KR101591278B1 - 차동기어와 무단변속기를 결합한 복합변속기 및 이를 이용한 변속방법 - Google Patents

차동기어와 무단변속기를 결합한 복합변속기 및 이를 이용한 변속방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 차량용 변속기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 저속에서는 차동기어 및 변속기어를 통해 동력을 전달하고 고속에서는 무단변속기 및 차동기어를 통해 동력을 전달하는 차동기어와 무단변속기를 결합한 복합변속기에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 많은 토크와 적은 회전수를 요구하는 저단에서는 차동기어유닛을 통해 변속을 수행하고, 상대적으로 적은 토크와 많은 회전수를 요구하는 고단에서는 무단변속기를 통해 변속을 수행함으로써 각 유닛의 장점만을 취합하여 최적의 변속효율을 제공할 수 있다.

Description

차동기어와 무단변속기를 결합한 복합변속기 및 이를 이용한 변속방법{COMPOUND TRANSMISSION OF COMBINING DIFFERENTIAL-GEAR AND CVT AND SHIFTING METHOD USING THEREOF}
본 발명은 변속기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 저속에서는 기어식으로 동력을 전달하고 고속에서는 무단변속기를 통해 동력을 전달하는 차동기어와 무단변속기를 결합한 복합변속기에 관한 것이다.
변속기(Transmission)는 알려진 바와 같이 엔진의 동력을 속도에 따라 필요한 회전력으로 바꾸어 전달하는 변속장치이다.
차량이나 굴착기, 기계식 펌프와 같은 장치들은 엔진에서 발생한 동력을 이용하여 작동하는 것으로 저속에서는 더 강한 토크와 낮은 회전을 필요로 하며, 속도가 빨라짐에 따라 토크보다는 고속의 회전이 필요하게 되는데, 이와 같은 역할을 수행하는 것이 변속기이다.
예컨대, 일반적인 자동차 변속기는 1단에서 5단까지의 변속단계로 이루어져 있다. 1단과 2단 기어에서는 힘을 세게 발휘하도록 감속비가 크게 설정되어 있고, 3단과 4단 기어에서는 중속과 고속에서 속도를 유지하거나 가속할 수 있도록 엔진 회전수와 비슷한 기어비로 되어 있다. 5단은 오버드라이브(Over Drive)라고 하여 고속에서의 주행을 위한 엔진 회전수보다 낮은 기어비로 이루어져 있다.
이러한 변속기는 사람의 클러치(Clutch) 조작 여부에 따라서 직접 조작하는 수동(Manual)방식과 유압으로 미션이 속도에 따라 맞는 변속을 직접 해주는 자동(Auto)방식이 있으며, 기어 대신에 벨트를 사용하여 연속적인 변속비를 얻을 수 있는 무단변속기(CVT : Continuously Variable Transmission)가 있다.
과거에는 수동방식이 주로 사용되었으나 조작방식의 번거로움으로 인하여 근래에는 자동변속기나 무단변속기가 주로 사용되고 있다.
이 중, 자동변속기는 구조가 복잡하고 가격이 비싸며, 특히 수동방식에 비해 연료소비율이 높은 단점이 있으며, 무단변속기는 기어비가 연속적으로 변하기 때문에 가장 높은 힘을 내는 특정 rpm을 계속적으로 사용할 수 있으므로 연비가 개선되는 장점이 있으나, 큰 힘을 전달하기에는 한계가 있어서 특히 출발 시나 저속에서 동력을 제대로 전달하지 못하고 내구성이 약한 단점이 있어서 경차에 주로 사용되는 한계가 있다.
따라서, 단일방식의 변속기에서 벋어나 각 변속기의 장점을 얻을 수 있는 새로운 복합변속기의 개발이 요구되고 있다.
한편, 상기와 같은 변속기는 굴착기나 수중펌프에도 적용되어 샤프트를 회전시키면서 시추 또는 지하수의 양수를 수행하는데, 이때에도 양수율의 유량변화나 시추성능을 변화시키기 위해서는 샤프트의 회전수나 토크를 원활하게 가변시켜야 하므로 새로운 복합변속기가 필요하다.
대한민국 공개특허공보 제10-2012-0063339호
본 발명은 상기와 같은 선행기술의 문제점을 개선하기 위하여 창출된 것으로서, 변속기어와 차동기어(Differential Gear) 및 무단변속기(CVT)를 결합하여 변속기를 구성하면서 저속에서는 차동기어를 통해 변속을 수행하여 원활한 토크를 제공하고, 고속에서는 무단변속기를 통해 변속을 수행하여 원활한 회전수를 제공할 수 있는 차동기어와 무단변속기를 결합한 복합변속기를 제공하는 것이 그 목적이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 차동기어와 무단변속기를 결합한 복합변속기는, 엔진에서 발생하는 동력을 전달하면서 속도에 따라 필요한 회전력으로 변속시켜 전달하는 변속기에 있어서, 변속기 하우징; 상기 변속기 하우징에 내장된 상태로 상기 엔진에 연결되어 동력에 의해 회전하는 메인샤프트; 상기 변속기 하우징에 내장된 상태로 상기 메인샤프트와 분리된 상태를 이루는 보조샤프트; 상기 메인샤프트에 직접 연결되거나 상기 보조샤프트를 매개로 상기 메인샤프트에 연결되어 상기 변속기 하우징에서 인출되면서 회전력을 출력하는 출력샤프트; 상기 메인샤프트와 상기 보조샤프트를 기어식으로 연결하면서 설정된 기어비로 연결하여 상기 출력샤프트의 회전속도를 가변시키는 변속기어유닛; 상기 메인샤프트와 상기 보조샤프트를 무단변속식으로 연결하면서 상기 출력샤프트의 회전속도를 가변시키는 무단변속유닛; 상기 메인샤프트 및 상기 보조샤프트를 상기 출력샤프트와 차동기어식으로 연결하고, 상기 메인샤프트에 의해 회전하면서 상기 보조샤프트의 회전속도에 따라 상기 출력샤프트의 회전속도를 가변시키는 차동기어유닛; 상기 메인샤프트의 회전력을 상기 변속기어유닛을 통해 상기 차동기어유닛에 전달하거나 상기 무단변속유닛을 통해 상기 차동기어유닛에 전달하는 슬리브유닛; 및 상기 슬리브유닛을 통해 상기 보조샤프트의 회전을 구속하여 상기 메인샤프트의 회전력을 통해서만 상기 차동기어유닛을 회전시키거나, 상기 차동기어유닛 일부분의 회전을 구속하여 상기 출력샤프트의 회전방향을 전환시키는 고정축유닛;을 포함하여 구성될 수 있다.
예컨대, 상기 차동기어유닛은, 상기 출력샤프트에 동일체로 고정되어 상기 출력샤프트와 함께 회전하고, 원추형의 베벨기어로 이루어진 출력사이드기어; 상기 보조샤프트에 동일체로 고정되어 상기 변속기어유닛이나 상기 무단변속유닛을 통해 상기 보조샤프트와 함께 회전하고, 상기 출력사이드기어와 대칭상태를 이루면서 대면하는 보조사이드기어; 상기 출력사이드기어 및 상기 보조사이드기어에 치합된 상태로 상기 출력사이드기어와 상기 보조사이드기어의 둘레를 공전하면서 상기 출력사이드기어를 회전시키고, 상기 보조샤프트의 회전에 의한 상기 보조사이드기어의 회전에 의해 자전하면서 상기 출력사이드기어의 회전수를 가변시키는 한 쌍의 피니언기어; 상기 보조샤프트와 동축을 이루면서 공회전가능하게 결합되어 상기 메인샤프트에 의해 회전하거나 상기 슬리브유닛에 의해 상기 보조샤프트에 록킹되면서 상기 보조샤프트와 함께 회전하고, 상기 피니언기어들과 연결되어 상기 출력사이드기어와 상기 보조사이드기어의 둘레를 따라 상기 피니언기어들을 공전시키는 링기어; 상기 피니언기어들이 각각 공회전가능하게 결합된 상태로 상기 링기어에 동일체로 고정되어 상기 링기어와 함께 회전하는 차동기어케이스; 및 상기 메인샤프트에 공회전가능하게 결합된 상태로 상기 링기어에 치합되고, 상기 슬리브유닛에 의해 상기 메인샤프트에 록킹되면서 상기 메인샤프트의 회전력을 상기 링기어에 전달하는 메인샤프트기어;를 포함하여 구성될 수 있다.
예컨대, 상기 변속기어유닛은, 상기 메인샤프트에 동일체로 고정되어 상기 메인샤프트와 함께 상시 회전하는 제1 기어; 및 상기 보조샤프트에 공회전가능하게 결합된 상태로 상기 제1 기어에 치합되어 상기 제1 기어에 의해 공회전하거나 상기 슬리브유닛에 의해 상기 보조샤프트에 록킹되어 상기 보조샤프트와 함께 회전하고, 상기 제1 기어의 회전수를 감속시키는 기어비로 구성되어 상기 보조샤프트의 회전수를 감속시키면서 상기 출력사이드기어의 회전수를 증속시키는 제2 기어;를 포함하여 구성될 수 있다.
여기서, 상기 제2 기어는 상기 링기어보다 큰 직경으로 형성되는 것이 바람직하다.
예컨대, 상기 슬리브유닛은, 상기 메인샤프트에 설치되면서 상기 메인샤프트기어에 인접상태로 배치되어 상기 메인샤프트기어를 상기 메인샤프트에 록킹시키는 제1 슬리브; 상기 보조샤프트에 설치되면서 상기 링기어와 상기 변속기어유닛의 사이에 배치되어 상기 링기어를 상기 보조샤프트에 록킹시키거나 상기 변속기어유닛을 상기 보조샤프트에 록킹시키는 제2 슬리브; 및 상기 보조샤프트에 설치되면서 상기 무단변속유닛에 인접상태로 배치되어 상기 무단변속유닛을 통한 회전력을 상기 보조샤프트에 전달하는 제3 슬리브;를 포함하여 구성될 수 있다.
예컨대, 상기 고정축유닛은, 상기 보조샤프트에 의해 관통된 상태로 상기 변속기하우징에 고정되어 상기 보조샤프트의 회전을 허용하고, 상기 슬리브유닛의 작동에 의해 상기 보조샤프트와 록킹되면서 상기 보조샤프트의 회전을 정지시키는 제1 고정축; 및 상기 메인샤프트기어에 인접상태를 이루면서 상기 변속기하우징에 고정되고, 상기 메인샤프트기어에 밀착상태로 록킹되어 상기 메인샤프트기어의 회전을 정지시키면서 상기 링기어의 회전을 정지시키는 제2 고정축;을 포함하여 구성될 수 있다.
예컨대, 상기 무단변속유닛은, 상기 메인샤프트에 동일체로 고정되어 상기 메인샤프트와 함께 회전하며, 외경이 가변하는 메인쉬브; 및 상기 보조샤프트에 공회전가능하게 결합된 상태로 벨트에 의해 상기 메인쉬브에 연결되고, 상기 메인쉬브의 회전에 의해 공회전하거나 상기 슬리브유닛에 의해 상기 보조샤프트에 록킹되어 상기 보조샤프트를 회전시키는 보조쉬브;를 포함하여 구성될 수 있다.
전술한 바와 같은 본 발명에 따른 차동기어와 무단변속기를 결합한 복합변속기는, 많은 토크와 적은 회전수를 요구하는 저단에서는 변속기어유닛 및 차동기어유닛을 통해 변속을 수행하고, 상대적으로 적은 토크와 많은 회전수를 요구하는 고단에서는 무단변속유닛 및 차동기어유닛을 통해 변속을 수행함으로써 각 유닛의 장점만을 취합하여 최적의 변속효율을 제공할 수 있다.
특히, 본 발명은 무단변속유닛에 의한 후진변속 및 저단변속이 필요 없으므로 무단변속유닛을 경량화할 수 있고, 차동기어유닛 및 슬리브유닛의 조합을 통해 3단 기어세트 및 후진기어세트가 없이도 3단 변속과 후진 변속을 수행할 수 있다.
또한, 본 발명은 보조샤프트의 회전방향이 저단에서는 메인샤프트와 반대방향으로 회전하고, 무단변속유닛이 적용되는 고단에서는 메인샤프트와 같은 방향으로 회전하므로 무단변속유닛으로 처음 변속할 때 저회전으로 적용되어 마찰손실을 감소시킬 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 차동기어와 무단변속기를 결합한 복합변속기의 실시예를 나타내는 구성도.
도 2는 본 발명에 따른 실시예의 1단 변속 및 2단 변속을 나타내는 작동상태도.
도 3은 본 발명에 따른 실시예의 3단 변속 및 4단 변속을 나타내는 작동상태도.
도 4는 본 발명에 따른 실시예의 후진 변속을 나타내는 작동상태도.
이하에서 첨부 도면을 참고하여 본 발명의 실시예에 대해서 더욱 상세하게 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지의 범용적인 기능 또는 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.
본 발명의 개념에 따른 실시 예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 본 명세서 또는 출원에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시 예를 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명의 실시예에 의한 차동기어와 무단변속기를 결합한 복합변속기는 도 1에 도시된 바와 같이 변속기하우징(H), 메인샤프트(10), 보조샤프트(20), 출력샤프트(30), 변속기어유닛(100), 무단변속유닛(200), 차동기어유닛(300), 슬리브유닛(400) 및 고정축유닛(500)을 포함하여 구성될 수 있다.
여기서, 본 발명의 복합변속기는 통상적인 차량에 적용될 수 있으며, 또한 굴착기나 수중펌프 등과 같이 엔진의 동력으로 작동하면서 변속기가 필요한 모든 장치에도 적용될 수 있다.
변속기하우징(H)은 본 발명의 구성품들이 내장되는 것으로, 엔진(e)과 미도시된 동력수행부재에 인접상태로 설치된다.
여기서, 동력수행부재는 적용대상이 차량일 경우에는 회전력을 통해 차체를 이동시키는 차륜이고, 적용대상이 굴착기나 수중펌프일 경우에는 시추나 펌핑을 수행하는 샤프트이다.
메인샤프트(10)는 엔진(e)의 동력에 의해 회전하는 것으로, 도 1에 도시된 바와 같이 클러치나 토크컨버터와 같은 동력전달부재(c)를 통해 엔진(e)에 연결되며, 변속기하우징(H)에 회전가능하게 설치되어 엔진(e)의 동력에 의해 회전한다.
보조샤프트(20)는 도 1에 도시된 바와 같이 메인샤프트(10)와 분리된 상태를 이루면서 변속기하우징(H)에 회전가능하게 설치되며, 후술되는 변속기어유닛(100)이나 무단변속유닛(200) 또는 차동기어유닛(300)을 통해 메인샤프트(10) 및 출력샤프트(30)와 연결된다.
출력샤프트(30)는 미도시된 차륜에 연결되어 엔진(e)의 동력을 전달하면서 전술한 동력수행부재를 회전시키는 부재이다.
이러한 출력샤프트(30)는 후술되는 변속기어유닛(100)이나 무단변속유닛(200) 또는 차동기어유닛(300)을 통해 메인샤프트(10) 및 보조샤프트(20)에 연결되며, 운전속도에 따라 메인샤프트(10)에 직접연결되거나 보조샤프트(20)를 매개로 메인샤프트(10)에 연결되어 정회전 또는 역회전하면서 동력수행부재를 작동시킨다.
변속기어유닛(100)은 메인샤프트(10)와 보조샤프트(20)를 기어식으로 연결하여 메인샤프트(10)의 동력을 보조샤프트(20)에 전달하는 구성요소이다.
즉, 변속기어유닛(100)은 통상의 수동식 변속기에 구성되는 기계식 변속부재이다.
이러한 변속기어유닛(100)은 도 1에 도시된 바와 같이 제1 기어(110) 및 제2 기어(120)를 포함하여 구성될 수 있다.
제1 기어(110)는 도 1에 도시된 바와 같이 메인샤프트(10)에 동일체로 고정되어 메인샤프트(10)와 함께 상시적으로 회전한다.
제2 기어(120)는 보조샤프트(20)에 베어링을 통해 공회전가능하게 결합된 상태로 제1 기어(110)에 치합되어 공회전하거나 후술되는 제2 슬리브(420)에 의해 보조샤프트(20)에 록킹되면서 보조샤프트(20)와 함께 회전한다.
여기서, 제2 기어(120)는 도 1에 도시된 바와 같이 후술되는 링기어(340)보다 큰 직경으로 구성되어 링기어(340)에 의한 보조샤프트(20)의 회전수보다 제2 기어(120)에 의한 보조샤프트(20)의 회전수를 작게한다.
이는 메인샤프트(10)에 의한 링기어(340)의 회전수보다 보조사이드기어(320)의 회전수를 감속시킴으로써 후술되는 출력사이드기어(310)의 회전수를 증속시키기 위함이다.
무단변속유닛(200)은 메인샤프트(10)와 보조샤프트(20)를 무단변속식으로 연결하면서 출력샤프트(30)의 고속변속을 수행하는 구성요소이다.
이러한 무단변속유닛(200)은 통상의 무단변속기(CVT : Continuously Variable Transmission)와 같이 메인쉬브(210), 보조쉬브(220) 및 벨트(230)를 포함하여 구성된다.
좀 더 구체적으로, 메인쉬브(210)는 메인샤프트(10)에 동일체로 고정되어 회전하면서 외경이 가변된다. 그리고 보조쉬브(220)는 보조샤프트(20)에 공회전가능하게 결합된 상태로 외경이 가변되고, 벨트(230)를 통해 메인쉬브(210)와 연결되어 공회전하거나 후술되는 제3 슬리브(430)에 의해 보조샤프트(20)에 록킹되어 보조샤프트(20)를 회전시킨다.
즉, 보조쉬브(220)는 메인쉬브(210)의 외경이 확장됨에 따라 회전수가 증가하면서 보조샤프트(20)를 고속회전시킨다.
차동기어유닛(300)은 출력샤프트(30)를 메인샤프트(10) 및 보조샤프트(20)와 연결하면서 회전력의 전달방향이나 기어비를 가변시키면서 변속을 수행하는 구성요소이다.
차동기어(Differential Gear)는 알려진 바와 같이 자동차 양쪽바퀴의 회전수를 적절히 분배하여 구동시키는 장치로서, 좌우차륜에 연결된 한 쌍의 사이드기어에 치합되는 한 쌍의 피니언기어가 링기어에 의해 사이드기어의 둘레를 공전하면서 사이드기어를 회전시키며, 어느 한 쪽 차륜에 저항이 걸림에 따라 피니언기어가 자전하면서 다른 한 쪽의 사이드기어의 회전수를 증가시키는 장치이다.
예컨대, 차동기어유닛(300)은 도 1에 도시된 바와 같이 출력사이드기어(310), 보조사이드기어(320), 한 쌍의 피니언기어(330), 링기어(340), 차동기어케이스(350) 및 메인샤프트기어(360)를 포함하여 구성될 수 있다.
여기서, 출력사이드기어(310), 보조사이드기어(320) 및 한 쌍의 피니언기어(330)는 도 1에 도시된 바와 같이 서로 동일한 형태에 베벨기어로 구성되어 대칭상태로 치합된다.
출력사이드기어(310)는 출력샤프트(30)에 동일체로 고정되어 출력샤프트(30)와 함께 회전한다.
보조사이드기어(320)는 보조샤프트(20)에 동일체로 고정되어 보조샤프트(20)와 함께 회전한다.
한 쌍의 피니언기어(330)는 도 1에 도시된 바와 같이 출력사이드기어(310) 및 보조사이드기어(320)에 수직상태로 치합되어 후술되는 링기어(340)에 의해 출력사이드기어(310) 및 보조사이드기어(320)의 둘레를 공전하면서 출력사이드기어(310)를 회전시키고, 보조샤프트(20)에 의한 보조사이드기어(110)의 회전에 의해 자전하면서 출력사이드기어(310)의 회전수를 가변시킨다.
링기어(340)는 도 1에 도시된 바와 같이 보조샤프트(20)에 베어링을 통해 공회전가능하게 결합된 상태로 후술되는 메인샤프트기어(360)에 치합되며, 메인샤프트기어(360)의 회전에 의해 공회전하거나 후술되는 제2 슬리브(420)에 의해 보조샤프트(20)에 록킹되어 보조샤프트(20)와 함께 회전한다.
이러한 링기어(340)는 후술되는 차동기어케이스(350)를 통해 피니언기어(330)들과 연결되어 회전을 통해 피니언기어(330)들을 공전시킨다.
여기서, 링기어(340)는 전술한 바와 같이 제2 기어(120)보다 작은 직경으로 구성되며, 제2 기어(120)에 의한 보조샤프트(20)의 회전수보다 링기어(340)에 의한 보조샤프트(20)의 회전수를 많게 한다.
차동기어케이스(350)는 도 1에 도시된 바와 같이 한 쌍을 이루면서 링기어(340)에 동일체로 고정되어 링기어(340)와 함께 회전하며, 각각의 단부에 피니언기어(330)들이 공회전가능하게 결합된다.
즉, 피니언기어(330)들은 차동기어케이스(350)에 의해 링기어(340)와 함께 회전하면서 출력사이드기어(310) 및 보조사이드기어(320)의 둘레를 공전하며, 보조샤프트(20)에 의한 보조사이드기어(110)의 회전에 의해 자전하면서 출력사이드기어(310)의 회전수를 가변시킨다.
메인샤프트기어(360)는 도 1에 도시된 바와 같이 메인샤프트(10)에 베어링을 통해 공회전가능하게 결합된 상태로 링기어(340)에 치합된다.
이러한 메인샤프트기어(360)는 후술되는 제1 슬리브(410)에 의해 메인샤프트(10)에 록킹되어 메인샤프트(10)와 함께 회전하면서 메인샤프트(10)의 회전력을 링기어(340)에 전달한다.
슬리브유닛(400)은 메인샤프트(10)의 회전력을 보조샤프트(20)에 전달할 때 연결된 매개체, 즉 전술한 메인샤프트기어(360), 링기어(340), 제2 기어(120), 보조쉬브(220) 및 후술되는 제1 고정축(510)에 선택적으로 회전력을 전달하는 구성요소이다.
이러한 슬리브유닛(400)은 도 1에 도시된 바와 같이 제1 슬리브(410), 제2 슬리브(420) 및 제3 슬리브(430)를 포함하여 구성될 수 있다.
제1 슬리브(410)는 메인샤프트(10)에 설치되어 운전자의 제어에 의해 축방향을 따라 이동하면서 메인샤프트기어(360)를 메인샤프트(10)에 록킹시킨다.
이러한 제1 슬리브(410)는 1단, 2단, 3단의 저속변속 및 4단 이상의 고속변속에서 메인샤프트기어(360)를 메인샤프트(10)에 록킹시켜 함께 회전시키고, 후진변속에서 메인샤프트기어(360)를 메인샤프트(10)와 분리시켜 공회전시킨다.
제2 슬리브(420)는 도 1에 도시된 바와 같이 보조샤프트(20)에 설치되면서 링기어(340)와 제2 기어(120)의 사이에 배치되어 운전자의 제어에 의해 링기어(340) 또는 제2 기어(120)를 보조샤프트(20)에 록킹시킨다.
이러한 제2 슬리브(420)는 1단 변속에서 링기어(340)를 보조샤프트(20)에 록킹시키고, 2단과 후진변속에서 제2 기어(120)를 보조샤프트(20)에 록킹시키며, 3단과 4단 이상의 고속변속에서는 미작동한다.
제3 슬리브(430)는 도 1에 도시된 바와 같이 보조샤프트(20)에 설치되면서 운전자의 제어에 의해 축방향을 따라 이동하면서 무단변속유닛(200)의 보조쉬브(220)에 록킹되면서 보조쉬브(220)로 전달된 메인샤프트(10)의 회전력을 보조샤프트(20)에 전달하며, 후술되는 제1 고정축(510)에 보조샤프트(20)를 록킹시키면서 보조샤프트(20)의 회전을 정지시킨다.
고정축유닛(500)은 보조샤프트(20)의 회전을 구속하여 메인샤프트(10)의 회전력을 통해서만 차동기어유닛(300)을 회전시키거나 전술한 메인샤프트기어(360)의 회전을 구속하면서 출력샤프트(30)의 회전방향을 전환시켜 동력수행부재를 역회전시키는 구성요소이다.
이러한 고정축유닛(500)은 도 1에 도시된 바와 같이 제1 고정축(510) 및 제2 고정축(520)을 포함하여 구성될 수 있다.
제1 고정축(510)은 제3 슬리브(430)와 함께 보조샤프트(20)의 회전을 정지시키는 구성요소이다.
이러한 제1 고정축(510)은 도 1에 도시된 바와 같이 제3 슬리브(430)와 인접상태를 이루면서 변속기하우징(H)에 고정되며, 제3 슬리브(430)의 이동을 통해 보조샤프트(20)를 록킹시켜서 보조샤프트(20)의 회전을 정지시킨다.
즉, 제3 슬리브(430)는 4단 이상의 고속변속에서 보조쉬브(220)를 보조샤프트(20)에 록킹시키며, 3단 변속에서 보조샤프트(20)를 제1 고정축(510)에 록킹시켜서 보조샤프트(20) 및 보조사이드기어(320)의 회전을 정지시킨다.
제2 고정축(520)은 메인샤프트기어(360)의 회전을 정지시키는 구성요소로서, 변속기하우징(H)에 설치되어 운전자의 제어에 의해 작동하면서 메인샤프트기어(360)의 회전을 록킹시킨다.
이러한 제2 고정축(520)은 후진변속에서 메인샤프트기어(360)를 록킹시켜서 회전을 정지시킨다.
상기와 같은 구성요소를 포함하는 본 발명에 따른 복합변속기의 단수별 작동을 도 2 내지 도 4를 참조하여 설명한다.
1단 변속 시, 도 2의 (I)에 도시된 바와 같이 제1 슬리브(410)는 메인샤프트기어(360)를 메인샤프트(10)에 록킹시키고, 제2 슬리브(420)는 링기어(340)를 보조샤프트(20)에 록킹시킨다.
이에 따라, 링기어(340)와 보조샤프트(20) 및 보조사이드기어(320)는 동일한 회전수로 회전하며, 한 쌍의 피니언기어(330)는 무회전상태로 링기어(340) 및 차동기어케이스(350)와 함께 출력사이드기어(310) 및 보조사이드기어(320)의 둘레를 공전하면서 출력사이드기어(310)를 회전시킴으로써 출력샤프트(30)를 회전시킨다.
2단 변속 시, 도 2의 (II)에 도시된 바와 같이 제1 슬리브(410)는 메인샤프트기어(360)를 메인샤프트(10)에 록킹시키고, 제2 슬리브(420)는 제2 기어(120)를 보조샤프트(20)에 록킹시킨다.
이에 따라, 제2 기어(120)는 제1 기어(110)에 의해 회전하면서 보조샤프트(20)와 보조사이드기어(320)를 링기어(340)보다 감속된 속도로 회전시키며, 한 쌍의 피니언기어(330)는 링기어(340)와 함께 회전하는 동시에 화살표 방향으로 자전하면서 보조사이드기어(320)의 감속된 회전수만큼 출력사이드기어(310)의 회전을 증속시킨다.
3단 변속 시, 도 3의 (III)에 도시된 바와 같이 제1 슬리브(410)는 메인샤프트기어(360)를 메인샤프트(10)에 록킹시키고, 제3 슬리브(430)는 제1 고정축(510)에 록킹되면서 보조샤프트(20)의 회전을 정지시킨다.
이에 따라, 보조샤프트(20)와 보조사이드기어(320)는 회전이 정지하며, 한 쌍의 피니언기어(330)는 링기어(340)와 함께 공전하는 동시에 화살표 방향으로 자전하면서 출력사이드기어(310)의 회전을 증속시킨다.
4단 이상의 고속변속 시, 도 3의 (IV)에 도시된 바와 같이 제1 슬리브(410)는 메인샤프트기어(360)를 메인샤프트(10)에 록킹시키고, 제3 슬리브(430)는 보조쉬브(220)에 록킹되면서 메인샤프트(10)의 회전력을 보조샤프트(20)에 전달한다.
이에 따라, 보조샤프트(20)와 보조사이드기어(320)는 링기어(340)와 반대방향으로 회전하면서 피니언기어(330)를 자전시키며, 한 쌍의 피니언기어(330)는 링기어(340)와 함께 공전하여 출력사이드기어(310)를 회전시키는 동시에 보조사이드기어(320)에 의해 화살표방향으로 자전하면서 출력사이드기어(310)의 회전을 증속시킨다.
후진변속 시, 도 4의 (R)에 도시된 바와 같이 제1 슬리브(410)는 메인샤프트기어(360)에서 분리되면서 메인샤프트기어(360)에 전달되는 메인샤프트(10)의 동력을 차단하고, 제2 슬리브(420)는 제2 기어(120)를 보조샤프트(20)에 록킹시킨다.
또한, 제2 고정축(520)은 메인샤프트기어(360)를 록킹하여 회전을 정지시킨다.
이에 따라, 보조샤프트(20)와 보조사이드기어(320)는 제1 기어(110) 및 제2 기어(120)에 의해 회전하며, 링기어(340)는 메인샤프트기어(360)가 메인샤프트(10)에서 분리되면서 제2 고정축(520)에 고정됨에 따라 회전하지 않는다. 그리고, 한 쌍의 피니언기어(330)는 링기어(340)와 함께 공전이 정지된 상태에서 보조사이드기어(320)에 의해 화살표방향으로 자전하면서 출력사이드기어(310)를 역회전시킨다.
여기에서, 보조샤프트(20) 및 보조사이드기어(320)의 회전수(LR), 링기어(340)의 회전수(DR), 피니언기어(330)의 자전수(PR) 및 출력샤프트(30) 및 출력사이드기어(310)의 회전수(OR)의 관계를 살펴보면,
[식 1]
2DR = LR + OR , 2DR - LR = OR
[식 2]
PR = DR - LR = OR - DR
의 관계를 갖는다.
따라서, 상기 식 1에 의하면, LR이 2DR보다 점점 적어지면 OR은 점점 많아지며, LR이 무단변속유닛(200)으로 전달되어 점점 음(-)의 값으로 많아져도 OR은 점점 많아지게 된다.
또한, OR이 음(-)의 값(후진)을 가지려면 "2DR < LR"의 관계를 가지면 된다.
종합하면, 제1 실시예에 따른 복합변속기의 메인샤프트(10)에서 보조샤프트(20)로 전달되는 회전방향은 기어가 전달매체일 경우 서로 반대방향으로 회전하고, 벨트(230)가 전달매체일 경우에는 서로 같은 방향으로 전달되는데, 차동기어유닛(300)을 이용하면 보조샤프트(20)의 양방향 회전력 모두를 한 방향으로 출력샤프트(30)에 전달할 수 있다.
상기에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 따른 복합변속기는 3단변속과 후진변속만을 위한 기어세트가 없이도 변속이 가능하며, 3단에서 무단변속유닛(200)으로 변속시 3단에서의 회전이 있는 상태에서 무단변속유닛(200)을 작동시키는 것이 아니라 보조샤프트(20)의 회전(LR)이 0인 상태에서 회전수를 증가하게 되므로, 무단변속유닛(200)의 작동시 고속회전에 대한 부담을 줄일 수 있으며, 최소 변속비율에서 최대 변속비율까지 적용이 가능하다.
상기와 같은 본 발명의 복합변속기는 통상적인 차량의 변속기에 적용할 수 있음은 물론, 굴착기나 수중펌프 등과 같이 엔진의 동력에 의한 회전력을 통해 작업을 수행하는 모든 장치들에 폭넓게 적용하여 사용할 수 있다.
이상에서 본 발명의 구체적인 실시예를 예로 들어 설명하였으나, 이들은 단지 설명의 목적을 위한 것으로 본 발명의 보호 범위를 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자에게 자명할 것이다.
H : 변속기하우징 10 : 메인샤프트
20 : 보조샤프트 30 : 출력샤프트
100 : 변속기어유닛 110 : 제1 기어
120 : 제2 기어
200 : 무단변속유닛 210 : 메인쉬브
220 : 보조쉬브 230 : 벨트
300 : 차동기어유닛 310 : 출력사이드기어
320 : 보조사이드기어 330 : 피니언기어
340 : 링기어 350 : 차동기어케이스
360 : 메인샤프트기어
400 : 슬리브유닛 410 : 제1 슬리브
420 : 제2 슬리브 430 : 제3 슬리브
500 : 고정축유닛
510 : 제1 고정축 520 : 제2 고정축

Claims (10)

  1. 엔진에서 발생하는 동력을 전달하면서 속도에 따라 필요한 회전력으로 변속시켜 전달하는 변속기에 있어서,
    변속기 하우징;
    상기 변속기 하우징에 내장된 상태로 상기 엔진에 연결되어 동력에 의해 회전하는 메인샤프트;
    상기 변속기 하우징에 내장된 상태로 상기 메인샤프트와 분리된 상태를 이루는 보조샤프트;
    상기 메인샤프트에 직접 연결되거나 상기 보조샤프트를 매개로 상기 메인샤프트에 연결되어 상기 변속기 하우징에서 인출되면서 회전력을 출력하는 출력샤프트;
    상기 메인샤프트와 상기 보조샤프트를 기어식으로 연결하면서 설정된 기어비로 연결하여 상기 출력샤프트의 회전속도를 가변시키는 변속기어유닛;
    상기 메인샤프트와 상기 보조샤프트를 무단변속식으로 연결하면서 상기 출력샤프트의 회전속도를 가변시키는 무단변속유닛;
    상기 메인샤프트 및 상기 보조샤프트를 상기 출력샤프트와 차동기어식으로 연결하고, 상기 메인샤프트에 의해 회전하면서 상기 보조샤프트의 회전속도에 따라 상기 출력샤프트의 회전속도를 가변시키는 차동기어유닛;
    상기 메인샤프트의 회전력을 상기 변속기어유닛을 통해 상기 차동기어유닛에 전달하거나 상기 무단변속유닛을 통해 상기 차동기어유닛에 전달하는 슬리브유닛; 및
    상기 슬리브유닛을 통해 상기 보조샤프트의 회전을 구속하여 상기 메인샤프트의 회전력을 통해서만 상기 차동기어유닛을 회전시키거나, 상기 차동기어유닛 일부분의 회전을 구속하여 상기 출력샤프트의 회전방향을 전환시키는 고정축유닛;을 포함하는 것을 특징으로 하는 차동기어와 무단변속기를 결합한 복합변속기.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 차동기어유닛은,
    상기 출력샤프트에 동일체로 고정되어 상기 출력샤프트와 함께 회전하고, 원추형의 베벨기어로 이루어진 출력사이드기어;
    상기 보조샤프트에 동일체로 고정되어 상기 변속기어유닛이나 상기 무단변속유닛을 통해 상기 보조샤프트와 함께 회전하고, 상기 출력사이드기어와 대칭상태를 이루면서 대면하는 보조사이드기어;
    상기 출력사이드기어 및 상기 보조사이드기어에 치합된 상태로 상기 출력사이드기어와 상기 보조사이드기어의 둘레를 공전하면서 상기 출력사이드기어를 회전시키고, 상기 보조샤프트의 회전에 의한 상기 보조사이드기어의 회전에 의해 자전하면서 상기 출력사이드기어의 회전수를 가변시키는 한 쌍의 피니언기어;
    상기 보조샤프트와 동축을 이루면서 공회전가능하게 결합되어 상기 메인샤프트에 의해 회전하거나 상기 슬리브유닛에 의해 상기 보조샤프트에 록킹되면서 상기 보조샤프트와 함께 회전하고, 상기 피니언기어들과 연결되어 상기 출력사이드기어와 상기 보조사이드기어의 둘레를 따라 상기 피니언기어들을 공전시키는 링기어;
    상기 피니언기어들이 각각 공회전가능하게 결합된 상태로 상기 링기어에 동일체로 고정되어 상기 링기어와 함께 회전하는 차동기어케이스; 및
    상기 메인샤프트에 공회전가능하게 결합된 상태로 상기 링기어에 치합되고, 상기 슬리브유닛에 의해 상기 메인샤프트에 록킹되면서 상기 메인샤프트의 회전력을 상기 링기어에 전달하는 메인샤프트기어;를 포함하는 것을 특징으로 하는 차동기어와 무단변속기를 결합한 복합변속기.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 변속기어유닛은,
    상기 메인샤프트에 동일체로 고정되어 상기 메인샤프트와 함께 상시 회전하는 제1 기어; 및
    상기 보조샤프트에 공회전가능하게 결합된 상태로 상기 제1 기어에 치합되어 상기 제1 기어에 의해 공회전하거나 상기 슬리브유닛에 의해 상기 보조샤프트에 록킹되어 상기 보조샤프트와 함께 회전하고, 상기 제1 기어의 회전수를 감속시키는 기어비로 구성되어 상기 보조샤프트의 회전수를 감속시키면서 상기 출력사이드기어의 회전수를 증속시키는 제2 기어;를 포함하는 것을 특징으로 하는 차동기어와 무단변속기를 결합한 복합변속기.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 제2 기어는 상기 링기어보다 큰 직경으로 형성되는 것을 특징으로 하는 차동기어와 무단변속기를 결합한 복합변속기.
  5. 청구항 2에 있어서,
    상기 슬리브유닛은,
    상기 메인샤프트에 설치되면서 상기 메인샤프트기어에 인접상태로 배치되어 상기 메인샤프트기어를 상기 메인샤프트에 록킹시키는 제1 슬리브;
    상기 보조샤프트에 설치되면서 상기 링기어와 상기 변속기어유닛의 사이에 배치되어 상기 링기어를 상기 보조샤프트에 록킹시키거나 상기 변속기어유닛을 상기 보조샤프트에 록킹시키는 제2 슬리브; 및
    상기 보조샤프트에 설치되면서 상기 무단변속유닛에 인접상태로 배치되어 상기 무단변속유닛을 통한 회전력을 상기 보조샤프트에 전달하는 제3 슬리브;를 포함하는 것을 특징으로 하는 차동기어와 무단변속기를 결합한 복합변속기.
  6. 청구항 2에 있어서,
    상기 고정축유닛은,
    상기 보조샤프트에 의해 관통된 상태로 상기 변속기하우징에 고정되어 상기 보조샤프트의 회전을 허용하고, 상기 슬리브유닛의 작동에 의해 상기 보조샤프트와 록킹되면서 상기 보조샤프트의 회전을 정지시키는 제1 고정축; 및
    상기 메인샤프트기어에 인접상태를 이루면서 상기 변속기하우징에 고정되고, 상기 메인샤프트기어에 밀착상태로 록킹되어 상기 메인샤프트기어의 회전을 정지시키면서 상기 링기어의 회전을 정지시키는 제2 고정축;을 포함하는 것을 특징으로 하는 차동기어와 무단변속기를 결합한 복합변속기.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 무단변속유닛은,
    상기 메인샤프트에 동일체로 고정되어 상기 메인샤프트와 함께 회전하며, 외경이 가변하는 메인쉬브; 및
    상기 보조샤프트에 공회전가능하게 결합된 상태로 벨트에 의해 상기 메인쉬브에 연결되고, 상기 메인쉬브의 회전에 의해 공회전하거나 상기 슬리브유닛에 의해 상기 보조샤프트에 록킹되어 상기 보조샤프트를 회전시키는 보조쉬브;를 포함하는 것을 특징으로 하는 차동기어와 무단변속기를 결합한 복합변속기.
  8. 변속기 하우징; 상기 변속기 하우징에 내장된 상태로 엔진에 연결되어 동력에 의해 회전하는 메인샤프트; 상기 변속기 하우징에 내장된 상태로 상기 메인샤프트와 분리된 상태를 이루는 보조샤프트와, 상기 메인샤프트에 직접 연결되거나 상기 보조샤프트를 매개로 상기 메인샤프트에 연결되어 상기 변속기 하우징에서 인출되면서 회전력을 출력하는 출력샤프트; 상기 메인샤프트와 상기 보조샤프트를 기어식으로 연결하면서 설정된 기어비로 연결하여 상기 출력샤프트의 회전속도를 가변시키는 변속기어유닛; 상기 메인샤프트와 상기 보조샤프트를 무단변속식으로 연결하면서 상기 출력샤프트의 회전속도를 가변시키는 무단변속유닛; 상기 메인샤프트 및 상기 보조샤프트를 상기 출력샤프트와 차동기어식으로 연결하고, 상기 메인샤프트에 의해 회전하면서 상기 보조샤프트의 회전속도에 따라 상기 출력샤프트의 회전속도를 가변시키는 차동기어유닛; 상기 메인샤프트의 회전력을 상기 변속기어유닛을 통해 상기 차동기어유닛에 전달하거나 상기 무단변속유닛을 통해 상기 무단변속유닛을 통해 상기 차동기어유닛에 전달하는 슬리브유닛; 및 상기 슬리브유닛을 통해 상기 보조샤프트의 회전을 구속하여 상기 메인샤프트의 회전력을 통해서만 상기 차동기어유닛을 회전시키거나, 상기 차동기어유닛 일부분의 회전을 구속하여 상기 출력샤프트의 회전방향을 전환시키는 고정축유닛;을 포함하면서, 상기 차동기어유닛은, 상기 출력샤프트에 동일체로 고정되어 상기 출력샤프트와 함께 회전하고, 원추형의 베벨기어로 이루어진 출력사이드기어; 상기 보조샤프트에 동일체로 고정되어 상기 변속기어유닛이나 상기 무단변속유닛을 통해 상기 보조샤프트와 함께 회전하고, 상기 출력사이드기어와 대칭상태를 이루면서 대면하는 보조사이드기어; 상기 출력사이드기어 및 상기 보조사이드기어에 치합된 상태로 상기 출력사이드기어와 상기 보조사이드기어의 둘레를 공전하면서 상기 출력사이드기어를 회전시키고, 상기 보조샤프트의 회전에 의한 상기 보조사이드기어의 회전에 의해 자전하면서 상기 출력사이드기어의 회전수를 가변시키는 한 쌍의 피니언기어; 상기 보조샤프트와 동축을 이루면서 공회전가능하게 결합되어 상기 메인샤프트에 의해 회전하거나 상기 슬리브유닛에 의해 상기 보조샤프트에 록킹되면서 상기 보조샤프트와 함께 회전하고, 상기 피니언기어들과 연결되어 상기 출력사이드기어와 상기 보조사이드기어의 둘레를 따라 상기 피니언기어들을 공전시키는 링기어; 상기 피니언기어들이 각각 공회전가능하게 결합된 상태로 상기 링기어에 동일체로 고정되어 상기 링기어와 함께 회전하는 차동기어케이스; 및 상기 메인샤프트에 공회전가능하게 결합된 상태로 상기 링기어에 치합되고, 상기 슬리브유닛에 의해 상기 메인샤프트에 록킹되면서 상기 메인샤프트의 회전력을 상기 링기어에 전달하는 메인샤프트기어;를 포함하는 복합변속기를 작동시켜 상기 출력샤프트의 회전을 변속시키는 변속방법으로서,
    상기 슬리브유닛 및 상기 고정축유닛을 작동시켜 상기 변속기어유닛을 통해 상기 메인샤프트의 회전력을 상기 보조샤프트 및 상기 차동기어유닛에 전달하면서 상기 출력사이드기어 및 상기 출력샤프트를 저속으로 변속시키는 저속변속단계; 및
    상기 슬리브유닛 및 상기 고정축유닛을 작동시켜 상기 무단변속유닛을 통해 상기 메인샤프트의 회전력을 상기 보조샤프트 및 상기 차동기어유닛에 전달하면서 상기 출력사이드기어 및 상기 출력샤프트를 고속으로 변속시키는 고속변속단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 복합변속기를 이용한 변속방법.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 저속변속단계는,
    상기 슬리브유닛을 작동시켜서 상기 메인샤프트기어를 상기 메인샤프트에 록킹시키고, 상기 링기어를 상기 보조샤프트에 록킹시키는 1단 변속단계;
    상기 슬리브유닛을 작동시켜서 상기 메인샤프트기어를 상기 메인샤프트에 록킹시키고, 상기 변속기어유닛의 일부분을 상기 보조샤프트에 록킹시켜서 상기 보조샤프트 및 상기 보조사이드기어를 상기 링기어보다 감속된 속도로 회전시키는 2단 변속단계; 및
    상기 슬리브유닛을 작동시켜서 상기 메인샤프트기어를 상기 메인샤프트에 록킹시키고, 상기 슬리브유닛과 상기 고정축유닛을 통해 상기 보조샤프트 및 상기 보조사이드기어의 회전을 정지시켜서 상기 출력사이드기어의 회전을 증속시키는 3단 변속단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 복합변속기를 이용한 변속방법.
  10. 청구항 8에 있어서,
    상기 고속변속단계는,
    상기 슬리브유닛을 작동시켜서 상기 메인샤프트기어를 상기 메인샤프트에 록킹시키고, 상기 슬리브유닛을 통해 상기 보조샤프트를 상기 무단변속유닛에 록킹시켜서 상기 보조샤프트 및 상기 보조사이드기어를 상기 무단변속유닛을 통해 회전시키는 4단 변속단계; 및
    상기 무단변속유닛의 외경을 가변시키면서 상기 보조샤프트의 회전을 증속시키는 4단이상 변속단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 복합변속기를 이용한 변속방법.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190028152A (ko) 2017-09-08 2019-03-18 한국생명공학연구원 Ddias 억제제 및 사멸 수용체 리간드를 포함하는 암의 예방 또는 치료용 조성물
KR20200026346A (ko) * 2018-08-29 2020-03-11 현대자동차주식회사 차량의 파워트레인
KR20200091973A (ko) * 2019-01-23 2020-08-03 현대자동차주식회사 차량의 파워트레인
KR20200100246A (ko) * 2019-02-15 2020-08-26 현대자동차주식회사 차량의 파워트레인

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20000031739A (ko) * 1998-11-10 2000-06-05 손창민 발광화상을 갖는 인화지
KR20000043779A (ko) * 1998-12-29 2000-07-15 이구택 용접성이 우수한 저온용강의 제조방법
KR20110006194A (ko) * 2009-07-13 2011-01-20 조근우 하이브리드 변속장치
KR20120063339A (ko) 2010-12-07 2012-06-15 현대모비스 주식회사 자동화 수동 변속기용 복합 유성 기어 장치
KR101459462B1 (ko) * 2013-05-28 2014-11-07 현대자동차 주식회사 차량용 무단 변속기

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20000031739A (ko) * 1998-11-10 2000-06-05 손창민 발광화상을 갖는 인화지
KR20000043779A (ko) * 1998-12-29 2000-07-15 이구택 용접성이 우수한 저온용강의 제조방법
KR20110006194A (ko) * 2009-07-13 2011-01-20 조근우 하이브리드 변속장치
KR20120063339A (ko) 2010-12-07 2012-06-15 현대모비스 주식회사 자동화 수동 변속기용 복합 유성 기어 장치
KR101459462B1 (ko) * 2013-05-28 2014-11-07 현대자동차 주식회사 차량용 무단 변속기

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190028152A (ko) 2017-09-08 2019-03-18 한국생명공학연구원 Ddias 억제제 및 사멸 수용체 리간드를 포함하는 암의 예방 또는 치료용 조성물
KR20200026346A (ko) * 2018-08-29 2020-03-11 현대자동차주식회사 차량의 파워트레인
KR102588935B1 (ko) * 2018-08-29 2023-10-16 현대자동차주식회사 차량의 파워트레인
KR20200091973A (ko) * 2019-01-23 2020-08-03 현대자동차주식회사 차량의 파워트레인
KR102602961B1 (ko) 2019-01-23 2023-11-16 현대자동차주식회사 차량의 파워트레인
KR20200100246A (ko) * 2019-02-15 2020-08-26 현대자동차주식회사 차량의 파워트레인
KR102614163B1 (ko) 2019-02-15 2023-12-14 현대자동차주식회사 차량의 파워트레인

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