KR200285812Y1 - generation equipment for vehicles - Google Patents
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Abstract
본 고안은 자동차용 발전장치에 관한 것으로서, 변속기의 동력취출축(PTO)에 유압펌프를 직접적으로 장착하여 동력손실이 없으며, 오일이 채워진 연결유닛을 통해 유압모터에 발전기를 장착함으로써 마찰열과 무관하게 장기간동안 구동시킬 수 있고 연결유닛과 유압모터 및 발전기가 하나의 유닛으로 조립되어 점유공간의 최소화를 꾀할 수 있도록 함에 있다.The present invention relates to a power generating device for automobiles, and there is no power loss by directly installing a hydraulic pump on the power take-off shaft (PTO) of the transmission, and irrespective of frictional heat by installing a generator on the hydraulic motor through an oil-filled connection unit. It can be operated for a long time and the connection unit, the hydraulic motor and the generator are assembled into one unit to minimize the occupied space.
본 고안에 따른 자동차용 발전장치는 동력원과 연결되어 유압력을 발생시키는 유압펌프(10); 이 유압펌프(10)의 토출유압에 의해 구동되는 유압모터(30); 상기 유압펌프(10)로 유체를 공급하도록 저장하고 유압모터(30)로부터 되돌아오는 유체를 저장하는 오일탱크(40); 상기 유압펌프(10)와 유압모터(30) 사이의 유로(42)에 유압펌프(10)의 구동상태를 제어하기 위해 설치되는 제어기(20); 상기 유압모터 (30)와 연결되어 구동됨에 따라 전류를 발생시키는 발전기(60)가 구비된 자동차용 발전장치에 있어서, 상기 유압모터(30)와 발전기(60)를 하나의 유닛으로 장착할 수 있도록 유압모터(30)의 회전에 대하여 발전기(60)가 증속 구동되도록 한 쌍을 이루는 기어(52)와 피니언(54)을 갖는 연결유닛(50)이 마련됨을 특징으로 한다.Automotive power generation apparatus according to the present invention is connected to a power source for generating a hydraulic pressure hydraulic pump (10); A hydraulic motor 30 driven by the discharge hydraulic pressure of the hydraulic pump 10; An oil tank (40) storing the fluid to be supplied to the hydraulic pump (10) and storing the fluid returned from the hydraulic motor (30); A controller 20 installed to control a driving state of the hydraulic pump 10 in the flow path 42 between the hydraulic pump 10 and the hydraulic motor 30; In the automotive power generation apparatus provided with a generator 60 for generating a current as it is connected to and driven by the hydraulic motor 30, so that the hydraulic motor 30 and the generator 60 can be mounted as one unit. It characterized in that the connection unit 50 having a pair of gears 52 and the pinion 54 is provided so that the generator 60 is driven to increase speed with respect to the rotation of the hydraulic motor (30).
Description
본 고안은 자동차용 발전장치에 관한 것으로서 보다 상세하게는 변속기의 동력출력 축(PTO)에 유압펌프를 장착하여 동력손실이 없고 오일이 채워진 연결유닛을 통해 유압모터에 발전기를 장착하여 마찰열과 무관하게 장기간동안 구동시킬 수 있는 자동차용 발전장치에 관한 것이다.The present invention relates to a power generator for automobiles, and more specifically, a hydraulic pump is mounted on a power output shaft (PTO) of a transmission so that there is no power loss and a generator is mounted on the hydraulic motor through an oil-filled connection unit, regardless of frictional heat. The present invention relates to a power generator for automobiles that can be driven for a long time.
일반적으로, 발전기는 플레밍의 오른손법칙에 따라 자계 속에서 회전력에 의해 도체에 전류를 생성시키는 것이며, 이러한 발전기는 자동차엔진의 구동력을 이용하여 발전기의 회전자인 입력 축을 회전시킴으로써 전력을 얻는 자동차용 발전장치가 있다.In general, a generator generates electric current in a conductor by rotational force in a magnetic field according to Fleming's right hand law, and such a generator generates electric power by rotating an input shaft, which is a rotor of a generator, using a driving force of an automobile engine. There is.
이러한 자동차용 발전장치는 장기간 운행하는 화물차량에 냉장고나 휴식시간에 티브이(TV)를 시청할 수 있도록 가정용 상용교류전원이 필요하기 때문이다.This is because the power generation device for automobiles requires commercial AC power for homes to watch TV in refrigerators or breaks for long-term freight cars.
이러한 기술과 관련된 자동차용 발전장치는 한국 공개특허공보 공개번호 특2000-39267호에 게재되어 있는데, 이는 엔진으로부터 동력을 전달받아 유압펌프가 작동되고 이 유압펌프로부터 공급되는 유압력에 의해 유압모터가 구동되며 이 유압모터와 동축 결합된 감속기에 의해 구동력이 감속되고 이렇게 감속된 후 동력전달수단을 통해 발전기를 구동시킴으로써 전력을 얻는 것이다. 통상의 발전기는 3600RPM이상으로 회전되어야만 가정용 사용전력을 얻을 수 있다.Automotive power generation apparatus related to this technology is disclosed in Korean Patent Laid-Open Publication No. 2000-39267, which receives a power from an engine and operates a hydraulic pump, and the hydraulic motor is supplied by the hydraulic force supplied from the hydraulic pump. The driving force is decelerated by the reducer coaxially coupled with the hydraulic motor, and the electric power is obtained by driving the generator through the power transmission means after being decelerated. A typical generator must be rotated at 3600 RPM or more to obtain power for home use.
그러나 이러한 상기의 발전장치에 있어서는 유압모터의 구동력을 감속기에 의해 감속시킨 후 동력전달수단으로 증속시켜 발전기를 구동시키는 것이어서 고가인 고속의 유압모터가 필요로 하고 이로 인하여 비경제적이며, 특히 감속기는 내부의 기어들이 맞물린 상태에서 구동되므로 높은 마찰열이 발생된다는 문제점이 있었다.However, in the above-described power generation apparatus, the driving force of the hydraulic motor is reduced by the reducer, and then the power is transferred to the power transmission means to drive the generator. Therefore, a high-speed hydraulic motor is required, which is inexpensive. Since the gears are driven in the engaged state, there is a problem that high frictional heat is generated.
또한 엔진에서 유압펌프, 유압모터, 감속기 및 발전기가 제각기 분리되어 있어 점유공간을 많이 차지하고 이에 따라서 차량의 엔진룸에 설치할 때 많은 제약을 받는 문제점이 있었다.In addition, since the hydraulic pump, the hydraulic motor, the reducer, and the generator are separated from the engine, they occupy a lot of occupied space and thus have a lot of limitations when installed in the engine room of the vehicle.
본 고안의 목적은 상기한 바와 같은 종래의 제반 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 변속기의 동력취출축(PTO)에 유압펌프를 직접적으로 장착하여 동력손실이 없으며, 오일이 채워진 연결유닛을 통해 유압모터에 발전기를 장착함으로써 마찰열과 무관하게 장기간동안 구동시킬 수 있고 연결유닛과 유압모터 및 발전기가 하나의 유닛으로 조립되어 점유공간의 최소화를 꾀할 수 있도록 한 자동차용 발전장치를 제공하는데 있다.An object of the present invention is to solve the conventional problems as described above, there is no power loss by directly mounting a hydraulic pump on the power take-off shaft (PTO) of the transmission, and the oil is connected to the hydraulic motor through the connection unit filled with oil By installing a generator, it is possible to drive for a long time irrespective of the frictional heat, and the connection unit, the hydraulic motor, and the generator are assembled into one unit to minimize the occupied space.
도 1은 본 고안에 따른 자동차용 발전장치를 나타낸 구성도면이고,1 is a block diagram showing a power generation device for a vehicle according to the present invention,
도 2는 본 고안의 요부인 연결유닛만을 발췌하여 나타낸 사시도,Figure 2 is a perspective view showing only the extracting the main unit of the present invention,
도 3은 도 2의 정면도,3 is a front view of FIG. 2;
도 4는 도 3의 A-A선에 대한 단면도이다.4 is a cross-sectional view taken along the line A-A of FIG.
〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉<Explanation of symbols for main parts of drawing>
10: 유암펌프 12: 동력취출축10: oil pump 12: power take-off shaft
20: 제어기 30: 유압모터20: controller 30: hydraulic motor
40: 오일탱크 42: 유로40: oil tank 42: euro
50: 연결유닛 51: 몸체50: connection unit 51: body
52: 기어 53: 커버52: gear 53: cover
54: 피니언 55: 기어설치공간54: pinion 55: gear mounting space
56: 연장하우징 57: 지지브래킷56: extended housing 57: support bracket
58: 베어링58: bearing
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안의 자동차용 발전장치는, 동력원과 연결되어 유압력을 발생시키는 유압펌프; 이 유압펌프의 토출유압에 의해 구동되는 유압모터; 상기 유압펌프로 유체를 공급하도록 저장하고 유압모터로부터 되돌아오는 유체를 저장하는 오일탱크; 상기 유압펌프와 유압모터 사이의 유로에 유압펌프의 구동상태를 제어하기 위해 설치되는 제어기; 상기 유압모터와 연결되어 구동됨에 따라 전류를 발생시키는 발전기가 구비된 자동차용 발전장치에 있어서, 상기 유압모터와 발전기를 하나의 유닛으로 장착할 수 있도록 유압모터의 회전에 대하여 발전기가 증속 구동되는 한 쌍의 기어를 갖는 연결유닛이 마련됨을 특징으로 한다.Automotive power generation device of the present invention for achieving the above object, the hydraulic pump is connected to a power source to generate a hydraulic force; A hydraulic motor driven by the discharge hydraulic pressure of the hydraulic pump; An oil tank storing the fluid to be supplied to the hydraulic pump and storing the fluid returned from the hydraulic motor; A controller installed to control a driving state of the hydraulic pump in a flow path between the hydraulic pump and the hydraulic motor; In the automotive power generation apparatus provided with a generator for generating a current according to the drive is connected to the hydraulic motor, as long as the generator is driven to the rotation of the hydraulic motor so that the hydraulic motor and the generator can be mounted as a unit A connection unit having a pair of gears is provided.
상기 연결유닛은 몸체의 한쪽에 한 쌍을 이루는 기어와 피니언을 수용하는 기어설치공간이 형성되어 있으며 이 기어설치공간에 설치된 피니언에는 발전기의 한쪽을 감싸는 연장하우징이 형성되고 몸체의 하부에 지지브래킷이 형성되어 있다.The connecting unit has a gear installation space for accommodating a pair of gears and pinions on one side of the body, the pinion installed in the gear installation space is formed with an extension housing surrounding one side of the generator and a support bracket at the bottom of the body Formed.
또한 상기 연결유닛의 기어설치공간에는 한 쌍의 기어가 절반정도 잠기도록 오일이 채워지고 발전기의 회전자가 3600RPM이상의 회전이 이뤄지는 기어비로 마련됨을 특징으로 한다.In addition, the gear installation space of the connection unit is characterized in that the gear is filled with oil so that a pair of gears are locked about half, and the rotor of the generator is made to rotate more than 3600 RPM.
이하, 본 고안의 자동차용 발전장치를 첨부도면에 의거하여 상세하게 설명하고자 한다.Hereinafter, on the basis of the accompanying drawings, the power generation device for automobiles of the present invention will be described in detail.
도 1은 본 고안에 따른 자동차용 발전장치를 나타낸 구성도면으로서, 이는 유압펌프(10), 조정기(20), 유압모터(30) 및 오일탱크(40)가 유로(42)를 통해 하나의 사이클을 이루고 있으며 상기 유압모터(30)에는 연결유닛(50)을 통해 발전기(60)가 구동되도록 설치되어 있다.1 is a configuration diagram showing a vehicle power generation apparatus according to the present invention, which is a hydraulic pump 10, regulator 20, hydraulic motor 30 and the oil tank 40 through one cycle through the flow passage 42 The hydraulic motor 30 is installed so that the generator 60 is driven through the connection unit 50.
상기 유압펌프(10)는 예를 들어 자동차 등의 엔진과 하나의 유닛을 이루는 변속기(도시되지 않음)의 출력축인 동력취출축(12)과 연결되어 구동되며, 상기 동력취출축(12)에 의해 구동됨에 따라 유압력을 발생시킨다.The hydraulic pump 10 is connected to the power take-off shaft 12, which is an output shaft of a transmission (not shown) which forms one unit with an engine such as an automobile, for example, and is driven by the power take-off shaft 12. As it is driven, it generates hydraulic force.
상기 유압모터(30)는 상기 유압펌프(10)의 토출유압에 의해 구동되는 것이며, 오일탱크(40)는 상기 유압펌프(10)로 유체를 공급하고 유압모터(30)로부터 되돌아오는 유체를 저장한다.The hydraulic motor 30 is driven by the discharge hydraulic pressure of the hydraulic pump 10, the oil tank 40 supplies the fluid to the hydraulic pump 10 and stores the fluid returned from the hydraulic motor 30 do.
상기 발전기(60)는 고정자 내에서 회전자가 회전 가능하게 마련되는 통상의 발전기이며, 이 회전자는 연결유닛(50)을 통해 구동되도록 유압모터(30)와 연결되고 이 유압모터(30)의 구동됨에 따라 연동되면서 전류를 발생시킨다. 상기 연결유닛(50)에 유압모터(30)와 발전기(60)가 하나의 유닛처럼 장착되기 때문에 점유공간의 최소화를 꾀할 수 있고 이로 인하여 협소한 엔진룸에의 설치가 용이하게 된다.The generator 60 is a conventional generator in which the rotor is rotatably provided in the stator, the rotor is connected to the hydraulic motor 30 so as to be driven through the connection unit 50 and the hydraulic motor 30 is driven It is linked together to generate current. Since the hydraulic motor 30 and the generator 60 are mounted to the connection unit 50 as one unit, it is possible to minimize the occupied space, thereby facilitating installation in a narrow engine room.
상기 제어기(20)는 상기 유압펌프(10)와 유압모터(30) 사이의 유로(42)에 설치되는 것으로 유압펌프(10)의 구동상태를 제어하는 것이다.The controller 20 is installed in the flow path 42 between the hydraulic pump 10 and the hydraulic motor 30 to control the driving state of the hydraulic pump 10.
도 2 내지 도 4는 본 고안의 자동차용 발전장치에서 요부인 연결유닛만을 발췌하여 나타낸 도면이다.2 to 4 is a view showing an extract only the connecting unit that is the main part of the power generation device for automobiles of the present invention.
여기에서, 연결유닛(50)은 상기 유압모터(30)와 발전기(60)를 하나의 유닛으로 장착할 수 있도록 유압모터(30)의 회전에 대하여 발전기(60)의 회전자가 증속 구동되는 기어(52)와 피니언(54)이 한 쌍을 이루고 있으며, 상기 기어(52)에는 유압모터(30)의 출력축이 연결되고 상기 피니언(54)에는 발전기(60)의 회전자가 연결된다.Here, the connection unit 50 is a gear in which the rotor of the generator 60 is increased in speed with respect to the rotation of the hydraulic motor 30 so as to mount the hydraulic motor 30 and the generator 60 as one unit ( 52 and the pinion 54 are paired, the output shaft of the hydraulic motor 30 is connected to the gear 52, the rotor of the generator 60 is connected to the pinion 54.
구체적으로, 상기 연결유닛(50)은 몸체(51)의 한쪽에 한 쌍을 이루는 기어(52)와 피니언(54)을 수용하는 기어설치공간(55)이 형성되어 있으며 이 기어설치공간(55)에 설치된 피니언(54)의 축엔 발전기(60)의 한쪽을 감싸는 연장하우징(56)이 형성되어 있고 몸체(51)의 하부에는 연결유닛(50)의 장착을 위한지지브래킷(57)이 형성되어 있다. 상기 기어설치공간(55)은 커버(53)에 의해 기밀이 유지되도록 폐쇄되어 있다.Specifically, the connection unit 50 has a gear installation space 55 for receiving a pair of gear 52 and pinion 54 on one side of the body 51 and the gear installation space 55 An extension housing 56 is formed on the shaft of the pinion 54 installed in the shaft 60, and a support bracket 57 for mounting the connection unit 50 is formed in the lower part of the body 51. . The gear installation space 55 is closed so that airtightness is maintained by the cover 53.
상기 연결유닛(50)의 기어설치공간(55)에 기어(52)와 피니언(54)이 절반정도 잠기도록 오일이 채워져 있다. 이와 같이 오일을 채워는 이유는 기어(52)와 피니언(54)의 마찰에 의해 발생되는 열을 효과적으로 냉각시킬 수 있고 이로 인하여 장기간동안 연속적으로 무리 없이 구동시킬 수 있기 때문이다.The gear installation space 55 of the connection unit 50 is filled with oil so that the gear 52 and the pinion 54 are half locked. The reason for filling the oil is that the heat generated by the friction between the gear 52 and the pinion 54 can be effectively cooled and thereby can be continuously driven for a long time without difficulty.
또한 상기 기어(52)와 피니언(54)은 회전이 자유롭도록 몸체(51)와 커버(53)의 베어링(58)에 의해 지지되며 발전기(60)의 회전자가 3600RPM이상의 회전이 이뤄지는 기어비, 즉 기어(52) : 피니언(54) = 4 : 1이상으로 마련됨이 바람직하다. 그 이유는 변속기의 동력취출축(12)이 통상 800∼900RPM이므로 적어도 4:1이상의 기어비로 마련되어야만 3600RPM이상의 회전수를 얻을 수 있기 때문이다.In addition, the gear 52 and the pinion 54 are supported by the bearings 58 of the body 51 and the cover 53 so that the rotation is free, and the gear ratio of the rotor of the generator 60 is more than 3600 RPM, that is, the gear (52): Pinion 54 = 4: It is preferable to provide one or more. The reason is that since the power take-off shaft 12 of the transmission is usually 800 to 900 RPM, the rotation speed of 3600 RPM or more can be obtained only by providing the gear ratio of 4: 1 or more.
그리고 상기 기어설치공간(55) 상부의 몸체(51)에는 기어설치공간(55)의 내부로 오일을 주입하기 위한 오일주입구(51a)가 마련되고 상기 기어설치공간(55)의 하부에는 장기간 사용으로 수명이 다한 폐오일을 배출하는 오일배출구(51b)가 마련되어 있으며, 상기 기어설치공간(55)의 측면에는 그 기어설치공간(55)내의 오일상태를 점검할 수 있도록 투명창으로 된 오일점검구(51c)가 마련되어 있다.And the body 51 of the upper gear installation space 55 is provided with an oil inlet 51a for injecting oil into the interior of the gear installation space 55, the lower portion of the gear installation space 55 for long-term use An oil discharge port 51b for discharging the waste oil at the end of its life is provided, and an oil check hole 51c having a transparent window on the side of the gear installation space 55 to check the oil state in the gear installation space 55. ) Is provided.
상기와 같이 구성된 본 고안의 자동차용 발전장치는 엔진을 구동시킨 상태에서 변속기의 동력취출축(12)이 구동되도록 조작하면 유암펌프(10)가 구동되게 되고 이 유압펌프(10)가 구동됨에 따라 오일탱크(40)의 유체를 흡입하여 소정의 압력으로 토출한다. 이때, 유압펌프(10)는 통상 800∼900RPM인 변속기의 동력취출축(12)과 직접적으로 연결되어 있어 동력취출축(12)과 동일한 회전수로 이뤄지며 유압펌프(10)의 토출압력은 제어기(20)에 의해 제어된다.As the power generation device for automobiles of the present invention configured as described above is operated so that the power take-off shaft 12 of the transmission is driven while the engine is driven, the oil pump 10 is driven and the hydraulic pump 10 is driven. The fluid in the oil tank 40 is sucked and discharged at a predetermined pressure. At this time, the hydraulic pump 10 is directly connected to the power take-off shaft 12 of the transmission which is usually 800 ~ 900RPM is made of the same rotational speed as the power take-off shaft 12 and the discharge pressure of the hydraulic pump 10 is the controller ( 20).
이렇게 유압펌프(10)로부터 토출된 유체는 유압모터(30)로 공급되어 이 유압모터(30)의 회전자인 출력축을 구동시키고 상기 유압모터(30)를 구동시킨 유체는 유러(42)를 통해 오일탱크(40)로 회수된다.The fluid discharged from the hydraulic pump 10 is supplied to the hydraulic motor 30 to drive the output shaft which is the rotor of the hydraulic motor 30, and the fluid driving the hydraulic motor 30 is oil through the oil 42 Recovered to the tank 40.
상기 유압모터(30)의 출력축이 구동되면 이와 맞물린 연결유닛(50)의 기어(52)가 연동되고 이 기어(52)와 맞물린 피니언(54)이 연동되게 된다. 상기 피니언(54)이 연동되면 이와 연결된 발전기(60)의 회전자가 회전됨으로써 소정의 전력을 발생시키게 된다.When the output shaft of the hydraulic motor 30 is driven, the gear 52 of the connection unit 50 engaged with this is interlocked and the pinion 54 meshed with the gear 52 is interlocked. When the pinion 54 is interlocked, the rotor of the generator 60 connected thereto is rotated to generate predetermined power.
상기 기어(52)와 피니언(54)의 기어비가 적어도 4:1이상으로 마련되어 유압모터(30)는 유압펌프(10)와 마찬가지로 저가의 저속회전용을 사용할 수 있으며, 이러한 저속회전용의 유압모터(30)를 사용하여도 피니언(54)과 이에 연결된 발전기(60)의 회전자는 가정용 상용교류전원을 얻기에 충분한 3200∼3600RPM이상으로 회전되게 되는 것이다.The gear ratio of the gear 52 and the pinion 54 is at least 4: 1 or more, so that the hydraulic motor 30 can use low-speed low-speed rotation like the hydraulic pump 10, and such a low-speed rotational hydraulic motor Even when the 30 is used, the pinion 54 and the rotor of the generator 60 connected thereto are rotated to 3200 to 3600 RPM or more sufficient to obtain a commercial AC power.
따라서 장기간 운행하는 화물차량, 특장차 또는 캠핑카(camping car)에서 절실하게 요구되는 냉장고나 휴식시간에 티브이(TV)를 시청할 수 있는 것이다.Therefore, you can watch TV (TV) in the refrigerator or break time is desperately required in long-term freight trucks, special vehicles or camping cars (camping cars).
이상에서 상술한 바와 같이 본 고안의 자동차용 발전장치는 변속기의 동력취출축(PTO)에 유압펌프를 직접적으로 장착하므로 동력손실이 없으며, 오일이 채워진연결유닛을 통해 유압모터에 발전기를 장착함으로써 마찰열과 무관하게 장기간동안 구동시킬 수 있고 연결유닛과 유압모터 및 발전기가 하나의 유닛으로 조립되어 점유공간의 최소화를 꾀하여 협소한 엔진룸에의 설치가 용이하게 이뤄지는 것이다.As described above, the automotive power generation device of the present invention has no power loss since the hydraulic pump is directly mounted on the power take-off shaft PTO of the transmission, and frictional heat is provided by installing a generator on the hydraulic motor through an oil-filled connection unit. It can be operated for a long time regardless of the connection unit, the hydraulic motor and the generator are assembled into a single unit to minimize the occupied space is easy to install in a narrow engine room.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| REGI | Registration of establishment | ||
| T201 | Request for technology evaluation of utility model | ||
| T701 | Written decision to grant on technology evaluation | ||
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20030730 Year of fee payment: 3 |
|
| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |