KR20060043356A - 동력 지원 지지 샤프트를 구비한 하이브리드 차량 - Google Patents

동력 지원 지지 샤프트를 구비한 하이브리드 차량 Download PDF

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디. 길모어 커트
엠. 요크 토드
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아메리칸 액슬 앤드 매뉴팩쳐링, 인코포레이티드
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Abstract

본 발명은 샤프트 어셈블리, 스테이터(stator) 및 로터(rotor)를 구비한 지지 샤프트(prop shaft)를 포함하는 차량에 관한 것으로, 상기 샤프트 어셈블리는 샤프트 구조물(shaft structure)과 상기 샤프트 구조물의 반대 단부에 결합되어 있는 제1 및 제2 유니버설 조인트(universal joint)를 포함하고 있다. 또한, 상기 스테이터는 상기 샤프트 구조물과 함께 회전하도록 고정되어 있으며, 상기 로터는 상기 샤프트 구조물상에 설치된다. 아울러, 통상의 차량을 하이브리드 차량으로 전환시켜주는 하이브리드 차량, 하이브리드 차량 키트(hybrid vehicle kit) 및 그 방법이 제공된다.
하이브리드 차량, 전동장치, 액슬 어셈블리, 지지 샤프트, 전기모터, 스테이터, 로터, 에너지 저장장치

Description

동력 지원 지지 샤프트를 구비한 하이브리드 차량{Hybrid Vehicle With Power Assisted Prop Shaft}
도 1은 본 발명의 교시에 따라 구성된 예시적인 차량의 개략도이다.
도 2는 모터부를 도시하고 있는 도 1상의 차량 일부에 대한 개략도이다.
도 3은 모터의 길이방향의 축방향으로 자른 모터에 대한 횡단면도이다.
본 발명은 일반적으로 하이브리드 차량(hybrid vehicle)에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 동력 지원 지지 샤프트(prop shaft)를 구비한 하이브리드 차량에 관한 것이다.
하이브리드 차량이 점차 인기를 얻어가고 있다. 하이브리드 차량은 2개 이상의 동력원을 결합시켜 차량을 추진시킨다. 예를 들어, 평행 하이브리드 차량의 경우 연소엔진과 전기모터라는 두 동력원에 의하여 추진될 수 있다. 연료탱크는 연소엔진에 가솔린을 공급하며 배터리는 전기모터에 전력을 공급한다. 엔진과 전기모터 모두 동시에 변속 기어장치(transmission)를 구동시킬 수 있다. 변속 기어장치는 지지 샤프트를 통해 바퀴를 구동시킨다.
자동차 제조 및 공급업체들은 하이브리드 모터 차량용으로 개선된 전동장치 및 구동시스템 개발을 위하여 보다 적극적이다. 종래의 하이브리드 차량의 전동장치와 구동시스템들이 본래의 의도했던 용도에 부합하는 점이 있기는 하지만 아직 개선의 여지가 있다. 즉, 하이브리드 차량 시스템에 대한 개선의 필요성이 존재한다.
본 발명의 교시에 따른 일 실시예에서는 전동장치(power train), 액슬 어셈블리(axle assembly), 지지 샤프트(prop shaft) 및 전기모터를 포함하는 하이브리드 모터 차량(hybrid motor vehicle)이 제공된다. 지지 샤프트는 전동장치와 액슬 어셈블리 사이에 위치하며 액슬 어셈블리에 회전동력을 전달하도록 구성된다. 전기모터는 지지 샤프트상에 설치된 로터(rotor)를 포함하고 있다. 전동장치와 전기모터는 전동장치가 지지 샤프트에 회전동력을 공급하고 전기모터가 전기에너지를 발생시키는 제1 모드에서 작동될 수 있다. 전동장치와 전기모터는 전기모터가 지지 샤프트에 회전동력을 공급하는 제2 모드에서도 작동될 수 있다.
본 발명의 교시에 따른 또 다른 실시예에서는 샤프트 어셈블리와 전기모터를 구비한 차량용 지지 샤프트가 제공된다. 샤프트 어셈블리는 샤프트 구조물(shaft structure)과 상기 샤프트 구조물의 반대 단부에 결합되어 있는 제1 및 제2 유니버설 조인트(universal joint)를 포함한다. 전기모터는 샤프트 구조물과 함께 회전하도록 고정되어 있는 스테이터(stator)와, 샤프트 구조물상에 설치되고 적어도 스테이터의 일부를 둘러싸는 로터를 포함한다.
본 발명의 교시에 따른 또 다른 실시예에서는 전동장치, 액슬 어셈블리 및 전동장치로부터 액슬 어셈블리로 회전동력을 용이하게 전달할 수 있도록 해주는 통상의 지지 샤프트를 포함하고 있는 통상의 모터 차량을 하이브리드 차량으로 전환시켜주는 하이브리드 차량 키트(hybrid vehicle kit)를 제공한다. 하이브리드 차량 키트는 하이브리드 지지 샤프트, 에너지 저장장치 및 제어장치를 포함한다. 하이브리드 지지 샤프트는 상기 통상의 지지 샤프트를 대체할 수 있도록 구성되어 있으며, 샤프트 구조물과 스테이터와 로터를 구비하는 전기모터를 포함하고 있다. 샤프트 어셈블리는 샤프트 구조물과 상기 샤프트 구조물의 반대 단부에 결합된 제1 및 제2 유니버설 조인트를 포함하고 있다. 스테이터는 샤프트 어셈블리와 상기 샤프트 구조물과 함께 회전하기 위하여 고정되어 있으며, 로터는 상기 샤프트 구조물상에 설치되고 적어도 상기 스테이터의 일부를 둘러싸고 있다. 에너지 저장장치는 상기 전기모터에 전기적으로 결합되어 있으며, 상기 전기모터에 전력을 공급하는 제1 모드와, 상기 에너지 저장장치가 상기 전기모터로부터 전력을 수용하는 제2 모드에서 작동할 수 있다. 제어장치는 상기 제1 모드 및 제2 모드에서 선택적으로 에너지 저장장치를 작동시킨다.
본 발명의 교시에 따른 또 다른 실시예에서는 통상의 모터 차량을 하이브리드 차량으로 전환시키는 방법이 제공된다. 상기 방법은 상기 통상의 모터 차량으로부터 통상의 지지 샤프트를 제거하는 단계; 및 상기 통상의 지지 샤프트를 상기 샤프트 구조물의 반대 단부에 결합된 제1 및 제2 유니버설 조인트를 구비한 샤프트 어셈블리와 상기 샤프트 구조물과 함께 회전하도록 고정되어 있는 스테이터와 상기 샤프트 구조물상에 설치되고 적어도 상기 스테이터의 일부를 둘러싸고 있는 로터를 구비한 전기모터를 포함하는 하이브리드 지지 샤프트로 대체하는 단계를 포함한다.
본 발명의 응용분야는 후술하는 상세한 설명에서 보다 분명해질 것이다. 본 발명의 바람직한 실시예를 제시하면서 기술되어지는 상세한 설명과 특정 실시예들은 단지 설명 목적을 위한 것에 불과하며 본 발명의 범위를 제한하기 위한 것이 아니라고 이해되어져야 할 것이다.
도 1을 참조하면, 일반적으로 본 발명의 교시에 따라 구성된 하이브리드는 참조부호 10으로 표시되어 있다. 도 1에서는 상기 차량(10)이 후륜구동인 경우가 도시되어 있지만, 전륜 또는 4륜구동인 경우에도 적용될 수 있다. 상기 차량(10)은 전동장치(power train)(12)와 구동장치(drive train)(14)를 포함할 수 있다. 전동장치(12)는 엔진(16)과 변속 기어장치(transmission)(18)를 포함할 수 있으며, 동력전달계(driveline)(14)는 지지 샤프트 어셈블리(20)와 액슬 어셈블리(22)를 포함할 수 있는데, 상기 동력전달계(14)는 한 쌍의 후륜(26)에 직접적으로 동력을 전달하는 차동장치(24)를 포함한다. 엔진(16)은 변속 기어장치(18)의 입력부에 회전입력을 제공하기 위하여 작동될 수 있다. 변속 기어장치(18)는 출력부(18a)와 사전결정된 기어의 속도 비율로 변속 기어장치의 입력부를 변속 기어장치의 출력부에 결합시켜주는 기어감속장치부를 포함할 수 있다. 지지 샤프트 어셈블리(20)는 변속 기어장치(18)의 출력부(18a)와 함께 회전하기 위하여 결합되어 있다. 차동장치(24)에 의하여 좌우측 후륜(26a, 26b)에 각각 배분되는 것으로서, 구동 토크는 지 지 샤프트 어셈블리(20)를 통해 후륜 액슬(22)에 전달된다.
도 2를 참조하면, 지지 샤프트 어셈블리(20)는 샤프트 구조물(100), 한 쌍의 유니버설 조인트(110), 전기모터(28), 에너지 저장시스템(30) 및 제어시스템(32)을 포함할 수 있다. 유니버설 조인트(110)는 통상 지축 캡(trunnion cap)(102), 스파이더(spider)(104) 및 요크(yoke)(106)를 포함할 수 있다. 각 지축 캡(102)은, 일반적으로 용접에 의하여, 샤프트 구조물(100)의 말단부에 고정 결합된다. 스파이더(104)는 각각의 요크(106)들을 지축 캡(102)에 각각 결합시킬 수 있다. 유니버설 조인트(110)는 변속 기어장치의 출력 샤프트(18a)와 차동장치(24) 사이에 사전결정된 소정의 수직 및/또는 수평 옵셋(offset)을 촉진시켜준다.
도 3에 도시된 바와 같이, 샤프트 구조물(100)은, 일반적으로 중심이 비어 있는 캐버티(cavity)(114)와 길이방향의 축(116)을 갖는 원통 형상의 구조를 가질 수 있다. 도시되어 있는 일 실시예에서는, 샤프트 구조물(100)의 말단부들이 중심부에 비하여 다소 좁아지도록 로타리 스웨이징(rotary swaging)의 작동으로 유사하게 형성된 것으로 나타나 있다. 샤프트 구조물(100)은 알루미늄(가령, ASTM B-210에 맞는 6061-T6)이나 스틸과 같은 갈라진 틈이 없는 용접 물질로 형성될 수도 있다.
제공된 일 실시예에서, 모터(28)는 상대적으로 높은 동력 대비 무게의 비를 제공하고 모터(28)의 에디 커런트(eddy current)에 의한 열손실을 극소화시키기 위하여 브러시가 필요없고 슬롯(slot)이 없는 영구자석 DC 모터이다. 그러나, 다른 유형의 모터들이 택일적으로 이용될 수도 있으며, 그것으로서 본 발명의 일 실시예 에서 설명된 특정 유형의 모터로 본 발명의 범위를 제한하고자 한 것이 아니라는 점을 당업자라면 이해할 것이다.
도 2 내지 도 3을 참조하면, 모터(28)는 로터(28a)와 스테이터(28b)를 포함하고 있는 것으로 도시되어 있다. 로터(28a)는 다수의 자석(202)들을 포함할 수 있는데, 이는 샤프트 구조물(100)의 내부 및/또는 외부에 결합될 수 있다. 속이 빈 케이싱(206)은 자석(202)들을 에워쌀 수 있으며 한 세트의 베어링들(210)을 통해 샤프트 구조물(100)에 의하여 지지될 수 있다. 케이싱(206)을 변속 기어장치(18)나 액슬 어셈블리(22)와 같은 다른 구조물에 결합시켜 샤프트 구조물(100)의 길이방향 축(116) 주위로 케이싱(206)이 회전되는 것을 막기 위하여, 브라켓(34)이 이용될 수도 있다. 모터(28) 샤프트 구조물(100)을 따라 어느 지점에라도 위치되는 것이 가능한데, 모터(28)의 무게가 스프링이 달렸을 때와 스프링이 달리지 않았을 때에 대한 차량의 질량비에 미치는 영향을 줄여준다는 점에서 모터는 변속 기어장치(18) 바로 근처에 위치하는 것이 바람직하다.
에너지 저장시스템(30)은 모터(28)에 전기적으로 결합되며, 배터리, 수퍼 커패시터 및 이들이 결합된 장치를 포함하여, 전기에너지를 저장하기에 적합한 다른 저장장치를 포함할 수 있다.
제어시스템(32)은 모터(28)와 에너지 저장시스템(30)에 결합될 수 있는 제어장치(220)를 포함할 수 있다. 선택에 따라, 제어시스템(32)은 차량의 속도와 같은 다양한 차량의 특성을 모니터링하기 위하여 (도 1의) 차량(10) 전체에 분포되어 있는 다수의 센서들을 포함할 수 있다. 모터(28)를 제어하기 위하여 이용될 수 있는 차량의 다양한 특성들에 대한 예는 제한이 없으나, 가령 (도 1의) 엔진(16)의 회전속도, 차량의 속도, 차량의 브레이크 페달(230)의 위치, 차량의 액셀레이터 페달(232)의 위치, 변속 기어장치(18)의 출력 토크 및/또는 샤프트 구조물(100)의 각속도가 있다. 제어장치(220)는, 부가하여 또는 택일적으로, 차량의 운전자에 의하여 작동되어 모터(28)의 작동을 선택적으로 제어할 수 있는 일련의 수동식 제어에 응답할 수도 있다.
제공된 본 발명의 일 실시예에서, 제어장치(220)가 차량의 전자 제어모듈(240)에 결합되어 있는데, 이는 제어장치(220)와 전자 제어모듈(240)이 서로에게 정보 및/또는 명령을 전달할 수 있도록 해준다. 따라서, 제어장치(220)는 차량의 브레이크 페달(230)의 위치에 응답하여 브레이크 페달 센서(230a)에 의하여 발생되는 브레이크 페달의 신호를 수신할 수 있으며, 또한 차량의 액셀레이터 페달(232)의 위치에 응답하여 액셀레이터 페달 센서(232a)에 의하여 발생되는 액셀레이터 페달의 신호를 수신할 수 있다.
전동장치(12)가 지지 샤프트 어셈블리(20)를 통해 후륜 액슬(22)에 전달되는 회전력을 제공하는 제1 모드에서 차량이 작동될 수 있다. 차량의 작동 중에 로터(28a)는 샤프트 구조물(100)과 함께 회전하므로, 에너지 저장시스템(30)을 대전시키는 데 이용될 수 있는 전류가 스테이터(28b)에 유도된다.
샤프트 구조물(100)을 회전시키는 데 모터(28)가 이용될 수 있도록 에너지 저장시스템(30)에 저장되어 있는 에너지가 모터에 동력을 전달하기 위하여 이용되는 제2 모드에서도 차량이 작동될 수 있다. 이 점에서, 모터(28)가 제공한 회전동 력으로 전동장치(12)에 의하여 제공되는 회전동력을 대체할 수 있으며 또는 전동장치(12)에 의하여 제공되는 회전동력을 보충할 수도 있다. 제어시스템(32)은 높은 가속도를 요구하는 상황에서 모터(28)가 회전동력을 발생시킬 수 있도록 작동하고, (도 1의) 엔진(16)이 거의 일정한 회전 속도 및/또는 차량이 거의 정지한 상태에서 작동할 수 있도록 구성되는 것이 가능하다.
높은 가속도를 요구하는 상황과 관련해서, 액셀레이터 페달을 상대적으로 빠른 속도로 밟았다는 것을 나타내는 액셀레이터 페달 신호를 받자 마자, 제어장치(220)는 모터(28)가 전동장치(12)로부터의 출력 토크를 증가시키도록 작동될 수 있게 에너지 저장시스템(30)을 제어하여 전기에너지를 방출할 수 있다. 이와 마찬가지로, (도 1의) 엔진(16)을 거의 일정한 회전속도로 작동하는 것이 바람직한 상황에서(가령, 고속도로상에서 운행 중일 때 차량의 운행 제어특성이 활성화되었을 때), 모터(28)가 전동장치(12)로부터의 출력 토크를 증가시키기 위하여 작동될 수 있도록 에너지 저장시스템(30)을 제어하여 전기에너지를 방출하는 데 제어장치(220)가 이용될 수도 있다.
차량이 거의 정지 상태인 경우와 관련하여, 제어장치(220)와 전자 제어모듈(240)은 (도 1의) 엔진(16)이 전동장치(12)가 지지 샤프트 어셈블리(20)에 회전 동력을 제공하지 않는 조건(즉, (도 1의) 엔진(16)이 작동하지 않는 상황에 놓여질 수 있는 조건)에서 서로 통신할 수도 있으며 모터(28)가 샤프트 구조물(100)에 구동토크를 공급하기 위하여 작동하도록 (가령, 액셀레이터 페달(232)에 대한 운전자의 작동에 응답하여) 제어장치(220)는 에너지 저장시스템(30)을 제어하여 전기에 너지를 방출할 수도 있다.
브레이크 페달(230)을 밟았을 때 어느 때라도 제2 모드에서 차량이 작동됨에도 불구하고 발전기로서 모터(28)가 작동될 수 있도록 제어시스템(32)을 구성시킬 수 있다. 이와 같은 방식으로 모터(28)의 작동이 샤프트 구조물(100)이 회전하는 것을 막으려고 하는 힘을 샤프트 구조물(100)에 인가하게 된다.
모터(28)가 샤프트 구조물(100)이 회전하는 것을 막는 제3 모드에서 차량이 선택적으로 작동될 수 있다. 가령, 본 모드는 제어장치(220)가 브레이크 페달을 상대적으로 빠른 속도로 밟았다는 것을 나타내는 브레이크 페달의 신호를 수신할 때 이용될 수가 있다. 제어시스템(32)은 에너지 저장시스템(30)에 저장된 에너지를 방출함으로써 샤프트 구조물(100)이 회전되는 것을 모터(28)가 막을 수 있도록 할 수 있는데, 제어시스템(32)은 샤프트 구조물(100)의 회전방향과 반대방향으로 모터(28)에 동력을 전달하는 데 이용된다. 이와 달리, 제어시스템(32)은 모터(28)가 전기에너지를 발생시키는 데 이용될 때는 상대적으로 큰 전기적 부하를 이용하여 스테이터(28b)에 대하여 로터(28a)가 느리게 회전되도록 할 수도 있다.
본 발명이 명세서와 특정 실시예에 대한 도면을 참고하여 설명되어졌지만, 당업자에게는 다양한 변형이 가능하고 특허청구범위상의 발명의 범위로부터 벗어남이 없이 그와 균등한 구성요소로 대체될 수 있다고 이해될 것이다. 또한, 다양한 실시예들간 특징, 구성요소 및/또는 기능의 조합도 본 발명의 일 실시예에 대한 특징, 구성요소 및/또는 기능들이 적절한 다른 실시예에 병합될 수 있다는 점을 본 발명의 개시에 의하여 당업자는 이해할 것이라는 게 명확하게 예상된다. 아울러, 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 특정 조건이나 물질을 본 발명의 교시에 적용될 수 있도록 다양한 수정들이 가해질 수도 있다. 따라서, 본 발명은 본 발명을 구현하기 위하여 현재 고려될 수 있는 베스트 모드로서 도면에 도시되고 명세서에 설명된 특정 실시예에 한정되지 않으며, 오히려 본 발명은 전술한 상세한 설명과 첨부한 특허청구범위 내에 있는 모든 실시예들을 포함하는 것이라고 이해되어져야 한다.
지지 샤프트 어셈블리(20)의 구성은 차량에 즉시 패키지화될 수 있다는 점에 그 이점이 있다. 또한, 지지 샤프트 어셈블리(20)는 통상의 지지 샤프트가 구비된 종래의 동력 차량을 곧바로 하이브리드 차량으로 용이하게 전환할 수 있도록 해준다. 이 점에서, 종래의 차량에 구비된 통상적인 지지 샤프트 어셈블리를 제거하고 본 발명의 교시에 따라 구성된 지지 샤프트 어셈블리(20)로 대체되는 것이 가능하다.

Claims (18)

  1. 하이브리드 모터 차량(hybrid motor vehicle)에 있어서,
    전동장치(power train);
    액슬 어셈블리(axle assembly);
    회전동력을 상기 액슬 어셈블리에 전송하도록 구성된 것으로서, 상기 전동장치와 상기 액슬 어셈블리 사이에 위치한 지지 샤프트(prop shaft); 및
    상기 전동장치가 상기 지지 샤프트에 회전동력을 공급하고 상기 전기모터가 전기에너지를 발생시키는 제1 모드에서 상기 전동장치와 상기 전기모터가 작동할 수 있으며, 상기 전동장치가 상기 지지 샤프트에 회전동력을 공급하는 제2 모드에서 상기 전동장치와 상기 전기모터가 작동할 수 있는 것으로서, 상기 지지 샤프트상에 설치되는 로터(rotor)를 구비하는 전기모터를 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 모터 차량.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 로터는 다수의 자석을 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 모터 차량.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 전기모터는, 상기 로터 주위에 설치되는 것으로서 다수의 와이어 코일 을 포함하는 스테이터(stator)를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 모터 차량.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 스테이터를 상기 지지 샤프트에 설치하는 데 베어링 세트가 이용되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 모터 차량.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 스테이터는 상기 전동장치와 상기 액슬 어셈블리 중 적어도 어느 하나에 결합되어 상기 스테이터가 회전되는 것을 막는 것을 특징으로 하는 하이브리드 모터 차량.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 전동장치가 상기 지지 샤프트에 회전동력을 공급하고 상기 전기모터가 상기 지지 샤프트가 회전되는 것을 막는 데 이용되는 제3 모드에서 상기 전동장치와 상기 전기모터가 작동될 수 있는 것을 특징으로 하는 하이브리드 모터 차량.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 전기모터에 전기적으로 결합되어 있는 에너지 저장장치를 더 포함하여 구성되는 것으로서, 상기 에너지 저장장치는 상기 전기모터에 전력을 공급하는 제 1 모드와, 상기 에너지 저장장치가 상기 전기모터로부터 전력을 수용하는 제2 모드에서 작동할 수 있는 것을 특징으로 하는 하이브리드 모터 차량.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 에너지 저장장치는 배터리와 수퍼 커패시터 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 모터 차량.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 제1 모드 및 제2 모드에서 상기 전동장치와 상기 전기모터를 선택적으로 작동시키는 제어장치를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 모터 차량.
  10. 제 9 항에 있어서,
    액셀레이터 페달 센서와 브레이크 페달 센서를 더 포함하여 구성되는 것으로서, 상기 액셀레이터 페달 센서는 액셀레이터 페달의 위치를 감지하고 이에 응답하여 액셀레이터 페달의 신호를 발생시키기에 적합하며, 상기 브레이크 페달 센서는 브레이크 페달의 위치를 감지하고 이에 응답하여 브레이크 페달의 신호를 발생시키기에 적합하며, 상기 제어장치는 상기 액셀레이터 페달 신호 및 상기 브레이크 페달 신호를 수신하고 이에 응답하여 상기 전기모터와 상기 에너지 저장장치를 선택적으로 작동시키는 것을 특징으로 하는 하이브리드 모터 차량.
  11. 차량용 지지 샤프트에 있어서,
    샤프트 구조물(shaft structure)과 상기 샤프트 구조물의 반대 단부에 결합된 제1 및 제2 유니버설 조인트(universal joint)를 구비한 샤프트 어셈블리; 및
    상기 샤프트 구조물과 함께 회전하도록 고정되어 있는 스테이터와 상기 샤프트 구조물상에 설치되고 적어도 상기 스테이터의 일부를 둘러싸고 있는 로터를 구비한 전기모터를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 지지 샤프트.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 샤프트 구조물이 상기 스테이터를 지지하도록 하고 상기 스테이터와 독립적으로 회전하게 해주는 한 세트의 베어링들이 상기 샤프트 구조물과 상기 스테이터 사이에 위치하는 것을 특징으로 하는 차량용 지지 샤프트.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 전기모터에 전기적으로 결합되어 있는 에너지 저장장치를 더 포함하여 구성되는 것으로서, 상기 에너지 저장장치는 상기 전기모터에 전력을 공급하는 제 1 모드와, 상기 에너지 저장장치가 상기 전기모터로부터 전력을 수용하는 제2 모드에서 작동할 수 있는 것을 특징으로 하는 차량용 지지 샤프트.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 에너지 저장장치는 배터리와 수퍼 커패시터 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 지지 샤프트.
  15. 전동장치, 액슬 어셈블리 및 상기 전동장치로부터 상기 액슬 어셈블리로 회전동력을 용이하게 전달할 수 있게 해주는 통상의 지지 샤프트를 포함하고 있는 통상의 모터 차량을 하이브리드 차량으로 전환시켜주는 하이브리드 차량 키트(hybrid vehicle kit)에 있어서,
    상기 통상의 지지 샤프트를 대체하기에 적합한 것으로서,샤프트 구조물과 상기 샤프트 구조물의 반대 단부에 결합된 제1 및 제2 유니버설 조인트를 포함하는 샤프트 어셈블리와 상기 샤프트 구조물과 함께 회전하기 위하여 고정되어 있는 스테이터 및 상기 샤프트 구조물상에 설치되고 적어도 상기 스테이터의 일부를 둘러싸는 로터를 구비하는 전기모터를 포함하는 하이브리드 지지 샤프트;
    상기 전기모터에 전기적으로 결합되어 있는 것으로서, 상기 전기모터에 전력을 공급하는 제1 모드와, 자신이 상기 전기모터로부터 전력을 수용하는 제2 모드에서 작동할 수 있는 에너지 저장장치; 및
    상기 제1 모드 및 제2 모드에서 에너지 저장장치를 선택적으로 작동시키는 제어장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량 키트.
  16. 제 15 항에 있어서,
    액셀레이터 페달의 위치를 감지하고 이에 응답하여 상기 액셀레이터 페달의 신호를 발생시키기에 적합한 액셀레이터 페달 센서를 더 포함하여 구성되는 것으로서, 상기 제어장치는 상기 액셀레이터 페달의 신호를 수신하고 이에 응답하여 상기 상기 에너지 저장장치를 선택적으로 작동시키는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량 키트.
  17. 제 16 항에 있어서,
    브레이크 페달의 위치를 감지하고 이에 응답하여 상기 브레이크 페달의 신호를 발생시키기에 적합한 브레이크 페달 센서를 더 포함하여 구성되는 것으로서, 상기 제어장치는 상기 브레이크 페달의 신호를 수신하고 이에 응답하여 상기 전기모터와 상기 에너지 저장장치를 선택적으로 작동시키는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량 키트.
  18. 통상의 모터 차량을 하이브리드 차량으로 전환시키는 방법에 있어서,
    상기 통상의 모터 차량으로부터 통상의 지지 샤프트를 제거하는 단계; 및
    상기 통상의 지지 샤프트를 상기 샤프트 구조물의 반대 단부에 결합된 제1 및 제2 유니버설 조인트(universal joint)를 구비한 샤프트 어셈블리와 상기 샤프트 구조물과 함께 회전하도록 고정되어 있는 스테이터와 상기 샤프트 구조물상에 설치되고 적어도 상기 스테이터의 일부를 둘러싸고 있는 로터를 구비한 전기모터를 포함하는 하이브리드 지지 샤프트로 대체하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 통상의 모터 차량의 하이브리드 차량으로의 전환방법.
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