KR20190074643A - Transmission apparatus for electric vehicle - Google Patents

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    • B21K1/30—Making machine elements wheels; discs with gear-teeth

Abstract

The present invention relates to a transmission apparatus for an electric vehicle, capable of reducing the number of components of a parking gear. According to the present invention, the transmission apparatus comprises: an input shaft rotated by power of an electrically operated motor; a pair of input gears disposed on the input shaft and having a different diameter; an output shaft having low speed and high speed gears connected by the input gears to be selectively rotated; a synchronization apparatus disposed between the low speed and high speed gears of the output shaft to be selectively connected to anyone from the low speed and high speed gears while being axially slid to be synchronized with the output shaft; and a parking gear integrally formed on a side surface of anyone of the input gears to be selectively locked by a parking pole to perform parking operation.

Description

전기자동차용 변속기장치{TRANSMISSION APPARATUS FOR ELECTRIC VEHICLE}TRANSMISSION APPARATUS FOR ELECTRIC VEHICLE [0001]

본 발명은 전기자동차용 변속기장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 동기화장치를 적용하여 2단 변속이 가능한 한편, 파킹장치의 구성부품을 줄일 수 있는 전기자동차용 변속기장치에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a transmission device for an electric vehicle, and more particularly, to a transmission device for an electric vehicle capable of reducing the number of components of a parking device while allowing a two-speed shift by applying a synchronizing device.

일반적으로 자동차용 원동기로 사용하는 가솔린기관, 디젤기관 등의 내연기관은 화석연료를 실린더 안에서 연소시켜 이때 발생하는 열에너지를 동력으로 사용하고 있다.In general, internal combustion engines such as gasoline engines and diesel engines used as prime movers in automobiles burn fossil fuels in cylinders and use the generated heat energy as a power source.

따라서 그 배기가스에는 연소에 따른 질소산화물(Nox)와, 불완전연소로 인한 일산화탄소(CO) 또는 탄화수소(HC) 등 유해한 성분이 함유되어 있다. 이러한 성분은 차량의 증가와 더불어 대기를 오염시키고 인체에 해롭기 때문에 공해문제를 야기하고 있다.Therefore, the exhaust gas contains harmful components such as nitrogen oxides (Nox) due to combustion and carbon monoxide (CO) or hydrocarbons (HC) due to incomplete combustion. These components, together with the increase in the number of vehicles, pollute the atmosphere and cause harm to the human body.

이에 따라 내연기관을 이용하는 자동차는 유해성분을 감소시키기 위하여 여러 가지 배기가스 대책이 강구되고 있으나, 배기가스에 함유된 유해 성분을 완전히 제거할 수는 없다. 따라서 배기가스 대책의 일환으로 주목되는 것이 소음이 적고 배기가스를 전혀 배출하지 않는 전기자동차이다.Accordingly, automobiles using an internal combustion engine have various exhaust gas countermeasures to reduce harmful components, but they can not completely remove the harmful components contained in the exhaust gas. Therefore, what is noticed as part of countermeasures against exhaust gas is an electric automobile which has low noise and does not exhaust exhaust gas at all.

전기 자동차는 휘발유나, 경유 등의 화석연료를 이용하여 동력을 얻는 엔진이 아닌 배터리로부터 전기를 공급받아 동력을 얻는 모터를 이용하여 작동한다. An electric vehicle operates by using a motor that receives electricity from a battery and obtains power, not an engine that obtains power by using fossil fuels such as gasoline or light oil.

따라서, 이산화탄소의 배출이 없고, 모터의 에너지효율은 엔진의 에너지효율보다 높아 친환경 자동차로 각광받고 있다.Therefore, there is no emission of carbon dioxide, and the energy efficiency of the motor is higher than the energy efficiency of the engine, and it is attracting attention as an environmentally friendly automobile.

이러한 전기 자동차는 엔진에 비해 발생 동력이 작은 모터를 사용하게 되므로 큰 동력이 필요할 경우에 변속기를 사용하게 된다.Such an electric vehicle uses a motor having a smaller generating power than an engine, and thus uses the transmission when a large power is required.

배터리에 저장된 전기에너지를 이용하여 모터의 구동력으로 운행하는 전기자동차에 있어서, 변속기의 파킹장치의 설치가 필수적으로 요구된다. BACKGROUND ART [0002] In an electric vehicle in which an electric energy stored in a battery is used to drive by a driving force of a motor, installation of a parking device of a transmission is indispensably required.

그런데, 종래의 전기자동차용 변속기장치는 변속시 속도 동기화를 위하여 모터로부터 동력을 차단하는 클러치가 필요하여 장치가 복잡하고, 수동변속이기 때문에 변속시 변속레버를 조작하게 되면 속도 동기화가 될 때까지 저항을 받게 되므로 변속 조작에 어려움이 있었으며, 모터의 특성을 효율적으로 이용하지 못하는 문제점이 있었다.However, since the conventional electric vehicle transmission device requires a clutch that cuts off the power from the motor for speed synchronization during shifting, the device is complicated and manual shifting is required. Therefore, when the shift lever is operated during shifting, So that it is difficult to perform the shifting operation and the characteristics of the motor can not be utilized efficiently.

또한, 전기자동차용 변속기장치에 사용되는 파킹장치도 출력축에 별도로 구비되어 있어, 장치 내에 여유 공간 부족으로 변속 레버의 조작성을 저하시키는 요인으로 작용하고, 또한 설계 자유도를 저하시켜 레이 아웃에 어려운 문제점이 있었으며, 연결 구조가 복잡하고 다량의 부품 수로 인하여 생산 비용이 증대되는 문제점이 있었다. In addition, a parking apparatus used for an electric vehicle transmission apparatus is separately provided on the output shaft, which causes a deterioration in operability of the shift lever due to a lack of clearance in the apparatus, And the manufacturing cost is increased due to a complicated connection structure and a large number of parts.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은, 동기화장치를 적용하여 클러치없이 2단 변속이 가능한 한편, 입력축의 입력기어 중 입력축의 자유단 측에 위치한 입력기어의 측면에 파킹기어를 일체로 성형하여 사용함으로써, 파킹기어의 구성부품을 줄일 수 있는 전기자동차용 변속기장치를 제공하는 데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention has been made keeping in mind the above problems occurring in the prior art, and it is an object of the present invention to provide a synchronizing device capable of two- And a parking gear is integrally formed on the side surface of the gear so as to reduce the number of components of the parking gear.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 전기적으로 구동되는 모터의 동력에 의해 회전하는 입력축; 상기 입력축 상에 배치되고, 서로 다른 외경을 가지는 한 쌍의 입력기어들; 상기 한 쌍의 입력기어들에 의해 연결되어 선택적으로 회전하는 저속기어와 고속기어가 배치되는 출력축; 상기 출력축의 저속기어와 고속기어 사이에 배치되어 축방향으로 슬라이드 이동하면서 상기 저속기어 및 고속기어 중 어느 하나와 선택적으로 연결되어 상기 출력축과 동기화되는 동기화장치; 상기 입력기어들 중 어느 하나의 입력기어 측면에 일체로 성형되어 파킹폴에 의해 선택적으로 록킹되어 파킹 동작을 수행하는 파킹기어;를 포함하는 전기자동차용 변속기장치를 제공한다.According to an aspect of the present invention, there is provided an electric motor comprising: an input shaft rotated by the power of an electrically driven motor; A pair of input gears disposed on the input shaft and having different outer diameters; An output shaft to which a low speed gear and a high speed gear, which are selectively rotated by the pair of input gears, are arranged; A synchronizing device disposed between the low speed gear and the high speed gear of the output shaft and being selectively connected to any one of the low gear and the high gear while sliding in the axial direction to be synchronized with the output shaft; And a parking gear formed integrally with one of the input gears of the input gears and selectively locked by a parking pole to perform a parking operation.

본 발명의 실시예에 의하면, 상기 파킹기어가 성형되는 입력기어는 입력축의 자유단 측에 배치된다.According to the embodiment of the present invention, the input gear in which the parking gear is formed is disposed on the free end side of the input shaft.

본 발명의 실시예에 의하면, 상기 파킹폴은 캠의 작동에 의해 회전 가능하게 설치된다.According to the embodiment of the present invention, the parking pawl is rotatably installed by the operation of the cam.

본 발명의 실시예에 의하면, 상기 입력기어에 형성되는 파킹기어는 입력축의 자유단 측에 형성되고, 입력기어의 측면에서 직경이 입력기어보다 작게 형성되도록 일체로 성형되고, 입력기어와 함께 단조 성형으로 제조된다. According to the embodiment of the present invention, the parking gear formed on the input gear is integrally formed so as to be smaller in diameter than the input gear on the side of the input gear, formed integrally with the input gear, .

전술한 바와 같은 구성의 본 발명에 따른 전기자동차용 변속기장치에 의하면, 클러치를 적용하지 않고 2단 변속이 가능하므로 변속이 용이함은 물론, 운전의 편의성이 증가하는 장점이 있다.According to the transmission apparatus for an electric vehicle according to the present invention having the above-described configuration, since the two-speed shifting is possible without applying the clutch, shifting is easy and the convenience of operation is increased.

입력축의 입력기어에 파킹기어를 일체로 단조 성형하여 드리븐 파킹기어로 사용함으로써, 파킹기어의 구성부품을 줄일 수 있으므로, 변속장치가 콤팩트해지고, 소형화가 가능하므로 생산 비용을 절감할 수 있다. Since the parking gear is integrally forged and integrally formed with the input gear of the input shaft and used as a driven parking gear, the transmission gear can be made compact and the size of the transmission can be reduced.

도 1은 본 발명에 따른 전기자동차용 변속기장치를 나타내는 평면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 전기자동차용 변속기장치의 파킹장치를 나타내는 개략적인 구성도이다.
도 3은 본 발명에 따른 전기자동차의 동기화장치를 나타내는 분해사시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 전기자동차를 나타내는 평면도이다.1 is a plan view of a transmission for an electric vehicle according to the present invention.
2 is a schematic configuration diagram showing a parking apparatus of a transmission for an electric vehicle according to the present invention.
3 is an exploded perspective view showing a synchronizing apparatus of an electric vehicle according to the present invention.
4 is a plan view showing an electric vehicle according to the present invention.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 실시예들을 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be the most practical and preferred embodiment, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments. It is to be understood, however, that the invention is not intended to be limited to the particular forms disclosed, but on the contrary, is intended to cover all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention. Like reference numerals are used for like elements in describing each drawing.

상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. The terminology used in this application is used only to describe a specific embodiment and is not intended to limit the invention. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 상세하게 설명하면 다음과 같다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

첨부한 도 1은 본 발명에 따른 전기자동차용 변속기장치를 나타내는 평면도이고, 도 2는 본 발명에 따른 전기자동차용 변속기장치의 파킹장치를 나타내는 개략적인 구성도이며, 도 3은 본 발명에 따른 전기자동차의 동기화장치를 나타내는 분해사시도이다. 1 is a plan view showing a transmission device for an electric vehicle according to the present invention. FIG. 2 is a schematic view showing a parking device of a transmission for an electric vehicle according to the present invention. Fig. 3 is an exploded perspective view showing a synchronizing device of an automobile.

도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 전기자동차용 변속기장치는, 전기적으로 구동되는 모터(m)의 구동력을 변환시키기 위한 장치이다. 또한, 전기자동차용 변속기장치는, 입력축(100), 제1입력기어(110), 제2입력기어(120), 출력축(200), 저속기어(210), 고속기어(220), 동기화장치(230), 전달기어(240) 및 차동장치(300)를 포함한다. As shown in Fig. 1, the transmission apparatus for an electric vehicle according to the present invention is an apparatus for changing the driving force of an electrically driven motor (m). The transmission device for an electric vehicle includes an input shaft 100, a first input gear 110, a second input gear 120, an output shaft 200, a low speed gear 210, a high speed gear 220, 230, a transmission gear 240, and a differential device 300.

상기 입력축(100)은 전기적으로 구동되는 모터(m)에 연결되어 모터(m)의 동력에 의해 일정한 속도로 회전하게 된다. 이때, 상기 모터(m)는 배터리에서 공급되는 전기에너지를 이용하여 동력을 발생시킨다. The input shaft 100 is connected to an electrically driven motor m and is rotated at a constant speed by the power of the motor m. At this time, the motor (m) generates power by using electric energy supplied from a battery.

상기 입력축(100)은 출력축(200)과 평행하게 배치되고, 입력축(100) 상에 서로 다른 외경을 가지는 제1입력기어(110) 및 제2입력기어(120)가 배치된다. The input shaft 100 is disposed in parallel with the output shaft 200 and a first input gear 110 and a second input gear 120 having different outer diameters are disposed on the input shaft 100.

도시한 바와 같이, 상기 제1입력기어(110)는 상기 제2입력기어(120)보다 외경이 작게 형성되며, 상기 저속기어(210)와 맞물리게 된다. 그리고 상기 제2입력기어(120)는 제1입력기어(110)보다 외경이 크게 형성되며, 상기 고속기어(220)와 맞물리게 된다. As shown in the figure, the first input gear 110 has a smaller outer diameter than the second input gear 120 and is engaged with the lower gear 210. The second input gear 120 has a larger outer diameter than the first input gear 110 and meshes with the high gear 220.

상기 출력축(200)은 저속기어(210)와 고속기어(220) 및 전달기어(240)와 연결된다. 이와 같은 출력축(200)은 저속기어(210) 및 고속기어(220) 중 어느 하나로부터 선택적으로 동력을 전달받으며, 전달받은 동력을 전달기어(240)에 전달하게 된다.The output shaft 200 is connected to the low gear 210, the high gear 220, and the transmission gear 240. The output shaft 200 receives power selectively from one of the low gear 210 and the high gear 220 and transmits the received power to the transmission gear 240.

상기 저속기어(210)는 고속기어(220)보다 외경이 크게 형성되며, 이에 반해, 상기 고속기어(220)는 저속기어(210)보다 외경이 작게 형성된다.The low gear 210 is formed to have a larger outer diameter than the high gear 220 while the high gear 220 is formed to have a smaller outer diameter than the low gear 210.

상기 출력축(200)은 입력축(100)에 대해 평행하게 배치되어 모터(m)의 동력 변환이 용이하게 이루어진다. The output shaft 200 is disposed parallel to the input shaft 100 to facilitate the power conversion of the motor m.

또한, 상기 출력축(200)은 저속기어(210)가 회전할 경우가 고속기어(220)가 회전할 경우보다 작은 회전속도와 큰 토크를 전달받아 회전하게 된다. In addition, the output shaft 200 receives a smaller rotational speed and a larger torque when the low gear 210 rotates and rotates when the high gear 220 rotates.

상기 전달기어(240)는 출력축(200)에 연결되어 회전하게 된다. The transmission gear 240 is connected to the output shaft 200 and rotated.

또한, 상기 전달기어(240)는 상기 차동장치(300)에 구비된 구동기어(310)와 맞물리게 된다. 따라서, 상기 전달기어(240)는 출력축(200)의 동력을 차동장치(300)에 전달하게 된다. 차동장치(300)는 휠(w)에 연결되어 전기자동차의 주행을 위해 동력을 전달하게 된다.The transmission gear 240 is engaged with the driving gear 310 of the differential device 300. Accordingly, the transmission gear 240 transmits the power of the output shaft 200 to the differential device 300. The differential device 300 is connected to the wheel w so as to transmit power for driving the electric vehicle.

상기 동기화장치(230)는 출력축(200)과 연결되어 회전하게 되고, 저속기어(210)와 고속기어(220) 사이에 배치된다. 이와 같은 동기화장치(230)는 축방향으로 슬라이드 이동하게 되면서 선택적으로 저속기어(210)와 고속기어(220) 중 어느 하나와 연결되어 출력축(200)과 동기화된다. The synchronizer 230 is connected to the output shaft 200 to rotate and is disposed between the low speed gear 210 and the high speed gear 220. The synchronizer 230 is slid in the axial direction and is selectively connected to either the low speed gear 210 or the high speed gear 220 to be synchronized with the output shaft 200.

상기 출력축(200)에는 허브(231)가 결합 고정되며, 상기 허브(231)는 출력축(200)의 외주면에 형성된 스플라인에 연결되어 고정된다. A hub 231 is fixedly coupled to the output shaft 200 and the hub 231 is fixedly connected to a spline formed on the outer circumferential surface of the output shaft 200.

상기 허브(231)에는 외주면에 복수의 키(231a)가 결합되는 키홈(231b)이 형성된다. 여기서, 키홈(231b)은 허브(231)의 외주면에 120도 간격으로 분할되어 형성될 수 있다.The hub 231 is formed with a key groove 231b to which a plurality of keys 231a are coupled. Here, the key groove 231b may be formed on the outer circumferential surface of the hub 231 at intervals of 120 degrees.

또한, 허브(231)의 외주면에는 슬리브(232)의 내주면이 축방향으로 슬라이드이동되어 결합된다. 따라서, 상기 허브(231)의 외주면은 슬리브(232)의 내주면과 맞물리도록 형성된다.An inner peripheral surface of the sleeve 232 is slidably coupled to the outer peripheral surface of the hub 231 in the axial direction. Therefore, the outer circumferential surface of the hub 231 is formed to be engaged with the inner circumferential surface of the sleeve 232.

상기 슬리브(232)의 외주면은 변속 레버와 연결된 액추에이터(a)에 의해 작동하는 시프트포크가 연결되는 연결홈이 형성된다. 이에 상기 슬리브(232)는 시프트포크에 의해 축방향으로 슬라이드 이동되면서 저속기어(210)와 고속기어(220) 중 어느 하나와 연결된다.The outer circumferential surface of the sleeve 232 is formed with a connecting groove to which a shift fork operated by the actuator a connected to the shift lever is connected. The sleeve 232 is connected to one of the low gear 210 and the high gear 220 while being axially slid by the shift fork.

상기 허브(231)의 일측에는 슬리브(232)에 의해 저속기어(210) 및 고속기어(220)의 중 어느 하나와 연결되며 선택된 저속기어(210) 및 고속기어(220) 중 어느 하나를 출력축(200)과 동기화시키기 위한 싱크로나이저 링(233)이 설치된다. 여기서, 동기화란, 출력축(200) 상에서 회전하는 저속기어(210) 및 고속기어(220) 중 어느 하나와 싱크로나이저 링(233)이 연결되면 접촉 마찰을 매개로 하여 출력축(200)과 연결된 상기 저속기어(210) 및 고속기어(220) 중 어느 하나의 회전 속도가 같아져서 슬리브(232)가 연결된 저속기어(210) 및 고속기어(220) 중 어느 하나와 용이하게 맞물리게 되는 과정을 말한다.One of the low gear 210 and the high gear 220 is connected to one side of the hub 231 by a sleeve 232 and connected to one of the low gear 210 and the high gear 220, And a synchronizer ring 233 for synchronizing with the synchronizer ring 200. Synchronization means that when one of the low gear 210 and the high gear 220 rotating on the output shaft 200 is connected to the synchronizer ring 233, Refers to a process in which one of the gear 210 and the high gear 220 has the same rotational speed and is easily engaged with either the low speed gear 210 or the high speed gear 220 to which the sleeve 232 is connected.

본 발명에 따른 전기자동차는 클러치를 사용하지 않고, 모터(m)와 변속기장치가 직접 연결되어 동기화장치(230)는 클러치와 동일한 기능을 수행하게 된다. The electric motor according to the present invention does not use a clutch and the motor m and the transmission are directly connected to each other so that the synchronizer 230 performs the same function as the clutch.

도 2에 도시한 바와 같이, 상기 입력축(100)의 제1입력기어(110) 및 제2입력기어(120) 중 어느 하나의 측면에는 파킹폴(530)에 의해 선택적으로 록킹되어 파킹 동작을 수행하는 파킹기어(500)가 일체로 성형된다. 2, a side of either the first input gear 110 or the second input gear 120 of the input shaft 100 is selectively locked by a parking pawl 530 to perform a parking operation The parking gear 500 is integrally formed.

상기 제1 및 제2입력기어(110,120) 중 어느 하나에 형성되는 파킹기어(500)는 입력축(100)의 자유단 측에 형성되고, 제2입력기어(120)의 측면에서 직경이 제2입력기어(120)보다 작게 형성되도록 일체로 성형되고, 제2입력기어(120)와 함께 단조 성형으로 제조될 수 있으며, 상기 파킹기어(500)가 성형되는 입력기어는 입력축(100)의 자유단 측에 배치되는 제2입력기어(120)일 수 있다. 본 발명의 실시예에서, 상기 제2입력기어(120)는 드리븐 파킹기어(driven parking gear)가 될 수 있다. The parking gear 500 formed on any one of the first and second input gears 110 and 120 is formed on the free end side of the input shaft 100 and the diameter of the second input gear 120 And the input gear to which the parking gear 500 is to be formed may be formed integrally with the second input gear 120 so as to be integrally formed with the free end side of the input shaft 100 And the second input gear 120 disposed on the second input gear 120. [ In an embodiment of the present invention, the second input gear 120 may be a driven parking gear.

상기 파킹폴(530)은 상기 제2입력기어(120)의 하부에 설치되어 있으며, 캠(520)의 작동에 의해 전후진으로 회전 가능하게 설치되어 상기 파킹기어(500)의 기어홈(510)에 록킹 가능하게 된다. The parking pawl 530 is installed at the lower portion of the second input gear 120 and is rotatably installed forward and backward by the operation of the cam 520 to rotate the gear groove 510 of the parking gear 500. [ As shown in Fig.

도 4는 본 발명에 따른 전기자동차를 나타내는 평면도이다.4 is a plan view showing an electric vehicle according to the present invention.

도 4에 도시한 바와 같이 본 발명에 따른 전기자동차용 변속기장치는 전기적으로 구동되는 모터(m)의 동력에 의해 회전하는 입력축(100), 상기 입력축(100) 상에 배치되고 서로 상이한 외경을 가진 제1입력기어(110) 및 제2입력기어(120), 상기 제1입력기어(110)와 맞물리는 저속기어(210), 상기 제2입력기어(120)와 맞물리는 고속기어(220), 상기 저속기어(210)와 상기 고속기어(220)에 연결되어 회전하는 출력축(200), 상기 저속기어(210)와 상기 고속기어(220) 중 어느 하나에 연결되어 출력축(200)과 동기화되는 동기화장치(230), 상기 출력축(200)과 연결되어 회전하는 전달기어(240)를 포함한다. 4, the transmission device for an electric vehicle according to the present invention includes an input shaft 100 rotated by the power of an electrically driven motor m, a plurality of gears 110 disposed on the input shaft 100, A low gear 210 engaged with the first input gear 110, a high gear 220 meshing with the second input gear 120, An output shaft 200 connected to the low gear 210 and the high gear 220 and connected to any one of the low gear 210 and the high gear 220 for synchronizing with the output shaft 200, An apparatus 230, and a transmission gear 240 connected to the output shaft 200 and rotating.

상기 입력축(100)은 모터(m)의 동력을 전달받아 회전하게 된다. 모터(m)의 동력에 따라 회전속도와 토크가 달라지게 된다.The input shaft 100 receives the power of the motor m and rotates. The rotational speed and the torque are different depending on the power of the motor m.

상기 입력축(100)은 출력축(200) 및 드라이브축(410,420)과 평행하게 배치된다. 따라서, 모터(m)의 동력이 드라이브축(410,420)까지 용이하게 전달된다.The input shaft 100 is disposed in parallel with the output shaft 200 and the drive shafts 410 and 420. Therefore, the power of the motor m is easily transmitted to the drive shafts 410 and 420. [

한편, 저속기어(210)와 고속기어(220)는 출력축(200)에 공회전 가능하게 결합된다. 다만, 동기화장치(230)와 결합하면 동기화장치(230)로부터 출력축(200)의 동력을 전달받아 회전하게 된다.Meanwhile, the low gear 210 and the high gear 220 are idly coupled to the output shaft 200. However, when it is combined with the synchronizing device 230, the power of the output shaft 200 is received from the synchronizing device 230 and is rotated.

상기 저속기어(210)와 고속기어(220)는 싱크로나이저 링(233)이 연결되는 싱크로나이저 콘(234)이 형성된다. The synchronizer ring 234 is connected to the low speed gear 210 and the high speed gear 220 to which the synchronizer ring 233 is connected.

상기 싱크로나이저 링(233)은 서로 다른 속도로 회전하는 싱크로나이저 콘(234)과 허브(231)를 연결하기 위해 저속기어(210) 및 고속기어(220) 중 어느 하나와 허브(231) 사이에 연결된다.The synchronizer ring 233 is disposed between one of the low speed gear 210 and the high speed gear 220 and the hub 231 to connect the hub 231 with the synchronizer cone 234 rotating at different speeds. .

상기 동기화장치(230)는 출력축(200)과 연결되어 회전하는 허브(231), 출력축(200)의 축방향으로 슬라이드 이동되면서 선택적으로 저속기어(210) 및 고속기어(220) 중 어느 하나와 결합되는 슬리브(232), 슬리브(232)에 의해 저속기어(210) 및 고속기어(220) 중 어느 하나와 연결되어 입력축(100)과 동기화되는 싱크로나이저 링(233)을 포함한다.The synchronizer 230 includes a hub 231 coupled to the output shaft 200 and a hub 231 coupled to one of the low and high speed gears 210 and 220 while being slid in the axial direction of the output shaft 200, And a synchronizer ring 233 connected to either the low speed gear 210 or the high speed gear 220 by the sleeve 232 and synchronized with the input shaft 100.

여기서, 상기 허브(231)는 출력축(200)의 외주면에 형성된 스플라인에 결합된다. 따라서, 상기 허브(231)는 출력축(200)과 함께 회전 동력을 공유하게 된다.Here, the hub 231 is coupled to a spline formed on an outer circumferential surface of the output shaft 200. Accordingly, the hub 231 shares rotational power with the output shaft 200.

또한, 상기 허브(231)는 외주면에 슬리브(232)의 내주면이 축방향으로 슬라이드 이동 가능하게 연결되고, 상기 슬리브(232)는 내주면에 허브(231)의 외주면이 연결되어 출력축(200)의 축방향으로 이동하면서 선택적으로 저속기어(210) 및 고속기어(220) 중 어느 하나에 연결된다. 따라서, 상기 슬리브(232)는 허브(231)의 외주면과 상기 저속기어(210) 및 고속기어(220) 중 어느 하나와 함께 연결된다. 이에 선택된 상기 저속기어(210) 및 고속기어(220) 중 어느 하나는 허브(231)로부터 출력축(200)의 동력을 전달받아 회전하게 된다.The inner circumferential surface of the sleeve 232 is connected to the outer circumferential surface of the hub 231 such that the inner circumferential surface of the sleeve 232 is axially slidably connected to the outer circumferential surface of the hub 232. The sleeve 232 is connected to the outer circumferential surface of the hub 231, And is selectively connected to one of the low gear 210 and the high gear 220 while moving in the direction of the arrow. Therefore, the sleeve 232 is connected to the outer circumferential surface of the hub 231 and either the low gear 210 or the high gear 220. One of the low speed gear 210 and the high speed gear 220 selected in this way receives the power of the output shaft 200 from the hub 231 and is rotated.

상기 저속기어(210)와 고속기어(220)는 출력축(200)과 연결되는데, 상기 저속기어(210)는 제1입력기어(110)와 맞물리고, 상기 고속기어(220)는 제2입력기어(120)와 맞물리게 된다. The low gear 210 and the high gear 220 are connected to the output shaft 200. The low gear 210 meshes with the first input gear 110 and the high gear 220 meshes with the second input gear 210. [ (Not shown).

상기 저속기어(210)는 고속기어(220)보다 외경이 크게 형성되어 있어 제1입력기어(110)가 제2입력기어(120)보다 외경이 작게 형성된다. 따라서, 제1입력기어(110)와 저속기어(210)의 기어비는 제2입력기어(120)와 고속기어(220)의 기어비보다 크다. 따라서, 저속기어(210)가 회전할 경우 고속기어(220)가 회전하는 경우보다 작은 회전속도와 큰 토크를 전달하게 된다. The low gear 210 is formed to have a larger outer diameter than the high gear 220 and the first input gear 110 is formed to have a smaller outer diameter than the second input gear 120. Therefore, the gear ratio of the first input gear 110 and the low gear 210 is larger than the gear ratio of the second input gear 120 and the high gear 220. Accordingly, when the low gear 210 rotates, it transmits a smaller rotational speed and a larger torque than when the high gear 220 rotates.

따라서, 큰 동력이 필요한 경우 동기화장치(230)는 저속기어(210)와 연결되어 변속되고, 빠른 회전속도가 필요한 경우 동기화장치(230)는 고속기어(220)와 연결되어 변속될 수 있다.Accordingly, when a large power is required, the synchronizer 230 is connected to the low gear 210 and is shifted. When the high speed is required, the synchronizer 230 can be shifted in connection with the high gear 220.

상기 출력축(200)은 저속기어(210) 및 고속기어(220) 중 어느 하나로부터 동력을 전달받으며, 출력축(200)은 전달받은 동력을 출력축(200) 상에 배치된 전달기어(240)에 전달하게 된다.The output shaft 200 receives power from one of the low gear 210 and the high gear 220 and the output shaft 200 transmits the transmitted power to the transmission gear 240 disposed on the output shaft 200 .

상기 전달기어(240)는 차동장치(300)에 구비된 구동기어(310)와 맞물리게 되며, 전달기어(240)는 출력축(200)의 동력을 차동장치(300)에 전달하게 된다. 상기 전달기어(240)는 구동기어(310)의 외경보다 작아 차동장치(300)에 작은 회전속도와 큰 토크를 전달하게 된다.The transmission gear 240 is engaged with the driving gear 310 provided in the differential device 300 and the transmission gear 240 transmits the power of the output shaft 200 to the differential device 300. The transmission gear 240 is smaller than the outer diameter of the driving gear 310 and transmits a small rotational speed and a large torque to the differential gear 300.

상기 차동장치(300)는 전달기어(240)와 맞물리는 구동기어(310)가 구비되고, 구동기어(310)는 전달기어(240)와 맞물려 회전하게 된다. 이에 차동장치(300)는 전달기어(240)와 연결되어 변속기에 의해 변경된 모터(m)의 동력을 전달받게 된다.The differential gear 300 is provided with a driving gear 310 engaged with the transmission gear 240 and the driving gear 310 is engaged with the transmission gear 240 and rotated. The differential device 300 is connected to the transmission gear 240 to receive the power of the changed motor m by the transmission.

상기 차동장치(300)는 양측에 한 쌍의 드라이브축(410,420)이 연결된다. A pair of drive shafts 410 and 420 are connected to both sides of the differential device 300.

또한, 상기 차동장치(300)의 내부에 복수의 베벨기어(미도시)가 구비되고, 상기 드라이브축(410,420)은 상기 베벨기어에 연결되어 변경된 모터(m)의 동력을 전달받게 된다. 이때, 상기 드라이브축(410,420)은 차동장치(300)의 양측에 연결되어 회전하는 한 쌍으로 이루어지며, 한 쌍의 드라이브축(410,420)은 길이가 상이하다. 여기서, 상기 드라이브축(410,420)의 길이가 상이한 것은 전기자동차의 특성상 모터(m)와 변속기가 직결되어 전기자동차의 내부에 배치되기 때문이다. 따라서, 변속기는 전기자동차의 공간 제약 상 드라이브축(410,420)의 중간에 배치되기가 어렵다.In addition, a plurality of bevel gears (not shown) are provided in the differential apparatus 300, and the drive shafts 410 and 420 are connected to the bevel gear to receive the power of the modified motor m. At this time, the drive shafts 410 and 420 are connected to both sides of the differential unit 300 and rotate, and the pair of drive shafts 410 and 420 have different lengths. This is because the lengths of the drive shafts 410 and 420 are different because the motor m and the transmission are directly connected to each other in the electric vehicle. Therefore, it is difficult for the transmission to be disposed in the middle of the drive axes 410 and 420 due to space constraints of the electric vehicle.

한편, 전기자동차의 주차 시에 변속 레버를 파킹 레인지에 위치시키게 되면, 입력축(100)의 제2입력기어(120)에 형성된 파킹기어(500)에 회전하는 파킹폴(530)이 록킹되어 전기자동차의 주차가 이루어지게 된다. When the shift lever is positioned in the parking range when the electric vehicle is parked, the parking pawl 530, which rotates on the parking gear 500 formed on the second input gear 120 of the input shaft 100, Parking is performed.

이하, 위와 같이 구성되는 본 발명에 따른 전기자동차용 변속기장치와 전기자동차의 작동원리에 대해 설명하기로 한다.Hereinafter, the operation principle of the transmission for electric vehicles and the electric vehicle according to the present invention will be described.

먼저, 배터리로부터 공급받은 전기에너지에 의해 모터(m)가 구동하게 되면, 모터(m)는 동력을 발생시킨다.First, when the motor (m) is driven by the electric energy supplied from the battery, the motor (m) generates power.

입력축(100)은 모터(m)로부터 동력을 전달받아 회전하게 되고, 이에 따라 상기 입력축(100)에 연결된 제1입력기어(110)와 제2입력기어(120)가 회전하게 된다. 상기 제1입력기어(110)와 제2입력기어(120)는 입력축(100)의 회전에 따라 함께 회전하도록 입력축(100)에 일체로 결합되어 있다. The input shaft 100 receives power from the motor m and rotates so that the first input gear 110 and the second input gear 120 connected to the input shaft 100 rotate. The first input gear 110 and the second input gear 120 are integrally coupled to the input shaft 100 to rotate together with the rotation of the input shaft 100.

상기 제1입력기어(110)와 맞물려 회전하는 저속기어(210) 및 고속기어(220)는 출력축(200) 상에 배치될 뿐 출력축(200)에 일체로 결합되지 않는다. 즉, 저속기어(210) 및 고속기어(220)는 출력축(200) 상에 공회전 가능하게 결합된다. 다만, 동기화장치(230)와 연결될 경우, 동기화장치(230)로부터 입력축(100)의 동력을 전달받아 회전하게 된다. The low speed gear 210 and the high speed gear 220 which rotate in engagement with the first input gear 110 are disposed on the output shaft 200 and are not integrally coupled to the output shaft 200. That is, the low speed gear 210 and the high speed gear 220 are idly coupled on the output shaft 200. However, when connected to the synchronizer 230, the power of the input shaft 100 is received from the synchronizer 230 and rotated.

변속 레버의 움직임에 의해 작동하는 액추에이터(a)와 결합하는 시프트포크가 구비된 슬리브(232)가 출력축(200)을 따라 이동하면서 저속기어(210)와 고속기어(220) 중 어느 하나에 연결된다.A sleeve 232 having a shift fork that engages with an actuator a that is operated by the movement of the shift lever is connected to either the low speed gear 210 or the high speed gear 220 while moving along the output shaft 200 .

서로 다른 속도로 회전하는 저속기어(210) 및 고속기어(220)와 동기화장치(230)의 허브(231)를 원활하게 연결하기 위하여 싱크로나이저 링(233)이 구비된다. A synchronizer ring 233 is provided for smoothly connecting the low speed gear 210 rotating at different speeds and the hub 231 of the synchronizer 230 to the high speed gear 220.

상기 슬리브(232)에 의해 저속기어(210)와 고속기어(220) 중 어느 하나에 접촉하는 싱크로나이저 링(233)은 상기 기어들(210,220) 중 어느 하나의 싱크로나이저 콘(234)과 접촉 마찰로 인해 둘의 속도가 같게 되고, 슬리브(232)는 어느 하나의 기어와, 허브(231)에 결합된다. The synchronizer ring 233 which is in contact with any one of the low gear 210 and the high gear gear 220 by the sleeve 232 is in contact with any one of the synchronizer cones 234 of the gears 210, So that the sleeves 232 are coupled to the hub 231 with either one of the gears.

따라서, 상기 기어들(210,220) 중 어느 하나는 동기화장치(230)에 의해 입력축(100)의 동력을 전달받아 회전하게 된다. 이하 실시예에서는 이해를 돕기 위해 고속기어(220)가 동기화장치(230)와 결합된 것으로 한다.Therefore, any one of the gears 210 and 220 is rotated by receiving the power of the input shaft 100 by the synchronizer 230. In the following embodiments, it is assumed that the high gear 220 is coupled to the synchronizer 230 to facilitate understanding.

입력축(100)의 동력을 전달받아 제2입력기어(120)가 회전 시, 고속기어(220)가 동기화장치(230)에 의해 맞물리게 되면 출력축(200)에 고속기어(220)가 일체로 연결되어 출력축(200)과 함께 회전하게 된다. When the second input gear 120 is rotated by the power of the input shaft 100 and the high gear 220 is engaged by the synchronizer 230, the high gear 220 is integrally connected to the output shaft 200 And is rotated together with the output shaft 200.

상기 제2입력기어(120)와 고속기어(220)가 맞물려 회전함으로써 출력축(200)에 모터(m)의 토크보다 큰 토크를 전달하게 된다. The second input gear 120 and the high speed gear 220 are engaged and rotated to transmit a torque larger than the torque of the motor m to the output shaft 200.

출력축(200)은 고속기어(220)로부터 동력을 전달받아 회전하게 되고, 출력축(200)에 연결되어 있는 전달기어(240)에 변환된 모터(m)의 동력이 전달된다.The output shaft 200 receives the power from the high speed gear 220 and rotates. The power of the converted motor m is transmitted to the transmission gear 240 connected to the output shaft 200.

전달기어(240)는 차동장치(300)에 구비된 구동기어(310)와 맞물려 있어 구동기어(310)를 회전시키게 된다. 이에 차동장치(300)에 변환된 모터(m)의 동력이 전달된다.The transmission gear 240 meshes with the driving gear 310 provided in the differential device 300 to rotate the driving gear 310. The power of the converted motor (m) is transmitted to the differential device (300).

차동장치(300)는 구동기어(310)를 통해 변환된 모터(m)의 동력을 전달받고, 전달받은 동력을 복수의 베벨기어를 이용하여 드라이브축(410,420)에 전달한다.The differential device 300 receives the power of the motor m converted through the driving gear 310 and transmits the received power to the drive shafts 410 and 420 using a plurality of bevel gears.

상기 드라이브축(410,420)은 차동장치(300)의 양측에 배치되고, 차동장치(300)로부터 변환된 모터(m)의 동력을 전달받아 회전하게 된다.The drive shafts 410 and 420 are disposed on both sides of the differential device 300 and receive the power of the converted motor m from the differential device 300 to rotate.

이로써, 드라이브축(410,420)에 연결된 휠(w)이 회전하면서 전기자동차가 주행하게 된다.As a result, the electric vehicle travels while the wheel w connected to the drive shafts 410 and 420 rotates.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예의 기재에 한정되지 않으며, 본 발명의 특허청구범위의 기재를 벗어나지 않는 한 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의한 다양한 변형 실시 또한 본 발명의 보호범위 내에 있는 것으로 해석되어야 한다.While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, It should be understood that various modifications made by the person skilled in the art are also within the scope of protection of the present invention.

100 : 입력축 110 : 제1입력기어
120 : 제2입력기어 200 : 출력축
210 : 저속기어 220 : 고속기어
230 : 동기화장치 240 : 전달기어
300 : 차동장치 310 : 구동기어
410,420 : 드라이브축 500 : 파킹기어100: input shaft 110: first input gear
120: second input gear 200: output shaft
210: low speed gear 220: high speed gear
230: synchronizer 240: transmission gear
300: Differential device 310: Drive gear
410, 420: drive shaft 500: parking gear

Claims (4)

전기적으로 구동되는 모터의 동력에 의해 회전하는 입력축;
상기 입력축 상에 배치되고, 서로 다른 외경을 가지는 한 쌍의 입력기어들;
상기 한 쌍의 입력기어들에 의해 연결되어 선택적으로 회전하는 저속기어와 고속기어가 배치되는 출력축;
상기 출력축의 저속기어와 고속기어 사이에 배치되어 축방향으로 슬라이드 이동하면서 상기 저속기어 및 고속기어 중 어느 하나와 선택적으로 연결되어 상기 출력축과 동기화되는 동기화장치;
상기 입력기어들 중 어느 하나의 입력기어 측면에 일체로 성형되어 파킹폴에 의해 선택적으로 록킹되어 파킹 동작을 수행하는 파킹기어;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기자동차용 변속기장치.
An input shaft rotated by the power of an electrically driven motor;
A pair of input gears disposed on the input shaft and having different outer diameters;
An output shaft to which a low speed gear and a high speed gear, which are selectively rotated by the pair of input gears, are arranged;
A synchronizing device disposed between the low speed gear and the high speed gear of the output shaft and being selectively connected to any one of the low gear and the high gear while sliding in the axial direction to be synchronized with the output shaft;
And a parking gear formed integrally with one of the input gears of the input gears and selectively locked by a parking pole to perform a parking operation.
제1항에 있어서,
상기 파킹기어가 성형되는 입력기어는 입력축의 자유단 측에 배치되는 것을 특징으로 하는 전기자동차용 변속기장치.
The method according to claim 1,
And the input gear to which the parking gear is to be formed is disposed on the free end side of the input shaft.
제1항에 있어서,
상기 파킹폴은 캠의 작동에 의해 회전 가능하게 설치되는 것을 특징으로 하는 전기자동차용 변속기장치.
The method according to claim 1,
And the parking pawl is rotatably installed by the operation of the cam.
제1항에 있어서,
상기 입력기어에 형성되는 파킹기어는 입력축의 자유단 측에 형성되고, 입력기어의 측면에서 직경이 입력기어보다 작게 형성되도록 일체로 성형되고, 입력기어와 함께 단조 성형으로 제조되는 것을 특징으로 하는 전기자동차용 변속기장치.

The method according to claim 1,
Characterized in that the parking gear formed on the input gear is integrally formed so as to be smaller in diameter than the input gear on the side of the input gear and formed by forging with the input gear, Automobile transmissions.

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