KR102317971B1 - 차량용 동력전달장치 - Google Patents

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KR102317971B1
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강효은
김태훈
박진우
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현대트랜시스 주식회사
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Abstract

본 발명은 차량용 동력전달장치를 제공한다. 차량용 동력전달장치는 동력을 생성하는 엔진부와, 전달축부를 통해 엔진부로부터 동력을 전달받아 변속하여 출력하는 변속부와, 변속부의 내부에 설치되고, 전달축부의 회전 방향으로 작용하는 충격과 진동을 흡수하는 토셔널 댐퍼부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

차량용 동력전달장치{POWER TRANSMISSION DEVICE FOR VEHICLE}
본 발명은 차량용 동력전달장치에 관한 것이며, 더욱 상세하게는 부품수의 축소가 가능한 차량용 동력전달장치에 관한 것이다.
일반적으로 차량용 토셔널 댐퍼(Torsional　damper, Dual mass flywheel 이라고도 함)는 차량의 엔진과 변속기 사이에 설치되어 동력전달 과정에서 발생하는 비틀림 진동을 감쇠시키는 기능을 갖는다.
도 1에는 종래 차량용 토셔널 댐퍼가 도시된다. 종래 차량용 토션 댐퍼는 변속기 외측에 설치된 차량 엔진의 출력축(1)에 결합되는 플라이휠(2)의 축 방향에 상대 회전 가능하게 배치되는 드라이브 플레이트(3)와, 플라이휠(2)과 드라이브 플레이트(3) 사이에 설치되는 토셔널 스프링(4)을 포함한다.
그런데, 종래의 차량용 토셔널 댐퍼는 변속기의 외측에 설치되고 토셔널 댐퍼 자체가 별도의 부품이기 때문에, 변속기의 전장을 많이 차지하는 문제가 있었다. 특히 진동소음(NVH, Noise, vibration, harshness) 성능 강화(저강성)를 위해 코일 스프링의 중심경(Rm)을 증대시켜야 하므로 변속기의 전장 축소에 어려움이 있었다. 또한 종래 차량용 토셔널 댐퍼의 경우 작동각도가 커서 마모가 발생할 수 있으므로 이를 방지하기 위해 별도의 마모방지 구조가 적용된다.
따라서 변속기의 전장을 축소시키면서 마모를 방지할 수 있는 차량용 토셔널 댐퍼가 필요한 실정이다.
본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허공보 제2009-0020791호 (2013. 12. 03. 공개, 발명의 명칭: 하이브리드 차량용 동력전달장치)에 게시되어 있다.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 토셔널 댐퍼부가 변속기의 내부에 위치함으로써, 변속기 내부의 오일을 이용하여 마모를 방지하는 차량용 동력전달장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 토셔널 댐퍼부의 마모를 방지하기 위한 부품들을 생략 가능하여 부품수를 축소시킬 수 있는 차량용 동력전달장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 차량용 동력전달장치는 동력을 생성하는 엔진부와, 전달축부를 통해 상기 엔진부로부터 동력을 전달받아 변속하여 출력하는 변속부와, 상기 변속부의 내부에 설치되고, 상기 전달축부의 회전 방향으로 작용하는 충격과 진동을 흡수하는 토셔널 댐퍼부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 변속부는 모터부를 포함하고, 상기 모터부는 모터하우징과, 상기 모터하우징의 내부에 설치되고 회전 가능하게 구비되는 로터부와, 상기 전달축에 직간접적으로 결합되고 상기 로터부를 지지하는 로터지지부를 포함하고, 상기 토셔널 댐퍼부는 상기 로터지지부에 장착되는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 토셔널 댐퍼부는 상기 전달축부의 축 방향을 따라 직렬로 배치되는 제1 댐퍼부재와, 제2 댐퍼부재를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 제1 댐퍼부재는 상기 로터지지부에 결합되는 제1 리테이닝 플레이트와, 상기 제1 리테이닝 플레이트의 원주 방향으로 다수 개가 배치되어 탄성력을 제공하는 제1 댐퍼스프링과, 상기 전달축부에 직간접적으로 결합되고, 상기 제1 댐퍼스프링의 반력에 의해 회전하는 제1 드라이브 플레이트를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 제2 댐퍼부재는 상기 제1 드라이브 플레이트에 결합되는 제2 리테이닝 플레이트와, 상기 제2 리테이닝 플레이트의 원주 방향으로 다수 개가 배치되어 탄성력을 제공하는 제2 댐퍼스프링과, 상기 전달축부에 직간접적으로 결합되고, 상기 제2 댐퍼스프링의 반력에 의해 회전하는 제2 드라이브 플레이트를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 따른 차량용 동력장치는 토셔널 댐퍼부가 변속기의 내부에 위치함으로써, 변속기 내부의 오일(Automatic Transmission Fluid, ATF)을 이용하여 마모를 방지할 수 있는 이점이 있다.
이에 의해 본 발명은, 종래 건식 타입에서 토셔널 댐퍼부의 마모를 방지하기 위한 부품들을 생략할 수 있으므로, 부품수를 축소시킬 수 있다. 또한 본 발명은 부품수를 감소시킬 수 있으므로 전장을 축소시키는 효과를 제공할 수 있다.
도 1은 종래 차량용 동력전달장치를 나타내는 측단면도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 차량용 동력전달장치를 나타내는 측 단면도.
도 3은 본 발명이 적용되는 차량용 동력전달장치의 전체 구조를 개략적으로 도시한 측단면도.
이하, 첨부된 도면에 따라 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다.
먼저, 이하에서 설명되는 실시예들은 본 발명인 차량용 동력전달장치의 기술적인 특징을 이해시키기에 적합한 실시예들이다. 다만, 본 발명이 이하에서 설명되는 실시예에 한정하여 적용되거나 설명되는 실시예들에 의하여 본 발명의 기술적 특징이 제한되는 것이 아니며, 본 발명의 기술 범위 내에서 다양한 변형 실시가 가능하다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 차량용 동력전달장치(100)를 나타내는 측 단면도이고, 도 3은 본 발명이 적용되는 차량용 동력전달장치(100)의 전체 구조를 개략적으로 도시한 측단면도이다.
도 2 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 차량용 동력전달장치(100)는 엔진부(200)와, 변속부(300)와, 토셔널 댐퍼부(400)를 포함한다.
엔진부(200)는 내연기관의 구동에 의해 동력을 생성하는 장치이다. 미설명부호인 210은 엔진부(200)의 출력축이다.
변속부(300)는 전달축부(301)를 통해 엔진부(200)로부터 동력을 전달받아 변속하여 출력한다. 구체적으로 엔진부(200)에서 생성된 동력은 전달축부(301)를 통해 변속부(300)에 전달되어 차량이 주행되게 할 수 있다. 전달축부(301)는 축 형상으로 구비될 수 있고 동력전달 과정에서 회전되게 구비될 수 있다.
토셔널 댐퍼부(400)는 변속부(300)의 내부에 설치되고, 전달축부(301)의 회전 방향으로 작용하는 충격과 진동을 흡수한다. 토셔널 댐퍼부(400)는 엔진부(200)에서 생성된 동력을 전달하는 과정에서 회전 방향으로 발생하는 진동과 충격을 흡수할 수 있다.
본 발명에 따른 토셔널 댐퍼부(400)는, 종래 엔진부(200)와 변속부(300)의 사이에 설치되던 것과 달리, 변속부(300)의 내부에 설치될 수 있다. 즉 종래 토셔널 댐퍼부(400)는 변속부(300)의 외측에 설치되어 건식 타입으로 형성되었으나, 본 발명에 따른 토셔널 댐퍼부(400)는 변속부(300)의 내부에 설치됨으로써 습식 타입으로 형성될 수 있다(도 3 참조).
이에 따라 본 발명에 따른 차량용 동력장치는 토셔널 댐퍼부(400)가 변속기의 내부에 위치함으로써, 변속기 내부의 오일(Automatic Transmission Fluid, ATF)을 이용하여 마모를 방지할 수 있는 이점이 있다.
이에 의해 본 발명은, 종래 건식 타입에서 토셔널 댐퍼부(400)의 마모를 방지하기 위한 부품들을 생략할 수 있으므로, 부품수를 축소시킬 수 있다. 또한 본 발명은 부품수를 감소시킬 수 있으므로 전장을 축소시키는 효과를 제공할 수 있다.
예를 들어 변속부(300)는 모터부(310)를 포함한다. 모터부(310)는 전원이 인가되면 구동할 수 있고, 변속기 내부에 설치될 수 있다. 모터부(310)는 하나 또는 2 이상이 사용될 수 있다.
모터부(310)는 모터하우징(311)과 로터부(313)와 로터지지부(314)를 포함할 수 있다. 로터부(313)는 모터하우징(311)의 내부에 설치되고 회전 가능하게 구비될 수 있다. 로터지지부(314)는 전달축에 직간접적으로 결합되고 로터부(313)를 지지할 수 있다.
예를 들어 모터부(310)는 전달축부(301)의 반경 방향을 따라 고정적으로 설치되는 고정자(stator, 312)와, 고정자(312)의 내부에 회전 가능하게 배치되는 로터부(313)와, 로터부(313)를 지지하는 로터지지부(314)를 포함할 수 있다. 로터지지부(314)는 전달축부(301)를 관통하게 구비될 수 있고 플레이트 형상으로 형성될 수 있다. 다만 본 발명에 적용되는 모터부(310)의 구조는 상기한 바에 한정하는 것은 아니다.
토셔널 댐퍼부(400)는 로터지지부(314)에 장착될 수 있다. 구체적으로 토셔널 댐퍼부(400)는 로터지지부(314)의 내측에 장착될 수 있다. 이때 로터지지부(314)는 토셔널 댐퍼부(400)를 위한 질량체 역할을 함으로써, 종래 플라이휠 등의 역할을 대체할 수 있다.
예를 들어 도시된 실시예와 같이 토셔널 댐퍼부(400)는 전달축부(301)의 축 방향을 따라 직렬로 배치되는 제1 댐퍼부재(410)와, 제2 댐퍼부재(420)를 포함할 수 있다. 즉 본 발명은 제1 댐퍼부재(410)와 제2 댐퍼부재(420)가 전달축부(301)의 축 방향을 따라 다단으로 배치될 수 있다. 이에 따라 변속기의 전장을 축소시킬 수 있고, 다단 댐핑 구조를 통해 진동소음(NVH, Noise, vibration, harshness) 성능을 강화(저강성)시킬 수 있다.
다만 본 발명에 따른 토셔널 댐퍼부(400)는 도시된 바와 같은 다단 댐핑 구조에 한정하는 것은 아니고, 변속기 내부에 설치될 수 있다면 단일의 댐핑 구조가 적용될 수도 있다.
예를 들어 제1 댐퍼부재(410)는 제1 리테이닝 플레이트(411)와, 제1 댐퍼스프링(412)과, 및 제1 드라이브 플레이트(413)를 포함할 수 있다.
제1 리테이닝 플레이트(411)는 로터지지부(314)에 결합될 수 있다. 제1 리테이닝 플레이트(411)는 제1 댐퍼스프링(412)을 양 측에 설치되어 제1 댐퍼스프링(412)의 위치를 유지시켜 줄 수 있다. 또한 제1 리테이닝 플레이트(411)는 로터지지부(314)에 용접 등으로 결합될 수 있다. 다만 제1 리테이닝 플레이트(411)와 로터지지부(314)의 상기한 바에 한정하는 것은 아니고, 볼트 결합 등 다양한 방식이 적용될 수 있다.
제1 댐퍼스프링(412)은 제1 리테이닝 플레이트(411)의 원주 방향으로 다수 개가 배치되어 탄성력을 제공할 수 있다.
제1 드라이브 플레이트(413)는 전달축부(301)에 직간접적으로 결합되고, 제1 댐퍼스프링(412)의 반력에 의해 회전할 수 있다.
예를 들어 전달축부(301)에는 스플라인 허브(302)가 관통될 수 있고, 제1 드라이브 플레이트(413)는 스플라인 허브(302)의 원주면을 외부에서 감싸는 형태로 결합될 수 있다. 또한 제1 드라이브 플레이트(413)는 가장자리를 따라 복수의 장착홈이 형성될 수 있고, 제1 댐퍼스프링(412)은 이러한 장착홈에 삽입될 수 있다. 이러한 구조에 의해 드라이브 플레이트는 제1 댐퍼스프링(412)의 반력에 의해 회전할 수 있다.
상기 제2 댐퍼부재(420)는 제2 리테이닝 플레이트(421)와, 제2 댐퍼스프링(422) 및, 제2 드라이브 플레이트(423)를 포함할 수 있다.
제2 리테이닝 플레이트(421)는 제1 드라이브 플레이트(413)에 결합될 수 있다. 구체적으로 리테이닝 플레이트는 볼트 결합 등으로 제1 드라이브 플레이트(413)에 결합될 수 있다. 이에 의해 제1 댐퍼부재(410)와 제2 댐퍼부재(420)가 연결될 수 있다. 제2 리테이닝 플레이트(421)는 제2 댐퍼스프링(422)을 양 측에 설치되어 제2 댐퍼스프링(422)의 위치를 유지시켜 줄 수 있다.
제2 댐퍼스프링(422)은 제2 리테이닝 플레이트(421)의 원주 방향으로 다수 개가 배치되어 탄성력을 제공할 수 있다.
제2 드라이브 플레이트(423)는 전달축부(301)에 직간접적으로 결합되고, 제2 댐퍼스프링(422)의 반력에 의해 회전할 수 있다.
예를 들어 전달축부(301)에는 스플라인 허브(302)가 관통될 수 있고, 제2 드라이브 플레이트(423)는 스플라인 허브(302)의 원주면을 외부에서 감싸는 형태로 결합될 수 있다. 또한 제2 드라이브 플레이트(423)는 가장자리를 따라 복수의 장착홈이 형성될 수 있고, 제2 댐퍼스프링(422)은 이러한 장착홈에 삽입될 수 있다. 이러한 구조에 의해 드라이브 플레이트는 제2 댐퍼스프링(422)의 반력에 의해 회전할 수 있다.
제1 댐퍼스프링(412)과 제1 리테이닝 플레이트(411)의 사이, 또는 제2 댐퍼스프링(422)과 제2 리테이닝 플레이트(421)의 사이 등, 부재 간 마찰이 이루어지는 부분에는, 변속기 내부의 오일을 이용하여 마모를 방지할 수 있다. 따라서 종래 스프링 가이드나 마모 방지를 위한 그리스 등을 생략할 수 있다. 따라서, 댐퍼의 부품수를 줄일 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
이와 같은 본 발명에 따른 차량용 동력장치는 토셔널 댐퍼부가 변속기의 내부에 위치함으로써, 변속기 내부의 오일(Automatic Transmission Fluid, ATF)을 이용하여 마모를 방지할 수 있는 이점이 있다.
이에 의해 본 발명은, 종래 건식 타입에서 토셔널 댐퍼부의 마모를 방지하기 위한 부품들을 생략할 수 있으므로, 부품수를 축소시킬 수 있다. 또한 본 발명은 부품수를 감소시킬 수 있으므로 전장을 축소시키는 효과를 제공할 수 있다.
이상, 본 발명의 특정 실시예에 대하여 상술하였지만, 본 발명의 사상 및 범위는 이러한 특정 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 특허청구범위에 기재된 본 발명의 요지를 변경하지 않는 범위 내에서 다양하게 수정 및 변형이 가능하다.
100: 차량용 동력전달장치 200: 엔진부
210: 출력축 300: 변속부
301: 전달축부 302: 스플라인 허브
310: 모터부 311: 모터하우징
312: 스테이터부 313: 로터부
314: 로터지지부 400: 토셔널 댐퍼부
410: 제1 댐퍼부재 411: 제1 리테이닝 플레이트
412: 제1 댐퍼스프링 413: 제1 드라이브 플레이트
420: 제2 댐퍼부재 421: 제2 리테이닝 플레이트
422: 제2 댐퍼스프링 423: 제2 드라이브 플레이트

Claims (5)

  1. 동력을 생성하는 엔진부;
    전달축부를 통해 상기 엔진부로부터 동력을 전달받아 변속하여 출력하는 변속부; 및
    상기 변속부의 내부에 설치되고, 상기 전달축부의 회전 방향으로 작용하는 충격과 진동을 흡수하는 토셔널 댐퍼부를 포함하고,
    상기 변속부는 모터부를 포함하고,
    상기 모터부는 모터하우징과, 상기 모터하우징의 내부에 설치되고 회전 가능하게 구비되는 로터부와, 상기 전달축에 직간접적으로 결합되고 상기 로터부를 지지하는 로터지지부를 포함하고,
    상기 토셔널 댐퍼부는 상기 로터지지부에 장착되며,
    상기 토셔널 댐퍼부는 상기 전달축부의 축 방향을 따라 직렬로 배치되어 축방향을 따라 다단을 이루는 제1 댐퍼부재와, 제2 댐퍼부재를 포함하고,
    상기 제1 댐퍼부재는,
    상기 로터지지부에 결합되는 제1 리테이닝 플레이트;
    상기 제1 리테이닝 플레이트의 원주 방향으로 다수 개가 배치되어 탄성력을 제공하는 제1 댐퍼스프링; 및
    상기 전달축부에 직간접적으로 결합되고, 상기 제1 댐퍼스프링의 반력에 의해 회전하는 제1 드라이브 플레이트를 포함하고,
    상기 제1 드라이브 플레이트에는 가장자리를 따라 복수의 장착홈이 형성되고, 상기 제1 댐퍼스프링이 상기 장착홈에 각각 삽입되고,
    상기 제2 댐퍼부재는,
    상기 제1 드라이브 플레이트에 결합되는 제2 리테이닝 플레이트;
    상기 제2 리테이닝 플레이트의 원주 방향으로 다수 개가 배치되어 탄성력을 제공하는 제2 댐퍼스프링; 및
    상기 전달축부에 직간접적으로 결합되고, 상기 제2 댐퍼스프링의 반력에 의해 회전하는 제2 드라이브 플레이트를 포함하고,
    상기 제2 드라이브 플레이트에는 가장자리를 따라 복수의 장착홈이 형성되고, 상기 제2 댐퍼스프링이 상기 장착홈에 각각 삽입되는 것을 특징으로 하는 차량용 동력전달장치.
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