KR20200100246A - 차량의 파워트레인 - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 입력축에 구비된 구동기어들과; 디퍼렌셜이 연결된 출력축과; 상기 구동기어들과 치합되어 각각 변속단을 형성하도록 상기 출력축에 회전 가능하게 설치된 제1피동기어 및 제2피동기어와; 제1클러치 및 제2클러치와; 상기 디퍼렌셜로부터 서로 대향되는 방향으로 동력을 인출하도록 설치된 두 드라이브샤프트와; 상기 제2클러치를 통해 상기 출력축에 연결된 상태에서, 상기 입력축의 축방향을 따라 슬라이딩함에 의해, 상기 두 드라이브샤프트 중 어느 하나인 선정 드라이브샤프트와, 상기 제2피동기어 및 상기 출력축 사이의 연결관계를 변화시킬 수 있도록 구비된 제3클러치를 포함하여 구성된다.
Description
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.
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 및 제2피동기어와;
상기 제1피동기어를 상기 출력축에 선택적으로 연결시키기 위해 구비된 제1클러치와;
상기 제2피동기어를 상기 출력축에 선택적으로 연결시키기 위해 구비된 제2클러치와;
상기 디퍼렌셜로부터 서로 대향되는 방향으로 동력을 인출하도록 설치된 두 드라이브샤프트와;
상기 제2클러치를 통해 상기 출력축에 연결된 상태에서, 상기 입력축의 축방향을 따라 슬라이딩함에 의해, 상기 두 드라이브샤프트 중 어느 하나인 선정 드라이브샤프트와, 상기 제2피동기어 및 상기 출력축 사이의 연결관계를 변화시킬 수 있도록 구비된 제3클러치;
를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
상기 제3클러치는
상기 제2클러치를 통해 상기 출력축에 연결된 허브에 스플라인 결합된 메인슬리브와;
상기 메인슬리브에 대해 축방향의 슬라이딩은 제한되고, 상대회전은 가능하도록 설치된 서브슬리브를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 메인슬리브는 상기 선정드라이브샤프트에 치합될 수 있도록 형성된 제1스플라인과, 상기 제2피동기어에 치합될 수 있도록 형성된 제2스플라인을 구비하고;
상기 서브슬리브는 상기 출력축에 치합될 수 있도록 형성된 제3스플라인과, 상기 제2피동기어에 치합될 수 있도록 형성된 제4스플라인을 구비할 수 있다.
상기 메인슬리브는 상기 축방향을 따라 차례로 배치된 5개의 서로 구분되는 위치로 슬라이딩 가능하도록 설치되고;
상기 5개의 위치는, 차례로 1lsd, 1, N, 2, 2lsd의 위치로서, 상기 메인슬리브가 각 위치에 차례로 이동함에 따라,
상기 1lsd 위치에서는 상기 제1스플라인이 상기 선정드라이브 샤프트에 치합되고;
상기 1 위치에서는 상기 모든 스플라인이 어디에도 치합되지 않은 상태이며;
상기 N 위치에서는 상기 제2스플라인이 상기 제2피동기어에 치합된 상태이고;
상기 2 위치에서는 상기 제3스플라인이 상기 출력축에 치합되고, 상기 제4스플라인인 상기 제2피동기어에 치합되어, 상기 제2피동기어를 상기 출력축에 직결시키는 상태이며;
상기 2lsd 위치에서는 상기 제3스플라인이 상기 출력축에 치합되고, 상기 제4스플라인인 상기 제2피동기어에 치합되며, 상기 제1스플라인이 상기 선정드라이브샤프트에 치합되도록 구성될 수 있다.
상기 선정드라이브샤프트에는, 상기 메인슬리브가 1lsd 위치에 있을 때, 상기 제1스플라인이 치합되는 제1결합부와, 상기 메인슬리브가 2lsd 위치에 있을 때, 상기 제1스플라인이 치합되는 제2결합부가 상기 축방향을 따라 서로 이격되어 형성될 수 있다.
상기 제2피동기어에는, 상기 메인슬리브가 N 위치에 있을 때, 상기 제2스플라인이 치합되는 제3결합부와, 상기 메인슬리브가 2 위치 및 2lsd 위치에 있을 때, 상기 제4스플라인이 치합되는 제4결합부가 반경방향으로 서로 이격되어 형성될 수 있다.
상기 입력축에는 상기 제1피동기어에 치합되는 제1구동기어가 일체로 구비되고;
상기 입력축에는 상기 제2피동기어에 치합되는 제2구동기어가 일체로 구비되며;
상기 제1구동기어와 제1피동기어가 형성하는 변속비는 상기 제2구동기어와 제2피동기어가 형성하는 변속비보다 크게 형성될 수 있다.
상기 제1클러치와 제2클러치는 마찰클러치로 구성될 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 구조를 설명한 도면,
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 도면이다.
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 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명 차량의 파워트레인의 실시예는 동력을 입력 받는 입력축(IN)과; 상기 입력축(IN)에 구비된 구동기어들(D1, D2)과; 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) 및 제2피동기어(P2)와; 상기 제1피동기어(P1)를 상기 출력축(OUT)에 선택적으로 연결시키기 위해 구비된 제1클러치(CL1)와; 상기 제2피동기어(P2)를 상기 출력축(OUT)에 선택적으로 연결시키기 위해 구비된 제2클러치(CL2)와; 상기 디퍼렌셜(DF)로부터 서로 대향되는 방향으로 동력을 인출하도록 설치된 두 드라이브샤프트(DS)와; 상기 제2클러치(CL2)를 통해 상기 출력축(OUT)에 연결된 상태에서, 상기 입력축(IN)의 축방향을 따라 슬라이딩함에 의해, 상기 두 드라이브샤프트(DS) 중 어느 하나인 선정 드라이브샤프트와, 상기 제2피동기어(P2) 및 상기 출력축(OUT) 사이의 연결관계를 변화시킬 수 있도록 구비된 제3클러치(CL3)를 포함하여 구성된다.
즉, 본 발명 실시예는 상기 입력축(IN)으로부터의 동력을 상기 제1피동기어(P1) 또는 제2피동기어(P2)를 통해 선택적으로 상기 출력축(OUT)으로 전달할 수 있도록 하여, 2개의 변속단을 구현하며, 상기 출력축(OUT)으로 전달된 동력은 상기 디퍼렌셜(DF)과 두 드라이브샤프트(DS)를 통해 양쪽 구동륜으로 나뉘어서 전달되는 것이다.
본 실시예에서 상기 선정 드라이브샤프트는 도면상 좌측 구동륜으로 연결되는 좌측의 드라이브샤프트인데, 우측 구동륜으로 연결되는 드라이브샤프트도 상기 선정 드라이브샤프트로 기능하도록 구성할 수 있음은 물론이다.
상기 제1클러치(CL1)와 제2클러치(CL2)는 마찰클러치로 구성되고, 상기 제3클러치(CL3)는 기어치합식 클러치로 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 제3클러치(CL3)는, 상기 제2클러치(CL2)를 통해 상기 출력축(OUT)에 연결된 허브(HB)에 스플라인 결합된 메인슬리브(MSB)와; 상기 메인슬리브(MSB)에 대해 축방향의 슬라이딩은 제한되고, 상대회전은 가능하도록 설치된 서브슬리브(SSB)를 포함하여 구성된다.
상기 메인슬리브(MSB)는 상기 선정드라이브샤프트(DS)에 치합될 수 있도록 형성된 제1스플라인(SP1)과, 상기 제2피동기어(P2)에 치합될 수 있도록 형성된 제2스플라인(SP2)을 구비한다.
상기 서브슬리브(SSB)는 상기 출력축(OUT)에 치합될 수 있도록 형성된 제3스플라인(SP3)과, 상기 제2피동기어(P2)에 치합될 수 있도록 형성된 제4스플라인(SP4)을 구비한다.
도 1 내지 도 6을 참조하면, 상기 메인슬리브(MSB)는 상기 축방향을 따라 차례로 배치된 5개의 서로 구분되는 위치로 슬라이딩 가능하도록 설치되고; 상기 5개의 위치는, 차례로 1lsd, 1, N, 2, 2lsd의 위치로서, 상기 메인슬리브(MSB)가 각 위치에 차례로 이동함에 따라, 상기 1lsd 위치에서는 상기 제1스플라인(SP1)이 상기 선정 드라이브샤프트(DS)에 치합되고; 상기 1 위치에서는 상기 모든 스플라인이 어디에도 치합되지 않은 상태이며; 상기 N 위치에서는 상기 제2스플라인(SP2)이 상기 제2피동기어(P2)에 치합된 상태이고; 상기 2 위치에서는 상기 제3스플라인(SP3)이 상기 출력축(OUT)에 치합되고, 상기 제4스플라인(SP4)인 상기 제2피동기어(P2)에 치합되어, 상기 제2피동기어(P2)를 상기 출력축(OUT)에 직결시키는 상태이며; 상기 2lsd 위치에서는 상기 제3스플라인(SP3)이 상기 출력축(OUT)에 치합되고, 상기 제4스플라인(SP4)인 상기 제2피동기어(P2)에 치합되며, 상기 제1스플라인(SP1)이 상기 선정 드라이브샤프트(DS)에 치합되도록 구성되어 있다.
상기 선정 드라이브샤프트(DS)에는, 상기 메인슬리브(MSB)가 1lsd 위치에 있을 때, 상기 제1스플라인(SP1)이 치합되는 제1결합부(CP1)와, 상기 메인슬리브(MSB)가 2lsd 위치에 있을 때, 상기 제1스플라인(SP1)이 치합되는 제2결합부(CP2)가 상기 축방향을 따라 서로 이격되어 형성된다.
상기 제2피동기어(P2)에는, 상기 메인슬리브(MSB)가 N 위치에 있을 때, 상기 제2스플라인(SP2)이 치합되는 제3결합부(CP3)와, 상기 메인슬리브(MSB)가 2 위치 및 2lsd 위치에 있을 때, 상기 제4스플라인(SP4)이 치합되는 제4결합부(CP4)가 반경방향으로 서로 이격되어 형성된다.
상기 입력축(IN)에는 상기 제1피동기어(P1)에 치합되는 제1구동기어(D1)가 일체로 구비되고, 상기 입력축(IN)에는 상기 제2피동기어(P2)에 치합되는 제2구동기어(D2)가 일체로 구비되며, 상기 제1구동기어(D1)와 제1피동기어(P1)가 형성하는 변속비는 상기 제2구동기어(D2)와 제2피동기어(P2)가 형성하는 변속비보다 크게 형성된다.
즉, 상기 제1구동기어(D1)와 제1피동기어(P1)가 1단의 변속단을 형성하면, 상기 제2구동기어(D2)와 제2피동기어(P2)는 2단의 변속단을 형성하도록 한 것이다.
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.
또한, 상기 제1클러치(CL1), 제2클러치(CL2), 제3클러치(CL3)는 별도의 컨트롤러에 의해 제어되도록 구성되며, 상기 제3클러치(CL3)를 구성하는 메인슬리브(MSB)는 별도의 액츄에이터가 쉬프트포크를 직선 이동시켜서 작동시키는 종래의 메커니즘에 의해 상기 입력축(IN)의 축방향을 따라 상기 허브(HB) 상에서 직선 슬라이딩되도록 구성된다.
도 2는 본 발명의 파워트레인이 1단 변속단을 구현하는 상태로서, 상기 메인슬리브(MSB)는 상기 1 위치에 있어서, 상기 메인슬리브(MSB)와 서브슬리브(SSB)의 모든 스플라인들이 어디에도 치합되지 않은 상태로서, 상기 제1클러치(CL1)가 체결됨에 의해 상기 입력축(IN)의 동력은 상기 제1구동기어(D1)와 제1피동기어(P1)를 통해 출력축(OUT)으로 전달되어, 1단 변속단의 동력이 상기 두 드라이브샤프트(DS)를 통해 구동륜으로 인출되게 된다.
도 3은 1단 LSD 변속단을 구현하는 상태로서, 기본적으로는 상기와 같이 제1클러치(CL1)가 체결되어 1단 변속단의 동력이 디퍼렌셜(DF)을 통해 인출되는 상황에서, 상기 메인슬리브(MSB)가 상기 1lsd 위치에 있어서, 상기 제1스플라인(SP1)이 상기 선정드라이브 샤프트의 제1결합부(CP1)에 치합된 상태이므로, 상기 제2클러치(CL2)의 마찰력을 제어하면, 그만큼 상기 출력축(OUT)과 선정드라이브샤프트(DS) 사이의 마찰력이 변화하게 되면서 차동제한 기능을 수행하게 된다.
예컨대, 상기와 같은 상태에서 상기 제2클러치(CL2)를 완전히 체결하면, 상기 출력축(OUT)과 두 드라이브샤프트(DS)는 실질적으로 일체화되어 동일한 속도로 회전됨으로써, 상기 디퍼렌셜(DF)의 차동작용을 완전히 제한하게 되는 것이다.
도 4는 상기한 바와 같은 파워트레인이 2단 변속단을 구현하는 상태로서, 상기 메인슬리브(MSB)가 2 위치에 있어서, 상기 제3스플라인(SP3)이 상기 출력축(OUT)에 치합되고, 상기 제4스플라인(SP4)인 상기 제2피동기어(P2)에 치합되어, 결과적으로 상기 제2피동기어(P2)를 상기 출력축(OUT)에 직결시키는 상태이다.
따라서, 상기 입력축(IN)의 동력은 상기 제2구동기어(D2)와 제2피동기어(P2)를 통해 2단 변속비로 변속된 후 상기 디퍼렌셜(DF)을 통해 출력되게 된다.
도 5는 상기 파워트레인이 2단 LSD 변속단을 구현하는 상태로서, 상기 메인슬리브(MSB)가 2lsd 위치에 있어서, 상기 2단 변속단과 마찬가지로, 상기 제3스플라인(SP3)이 상기 출력축(OUT)에 치합되고, 상기 제4스플라인(SP4)인 상기 제2피동기어(P2)에 치합된 상태를 유지하여, 상기 제2피동기어(P2)를 출력축(OUT)에 직결시킴으로써, 2단 변속단을 형성시킨 상태에서, 상기 제1스플라인(SP1)이 상기 선정드라이브샤프트(DS)에 치합되어 있으므로, 상기 제2클러치(CL2)의 마찰력을 조절하면, 상기 출력축(OUT)을 상기 선정드라이브샤프트(DS)에 직결시키는 상태가 조절되어, 결과적으로 차동기능이 수행되게 되는 것이다.
한편, 도 6은 상기 파워트레인이 1단과 2단 사이의 변속을 수행하는 과정을 설명한 것으로서, 상기 메인슬리브(MSB)는 N 위치에 있어서, 상기 제2스플라인(SP2)이 상기 제2피동기어(P2)에 치합된 상태이다.
이 상태에서는 상기 제1클러치(CL1)는 상기 제1피동기어(P1)와 제1구동기어(D1)를 통해 상기 입력축(IN)에 연결되고, 상기 제2클러치(CL2)는 상기 제2피동기어(P2)와 제2구동기어(D2)를 통해 상기 입력축(IN)에 연결되는 병렬적인 구조로서, 상기 제1클러치(CL1)와 제2클러치(CL2) 중 어느 하나를 해제하면서 다른 하나를 체결하는 소위 CLUTCH TO CLUTCH 변속이 가능하여, 토크 인터럽션(Torque Interruption) 없이 1단과 2단 사이를 부드럽게 변속할 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.
DF; 디퍼렌셜
CL1; 제1클러치
CL2; 제2클러치
CL3; 제3클러치
IN; 입력축
OUT; 출력축
P1; 제1피동기어
P2; 제2피동기어
DS; 드라이브샤프트
HB; 허브
MSB; 메인슬리브
SSB; 서브슬리브
SP1; 제1스플라인
SP2; 제2스플라인
SP3; 제3스플라인
SP4; 제4스플라인
CP1; 제1결합부
CP2; 제2결합부
CP3; 제3결합부
CP4; 제4결합부
D1; 제1구동기어
D2; 제2구동기어
CL1; 제1클러치
CL2; 제2클러치
CL3; 제3클러치
IN; 입력축
OUT; 출력축
P1; 제1피동기어
P2; 제2피동기어
DS; 드라이브샤프트
HB; 허브
MSB; 메인슬리브
SSB; 서브슬리브
SP1; 제1스플라인
SP2; 제2스플라인
SP3; 제3스플라인
SP4; 제4스플라인
CP1; 제1결합부
CP2; 제2결합부
CP3; 제3결합부
CP4; 제4결합부
D1; 제1구동기어
D2; 제2구동기어
Claims (8)
- 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 및 제2피동기어와;
상기 제1피동기어를 상기 출력축에 선택적으로 연결시키기 위해 구비된 제1클러치와;
상기 제2피동기어를 상기 출력축에 선택적으로 연결시키기 위해 구비된 제2클러치와;
상기 디퍼렌셜로부터 서로 대향되는 방향으로 동력을 인출하도록 설치된 두 드라이브샤프트와;
상기 제2클러치를 통해 상기 출력축에 연결된 상태에서, 상기 입력축의 축방향을 따라 슬라이딩함에 의해, 상기 두 드라이브샤프트 중 어느 하나인 선정 드라이브샤프트와, 상기 제2피동기어 및 상기 출력축 사이의 연결관계를 변화시킬 수 있도록 구비된 제3클러치;
를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 차량의 파워트레인. - 청구항 1에 있어서,
상기 제3클러치는
상기 제2클러치를 통해 상기 출력축에 연결된 허브에 스플라인 결합된 메인슬리브와;
상기 메인슬리브에 대해 축방향의 슬라이딩은 제한되고, 상대회전은 가능하도록 설치된 서브슬리브;
를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 차량의 파워트레인. - 청구항 2에 있어서,
상기 메인슬리브는 상기 선정드라이브샤프트에 치합될 수 있도록 형성된 제1스플라인과, 상기 제2피동기어에 치합될 수 있도록 형성된 제2스플라인을 구비하고;
상기 서브슬리브는 상기 출력축에 치합될 수 있도록 형성된 제3스플라인과, 상기 제2피동기어에 치합될 수 있도록 형성된 제4스플라인을 구비한 것
을 특징으로 하는 차량의 파워트레인. - 청구항 3에 있어서,
상기 메인슬리브는 상기 축방향을 따라 차례로 배치된 5개의 서로 구분되는 위치로 슬라이딩 가능하도록 설치되고;
상기 5개의 위치는, 차례로 1lsd, 1, N, 2, 2lsd의 위치로서, 상기 메인슬리브가 각 위치에 차례로 이동함에 따라,
상기 1lsd 위치에서는 상기 제1스플라인이 상기 선정드라이브 샤프트에 치합되고;
상기 1 위치에서는 상기 모든 스플라인이 어디에도 치합되지 않은 상태이며;
상기 N 위치에서는 상기 제2스플라인이 상기 제2피동기어에 치합된 상태이고;
상기 2 위치에서는 상기 제3스플라인이 상기 출력축에 치합되고, 상기 제4스플라인인 상기 제2피동기어에 치합되어, 상기 제2피동기어를 상기 출력축에 직결시키는 상태이며;
상기 2lsd 위치에서는 상기 제3스플라인이 상기 출력축에 치합되고, 상기 제4스플라인인 상기 제2피동기어에 치합되며, 상기 제1스플라인이 상기 선정드라이브샤프트에 치합되도록 구성된 것
을 특징으로 하는 차량의 파워트레인. - 청구항 4에 있어서,
상기 선정드라이브샤프트에는, 상기 메인슬리브가 1lsd 위치에 있을 때, 상기 제1스플라인이 치합되는 제1결합부와, 상기 메인슬리브가 2lsd 위치에 있을 때, 상기 제1스플라인이 치합되는 제2결합부가 상기 축방향을 따라 서로 이격되어 형성된 것
을 특징으로 하는 차량의 파워트레인. - 청구항 4에 있어서,
상기 제2피동기어에는, 상기 메인슬리브가 N 위치에 있을 때, 상기 제2스플라인이 치합되는 제3결합부와, 상기 메인슬리브가 2 위치 및 2lsd 위치에 있을 때, 상기 제4스플라인이 치합되는 제4결합부가 반경방향으로 서로 이격되어 형성된 것
을 특징으로 하는 차량의 파워트레인. - 청구항 1에 있어서,
상기 입력축에는 상기 제1피동기어에 치합되는 제1구동기어가 일체로 구비되고;
상기 입력축에는 상기 제2피동기어에 치합되는 제2구동기어가 일체로 구비되며;
상기 제1구동기어와 제1피동기어가 형성하는 변속비는 상기 제2구동기어와 제2피동기어가 형성하는 변속비보다 크게 형성된 것
을 특징으로 하는 차량의 파워트레인. - 청구항 1에 있어서,
상기 제1클러치와 제2클러치는 마찰클러치로 구성된 것
을 특징으로 하는 차량의 파워트레인.
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DE102019110044A1 (de) * | 2019-04-16 | 2020-10-22 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Schalteinrichtung für ein hybrides Antriebssystem eines Kraftfahrzeuges; Antriebssystem sowie Kraftfahrzeug |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005351471A (ja) * | 2004-05-10 | 2005-12-22 | Toyoda Mach Works Ltd | 差動装置、この差動装置を利用した前後輪駆動装置及び、この前後輪駆動装置の制御方法 |
KR20120118925A (ko) | 2011-04-20 | 2012-10-30 | 쌍용자동차 주식회사 | 하이브리드 차량의 동력 전달장치 |
JP2013132963A (ja) * | 2011-12-26 | 2013-07-08 | Jtekt Corp | 四輪駆動車の駆動装置 |
US20160017968A1 (en) * | 2013-03-12 | 2016-01-21 | Zf Friedrichshafen Ag | Powertrain for a vehicle and method for carrying out load changes |
KR101591278B1 (ko) * | 2015-06-24 | 2016-02-03 | 한국지질자원연구원 | 차동기어와 무단변속기를 결합한 복합변속기 및 이를 이용한 변속방법 |
Family Cites Families (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3108642B2 (ja) * | 1996-12-05 | 2000-11-13 | アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 | 自動変速機 |
GB0018509D0 (en) * | 2000-07-27 | 2000-09-13 | Ricardo Mtc Limited | Vehicle transmission systems |
US7537538B2 (en) * | 2006-05-03 | 2009-05-26 | Gm Global Technology Operations, Inc. | Limited slip differential |
DE102006049283B4 (de) * | 2006-10-19 | 2019-03-14 | Zf Friedrichshafen Ag | Vorrichtung zum drehfesten Verbinden einer Welle mit wenigstens einem drehbar auf der Welle gelagerten Losrad |
JP4229193B2 (ja) * | 2007-04-06 | 2009-02-25 | 三菱自動車工業株式会社 | 車両用差動制限装置 |
JP4636073B2 (ja) * | 2007-09-10 | 2011-02-23 | トヨタ自動車株式会社 | 駆動力配分機構 |
CN107023613B (zh) * | 2016-01-29 | 2020-02-14 | 长城汽车股份有限公司 | 高低挡位切换装置、分动器和车辆 |
CN206201955U (zh) * | 2016-06-29 | 2017-05-31 | 比亚迪股份有限公司 | 动力驱动系统和车辆 |
KR102588934B1 (ko) * | 2018-07-31 | 2023-10-16 | 현대자동차주식회사 | 차량의 파워트레인 |
KR102588935B1 (ko) * | 2018-08-29 | 2023-10-16 | 현대자동차주식회사 | 차량의 파워트레인 |
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Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005351471A (ja) * | 2004-05-10 | 2005-12-22 | Toyoda Mach Works Ltd | 差動装置、この差動装置を利用した前後輪駆動装置及び、この前後輪駆動装置の制御方法 |
KR20120118925A (ko) | 2011-04-20 | 2012-10-30 | 쌍용자동차 주식회사 | 하이브리드 차량의 동력 전달장치 |
JP2013132963A (ja) * | 2011-12-26 | 2013-07-08 | Jtekt Corp | 四輪駆動車の駆動装置 |
US20160017968A1 (en) * | 2013-03-12 | 2016-01-21 | Zf Friedrichshafen Ag | Powertrain for a vehicle and method for carrying out load changes |
KR101591278B1 (ko) * | 2015-06-24 | 2016-02-03 | 한국지질자원연구원 | 차동기어와 무단변속기를 결합한 복합변속기 및 이를 이용한 변속방법 |
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