KR20120055334A

KR20120055334A - Transmission for electric vehicle

Info

Publication number: KR20120055334A
Application number: KR1020100117024A
Authority: KR
Inventors: 최선진; 김영범; 김민철
Original assignee: (주)브이이엔에스
Priority date: 2010-11-23
Filing date: 2010-11-23
Publication date: 2012-05-31

Abstract

PURPOSE: A transmission of an electric car is provided to produce various gearshift ratios by using a planetary gear assembly capable of changing the number of rotations and torque delivered from a drive motor. CONSTITUTION: An input shaft(110) is connected to a drive motor which is electrically driven. The input shaft is rotated by an operation of the drive motor. Output shafts(170a, 170b) are parallel to the input shaft. The output shafts create driving force rotating a wheel. A planetary gear assembly(120) is arranged between the input shaft and the output shaft. The planetary gear assembly changes the number of rotations and torque of power delivered from the input shaft and outputs the changed power to the output shafts. A sun gear is arranged in the center of the planetary gear assembly. A plurality of planetary gears is arranged at the outer side of the sun gear. A ring gear is arranged at the outer side of the plurality of planetary gears.

Description

Transmission for electric vehicle

본 발명은 전기자동차의 변속기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 전기자동차에 있어서 구동모터로부터 전달되는 토크 및 회전수를 변경시키는 변속기의 구성으로써 유성기어 조립체를 이용하기 때문에 보다 폭넓은 변속비 구현이 가능하고, 변속 소음을 향상시킬 수 있는 전기자동차의 변속기에 관한 것이다.
The present invention relates to a transmission of an electric vehicle, and more particularly, since a planetary gear assembly is used as a configuration of a transmission for changing torque and rotational speed transmitted from a driving motor in an electric vehicle, a wider transmission ratio can be realized. And it relates to a transmission of an electric vehicle that can improve the shift noise.

최근 친환경 경향과 함께 사회의 이슈로 두드러지게 된 것이 전기자동차이다. 전기 자동차는 휘발유나 경유 등의 화석연료를 이용하여 동력을 얻는 엔진이 아닌 배터리로부터 전기를 공급받아 동력을 얻는 구동모터를 이용하여 작동된다. 따라서, 이산화탄소의 배출이 없어 친환경 자동차로 각광받고 있다.In recent years, electric vehicles have become a prominent issue in the society along with environmentally friendly trends. Electric vehicles are operated using a drive motor powered by a battery, not an engine powered by fossil fuels such as gasoline or diesel. Therefore, there is no emission of carbon dioxide has been spotlighted as an eco-friendly car.

일반적인 엔진 탑재 자동차는 일정한 속도에서 토크가 최대가 되는데 대하여 달리기 시작할 때에는 더 강한 토크와 낮은 회전을 필요로 하며, 속도가 빨라짐에 따라 토크보다도 회전속도가 필요하게 된다.A typical engine car has a maximum torque at a constant speed, but requires a stronger torque and a lower rotation when it starts to run, and as the speed increases, the rotation speed is required rather than the torque.

따라서, 엔진의 회전을 일정하게 유지하기 위해 변속레버를 사용하여 출발할 때에는 회전속도를 줄임과 동시에 토크를 늘려 주고, 속도가 빨라짐에 따라 회전을 높이는 역할을 하는 것이 변속기이다. 이에 일반적인 엔진 탑재 자동차의 변속기는 1단에서 5단까지의 변속단계로 구성되어 있다.Therefore, when starting using the shift lever in order to keep the rotation of the engine constant, the transmission reduces the rotational speed and increases the torque, and serves to increase the rotation as the speed increases. In general, the transmission of an engine-mounted vehicle is composed of a gear shift stage of 1 to 5 speed.

그러나, 전기자동차의 구동모터는 회전속도를 저속에서 고속에 이르기까지 무단으로 부드럽게 변환할 수 있는 장점을 가지고 있다. 이러한 특성상 반드시 변속기를 필요로 하지는 않는다. 하지만, 구동모터가 일정한 속력을 유지하도록 작동되는 도중, 높은 토크를 필요로 할 경우에는 변속기를 사용하는 것이 구동모터의 안정성에 유리한 것은 사실이다. 다만, 일반적으로 전기자동차는 높은 토크기 필요할 경우에만 주로 변속기를 사용함이 바람직하다. 따라서, 전기자동차의 변속기는 무단에서 1단까지의 변속단계로 구성될 수 있다.However, the electric motor drive motor has the advantage of smoothly converting the rotation speed from low speed to high speed without permission. This characteristic does not necessarily require a transmission. However, while the drive motor is operated to maintain a constant speed, it is true that the transmission motor is advantageous to the stability of the drive motor when high torque is required. In general, however, it is preferable to use a transmission mainly when an electric vehicle requires a high torque. Therefore, the transmission of the electric vehicle may be composed of a shifting stage from stepless to one step.

도 1a 및 도 1b는 종래 기술에 따른 전기자동차의 변속기를 나타낸 구성도 및 개념도로써, 도 1a 및 도 1b에 도시된 바와 같이, 종래 기술에 따른 전기자동차의 변속기는, 변속기 케이스(5)와 상기 변속기 케이스(5)에 배치되고, 구동모터(미도시)에 의하여 회전되는 입력축(10)과, 상기 입력축(10)에 연결된 입력기어(20)와 맞물리도록 배치된 보조 기어(30)가 형성된 보조축(40)과, 상기 보조 기어(30)의 일측에 형성된 연결기어(50)와 맞물리는 출력기어(60)가 구비되되, 상기 입력축(10)과 평행하도록 배치되고, 좌우 바퀴(미도시)가 배치된 측으로 동력을 전달하도록 구성된 출력축(70a)(70b)으로 구성된다.1A and 1B are schematic diagrams and conceptual views illustrating a transmission of an electric vehicle according to the prior art. As shown in FIGS. 1A and 1B, the transmission of the electric vehicle according to the prior art may include a transmission case 5 and the above. An auxiliary shaft disposed on the transmission case 5 and having an input shaft 10 rotated by a driving motor (not shown) and an auxiliary gear 30 arranged to engage the input gear 20 connected to the input shaft 10. A shaft 40 and an output gear 60 engaged with the connecting gear 50 formed on one side of the auxiliary gear 30 are provided, and are arranged to be parallel to the input shaft 10, and left and right wheels (not shown). Is composed of output shafts 70a and 70b configured to transmit power to the disposed side.

그러나, 종래 기술에 따른 전기자동차의 변속기는 실제로 변속비를 구성하는 상기 입력기어(20)와 출력기어(60)의 기어비 또는 상기 입력기어(20)와 보조기어(30)의 기어비는 상기 입력축(10)과 상기 보조축(40)간 축간거리(d1)의 한계성으로 인하여 다양한 변속비 구현이 어려운 문제점이 있다. 한편, 상기 입력축(10)과 상기 보조축(40)간 축간거리(d1)를 늘리면 변속비 구현의 다양성을 꾀할 수는 있지만, 변속기 전체의 중량 및 크기가 증대되는 문제점이 생긴다.However, the transmission of the electric vehicle according to the prior art is actually the gear ratio of the input gear 20 and the output gear 60 constituting the speed ratio or the gear ratio of the input gear 20 and the auxiliary gear 30 is the input shaft 10 ) And various speed ratios are difficult to implement due to the limitation of the inter-axis distance d1 between the auxiliary shafts 40. On the other hand, by increasing the inter-axis distance (d1) between the input shaft 10 and the auxiliary shaft 40 can achieve a variety of speed ratio implementation, there is a problem that the weight and size of the entire transmission increases.

또한, 회전수 및 토크를 변환하기 위하여 가장 부하가 크게 작용하는 상기 입력기어(20)와 상기 보조기어(30)의 맞물림과, 상기 연결기어(50)와 상기 출력기어(60)의 맞물림 등 여러 개소의 기어치의 맞물림 작동으로 인한 작동 소음이 변속기 전체의 작동소음의 증가로 이어져 차량의 작동소음이 큰 문제점도 있다.
In addition, the input gear 20 and the auxiliary gear 30 meshed with the largest load to convert the rotational speed and torque, and the coupling gear 50 and the output gear 60 meshed with each other. There is also a problem that the operation noise of the vehicle is great because the operation noise due to the engagement operation of the gear teeth of the location leads to an increase in the operation noise of the entire transmission.

본 발명은 전기자동차에 있어서 구동모터로부터 전달되는 토크 및 회전수를 변경시키는 변속기의 구성으로써 유성기어 조립체를 이용하기 때문에 보다 폭넓은 변속비 구현이 가능하고, 변속 소음을 향상시킬 수 있는 전기자동차의 변속기를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
The present invention uses a planetary gear assembly as a configuration of a transmission that changes the torque and the number of revolutions transmitted from the driving motor in the electric vehicle, so that a wider transmission ratio can be realized and the transmission noise can be improved. To provide that purpose.

본 발명에 따른 전기자동차의 변속기는, 전기적으로 구동되는 구동모터에 연결되고, 상기 구동모터의 동작에 의하여 회전되는 입력축과, 상기 입력축과 평행되게 배치되고, 회전되는 동작으로 바퀴를 회전시키는 추진력을 생성하는 출력축과, 상기 입력축과 상기 출력축 사이에 배치되어 상기 입력축으로부터 제공되는 동력을 토크 및 회전수를 변경시켜 상기 출력축으로 전달하는 유성기어 조립체를 포함하고, 상기 입력축의 축 중심으로부터 상기 유성기어 조립체의 최외곽 이격거리(D2)의 최대치는 상기 입력축의 축 중심으로부터 상기 출력축으로 연장되되 상기 출력축과 간섭되지 않을 정도의 거리로 결정된다.The transmission of the electric vehicle according to the present invention is connected to an electrically driven drive motor, the input shaft rotated by the operation of the drive motor, disposed in parallel with the input shaft, the driving force for rotating the wheel in the rotation operation And a planetary gear assembly arranged between the input shaft and the output shaft, the planetary gear assembly configured to transmit the power provided from the input shaft to the output shaft by varying torque and rotational speed. The maximum value of the outermost separation distance (D2) of is extended to the output shaft from the center of the axis of the input shaft is determined such that the distance does not interfere with the output shaft.

여기서, 상기 유성기어 조립체는, 중심에 배치되는 선기어와, 상기 선기어와 맞물리도록 상기 선기어의 외측에 배치된 복수개의 유성기어와, 상기 복수개의 유성기어와 맞물리도록 상기 복수개의 유성기어의 외측에 배치된 링기어와, 상기 복수개의 유성기어의 각각의 중심축을 연결하는 캐리어 링크부와, 상기 캐리어 링크부에 연결되고, 상기 아이들 기어와 맞물리는 입력기어를 포함한다.The planetary gear assembly may include a sun gear disposed at a center thereof, a plurality of planetary gears disposed outside the sun gear to mesh with the sun gear, and an outer side of the plurality of planetary gears to engage the plurality of planetary gears. And an input gear connected to the carrier link part and engaged with the idle gear.

또한, 상기 링기어는, 변속기의 케이스에 고정된다.In addition, the ring gear is fixed to the case of the transmission.

또한, 상기 입력축으로부터 전달되는 상기 출력축의 변속비는 상기 유성기어 조립체의 상기 선기어와 상기 유성기어의 기어비에 의해 결정된다.In addition, the speed ratio of the output shaft transmitted from the input shaft is determined by the gear ratio of the sun gear and the planet gear of the planetary gear assembly.

여기서, 상기 캐리어 링크부의 회전축과 상기 입력축은 동일 축선 상에 배치될 수 있다.Here, the rotation axis and the input shaft of the carrier link portion may be disposed on the same axis.

또한, 상기 입력축의 축 중심으로부터 상기 유성기어 조립체의 최외곽 이격거리(D2)의 최대치는 상기 입력축의 축 중심으로부터 상기 출력축으로 연장되되 상기 출력축과 간섭되지 않을 정도의 거리로 결정될 수 있다.
In addition, the maximum value of the outermost separation distance (D2) of the planetary gear assembly from the axis center of the input shaft may be determined as a distance extending from the axis center of the input shaft to the output shaft, but not interfere with the output shaft.

본 발명에 따른 전기자동차의 변속기는, 전기자동차에 있어서 구동모터로부터 전달되는 토크 및 회전수를 변경시키는 변속기의 구성으로써 유성기어 조립체를 이용하기 때문에 보다 폭넓은 변속비 구현이 가능하고, 변속 소음을 향상시킬 수 있는 효과를 가진다.
Since the transmission of the electric vehicle according to the present invention uses a planetary gear assembly as a configuration of a transmission for changing the torque and the number of revolutions transmitted from the driving motor in the electric vehicle, a wider transmission ratio can be realized and transmission noise is improved. It has an effect that can be done.

도 1a 및 도 1b는 종래 기술에 따른 전기자동차의 변속기를 나타낸 구성도 및 개념도이고,
도 2는 본 발명에 따른 전기자동차의 변속기의 바람직한 일실시예를 나타낸 구성도이며,
도 3은 도 2의 구성 중 유성기어 조립체의 작동 모습을 나타낸 작동도이고,
도 4a는 본 발명에 따른 전기자동차의 변속기의 바람직한 일실시예의 동력전달 모습을 나타낸 개념도이며,
도 4b는 도 4a의 구성 중 유성기어 조립체의 기어비 변환 모습을 나타낸 개념도이다.1a and 1b is a configuration diagram and a conceptual diagram showing a transmission of an electric vehicle according to the prior art,
2 is a block diagram showing a preferred embodiment of a transmission of an electric vehicle according to the present invention,
3 is an operation view showing the operation of the planetary gear assembly of the configuration of Figure 2,
Figure 4a is a conceptual diagram showing the power transmission of the preferred embodiment of the transmission of the electric vehicle according to the present invention,
4B is a conceptual view illustrating a gear ratio conversion state of the planetary gear assembly of the configuration of FIG. 4A.

이하, 본 발명에 따른 전기자동차의 변속기의 바람직한 일실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, a preferred embodiment of a transmission of an electric vehicle according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명에 따른 전기자동차의 변속기의 바람직한 일실시예를 나타낸 구성도이고, 도 3은 도 2의 구성 중 유성기어 조립체의 작동 모습을 나타낸 작동도이며, 도 4a는 본 발명에 따른 전기자동차의 변속기의 바람직한 일실시예의 동력전달 모습을 나타낸 개념도이고, 도 4b는 도 4a의 구성 중 유성기어 조립체의 기어비 변환 모습을 나타낸 개념도이다.
Figure 2 is a configuration diagram showing a preferred embodiment of the transmission of the electric vehicle according to the invention, Figure 3 is an operation diagram showing the operation of the planetary gear assembly of the configuration of Figure 2, Figure 4a is an electric according to the invention 4 is a conceptual diagram illustrating a power transmission mode of a transmission of an automobile, and FIG. 4B is a conceptual diagram illustrating a gear ratio conversion of a planetary gear assembly of the configuration of FIG. 4A.

본 발명에 따른 전기자동차의 변속기(100)는, 도 2에 참조된 바와 같이, 전기적으로 구동되는 구동모터(미도시)에 연결되고, 상기 구동모터의 동작에 의하여 회전되는 입력축(110)을 포함한다.Transmission 100 of the electric vehicle according to the present invention, as shown in Figure 2, is connected to an electrically driven drive motor (not shown), and includes an input shaft 110 that is rotated by the operation of the drive motor. do.

여기서 구동모터는 전기자동차의 차체 하부에 설치된 미도시의 배터리 모듈로부터 전원을 공급받아 구동되는 모터의 일종으로써, 본 발명에서는 자동차가 운행되는 동력은 모두 전원을 공급하는 상기 배터리 모듈로부터 얻어지는 전기자동차의 경우로 한정하여 설명한다.Here, the driving motor is a kind of motor driven by receiving power from a battery module not shown in the lower body of the electric vehicle. In the present invention, the driving power of the electric vehicle is obtained from the battery module which supplies power. Only the case will be described.

또한, 본 발명은 상기 입력축(110)과 평행되게 배치되고, 회전되는 동작으로 바퀴를 회전시키는 추진력을 생성하는 출력축(170a)(170b)을 포함한다. 본 발명에 따른 전기자동차의 변속기의 주요 구성의 큰 기능은 상기 입력축(110)과 출력축(170a)(170b) 사이에 상기 입력축(110)으로부터 전달되는 동력을 회전수와 토크를 변경시킴으로써 자동차가 주행 상태(예컨대, 주행속도 또는 노면상태 등)에 따라 다양한 속도로 운행될 수 있도록 이를 제어하는 것이다. 다만, 본 발명에서는 상기 구동모터와 상기 입력축(110)의 연결에 특징이 있는 것이 아니고, 아울러 상기 출력축(170a)(170b)과 상기 바퀴(미도시)로 전달되는 동력의 흐름에는 관심이 없으므로 상기 입력축(110) 및 출력축(160)은 본 발명의 주요 구성으로 포함시키지 않아도 무방하지만, 경우에 따라서는 상기 입력축(110)과 출력축(170a)(170b)이 다양한 형태로 변형되어 본 발명의 권리범위에도 포함될 수 있으므로 이에 대한 권리범위를 명확히 하고자 미리 밝혀둔다.In addition, the present invention includes an output shaft (170a) (170b) is disposed in parallel with the input shaft 110, and generates a driving force for rotating the wheel in a rotational operation. A large function of the main configuration of the transmission of the electric vehicle according to the present invention is that the vehicle travels by changing the speed and torque of the power transmitted from the input shaft 110 between the input shaft 110 and the output shaft (170a, 170b) This is to control the vehicle to be driven at various speeds according to the state (for example, the driving speed or the road surface state). However, the present invention is not characterized in that the connection of the drive motor and the input shaft 110, and also because there is no interest in the flow of power transmitted to the output shaft (170a) (170b) and the wheel (not shown) Although the input shaft 110 and the output shaft 160 do not have to be included as the main configuration of the present invention, in some cases, the input shaft 110 and the output shaft 170a, 170b are modified in various forms, and thus the scope of the present invention. It may also be included in, so make sure to clarify the scope of the right.

상기 입력축(110)과 출력축(170a)(170b) 사이에는 상기 입력축(110)으로부터 제공되는 동력을 토크 및 그 회전수가 변경되도록 하여 상기 출력축(170a)(170b)으로 전달하는 유성기어 조립체(120)를 포함한다.Planetary gear assembly 120 to transfer the power provided from the input shaft 110 to the output shaft (170a, 170b) between the input shaft 110 and the output shaft (170a, 170b) to change the torque and the number of revolutions thereof. It includes.

상기 유성기어 조립체(120)는, 도 3 및 도 4b에 참조된 바와 같이, 중심에 배치되는 선기어(123)와, 상기 선기어(123)와 맞물리도록 상기 선기어(123)의 외측에 배치된 복수개의 유성기어(125a)(125b)(125c)와, 상기 복수개의 유성기어(125a)(125b)(125c)와 맞물리도록 상기 복수개의 유성기어(125a)(125b)(125c)의 외측에 배치된 링기어(121)와, 상기 복수개의 유성기어(125a)(125b)(125c)의 각각의 중심축을 연결하는 캐리어 링크부(127)와, 상기 캐리어 링크부(127)에 연결되고, 상기 출력축(170a)(170b)에 형성된 출력기어(160)와 맞물리는 입력기어(129)를 포함할 수 있다.As shown in FIGS. 3 and 4B, the planetary gear assembly 120 may include a sun gear 123 disposed at a center thereof, and a plurality of sun gears disposed outside the sun gear 123 to be engaged with the sun gear 123. Rings disposed outside the planetary gears 125a, 125b and 125c to mesh with the planetary gears 125a, 125b and 125c and the planetary gears 125a, 125b and 125c. A carrier link portion 127 connecting the gear 121, the central axes of the planetary gears 125a, 125b, 125c, and the carrier link portion 127, and the output shaft 170a. It may include an input gear 129 meshing with the output gear 160 formed in the (170b).

여기서, 상기 링기어(121)는 변속기의 외관을 형성하는 케이스(120a)의 내부에 고정된다. 그리고, 상기 링기어(121)의 내주면에는 기어치가 형성되고, 상기 링기어(121)의 중심에는 외주면에 기어치가 형성된 상기 선기어(123)가 배치되며, 상기 링기어(121)와 상기 선기어(123) 사이에는 동시에 상기 링기어(121) 및 상기 선기어(123)의 기어치와 맞물리도록 배치된 복수개의 유성기어(125a)(125b)(125c)가 소정거리 이격되게 배치되는 것이다.Here, the ring gear 121 is fixed to the inside of the case 120a forming the appearance of the transmission. In addition, gear teeth are formed on an inner circumferential surface of the ring gear 121, and a sun gear 123 having gear teeth formed on an outer circumferential surface of the ring gear 121 is disposed, and the ring gear 121 and the sun gear 123 are disposed. ) And a plurality of planetary gears (125a) (125b) (125c) arranged to be engaged with the gear teeth of the ring gear 121 and the sun gear 123 at the same time are arranged to be spaced apart a predetermined distance.

상기 선기어(123)는 상기 입력축(110)과 연결되어 상기 입력축(110)이 상기 구동모터에 의하여 회전되면 상기 선기어(123)가 연동하여 회전되면서 상기 유성기어(125a)(125b)(125c)를 반대 방향으로 회전시킨다. 그런데, 상기 유성기어(125a)(125b)(125c)는 상기 선기어(123)와 맞물리는 동시에 고정된 상태의 상기 링기어(121)와 맞물리는 바, 상기 선기어(123)를 중심으로 상기 선기어(123)가 회전되는 방향과 같은 방향으로 회전 이동하게 된다.The sun gear 123 is connected to the input shaft 110 so that when the input shaft 110 is rotated by the drive motor, the sun gear 123 is rotated in conjunction with the planetary gears 125a, 125b, 125c. Rotate in the opposite direction. However, the planetary gears 125a, 125b, and 125c mesh with the ring gear 121 in a fixed state while being engaged with the sun gear 123. The sun gear (123) is formed around the sun gear 123. 123 is rotated in the same direction as the rotation direction.

이와 같이, 복수개의 상기 유성기어(125a)(125b)(125c)가 상기 선기어(123)와 상기 링기어(121) 사이에서 회전이동되면서 상기 캐리어 링크부(127)를 그 회전축(128)을 중심으로 회전시키고, 상기 캐리어 링크부(127)는 상기 입력기어(129)를 회전시키는 것이다.As described above, the planetary gears 125a, 125b, and 125c are rotated between the sun gear 123 and the ring gear 121, and the carrier link unit 127 is centered on the rotation shaft 128. Rotation, and the carrier link unit 127 rotates the input gear 129.

이때, 상기 선기어(123)와 상기 유성기어(125a)(125b)(125c)의 기어비의 차이를 이용하여 변속이 이루어지도록 할 수 있다. 이에 대한 상세 설명은 후술하기로 한다.In this case, the shift may be performed by using a difference in gear ratio between the sun gear 123 and the planetary gears 125a, 125b, and 125c. Detailed description thereof will be described later.

본 발명의 바람직한 일실시예에서는, 상기 입력축(110)과 상기 입력기어(129)가 형성된 상기 캐리어 링크부(127)의 회전축(128)이 동일선상에 배치된다. 그리고, 실시예에 따라서는, 상기 입력기어(129)와 상기 출력기어(160) 사이에 배치되어 상기 입력기어(129)의 회전수 및 토크를 상기 출력기어(160)에 그대로 전달하기만 하는 아이들 기어(130)가 배치될 수 있다. 상기 아이들 기어(130)는 단순히 상기 입력축(110) 및 상기 출력축(170a)(170b) 사이에 배치되어 단순히 상기 입력기어(129) 및 상기 출력기어(160)의 동력 전달 매개 역할을 할 뿐 이로 인한 회전수 및 토크의 변화는 없는 것으로 전제한다.In a preferred embodiment of the present invention, the rotation shaft 128 of the carrier link portion 127 in which the input shaft 110 and the input gear 129 is formed is arranged on the same line. And, according to the embodiment, the idle gear disposed between the input gear 129 and the output gear 160 to transmit the rotational speed and torque of the input gear 129 as it is to the output gear 160 as it is. Gear 130 may be disposed. The idle gear 130 is simply disposed between the input shaft 110 and the output shaft (170a, 170b) simply serves as a power transmission medium of the input gear 129 and the output gear 160 It is assumed that there is no change in rotational speed and torque.

이처럼, 본 발명에 따른 전기자동차의 변속기(100)에서, 기존과는 달리 변속을 하기 위한 구조로써, 상기 유성기어 조립체(120)를 이용하기 때문에, 종래 문제되었던 입력축(도 1 및 2의 도면부호 10 참조)과 보조축(도 1 및 2의 도면부호 40 참조)과의 축간거리(d1)의 제한에 의하여 변속의 범위가 제한되는 문제점을 해결할 수 있다.As such, in the transmission 100 of the electric vehicle according to the present invention, unlike the conventional structure for shifting, since the planetary gear assembly 120 is used, the input shaft (reference numerals of Figs. It is possible to solve the problem that the range of the shift is limited by the limitation of the inter-axis distance d1 between the auxiliary shaft (see reference numeral 40 in FIGS. 1 and 2).

즉, 본 발명에 따른 전기자동차의 변속기(100)는 실제 변속되는 주요 구성이 상기 유성기어 조립체(120)의 개개 구성인 바, 상기 유성기어 조립체(120)의 구성 중 상기 링기어(121)의 크기를 신장시키고, 상기 선기어(123) 및 상기 유성기어(125a)(125b)(125c)의 지름을 다양한 설정치로 제작하여 조립할 수 있으므로, 다양한 변속비 구현이 가능하다.That is, the transmission 100 of the electric vehicle according to the present invention is the main configuration of the planetary gear assembly 120 is the main configuration of the gear, the configuration of the planetary gear assembly 120 of the ring gear 121 of Since the size can be increased and the diameters of the sun gear 123 and the planetary gears 125a, 125b and 125c can be manufactured and assembled at various setting values, various transmission ratios can be realized.

그러나, 반드시 상기 링기어(121)를 종래에 비하여 신장시킬 필요는 없다. 이는 보다 다양한 변속비 구현이 가능하게 하기 위함일 뿐, 본 발명의 권리범위가 상기 링기어(121)의 신장에 있는 것은 아니다. 즉, 본 발명에 따른 전기자동차의 변속기(100)는, 상기 입력축(110)의 축 중심으로부터 상기 출력축(170a)(170b)까지의 거리가 종래 d1으로써 동일한 경우에도, 실질적으로 변속 기능에 관여하는 구성이 상기 유성기어 조립체(120)인 바, 종래에 비하여 보다 다양한 변속비 구현이 가능함은 물론이다.However, it is not necessary to extend the ring gear 121 as compared with the related art. This is only to enable more various speed ratio implementation, the scope of the present invention is not in the extension of the ring gear 121. That is, the transmission 100 of the electric vehicle according to the present invention is substantially involved in the shift function even when the distance from the center of the shaft of the input shaft 110 to the output shafts 170a and 170b is the same as the conventional d1. Since the configuration is the planetary gear assembly 120, it is possible to implement a more various speed ratio than the conventional.

다만, 앞서 설명한 바와 같이, 보다 다양한 변속비 구현을 위해서는, 상기 입력축(110)의 축 중심으로부터 상기 유성기어 조립체(120)의 최외곽 이격거리(D2)의 최대치는 상기 입력축(110)의 축 중심으로부터 상기 출력축(170a)(170b)으로 연장되되 상기 출력축(170a)(170b)과 간섭되지 않을 정도의 거리(D3)로 결정됨이 바람직하다. However, as described above, in order to implement more various speed ratios, the maximum value of the outermost distance D2 of the planetary gear assembly 120 from the axis center of the input shaft 110 is from the axis center of the input shaft 110. Preferably, it is determined as a distance D3 extending to the output shafts 170a and 170b so as not to interfere with the output shafts 170a and 170b.

한편, 상기 아이들 기어(130)가 상기 입력기어(120) 및 상기 출력기어(160) 사이에 배치되어 동력 전달 매개 역할을 하는 경우에는, 상기 입력축(110)의 축 중심으로부터 상기 유성기어 조립체(120)의 최외곽 이격거리(D2)는 적어도 상기 입력축(110)의 축 중심으로부터 상기 아이들 기어(130)의 축 중심인 보조축(140)의 이격거리(D2')보다 크게 형성되는 것도 변속비의 다양한 설계에 바람직한 구조라고 할 것이다.On the other hand, when the idle gear 130 is disposed between the input gear 120 and the output gear 160 to serve as a power transmission medium, the planetary gear assembly 120 from the center of the shaft of the input shaft 110 ), The outermost separation distance D2 is greater than at least the separation distance D2 ′ of the auxiliary shaft 140, which is the center of the idle gear 130, from at least the center of the input shaft 110. It will be said to be a preferable structure for a design.

참고로, 본 발명에 구비된 상기 아이들 기어(130)는 실질적으로 전달되는 동력의 토크 및 회전수를 변경하는 것은 아닌 단순한 매개 역할을 하는 구성인 바, 종래와 같이 직접 변속에 관여하는 경우보다는 상기 변속기 케이스(120a)의 내부에서 상기 보조축(14)의 설계가 보다 용이한 이점이 있다. For reference, the idle gear 130 provided in the present invention is a configuration that does not change the torque and the rotational speed of the substantially transmitted power, but rather a simple medium, rather than the case directly involved in the shift as in the prior art The design of the auxiliary shaft 14 in the transmission case 120a has an advantage of being easier.

도 4b를 참조하면, 상기 유성기어 조립체(120)를 이용한 변속비를 용이하게 설명할 수 있다. 즉, 변속비는 입력 회전수 및 토크비 대 출력 회전수 및 토크비를 비교한 것이므로, 기어치 형상이 모두 동일하다고 가정할 경우 상기 선기어(123)의 지름(a) 및 상기 유성기어(125a)(125b)(125c)의 지름(b)의 크기의 비로 결정될 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 전기자동차의 변속기(100)의 바람직한 일실시예에서는, 상기 선기어(123)의 지름(a) 및 상기 유성기어(125a)(125b)(125c)의 지름(b)의 크기의 다양한 비율로 변속비 구성이 가능함은 당연하다. 이는 특히, 종래 축간거리 제한으로 문제되었던 변속비 설계의 한계를 일거에 해결할 수 있는 이점을 제공한다.Referring to FIG. 4B, the speed ratio using the planetary gear assembly 120 may be easily described. That is, since the speed ratio is a comparison of the input rotational speed and the torque ratio to the output rotational speed and the torque ratio, the diameter (a) of the sun gear 123 and the planetary gear 125a ( It can be determined by the ratio of the size of the diameter (b) of (125b) (125c). Therefore, in a preferred embodiment of the transmission 100 of the electric vehicle according to the present invention, the diameter (a) of the sun gear 123 and the size of the diameter (b) of the planetary gears (125a) (125b) (125c) Of course, it is possible to configure the transmission ratio in various ratios. In particular, this provides an advantage that can at once solve the limitations of the transmission ratio design, which has been a problem with the conventional inter-axial distance limitation.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 전기자동차의 변속기(100)의 작동과정을 도 3 및 도 4a를 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.The operation of the transmission 100 of the electric vehicle according to the present invention configured as described above will be described in detail with reference to FIGS. 3 and 4A.

먼저, 자동차의 작동으로 변속기에 소정의 작동 신호가 인가되면, 상기 구동모터가 회전 구동되게 된다. 이때, 상기 구동모터의 회전축에 연결된 상기 입력축(110)이 회전 구동되면서 상기 유성기어 조립체(120)의 상기 선기어(123)를 일방향으로 회전 구동시킨다. First, when a predetermined operation signal is applied to the transmission by the operation of the vehicle, the drive motor is driven to rotate. At this time, the input shaft 110 connected to the rotation shaft of the drive motor is driven to rotate to rotate the sun gear 123 of the planetary gear assembly 120 in one direction.

상기 선기어(123)가 일방향으로 회전되면 상기 유성기어(125a)(125b)(125c)는 상기 선기어(123)와 맞물림되도록 구성되는 바, 상기 선기어(123)와는 반대방향으로 회전될 것이다. 그러나, 상기 유성기어(125a)(125b)(125c)는 상기 변속기 케이스(120a) 내부에 고정된 상태의 상기 링기어(121)와도 동시에 맞물리도록 배치되는 바, 전체적으로는 상기 선기어(123)의 회전방향과 동일한 방향으로 동시에 회전되게 된다. 이때, 상기 캐리어 링크부(127)가 회전되는데, 상기 캐리어 링크부(127)의 회전수 및 토크는 변화되어 출력되고, 상기 캐리어 링크부(127)에 연결된 상기 입력기어(129)가 변화된 회전수 및 토크를 상기 아이들 기어(130)를 매개로 하거나 직접 상기 출력기어(160)로 전달하게 된다.When the sun gear 123 is rotated in one direction, the planetary gears 125a, 125b, and 125c are configured to mesh with the sun gear 123, and may rotate in the opposite direction to the sun gear 123. However, the planetary gears 125a, 125b, and 125c are disposed to simultaneously engage with the ring gear 121 in a state fixed inside the transmission case 120a. In general, the sun gear 123 rotates. It is rotated at the same time in the same direction. At this time, the carrier link unit 127 is rotated, and the rotation speed and torque of the carrier link unit 127 are changed and output, and the rotation speed at which the input gear 129 connected to the carrier link unit 127 is changed. And torque is transmitted through the idle gear 130 or directly to the output gear 160.

이처럼, 본 발명에 따른 전기자동차의 변속기(100)는 종래 입력축(110)과 보조축 간의 축간 거리 제한으로 인하여 입력기어(129)와 보조기어 사이의 기어비 설정의 한계를 상기 유성기어 조립체(120)의 적용으로 회피하면서 보다 다양한 변속비 구현이 가능하도록 하는 이점을 제공한다.As such, the transmission 100 of the electric vehicle according to the present invention limits the gear ratio setting between the input gear 129 and the auxiliary gear due to the limitation of the distance between the input shaft 110 and the auxiliary shaft. This avoids the application of the and provides the advantage of enabling a variety of speed ratio implementation.

또한, 실제 변속에 관여하는 구성은 상기 유성기어 조립체(120)에 한정되는 바, 변속 소음을 줄일 수 있는 효과도 창출된다.
In addition, the configuration involved in the actual shift is limited to the planetary gear assembly 120, it also creates the effect of reducing the shift noise.

이상, 본 발명에 따른 전기자동차의 변속기의 바람직한 일실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하였다. 그러나, 본 발명의 실시예가 반드시 상술한 바람직한 일실시예에 의하여 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의한 다양한 변형 및 균등한 범위에서의 실시가 가능함은 당연하다. 그러므로, 본 발명의 진정한 권리범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 정해져야 할 것이다.In the above, a preferred embodiment of a transmission of an electric vehicle according to the present invention has been described in detail with reference to the accompanying drawings. However, embodiments of the present invention are not necessarily limited to the above-described preferred embodiment, it is obvious that various modifications and equivalents can be carried out by those skilled in the art to which the present invention pertains. . Therefore, the true scope of the present invention will be defined by the claims below.

100: 변속기 110: 입력축
120: 유성기어 조립체 121: 링기어
123: 선기어 125a, 125b, 125c: 유성기어
127: 캐리어 링크부 128: 캐리어 링크부의 회전축
129: 입력기어 130: 아이들 기어
140: 보조축 160: 출력기어
170a, 170b: 출력축

100: transmission 110: input shaft
120: planetary gear assembly 121: ring gear
123: sun gear 125a, 125b, 125c: planetary gear
127: carrier link portion 128: rotation axis of the carrier link portion
129: input gear 130: idle gear
140: auxiliary shaft 160: output gear
170a, 170b: output shaft

Claims

An input shaft connected to an electrically driven drive motor and rotated by an operation of the drive motor;
An output shaft disposed in parallel with the input shaft and generating a driving force for rotating the wheel in a rotating operation;
A planetary gear assembly disposed between the input shaft and the output shaft to transmit power provided from the input shaft to the output shaft by changing torque and rotational speed;
And a maximum value of the outermost separation distance (D2) of the planetary gear assembly from the shaft center of the input shaft is determined as a distance extending from the shaft center of the input shaft to the output shaft and not interfering with the output shaft.

The method according to claim 1,
The planetary gear assembly,
A sun gear disposed in the center;
A plurality of planetary gears disposed outside the sun gear to mesh with the sun gear;
A ring gear disposed outside the plurality of planetary gears to mesh with the plurality of planetary gears;
A carrier link portion connecting the central axes of the plurality of planetary gears;
And an input gear connected to the carrier link unit and engaged with the idle gear.

The method according to claim 2,
The ring gear is a transmission of an electric vehicle fixed to the case of the transmission.

The method according to claim 2,
The transmission ratio of the output shaft transmitted from the input shaft is determined by the gear ratio of the sun gear and the planet gear of the planetary gear assembly.

The method according to claim 2,
And a rotation shaft of the carrier link unit and the input shaft are disposed on the same axis.

The method according to claim 1,
And a maximum value of the outermost separation distance (D2) of the planetary gear assembly from the shaft center of the input shaft is determined as a distance extending from the shaft center of the input shaft to the output shaft and not interfering with the output shaft.