KR20200062504A - Gear shifting device for multi-speed transmission of electric vehicles - Google Patents

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Abstract

Disclosed is a gear shifting apparatus for a multi-stage transmission of an electric vehicle. According to one embodiment of the present invention, the gear shifting apparatus for the multi-stage transmission of the electric vehicle comprises a shifting unit and a parking unit. The shifting unit comprises: a shift fork; a screw housing; a shift rail coupled to a screw hole of the screw housing; a guide rail having both ends fixed to a transmission housing; a first shift lug; a first plunger; and a rotation prevention guider. According to the present invention, the number of components is reduced, thereby reducing manufacturing costs and weight.

Description

전기 자동차의 다단 변속기용 기어 시프팅 장치{Gear shifting device for multi-speed transmission of electric vehicles}Gear shifting device for multi-speed transmission of electric vehicles}

본 발명은 전기 자동차의 다단 변속기용 기어 시프팅 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 전기 자동차의 다단 변속기에서, 시프팅 유닛과 파킹 유닛의 액추에이터를 하나의 제어모터로 통합하여 제조 원가 및 중량을 절감할 수 있도록 하는 전기 자동차의 다단 변속기용 기어 시프팅 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a gear shifting device for a multi-stage transmission of an electric vehicle, and more particularly, in a multi-stage transmission of an electric vehicle, the actuators of the shifting unit and the parking unit are integrated into one control motor to reduce manufacturing cost and weight. It relates to a gear shifting device for a multi-speed transmission of an electric vehicle that can be.

일반적으로 자동화 수동 변속기(AMT, Automated Manual Transmission)와 듀얼 클러치 변속기(DCT, Dual Clutch Transmission) 및 전기 자동차용 다단 변속기(Multi-Speed Transmission)는 통상적인 수동 변속기와 동일한 기어열을 갖추면서도 변속을 자동적으로 수행할 수 있도록 개발된 것으로, 자동적인 변속을 구현하기 위해 변속용 액추에이터와 함께, 자동 파킹을 위한 파킹용 액추에이터를 필요로 한다.In general, an automated manual transmission (AMT), a dual clutch transmission (DCT), and a multi-speed transmission for an electric vehicle are equipped with the same gear train as a conventional manual transmission while automatically shifting. It was developed to be able to perform with, and in order to implement automatic shifting, an actuator for shifting is required along with an actuator for shifting.

특히, 전기 자동차의 다단 변속기는 운전자의 변속레버 또는 변속버튼의 조작에 따른 신호를 입력 받아 전기적 신호로 변속 제어하는 시프트 바이 와이어(SBW: Shift by Wire) 방식이 적용되며, 구동모터의 출력에 의해 무단 변속이 이루어지는 전기 자동차의 특성상, 2단 이상의 많은 변속단수가 필요하지 않아 기어 변속을 위한 시프팅 유닛에 시프트 포크가 1 ~ 2개로 제한된다. Particularly, a shift-by-wire (SBW: Shift by Wire) method that receives a signal according to the operation of a shift lever or a shift button of an electric vehicle and controls the shift to an electric signal is applied to a multi-stage transmission of an electric vehicle, and is driven by the output of a driving motor. Due to the characteristics of the electric vehicle in which the stepless shift is performed, a shift fork in the shifting unit for gear shifting is limited to 1 to 2 because a large number of shifting steps of two or more steps is not required.

그러나 이러한 전기 자동차의 다단 변속기는 기어 변속을 위해 적용되는 변속단에 대응하는 기어 시프트 기능을 구현하기 위한 변속용 액추에이터로 적어도 하나 이상의 제어모터를 필요로 하며, 이와 별개로 파킹기어를 정지 및 해제시키도록 파킹 스프래그(Parking Sprag)의 제어하기 위한 파킹용 액추에이터로 별도의 제어모터를 더 필요로 한다.However, such a multi-stage transmission of an electric vehicle requires at least one control motor as a shifting actuator for realizing a gear shift function corresponding to a shift stage applied for gear shifting, and separately stops and releases the parking gear. As a parking actuator to control the parking sprag, a separate control motor is required.

이와 같이, 전기 자동차의 다단 변속기에 적용되는 기어 시프팅 장치는 기어 변속을 위한 시프팅 유닛과 파킹기어를 정지 및 해제시키기 위한 파킹 유닛의 액추에이터로 각각의 제어모터를 구성하여야 함에 따라 다단 변속기의 구조가 복잡해지고, 전장 부품수 증가로 인한 제조 원가의 상승과 중량 증가의 원인이 되는 문제점이 있다.As described above, the gear shifting device applied to the multi-speed transmission of the electric vehicle has a structure of the multi-speed transmission as each control motor must be configured with an actuator of the shifting unit for gear shifting and the parking unit for stopping and releasing the parking gear. Is complicated, there is a problem that increases the manufacturing cost and weight increase due to the increase in the number of parts.

상기의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.The above descriptions as background arts are only for improving understanding of the background of the present invention, and should not be taken as an admission that they correspond to the prior arts already known to those skilled in the art.

본 발명의 실시 예는 전기 자동차의 다단 변속기에서, 시프팅 유닛과 파킹 유닛의 액추에이터를 하나의 제어모터로 통합하면서도 제1, 제2 변속단 및 파킹단 제어가 가능하도록 하여 구조를 간단하게 하고, 부품수 감소로 제조 원가 및 중량을 절감할 수 있도록 하는 전기 자동차의 다단 변속기용 기어 시프팅 장치를 제공하는 것이다.An embodiment of the present invention simplifies the structure by integrating the shifting unit and the actuator of the parking unit into one control motor in a multi-stage transmission of an electric vehicle, while enabling control of the first and second transmission stages and the parking stage, It is to provide a gear shifting device for a multi-stage transmission of an electric vehicle that can reduce manufacturing cost and weight by reducing the number of parts.

본 발명의 하나 또는 다수의 실시 예에서는 액추에이터의 회전력을 전달받아 포크 레일 상의 시프트 포크를 통해 기어 변속을 제어하는 시프팅 유닛과, 액추에이터의 회전력을 전달받아 파킹 스프래그를 통해 파킹기어를 정지 및 해제 제어하는 파킹 유닛을 포함하는 전기 자동차의 다단 변속기용 기어 시프팅 장치에 있어서, 상기 액추에이터는 상기 시프팅 유닛과 파킹 유닛의 피동기어에 외접 기어 연결되는 구동기어를 통해 회전력을 전달하는 하나의 제어모터로 이루어지고, 상기 시프팅 유닛은 상기 포크 레일 상에 이동 가능하게 설치되어 변속용 싱크로나이저를 제어하는 시프트 포크; 상기 구동기어와 외접 치합되는 피동기어와 연결축을 통하여 연결되며, 내부에는 스크루 홀이 형성되는 스크루 하우징; 일단부에 스크루가 형성되어 상기 스크루 하우징의 스크루 홀에 체결되며, 외주면 상의 일측과 타측에 각각 제1, 제2 플런저 홈이 형성되고, 상기 제1, 제2 플런저 홈 사이의 양측에 각 플런저 홈에 이웃하여 제1, 제2 스토퍼가 형성되는 시프트 레일; 상기 시프트 레일에 평행하게 배치되어 양단이 변속기 하우징에 고정되고, 일측과 타측에 상기 제1, 제2 플런저 홈에 대향하는 제3, 제4 플런저 홈이 형성되는 가이드 레일; 상기 시프트 포크에 하단이 일체로 연결되며, 2개의 관통홀을 통해 상기 제1 스토퍼의 외측에서, 상기 시프트 레일과 상기 가이드 레일에 이동 가능하게 삽입된 상태로, 상기 가이드 레일에 대해 상기 시프트 레일을 지지하며, 상기 시프트 레일과 상기 가이드 레일을 연결하는 내부에 상하방향으로 제1 작동홀이 형성되는 제1 시프트 러그; 상기 제1 시프트 러그의 제1 작동홀에 삽입된 상태로, 상기 시프트 레일과 가이드 레일 사이에서, 상기 가이드 레일에 대한 상기 시프트 레일과 제1 시프트 러그의 상대적인 이동에 따라 상기 제1, 제3 플런저 홈에 양단이 선택적으로 삽입되는 제1 플런저; 및 상기 시프트 레일의 선단부에 끼워져 고정된 상태로, 상기 가이드 레일에 양측 선단이 지지되어 상기 시프트 레일의 회전을 방지하는 회전방지 가이더를 포함하는 전기 자동차의 다단 변속기용 기어 시프팅 장치가 제공될 수 있다.In one or more embodiments of the present invention, a shifting unit that controls gear shift through a shift fork on a fork rail by receiving the rotational force of an actuator, and stops and releases a parking gear through a parking sprag by receiving the rotational force of the actuator In the gear shifting device for a multi-speed transmission of an electric vehicle comprising a parking unit to control, the actuator is a control motor for transmitting the rotational force through a drive gear externally connected to the driven gear of the shifting unit and the parking unit The shifting unit is made of a shift fork which is movably installed on the fork rail to control a synchronizer for shifting; A screw housing connected to the driven gear circumscribed with the driving gear through a connection shaft, and having a screw hole formed therein; A screw is formed at one end and fastened to the screw hole of the screw housing, and first and second plunger grooves are formed on one side and the other side on the outer circumferential surface, respectively, and each plunger groove is on both sides between the first and second plunger grooves. A shift rail in which neighboring first and second stoppers are formed; A guide rail disposed parallel to the shift rail and having both ends fixed to the transmission housing, and forming third and fourth plunger grooves facing the first and second plunger grooves on one side and the other side; The lower end is integrally connected to the shift fork, and from the outside of the first stopper through two through-holes, the shift rail is attached to the guide rail while being movably inserted into the shift rail and the guide rail. A first shift lug in which a first operation hole is formed in a vertical direction in the support and connecting the shift rail and the guide rail; The first and third plungers according to the relative movement of the shift rail and the first shift lug with respect to the guide rail, while being inserted into the first operating hole of the first shift lug, between the shift rail and the guide rail A first plunger having both ends selectively inserted into the groove; And a gear shifting device for a multi-stage transmission of an electric vehicle including a rotation-preventing guider fitted to a front end of the shift rail and fixed to both ends of the shift rail to prevent rotation of the shift rail. have.

상기 파킹 유닛은 파킹기어; 선단에 형성된 치합단이 상기 파킹기어에 대응하도록 배치되고, 후단부가 스프래그 축에 끼워진 상태로, 리턴 스프링에 의해 파킹 해제 방향으로 작동하도록 설치되는 파킹 스프래그; 상기 하단에 포켓부가 일체로 형성되며, 2개의 관통홀을 통해 상기 제2 스토퍼의 외측에서, 상기 시프트 레일과 상기 가이드 레일에 이동 가능하게 삽입된 상태로, 상기 가이드 레일에 대해 상기 시프트 레일을 지지하며, 상기 시프트 레일과 상기 가이드 레일을 연결하는 내부에 상하방향으로 제2 작동홀이 형성되는 제2 시프트 러그; 상기 제2 시프트 러그의 제2 작동홀에 삽입된 상태로, 상기 시프트 레일과 가이드 레일 사이에서, 상기 가이드 레일에 대한 상기 시프트 레일과 제2 시프트 러그의 상대적인 이동에 따라 상기 제2, 제4 플런저 홈에 양단이 선택적으로 삽입되는 제2 플런저; 변속기 하우징에 고정된 레버 축에 중앙을 통하여 회전 가능하게 끼워진 상태로, 리턴 스프링에 의해 상단이 상기 제2 시프트 러그의 포켓부에 끼워지는 파킹 레버; 및 선단부에 캠부가 형성되어 상기 파킹 스프래그의 선단부에 대응하여 배치되고, 후단은 상기 파킹 레버의 하단부에 연결되는 파킹 로드를 포함할 수 있다.The parking unit includes a parking gear; A parking sprag disposed at a tip end corresponding to the parking gear, the rear end being fitted to the sprag shaft, and installed to operate in a parking release direction by a return spring; A pocket portion is integrally formed at the lower end, and the shift rail is supported with respect to the guide rail while being movably inserted into the shift rail and the guide rail from the outside of the second stopper through two through holes. And a second shift lug in which a second operation hole is formed in an up and down direction in the interior connecting the shift rail and the guide rail; The second and fourth plungers according to the relative movement of the shift rail and the second shift lug with respect to the guide rail, while being inserted into the second working hole of the second shift lug, between the shift rail and the guide rail A second plunger with both ends selectively inserted into the groove; A parking lever rotatably fitted through the center to a lever shaft fixed to the transmission housing, the upper end being fitted to the pocket portion of the second shift lug by a return spring; And a cam portion is formed in the tip portion is disposed corresponding to the tip portion of the parking sprag, the rear end may include a parking rod connected to the lower end of the parking lever.

상기 파킹 레버는 상기 레버 축을 중심으로 회전 작동하여 상기 파킹 로드를 수평 작동시키도록 구성될 수 있다.The parking lever may be configured to horizontally operate the parking rod by rotating about the lever axis.

또한, 상기 파킹 로드는 선단부의 캠부가 상기 스프래그 축을 중심으로 힌지 작동하는 파킹 스프래그의 선단부를 눌러 파킹기어에 치합단이 치합되도록 구성될 수 있다.In addition, the parking rod may be configured such that the cam portion of the distal end presses the distal end portion of the parking sprag that hinges around the sprag shaft, so that the engagement end is engaged with the parking gear.

여기서, 상기 제1, 제2, 제3, 제4 플런저 홈은 각각 반구형상의 홈으로 형성되고, 상기 제1, 제2 플런저는 각 플런저 홈에 삽입되는 양단이 각각 반구면으로 형성될 수 있다.Here, each of the first, second, third, and fourth plunger grooves may be formed as a hemispherical groove, and both ends of the first and second plungers may be formed as hemispherical surfaces, respectively.

또한, 상기 구동기어는 상기 피동기어에 상기 제어모터의 회전력을 감속하여 전달하도록 기어비가 설정될 수 있다.In addition, the gear ratio may be set such that the driving gear decelerates and transmits the rotational force of the control motor to the driven gear.

또한, 상기 제1, 제2 플런저 홈 사이의 간격은 상기 제3, 제4 플런저 홈 사이의 간격과 동일하게 형성될 수 있다.In addition, the spacing between the first and second plunger grooves may be formed to be the same as the spacing between the third and fourth plunger grooves.

또한, 상기 제1, 제2 스토퍼는 상기 시프트 레일 상에 각각 원형고리 형상으로 일체로 형성될 수 있다.In addition, the first and second stoppers may be integrally formed in a circular ring shape on the shift rail, respectively.

본 발명의 실시 예는 전기 자동차의 다단 변속기에서, 제1, 제2 변속단 및 파킹단 제어를 위한 시프팅 유닛과 파킹 유닛의 액추에이터를 하나의 제어모터로 통합하면서도 제어 신뢰성을 확보하고, 구조를 간단하게 할수 있어 부품수 감소로 제조 원가 및 중량을 절감할 수 있는 효과가 있다. In an embodiment of the present invention, in a multi-stage transmission of an electric vehicle, the actuators of the shifting unit and the parking unit for controlling the first and second transmission stages and the parking stage are integrated into one control motor while securing control reliability and structure. Since it can be simplified, it has the effect of reducing manufacturing cost and weight by reducing the number of parts.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 전기 자동차의 다단 변속기용 기어 시프팅 장치의 개략적인 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 전기 자동차의 다단 변속기용 기어 시프팅 장치의 파킹 상태의 부분 단면 사시도이다.
도 3 내지 도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 전기 자동차의 다단 변속기용 기어 시프팅 장치의 단계별 작동 상태도이다.
1 is a schematic perspective view of a gear shifting device for a multi-stage transmission of an electric vehicle according to an embodiment of the present invention.
2 is a partial cross-sectional perspective view of a parking state of a gear shifting device for a multi-speed transmission in an electric vehicle according to an embodiment of the present invention.
3 to 5 is a step-by-step operation state diagram of a gear shifting device for a multi-speed transmission of an electric vehicle according to an embodiment of the present invention.

이하, 본 발명의 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

단, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도면에 도시된 바에 한정되지 않으며, 여러 부분 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다.However, since the size and thickness of each component shown in the drawings are arbitrarily shown for convenience of description, the present invention is not necessarily limited to that shown in the drawings, and the thickness is enlarged to clearly express various parts and regions. Did.

단, 본 발명의 실시 예를 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 도면부호를 부여하여 설명한다.However, in order to clearly describe an embodiment of the present invention, parts irrelevant to the description are omitted, and the same reference numerals are given to the same or similar components throughout the specification.

하기의 설명에서 구성의 명칭을 제1, 제2 등으로 구분한 것은 그 구성의 명칭이 동일하여 이를 구분하기 위한 것으로, 반드시 그 순서에 한정되는 것은 아니다.In the following description, the names of components are divided into first, second, and the like, and the names of components are the same, and are not necessarily limited to the order.

단, 본 발명의 실시 예를 설명함에 있어, 설명의 편의상 도 1의 좌측방향과 우측방향을 좌측과 우측으로 설명하나, 실제 장치의 좌측과 우측을 지칭하는 것은 아니다. However, in describing an embodiment of the present invention, for convenience of description, the left and right directions in FIG. 1 are described as left and right, but do not refer to the left and right sides of the actual device.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 전기 자동차의 다단 변속기용 기어 시프팅 장치의 개략적인 사시도이고, 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 전기 자동차의 다단 변속기용 기어 시프팅 장치의 파킹 상태의 부분 단면 사시도이다.1 is a schematic perspective view of a gear shifting apparatus for a multi-stage transmission of an electric vehicle according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a parking state of a gear shifting apparatus for a multi-stage transmission of an electric vehicle according to an embodiment of the present invention It is a partial sectional perspective view.

본 발명의 실시 예에 따른 기어 시프팅 장치는 기본적으로 전기 자동차의 2단 변속기에 적용되는 예를 통하여 설명한다.The gear shifting apparatus according to the embodiment of the present invention will be basically described through an example applied to a two-speed transmission of an electric vehicle.

물론, 본 발명의 실시 예에 따른 기어 시프팅 장치는 2단 변속기 이외에도 적용이 가능하며, 이때는 구현하고자 하는 변속기의 변속단에 따른 시트프 유닛(SU)과 액추에이터로 적용되는 제어모터(M)가 더 추가 될 수 있다. Of course, the gear shifting apparatus according to the embodiment of the present invention can be applied in addition to the two-speed transmission, in which case the seat motor unit SU and the control motor M applied to the actuator according to the transmission stage of the transmission to be implemented are More can be added.

도 1과 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 기어 시프팅 장치는 액추에이터와, 액추에이터의 회전력을 전달받아 포크 레일(1) 상의 시프트 포크(3)를 통해 기어 변속을 제어하는 시프팅 유닛(SU), 및 액추에이터의 회전력을 전달받아 파킹 스프래그(31)를 통해 파킹기어(33)를 정지 및 해제 제어하는 파킹 유닛(PU)으로 구성된다. 1 and 2, the gear shifting apparatus according to an embodiment of the present invention is an actuator and shifting to control gear shift through the shift fork 3 on the fork rail 1 by receiving the rotational force of the actuator It consists of a unit (SU), and a parking unit (PU) that receives and receives the rotational force of the actuator to stop and release the parking gear (33) through the parking sprag (31).

여기서, 상기 액추에이터는 시프팅 유닛(SU)과 파킹 유닛(PU)의 피동기어(PG)에 외접 기어 연결되는 구동기어(DG)를 통해 회전력을 전달하는 하나의 제어모터(M)로 이루어진다. Here, the actuator consists of one control motor (M) that transmits rotational force through a driving gear (DG) that is externally connected to the driven gear (PG) of the shifting unit (SU) and the parking unit (PU).

즉, 상기 시프팅 유닛(SU)과 파킹 유닛(PU)은 하나의 제어모터(M)로부터 제공되는 회전력을 수평력으로 전환하여 상기 시프트 포크(3)와 파킹 스프래그(31)의 작동을 제어한다.That is, the shifting unit (SU) and the parking unit (PU) converts the rotational force provided from one control motor (M) into a horizontal force to control the operation of the shift fork (3) and the parking sprag (31). .

즉, 상기 제어모터(M)는 회전축(S) 선단에 상기 구동기어(DG)가 설치된다.That is, the control motor (M) is provided with the driving gear (DG) at the tip of the rotating shaft (S).

그리고 상기 시프팅 유닛(SU)은 시프트 포크(3), 스크루 하우징(5), 시프트 레일(7), 가이드 레일(9), 제1 시프트 러그(11), 제1 플런저(13), 회전방지 가이더(17)를 포함한다.And the shifting unit (SU) is a shift fork (3), screw housing (5), shift rail (7), guide rail (9), first shift lug (11), first plunger (13), anti-rotation Includes a guider (17).

상기 시프트 포크(3)는 변속기 하우징(H)에 양단이 고정된 포크 레일(1) 상에 이동 가능하게 설치되며, 본 발명의 실시 예에서는 제1 변속단과 제2 변속단의 변속을 위한 싱크로나이저(미도시)의 슬리브(미도시)에 연결되어 동기 작동을 제어하도록 구성된다. The shift fork 3 is movably installed on a fork rail 1 having both ends fixed to the transmission housing H, and in an embodiment of the present invention, a synchronizer for shifting the first shifting stage and the second shifting stage It is connected to a sleeve (not shown) of (not shown) and is configured to control synchronous operation.

상기 스크루 하우징(5)은 내주면에 스크루가 형성된 스크루 홀(5a)이 형성되고, 상기 구동기어(DG)와 외접 치합되는 피동기어(PG)와 연결축(S1)을 통하여 일단이 연결되어 상기 제어모터(M)의 회전력을 전달받아 회전한다.The screw housing 5 is formed with a screw hole 5a having a screw formed on its inner circumferential surface, one end of which is connected to the driven gear PG and the connection shaft S1 to be externally engaged with the driving gear DG to control the screw. It receives the rotational force of the motor (M) and rotates.

이때, 상기 구동기어(DG)와 피동기어(PG)는 상기 제어모터(M)의 회전력을 감속하여 스크루 하우징(5)에 전달하도록 감속 기어비로 설정된다.At this time, the driving gear (DG) and the driven gear (PG) is set to a reduction gear ratio to decelerate the rotational force of the control motor (M) and transmit it to the screw housing (5).

상기 시프트 레일(7)은 원형봉의 형상으로 형성되어 상기 스크루 하우징(5)과 상기 연결축(S1)의 축선 상에 배치되며, 일단부에 일정구간 스크루(7a)가 형성되어 상기 스크루 하우징(5)의 스크루 홀(5a)에 체결된다.The shift rail 7 is formed in the shape of a circular rod and is disposed on the axis of the screw housing 5 and the connecting shaft S1, and a certain section screw 7a is formed at one end to form the screw housing 5 ) To the screw hole 5a.

또한, 상기 시프트 레일(7)은 외주면 상의 일측과 타측에 일정간격을 두고 하향하여 각각 제1, 제2 플런저 홈(G1)(G2)이 형성되고, 상기 제1, 제2 플런저 홈(G1)(G2) 사이의 양측에는 각 플런저 홈(G1)(G2)에 이웃하여 제1, 제2 스토퍼(15)(25)가 형성된다.In addition, the shift rail 7 is downwardly spaced at a predetermined interval on one side and the other side of the outer circumferential surface to form first and second plunger grooves G1 and G2, respectively, and the first and second plunger grooves G1. First and second stoppers 15 and 25 are formed on both sides of the G2 adjacent to each of the plunger grooves G1 and G2.

이때, 상기 제1, 제2 스토퍼(15)(25)는 상기 제1, 제2 플런저 홈(G1)(G2)에 각각 일정간격을 두고 형성된다.At this time, the first and second stoppers 15 and 25 are formed at regular intervals in the first and second plunger grooves G1 and G2, respectively.

또한, 상기 제1, 제2 스토퍼(15)(25)는 상기 시프트 레일(7) 상에 각각 원형고리 형상으로 일체로 형성되는데, 이때, 상기 제1 스토퍼(15)는 도 1에서와 같이, 상기 시프트 레일(7)의 축방향 우측으로 이동 시, 상기 제1 시프트 러그(11)의 좌측면을 지지하여 시프트 레일(7)과 함께 우측으로 이동할 수 있도록 하는 기능을 갖는다.In addition, the first and second stoppers 15 and 25 are integrally formed in a circular ring shape, respectively, on the shift rail 7, wherein the first stopper 15 is as shown in FIG. 1, When moving to the right in the axial direction of the shift rail 7, it has a function of supporting the left side of the first shift lug 11 to move to the right along with the shift rail 7.

그리고 상기 가이드 레일(9)은 상기 시프트 레일(7)에 일정간격 이격되어 평행하게 배치되며, 양단이 변속기 하우징(H)에 고정된다. In addition, the guide rail 9 is spaced apart from the shift rail 7 at regular intervals, and is disposed in parallel, and both ends are fixed to the transmission housing H.

또한, 상기 가이드 레일(9)은 일측과 타측에 각각 상기 제1, 제2 플런저 홈(G1)(G2)에 대향하는 제3, 제4 플런저 홈(G3)(G4)이 형성된다.In addition, the guide rail 9 has third and fourth plunger grooves G3 and G4 facing the first and second plunger grooves G1 and G2, respectively, on one side and the other side.

여기서, 상기 제1, 제2, 제3, 제4 플러저 홈(G1)(G2)(G3)(G4)은 각각 동일한 반구형상의 홈으로 형성되며, 상기 제1, 제2 플런저 홈(G1)(G2) 사이의 간격은 상기 제3, 제4 플런저 홈(G3)(G4) 사이의 간격과 동일하게 형성된다.Here, the first, second, third, and fourth plunger grooves (G1) (G2) (G3) (G4) are each formed of the same hemispherical groove, the first and second plunger grooves (G1) The spacing between (G2) is the same as the spacing between the third and fourth plunger grooves (G3) (G4).

상기 제1 시프트 러그(11)는 하단이 상기 시프트 포크(3)에 일체로 연결되며, 몸체의 상부와 하부에 각각 상기 시프트 레일(7)과 가이드 레일(9) 방향으로 2개의 관통홀이 형성되어 상기 시프트 레일(7) 상의 상기 제1 스토퍼(15)의 외측(도면에서 우측)으로부터 상기 시프트 레일(7)과 상기 가이드 레일(9)에 이동 가능하게 삽입된다. The first shift lug 11 has a lower end integrally connected to the shift fork 3, and two through holes are formed in the direction of the shift rail 7 and guide rail 9 on the upper and lower parts of the body, respectively. It is movably inserted into the shift rail 7 and the guide rail 9 from the outside (right side in the figure) of the first stopper 15 on the shift rail 7.

이때, 상기 제1 시프트 러그(11)는 변속기 하우징(H)에 고정된 상기 가이드 레일(9)에 대해 상기 시프트 레일(7)을 지지하며, 상기 시프트 레일(7)과 상기 가이드 레일(9)을 연결하는 내부에 상하방향으로 제1 작동홀(H1)이 형성된다.At this time, the first shift lug 11 supports the shift rail 7 with respect to the guide rail 9 fixed to the transmission housing H, and the shift rail 7 and the guide rail 9 The first operating hole (H1) is formed in the vertical direction inside the connecting.

즉, 상기 제1 작동홀(H1)은 상기 제1 시프트 러그(11)의 상단으로부터 상기 가이드 레일(9)이 삽입되는 하부의 관통홀까지 원형홀로 형성된다.That is, the first operation hole H1 is formed as a circular hole from the upper end of the first shift lug 11 to the through hole at the bottom where the guide rail 9 is inserted.

상기 제1 플런저(13)는 상기 제1 시프트 러그(11)의 제1 작동홀(H1)에 삽입되어 상기 시프트 레일(7)과 가이드 레일(9) 사이의 제1 작동홀(H1) 내부에 위치된다. The first plunger 13 is inserted into the first operation hole H1 of the first shift lug 11 and inside the first operation hole H1 between the shift rail 7 and the guide rail 9. Are located.

이러한 제1 플런저(13)는 상기 시프트 레일(7)과 가이드 레일(9) 사이에서, 상기 가이드 레일(9)에 대한 상기 시프트 레일(7)과 제1 시프트 러그(11)의 상대적인 이동에 따라 상단과 하단이 각각 상기 제1, 제3 플런저 홈(G1)(G3)에 선택적으로 삽입되도록 형성된다.The first plunger 13 is between the shift rail 7 and the guide rail 9, according to the relative movement of the shift rail 7 and the first shift lug 11 with respect to the guide rail 9 Upper and lower ends are formed to be selectively inserted into the first and third plunger grooves G1 and G3, respectively.

즉, 상기 제1 플런저(13)는 원형 핀의 모양으로 형성되며, 반구형상의 홈으로 형성되는 상기 제1, 제3 플런저 홈(G1)(G3)에 안정적으로 삽입되도록 양단이 각각 반구면으로 형성된다.That is, the first plunger 13 is formed in the shape of a circular pin, and both ends are respectively formed into a hemispherical surface so as to be stably inserted into the first and third plunger grooves G1 and G3 formed as hemispherical grooves. do.

그리고 상기 회전방지 가이더(17)는 상기 시프트 레일(7)의 선단부에 끼워져 핀(P)에 의해 고정된 상태로, 하향 돌출된 양측 선단이 상기 가이드 레일(9)에 끼워져 상기 시프트 레일(7)을 회전방향으로 고정되도록 지지해준다. And the anti-rotation guider 17 is fitted to the front end portion of the shift rail 7 and fixed by a pin P, and both front ends projecting downward are fitted into the guide rail 9 to shift the rail 7 It is supported to be fixed in the rotational direction.

즉, 상기 회전방지 가이더(17)는 상기 스크루 하우징(5)의 회전으로 상기 시프트 레일(7)의 스크루(7a)가 체결되는 과정에 시프트 레일(7)이 회전하는 것을 방지해주는 기능을 갖는다.That is, the anti-rotation guider 17 has a function of preventing the shift rail 7 from rotating in the process of fastening the screw 7a of the shift rail 7 by rotation of the screw housing 5.

그리고 상기 파킹 유닛(PU)은 변속기 내의 출력축이나 중간축 등에 설치되는 파킹기어(33)와, 파킹 스프래그(31), 제2 시프트 러그(21), 제2 플러그(23), 파킹 레버(37), 및 파킹 로드(39)를 포함한다.Further, the parking unit PU includes a parking gear 33 installed on an output shaft or an intermediate shaft in the transmission, a parking sprag 31, a second shift lug 21, a second plug 23, and a parking lever 37 ), and a parking rod 39.

상기 파킹 스프래그(31)는 선단에 돌출되어 상기 파킹기어(33)의 치형에 치합되는 치합단(31a)이 형성되며, 이 치합단(31a)이 상기 파킹기어(33)에 대응하도록 배치된 상태로, 후단부가 스프래그 축(41)에 끼워진 상태로 설치된다.The parking sprag 31 protrudes from the front end to form a meshing end 31a meshed with the teeth of the parking gear 33, and the meshing end 31a is arranged to correspond to the parking gear 33 In the state, the rear end portion is installed in a state fitted to the sprag shaft 41.

이때, 상기 파킹 스프래그(31)는 상기 스프래그 축(41)에 끼워진 리턴 스프링(RS)에 의해 상시 파킹 해제 방향으로 작동하도록 설치된다.At this time, the parking sprag 31 is installed to operate in the always-releasing parking direction by a return spring RS fitted to the sprag shaft 41.

상기 제2 시프트 러그(21)는 상기 하단에 포켓부(21a)가 일체로 형성되며, 몸체의 상부와 하부에 각각 상기 시프트 레일(7)과 가이드 레일(9) 방향으로 2개의 관통홀이 형성되어 상기 시프트 레일(7) 상의 상기 제2 스토퍼(15)의 외측(도면에서 좌측)으로부터 상기 시프트 레일(7)과 상기 가이드 레일(9)에 이동 가능하게 삽입된다. In the second shift lug 21, a pocket portion 21a is integrally formed at the lower end, and two through holes are formed at the upper and lower portions of the body in the direction of the shift rail 7 and the guide rail 9, respectively. It is movably inserted into the shift rail 7 and the guide rail 9 from the outside (left in the figure) of the second stopper 15 on the shift rail 7.

이때, 상기 제2 시프트 러그(21)는 변속기 하우징(H)에 고정된 상기 가이드 레일(9)에 대해 상기 시프트 레일(7)을 지지하며, 상기 시프트 레일(7)과 상기 가이드 레일(9)을 연결하는 내부에 상하방향으로 제2 작동홀(H2)이 형성된다.At this time, the second shift lug 21 supports the shift rail 7 with respect to the guide rail 9 fixed to the transmission housing H, and the shift rail 7 and the guide rail 9 The second operating hole (H2) is formed in the vertical direction inside the connecting.

즉, 상기 제2 작동홀(H2)은 상기 제2 시프트 러그(21)의 상단으로부터 상기 가이드 레일(9)이 삽입되는 하부의 관통홀까지 원형홀로 형성된다.That is, the second operation hole H2 is formed as a circular hole from the upper end of the second shift lug 21 to the through hole at the bottom where the guide rail 9 is inserted.

여기서, 상기 제2 시프트 러그(21)는 도 1에서와 같이, 상기 시프트 레일(7)의 축방향 좌측으로 이동 시, 상기 제2 스토퍼(25)에 의해 우측면이 지지되어 시프트 레일(7)과 함께 좌측으로 이동할 수 있도록 하는 기능을 갖는다.Here, as shown in FIG. 1, when the second shift lug 21 is moved to the left in the axial direction of the shift rail 7, the right side surface is supported by the second stopper 25 to shift the shift rail 7. It has the function to move together to the left.

상기 제2 플런저(23)는 상기 제2 시프트 러그(21)의 제2 작동홀(H2)에 삽입되어 상기 시프트 레일(7)과 가이드 레일(9) 사이의 제2 작동홀(H2) 내부에 위치된다. The second plunger 23 is inserted into the second working hole H2 of the second shift lug 21 and inside the second working hole H2 between the shift rail 7 and the guide rail 9. Are located.

이러한 제2 플런저(23)는 상기 시프트 레일(7)과 가이드 레일(9) 사이에서, 상기 가이드 레일(9)에 대한 상기 시프트 레일(7)과 제2 시프트 러그(21)의 상대적인 이동에 따라 상단과 하단이 각각 상기 제2, 제4 플런저 홈(G2)(G4)에 선택적으로 삽입되도록 형성된다.The second plunger 23 is in accordance with the relative movement of the shift rail 7 and the second shift lug 21 with respect to the guide rail 9, between the shift rail 7 and the guide rail 9 Upper and lower ends are formed to be selectively inserted into the second and fourth plunger grooves G2 and G4, respectively.

즉, 상기 제2 플런저(23)는 원형 핀의 모양으로 형성되며, 반구형상의 홈으로 형성되는 상기 제2, 제4 플런저 홈(G2)(G4)에 안정적으로 삽입되도록 양단이 각각 반구면으로 형성된다.That is, the second plunger 23 is formed in the shape of a circular pin, and both ends are respectively formed into a hemispherical surface so as to be stably inserted into the second and fourth plunger grooves G2 and G4 formed as hemispherical grooves. do.

그리고 상기 파킹 레버(37)는 변속기 하우징(미도시)에 고정된 레버 축(43)에 중앙을 통하여 회전 가능하게 끼워져 설치되며, 상기 레버 축(43)에 끼워져 설치된 리턴 스프링(RS)에 의해 상단이 상기 제2 시프트 러그(21)의 포켓부(21a)에 끼워진 상태를 유지하게 된다.In addition, the parking lever 37 is rotatably fitted through a center on a lever shaft 43 fixed to a transmission housing (not shown), and is mounted on the lever shaft 43 by a return spring RS installed thereon. The state fitted to the pocket portion 21a of the second shift lug 21 is maintained.

상기 파킹 로드(39)는 선단부에 캠부(39a)가 형성되어 상기 파킹 스프래그(31)의 선단부에 대응하여 배치되고, 후단은 상기 파킹 레버(37)의 하단부에 연결된다. The parking rod 39 is provided with a cam portion 39a at its tip end and is disposed corresponding to the tip end of the parking sprag 31, and the rear end is connected to the lower end of the parking lever 37.

즉, 상기 파킹 레버(37)는 상기 레버 축(43)을 중심으로 회전 작동하여 상기 파킹 로드(39)를 수평 작동시키도록 구성되고, 상기 파킹 로드(39)는 선단부의 캠부(39a)가 상기 스프래그 축(41)을 중심으로 힌지 작동하는 파킹 스프래그(31)의 선단부를 눌러 파킹기어(33)에 치합단(31a)이 치합되도록 구성된다.That is, the parking lever 37 is configured to rotate the center around the lever shaft 43 to operate the parking rod 39 horizontally, and the parking rod 39 has a cam portion 39a at the tip end. It is configured such that the engaging end 31a is engaged with the parking gear 33 by pressing the tip of the parking sprag 31 hinged around the sprag shaft 41.

도 3 내지 도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 전기 자동차의 다단 변속기용 기어 시프팅 장치의 단계별 작동 상태도이다. 3 to 5 is a step-by-step operation state diagram of a gear shifting device for a multi-speed transmission of an electric vehicle according to an embodiment of the present invention.

이하, 도 2와 함께, 도 3 내지 도 5를 참조하여, 상기한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명의 실시 예에 따른 기어 시프팅 장치의 작동을 설명한다. Hereinafter, the operation of the gear shifting apparatus according to the embodiment of the present invention having the configuration as described above will be described with reference to FIGS. 3 to 5 together with FIG. 2.

본 발명의 실시 예에 따른 기어 시프팅 장치는 하나의 제어모터(M)가 시프팅 유닛(SU)과, 파킹 유닛(PU)을 제어하도록 구성된다. Gear shifting apparatus according to an embodiment of the present invention is configured such that one control motor (M) controls the shifting unit (SU) and the parking unit (PU).

즉, 상기 제어모터(M)는 구동기어(DG)에 외접 기어 연결된 피동기어(PG)를 통해 감속비로 포크 레일(1) 상의 시프트 포크(3)를 통해 기어 변속을 제어하고, 동시에 파킹 스프래그(31)를 통해 파킹기어(33)를 정지 및 해제 제어하게 된다.That is, the control motor M controls the gear shift through the shift fork 3 on the fork rail 1 at a reduction ratio through a driven gear PG externally connected to the drive gear DG, and simultaneously parking sprag The parking gear 33 is stopped and released through (31).

먼저, 도 2와 함께, 도 3 내지 도 5를 참조하여 변속단 작동을 파킹단, 플런저 매칭, 제1 변속단, 제2 변속단으로 나누어서 설명한다.First, with reference to FIG. 2, the operation of the shifting stage will be described by dividing it into a parking stage, a plunger matching, a first shift stage, and a second shift stage with reference to FIGS. 3 to 5.

[파킹단][Parking group]

도 2를 참조하면, 상기 파킹단은 상기 제어모터(M)에 의해 구동되는 스크루 하우징(5)에 시프트 레일(7)의 스크루(7a)가 완전히 체결된 상태로, 상기 시프트 레일(7)은 도 2의 좌측 방향인 스크루 하우징(5) 측으로 이동한 상태로, 제2 플런저(23)는 상단이 시프트 레일(7) 상의 제2 플런저 홈(G2)에 삽입된 상태이며, 하단이 가이드 레일(9) 상의 제4 플런저 홈(G4)의 좌측에 대응하는 외주면에 접촉된 상태가 된다.Referring to FIG. 2, the parking end is in a state where the screw 7a of the shift rail 7 is completely fastened to the screw housing 5 driven by the control motor M, and the shift rail 7 is In the state moved toward the screw housing 5 in the left direction of FIG. 2, the second plunger 23 is in a state where the upper end is inserted into the second plunger groove G2 on the shift rail 7, and the lower end is a guide rail ( 9) It is in a state in contact with the outer circumferential surface corresponding to the left side of the fourth plunger groove G4 on the top.

이러한 상태에서는 시프트 레일(7)이 축방향 우측으로 이동하면, 제2 플런저(23)가 제2 시프트 러그(21)의 축방향 이동을 가능하게 하는 분력을 제공한다.In this state, when the shift rail 7 moves to the right in the axial direction, the second plunger 23 provides a component force that enables the axial movement of the second shift lug 21.

이때, 파킹 로드(39)는 파킹 레버(37)의 회전 위치에 의해 도 2의 우측으로 전진한 상태로, 파킹 로드(39)의 선단부에 형성된 캠부(39a)가 파킹 스프래그(31)의 선단부를 눌러 파킹기어(33)에 파킹 스프래그(31)의 치합단(31a)이 치합된 상태를 유지하여 파킹기어(33)를 회전방향으로 고정하는 파킹 상태를 이룬다.At this time, the parking rod 39 is advanced to the right side of FIG. 2 by the rotational position of the parking lever 37, and the cam portion 39a formed at the tip portion of the parking rod 39 has a tip portion of the parking sprag 31. Press to maintain a state in which the engaging end 31a of the parking sprag 31 is engaged with the parking gear 33 to achieve a parking state in which the parking gear 33 is fixed in the rotational direction.

그리고 상기 시프트 레일(7)은 스크루 하우징(5)으로부터 도 2의 좌측 방향으로 이동한 상태로, 제1 플런저(13)는 하단이 가이드 레일(9) 상의 제3 플런저 홈(G3)에 삽입된 상태이며, 상단이 시프트 레일(7) 상의 제1 플런저 홈(G1)의 우측에 대응하는 외주면에 접촉된 상태로, 이러한 상태에서는 시프트 레일(7)이 축방향으로 이동하더라도 제1 플런저(13)가 각각 제1 시프트 러그(11)의 축방향 이동을 가능하게 하는 분력을 전달할 수 없는 상태이다. Then, the shift rail 7 is moved from the screw housing 5 in the left direction of FIG. 2, and the first plunger 13 has a lower end inserted into the third plunger groove G3 on the guide rail 9. It is in a state, the upper end of which is in contact with the outer circumferential surface corresponding to the right side of the first plunger groove G1 on the shift rail 7, in this state, even if the shift rail 7 moves in the axial direction, the first plunger 13 Each of the first shift lugs 11 is in a state in which it is not possible to transmit the forces enabling axial movement.

[플런저 매칭][Plunger matching]

도 3을 참조하면, 상기 플런저 매칭은 상기 제어모터(M)에 의해 구동되는 스크루 하우징(5)에 시프트 레일(7)의 스크루(7a)가 풀리면서 상기 시프트 레일(7)은 도 2의 우측 방향인 스크루 하우징(5)의 반대측으로 일정구간 이동한다. Referring to Figure 3, the plunger matching is the screw 7a of the shift rail 7 is loosened on the screw housing 5 driven by the control motor M, the shift rail 7 is the right side of Figure 2 It moves to the opposite side of the screw housing 5 in the direction.

그러면, 상기 파킹 레버(37)는 상단이 제2 시프트 러그(21)의 포켓부(21a)에 의해 이동하면서 레버 축(43)을 중심으로 회전한다.Then, the parking lever 37 rotates around the lever shaft 43 while the upper end moves by the pocket portion 21a of the second shift lug 21.

이때, 파킹 레버(37)의 회전에 의해 파킹 로드(39)는 도 3의 좌측으로 이동한 상태로, 파킹 로드(39)의 선단부에 형성된 캠부(39a)가 파킹 스프래그(31)의 선단부로부터 이탈하여 파킹기어(33)로부터 파킹 스프래그(31)의 치합단(31a)이 치합 해제되며, 파킹기어(33)는 회전방향으로 자유로운 파킹해제 상태가 된다.At this time, by the rotation of the parking lever 37, the parking rod 39 is moved to the left side of FIG. 3, and the cam portion 39a formed at the tip portion of the parking rod 39 is moved from the tip portion of the parking sprag 31. By separating, the engagement end 31a of the parking sprag 31 is released from the parking gear 33, and the parking gear 33 is freely parked in the rotational direction.

그리고 상기 시프트 레일(7)은 스크루 하우징(5)의 반대측으로 일정구간 이동한 상태에서, 상기 제1 플런저(13)는 하단이 가이드 레일(9) 상의 제3 플런저 홈(G3)에 삽입된 상태를 유지하며, 상단이 시프트 레일(7) 상의 제1 플런저 홈(G1)에 대응하여 매칭된 상태가 된다. And in the state that the shift rail 7 is moved to the opposite side of the screw housing 5 for a certain period, the first plunger 13 has a lower end inserted into the third plunger groove G3 on the guide rail 9 And the upper end is matched with the first plunger groove G1 on the shift rail 7.

또한, 상기 제2 플런저(23)는 하단이 자중에 의해 가이드 레일(9) 상의 제4 플런저 홈(G4)에 삽입된 상태가 되며, 상단이 시프트 레일(7) 상의 제2 플런저 홈(G2)에 대응하여 매칭된 상태가 된다.In addition, the second plunger 23 is in a state where the lower end is inserted into the fourth plunger groove G4 on the guide rail 9 by its own weight, and the upper end is the second plunger groove G2 on the shift rail 7 In response, it becomes a matched state.

또한, 시프트 레일(7) 상의 제1 스토퍼(15)는 상기 제1 시프트 러그(11)의 좌측면에 접촉된 상태가 되어 제1 시프트 러그(11)를 지지 가능하게 된다. In addition, the first stopper 15 on the shift rail 7 is brought into contact with the left side of the first shift lug 11 so that the first shift lug 11 can be supported.

이러한 상태에서는 시프트 레일(7)이 축방향 우측으로 이동하면, 제1 스토퍼(15)에 의해 제1 시프트 러그(11)의 좌측면에 힘이 전달되고, 제1 시프트 러그(11)에 전달된 힘은 작동홀(H1) 내부의 제1 플런저(13)의 좌측 접촉면으로도 전달되는 상태가 된다.In this state, when the shift rail 7 moves to the right in the axial direction, force is transmitted to the left side of the first shift lug 11 by the first stopper 15, and transmitted to the first shift lug 11 The force is also transmitted to the left contact surface of the first plunger 13 inside the operating hole H1.

[제1 변속단][First shifting stage]

도 4를 참조하면, 상기 제1 변속단은 상기 플런저 매칭 상태에서, 상기 제어모터(M)에 의해 구동되는 스크루 하우징(5)의 더 회전하여 시프트 레일(7)이 풀리면서 도 4의 우측 방향으로 일정 스트로크 더 이동한 상태가 된다. Referring to FIG. 4, the first shift stage is further rotated of the screw housing 5 driven by the control motor M in the plunger matching state, so that the shift rail 7 is released and the right direction of FIG. 4 is released. It is in a state of moving a certain stroke further.

이때, 시프트 레일(7)의 우측 방향 이동에 따라 제1 스토퍼(15)는 상기 제1 시프트 러그(11)의 좌측면에 접촉된 상태로, 제1 시프트 러그(11)를 시프트 레일(7)과 동일한 스트로크로 이동시키게 된다. 이때, 제1 플런저(13)는 제1 시프트 러그(11)의 상승 이동하여 하단이 가이드 레일(9)의 제3 플런저 홈(G3)으로부터 벗어나게 하려는 분력에 의해 상승하여 상단이 시프트 레일(7)의 제1 플런저 홈(G1)으로 삽입된 상태가 된다. At this time, the first stopper 15 is in contact with the left side of the first shift lug 11 according to the movement of the shift rail 7 in the right direction, and the first shift lug 11 is shifted to the shift rail 7 And moves in the same stroke. At this time, the first plunger 13 is moved upward by the partial force to move upward of the first shift lug 11 so that the lower end deviates from the third plunger groove G3 of the guide rail 9, so that the upper end is the shift rail 7 Is inserted into the first plunger groove (G1).

이와 같이, 제1 시프트 러그(11)의 축방향 우측으로의 이동에 의해 시프트 포크(3)를 이동시켜 제1 변속단으로 변속을 가능하게 한다.In this way, the shift fork 3 is moved by the movement of the first shift lug 11 to the right in the axial direction to enable shifting to the first shift stage.

한편, 상기 제2 시프트 러그(21)는 제2 플런저 홈(G2)로부터 제2 플런저(23)의 상단이 이탈하여 하단이 제4 플런저 홈(G4)에 삽입된 상태로, 시프트 레일(7)의 우측 방향 이동에도 분력이 전달되지 않아 가이드 레일(9) 상의 상기 플런저 매칭 때와 동일한 위치에 유지된다. 이에 따라 파킹기어(33)는 파킹해제 상태를 유지하게 된다.On the other hand, the second shift lug 21, the upper end of the second plunger 23 is separated from the second plunger groove (G2), the lower end is inserted into the fourth plunger groove (G4), the shift rail (7) Even when moving in the right direction, the force is not transmitted, so that the plunger on the guide rail 9 is maintained at the same position. Accordingly, the parking gear 33 maintains a parking release state.

[제2 변속단][2nd shift stage]

도 5를 참조하면, 상기 제2 변속단은 상기 제1 변속단의 상태에서, 상기 제어모터(M)에 의해 구동되는 스크루 하우징(5)의 더 회전하여 시프트 레일(7)이 풀리면서 도 5의 우측 방향으로 제1 변속단보다 일정 스트로크 더 이동한 상태가 된다. Referring to FIG. 5, in the state of the first shift stage, the second shift stage is further rotated of the screw housing 5 driven by the control motor M while the shift rail 7 is released, and FIG. 5 In the rightward direction, a certain stroke is moved more than the first shift stage.

이때, 시프트 레일(7)의 제1 변속단보다 더 좌측 방향 이동에 따라 제1 스토퍼(15)는 상기 제1 시프트 러그(11)의 좌측면에 접촉된 상태로, 제1 시프트 러그(11)를 시프트 레일(7)과 동일한 스트로크로 이동시키게 된다. At this time, the first stopper 15 is in a state in contact with the left side of the first shift lug 11, the first shift lug 11 in accordance with the movement in the left direction more than the first shift stage of the shift rail (7) Is moved in the same stroke as the shift rail (7).

이와 같이, 제1 변속단에 비하여 제1 시프트 러그(11)의 축방향 우측으로의 추가 이동으로 시프트 포크(3)를 이동시켜 제2 변속단으로 변속을 가능하게 한다.In this way, the shift fork 3 is moved by the additional shifting of the first shift lug 11 to the right in the axial direction as compared to the first shift stage to enable shifting to the second shift stage.

한편, 상기 제2 시프트 러그(21)는 제2 플런저 홈(G2)로부터 제2 플런저(23)의 상단이 이탈하여 하단이 제4 플런저 홈(G4)에 삽입된 상태를 계속 유지하여 시프트 레일(7)의 우측 방향 이동에도 분력이 전달되지 않아 가이드 레일(9) 상의 상기 플런저 매칭 때와 동일한 위치에 유지된다. 이에 따라 파킹기어(33)는 게속 파킹해제 상태를 유지하게 된다.On the other hand, the second shift lug 21, the upper end of the second plunger 23 is separated from the second plunger groove (G2), the lower end continues to be inserted into the fourth plunger groove (G4) shift rail ( Even when the movement in the right direction of 7) is not transmitted, it is maintained at the same position as when the plunger matches on the guide rail 9. As a result, the parking gear 33 maintains an unparked state.

단, 본 발명의 실시 예에서는 상기 시프트 포크(3)의 축방향 우측으로 위치 변화에 따라 제1, 제2 변속단이 선택되는 것으로만 설명되었으나, 동력 연결을 위한 싱크로 나이저, 클러치 등의 동력연결요소를 이에 맞게 구성하기에 따라 2단 변속단의 구현은 가능할 것이다.However, in the embodiment of the present invention, only the first and second shift stages are selected according to the position change in the axial right side of the shift fork 3, but power connections such as a synchronizer and a clutch for power connection are connected. As the elements are configured accordingly, a two-speed transmission stage may be implemented.

이와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 기어 시프팅 장치에 의하면, 전기 자동차의 다단 변속기에서, 시프팅 유닛(SU)과 파킹 유닛(PU)의 액추에이터를 하나의 제어모터(M)로 통합하면서도 제1, 제2 변속단 및 파킹단 제어가 가능하도록 하여 구성 부품수를 최소화하고, 구조를 간단하게 하여 제조 원가 및 중량을 절감할 수 있는 효과가 있다. As described above, according to the gear shifting apparatus according to the embodiment of the present invention, in the multi-speed transmission of the electric vehicle, the actuators of the shifting unit SU and the parking unit PU are integrated into one control motor M, 1, the second shift stage and parking stage control is possible to minimize the number of component parts, and the structure is simplified to reduce manufacturing cost and weight.

이상으로 본 발명의 하나의 실시 예를 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 실시 예로부터 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 용이하게 변경되어 균등하다고 인정되는 범위의 모든 변경을 포함한다.Although one embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the above embodiment, and is easily changed and equalized by a person skilled in the art from the embodiment of the present invention. Includes all changes to the extent deemed acceptable.

M: 제어모터
SU: 시프팅 유닛
PU: 파킹 유닛
1: 포크 레일
3: 시프트 포크
5: 스크루 하우징
7: 시프트 레일
9: 가이드 레일
11, 21: 제1, 제2 시프트 러그
13, 23: 제1, 제2 플런저
15, 25: 제1, 제2 스토퍼
17 : 회전방지 가이더
G1,G2,G3,G4: 제1, 제2, 제3, 제4 플런저 홈
H1,H2: 제1, 제2 작동홀
31: 파킹 스프래그
31a: 치합단
33: 파킹기어
35: 파킹 캠
37: 파킹 레버
39: 파킹 로드
39a: 캠부
41: 스프래그 축
43: 레버 축
M: Control motor
SU: Shifting unit
PU: parking unit
1: fork rail
3: shift fork
5: Screw housing
7: shift rail
9: Guide rail
11, 21: first and second shift lugs
13, 23: first and second plungers
15, 25: 1st, 2nd stopper
17: anti-rotation guider
G1,G2,G3,G4: 1st, 2nd, 3rd, 4th plunger groove
H1, H2: First and second working holes
31: parking sprag
31a: dent
33: parking gear
35: parking cam
37: parking lever
39: parking road
39a: cam part
41: Sprag shaft
43: Lever axis

Claims (8)

액추에이터의 회전력을 전달받아 포크 레일 상의 시프트 포크를 통해 기어 변속을 제어하는 시프팅 유닛과, 액추에이터의 회전력을 전달받아 파킹 스프래그를 통해 파킹기어를 정지 및 해제 제어하는 파킹 유닛을 포함하는 전기 자동차의 다단 변속기용 기어 시프팅 장치에 있어서,
상기 액추에이터는 상기 시프팅 유닛과 파킹 유닛의 피동기어에 외접 기어 연결되는 구동기어를 통해 회전력을 전달하는 하나의 제어모터로 이루어지고,
상기 시프팅 유닛은
상기 포크 레일 상에 이동 가능하게 설치되어 변속용 싱크로나이저를 제어하는 시프트 포크;
상기 구동기어와 외접 치합되는 피동기어와 연결축을 통하여 연결되며, 내부에는 스크루 홀이 형성되는 스크루 하우징;
일단부에 스크루가 형성되어 상기 스크루 하우징의 스크루 홀에 체결되며, 외주면 상의 일측과 타측에 각각 제1, 제2 플런저 홈이 형성되고, 상기 제1, 제2 플런저 홈 사이의 양측에 각 플런저 홈에 이웃하여 제1, 제2 스토퍼가 형성되는 시프트 레일;
상기 시프트 레일에 평행하게 배치되어 양단이 변속기 하우징에 고정되고, 일측과 타측에 상기 제1, 제2 플런저 홈에 대향하는 제3, 제4 플런저 홈이 형성되는 가이드 레일;
상기 시프트 포크에 하단이 일체로 연결되며, 2개의 관통홀을 통해 상기 제1 스토퍼의 외측에서, 상기 시프트 레일과 상기 가이드 레일에 이동 가능하게 삽입된 상태로, 상기 가이드 레일에 대해 상기 시프트 레일을 지지하며, 상기 시프트 레일과 상기 가이드 레일을 연결하는 내부에 상하방향으로 제1 작동홀이 형성되는 제1 시프트 러그;
상기 제1 시프트 러그의 제1 작동홀에 삽입된 상태로, 상기 시프트 레일과 가이드 레일 사이에서, 상기 가이드 레일에 대한 상기 시프트 레일과 제1 시프트 러그의 상대적인 이동에 따라 상기 제1, 제3 플런저 홈에 양단이 선택적으로 삽입되는 제1 플런저; 및
상기 시프트 레일의 선단부에 끼워져 고정된 상태로, 상기 가이드 레일에 양측 선단이 지지되어 상기 시프트 레일의 회전을 방지하는 회전방지 가이더;
를 포함하는 전기 자동차의 다단 변속기용 기어 시프팅 장치.
Of the electric vehicle comprising a shifting unit that receives the rotational force of the actuator to control gear shift through a shift fork on the fork rail, and a parking unit that receives and receives the rotational force of the actuator to stop and release the parking gear through the parking sprag. In the gear shifting device for a multi-speed transmission,
The actuator consists of one control motor that transmits rotational force through a drive gear externally connected to the driven gear of the shifting unit and the parking unit,
The shifting unit
A shift fork installed movably on the fork rail to control a synchronizer for shifting;
A screw housing connected to the driven gear circumscribed with the driving gear through a connection shaft, and having a screw hole formed therein;
A screw is formed at one end and fastened to the screw hole of the screw housing, and first and second plunger grooves are formed on one side and the other side on the outer circumferential surface, respectively, and each plunger groove is on both sides between the first and second plunger grooves. A shift rail is formed adjacent to the first stopper, the second stopper;
A guide rail disposed parallel to the shift rail and having both ends fixed to the transmission housing, and forming third and fourth plunger grooves facing the first and second plunger grooves on one side and the other side;
The lower end is integrally connected to the shift fork, and from the outside of the first stopper through two through holes, the shift rail is mounted to the guide rail while being movably inserted into the shift rail and the guide rail. A first shift lug in which a first operation hole is formed in a vertical direction in the support and connecting the shift rail and the guide rail;
The first and third plungers according to the relative movement of the shift rail and the first shift lug with respect to the guide rail, while being inserted into the first operating hole of the first shift lug, between the shift rail and the guide rail A first plunger having both ends selectively inserted into the groove; And
An anti-rotation guider fitted in a fixed end portion of the shift rail and fixed to both ends of the guide rail to prevent rotation of the shift rail;
Gear shifting device for a multi-stage transmission of an electric vehicle comprising a.
제1항에 있어서,
상기 파킹 유닛은
파킹기어;
선단에 형성된 치합단이 상기 파킹기어에 대응하도록 배치되고, 후단부가 스프래그 축에 끼워진 상태로, 리턴 스프링에 의해 파킹 해제 방향으로 작동하도록 설치되는 파킹 스프래그;
상기 하단에 포켓부가 일체로 형성되며, 2개의 관통홀을 통해 상기 제2 스토퍼의 외측에서, 상기 시프트 레일과 상기 가이드 레일에 이동 가능하게 삽입된 상태로, 상기 가이드 레일에 대해 상기 시프트 레일을 지지하며, 상기 시프트 레일과 상기 가이드 레일을 연결하는 내부에 상하방향으로 제2 작동홀이 형성되는 제2 시프트 러그;
상기 제2 시프트 러그의 제2 작동홀에 삽입된 상태로, 상기 시프트 레일과 가이드 레일 사이에서, 상기 가이드 레일에 대한 상기 시프트 레일과 제2 시프트 러그의 상대적인 이동에 따라 상기 제2, 제4 플런저 홈에 양단이 선택적으로 삽입되는 제2 플런저;
변속기 하우징에 고정된 레버 축에 중앙을 통하여 회전 가능하게 끼워진 상태로, 리턴 스프링에 의해 상단이 상기 제2 시프트 러그의 포켓부에 끼워지는 파킹 레버; 및
선단부에 캠부가 형성되어 상기 파킹 스프래그의 선단부에 대응하여 배치되고, 후단은 상기 파킹 레버의 하단부에 연결되는 파킹 로드;
를 포함하는 전기 자동차의 다단 변속기용 기어 시프팅 장치.
According to claim 1,
The parking unit
Parking gear;
A parking sprag disposed at a tip end so as to correspond to the parking gear, the rear end being fitted to the sprag shaft, and installed to operate in a parking release direction by a return spring;
A pocket portion is integrally formed at the lower end, and the shift rail is supported with respect to the guide rail in a state that is movably inserted into the shift rail and the guide rail from the outside of the second stopper through two through holes. And a second shift lug in which a second operation hole is formed in an up and down direction in the interior connecting the shift rail and the guide rail;
The second and fourth plungers according to the relative movement of the shift rail and the second shift lug with respect to the guide rail, while being inserted into the second working hole of the second shift lug, between the shift rail and the guide rail A second plunger with both ends selectively inserted into the groove;
A parking lever rotatably fitted through the center to a lever shaft fixed to the transmission housing, the upper end being fitted to the pocket portion of the second shift lug by a return spring; And
A cam portion is formed at the tip portion and is disposed corresponding to the tip portion of the parking sprag, and the rear end is a parking rod connected to a lower portion of the parking lever;
Gear shifting device for a multi-stage transmission of an electric vehicle comprising a.
제2항에 있어서,
상기 파킹 레버는
상기 레버 축을 중심으로 회전 작동하여 상기 파킹 로드를 수평 작동시키도록 구성되는 전기 자동차의 다단 변속기용 기어 시프팅 장치.
According to claim 2,
The parking lever
Gear shifting device for a multi-stage transmission of an electric vehicle that is configured to rotate and operate the parking rod horizontally around the lever axis.
제2항에 있어서,
상기 파킹 로드는
선단부의 캠부가 상기 스프래그 축을 중심으로 힌지 작동하는 파킹 스프래그의 선단부를 눌러 파킹기어에 치합단이 치합되도록 구성되는 전기 자동차의 다단 변속기용 기어 시프팅 장치.
According to claim 2,
The parking rod
Gear shifting device for a multi-stage transmission of an electric vehicle, wherein the cam portion of the distal end is configured to press the distal end of the parking sprag hinged around the sprag shaft so that the engagement end is engaged with the parking gear.
제2항에 있어서,
상기 제1, 제2, 제3, 제4 플런저 홈은 각각 반구형상의 홈으로 형성되고,
상기 제1, 제2 플런저는 각 플런저 홈에 삽입되는 양단이 각각 반구면으로 형성되는 전기 자동차의 다단 변속기용 기어 시프팅 장치.
According to claim 2,
Each of the first, second, third, and fourth plunger grooves is formed as a hemispherical groove,
The first and second plungers are gear shifting devices for a multi-stage transmission of an electric vehicle in which both ends inserted into each of the plunger grooves are respectively formed in a hemispherical surface.
제1항에 있어서,
상기 구동기어는
상기 피동기어에 상기 제어모터의 회전력을 감속하여 전달하도록 기어비가 설정되는 전기 자동차의 다단 변속기용 기어 시프팅 장치.
According to claim 1,
The drive gear
Gear shifting device for a multi-stage transmission of an electric vehicle in which a gear ratio is set to decelerate and transmit the rotational force of the control motor to the driven gear.
제1항에 있어서,
상기 제1, 제2 플런저 홈 사이의 간격은 상기 제3, 제4 플런저 홈 사이의 간격과 동일하게 형성되는 전기 자동차의 다단 변속기용 기어 시프팅 장치.
According to claim 1,
The gear shifting device for a multi-stage transmission of an electric vehicle is formed to have the same spacing between the first and second plunger grooves.
제1항에 있어서,
상기 제1, 제2 스토퍼는
상기 시프트 레일 상에 각각 원형고리 형상으로 일체로 형성되는 전기 자동차의 다단 변속기용 기어 시프팅 장치.
According to claim 1,
The first and second stoppers
Gear shifting device for a multi-stage transmission of an electric vehicle that is formed integrally with each other on the shift rail in a circular ring shape.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114635952A (en) * 2022-03-30 2022-06-17 浙江无懈电机有限公司 Gear shifting mechanism on battery car and power assembly formed by same

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20050113306A (en) * 2004-05-25 2005-12-02 현대자동차주식회사 Shift apparatus for manual transmission
EP2275719A1 (en) * 2009-07-17 2011-01-19 Peugeot Citroën Automobiles SA Gearbox comprising a means for locking an output shaft and vehicle comprising such a gearbox
JP2013209025A (en) * 2012-03-30 2013-10-10 Fuji Heavy Ind Ltd Parking lock mechanism
JP2015124881A (en) * 2013-12-27 2015-07-06 本田技研工業株式会社 Parking lock device

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20050113306A (en) * 2004-05-25 2005-12-02 현대자동차주식회사 Shift apparatus for manual transmission
EP2275719A1 (en) * 2009-07-17 2011-01-19 Peugeot Citroën Automobiles SA Gearbox comprising a means for locking an output shaft and vehicle comprising such a gearbox
JP2013209025A (en) * 2012-03-30 2013-10-10 Fuji Heavy Ind Ltd Parking lock mechanism
JP2015124881A (en) * 2013-12-27 2015-07-06 本田技研工業株式会社 Parking lock device

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114635952A (en) * 2022-03-30 2022-06-17 浙江无懈电机有限公司 Gear shifting mechanism on battery car and power assembly formed by same

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