KR20130032328A - 전기 차량용 동력 전달 장치 - Google Patents

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도모히로 오카다
나오아키 오이카와
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다츠히코 이케다
겐 나카야마
가즈히코 소에다
아키노리 이나다
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닛산 지도우샤 가부시키가이샤
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Abstract

차량용 동력 전달 장치는 회전자 샤프트 및 전자기 코일을 갖는 고정자를 포함하는 모터와; 교류를 발생시킬 수 있도록 구성되는 것으로, 고정자에 대해 회전자 샤프트를 제어 가능하게 회전시키기 위해 코일에 연결되는 인버터와; 회전자 샤프트에 결합되어 회전자 샤프트에 의해 회전되는 입력 샤프트, 출력 샤프트 및 입력 샤프트의 토크를 출력 샤프트에 전달하도록 맞물리는 기어를 포함하는 기어 세트와; 기어 세트의 부분과 회전자 샤프트 사이에 입력 샤프트를 전기적으로 개재시키도록 배치되는 기어 세트의 부분을 차체에 전기적으로 연결하는 접지 경로를 포함한다.

Description

전기 차량용 동력 전달 장치{POWER TRANSMISSION DEVICE FOR ELECTRIC VEHICLE}
본 발명은 전기 차량에 적용 가능한 것으로, 고주파 소음 방사 방지 수단을 구비한 동력 전달 장치에 관한 것이다.
구동력 공급원으로 모터를 장착한 전기 차량에서 모터 제어용 인버터가 ("전파 잡음"으로도 지칭되는) 고주파 소음을 발생시키고, 동력 전달 장치, 서스펜션 등을 포함하는 모터 구동 시스템은 전파 수신에 부정적인 영향을 초래하는 고주파 소음을 방사하는 안테나가 될 수 있다는 것이 알려져 있다.
다음 문서는 모터의 출력 샤프트와 전기적으로 접촉하는 브러시의 구비 및 차체를 통한 브러시의 접지를 제안하는 관련 기술을 개시한다.
일본특허 미심사 출원 공개 제2006-320129호
전술한 관련 기술에서는, 모터와 더불어 출력 샤프트가 브러시를 통해 성공적으로 접지되고 이로써 소음 전파가 방지되는 것으로 예상한다. 그러나 본 발명자는 소음이 출력 샤프트로부터 동력 전달 시스템과 서스펜션을 향해 누설되어 외향 방사된다는 것을 알아냈다.
본 발명자는 차체 내의 소음 전파를 조사하여, 브러시의 전기 저항이 충분히 낮지 않고 이로 인해 소음이 브러시의 접촉 부분 너머로 이동될 수 있다는 것을 알아냈다. 소음 전파를 저감하기 위해서는 브러시의 저항을 저감하는 것이 바람직하다. 그러나 브러시의 전기 저항의 저감은 손쉽게 달성되지 않는다.
본 발명은 전술한 문제점을 고려하여 이루어졌다. 본 발명의 목적은 전기 차량에 적용 가능한 것으로, 인버터로부터 동력 전달 장치를 거쳐 구동 샤프트와 서스펜션으로 향하는 소음 전파를 억제하고 이로써 외부로의 소음 방사를 저감하는 동력 전달 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 양태에 따르면, 차량용 동력 전달 장치는 회전자 샤프트 및 전자기 코일을 갖는 고정자를 포함하는 모터와; 교류를 발생시킬 수 있도록 구성되는 것으로, 고정자에 대해 회전자 샤프트를 제어 가능하게 회전시키기 위해 코일에 연결되는 인버터와; 회전자 샤프트에 결합되어 회전자 샤프트에 의해 회전되는 입력 샤프트, 출력 샤프트 및 입력 샤프트의 토크를 출력 샤프트에 전달하도록 맞물리는 기어를 포함하는 기어 세트와; 입력 샤프트가 기어 세트의 부분과 회전자 샤프트 사이에 전기적으로 개재되도록 배치되는 기어 세트의 부분을 차체에 전기적으로 연결하는 접지 경로를 포함한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 동력 전달 장치를 구비한 전기 차량의 개략도로, 특히 동력 전달 장치, 차륜 및 접지부 간의 관계를 도시한다.
도 2는 브러시 주위의 동력 전달 장치의 확대 단면도이다.
도 3은 고주파 소음에 대비한 수단을 구비하지 않은 전기 차량의 개략도로, 소음의 전파 경로를 개략적으로 도시한다.
도 4는 제1 실시예에 따른 동력 전달 장치를 구비한 전기 차량과 관련한 등가 회로의 개략도이다.
도 5a는 전기 차량이 5 ㎞/h로 주행할 때의 소음 억제를 보여준다.
도 5b는 전기 차량이 40 ㎞/h로 주행할 때의 소음 억제를 보여준다.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 동력 전달 장치를 구비한 전기 차량의 개략도이다.
도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 동력 전달 장치를 구비한 전기 차량의 개략도이다.
도 8a는 제3 실시예에 따른 동력 전달 장치에 사용되는 유성 기어를 도시한다.
도 8b는 유성 기어의 각각의 기어 부재의 회전을 도시한다.
도 9는 변경된 실시예에 따른 저항기 및 관련 부재의 개략도이다.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 예시적인 실시예를 상세히 설명한다.
도 1을 참조하여, 본 발명의 제1 실시예에 따른 전기 차량용 동력 전달 장치를 설명한다.
제1 실시예의 동력 전달 장치는 모터(1), 인버터(2), 저항기로 기능하는 복수의 커플링 및 맞물림부(4)를 포함하는 제1 기어 세트(3), 및 접지 경로(5)를 포함한다.
모터(1)는 모터 하우징(1a), 모터 하우징(1a)에 의해 회전 가능하게 지지되는 회전자 샤프트(1b), 회전자 샤프트(1b)와 구동적으로 결합하는 회전자(1c), 및 모터 하우징(1a)에 고정되는 고정자(1e)를 포함한다. 각각의 고정자(1e)는 그 주위에 권선된 전기 코일(1d)을 가진다. 이에 따라 회전자(1c)는 복수의 영구 자석을 포함하고, 이로써 코일(1d)에 의해 발생되는 자기장에 의해 회전된다. 구체적으로, 임의의 영구 자석 동기식 모터가 모터(1)로 사용될 수 있다.
인버터(2)는 3상 전력 케이블(6)을 통해 모터(1)의 모터 코일(1d)과 연결되고, 다음으로 전력 케이블(8)을 통해 이차 전지(7)와 연결된다. 인버터(2)는 전지(7)에 의해 공급되는 직류를 교류로 변환하고 모터(1)로부터의 교류를 직류로 추가 변환하는 절환 장치를 포함한다. 따라서 인버터(2)는 차량이 속도를 높일 때에는 모터(1)를 구동시키기 위해 교류를 발생시키고, 차량이 속도를 줄일 때에는 차량의 운동 에너지로부터 전력을 추가로 재생시킨다.
제1 기어 세트(3)는 감속 기어 세트이고, 회전자 샤프트(1b)와 차륜(9)에 각각 결합되는 출력 샤프트(3d) 사이에 개재되어 회전자 샤프트(1b)로부터의 토크를 그 속도를 줄이면서 출력 샤프트(3d)로 전달한다. 물론 제1 기어 세트(3)는 가속 기어 세트 또는 등속 기어 세트일 수도 있다.
제1 기어 세트(3)는 그 모두가 대개 기어 케이싱(3a)에 탑재되는 샤프트와 기어의 조합을 포함한다. 샤프트는 회전자 샤프트(1b)에 구동적으로 결합되어 회전되는 입력 샤프트(3b), 카운터 샤프트(3c), 및 차륜(9)을 구동시키기 위한 출력 샤프트(3d)를 대개 포함한다. 기어는 샤프트(3b) 상의 입력 기어(3e), 입력 기어(3e)와 맞물리는 샤프트(3c) 상의 제1 카운터 기어(3f), 역시 샤프트(3c) 상의 제2 카운터 기어(3g), 및 제2 카운터 기어(3g)와 맞물리는 출력 샤프트(3d) 상의 구동 기어(3h)를 포함한다. 우측 및 좌측 차륜 간의 차동 동작을 허용하기 위해 차동 기어(3i)가 구동 기어(3h)와 출력 샤프트(3d) 사이에 개재된다. 따라서 기어는 입력 샤프트(3b)의 토크를 출력 샤프트(3d)로 전달할 수 있도록 맞물린다. 물론 기어 세트(3)는 보다 적거나 보다 많은 수의 샤프트와 기어를 포함할 수도 있다.
위의 설명을 통해 이해될 수 있는 바와 같이, 기어 세트(3)는 복수의 맞물림부, 즉 기어(3e)가 기어(3f)와 맞물리는 맞물림부(4d) 및 기어(3g)가 기어(3h)와 맞물리는 맞물림부(4e)를 포함한다. 이들 맞물림부(4d, 4e)는 샤프트와 기어에 비해 본질적으로 상당히 큰 전기 저항을 가지고, 이로써 저항기로서의 기능을 한다. 또한 기어 세트(3)는 회전자 샤프트(1b)와의 결합을 위한 스플라인 커플링(4a) 및 구동 샤프트(3d')와 각각 결합되기 위한 출력 커플링(4b, 4c)을 추가로 가질 수 있긴 하지만, 이들 커플링(4a, 4b, 4c) 또한 저항기로서의 기능을 한다.
접지 경로(5)는 하나 이상의 브러시(5a), 하나 이상의 인입선(5e) 및 연결선(5b)을 포함한다. 브러시(5a)는 카운터 샤프트(3c)의 단부(3c')와 활주 가능하게 접촉하여 유지되고 따라서 그것과 전기적으로 연결된다. 인입선(5e)은 브러시(5a) 및 기어 케이싱(3a) 양쪽 모두와 전기적으로 연결된다. 연결선(5b)은 기어 케이싱(3a)과 차체(10) 간의 전기적 연결을 성립시킨다. 따라서 브러시(5a), 인입선(5e) 및 연결선(5b)은 기어 케이싱(3a)과 조합하여 제1 기어 세트(3)의 일부분을 전기적으로 접지시키기 위한 접지 경로(5)를 구성한다. 한편, 도 1에는 좌측 및 우측 서스펜션(11)이 추가로 도시되어 있다.
이하, 도 2를 참조로 브러시(5a)의 세부 사항과 관련 부품을 추가로 설명한다.
카운터 샤프트(3c)는 기어 케이싱(3a)에 의해 회전 가능하게 지지되며 그 사이에는 볼 베어링(13)이 개재된다. 카운터 샤프트(3c)는 제1 카운터 기어(3f)와 구동적으로 결합될 수 있도록 케이싱(3a) 내측의 기어 챔버(3j) 내부에 스플라인된다. 베어링(13)의 대향측에는 오일 시일(14)이 오일을 케이싱(3a) 내에 밀봉하기 위해 마련된다. 스냅 링(15)과 같은 임의의 변위 방지 수단이 카운터 샤프트(3c)의 단부(3c')에 고정된다. 단부(3c')는 바람직하게는 더 외향으로 연장되며, 여기서 바람직하게는 쌍으로 마련되는 브러시(5a)가 카운터 샤프트(3c)와의 접촉을 유지한다.
커버(16)가 브러시(5a)와 단부(3c')를 덮도록 케이싱(3a)에 부착된다. 커버(16)와 기어 케이싱(3a)은 브러시 챔버(17)을 봉입하고, 커버(16)는 환기를 보장할 수 있도록 바람직하게는 브리더(breather) 커넥터(12)를 포함한다.
브러시 챔버(17) 내부에는, 비전도성 재료로 이루어진 브러시 케이스(5c)가 볼트와 같은 고정 수단을 구비한 케이싱(3a)의 연장부(3a')에 의해 기어 케이싱(3a)에 고정된다. 각각의 브러시(5a)는 압축 스프링(5d)과 함께 브러시 케이스(5c)에 내장되고 따라서 카운터 샤프트(3c)의 단부(3c')를 향해 압박된다. 브러시(5a)와 연결되는 인입선(5e)은 브러시 케이스(5c) 외부로 인도되어 기어 케이싱(3a)과 전기적으로 연결된다.
이하, 본 실시예에서 어떤 방식으로 소음 방사가 억제되는지를 설명한다.
위에서 설명한 바와 같이 전기 차량 또는 소위 하이브리드 차량의 경우, 모터 제어용 인버터는 고주파 소음을 발생시키고, 동력 전달 시스템 및 서스펜션을 포함하는 모터 구동 시스템은 전파 수신에 부정적인 영향을 초래할 수 있는 고주파 소음을 방사하는 안테나가 될 수 있다.
도 3은 이런 소음 방사를 개략적으로 도시한다. 인버터는 전류 흐름의 턴 온 및 턴 오프를 반복하고 이로써 교류를 발생시키는 절환 장치를 포함한다. 절환 장치가 전류 흐름을 턴 온할 때마다, 급격한 상승 에지가 전류 흐름에 발생하고 이어서 고주파 소음을 야기한다. 도 3에서 짙은 선으로 도시된 고주파 소음은 전력 케이블(PC)과 모터 코일(MC)을 거쳐 모터(M)의 회전자 샤프트(MS)로 흘러간다. 고주파 소음에 대한 어떤 조치도 없다면 소음은 입력 기어(IG), 카운터 샤프트(CS), 차동 기어(DG), 및 구동 샤프트(DS)를 거쳐 차량의 서스펜션(S)으로 흘러간다. 이 소음 전도 경로는 일률적으로 소음을 외부로 방사하는 안테나로서의 기능을 한다.
만일 브러시가 마련되어 접지된다면, 도 4에 도시된 방식으로 등가 회로가 도출될 수 있다. 브러시가 동력 전달 장치의 어떤 부분과 접촉하는 연결점(CP)에 존재하는 소음의 출력 전압(V2)은 다음 등식으로 표현된다.
V2={ZB/(ZB+ZR)} x V1-(1)
여기서 V1은 회전자 샤프트(1b)에 존재하는 소음의 전압을 나타내고, ZR은 샤프트(1b)와 연결점(CP) 사이에 존재하는 저항을 나타내며, ZB는 접지부를 향하여 브러시를 통과하는 저항을 나타낸다.
전압(V2)이 낮을수록 소음은 구동 샤프트(DS)를 향한 연결점 너머로 덜 흐르게 된다. 따라서 소음 방사를 억제하기 위해서는 전압(V2)의 억제가 요구된다.
위의 등식(1)에서 이해할 수 있는 바와 같이, 저항(ZR)의 증가 및 저항(ZB)의 감소는 둘 다 연결점(CP)에서의 전압(V2) 억제에 효과적이며, 이는 상술한 바와 같은 소음 방사의 억제로 이어진다.
브러시가 PTL 1에 개시된 기술에서와 같이 회전자 샤프트와 접촉한다면, 회전자 샤프트(1b)와 연결점(CP) 사이에는 실질적으로 어떤 저항 요소도 존재하지 않게 된다. 따라서, 저항(ZR)은 비교적 낮고 저항(ZB)은 비교적 높다. 그러므로 상당량의 소음이 연결점(CP)을 넘어 소음 방사가 이루어지는 구동 샤프트(DS)를 향해 흐른다.
이에 반해 본 실시예에 따르면, 브러시(5a)가 카운터 샤프트(3c)의 단부(3c')와 전기적 접촉을 유지하기 때문에 커플링(4a)과 맞물림부(4d)는 접지된 브러시(5a)가 카운터 샤프트(3c)와 전기적으로 접촉하는 부분과 회전자 샤프트(1b) 사이에 전기적으로 개재된다. 커플링(4a)과 맞물림부(4d)는 앞서 설명한 바와 같이 상당히 높은 저항을 가진다. 따라서 저항(ZR)은 비교적 높아짐으로써 소음 전압(V2)을 저감시키고 연결점(CP) 너머로 흐르는 소음 전류를 억제한다.
브러시(5a)는 하나 이상의 전기적 저항 요소가 접지된 브러시(5a)가 제1 기어 세트(3)와 전기적으로 접촉하는 부분과 회전자 샤프트(1b) 사이에 전기적으로 개재되기만 한다면 제1 기어 세트(3)의 어느 지점에든 배치될 수 있다. 저항 요소로는 임의의 맞물림 기어끼리의 맞물림부, 커플링 및 샤프트 또는 기어에 직렬로 연결되는 임의의 저항기를 예로 들 수 있다. 본 구조는 소음의 방사를 효과적으로 억제한다.
소음 억제 효과는 도 5a 및 도 5b에서 추가로 입증된다. 각각의 도면은 세 가지 경우, 즉 (A) 회전자 샤프트(1b)가 도 1에 도시된 A 지점에 접지되는 경우, (B) 입력 샤프트(3b)가 B 지점에 접지되는 경우, 및 (C) 카운터 샤프트(3c)가 C 지점에 접지되는 경우(본 실시예)를 비교한다. 도 5a는 차량이 5 ㎞/h로 주행하는 경우를 도시하고, 도 5b는 차량이 40 ㎞/h로 주행하는 경우를 도시한다. 각각의 세로 좌표축은 표준 강도를 기준하여 데시벨로 측정된 방사 소음의 강도를 나타낸다.
도 5a와 도 5b는 둘 다, (회전자 샤프트(1b)가 접지되는) 경우(A)가 가장 큰 소음 강도를 나타낸다는 것을 도시한다. (입력 샤프트(3b)가 접지되는) 경우(B)는 경우(A)와 비교하여 소음 강도가 억제된다. (카운터 샤프트(3c)가 접지되는) 경우(C)는 소음 강도가 한층 더 억제된다.
본 실시예는 전술한 효과뿐만 아니라 다음 효과를 추가로 제공한다.
윤활유가 순환하는 기어 챔버(3j)와 브러시(5a)를 내장하는 브러시 챔버(17) 사이에 오일 시일(14)이 개재되어 이들 챔버를 분리시킨다. 따라서 오일은 브러시(5a)와 카운터 샤프트(3c) 간의 전기적 연속성에 좋지 않은 영향을 미치지 않으며, 게다가 브러시(5a)나 카운터 샤프트(3c)에서 마멸되어 떨어져 나온 파편들로 인해 기어 챔버(3j)의 윤활이 좋지 않은 영향을 받지 않는다.
브리더(12)가 브러시 챔버(17)와 외부 간의 환기를 성립시키기 때문에 이들 간의 압력차가 효과적으로 방지된다. 이는 차압에 의해 초래될 수 있는 브러시 챔버(17)로의 오일 누설을 방지한다.
전술한 제1 실시예에서는 세 개의 샤프트를 구비한 감속 기어가 사용된다. 네 개 이상의 샤프트를 구비한 기어 세트가 대신 사용될 수도 있다. 도 6은 전기 차량이 네 개의 샤프트를 구비한 감속 기어 세트로 이루어진 제2 기어 세트(23)를 포함하는 제2 실시예를 도시한다.
제2 기어 세트(23)는 차륜(9)에 결합되는 출력 샤프트(23e)와 회전자 샤프트(1b) 사이에 개재되고 이로써 회전자 샤프트(1b)에서 출력 샤프트(23e)로 토크를 그 속도를 낮추어 전달한다.
제2 기어 세트(23)는 모두가 대개 기어 케이싱(23a)에 탑재되는 샤프트와 맞물림 기어의 조합을 포함한다. 샤프트는 회전자 샤프트(1b)에 구동적으로 결합되어 회전되는 입력 샤프트(23b), 제1 카운터 샤프트(23c), 제2 카운터 샤프트(23d), 및 차륜(9) 구동용 출력 샤프트(23e)를 일반적으로 포함한다. 기어는 입력 샤프트(23b) 상의 입력 기어(23f), 다음 중 하나가 입력 기어(23f)와 맞물리는 제1 카운터 샤프트(23c) 상의 제1 카운터 기어(23g, 23h), 다음 중 하나가 제1 카운터 기어(23h)와 맞물리는 제2 카운터 샤프트(23d) 상의 제2 카운터 기어(23i, 23j), 및 제2 카운터 기어(23j)와 맞물리는 출력 샤프트(23e) 상의 구동 기어(23h)를 포함한다. 우측 및 좌측 차륜 간의 차동 동작을 허용하기 위해 차동 기어(23m)가 구동 기어(3h)와 출력 샤프트(23e) 사이에 개재된다. 따라서 기어는 입력 샤프트(23b)의 토크를 출력 샤프트(23e)로 전달할 수 있도록 맞물린다. 물론 기어 세트(23)는 보다 적거나 보다 많은 수의 샤프트와 기어를 포함할 수도 있다.
기어 세트(23)는 스플라인 커플링(4a), 기어(23f, 23g, 23h, 23i, 23j, 23k)가 서로 맞물리는 맞물림부(4d, 4e, 4f) 및 출력 커플링(4b, 4c)을 포함하며, 이들 모두는 모두 전기 저항이다.
접지 경로(5)는 제2 카운터 샤프트(23d)의 단부(23d')와 활주 가능하게 접촉하는 하나 이상의 브러시(5a)를 포함한다. 브러시(5a)는 기어 케이싱(3a) 및 연결선(5b)을 통해 접지되어, 제2 카운터 샤프트(23d)를 접지시킨다. 물론 브러시(5a)의 위치는 임의의 다른 샤프트(23b, 23c 또는 23e)를 전기적으로 접지시킬 수 있도록 변경될 수 있다.
제2 실시예는 제1 실시예와 동일한 효과를 제공한다.
대안으로서, 떠돌이 기어 또는 유성 기어가 평행 샤프트 시스템의 전술한 감속 기어를 대신하여 사용될 수도 있다. 도 7은 유성 기어를 구비한 기어 세트(33)가 사용되는 제3 실시예를 도시한다.
제3 실시예의 동력 전달 장치는 모터(1), 인버터(2), 전기적 저항 요소(4)를 포함하는 기어 세트(33), 및 접지 경로(5)를 포함한다. 기어 세트(33) 이외에도 위에서 설명한 사항들이 이들 구성요소(1, 2, 5)에 적용될 수 있고, 따라서 그 상세한 설명은 생략한다.
기어 세트(33)는 모터(1)의 회전자 샤프트(1b)와 출력 샤프트(33d) 사이에 개재되어 회전자 샤프트(1b)에서 출력 샤프트(33d)로 토크를 전달한다.
기어 세트(33)는 모두가 대개 기어 케이싱(33a)에 탑재되는 것인 샤프트 및 맞물림 기어의 조합을 포함한다. 샤프트는 입력 샤프트(33b), 입력 샤프트(33b)와 동축인 원통형 샤프트(33c), 및 출력 샤프트(33d)를 포함한다. 기어는 태양 기어(33e), 태양 기어(33e)와 맞물려 그것을 중심으로 회전하는 피니언(33f), 피니언(33f)과 맞물리는 링 기어(33g), 및 출력용 출력 기어(33h)를 포함하는 단일 피니언 유형의 유성 기어 세트를 포함한다. 피니언 캐리어(33k)는 피니언(33f)을 유지하며, 원통형 샤프트(33c)가 거기에 고정된다. 기어 세트(33)는 출력 기어(33h)와 맞물리는 구동 기어(33i)를 가지는 차동 기어를 추가로 포함한다.
링 기어(33g)는 도 7 및 도 8a에 도시된 바와 같은 연결 부재(5f)에 의해 기어 케이싱(33a)에 고정된다. 따라서 도 8b에 도시된 바와 같이, 태양 기어(33e)가 회전할 때 피니언(33f)은 피니언 캐리어(33k)와 함께 고정식 링 기어(33g)에 기초하여 태양 기어(33e)에 대해 감소된 회전수로 회전한다. 따라서 속도가 감소된 토크가 출력 기어(33h)로 출력되고, 나아가 차동 기어를 통해 출력 샤프트(33d)로 전달된다.
연결 부재(5f)는 또한 링 기어(33g)와 기어 케이싱(33a) 간의 전기적 연결을 성립시킨다. 연결선(5b)은 기어 케이싱(33a)을 차체(10)에 전기적으로 연결시킨다. 따라서 연결 부재(5f), 기어 케이싱(33a) 및 연결선(5b)은 링 기어(33f)를 전기적으로 접지시키기 위한 접지 경로(5)를 구성한다.
기어(33e, 33f) 간의 맞물림부(4d)와 기어(33h, 33i) 간의 맞물림부(4f) 모두는 전기 저항이다. 또한 기어 세트(3)는 회전자 샤프트(1b)와의 결합을 위한 스플라인 커플링(4a)과 각각 차륜 샤프트(3d')와의 결합을 위한 출력 커플링(4b, 4c)을 추가로 가질 수 있지만, 이들 커플링(4a, 4b, 4c) 또한 저항이다.
연결 부재(5f)가 링 기어(33g)에 전기적으로 연결되기 때문에 적어도 맞물림부(4d, 4e)와 커플링(4a)은 전기 저항 요소로서 회전자 샤프트(1b)와 연결 부재(5f) 사이에 개재된다. 따라서, 그 등가 회로가 도 4에 도시된 저항(ZR)은 비교적 높아진다. 따라서 소음 전압(V2)이 상술한 바와 같이 저감되고 소음 방사가 억제된다.
임의의 다양한 변경이 이루어질 수 있다. 도 9는 이런 변경예 중 하나를 도시한다. 이러한 예시에서, 저항기(R)는 입력 샤프트(33b)에 직렬로 연결된다. 저항기(R)는 브러시(B)와 회전자 샤프트(미도시) 사이에 개재되는 카운터 샤프트(CS)와 입력 샤프트(33b)를 잇는 라인 상의 전기 저항을 증가시키기 때문에 구동 샤프트(DS)를 향해 흐르는 소음이 억제된다. 저항기(R)의 위치는 다르게 변경될 수 있다.
하나 이상의 전기 저항 요소가 모터와 해당 수단 사이에 전기적으로 개재되기만 한다면, 기어 세트의 일부를 접지시키기 위해서 브러시(5a)와 연결 부재(5f) 이외의 임의의 수단이 대신 사용될 수도 있다.
위에 개시된 내용은 무단 변속기에도 적용될 수 있다. 나아가 본 내용은 소위 하이브리드 차량, 연료 전지 차량 또는 소음 방사와 관련이 있는 임의의 다른 차량에도 적용될 수 있다.
본 발명이 발명의 특정한 예시적인 실시예를 참조하여 설명되긴 했지만, 본 발명은 상술된 예시적인 실시예에 한정되지 않는다. 기술분야의 당업자라면 위의 설시에 비추어 상술된 실시예의 변경 및 변형을 수행할 수 있을 것이다.
인버터에서 동력 전달 장치를 거쳐 구동 샤프트 및 서스펜션에 이르는 소음 전파를 억제하고 이로써 외부로의 소음 방사를 저감하는 동력 전달 장치는 전기 차량에 적용이 가능하다.

Claims (9)

  1. 차량용 동력 전달 장치이며,
    회전자 샤프트 및 전자기 코일을 가지는 고정자를 포함하는 모터와,
    고정자에 대해 회전자 샤프트를 제어 가능하게 회전시키기 위해 코일에 연결되는 것으로, 교류를 발생시키도록 구성되는 인버터와,
    회전자 샤프트에 결합되어 회전자 샤프트에 의해 회전되는 입력 샤프트, 출력 샤프트 및 입력 샤프트의 토크를 출력 샤프트에 전달하도록 맞물리는 기어를 포함하는 기어 세트와,
    기어 세트의 부분과 회전자 샤프트 사이에 입력 샤프트를 전기적으로 개재시키도록 배치되는 기어 세트의 부분을 차체에 전기적으로 연결하는 접지 경로를 포함하는 차량용 동력 전달 장치.
  2. 제1항에 있어서, 기어 세트의 부분은 기어 세트의 부분과 회전자 샤프트 사이에 입력 샤프트와 하나 이상의 맞물림 기어 쌍을 전기적으로 개재시키도록 배치되는 차량용 동력 전달 장치.
  3. 제1항에 있어서, 회전자 샤프트와 입력 샤프트 사이에 구동적으로 개재되는 커플링을 추가로 포함하되, 커플링은 기어 세트의 부분과 회전자 샤프트 사이에 전기적으로 개재되는 차량용 동력 전달 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    입력 샤프트와 출력 샤프트 사이에 개재되는 하나 이상의 카운터 샤프트와,
    입력 샤프트, 카운터 샤프트 및 출력 샤프트로 구성된 그룹 중에서 선택된 하나와 활주 가능하게 접촉하고 기어 세트의 부분을 차체에 전기적으로 연결하도록 접지 경로와 연결되는 브러시를 추가로 포함하는 차량용 동력 전달 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    기어 세트를 탑재하고 접지 경로와 전기적으로 연결되는 케이싱과,
    브러시와 케이싱에 전기적으로 연결되는 인입선을 추가로 포함하는 차량용 동력 전달 장치.
  6. 제4항에 있어서, 기어 세트와 브러시 사이에 개재되는 오일 시일을 추가로 포함하는 차량용 동력 전달 장치.
  7. 제5항에 있어서,
    브러시를 내장하는 브러시 챔버와,
    브러시 챔버를 브러시 챔버의 외부와 연통시키는 브리더를 추가로 포함하는 차량용 동력 전달 장치.
  8. 제1항에 있어서, 기어 세트의 부분은 샤프트들 중 임의의 샤프트의 단부인 차량용 동력 전달 장치.
  9. 제1항에 있어서, 기어 세트는 태양 기어, 태양 기어와 맞물리는 피니언, 및 피니언과 맞물리는 링 기어를 가지는 유성 기어 세트를 포함하되, 기어 세트의 부분은 링 기어인 차량용 동력 전달 장치.
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