KR102338309B1 - 하이브리드 변속기 구조 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 로터 및 스테이터를 포함하고, 하우징의 커버에 의해 하우징 내부에서 P2 모터와 격리되며 상기 로터의 중심에 상기 커버를 향하여 돌출되는 제1 중심부가 구비되는 P1 모터; 내경은 상기 제1 중심부에 삽입되고, 외경은 상기 커버의 중심에 구비되는 제2 중심부와 연결되는 지지부재; 및 상기 지지부재의 내경을 통과하여 노출되는 상기 제1 중심부의 선단에 결합되는 결합부재; 를 포함하는 하이브리드 변속기 구조를 제공한다.

Description

하이브리드 변속기 구조{TRANSMISSION STRUCTURE OF HYBRID}
본 발명은 하이브리드 변속기 구조에 관한 것이다.
일반적으로 하이브리드 차량은 서로 다른 두 종류 이상의 동력원을 효율적으로 조합하여 차량을 구동시키는 것을 의미한다. 하이브리드 차량은 연료(가솔린 등 화석연료)를 연소시켜 회전력을 얻는 엔진과 배터리 전력으로 회전력을 얻는 모터에 의해 구동하는 차량을 의미한다.
이러한 하이브리드 차량은 엔진뿐만 아니라 모터를 보조동력원으로 채택하여 배기가스 저감 및 연비 향상을 도모할 수 있는 미래형 차량으로 연구가 활발히 진행되고 있다.
하이브리드 차량은 통상적으로 엔진과 모터를 사용하는데, 저속에서는 상대적으로 저속토크 특성이 좋은 모터를 주 동력원으로 사용하고, 고속에서는 상대적으로 고속토크 특성이 좋은 엔진을 주 동력원으로 사용한다. 이에 따라, 하이브리드 차량은 저속구간에서 화석 연료를 사용하는 엔진의 작동이 정지되고 모터를 사용하기 때문에 연비 개선과 배기가스의 저감에 우수한 효과가 있다.
하이브리드 차량용 구동장치는 구동을 위해 모터의 회전력만을 이용하는 순수 전기자동차 모드인 EV(Electric Vehicle) 모드와, 엔진의 회전력을 주동력으로 하면서 모터의 회전력을 보조동력으로 이용하는 HEV(Hybrid Electric Vehicle) 모드 등의 운전모드로 주행하며, 엔진의 시동을 통해 EV 모드에서 HEV 모드로의 모드 변환이 이루어진다.
종래의 하이브리드 시스템은 고전압 시스템 대비 저렴한 부품으로 구성할 수 있으며 2개 이상의 모터 조합을 통해 단시간 동안 풀 하이브리드에 준하는 수준의 출력을 구현할 수 있다. 이러한 종래의 하이브리드 시스템은 일반적으로 모터의 위치에 따라 P0, P1, P2, P3, P4로 구분하며, 각각은 EV 모드의 구현 여부, 회생 제동 성능 등에 차이를 나타낸다.
기존의 P1 타입 하이브리드 구조는, P1 모터의 스테이터가 하우징에 지지되고, P1 모터의 로터는 토션 댐퍼와 일체화되어 엔진과 볼팅 연결되며, P1 모터가 변속기와 분할되는 구조이고, P2 모터의 스테이터는 하우징에 지지되며 P2 모터의 로터는 내측의 엔진 클러치를 통해 토션 댐퍼와 연결된다.
그런데 기존 P1 P2 하이브리드 변속기 구조는, P1 모터의 로터를 견고하게 고정할 수 있는 별도의 장치가 마련되어 있지 않아 로터의 과도한 흔들림 발생으로 인해 안정적인 모터 성능 확보에 어려움이 있었다.
이에 대하여, 본 발명은 P1 모터의 로터 흔들림을 최소화하여 안정적인 모터 성능을 확보할 수 있는 메커니즘을 제시하고자 한다.
대한민국 공개특허공보 제10-2010-0015063호(2010.02.12. 공개)
전술한 문제를 해결하기 위하여, 본 발명은 모터의 로터 흔들림을 최소화하여 안정적인 모터 성능을 확보할 수 있는 하이브리드 변속기 구조를 제공하고자 한다.
전술한 목적을 이루기 위해 본 발명은, 로터 및 스테이터를 포함하고, 하우징의 커버에 의해 하우징 내부에서 P2 모터와 격리되며 상기 로터의 중심에 상기 커버를 향하여 돌출되는 제1 중심부가 구비되는 P1 모터; 내경은 상기 제1 중심부에 삽입되고, 외경은 상기 커버의 중심에 구비되는 제2 중심부와 연결되는 지지부재; 및 상기 지지부재의 내경을 통과하여 노출되는 상기 제1 중심부의 선단에 결합되는 결합부재; 를 포함하는 하이브리드 변속기 구조를 제공한다.
또한, 상기 지지부재의 외경에는 외측 방향으로 연장되는 연장부가 구비되고, 상기 연장부는 고정부재에 의해 커버와 연결된다.
또한, 상기 로터에 조립구멍이 구비되고, 상기 조립구멍을 통해 고정부재의 출입 및 고정부재를 조립하기 위한 조립공구의 조립 작업이 가능하다.
또한, 상기 지지부재는 베어링이다.
또한, 상기 결합부재는 너트이다.
또한, 상기 고정부재는 볼트이다.
또한, 상기 지지부재의 가장자리에는 상기 커버에 구비되는 수용부에 삽입되는 결합단턱이 마련된다.
또한, 상기 결합부재는 상기 제1 중심부의 선단 부위에 결합되어 지지부재를 가압한다.
본 발명은 결합부재와 고정부재를 통해 로터의 제1 중심부를 지지하는 지지부재를 커버의 제2 중심부에 견고하게 고정 결합할 수 있다.
또한, 본 발명은 제2 중심부에 지지부재를 견고하게 고정 결합함으로써 로터의 흔들림을 최소화하여 안정적인 P1 모터 성능을 확보할 수 있다.
또한, 본 발명은 로터에 구비되는 조립구멍을 통해 고정부재의 출입 및 고정부재의 조립을 위한 조립공구의 조립 작업이 가능하다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 측단면도이다.
도 2는 도 1의 A부분 확대도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다.
기존 P1 P2 하이브리드 변속기 구조는, P1 모터의 로터를 견고하게 고정할 수 있는 별도의 장치가 마련되어 있지 않아 로터의 과도한 흔들림 발생으로 인해 안정적인 모터 성능 확보에 어려움이 있었다. 이에 대하여, 본 발명은 P1 모터의 로터 흔들림을 최소화하여 안정적인 모터 성능을 확보할 수 있는 메커니즘을 제시하고자 한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 측단면도이고, 도 2는 도 1의 A부분 확대도이다.
본 발명은, 로터(11)와 로터(11) 내측에 구비되는 스테이터(12)를 포함하는 P1 모터(10), P1 모터(10)의 로터(11)를 회전 가능하도록 지지하는 지지부재(40) 및 P1 모터(10)의 로터(11)에 결합되는 결합부재(50)를 포함한다.
구체적으로 하우징(30) 내부에 P1 모터(10) 및 P2 모터(20)가 장착된다. P1 모터(10)와 P2 모터(20)는 하우징(30) 내부에서 서로 마주 보도록 배치된다. 하우징(30)에 커버(31)가 구비된다. 커버(31)에 의해 P1 모터(10)와 P2 모터(20)는 하우징(30) 내부에서 격리된다.
P1 모터(10)의 로터(11) 내부에는 토션 댐퍼(80)가 장착된다. 토션 댐퍼(80)는 샤프트(90)에 축설된다. P1 모터(10)의 로터(11) 중심에는 제1 중심부(111)가 마련된다. 제1 중심부(111)는 P2 모터(20)를 향하여 돌출된다.
제1 중심부(111)는 지지부재(40)의 내경에 회전 가능하도록 결합된다. 일예로서 지지부재(40)는 베어링(bearing)일 수 있다. 제1 중심부(111)의 선단(111a)은 지지부재(40)의 내경을 관통한다. 선단(111a)은 노출된다. 선단(111a)은 P2 모터(20)를 향한다.
제1 중심부(111)의 선단(111a)에 결합부재(50)가 나사 결합된다. 결합부재(50)는 제1 중심부(111)의 선단(111a)에 결합되어 지지부재(40)를 토션 댐퍼(80) 방향으로 가압한다. 일예로서 결합부재(50)는 너트(Nut)일 수 있다.
커버(31)의 중심에는 제2 중심부(312)가 구비된다. 제2 중심부(312)는 제1 중심부(111)를 감싸는 구조로 구성된다. 제2 중심부(312)는 P2 모터(20) 방향으로 돌출된다. 지지부재(40)는 외경에 결합단턱(42) 및 연장부(41)가 구비된다.
제2 중심부(312)와 지지부재(40)의 조립 시 결합단턱(42)은 제2 중심부(312)에 구비되는 수용부(313)에 대응 결합되고, 연장부(41)는 제2 중심부(312)에 밀착된다.
결합단턱(42)과 연장부(41)에 의해 제2 중심부(312)에 지지부재(40)를 견고하게 결합할 수 있다. 결합단턱(42)과 연장부(41)에 의해 제1 중심부(111)의 중심과 제2 중심부(312)의 중심이 정확히 일치하도록 조립할 수 있다.
연장부(41)가 제2 중심부(312)에 밀착된 상태에서 고정부재(60)를 연장부(41)에 나사 결합한다. 고정부재(60)가 연장부(41)와 제2 중심부(312)에 나사 결합됨에 따라 연장부(41)와 제2 중심부(312)가 연결된다. 일예로서 고정부재(60)는 볼트(bolt)일 수 있다.
로터(11)에 조립구멍(112)이 구비된다. 로터(11)에 조립구멍(112)이 없을 경우 고정부재(60)의 조립은 불가능하다. 조립구멍(112)은 고정부재(60)의 조립를 위한 구멍이다. 조립구멍(112)은 고정부재(60)의 조립을 위한 조립 작업공간을 제공한다. 조립구멍(112)을 통해 고정부재(60)의 출입이 가능하다. 조립구멍(112)을 통해 고정부재(60)의 조립을 위한 조립공구(70)의 조립 작업을 진행할 수 있다.
예컨대, 고정부재(60)는 머리에 육각 구멍이 형성된 육각 구멍붙이 볼트이고 조립공구(70)는 육각렌치라고 할 때 연장부(41)가 제2 중심부(312)에 밀착된 상태에서 연장부(41)와 제2 중심부(312)에 고정부재(60)의 조립을 위한 나사 구멍을 먼저 형성한 다음 조립구멍(112)을 통해 고정부재(60)를 연장부(41)와 제2 중심부(312)에 형성된 나사 구멍에 일치시킨 상태에서 조립공구(70)를 고정부재(60)의 육각 구멍에 삽입하여 회전시키면 나사 구멍에 고정부재(60)가 나사 결합된다. 이러한 조립 작업을 통해 제2 중심부(312)에 지지부재(40)를 견고하게 고정할 수 있다.
살펴본 바와 같이, 본 발명은 결합부재와 고정부재를 통해 로터의 제1 중심부를 지지하는 지지부재를 커버의 제2 중심부에 견고하게 고정 결합할 수 있다. 또한, 본 발명은 제2 중심부에 지지부재를 견고하게 고정 결합함으로써 로터의 흔들림을 최소화하여 안정적인 P1 모터 성능을 확보할 수 있다. 또한, 본 발명은 로터에 구비되는 조립구멍을 통해 고정부재의 출입 및 고정부재의 조립을 위한 조립공구의 조립 작업이 가능하다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
10 : P1 모터
11 : 로터
12 : 스테이터
20 : P2 모터
30 : 하우징
31 : 커버
40 : 지지부재
41 : 연장부
42 : 결합단턱
50 : 결합부재
60 : 고정부재
70 : 조립공구
80 : 토션 댐퍼
90 : 샤프트
111 : 제1 중심부
111a : 선단
112 : 조립구멍
312 : 제2 중심부
313 : 수용부

Claims (8)

  1. 로터 및 스테이터를 포함하고, 하우징의 커버에 의해 하우징 내부에서 P2 모터와 격리되며 상기 로터의 중심에 상기 커버를 향하여 돌출되는 제1 중심부가 구비되는 P1 모터;
    내경은 상기 제1 중심부에 삽입되고, 외경은 상기 커버의 중심에 구비되는 제2 중심부와 연결되는 지지부재; 및
    상기 지지부재의 내경을 통과하여 노출되는 상기 제1 중심부의 선단에 결합되는 결합부재;
    를 포함하고,
    상기 지지부재의 외경에는 외측 방향으로 연장되는 연장부가 구비되고, 상기 연장부는 고정부재에 의해 커버와 연결되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 변속기 구조.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 로터에 조립구멍이 구비되고, 상기 조립구멍을 통해 고정부재의 출입 및 고정부재를 조립하기 위한 조립공구의 조립 작업이 가능한 것을 특징으로 하는 하이브리드 변속기 구조.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 지지부재는,
    베어링인 것을 특징으로 하는 하이브리드 변속기 구조.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 결합부재는,
    너트인 것을 특징으로 하는 하이브리드 변속기 구조.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 고정부재는,
    볼트인 것을 특징으로 하는 하이브리드 변속기 구조.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 지지부재의 가장자리에는,
    상기 커버에 구비되는 수용부에 삽입되는 결합단턱이 마련되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 변속기 구조.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 결합부재는,
    상기 제1 중심부의 선단 부위에 결합되어 지지부재를 가압하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 변속기 구조.
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