하며 차량의 다양한 설계 조건에 만족하는 하이브리드 차량용 토크 컨버터를 제공하는데 있다.In addition, the present invention maintains the running performance of the existing vehicle, while reducing the size of the motor mounted on the hard-type hybrid vehicle, while reducing the vibration of the vehicle and driving by driving the engine in an uphill drive to realize a low fuel consumption To improve the marketability of the vehicle and to provide a torque converter for a hybrid vehicle that satisfies the various design conditions of the vehicle.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 엔진의 구동력에 의하여 회전하는 프론트 커버, 상기 프론트 커버에 결합되어 함께 회전하는 임펠러, 상기 임펠러와 마주하여 배치되는 터빈, 상기 임펠러와 상기 터빈 사이에 위치하여 상기 터빈으로부터 나오는 오일의 흐름을 상기 임펠러 측으로 바꾸어 주는 스테이터, 상기 터빈에 결합되어 엔진의 구동력을 터빈에 직접 전달할 수 있는 록업 클러치, 및 상기 터빈에 일측이 결합되어 상기 터빈으로부터 전달되는 엔진의 동력을 차단하거나 변속기의 입력축으로 전달하는 엔진 동력 차단 클러치를 포함하며, 상기 엔진 동력 차단 클러치는 변속기의 입력축에 스플라인 결합되는 스플라인 허브에 일측이 결합되고, 상기 록업 클러치의 피스톤이 상기 스플라인 허브의 외주면에 배치되는 피스톤 허브의 외주에 결합되는 하이브리드 차량용 토크 컨버터를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention, the front cover is rotated by the driving force of the engine, the impeller coupled to the front cover to rotate together, the turbine disposed facing the impeller, located between the impeller and the turbine Stator for changing the flow of oil from the turbine to the impeller side, a lock-up clutch coupled to the turbine can directly transfer the driving force of the engine to the turbine, and coupled to one side of the turbine to the power of the engine delivered from the turbine An engine power cutoff clutch for blocking or transmitting to the input shaft of the transmission, wherein the engine power cutoff clutch is coupled to one side of a spline hub which is splined to the input shaft of the transmission, and a piston of the lockup clutch is disposed on an outer circumferential surface of the spline hub; Circumference of the piston hub being Provides a hybrid vehicle, the torque converter is coupled.

상기 스플라인 허브와 상기 피스톤 허브 사이에는 부싱이 배치되는 것이 바람직하다.A bushing is preferably arranged between the spline hub and the piston hub.

상기 록업 클러치의 피스톤은 상기 피스톤 허브에 원주 방향으로 돌출되는 키에 결합되어 축방향 이동이 제한된다.The piston of the lockup clutch is coupled to a key projecting in the circumferential direction to the piston hub to limit axial movement.

상기 록업 클러치의 피스톤의 내주면과 상기 피스톤 허브의 외주면 사이에는 유체의 이동을 제한하는 씰링이 배치되는 것이 바람직하다.Preferably, a sealing is disposed between the inner circumferential surface of the piston of the lock-up clutch and the outer circumferential surface of the piston hub to limit the movement of the fluid.

상기 엔진 동력 차단 클러치는 다판 클러치로 이루어지는 것이 바람직하다.Preferably, the engine power shut-off clutch is made of a multi-plate clutch.

상기 엔진 동력 차단 클러치는 상기 프론트 커버와 상기 터빈 사이에 배치되는 것이 바람직하다.Preferably, the engine power shut-off clutch is disposed between the front cover and the turbine.

상기 엔진 동력 차단 클러치는 터빈 또는 터빈 축에 결합되는 제1 동력전달부재, 상기 제1 동력전달부재에 결합되는 하나 이상의 제1 마찰재, 변속기 입력축에 스플라인 결합된 스플라인 허브에 결합되는 제2 동력전달부재, 상기 제1 마찰재와 대응하여 마찰 접촉에 의하여 엔진의 구동력을 상기 스플라인 허브에 전달할 수 있으며 상기 제2 동력전달부재에 결합되는 하나 이상의 제2 마찰재, 상기 제1 마찰재 및 제2 마찰재가 유압에 의하여 서로 접촉되거나 해제될 수 있도록 상기 제1 마찰재 또는 제2 마찰재 일측에 배치되는 피스톤을 포함하는 것이 바람직하다.The engine power shutoff clutch may include a first power transmission member coupled to a turbine or a turbine shaft, one or more first friction materials coupled to the first power transmission member, and a second power transmission member coupled to a spline hub splined to a transmission input shaft. And at least one second friction material, the first friction material and the second friction material coupled to the second power transmission member to transmit the driving force of the engine to the spline hub by frictional contact corresponding to the first friction material. It is preferable to include a piston disposed on one side of the first friction material or the second friction material to be in contact with each other or released.

상기 터빈을 지지하는 터빈축과 변속기 입력축 사이에는 부싱이 배치된 것이 바람직하다.Preferably, a bushing is disposed between the turbine shaft supporting the turbine and the transmission input shaft.

상기 터빈을 지지하고 있는 터빈축과 상기 스플라인 허브 사이에는 드러스트 와셔가 배치되는 것이 바람직하다.A thrust washer is preferably disposed between the turbine shaft supporting the turbine and the spline hub.

상기 피스톤 허브는 상기 프론트 커버 및 상기 스플라인 허브의 측면에 각각 대응하는 위치에 드러스트 와셔들이 배치되는 것이 바람직하다.Preferably, the piston hub has thrust washers disposed at positions corresponding to the front cover and the side surface of the spline hub, respectively.

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 구성도로, 하이브리드 차량의 동력 전달 구조를 도시하고 있다. 본 발명이 적용되는 하이브리드 차량은, 차량의 구동원인 엔진(E), 상기 엔진(E)의 구동력을 변속기(T)로 전달하는 토크 컨버터(A), 그리고 차량의 또 다른 구동원인 모터(M)를 포함할 수 있다. 즉, 본 발명에 적용되는 하이브리드 차량의 동력전달구조는, 도 1에 도시하고 있는 바와 같이, 엔진의 구동력이 토크 컨버터(A)를 통하여 변속기(T), 구동축(S)을 지나서 구동 바퀴(TI)로 전달될 수 있다. 또한, 모터(M)의 구동력은 변속기(T), 그리고 구동축(S)을 통하여 구동바퀴(TI)로 전달될 수 있는 것이다. 이때 상기 토크 컨버터(A)에는 엔진의 동력을 연결하거나 차단하는 엔진 동력 차단 클러치가 포함된다.1 is a configuration diagram for explaining an embodiment according to the present invention, showing a power transmission structure of a hybrid vehicle. The hybrid vehicle to which the present invention is applied includes an engine E as a driving source of the vehicle, a torque converter A for transmitting the driving force of the engine E to the transmission T, and a motor M as another driving source of the vehicle. It may include. That is, in the power transmission structure of the hybrid vehicle applied to the present invention, as shown in FIG. 1, the driving force of the engine passes through the transmission T and the driving shaft S via the torque converter A, and the driving wheels TI. Can be delivered. In addition, the driving force of the motor (M) can be transmitted to the drive wheel (TI) through the transmission (T), and the drive shaft (S). In this case, the torque converter A includes an engine power shut-off clutch that connects or blocks power of the engine.

즉, 본 발명은 엔진의 동력을 전달하거나 차단하는 클러치가 토크 컨버터(A) 내에 포함되는 구조를 통하여, 모터(M) 및 엔진(E)의 구동력을 동시에 차량의 구동원으로 사용할 수 있으며, 또한, 본 발명은 모터(M) 또는 엔진(E) 중 어느 하나의 구동원을 선택하여 차량의 구동원으로 사용될 수 있는 것이다. 이와 같이 엔진(E) 의 동력을 차단하거나 연결하는 클러치가 포함된 본 발명의 토크 컨버터(A)의 구조에 대하여 도 2를 통하여 상세하게 설명한다. 또한, 본 발명의 실시 예에서 엔진의 구동력이 임펠러와 터빈을 통하여 전달되어 엔진 동력 차단 클러치를 통하여 변속기로 전달될 수 있는 것이다.That is, according to the present invention, the driving force of the motor M and the engine E can be simultaneously used as the driving source of the vehicle through the structure in which the clutch which transmits or blocks the power of the engine is included in the torque converter A. The present invention can be used as a drive source of the vehicle by selecting the drive source of any one of the motor (M) or the engine (E). Thus, the structure of the torque converter A of the present invention including the clutch for interrupting or connecting the power of the engine E will be described in detail with reference to FIG. In addition, in the embodiment of the present invention, the driving force of the engine may be transmitted through the impeller and the turbine to be transmitted to the transmission through the engine power shut-off clutch.

도 2는 본 발명에 따른 실시 예를 설명하기 위한 반단면도로, 토크 컨버터(A)를 도시하고 있다. 본 발명의 토크 컨버터(A)는 프론트 커버(1), 임펠러(3), 터빈(5), 엔진 동력 차단 클러치(7) 등을 포함한다.2 is a half sectional view for explaining an embodiment according to the present invention, which shows a torque converter (A). The torque converter A of the present invention includes a front cover 1, an impeller 3, a turbine 5, an engine power shutoff clutch 7, and the like.

프론트 커버(1)는 엔진(E, 도 1에 도시하고 있음)의 구동력에 의하여 회전할 수 있는 엔진(E)의 출력축과 연결될 수 있다. 그리고 임펠러(3) 및 터빈(5)은 서로 마주하는 위치에 회전축을 중심으로 회전 가능하게 배치되어 있다. 프론트 커버(1)의 회전에 의하여 임펠러(3)가 회전하고 임펠러(3)의 회전에 의하여 그 내부에 배치된 유체가 함께 회전하면서 터빈(5)이 회전되어 구동력이 전달되는 것이다. 또한, 상기 임펠러(3)와 터빈(5) 사이에는 임펠러(3) 또는 터빈(5)에서 나오는 오일의 흐름을 바꾸어주는 스테이터(6)가 배치된다. 터빈(5)은 터빈축(9)에 리벳 등으로 결합되어 터빈(5)의 회전에 따라 터빈축(9)도 함께 회전하는 것이다. 특히, 터빈축(9)은 변속기 입력축(11)의 외주에 자유회전이 가능한 구조로 배치된다. 그리고 터빈축(9)과 변속기 입력축(11) 사이에는 상대회전에 따른 마모를 줄여 내구성을 향상시킬 수 있도록 부싱(71, bushing)이 배치된다. 즉, 변속기 입력축(11)의 외주에 부싱(71)이 배치되어 터빈축(9)을 지지하는 것이다. 따라서 변속기 입력축(11)과 터빈축(9)이 상대 회전하는 경우 부품의 마모를 방지할 수 있는 것이다. 한편, 엔진의 구동력이 임펠러(3)를 거치지 않고 직접 터빈(5)으로 전달될 수 있도록 하는 록업 클러치(13)가 터빈(5)에 결합되어 있다. 이러한 록업 클러치(13)는 유압에 의하여 프론트 커버(1)에 밀착되어 프론트 커버(1)를 통하여 전달되는 엔진의 구동력을 터빈(5)으로 직접 전달될 수 있다. The front cover 1 may be connected to an output shaft of the engine E that can rotate by the driving force of the engine E (shown in FIG. 1). And the impeller 3 and the turbine 5 are arrange | positioned rotatably about a rotating shaft in the position which mutually faces. The impeller 3 is rotated by the rotation of the front cover 1 and the turbine 5 is rotated while the fluid disposed therein is rotated together by the rotation of the impeller 3 so that the driving force is transmitted. In addition, between the impeller 3 and the turbine 5, a stator 6 for changing the flow of oil from the impeller 3 or the turbine 5 is arranged. The turbine 5 is coupled to the turbine shaft 9 by rivets or the like, and the turbine shaft 9 also rotates with the rotation of the turbine 5. In particular, the turbine shaft 9 is arranged in a structure capable of free rotation on the outer periphery of the transmission input shaft 11. In addition, a bushing 71 is disposed between the turbine shaft 9 and the transmission input shaft 11 to reduce wear due to relative rotation to improve durability. In other words, the bushing 71 is disposed on the outer circumference of the transmission input shaft 11 to support the turbine shaft 9. Accordingly, when the transmission input shaft 11 and the turbine shaft 9 rotate relative to each other, wear of parts may be prevented. On the other hand, a lockup clutch 13 is coupled to the turbine 5 so that the driving force of the engine can be transmitted directly to the turbine 5 without passing through the impeller 3. The lock-up clutch 13 may be directly in contact with the front cover 1 by hydraulic pressure and directly transmit the driving force of the engine transmitted through the front cover 1 to the turbine 5.

록업 클러치(13)는 유압에 의하여 축 방향으로 이동되는 피스톤(51)을 포함하고 있다. 이 록업 클러치 피스톤(51)은, 그 내주면이 스플라인 허브(14)의 외주면에 회전 가능하게 배치된 피스톤 허브(53)에 결합된다. 피스톤 허브(53)에는 원 방향으로 키(53a)가 제공되고, 피스톤(51)의 내주면에 이 키(53a)가 삽입될 수 있는 홈(도시생략)이 제공된다. 따라서 피스톤(51)의 내주면과 피스톤 허브(53)는 회전 방향을 구속하여 함께 회전이 이루어지면서 축 방향으로 피스톤(51)이 이탈되는 것을 방지할 수 있는 구조로 이루어진다. 그리고 피스톤 허브(53)와 스플라인 허브(14) 사이에 또 다른 부싱(73, bushing)을 배치하여 회전에 따른 마찰 및 마모를 방지할 수 있다. 한편, 피스톤 허브(53)의 양면에는 축 방향으로 드러스트 와셔(75, 77)가 배치된다. 즉, 피스톤 허브(53)와 프론트 커버(1) 사이에 드러스트 와셔(75)가 배치되고, 피스톤 허브(53)와 스플라인 허브(14)의 일측면에 또 다른 드러스트 와셔(75)가 배치된다. 또한, 스플라인 허브(14)와 터빈 축 사이에도 축 방향으로 또 다른 드러스트 와셔(79)가 배치된다. 또한, 상술한 록업 클러치의 피스톤(51)의 내주면과 피스톤 허브(53) 사이에는 오일의 이동을 차단하는 씰링(57)이 배치된다. The lockup clutch 13 includes a piston 51 moved in the axial direction by hydraulic pressure. The lockup clutch piston 51 is coupled to a piston hub 53 whose inner circumferential surface is rotatably disposed on the outer circumferential surface of the spline hub 14. The piston hub 53 is provided with a key 53a in the circumferential direction, and is provided with a groove (not shown) in which the key 53a can be inserted into the inner circumferential surface of the piston 51. Therefore, the inner circumferential surface of the piston 51 and the piston hub 53 are configured to constrain the rotational direction and prevent the piston 51 from being separated in the axial direction while being rotated together. In addition, another bushing 73 may be disposed between the piston hub 53 and the spline hub 14 to prevent friction and wear due to rotation. On the other hand, the thrust washers 75 and 77 are disposed on both surfaces of the piston hub 53 in the axial direction. That is, the thrust washer 75 is disposed between the piston hub 53 and the front cover 1, and another thrust washer 75 is disposed on one side of the piston hub 53 and the spline hub 14. do. In addition, another thrust washer 79 is arranged in the axial direction between the spline hub 14 and the turbine shaft. In addition, a sealing 57 is disposed between the inner circumferential surface of the piston 51 of the lock-up clutch and the piston hub 53 to block the movement of oil.

이러한 구조는 엔진의 정지 영역에서 변속기의 입력축(11)이 회전할 수 있 고, 엔진 작동시에는 스플라인 허브(14)와 피스톤 허브(53)가 동일한 속도로 회전할 수 있으며, 록업 클러치(13)의 직결시에는 동력 전달에 관련된 부품들이 동일한 속도로 회전하는 조건들을 충족시킬 수 있다. This structure allows the input shaft 11 of the transmission to rotate in the stationary area of the engine, and the spline hub 14 and the piston hub 53 can rotate at the same speed during engine operation, and the lockup clutch 13 When directly connected to the power transmission components can meet the conditions of rotating at the same speed.

엔진 동력 차단 클러치(7)는 터빈(5)에 일측이 결합되어 터빈(5)으로부터 전달되는 엔진의 구동력을 차단하거나 또는 변속기의 입력축(11)으로 전달한다. 즉, 엔진 동력 차단 클러치(1)는 터빈(5)으로 전달되는 엔진의 구동력을 스플라인 허브(14)를 통하여 변속기 입력축(11)으로 전달할 수 있으며, 엔진(E)의 구동력을 차단할 수 있다. 엔진 동력 차단 클러치(7)는, 터빈축(9)에 결합되는 제1 동력전달부재(15) 및 스플라인 허브(14)에 결합되는 제2 동력전달부재(17)를 포함한다. 그리고 제1 동력전달부재(15) 및 제2 동력전달부재(17)에 각각 서로 대응하여 마찰 접촉할 수 있는 하나 이상의 제1 마찰재(19) 및 제2 마찰재(21)가 제공된다. 또한, 엔진 동력 차단 클러치(7)는 상술한 제1 마찰재(19) 및 제2 마찰재(21)가 서로 마찰 접촉되거나 또는 접촉 상태가 해제될 수 있도록 유압에 의하여 축 방향으로 이동하는 피스톤(23)이 배치된다. 물론, 스플라인 허브(14)는 변속기 입력축(11)에 스플라인 결합되어 터빈(5)을 통하여 전달되는 엔진의 구동력을 변속기 측으로 전달할 수 있는 것이다. 이러한 구조를 통하여 엔진의 구동력은 터빈(5)으로 전달되어 엔진 동력 차단 클러치(7)의 작동 또는 비작동 제어 상태에 따라 변속기로 전달되거나 또는 차단될 수 있는 것이다. One side of the engine power cutoff clutch 7 is coupled to the turbine 5 to block the driving force of the engine transmitted from the turbine 5 or transmit it to the input shaft 11 of the transmission. That is, the engine power cutoff clutch 1 may transmit the driving force of the engine transmitted to the turbine 5 to the transmission input shaft 11 through the spline hub 14, and block the driving force of the engine E. The engine power shut off clutch 7 includes a first power transmission member 15 coupled to the turbine shaft 9 and a second power transmission member 17 coupled to the spline hub 14. In addition, at least one first friction material 19 and a second friction material 21 which are in friction contact with each other are provided to the first power transmission member 15 and the second power transmission member 17, respectively. In addition, the engine power shut-off clutch 7 includes a piston 23 which is axially moved by hydraulic pressure such that the above-described first friction material 19 and the second friction material 21 are in friction contact with each other or the contact state can be released. Is placed. Of course, the spline hub 14 is splined to the transmission input shaft 11 to transmit the driving force of the engine transmitted through the turbine 5 to the transmission side. Through this structure, the driving force of the engine can be transmitted to the turbine 5 and transmitted or cut off to the transmission depending on the operating or non-operating control state of the engine power shut-off clutch 7.

상술한 엔진 동력 차단 클러치(7)는 엔진의 구동력을 변속기 입력축(11)으로 전달하거나 또는 차단하기 위한 것으로, 유압에 의하여 피스톤(23)이 축 방향으로 이동하는 것에 의하여 단판 또는 다판의 마찰재들이 서로 마찰 접촉하거나 접촉이 해제될 수 있는 구조를 가지는 것이다. 엔진 동력 차단 클러치(7)의 피스톤(23)은, 내주면 일측이 터빈축(9)에 지지되어 있다. 그리고 엔진 동력 차단 클러치(7)의 피스톤(23)과 터빈축(9) 사이에 오일의 이동을 차단하는 씰링(81)이 배치될 수 있다.The above-described engine power shut-off clutch 7 is for transmitting or blocking the driving force of the engine to the transmission input shaft 11, and the friction materials of the single plate or the multi-plate are mutually shifted by the piston 23 moving in the axial direction by hydraulic pressure. It has a structure in which friction contact or contact can be released. As for the piston 23 of the engine power interruption clutch 7, one side of the inner peripheral surface is supported by the turbine shaft 9. In addition, a sealing 81 may be disposed between the piston 23 of the engine power shutoff clutch 7 and the turbine shaft 9 to block the movement of oil.

이와 같이 반복적으로 회전하는 엔진 동력 차단 클러치(7)의 피스톤(23)은 회전축의 원주 방향으로 회전되도록 지지되면서 견고한 구조를 가지므로 작동 안정성 및 내구성을 향상시킬 수 있는 것이다. 이러한 엔진 동력 차단 클러치(7)는, 터빈(5)과 록업 클러치(13) 사이의 공간에 배치될 수 있다. As described above, the piston 23 of the engine power shutoff clutch 7 that rotates repeatedly has a solid structure while being supported to rotate in the circumferential direction of the rotation shaft, thereby improving operation stability and durability. This engine power shut-off clutch 7 can be arranged in the space between the turbine 5 and the lockup clutch 13.

한편, 모터(도시생략)는 별도의 위치에 설치되어 변속기로 구동력을 전달할 수 있다. 또한 토크 컨버터 내부를 순환하는 유체가 엔진 동력 차단 클러치로 유입되어 엔진 동력 차단 클러치(7)의 온도 상승을 방지할 수 있다.On the other hand, the motor (not shown) may be installed in a separate position to transmit the driving force to the transmission. In addition, the fluid circulating inside the torque converter flows into the engine power shutoff clutch to prevent the temperature rise of the engine power shutoff clutch 7.

계속해서 본 발명의 실시 예에 의한 토크 컨버터의 동력 전달 경로를 도 4를 참조하여 상세하게 설명한다. 도 4는 본 발명에서 엔진 동력 차단 클러치(7)가 작동되어 엔진(E)의 구동력이 변속기(T)로 전달되는 동력 전달 경로를 도시한 블럭도이다. 먼저, 유압의 작동에 의하여 엔진 동력 차단 클러치(7)의 피스톤(23)이 축 방향으로 이동하여 제1 마찰재(19) 및 제2 마찰재(21)가 서로 결합된 상태에서 록업 클러치(13)가 비작동 상태인 경우를 설명한다.Subsequently, the power transmission path of the torque converter according to the embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG. 4. 4 is a block diagram showing a power transmission path in which the engine power shut-off clutch 7 is operated in this invention so that the driving force of the engine E is transmitted to the transmission T. As shown in FIG. First, when the piston 23 of the engine power shutoff clutch 7 moves in the axial direction by the operation of hydraulic pressure, the lockup clutch 13 is engaged in a state in which the first friction material 19 and the second friction material 21 are coupled to each other. The case of inoperative state is demonstrated.

엔진(E)의 구동력이 프론트 커버(1)로 전달되고, 프론트 커버(1)로 전달된 엔진의 구동력이 임펠러(3) 및 터빈(5)으로 전달된다. 그리고 터빈(5)으로 전달된 구동력은 엔진 동력 차단 클러치(7)를 통하여 스플라인 허브(14)를 거쳐 변속기(T) 로 전달되는 것이다. 이때 엔진 동력 차단 클러치(7)가 작동 상태가 해제되면 엔진의 구동력은 변속기(T)로 전달되는 것이 차단된다.The driving force of the engine E is transmitted to the front cover 1, and the driving force of the engine transmitted to the front cover 1 is transmitted to the impeller 3 and the turbine 5. The driving force transmitted to the turbine 5 is transmitted to the transmission T via the spline hub 14 through the engine power shutoff clutch 7. At this time, when the operating state of the engine power shut-off clutch 7 is released, the driving force of the engine is blocked from being transmitted to the transmission T.

그리고 록업 클러치(13)가 작동되는 경우에는 엔진의 구동력이 프론트 커버(1)로 전달되고 록업 클러치(13)를 통하여 직접 터빈(5)으로 전달된다. 그리고 터빈(5)으로 전달된 엔진의 구동력은 엔진 동력 차단 클러치(7)를 통하여 변속기(T)로 전달될 수 있는 것이다.When the lockup clutch 13 is operated, the driving force of the engine is transmitted to the front cover 1 and is directly transmitted to the turbine 5 through the lockup clutch 13. And the driving force of the engine transmitted to the turbine (5) can be transmitted to the transmission (T) through the engine power shut off clutch (7).

이러한 엔진 동력 전달 경로와는 별도로 모터(M)의 구동력은 변속기에 전달될 수 있는 것이다. Apart from this engine power transmission path, the driving force of the motor M can be transmitted to the transmission.

즉, 엔진의 구동력을 변속기로 전달하는 상태에서 모터를 구동시켜 역시 변속기로 구동력을 전달할 수 있으며 모터 또는 엔진의 구동력을 각각 변속기에 전달할 수 도 있는 것이다.That is, by driving the motor in a state in which the driving force of the engine is transmitted to the transmission, the driving force may also be transmitted to the transmission, and the driving force of the motor or the engine may be transmitted to the transmission, respectively.

이와 같이 본 발명은 엔진 및 모터의 구동력을 동시에 차량의 주행에 적용할 수 있을 뿐 만 아니라 엔진 또는 모터 중 어느 하나의 구동원을 선택하여 선택된 구동원에 의하여 차량의 주행에 적용할 수 있다. 그러므로 차량의 다양한 설계 조건에 만족할 수 있으며, 다양한 주행 조건에 용이하게 대응할 수 있어 차량의 연비 향상에 기여할 수 있다.As described above, the present invention can not only apply the driving force of the engine and the motor to the driving of the vehicle at the same time, but also can select the driving source of the engine or the motor and apply the driving force of the vehicle by the selected driving source. Therefore, it is possible to satisfy various design conditions of the vehicle and can easily cope with various driving conditions, thereby contributing to the improvement of fuel efficiency of the vehicle.

본 발명의 토크 컨버터가 채용된 차량은 기존의 주행 성능을 유지하고 오르막 차로의 주행에서 차량의 밀림 및 엔진 구동에 의한 진동 등을 줄여 저연비를 실현하여 차량의 상품성을 개선하며 차량의 다양한 설계 조건에 만족할 수 있다. 또한, 본 발명은 상대 회전이 이루어지는 부품들 및 오일압을 유지하기 위한 씰링 등 의 부품들을 최적의 설계로 구성하여 작동 안정성 및 내구성을 향상시킬 수 있는 이점이 있다. The vehicle employing the torque converter of the present invention maintains the existing driving performance and reduces the driving force of the vehicle and the vibration caused by the engine driving in the uphill driving, thereby realizing low fuel consumption and improving the commercialization of the vehicle and the various design conditions of the vehicle. Can be satisfied. In addition, the present invention has the advantage that it is possible to improve the operational stability and durability by configuring the components such as sealing and the components for maintaining the oil pressure in the relative rotation to the optimum design.

본 발명은 차량의 구동원으로 모터 및 엔진의 구동력을 동시에 사용할 수 있으며, 또한, 모터 또는 엔진의 구동력을 각각 사용할 수 있는 토크 컨버터를 적용하여 다양한 차량의 설계 조건에 만족할 수 있으며 차량의 주행 조건에 따라 차량의 구동원으로 모터 또는 엔진을 동시에 사용하거나 또는 각각 사용할 수 있어 다양한 주행 조건에 용이하게 대응할 수 있어 차량의 연비 향상에 기여할 수 있는 효과를 가진다. The present invention can use the driving force of the motor and the engine at the same time as the driving source of the vehicle, and can also satisfy the design conditions of the various vehicles by applying a torque converter that can use the driving force of the motor or engine, respectively, and according to the driving conditions of the vehicle Since a motor or an engine can be used simultaneously or individually as a driving source of the vehicle, the vehicle can easily cope with various driving conditions, thereby contributing to the improvement of fuel efficiency of the vehicle.

또한 본 발명은 상대 운동을 하는 부품 및 지지부를 보강하여 작동의 안정성 및 내구성이 증대되는 효과가 있다.In addition, the present invention has the effect of increasing the stability and durability of the operation by reinforcing the parts and the support to the relative movement.

Claims (10)

엔진의 구동력에 의하여 회전하는 프론트 커버;A front cover rotating by the driving force of the engine; 상기 프론트 커버에 결합되어 함께 회전하는 임펠러;An impeller coupled to the front cover to rotate together; 상기 임펠러와 마주하여 배치되는 터빈;A turbine disposed facing the impeller; 상기 임펠러와 상기 터빈 사이에 위치하여 상기 터빈으로부터 나오는 오일의 흐름을 상기 임펠러 측으로 바꾸어 주는 스테이터;A stator positioned between the impeller and the turbine to change oil flow from the turbine to the impeller side; 상기 터빈에 결합되어 엔진의 구동력을 터빈에 직접 전달할 수 있는 록업 클러치; 및A lockup clutch coupled to the turbine, the lockup clutch capable of transmitting an engine driving force directly to the turbine; And 상기 터빈에 일측이 결합되어 상기 터빈으로부터 전달되는 엔진의 동력을 차단하거나 변속기의 입력축으로 전달하는 엔진 동력 차단 클러치;An engine power cutoff clutch coupled to one side of the turbine to cut off power of the engine transmitted from the turbine or to the input shaft of the transmission; 를 포함하며,Including; 상기 엔진 동력 차단 클러치는 변속기의 입력축에 스플라인 결합되는 스플라인 허브에 일측이 결합되고,The engine power cut clutch is coupled to one side to a spline hub which is splined to the input shaft of the transmission, 상기 록업 클러치의 피스톤은 상기 스플라인 허브의 외주면에 배치되는 피스톤 허브의 외주에 결합되는 하이브리드 차량용 토크 컨버터.And a piston of the lockup clutch is coupled to an outer circumference of a piston hub disposed on an outer circumferential surface of the spline hub. 청구항 1에 있어서, The method according to claim 1, 상기 스플라인 허브와 상기 피스톤 허브 사이에는 부싱이 배치된 하이브리드 차량용 토크 컨버터.And a bushing disposed between the spline hub and the piston hub. 청구항 1에 있어서, The method according to claim 1, 상기 록업 클러치의 피스톤은 상기 피스톤 허브에 원주 방향으로 돌출되는 키에 결합되어 축방향 이동이 제한되는 하이브리드 차량용 토크 컨버터.And a piston of the lockup clutch is coupled to a key protruding in the circumferential direction to the piston hub, thereby limiting axial movement. 청구항 1에 있어서, The method according to claim 1, 상기 록업 클러치의 피스톤의 내주면과 상기 피스톤 허브의 외주면 사이에는 유체의 이동을 제한하는 씰링이 배치되는 하이브리드 차량용 토크 컨버터.And a sealing for limiting the movement of the fluid between the inner circumferential surface of the piston of the lock-up clutch and the outer circumferential surface of the piston hub. 청구항 1에 있어서, The method according to claim 1, 상기 엔진 동력 차단 클러치는 다판 클러치로 이루어지는 하이브리드 차량용 토크 컨버터.The engine power shut-off clutch is a hybrid vehicle torque converter consisting of a multi-plate clutch. 청구항 1에 있어서, The method according to claim 1, 상기 엔진 동력 차단 클러치는 상기 프론트 커버와 상기 터빈 사이에 배치되는 하이브리드 차량용 토크 컨버터.And the engine power shutoff clutch is disposed between the front cover and the turbine. 청구항 1에 있어서, The method according to claim 1, 상기 엔진 동력 차단 클러치는 The engine power shut off clutch 터빈 또는 터빈 축에 결합되는 제1 동력전달부재; A first power transmission member coupled to the turbine or turbine shaft; 상기 제1 동력전달부재에 결합되는 하나 이상의 제1 마찰재;At least one first friction material coupled to the first power transmission member; 변속기 입력축에 스플라인 결합된 스플라인 허브에 결합되는 제2 동력전달부재;A second power transmission member coupled to a spline hub splined to the transmission input shaft; 상기 제1 마찰재와 대응하여 마찰 접촉에 의하여 엔진의 구동력을 상기 스플라인 허브에 전달할 수 있으며 상기 제2 동력전달부재에 결합되는 하나 이상의 제2 마찰재;At least one second friction material capable of transmitting a driving force of the engine to the spline hub by frictional contact corresponding to the first friction material and coupled to the second power transmission member; 상기 제1 마찰재 및 제2 마찰재가 유압에 의하여 서로 접촉되거나 해제될 수 있도록 상기 제1 마찰재 또는 제2 마찰재 일측에 배치되는 피스톤;A piston disposed on one side of the first friction material or the second friction material such that the first friction material and the second friction material are contacted or released from each other by hydraulic pressure; 을 포함하는 하이브리드 차량용 토크 컨버터.Hybrid vehicle torque converter comprising a. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 터빈을 지지하는 터빈축과 변속기 입력축 사이에는 부싱이 배치된 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량용 토크 컨버터.And a bushing is disposed between the turbine shaft supporting the turbine and the transmission input shaft. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 터빈을 지지하고 있는 터빈축과 상기 스플라인 허브 사이에는 드러스트 와셔가 배치되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량용 토크 컨버터.And a thrust washer is disposed between the turbine shaft supporting the turbine and the spline hub. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 피스톤 허브는 상기 프론트 커버 및 상기 스플라인 허브의 측면에 각각 대응하는 위치에 드러스트 와셔들이 배치되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량용 토크 컨버터.The piston hub is a hybrid vehicle torque converter, characterized in that the thrust washer is disposed in a position corresponding to the side of the front cover and the spline hub, respectively.
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