KR102592855B1 - Power Transmission Apparatus for Electric Vehicle - Google Patents

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Abstract

동력 변속 장치는 구동축과, 구동축과 평행하게 배치되는 피동축과, 그 두 축에 대해 꼬인 위치(skew position)로 배치되는 제1 부축(layshaft)을 포함한다. 구동축과 제1 부축 간에 역방향으로 설치된 제1 웜 기어가 동력을 전달한다. 제1 부축과 피동축 간에 순방향으로 설치된 제2 웜기어가 동력을 전달한다.
제1 부축을 경유하는 동력 전달 경로와 유사한 구조를 가지지만 다른 회전비를 가지는 동력 전달 경로가 추가로 구비될 수 있다. 나아가 2개의 상이한 회전비를 가지는 동력 전달 경로 중 하나를 선택하기 위해 동력 전달 선택 수단을 더 포함할 수 있다. 추가적인 양상에 따르면, 동력 변속 장치는 피동축 측의 회전 위치를 검출하여 그에 따라 구동축 측의 회전 위치를 제어하여 변속 충격을 줄일 수 있다. The power transmission device includes a drive shaft, a driven shaft disposed parallel to the drive shaft, and a first layshaft disposed in a skew position with respect to the two axes. A first worm gear installed in the opposite direction between the drive shaft and the first auxiliary shaft transmits power. A second worm gear installed in the forward direction between the first auxiliary shaft and the driven shaft transmits power.
A power transmission path having a similar structure to the power transmission path via the first auxiliary shaft but having a different rotation ratio may be additionally provided. Furthermore, a power transmission selection means may be further included to select one of the power transmission paths having two different rotation ratios. According to a further aspect, the power transmission device may detect a rotational position on the driven shaft side and control the rotational position on the drive shaft side accordingly to reduce shift shock.

Description

전기차용 동력 변속 장치{Power Transmission Apparatus for Electric Vehicle}Power Transmission Apparatus for Electric Vehicle}

고밀도 기어인 장구형 웜기어(Enveloping Worm and Enveloping Worm wheel)를 이용한 회전 동력의 전달 장치에 관한 기술이 개시된다.A technology for a rotational power transmission device using a high-density gear, a long-shaped worm gear (enveloping worm and enveloping worm wheel), is disclosed.

웜기어는 큰 감속비를 가지고 있으며 동력의 입력 방향과 출력 방향이 직각을 이루도록 동력을 전달한다. 웜은 봉 형상이고 웜의 이빨과 맞물리는 웜 휠은 원반 형상을 가지므로 웜과 웜 휠 간의 접촉 면적이 작아져서 물림율이 저하될 수 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 장구형 웜기어, 예를 들면 힌들리 웜(Hindley worm) 같은 구조가 알려져 있다. 장구형 웜은 웜의 외주면이 장구 형상으로 만곡되고 만곡 영역에 나선형의 이빨이 형성되는 구조를 통해 맞물리는 이빨 수가 많아져 기어의 마모를 줄이고 접촉선이 장구형 웜휠 치면상에서 볼 때 수직으로 서있어 윤활성이 좋으므로 동력전달 효율이 높아 큰 동력을 전달할 수 있다.Worm gears have a large reduction ratio and transmit power so that the input and output directions of power are perpendicular to each other. Since the worm is rod-shaped and the worm wheel that engages the worm's teeth has a disk shape, the contact area between the worm and the worm wheel may decrease, resulting in a decrease in engagement rate. To solve this problem, long-spherical worm gear structures, such as Hindley worms, are known. The long-spherical worm has a structure in which the outer peripheral surface of the worm is curved into a long-spherical shape and spiral teeth are formed in the curved area, which increases the number of meshing teeth, reducing gear wear, and the contact line is vertical when viewed from the tooth surface of the long-spherical worm wheel, providing lubrication. Because this is good, power transmission efficiency is high and large power can be transmitted.

다단 변속기는 일반적으로 구동축으로부터 피동축으로의 동력 전달 경로를 기계적으로 절체한다. 구동축과 피동축은 평행을 이루도록 배치되는 것이 일반적이다. 구동축과 피동축이 평행한 경우 구동축과 피동축의 축간 거리가 멀어지면 감속비에 직결되어 헬리컬 기어나 스퍼 기어와 같은 일반적인 평행축 동력 전달 기어를 이용하는 것은 설계의 자유도가 낮고 구조가 복잡해져 비효율적이며 웜기어를 채택하는 것이 유리하다. 그러나 5:1 이하의 낮은 감속비를 가지는 웜기어는 설계 및 가공이 어려워서 이를 이용한 동력 변속 장치는 흔하지 않다. A multi-speed transmission generally mechanically switches the power transmission path from the drive shaft to the driven shaft. The drive shaft and driven shaft are generally arranged to be parallel. When the drive shaft and the driven shaft are parallel, if the distance between the drive shaft and the driven shaft becomes long, it is directly related to the reduction ratio, so using general parallel shaft power transmission gears such as helical gears or spur gears is inefficient due to low freedom of design and complicated structure, and using worm gears is not effective. It is advantageous to adopt it. However, worm gears with a low reduction ratio of 5:1 or less are difficult to design and process, so power transmission devices using them are not common.

제안된 발명은 구동축과 피동축이 평행한 경우에 적용될 수 있는 동력 변속 장치에서 축간 거리와 감속비의 설계가 독립적인 새로운 구조를 제안하는 것을 목적으로 한다. The purpose of the proposed invention is to propose a new structure in which the design of the inter-axle distance and reduction ratio is independent in a power transmission device that can be applied when the drive shaft and the driven shaft are parallel.

나아가 제안된 발명은 구동축과 피동축이 평행한 경우에 축간 거리 및 감속비의 설계 사양이 유연하게 적용될 수 있는 다단변속 장치의 새로운 구조를 제안하는 것을 목적으로 한다.Furthermore, the proposed invention aims to propose a new structure of a multi-speed transmission device in which the design specifications of the inter-axle distance and reduction ratio can be flexibly applied when the drive shaft and the driven shaft are parallel.

나아가 제안된 발명은 구동축과 피동축이 평행한 경우에 적용될 수 있는 다단변속 장치에서 변속 충격을 줄이는 것을 목적으로 한다.Furthermore, the proposed invention aims to reduce shift shock in a multi-speed transmission device that can be applied when the drive shaft and the driven shaft are parallel.

일 양상에 따르면, 동력 변속 장치는 구동축과, 구동축과 평행하게 배치되는 피동축과, 그 두 축에 대해 꼬인 위치(skew position)로 배치되는 제1 부축(layshaft)을 포함한다. 구동축과 제1 부축 간에 역방향으로 설치된 제1 웜 기어가 동력을 전달한다. 역방향 구동을 위해 구동축과 제1 부축 간에 감속비는 상대적으로 낮게, 예를 들면 1:1 내지 2:1로 설계된다. 제1 부축과 피동축 간에 순방향으로 설치된 제2 웜기어가 동력을 전달한다. According to one aspect, a power transmission device includes a drive shaft, a driven shaft disposed parallel to the drive shaft, and a first layshaft disposed in a skew position with respect to the two axes. A first worm gear installed in the opposite direction between the drive shaft and the first auxiliary shaft transmits power. For reverse driving, the reduction ratio between the drive shaft and the first secondary shaft is designed to be relatively low, for example, 1:1 to 2:1. A second worm gear installed in the forward direction between the first auxiliary shaft and the driven shaft transmits power.

또 다른 양상에 따르면, 제1 부축을 경유하는 동력 전달 경로와 유사한 구조를 가지지만 다른 회전비를 가지는 동력 전달 경로가 추가로 구비될 수 있다. 나아가 2개의 상이한 회전비를 가지는 동력 전달 경로 중 하나를 선택하기 위해 동력 전달 선택 수단을 더 포함할 수 있다.According to another aspect, a power transmission path having a similar structure to the power transmission path via the first auxiliary shaft but having a different rotation ratio may be additionally provided. Furthermore, a power transmission selection means may be further included to select one of the power transmission paths having two different rotation ratios.

추가적인 양상에 따르면, 동력 변속 장치는 피동축 측의 회전 위치를 검출하여 그에 따라 구동축 측의 회전 위치를 제어하여 변속 충격을 줄일 수 있다.According to a further aspect, the power transmission device may detect a rotational position on the driven shaft side and control the rotational position on the drive shaft side accordingly to reduce shift shock.

제안된 발명에 따라, 평행한 두 축 간의 동력 전달이 꼬인 위치(skew)로 배치된 직선축으로 연결됨으로써 평행축간 거리를 자유롭게 설계할 수 있다. 나아가 웜 기어 중 하나를 낮은 감속비로 역방향 구동함으로써, 전체적인 동력 변속 장치의 크기를 줄이고, 웜기어를 2번 경유함에도 불구하고 높은 효율을 유지하면서 회전비를 상대적으로 낮출 수 있다. 예를 들어 제안된 발명에 따른 동력 변속 장치에서 전체적인 감속비는 1:1로부터 100:1까지 자유롭게 설계할 수 있으며 심지어 0.5:1과 같은 증속도 가능해진다. 나아가 구동 모터를 제어함으로써 변속 충격을 줄일 수 있다. According to the proposed invention, the power transmission between two parallel axes is connected to a straight axis arranged in a skewed position, so that the distance between the parallel axes can be freely designed. Furthermore, by driving one of the worm gears in the reverse direction at a low reduction ratio, the overall size of the power transmission device can be reduced and the rotation ratio can be relatively lowered while maintaining high efficiency despite passing through the worm gear twice. For example, in the power transmission device according to the proposed invention, the overall reduction ratio can be freely designed from 1:1 to 100:1, and even a speed increase such as 0.5:1 is possible. Furthermore, shifting shock can be reduced by controlling the drive motor.

도 1은 일 실시예에 따른 동력 변속 장치의 구성을 도시한 평면도 및 우측면도이다.
도 2는 또 다른 실시예에 따른 동력 변속 장치의 구성을 도시한 평면도, 우측면도 및 정면도이다.
도 3은 일 실시예에 따른 동력 변속 장치의 변속 제어 구성을 설명하는 블록도이다.1 is a top view and a right side view showing the configuration of a power transmission device according to an embodiment.
Figure 2 is a top view, right side view, and front view showing the configuration of a power transmission device according to another embodiment.
Figure 3 is a block diagram illustrating a shift control configuration of a power transmission device according to an embodiment.

전술한, 그리고 추가적인 양상들은 첨부된 도면을 참조하여 설명하는 실시예들을 통해 구체화된다. 각 실시예들의 구성 요소들은 다른 언급이나 상호간에 모순이 없는 한 실시예 내에서 또는 타 실시예의 구성 요소들과 다양한 조합이 가능한 것으로 이해된다. 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어는 기재 내용 혹은 제안된 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.The foregoing and additional aspects are embodied through embodiments described with reference to the accompanying drawings. It is understood that the components of each embodiment can be combined in various ways within the embodiment or with components of other embodiments as long as there is no other mention or contradiction between them. Based on the principle that the inventor can appropriately define the concept of terms in order to explain his or her invention in the best way, the terms used in this specification and claims have meanings that correspond to the description or proposed technical idea. It must be interpreted as a concept. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings.

도 1은 일 실시예에 따른 동력 변속 장치의 구성을 도시한 평면도 및 우측면도이다. 도시된 바와 같이, 일 실시예에 따른 동력 변속 장치는 구동축(driving shaft)(110)과, 구동축(110)과 평행하게 배치되는 피동축(driven shaft)(150)을 포함한다. 우측면도에서 이해를 돕기 위해 구동축과 피동축은 도시 생략되었다. 구동축(110)과 피동축(150) 간에 제1 부축(layshaft)(130)을 경유하는 제1 동력 전달부가 제공된다. 제1 부축(130)은 구동축(110)과 피동축(150)에 대해 꼬인 위치(skew position)로 배치된다. 제1 동력 전달부는 구동축(110)과 제1 부축(130) 간에 동력을 전달하는 제1 웜 기어(111,131)와, 제1 부축(130)과 피동축(150) 간에 동력을 전달하는 제2 웜기어(113,133)를 포함한다. 제안된 발명의 일 양상에 따라, 제1 웜기어(111,131)는 역방향으로 구동되고, 제2 웜기어(113,133)는 순방향으로 구동된다. 제1 부축(130)에 웜들(131,133)이 고정되고, 구동축(110)과 피동축(150)에는 웜 휠들(111,151)이 고정된다. 도시된 실시예에서, 제1 부축(130)의 웜들(131,133)은 제1 부축(130)과 일체로 절삭 가공되고, 구동축(110)과 피동축(150)의 웜휠들(111,151)은 별도로 가공되어 구동축(110)과 피동축(150)에 체결 고정된다.1 is a top view and a right side view showing the configuration of a power transmission device according to an embodiment. As shown, the power transmission device according to one embodiment includes a driving shaft 110 and a driven shaft 150 disposed parallel to the driving shaft 110. To facilitate understanding in the right side view, the drive shaft and driven shaft are omitted. A first power transmission unit is provided between the drive shaft 110 and the driven shaft 150 via a first layshaft 130. The first subshaft 130 is arranged in a skew position with respect to the drive shaft 110 and the driven shaft 150. The first power transmission unit includes a first worm gear (111,131) that transmits power between the drive shaft 110 and the first auxiliary shaft 130, and a second worm gear that transmits power between the first auxiliary shaft 130 and the driven shaft 150. Includes (113,133). According to one aspect of the proposed invention, the first worm gears 111 and 131 are driven in the reverse direction, and the second worm gears 113 and 133 are driven in the forward direction. Worms 131 and 133 are fixed to the first auxiliary shaft 130, and worm wheels 111 and 151 are fixed to the drive shaft 110 and the driven shaft 150. In the illustrated embodiment, the worms 131 and 133 of the first sub shaft 130 are cut integrally with the first sub shaft 130, and the worm wheels 111 and 151 of the drive shaft 110 and the driven shaft 150 are processed separately. and is fastened and fixed to the drive shaft 110 and the driven shaft 150.

통상적으로 웜기어는 순방향, 즉 웜에서 웜 휠 방향으로 동력을 전달한다. 웜의 리드각(lead angle)이 클수록 미끄럼 마찰 손실이 작아져서 전달 효율이 좋아진다. 일반적으로 리드각이 6도(마찰계수 0.1) 이상일 때, 또 감속비가 30:1 이하 정도이면 역방향 동력 전달도 가능해지며, 이 때 리드각을 45도 부근으로 하면 전달 효율이 최대화 되고 역방향 구동시와 순방향 구동시의 효율이 비슷해진다. 제안 발명의 일 양상에 따라, 치형 설계시 리드각을 35~55도, 감속비를 1:1~0.5:1 범위로 설계하여 역방향 구동시에도 전달 효율을 개선할 수 있다. 제2 웜기어(113,133)는 제1 웜기어와 같은 중심거리를 가지나 그 감속비는 설계 목표인 전체 감속기의 감속비에 따라 결정할 수 있다. 이에 따라 제안된 발명에 따른 동력 변속 장치는 전체적으로 자유로운 감속비를 지원할 수 있다. 제안된 발명의 일 양상에 따라, 웜기어 중 하나를 아주 낮은 기어비로 역방향 구동함으로써, 전체 감속기의 크기를 최소화하고 웜기어를 2번 경유함에도 불구하고 높은 효율을 유지하면서 회전비를 상대적으로 낮출 수 있어서 제안된 발명의 일 양상에 따라, 웜 기어 중 하나를 낮은 감속비로 역방향 구동함으로써, 전체적인 동력 변속 장치의 크기를 줄이고, 웜기어를 2번 경유함에도 불구하고 높은 효율을 유지하면서 회전비를 상대적으로 낮출 수 있다.Typically, worm gears transmit power in the forward direction, that is, from the worm to the worm wheel. The larger the lead angle of the worm, the smaller the sliding friction loss and the better the transmission efficiency. In general, when the lead angle is more than 6 degrees (friction coefficient 0.1) and the reduction ratio is about 30:1 or less, reverse power transmission becomes possible. In this case, if the lead angle is around 45 degrees, transmission efficiency is maximized and when driving in reverse, The efficiency during forward driving becomes similar. According to one aspect of the proposed invention, transmission efficiency can be improved even during reverse driving by designing the lead angle in the range of 35 to 55 degrees and the reduction ratio in the range of 1:1 to 0.5:1 when designing the tooth shape. The second worm gears 113 and 133 have the same center distance as the first worm gear, but their reduction ratio can be determined according to the reduction ratio of the entire reducer, which is the design goal. Accordingly, the power transmission device according to the proposed invention can support an overall free reduction ratio. According to one aspect of the proposed invention, by driving one of the worm gears in the reverse direction at a very low gear ratio, the size of the overall reducer can be minimized and the rotation ratio can be relatively low while maintaining high efficiency despite passing through the worm gear twice. According to one aspect of the invention, by driving one of the worm gears in the reverse direction at a low reduction ratio, the overall size of the power transmission device can be reduced and the rotation ratio can be relatively lowered while maintaining high efficiency despite passing through the worm gear twice.

일 실시예에서, 제1 웜기어는 제1 구동 웜 휠(111)과 제1 장구형 웜(131)을 포함한다. 제1 구동 웜 휠(111)은 구동축(110)에 회전 고정된다. 본 명세서에서 '회전 고정된다(rotationally fixed)'는 표현은 축의 회전에 그 회전이 종속되도록 작동 가능하다는 의미이다. 축에 완전히 고정되거나 일체로 형성되는 기어나, 축방향으로 슬라이딩 가능하지만 같이 회전하는 슬라이딩 기어나, 더 나아가 클러치에 의해 동력 전달이 단속되도록 축에 결합된 기어를 모두 포함한다. 제1 장구형 웜(131)은 제1 구동 웜 휠(111)과 맞물려 회전하며, 제 1 부축(130)의 일측에 고정된다. 예를 들면 제1 장구형 웜(131)은 제1 부축(130)과 별개의 부품으로 제작되어 끼워짐 체결되거나, 제1 부축(130)과 일체로 성형되거나, 절삭 가공을 통해 제1 부축(130)과 일체로 제작될 수 있다. 도시된 실시예에서, 제1 장구형 웜(131)은 제 1 부축(130)과 일체로 절삭 가공된다. 구동축(110)의 제1 구동 웜 휠(111)에서 제1 부축(130)의 제1 장구형 웜(131)으로 역방향으로 동력이 전달된다.In one embodiment, the first worm gear includes a first driving worm wheel 111 and a first oblong worm 131. The first drive worm wheel 111 is rotationally fixed to the drive shaft 110. In this specification, the expression 'rotationally fixed' means that the rotation is operable to be dependent on the rotation of the axis. It includes gears that are completely fixed or formed integrally with the shaft, sliding gears that can slide in the axial direction but rotate together, and furthermore, gears that are coupled to the shaft so that power transmission is interrupted by a clutch. The first long worm 131 rotates in engagement with the first driving worm wheel 111 and is fixed to one side of the first auxiliary shaft 130. For example, the first long worm 131 is manufactured as a separate part from the first auxiliary shaft 130 and is fastened to the first auxiliary shaft 130, is molded integrally with the first auxiliary shaft 130, or is formed into a first auxiliary shaft (131) through cutting processing. 130) and can be manufactured integrally. In the illustrated embodiment, the first long worm 131 is cut integrally with the first subshaft 130. Power is transmitted in the reverse direction from the first driving worm wheel 111 of the drive shaft 110 to the first long worm 131 of the first subshaft 130.

일 실시예에서, 제2 웜기어는 제2 장구형 웜(133)과, 제1 피동 웜 휠(151)을 포함한다. 제2 장구형 웜(133)은 제1 부축(130)의 타측에 제1 장구형 웜(131)과 이격되어 고정된다. 제1 피동 웜 휠(151)은 피동축(150)에 회전 고정되며, 제2 장구형 웜(133)과 맞물려 회전한다. 예를 들면 제2 장구형 웜(133)은 제1 부축(130)과 별개의 부품으로 제작되어 끼워짐 체결되거나, 제1 부축(130)과 일체로 성형되거나, 절삭 가공을 통해 제1 부축(130)과 일체로 제작될 수 있다. 도시된 실시예에서, 제2 장구형 웜(133)은 제1 부축(130)과 일체로 절삭 가공된다. 제1 부축(130)의 제2 장구형 웜(133)에서 피동축(150)의 제1 피동 웜 휠(151)로 순방향으로 동력이 전달된다. 도시된 실시예에서, 제1 피동 장구형 웜휠(151)은 별도 절삭가공된 후 피동축(150)에 체결 고정된다. In one embodiment, the second worm gear includes a second elongated worm 133 and a first driven worm wheel 151. The second long worm 133 is fixed to the other side of the first auxiliary shaft 130 and is spaced apart from the first long worm 131. The first driven worm wheel 151 is rotationally fixed to the driven shaft 150 and rotates in engagement with the second long worm 133. For example, the second long worm 133 is manufactured as a separate part from the first auxiliary shaft 130 and is fastened to the first auxiliary shaft 130, is molded integrally with the first auxiliary shaft 130, or is formed into the first auxiliary shaft (133) through cutting. 130) and can be manufactured integrally. In the illustrated embodiment, the second long worm 133 is cut integrally with the first auxiliary shaft 130. Power is transmitted in the forward direction from the second long worm 133 of the first auxiliary shaft 130 to the first driven worm wheel 151 of the driven shaft 150. In the illustrated embodiment, the first driven long worm wheel 151 is separately cut and then fastened to the driven shaft 150.

도시된 실시예에서, 구동축(110)은 양단에 한 쌍의 지지대(115,117)와 베어링에 의해 회전 가능하게 고정된다. 또 제1 부축(130)은 양단에 한 쌍의 지지대(135,137)와 베어링에 의해 회전 가능하게 고정된다. 또 피동축(150)은 양단에 한 쌍의 지지대(153,155)와 베어링에 의해 회전 가능하게 고정된다. 그러나 제안된 발명은 이에 한정되지 않으며, 회전축들은 공통 프레임이나 분할된 프레임에 고정될 수도 있고 모터나 타 부품으로 체결될 수도 있다. 예를 들면 피동축이 차동기어(differential gear)가 될 수 있으며 이 경우에는 제1 피동 장구형 웜휠(151)이 차동기어의 하우징에 고정될 수 있다.In the illustrated embodiment, the drive shaft 110 is rotatably fixed by a pair of supports 115 and 117 and bearings at both ends. In addition, the first auxiliary shaft 130 is rotatably fixed by a pair of supports 135 and 137 and bearings at both ends. In addition, the driven shaft 150 is rotatably fixed by a pair of supports 153 and 155 and bearings at both ends. However, the proposed invention is not limited to this, and the rotation axes may be fixed to a common frame or a divided frame, or may be fastened with a motor or other components. For example, the driven shaft may be a differential gear, and in this case, the first driven long worm wheel 151 may be fixed to the housing of the differential gear.

도 2는 또 다른 실시예에 따른 동력 변속 장치의 구성을 도시한 평면도, 우측면도 및 정면도이다. 이해를 돕기 위해 우측면도와 정면도에서 일부 대응 구성들은 도시 생략되었다. 도 1에 도시된 실시예와 대응되는 구성들은 동일한 도면 부호로 참조되었다. 제안된 발명의 또 다른 양상에 따르면, 제1 부축(130)을 경유하는 것과 다른 또 하나의 동력 전달 경로가 구동축(110)과 피동축(130) 간에 제공될 수 있다. 추가된 동력 전달 경로는 제2 부축(170)을 경유하며, 제1 부축(130)을 경유하는 동력 전달 경로와 유사한 구조를 가지지만 다른 회전비를 가진다. 여기서 회전비는 입력축의 회전과 출력축의 회전 비율을 말한다. 일 양상에 따른 동력 변속 장치는 2개의 상이한 회전비를 가지는 동력 전달 경로 중 하나를 선택하기 위해 동력 전달 선택 수단, 예를 들면 클러치를 더 포함할 수 있다. Figure 2 is a top view, right side view, and front view showing the configuration of a power transmission device according to another embodiment. To facilitate understanding, some corresponding components are omitted from the right side view and front view. Configurations corresponding to the embodiment shown in FIG. 1 are referenced by the same reference numerals. According to another aspect of the proposed invention, another power transmission path different from that via the first secondary shaft 130 may be provided between the drive shaft 110 and the driven shaft 130. The added power transmission path passes through the second sub-shaft 170 and has a similar structure to the power transmission path via the first sub-shaft 130, but has a different rotation ratio. Here, the rotation ratio refers to the ratio of rotation of the input shaft to the rotation of the output shaft. A power transmission device according to one aspect may further include power transmission selection means, for example a clutch, for selecting one of the power transmission paths having two different rotation ratios.

도 2를 참조하여 추가적인 양상에 따른 동력 변속 장치를 설명한다. 도시된 바와 같이, 구동축(110)과 피동축(150) 간에 제1 부축(layshaft)(130)을 경유하는 제1 동력 전달 경로와 별도로, 제2 부축(layshaft)(170)을 경유하는 제2 동력 전달 경로가 구비된다. 추가적인 양상에 따라, 제2 동력 전달 경로는 제1 동력 전달 경로와 상이한 회전비를 가진다. 제2 부축(170)은 제1 부축(130)과 평행하고 구동축(110)과 피동축(150)에 대해 꼬인 위치(skew position)로 배치된다. A power transmission device according to an additional aspect will be described with reference to FIG. 2 . As shown, separately from the first power transmission path between the drive shaft 110 and the driven shaft 150 via the first layshaft 130, the second power transmission path via the second layshaft 170 A power transmission path is provided. According to a further aspect, the second power transmission path has a different rotation ratio than the first power transmission path. The second sub-shaft 170 is parallel to the first sub-shaft 130 and is arranged in a skew position with respect to the drive shaft 110 and the driven shaft 150.

제2 동력 전달 경로는 구동축(110)과 제2 부축(170) 간의 제3 웜 기어(113,173)와, 제2 부축(170)과 피동축(150) 간의 제4 웜기어(171,153)를 포함한다. 제3 웜 기어(113,173)는 역방향으로 구동되고, 제4 웜기어(171,153)는 순방향으로 구동되며, 제1 동력 전달 경로와 유사한 구조를 가진다. 제2 부축(170)에 웜들(171,173)이 고정되고, 구동축(110)과 피동축(150)에는 웜 휠들(111, 113, 151, 153)이 고정된다. 도시된 실시예에서, 제2 부축(170)의 장구형 웜스크류들(171,172)은 제2 부축(170)과 일체로 절삭 가공되고, 구동축(110)에 있는 장구형 웜휠들(111,113)은 별도로 절삭 가공된 후 베어링을 통하여 구동축(110)에 조립된다. 또 피동축(150)의 장구형 웜휠(151, 153)은 별도로 절삭 가공된 후 체결 고정된다.The second power transmission path includes third worm gears 113 and 173 between the drive shaft 110 and the second auxiliary shaft 170, and fourth worm gears 171 and 153 between the second auxiliary shaft 170 and the driven shaft 150. The third worm gears 113 and 173 are driven in the reverse direction, and the fourth worm gears 171 and 153 are driven in the forward direction and have a structure similar to the first power transmission path. Worms 171 and 173 are fixed to the second auxiliary shaft 170, and worm wheels 111, 113, 151, and 153 are fixed to the drive shaft 110 and the driven shaft 150. In the illustrated embodiment, the long-shaped worm screws 171 and 172 of the second sub-shaft 170 are cut integrally with the second sub-shaft 170, and the long-shaped worm wheels 111 and 113 on the drive shaft 110 are machined separately. After cutting, it is assembled to the drive shaft 110 through bearings. In addition, the long-shaped worm wheels 151 and 153 of the driven shaft 150 are cut separately and then fastened.

추가적인 양상에 따라, 동력 변속 장치는 변속 구동부(121)를 더 포함한다. 변속 구동부(121)는 제1 동력전달부와 제2 동력전달부 중 하나로 선택적으로 동력을 전달한다. 도시된 실시예에서, 변속 구동부는 구동축에 설치된 도그 클러치(dog clutch)(121)로 구현되었다. 도그 클러치(121)는 두 개의 회전체가 상호간에 맞물린 상태와 이격된 상태로 구동됨에 따라 동력 전달을 단속하는 기계요소이다. 도시된 실시예에서 도그 클러치(121)는 구동축(110) 상에서 좌우로 쉬프트되어 그 동력을 제1 구동 웜 휠(111), 제2 구동 웜 휠(113) 중의 어느 하나로 전달한다. 그러나 제안된 발명은 이에 한정되지 않으며, 구동축(110), 피동축(150), 제1 부축(130), 제2 부축(170)이 배치된 구조에 적용 가능한 다양한 알려진 변속 구동 구조가 적용될 수 있다. 예를 들어 도그 클러치는 구동축(110)이 아니라 피동축(150)에 적용된 도그 클러치로 구현될 수도 있다. 또 다른 예로 도그 클러치 외에 다판 클러치(multiple plate clutch)나 원심력 클러치(centrifugal clutch) 등을 채택한 구조가 적용될 수도 있다. 제안된 발명의 양상에 따라, 동일한 형태를 가지는 기어들이 하나의 축에 배열되어, 클러치 구조의 적용이 용이해진다. 예를 들어 구동축(110)에는 웜은 배제되고 웜휠들만 존재하기 때문에 다양한 클러치 구조의 적용이 용이해진다. According to a further aspect, the power transmission device further includes a shift drive 121. The variable speed drive unit 121 selectively transmits power to one of the first power transmission unit and the second power transmission unit. In the illustrated embodiment, the shift drive unit is implemented with a dog clutch 121 installed on the drive shaft. The dog clutch 121 is a mechanical element that controls power transmission as the two rotating bodies are driven in an engaged and spaced state. In the illustrated embodiment, the dog clutch 121 is shifted left and right on the drive shaft 110 and transmits the power to one of the first drive worm wheel 111 and the second drive worm wheel 113. However, the proposed invention is not limited to this, and various known shift drive structures applicable to the structure in which the drive shaft 110, the driven shaft 150, the first auxiliary shaft 130, and the second auxiliary shaft 170 are arranged can be applied. . For example, the dog clutch may be implemented as a dog clutch applied to the driven shaft 150 rather than the drive shaft 110. As another example, in addition to the dog clutch, a structure using a multiple plate clutch or centrifugal clutch may be applied. According to the proposed aspect of the invention, gears having the same shape are arranged on one axis, making it easy to apply the clutch structure. For example, since the drive shaft 110 excludes the worm and contains only worm wheels, it is easy to apply various clutch structures.

도시된 실시예는 2개의 동력 전달 경로를 예시하고 있지만, 제안된 발명은 이에한정되지 않으며, 3개 혹은 그 이상의 동력 전달 경로를 포함하는 동력 변속 장치로 확장될 수 있다. 즉, 도시된 실시예에서, 제1 동력 전달부나 제2 동력전달부와 유사한 구조를 가지지만 상이한 회전비를 가지는 동력 전달 경로를 추가함으로써 3단 혹은 그 이상의 다단 동력 변속 장치를 제공할 수 있다. Although the illustrated embodiment illustrates two power transmission paths, the proposed invention is not limited thereto and can be extended to power transmission devices including three or more power transmission paths. That is, in the illustrated embodiment, a three-stage or more multi-stage power transmission device can be provided by adding a power transmission path that has a structure similar to the first power transmission unit or the second power transmission unit but has a different rotation ratio.

일 실시예에서, 제3 웜기어는 제2 구동 웜 휠(113)과 제3 장구형 웜(171)을 포함한다. 제2 구동 웜 휠(113)은 구동축(110)에 회전 고정된다. 제3 장구형 웜(171)은 제2 구동 웜 휠(113)과 맞물려 회전하며, 제 2 부축(170)의 일측에 고정된다. 예를 들면 제3 장구형 웜(171)은 제2 부축(170)과 별개의 부품으로 제작되어 끼워짐 체결되거나, 제2 부축(170)과 일체로 성형되거나, 절삭 가공을 통해 제2 부축(170)과 일체로 제작될 수 있다. 도시된 실시예에서, 제2 구동 장구형 웜휠(113)은 별도로 절삭 가공된 후 구동축(110)에 베어링으로 조립되어 공회전 상태로 체결된다. 제3 장구형 웜 스크류 (171)는 제 2 부축(170)의 일측에 일체로 절삭 가공되어 고정된다. 구동축(110)의 제1 구동 웜 휠(111)에서 제1 부축(130)의 제1 장구형 웜(131)으로 역방향으로 동력이 전달된다.In one embodiment, the third worm gear includes a second driving worm wheel 113 and a third oblong worm 171. The second drive worm wheel 113 is rotationally fixed to the drive shaft 110. The third long worm 171 rotates in engagement with the second driving worm wheel 113 and is fixed to one side of the second auxiliary shaft 170. For example, the third long-shaped worm 171 is manufactured as a separate part from the second auxiliary shaft 170 and is fastened to the second auxiliary shaft 170, is molded integrally with the second auxiliary shaft 170, or is formed into a second auxiliary shaft (171) through cutting processing. 170) and can be manufactured integrally. In the illustrated embodiment, the second drive long worm wheel 113 is cut separately and then assembled with a bearing on the drive shaft 110 and fastened in an idling state. The third long-spherical worm screw 171 is integrally cut and fixed to one side of the second auxiliary shaft 170. Power is transmitted in the reverse direction from the first driving worm wheel 111 of the drive shaft 110 to the first long worm 131 of the first subshaft 130.

일 실시예에서, 제2 웜기어는 제2 장구형 웜(133)과, 제1 피동 웜 휠(151)을 포함한다. 제2 장구형 웜(133)은 제1 부축(130)의 타측에 제1 장구형 웜(131)과 이격되어 고정된다. 제1 피동 웜 휠(151)은 피동축(150)에 회전 고정되며, 제2 장구형 웜(133)과 맞물려 회전한다. 예를 들면 제2 장구형 웜(133)은 제1 부축(130)과 별개의 부품으로 제작되어 끼워짐 체결되거나, 제1 부축(130)과 일체로 성형되거나, 절삭 가공을 통해 제1 부축(130)과 일체로 제작될 수 있다. 제1 부축(130)의 제2 장구형 웜(133)에서 피동축(150)의 제1 피동 웜 휠(151)로 순방향으로 동력이 전달된다. In one embodiment, the second worm gear includes a second elongated worm 133 and a first driven worm wheel 151. The second long worm 133 is fixed to the other side of the first auxiliary shaft 130 and is spaced apart from the first long worm 131. The first driven worm wheel 151 is rotationally fixed to the driven shaft 150 and rotates in engagement with the second long worm 133. For example, the second long worm 133 is manufactured as a separate part from the first auxiliary shaft 130 and is fastened to the first auxiliary shaft 130, is molded integrally with the first auxiliary shaft 130, or is formed into the first auxiliary shaft (133) through cutting. 130) and can be manufactured integrally. Power is transmitted in the forward direction from the second long worm 133 of the first auxiliary shaft 130 to the first driven worm wheel 151 of the driven shaft 150.

도시된 실시예에서, 구동축(110)은 양단에 한 쌍의 지지대(115,117)와 베어링에 의해 회전 가능하게 고정된다. 또 제1 부축(130)은 양단에 한 쌍의 지지대(135,137)와 베어링에 의해 회전 가능하게 고정된다. 또 피동축(150)은 양단에 한 쌍의 지지대(153,155)와 베어링에 의해 회전 가능하게 고정된다. 그러나 제안된 발명은 이에 한정되지 않으며, 회전축들은 공통 프레임이나 분할된 프레임에 고정될 수도 있고 모터나 타 부품으로 체결될 수도 있다. 예를 들면 피동축 웜휠(151,153)은 차동기어의 하우징에 고정될 수 있다.In the illustrated embodiment, the drive shaft 110 is rotatably fixed by a pair of supports 115 and 117 and bearings at both ends. In addition, the first auxiliary shaft 130 is rotatably fixed by a pair of supports 135 and 137 and bearings at both ends. In addition, the driven shaft 150 is rotatably fixed by a pair of supports 153 and 155 and bearings at both ends. However, the proposed invention is not limited to this, and the rotation axes may be fixed to a common frame or a divided frame, or may be fastened with a motor or other components. For example, the driven shaft worm wheels 151 and 153 may be fixed to the housing of the differential gear.

추가적인 양상에 따라, 변속 구동부는 구동축(110)에서 제1 부축(130) 또는 제2 부축(170) 중의 선택된 어느 하나로의 구동력의 전달을 단속할 수 있다. 일 예로, 변속 구동부는 제1 웜기어(111,131)와 제3 웜기어(113,173) 중 선택된 어느 하나로의 구동축의 회전력의 전달을 단속하는 도그 클러치를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 변속 구동부는 구동축(110)으로부터 제1 구동 웜 휠(111)로의 회전력의 전달을 단속하는 도그 클러치(121)와, 구동축(110)으로부터 제2 구동 웜 휠(113)로의 회전력의 전달을 단속하는 도그 클러치(123)를 포함할 수 있다. 2개의 도그 클러치(121,123) 중 어느 것이 대응하는 웜휠로 물리느냐에 따라 제1 동력 전달 경로와 제2 동력 전달 경로 중 하나가 선택된다. 도시된 실시예는 두 개의 도그 클러치들(121,123)이 각각 대응하는 웜 휠로의 회전력의 전달을 단속하는 구조를 가지고 있지만, 하나의 도그 클러치가 양 쪽의 웜 휠들 중 하나로의 회전력의 전달을 선택적으로 단속하는 구조로 구현할 수도 있다. According to an additional aspect, the variable speed drive unit may control the transmission of driving force from the drive shaft 110 to one selected from the first sub shaft 130 or the second sub shaft 170. As an example, the shift drive unit may include a dog clutch that controls the transmission of rotational force of the drive shaft to one selected from the first worm gears 111 and 131 and the third worm gears 113 and 173. In one embodiment, the shift drive unit includes a dog clutch 121 that controls the transmission of rotational force from the drive shaft 110 to the first drive worm wheel 111, and a rotation force from the drive shaft 110 to the second drive worm wheel 113. It may include a dog clutch 123 that controls the transmission of. One of the first power transmission path and the second power transmission path is selected depending on which of the two dog clutches 121 and 123 is engaged with the corresponding worm wheel. The illustrated embodiment has a structure in which two dog clutches 121 and 123 control the transmission of rotational force to the corresponding worm wheel, but one dog clutch selectively transmits rotational force to one of the worm wheels on both sides. It can also be implemented as a crackdown structure.

추가적인 양상에 따라, 변속 구동부는 제1 부축(130) 또는 제2 부축(170) 중의 선택된 어느 하나로부터 피동축으로의 구동력의 전달을 단속할 수 있다. 일 예로, 변속 구동부는 제2 웜기어(113,133)와 제4 웜기어(171,153) 중 선택된 어느 하나의 회전력의 전달을 단속하는 도그 클러치를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 변속 구동부는 제1 부축(130)으로부터 제1 피동 웜 휠(151)로의 회전력의 전달을 단속하는 도그 클러치와, 제2 부축(170)으로부터 제2 피동 웜 휠(153)로의 회전력의 전달을 단속하는 도그 클러치를 포함할 수 있다. 2개의 도그 클러치 중 어느 것이 대응하는 웜 휠로 물리느냐에 따라 제1 동력 전달 경로와 제2 동력 전달 경로 중 하나가 선택된다. 이 실시예는 두 개의 도그 클러치들이 각각 대응하는 웜 휠로의 회전력의 전달을 단속하는 구조를 가지고 있지만, 하나의 도그 클러치가 양 쪽의 웜 휠들 중 하나로의 회전력의 전달을 선택적으로 단속하는 구조로 구현할 수도 있다. According to a further aspect, the variable speed drive unit may control the transmission of driving force from a selected one of the first sub shaft 130 or the second sub shaft 170 to the driven shaft. As an example, the shift driving unit may include a dog clutch that controls the transmission of rotational force selected from the second worm gears 113 and 133 and the fourth worm gears 171 and 153. In one embodiment, the variable speed drive unit includes a dog clutch that controls the transmission of rotational force from the first auxiliary shaft 130 to the first driven worm wheel 151, and a dog clutch that controls the transmission of rotational force from the second auxiliary shaft 170 to the second driven worm wheel 153. It may include a dog clutch that controls the transmission of rotational force. Depending on which of the two dog clutches is engaged with the corresponding worm wheel, one of the first power transmission path and the second power transmission path is selected. This embodiment has a structure in which two dog clutches control the transmission of rotational force to the corresponding worm wheel, but one dog clutch can be implemented in a structure that selectively controls the transmission of rotational force to one of the worm wheels on both sides. It may be possible.

추가적인 양상에 따르면, 동력 변속 장치는 피동축 측의 회전 위치를 검출하여 그에 따라 구동축 측의 회전 위치를 제어하여 변속 충격을 줄일 수 있다. 도 3은 일 실시예에 따른 동력 변속 장치의 변속 제어 구성을 설명하는 블록도이다. 도시된 바와 같이, 일 실시예에 따른 동력 변속 장치는 제1 회전 위치 검출부(11)와, 제2 회전 위치 검출부(13)와, 변속 제어부(50)를 더 포함할 수 있다. According to a further aspect, the power transmission device may detect a rotational position on the driven shaft side and control the rotational position on the drive shaft side accordingly to reduce shift shock. Figure 3 is a block diagram illustrating a shift control configuration of a power transmission device according to an embodiment. As shown, the power transmission device according to one embodiment may further include a first rotational position detection unit 11, a second rotational position detection unit 13, and a shift control unit 50.

일 실시예에서, 제1 회전 위치 검출부(11)는 피동축(150)에 종속되어 회전하는 제1 구동 웜 휠(111)의 회전 위치를 검출한다. 제1 회전 위치 검출부(11)는 예를 들면 제1 구동 웜 휠(111)의 일측에 체결되어 그 회전 위치를 검출하는 마그네틱 인코더로 구현될 수 있다. 도시된 실시예에서, 제1 구동 웜 휠(111)과 구동축(110)간의 구동력의 전달은 도그 클러치(121)에 의해 단속되며, 도그 클러치(121)가 끊어진 상태에서 제1 구동 웜 휠(111)의 회전 위치는 피동축(150)에 종속된다. In one embodiment, the first rotational position detection unit 11 detects the rotational position of the first driving worm wheel 111 that rotates dependent on the driven shaft 150. The first rotational position detection unit 11 may be implemented as, for example, a magnetic encoder that is fastened to one side of the first driving worm wheel 111 and detects its rotational position. In the illustrated embodiment, the transmission of driving force between the first driving worm wheel 111 and the driving shaft 110 is controlled by the dog clutch 121, and in the state where the dog clutch 121 is broken, the first driving worm wheel 111 ) The rotation position of is dependent on the driven shaft 150.

제2 회전 위치 검출부(13)는 피동축(150)에 종속되어 회전하는 제2 구동 웜 휠(113)의 회전 위치를 검출한다. 제2 회전 위치 검출부(13)는 예를 들면 제2 구동 웜 휠(113)의 일측에 체결되어 그 회전 위치를 검출하는 마그네틱 인코더로 구현될 수 있다. 도시된 실시예에서, 제2 구동 웜 휠(113)과 구동축(110)간의 구동력의 전달은 도그 클러치(123)에 의해 단속되며, 도그 클러치(123)가 끊어진 상태에서 제2 구동 웜 휠(113)의 회전 위치는 피동축(150)에 종속된다.The second rotational position detection unit 13 detects the rotational position of the second driving worm wheel 113 that rotates dependent on the driven shaft 150. The second rotational position detection unit 13 may be implemented as, for example, a magnetic encoder that is fastened to one side of the second driving worm wheel 113 and detects its rotational position. In the illustrated embodiment, the transmission of the driving force between the second driving worm wheel 113 and the driving shaft 110 is controlled by the dog clutch 123, and in the state where the dog clutch 123 is broken, the second driving worm wheel 113 ) The rotation position of is dependent on the driven shaft 150.

변속 제어부(50)는 변속 지시에 응답하여 제1 회전 위치 검출부(11) 및 제2 회전 위치 검출부(13) 중 선택된 어느 하나의 출력 값에 따라 구동축의 회전 위상을 제어하여 변속 충격을 줄이도록 변속한다. 이를 위해 동력 변속 장치는 구동 모터에 연결된 구동축(110)의 회전 위치를 검출하는 추가적인 인코더를 포함할 수 있다. 예를 들어 도그 클러치(121, 123) 중 어느 하나의 일측에 체결되어 그 회전 위치를 검출하는 마그네틱 인코더를 포함할 수 있다. In response to the shift instruction, the shift control unit 50 controls the rotation phase of the drive shaft according to the output value selected from the first rotation position detection unit 11 and the second rotation position detection unit 13 to reduce shift shock. do. To this end, the power transmission device may include an additional encoder that detects the rotational position of the drive shaft 110 connected to the drive motor. For example, it may include a magnetic encoder that is fastened to one side of any one of the dog clutches 121 and 123 and detects its rotational position.

예를 들어 제1 동력 전달부로부터 제2 동력 전달부로 변속이 이루어질 경우 도그 클러치(121)가 동작하여 구동축(110)의 회전력은 제1 구동 웜 휠(111)로 연결되고, 제2 구동 웜 휠(113)은 제4 웜기어(171)와 맞물려 피동축(150)의 회전에 종속된 위치와 속도를 유지하고 있다. 변속 지시에 응답하여 변속 제어부(50)가 즉각 도그 클러치(121,123)를 구동하여 변속한다면 제2 구동 웜 휠(113)과 도그 클러치(123)가 맞물리는 과정에서 변속 충격이 발생한다. 제안된 발명의 추가적인 양상에 따라, 변속 지시에 응답하여 변속 제어부(50)는 제2 회전 위치 검출부(13)의 출력값으로부터 제2 구동 웜 휠(113)의 회전 위치와 속도를 파악하고 구동축(110)에 회전 고정된 도그 클러치(123)의 회전 위치가 그 파악된 회전 위치 및 속도와 부합되도록 구동 모터(31)를 제어한다. 변속 제어부(50)는 마이크로프로세서 혹은 시퀀스 제어 로직으로 구현될 수 있다. For example, when shifting from the first power transmission unit to the second power transmission unit, the dog clutch 121 operates and the rotational force of the drive shaft 110 is connected to the first drive worm wheel 111 and the second drive worm wheel. (113) is engaged with the fourth worm gear 171 to maintain the position and speed dependent on the rotation of the driven shaft 150. If the shift control unit 50 immediately drives the dog clutches 121 and 123 to shift gears in response to a shift instruction, shift shock occurs when the second drive worm wheel 113 and the dog clutch 123 engage. According to an additional aspect of the proposed invention, in response to the shift instruction, the shift control unit 50 determines the rotation position and speed of the second drive worm wheel 113 from the output value of the second rotation position detector 13 and detects the rotation position and speed of the drive shaft 110. The drive motor 31 is controlled so that the rotational position of the dog clutch 123, which is rotationally fixed to ), matches the determined rotational position and speed. The shift control unit 50 may be implemented with a microprocessor or sequence control logic.

이상에서 본 발명을 첨부된 도면을 참조하는 실시예들을 통해 설명하였지만 이에 한정되는 것은 아니며, 이들로부터 당업자라면 자명하게 도출할 수 있는 다양한 변형예들을 포괄하도록 해석되어야 한다. 특허청구범위는 이러한 변형예들을 포괄하도록 의도되었다. In the above, the present invention has been described through embodiments with reference to the attached drawings, but it is not limited thereto, and should be interpreted to encompass various modifications that can be easily derived by those skilled in the art. The claims are intended to cover these variations.

11 : 제1 회전 위치 검출부 13 : 제2 회전 위치 검출부
31 : 구동 모터 50 : 변속 제어부
110 : 구동축 111 : 제1 구동 웜 휠
113 : 제2 구동 웜 휠
121 : 도그 클러치
130 : 제1 부축 131 : 제1 장구형 웜
133 : 제2 장구형 웜
150 : 피동축 151 : 제1 피동 웜 휠
153 : 제2 피동 웜 휠
170 : 제2 부축 171 : 제3 장구형 웜
173 : 제4 장구형 웜11: first rotational position detection unit 13: second rotational position detection unit
31: Drive motor 50: Shift control unit
110: drive shaft 111: first drive worm wheel
113: second driving worm wheel
121: Dog Clutch
130: first support shaft 131: first long worm
133: 2nd long worm
150: driven shaft 151: first driven worm wheel
153: second driven worm wheel
170: 2nd support axis 171: 3rd long worm
173: Fourth long worm

Claims (11)

구동축(driving shaft)과;
상기 구동축과 평행하게 배치되는 피동축(driven shaft)과;
상기 구동축과 피동축에 대해 꼬인 위치(skew position)로 배치되는 제1 부축(layshaft)과, 상기 구동축과 상기 제1 부축 간에 동력을 전달하며 역방향으로 구동되는 제1 웜기어와, 상기 제1 부축과 피동축 간에 동력을 전달하며 순방향으로 구동되는 제2 웜기어를 포함하되, 제1 웜기어는 구동축에 회전 고정된 제1 구동 웜 휠(worm wheel)과, 상기 제1 구동 웜 휠과 맞물려 회전하며, 상기 제 1 부축(layshaft)의 일측에 고정되는 제1 장구형 웜(worm screw)을 포함하고, 제2 웜기어는 상기 제1 부축의 타측에 상기 제1 장구형 웜과 이격되어 고정되는 제2 장구형 웜과, 상기 피동축에 회전 고정되며, 제2 장구형 웜과 맞물려 회전하는 제1 피동 웜 휠을 포함하는 제1 동력전달부;
상기 제1 동력 전달부와 상이한 회전비를 가지고, 상기 제1 부축과 평행하고 상기 구동축과 피동축에 대해 꼬인 위치(skew position)로 배치되는 제2 부축(layshaft)과, 상기 구동축과 상기 제2 부축 간에 동력을 전달하며 역방향으로 구동되는 제3 웜기어와, 상기 제2 부축과 피동축 간에 동력을 전달하며 순방향으로 구동되는 제4 웜기어를 포함하되, 제3 웜기어는 구동축에 회전 고정된 제2 구동 웜 휠과, 상기 제2 구동 웜 휠과 맞물려 회전하며, 상기 제 2 부축의 일측에 고정되는 제3 장구형 웜을 포함하고, 제4 웜기어는 상기 제2 부축의 타측에 제3 장구형 웜과 이격되어 고정되는 제4 장구형 웜과, 피동축에 회전 고정되며, 제4 장구형 웜과 맞물려 회전하는 제2 피동 웜 휠을 포함하는 제2 동력전달부;
제1 동력전달부와 제2 동력전달부 중 하나로 선택적으로 동력을 전달하되, 구동축에서 제1 부축 또는 제2 부축 중의 선택된 어느 하나로의 구동력의 전달을 단속하는 적어도 하나의 도그 클러치를 포함하는 변속 구동부;
제1 구동 웜 휠의 회전 위치를 검출하는 제1 회전 위치 검출부와;
제2 구동 웜 휠의 회전 위치를 검출하는 제2 구동 위상 검출부와;
변속 지시에 응답하여 제1 회전 위치 검출부 및 제2 회전 위치 검출부 중 선택된 어느 하나의 출력 값에 따라 구동축의 회전 위치를 제어하여 변속 충격을 줄이도록 변속하는 변속 제어부;
를 포함하되,
일자형 웜에 비해 상대적으로 동력 전달 효율이 우수하고 감속비를 낮출 수 있는 제1 장구형 웜과 제2 장구형 웜이 동일한 제1 부축 상에 존재하게 되어, 제1 웜기어는 제1 구동 웜 휠에서 제1 장구형 웜으로 동력이 전달되는 역방향으로 구동되고, 제2 웜기어는 제2 장구형 웜에서 제1 피동 웜 휠로 동력이 전달되는 순방향으로 구동됨으로써 전기차용 동력 변속 장치로 사용 가능한 동력 변속 장치.a driving shaft;
a driven shaft disposed parallel to the drive shaft;
A first layshaft disposed in a skew position with respect to the drive shaft and the driven shaft, a first worm gear driven in the reverse direction while transmitting power between the drive shaft and the first layshaft, and the first layshaft It includes a second worm gear that transmits power between the driven shafts and is driven in the forward direction, wherein the first worm gear rotates in engagement with a first driving worm wheel rotationally fixed to the driving shaft, and the first driving worm wheel, It includes a first long worm screw fixed to one side of the first layshaft, and a second worm gear is fixed to the other side of the first layshaft and spaced apart from the first long worm. A first power transmission unit including a worm and a first driven worm wheel that is rotationally fixed to the driven shaft and rotates in engagement with a second long-shaped worm;
A second layshaft that has a rotation ratio different from that of the first power transmission unit, is parallel to the first layshaft and is disposed in a skew position with respect to the drive shaft and the driven shaft, and the drive shaft and the second layshaft. It includes a third worm gear driven in the reverse direction and transmitting power between the second auxiliary shaft and the driven shaft and a fourth worm gear driven in the forward direction, wherein the third worm gear is a second driving worm fixed to the drive shaft for rotation. It includes a wheel and a third long-shaped worm that rotates in engagement with the second driving worm wheel and is fixed to one side of the second secondary shaft, and the fourth worm gear is spaced apart from the third long-shaped worm on the other side of the second secondary shaft. a second power transmission unit including a fourth long-shaped worm fixed to and rotating on the driven shaft and a second driven worm wheel rotating in engagement with the fourth long-shaped worm;
A variable speed driving unit that selectively transmits power to one of the first power transmission unit and the second power transmission unit, and includes at least one dog clutch that controls the transmission of the driving force from the drive shaft to any selected one of the first or second secondary shaft. ;
a first rotational position detection unit that detects the rotational position of the first driving worm wheel;
a second drive phase detector that detects the rotational position of the second drive worm wheel;
a shift control unit that controls the rotation position of the drive shaft according to the output value selected from the first rotation position detection unit and the second rotation position detection unit in response to a shift instruction to reduce shift shock;
Including,
The first long worm and the second long worm, which have relatively superior power transmission efficiency and can lower the reduction ratio compared to straight worms, exist on the same first auxiliary shaft, so that the first worm gear is connected to the first driving worm wheel. 1 A power transmission device that is driven in the reverse direction where power is transmitted to a long-shaped worm, and the second worm gear is driven in the forward direction where power is transmitted from the second long-shaped worm to the first driven worm wheel, so that it can be used as a power transmission device for an electric vehicle. 청구항 1에 있어서, 제1 웜기어는 1:1~0.5:1 의 감속비를 가지는 동력 변속 장치.The power transmission device of claim 1, wherein the first worm gear has a reduction ratio of 1:1 to 0.5:1. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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