KR20180121002A - The two-speed transmission - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 2단 변속장치에 관한 것으로, 클러치부의 작동에 의해 동력원의 구동력이 2단변속되어 출력부에 전달될 수 있는 2단 변속장치에 관한 것이다. The present invention relates to a two-speed transmission, and more particularly, to a two-speed transmission capable of shifting a driving force of a power source by a clutch portion in two-speed transmission to an output portion.
최근 자동차의 배기가스로 인한 대기오염 및 지구온난화와 같은 문제로 인해 지구환경 보호와 에너지자원의 고갈에 따른 에너지 절약정책이 추진되고 있으며, 이러한 문제를 해결하고자 전기자동차, 하이브리드 전기 자동차, 연료전지 전기 자동차와 같은 친환경자동차에 대한 관심이 증대되고 있다. In recent years, energy conservation policies have been pursued in order to protect the global environment and depletion of energy resources due to problems such as air pollution caused by automobile exhaust gas and global warming. To solve these problems, electric vehicles, hybrid electric vehicles, Interest in eco-friendly vehicles such as automobiles is increasing.
일반적으로, 전기자동차는 연료로서 가솔린 엔진과는 달리 전기를 사용하고 있어 동력원으로 전기모터를 사용하고 있어, 배기가스의 배출이 전혀 없는 무공해차량으로, 초기에는 전기모터에서 발생되는 동력을 단순한 감속기로 감속하여 구동륜을 구동하도록 하는 동력전달구조가 주로 사용되었으나, 최근에는 전기모터로부터의 동력을 보다 효율적으로 구동륜으로 전달하도록 하여, 차량의 주행가능거리를 연장하고 구동성능을 향상시키는 변속시스템에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다. Generally, an electric vehicle uses electric power unlike a gasoline engine as a fuel, and uses an electric motor as a power source. It is a pollution-free vehicle that does not exhaust exhaust gas at all. In the beginning, the power generated by an electric motor is simply reduced A power transmission structure for driving the drive wheels by decelerating is mainly used. Recently, however, research has been carried out on a transmission system in which the power from the electric motor is more efficiently transmitted to the drive wheel, Is progressing actively.
종래 전기자동차는 모터의 특성이 우수하여 단일기어비를 갖는 감속기가 널리 사용되어지고 있으나, 이와 같이 감속기만을 사용할 경우 상대적으로 모터의 용량이 커져야만 하는 문제점이 있어, 최근에는 모터를 최대한 효율적으로 운전할 수 있는 2단 변속 장치가 널리 사용되어지고 있다.Conventionally, an electric vehicle has been widely used as a speed reducer having a single gear ratio because of its excellent motor characteristics. However, there is a problem that the capacity of the motor must be relatively increased when the speed reducer is used alone. Recently, Speed two-speed transmission is widely used.
그러나, 종래의 2단변속장치는 2단 변속단을 구현하기 위해, 2개의 마찰클러치 또는 유체클러치를 필요로 하고 있으며, 이에 의해 변속기의 부피가 커지고, 제조원가가 증가될 뿐 아니라, 동력전달효율이 저하되는 문제점이 있었다. However, the conventional two-speed transmission requires two friction clutches or fluid clutches in order to realize the two-speed transmission stage, which not only increases the volume of the transmission, increases the manufacturing cost, There was a problem that it was deteriorated.
또한, 종래의 2단변속장치는 다수의 외접기어와, 록킹 장치, 시프트 기구 등의 구성이 적용되고 있어, 그 구조가 매우 복잡하고, 조립성이 저하되며, 구성 부품의 수가 증가 및 복잡한 연결관계에 의해 동력원의 동력이 출력축에 신속하게 전달되지 못하는 동력손실현상이 발생되어, 변속성능이 저하되는 문제점이 있었다. In addition, the conventional two-speed transmission device has a configuration of a plurality of external gears, a locking device, a shift mechanism and the like, and the structure is very complicated, the assemblability is reduced, There is a power loss phenomenon in which the power of the power source is not quickly transmitted to the output shaft, thereby deteriorating the shifting performance.
특히, 종래의 2단변속장치는 1단에서 2단으로의 변속시, 변속 충격과 마찰손실이 발생되어, 탑승자의 승차감을 저하시키고 안전운전을 방해하게 되는 등 여러가지 문제점이 있었다. Particularly, in the conventional two-speed transmission, there is a problem in that a shift shock and a friction loss are generated at the time of shifting from the first stage to the second stage, thereby lowering the riding comfort of the occupant and hindering the safe driving.
본 발명의 목적은 간단한 구조에 의해 소형화가 가능하고, 동력손실없이 동력원의 구동력이 출력축으로 신속하게 전달되고, 회생제동력을 생성될 수 있는 2단 변속장치를 제공하는 것이다. An object of the present invention is to provide a two-speed transmission capable of being downsized by a simple structure and capable of generating a regenerative braking force by rapidly transmitting a driving force of a power source to an output shaft without loss of power.
본 발명은 동력원의 구동력이 입력축에 전달되고, 단방향 베어링에 의해 입력축과 일체로 회전구동되는 구동기어가 설치된 동력입력부; 동력입력부의 입력축에 연결설치되고 일측에 클러치기어가 연결설치되는 클러치부; 클러치부의 클러치기어 또는 동력입력부의 구동기어로부터 회전력을 선택적으로 전달받아 회전구동되는 회전전달부; 회전전달부를 통해 동력원의 구동력을 전달받아 출력축을 회전구동시키는 출력부; 상기 동력입력부, 클러치부, 회전전달부 및 출력부가 설치되는 기어하우징부;를 포함하되,The present invention relates to a power transmission apparatus, comprising: a power input section having a drive power transmitted to an input shaft of a power source and provided with a drive gear which is rotationally driven integrally with the input shaft by a unidirectional bearing; A clutch part connected to an input shaft of the power input part and having a clutch gear connected to one side; A rotation transmitting portion that is rotationally driven by selectively receiving a rotational force from a clutch gear of a clutch portion or a driving gear of a power input portion; An output unit that receives the driving force of the power source through the rotation transmitting unit and rotationally drives the output shaft; And a gear housing portion having the power input portion, the clutch portion, the rotation transmitting portion, and the output portion,
상기 클리치부의 클러치기어와 동력입력부의 입력축 사이에 역단방향 베어링이 설치되거나, 동력입력부의 구동기어와 입력축에 리저버 투스 클러치가 설치되도록 하여, 회생제동력이 생성되도록 구성되어 있다. A reverse unidirectional bearing is provided between the clutch gear of the clit portion and the input shaft of the power input portion or a regenerative braking force is generated by providing a reserve toothed clutch on the driving gear of the power input portion and the input shaft.
본 발명은 동력전달과정이 간단하도록 되어 있어, 기존 장치에 비해 동력전달효율이 우수하며, 동력손실이 적어 에너지 효율을 향상시킬 수 있다. The present invention has a simple power transmission process, and is superior in power transmission efficiency to conventional devices, and has low power loss and can improve energy efficiency.
본 발명은 전기차에 적용되는 경우 모터 감속기 대비 차량의 최고속 성능이 개선되고, 가속 성능, 등판 성능이 개선된 것을 물론, 구성 부품의 수를 최소화에 따라 원가가 절감되고, 중량이 최소화될 수 있다. The present invention improves the maximum speed performance of a vehicle in comparison with a motor reducer when applied to an electric vehicle, and improves acceleration performance and backing performance, as well as minimizes cost and weight by minimizing the number of component parts .
본 발명은 주행상태에 따라 다이나믹하게 2단계 변속이 이루어질 수 있어, 차량의 출력 및 성능을 향상시킬 수 있다. According to the present invention, two-stage shifting can be performed dynamically according to the running state, and the output and performance of the vehicle can be improved.
본 발명은 기어하우징부내에 동력입력부, 회전전달부, 출력부가 위치하고, 클러치부 및 동력원이 연결되도록 모듈화 되어 있어, 소형화가 가능하며, 이로 인해 차량의 휠내(In wheel type)에 일체로 설치가 가능할 뿐 아니라, 휠 외측(Out wheel type)에 손쉽게 연결하여 사용할 수 있다.The present invention has a power input part, a rotation transmitting part, and an output part in a gear housing part, and is modularized to connect a clutch part and a power source, so that it is possible to downsize it and thus it can be installed integrally with an in wheel type of vehicle In addition, it can be easily connected to Out wheel type.
본 발명에 따른 원심력식 클러치는 회전구동되는 롤러에 의해 클러치 제1로터와 클러치 제2로터가 일체로 회전되도록 되어 있어, 마찰에 따른 손실이 발생되지 않으며, 이로 인해 동력손실없이 동력원의 구동력이 출력축에 전달된다. In the centrifugal type clutch according to the present invention, the clutch first rotor and the clutch second rotor are integrally rotated by the rotatably driven roller, so that loss due to friction is not generated. As a result, the driving force of the power source, .
본 발명은 변속경계지점에서 클러치 제1로터와 클러치 제2로터 또는, 클러치 플레이트와 클러치 허브의 속도 차이가 최소화되도록 되어 있어, 클러치부의 작동에 따른 변속 충격없이 변속이 이루어진다. In the present invention, the speed difference between the clutch first rotor and the clutch second rotor or between the clutch plate and the clutch hub at the shift boundary point is minimized, so that the shift is performed without a shift shock due to the operation of the clutch.
본 발명은 2단의 변속비를 제공하여 전기차량의 구동성능을 보다 향상시키며, 동력 소모를 최소화하여 전기차의 연비향상 및 주행가능 거리의 증가를 도모할 수 있다.The present invention provides a two-speed transmission ratio to further improve the driving performance of the electric vehicle, minimize power consumption, and improve the fuel economy of the electric vehicle and increase the travelable distance.
본 발명은 전기구동차량, 전기구동이륜차 등등 전기구동에 의해 움직이는 기기에 설치될 수 있을 뿐 아니라, 풍력발전설비 등과 같이 기생산된 기기에도 쉽게 적용할 수 있는 등 많은 효과가 있다. The present invention can be installed not only in an electric moving vehicle such as an electric driving vehicle, an electric driving two-wheeled vehicle, etc., but also in a device such as a wind power generating facility.
도 1 은 본 발명에 따른 구성을 보인 예시도
도 2 는 본 발명에 따른 내부 구성을 보인 예시도
도 3 은 본 발명에 따른 내부구성을 간략하게 보인 예시도
도 4 는 본 발명에 따른 또다른 내부구성을 간략하게 보인 예시도(단방향베어링 추가)
도 5 는 본 발명에 따른 원심력식 클러치의 구성을 보인 예시도
도 6 은 본 발명에 따른 원심력식 클러치의 작동상태를 보인 예시도
도 7 은 본 발명에 따른 원심력식 클러치의 구성을 보인 예시도(링크부 추가)
도 8 은 본 발명에 따른 링크부를 포함한 원심력식 클러치의 작동상태를 보인 예시도
도 9 는 본 발명에 따른 또다른 구성을 보인 예시도(차동기어부 추가)
도 10은 도 9 의 조립상태를 보인 내부구성 보인 예시도
도 11은 도 10 의 구성을 간략하게 보인 예시도
도 12는 동력입력부, 회전전달부 및 출력부의 상세구성을 보인 예시도
도 13은 본 발명의 또다른 구성을 간략하게 보인 예시도(리저버 투스 클러치 추가)
도 14는 본 발명의 동력입력부에 리저버 투스 클러치가 추가된 상태를 보인 예시도1 is an illustration showing a configuration according to the present invention;
Figure 2 is an exemplary illustration of an internal configuration according to the present invention.
FIG. 3 is a schematic illustration of an internal configuration according to the present invention; FIG.
FIG. 4 is a schematic view showing another internal configuration according to the present invention (unidirectional bearing addition)
5 is an exemplary view showing a configuration of a centrifugal type clutch according to the present invention.
6 is an exemplary view showing an operating state of the centrifugal type clutch according to the present invention
FIG. 7 is an exemplary view (addition of a link portion) showing the configuration of a centrifugal type clutch according to the present invention;
8 is an exemplary view showing an operating state of a centrifugal type clutch including a link portion according to the present invention
9 is an exemplary diagram showing another configuration according to the present invention (addition of a differential synchronizing unit)
10 is an internal view showing an assembled state of Fig. 9
Fig. 11 is a schematic view of the configuration of Fig. 10
12 is an exemplary diagram showing a detailed configuration of a power input section, a rotation transmitting section, and an output section
Fig. 13 is an exemplary diagram (additional reservoir to clutch) showing another configuration of the present invention;
14 is an exemplary diagram showing a state in which a reserve toothed clutch is added to the power input section of the present invention
도 1 은 본 발명에 따른 구성을 보인 예시도를, 도 2 는 본 발명에 따른 내부 구성을 보인 예시도를, 도 3 은 본 발명에 따른 내부구성을 간략하게 보인 예시도를, 도 4 는 본 발명에 따른 또다른 내부구성을 간략하게 보인 예시도(단방향베어링 추가)를, 도 5 는 본 발명에 따른 원심력식 클러치의 구성을 보인 예시도를, 도 6 은 본 발명에 따른 원심력식 클러치의 작동상태를 보인 예시도를, 도 7 은 본 발명에 따른 원심력식 클러치의 구성을 보인 예시도(링크부 추가)를, 도 8 은 본 발명에 따른 링크부를 포함한 원심력식 클러치의 작동상태를 보인 예시도를, 도 9 는 본 발명에 따른 또다른 구성을 보인 예시도(차동기어부 추가)를, 도 10 은 도 9 의 조립상태를 보인 내부구성 보인 예시도를, 도 11 은 도 10 의 구성을 간략하게 보인 예시도를, 도 12 는 동력입력부, 회전전달부 및 출력부의 상세구성을 보인 예시도를, 도 13 은 본 발명의 또다른 구성을 간략하게 보인 예시도(리저버 투스 클러치 추가)를, 도 14 는 본 발명의 동력입력부에 리저버 투스 클러치가 추가된 상태를 보인 예시도를 도시한 것으로, 2 is an exemplary view showing an internal structure according to the present invention, FIG. 3 is an exemplary view briefly showing an internal structure according to the present invention, and FIG. 4 is a schematic view showing an internal structure according to the present invention. Fig. 5 is a view showing the construction of a centrifugal type clutch according to the present invention, Fig. 6 is a view showing the operation of the centrifugal type clutch according to the present invention FIG. 7 is an exemplary view (addition of a link portion) showing the configuration of a centrifugal type clutch according to the present invention, FIG. 8 is an exemplary view showing an operating state of a centrifugal type clutch including a link portion according to the present invention FIG. 9 is an exemplary diagram showing another configuration according to the present invention (addition of a differential synchronous fisher), FIG. 10 is an internal view showing an assembled state of FIG. 9, and FIG. Fig. 12 shows an example in which the power input Fig. 13 is an exemplary view (addition of a reserve toot clutch) showing another configuration of the present invention. Fig. 14 is a schematic view showing the configuration of the reserve clutch, And FIG. 5B is a view showing an example in which a state in which the &
본 발명은 동력원(10)의 구동력이 입력축(21)에 전달되고, 단방향 베어링(23)에 의해 입력축(21)과 일체로 회전구동되는 구동기어(22)가 설치된 동력입력부(20); 동력입력부(20)의 입력축(21)에 연결설치되고 일측에 클러치기어(31)가 연결설치되는 클러치부(30); 클러치부의 클러치기어(31) 또는 동력입력부의 구동기어(22)로부터 회전력을 선택적으로 전달받아 회전구동되는 회전전달부(40); 회전전달부(40)를 통해 동력원(10)의 구동력을 전달받아 출력축(51)을 회전구동시키는 출력부(50); 상기 동력입력부(20), 클러치부(30), 회전전달부(40) 및 출력부(50)가 설치되는 기어하우징부(60);를 포함하되,The present invention is characterized in that the
상기 클리치부(30)의 클러치기어(31)와 동력입력부(20)의 입력축(21) 사이에 역단방향 베어링(33);이 설치되거나, 상기 동력입력부(20)의 구동기어(22)와 입력축(21)에 리저버 투스 클러치(15);가 설치되어, 회생제동력이 생성되도록 구성되어 있다. A reverse
상기 동력원(10)은 모터, 전기모터 등등 동력을 발생시키는 구동수단을 의미한다. 또한, 상기 동력원(10)은 기어하우징부(60)에 고정되도록 설치되거나, 동력입력부(20)의 입력축(21)에 축결합되도록 별도 고정수단에 고정설치될 수 있다. The
상기 동력입력부(20)는 도 1 내지 도 4 에 도시된 바와 같이, 동력원(10)의 구동력이 전달되는 입력축(21)과, 상기 입력축(21)의 회전시, 입력축과 일체로 회전되도록 단방향 베어링(23)에 의해 구속되는 구동기어(22)를 포함한다. 1 to 4, the
상기 입력축(21)은 일측이 동력원(10)에 연결되고 타측이 클러치부(30)에 연결되며, 기어하우징부(60) 및 클러치부(30)에 베어링 지지되도록 설치되어 있다. One end of the
상기 구동기어(22)는 입력축(21)의 회전작동시, 입력축(21)과 일체로 회전되도록 단방향 베어링(23)에 의해 역방향(입력축의 회전방향과 반대되는 방향)으로 구속되도록 설치되어 있다. 즉, 상기 구동기어(22)는 단방향 베어링(23)에 의해 입력축(21)과 일체로 정방향(동력원에 의한 입력축의 구동방향) 회전되고, 구동기어(22)의 회전속도가 입력축(21)의 회전속도 보다 빠르게 될 경우, 단방향 베어링(23)에 의해 입력축(21)에 대하여 아이들링 상태가 된다. The
상기 단방향 베어링(23)은 일방향으로만 동력을 전달하는 베어링으로, 공지의 것을 사용하므로, 그 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 또한, 상기 단방향 베어링은 공지의 단방향 클러치로 대체하여 설치될 수 있다. Since the
상기 클러치부(30)는 도 1 내지 도 4 에 도시된 바와 같이, 동력입력부(20) 및 회전전달부(40)에 연결설치되어 있으며, 전자제어식 클러치(70)로 이루어지거나, 원심력식 클러치(80)로 이루어질 수 있다. 1 to 4, the
상기 전자제어식 클러치(70)는 클러치 조작기(레버 또는 페달)의 조작에 디스크 패드가 밀착접촉되도록 작동되어 동력이 전달되도록 하는 공지의 클러치장치 또는, 일정속도 이상이면 자동작동되어 동력이 전달되도록 하는 공지의 클러치장치를 모두 포함할 수 있다. The electronically controlled clutch (70) is a known clutch device that operates the clutch actuator (lever or pedal) so that the disk pad is brought into tight contact with the clutch pad so as to transmit power, or a known clutch device May include all of the clutch devices.
상기 원심력식 클러치(80)는 원심력에 의해 작동되어 동력이 전달되도록 하는 것으로, 도 5 내지 도 8 에 도시된 바와 같이, 동력입력부의 입력축(21)에 일체로 회전되도록 설치되는 클러치 제1로터(81)와, 클러치 제1로터(81)와 사이공간(83)을 구비하도록 설치되고 클러치기어에 연결설치되는 클러치 제2로터(82)와, 클러치 제1,2로터(81,82) 사이에서 작동되도록 클러치 제1로터(81)에 연결설치되는 롤러작동부(84)를 포함하도록 설치될 수 있다. 5 to 8, the
상기 클러치 제1로터(81)는 동심원으로 회전되도록 입력축(21)이 중심에 연결 설치되어 있으며, 외주면에는 지지면(85a)과 경사면(85b)을 구비하는 밀착부(85)가 형성되고, 롤러작동부(84)가 연결설치되는 설치홀(86)이 소정길이를 구비하며 내부에 형성되어 있다. The clutch
상기 지지면(85a)은 상측이 클러치 제1로터의 외주면(81a)에 연결되고, 하단이 경사면(85b)에 연결되도록 형성되어 있으며, 클러치 제1로터(81)의 중심을 향하도록 수직면으로 이루어지거나, 소정의 오목한 곡률을 구비하는 곡면으로 이루어질 수 있다. The
상기 지지면(85a)은 롤러작동부(84)의 안정적인 안착을 위하여 오목한 곡률의 곡면으로 이루어지는 것이 바람직하며, 지지면의 높이(h)는 롤러작동부의 롤러 직경(D)보다 크도록 형성되어 있다. The
상기 경사면(85b)은 클러치 제1로터(81)의 회전력에 의해 롤러작동부(84)의 롤러(84a)가 외측방향으로 이동될 수 있도록 곡선형 또는 직선형으로 형성될 수 있다. 상기 경사면(85b)은 일예로 인벌류트 곡선형 또는 테이퍼형으로 형성되어 있으며, 바람직하게는 인벌류트 곡선형으로 형성된다. The
즉, 상기 경사면(85b)은 일측단이 지지면(85a)에 연결되고 타측단이 클러치 제1로터의 외주면(81a)에 연결되도록 형성되어, 클러치 제1로터(81)의 회전력에 의해 롤러작동부의 롤러(84a)가 클러치 제1로터의 외주면(81a)방향으로 이동될 수 있도록 되어 있다. That is, the
상기 밀착부(85)는 클러치 제1로터의 외주면(81a)에 하나 이상이 형성되어 있으며, 클러치 제1로터의 외주면 전체둘레에 일방향을 향하도록 복수개가 연속하여 형성될 경우, 상기 클러치 제1로터(81)는 복수의 밀착부(85)에 의해 톱니형상으로 이루어지게 된다. 즉, 클러치 제1로터의 외주면 전체 둘레를 따라 복수의 밀착부(85)가 연속하여 형성될 경우, 상기 밀착부(85)는 지지면의 상단이 일측 경사면의 외측끝단에 연결되고, 지지면의 하단이 이웃하는 또다른 경사면의 내측 끝단에 연결되는 형상이 반복적으로 이루어지도록 형성되게 되므로, 클러치 제1로터(81)는 전체적으로 톱니형상을 이루게 된다.In the case where a plurality of the
상기 설치홀(86)은 롤러작동부(84)가 연결설치되는 것으로, 일측(86a)이 클러치 제1로터의 내측을 향하고, 타측(86b)이 클러치 제1로터의 외측을 향하도록 소정길이를 구비하며 형성되어 있다. The mounting
상기 설치홀(86)은 직선형 장홀형상을 구비하거나, 곡선형 장홀형상을 구비할 수 있으며, 바람직하게는 직선형 장홀형상으로 형성된다.The mounting
상기 클러치 제2로터(82)는 클러치 제1로터(81)가 내부에 위치하도록 수용홈(82a)을 구비하고, 상기 수용홈(82a)의 둘레를 따라 롤러작동부의 롤러(84a)가 접촉지지되는 내주면(82b)이 형성되어 있으며, 일측에 클러치 기어(31)가 일체로 회전되도록 연결설치되어 있다. The clutch
상기 사이공간(83)은 클러치 제2로터의 수용홈(82a)내로 클러치 제1로터(81)가 삽입되어 위치하도록 조립될 경우, 클러치 제2로터 수용홈의 내주면(82b)에서 클러치 제1로터 밀착부의 경사면(85b)까지의 사이간격에 형성되는 공간을 의미하며, 상기 사이공간(83)은 클러치 제2로터 수용홈의 내주면(82b)과 클러치 제1로터의 경사면(85b) 사이간격이 점진적으로 좁아지는 형상을 이루게 된다. When the
즉, 클러치 제2로터의 수용홈(82a)내로 클러치 제1로터(81)가 위치하도록 조립될 경우, 밀착부의 경사면(85b)의 형상에 의해, 클러치 제2로터의 내주면(82b)에서 클러치 제1로터의 경사면 타측단(또는 경사면 외측단)까지의 사이간격은, 롤러작동부의 롤러 직경(D)보다 작고, 클러치 제2로터의 내주면에서 클러치 제1로터의 경사면 일측단(또는 경사면내측단) 까지의 사이간격은 롤러작동부의 롤러 직경(D)보다 크도록 사이공간이 형성된다. That is, when the clutch
상기 롤러작동부(84)는 클러치 제1로터(81)의 회전력에 의해 작동되어, 클러치 제1로터(81)와 클러치 제2로터(82)가 일체로 회전될 수 있도록 밀착접촉시키는 작동을 수행하는 것으로, 이와 같이 구성된 롤러작동부(84)는 마찰에 따른 손실발생이 없는 특징을 구비하고 있다. The
상기 롤러작동부(84)는 클러치 제1로터의 밀착부(85)내에 위치하도록 설치되는 롤러(84a)와, 롤러(84a)의 양단이 회전가능하도록 일측에 연결설치되는 지지대(84b)와, 클러치 제1로터의 설치홀(86)을 관통하여 지지대(84b)의 타측에 연결설치되는 이동대(84c)와, 상기 이동대(84c)와 설치홀의 타측(86b) 사이에 위치하도록 설치홀(86)내에 설치되어 이동대(84c)를 설치홀의 일측(86a) 방향으로 이동시키는 지지스프링(84d)을 포함한다. The
즉, 상기 롤러작동부(84)는 지지대(84b)의 일측에 롤러(84a)가 회전가능하게 연결되고, 설치홀(86)을 관통하는 이동대(84c)의 양단에 지지대(84b)의 타측이 회전가능하게 연결되며, 상기 이동대(84c)는 설치홀(86)내에서 지지스프링(84d)에 의해 지지되도록 되어 있다. That is, the
상기와 같이 구성된 롤러작동부(84)는 클러치 제1로터(81)의 회전력이 일정값 미만에서는 미작동되어 입력축(21)에 의해 클러치 제1로터(81)만 회전되도록 하고, 클러치 제1로터(81)의 회전력이 일정값 이상으로 높아지게 되면 원심력에 의해 롤러작동부(84)가 작동되어, 클러치 제1로터(81)와 클러치 제2로터(82)가 롤러작동부의 롤러(84a)에 의해 일체로 회전되도록 하는 기능을 수행하게 된다. The
즉, 상기 롤러작동부(84)는, 클러치 제1로터(81)의 회전력이 일정값 미만에서는 지지스프링(84d)에 의해 이동대(84c)가 설치홀의 일측(86a)에 위치하게 되며, 이동대(84c)가 지지대(84b)에 의해 연결된 롤러(84a)는 밀착부(85)의 지지면(85a)과 경사면(85b)에 동시접촉된 상태를 유지하게 되어, 클러치 제1로터(81)가 롤러(84a)로 인한 간섭현상없이 회전되게 된다. That is, when the rotational force of the
또한, 상기 롤러작동부(84)는, 클러치 제1로터(81)의 회전력이 일정값 이상으로 상승하게 되면, 원심력에 의해 롤러(84a)가 밀착부의 경사면(85b)을 따라 이동됨과 동시에, 이동대(84c)는 지지스프링(84d)을 압축하며 설치홀의 일측(86a)에서 타측(86b) 방향으로 이동되고, 롤러(84a)는 밀착부의 경사면을 따라 이동되어, 경사면과 클러치 제2로터의 내주면 사이간격이 점차 좁아져 롤러의 직경보다 작아지는 부분에서 밀착부의 경사면(85b)과 클러치 제2로터의 내주면(82b) 사이에 낌 됨으로써, 클러치 제1로터(81)와 클러치 제2로터(82)가 일체로 함께 회전되게 된다. When the rotational force of the clutch
상기 롤러작동부(84)가 작동되도록 하는 클러치 제1로터(81) 회전력의 일정값은, 동력원의 용량, 필요 출력량을 고려하여 지지스프링(84d)의 탄성력, 이동대(84c)와 롤러(84a)의 중량에 따른 계산 또는 프로그램에 의한 산출되는 것이므로, 특별히 한정되는 것은 아니다. The constant value of the rotational force of the clutch
일 예로, 상기 롤러작동부(84)는 동력원 최대출력속도의 약 30% 이상도달시 작동될 수 있도록 일정값이 설정될 수 있으며, 더욱 구체적으로는 클러치 제1로터의 회전력이 1,000∼5,000rpm 구간내에서 설정된 일정값에 도달되면 작동되도록 설계될 수 있다.For example, the
또한, 상기 롤러작동부(84)는 클러치 제1로터(81) 회전력이 일정값에 도달될 경우, 복수개가 동기화되어 작동되도록 링크부(90)에 의해 서로 연결되도록 구성될 수 있다. In addition, the
상기 링크부(90)는 도 7 및 도 8 에 도시된 바와 같이, 입력축(21)에 베어링 지지되도록 설치되는 중앙회전링크(91)와, 상기 중앙회전링크(91)에 일측단이 각각 힌지결합되고 롤러작동부의 이동대(84c)에 회전가능하도록 타측단이 연결되는 연결링크(92)를 포함하도록 되어 있다. As shown in FIGS. 7 and 8, the link unit 90 includes a central rotation link 91 mounted to bear on the
이와 같이 구성된 링크부(90)는 클러치 제1로터(81)와 클러치 제2로터(82) 사이에 복수의 롤러작동부(84)가 설치되어 있을 경우, 클러치 제1로터(81)의 회전력에 의해 일측 롤러작동부가 작동되면, 이와 연결된 연결링크(92)에 의한 중앙회전링크(91)의 회전작동되고, 중앙회전링크(91)의 회전에 의해 이에 연결된 복수의 또다른 연결링크(92)가 동시에 작동되어, 복수의 롤러작동부의 작동이 동기화되도록 하는 기능을 구비하게 된다. When the plurality of
또한, 상기 원심력식 클러치(80)는 볼스토퍼부(87)를 더 포함하도록 구성될 수 있다. 즉, 원심력식 클러치(80)가 볼스토퍼부(87)를 더 포함하도록 구성될 경우, 클러치 제1로터(81)가 고속으로 회전작동될 시에만 클러치작동부(84)가 작동되어 고단(2단)변속이 이루어지고, 저속에서도 저단(1단)으로 복귀가 이루어지게 된다. Further, the
상기 볼스토퍼부(87)는 도 5 에 도시된 바와 같이, 클러치 제1로터의 설치홀(86)과 연통되도록 형성된 스토퍼홀(87a)과, 상기 스토퍼홀(87a)내로 삽입되어 설치홀(86)내로 일부분이 돌출되도록 설치되는 볼(87b)과, 상기 볼(87b)을 탄성지지하도록 스토퍼홀(87a)내에 설치되는 볼스프링(87c)과, 상기 스토퍼홀(87a)내에 체결되어 볼스프링(87c)의 이탈 방지 및 장력을 조절하는 조절볼트(87d)를 포함한다. 5, the
상기와 같이 구성된 볼스토퍼부(87)는 클러치작동부의 이동대(84c)에 볼이 접촉지지되도록 설치홀(86)의 일측에 설치되어, 클러치 제1로터(81)가 설정값 미만으로 회전될 시에는 설치홀(86)을 따라 이동대(84c)가 이동되지 않도록 하는 기능을 구비한다. The
이와 같이 원심력식 클러치(80)에 볼스토퍼부(87)가 더 설치될 경우, 클러치 제1로터(81)가 저속(일예로 3,000rpm 미만)회전되면 볼스토퍼부(87)에 이동대(84c)가 접촉되어 클러치작동부(84)가 작동되지 않게 되며, 클러치 제1로터(81)가 고속(일예로 3,000rpm 이상)회전되면, 클러치 제1로터(81)의 회전에 의한 원심력에 의해 이동대(84c)가 볼(87b)을 눌러 볼스프링(87c)을 압축시키면서 설치홀(86)을 따라 이동되어 클러치작동부(84)가 작동되도록 구성될 수 있다. When the clutch
이때, 상기 이동대(84c)에는 걸림턱(841c)을 구비하도록 단차가 형성되어 있어, 클러치 제1로터(81)의 저속 회전시에는 이동대의 걸림턱(841c)이 볼스토퍼부(87)의 볼(87b)에 접촉되어 이동이 방지되고, 클러치 제1로터(81)의 고속회전에 의해 설치홀(86)을 따라 이동대(84c)가 이동되면, 이동된 이동대(84c)는 볼스토퍼부의 볼(87b)을 계속하여 누르고 있는 상태가 유지된다. When the clutch
즉, 본 발명은 볼스토퍼부(87)에 의해 고속(일예로 3,000rpm 이상)에서의 고단변속(2단)이 이루어지면서도, 저속(일예로 3,000rpm 미만)에서도 볼스토퍼부(87)에 의한 영향을 받지 않고 이동대(84c)가 신속하게 원위치되도록 클러치작동부(84)가 작동되게 된다. That is, according to the present invention, even if the
상기 회전전달부(40)는 동력입력부의 입력축(21)과 평행하도록 기어하우징부(60)에 양단이 베어링 지지되도록 설치되는 회전축(41)과, 회전축(41)에 일체로 회전되도록 설치되고 동력입력부의 구동기어(22)에 치합되는 제1회전기어(42)와, 회전축(41)에 일체로 회전되도록 연결설치되고 클러치부의 클러치기어(31)에 치합되는 제2회전기어(43)와, 회전축(41)에 일체로 회전되도록 연결설치되어 출력부(50)로 동력을 전달하는 제3회전기어(44)를 포함하되, 상기 구동기어(22)와 제1회전기어(42)의 기어비(감속비)는, 클러치기어(31)와 제2회전기어(43)의 기어비(감속비) 보다 더 크도록 형성되어 있다. The
상기와 같이 구성된 회전전달부(40)는 클러치부(30)의 미작동시에는 동력원(10)의 구동력이 동력입력부의 구동기어(22)를 통해 제1회전기어(42)에 전달되어 회전축(41)이 회전되고, 회전축의 작동에 의해 제3회전기어(44)가 회전되어 출력부(50)로 구동력을 전달하게 된다. The driving force of the
또한, 클러치부(30)의 작동시에는 동력원(10)의 구동력이 클러치부(30)의 클러치기어(31)를 통해 제2회전기어(43)에 전달되어 제1회전기어(42)의 회전속도보다 더 빠른 속도로 회전축(41)을 회전시키게 되며, 이와 같이 회전되는 회전축(41)에 의해 제3회전기어(44)가 회전되어 출력부(50)로 구동력이 전달된다. The driving force of the
상기 출력부(50)는 회전전달부의 제3회전기어(44)에 일측이 치합되도록 설치되는 출력기어(52)와, 상기 출력기어(52)와 일체로 회전되도록 설치되고 회전축(41)에 평행하도록 기어하우징부(60)에 베어링지지되는 출력축(51)을 포함한다. The
또한, 상기 출력부(50)는 도 10 내지 도 12 에 도시된 바와 같이, 차동기어부(53)를 더 포함하도록 하여, 2륜 또는 3륜 또는 4륜 차량에 적용될 수 있도록 구성될 수 있다. Further, the
즉, 상기 출력부(50)는 회전전달부의 제3회전기어(44)에 일측이 치합되도록 설치되는 출력기어(52)와, 상기 출력기어(52)에 일체로 회전되도록 설치되는 차동기어부(53)와, 상기 차동기어부(53)에 연결설치되고 회전축(41)에 평행하도록 기어하우징부(60)에 베어링지지되는 출력축(51a,51b)을 포함하도록 구성될 수 있다. That is, the
이때, 상기 차동기어부(53)는 출력기어(52)와 동심원 회전되도록 출력기어(52)에 고정설치되는 차동케이스(57)와, 상기 차동케이스에 회전가능하도록 연결설치되는 제1기어(54)와, 상기 제1기어(54)에 수직되도록 차동케이스(57)내에 연결설치되고 출력축(51a)이 연결설치되는 제2기어(55)와, 상기 제1기어(54)에 수직되도록 또한 제2기어(55)에 대향되도록 차동케이스(57)내에 연결설치되고, 또다른 출력축(51b)이 연결설치되는 제3기어(56)를 포함한다. The
상기와 같이 구성된 차동기어부(53)는 출력기어(52)에 의해 차동케이스(57)가 회전되고, 상기 차동케이스의 회전에 의해 제1기어(54)가 차동케이스와 함께 회전되어, 제2기어(55) 및 제3기어(56)을 회전시킴으로써, 출력축(51a,51b)를 회전구동시키게 된다. 이와 같은 차동기어부(53)는 방향전환 시, 출력축(51)의 양측에 각각 설치되는 바퀴의 회전속도를 다르게 하여 안정적인 방향전환이 이루어지고 바퀴의 미끄러짐 현상을 방지하기 위한 것이다. The
또한, 본 발명은 회생제동력이 생성되도록 도 4 및 도 11 에 도시된 바와 같이, 클러치부(30)와 동력입력부(20) 사이에 단방향베어링(23)과 반대방향으로 작동되는 역단방향 베어링(33)이 설치될 수 있다. The present invention also provides a reverse
즉, 본 발명은 클리치부(30)의 클러치기어(31)와 동력입력부(20)의 입력축(21) 사이에 역단방향 베어링(33)이 설치되며, 상기 역단방향 베어링(33)은 클러치기어(31)의 회전이 입력축(21)의 회전방향으로 구속되도록 설치되어 입력축(21)의 회전속도가 클러치기어(31)의 회전속도 보다 빠르게 될 경우, 클러치기어(31)는 역단방향 베어링(33)에 의해 입력축(21)에 대하여 아이들링 상태가 되고, 입력축(21)의 회전속도 보다 클러치기어(31)의 회전속도가 더 빠르게 될 경우, 입력축(21)은 역단방향 베어링(33)에 의해 클러치기어(31)와 일체로 정방향(동력원에 의한 입력축의 구동방향) 회전되어 회생제동력이 생성되게 된다. That is, in the present invention, a reverse
또한, 본 발명은 회생제동력 생성 및 후진이 가능하도록 도 13 및 도 14 에 도시된 바와 같이, 동력입력부(20)의 구동기어(22)와 입력축(21)에 리저버 투스 클러치(15)가 설치될 수 있다. 이와 같이 리저버 투스 클러치(15)가 설치될 경우, 클리치부(30)의 클러치기어(31)와 동력입력부(20)의 입력축(21) 사이에는 역단방향 베어링(33)이 아니라, 일반 베어링이 설치되며, 본 발명은 역단방향 베어링의 설치없이도 회생제동력이 생성되게 될 뿐 아니라, 동력원(10)에 의한 후진기능을 구비하게 된다. 13 and 14, the
즉, 상기 리저버 투스 클러치(맞물림클러치,15)는 구동기어(22) 및 입력축(21)과 일체로 회전작동되도록 연결설치되며, 원심력 설정값 이하로 원심력이 발생될 경우, 클러칭(clutching)상태가 유지되어 구동기어(22)와 입력축(21)이 일체로 회전작동되고, 원심력 설정값을 초과하는 원심력이 발생될 경우, 논-클러칭(non-clutching) 상태가 되어, 구동기어(22)와 입력축(21)의 연결이 해제되도록 구성되어 있다.That is, the reservoir toothed clutch (engaging clutch) 15 is connected and installed so as to rotate integrally with the
일예로, 상기 원심력 설정값이 1,000rpm 으로 설정되어 있을 경우, 동력원(10)에 의한 입력축(21)이 1,000rpm 이하로 회전구동되면, 리저버 투스 클러치(15)를 통해 입력축(21)의 회전력이 구동기어(22)에 전달되어, 구동기어(22)가 정방향으로 회전구동된다. 이때, 상기 입력축(21), 리저버 투스 클러치 및 구동기어(22)는 일체로 정방향 회전구동되게 된다. For example, when the centrifugal force set value is set to 1,000 rpm, when the
또한, 동력원(10)에 의한 입력축(21)이 1,000rpm 을 초과하여 회전구동되면, 리저버 투스 클러치(15)는 자동으로 논-클러칭(non-clutching)되어, 입력축(21)의 회전력이 구동기어(22)에 전달되지 않도록 단락시키게 되므로, 입력축(21)의 회전력은 단방향베어링(23)을 통해서만 구동기어(22)에 전달되어, 구동기어(22)가 정방향으로 회전구동되게 된다. When the
또한, 리저버 투스 클러치(15)는 원심력 설정값의 변경에 의해 클러칭(clutching) 및 논-클러칭(non-clutching)의 작동시점이 조절될 수 있으며, 상기에 기재된 리저버 투스 클러치의 작동원심력 1,000rpm 은 본원발명의 이해를 돕기 위한 것으로, 작동원심력이 이에 한정되는 것은 아니다. The operation timing of the clutching and the non-clutching can be adjusted by changing the centrifugal force set value, and the operating centrifugal force of the reservoir toothed clutch 15 The rpm is for the purpose of helping understanding of the present invention, and the working centrifugal force is not limited thereto.
또한, 구동기어(22)의 회전속도가 입력축(21)의 회전속도 보다 빠르게 될 경우, 구동기어(22)는 단방향 베어링(23)에 의해 입력축(21)에 대하여 아이들링 상태가 되나, 구동기어(22)가 리저버 투스 클러치(15)에 의해 입력축(21)과 연결되어 있어, 입력축(21)은 리저버 투스 클러치(15)에 의해 구동기어(22)와 일체로 정방향(동력원에 의한 입력축의 구동방향) 회전되어 회생제동력이 생성되게 된다. When the rotational speed of the
또한, 상기 리저버 투스 클러치(15)는 스프링(16)의 탄성력에 의해 항상 투스(18)가 서로 맞물림(clutching)되어 1,000rpm 미만에서는 구동력이 전달되고, 1,000rpm 을 초과하는 원심력이 발생될 경우, 원심력에 의해 웨이트롤러(17)가 작동되어 스프링(16)이 압축되어 투스(18)가 이격(non-clutching)되도록 구성될 수 있다. The
이와 같은 리저버 투스 클러치(15)는 투스(tooth) 모양이 경사진 톱니형상이 맞물리는 구조로 이루어진 공지의 투스 클러치가 사용되어지므로, 이에 대한 구성 및 작동에 따른 상세한 설명은 생략한다. Since a known tooth clutch having such a structure that the tooth shape of the
또한, 본 발명의 도면에서 미설명부호 24는 칼라(collar), 32 는 베어링, 34 는 부시, 35 는 오일씰이며, 61 내지 66 은 베어링이다. 또한, 본 발명은 도면에 도시되어 있지 않더라도 각 부품들간에 오일 씰, 심(shim), 볼 베어링 등이 연결설치되어 있으며, 이와 같은 추가구성은 변속장치에서 공지의 기술이므로, 이에 대한 설명은 생략한다. 또한, 상기 베어링(32)은 베어링(33)이 역단방향 베어링으로 설치될 경우, 베어링(32) 역시 역단방향 베어링으로 설치되어 사용될 수 있다.In the drawings of the present invention,
상기와 같이 구성된 본 발명의 2단 변속장치는 전기차량뿐 아니라, 선박, 일반적인 차량, 리어커, 자전거, 휠체어, 유모차 등등 다양한 분야에 적용될 수 있다. The two-speed transmission of the present invention configured as described above can be applied not only to an electric vehicle but also to various fields such as a ship, a general vehicle, a rear wheel, a bicycle, a wheelchair, a baby carriage,
이하, 본 발명의 클러치부를 원심력식 클러치로 설정하고, 출력부에 차동기어부가 더 설치된 상태에서 작동관계를 상세히 설명한다. 이때, 상기 원심력식 클러치는 최고출력속도 100㎞/ｈ에 대하여 30㎞/ｈ에서 작동되어 변속이 이루어지도록 가정하여 설명한다.Hereinafter, the operating relationship will be described in detail with the clutch portion of the present invention being set as a centrifugal clutch and the differential gear portion being further provided in the output portion. At this time, it is assumed that the centrifugal type clutch is operated at a speed of 30 km / h with respect to a maximum output speed of 100 km / h to perform shifting.
1단 주행 (클러치부 미작동 - 저속)1-speed running (Clutch not operating - low speed)
동력원(10)에 의해 동력입력부의 입력축(21)이 회전되고, 상기 입력축(21)에 의해 구동기어(22)가 회전되며, 상기 구동기어(22)에 의해 회전전달부(40)의 제1회전기어(42)가 회전축(41)과 함께 일방향으로 회전되고, 상기 회전축(41)의 회전에 의해 제3회전기어(44)가 회전되어 출력부의 출력기어(52)를 회전구동시킨다.The
이와 같이 출력기어(52)가 회전됨에 따라 차동기어부를 통해 출력축(51a,51b)이 입력축(21)과 동일방향(정방향)으로 회전된다. 이때, 상기 출력축(51a,51b)은 30㎞/ｈ미만으로 바퀴를 구동시키게 된다.As the
또한, 동력원(10)에 의해 동력입력부의 입력축(21)이 회전될 경우, 구동기어(22)와 함께 클러치부의 클러치 제1로터(81)가 회전되고, 회전전달부의 제2회전기어(43)에 의해 클러치기어(31)가 회전되어 클러치 제2로터(82) 역시 회전되게 되나, 클러치 제1로터(81)의 회전력이 일정값 미만에서는 원심력식 클러치(80)가 작동되지 않으므로, 클러치 제1로터(81)와 클러치 제2로터(82)는 서로 다른 회전력을 구비하며 각각 회전작동될 뿐, 출력축(51)의 회전력(출력)에는 영향을 주지 않게 된다. When the
또한, 상기 클러치부(30)를 전자제어식 클러치(70)로 설정할 경우도 입력축(21)에서 출력축(51a,51b)으로의 동력전달과정은 원심력식 클러치의 작동전후와 동일하게 이루어진다. Also, when the
2단 주행 (클러치부 작동 - 증속)2-speed travel (clutch operated - accelerated)
동력원(10)에 의해 입력축(21)의 회전력이 증대되어, 30㎞/ｈ이상으로 출력속도가 도달될 경우, 클러치 제1로터(81)의 회전력 증대에 의해 클러치작동부(84)에 원심력이 발생되어, 롤러(84a)가 밀착부의 경사면(85b)을 따라 클러치 제2로터의 내주면 방향으로 사이공간(83)을 따라 이동됨과 동시에, 이동대(84c)가 지지스프링(84d)을 압축하며 설치홀(86)을 따라 이동되어, 클러치 제1로터 밀착부의 경사면(85b)과 클러치 제2로터 수용홈의 내주면 사이간격이 롤러의 직경보다 작아지는 부분에서 밀착부의 경사면(85b)과 클러치 제2로터의 내주면(82b) 사이에서 롤러(84a)의 낌현상이 발생된다. The rotational force of the
이와 같이, 클러치부의 롤러(84a)가 클러치 제1로터의 밀착부 경사면(85b)과 클러치 제2로터의 수용홈 내주면(82b) 사이에 끼게 되면, 클러치 제1로터(81)와 클러치 제2로터(82)는 롤러(84a)의 낌현상에 의해 일체로 함께 회전되게 되며, 클러치 제2로터(82)의 회전에 의해 클러치기어(31)가 회전되어 회전전달부의 제2회전기어(43)가 회전되고, 제2회전기어(43)에 의해 회전축(41) 및 제3회전기어(44)가 회전되어 출력부의 출력기어(52)를 회전구동시킴으로써, 차동기어부(53)를 통해 출력축(51a,51b))에 회전력이 전달되고, 입력축(21)과 동일방향으로 출력축(51a,51b)이 회전구동되게 된다.As described above, when the
또한, 상기 2단 주행시, 입력축(21)의 회전력이 구동기어(22)에 의해 제1회전기어(42)로 전달되어 회전축(41)을 회전시키게 되나, 상기 구동기어(22)와 제1회전기어(42)의 기어비(감속비)는, 클러치기어(31)와 제2회전기어(43)의 기어비(감속비) 보다 더 크도록 형성되고 구동기어(22)는 단방향 베어링(23)에 의해 입력축(21)에 지지되도록 되어 있으므로, The rotation of the
제1회전기어(42)를 통해 회전축(41)에 전달되는 회전력보다, 제2회전기어(43)를 통해 회전축(41)에 전달되는 회전력이 더 크게 되며, 이로 인하여, 제2회전기어(43)에 의한 회전축(41)의 회전속도가 제1회전기어(42)의 회전속도 보다 더 빠르게 되어, 제1회전기어(42)에 치합된 구동기어(22)는 단방향 베어링(23)에 의해 입력축(21)에 대하여 아이들링 상태를 이루게 된다. 즉, 동력원(10)의 구동력은 클러치기어(31), 제2회전기어(43), 회전축(41)을 통해서만 출력축(51)에 전달되게 된다. The rotational force transmitted to the
또한, 1단 주행시, 클러치 제1로터(81)와 클러치 제2로터(82)는 회전되고 있는 상태이므로, 본 발명은 2단 주행으로의 변속시, 클러치부 작동에 따른 변속충격이 최소화 또는 변속충격의 발생없이 2단으로의 증속이 이루어지게 된다. Since the clutch
또한, 상기 클러치부(30)를 전자제어식 클러치(70)로 설정할 경우도 입력축에서 출력축으로의 2단 변속에 따른 동력전달과정은 원심력식 클러치의 작동 전후와 동일하게 이루어진다. In addition, when the
주행중 가속패달 미작동(회생제동력 생성)Acceleration pedal not in operation (regenerative braking force generation)
클러치부(30)와 동력입력부(20) 사이에 역단방향 베어링(33)이 더 설치되어 있을 경우, 주행 중, 가속패달을 작동하지 않게 되면, 출력부(50)가 동력입력부분이 되므로, 출력부(50)의 회전력이 출력기어(52), 제3회전기어(44), 제2회전기어(43)를 통해 클러치부의 클러치기어(31)에 입력된다. When the reverse
이때, 클러치기어(31)의 회전력이 동력입력부의 입력축(21) 회전력보다 더 크고, 클러치기어(31)와 입력축(21) 사이에 설치된 역단방향 베어링(33)은 입력축에 대하여 클러치기어(31)의 정방향 회전이 구속되도록 설치되어 있으므로, 클러치기어(31)에 입력축(21)의 회전력 보다 높은 회전력이 입력될 경우, 클러치기어(31)와 입력축(21)은 일체로 연결되어 1 : 1의 회전비로 회전되게 되며, 이로 인해 동력원이 강제구동되어 발전이 이루어지게 된다. At this time, the rotational force of the
후진작동(리저버 투스 클러치)Reverse operation (reservoir to clutch)
동력입력부에 의해 입력축(21)이 역방향으로 1,000rpm 이하로 회전구동되면, 리저버 투스 클러치(15)는 클러칭 상태를 유지하고 있으므로, 입력축(21)에 연결설치된 리저버 투스 클러치(15)에 의해 구동기어(22)가 역방향으로 회전구동되고, 상기 구동기어(22)에 의해 회전전달부(40)의 제1회전기어(42)가 회전축(41)과 함께 일방향으로 회전되며, 상기 회전축(41)의 회전에 의해 제3회전기어(44)가 회전되어 출력부의 출력기어(52)가 역방향으로 회전구동되어 후진이 이루어지게 된다.When the
이때, 상기 동력입력부에 의해 입력축(21)이 역방향으로 1,000rpm을 초과하여 고속으로 회전하게 되면, 리저버 투스 클러치(15)가 해제(non-clutching)상태가 되므로, 입력축(21)의 역방향 회전력이 구동기어(22)로 전달되지 않게 되어 고속후진으로 인한 위험이 원천적으로 차단되게 된다. At this time, when the
본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위내에 있게 된다. It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined in the appended claims and their equivalents. Of course, such modifications are within the scope of the claims.
(10) : 동력원 (15) : 리저버 투스 클러치
(16) : 스프링 (17) : 웨이트롤러
(18) : 투스(tooth) (20) : 동력입력부
(21) : 입력축 (22) : 구동기어
(25) : 단방향 베어링 (30) : 클러치부
(31) : 클러치기어 (40) : 회전전달부
(41) : 회전축 (42) : 제1회전기어
(43) : 제2회전기어 (44) : 제3회전기어
(50) : 출력부 (51,51a,51b): 출력축
(52) : 출력기어 (54) : 제1기어
(55) : 제2기어 (56) : 제3기어
(57) : 차동케이스 (60) : 기어박스부
(70) : 전자제어식 클러치 (80) : 원심력식 클러치
(81) : 클러치 제1로터 (81a) : 외주면
(82) : 클러치 제2로터 (82a) : 수용홈
(82b) : 내주면 (83) : 사이공간
(84) : 롤러클러치부 (84a) : 롤러
(84b) : 지지대 (84c) : 이동대
(84d) : 지지스프링 (85) : 밀착부
(85a) : 지지면 (85b) : 경사면
(86) : 설치홀 (86a) : 일측
(86b) : 타측 (90) : 링크부
(91) : 중앙회전링크 (92) : 연결링크(10): Power source (15): Reserve tooth clutch
(16): spring (17): weight roller
(18): tooth (20): power input section
(21): input shaft (22): drive gear
(25): unidirectional bearing (30): clutch part
(31): clutch gear (40): rotation transmitting portion
(41): rotating shaft (42): first rotating gear
(43): second rotary gear (44): third rotary gear
(50): output units (51, 51a, 51b): output shaft
(52): output gear (54): first gear
(55): second gear (56): third gear
(57): differential case (60): gear box part
(70): electronically controlled clutch (80): centrifugal clutch
(81): clutch first rotor (81a): outer peripheral surface
(82): clutch second rotor (82a): receiving groove
(82b): inner circumferential surface (83): interspace
(84): roller clutch portion (84a): roller
(84b): support base (84c): movable base
(84d): support spring (85): tight contact
(85a): supporting surface (85b): inclined surface
(86): Installation hole (86a): One side
(86b): the other side (90): the link portion
(91): center rotation link (92): connection link
Claims (10)
동력입력부(20)의 입력축(21)에 연결설치되고 일측에 클러치기어(31)가 연결설치되는 클러치부(30);
클러치부의 클러치기어(31) 또는 동력입력부의 구동기어(22)로부터 회전력을 선택적으로 전달받아 회전구동되는 회전전달부(40);
회전전달부(40)를 통해 동력원(10)의 구동력을 전달받아 출력축(51)을 회전구동시키는 출력부(50);
상기 동력입력부(20), 클러치부(30), 회전전달부(40) 및 출력부(50)가 설치되는 기어하우징부(60);를 포함하되,
상기 클리치부(30)의 클러치기어(31)와 동력입력부(20)의 입력축(21) 사이에 역단방향 베어링(33);이 설치되거나,
상기 동력입력부(20)의 구동기어(22)와 입력축(21)에 리저버 투스 클러치(15);가 설치되어, 회생제동력이 생성되도록 구성된 것을 특징으로 하는 2단 변속장치.
A power input section 20 in which the driving force of the power source 10 is transmitted to the input shaft 21 and the driving gear 22 is integrally rotated with the input shaft 21 by the unidirectional bearing 23;
A clutch part (30) connected to the input shaft (21) of the power input part (20) and having a clutch gear (31) connected to one side;
A rotation transmitting portion 40 which is selectively driven to receive rotational force from the clutch gear 31 of the clutch portion or the driving gear 22 of the power input portion and is rotationally driven;
An output unit 50 that receives the driving force of the power source 10 through the rotation transmitting unit 40 and rotationally drives the output shaft 51;
And a gear housing part 60 on which the power input part 20, the clutch part 30, the rotation transmitting part 40 and the output part 50 are installed,
A reverse unidirectional bearing 33 is installed between the clutch gear 31 of the clit portion 30 and the input shaft 21 of the power input portion 20,
Wherein a regenerative braking force is generated by providing a reserve tooth clutch (15) on a drive gear (22) of the power input unit (20) and an input shaft (21).
상기 역단방향 베어링(33)은 클러치기어(31)의 회전이 입력축(21)의 회전방향으로 구속되도록 설치되어, 클러치기어(31)에 입력축(21)의 회전력 보다 높은 회전력이 입력될 경우, 입력축(21)에 대하여 클러치기어(31)의 정방향 회전을 구속하여, 클러치기어(31)의 회전구동력이 입력축(21)에 전달되어 회생제동력이 생성되도록 한 것을 특징으로 하는 2단 변속장치.
The method of claim 1,
The reverse unidirectional bearing 33 is provided so that the rotation of the clutch gear 31 is restricted in the rotational direction of the input shaft 21 and when a rotational force higher than the rotational force of the input shaft 21 is input to the clutch gear 31, Wherein the forward rotation of the clutch gear (31) is restricted with respect to the clutch (21) so that the rotational driving force of the clutch gear (31) is transmitted to the input shaft (21) to generate a regenerative braking force.
상기 리저버 투스 클러치(15)는 원심력 설정값 이하로 원심력이 발생될 경우, 클러칭(clutching)상태가 유지되어 구동기어(22)와 입력축(21)이 일체로 회전작동되고, 원심력 설정값을 초과하는 원심력이 발생될 경우, 논-클러칭(non-clutching) 상태가 되어, 구동기어(22)와 입력축(21)의 연결이 해제되도록 구성된 것을 특징으로 하는 2단 변속장치.
The method of claim 1,
When the centrifugal force is generated below the centrifugal force set value, the reservoir clutch 15 keeps the clutching state so that the drive gear 22 and the input shaft 21 rotate integrally and the centrifugal force exceeds the set centrifugal force Clutching state to disconnect the driving gear (22) from the input shaft (21) when centrifugal force is applied to the driving gear (22).
상기 클러치부(30)는 전자제어식 클러치(70) 또는 원심력식 클러치(80)로 이루어진 것을 특징으로 하는 2단 변속장치.
The method of claim 1,
Characterized in that the clutch portion (30) comprises an electronically controlled clutch (70) or a centrifugal clutch (80).
원심력식 클러치(80)는,
동력입력부의 입력축(21)에 일체로 회전되도록 설치되는 클러치 제1로터(81)와, 클러치 제1로터(81)와 사이공간(83)을 구비하도록 설치되고 클러치기어에 연결설치되는 클러치 제2로터(82)와, 클러치 제1,2로터(81,82) 사이에서 작동되도록 클러치 제1로터(81)에 연결설치되는 롤러작동부(84)를 포함하는 것을 특징으로 하는 2단 변속장치.
The method of claim 4,
The centrifugal type clutch (80)
A clutch first rotor 81 provided so as to be integrally rotated with the input shaft 21 of the power input section and a clutch second rotor 81 provided so as to have an interspace 83 between the clutch first rotor 81 and connected to the clutch gear, And a roller operating portion (84) connected to the clutch first rotor (81) so as to be operated between the rotor (82) and the clutch first and second rotors (81, 82).
상기 클러치 제2로터(82)는 클러치 제1로터(81)가 내부에 위치하도록 수용홈(82a)을 구비하고, 상기 수용홈(82a)의 둘레를 따라 롤러작동부의 롤러(84a)가 접촉지지되는 내주면(82b)이 형성되어 있으며, 일측에 클러치 기어(31)가 일체로 회전되도록 연결설치되고,
상기 클러치 제1로터(81)는 동심원으로 회전되도록 입력축(21)이 중심에 연결 설치되어 있으며, 외주면에는 지지면(85a)과 경사면(85b)을 구비하는 밀착부(85)가 형성되고, 롤러작동부(84)가 연결설치되는 설치홀(86)이 소정길이를 구비하며 내부에 형성되어 있으며,
상기 사이공간(83)은 클러치 제2로터 수용홈의 내주면(82b)과 클러치 제1로터의 경사면(85b) 사이간격이 점진적으로 좁아지는 형상을 구비하도록 형성된 것을 특징으로 하는 2단 변속장치.
The method of claim 5, further comprising:
The clutch second rotor 82 is provided with a receiving groove 82a such that the clutch first rotor 81 is located inside and the roller 84a of the roller operating portion along the circumference of the receiving groove 82a is contacted And the clutch gear 31 is connected to one side of the clutch gear 31 so that the clutch gear 31 is integrally rotated,
The clutch first rotor 81 is connected to the center of the input shaft 21 so as to rotate concentrically and the outer circumferential surface thereof is formed with a tight contact portion 85 having a support surface 85a and an inclined surface 85b, An installation hole 86 to which the actuating part 84 is connected is formed with a predetermined length,
Wherein the intermediate space (83) is formed to have a shape in which the interval between the inner peripheral surface (82b) of the clutch second rotor receiving groove and the inclined surface (85b) of the clutch first rotor gradually narrows.
롤러작동부(84)는, 클러치 제1로터의 밀착부(85)내에 위치하도록 설치되는 롤러(84a)와, 롤러(84a)의 양단이 회전가능하도록 일측에 연결설치되는 지지대(84b)와, 클러치 제1로터의 설치홀(86)을 관통하여 지지대(84b)의 타측에 연결설치되는 이동대(84c)와, 상기 이동대(84c)와 설치홀의 타측(86b) 사이에 위치하도록 설치홀(86)내에 설치되어 이동대(84c)를 설치홀의 일측(86a) 방향으로 이동시키는 지지스프링(84d)을 포함하는 것을 특징으로 하는 2단 변속장치.
The method of claim 5, further comprising:
The roller operating portion 84 includes a roller 84a provided so as to be positioned in the contact portion 85 of the first rotor of the clutch, a support 84b connected to one side so as to rotate both ends of the roller 84a, A moving base 84c passing through the mounting hole 86 of the clutch first rotor to be connected to the other side of the support base 84b and a mounting hole 84b positioned so as to be positioned between the moving base 84c and the other side 86b of the mounting hole. And a support spring (84d) provided in the support shaft (86) for moving the movable stage (84c) in the direction of one side (86a) of the installation hole.
롤러작동부(84)는 링크부(90)에 의해 서로 연결되도록 구성되되,
상기 링크부(90)는 입력축(21)에 베어링 지지되도록 설치되는 중앙회전링크(91)와, 상기 중앙회전링크(91)에 일측단이 각각 힌지결합되고 롤러작동부의 이동대(84c)에 회전가능하도록 타측단이 연결되는 연결링크(92)를 포함하는 것을 특징으로 하는 2단 변속장치.
The method of claim 7,
The roller operating portions 84 are configured to be connected to each other by the link portion 90,
The link portion 90 includes a central rotation link 91 that is mounted to bear on the input shaft 21 and a rotation link 91 that is hinged to the central rotation link 91 at one end thereof, And a connecting link (92) to which the other side end is connected so as to be able to be engaged.
출력부(50)는 차동기어부(53)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 2단 변속장치.
The method of claim 1,
And the output section (50) further comprises a differential synchronizer (53).
출력부(50)는, 회전전달부의 제3회전기어(44)에 일측이 치합되도록 설치되는 출력기어(52)와, 상기 출력기어(52)에 일체로 회전되도록 설치되는 차동기어부(53)와, 상기 차동기어부(53)에 연결설치되고 회전축(41)에 평행하도록 기어하우징부(60)에 베어링지지되는 출력축(51a,51b)을 포함하고,
차동기어부(53)는, 출력기어(52)와 동심원 회전되도록 출력기어(52)에 고정설치되는 차동케이스(57)와, 상기 차동케이스에 회전가능하도록 연결설치되는 제1기어(54)와, 상기 제1기어(54)에 수직되도록 차동케이스(57)내에 연결설치되고 출력축(51a)이 연결설치되는 제2기어(55)와, 상기 제1기어(54)에 수직되도록 또한 제2기어(55)에 대향되도록 차동케이스(57)내에 연결설치되고, 또다른 출력축(51b)이 연결설치되는 제3기어(56)를 포함하는 것을 특징으로 하는 2단 변속장치.The method of claim 9,
The output section 50 includes an output gear 52 provided so as to be meshed with the third rotary gear 44 of the rotation transmitting section and a differential gear portion 53 provided integrally with the output gear 52, And output shafts 51a and 51b that are connected to the differential synchronizer 53 and are supported by the gear housing 60 so as to be parallel to the rotary shaft 41,
The differential gear unit 53 includes a differential case 57 fixed to the output gear 52 so as to be concentrically rotated with the output gear 52, a first gear 54 rotatably connected to the differential case, A second gear 55 connected to the differential case 57 so as to be perpendicular to the first gear 54 and having an output shaft 51a connected thereto and a second gear 55 perpendicular to the first gear 54, And a third gear (56) connected to the differential case (57) so as to face the differential case (55) and to which another output shaft (51b) is connected.
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