KR20120043827A - Reduction gear mechanism for electric vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 전기자동차용 감속장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 구동모터에서 입력되는 회전력을 감속하여 차동기구로 전달함에 있어서 간단한 구성으로 다단 감속이 이루어질 수 있도록 구성되는 전기자동차용 감속장치에 관한 것이다.
The present invention relates to a deceleration apparatus for an electric vehicle, and more particularly, to a deceleration apparatus for an electric vehicle that is configured to reduce the rotational force input from the driving motor to the differential mechanism and to achieve a multi-stage deceleration with a simple configuration. .
오늘날 화석연료를 사용하는 가솔린 엔진과 디젤 엔진은 배기가스로 인한 환경오염, 이산화탄소로 인한 지구온난화, 오존 생성 등으로 인한 호흡기 질환 유발 등과 같은 많은 문제점을 가지고 있다. 그리고, 지구상에 존재하는 화석연료는 한정되어 있기 때문에 언젠가는 고갈될 위기에 처해 있다. Today, gasoline engines and diesel engines using fossil fuels have many problems such as environmental pollution caused by exhaust gas, global warming caused by carbon dioxide, and respiratory diseases caused by ozone generation. And because fossil fuels on Earth are so limited, they are in danger of becoming exhausted someday.
상기한 문제점을 해결하기 위하여, 구동모터를 구동시켜 주행하는 순수 전기자동차(Electric Vehicle,EV)나, 엔진과 구동모터로 주행하는 하이브리드 자동차(Hybrid Electric Vehicle,HEV), 연료전지에서 생성되는 전력으로 구동모터를 구동시켜 주행하는 연료전지 자동차(Fuel Cell Electric Vehicle,FCEV) 등과 같은 전기자동차가 개발되어 왔다.In order to solve the above problems, pure electric vehicles (EVs) driven by driving driving motors, hybrid electric vehicles (HEVs) driving by engines and driving motors, and power generated by fuel cells Electric vehicles such as fuel cell electric vehicles (FCEVs) that drive by driving a driving motor have been developed.
통상적으로 전기자동차에는 차량을 구동시키기 위한 구동모터와 더불어 구동모터에 전력을 공급하기 위한 배터리가 탑재되는데, 배터리의 전력이 구동모터에서 기계적인 회전력으로 변환되어 감속기로 전달되고, 이어 차동기구를 거쳐 최종적으로 휠(Wheel)을 구동시킴으로써 차량이 전진 또는 후진하게 된다.In general, an electric vehicle is equipped with a driving motor for driving a vehicle and a battery for supplying power to the driving motor. The electric power of the battery is converted into mechanical rotational force from the driving motor and transferred to the speed reducer. Finally, driving the wheel causes the vehicle to move forward or backward.
이 중에서 감속기는 구동모터로부터 입력되는 회전력을 감속하여 차동기구로 장치로서, 일반 엔진 차량에서 사용되는 변속기와 유사한 기능을 하는 장치이지만, 변속기와 달리 전진 및 후진을 위한 내부 기어(Gear)들만 필요하다.Among these, the reducer is a differential mechanism that decelerates the rotational force input from the driving motor, and is similar to the transmission used in general engine vehicles, but unlike the transmission, only the internal gears for forward and reverse are needed. .
일반 엔진 차량의 변속기는 동력원인 엔진의 효율을 위하여 다단을 사용하지만, 전기자동차의 경우 동력원이 모터이기 때문에 전기적으로 토크와 속도의 효율적인 제어가 가능하며, 이때 주변 환경에 맞는 토크와 속도 제어를 위하여 감속기를 적용한다. 이에 효율적인 감속기의 구동을 가능하게 하는 기어의 배열 및 크기는 동력 손실 및 운전자의 승차감과 직결되는 부분이 된다.The transmission of a general engine vehicle uses multiple stages for the efficiency of the engine as a power source, but in the case of an electric vehicle, since the power source is a motor, it is possible to efficiently control torque and speed electrically, and to control torque and speed according to the surrounding environment. Apply the reducer. Therefore, the arrangement and size of the gears that enable efficient driving of the reducer are directly related to power loss and driver's riding comfort.
한편, 종래의 감속기는 구동모터에 연결된 입력축(모터 출력축)과 감속 출력이 이루어지는 출력축에 설치되는 드라이브 기어 및 드리븐 기어를 포함하며, 휠축에 동력을 전달하는 디퍼렌셜 기어 등 외접기어들과 베벨기어 타입의 차동기구가 연결된 구조로 되어 있다.Meanwhile, the conventional speed reducer includes an input shaft (motor output shaft) connected to a drive motor and a drive gear and a driven gear installed on an output shaft on which a deceleration output is made, and external gears such as differential gears that transmit power to the wheel shaft and bevel gear type The differential mechanism is connected.
전술한 바와 같이 전기자동차에서는 전기적으로 토크와 속도의 제어가 가능한 모터를 동력원으로 사용하므로, 종래의 감속기는 1단 감속 구조를 채용한 것이 대부분이나, 전기자동차의 기술 개발에 맞추어 감속기가 구현할 수 있는 감속비율의 다양화가 필요한 상황이다. As described above, in the electric vehicle, a motor capable of controlling torque and speed is used as a power source. Therefore, a conventional speed reducer adopts a single-stage reduction structure, but a speed reducer can be implemented according to the technology development of an electric vehicle. It is necessary to diversify the reduction ratio.
실제 2단 또는 그 이상의 감속 출력이 이루어지는 감속기의 개발이 이루어지고 있으나, 복잡한 기구 구성으로 인해 전체 사이즈, 중량, 재료비, 진동 및 소음 측면에서 불리한 단점을 가지고 있다.
Although the development of a speed reducer with two or more deceleration outputs is being made, there are disadvantages in terms of overall size, weight, material cost, vibration, and noise due to a complicated mechanism configuration.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 점을 고려하여 발명한 것으로, 구동모터에서 입력되는 회전력을 감속하여 차동기구로 전달함에 있어서 간단한 구성으로 다단 감속이 이루어질 수 있도록 구성되는 전기자동차용 감속장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
Accordingly, the present invention has been made in consideration of the above-mentioned point, and provides a speed reduction device for an electric vehicle configured to decelerate a rotational force input from a driving motor and to transmit a differential mechanism with a simple configuration. The purpose is.
상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명은, 구동모터에서 입력되는 회전력을 감속하여 차동기구로 전달하는 전기자동차용 감속장치에 있어서, 구동모터의 회전력이 입력되는 입력축과; 상이한 감속비를 구현하기 위한 2개의 감속기어 및 출력기어가 장착되고 상기 두 감속기어 중 어느 하나를 통해 입력축의 회전력을 감속시켜 출력기어에 연결된 차동기구로 전달하는 출력축과; 상기 입력축에 설치되고 슬리브의 이동방향에 따라 상기 두 감속기어에 각각 치합된 허브 양측의 두 스피드 기어 중 어느 한쪽으로 선택적으로 동기작용을 수행함과 더불어 회전력을 전달하는 동기장치와; 상기 동기장치의 슬리브를 선택된 방향으로 이동시키기 위한 제어용 구동부;를 포함하는 전기자동차용 감속장치를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention, an electric vehicle speed reduction apparatus for reducing the rotational force input from the drive motor to transmit to the differential mechanism, the input shaft inputs the rotational force of the drive motor; An output shaft equipped with two reduction gears and output gears for realizing different reduction ratios, and reducing the rotational force of the input shaft through any one of the two reduction gears and transferring them to a differential mechanism connected to the output gear; A synchronizing device installed on the input shaft and selectively synchronizing to either one of two speed gears on both sides of the hub engaged with the two reduction gears in accordance with the movement direction of the sleeve; It provides a reduction apparatus for an electric vehicle comprising a; control drive for moving the sleeve of the synchronizer in the selected direction.
바람직한 실시예에서, 상기 제어용 구동부는, 회전방향이 제어되는 변속모터와; 상기 동기장치의 슬리브에 결합되어 슬리브와 일체로 이동되는 결합구와; 상기 변속모터의 회전축에 장착되어 상기 결합구를 변속모터의 회전방향에 따라 선택된 어느 한 방향으로 직선 이동시키는 변속캠;을 포함하는 것을 특징으로 한다.In a preferred embodiment, the control drive unit, the variable speed motor of which the rotation direction is controlled; A coupler coupled to the sleeve of the synchronizer and integrally moved with the sleeve; And a shift cam mounted on a rotation shaft of the shift motor to linearly move the coupler in any direction selected according to the rotation direction of the shift motor.
또한 상기 변속캠 외주면에 경사방향을 따라 안내홈이 형성되고, 상기 결합구 일측에 형성된 돌출부가 상기 안내홈에 삽입되어, 변속캠 회전시 돌출부가 안내홈을 따라 안내되면서 결합구가 직선 이동되도록 한 것을 특징으로 한다.In addition, a guide groove is formed on the outer circumferential surface of the shift cam in an inclined direction, and a protrusion formed at one side of the coupling hole is inserted into the guide groove so that the coupling unit is linearly moved while the protrusion is guided along the guide groove when the shift cam is rotated. It is characterized by.
또한 상기 입력축과 구동모터의 구동축 사이에 클러치가 개재된 것을 특징으로 한다.In addition, a clutch is interposed between the input shaft and the drive shaft of the drive motor.
또한 상기 입력축이 구동모터의 구동축과 평행하게 배치되고, 상기 입력축과 구동모터의 구동축에 상호 치합되는 별도의 감속용 기어들이 장착되는 것을 특징으로 한다.In addition, the input shaft is disposed in parallel with the drive shaft of the drive motor, it characterized in that separate gears for the gear that is meshed with the input shaft and the drive shaft of the drive motor is mounted.
또한 상기 입력축과 평행하게 배치되는 중간축이 구비되고, 상기 중간축과 구동모터의 구동축 사이에 클러치가 개재되며, 상기 중간축과 입력축에 상호 치합되는 별도의 감속용 기어들이 장착되는 것을 특징으로 한다.In addition, an intermediate shaft disposed in parallel with the input shaft is provided, the clutch is interposed between the intermediate shaft and the drive shaft of the drive motor, it is characterized in that separate gears for gearing meshing with the intermediate shaft and the input shaft is mounted. .
또한 상기 구동모터의 구동축과 평행하게 배치되는 중간축이 구비되고, 상기 중간축과 상기 입력축 사이에 클러치가 개재되며, 상기 구동모터의 구동축과 중간축에 상호 치합되는 별도의 감속용 기어들이 장착되는 것을 특징으로 한다.
In addition, an intermediate shaft disposed in parallel with the drive shaft of the drive motor is provided, a clutch is interposed between the intermediate shaft and the input shaft, and the separate reduction gears are meshed with the drive shaft and the intermediate shaft of the drive motor It is characterized by.
이에 따라, 본 발명에 따른 전기자동차용 감속장치에 의하면, 슬리브의 이동방향에 따라 선택된 방향으로 동기작용을 수행함과 더불어 회전력을 전달하는 동기장치를 채용하여 보다 간단한 구성으로 다단 감속 구현이 가능해지는 이점이 있다.
Accordingly, according to the present invention, the electric vehicle deceleration device has the advantage that the multi-stage reduction can be realized with a simpler configuration by adopting a synchronous device that transmits rotational force while performing synchronous action in the selected direction according to the movement direction of the sleeve. There is this.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 전기자동차용 감속장치를 도시한 구성도이다.
도 2는 본 발명의 제2실시예에 따른 전기자동차용 감속장치를 도시한 구성도이다.
도 3은 본 발명의 제3실시예에 따른 전기자동차용 감속장치를 도시한 구성도이다.
도 4는 본 발명의 제4실시예에 따른 전기자동차용 감속장치를 도시한 구성도이다.1 is a block diagram showing a reduction apparatus for an electric vehicle according to a first embodiment of the present invention.
2 is a configuration diagram showing a speed reduction device for an electric vehicle according to a second embodiment of the present invention.
Figure 3 is a block diagram showing a reduction device for an electric vehicle according to a third embodiment of the present invention.
Figure 4 is a block diagram showing a reduction device for an electric vehicle according to a fourth embodiment of the present invention.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, which will be readily apparent to those skilled in the art to which the present invention pertains.
본 발명은 구동모터에서 입력되는 회전력을 감속하여 차동기구로 전달하는 전기자동차용 감속장치에 관한 것으로서, 슬리브(sleeve)의 이동방향에 따라 선택된 방향으로 동기작용을 수행함과 더불어 회전력을 전달하는 동기장치를 채용하여 다단 감속이 이루어지도록 구성한 것에 주된 특징이 있는 것이다.The present invention relates to a deceleration device for an electric vehicle that decelerates a rotational force input from a driving motor and transmits the resultant to a differential mechanism. The main feature is that it is configured to adopt a multi-stage deceleration.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 전기자동차용 감속장치를 도시한 구성도이다.1 is a block diagram showing a reduction apparatus for an electric vehicle according to a first embodiment of the present invention.
도 1은 입력축(201)과 출력축(202)의 2축 구조를 가지면서 입력축(201)이 구동모터(100)에 직결된 감속장치(200)의 실시예를 나타내는 것으로서, 감속장치(200)의 입력축(201)이 구동모터(100)에 직결된 구조이므로 감속장치(200)의 입력축(201)은 곧 구동모터(100)의 구동축(출력축)이 된다.FIG. 1 illustrates an embodiment of a
본 발명에서는 상기한 2축 구조의 감속장치(200)에서 입력축(201)에 동기장치(210)가 설치되고, 출력축(202)에는 동기장치(210)의 스피드 기어(214a,214b)와 소정의 감속비로 설치되는 2개의 감속기어(221,222)와, 감속된 회전력을 출력하기 위한 출력기어(223)가 장착됨과 더불어 상기 출력기어(223)를 매개로 차동기구(300)가 감속된 회전력을 입력받도록 연결된다.In the present invention, the synchronizing
본 발명에 적용되는 동기장치(210)는 수동변속기에서 사용되고 있는 동기장치(synchronizer)(싱크로기구 또는 싱크로나이저로 불리기도 함)와 동일한 구성이 될 수 있다.The
수동변속기에서 기어가 물릴 때 기어 속도가 일치되지 않으면 소음 발생과 파손의 원인이 되므로, 이를 보완하기 위해 상호 물림이 이루어지는 기어들의 원주속도를 신속히 일치시켜 물림을 원활하게 해주는데, 이때 본 체결 전 마찰력으로 회전속도를 일치시켜주는 클러치 타입의 기구가 바로 동기장치이다. If the gear speed is not matched when the gear is bited in the manual transmission, it may cause noise and breakage.To compensate for this, the circumferential speed of the gears which are interlocked are quickly matched to smooth the bite. The clutch type mechanism that matches the rotation speed is a synchronous device.
본 발명에서 채용되는 동기장치(210)의 세부적인 구성에 대해서는 다양한 수동변속기용 동기장치들이 공지되어 있으므로, 본 명세서에서 도면으로 상세히 나타내지는 않았으나, 주요 구성에 대해 간단히 설명하면 다음과 같다.As to the detailed configuration of the
기본적으로 동기장치(210)는 허브(211), 슬리브(212), 싱크로나이저링, 키 및 스프링, 클러치 기어(213a,213b), 스피드 기어(214a,214b) 등을 주된 구성으로 하며, 이러한 구성에 의해 수동변속기에서는 변속시 시프트 레버 및 시프트 포크로 슬리브를 이동시킬 경우 싱크로나이저링이 클러치 기어의 콘(cone)부에 밀착되면서 마찰력에 의한 동기작용이 수행되고, 그후 슬리브가 계속 이동하여 클러치 기어와 치합되면 스피드 기어의 회전속도가 주축의 회전속도로 회전되게 된다.Basically, the
여기서, 주축은 본 발명에서 감속장치(200)의 입력축(201)이 되고, 스피드 기어(214a,214b)는 출력축(202)에 설치된 감속기어(221,222)에 상시 물림상태로 있다가 동기화를 거친 후 입력축(201)의 회전력을 출력축(202)의 감속기어(221,222)로 전달하는 기어가 된다. Here, the main shaft is the
먼저, 허브(211)는 도면상 상세히 나타내지는 않았으나 구동모터(100)에 직결된 감속장치(200)의 입력축(201)(구동모터의 구동축이자 출력축이 됨) 상에 스플라인 결합되어 입력축(201)과 일체로 회전되며, 허브(211)의 외주면에는 축방향으로 이동 가능하도록 슬리브(212)가 스플라인 결합된다.First, although not shown in detail in the drawing, the
또한 허브(211)의 양측에는 각각 슬리브(212)와 선택적으로 치합되는 클러치 기어(213a,213b)와, 클러치 기어(213a,213b)가 일체로 고정된 스피드 기어(214a,214b)가 배치되고, 스피드 기어(214a,214b)는 감속장치(200)의 입력축(201)에 베어링(203a,203b)을 개재한 상태로 장착된다.In addition,
도 1을 참조하면, 허브(211)의 양측에 각각 배치되는 클러치 기어(213a,213b)와, 각 클러치 기어(213a,213b)가 일체로 고정된 스피드 기어(214a,214b)가 도시되어 있는데, 도면상 좌측의 클러치 기어(213a) 및 스피드 기어(214a)는 1단 감속용으로, 도면상 우측의 클러치 기어(213b) 및 스피드 기어(214b)는 2단 감속용으로 사용된다. Referring to FIG. 1,
상기 각 스피드 기어(214a,214b)는 동기화 후 입력축(201)의 회전력이 출력되는 동기장치(210)의 출력측 기어(223)로서, 감속장치(200)의 출력축(202)에 장착된 감속기어(221,222)와 상시 물림상태로 구비되며, 도면상 좌측의 스피드 기어(214a) 및 출력축 감속기어(221)와, 도면상 우측의 스피드 기어(214b) 및 출력축 감속기어(222)가 상이한 감속비를 가지도록 구비된다.Each of the
즉, 동기장치(210)의 두 스피드 기어(214a,214b) 중 1단 감속용 스피드 기어(214a)가 출력축(202)의 1단 감속기어(221)와 치합되고, 2단 감속용 스피드 기어(214b)가 출력축(202)의 2단 감속기어(222)와 치합되어, 1단 기어들을 통해 회전력이 전달될 때와 2단 기어들을 통해 회전력이 전달될 때, 감속비가 서로 달라지도록 하는 것이다. That is, the first
그리고, 상기 허브(211)의 외주상에는 원주방향을 따라 일정 간격으로 형성된 수용홈이 형성되고, 이 수용홈 내에는 허브(211)의 외주상에서 상부(즉, 슬리브측으로)로 일부 돌출되는 키가 스프링에 의해 탄력 지지된 상태로 장착된다(키와 스프링은 도시하지 않음). And, on the outer circumference of the
상기 키는 슬리브(212)의 이동시 그 이동력을 전달받아 싱크로나이저링(도시하지 않음)을 축방향으로 밀어주게 되는데, 슬리브(212)가 싱크로나이저링 및 클러치 기어(213a,213b)에 치합될 때에는 반경방향으로 이동하여 허브(211)의 수용홈쪽으로 함몰되도록 되어 있다.The key receives the movement force during the movement of the
또한 허브(211) 양측에 위치하여 슬리브(212)의 축방향 이동시 슬리브(212)와 치합되는 싱크로나이저링이 구비되는데, 슬리브(212) 이동시 싱크로나이저링이 키에 의해 이동되어 클러치 기어(213a,213b)의 콘부에 밀착되면, 마찰력을 통해 슬리브(212)의 회전력을 클러치 기어(213a,213b)에 전달하게 되면서 동기작용이 수행된다.In addition, the
상기한 구성에 의해 동기장치(210)는 슬리브(212)의 이동방향에 따라 허브(211) 양측의 두 스피드 기어(214a,214b) 중 어느 한 쪽으로 동기작용(선택된 스피드 기어와 입력축의 회전속도를 일치시킴)을 수행함과 더불어 회전력을 전달하게 된다.According to the above configuration, the synchronizing
이와 같이 본 발명에 따른 감속장치(200)에서는 내구성 확보와 변속시 충격 저감을 위해 슬리브(212) 이동방향에 따라 어느 한쪽으로 동기작용을 수행함과 더불어 회전력을 전달하는 클러치 타입의 토크 전달 기구인 동기장치(210)가 사용되고, 이 동기장치(210)에 의해 2단 감속 구현이 가능해진다.As described above, in the
그리고, 본 발명의 감속장치(200)는 슬리브(212)를 축방향 이동시켜 허브(211) 양측의 두 클러치 기어(213a,213b) 중 어느 한쪽에 선택적으로 치합시키는 제어용 구동부(230)를 포함하며, 수동변속기에서 운전자가 시프트 레버를 조작하여 슬리브를 이동시키는 역할을 상기 제어용 구동부(230)가 수행하게 된다.In addition, the
수동변속기에서는 시프트 레버의 수조작으로 슬리브가 축방향 이동되지만, 본 발명의 감속장치(200)에서는 외부에서 인가되는 전기적인 신호에 의해 슬리브(212)가 선택된 방향으로 이동되도록 하는 것이다. In the manual transmission, the sleeve is axially moved by the manual operation of the shift lever, but in the
바람직한 실시예에서, 상기 제어용 구동부(230)는 모터의 구동력으로 슬리브(212)를 축방향 이동시키는 전동식 기구로 구성될 수 있다.In a preferred embodiment, the control drive 230 may be of an electric mechanism for axially moving the
즉, 도 1에 나타낸 바와 같이, 제어용 구동부(230)는 제어기(미도시됨)에서 출력되는 제어신호에 따라 회전방향이 제어되는 변속모터(231)와, 상기 동기장치(210)의 슬리브(212)에 결합되어 슬리브(212)와 일체로 이동되는 결합구(232)와, 상기 변속모터(231)의 회전축에 장착되어 상기 결합구(232)를 변속모터(231)의 회전방향에 따라 선택된 어느 한 방향으로 직선 이동시키는 변속캠(233)을 포함하여 구성된다.That is, as shown in FIG. 1, the
여기서, 변속캠(233)의 외주면에는 경사방향을 따라 전후로 길게 안내홈(233a)이 형성되고, 상기 결합구(232)의 일측에 형성된 돌출부(232a)가 변속캠(233)의 안내홈(233a)에 삽입되며, 이에 변속캠(233)의 회전시 돌출부(232a)가 안내홈(233a)을 따라 이동되면서 결합구(232)가 전후(도면상 좌우방향임) 직선 이동하도록 되어 있다.Here, the
상기 결합구(232)의 타측은 슬리브(212)의 외주면에 원주방향을 따라 형성된 홈(212a)에 삽입되며, 이에 결합구(232)가 직선 이동될 때 동기장치(210)의 슬리브(212)가 일체로 축방향(도면상 좌우방향임) 이동된다.The other side of the
결합구(232)가 슬리브(212)와 결합되어 슬리브(212)를 이동시키는 구조는 수동변속기에서 시프트 포크가 슬리브 외주면의 홈에 결합되어 슬리브를 이동시키는 구조와 유사한 구조가 된다.The
이와 같이 본 발명에 따른 감속장치(200)에서는 변속모터(231)와 변속캠(233), 결합구(232)를 포함하여 구성되는 전동식 구동부가 구비됨으로써 필요한 시점에서 외부의 전기적인 신호에 의해 자동 변속이 가능해지게 된다.As described above, in the
아울러, 감속장치(200)의 출력축(202)에는 입력축(201)의 스피드 기어(214a,214b)에 상시 물림상태로 장착되는 감속기어(221,222)가 구비되고, 상기 출력축(202)에는 차동기구(300)의 입력기어와 치합된 상태로 장착되는 출력기어(223)가 구비된다.In addition, the
이하, 본 발명에 따른 감속장치의 작동상태에 대해 설명하기로 한다.Hereinafter, the operating state of the reduction apparatus according to the present invention will be described.
슬리브(212)의 이동방향 제어, 및 그로 인한 토크 전달 경로와 감속비의 제어는 제어용 구동부(230)의 동작에 의해 이루어지는데, 먼저 변속모터(231)가 제어기에서 출력되는 제어신호에 따라 어느 한 방향으로 회전되면, 변속캠(233)이 일체로 회전되어 결합구(232)를 통해 동기장치(210)의 슬리브(212)를 도면상 좌측으로 축방향 이동시킨다.Control of the movement direction of the
이에 동기장치(210)의 싱크로나이저링이 키에 의해 좌측으로 축방향 이동되면서 좌측 1단 감속용 클러치 기어(213a)의 콘부에 밀착되어 동기작용이 수행되고, 그후 슬리브(212)가 계속 이동하여 1단 감속용 클러치 기어(213a)와 치합되면 1단 감속용 스피드 기어(214a)가 입력축(201)의 회전속도로 회전되게 된다.As the synchronizer ring of the
결국, 1단 감속용 스피드 기어(214a)로부터 출력축(202)의 1단 감속기어(221)로 회전력이 전달되고, 이에 출력축(202)이 스피드 기어(214a)와 감속기어(221)의 감속비에 따라 1단 감속된 속도로 회전되어, 최종적으로는 출력축(202)의 출력기어(223)를 통해 1단 감속된 회전력이 차동기구(300)로 전해지게 된다.As a result, the rotational force is transmitted from the first
이후 변속모터(231)가 역방향으로 회전되면, 변속캠(233)이 역방향으로 회전되면서 결합구(232)를 통해 동기장치(210)의 슬리브(212)를 도면상 우측으로 이동시킨다.After the shifting
이에 동기장치(210)의 싱크로나이저링이 키에 의해 우측으로 축방향 이동되면서 우측 2단 감속용 클러치 기어(213b)의 콘부에 밀착되어 동기작용이 수행되고, 그후 슬리브(212)가 계속 이동하여 2단 감속용 클러치 기어(213b)와 치합되면 2단 감속용 스피드 기어(214b)가 입력축(201)의 회전속도로 회전되게 된다.As the synchronizer ring of the
결국, 2단 감속용 스피드 기어(214b)로부터 출력축(202)의 2단 감속기어(222)로 회전력이 전달되고, 이에 출력축(202)이 스피드 기어(214b)와 감속기어(222)의 감속비에 따라 2단 감속된 속도로 회전되어, 최종적으로는 출력축(202)의 출력기어(223)를 통해 2단 감속된 회전력이 차동기구(300)로 전해지게 된다.As a result, the rotational force is transmitted from the second
한편, 도 2는 본 발명의 제2실시예에 따른 전기자동차용 감속장치를 도시한 구성도로서, 감속장치(200)의 입력축(201)을 구동모터(100)에 직결한 제1실시예와 달리, 제2실시예는 감속장치(200)의 입력축(201)과 구동모터(100)의 구동축(101)(출력축) 사이에 클러치(241)를 개재한 것이다.On the other hand, Figure 2 is a block diagram showing a reduction device for an electric vehicle according to a second embodiment of the present invention, the first embodiment in which the
상기 클러치(241)는 구동모터(100)의 회전력이 감속장치(200)에 선택적으로 전달될 수 있도록 구동모터(100)의 회전력을 단속하는 구성부로서, 클러치(241)의 체결상태에서는 구동모터(100)의 회전력이 감속장치(200)로 전해져 감속이 이루어지나, 클러치 해제상태에서는 구동모터(100)에서 감속장치(200)로의 회전력 전달이 차단된다. The clutch 241 is a component that controls the rotational force of the
상기 클러치(241)는 변속감 개선이나 변속 충격 저감 등을 위해 동력전달을 제어하는 과정에서 필요에 따라 감속장치(200)로의 회전력 전달을 차단시키는데 사용될 수 있다.The clutch 241 may be used to block the transmission of the rotational force to the
제2실시예에서 클러치(241)가 추가된 점을 제외하고는 제1실시예와 동일한 구성이므로 나머지 구성에 대해서는 설명을 생략하기로 한다.Except for the fact that the clutch 241 is added in the second embodiment, the same configuration as the first embodiment will be omitted.
다음으로, 도 3은 본 발명의 제3실시예에 따른 전기자동차용 감속장치를 도시한 구성도로서, 감속장치(200)의 입력축(201)을 감속 없이 구동모터(100)에 직결한 제1실시예와 달리, 제3실시예는 구동모터(100)와 감속장치(200) 사이에 추가적인 감속이 이루어지도록 한 구성이다.Next, FIG. 3 is a configuration diagram illustrating an electric vehicle speed reduction apparatus according to a third embodiment of the present invention, in which a first shaft in which the
이를 위해, 구동모터(100)의 구동축(101)과 감속장치(200)의 입력축(201)이 평행하게 배치되고, 구동모터(100)의 구동축(101)과 감속장치(200)의 입력축(201)에는 소정의 감속비 구현이 가능하도록 상호 치합되는 감속용 기어(242,243)가 장착된다.To this end, the
이에 따라, 구동모터(100)의 구동축(101)과 감속장치(200)의 입력축(201)에 장착된 두 감속용 기어(242,243)에 의해 구동모터(100)의 회전속도가 1차적으로 감속된 뒤 감속장치(200)로 입력되며, 이후 감속장치(200)에서 추가적인 감속(1단, 2단의 선택 감속)이 이루어지게 된다. Accordingly, the rotational speed of the
이렇게 구동모터(100)의 구동축(101)과 감속장치(200)의 입력축(201)을 감속용 기어(242,243)로 연결하여 감속비를 증가시키면 구동모터(100)의 회전관성을 줄일 수 있고, 감속장치(200)에서의 변속 충격을 완화시킬 수 있는 이점이 있게 된다.By connecting the
다음으로, 도 4는 본 발명의 제4실시예에 따른 전기자동차용 감속장치를 도시한 구성도로서, 제4실시예는 구동모터(100)의 회전력이 감속장치(200)에 선택적으로 전달될 수 있도록 구동모터(100)의 회전력을 단속하는 클러치(241)를 구비한 구성이다.Next, Figure 4 is a configuration diagram showing a reduction device for an electric vehicle according to a fourth embodiment of the present invention, the fourth embodiment is to selectively transmit the rotational force of the
먼저, 감속장치(200)의 입력축(201)과 평행하게 배치되는 중간축(244)이 구비되고, 상기 중간축(244)과 구동모터(100)의 구동축(101) 사이에 클러치(241)가 개재된다.First, an
상기 클러치(241)의 체결상태에서는 구동모터(100)의 회전력이 구동축(101)과 중간축(244)을 통해 감속장치(200)로 전해져 감속이 이루어지나, 클러치 해제상태에서는 구동모터(100)에서 중간축(244) 및 감속장치(200)로의 회전력 전달이 차단된다. In the fastened state of the clutch 241, the rotational force of the
상기 클러치(241)는 변속감 개선이나 변속 충격 저감 등을 위해 동력전달을 제어하는 과정에서 필요에 따라 감속장치(200)로의 회전력 전달을 차단시키는데 사용된다.The clutch 241 is used to block the transmission of the rotational force to the
또한 중간축(244)과 감속장치(200)의 입력축(201)에는 소정의 감속비 구현이 가능하도록 상호 치합되는 감속용 기어(242,243)가 장착된다.In addition, the
이에 따라, 중간축(244)과 감속장치(200)의 입력축(201)에 장착된 두 감속용 기어(242,243)에 의해 구동모터(100)의 회전력이 1차적으로 감속된 뒤 감속장치(200)에 입력되며, 이후 감속장치(200)에서 추가적인 감속이 이루어지게 된다. Accordingly, the rotational force of the driving
이렇게 구동모터(100)의 구동축(101)과 감속장치(200)의 입력축(201)을 감속용 기어(242,243)로 연결하여 감속비를 증가시키면 구동모터(100)의 회전관성을 줄일 수 있고, 감속장치(200)에서의 변속 충격을 완화시킬 수 있는 이점이 있게 된다.By connecting the
구동모터(100)의 회전력을 단속하는 제4실시예의 클러치(241)는 도면상 별도로 예시하지는 않았으나 중간축과 감속장치(200)의 입력축(201) 사이에 개재될 수도 있는데, 이 경우 중간축 및 감속장치(200)의 입력축(201)이 구동모터(100)의 구동축(101)과 평행하게 배치되고, 중간축과 입력축(201) 사이에 클러치(241)가 개재되며, 구동모터(100)의 구동축(101)과 중간축에는 소정의 감속비 구현이 가능하도록 상호 치합되는 감속용 기어(242,243)가 장착된다.Although not illustrated separately in the drawing, the clutch 241 of the fourth embodiment which regulates the rotational force of the driving
이러한 구조에서도 클러치(241)의 체결시에는 구동모터(100)의 회전력이 중간축을 통해 감속장치(200)로 전해져 감속이 이루어지나, 클러치 해제시에는 구동모터(100)에서 감속장치(200)로의 회전력 전달이 차단된다. Even in such a structure, when the clutch 241 is fastened, the rotational force of the driving
다만, 클러치(241)의 체결시 구동모터(100)의 구동축(101)과 중간축에 장착된 두 감속용 기어(242,243)에 의해 구동모터(100)의 회전력이 1차적으로 감속된 다음 중간축(244)을 통해 감속장치(200)에 입력되며, 이후 감속장치(200)에서 추가적인 감속(1단 또는 2단의 선택 감속)이 이루어지게 된다. However, when the clutch 241 is fastened, the rotational force of the driving
이상으로 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였는바, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것이 아니고, 다음의 특허청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 포함된다.
The embodiments of the present invention have been described in detail above, but the scope of the present invention is not limited thereto, and various modifications and improvements of those skilled in the art using the basic concepts of the present invention defined in the following claims are provided. Also included in the scope of the present invention.
100 : 구동모터 101 : 구동축
200 : 감속장치 201 : 입력축
202 : 출력축 210 : 동기장치
211 : 허브 212 : 슬리브
213a, 213b : 클러치 기어 214a, 214b : 스피드 기어
221, 222 : 감속기어 223 : 출력기어
230 : 제어용 구동부 231 : 변속모터
232 : 결합구 232a : 돌출부
233 : 변속캠 233a : 안내홈
241 : 클러치 242, 243 : 감속용 기어
244 : 중간축 300 : 차동기어 100: drive motor 101: drive shaft
200: reduction gear 201: input shaft
202: output shaft 210: synchronization device
211
213a, 213b:
221, 222: reduction gear 223: output gear
230: control drive unit 231: variable speed motor
232:
233: shifting
241: clutch 242, 243: reduction gear
244: intermediate shaft 300: differential gear
Claims (7)
구동모터(100)의 회전력이 입력되는 입력축(201)과;
상이한 감속비를 구현하기 위한 2개의 감속기어(221,222) 및 출력기어(223)가 장착되고 상기 두 감속기어(221,222) 중 어느 하나를 통해 입력축(201)의 회전력을 감속시켜 출력기어(223)에 연결된 차동기구(300)로 전달하는 출력축(202)과;
상기 입력축(201)에 설치되고 슬리브(212)의 이동방향에 따라 상기 두 감속기어(221,222)에 각각 치합된 허브(211) 양측의 두 스피드 기어(214a,214b) 중 어느 한쪽으로 선택적으로 동기작용을 수행함과 더불어 회전력을 전달하는 동기장치(210)와;
상기 동기장치(210)의 슬리브(212)를 선택된 방향으로 이동시키기 위한 제어용 구동부(230);
를 포함하는 전기자동차용 감속장치.
In the electric vehicle speed reduction apparatus 200 for reducing the rotational force input from the drive motor 100 to transmit to the differential mechanism 300,
An input shaft 201 through which the rotational force of the driving motor 100 is input;
Two reduction gears 221 and 222 and an output gear 223 for realizing different reduction ratios are mounted and connected to the output gear 223 by reducing the rotational force of the input shaft 201 through one of the two reduction gears 221 and 222. An output shaft 202 for transmitting to the differential mechanism 300;
Selective synchronism with one of the two speed gears 214a and 214b on both sides of the hub 211, which are installed on the input shaft 201 and engaged with the two reduction gears 221 and 222, respectively, according to the movement direction of the sleeve 212. Synchronizer 210 for transmitting a rotational force in addition to performing;
A control driver 230 for moving the sleeve 212 of the synchronizer 210 in a selected direction;
Reduction device for an electric vehicle comprising a.
상기 제어용 구동부(230)는,
회전방향이 제어되는 변속모터(231)와;
상기 동기장치(210)의 슬리브(212)에 결합되어 슬리브(212)와 일체로 이동되는 결합구(232)와;
상기 변속모터(231)의 회전축에 장착되어 상기 결합구(232)를 변속모터(231)의 회전방향에 따라 선택된 어느 한 방향으로 직선 이동시키는 변속캠(233);
을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기자동차용 감속장치.
The method according to claim 1,
The control driver 230,
A shift motor 231 in which a rotation direction is controlled;
A coupler 232 coupled to the sleeve 212 of the synchronizer 210 and integrally moved with the sleeve 212;
A shift cam 233 mounted to a rotation shaft of the shift motor 231 to linearly move the coupler 232 in one direction selected according to a rotation direction of the shift motor 231;
Reduction device for an electric vehicle comprising a.
상기 변속캠(233) 외주면에 경사방향을 따라 안내홈(233a)이 형성되고, 상기 결합구(232) 일측에 형성된 돌출부(232a)가 상기 안내홈(233a)에 삽입되어, 변속캠(233) 회전시 돌출부(232a)가 안내홈(233a)을 따라 안내되면서 결합구(232)가 직선 이동되도록 한 것을 특징으로 하는 전기자동차용 감속장치.
The method according to claim 2,
A guide groove 233a is formed on the outer circumferential surface of the shift cam 233 along the inclined direction, and a protrusion 232a formed at one side of the coupling hole 232 is inserted into the guide groove 233a to shift the cam 233. Reduction device for an electric vehicle, characterized in that when the projection 232a is guided along the guide groove 233a so that the coupler 232 is moved linearly.
상기 입력축(201)과 구동모터(100)의 구동축(101) 사이에 클러치(241)가 개재된 것을 특징으로 하는 전기자동차용 감속장치.
The method according to claim 1,
Reduction device for an electric vehicle, characterized in that the clutch 241 is interposed between the input shaft (201) and the drive shaft 101 of the drive motor (100).
상기 입력축(201)이 구동모터(100)의 구동축(101)과 평행하게 배치되고, 상기 입력축(201)과 구동모터(100)의 구동축(101)에 상호 치합되는 별도의 감속용 기어(242,243)들이 장착되는 것을 특징으로 하는 전기자동차용 감속장치.
The method according to claim 1,
The input shaft 201 is disposed in parallel with the drive shaft 101 of the drive motor 100, and separate gears 242 and 243 meshed with the input shaft 201 and the drive shaft 101 of the drive motor 100. Reduction device for an electric vehicle, characterized in that the mounting.
상기 입력축(201)과 평행하게 배치되는 중간축(244)이 구비되고, 상기 중간축(244)과 구동모터(100)의 구동축(101) 사이에 클러치(241)가 개재되며, 상기 중간축(244)과 입력축(201)에 상호 치합되는 별도의 감속용 기어(242,243)들이 장착되는 것을 특징으로 하는 전기자동차용 감속장치.
The method according to claim 1,
An intermediate shaft 244 disposed in parallel with the input shaft 201 is provided, and a clutch 241 is interposed between the intermediate shaft 244 and the driving shaft 101 of the driving motor 100, and the intermediate shaft ( 244) and the reduction gear for electric vehicle, characterized in that separate gears (242, 243) meshed with the input shaft (201) is mounted.
상기 구동모터(100)의 구동축(101)과 평행하게 배치되는 중간축(244)이 구비되고, 상기 중간축(244)과 상기 입력축(201) 사이에 클러치(241)가 개재되며, 상기 구동모터(100)의 구동축(101)과 중간축(244)에 상호 치합되는 별도의 감속용 기어(242,243)들이 장착되는 것을 특징으로 하는 전기자동차용 감속장치.The method according to claim 1,
An intermediate shaft 244 disposed in parallel with the driving shaft 101 of the driving motor 100 is provided, and a clutch 241 is interposed between the intermediate shaft 244 and the input shaft 201, and the driving motor Reduction device for an electric vehicle, characterized in that separate gears for reduction gears (242, 243) meshed with the drive shaft (101) and the intermediate shaft (244) of (100).
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---|---|---|---|
KR1020100105056A KR20120043827A (en) | 2010-10-27 | 2010-10-27 | Reduction gear mechanism for electric vehicle |
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KR (1) | KR20120043827A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110307303A (en) * | 2019-06-06 | 2019-10-08 | 丰疆智能科技研究院(常州)有限公司 | Agricultural machinery |
-
2010
- 2010-10-27 KR KR1020100105056A patent/KR20120043827A/en not_active Application Discontinuation
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