KR102563814B1

KR102563814B1 - Axle assembly of electric vehicle

Info

Publication number: KR102563814B1
Application number: KR1020210113031A
Authority: KR
Inventors: 김승현
Original assignee: 현대트랜시스 주식회사
Priority date: 2021-08-26
Filing date: 2021-08-26
Publication date: 2023-08-10
Also published as: KR20230030858A

Abstract

전기자동차의 액슬장치에 관한 발명이 개시된다. 본 발명에 따른 전기자동차의 액슬장치는: 제1모터; 제1모터에 의해 회전되는 선기어; 선기어의 외주면에 결합되는 유성기어; 유성기어가 마운트되어 있는 캐리어; 캐리어에 결합되는 트랜스퍼 기어; 트랜스퍼 기어에 결합되는 구동 피니언; 및 구동 피니언과 결합되고, 유성기어의 기어치 위치와 경방향으로 동일열에 배치되는 하이포이드 기어를 포함하는 것을 특징으로 한다. An invention related to an axle device for an electric vehicle is disclosed. An axle device of an electric vehicle according to the present invention includes: a first motor; a sun gear rotated by the first motor; A planetary gear coupled to an outer circumferential surface of the sun gear; A carrier on which a planetary gear is mounted; a transfer gear coupled to the carrier; a drive pinion coupled to the transfer gear; and a hypoid gear coupled to the driving pinion and disposed in the same row in a radial direction with the position of the gear teeth of the planetary gear.

Description

Axle device of electric vehicle {AXLE ASSEMBLY OF ELECTRIC VEHICLE}

본 발명은 전기자동차의 액슬장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 하이포이드 피니언 기어의 기어치와 유성기어를 동일 열의 위치로 배열하여 전장을 단축시킬 수 있는 전기자동차의 액슬장치에 관한 것이다. The present invention relates to an axle device for an electric vehicle, and more particularly, to an axle device for an electric vehicle capable of shortening an electric vehicle length by arranging gear teeth of a hypoid pinion gear and a planetary gear in the same row.

듀얼 모터와 유성기어 세트를 이용한 전기자동차의 액슬장치(E-Axle)에서 각 모터의 동력은 유성기어 세트를 통하여 트랜스퍼 기어(transfer gear)로 전달되어 액슬 하이포이드 기어(hypoid gear)의 입력이 된다 .In the E-Axle of an electric vehicle using a dual motor and a planetary gear set, the power of each motor is transmitted to the transfer gear through the planetary gear set and becomes an input to the axle hypoid gear. .

또한, 변속 단절감의 최소화를 위하여 유성기어의 변속중 동력 유지가 가능하도록 모터의 동력은 모터 캐리어 입력 기어를 이용하여 유성부 캐리어에 결합된 트랜서퍼 기어를 통하여 직접 하이포이드 기어로 전달될 수 있다. 이때 유성기어는 하이포이드 기어의 우측에 위치하고, 모터 캐리어 입력 기어는 좌측에 위치하므로 장축의 캐리어와 이로 인한 장축의 선기어로 구성된다. In addition, in order to minimize the feeling of shift disconnection, the power of the motor can be directly transmitted to the hypoid gear through the transfer gear coupled to the planetary carrier using the motor carrier input gear so that power can be maintained during planetary gear shifting. At this time, since the planetary gear is located on the right side of the hypoid gear and the motor carrier input gear is located on the left side, it is composed of a long shaft carrier and a long shaft sun gear.

종래 기술에서는 장축의 캐리어 및 선기어의 구성으로 인하여, E-Axle 전체 전장이 증대되고, 모듈화 구성시에도 각 모듈의 전장이 길어진다. 또한 중공 샤프트인 캐리어와 선기어의 길이 과대로 인한 부품의 가공 변형, 열처리 변형 등의 제조성이 저하된다. 또한 샤프트의 비틀림 변위량 증가에 따른 기어 진동 등의 문제로 인한 소음이 발생되는 문제점이 있다. 따라서 이를 개선할 필요성이 요청된다. In the prior art, due to the configuration of the long shaft carrier and the sun gear, the overall length of the E-Axle increases, and the total length of each module increases even when modularized. In addition, manufacturability such as processing deformation and heat treatment deformation of parts due to excessive lengths of the hollow shaft carrier and the sun gear is deteriorated. In addition, there is a problem in that noise is generated due to problems such as gear vibration due to an increase in torsional displacement of the shaft. Therefore, there is a need to improve this.

본 발명의 배경기술은 대한민국 등록특허공보 제10-2285360호(2021.07.28 등록, 발명의 명칭: 액슬 장치)에 개시되어 있다. The background art of the present invention is disclosed in Republic of Korea Patent Registration No. 10-2285360 (registered on July 28, 2021, title of the invention: axle device).

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 하이포이드 피니언 기어의 기어치와 유성기어를 동일 열의 위치로 배열하여 전장을 단축시킬 수 있는 전기자동차의 액슬장치를 제공하는 것이다. The present invention was created to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide an axle device for an electric vehicle capable of shortening the electric vehicle by arranging gear teeth of a hypoid pinion gear and a planetary gear in the same row position. is to do

본 발명에 따른 전기자동차의 액슬장치는: 제1모터; 상기 제1모터에 의해 회전되는 선기어; 상기 선기어의 외주면에 결합되는 유성기어; 상기 유성기어가 마운트되어 있는 캐리어; 상기 캐리어에 결합되는 트랜스퍼 기어; 상기 트랜스퍼 기어에 결합되는 구동 피니언; 및 상기 구동 피니언과 결합되고, 상기 유성기어의 기어치 위치와 경방향으로 동일열에 배치되는 하이포이드 기어를 포함한다.An axle device of an electric vehicle according to the present invention includes: a first motor; a sun gear rotated by the first motor; a planetary gear coupled to an outer circumferential surface of the sun gear; a carrier on which the planetary gear is mounted; a transfer gear coupled to the carrier; a driving pinion coupled to the transfer gear; and a hypoid gear coupled to the driving pinion and disposed in the same row in a radial direction with a gear tooth position of the planetary gear.

본 발명에서 상기 구동 피니언에 결합되는 캐리어 입력기어; 및 상기 캐리어 입력기어에 연결되고, 상기 캐리어 입력기어를 회전시키는 제2모터를 더 포함한다.In the present invention, a carrier input gear coupled to the drive pinion; and a second motor connected to the carrier input gear and rotating the carrier input gear.

본 발명에 따른 전기자동차의 액슬장치에 의하면, 유성기어를 하이포이드 기어와 동일 열에 배치하여, 유성기어 폭에 대한 전장 길이를 축소할 수 있다. According to the axle device of an electric vehicle according to the present invention, it is possible to reduce the overall length relative to the width of the planetary gear by arranging the planetary gear in the same row as the hypoid gear.

또한 본 발명에 따르면 전장 길이 축소에 의해 중량을 감축할 수 있다. In addition, according to the present invention, the weight can be reduced by reducing the length of the electric field.

또한 본 발명에 따르면 전장 및 중량 축소를 통하여 탑재성 및 상품성을 향상시킬 수 있다. In addition, according to the present invention, mountability and marketability can be improved through reduction in length and weight.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기자동차 액슬장치를 개략적으로 나타내는 개념도이다.
도 2는 도 1의 "A"를 개략적으로 나타내는 부분 확대도이다. 1 is a conceptual diagram schematically illustrating an electric vehicle axle device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a partially enlarged view schematically illustrating “A” in FIG. 1 .

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 전기자동차 액슬장치의 일 실시예들을 설명한다. 이러한 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. Hereinafter, one embodiment of an electric vehicle axle device according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In this process, the thickness of lines or the size of components shown in the drawings may be exaggerated for clarity and convenience of explanation.

또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.In addition, terms to be described later are terms defined in consideration of functions in the present invention, which may vary according to the intention or custom of a user or operator. Therefore, definitions of these terms will have to be made based on the content throughout this specification.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기자동차 액슬장치를 개략적으로 나타내는 개념도이고, 도 2는 도 1의 "A"를 개략적으로 나타내는 부분 확대도이다. 1 is a conceptual diagram schematically illustrating an electric vehicle axle device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a partially enlarged view schematically illustrating “A” in FIG. 1 .

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전기자동차 액슬장치는 제1모터(100), 선기어(200), 유성기어(300), 캐리어(400), 트랜스퍼 기어(500), 구동 피니언(600), 하이포이드 기어(700)를 포함한다.1 and 2, an electric vehicle axle device according to an embodiment of the present invention includes a first motor 100, a sun gear 200, a planetary gear 300, a carrier 400, and a transfer gear 500. , a driving pinion 600, and a hypoid gear 700.

제1모터(100)는 선기어(200)와 축연결되고, 선기어(200)를 일방향 또는 타방향으로 회전시킨다. The first motor 100 is axially connected to the sun gear 200 and rotates the sun gear 200 in one direction or the other.

선기어(200)는 제1모터(100)에 축연결되어, 제1모터(100)의 작동시 제1모터(100)에 의해 회전된다. The sun gear 200 is axially connected to the first motor 100 and is rotated by the first motor 100 when the first motor 100 operates.

유성기어(300)는 선기어(200)의 외주면에 결합된다. 유성기어(300)는 외주면에 기어치가 형성되어, 선기어(200)의 기어치와 치합되게 결합된다. 유성기어(300)는 선기어(200)와 치합되어 제1모터(100)의 동력을 선기어(200)를 통해 전달받는다. The planetary gear 300 is coupled to the outer circumferential surface of the sun gear 200. Gear teeth are formed on the outer circumferential surface of the planetary gear 300 and are engaged with the gear teeth of the sun gear 200. The planet gear 300 is meshed with the sun gear 200 to receive power from the first motor 100 through the sun gear 200 .

캐리어(400)는 유성기어(300)가 마운트되어 있다. 캐리어(400)에는 오일홀(미도시)이 통공 형성된다. 오일홀을 통과한 오일은 캐리어(400)가 회전하면서 발생되는 원심력에 의해 원주방향으로 힘을 받아서 비산하게 된다. The carrier 400 has the planetary gear 300 mounted thereon. An oil hole (not shown) is formed through the carrier 400 . The oil passing through the oil hole receives force in the circumferential direction by the centrifugal force generated while the carrier 400 rotates and is scattered.

트랜스퍼 기어(500)는 캐리어(400)에 결합된다. 트랜스퍼 기어(500)는 캐리어(400)에 치합되게 결합되어, 구동 피니언(600)으로 전달하고, 구동 피니언(600)을 통해 하이포이드 기어(700)로 전달한다. The transfer gear 500 is coupled to the carrier 400. The transfer gear 500 is engaged with the carrier 400 and transmits to the driving pinion 600 and to the hypoid gear 700 through the driving pinion 600 .

구동 피니언(600)은 외측면에 트랜스퍼 기어(500)에 치합되고, 단부(도 1 기준 우측단부)에 하이포이드 기어(700)가 장착된다. 구동 피니언(600)이 트랜스퍼 기어(500)에 의해 회전되고, 단부에 결합된 하이포이드 기어(700)를 회전시킨다. The driving pinion 600 is meshed with the transfer gear 500 on the outer surface, and the hypoid gear 700 is mounted on the end (right end in FIG. 1). The driving pinion 600 is rotated by the transfer gear 500 and rotates the hypoid gear 700 coupled to the end.

하이포이드 기어(700)는 구동 피니언(600)의 단부(도 1 기준 우측단부)와 결합되고, 유성기어(300)의 기어치의 위치와 경방향(도 1 기준 상하방향)으로 동일 열에 배치된다. 구동 피니언(600)은 하이포이드 기어(700)와 기어치의 수가 다르게 형성되어, 하이포이드 기어(700)를 통해 감속이 이루어진다. The hypoid gear 700 is coupled to the end (right end in FIG. 1) of the drive pinion 600, and is arranged in the same row as the position of the gear teeth of the planetary gear 300 in the radial direction (up and down direction in FIG. 1). The drive pinion 600 is formed with a different number of gear teeth than the hypoid gear 700, so that reduction is achieved through the hypoid gear 700.

유성기어(300)와 하이포이드 기어(700)가 동일 열에 배치하여, 유성기어(300)의 폭(도 1 기준 좌우폭)에 대한 전장 길이를 축소할 수 있다.By arranging the planetary gear 300 and the hypoid gear 700 in the same row, the overall length relative to the width of the planetary gear 300 (the left and right widths in FIG. 1) can be reduced.

본 발명에 따른 전기자동차의 액슬장치는 캐리어 입력기어(800)와 제2모터(900)를 더 포함한다. An axle device of an electric vehicle according to the present invention further includes a carrier input gear 800 and a second motor 900.

캐리어 입력기어(800)는 구동 피니언(600)에 결합된다. 캐리어 입력기어(800)를 구동 피니언(600)에 연결된다. The carrier input gear 800 is coupled to the driving pinion 600. The carrier input gear 800 is connected to the driving pinion 600.

제2모터(900)는 캐리어 입력기어(800)에 연결되고, 캐리어 입력기어(800)를 회전시킨다. 제2모터(900)는 제1모터(100)의 정지시에 작동되어 캐리어 입력기어(800)를 통해 캐리어(400)로 전달될 수 있다. The second motor 900 is connected to the carrier input gear 800 and rotates the carrier input gear 800 . The second motor 900 may be operated when the first motor 100 is stopped and transmitted to the carrier 400 through the carrier input gear 800 .

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.The present invention has been described with reference to the embodiments shown in the drawings, but this is only exemplary, and those skilled in the art can make various modifications and equivalent other embodiments. will understand Therefore, the true technical protection scope of the present invention should be determined by the claims below.

100: 제1모터 200: 선기어
300: 유성기어 400: 캐리어
500: 트랜스퍼 기어 600: 구동 피니언
700: 하이포이드 기어 800: 캐리어 입력기어
900: 제2모터100: first motor 200: sun gear
300: planetary gear 400: carrier
500: transfer gear 600: drive pinion
700: hypoid gear 800: carrier input gear
900: second motor

Claims

a first motor;
a sun gear rotated by the first motor;
a planetary gear coupled to an outer circumferential surface of the sun gear;
a carrier on which the planetary gear is mounted;
a transfer gear coupled to the carrier;
a driving pinion coupled to the transfer gear; and
A hypoid gear coupled to the drive pinion and disposed in the same row in a radial direction with a position of gear teeth of the planetary gear;
The transfer gear is engaged with the carrier to transmit power to the drive pinion and to the hypoid gear through the drive pinion.

According to claim 1,
a carrier input gear coupled to the driving pinion; and
The axle device of an electric vehicle further comprising a second motor connected to the carrier input gear and rotating the carrier input gear.