KR100217864B1

KR100217864B1 - 전기자동차용 차동장치

Info

Publication number: KR100217864B1
Application number: KR1019960025848A
Authority: KR
Inventors: 권영식
Original assignee: 양재신; 대우자동차주식회사
Priority date: 1996-06-29
Filing date: 1996-06-29
Publication date: 1999-09-01
Also published as: KR980001223A

Abstract

본 발명은 기어세트로 구성된 감속기를 통해 증대된 구동 토오크를 좌ㆍ우측 구동륜에 균등하게 분배하는 전기자동차용 차동장치에 관한 것으로, 이것은 감속기(6)의 2 기어세트(20)를 통해 증대된 구동 토오크가 입력되는 링기어(56)와, 링기어(56)와 내접하는 다수의 피니언기어(53),(54)를 회전 가능하게 지지하며 제1출력축(58)과 일체로 구성된 유성기어 캐리어(57)와, 다수의 베어링(66),(68)에 의해 중공형 모터축(4)내에 회전 가능하게 지지되는 제2출력축(60)과 연결되어 있으며, 피니언기어(53),(54)와 외접하는 선기어(52)로 구성된다.

Description

전기자동차용 차동장치

제1도는 종래의 전기자동차용 차동장치의 구성을 개략적으로 보인 계통도.

제2도는 본 발명의 전기자동차용 차동장치의 구성을 개략적으로 보인 계통도.

제3도는 본 발명의 전기자동차용 차동장치의 구성을 보인 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

2 : 모터 4 : 모터축

6 : 감속기 8 : 차동장치

10, 20 : 제1, 2 기어세트 52 : 선기어

54 : 피니언기어 56 : 링기어

57 : 유성기어 캐리어 58, 60 : 제1, 2 출력축

본 발명은 감속기를 통해 증대된 모터의 구동 토오크를 제1출력축과 제2출력축을 개재하여 좌ㆍ우측 구동륜에 균등하게 분배하는 전기자동차용 차동장치에 관한 것이다.

현재, 자동차용 기관으로 많이 사용되는 가솔린 기관을 비롯한 내연기관은 연료를 실린더 내에서 연소시켜, 이 때 발생되는 열에너지를 동력으로 이용하고 있다. 이러한 내연기관에 있어서, 연소 후에 배출되는 배기가스 중에는 연소에 의한 질소산화물과 불완전연소로 인한 일산화탄소 및 탄화수소와 같은 유해한 성분이 함유되어 있어, 대기를 오염시킨다.

이와 같은 환경오염 문제 및 화석연료의 고갈로 인해 각국에서는 대체에너지를 이용한 자동차용 기관에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다.

이러한 대체에너지를 이용한 자동차 중에서 전기에너지를 이용하여 차량을 구동하는 전기자동차(electric vehicle)는 가장 실용화 가능성이 높은 편이다. 전기자동차는 가솔린기관의 연료 대신에, 축전지에서 공급되는 전기에 의해 모터를 회전시켜, 이 때 발생되는 모터의 회전력을 감속기에 의해 감속시킨 다음, 차동장치를 통해 좌ㆍ우측 구동륜으로 전달하여 차량의 주행을 가능케 하는 구조를 갖는 바, 본 발명의 이해를 돕기 위해 첨부한 제1도를 참고로 종래의 전기자동차용 차동장치에 대하여 설명한다.

제1도는 종래의 전기자동차용 차동장치의 구성을 개략적으로 보인 계통도로, 이것은 가솔린 기관의 엔진에 해당되는 동력 발생원인 모터(2)와, 모터(2)의 작동에 따라 회전하는 모터축(4)과, 모터축(4)을 통해 출력되는 구동 토오크를 증대시키는 감속기(6)와, 감속기(6)에 의해 증대된 구동 토오크를 좌ㆍ우측 구동륜에 균등하게 분배하는 한편, 좌ㆍ우측 구동륜 간의 회전속도를 차동(差動)하여 차량의 선회를 가능케 하는 차동장치(8)로 구성된다.

여기에서, 감속기(6)는 상술한 모터축(4)과 연결되어 있는 제1선기어(12)와, 제1유성기어 캐리어(16)상에 회전 가능하게 지지되어 제1선기어(12)를 중심으로 공전하는 다수의 제1피니언기어(14)와, 감속기의 하우징에 고정된 제1링기어(18)로 이루어진 제1기어세트(10)와, 이 제1기어세트(10)에서 1차로 증대된 구동 토오크가 상기 제1유성기어 캐리어(16)를 통해 입력되는 제2선기어(22)와, 제2유성기어 캐리어(26)상에 회전 가능하게 지지되어 제2선기어(22)를 중심으로 공전하는 다수의 제2피니언기어(24)와, 감속기의 하우징에 고정된 제2링기어(28)로 이루어진 제2기어세트(20)로 구성된다. 제2기어세트(20)를 통해 2차로 증대된 모터의 구동 토오크는 제2유성기어 캐리어(26)를 통해 차동장치(8)의 제3링기어(36)로 입력된다.

차동장치(8)는 상술한 제2유성기어 캐리어(26)와 연결된 제3링기어(36)와, 제3링기어(36)와 내접하는 2열로 배치된 다수의 제3피니언기어(33), (34)와, 이 제3피니언기어(34)와 외접하는 제3선기어(32)로 구성된다. 여기에서, 제3피니언기어(33), (34)는 제1출력축(38)과 일체로 형성된 제3유성기어 캐리어(39)에 의해 회전가능하게 지지되어 있으며, 제3선기어(32)는 제2출력축(40)과 연결되어 있다.

따라서, 모터축(4)을 통해 전달되는 구동 토오크는 감속기(6)의 제1기어세트(10)와 제2기어세트(20)를 지나면서 증대된 다음, 차동장치(8)를 구성하는 제3기어세트(30)의 제3선기어(32)와 연결된 제1출력축(38)과, 제3유성기어 캐리어(39)와 연결된 제2출력축(40)을 통해 좌ㆍ우측 구동륜으로 전달되어 차량의 주행을 가능케 한다.

이러한 구성을 지닌 종래의 전기자동차용 차동장치에 있어서, 차동장치의 제3유성기어 캐리어(39)와 연결된 제2출력축(40)은 다수의 베어링에 의해 지지되어 있기 때문에, 안정된 회전이 가능하나, 제1출력축(38)은 직경이 작은 제3선기어(32)와 연결되어 일체로 회전되므로, 측방향에서 작용하는 면압력이 작아, 회전시 발생되는 축방향 진동에 의해 편심 회전되어 조기에 마모될 우려가 있다.

상술한 문제점을 감안하여 안출된 본 발명은 제1출력축을 보다 넓은 범위에서 지지함으로써, 측방향 면압력을 증대시켜 안정된 회전을 가능케 하는 전기자동차용 차동장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상술한 본 발명의 목적은 모터에 내장된 중공형의 모터축을 통해 전달되어 제1기어세트 및 제2기어세트로 이루어진 감속기를 지나면서 증대된 구동 토오크를 좌ㆍ우측 구동륜으로 보내 차량의 주행을 가능케 하는 전기자동차용 차동장치에 있어서, 제2기어세트를 통해 증대된 구동 토오크가 입력되는 링기어와, 링기어와 내접하는 다수의 피니언기어를 회전 가능하게 지지하며 제1출력축과 일체로 구성된 피니언기어 캐리어와, 다수의 베어링에 의해 중공형 모터축내에 회전 가능하게 지지되는 제2출력축과 연결되어 있으며, 피니언기어와 외접하는 선기어를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기자동차용 차동장치에 의해서 달성된다.

이하, 첨부한 제2도와 제3도를 참고로 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전기자동차용 차동장치에 대하여 상세히 설명하기로 한다.

제2도는 본 발명의 전기자동차용 차동장치의 구성을 개략적으로 보인 계통도이고, 제3도는 본 발명의 전기자동차용 차동장치의 구성을 보인 단면도로, 제1도에 도시한 종래의 구조와 동일 부품은 동일 부호로 표시한다.

먼저, 제1도에서 설명한 바와 같이, 가솔린 기관의 엔진에 해당하는 모터(2)에는 모터축(4)이 내장되어 있으며, 모터축(4)을 통해 전달되는 구동 토오크는 제1기어세트(10)의 제1선기어(12)로 입력된 후에, 하우징(제3도의 44)에 고정된 제1링기어(18)에 의해 제1피니언기어(14)가 회전하면서 제1유성기어 캐리어(16)를 통해 제2기어세트(20)의 제2선기어(22)로 입력된다.

다음에, 제2기어세트(20)의 제2선기어(22)로 입력된 구동 토오크는 마찬가지로, 하우징(44)에 고정된 제2링기어(28)에 의해 제2피니언기어(24)가 회전하면서 제2유성기어 캐리어(26)를 통해 본 발명의 차동장치를 구성하는 제3링기어로 입력된다. 이와 같이, 모터축(4)을 통해 전달되는 감속기(6)를 구성하는 제1기어세트(10)와 제2기어세트(20)를 차례로 지나면서 증대된 다음, 제3기어세트(50)의 제3링기어로 입력된다.

차동장치를 구성하는 제3기어세트(50)의 구성을 보면, 제2기어세트(20)의 제2유성기어 캐리어(26)와 연결되어 있는 제3링기어(56)와, 제3링기어(56)와 내접하는 2열로 배치된 다수의 제3피니언기어(53), (54)와, 제3피니언기어(53), (54)를 회전 가능하게 지지하는 것으로, 제1출력축(58)과 일체로 형성되어 있는 제3유성기어 캐리어(57) 및 제3피니언기어(53), (54)와 치합되며 제2출력축(60)과 연결된 제3선기어(52)로 이루어져 있다.

그러므로, 제2기어세트(20)의 제2유성기어 캐리어(26)를 통해 제3기어세트(50)의 제3링기어(56)로 전달된 모터(2)의 구동력은 제3유성기어 캐리어(57)와 일체로 형성된 제1출력축(58) 및 제3선기어(52)와 결합된 제2출력축(60)을 통해 좌ㆍ우측 구동륜으로 전달되어 차량의 주행을 가능케 한다.

다음에, 제3도에는 본 발명에 따른 전기자동차의 차동장치가 단면 도시되어 있다.

도시한 바와 같이, 모터(2)에 내장된 중공형의 모터축(4)을 통해 전달되어 제1기어세트(10) 및 제2기어세트(20)로 이루어진 감속기(6)를 지나면서 증대된 구동토오크는 본 발명의 차동장치를 구성하는 제3링기어(56)로 입력된다.

제3링기어(56)로 입력된 모터(2)의 구동 토오크는 제3유성기어 캐리어(57)를 통해 제1출력축(58)으로 전달되는 한편, 제3선기어(52)를 통해 제2출력축(60)으로 전달되어 좌ㆍ우측 구동륜을 구동시킨다.

여기에서, 제1출력축(58)은 제3유성기어 캐리어(57)와 일체로 성형되어 있으며, 베어링(39)을 개재하여 하우징(44)에 회동 가능하게 지지되어 있다. 또한, 제2출력축(60)은 제3선기어(52)내부에 스플라인 결합되어 있으며, 다수의 베어링(66), (68)을 개재하여 중공축인 모터축(4)내에 회전 가능하게 지지되어 있다. 또, 제2출력축(60)의 끝부분은 회전시 축방향의 진동을 억제하기 위해 베어링(70)을 개재하여 모터(2)내에 회동 가능하게 장착되어 있다.

또한, 하우징(44)에 형성된 홀(46)에는 가상선으로 도시한 파킹 폴(50)이 삽입된다. 이 파킹 폴(50)은 변속레버를 주차상태로 위치시키면 하우징(44)에 형성된 홀(46)에 삽입되어 제3링기어(56)의 외주면에 형성된 치부와 걸어 맞춤되어 제3링기어(56)의 회전을 제지함으로써, 제1출력축(58)과 제2출력축(60)을 구속하여 차량의 주차상태를 유지한다.

이러한 구성을 갖는 본 발명의 전기자동차용 차동장치에 있어서, 제1출력축(58)은 제3피니언기어(53), (54)에 의해 제3선기어(52) 보다 더 넓은 영역에 걸쳐서 지지되므로, 측방향 면압력이 증대되어 회전시 발생되는 축방향 진동을 억제할 수 있으며, 제2출력축(60)은 다수의 베어링(66), (68)에 의해 지지되어 안정된 회전이 가능하다.

이상으로 설명한 본 발명에 따른 전기자동차용 차동장치는 제1 및 제2출력축을 안정되게 지지함으로써, 축방향 진동을 억제하여 정숙한 운행을 가능케 하는 효과를 지닌다.

Claims

모터(2)에 내장된 중공형의 모터축(4)을 통해 전달되어 제1기어세트(10) 및 제2기어세트(20)로 이루어진 감속기(6)를 지나면서 증대된 구동 토오크를 좌우측 구동륜으로 보내 차량의 주행을 가능케 하며, 상기 제2기어세트(20)를 통해 증대된 구동 토오크가 입력되는 링기어(56)와, 그 링기어(56)와 내접하는 다수의 피니언(53), (54)을 회전가능하게 지지하며 제1출력축(58)과 일체로 구성된 유성기어 캐리지(57)와, 상기 피니언(53), (54)와 외접하는 선기어(52)를 포함하는 전기자동차용 차동장치에 있어서, 상기 선기어(52)는 다수의 베어링(66), (68)에 의해 상기 중공형 모터축(4) 내에 회전 가능하게 지지되는 제2출력축(60)에 연결되며, 상기 제1출력축(58)은 베어링(39)에 의해 회전 가능하게 지지되는 것을 특징으로 하는 전기자동차용 차동장치.