KR100922388B1 - 구동 장치 및 구동 장치를 탑재한 자동차 - Google Patents

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구니오 모리사와
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도요타 지도샤（주）
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Abstract

제 1 캐치 탱크 (52)는, 모터 (MG3)의 로터 (44)의 일부와 디퍼렌셜 기어 (75)의 디퍼렌셜 링 기어 (75A)의 일부를 침적시키기 위하여 케이스의 바닥부에 축적된 윤활유를 저장하도록 케이스(50)의 상부에 구비된다. 제 1 캐치 탱크 (52)는, 디퍼렌셜 링 기어 (75A)의 회전에 의해 케이스의 바닥부로부터 퍼올려진 윤활유를 일시적으로 저장한다. 제 1 캐치 탱크 (52)에 저장된 윤활유는, 중력에 의해 흘러 내려가 주변의 베어링 (84, 85)으로 공급된다. 제 2 캐치 탱크 (54)는, 모터 (MG3)의 로터의 회전에 의하여 케이스의 바닥부로부터 퍼올려진 윤활유를 일시적으로 저장하도록 배치된다. 제 2 캐치 탱크 (54)에 저장된 윤활유는, 중력에 의하여 흘러 내려가 주변의 베어링 (84, 85)으로 공급된다.

Description

구동 장치 및 구동 장치를 탑재한 자동차{DRIVE ASSEMBLY AND MOTOR VEHICLE EQUIPPED WITH DRIVE ASSEMBLY}
본 발명은 차축에 동력을 출력하여 주행하는 자동차에 탑재되며 차축을 가동하기 위하여 작동하는 구동 장치 및, 이러한 구동 장치를 구비하는 자동차에 관한 것이다.
구동 장치로서 제안된 구조의 하나로서, 디퍼렌셜 장치의 피구동 기어가 오일 풀에 저장된 오일을 상부의 캐치 탱크(catch tank)로 올려보내도록 작동한다 (참조, 예를 들면, 일본 특허 공개 공보 2004-180477호). 종래의 구동 장치는 캐치 탱크에 저장된 오일을 메인 축 및 모터 축에 형성된 오일 통로를 통하여 모터로 공급하고, 모터 챔버로부터 카운터 축에 형성된 오일 통로를 통하여 변형 기어 유닛의 각각의 부분에 오일을 공급한다. 상기 오일 공급은 모터의 냉각 및 변형 기어 유닛의 각각의 부분의 윤활을 목적으로 한다. 상부 캐치 탱크 내의 오일 저장은 오일 풀의 오일 레벨을 낮추는 것을 목적으로 하며, 이로 인하여 디퍼렌셜 장치의 스터링(stirring) 저항을 감소시킨다.
구동 장치는 일반적으로 차량의 제한된 공간에 제공된다. 이는 캐치 탱크의 크기 및 모양을 제한하고, 캐치 탱크로부터 먼 곳으로의 오일 공급을 위하여 긴 오일 통로를 요구한다. 이러한 제한으로 인해 구동 장치의 구조가 복잡해질 수 있고, 캐치 탱크로부터 먼 장소까지 오일 공급이 충분치 못할 수 있다. 종래의 구동장치는 캐치 탱크로 오일을 퍼올리기 위하여 디퍼렌셜 장치의 피구동 기어를 사용한다. 차량의 속도가 비교적 느린 경우에는 디퍼렌셜 장치의 회전 속도 역시 상대적으로 느려지므로, 캐치 탱크로 오일을 퍼올리는 것이 충분히 이루어질 수 없다. 이러한 조건 하에서 캐치 탱크 내에 오일이 소량 저장될 경우, 냉각 효율 및 윤활 효율이 낮아져 오일 풀의 오일 레벨을 충분히 낮추지 못한다. 이는 디퍼렌셜 장치의 스터링 저항을 충분히 감소시키지 못하여 구동 장치 전체의 에너지 손실을 증가시켜 바람직하지 않다. 큰 사이즈의 디퍼렌셜 장치는 이러한 문제들을 제거할 수 있지만, 차량의 제한된 공간을 차지하므로 바람직하지 않다.
본 발명의 구동 장치는 차축에 동력을 출력하여 주행하는 자동차에 탑재되며 상기 차축을 가동시켜 작동한다. 본 발명의 구동 장치 및 상기 구동 장치가 탑재된 자동차는 다수의 각각의 유동 공급 위치에 유동 매체의 원활한 공급을 목적으로 한다. 본 발명의 구동 장치 및 상기 구동 장치가 탑재된 자동차는 차량 공간의 효율적인 이용을 또 다른 목적으로 한다.
상기 목적 및 관련된 목적의 적어도 일부를 달성하기 위하여, 본 발명의 구동 장치 및 그 구동 장치가 탑재된 자동차는 이하에서 설명되는 구조를 갖는다.
본 발명은 차축에 동력을 출력하여 주행되는 자동차에 탑재되며 상기 차축을 가동시켜 작동하도록 되어있다. 본 발명의 구동 장치는 상기 차축에 동력을 출력하는 동력원 유닛; 및 하부 유체 저장부 및 복수 개의 상부 유체 저장부를 포함하고, 상기 복수의 상부 유체 저장부에 저장된 유동 매체가 중력에 의해 흘러내려 상기 동력원 유닛의 복수의 상이한 개소에 공급되도록 하는 유동 매체 공급 기구를 포함하여 이루어지고, 상기 하부 유체 저장부는 상기 구동 장치의 하부에 형성되어 상기 동력원 유닛의 복수의 기계 장치의 적어도 일부가 각각 침적되도록 그 내부에 유동 매체를 저장시키고, 상기 복수의 상부 유체 저장부는 상기 구동 장치의 상부의 복수의 상이한 개소에 형성되어 상기 복수의 기계 장치에 의하여 퍼올려진 상기 유동 매체를 저장시키도록 되어 있다.
본 발명의 구동장치에서, 상기 복수의 상부 유체 저장부들은, 구동장치의 상단부의 복수의 상이한 위치에 형성되어 상기 동력원 유닛의 복수의 기계장치에 의하여 퍼올려진 유동 매체를 저장하도록 구성되어 있다. 복수의 상부 유체 저장부들에 저장된 상기 유동 매체는, 중력에 의하여 흘러 내려가며 동력원 유닛의 복수의 상이한 개소로 공급된다. 이와 같은 배치로 인하여, 유동 매체가 상기 동력원 유닛의 복수의 상이한 유체 저장 장소로 원활히 공급될 수 있다. 여기서, '유동 매체'라는 용어에는 일반적으로 윤활유가 포함된다.
본 발명의 구동장치에 있어서, 상기 유동 매체 공급 기구는, 상기 동력원 유닛의 복수의 기계 장치 중 적어도 하나에 의하여 퍼올려진 상기 유동 매체의 유동 방향을 변경하고, 상기 유동 매체의 변경된 유동을 상기 적어도 하나의 기계 장치에 대응하는 상기 상부 유체 저장부 중 적어도 하나에 유도되는 하나 이상의 가이드 부재를 포함한다. 상기 배치는 상기 상부 유체 저장부들의 유동적인 배치를 확보한다. 상기 구동 장치에 의하면, 상기 상부 유체 저장부들의 효율적 배치가 가능해진다.
본 발명의 구동장치에 있어서, 상기 동력원 유닛은, 상기 하부 유체 저장부에 저장된 상기 유동 매체에 적어도 일부가 침적되는 회전 전기 장치, 및 상기 하부 유체 저장부에 저장된 유동 매체에 적어도 일부가 침적되는 기어 트레인을 포함하며, 상기 기어 트레인은 상기 회전 전기 장치의 회전 축을 상기 자동차의 차축에 기계적으로 연결시킨다. 상기 복수의 상부 유체 저장부는, 상기 회전 전기 장치에 의하여 퍼올려진 유동 매체를 저장하기 위한 제 1 상부 유체 저장부 및 상기 기어 트레인에 의하여 퍼올려진 유동 매체를 저장하기 위한 제 2 상부 유체 저장부를 포함한다. 상기 유동 매체 공급 기구는, 상기 제 1 상부 유체 저장부에 저장된 유동 매체를 상기 동력원 유닛의 복수의 상이한 개소 중 상기 제 1 상부 유체 저장부에 가까운 소정 개소에 공급하며, 상기 제 2 상부 유체 저장부에 저장된 유동 매체를 상기 동력원 유닛의 복수의 상이한 개소 중 상기 제 2 상부 유체 저장부에 가까운 소정 개소에 공급한다. 본 실시 형태에 따른 상기 구동 장치에서, 상기 회전 전기 장치는, 상기 회전 축이 상기 자동차의 차축에 실질적으로 평행하도록 횡으로 배열되고, 상기 제 1 상부 유체 저장부는, 상기 차축 측 상의 상기 회전 전기 장치에 인접하여 위치한다. 이러한 배치로 인하여, 상기 구동 장치 전체 크기의 감소를 효율적으로 달성할 수 있다. 상기 회전 전기 장치는 표면에 돌출 극을 가지는 로터(rotor)를 구비한 모터이다. 상기 회전 전기 장치는, 제 1 상부 유체 저장부로 상기 유동 매체의 퍼올림을 촉진하기 위한 퍼올림 촉진 부재를 갖는 로터를 구비한다.
본 발명의 구동 장치에서, 상기 동력원 유닛은, 회전 전기 장치, 및 상기 하부 유체 저장부에 저장된 유동 매체에 적어도 일부가 침적되는 기어 트레인을 포함하며, 상기 기어 트레인은 상기 회전 전기 장치의 회전 축을 상기 자동차의 차축에 기계적으로 연결시키고, 상기 상부 유체 저장부 각각은, 상기 기어 트레인의 임의의 기어에 대응하도록 배치되고, 상기 대응하는 기어에 의하여 퍼올려진 유동 매체를 저장하며, 상기 상부 유체 저장부에 대응하는 적어도 하나의 기어는, 상기 구동 장치의 경사 정도에 따라 상기 하부 유체 저장부에 저장된 유동 매체를 상기 대응하는 상부 유체 저장부로 퍼올릴 수 있도록 한다. 이러한 구동 장치에 있어서, 상기 구동 장치의 경사 정도가 다양할지라도, 상기 복수의 상부 유체 저장부들에 각각 대응하는 복수의 상이한 기어들 중 적어도 하나는 상기 하부 유체 저장부에 저장된 유동 매체를 대응되는 상부 유체 저장부로 퍼올리도록 작동한다. 이러한 배치는, 각각의 상부 유체 저장부들 내의 유동 매체의 충분한 저장 및 동력원 유닛의 복수의 유체 저장소로 유동 매체의 원활한 공급을 가능하게 해준다.
본 실시 형태에 따른 하나의 바람직한 구조로써, 상기 회전 전기 장치는, 상기 회전 축이 상기 자동차의 차축에 실질적으로 평행하도록 횡으로 배열된다. 상기 기어 트레인은, 적어도 2개의 큰 직경의 기어를 포함하는데, 각각은 상기 하부 유체 저장부에 저장된 상기 유동 매체에 침적되는 최소한의 부분을 포함하며, 상기 축 중심들은 상기 자동차의 상기 차축에 실질적으로 수직하는 방향으로 서로 이격되어 있다. 상기 복수의 상부 유체 저장부들은, 적어도 2개의 상기 큰 직경의 기어에 대응하도록 각각 배열되는 적어도 2개의 상부 유체 저장부를 포함한다. 실질적으로 자동차 축에 수직인 방향으로 구동 장치가 전방으로 경사지든 후방으로 경사지든, 상기 2개의 큰 직경 기어들 중 적어도 하나는 상기 하부 유체 저장부에 저장된 유동 매체를 상기의 대응되는 상부 유체 저장부로 퍼올리도록 작동한다. 이러한 배치는 상기 동력원 유닛의 복수의 상이한 유체 저장소로 유동 매체의 원활한 공급을 가능하게 한다.
본 발명 구동 장치의 또 다른 바람직한 실시예에 있어서, 상기 동력원 유닛은 회전 전기 장치 및 상기 하부 유체 저장부에 저장된 유동 매체에 적어도 일부가 침적되는 기어 트레인을 포함하며, 상기 기어 트레인은 상기 회전 전기 장치의 회전 축을 상기 자동차의 차축에 기계적으로 연결되도록 작동한다. 상기 복수의 상부 유체 저장부는 상기 기어 트레인의 외주면에 배치된다. 상기 기어 트레인의 외주면에 배치된 상기 복수의 상부 유체 저장소들에 저장된 유동 매체는 상기 기어 연결 소음에 의한 구동 장치의 잠재적인 진동을 효율적으로 감소시킨다. 이러한 배치는 진동 억제에 요구되는 비용 및 공간을 절약하기에 바람직하다.
본 발명은 상기의 배치를 갖는 구동 장치를 장착한 자동차에도 또한 적용된다. 상기에서 기술된 상기 구동 장치가 장착된 본 발명의 자동차는, 본 발명의 구동 장치들 각각에 유사한 효과를 나타낸다. 예를 들면, 상기 자동차의 배치로, 상기 동력원 유닛의 복수의 상이한 유체 저장소에 유동 매체를 원활하게 공급할 수 있으며, 상기 복수의 상부 유체 저장부들의 배치로 인하여 자동차의 효율적인 이용을 달성할 수 있다.
도 1은, 본 발명의 제 1 실시예에서 구동 장치를 구비한 하이브리드 자동차의 개략적인 구성을 나타낸다.
도 2는, 도 1의 화살표 A로부터 표시되는, 제 1 실시예의 구동 장치에 따라 구성된 후륜 구동 시스템의 외형을 나타내는 외형도이다.
도 3은, 도 1의 화살표 B로부터 표시되는, 상기 후륜 구동 시스템의 외형을 나타내는 외형도이다.
도 4는, 도 2의 외형도에 대응되는 후륜 구동 시스템의 내부도를 나타낸다.
도 5는, 도 3의 외형도에 대응되는 후륜 구동 시스템의 내부도를 나타낸다.
도 6은, 도 2 및 3의 C-C 선을 따라 후륜 구동 시스템을 나타내는 단면도이다.
도 7은, 도 3의 D-D 선을 따라 후륜 구동 시스템을 나타내는 단면도이다.
도 8은, 도 3의 E-E 선을 따라 후륜 구동 시스템을 나타내는 단면도이다.
도 9는, 후륜 구동 시스템에 포함되는 모터(MG3)의 로터의 이용가능한 또 다른 형상을 나타낸다.
도 10은, 본 발명의 제 2 실시예에서 구동 장치로 구성된 후륜 구동 시스템의 구성을 개략적으로 나타낸다.
도 11은, 도 10의 XI-XI 선을 따른 후륜 구동 시스템을 나타내는 부분 단면도이다.
도 12는, 도 10의 XII-XII 선을 따른 후륜 구동 시스템을 나타내는 부분 단 면도이다.
도 13은, 제 2 실시예의 후륜 시스템에서의 윤활 구조를 나타낸다.
이하, 본 발명을 실시하기 위한 다양한 형태가 첨부된 도면을 참조하여, 바람직한 실시예를 기술하기로 한다.
(제 1 실시예)
도 1은, 본 발명의 일 실시 형태로서 구동 장치를 탑재한 하이브리드 자동차(20) 구성의 개략도를 나타낸다. 도시한 바와 같이, 상기 하이브리드 자동차(20)는, 전륜(63a 및 63b)을 구동하는 전륜 구동 시스템과 후륜(65a 및 65b)을 구동하는 후륜 구동 시스템을 포함하는 4륜 구동 자동차로서, 이는 본 실시예의 구동 장치로서 구성된다.
전륜 구동 시스템은, 엔진(22), 복수의 피니언 기어(33)를 지지하며 댐퍼(28)를 매개로 상기 엔진(22)의 크랭크 샤프트 (26)로 연결되는 캐리어(34)를 포함하는 유성 기어(30), 상기 유성 기어(30)의 선 기어(31)에 접속된 모터(MGl), 링 기어 샤프트(32a)와 감속 기어(35)를 매개로 상기 유성 기어(30)의 링 기어(32)에 접속된 모터(MG2), 및 상기 링 기어 샤프트(32a)에 접속됨과 동시에 상기 전륜(63a, 63b)의 전륜 샤프트(64a, 64b)에 접속된 디퍼렌셜 기어를 포함하는 기어 트레인(60)을 포함한다. 엔진(22) 및 모터(MGl 및 MG2)로부터 링 기어 샤프트(32a)에 출력되는 동력은, 감속하여 전륜(63a, 63b)을 구동시키기 위한 전륜 샤프트(64a, 64b)로 전달된다. 본 실시예에서, 각각의 모터(MGl 및 MG2)는 모터의 외면에 영구 자석 세트를 포함하는 로터와 모터에 3상 코일(three-phase coils)이 감겨진 스테이터(stator)를 포함하는 공지의 PM형의 동기형 전동기(synchronous motor)로 구성된다. 상기 모터(MG1 및 MG2)들은 각각 인버터(41, 42)를 매개로 배터리(40)와 전력을 교환한다.
도 2는, 도 1의 화살표 A로부터 표시되는, 후륜 구동 시스템의 외형을 나타내는 외형도이다. 도 3은, 도 1의 화살표 B로부터 표시되는, 상기 후륜 구동 시스템의 외형을 나타내는 외형도이다. 후륜 구동 시스템은, 모터(MG3)와, 상기 모터(MG3)의 모터 샤프트(48)에 접속되며 후륜(65a, 65b)의 후륜 샤프트(66a, 66b)에 접속된 디퍼렌셜 기어(75)를 포함하는 기어 트레인(70)을 포함한다. 모터(MG3)로부터의 출력 구동은, 감속하여 후륜(65a, 65b)을 구동시키기 위한 후륜 샤프트(66a, 66b)로 전달된다. 본 실시예에서, 모터(MG3)는 돌출 극들을 포함하는 로터(44)와 모터에 감겨진 3상 코일을 포함하는 스테이터(46)를 갖는 동기형 릴럭턴스 전동기(synchronous reluctance motor)이다. 모터(MG3)는 인버터(43)를 매개로 배터리(40)와 전력을 교환한다. 기어 트레인(70)은, 모터(MG3)의 로터(44)와 연결된 모터 샤프트(48)의 단부에 장착된 카운터 구동 기어(71), 카운터 샤프트(72)의 일 단부에 장착되며 상기 카운터 구동 기어(71)와 연결되는 카운터 피구동 기어(73), 카운터 샤프트(72)의 반대측 단부에 장착된 디퍼렌셜 피니언 기어(74), 및 디퍼렌셜 기어(75)를 포함한다. 상기 디퍼렌셜 기어(75)는 디퍼렌셜 피니언 기어(74)와 연결된 디퍼렌셜 링 기어(75a), 후륜 샤프트(66a, 66b)에 접속된 사이드 기어(75b), 및 피니언 기어(75C)를 포함하는 것으로 구성된다. 카운터 구동 기 어(71), 카운터 피구동 기어(73), 디퍼런셜 피니언 기어(74), 및 디퍼렌셜 기어(75)의 디퍼렌셜 링 기어(75a)는 감속 기어 유닛으로 작동하도록 연결된다.
상기 후륜 구동 시스템은 아래에 도시된 윤활 기구를 갖는다. 도 4는 도 2의 외측면에 대응되는 후륜 구동 시스템의 내부 구조를 나타낸다. 도 5는 도 3의 외측면에 대응되는 후륜 구동 시스템의 내부 구조를 나타낸다. 도 6은 도 2 및 3에서 C-C 선을 따르는 후륜 구동 시스템을 나타내는 단면도이다. 도 4 내지 도 6에서 보는 바와 같이, 윤활 기구는 모터(MG3)와 기어 트레인(70)을 포함함과 동시에 바닥부에 디퍼렌셜 기어(75)의 디퍼렌셜 링 기어(75a)의 일부와 모터(MG3)의 로터(44)의 일부가 침적되도록 저장된 윤활유를 저장하는 케이스(50)를 갖는다. 상기 윤활 기구는 또한, 윤활유를 일시적으로 저장하기 위하여 케이스(50) 상부의 상이한 위치에 배치된 2개의 캐치 탱크(52, 54)를 포함한다. 상기 2개의 캐치 탱크(52, 54)에 각각 저장된 윤활유는, 주로 중력에 의해 아래 방향으로 흘러, 모터 샤프트(48)를 회전 가능하도록 지지하는 복수의 베어링(81 내지 83)과 카운터 샤프트(72)를 회전 가능하도록 지지하는 복수의 베어링(84, 85)으로 공급된다.
도 4에 표시된 바와 같이, 캐치 탱크(52)는, 카운터 구동 기어(71)와 카운터 피구동 기어(73)의 상부에 배치된다. 캐치 탱크(52)는, 디퍼렌셜 기어(75)의 디퍼렌셜 링 기어(75a) 상부에 위치한 개구부(52a)를 갖는다. 캐치 탱크(52)는 디퍼렌셜 링 기어(75a)에 의해 퍼올려지고 개구부(52a)를 통하여 유입된 윤활유를 일시적으로 저장한다. 유로(oil path)(53)는 베어링(81)까지 연장되어 있는 캐치 탱크(52)의 바닥부에 형성되는데, 이는 도 6에 도시된 모터 샤프트(48)의 우측 단부 를 지지한다. 모터 샤프트(48)는, 유로(53)에 연결되는 내부 유로(48a)와 상기 내부 유로(48a)로부터 도 6에 도시된 모터 샤프트(48)의 중간부를 지지하는 베어링(83)에 이르는 관통공(48b)을 갖는다. 또 다른 유로(미도시)는 또한, 도 6에 도시된 카운터 샤프트(72)의 우측 단부를 지지하는 베어링(84)까지 연장된 캐치 탱크(52)의 바닥부에 형성된다.
도 5에 도시된 바와 같이, 캐치 탱크(54)는, 상기 캐치 탱크(52)에 독립적으로 구성되며, 하이브리드 자동차(20)가 전진 주행할 때 모터(MG3)의 로터(44) 회전 방향에 대해서 반대 측인 후륜 샤프트(66a, 66b) 측 상의 모터(MG3)에 인접해 배치된다. 캐치 탱크(54)는 로터(44)의 상부에 개구부(54a)를 갖는다. 캐치 탱크(54)는 모터(MG3)의 로터(44)에 의해 퍼올려지고 상기 개구부(54a)를 통해 유입된 윤활유를 일시적으로 저장한다. 도 7은 도 3의 D-D선에 따른 후륜 구동 시스템을 나타내는 단면도이다. 도 8은 도 3의 E-E선에 따른 후륜 구동 시스템을 나타내는 단면도이다. 도 7에 도시된 바와 같이, 가이드 벽(55)은, 모터(MG3)의 로터(44)와 스테이터(46) 사이 갭의 좌측 공간으로부터 상부 캐치 탱크(54)로 연장된 위치에 형성된다. 윤활유는 로터(44)에 형성된 돌출극에 의하여 모터(MG3)의 축 방향으로 모터(MG3)의 회전 방향의 선회를 수반하면서 밀려간다. 상기 윤활유의 선회 및 압력 흐름으로, 윤활유는 가이드 벽(55)에 부딪혀, 반대방향의 가이드 벽(55)을 따라 이동하며, 개구부(54a)를 통하여 캐치 탱크(54)로 공급된다. 캐치 탱크(54)의 바닥부에는, 도 8에 도시된 바와 같이, 모터 샤프트(48)의 좌측 단부를 지지하는 베어링(82)까지 연장된 유로(56)가 형성되어 있다. 캐치 탱크(54)의 바닥부에는, 도 6에 도시된 바와 같이, 카운터 샤프트(72)의 좌측 단부를 지지하는 베어링(85)까지 연장된 또 다른 유로(57)가 형성되어 있다.
상기의 구성에 따른 윤활 기구는 이하에 기술된 윤활 작동에 의한다. 하이브리드 자동차(20)가 주행하는 동안, 후륜(65a, 65b)이 구동되고, 이에 의해 디퍼렌셜 링 기어(75a) 및 모터(MG3)의 로터(44)가 회전한다. 케이스(50)의 바닥부에 저장되어 있는 윤활유는, 디퍼렌셜 링 기어(75a)에 의해 퍼올려져 캐치 탱크(52)에 일시적으로 저장됨과 동시에, 모터(MG3)의 로터(44)에 의해 퍼올려져서 캐치 탱크(54)에 일시적으로 저장된다. 캐치 탱크(52)에 저장된 윤활유는, 중력에 의해 유로(53)와 유로(48a)를 통하여 흘러 내려가고, 관통공(48b)을 통하여 베어링(81, 83, 84)으로 공급됨으로 인하여 윤활 작용이 이루어진다. 베어링(81, 83, 84)을 윤활시키기 위하여 공급된 윤활유는, 흘러 내려서 다시 디퍼렌셜 링 기어(75a)에 의하여 퍼올려지면 캐치 탱크(52)에 일시적으로 저장된다. 캐치 탱크(54)에 저장된 윤활유는, 유로(56)와 유로(57)를 통하여 중력에 의해 흘러 내려가고, 베어링(82, 85)에 공급됨으로써 윤활 작용이 이루어진다. 베어링(82, 85)을 윤활시키기 위하여 공급된 윤활유는, 흘러 내려서 다시 모터(MG3)의 로터(44)에 의하여 퍼올려지면 캐치 탱크(54)에 일시적으로 저장된다.
이상에서 기술한 바와 같이, 제 1 실시예의 구동 장치는, 윤활유를 일시적으로 저장하기 위한 2개의 캐치 탱크(52, 54)를 갖는다. 캐치 탱크(52)에 저장된 윤활유는 캐치 탱크(52)의 근접한 곳에 위치한 베어링(81, 83, 84)으로 공급되는 반면, 캐치 탱크(54)에 저장된 윤활유는 캐치 탱크(54)의 근접한 곳에 위치한 베어 링(82, 85)으로 공급된다. 본 실시예에 따른 구조는, 오직 하나의 캐치 탱크를 갖는 종래의 구조에 비하여, 각각의 캐치 탱크로부터 필요한 위치로 이동하는 유로를 단축시킨다는 점에서 바람직하다. 본 실시예에 따른 구조는, 펌프 또는 다른 등가의 수단을 이용하지 않고 원활하게 필요한 개개의 위치로 윤활유를 공급할 수가 있으므로, 베어링(81 내지 85)을 포함하는 기어 트레인(70)의 효율적인 윤활을 수행할 수 있다. 2개로 분리된 캐치 탱크(52, 54)의 분리 배치는, 하이브리드 자동차(20)의 제한된 공간을 효율적으로 이용할 수 있도록 한다. 모터(MG3)의 로터(44)와 디퍼렌셜 링 기어(75a)는 2개의 캐치 탱크(52, 54)로 윤활유를 퍼올리기 위하여 이용된다. 하이브리드 자동차(20)를 주행하는 경우, 이러한 배치는, 2개의 캐치 탱크(52, 54)로 신속히 윤활유를 퍼올려 케이스(50)의 바닥부에 저장된 윤활유의 액면을 신속히 낮출 수 있도록 한다. 상기 저장된 윤활유의 낮아진 액면은, 모터(MG3)와 디퍼렌셜 기어(75)의 스터링 저항(stirring resistance)을 감소시킨다. 캐치 탱크(54)는, 후륜 샤프트(66a, 66b)의 측에, 즉 하이브리드 자동차(20)가 전진 주행할 때 모터(MG3)의 로터(44) 회전 방향의 반대 측에, 모터(MG3)에 인접하여 배치된다. 모터(MG3)의 로터(44)에 의해 퍼올려진 윤활유의 흐름은, 가이드 벽(55)을 따라 이동하며 캐치 탱크(54)로 유입된다. 이러한 배치는 구동 장치의 전체 사이즈 감소를 가능하게 한다.
구동장치는, 제 1 장치의 구조에서 2개의 캐치 탱크(52, 54)를 구비하지만, 3개 이상의 캐치 탱크를 구비하는 것도 가능하다.
제 1 실시예의 구동장치에서, 캐치 탱크(52)는, 카운터 구동 기어(71)와 카 운터 피구동 기어(73)의 상부에 위치한다. 캐치 탱크(54)는, 후륜 샤프트(66a, 66b)의 측에, 즉, 하이브리드 자동차(20)가 전진 주행할 때 모터(MG3)의 로터(44) 회전 방향에 대해서 반대측에, 모터(MG3)에 인접해 배치되도록 하였다. 그러나, 이러한 배치로 한정되지 않고, 캐치 탱크(52, 54)가 다른 위치에 배치되는 것도 가능하다.
제 1 실시예의 구동장치에서, 윤활유는 모터(MG3)의 로터(44)에 형성되어 있는 돌출 극들에 의하여 캐치 탱크(54)로 퍼올려진다. 도 9(a)에 도시된 구조에서, 로터(44)에 형성된 돌출 극들은 각각 퍼올림 갈퀴(claws)(44a)를 갖는다. 도 9(b)에 도시된 또 다른 구조에서, 로터(44)는, 그것의 원주 둘레에 형성된 퍼올림 날개(44b)들을 갖는다. 이러한 각각의 구조들은, 하이브리드 자동차(20)가 비교적 느린 속도로 주행하는 경우에도, 윤활유를 신속하게 캐치 탱크(54)에 퍼올리는 것을 가능하게 해준다.
제 1 실시예의 구동장치에서는, 후륜 구동 시스템으로써 후륜(65a, 65b)을 구동하는 것으로 구성했지만, 전륜 구동 시스템으로써 전륜(63a, 63b)을 구동하는 것으로 구성할 수도 있다.
제 1 실시예의 구동장치에서는, 모터(MG3)의 출력 동력에 의해 후륜(65a, 65b)을 구동시키도록 하였다. 그러나, 후륜(65a, 65b)을 구동시키는 동력원은 모터(MG3)로 한정되지 않는다. 후륜(65a, 65b)은, 엔진 등, 다른 동력원의 출력 동력에 의해 구동될 수도 있다.
제 1 실시예의 구동 장치가 탑재된 하이브리드 자동차(20)에서, 전륜(63a, 63b)은 엔진(22)과 모터(MGl, MG2)의 출력 동력에 의해 구동된다. 그러나, 전륜(63a, 63b)을 구동시키는 동력원은 엔진(22)과 모터(MG1, MG2)만으로 한정되지 않는다. 전륜(63a, 63b)은, 오직 하나의 엔진의 출력 동력만으로, 오직 하나 또는 복수의 모터들의 출력 동력으로, 또는 다른 동력원의 출력 동력으로 구동될 수도 있다.
제 1 실시예는 4륜 구동이 가능한 하이브리드 자동차(20)에 탑재되는 구동 장치에 적용된다. 그러나, 본 발명의 구동 장치는 2륜 구동의 자동차에도 적용될 수 있다.
(제 2 실시예)
또 다른 구조의 구동 장치는, 본 발명의 제 2 실시예로서 이하에서 기술한다. 또한 제 2 실시예의 구동 장치는, 제 1 실시예의 하이브리드 자동차(20)의 후륜 구동 시스템으로써 적용될 수 있다. 제 1 실시예의 구동 장치의 구성 요소들과 제 2 실시예의 구동 장치의 동일한 구성요소들은 동일한 번호 및 기호로 표시하며, 이는 상세하게 설명하지 않는다.
도 10은, 제 2 실시예의 구동 장치로써 하이브리드 자동차(20)에 장착된 후륜 구동 시스템(100)의 주요 부분의 구조를 개략적으로 도시한 부분 단면도이다. 도 10에 도시된 제 2 실시예의 후륜 구동 시스템(100)은, 횡 방향으로 배치된 모터(MG3)와, 모터(MG3)의 모터 샤프트(48)에 연결됨과 동시에 후륜(65a, 65b)의 후륜 샤프트(66a, 66b)에 접속되는 디퍼렌셜 기어(75)를 포함하는 기어 트레인(70)을 구비한다. 모터(MG3)의 동력은 감속하여 후륜 샤프트(66a, 66b)에 전달됨으로써 후륜(65a, 65b)을 구동시킨다. 후륜 구동 시스템(100)의 기어 트레인(70)은, 디퍼렌셜 기어(75)에 더하여, 모터(MG3)의 로터(44)에 연결된 모터 샤프트(48)의 일 단부에 장착된 카운터 드라이브 기어(71), 카운터 샤프트(72)의 일 단부에 장착되고 카운터 구동 기어(71)로 연결되는 카운터 피구동 기어(73)와, 카운터 샤프트(72)의 타 단부에 장착된 디퍼렌셜 피니온 기어(74)를 포함한다. 디퍼렌셜 기어(75)는, 디퍼렌셜 피니온 기어(74)에 연결되는 디퍼렌셜 링 기어(75a), 후륜 샤프트(66a, 66b)에 접속되는 2개의 사이드 기어(75b)와, 피니언 기어(75C)를 포함한다. 본 실시예의 디퍼렌셜 기어(75)에서, 상기의 좌측 사이드 기어(75b)는, 차축으로서의 전달축(67a)과 커플링 부재(68a)를 매개로 후륜 샤프트(66a)로 연결되는 반면, 우측 사이드 기어(75b)는, 차축으로서의 전달축(67b)과 커플링 부재(68b)를 매개로 후륜샤프트(66b)에 연결되어 있다. 상기 카운터 구동 기어 (71), 카운터 피구동 기어(73), 디퍼렌셜 피니온 기어(74), 및 디퍼렌셜 기어(75)의 디퍼렌셜 링 기어(75a)는, 감속 기어 유닛으로써 기능하도록 구성되어 있다.
도 10에 도시된 바와 같이, 모터(MG3)의 모터 샤프트(48)와, 모터 샤프트(48)에 장착된 카운터 구동 기어(71)는 모두 내부가 빈 공동(hollow) 형태이다. 디퍼렌셜 기어(75)로부터 (도면의) 좌측으로 연장되는 전달축(67a)은, 모터 샤프트(48) 및 카운터 구동 기어(71)의 공동의 중심을 관통하고 있다. 상기 제 2 실시예의 후륜 구동 시스템(100)에서, 모터(MG3)는, 차축으로서의 전달축(67a, 67b)과 평행하거나 또는 동일한 축(그리고 후륜 샤프트(66a, 66b)와는 실질적으로 평행하거나 동일한 축)에 배치된다. 이러한 배치로, 모터 샤프트(48)와 전달축(67a, 67b) (후륜 샤프트(66a, 66b))이 차량의 길이 방향(즉, 전달축(67a, 67b)에 실질적으로 수직하는 방향)의 특정 공간을 서로 이격하도록 구성된 모터(MG3)와 기어 트레인(70)으로 배치된 경우에 비해, 후륜 구동 시스템(100) 전체의 사이즈를 감소시킬 수 있게 된다. 모터(MG3)와 전달축(67a, 67b)이 동일한 축에 배치되는 결과, 차량에서의 기어 트레인(70)의 카운터 샤프트(72)는 전달축(67a, 67b)과 후륜 샤프트(66a, 66b)의 차량 전방(도면의 상방측)에 배치된다. 이로 인해, 기어 트레인(70)의 기어들 중, 카운터 구동 기어(71) 및 디퍼렌셜 피니온 기어(74)보다 더 큰 지름을 갖는, 큰 직경의 카운터 피구동 기어(73) 및 큰 직경의 디퍼렌셜 링 기어(75a)와의 축심이 차량 길이 방향(즉, 전달축(67a, 67b)에 실질적으로 수직 방향)에서 서로 이격된다. 상기 제 2 실시예의 후륜 구동 시스템(100)에서, 카운터 샤프트(72)의 축심은, 모터 샤프트(48) 및 카운터 구동 기어(71)의 축심의 하부에 배치된다. 그러므로, 카운터 피구동 기어(73)의 하단은, 디퍼렌셜 링 기어(75a)의 하단보다 하부에 위치하게 된다(도 11 및 도 12 참조).
이하에서는 본 실시예의 후륜 구동 시스템(100)의 윤활 기구에 대하여 설명한다. 도 11은, 도 10의 XI-XI선에 따르는 후륜 구동 시스템을 도시하는 단면도이다. 도 12는, 도 10의 XII-XII선에 따르는 후륜 구동 시스템을 도시하는 단면도이다. 도 11 및 도 12에서 명백히 나타낸 바와 같이, 후륜 구동 시스템(100)의 케이스(150)는, 내부에 모터(MG3)와 기어 트레인(70)을 수납하며, 상기 케이스(150)의 바닥부에는 큰 직경의 카운터 피구동 기어(73)와 큰 직경의 디퍼렌셜 기어(75)의 디퍼렌셜 링 기어(75a)의 하부가 침적되도록 윤활유가 저장되어 있다. 도 11 및 도 12에 도시된 바와 같이, 상부 저장부로써 구비된 전방 캐치 탱크(152)는, 케이스(150)의 내벽과 격벽(151)에 의해 구분되어 있으며, 차량의 전방(도면의 우측 상) 상의 케이스(150) 내측의 상부 내에 위치한다. 상기의 전방 캐치 탱크(152)로부터 분리된 상부 저장부로써 구비된 후방 캐치 탱크(154)는, 케이스(150)의 내벽 및 격벽(153)에 의해 구분되어 있으며, 차량의 후방(도면의 좌측 상) 상의 케이스(150)의 내측의 상부 내에 위치한다. 상기 전방 캐치 탱크(152)는, 주로 카운터 피구동 기어(73) 및 디퍼렌셜 피니온 기어(74)를 가리기 위하여 차량의 폭 방향(전달축(67a, 67b)에 실질적으로 평행한 방향)으로 연장된다. 한편, 후방 캐치 탱크(154)는, 주로 카운터 구동 기어(71) 및 디퍼렌셜 링 기어(75a)를 가리기 위하여 차량의 폭 방향으로 연장된다.
도 11에 도시된 바와 같이, 격벽(155)은 카운터 구동 기어(71)와 카운터 피구동 기어(73)의 측방, 및 카운터 구동 기어(71)의 차량 후방(도면의 좌측)에 위치하도록 케이스(150)의 내부에 고정된다. 격벽(155)은, 적어도 카운터 구동 기어(71)와 카운터 피구동 기어(73)의 두께(즉, 축 방향의 길이)와 동일한 정도의 폭을 갖는다. 상기 격벽(155)은, 카운터 구동 기어(71)와 카운터 피구동 기어(73)를 따라 연장되어 만곡됨과 동시에 차량의 상방 및 후방(도면의 좌측)으로 돌출된 가이드부(155a)를 구비한다. 후방 캐치 탱크(154)를 구분짓는 격벽(153)은, 격벽(155)의 가이드부(155a)를 수용할 수 있는 개구부를 갖는다. 하이브리드 자동차(20)가 전진하도록 모터(MG3)가 구동되면, 모터 샤프트(48)와 카운터 구동 기어(71)의 회전 방향과는 역방향으로 회전하는 카운터 피구동 기어(73)에 의해 하부 저장부로서의 케이스(150)의 바닥부에 저장된 윤활유가 퍼올려진다. 상기 퍼올려진 윤활유는, 도 11의 개방형 화살표로 도시된 바와 같이, 격벽(155)의 가이드부(155a)에 의해 유도되어 후방 캐치 탱크(154)에 유입되고 저장된다. 후방 캐치 탱크(154)는, 주로 케이스(150)의 내벽과 격벽(155)의 후측 면(도면의 좌측면)에 의하여 구분지어지는 캐비티(cavity)(154a)를 갖는다. 후방 캐치 탱크(154)의 상부 공간으로 유입되지 않은 윤활유는, 상기 캐비티(154a)를 통하여 케이스(150)내로 흘러 들어간다. 또한, 상기 격벽(155)은, 카운터 구동 기어(71)와 카운터 피구동 기어(73)의 주변에 적절한 오일 저장소를 형성하는 기능을 한다.
도 12에 도시된 바와 같이, 케이스(150)의 내부에는, 디퍼렌셜 피니온 기어(74)와 디퍼렌셜 링 기어(75a)의 측방, 및 디퍼렌셜 피니온 기어(74)의 차량 전방(도면의 우측)에 위치하도록 격벽(156)이 고정되어 있다. 상기 격벽(156)은, 적어도 디퍼렌셜 피니온 기어(74)와 디퍼렌셜 링 기어(75a)의 두께(즉, 축 방향의 길이)와 동일한 정도의 폭을 갖는다. 상기 격벽(156)은, 디퍼렌셜 피니온 기어(74)와 디퍼렌셜 링 기어(75a)를 따라 연장되도록 만곡됨과 동시에 차량의 상방 및 전방(도면의 우측)으로 돌출된 가이드부(156a)를 구비한다. 전방 캐치 탱크(152)를 구분짓는 격벽(151)은, 격벽(156)의 가이드부(156a)를 수용할 수 있는 개구부를 갖는다. 하이브리드 자동차(20)가 전진하도록 모터(MG3)를 구동시키는 경우, 모터 샤프트(48)와 카운터 구동 기어(71)의 회전과 동일한 방향으로 회전하는 디퍼렌셜 링 기어(75a)에 의해, 하부 저장부로서 케이스(150)의 바닥부에 저장된 윤활유가 퍼올려진다. 퍼올려진 윤활유는, 도 12의 개방형 화살표로 나타낸 바와 같이, 격 벽(156)의 가이드부(156a)에 의해 유도되어 전방 캐치 탱크(152)에 유입되고 저장된다. 상기 전방 캐치 탱크(152)는, 주로 케이스(150)의 내벽과 격벽(156)의 전방 면(도면의 우측면)에 의해 구분되어지는 캐비티(152a)를 갖는다. 상기 전방 캐치 탱크(152)의 상부 공간으로 유입되지 않은 윤활유는, 상기 캐비티(152a)를 통하여 케이스(150) 내로 흘러 들어간다. 또한, 격벽(156)은, 디퍼렌셜 피니온 기어(74)와 디퍼렌셜 링 기어(75a)의 주변에 적절한 오일 저장소를 형성하는 기능을 한다.
제 2 실시예의 후륜 구동 시스템(100)에서와 같이, 전방 캐치 탱크(152)와 후방 캐치 탱크(154)에 저장된 윤활유는, 주로 중력의 작용에 의해 흘러 내려가고, 모터 샤프트(48), 전달축(67a), 카운터 구동 기어(71)의 축, 카운터 샤프트(72), 및 디퍼렌셜 기어(75)를 지지하는 베어링(81 내지 89) 등, 오일이 필요한 모든 위치에 공급된다. 더 구체적으로, 도 13에 도시된 바와 같이, 전방 캐치 탱크(152)에 저장된 윤활유는, 케이스(150)의 적절한 장소에 형성된 유로를 통하여 주로 중력에 의해 아래로 흘러 내려가서, 카운터 샤프트(72)를 지지하는 베어링(85, 86)과 디퍼렌셜 기어(75)를 지지하는 베어링(88)으로 공급된다. 후방 캐치 탱크(154)에 저장된 윤활유는, 케이스(150)의 적절한 장소에 형성된 유로를 통하여 주로 중력에 의해 아래로 흘러 내려가서, 모터 샤프트(48)를 지지하는 베어링(81, 82), 카운터 구동 기어(71)를 지지하는 베어링(83, 84), 디퍼렌셜 기어(75)를 지지하는 베어링(87), 전달축(67a)을 지지하는 베어링(89)으로 공급된다. 제 2 실시예의 후륜 구동 시스템(100)은, 도 13에 도시한 바와 같이, 전방 캐치 탱크(152) 및 후방 캐치 탱크(154)에 더하여, 모터(MG3)의 상부 전방 측에 배치된 추가 캐치 탱크(157) 를 구비한다. 상기 추가 캐치 탱크(157)는, 유로를 통하여 전방 캐치 탱크(152)와 연결되며, 모터(MG3)의 로터(44)에 의해 퍼올려진 윤활유를 저장한다. 상기 추가 캐치 탱크(157)에 저장된 윤활유는, 적절한 유로(미도시)를 통하여 이동하며, 모터 샤프트(48)를 지지하는 베어링(82)과 전달축(67a)을 지지하는 베어링(89)으로 공급된다.
상기 구성의 후륜 구동 시스템(100)에서, 도 11 및 12에 도시된 바와 같이, 하이브리드 자동차(20)가 실질적으로 수평한 노면을 주행하는 경우, 카운터 피구동 기어(73) 및 디퍼렌셜 링 기어(75a)는, 각각 케이스(150)의 바닥부에 저장된 윤활유를 전방 캐치 탱크(152)와 후방 캐치 탱크(154)로 퍼올리도록 작동한다. 상기 전방 캐치 탱크(152) 및 후방 캐치 탱크(154)에 저장된 윤활유는 복수의 베어링(81 내지 89)으로 공급된다. 카운터 피구동 기어(73)는 디퍼렌셜 링 기어(75a)보다 고속으로 회전하고, 위에서 언급한 바와 같이, 카운터 피구동 기어(73)의 하단부는 디퍼렌셜 링 기어(75a)의 하단부보다 하부에 위치한다. 하이브리드 자동차(20)가 실질적으로 수평한 노면 또는 내리막에서 주행시, 상기 후륜 구동 시스템(100)이 전방으로 경사지는 경우, 도 11 및 도 12의 일점 쇄선에 의해 도시된 바와 같이, 카운터 피구동 기어(73)를 침적시키기 위한 윤활유 저장량은, 디퍼렌셜 링 기어(75a)를 침적시키기 위한 저장량보다 크다. 그러므로, 카운터 피구동 기어(73)에 의해 윤활유가 퍼올려 지는 것은, 특히 하이브리드 자동차(20)가 내리막을 주행하는 경우 더욱 촉진된다. 다른 기어 모듈에 비하여 카운터 구동 기어(71)와 카운터 피구동 기어(73)의 기어 모듈의 사이즈를 크게 하면, 카운터 피구동 기어(73)를 침 적시키기 위한 윤활유의 양을 바람직하게 증가시킬 수 있다(즉, 윤활유 레벨을 높인다). 반면, 하이브리드 자동차(20)가 오르막 주행시, 후륜 구동 시스템(100)이 후방으로 경사지는 경우, 도 11 및 도 12의 이점 쇄선에 도시된 바와 같이, 디퍼렌셜 링 기어(75a)를 침적시키기 위한 윤활유 저장량은, 카운터 피구동 기어(73)를 침적시키기 위한 윤활유의 양보다 더 많다. 그러므로, 디퍼렌셜 링 기어(75a)에 의해 윤활유가 퍼올려지는 것은, 특히 하이브리드 자동차(20)가 오르막을 주행하는 경우 더욱 촉진된다.
앞서 기술한 바와 같이, 제 2 실시예의 후륜 구동 시스템(100)은, 그 경사진 상태가 변함에 따라, 카운터 피구동 기어(73) 또는 디퍼렌셜 링 기어(75a) 중 적어도 하나는 케이스(150)의 바닥부에 저장된 윤활유를 대응되는 전방 캐치 탱크(152) 또는 대응되는 후방 캐치 탱크(154)로 퍼올려 지도록 구성된다. 하이브리드 자동차(20) 상에 장착된 후륜 구동 시스템(100)의 경사 정도가 다양하게 될지라도, 이러한 구성은, 전방 캐치 탱크(152) 및 후방 캐치 탱크(154) 양쪽 모두에 윤활유를 충분하게 저장할 수 있게 하며, 개별 베어링(81 내지 89)으로 윤활유를 원활하게 공급하도록 한다. 전방 캐치 탱크(152)에 오일을 퍼올리기 위해 작동하는 카운터 피구동 기어(73)의 축심은, 후방 캐치 탱크(154)에 오일을 퍼올리기 위해 작동하는 디퍼렌셜 링 기어(75a)의 축심과 차축으로서의 전달축(67a, 67b)과 실질적으로 수직하는 방향으로 이격되어 있다. 하이브리드 자동차(20)에 장착된 후륜 구동 시스템(100)이 전방으로 경사지거나 후방으로 경사지는 경우, 카운터 피구동 기어(73)와 디퍼렌셜 링 기어(75a) 중 적어도 하나는 대응되는 전방 캐치 탱크(152) 또는 대응되는 후방 캐치 탱크(154)로 윤활유를 퍼올리도록 작동한다. 이러한 배치는, 각각의 베어링(81 내지 89)에 효율적으로 윤활유를 공급할 수 있도록 한다. 전방 캐치 탱크(152)와 후방 캐치 탱크(154)는, 기어 트레인(70)의 적절한 전방부 및 적절한 후방부를 가릴 수 있도록 기어 트레인(70)의 부근에 배치된다. 그러므로, 전방 캐치 탱크(152) 및 후방 캐치 탱크(154) 내에 저장된 윤활유는, 기어 연결 소음으로 인한 후륜 구동 시스템(100)의 잠재적인 진동 및 케이스(150)의 잠재적인 막 진동(membrane oscillation)을 효과적으로 감소시킬 수 있다. 따라서, 상기 실시예의 후륜 구동 시스템(100)에 의하면, 방청 도료의 분사 또는 방음재를 사용하지 않아도 되어, 비용 및 진동 억제에 요구되는 공간을 바람직하게 절약할 수 있다.
제 2 실시예의 후륜 구동 시스템(100)은, 하이브리드 자동차(20)의 전륜(63a, 63b)을 구동하는 전륜 구동 시스템으로써 구성될 수 있다. 후륜(65a, 65b) 을 구동하기 위한 동력원은 모터(MG3)로 한정되지 않는다. 후륜(65a, 65b)은, 예를 들어, 엔진과 같은 다른 동력원의 출력 동력으로 구동될 수 있다. 제 2 실시예의 후륜 구동 시스템(100)이 장착된 하이브리드 자동차(20)는, 엔진만의 출력 동력, 모터만의 출력 동력이나, 다른 동력원의 출력 동력에 의해 전륜(63a, 63b)을 구동시킬 수도 있다. 제 2 실시예의 후륜 구동 시스템(100)은, 2륜 구동 자동차의 전륜 구동 시스템 또는 후륜 구동 시스템으로 구성될 수 있다.
상술한 실시예 및 이들의 변형예는 예시된 모든 측면에 적용되고, 이에 한정되는 않는 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 주요한 구성 요소의 사상 또는 범위를 벗어나지 않는 한 다양한 수정, 변형 및 변경이 가능하다. 본 발명의 보호 범위 및 그 사상은 상술한 발명의 상세한 설명이 아닌, 첨부되는 청구항에 의해 결정된다.
본 발명의 기술사상은, 자동차 산업 및 이에 관련된 다양한 산업에 적용되는 것이 바람직하다.

Claims (10)

  1. 차축에 동력을 출력하여 주행하는 자동차에 탑재되며, 상기 차축을 구동하는 구동 장치에 있어서,
    상기 차축에 동력을 출력하는 동력원 유닛; 및
    하부 유체 저장부 및 복수 개의 상부 유체 저장부를 포함하고, 상기 복수의 상부 유체 저장부에 저장된 유동 매체가 중력에 의해 흘러내려 상기 동력원 유닛의 복수의 상이한 개소에 공급되도록 하는 유동 매체 공급 기구를 포함하여 이루어지고,
    상기 하부 유체 저장부는 상기 구동 장치의 하부에 형성되어 상기 동력원 유닛의 복수의 기계 장치의 적어도 일부가 각각 침적되도록 그 내부에 유동 매체를 저장시키고,
    상기 복수의 상부 유체 저장부는 상기 구동 장치의 상부의 복수의 상이한 위치에 형성되어 상기 복수의 기계 장치에 의하여 퍼올려진 상기 유동 매체를 저장시키되,
    상기 복수의 상부 유체 저장부 중 적어도 두 개는 서로에 대해 독립적으로 형성되어, 상기 유동 매체를 상기 동력원 유닛의 서로 다른 위치에 서로에 대해 독립적으로 공급하는 것을 특징으로 하는 구동 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 유동 매체 공급 기구는, 상기 동력원 유닛의 복수의 기계 장치 중 적어도 하나에 의하여 퍼올려진 상기 유동 매체의 유동 방향을 변경하고, 상기 유동 매체의 변경된 유동을 상기 적어도 하나의 기계 장치에 대응하는 상기 상부 유체 저장부 중 적어도 하나에 유도되는 하나 이상의 가이드 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 구동 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 동력원 유닛은, 상기 하부 유체 저장부에 저장된 상기 유동 매체에 적어도 일부가 침적되는 회전 전기 장치, 및 상기 하부 유체 저장부에 저장된 유동 매체에 적어도 일부가 침적되는 기어 트레인을 포함하며, 상기 기어 트레인은 상기 회전 전기 장치의 회전 축을 상기 자동차의 차축에 기계적으로 연결시키고,
    상기 복수의 상부 유체 저장부는, 상기 회전 전기 장치에 의하여 퍼올려진 유동 매체를 저장하기 위한 제 1 상부 유체 저장부 및 상기 기어 트레인에 의하여 퍼올려진 유동 매체를 저장하기 위한 제 2 상부 유체 저장부를 포함하고,
    상기 유동 매체 공급 기구는, 상기 제 1 상부 유체 저장부에 저장된 유동 매체를 상기 동력원 유닛의 복수의 상이한 개소 중 상기 제 1 상부 유체 저장부에 가까운 소정 개소에 공급하며, 상기 제 2 상부 유체 저장부에 저장된 유동 매체를 상기 동력원 유닛의 복수의 상이한 개소 중 상기 제 2 상부 유체 저장부에 가까운 소정 개소에 공급하는 것을 특징으로 하는 구동 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 회전 전기 장치는, 상기 회전 축이 상기 자동차의 차축에 실질적으로 평행하도록 횡으로 배열되고,
    상기 제 1 상부 유체 저장부는, 상기 차축 측 상의 상기 회전 전기 장치에 인접하여 위치하는 것을 특징으로 하는 구동 장치.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 회전 전기 장치는, 표면에 돌출 극을 가지는 로터를 구비한 모터인 것을 특징으로 하는 구동 장치.
  6. 제 3 항에 있어서,
    상기 회전 전기 장치는, 제 1 상부 유체 저장부에 상기 유동 매체의 퍼올림을 촉진하기 위한 퍼올림 촉진 부재를 가지는 로터를 구비하는 것을 특징으로 하는 구동 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 동력원 유닛은, 회전 전기 장치, 및 상기 하부 유체 저장부에 저장된 유동 매체에 적어도 일부가 침적되는 기어 트레인을 포함하며, 상기 기어 트레인은 상기 회전 전기 장치의 회전 축을 상기 자동차의 차축에 기계적으로 연결시키고,
    상기 상부 유체 저장부 각각은, 상기 기어 트레인의 임의의 기어에 대응하도록 배치되고, 대응하는 상기 기어에 의하여 퍼올려진 유동 매체를 저장하며, 상기 상부 유체 저장부에 대응하는 적어도 하나의 기어는, 상기 구동 장치의 경사진 정도에 따라 상기 하부 유체 저장부에 저장된 유동 매체를 대응하는 상기 상부 유체 저장부로 퍼올릴 수 있는 것을 특징으로 하는 구동 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 회전 전기 장치는, 상기 회전 축이 상기 자동차의 차축에 실질적으로 평행하도록 횡으로 배열되고,
    상기 기어 트레인은, 각각 축 중심을 가지는 동시에 그 일부가 상기 하부 유체 저장부에 저장된 상기 유동 매체에 침적되는 적어도 2개의 큰 직경의 기어를 포함하고, 상기 큰 직경의 기어들의 축 중심들은 상기 자동차의 상기 차축에 실질적으로 수직하는 방향으로 서로 이격되어 있고,
    상기 복수의 상부 유체 저장부는, 각각 상기 큰 직경의 기어에 대응하도록 배열되는 적어도 2개의 상부 유체 저장부를 포함하는 것을 특징으로 하는 구동 장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 동력원 유닛은, 회전 전기 장치, 및 상기 하부 유체 저장부에 저장된 유동 매체에 적어도 일부가 침적되는 기어 트레인을 포함하며, 상기 기어 트레인은 상기 회전 전기 장치의 회전 축을 상기 자동차의 차축에 기계적으로 연결시키고,
    상기 상부 유체 저장부는, 상기 기어 트레인의 바깥 둘레에 배치되는 것을 특징으로 하는 구동 장치.
  10. 제 1 항에 따른 구동 장치가 탑재되는 자동차.
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