KR20220148462A - 동력 전달 장치 및 그 동력 전달 장치를 포함하는 자동차 - Google Patents

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Abstract

동력 전달 장치로서 회전축을 구동하는 모터; 상기 회전축과 연결되어 상기 회전축의 회전 각속도를 감속하는 제1 감속기; 상기 회전축과 연결되어 상기 회전축의 회전 각속도를 감속하는 제2 감속기; 상기 회전축과 상기 제1 감속기 사이에 구비되고, 상기 회전축과 상기 제1 감속기를 연결하거나 해제하는 제1 클러치; 상기 회전축과 상기 제2 감속기 사이에 구비되고, 상기 회전축과 상기 제2 감속기를 연결하거나 해제하는 제2 클러치; 및 상기 제2 감속기의 외측에 구비되고, 상기 제2 감속기와 상기 동력 전달 장치의 외부 구성을 연결하거나 해제하는 제3 클러치; 를 포함하는 동력 전달 장치가 개시된다.

Description

동력 전달 장치 및 그 동력 전달 장치를 포함하는 자동차{POWER TRANSMISSION DEVICE AND AUTOMOBILE INCLUDING THE SAME}
본 발명은 동력 전달 장치 및 그 동력 전달 장치를 포함하는 자동차에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 가변 감속이 가능한 동력 전달 장치 및 그 동력 전달 장치를 포함하는 자동차에 관한 것이다.
모터의 회전 속도를 감속한 후 휠에 전달하는 감속기가 탑재된 전기 자동차의 경우, 선 기어, 유성 기어, 링 기어 및 캐리어가 서로 결합된 구조를 갖는 유성 기어 감속기가 구비되는 경우가 일반적이다.
자동차에 탑재되는 유성 기어 감속비의 경우, 자동차의 주행 상태에 따라 최적의 효율을 발휘하기 위해서는 서로 다른 복수의 감속비를 제공할 필요가 있다. 그러나, 감속기가 복수의 감속비를 제공하기 위해서는 감속기의 구조가 복잡해져 감속기가 차지하는 부피가 증대될 뿐만 아니라, 복잡한 구조로 인해 감속기의 내구성이 저하되는 경향도 있다. 따라서, 복수의 감속비를 제공하는 감속기를 제조하기 위해서는 감속기의 구성이 간소화될 필요가 있을 뿐만 아니라, 감속기의 내구성 역시 향상될 필요가 있다.
따라서, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 종래에 비해 단순한 구조로 복수의 감속비를 제공할 수 있고, 내구성 역시 향상된 자동차용 감속기를 제조하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따르면, 동력 전달 장치로서, 회전축을 구동하는 모터; 상기 회전축과 연결되어 상기 회전축의 회전 각속도를 감속하는 제1 감속기; 상기 회전축과 연결되어 상기 회전축의 회전 각속도를 감속하는 제2 감속기; 상기 회전축과 상기 제1 감속기 사이에 구비되고, 상기 회전축과 상기 제1 감속기를 연결하거나 해제하는 제1 클러치; 상기 회전축과 상기 제2 감속기 사이에 구비되고, 상기 회전축과 상기 제2 감속기를 연결하거나 해제하는 제2 클러치; 및 상기 제2 감속기의 외측에 구비되고, 상기 제2 감속기와 상기 동력 전달 장치의 외부 구성을 연결하거나 해제하는 제3 클러치; 를 포함하는 동력 전달 장치가 제공된다.
상기 제1 감속기는, 상기 제1 클러치의 일 측에 구비되고, 상기 제1 클러치에 의해 상기 회전축과 맞물리거나 상기 회전축으로부터 이격될 수 있도록 구비되는 제1 선 기어; 및 상기 제1 선 기어의 외측에서 상기 제1 선 기어와 맞물리도록 구비되는 제1 유성 기어; 를 포함할 수 있다.
상기 제2 감속기는, 상기 제2 클러치의 일 측에 구비되고, 상기 제2 클러치에 의해 상기 회전축과 맞물리거나 상기 회전축으로부터 이격될 수 있도록 구비되는 제2 선 기어; 및 상기 제2 선 기어의 외측에서 상기 제2 선 기어와 맞물리도록 구비되는 제2 유성 기어; 를 포함하고, 상기 제1 유성 기어와 상기 제2 유성 기어는 서로 동력 전달 가능하게 연결될 수 있다.
상기 제1 유성 기어 및 상기 제2 유성 기어에 결합되는 캐리어; 를 더 포함하고, 상기 제1 유성 기어와 상기 제2 유성 기어 간의 자전 운동이 서로 동기화될 수 있다.
상기 제2 감속기는, 상기 제2 유성 기어의 외측에 구비되고, 상기 제2 유성 기어와 맞물리도록 구비되는 링 기어; 를 더 포함할 수 있다.
상기 제3 클러치는, 상기 링 기어와 상기 동력 전달 장치의 외부 구성을 연결하거나 해제할 수 있다.
상기 제2 감속기와 상기 동력 전달 장치의 외부 구성을 연결하거나 해제하는 제4 클러치; 를 더 포함할 수 있다.
상기 제4 클러치는, 상기 제2 선 기어와 상기 동력 전달 장치의 외부 구성을 연결하거나 해제할 수 있다.
상기 제2 유성 기어는, 상기 제2 선 기어의 외측에서 상기 제2 선 기어와 맞물리도록 구비되는 이너 유성 기어; 및 상기 이너 유성 기어의 외측에서 상기 이너 유성 기어와 맞물리도록 구비되고, 상기 링 기어와 맞물리도록 구비되는 아우터 유성 기어; 를 포함할 수 있다.
상기 캐리어와 연결되는 차동 기어; 를 더 포함할 수 있다.
상기 캐리어는, 상기 제1 유성 기어와 상기 아우터 유성 기어에 각각 결합될 수 있다.
상기 제1 감속기와 상기 모터 간의 거리는 상기 제2 감속기와 상기 모터 간의 거리보다 멀 수 있다.
상기 차동 기어와 상기 모터 간의 거리는 상기 제1 감속기와 상기 모터 간의 거리보다 멀 수 있다.
상기 제2 감속기는, 상기 캐리어로부터 연장되어 상기 캐리어와 상기 이너 유성 기어를 서로 연결하는 연결 부재; 를 더 포함할 수 있다.
상기 제3 클러치는 상기 회전축이 연장되는 방향으로 상기 제1 클러치와 상기 제2 클러치 사이에 구비될 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 측면에 따르면, 좌측 및 우측에 각각 구비되는 좌측 휠과 우측 휠; 및 상기 좌측 휠과 상기 우측 휠에 회전력을 제공하는 동력 전달 장치; 를 포함하고, 상기 동력 전달 장치는, 회전축을 구동하는 모터; 상기 회전축과 연결되어 상기 회전축의 회전 각속도를 감속하는 제1 감속기; 상기 회전축과 연결되어 상기 회전축의 회전 각속도를 감속하는 제2 감속기; 상기 회전축과 상기 제1 감속기 사이에 구비되고, 상기 회전축과 상기 제1 감속기를 연결하거나 해제하는 제1 클러치; 상기 회전축과 상기 제2 감속기 사이에 구비되고, 상기 회전축과 상기 제2 감속기를 연결하거나 해제하는 제2 클러치; 및 상기 제2 감속기의 외측에 구비되고, 상기 제2 감속기와 상기 동력 전달 장치의 외부 구성을 연결하거나 해제하는 제3 클러치; 를 포함하는 자동차가 제공된다.
본 발명에 따르면, 종래에 비해 단순한 구조로 복수의 감속비를 제공할 수 있고, 내구성 역시 향상된 자동차용 감속기를 제조할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 동력 전달 장치의 구조를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 동력 전달 장치의 구조를 도시한 도면이다.
이하, 도면을 참고하여, 본 발명에 따른 동력 전달 장치 및 그 동력 전달 장치를 포함하는 자동차를 설명한다.
동력 전달 장치
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 동력 전달 장치의 구조를 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 동력 전달 장치의 구조를 도시한 도면이다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 동력 전달 장치(10)는 동력을 형성하여 회전축을 구동하는 모터(100)를 포함할 수 있다. 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 모터(100)는 휠(1000, 2000)의 외부에 구비될 수도 있지만, 이와 달리 모터(100)는 휠(1000, 2000)의 내부에 구비될 수도 있다. 한편, 본 발명에 따르면, 모터(100)에 의해 구동되는 회전축은 일직선 형상을 가질 수 있다.
또한, 동력 전달 장치(10)는 회전축과 연결되어 회전축의 회전 각속도를 감속하는 복수의 감속기(200, 300)를 더 포함할 수 있다. 보다 상세하게, 감속기는 모터(100)의 회전축과 연결되어 회전축의 회전 각속도를 감속하는 제1 감속기(200) 및 모터의 회전축과 연결되어 회전축의 회전 각속도를 감속하는 제2 감속기(300)를 포함할 수 있다.
또한, 동력 전달 장치(10)는 회전축과 제1 감속기(200) 사이에 구비되고 회전축과 제1 감속기(200)를 연결하거나 해제하는 제1 클러치(500) 및 회전축과 제2 감속기(300) 사이에 구비되고 회전축과 제2 감속기(300)를 연결하거나 해제하는 제2 클러치(600)를 포함할 수 있다. 즉, 본 발명에 따르면, 제1 클러치(500)에 의해 제1 감속기(200)는 모터(100)의 회전축으로부터 동력을 선택적으로 직접 전달받을 수 있고, 제2 클러치(600)에 의해 제2 감속기(300)는 모터(100)의 회전축으로부터 동력을 선택적으로 직접 전달받을 수 있다. 이때, 감속기가 모터의 회전축으로부터 동력을 '직접' 전달받는다는 것은 다른 경로를 통하지 않고, 모터에 의해 구동되는 회전축의 동력이 클러치를 거쳐 감속기에 곧바로 전달된다는 것을 의미할 수 있다.
한편, 본 발명에 따르면, 제1 감속기(200)에 의한 감속비와 제2 감속기(300)에 의한 감속비는 서로 다를 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 동력 전달 장치(10)가 자동차에 탑재되는 경우, 모터에 의해 회전하는 회전축의 회전 각속도를 복수의 감속비로 감속한 후 회전력을 휠에 전달할 수 있으므로, 자동차의 주행 상태에 따른 효율적인 동력 전달이 이루어질 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 제2 감속기(300)의 외측에 구비되고, 제2 감속기(300)와 동력 전달 장치(10)의 외부 구성을 연결하거나 해제하는 제3 클러치(700)를 더 포함할 수 있다. 동력 전달 장치(10)가 자동차에 탑재되는 경우 전술한 외부 구성은 자동차에 대해 상대적인 이동을 하지 않고 고정되어 있는 구성일 수 있다.
한편, 제1 감속기(200)는 제1 클러치(500)의 일 측에 구비되고 제1 클러치(500)에 의해 회전축과 맞물리거나 회전축으로부터 이격될 수 있는 제1 선 기어(210)를 포함할 수 있다. 보다 상세하게, 제1 선 기어(210)가 제1 클러치(500)에 의해 회전축과 맞물리는 경우, 제1 선 기어(210)는 회전축과 동일한 회전 각속도로 자전할 수 있다. 그러나, 제1 클러치(500)에 의한 제1 선 기어(210)와 회전축의 연결이 해제되는 경우, 제1 선 기어(210)의 자전은 회전축의 회전과 별개로 이루어질 수 있다.
또한, 제1 감속기(200)는 제1 선 기어(210)의 외측에서 제1 선 기어(210)와 맞물리도록 구비되는 제1 유성 기어(220)를 더 포함할 수 있다. 즉, 제1 유성 기어(220)는 제1 선 기어(210)의 외측에서 공전 운동을 할 수 있다. 따라서, 본 발명에 따르면, 제1 선 기어(210)로부터 제1 유성 기어(220)로 동력이 전달되면서 감속이 이루어질 수 있다.
한편, 제2 감속기(300)는 제2 클러치(600)의 일 측에 구비되고 제2 클러치(600)에 의해 회전축과 맞물리거나 회전축으로부터 이격될 수 있는 제2 선 기어(310)를 포함할 수 있다. 보다 상세하게, 제2 선 기어(310)가 제2 클러치(600)에 의해 회전축과 맞물리는 경우, 제2 선 기어(310)는 회전축과 동일한 회전 각속도로 자전할 수 있다. 그러나, 제2 클러치(600)에 의한 제2 선 기어(310)와 회전축의 연결이 해제되는 경우, 제2 선 기어(310)의 자전은 회전축의 회전과 별개로 이루어질 수 있다.
또한, 제2 감속기(300)는 제2 선 기어(310)의 외측에서 제2 선 기어(310)와 맞물리도록 구비되는 제2 유성 기어(320)를 더 포함할 수 있다. 즉, 제2 유성 기어(320)는 제2 선 기어(310)의 외측에서 공전 운동을 할 수 있다. 따라서, 본 발명에 따르면, 제2 선 기어(310)로부터 제2 유성 기어(320)로 동력이 전달되면서 감속이 이루어질 수 있다.
계속해서 도 1 및 도 2를 참고하면, 제2 감속기(300)는 제2 유성 기어(320)의 외측에 구비되고, 제2 유성 기어(320)와 맞물리도록 구비되는 링 기어(330)를 더 포함할 수 있다. 따라서, 제2 유성 기어(320)는 링 기어(330)의 내측에서 자전 운동을 하면서 동시에 공전 운동을 할 수 있다.
한편, 본 발명에 따르면, 제1 유성 기어(220)와 제2 유성 기어(320)는 서로 동력 전달이 가능하게 연결될 수 있다. 보다 상세하게, 본 발명에 따른 동력 전달 장치(10)는 제1 유성 기어(220) 및 제2 유성 기어(320)에 각각 결합되는 캐리어(400)를 더 포함할 수 있다. 보다 바람직하게, 제1 유성 기어(220)와 제2 유성 기어(320) 간의 자전 운동이 서로 동기화될 수 있다. 즉, 본 발명에 따르면, 제1 유성 기어(220)가 자전 운동을 하는 경우 제2 유성 기어(320)는 제1 유성 기어(220)와 동일한 회전 각속도로 자전 운동을 할 수 있고, 반대로, 제2 유성 기어(320)가 자전 운동을 하는 경우에는 제1 유성 기어(220)가 제2 유성 기어(320)와 동일한 회전 각속도로 자전 운동을 할 수 있다. 일 예로, 제1 유성 기어(220)와 제2 유성 기어(320) 간에는 서로 직접 연결됨으로써 서로에 대해 고정될 수 있다.
한편, 본 발명에 따르면, 전술한 제3 클러치(700)는 링 기어(330)와 동력 전달 장치(10)의 외부 구성을 연결하거나 해제할 수 있다. 즉, 본 발명에 따르면, 제3 클러치(700)에 의해 링 기어(330)가 외부 구성에 맞물리는 경우 링 기어(330)는 외부 구성에 대해 고정될 수 있고, 제3 클러치(700)에 의한 링 기어(330)와 외부 구성 간의 연결이 해제되는 경우 링 기어(330)는 외부 구성과 별개로 운동할 수 있다.
계속해서 도 1 및 도 2를 참고하면, 본 발명에 따른 동력 전달 장치(10)는 제2 감속기(300)와 동력 전달 장치(10)의 외부 구성을 연결하거나 해제하는 제4 클러치(800)를 더 포함할 수 있다. 보다 상세하게, 제4 클러치(800)는 제2 선 기어(310)와 동력 전달 장치(10)의 외부 구성을 연결하거나 해제할 수 있다. 즉, 본 발명에 따르면, 제4 클러치(800)에 의해 제2 선 기어(310)가 외부 구성에 맞물리는 경우 제2 선 기어(310)는 외부 구성에 대해 고정될 수 있고, 제4 클러치(800)에 의한 제2 선 기어(310)와 외부 구성 간의 연결이 해제되는 경우 제2 선 기어(310)는 외부 구성과 별개로 운동할 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 동력 전달 장치(10)는 캐리어(400)와 연결되는 차동 기어(differential gear, 900)를 더 포함할 수 있다. 차동 기어(900)는 자동차가 조향 운동을 하는 경우 등과 같이 좌측 휠과 우측 휠 간의 회전 속도가 서로 다른 경우에, 좌측 휠과 우측 휠에 서로 다른 회전 속도를 갖는 회전력을 제공하는 구성일 수 있다. 차동 기어(900)의 세부적인 구성에 대한 내용은 종래에 공지된 내용으로 갈음한다.
전술한 내용을 토대로, 본 발명에 따른 동력 전달 장치(10)의 구동 방식을 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 따른 동력 전달 장치(10)에서는 총 3가지 형태의 감속 모드 구현이 가능할 수 있다.
첫번째로, 동력 전달 장치(10)에 의한 1단 감속 모드에서는, 제1 클러치(500)에 의해 모터(100)의 회전축과 제1 선 기어(210)가 맞물리고, 제3 클러치(700)에 의해 링 기어(330)와 동력 전달 장치의 외부 구성이 맞물린다. 반면, 제2 클러치(600)에 의한 모터(100)의 회전축과 제2 선 기어(310) 간의 연결은 해제되고, 제4 클러치(800)에 의한 제2 선 기어(310)와 동력 전달 장치의 외부 구성 간의 연결은 해제된다. 따라서, 모터(100)의 구동에 따른 회전축의 회전력은 제1 선 기어(210), 제1 유성 기어(220), 제2 유성 기어(320) 및 링 기어(330)를 거쳐 캐리어(400)에 전달된다. 따라서, 회전축의 회전 각속도와 비교하여 캐리어(400)는 제1 감속비로 감속된 회전 각속도로 자전하게 된다. 한편, 회전축에 맞물려 있지 않은 제2 선 기어(310)는 제2 유성 기어(320)의 회전과 맞물려 자전 운동을 하게 된다.
두번째로, 동력 전달 장치(10)에 의한 2단 감속 모드에서는, 제1 클러치(500)에 의해 모터(100)의 회전축과 제1 선 기어(210)가 맞물리고, 제4 클러치(800)에 의해 제2 선 기어(310)와 동력 전달 장치의 외부 구성이 맞물린다. 반면, 제2 클러치(600)에 의한 모터(100)의 회전축과 제2 선 기어(310) 간의 연결은 해제되고, 제3 클러치(700)에 의한 링 기어(330)와 동력 전달 장치의 외부 구성 간의 연결은 해제된다. 따라서, 모터(100)의 구동에 따른 회전축의 회전력은 제1 선 기어(210), 제1 유성 기어(220), 제2 유성 기어(320) 및 제2 선 기어(310)를 거쳐 캐리어(400)에 전달된다. 따라서, 회전축의 회전 각속도와 비교하여 캐리어(400)는 제2 감속비로 감속된 회전 각속도로 자전하게 된다. 반면, 외부 구성에 맞물려 있지 않은 링 기어(330)는 제2 유성 기어(320)의 회전과 맞물려 자전 운동을 하게 된다.
세번째로, 동력 전달 장치(10)에 의한 3단 감속 모드에서는, 제2 클러치(600)에 의해 모터(100)의 회전축과 제2 선 기어(310)가 맞물리고, 제3 클러치(700)에 의해 링 기어(330)와 동력 전달 장치의 외부 구성이 맞물린다. 반면, 제1 클러치(500)에 의한 모터(100)의 회전축과 제1 선 기어(210) 간의 연결은 해제되고, 제4 클러치(800)에 의한 제2 선 기어(310)와 동력 전달 장치의 외부 구성 간의 연결은 해제된다. 따라서, 모터(100)의 구동에 따른 회전축의 회전력은 제2 선 기어(310), 제2 유성 기어(320) 및 링 기어(330)를 거쳐 캐리어(400)에 전달된다. 따라서, 회전축의 회전 각속도와 비교하여 캐리어(400)는 제3 감속비로 감속된 회전 각속도로 자전하게 된다. 반면, 제1 선 기어(210)와 제1 유성 기어(220)는 제2 유성 기어(320)의 회전과 맞물려 자전 운동 또는 공전 운동을 하게 된다.
또한, 제4 클러치(800)에 의해 제2 선 기어(320)와 동력 전달 장치의 외부 구성이 맞물리고, 제3 클러치(700)에 의해 링 기어(330)와 동력 전달 장치의 외부 구성이 맞물리는 경우에는 파킹 상태가 구현될 수 있다. 반면, 제4 클러치(800)에 의한 제2 선 기어(320)와 동력 전달 장치의 외부 구성 간의 연결이 해제되고, 제3 클러치(700)에 의한 링 기어(330)와 동력 전달 장치의 외부 구성 간의 연결이 해제되는 경우에는 주행 중에 캐리어(400)로 동력이 전달되는 것이 차단될 수 있다.
한편, 제1 선 기어(210)의 잇수를 Zs1, 제2 선 기어(310)의 잇수를 ZS2, 제1 유성 기어(220)의 잇수를 ZP1, 제2 유성 기어(320)의 잇수를 ZP2, 링 기어(330)의 잇수를 ZR이라 하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 동력 전달 장치(10)의 제1 감속비 R1, 제2 감속비 R2, 및 제3 감속비 R3은 각각 다음과 같이 나타낼 수 있다.
R1 = (ZP1/ZS1) Х (ZR/ZP2) + 1
R2 = (ZP1/ZS1) Х (ZS2/ZP2) + 1
R3 = (ZR/ZS2) + 1
한편, 도 2를 참고하면, 본 발명의 일 실시예와 달리 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 제2 유성 기어(320)는 서로 다른 복수의 유성 기어를 포함할 수 있다. 보다 상세하게, 제2 유성 기어(320)는 제2 선 기어(310)의 외측에서 제2 선 기어(310)와 맞물리도록 구비되는 이너 유성 기어(322) 및 이너 유성 기어(322)의 외측에서 이너 유성 기어(322)와 맞물리도록 구비되고, 링 기어(330)와 맞물리도록 구비되는 아우터 유성 기어(324)를 포함할 수 있다. 전술한 바 및 도 2에 도시된 바와 같이, 제2 유성 기어(320)가 이너 유성 기어(322) 및 아우터 유성 기어(324)로 이루어지는 경우에는 보다 다양한 종류의 감속비를 구현할 수 있게 되므로, 동력 전달 장치(10)의 설계 측면에서 자유도가 향상될 수 있다.
한편, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 제1 유성 기어(220)와 아우터 유성 기어(324) 간의 자전 운동은 서로 동기화될 수 있다. 따라서, 본 발명의 일 실시예와 유사하게, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 제1 유성 기어(220)가 자전 운동을 하는 경우 아우터 유성 기어(324)는 제1 유성 기어(220)와 동일한 회전 각속도로 자전 운동을 할 수 있고, 반대로 아우터 유성 기어(324)가 자전 운동을 하는 경우에는 제1 유성 기어(220)가 아우터 유성 기어(324)와 동일한 회전 각속도로 자전 운동을 할 수 있다. 일 예로, 제1 유성 기어(220)와 아우터 유성 기어(324) 간에는 서로 직접 연결됨으로써 서로에 대해 고정될 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시예와 유사하게, 본 발명의 다른 실시예에 따르면 캐리어(400)는 제1 유성 기어(220)와 아우터 유성 기어(324)에 각각 결합될 수 있고, 이너 유성 기어(322)는 연결 부재(340)를 통해 캐리어(400)에 연결될 수 있다. 보다 상세하게, 제2 감속기(300)는 캐리어(400)로부터 연장되어 캐리어(400)와 이너 유성 기어(322)를 서로 연결하는 연결 부재(340)를 더 포함할 수 있다. 일 예로, 연결 부재(340)는 이너 유성 기어(322)가 자전하는 중심축을 제공하는 축 부재일 수 있고, 상기 축 부재는 캐리어(400)에 연결될 수 있다.
한편, 아우터 유성 기어(324)의 잇수를 ZP2O이라 하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 동력 전달 장치(10)의 제1 감속비 R4와 제2 감속비 R5 및 제3 감속비 R6은 각각 다음과 같이 나타낼 수 있다.
R4 = (ZP1/ZS1) Х (ZR/ZP2O) + 1
R5 = (ZP1/ZS1) Х (ZS2/ZP2O) + 1
R6 = (ZR/ZS2) + 1
즉, R4 내지 R6에 대한 상기 식들을 토대로 살펴보면, 본 발명의 다른 실시예에서, 이너 유성 기어(322)의 잇수는 제1 내지 제3 감속비(즉, R4 내지 R6)에 영향을 주지 않는다.
한편, 다시 도 1 및 도 2에는 제1 감속기(200)와 모터(100) 간의 거리가 제2 감속기(300)와 모터(100) 간의 거리보다 먼 모습이 도시되어 있고, 차동 기어(900)와 모터(100) 간의 거리가 제1 감속기(200)와 모터(100) 간의 거리보다 먼 모습이 도시되어 있다. 그러나, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 달리, 제1 감속기(200)와 모터(100) 간의 거리는 제2 감속기(300)와 모터(100) 간의 거리보다 짧을 수도 있고, 차동 기어(900)와 모터(100) 간의 거리 역시 제1 감속기(200)와 모터(100) 간의 거리보다 짧을 수도 있다.
한편, 일 예로, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 제3 클러치(700)는 모터(100)의 회전축이 연장되는 방향으로 제1 클러치(500)와 제2 클러치(600) 사이에 구비될 수도 있다.
자동차
도 1 및 도 2를 참고하면, 본 발명에 따른 자동차는 자동차의 좌측과 우측에 각각 구비되는 좌측 휠(1000)과 우측 휠(2000), 그리고 좌측 휠(1000)과 우측 휠(2000)에 회전력을 제공하는 동력 전달 장치(10)를 포함할 수 있다.
상기 동력 전달 장치(10)는 회전축을 구동하는 모터(100), 회전축과 연결되어 회전축의 회전 각속도를 감속하는 제1 감속기(200), 회전축과 연결되어 회전축의 회전 각속도를 감속하는 제2 감속기(300), 회전축과 제1 감속기(200) 사이에 구비되고 회전축과 제1 감속기(200)를 연결하거나 해제하는 제1 클러치(500), 회전축과 제2 감속기(300) 사이에 구비되고 회전축과 제2 감속기(300)를 연결하거나 해제하는 제2 클러치(600) 및 제2 감속기(300)의 외측에 구비되고 제2 감속기(300)와 동력 전달 장치의 외부 구성을 연결하거나 해제하는 제3 클러치(700)를 포함할 수 있다. 한편, 본 발명의 일 실시예 및 다른 실시예에 따른 동력 전달 장치(10)와 관련하여 전술한 내용은 본 발명에 따른 자동차에 대해서도 동일하게 적용될 수 있다.
이상에서 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 실시가 가능함은 물론이다.
10 : 동력 전달 장치
100 : 모터
200 : 제1 감속기
210 : 제1 선 기어
220 : 제1 유성 기어
300 : 제2 감속기
310 : 제2 선 기어
320 : 제2 유성 기어
322 : 이너 유성 기어
324 : 아우터 유성 기어
330 : 링 기어
340 : 연결 부재
400 : 캐리어
500 : 제1 클러치
600 : 제2 클러치
700 : 제3 클러치
800 : 제4 클러치
900 : 차동 기어
1000 : 좌측 휠
2000 : 우측 휠

Claims (16)

  1. 동력 전달 장치로서,
    회전축을 구동하는 모터;
    상기 회전축과 연결되어 상기 회전축의 회전 각속도를 감속하는 제1 감속기;
    상기 회전축과 연결되어 상기 회전축의 회전 각속도를 감속하는 제2 감속기;
    상기 회전축과 상기 제1 감속기 사이에 구비되고, 상기 회전축과 상기 제1 감속기를 연결하거나 해제하는 제1 클러치;
    상기 회전축과 상기 제2 감속기 사이에 구비되고, 상기 회전축과 상기 제2 감속기를 연결하거나 해제하는 제2 클러치; 및
    상기 제2 감속기의 외측에 구비되고, 상기 제2 감속기와 상기 동력 전달 장치의 외부 구성을 연결하거나 해제하는 제3 클러치; 를 포함하는 동력 전달 장치.
  2. 청구항 1에서,
    상기 제1 감속기는,
    상기 제1 클러치의 일 측에 구비되고, 상기 제1 클러치에 의해 상기 회전축과 맞물리거나 상기 회전축으로부터 이격될 수 있도록 구비되는 제1 선 기어; 및
    상기 제1 선 기어의 외측에서 상기 제1 선 기어와 맞물리도록 구비되는 제1 유성 기어; 를 포함하는 동력 전달 장치.
  3. 청구항 2에서,
    상기 제2 감속기는,
    상기 제2 클러치의 일 측에 구비되고, 상기 제2 클러치에 의해 상기 회전축과 맞물리거나 상기 회전축으로부터 이격될 수 있도록 구비되는 제2 선 기어; 및
    상기 제2 선 기어의 외측에서 상기 제2 선 기어와 맞물리도록 구비되는 제2 유성 기어; 를 포함하고,
    상기 제1 유성 기어와 상기 제2 유성 기어는 서로 동력 전달 가능하게 연결되는 동력 전달 장치.
  4. 청구항 3에서,
    상기 제1 유성 기어 및 상기 제2 유성 기어에 결합되는 캐리어; 를 더 포함하고,
    상기 제1 유성 기어와 상기 제2 유성 기어 간의 자전 운동이 서로 동기화되는 동력 전달 장치.
  5. 청구항 4에서,
    상기 제2 감속기는,
    상기 제2 유성 기어의 외측에 구비되고, 상기 제2 유성 기어와 맞물리도록 구비되는 링 기어; 를 더 포함하는 동력 전달 장치.
  6. 청구항 5에서,
    상기 제3 클러치는,
    상기 링 기어와 상기 동력 전달 장치의 외부 구성을 연결하거나 해제하는 동력 전달 장치.
  7. 청구항 5에서,
    상기 제2 감속기와 상기 동력 전달 장치의 외부 구성을 연결하거나 해제하는 제4 클러치; 를 더 포함하는 동력 전달 장치.
  8. 청구항 7에서,
    상기 제4 클러치는,
    상기 제2 선 기어와 상기 동력 전달 장치의 외부 구성을 연결하거나 해제하는 동력 전달 장치.
  9. 청구항 5에서,
    상기 제2 유성 기어는,
    상기 제2 선 기어의 외측에서 상기 제2 선 기어와 맞물리도록 구비되는 이너 유성 기어; 및
    상기 이너 유성 기어의 외측에서 상기 이너 유성 기어와 맞물리도록 구비되고, 상기 링 기어와 맞물리도록 구비되는 아우터 유성 기어; 를 포함하는 동력 전달 장치.
  10. 청구항 4에서,
    상기 캐리어와 연결되는 차동 기어; 를 더 포함하는 동력 전달 장치.
  11. 청구항 9에서,
    상기 캐리어는,
    상기 제1 유성 기어와 상기 아우터 유성 기어에 각각 결합되는 동력 전달 장치.
  12. 청구항 1에서,
    상기 제1 감속기와 상기 모터 간의 거리는 상기 제2 감속기와 상기 모터 간의 거리보다 먼 동력 전달 장치.
  13. 청구항 10에서,
    상기 차동 기어와 상기 모터 간의 거리는 상기 제1 감속기와 상기 모터 간의 거리보다 먼 동력 전달 장치.
  14. 청구항 11에서,
    상기 제2 감속기는,
    상기 캐리어로부터 연장되어 상기 캐리어와 상기 이너 유성 기어를 서로 연결하는 연결 부재; 를 더 포함하는 동력 전달 장치.
  15. 청구항 7에서,
    상기 제3 클러치는 상기 회전축이 연장되는 방향으로 상기 제1 클러치와 상기 제2 클러치 사이에 구비되는 동력 전달 장치.
  16. 좌측 및 우측에 각각 구비되는 좌측 휠과 우측 휠; 및
    상기 좌측 휠과 상기 우측 휠에 회전력을 제공하는 동력 전달 장치; 를 포함하고,
    상기 동력 전달 장치는,
    회전축을 구동하는 모터;
    상기 회전축과 연결되어 상기 회전축의 회전 각속도를 감속하는 제1 감속기;
    상기 회전축과 연결되어 상기 회전축의 회전 각속도를 감속하는 제2 감속기;
    상기 회전축과 상기 제1 감속기 사이에 구비되고, 상기 회전축과 상기 제1 감속기를 연결하거나 해제하는 제1 클러치;
    상기 회전축과 상기 제2 감속기 사이에 구비되고, 상기 회전축과 상기 제2 감속기를 연결하거나 해제하는 제2 클러치; 및
    상기 제2 감속기의 외측에 구비되고, 상기 제2 감속기와 상기 동력 전달 장치의 외부 구성을 연결하거나 해제하는 제3 클러치; 를 포함하는 자동차.
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