KR20210113569A - 동력 장치 - Google Patents

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KR20210113569A
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power unit
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cam element
crankshaft
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KR1020210029325A
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프랑크 오브리스트
올리버 오브리스트
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오브리스트 테크놀로지스 게엠베하
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Abstract

본 발명은 특히 하이브리드 차량을 위한 동력 장치에 관한 것으로서, 상기 동력 장치는,
- 탠덤 방식의 두 개의 실린더(1, 2)에 제공된 두 개의 피스톤 및 서로 반대 방향으로 회전하며, 커넥팅 로드를 통해 피스톤과 연결된 두 개의 크랭크 샤프트(3, 4)를 구비한 2기통 왕복 피스톤 엔진,
- 제1 크랭크 샤프트(3)에 대해 같은 방향으로 회전할 수 있고, 제2 크랭크 샤프트(4)에 대해 반대 방향으로 회전할 수 있는 적어도 하나의 발전기(5), 및
- 컨트롤 밸브(8)와 작동 연결된 밸브 캠(7)을 구비한 캠 샤프트(6)를 포함한다.
본 발명은 제2 크랭크 샤프트(4) 또는 플라이 휠 밸런스 샤프트에 배열된 플라이 휠 요소(21) 및 밸런스 캠 샤프트(10)가 제공되며, 상기 밸런스 캠 샤프트(10)는 적어도 하나의 밸런스 캠 요소(11)를 포함하며, 이때 상기 밸런스 캠 요소는 선형으로 가이드 된 평형 추(13)와 작동 연결되어 있는 것을 특징으로 한다.

Description

동력 장치{POWER UNIT}
본 발명은 청구항 1의 특징부에 따른 동력 장치(power unit)에 관한 것이다. 그러한 동력 장치는 예를 들어, DE 10 2016 102 048 A1에 공지되어 있다.
기후 변화의 과정에서 가능한 배출가스가 없게 차량으로 모빌리티를 구현하고자 하는 목적이 존재한다. 그러한 목적을 달성하기 위해 매우 유망한 가능성은 순수 배터리 전기차(battery electric vehicle)를 이용하는 것이다. 그러나 그러한 차량은 단점이 존재한다. 특히, 충분한 주행 거리를 위해 상대적으로 큰 배터리가 필요하며, 그러한 배터리를 제조하기 위해 높은 비용이 소요된다. 또한, 배터리 전기차를 이용하기 위해 충전 인프라(charging infrastructure)가 필요하지만, 이러한 충전 인프라가 전 세계 어디에나 존재하는 것은 아니다.
이러한 배경 하에서는, 일상적 주행을 위해 충분한 전기 용량(electric capacity)을 가지며 전력 공급망을 통해 재충전될 수 있는 비교적 소형의 배터리가 차량에 제공되는 플러그-인-하이브리드(Plug-In-Hybrid) 디자인이 유용하다. 다른 한편, 하이브리드 차량은 배터리를 재충전하기 위해 사용되는 동력 장치를 구비할 수 있다. 전술한 DE 10 2016 102 048 A1에 공지된 바와 같은 그러한 동력 장치는 예컨대 2기통 왕복 피스톤 엔진(twin cylinder-reciprocating piston engine)을 구비하며, 상기 2기통 왕복 피스톤 엔진은 차량에서 전기를 생성하기 위해 발전기(generator)와 연결되어 있다.
그러한 하이브리드 차량에서 동력 장치는 상시 작동하는 것이 아니라, 주행 상황에 따라 작동한다. 상기 동력 장치의 2기통 왕복 피스톤 엔진은 진동을 발생시키기 때문에 이것은 불쾌한 승차감(drive feeling)을 초래할 수 있다. 특히, 전술한 순수 배터리 전기차와 관련하여 공지된 차량의 주행 정숙성 및 무진동이 상기 동력 장치로 인해 중단될 수 있다.
본 발명의 목적은 특히 높은 주행 정숙성으로 특징 되는 동력 장치를 제공하는 것이다. 또한, 본 발명의 목적은 그러한 동력 장치를 구비한 차량을 제공하는 것이다.
본 발명의 상기 목적은 청구항 1항의 대상으로서 동력 장치 및 청구항 13항의 대상으로서 차량을 통해 해결된다.
본 발명이 기반을 두고 있는 사상은 동력 장치(power unit), 특히 하이브리드 차량을 위한 동력 장치를 제공하는 것으로서, 상기 동력 장치는 2기통 왕복 피스톤 엔진을 포함하며, 이러한 2기통 왕복 피스톤 엔진은 탠덤(tandem) 방식의 두 개의 실린더에 제공된 두 개의 피스톤 및 서로 반대 방향으로 회전하는 두 개의 크랭크 샤프트(crankshaft)를 구비한다. 상기 크랭크 샤프트는 커넥팅 로드(connecting rod)를 통해 피스톤과 연결된다. 또한, 상기 동력 장치는 적어도 하나의 발전기(generator)를 구비하며, 상기 발전기는 제1 크랭크 샤프트에 대해 같은 방향으로 회전할 수 있고, 제2 크랭크 샤프트에 대해 반대 방향으로 회전할 수 있다. 또한, 상기 동력 장치는 밸브 캠(valve cam)을 포함하는 캠 샤프트(camshaft)를 구비하며, 상기 밸브 캠은 컨트롤 밸브(control valve)와 작동 연결된다. 본 발명에 따라, 플라이 휠 요소(flywheel element) 및 밸런스 캠 샤프트(balance camshaft)가 제공될 수 있다. 상기 플라이 휠 요소는 제2 크랭크 샤프트 또는 플라이 휠 밸런스 샤프트(flywheel balance shaft)에 배열된다. 상기 밸런스 캠 샤프트는 적어도 하나의 밸런스 캠 요소를 포함하며, 상기 밸런스 캠 요소는 선형으로 가이드 된 평형 추(balancing weight)와 작동 연결된다.
왕복 피스톤 엔진에서 발생하는 진동, 즉 하이브리드 차량의 차량 내부에 전달될 수 있는 그러한 진동을 억제하기 위해, 일차 관성력과 이차 관성력을 억제하는 것이 바람직하며, 특히 바람직하게는 그러한 관성력을 제거하는 것이다. 또한, 발전기를 구비하는 동력 장치에서 관성 모멘트(moment of inertia)가 발생하며, 본 발명에 따라 이러한 관성 모멘트를 조절하기 위해 플라이 휠 요소가 제공된다. 이와 달리, 이차 관성력을 조절하기 위해 밸런스 캠 샤프트가 사용된다. 이러한 방식으로, 관성 모멘트와 이차 관성력이 조절되는 상호 작용으로 인해 특히 높은 주행 정숙성이 달성된다. 특히, 공지된 2기통 왕복 피스톤 엔진에서 달성될 수 없는 그러한 주행 정숙성이 달성된다.
전술한 것으로 인해 발생한 효과는 특히 하이브리드 차량을 위해 매우 중요하다. 2기통 왕복 피스톤 엔진은 상이한 주행 상황에 따라 작동되지만, 본 발명에 따른 동력 장치의 경우, 운행 중 강력한 진동이 발생하지 않기 때문에, 일반적으로 그러한 하이브리드 차량의 탑승자는 상기 동력 장치의 활성화 여부를 감지할 수 없다. 즉, 단지 배터리 전기차와 관련하여 공지된 승차감이 제공된다.
본 발명에 따른 동력 장치의 바람직한 실시 형태에 따라, 상기 평형 추는 스프링 장력으로 작동하는 태핏(tappet)을 통해 형성된다. 스프링 장력으로 작동하는 그러한 태핏은 적은 설치 공간을 필요로 하기 때문에, 전체적으로 상기 동력 장치가 콤팩트(compact)하게 형성될 수 있다. 그러한 콤팩트한 형태는 하이브리드 차량 이용시 특히 바람직하며, 그 이유는 승객실 및/또는 적재 공간을 위해 필요한 많은 공간이 차량 내부에 제공되기 때문이다.
상기 평형 추, 특히 스프링 장력으로 작동하는 태핏은 슬리브(sleeve)에 가이드 될 수 있으며, 일반적으로 상기 슬리브는 밸런스 캠 샤프트 상단에서 실린더에 대해 평행하게 뻗어 있다. 이러한 방식으로, 이차 및 그 이상의 관성력이 특히 바람직하게 조절될 수 있으며, 동시에 상기 동력 장치의 바람직한 소형화가 달성된다.
또한, 상기 밸런스 캠 샤프트가 캠 샤프트를 통해 형성될 경우, 특히 콤팩트한 구성이 달성된다. 달리 표현하면, 컨트롤 밸브와 작동 연결된 상기 캠 샤프트가 동시에 밸런스 캠 샤프트로서 작동할 수 있다. 이 경우, 상기 캠 샤프트는 밸런스 캠 요소를 포함하고, 선형으로 가이드 된 평형 추와 작동 연결된다. 컨트롤 밸브를 제어하기 위한 캠 샤프트로서, 그리고 밸런스 캠 샤프트로서 작동하는 상기 캠 샤프트의 이러한 이중 기능으로 인해 상기 동력 장치의 특히 콤팩트한 구성이 달성되고, 더욱 적은 수량의 부품으로 인해 그러한 동력 장치가 특히 저렴하게 제조 및 조립될 수 있다.
상기 밸런스 캠 요소는 두 개 또는 네 개의 밸런스 캠을 구비할 수 있다. 이러한 밸런스 캠의 수량은 상기 밸런스 캠 샤프트가 얼마나 빠르게 회전하느냐에 따라 좌우된다. 상기 밸런스 캠 샤프트가 캠 샤프트를 통해 형성될 경우, 이차 및 그 이상의 관성력을 조절하기 위해 네 개의 밸런스 캠이 바람직하며, 그 이유는 상기 캠 샤프트가 일반적으로 크랭크 샤프트의 회전 속도에 대해 절반 속도로 회전하기 때문이다. 그러나 상기 밸런스 캠 샤프트가 분리된 부품으로 형성되고, 예컨대 크랭크 샤프트와 동일한 속도로 회전할 경우, 이차 및 그 이상의 관성력을 조절하기 위해 두 개의 밸런스 캠으로도 충분하다.
상기 평형 추가 밸런스 캠 요소를 통해 균등하게 이동하도록 하기 위해, 바람직하게는 상기 평형 추, 특히 스프링 장력으로 작동하는 태핏이 회전 요소 또는 슬라이딩 요소를 구비하는 것이다. 상기 회전 요소는 작동시 상기 밸런스 캠 요소의 외 측면에서 회전한다. 선택적으로 제공된 슬라이딩 요소는 작동시 상기 밸런스 캠 요소의 외 측면에서 슬라이딩한다.
본 발명에 따른 동력 장치의 또 다른 바람직한 실시 형태에 따라, 상기 밸런스 캠 샤프트가 제1 밸런스 캠 요소 및 제2 밸런스 캠 요소를 구비하는 것이다. 상기 제1 밸런스 캠 요소는 선형으로 가이드 된 제1 평형 추, 그리고 제2 밸런스 캠 요소는 선형으로 가이드 된 제2 평형 추와 작동 연결될 수 있다. 두 개의 밸런스 캠 요소와 이를 위해 제공된 두 개의 평형 추로 인해, 상기 밸런스 캠 샤프트에 영향을 주는 틸팅 모멘트(tilting moment)가 억제될 수 있으며, 또한 상기 동력 장치의 2기통 왕복 회전 엔진의 주행 정숙성이 유지될 수 있다.
특히 바람직하게는, 상기 밸런스 캠 요소가 밸런스 캠 샤프트의 중심에 대해 동일한 간격으로 배열되는 것이다. 상기 밸런스 캠 샤프트가 캠 샤프트를 통해 형성될 경우, 특히 바람직하게는 상기 밸브 캠이 제1 밸런스 캠 요소와 제2 밸런스 캠 요소 사이에 배열되는 것이다.
바람직한 변형된 실시 형태에 따라, 상기 밸런스 캠 샤프트가 구동 휠을 구비할 수 있으며, 상기 구동 휠은 타이밍 벨트(timing belt) 또는 컨트롤 체인(control chain)을 통해 제1 및/또는 제2 크랭크 샤프트와 작동 연결된다. 바람직하게는, 상기 크랭크 샤프트, 특히 제1 크랭크 샤프트와 제2 크랭크 샤프트는 각각 서로 맞물리는 스퍼 기어(spur gear)를 구비할 수 있다. 특히 바람직하게는, 상기 밸런스 캠 샤프트의 구동 휠이 상기 스퍼 기어의 반대쪽에 있는 엔진 측에 배열되는 것이다. 한편, 그러한 형태로 인해 전체적으로 상기 동력 장치의 매우 콤팩트한 구성이 유지된다. 다른 한편, 상기 크랭크 샤프트에 영향을 주는 틸팅 모멘트가 조절될 수 있으며, 이때 이러한 틸팅 모멘트는 구동 휠의 반대쪽 면에 있는 크랭크 샤프트가 예컨대, 장력 장치 또는 기어 휠을 통해 발전기, 특히 중간 기어 휠과 연결됨으로써 발생한다.
또한, 전술한 바람직한 실시 형태에 따라 상기 동력 장치의 특히 콤팩트한 구성은 슬리브가 모터 하우징과 일체형 및/또는 모터 하우징에 내장된 형태로 형성됨으로써 달성될 수 있다. 달리 표현하면, 상기 모터 하우징의 일부로서 형성된 가이드 장치에 상기 평형 추가 선형으로 가이드 될 수 있다. 예를 들어, 상기 모터 하우징은 주조 부품으로서 형성될 수 있으며, 이러한 주조 부품에는 평형 추를 위한 가이드 채널(guide channel)이 제공되어 있다.
본 발명의 또 다른 측면은 차량, 특히 전술한 동력 장치를 구비한 하이브리드 차량에 관한 것이다.
본 발명의 실시 예는 첨부된 도면을 통해 아래와 같이 상세하게 설명된다:
도 1은 바람직한 실시 예에 따라 본 발명에 따른 동력 장치를 횡단면으로 도시하고 있고,
도 2는 도 1에 따른 동력 장치를 종단면으로 도시하고 있고,
도 3은 도 1에 따른 동력 장치를 배면도로 도시하고 있다.
도면에 도시된 실시 예에 따라, 동력 장치는 두 개의 실린더(1, 2) 및 왕복 피스톤 엔진과 연결된 발전기(5)를 구비한 2기통 왕복 피스톤 엔진을 포함한다. 상기 2기통 왕복 피스톤 엔진은 탠덤 방식으로 배열된 실린더(1, 2)로 실시되며, 각각의 실린더(1, 2)에는 크랭크 샤프트(3, 4)가 배열되어 있다. 상기 크랭크 샤프트는 서로 평행하게 뻗어 있고, 스퍼 기어(9)에 의해 서로 회전 연결되어 있다.
상기 발전기(5)는 제1 크랭크 샤프트(3)와 작동 연결되어 있기 때문에, 이러한 발전기(5)는 제1 크랭크 샤프트(3)와 동일한 회전 방향으로 제공된다. 바람직하게는, 상기 발전기(5)는 중간 기어(22)를 통해 제1 크랭크 샤프트(3)의 스퍼 기어(9)와 연결된다(도 3 참조). 마찬가지로, 상기 제2 크랭크 샤프트(4)도 스퍼 기어(9)를 구비할 수 있으며, 상기 스퍼 기어는 기어 링(gearing)을 통해 제1 크랭크 샤프트의 스퍼 기어(9)와 회전 연결된다. 이때, 상기 제2 크랭크 샤프트(4)는 제1 크랭크 샤프트(3)에 대해 반대 방향, 그리고 발전기(5)에 대해서도 반대 방향으로 회전한다.
관성 모멘트, 특히 상기 발전기(5)를 통해 야기되는 그러한 관성 모멘트를 조절하기 위해, 왕복 피스톤 엔진은 바람직하게는 플라이 휠 요소(21)를 구비할 수 있다. 상기 플라이 휠 요소(21)는 도면에 도시된 실시 예에서 제2 크랭크 샤프트(4)의 위에 배열될 수 있다. 도 3은 제2 크랭크 샤프트(4) 위에 배열된 플라이 휠 요소(21)를 도시하고 있다. 이때, 상기 플라이 휠 요소(21)는 바람직하게는 전술한 제2 크랭크 샤프트(4)의 스퍼 기어(9)와 회전 불가능하게 연결되어 있다.
선택적으로, 상기 플라이 휠 요소(21)를 지지하는 분리된 플라이 휠 밸런스 샤프트가 제공될 수 있다. 예를 들어, 플라이 휠 밸런스 샤프트는 상기 발전기(5)에 대해 좌우 반대로 배열될 수 있고, 상기 제2 크랭크 샤프트(4)와 작동 연결될 수 있다. 선택적으로, 상기 플라이 휠 요소(21)는 제2 크랭크 샤프트(4)와 좌우 반대로 연결된 제2 발전기(5)를 통해 형성될 수도 있다. 이러한 실시 형태는 상기 동력 장치가 더욱 높은 전기 출력을 생성할 수 있는 장점이 추가된다.
도면에 도시된 동력 장치의 실시 예에서, 이차 관성력을 조절하기 위해 밸런스 캠 샤프트(10)가 제공되며, 상기 밸런스 캠 샤프트는 실린더(1, 2)에 있는 피스톤에 대해 선형 및 평행하게 이동할 수 있는 평형 추(13)에 영향을 준다. 바람직하게는, 상기 밸런스 캠 샤프트(10)는 캠 샤프트(6)를 통해 형성되어 있으며, 상기 캠 샤프트는 왕복 피스톤 엔진의 컨트롤 밸브(8)를 제어하기 위해 사용된다. 달리 표현하면, 상기 캠 샤프트(6)는 이중 기능을 수행한다. 한편, 상기 캠 샤프트는 컨트롤 밸브(8)를 제어하기 위해 작동하고, 다른 한편 상기 평형 추(13)의 선형 운동을 위해서도 작동, 즉 밸런스 캠 샤프트(10)로서 사용된다.
상기 컨트롤 밸브(8)를 제어하는 캠 샤프트(6)로서 기능 하기 위해 상기 캠 샤프트(6)는 복수의 밸브 캠(7)을 구비한다(도 2 참조). 상기 밸브 캠(7)은 두 개의 볼 베어링(19) 사이에 배열되어 있으며, 상기 볼 베어링은 상기 캠 샤프트(6)를 모터 하우징(20)에 고정한다. 또한, 상기 볼 베어링(19)의 외 측에서 상기 캠 샤프트(6) 또는 밸런스 캠 샤프트(10)는 각각의 밸런스 캠 요소(11)를 구비한다. 바람직하게는, 두 개의 밸런스 캠 요소(11), 즉 제1 밸런스 캠 요소 및 제2 밸런스 캠 요소(11)가 제공될 수 있다. 상기 밸런스 캠 요소(11)는 바람직하게는 밸런스 캠 샤프트(10)의 중심으로부터 동일한 수치로 간격을 두고 있기 때문에, 틸팅 요소가 밸런스 캠 샤프트(10) 쪽으로 조절될 수도 있다.
각각의 밸런스 캠 요소(11)에는 평형 추(13)가 배열되어 있다. 바람직하게는, 제1 밸런스 캠 요소(11)는 제1 평형 추(13), 제2 밸런스 캠 요소(11)는 제2 평형 추(13)를 작동시킬 수 있다. 각각의 평형 추(13)는 태핏(14)으로서 형성되어 있으며, 상기 태핏은 슬리브(17)에 가이드 되어 있다. 상기 슬리브(17)는 모터 하우징(20)의 일체형 구성 요소이다. 달리 표현하면, 상기 모터 하우징(20)은 슬리브 형태의 리세스를 구비하며, 상기 태핏(14)이 이러한 리세스에 선형으로 가이드 되어 있다.
전술한 태핏(14)은 각각의 슬리브(17)에 선형으로 가이드 되어 있고, 장력을 갖는 스프링(15)을 통해 작동한다. 압축 스프링으로서 형성된 스프링(15)의 장력은 상기 태핏(14)이 밸런스 캠 요소(11) 쪽으로 압력을 가하도록 한다. 회전 요소(16)와 밸런스 캠 요소(11) 간의 지속적인 접촉이 보장될 수 있다.
각각의 태핏(14)과 밸런스 캠 요소(11) 사이에 회전 요소(16)가 배열되어 있다. 특히, 상기 회전 요소(16)는 롤러(roller)로서 형성될 수 있다. 이러한 롤러는 볼 베어링 또는 슬라이딩 베어링 형태일 수 있다. 상기 롤러 또는 회전 요소(16)는 밸런스 캠 요소(11)를 통해 회전한다.
첨부된 도면에 따른 실시 예에서, 상기 밸런스 캠 요소(11)는 각각 네 개의 밸런스 캠(12)을 구비할 수 있다. 이러한 밸런스 캠(12)은 일반적으로 별 형태(star-shaped)로 형성될 수 있다. 바람직하게는, 상기 각각의 밸런스 캠(12)의 최대치는 서로 직각 형태로 배열될 수 있다.
기본적으로, 상기 밸런스 캠(12)은 또 다른 수량 또는 또 다른 형태로 제공될 수 있다. 도시된 실시 예의 경우처럼, 상기 밸런스 캠 샤프트(10)의 배열에서 밸런스 캠 요소(11)가 대칭 형태로 제공되는 것이 바람직하며, 그 이유는 상기 밸런스 캠 샤프트(10)가 실린더(1, 2) 사이의 중앙에 배열되어 있기 때문이다. 이러한 밸런스 캠 샤프트가 중앙에서 벗어나거나 또는 편심으로 배열될 경우, 상기 밸런스 캠(12)이 비대칭으로 배열되는 것이 바람직할 수 있다.
또한, 상기 밸런스 캠(12)의 수량은 밸런스 캠 샤프트(10)의 형태에 의해 좌우된다. 도시된 실시 예에서, 상기 밸런스 캠 샤프트(10)는 동시에 캠 샤프트(6)를 형성하며, 이러한 캠 샤프트는 작동시 크랭크 샤프트(3, 4)의 속도에 대해 절반 속도로 회전한다. 이 경우, 바람직하게는 이차 관성 모멘트를 조절하기 위해 네 개의 밸런스 캠(12)이 제공될 수 있다. 동력 장치의 변형된 실시 형태, 즉 상기 밸런스 캠 샤프트(10)가 캠 샤프트(6)로부터 분리된 형태로 제공되고, 상기 크랭크 샤프트(3, 4)에 대해 동일한 회전 속도로 회전하는 그러한 실시 형태의 경우, 두 개의 밸런스 캠(12)으로도 충분할 수 있다. 그러한 실시 형태의 경우, 예를 들어 상단에 놓여 있는 캠 샤프트(6)가 2기통 왕복 피스톤 엔진에 제공되는 것이 바람직하다. 이때, 상기 밸런스 캠 샤프트(10)는 단지 이차 관성 모멘트를 조절하기 위해서만 제공되고, 전술한 이중 기능 가운데 컨트롤 밸브(8)를 제어하기 위해 캠 샤프트(6)로서 작동하는 추가 기능은 배제된다.
도 2에서 알 수 있듯이, 상기 캠 샤프트(6) 또는 밸런스 캠 샤프트(10)는 상기 크랭크 샤프트(3, 4)의 스퍼 기어(9)의 반대쪽 엔진 측에서 구동 휠(18)을 구비한다는 것이다. 상기 구동 휠(18)은 기어 휠로서 형성될 수 있고, 컨트롤 체인을 통해 상기 크랭크 샤프트(3, 4) 가운데 하나의 크랭크 샤프트와 연결될 수 있다. 선택적으로, 상기 구동 휠(18)은 구동 벨트를 통해 상기 크랭크 샤프트(3, 4) 가운데 하나의 크랭크 샤프트와 연결될 수도 있다. 도시된 실시 예에서, 작동시 캠 샤프트(6) 또는 밸런스 캠 샤프트(10)가 상기 크랭크 샤프트(3, 4)에 대해 절반 속도로 회전하도록 구동 휠(18)의 치수가 제공된다.
특히, 관성 모멘트 및 이차 관성력이 조절됨으로써 상기 동력 장치의 2기통 왕복 피스톤 엔진의 주행 정숙성이 달성된다. 따라서, 이러한 동력 장치는 하이브리드 차량에 제공된 동력 전달장치의 구성 요소로서 적합하며, 이러한 동력 전달장치는 우선 전동기(electric motor)를 통해 작동된다. 이때, 상기 동력 장치는 하이브리드 차량을 구동시키기 위해 필요한 전기 에너지를 생산하는 발전기(electric generator)로서 사용된다. 특히, 2기통 왕복 피스톤 엔진의 주행 정숙성으로 인해 주행 상황에 따라 동력 장치가 작동할 수 있으며, 이때 주행시 방해가 되는 진동이 차량 내부로 전달되지 않는다. 또한, 소음 발생이 현저하게 감소하기 때문에, 결과적으로 하이브리드 차량의 승차감, 즉 순수 전기로 구동되는 차량의 주행 상태에 대응하는 그러한 승차감이 제공된다.
1, 2 실린더
3 제1 크랭크 샤프트
4 제2 크랭크 샤프트
5 발전기
6 캠 샤프트
7 밸브 캠
8 컨트롤 밸브
9 스퍼 기어
10 밸런스 캠 샤프트
11 밸런스 캠 요소
12 밸런스 캠
13 평형 추
14 태핏
15 스프링
16 회전 요소
17 슬리브
18 구동 휠
19 볼 베어링
20 모터 하우징
21 플라이 휠 요소
22 중간 기어

Claims (13)

  1. 특히 하이브리드 차량을 위한 동력 장치로서,
    - 탠덤 방식의 두 개의 실린더(1, 2) 내에서 안내되는 두 개의 피스톤 및 서로 반대 방향으로 회전하며, 커넥팅 로드를 통해 피스톤과 연결된 두 개의 크랭크 샤프트(3, 4)를 구비한 2기통 왕복 피스톤 엔진,
    - 제1 크랭크 샤프트(3)에 대해 같은 방향으로 회전할 수 있고, 제2 크랭크 샤프트(4)에 대해 반대 방향으로 회전할 수 있는 적어도 하나의 발전기(5), 및
    - 컨트롤 밸브(8)와 작동 연결된 밸브 캠(7)을 구비한 캠 샤프트(6)를 포함하고,
    제2 크랭크 샤프트(4) 또는 플라이 휠 밸런스 샤프트에 배열된 플라이 휠 요소(21) 및 밸런스 캠 샤프트(10)가 제공되며, 상기 밸런스 캠 샤프트(10)는 선형으로 가이드 되는 평형 추(13)와 작동 연결되어 있는 적어도 하나의 밸런스 캠 요소(11)를 포함하는 것을 특징으로 하는 동력 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 평형 추(13)는 스프링 장력으로 작동하는 태핏(14)을 통해 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 동력 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    평형 추(13), 특히 스프링 장력으로 작동하는 태핏(14)은 슬리브(17)에서 가이드 되고, 상기 슬리브는 실질적으로 밸런스 캠 샤프트(10) 상단에서 실린더(1, 2)에 대해 평행하게 연장되는 것을 특징으로 하는 동력 장치.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 밸런스 캠 샤프트(10)는 캠 샤프트(6)를 통해 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 동력 장치.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 밸런스 캠 요소(11)는 두 개 또는 네 개의 밸런스 캠(12)을 구비하는 것을 특징으로 하는 동력 장치.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    평형 추(13), 특히 스프링 장력으로 작동하는 태핏(14)이 회전 요소(16) 또는 슬라이딩 요소를 구비하며, 이러한 회전 요소 또는 슬라이딩 요소는 작동시 상기 밸런스 캠 요소(11)의 외측면에서 회전 또는 슬라이딩하는 것을 특징으로 하는 동력 장치.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 밸런스 캠 샤프트(10)는 제1 밸런스 캠 요소(11) 및 제2 밸런스 캠 요소(11)를 구비하며, 상기 제1 밸런스 캠 요소(11)는 선형으로 가이드 되는 제1 평형 추(13), 그리고 제2 밸런스 캠 요소(11)는 선형으로 가이드 되는 제2 평형 추(13)와 작동 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 동력 장치.
  8. 제4항 및 제7항에 있어서,
    밸브 캠(7)은 제1 밸런스 캠 요소(11)와 제2 밸런스 캠 요소(11) 사이에 배열되어 있는 것을 특징으로 하는 동력 장치.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 밸런스 캠 샤프트(10)는 구동 휠(18)을 구비하며, 상기 구동 휠은 타이밍 벨트 또는 컨트롤 체인을 통해 제1 및/또는 제2 크랭크 샤프트(3, 4)와 작동 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 동력 장치.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    각각의 크랭크 샤프트(3, 4)는 서로 맞물리는 스퍼 기어(9)를 구비하는 것을 특징으로 하는 동력 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 구동 휠(18)은 상기 스퍼 기어(9)의 반대쪽에 있는 엔진 측에 배열되어 있는 것을 특징으로 하는 동력 장치.
  12. 제3항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    슬리브(17)는 모터 하우징(20)과 일체형 및/또는 모터 하우징에 내장된 형태로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 동력 장치.
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 따른 동력 장치를 포함하는 차량, 특히 하이브리드 차량.
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