KR102254144B1

KR102254144B1 - 차량용 변속기 및 차량의 동력 전달 장치

Info

Publication number: KR102254144B1
Application number: KR1020190028860A
Authority: KR
Inventors: 오세훈; 신재원; 한재오; 김선현; 최덕순
Original assignee: 주식회사 네오오토
Priority date: 2019-03-13
Filing date: 2019-03-13
Publication date: 2021-05-21
Also published as: KR20200109596A

Abstract

본 발명은 차량용 변속기 및 이를 포함하는 차량의 동력 전달 장치를 제공한다. 본 발명은 모터의 회전축과 연결되는 구동 선기어와, 상기 구동 선기어와 치합되어 자전하거나 상기 구동 선기어의 원주 방향을 따라 공전하는 복수개의 제1 유성기어와, 내주면에 배치된 내주 티스를 구비하고, 상기 내주 티스와 상기 제1 유성기어가 치합되는 링 기어와, 상기 내주 티스에 치합되어 상기 링 기어를 따라 공전하는 복수개의 제2 유성기어와, 상기 제2 유성기어와 치합되는 제1 선기어와, 상기 제2 유성기어와 치합되는 제2 선기어, 및 상기 제2 유성기어가 자전하도록 결합되며, 상기 제1 선기어 및 상기 제2 선기어가 삽입되는 캐리어를 포함한다.

Description

차량용 변속기 및 차량의 동력 전달 장치{TRANSMISSION AND POWER TRANSMISSION APPARATUS FOR VEHICLE}

본 발명은 장치에 관한 것으로, 더 상세하게 차량용 변속기 및 차량의 동력 전달 장치에 관한 것이다.

전기 자동차는 가솔린이나 경유를 이용하는 가솔린 차량이나 디젤 차량과는 달리 전기를 동력원으로 사용함에 따라, 배기가스의 배출이 전혀 없는 친환경 차량을 말한다.

기존 전기 자동차용 2단 변속기의 경우, 1단에서 2단으로 변속 시, 입력축과 출력축 사이의 속도 차이를 싱크로나이져 링 등을 이용해 강제로 속도를 동기화시키는 과정이 필요하므로 변속 충격이 발생할 가능성이 있으며, 따라서 이를 해소하기 위하여 보다 높은 변속 제어 성능이 요구된다. 또한 전기 자동차용 변속기는 전기 자동차의 동력원인 전기로 구동하는 모터에 의해 구동되므로 경량화가 요구되고, 보다 간소화된 구조를 가질 필요가 있다.

기존의 전기 자동차용 변속기는 모터축, 유성기어 유닛축 및 디퍼런셜 기어축의 서로 다른 3개의 축으로 구성되어 전체 부피가 크고 경량화에 한계가 있다. 전기 자동차의 배터리 효율을 향상시키기 위해서, 컴팩트한 사이즈를 가지고, 경량화된 변속기에 대한 연구가 필요하다.

본 발명은 다운사이징 되고, 경량화된 차량용 변속기 및 이를 포함하는 차량의 동력 전달 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. 그러나 이러한 과제는 예시적인 것으로, 이에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.

본 발명의 일측면은, 모터의 회전축과 연결되는 구동 선기어와, 상기 구동 선기어와 치합되어 자전하거나 상기 구동 선기어의 원주 방향을 따라 공전하는 복수개의 제1 유성기어와, 내주면에 배치된 내주 티스를 구비하고, 상기 내주 티스와 상기 제1 유성기어가 치합되는 링 기어와, 상기 내주 티스에 치합되어 상기 링 기어를 따라 공전하는 복수개의 제2 유성기어와, 상기 제2 유성기어와 치합되는 제1 선기어와, 상기 제2 유성기어와 치합되는 제2 선기어, 및 상기 제2 유성기어가 자전하도록 결합되며, 상기 제1 선기어 및 상기 제2 선기어가 삽입되는 캐리어를 포함하는 차량용 변속기를 제공한다.

또한, 상기 제2 유성기어는 상기 제1 선기어와 치합되는 제1 아이들 기어, 및 상기 제2 선기어와 치합되며, 직경이 상기 제1 아이들 기어와 다른 제2 아이들 기어를 더 구비할 수 있다.

또한, 상기 캐리어는 상기 제1 선기어 및 상기 제2 선기어가 삽입되는 개구와, 상기 개구의 외측에 배치되며, 상기 제1 아이들 기어가 삽입되는 복수개의 안착부, 및 상기 안착부 사이에서 돌출되어 상기 제2 아이들 기어의 외측에 배치되는 제2 범프를 구비할 수 있다.

또한, 상기 제1 선기어가 브레이킹 되면, 상기 구동 선기어가 회전시에 상기 제1 아이들 기어가 상기 캐리어를 회전시키고, 상기 제2 선기어가 브레이킹 되면, 상기 구동 선기어가 회전시에 상기 제2 아이들 기어가 상기 캐리어를 회전시킬 수 있다.

또한, 상기 구동 선기어의 회전축은 상기 제1 선기어의 회전축 및 상기 제2 선기어의 회전축과 같을 수 있다.

또한, 상기 링 기어 내부에 제1 유성기어와 상기 제2 유성기어가 배치될 수 있다.

또한, 상기 제1 유성기어를 회전 가능하게 지지하며, 상기 링 기어에 삽입되는 제1 바디를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 제2 유성기어를 회전 가능하게 지지하며, 상기 캐리어에 고정되는 제2 바디를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 제1 바디는 회전 중심에서 돌출된 돌출부가 상기 제2 바디에 삽입되되, 상기 돌출부와 상기 제2 바디 사이에 베어링이 배치될 수 있다.

본 발명의 다른 측면은, 모터와, 상기 모터와 연결되는 변속기 및 상기 변속기와 연결되는 차동 장치를 구비하는 차량의 동력 전달 장치에 있어서, 상기 변속기는 상기 모터의 회전축과 연결되는 구동 선기어와, 상기 구동 선기어와 치합되어 자전하거나 상기 구동 선기어의 원주 방향을 따라 공전하는 복수개의 제1 유성기어와, 내주면에 배치된 내주 티스를 구비하고, 상기 내주 티스와 상기 제1 유성기어가 치합되는 링 기어와, 상기 내주 티스에 치합되어 상기 링 기어를 따라 공전하는 복수개의 제2 유성기어와, 상기 제2 유성기어와 치합되는 제1 선기어와, 상기 제2 유성기어와 치합되는 제2 선기어, 및 상기 제2 유성기어가 자전하도록 결합되며, 상기 제1 선기어 및 상기 제2 선기어가 삽입되는 캐리어를 포함하는 차량의 동력 전달 장치를 제공한다.

또한, 상기 모터의 회전축은 상기 구동 선기어의 회전축, 상기 제1 선기어의 회전축 및 상기 제2 선기어의 회전축과 동일 할 수 있다.

전술한 것 외의 다른 측면, 특징, 이점은 이하의 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용, 청구범위 및 도면으로부터 명확해질 것이다.

본 발명에 따른 차량용 변속기 및 이를 포함하는 차량의 동력 전달 장치는 모터에서의 입력축과 변속되는 축이 동축을 형성하므로, 변속기를 다운사이징 및 경량화 할 수 있다. 구동 선기어는 모터와 직결되므로, 구동 선기어, 제1 선기어 및 제2 선기어는 모터축과 하나의 축을 형성할 수 있다. 이로써, 변속기를 다운 사이징하고, 경량화 할 수 있다.

본 발명에 따른 차량용 변속기 및 이를 포함하는 차량의 동력 전달 장치는 변속 중에 발생하는 동력 손실을 최소화 할 수 있다. 브레이크를 구동하여 제1 선기어와 제2 선기어를 신속하게 브레이킹하여, 공회전으로 인한 동력 손실을 줄일 수 있다. 또한, 링 기어가 제1 유성기어와 제2 유성기어를 함께 치합하므로, 동력 손실을 줄일 수 있다.

물론 이러한 효과에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 동력 전달 장치를 도시하는 도면이다.
도 2는 도 1의 차량용 변속기를 도시하는 사시도이다.
도 3은 도 1의 차량용 변속기를 도시하는 분해 사시도이다.
도 4는 도 2의 차량용 변속기의 일부를 절개하여 도시하는 분해 사시도이다.
도 5는 도 2의 캐리어를 도시하는 사시도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 변속기의 1단 동력 전달 계통을 도시하는 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 변속기의 2단 동력 전달 계통을 도시하는 도면이다.

이하, 본 개시의 다양한 실시예가 첨부된 도면과 연관되어 기재된다. 본 개시의 다양한 실시예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들이 도면에 예시되고 관련된 상세한 설명이 기재되어 있다. 그러나, 이는 본 개시의 다양한 실시예를 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 개시의 다양한 실시예의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경 및/또는 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용되었다.

본 개시의 다양한 실시예에서 사용될 수 있는 "포함한다" 또는 "포함할 수 있다" 등의 표현은 개시(disclosure)된 해당 기능, 동작 또는 구성요소 등의 존재를 가리키며, 추가적인 하나 이상의 기능, 동작 또는 구성요소 등을 제한하지 않는다. 또한, 본 개시의 다양한 실시예에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

본 개시의 다양한 실시예에서 "또는" 등의 표현은 함께 나열된 단어들의 어떠한, 그리고 모든 조합을 포함한다. 예를 들어, "A 또는 B"는, A를 포함할 수도, B를 포함할 수도, 또는 A 와 B 모두를 포함할 수도 있다.

본 개시의 다양한 실시예에서 사용된 "제1", "제2", "첫째", 또는 "둘째" 등의 표현들은 다양한 실시예들의 다양한 구성요소들을 수식할 수 있지만, 해당 구성요소들을 한정하지 않는다. 예를 들어, 상기 표현들은 해당 구성요소들의 순서 및/또는 중요도 등을 한정하지 않는다. 상기 표현들은 한 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, 제1 사용자 기기와 제2 사용자 기기는 모두 사용자 기기이며, 서로 다른 사용자 기기를 나타낸다. 예를 들어, 본 개시의 다양한 실시예의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 상기 어떤 구성요소와 상기 다른 구성요소 사이에 새로운 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 상기 어떤 구성요소와 상기 다른 구성요소 사이에 새로운 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해될 수 있어야 할 것이다.

본 개시의 다양한 실시예에서 사용한 용어는 단지 특정일 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 개시의 다양한 실시예를 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 개시의 다양한 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다.

일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 개시의 다양한 실시예에서 명백하게 정의되지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 동력 전달 장치(1)를 도시하는 도면이다.

도 1을 참조하면, 차량의 동력 전달 장치(1)는 모터(10), 변속기(100), 브레이크부(20) 및 차동 장치(30)를 구비한다.

이하에서, 회전축은 모터축이 회전하는 축, 구동 선기어(110)가 회전하는 축, 제1 선기어(180)가 회전하는 축, 제2 선기어(190)가 회전하는 축으로 정의한다.

모터(10)는 변속기(100)에 동력을 전달하는 모터축을 구비하며 커플링(11)에 의해서 변속기(100)에 연결된다. 모터축은 변속기(100)의 복수개의 선기어와 동일한 회전축(i)을 가진다.

변속기(100)는 모터(10)와 차동 장치(30) 사이에 설치되며, 다단 변속하여 출력할 수 있다. 변속기(100)는 전기 자동차에 설치되어 경량의 구동 장치로 설치될 수 있다. 이에 대해서는 아래에서 상세하게 설명하기로 한다.

브레이크부(20)는 제1 브레이크(21)와 제2 브레이크(22)를 구비한다. 브레이크부(20)는 변속기(100)가 변속을 위해서 각 단의 선기어를 브레이킹 할 수 있다. 이에 대해서는 아래에서 상세하게 설명하기로 한다.

차동 장치(30)는 변속기(100)와 연결되며, 구동 기어(31)가 회전하여, 양측에 배치된 구동축을 통해서 차량의 타이어(미도시)에 구동력을 전달한다.

도 2는 도 1의 차량용 변속기(100)를 도시하는 사시도이고, 도 3은 도 1의 차량용 변속기(100)를 도시하는 분해 사시도이며, 도 4는 도 2의 차량용 변속기(100)의 일부를 절개하여 도시하는 분해 사시도이다.

도 2 내지 도 4를 참조하면, 차량용 변속기(100)는 구동 선기어(110), 제1 유성기어(120), 제1 바디(130), 링 기어(140), 제2 유성기어(150), 제2 바디(160), 캐리어(170), 제1 선기어(180) 및 제2 선기어(190)를 구비할 수 있다.

구동 선기어(110)는 모터(10)의 모터축과 구동 연결된다. 구동 선기어(110)의 회전축은 모터축의 회전축과 일치한다. 모터의 회전축과 변속기의 회전축이 이격되게 연결되지 않고, 동축을 이루므로, 모터(10)와 변속기(100)를 컴팩트하게 설치할 수 있다. 또한, 변속기(100)의 크기를 줄일 수 있다.

제1 유성기어(120)는 구동 선기어(110)와 치합되며, 복수개로 구비된다. 제1 유성기어(120)는 구동 선기어(110)와 치합되어 회전할 수 있다. 예를 들어 제1 유성기어(120)는 기설정된 위치에서 자전하거나, 자전하면서 구동 선기어(110)의 원주 방향을 따라 공전할 수 있다. 제1 유성기어(120)는 구동 선기어(110)와 링 기어(140) 사이에 배치된다. 제1 유성기어(120)는 링 기어(140)의 내주 티스(141)와 치합되어, 구동 선기어(110)의 구동력을 링 기어(140)로 전달 할 수 있다.

제1 바디(130)는 제1 유성기어(120)를 회전 가능하게 지지하며, 링 기어(140)에 삽입될 수 있다. 제1 바디(130)는 제1 블록(131), 돌출부(132), 제1 지지축(133), 제1 범프(134) 및 제1 고정부재(135)를 구비할 수 있다.

제1 블록(131)은 원형 플레이트 형상을 가지며, 중앙에는 돌출부(132)가 돌출된다. 돌출부(132)는 제1 바디(130)의 회전 중심에서 돌출되며, 제2 바디(160)의 삽입홀(161a)에 삽입되되, 제1 돌출부(132)와 삽입홀(161a) 사이에는 제1 베어링(136)이 배치되어 독립적으로 회전할 수 있다. 돌출부(132)는 삽입홀(161a)에 삽입되어, 제1 바디(130)와 제2 바디(160)의 조립성이 향상되고, 견고하게 조립되어 내구성이 향상될 수 있다.

돌출부(132)의 중앙에는 제2 선기어(190)가 삽입되는 제1 홈(132a)이 형성될 수 있다. 제2 선기어(190)가 제1 홈(132a)에 삽입되어, 제2 선기어(190)의 위치는 정렬 및 설정된다.

제1 지지축(133)은 제1 유성기어(120)가 삽입될 수 있다. 제1 지지축(133)을 따라 제1 유성기어(120)는 자전할 수 있다. 제1 지지축(133)은 제1 바디(130)의 회전중심에서 대칭되게 배치될 수 있다.

제1 범프(134)는 제1 지지축(133) 사이에 배치된다. 제1 범프(134)는 제1 유성기어(120) 사이의 공간에 제공되어, 제1 유성기어(120)의 흔들림을 방지하고, 내구성을 향상시킬 수 있다. 제1 범프(134)의 높이는 제1 유성기어(120)의 높이와 실질적으로 동일할 수 있다. 제1 고정부재(135)는 제1 범프(134)를 관통하도록 설치되며, 제1 블록(131)을 하우징(미도시)과 고정할 수 있다.

링 기어(140)는 내주면에 배치된 내주 티스(141)를 구비할 수 있다. 여기서 내주 티스(141)는 링 기어(140)의 내주면에 배치된 기어 톱니를 의미한다. 링 기어(140)는 제1 유성기어(120)와 제2 유성기어(150)를 커버하도록 배치되고, 제1 유성기어(120) 및 제2 유성기어(150)와 치합 될 수 있다. 즉, 링 기어(140)의 내주 티스(141) 중 일부는 제1 유성기어(120)와 치합되고, 다른 일부는 제2 유성기어(150)와 치합된다. 즉, 내주 티스(141)의 일부는 제2 아이들 기어(152)와 치합된다.

링 기어(140)는 제1 유성기어(120)와 제2 유성기어(150)를 구동 연결한다. 링 기어(140)가 제1 유성기어(120)와 제2 유성기어(150)를 모두 치합하므로, 동력 손실을 줄이고 변속기(100)를 컴팩트하게 구성할 수 있다.

제2 유성기어(150)는 링 기어(140)의 내주 티스(141)와 치합되며, 링 기어(140)를 따라 공전할 수 있다. 제2 유성기어(150)는 복수개로 구비되며, 회전축(i)을 중심으로 대칭되게 배치된다.

제2 유성기어(150)는 복수개의 아이들 기어를 구비할 수 있다. 복수개의 아이들 기어는 일체로 형성되므로, 제2 유성기어(150)가 회전하면 모든 아이들 기어도 회전한다.

제2 유성기어(150)에서 아이들 기어의 개수는 변속기의 변속단에 대응한다. 예컨대, 2단 변속기의 경우에는 아이들 기어가 2개이고, 3단 변속기의 경우에는 아이들 기어가 3개이다. 즉, n단 변속기에서 아이들 기어는 n개로 구비된다. 이하에서는 설명의 편의를 위해서 2단 변속기인 경우를 중심으로 설명한다. 따라서, 제2 유성기어(150)는 제1 아이들 기어(151)와 제2 아이들 기어(152)를 구비할 수 있다. 제1 아이들 기어(151)의 직경과 제2 아이들 기어(152)의 직경은 다를 수 있다.

제1 아이들 기어(151)는 제1 선기어(180)와 치합될 수 있다. 제1 아이들 기어(151)는 제1 선기어(180)가 브레이킹 되면, 구동 선기어(110)가 회전시에 제1 아이들 기어(151)가 캐리어(170)를 회전시킨다.

제1 아이들 기어(151)는 캐리어(170)에 삽입되도록 배치된다. 제1 아이들 기어(151)의 사이에는 제1 선기어(180)가 배치된다. 제1 아이들 기어(151)는 캐리어(170)의 안착부(174)에 삽입되게 배치된다. 제1 아이들 기어(151)의 직경은 제2 아이들 기어(152)의 직경보다 작게 형성된다.

제2 아이들 기어(152)는 제2 선기어(190)와 치합될 수 있다. 제2 아이들 기어(152)는 제2 선기어(190)가 브레이킹 되면, 구동 선기어(110)가 회전시에 제2 아이들 기어(152)가 캐리어(170)를 회전시킨다.

제2 아이들 기어(152)는 캐리어(170)의 일면에 배치되며, 링 기어(140)의 내주 티스(141)와 치합된다. 제2 아이들 기어(152)의 사이에는 제2 선기어(190)가 배치된다. 제2 아이들 기어(152)의 직경은 제1 아이들 기어(151)의 직경보다 크게 형성된다.

제2 바디(160)는 제2 유성기어(150)를 회전 가능하게 지지하고, 캐리어(170)와 고정될 수 있다. 제2 바디(160)는 제2 블록(161), 제2 지지축(162), 제2 고정부재(163)를 구비할 수 있다.

제2 블록(161)은 환형 플레이트 형상을 가질 수 있다. 제2 블록(161)의 회전 중심에는 삽입홀(161a)이 배치되어, 제1 바디(130)의 돌출부(132)와 연결될 수 있다. 돌출부(132)와 삽입홀(161a) 사이에는 제1 베어링(136)이 설치되어 서로 회전할 수 있다.

제2 지지축(162)은 제2 유성기어(150)가 삽입된다. 제2 유성기어(150)는 제2 지지축(162)을 중심으로 자전할 수 있다. 제2 지지축(162)의 개수는 제2 유성기어(150)의 개수에 대응하고, 회전중심에서 대칭되도록 배치된다.

제2 고정부재(163)는 제2 지지축(162) 사이에 배치되고, 제2 범프(175)를 관통한다. 제2 고정부재(163)는 제2 바디(160)와 캐리어(170)를 연결할 수 있다.

도 5는 도 2의 캐리어(170)를 도시하는 사시도이다.

도 3 내지 도 5를 참조하면, 캐리어(170)는 차동 장치(30)에 변속된 동력을 전달할 수 있다. 캐리어(170)는 제2 유성기어(150)가 자전하도록 결합되며, 제1 선기어(180) 및 제2 선기어(190)가 삽입된다. 캐리어(170)는 베이스(171), 출력 기어(172), 개구(173), 안착부(174) 및 제2 범프(175)를 구비할 수 있다.

베이스(171)는 환형의 형상을 가지며, 중앙에는 개구(173)가 형성된다. 베이스(171)의 일면에는 개구(173)를 따라 돌출된 리브(171a)가 형성된다. 제1 선기어(180)와 제2 선기어(190)는 개구(173)에 삽입된다.

출력 기어(172)는 베이스(171)의 외주면에 형성되고, 차동 장치(30)의 구동 기어(31)와 치합된다. 캐리어(170)가 회전하면, 출력 기어(172)와 구동 기어(31)가 맞물려서 변속된 동력이 전달된다.

안착부(174)는 베이스(171)의 타면에 함몰되게 형성된다. 안착부(174)는 개구(173)의 외측에 배치되며, 제1 아이들 기어(151)가 삽입된다. 안착부(174)는 제2 유성기어(150)의 개수에 따라 복수개로 구비되며, 회전 중심에서 대칭되게 배치된다. 안착부(174)의 높이는 제1 아이들 기어(151)의 높이와 실질적으로 동일한다.

안착부(174)의 중심에는 제2 홈(174a)이 형성되고, 제2 지지축(162)의 단부가 제2 홈(174a)에 삽입되어, 제2 유성기어(150)의 위치가 고정된다. 안착부(174)는 제1 아이들 기어(151)가 자전할 수 있는 공간을 제공하며, 베이스(171)에 함몰되게 형성되므로, 변속기(100)를 컴팩트하게 구성할 수 있다.

제2 범프(175)는 안착부(174) 사이에 돌출된다. 제2 범프(175)는 베이스(171)의 타면에서 돌출되되, 제2 아이들 기어(152)가 외측에 배치된다. 제2 범프(175)는 제2 고정부재(163)가 관통하여, 제2 바디(160)와 캐리어(170)가 일체로 조립된다. 제2 범프(175)는 제2 아이들 기어(152) 사이의 공간을 채워서, 제2 아이들 기어(152)의 내구성을 향상시키고, 변속기(100)를 컴팩트하게 구성할 수 있다.

다시, 도2 내지 도 4를 참조하면, 제1 선기어(180)는 제2 선기어(190)의 외측에 배치되며, 내부에 제2 선기어(190)가 삽입된다. 제1 선기어(180)의 원주방향을 따라 제1 아이들 기어(151)가 배치된다.

제1 선기어(180)는 제2 유성기어(150)와 선택적으로 치합된다. 제1 선기어(180)는 제1 브레이크(21)에 의해서 고정되면, 제1 아이들 기어(151)는 캐리어(170)와 구동 연결한다.

제2 선기어(190)는 제1 선기어(180)에 삽입되며, 제2 선기어(190)의 원주방향을 따라 제2 아이들 기어(152)가 배치된다. 제2 선기어(190)의 단부는 제1 홈(132a)에 삽입되어, 제1 선기어(180) 및 제2 선기어(190)의 위치가 고정될 수 있다.

제2 선기어(190)는 제2 유성기어(150)와 선택적으로 치합된다. 제2 선기어(190)는 제2 브레이크(22)에 의해서 고정되면, 제2 아이들 기어(152)는 캐리어(170)와 구동 연결한다.

제1 선기어(180)와 제2 선기어(190)는 캐리어(170)의 개구(173)에 삽입되며, 제1 선기어(180)와 개구(173) 사이에 제2 베어링(185)이 설치될 수 있다.

구동 선기어(110), 제1 선기어(180) 및 제2 선기어(190)는 서로 동일한 회전축을 가진다. 즉, 모터(10)의해서 구동되는 구동 선기어(110)와 변속을 위한 제1 선기어(180) 및 제2 선기어(190)가 동축을 형성하므로, 변속기(100)의 크기를 줄이고, 경량화 할 수 있다.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 변속기(100)의 1단 동력 전달 계통을 도시하는 도면이고, 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 변속기(100)의 2단 동력 전달 계통을 도시하는 도면이다.

도 6 및 도 7을 참조하면, 차량용 변속기(100)의 변속 동작을 설명하면 아래와 같다.

<중립 모드>

브레이크부(20)가 제1 선기어(180)와 제2 선기어(190)를 브레이킹 하지 않으면, 중립모드가 실현된다. 제1 선기어(180)와 제2 선기어(190)는 모두 공회전하게 된다.

구동 선기어(110)가 회전하면, 제1 유성기어(120), 링 기어(140), 제2 유성기어(150)가 회전한다. 그러나, 제1 선기어(180) 및 제2 선기어(190)가 브레이킹 되지 않으므로, 제2 유성기어(150)가 자전만 하고, 공전하지 않아 캐리어(170)가 회전하지 않는다.

<제1단 모드>

브레이크부(20)의 제1 브레이크(21)가 제1 선기어(180)를 브레이킹 하면, 제1 단 모드가 실현된다. 제1 선기어(180)는 고정되나, 제2 선기어(190)는 공회전 한다.

구동 선기어(110)가 회전하면, 제1 유성기어(120), 링 기어(140), 제2 유성기어(150)가 회전한다. 제2 선기어(190)는 브레이킹 되지 않으므로, 공회전하나, 제1 선기어(180)는 브레이킹되므로, 제1 아이들 기어(151)와 캐리어(170)가 구동연결 된다. 모터(10)에서 입력된 구동력은 도 6의 화살표를 따라 이동한다. 상세하게, 구동력은 구동 선기어(110), 제1 유성기어(120), 링 기어(140)을 따라 제2 유성기어(150)으로 전달된다. 이때, 제1 아이들 기어(151)가 자전하면서 동시에 제1 선기어(180)의 원주방향으로 공전하여, 캐리어(170)가 회전한다. 제1 아이들 기어(151)와 제1 선기어(180)에 형성된 티스의 수에 따라 1단 기어비가 결정된다.

<제2단 모드>

브레이크부(20)의 제2 브레이크(22)가 제2 선기어(190)를 브레이킹 하면, 제2 단 모드가 실현된다. 제2 선기어(190)는 고정되나, 제1 선기어(180)는 공회전 한다.

구동 선기어(110)가 회전하면, 제1 유성기어(120), 링 기어(140), 제2 유성기어(150)가 회전한다. 제1 선기어(180)는 브레이킹 되지 않으므로, 공회전하나, 제2 선기어(190)는 브레이킹되므로, 제2 아이들 기어(152)와 캐리어(170)가 구동연결 된다. 모터(10)에서 입력된 구동력은 도 7의 화살표를 따라 이동한다, 상세하게, 구동력은 구동 선기어(110), 제1 유성기어(120), 링 기어(140)을 따라 제2 유성기어(150)으로 전달된다. 이때, 제2 아이들 기어(152)가 자전하면서 동시에 제2 선기어(190)의 원주방향으로 공전하여, 캐리어(170)가 회전한다. 제2 아이들 기어(152)와 제2 선기어(190)에 형성된 티스의 수에 따라 1단 기어비가 결정된다.

종래에는 모터는 변속기의 외부와 연결되므로, 모터의 회전축과 변속기의 회전축은 일치하지 않았다. 즉, 모터의 구동축, 변속기의 회전축, 차동 장치의 구동축은 각각 배치되므로, 설치를 위한 상당한 공간이 필요하다. 또한, 변속기는 모터에서 동력을 전달받기 위한 기어를 반드시 구비해야 하므로, 크기가 커지고 중량이 증가한다.

본 발명에 따른 차량용 변속기(100) 및 이를 포함하는 차량의 동력 전달 장치(1)는 모터(10)에서의 입력축과 변속되는 축이 동축을 형성하므로, 변속기(100)를 다운사이징 및 경량화 할 수 있다. 구동 선기어(110)는 모터(10)와 직결되므로, 구동 선기어(110), 제1 선기어(180) 및 제2 선기어(190)는 모터(10)의 모터축과 하나의 축을 형성할 수 있다. 이로써, 변속기(100)를 다운 사이징하고, 경량화 할 수 있다.

본 발명에 따른 차량용 변속기(100) 및 이를 포함하는 차량의 동력 전달 장치(1)는 변속 중에 발생하는 동력 손실을 최소화 할 수 있다. 브레이크를 구동하여 제1 선기어(180)와 제2 선기어(190)를 신속하게 브레이킹하므로 동력 손실을 줄일 수 있다. 또한, 링 기어(140)가 제1 유성기어(120)와 제2 유성기어(150)를 함께 치합하므로, 동력 손실을 줄일 수 있다.

이와 같이 본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.

1: 차량의 동력 전달 장치
10: 모터
20: 브레이크부
30: 차동 장치
100: 변속기
110: 구동 선기어
120: 제1 유성기어
130: 제1 바디
140: 링 기어
150: 제2 유성기어
160: 제2 바디
170: 캐리어
180: 제1 선기어
190: 제2 선기어

Claims

모터의 회전축과 연결되는 구동 선기어;
상기 구동 선기어와 치합되어 회전하는 복수개의 제1 유성기어;
내주면에 배치된 내주 티스를 구비하고, 상기 내주 티스와 상기 제1 유성기어가 치합되는 링 기어;
상기 내주 티스에 치합되어 상기 링 기어를 따라 공전하는 복수개의 제2 유성기어;
상기 제2 유성기어와 치합되는 제1 선기어;
상기 제2 유성기어와 치합되는 제2 선기어; 및
상기 제2 유성기어가 자전하도록 결합되며, 상기 제1 선기어 및 상기 제2 선기어가 삽입되는 캐리어;를 포함하고,
상기 제2 유성기어는
상기 제1 선기어와 치합되는 제1 아이들 기어; 및
상기 제2 선기어와 치합되며, 직경이 상기 제1 아이들 기어와 다른 제2 아이들 기어;를 더 구비하고,
상기 캐리어는
상기 제1 선기어 및 상기 제2 선기어가 삽입되는 개구;
상기 개구의 외측에 배치되며, 상기 제1 아이들 기어가 삽입되는 복수개의 안착부;
상기 안착부 사이에서 돌출되어 상기 제2 아이들 기어의 외측에 배치되는 제2 범프;를 구비하는, 차량용 변속기.
삭제
삭제
제1 항에 있어서,
상기 제1 선기어가 브레이킹 되면, 상기 구동 선기어가 회전시에 상기 제1 아이들 기어가 상기 캐리어를 회전시키고,
상기 제2 선기어가 브레이킹 되면, 상기 구동 선기어가 회전시에 상기 제2 아이들 기어가 상기 캐리어를 회전시키는, 차량용 변속기.
제1 항에 있어서,
상기 구동 선기어의 회전축은 상기 제1 선기어의 회전축 및 상기 제2 선기어의 회전축과 같은, 차량용 변속기.
제1 항에 있어서,
상기 링 기어 내부에 제1 유성기어와, 상기 제2 유성기어의 일부가 배치되는, 차량용 변속기.
제1 항에 있어서,
상기 제1 유성기어를 회전 가능하게 지지하며, 상기 링 기어에 삽입되는 제1 바디;를 더 포함하는, 차량용 변속기.
제7 항에 있어서,
상기 제2 유성기어를 회전 가능하게 지지하며, 상기 캐리어에 고정되는 제2 바디;를 더 포함하는, 차량용 변속기.
제8 항에 있어서,
상기 제1 바디는
회전 중심에서 돌출된 돌출부가 상기 제2 바디에 삽입되되, 상기 돌출부와 상기 제2 바디 사이에 베어링이 배치되는, 차량용 변속기.
모터와, 상기 모터와 연결되는 변속기 및 상기 변속기와 연결되는 차동 장치를 구비하는 차량의 동력 전달 장치에 있어서,
상기 변속기는
상기 모터의 회전축과 연결되는 구동 선기어;
상기 구동 선기어와 치합되어 회전하는 복수개의 제1 유성기어;
내주면에 배치된 내주 티스를 구비하고, 상기 내주 티스와 상기 제1 유성기어가 치합되는 링 기어;
상기 내주 티스에 치합되어 상기 링 기어를 따라 공전하는 복수개의 제2 유성기어;
상기 제2 유성기어와 치합되는 제1 선기어;
상기 제2 유성기어와 치합되는 제2 선기어; 및
상기 제2 유성기어가 자전하도록 결합되며, 상기 제1 선기어 및 상기 제2 선기어가 삽입되는 캐리어;를 포함하고,
상기 제2 유성기어는
상기 제1 선기어와 치합되는 제1 아이들 기어; 및
상기 제2 선기어와 치합되며, 직경이 상기 제1 아이들 기어와 다른 제2 아이들 기어;를 더 구비하고,
상기 캐리어는
상기 제1 선기어 및 상기 제2 선기어가 삽입되는 개구;
상기 개구의 외측에 배치되며, 상기 제1 아이들 기어가 삽입되는 복수개의 안착부;
상기 안착부 사이에서 돌출되어 상기 제2 아이들 기어의 외측에 배치되는 제2 범프;를 구비하는, 차량의 동력 전달 장치.
제10 항에 있어서,
상기 모터의 회전축은
상기 구동 선기어의 회전축, 상기 제1 선기어의 회전축 및 상기 제2 선기어의 회전축과 동일한, 차량의 동력 전달 장치.