KR100828771B1 - 하이브리드 전기자동차의 동력 분배 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 내연기관의 엔진과 배터리의 전원을 이용한 모터를 동력원으로 사용하는 하이브리드 전기자동차(HEV; Hybrid Electric Vehicle)의 동력 분배 장치에 관한 것으로,

종래의 장치는 유성기어기구가 모터(11')의 스테이터(STATOR) 내부쪽에 위치하게 되므로 전장을 콤팩트화할 수 있게 되지만 모터/제너레이터의 다양한 변형(Variation)이 어렵게 됨은 물론 체인을 통한 전달효율을 확보할 수 없게 되는 문제가 있었고, 제너레이터가 1축(21')에 위치하기 때문에 냉각성능이 나쁘게 되고, 감속 기어비 구성이 어려움은 물론 드라이브 샤프트(Drive Shaft)의 등강성 구성에 불리하게 되어 소음 및 내구성에도 불리하게 되는 등의 문제가 있었던 바,

유성기어기구를 통해 모터, 제너레이터, 엔진의 동력 분배 제어를 통해 차량에 필요한 구동력 전달을 링기어의 외경부에 스프로켓을 마련하여 2축으로 동력 전달하며, 1축이 아닌 다른 축에 제너레이터를 접속하고 선기어의 스프로켓을 통해 제너레이터를 구동하도록 한 것을 특징으로 하는 본 발명에 의하면 모터/제너레이터의 출력의 다양성과 체인을 통한 전달효율을 확보할 수 있게 되고, 냉각성능을 향상함은 물론 냉각방식을 공냉식으로 유도할 수 있게 되며, 감속 기어비 구성을 용이하게 할 수 있게 되고, 드라이브 샤프트(Drive Shaft)의 등강성 구성이 유리하게 되어 소음 저감 및 내구성 향상에 크게 기여할 수 있게 되는 등의 효과를 얻을 수 있게 된다.

동력 분배 장치, 모터, 제너레이터, 1축, 5축

Description

하이브리드 전기자동차의 동력 분배 장치 {a transmission for a hybrid electric vehicle}

도 1은 종래의 하이브리드 전기자동차의 동력 분배 장치의 단면도

도 2는 본 발명의 한 실시예의 단면도

< 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명 >

11 : 모터 12 : 제너레이터

13 : 엔진 14 : 링기어

16 : 유성기어기구 21 : 1축

22 : 2축 23 : 3축

24 : 4축 25 : 5축

본 발명은 내연기관의 엔진과 배터리의 전원을 이용한 모터를 동력원으로 사용하는 하이브리드 전기자동차(HEV; Hybrid Electric Vehicle)의 동력 분배 장치에 관한 것으로, 더 자세하게는 1축이 아닌 다른 축에 제너레이터를 접속하고 유성기어기구를 통해 제너레이터를 구동하는 것에 관한 것이다.

도 1에는 종래의 하이브리드 전기자동차(HEV)에 적용된 동력 분배 장치의 단면도가 도시되어 있는 바, 종래의 하이브리드 전기자동차의 동력 분배장치는 도 1과 같이 모터(11'), 제너레이터(12'), 엔진(13')가 1축(21')에 접속되고, 1축(21')과 접속된 유성기어기구의 링기어(14')에 연결된 스프로켓(14a') 및 체인(15')을 통해 2축(22')으로 동력을 전달하며, 2축(22')과 접속된 3축(23'), 그리고 3축(23')과 접속된 4축(24')에 장치된 디퍼런셜(DIFFERENTIAL)을 통해 휠(WHEEL)로 최종 동력을 전달하는 4축 구조로 되어 있었다.

상기 종래의 하이브리드 전기자동차의 동력 분배장치는 유성기어기구가 모터(11')의 스테이터(STATOR) 내부쪽에 위치하게 되므로 전장을 콤팩트화할 수 있게 되지만 모터/제너레이터의 다양한 변형(Variation)이 어렵게 됨은 물론 체인을 통한 전달효율을 확보할 수 없게 되는 문제가 있었다.

또한 제너레이터가 1축(21')에 위치하기 때문에 냉각성능이 나쁘게 되고, 감속 기어비 구성이 어려움은 물론 드라이브 샤프트(Drive Shaft)의 등강성 구성에 불리하게 되어 소음 및 내구성에도 불리하게 되는 등의 문제가 있었다.

본 발명은 상기 종래의 문제점을 감안하여 안출한 것이며, 그 목적이 모터 및 제너레이터의 출력의 다양성을 확보할 수 있도록 하고, 다양한 차종에 전장방향으로의 탑재성과 체인을 통한 전달효율을 확보할 수 있도록 하는 하이브리드 전기자동차의 동력 분배 장치를 제공하는 데에 있는 것이다.

아울러 본 발명의 다른 목적은 제너레이터의 위치를 1축 외부로 확보하면서 냉각성능을 향상할 수 있도록 하고, 감속 기어비 구성이 용이하게 하며, 드라이브 샤프트(Drive Shaft)의 등강성 구성이 유리하게 하는 하이브리드 전기자동차의 동력 분배 장치를 제공하는 데에 있는 것이다.

본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위하여 모터와 엔진이 접속되는 1축에 2축과 3축, 4축을 차례로 접속하고, 1축에 유성기어기구를 통해 5축을 접속하며, 5축에 제너레이터를 접속한 것을 특징으로 하며, 아울러 2축에서 3축, 3축에서 4축으로 동력전달은 기어를 통해서 하고, 그 위치는 엔진쪽 방향으로 하는 것을 특징으로 한다.

이하 본 발명의 구체적인 기술내용을 첨부도면에 의거하여 더욱 자세히 설명하면 다음과 같다.

즉, 도 2에는 본 발명의 한 실시예가 구성되어 있는 바, 본 발명의 하이브리드 전기자동차의 동력 분배 장치는 1축(21)에 모터(11)와 엔진(13)가 접속되고, 1축(21)에 설치된 링기어(14)에 2축(22) 및 3축(23), 그리고 4축(24)이 차례로 접속되는 것에 있어서, 상기 1축(21)에 유성기어기구(16)를 통해 5축(25)을 접속하고, 5축(25)에 제너레이터(12)를 접속하여서 되는 것이다.

아울러 본 발명은 2축(22)에서 3축(23), 3축(23)에서 4축(24)으로 동력전달을 기어를 통해서 전달하고, 그 위치를 엔진(13)쪽 방향으로 하여서 되는 것이다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 있어서는 1축에 제너레이터가 마련되는 종래 장치와는 달리 제너레이터가 별도의 5축(25)에 접속되는 것으로, 모터(11)와 제너레이터(12)의 축을 분리함으로써 모터 및 제너레이터의 출력의 다양성을 확보할 수 있게 된다.

한편 모터와 제너레이터의 출력은 체적에 비례하기 때문에 상대적으로 많은 체적을 확보하면 모터와 제너레이터의 다양한 변형(Variation)을 가지게 되므로 본 발명의 경우 보다 다양한 차종에 전장방향으로의 탑재성을 확보할 수 있게 된다.

또한 본 발명에 있어서는 전장으로의 공간확보로 인한 체인 적용 공간을 충분히 확보함으로써 전달토크에 비례하는 체인의 폭을 확보할 수 있게 되며, 제너레이터(12)의 위치를 1축(21) 외부로 확보하면서 냉각성능을 향상할 수 있게 됨은 물론 현재 냉각수에 의한 냉각방식을 공냉식으로 유도할 수 있게 된다.

또한 본 발명에 있어서는 2축(22)에서 3축(23), 3축(23)에서 4축(24)으로 동력을 전달하는 기어를 엔진쪽 방향(제너레이터)에 위치시킴으로써 감속 기어비 구성을 용이하게 할 수 있게 된다.

또한 본 발명의 경우 차량에서 드라이브 샤프트(Drive Shaft)의 등강성 구성에 유리하게 되므로 소음 및 내구성에도 유리하게 된다.

이상에서와 같이 본 발명은 모터와 엔진이 접속되는 1축에 2축과 3축, 4축을 차례로 접속하고, 1축에 유성기어기구를 통해 5축을 접속하며, 5축에 제너레이터를 접속한 것으로, 본 발명에 의하면 모터와 제너레이터의 출력의 다양성과 체인을 통한 전달효율을 확보할 수 있게 되고, 냉각성능을 향상함은 물론 냉각방식을 공냉식으로 유도할 수 있게 되며, 감속 기어비 구성을 용이하게 할 수 있게 되고, 드라이브 샤프트(Drive Shaft)의 등강성 구성이 유리하게 되어 소음 저감 및 내구성 향상에 크게 기여할 수 있게 되는 등의 효과를 얻을 수 있게 된다.

Claims (2)

1축(21)에 모터(11)와 엔진(13)가 접속되고, 1축(21)에 설치된 링기어(14)에 2축(22) 및 3축(23), 그리고 4축(24)이 차례로 접속되는 것에 있어서, 상기 1축(21)에 유성기어기구(16)를 통해 5축(25)을 접속하고, 5축(25)에 제너레이터(12)를 접속한 것을 특징으로 하는 하이브리드 전기자동차의 동력 분배 장치.

제1항에 있어서, 2축(22)에서 3축(23), 3축(23)에서 4축(24)으로 동력전달을 기어를 통해서 전달하고, 그 위치를 엔진(13)쪽 방향으로 한 것을 특징으로 하는 하이브리드 전기자동차의 동력 분배 장치.

Images