KR20110012860A - Apparatus of power transmission - Google Patents

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KR20110012860A KR1020090070754A KR20090070754A KR20110012860A KR 20110012860 A KR20110012860 A KR 20110012860A KR 1020090070754 A KR1020090070754 A KR 1020090070754A KR 20090070754 A KR20090070754 A KR 20090070754A KR 20110012860 A KR20110012860 A KR 20110012860A
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Abstract

PURPOSE: A power transmission device is provided to improve torque by rotating a rotary shaft through a rotational ring and a rotor. CONSTITUTION: A motor part(110) comprises a motor housing, a rotational ring, and a rotor. The rotational ring is arranged inside the motor housing. The rotor includes a commutator and a motor shaft. The commutator is arranged inside the rotational ring. The motor shaft is combined with one end or both ends of the commutator. A rotational shaft part(150) comprises a shaft and a sun gear. The sun gear is combined with the body of the shaft. A gear part(130) comprises a gear housing, an inner gear, and a rotary shaft gear. The inner gear is arranged inside the gear housing. The rotary shaft gear is engaged in the inner gear and the sun gear.

Description

동력전달장치{Apparatus of power transmission}Apparatus of power transmission

본 발명은 동력전달장치에 관한 것으로, 특히 각각 독립적으로 회전하는 회전링과 회전자를 통해 동시에 회전축 샤프트를 회전시킴으로써 토크(torque)를 높일 수 있음은 물론, 관성에 의해 운전하는 타행 시에는 효율적으로 회생 전력을 발생시켜 배터리를 충전시킬 수 있는 동력전달장치에 관한 것이다.The present invention relates to a power transmission device, and in particular, it is possible to increase the torque by rotating the rotating shaft shafts simultaneously through the rotating ring and the rotor, which rotates independently, as well as efficiently in the case of driving by inertia. It relates to a power transmission device that can generate a regenerative power to charge the battery.

주지된 바와 같이, 전기 자동차나 혹은 하이브리드(hybrid) 자동차는 주행성능, 항속 거리 등과 같은 동력 성능을 보완할 목적으로 동력 수단으로서 전동기를 탑재하고 있으며, 최근에는 중장비를 포함한 그 외 다양한 동력기계장치에도 전동기를 채택하고 있다.As is well known, electric vehicles or hybrid vehicles are equipped with electric motors as a means of power for the purpose of compensating power performance such as driving performance, range, and the like. It adopts electric motor.

한편, 이상과 같은 전동기로는 DC 전동기 및 권선형 전동기가 주로 사용되고 있으며, 이러한 전동기들은 내부에 고정자인 브러시와 회전자인 정류자를 구비하고 있어서, 정류자가 회전하면서 동력을 발생시키고, 그 발생된 동력은 기어 등을 통해 회전축 샤프트를 회전시키는데 사용하고 있다.On the other hand, the electric motor as described above is mainly used DC motor and winding-type motor, these motors are provided with a commutator is a brush and a rotor stator therein, the power generated while the commutator rotates, the generated power is It is used to rotate the rotating shaft shaft through gears.

그러나, 종래에는 회전자인 정류자에 의해서만 동력을 전달받아 회전축 샤프트가 회전되므로, 해당 회전축 샤프트에 의해 제공되는 토크(torque)가 상대적으로 작다는 문제점이 있었다.However, in the related art, since the rotary shaft is rotated by receiving power only by a commutator that is a rotor, there is a problem that the torque provided by the rotary shaft is relatively small.

또한, 관성에 의해 운전하는 타행 시에는 전동기로부터 회생 전력을 발생시켜 배터리 등을 충전시키는데 사용는데, 이때 상기 브러시와 정류자가 기계적으로 접촉되어 있어서, 상당한 양의 에너지를 마찰열로 낭비된다는 문제점이 있었다.In addition, when driving by inertia, the regenerative power is generated from the electric motor and used to charge the battery. In this case, the brush and the commutator are in mechanical contact, and there is a problem in that a considerable amount of energy is wasted as frictional heat.

본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 각각 독립적으로 회전하는 회전링과 회전자를 통해 동시에 회전축 샤프트를 회전시킴으로써 토크(torque)를 높일 수 있음은 물론, 관성에 의해 운전하는 타행 시에는 효율적으로 회생 전력을 발생시켜 배터리를 충전시킬 수 있는 동력전달장치를 제공하고자 한다.The present invention has been proposed to solve the problems described above, by increasing the torque (torque) by rotating the rotating shaft shaft at the same time through the rotary ring and the rotor to rotate independently, as well as driving by inertia In the meantime, the present invention seeks to provide a power transmission device capable of efficiently generating regenerative power to charge a battery.

이를 위해, 본 발명에 따른 동력전달장치는, 원통 형상으로 이루어진 모터 하우징과; 원통 형상으로 이루어져 있으며, 상기 모터 하우징 내부에서 회전하도록 설치된 회전링; 및 상기 회전링의 내부에서 회전하도록 설치된 정류자와 상기 정류자의 일단 또는 양단에 결합된 모터 축을 구비한 회전자;를 포함하며, 상기 회전링과 회전자는 전자력에 의해 각각 독립적으로 회전하되, 상기 회전링과 회전자의 회전 방향은 서로 반대 방향인 모터부와, 단부에는 상기 회전자의 모터 축에 맞물리는 샤프트 기어가 형성되어 있는 회전축 샤프트; 및 상기 회전축 샤프트의 몸통에 결합된 태양 기어;를 포함하는 회전축부 및 상기 모터 하우징에 결합되되, 내부에 중공부를 구비한 기어 하우징과; 상기 기어 하우징 내부에 설치되며, 상기 회전링에 의해 회전되는 내측 기어; 및 외측은 상기 내측 기어에 맞물리고, 내측은 상기 태양 기어에 맞물리는 유성 기어를 구비한 회전축 기어;를 포함하는 기어부로 이루 어진 것을 특징으로 한다.To this end, the power transmission device according to the present invention, the motor housing made of a cylindrical shape; A rotating ring having a cylindrical shape and installed to rotate inside the motor housing; And a rotor having a commutator installed to rotate inside the rotating ring and a motor shaft coupled to one or both ends of the commutator, wherein the rotating ring and the rotor rotate independently of each other by an electromagnetic force. And a rotation shaft of the rotor having a motor unit opposite to each other and a shaft gear formed at an end thereof with a shaft gear engaged with the motor shaft of the rotor; And a sun gear coupled to the body of the rotatable shaft; a gear housing coupled to the rotatable shaft portion and the motor housing, the hollow housing having a hollow portion therein; An inner gear installed inside the gear housing and rotated by the rotation ring; And an outer side is engaged with the inner gear, and the inner side is a rotating shaft gear having a planetary gear meshed with the sun gear.

이때, 상기 회전링의 개방된 양단부에 결합되는 회전링 커버를 포함하고, 상기 내측 기어를 향하는 상기 회전링 커버의 일측면에는 회전링 기어가 결합되어 있으며, 상기 회전링 기어는 상기 내측 기어의 일측에 구비된 연결기어와 맞물려 있어서, 상기 회전링에 의해 상기 내측 기어가 회전되도록 구성된 것이 바람직하다.At this time, it includes a rotary ring cover coupled to the open both ends of the rotary ring, one side of the rotary ring cover toward the inner gear is coupled to the rotary ring gear, the rotary ring gear is one side of the inner gear In engagement with the connecting gear provided in, it is preferable that the inner gear is configured to rotate by the rotary ring.

또한, 상기 회전축 샤프트에 결합된 상기 태양 기어와, 상기 회전축 기어 및 상기 내측 기어는 각각 복수개인 것이 바람직하다.In addition, the sun gear coupled to the rotary shaft shaft, the rotary shaft gear and the inner gear is preferably a plurality of each.

또한, 전자력에 의해 상기 회전링과 회전자가 서로 반대 방향으로 회전될 수 있도록, 상기 모터 하우징의 내주면에는 전원이 공급되는 권선 또는 영구자석이 구비되어 있고, 상기 정류자의 외주면에는 전원이 공급되는 권선 또는 영구자석이 구비되어 있으며, 상기 회전링의 외주면에는 상기 모터 하우징에 구비된 권선 또는 영구자석과 함께 전자력선을 발생시키는 권선 또는 영구자석이 구비됨과 동시에, 상기 회전링의 내주면에는 상기 정류자에 구비된 권선 또는 영구자석과 함께 전자력선을 발생시키는 권선 또는 영구자석이 구비되어 있는 것이 바람직하다.In addition, a winding or permanent magnet is provided on an inner circumferential surface of the motor housing so that the rotating ring and the rotor can be rotated in opposite directions by an electromagnetic force, and a winding is supplied to an outer circumferential surface of the commutator. Permanent magnet is provided, the outer peripheral surface of the rotary ring is provided with a winding or permanent magnet for generating an electromagnetic force line together with the winding or permanent magnet provided in the motor housing, and at the same time the inner peripheral surface of the rotary ring is provided with the commutator It is preferable that a winding or permanent magnet is provided along with the winding or permanent magnet to generate electromagnetic force lines.

이상과 같은 본 발명에 따른 동력전달장치에 의하면, 각각 독립적으로 회전하는 회전링과 회전자를 통해 동시에 회전축 샤프트를 회전시킴으로써 토크(torque)를 높일 수 있게 한다.According to the power transmission device according to the present invention as described above, it is possible to increase the torque (torque) by rotating the rotary shaft shaft at the same time through the rotary ring and the rotor to rotate each independently.

또한, 관성에 의해 운전하는 타행 시에는 효율적으로 회생 전력을 발생시켜 배터리를 충전시킴에 따라 에너지 효율을 높일 수 있게 한다.In addition, when driving by inertia, the regenerative power can be efficiently generated to increase energy efficiency by charging the battery.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 동력전달장치에 대해 상세히 설명하도록 한다.Hereinafter, a power transmission device according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 따른 동력전달장치를 나타낸 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 동력전달장치를 나타낸 분해 사시도이고, 도 3은 본 발명에 따른 동력전달장치의 기어부와 회전축부의 연결 상태를 나타낸 부분도이고, 도 4는 본 발명에 따른 동력전달장치의 동작 상태도이며, 도 5는 본 발명에 따른 동력전달장치의 전원공급부를 나타낸 블록도이다.1 is a perspective view showing a power transmission device according to the present invention, Figure 2 is an exploded perspective view showing a power transmission device according to the present invention, Figure 3 is a connection state of the gear portion and the rotating shaft of the power transmission device according to the present invention. 4 is an operational state diagram of a power transmission device according to the present invention, and FIG. 5 is a block diagram showing a power supply unit of the power transmission device according to the present invention.

먼저, 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 동력전달장치(100)는 크게 전원을 공급받아 회전력을 제공하는 모터부(110)와, 상기 모터부(110)의 양단(혹은, 일단)에 각각 설치되며, 모터부(110)로부터 회전력을 입력받아 전달하는 기어부(130) 및 상기 기어부(130)에 의해 회전하는 회전축부(150)를 포함한다.First, as shown in FIG. 1, the power transmission device 100 according to the present invention includes a motor unit 110 that is greatly supplied with power to provide rotational force, and both ends (or one end) of the motor unit 110. Installed in each, and includes a gear unit 130 for receiving and transmitting a rotational force from the motor unit 110 and a rotating shaft portion 150 rotated by the gear unit 130.

따라서, 기어부(130)의 양측으로 각각 돌출된 회전축부(150)가 전기자동차나, 하이브리드 자동차나, 중장비 혹은 그 외 다양한 기계설비 및 장비를 구동시킬 수 있게 한다.Accordingly, the rotary shafts 150 protruding to both sides of the gear unit 130 may drive an electric vehicle, a hybrid vehicle, heavy equipment, or various other mechanical equipment and equipment.

이를 위해, 도 2에 도시된 바와 같이, 동력전달장치(100)의 모터부(110)는 모터 하우징(111)과, 상기 모터 하우징(111) 내부에서 회전하는 회전링(112)과, 상기 회전링(112) 내부에서 회전하는 회전자(113)와, 상기 개방된 회전링(112)의 양단부를 막는 한 쌍의 회전링 커버(112') 및 상기 모터 하우징(111)의 개방된 양단부를 막는 한 쌍의 모터 하우징 커버(111')를 포함한다.To this end, as shown in FIG. 2, the motor unit 110 of the power transmission device 100 includes a motor housing 111, a rotation ring 112 rotating inside the motor housing 111, and the rotation. A rotor 113 that rotates inside the ring 112, a pair of rotary ring covers 112 ′ blocking both ends of the open rotary ring 112, and an open both ends of the motor housing 111. And a pair of motor housing covers 111 '.

이때, 모터 하우징(111)은 회전축부(150)가 관통하여 설치되도록 양단이 개방된 원통 형상으로 이루어져 있고, 회전링(112)은 상기 모터 하우징(111)의 내부에 삽입될 수 있도록 모터 하우징(111) 보다는 크기가 작고 양단은 개방되어 있는 원통 형상으로 이루어져 있으며, 상기 모터 하우징(111) 내부에서 회전하도록 설치된다.At this time, the motor housing 111 is formed in a cylindrical shape with both ends open so that the rotation shaft portion 150 penetrates, and the rotation ring 112 is inserted into the motor housing 111 so that the motor housing ( Smaller than 111 and both ends are formed in a cylindrical shape that is open, and is installed to rotate inside the motor housing 111.

또한, 회전자(113)는 상기 회전링(112)의 내부에 삽입된 상태에서 회전될 수 있도록 회전링(112) 보다는 크기가 작은 정류자(113a)(commutator) 및 상기 정류자(113a)의 양단에 각각 결합된 모터 축(113b)을 구비하며, 각 모터 축(113b) 단부의 내측에는 모터 축 기어(113c)가 형성되어 있다.In addition, the rotor 113 is commutator (commutator) smaller than the rotary ring 112 and the both ends of the commutator 113a so that it can be rotated in the state of being inserted into the rotary ring (112). The motor shaft 113b is coupled to each other, and a motor shaft gear 113c is formed inside the end of each motor shaft 113b.

또한, 회전링 커버(112')는 회전링(112)의 개방된 양단부를 막도록 판 형상으로 이루어져 있어서, 회전링(112)의 양단부에 각각 결합되며, 중심부에는 모터 축(113b)이 관통하는 관통공이 형성됨과 동시에 외측(즉, 기어부(130) 측)에는 회전링 기어(112a')가 돌출 형성되어 있다.In addition, the rotary ring cover 112 'is formed in a plate shape to block the open both ends of the rotary ring 112, respectively coupled to both ends of the rotary ring 112, the motor shaft 113b penetrates the center At the same time as the through hole is formed, the rotary ring gear 112a 'protrudes outwardly (ie, the gear unit 130 side).

또한, 모터 하우징 커버(111')는 모터 하우징(111)의 개방된 양단부를 막도록 판 형상으로 이루어져 있어서, 모터 하우징(111)의 양단부에 각각 결합되며, 중심부에는 상기 돌출 형성된 회전링 기어(112a')가 관통하는 관통공이 형성되어 있 다.In addition, the motor housing cover 111 ′ is formed in a plate shape to block both open ends of the motor housing 111, and is coupled to both ends of the motor housing 111, respectively, and has a protruding rotary ring gear 112a formed at the center thereof. Through hole is formed through ').

따라서, 회전자(113)는 회전링(112)의 회전링 커버(112')에 회전 가능하도록 결합 및 지지되고, 회전링(112)은 모터 하우징(111)의 모터 하우징 커버(111')에 회전 가능하도록 결합 및 지지된다.Thus, the rotor 113 is coupled and supported rotatably to the rotary ring cover 112 'of the rotary ring 112, the rotary ring 112 to the motor housing cover 111' of the motor housing 111. Are rotatably coupled and supported.

그 결과, 회전자(113)와 회전링(112)이 각각 독립하여 회전할 수 있도록 조립되는데, 특히 본 발명은 아래에서 좀더 상세히 설명하는 바와 같은 이유로, 상기 회전자(113)와 회전링(112)이 서로 반대방향으로 회전되도록 전자력의 발생 방향이 조절된다.As a result, the rotor 113 and the rotating ring 112 are assembled so as to be able to rotate independently of each other, in particular, the present invention, for the reasons described in more detail below, the rotor 113 and the rotating ring 112 ) Is generated so that the direction of generation of the electromagnetic force is rotated in opposite directions.

즉, 회전링(112)의 외주면과 모터 하우징(111)의 내주면 사이에 발생하는 전자력은 제1방향이 되도록 함으로써 일 예로 회전링(112)이 반시계 방향으로 회전되도록 하고, 회전링(112)의 내주면과 회전자(113)의 외주면(즉, 정류자의 외주면) 사이에 발생하는 전자력은 제1방향과 반대인 제2방향이 되도록 함으로써 회전자(113)가 시계 방향으로 회전되도록 한다.That is, the electromagnetic force generated between the outer circumferential surface of the rotary ring 112 and the inner circumferential surface of the motor housing 111 is in the first direction so that the rotary ring 112 is rotated counterclockwise, for example, and the rotary ring 112 The electromagnetic force generated between the inner circumferential surface and the outer circumferential surface of the rotor 113 (that is, the outer circumferential surface of the commutator) is such that the rotor 113 is rotated clockwise by being in a second direction opposite to the first direction.

물론, 그와 반대로 회전링(112)은 시계 방향으로 회전되도록 하고, 회전자(113)는 반시계 방향으로 회전되도록 할 수도 있다.Of course, on the contrary, the rotating ring 112 may be rotated clockwise, and the rotor 113 may be rotated counterclockwise.

한편, 이상과 같이 전자력이 발생되도록 하되, 상기 제1방향의 전자력과 제2방향의 전자력이 서로 반대 방향이 되게 하기 위해서는, 모터 하우징(111)의 내주면에는 전원이 공급되는 권선 또는 영구자석(미도시)이 구비되고, 상기 정류자(113a)의 외주면에는 전원이 공급되는 권선 또는 영구자석(미도시)이 구비되어야 할 것이다.On the other hand, in order to generate the electromagnetic force as described above, so that the electromagnetic force in the first direction and the electromagnetic force in the second direction are opposite to each other, the winding or permanent magnet (power not supplied) to the inner peripheral surface of the motor housing 111 C) is provided, and a winding or permanent magnet (not shown) to which power is supplied may be provided on an outer circumferential surface of the commutator 113a.

그리고, 회전링(112)의 외주면에는 상기 모터 하우징(111)에 구비된 권선 또는 영구자석과 함께 전자력선을 발생시키는 권선 또는 영구자석(미도시)이 구비됨과 동시에, 회전링(112)의 내주면에는 상기 정류자(113a)에 구비된 권선 또는 영구자석과 함께 전자력선을 발생시키는 권선 또는 영구자석(미도시)이 구비되어 있어야 할 것이다.The outer circumferential surface of the rotary ring 112 is provided with a winding or permanent magnet (not shown) for generating an electromagnetic force line together with the winding or permanent magnet provided in the motor housing 111, and at the same time, the inner circumferential surface of the rotary ring 112. It should be provided with a winding or permanent magnet (not shown) for generating an electromagnetic line along with the winding or permanent magnet provided in the commutator (113a).

단, 이상과 같이 모터 하우징(111)과, 회전링(112) 및 정류자(113a)에 각각 권선이나 영구자석을 구비하되, 서로 반대 방향으로 작용하는 제1방향의 전자력과 제2방향의 전자력을 각각 발생시키기 위한 상기 권선이나 영구자석의 배치 및 선택은 당업자 수준에서 자명한 것이므로 그에 대한 상세한 설명을 생략하도록 한다.However, as described above, the motor housing 111, the rotation ring 112 and the commutator 113a are provided with windings or permanent magnets, respectively, and the electromagnetic force in the first direction and the second direction acting in opposite directions to each other. Since the arrangement and selection of the windings or the permanent magnets for each generation are obvious at the level of those skilled in the art, detailed description thereof will be omitted.

즉, 일 예로 회전링(112)에 전원을 인가하는 경우에는 회전링(112)의 내주면과 외주면을 모두 감싸도록 권선을 설치(혹은, 내주면과 외주면에 각각 권선을 설치)하고, 모터 하우징(111)의 내주면과 정류자(113a)의 외주면에는 각각 영구자석을 설치하되, 모터 하우징(111)에 구비된 영구자석과 정류자(113a)에 구비된 영구자석의 극성이 서로 반대가 되도록 하면, 회전링(112)과 회전자(113)가 서로 반대방향으로 회전되는 등 다양한 방법이 사용 가능할 것이므로, 그 이외의 경우에 대한 설명은 생략한다.That is, in the case of applying power to the rotary ring 112 as an example, the windings are installed to cover both the inner and outer circumferential surfaces of the rotating ring 112 (or, respectively, the windings are installed on the inner and outer circumferential surfaces) and the motor housing 111 is provided. Permanent magnets are installed on the inner circumferential surface and the outer circumferential surface of the commutator 113a, respectively, so that the polarities of the permanent magnets provided on the motor housing 111 and the permanent magnets provided on the commutator 113a are opposite to each other. Since 112 and the rotor 113 are rotated in opposite directions, such as various methods may be used, the description of other cases will be omitted.

동력전달장치(100)의 기어부(130)는 기어 하우징(131)과, 상기 기어 하우징(131)의 내부에 삽입 설치되는 제1 내측 기어(132) 및 제1 회전축 기어(133)와, 개방된 기어 하우징(131)의 일단을 막는 기어 하우징 커버(131')를 포함한다. The gear unit 130 of the power transmission device 100 includes a gear housing 131, a first inner gear 132 and a first rotary shaft gear 133 inserted into and installed in the gear housing 131, and open. And a gear housing cover 131 ′ blocking one end of the gear housing 131.

또한, 필요에 따라서는 제1 내측 기어(132) 및 제1 회전축 기어(133)와 동일(혹은, 유사)한 기능을 수행하는 제2 내측 기어(134) 및 제2 회전축 기어(135)를 더 포함하여, 아래에서 좀더 상세히 설명하는 바와 같이, 제1 내측 기어(132) 및 제1 회전축 기어(133)만 있는 경우보다 회전축부(150)의 토크(torque)를 더욱더 증가 시킬 수 있게 한다.In addition, if necessary, the second inner gear 134 and the second rotation shaft gear 135 which perform the same (or similar) functions as the first inner gear 132 and the first rotation shaft gear 133 may be further provided. Including, as will be described in more detail below, it is possible to further increase the torque (torque) of the rotary shaft portion 150 than when only the first inner gear 132 and the first rotary shaft gear 133.

여기서, 기어 하우징(131)은 그 내부에 제1 내측 기어(132)와, 제1 회전축 기어(133)와, 제2 내측 기어(134) 및 제2 회전축 기어(135)가 설치되는 공간부를 구비하고, 모터 하우징(111)을 향하는 일 측면에는 플랜지(131a)가 구비되어 있어서, 당해 기어 하우징(131)이 플랜지(131a)를 통해서 모터 하우징 커버(111')에 견고히 결합된다.Here, the gear housing 131 has a space portion in which the first inner gear 132, the first rotary shaft gear 133, the second inner gear 134 and the second rotary shaft gear 135 are installed. The flange 131a is provided at one side facing the motor housing 111 so that the gear housing 131 is firmly coupled to the motor housing cover 111 ′ through the flange 131a.

아울러, 플랜지(131a)의 중심부에는 관통공이 형성되어 있어서, 모터 하우징 커버(111')의 관통공을 통과하여 돌출된 회전링 기어(112a')가 당해 플랜지(131a)를 관통하여 제1 내측 기어(132) 및 제2 내측 기어(134)에 각각 맞물릴 수 있도록 한다.In addition, a through hole is formed in the center of the flange 131a, and the rotary ring gear 112a ′ protruding through the through hole of the motor housing cover 111 ′ penetrates through the flange 131 a to form the first inner gear. 132 and the second inner gear 134, respectively.

제1 내측 기어(132)는 내기어 혹은 링 기어라고도 하며, 내주면을 따라서는 제1 회전축 기어(133)의 유성 기어에 맞물리는 기어(132b)가 형성되어 있어서, 유성 기어 어셈블리(planetary gear assembly)의 일 구성으로 동작하며, 일측에는 상기 회전링 기어(112a')와 맞물리는 연결 기어(132a)가 구비되어 있다.The first inner gear 132 may also be referred to as an inner gear or a ring gear, and a gear 132b meshing with the planetary gear of the first rotary shaft gear 133 is formed along an inner circumferential surface thereof, thereby forming a planetary gear assembly. It operates in one configuration of, one side is provided with a connecting gear 132a engaging with the rotary ring gear (112a ').

제1 회전축 기어(133)는 상기 제1 내측 기어(132)를 향하는 일측면에 그 테 두리를 따라 유성 기어(133a)가 복수개 구비되어 있고, 그 반대 방향인 타측면에는 회전축 고정부(133b)가 구비되어 있으며, 회전축 고정부(133b)에는 관통공이 형성되어 있어서, 회전축부(150)의 회전축 샤프트(151)가 관통하여 설치된다.The first rotation shaft gear 133 is provided with a plurality of planetary gears 133a along one edge thereof on one side facing the first inner gear 132, and the rotation shaft fixing part 133b on the other side in the opposite direction. Is provided, the through hole is formed in the rotating shaft fixing portion 133b, the rotating shaft shaft 151 of the rotating shaft portion 150 is installed through.

그리고, 기어 하우징 커버(131')는 평판 형상으로 되어 있어서, 개방된 기어 하우징(131)의 일단부를 막도록 고정 결합되고, 일측 중심부에는 제1 회전축 기어(133)의 회전축 고정부(133b)가 결합 고정되는 커버 고정부(131a')가 돌출 구비되어 있으며, 커버 고정부(131a')에는 회전축부(150)의 회전축 샤프트(151)가 통과하는 관통공이 형성되어 있다.In addition, the gear housing cover 131 ′ has a flat plate shape, and is fixedly coupled to block one end of the open gear housing 131, and a rotation shaft fixing part 133 b of the first rotation shaft gear 133 is provided at one central portion thereof. The cover fixing part 131a 'coupled to be fixed is provided, and the through hole through which the rotating shaft shaft 151 of the rotating shaft part 150 passes is formed in the cover fixing part 131a'.

따라서, 연결 기어(132a)를 통해 회전링(112)의 회전링 기어(112a')와 맞물린 제1 내측 기어(132)가 상기 회전링(112)과 함께 회전하고, 제1 내측 기어(132)가 회전하면 그 내주면의 기어(132b) 맞물린 제1 회전축 기어(133)의 유성 기어(133a)가 회전됨으로써, 후술하는 바와 같이 유성 기어(133a)와 맞물리는 태양 기어(152)를 회전시키고, 회전축부(150)를 회전시킨다.Accordingly, the first inner gear 132 engaged with the rotary ring gear 112a 'of the rotary ring 112 via the connecting gear 132a rotates together with the rotary ring 112, and the first inner gear 132 is rotated. Rotates the planetary gear 133a of the first rotary shaft gear 133 meshed with the gear 132b on its inner circumferential surface, thereby rotating the sun gear 152 that meshes with the planetary gear 133a, as described later. Rotate the unit 150.

이하, 제2 내측 기어(134) 및 제2 회전축 기어(135)는 상술한 제1 내측 기어(132) 및 제1 회전축 기어(133)와 동일 혹은 유사한 기능을 하고, 그 조립 방법 역시 동일 혹은 유사하므로 그에 대한 설명은 생략하도록 한다. Hereinafter, the second inner gear 134 and the second rotary shaft gear 135 have the same or similar functions as the aforementioned first inner gear 132 and the first rotary shaft gear 133, and the assembly method thereof is also the same or similar. Therefore, description thereof will be omitted.

동력전달장치(100)의 회전축부(150)는 기어부(130)를 통해 동력을 전달받아 회전됨으로써, 전기자동차나 하이브리드 자동차의 차륜축 등을 회전시키는 것으로, 양단부에는 모터 축(113b)의 모터 축 기어(113c)에 삽입 결합됨으로써 맞물리는 샤 프트 기어(151a)가 구비되어 있는 회전축 샤프트(151) 및 상기 회전축 샤프트(151)의 몸통에 결합된 태양 기어(152, 153)를 포함한다.The rotation shaft unit 150 of the power transmission device 100 rotates by receiving power through the gear unit 130 to rotate the wheel shaft of the electric vehicle or the hybrid vehicle, and both ends of the motor of the motor shaft 113b. It includes a rotary shaft shaft 151 is provided with a shaft gear 151a engaged by being inserted into the shaft gear 113c and sun gears 152 and 153 coupled to the body of the rotary shaft shaft 151.

그리고, 상술한 기어부(130)가 제1 회전축 기어(133) 및 제2 회전축 기어(135)를 포함한 2개의 회전축 기어(133, 135)를 구비하고 있는 것에 대응하여, 제1 회전축 기어(133) 및 제2 회전축 기어(135)의 유성 기어(133a, 135a)에 각각 맞물리는(즉, 내합하는) 태양 기어(152, 153) 역시 2개가 구비된다.In addition, the gear unit 130 described above includes two rotation shaft gears 133 and 135 including the first rotation shaft gear 133 and the second rotation shaft gear 135, and thus, the first rotation shaft gear 133. And two sun gears 152 and 153 meshed (ie mating) with the planetary gears 133a and 135a of the second rotary shaft gear 135, respectively.

이와 같이, 본 발명은 회전축 샤프트(151)의 샤프트 기어(151a)가 회전자(113)의 모터 축(113b)에 맞물려 있어서, 제1방향으로 회전하는 회전자(113)로부터 동력을 전달받아 당해 회전축부(150)가 회전되므로, 본 발명의 회전축부(150)가 첫째로는 회전자(113)에 의해 동력을 전달받아 회전되는 것이다.As described above, in the present invention, the shaft gear 151a of the rotating shaft shaft 151 is engaged with the motor shaft 113b of the rotor 113, and receives power from the rotor 113 rotating in the first direction. Since the rotary shaft unit 150 is rotated, the rotary shaft unit 150 of the present invention is first rotated by receiving power from the rotor 113.

또한, 도 3과 같이, 제2방향으로 회전하는 회전링(112)에 맞물려 있는 제1 내측 기어(132) 및 제2 내측 기어(134)가 각각 제1 유성 기어(133a) 및 제2 유성 기어(135a)의 외측에 맞물리고, 회전축부(150)의 제1 태양 기어(152) 및 제2 태양 기어(153)는 각각 제1 유성 기어(133a) 및 제2 유성 기어(135a)의 내측에 맞물려 있어서, 본 발명의 회전축부(150)가 둘째로는 회전링(112)에 의해 동력을 전달받아 회전되는 것이다.In addition, as shown in FIG. 3, the first inner gear 132 and the second inner gear 134 engaged with the rotary ring 112 rotating in the second direction are respectively the first planetary gear 133a and the second planetary gear. It meshes with the outer side of 135a, and the 1st sun gear 152 and the 2nd sun gear 153 of the rotating shaft part 150 are respectively inside the 1st planetary gear 133a and the 2nd planetary gear 135a. In meshing, the rotary shaft unit 150 of the present invention is rotated by receiving power by the rotary ring 112.

즉, 예시된 도 4를 통해 알 수 있는 바와 같이, 시계 방향으로 회전하는 회전자(113)에 맞물려 있는 회전축 샤프트(151)가 상기 회전자(113)로부터 동력을 전달받아 역시 시계방향으로 회전됨과 동시에, 반시계 방향으로 회전하는 회전링(112)에 맞물린 내측 기어(132, 134)가 유성 기어(133a, 135a)의 외측에 맞물려 있어서, 상기 유성 기어(133a, 135a)의 내측에 맞물려 있는 회전축부(150)의 태양 기어(152, 153)를 시계 방향으로 회전시킨다.That is, as can be seen through the illustrated in Figure 4, the rotary shaft shaft 151 engaged with the rotor 113 that rotates in the clockwise direction is also rotated in the clockwise direction by receiving power from the rotor 113 and At the same time, the inner gears 132 and 134 engaged with the rotary ring 112 rotating in the counterclockwise direction are engaged with the outer side of the planetary gears 133a and 135a, so that they are engaged with the inner gears 133a and 135a. The sun gears 152 and 153 of the part 150 are rotated clockwise.

따라서, 시계 방향으로 회전하는 회전자(113)와 반시계 방향으로 회전하는 회전링(112)에 의해 동시에 회전축부(150)를 시계 방향으로 회전시킬 수 있게 되므로, 회전축부(150)의 토크를 배가시킬 수 있게 한다.Therefore, the rotating shaft portion 150 can be rotated clockwise by the rotor 113 rotating clockwise and the rotating ring 112 rotating counterclockwise, so that the torque of the rotating shaft portion 150 is increased. Make it double.

또한, 위에서 설명한 바와 같이 태양 기어(152, 153)와, 내측 기어(132, 134) 및 회전축 기어(133, 135)를 각각 2개씩 구비하여, 더욱더 토크를 배가시킬 수 있게 한다. 물론, 이러한 태양 기어(152, 153)와, 내측 기어(132, 134) 및 회전축 기어(133, 135)를 각각 3개 이상씩 구비할 수도 있음은 자명하다.In addition, as described above, two sun gears 152 and 153, two inner gears 132 and 134, and two rotation shaft gears 133 and 135 are provided, respectively, to further double the torque. Of course, it is apparent that the sun gears 152 and 153, the inner gears 132 and 134, and the rotary shaft gears 133 and 135 may be provided at least three, respectively.

한편, 본 발명은 회전링(112)과 회전자(113)가 서로 반대 방향으로 회전되도록하는 전자력의 발생을 위해 전원공급부를 포함하는데, 전원공급부는, 도 5에 도시된 바와 같이, 배터리 보호부(160)와, 배터리(170)와, 충전 제어부(180) 및 태양전지(190) 등을 포함한다.On the other hand, the present invention includes a power supply for generating the electromagnetic force to rotate the rotating ring 112 and the rotor 113 in the opposite direction, the power supply, as shown in Figure 5, the battery protection unit 160, a battery 170, a charging controller 180, a solar cell 190, and the like.

그리고, 배터리 보호부(160)는 그 내부에 공지된 바와 같은 과충전 및 과방전 방지회로 등을 구비하고 있으며, 모터부(110)와 배터리(170) 사이에 전기적으로 연결된다.In addition, the battery protection unit 160 includes an overcharge and overdischarge prevention circuit as is known therein, and is electrically connected between the motor unit 110 and the battery 170.

배터리(170)는 2차 전지로서 상기 배터리 보호부(160)와 전기적으로 연결되어 있으며, 회전링(112)과 회전자(113)에 전자력이 발생하도록 전원을 공급하거나, 혹은 일 예로 전기자동차가 관성에 의해 주행하는 타행시 모터부(110)에서 발생하 는 회생전력을 입력받아 충전된다.The battery 170 is a secondary battery electrically connected to the battery protection unit 160, and supplies power to generate the electromagnetic force to the rotating ring 112 and the rotor 113, or, for example, an electric vehicle The other side is charged by receiving the regenerative power generated by the motor unit 110 when running by inertia.

충전 제어부(180)는 모터부(110)와 배터리 보호부(160) 사이에 설치되어, 상술한 회생전력을 배터리(170)에 충전할지를 결정 및 제어하는 것으로, 배터리(170)의 충전 상태 감시 및 전기자동차의 타행 여부 감시 등의 기능을 포함한다.The charging control unit 180 is installed between the motor unit 110 and the battery protection unit 160 to determine and control whether the above-described regenerative power is charged to the battery 170, and monitor the charge state of the battery 170. It includes functions such as monitoring of the running of electric vehicles.

태양전지(190)는 에너지를 획득 및 공급하는 부가적인 수단으로서, 수광된 태양 에너지를 전기 에너지로 변환한 다음 배터리 보호부(160)를 통해 배터리(170)에 제공함으로써, 배터리(170)의 충전 상태를 보장한다.The solar cell 190 is an additional means of acquiring and supplying energy. The solar cell 190 converts the received solar energy into electric energy and then provides the battery 170 through the battery protector 160 to charge the battery 170. Guarantee the condition.

특히, 종래에는 모터(미도시)의 브러쉬(미도시)와 정류자(미도시)가 기계적으로 접촉되어 있어서 회생전력의 대부분을 마찰열로 소비하였음에 비해, 본 발명은 모터부(110)의 모터 하우징(111)과 회전링(112)이 기계적으로 접촉되어 있지 않고, 권선과 영구자석 간의 전자기 유도 방식으로 회생 전력을 발생시키므로, 효율적인 에너지의 생산을 가능하게 하고, 그와 같이 생산된 에너지를 배터리(170)에 충전시킬 수 있게 한다.In particular, in the related art, the brush (not shown) of the motor (not shown) and the commutator (not shown) are mechanically contacted, so that most of the regenerative power is consumed by frictional heat. Since the 111 and the rotary ring 112 are not in mechanical contact and generate regenerative electric power by the electromagnetic induction method between the winding and the permanent magnet, it is possible to produce an efficient energy, and the energy produced as described above is stored in a battery ( 170).

이상, 본 발명의 특정 실시예에 대하여 설명하였다. 그러나, 본 발명의 사상 및 범위는 이러한 특정 실시예에 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 요지를 변경하지 않는 범위 내에서 다양하게 수정 및 변형이 가능하다는 것을 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 것이다. The specific embodiments of the present invention have been described above. However, the spirit and scope of the present invention is not limited to these specific embodiments, and various modifications and variations can be made without departing from the spirit of the present invention. Those who have it will understand.

따라서, 이상에서 기술한 실시예들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이므로, 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 하며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. Therefore, since the embodiments described above are provided to completely inform the scope of the invention to those skilled in the art, it should be understood that they are exemplary in all respects and not limited. The invention is only defined by the scope of the claims.

본 발명의 동력전달장치는 각각 독립적으로 회전하는 회전링과 회전자를 통해 동시에 회전축 샤프트를 회전시킴으로써 토크를 높일 수 있게 한다. 또한, 관성에 의해 운전하는 타행 시에는 효율적으로 회생 전력을 발생시켜 배터리를 충전시킴에 따라 에너지 효율을 높일 수 있게 한다. 따라서, 실질적으로 유용하면서도 그린 에너지 시대에 적합한 동력전달장치의 제공을 가능하게 한다.The power transmission device of the present invention makes it possible to increase the torque by rotating the rotary shaft shaft at the same time through the rotary ring and the rotor to rotate independently of each other. In addition, when driving by inertia, the regenerative power can be efficiently generated to increase energy efficiency by charging the battery. Thus, it is possible to provide a power transmission device that is practically useful and suitable for the green energy era.

도 1은 본 발명에 따른 동력전달장치를 나타낸 사시도이다.1 is a perspective view showing a power transmission device according to the present invention.

도 2는 본 발명에 따른 동력전달장치를 나타낸 분해 사시도이다.2 is an exploded perspective view showing a power transmission device according to the present invention.

도 3은 본 발명에 따른 동력전달장치의 기어부와 회전축부의 연결 상태를 나타낸 부분도이다.3 is a partial view showing a connection state of the gear unit and the rotating shaft of the power transmission device according to the present invention.

도 4는 본 발명에 따른 동력전달장치의 동작 상태도이다.4 is an operational state diagram of a power transmission device according to the present invention.

도 5는 본 발명에 따른 동력전달장치의 전원공급부를 나타낸 블록도이다.5 is a block diagram showing a power supply unit of a power transmission device according to the present invention.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

110: 모터부 111: 모터 하우징110: motor portion 111: motor housing

111': 모터 하우징 커버 112: 회전링111 ': motor housing cover 112: rotary ring

112': 회전링 커버 113: 회전자112 ': rotating ring cover 113: rotor

130: 기어부 131: 기어 하우징130: gear unit 131: gear housing

132, 134: 내측 기어 133, 135: 회전축 기어132 and 134: inner gear 133 and 135: rotary shaft gear

133a, 135a: 유성 기어 131': 기어 하우징 커버133a, 135a: Planetary gear 131 ': Gear housing cover

150: 회전축부 151: 회전축 샤프트150: rotating shaft portion 151: rotating shaft shaft

152, 153: 태양 기어152, 153: sun gear

Claims (4)

원통 형상으로 이루어진 모터 하우징과; 원통 형상으로 이루어져 있으며, 상기 모터 하우징 내부에서 회전하도록 설치된 회전링; 및 상기 회전링의 내부에서 회전하도록 설치된 정류자와 상기 정류자의 일단 또는 양단에 결합된 모터 축을 구비한 회전자;를 포함하며, 상기 회전링과 회전자는 전자력에 의해 각각 독립적으로 회전하되, 상기 회전링과 회전자의 회전 방향은 서로 반대 방향인 모터부와,A motor housing having a cylindrical shape; A rotating ring having a cylindrical shape and installed to rotate inside the motor housing; And a rotor having a commutator installed to rotate inside the rotating ring and a motor shaft coupled to one or both ends of the commutator, wherein the rotating ring and the rotor rotate independently of each other by an electromagnetic force. The direction of rotation of the rotor and the motor is opposite to each other, 단부에는 상기 회전자의 모터 축에 맞물리는 샤프트 기어가 형성되어 있는 회전축 샤프트; 및 상기 회전축 샤프트의 몸통에 결합된 태양 기어;를 포함하는 회전축부 및A rotating shaft shaft formed at an end thereof with a shaft gear engaging with the motor shaft of the rotor; And a sun gear coupled to the body of the rotary shaft shaft. 상기 모터 하우징에 결합되되, 내부에 중공부를 구비한 기어 하우징과; 상기 기어 하우징 내부에 설치되며, 상기 회전링에 의해 회전되는 내측 기어; 및 외측은 상기 내측 기어에 맞물리고, 내측은 상기 태양 기어에 맞물리는 유성 기어를 구비한 회전축 기어;를 포함하는 기어부A gear housing coupled to the motor housing and having a hollow portion therein; An inner gear installed inside the gear housing and rotated by the rotation ring; And an outer side of the rotating shaft gear having a planetary gear meshing with the inner gear and an inner side meshing with the sun gear. 로 이루어진 것을 특징으로 하는 동력전달장치.Power transmission device characterized in that consisting of. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 회전링의 개방된 양단부에 결합되는 회전링 커버를 포함하고, 상기 내측 기어를 향하는 상기 회전링 커버의 일측면에는 회전링 기어가 결합되어 있으며, 상기 회전링 기어는 상기 내측 기어의 일측에 구비된 연결기어와 맞물려 있어서, 상기 회전링에 의해 상기 내측 기어가 회전되도록 구성된 것을 특징으로 하는 동력전달장치.And a rotary ring cover coupled to both open ends of the rotary ring, wherein one side of the rotary ring cover facing the inner gear is coupled with a rotary ring gear, and the rotary ring gear is provided on one side of the inner gear. And a coupling gear, wherein the inner gear is rotated by the rotary ring. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 회전축 샤프트에 결합된 상기 태양 기어와, 상기 회전축 기어 및 상기 내측 기어는 각각 복수개인 것을 특징으로 하는 동력전달장치.And a plurality of said sun gear, said rotary shaft gear, and said inner gear coupled to said rotary shaft shaft. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 전자력에 의해 상기 회전링과 회전자가 서로 반대 방향으로 회전될 수 있도록,The rotating ring and the rotor can be rotated in opposite directions by the electromagnetic force, 상기 모터 하우징의 내주면에는 전원이 공급되는 권선 또는 영구자석이 구비되어 있고,The inner circumferential surface of the motor housing is provided with a winding or permanent magnet to which power is supplied. 상기 정류자의 외주면에는 전원이 공급되는 권선 또는 영구자석이 구비되어 있으며,The outer circumferential surface of the commutator is provided with a winding or permanent magnet to which power is supplied. 상기 회전링의 외주면에는 상기 모터 하우징에 구비된 권선 또는 영구자석과 함께 전자력선을 발생시키는 권선 또는 영구자석이 구비됨과 동시에, 상기 회전링의 내주면에는 상기 정류자에 구비된 권선 또는 영구자석과 함께 전자력선을 발생시키는 권선 또는 영구자석이 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 동력전달장치.The outer circumferential surface of the rotary ring is provided with a winding or permanent magnet for generating an electromagnetic force line together with the winding or permanent magnet provided in the motor housing, and at the same time the inner circumferential surface of the rotary ring is provided with the winding or permanent magnet provided in the commutator. Power transmission device characterized in that it is provided with a winding or permanent magnet for generating a magnetic force line.
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