KR100187697B1 - 이중 입력수단을 가지며 연속적인 출력속도를 얻을 수 있는 모터와 동력전달장치의 조합체 - Google Patents

이중 입력수단을 가지며 연속적인 출력속도를 얻을 수 있는 모터와 동력전달장치의 조합체 Download PDF

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Abstract

제1의 전기동력 입력을 수용하기 위한 제1동력 입력수단과, 제2의 전기동력 입력을 수용하기 위한 제2동력 입력수단, 그리고, 동력 변화 수단이 기계적 동력 전달장치 구성요소(transmission unit)를 포함하며, 상기 동력 전달장치 구성요소가 변환된 동력을 기계적 회전력으로 출력하기 위한 상기 제1, 제2의 동력 입력수단과 출력에 제공된 상기 제1, 제2의 동력 입력에 대응하는 기계적 동력을 각각 수용하기 위한 두 개의 입력을 갖는 동시에, 제1, 제2의 전기동력 입력을 출력으로 변환시키기 위한 동력 변환 수단을 포함하는 조합모터(combination motor)와 동력전달장치(transmission device)에 있어서, 각각이 완전한 조합이 그들 사이에 베어링이나 축 등의 실체적인 간격부재 또는 다른 요소들 없이 기계적으로 그리고 결합구조적으로 상호 직접 연관된 두 개의 각 요소를 포함하는 동시에 상기 출력 회전 속도가 연속적으로 변화하며, 상기 제1, 제2의 동력 입력 각각에 대하여 상기 변환 수단이 각 전기모터 요소와 상기 기계적 동력전달 장치 요소의 각 완전한 조합을 포함하는 조합모터와 동력전달 장치.

Description

[발명의 명칭]
이중 입력수단을 가지며 연속적인 출력속도를 얻을 수 있는 모터와 동력전달장치의 조합체
[기술분야]
본 발명은, 두 개의 동력 입력수단과 하나의 출력수단을 가지며, 광범위하게 연속적으로 회전속도가 가변적인 모터 장치와 동력전달장치 필수요소로 형성된 조합에 관한 것이다. 본 발명은 차동 장치 또는 유성 기어 장치의 새로운 용도에 적용된다. 이것은 전기 차량의 구동바퀴를 회전시키는데 유용하고, 또는 종래의 차량에서 동력을 저장하고 분배하는 플라이휠 장치로서 유용하다.
[배경기술]
동력전달장치의 광범위한 회전속도(rpm) 출력에 대해 동력원의 최고출력을 전달할 수 있는 조합 동력원(즉, 구동)과 동력전달장치의 조합체를 찾아내는 것이 종래기술의 오랜 목표였었다. 또한, 이러한 최고동력은 광범위한 회전속도 출력에 대해 연속적인 가변 회전속도에서, 동력전달장치 또는 동력전달장치와 결합되어 있는 구동장치로부터 출력되는 것이 바람직하다. 전술한 기능들을 가능하게 하는 동력전달장치가 연속 가변속도 동력전달장치로서 종래기술에 공지되어 있다. 구동 및 동력전달장치 또는 모터와 동력전달장치의 조합체등의 용어는 구동수단(즉, 동력원 수단)뿐만 아니라 동력전달수단을 포함하는 장치의 경우를 설명하기 위하여 사용된다. 모터와 동력전달장치, 또는 모터와 동력전달장치의 조합체등의 용어는 구동 수단, 즉 동력원으로서 전기모터수단을 포함하는 구동수단의 경우를 설명하기 위하여 사용된다.
공지의 동력전달장치는 전형적으로 하나의 기계적 회전 입력수단과 하나의 기계적 회전 출력수단을 포함한다. 수동 또는 자동이든지, 상기 공지의 동력전달장치는 전형적으로 한 조(set)의 기어를 포함할 수 있다. 이러한 동력전달장치에 있어서, 입력 회전속도와 출력회전 속도와의 비는 상기 조의 기어에 대응하는 일련의 고정값들중 하나이다. 이것은 전형적으로 그 부품수가 많고, 특히 차량의 추진시에 많은 상황에 대처하기 위하여 그 중량이 바람직하지 않게 증가하며, 상기 동력전달장치내의 또는 상기 동력전달장치와 공조하는 구동장치내의 다수의 부품들 사이의 다단계 동력 전달에 의한 손실이 높다.
전술한 공지의 동력전달장치에의 기계적 회전입력은 휘발유 또는 전기모터의 출력이 될 수 있으며, 그 중 다수는 전형적으로 최고동력의 속도(rpm) 범위가 제한된다. 그 결과로, 상기 동력전달장치는 최고 동력 범위내에서 상기 모터속도의 연속적인 가변 출력 회전속도를 갖지 못할 수도 있다.
상기 공지의 동력전달장치가 상기 각각의 기어들 내에 있을 때, 최고 동력이 출력인 범위에 걸쳐서 각각의 하위범위가 더욱 좁은 회전 수(rpm) 범위인 동시에, 상기 범위가 하위 범위들의 중첩으로 만들어진다는 개념에서만 최고 출력이 유지될 수 있는 유효한 범위는 상기 동력 전달장치내의 기어의 수가 증가함에 따라 증가한다. 그러나, 상기 기어의 수가 많으면 많을수록 상기 동력전달장치의 무게가 무거워지고 값이 비싸게 되며, 그것을 통하여 동력이 전달되어져야 하는 접촉면(기계적 연동장치)의 수가 많아지기 때문에 더 비효율적이 된다.
차동장치장치와 유성기어장치는 동력전달장치로서 종래기술에 공지되어 있다. 상기 차동 동력전달장치의 전형적 용도는 차량에서 동력을 구동축으로부터 한쌍의 구동바퀴로 전달하는 것이다. 이러한 용도에 있어서, 상기 구동축의 기계적 회전 입력은 구동축의 단부에 고정되어 있는 기어에 의해 차동 동력전달장치의 링 기어에 전달된다. 상기 링 기어는 한쌍의 구동기어 사이에서 한쌍의 피니언 기어가 회전하도록 유지하는 차체에 부착되어 있다. 상기 구동 기어 각각은 축에 고정되어 상기 두 구동 바퀴 각각을 회전시킨다. 상기 두 구동기어는 동축으로 회전하며, 그 출력은 상기 구동기어의 축에 교차하는 축 둘레를 회전한다.
상기 구동 기어들 사이의 피니언 기어의 회전은 차량을 구동하면서 상기 두 바퀴가 각각 독립적으로 회전하게 한다. 상기 한쌍의 피니언 기어의 회전수는, 모퉁이를 돌아가는 경우 또는 구동바퀴들 중의 하나가 지면에서 떨어져 점착을 상실한 경우 등과 같은, 두 구동 바퀴 사이의 회전의 차이에 상응한다.
공지의 동력전달장치의 유성기어 형태는 내부 선기어(sun gear)와 외부 링기어, 및 상기 선기어와 링기어 사이에서 회전하도록 허브(hub)에 의해 유지되는 한 조의 유성기어를 포함한다. 상기 선기어가 링기어에 대하여 회전할 때, 상기 유성기어는 그들 사이에서 회전하며 그에 따라 상기 선기어 및 링기어와 동축으로 상기 허브가 회전한다.
상기 유성기어장치의 종래 기술상의 전형적 용도에 있어서, 상기 허브는 고정되며, 상기 선기어 또는 링기어가 기계적 회전 입력으로서 기동되며, 그 나머지가 기계적 회전출력을 제공한다. 또는 대체방식으로, 선기어 또는 링기어가 고정될 수 있으며, 그 나머지가 기계적 회전 입력 또는 출력이 되고, 상기 허브가 그 나머지에 기계적 회전입력 또는 출력을 제공한다.
종래 기술에 있어서, 동력전달장치와 전기모터 구동장치의 조합은 전형적으로 분리된 전기모터의 사용을 포함하며, 그 축이 동력전달장치에 기계적 회전입력을 제공하기 위해 연장된다. 상기 축은 전형적으로 상기 축의 두 분리된 위치에서 두 베어링에 의해 지지되며, 상기 모터 요소는 상기 베어링들 사이의 위치에 위치된다.
종래기술은 전기모터 수단의 필수요소와 동력전달수단의 필수요소의 집적적인 조합을 포함하지 않으며 또한, 전기 모터 요소의 지지와 단일 베어링과의 조합도 포함하지 않는다. 그러므로 조합된 모터와 동력 전달수단에 대한 종래기술의 구성은 많은 부품수와 바람직하지 못한 연합된 중량을 포함한다.
[발명의 상세한 설명]
본 발명의 목적은 매우 넓은 범위에 걸친 출력 회전속도의 연속 가변 회전속도로 최고출력을 전달할 수 있는 연속 가변속도 모터와 동력전달수단의 조합체를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 전기모터 요소와 동력전달장치가 일체적으로 조합된 하나 이상의 입력수단, 즉 두 개의 입력수단을 갖는 연속가변속도 모터와 동력전달장치의 조합체를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 차동 동력전달장치 또는 유성 기어장치의 신규한 구성에 적용되는 모터와 동력전달장치의 조합체를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 또 다른 목적은 전기 구동 차량의 각 구동바퀴에 사용되는 모터와 동력전달장치의 조합체를 제공하는 것이며, 각 조합체들은 효과적으로 차량을 추진할 수 있도록, 전기모터 수단과 동력전달수단이 일체적으로 조합된 하나 이상의 입력수단을 갖는다.
본 발명의 또 다른 목적은 전기구동 되는 차량의 바퀴의 바퀴조립체 내에 위치될 수 있는 모터와 동력전달장치의 조합체를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 부품수가 적어 경량이면서 고효율이며, 손실이 적고, 잠김방지 브레이크를 구비한 회생제동(回生制動)이 용이하게 적용될 수 있는, 전기 구동 차량의 바퀴를 구동하기 위한 모터와 동력전달장치의 조합체를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 필요한 때 최고 동력을 공급하기 위한 동력의 저장 및 회생제동(回生制動)을 위해, 종래 차량내에 본 발명의 모터와 동력전달장치의 조합체를 채용한 플라이휠 장치를 제공하는 것이다.
[도면의 간단한 설명]
제1a도와 제1b도는 차량을 구동하기 위하여, 본 발명에 의한 모터와 동력전달장치의 조합체를 가지며, 이 조합체가 각 바퀴들의 바퀴 조립체내에 장착된 전기구동 차량을 도시한다.
제2도는 하나 이상의 바람직하게는 두 개의 전기동력과 기계적 회전 동력 출력수단을 갖는 본 발명에 따른 모터와 동력전달장치의 조합체의 일반적 특성을 도시한다.
제3도는 차동장치를 채용한 본 발명에 따른 모터와 동력전달장치의 조합체의 실시예를 도시한다.
제4도는 유성 기어 장치를 채용한 본 발명에 따른 모터와 동력전달장치의 조합체의 실시예 도시한다.
제5도는 유성 기어 장치를 채용한 본 발명에 따른 모터와 동력전달장치의 조합체의 또 다른 실시예를 도시한다.
제6도는 차량을 추진하기 위해, 동력을 저장하고 제공하는, 본 발명에 따른 모터와 동력전달장치의 조합체의 플라이휠의 실시예를 도시한다.
[발명의 수행 방식]
이하에 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다. 도면을 참조한 상기 실시예의 상세한 설명은 어떠한 방식으로도 본 발명을 제한하지 않는다.
제1a도와 제1b도는 본 발명에 의한 4개의 모터와 구동 동력전달 장치의 조합체(1) 각각에 의해 구동되는 4개의 바퀴(10)를 갖는 전기 구동 차량을 도시한다. 단지 개략적으로 도시되듯이, 4개의 현가장치(12)는 차량의 차대(車臺) 또는 지지 프레임(11)에 연결되고, 각 현가장치의 타단부는 각 바퀴(10)에 제공된 모터와 동력전달장치의 조합체(1)에 연결된다. 두 앞바퀴(10)에 연결된 조향부재(13)는 차량의 조향성을 제공한다. 종래의 수단들이 현가장치와 조향부재(12, 13)로 사용될 수도 있다.
도시된 실시예에 있어서, 각 조합 모터와 동력전달장치의 조합체(1)는 타이어가 회전하는 공간내에서 효과적으로 바퀴조립체와 결합된다. 각 모터와 동력전달장치의 조합체(1)의 출력은 바퀴원판(16)이 연결된 허브(14)를 따라 전달되며, 상기 바퀴원판은 타이어(10)가 그 상부에 장착되는 외륜(外輪)에 연결되도록 외측으로 방사형으로 연장된다.
본 발명에 따른 조합모터와 동력전달장치(1)의 일반적으로 실시예는 제2도에 도시된다. 두 개의 입력수단(2, 3)은 동력을 입력하기 위한 것이다. 이러한 입력수단(2, 3)중 적어도 하나의 입력수단은, 상기 장치(1) 내에서 일체적으로 조합된 전기모터 요소와 동력전달장치 요소를 구동하기 위한 전기동력 입력수단이다. 예를 들어, 상기 전기 모터 요소는, 다음 제3도에서 설명되는, 차동 동력전달장치의 필수요소로서 회전하는 링기어 상에 장착된 상기 전기 모터의 회전자일 수 있다. 선택적으로, 필수 전기 모터 요소로는 자장 조립체가 될 수 있으며, 그리고 필수 모터 요소가 상기 동력전달장치 구성요소의 또 다른 부분이 될 수 있다. 본 발명의 다양한 실시예에서, 상기 기계적 회전 출력 수단(4)은 연속적 가변속도에서 음의 최대값에서부터 양의 최대값까지의 값을 갖는다.
제3도는 새로운 방식으로 차동장치를 채용한 본 발명에 의한 모터와 동력전달장치의 조합체(1)의 실시예를 도시한다. 상기 장치(1)는, 제1a도에 도시된 전기 차량에 상기 장치가 채용되었을 때, 현가부재(12)에 직접 고정될 수도 있으며, 바퀴가 조향을 위해 회전하는 경우에는 조향부재(13)에 직접 고정될 수도 있으며, 또는 차량의 다른 적당한 부재에 직접 고정될 수도 있는 하우징의 절반부(15)를 포함한다.
상기 모터와 동력전달장치의 조합체(1)에 공급되는 두 입력 수단(2, 3)은 해당 화살표 하부에 위치된다. 이러한 실시예에 있어서, 상기 입력들은 내부에서 기계적 동력으로 전환되는 전기 동력의 형태이다. 상기 구동바퀴(10)를 회전시키는 출력(4)은 바퀴를 회전시키기 위해 바퀴 허브(14)의 외측단부에 고정된 바퀴축(43)을 경유하여 전달된다. 상기 바퀴원판(16)은 도시되지 않은 볼트에 의해 허브(14)의 원형 둘레부(49)에 체결되어 바퀴(10)을 회전시킨다. 상기 바퀴원판(16)의 외측 원주 모서리는 타이어가 그 상부에 장착되는 외륜(rim, 도시되지 않음)에 연결된다.
이러한 바퀴조립체는 부동 허브(浮動, floating hub) 형태로 종래기술에 공지되어 있다. 공지된 바와 같이, 바퀴(10)에 부하된 중량은 허브(14)의 내표면(47)으로부터 주축(spindle)(44)의 원통형 외측 표면으로 도시되지 않은 베어링들에 의해 전달된다. 상기 주축(44)은 중공형태로서, 이는, 강철 축(43)이 주죽내에서 자유롭게 회전하고, 바퀴에 부하된 중량으로부터 벗어난 상태로 바퀴(10)를 회전시키기 위한 회전력을 전달할 수 있도록 한다.
본 발명으로 돌아가서, 상기 입력수단(2)은 제3도에 모서리 방향에 도시된 원판(23)의 외측 원주부상에 고정된 회전자 요소(22)와 상호작용하도록, 한 예로, 하우징 부(15)의 내부에 고정된 자장 요소(21)를 포함한다. 제3도에 도시되지 않았지만, 복수개의 자장 요소(21)가 하우징(15)의 내부 둘레에 간격을 두고 위치하며, 복수개의 회전자 요소가 상기 원판(23)의 원주부 둘레에 제공된다.
상기 원판(23)은 하우징(15)상에 고정된 베어링(25)에 의해 지지되며, 그에 따라 바퀴(10)와 동일 축선 주위를 회전하게 된다. 구동기어(24)가 상기 원판(23)상에 고정식으로 장착되며, 그의 원통형 베벨 전면부는 기어 치차를 형성하도록 홈이 파인다. 이러한 실시예에 있어서, 제3도에 도시된 바와 같이, 입력수단(3)은 입력수단(2)과 동일한 요소를 필수적으로 갖는다.
출력수단(4)에 있어서, 피니언 기어축(41)이 한 쌍의 피니언 기어(42)를 유지하여, 입력(2, 3)의 대응하는 구동기어들 사이에서, 즉 제3도에 도시된 입력수단(2) 상의 구동기어(24)와 그에 대응하는 입력수단(3) 상의 구동기어 사이에서 회전하도록 한다. 상기 피니언 기어축(41)의 중간부는 바퀴를 회전시키는 바퀴축(43)의 중간부에 직각으로 견고하게(비회전식으로) 연결된다.
입력수단(2) 상의 베벨식 구동기어(24)와 이에 대응하는 입력수단(3) 상의 대응하는 상대 구동기어가 동일한 속도로 회전하도록 전기적 입력수단에 의해 구동될 때, 상기 피니언 기어(42)는 피니언 기어축(41) 상에서 회전하지 않는다. 이러한 경우, 상기 피니언 기어축(41)은 동일한 속도로 회전하며(도면지에 수직한 평면내에서), 상기 바퀴(10) 또한 동일한 회전속도로 회전한다. 반대방향으로 회전하는 경우를 포함하여, 상기 두 대응하는 베벨 기어가 상이한 속도로 회전할 때, 피니언 기어축(41)은, 피니언 기어축(41)상에서 회전하는 피니언 기어(42)에 의해, 상기 두 대응하는 베벨식 구동기어의 회전속도들 사이의 중간속도로 회전하게 된다.
그러므로 상기 바퀴(10)는 상기 두 입력수단(2, 3)이 전방 또는 후방으로 동일한 방향이며, 그리고 각각 최대 속도일 때, 전방 또는 후방에서 최고속도로 구동된다. 이중에서 하나의 속도가 감속하면, 바퀴(10)의 속도가 감소된다. 그러므로 상기 바퀴(10)가 회전할 수 있는 속도는 전방 최고속도에서 후방 최고속도까지 연속적으로 가변된다.
전기 동력원이 전지(battery)라면, 상기 바퀴(10)는 전방 최고와 후방 최고 속도 사이의 범위의 어떤 속도에서도, 전지 최대 동력으로 구동될 수 있다. 다음에 설명되는 바와 같이, 상기 모터와 동력전달 장치의 조합체(1)는, 이러한 넓은 범위내에서 어떤 속도로도 그것을 회전시키면서, 바퀴(10)에 최대 동력을 제공할 수 있으며, 따라서 효과적이고 효율적인 연속가변속도 동력전달장치가 된다.
상기 두 입력수단(2, 3)이 거의 동일한 그러나 반대방향의 속도로 구동될 때, 상기 바퀴(10)는 전지로부터의 가용 최대 동력에 대응하여 매우 낮은 속도로, 그러나 매우 높은 각 운동량을 가지며 회전한다. 상기와 같은 각 최대 전진속도와 최대 후진속도 이하의 출력속도에 있어서, 사실 상기 두 입력수단(2, 3)의 속도는 연속적으로 조합된다.
즉, 이러한 연속 조합체의 폭, 즉 소정의 출력속도에 대한 조합체의 유효수는 최대속도 이하의 출력속도가 감소함에 따라 증가한다. 그러므로, 출력속도의 변화를 조절하는 데 있어서, 상이한 조절 방법이 입력에 사용되는 동력원의 특성과 부하에 따라서 선택되어진다.
본 발명에 따른 동력전달 및 구동장치는 상기 바퀴 내부의 공간내에 바퀴 조립체의 나머지 공간에 충분하게 설치될 만큼 소형이며 경량이다. 이는 구성요소로서 여러 가지 경량재료들이 사용되기 때문이다. 본 발명에 따른 상기 동력전달 및 구동장치는 약 16 또는 18㎏이하의 적은 중량을 가지며, 원통형의 외측 크기는 예를 들어 직경이 0.35m이고 그 길이가 0.20m이하이다.
본 발명에 따른 장치는 바퀴내의 바퀴조립체에 조립할 수 있을 만큼 작아서, 자동용 조향 및 현가장치가 결합하기에 적절하다. 자동차 설계에 있어서 이것은 매우 중요하다. 그 무게가 경량이기 때문에, 자동차의 현가중량도 작다. 차체에서 조종자치들을 모두 장탈하면, 그 자동차의 공간을 전지 설치등을 포함하여 자유롭게 사용할 수 있다.
제3도에 제동수단이 도시된다. 제동수단은 바퀴원판(16)으로부터 수평적으로 연장된 띠(51) 또는 돌출부(드럼)에 의한다. 상기 띠(51)는 제동력을 제공하기 위해 그 상부에 조여지는 한쌍의 캘리퍼(calipers, 53) 사이에 연장된다. 그러므로, 제동수단을 포함하여, 전체 장치들이 효과적으로 바퀴 내부공간의 보통 바퀴 조립체내의 공간에 잘 맞게 된다.
바퀴축(23)과 원판(23)을 지지하기 위해 베어링을 사용할 수도 있다. 본 발명에 의한 동력전달 및 조종장치의 추가 실시예에서는, 단순화를 위하여 바퀴가 장치(1) 외부에 위치되며, 바퀴 축(43)이 직접 바퀴(10)에 연결되는 구성을 갖는다. 필요하다면, 이들 다른 실시예에서는 제3도와 유사하게 즉, 바퀴내의 공간에 장치(1)가 설치될 수도 있다.
제4도는 본 발명에 따른 유성기어 장치를 채용한 동력전달장치의 실시예를 도시한다. 제3도에 도시된 부품과 동일한 부품들은 제3도와 동일한 도면부호로 표시되며, 설명을 생략한다. 단순화된 출력수단(4)은 하우징의 절반부(15)에 연결된 반쪽 베어링(44')에 의해 지지되는 바퀴 차축(43)을 도시한다. 차동기어 장치를 유성기어 장치로 바꾼 명백한 차이가 발생한 것이다.
상기 유성기어 장치의 최외곽 부재는 링기어로서, 중공의 원통형 부재(36)의 내부 원주부상에 그 치차가 배열되어 있다. 원통형 부재(36)의 우측단부는 폐쇄 가능하지만, 어떤 경우에도, 본 실시예에서는, 입력수단(3)과 함께 회전하도록 입력수단(3)의 원판(33)에 강하게 고정되어 있다.
링기어 부재(36)의 내부에는 선기어(46)(파선으로 도시)와 허브만이 위치된다. 상기 허브의 일부(26)는 입력(2)의 원판(23)에 고정 결합되도록 좌측으로 연장되어 있다. 상기 선기어(46)와 상기 허브(그 일부(26)와 동시에)는 상기 링기어(36)의 회전에 따라 동축으로 회전한다. 상기 바퀴축(43)은 선기어와 함께 회전하도록 우측으로 연장되어 상기 선기어(46)와 강하게 결합된다. 간격부재(26)는 전형적으로 그에 부착된 적어도 3개의 유성기어(27)(제4도에서 단지 하나만이 파선으로 도시된)를 가지며, 상기 선기어(46)와 링기어(36) 사이에서 회전한다.
제5도는 유성기어 장치를 채용한 본 발명에 의한 동력전달장치의 또 다른 실시예를 도시한다. 여기서 입력수단(2)의 원판(23)은 선기어의 연장부(46')에 연결되어, 입력수단(2)이 작동하는 경우, 상기 선기어를 회전시킨다. 상기 선기어와 그 연장부(46')는 선기어의 축선을 따라 원통형 중공형태를 가지며, 바퀴축(43)의 연장부(43')(파선으로 도시된)는 그 축을 따라 우측으로 연장되어 유성기어 장치 세트의 허브(26')와 강하게 비회전식으로 연결되게 한다.
제4도의 유성기어 장치의 실시예는, 각 경우에 두 개의 입력수단의 최대속도가 동일하다고 가정할 때, 제5도에 도시된 것보다 더 높은 출력속도를 갖는다. 즉, 제4도에 도시된 실시예에 있어서, 출력 회전속도는, 입력속도들의 합으로 측점되며, 중량이 상기 유성기어 장치의 상대 직경에 따라 변한다. 특별히, 제4도에 도시된 실시예에 있어서, 상기 출력속도는 각 입력속도보다 쉽게 커질 수 있다.
그러므로 이러한 실시예는 강력한 저단기어 특성을 유지하면서 고속 능력 즉, 오버드라이브(overdrive) 특성을 갖는 것으로 간주할 수 있다.
그에 대한 대비의 예로, 출력속도가 각 입력속도를 초과하지 못하기 때문에 저단 기어 장치로 고려되어야 한다. 즉, 제3도의 차동장치의 실시예처럼, 최대 출력속도는 양 입력이 동일방향에서 최대 속도일 때 발생한다.
이러한 후자의 양태는 제4도와 제5도의 실시예 사이에 중요한 차이를 포함한다. 즉, 장치(1)에 공급되는 두 입력이 두 원판(23, 33)이 동일한 속도로 회전하는 것과 같은 방식일 때, 적어도 최고속도에서 제5도에 도시된 실시예는 제4도에 도시된 실시예보다 더욱 효율적이다. 이러한 경우에, 상기 허브에 결합되어 있는 허브와 상기 유성기어(제5도에는 도시되어 있지 않으나, 제4도의 허브(26)와 유성 기어(27) 참조)는 상기 선기어(46)와 링기어(36)에 대하여 회전하기보다 그들과 함께 회전한다. 그러므로 제4도에 도시된 바와 같이, 최고속도에서 유성기어(27)와 허브(26)의 상대운동과 그에 따르는 손실이 크지만, 상기한 것들이 함께 회전하지 않을 때는 발생되는 손실이 없다.
상기 동력전달 구동장치의 기계적 회전출력은 상기 두 입력에 대한 부하와 조종에 따라 소망하는 소정의 회전속도, 힘 또는 토크(torque)에서도 제공될 수 있다. 모터에 공급되는 전기력을 상기 입력수단의 기계적 회전력으로 변환하기 위한 소정의 전기 모터도 각 입력수단에 통합될 수 있다.
제3도와 제4도 그리고 제5도에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예는 회전자 요소(22)와 같은 필수 전기 모터 요소는 제3도의 드라이브 기어(23), 제4도의 허브(26) 또는 제5도의 선 기어(46){연장부(46')를 통하여} 등과 같은 필수 동력전달장치 요소와 일체적으로 결합된다. 이것은 부품들의 수를 줄이고, 모터와 동력전달장치의 크기와 무게를 줄이는데 가장 효과적인 접근방식이다. 상기한 감소는 종래기술에서 모터의 출력축 즉, 기계적 회전입력을 동력전달장치에 전달하는 수단으로 사용된 축의 양단부를 지지하기 위해 요구되었던 베어링 수의 감소를 포함한다. 도면에 도시되듯이, 도시된 동력전달장치의 필수요소상에 작용하는 외력이 거의 없으며, 따라서 추가 베어링이 꼭 필요치는 않다. 그러므로, 각각의 특정한 경우에 적합한 설계에 의하여, 그것이 결합되는 필수 전기모터 부품을 지지하는 필수 동력전달 부품을 충족시키기 위해 단일 베어링이 만들어질 수 있다. 즉, 대부분의 부하가 필수 전동 부품의 회전축에 수직인 단일 평면내에 효과적으로 제공될 수 있다.
스테핑 모터(stepping motor)는 시간의 함수로서 각 위치를 조절하는데 특히 유용하며, 그에 따라 기계적 회전입력의 속도가 기계적 회전 출력 속도를 원하는 값으로 조절할 수 있게 한다. 상기 기술에 공지된 바와 같이, 상기 스테핑 모터의 토크 출력은 전형적으로 회전속도가 증가함에 따라 rpm이 0이거나 낮을 때의 최대 토크로부터 떨어진다. 이와는 대조적으로, 스테핑 모터의 전형적인 출력 동력은 rpm이 0으로부터 출력의 안정값까지 증가함에 따라 급격히 증가한다. 즉, 동력 출력은 이 안정값에 매우 넓은 범위의 rpm 동안 유지된다.
그러므로, 두 개의 스테핑 모터가 본 발명에 의한 동력전달 구동 장치의 두 입력수단에 채용될 경우, 각 모터가 그의 최고출력을 내기 위한 안정값을 제공하기 위하여 최저속도 이상의 회전속도로 구동될 때, 상기 두 스테핑 모터의 최고동력의 합은 출력시 효과적으로 이용할 수 있다.
용이하게 이해되듯이, 본 발명에 의한 동력전달장치의 전체 최고출력은 어떤 출력속도에서도 이용할 수 있다. 그에 따라, 저출력 속도에서는 그 출력 토크가 매우 크다.
스테핑 모터는 전지 구동 차량에 채용될 수 있는 본 발명에 의한 구동장치에 상용될 경우 특히 유리하다. 그것은 경량이며 효율적이고, 용이하게 조절가능하며, 소망하는 출력 회전속도(rpm)를 제공할 수 있다. 그의 높은 효율은, 그들중 다수가 속도가 감소될 때 실체적으로 전체 효율을 상실하는 다른 대부분의 전기 모터와는 달리 그의 넓은 rpm 범위 전체에 걸쳐서 거의 일정하다. 또한, 상기 스테핑 모터는, 다른 많은 형태의 전기 모터와는 달리 저 rpm에서 높은 토크를 갖는다. 대부분의 다른 모터는 실질적으로 감속될 수 없으며, 후진할 수 없다.
입력수단(2, 3)으로서 작용하는 전기 모터의 비교적 낮은 최고속도(rpm)가 도시된 실시예에 사용되도록 요구될 수도 있으며, 이들 모두는 회전자 회전수대 바퀴 회전수의 비가 1 : 1인 것을 채용한다.
그러므로, 일반 타이어 크기에 사용하기 위해서는, 800 내지 1000rpm의 최고속도가 대부분의 목적을, 그리고 각 기계적 회전 입력수단(2, 3)을 일반적으로 충족시킨다.
본 발명에 따른 구동 장치에 상기 스테핑 모터를 조절하기 위한 컴퓨터를 사용하면, 운전자에 의해 회전되는 자동차 핸들의 회전각이 컴퓨터에 의해 감지되는 등의 회전반경에 따른 상이한 출력속도에서 조향되는 두 앞바퀴를 구동시킴으로서 용이하게 모퉁이를 돌아갈 수 있다.
두 구동바퀴의 속도를 각각 조절하는 것은 바퀴가 지면에 대하여 점착(粘着)을 상실하는 것을 방지하는데 효과적이며, 한 쌍의 구동바퀴들 사이에 동력의 분배를 위해 차동 동력전달장치를 채용한 종래기술에서는 빈번히 발생했던 구동바퀴의 그에 따른 스피닝(spinning)을 방지하는데도 효과적이다.
본 발명의 하나의 중요한 장점은 발전기로서 사용되는 본 발명에 따른 구동장치, 즉 회생제동(回生制動)에 의해 차량의 제동을 수행할 수 있다는 것이다. 전기 구동 자동차의 경우, 차량의 운동에너지는 변환되어 유용한 전기로 전지내에 충전되어질 수 있으며, 따라서 다음 계속적으로 자동차를 추진하는데 유용하다. 그러므로, 각 바퀴상에 위치된 것등과 같은 소형 경량 유압 제동장치는 상기 차량의 예비 또는 비상 제동장치로서 충분하다.
본 발명에 따른 모터와 동력전달장치의 조합체의 연속가변속도 특성은 특별히 상기한 목적에 유용하며, 즉 상기 장치를 최대로 회생(回生)시키기 위해 조정할 수 있다는 점에서 유용하다. 일반적으로 이것은 출력수단(4)을 입력을 변환하는 것과, 상기 두 입력수단(2, 3)을 두 출력 또는 하나의 출력과 하나의 입력으로 변환하는 것을 포함한다.
증가된 제동력은, 각 전기구동모터 요소가 작동하도록 모터와 동력 전달장치의 조합체를 작동시켜, 상기 두 개의 입력들 중 적어도 하나의 매우 높은 rpm이 다량의 동력을 회생시킴으로서 얻어질 수 있다. 조절장치가 이러한 동일 고단 기어 회생 모드(mode)로 설정되면, 차량이 주차하는 동안에 작은 전류가 소모되면서 효율적인 주차 제동이 제공된다.
본 발명에 따른 모터와 동력전달장치의 조합체에 공급되는 전기동력 입력을 조절하기 위해 다음 사항들을 고려해야 한다. 정지상태의 차량을 구동시키기 위해, 본 발명에 따른 상기 장치를 작동시키는 첫 번째 조절 방법은 간단하다. 각 기계적 회전 입력수단(2, 3)은 0rpm에서 시작될 수 있으며, 속도가 증가하면서 가속되어질 수 있고, 따라서 제3도에 도시된 실시예에 있어서의 상기 피니언 기어(42)의 어떠한 상대 회전도 피할 수 있다.
제3도에 도시된 실시예의 보다 복잡한 접근은 양 기계적 회전 입력수단(2, 3)이 동일한 속도이나, 상호 반대 방향에서 시작하는 것이며, 상기 차량의 최고속도에서 두 기계적 입력수단이 동일 방향으로 회전할 때까지, 한 입력수단을 다른 입력수단보다 감속시키는 것이다.
제6도는 에너지를 저장하고 필요할 때 공급하기 위하여 플라이휠을 사용하는 또 다른 실시예를 도시한다. 이 도면에서는, 두 개의 전기에너지 입력수단(2, 3)과 하나의 기계적 회전에너지 출력수단(4)을 갖는 모터와 구동장치의 조합체(1)가 도시된다. 그러나 이는 전술한 회생제동의 경우에서 언급된 바와 같이, 입력 또는 출력의 구성을 변환시킬 수 있다.
그러나, 이러한 실시예의 목적은, 예견된 또는 급작스런 가속 상황등과 같은 최고동력 필요시를 위하여 에너지를 저장하거나, 차량이 제동될 때, 전체 차량의 운동에너지를 상기 모터와 동력전달장치의 조합체(1)에 포함된 하나 또는 2이상의 플라이휠의 운동에너지로 변환시키기 위해, 제동작동 자체에 의해 플라이휠이 가속됨으로서 얻어진 운동 에너지의 기계적 저장을 위하여 에너지를 저장하는 것이다. 이러한 다양한 목적에 맞게 다양한 설계가 가능하다. 최고동력의 경우만을 특별히 예시한 제6도의 실시예는 이에 의해 충족된다.
상기 입력수단(2)은 하우징의 절반부(15)내에 배치된 자장 조립체 장치(21)와 회전 관성 모멘트를 증가시키기 위하여 무거운 원통형 원주 질량 덩어리(28)를 갖는, 상기 원판(23)(모서리편으로 도시된)의 첨부상에 위치된 회전자 장치(22)를 포함한다. 입력수단(3)은 유사한 구성요소를 갖는다. 이러한 실시예는 링 기어(36)와, 각각 원판(33, 23)에 연결된, 제4도의 실시예에서의 유성기어 장치의 허브(26)를 도시한다.
두 구동바퀴를 연결하는 차동장치의 링기어를 축(43)의 단부상의 피니언 기어에 의해 결합하는 것과 같이, 상기 구동바퀴들과 결합되도록 하방으로 연장된 수직축(43)에 의해 상기 출력수단(4)이 발생한다.
상기 모터와 동력전달장치의 조합체(1)는 두 구동바퀴들을 연결하는 차동장치를 갖는 통상의 차량내에 채용될 수 있다.
본 발명은 단지 다음의 청구범위에 의해서만 제한되며, 전술한 실시예들의 특별한 실시예에 의해서 한정되지는 않는다. 본 발명의 개념 내에서 다수의 전술한 실시예의 개조된 형태와 변형이 가능하다.

Claims (24)

  1. 제1전기동력 입력을 수용하기 위한 제1동력 입력 수단과, 제2의 전기동력 입력을 수용하기 위한 제2동력 입력수단과, 상기 제1, 제2동력 입력수단의 전기동력을 출력으로 변환시키는 동력 변환수단을 포함하며, 상기 동력 변화수단은 기계적 동력 전달장치를 포함하며, 상기 동력 전달장치는, 상기 제1, 제2동력 입력수단에 제공된 상기 제1, 제2의 동력 입력에 대응하는 기계적 동력을 각각 수용하는 두 개의 입력부와, 변환된 동력을 기계적 회전력으로 출력하는 하나의 출력부를 가지며, 상기 출력부의 회전속도는 가변적이고, 상기 동력 변환수단은 각각의 상기 제1, 제2동력 입력에 대해, 각 전기 모터 요소와 상기 기계적 동력 전달장치 요소로 구성되는 각 조합체를 포함하며, 상기 두 요소의 조합체는 베어링과 축을 포함하여 다른 요소들을 사이에 두지 않고 기계적 및 결합구조적으로 직접 결합되어 있는 것을 특징으로 하는 모터와 동력전달장치의 조합체.
  2. 제1전기동력 입력을 수용하기 위한 제1동력 입력 수단과, 제2의 전기동력 입력을 수용하기 위한 제2동력 입력수단과, 상기 제1, 제2동력 입력수단의 전기 동력을 출력으로 변환시키는 동력 변환수단을 포함하며, 상기 동력 변화수단은 기계적 동력 전달장치를 포함하며, 상기 동력 전달장치는, 상기 제1, 제2동력 입력수단에 제공된 상기 제1, 제2의 동력 입력에 대응하는 기계적 동력을 각각 수용하는 두 개의 입력부와, 변환된 동력을 기계적 회전력으로 출력하는 하나의 출력부를 가지며, 상기 출력부의 회전속도는 가변적이고, 상기 동력 변환수단은, 각각의 상기 제1, 제2동력 입력에 대해, 각 전기 모터 요소와 상기 기계적 동력 전달장치 요소로 구성되는 각 조합체를 포함하며, 상기 두 개별적 요소들 중의 하나를 포함하는 상기 조합체의 대부분이 나머지 하나를 내장하는 덮개 내에 위치하며, 이에 의해 상기 각 조합체의 구성은 소형이 되며, 상기 두 조합체는 서로 가깝게 인접하여 설치되는 것을 특징으로 하는 모터와 동력전달장치의 조합체.
  3. 제2항에 있어서, 상기 각 덮개는 상기 각 조합체 중 하나인 상기 각 모터 요소의 덮개이며, 상기 각각의 덮개는 그 길이가 그 직경보다 짧은 원통형 대칭을 갖는 것을 특징으로 하는 모터와 동력전달장치의 조합체.
  4. 제3항에 있어서, 상기 동력 전달장치는 차동장치를 구비하며, 이 차동장치는, 상기 동력전달장치의 두 입력부에 대응하는 한 쌍의 대향 구동기어와, 상기 한 쌍의 대향 구동기어 사이의 제1축상에서 회전하는 한 쌍의 피니언 기어와, 한 단부가 상기 제1축의 중심부에 수직하게 연결되고, 다른 단부가 기계적 회전 동력 출력을 제공하는 제2축과, 상기 구동기어, 상기 피니언 기어, 제1축, 및 제2축을 적어도 부분적으로 덮는 하우징을 포함하며, 상기 각 조합체는 상기 동력전달장치의 각 요소로서 상기 구동기어 중 하나를 포함하며, 상기 구동기어는 각 전기모터 요소와 기계적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 모터와 동력전달장치의 조합체.
  5. 제1항에 있어서, 상기 동력 전달장치는 차동장치를 구비하며, 이 차동장치는, 상기 동력전달장치의 두 입력부에 대응하는 한 쌍의 대향 구동기어와, 상기 한 쌍의 대향 구동기어 사이의 제1축상에서 회전하는 한 쌍의 피니언 기어와, 한 단부가 상기 제1축의 중심부에 수직하게 연결되고, 다른 단부가 기계적 회전 동력 출력을 제공하는 제2축과, 상기 구동기어, 상기 피니언 기어, 제1축, 및 제2축을 적어도 부분적으로 덮는 하우징을 포함하며, 상기 각 조합체는 상기 동력전달장치의 각 요소로서 상기 구동기어 중 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 모터와 동력전달장치의 조합체.
  6. 제5항에 있어서, 상기 제1전기모터의 제1요소가 상기 한 쌍의 구동기어의 제1구동기어의 각 원주부에 견고하게 연결되어 상기 제1구동기어와 함께 회전하는 회전자인 상기 제1전기모터의 제1요소와, 상기 한 쌍의 구동기어의 제2구동기어의 각 원주부에 견고하게 연결되어 상기 제2의 구동기어와 함께 회전하는 회전자인 상기 제2모터의 제1요소와, 상기 하우징의 한 부에 기계적으로 연결되어 상기 제1구동기어 상의 회전자와 그 자장에 의해 상호 작용하는 자장 조립체인 상기 제1전기모터의 제2요소와, 상기 하우징의 한 부에 기계적으로 연결되어 상기 제2구동기어 상의 회전자와 그 자장에 의해 상호 작용하는 제2자장 조립체인 상기 제2전기모터의 제2요소를 포함하며, 상기 각조합체의 상기 각 전기 모터 중 한 요소가 상기 회전자인 것을 특징으로 하는 모터와 동력전달장치의 조합체.
  7. 제3항에 있어서, 상기 동력 전달장치는 유성기어장치를 구비하며, 이 유성기어장치는, 내부 선기어와, 이 내부 선기어의 축선과 방향이 같은 회전축선을 갖는 외부 링기어와, 허브에 의해 유지되는 한 조의 유성기어와, 상기 전기모터와 동력전달장치를 적어도 부분적으로 덮는 하우징을 포함하며, 상기 유성기어장치는 상기 내부 선기어와 외부 링기어 사이에서 조화 회전하도록 상기 허브에 의해 유지되며, 상기 유성기어장치는 상기 내부와 외부 기어들의 회전차에 따라 상기 허브에 대해 상대적으로 회전하며, 상기 허브는 두 회전속도 성분의 합에 따라 회전하며, 제1회전 속도 성분은 상기 선기어와 링기어의 통상 회전 속도이며, 제2속도 성분은 상기 선기어와 링기어의 회전 속도차인 것을 특징으로 하는 모터와 동력 전달 장치의 조합체.
  8. 제7항에 있어서, 상기 링기어의 각 원주부에 견고하게 연결되어 상기 링기어와 함께 회전하는 회전자인 상기 제1전기모터의 제1요소와, 상기 허브의 각 원주부에 견고하게 연결되어 상기 허브와 함께 회전하는 회전자인 상기 제2전기모터의 제1요소와, 상기 하우징의 한 부분에 기계적으로 연결되어 그 자장에 의해 상기 링기어상의 회전자와 그 자장에 의해 상호 작용하는 제1자장 조립 체인 상기 제1전기 모터의 제2요소와, 상기 하우징의 한 부분에 기계적으로 연결되어 상기 허브상의 상기 회전자와 그 자장에 의해 상호 작용하는 제2자장 조립체인 상기 제2전기모터의 제2요소와, 상기 유성기어, 허브 그리고 링기어에 의해 구동될 때 함께 회전하도록 상기 선기어에 연결되는 축을 포함하며, 상기 각 조합체의 상기 전기 모터들 중 상기 각 요소들이 상기 회전자인 것을 특징으로 하는 모터와 동력전달장치의 조합체.
  9. 제7항에 있어서, 상기 링기어의 각 원주부에 견고하게 연결되어 상기 링기어와 함께 회전하는 회전자인 상기 제1전기 모터의 제1요소와, 상기 선기어의 각 원주부에 견고하게 연결되어 상기 선기어와 함께 회전하는 회전자인 상기 제2전기모터의 제1요소와, 상기 하우징의 한 부위에 연결되어 상기 링기어상의 상기 회전자와 그 자장에 의하여 상호 작용하는 제1의 자장 조립체인 상기 제1전기모터의 제2요소와, 상기 하우징의 한 부분에 연결되어 상기 선기어상의 상기 회전자와 그 자장에 의해 상호 작용하는 자장 조립체인 상기 제2전기모터의 제2요소와, 상기 유성기어, 선기어, 및 링기어에 의해 구동될 때 그와 함께 회전하도록 상기 허브의 각 연장부에 연결되는 축을 포함하며, 상기 각 조합체의 상기 전기모터의 상기 각 요소가 상기 회전자인 것을 특징으로 하는 모터와 동력전달장치의 조합체.
  10. 제1전기동력 입력을 수용하기 위한 제1동력 입력수단과, 제2의 전기동력 입력을 수용하기 위한 제2동력 입력수단과, 상기 제1, 제2동력 입력수단의 전기 동력을 기계적 동력으로 출력시키기 위해 변환시키는 동력 변환수단을 포함하며, 상기 동력 변환수단은 기계적 동력 전달장치를 포함하며, 상기 동력전달장치는, 상기 제1, 제2동력 입력수단에 제공된 상기 제1, 제2의 동력 입력에 대응하는 기계적 동력을 각각 수용하는 두 개의 입력부와, 변환된 동력을 기계적 회전력으로 출력하는 하나의 출력부를 가지며, 상기 출력부의 회전속도는 가변되고, 상기 동력 변환수단은, 각각의 상기 제1, 제2동력 입력에 대해, 각 전기 모터 요소와 상기 기계적 동력 전달장치 요소로 구성되는 각 조합체를 포함하며, 상기 동력 전달장치는 유성기어장치를 구비하며, 이 유성기어장치는 내부 선기어와, 이 내부 선기어의 축선과 같은 방향의 회전축선을 갖는 외부 링기어와, 허브에 의해 유지되는 한 조의 유성기어와, 상기 전기모터와 동력전달장치를 적어도 부분적으로 덮는 하우징을 포함하며, 상기 유성기어장치는 상기 내부 선기어와 외부 링기어 사이에서 조화 회전하도록 상기 허브에 의해 유지되며, 상기 유성기어는 상기 내부와 외부 기어들의 회전차에 따라 상기 허브에 대해 상대적으로 회전하며, 상기 허브는 두 회전속도 성분의 합에 따라 회전하며, 제1회전속도 성분은 상기 선기어와 링기어의 통상 회전속도이며, 제2속도 성분은 상기 선기어와 링기어의 회전 속도차이며, 상기 링기어의 각 원주부에 견고하게 연결되어 상기 링기어와 함께 회전하는 회전자인 상기 제1전기모터의 제1요소와, 상기 허브의 각 원주부에 견고하게 연결되어 상기 허브와 함께 회전하는 회전자인 상기 제2전기모터의 제1요소와, 상기 하우징의 한 부분에 기계적으로 연결되어 그 자장에 의해 상기 링기어상의 회전자와 그 자장에 의해 상호 작용하는 제1자장 조립체인 상기 제1전기 모터의 제2요소와, 상기 하우징의 한 부분에 기계적으로 연결되어 상기 허브상의 상기 회전자와 그 자장에 의해 상호 작용하는 제2자장 조립체인 상기 제2전기모터의 제2요소와, 상기 유성기어, 허브 그리고 링기어에 의해 구동될 때 함께 회전하도록 상기 선기어에 연결되는 축과, 상기 제2축의 회전축선과 동축선으로 상기 하우징에 연결되고, 내부에 상기 제2축을 수용하도록 상기 제2축의 중심축을 따라 중공 형태를 갖는 바퀴 지지 주축과, 외륜과 베어링 수단을 가져 상기 바퀴지지 주축상에서 회전하는 바퀴를 포함하며, 상기 바퀴를 회전시키기 위해 상기 외륜과 베어링 수단을 통해 상기 바퀴에 연결되도록 상기 축이 상기 하우징으로부터 연장되는 것을 특징으로 하는 모터와 동력전달장치의 조합체.
  11. 제1전기동력 입력을 수용하기 위한 제1동력 입력수단과, 제2의 전기동력 입력을 수용하기 위한 제2동력 입력수단과, 상기 제1, 제2동력 입력수단의 전기 동력을 기계적 동력으로 출력시키기 위해 변환시키는 동력 변환수단을 포함하며, 상기 동력 변환수단은 기계적 동력 전달장치를 포함하며, 상기 동력 전달장치는, 상기 제1, 제2동력 입력수단에 제공된 상기 제1, 제2의 동력 입력에 대응하는 기계적 동력을 각각 수용하는 두 개의 입력부와, 변환된 동력을 기계적 회전력으로 출력하는 하나의 출력부를 가지며, 상기 출력부의 회전속도는 가변되고, 상기 동력 변환수단은, 각각의 상기 제1, 제2동력 입력에 대해, 각 전기 모터 요소와 상기 기계적 동력 전달장치 요소로 구성되는 각 조합체를 포함하며, 상기 동력 전달장치는 유성기어장치를 구비하며, 이 유성기어장치는 내부 선기어와, 이 내부 선기어의 축선과 동일선상의 회전축선을 갖는 외부 링기어와, 허브에 의해 유지되는 한 조의 유성기어와, 상기 전기모터와 동력전달장치를 적어도 부분적으로 덮는 하우징으로 구성되는 유성기어장치를 포함하며, 상기 유성기어장치는 상기 내부 선기어와 외부 링기어 사이에서 조화 회전하도록 상기 허브에 의해 유지되며, 상기 유성기어는 상기 내부와 외부 기어들의 회전차에 따라 상기 허브에 대해 상대적으로 회전하며, 상기 허브는 두 회전속도 성분의 합에 따라 회전하며, 제1회전속도 성분은 상기 선기어와 링기어의 통상 회전속도이며, 제2속도 성분은 상기 선기어와 링기어의 회전 속도차이며, 상기 링기어의 각 원주부에 견고하게 연결되어 상기 링기어와 함께 회전하는 회저자(armature)인 상기 제1전기모터의 제1요소와, 상기 허브의 각 원주부에 견고하게 연결되어 상기 허브와 함께 회전하는 회전자인 상기 제2전기모터의 제1요소와, 상기 하우징의 한 부분에 기계적으로 연결되어 그 자장에 의해 상기 링기어상의 회전자와 그 자장에 의해 상호 작용하는 제1자장 조립체인 상기 제1전기 모터의 제2요소와, 상기 하우징의 한 부분에 기계적으로 연결되어 상기 허브상의 상기 회전자와 그 자장에 의해 상호 작용하는 제2자장 조립체인 상기 제2전기모터의 제2요소와, 상기 유성기어, 허브 그리고 링기어에 의해 구동될 때 함께 회전하도록 상기 각 허브의 연장부에 연결되는 축과, 상기 각 조합체의 상기 전기모터 중 하나의 상기 요소가 상기 회전체이며, 상기 제2축의 회전축선과 동축선으로 상기 하우징에 연결되고, 내부에 상기 제2축을 수용하도록 상기 제2축의 중심축을 따라 중공 형태를 갖는 바퀴 지지 주축과, 외륜과 베어링 수단을 가져 상기 바퀴 지지 주축상에서 회전하는 바퀴와, 상기 바퀴를 회전시키기 위해 상기 외륜과 베어링 수단을 통해 상기 바퀴에 연결되도록 상기 축이 상기 하우징으로부터 연장되는 것을 특징으로 하는 모터와 동력전달장치의 조합체.
  12. 제1전기동력 입력을 수용하기 위한 제1동력 입력수단과, 제2의 전기동력 입력을 수용하기 위한 제2동력 입력수단과, 상기 제1, 제2동력 입력수단의 전기 동력을 기계적 동력으로 출력시키기 위해 변환시키는 동력 변환수단을 포함하며, 상기 동력 변환수단은 기계적 동력 전달장치를 포함하며, 상기 동력 전달장치는, 상기 제1, 제2동력 입력수단에 제공된 상기 제1, 제2의 동력 입력에 대응하는 기계적 동력을 각각 수용하는 두 개의 입력부와, 변환된 동력을 기계적 회전력으로 출력하는 하나의 출력부를 가지며, 상기출력부의 회전속도는 가변되고, 상기 동력 변환수단은, 각각의 상기 제1, 제2동력 입력에 대해, 각 전기 모터 요소와 상기 기계적 동력 전달장치 요소로 구성되는 각 조합체를 포함하며, 상기 동력전달장치의 두 입력부에 대응하는 한 쌍의 대향 구동기어와, 상기 한 쌍의 대향 구동기어 사이의 제1축상에서 회전하는 한 쌍의 피니언 기어와, 한 단부가 상기 제1축의 중심부에 수직하게 연결되고, 다른 단부가 기계적 회전 동력 출력을 제공하는 제2축과, 상기 구동기어, 상기 피니언 기어, 제1축, 및 제2축을 적어도 부분적으로 덮는 하우징을 포함하는 차동장치를 포함하며, 상기 각 조합체는 상기 동력전달장치의 각 요소로서 상기 구동기어 중 하나를 포함하며, 상기 제2축의 회전축선과 동축선으로 상기 하우징에 연결되고, 내부에 상기 제2축을 수용하도록 상기 제2축의 중심축을 따라 중공 형태를 갖는 바퀴 지지 주축과, 외륜과 베어링 수단을 가져 상기 바퀴 지지 주축상에서 회전하는 바퀴와, 상기 바퀴를 회전시키기 위해 상기 외륜과 베어링 수단을 통해 상기 바퀴에 연결되도록 상기 하우징으로부터 연장된 상기 축을 포함하는 것을 특징으로 하는 모터와 동력전달장치의 조합체.
  13. 제12항에 있어서, 상기 외륜수단이 구비된 상기 바퀴상에 추가 하우징과, 상기 장치에 의해 회전되는 바퀴로 구성되고, 상기 제2축에 연결된 바퀴수단과, 상기 바퀴의 회전을 제동하기 위해 상기 동력전달장치의 상기 하우징에 연결된 제1제동 수단과 상기 추가 하우징에 연결된 제2제동수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 모터와 동력전달장치의 조합체.
  14. 제3항에 있어서, 상기 모터와 동력전달장치의 조합체는 그 회전축선에 대해 큰 관성 모멘트가 제공된 하나 이상의 회전 부재를 가지며, 이에 의해 상기 장치가 회전운동 에너지로 에너지를 저장하기 위한 플라이휠 수단으로서 유용한 것을 특징으로 하는 모터와 동력전달장치의 조합체.
  15. 제2항에 있어서, 상기 구동바퀴가 그 바퀴조립체에 결합된 상기 모터와 동력 전달장치 각 하나를 갖는 동시에, 상기 차량을 추진하기 위해 상기 차량의 한 쌍 이상의 각 구동 바퀴들을 회전시키기 위하여 2개 이상의 구동바퀴를 갖는 차량의 각 구동바퀴내에 포함되는 것을 특징으로 하는 모터와 동력전달장치의 조합체.
  16. 제15항에 있어서, 상기 차량은 4개의 바퀴를 가지며, 각 바퀴는 상기 모터와 동력전달장치가 각 바퀴조립체 내에 결합되어 있는 것을 특징으로 하는 모터와 동력전달장치의 조합체.
  17. 제15항에 있어서, 상기 각 바퀴의 바퀴 조립체내에 결합된 각 모터와 동력 전달 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 모터와 동력전달장치의 조합체.
  18. 제16항에 있어서, 중량이 약 18㎏이하인 상기 각 모터와 동력 전달장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 모터와 동력전달장치의 조합체.
  19. 제16항에 있어서, 중량이 약 16㎏ 이하인 상기 각 모터와 동력 전달장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 모터와 동력전달장치의 조합체.
  20. 제14항에 있어서, 상기 플라이휠 수단에 저장된 에너지가 상기 제1, 제2의 입력수단들 중 하나 이상을 통한 상기 쌍의 구동 바퀴에 의한 회생제동으로부터의 입력인 동시에, 필요시에 차량에 의해 사용될 에너지를 저장하기 위한 상기 플라이휠 수단으로서 상기 차량의 한 쌍의 구동바퀴들에 효과적으로 연결되도록 종래의 차량내에 조합된 모터와 동력전달장치의 조합체.
  21. 제1항에 있어서, 상기 연속적인 가변 회전 출력은 연속적으로 가변인 조합된 회전속도를 갖는 하나 이상의 상기 입력들의 결과인 것을 특징으로 하는 모터와 동력전달장치의 조합체.
  22. 제1항에 있어서, 상기 각 조합체는 그의 상기 각 두 요소들이 그를 따라 정렬되는 보통의 중심축선을 가지며, 상기 각 조합체는 상기 중심축선 주위 및 상기 하우징 부근에서 각 단일 베어링에 의해 지지되는 것을 특징으로 하는 모터와 동력전달장치의 조합체.
  23. 제3항에 있어서, 상기 각 조합체는 그의 상기 각 두 요소들이 그를 따라 정렬되는 보통의 중심축선을 가지며, 상기 각 조합체는 상기 중심축선 주위 및 상기 하우징 부근에서 각 단일 베어링에 의해 지지되는 것을 특징으로 하는 모터와 동력전달장치의 조합체.
  24. 제1항에 있어서, 동력 변환 장치의 외면을 형성하는 하우징과, 상기 동력 변환장치 구성요소의 중심축선으로부터 연장된 축으로 형성된 기계적 출력수단과, 상기 하우징에 연결되고 그 내부에 상기 제2축이 연장된 상기 중심축과 동축으로 연장된 중공형태의 주축과 상기 제2축에 연결된 바퀴 지지 주축을 포함하는 부동 허브 형태의 바퀴 조립체와, 상기 바퀴 지지 주축상에서 회전하도록 상기 축의 한 단부에 연결된 외륜과 베어링 수단이 구비된 바퀴와, 상기 바퀴 지지 주축상에서 상기 바퀴를 회전시키기 위해 상기 외륜과 베어링 수단을 통하여 상기 바퀴에 연결되도록 상기 하우징으로부터 연장된 상기 축을 포함하는 것을 특징으로 하는 모터와 동력전달장치의 조합체.
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