KR20220149309A - Electric power train for vehicle - Google Patents

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KR20220149309A
KR20220149309A KR1020210056777A KR20210056777A KR20220149309A KR 20220149309 A KR20220149309 A KR 20220149309A KR 1020210056777 A KR1020210056777 A KR 1020210056777A KR 20210056777 A KR20210056777 A KR 20210056777A KR 20220149309 A KR20220149309 A KR 20220149309A
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KR
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pinion
input shaft
gear set
external gear
powertrain
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Application number
KR1020210056777A
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심휴태
임진승
전재영
강준성
김종민
정재헌
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현대자동차주식회사
기아 주식회사
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Abstract

The present invention relates to a powertrain of an electrified vehicle. The powertrain of the electrified vehicle of the present invention comprises: a motor connected to an input shaft; a differential device disposed concentrically with the motor and the input shaft; and a first external gear set, a second external gear set, and a third external gear set connected to each other to receive a power from the input shaft and transfer the power to the differential device. An objective of the present invention is to provide the powertrain of the electrified vehicle capable of improving fuel economy.

Description

전동화 차량의 파워트레인{ELECTRIC POWER TRAIN FOR VEHICLE}Powertrain for electrified vehicles

본 발명은 전기차 등의 파워트레인 구조에 관한 기술이다.The present invention relates to a powertrain structure of an electric vehicle or the like.

종래, 모터의 동력을 단순 외접기어 방식으로 감속하여 구동륜으로 전달하도록 구성된 전기차의 파워트레인은 최소 3축 구조로 구성되어, 차량 탑재 시 비교적 많은 공간을 차지하여, 실내 공간 확보에 불리하며, 고성능 및 대형 차량의 경우 하나의 감속비만으로는 차량의 가속 성능과 최고속도 성능을 모두 충족시키기 어렵다.Conventionally, the power train of an electric vehicle configured to reduce the power of a motor in a simple external gear method and transmit it to the driving wheels is composed of a minimum three-axis structure, occupies a relatively large amount of space when mounted in a vehicle, and is disadvantageous in securing indoor space, In the case of a large vehicle, it is difficult to satisfy both the acceleration performance and the maximum speed performance of the vehicle with only one reduction ratio.

상기 발명의 배경이 되는 기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.The matters described as the background technology of the present invention are only for improving the understanding of the background of the present invention, and should not be taken as acknowledging that they correspond to prior art already known to those of ordinary skill in the art. will be

KR 1020200080672 AKR 1020200080672 A

본 발명은 가급적 컴팩트한 구성으로 차량 탑재성을 향상시켜서, 차량의 실내 공간 확보에 유리하며, 비교적 다수의 변속단을 제공하여 고성능 및 대형 차량 등에서도 가속성능과 최고속도 성능을 용이하게 구현할 수 있도록 하며, 전비를 향상시킬 수 있도록 한 전동화 차량의 파워트레인을 제공함에 그 목적이 있다.The present invention is advantageous in securing the interior space of a vehicle by improving vehicle mountability with a compact configuration as much as possible, and provides a relatively large number of shift stages so that acceleration performance and maximum speed performance can be easily implemented even in high-performance and large-sized vehicles. The purpose of the present invention is to provide a powertrain for an electrified vehicle that can improve fuel efficiency.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명 전동화 차량의 파워트레인은, The power train of the present invention electrified vehicle for achieving the above object,

입력축에 연결된 모터;motor connected to the input shaft;

상기 모터 및 입력축과 동심축을 이루며 배치된 차동장치;a differential device disposed concentrically with the motor and the input shaft;

상기 입력축의 동력을 전달받아 상기 차동장치로 전달할 수 있도록 서로 연결된 제1외접기어세트, 제2외접기어세트, 및 제3외접기어세트;a first external gear set, a second external gear set, and a third external gear set connected to each other so as to receive power from the input shaft and transmit it to the differential device;

를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.It is characterized in that it comprises a.

상기 제1외접기어세트를 구성하는 제1피니언, 상기 제2외접기어세트를 구성하는 제2피니언, 및 상기 제3외접기어세트를 구성하는 제3피니언은 하나의 공통회전축에 일체로 연결되고, 상기 공통회전축은 상기 입력축에 평행하게 설치될 수 있다.The first pinion constituting the first external gear set, the second pinion constituting the second external gear set, and the third pinion constituting the third external gear set are integrally connected to one common rotational shaft, The common rotation shaft may be installed parallel to the input shaft.

상기 제1피니언은 상기 입력축과 선택적으로 연결되는 제1구동기어에 치합되어 상기 제1외접기어세트를 구성하고;the first pinion is meshed with a first driving gear selectively connected to the input shaft to configure the first external gear set;

상기 제2피니언은 상기 입력축과 선택적으로 연결되는 제2구동기어에 치합되어 상기 제2외접기어세트를 구성하며;the second pinion is meshed with a second drive gear selectively connected to the input shaft to constitute the second external gear set;

상기 제3피니언은 상기 차동장치의 차동링기어에 치합되어 제3외접기어세트를 구성할 수 있다.The third pinion may be meshed with a differential ring gear of the differential device to configure a third external gear set.

상기 제1피니언, 제2피니언, 및 제3피니언 중, 상기 제1피니언은 가장 직경이 크고, 상기 제3피니언은 가장 직경이 작게 구성될 수 있다.Among the first pinion, the second pinion, and the third pinion, the first pinion may have the largest diameter and the third pinion may have the smallest diameter.

상기 제1피니언, 제2피니언, 및 제3피니언은 상기 모터와 차동장치 사이에 차례로 배치될 수 있다.The first pinion, the second pinion, and the third pinion may be sequentially disposed between the motor and the differential.

상기 제1구동기어는 마찰클러치인 제1클러치에 의해 상기 입력축에 선택적으로 연결되고;the first driving gear is selectively connected to the input shaft by a first clutch that is a friction clutch;

상기 제2구동기어는 마찰클러치인 제2클러치에 의해 상기 입력축에 선택적으로 연결될 수 있다.The second driving gear may be selectively connected to the input shaft by a second clutch that is a friction clutch.

상기 제1구동기어는, 서로 병렬적으로 설치된 도그클러치와 원웨이클러치에 의해 상기 입력축에 선택적으로 연결되고;the first driving gear is selectively connected to the input shaft by a dog clutch and a one-way clutch installed in parallel with each other;

상기 제2구동기어는 마찰클러치인 제2클러치에 의해 상기 입력축에 선택적으로 연결될 수 있다.The second driving gear may be selectively connected to the input shaft by a second clutch that is a friction clutch.

상기 제1피니언, 제2피니언, 및 제3피니언은 상기 모터와 차동장치 사이에, 상기 제2피니언, 제1피니언, 및 제3피니언의 순서로 배치될 수 있다.The first pinion, the second pinion, and the third pinion may be disposed between the motor and the differential in the order of the second pinion, the first pinion, and the third pinion.

상기 차동장치에 결합되는 드라이브샤프트 중 하나는 상기 입력축과 모터의 중심을 관통하여 결합될 수 있다.One of the drive shafts coupled to the differential may be coupled to the input shaft through a center of the motor.

본 발명은 가급적 컴팩트한 구성으로 차량 탑재성을 향상시켜서, 차량의 실내 공간 확보에 유리하며, 비교적 다수의 변속단을 제공하여 고성능 및 대형 차량 등에서도 가속성능과 최고속도 성능을 용이하게 구현할 수 있도록 하며, 전비를 향상시킬 수 있도록 한다.The present invention is advantageous in securing the interior space of a vehicle by improving vehicle mountability with a compact configuration as much as possible, and provides a relatively large number of shift stages so that acceleration performance and maximum speed performance can be easily implemented even in high-performance and large-sized vehicles. and to improve fuel efficiency.

또한, 본 발명의 파워트레인은 클러치 등과 같은 마찰요소에 작용하는 토크가 작아서, 파워트레인의 내구성 향상 및 크기 축소에 더욱 유리하다.In addition, the powertrain of the present invention has a small torque acting on a friction element such as a clutch, which is more advantageous in improving durability and reducing the size of the powertrain.

도 1은 본 발명에 따른 전동화 차량의 파워트레인의 제1실시예를 도시한 도면,
도 2는 도 1의 파워트레인의 작동모드표,
도 3은 도 1의 파워트레인이 1단을 구현하는 상태를 설명한 도면,
도 4는 도 1의 파워트레인이 2단을 구현하는 상태를 설명한 도면,
도 5는 본 발명에 따른 전동화 차량의 파워트레인의 제2실시예를 도시한 도면,
도 6은 도 5의 파워트레인의 작동모드표,
도 7은 본 발명에 따른 전동화 차량의 파워트레인의 제3실시예를 도시한 도면,
도 8은 본 발명에 따른 전동화 차량의 파워트레인의 제4실시예를 도시한 도면,
도 9는 본 발명에 따른 전동화 차량의 파워트레인의 제5실시예를 도시한 도면이다.1 is a view showing a first embodiment of a power train of an electrified vehicle according to the present invention;
2 is an operation mode table of the power train of FIG. 1;
3 is a view illustrating a state in which the power train of FIG. 1 implements stage 1;
4 is a view for explaining a state in which the power train of FIG. 1 implements the second stage;
5 is a view showing a second embodiment of a power train of an electrified vehicle according to the present invention;
6 is an operation mode table of the power train of FIG. 5;
7 is a view showing a third embodiment of a power train of an electrified vehicle according to the present invention;
8 is a view showing a fourth embodiment of a power train of an electrified vehicle according to the present invention;
9 is a diagram illustrating a fifth embodiment of a power train of an electrified vehicle according to the present invention.

본 명세서 또는 출원에 개시되어 있는 본 발명의 실시 예들에 대해서 특정한 구조적 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명에 따른 실시 예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명에 따른 실시 예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본 명세서 또는 출원에 설명된 실시 예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. Specific structural or functional descriptions of the embodiments of the present invention disclosed in this specification or application are only exemplified for the purpose of describing the embodiments according to the present invention, and the embodiments according to the present invention may be implemented in various forms. and should not be construed as being limited to the embodiments described in the present specification or application.

본 발명에 따른 실시 예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러가지 형태를 가질 수 있으므로 특정실시 예들을 도면에 예시하고 본 명세서 또는 출원에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시 예를 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. Since the embodiment according to the present invention can have various changes and can have various forms, specific embodiments are illustrated in the drawings and described in detail in the present specification or application. However, this is not intended to limit the embodiment according to the concept of the present invention with respect to a specific disclosed form, and should be understood to include all changes, equivalents or substitutes included in the spirit and scope of the present invention.

제1 및/또는 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만, 예컨대 본 발명의 개념에 따른 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소는 제1 구성요소로도 명명될 수 있다.Terms such as first and/or second may be used to describe various elements, but the elements should not be limited by the terms. The above terms are used only for the purpose of distinguishing one element from another element, for example, without departing from the scope of the present invention, a first element may be called a second element, and similarly The second component may also be referred to as the first component.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다. When a component is referred to as being “connected” or “connected” to another component, it may be directly connected or connected to the other component, but it is understood that other components may exist in between. it should be On the other hand, when it is said that a certain element is "directly connected" or "directly connected" to another element, it should be understood that the other element does not exist in the middle. Other expressions describing the relationship between elements, such as "between" and "immediately between" or "neighboring to" and "directly adjacent to", etc., should be interpreted similarly.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. The terms used herein are used only to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. The singular expression includes the plural expression unless the context clearly dictates otherwise. In the present specification, terms such as “comprise” or “have” are intended to designate that the described feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof exists, and includes one or more other features or numbers. , it should be understood that it does not preclude the existence or addition of steps, operations, components, parts, or combinations thereof.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미이다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미인 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical and scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Terms such as those defined in commonly used dictionaries should be interpreted as meanings consistent with the context of the related art, and unless explicitly defined in the present specification, they are not to be interpreted in an ideal or excessively formal meaning. .

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.Hereinafter, the present invention will be described in detail by describing preferred embodiments of the present invention with reference to the accompanying drawings. Like reference numerals in each figure indicate like elements.

도 1 내지 도 7을 참조하면, 본 발명 전동화 차량의 파워트레인의 실시예들은 공통적으로, 입력축(IN)에 연결된 모터(MG); 상기 모터(MG) 및 입력축(IN)과 동심축을 이루며 배치된 차동장치(DF); 상기 입력축(IN)의 동력을 전달받아 상기 차동장치(DF)로 전달할 수 있도록 서로 연결된 제1외접기어세트(OG1), 제2외접기어세트(OG2), 및 제3외접기어세트(OG3)를 포함하여 구성된다.1 to 7 , embodiments of a power train of an electrified vehicle of the present invention commonly include a motor MG connected to an input shaft IN; a differential device DF disposed concentrically with the motor MG and the input shaft IN; A first external gear set OG1, a second external gear set OG2, and a third external gear set OG3 connected to each other to receive power from the input shaft IN and transmit it to the differential device DF consists of including

즉, 본 발명의 파워트레인은 상기 모터(MG)에서 상기 입력축(IN)으로 제공하는 동력을 상기 제1외접기어세트(OG1), 제2외접기어세트(OG2), 및 제3외접기어세트(OG3)를 통해 상기 차동장치(DF)로 전달함으로써, 상기 차동장치(DF)에 연결된 두 드라이브샤프트(DS)를 통해 차량의 구동력을 제공할 수 있도록 구성된 것으로, 상기 입력축(IN)으로부터 상기 제1외접기어세트(OG1), 제2외접기어세트(OG2), 및 제3외접기어세트(OG3)로 동력이 전달되는 경로를 변경함으로써, 복수의 변속단을 구현할 수 있도록 구성한 것이다.That is, in the power train of the present invention, the first external gear set OG1, the second external gear set OG2, and the third external gear set ( It is configured to provide the driving force of the vehicle through the two drive shafts DS connected to the differential device DF by transmitting it to the differential device DF through the OG3), and from the input shaft IN to the first By changing the path through which power is transmitted to the external gear set OG1, the second external gear set OG2, and the third external gear set OG3, a plurality of shift stages can be implemented.

상기 제1외접기어세트(OG1)를 구성하는 제1피니언(PN1), 상기 제2외접기어세트(OG2)를 구성하는 제2피니언(PN2), 및 상기 제3외접기어세트(OG3)를 구성하는 제3피니언(PN3)은 하나의 공통회전축(CH)에 일체로 연결되고, 상기 공통회전축(CH)은 상기 입력축(IN)에 평행하게 설치된다.A first pinion PN1 constituting the first external gear set OG1, a second pinion PN2 constituting the second external gear set OG2, and the third external gear set OG3 are configured The third pinion PN3 is integrally connected to one common rotation shaft CH, and the common rotation shaft CH is installed parallel to the input shaft IN.

또한, 상기 차동장치(DF)에 결합되는 드라이브샤프트(DS) 중 하나는 상기 입력축(IN)과 모터(MG)의 중심을 관통하여 결합된다.In addition, one of the drive shafts DS coupled to the differential device DF is coupled to the input shaft IN through the center of the motor MG.

즉, 본 발명은 상기 모터(MG)와 차동장치(DF) 및 드라이브샤프트(DS)가 동축상에 배치되고, 상기 공통회전축(CH)이 상기 드라이브샤프트(DS)에 평행하게 배치된 2축 구조의 파워트레인을 구성함으로써, 파워트레인의 차량에의 탑재성을 향상시키고, 차량의 실내 공간 확보에 유리하며, 복수의 변속단을 제공하여 고성능 및 대형 차량 등에서도 가속성능과 최고속도 성능을 비교적 용이하게 구현할 수 있도록 하며, 전비를 향상시킬 수 있도록 하는 것이다.That is, the present invention has a two-axis structure in which the motor MG, the differential device DF, and the drive shaft DS are coaxially disposed, and the common rotation shaft CH is disposed parallel to the drive shaft DS. By configuring the power train of It is to make it possible to implement it, and to improve the fuel efficiency.

상기 제1피니언(PN1)은 상기 입력축(IN)과 선택적으로 연결되는 제1구동기어(DG1)에 치합되어 상기 제1외접기어세트(OG1)를 구성하고; 상기 제2피니언(PN2)은 상기 입력축(IN)과 선택적으로 연결되는 제2구동기어(DG2)에 치합되어 상기 제2외접기어세트(OG2)를 구성하며; 상기 제3피니언(PN3)은 상기 차동장치(DF)의 차동링기어(DR)에 치합되어 제3외접기어세트(OG3)를 구성한다.the first pinion (PN1) is meshed with a first driving gear (DG1) selectively connected to the input shaft (IN) to configure the first external gear set (OG1); the second pinion (PN2) is meshed with a second drive gear (DG2) selectively connected to the input shaft (IN) to constitute the second external gear set (OG2); The third pinion PN3 is meshed with the differential ring gear DR of the differential device DF to constitute a third external gear set OG3.

상기 제1피니언(PN1), 제2피니언(PN2), 및 제3피니언(PN3) 중, 상기 제1피니언(PN1)은 가장 직경이 크고, 상기 제3피니언(PN3)은 가장 직경이 작은 것으로 구성하여, 상기 제1피니언(PN1)이나 제2피니언(PN2)을 통해 입력된 동력이 상기 제3피니언(PN3)을 통해 감속되어 출력될 수 있도록 하며, 상기 제1구동기어(DG1)와 제1피니언(PN1)에 의한 감속비가 상기 제2구동기어(DG2)와 제2피니언(PN2)에 의한 감속비보다 크게 구성한 것이다.Among the first pinion PN1, the second pinion PN2, and the third pinion PN3, the first pinion PN1 has the largest diameter, and the third pinion PN3 has the smallest diameter. In this configuration, the power input through the first pinion (PN1) or the second pinion (PN2) can be decelerated and output through the third pinion (PN3), and the first driving gear (DG1) and the control gear (DG1) The reduction ratio by one pinion PN1 is greater than the reduction ratio by the second drive gear DG2 and the second pinion PN2.

이상의 구성은 도 1의 제1실시예, 도 5의 제2실시예 및 도 7의 제3실시예에 모두 공통된 구성이다.The above configuration is common to the first embodiment of FIG. 1 , the second embodiment of FIG. 5 , and the third embodiment of FIG. 7 .

도 1의 제1실시예와 도 5의 제2실시예에서, 상기 제1피니언(PN1), 제2피니언(PN2), 및 제3피니언(PN3)은 상기 모터(MG)와 차동장치(DF) 사이에 차례로 배치된 구성이다.In the first embodiment of Fig. 1 and the second embodiment of Fig. 5, the first pinion PN1, the second pinion PN2, and the third pinion PN3 are the motor MG and the differential device DF. ) are arranged sequentially between them.

즉, 상기 모터(MG)가 위치한 쪽으로부터 제1피니언(PN1)과 제2피니언(PN2) 및 제3피니언(PN3)이 차례로 배치된 구성으로, 이에 따라 상기 제1구동기어(DG1)와 제2구동기어(DG2)도 상대적으로 상기 모터(MG) 쪽에 제1구동기어(DG1)가 배치되고, 상기 차동장치(DF) 쪽에 상기 제2구동기어(DG2)가 배치된 구성인 것이다.That is, the first pinion PN1, the second pinion PN2, and the third pinion PN3 are sequentially arranged from the side where the motor MG is located, and accordingly, the first driving gear DG1 and the The second drive gear DG2 is also relatively configured such that the first drive gear DG1 is disposed on the motor MG side and the second drive gear DG2 is disposed on the differential device DF side.

도 1의 제1실시예에서, 상기 제1구동기어(DG1)는 마찰클러치인 제1클러치(CL1)에 의해 상기 입력축(IN)에 선택적으로 연결되고; 상기 제2구동기어(DG2)는 마찰클러치인 제2클러치(CL2)에 의해 상기 입력축(IN)에 선택적으로 연결된다.1 , the first drive gear DG1 is selectively connected to the input shaft IN by a first clutch CL1 which is a friction clutch; The second driving gear DG2 is selectively connected to the input shaft IN by a second clutch CL2 that is a friction clutch.

따라서, 상기 도 1의 파워트레인은 도 2와 같은 작동모드표에 의해 1단과 2단을 구현할 수 있다.Accordingly, the powertrain of FIG. 1 can implement stage 1 and stage 2 according to the operation mode table as shown in FIG. 2 .

도 3은 상기 제1실시예의 파워트레인이 1단을 구현하는 상태를 도시한 것으로서, 상기 제1클러치(CL1)가 체결되어, 상기 모터(MG)에서 입력축(IN)으로 공급된 동력은 상기 제1구동기어(DG1)와 제1피니언(PN1)이 구성하는 상기 제1외접기어세트(OG1)와 상기 제3피니언(PN3)과 차동링기어(DR)가 구성하는 상기 제3외접기어세트(OG3)를 통해 상기 차동장치(DF)로 전달되어 1단의 동력이 상기 드라이브샤프트(DS)로 인출될 수 있도록 한다.3 shows a state in which the power train of the first embodiment implements the first stage, the first clutch CL1 is fastened, and the power supplied from the motor MG to the input shaft IN is the first stage. The first external gear set OG1 constituted by the first driving gear DG1 and the first pinion PN1 and the third external gear set constituted by the third pinion PN3 and the differential ring gear DR ( OG3) is transmitted to the differential device DF so that the power of the first stage can be withdrawn to the drive shaft DS.

도 4는 상기 제1실시예가 2단을 구현하는 상태를 도시한 것으로서, 상기 제1클러치(CL1)는 해제하고 제2클러치(CL2)를 체결한 상태로서, 상기 모터(MG)에서 입력축(IN)으로 공급된 동력은 상기 제2클러치(CL2)를 통해 상기 제2구동기어(DG2)와 제2피니언(PN2)이 구성하는 제2외접기어세트(OG2)와, 상기 제3피니언(PN3)과 차동링기어(DR)가 구성하는 상기 제3외접기어세트(OG3)를 통해 상기 차동장치(DF)로 전달되어 2단의 동력이 상기 드라이브샤프트(DS)로 인출될 수 있도록 한다.4 shows a state in which the first embodiment implements the second stage, in a state in which the first clutch CL1 is released and the second clutch CL2 is engaged, and the input shaft IN in the motor MG ) supplied to the second external gear set OG2 and the third pinion PN3 constituted by the second drive gear DG2 and the second pinion PN2 through the second clutch CL2. And the differential ring gear DR is transmitted to the differential device DF through the third external gear set OG3 configured so that the power of the second stage can be withdrawn to the drive shaft DS.

한편, 도 5의 제2실시예에서는 다른 구성은 상기 제1실시예와 모두 동일하고, 상기 제1클러치(CL1)를 다른 구성으로 대체한 것으로서, 상기 제1구동기어(DG1)가 서로 병렬적으로 설치된 도그클러치(DOG)와 원웨이클러치(OWC)에 의해 상기 입력축(IN)에 선택적으로 연결된 것이다.Meanwhile, in the second embodiment of FIG. 5 , all other configurations are the same as those of the first embodiment, and the first clutch CL1 is replaced with a different configuration, and the first driving gear DG1 is parallel to each other. It is selectively connected to the input shaft (IN) by a dog clutch (DOG) and a one-way clutch (OWC) installed as

참고로, 상기 제2구동기어(DG2)를 입력축(IN)에 선택적으로 연결하는 마찰클러치는 상기 제1실시예와의 일관성 있는 표현을 위해, 도시된 바와 같이 제2클러치(CL2)로 표시하고 있다.For reference, the friction clutch selectively connecting the second drive gear DG2 to the input shaft IN is denoted as the second clutch CL2 as shown in the figure for consistent expression with the first embodiment, and have.

상기 제2실시예는 도 6과 같은 작동모드표에 의해 1단과 2단을 구현할 수 있는 바, 실질적으로는 도 2와 동일하지만, 1단 구현 시, 상기 원웨이클러치(OWC)와 도그클러치(DOG)를 체결한다는 점만 상이하다.The second embodiment can implement the first stage and the second stage by the operation mode table as shown in FIG. 6 , which is substantially the same as that of FIG. 2 , but when the first stage is implemented, the one-way clutch (OWC) and the dog clutch ( The only difference is that they sign a DOG).

참고로, 도 6의 도그클러치(DOG)에 대한 괄호 표시는 1단 구현 시 도그클러치(DOG)를 체결할 수도 있고 하지 않을 수도 있다는 표현으로서, 차량의 1단 구동 시에는 원웨이클러치(OWC)에 의해 추가로 도그클러치(DOG)를 체결하지 않아도 되지만, 회생제동 시에는 상기 원웨이클러치(OWC)가 구동륜으로부터의 토크를 상기 모터(MG)로 전달하지 못하므로, 이 경우 도그클러치(DOG)를 체결하여 회생제동이 가능하도록 하는 것을 의미한다. For reference, the parentheses for the dog clutch (DOG) in FIG. 6 are expressions that the dog clutch (DOG) may or may not be engaged when the first stage is implemented, and when the vehicle is driven in the first stage, the one-way clutch (OWC) However, during regenerative braking, the one-way clutch (OWC) cannot transmit the torque from the driving wheels to the motor (MG), so in this case, the dog clutch (DOG) means to enable regenerative braking by tightening the

도 7은 본 발명의 제3실시예를 도시한 것으로서, 다른 구성은 상기 제1실시예와 동일하고, 상기 제1피니언(PN1), 제2피니언(PN2), 및 제3피니언(PN3)이 상기 모터(MG)와 차동장치(DF) 사이에, 상기 제2피니언(PN2), 제1피니언(PN1), 및 제3피니언(PN3)의 순서로 배치된 점이 상이하다.7 shows a third embodiment of the present invention, other configurations are the same as in the first embodiment, and the first pinion (PN1), the second pinion (PN2), and the third pinion (PN3) are The difference between the motor MG and the differential device DF is that the second pinion PN2, the first pinion PN1, and the third pinion PN3 are arranged in this order.

따라서, 본 실시예에 적용되는 작동모드표는 도 2와 동일하며, 이 실시예는 클러치들의 배치 및 구조를 상기 제1실시예와 다르게 구성하기 위해 사용되거나, 상기 피니언들의 직경 차이에 의해 영향을 받는 다른 부품들과의 간섭 등을 고려하여 사용될 수 있어서, 파워트레인의 설계 자유도를 확대시킬 수 있다는 의미를 가진다고 볼 수 있다.Accordingly, the operation mode table applied to this embodiment is the same as that of FIG. 2, and this embodiment is used to configure the arrangement and structure of clutches differently from the first embodiment, or is affected by the difference in diameter of the pinions. Since it can be used in consideration of interference with other receiving components, it can be seen that the design freedom of the powertrain can be expanded.

한편, 도 8은 본 발명의 제4실시예를 도시한 것으로서, 도 1의 제1실시예에서 상기 제1클러치(CL1)와 제2클러치(CL2)를 도시된 바와 같은 도그클러치(DOG)로 변경한 것이다.Meanwhile, FIG. 8 shows a fourth embodiment of the present invention. In the first embodiment of FIG. 1 , the first clutch CL1 and the second clutch CL2 are connected to the dog clutch DOG as shown. it has been changed

도 9는 본 발명의 제5실시예를 도시한 것으로서, 도 7의 제3실시예에서 상기 제1클러치(CL1)와 제2클러치(CL2)를 도시된 바와 같은 도그클러치(DOG)로 변경한 것이다.9 shows a fifth embodiment of the present invention, in which the first clutch CL1 and the second clutch CL2 are changed to a dog clutch DOG as shown in the third embodiment of FIG. 7 . will be.

본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.Although the present invention has been shown and described with respect to specific embodiments, it is within the art that the present invention can be variously improved and changed without departing from the spirit of the present invention provided by the following claims. It will be obvious to those of ordinary skill in the art.

IN; 입력축
MG; 모터
DF; 차동장치
OG1; 제1외접기어세트
OG2; 제2외접기어세트
OG3; 제3외접기어세트
DS; 드라이브샤프트
PN1; 제1피니언
PN2; 제2피니언
PN3; 제3피니언
CH; 공통회전축
DG1; 제1구동기어
DG2; 제2구동기어
DR; 차동링기어
CL1; 제1클러치
CL2; 제2클러치
DOG; 도그클러치
OWC; 원웨이클러치IN; input shaft
MG; motor
DF; differential
OG1; 1st external gear set
OG2; 2nd external gear set
OG3; 3rd External Gear Set
DS; drive shaft
PN1; 1st pinion
PN2; 2nd pinion
PN3; 3rd pinion
CH; common axis of rotation
DG1; 1st drive gear
DG2; 2nd drive gear
DR; differential ring gear
CL1; 1st clutch
CL2; 2nd clutch
DOG; dog clutch
OWC; one way clutch

Claims (9)

입력축에 연결된 모터;
상기 모터 및 입력축과 동심축을 이루며 배치된 차동장치;
상기 입력축의 동력을 전달받아 상기 차동장치로 전달할 수 있도록 서로 연결된 제1외접기어세트, 제2외접기어세트, 및 제3외접기어세트;
를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 전동화 차량의 파워트레인.motor connected to the input shaft;
a differential device disposed concentrically with the motor and the input shaft;
a first external gear set, a second external gear set, and a third external gear set connected to each other so as to receive the power of the input shaft and transmit it to the differential device;
The powertrain of an electrified vehicle, characterized in that it comprises a. 청구항 1에 있어서,
상기 제1외접기어세트를 구성하는 제1피니언, 상기 제2외접기어세트를 구성하는 제2피니언, 및 상기 제3외접기어세트를 구성하는 제3피니언은 하나의 공통회전축에 일체로 연결되고, 상기 공통회전축은 상기 입력축에 평행하게 설치되는 것
을 특징으로 하는 전동화 차량의 파워트레인. The method according to claim 1,
The first pinion constituting the first external gear set, the second pinion constituting the second external gear set, and the third pinion constituting the third external gear set are integrally connected to one common rotational shaft, The common rotation shaft is installed parallel to the input shaft
The powertrain of an electrified vehicle, characterized in that 청구항 2에 있어서,
상기 제1피니언은 상기 입력축과 선택적으로 연결되는 제1구동기어에 치합되어 상기 제1외접기어세트를 구성하고;
상기 제2피니언은 상기 입력축과 선택적으로 연결되는 제2구동기어에 치합되어 상기 제2외접기어세트를 구성하며;
상기 제3피니언은 상기 차동장치의 차동링기어에 치합되어 제3외접기어세트를 구성하는 것
을 특징으로 하는 전동화 차량의 파워트레인.3. The method according to claim 2,
the first pinion is meshed with a first driving gear selectively connected to the input shaft to configure the first external gear set;
the second pinion is meshed with a second driving gear selectively connected to the input shaft to constitute the second external gear set;
The third pinion is meshed with the differential ring gear of the differential device to constitute a third external gear set.
The powertrain of an electrified vehicle, characterized in that 청구항 3에 있어서,
상기 제1피니언, 제2피니언, 및 제3피니언 중, 상기 제1피니언은 가장 직경이 크고, 상기 제3피니언은 가장 직경이 작은 것
을 특징으로 하는 전동화 차량의 파워트레인.4. The method of claim 3,
Among the first, second, and third pinions, the first pinion has the largest diameter and the third pinion has the smallest diameter.
The powertrain of an electrified vehicle, characterized in that 청구항 4에 있어서,
상기 제1피니언, 제2피니언, 및 제3피니언은 상기 모터와 차동장치 사이에 차례로 배치된 것
을 특징으로 하는 전동화 차량의 파워트레인.5. The method according to claim 4,
wherein the first pinion, the second pinion, and the third pinion are sequentially disposed between the motor and the differential.
The powertrain of an electrified vehicle, characterized in that 청구항 5에 있어서,
상기 제1구동기어는 마찰클러치인 제1클러치에 의해 상기 입력축에 선택적으로 연결되고;
상기 제2구동기어는 마찰클러치인 제2클러치에 의해 상기 입력축에 선택적으로 연결된 것
을 특징으로 하는 전동화 차량의 파워트레인.6. The method of claim 5,
the first driving gear is selectively connected to the input shaft by a first clutch that is a friction clutch;
The second driving gear is selectively connected to the input shaft by a second clutch which is a friction clutch.
The powertrain of an electrified vehicle, characterized in that 청구항 5에 있어서,
상기 제1구동기어는, 서로 병렬적으로 설치된 도그클러치와 원웨이클러치에 의해 상기 입력축에 선택적으로 연결되고;
상기 제2구동기어는 마찰클러치인 제2클러치에 의해 상기 입력축에 선택적으로 연결된 것
을 특징으로 하는 전동화 차량의 파워트레인.6. The method of claim 5,
the first driving gear is selectively connected to the input shaft by a dog clutch and a one-way clutch installed in parallel with each other;
The second driving gear is selectively connected to the input shaft by a second clutch which is a friction clutch.
The powertrain of an electrified vehicle, characterized in that 청구항 4에 있어서,
상기 제1피니언, 제2피니언, 및 제3피니언은 상기 모터와 차동장치 사이에, 상기 제2피니언, 제1피니언, 및 제3피니언의 순서로 배치된 것
을 특징으로 하는 전동화 차량의 파워트레인.5. The method according to claim 4,
The first pinion, the second pinion, and the third pinion are disposed between the motor and the differential in the order of the second pinion, the first pinion, and the third pinion.
The powertrain of an electrified vehicle, characterized in that 청구항 1에 있어서,
상기 차동장치에 결합되는 드라이브샤프트 중 하나는 상기 입력축과 모터의 중심을 관통하여 결합되는 것
을 특징으로 하는 전동화 차량의 파워트레인.



The method according to claim 1,
One of the drive shafts coupled to the differential device is coupled through the input shaft and the center of the motor
The powertrain of an electrified vehicle, characterized in that
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