KR102566922B1 - 동력 전달 장치 및 그 동력 전달 장치를 포함하는 자동차 - Google Patents

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Abstract

동력 전달 장치 및 자동차가 개시된다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 회전축을 구동하는 모터; 상기 회전축으로부터 회전력을 전달받는 제1 감속기; 상기 제1 감속기로부터 회전력을 전달받는 제2 감속기; 상기 제1 감속기와 상기 제2 감속기를 연결하고 상기 제1 감속기의 회전력을 상기 제2 감속기에 전달하는 캐리어; 및 상기 제2 감속기의 외측에 구비되고, 상기 제2 감속기와 외부 구성을 연결하거나 해제하는 제1 클러치; 를 포함하는 동력 전달 장치가 개시된다.

Description

동력 전달 장치 및 그 동력 전달 장치를 포함하는 자동차{POWER TRANSMISSION DEVICE AND AUTOMOBILE INCLUDING THE SAME}
본 발명은 동력 전달 장치 및 그 동력 전달 장치를 포함하는 자동차에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 가변 감속이 가능한 동력 전달 장치 및 그 동력 전달 장치를 포함하는 자동차에 관한 것이다.
모터의 회전 속도를 감속한 후 휠에 전달하는 감속기가 탑재된 전기 자동차의 경우, 선 기어, 유성 기어, 링 기어 및 캐리어가 서로 결합된 구조를 갖는 유성 기어 감속기가 구비되는 경우가 일반적이다.
자동차에 탑재되는 유성 기어 감속비의 경우, 자동차의 주행 상태에 따라 최적의 효율을 발휘하기 위해서는 서로 다른 복수의 감속비를 제공할 필요가 있다. 그러나, 감속기가 복수의 감속비를 제공하기 위해서는 감속기의 구조가 복잡해져 감속기가 차지하는 부피가 증대될 뿐만 아니라, 복잡한 구조로 인해 감속기의 내구성이 저하되는 경향도 있다. 따라서, 복수의 감속비를 제공하는 감속기를 제조하기 위해서는 감속기의 구성이 간소화될 필요가 있을 뿐만 아니라, 감속기의 내구성 역시 향상될 필요가 있다.
따라서, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 종래에 비해 단순한 구조로 복수의 감속비를 제공할 수 있고, 내구성 역시 향상된 자동차용 감속기를 제조하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따르면, 동력 전달 장치로서, 회전축을 구동하는 모터; 상기 회전축으로부터 회전력을 전달받는 제1 감속기; 상기 제1 감속기로부터 회전력을 전달받는 제2 감속기; 상기 제1 감속기와 상기 제2 감속기에 각각 결합되는 캐리어; 및 상기 제2 감속기의 외측에 구비되고, 상기 제2 감속기와 상기 동력 전달 장치의 외부 구성을 연결하거나 해제하는 제1 클러치; 를 포함하는 동력 전달 장치가 제공된다.
상기 제1 감속기는, 상기 회전축으로부터 동력을 전달받는 제1 선 기어; 및 상기 제1 선 기어의 외측에서 상기 제1 선 기어와 맞물리도록 구비되는 제1 유성 기어; 를 포함할 수 있다.
상기 제2 감속기는, 제2 선 기어; 및 상기 제2 선 기어의 외측에서 상기 제2 선 기어와 맞물리도록 구비되고, 상기 제1 유성 기어와 함께 회전하도록 구비되는 제2 유성 기어; 를 포함할 수 있다.
상기 제2 감속기는, 상기 제2 유성 기어의 외측에 구비되고, 상기 제2 유성 기어와 맞물리도록 구비되는 링 기어; 를 더 포함할 수 있다.
상기 제1 클러치는, 상기 링 기어의 외측에 구비되고, 상기 링 기어와 상기 동력 전달 장치의 외부 구성을 연결하거나 해제할 수 있다.
상기 제2 감속기의 외측에 구비되고, 상기 제2 감속기와 상기 동력 전달 장치의 외부 구성을 연결하거나 해제하는 제2 클러치; 를 더 포함하고, 상기 제2 클러치는, 상기 제2 선 기어의 외측에 구비되고, 상기 제2 선 기어와 상기 동력 전달 장치의 외부 구성을 연결하거나 해제할 수 있다.
상기 캐리어와 연결되는 차동 기어; 를 더 포함할 수 있다.
상기 회전축은 상기 제1 선 기어의 중심에 연결될 수 있다.
상기 회전축은 상기 제1 선 기어의 중심으로부터 상기 제1 선 기어의 반경 방향(R)으로 이격되도록 구비될 수 있다.
상기 캐리어에 연결되고 상기 캐리어와 함께 회전할 수 있도록 구비되는 제1 회전 기어; 및 상기 제1 회전 기어와 상기 차동 기어 사이에 구비되고 상기 제1 회전 기어와 맞물리도록 구비되는 제2 회전 기어; 를 더 포함할 수 있다.
상기 회전축에 연결되고 상기 회전축과 함께 회전할 수 있도록 구비되는 제3 회전 기어; 를 더 포함하고, 상기 제3 회전 기어는 상기 제1 선 기어의 외측에 구비되고 상기 제1 선 기어와 맞물리도록 구비될 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 측면에 따르면, 좌우 방향으로 일 측과 타 측에 각각 구비되는 제1 휠과 제2 휠; 및 상기 제1 휠과 상기 제2 휠에 회전력을 제공하는 동력 전달 장치; 를 포함하고, 상기 동력 전달 장치는, 회전축을 구동하는 모터; 상기 회전축으로부터 회전력을 전달받는 제1 감속기; 상기 제1 감속기로부터 회전력을 전달받는 제2 감속기; 상기 제1 감속기와 상기 제2 감속기에 각각 결합되는 캐리어; 및 상기 제2 감속기의 외측에 구비되고, 상기 제2 감속기와 상기 동력 전달 장치의 외부 구성을 연결하거나 해제하는 제1 클러치; 를 포함하는 자동차가 제공된다.
상기 동력 전달 장치는, 상기 캐리어와 연결되는 차동 기어; 를 더 포함하고, 상기 제1 감속기는, 상기 회전축으로부터 동력을 전달받는 제1 선 기어; 및 상기 제1 선 기어의 외측에서 상기 제1 선 기어와 맞물리도록 구비되는 제1 유성 기어; 를 포함하고, 상기 제2 감속기는, 제2 선 기어; 및 상기 제2 선 기어의 외측에서 상기 제2 선 기어와 맞물리도록 구비되고, 상기 제1 유성 기어와 함께 공전하도록 구비되는 제2 유성 기어; 를 포함할 수 있다.
상기 차동 기어는, 상기 제1 휠에 연결되는 제1 휠 축과 연결되고 상기 제1 휠과 함께 회전할 수 있도록 구비되는 제1 내측 기어; 상기 제2 휠에 연결되는 제2 휠 축과 연결되고 상기 제2 휠과 함께 회전할 수 있도록 구비되는 제2 내측 기어; 및 상기 제1 내측 기어 및 상기 제2 내측 기어의 외측에 구비되고, 상기 제1 내측 기어 및 상기 제2 내측 기어와 맞물리도록 구비되는 외측 기어; 를 포함하고, 상기 외측 기어는 상기 캐리어에 연결되어 상기 캐리어와 함께 회전할 수 있도록 구비될 수 있다.
상기 제1 내측 기어는, 상기 제1 휠에 연결되는 이너 기어; 및 상기 이너 기어와 상기 외측 기어 사이에 구비되고 상기 이너 기어 및 상기 외측 기어와 맞물리도록 구비되는 아우터 기어; 를 포함할 수 있다.
상기 회전축은, 상기 제1 휠에 연결되는 제1 휠 축 및 상기 제2 휠에 연결되는 제2 휠 축과 상기 제1 선 기어의 반경 방향(R)으로 이격되도록 구비될 수 있다.
상기 제1 선 기어는, 상기 제1 휠 축 및 상기 제2 휠 축과 상기 제1 선 기어의 반경 방향(R)으로 이격되도록 구비될 수 있다.
상기 제1 선 기어의 중심은, 상기 제1 휠 축 및 상기 제2 휠 축과 상기 제1 선 기어의 반경 방향(R)으로 이격되도록 구비될 수 있다.
상기 제1 휠 축 및 상기 제2 휠 축은, 상기 제1 선 기어의 중심을 관통하도록 구비될 수 있다.
본 발명에 따르면, 종래에 비해 단순한 구조로 복수의 감속비를 제공할 수 있고, 내구성 역시 향상된 자동차용 감속기를 제조할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 동력 전달 장치의 구조를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 동력 전달 장치의 구조를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 제3 실시예에 따른 동력 전달 장치의 구조를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 제4 실시예에 따른 동력 전달 장치의 구조를 도시한 도면이다.
이하, 도면을 참고하여, 본 발명에 따른 동력 전달 장치 및 그 동력 전달 장치를 포함하는 자동차를 설명한다.
동력 전달 장치
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 동력 전달 장치의 구조를 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 동력 전달 장치의 구조를 도시한 도면이다. 또한, 도 3은 본 발명의 제3 실시예에 따른 동력 전달 장치의 구조를 도시한 도면이고, 도 4는 본 발명의 제4 실시예에 따른 동력 전달 장치의 구조를 도시한 도면이다.
도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 동력 전달 장치(10)는 동력을 형성하여 회전축(110)을 구동하는 모터(100)를 포함할 수 있다. 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 모터(100)는 휠(20, 30)의 외부에 구비될 수도 있지만, 이와 달리 모터(100)는 휠(20, 30)의 내부에 구비될 수도 있다. 한편, 본 발명에 따르면, 모터(100)에 의해 구동되는 회전축(110)은 일직선 형상을 가질 수 있다.
또한, 동력 전달 장치(10)는 회전축(110)으로부터 회전력을 전달받는 제1 감속기(200), 제1 감속기(200)로부터 회전력을 전달받는 제2 감속기(300) 및 제1 감속기(200)와 제2 감속기(300)에 각각 결합되는 캐리어(400)를 포함할 수 있다.
보다 상세하게, 제1 감속기(200)는 회전축(110)으로부터 동력을 전달받는 제1 선 기어(210) 및 제1 선 기어(210)의 외측에서 제1 선 기어(210)와 맞물리도록 구비되는 제1 유성 기어(220)를 포함할 수 있다. 즉, 제1 유성 기어(220)는 제1 선 기어(210)의 외측에서 공전 운동을 할 수 있다. 따라서, 본 발명에 따르면, 제1 선 기어(210)로부터 제1 유성 기어(220)로 동력이 전달되면서 회전 속도의 감속이 이루어질 수 있다.
또한, 제2 감속기(300)는 제2 선 기어(310), 제2 선 기어(310)의 외측에서 제2 선 기어(310)와 맞물리도록 구비되고, 제1 유성 기어(220)와 함께 회전하도록 구비되는 제2 유성 기어(320), 및 제2 유성 기어(320)의 외측에 구비되고 제2 유성 기어(320)와 맞물리도록 구비되는 링 기어(330)를 포함할 수 있다. 보다 상세하게, 제2 유성 기어(320)는 제1 유성 기어(220)에 직접 연결됨으로써 제1 유성 기어(220)와 제2 유성 기어(320)는 서로에 대해 고정될 수 있다. 또한, 제2 유성 기어(320)는 제2 선 기어(310)의 외측에서 공전 운동을 할 수 있고, 제2 유성 기어(320)는 링 기어(330)의 내측에서 자전 운동을 하면서 동시에 공전 운동을 할 수 있다. 한편, 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따르면 제2 선 기어(310)의 외경은 제1 선 기어(210)의 외경보다 클 수 있고, 제1 유성 기어(220)의 외경은 제2 유성 기어(320)의 외경보다 클 수 있다. 그러나, 전술한 외경의 대소 관계는 전술한 내용에 제한되지 않는다.
전술한 바와 같이, 본 발명에 따르면 제1 유성 기어(220)와 제2 유성 기어(320)는 서로에 대해 고정될 수 있다. 따라서, 제1 유성 기어(220)와 제2 유성 기어(320) 간의 자전 운동은 서로 동기화될 수 있다. 즉, 본 발명에 따르면, 제1 유성 기어(220)가 자전 운동을 하는 경우 제2 유성 기어(320)는 제1 유성 기어(220)와 동일한 회전 각속도로 자전 운동을 할 수 있고, 반대로 제2 유성 기어(320)가 자전 운동을 하는 경우에는 제1 유성 기어(220)가 제2 유성 기어(320)와 동일한 회전 각속도로 자전 운동을 할 수 있다.
계속해서 도 1 내지 도 4를 참고하면, 본 발명에 따른 동력 전달 장치(10)는 제2 감속기(300)의 외측에 구비되는 제1 클러치(500) 및 제2 클러치(600)를 더 포함할 수 있다. 제1 클러치(500) 및 제2 클러치(600)는 제2 감속기(300)와 동력 전달 장치의 외부 구성을 연결하거나 해제하는 구성일 수 있다. 예를 들어, 본 발명에 따른 동력 전달 장치(10)가 자동차에 탑재되는 경우 제1 클러치(500) 및 제2 클러치(600)는 제2 감속기(300)의 구성 중 일부와 자동차의 다른 구성들 간의 고정 및 해제를 선택적으로 수행하는 구성일 수 있다.
보다 상세하게, 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 제1 클러치(500)는 링 기어(330)의 외측에 구비될 수 있고, 링 기어(330)와 동력 전달 장치의 외부 구성을 연결하거나 해제할 수 있다. 또한, 제2 클러치(600)는 제2 선 기어(310)의 외측에 구비될 수 있고, 제2 선 기어(310)와 동력 전달 장치의 외부 구성을 연결하거나 해제할 수 있다. 제1 클러치(500) 및 제2 클러치(600)의 구조 및 작동 원리에 대한 내용은 기존에 개시되어 있는 클러치에 대한 내용으로 갈음한다.
계속해서 도 1 내지 도 4를 참고하면, 본 발명에 따른 동력 전달 장치(10)는 캐리어(400)와 연결되는 차동 기어(diffential gear, 700)를 더 포함할 수 있다. 차동 기어(700)는 자동차가 조향 운동을 하는 경우 등과 같이 자동차의 좌측 휠과 우측 휠 간의 회전 속도가 서로 다른 경우에, 좌측 휠과 우측 휠에 서로 다른 회전 속도를 갖는 회전력을 제공하는 구성일 수 있다. 차동 기어(700)의 구성에 대한 내용은 후술하도록 한다.
한편, 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 내지 제3 실시예에 따르면, 모터(100)의 회전축(110)은 제1 선 기어(210)의 중심에 연결될 수 있다. 보다 바람직하게, 회전축(110)과 제1 선 기어(210)는 직결될 수 있다. 일 예로, 회전축(110)은 제1 선 기어(210)의 중심을 관통하도록 구비될 수 있다.
반면, 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제4 실시예에 따르면, 모터(100)의 회전축(110)은 제1 선 기어(210)의 중심으로부터 제1 선 기어의 반경 방향(R)으로 이격되도록 구비될 수 있다. 따라서, 본 발명의 제4 실시예에 따르면, 제1 선 기어(210)와 회전축(110) 사이에는 제1 선 기어(210)와 회전축(110) 간의 동력 전달을 매개하는 구성이 추가로 구비될 수 있다.
한편, 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제3 실시예에 따르면, 동력 전달 장치(10)는 캐리어(400)에 연결되고 캐리어(400)와 함께 회전할 수 있도록 구비되는 제1 회전 기어(810) 및 제1 회전 기어(810)와 차동 기어(700) 사이에 구비되고 제1 회전 기어(810) 및 차동 기어(700)와 맞물리도록 구비되는 제2 회전 기어(820)를 더 포함할 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예 및 제2 실시예와 달리 본 발명의 제3 실시예에 따른 동력 전달 장치(10)는 제1 감속기(200), 제2 감속기(300) 및 캐리어(400)가 차동 기어(700)와 이격되는 오프셋 구조를 가질 수 있다. 따라서, 제1 회전 기어(810)와 제2 회전 기어(820)는 캐리어(400)와 차동 기어(700) 간의 동력 전달을 매개하는 구성일 수 있다.
한편, 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제4 실시예에 따르면, 동력 전달 장치(10)는 회전축(110)에 연결되고, 회전축(110)과 함께 회전할 수 있도록 구비되는 제3 회전 기어(830)를 더 포함할 수 있다. 이때, 제3 회전 기어(830)는 제1 선 기어(210)의 외측에 구비되고 제1 선 기어(210)와 맞물리도록 구비될 수 있다. 제3 회전 기어(830)는 모터(100)와 제1 선 기어(210) 간의 동력 전달을 매개하는 구성일 수 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 내지 제3 실시예와 달리 본 발명의 제4 실시예에 따른 동력 전달 장치(10)는 회전축(110)이 제1 선 기어(210)로부터 이격되는 구조를 가질 수 있다. 따라서, 제3 회전 기어(830)는 회전축(110)과 제1 선 기어(210) 간의 동력 전달을 매개하는 구성일 수 있다.
자동차
도 1 내지 도 4를 참고하면, 본 발명에 따른 자동차는 좌우 방향으로 일 측과 타 측에 각각 구비되는 제1 휠(20)과 제2 휠(30) 및 제1 휠(20)과 제2 휠(30)에 회전력을 제공하는 동력 전달 장치(10)를 포함할 수 있다.
동력 전달 장치(10)는 회전축(110)을 구동하는 모터(100), 회전축(110)으로부터 회전력을 전달받는 제1 감속기(200), 제1 감속기(200)로부터 회전력을 전달받는 제2 감속기(300), 제1 감속기(200)와 제2 감속기(300)에 각각 결합되는 캐리어(400), 제2 감속기(300)의 외측에 구비되고 제2 감속기(300)와 동력 전달 장치(10)의 외부 구성을 연결하거나 해제하는 제1 클러치(500), 제2 감속기(300)의 외측에 구비되고, 제2 감속기(300)와 동력 전달 장치(10)의 외부 구성을 연결하거나 해제하는 제2 클러치(600)를 포함할 수 있다.
또한, 자동차에 구비되는 동력 전달 장치(10)는 캐리어(400)와 연결되는 차동 기어(700)를 더 포함할 수 있다. 또한, 제1 감속기(200)는 회전축(110)으로부터 동력을 전달받는 제1 선 기어(210) 및 제1 선 기어(210)의 외측에서 제1 선 기어(210)와 맞물리도록 구비되는 제1 유성 기어(220)를 포함할 수 있다. 또한, 제2 감속기(300)는 제2 선 기어(310) 및 제2 선 기어(310)의 외측에서 제2 선 기어(310)와 맞물리도록 구비되고 제1 유성 기어(220)와 연결되어 제1 유성 기어(220)와 함께 공전하도록 구비되는 제2 유성 기어(320)를 포함할 수 있다.
한편, 전술한 바와 같이 제1 클러치(500)는 제2 감속기(300)에 구비되는 링 기어(330)의 외측에 구비되고, 링 기어(330)와 동력 전달 장치의 외부 구성을 연결하거나 해제할 수 있다. 또한, 전술한 바와 같이, 제2 클러치(600)는 제2 감속기(300)에 구비되는 제2 선 기어(310)의 외측에 구비되고, 제2 선 기어(310)와 동력 전달 장치의 외부 구성을 연결하거나 해제할 수 있다.
한편, 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2 실시예에 따르면, 차동 기어(700)는 제1 휠(20)에 연결되는 제1 휠 축(40)과 연결되고 제1 휠(20)과 함께 회전할 수 있도록 구비되는 제1 내측 기어(710), 제2 휠(30)에 연결되는 제2 휠 축(50)과 연결되고 제2 휠(30)과 함께 회전할 수 있도록 구비되는 제2 내측 기어(720), 및 제1 내측 기어(710)와 제2 내측 기어(720)의 외측에 구비되고 제1 내측 기어(710) 및 제2 내측 기어(720)와 맞물리도록 구비되는 외측 기어(730)를 포함할 수 있다. 이때, 도 2에 도시된 바와 같이, 외측 기어(730)는 캐리어(400)에 연결됨으로써 캐리어(400)와 함께 회전할 수 있다.
한편, 본 발명의 제2 실시예에 따르면, 차동 기어(700)에 구비되는 제1 내측 기어(710)와 제2 내측 기어(720)는 서로 다른 구조를 가질 수 있다. 예를 들어, 조 2에 도시된 바와 같이 제1 내측 기어(710)는 제1 휠 축(40)을 통해 제1 휠(20)에 연결되는 이너 기어(712) 및 이너 기어(712)와 외측 기어(730) 사이에 구비되고 이너 기어(712) 및 외측 기어(730)와 각각 맞물리도록 구비되는 아우터 기어(714)를 포함할 수 있다. 반면, 제2 내측 기어(720)는 하나의 기어 구조를 가질 수 있다.
전술한 바에 따르면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 자동차에는 유성 기어 구조를 갖는 차동 기어가 구비될 수 있다. 이 경우, 자동차 또는 동력 전달 장치의 축 방향으로의 부피가 감축되는 효과가 존재할 수 있다.
한편, 도 3 및 도 4를 참고하면, 본 발명에 따른 제3 및 제4 실시예에 따른 자동차에서 모터(100)의 회전축(110)은 제1 휠(20)에 연결되는 제1 휠 축(40) 및 제2 휠(30)에 연결되는 제2 휠 축(50)과 제1 선 기어(210)의 반경 방향(R)으로 이격되도록 구비될 수 있다.
이때, 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제3 실시예에 따르면, 제1 선 기어(210)는 제1 휠 축(40) 및 제2 휠 축(50)과 상기 반경 방향(R)으로 이격되도록 구비될 수 있다.
반면, 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제4 실시예에 따르면, 제1 선 기어(210)의 중심은 제1 휠 축(40) 및 제2 휠 축(50)과 상기 반경 방향(R)으로 일치할 수도 있다. 예를 들어, 도 4를 참고하면, 제1 휠 축(40) 및 제2 휠 축(50)은 제1 선 기어(210)의 중심을 관통하도록 구비될 수 있다.
전술한 내용을 토대로, 본 발명에 따른 동력 전달 장치(10)와 자동차의 구동 방식을 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 따른 동력 전달 장치 및 자동차에서는 2가지 형태의 감속 모드 구현이 가능할 수 있다.
첫번째로, 동력 전달 장치(10)에 의한 1단 감속 모드에서는, 제1 클러치(500)에 의해 링 기어(330)와 동력 전달 장치의 외부 구성이 맞물리는 반면, 제2 클러치(600)에 의한 제2 선 기어(310)와 동력 전달 장치의 외부 구성 간의 연결은 해제된다. 따라서, 모터(100)의 구동에 따른 회전축(110)의 회전력은 제1 선 기어(210), 제1 유성 기어(220), 제2 유성 기어(320) 및 링 기어(330)를 거쳐 캐리어(400)에 전달된다. 이때, 회전축(110)의 회전 각속도와 비교하여 캐리어(400)는 제1 감속비로 감속된 회전 각속도로 자전하게 된다. 한편, 동력을 전달받은 캐리어(400)는 차동 기어(700)에 동력을 전달하게 되고, 차동 기어(700)로부터 제1 휠 축(40) 및 제2 휠 축(50)을 거쳐 동력을 전달받은 제1 휠(20) 및 제2 휠(30)이 회전하게 된다. 한편, 1단 감속 모드에서 제2 선 기어(310)는 제2 유성 기어(320)의 회전과 맞물려 자전 운동을 하게 된다.
두번째로, 동력 전달 장치(10)에 의한 2단 감속 모드에서는, 제2 클러치(600)에 의해 제2 선 기어(310)와 동력 전달 장치의 외부 구성이 맞물리는 반면, 제1 클러치(500)에 의한 링 기어(330)와 동력 전달 장치의 외부 구성 간의 연결은 해제된다. 따라서, 모터(100)의 구동에 따른 회전축(110)의 회전력은 제1 선 기어(210), 제1 유성 기어(220), 제2 유성 기어(320) 및 제2 선 기어(310)를 거쳐 캐리어(400)에 전달된다. 이때, 회전축(110)의 회전 각속도와 비교하여 캐리어(400)는 제2 감속비로 감속된 회전 각속도로 자전하게 된다. 한편, 동력을 전달받은 캐리어(400)는 차동 기어(700)에 동력을 전달하게 되고, 차동 기어(700)로부터 제1 휠 축(40) 및 제2 휠 축(50)을 거쳐 동력을 전달받은 제1 휠(20) 및 제2 휠(30)이 회전하게 된다. 한편, 2단 감속 모드에서 링 기어(330)는 제2 유성 기어(320)의 회전과 맞물려 자전 운동을 하게 된다.
한편, 제2 클러치(600)에 의해 제2 선 기어(310)와 동력 전달 장치의 외부 구성이 맞물리고, 제1 클러치(500)에 의해 링 기어(330)와 동력 전달 장치의 외부 구성이 맞물리는 경우에는 파킹 상태가 구현될 수 있다. 반면, 제2 클러치(600)에 의한 제2 선 기어(310)와 동력 전달 장치의 외부 구성 간의 연결이 해제되고, 제1 클러치(500)에 의한 링 기어(330)와 동력 전달 장치의 외부 구성 간의 연결이 해제되는 경우에는 주행 중에 캐리어(400)로 동력이 전달되는 것이 차단될 수 있다.
한편, 제1 선 기어(210)의 잇수를 Zs1, 제2 선 기어(310)의 잇수를 ZS2, 제1 유성 기어(220)의 잇수를 ZP1, 제2 유성 기어(320)의 잇수를 ZP2, 링 기어(330)의 잇수를 ZR이라 하면, 본 발명에 따른 동력 전달 장치(10)의 제1 감속비 R1 및 제2 감속비 R2는 각각 다음과 같이 나타낼 수 있다.
R1 = (ZP1/ZS1) Х (ZR/ZP2) + 1
R2 = (ZP1/ZS1) Х (ZS2/ZP2) + 1
한편, 본 발명에 따른 동력 전달 장치(10)에 대해 전술한 내용은 본 발명의 자동차에 대해서도 동일하게 적용될 수 있다.
이상에서 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 실시가 가능함은 물론이다.
10 : 동력 전달 장치
20 : 제1 휠
30 : 제2 휠
40 : 제1 휠 축
50 : 제2 휠 축
100 : 모터
110 : 회전축
200 : 제1 감속기
210 : 제1 선 기어
220 : 제1 유성 기어
300 : 제2 감속기
310 : 제2 선 기어
320 : 제2 유성 기어
330 : 링 기어
400 : 캐리어
500 : 제1 클러치
600 : 제2 클러치
700 : 차동 기어
710 : 제1 내측 기어
712 : 이너 기어
714 : 아우터 기어
720 : 제2 내측 기어
730 : 외측 기어
810 : 제1 회전 기어
820 : 제2 회전 기어
830 : 제3 회전 기어

Claims (19)

  1. 동력 전달 장치로서,
    회전축을 구동하는 모터;
    상기 회전축으로부터 회전력을 전달받는 제1 감속기;
    상기 제1 감속기로부터 회전력을 전달받는 제2 감속기;
    상기 제1 감속기와 상기 제2 감속기에 각각 결합되는 캐리어;
    상기 제2 감속기의 외측에 구비되고, 상기 제2 감속기와 상기 동력 전달 장치의 외부 구성을 연결하거나 해제하는 제1 클러치; 및
    상기 제2 감속기의 외측에 구비되고, 상기 제2 감속기와 상기 동력 전달 장치의 외부 구성을 연결하거나 해제하는 제2 클러치;를 포함하고,
    상기 제1 감속기는,
    상기 회전축으로부터 동력을 전달받는 제1 선 기어; 및
    상기 제1 선 기어의 외측에서 상기 제1 선 기어와 맞물리도록 구비되는 제1 유성 기어를 포함하고,
    상기 제2 감속기는,
    제2 선 기어;
    상기 제2 선 기어의 외측에서 상기 제2 선 기어와 맞물리도록 구비되고, 상기 제1 유성 기어와 함께 회전하도록 구비되는 제2 유성 기어; 및
    상기 제2 유성 기어의 외측에 구비되고, 상기 제2 유성 기어와 맞물리도록 구비되는 링 기어; 를 포함하고,
    1단 감속 모드에서 상기 제1 클러치에 의해 상기 링 기어와 상기 동력 전달 장치의 외부 구성이 맞물리고, 상기 제2 클러치에 의한 상기 제2 선 기어와 상기 동력 전달 장치의 외부 구성 간의 연결은 해제되며,
    2단 감속 모드에서 상기 제2 클러치에 의해 상기 제2 선 기어와 상기 동력 전달 장치의 외부 구성이 맞물리고, 상기 제1 클러치에 의한 상기 링 기어와 상기 동력 전달 장치의 외부 구성 간의 연결은 해제되는 동력 전달 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 청구항 1에서,
    상기 제1 클러치는,
    상기 링 기어의 외측에 구비되는 동력 전달 장치.
  6. 청구항 1에서,
    상기 제2 클러치는,
    상기 제2 선 기어의 외측에 구비되는 동력 전달 장치.
  7. 청구항 1에서,
    상기 캐리어와 연결되는 차동 기어; 를 더 포함하는 동력 전달 장치.
  8. 청구항 7에서,
    상기 회전축은 상기 제1 선 기어의 중심에 연결되는 동력 전달 장치.
  9. 청구항 7에서,
    상기 회전축은 상기 제1 선 기어의 중심으로부터 상기 제1 선 기어의 반경 방향(R)으로 이격되도록 구비되는 동력 전달 장치.
  10. 청구항 8에서,
    상기 캐리어에 연결되고 상기 캐리어와 함께 회전할 수 있도록 구비되는 제1 회전 기어; 및
    상기 제1 회전 기어와 상기 차동 기어 사이에 구비되고 상기 제1 회전 기어와 맞물리도록 구비되는 제2 회전 기어; 를 더 포함하는 동력 전달 장치.
  11. 청구항 9에서,
    상기 회전축에 연결되고 상기 회전축과 함께 회전할 수 있도록 구비되는 제3 회전 기어; 를 더 포함하고,
    상기 제3 회전 기어는 상기 제1 선 기어의 외측에 구비되고 상기 제1 선 기어와 맞물리도록 구비되는 동력 전달 장치.
  12. 좌우 방향으로 일 측과 타 측에 각각 구비되는 제1 휠과 제2 휠; 및
    상기 제1 휠과 상기 제2 휠에 회전력을 제공하는 동력 전달 장치; 를 포함하고,
    상기 동력 전달 장치는,
    회전축을 구동하는 모터;
    상기 회전축으로부터 회전력을 전달받는 제1 감속기;
    상기 제1 감속기로부터 회전력을 전달받는 제2 감속기;
    상기 제1 감속기와 상기 제2 감속기에 각각 결합되는 캐리어; 및
    상기 제2 감속기의 외측에 구비되고, 상기 제2 감속기와 상기 동력 전달 장치의 외부 구성을 연결하거나 해제하는 제1 클러치; 를 포함하고,
    상기 동력 전달 장치는,
    상기 캐리어와 연결되는 차동 기어; 를 더 포함하고,
    상기 차동 기어는,
    상기 제1 휠에 연결되는 제1 휠 축과 연결되고 상기 제1 휠과 함께 회전할 수 있도록 구비되는 제1 내측 기어;
    상기 제2 휠에 연결되는 제2 휠 축과 연결되고 상기 제2 휠과 함께 회전할 수 있도록 구비되는 제2 내측 기어; 및
    상기 제1 내측 기어 및 상기 제2 내측 기어의 외측에 구비되고, 상기 제1 내측 기어 및 상기 제2 내측 기어와 맞물리도록 구비되는 외측 기어; 를 포함하고,
    상기 외측 기어는 상기 캐리어에 연결되어 상기 캐리어와 함께 회전할 수 있도록 구비되는 자동차.
  13. 청구항 12에서,
    상기 제1 감속기는,
    상기 회전축으로부터 동력을 전달받는 제1 선 기어; 및
    상기 제1 선 기어의 외측에서 상기 제1 선 기어와 맞물리도록 구비되는 제1 유성 기어; 를 포함하고,
    상기 제2 감속기는,
    제2 선 기어; 및
    상기 제2 선 기어의 외측에서 상기 제2 선 기어와 맞물리도록 구비되고, 상기 제1 유성 기어와 함께 공전하도록 구비되는 제2 유성 기어; 를 포함하는 자동차.
  14. 삭제
  15. 청구항 13에서,
    상기 제1 내측 기어는,
    상기 제1 휠에 연결되는 이너 기어; 및
    상기 이너 기어와 상기 외측 기어 사이에 구비되고 상기 이너 기어 및 상기 외측 기어와 맞물리도록 구비되는 아우터 기어; 를 포함하는 자동차.
  16. 청구항 13에서,
    상기 회전축은,
    상기 제1 휠에 연결되는 제1 휠 축 및 상기 제2 휠에 연결되는 제2 휠 축과 상기 제1 선 기어의 반경 방향(R)으로 이격되도록 구비되는 자동차.
  17. 청구항 16에서,
    상기 제1 선 기어는,
    상기 제1 휠 축 및 상기 제2 휠 축과 상기 제1 선 기어의 반경 방향(R)으로 이격되도록 구비되는 자동차.
  18. 청구항 16에서,
    상기 제1 선 기어의 중심은,
    상기 제1 휠 축 및 상기 제2 휠 축과 상기 제1 선 기어의 반경 방향(R)으로 이격되도록 구비되는 자동차.
  19. 청구항 16에서,
    상기 제1 휠 축 및 상기 제2 휠 축은,
    상기 제1 선 기어의 중심을 관통하도록 구비되는 자동차.
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