KR101532834B1 - 하이브리드 및 전기 자동차용 2단 감속구동장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 하이브리드 및 전기 자동차용 2단 감속구동장치에 관한 것으로, 입력축과 중간축 및 출력축과 변속슬리브로 구성되는 감속기에 있어 상기 입력축의 일측 단에 연결되는 구동모터와, 상기 입력축의 타측 단에 연결되어 차량 공회전시에도 필요한 동력을 공급하는 동력인출부와, 상기 중간축에 연결되어 윤활유를 입력축으로 공급하는 로터펌프를 포함하여 구성되는 하이브리드 및 전기 자동차용 2단 감속구동장치를 제공한다. 이러한 본 발명은 변속슬리브의 중립위치(공회전 상태)에 관계없이 항시 감속기의 입력축에 윤활유 공급이 원활히 이루어짐에 따라 감속기의 성능 저하를 방지할 수 있는 효과가 있다.

Description

하이브리드 및 전기 자동차용 2단 감속구동장치{Second Stage Driving Apparatus For Reducing Speed Of Hybrid And Electricity Car}

본 발명은 하이브리드 및 전기 자동차용 2단 감속구동장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 윤활유를 공급하는 로터펌프가 감속기의 중간축에 연결됨에 따라 공회전 시에도 로터펌프가 작동되어 윤활유를 감속기에 원활히 공급하게 되는 하이브리드 및 전기 자동차용 2단 감속구동장치에 관한 것이다.

일반적으로 종래의 하이브리드 및 전기 자동차용 2단 감속구동장치에는 고속회전과 고부하가 작용하는 베어링과 기어 및 습동부의 성능 유지를 위해 오일 강제 순환 식 로터펌프를 설치하여 윤활 및 냉각 효과를 보고 있다.

도 1에 도시된 바와 같이, 통상적으로 높은 회전수에서 로터펌프(301)가 작동하는 것을 회피하기 위해 상대적으로 회전수가 낮은 출력축(300)에 로터펌프(301)를 위치시켜 구동모터(101)와 동일축 선상의 감속기 입력축(100)의 베어링 및 기어부로 윤활유가 공급되도록 오일 주입 방식을 구성하게 된다.

그러나 출력축(300)의 특성상 구동모터(101)가 공회전시(감속기의 변속 슬리브 중립 위치)일 경우 출력축(300)이 회전하지 않아 출력축(300)과 연결되어 있는 로터펌프(301)가 작동을 하지 않으므로 구동모터 작동 시에 가장 회전수가 높아 열 발생이 많은 감속기 입력축(100)의 베어링 및 기어부에 오일 공급이 원활이 이루어지지 않아 감속기의 성능 저하에 큰 영향을 줄 수 있다.

즉, 변속슬리브(400)와 1단 기어(401) 또는 2단 기어(402)가 상호 치합된 상태에서 구동모터(101)가 회전하게 되면 입력축(100)과 중간축(200) 및 출력축(300) 순으로 회전하게 되면서 로터펌프(301) 작동에 의해 입력축(100)의 베어링 및 기어부로 윤활유 공급이 이루어진다.

그러나, 변속슬리브(400)의 중립 위치(공회전 상태)일 경우, 구동모터(101)가 회전하게 되면 입력축(100)과 중간축(200) 및 출력축(300)의 1단 기어(401) 또는 2단 기어(402)가 회전되지만, 출력축(300)이 정지되면서 로터펌프(301)의 미작동으로 입력축(100)의 베어링 및 기어부로 윤활유 공급이 중지된다. 이로써, 윤활유의 원활한 공급을 제공받지 못한 감속기는 그 성능 저하에 큰 요인으로 작용하고 있다.

한편, 이러한 변속과 관련된 장치로 안출된 기술로는, 공개특허 제10-1999-0002027호(특허문헌 1)가 개시된 바 있다.

상기 특허문헌 1은 차량용 무단 변속 장치로서, 엔진으로부터 동력을 전달받아 회전하는 입력축과, 상기 입력축과 출력축 사이에 위치하여 입력축의 벨트 전동에 의해 무단 변속 작용을 수행하는 변속수단과, 상기 변속수단의 일측에 장착되어 변속기 내부의 윤활유압 및 작동 유압을 발생시키는 유압발생수단과, 변속 수단의 출력축과 직결되어 차량의 전후진 방향을 결정하여 이의 회전 동력을 출력하는 정역회전 제어수단과, 상기 정역회전 제어수단으로부터 입력되는 회전동력을 종감속시켜 출력하는 종감속 수단을 포함한다.

이러한 상기 특허문헌 1은 오일펌프를 구동 풀리 상에 설치하여 변속기 내부의 윤활유압을 발생시키고, 오일펌프가 구동 풀리 상에 설치되어 전장이 축소되며, 이로 인한 차량 탑재를 용이하게 하나, 공회전 시에는 오일펌프의 미작동으로 윤활유를 원활히 공급하지 못한다.

공개특허 제10-1999-0002027호

전술된 문제점을 해소함에 있어, 본 발명에 의한 하이브리드 및 전기 자동차용 2단 감속구동장치는, 변속슬리브의 중립위치(공회전 상태)에 관계없이 항시 감속기의 입력축으로 윤활유가 원활히 공급되게 함을 목적으로 하고 있다.

전술된 목적을 달성함에 있어, 본 발명은 입력축과, 상기 입력축과 상시 연결되는 중간축, 및 상기 중간축과 변속슬리브를 매개로 선택적으로 연결되어 동력을 제공받는 출력축으로 구성되는 하이브리드 및 전기 자동차용 2단 감속구동장치에 있어서, 상기 입력축의 일측 단에 연결되는 구동모터, 상기 입력축의 타측 단에 연결되는 동력인출부, 및 상기 중간축에 연결되는 로터펌프를 포함하고, 상기 로터펌프는 상기 변속슬리브의 변속위치 또는 중립위치와 무관하게 상기 구동모터로부터 제공되는 동력에 의해 작동되어 윤활유를 상기 입력축으로 공급하는 것을 특징으로 한다.

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본 발명에 의한 하이브리드 및 전기 자동차용 2단 감속구동장치는, 구동모터의 공회전시에도 로터펌프가 작동하여 윤활유를 감속기에 원활히 공급함에 따라 감속기의 성능 저하를 방지하며, 감속기의 입력축과 동일선상에 동력인출부를 마련하여 감속기의 성능을 유지할 수 있고, 아울러 차량에 대한 상품성이 제고되고 원가를 줄일 수 있다.

도 1은 종래의 감속구동장치를 도시한 단면도.
도 2는 본 발명의 감속구동장치를 도시한 단면도.

본 발명에 있어 첨부된 도면은 설명의 명료성과 편의를 위해 과장되어 도시됨을 밝히고, 실시 예는 본 발명의 권리범위를 한정하는 것이 아니라 본 발명의 청구범위에 제시된 구성요소의 예시적 사항에 불과하며, 본 발명의 명세서 전반에 걸친 기술적 사상을 토대로 해석되어야 한다.

본 발명은 로터펌프의 위치를 감속기 출력축이 아닌 중간축과 연결되게 설치하여 구동모터 공회전 시에도 원활히 감속기 입력축으로 윤활유를 공급함에 따라 열 발생에 의한 감속기의 성능 저하를 막을 수 있으며, 이러한 점을 이용하여 필요 시 차량의 구동 이외 다른 부분에서 필요한 동력을 구동모터 공회전시 이용 가능하도록 함을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참고로 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.

본 발명에 의한 하이브리드 및 전기 자동차용 2단 감속구동장치는, 도 2에 도시된 바와 같이, 상부에 위치한 입력축(10)과, 상기 입력축(10) 하부에 위치한 중간축(20)과, 상기 중간축(20) 하부에 위치한 출력축(30)과, 상기 출력축(30) 하부에 위치한 변속슬리브(40), 및 1단 기어(41)와 2단 기어(42)로 구성되는 감속기를 구비하게 된다. 이 경우, 상기 입력축(10)은 상기 중간축(20)과의 동력전달을 위해 제1기어(10a)를 일체로 구비하고, 상기 중간축(20)은 상기 제1기어(10a)와 상시 치합되는 제2기어(20a)를 일체로 구비한다. 또한, 상기 중간축(20)은 감속기의 1단 기어(41)와 2단 기어(42)에 대해 각각 상시 치합되는 1단 구동기어(22)와 2단 구동기어(23)를 구비한다.

상기 입력축(10)의 일측 단에는 구동모터(11)가 연결되고, 상기 입력축(10)의 타측 단에는 동력인출부(12)를 연결한다. 상기 동력인출부(12)는 구동모터(11) 공회전시 차량 구동 이외의 부분에 필요한 동력을 공급하는 역할을 수행한다. 이때, 상기 동력인출부(12)를 통해 외부로 동력이 인출되는 과정은 별도의 선택적 조작에 의해 구현된다.

한편, 상기 중간축(20)에는 로터펌프(21)가 연결된다. 상기 로터펌프(21)는 윤활유를 감속기의 입력축(10)으로 공급하여 감속기의 성능 저하를 방지하게 된다.

상술된 바와 같이, 입력축(10)과 중간축(20) 및 출력축(30)과 변속슬리브(40) 및 1단 기어(41)와 2단 기어(42)로 구성되는 감속기에 있어, 구동모터(11)는 상기 입력축(10)을 회전시키고, 상기 입력축(10)의 회전에 따라 동력인출부(12)가 필요한 동력을 공회전 시에도 공급할 수 있게 된다.

즉, 상기 변속슬리브(40)의 중립위치인 차량의 공회전 시, 상기 구동모터(11)에서 발생된 동력은 상기 입력축(10)을 통해 상기 동력인출부(12)로 제공됨과 동시에, 상기 입력축(10)의 제1기어(10a)와 상기 중간축(20)의 제2기어(20a) 사이의 치합을 통해 상기 중간축(20)으로도 함께 제공된다. 이때 상기 중간축(20)의 회전으로 상기 중간축(20)에 연결된 로터펌프(21)가 회전하여 윤활유를 상기 입력축(10)의 베어링 및 기어부로 원활히 공급하여 감속기의 성능 저하를 방지할 수 있게 된다.

하기에서 본 발명의 작동을 설명하기로 한다.

변속슬리브(40)와 1단 기어(41) 또는 2단 기어(42)의 치합 시에, 구동모터(11)가 회전하게 되면, 입력축(10), 중간축(20), 출력축(30) 순으로 회전하게 되면서 로터펌프(21)의 작동에 의해 입력축(10)의 베어링 및 기어부로 윤활유 공급이 이루어진다.

한편, 변속슬리브(40)의 중립위치(공회전 상태)일 경우에, 구동모터(11)가 회전하게 되면, 입력축(10) 회전에 의해 동력인출부(12)와 중간축(20)에 대해 동력이 동시에 제공된다. 이 결과, 상기 중간축(20)의 회전에 의해 로터펌프(21)가 작동됨으로 인해 입력축(10)의 베어링 및 기어부로 윤활유의 공급이 원활하게 이루어지게 된다. 또한, 상기 입력축(10)의 회전에 의해 동력인출부(12)로 제공된 동력은 상기 동력인출부(12)에 구비된 별도의 장치에 대한 선택적 조작에 의해 외부로 출력될 수 있다.

즉, 본 발명에 의한 감속구동장치는, 기존의 변속슬리브의 중립위치(공회전 상태)에서 로터펌프의 미작동으로 윤활유가 감속기에 공급되지 못하는 문제를 개선하여 변속 또는 공회전 상태와 관계없이 항상 로터펌프를 가동시킬 수 있으므로 입력축의 베어링 및 기어부로 윤활유를 원활하게 공급하여 감속기의 성능 저하를 방지하게 된다. 또한, 본 발명은 감속구동장치의 중립에서도 로터펌프의 가동에 따라 입력축으로 윤활유를 공급할 수 있으므로 입력축에 대해 동력인출부를 추가로 구성하여 필요시 구동모터로부터 제공되는 동력을 외부 장비에 제공할 수 있게 된다.

상술된 바와 같이, 본 발명에 의한 하이브리드 및 전기 자동차용 2단 감속구동장치는, 로터펌프가 감속기의 출력축이 아닌 중간축과 연결됨에 따라 구동모터 공회전 시에도 원활히 감속기의 입력축으로 윤활유를 공급할 수 있게 된다.

즉, 변속슬리브의 변속 또는 중립위치(공회전 상태)에 관계없이 감속기의 입력축에 윤활유를 원활히 공급할 수 있어 감속기의 성능 저하를 방지한다.

이러한 방식으로, 감속기의 열 발생에 의한 성능 저하를 막을 수 있으며, 감속기의 입력축에 연결된 동력인출부가 차량 구동 이외의 다른 부분에 필요한 동력을 공급할 수 있게 된다.

10 : 입력축 11 : 구동모터
12 : 동력인출부
20 : 중간축 21 : 로터펌프
30 : 출력축
40 : 변속슬리브 41 : 1단 기어
42 : 2단 기어

Claims (4)

1. 제1기어(10a)를 갖추고서, 일측 단에 구동모터(11)를 설치하며 타측 단에 동력인출부(12)를 설치하는 입력축(10);
   상기 제1기어(10a)와 항시 치합하는 제2기어(20a)와, 상기 제2기어(20a)를 중심으로 양측에 1단 구동기어(22)와 2단 구동기어(23)를 각각 일체로 갖추면서 일측에 로터펌프(21)를 구비하는 중간축(20);
   상기 1단 구동기어(22)와 상기 2단 구동기어(23)에 각각 대응하여 항시 치합하는 1단 기어(41)와 2단 기어(42)를 각각 공회전 가능하게 설치하는 출력축(30); 및
   상기 출력축(30)에 대해 상기 1단 기어(41)와 상기 2단 기어(42) 중 어느 하나를 선택적으로 동기화시키도록 설치되는 변속슬리브(40);
   를 포함하고,
   상기 로터펌프(21)는 상기 변속슬리브(40)의 변속위치 또는 중립위치와 무관하게 상기 구동모터(11)로부터 제공되는 동력을 상기 제1기어(10a)와 상기 제2기어(20a)를 통해 전달받아 윤활유를 상기 입력축(10)으로 공급하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 및 전기 자동차용 2단 감속구동장치.
   
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