KR20200091973A - 차량의 파워트레인 - Google Patents

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KR20200091973A
KR20200091973A KR1020190008488A KR20190008488A KR20200091973A KR 20200091973 A KR20200091973 A KR 20200091973A KR 1020190008488 A KR1020190008488 A KR 1020190008488A KR 20190008488 A KR20190008488 A KR 20190008488A KR 20200091973 A KR20200091973 A KR 20200091973A
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Abstract

본 발명은 입력축에 구비된 구동기어들과; 디퍼렌셜이 연결된 출력축과; 상기 출력축에 설치된 제1피동기어, 제2피동기어 및 제3피동기어와; 상기 제1피동기어 또는 제2피동기어를 상기 출력축에 선택적으로 연결시키기 위해 구비된 제1클러치와; 상기 출력축에 설치된 제1허브와; 상기 제2피동기어 또는 제3피동기어를 상기 제1허브에 선택적으로 연결시키기 위해 구비된 제2클러치와; 상기 디퍼렌셜에 연결된 두 드라이브샤프트와; 상기 출력축에 설치된 제2허브와; 상기 제2허브를 선정 드라이브샤프트와 상기 제1허브에 선택적으로 연결시키기 위한 제3클러치와; 상기 제2허브를 상기 출력축에 연결시킬 수 있도록 구비된 제4클러치를 포함하여 구성된다.

Description

차량의 파워트레인{POWERTRAIN FOR VEHICLE}
본 발명은 차량의 파워트레인에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 LSD(Limited Slip Differential) 기능을 구비한 차량의 파워트레인 구성에 관한 기술이다.
차량의 파워트레인에 있어서, 디퍼렌셜은 필수적이지만, 저마찰로나 험로 등에서는 오히려 차동작용에 의해 차량의 주행이 불가능해질 수 있으며, 이를 해결하기 위해 파워트레인에 LSD 기능을 구비할 필요가 있다.
상기한 바와 같은 파워트레인은 가급적 간단한 구성을 가지면서도, LSD 기능을 구현할 수 있고 동력 전달 손실이 작아서, 높은 동력전달효율을 확보하는 것이 바람직하다.
상기 발명의 배경이 되는 기술로서 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.
KR 10-2012-0118925 A
본 발명은 상기한 바와 같은 필요성에 따라 안출된 것으로서, 비교적 간단한 구성으로 이루어지면서도 LSD 기능을 구현할 수 있고, 차량의 주행 중 동력 전달 손실을 최소화하여 높은 동력 전달 효율을 확보할 수 있도록 함으로써, 차량의 구동성능과 연비 및 주행거리를 향상시킬 수 있도록 한 차량의 변속기를 제공함에 그 목적이 있다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명 차량의 파워트레인은,
동력을 입력 받는 입력축과;
상기 입력축에 구비된 구동기어들과;
상기 입력축에 평행하게 배치되고 디퍼렌셜이 연결된 출력축과;
상기 구동기어들과 치합되어 각각 변속단을 형성하도록 상기 출력축에 회전 가능하게 설치된 제1피동기어, 제2피동기어 및 제3피동기어와;
상기 제1피동기어 또는 제2피동기어를 상기 출력축에 선택적으로 연결시키기 위해 구비된 제1클러치와;
상기 출력축에 회전 가능하게 설치된 제1허브와;
상기 제2피동기어 또는 제3피동기어를 상기 제1허브에 선택적으로 연결시키기 위해 구비된 제2클러치와;
상기 디퍼렌셜로부터 서로 대향되는 방향으로 동력을 인출하도록 설치된 두 드라이브샤프트와;
상기 출력축에 회전 가능하게 설치된 제2허브와;
상기 제2허브를 상기 두 드라이브샤프트 중 어느 하나인 선정 드라이브샤프트와 상기 제1허브에 선택적으로 연결시키기 위한 제3클러치와;
상기 제2허브를 상기 출력축에 연결시킬 수 있도록 구비된 제4클러치;
를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
상기 제1클러치와 제2클러치 및 제3클러치는 각각의 슬리브가 상기 입력축의 축방향을 따라 직선 슬라이딩함에 의해 동력의 연결 및 차단이 이루어지도록 하는 기어치합식 클러치로 이루어지고;
상기 제4클러치는 마찰력의 증감에 의해 전달되는 토크의 크기가 연속적으로 변화하는 마찰클러치로 구성될 수 있다.
상기 제1구동기어와 제1피동기어는 1단 기어비를 형성하고, 상기 제2구동기어와 제2피동기어는 2단 기어비를 형성하며, 상기 제3구동기어와 제3피동기어는 3단 기어비를 형성할 수 있다.
또한, 상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명 차량의 파워트레인은,
다수의 구동기어가 구비된 입력축과;
상기 입력축과 평행하게 배치되고 디퍼렌셜이 연결된 출력축과;
상기 구동기어에 각각 치합되어 일련의 변속단을 형성하도록 상기 출력축에 회전 가능하게 설치된 제1피동기어, 제2피동기어 및 제3피동기어와;
상기 제1피동기어 또는 제2피동기어를 상기 출력축에 연결시킬 수 있도록 설치된 제1클러치와;
상기 제2피동기어 또는 제3피동기어를 상기 출력축에 연결시킬 수 있도록, 상기 제2피동기어 및 제3피동기어로부터 상기 출력축을 향해 차례로 설치된 제2클러치, 제3클러치 및 제4클러치와;
상기 디퍼렌셜로부터 서로 대향되는 방향으로 동력을 인출하도록 설치된 두 드라이브샤프트;
를 포함하여 구성되고,
상기 제3클러치는 상기 제2클러치를 상기 제4클러치에 연결시키는 상태와, 상기 두 드라이브샤프트 중 어느 하나인 선정 드라이브샤프트를 상기 제4클러치에 연결시키는 상태를 선택할 수 있도록 구성된 것을 특징으로 한다.
상기 제1클러치와 제2클러치 및 제3클러치는 각각의 슬리브가 상기 입력축의 축방향을 따라 직선 슬라이딩함에 의해 동력의 연결 및 차단이 이루어지도록 하는 기어치합식 클러치로 이루어지고;
상기 제4클러치는 마찰력의 증감에 의해 전달되는 토크의 크기가 연속적으로 변화하는 마찰클러치로 구성될 수 있다.
상기 제1구동기어와 제1피동기어는 상기 일련의 변속단들 중 가장 큰 기어비를 가지고, 상기 제3구동기어와 제3피동기어는 가장 작은 기어비를 가져서, 상기 제1구동기어와 제1피동기어는 1단 기어비를 형성하고, 상기 제2구동기어와 제2피동기어는 2단 기어비를 형성하며, 상기 제3구동기어와 제3피동기어는 3단 기어비를 형성할 수 있다.
또한, 상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 차량의 파워트레인은,
다수의 구동기어가 구비된 입력축과;
상기 입력축과 평행하게 배치되고 디퍼렌셜이 연결된 출력축과;
상기 구동기어에 각각 치합되어 일련의 변속단을 형성하도록 상기 출력축에 회전 가능하게 설치된 제1피동기어, 제2피동기어 및 제3피동기어와;
상기 제1피동기어 또는 제2피동기어를 상기 출력축에 연결시킬 수 있도록 설치된 제1클러치와;
상기 제1피동기어 또는 제3피동기어를 상기 출력축에 연결시킬 수 있도록 설치된 제2클러치와;
상기 제2피동기어를 상기 출력축에 연결시킬 수 있도록, 상기 제2피동기어로부터 출력축을 향해 차례로 설치된 제3클러치 및 제4클러치와;
상기 디퍼렌셜로부터 서로 대향되는 방향으로 동력을 인출하도록 설치된 두 드라이브샤프트;
를 포함하여 구성되고,
상기 제3클러치는 상기 제2피동기어를 상기 제4클러치에 연결시키는 상태와, 상기 두 드라이브샤프트 중 어느 하나인 선정 드라이브샤프트를 상기 제4클러치에 연결시키는 상태를 선택할 수 있도록 구성된 것을 특징으로 한다.
상기 제1클러치와 제2클러치 및 제3클러치는 각각의 슬리브가 상기 입력축의 축방향을 따라 직선 슬라이딩함에 의해 동력의 연결 및 차단이 이루어지도록 하는 기어치합식 클러치로 이루어지고;
상기 제4클러치는 마찰력의 증감에 의해 전달되는 토크의 크기가 연속적으로 변화하는 마찰클러치로 구성될 수 있다.
상기 제1구동기어와 제1피동기어는 1단 기어비를 형성하고, 상기 제2구동기어와 제2피동기어는 2단 기어비를 형성하며, 상기 제3구동기어와 제3피동기어는 3단 기어비를 형성할 수 있다.
본 발명은 비교적 간단한 구성으로 이루어지면서도 LSD 기능을 구현할 수 있고, 차량의 주행 중 동력 전달 손실을 최소화하여 높은 동력 전달 효율을 확보할 수 있도록 함으로써, 차량의 구동성능과 연비 및 주행거리를 향상시킬 수 있도록 한다.
도 1은 본 발명에 따른 차량의 파워트레인의 구성도,
도 2는 도 1의 파워트레인이 1단 작동모드를 구현하는 상태를 도시한 도면,
도 3은 도 1의 파워트레인이 1단-LSD 작동모드를 구현하는 상태를 도시한 도면,
도 4는 도 1의 파워트레인이 2단 작동모드를 구현하는 상태를 도시한 도면,
도 5는 도 1의 파워트레인이 2단-LSD 작동모드를 구현하는 상태를 도시한 도면,
도 6은 도 1의 파워트레인이 1단에서 2단으로 변속하는 과정을 설명한 도면,
도 7은 도 1의 파워트레인이 3단 작동모드를 구현하는 상태를 도시한 도면,
고 8은 본 발명의 다른 실시예를 도시한 도면이다.
도 1과 도 8을 참조하면, 본 발명 차량의 파워트레인의 실시예들은, 동력을 입력 받는 입력축(IN)과; 상기 입력축(IN)에 구비된 구동기어들과; 상기 입력축(IN)에 평행하게 배치되고 디퍼렌셜(DF)이 연결된 출력축(OUT)과; 상기 구동기어들과 치합되어 각각 변속단을 형성하도록 상기 출력축(OUT)에 회전 가능하게 설치된 제1피동기어(P1), 제2피동기어(P2) 및 제3피동기어(P3)와; 상기 제1피동기어(P1) 또는 제2피동기어(P2)를 상기 출력축(OUT)에 선택적으로 연결시키기 위해 구비된 제1클러치(CL1)와; 상기 출력축(OUT)에 회전 가능하게 설치된 제1허브(HB1)와; 상기 제2피동기어(P2) 또는 제3피동기어(P3)를 상기 제1허브(HB1)에 선택적으로 연결시키기 위해 구비된 제2클러치(CL2)와; 상기 디퍼렌셜(DF)로부터 서로 대향되는 방향으로 동력을 인출하도록 설치된 두 드라이브샤프트(DS)와; 상기 출력축(OUT)에 회전 가능하게 설치된 제2허브(HB2)와; 상기 제2허브(HB2)를 상기 두 드라이브샤프트(DS) 중 어느 하나인 선정 드라이브샤프트(DS)와 상기 제1허브(HB1)에 선택적으로 연결시키기 위한 제3클러치(CL3)와; 상기 제2허브(HB2)를 상기 출력축(OUT)에 연결시킬 수 있도록 구비된 제4클러치(CL4)를 포함하여 구성된다.
즉, 본 발명은 상기 입력축(IN)에 연결되는 모터 등과 같은 구동원의 동력을 상기 구동기어들과 이들에 치합되는 제1피동기어(P1), 제2피동기어(P2) 및 제3피동기어(P3)에 의해 상기 출력축(OUT)으로 전달함으로써, 다수의 변속단을 구현할 수 있도록 된 것이다.
따라서, 상기 구동기어들은 상기 제1피동기어(P1)에 치합되는 제1구동기어(D1), 상기 제2피동기어(P2)에 치합되는 제2구동기어(D2) 및 상기 제3피동기어(P3)에 치합되는 제3구동기어(D3)로 구성된다.
상기 제2클러치(CL2)와 제3클러치(CL3) 및 제4클러치(CL4)는 상기 제2피동기어(P2) 또는 제3피동기어(P3)를 상기 출력축(OUT)에 연결시킬 수 있도록, 상기 제2피동기어(P2) 및 제3피동기어(P3)로부터 상기 출력축(OUT)을 향해 차례로 설치된 구성이다.
특히, 상기 제3클러치(CL3)는 상기 제2클러치(CL2)를 상기 제4클러치(CL4)에 연결시키는 상태와, 상기 두 드라이브샤프트(DS) 중 어느 하나인 선정 드라이브샤프트(DS)를 상기 제4클러치(CL4)에 연결시키는 상태를 선택할 수 있도록 구성되어, 상기 제3클러치(CL3)가 상기 선정 드라이브샤프트(DS)를 상기 제4클러치(CL4)에 연결한 상태에서 상기 제4클러치(CL4)의 마찰력을 조절함에 의해 차동제한 기능을 구현할 수 있도록 되어 있다.
본 실시예에서 상기 선정 드라이브샤프트(DS)는 도면상 좌측 구동륜으로 연결되는 좌측의 드라이브샤프트(DS)인데, 우측 구동륜으로 연결되는 드라이브샤프트(DS)도 상기 선정 드라이브샤프트(DS)로 기능하도록 구성할 수 있음은 물론이다.
본 실시예들에서, 상기 제1클러치(CL1)와 제2클러치(CL2) 및 제3클러치(CL3)는 각각의 슬리브가 상기 입력축(IN)의 축방향을 따라 직선 슬라이딩함에 의해 동력의 연결 및 차단이 이루어지도록 하는 기어치합식 클러치로 이루어지고, 상기 제4클러치(CL4)는 마찰력의 증감에 의해 전달되는 토크의 크기가 연속적으로 변화하는 마찰클러치로 구성된다.
상기 마찰클러치는 클러치의 결합력을 조절함에 의해 클러치의 마찰력이 변화하고, 이에 의해 클러치를 통해 전달되는 토크가 연속적으로 가변될 수 있는 건식 또는 습식 클러치 등이 될 수 있으며, 상기 기어치합식 클러치는 도그클러치나 동기장치 등과 같이 기어가 치합된 상태에 의해 동력을 전달하고, 일단 기어가 치합된 상태에서는 별도로 치합 상태를 유지하기 위한 외부 동력을 요구하지 않는 방식의 클러치를 의미한다.
상기 제1클러치(CL1), 제2클러치(CL2), 제3클러치(CL3) 및 제4클러치(CL4)는 별도의 컨트롤러에 의해 각각 제어되도록 구성되며, 상기 제1클러치(CL1), 제2클러치(CL2), 제3클러치(CL3)는 각각 별도의 액츄에이터가 쉬프트포크를 직선 이동시켜서 슬리브를 상기 입력축(IN)의 축방향을 따라 직선 슬라이딩시키는 메커니즘에 의해 구동되도록 구성할 수 있다.
도 1의 실시예에서, 상기 제1구동기어(D1)와 제1피동기어(P1)는 상기 파워트레인에서 구현 가능한 가장 큰 기어비를 가지고, 상기 제3구동기어(D3)와 제3피동기어(P3)는 가장 작은 기어비를 가져서, 상기 제1구동기어(D1)와 제1피동기어(P1)는 1단 기어비를 형성하고, 상기 제2구동기어(D2)와 제2피동기어(P2)는 2단 기어비를 형성하며, 상기 제3구동기어(D3)와 제3피동기어(P3)는 3단 기어비를 형성하도록 되어 있다.
참고로, 상기 도 1에 도시된 디퍼렌셜(DF)은 Spur-gear differential를 의미하는 것이지만, 이에 한정될 것은 아니고 베벨기어를 사용하는 일반적인 차동장치의 구성이나 유성기어 방식이 사용될 수도 있을 것이다.
도 2는 본 발명의 파워트레인이 1단 작동모드를 구현하는 상태를 도시한 것으로서, 상기 제1클러치(CL1)로 제1피동기어(P1)와 상기 출력축(OUT)을 직결시켜서, 상기 입력축(IN)에 연결된 모터에서 제공되는 동력이 상기 디퍼렌셜(DF)을 통하여 좌우의 드라이브샤프트(DS)를 통해 구동륜으로 제공되는 상태를 나타낸다.
도 3은 본 발명의 파워트레인이 1단-LSD 작동모드를 구현하는 상태를 도시한 것으로서, 도 2와 같이 제1클러치(CL1)가 제1피동기어(P1)를 출력축(OUT)에 연결하여 1단 변속단을 형성한 상태에서, 상기 제3클러치(CL3)로 상기 제2허브(HB2)를 상기 선정 드라이브샤프트(DS)에 연결하고, 상기 제4클러치(CL4)를 체결함에 의해 구현된다.
예컨대, 도 3과 같은 상태에서, 상기 제4클러치(CL4)를 완전히 체결하면, 상기 출력축(OUT)과 두 드라이브샤프트(DS)는 실질적으로 일체화되어 동일한 속도로 회전하게 됨으로써, 상기 디퍼렌셜(DF)의 차동작동을 완전히 제한하게 되는 것이며, 상기 제4클러치(CL4)의 체결 정도를 낮춤에 따라 그에 따라 차동제한 작용도 줄어들게 되는 것이다.
도 4는 본 발명의 파워트레인이 2단 작동모드를 구현하는 상태를 도시한 것으로서, 상기 제1클러치(CL1)로 상기 제2피동기어(P2)를 상기 출력축(OUT)에 연결시켜서, 상기 입력축(IN)의 동력이 2단 변속비로 변속된 후 상기 출력축(OUT)과 디퍼렌셜(DF)을 통해 구동륜으로 인출되는 상태이다.
도 5는 본 발명의 파워트레인이 2단-LSD 작동모드를 구현하는 상태를 도시한 것으로서, 도 4와 같이 제1클러치(CL1)가 제2피동기어(P2)를 출력축(OUT)에 연결하여 2단 변속단을 형성한 상태에서, 상기 제3클러치(CL3)로 상기 제2허브(HB2)를 상기 선정 드라이브샤프트(DS)에 연결하고, 상기 제4클러치(CL4)를 체결함에 의해 구현된다.
1단에서 2단으로의 변속은, 도 2와 같은 상태에서, 상기 제2클러치(CL2)로 제2피동기어(P2)를 제1허브(HB1)에 연결시키고, 상기 제3클러치(CL3)로 상기 제1허브(HB1)를 제2허브(HB2)에 연결시켜서, 결국 상기 제4클러치(CL4)만 체결시키면, 상기 제2피동기어(P2)를 상기 제2클러치(CL2)와 제3클러치(CL3)를 통해 상기 출력축(OUT)에 연결시킬 수 있는 상태가 되도록 한 후, 도 6에 도시된 바와 같이 상기 제4클러치(CL4)를 슬립시키는 과정을 수행한다.
도 6과 같이 제4클러치(CL4)를 슬립시키면서, 이후 상기 제1클러치(CL1)를 중립으로 해제시키고, 이때 상기 제4클러치(CL4)를 결합력을 증가시키면서 상기 입력축(IN)에 연결된 모터의 속도를 낮추어서 2단 속도로 동기화시킨다.
이후, 상기 제1클러치(CL1)로 상기 제2피동기어(P2)를 상기 출력축(OUT)에 연결시키고 상기 제4클러치(CL4)를 해제하여 2단을 구현한다.
그 이후에는 상기 제2클러치(CL2)와 제3클러치(CL3)를 중립으로 해제한다.
이와 같이 본 발명에 의하면, 종래의 싱크로메시 방식 변속메커니즘을 사용하여, 높은 동력전달 효율을 확보할 수 있으면서도, 종래 이 변속메커니즘의 단점인 변속 시의 토크인터럽션(Torque Interruption)을 방지할 수 있어서, 부드러운 변속감을 확보할 수 있다는 장점이 있다.
또한, 도 4와 같은 2단 작동모드에서 3단 작동모드로의 변속은 상기 1단에서 2단으로의 변속과 유사하게, 상기 제2클러치(CL2)로 상기 제3피동기어(P3)를 상기 제1허브(HB1)에 연결하고, 상기 제3클러치(CL3)로 상기 제2허브(HB2)를 상기 제4클러치(CL4)를 통해 상기 출력축(OUT)에 연결한 상태에서, 상기 제4클러치(CL4)를 슬립시키면서, 상기 제1클러치(CL1)를 중립으로 해제한 후, 상기 제4클러치(CL4)를 완전히 체결하여 도 7과 같은 상태로 구현한다.
따라서, 변속 중 토크인터럽션은 발생하지 않지만, 3단 작동모드를 유지하기 위해서는 상기 제4클러치(CL4)를 계속해서 체결상태로 해야 하며, 3단 상태에서 차동제한 기능은 발휘할 수 없다.
도 8은 본 발명에 따른 차량의 파워트레인의 다른 실시예를 도시한 것으로서, 다수의 구동기어가 구비된 입력축(IN)과; 상기 입력축(IN)과 평행하게 배치되고 디퍼렌셜(DF)이 연결된 출력축(OUT)과; 상기 구동기어에 각각 치합되어 일련의 변속단을 형성하도록 상기 출력축(OUT)에 회전 가능하게 설치된 제1피동기어(P1), 제2피동기어(P2) 및 제3피동기어(P3)와; 상기 제1피동기어(P1) 또는 제2피동기어(P2)를 상기 출력축(OUT)에 연결시킬 수 있도록 설치된 제1클러치(CL1)와; 상기 제1피동기어(P1) 또는 제3피동기어(P3)를 상기 출력축(OUT)에 연결시킬 수 있도록 설치된 제2클러치(CL2)와; 상기 제2피동기어(P2)를 상기 출력축(OUT)에 연결시킬 수 있도록, 상기 제2피동기어(P2)로부터 출력축(OUT)을 향해 차례로 설치된 제3클러치(CL3) 및 제4클러치(CL4)와; 상기 디퍼렌셜(DF)로부터 서로 대향되는 방향으로 동력을 인출하도록 설치된 두 드라이브샤프트(DS)를 포함하여 구성된다.
상기 제3클러치(CL3)는 상기 제2피동기어(P2)를 상기 제4클러치(CL4)에 연결시키는 상태와, 상기 두 드라이브샤프트(DS) 중 어느 하나인 선정 드라이브샤프트(DS)를 상기 제4클러치(CL4)에 연결시키는 상태를 선택할 수 있도록 구성된다.
즉, 상기 제1클러치(CL1)와 제2클러치(CL2)가 모두 상기 제1피동기어(P1), 제2피동기어(P2) 또는 제3피동기어(P3)를 상기 출력축(OUT)에 직결시킬 수 있는 구성이다.
본 실시예에서도, 상기 제1클러치(CL1)와 제2클러치(CL2) 및 제3클러치(CL3)는 각각의 슬리브가 상기 입력축(IN)의 축방향을 따라 직선 슬라이딩함에 의해 동력의 연결 및 차단이 이루어지도록 하는 기어치합식 클러치로 이루어지고; 상기 제4클러치(CL4)는 마찰력의 증감에 의해 전달되는 토크의 크기가 연속적으로 변화하는 마찰클러치로 구성된다.
본 실시예에서, 상기 제1구동기어(D1)와 제1피동기어(P1)는 1단 기어비를 형성하고, 상기 제2구동기어(D2)와 제2피동기어(P2)는 2단 기어비를 형성하며, 상기 제3구동기어(D3)와 제3피동기어(P3)는 3단 기어비를 형성하도록 하였다.
따라서, 본 실시예에서는 상기 제1클러치(CL1)로 제1피동기어(P1) 또는 제2피동기어(P2)를 출력축(OUT)에 직결시킨 상태에서 상기 제3클러치(CL3)로 선정 드라이브샤프트(DS)를 상기 제4클러치(CL4)에 연결시키고, 상기 제4클러치(CL4)를 제어함에 의해 차동제한 기능을 구현할 수 있음은 물론, 상기 제2클러치(CL2)로 상기 제1피동기어(P1) 또는 제3피동기어(P3)를 상기 출력축(OUT)에 직결시키고, 상기 제3클러치(CL3)로 선정 드라이브샤프트(DS)를 상기 제4클러치(CL4)에 연결시킨 상태에서 상기 제4클러치(CL4)를 제어하면, 역시 차동제한 기능을 구현할 수 있다.
즉, 본 실시예는 도 1의 실시예와 달리 1단과 2단은 물론 3단에서도 차동제한 기능을 구현할 수 있다.
또한, 본 실시예에서는 상기한 바와 같이 제1피동기어(P1)와, 제2피동기어(P2) 및 제3피동기어(P3)를 각각 상기 출력축(OUT)에 상기 제1클러치(CL1) 또는 제2클러치(CL2)로 직결시킬 수 있어서, 각 변속단의 유지에 상기 제4클러치(CL4)를 계속 체결하고 있어야할 필요가 없으므로, 변속단 유지를 위한 에너지 소모를 저감할 수 있는 장점이 있다.
한편, 본 실시예에서 변속 시 토크인터럽션 방지는 상기 도 1의 실시예와 유사하게 상기 제3클러치(CL3)로 제2피동기어(P2)를 상기 제4클러치(CL4)에 연결한 상태에서 상기 제4클러치(CL4)를 슬립제어하여 구현할 수 있다.
본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.
CL1; 제1클러치
CL2; 제2클러치
CL3; 제3클러치
CL4; 제4클러치
IN; 입력축
DF; 디퍼렌셜
OUT; 출력축
D1; 제1구동기어
D2; 제2구동기어
D3; 제3구동기어
P1; 제1피동기어
P2; 제2피동기어
P3; 제3피동기어
DS; 드라이브샤프트
HB1; 제1허브
HB2; 제2허브

Claims (9)

  1. 동력을 입력 받는 입력축과;
    상기 입력축에 구비된 구동기어들과;
    상기 입력축에 평행하게 배치되고 디퍼렌셜이 연결된 출력축과;
    상기 구동기어들과 치합되어 각각 변속단을 형성하도록 상기 출력축에 회전 가능하게 설치된 제1피동기어, 제2피동기어 및 제3피동기어와;
    상기 제1피동기어 또는 제2피동기어를 상기 출력축에 선택적으로 연결시키기 위해 구비된 제1클러치와;
    상기 출력축에 회전 가능하게 설치된 제1허브와;
    상기 제2피동기어 또는 제3피동기어를 상기 제1허브에 선택적으로 연결시키기 위해 구비된 제2클러치와;
    상기 디퍼렌셜로부터 서로 대향되는 방향으로 동력을 인출하도록 설치된 두 드라이브샤프트와;
    상기 출력축에 회전 가능하게 설치된 제2허브와;
    상기 제2허브를 상기 두 드라이브샤프트 중 어느 하나인 선정 드라이브샤프트와 상기 제1허브에 선택적으로 연결시키기 위한 제3클러치와;
    상기 제2허브를 상기 출력축에 연결시킬 수 있도록 구비된 제4클러치;
    를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 차량의 파워트레인.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1클러치와 제2클러치 및 제3클러치는 각각의 슬리브가 상기 입력축의 축방향을 따라 직선 슬라이딩함에 의해 동력의 연결 및 차단이 이루어지도록 하는 기어치합식 클러치로 이루어지고;
    상기 제4클러치는 마찰력의 증감에 의해 전달되는 토크의 크기가 연속적으로 변화하는 마찰클러치로 구성된 것
    을 특징으로 하는 차량의 파워트레인.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1구동기어와 제1피동기어는 1단 기어비를 형성하고, 상기 제2구동기어와 제2피동기어는 2단 기어비를 형성하며, 상기 제3구동기어와 제3피동기어는 3단 기어비를 형성하는 것
    을 특징으로 하는 차량의 파워트레인.
  4. 다수의 구동기어가 구비된 입력축과;
    상기 입력축과 평행하게 배치되고 디퍼렌셜이 연결된 출력축과;
    상기 구동기어에 각각 치합되어 일련의 변속단을 형성하도록 상기 출력축에 회전 가능하게 설치된 제1피동기어, 제2피동기어 및 제3피동기어와;
    상기 제1피동기어 또는 제2피동기어를 상기 출력축에 연결시킬 수 있도록 설치된 제1클러치와;
    상기 제2피동기어 또는 제3피동기어를 상기 출력축에 연결시킬 수 있도록, 상기 제2피동기어 및 제3피동기어로부터 상기 출력축을 향해 차례로 설치된 제2클러치, 제3클러치 및 제4클러치와;
    상기 디퍼렌셜로부터 서로 대향되는 방향으로 동력을 인출하도록 설치된 두 드라이브샤프트;
    를 포함하여 구성되고,
    상기 제3클러치는 상기 제2클러치를 상기 제4클러치에 연결시키는 상태와, 상기 두 드라이브샤프트 중 어느 하나인 선정 드라이브샤프트를 상기 제4클러치에 연결시키는 상태를 선택할 수 있도록 구성된 것
    을 특징으로 하는 차량의 파워트레인.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 제1클러치와 제2클러치 및 제3클러치는 각각의 슬리브가 상기 입력축의 축방향을 따라 직선 슬라이딩함에 의해 동력의 연결 및 차단이 이루어지도록 하는 기어치합식 클러치로 이루어지고;
    상기 제4클러치는 마찰력의 증감에 의해 전달되는 토크의 크기가 연속적으로 변화하는 마찰클러치로 구성된 것
    을 특징으로 하는 차량의 파워트레인.
  6. 청구항 4에 있어서,
    상기 제1구동기어와 제1피동기어는 상기 일련의 변속단들 중 가장 큰 기어비를 가지고, 상기 제3구동기어와 제3피동기어는 가장 작은 기어비를 가져서, 상기 제1구동기어와 제1피동기어는 1단 기어비를 형성하고, 상기 제2구동기어와 제2피동기어는 2단 기어비를 형성하며, 상기 제3구동기어와 제3피동기어는 3단 기어비를 형성하는 것
    을 특징으로 하는 차량의 파워트레인.
  7. 다수의 구동기어가 구비된 입력축과;
    상기 입력축과 평행하게 배치되고 디퍼렌셜이 연결된 출력축과;
    상기 구동기어에 각각 치합되어 일련의 변속단을 형성하도록 상기 출력축에 회전 가능하게 설치된 제1피동기어, 제2피동기어 및 제3피동기어와;
    상기 제1피동기어 또는 제2피동기어를 상기 출력축에 연결시킬 수 있도록 설치된 제1클러치와;
    상기 제1피동기어 또는 제3피동기어를 상기 출력축에 연결시킬 수 있도록 설치된 제2클러치와;
    상기 제2피동기어를 상기 출력축에 연결시킬 수 있도록, 상기 제2피동기어로부터 출력축을 향해 차례로 설치된 제3클러치 및 제4클러치와;
    상기 디퍼렌셜로부터 서로 대향되는 방향으로 동력을 인출하도록 설치된 두 드라이브샤프트;
    를 포함하여 구성되고,
    상기 제3클러치는 상기 제2피동기어를 상기 제4클러치에 연결시키는 상태와, 상기 두 드라이브샤프트 중 어느 하나인 선정 드라이브샤프트를 상기 제4클러치에 연결시키는 상태를 선택할 수 있도록 구성된 것
    을 특징으로 하는 차량의 파워트레인.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 제1클러치와 제2클러치 및 제3클러치는 각각의 슬리브가 상기 입력축의 축방향을 따라 직선 슬라이딩함에 의해 동력의 연결 및 차단이 이루어지도록 하는 기어치합식 클러치로 이루어지고;
    상기 제4클러치는 마찰력의 증감에 의해 전달되는 토크의 크기가 연속적으로 변화하는 마찰클러치로 구성된 것
    을 특징으로 하는 차량의 파워트레인.
  9. 청구항 7에 있어서,
    상기 제1구동기어와 제1피동기어는 1단 기어비를 형성하고, 상기 제2구동기어와 제2피동기어는 2단 기어비를 형성하며, 상기 제3구동기어와 제3피동기어는 3단 기어비를 형성하는 것
    을 특징으로 하는 차량의 파워트레인.
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