KR20060132237A - 하이브리드 차량의 동력 전달 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 하이브리드 차량용 변속기 및 동력 전달장치를 구성함에 있어서, 엔진룸 배열의 효율적 배치가 가능하며 엔진 및 모터의 동력 전달을 용이하게 조절할 수 있는 하이브리드 차량의 동력 전달 장치에 관한 것으로, 하이브리드 차량의 엔진, 발전기, 모터가 장착되며 발전기와 모터 사이에 유성 기어 기구가 장착되는 제1축, 제1축의 유성 기어 기구로부터 동력을 전달받아 제1축과 연결하는 제2축 드리븐 기어와 제2축 드리븐 기어와 축 연결되어 회전하는 제2축 드라이브 기어가 장착되는 제2축, 제2축의 드리븐 기어로부터 동력을 전달받아 제2축과 연결하는 제3축 드리븐 기어와 제3축 드리븐 기어와 축 연결되어 회전하는 제3축 드라이브 기어가 장착되는 제3축, 제3축의 드라이브 기어에 맞물려 제3축과 연결하는 차동 링기어와 차동장치가 연결되는 제4축을 포함한다.
하이브리드, 차량, 엔진, 발전기, 모터, 차동장치

Description

하이브리드 차량의 동력 전달 장치{POWER TRAIN OF HYBRID VEHICLE}
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 하이브리드 차량의 동력 전달 장치 구성에서의 기어 맞물림 관계를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 하이브리드 차량의 동력 전달 장치 구성에서의 기어 맞물림 관계를 도시한 도면이다.
※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
110 ; 발전기 112 ; 모터
114 ; 링기어 116 ; 스프로킷 체인
본 발명은 하이브리드 차량의 동력 전달 장치에 관한 것이다.
통상적으로, 동력원으로서 엔진(내연 기관)과 모터를 이용하는 하이브리드 차량의 구동장치는 2계통의 동력을 차동장치(differential device)로 전달함으로써 다양한 파워트레인(power train)을 구성할 수 있다.
하이브리드 차량의 경우 엔진 구동시 모터를 거쳐서 변속기로 동력을 전달하고, 변속기로 전달된 동력을 각각 임의의 기어비를 설정하여 차동장치로 전달할 수 있다.
그런데, 이러한 동력 전달계 구조의 문제점은 엔진룸의 용적이 부족하여 엔진 및 변속기 그리고 모터의 설계에 많은 제한을 가져오게 되어 설계 자유도가 떨어지게 된다.
본 발명의 목적은 하이브리드 차량용 변속기 및 동력 전달장치를 구성함에 있어서, 엔진룸 배열의 효율적 배치가 가능하며 엔진 및 모터의 동력 전달을 용이하게 조절할 수 있는 하이브리드 차량의 동력 전달 장치를 제공하는데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 하이브리드 차량의 동력 전달 장치에 있어서, 하이브리드 차량의 엔진, 발전기, 모터가 장착되며 발전기와 모터 사이에 유성 기어 기구가 장착되는 제1축, 제1축의 유성 기어 기구로부터 동력을 전달받아 제1축과 연결하는 제2축 드리븐 기어와 제2축 드리븐 기어와 축 연결되어 회전하는 제2축 드라이브 기어가 장착되는 제2축, 제2축의 드리븐 기어로부터 동력을 전달받아 제2축과 연결하는 제3축 드리븐 기어와 제3축 드리븐 기어와 축 연결되어 회전하는 제3축 드라이브 기어가 장착되는 제3축, 제3축의 드라이브 기어에 맞물려 제3축과 연결하는 차동 링기어와 차동장치가 연결되는 제4축을 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기 설명 및 첨부 도면과 같은 많은 특정 상세들이 본 발명의 보다 전반적인 이해를 제공하기 위해 나타나 있으나, 이들 특정 상세들은 본 발명의 설명을 위해 예시한 것으로 본 발명이 그들에 한정됨을 의미하는 것은 아니다. 그리고 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 하이브리드 차량에 적용된 동력 분배 장치의 구성에서 기어 맞물림 관계를 도시한 단면도이다.
도 1을 참조하여 본 발명의 제1 실시예에 따른 하이브리드 차량에 적용된 동력 분배 장치의 구성을 설명한다.
본 발명의 제1 실시예는 도 1에 도시된 바와 같이 엔진, 발전기(110), 모터(112), 차동장치(142)를 주요 구성요소로 하며, 모터(112)와 발전기(110) 사이에 유성 기어 기구가 삽입된 구성의 하이브리드 차량의 동력 전달 장치에 있어서, 제1축 내지 제4축을 포함하는 4축 구조의 동력 분배 전달 장치이다.
제1축은 엔진, 발전기(110), 모터(112)가 장착되며 발전기(110)와 모터(112) 사이에 유성 기어 기구가 장착된다.
제2축은 제1축의 유성 기어 기구로부터 동력을 전달받아 제1축과 연결하는 제2축 드리븐 기어(120)와 제2축 드리븐 기어(120)와 축 연결되어 회전하는 제2축 드라이브 기어(122)가 장착된다.
제2축선상에 장착되는 제2축 드라이브 기어(122)는 제2축 드리븐 기어(120)보다 작게 구성되어 제2축 드리븐 기어(120)보다 엔진측 방향으로 더 인접되도록 장착된다.
한편, 본 발명의 실시예는 유성 기어 기구를 구성하는 링기어(114)의 외주면에 스프로킷 드라이브 기어를 일체형으로 구성한다.
이와 같은 구성으로, 제1축의 스프로킷 드라이브 기어와 제2축의 드리븐 기어는 스프로킷 체인(116)(SPROCKET-CHAIN)을 통해 연결된다.
제3축은 제2축의 드리븐 기어로부터 동력을 전달받아 제2축과 연결하는 제3축 드리븐 기어(130)와 제3축 드리븐 기어(130)와 축 연결되어 회전하는 제3축 드라이브 기어(132)가 장착된다.
제3축선상에 장착되는 제3축 드라이브 기어(132)는 제3축 드리븐 기어(130)보다 작게 구성되어 제3축 드리븐 기어(130)보다 엔진측 방향으로 더 인접되도록 장착된다.
제2축과 제3축은 차동 케이스(100)(Differential Case)내에서 각각의 축 양단이 지지되도록 장착된다.
제4축은 제3축의 드라이브 기어에 맞물려 제3축과 연결하는 차동 링기어(140)(Differential Ring Gear)와 차동장치(142)가 연결된다.
제4축선상의 차동장치(142)는 차동 링기어(140)보다 엔진측 방향으로 더 인접되도록 장착된다.
도 2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 하이브리드 차량에 적용된 동력 분배 장치의 구성에서 기어 맞물림 관계를 도시한 단면도이다.
도 2를 참조하여 본 발명의 제2 실시예에 따른 하이브리드 차량에 적용된 동력 분배 장치의 구성을 설명한다.
먼저, 본 발명의 제2 실시예의 기본적인 구성은 제1 실시예의 구성을 적용할 수 있음에 유의해야 한다.
제2 실시예는 도 2에 도시된 바와 같이 제3축선상에 장착되는 제3축 드라이브 기어(232)가 제3축 드리븐 기어(230)보다 작게 구성되어 제3축 드리븐 기어(230)보다 엔진측 방향으로 장착된다.
그리고, 제4축은 제3축의 드라이브 기어에 맞물려 제3축과 연결하는 차동 링기어와 차동장치가 연결된다.
그런데, 제2 실시예는 제1 실시예와는 달리 제4축선상의 차동장치가 차동 링기어보다 엔진측 반대 방향으로 더 인접되도록 장착되는 차이점이 있다.
이와 같은 구성에 따라 본 발명의 제2 실시예는 제1 실시예 보다 동력 전달 장치의 전체 전장을 보다 컴팩트(COMPACT)화 할 수 있다.
상기한 바와 같이 본 발명의 실시예는 동력원으로서 엔진과 모터를 이용하는 하이브리드(hybrid) 차량의 동력 전달 장치에 관한 것으로, 하이브리드 차량의 동력 전달 장치를 구성하는 각 축간의 연결구조가 도 1과 도 2에 도시된 바와 같이 4축 구조로 이루어진 동력 분배 전달 장치에 관한 것이다.
본 발명의 실시예는 유성 기어 기구를 통해 모터, 발전기, 엔진의 동력 분배 제어를 하며, 차량에 필요한 구동력 전달을 링기어 외경부에 스프로킷을 위치하여 제2축으로 동력 전달하는 구조이다.
즉, 유성 기어 기구가 모터와 발전기의 사이에서 링기어의 외주면에 스프로킷 드라이브 기어를 일체형으로 구성하는 구조로 위치한다.
그리고, 링기어의 외주면을 도 2에 도시된 바와 같이 베어링(240)을 통해 지지하도록 구성한다.
이러한 구성으로 본 발명의 실시예는 일반적인 하이브리드 차량의 동력 전달 장치의 전체 전장을 보다 컴팩트(COMPACT)화 할 수 있다.
그리고 제2축에서 제3축, 제3축에서 제4축으로 동력 전달은 기어를 통해서 이루어지는데 위치가 엔진 쪽 방향으로 되어 차량에서 드라이브 샤프트(DRIVE SHAFT)의 등강성 구성이 유리하게 한 하이브리드용 변속기 구조이다.
상기한 바와 같이 본 발명의 실시예는 유성 기어 기구를 통해 모터, 발전기, 엔진의 동력 분배 제어를 통해 차량에 필요한 구동력을 링기어(RING GEAR)에 연결된 스프로킷 체인을 통해 제2축으로 동력을 전달한다.
제2축과 감속 기어로 연결된 제3축은 감속 기어를 통해 제2축의 회전속도를 감속하여 제4축에 장착된 디퍼런셜(DIFFERENTIAL)을 통해 휠(WHEEL)(미도시)로 최종 동력을 전달한다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 하이브리드 차량의 동력 전달 장치는 유성 기어 기구를 구성하는 링기어 외경 밖에 스프로킷을 구성하여 체인을 구동하게 함으로써 전장 축소가 가능하며, 제2축, 제3축, 제4축 동력 전달 기어를 엔진측 방향(발전기)에 위치시킴으로 감속 기어비 구성을 용이하게 할 수 있다.
또한, 차량에서 드라이브 샤프트의 등강성 구성에 유리하게 되어 소음 및 내구성에도 유리한 효과가 있다.

Claims (9)

  1. 하이브리드 차량의 동력 전달 장치에 있어서,
    상기 하이브리드 차량의 엔진, 발전기, 모터가 장착되며 상기 발전기와 모터 사이에 유성 기어 기구가 장착되는 제1축;
    상기 제1축의 유성 기어 기구로부터 동력을 전달받아 상기 제1축과 연결하는 제2축 드리븐 기어와 상기 제2축 드리븐 기어와 축 연결되어 회전하는 제2축 드라이브 기어가 장착되는 제2축;
    상기 제2축의 드리븐 기어로부터 동력을 전달받아 상기 제2축과 연결하는 제3축 드리븐 기어와 상기 제3축 드리븐 기어와 축 연결되어 회전하는 제3축 드라이브 기어가 장착되는 제3축;
    상기 제3축의 드라이브 기어에 맞물려 상기 제3축과 연결하는 차동 링기어와 차동장치가 연결되는 제4축을 포함하는 하이브리드 차량의 동력 전달 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 유성 기어 기구를 구성하는 링기어의 외주면에 스프로킷 드라이브 기어를 일체형으로 구성하는 하이브리드 차량의 동력 전달 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1축의 스프로킷 드라이브 기어와 상기 제2축의 드리븐 기어는 스프로 킷 체인을 통해 연결되는 하이브리드 차량의 동력 전달 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제2축과 제3축은 차동 케이스내에서 각각의 축 양단이 지지되는 하이브리드 차량의 동력 전달 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제2축선상에 장착되는 제2축 드라이브 기어는 제2축 드리븐 기어보다 작게 구성되어 상기 제2축 드리븐 기어보다 엔진측 방향으로 더 인접되도록 장착되는 하이브리드 차량의 동력 전달 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제3축선상에 장착되는 제3축 드라이브 기어는 제3축 드리븐 기어보다 작게 구성되어 상기 제3축 드리븐 기어보다 엔진측 방향으로 더 인접되도록 장착되는 하이브리드 차량의 동력 전달 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제4축선상의 차동장치는 차동 링기어보다 엔진측 방향으로 더 인접되도록 장착되는 하이브리드 차량의 동력 전달 장치.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 제4축선상의 차동장치는 차동 링기어보다 엔진측 반대 방향으로 더 인접되도록 장착되는 하이브리드 차량의 동력 전달 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 유성 기어 기구를 구성하는 링기어의 외주면은 베어링을 통해 지지되는 하이브리드 차량의 동력 전달 장치.
KR1020050052473A 2005-06-17 2005-06-17 하이브리드 차량의 동력 전달 장치 KR100692135B1 (ko)

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