KR20070065007A - 디퍼렌셜을 이용한 하이브리드 변속기 - Google Patents

Abstract

디퍼렌셜을 이용한 하이브리드 변속기가 개시된다. 개시된 디퍼렌셜을 이용한 하이브리드 변속기는, 엔진의 크랭크축과 연결되는 엔진축과; 차량의 바퀴로 동력을 전달하는 구동축과; 상기 구동축과 연결되어 있는 모터-제너레이터(MG2)와; 상기 구동축과 연결되어 있는 구동축기어와; 상기 엔진축의 동력을 디프 기어에 전달하는 디프 베벨기어(DIFF)와; 상기 엔진축과 연결되어 상기 엔진의 동력을 전달하는 엔진축 기어와; 모터-제너레이터(MG1)와 연결되어 상기 엔진축에서 나온 동력을 상기 구동축에 전달할 때 상기 MG1로써 회전속도를 제어하여 무단 변속을 가능케 하는 MG1축과; 상기 MG1축과 연결된 MG1축 기어;를 포함하는 것을 그 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 유성기어 방식에 비하여 길이가 줄어들고, 그리고 유성기어 방식에서 체인을 사용하여 동력을 전달하는 것을 막아서 더 높은 동력을 전달 할 수 있게 되는 이점이 있다.

디퍼렌셜, 하이브리드 변속기, 디프 베벨기어

Description

디퍼렌셜을 이용한 하이브리드 변속기{HYBRID TRANSMISSION USING DIFFERENTIAL}

도 1은 본 발명에 따른 디퍼렌셜을 이용한 하이브리드 변속기의 구성을 개략적으로 나타내 보인 도면.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1. 엔진

2. 엔진축

3. MG2

4. MG1

5. 구동축

6. 구동축기어

7. MG1축

8. MG1축 기어

9. 디프 기어

10. 디프 베벨기어

11. 엔진축 기어

본 발명은 디퍼렌셜을 이용한 하이브리드 변속기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 유성기어 방식에 비하여 길이가 줄어들게 하기 위한 디퍼렌셜을 이용한 하이브리드 변속기에 관한 것이다.

기존의 하이브리드 차량용 변속기는 두 개의 모터-제너레이터(Motor-Generator)(이하, MG1,MG2라 함)와, 엔진을 유성기어에 연결하여 상기 MG1과 MG2를 제어하여 무단 변속을 가능케 하는 시스템이다.

그 구성의 예로는 토요타사의 프리우스를 들 수 있는데, 변속기의 유성기어에 선기어 축에는 엔진, 캐리어 축에는 MG1, 링기어 축에는 MG2를 연결한다. 추가로 링기어 축에 체인을 걸 수 있는 스프로킷을 마련하여 체인으로 차량의 구동축까지 동력을 전달할 수 있게 구성한다.

상기한 스프로킷을 이용한 체인 구동방식을 이용하는 이유는, 유성기어의 특성상 링기어의 외부에 기어를 마련하여 동력을 전달하는 경우 외부의 충격으로 인한 유성기어의 파손이 우려되므로 체인으로 동력을 전달하게 된다.

이러한 문제점을 방지하기 위하여 다른 하이브리드 변속기의 경우에는 링기어를 공유하는 유성기어를 추가로 장착하여 상기와 같은 문제를 해결하고 있다.

그리고 상기한 문제점과 더불어 동일선상의 축에 MG1, MG2, 엔진이 배치되므로 전체적인 길이가 증가되는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 유성기어 방식에 비하여 길이가 줄어들도록 한 디퍼렌셜을 이용한 하이브리드 변속기를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 디퍼렌셜을 이용한 하이브리드 변속기는, 엔진의 크랭크축과 연결되는 엔진축과; 차량의 바퀴로 동력을 전달하는 구동축과; 상기 구동축과 연결되어 있는 모터-제너레이터(MG2)와; 상기 구동축과 연결되어 있는 구동축기어와; 상기 엔진축의 동력을 디프 기어에 전달하는 디프 베벨기어(DIFF)와; 상기 엔진축과 연결되어 상기 엔진의 동력을 전달하는 엔진축 기어와; 모터-제너레이터(MG1)와 연결되어 상기 엔진축에서 나온 동력을 상기 구동축에 전달할 때 상기 MG1로써 회전속도를 제어하여 무단 변속을 가능케 하는 MG1축과; 상기 MG1축과 연결된 MG1축 기어;를 포함하는 것을 그 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 1에는 본 발명에 따른 디퍼렌셜을 이용한 하이브리드 변속기의 구성을 개략적으로 나타낸 구성도가 도시되어 있다.

도면을 참조하면, 본 발명에 따른 디퍼렌셜을 이용한 하이브리드 변속기는, 엔진(1)의 크랭크축과 연결되는 엔진축(2)과, 차량의 바퀴로 동력을 전달하는 구동축(5)과, 이 구동축(5)과 연결되어 있는 모터-제너레이터(MG2)(3)와, 상기 구동축(5)과 연결되어 있는 구동축기어(6)와, 상기 엔진축(2)의 동력을 디프 기어(9)에 전달하는 디프 베벨기어(10)와, 엔진축(2)과 연결되어 엔진의 동력을 전달하는 엔진축 기어(11)를 포함하여 구성된다.

그리고 본 발명에 따른 디퍼렌셜을 이용한 하이브리드 변속기에는, 모터-제너레이터(MG1)(4)와 연결되어 엔진축(2)에서 나온 동력을 구동축(5)에 전달할 때 MG1(4)로써 회전속도를 제어하여 무단 변속을 가능케 하는 MG1축(7)과, 이 MG1축(7)과 연결된 MG1축 기어(8)가 구비된다.

또한 상기 디프(DIFF) 베벨기어(10)에 자유롭게 회전 할 수 있도록 연결되어 있는 디프 기어(9)가 구비된다.

상기 MG1축(7)에는 (MG1)(4)이 연결되어 있다.

그리고 디퍼렌셜(Differential)은, 구동축기어(6), MG1축 기어(8), 디프 기어(9), 디프 베벨기어(10), 엔진축 기어(11)로 구성된다.

상기한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 디퍼렌셜을 이용한 하이브리드 변속기의 작용을 설명하면 다음과 같다.

도면을 다시 참조하면, 본 발명에 따른 디퍼렌셜을 이용한 하이브리드 변속기는, 엔진(1)에서 구동축(5)을 통하여 차량의 바퀴로 동력이 전달되는 장치에서 디퍼렌셜과 MG1(4), MG2(3)를 구성하여 무단 변속이 이루어지도록 구성한다.

그리고 엔진(1)의 RPM이 일정하다고 할 때 MG1(4)에 부하(충전 또는 방전)를 걸어줌으로써 구동축(5)의 회전속도를 변화시킬 수 있다.

이때 상기 MG1(4)이 충전상태일 경우에는 MG1(4)에서 만들어진 전력을 MG2(3)의 구동력으로 사용하여 더 높은 구동력을 얻을 수 있다.

따라서 무단 변속을 통하여 엔진을 항상 효율이 가장 높은 지점에서 운행할 수 있게 함으로써 연비가 향상된다.

그리고 2방향의 축에 3가지 장치(MG1, MG2, 엔진)를 구성하는 유성기어 방식에 비하여 3방향의 축에 3가지 장치를 구성할 수 있으므로 패키징(Packaging)에 유리하다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 디퍼렌셜을 이용한 하이브리드 변속기는 다음과 같은 효과를 갖는다.

유성기어 방식에 비하여 길이가 줄어들고, 그리고 유성기어 방식에서 체인을 사용하여 동력을 전달하는 것을 막아서 더 높은 동력을 전달 할 수 있게 된다.

본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

Claims (3)

1. 엔진의 크랭크축과 연결되는 엔진축과;

   차량의 바퀴로 동력을 전달하는 구동축과;

   상기 구동축과 연결되어 있는 모터-제너레이터(MG2)와;

   상기 구동축과 연결되어 있는 구동축기어와;

   상기 엔진축의 동력을 디프 기어에 전달하는 디프 베벨기어(DIFF)와;

   상기 엔진축과 연결되어 상기 엔진의 동력을 전달하는 엔진축 기어와;

   모터-제너레이터(MG1)와 연결되어 상기 엔진축에서 나온 동력을 상기 구동축에 전달할 때 상기 MG1로써 회전속도를 제어하여 무단 변속을 가능케 하는 MG1축과;

   상기 MG1축과 연결된 MG1축 기어;를 포함하는 것을 특징으로 하는 디퍼렌셜을 이용한 하이브리드 변속기.
2. 제1항에 있어서,

   디퍼렌셜(Differential)은, 상기 구동축기어, 상기 MG1축 기어, 상기 디프 기어, 상기 디프 베벨기어 및 엔진축 기어로 구성된 것을 특징으로 하는 디퍼렌셜을 이용한 하이브리드 변속기.
3. 제1항에 있어서,

   상기 디프 기어는 상기 디프 베벨기어에 자유롭게 회전 할 수 있도록 구비된 것을 특징으로 하는 디퍼렌셜을 이용한 하이브리드 변속기.

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