KR100452265B1

KR100452265B1 - 자동 변속 차량의 발전 기동기

Info

Publication number: KR100452265B1
Application number: KR10-2002-0035642A
Authority: KR
Inventors: 이승현
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2002-06-25
Filing date: 2002-06-25
Publication date: 2004-10-08
Also published as: KR20040000718A

Abstract

본 발명은 자동 변속 차량의 파워 트레인(P/T) 계에 대한 길이 증가를 최소화하면서 발전 기동기를 장착할 수 있는 자동 변속 차량의 발전 기동기에 관한 것이다. 본 발명은 자동 변속 차량의 엔진과 변속기의 토크 컨버터 사이에서 크랭크축에 직결되는 발전 기동기에 있어서, 상기 엔진과 토크 컨버터 하우징에 고정 결합되는 발전 기동기 하우징(Housing)과; 상기 엔진의 크랭크축으로 전달된 회전력을 변속기 입력축으로 전달하는 회전자 축(Rotor Shaft)과; 상기 발전 기동기 하우징과 회전자 축의 사이에서 상기 회전자 축에 고정 결합되어 상기 회전자 축의 구동에 연동되어 회전하는 회전자(Rotor)와; 상기 발전 기동기 하우징과 회전자 사이에서 상기 발전 기동기 하우징에 고정 결합되는 고정자(Stator)와; 상기 토크 컨버터의 프런트 커버와 상기 회전자 축에 결합되는 어댑터 플레이트(Adaptor Plate)를 포함하여 구성한다.

Description

자동 변속 차량의 발전 기동기{INTEGRATED GENERATOR STARTER OF AUTOMATIC TRANSMISSION VEHICLE}

본 발명은 자동 변속 차량에 관한 것으로서, 특히 자동 변속 차량의 발전 기동기에 관한 것이다.

통상적으로, 발전 기동기(IGS ; Integrated Generator Starter 또는 ISA ; Integrated Starter Alternator)는 차량의 운전 조건에 따라 발전기와 시동 전동기의 기능을 한다.

이러한 발전 기동기 가운데 크랭크축(100) 직결형 발전 기동기는 도 1에 도시된 바와 같이 엔진과 변속기 사이에 장착된다.

크랭크축(100) 직결형 발전 기동기는 42V 시스템의 핵심 부품이며, 속도 및토크 제어가 가능한 유도형 모터로 구성한다.

한편, 크랭크축(100) 직결형 발전 기동기는 동기형 모터로 구성할 수 있다.

크랭크축(100) 직결형 발전 기동기의 용량은 대략 6~7KW이며, 차량의 시동/발전/엔진 구동력 보조/회생제동 및 댐퍼(엔진 토크 리플 저감)의 기능을 한다.

크랭크축(100) 직결형 발전 기동기의 구조는 도 1에 도시된 바와 같이 회전자(110)(Rotor), 고정자(112)(Stator), 하우징(114)(Housing), 회전자 축(116) (Rotor Shaft), 드라이브 플레이트(118)(Drive Plate), 드라이브 플레이트 고정용 러그(120)(Rug), 어댑터 플레이트(122)(Adaptor Plate)를 포함하여 구성한다.

상기와 같은 구성에 따라 발생되는 엔진 회전력은 크랭크축(100), 발전 기동기의 회전자(110), 변속기 입력축을 거쳐 구동륜에 전달된다.

그런데, 수동 변속기 차량의 경우 기존 플라이휠을 제거하고 그 공간을 활용함으로써 파워 트레인(P/T ; Power Train) 길이의 증가를 최소화할 수 있으나, 자동 변속 차량의 경우 토크 컨버터(102) 등으로 인하여 발전 기동기를 장착하기 위하여 파워 트레인(P/T) 전체의 길이가 상당히 증가해야 한다.

즉, 파워 트레인(P/T)의 전체 길이 증가(90mm)로 간섭회피 및 유격확보를 위한 엔진 룸 레이아웃(Layout)의 대폭적 변경이 불가피하다.

또한, 드라이브 플레이트(118)와 어댑터 플레이트(122)의 동시 사용으로 인하여 발전 기동기의 회전자 움직임을 구속하기 위한 강성이 부족한 문제점이 있었다.

본 발명의 목적은 자동 변속 차량의 파워 트레인(P/T) 계에 대한 길이 증가를 최소화하면서 발전 기동기를 장착할 수 있는 자동 변속 차량의 발전 기동기를 제공하는데 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 자동 변속 차량의 발전 기동기의 구성을 도시한 도면.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 자동 변속 차량의 발전 기동기의 구성을 도시한 도면.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 자동 변속 차량의 엔진과 변속기의 토크 컨버터 사이에서 크랭크축에 직결되는 발전 기동기에 있어서, 상기 엔진과 토크 컨버터 하우징에 고정 결합되는 발전 기동기 하우징(Housing)과; 상기 엔진의 크랭크축으로 전달된 회전력을 변속기 입력축으로 전달하는 회전자 축(Rotor Shaft)과; 상기 발전 기동기 하우징과 회전자 축의 사이에서 상기 회전자 축에 고정 결합되어 상기 회전자 축의 구동에 연동되어 회전하는 회전자(Rotor)와; 상기 발전 기동기 하우징과 회전자 사이에서 상기 발전 기동기 하우징에 고정 결합되는 고정자(Stator)와; 상기 토크 컨버터의 프런트 커버와 상기 회전자 축에 결합되는 어댑터 플레이트(Adaptor Plate)를 포함하여 구성하는 것을 특징으로 한다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기 설명 및 첨부 도면과 같은 많은 특정 상세들이 본 발명의 보다 전반적인 이해를 제공하기 위해 나타나 있으나, 이들 특정 상세들은 본 발명의 설명을 위해 예시한 것으로 본 발명이 그들에 한정됨을 의미하는 것은 아니다. 그리고 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.

도 2를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 자동 변속 차량의 발전 기동기의구성을 설명한다.

본 발명의 실시예는 자동 변속 차량의 엔진과 변속기의 토크 컨버터(204) 사이에서 크랭크축(200)에 직결되는 발전 기동기에 있어서, 발전 기동기 하우징(210)(Housing), 회전자 축(220, 222)(Rotor Shaft), 회전자(230)(Rotor), 고정자(240)(Stator), 어댑터 플레이트(250)(Adaptor Plate)를 포함하여 구성한다.

발전 기동기 하우징(210)은 엔진과 토크 컨버터(204) 사이에서 엔진과 토크 컨버터 하우징(202)에 각각 고정 결합된다.

회전자 축(220, 222)은 엔진의 크랭크축(200)으로 전달된 회전력을 변속기 입력축으로 전달한다.

회전자 축(220, 222)은 크랭크축(200)에 볼트 체결되며, 원주방향 외주면에 회전자(230)가 결합되는 제1 회전자 축(220)과; 토크 컨버터(204)의 프런트 커버(206)와 제1 회전자 축(220)에 결합되는 제2 회전자 축(222)으로 구성한다.

그리고, 제1 회전자 축(220)과 제2 회전자 축(222)은 스플라인 결합된다.

회전자(230)는 발전 기동기 하우징(210)과 제1 회전자 축(220)의 사이에서 제1 회전자 축(220)에 고정 결합되며, 제1 회전자 축(220)의 구동에 연동되어 회전한다.

이와 같이 발전 기동기의 회전자(230)를 제1 회전자 축(220)을 통해 크랭크축(200)에 직결함으로써 회전부 강성을 증대시킬 수 있다.

고정자(240)는 발전 기동기 하우징(210)과 회전자(230) 사이에서 발전 기동기 하우징(210)에 고정 결합된다.

참고적으로 회전자(230)와 고정자(240)는 종래 기술에 따른 회전자와 고정자의 기능과 동일하며, 그 구성에 있어서도 종래 기술과 동일한 것을 사용할 수 있음에 유의해야 한다.

어댑터 플레이트(250)는 토크 컨버터(204)의 프런트 커버(206)와 제2 회전자 축(222)에 결합된다.

즉, 어댑터 플레이트(250)는 일단이 토크 컨버터(204)의 프런트 커버(206)에 용접 결합되며, 타단이 제2 회전자 축(222)에 볼트로 체결된다.

어댑터 플레이트(250)와 제2 회전자 축(222)이 볼트로 체결되는 어댑터 플레이트(250)의 후면에는 고정용 너트(252)가 용접 결합되어 어댑터 플레이트(250)와 일체화된다.

상기한 바와 같이 본 발명의 실시예는 자동 변속 차량에 발전 기동기를 장착하는 구조에 관한 것이며, 특히 42V 시스템의 핵심 부품인 발전 기동기를 자동 변속 차량에 장착함에 있어서, 기존 파워 트레인(P/T) 계에 대한 변경(길이 증가)을 최소화하면서 발전 기동기를 장착하는 구조에 관한 것이다.

종래 기술과 본 발명의 실시예를 대비하여 구성상 변경된 항목을 기준으로 설명하면, 본 발명의 실시예에서는 종래 기술에서 사용되었던 드라이브 플레이트를 삭제하였다.

또한, 드라이브 플레이트 고정용 러그(Rug)를 삭제하였다.

그리고, 토크 컨버터(204)의 프런트 커버(206)에 어댑터 플레이트(250)를 용접 부착하였으며, 제1, 제2 회전자 축(220, 222)을 상호 스플라인 방식으로 결합하도록 변경하였다.

상기와 같은 구성으로 본 발명의 실시예는 종래 기술에 대비하여 발전 기동기를 구성하는 부품 수를 감소(드라이브 플레이트 삭제)하였다.

또한, 발전 기동기 하우징(210)의 길이를 종래 기술에 대비하여 30mm 정도 감소하였다.

즉, 종래 기술에서의 발전 기동기 하우징 길이(90mm)를 본 발명의 실시예에서는 60mm 로 단축하였다.

이와 같이 파워 트레인(P/T)의 전제적인 길이를 감소(종래 기술 대비 30mm 감소)함에 따라 엔진 룸 레이아웃(Layout) 변경량을 감소할 수 있다.

또한, 전체 파워 트레인(P/T)길이 감소로 인해 파워 트레인(P/T) 계의 강성이 종래 기술에 대비하여 증가된다.

그리고, 회전부 부품 수 감소로 인해 누적 공차를 감소할 수 있어 발전 기동기의 회전자(230) 회전 정밀도를 증가할 수 있으며, 회전부 관성 모멘트를 감소함으로써 종래 기술에 대비하여 가속성능을 향상시킬 수 있다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 자동 변속 차량의 발전 기동기는 시동 모터(Starter)와 발전기(Alternator)의 기능을 발전 기동기에 통합함으로써 연비 향상(Idle Stop), 동력 성능 향상(Boosting) 및 발전 기동기를 통한 광역, 고출력, 고효율 발전, 회생제동(Regenerative Braking) 등의 효과가 있다.

또한, 파워 트레인(P/T) 길이 증가를 최소화함으로써 엔진 룸 레이아웃(Layout)의 변경량이 경감된다.

또한, 발전 기동기 회전부 부품 수 감소로 종래 기술에 대비하여 경량화를 구현할 수 있으며, 엔진 토크 변동을 경감(Damper)할 수 있는 효과가 있다.

Claims

삭제
자동 변속 차량의 엔진과 변속기의 토크 컨버터 사이에서 크랭크축에 직결되는 발전 기동기에 있어서,

상기 엔진과 토크 컨버터 하우징에 고정 결합되는 발전 기동기 하우징 (Housing)과;

상기 크랭크축에 볼트 체결되며, 원주방향 외주면에 회전자가 결합되는 제1 회전자 축과, 상기 토크 컨버터의 프런트 커버와 상기 제1 회전자 축에 결합되는 제2 회전자 축으로 구성하며 상기 엔진의 크랭크축으로 전달된 회전력을 변속기 입력축으로 전달하는 회전자 축(Rotor Shaft)과;

상기 발전 기동기 하우징과 회전자 축의 사이에서 상기 회전자 축에 고정 결합되어 상기 회전자 축의 구동에 연동되어 회전하는 회전자(Rotor)와;

상기 발전 기동기 하우징과 회전자 사이에서 상기 발전 기동기 하우징에 고정 결합되는 고정자(Stator)와;

상기 토크 컨버터의 프런트 커버와 상기 회전자 축에 결합되는 어댑터 플레이트(Adaptor Plate)를 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는 자동 변속 차량의 발전 기동기.
제2항에 있어서, 상기 제1 회전자 축과 제2 회전자 축은 스플라인 결합되는 것을 특징으로 하는 자동 변속 차량의 발전 기동기.
제2항에 있어서, 상기 어댑터 플레이트는 일단이 상기 토크 컨버터의 프런트 커버에 용접 결합되며, 타단이 상기 제2 회전자 축에 볼트로 체결되는 것을 특징으로 하는 자동 변속 차량의 발전 기동기.
제4항에 있어서, 상기 어댑터 플레이트와 제2 회전자 축이 볼트로 체결되는 어댑터 플레이트의 후면에는 고정용 너트가 용접 결합되어 어댑터 플레이트와 일체화되는 것을 특징으로 하는 자동 변속 차량의 발전 기동기.