KR20090076837A - 유성기어세트 및 이를 이용한 동력 전달 장치 - Google Patents

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KR20090076837A
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Abstract

본 유성 캐리어의 일측을 연장하여 기어치를 형성한 유성기어세트와, 구동 동력원으로부터 입력되는 회전속도를 감속한 후 상기 유성기어세트의 하나의 작동부재에 입력하고 변속 동력원의 회전속도를 상기 유성기어세트의 다른 작동부재에 입력함으로써 복수개의 변속단을 구현할 수 있는 동력 전달 장치에 관한 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 동력 전달 장치는, 일단이 구동 동력원에 항시 연결되어 동력을 전달받으며, 구동기어가 고정적으로 장착된 입력축, 상기 구동기어에 결합하며, 입력축의 회전속도를 감속하는 감속 유닛, 상기 감속 유닛에 결합하여 감속 유닛의 회전속도를 전달받는 제1작동부재, 변속을 위한 동력을 전달받는 제2작동부재, 그리고 출력속도가 생성되는 제3작동부재를 포함하는 유성기어세트, 변속 동력원에 항시 연결되어 변속을 위한 동력을 전달받으며, 상기 변속을 위한 동력을 상기 제2작동부재에 전달하도록 상기 제2작동부재와 결합하는 변속 유닛, 그리고 상기 유성기어세트의 제3작동부재에 고정되어 출력속도를 전달하는 출력축을 포함하되, 상기 제2작동부재의 회전축과 상기 변속 유닛의 회전축은 서로 수직일 수 있다.
자동변속기, 수동변속기, 유성기어세트, 클러치

Description

유성기어세트 및 이를 이용한 동력 전달 장치{PLANETARY GEAR SET AND POWER TRANSMITTING APPARATUS USING THE SAME}
본 발명은 차량, 선박, 풍차, 그리고 컨버터 모터 등에 사용되는 유성기어세트 및 이를 이용한 동력 전달 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 유성 캐리어의 일측을 연장하여 기어치를 형성한 유성기어세트와, 구동 동력원으로부터 입력되는 회전속도를 감속한 후 상기 유성기어세트의 하나의 작동부재에 입력하고 변속 동력원의 회전속도를 상기 유성기어세트의 다른 작동부재에 입력함으로써 복수개의 변속단을 구현할 수 있는 동력 전달 장치에 관한 것이다.
주지하다시피 변속기는 구동 동력원으로부터 동력을 전달 받아 운전 조건에 부합하는 회전 속도로 변화시켜 이를 출력축에 전달하는 장치이다. 이러한 변속기에는 변속 레버의 조작에 의하여 운전자가 원하는 변속단을 구현하는 수동 변속기와 차속과 스로틀 개도를 기초로 적당한 변속단을 자동으로 구현하는 자동 변속기가 있다. 수동 변속기는 연비가 좋은 장점이 있으나 조작이 어려운 단점이 있고, 자동 변속기는 조작이 편하나 구현되는 연비가 낮다는 단점이 있다.
일반적으로 변속기가 구현하는 변속단의 수가 늘어날수록 차량의 연비는 높아진다. 그러나, 자동 변속기는 복수개의 유성기어세트와 상기 복수개의 유성기어세트의 각 작동부재들의 작동을 조작하는 마찰 요소를 포함하고 있으며, 구현되는 변속단의 수가 늘어날수록 자동 변속기에서 사용되는 유성기어세트와 마찰 요소의 개수가 늘어나게 된다. 또한, 유성기어세트와 마찰 요소의 개수가 늘어날수록 자동 변속기의 무게가 늘어나게 되며, 이는 연비의 저하를 가져온다. 따라서, 자동 변속기의 경우 구현되는 변속단의 수는 수동변속기보다 적은 것이 통상적이다.
한편, 차량 등에 사용되는 부가 장치는 차량이 멈춘 상태에서도 작동하여야 하며, 이에 따라 구동 동력원에 직결되어 있다. 그러나, 구동 동력원과 입력축 사이에는 댐퍼 클러치가 장착되어 있으므로 부가 장치는 입력축에 연결하여 사용하지 못하였다. 따라서, 부가 장치를 장착할 수 있는 공간이 부족하였다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 유성기어세트의 작동부재 중 하나에는 구동 동력원의 회전속도를 입력하고 유성기어세트의 작동부재 중 다른 하나에는 변속 동력원으로부터 변속을 위한 회전속도를 입력하여 복수개의 변속단을 구현하는 방법들이 제안된 바 있다.
그러나, 이러한 방법들에 의하면 구동 동력원의 토크가 상기 변속 동력원에 가해지게 되어 토크의 손실이 심각하게 발생되었으며, 구동 동력원의 회전속도가 감속되지 않은 채 유성기어세트에 입력되게 되어 강한 토크를 제공할 수 있는 변속 동력원이 아니면 변속이 힘든 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 유성기어세트의 유성 캐리어의 일측을 연장하여 기어치를 형성한 유성기어세트를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 유성기어세트와 변속 동력원을 이용하여 다양한 전진 변속단과 후진 변속단을 구현하는 동력 전달 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 입력축을 구동 동력원에 직결시켜 부가 장치를 입력축에 연결하여 사용하는 동력 전달 장치를 제공하는데 다른 목적이 있다.
더 나아가, 변속 과정에서 토크의 손실을 최소화하고 상대적으로 약한 토크를 제공하는 변속 동력원을 이용하여 다양한 변속이 가능한 동력 전달 장치를 제공하는데 또 다른 목적이 있다.
마지막으로, 변속 동력원과 유성기어세트의 작동부재를 연결하는 부위에서 발생할 수 있는 슬립을 최소화하는 동력 전달 장치를 제공하는데 목적이 있다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예들에 따른 동력 전달 장치는, 일단이 구동 동력원에 항시 연결되어 동력을 전달받으며, 구동기어가 고정적으로 장착된 입력축, 상기 구동기어에 결합하며, 입력축의 회전속도를 감속하는 감속 유닛, 상기 감속 유닛에 결합하여 감속 유닛의 회전속도를 전달받는 제1작동부재, 변 속을 위한 동력을 전달받는 제2작동부재, 그리고 출력속도가 생성되는 제3작동부재를 포함하는 유성기어세트, 변속 동력원에 항시 연결되어 변속을 위한 동력을 전달받으며, 상기 변속을위한 동력을 상기 제2작동부재에 전달하도록 상기 제2작동부재와 결합하는 변속 유닛, 그리고 상기 유성기어세트의 제3작동부재에 고정되어 출력속도를 전달하는 출력축을 포함하되, 상기 제2작동부재의 회전축과 상기 변속 유닛의 회전축은 서로 수직일 수 있다.
상기 유성기어세트는 선기어, 유성 캐리어, 그리고 링기어를 그 작동부재로 포함하는 싱글 피니언 유성기어세트이되, 상기 링기어는 상기 제1작동부재로 작용하고, 상기 유성 캐리어는 상기 제2작동부재로 작용하고, 그리고 상기 선기어는 상기 제3작동부재로 작용할 수 있다.
상기 동력 전달 장치는 제어부를 더 포함하되, 상기 제어부는 출력축의 속도와 브레이크의 작동 정도에 따라 변속 동력원의 작동을 제어할 수 있다.
상기 제어부는 변속 동력원의 회전속도를 변화시킴으로써 출력축의 회전속도를 제어하고 제동을 수행할 수 있다.
상기 변속 동력원은 모터일 수 있다.
상기 입력축의 타단과 상기 감속 유닛 중 적어도 한 곳에는 부가 장치가 연결되어 있을 수 있다.
본 발명의 제1실시예에 따른 동력 전달 장치에서, 상기 감속 유닛은 입력축과 평행하게 배치되어 있는 감속축, 상기 감속축에 고정 부착되어 있으며 상기 구동기어에 기어 결합하는 감속 기어, 상기 감속축을 기준으로 회전 가능하게 장착되 어 있는 전진 기어와 후진 기어, 그리고 상기 전진 기어와 후진 기어를 상기 감속축에 선택적으로 고정시켜 일체로 회전하도록 하는 싱크로나이저를 포함하되, 상기 전진 기어는 항시 상기 제1작동부재에 기어 결합할 수 있다.
상기 감속 유닛은 상기 후진 기어의 회전속도를 전달받아 회전하는 아이들 축, 상기 아이들 축에 고정 장착되며 상기 제1작동부재에 기어 결합하는 제1매개 기어, 그리고 상기 아이들 축에 고정 장착되며 상기 후진 기어에 기어 결합하는 제2매개 기어를 더 포함할 수 있다.
상기 싱크로나이저는 작동 레버의 위치에 따라 동작될 수 있다.
상기 변속 유닛은 일단이 상기 변속 동력원에 연결되어 변속을 위한 동력을 전달 받는 변속 입력축, 그리고 상기 변속 입력축의 타단에 형성되어 있으며, 상기 제2작동부재와 기어 결합하는 웜기어를 포함할 수 있다.
본 발명의 제2실시예에 따른 동력 전달 장치에서, 상기 감속 유닛은 상기 입력축과 평행하게 배치되어 있는 복수개의 축과 상기 복수개의 축에 장착되어 있는 복수개의 기어들을 포함하되, 상기 복수개의 축 하나당 기어치의 개수가 서로 다른 두 개의 기어들이 장착되어 있으며, 한 축에 형성된 두 개의 기어 중 하나는 다른 축에 형성된 두 개의 기어 중 하나에 기어 결합함으로써 동력이 입력축으로부터 유성기어세트까지 전달되도록 되어 있고, 상기 복수개의 기어들 중 하나는 상기 구동기어에 기어 결합하고, 상기 복수개의 기어들 중 다른 하나는 상기 제1작동부재에 기어 결합할 수 있다.
상기 각각의 축에 형성된 두 개의 기어 중 기어치의 개수가 작은 기어는 동 력 전달 라인 상에서 구동 동력원에 가까운 축의 기어와 기어 결합하고, 기어치의 개수가 많은 기어는 동력 전달 라인 상에서 유성기어세트와 가까운 축의 기어와 기어 결합할 수 있다.
상기 변속 유닛은 서로 각각 직각으로 배치되어 있으며, 상기 출력축에도 직각으로 배치된 복수개의 변속 입력축, 상기 각각의 변속 입력축에 장착되어 변속 입력축을 기준으로 회전하며, 상기 제2작동부재와 기어 결합하는 제1기어, 그리고 상기 각각의 변속 입력축에 장착되어 변속 입력축을 기준으로 회전하는 제2기어를 포함하되, 하나의 변속 입력축에 장착된 제2기어는 다른 변속 입력축에 장착된 제2기어와 기어 결합하고, 상기 변속 입력축 중 하나는 변속 동력원에 연결되어 변속을 위한 동력을 전달 받을 수 있다.
상기 제1기어는 웜기어이고, 상기 제2기어는 헬리컬기어일 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 유성기어세트는, 외주면에 기어치가 형성되어 있으며, 회전축에 부착되어 회전축으로부터 동력을 전달받거나 회전축에 동력을 전달하는 선기어, 상기 선기어를 둘러싸서 선기어와 상대 회전하며, 그 내주면에 기어치가 형성되어 있는 링기어, 상기 선기어의 외주면 기어치와 상기 링기어의 내주면 기어치에 기어 결합하는 복수개의 피니언기어, 그리고 상기 복수개의 피니언 기어가 회전 가능하게 장착되어 상기 피니언 기어의 회전에 따라 회전하는 유성 캐리어를 포함하되, 상기 유성 캐리어의 일측부에는 회전축 방향으로 연장된 연장부가 구비되어 있으며, 상기 연장부의 외주면에는 웜기어 또는 헬리컬 기어가 결합되도록 상기 회전축에 대하여 비스듬하게 기어치가 형성되어 있을 수 있다.
상기 링기어의 외주면에도 기어치가 형성되어 있을 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 유성기어세트는, 일측 외주면에 구동기어가 형성된 입력축, 상기 구동기어와 기어 결합되는 감속기어가 형성된 감속축을 포함하는 감속유닛, 상기 감속기어와 외접하도록 외주면에 기어가 형성된 링기어, 상기 링기어의 내주면에 형성된 기어와 외접하는 복 수 개의 피니언기어들, 상기 피니언기어들과 외접하는 하나의 선기어가 장착되는 출력축, 상기 피니언기어들의 중심축들과 연결되되, 상기 피니언기어들의 회전에 따라서 상기 출력축을 중심으로 회전하는 유성캐리어, 상기 유성캐리어에서 상기 출력축의 축방향으로 연장되는 연장부, 상기 연장부의 외주면에 형성된 웜기어, 상기 웜기어에 결합되는 웜휠이 외주면에 형성되고 상기 출력축과 수직하게 배치되어 동력원에 의해서 회전하는 변속 입력축, 및 상기 변속 입력축의 회전속도를 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.
상기 감속유닛은, 상기 감속축에 형성되는 제1감속기어, 및 상기 제1감속기어와 이격되어 상기 감속축에 형성되는 제2감속기어를 포함할 수 있다.
상기 제1감속기어는 상기 구동기어와 연결되고, 상기 제2감속기어는 상기 링기어의 외주면에 형성된 기어와 연결될 수 있다.
상기 감속축은 상기 입력축과 평행하게 배치되고, 상기 입력축과 상기 출력축이 동일한 축 선상에 배치될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 유성기어세트는, 일측 외주면에 구동기어가 형성된 입력축, 상기 구동기어와 기어결합되는 감속기어가 형성된 감속축, 상기 감속축의 일단부에 형성된 구동베벨기어, 일측에 상기 구동베벨기어와 기어결합되는 피동피 벨기어가 형성된 링기어, 상기 링기어의 내주면에 형성된 기어와 외접하는 복 수 개의 피니언기어들, 상기 피니언기어들과 외접하는 하나의 선기어가 장착되어 함께 회전하는 출력축, 상기 피니언기어들의 중심축들과 연결되되, 상기 피니언기어들의 회전에 따라서 상기 출력축을 중심으로 회전하는 유성캐리어, 상기 유성캐리어에서 상기 출력축의 축방향으로 연장되는 연장부, 상기 연장부의 외주면에 형성된 웜기어, 상기 웜기어에 결합되는 웜휠이 외주면에 형성되고 상기 출력축과 수직하게 배치되어 동력원에 의해서 회전하는 변속 입력축, 및 상기 출력축의 회전속도와 브레이크의 작동에 따라서 상기 변속 입력축의 회전속도를 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.
상기 링기어의 일측면에 상기 피동베벨기어가 형성되고, 반대측면에 상기 연장부가 연장되어 형성되는 것이 바람직하다.
본 발명의 실시예에 따른 유성기어세트는, 일측 외주면에 구동기어가 형성된 입력축, 상기 입력축 단부에 장착되어 상기 입력축에 의해서 회전하는 링기어, 상기 링기어의 내주면에 형성된 기어와 외접하는 복 수 개의 피니언기어들, 상기 피니언기어들과 외접하는 하나의 선기어가 장착되는 출력축, 상기 피니언기어들의 중심축들과 연결되되, 상기 피니언기어들의 회전에 따라서 상기 출력축을 중심으로 회전하는 유성캐리어, 상기 유성캐리어에서 상기 출력축의 축방향으로 연장되는 연장부, 상기 연장부의 외주면에 형성된 웜기어, 상기 웜기어에 결합되는 웜휠이 외주면 일측에 형성되고 상기 출력축과 수직하게 배치되어 동력원에 의해서 회전하는 변속 입력축, 및 가속페달과 브레이크페달의 위치신호를 감지하여 상기 변속 입력 축의 회전속도를 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 동력 전달 장치에 의하면, 유성기어세트와 변속 동력원을 이용하여 다양한 전진 변속단과 후진 변속단을 구현할 수 있다. 특히, 후진 변속단을 구현하기 위하여 아이들러 축에 장착된 제1,2매개 기어를 사용하므로 전진 변속단과 동일한 방법으로 후진 변속단을 구현할 수 있다.
입력축뿐만 아니라 감속축에도 부가 장치를 연결하여 사용하므로 각 부가장치에 필요한 다양한 회전속도가 제동될 수 있다.
또한, 별도의 제동 시스템이 없이 변속을 위한 변속 동력원을 이용하여 제동을 하므로 그 구성이 단순해지며, 제작단가를 줄일 수 있다.
또한, 변속 동력원으로부터 입력되는 변속을 위한 동력이 웜기어를 통해 유성기어세트에 입력되므로 변속 동력원으로의 토크의 손실이 줄어든다.
또한, 구동 동력원의 회전 속도가 감속된 후 유성기어세트에 입력되므로 회전 속도가 낮은 변속 동력원을 사용하여도 변속이 가능하다.
또한, 복수개의 웜기어를 이용하여 변속 동력원의 동력을 유성기어세트로 입력시키므로 변속 동력원과 유성기어세트의 결합 부위에서 발생할 수 있는 슬립이 최소화된다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 동력 전달 장치의 구성을 보인 개략도이고, 도 2는 도 1의 동력 전달 장치에서 아이들 축을 제거한 상태를 보인 개략도이며, 도 3은 도 2의 동력 전달 장치에서 변속 입력축을 제거한 상태를 보인 개략도이다.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 따른 동력 전달 장치는 입력축(20), 감속 유닛(190), 유성기어세트(PG1), 출력축(120), 변속 유닛(200), 그리고 제어부(160)를 포함한다.
입력축(20)은 그 일단이 구동 동력원(10)에 직결되어 구동 동력원(10)의 회전속도를 전달받는다. 상기 입력축(20)에는 구동기어(30)가 고정적으로 장착되어 상기 입력축(20)과 구동기어(30)는 같은 회전속도로 회전한다. 상기 구동 동력원(10)으로는 가솔린, 디젤, LPG, 수소 엔진, 전기 및 유/공압 모터, 풍력 또는 조력을 받아 회전하는 터빈 등일 수 있다.
감속 유닛(290)은 감속축(40), 감속 기어(50), 전진 기어(60), 후진 기어(80), 싱크로나이저(70), 아이들 축(90), 그리고 제1,2매개 기어(100, 110)를 포함한다.
상기 감속축(40)에는 감속기어(50), 전진 기어(60), 후진 기어(80), 그리고 싱크로나이저(70)가 장착되어 있다.
감속기어(50)는 상기 감속축(40)에 고정적으로 장착되어 있으며, 상기 구동기어(30)에 기어 결합한다. 상기 감속기어(50)의 기어치의 개수는 상기 구동기 어(30)의 기어치의 개수보다 많아 입력축(20)의 회전속도는 감속되어 상기 감속축(40)에 전달된다.
전진 기어(60)와 후진 기어(80)는 상기 감속축(40)을 기준으로 회전 가능하도록 장착되어 있다.
싱크로나이저(70)는 도면에서 좌측 또는 우측으로 움직이며 상기 전진 기어(60) 또는 후진 기어(80)를 상기 감속축(40)에 선택적으로 고정시킨다. 즉, 상기 싱크로나이저(70)가 도면에서 좌측으로 움직이면 상기 전진 기어(60)가 상기 감속축(40)에 고정되어 함께 회전하며, 상기 싱크로나이저(70)가 도면에서 우측으로 움직이면 상기 후진 기어(80)가 상기 감속축(40)에 고정되어 함께 회전한다. 만일 싱크로나이저(70)가 중심 위치에 있으면 아이들 상태가 된다. 상기 싱크로나이저(70)는 전자식 또는 기계식이 사용될 수 있다. 기계식 싱크로나이저(70)의 경우에는 작동 레버(도시하지 않음)에 케이블로 연결된 포크(도시하지 않음)에 의하여 그 작동이 조절되나, 전자식 싱크로나이저(70)의 경우에는 상기 제어부(160)의 신호에 따라 그 작동이 제어된다. 이러한 싱크로나이저(70)는 수동변속기에 널리 사용되고 있으며 당업자에게 잘 알려져 있으므로 여기서는 상세한 설명을 생략한다.
아이들 축(90)에는 제1,2매개 기어(100, 110)가 고정적으로 장착되어 있다. 상기 제2매개 기어(110)는 상기 후진 기어(80)에 기어 결합한다.
상기 유성기어세트(PG1)는, 도 7에 도시된 바와 같이, 선기어(S1), 유성 캐리어(PC1), 그리고 링기어(R1)를 그 작동부재로 포함한다. 상기 유성 캐리어(PC1)에는 상기 링기어(R1)와 선기어(S1)에 기어 결합하는 피니언기어(P1)가 피니언 샤 프트(325)에 의하여 회전 가능하게 장착되어 있다. 상기 각 작동부재들(S1, PC1, R1)은 서로 상대 회전한다.
또한, 상기 유성기어세트(PG1)의 양측에는 유성기어세트(PG1)의 조립을 위한 조립 디스크(340) 및 허브들(345, 350)이 각각 장착되어 있다.
상기 링기어(R1)는 그 내주면과 외주면에 기어치가 형성되어 있으며, 상기 내주면의 기어치에는 상기 피니언기어(P1)와 슬리브(335)가 기어 결합한다. 또한, 상기 링기어(R1)는 제1작동부재로 작용하여 상기 링기어(R1)의 외주면 기어치에는 상기 전진 기어(60)가 기어 결합하며, 상기 제1매개 기어(100)도 기어 결합한다. 따라서, 상기 싱크로나이저(70)가 상기 전진 기어(60)와 감속축(40)을 고정하면 구동 동력원(10)의 동력은 상기 전진 기어(60)를 통해 상기 링기어(R1)에 입력되고, 상기 싱크로나이저(70)가 상기 후진 기어(80)와 감속축(40)을 고정하면 구동 동력원(10)의 동력은 상기 후진 기어(80), 제2매개 기어(110), 그리고 제1매개 기어(100)를 순차적으로 통하여 상기 링기어(R1)에 입력된다.
상기 유성 캐리어(PC1)는 서로 고정적으로 부착된 캐리어 컵(320)과 캐리어 커버(315)를 포함한다. 상기 캐리어 컵(320)과 캐리어 커버(315) 사이에는 피니언기어(P1)가 회전 가능하게 장착되어 있어 상기 피니언기어(P1)의 회전에 따라 유성 캐리어(PC1)가 회전한다. 또한, 상기 캐리어 커버(315)와 슬리브(335) 사이에는 회전 시 발생하는 마찰을 줄이기 위한 베어링(330)이 개재된다. 상기 캐리어 컵(320)은 상기 캐리어 커버(315)의 반대쪽 회전축(310) 방향으로 연장된 연장부가 구비되어 있으며 상기 연장부의 외주면에는 기어치가 형성되어 있다. 상기 연장부 외주면 기어치는 웜기어 또는 헬리컬 기어와 기어 결합하여 역전을 방지하도록 회전축에 대하여 비스듬히 형성되어 있다. 따라서, 상기 유성 캐리어(PC1)는 제2작동부재로 작용하여 상기 변속 입력축(130)으로부터 변속을 위한 동력을 전달받는다. 상기 변속을 위한 동력은 웜기어 또는 헬리컬 기어에 의하여 상기 연장부 외주면의 웜휠(302)에 전달된다.
상기 선기어(S1)는 외주면에 기어치가 형성되어 있으며, 제3작동부재로 작용하여 상기 출력축(120, 여기에서는 회전축(310))에 고정적으로 장착되어 있다. 따라서, 상기 선기어(S1)는 회전축(310)으로부터 동력을 전달받거나 회전축(310)에 동력을 전달할 수 있다.
상기와 같은 유성기어세트(PG1)는 감속축(40)의 회전속도와 변속 입력축(130)의 회전속도를 이용하여 출력축의 회전 속도를 변화시킨다.
상기 출력축(120)은 디퍼런샬(도시하지 않음)에 연결되어 바퀴(도시하지 않음)를 회전시킨다.
변속 유닛(200)은 변속 입력축(130)과 웜기어(140)를 포함한다.
변속 입력축(130)은 그 일단이 변속 동력원(150)에 연결되어 변속을 위한 동력을 전달받으며 그 중간부에 웜기어(140)가 고정적으로 장착되어 있다. 상기 웜기어(140)는 상기 유성 캐리어(PC1)에 기어 결합하여 변속을 위한 동력을 전달한다. 상기와 같이 웜기어(140)를 유성 캐리어(PC1)에 기어 결합하여 동력을 전달하므로 변속 입력축(130)을 통한 구동 동력원(10) 토크의 손실이 줄어들게 된다. 또한, 구동 동력원(10)의 회전속도가 감속기어(50)를 통해 감속된 후 유성기어세트(PG1)에 입력되므로 목표로 하는 출력축(120)의 회전속도를 얻기 위하여 변속 입력축(130)의 회전속도를 무리하게 키울 필요가 없다. 상기 웜기어(140)를 사용하는 대신 유성 캐리어(PC1)의 기어치를 헬리컬 형태로 형성하고 헬리컬 기어(도시하지 않음)를 사용할 수도 있다.
또한, 상기 유성 캐리어(PC1)의 상하로 한 쌍의 변속 입력축(130)이 장착되어 있을 수 있으며, 상기 한 쌍의 변속 입력축(130)은 벨트 또는 체인 등의 동력 전달 수단에 의하여 연결되어 있을 수 있다.
상기 변속 동력원(150)으로는 DC 모터 또는 유압 모터 등 다양한 종류의 회전속도 생성 수단이 사용될 수 있으며, 제어부(160)의 제어에 의하여 회전 속도를 용이하게 조절할 수 있는 회전속도 생성 수단이 유리하다.
제어부(160)는 상기 변속 동력원(150)의 작동을 제어하여 목표 변속단으로의 변속을 제어한다. 상기 제어부(160)는 브레이크 위치 센서(170), 출력축 속도 센서(180), 그리고 작동 레버 위치 센서(181)를 포함하며, 설정된 프로그램에 의해 동작하는 하나 이상의 프로세서로 구현될 수 있다.
브레이크 위치 센서(170)는 브레이크 페달의 작동 정도를 검출하며, 출력축 속도 센서(180)는 출력축(120)의 회전속도를 검출하고, 작동 레버 위치 센서(181)는 작동 레버(도시하지 않음)의 위치를 검출한다.
따라서, 상기 제어부(160)는 브레이크의 위치와 출력축(120)의 속도와 작동레버의 위치로부터 목표 변속단 또는 목표 제동력을 계산하고 이에 따라 상기 변속 동력원(150)의 회전속도를 조절한다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 동력 전달 장치에서 전진 변속단이 형성되는 것을 도시한 속도선도이다. 도 4에서 선기어(S1)의 회전 속도는 수평축의 아래가 양이고 수평축의 위가 음인 것으로 한다.
싱크로나이저(70)가 감속축(40)과 전진 기어(60)를 고정 결합하는 전진 변속단의 경우에는, 입력축(20)의 회전속도가 감속기어(50)에 의하여 감속되어 링기어(R1)에 입력되는 회전 속도를 1이라 하고, 변속 동력원(150)으로부터 유성 캐리어(PC1)에 입력되는 회전 속도를 제1회전속도(X1)라고 하면, 선기어(S1)를 통해 출력축(120)에 전달되는 회전속도는 제1출력속도(Y1)가 된다. 이러한 상태에서, 제어부(160)가 제2출력속도(Y2)의 회전 속도가 출력되어야 한다고 판단하면, 변속 동력원(150)으로부터 유성 캐리어(PC1)에 입력되는 회전 속도를 제2회전속도(X2)로 제어한다. 따라서, 변속 동력원(150)으로부터 유성 캐리어(PC1)에 입력되는 회전 속도를 변화시킴으로써 목표 변속단을 구현할 수 있다.
후진 변속단은 상기 변속 동력원(150)의 회전속도를 키움으로써 구현될 수 있으나, 이러한 경우에는 변속 동력원(150)이 무리한 회전속도로 회전할 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예에 따른 동력 전달 장치는 아이들 축(90)과 제1,2매개 기어(100, 110)를 이용하여 후진 변속단을 구현한다. 즉, 싱크로나이저(70)가 감속축(40)과 후진 기어(80)를 고정 결합하면 감속축(40)의 회전속도가 직접 링기어(R1)에 전달되는 대신 아이들 축(90)을 통하여 간접적으로 전달된다. 이 과정에서, 링기어(R1)에 전달되는 회전 속도는 그 방향이 반대로 역전되게 된다. 따라서, 상기 전진 변속단을 구현하는 경우와 마찬가지로 후진 변속단이 구현된다.
후진 변속단을 구현하는 다른 방법은 유성 캐리어(PC1)에 입력되는 회전 속도를 증가시키면 된다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 동력 전달 장치는 바퀴에 브레이크를 설치하여 제동을 할 수도 있으나, 변속 동력원(150)의 회전속도를 제어함으로써 제동을 수행할 수도 있다.
예를 들어, 만일 차량이 전진 변속단으로 운행하는 상태에서 제동이 필요한 경우 변속 동력원(150)의 회전속도를 증가시키면 출력축(60)에 역회전력이 작용하게 된다. 따라서, 제동에 대한 응답성이 빨라지게 된다.
이하, 도 5 및 도 6을 참고로, 본 발명의 제2실시예에 따른 동력 전달 장치를 상세히 설명한다.
도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 동력 전달 장치의 구성을 보인 사시도이고, 도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 동력 전달 장치의 구성을 보인 후면도이다.
본 발명의 제2실시예에 따른 동력 전달 장치는 본 발명의 제1실시예에 따른 동력 전달 장치와 유사하다. 따라서, 동일한 구성 요소에 동일한 도면 부호를 사용하며 상세한 설명은 생략한다.
도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2실시예에 따른 동력 전달 장치는 입력축(20), 감속 유닛(190), 유성기어세트(PG1), 출력축(120), 변속 유닛(200), 그리고 제어부(160, 도 1 및 도 2 참조)를 포함한다.
입력축(20), 유성기어세트(PG1), 출력축(120), 그리고 제어부(160)에 대한 상세한 설명은 생략한다.
본 발명의 제2실시예에 따른 동력 전달 장치에서, 감속 유닛(190)은 입력축(20)과 평행하게 배치된 4개의 축(211, 212, 213, 214)과 상기 각 축(211, 212, 213, 214)에 두 개씩 장착되어 있는 8개의 기어(191, 192, 193, 194, 195, 196, 197, 198)를 포함한다.
제1축(211)에는 기어치의 개수가 서로 다른 제1,2기어(191, 192)가 장착되어 있으며, 상기 제1기어(191)는 입력축(20)의 구동 기어(30)와 기어 결합한다. 제1기어(191)의 기어치의 개수는 제2기어(192)의 기어치의 개수보다 적다.
제2축(212)에는 기어치의 개수가 서로 다른 제3,4기어(193, 194)가 장착되어 있으며, 상기 제3기어(193)는 제1축(211)의 제2기어(192)와 기어 결합한다. 제3기어(193)의 기어치의 개수는 제4기어(194)의 기어치의 개수보다 적다.
제3축(213)에는 기어치의 개수가 서로 다른 제5,6기어(195, 196)가 장착되어 있으며, 상기 제5기어(195)는 제2축(212)의 제4기어(194)와 기어 결합한다. 제5기어(195)의 기어치의 개수는 제6기어(196)의 기어치의 개수보다 적다.
제4축(214)에는 기어치의 개수가 서로 다른 제7,8기어(197, 198)가 장착되어 있으며, 상기 제7기어(197)는 제3축(213)의 제6기어(196)와 기어 결합하고, 상기 제8기어(198)는 유성기어세트(PG1)의 링기어(R1)와 기어 결합한다. 제7기어(197)의 기어치의 개수는 제8기어(198)의 기어치의 개수보다 적다.
또한, 상기 각각의 축에 형성된 두 개의 기어 중 기어치의 개수가 작은 기어 는 동력 전달 라인 상에서 구동 동력원에 가까운 축의 기어와 기어 결합하고, 기어치의 개수가 많은 기어는 동력 전달 라인 상에서 유성기어세트와 가까운 축의 기어와 기어 결합한다. 예를 들어, 제2축(212)에서 기어치의 개수가 작은 제3기어(193)는 동력 전달 라인 상에서 구동 동력원(10)에 가까운 제1축(211)의 제2기어(192)와 기어 결합한다. 따라서, 입력축(20)의 회전 속도는 각각의 축을 통과할 때마다 그 회전속도가 감소되고 최종적으로 감소된 회전 속도는 유성기어세트(PG1)의 제1작동부재(R1)에 전달된다.
본 발명의 제2실시예에서는 4개의 축과 8개의 기어를 사용하여 감속하는 것을 예시하였으나 이에 한정되지 않고, 감속을 위해서 적어도 하나 이상의 축과 적어도 둘 이상의 기어를 사용하면 된다.
변속 유닛(200)은 변속 입력축(130), 제1기어(웜기어, 140), 그리고 제2기어(201)를 포함한다. 여기에서는, 4개의 변속 입력축(130), 4개의 제1기어(140), 그리고 8개의 제2기어(201)를 사용하는 것을 예시하였으나, 이에 한정되지 아니한다.
복수개의 변속 입력축(130)은 서로 각각 직각으로 배치되어 있으며, 상기 출력축(120)에도 직각으로 배치되어 있다.
제1기어(140)는 각각의 변속 입력축(130)에 장착되어 변속 입력축(130)을 기준으로 회전하며, 유성기어세트(PG1)의 제2작동부재(PC1)에 기어 결합한다. 또한, 변속 입력축(130)과 출력축(120)이 수직으로 형성되어 있으므로, 제1기어(140)과 제2작동부재(PC1)는 그 회전축이 서로 수직이다. 따라서, 제1기어(140)로는 웜기어 또는 헬리컬 기어가 사용될 수 있다.
제2기어(201)는 각각의 변속 입력축(130)에 장착되어 변속 입력축(130)을 기준으로 회전한다. 어느 하나의 변속 입력축(130)에 장착된 제2기어(201)는 다른 하나의 변속 입력축(130)에 장착된 제2기어(201)와 기어 결합함으로써 변속 동력을 전달한다. 또한, 각각의 변속 입력축(130)이 서로 수직이므로 제2기어(201)들의 회전축 역시 서로 수직이다. 따라서, 제2기어(201)로는 웜기어 또는 헬리컬 기어가 사용될 수 있다.
또한, 복수개의 제1기어(140)가 제2작동부재(PC1)에 기어 결합하여 변속 동력을 전달하므로 변속 동력원(10)과 제2작동부재(PC1)를 연결하는 부위에서 발생할 수 있는 슬립을 최소화할 수 있다.
도 8은 본 발명의 제3 실시예에 따른 동력 전달 장치의 전체적인 사시도이고, 도 9는 본 발명의 제3 실시예에 따른 동력 전달 장치의 평면도이다.
도 8 및 도 9를 참조하면, 동력 전달 장치는 입력축(20), 구동기어(30), 감속축(40), 제1감속기어(800), 제2감속기어(805), 링기어(R1), 웜휠(302), 출력축(120), 제1출력기어(815), 차동기어(820), 변속 입력축(130), 웜기어(140), 변속 입력축기어(810), 및 캐리어연장부(900)를 포함한다.
상기 입력축(20)은 동력원(10, 도 1)에 의해서 회전하고, 그 일측 외주면에는 상기 구동기어(30)가 형성된다. 상기 감속축(40)은 상기 입력축(20)과 거리를 두고 평행하게 배치되고, 그 일측에는 상기 구동기어(30)와 외접하는 상기 제1감속 기어(800)가 형성된다. 아울러, 상기 감속축(40)에는 제1감속기어(800)와 이격되어 상기 제2감속기어(805)가 더 형성된다.
상기 제1감속기어(800)의 반경은 상기 구동기어(30)의 그것 보다 커서 상기 입력축(20)의 회전속도를 효과적으로 감속시키고, 토크를 증가시킨다. 아울러, 상기 제2감속기어(805)의 반경은 상기 제1감속기어(800)의 반경보다 작다.
상기 출력축(120)은 상기 감속축(40)과 이격되어 평행하게 상기 감속축(40)의 하부에 배치되고, 상기 출력축(120)에는 선기어(S1, 도 7)가 장착된다. 상기 출력축(120) 일측에는 상기 선기어(S1)가 내부에 설치되는 상기 링기어(R1)가 배치되고, 상기 링기어(R1)의 외주면에 형성된 기어는 상기 제2감속기어(805)와 외접한다.
상기 제2감속기어(805)의 반경은 상기 제1감속기어(800) 및 상기 링기어(R1)의 반경보다 작아서 상기 입력축(20)의 회전속도를 효과적으로 감속시키고 토크를 증가시킨다.
상기 링기어(R1)의 안쪽 공간에 선기어(S1, 도 7)와 유성기어(P1, 도 7)가 배치되어 유성기어세트구조를 형성한다.
아울러, 상기 유성기어(P1)의 회전축을 연결하는 유성캐리어(C1, 도 7)에는 상기 출력축(120)의 길이 방향으로 연장된 연장부(900, 도 9)가 형성되며, 상기 연장부(900)의 외주면에는 상기 웜휠(302)이 형성된다.
상기 출력축(120)과는 수직하게 상기 변속 입력축(130)이 배치되고, 상기 변속 입력축(130)에는 상기 웜휠(302)에 대응하여 상기 웜기어(140)가 형성된다. 또 한, 상기 변속 입력축(130)의 일단에는 상기 변속 입력축기어(810)가 형성된다.
상기 변속 입력축기어(810)는 변속동력원(150, 도 1)으로부터 동력을 전달받아서 상기 웜기어(140), 상기 웜휠(302), 및 유성캐리어(C1, 도 7)를 회전시킨다.
전술한 바와 같이, 상기 변속 입력축(130)의 회전속도, 정지, 정회전, 및 역회전에 따라서 상기 선기어(S1)와 연결된 상기 출력축(120)의 회전속도가 조절되고, 아울러 브레이크의 작동여부에 따라서 상기 변속 입력축(130)의 회전이 조절된다.
상기 링기어(R1)와 이와 관련된 유성기어세트의 내부 구조는 도 7을 참조하며, 그 상세한 설명은 생략한다.
도 10은 본 발명의 제4 실시예에 따른 동력 전달 장치의 사시도이고, 도 11은 본 발명의 제4 실시예에 따른 동력 전달 장치의 평면도이다.
도 10 및 도 11을 참조하면, 동력 전달 장치는 입력축(20), 구동기어(30), 감속기어(50), 구동베벨기어(1000), 피동베벨기어(1005), 링기어(R1), 캐리어연장부(1010), 웜휠(302), 웜기어(140), 변속 입력축(130), 및 변속 입력축기어(810)를 포함한다.
상기 입력축(20)의 일단부에는 상기 구동기어(30)가 형성되고, 상기 구동기어(30)는 상기 감속기어(50)와 외접하고 있다.
상기 감속기어(50)의 측면에는 상기 구동베벨기어(1000)가 형성되고, 상기 링기어(R1)의 일측면에는 상기 구동베벨기어(1000)에 대응하여 상기 피동베벨기어(1005)가 형성된다.
상기 구동베벨기어(1000)와 상기 피동베벨기어(1005)에 의해서, 상기 입력축(20)의 회전이 상기 감속기어(50) 및 상기 링기어(R1)가 회전하게 되는 것이다.
상기 링기어(R1)와 이와 관련된 유성기어세트의 내부 구조는 도 7을 참조하며, 그 상세한 설명은 생략한다.
캐리어(C1, 도 7)의 일측면에는 상기 캐리어연장부(1010)가 상기 출력축(120)의 길이 방향으로 연장되어 형성되고, 상기 연장부(1010)의 외주면에는 상기 웜휠(302)이 형성된다.
상기 웜휠(302)에 대응하여 외주면에 상기 웜기어(140)가 형성된 상기 변속 입력축(130)이 배치되고, 상기 변속 입력축(130)의 일측에는 상기 변속 입력축기어(810)가 형성된다.
본 발명의 제4 실시예에 따른 동력 전달 장치에서, 상기 입력축(20)과 상기 출력축(120)은 서로 수직하게 배치되고, 상기 변속 입력축(130)과 상기 입력축(20)은 서로 평행하게 배치된다.
상기 캐리어(C1)에서 상기 출력축(120)의 일방향으로 연장된 상기 캐리어연장부(1010)와 상기 출력축(120) 사이에는 베어링이 개재되는 것이 바람직하다.
전술한 바와 같이, 상기 입력축(20)에서 상기 링기어(R1)로 회전력을 효과적으로 전달하기 위해서, 베벨기어 구조를 이용한다.
아울러, 상기 캐리어연장부(1010)에 형성된 상기 웜휠(302)과 상기 변속 입력축(130)에 형성된 상기 웜기어(140)를 이용하여 상기 캐리어연장부(1010)의 회전특성(속도 및 방향)을 조절함으로써 상기 출력축(120)의 회전속도를 용이하게 조절 할 수 있다.
도 12는 본 발명의 제5 실시예에 따른 동력 전달 장치의 사시도이다.
도 12를 참조하면, 본 발명의 제5 실시예에 따른 동력 전달 장치는, 동력이 입력되는 입력축(20), 상기 입력축(20)과 동일한 축 선상에 배치되는 출력축(120)을 포함한다.
아울러, 상기 입력축(20)의 단부에는 구동기어(30)가 형성되고, 상기 입력축(20)과 이격되어 서로 평행하게 감속축(40)이 배치된다. 상기 감속축(40)에는 서로 길이 방향으로 이격되어 제1감속기어(800)과 제2감속기어(805)가 배치된다. 여기서, 상기 제1감속기어(800)는 상기 구동기어(30)와 기어로 외접한다.
상기 입력축(20) 선상에 링기어(R1)의 중심회전축이 배치되고, 상기 링기어(R1)의 일측 외주면에는 외주면기어(1200)가 형성된다. 상기 외주면기어(1200)는 상기 감속축(40)에 형성된 상기 제2감속축기어(805)와 외접한다.
본 발명의 실시예에서, 상기 제1감속축기어(800)의 직경은 상기 제2감속축(40)의 직경보다 크다. 특히, 상기 구동기어(30)의 직경은 상기 제1감속축기어(800)의 직경보다 작고, 상기 제2감속축기어(805)의 직경은 상기 외주면기어(1200)보다 작다. 따라서, 상기 입력축(20)의 회전속도가 효율적으로 감속되고, 토크가 증가한다.
상기 링기어(R1)와 이와 관련된 유성기어세트의 내부 구조는 도 7을 참조하며, 그 상세한 설명은 생략한다.
캐리어(C1, 도 7)의 일측면에는 상기 캐리어연장부(1010)가 상기 출력축(120)의 길이 방향으로 연장되어 형성되고, 상기 연장부(1010)의 외주면에는 상기 웜휠(302)이 형성된다.
상기 캐리어연장부(1010)는 상기 출력축(120)과는 별도로 회전한다. 즉, 상기 캐리어연장부(1010)는 상기 유성기어세트(PG1)의 유성캐리어(C1, 도 7)와 함께 회전하고, 상기 출력축(120)은 상기 유성기어세트(PG1)의 선기어(S1)와 함께 회전한다.
상기 웜휠(302)에 대응하여 외주면에 상기 웜기어(140)가 형성된 상기 변속 입력축(130)이 배치되고, 상기 변속 입력축(130)의 일측에는 상기 변속 입력축기어(810)가 형성된다.
본 발명의 제5 실시예에서, 상기 입력축(20)은 상기 유성기어세트(PG1)의 선기어(S1)와 연결되는 상기 출력축(120)과 동일한 선상 또는 평행하게 배치됨으로써 설계 자유도가 향상되었다. 아울러, 컴팩트한 디자인이 가능하게 되었다.
상기 변속 입력축(130)의 구조와 배치는 본 발명의 제4 실시예에 따른 도 10을 참조하며, 그 상세한 설명은 생략한다.
아울러, 본 발명의 실시예에 따른 상기 입력축(20), 상기 출력축(120), 상기 링기어(R1), 상기 변속 입력축(130)은 별도의 한 케이싱에 각각 장착되어 고정되고, 베어링(미도시)이 개재되어 회전운동이 가능하다.
도 13은 본 발명의 제6 실시예에 따른 동력 전달 장치의 사시도이다.
도 13을 참조하면, 본 발명의 제6 실시예에 따른 동력 전달 장치는, 입력 축(20), 링기어(R1), 캐리어연장부(1010), 출력축(120), 변속 입력축(130), 및 변속 입력축기어(810)를 포함한다.
상기 링기어(R1)와 이와 관련된 유성기어세트(PG1)의 내부 구조는 도 7을 참조하며, 그 상세한 설명은 생략한다.
아울러, 상기 캐리어연장부(1010)의 외주면에는 웜휠(302)이 형성되고, 상기 변속 입력축(130)에는 상기 웜휠(302)과 대응하는 웜기어(140)가 형성된다.
상기 변속 입력축(130)은 상기 출력축(120) 또는 상기 캐리어연장부(1010)와 대략 수직하게 배치되어, 상기 캐리어연장부(1010)의 회전속도를 정밀하게 제어한다.
상기 웜휠(302)과 상기 웜기어(140)로 인하여 상기 캐리어연장부(1010)가 상기 변속 입력축(130)을 역회전시키는 것이 방지되나, 상기 변속 입력축(130)은 상기 캐리어연장부(1010)의 회전을 적은 힘으로 쉽게 조절할 수 있다.
상기 입력축(20)은 상기 링기어(R1)에 직접연결되어, 구동력을 상기 링기어(R1)에 전달하게 됨으로써, 감속기어와 감속축과 같은 별도의 부품이 절약되어 구조가 간단하고 설계자유도가 향상될 뿐만 아니라 비용이 절감된다.
이상으로 본 발명에 관한 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 실시예로부터 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의한 용이하게 변경되어 균등하다고 인정되는 범위의 모든 변경을 포함한다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 동력 전달 장치의 구성을 보인 개략도이다.
도 2는 도 1의 동력 전달 장치에서 아이들 축을 제거한 상태를 보인 개략도이다.
도 3은 도 2의 동력 전달 장치에서 변속 입력축을 제거한 상태를 보인 개략도이다.
도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 동력 전달 장치에서 전진 변속단이 형성되는 것을 도시한 속도선도이다.
도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 동력 전달 장치의 구성을 보인 사시도이다.
도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 동력 전달 장치의 구성을 보인 후면도이다.
도 7은 본 발명의 실시예들에 사용되는 유성기어세트의 분해 조립도이다.
도 8은 본 발명의 제3 실시예에 따른 동력 전달 장치의 전체적인 사시도이다.
도 9는 본 발명의 제3 실시예에 따른 동력 전달 장치의 평면도이다.
도 10은 본 발명의 제4 실시예에 따른 동력 전달 장치의 사시도이다.
도 11은 본 발명의 제4 실시예에 따른 동력 전달 장치의 평면도이다.
도 12는 본 발명의 제5 실시예에 따른 동력 전달 장치의 사시도이다.
도 13은 본 발명의 제6 실시예에 따른 동력 전달 장치의 사시도이다.

Claims (23)

  1. 일단이 구동 동력원에 항시 연결되어 동력을 전달받으며, 구동기어가 고정적으로 장착된 입력축;
    상기 구동기어에 결합하며, 입력축의 회전속도를 감속하는 감속 유닛;
    상기 감속 유닛에 결합하여 감속 유닛의 회전속도를 전달받는 제1작동부재, 변속을 위한 동력을 전달받는 제2작동부재, 그리고 출력속도가 생성되는 제3작동부재를 포함하는 유성기어세트;
    변속 동력원에 항시 연결되어 변속을 위한 동력을 전달받으며, 상기 변속을위한 동력을 상기 제2작동부재에 전달하도록 상기 제2작동부재와 결합하는 변속 유닛; 그리고
    상기 유성기어세트의 제3작동부재에 고정되어 출력속도를 전달하는 출력축;
    을 포함하되,
    상기 제2작동부재의 회전축과 상기 변속 유닛의 회전축은 서로 수직인 것을 특징으로 하는 동력 전달 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 유성기어세트는 선기어, 유성 캐리어, 그리고 링기어를 그 작동부재로 포함하는 싱글 피니언 유성기어세트이되,
    상기 링기어는 상기 제1작동부재로 작용하고, 상기 유성 캐리어는 상기 제2 작동부재로 작용하고, 그리고 상기 선기어는 상기 제3작동부재로 작용하는 것을 특징으로 하는 동력 전달 장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 동력 전달 장치는 제어부를 더 포함하되,
    상기 제어부는 출력축의 속도와 브레이크의 작동 정도에 따라 변속 동력원의 작동을 제어하는 것을 특징으로 하는 동력 전달 장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 제어부는 변속 동력원의 회전속도를 변화시킴으로써 출력축의 회전속도를 제어하고 제동을 수행하는 것을 특징으로 하는 동력 전달 장치.
  5. 제 1항 내지 제4항에 있어서,
    상기 변속 동력원은 모터인 것을 특징으로 하는 동력 전달 장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 감속 유닛은,
    입력축과 평행하게 배치되어 있는 감속축;
    상기 감속축에 고정 부착되어 있으며 상기 구동기어에 기어 결합하는 감속 기어;
    상기 감속축을 기준으로 회전 가능하게 장착되어 있는 전진 기어와 후진 기어; 그리고
    상기 전진 기어와 후진 기어를 상기 감속축에 선택적으로 고정시켜 일체로 회전하도록 하는 싱크로나이저;
    를 포함하되,
    상기 전진 기어는 항시 상기 제1작동부재에 기어 결합하는 것을 특징으로 하는 동력 전달 장치.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 감속 유닛은,
    상기 후진 기어의 회전속도를 전달받아 회전하는 아이들 축;
    상기 아이들 축에 고정 장착되며 상기 제1작동부재에 기어 결합하는 제1매개 기어; 그리고
    상기 아이들 축에 고정 장착되며 상기 후진 기어에 기어 결합하는 제2매개 기어;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 동력 전달 장치.
  8. 제 6항에 있어서,
    상기 싱크로나이저는 작동 레버의 위치에 따라 동작되는 것을 특징으로 하는 동력 전달 장치.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 입력축의 타단과 상기 감속 유닛 중 적어도 한 곳에는 부가 장치가 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 동력 전달 장치.
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 변속 유닛은,
    일단이 상기 변속 동력원에 연결되어 변속을 위한 동력을 전달 받는 변속 입력축; 그리고
    상기 변속 입력축의 타단에 형성되어 있으며, 상기 제2작동부재와 기어 결합하는 웜기어;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 동력 전달 장치.
  11. 제 1항에 있어서,
    상기 감속 유닛은 상기 입력축과 평행하게 배치되어 있는 복수개의 축과 상기 복수개의 축에 장착되어 있는 복수개의 기어들을 포함하되,
    상기 복수개의 축 하나당 기어치의 개수가 서로 다른 두 개의 기어들이 장착되어 있으며, 한 축에 형성된 두 개의 기어 중 하나는 다른 축에 형성된 두 개의 기어 중 하나에 기어 결합함으로써 동력이 입력축으로부터 유성기어세트까지 전달되도록 되어 있고,
    상기 복수개의 기어들 중 하나는 상기 구동 기어에 기어 결합하고, 상기 복수개의 기어들 중 다른 하나는 상기 제1작동부재에 기어 결합하는 것을 특징으로 하는 동력 전달 장치.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 각각의 축에 형성된 두 개의 기어 중 기어치의 개수가 작은 기어는 동력 전달 라인 상에서 구동 동력원에 가까운 축의 기어와 기어 결합하고, 기어치의 개수가 많은 기어는 동력 전달 라인 상에서 유성기어세트와 가까운 축의 기어와 기어 결합하는 것을 특징으로 하는 동력 전달 장치.
  13. 제 1항에 있어서,
    상기 변속 유닛은,
    서로 각각 직각으로 배치되어 있으며, 상기 출력축에도 직각으로 배치된 복수개의 변속 입력축;
    상기 각각의 변속 입력축에 장착되어 변속 입력축을 기준으로 회전하며, 상기 제2작동부재와 기어 결합하는 제1기어; 그리고
    상기 각각의 변속 입력축에 장착되어 변속 입력축을 기준으로 회전하는 제2기어;
    를 포함하되,
    하나의 변속 입력축에 장착된 제2기어는 다른 변속 입력축에 장착된 제2기어 와 기어 결합하고,
    상기 변속 입력축 중 하나는 변속 동력원에 연결되어 변속을 위한 동력을 전달 받는 것을 특징으로 하는 동력 전달 장치.
  14. 제 13항에 있어서,
    상기 제1기어는 웜기어이고, 상기 제2기어는 헬리컬기어인 것을 특징으로 하는 동력 전달 장치.
  15. 외주면에 기어치가 형성되어 있으며, 회전축에 부착되어 회전축으로부터 동력을 전달받거나 회전축에 동력을 전달하는 선기어;
    상기 선기어를 둘러싸서 선기어와 상대 회전하며, 그 내주면에 기어치가 형성되어 있는 링기어;
    상기 선기어의 외주면 기어치와 상기 링기어의 내주면 기어치에 기어 결합하는 복수개의 피니언기어; 그리고
    상기 복수개의 피니언 기어가 회전 가능하게 장착되어 상기 피니언 기어의 회전에 따라 회전하는 유성 캐리어;
    를 포함하되,
    상기 유성 캐리어의 일측부에는 회전축 방향으로 연장된 연장부가 구비되어 있으며,
    상기 연장부의 외주면에는 웜기어 또는 헬리컬 기어가 결합되도록 상기 회전 축에 대하여 비스듬하게 기어치가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 유성기어세트.
  16. 제 15항에 있어서,
    상기 링기어의 외주면에도 기어치가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 유성기어세트.
  17. 일측 외주면에 구동기어가 형성된 입력축;
    상기 구동기어와 기어 결합되는 감속기어가 형성된 감속축을 포함하는 감속유닛;
    상기 감속기어와 외접하도록 외주면에 기어가 형성된 링기어;
    상기 링기어의 내주면에 형성된 기어와 외접하는 복 수 개의 피니언기어들;
    상기 피니언기어들과 외접하는 하나의 선기어가 장착되는 출력축;
    상기 피니언기어들의 중심축들과 연결되되, 상기 피니언기어들의 회전에 따라서 상기 출력축을 중심으로 회전하는 유성캐리어;
    상기 유성캐리어에서 상기 출력축의 축방향으로 연장되는 연장부;
    상기 연장부의 외주면에 형성된 웜기어;
    상기 웜기어에 결합되는 웜휠이 외주면에 형성되고 상기 출력축과 수직하게 배치되어 동력원에 의해서 회전하는 변속 입력축; 및
    상기 변속 입력축의 회전속도를 제어하는 제어부; 를 포함하는 동력 전달 장 치.
  18. 제17 항에 있어서,
    상기 감속유닛은,
    상기 감속축에 형성되는 제1감속기어; 및
    상기 제1감속기어와 이격되어 상기 감속축에 형성되는 제2감속기어를 포함하는 동력 전달 장치.
  19. 제18 항에 있어서,
    상기 제1감속기어는 상기 구동기어와 연결되고, 상기 제2감속기어는 상기 링기어의 외주면에 형성된 기어와 연결되는 동력 전달 장치.
  20. 제17 항에 있어서,
    상기 감속축은 상기 입력축과 평행하게 배치되고, 상기 입력축과 상기 출력축이 동일한 축 선상에 배치되는 동력 전달 장치.
  21. 일측 외주면에 구동기어가 형성된 입력축;
    상기 구동기어와 기어결합되는 감속기어가 형성된 감속축;
    상기 감속축의 일단부에 형성된 구동베벨기어;
    일측에 상기 구동베벨기어와 기어결합되는 피동피벨기어가 형성된 링기어;
    상기 링기어의 내주면에 형성된 기어와 외접하는 복 수 개의 피니언기어들;
    상기 피니언기어들과 외접하는 하나의 선기어가 장착되어 함께 회전하는 출력축;
    상기 피니언기어들의 중심축들과 연결되되, 상기 피니언기어들의 회전에 따라서 상기 출력축을 중심으로 회전하는 유성캐리어;
    상기 유성캐리어에서 상기 출력축의 축방향으로 연장되는 연장부;
    상기 연장부의 외주면에 형성된 웜기어;
    상기 웜기어에 결합되는 웜휠이 외주면에 형성되고 상기 출력축과 수직하게 배치되어 동력원에 의해서 회전하는 변속 입력축; 및
    상기 출력축의 회전속도와 브레이크이 작동에 따라서 상기 변속 입력축의 회전속도를 제어하는 제어부; 를 포함하는 동력 전달 장치.
  22. 제21 항에 있어서,
    상기 링기어의 일측면에 상기 피동베벨기어가 형성되고, 반대측면에 상기 연장부가 연장되어 형성되는 동력 전달 장치.
  23. 일측 외주면에 구동기어가 형성된 입력축;
    상기 입력축 단부에 장착되어 상기 입력축에 의해서 회전하는 링기어;
    상기 링기어의 내주면에 형성된 기어와 외접하는 복 수 개의 피니언기어들;
    상기 피니언기어들과 외접하는 하나의 선기어가 장착되는 출력축;
    상기 피니언기어들의 중심축들과 연결되되, 상기 피니언기어들의 회전에 따라서 상기 출력축을 중심으로 회전하는 유성캐리어;
    상기 유성캐리어에서 상기 출력축의 축방향으로 연장되는 연장부;
    상기 연장부의 외주면에 형성된 웜기어;
    상기 웜기어에 결합되는 웜휠이 외주면 일측에 형성되고 상기 출력축과 수직하게 배치되어 동력원에 의해서 회전하는 변속 입력축; 및
    가속페달과 브레이크페달의 위치신호를 감지하여 상기 변속 입력축의 회전속도를 제어하는 제어부; 를 포함하는 동력 전달 장치.
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