KR101339189B1 - Power Transmission Device for Infinitely Variable Transmission of Vehicle - Google Patents

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KR101339189B1 KR1020120039210A KR20120039210A KR101339189B1 KR 101339189 B1 KR101339189 B1 KR 101339189B1 KR 1020120039210 A KR1020120039210 A KR 1020120039210A KR 20120039210 A KR20120039210 A KR 20120039210A KR 101339189 B1 KR101339189 B1 KR 101339189B1
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Abstract

본 발명은 기존의 클러치 및 무단변속기 없이도 아이들링(공회전)에서부터 오버드라이브(Over Drive)까지 무한변속이 가능함과 동시에, 동력전달장치의 구성을 간소화하여 제조비용을 낮출 수 있고, 차량의 주행중 부하에 대응하여 회전동력원의 출력을 단계적으로 상승시킬 수 있도록 함으로써 차량의 등판능력, 가속성 및 최고속도의 성능을 향상시킬 수 있는 2륜 차량용 무한변속 동력전달장치를 제공하는데 목적이 있다.
본 발명은, 선기어의 축이 차륜의 회전중심축이 되도록 위치시켜 유성기어조립체의 링기어를 차륜에 고정 설치하고, 제1 회전동력원은 유성기어조립체의 선기어와 연동하도록 연결하고, 제2 회전동력원은 상기 유성기어조립체의 캐리어와 연동하도록 연결하여 이루어지며, 상기 제1 회전동력원은 차륜에 걸리는 부하에 대응하여 회전수가 단계적으로 변경되도록 제어되고, 상기 제2 회전동력원은 상기 제1 회전동력원의 단계적으로 변경된 회전수에 따라 아이들링(공회전) 회전수가 변경되고, 상기 제2 회전동력원의 회전수를 아이들링 회전수로부터 가속 또는 감속시키는 것에 의해 상기 링기어와 연결된 차륜을 정,역방향으로 회전시키도록 구성한 것에 특징이 있다.The present invention is capable of infinitely shifting from idling (over idle) to overdrive without an existing clutch and continuously variable transmission, and at the same time, can simplify the configuration of the power transmission device to lower the manufacturing cost and cope with the load while the vehicle is running. The purpose of the present invention is to provide an infinitely variable power transmission device for a two-wheeled vehicle that can improve the climbing capacity, acceleration, and maximum speed performance of the vehicle by gradually increasing the output of the rotational power source.
According to the present invention, the shaft of the sun gear is positioned so as to be the center of rotation of the wheel, and the ring gear of the planetary gear assembly is fixed to the wheel, and the first rotational power source is connected to the sun gear of the planetary gear assembly to connect the second rotational power source. Is connected to interlock with a carrier of the planetary gear assembly, wherein the first rotational power source is controlled to change the rotational speed stepwise in response to the load applied to the wheel, and the second rotational power source is stepwise of the first rotational power source. The idling rotational speed is changed according to the rotational speed changed, and the wheel connected to the ring gear is rotated in the forward and reverse directions by accelerating or decelerating the rotational speed of the second rotational power source from the idling rotational speed. There is a characteristic.

Figure R1020120039210
Figure R1020120039210

Description

2륜 차량용 무한변속 동력전달장치{Power Transmission Device for Infinitely Variable Transmission of Vehicle}Power Transmission Device for Infinitely Variable Transmission of Vehicle

본 발명은 2륜 차량용 무한변속 동력전달장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 2개의 회전동력원과 1개의 유성기어조립체를 이용하여 클러치나 복잡한 V벨트식 무단변속기 없이도 아이들링(공회전)에서부터 오버드라이브(Over Drive)까지 무한변속을 구현할 수 있고 또한 차량의 등판능력, 가속성 및 최고속도의 성능을 향상시킬 수 있는 2륜 차량용 무한변속 동력전달장치에 관한 것이다.The present invention relates to an infinitely variable power transmission device for a two-wheeled vehicle. More specifically, using two rotary power sources and one planetary gear assembly, an overdrive from an idle (idle) without a clutch or a complicated V-belt continuously variable transmission is provided. The present invention relates to an infinitely variable power transmission device for a two-wheeled vehicle capable of implementing infinite shifts and improving the climbing capacity, acceleration, and top speed of the vehicle.

도 1은 V벨트식 무단변속기가 적용된 종래의 2륜 차량용 동력전달장치를 나타낸 것으로, 도시된 바와 같이 종래의 2륜 차량용 동력전달장치는, 엔진(1)과 바퀴(2) 사이에 설치된 V벨트식 무단변속기(3)와 감속기어열(4)로 구성되어 있다.1 shows a conventional two-wheel drive power transmission device to which a V-belt continuously variable transmission is applied. As shown in the drawings, a conventional two-wheel drive power transmission device includes a V-belt provided between an engine 1 and a wheel 2. It consists of a continuously variable transmission 3 and a reduction gear train 4.

즉, V벨트식 무단변속기(3)는 엔진(1) 측의 구동축(5)과 바퀴(2) 측의 종동축(6) 사이에 설치하고, 감속기어열(4)은 상기 종동축(6)과 바퀴축(7) 사이에 설치한 것으로, 엔진(1)의 구동에 의해 구동축(5)이 회전하면, 종동축(6)은 구동축(5)으로부터 무단변속기(3)를 통해 변속된 회전력을 전달받아 회전하고, 종동축(6)의 회전력은 종동축(6)과 바퀴축(7) 사이에 설치된 감속기어열(4)에 의해 감속되어 바퀴축(7)에 전달됨으로써 바퀴(2)를 전진 구동시키도록 된 것이다.That is, the V-belt continuously variable transmission 3 is installed between the drive shaft 5 on the engine 1 side and the driven shaft 6 on the wheel 2 side, and the reduction gear train 4 is the driven shaft 6. ) And the wheel shaft (7), when the drive shaft (5) is rotated by the drive of the engine 1, the driven shaft (6) is a rotational force shifted from the drive shaft (5) through the continuously variable transmission (3) Received and rotated, the rotational force of the driven shaft (6) is decelerated by the reduction gear train (4) installed between the driven shaft (6) and the wheel shaft (7) wheels (2) by being transmitted to the wheel shaft (7) It is to drive forward.

V벨트식 무단변속기(3)의 구성은, 구동축(5)에 설치된 구동풀리조립체(3a)와, 종동축(6)에 설치된 종동풀리조립체(3b)와, 상기 구동풀리조립체(3a)와 종동풀리조립체(3b)를 연결하는 V벨트(3c)와, 상기 종동풀리조립체(6)쪽에 설치된 클러치조립체(3d)로 이루어져 있다.The configuration of the V-belt type CVT 3 includes a drive pulley assembly 3a provided on the drive shaft 5, a driven pulley assembly 3b provided on the driven shaft 6, and the drive pulley assembly 3a and the driven shaft. It consists of a V belt (3c) for connecting the pulley assembly (3b), and a clutch assembly (3d) provided on the driven pulley assembly (6).

따라서, 엔진(1)의 구동으로 구동축(5)을 통해 무단변속기(3)의 구동풀리조립체(3a)가 회전하게 되면, V벨트(3c)로 연결된 종동풀리조립체(3b)가 회전되고, 클러치조립체(3d)는 엔진(1)의 회전수가 아이들링속도(차량의 종류에 따라 2000∼2500RPM) 이하인 경우, 종동풀리조립체(3b)의 회전력이 종동축(6)에 전달되지 않도록 함으로써 바퀴(2)가 정지해 있는 아이들링 상태를 유지할 수 있도록 하고, 아이들링속도 이상에서는 원심력에 의해 종동풀리조립체(3b)의 회전력을 종동축(6)에 전달함으로써 감속기어열(4)을 통해 바퀴축(7)으로 회전력을 전달하여 차량을 전진 주행시키도록 되어 있다.Therefore, when the drive pulley assembly 3a of the continuously variable transmission 3 is rotated through the drive shaft 5 by the driving of the engine 1, the driven pulley assembly 3b connected to the V belt 3c is rotated, and the clutch is rotated. The assembly 3d is configured to prevent the rotational force of the driven pulley assembly 3b from being transmitted to the driven shaft 6 when the rotation speed of the engine 1 is lower than the idling speed (2000 to 2500 RPM depending on the type of vehicle). To maintain the idle idling state, and at the idling speed or higher, the rotational force of the driven pulley assembly 3b is transmitted to the driven shaft 6 by the centrifugal force to the wheel shaft 7 through the reduction gear train 4. It is designed to drive the vehicle forward by transmitting rotational force.

또한, 변속주행은, 차량 운전자가 차량 손잡이에 구비된 가속기를 조작하여 엔진(1)의 회전수를 더욱 높이게 되면, 구동풀리조립체(3a)에 구비된 웨이트롤러(8)의 원심력에 의해 구동풀리조립체(3a)의 양쪽 폭이 좁혀지게 되고, 이로써 V벨트(3c)가 직경이 큰 바깥쪽으로 밀리는 것에 의해 종동풀리조립체(3b)와의 회전비가 변화되어 자동적으로 무단 변속이 이루어지도록 되어 있다.In addition, when the vehicle driver further increases the rotation speed of the engine 1 by operating the accelerator provided in the vehicle handle, the driving pulley is driven by the centrifugal force of the wait controller 8 provided in the drive pulley assembly 3a. Both widths of the assembly 3a are narrowed, whereby the rotational ratio with the driven pulley assembly 3b is changed by pushing the V-belt 3c outward with a large diameter so that the endless shift is made automatically.

그러나, 상기와 같은 종래의 2륜 차량용 동력전달장치는, 구동풀리조립체(3a), 종동풀리조립체(3b), V벨트(3c) 및 클러치조립체(3d)로 이루어진 복잡한 구성의 V벨트식 무단변속기(3)와 다수개의 기어들이 조합된 감속기어열(4)로 구성됨에 따라 차량의 제조비용을 상승시킬 뿐만 아니라, 차량의 동력전달부가 복잡해지고 사이즈가 커지는 단점이 있고, V벨트식 무단변속기에 의한 변속범위가 좁아 차량의 등판능력, 가속성 및 최고속도의 성능을 향상시킬 수 없는 문제가 있었다.However, the conventional power transmission device for a two-wheeled vehicle as described above is a V-belt type CVT having a complicated configuration consisting of a drive pulley assembly 3a, a driven pulley assembly 3b, a V belt 3c, and a clutch assembly 3d. (3) and reducer gear train (4) combined with a plurality of gears not only increases the manufacturing cost of the vehicle, but also has the disadvantage that the power transmission portion of the vehicle is complicated and the size is large, the V-belt CVT Due to the narrow transmission range, there was a problem that the performance of the vehicle's climbing ability, acceleration and top speed could not be improved.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 기존의 클러치 및 무단변속기 없이도 아이들링(공회전)에서부터 오버드라이브(Over Drive)까지 무한변속이 가능함과 동시에, 동력전달장치의 구성을 간소화하여 제조비용을 낮출 수 있고, 사이즈를 작게 하여 차량의 탑재가 용이한 하며, 동력전달장치에서의 에너지 손실을 최소화하여 에너지 효율 및 경제성을 향상시킨 2륜 차량용 무한변속 동력전달장치를 제공하는데 있다.The present invention is to solve the conventional problems as described above, the object of which can be infinitely shifted from idling (over idle) to overdrive (overdrive) without the existing clutch and continuously variable transmission, and at the same time the configuration of the power transmission device It is to provide an infinitely variable power transmission device for a two-wheeled vehicle that can be manufactured by reducing the manufacturing cost, making it easy to mount a vehicle by reducing its size, and minimizing energy loss in the power transmission device, thereby improving energy efficiency and economy. .

또한, 본 발명은 차량의 주행중 부하에 대응하여 회전동력원의 출력을 단계적으로 상승시킬 수 있도록 함으로써 차량의 등판능력, 가속성 및 최고속도의 성능을 향상시킬 수 있는 2륜 차량용 무한변속 동력전달장치를 제공하는데 있다. In addition, the present invention provides an infinitely variable power transmission device for a two-wheeled vehicle that can improve the performance of the climbing capacity, acceleration and top speed of the vehicle by gradually increasing the output of the rotational power source corresponding to the load while the vehicle is running. It is.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 선기어의 축이 차륜의 회전중심축이 되도록 위치시켜 유성기어조립체의 링기어를 차륜에 고정 설치하고, 제1 회전동력원은 유성기어조립체의 선기어와 연동하도록 연결하고, 제2 회전동력원은 상기 유성기어조립체의 캐리어와 연동하도록 연결하여 이루어지며, 상기 제1 회전동력원은 차륜에 걸리는 부하에 대응하여 회전수가 단계적으로 변경되도록 제어되고, 상기 제2 회전동력원은 상기 제1 회전동력원의 단계적으로 변경된 회전수에 따라 아이들링(공회전) 회전수가 변경되고, 상기 제2 회전동력원의 회전수를 아이들링 회전수로부터 가속 또는 감속시키는 것에 의해 상기 링기어와 연결된 차륜을 정,역방향으로 회전시키도록 된 2륜 차량용 무한변속 동력전달장치에 특징이 있다. In order to achieve the above object, the present invention, the shaft of the sun gear is positioned so that the center of rotation of the wheel fixed to the ring gear of the planetary gear assembly to the wheel, the first rotational power source to interlock with the sun gear of the planetary gear assembly The second rotational power source is connected to the carrier of the planetary gear assembly, the first rotational power source is controlled so that the rotational speed is changed stepwise in response to the load on the wheel, the second rotational power source is The idle rotation speed is changed according to the stepwise changed rotation speed of the first rotation power source, and the wheel connected to the ring gear is fixed by accelerating or decelerating the rotation speed of the second rotation power source from the idling rotation speed. It features a variable speed drive train for two-wheeled vehicles that is designed to rotate in the reverse direction.

또한, 본 발명은 상기 제1 회전동력원이 선기어의 축과 동축상에 위치한 차체 프레임에 고정되고, 제1 회전동력원의 출력축은 선기어의 축과 직접 연결되며. 제2 회전동력원은 상기 제1 회전동력원의 대향측에 위치하여 캐리어의 축과 동축상에 위치한 차체 프레임에 고정되고, 제2 회전동력원의 출력축은 캐리어의 축과 직접 연결된 2륜 차량용 무한변속 동력전달장치에 특징이 있다.In addition, the present invention is the first rotational power source is fixed to the vehicle body frame coaxial with the axis of the sun gear, the output shaft of the first rotational power source is directly connected to the axis of the sun gear. A second rotational power source is located on the opposite side of the first rotational power source is fixed to the vehicle body frame coaxial with the axis of the carrier, the output shaft of the second rotational power source is a variable speed power transmission for two-wheeled vehicle directly connected to the axis of the carrier The device is characterized.

또한, 본 발명은 상기 제1 및 제2 회전동력원이 전기모터인 2륜 차량용 무한변속 동력전달장치에 특징이 있다.In addition, the present invention is characterized in an infinitely variable power transmission device for a two-wheeled vehicle wherein the first and second rotational power sources are electric motors.

또한, 본 발명은 상기 차륜에 설치되어 차륜의 회전중심축을 중심으로 회전가능하게 된 종동휘일과, 상기 차륜과 종동휘일 사이에 설치되어 종동휘일의 전진주행방향 회전운동만 차륜에 전달하도록 설치된 일방향회전기구와, 상기 종동휘일과 연결체로 연결된 원동휘일과, 상기 원동휘일을 회전시키기 위한 한 쌍의 페달을 구비한 2륜 차량용 무한변속 동력전달장치에 특징이 있다.In addition, the present invention is installed between the wheel and the driven wheel that is rotatable about the center of rotation of the wheel is installed on the wheel, and installed between the wheel and the driven wheel to transmit only the forward driving direction rotational movement of the driven wheel to the wheel An endless power transmission device for a two-wheeled vehicle has a one-way rotating mechanism, a driven wheel connected to the driven wheel and a connecting body, and a pair of pedals for rotating the driven wheel.

이러한 특징적 구성을 가지는 본 발명에 의하면, 선기어의 축이 차륜의 회전중심축이 되도록 하여 유성기어조립체의 링기어를 차륜에 고정 설치하고, 제1 회전동력원은 유성기어조립체의 선기어와 연결하고, 제2 회전동력원은 상기 유성기어조립체의 캐리어와 연결함에 따라, 제1 회전동력원을 일정한 회전수로 회전시킬 때, 차륜과 연결된 링기어의 회전수가 0이 되는 차량의 정지상태에서 제2 회전동력원은 일정한 회전수로 공회전하는 아이들링 상태를 유지할 수 있고, 이러한 아이들링 상태에서 제2 회전동력원의 회전수를 아이들링 회전수로부터 가속 또는 감속시키는 것에 의해 차륜을 정,역방향으로 회전시켜 전진주행 또는 후진주행을 할 수 있게 된다.According to the present invention having such a characteristic configuration, the shaft of the sun gear is to be the center of rotation of the wheel fixedly install the ring gear of the planetary gear assembly to the wheel, the first rotational power source is connected to the sun gear of the planetary gear assembly, 2 When the rotational power source is connected to the carrier of the planetary gear assembly, when the first rotational power source is rotated at a constant rotational speed, the second rotational power source is constant in a stationary state of the vehicle where the rotational speed of the ring gear connected to the wheel becomes zero. The idle idling state can be maintained at the rotational speed, and in this idling state, the wheel can be rotated in the forward and reverse directions by accelerating or decelerating the rotational speed of the second rotational power source from the idling rotational speed so that forward driving or backward driving can be performed. Will be.

따라서, 종래에 구비되었던 클러치, V벨트식 무단변속기 및 감속기어열의 복잡한 구성 없이도 차량의 아이들링 및 변속 주행이 가능함은 물론, 제2 회전동력원의 회전수를 설정하는 것에 따라 공회전에서부터 오버드라이브(Over Drive)까지 무한변속시킬 수 있게 되므로, 차량의 동력전달장치를 간소화할 수 있고, 차륜의 회전중심에 제1 및 제2 회전동력원과 유성기어조립체가 설치되어 차량을 더욱 소형화 및 경량화할 수 있다.Therefore, the vehicle can be idled and shifted without requiring a complicated configuration of a clutch, a V-belt type CVT, and a reduction gear train, which are conventionally provided, as well as setting the rotational speed of the second rotational power source. Since it is possible to infinitely shift up to), the power transmission device of the vehicle can be simplified, and the first and second rotational power sources and the planetary gear assembly are installed at the center of rotation of the wheel to further reduce the size and weight of the vehicle.

또한 본 발명은 제1 회전동력원의 회전수가 차륜의 부하에 대응하여 단계적으로 변경되고, 이로 인해 제2 회전동력원의 아이들링 회전수도 단계적으로 변경됨에 따라, 차량 주행중 부하 정도에 대응하여 차륜을 구동하기 위한 제2 회전동력원의 출력이 단계적으로 조절되므로, 차량의 등판능력, 가속성 및 최고속도의 성능을 향상시킬 수 있는 유용한 발명인 것이다.In addition, according to the present invention, the rotational speed of the first rotational power source is changed in stages in correspondence to the load of the wheels, and thus the idling rotational speed of the second rotational power source is also changed in steps, thereby driving the wheels in response to the degree of load while the vehicle is running. Since the output of the second rotational power source is adjusted step by step, it is a useful invention that can improve the performance of the climbing capacity, acceleration and top speed of the vehicle.

도 1은 종래의 2륜 차량용 동력전달장치를 나타낸 단면도.
도 2는 본 발명에 따른 2륜 차량용 무한변속 동력전달장치를 나타낸 단면도.1 is a cross-sectional view showing a conventional power transmission device for a two-wheeled vehicle.
Figure 2 is a cross-sectional view showing a variable speed power transmission device for a two-wheeled vehicle according to the present invention.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부도면에 의거하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명의 2륜 차량용 무한변속 동력전달장치는, 도 2에 도시된 바와 같이, 2개의 제1 및 제2 회전동력원과 1개의 유성기어조립체(130)로 이루어진다.As shown in FIG. 2, the infinitely variable power transmission device for a two-wheeled vehicle according to the present invention includes two first and second rotational power sources and one planetary gear assembly 130.

유성기어조립체(130)는 차륜(140)의 회전중심에 설치되어 링기어(134)와 차륜(140)이 연동하도록 연결한 것으로, 선기어(131)의 축이 차륜(140)의 회전중심축이 되도록 위치시켜 유성기어조립체(130)의 링기어(134)의 바깥둘레면을 차륜(140)의 안둘레면에 고정하여 설치된다.The planetary gear assembly 130 is installed at the center of rotation of the wheel 140 to connect the ring gear 134 and the wheel 140 to interlock. The axis of the sun gear 131 is the center of rotation of the wheel 140. Positioned so that the outer peripheral surface of the ring gear 134 of the planetary gear assembly 130 is fixed to the inner peripheral surface of the wheel 140 is installed.

제1 및 제2 회전동력원으로는 밧데리(150)의 전력으로 구동하는 제1 및 제2 전기모터(110,120)를 사용한다. 이때, 도시하지 않았지만 2륜 차량의 차체에는 차륜(140)의 회전을 이용하여 발전시킬 수 있는 발전기를 구비하고, 발전기로부터 발생된 전기를 밧데리(150)에 충전시킬 수 있도록 하는 것이 바람직하다.As the first and second rotational power sources, first and second electric motors 110 and 120 that are driven by the power of the battery 150 are used. At this time, although not shown, the vehicle body of the two-wheeled vehicle is provided with a generator capable of generating power by using the rotation of the wheel 140, it is preferable to be able to charge the battery 150 with electricity generated from the generator.

상기 제1 전기모터(110)는 일정한 회전수로 회전하되, 일정한 회전수를 복수단계, 예를 들면 1000rpm, 2000rpm, 3000rpm의 복수 단계로 설정하여 두고, 이 중에서 운전자에 의한 가속기(160)의 조작과 주행중 차륜(140)에 걸리는 부하 정도에 따라, 모터콘트롤러(180)에 의해 출력 단계를 자동 제어할 수 있도록 구성한다.The first electric motor 110 is rotated at a constant rotational speed, the predetermined rotational speed is set in a plurality of stages, for example, a plurality of stages of 1000rpm, 2000rpm, 3000rpm, among which the operation of the accelerator 160 by the driver In accordance with the degree of load applied to the wheel 140 while driving, the motor controller 180 is configured to automatically control the output stage.

또한, 제1 전기모터(110)는 차륜(140)에 설치된 유성기어조립체(130)의 선기어(131)와 연동하도록 연결된 것으로, 제1 전기모터(110)를 선기어(131)의 축과 동축상에 위치한 차체 프레임(170)에 고정하고, 제1 전기모터(110)의 출력축을 선기어(131)의 축과 직접 연결한다.In addition, the first electric motor 110 is connected to interlock with the sun gear 131 of the planetary gear assembly 130 installed on the wheel 140, the first electric motor 110 is coaxial with the axis of the sun gear 131. It is fixed to the body frame 170 located in, and directly connects the output shaft of the first electric motor 110 with the shaft of the sun gear 131.

상기 제2 전기모터(120)는 가속기(160)의 조작 정도에 따라 0∼4500rpm의 범위 내에서 회전하도록 모터콘트롤러(180)에 의해 제어되도록 구성한다. 또한 제2 전기모터(120)는 복수개의 유성기어(132)가 배치된 캐리어(133)와 연동하도록 연결된 것으로, 제2 전기모터(120)는 상기 제1 전기모터(110)의 대향측에 위치되어 캐리어(133)의 축과 동축상에 위치한 차체 프레임(170)에 고정되고, 제2 전기모터(120)의 출력축을 캐리어(133) 축과 직접 연결하여 구성된다.The second electric motor 120 is configured to be controlled by the motor controller 180 to rotate in the range of 0 to 4500rpm in accordance with the degree of operation of the accelerator 160. In addition, the second electric motor 120 is connected to interlock with the carrier 133 in which the plurality of planetary gears 132 are disposed, and the second electric motor 120 is located on the opposite side of the first electric motor 110. And fixed to the vehicle body frame 170 positioned coaxially with the axis of the carrier 133, and configured to directly connect the output shaft of the second electric motor 120 with the axis of the carrier 133.

이때, 캐리어(133)는 선기어(131) 주위에 배치된 복수개의 유성기어(132)가 선기어(131)의 주위로 회전할 수 있도록 구성된 것이고, 상기 제2 전기모터(110)는 감속기어부(121)를 일체로 구비한 전기모터를 사용하여, 이 감속기어부(121)에 의해 제2 전기모터(120)와 캐리어(133)를 원하는 회전비로 설정할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.In this case, the carrier 133 is configured such that the plurality of planetary gears 132 disposed around the sun gear 131 can rotate around the sun gear 131, and the second electric motor 110 is the reduction gear unit 121. It is preferable to use the electric motor provided integrally, so that the second electric motor 120 and the carrier 133 can be set to a desired rotation ratio by the reduction gear part 121.

한편, 본 발명은 상기 차륜(140)에 종동휘일(191)이 설치되어 차륜(140)의 회전중심축을 중심으로 회전가능하게 되어 있고, 차륜(140)과 종동휘일(191) 사이에는 일방향회전기구(192)가 설치되어 종동휘일(191)의 회전운동을 차륜(140)쪽으로만 전달하도록 구성되어 있다. 또한, 상기 종동휘일(191)은 페달축(193)에 회전자유롭게 설치된 원동휘일(194)과 연결체(195)로 연결되어 있고, 상기 원동휘일(194)은 페달축(193) 양쪽에 구비된 한 쌍의 페달(196)에 의해 회전하도록 되어 있다. 상기 연결체(195)는 예를 들면 체인으로 구성하고, 원동휘일(194) 및 종동휘일(191)은 스프로킷휘일로 구성하는 것이 바람직하고, 일방향회전기구(192)로는 공지의 일방향 클러치베어링 또는 일방향 래칫기구를 사용할 수 있다.On the other hand, according to the present invention, the driven wheel 191 is installed on the wheel 140 so as to be rotatable about the central axis of rotation of the wheel 140, and the wheel 140 and the driven wheel 191 in one direction. Rotating mechanism 192 is installed is configured to transmit the rotational movement of the driven wheel 191 only to the wheel 140 side. In addition, the driven wheel 191 is connected to the driving wheel 194 and the connecting body 195 freely installed on the pedal shaft 193, the driving wheel 194 is provided on both sides of the pedal shaft (193). It is made to rotate by the pair of pedals 196 which were made. The connecting member 195 is configured by, for example, a chain, and the primary wheel 194 and the driven wheel 191 are preferably configured by a sprocket wheel, and the one-way rotating mechanism 192 is a known one-way clutch bearing or One-way ratchet mechanisms can be used.

따라서, 페달(196)의 회전운동은 원동휘일(194), 연결체(195), 종동휘일(191) 및 일방향회전기구(192)를 통해 차륜(140)에 전달되어 차륜(140)을 회전시킴으로써 차량을 주행시킬 수 있고, 일방향회전기구(192)는 차륜(140)의 회전속도가 종동휘일(191)의 회전속도보다 빠를 때, 차륜(140)의 회전운동이 종동휘일(191)로 전달되지 않도록 하는 기능을 수행한다. Accordingly, the rotational movement of the pedal 196 is transmitted to the wheel 140 through the driving wheel 194, the connecting member 195, the driven wheel 191 and the one-way rotating mechanism 192 to rotate the wheel 140. The vehicle can be driven, and the one-way rotation mechanism 192 has a rotational motion of the wheel 140 when the rotational speed of the wheel 140 is faster than the rotational speed of the driven wheel 191. This function prevents the data from being sent to.

이러한 구성으로 이루어진 본 발명의 작용을 설명하면 다음과 같다. 먼저 제1 회전동력원인 제1 전기모터(110)의 단계적인 회전수를 예를 들면 1000rpm, 2000rpm, 3000rpm의 3단계로 설정하고, 처음 시동을 걸어 제1 전기모터(110)를 1단계인 1000rpm으로 회전시키게 되면, 제1 전기모터(110)와 1:1로 연동하도록 된 유성기어조립체(130)의 선기어(131)가 1000rpm으로 회전하고, 선기어(131)의 회전에 연동하여 복수개의 유성기어(132)가 배치된 캐리어(133)도 회전하게 된다.Referring to the operation of the present invention made of such a configuration as follows. First, the stepwise rotational speed of the first electric motor 110, which is the first rotational power source, is set in three stages, for example, 1000 rpm, 2000 rpm, and 3000 rpm, and the first electric motor 110 is set as the first stage by 1000 rpm. When rotated, the sun gear 131 of the planetary gear assembly 130 to be interlocked 1: 1 with the first electric motor 110 is rotated at 1000rpm, a plurality of planetary gears in conjunction with the rotation of the sun gear 131. The carrier 133 on which the 132 is disposed is also rotated.

선기어(131)와 링기어(134)의 기어비가 1:3일 때, 링기어(134)가 정지 상태의 선기어(131)와 캐리어(133)의 회전비는 4:1이므로, 1000rpm으로 회전하는 선기어(131)에 대하여 캐리어(133)는 250rpm으로 회전하게 된다.When the gear ratio of the sun gear 131 and the ring gear 134 is 1: 3, the rotation gear ratio of the sun gear 131 and the carrier 133 in which the ring gear 134 is stationary is 4: 1, so the sun gear rotates at 1000 rpm. The carrier 133 rotates at 250 rpm with respect to 131.

이러한 캐리어(133)의 회전은, 유성기어(132)를 통해 링기어(134)에 전달되고, 이때의 회전력이, 정지되어 있는 차륜(140)을 회전시키기 위한 힘보다 클 경우, 차륜(140)을 구동하여 차량을 주행시킬 수 있지만, 정지되어 있는 차륜(140)을 회전시키기 위한 힘보다 작을 경우는, 링기어(134) 및 차륜(140)은 회전하지 않고 정지한 상태로 있게 된다.The rotation of the carrier 133 is transmitted to the ring gear 134 through the planetary gear 132, and when the rotational force at this time is greater than the force for rotating the stationary wheel 140, the wheel 140 Although the vehicle can be driven to drive the vehicle, the ring gear 134 and the wheel 140 remain in a stopped state without rotation when they are smaller than a force for rotating the stationary wheel 140.

또한 링기어(134)가 정지한 상태에서는 유성기어(132)가 링기어(134)를 따라 선기어(131) 주위로 회전하게 되고, 복수개의 유성기어(132)가 배치된 캐리어(133)는 선기어(131)의 축을 중심으로 회전하게 된다.In addition, when the ring gear 134 is stopped, the planetary gear 132 rotates around the sun gear 131 along the ring gear 134, and the carrier 133 in which the plurality of planetary gears 132 are disposed is a sun gear. It rotates about the axis of 131.

즉 이러한 상태는, 제1 전기모터(110)는 1000rpm으로 일정하게 회전하지만, 차륜(140)은 정지하고 있는 아이들링(공회전) 상태로서, 기존의 클러치 없이도, 이러한 아이들링 상태를 유지할 수 있다.That is, in this state, the first electric motor 110 is constantly rotated at 1000 rpm, but the wheel 140 is in an idling (idle) state in which it is stopped, and this idling state can be maintained without a conventional clutch.

이때, 상기 제1 전기모터(110)의 1단계 회전수 1000rpm은 상기와 같은 아이들링(공회전) 상태를 유지할 수 있도록 설정된 것으로, 차량의 무게 등, 차량이 정지한 상태에서 차륜(140)에 걸리는 하중을 감안하여 설계변경될 수 있다. 또한 이러한 차량의 아이들링 상태에서 캐리어(133)의 회전은 제2 전기모터(120)에 전달되는 것으로, 이때, 캐리어(133)와 제2 전기모터(120)가 감속기어부(121) 없이 직접 연결되어 1:1의 회전비를 가지는 경우, 제2 전기모터(120)는 250rpm으로 회전하지만, 제2 전기모터(120)에 1:3의 감속비를 가지는 감속기어부(121)를 구비한 경우, 제2 전기모터(120)를 750rpm으로 회전시킬 수 있고, 이로써 제2 전기모터(120)의 아이들링 회전수를 전기모터의 특성상 가장 적합한 회전수로 설정하여 공회전시킬 수 있게 된다.At this time, the first rotational speed 1000rpm of the first electric motor 110 is set to maintain the idling (idling) state as described above, the load applied to the wheel 140 in the stopped state, such as the weight of the vehicle Design changes may be made in consideration of the above. In addition, the rotation of the carrier 133 is transmitted to the second electric motor 120 in the idling state of the vehicle, in which case the carrier 133 and the second electric motor 120 are directly connected without the reduction gear unit 121. In the case of having a rotation ratio of 1: 1, the second electric motor 120 rotates at 250 rpm, but in the case in which the second electric motor 120 includes the reduction gear unit 121 having a reduction ratio of 1: 3, the second electric motor The motor 120 may be rotated at 750 rpm, whereby the idling rotation speed of the second electric motor 120 may be set to the most suitable rotation speed due to the characteristics of the electric motor, thereby allowing idling.

이어서, 상기한 아이들링 상태에서 운전자가 손으로 조작하는 가속기(160)를 조작하여 제2 전기모터(120)의 회전수를 증가시키게 되면, 이와 연동하는 캐리어(133)의 회전이 가속되어 링기어(134)에 작용하는 유성기어(132)의 회전력을 증가시키게 되므로, 이때의 증가된 회전력이 차륜(140)을 회전시키기 위한 힘보다 크게 되면, 링기어(134)와 이에 연동하는 차륜(140)을 회전시켜 차량을 전진 주행시킬 수 있게 된다.Subsequently, when the driver operates the accelerator 160 operated by hand in the idling state to increase the rotation speed of the second electric motor 120, the rotation of the carrier 133 linked thereto is accelerated and the ring gear ( Since the rotational force of the planetary gear 132 acting on the 134 is increased, when the increased rotational force is greater than the force for rotating the wheel 140, the ring gear 134 and the wheel 140 interlocked with the ring gear 134 are increased. By rotating, the vehicle can be driven forward.

이와 같이 가속기(160)의 조작 정도에 따라 모터콘트롤러(180)에 의해 제2 전기모터(120)의 회전수가 제어되므로, 차량의 주행속도를 변속시킬 수 있게 되며, 제2 전기모터(120)의 회전수를 최대 4500rpm까지 설정하여 캐리어(133)의 회전수를 선기어(131)의 회전수보다 높게 가속시키면 오버드라이브를 구현할 수 있다.As such, since the rotation speed of the second electric motor 120 is controlled by the motor controller 180 according to the operation degree of the accelerator 160, the speed of the vehicle may be shifted, and the speed of the second electric motor 120 may be reduced. By setting the rotational speed up to 4500rpm to accelerate the rotational speed of the carrier 133 higher than the rotational speed of the sun gear 131 can be implemented overdrive.

또한, 본 발명은 차량의 주행중, 급가속이나 오르막길 또는 지면의 마찰저항이 클 때에는 차량에 큰 부하가 걸려 주행성능이 크게 저하된다. 이때에는 모터콘트롤러(180)가 가속기(160)의 조작 및 차륜(140)의 주행 부하 정도에 대응하여 제1 전기모터(110)의 회전수를 단계적으로 제어하여 출력을 높이게 된다.In addition, according to the present invention, when the vehicle is running, when the rapid acceleration, the uphill road, or the frictional resistance of the ground is large, a large load is applied to the vehicle, and driving performance is greatly reduced. At this time, the motor controller 180 controls the rotation speed of the first electric motor 110 step by step in response to the operation of the accelerator 160 and the driving load degree of the wheel 140 to increase the output.

즉, 제1 전기모터(110)가 1000rpm으로 회전하고 있는 상태에서 회전수를 2단계인 2000rpm으로 증가시키게 되면, 아이들링 상태에서의 제2 전기모터(120) 회전수가 750rpm에서 1500rpm으로 증가하게 되고, 가속기(160)를 조작하여 증가된 아이들링 회전수로부터 제2 전기모터(120)의 회전수를 가속시킬 수 있게 되므로, 차륜(140)을 주행시키기 위한 출력도 커지게 되며, 제1 전기모터(110)의 회전수를 3000rpm으로 증가시키는 경우, 출력을 더욱 높일 수 있다.That is, when the rotational speed is increased to 2000 rpm of two stages while the first electric motor 110 is rotating at 1000 rpm, the rotation speed of the second electric motor 120 in the idling state is increased from 750 rpm to 1500 rpm. Since the speed of the second electric motor 120 can be accelerated from the increased idling speed by operating the accelerator 160, the output for driving the wheel 140 also increases, and the first electric motor 110 is operated. Increasing the number of revolutions to 3000rpm can further increase the output.

이와 같이 차량을 주행시키기 위한 출력이 가속기(160)의 조작과 차륜(140)에 걸리는 부하에 대응하여 단계적으로 조절되므로, 차량의 등판능력, 가속성 및 최고속도의 성능을 최적으로 유지할 수 있다.In this way, since the output for driving the vehicle is adjusted step by step in response to the operation of the accelerator 160 and the load on the wheel 140, it is possible to optimally maintain the performance of the climbing capacity, acceleration and maximum speed of the vehicle.

한편, 본 발명은 사용자가 차량에 구비된 페달(196)을 발로 조작하게 되면, 원동휘일(194), 연결체(195) 및 종동휘일(191)에 의해 차륜(140)이 회전하게 되므로, 제1 및 제2 전기모터(110,120)를 구동하지 않고도 차량을 주행시킬 수 있게 된다. 이로써 2륜 차량을 운동목적으로 사용할 수도 있을 뿐만 아니라, 밧데리(160) 방전시 밧데리(160)를 충전할 수 있는 비상충전기능으로 사용할 수 있다.On the other hand, in the present invention, when the user manipulates the pedal 196 provided in the vehicle with the foot, the wheel 140 is rotated by the driving wheel 194, the connecting member 195 and the driven wheel 191, The vehicle can be driven without driving the first and second electric motors 110 and 120. As a result, the two-wheeled vehicle may not only be used for exercise purposes, but may also be used as an emergency charging function that may charge the battery 160 when the battery 160 is discharged.

지금까지 설명된 실시예는 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한 것에 불과하고, 본 발명의 권리범위는 설명된 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상과 특허청구범위 내에서 이 분야의 당업자에 의하여 다양한 변경, 변형 또는 치환이 가능할 것이며, 그와 같은 실시예들은 본 발명의 범위에 속하는 것으로 이해되어야 한다.It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description of the present invention are exemplary and explanatory and are intended to be illustrative of the present invention and not to be construed as limiting the scope of the present invention as defined by the appended claims. It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.

110,120 : 제1 및 제2 전기모터 130 : 유성기어조립체
131 : 선기어 132 : 유성기어
133 : 캐리어 134 : 링기어
140 : 차륜 150 : 밧데리
160 : 가속기 170 : 차체프레임
180 : 모터콘트롤러 191 : 종동휘일
192 : 일방향회전기구 194 : 원동휘일
195 : 연결체 196 : 페달 110,120: first and second electric motor 130: planetary gear assembly
131: sun gear 132: planetary gear
133: carrier 134: ring gear
140: wheel 150: battery
160: accelerator 170: body frame
180: motor controller 191: driven wheel
192: one-way rotating mechanism 194: circular wheel
195: Connector 196: Pedal

Claims (4)

선기어의 축이 차륜의 회전중심축이 되도록 위치시켜 유성기어조립체의 링기어를 차륜에 고정 설치하고, 제1 회전동력원은 유성기어조립체의 선기어와 연동하도록 연결하고, 제2 회전동력원은 상기 유성기어조립체의 캐리어와 연동하도록 연결하여 이루어지며,
상기 제1 회전동력원은 차륜에 걸리는 부하에 대응하여 회전수가 단계적으로 변경되도록 제어되고, 상기 제2 회전동력원은 상기 제1 회전동력원의 단계적으로 변경된 회전수에 따라 아이들링(공회전) 회전수가 변경되고, 상기 제2 회전동력원의 회전수를 아이들링 회전수로부터 가속 또는 감속시키는 것에 의해 상기 링기어와 연결된 차륜을 정,역방향으로 회전시키도록 됨을 특징으로 하는 2륜 차량용 무한변속 동력전달장치.Position the shaft of the sun gear so that it is the center of rotation of the wheel, and fix the ring gear of the planetary gear assembly to the wheel, the first rotational power source is connected to the sun gear of the planetary gear assembly, and the second rotational power source is the planetary gear It is made in connection with the carrier of the assembly,
The first rotational power source is controlled so that the rotational speed is changed in stages in response to the load applied to the wheel, the second rotational power source is changed in idling (idling) rotational speed in accordance with the stepped rotational speed of the first rotational power source, And a wheel connected to the ring gear in a forward and reverse direction by accelerating or decelerating the rotational speed of the second rotational power source from the idling rotational speed. 제 1 항에 있어서, 상기 제1 회전동력원은 선기어의 축과 동축상에 위치한 차체 프레임에 고정되고, 제1 회전동력원의 출력축은 선기어의 축과 직접 연결되며. 제2 회전동력원은 상기 제1 회전동력원의 대향측에 위치하여 캐리어의 축과 동축상에 위치한 차체 프레임에 고정되고, 제2 회전동력원의 출력축은 캐리어의 축과 직접 연결된 것을 특징으로 하는 2륜 차량용 무한변속 동력전달장치.The method of claim 1, wherein the first rotational power source is fixed to the vehicle body frame coaxial with the axis of the sun gear, the output shaft of the first rotational power source is directly connected to the axis of the sun gear. The second rotary power source is located on the opposite side of the first rotary power source is fixed to the vehicle body frame coaxial with the axis of the carrier, the output shaft of the second rotary power source for a two-wheeled vehicle, characterized in that directly connected to the axis of the carrier Infinitely variable speed power train. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 제1 및 제2 회전동력원은 전기모터인 것을 특징으로 하는 2륜 차량용 무한변속 동력전달장치.3. The variable speed power transmission device for a two-wheeled vehicle according to claim 1 or 2, wherein the first and second rotational power sources are electric motors. 제 3 항에 있어서, 상기 차륜에 설치되어 차륜의 회전중심축을 중심으로 회전가능하게 된 종동휘일과, 상기 차륜과 종동휘일 사이에 설치되어 종동휘일의 전진주행방향 회전운동만 차륜에 전달하도록 설치된 일방향회전기구와, 상기 종동휘일과 연결체로 연결된 원동휘일과, 상기 원동휘일을 회전시키기 위한 한 쌍의 페달을 구비한 것을 특징으로 하는 2륜 차량용 무한변속 동력전달장치.4. The driven wheel according to claim 3, wherein the driven wheel is installed on the wheel to be rotatable about the central axis of rotation of the wheel, and is installed between the wheel and the driven wheel to transmit only the forward driving direction rotational movement of the driven wheel to the wheel. And a pair of pedals for rotating the driven wheel, and a one-way rotating mechanism provided therein, a driven wheel connected to the driven wheel and a connecting body, and an endless power transmission device for a two-wheeled vehicle.
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