KR20070050880A - 구동 풀리 - Google Patents

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KR20070050880A
KR20070050880A KR1020067027712A KR20067027712A KR20070050880A KR 20070050880 A KR20070050880 A KR 20070050880A KR 1020067027712 A KR1020067027712 A KR 1020067027712A KR 20067027712 A KR20067027712 A KR 20067027712A KR 20070050880 A KR20070050880 A KR 20070050880A
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프랭크 뮐러
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넥스트드라이브 리미티드
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Abstract

냉각 펌프 또는 엔진 등을 위한 구동 풀리로서, 엔진에 연결되는 입력부(14)와 외부 표면(6)이 풀리 벨트 맞물림 표면을 형성하는 중공 원통 부재(4)를 구비하는 출력부를 포함한다. 입력부와 출력부는 각각의 플래닛 샤프트의 축 주위를 회전하도록 상기 플래닛 샤프트(10)에 연결되고 제1 썬기어(18)와 맞물리는 둘 또는 그 이상의 제1 플래닛 기어(16)을 구비한 유성 기어세트를 포함하는 트랜스미션 시스템에 의하여 연결된다. 또한, 기어세트는 둘 또는 그 이상의 제2 플래닛 기어(22)를 포함하며, 제2 플래닛 기어는 각각의 제1 플래닛 기어(16)와 함께 회전하도록 연결되고 제2 썬기어(24)와 맞물린다. 플래닛 샤프트(10)는 입력부를 형성하는 공통 캐리어(14)와 연결된다. 제1 썬기어(18)는 출력부(4)에 연결된다. 트랜스미션 시스템은 2개의 모터/제너레이터(38,40; 42,44)를 추가로 포함하며, 모터/제너레이터의 회전자(38,42)는 제2 썬 기어(24) 및 출력부(4)에 각각 연결되고, 모터/제너레이터의 전기적 고정자 연결부는 전기적 고정자 연결부 사이의 전기적 파워의 흐름을 선택적으로 제어하는 컨트롤러(46)에 연결된다. 트랜스미션 시스템은 중공 원통 부재(4)내에 적어도 부분적으로 수용된다.
구동 풀리

Description

구동 풀리{Drives Pulleys}
본 발명은 냉각 회로내에서 냉각 액체를 순환시키는 냉각펌프 또는 래디에이터나 에어컨 압축기와 같은 컴프레서의 주위 및/또는 내부로 공기를 불어 넣는 냉각 팬과 같은 보조 장비를 구동하기 위하여 엔진, 특히 자동차 엔진에 연결되는 구동 풀리에 관한 것이다.
내연 엔진은 일반적으로 엔진으로부터의 과도한 열을 발산하고 엔진의 과열을 방지하기 위한 목적으로 냉각 펌프 및/또는 냉각 팬(이하, 본 명세서에서는 함께 "냉각 펌프"로 칭한다)을 포함한다. 이러한 냉각 펌프는 일반적으로 엔진 크랭크축(Crankshaft)의 일단 또는 크랭크축에 의하여 구동되는 샤프트상에 직접적으로 장착되는 구동 풀리의 둘레를 지나가는 풀리 벨트에 의하여 구동되는 풀리가 구비된 입력 샤프트를 포함한다.
그러나, 내연 엔진은 최대 효율로 동작하는 특정 온도 범위를 가지며 차속, 엔진 부하 및 외부 온도를 포함하는 다수의 변수에 의하여 변화하는 이러한 온도 범위내에 엔진이 있도록 보장하기 위하여 냉각 펌프로 과도한 열을 제거할 필요가 있다. 따라서, 낮은 속도로 이동하고 고부하 상태이며 높은 외부 온도에서 동작하는 엔진으로부터 제거되어야 하는 열의 양은 고속으로 이동하고 저부하 상태이며 낮은 외부 온도에서 동작하는 엔진으로부터 제거되어야 하는 열의 양보다 훨씬 크게 된다.
그러나, 종래의 냉각 펌프의 속도는 엔진의 속도에 따라서만 변화될 뿐 위에서 언급한 변수들 중 어느 것에 의해서 변화되지 않는다. 과열은 엔진에 특히 나쁜 영향을 미치므로, 냉각펌프 및 그를 구동하는 풀리는 모든 조건에서 엔진으로부터 제거되어야 하는 열이 충분한 정도의 크기로 제작되어야 하며, 이는 필연적으로 엔진의 동작수명의 대부분 동안 제거되어야 하는 열의 양이 불필요하게 크게 되는 것을 의미한다.
이는 이러한 엔진이 일반적으로 엔진의 서비스 수명의 상당 부분 동안은 최적보다 낮은 온도에서 동작한다는 것을 의미한다. 또한, 냉각 펌프가 엔진의 전체 파워 출력 중에서 약 10% 이상을 소비한다는 사실 때문에, 이는 파워가 냉각 펌프의 동작 수명 대부분 동안 냉각 펌프에서 소비된다는 것을 의미하고, 이는 다시 엔진의 전반적인 작동 효율이 이론적으로 달성될 수 있는 효율보다 낮다는 것을 의미한다.
그러므로, 본 발명의 목적은 엔진에 연결되는 냉각 펌프 등이 엔진 속도에 독립적인 속도로 구동되는 것이 가능하도록 하는 엔진 연결 구동 풀리를 제공하는 것이다.
연속적으로 가변될 수 있는 트랜스미션 시스템을 구비한 다양한 다른 타입의 트랜스미션 시스템이 알려져 있으나, 그러한 트랜스미션 시스템은 일반적으로 비쌀 뿐 아니라 부피가 크다. 자동차의 본네트 아래의 공간이 이미 많이 사용되고 있기 때문에 이 중 부피가 크다는 특징은 자동차 엔진에 특히 문제가 되고 있고, 더 부피가 큰 아이템이 통상 사용가능한 아주 제한적인 공간에 수용되어야 한다면 자동차 디자이너에게 큰 문제를 주게 된다.
따라서, 본 발명의 다른 목적은 거의 공간을 필요로 하지 않거나 추가 공간이 전혀 필요 없어서 자동차의 본네트 아래의 공간에 용이하게 수용될 수 있는 타입의 풀리를 제공하는 것이다.
본 발명에 의하면, 냉각 펌프 또는 엔진 등을 위한 구동 풀리로서, 상기 풀리는 엔진에 연결되는 입력부(Input)와, 외부 표면이 풀리 벨트 맞물림 표면을 형성하게 되는 중공 원통 부재(Hollow Cylindrical Member)를 구비하는 출력부(Output)를 포함하며, 상기 입력부와 출력부는 각각의 플래닛 샤프트의 축 주위를 회전하도록 상기 플래닛 샤프트에 연결되고 제1 썬기어와 맞물리는 둘 또는 그 이상의 제1 플래닛 기어와, 각각 상기 제1플래닛 기어와 회전하도록 연결되고 제2 썬기어와 맞물리는 둘 또는 그 이상의 제2 플래닛 기어를 포함하는 유성 기어세트(Epicyclic Gearset)을 구비한 트랜스미션 시스템에 의하여 연결되고, 상기 플래닛 샤프트는 입력부를 구성하는 공통 캐리어와 연결되고, 제1 썬기어는 상기 출력부에 연결되며, 상기 트랜스미션 시스템은 2개의 전자 모터/제너레이터를 추가로 포함하며, 상기 2개의 전자 모터/제너레이터의 회전자는 각각 상기 제2 썬기어와 출력부에 연결되고 상기 2개의 전자 모터/제너레이터의 전기적 고정자 연결부는 전기적 고정자 연결부 사이의 전기 파워의 흐름을 선택적으로 제어하기 위한 컨트롤러에 연결되며, 상기 트랜스미션 시스템은 적어도 부분적으로 상기 중공 원통 부재 내부에 수용되는 것을 특징으로 하는 구동 풀리를 제공한다.
따라서, 본 발명에 의한 구동 풀리는 풀리 휠과 일정하게 가변되는 출력비(Output Ratio)의 트랜스미션 시스템을 포함하는 일체화된 유니트를 구성한다. 통상적으로 사용되는 풀리 휠은 비교적 작은 축방향 길이를 가진 단일 V 타입인데 비하여, 최근의 자동차 풀리 휠은 비교적 큰 축방향 길이를 가지는 소위 멀티 V 타입이 일반적이다. 그러한 풀리 휠은 보통 속이 빈 중공으로서 상당한 공간을 차지한다. 그러나, 본 발명에 의한 트랜스미션 시스템은 외부 표면이 풀리 벨트 맞물림 표면을 형성하게 되는 중공 원통 부재 내부에 적어도 부분적으로 수용되고, 따라서 트랜스미션 시스템을 위한 추가 공간 요구가 아주 작게 된다.
본 발명에 의한 구동 풀리의 트랜스미션 시스템은 내측 치차 링 기어(Internally Toothed Ring Gear)를 필요로 하지 않는다. 통상적인 링 기어나 환형 구조가 사용되는 경우에 비하여 트랜스미션의 직경이 상당히 작아져서, 트랜스미션 시스템이 종래의 자동차 풀리 내부에 적어도 부분적으로 맞춰질 수 있는 적당한 크기로 용이하게 제작될 수 있다는 장점을 가진다. 실제로, 모든 기어 휠은 스퍼 기어(Spur Gear)이고 모두 외부에 치차를 가지기 때문에 제작 비용이 상당히 낮다.
사용시에는, 모터/제너레이터 중 하나는 일반적으로 제너레이터로 기능하며 모터로 기능하는 다른 모터/제너레이터로 전기적 파워를 전송한다. 전송되는 전기적 파워의 양은 컨트롤러의 수단에 의하여 선택적으로 변화되며, 따라서 트랜스미션 시스템의 트랜스미션 비율(Transmission Ratio)을 변동시킨다. 따라서, 파워는 가변되는 트랜스미션 비율로 변화되는 비율에 따라 기계적 및 전기적으로 트랜스미션 시스템으로 전송된다. 트랜스미션 시스템의 출력 속도 및 그에 따른 풀리의 속도는 입력(부) 속도에 독립적으로 변화하며, 이는 곧 팬(Fan), 워터 펌프 또는 본 발명에 의한 풀리에 의하여 구동되는 다른 구성요소의 속도가 엔진의 속도와 독립적으로 변화한다는 것을 의미한다. 또한 이는 곧 엔진의 순간 냉각 요구량에 가장 적절한 속도로 정밀하게 작동될 것이라는 것을 의미한다. 따라서, 파워가 팬이나 워터 펌프에서 불필요하게 소모되지 않으며 따라서 엔진의 전반적인 효율이 상승된다.
2개의 모터/제너레이터가 플래닛 기어와 썬 기어로부터 밀폐되는 하나의 구획(Compartment)내에 수용되어서, 모터/제너레이터가 기어세트로부터의 오일 등에 의하여 오염되는 위험을 제거할 수 있는 것이 좋으며, 모터/제너레이터를 수용하는 구획이 원통 부재 내부에 있는 것이 더 바람직하다.
제1 플래닛 기어와 제2 플래닛 기어는 각각 제1 썬기어 및 제2 썬기어와 직접적으로 맞물리게 된다. 이 경우 유성 기어세트(Epicyclic Gearset)는 소위 플러스 타입(Plus Type)이 될 것이다. 캐리어가 고정되어 있는 때 플래닛 기어와 맞물리는 기어 구성요소와 썬 기어가 동일한 방향으로 회전하는 경우의 유성 기어세트가 플러스 타입인 반면, 캐리어가 고정되어 있는 상태에서 썬 기어가 한 방향으로 회전할 때 플래닛 기어와 맞물리는 기어 구성요소가 반대 방향으로 회전하는 경우는 마이너스 타입이 된다.
실제로, 유성 기어세트가 마이너스 타입인 경우 소위 R0 비율(R0 ratio)이 낮아지므로 더 편리한 것으로 알려져 있다. R0 는 플래닛 기어와 맞물리는 기어 구성요소상의 기어치 숫자에 대한 썬 기어 상의 기어치 숫자의 비율로 정의된다. 따라서 제1 플래닛 기어 또는 제2 플래닛 기어들 중 하나가 제1 썬기어 또는 제2 썬기어와 맞물리는 아이들러 기어(Idler Gear)와 각각 맞물려서, 제 1 플래닛 기어 또는 제2 플래닛 기어가 각각 제1 썬기어 또는 제2 썬기어와 간접적으로만 맞물리게 되는 것이 바람직하다.
제1 플래닛 기어 및 제2 플래닛 기어는 함께 회전하기 위하여 하나의 쌍으로서 함께 연결된다. 이를 위하여 각각의 제1 플래닛 기어 및 제2 플래닛 기어 쌍 각각은 연관된 플래닛 샤프트 주위를 하나의 몸체로서 회전하는 단일 유니트를 구성한다. 선택적으로, 각각의 제1 플래닛 기어 및 제2 플래닛 기어는 연관된 플래닛 샤프트에 의하여 회전 불가능하게 유지될 수도 있으며, 이는 다시 말하면, 플래닛 샤프트에 견고하게 연결되거나 심지어 플래닛 샤프트와 통합된 부분을 형성할 수 있고, 이런 경우에는 플래닛 샤프트는 캐리어에 대하여 자신의 축 주위를 회전하도록 장착된다.
본 발명의 바람직한 실시예에서는, 컨트롤러가 온도 센서와 연결되어 있고, 온도 센서로부터 수신되는 신호의 크기에 따라 2개의 모터/제너레이터 유니트 사이로 전달되는 전기적 파워를 변화시킬 수 있도록 한다. 실제로, 이러한 컨트롤러는 센서에 의하여 감지된 온도가 증가함에 따라 출력부의 속도도 증가하도록 한다. 이는 사용시에 엔진이 뜨거워 질수록 공기 팬 또는 워터 펌프의 속도가 증가하고, 따라서 엔진으로부터의 열 방출율 및 엔진의 냉각율을 증가시키는 것을 의미한다.
또한, 컨트롤러는 재충전 가능한 배터리와 연결되고 배터리와 2개의 모터/제너레이터 사이의 전기적 파워의 흐름을 추가적으로 제어하는 것이 바람직하다. 따라서, 만일 짧은 시간 주기 동안 모터/제너레이터 중 하나에 요구되는 파워가 파워를 제공하는 다른 모터/제너레이터의 용량을 초과하는 경우에는 배터리로부터 추가적인 파워가 추출될 수 있을 것이다. 컨트롤러는 하나 또는 다른 모터/제너레이터에 사용 가능한 초과 파워가 있는 때에는 배터리를 충전할 수 있도록 이러한 파워를 배터리로 전환하도록 동작한다. 이러한 실시예는 자동차에서 종래의 얼터네이터(Alternator)를 제거할 수 있고, 모터/제너레이터 중 어느 하나 또는 둘 모두를 자신의 일반적인 기능을 달성하도록 사용할 수 있는 가능성을 제공한다. 이는 본네트 아래 공간을 획기적으로 절감할 수 있고 경제적으로도 절약할 수 있다. 또한, 모터/제너레이터 중 하나 또는 둘 모두는 자동차에 일반적으로 제공되는 시동 모터(Starter Motor)를 대체하여 사용되고, 따라서 공간과 비용면에서 추가적으로 절약되도록 하는 것이 바람직하다. 만일, 자동차 엔진이 시동 모터로서의 모터/제너레이터 중 하나를 이용하여 시동되는 경우에는, 컨트롤러는 전기적 배터리로부터의 파워를 모터/제너레이터 중 하나로 향하도록 동작한다. 모터/제너레이터 유니트의 결과적인 회전이 단순히 풀리 및 풀리에 연결되는 팬이나 워터 펌프의 급속한 회전을 야기하지 않도록 하기 위하여, 풀리는 2개의 모터/제너레이터의 고정자(Stator)와 연결되는 고정 부재와, 원통 부재를 고정 부재에 고정시키기 위하여 선택적으로 작동가능하게 배치되는 락(Lock)을 포함하는 것이 바람직하다. 따라서, 이러한 락(Lock)이 작동하는 경우, 풀리의 출력부(Output)는 회전할 수 없고, 이는 시동 모터로서의 모터/제너레이터 중 하나의 작동이 풀리의 입력부(Input)의 회전을 야기시키고 따라서 풀리가 연결되는 엔진의 회전을 야기시켜 시동을 걸리게 되는 것을 의미한다.
본 발명의 더욱 상세한 특징과 실시예는 본 발명에 의한 구동 풀리의 특정 실시예에 관한 아래의 설명으로부터 명확해질 것이며, 이러한 설명은 첨부 도면을 참고로 하되 오직 예시적인 것으로 제공된다.
도 1은 본 발명에 의한 자동차 구동 풀리의 축방향 단면도이고,
도 2는 도 1의 I-I 라인에서의 개략적인 횡방향 단면도이다.
도면에 도시된 풀리는 엔진의 크랭크축(Crankshaft; 2)에 연결된 것으로 도시되어 있다. 크랭크축(2)은 유성 기어세트(Epicyclic Gearset)를 포함하는 트랜스미션 시스템의 입력부(Input)에 연결되어 있고, 트랜스미션 시스템의 출력부(Output)는 일반적인 컵 형상의 중공 원통 부재(4)에 연결되며, 중공 원통 부재의 원형부 외부 표면은 복수의 V형상의 그루브(Groove)를 포함하여 멀티-V 풀리의 벨트 맞물림 표면(6)을 형성한다.
더 상세하게는, 입력부는 환상 링(Annular Ring)에 의하여 함께 지지되고 연결되는 두 개의 볼 베어링(8)을 포함한다. 볼 베어링(8)은 유성 기어세트의 각 플 래닛 샤프트(10)의 한쪽 단부를 수용하며, 플래닛 샤프트의 다른 쪽 단부는 추가의 볼 베어링(12)에 각각 수용된다. 두 개의 볼 베어링(12)은 추가의 환상 링에 의하여 함께 지지되고 연결된다. 두 개의 환상 링은 도 2에만 도시되어 있는4개의 필러(Pillar)에 의하여 함께 연결된다. 2개의 링 및 4개의 필러는 함께 기어세트의 캐리어(Carrier; 14)를 형성하고, 여기에 크랭크축이 연결된다. 각 플래닛 샤프트의 길이 중 일부분은 치차(Toothed)가 있어서 제1 플래닛 기어(16)를 형성한다. 2개의 플래닛 기어(16)는 샤프트(20)에 의하여 회전 불가능하게 지지되는 제1 썬기어(18)와 맞물리고, 샤프트는 다시 중공 원통 부재 또는 컵 형상 부재(4)와 회전 불가능하게 연결된다. 또한, 제2 플래닛 기어(22) 각각은 플래닛 샤프트(10)과 회전 불가능하게 연결되고, 제2 플래닛 기어는 제2 썬기어(24)와 맞물린다. 이 경우, 플래닛 기어(22)는 썬 기어(24)와 단지 간접적으로만 맞물린다. 이는 각각의 플래닛 기어(22)가 연관된 아이들러(Idler) 기어(26)와 직접 맞물리고, 아이들러 기어는 다시 썬 기어와 직접 맞물린다는 사실에 의하여 달성된다. 따라서, 캐리어(14)는 고정상태로 유지되고 썬 기어(18)가 한 방향으로 회전할 때, 썬 기어(24)가 반대 방향으로 회전하게 되기 때문에 이러한 유성 기어세트는 마이너스 타입이 된다.
썬 기어(24)는 샤프트(20)가 관통해 지나가는 허브(26)에 연결된다. 샤프트(20)가 허브(26) 밖으로 통과하는 위치에는 환상 오일 실(Annular Oil Seal; 28)이 있다. 트랜스미션 시스템은 일반적으로 중공인 원통 고정 부재(30)를 추가로 포함하며, 원형 개구가 형성된 플랜지(32)가 원통 고정 부재의 내부 표면으로부터 내측으로 연장되어 있다. 플랜지(32)에 있는 개구(開口)의 자유 가장자리(Free Edge) 는 허브(26)를 지지하는 베어링과 추가의 오일 실(34)을 지지한다. 입력부로부터 떨어진 쪽 단부에서, 고정 부재가 추가의 환상 허브(36)을 지지한다. 제1 모터/제너레이터의 회전자(38)가 허브(26)에 연결되고 그의 고정자(40)는 고정 부재(30)에 연결된다. 제2 모터/제너레이터의 회전자(42)는 컵 형상의 원통 부재(4)의 내부에 연결되고, 그의 고정자(44)는 허브(36)에 연결된다. 2개의 고정자(40, 42)의 전기적 연결부는 컨트롤러(46)으로 연결된다. 또한, 전기적 배터리(48)와 온도 센서(50)가 컨트롤러(46)에 연결된다.
고정 부재(30)는 컵 형상 부재(4)의 원통 부분에 의하여 인접하여 둘러싸여지는 원통 부분을 구비한다. 이러한 두 개의 원통 부재는 부재 4를 부재 30에 선택적으로 고정시켜(Lock) 부재(4)의 회전을 방지하기 위하여 배치되는 도면부호 52의 락(Lock)을 구비한다.
도시된 바와 같이, 트랜스미션 시스템의 상당 부분은 효과적으로 풀리를 형성하는 원통 부재(4) 내부에 수용되고, 나머지 부분은 원통 부재(4)의 밖으로 연장되는 원통 고정 부재(30)의 해당 부분 내에 수용된다. 2개의 모터/제너레이터는 원통 부재(4)의 내부, 특히 오일 실(28, 34)에 의하여 유성 기어세트로부터 밀폐되는 구획 내부에 완전히 수용되기 때문에, 모터/제너레이터가 오일 등으로부터 오염될 위험이 전혀 없게 된다.
사용시, 트랜스미션 시스템의 입력부, 즉 캐리어(14)와 플래닛 샤프트(10)는 엔진의 크랭크축(2) 또는 엔진에 의하여 회전되는 다른 몇몇의 샤프트에 연결된다. 풀리 벨트는 풀리 표면(6) 주위와 엔진의 속도와 독립적으로 변화되는 속도를 가지 는 팬, 워터 펌프 또는 다른 보조 유니트에 연결된 하나 이상의 구동 풀리 주위에 배치된다. 크랭크축(2)이 회전하면 크랭크축(2)의 속도와는 독립적이지만 컨트롤러(46)에는 종속적인, 더 상세하게는 모터/제너레이터 중 제너레이터로 동작하는 것으로부터 전달되어 컨트롤러(46)가 모터로 동작하는 다른 모터/제너레이터 중 하나로 허용하는 파워의 크기에 종속되는 속도로 원통 부재(4)가 회전한다. 컨트롤러(46)는 온도 센서(50)로부터 수신되는 신호에 종속되고, 선택적으로 외부 온도, 차량 속도 등에 반응하는 하나 이상의 추가적인 센서로부터 수신되는 신호에 종속되어 작동한다.
실제로, 엔진이 냉각이 거의 또는 전혀 필요 없는 추운 환경에서 시동되는 경우, 컨트롤러는 트랜스미션 시스템의 속도와 그에 따른 풀리 표면(6)의 속도는 아주 낮거나 심지어는 0의 값만 가진다. 엔진의 작동 온도가 원하는 값으로 접근함에 따라, 열 방출율이 엔진 온도를 원하는 범위 이내로 유지하기에 충분할 때까지 출력 속도를 증가시킬 수 있도록 2개의 모터/제너레이터 사이에 전송되는 전기적 파워의 양을 조절하기 위하여 컨트롤러(46)가 센서(50)로부터의 신호에 반응한다. 예를 들면, 언덕을 오르는 경우와 같이 외부 온도(Ambient Temperature)가 증가되거나 엔진 부하가 증가되어야 하는 때에는, 엔진의 작동 온도가 증가하기 시작하고 이러한 사실이 센서(50)에 의하여 컨트롤러(46)로 알려져서 트랜스미션 시스템의 출력(부) 온도를 증가시키도록 동작할 것이다. 만일, 모터로 동작하고 있는 모터/제너레이터가 다른 모터/제너레이터로부터 가용될 수 있는 것보다 더 큰 전기적 파워를 필요로 하는 경우에는, 컨트롤러(46)는 필요한 양의 파워를 배터리(48)로부터 모터로 허용하도록 동작할 수 있다. 초과되는 전기적 파워가 하나 또는 다른 모터/제너레이터에서 가용될 수 있는 때에는, 컨트롤러(46)가 이러한 파워를 배터리(48)로 향하도록 하여 배터리를 재충전하도록 작동한다.
이상, 본 발명에 의한 풀리는 팬, 펌프 등에 연결되는 피구동 풀리(Driven Pulley)를 구동하는 구동 풀리로 설명되었다. 그러나, 원통 부재(4)가 실제로 팬 휠의 허브를 형성할 수 있고, 트랜스미션 시스템의 입력부가 피구동 풀리에 의하여 구동되는 샤프트에 연결될 수 있을 것임은 자명하다. 이러한 경우, 본 발명에 의한 메커니즘은 풀리를 형성하지 않고, 대신 팬 휠이나 팬 휠 등의 내부에 적어도 부분적으로 수용되는 것을 위한 가변 속도 구동 시스템을 형성할 것이다.

Claims (8)

  1. 냉각 펌프 또는 엔진 등을 위한 구동 풀리로서, 상기 풀리는 엔진에 연결되는 입력부와, 외부 표면이 풀리 벨트 맞물림 표면을 형성하게 되는 중공 원통 부재를 구비하는 출력부를 포함하며, 상기 입력부와 출력부는 각각의 플래닛 샤프트의 축 주위를 회전하도록 상기 플래닛 샤프트에 연결되고 제1 썬기어와 맞물리는 둘 또는 그 이상의 제1 플래닛 기어와, 각각 상기 제1플래닛 기어와 회전하도록 연결되고 제2 썬기어와 맞물리는 둘 또는 그 이상의 제2 플래닛 기어를 포함하는 유성 기어세트(Epicyclic Gearset)을 구비한 트랜스미션 시스템에 의하여 연결되고, 상기 플래닛 샤프트는 입력부를 구성하는 공통 캐리어와 연결되고, 제1 썬기어는 상기 출력부에 연결되며, 상기 트랜스미션 시스템은 2개의 전자 모터/제너레이터를 추가로 포함하며, 상기 2개의 전자 모터/제너레이터의 회전자는 각각 상기 제2 썬기어와 출력부에 연결되고 상기 2개의 전자 모터/제너레이터의 전기적 고정자 연결부는 전기적 고정자 연결부 사이의 전기 파워의 흐름을 선택적으로 제어하기 위한 컨트롤러에 연결되며, 상기 트랜스미션 시스템은 적어도 부분적으로 상기 중공 원통 부재 내부에 수용되는 것을 특징으로 하는 구동 풀리.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 2개의 모터/제너레이터는 상기 원통 부재 내부에 있고, 상기 플래닛 기어 및 썬 기어로부터 밀폐되는 구획 내에 수용되는 것을 특징으로 하는 구동 풀리.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 제1 플래닛 기어 및 제2 플래닛 기어는 각각 상기 제1 썬기어 및 제2 썬기어에 직접적으로 맞물리는 것을 특징으로 하는 구동 풀리.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    제1 플래닛 기어 및 제2 플래닛 기어 중 하나는 제1 썬기어 또는 제2 썬기어와 맞물리게 되는 해당 아이들러 기어(Idler Gear)와 맞물려서, 상기 제1 플래닛 기어 및 제2 플래닛 기어 중 하나가 연관된 썬 기어와 간접적으로 맞물리는 것을 특징으로 하는 구동 풀리.
  5. 제1항 내지 제4항 중 하나의 항에 있어서,
    상기 제1 플래닛 기어 및 제2 플래닛 기어는 해당되는 플래닛 샤프트에 의하여 회전 불가능하게 지지되고, 상기 플래닛 샤프트는 상기 캐리어에 대하여 자신들의 축 주위로 회전하도록 장착되는 것을 특징으로 하는 구동 풀리.
  6. 제1항 내지 제5항 중 하나의 항에 있어서,
    상기 컨트롤러는 온도 센서와 연결되고, 상기 온도 센서에 의하여 감지된 온도가 증가함에 따라 상기 출력부의 속도도 증가하도록 상기 2개의 모터/제너레이터 유니트 사이에 전달되는 전기적 파워를 변화시키도록 동작하는 것을 특징으로 하는 구동 풀리.
  7. 제1항 내지 제6항 중 하나의 항에 있어서,
    상기 컨트롤러는 재충전 가능한 배터리에 연결되고, 상기 2개의 모터/제너레이터와 상기 배터리 사이의 전기적 파워의 흐름을 추가적으로 제어하도록 동작하는 것을 특징으로 하는 구동 풀리.
  8. 제1항 내지 제7항 중 하나의 항에 있어서,
    상기 2개의 모터/제너레이터의 고정자가 연결되는 고정 부재와, 상기 원통 부재를 상기 고정부재에 잠그도록 선택적으로 동작 가능한 락(Lock)을 포함하는 것을 특징으로 하는 구동 풀리.
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