KR20230046560A - 차량용 드라이브라인 조립장치 - Google Patents

차량용 드라이브라인 조립장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 차량용 드라이브라인 조립장치에 관한 것으로, 동력원에 연결되고 변속기와 스플라인 결합되는 주커넥터부와, 주커넥터부에 장착되고 변속기와 스플라인 결합되는 보조커넥터부와, 주커넥터부와 보조커넥터부 사이에 배치되어 복원력을 제공하는 탄성부와, 보조커넥터부와 탄성부를 커버하는 덮개부와, 주커넥터부와 덮개부를 결합하는 고정부와, 주커넥터부와 덮개부 사이에 배치되고 진동 소음을 방지하는 진동방지부를 포함하여, 동력원과 변속기의 스플라인 결합이 가능하고, 잦은 역토크 상황에서 진동을 방지하여 소음을 억제할 수 있다.

Description

차량용 드라이브라인 조립장치{CONNECTING DEVICE OF DRIVELINE FOR VEHICLE}
본 발명은 차량용 드라이브라인 조립장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 프레스 가공 방식으로 제작된 후 조립되도록 설계되어 대량 생산이 가능한 차량용 드라이브라인 조립장치에 관한 것이다.
일반적으로 차량용 드라이브라인은 엔진과 같은 내연기관 또는 구동모터를 동력원으로 사용하고 있으며, 이러한 동력원은 커넥터를 매개로 트랜스미션과 연결된다.
종래 건식 더블 클러치는 오일을 사용하지 않고, 클러치 디스크와 압력판의 마찰에 의해서 엔진의 동력을 트랜스미션에 전달하게 된다. 이러한 건식 더블 클러치는 셋 더블 클러치(Set Double Clutch)와 댐퍼 플라이휠(Damper Flywheel)로 구성되어 있으며, 셋 더블 클러치는 더블 클러치 트랜스미션측에 결합을 하게 되며, 댐퍼 플라이휠은 엔진 측에 결합을 하게 된다. 이때 셋 더블 클러치와 댐퍼 플라이휠의 결합시 결합을 안내하고, 조립을 용이하게 하기 위하여 연결 플레이트가 결합에 사용된다.
한편, 댐퍼 플라이휠은 엔진의 크랭크 샤프트와 볼트에 의해서 결합하는 프라이머리 휠과, 프라이머리 휠의 상측부를 덮는 프라이머리 커버 및 프라이머리휠과 프라이머리 커버 내측에서 엔진의 동력을 전달하는 드라이브 플레이트 등으로 구성되어 있다.
또한, 엔진으로부터의 동력을 댐퍼 플라이휠에서 셋 더블 클러치로 전달하기 위해서는 스플라인 방식의 커넥터에 의하며, 커넥터의 외주면에는 스플라인 기어가 형성되어 있다. 그리고, 이와 맞물려 동력을 전달받는 셋 더블 클러치에는 커넥터와 스플라인 결합을 하는 연결 플레이트가 셋 더블 클러치에 결합된다.
그러나, 스플라인 결합된 커넥터와 연결 플레이트는 단조 가공에 의해 제작되므로 프레스 가공 대비 대량 생산이 어렵다는 문제점이 있다. 따라서, 이를 개선할 필요성이 요청된다.
본 발명의 배경기술은 대한민국 등록특허공보 제10-1346013호(2013.12.23. 등록, 발명의 명칭 : 전기구동 차량의 드라이브라인 조립 구조)에 게시되어 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점들을 개선하기 위해 안출된 것으로서, 프레스 가공 방식으로 제작된 후 조립되도록 설계되어 대량 생산이 가능한 차량용 드라이브라인 조립장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명에 따른 차량용 드라이브라인 조립장치는: 동력원에 연결되고, 프레스 가공되는 주커넥터부; 상기 주커넥터부에 연결되고, 변속기와 스플라인 결합되며, 프레스 가공되는 주기어부; 상기 주기어부에 연결되고, 상기 변속기와 스플라인 결합되며, 프레스 가공되는 보조커넥터부; 상기 주기어부와 상기 보조커넥터부 사이에 배치되어 복원력을 제공하는 탄성부; 및 상기 주커넥터부와, 상기 주기어부와, 상기 보조커넥터부를 선택적으로 결합하는 고정부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 주커넥터부는 상기 동력원에 장착되는 주몸체부; 및 상기 주몸체부에 형성되고, 상기 탄성부의 장착 공간을 제공하는 주장착부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 주기어부는 상기 주커넥터부와 마주보도록 배치되고, 링 형상을 하는 기어둘레부; 상기 기어둘레부의 외주면을 따라 돌출되고, 상기 변속기와 스플라인 결합되는 기어돌기부; 및 상기 기어둘레부의 내주면을 따라 돌출되고 상기 탄성부의 장착 공간을 제공하는 기어장착부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 기어돌기부는 상기 기어둘레부의 외측을 따라 연이어 배치되는 복수개의 기어가 하나의 군을 이루어 상기 변속기와 스플라인 결합되는 복수개의 돌기걸림부; 및 상기 돌기걸림부 사이에 형성되고, 상기 변속기와 스플라인 결합되는 상기 보조커넥터부를 지지하는 돌기지지부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 보조커넥터부는 상기 주기어부와 마주보도록 배치되고, 링 형상을 하는 보조둘레부; 상기 보조둘레부의 외주면을 따라 돌출되고, 주기어부에 지지되어 상기 변속기와 스플라인 결합되는 보조걸림부; 및 상기 보조둘레부의 내주면을 따라 돌출되고, 상기 탄성부에 지지되는 보조지지부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 보조커넥터부는 상기 보조둘레부의 내주면을 따라 돌출되고, 상기 탄성부를 감싸도록 형성되어 상기 탄성부의 이탈을 방지하는 보조덮개부;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 차량용 드라이브라인 조립장치는: 상기 주기어부와 상기 보조커넥터부 사이에 배치되고, 접촉 소음을 완화하는 소음감소부;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 차량용 드라이브라인 조립장치는 주커넥터부와, 주기어부와, 보조커넥터부가 프레스 가공되므로, 대량 생산이 가능하여 제조비용을 절감할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 드라이브라인 조립장치의 설치 상태를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 드라이브라인 조립장치를 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 주커넥터부를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 주기어부를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 보조커넥터부를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 소음감소부를 개략적으로 나타내는 도면이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 차량용 드라이브라인 조립장치의 실시예를 설명한다. 이러한 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 드라이브라인 조립장치의 설치 상태를 개략적으로 나타내는 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 드라이브라인 조립장치를 개략적으로 나타내는 사시도이다. 도 1과 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 드라이브라인 조립장치(1)는 주커넥터부(10)와, 주기어부(20)와, 보조커넥터부(30)와, 탄성부(40)와, 고정부(50)를 포함한다.
주커넥터부(10)는 동력원(100)에 연결되고, 프레스 가공된다. 그리고, 주기어부(20)는 주커넥터부(10)에 연결되고, 변속기(200)와 스플라인 결합된다. 주커넥터부(10)와 주기어부(20)는 프레스 가공에 의해 제작되고, 필요에 따라 열처리 가공이 추가될 수 있다.
기존에는 주커넥터부(10)와 주기어부(20)가 단조 가공을 통해 일체로 성형되었으나, 본 발명에서는 주커넥터부(10)와 주기어부(20)가 개별 프레스 가공으로 제작되어 조립된다. 이로 인해 대량 생산이 가능하다.
일예로, 동력원(100)은 내연기관의 엔진, 하이브리드형 구동모터, 전기차용 전기모터 중 어느 하나가 될 수 있다. 주기어부(20)는 변속기(200)에 형성되는 플레이트와 스플라인 결합될 수 있다.
보조커넥터부(30)는 주기어부(20)에 연결되고, 변속기(200)와 스플라인 결합된다. 보조커넥터부(30)는 프레스 가공된다. 일예로, 보조커넥터부(30)와 주기어부(20)가 조립된 후, 주기어부(20)와 주커넥터부(10)가 조립될 수 있다.
탄성부(40)는 주기어부(20)와 보조커넥터부(30) 사이에 배치되어 보조커넥터부(30)에 복원력을 제공한다. 일예로, 하나 이상의 탄성부(40)는 코일스프링 형상을 하고, 주커넥터부(10)에 지지된 상태에서 보조커넥터부(30)에 복원력을 제공할 수 있다.
고정부(50)는 리벳 방식으로 주커넥터부(10)와, 주기어부(20)와, 보조커넥터부(30)를 선택적으로 결합한다. 일예로, 고정부(50)는 보조커넥터부(30)와 주기어부(20)를 결합하는 제1고정부(51)와, 주기어부(20)와 주커넥터부(10)를 결합하는 제2고정부(52)를 포함할 수 있다. 이때, 제1고정부(51)는 주커넥터부(10)와 추가로 결합될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 주커넥터부를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 주커넥터부(10)는 주몸체부(11)와 주장착부(12)를 포함한다.
주몸체부(11)는 동력원(100)에 장착된다. 일예로, 주몸체부(11)는 동력원(100)과 볼팅 결합되도록 다수의 홀이 형성되고 원판 형상을 하는 제1몸체판부(111)와, 제1몸체판부(111)에서 연장되고 제1몸체판부(111)와 단차를 갖도록 형성되는 제2몸체판부(112)를 포함할 수 있다.
주장착부(12)는 주몸체부(11)에 형성되고, 탄성부(40)의 장착 공간을 제공한다. 일예로, 주장착부(12)는 제2몸체판부(112)에서 연장되고 제2몸체판부(112)와 단차를 갖도록 형성되는 장착판부(121)와, 장착판부(121)의 원주방향으로 이격된 복수개의 장착홀부(122)를 포함할 수 있다. 장착홀부(122)는 코일스프링 형상의 탄성부(40)가 일부 삽입되어 주장착부(12)와의 간섭을 방지할 수 있다. 제2몸체판부(112)를 기준으로 제1몸체판부(111)와 장착판부(121)가 동일한 방향으로 돌출될 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 주기어부를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 주기어부(20)는 기어둘레부(21)와, 기어돌기부(22)와, 기어장착부(23)를 포함한다.
기어둘레부(21)는 주커넥터부(10)와 마주보도록 배치되고, 링 형상을 한다. 일예로, 기어둘레부(21)에는 제1고정부(51)의 장착을 위한 홀이 형성되고, 장착판부(121)와 면접촉될 수 있다.
기어돌기부(22)는 기어둘레부(21)의 외주면에 돌출되고, 변속기(200)와 스플라인 결합된다. 보다 구체적으로, 기어돌기부(22)는 돌기걸림부(221)와 돌기지지부(222)를 포함한다.
돌기걸림부(221)는 기어둘레부(21)의 외측을 따라 연이어 배치되는 복수개의 기어가 하나의 군을 이룬다. 일예로, 돌기걸림부(221)는 3개의 기어가 연이어 배치되어 하나의 군을 형성하고, 8개의 돌기걸림부(221)는 기어둘레부(21)의 외주면을 따라 등간격을 갖도록 이격될 수 있다.
돌기지지부(222)는 돌기걸림부(221) 사이에 형성되고, 변속기(200)와 스플라인 결합되는 보조커넥터부(30)를 지지한다. 일예로, 돌기지지부(222)는 돌기걸림부(221) 보다 작은 형상을 갖도록 돌출되고, 단면이 삼각형 형상을 할 수 있다.
기어장착부(23)는 기어둘레부(21)의 내주면을 따라 돌출되고 탄성부(40)의 장착 공간을 제공한다. 일예로, 기어장착부(23)는 기어둘레부(21)의 내측으로 8개가 돌출되되, 서로 등간격을 갖도록 이격되는 제1기어장착부(231)와, 제1기어장착부(231) 사이에 형성된 공간인 제2기어장착부(232)를 포함할 수 있다. 제2기어장착부(232)는 탄성부(40)가 장착되기 위한 공간을 제공할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 보조커넥터부를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 보조커넥터부(30)는 보조둘레부(31)와, 보조걸림부(32)와, 보조지지부(33)를 포함한다.
보조둘레부(31)는 주기어부(20)와 마주보도록 배치되고, 링 형상을 한다. 일예로, 보조둘레부(31)는 기어둘레부(21)와 마주보도록 배치될 수 있다.
보조걸림부(32)는 보조둘레부(31)의 외주면을 따라 돌출되고, 주기어부(20)에 지지되어 변속기(200)와 스플라인 결합된다. 일예로, 보조걸림부(32)는 보조둘레부(31)에서 외측으로 돌출된 형상을 하며, 굽힘 가공되어 돌기지지부(222)에 지지될 수 있다. 보조걸림부(32)는 경사지게 돌출되어, 일 측면부가 돌기지지부(222)의 경사면에 지지되면, 타 측면부가 변속기(200)와 맞물릴 수 있다. 보조걸림부(32)는 측면이 돌기지지부(222)에 지지되므로, 보조걸림부(32)의 굽힘 각도가 서로 다르더라도 돌기지지부(222)에 지지된 상태를 유지하므로, 제조 불량을 감소시킬 수 있다.
보조지지부(33)는 보조둘레부(31)의 내주면을 따라 돌출되고, 탄성부(40)에 지지된다. 일예로, 보조지지부(33)는 보조둘레부(31)의 내측으로 돌출된 형상을 하며, 굽힘 가공되어 탄성부(40)를 지지할 수 있다. 보조지지부(33)는 제2기어장착부(232) 방향으로 구부러져 제2기어장착부(232)에 배치된 탄성부(40)의 일단부를 지지할 수 있다. 보조지지부(33)는 측면이 탄성부(40)에 지지되므로, 보조지지부(33)의 굽힘 각도가 서로 다르더라도 탄성부(40)에 지지된 상태를 유지하므로, 제조 불량을 감소시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 보조커넥터부(30)는 보조덮개부(34)를 더 포함할 수 있다. 보조덮개부(34)는 보조둘레부(31)의 내주면을 따라 돌출되고, 탄성부(40)를 감싸도록 형성되어 탄성부(40)의 이탈을 방지한다. 일예로, 보조덮개부(34)는 보조둘레부(31)의 내측으로 돌출된 형상을 하며, 굽힘 가공되어 탄성부(40)를 커버할 수 있다. 보조덮개부(34)는 보조지지부(33)와 제1기어장착부(231) 사이에 배치될 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 소음감소부를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 드라이브라인 조립장치(1)는 소음감소부(60)를 더 포함할 수 있다. 소음감소부(60)는 주기어부(20)와 보조커넥터부(30) 사이에 배치되고, 접촉 소음을 완화한다. 일예로, 소음감소부(60)는 링 형상을 하고, 기어둘레부(21)와 보조둘레부(31) 사이에 배치될 수 있다. 소음감소부(60)는 기어둘레부(21) 또는 보조둘레부(31)에 부착될 수 있으며, 기어둘레부(21)와 보조둘레부(31) 사이의 직접적인 접촉에 의한 마찰과 소음을 억제할 수 있다. 소음감소부(60)는 탄성재질로 제작되고, 윤활제가 코팅될 수 있다.
상기한 구성을 갖는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 드라이브라인 조립장치의 조립 과정을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 주기어부(20)와 보조커넥터부(30)를 겹치도록 조립하고, 주기어부(20)에 형성되는 기어장착부(23)에 탄성부(40)를 삽입한다. 이때, 보조둘레부(31)와 기어둘레부(21)가 서로 마주보도록 배치되고, 보조걸림부(32)가 기어돌기부(22)에 지지되며, 보조지지부(33)가 기어장착부(23)에 삽입된다. 그리고, 탄성부(40)는 기어장착부(23)에 삽입되어 보조지지부(33)를 탄성 지지한다.
제1고정부(51)는 겹쳐진 주기어부(20)와 보조커넥터부(30)를 결합할 수 있다. 그리고, 주기어부(20)와 보조커넥터부(30) 사이에는 소음과 마찰 저감을 위한 소음감소부(60)가 배치될 수 있다.
주기어부(20)와 보조커넥터부(30) 간의 조립 및 탄성부(40)의 장착이 완료되면, 주기어부(20)와 주커넥터부(10)를 겹치도록 조립한다. 즉, 주장착부(12)와 기어장착부(23)가 서로 면접촉되면, 제2고정부(52)를 통해 이들을 결합한다. 이때, 제1고정부(51)는 주기어부(20)를 관통하고, 보조커넥터부(30)와 주장착부(12)를 구속하도록 리벳 결합 방식이 채택될 수 있다.
상기한 상태에서 주커넥터부(10)를 동력원(100)에 조립하고, 동력원(100)과 변속기(200)를 축방향 조립하면, 주커넥터부(10)와 보조커넥터부(30)가 변속기(200)와 스플라인 결합되어 동력을 전달할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 드라이브라인 조립장치(1)는 주커넥터부(10)와, 주기어부(20)와, 보조커넥터부(30)가 프레스 가공되므로, 대량 생산이 가능하여 제조비용을 절감할 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
10 : 주커넥터부 11 : 주몸체부
12 : 주장착부 20 : 주기어부
21 : 기어둘레부 22 : 기어돌기부
23 : 기어장착부 30 : 보조커넥터부
31 : 보조둘레부 32 : 보조걸림부
33 : 보조지지부 34 : 보조덮개부
40 : 탄성부 50 : 고정부
60 : 소음감소부

Claims (7)

  1. 동력원에 연결되고, 프레스 가공되는 주커넥터부;
    상기 주커넥터부에 연결되고, 변속기와 스플라인 결합되며, 프레스 가공되는 주기어부;
    상기 주기어부에 연결되고, 상기 변속기와 스플라인 결합되며, 프레스 가공되는 보조커넥터부;
    상기 주기어부와 상기 보조커넥터부 사이에 배치되어 복원력을 제공하는 탄성부; 및
    상기 주커넥터부와, 상기 주기어부와, 상기 보조커넥터부를 선택적으로 결합하는 고정부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 드라이브라인 조립장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 주커넥터부는
    상기 동력원에 장착되는 주몸체부; 및
    상기 주몸체부에 형성되고, 상기 탄성부의 장착 공간을 제공하는 주장착부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 드라이브라인 조립장치.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 주기어부는
    상기 주커넥터부와 마주보도록 배치되고, 링 형상을 하는 기어둘레부;
    상기 기어둘레부의 외주면을 따라 돌출되고, 상기 변속기와 스플라인 결합되는 기어돌기부; 및
    상기 기어둘레부의 내주면을 따라 돌출되고 상기 탄성부의 장착 공간을 제공하는 기어장착부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 드라이브라인 조립장치.
  4. 제 3항에 있어서, 상기 기어돌기부는
    상기 기어둘레부의 외측을 따라 연이어 배치되는 복수개의 기어가 하나의 군을 이루어 상기 변속기와 스플라인 결합되는 복수개의 돌기걸림부; 및
    상기 돌기걸림부 사이에 형성되고, 상기 변속기와 스플라인 결합되는 상기 보조커넥터부를 지지하는 돌기지지부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 드라이브라인 조립장치.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 보조커넥터부는
    상기 주기어부와 마주보도록 배치되고, 링 형상을 하는 보조둘레부;
    상기 보조둘레부의 외주면을 따라 돌출되고, 주기어부에 지지되어 상기 변속기와 스플라인 결합되는 보조걸림부; 및
    상기 보조둘레부의 내주면을 따라 돌출되고, 상기 탄성부에 지지되는 보조지지부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 드라이브라인 조립장치.
  6. 제 5항에 있어서, 상기 보조커넥터부는
    상기 보조둘레부의 내주면을 따라 돌출되고, 상기 탄성부를 감싸도록 형성되어 상기 탄성부의 이탈을 방지하는 보조덮개부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 드라이브라인 조립장치.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 주기어부와 상기 보조커넥터부 사이에 배치되고, 접촉 소음을 완화하는 소음감소부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 드라이브라인 조립장치.
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