WO2022146067A1 - 하이브리드 구동 모듈 - Google Patents

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WO2022146067A1
WO2022146067A1 PCT/KR2021/020246 KR2021020246W WO2022146067A1 WO 2022146067 A1 WO2022146067 A1 WO 2022146067A1 KR 2021020246 W KR2021020246 W KR 2021020246W WO 2022146067 A1 WO2022146067 A1 WO 2022146067A1
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WO
WIPO (PCT)
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ratchet
race
engine
way clutch
power transmission
Prior art date
Application number
PCT/KR2021/020246
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
쉬셴인
박민구
Original Assignee
주식회사 카펙발레오
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D41/00—Freewheels or freewheel clutches
    • F16D41/06—Freewheels or freewheel clutches with intermediate wedging coupling members between an inner and an outer surface
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H41/00—Rotary fluid gearing of the hydrokinetic type
    • F16H41/24—Details
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H45/00—Combinations of fluid gearings for conveying rotary motion with couplings or clutches
    • F16H45/02—Combinations of fluid gearings for conveying rotary motion with couplings or clutches with mechanical clutches for bridging a fluid gearing of the hydrokinetic type

Definitions

  • the present invention relates to a hybrid driving module, and more particularly, to a hybrid driving module capable of maintaining a state in which an engine output can be transmitted to a power transmission unit even in a recuperation mode.
  • a driving module used in a hybrid vehicle has a structure that transmits a rotational force of a motor and a rotational force of an engine to a transmission.
  • the rotational force of the engine may be transmitted to the power transmission unit through the engine clutch, and the force of the motor may be directly transmitted to the power transmission unit.
  • the power transmission unit receiving the rotational force of the engine and/or the rotational force input from the motor transmits it to the output member.
  • the power transmission unit may transmit the input rotational force directly to the output member or to the output member through a torque converter or a lock-up clutch.
  • the engine clutch selectively connects the engine and the power transmission unit. That is, the engine clutch connects the engine and the power transmission unit when the rotational force of the engine needs to be transmitted to the power transmission unit, and disconnects the power transmission unit and the engine when there is a fear that the rotational force of the power transmission unit is transmitted to the engine in the regenerative mode. .
  • the engine clutch transmits the rotational force of the engine to the power transmission unit but not the rotational force of the power transmission unit to the engine, fuel efficiency may be improved.
  • the hybrid driving module disclosed in US2020/049245A1 constitutes an engine clutch through a clutch using a friction plate. This was a structure in which the engine and the power transmission were completely connected or completely disconnected by pressing the friction plate in the axial direction.
  • an optional one-way clutch of a wedge type is disclosed. This is to allow the one-way clutch to transmit power in only one direction, but when necessary, release the wedge so that power is not transmitted in either direction. However, this has a problem that a force must be applied in the circumferential direction to release the wedge.
  • the present invention has been devised to solve the above-described problem, and when the torque of the engine needs to be transmitted to the power transmission unit, the engine and the power transmission unit are connected, and in the regenerative mode, when there is a fear that the rotational force of the power transmission unit is transmitted to the engine
  • a hybrid driving module comprising an engine clutch for disconnecting the power transmission unit and the engine, wherein in the regenerative mode, the engine clutch transmits the rotational force of the engine to the power transmission unit but the rotational force of the power transmission unit is not transmitted to the engine aim to do
  • Another object of the present invention is to provide a hybrid drive module in which the operation of disconnecting the power transmission unit and the engine can be performed by axial force when there is a risk that the rotational force of the power transmission unit is transmitted to the engine in the regenerative mode. .
  • Another object of the present invention is to provide a hybrid driving module in which a control for disconnecting a power transmission unit and an engine in a regenerative mode can be performed independently from a control for a lock-up clutch operation of a torque converter.
  • the present invention provides a first one-way clutch and a second one-way clutch that operate in opposite directions between an engine and a power transmission unit of a hybrid driving module.
  • the engine is scheduled to rotate in the first direction, and the power transmission unit is also scheduled to rotate in the first direction. That is, the engine and the power transmission unit may not rotate in the second direction opposite to the first direction.
  • the first one-way clutch transmits the rotational force of the engine in the first direction to the power transmission unit, and does not transmit the rotational force in the first direction of the power transmission unit to the engine. That is, the rotational force of the engine is transmitted to the power transmission unit under the condition that the engine rotation speed is faster than that of the power transmission unit.
  • the second one-way clutch transmits the rotational force in the first direction of the power transmission unit to the engine, and does not transmit the rotational force of the engine in the first direction to the power transmission unit. That is, the rotational force of the power transmission unit is transmitted to the engine under the condition that the rotation speed of the power transmission unit is faster than that of the engine.
  • the first one-way clutch may maintain a state in which they are connected between the engine and the power transmission unit.
  • the second one-way clutch may be controlled to connect or disconnect them between the engine and the power transmission unit.
  • the second one-way clutch releases the connection between the engine and the power transmission unit, only the first one-way clutch connects the engine and the power transmission unit. Then, in the regenerative mode, the power of the power transmission unit is not transmitted to the engine, so regeneration is smoothly performed, and in the regenerative mode, the power of the engine is transmitted to the power transmission unit and can be used for regeneration in the same manner, thereby improving fuel efficiency.
  • the first one-way clutch may be a spiral type cantilever one-way clutch. Thereby, the axial dimension of the first one-way clutch can be made more compact.
  • the second one-way clutch may be a ratchet one-way clutch.
  • the ratchet one-way clutch may include a first ratchet race and a second ratchet race facing each other in an axial direction. Ratchets of complementary shapes may be provided on surfaces of the first and second ratchet races facing each other.
  • the ratchet one-way clutch can operate as a one-way clutch when the first ratchet race and the second ratchet race are pressed in a direction in close contact with each other, and when pressed in a direction away from each other, it does not operate as a one-way clutch and transmits power. can be cut off
  • the second one-way clutch is disconnected when the two races facing each other in the axial direction are spaced apart from each other. Accordingly, it is possible to simply control the connection or disconnection of the second one-way clutch by using an actuator operating in the axial direction.
  • the second one-way clutch may be controlled by an independent control structure provided in the power transmission unit, thereby further enhancing control responsiveness.
  • the power transmission unit may include a torque converter and a lock-up clutch. Accordingly, the power transmission unit may have two oil supply paths. The two oil supply paths may put the lock-up clutch into a lock-up state or a lock-up release state.
  • the power transmission unit may further have one additional oil supply path for connecting or disconnecting the second one-way clutch. That is, the torque converter may have three oil supply paths (3 way oil paths).
  • the present invention is a hybrid driving module having a power transmission unit that is rotatably supported by a fixed end and receives power of an engine and power of a motor and transmits the power to an output member.
  • the hybrid driving module may include: a first engine that is interposed between the engine and the power transmission unit to transmit the rotational force of the engine in the first direction to the power transmission unit and does not transmit the rotational force in the first direction of the power transmission unit to the engine one-way clutch; and a second one-way clutch interposed between the engine and the power transmission unit to transmit the first rotational force of the power transmission unit to the engine and not transmit the first direction rotational force of the engine to the power transmission unit.
  • the first one-way clutch may include: a first race connected to be rotationally constrained to the engine side; a second race disposed to face the first race in a radial direction and connected to be rotationally constrained to the side of the power transmission unit; a cantilever provided on the first race and extending in a first circumferential direction from the first race; and a locking groove provided in the second race and into which an end of the cantilever is fitted.
  • first lace may be disposed further inward in the radial direction than the second lace.
  • second lace may be disposed radially more inner than the first lace.
  • the first one-way clutch may be disposed further outward in a radial direction than the second one-way clutch.
  • the second one-way clutch may be disposed further outward in the radial direction than the first one-way clutch.
  • the second one-way clutch may include: a first ratchet race connected to the engine to be rotationally constrained; a second ratchet race disposed so as to face the first ratchet race in the axial direction and connected to be rotationally constrained to the side of the power transmission unit; a first ratchet provided on a surface facing the second ratchet race from the first ratchet race; and a second ratchet provided on a surface facing the first ratchet race in the second ratchet race.
  • the hybrid driving module further includes an actuator capable of axially separating any one of the first ratchet race and the second ratchet race from the other one.
  • the second one-way clutch may further include a spring providing an elastic force in a direction in which the first ratchet race and the second ratchet race are in close contact with each other in an axial direction.
  • the second ratchet race may include an axial extension extending in an axial direction toward the first ratchet race.
  • One end of the spring may be supported by the axial extension, and the other end of the spring may be supported by the back surface of the first ratchet race.
  • the actuator may overcome the elastic force of the spring and axially separate any one of the first ratchet race and the second ratchet race from the other one.
  • the first ratchet race may be axially slidably connected to the engine side.
  • the actuator may axially push the first ratchet race away from the second ratchet race.
  • the first ratchet race may include: a first ratchet disk provided with the first ratchet; and a radially extending portion extending in a radial direction from the first ratchet disk.
  • the actuator may act on a surface of the radial extension.
  • the first ratchet race may further include a tab extending further in a radial direction from the radial extension portion.
  • the tab may be engaged with the engine side to be rotationally constrained to the engine side and to permit axial movement with respect to the engine side.
  • the power transmission unit may include: a cover to which the first one-way clutch and the second one-way clutch are connected; a cover hub fixed to the center of the cover; a hub flange extending radially from the cover hub in the inner space of the cover; and a control plate installed on the cover hub so that the radially inner side slides with the cover hub and the radially outer side slides with the hub flange.
  • a space between the control plate and the hub flange may define a chamber filled with a fluid for pressing the control plate in a direction away from the hub flange.
  • a surface of the control plate may face the second one-way clutch in an axial direction.
  • the control plate may include a pusher extending in an axial direction from a surface of the control plate.
  • the pusher may constitute the actuator.
  • the pusher may pass through the cover to face the surface of the first ratchet race.
  • the control plate may be pressed toward the hub flange by a return spring.
  • the return spring may be a coil spring disposed to surround a circumference of the pusher.
  • One end of the return spring may be supported by the cover and the other end may be supported by the control plate.
  • the engine and the hybrid driving module are connected in parallel using the first and second one-way clutches acting in different directions, but through control to cut off the power transmission of the second one-way clutch.
  • the rotational force of the engine may be transmitted to the power transmission unit through the first one-way clutch, but the rotational force of the power transmission unit may not be transmitted to the engine.
  • the structure of the second one-way clutch and the actuator can be simplified.
  • the regenerative mode in a hybrid driving module using a torque converter, by independently controlling the actuator, the regenerative mode can be accurately implemented.
  • FIG. 1 is a side cross-sectional view of a hybrid driving module according to the present invention.
  • FIG. 2 is a perspective view illustrating a front cover of the hybrid driving module of FIG. 1 and a cantilever one-way clutch and a ratchet one-way clutch connected thereto.
  • FIG. 3 is a view showing a cantilever one-way clutch.
  • FIGS. 4 and 5 are views showing a rear perspective view and a front perspective view of the outer race of the ratchet one-way clutch, respectively.
  • FIGS. 6 and 7 are views showing a front perspective view and a rear perspective view of the inner race of the ratchet one-way clutch, respectively.
  • FIGS. 8 and 9 are a rear exploded perspective view and a front exploded perspective view of the ratchet one-way clutch.
  • FIG. 10 is a perspective view of a cover hub connected to the center of the front cover.
  • 11 and 12 are a rear perspective view of a damper input plate connected to the engine side between the engine and the front cover and a rear perspective view of a damper output plate connected to the front cover side.
  • FIG. 13 is a front perspective view of a control plate having a pusher to which a return spring is mounted.
  • Hybrid drive module 20 Power transmission part 21: Cover 22: First cover (back cover, back cover) 23: Second cover (front cover, front cover) 24: Cover hub 241: Lockup clutch release passage (lockup clutch) release oil path) 242: ratchet disconnection oil path 243: hub flange 25: motor connection 26: torque converter 261: impeller 262: turbine 263: reactor 264: one-way clutch 27: lock-up clutch 271: lock-up piston plate 272: first friction plate 273: second friction plate 30: fixed end 31: third supply passage 32: supply hole 40: output member 41: output spline shaft 42: output flange B1: first bearing 50: input member 60: engine clutch 61: cantilever one-way clutch (outer one-way clutch, first one-way clutch) 62: first race (inner race) 621: inner ring 622: protrusion 623: cantilever 624: hooking hook 63: second race (outer race) 631:
  • the hybrid driving module of the embodiment is symmetrical with respect to the axis, only half is shown with respect to the axis for convenience of drawing. Also, for convenience of description, a direction along the longitudinal direction of an axis forming the center of rotation of the hybrid driving module is referred to as an axial direction. That is, the front-rear direction or the axial direction is a direction parallel to the rotation axis, and the front (front) refers to a direction that is a power source, such as a direction toward the engine, and the rear (rear) refers to the other direction, such as a direction toward the transmission. . Therefore, the front (front) means the surface on which the surface faces the front, and the rear (rear) means the surface on which the surface faces the rear.
  • the radial or radial direction means a direction closer to the center or a direction away from the center along a straight line passing through the center of the rotation axis on a plane perpendicular to the rotation axis.
  • a direction away from the center in a radial direction is referred to as a centrifugal direction, and a direction closer to the center is referred to as a centripetal direction.
  • the circumferential direction or the circumferential direction means a direction surrounding the rotation shaft.
  • the outer circumference means the outer circumference
  • the inner circumference means the inner circumference.
  • the outer circumferential surface is a surface facing away from the rotation shaft
  • the inner circumferential surface is a surface facing the rotation shaft.
  • the circumferential side means a side whose normal line faces the circumferential direction.
  • the hybrid driving module of the embodiment is connected to the output side of the engine to receive the output of the engine, is connected to the output side of the motor to receive the output of the motor, and a power transmission unit that transmits the output of the engine and/or the output of the motor to the transmission (20).
  • the output of the engine is transmitted to the power transmission unit 20 through the damper 70 .
  • the damper 70 includes a damper input plate 71 connected to the engine side with a damper spring 72 interposed therebetween and a damper output plate 73 connected to the power transmission unit 20 side.
  • the damper output plate 73 includes a spring driven tab 731 that receives a rotational force from the damper spring 72 .
  • the uneven output of the engine is made uniform by the damper spring 72 and is transmitted to the power transmission unit 20 .
  • the damper input plate 71 and the engine are connected through the input member 50 .
  • An engine clutch 60 is provided between the damper output plate 73 and the power transmission unit 20 .
  • the engine clutch 60 is configured to connect or disconnect the power of the engine to the power transmission unit 20 .
  • the engine clutch 60 may include a first one-way clutch 61 and a second one-way clutch 66 that operate in opposite directions.
  • the engine may rotate in the first direction, and the power transmission unit 20 of the hybrid driving module 1 may also rotate in the first direction.
  • the rotational force between the engine and the power transmission unit 20 means a rotational force in the first direction.
  • the first one-way clutch 61 transmits the rotational force in the first direction of the engine to the power transmission unit 20 , and does not transmit the rotational force in the first direction of the power transmission unit 20 to the engine.
  • the second one-way clutch 66 transmits the first-direction rotational force of the power transmission unit 20 to the engine, and does not transmit the first-direction rotational force of the engine to the power transmission unit 20 .
  • the first one-way clutch 61 and the second one-way clutch 66 are connected in parallel between the damper 70 and the power transmission unit 20 .
  • the first one-way clutch 61 always operates as a one-way clutch, and the second one-way clutch 66 normally operates as a one-way clutch, but is disconnected when necessary.
  • the first one-way clutch 61 is disposed more radially outward than the second one-way clutch 66 . Accordingly, the first one-way clutch 61 may be an outer one-way clutch 61 , and the second one-way clutch 66 may be an inner one-way clutch 66 .
  • the power transmission unit 20 includes a cover 21 and a torque converter 26 accommodated in the cover 21 .
  • the power transmission unit 20 may have a conventional torque converter structure including an impeller 261 , a turbine 262 , a reactor 263 , a one-way clutch 264 , and a lock-up clutch 27 .
  • the cover 21 may be divided into a first cover 22 and a second cover 23 .
  • the first cover 22 may be a back cover 22 disposed on the output side
  • the second cover 23 may be a front cover 23 disposed on the engine side.
  • the front cover 23 is connected to the engine clutch 60 .
  • the first one-way clutch 61 and the second one-way clutch 66 are respectively connected to the front surface of the front cover 23 .
  • the first one-way clutch 61 may be disposed further outward in a radial direction than the second one-way clutch 66 .
  • a cover hub 24 is integrally connected to the center of rotation of the front cover 23 by welding or the like.
  • the rear cover 21 is connected to the front cover 23 and defines an inner space of the power transmission unit 20 together with the front cover 23 . That is, the rear surface of the front cover 23 and the front surface of the rear cover 21 are the inner surfaces facing the inner space.
  • An output member 40 is connected to the rear of the cover hub 24 .
  • the output member 40 is relatively rotatably connected to the cover hub 24 through a first bearing B1 or the like.
  • the output member 40 includes an output spline shaft 41 connected to the transmission input shaft 90 and an output flange 42 extending radially outward from the output spline shaft 41 .
  • the output spline shaft 41 and the output flange 42 are integrally connected by welding or the like.
  • An impeller 261 is connected to the inner surface of the rear cover 21 .
  • a turbine 262 is disposed to face the front of the impeller 261 , and the turbine 262 is fixed to the output flange 42 .
  • a reactor 263 is disposed between the impeller 261 and the turbine 262 , and the reactor 263 is spline-connected to the fixed end 30 through a one-way clutch 264 .
  • a lock-up clutch 27 is connected to the turbine 262 .
  • the lock-up clutch 27 includes a lock-up piston plate 271 connected to be rotationally constrained to the turbine 262 and relatively movable in the axial direction, and a first fixed front surface of the lock-up piston plate 271 .
  • a friction plate 272 and a second friction plate 273 disposed to face the first friction plate 272 in front of the first friction plate 272 and fixed to the inner surface of the front cover 23 .
  • the radially inner end of the lock-up piston plate 271 slides with respect to the output flange 42 .
  • the first one-way clutch 61 may be a cantilever one-way clutch 61 .
  • the cantilever one-way clutch 61 includes a first race 62 connected to the damper output plate 73 and a second race 63 connected to the front cover 23 .
  • the first race 62 includes an inner ring 621 connected to the first one-way clutch connection part 732 of the damper output plate 73 by welding or the like. That is, the first race 62 may be an inner race.
  • the first lace 62 includes a plurality of protrusions 622 extending radially outward from the inner ring 621 .
  • the plurality of protrusions 622 are arranged at equal intervals along the circumferential direction of the inner ring 621 . In the embodiment, it is illustrated that three protrusions 622 are provided.
  • the first race 62 includes a cantilever 623 extending in the first circumferential direction from the end of the protrusion 622 .
  • the first circumferential direction is a direction corresponding to the first direction, which is a rotation direction of the engine and the power transmission unit 20 .
  • a locking hook 624 that protrudes more in a radial direction than the cantilever 623 is provided at the distal end of the cantilever 623 .
  • the cantilever 623 exerts an elastic force so that the engaging hook 624 faces outward in the radial direction.
  • the cantilever 623 is elastically deformed inward in the radial direction.
  • the second race 63 includes an outer ring 631 connected to the front cover 23 by welding or the like.
  • the outer ring 631 is disposed more radially outward than the inner ring 621 . That is, the second race 63 may be an outer race.
  • the outer ring 631 and the inner ring 621 face each other in a radial direction.
  • a locking groove 632 is formed on the inner circumferential surface of the outer ring 631 .
  • the locking groove 632 has a shape into which the locking hook 624 can be inserted.
  • the locking groove 632 includes a gently inclined inclined surface 633 and a locking surface 634 in contact with the end face of the locking hook 624 .
  • the inclined surface 633 when the outer ring 631 rotates faster in the first direction than the inner ring 621 , the locking hook 624 of the inner ring 621 falls out of the locking groove 632 . guide you out
  • the engaging surface 634 is engaged with the engaging hook 624 of the inner ring 621 when the inner ring 621 is about to rotate faster in the first direction than the outer ring 631, and the inner ring 621 of the rotational force is transmitted.
  • the second one-way clutch 66 may be a ratchet one-way clutch 66 .
  • the ratchet one-way clutch 66 includes a first ratchet race 67 connected to the damper output plate 73 and a second ratchet race 68 connected to the front cover 23 .
  • the first ratchet race 67 is disposed on the side of the damper output plate 73 in the axial direction
  • the second ratchet race 68 is disposed on the side of the front cover 23 in the axial direction.
  • the first ratchet race 67 includes a first ratchet disk 671
  • the second ratchet race 68 includes a second ratchet disk 681 .
  • the rear surface of the first ratchet disk 671 and the front surface of the second ratchet disk 681 face each other in the axial direction.
  • a plurality of first ratchets 672 are arranged at equal intervals along the circumferential direction on the rear surface of the first ratchet disk 671 .
  • a plurality of second ratchets 682 complementary thereto are arranged at equal intervals along the circumferential direction on the front surface of the second ratchet disk 681 .
  • a structure in which three ratchets are formed is exemplified.
  • the second ratchet 682 includes a second ratchet engaging surface 684 having a normal line facing the first circumferential direction corresponding to the first direction, which is the rotational direction of the cover 21 , and the second ratchet engaging surface 684 . ) and a second ratchet inclined surface 683 that is connected to and gently inclined.
  • the first ratchet 672 has a first ratchet engaging surface 674 facing the second ratchet engaging surface 684, and a first ratchet engaging surface connected to the first ratchet engaging surface 674 and gently inclined. (673) is provided.
  • the first ratchet race 67 may be an outer race disposed more radially outward than the second ratchet race 68
  • the second ratchet race 68 may be an inner race.
  • the first ratchet race 67 may further include a disk-shaped radial extension portion 675 extending radially outward from the first ratchet disk 671 .
  • a rearwardly protruding step 676 may be provided at a boundary portion between the radial extension portion 675 and the first ratchet disk 671 .
  • the step 676 may have a ring shape.
  • the radial extension portion 675 may include a plurality of tabs 677 that further extend radially outward from the outer circumferential surface of the radial extension portion 675 .
  • the plurality of tabs 677 are arranged at equal intervals along the circumferential direction.
  • the damper output plate 73 is disposed at a complementary shape and spacing to the tab 677 , and a plurality of second one-way clutch connection tabs extending rearwardly from the inner radial end of the damper output plate 73 . (733) is provided.
  • the plurality of tabs 677 are inserted into a space between the plurality of second one-way clutch connection tabs 733 . Accordingly, the first ratchet race 67 and the damper output plate 73 are connected to be rotationally constrained to each other, and relatively movable in the axial direction.
  • the second ratchet race 68 has an axial extension 685 extending forwardly from the radially inner end of the second ratchet disk 681 .
  • a second bearing (B2) for supporting the is interposed between the outer peripheral surface of the axial extension portion 685 of the second ratchet race 68 and the inner peripheral surface of the first ratchet race 67.
  • a fitting groove 686 is provided on the outer peripheral surface of the radial extension portion 675 , and a snap ring 692 may be fitted into the fitting groove 686 .
  • the first ratchet race 67 is urged rearwardly by a spring 69 , that is, toward the second ratchet race 68 .
  • This spring 69 may be a plate spring.
  • the front of the radially inner end of the disk spring is supported by the snap ring 692 , and the rear of the radially outer end of the disk spring is supported by the first ratchet race 67 .
  • the second ratchet race 68 is integrally connected to the front surface of the front cover 23 by welding or the like.
  • the first ratchet race 67 is pressed into close contact with the second ratchet race 68 by the spring 69 .
  • the first ratchet race 67 is pushed away from the second ratchet race 68 while overcoming the elasticity of the spring 69, the first ratchet race 67 and the second ratchet race (68) is not engaged with each other and is in a state capable of freewheeling in both directions.
  • the operation of pushing the first ratchet race 67 forward in the axial direction may be performed by the actuator 82 . That is, the ratchet one-way clutch 66 is disconnected by the axial operation of the actuator 82 .
  • the actuator 82 may be operated by a fluid flowing inside the torque converter.
  • the cover hub 24 is provided with a hub flange 243 extending radially outwardly from the cover hub 24 .
  • the hub flange 243 is integrated with the cover hub 24 by welding or the like.
  • the hub flange 243 may be disposed in front of the lock-up clutch 27 .
  • a control plate 80 is installed in front of the hub flange 243 .
  • the control plate 80 is slidably installed in the front-rear direction relative to the cover hub 24 and the hub flange 243 .
  • the control plate 80 includes a plate body 81 extending in a radial direction, an inner bore member 86 extending axially forward from the radially inner end of the plate body 81 , and a plate body 81 . and an outer bore member 85 extending axially rearward from the radially outer end of the .
  • the inner peripheral surface of the inner bore member 86 slides with the outer peripheral surface of the cover hub 24
  • the inner peripheral surface of the outer bore member 85 slides with the outer peripheral surface of the hub flange 243 .
  • a space between the hub flange 243 and the plate body 81 constitutes a chamber 87 . More specifically, the space closed by the front surface of the hub flange 243 , the rear surface of the plate body 81 , the outer peripheral surface of the cover hub 24 and the inner peripheral surface of the outer bore member 85 is a chamber 87 . make up For sealing the chamber 87, sealing grooves are provided on the outer peripheral surface of the cover hub 24 and the outer peripheral surface of the hub flange 243, respectively, and a sealing ring may be fitted therein.
  • the control plate 80 may further include a plurality of pushers 82 extending forward from the plate body 81 .
  • the pusher 82 passes through the complementary hole provided in the front cover 23 and interposes the rear surface of the radially extending part 675 of the first ratchet race 67 and the third bearing B3. and are interconnected
  • the position of the third bearing B3 may be regulated by the step 676 of the first ratchet race 67 described above.
  • a return spring 83 is fitted to the outside of the pusher 82 .
  • the return spring 83 may be a compression coil spring.
  • the rear end of the return spring 83 is supported by the plate body 81 and the front end is supported by the front cover 23 . That is, the return spring 83 elastically presses the control plate 80 backward.
  • a sealing groove may be provided around the pusher 82 and a sealing ring may be fitted thereto.
  • the sealing ring slides with the inner circumferential surface of the hole of the front cover 23 to prevent oil leakage inside the cover 21 .
  • a ratchet separation passage 242 communicating with the chamber 87 is formed in the cover hub 24 .
  • a lock-up clutch release passage 241 communicating with the space between the front cover 23 and the lock-up piston plate 271 in the inner space of the cover 21 is formed in the cover hub 24 .
  • the transmission input shaft 90 is inserted into the inner space of the cover 21 from the rear of the cover 21 .
  • An outer circumferential surface of the transmission input shaft 90 is inserted into the output spline shaft 41 and is spline coupled.
  • the front end of the transmission input shaft 90 further extends to a space provided in the cover hub 24 .
  • the space provided inside the cover hub 24 is divided into a first space and a second space and is isolated from each other.
  • the first space communicates with a first supply passage 91 passing through the transmission input shaft 90 .
  • the first space communicates with the ratchet separation passage 242 .
  • the second space communicates with a second supply passage 92 defined along an outer circumferential surface of the transmission input shaft 90 .
  • the second space communicates with the lock-up clutch release passage 241 .
  • a supply hole 32 radially penetrating the fixed end 30 is provided in the fixed end 30 disposed radially outside the transmission input shaft 90 .
  • the supply hole 32 communicates with a third supply passage 31 defined along the inner circumferential surface of the fixed end 30 .
  • the supply hole 32 communicates with a space provided radially outside the fixed end in the inside of the cover 21 , that is, a space between the back cover 22 and the lock-up piston plate 271 .
  • the lock-up piston plate 271 moves backward when supplying the fluid through the second supply passage 92 to release the lock-up, and moves forward when supplying the fluid through the third supply passage 31 to lock-up. do.
  • the control plate 80 moves forward when supplying the fluid through the first supply passage 91 to disconnect the second one-way clutch 66 and fluid through the first supply passage 91 . When not supplied, it moves backward by the return spring 83 so that the second one-way clutch 66 is connected.
  • the first supply passage 91 is controlled independently of the second supply passage 92 and the third supply passage 31 .
  • the hybrid driving module 1 of the present invention it is possible to control whether or not the connection of the second one-way clutch 66 of the engine clutch 60 is disconnected through the independently controllable actuator 82, and simply the actuator ( 82), it is possible to control whether the second one-way clutch 66 is disconnected by the axial force.

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Abstract

본 발명은, 하이브리드 구동 모듈의 엔진과 동력전달부 사이에, 서로 반대 방향으로 작동하는 제1원웨이클러치와 제2원웨이클러치를 병렬로 개재한다. 상기 제1원웨이클러치는 엔진의 제1방향 회전력을 동력전달부에 전달하고, 동력전달부의 제1방향 회전력은 엔진에 전달하지 않는다. 상기 제2원웨이클러치는 상기 제1원웨이클러치와 반대로 작동한다. 이에 따라 상기 제1원웨이클러치와 제2원웨이클러치가 모두 상기 엔진과 동력전달부를 연결하고 있는 상태에서는, 엔진과 동력전달부가 완전히 맞물린 상태(full locking)가 된다. 상기 제2원웨이클러치는 독립적으로 제어 가능한 축방향 힘에 의해 상기 엔진과 동력전달부 사이에서 이들을 연결하거나 이들을 연결 해제하도록 제어될 수 있다.

Description

하이브리드 구동 모듈
본 발명은 하이브리드 구동 모듈에 관한 것으로, 보다 상세하게는 회생 모드(recuperation mode)에서도 엔진의 출력이 동력전달부에 전달될 수 있는 상태를 유지할 수 있는 하이브리드 구동 모듈에 관한 것이다.
하이브리드 차량에 사용되는 구동 모듈은 모터의 회전력과 엔진의 회전력을 변속기로 전달하는 구조를 가진다. 엔진의 회전력은 엔진클러치를 통해 동력전달부에 전달될 수 있고, 모터의 힘은 직접적으로 동력전달부에 전달될 수 있다.
엔진의 회전력 및/또는 모터로부터 입력된 회전력을 전달받은 동력전달부는, 이를 출력부재로 전달한다. 동력전달부는, 입력된 회전력을 직접적으로 출력부재에 전달하거나, 토크컨버터나 락업클러치를 통해 출력부재에 전달할 수 있다.
엔진클러치는 엔진과 동력전달부를 선택적으로 연결한다. 즉 엔진클러치는, 엔진의 회전력이 동력전달부에 전달되어야 할 때에는 엔진과 동력전달부를 연결하고, 회생 모드에서 동력전달부의 회전력이 엔진에 전달될 우려가 있을 때에는 동력전달부와 엔진의 연결을 끊는다. 이때, 상기 회생 모드에서, 엔진클러치가 엔진의 회전력을 동력전달부에 전달하되 동력전달부의 회전력은 엔진에 전달되지 않도록 할 수 있다면, 연비가 향상될 수 있다.
US2020/049245A1에 개시된 하이브리드 구동 모듈은 마찰판을 이용한 클러치를 통해 엔진클러치를 구성하였다. 이는 마찰판을 축방향으로 압착하여 엔진과 동력전달부를 완전히 동력 연결하거나 완전히 동력 연결 해제하는 구조였다.
그러나 이와 같은 구조는 회생 모드에서 엔진의 출력을 동력전달부에 전달하지 못한다는 단점이 있다. 또한 마찰판의 압착과 압착 해제를 위한 유압 작동이 토크컨버터의 락업클러치 제어를 위한 유압 작동에 대해 독립적이지 않다는 문제가 있었다.
US2019/0162247A1에는, 쐐기 타입의 선택적 원웨이클러치가 개시되어 있다. 이는 원웨이클러치가 어느 한 방향으로만 동력을 전달하도록 하되, 필요할 때에는 그 한 방향으로도 동력이 전달되지 않도록 쐐기를 해제하는 것이다. 그러나 이는, 쐐기를 해제하기 위해 둘레방향으로 힘이 가해져야 한다는 문제가 있다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 엔진의 회전력이 동력전달부에 전달되어야 할 때에는 엔진과 동력전달부를 연결하고, 회생 모드에서 동력전달부의 회전력이 엔진에 전달될 우려가 있을 때에는 동력전달부와 엔진의 연결을 끊는 엔진클러치를 포함하되, 회생 모드에서는 상기 엔진클러치가 엔진의 회전력을 동력전달부에 전달하되 동력전달부의 회전력은 엔진에 전달되지 않도록 할 수 있는 하이브리드 구동 모듈을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한 본 발명은, 회생 모드에서 동력전달부의 회전력이 엔진에 전달될 우려가 있을 때에는 동력전달부와 엔진의 연결을 끊는 작동이 축방향 힘에 의해 이루어질 수 있는 하이브리드 구동 모듈을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한 본 발명은, 회생 모드에서 동력전달부와 엔진의 연결을 끊기 위한 제어가 토크컨버터의 락업클러치 동작을 위한 제어로부터 독립적으로 이루어질 수 있는 하이브리드 구동 모듈을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상술한 과제를 해결하기 위해 본 발명은, 하이브리드 구동 모듈의 엔진과 동력전달부 사이에, 서로 반대 방향으로 작동하는 제1원웨이클러치와 제2원웨이클러치를 개재한다.
엔진은 제1방향으로 회전함이 예정되고, 동력전달부 역시 제1방향으로 회전함이 예정된다. 즉 엔진과 동력전달부는, 제1방향의 반대방향인 제2방향으로는 회전하지 않을 수 있다.
상기 제1원웨이클러치는 엔진의 제1방향 회전력을 동력전달부에 전달하고, 동력전달부의 제1방향 회전력은 엔진에 전달하지 않는다. 즉 동력전달부보다 엔진의 회전속도가 더 빠른 조건에서 엔진의 회전력이 동력전달부에 전달된다.
상기 제2원웨이클러치는 동력전달부의 제1방향 회전력을 엔진에 전달하고, 엔진의 제1방향 회전력을 동력전달부에 전달하지 않는다. 즉 엔진보다 동력전달부의 회전속도가 더 빠른 조건에서 동력전달부의 회전력이 엔진에 전달된다.
이에 따라 상기 제1원웨이클러치와 제2원웨이클러치가 모두 상기 엔진과 동력전달부를 연결하고 있는 상태에서는, 엔진과 동력전달부가 완전히 맞물린 상태(full locking)가 된다.
상기 제1원웨이클러치는 상기 엔진과 동력전달부 사이에서 이들을 연결한 상태를 유지할 수 있다. 반면 상기 제2원웨이클러치는 상기 엔진과 동력전달부 사이에서 이들을 연결하거나 이들을 연결 해제하도록 제어될 수 있다.
제2원웨이클러치가 엔진과 동력전달부 사이의 연결을 해제하면, 제1원웨이클러치만이 엔진과 동력전달부를 연결하게 된다. 그러면 회생 모드에서 동력전달부의 동력이 엔진으로 전달되지 않아 회생이 원활하게 이루어지고, 회생 모드에서도 엔진의 동력이 동력전달부에 전달되어 마찬가지로 회생에 사용될 수 있어 연비 향상을 가져올 수 있다.
상기 제1원웨이클러치는 나선형(spiral type)의 캔틸레버원웨이클러치일 수 있다. 이로써 제1원웨이클러치는 축방향 치수를 더욱 컴팩트하게 할 수 있다.
상기 제2원웨이클러치는 래칫원웨이클러치일 수 있다.
래칫원웨이클러치는 축방향으로 서로 마주하는 제1래칫레이스와 제2래칫레이스를 포함할 수 있다. 서로 마주하는 제1래칫레이스와 제2래칫레이스의 표면에는, 각각 서로 상보적인 형상의 래칫이 마련될 수 있다.
상기 래칫원웨이클러치는, 상기 제1래칫레이스와 제2래칫레이스가 서로 밀착되는 방향으로 가압되면 원웨이클러치로서 작동할 수 있고, 서로 멀어지는 방향으로 가압되면 원웨이클러치로서 작동하지 않고 동력 전달을 단절시킬 수 있다.
즉 상기 제2원웨이클러치는, 축방향으로 서로 마주하는 두 레이스를 서로 멀어지도록 하면 연결이 단절(disconnected)된다. 이에 따라, 축방향으로 작동하는 액추에이터를 사용하여 간단하게 제2원웨이클러치의 연결 또는 단절을 제어할 수 있다.
아울러, 상기 제2원웨이클러치는, 동력전달부에 마련되는 독립적인 제어 구조에 의해 제어됨으로써, 제어 응답성을 더 높일 수 있다.
상기 동력전달부는 토크컨버터를 포함할 수 있고, 락업 클러치를 포함할 수 있다. 이에 따라 상기 동력전달부는 2개의 오일 공급 경로를 가질 수 있다. 상기 2개의 오일 공급 경로는 상기 락업 클러치를 락업 상태로 하거나 락업 해제 상태로 할 수 있다.
이에 더하여, 상기 동력전달부는 상기 제2원웨이클러치의 연결 또는 단절을 위해 추가적인 1개의 오일 공급 경로를 더 가질 수 있다. 즉 상기 토크컨버터는 3개의 오일 공급 경로(3 way oil path)를 가질 수 있다.
본 발명은, 고정단에 의해 회전 가능하게 지지되고 엔진의 동력과 모터의 동력을 전달받아 출력부재에 전달하는 동력전달부를 구비하는 하이브리드 구동 모듈이다.
구체적으로, 상기 하이브리드 구동 모듈은: 상기 엔진과 동력전달부 사이에 개재되어 상기 엔진의 제1방향 회전력을 상기 동력전달부에 전달하고 상기 동력전달부의 제1방향 회전력을 상기 엔진에 전달하지 않는 제1원웨이클러치; 및 상기 엔진과 동력전달부 사이에 개재되어 상기 동력전달부의 제1방향 회전력을 상기 엔진에 전달하고 상기 엔진의 제1방향 회전력을 상기 동력전달부에 전달하지 않는 제2원웨이클러치;를 구비한다.
상기 제1원웨이클러치는: 상기 엔진 측에 회전 구속되도록 연결된 제1레이스; 반경방향으로 상기 제1레이스를 마주보도록 배치되고 상기 동력전달부 측에 회전 구속되도록 연결된 제2레이스; 상기 제1레이스에 마련되고, 상기 제1레이스로부터 제1둘레방향으로 연장되는 캔틸레버; 및 상기 제2레이스에 마련되고, 상기 캔틸레버의 단부가 끼워지는 걸림홈;을 포함할 수 있다.
여기서 상기 제1레이스는 상기 제2레이스보다 반경방향으로 더 내측에 배치될 수 있다. 물론 상기 제2레이스가 상기 제1레이스보다 반경방향으로 더 내측에 배치될 수도 있다.
상기 제1원웨이클러치는 상기 제2원웨이클러치보다 반경방향으로 더 외측에 배치될 수 있다. 물론 상기 제2원웨이클러치가 상기 제1원웨이클러치보다 반경방향으로 더 외측에 배치될 수도 있다.
상기 제2원웨이클러치는: 상기 엔진 측에 회전 구속되도록 연결된 제1래칫레이스; 축방향으로 상기 제1래칫레이스를 마주보도록 배치되고 상기 동력전달부 측에 회전 구속되도록 연결된 제2래칫레이스; 상기 제1래칫레이스에서 상기 제2래칫레이스를 바라보는 표면에 마련된 제1래칫; 및 상기 제2래칫레이스에서 상기 제1래칫레이스를 바라보는 표면에 마련되는 제2래칫;을 구비할 수 있다.
상기 하이브리드 구동 모듈은, 상기 제1래칫레이스와 상기 제2래칫레이스 중 어느 하나를 나머지 하나로부터 축방향으로 이격시킬 수 있는 액추에이터를 더 포함한다.
상기 제2원웨이클러치는, 상기 제1래칫레이스와 상기 제2래칫레이스가 축방향으로 서로 밀착되는 방향으로 탄성력을 제공하는 스프링;을 더 구비할 수 있다.
상기 제2래칫레이스는 제1래칫레이스를 향하는 축방향으로 연장되는 축방향 연장부를 포함할 수 있다.
상기 스프링의 일측 단부는 상기 축방향 연장부에 의해 지지되고, 상기 스프링의 타측 단부는 상기 제1래칫레이스의 이면에 의해 지지될 수 있다.
상기 액추에이터는 상기 스프링의 탄성력을 극복하며 상기 제1래칫레이스와 상기 제2래칫레이스 중 어느 하나를 나머지 하나로부터 축방향으로 이격시킬 수 있다.
상기 제1래칫레이스는 상기 엔진 측에 축방향으로 슬라이드 가능하게 연결될 수 있다.
상기 액추에이터는 상기 제1래칫레이스가 상기 제2래칫레이스로부터 멀어지도록 상기 제1레칫레이스를 축방향으로 밀어낼 수 있다.
상기 제1래칫레이스는: 상기 제1래칫이 마련된 제1래칫 디스크; 및 상기 제1래칫 디스크로부터 반경방향으로 연장되는 반경방향 연장부;를 포함할 수 있다.
상기 액추에이터는 상기 반경방향 연장부의 표면에 작용할 수 있다.
상기 제1래칫레이스는, 상기 반경방향 연장부로부터 반경방향으로 더 연장되는 탭;을 더 포함할 수 있다.
상기 탭은 상기 엔진 측과 회전 구속되되 상기 엔진 측에 대한 축방향 이동은 허용되도록 상기 엔진 측과 맞물릴 수 있다.
상기 동력전달부는: 상기 제1원웨이클러치와 상기 제2원웨이클러치가 연결되는 커버; 상기 커버의 중심에 고정된 커버허브; 상기 커버의 내측 공간에서 상기 커버허브로부터 반경방향으로 연장되는 허브플랜지; 및 반경방향 내측이 상기 커버허브와 접동하고 반경방향 외측이 상기 허브플랜지와 접동하도록 상기 커버허브에 설치된 제어플레이트;를 포함할 수 있다.
상기 제어플레이트와 상기 허브플랜지 사이의 공간은 상기 제어플레이트를 상기 허브플랜지로부터 멀어지는 방향으로 가압하는 유체가 채워지는 챔버를 규정할 수 있다.
상기 제어플레이트의 표면은 축방향으로 상기 제2원웨이클러치를 바라볼 수 있다.
상기 제어플레이트는, 상기 제어플레이트의 표면으로부터 축방향으로 연장되는 푸셔를 구비할 수 있다.
상기 푸셔가 상기 액추에이터를 구성할 수 있다.
상기 푸셔는 상기 커버를 관통하여 상기 제1래칫레이스의 표면과 마주할 수 있다.
상기 제어플레이트는 리턴스프링에 의해 상기 허브플랜지 쪽으로 가압될 수 있다.
상기 리턴스프링은 상기 푸셔의 둘레를 둘러싸도록 배치되는 코일 스프링일 수 있다.
상기 리턴스프링의 일측 단부는 상기 커버에 의해 지지되고 타측 단부는 상기 제어플레이트에 의해 지지될 수 있다.
본 발명의 하이브리드 구동 모듈에 따르면, 서로 다른 방향으로 작용하는 제1 및 제2원웨이클러치를 사용하여 엔진과 하이브리드 구동 모듈을 병렬로 연결하되, 제2원웨이클러치의 동력 전달을 끊는 제어를 통해, 회생 모드에서는 제1원웨이클러치를 통해 엔진의 회전력을 동력전달부에 전달하되 동력전달부의 회전력은 엔진에 전달되지 않도록 할 수 있다.
또한 본 발명은, 상기 제2원웨이클러치의 동력 전달을 끊는 제어가 축방향으로 작동하는 액추에이터에 의해 이루어지므로, 제2원웨이클러치와 액추에이터의 구조를 간단하게 할 수 있다.
또한 본 발명은, 토크컨버터를 이용한 하이브리드 구동 모듈에서, 상기 액추에이터를 독립적으로 제어함으로써, 회생 모드가 정확하게 구현될 수 있다.
상술한 효과와 더불어 본 발명의 구체적인 효과는 이하 발명을 실시하기 위한 구체적인 사항을 설명하면서 함께 기술한다.
도 1은 본 발명에 따른 하이브리드 구동 모듈의 측면 단면도이다.
도 2는 도 1의 하이브리드 구동 모듈의 프론트커버와 거기에 연결된 캔틸레어원웨이클러치 및 래칫원웨이클러치를 나타낸 사시도이다.
도 3은 캔틸레버원웨이클러치를 나타낸 도면이다.
도 4와 도 5는 래칫원웨이클러치의 아우터레이스의 후면사시도와 전면사시도를 각각 나타낸 도면이다.
도 6과 도 7은 래칫원웨이클러치의 이너레이스의 전면사시도와 후면사시도를 각각 나타낸 도면이다.
도 8과 도 9는 래칫원웨이클러치의 후면 분해사시도와 전면 분해사시도를 나타낸 도면이다.
도 10은 프론트커버의 중심에 연결되는 커버허브의 사시도이다.
도 11과 도 12는 엔진과 프론트커버 사이에서 엔진 쪽에 연결되는 댐퍼 입력플레이트의 후방사시도와 프론트커버 쪽에 연결되는 댐퍼 출력플레이트의 후면사시도이다.
도 13은 리턴스프링이 장착된 푸셔를 구비하는 제어플레이트 의 전방 사시도이다.
<부호의 설명>
1: 하이브리드 구동 모듈 20: 동력전달부 21: 커버 22: 제1커버(백커버, back cover) 23: 제2커버(프론트커버, front cover) 24: 커버허브 241: 락업 클러치 릴리즈 유로(lockup clutch release oil path) 242: 래칫 분리 유로(rachet disconnection oil path) 243: 허브플랜지 25: 모터 연결부 26: 토크컨버터 261: 임펠러 262: 터빈 263: 리액터 264: 원웨이클러치 27: 락업 클러치 271: 락업 피스톤플레이트 272: 제1마찰판 273: 제2마찰판 30: 고정단 31: 제3공급유로 32: 공급홀 40: 출력부재 41: 출력스플라인축 42: 출력플랜지 B1: 제1베어링 50: 입력부재 60: 엔진클러치 61: 캔틸레버원웨이클러치(아우터원웨이클러치, 제1원웨이클러치) 62: 제1레이스(이너레이스) 621: 이너링 622: 돌기 623: 캔틸레버 624: 걸림후크 63: 제2레이스(아우터레이스) 631: 아우터링 632: 걸림홈 633: 경사면 634: 걸림면 66: 래칫원웨이클러치(이너원웨이클러치, 제2원웨이클러치) 67: 제1래칫레이스(아우터레이스) 671: 제1래칫 디스크 672: 제1래칫 673: 제1래칫경사면(ramp) 674: 제1래칫걸림면 675: 반경방향 연장부 676: 스텝 677: 탭 68: 제2래칫레이스(이너레이스) 681: 제2래칫 디스크 682: 제2래칫 683: 제2래칫경사면(ramp) 684: 제2래칫걸림면 685: 축방향 연장부 B2: 제2베어링 686: 끼움홈 69: 스프링 692: 스냅링 70: 댐퍼 71: 댐퍼 입력플레이트(damper input plate) 72: 댐퍼 스프링 73: 댐퍼 출력플레이트(damper output plate) 731: 스프링 피동탭(spring driven tab) 732: 제1원웨이클러치 연결부 733: 제2원웨이클러치 연결탭 80: 제어플레이트(disconnection plate) 81: 플레이트바디(plate body) 82: 푸셔(pusher)-액추에이터 B3: 제3베어링 83: 리턴스프링(return spring) 85: 외측보어부재(outer bore member) 86: 내측보어부재(inner bore member) 87: 챔버 90: 변속기 입력축 91: 제1공급유로 92: 제2공급유로
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조로 하여 상세히 설명한다.
본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 다양한 변경을 가할 수 있고 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있다. 단지 본 실시 예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위하여 제공되는 것이다. 따라서 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라, 어느 하나의 실시예의 구성과 다른 실시예의 구성을 서로 치환하거나 부가하는 것은 물론 본 발명의 기술적 사상과 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면에서 구성요소들은 이해의 편의 등을 고려하여 크기나 두께가 과장되게 크거나 작게 표현될 수 있으나, 이로 인해 본 발명의 보호범위가 제한적으로 해석되어서는 아니 될 것이다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 구현예나 실시예를 설명하기 위해 사용되는 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 그리고 단수의 표현은, 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 명세서에서 ~포함하다, ~이루어진다 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이다. 즉 명세서에서 ~포함하다, ~이루어진다 등의 용어는. 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들이 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소의 "상부에 있다"거나 "하부에 있다"고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소의 바로 위에 배치되어 있는 것뿐만 아니라 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
실시예의 하이브리드 구동 모듈은 축을 기준으로 대칭을 이루므로, 작도의 편의 상, 축을 기준으로 반만 도시한다. 또한 설명의 편의 상, 하이브리드 구동 모듈의 회전의 중심을 이루는 축의 길이방향을 따르는 방향을 축방향이라 한다. 즉 전후 방향 또는 축방향은 회전축과 나란한 방향으로서, 전방(앞쪽)은 동력원인 어느 일 방향, 가령 엔진 쪽으로 향하는 방향을 의미하고, 후방(뒤쪽)은 다른 일 방향, 가령 변속기 쪽으로 향하는 방향을 의미한다. 따라서 전면(앞면)이란 그 표면이 전방을 바라보는 면을 의미하고, 후면(뒷면)이란 그 표면이 후방을 바라보는 면을 의미한다.
반경방향 또는 방사 방향이라 함은 상기 회전축과 수직한 평면 상에서 상기 회전축의 중심을 지나는 직선을 따라 상기 중심에 가까워지는 방향 또는 상기 중심으로부터 멀어지는 방향을 의미한다. 상기 중심으로부터 반경방향으로 멀어지는 방향을 원심방향이라 하고, 상기 중심에 가까워지는 방향을 구심방향이라 한다.
둘레방향 또는 원주방향이라 함은 상기 회전축의 주위를 둘러싸는 방향을 의미한다. 외주라 함은 외측 둘레, 내주라 함은 내측 둘레를 의미한다. 따라서 외주면은 상기 회전축을 등지는 방향의 면이고, 내주면은 상기 회전축을 바라보는 방향의 면을 의미한다.
둘레방향 측면이라 함은 그 면의 법선이 둘레방향을 향하는 면을 의미한다.
[하이브리드 구동 모듈]
이하 첨부된 도면 참조하여 실시예의 하이브리드 구동 모듈의 구조를 설명한다.
실시예의 하이브리드 구동 모듈은, 엔진의 출력측과 연결되어 엔진의 출력이 입력되고 모터의 출력측과 연결되어 모터의 출력이 입력되며, 상기 엔진의 출력 및/또는 모터의 출력을 변속기에 전달하는 동력전달부(20)를 포함한다.
엔진의 출력은 댐퍼(70)를 거쳐 동력전달부(20)에 전달된다. 상기 댐퍼(70)는 댐퍼 스프링(72)을 사이에 두고 엔진 쪽에 연결되는 댐퍼 입력플레이트(71) 및 동력전달부(20) 쪽에 연결되는 댐퍼 출력플레이트(73)를 포함한다. 상기 댐퍼 출력플레이트(73)는 상기 댐퍼 스프링(72)으로부터 회전력을 받는 스프링 피동탭(731)을 구비한다. 엔진의 불균일한 출력은 상기 댐퍼 스프링(72)에 의해 균일해지며 상기 동력전달부(20)에 전달된다.
상기 댐퍼 입력플레이트(71)와 엔진은 입력부재(50)를 통해 연결된다.
상기 댐퍼 출력플레이트(73)와 동력전달부(20) 사이에는 엔진클러치(60)가 마련된다. 상기 엔진클러치(60)는 엔진의 동력을 동력전달부(20)에 연결하거나 단절하는 구성이다.
상기 엔진클러치(60)는 서로 반대방향으로 작동하는 제1원웨이클러치(61)와 제2원웨이클러치(66)를 포함할 수 있다. 엔진은 제1방향으로 회전할 수 있고, 상기 하이브리드 구동 모듈(1)의 동력전달부(20) 역시 제1방향으로 회전할 수 있다. 이하 엔진과 동력전달부(20)의 회전력이라 함은, 제1방향으로의 회전력을 의미한다.
상기 제1원웨이클러치(61)는 상기 엔진의 제1방향 회전력을 상기 동력전달부(20)에 전달하고, 상기 동력전달부(20)의 제1방향 회전력은 엔진에 전달하지 않는다.
상기 제2원웨이클러치(66)는 상기 동력전달부(20)의 제1방향 회전력을 상기 엔진에 전달하고, 상기 엔진의 제1방향 회전력은 동력전달부(20)에 전달하지 않는다.
상기 댐퍼(70)와 동력전달부(20) 사이에서 상기 제1원웨이클러치(61)와 제2원웨이클러치(66)는 병렬로 연결된다.
상기 제1원웨이클러치(61)는 항상 원웨이클러치로서 작동하고, 상기 제2원웨이클러치(66)는 평상시에는 원웨이클러치로서 작동하지만 필요 시에는 연결이 해제된다.
즉 평상시에는, 엔진의 회전력은 제1원웨이클러치(61)를 통해 동력전달부(20)에 전달되고, 동력전달부(20)의 회전력은 제2원웨이클러치(66)를 통해 엔진에 전달된다. 이는, 엔진과 동력전달부(20)가 완전히 연결된 상태이다.
반면 필요시에는, 엔진의 회전력은 제1원웨이클러치(61)를 통해 동력전달부(20)에 전달되고, 동력전달부(20)의 회전력은 제2원웨이클러치(66)를 통해 엔진에 전달되지 않는다. 이는, 엔진의 회전력은 동력전달부(20)에 전달되지만 동력전달부(20)의 회전력은 엔진에 전달되지 않는 상태이다.
상기 제1원웨이클러치(61)는 상기 제2원웨이클러치(66)보다 반경방향으로 더 외측에 배치된다. 이에 따라 상기 제1원웨이클러치(61)는 아우터원웨이클러치(61)일 수 있고, 상기 제2원웨이클러치(66)는 이너원웨이클러치(66)일 수 있다.
상기 동력전달부(20)는 커버(21)와, 커버(21) 내부에 수용되는 토크컨버터(26)를 포함한다. 상기 동력전달부(20)는 임펠러(261), 터빈(262), 리액터(263), 원웨이클러치(264), 락업 클러치(27)를 포함하는 통상적인 토크컨버터 구조일 수 있다.
커버(21)는 제1커버(22)와 제2커버(23)로 분할 제작될 수 있다. 상기 제1커버(22)는 출력 측에 배치되는 백커버(22)이고, 상기 제2커버(23)는 엔진측에 배치되는 프론트커버(23)일 수 있다.
상기 프론트커버(23)는 상기 엔진클러치(60)와 연결된다. 구체적으로 상기 프론트커버(23)의 전면에, 상기 제1원웨이클러치(61)와 상기 제2원웨이클러치(66)가 각각 연결된다. 상기 제1원웨이클러치(61)는 상기 제2원웨이클러치(66)보다 반경방향으로 더 외측에 배치될 수 있다.
실시예에서는 모터와 연결되는 모터 연결부(25)가 상기 프론트커버(23)에 설치된 형태가 예시된다.
상기 프론트커버(23)의 회전 중심에는, 커버허브(24)가 용접 등의 방식으로 일체로 연결된다.
상기 리어커버(21)는 상기 프론트커버(23)와 연결되고, 상기 프론트커버(23)와 함께 동력전달부(20)의 내부 공간을 규정한다. 즉 상기 프론트커버(23)의 후면과 상기 리어커버(21)의 전면은 상기 내부 공간을 바라보는 내면이 된다.
상기 커버허브(24)의 후방에는, 출력부재(40)가 연결된다. 상기 출력부재(40)는 제1베어링(B1) 등을 통해 상기 커버허브(24)에 대해 상대적으로 회전 가능하게 연결된다.
상기 출력부재(40)는 변속기 입력축(90)과 연결되는 출력스플라인축(41) 및 상기 출력스플라인축(41)으로부터 반경방향 외측으로 연장되는 출력플랜지(42)를 포함한다. 출력스플라인축(41)과 출력플랜지(42)는 용접 등의 방식으로 일체로 연결된다.
상기 리어커버(21)의 내면에는 임펠러(261)가 연결된다. 상기 임펠러(261)의 전방에는 터빈(262)이 마주하며 배치되고, 상기 터빈(262)은 상기 출력플랜지(42)에 고정된다.
상기 임펠러(261)와 터빈(262) 사이에는 리액터(263)가 배치되고, 상기 리액터(263)는 원웨이클러치(264)를 통해 고정단(30)과 스플라인 연결된다.
상기 터빈(262)에는 락업 클러치(27)가 연결된다. 상기 락업 클러치(27)는, 상기 터빈(262)에 회전 구속되도록 연결되고 축방향으로는 상대적인 이동 가능하게 연결된 락업 피스톤플레이트(271)와, 상기 락업 피스톤플레이트(271)의 전면에 고정된 제1마찰판(272)과, 상기 제1마찰판(272)의 전방에서 상기 제1마찰판(272)과 마주하며 배치되고 상기 프론트커버(23)의 내면에 고정된 제2마찰판(273)을 포함한다.
상기 락업 피스톤플레이트(271)의 반경방향 내측 단부는, 상기 출력플랜지(42)에 대해 접동한다.
상기 제1원웨이클러치(61)는 캔틸레버원웨이클러치(61)일 수 있다.
상기 캔틸레버원웨이클러치(61)는 댐퍼 출력플레이트(73)에 연결되는 제1레이스(62)와 프론트커버(23)에 연결되는 제2레이스(63)를 구비한다.
상기 제1레이스(62)는, 상기 댐퍼 출력플레이트(73)의 제1원웨이클러치 연결부(732)에 용접 등의 방식으로 연결되는 이너링(621)을 포함한다. 즉 상기 제1레이스(62)는 이너레이스일 수 있다.
또한 상기 제1레이스(62)는, 상기 이너링(621)으로부터 반경방향 외측으로 연장되는 복수 개의 돌기(622)를 포함한다. 복수 개의 상기 돌기(622)는 상기 이너링(621)의 둘레방향을 따라 등 간격으로 배치된다. 실시예에서는 3개의 돌기(622)가 마련됨이 예시된다.
또한 상기 제1레이스(62)는, 상기 돌기(622)의 단부에서 제1둘레방향으로 연장되는 캔틸레버(623)를 포함한다. 상기 제1둘레방향은 상기 엔진과 동력전달부(20)의 회전방향인 제1방향과 대응하는 방향이다. 상기 캔틸레버(623)의 선단부에는 상기 캔틸레버(623)보다 반경방향으로 더 돌출되는 걸림후크(624)가 마련된다.
상기 캔틸레버(623)는 상기 걸림후크(624)가 반경방향 외측으로 향하도록 탄성력을 발휘한다. 상기 걸림후크(624)가 반경방향 내측으로 눌리면, 상기 캔틸레버(623)는 반경방향 내측으로 탄성 변형된다.
상기 제2레이스(63)는, 상기 프론트커버(23)에 용접 등의 방식으로 연결되는 아우터링(631)을 포함한다. 상기 아우터링(631)은 상기 이너링(621)보다 반경방향으로 더 외측에 배치된다. 즉 상기 제2레이스(63)는 아우터레이스일 수 있다. 상기 아우터링(631)과 이너링(621)은 반경방향으로 서로 마주한다.
아우터링(631)의 내주면에는 걸림홈(632)이 형성된다. 상기 걸림홈(632)은 상기 걸림후크(624)가 삽입될 수 있는 형상을 가진다. 구체적으로 상기 걸림홈(632)은, 완만하게 경사진 경사면(633)과, 상기 걸림후크(624)의 단면에 맞닿는 걸림면(634)을 포함한다. 상기 경사면(633)은, 상기 아우터링(631)이 이너링(621)보다 제1방향으로 더 빨리 회전할 때 상기 이너링(621)의 걸림후크(624)가 상기 걸림홈(632)으로부터 빠져나가는 것을 안내한다. 상기 걸림면(634)은 상기 이너링(621)이 아우터링(631)보다 제1방향으로 더 빨리 회전하려고 할 때 상기 이너링(621)의 걸림후크(624)와 맞물려 상기 이너링(621)의 회전력을 전달받는다.
상기 제2원웨이클러치(66)는 래칫원웨이클러치(66)일 수 있다.
상기 래칫원웨이클러치(66)는 댐퍼 출력플레이트(73)에 연결되는 제1래칫레이스(67)와 프론트커버(23)에 연결되는 제2래칫레이스(68)를 구비한다.
상기 제1래칫레이스(67)는 축방향으로 상기 댐퍼 출력플레이트(73) 쪽에 배치되고, 상기 제2래칫레이스(68)는 축방향으로 상기 프론트커버(23) 쪽에 배치된다.
상기 제1래칫레이스(67)는 제1래칫 디스크(671)를 구비하고, 상기 제2래칫레이스(68)는 제2래칫 디스크(681)를 구비한다. 상기 제1래칫 디스크(671)의 후면과 상기 제2래칫 디스크(681)의 전면은 축방향으로 서로 마주한다. 상기 제1래칫 디스크(671)의 후면에는 복수 개의 제1래칫(672)이 둘레방향을 따라 등간격 배치된다. 그리고 상기 제2래칫 디스크(681)의 전면에는 이와 상보적인 복수 개의 제2래칫(682)이 둘레방향을 따라 등간격으로 배치된다. 실시예에서는 각 3개의 래칫이 형성된 구조가 예시된다.
상기 제2래칫(682)은 커버(21)의 회전방향인 제1방향과 대응하는 제1둘레방향을 향하는 법선을 구비하는 제2래칫걸림면(684)과, 상기 제2래칫걸림면(684)에 연결되고 완만하게 경사진 제2래칫경사면(683)을 구비한다. 상기 제1래칫(672)은 상기 제2래칫걸림면(684)과 마주하는 제1래칫걸림면(674)과, 상기 제1래칫걸림면(674)에 연결되고 완만하게 경사진 제1래칫경사면(673)을 구비한다.
상기 제1래칫레이스(67)는 상기 제2래칫레이스(68)보다 반경방향으로 더 외측에 배치되는 아우터레이스일 수 있고, 제2래칫레이스(68)는 이너레이스일 수 있다.
상기 제1래칫레이스(67)는 상기 제1래칫 디스크(671)로부터 반경방향 외측으로 연장되는 디스크 형태의 반경방향 연장부(675)를 더 구비할 수 있다. 상기 반경방향 연장부(675)와 상기 제1래칫 디스크(671)의 경계 부위에는 후방으로 돌출되는 스텝(676)이 마련될 수 있다. 상기 스텝(676)은 링 형상일 수 있다.
상기 반경방향 연장부(675)는, 상기 반경방향 연장부(675)의 외주면으로부터 반경방향 외측으로 더 연장되는 복수 개의 탭(677)을 구비할 수 있다. 복수 개의 상기 탭(677)은 둘레방향을 따라 등간격으로 배치된다.
상기 댐퍼 출력플레이트(73)는, 상기 탭(677)과 상보적인 형상과 간격으로 배치되고, 상기 댐퍼 출력플레이트(73)의 반경방향 내측 단부로부터 후방으로 연장되는 복수 개의 제2원웨이클러치 연결탭(733)을 구비한다.
상기 복수 개의 탭(677)은 상기 복수 개의 제2원웨이클러치 연결탭(733)들 사이의 공간으로 삽입된다. 이에 따라 상기 제1래칫레이스(67)와 상기 댐펴 출력플레이트(73)는 상호 회전 구속되도록 연결되되, 축방향으로는 상대적인 이동이 가능하게 연결된다.
상기 제2래칫레이스(68)는, 상기 제2래칫 디스크(681)의 반경방향 내측 단부로부터 전방으로 연장되는 축방향 연장부(685)를 구비한다.
상기 제2래칫레이스(68)의 축방향 연장부(685)의 외주면과 상기 제1래칫레이스(67)의 내주면 사이에는, 제1래칫레이스(67)와 제2래칫레이스(68)의 상대적인 회전을 지지하는 제2베어링(B2)이 개재된다.
상기 반경방향 연장부(675)의 외주면에는 끼움홈(686)이 마련되고, 상기 끼움홈(686)에는 스냅링(692)이 끼워질 수 있다.
상기 제1래칫레이스(67)는 스프링(69)에 의해 후방으로, 즉 상기 제2래칫레이스(68) 쪽으로 가압된다. 이러한 스프링(69)은 접시스프링일 수 있다. 상기 접시스프링의 반경방향 내측 단부의 전방은 상기 스냅링(692)에 의해 지지되고, 상기 접시스프링의 반경방향 외측 단부의 후방은 상기 제1래칫레이스(67)에 의해 지지된다.
상기 제2래칫레이스(68)는, 상기 프론트커버(23)의 전면에 용접 등의 방식으로 일체로 연결된다.
상기 제1래칫레이스(67)는 상기 스프링(69)에 의해 상기 제2래칫레이스(68) 쪽으로 가압 밀착된다.
여기서, 상기 스프링(69)의 탄성을 극복하며 상기 제1래칫레이스(67)를 상기 제2래칫레이스(68)로부터 멀어지는 방향으로 밀어내면, 상기 제1래칫레이스(67)와 상기 제2래칫레이스(68)는 서로 맞물리지 못하고 양방향으로 모두 프리휠링할 수 있는 상태가 된다.
상기 제1래칫레이스(67)를 축방향 전방으로 밀어내는 작동은 액추에이터(82)에 의해 이루어질 수 있다. 즉 래칫원웨이클러치(66)는 액추에이터(82)의 축방향 작동에 의해 연결이 끊어진다.
상기 액추에이터(82)는 토크컨버터 내부를 흐르는 유체에 의해 작동될 수 있다.
커버(21)의 내부 공간에서, 상기 커버허브(24)에는 상기 커버허브(24)로부터 반경방향으로 외향 연장되는 허브플랜지(243)가 제공된다. 상기 허브플랜지(243)는 용접 등의 방식으로 상기 커버허브(24)에 일체화된다. 상기 허브플랜지(243)는 상기 락업 클러치(27)보다 전방에 배치될 수 있다.
상기 커버허브(24)에서, 상기 허브플랜지(243)의 전방에 제어플레이트(80)가 설치된다. 상기 제어플레이트(80)는 상기 커버허브(24)와 허브플랜지(243)에 대해 상대적으로 전후 방향으로 슬라이드 가능하게 설치된다.
상기 제어플레이트(80)는, 반경방향으로 연장되는 플레이트바디(81), 상기 플레이트바디(81)의 반경방향 내측 단부에서 축방향 전방으로 연장되는 내측보어부재(86), 그리고 플레이트바디(81)의 반경방향 외측 단부에서 축방향 후방으로 연장되는 외측보어부재(85)를 구비한다.
상기 내측보어부재(86)의 내주면은 상기 커버허브(24)의 외주면과 접동하고, 상기 외측보어부재(85)의 내주면은 상기 허브플랜지(243)의 외주면과 접동한다.
상기 허브플랜지(243)와 플레이트바디(81) 사이의 공간은 챔버(87)를 구성한다. 보다 구체적으로, 상기 허브플랜지(243)의 전면, 상기 플레이트바디(81)의 후면, 상기 커버허브(24)의 외주면 및 상기 외측보어부재(85)의 내주면에 의해 폐쇄되는 공간은 챔버(87)를 구성한다. 챔버(87)의 밀봉을 위해, 상기 커버허브(24)의 외주면과 상기 허브플랜지(243)의 외주면에는 각각 실링 홈이 마련되고 거기에 실링 링이 끼워질 수 있다.
상기 제어플레이트(80)는, 플레이트바디(81)로부터 전방으로 연장되는 복수 개의 푸셔(82)를 더 구비할 수 있다. 상기 푸셔(82)는 상기 프론트커버(23)에 마련된 상보적인 형태의 홀을 관통하여 상기 제1래칫레이스(67)의 반경방향 연장부(675)의 후면과 제3베어링(B3)을 사이에 두고 상호 연결된다.
상기 제3베어링(B3)은 앞서 설명한 제1래칫레이스(67)의 스텝(676)에 의해 위치가 규제될 수 있다.
상기 푸셔(82)의 외측에는 리턴스프링(83)이 끼워진다. 상기 리턴스프링(83)은 압축코일스프링일 수 있다. 상기 리턴스프링(83)의 후방 단부는 상기 플레이트바디(81)에 의해 지지되고 전방 단부는 상기 프론트커버(23)에 의해 지지된다. 즉 상기 리턴스프링(83)은 상기 제어플레이트(80)를 후방으로 탄성 가압한다.
상기 푸셔(82)의 둘레에는 실링 홈이 마련되고 거기에 실링 링이 끼워질 수 있다. 상기 실링 링은, 상기 프론트커버(23)의 홀의 내주면과 접동하며 커버(21) 내부의 오일 유출을 방지한다.
상기 커버허브(24)에는, 상기 챔버(87)와 연통하는 래칫 분리 유로(242)가 형성된다. 그리고 상기 커버허브(24)에는, 상기 커버(21)의 내부 공간에서 상기 프론트커버(23)와 락업 피스톤플레이트(271) 사이의 공간에 연통하는 락업 클러치 릴리즈 유로(241)가 형성된다.
변속기 입력축(90)은 상기 커버(21)의 후방으로부터 상기 커버(21)의 내부 공간에 삽입된다. 상기 변속기 입력축(90)의 외주면은 상기 출력스플라인축(41)에 삽입되며 스플라인 결합한다. 그리고 상기 변속기 입력축(90)의 선단부는 상기 커버허브(24)의 내부에 마련된 공간까지 더 연장된다.
상기 변속기 입력축(90)이 삽입된 상태에서, 상기 커버허브(24)의 내부에 마련된 공간은 제1공간과 제2공간으로 구분되고 상호 격리된다. 상기 제1공간은 상기 변속기 입력축(90)을 관통하는 제1공급유로(91)와 연통한다. 그리고 상기 제1공간은 상기 래칫 분리 유로(242)와 연통한다. 상기 제2공간은 상기 변속기 입력축(90)의 외주면을 따라 규정되는 제2공급유로(92)와 연통한다. 그리고 상기 제2공간은 상기 락업 클러치 릴리즈 유로(241)와 연통한다.
한편 상기 변속기 입력축(90)보다 반경방향 외측에 배치되는 상기 고정단(30)에는, 상기 고정단(30)을 반경방향으로 관통하는 공급홀(32)이 마련된다. 상기 공급홀(32)은 상기 고정단(30)의 내주면을 따라 규정되는 제3공급유로(31)와 연통한다. 또한 상기 공급홀(32)은, 상기 커버(21)의 내부에서 상기 고정단보다 반경방향 외측에 마련된 공간, 즉 상기 백커버(22)와 상기 락업 피스톤플레이트(271) 사이의 공간에 연통한다.
상기 락업 피스톤플레이트(271)는 상기 제2공급유로(92)를 통해 유체를 공급할 때 후방으로 이동하여 락업이 해제되고, 상기 제3공급유로(31)를 통해 유체를 공급할 때 전방으로 이동하여 락업된다.
상기 제어플레이트(80)는 상기 제1공급유로(91)를 통해 유체를 공급할 때 전방으로 이동하여 상기 제2원웨이클러치(66)를 연결 해제하고, 상기 제1공급유로(91)를 통해 유체를 공급하지 않을 때 리턴스프링(83)에 의해 후방으로 이동하여 제2원웨이클러치(66)가 연결되도록 한다.
이처럼 상기 제1공급유로(91)는 상기 제2공급유로(92) 및 상기 제3공급유로(31)와는 독립적으로 제어된다.
이하 본 발명의 하이브리드 구동 모듈(1)의 작동에 대해 설명한다.
엔진만으로 구동이 이루어질 때, 상기 제1공급유로(91)에는 오일이 공급되지 않는다. 그러면, 상기 제1원웨이클러치(61)와 상기 제2원웨이클러치(66)로 이루어진 상기 엔진클러치(60)는, 상기 엔진과 동력전달부를 완전히 연결한다. 초기 구동 과정에서는 제2공급유로(92)를 통해 커버(21) 내부에 오일이 공급되어 락업 클러치(27)가 해제되고, 엔진의 구동력이 토크컨버터(26)에 의해 토크 증배되며 출력부재(40)에 전달된다. 그리고 출력속도가 입력속도에 가까워지면 제3공급유로(31)를 통해 커버(21) 내부에 오일이 공급되어 락업 클러치(27)가 작동하여 입력과 출력이 직결된다.
모터만으로 구동이 이루어질 때, 상기 제1공급유로(91)에 오일이 공급된다. 그러면, 상기 제2원웨이클러치(66)가 연결 해제되어, 상기 엔진클러치(60)는, 모터에 의해 회전하는 동력전달부(20)의 회전을 엔진에 전달하지 않는다.
모터에 의해 동력전달부(20)의 회전력이 회생될 때에도, 마찬가지로 상기 제1공급유로(91)에 오일이 공급된다. 그러면, 상기 제2원웨이클러치(66)가 연결 해제되어, 상기 엔진클러치(60)는, 동력전달부(20)의 회전을 엔진에 전달하지 않으므로, 동력전달부(20)의 회전력이 모두 모터의 회생 제동에 사용될 수 있다. 이때에도 제1원웨이클러치(61)는 작동하므로, 상기 엔진의 회전속도가 동력전달부(20)의 회전속도 이상이 되려고 할 때, 상기 엔진의 회전력이 동력전달부(20)에 전달되어 회생된다.
즉, 본 발명의 하이브리드 구동 모듈(1)에 따르면, 독립적으로 제어 가능한 액추에이터(82)를 통해 엔진클러치(60)의 제2원웨이클러치(66)의 연결 해제 여부 제어가 가능하고, 단순히 액추에이터(82)의 축방향 힘에 의해 제2원웨이클러치(66)의 연결 해제 여부 제어가 가능하다.
이상과 같이 본 발명에 대해서 예시한 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시예와 도면에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상의 범위 내에서 통상의 기술자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 자명하다. 아울러 앞서 본 발명의 실시예를 설명하면서 본 발명의 구성에 따른 작용 효과를 명시적으로 기재하여 설명하지 않았을 지라도, 해당 구성에 의해 예측 가능한 효과 또한 인정되어야 함은 당연하다.

Claims (10)

  1. 고정단(30)에 의해 회전 가능하게 지지되고 엔진의 동력과 모터의 동력을 전달받아 출력부재(40)에 전달하는 동력전달부(20)를 구비하는 하이브리드 구동 모듈(1)로서, 상기 하이브리드 구동 모듈(1)은:
    상기 엔진과 동력전달부(20) 사이에 개재되어 상기 엔진의 제1방향 회전력을 상기 동력전달부(20)에 전달하고 상기 동력전달부(20)의 제1방향 회전력을 상기 엔진에 전달하지 않는 제1원웨이클러치(61); 및
    상기 엔진과 동력전달부(20) 사이에 개재되어 상기 동력전달부(20)의 제1방향 회전력을 상기 엔진에 전달하고 상기 엔진의 제1방향 회전력을 상기 동력전달부(20)에 전달하지 않는 제2원웨이클러치(66);를 구비하고,
    상기 제2원웨이클러치(66)는:
    상기 엔진 측에 회전 구속되도록 연결된 제1래칫레이스(67);
    축방향으로 상기 제1래칫레이스(67)를 마주보도록 배치되고 상기 동력전달부(20) 측에 회전 구속되도록 연결된 제2래칫레이스(68);
    상기 제1래칫레이스(67)에서 상기 제2래칫레이스(68)를 바라보는 표면에 마련된 제1래칫(672); 및
    상기 제2래칫레이스(68)에서 상기 제1래칫레이스(67)를 바라보는 표면에 마련되는 제2래칫(682);을 포함하고,
    상기 제1래칫레이스(67)와 상기 제2래칫레이스(68) 중 어느 하나를 나머지 하나로부터 축방향으로 이격시키는 액추에이터(82)를 포함하는, 하이브리드 구동 모듈.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제2원웨이클러치(66)는, 상기 제1래칫레이스(67)와 상기 제2래칫레이스(68)가 축방향으로 서로 밀착되는 방향으로 탄성력을 제공하는 스프링(69);을 더 구비하고,
    상기 액추에이터(82)는 상기 스프링(69)의 탄성력을 극복하며 상기 제1래칫레이스(67)와 상기 제2래칫레이스(68) 중 어느 하나를 나머지 하나로부터 축방향으로 이격시키는, 하이브리드 구동 모듈.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 제1래칫레이스(67)는 상기 엔진 측에 축방향으로 슬라이드 가능하게 연결되고,
    상기 액추에이터(82)는 상기 제1래칫레이스(67)가 상기 제2래칫레이스(68)로부터 멀어지도록 상기 제1래칫레이스(67)를 축방향으로 밀어내는, 하이브리드 구동 모듈.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 제2래칫레이스(68)는 제1래칫레이스(67)를 향하는 축방향으로 연장되는 축방향 연장부(685)를 포함하고,
    상기 스프링(69)의 일측 단부는 상기 축방향 연장부(685)에 의해 지지되고, 상기 스프링(69)의 타측 단부는 상기 제1래칫레이스(67)의 이면에 의해 지지되는, 하이브리드 구동 모듈.
  5. 청구항 3에 있어서,
    상기 제1래칫레이스(67)는:
    상기 제1래칫(672)이 마련된 제1래칫 디스크(671); 및
    상기 제1래칫 디스크(671)로부터 반경방향으로 연장되는 반경방향 연장부(675);를 포함하고,
    상기 액추에이터(82)는 상기 반경방향 연장부(675)의 표면에 작용하는, 하이브리드 구동 모듈.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 제1래칫레이스(67)는, 상기 반경방향 연장부(675)로부터 반경방향으로 더 연장되는 탭(677);을 더 포함하고,
    상기 탭(677)이, 상기 엔진 측과 회전 구속되되 축방향 이동은 허용되도록 상기 엔진 측과 맞물리는, 하이브리드 구동 모듈.
  7. 청구항 3에 있어서,
    상기 동력전달부(20)는:
    상기 제1원웨이클러치(61)와 상기 제2원웨이클러치(66)가 연결되는 커버(21);
    상기 커버(21)의 중심에 고정된 커버허브(24);
    상기 커버(21)의 내측 공간에서 상기 커버허브(24)로부터 반경방향으로 연장되는 허브플랜지(243); 및
    반경방향 내측이 상기 커버허브(24)와 접동하고 반경방향 외측이 상기 허브플랜지(243)와 접동하도록 상기 커버허브(24)에 설치된 제어플레이트(80);를 포함하고,
    상기 제어플레이트(80)와 상기 허브플랜지(243) 사이의 공간은 상기 제어플레이트(80)를 상기 허브플랜지(243)로부터 멀어지는 방향으로 가압하는 유체가 채워지는 챔버(87)를 규정하고,
    상기 액추에이터(82)는 상기 제어플레이트(80)로부터 축방향으로 연장되는 푸셔(82)를 포함하는, 하이브리드 구동 모듈.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 푸셔(82)는 상기 커버(21)를 관통하여 상기 제1래칫레이스(67)의 표면과 마주하고,
    상기 제어플레이트(80)는 리턴스프링(83)에 의해 상기 허브플랜지(243) 쪽으로 가압되는, 하이브리드 구동 모듈.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1원웨이클러치(61)는:
    상기 엔진 측에 회전 구속되도록 연결된 제1레이스(62);
    반경방향으로 상기 제1레이스(62)를 마주보도록 배치되고 상기 동력전달부 측에 회전 구속되도록 연결된 제2레이스(63);
    상기 제1레이스(62)에 마련되고, 상기 제1레이스(62)로부터 제1둘레방향으로 연장되는 캔틸레버(623); 및
    상기 제2레이스(63)에 마련되고, 상기 캔틸레버(623)의 단부가 끼워지는 걸림홈(632);을 포함하는, 하이브리드 구동 모듈.
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1원웨이클러치(61)는 상기 제2원웨이클러치(66)보다 반경방향으로 더 외측에 배치되는, 하이브리드 구동 모듈.
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0979343A (ja) * 1995-07-10 1997-03-25 Toyota Motor Corp トルクコンバータのワンウェイクラッチ機構
JP2017172737A (ja) * 2016-03-24 2017-09-28 アイシン精機株式会社 モータ駆動装置
JP2019058970A (ja) * 2017-09-26 2019-04-18 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 電動工具
US20190344655A1 (en) * 2018-05-09 2019-11-14 Ford Global Technologies, Llc Hybrid vehicle
KR102190070B1 (ko) * 2020-05-25 2020-12-11 주식회사 카펙발레오 원웨이 클러치 및 이를 구비하는 토크 컨버터

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0979343A (ja) * 1995-07-10 1997-03-25 Toyota Motor Corp トルクコンバータのワンウェイクラッチ機構
JP2017172737A (ja) * 2016-03-24 2017-09-28 アイシン精機株式会社 モータ駆動装置
JP2019058970A (ja) * 2017-09-26 2019-04-18 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 電動工具
US20190344655A1 (en) * 2018-05-09 2019-11-14 Ford Global Technologies, Llc Hybrid vehicle
KR102190070B1 (ko) * 2020-05-25 2020-12-11 주식회사 카펙발레오 원웨이 클러치 및 이를 구비하는 토크 컨버터

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