KR101172122B1 - 가변 기어비 유성 기어 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 가변 기어비 유성 기어 장치에 관한 것이다.
본 발명은 가변 기어비 유성 기어 장치에 있어서, 제 1 선 기어와 상기 제 1 선 기어에 외접하는 제 1 유성 기어 및 상기 제 1 유성 기어와 내접하는 제 1 링 기어를 포함하는 제 1 유성 기어 장치; 제 2 선 기어와 상기 제 2 선 기어에 외접하는 제 2 유성 기어 및 상기 제 2 유성 기어와 내접하는 제 2 링 기어를 포함하는 제 2 유성 기어 장치; 상기 제 1 유성 기어 장치와 상기 제 2 유성 기어 장치 사이에 배치되며 상기 제 1 유성 기어 및 상기 제 2 유성 기어를 각각 지지하는 공유 캐리어; 상기 제 1 링 기어 또는 상기 제 2 링 기어에 선택적으로 회전력을 전달하는 회전력 보조 제공 장치; 및 상기 제 1 유성 기어 장치와 상기 제 2 유성 기어 장치 및 상기 공유 캐리어를 둘러싸는 하우징을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 가변 기어비 유성 기어 장치를 제공한다.
본 발명에 의하면, 캐리어를 제 1 입력, 태양 기어를 제 2 입력, 링 기어를 출력으로 하는 종래의 가변 기어비 유성 기어 장치와 달리 제 1 입력과 출력을 각각 제 1 선 기어와 제 2 선 기어가 담당하도록 함으로써 종래 입력축이 태양 기어를 관통하는 것과 달리 본 발명에서는 입력축이 제 1 선 기어를 관통하지 않아도 되므로 유성 기어 장치의 반경 방향 크기를 줄일 수 있고 조립성을 향상시킬 수 있다.
유성 기어 장치, 태양 기어, 유성 기어, 공유 캐리어, 링 기어, 하우징

Description

가변 기어비 유성 기어 장치{Variable Gear Ratio Epicyclic Gear Apparatus}
도 1은 종래 기술에 따른 자동차의 능동 전륜 조향장치의 구성도;
도 2a는 기어비 변환 장치를 나타내는 개략도;
도 2b는 헬리컬 기어를 나타내는 사시도; 및
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 가변 기어비 유성 기어 장치의 개략적인 단면도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
101: 조향 휠 103: 조향 축
105: 조향 컬럼 107: 입력각 센서
109: 기어 비 가변 장치 111: 제 1 모터
117: 차속 센서 119: 랙 바
121: 랙-피니언 기구부 123: 제 2 모터
125: 전자 제어 장치
201: 캐리어 203: 유성 기어
205: 내기어 209: 웜 축
211: 웜 휠 213: 태양 기어
215: 입력축 217: 출력축
본 발명은 가변 기어비 유성 기어 장치에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 캐리어를 제 1 입력, 태양 기어를 제 2 입력, 링 기어를 출력으로 하는 종래의 가변 기어비 유성 기어 장치와 달리 제 1 입력과 출력을 각각 제 1 선 기어와 제 2 선 기어가 담당하도록 함으로써 종래 입력축이 태양 기어를 관통하는 것과 달리 본 발명에서는 입력축이 제 1 선 기어를 관통하지 않아도 되므로 유성 기어 장치의 반경 방향 크기를 줄일 수 있고 조립성을 향상시킬 수 있는 가변 기어비 유성 기어 장치에 관한 것이다.
자동차의 조향장치는 자동차의 진행 방향을 운전자의 의지대로 변경할 수 있도록 하기 위한 장치로서 앞바퀴가 선회하는 회전 중심을 임의로 변경하여 운전자가 원하는 방향으로 자동차를 운행할 수 있도록 보조하는 장치이다.
또한, 동력 보조 조향장치(Power Steering Apparatus)는 운전자가 조향 휠(Steering Wheel)을 조작할 경우에 조향 보조 동력을 제공해 주는 장치를 이용하여 운전자의 조향 휠 조작력을 보조하여 줌으로써 보다 작은 힘으로 용이하게 자동차의 진행 방향을 변경할 수 있도록 하는 장치이다.
이와 같은 동력 보조 조향장치는 유압식 동력 보조 조향장치(HPS: Hydraulic Power Steering Apparatus)와 전기식 동력 보조 조향장치(EPS: Electric Power Steering Apparatus)로 크게 구분된다.
유압식 동력 보조 조향장치는 엔진의 회전축에 연결된 유압 펌프가 작동유를 작동 실린더로 공급하면, 작동유의 유압에 의한 조향 보조 동력이 제공되어 랙 바(Rack Bar)가 수평 방향으로 운동하게 되고 그에 따라 양쪽 바퀴가 선회되므로 운전자로 하여금 작은 힘으로 조향을 할 수 있도록 하는 장치이다.
반면, 전기식 동력 보조 조향장치는 유압 펌프와 작동 실린더 대신에 랙 바 또는 컬럼에 모터 및 전자 제어 장치(Electronic Control Unit, 이하 'ECU'라 한다.)를 포함하고 있어 모터의 구동에 의해 조향 보조 동력이 공급되는 장치이다.
최근에는 주행 중 강하게 불어오는 횡풍이나 좌우가 대칭적이지 않은 노면의 상태 등의 외부 환경에 능동적으로 대처할 수 있도록 조향 휠과 조향 컬럼 사이의 조향 축을 분리한 것으로, 운전자의 조향 휠 조작으로 인한 조향각을 직접 조향 컬럼에 전달하지 않고 수시로 변화하는 조향각을 지속적으로 감지하여 이를 차량의 각종 정보와 비교분석한 후 조향 컬럼의 조향 축의 회전을 제어하는 모터에 전기적 신호로 전달함으로써 조향각을 조절하는 이른바 능동 전륜 조향장치(AFS: Active Front Wheel Steering)가 등장하였다. 또한, 이러한 능동 전륜 조향장치에는 기어 장치에서 입력과 출력 사이의 기어비를 변환시키는 기어비 변환 장치가 구비되어 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 자동차의 능동 전륜 조향장치의 구성도이고, 도 2a는 기어비 변환 장치를 나타내는 개략도이다.
도 1 및 도 2a에서 각각 도시하는 바와 같이 종래 기술에 따른 자동차의 능 동 전륜 조향장치는, 조향 휠(101), 조향 휠(101)에 연결되는 조향 축(103), 조향 축(103)을 둘러싸는 조향 컬럼(105), 조향 컬럼(105)의 하단에 형성되는 입력각 센서(107), 입력각 센서(107)의 하측에 형성되는 기어비 변환 장치(109), 기어비 변환 장치(109)를 구동하기 위한 제 1 모터(111), 제 1 모터(111)에 구비되는 제 1 모터 위치 센서(113), 기어비 변환 장치(109)의 하측에 형성되는 출력각 센서(115), 자동차의 속도를 감지하는 차속 센서(117), 기어비 변환 장치(109)의 하측에 형성되되 조향 축(103)의 회전 운동을 랙 바(119)의 직선 운동으로 변환하는 랙-피니언 기구부(121), 랙 바(119)에 조향 보조 동력을 공급하기 위한 제 2 모터(123), 입력각 센서(107), 제 1 모터 위치 센서(113) 및 출력각 센서(115)로부터 각종 신호를 전달받는 ECU(125)를 포함하여 구성된다.
이러한 구성을 가지는 종래 기술에 따른 자동차의 능동 전륜 조향장치의 작동 원리는 다음과 같다.
운전자가 조향 휠(101)을 조작함에 따라 입력축(215)이 회전하면 입력축(215)의 하단에 형성되어 있는 캐리어(201)가 입력축(215)과 연동하여 회전한다.
또한, 이 경우 캐리어(201)에 의해 회전 가능하게 지지되고 있는 유성 기어(203)가 회전하게 되고, 유성 기어(203)와 접하고 있는 링 기어(205)는 유성 기어(203)의 회전에 의해 회전력을 전달받음으로써 회전하게 된다.
최종적으로는 링 기어(205)의 하단에 형성되어 있는 출력축(217)이 회전함으로써 운전자의 조향 휠(101) 조작에 따라 발생한 조향력이 랙-피니언 기구부(121)에 전달되게 되는 것이다.
그런데, 위의 과정은 제 1 모터(111)가 작동하지 않는 경우이고, 제 1 모터(111)가 작동하는 경우에는 다음과 같은 변화가 생긴다.
자동차의 속도를 감지하는 차속 센서(117), 조향각의 변화를 감지하는 입력각 센서(107) 및 출력각 센서(115), 그리고 제 1 모터 위치 센서(113)로부터 각각 전기적 신호가 발생하여 ECU(125)에 도달되면 ECU(125)는 제 1 모터(111)에 전기적 신호를 전달하여 제 1 모터(111)를 구동하게 된다.
또한, 위의 과정에 의해 제 1 모터(111)가 구동함에 따라 모터 축(미도시)에 연결되어 있는 웜 축(209)도 회전하고 그에 따라 웜 축(209)과 맞물리도록 형성되어 있는 웜 휠(211)이 회전하며 최종적으로 웜 휠(211)과 일체로 구성되어 있는 태양 기어(213)가 회전하게 된다.
자동차의 능동 전륜 조향장치는 자동차가 고속으로 주행하는 경우에는 운전자가 조향 휠(101)을 조작함에 따라 입력축(215)을 일정 각도로 조작하더라도 ECU(125)가 제 1 모터(111)를 제어하여 출력축(217)의 회전 각도를 입력축(215)의 회전 각도보다 작게 하여 조향 안정성이 유지되도록 하게 된다.
한편, 자동차의 능동 전륜 조향장치는 자동차가 주차 등을 위해 저속 상태에 있는 경우에는 운전자가 조향 휠(101)을 조작함에 따라 입력축(215)을 일정 각도로 조작하더라도 ECU(125)가 제 1 모터(111)를 제어하여 출력축(217)의 회전 각도를 입력축(215)의 회전 각도보다 크게 하여 운전자가 조향 휠을 작은 각도로 조작할 수 있게 하여 준다.
종래 기술에 따른 자동차의 능동 전륜 조향장치에는 기어비 변환 장치(109) 로서 태양 기어(213), 유성 기어(203) 및 링 기어(205)로 구성되는 유성 기어 장치가 구비되어 있다.
그리고 태양 기어(213)와 유성 기어(203)는 일반적으로 헬리컬 기어로서 형성되는데 도 2b에서 도시하는 바와 같이 헬리컬 기어는 기어치의 열이 기어의 회전축과 평행하지 않고 비스듬하게 경사를 이루면서 형성되어 있다.
이러한 헬리컬 기어는 기어치의 열이 기어의 회전축과 평행한 경우와 비교하여 볼 때 서로 맞물리는 기어치끼리 서로 접촉하는 부분의 길이가 길기 때문에 더 큰 힘을 전달할 수 있고 기어치의 열이 경사져 있기 때문에 보다 원활히 회전하게 된다.
그런데, 이러한 종래 기술에 따른 기어비 변환 장치(109)의 경우 입력축(215)이 태양 기어(213)를 관통하여 캐리어(201)를 회전시키는 구조를 가지기 때문에 입력축의 강도를 만족시키기 위해 태야 기어(213)의 크기를 줄이는데 한계가 있었고, 그에 따라 전체 유성 기어 장치의 크기를 줄이는데 한계가 있었으며, 조립 공정 역시 어려운 문제점이 있었다.
이러한 문제점을 해결하기 위해 본 발명은 캐리어를 제 1 입력, 태양 기어를 제 2 입력, 링 기어를 출력으로 하는 종래의 가변 기어비 유성 기어 장치와 달리 제 1 입력과 출력을 각각 제 1 선 기어와 제 2 선 기어가 담당하도록 함으로써 종래 입력축이 태양 기어를 관통하는 것과 달리 본 발명에서는 입력축이 제 1 선 기어를 관통하지 않아도 되므로 유성 기어 장치의 반경 방향 크기를 줄일 수 있고 조 립성을 향상시킬 수 있는 가변 기어비 유성 기어 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 가변 기어비 유성 기어 장치에 있어서, 제 1 선 기어와 상기 제 1 선 기어에 외접하는 제 1 유성 기어 및 상기 제 1 유성 기어와 내접하는 제 1 링 기어를 포함하는 제 1 유성 기어 장치; 제 2 선 기어와 상기 제 2 선 기어에 외접하는 제 2 유성 기어 및 상기 제 2 유성 기어와 내접하는 제 2 링 기어를 포함하는 제 2 유성 기어 장치; 상기 제 1 유성 기어 장치와 상기 제 2 유성 기어 장치 사이에 배치되며 상기 제 1 유성 기어 및 상기 제 2 유성 기어를 각각 지지하는 공유 캐리어; 상기 제 1 링 기어 또는 상기 제 2 링 기어에 선택적으로 회전력을 전달하는 회전력 보조 제공 장치; 및 상기 제 1 유성 기어 장치와 상기 제 2 유성 기어 장치 및 상기 공유 캐리어를 둘러싸는 하우징을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 가변 기어비 유성 기어 장치를 제공한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 가변 기어비 유성 기어 장치의 개략적인 단 면도로서, 도 3에서 도시된 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 가변 기어비 유성 기어 장치는 제 1 유성 기어 장치(300), 제 2 유성 기어 장치(310), 공유 캐리어(320), 회전력 보조 제공 장치(330) 및 하우징(340)을 포함하여 구성된다.
제 1 유성 기어 장치(300)는 입력축(215)과 회전력 보조 제공 장치(330)로부터 회전력을 전달받는다.
제 1 유성 기어 장치(300)는 제 1 선 기어(301), 제 1 선 기어(301)에 외접하는 제 1 유성 기어(303) 및 제 1 유성 기어(303)와 내접하는 제 1 링 기어(305)를 포함하여 구성된다.
제 1 선 기어(301)는 입력축(215)의 끝단에 형성되어 운전자의 조향 휠 조작에 의해 회전하는데, 본 발명의 실시예에 따른 가변 기어비 유성 기어 장치에 있어서 최초의 조향 입력부로서의 역할을 한다.
제 1 유성 기어(303)는 제 1 선 기어(301)에 외접하므로 제 1 선 기어(301)에 연동하여 회전한다.
제 1 유성 기어(303)의 개수는 입력 하중 등을 고려하여 일반적으로 2개 내지 3개가 구비되는데, 그 이상도 가능할 것이다.
제 1 유성 기어(303)와 제 1 지지축(304) 사이에는 베어링이 장착되어 제 1 유성 기어(303)는 제 1 지지축(304)에 대해 상대적으로 회전하고, 제 1 유성 기어(303)는 공유 캐리어(320)에 압입/고정되는 제 1 지지축(304)을 통해 공유 캐리어(320)에 연결되므로 공유 캐리어(320)에 의해 회전 가능하게 지지된다.
또한, 제 1 유성 기어(303)는 제 1 링 기어(305)와 내접하므로 제 1 링 기 어(305)와도 연동하여 회전한다.
제 1 링 기어(305)는 제 1 유성 기어(303)와 내접하는 한편 웜휠(331)의 내측에 고정되어 웜휠(331)과 함께 회전하도록 구성된다.
제 2 유성 기어 장치(310)는 입력축(215)을 통해 제 1 유성 기어 장치(300)에 전달된 운전자 입력각 및 웜휠(331)을 통해 제 1 유성 기어 장치(300)에 전달된 모터 입력각을 출력축(217)을 통한 출력각으로써 랙-피니언 기어부(미도시)에 전달하는 조향 출력부로서의 역할을 한다.
여기서 출력각은 운전자 입력각(운전자의 조향 휠 조작에 따른 입력축의 회전 각도)과 모터 입력각(웜의 회전에 따른 웜휠의 회전 각도)의 합 또는 차로 구성된다.
제 2 유성 기어 장치(310)는 제 2 선 기어(315), 제 2 선 기어(315)에 외접하는 제 2 유성 기어(311), 제 2 유성 기어(311)와 내접하는 제 2 링 기어(313)를 포함하여 구성된다.
제 2 유성 기어(311)와 제 2 지지축(312) 사이에는 베어링이 장착되어 제 2 유성 기어(311)는 제 2 지지축(312)에 대해 상대적으로 회전하고, 제 2 유성 기어(311)는 공유 캐리어(320)에 압입/고정되는 제 2 지지축(312)을 통해 공유 캐리어(320)에 연결되므로 공유 캐리어(320)에 의해 회전 가능하게 지지된다.
또한, 제 2 유성 기어(311)는 제 2 링 기어(313)와 내접하는 한편 제 2 선 기어(315)에 외접한다.
제 2 링 기어(313)는 제 2 유성 기어(311)와 내접하도록 형성되며 하우 징(340)에 고정된다.
본 발명의 실시예에서는 제 1 링 기어(305)가 웜휠(331)에 고정되어 웜휠(331)과 연동하여 회전하고 제 2 링 기어(313)는 하우징(340)에 고정되는 경우를 도시하였으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
즉, 회전력 보조 제공 장치(330)가 제 2 유성 기어 장치(310) 쪽에 구비되고 제 2 링 기어(313)는 웜휠(331)에 고정되어 웜휠(331)과 연동하여 회전하며 제 1 링 기어(305)는 하우징(340)에 고정될 수도 있을 것이다.
다만, 제 1 링 기어(305) 또는 제 2 링 기어(313) 중 하나는 반드시 하우징(340)에 고정되는 등으로 회전하지 않고 구속되어야만 원하는 기어비를 얻을 수 있다.
제 2 선 기어(315)는 제 2 유성 기어(311)에 외접하여 제 2 유성 기어(311)로부터 회전력을 전달받아 회전함으로써, 제 1 유성 기어 장치(300)로부터 전달된 조향각을 최종적으로 랙-피니언 기어부(미도시)에 전달한다.
한편, 제 2 선 기어(315)는 제 1 선 기어(301)와 동축상에 형성되는 것이 바람직하다.
공유 캐리어(320)는 제 1 유성 기어 장치(300)와 제 2 유성 기어 장치(310) 사이에 배치되고, 제 1 지지축(304) 및 제 2 지지축(312)이 압입/고정되어 제 1 지지축(304) 및 제 2 지지축(312)을 통해 제 1 유성 기어(303) 및 제 2 유성 기어(311)를 각각 회전 가능하게 지지한다.
또한, 공유 캐리어(320)는 제 1 유성 기어(303)의 회전에 연동하여 회전하는 한편 제 2 유성 기어(311)에 회전력을 전달한다.
즉, 공유 캐리어(320)는 제 1 유성 기어 장치(300)의 출력을 제 2 유성 기어 장치(310)의 입력으로 변환하는 역할을 한다.
공유 캐리어(320)는 소정의 두께를 가진 판 형상으로 형성되는 것이 바람직하지만 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 공유 캐리어(320)에 고정/결합되는 제 1 유성 기어(303) 및 제 2 유성 기어(311)의 개수에 따라 긴 막대 형상, 삼각형, 사각형 등 다양한 형상으로 제작될 수 있을 것이다.
또한, 공유 캐리어(320)의 두께는 일측에 압입/고정되는 제 1 지지축(304)의 길이 및 타측에 압입/고정되는 제 2 지지축(312)의 길이를 합한 것보다 적절히 더 크게 형성되는 것이 바람직할 것이나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
즉, 제 1 지지축(304)의 연장선과 제 2 지지축(312)의 연장선이 어긋나게 형성되는 경우에는 제 1 지지축(304) 및 제 2 지지축(312)을 공유 캐리어(320)에 압입/고정하더라도 양 축이 서로 만나지 않으므로 상기의 경우보다 공유 캐리어(320)의 두께를 더 작게 형성할 수 있을 것이다.
회전력 보조 제공 장치(330)는 제 1 링 기어(305) 또는 제 2 링 기어(313)에 선택적으로 결합되는 웜휠(331)과 웜휠(331)에 맞물리는 웜(333) 및 웜(333)을 구동하는 모터(미도시)를 포함하여 구성된다.
다만, 제 2 링 기어(313)가 웜휠(331)에 고정되어 웜휠(331)과 연동하여 회전하고 제 1 링 기어(305)는 하우징(340)에 고정되는 경우에는 회전력 보조 제공 장치(330)가 제 2 유성 기어 장치(310)에 보조 회전력을 제공하게 될 것이다.
회전력 보조 제공 장치(330)는 모터(미도시)에 연결된 웜(333)의 회전에 따른 웜휠(331)의 회전에 의해 제 1 유성 기어 장치(300)에 모터 입력각을 제공하게 된다.
여기서 모터 입력각이란 웜의 회전에 따른 웜휠의 회전 각도를 의미하는데, 이는 웜휠의 회전 방향 및 회전 속도 등에 따라 결정되게 된다.
웜휠(331)은 제 1 유성 기어 장치(300)를 둘러싸는 형상으로 이루어지되 내주면에 제 1 링 기어(305)가 고정된다.
웜(333)은 웜휠(331)에 맞물려 회전함으로써 웜휠(331)을 회전시키는데, 모터를 비롯한 각종 회전력 제공 장치에 연결될 수 있다.
이하에서는 도 3을 중심으로 제 1 유성 기어 장치(300)와 제 2 유성 기어 장치(310) 및 회전력 보조 제공 장치(330)가 작동하는 예를 설명한다.
먼저, 제 2 유성 기어 장치(310)는 입력이 공유 캐리어(320)이고 출력이 제 2 선 기어(315)이며 제 2 링 기어(313)는 하우징(340)에 고정되어 있다.
그리고, 제 1 유성 기어 장치(300)는 입력이 제 1 선 기어(301) 및 웜휠(331)이고 출력이 공유 캐리어(320)이며 제 1 링 기어(305)는 웜휠(331)에 고정되어 웜휠(331)의 회전방향과 동일한 방향으로 회전하게 되는데, 웜휠(331)의 회전 방향 및 회전 속도는 모터(미도시)와 이에 연결된 웜(333)의 회전 방향 및 회전 속도에 따라 달라진다.
여기서, 입력축(215)을 통해 제 1 선 기어(301)에 전달되는 운전자 입력각과 웜휠(331)을 통해 제 1 링 기어(305)에 전달되는 모터 입력각에 의해 공유 캐리 어(320)의 출력각이 결정되며, 이는 웜휠(331)의 회전 방향과 회전 속도 및 제 1 선 기어(301), 제 1 유성 기어(303), 제 1 링 기어(305) 각각의 기어비에 따라 다양하게 결정된다.
또한, 제 2 유성 기어 장치(10)에서 입력은 공유 캐리어(320)이고 출력은 제 2 선 기어(315)이므로 제 2 선 기어(315)의 출력각 역시 제 2 선 기어(315), 제 2 유성 기어(311), 제 2 링 기어(313) 각각의 기어비에 따라 다양하게 결정된다.
따라서, 최종적인 출력각(즉, 제 2 선 기어(315)의 출력각)은 입력축(215)을 통한 운전자 입력각과 제 1 유성 기어 장치(300) 및 제 2 유성 기어 장치(310) 각각을 구성하는 기어들의 기어비 및 웜휠(331)을 통해 제 1 링 기어(305)에 전달되는 모터 입력각에 의해 결정되게 된다.
본 발명을 구성하는 제 1 유성 기어 장치(300) 및 제 2 유성 기어 장치(310)의 기어비를 기어비 계산식을 통해 예를 들어 계산해 보면 다음과 같다.
먼저 제 1 유성 기어 장치(300)의 기어비 계산식은 다음과 같다.
Figure 112007046107593-pat00001
제 2 유성 기어 장치(310)의 기어비 계산식은 다음과 같다.
Figure 112007046107593-pat00002
이 때, Z1, Z2, Z3는 각각 제 1 유성 기어 장치(300)의 제 1 선 기어(301), 제 1 유성 기어(303), 제 1 링 기어(305)의 기어 잇수를 나타내고 Z4, Z5, Z6는 각각 제 2 유성 기어 장치(310)의 제 2 선 기어(315), 제 2 유성 기어(311), 제 2 링 기어(313)의 기어 잇수를 나타낸다.
일 실시예로 Z1=19, Z2=17, Z3=53, Z4=15, Z5=22, Z6=59로 기어 잇수를 적용하면 I1=0.264, I2=4.933으로 계산되고 전체 기어비는 I1과 I2를 곱한 값으로써 1.302가 되므로 이때는 입력에 비해 출력이 증가됨을 알 수 있다.
따라서, 위와 같은 경우에는 운전자가 조향 휠을 회전시키는 각도에 비해 출력축이 회전하는 각도가 더 크므로 주차 등을 하는 경우 운전자는 조향 휠을 작은 각도로 조작할 수 있게 된다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 캐리어를 제 1 입력, 태양 기어를 제 2 입력, 링 기어를 출력으로 하는 종래의 가변 기어비 유성 기어 장치와 달리 제 1 입력과 출력을 각각 제 1 선 기어와 제 2 선 기어가 담당하도록 함으로써 종래 입력축이 태양 기어를 관통하는 것과 달리 본 발명에서는 입력축이 제 1 선 기어를 관통하지 않아도 되므로 유성 기어 장치의 반경 방향 크기를 줄일 수 있고 조립성을 향상시킬 수 있다.

Claims (5)

  1. 가변 기어비 유성 기어 장치에 있어서,
    제 1 선 기어와 상기 제 1 선 기어에 외접하는 제 1 유성 기어 및 상기 제 1 유성 기어와 내접하는 제 1 링 기어를 포함하는 제 1 유성 기어 장치, 제 2 선 기어와 상기 제 2 선 기어에 외접하는 제 2 유성 기어 및 상기 제 2 유성 기어와 내접하는 제 2 링 기어를 포함하는 제 2 유성 기어 장치, 상기 제 1 유성 기어 장치와 상기 제 2 유성 기어 장치 사이에 배치되며 상기 제 1 유성 기어 및 상기 제 2 유성 기어를 각각 지지하는 공유 캐리어, 상기 제 1 링 기어 또는 상기 제 2 링 기어에 선택적으로 동력을 전달하는 회전력 보조 제공 장치, 상기 제 1 유성 기어 장치와 상기 제 2 유성 기어 장치 및 상기 공유 캐리어를 둘러싸는 하우징을 포함하여 구성되되,
    상기 제 1 유성 기어 장치는 입력축과 상기 회전력 보조 제공 장치로부터 회전력을 전달받고, 상기 공유 캐리어는 상기 제 1 유성 기어 장치의 출력을 상기 제 2 유성 기어 장치의 입력으로 변환하며,
    상기 공유 캐리어의 일측에는 상기 제 1 유성 기어와 상대 회전하는 제 1 지지축이 압입 결합되고, 상기 공유 캐리어의 타측에는 상기 제 2 유성 기어와 상대 회전하는 제 2 지지축이 압입 결합되는 것을 특징으로 하는 가변 기어비 유성 기어 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 유성 기어와 상기 제 1 지지축의 사이와, 상기 제 2 유성 기어와 상기 제 2 지지축의 사이에는 베어링이 각각 장착되고, 상기 제 1 지지축의 연장선과 상기 제 2 지지축의 연장선이 어긋나게 상기 공유 캐리어에 압입 결합되는 것을 특징으로 하는 가변 기어비 유성 기어 장치.
  3. 삭제
  4. 삭제
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