KR20210127886A - 전기 자동차용 드라이브 트레인 시스템 - Google Patents

전기 자동차용 드라이브 트레인 시스템 Download PDF

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KR20210127886A
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예 진 진
카이-카이 천
구오치앙 순
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발레오 파워트레인 (상하이) 컴퍼니 리미티드
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Abstract

본 개시는 전기 자동차용 드라이브 트레인 시스템에 관련된다. 상기 드라이브 트레인 시스템은, 구동 동력을 제공하도록 구성되고 회전자 및 회전자에 의해 구동되는 구동 샤프트를 포함하는 전기 모터와; 속도를 감소시키고 구동 샤프트로부터 수신된 토크를 증가시키도록 구성된 감속기―상기 감속기는 중공 축방향 통로를 갖는 중간 전동 샤프트를 구비함―와; 윤활제를 전달하도록 구성된 펌핑 구성요소를 포함한다. 펌핑 구성요소는 중간 전동 샤프트에 기계적으로 통합되고 중간 전동 샤프트에 의해 구동되며, 윤활제를 중간 전동 샤프트의 중공 축방향 통로 내로 그리고 중간 전동 샤프트 상에 배치된 구성요소로 공급하기 위한 복수의 통로를 구비한다.

Description

전기 자동차용 드라이브 트레인 시스템{DRIVETRAIN SYSTEM FOR AN ELECTRIFIED VEHICLE}
본 개시의 실시예들은 일반적으로 전기 자동차(electrified vehicle)용 드라이브 트레인 시스템에 관한 것으로, 특히 드라이브 트레인 시스템을 위한 통합된 윤활 회로에 관한 것이다.
환경에 대한 우려와 연료 비용 증가에 대한 관심으로 인해, 연료 효율이 높은 저공해 자동차를 설계하고 제작하는 추세가 급격히 증가했다. 이러한 추세의 최전선에는 BEV, HEV, PHEV, 범위 확장형 전기 자동차(Range Extended EV), 연료 전지(Fuel Cell) 등과 같은 전기 자동차, 비교적 효율적인 연소 엔진과 전기 구동 모터를 결합한 전기 자동차의 개발이 있었다. 전기 자동차는 회전 구성요소의 긴 서비스 수명을 달성하기 위해 윤활해야 하는 회전 구성요소, 특히 드라이브 트레인 시스템을 포함할 수 있다. 일반적으로, 윤활제의 적절한 공급을 달성하기 위해, 드라이브 트레인 시스템으로 구성된 차동 장치는, 차동 장치로 구성되고 윤활제와 접촉하는 적어도 하나의 회전 구성요소를 통한 윤활을 위해 드라이브 트레인 시스템 전체에 걸쳐 회전 구성요소로 전달될 윤활제를 수용하는 저장소를 포함한다. 그러나 윤활제는 차동 장치 저장소에서 항상 높은 레벨로 유지되어야 하므로 차동 휠의 교반 손실(churning loss)과 전체 드라이브 트레인 시스템의 동력 손실이 높아진다. 대안적으로, 일반적으로 특정 회전 구성요소로의 능동 윤활을 위해 노즐이 사용되며, 그렇지 않다면 추가 비용과 공정이 발생할 것이다.
따라서 전기 자동차용 드라이브 트레인 시스템의 윤활 설계에 대한 개선이 적어도 간단한 구성, 낮은 에너지 소비 또는 손실 및 저비용으로 제공될 수 있다면 바람직할 것이다.
본 발명의 양태 및 이점이 다음 설명에서 부분적으로 설명되거나, 설명으로부터 명백할 수 있거나, 본 발명의 실시를 통해 학습될 수 있다.
본 명세서에 개시된 일 양태에 따르면, 전기 자동차용 드라이브 트레인 시스템이 제공된다. 이 드라이브 트레인 시스템은, 구동 동력을 제공하도록 구성되고 회전자 및 회전자에 의해 구동되는 구동 샤프트를 포함하는 전기 모터와; 속도를 감소시키고 구동 샤프트로부터 수신된 토크를 증가시키도록 구성된 감속기―감속기는 중공 축방향 통로를 갖는 중간 전동 샤프트를 구비함―와; 윤활제를 전달하도록 구성된 펌핑 구성요소를 포함한다. 펌핑 구성요소는 중간 전동 샤프트에 기계적으로 통합되고 중간 전동 샤프트에 의해 구동되며, 윤활제를 중간 전동 샤프트의 중공 축방향 통로 내로 그리고 중간 전동 샤프트 상에 배치된 구성요소로 공급하기 위한 복수의 통로를 구비한다.
일 실시예에서, 복수의 통로는: 중간 전동 샤프트의 중공 축방향 통로로 윤활제를 공급하기 위한 적어도 하나의 횡방향 통로와; 중간 전동 샤프트 상에 배치된 구성요소에 윤활제를 공급하기 위한 적어도 하나의 종방향 통로를 포함한다.
일 실시예에서, 펌핑 구성요소는 중간 전동 샤프트와 동축으로 통합되고 윤활제를 공급하기 위해 펌핑 구성요소를 작동시키도록 구성된 펌핑 샤프트를 더 포함한다.
일 실시예에서, 복수의 통로는 펌핑 샤프트 내부에 축방향 통로를 더 포함하고, 축방향 통로는 중간 전동 샤프트의 중공 축방향 통로와 유체 연통한다.
일 실시예에서, 축방향 통로는 적어도 하나의 횡방향 통로와 추가로 유체 연통한다.
일 실시예에서, 펌핑 샤프트는 고정 방식으로 중간 전동 샤프트 및 펌핑 샤프트와 연결된 커플링 구성요소에 의해 작동된다.
일 실시예에서, 커플링 구성요소는 슬리브이다.
일 실시예에서, 커플링 구성요소는 항상 한 방향으로 회전하도록 구성된 일방향 클러치이다.
일 실시예에서, 커플링 구성요소는 윤활제가 중간 전동 샤프트의 중공 축방향 통로로부터 복귀하거나 누출되는 것을 방지하는 연결 부분을 포함한다.
일 실시예에서, 적어도 하나의 종방향 통로는 펌핑 샤프트와 중간 전동 샤프트 사이에 제공된 원형 간극과 유체적으로 연통되어, 윤활제가 원형 간극을 통해 중간 전동 샤프트에 배치된 구성요소로 공급될 수 있게 한다.
일 실시예에서, 원형 간극은 중간 전동 샤프트를 지지하는 베어링과 측방향으로 인접하게 제공되어 윤활제가 원형 간극을 통해 베어링에 공급될 수 있게 한다.
일 실시예에서, 중간 전동 샤프트는 윤활제를 중간 전동 샤프트 상에 배치된 구성요소로 전달하기 위해 중공 축방향 통로와 유체 연통하는 적어도 하나의 반경방향 통로를 더 포함한다.
일 실시예에서, 펌핑 구성요소는 복수의 통로에 의해 공급될 윤활제를 저장하도록 구성된 공동을 더 포함한다.
일 실시예에서, 적어도 하나의 횡방향 통로는 공동에 저장된 윤활제를 전달하기 위해 공동으로부터 반경방향으로 연장되고, 종방향 통로 중 적어도 하나는 공동에 저장된 윤활제를 전달하기 위해 공동으로부터 축방향으로 연장된다.
일 실시예에서, 펌핑 구성요소는 제로터 펌프이다.
일 실시예에서, 펌핑 구성요소는 펌핑 구성요소가 회전하도록 구동될 때 단일 방향으로 윤활제를 공급하도록 구성된다.
일 실시예에서, 드라이브 트레인 시스템은: 감속된 구동 동력을 기계적 피동 부하로 분배하도록 구성된 차동 장치와; 중간 전동 샤프트 상에 제공되고 감속기와 차동 장치 사이에 구동 동력의 단속적 전달을 제공하도록 구성된 분리 가능한 클러치를 포함하고; 펌핑 구성요소는 감속기에 능동 윤활을 제공하기 위해 윤활제를 전달하도록 구성되어, 차동 장치가 잠겨 있는 윤활제의 레벨을 최소화할 것이다.
일 실시예에서, 드라이브 트레인 시스템은 분리가능한 클러치와 동축으로 배치되고 분리가능한 클러치에 맞물림 및 분리 힘을 제공하도록 구성된 액추에이터를 더 포함한다.
일 실시예에서, 액추에이터는 솔레노이드이다.
일 실시예에서, 액추에이터는 중간 전동 샤프트의 중공 축방향 통로와 유체 연통하는 적어도 하나의 반경방향 통로로부터의 윤활제에 의해 냉각된다.
본 개시의 이들 및 다른 특징, 양태 및 이점은 다음의 상세한 설명을 참조하여 더 잘 이해될 것이다. 본 명세서에 포함되고 그 일부를 구성하는 첨부 도면은 본 발명의 실시예를 예시하고, 설명과 함께 본 발명의 원리를 설명하는데 도움이 될 것이다.
당해 분야의 통상의 기술자 중 하나를 대상으로 하는 본 발명의 가장 바람직한 실시형태를 포함하는 본 발명의 완전하고 가능한 개시가 첨부 도면을 참조하는 명세서에 기재되어 있다. 이 도면에 있어서:
도 1은 본 개시의 예시적인 양태에 따른 드라이브 트레인 시스템의 개략도이다.
도 2는 도 1에 따른 드라이브 트레인 시스템의 중간 전동 샤프트의 일 단면도이다.
도 3은 도 1에 따른 드라이브 트레인 시스템의 중간 전동 샤프트의 다른 단면도로서, 중간 전동 샤프트의 중공 축방향 통로로 윤활제를 공급하기 위한 횡방향 통로를 도시한다.
도 4는 도 1에 따른 드라이브 트레인 시스템의 중간 전동 샤프트의 또 다른 단면도로서, 중간 전동 샤프트의 반경방향 통로를 도시한다.
이제 본 발명의 현재의 실시예를 상세히 기술할 것이며, 그 중 하나 이상의 예가 첨부 도면에 도시되어 있다. 상세한 설명은 도면의 특징부를 기술하기 위해 숫자 및 문자 지정을 사용한다. 도면 및 설명에서 동일 또는 유사 지정은 본 발명의 동일 또는 유사 부분을 지칭하기 위해 사용되었다. 본원에 사용된 "하나", "상기" 및 무관사의 용어는 문맥에서 달리 명시하지 않는 한, 하나 이상의 요소가 있음을 의미하는 것으로 의도된다. "포함한다", "구비한다" 및 "갖는다"라는 용어는 포괄적인 것으로 의도되고, 나열된 요소 이외의 부가 요소가 있을 수도 있음을 의미한다. "제 1" 및 "제 2"라는 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위해 상호 교환적으로 사용될 수 있으며 개별 구성요소의 위치 또는 중요성을 의미하지는 않는다.
이제 동일 번호가 도면 전체에 걸쳐 동일 요소를 나타내는 도면을 참조하면, 도 1 내지 도 4는 본 개시의 실시예에 따른 드라이브 트레인 시스템(100)을 도시한다. 보다 구체적으로, 드라이브 트레인 시스템(100)은 일반적으로 인버터(도시하지 않음), 전기 모터(1), 감속기(speed reducer: 2) 및 차동 장치(3)와 통합된다. 구체적으로, 전기 모터(1)는 하나의 하우징 내에 수용되며, 감속기(2) 및 차동 장치(3)가 다른 하우징 내에 수용된다. 2 개의 하우징은 일체형(one-piece)이거나 하우징 하위 부품들을 함께 조립하는 것에 의해 형성할 수 있다. 두 개의 하우징은 예를 들어 나사로 함께 단단히 고정될 수 있다. 여기에서, 두 개의 하우징 사이에 밀봉 벽이 제공된다.
전기 모터(1)는 동기 모터 또는 비동기 모터일 수 있다. 동기 모터인 경우 이 모터는 권선형 회전자(wound rotor) 또는 영구 자석 회전자를 포함할 수도 있다. 전기 모터에 의해 공급되는 공칭 전력은 공칭 공급 전압이 48V 내지 350V(또는 보다 높은 전력을 위해 최대 800V)인 경우 10KW 내지 300KW(예를 들어 15KW 정도)일 수 있다. 고전압 공급에 적합한 전기 모터의 경우, 이 전기 모터에 의해 공급되는 공칭 전력은 300KW일 수도 있다. 도시된 실시예에서, 전기 모터(1)는 영구 자석을 갖는 동기 모터이며, 10KW 내지 300KW 의 공칭 전력을 제공한다. 전기 모터(1)는 3 상 권선, 또는 2 개의 3 상 권선 또는 5 상 권선의 조합을 갖는 고정자를 포함할 수 있다. 또한, 전기 모터(1)는 전기 모터(1)에 포함된 회전자(도시하지 않음) 및 고정자(도시하지 않음)의 전자기 효과에 의해 생성된 전력에 의해 구동되는 구동 샤프트(11)를 포함할 수 있다.
인버터는 전선으로 전기 모터(1)에 부착된다. 인버터는 공칭 전압의 전기 에너지가 제공되는 전기 에너지 저장 장치(도시하지 않음)에 의해 공급되는 직류("DC")를, 전기 모터에 사용되는 교류("AC")로 변환한다. 인버터는 전계 효과 트랜지스터("FET"), 금속 산화물 반도체 전계 효과 트랜지스터("MOSFET") 또는 절연 게이트 바이폴라 트랜지스터("IGBT")일 수 있지만 이에 국한되지 않는다. 공칭 공급 전압이 48V 인 경우, 인버터는 MOSFET 트랜지스터일 수 있다. 고전압에 해당하는 공급 전압의 경우, 인버터는 IGBT일 수 있다.
감속기(2)는 전기 모터(1)에 연결된다. 감속기(2)는 전기 모터의 고속, 저 토크를 저속, 고 토크로 변환할 수 있다. 감속기(2)는 전기 모터(1) 및 차동 장치(3)와 연결될 수 있는 상이한 비율의 복수의 감속 기어 세트를 포함하고, 기어 중 하나는 예를 들어 속도 감소를 통한 토크 증가를 위해 전기 모터(1)에 의해 구동된다. 감속기(2)는, 구동 샤프트(11)에 의해 구동되는 구동 기어와, 감속된 구동 동력(speed-reduced drive power)을 피동 휠(4)에 분배하기 위해 차동 장치(3)에 결합된 더 큰 직경의 다른 기어를 연결하는 중간 전동 샤프트(intermediate transmission shaft: 21)를 더 포함할 수 있다.
도시된 실시예에서, 감속기(2)는, 전기 모터(1)에 연결된 제 1 구동 기어(22) 및 중간 전동 샤프트(21)에 연결된 제 1 피동 기어(23)를 갖는 제 1 감속 기어 세트―제 1 구동 기어(22)와 제 1 피동 기어(23)가 서로 맞물려 있음―와; 중간 샤프트(21)에 연결된 제 2 구동 기어(24) 및 차동 장치(3)에 연결된 제 2 피동 기어(25)를 갖는 제 2 감속 기어 세트―제 2 구동 기어(24)와 제 2 피동 기어(25)는 서로 맞물려 있음―를 구비하는 2 개의 감속 기어 세트(two reduction gear sets)를 포함한다.
도시된 실시예에서, 전기 모터(1)와 차동 장치(3) 사이의 구동 동력의 단속적 전달을 제공하기 위해 분리 가능한 클러치(6)가 제공된다. 분리 가능한 클러치(6)는 중간 전동 샤프트(21) 상에 배치되고, 제 2 구동 기어(24)와 더욱 견고하게 연결된다. 일 실시예에서, 분리 가능한 클러치(6)는 제 1 피동 기어(23)와 더욱 견고하게 연결될 수 있다. 분리 가능한 클러치(6)가 맞물려 있을 때, 전기 모터(1)의 구동 동력은 감속기(2) 및 클러치(6)를 통해 자동차로 전달되어, 보조 구동 동력을 제공할 수 있다.
분리 가능한 클러치(6)를 지지하기 위해 베어링(7)이 추가로 제공되고, 제 2 구동 기어(24)는 중간 전동 샤프트(21)에 동축으로 배치된 베어링(7) 상에서 롤링된다. 일 실시예에서, 제 1 피동 기어(23)는 클러치(6)가 제 1 피동 기어(23)와 견고하게 연결되는 경우 베어링(7) 상에서 롤링될 것이다.
분리 가능한 클러치(6)에 맞물림 및 분리 힘(engagement and non-engagement force)을 전기적으로 제공하기 위해 액추에이터(8)가 추가로 제공된다. 특히, 액추에이터(8)는 중간 전동 샤프트(21) 상에 배치되고 클러치(6)와 전기적으로 연결된다. 일 실시예에서, 액추에이터(8)는 솔레노이드일 수 있다. 자동차에 보조 구동 동력이 필요한 상황에서, 액추에이터(8)는 전원이 켜지고, 분리 가능한 클러치가 맞물림 상태가 되도록 맞물림 힘을 제공하여, 중간 전동 샤프트(21)를 추가로 구동하며, 이 상태에서 분리 가능한 클러치(6)는 회전하여 최종으로 감속 기어를 통해 차동 장치(3)를 구동하도록 배치되어, 자동차에 구동 동력을 제공한다.
여전히 도시된 실시예에서, 드라이브 트레인 시스템(100) 전체를 통해 윤활제를 전달하기 위해, 특히 차동 장치(3)에 포함된 저장소(도시되지 않음)에서 윤활제를 펌핑함으로써 감속기(2)를 위한 능동 윤활을 제공하기 위해, 펌핑 구성요소(5)가 추가로 제공된다. 분리 가능한 클러치(6)가 분리 상태에 있는 상황에서, 펌핑 구성요소(5)는 전기 모터가 지속적으로 냉각될 수 있도록 항상 작동할 것이다. 즉, 차동 장치(3)로부터 윤활제를 계속 펌핑할 것이다.
일 실시예에서, 펌핑 구성요소(5)는 중간 전동 샤프트(21) 상에 기계적으로 통합되고 그에 의해 구동될 수 있는 기계식 펌프, 예를 들어 제로터 펌프(gerotor pump)일 수도 있다. 또한, 펌핑 구성요소(5)가 예를 들어 시계 방향또는 반시계 방향으로 회전하도록 구동될 때, 펌핑 구성요소(5)는 윤활제가 역류하여 불필요한 기포가 윤활제에서 생성되는 것을 방지하기 위해 항상 단일 방향으로 윤활제를 공급할 것이다.
도 2 내지 도 3을 참조하면, 중간 전동 샤프트(21)의 일 단부에 제공된 펌핑 구성요소(5)는 펌핑 구성요소(5) 내부에 윤활제를 저장하기 위한 공동(54)을 포함한다. 또한, 펌핑 구성요소(5)는, 공동(54)으로부터 윤활제를 수용하고 중간 전동 샤프트(21)의 중공 축방향 통로(211)에 윤활제를 공급할 뿐만 아니라 중간 전동 샤프트(21) 상에 위치된 외부 구성요소에도 직접 윤활제를 공급하기 위한 복수의 내부 통로를 포함한다.
펌핑 구성요소(5)는 중간 전동 샤프트(21)와 동축으로 통합된 펌핑 샤프트(53)를 더 포함한다. 중간 전동 샤프트(21)와 펌핑 샤프트(53)를 고정 방식으로 연결하기 위해 커플링 구성요소(28)가 추가로 제공되어, 펌핑 샤프트(53)가 전동 샤프트(21)에 회전에 대해 고정되고 축방향으로 고정될 수 있다. 일 실시예에서, 커플링 구성요소(28)는 슬리브일 수 있다. 펌핑 샤프트(53)는 커플링 구성요소(28)를 통해 전동 샤프트에 의해 작동되고, 그 때 펌핑 구성요소(5)는 윤활제 공급을 위해 작동된다. 펌핑 구성요소(5)의 작동에 의해 발생된 고압으로 인해, 공동(54) 내의 윤활제는 펌핑 구성요소(5) 내부의 복수의 통로를 통해 유출될 것이다. 일 실시예에서, 펌핑 구성요소(5)가 단일 방향으로 윤활제를 공급하도록 구성되지 않는 경우, 커플링 구성요소(28)는 한 방향으로의 회전을 허용하고 힘이 반대 방향으로 구동되는 것을 방지하는 일방향 클러치일 수 있으며, 그에 따라 펌핑 샤프트(53)가 커플링 구성요소(28), 즉 일방향 클러치에 의해 작동되어, 정회전 방향으로만 작동하고 윤활제는 단일 방향으로만 흐를 것이다.
도시된 실시예의 경우, 복수의 통로는 펌핑 샤프트(53) 내부에 축방향 통로(531)를 포함하고, 이 축방향 통로(531)는 중간 전동 샤프트(21)의 중공 축방향 통로(211)와 유체적으로 연통된다. 도 3에 도시된 바와 같이, 복수의 통로는 공동(54) 안에 저장된 윤활제를 전달하기 위해 공동(54)으로부터 반경방향으로 연장되는 적어도 하나의 횡방향 통로(51)를 더 포함한다. 축방향 통로(531)는 적어도 하나의 횡방향 통로(51)와 추가로 유체 연통되어, 공동(54) 내에 수용된 윤활제가 횡방향 통로(51)에 의해 축방향 통로(531)로, 추가로 중간 전동 샤프트(21)의 중공 축방향 통로(211)로 전달될 수 있다. 이것은 중간 전동 샤프트의 단부에서 베어링의 윤활을 허용한다.
일 실시예에서, 커플링 구성요소(28)는 펌핑 샤프트(5)의 축방향 통로(531)와 중간 전동 샤프트(21)의 중공 축방향 통로(211) 사이의 반경방향 표면에 위치되는 연결 부분(281)을 포함한다. 연결 부분(281)은 윤활제가 중간 전동 샤프트(21)의 중공 축방향 통로(211)로부터 복귀 또는 누출되는 것을 방지하도록 설계된다. 이러한 종류의 구성은 또한 펌핑 구성요소(5)를 작동시키기 위해서도 사용된다.
도 2에 도시된 바와 같이, 복수의 통로는 공동(54)으로부터 축방향으로 연장되는 중간 전동 샤프트 상에 배치된 구성요소 상에 윤활제를 공급하기 위한 적어도 하나의 종방향 통로(52)를 더 포함한다. 적어도 하나의 종방향 통로(52)는 펌핑 샤프트(53)와 중간 전동 샤프트(21) 사이에 제공된 원형 간극(circular gap: 26)과 유체 연통하며, 그 결과 공동(54)에 수납된 윤활제가 종방향 통로(52)와 원형 간극(26)을 통해 중간 전동 샤프트(21) 상에 배치된 구성요소에 공급될 수 있다.
여전히 도시된 실시예에서, 원형 간극(26)은 중간 전동 샤프트(21)를 지지하는 베어링(27)과 측방향으로 인접하게 제공된다. 윤활제는 윤활을 위해 종 방향 통로(52)로부터 원형 간극(26)을 통해 베어링(27)을 향해 흐를 수 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 중간 전동 샤프트(21)는 윤활제를 중간 전동 샤프트(21) 상에 배치된 구성요소로 전달하기 위해 중공 축방향 통로(211)와 유체 연통하는 적어도 하나의 원주방향으로 분포된 반경방향 통로(212, 213, 214)를 추가로 포함한다. 이러한 방식으로 윤활제는 중간 전동 샤프트(21)의 내부로부터 구동 기어(24), 피동 기어(23), 액추에이터(8), 베어링(7) 및 기타 구성요소의 안착 부분(seat portion)으로 윤활을 위해 흐를 수 있다. 도시된 실시예에서, 솔레노이드인 액추에이터(8)는 윤활제 방사(lubrication projection)에 의해, 특히 반경방향 통로(212, 213)로부터 흐르는 윤활제에 의해 냉각될 수 있다.
이 기술된 설명은 예를 사용하여 가장 바람직한 실시형태를 포함한 본 개시의 실시예를 개시하고, 또한 당업자가 임의의 장치 또는 시스템을 제조 및 사용하고 임의의 통합된 방법을 수행하는 것을 포함한 본 개시의 실시예를 실시할 수 있게 한다. 본 명세서에 기술된 실시예의 특허 가능한 범위는 청구 범위에 의해 규정되고, 당업자에게 발생하는 다른 예를 포함할 수도 있다. 그러한 다른 예는 청구항의 문자적 언어와 다르지 않은 구조적 요소를 갖거나 청구항의 문자적 언어와 실질적인 차이가 없는 균등한 구조적 요소를 포함하는 경우 청구항의 범위 내에 있도록 의도된다.

Claims (15)

  1. 전기 자동차용 드라이브 트레인 시스템으로서,
    구동 동력을 제공하도록 구성되고 회전자 및 회전자에 의해 구동되는 구동 샤프트를 포함하는 전기 모터와;
    속도를 감소시키고 구동 샤프트로부터 수신된 토크를 증가시키도록 구성된 감속기―상기 감속기는 중공 축방향 통로를 갖는 중간 전동 샤프트를 구비함―와;
    윤활제를 전달하도록 구성된 펌핑 구성요소―상기 펌핑 구성요소는 상기 중간 전동 샤프트에 기계적으로 통합되고 중간 전동 샤프트에 의해 구동되며, 상기 펌핑 구성요소는 윤활제를 중간 전동 샤프트의 중공 축방향 통로 내로 그리고 중간 전동 샤프트 상에 배치된 구성요소로 공급하기 위한 복수의 통로를 구비함―를 포함하는
    전기 자동차용 드라이브 트레인 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 통로는:
    상기 중간 전동 샤프트의 중공 축방향 통로로 윤활제를 공급하기 위한 적어도 하나의 횡방향 통로와;
    상기 중간 전동 샤프트 상에 배치된 구성요소에 윤활제를 공급하기 위한 적어도 하나의 종방향 통로를 포함하는
    전기 자동차용 드라이브 트레인 시스템.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 펌핑 구성요소는, 중간 전동 샤프트와 동축으로 통합되고 윤활제를 공급하기 위해 펌핑 구성요소를 작동시키도록 구성된 펌핑 샤프트를 더 포함하는
    전기 자동차용 드라이브 트레인 시스템.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 복수의 통로는 펌핑 샤프트 내부에 축방향 통로를 더 포함하고, 상기 축방향 통로는 중간 전동 샤프트의 중공 축방향 통로와 유체 연통하는
    전기 자동차용 드라이브 트레인 시스템.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 축방향 통로는 상기 적어도 하나의 횡방향 통로와 추가로 유체 연통하는
    전기 자동차용 드라이브 트레인 시스템.
  6. 제 3 항에 있어서,
    상기 펌핑 샤프트는 고정 방식으로 중간 전동 샤프트 및 펌핑 샤프트와 연결된 커플링 구성요소에 의해 작동되는
    전기 자동차용 드라이브 트레인 시스템.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 커플링 구성요소는 항상 한 방향으로 회전하도록 구성된 일방향 클러치 또는 슬리브인
    전기 자동차용 드라이브 트레인 시스템.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 커플링 구성요소는 윤활제가 중간 전동 샤프트의 중공 축방향 통로로부터 복귀하거나 누출되는 것을 방지하는 연결 부분을 포함하는
    전기 자동차용 드라이브 트레인 시스템.
  9. 제 3 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 종방향 통로는 펌핑 샤프트와 중간 전동 샤프트 사이에 제공된 원형 간극과 유체적으로 연통되어, 윤활제가 원형 간극을 통해 중간 전동 샤프트에 배치된 구성요소로 공급될 수 있게 하는
    전기 자동차용 드라이브 트레인 시스템.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 원형 간극은 중간 전동 샤프트를 지지하는 베어링과 측방향으로 인접하게 제공되어 윤활제가 원형 간극을 통해 베어링에 공급될 수 있게 하는
    전기 자동차용 드라이브 트레인 시스템.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 중간 전동 샤프트는 윤활제를 중간 전동 샤프트 상에 배치된 구성요소로 전달하기 위해 중공 축방향 통로와 유체 연통하는 적어도 하나의 반경방향 통로를 더 포함하는
    전기 자동차용 드라이브 트레인 시스템.
  12. 제 2 항에 있어서,
    상기 펌핑 구성요소는 복수의 통로에 의해 공급될 윤활제를 저장하도록 구성된 공동을 더 포함하고; 적어도 하나의 횡방향 통로는 공동에 저장된 윤활제를 전달하기 위해 공동으로부터 반경방향으로 연장되고, 종방향 통로 중 적어도 하나는 공동에 저장된 윤활제를 전달하기 위해 공동으로부터 축방향으로 연장되는
    전기 자동차용 드라이브 트레인 시스템.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 펌핑 구성요소는 펌핑 구성요소가 회전하도록 구동될 때 단일 방향으로 윤활제를 공급하도록 구성되는
    전기 자동차용 드라이브 트레인 시스템.
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 드라이브 트레인 시스템은:
    감속된 구동 동력을 피동 휠에 분배하도록 구성된 차동 장치와;
    상기 중간 전동 샤프트 상에 제공되고 전기 모터와 차동 장치 사이에 구동 동력의 단속적 전달을 제공하도록 구성된 분리 가능한 클러치를 포함하고;
    상기 펌핑 구성요소는 감속기에 능동 윤활(active lubrication)을 제공하기 위해 윤활제를 전달하도록 구성되어, 차동 장치가 잠겨 있는(plunged) 윤활제의 레벨을 최소화하는
    전기 자동차용 드라이브 트레인 시스템.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 드라이브 트레인 시스템은:
    상기 분리가능한 클러치와 동축으로 배치되고 상기 분리가능한 클러치에 맞물림 및 분리 힘을 제공하도록 구성된 액추에이터―상기 액추에이터는 중간 전동 샤프트의 중공 축방향 통로와 유체 연통하는 적어도 하나의 반경방향 통로로부터의 윤활제에 의해 냉각되는
    전기 자동차용 드라이브 트레인 시스템.
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JP5920321B2 (ja) * 2013-11-27 2016-05-18 トヨタ自動車株式会社 電気自動車用トランスアクスル
JP6531141B2 (ja) * 2017-08-29 2019-06-12 本田技研工業株式会社 車両駆動装置
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