KR20140105227A - 하이브리드 차량용 구동장치 - Google Patents

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KR20140105227A
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김경하
이희라
김연호
김민성
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현대자동차주식회사
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Abstract

본 발명은 하이브리드 차량용 구동장치에 관한 것으로, 엔진, 스테이터와 로터를 가지는 모터, 상기 엔진 및 모터로부터 구동력이 전달되는 변속기를 포함하며, 상기 모터는 엔진과 변속기 사이에 마련하되, 상기 스테이터는 바깥쪽에 배치하고, 상기 로터는 안쪽에 배치하여 변속기에 구동력을 전달하는 내전형으로 마련한다.

Description

하이브리드 차량용 구동장치{DRIVING APPARATUS FOR HYBRID VEHICLE}
본 발명은 하이브리드 차량용 구동장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 모터 및 엔진클러치의 레이아웃을 개선한 하이브리드 차량용 구동장치에 관한 것이다.
일반적으로 하이브리드 차량은 휘발유나 디젤 등을 이용하는 엔진뿐만 아니라 전력 공급에 의한 모터도 함께 가동함으로써, 주행의 상승 효과를 증대시키고, 연비를 향상시키며 환경오염도 줄일 수 있다.
이러한 하이브리드 차량은 엔진의 구동력을 변속기 측으로 전달하기 위한 클러치장치가 사용되며, 상기 클러치장치는 엔진의 구동력을 변속기에 전달하거나 차단하는 클러치와, 상기 클러치가 작동할 때 회전 방향으로 발생하는 진동 및 충격을 흡수하는 토션댐퍼를 포함한다.
한편, 종래기술에 따른 하이브리드 차량용 구동장치는 도 1에 도시된 바와 같이, 엔진(1), 자동변속기(2), 엔진(1)과 자동변속기(2) 사이에 구비되는 클러치장치(3), 모터(4) 및 오일펌프(5)를 포함한다.
그러나 종래기술에 따른 하이브리드 차량용 구동장치는 엔진(1)과 변속기(2) 사이의 입력축인 동축상에 모터(4)와 클러치장치(3)가 설치되는데, 이때 모터(4)와 클러치장치(3)의 설치 공간이 충분하지 못하여 탑재성이 떨어지고, 이에 구동장치의 전장이 증대되면서 대형화되는 문제가 있다.
전술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 모터 및 클러치장치의 레이아웃을 개선하여 구동장치의 전장을 컴팩트하게 축소하고, 이에 탑재성을 증대시키는 하이브리드 차량용 구동장치를 제공하기 위한 것이다.
전술한 기술적 과제를 달성하기 위한 수단으로서, 본 발명의 제1 실시예에 따른 하이브리드 차량용 구동장치는 엔진, 스테이터와 로터를 가지는 모터, 상기 엔진 및 모터로부터 구동력이 전달되는 변속기를 포함하며, 상기 모터는 엔진과 변속기 사이에 마련하되, 상기 스테이터는 바깥쪽에 배치하고, 상기 로터는 안쪽에 배치하여 변속기에 구동력을 전달하는 내전형으로 마련하는 것을 특징으로 한다.
한편, 본 발명의 제2 실시예에 따른 하이브리드 차량용 구동장치는 엔진, 스테이터와 로터로 마련되는 모터, 상기 엔진 및 모터로부터 구동력이 전달되는 변속기를 포함하며, 상기 모터는 엔진과 변속기 사이에 마련하되, 상기 스테이터는 안쪽에 배치하고, 상기 로터는 바깥쪽에 배치하여 변속기에 구동력을 전달하는 외전형으로 마련하는 것을 특징으로 한다.
상기 모터와 변속기의 입력샤프트 사이에는 로터의 위치를 감지하는 위치센서가 구비되는 것을 특징으로 한다.
상기 로테이터의 바깥쪽에는 냉각수로가 구비되는 것을 특징으로 한다.
상기 엔진과 변속기 사이에는 상기 엔진의 구동력을 상기 변속기에 전달하거나 차단하는 엔진클러치장치가 더 포함되는 것을 특징으로 한다.
상기 엔진클러치장치는 엔진클러치와 토션댐퍼가 통합형으로 마련하고, 상기 모터와 변속기 사이에 구비하는 것을 특징으로 한다.
한편, 상기 엔진클러치장치는 엔진클러치와 토션댐퍼가 분리형으로 마련되고, 상기 엔진클러치는 변속기와 모터 사이에서 모터의 회전부와 일체형으로 구비하고, 상기 토션댐퍼는 엔진과 모터 사이에 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 모터와 변속기의 입력샤프트 사이에는 엑츄에이터가 구비되며, 상기 엑츄에이터에는 유압공급관이 연결되는데, 이 유압공급관은 상기 모터와 엔진클러치장치 사이를 통과하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 하이브리드 차량용 구동장치에서 모터 및 엔진클러치의 레이아웃을 개선함으로써 구동장치의 전장을 컴팩트하게 축소하고, 이에 탑재성 증대 및 소형화가 가능한 효과가 있다.
도 1은 종래기술에 따른 하이브리드 차량용 구동장치를 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 하이브리드 차량용 구동장치를 도시한 도면.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 하이브리드 차량용 구동장치를 도시한 도면.
본 발명인 하이브리드 차량용 구동장치는 모터와 엔진클러치장치의 레이아웃을 개선하는 구성이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
본 발명의 제1 실시예에 따른 하이브리드 차량용 구동장치는 도 2에 도시된 바와 같이, 엔진(100), 변속기(200), 상기 엔진(100)과 변속기(200) 사이에 구비되는 모터(300) 및 엔진클러치장치(400)를 포함하며, 모터(300) 및 엔진클러치장치(400)는 엔진(100)의 출력샤프트(110)와 변속기(200)의 입력샤프트(210) 사이에 결합된 하우징(10) 내에 구비하고, 하우징(10)은 엔진의 출력샤프트(110)와 연동하여 회전한다.
엔진(100)은 구동력을 발생시키는 장치이고, 변속기(200)는 엔진(100)의 구동력을 전달받아 속도를 변속시키는 장치이다.
모터(300)는 엔진(100)과 함께 변속기(200)에 구동력을 전달하는 것으로, 배터리(미도시)로부터 공급되는 전원에 의해 구동하며, 스테이터(310)와 로터(320)로 이루어지고, 스테이터(310)와 로터(320)는 엔진(100)과 변속기(200) 사이의 하우징(10)에 내전형으로 마련한다.
즉, 스테이터(310)는 하우징(10)의 바깥쪽에 배치하고, 로터(320)는 하우징(10)의 안쪽에 배치한다. 더욱 자세하게는 도 2에서 보았을 때 스테이터(310)와 로터(320)는 엔진(100)과 변속기(200) 사이에서 상하로 배치하며, 이에 로터(320)에 의해 변속기(200)에 구동력을 전달한다.
다시 말해, 스테이터(310)와 로터(320)로 이루어진 모터(300)를 엔진(100)과 변속기(200) 사이에 내전형으로 구비함으로써 엔진(100)과 변속기(200) 사이의 전장 축소가 가능하며, 이에 축소되는 전장만큼 엔진(100)과 변속기(200) 사이의 레이아웃을 개선할 수 있다.
한편, 엔진클러치장치(400)는 엔진(100)으로부터 변속기(200)에 전달되는 구동력을 연결 또는 차단하는 한편, 충격을 완충하는 것으로, 엔진(100)으로부터 변속기(200)에 전달되는 구동력을 연결 또는 차단하는 엔진클러치(410)와, 엔진클러치(410)가 작동할 때 회전 방향으로 발생하는 진동 및 충격을 흡수하는 토션댐퍼(420)를 포함한다.
여기서 엔진클러치장치(400)는 모터(100)와 변속기(200) 사이에 구비하되, 엔진클러치(410)와 토션댐퍼(420)를 통합형으로 마련한다.
즉, 엔진클러치장치(400)는 엔진클러치(410)와 토션댐퍼(420)를 통합형으로 마련함으로써 엔진클러치장치(400)의 전장 축소가 가능하며, 이에 축소되는 엔진클러치장치(400)의 전장만큼 엔진(100)과 변속기(200) 사이의 레이아웃을 개선할 수 있다.
한편, 모터(300)와 변속기(200)의 입력샤프트(210) 사이에는 로터(320)의 위치를 감지하는 위치센서(500)가 구비되며, 위치센서(500)는 도 2에서 보았을 때 로터(320)의 하부에 구비한다.
즉, 위치센서(500)는 모터(300)의 길이방향으로 연장하여 상기 모터(300)를 폭방향으로 균분하는 선(a)에서 로터(320)의 하부에 근접하게 구비되며, 이에 엔진(100)과 변속기(200) 사이의 전장이 증대되는 것을 방지한다.
또한, 스테이터(310)의 바깥쪽에는 스테이터(310)를 냉각하는 냉각수로(600)가 구비되며, 냉각수로(600)는 도 2에서 보았을 때 스테이터(310)의 상부에 위치한 하우징(10)에 구비한다.
즉, 냉각수로(600)는 모터(300)의 길이방향으로 연장하여 상기 모터(300)를 폭방향으로 균분하는 선(a)에서 스테이터(310)의 상부에 근접하게 구비되며, 이에 엔진(100)과 변속기(200) 사이의 전장이 증대되는 것을 방지한다.
또한, 모터(300)와 변속기(200)의 입력샤프트(210) 사이의 하우징(10)에는 엑츄에이터(700)가 구비되며, 엑츄에이터(700)는 유압공급관(710)을 통해 오일펌프(미도시)와 연결되는 것으로, 상기 모터(300)의 길이방향으로 연장하여 상기 모터를 폭방향으로 균분하는 선(a)을 따라 구비된다.
그리고 유압공급관(710)은 모터(300)와 엔진클러치장치(400) 사이를 통과하며, 이에 엔진(100)과 변속기(200) 사이의 레이아웃을 증대를 최소화한다.
따라서 본 발명의 제1 실시예에 따른 하이브리드 차량용 구동장치는 모터(300)를 내전형으로 구성하고, 엔진클러치장치(400)를 통합형으로 구성함으로써 엔진(100)과 변속기(200) 사이의 레이아웃을 개선할 수 있으며, 이에 구동장치의 탑재성 및 소형화가 가능하다.
이하, 본 발명의 다른 실시예를 설명함에 따라 전술한 제1 실시예와 동일한 구성과 기능을 가지는 구성에 대해서는 동일하거나 유사한 도면부호를 사용하며, 중복되는 설명은 생략한다.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 하이브리드 차량용 구동장치를 도시한 도면이다.
본 발명의 제2 실시예에 따른 하이브리드 차량용 구동장치는 도 3에 도시된 바와 같이, 엔진(100'), 변속기(200'), 상기 엔진(100')와 변속기(200') 사이에 구비되는 모터(300') 및 엔진클러치장치(400')를 포함한다.
여기서 모터(300')는 스테이터(310')와 로터(320')로 이루어지고, 상기 스테이커(310')와 로터(320')는 엔진(100')과 변속기(200') 사이의 하우징(10')에 외전형으로 마련된다.
즉, 스테이터(310')는 하우징(10')의 안쪽에 배치하고, 로터(320')는 하우징(10')의 바깥쪽에 배치하며, 더욱 자세하게는 도 3에서 보았을 때 스테이터(310')와 로터(320')는 엔진(100')과 변속기(200') 사이에서 하상으로 배치하고, 이에 로터(320')에 의해 변속기(200')에 구동력을 전달한다.
한편, 상기 엔진클러치장치(400')는 엔진클러치(410')와 토션댐퍼(420')로 마련되고, 이 엔진클러치(410')와 토션댐퍼(420')는 분리형으로 마련된다.
즉, 엔진클러치(410')는 변속기(200')와 모터(300') 사이에서 모터(300')의 회전부(미도시)와 일체형으로 구비하고, 토션댐퍼(420')는 엔진(100')과 모터(300') 사이에 마련한다.
즉, 엔진클러치장치(400')는 엔진클러치(410')와 모터(300')의 회전부를 일체화함으로써 구조를 단순화할 수 있으며, 이에 엔진(100')과 변속기(200') 사이의 전장을 축소하여 엔진(100')과 변속기(200') 사이의 레이아웃을 개선한다.
한편, 모터(300')의 길이방향으로 연장하여 상기 모터(300')를 폭방향으로 균분하는 선(a)을 따라 위치센서(500') 또는 냉각수로(600')가 구비된다.
즉, 위치센서(500')는 도 3에서 보았을 때 로터(320')의 상부에 구비하고, 냉각수로(600')는 도 3에서 보았을 때 스테이터(310')의 하부에 구비하며, 이에 엔진(100')과 변속기(200') 사이의 전장이 증대되는 것을 방지한다.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100: 엔진 200: 변속기
300: 모터 400: 엔진클러치장치
500: 위치센서 600: 냉각수로

Claims (8)

  1. 엔진, 스테이터와 로터를 가지는 모터, 상기 엔진 및 모터로부터 구동력이 전달되는 변속기를 포함하는 하이브리드 차량용 구동장치로서,
    상기 모터는 엔진과 변속기 사이에 마련하되, 상기 스테이터는 바깥쪽에 배치하고, 상기 로터는 안쪽에 배치하여 변속기에 구동력을 전달하는 내전형으로 마련하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량용 구동장치.
  2. 엔진, 스테이터와 로터로 마련되는 모터, 상기 엔진 및 모터로부터 구동력이 전달되는 변속기를 포함하는 하이브리드 차량용 구동장치로서,
    상기 모터는 엔진과 변속기 사이에 마련하되, 상기 스테이터는 안쪽에 배치하고, 상기 로터는 바깥쪽에 배치하여 변속기에 구동력을 전달하는 외전형으로 마련하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량용 구동장치.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 모터와 변속기의 입력샤프트 사이에는 로터의 회전 위치를 감지하는 위치센서가 구비되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량용 구동장치.
  4. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 스테이터의 바끝쪽에는 냉각수로가 구비되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량용 구동장치.
  5. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 엔진과 변속기 사이에는 상기 엔진의 구동력을 상기 변속기에 전달하거나 차단하는 엔진클러치장치가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량용 구동장치.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 엔진클러치장치는 엔진클러치와 토션댐퍼가 통합형으로 마련하고, 상기 모터와 변속기 사이에 구비하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량용 구동장치.
  7. 청구항 5에 있어서,
    상기 엔진클러치장치는 엔진클러치와 토션댐퍼가 분리형으로 마련하되,
    상기 엔진클러치는 변속기와 모터 사이에서 모터의 회전부와 일체형으로 구비하고, 상기 토션댐퍼는 엔진과 모터 사이에 구비하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량용 구동장치.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 모터와 변속기의 입력샤프트 사이에는 엑츄에이터가 구비되며,
    상기 엑츄에이터에는 유압공급관이 연결되는데, 이 유압공급관은 상기 모터와 엔진클러치장치 사이를 통과하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량용 구동장치.
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