KR20110081617A

KR20110081617A - 전기자동차

Info

Publication number: KR20110081617A
Application number: KR1020100001872A
Authority: KR
Inventors: 김영범; 김민철; 전성기
Original assignee: (주)브이이엔에스
Priority date: 2010-01-08
Filing date: 2010-01-08
Publication date: 2011-07-14

Abstract

본 발명에 따른 전기자동차는 배터리와; 상기 배터리에 의해 구동되는 구동용 모터와; 상기 구동용 모터에 연결되어 차축을 회전시키는 변속기를 포함하고, 상기 변속기는 케이스와; 상기 케이스 내부에 설치된 구동 샤프트와, 상기 구동 사프트에 설치된 구동 기어와, 상기 케이스에 회전 가능하게 지지된 변속 샤프트와, 상기 변속 샤프트에 설치되고 상기 구동 기어에 치합된 제 1 변속 기어와, 상기 변속 샤프트에 설치된 제 2 변속 기어와, 상기 차축에 설치되고 상기 제 2 변속 기어에 치합된 종동 기어을 포함하여, 두 셋트의 기어로 변속 범위를 확장할 수 있고, 주행 성능을 높일 수 있는 이점이 있다.

Description

전기자동차{Air conditioner}

본 발명은 전기자동차에 관한 것으로서, 특히 변속기를 갖는 전기자동차에 관한 것이다.

종래의 자동차는 크게 외관을 형성하는 바디(body)와 각종 장치들이 유기적으로 연결된 섀시(chassis)로 나눌 수 있다.

섀시는 주행의 원동력이 되는 엔진 등의 구동원을 비롯하여 동력전달 장치, 조향 장치, 현가 장치, 제동 장치 등 주요 장치를 포함한다.

자동차에 설치되는 엔진은 내연기관이 주로 사용되고, 내연기관 중 주로 휘발성 연료를 사용하는 내연기관은 연료를 공기 중의 산소와 완전연소가 이루어지도록 잘 혼합된 상태에서 압축을 한 다음 연소를 시킬 때 발생하는 열에너지를 직접 이용해 운동에너지를 얻는다.

이러한 휘발성 연료를 사용하는 내연기관은 배기가스로 인한 환경 오염과 석유 자원의 고갈을 일으키므로, 그 대안으로 전기를 동력으로 움직이는 전기자동차가 주목되고 있다.

전기자동차는 석유 연료와 엔진을 사용하지 않고, 전기 배터리와 전기 모터를 사용하는 자동차로서, 배기가스가 없는 무공해 자동차이고, 배터리에 축적된 전기로 모터를 회전시켜서 자동차를 구동시킨다.

전기자동차는 전기 모터가 차륜에 직결되어 차륜이 전기 모터에 의해 회전되는 것도 가능하다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 구동용 모터의 회전력이 변속기를 통해 차축으로 전달되는 전기자동차를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 배터리와; 상기 배터리에 의해 구동되는 구동용 모터와; 상기 구동용 모터에 연결되어 차축을 회전시키는 변속기를 포함하고, 상기 변속기는 케이스와; 상기 케이스 내부에 설치된 구동 샤프트와, 상기 구동 사프트에 설치된 구동 기어와, 상기 케이스에 회전 가능하게 지지된 변속 샤프트와, 상기 변속 샤프트에 설치되고 상기 구동 기어에 치합된 제 1 변속 기어와, 상기 변속 샤프트에 설치된 제 2 변속 기어와, 상기 차축에 설치되고 상기 제 2 변속 기어에 치합된 종동 기어을 포함한다.

상기 케이스에 설치되어 상기 구동 샤프트를 회전 가능하게 지지하는 구동 베어링과, 상기 케이스에 설치되어 상기 변속 샤프트를 회전 가능하게 지지하는 변속 베어링과, 상기 케이스에 설치되어 상기 차축을 회전 가능하게 지지하는 종동 베어링을 더 포함한다.

상기 케이스는 상기 구동 베어링과 변속 베어링과 종동 베어링이 설치되는 베어링 설치부가 각각 돌출 형성된다.

상기 구동 샤프트와 변속 샤프트와 차축은 평행하게 배치된다.

상기 케이스는 상부 좌,우 중 일면에 상기 구동 샤프트가 관통되는 구동 샤프트 관통홀이 형성된다.

상기 케이스는 하부 좌,우 양면에 상기 차축이 관통되는 차축 관통홀이 각각 형성된다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 전기자동차는 복수개의 기어 셋트를 이용하여 구동용 모터에서 발생된 동력을 성능 높은 변속비로 전환하여 차륜으로 전달할 수 있는 이점이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 전기자동차 일실시예의 주요부 개략도,
도 2는 도 1에 도시된 변속기의 회전력 전달 경로가 표시된 개략도,
도 3은 도 1에 도시된 변속기의 내부 구성이 도시된 사시도,
도 4는 도 1에 도시된 변속기의 내부가 도시된 일부 절결 단면도이다.

이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 전기자동차 일실시예의 주요부 개략도이다.

본 실시예에 따른 전기자동차는 도 1에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 전기자동차는 도 1에 도시된 바와 같이, 외관을 형성하는 바디(body)와, 바디에 설치된 섀시(chassis)를 포함하고, 섀시는 배터리와 차축(2)과 변속기(6)와 구동용 모터(8)와 모터 컨트롤 유닛(10)을 포함한다.

차축(2)은 구동용 모터(8)에서 발생되어 변속기(6)로 전달된 회전력을 차륜으로 전달하는 것으로서, 변속기(6)의 좌,우 양측에 돌출되게 설치되고, 구동용 모터(8)와 평행한 상태에서 차륜을 회전시킨다.

변속기(6)는 차축(2) 및 구동용 모터(8)에 연결되어 구동용 모터(8)의 회전력을 차축(2)으로 전달하는 것으로서, 구동용 모터(8)의 구동력을 차축(2)으로 전달하는 복수개의 기어와, 복수개의 기어를 보호하는 케이스(12)를 포함하고, 복수개 기어의 변속비에 따라 변속이 가능하게 된다.

구동용 모터(8)는 구동 샤프트가 변속기(6)과 연결되고 자동차 구동의 구동력을 발생시킨다.

모터 컨트롤 유닛(10)은 배터리와 케이블로 연결되고 구동용 모터(8)와 케이블로 연결되어 구동용 모터(8)를 제어하는 것으로서, 배터리로부터 직류 전원을 공급받아 구동용 모터(8)에 3상 교류 전압 및 전류를 인가하여 구동용 모터(8)의 속도 및 토크를 제어한다.

도 2는 도 1에 도시된 변속기의 회전력 전달 경로가 표시된 개략도고, 도 3은 도 1에 도시된 변속기의 내부 구성이 도시된 사시도이며, 도 4는 도 1에 도시된 변속기의 내부가 도시된 일부 절결 단면도이다.

변속기(6)는 케이스(12)와; 케이스 내부에 설치된 구동 샤프트(20)와, 구동 사프트(20)에 설치된 구동 기어(22)와, 케이스(12)에 회전 가능하게 지지된 변속 샤프트(24)와, 변속 샤프트(24)에 설치되고 구동 기어(22)에 치합된 제 1 변속 기어(26)와, 변속 샤프트(24)에 설치된 제 2 변속 기어(28)와, 차축(2)에 설치되고 제 2 변속 기어(28)에 치합된 종동 기어(30)을 포함하고, 구동 샤프트(20)와 변속 샤프트(24)와 차축(2)은 케이스(12)에 평행하게 배치된다.

케이스(12)는 상부 좌,우 중 일면에 구동 샤프트(20)가 관통되는 구동 샤프트 관통홀(14)이 형성되고, 하부 좌,우 양면에 차축(2)이 관통되는 차축 관통홀(16)(18)이 각각 형성된다.

케이스(12)는 좌측 케이스(12A)와 우측 케이스(12B)를 포함하고, 둘 중 구동용 모터(8)와 근접한 케이스에 구동 샤프트 관통홀(14)가 형성됨과 아울러 일측 차축 관통홀(16)이 형성되고, 둘 중 구동용 모터(8)와 먼 케이스에 타측 차축 관통홀(18)이 형성된다.

구동 샤프트(20)는 구동용 모터(8)의 샤프트로 이루어져, 구동용 모터(8)에 연결되고, 케이스(12)를 관통하여 케이스(12) 내부로 삽입되며, 케이스(12) 내부로 삽입된 부분에 구동 기어(22)가 설치되는 것이 가능하다. 또한, 구동 샤프트(20)는 구동용 모터(8)의 샤프트와 별도로 구성되어 케이스(12) 내부 또는 외부에서 구동용 모터(8)의 샤프트와 연결되는 것도 가능하다.

구동 기어(22)는 구동 샤프트(20)가 구동용 모터(8)에 의해 회전될 때 구동 샤프트(20)와 함께 회전되면서 제 1 변속 기어(26)를 회전시키는 것으로서, 구동 샤프트(20)의 외면에 제 1 변속 기어(26)와 치합되게 설치된다.

변속 샤프트(24)는 구동 샤프트(20)가 구동용 모터(8)에 의해 회전될 때 구동 샤프트(20)와 함께 회전되면서 제 2 변속 기어(28)를 회전시키는 것으로서, 길이 방향으로 제 1 변속기어(26)과 제 2 변속 기어(28)가 이격되게 설치된다.

제 1 변속 기어(26)는 제 2 변속 기어(28) 보다 직경이 크게 형성된다.

제 2 변속 기어(28)는 변속 샤프트(24)가 회전될 때 변속 샤프트(24)와 함께 회전되면서 종동 기어(30)을 회전시키는 것으로서, 변속 샤프트(24)의 외면에 종동 기어(30)와 치합되게 설치된다.

종동 기어(30)는 제 2 변속 기어(28)의 회전시 차축(2)를 회전시키는 것으로서, 차축(2)의 외면에 제 2 변속 기어(28)와 치합되게 설치되고, 구동용 모터(8)에서 발생되어 전달된 회전력은 종동 기어(30)에서 차축(2)의 좌,우 양측으로 분산된다.

종동 기어(30)는 제 2 변속 기어(28) 보다 직경이 크게 형성되고, 제 1 변속 기어(26)와 좌우 방향으로 일부 겹치게 위치된다.

변속기(6)는 케이스(12)에 설치되어 구동 샤프트(20)를 회전 가능하게 지지하는 구동 베어링(32)(33)과, 케이스(12)에 설치되어 변속 샤프트(24)를 회전 가능하게 지지하는 변속 베어링(34)(35)과, 케이스(12)에 설치되어 차축(2)을 회전 가능하게 지지하는 종동 베어링(36)(37)을 더 포함한다.

구동 베어링(32)(33)은 좌측 케이스(12A)에서 우측 케이스(12B)를 향해 돌출 형성된 구동 베어링 설치부(42)에 삽입되어 설치되는 좌측 구동 베어링(32)과, 우측 케이스(12B)에서 좌측 케이스(12A)를 향해 돌출 형성된 구동 베어링 설치부(43)에 삽입되어 설치되는 우측 구동 베어링(33)을 포함한다.

변속 베어링(34)(35)은 좌측 케이스(12A)에서 우측 케이스(12B)를 향해 돌출 형성된 변속 베어링 설치부(44)에 삽입되어 설치되는 좌측 변속 베어링(34)과, 우측 케이스(12B)에서 좌측 케이스(12A)를 향해 돌출 형성된 구동 베어링 설치부(45)에 삽입되어 설치되는 우측 변속 베어링(35)을 포함한다.

차축 베어링(36)(37)은 좌측 케이스(12A)에서 우측 케이스(12B)를 향해 돌출 형성된 구동 베어링 설치부(46)에 삽입되어 설치되는 좌측 차축 베어링(36)과, 우측 케이스(12B)에서 좌측 케이스(12A)를 향해 돌출 형성된 구동 베어링 설치부(47)에 삽입되어 설치되는 우측 차축 베어링(37)을 포함한다.

상기와 같이 구성된 전기자동차의 작용을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 사용자가 시동을 걸면, 배터리는 모터 컨트롤 유닛(10)으로 직류 전원을 공급하고, 모터 컨트롤 유닛(100은 구동용 모터(8)에 3상 교류 전압 및 전류를 인가하여 구동용 모터(8)를 구동시킨다.

구동용 모터(8)의 구동시 구동 샤프트(20)는 회전되어 구동 기어(22)를 회전시키고, 구동 기어(22)는 제 1 변속 기어(26)를 회전시킨다. 제 1 변속 기어(26)의 회전시 변속 샤프트(24)는 케이스(12)에 지지된 상태에서 회전되고 제 2 변속 기어(28)는 구동기어(22)와 제 1 변속 기어(26)와 함께 회전된다.

제 2 변속 기어(28)의 회전시 종동 기어(30)는 회전되어 차축(2)을 회전시키고, 이때 구동용 모터(8)에서 발생된 회전력은 구동 샤프트(20)와 구동 기어(22)와 제 1 변속 기어(26)와 변속 샤프트(24)와 제 2 변속 기어(28)과 종동 기어(30)로 순차적으로 전달되어 종동 기어(30)에서 차축(2)으로 좌,우 분산되고, 차축(2)의 회전시 차륜은 회전되면서 차량을 주행시킨다.

상기와 같은 변속기(6)의 회전력 전달시 구동용 모터(8)에서 발생된 회전 속도는 변속기(6)를 통해 차축(2)으로 전달되면서 가변되고, 전기자동차는 하나의 구동용 모터(8)로 차량의 성능을 극대화할 수 있게 된다.

2: 차축 6: 변속기
8: 구동용 모터 10: 모터 컨트롤 유닛
12: 케이스 20: 구동 샤프트
22: 구동 기어 24: 변속 샤프트
26: 제 1 변속 기어 28: 제 2 변속 기어
30: 종동 기어

Claims

배터리와;
상기 배터리에 의해 구동되는 구동용 모터와;
상기 구동용 모터에 연결되어 차축을 회전시키는 변속기를 포함하고,
상기 변속기는 케이스와; 상기 케이스 내부에 설치된 구동 샤프트와, 상기 구동 사프트에 설치된 구동 기어와, 상기 케이스에 회전 가능하게 지지된 변속 샤프트와, 상기 변속 샤프트에 설치되고 상기 구동 기어에 치합된 제 1 변속 기어와, 상기 변속 샤프트에 설치된 제 2 변속 기어와, 상기 차축에 설치되고 상기 제 2 변속 기어에 치합된 종동 기어을 포함하는 전기자동차.
청구항 1에 있어서,
상기 케이스에 설치되어 상기 구동 샤프트를 회전 가능하게 지지하는 구동 베어링과,
상기 케이스에 설치되어 상기 변속 샤프트를 회전 가능하게 지지하는 변속 베어링과,
상기 케이스에 설치되어 상기 차축을 회전 가능하게 지지하는 종동 베어링을 더 포함하는 전기자동차.
청구항 2에 있어서,
상기 케이스는 상기 구동 베어링과 변속 베어링과 종동 베어링이 설치되는 베어링 설치부가 각각 돌출 형성된 전기자동차.
청구항 1에 있어서,
상기 구동 샤프트와 변속 샤프트와 차축은 평행하게 배치된 전기자동차.
청구항 4에 있어서,
상기 케이스는 상부 좌,우 중 일면에 상기 구동 샤프트가 관통되는 구동 샤프트 관통홀이 형성된 전기자동차.
청구항 5에 있어서,
상기 케이스는 하부 좌,우 양면에 상기 차축이 관통되는 차축 관통홀이 각각 형성된 전기자동차.