KR101317187B1 - 하이브리드형 자동차용 구동장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 하이브리드형 자동차용 구동장치에 관한것이며, 상세하게는 엔진, 모터·제너레이터 및 유성 기어장치를 구비한 하이브리드형 자동차용 구동장치에 관한것으로서, 탑재공간의 제한을 완화함과 아울러 구동 모터 모드시 토크를 증대하여 동력 성능을 향상할 수 있도록한 것이다.
본 발명은 엔진(10)과, 모터·제네레이터(40)와, 유성기어장치(18)를 구비한 자동차용 구동장치에 있어서, 상기 엔진(10)의 출력축(11)에 제너레이터(41)의 제너레이터 로터(42)를 고정함과 아울러 상기 제너레이터(41)의 외주에 구동모터(43)를 설치하고, 상기 출력축(11)의 자유단측에 유성기어장치(18)를 배치하여 선 기어(19)를 상기 출력축(11)의 자유단에 고정하며, 상기 구동모터(43)의 구동모터 로터(44)를 링 기어(22)에 연결하며, 유성기어 캐리어(21)에 구동기어(50)를 설치하여 제 2축(51)을 개재하여 구동축(52)을 구동하도록 구성한 것이다.
엔진, 출력축, 유성기어장치, 선 기어, 유성기어, 유성기어 캐리어, 링 기어, 모터·제너레이터, 제너레이터, 구동모터

Description

하이브리드형 자동차용 구동장치 {DRIVING APPARATUS FOR HYBRID TYPE AUTOMOBILE}
도 1은 종래의 하이브리드형 자동차용 구동장치의 개략도
도 2는 본 발명의 실시 예의 개략도
도 3a, 3b는 본 발명의 실시 예와 종래의 것의 속도선도
<도면의 주요 부분의 부호 설명>
10 : 엔진 11 : 출력축 18 : 유성기어장치
19 : 선 기어 20 : 유성기어 21 : 유성기어 캐리어
22 : 링 기어 40 : 모터·제너레이터
41 : 제너레이터 43 : 구동모터
본 발명은 하이브리드형 자동차용 구동장치에 관한것이며, 상세하게는 엔진, 모터·제너레이터 및 유성기어장치를 구비한 하이브리드형 자동차용 구동장치에 관한 것이다.
주지하는 바와 같이 최근 연료 소비량을 절감하고, 배기가스의 저감을 위한 하이브리드형 자동차가 일부 자동차 업체에서 생산되고 있으며, 상기 하이브리드형 자동차는 엔진과, 모터·제너레이터와, 유성기어장치를 구비하여서, 엔진 출력에 비하여 자동차의 부하가 클때 예를 들어 발진(자동차의 출발)시 등에는 모터·제너레이터를 모터(에너지 발생수단)로서 기능하도록하여 배터리의 전기 에너지를 기계적 에너지로 변환하여서 유성기어장치를 개재하여 엔진의 출력을 보조하고, 한편 자동차의 부하에 대하여 엔진의 출력이 여유가 있을때에는 모터·제너레이터를 제너레이터로 기능하도록하여 엔진의 여유(잉여)출력을 전기 에너지로서 배터리에 저장하는 것이다.
상기한 하이브리드형 자동차용 구동장치의 일예는 도 1에 도시한 바와 같이, 엔진(10)의 출력축(제1축)(11)의 주위에 제너레이터(14)의 제너레이터 로터(15)를 설치함과 아울러 상기 출력축(11)의 자유단측에 유성기어장치(18)를 배치하여 선 기어(19)를 상기 제너레이터 로터(15)와 연결하고, 유성기어(20)에 연결한 유성기어 캐리어(21)는 상기 출력축(11)에 연결하며, 링 기어(22)는 구동 모터(25)의 구동모터 로터(26)와 축(27)으로 연결한 것이다.
또한 상기 링 기어(22)의 제너레이터(14)의 측면에 구동기어(30)를 설치하여 제2축(31)과 체인(32)으로 연결하며, 상기 제2축(31)은 제3축(33)을 경유하여 차동장치(35)를 설치한 구동축(제4축)(34)을 구동토록한 것이다.
그리고 상기 출력축(11)에는 플라이 휠(37)과 토숀댐퍼(38)를 설치한 것이다.
상기한 구동장치는 구동모터(25)의 로터(26)를 링 기어(22)에 연결하였음으 로 구동모터 모드시(자동차의 출발시등)구동모터(25)가 링 기어(22)를 직접 구동하며 이때 선 기어(19)는 상기 링 기어(22)와 반대 방향으로 공회전하는 것이다.
그러나 상기한 하이브리드형 자동차용 구동장치는 링 기어(22)의 출력을 증대하기 위하여서는 구동모터(25)의 출력을 증대하여야하는 바, 구동모터 모드시 구동모터(25)의 출력을 증대하면 이에 비례하여 구동모터(25)의 체적이 증대하며, 상세하게는 구동모터(25)의 축 방향의 길이가 길어지고 구동장치의 길이가 길어지게 됨으로 엔진룸에 이를 탑재할 때 탑재공간에 제한을 받게 됨으로써 구동모터(25)의 출력 증대에 제한을 받게 되기때문에 동력성능의 향상과 고 출력이 불가능하게 되는 문제점이 발생하는 것이다.
또한 상기한 하이브리드형 자동차용 구동장치는 선 기어(19)를 제너레이터(14)의 로터(15)에 연결하였음으로 엔진(10)의 불규칙한 회전을 보상하기 위하여 엔진(10)의 출력축(11)에 플라이 휠(37)을 설치함으로써 구조가 복잡하고 중량이 무거운 문제점도 있는 것이다.
본 발명은 상기한 문제점을 시정하여, 탑재공간의 제한을 완화함과 아울러 구동 모터 모드시 토크를 증대하여 동력 성능을 향상할 수 있는 하이브리드형 자동차용 구동장치를 제공하는것을 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 엔진과, 모터·제네레이터와, 유성기어장치를 구비한 자동차용 구동장치에 있어서, 상기 엔진의 출력축에 제너레이 터의 제너레이터 로터를 고정함과 아울러 상기 제너레이터의 외주에 구동모터를 설치하고, 상기 출력축의 자유단측에 유성기어장치를 배치하여 선 기어를 상기 출력축의 자유단에 고정하며, 상기 구동모터의 구동모터 로터를 링 기어에 연결하며, 유성기어 캐리어에 구동기어를 설치하여 제2축을 개재하여 구동축을 구동하도록 구성한 것이다.
이하 본 발명의 실시 예를 도면을 참조하여 설명한다.
도 2는 본 발명의 실시 예의 개략도로서 10은 엔진이고, 11은 엔진의 출력축이며, 18은 유성기어장치로서, 상기 유성기어장치(18)는 선 기어(19), 유성기어(20), 유성기어 캐리어(21) 및 링 기어(22)로 구성되어 있으며, 상기 구성요소들은 종래의 것과 동일하다.
40은 모터·제너레이터이고, 41은 제너레이터이며, 42는 제너레이터 로터이며, 43은 구동모터이며, 44는 구동모터 로터로서, 상기 제너레이터 로터(42)는 엔진(10)의 출력축(11)에 고정하고, 상기 구동모터(43)는 상기 제너레이터(41)의 외주에 구동모터 로터(44)를 아웃터형으로 설치한 것이다.
상기 유성기어장치(18)는 엔진(10)의 출력축(11)의 자유단측에 배치할 때 선 기어(19)를 상기 출력축(11)의 자유단에 고정하고, 링기어(22)는 구동모터(43)의 구동모터 로터(44)에 연결하며, 유성기어 캐리어(21)의 축(121)에 구동기어(50)를 설치하여 제2축(51)을 개재하여 차동기어장치(53)를 설치한 구동축(52)을 구동토록한 것이다.
그리고 상기 유성기어 캐리어의 축(121)은 상기 출력축(11)에 홈(110)을 형 성하여 삽입지지함으로써 축선을 양호하게 유지할 수 있는 것이다.
또한 상기 출력축(11)에는 종래의 플라이 휠을 생략한 것이다.
이상과 같은 본 발명은 구동모터 모드시(자동차의 출발시등) 구동모터(43)의 구동모터 로터(44)는 링 기어(22)를 구동하고, 유성기어(20)에서 감속된 다음 유성기어 캐리어(21)에 의하여 구동기어(50)를 구동하며, 상기와 같이 구동모터(43)의 출력을 유성기어(20)에서 감속하면 감속비만큼 토크를 증대할 수 있음으로 시동 초기 발진 가속을 양호하게할 수있다.
상기한 바와 같이 본 발명은 구동모터의 출력을 유성기어를 이용한 감속 방식으로 출력하면 종래 도 3b의 속도 선도와 같이 유성기어 캐리어는 고정되고, 구동모터의 출력이 링 기어를 직접 구동하던 것에 비하여, 도 3a에도시한 속도 선도와 같이 유성기어에 의하여 감속됨으로써 토크 증대를할 수 있는 것이다.
또한 제너레이터(41)를 엔진의 출력축(11)에 설치하여 플라이 휠을 생략하면서 플라이 휠의 기능은 제너레이터 로터(42)가 담당하게 함으로써 경량화할 수 있는 것이다.
그리고 본 발명은 구동모터(43)를 제너레이터(41)의 외주에 설치함으로써 체적 특히 길이를 축소할 수 있기 때문에 탑재 공간의 제한을 완화할 수 있는 것이다.
이상과 같이 본 발명은 구동모터를 제너레이터의 외주에 설치하고, 상기 구동모터의 출력을 유성기어장치의 유성기어에서 감속한 다음 구동축을 구동함으로써 토크를 증대할 수 있기 때문에 시동 초기 발진 가속을 양호하게할 수 있고, 연비를 개선할 수 있는 것이다.
그리고 구동모터를 제너레이터의 외주에 설치함으로써 그 길이를 축소 시킬수 있기 때문에 탑재 공간의 제한을 완화할 수 있음으로 배치 설계의 자유도를 제고할 수 있는 것이다.

Claims (3)

  1. 엔진과, 모터·제네레이터와, 유성기어장치를 구비한 자동차용 구동장치에 있어서, 상기 엔진의 출력축에 제너레이터의 제너레이터 로터를 고정함과 아울러 상기 제너레이터의 외주에 구동모터를 설치하고, 상기 출력축의 자유단측에 유성기어장치를 배치하여 선 기어를 상기 출력축의 자유단에 고정하며, 상기 구동모터의, 구동모터 로터를 링 기어에 연결하며, 유성기어 캐리어에 구동기어를 설치하여 제2축을 개재하여 구동축을 구동하도록 구성한 하이브리드형 자동차용 구동장치.
  2. 제 1항에 있어서, 구동모터의 구동모터 로터는 아웃터형으로 형성한 하이브리드형 자동차용 구동장치.
  3. 제 1항에 있어서, 유성기어 캐리어의 축은 출력축에 홈은 형성하여 삽입지지한 하이브리드형 자동차용 구동장치.
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