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KR102292260B1 - 하이브리드 구동 모듈 - Google Patents

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Publication number
KR102292260B1
KR102292260B1 KR1020200012938A KR20200012938A KR102292260B1 KR 102292260 B1 KR102292260 B1 KR 102292260B1 KR 1020200012938 A KR1020200012938 A KR 1020200012938A KR 20200012938 A KR20200012938 A KR 20200012938A KR 102292260 B1 KR102292260 B1 KR 102292260B1
Authority
KR
South Korea
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hub
input member
rotor
input
bearing
Prior art date
Application number
KR1020200012938A
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English (en)
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KR20210099285A (ko
Inventor
김정우
박진수
Original Assignee
주식회사 카펙발레오
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Publication date
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Priority to US17/760,014 priority patent/US20230038832A1/en
Priority to PCT/KR2021/000868 priority patent/WO2021157921A1/ko
Priority to CN202180012459.1A priority patent/CN115038888B/zh
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    • F16D25/10—Clutch systems with a plurality of fluid-actuated clutches
    • 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
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    • F16D13/68—Attachments of plates or lamellae to their supports
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B60K6/40—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the assembly or relative disposition of components
    • B60K6/405—Housings
    • 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
    • F16D13/00—Friction clutches
    • F16D13/58—Details
    • F16D13/60—Clutching elements
    • F16D13/64—Clutch-plates; Clutch-lamellae
    • F16D13/644—Hub construction
    • 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
    • F16D25/00—Fluid-actuated clutches
    • F16D25/06—Fluid-actuated clutches in which the fluid actuates a piston incorporated in, i.e. rotating with the clutch
    • F16D25/062—Fluid-actuated clutches in which the fluid actuates a piston incorporated in, i.e. rotating with the clutch the clutch having friction surfaces
    • F16D25/063—Fluid-actuated clutches in which the fluid actuates a piston incorporated in, i.e. rotating with the clutch the clutch having friction surfaces with clutch members exclusively moving axially
    • F16D25/0635—Fluid-actuated clutches in which the fluid actuates a piston incorporated in, i.e. rotating with the clutch the clutch having friction surfaces with clutch members exclusively moving axially with flat friction surfaces, e.g. discs
    • F16D25/0638—Fluid-actuated clutches in which the fluid actuates a piston incorporated in, i.e. rotating with the clutch the clutch having friction surfaces with clutch members exclusively moving axially with flat friction surfaces, e.g. discs with more than two discs, e.g. multiple lamellae
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
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    • B60K6/26—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the motors or the generators
    • B60K2006/262—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the motors or the generators the motor or generator are used as clutch, e.g. between engine and driveshaft
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/42—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by the architecture of the hybrid electric vehicle
    • B60K6/48—Parallel type
    • B60K2006/4825—Electric machine connected or connectable to gearbox input shaft
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2200/00—Type of vehicle
    • B60Y2200/90—Vehicles comprising electric prime movers
    • B60Y2200/92—Hybrid vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2304/00—Optimising design; Manufacturing; Testing
    • B60Y2304/07—Facilitating assembling or mounting
    • 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
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Abstract

본 발명은 입력부재가 회전자 허브에 의해 반경방향 및/또는 축방향으로 정렬되어, 조립이 용이하고 높은 축 밸런스를 확보할 수 있으며, 엔진클러치의 작동성과 내구성을 확보할 수 있는 하이브리드 구동 모듈에 관한 것이다. 상기 하이브리드 구동 모듈은, 회전자 허브의 중심축 연장부에 의해 입력부재가 적어도 반경방향으로 정렬되고, 축방향으로 정렬될 수도 있다. 상기 중심축 연장부와 입력부재 사이에는 회전 지지와 스러스트 지지를 함께 하는 베어링이 설치될 수 있다. 상기 입력부재는 하우징에 대해 회전 가능하게 지지될 수 있다. 상기 입력부재는 하우징에 의해 반경방향 및/또는 축방향으로 정렬될 수 있다.

Description

하이브리드 구동 모듈{HYBRID DRIVE MODULE}
본 발명은 하이브리드 구동 모듈에 관한 것으로, 보다 상세하게는 입력부재가 회전자 허브에 의해 반경방향 및/또는 축방향으로 정렬되어, 조립이 용이하고 높은 축 밸런스를 확보할 수 있으며, 엔진클러치의 작동성과 내구성을 확보할 수 있는 하이브리드 구동 모듈에 관한 것이다.
하이브리드 차량에 사용되는 구동 모듈은 모터와 엔진의 힘을 변속기로 전달하는 구조를 가진다. 하이브리드 구동 모듈은, 엔진의 힘을 전달받는 입력부재, 모터, 상기 입력부재와 모터 사이를 연결하는 엔진클러치, 모터 및/또는 엔진의 힘을 전달받아 변속기에 전달하는 출력부재, 상기 모터와 출력부재 사이를 연결하는 동력전달부를 포함한다. 상기 동력전달부는, 모터와 출력부재를 직결하거나, 토크컨버터와 락업클러치를 포함하는 구조일 수 있다.
상기 모터는 고정자와 회전자를 포함하며, 회전자는 회전자 허브에 설치될 수 있다. 상기 회전자 허브에 의해 형성되는 회전자의 반경방향 내측 공간에는 클러치 등이 설치되는 공간을 제공한다. 상기 공간에 클러치 등이 설치된 뒤에는 커버나 허브 리지가 설치되어 상기 공간을 덮는다. 상기 허브 리지는 회전자 허브와 일체로 회전하도록 설치된다.
고정자는 하우징에 설치된다. 그리고 상기 입력부재, 회전자 허브, 출력부재 등은 상기 하우징에 대해 회전 가능하게 설치된다.
특허문헌 1 내지 4에는 하이브리드 구동 모듈의 입력부재의 설치 구조가 개시되어 있다. 특허문헌 1에 개시된 입력부재는 오직 회전자 허브에 의해 반경방향만 지지될 뿐이다. 또한 입력부재에 연결된 입력플레이트는 입력부재와 스플라인 결합이 이루어져 있어 축방향으로 지지되지 못한다. 이는 입력부재의 축 밸런스가 불안정하며, 치형 부위의 마모 등의 원인이 된다.
특허문헌 2에 개시된 입력부재는 허브 리지에 의해 반경방향 및 축방향으로 지지되나, 오직 허브 리지에 의해 지지된다. 이는 반경방향 지지 요소와 축방향 지지 요소가 별도로 이루어져 있어 제작이 복잡하다. 또한, 허브 리지 자체가 회전자 허브에 대해 일체를 이루지 않는 부품이라는 점에서, 이러한 부품에 대해 지지되는 입력부재의 축 밸런스 역시 불안정할 수밖에 없다.
특허문헌 3에 개시된 입력부재는 하우징에 의해 반경방향 및 축방향으로 지지되나, 오직 하우징에 의해 지지되므로, 입력부재의 축 밸런스가 불안정하다.
특허문헌 4에 개시된 입력부재는 로터 허브에 스플라인 결합되고 출력 쪽에 위치하는 토크컨버터의 프론트커버와 직접 연결된다. 따라서 엔진의 출력을 단속할 수 없는 구조이다.
이처럼 회전자 허브와 입력부재 사이에 엔진클러치를 두어 회전자 허브에 대한 엔진의 출력 전달을 끊거나 연결할 수 있는 하이브리드 구동 모듈의 입력부재는, 회전자 허브, 허브 리지, 또는 하우징과 같은 어느 한 부품을 기준으로 지지되어 축 밸런스를 확보하기 어렵다. 그렇다고 2 이상의 부품에 대해 입력부재가 지지 및 정렬될 수 있도록 구성하면, 조립이 매우 번거로워 지거나 부품수가 크게 증가하는 문제가 있었다. 또한 입력부재가 축방향으로 지지되지 않으면, 엔진클러치와 입력부재 사이에 존재하는 치형 부위가 마모되거나 손상되는 문제가 있었다.
DE102008026426A1 US09481234B2 US20060289209A1 DE19962507B4
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 회전자 허브에 의해 입력부재가 지지될 수 있는 하이브리드 구동 모듈을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한 본 발명은, 회전자 허브에 의해 입력부재가 축방향으로 지지될 수 있는 하이브리드 구동 모듈을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한 본 발명은, 입력부재가 2 이상의 부품으로부터 회전 지지될 수 있는 하이브리드 구동 모듈을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한 본 발명은, 입력부재가 2 이상의 부품으로부터 회전 지지되는 구조를 가지면서도, 부품수의 증가가 최소화되고 조립이 간편한 하이브리드 구동 모듈을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상술한 과제를 해결하기 위해 본 발명은, 회전자 허브의 중심축 연장부에 의해 입력부재가 적어도 반경방향으로 정렬되는 하이브리드 구동 모듈을 제공한다.
상기 입력부재는 상기 중심축 연장부에 의해 축방향으로 정렬될 수도 있다.
상기 중심축 연장부와 입력부재 사이에는 회전 지지와 스러스트 지지를 함께 하는 베어링이 설치될 수 있다.
입력부재가 중심축 연장부에 대해 지지 및 정렬되는 구조에 따르면, 입력부재의 외주면이 다른 부품에 회전 가능하게 지지될 수 있는 구조를 추가하기 용이하면서도, 조립이 용이하고 부품수의 증가를 억제하는 것이 가능하다.
상기 입력부재는 하우징에 대해 회전 가능하게 지지될 수 있다. 상기 입력부재는 하우징에 의해 반경방향 및/또는 축방향으로 정렬될 수 있다.
입력부재는 회전자 허브에 의해, 그리고 이와 독립적으로 하우징에 의해 지지 및 정렬되므로, 안정적인 축 밸런스 확보가 가능하다.
상기 회전자 허브는 허브 리지를 구비할 수 있다. 상기 허브 리지는 상기 하우징에 의해 반경방향 및/또는 축방향으로 정렬될 수 있다.
상기 허브 리지는 하우징에 의해 직접적으로 지지 및 정렬되고, 아울러 회전자 허브를 통해 간접적으로 입력부재와 지지 및 정렬될 수 있다.
하우징이 입력부재와 허브 리지를 지지하는 부위는 반경방향으로 입력부재와 허브 리지 사이에 배치되므로, 조립이 매우 용이하다.
상기 하이브리드 구동 모듈의 엔진클러치는 상기 입력부재와 회전자 허브 사이에 배치될 수 있다. 입력부재는 축방향으로 지지되므로, 입력부재와 엔진클러치 간의 구동 계통의 마모와 손상을 방지할 수 있다.
구체적으로 본 발명에 따른 하이브리드 구동 모듈은, 고정자(41)와 회전자(42)를 구비하는 모터(40); 상기 회전자(42)를 지지하고 상기 회전자(42)와 일체로 회전하는 회전자 허브(43); 및 상기 회전자 허브(43)와 축 정렬되고, 상기 회전자 허브(43)에 대해 상대적으로 회전 가능하며, 상기 회전자 허브(43)보다 축방향 전방에서 엔진의 출력을 입력 받는 입력부재(10);를 포함한다.
상기 회전자 허브(43)는: 상기 회전자(42)를 지지하는 회전자 홀더(44); 상기 회전자 홀더(44)와 연결되고, 상기 회전자 홀더(44)로부터 반경방향으로 연장되는 허브 플레이트(45); 및 상기 허브 플레이트(45)의 회전 중심으로부터 축방향 전방으로 연장되는 중심축 연장부(450);를 구비할 수 있다.
상기 입력부재(10)는 그 후방 단부가 상기 회전자 허브(43)의 중심축 연장부(450)에 의해 반경방향 및/또는 축방향으로 정렬된다.
상기 입력부재(10)와 중심축 연장부(450) 사이에 제3베어링(B3)이 개재될 수 있다. 상기 제3베어링(B3)은 상기 중심축 연장부(450)에 대해 상기 입력부재(10)를 반경방향 및/또는 축방향으로 정렬할 수 있다.
제1실시예로서, 상기 입력부재(10)는, 그 후방 단부에서 후방으로 연장되고 후방으로 개방된 중공부를 구비하는 실린더 형태의 입력 외축(111)을 구비할 수 있다. 상기 중심축 연장부(450)는, 전방으로 연장되고 상기 입력 외축(111)의 중공부에 수용되는 허브 내축(451)을 구비할 수 있다. 상기 제3베어링(B3)은, 상기 입력 외축(111)의 내주면과 상기 허브 내축(451)의 외주지지면(452) 사이에 개재될 수 있다.
상기 허브 내축(451)의 외주지지면(452)의 후방에는 직경이 확장된 외향 단턱(453)이 마련되고, 상기 제3베어링(B3)의 내륜(B32)은 상기 외향 단턱(453)에 의해 축방향으로 지지되고, 상기 입력 외축(111)의 내주면의 전방에는 내경이 축소된 내향 지지단턱(112)이 마련되고, 상기 제3베어링(B3)의 외륜(B31)은 상기 내향 지지단턱(112)에 의해 축방향으로 지지될 수 있다.
제2실시예로서, 상기 중심축 연장부(450)는, 전방으로 연장되고 전방으로 개방된 중공부를 구비하는 실린더 형태의 허브 외축(454)을 구비할 수 있다. 상기 입력부재(10)는, 그 후방 단부에서 후방으로 연장되고 상기 허브 외축(454)의 중공부에 수용되는 입력 내축(113)을 구비할 수 있다. 상기 제3베어링(B3)은, 상기 허브 외축(454)의 내주지지면(455)과 상기 입력 내축(113)의 외주면 사이에 개재될 수 있다.
상기 허브 외축(454)의 내주지지면(455)의 후방에는 내경이 축소된 내향 단턱(456)이 마련되고, 상기 제3베어링(B3)의 외륜(B31)은 상기 내향 단턱(456)에 의해 축방향으로 지지되고, 상기 입력 내축(113)의 외주면의 전방에는 직경이 확장된 외향 지지단턱(114)이 마련되고, 상기 제3베어링(B3)의 내륜(B32)은 상기 외향 지지단턱(114)에 의해 축방향으로 지지될 수 있다.
상기 하이브리드 구동 모듈은, 상기 고정자(41)를 지지하는 하우징(80)을 더 구비할 수 있다.
상기 하우징(80)의 반경방향 내측 단부는 상기 입력부재(10)보다 반경방향 외측에 배치될 수 있다.
상기 입력부재(10)는 상기 하우징(80)의 반경방향 내측 단부에 의해 반경방향 및/또는 축방향으로 정렬될 수 있다.
상기 입력부재(10)가 상기 중심축 연장부(450)에 의해 반경방향으로 정렬되는 제1축방향 위치는, 상기 입력부재(10)가 상기 하우징(80)에 의해 반경방향으로 정렬되는 제2축방향 위치와 서로 다를 수 있다.
상기 제1축방향 위치보다 상기 제2축방향 위치가 더 전방에 배치될 수 있다.
상기 입력부재(10)와 상기 하우징(80)의 반경방향 내측 단부 사이에는 제1베어링(B1)이 개재되고, 상기 입력부재(10)는 상기 제1베어링(B1)의 후방 단부를 지지하는 베어링 단턱(103)을 구비하고, 상기 입력부재(10)의 외주면에는 원주방향을 따라 환형으로 연장된 인서트홈(101)이 마련되고, 상기 인서트홈(101)에 삽입되는 베어링 스냅링(13)은 상기 제1베어링(B1)의 전방 단부를 지지할 수 있다.
상기 회전자 홀더(44)의 전방 단부에는 반경방향으로 내향 연장되는 허브 리지(46)가 연결될 수 있다. 상기 허브 리지(46)는 상기 회전자 허브(43)에 회전 구속되도록 결합될 수 있다. 상기 허브 리지(46)는 상기 하우징(80)의 반경방향 내측 단부에 의해 반경방향 및/또는 축방향으로 정렬될 수 있다.
상기 하우징(80)의 반경 방향 내측 단부는, 반경방향으로 상기 허브 리지(46)와 상기 입력부재(10) 사이에 배치될 수 있다. 상기 하우징(80)의 반경 방향 내측 단부의 외주면은 상기 허브 리지(46)를 지지하고, 상기 하우징(80)의 반경 방향 내측 단부의 내주면은 상기 입력부재(10)를 지지할 수 있다.
상기 하이브리드 구동 모듈은, 상기 입력부재(10)의 후방 단부에서 상기 입력부재(10)와 연결되는 입력플레이트(12)를 더 구비할 수 있다. 상기 입력플레이트(12)는 상기 입력부재(10)로부터 반경방향으로 외향 연장되며 상기 입력부재(10)와 일체로 회전할 수 있다.
상기 하이브리드 구동 모듈은, 상기 회전자 홀더(44)의 반경방향 내측이면서 상기 허브 플레이트(45)의 축방향 전방에 해당하는 공간에 배치되는 엔진클러치(20)를 더 구비할 수 있다. 상기 엔진클러치(20)는, 상기 입력플레이트(12)와 상기 회전자 허브(43) 간의 동력 전달 여부를 제어할 수 있다. 상기 입력플레이트(12)는 회전자 허브(43)에 의해 축방향으로 위치가 정렬되므로, 엔진클러치(20)와 입력플레이트(12) 사이에서 마모나 손상이 일어날 염려가 없다.
상기 허브 리지(46)는 상기 회전자 홀더(44)의 전방에 마련되고, 상기 허브 리지(46)에는 상기 엔진클러치(20)를 축방향으로 가압하거나 가압 해제하는 제1피스톤 플레이트(21)가 축방향으로 슬라이드 가능하게 설치될 수 있다.
상기 허브 리지(46)는 제1클러치팩(22)을 포함하는 상기 엔진클러치(20)보다 전방에 배치될 수 있다.
상기 엔진클러치(20)의 제1캐리어(23)는 상기 회전자 허브(43)에 고정될 수 있다.
상기 제1피스톤 플레이트(21)는 상기 제1클러치팩(22)과 상기 허브 리지(46) 사이에 배치될 수 있다.
상기 허브 리지(46)는 상기 허브 플레이트(45)보다 축방향 전방에 배치될 수 있다.
상기 허브 플레이트(45)보다 축방향 후방에는 상기 하이브리드 구동 모듈의 동력을 변속기로 전달하는 출력부재(70)가 마련될 수 있다.
본 발명의 하이브리드 구동 모듈에 따르면, 회전자 허브에 의해 입력부재가 지지되므로, 입력부재와 회전자 허브 간에 설치된 엔진클러치와 입력부재 간의 상대적인 움직임으로 인한 마모와 손상을 방지할 수 있다.
또한 본 발명에 따르면, 회전자 허브의 중심축 연장부에 의해 입력부재가 지지되므로, 입력부재와 다른 부품 간의 추가적인 지지 구조를 쉽게 구현하면서도, 조립이 용이하고 부품수의 증가를 최소화할 수 있다.
또한 본 발명에 따르면 입력부재의 축 밸런스를 매우 안정적으로 확보할 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 제1실시예의 개념적인 도면이다.
도 2는 스프링 댐퍼와 모터의 고정자와 하우징을 생략한 상태로 도 1의 하이브리드 구동 모듈을 나타낸 사시도이다.
도 3은 도 2의 단면 사시도이다.
도 4는 회전자 허브를 나타낸 사시도이다.
도 5는 허브 리지를 나타낸 사시도이다.
도 6은 도 5의 화살표 부분의 단면이다.
도 7은 도 4의 회전자 허브에 엔진클러치가 설치된 상태의 사시도이다.
도 8은 도 7의 회전자 허브에 제3베어링과 입력부재가 설치되는 과정을 나타낸 사시도이다.
도 9는 도 8의 회전자 허브에 하우징과 스프링 댐퍼가 설치되는 과정을 나타낸 측면단면도이다.
도 10은 도 1의 제3베어링 설치 부분의 확대도이다.
도 11은 본 발명에 따른 하이브리드 구동 모듈의 제2실시예의 개념적인 도면이다.
도 12는 도 11의 제3베어링 설치 부분의 확대도이다.
도 13은 도 1의 도면에 구동력의 전달 경로를 표시한 도면이다.
도 14는 도 1의 도면에 유체의 유동 제어 방향을 표시한 도면이다.
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 도 1 내지 도 6을 참조하여 실시예의 하이브리드 구동 모듈의 구조를 설명한다.
실시예의 하이브리드 구동 모듈은, 엔진의 출력측과 연결되어 엔진의 출력이 입력되는 입력부재(10)와, 모터의 구동력 또는 모터와 엔진의 구동력을 변속기에 전달하는 출력부재(70)를 포함한다.
엔진의 출력은 스프링 댐퍼(9)를 거쳐 입력부재(10)에 입력된다. 상기 스프링 댐퍼(9)는 입력부재(10)의 스플라인(102)에 맞물려 상호 회전 구속된다. 스프링 댐퍼(9)는 진동이 발생하지 않도록 엔진 출력의 출렁거림을 완화시킨다.
입력부재(10)의 축방향 전방 쪽 외주면에는, 상기 스플라인(102)이 마련된다. 그리고 입력부재(10)의 축방향 후방 쪽 외주면에는, 반경방향으로 외향 연장되는 입력플레이트(12)가 연결된다. 상기 입력플레이트(12)는 상기 입력부재(10)에 용접 등에 의해 일체로 고정되어 상기 입력부재(10)와 일체로 회전한다.
입력부재(10)의 반경방향 외측 단부에는 엔진클러치(20)가 연결된다. 상기 엔진클러치(20)는 회전자 허브(43)와 상기 입력부재(10) 사이에 마련되어, 상기 엔진의 출력을 상기 회전자 허브(43)에 전달하거나 전달하지 않는다.
상기 하이브리드 구동 모듈은 모터(40)를 구비한다. 상기 모터(40)는 환형의 고정자(41)와, 상기 고정자(41)의 반경방향 내측에 배치되는 환형의 회전자(42)를 포함한다. 상기 회전자(42)는 상기 고정자(41)와의 전자기적 상호작용에 의해 회전한다.
상기 고정자(41)는 하우징(80)에 고정된다. 상기 하우징(80)은 모터(40)보다 축방향 전방에 배치되고 반경방향으로 연장된다. 상기 입력부재(10)는 상기 하우징(80)의 반경방향 내측 단부에서 제1베어링(B1)을 통해 회전 가능하게 지지된다. 상기 제1베어링(B1)은, 상기 입력부재(10)의 외주면에 마련된 인서트홈(121)에 끼워지는 베어링 스냅링(13)에 의해 축방향으로 고정된다. 상기 제1베어링(B1)의 내륜의 축방향 후방은 입력부재(10)의 베어링 단턱(122)에 의해 지지되고, 상기 제1베어링(B1)의 내륜의 축방향 전방은 상기 베어링 스냅링(13)에 의해 지지된다. 상기 제1베어링(B1)의 외륜은 축방향으로, 그리고 반경방향으로 상기 하우징(80)에 의해 지지된다. 이에 따라, 상기 제1베어링(B1)에 의해, 상기 입력부재(10)는 상기 하우징(80)에 대해 반경방향으로 지지되고, 축방향으로 지지된다.
상기 입력부재(10)와 하우징(80) 사이에는, 상기 하우징 내부의 유체를 밀봉하는 제1실링부재(S1)가 마련된다.
상기 회전자(42)는 상기 회전자 허브(43)에 고정된다. 상기 회전자 허브(43)는 상기 회전자(42)를 고정하는 회전자 홀더(44)와, 상기 회전자 홀더(44)로부터 반경방향 내측으로 연장되는 허브 플레이트(45)를 구비한다.
상기 회전자 홀더(44)는, 상기 회전자(42)의 내주면을 지지하는 반경방향 지지부(441)와, 상기 회전자(42)의 축방향 후단부를 지지하는 축방향 지지부(442)를 포함한다. 상기 반경방향 지지부(441)는 축방향으로 연장되는 원통 형상일 수 있다. 상기 축방향 지지부(442)는 상기 반경방향 지지부(441)의 축방향 후단부에서 반경방향으로 외향 연장되는 형태일 수 있다.
반경방향 지지부(441)는 회전자(42)의 내주면을 지지하고, 축방향 지지부(442)는 회전자(42)의 축방향 후방 단부를 지지한다. 반경방향 지지부(441)의 전방 단부에는 반경방향으로 연장되는 축방향 지지부(442)가 형성되지 않는다. 이에 따라 축방향의 전방으로부터 후방으로 회전자(42)를 외삽하여, 회전자(42)의 내주면이 상기 반경방향 지지부(441)의 외주면과 마주하며 지지되고, 회전자(42)의 축방향 후방 단부가 상기 축방향 지지부(442)의 전면과 마주하며 지지된다.
상기 반경방향 지지부(441)의 축방향 전방에는 복수 개의 스플라인 형상부(443)가 마련된다. 상기 스플라인 형상부(443)는 상기 반경방향 지지부(441)의 축방향 전방 단부에서 축방향 전방으로 더 연장되는 형태를 가진다. 상기 스플라인 형상부(443)는 상기 반경방향 지지부(441)의 곡면이 연장된 형태를 가진다. 즉 상기 스플라인 형상부(443)의 외주면과 내주면은 각각 상기 반경방향 지지부(441)의 외주면과 내주면이 연장된 형태를 가진다. 따라서 상기 스플라인 형상부(443)는 상기 회전자(42)를 상기 반경방향 지지부(441)의 외주 쪽에 끼우는 데 방해가 되지 않고, 상기 엔진클러치(20)의 제1캐리어(23)를 상기 반경방향 지지부(441)의 내주 쪽에 끼우는 데 방해가 되지 않는다. 상기 복수 개의 스플라인 형상부(443)는 원주방향으로 동일한 폭을 가지고, 동일한 간격을 두고 배치된다.
상기 복수 개의 스플라인 형상부(443)들 사이에는 스플라인 홈(444)이 마련된다. 상기 복수 개의 스플라인 홈(444)은 서로 동일한 폭을 가지고, 축방향 후방으로 서로 동일한 깊이를 가진다. 상기 스플라인 형상부(443)와 스플라인 홈(444)은, 원통형의 상기 반경방향 지지부(441)의 전방 단부를 원주 방향을 따라 등간격으로 홈(groove) 가공하여 형성할 수 있다.
상기 복수 개의 스플라인 형상부(443)의 내주면에는, 축방향에 수직한 동일 평면에 배치되는 스냅홈(4433)이 형성된다. 이러한 스냅홈(4433)은, 상기 스플라인 형상부(443)의 내주면에서 원주방향을 따라 연장 형성되는 형태가 된다. 상기 스냅홈(4433)의 축방향 후방 단부와 상기 스플라인 홈(444)의 축방향 후방 단부 사이의 간격은, 후술할 허브 리지(46)의 끼움부(461)의 축방향 두께와 대응한다. 상기 스냅홈(4433)은, 상기 스플라인 홈(444)에 상기 허브 리지(46)의 끼움부(461)를 끼운 후, 상기 허브 리지(46)가 축방향 전방으로 이탈하지 않도록 하는 리지 고정부재, 즉 리지 스냅링(49)을 끼우는 홈이 된다.
상기 허브 플레이트(45)는 상기 반경방향 지지부(441)의 축방향의 중앙부 부근에서 상기 회전자 홀더(44)와 연결된다. 상기 허브 플레이트(45)는 상기 반경방향 지지부(441)의 내주면으로부터 반경방향 내측으로 연장되는 형태로서, 접시와 유사한 형상을 가진다. 상기 허브 플레이트(45)의 반경의 중심부에는 전방으로 연장되는 중심축 연장부(450)가 구비되고, 상기 중심축 연장부(450)는 상기 입력부재(10)와 제3베어링(B3)을 통해 상호 상대적인 회전이 가능하게 지지된다. 상기 제3베어링(B3)은 상기 허브 플레이트(45)의 중심축 연장부(450)에 대해, 상기 입력부재(10)를 축방향으로, 그리고 반경방향으로 지지한다.
상기 입력플레이트(12)와 엔진클러치(20)는 상기 허브 플레이트(45)의 전방에 마련된 공간에 배치된다. 상기 엔진클러치(20)는 마찰판 또는 마찰재를 구비하는 제1클러치팩(22)을 포함한다. 엔진클러치(20)의 제1캐리어(23)는 상기 회전자 허브(43)에 회전 구속되도록 연결된다. 상기 제1클러치팩(22)은, 상기 입력플레이트(12)와 상기 제1캐리어(23) 사이에 배치된다.
상기 제1클러치팩(22)의 축방향 전방에는 제1피스톤 플레이트(21)가 배치된다. 상기 제1피스톤 플레이트(21)가 상기 제1클러치팩(22)을 축방향으로 가압하면, 상기 입력플레이트(12)와 제1캐리어(23)는 상호 회전 구속되도록 연결된다. 이에 따라 입력플레이트(12)까지 전달된 엔진의 출력은, 상기 엔진클러치(20)를 거쳐 상기 회전자 허브(43)에 전달될 수 있다. 상기 제1피스톤 플레이트(21)가 상기 제1클러치팩(22)을 가압하지 않으면, 상기 입력플레이트(12)와 제1캐리어(23)는 상호 회전 구속되지 않는다. 이에 따라 엔진의 출력은 상기 입력플레이트(12)까지만 전달되고, 상기 회전자 허브(43)에는 전달되지 않는다.
상기 제1피스톤 플레이트(21)의 축방향 전방에는 허브 리지(ridge)가 배치된다. 도 5를 참조하면, 상기 허브 리지(46)는 중앙부가 개방되고 반경방향으로 연장된 대략 접시형 또는 원반형 부재일 수 있다. 상기 허브 리지(46)는, 피스톤 설치부(464)와, 상기 피스톤 설치부(464)의 반경방향 외측에 마련되는 허브 결합부(460)를 포함한다. 상기 허브 결합부(460)는 상기 회전자 홀더(44)에 회전 구속되도록 연결된다.
상기 엔진클러치(20)의 제1피스톤 플레이트(21)는 상기 피스톤 설치부(464)의 축방향 후방에 설치된다. 상기 피스톤 설치부(464)는, 반경방향 외측 단부에서 축방향을 따라 후방으로 연장되는 반경방향 외측 내주면(465)과, 반경방향 내측 단부에서 축방향을 따라 후방으로 연장되는 반경방향 내측 외주면(466)을 구비한다. 상기 제1피스톤 플레이트(21)의 반경방향 외측 단부의 외주면은, 상기 반경방향 외측 내주면(465)과 축방향으로 슬라이드 이동 가능하게 접하고, 상기 제1피스톤 플레이트(21)의 반경방향 내측 단부의 내주면은, 상기 반경방향 내측 외주면(466)과 축방향으로 슬라이드 이동 가능하게 접한다.
상기 피스톤 설치부(464)에는, 상기 제1피스톤 플레이트(21), 상기 피스톤 설치부(464)의 후면, 상기 반경방향 외측 내주면(465) 및 상기 반경방향 내측 외주면(466)에 의해 규정되는 공간에 유체가 유입될 수 있는 유동홀(467)이 마련된다.
또한 상기 피스톤 설치부(464)에는 축방향 후방으로 연장되는 슬라이드 돌기(468)가 마련된다. 상기 슬라이드 돌기(468)는 상기 반경방향 내측 외주면(466) 부근에 마련될 수 있다. 상기 제1피스톤 플레이트(21)에는 상기 슬라이드 돌기(468)와 상보적인 형상의 슬라이드 홈이 마련된다. 이에 따라 상기 제1피스톤 플레이트(21)는 상기 허브 리지(46)와 회전 구속되면서도, 축방향으로 슬라이드 이동이 가능하다.
상기 허브 리지(46)의 반경방향 내측은 상기 하우징(80)에 대해 회전 가능하도록 연결된다. 이를 위해 상기 허브 리지(46)의 반경방향 내측의 내주면과, 상기 하우징(80)의 반경방향 내측의 외주면 사이에는 제2베어링(B2)이 개재된다. 제2베어링(B2)의 외륜은 상기 허브 리지(46)를 반경방향으로 지지하고 축방향으로 지지한다. 제2베어링(B2)의 내륜은 상기 하우징(80)을 반경방향으로 지지하고 축방향으로 지지한다. 이에 따라 상기 허브 리지(46)는 상기 하우징(80)에 대해 반경방향으로 지지되고, 축방향의 전방으로 지지된다.
상기 하우징(80)에 대해 상기 허브 리지(46)는 상대적으로 회전하게 되며, 이들 사이에는 환형의 제2실링부재(S2)와 제3실링부재(S3)가 설치되어 유체를 밀봉한다.
상기 제1피스톤 플레이트(21)는 반경방향으로 연장된다. 상기 제1피스톤 플레이트(21)의 반경방향 외측의 외주면은, 상기 허브 리지(46)의 반경방향 외측의 내주면과 마주하고, 축방향으로 슬라이드 이동 가능하게 접한다. 상기 제1피스톤 플레이트(21)의 반경방향 내측의 내주면은, 상기 허브 리지(46)의 반경방향 내측의 외주면과 마주하고, 축방향으로 슬라이드 이동 가능하게 접한다.
도 14에 도시된 바와 같이 상기 하우징(80)을 통해 상기 제1피스톤 플레이트(21)의 전방 공간(A1)으로 유체가 유입되면, 제1피스톤 플레이트(21)는 허브 리지(46)에 대해 축방향 후방으로 이동하여 제1클러치팩(22)을 가압한다.
도 14에 도시된 바와 같이 상기 하우징(80)을 통해 상기 제1피스톤 플레이트(21)의 후방 공간(A2)으로 유체가 유입되면, 제1피스톤 플레이트(21)는 허브 리지(46)에 대해 축방향 전방으로 이동하여 제1클러치팩(22)을 가압하지 않는다.
상기 허브 리지(46)는, 상기 허브 리지(46)에 상기 제1피스톤 플레이트(21)가 설치된 상태에서, 상기 회전자 허브(43)에 설치될 수 있다. 상기 피스톤 설치부(464)의 반경방향 외측에는, 상기 허브 리지(46)를 상기 회전자 허브(43)에 조립하기 위한 구조로서 상기 허브 결합부(460)가 마련된다.
상기 허브 리지(46)의 허브 결합부(460)는, 상기 회전자 홀더(44)의 반경방향 지지부(441)보다 반경방향으로 더 외측까지 연장된다. 상기 허브 리지(46)의 반경방향 외측 단부의 후면은, 상기 회전자(42)의 축방향 전방을 지지한다.
상기 허브 결합부(460)는, 상기 피스톤 설치부(464)로부터 반경방향 외측으로 연장되어, 상기 복수 개의 스플라인 홈(444)에 삽입되는 복수 개의 끼움부(461)를 구비한다. 상기 끼움부(461)는 상기 스플라인 형상부(443)와 원주방향으로 간섭되어 상기 허브 리지(46)가 상기 회전자 허브(43)와 회전 구속되도록 한다.
상기 허브 결합부(460)는, 상기 끼움부(461)에서 반경방향 외측으로 더 연장된 반경연장부(462)를 구비한다. 상기 반경연장부(462)는, 상기 허브 리지(46)가 상기 회전자 허브(43)에 설치된 상태에서, 상기 반경방향 지지부(441)보다 반경방향 외측으로 더 돌출되는 부분이다.
상기 반경연장부(462)는 상기 회전자(42)의 축방향 전방 단부를 지지한다. 즉 상기 반경연장부(462)와 상기 축방향 지지부(442)는 상기 회전자(42)를 축방향으로 사이에 두고 지지한다.
상기 복수 개의 끼움부(461) 사이에는 수용홈(463)이 마련된다. 상기 수용홈(463)에는 상기 회전자 허브(43)의 상기 스플라인 형상부(443)가 삽입된다. 상기 반경연장부(462)는 원주방향으로 연결된 링 형상일 수 있다. 그러면 상기 수용홈(463)은 원주방향으로 막혀 있고, 반경방향으로 막혀 있으며, 축방향으로 관통된 홀 형상이 될 수 있다.
다른 관점에서 설명하자면, 상기 허브 결합부(460)는 상기 피스톤 설치부(464)의 반경방향 외측 단부에서 반경방향으로 연장되는 링 형상 부분일 수 있다. 상기 링 형상 부분에는 상기 복수 개의 스플라인 형상부(443)가 각각 삽입되는 복수 개의 수용홈(463)이 마련된다. 상기 수용홈(463)은 호 형상의 관통홀일 수 있다. 그리고 원주방향으로 상기 복수 개의 수용홈(463)들 사이에 마련되는 부위가, 상기 스플라인 홈(444)에 끼워지는 끼움부(461)를 구성할 수 있다. 이에 따라 허브 결합부(460)에서 상기 수용홈(463)과 끼움부(461)보다 반경방향 외측 부분은, 상기 반경방향 지지부(441)보다 반경방향으로 더 외측으로 연장된 반경연장부(462)를 구성할 수 있다.
상기 회전자(42)의 축방향 전방과 후방에는, 상기 회전자(42)를 보호하고 지지하기 위한 리테이너(420)가 설치될 수 있다. 상기 허브 리지(46)의 외측 단부는 상기 리테이너(420)와 접할 수 있다.
상기 반경방향 지지부(441)의 내주면에는, 상기 허브 리지(46)가 축방향 전방으로 이탈되는 것을 방지하기 위한 리지 스냅링(49)이 끼워져 고정된다.
이와 같은 허브 리지(46) 구조에 따르면, 허브 리지(46)를 회전자 허브(43)에 설치하는 과정에서, 제1피스톤 플레이트(21)가 함께 설치되고, 아울러 허브 리지(46)의 반경연장부(462)가 회전자(42)를 고정하게 된다. 다른 관점에서 설명하면 상기 회전자(42)는 상기 허브 리지(46)가 축방향 후방으로 이동하는 것을 제한한다고 할 수 있다.
즉 상기 허브 리지(46)는, 축방향 전방으로는 상기 리지 스냅링(49)에 의해 이탈이 제한되고, 축방향 후방으로는 상기 스플라인 홈(444)의 축방향 후방 단부 및/또는 상기 회전자(42)에 의해 이동이 제한될 수 있다.
상기 스플라인 홈(444)의 가공 편차, 그리고 상기 허브 리지(46)의 두께 편차 등으로 인해, 상기 허브 리지(46)는 상기 리지 스냅링(49)과 상기 스플라인 홈(444)의 축방향 후방 단부 사이에서 축방향으로 유격이 발생할 수 있다. 즉 허브 리지(46)가 축방향으로 이동하며 진동할 수 있고, 이는 소음의 원인이 될 수 있다.
이에 상기 하이브리드 구동 모듈은, 상기 허브 리지(46)를 축방향 전방으로 탄성 가압하여 리지 스냅링(49) 쪽으로 밀어붙이는 탄성체(90)를 더 포함할 수 있다.
상기 탄성체(90)는 상기 허브 리지(46)를 상기 리지 스냅링(49) 쪽으로 밀어붙이기에 적합한 위치라면 어디라도 설치될 수 있다. 도 1에는, 제1탄성체(91) 내지 제4탄성체(94)가 서로 다른 위치에 설치되어, 상기 허브 리지(46)를 상기 리지 스냅링(49) 쪽으로 가압하는 구조가 한꺼번에 도시되어 있다. 그러나 이는 설명의 편의를 위한 것으로, 상기 탄성체(90)는 상기 제1탄성체(91) 내지 제4탄성체(94) 중 어느 하나만을 포함해도 족하다. 물론 상기 탄성체(90)는 상기 제1탄성체(91) 내지 제4탄성체(94) 중 2 이상의 탄성체(90)를 함께 포함할 수도 있을 것이다.
먼저 상기 탄성체(90)는, 회전자(42) 쪽에서 상기 반경연장부(462)를 전방으로 탄성 가압하여, 상기 허브 리지(46)를 상기 리지 스냅링(49) 쪽으로 밀어붙이도록 구성될 수 있다. 도 1에 도시된 제1탄성체(91)와 제2탄성체(92)가 이에 해당한다. 참고로 도 3에는 제1탄성체(91)와 제2탄성체(92) 중 제1탄성체(91)만 적용되고 제2탄성체(92)는 적용되지 않은 형태가 예시된다.
상기 제1탄성체(91)는 상기 반경연장부(462)와 상기 회전자(42)의 전방 단부 사이에 개재될 수 있다. 상기 제2탄성체(92)는 상기 회전자(42)의 후방 단부와 상기 축방향 지지부(442) 사이에 개재될 수 있다. 상기 도 1에는 제1탄성체(91)가 리테이너(420)와 회전자(42)의 전방 단부에 배치되고, 제2탄성체(92)가 회전자(42)의 후방 단부와 리테이너(420) 사이에 배치된 형태가 예시되어 있다. 그러나 상기 제1탄성체(91)와 제2탄성체(92)는, 회전자(42)를 기준으로 상기 리테이너(420)보다 축방향으로 더 바깥쪽에 배치될 수도 있음은 물론이다.
상기 제1탄성체(91) 및/또는 제2탄성체(92)는, 축방향으로 확장되는 방향으로 탄성력을 제공한다. 따라서 제1탄성체(91) 및/또는 제2탄성체(92)에 의해, 상기 허브 리지(46)는 리지 스냅링(49) 쪽으로 밀착되어 진동하거나 떨리지 않고, 또한 상기 회전자(42) 역시, 상기 축방향 지지부(442)와 상기 반경연장부(462) 사이에서 축방향으로 견고하게 지지될 수 있다.
다음으로 상기 탄성체(90)는, 엔진클러치(20) 쪽에서 상기 피스톤 설치부(464)를 전방으로 탄성 가압하여, 상기 허브 리지(46)를 리지 스냅링(49) 쪽으로 밀어붙이도록 구성될 수 있다. 도 1에 도시된 제3탄성체(93)와 제4탄성체(94)가 이에 해당한다. 참고로 도 3에는 제3탄성체(93)와 제4탄성체(94) 중 제4탄성체(94)만 적용되고 제3탄성체(93)는 적용되지 않은 형태가 예시된다.
엔진클러치(20)는 상기 반경방향 지지부(441)의 반경방향 내측이면서, 상기 허브 플레이트(45)의 축방향 전방에 해당하는 공간에 설치된다. 상기 엔진클러치(20)는 제1클러치팩(22)과 제1캐리어(23)를 포함한다. 상기 회전자 허브(43)의 허브 플레이트(45)에는 제1캐리어(23)가 설치될 수 있다. 상기 제1캐리어(23)는 상기 회전자 허브(43)와 일체로 회전한다. 상기 제1클러치팩(22)의 반경방향 외측은 상기 제1캐리어(23)에 연결되고, 반경방향 내측은 입력부재(10)에 연결된다. 상기 제1캐리어(23)에 연결되는 클러치판들과, 상기 입력부재(10)에 연결되는 클러치판들은 서로 교호로 배치되고, 이 클러치판들 사이에는 마찰재가 개재된다.
상기 제1캐리어(23)의 반경방향 외주면과 허브 리지(46)의 피스톤 설치부(464)의 반경방향 외측에 마련된 외주면은 상기 회전자 홀더(44)의 반경방향 지지부(441)의 내주면과 마주한다. 상기 제1캐리어(23)의 전방 단부는 상기 허브 리지(46)의 피스톤 설치부(464)의 반경방향 외측 단부 부분과 마주한다.
제3탄성체(93)는 상기 제1캐리어(23)의 전방 단부와 상기 허브 리지(46)의 피스톤 설치부(464)의 반경방향 외측 단부 사이에 끼워져 있을 수 있다. 그리고 상기 제3탄성체(93)는 축방향으로 팽창하는 방향으로 탄성 복원되려는 탄성력을 발휘한다. 따라서 상기 제1캐리어(23)와 상기 허브 리지(46)는 서로 멀어지는 방향으로 제3탄성체(93)에 의해 탄성 가압된다. 이에 따라 상기 허브 리지(46)는 리지 스냅링(49) 쪽으로 밀어붙여진다.
제4탄성체(94)는 상기 제1클러치팩(22)에 설치될 수 있다. 상기 제4탄성체(94)는 상기 제1피스톤 플레이트(21)의 리턴 스프링의 기능을 수행할 수 있다. 상기 제4탄성체(94)는, 복수 개의 클러치판들 사이에 개재되어, 상기 제1클러치팩(22)이 축방향으로 벌어지는 방향으로 상기 클러치판들을 벌리고, 이러한 제4탄성체(94)의 탄성력은 상기 제1피스톤 플레이트(21)를 상기 허브 리지(46) 쪽으로 밀어붙인다. 그러면 상기 허브 리지(46)는 상기 리지 스냅링(49) 쪽으로 탄성 가압된다.
상기 탄성체(90), 즉 상기 제1탄성체(91) 내지 제4탄성체(94)는 환형의 접시 스프링이거나 웨이브 와셔일 수 있다. 실시예에서 상기 제1탄성체(91) 내지 제3탄성체(93)는 접시 스프링인 구조가 예시되어 있고, 상기 제4탄성체(94)는 웨이브 와셔인 구조가 예시되어 있으나, 스프링의 종류가 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 회전자 홀더(44)의 축방향 지지부(442)에는 백커버(52)가 볼트(53)에 의해 고정된다. 백커버(52)는 상기 회전자 홀더(44)로부터 반경방향 내측으로 연장된다. 상기 백커버(52)의 반경방향 내측 단부는 변속기에 연결된다. 상기 백커버(52)의 전면에는 임펠러(51)가 구비된다.
상기 허브 플레이트(45)와 백커버(52) 사이에는 출력부재(70)가 구비된다. 상기 출력부재(70)의 내주면에는 스플라인이 형성되고, 이는 미도시된 변속기의 입력축과 연결된다. 상기 출력부재(70)는 터빈 플레이트(55)와 일체로 연결된다. 상기 터빈 플레이트(55)는 반경방향으로 연장된다. 상기 터빈 플레이트(55)의 후면에는, 상기 임펠러(51)와 축방향으로 서로 마주하는 터빈(54)이 구비된다.
상기 백커버(52)와 상기 출력부재(70) 사이에는 고정단(75)이 배치된다. 상기 고정단(75)의 내주면에는 스플라인이 형성되고, 이는 미도시된 변속기의 고정축과 연결된다.
상기 임펠러(51)와 터빈(54) 사이에는 리액터(56)가 배치된다. 리액터(56)는 원웨이클러치(57)를 통해 상기 고정단(75)과 연결된다. 상기 임펠러(51)와 터빈(54)과 리액터(56)는, 모터(40)의 토크를 증배시켜 출력부재(70)에 전달하는 토크 컨버터를 구성한다.
상기 출력부재(70)는 제4베어링(B4)을 통해 상기 고정단(75)에 대해 회전 가능하게 지지된다. 상기 백커버(52)는 제5베어링(B5)을 통해 상기 고정단(75)에 대해 회전 가능하게 지지된다. 아울러 상기 허브 플레이트(45)와 출력부재(70)는, 제6베어링(B6)을 통해 상호 회전 가능하게 지지된다.
상기 허브 플레이트(45)의 후방에서, 상기 회전자 홀더(44)의 내주면에는 락업클러치(60)가 설치된다. 상기 출력부재(70)에는 출력플레이트(64)가 일체로 연결된다. 상기 출력플레이트(64)는 상기 출력부재(70)로부터 상기 락업클러치(60)를 향해 반경방향으로 연장된다. 상기 출력플레이트(64)는 상기 출력부재(70)와 일체로 회전한다.
상기 락업클러치(60)는 마찰판 또는 마찰재를 구비하는 제2클러치팩(62)을 포함한다. 상기 제2클러치팩(62)은, 상기 회전자 허브(43)와 상기 출력플레이트(64) 사이에 배치된다.
상기 제2클러치팩(62)의 축방향 전방에는 제2피스톤 플레이트(61)가 배치된다. 상기 제2피스톤 플레이트(61)가 상기 제2클러치팩(62)을 축방향으로 가압하면, 상기 회전자 허브(43)와 출력플레이트(64)는 상호 회전 구속되도록 연결된다. 이에 따라 상기 회전자 허브(43)의 회전력은 상기 락업클러치(60)를 거쳐 상기 출력플레이트(64)와 출력부재(70)에 전달될 수 있다. 상기 제2피스톤 플레이트(61)가 상기 제2클러치팩(62)을 가압하지 않으면, 상기 회전자 허브(43)와 출력플레이트(64)는 상호 회전 구속되지 않는다. 이에 따라 회전자 허브(43)의 회전력은 상기 토크 컨버터를 통해 상기 출력부재(70)에 전달된다.
상기 제2피스톤 플레이트(61)는 반경방향으로 연장된다. 상기 제2피스톤 플레이트(61)의 반경방향 외측의 외주면은, 상기 회전자 홀더(44)의 내주면과 마주하고, 축방향으로 슬라이드 이동 가능하게 접한다. 상기 제2피스톤 플레이트(61)의 반경방향 내측의 내주면은, 상기 출력부재(70)의 외주면과 마주하고, 축방향으로 슬라이드 이동 가능하게 접한다.
도 14에 도시된 바와 같이 상기 변속기를 통해 상기 제2피스톤 플레이트(61)의 후방 공간(A3)으로 유체가 유입되면, 제2피스톤 플레이트(61)는 회전자 홀더(44)에 대해 축방향 전방으로 이동하여 제2클러치팩(62)을 가압하지 않는다.
도 14에 도시된 바와 같이 상기 변속기를 통해 상기 제2피스톤 플레이트(61)의 전방 공간(A4)으로 유체가 유입되면, 제1피스톤 플레이트(21)는 회전자 홀더(44)에 대해 축방향 후방으로 이동하여 제2클러치팩(62)을 가압한다.
이하 도 13을 참조하여 하이브리드 구동 모듈의 구동 작동에 대해 설명한다.
먼저, 엔진은 구동력을 제공하지 않고 모터(40)가 구동력을 제공할 때에는, 엔진클러치(20)가 입력플레이트(12)와 제1캐리어(23) 사이에서 동력을 전달하지 않는다. 모터(40)의 토크가 증배되어 변속기에 전달될 필요가 있을 때, 즉 모터(40)의 회전속도가 출력부재(70)의 회전속도보다 클 때, 모터(40)의 토크는 토크 컨버터를 통해 증배되어 출력부재(70)에 전달된다. 이에 따라 출력부재(70)의 회전속도가 모터(40)의 회전속도에 가까워지면 락업클러치(60)가 작동하여 회전자 허브(43)와 출력부재(70)가 직결된다.
한편, 엔진, 또는 엔진과 모터(40)가 구동력을 제공할 때에는, 엔진클러치(20)가 입력플레이트(12)와 제1캐리어(23) 사이에서 동력을 전달한다. 그러면 엔진과 모터(40)의 토크는 합쳐져서 상기 토크 컨버터를 통해 출력부재(70)에 전달된다. 엔진과 모터(40)의 토크는 토크 컨버터를 통해 증배되어 출력부재(70)에 전달될 수 있고, 회전자 허브(43)와 출력부재(70)의 속도비(SR: speed ratio)가 1:1에 이루면 락업클러치(60)에 의해 회전자 허브(43)와 출력부재(70)가 직결된다.
실시예의 하이브리드 구동 모듈에 따르면, 엔진의 토크는 입력플레이트(12), 엔진클러치(20) 및 제1캐리어(23)를 통해 회전자 허브(43)에 전달되고, 허브 리지(46)는 이러한 토크 전달 경로에 있지 않다.
[입력부재 지지 구조]
도 1 내지 도 4, 도 7 내지 도 12를 참조하여, 회전자 허브에 대한 입력부재의 설치 구조 및 그 설치 과정을 설명한다.
실시예의 회전자 허브(43)의 허브 플레이트(45)는 그 회전의 중심에서 축방향의 전방으로 연장되는 중심축 연장부(450)를 구비한다. 도 1에 도시된 제1실시예에서 상기 중심축 연장부(450)는 외주지지면(452)을 구비하는 허브 내축(451)을 포함한다. 상기 외주지지면(452)에서 축방향의 후방에는 허브 내축(451)의 직경이 확장된 형태의 외향 단턱(453)이 구비된다.
상기 입력부재(10)의 후방 단부에는 후방으로 연장되는 입력 외축(111)이 구비된다. 입력 외축(111)은 중공의 실린더와 같은 구조일 수 있다. 이에 따라 상기 입력 외축(111)의 중공부에는 상기 허브 내축(451)이 수용될 수 있다.
상기 입력 외축(111)의 외주면에는 상기 입력플레이트(12)가 연결된다. 상기 허브 내축(451)이 상기 입력 외축(111)의 중공부에 수용된 상태에서, 상기 입력 외축(111)의 내주면은 상기 허브 내축(451)의 외주지지면(452)과 마주한다. 상기 입력 외축(111)의 내주면의 축방향 전방에는 내경이 축소되는 형태의 내향 지지단턱(112)이 마련된다.
상기 제3베어링(B3)은 반경 방향으로 서로 마주하는 상기 입력 외축(111)와 상기 허브 내축(451) 사이에 설치된다. 상기 제3베어링(B3)은 외륜(B31), 상기 외륜(B31)보다 반경방향 내측에서 상기 외륜(B31)과 독립적으로 회전하는 내륜(B32), 및 상기 외륜(B31)과 내륜(B32) 사이에서 상기 외륜(B31) 및 내륜(B32)과 접하며 구름 마찰하는 볼 등의 구름체(B33)를 포함한다.
상기 제3베어링(B3)의 내륜(B32)의 내주면은 상기 허브 내축(451)의 외주지지면(452)과 접하고, 상기 제3베어링(B3)의 내륜(B32)의 후면은, 상기 외향 단턱(453)의 전면과 접한다. 상기 외향 단턱(453)은 상기 외륜(B31)의 내경보다는 작아서, 외륜(B31)이 내륜(B32)보다 더 후방으로 이동하더라도 상기 외향 단턱(453)과 상기 외륜(B31)은 서로 간섭되지 않는다.
상기 제3베어링(B3)의 외륜(B31)의 외주면은 상기 입력 외축(111)의 내주면과 접하고, 상기 제3베어링(B3)의 외륜(B31)의 전면은, 상기 입력 외축(111)의 내향 지지단턱(112)의 후면과 접한다. 상기 내향 지지단턱(112)의 내경은 상기 외륜(B31)의 외경보다는 커서, 내륜(B32)이 외륜(B31)보다 더 전방으로 이동하더라도 상기 내향 지지단턱(112)과 상기 내륜(B32)은 서로 간섭되지 않는다.
한편 제1실시예와 달리, 도 11에 도시된 제2실시예에서는, 상기 중심축 연장부(450)가 내주지지면(455)을 구비하는 허브 외축(454)을 포함한다. 상기 내주지지면(455)에서 축방향의 후방에는 허브 외축(454)의 내경이 축소된 형태의 내향 단턱(456)이 구비된다. 허브 외축(454)는 중공의 실린더와 같은 구조일 수 있다.
상기 입력부재(10)의 후방 단부의 회전 중심에는, 후방으로 연장되는 입력 내축(113)이 구비된다. 상기 입력 내축(113)이 상기 허브 외축(454)의 중공부에 수용된 상태에서, 상기 입력 내축(113)의 외주면은 상기 허브 외축(454)의 내주지지면(455)과 마주한다. 상기 입력 내축(113)의 외주면은 축방향 전방에는 직경이 확대되는 형태의 외향 지지단턱(114)이 마련된다.
상기 제3베어링(B3)은 반경 방향으로 서로 마주하는 상기 입력 내축(113)과 상기 허브 외축(454) 사이에 설치된다. 상기 제3베어링(B3)의 외륜(B31)의 외주면은 상기 허브 외축(454)의 내주지지면(455)과 접하고, 상기 제3베어링(B3)의 외륜(B31)의 후면은 상기 허브 외축(454)의 내향 단턱(456)의 전면과 접한다. 상기 내향 단턱(456)의 내경은 상기 내륜(B32)의 외경보다는 커서, 내륜(B32)이 외륜(B31)보다 더 후방으로 이동하더라도 상기 내향 단턱(456)과 상기 내륜(B32)은 서로 간섭되지 않는다.
상기 제3베어링(B3)의 내륜(B32)의 내주면은 상기 입력 내축(113)의 외주면과 접하고, 상기 제3베어링(B3)의 내륜(B32)의 전면은 상기 입력 내축(113)의 외향 지지단턱(114)의 후면과 접한다. 상기 외향 지지단턱(114)의 직경은 상기 외륜(B31)의 내경보다 작아서, 외륜(B31)이 내륜(B32)보다 더 전방으로 이동하더라도 상기 외륜(B31)과 상기 외향 지지단턱(114)은 서로 간섭되지 않는다.
상술한 제1실시예 및 제2실시예의 제3베어링(B3)은 상기 회전자 허브(43)에 대해 상기 입력부재(10)를 반경방향으로 정확히 정렬해주고, 또한 축방향으로도 정렬해 준다.
한편, 하우징(80)의 반경방향 내측 단부의 내주면에는 제1베어링(B1)이 설치되고, 외주면에는 제2베어링(B2)이 설치된다. 상기 제1베어링(B1)은 상기 하우징(80)에 대해 상기 입력부재(10)를 축방향 및 반경방향으로 정렬하고, 상기 제2베어링(B2)은 상기 하우징(80)에 대해 상기 허브 리지(46)를 축방향 및 반경방향으로 정렬한다.
이에 따라 상기 입력부재(10)는, 축방향의 후방 쪽에서는 상기 회전자 허브(43)의 중심축 연장부(450) 및 제3베어링(B3)에 의해 축방향과 반경방향으로 지지되고, 축방향의 전방 쪽에서는 상기 하우징(80) 및 제1베어링(B1)에 의해 축방향과 반경방향으로 지지된다. 따라서 상기 입력부재(10)에는 축 언밸런스가 발생하지 않아, 작동성이 확보된다.
아울러 입력부재(10)가 축방향으로 정확히 정렬되어 축방향으로 움직이지 않게 되므로, 입력플레이트(12)의 외주와 제1클러치팩(22) 내주 사이의 치형 결합부에 마모나 손상이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
[하이브리드 구동 모듈의 조립]
이하 실시예의 하이브리드 구동 모듈의 조립 과정 중 엔진클러치(20), 입력부재(10), 회전자(42)와 허브 리지(46), 하우징(80) 및 스프링 댐퍼(9)와 관련된 조립 과정에 대해 설명한다.
먼저 축방향의 전방으로부터 후방으로, 회전자 허브(43)의 회전자 홀더(44)에 회전자(42)를 외삽한다. 회전자(42)를 설치할 때, 그 축방향 양단에 리테이너(420)를 설치하고, 아울러 제1탄성체(91) 및/또는 제2탄성체(92)를 설치한다.
그리고 도 8에 도시된 바와 같이 허브 플레이트(45)의 전면에 엔진클러치(20)를 설치한다. 이를 위해 상기 엔진클러치(20)의 제1캐리어(23)는 허브 플레이트(45)에 리벳 등으로 고정된다. 제1캐리어(23)에는 제1클러치팩(22)이 설치된다. 여기서 상기 엔진클러치(20)의 제1클러치팩(22)에는 제4탄성체(94)가 설치될 수 있다. 또한 회전자 허브(43)에 엔진클러치(20)를 설치한 후, 상기 엔진클러치(20)의 제1캐리어(23)의 전방에 제3탄성체(93)를 설치할 수 있다.
이어서 도 8에 도시된 바와 같이 후방 단부에 입력플레이트(12)가 용접된 입력부재(10)를 상기 허브 플레이트(45)의 중심축 연장부(450)에 설치한다. 이 때 입력부재(10)와 허브 플레이트(45) 사이에는 제3베어링(B3)이 개재되고, 상기 입력플레이트(12)의 반경방향 외측 단부는 상기 제1클러치팩(22)의 내주에 치형 결합된다.
다음으로, 도 9에 도시된 바와 같이, 피스톤 설치부(464)에 제1피스톤 플레이트(21)가 설치된 허브 리지(46)의 허브 결합부(460)를 상기 회전자 홀더(44)의 스플라인 형상부(443) 및 스플라인 홈(444)과 조립하여 끼우고, 상기 스플라인 형상부(443)의 내주면에 마련된 스냅홈(4433)에 리지 스냅링(49)을 끼운다. 이 때 상기 허브 리지(46)의 반경연장부(462)는 상기 회전자(42)의 전방 단부를 지지하고, 탄성체(90)는 상기 허브 리지(46)를 상기 리지 스냅링(49) 쪽으로 가압하므로, 상기 허브 리지(46)는 흔들리지 않고 견고하게 지지된다.
이어서 도 9에 도시된 바와 같이, 허브 리지(46)와 입력부재(10) 사이에 상기 하우징(80)의 반경방향 내측 단부를 조립하여 넣는다. 이 때, 제1베어링(B1)은 먼저 하우징(80)에 끼워진 상태로 조립될 수 있다. 제2베어링(B2)은, 도시된 바와 같이 먼저 하우징(80)에 끼워진 상태로 조립되거나, 이와 달리 먼저 허브 리지(46)에 끼워진 상태로 조립될 수 있다.
상기 하우징(80)의 조립은, 상기 입력부재(10)가 회전자 허브(43)의 중심축 연장부(450)와 제3베어링(B3)에 의해 반경방향과 축방향으로 모두 정렬되고, 허브 리지(46) 역시 회전자 허브(43)의 회전자 홀더(44)와 반경방향과 축방향으로 모두 정렬된 후, 이루어진다. 따라서 하우징(80)을 조립하는 과정에서, 이미 정렬된 허브 리지(46)와 입력부재(10) 사이에 하우징(80)을 끼워 조립하는 작업이 매우 수월하게 진행될 수 있다. 그리고, 하우징(80)을 허브 리지(46)와 입력부재(10) 사이에 끼운 상태에서 입력부재(10)의 인서트홈(101)이 확실히 노출되므로, 입력부재(10)의 인서트홈(101)에 베어링 스냅링(13)을 체결하는 작업이 매우 용이하다.
하우징(80)을 조립하고 베어링 스냅링(13)을 체결한 후에는, 하우징(80)와 입력부재 사이에 제1실링부재(S1)를 끼우고, 전방으로 노출되는 스플라인(102)에 스프링 댐퍼(9)를 체결하게 된다.
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.
9: 스프링 댐퍼
10: 입력부재
101: 인서트홈
102: 스플라인
103: 베어링 단턱
111: 입력 외축
112: 내향 지지단턱
113: 입력 내축
114: 외향 지지단턱
12:　입력플레이트
13: 베어링 스냅링
20: 엔진클러치
21: 제1피스톤 플레이트
22: 제1클러치팩
23: 제1캐리어
40: 모터
41: 고정자(스테이터)
42: 회전자(로터)
420: 리테이너
43: 회전자 허브
44: 회전자 홀더
441: 반경방향 지지부
442: 축방향 지지부
443: 스플라인 형상부
4433: 스냅홈
444: 스플라인 홈
45: 허브 플레이트
450: 중심축 연장부
451: 허브 내축
452: 외주지지면
453: 외향 단턱
454: 허브 외축
455: 내주지지면
456: 내향 단턱
46: 허브 리지(ridge)
460: 허브 결합부
461: 끼움부
462: 반경연장부
463: 수용홈
464: 피스톤 설치부
465: 반경방향 외측 내주면
466: 반경방향 내측 외주면
467: 유동홀
468: 슬라이드 돌기
49: 리지 스냅링(리지 고정부재)
50: 유체클러치
51: 임펠러
52: 백커버
53: 볼트
54: 터빈
55: 터빈 플레이트
56: 리액터
57: 원웨이클러치
60: 락업클러치
61: 제2피스톤 플레이트
62: 제2클러치팩
64: 출력플레이트
70: 출력부재
75: 고정단
80: 하우징
90: 탄성체
91: 제1탄성체
92: 제2탄성체
93: 제3탄성체
94: 제4탄성체
S1, S2, S3: 실링부재
B1, B2, B3, B4, B5, B6: 베어링
B31: 외륜
B32: 내륜
B33: 구름체(볼)
A1, A2, A3, A4: 공간

Claims (15)

  1. 고정자(41)와 회전자(42)를 구비하는 모터(40); 상기 회전자(42)를 지지하고 상기 회전자(42)와 일체로 회전하는 회전자 허브(43); 및 상기 회전자 허브(43)와 축 정렬되고, 상기 회전자 허브(43)에 대해 상대적으로 회전 가능하며, 상기 회전자 허브(43)보다 축방향 전방에서 엔진의 출력을 입력 받는 입력부재(10);를 포함하는 하이브리드 구동 모듈로서,
    상기 회전자 허브(43)는:
    상기 회전자(42)를 지지하는 회전자 홀더(44);
    상기 회전자 홀더(44)와 연결되고, 상기 회전자 홀더(44)로부터 반경방향으로 연장되는 허브 플레이트(45); 및
    상기 허브 플레이트(45)의 회전 중심으로부터 축방향 전방으로 연장되는 중심축 연장부(450);를 구비하고,
    상기 중심축 연장부(450)의 적어도 일부가 상기 입력부재(10)의 후방 단부보다 축방향으로 더 후방에 위치하여서, 상기 입력부재(10)는 그 후방 단부가 상기 중심축 연장부(450)에 의해 반경방향으로 정렬되는, 하이브리드 구동 모듈.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 입력부재(10)는 그 후방 단부가 상기 중심축 연장부(450)에 의해 축방향으로 정렬되는, 하이브리드 구동 모듈.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 입력부재(10)와 중심축 연장부(450) 사이에 개재된 제3베어링(B3)이, 상기 중심축 연장부(450)에 대해 상기 입력부재(10)를 반경방향 및 축방향으로 정렬하는, 하이브리드 구동 모듈.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 입력부재(10)는, 그 후방 단부에서 후방으로 연장되고 후방으로 개방된 중공부를 구비하는 실린더 형태의 입력 외축(111)을 구비하고,
    상기 중심축 연장부(450)는, 전방으로 연장되고 상기 입력 외축(111)의 중공부에 수용되는 허브 내축(451)을 구비하며,
    상기 입력 외축(111)의 내주면과 상기 허브 내축(451)의 외주지지면(452) 사이에 제3베어링(B3)이 개재되는, 하이브리드 구동 모듈.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 허브 내축(451)의 외주지지면(452)의 후방에는 직경이 확장된 외향 단턱(453)이 마련되고,
    상기 제3베어링(B3)의 내륜(B32)은 상기 외향 단턱(453)에 의해 축방향으로 지지되고,
    상기 입력 외축(111)의 내주면의 전방에는 내경이 축소된 내향 지지단턱(112)이 마련되고,
    상기 제3베어링(B3)의 외륜(B31)은 상기 내향 지지단턱(112)에 의해 축방향으로 지지되는, 하이브리드 구동 모듈.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 중심축 연장부(450)는 전방으로 연장되고 전방으로 개방된 중공부를 구비하는 실린더 형태의 허브 외축(454)을 구비하고,
    상기 입력부재(10)는, 그 후방 단부에서 후방으로 연장되고 상기 허브 외축(454)의 중공부에 수용되는 입력 내축(113)을 구비하며,
    상기 허브 외축(454)의 내주지지면(455)과 상기 입력 내축(113)의 외주면 사이에 제3베어링(B3)이 개재되는, 하이브리드 구동 모듈.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 허브 외축(454)의 내주지지면(455)의 후방에는 내경이 축소된 내향 단턱(456)이 마련되고,
    상기 제3베어링(B3)의 외륜(B31)은 상기 내향 단턱(456)에 의해 축방향으로 지지되고,
    상기 입력 내축(113)의 외주면의 전방에는 직경이 확장된 외향 지지단턱(114)이 마련되고,
    상기 제3베어링(B3)의 내륜(B32)은 상기 외향 지지단턱(114)에 의해 축방향으로 지지되는, 하이브리드 구동 모듈.
  8. 청구항 2에 있어서,
    상기 고정자(41)를 지지하는 하우징(80)을 더 구비하고,
    상기 하우징(80)의 반경방향 내측 단부는 상기 입력부재(10)보다 반경방향 외측에 배치되고,
    상기 입력부재(10)는 상기 하우징(80)의 반경방향 내측 단부에 의해 반경방향으로 정렬되는, 하이브리드 구동 모듈.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 입력부재(10)가 상기 중심축 연장부(450)에 의해 반경방향으로 정렬되는 제1축방향 위치는, 상기 입력부재(10)가 상기 하우징(80)에 의해 반경방향으로 정렬되는 제2축방향 위치와 서로 다른, 하이브리드 구동 모듈.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 제1축방향 위치보다 상기 제2축방향 위치가 더 전방에 배치되는, 하이브리드 구동 모듈.
  11. 청구항 8에 있어서,
    상기 입력부재(10)와 상기 하우징(80)의 반경방향 내측 단부 사이에는 제1베어링(B1)이 개재되고,
    상기 입력부재(10)는 상기 제1베어링(B1)의 후방 단부를 지지하는 베어링 단턱(103)을 구비하고,
    상기 입력부재(10)의 외주면에는 원주방향을 따라 환형으로 연장된 인서트홈(101)이 마련되고,
    상기 인서트홈(101)에 삽입되는 베어링 스냅링(13)은 상기 제1베어링(B1)의 전방 단부를 지지하는, 하이브리드 구동 모듈.
  12. 청구항 8에 있어서,
    상기 회전자 홀더(44)의 전방 단부에는 반경방향으로 내향 연장되는 허브 리지(46)가 연결되고,
    상기 허브 리지(46)는 상기 하우징(80)의 반경방향 내측 단부에 의해 반경방향으로 정렬되는, 하이브리드 구동 모듈.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 하우징(80)의 반경 방향 내측 단부는, 반경방향으로 상기 허브 리지(46)와 상기 입력부재(10) 사이에 배치되는, 하이브리드 구동 모듈.
  14. 청구항 1에 있어서,
    상기 입력부재(10)의 후방 단부에는, 상기 입력부재(10)와 연결되고 상기 입력부재(10)로부터 반경방향으로 외향 연장되며 상기 입력부재(10)와 일체로 회전하는 입력플레이트(12)가 구비되고,
    상기 회전자 홀더(44)의 반경방향 내측이면서 상기 허브 플레이트(45)의 축방향 전방에 해당하는 공간에는, 상기 입력플레이트(12)와 상기 회전자 허브(43) 간의 동력 전달 여부를 제어하는 엔진클러치(20)가 구비되는, 하이브리드 구동 모듈.
  15. 청구항 14에 있어서,
    상기 회전자 홀더(44)의 전방에는 허브 리지(46)가 연결되고,
    상기 허브 리지(46)에는 상기 엔진클러치(20)를 축방향으로 가압하거나 가압 해제하는 제1피스톤 플레이트(21)가 축방향으로 슬라이드 가능하게 설치되는, 하이브리드 구동 모듈.
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