KR20210029141A - 하이브리드 모듈 구성 - Google Patents

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KR20210029141A
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매튜 페인
패트릭 린드만
마쿠스 스테인버거
미카 스테이너
다니엘 세이어
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섀플러 테크놀로지스 아게 운트 코. 카게
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Abstract

하이브리드 모듈용 토크 변환기는, 유압식 커플링 배열부, 전방 커버, 임펠러 쉘, 및 전기식 회전자를 포함할 수 있다. 유압식 커플링 배열부는 임펠러와 터빈을 포함할 수 있다. 전방 커버는 제1 축 방향으로 연장된 제1 림을 가질 수 있다. 전방 커버는 적어도 부분적으로 유압식 커플링 배열부를 둘러쌀 수 있다. 임펠러 쉘은 전방 커버에 고정될 수 있고, 적어도 부분적으로 유압식 커플링 배열부를 둘러쌀 수 있다. 임펠러 쉘은, 제1 축 방향에 대향하는 제2 축 방향으로 연장된 제2 림, 상기 제2 림의 원위 말단에서의 원주 방향 링, 및 적어도 하나의 임펠러 블레이드를 가질 수 있다. 전기식 모터는 임펠러 쉘의 제2 림에 고정될 수 있고, 원주 방향 링에 의해 축 방향으로 유지될 수 있다.

Description

하이브리드 모듈 구성
관련 출원에 대한 상호 참조
본 출원은 2018년 8월 2일에 출원된 미국 가특허 출원 번호 제62/713,584호의 이점을 주장하고, 이의 개시 내용은 본원에 참조로 전체가 포함된다.
기술분야
본 개시는 일반적으로 하이브리드 모듈, 및 보다 구체적으로 하이브리드 모듈의 토크 변환기와 전기식 모터 구성에 관한 것이다.
하이브리드 모듈은 공지되어 있다. 일례로 2018년 7월 9일에 출원된 "E-모터 회전자 및 고정자를 냉각시키도록 클러치 냉각을 사용하기 위한 하이브리드 모듈의 오일 분배"라는 명칭의 공동 양도 공동 계류 중인 미국 특허 출원 제16/029,992호에 나타나 있다.
일 구현예에 따라, 하이브리드 모듈용 토크 변환기는, 유압식 커플링 배열부, 전방 커버, 임펠러 쉘 및 전기식 회전자를 포함할 수 있다. 유압식 커플링 배열부는 임펠러와 터빈을 포함할 수 있다. 전방 커버는 제1 축 방향으로 연장된 제1 림을 가질 수 있다. 전방 커버는 적어도 부분적으로 유압식 커플링 배열부를 둘러쌀 수 있다. 임펠러 쉘은 전방 커버에 고정될 수 있고, 적어도 부분적으로 유압식 커플링 배열부를 둘러쌀 수 있다. 임펠러 쉘은, 제1 축 방향에 대향하는 제2 축 방향으로 연장된 제2 림, 상기 제2 림의 원위 말단에서의 원주 방향 링, 및 적어도 하나의 임펠러 블레이드를 가질 수 있다. 전기식 모터는 임펠러 쉘의 제2 림에 고정될 수 있고, 원주 방향 링에 의해 축 방향으로 유지될 수 있다.
제2 림은, 전기식 회전자를 원주 방향으로 유지하기 위해, 축 방향으로 연장된 반경 방향 돌출부를 포함할 수 있다. 제2 림은 제1 림의 반경 방향 바깥 쪽에 배치될 수 있고, 제2 축 방향으로 제1 림을 넘어 축 방향으로 연장될 수 있다. 토크 변환기는, 코일 스프링으로 구동 체결되기 위해 배열되고 전방 커버에 고정된 구동 플레이트를 포함할 수 있다. 제2 림은 구동 플레이트의 반경 방향 바깥 쪽에 적어도 부분적으로 배치될 수 있다. 토크 변환기는 구동 플레이트, 피스톤 플레이트, 리프 스프링, 및 리벳을 포함할 수 있다. 구동 플레이트는, 코일 스프링과 구동 체결하기 위해 배열되고 전방 커버에 고정될 수 있다. 피스톤 플레이트는 축 방향으로 변위 가능할 수 있고, 전방 커버에 회전식으로 고정될 수 있다. 리프 스프링은 피스톤 플레이트를 전방 커버에 연결시킬 수 있다. 리벳은 구동 플레이트, 전방 커버, 및 리프 스프링의 개별 애퍼처를 통해 연장되어, 상기 구동 플레이트, 상기 전방 커버, 및 상기 리프 스프링을 함께 고정할 수 있다.
토크 변환기는 피스톤 플레이트, 리프 스프링, 및 밀봉부를 포함할 수 있다. 피스톤 플레이트는 축 방향으로 변위 가능할 수 있고, 전방 커버에 회전식으로 고정될 수 있다. 리프 스프링은 피스톤 플레이트를 전방 커버에 연결시킬 수 있다. 밀봉부는 피스톤 플레이트의 노치 외부 반경 방향에 배치될 수 있다. 리프 스프링은, 노치에서 밀봉부를 축 방향으로 유지하기 위해 반경 방향 외부 링과 단일 구성 요소로서 일체식으로 형성된 복수의 리프 스프링을 포함할 수 있다. 토크 변환기는, 홈을 갖는 마찰 재료 링을 포함한 마찰 플레이트를 가질 수 있다. 피스톤 플레이트와 리프 스프링은, 홈과 반경 방향으로 정렬된 개별 정렬 애퍼처를 가질 수 있다. 토크 변환기는, 반경 방향 탭을 갖는 클러치 플레이트를 포함할 수 있다. 전방 커버는, 제1 림의 원위 말단으로부터 제1 방향으로 축 방향 연장된 탭을 가질 수 있고, 상기 반경 방향 탭과 구동 체결된다. 토크 변환기는 스냅 링을 가질 수 있고, 상기 탭은 홈을 가질 수 있고, 상기 스냅 링은 클러치 플레이트를 축 방향으로 유지하기 위해 홈에 배치된다.
토크 변환기는 임펠러 쉘에 고정된 리졸버 회전자를 가질 수 있다. 리졸버 회전자는 임펠러 블레이드와 적어도 부분적으로 축 방향 정렬될 수 있다. 유압식 커플링 배열부는 유압식 고정자와 일 방향 클러치를 가질 수 있다. 유압식 커플링 배열부는 고정자가 없는 유체 커플링일 수 있다. 토크 변환기는, 커버 허브, 및 상기 커버 허브와 엔진 크랭크 샤프트 사이에 설치하기 위해 상기 커버 허브 상에 배열된 베어링을 가질 수 있다. 토크 변환기는 전방 커버와 베어링 사이에 축 방향으로 배치된 탄성 요소를 가질 수 있다.
다른 구현예에 따라, 토크 변환기 구동 배열부는 토크 변환기용 전방 커버, 상기 전방 커버에 고정된 드라이브 플레이트, 스프링 유지기, 및 코일 스프링을 포함할 수 있다. 스프링 유지기는, 엔진 크랭크 샤프트에 바로 고정되기 위해 배열될 수 있다. 코일 스프링은, 구동 플레이트 및 스프링 유지기와 구동 체결할 수 있다. 토크 변환기 구동 배열부는, 결합된 반경 방향 및 축 방향 베어링을 포함할 수 있다. 전방 커버는 재료가 동일한 피스로부터 형성된 일체식 커버 허브를 가질 수 있고, 결합된 반경 방향 및 축 방향 베어링은 커버 허브 상에 설치되고 엔진 크랭크 샤프트와 인터페이싱하도록 배열될 수 있다. 토크 변환기 구동 배열부는, 상기 결합된 반경 방향 및 축 방향 베어링과 상기 전방 커브 사이에 축 방향 설치된 격판 스프링을 가질 수 있다.
다른 구현예에 따라, 토크 변환기용 클러치 구동 배열부는 허브, 전방 커버, 클러치, 및 반경 방향 파이프를 포함할 수 있다. 허브는, 엔진 크랭크 샤프트에 바로 고정되기 위해 배열될 수 있다. 클러치는, 허브를 전방 커버에 해제 가능하게 연결되도록 배열될 수 있다. 반경 방향 파이프는, 작동 오일을 클러치에 제공하여 엔진과 전방 커버를 회전식으로 연결하도록 허브와 밀봉 체결될 수 있다. 반경 방향 파이프는, 엔진 블록에 고정하기 위해 배열된 링에 설치될 수 있고, 허브는, 허브를 링에 밀봉하기 위한 원주 방향 밀봉부 한 쌍을 가질 수 있다. 클러치는 어플라이 챔버를 가질 수 있다. 허브는, 반경 파이프와 어플라이 챔버를 유체 연결하는 흐름 경로를 가질 수 있다. 클러치 구동 배열부는 클러치 피스톤 플레이트와 리프 스프링을 가질 수 있다. 어플라이 챔버는, 허브와 클러치 피스톤 플레이트에 의해 적어도 부분적으로 형성될 수 있다. 리프 스프링은, 클러치 피스톤 플레이트를 허브에 회전식으로 고정할 수 있다.
클러치 구동 배열부는, 허브와 클러치 플레이트에 고정된, 지지 플레이트를 가질 수 있다. 클러치 피스톤 플레이트는 허브와 클러치 플레이트 사이에 설치될 수 있다. 클러치 플레이트는 클러치 피스톤 플레이트와 지지 플레이트 사이에 설치될 수 있다. 클러치 구동 배열부는, 상기 클러치 플레이트에 고정된 스프링 유지기, 상기 전방 커버에 고정된 구동 플레이트, 및 상기 스프링 유지기와 상기 구동 플레이트와 구동 체결된 스프링을 포함할 수 있다. 클러치 플레이트는 스프링 유지기의 일부를 수용하기 위한 애퍼처를 가질 수 있고, 상기 스프링 유지기의 일부와 상기 클러치 플레이트는 상기 애퍼처에서 적어도 부분적으로 반경 방향에서 중첩된다. 클러치는 스프링 유지기의 반경 방향 바깥 쪽에 배열될 수 있다.
다른 예시적인 구현예에 따라, 하이브리드 모듈용 밀봉 배열부는, 엔진 블록에 고정되고 엔진 크랭크 샤프트에 밀봉된 제1 밀봉부, 및 상기 제1 밀봉부와 하이브리드 모듈용 하우징에 밀봉되고 엔진 블록에 고정된 제2 밀봉부를 포함할 수 있다. 제1 밀봉부는, 제2 밀봉부와 접촉하는 링 형상의 축 방향 돌출부를 포함할 수 있다. 제2 밀봉부는, 금속 플레이트와 하우징 사이에 일체식 링 밀봉부를 갖는 금속 플레이트를 포함할 수 있다. 밀봉 배열부는 볼트를 포함할 수 있다. 제1 밀봉부 및 제2 밀봉부는 정렬된 개별 애퍼처를 가질 수 있고, 볼트는 애퍼처를 통해 엔진 블록으로 연장되어 제1 밀봉부 및 제2 밀봉부를 엔진 블록에 고정할 수 있다.
다른 예시적인 구현예에 따라, 하이브리드 모듈은 하우징, 상기 하우징에 고정된 고정자 링, 및 복수의 고정자 적층체를 포함할 수 있다. 하우징은, 제1 유체 흐름 채널, 및 상기 제1 유체 흐름 채널에 연결된 환형 홈을 가질 수 있다. 고정자 링은, 상기 환형 홈과 축 방향 정렬된 애퍼처를 포함할 수 있다. 복수의 고정자 적층체는 고정자 링에 배열될 수 있다. 복수의 고정자 적층체 각각은, 냉각 유체를 통과시키기 위한 제2 유체 흐름 채널을 형성한 애퍼처를 가질 수 있다. 상기 복수의 고정자 적층체 중 적어도 하나는, 고정자 링 애퍼처를 제2 유체 흐름 채널에 유체 연결하기 위한 반경 방향 슬롯을 가질 수 있다.
도 1은 본 개시의 예시적인 양태에 따라 하이브리드 모듈의 상부 절반 단면도를 나타낸다.
도 2는 도 1의 박스 부위(2)의 상세도를 나타낸다.
도 3은 본 개시의 예시적인 양태에 따라 하이브리드 모듈의 상부 절반 단면도를 나타낸다.
도 4는 본 개시의 예시적인 양태에 따라 하이브리드 모듈의 상부 절반 단면도를 나타낸다.
본 개시의 구현예는 본원에 설명된다. 다른 도면에서 나타난 유사 도면 번호는 동일하거나 기능적으로 유사한 구조적 요소를 식별함을 이해해야 한다. 개시된 구현예는 단순히 예시이고 다른 구현예는 다양하고 대안적인 형태를 가질 수 있음을 또한 이해해야 한다. 도면은 반드시 축적대로 할 필요는 없고, 특징부는 특정 구성 요소의 상세도를 보여주기 위해 과장되거나 축소될 수 있다. 따라서, 본원에 개시된 특정 구조 및 기능적 세부 사항은 제한적인 것으로서 해석되어서는 아니되고, 단순히 당업자가 다양하게 구현예를 사용하기 위한 대표적인 기초로서 해석되어야 한다. 당업자가 이해하는 바와 같이, 본 도면 중 임의의 것과 참조하여 설명되고 예시된 다양한 특징부는, 하나 이상의 다른 도면에 예시된 특징부와 결합하여 명시적으로 예시하거나 설명하지 않은 구현예를 만들 수 있다. 나타낸 특징부의 결합은, 통항적인 응용 분야를 위한 대표 구현예를 제공한다. 그러나, 본 개시의 교시와 일치하는 상기 특징부의 다양한 결합 및 변형은, 특정 응용 분야 또는 실시에 바람직할 수 있다.
본원에 사용된 용어는 특정 양태만 서술하는 목적으로 사용되고, 본 개시의 범주를 제한하고자 의도된 것은 아니다. 달리 정의되지 않는 한, 본원에 사용된 모든 기술 및 과학적 용어는 이 개시가 속하는 당업자에게 공통적으로 이해되는 동일한 의미를 갖는다. 본원에 설명된 것과 유사하거나 등가인 방법, 장치 또는 재료가 본 개시의 실시 또는 테스트에 사용될 수 있지만, 다음 예시적인 방법, 장치, 및 재료가 이제 설명된다.
다음은 도 1을 참조하여 설명한다. 도 1은 하이브리드 모듈(100)의 상부 절반 단면도를 나타낸다. 하이브리드 모듈(100)용 토크 변환기(102)는 유압식 커플링 배열부(104), 전방 커버(106), 임펠러 쉘(108), 및 전기식 회전자(110)를 포함한다. 유압식 커플링 배열부(104)는 임펠러(112)와 터빈(114)을 포함한다. 전방 커버(106)는 축 방향(118)으로 연장된 림(116)을 포함한다. 전방 커버(106)는 유압식 커플링 배열부(104)를 적어도 부분적으로 둘러싼다. 임펠러 쉘(108)은 전방 커버에 고정되고 유압식 커플링 배열부(104)를 적어도 부분적으로 둘러싼다. 임펠러 쉘(108)은 림(120), 원주 방향 링(122), 및 임펠러 블레이드(124)를 포함한다. 림(120)은, 축 방향(118)과 대향하는 축 방향(126)으로 연장된다. 원주 방향 링(122)은 림(120)의 원위 말단(128)에 있다. 전기식 회전자(110)는 임펠러 쉘 림(120)에 고정되고 원주 방향 링(122)에 의해 축 방향으로 유지된다.
림(120)은, 전기식 회전자를 원주 방향으로 유지하기 위해, 축 방향으로 연장된 반경 방향의 돌출부(130)를 포함한다. 즉, 회전자는 슬롯을 포함하고, 이는 돌출부(130)를 수용해 두 구성 요소가 회전식 연결되도록 한다. 도 1은 돌출부를 나타내지만, 다른 구현예도 가능하다. 예를 들어, 림(120)은 슬롯을 포함할 수 있고, 회전자는 돌출부를 포함할 수 있다(미도시). 또는, 다른 예시적 구현예에서 림(120)과 회전자(110)에 슬롯을 포함할 수 있고, 별도 구성 요소(즉 키 스톡)는 두 구성 요소를 회전식 연결한다. 말단 플레이트(132)는 축 방향으로 회전자를 유지한다. 말단 플레이트(132)는, 예를 들어 수축 끼워맞춤, 지주 받침, 또는 용접에 의해 림에 고정될 수 있다. 림(120)은 림(116)의 반경 방향 바깥 쪽에 배치되고 림(116)을 넘어 축 방향(126)으로 축 방향 연장된다.
토크 변환기(102)는, 코일 스프링으로 구동 체결되기 위해 배열되고 전방 커버에 고정된 구동 플레이트(134)를 포함할 수 있다. 림(120)은 구동 플레이트의 반경 방향 바깥 쪽에 적어도 부분적으로 배치된다. 토크 변환기(102)는, 임펠러 쉘에 고정된 리졸버 회전자(136)를 포함한다. 리졸버 회전자는 임펠러 블레이드(124)와 적어도 부분적으로 축 방향 정렬된다. 축 방향으로 정렬되면, 리졸버 회전자와 임펠러 블레이드를 통해 동일한 반경 방향 라인을 그릴 수 있음을 의미한다. 즉, 두 구성 요소가 축 방향으로 정렬된다. 리졸버 회전자는 임펠러 블레이드의 반경 방향 바깥 쪽에 있다. 토크 변환기(102)는 유압식 고정자(138)와 일방향 클러치(140)를 포함한다.
토크 변환기(102)는 커버 허브(142)와 베어링(144)을 포함한다. 베어링(144)은, 커버 허브와 엔진 크랭크 샤프트(146) 사이에 설치하기 위해 커버 허브 상에 배열된다. 토크 변환기(102)는, 전방 커버와 베어링 사이에 축 방향으로 배치된 탄성 요소(148)(예, 격판 스프링)를 포함한다. 요소(148)는, 토크 변환기(102)를 반드시 변위시키지 않고도 크랭크 샤프트의 축 방향 변위를 허용한다.
토크 변환기 구동 배열부(150)는 전방 커버(106), 구동 플레이트(134), 스프링 유지기(152), 및 코일 스프링(154)을 포함한다. 스프링 유지기는, 예를 들어 볼트(156)에 의해 엔진 크랭크 샤프트(146)에 직접 고정하도록 배열된다. 코일 스프링은 구동 플레이트 및 스프링 유지기와 구동 결합되어, 크랭크 샤프트에서 전방 커버로 토크를 전달한다. 허브(142)는 전방 커버(106)에 일체식으로 되고 재료가 동일한 피스로 형성된다. 허브(142)와 커버(106)가 일체식 형성된 것으로 나타냈지만, 다른 구현예도 가능하다. 예를 들어, 허브(142)는 후술하는 바와 같이 전방 커버(106)에 고정된 별도의 구성 요소일 수 있다. 도 1에 나타낸 예시적인 구현예에서, 베어링(144)은 결합된 반경 방향 및 축 방향 베어링이다. 즉, 베어링은, 반경 방향 하중 및 축 방향 추력 하중 모두로부터 크랭크 샤프트 및 허브를 회전식으로 분리하기 위해, 반경 방향 롤링 요소(158) 및 축 방향 롤링 요소(160)를 포함한다. 베어링(144)이, 반경 방향 및 축 방향 베어링이 결합된 것으로 나타나 있지만, 다른 구현예도 가능하다. 예를 들어, 베어링(144)은, 후술하는 바와 같이 단지 반경 방향 또는 축 방향 베어링일 수 있다. 베어링(144)은 커버 허브(142) 상에 설치되고 엔진 크랭크 샤프트(146)와 인터페이싱하도록 배열된다.
밀봉 배열부(162)는 밀봉부(164)와 밀봉부(166)를 포함한다. 밀봉부(164)는 엔진 블록(168)에 고정되고 엔진 크랭크 샤프트(146)에 밀봉된다. 밀봉부(166)는, 엔진 블록에 고정되고 밀봉부(164)와 하우징(170)에 밀봉된다. 밀봉부(164)는, 밀봉부(166)와 접촉하는 링 형상의 축 방향 돌출부(172)를 포함한다. 밀봉부(166)는, 금속 플레이트와 하우징 사이에 통합된 링 밀봉부(176)를 갖는 금속 플레이트(174)를 포함한다. 밀봉 배열부(162)는 볼트(178)를 포함한다. 밀봉부(164)와 밀봉부(166)는 각각의 정렬된 애퍼처(180 및 182)를 포함한다. 볼트(178)는 애퍼처를 통해 엔진 블록 안으로 연장되어 밀봉부(164 및 166)를 엔진 블록에 고정한다.
하이브리드 모듈(100)은 하우징(170), 고정자 링(184) 및 복수의 고정자 적층체(186)를 포함한다. 하우징(170)은, 유체 흐름 채널(188)과 흐름 채널(188)에 연결된 환형 홈(190)을 포함한다. 고정자 링(184)은, (예를 들어, 볼트 (192)에 의해) 하우징에 고정되고, 환형 홈과 축 방향 정렬된 애퍼처(194)를 포함한다. 적층체(186)는 고정자 링(184)에 배열된다. 복수의 고정자 적층체 각각은, 냉각 유체를 통과시키기 위한 유체 흐름 채널(198)의 일부를 형성하는 애퍼처(196)를 포함한다. 복수의 고정자 적층체 중 적어도 하나는, 고정자 링 애퍼처를 유체 흐름 채널(198)에 유체 연결하기 위한 반경 방향 슬롯(199)을 포함한다.
다음은 도 2를 참조하여 설명한다. 도 2는 도 1의 박스 부위(2)의 상세도를 나타낸다. 토크 변환기(102)는 피스톤 플레이트(200), 리프 스프링(202), 및 리벳(204)을 포함한다. 피스톤 플레이트(200)는 축 방향으로 변위 가능하고, 전방 커버 (106)에 회전식 고정된다. 리프 스프링(202)은 피스톤 플레이트를 전방 커버에 연결한다. 리벳(204)은 구동 플레이트의 애퍼처(206), 전방 커버의 애퍼처(208), 및 리프 스프링의 애퍼처(210)를 통해 연장되어, 상기 구동 플레이트, 상기 전방 커버, 및 상기 리프 스프링을 함께 고정한다. 밀봉부(212)는 피스톤 플레이트의 반경 방향 외부의 노치(214)에 배치된다. 리프 스프링은, 노치에서 밀봉부를 축 방향으로 유지하기 위해 반경 방향 외부 링(216)과 단일 구성 요소로서 일체식 형성된 복수의 리프 스프링(미도시)을 포함한다.
토크 변환기(102)는, 홈(222)을 갖는 마찰 재료 링(220)을 갖는 마찰 플레이트(218)를 포함한다. 피스톤 플레이트(200)와 리프 스프링(202)은, 홈과 반경 방향으로 정렬된 개별 정렬 애퍼처(224 및 226)를 포함한다. 토크 변환기(102)는, 반경 방향 탭(230)을 갖는 클러치 플레이트(228)를 포함한다. 전방 커버(106)는, 림(116)의 원위 말단(234)로부터 방향 (118)으로 축 방향 연장되고 반경 방향 탭(230)과 구동 체결하는 탭(232)을 포함한다. 토크 변환기(102)는 스냅 링(236)을 포함한다. 탭(232)은 홈(238)을 포함하고, 스냅 링(236)은 클러치 플레이트를 축 방향으로 유지하기 위해 홈에 배치된다.
다음은 도 3을 참조하여 설명한다. 도 3은 하이브리드 모듈(300)의 상부 절반 단면도를 나타낸다. 모듈(300)은, 일반적으로 아래에서 설명되는 것을 제외하고는 전술한 모듈(100)과 동일하다. 토크 변환기(302)는 유압식 커플링 배열부(304)를 포함한다. 유압식 커플링 배열부(304)는 고정자가 없는 유체 커플링이다. 즉, 토크 변환기(102)의 유압식 고정자(138)는 토크 변환기(302)의 스페이서 블록(338)으로 대체된다. 스페이서 블록(338)의 양쪽에 있는 베어링(337 및 339)은, 스페이서 블록(338), 임펠러(112), 및 터빈(114)의 상대 회전을 허용한다.
다음은 도 4를 참조하여 설명한다. 도 4는 하이브리드 모듈(400)의 상부 절반 단면도를 나타낸다. 모듈(400)은, 일반적으로 아래에서 설명되는 것을 제외하고는 전술한 모듈(100)과 동일하다. 모듈(400)은 토크 변환기(402), 및 토크 변환기(402)용 클러치 구동 배열부(404)를 포함한다. 클러치 구동 배열부(404)는 허브(406), 전방 커버(408), 클러치(410), 및 반경 방향 파이프(412)를 포함한다. 허브(406)는, 예를 들어 볼트(156)에 의해 엔진 크랭크 샤프트(146)에 직접 고정하도록 배열된다. 클러치(410)는, 허브를 전방 커버에 해제 가능하게 연결되도록 배열될 수 있다. 반경 방향 파이프(412)는, 작동 오일을 클러치에 제공하여 엔진과 전방 커버를 회전식으로 연결하도록 허브와 밀봉 체결된다.
반경 방향 파이프(412)는, 엔진 블록에 (예를 들어, 용접(416) 및 금속 플레이트(174)에 의해) 고정되도록 배열된 링(414)에 설치된다. 허브(406)는, 허브를 링에 밀봉하기 위한 원주 방향 밀봉부(418 및 420)를 포함한다. 클러치(410)는 어플라이 챔버(422)를 포함한다. 허브(406)는, 반경 방향 파이프(412)와 어플라이 챔버(422)를 유체 연결하는 흐름 경로(424)를 포함한다. 클러치 구동 배열부(404)는 클러치 피스톤 플레이트(426)와 리프 스프링(428)을 포함한다. 어플라이 챔버(422)는, 허브와 클러치 피스톤 플레이트에 의해 적어도 부분적으로 형성된다. 리프 스프링은, 클러치 피스톤 플레이트를 허브에 회전식으로 고정한다. 클러치 구동 배열부(404)는 지지 플레이트(430)와 클러치 플레이트(432)를 포함한다. 지지 플레이트는 허브에 고정된다. 클러치 피스톤 플레이트(426)는 허브와 클러치 플레이트 사이에 설치된다. 클러치 플레이트는 클러치 피스톤 플레이트와 지지 플레이트 사이에 설치된다.
클러치 구동 배열부(404)는 스프링 유지기(434), 구동 플레이트(134) 및 스프링(154)을 포함한다. 스프링 유지기는 리벳(436)에 의해 클러치 플레이트(432)에 고정된다. 구동 플레이트는 리벳(204)에 의해 전방 커버(408)에 고정된다. 스프링은 스프링 유지기 및 구동 플레이트와 구동 체결된다. 클러치 플레이트(432)는, 스프링 유지기의 수용 부분(440)을 위한 애퍼처(438)를 포함한다. 부분(440) 및 클러치 플레이트는, 애퍼처에서 적어도 부분적으로 축 방향에서 중첩된다. 클러치(410)는 스프링 유지기의 반경 방향 바깥 쪽에 배열된다.
예시적인 구현예가 위에서 설명되지만, 이들 구현예가 청구 범위에 포함되는 모든 가능한 형태를 설명하고자 의도된 것은 아니다. 본 명세서에서 사용된 단어는 제한적이라기 보다는 설명적인 단어이며, 본 개시의 사상과 범주를 벗어나지 않고 다양한 변경이 가능할 수 있음을 이해한다. 전술한 바와 같이, 다양한 구현예의 특징부는 명시적으로 설명되거나 예시되지 않을 수 있는 개시의 추가 구현예를 형성하기 위해 결합될 수 있다. 다양한 구현예가 하나 이상의 원하는 특성에 관해 다른 구현예 또는 종래 기술 구현보다 선호되거나 장점을 제공하는 것으로 설명될 수 있지만, 당업자는 하나 이상의 특징부 또는 특성이 원하는 전체 시스템 속성을 달성하기 위해 절충될 수 있음을 인식하며, 이는 특정 응용 분야 및 구현에 따라 달라진다. 이들 속성은 비용, 강도, 내구성, 수명 주기 비용, 시장성, 외관, 포장, 크기, 서비스 가능성, 무게, 제조 가능성, 조립 용이성 등을 포함할 수 있지만 이에 제한되지 않는다. 이와 같이, 임의의 구현예가 하나 이상의 특성에 관해 다른 구현예 또는 종래 기술 구현보다 덜 바람직한 것으로 설명되는 정도까지, 이들 구현예는 본 개시의 범주 밖에 있지 않고 특정 응용 분야에 바람직할 수 있다.
참조 번호 목록
100 하이브리드 모듈
102 토크 변환기
104 유압식 커플링 배열부
106 전방 커버
108 임펠러 쉘
110 전기식 회전자
112 임펠러
114 터빈
116 림(전방 커버)
118 축 방향
120 림(임펠러)
122 원주 방향 링
124 임펠러 블레이드
126 축 방향
128 원위 말단
130 반경 방향 돌출부
132 말단 플레이트
134 구동 플레이트
136 리졸버 회전자
138 유압식 고정자
140 일방향 클러치
142 커버 허브
144 베어링
146 엔진 크랭크 샤프트
148 탄성 요소
150 토크 변환기 구동 배열부
152 스프링 유지기
154 코일 스프링
156 볼트(크랭크 샤프트)
158 반경 방향 롤링 요소
160 축 방향 롤링 요소
162 밀봉 배열부
164 밀봉부(크랭크 샤프트)
166 밀봉부(하우징)
168 엔진 블록
170 하우징
172 링 형상의 축 방향 돌출부
174 금속 플레이트
176 일체식 링 밀봉부
178 볼트(엔진 블록)
180 애퍼처(밀봉부 164)
182 애퍼처(밀봉부 166)
184 고정자 링
186 고정자 적층체
188 유체 흐름 채널(하우징)
190 환형 홈
192 볼트(하우징)
194 애퍼처(고정자 링)
196 애퍼처(적층체)
198 유체 흐름 채널(적층체)
199 반경 방향 슬롯
200 피스톤 플레이트
202 리프 스프링
204 리벳
206 애퍼처(구동 플레이트)
208 애퍼처(전방 커버)
210 애퍼처(리프 스프링)
212 밀봉부
214 노치
216 반경 방향 외부 링
218 마찰 플레이트
220 마찰 재료 링
224 애퍼처(피스톤 플레이트)
226 애퍼처(리프 스프링)
228 클러치 플레이트
232 반경 방향 탭(클러치 플레이트)
230 탭(전방 커버)
234 원위 말단
236 스냅 링
238 홈
300 하이브리드 모듈
302 토크 변환기
304 유압식 커플링 배열부
337 베어링(임펠러 측)
338 스페이서 블록
339 베어링(터빈 측)
400 하이브리드 모듈
402 토크 변환기
404 클러치 구동 배열부
406 허브
408 전방 커버
410 클러치
412 반경 방향 파이프
414 링
416 용접
418 원주 방향 밀봉부
420 원주 방향 밀봉부
422 어플라이 챔버
424 흐름 경로
426 클러치 피스톤 플레이트
428 리프 스프링
430 지지 플레이트
432 클러치 플레이트
434 스프링 유지기
436 리벳
438 애퍼처(클러치 플레이트)
440 스프링 유지기 부분

Claims (10)

  1. 하이브리드 모듈용 토크 변환기로서,
    임펠러와 터빈을 포함하는 유압식 커플링 배열부;
    제1 축 방향으로 연장된 제1 림을 포함하고 상기 유압식 커플링 배열부를 적어도 부분적으로 둘러싸는 전방 커버;
    상기 전방 커버에 고정되고 상기 유압식 커플링 배열부를 적어도 부분적으로 둘러싸는 임펠러 쉘(상기 임펠러 쉘은,
    상기 제1 축 방향에 대향하는 제2 축 방향으로 연장된 제2 림;
    상기 제2 림의 원위 말단에서의 원주 방향 림; 및
    적어도 하나의 임펠러 블레이드를 포함함); 및
    상기 임펠러 쉘의 제2 림에 고정되고 상기 원주 방향 링에 의해 축 방향으로 유지되는 전기식 회전자를 포함하는, 토크 변환기.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제2 림은, 상기 전기식 회전자를 원주 방향으로 유지하기 위해 축 방향 연장된 반경 방향 돌출부를 포함하는, 토크 변환기.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제2 림은 상기 제1 림의 반경 방향 바깥 쪽에 배치되고, 상기 제2 축 방향으로 상기 제1 림을 넘어 축 방향 연장되는, 토크 변환기.
  4. 제1항에 있어서, 반경 방향 탭을 갖는 클러치 플레이트를 추가로 포함하되, 상기 전방 커버는, 상기 제1 림의 원위 말단으로부터 상기 제1 방향으로 축 방향 연장되고 상기 반경 방향 탭과 구동 체결된 탭을 포함하는, 토크 변환기.
  5. 제1항에 있어서, 상기 임펠러 쉘에 고정된 리졸버 회전자를 추가로 포함하는 토크 변환기.
  6. 제1항에 있어서, 상기 유압식 커플링 배열부는,
    유압식 고정자와 일방향 클러치를 추가로 포함하거나,
    고정자가 없는 유체 커플링인, 토크 변환기.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 전방 커버에 고정된 구동 플레이트;
    엔진 크랭크 샤프트에 바로 고정하기 위해 배열된 스프링 유지기; 및
    상기 구동 플레이트 및 상기 스프링 유지기와 구동 체결한 코일 스프링을 추가로 포함하는 토크 변환기.
  8. 제1항에 있어서, 결합된 반경 방향 및 축 방향 베어링을 추가로 포함하되, 상기 전방 커버는 재료가 동일한 피스로부터 형성된 일체식 커버 허브를 포함하고, 상기 결합된 반경 방향 및 축 방향 베어링은 상기 커버 허브 상에 설치되고 엔진 크랭크 샤프트와 인터페이싱하도록 배열되는, 토크 변환기.
  9. 제8항에 있어서, 상기 결합된 반경 방향 및 축 방향 베어링과 상기 전방 커브 사이에 축 방향 설치된 격판 스프링을 추가로 포함하는 토크 변환기.
  10. 하이브리드 모듈로서,
    제1항의 토크 변환기;
    제1 유체 흐름 채널, 및 상기 제1 유체 흐름 채널에 연결된 환형 홈을 포함하는 하우징;
    상기 하우징에 고정되고 상기 환형 홈과 축 방향 정렬된 애퍼처를 포함하는 고정자 링; 및
    상기 고정자 링에 배열된 복수의 고정자 적층체(상기 복수의 고정자 적층체 각각은 냉각 유체를 통과시키기 위해 제2 유체 흐름 채널을 형성하는 애퍼처를 포함함)를 포함하되,
    상기 복수의 고정자 적층체 중 적어도 하나는, 상기 고정자 링 애퍼처를 상기 제2 유체 흐름 채널에 유체 연결하기 위한 반경 방향 슬롯을 포함하는, 하이브리드 모듈.
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