KR20230017558A - Transmission system - Google Patents

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KR20230017558A KR1020210099207A KR20210099207A KR20230017558A KR 20230017558 A KR20230017558 A KR 20230017558A KR 1020210099207 A KR1020210099207 A KR 1020210099207A KR 20210099207 A KR20210099207 A KR 20210099207A KR 20230017558 A KR20230017558 A KR 20230017558A
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Abstract

Provided is a transmission system capable of minimizing torque deterioration and a sense of power cutoff during gear shifting through an improvement in the placement structure of a dual motor, and optimizing the entire length. In accordance with one embodiment of the present invention, the transmission system includes: an input shaft; a first motor connected to one side of the input shaft; an external gear unit connected to the other side of the input shaft; a second motor disposed coaxially with the first motor, and disposed between the first motor and the external gear unit; a planetary gear unit spaced apart from the input shaft and connected to the external gear unit through a carrier shaft disposed parallel to the input shaft; an output shaft spaced apart from the carrier shaft, disposed parallel to the carrier shaft, and connected to an output side of the external gear unit; and a differential gear unit connected to the output shaft, wherein the second motor is selectively connected to the planetary gear unit at different gear ratios.

Description

변속 시스템{TRANSMISSION SYSTEM}Shift system {TRANSMISSION SYSTEM}

본 발명은 변속 시스템에 관한 것으로, 상세하게는 변속시 토크 저하 및 동력단절감을 최소화하고, 전장을 최적화할 수 있는 변속 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a shift system, and more particularly, to a shift system capable of minimizing a decrease in torque and power loss during shifting and optimizing an electric field.

자동차에 대한 끊임없는 연비 향상의 요구와 각 나라의 배출가스 규제의 강화에 따라 친환경 자동차에 대한 요구가 증가하고 있으며, 이에 대한 현실적인 대안으로 친환경 자동차가 제공되고 있다.Demand for eco-friendly vehicles is increasing in accordance with the continuous demand for improved fuel efficiency and the strengthening of emission regulations in each country, and eco-friendly vehicles are provided as a realistic alternative.

친환경 자동차는 연료전지 자동차, 전기자동차, 플러그인 전기자동차, 하이브리드 자동차를 포괄하는 것으로, 통상적으로 구동력 발생을 위한 모터를 구비한다.Eco-friendly vehicles include fuel cell vehicles, electric vehicles, plug-in electric vehicles, and hybrid vehicles, and are typically provided with a motor for generating driving force.

일반적으로, 전술한 친환경 자동차는 배터리의 전력을 인버터에서 변환하여 모터에 인가함으로 모터를 작동시킨다. 이때, 모터는 높은 회전수를 가지고 회전하여 동력을 프로펠러 샤프트 또는 구동축 등에 전달한다.In general, the above-described eco-friendly vehicle operates the motor by converting battery power in an inverter and applying it to the motor. At this time, the motor rotates with a high number of revolutions to transmit power to a propeller shaft or a drive shaft.

한편 도 1에 도시된 종래 기술에서의 AMT(Automated Manual Transmission, 자동화 수동 변속기) 변속 시스템의 경우, 두 개의 모터(MG1, MG2)가 차량의 전장 방향과 평행하게 배치되는 구조이며, 특히, 두 개의 모터(MG1, MG2) 및 유성 기어 세트가 동축으로 배치된 구조를 가지고 있다.Meanwhile, in the case of the AMT (Automated Manual Transmission) shift system in the prior art shown in FIG. 1, the two motors MG1 and MG2 are arranged parallel to the vehicle's overall direction, and in particular, the two It has a structure in which the motors MG1 and MG2 and the planetary gear set are arranged coaxially.

이 때, 모터(MG1)는 유성 기어 세트의 선기어(S)와 선택적으로 연결되고(도 1의 a 또는 b 연결을 통해 연결됨), 모터(MG2)는 유성 기어 세트의 선기어(S) 또는 캐리어(C)와 선택적으로 연결되며(도 1의 c 또는 d 연결을 통해 연결됨), 링 기어(R)는 하우징 또는 캐리어(C)와 선택적으로 연결될 수 있다(도 1의 e 또는 f 연결을 통해 연결됨).At this time, the motor MG1 is selectively connected to the sun gear S of the planetary gear set (connected through a or b connection in FIG. 1), and the motor MG2 is connected to the sun gear S of the planetary gear set or the carrier ( C) (through connection c or d in Fig. 1), and the ring gear (R) can be optionally connected with housing or carrier (C) (through connection e or f in Fig. 1). .

여기서, 차동 기어 세트를 배치하고, 변속 시스템의 출력측을 도 1에 도시된 '출력구성 1'로 설정할 경우 전방부 5열의 기어열(G3/G4/G12/G9/G10) 및 유성 기어 세트와 차동 기어 세트로 인하여 전장 과대로 트럭류 차량의 배터리 탑재 공간의 확보가 불가능한 문제점이 있다.Here, when a differential gear set is arranged and the output side of the transmission system is set to 'output configuration 1' shown in FIG. Due to the gear set, there is a problem in that it is impossible to secure a space for mounting a battery in a truck type vehicle due to an excessive electric field.

또한, 도 1에 도시된 변속 시스템의 출력측을 도 1에 도시된 '출력구성 2'로 설정할 경우, 차동기어 축과 휠 축과의 간섭으로 유성 기어 세트와 동축으로 모터(MG1, MG2)를 배치하는 것이 불가능한 문제점이 있다.In addition, when the output side of the transmission system shown in FIG. 1 is set to 'output configuration 2' shown in FIG. 1, the motors MG1 and MG2 are arranged coaxially with the planetary gear set due to interference between the differential gear shaft and the wheel shaft There is a problem that is impossible to do.

더불어 도 1에 도시된 변속 시스템의 경우 6속 구성으로 배치되고, 변속부가 3개소 적용되고, 유성 기어세트 제외한 외접기어열이 5개소 적용되므로 사이즈가 과대하고 구성이 복잡하며 6속 구성시 동력선도 오버랩구간이 많아지므로 필요 이상의 다단화 적용이 요구되는 문제점이 있다.In addition, in the case of the transmission system shown in FIG. 1, it is arranged in a 6-speed configuration, 3 transmission parts are applied, and 5 external gear trains excluding the planetary gear set are applied, so the size is excessive and the configuration is complicated. Since the number of overlapping sections increases, there is a problem in that multi-stage application is required.

등록특허공보 제 10-1976620호Registered Patent Publication No. 10-1976620

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 듀얼 모터의 배치 구조를 개선하여 변속시의 토크 저하 및 동력단절감을 최소화하고, 전장을 최적화할 수 있는 변속 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a shift system capable of minimizing a decrease in torque and power loss during shifting and optimizing an electric field by improving a disposition structure of dual motors.

본 발명의 일 실시예에 따른 변속 시스템은, 입력축과, 상기 입력축의 일측에 연결되는 제 1 모터와, 상기 입력축의 타측에 연결되는 외접 기어부와, 상기 제 1 모터와 동축으로 배치되고, 상기 제 1 모터와 상기 외접 기어부 사이에 배치되는 제 2 모터와, 상기 입력축과 이격되고, 상기 입력축과 평행하게 배치되는 캐리어축을 통해 상기 외접 기어부에 연결되는 유성 기어부와, 상기 캐리어축과 이격되고, 상기 캐리어축과 평행하게 배치되며, 상기 외접 기어부의 출력측과 연결되는 출력축 및 상기 출력축에 연결되는 차동 기어부를 포함하고, 상기 제 2 모터는 상기 유성 기어부에 서로 다른 기어비로 선택적으로 연결되는 것을 특징으로 한다.A shift system according to an embodiment of the present invention includes an input shaft, a first motor connected to one side of the input shaft, an external gear unit connected to the other side of the input shaft, and coaxially disposed with the first motor, A second motor disposed between the first motor and the external gear unit, a planetary gear unit spaced apart from the input shaft and connected to the external gear unit through a carrier shaft disposed parallel to the input shaft, and spaced apart from the carrier shaft and an output shaft disposed parallel to the carrier shaft and connected to an output side of the external gear unit and a differential gear unit connected to the output shaft, wherein the second motor is selectively connected to the planetary gear unit at different gear ratios characterized by

바람직하게는, 상기 외접 기어부는, 전방 기어열인, 제 1 외접기어, 제 2 외접기어 및 제 3 외접기어와, 후방 기어열인, 제 4 외접기어, 제 5 외접기어 및 제 6 외접기어와, 상기 외접 기어부의 출력측인 제 7 외접기어를 포함하는 것을 특징으로 한다.Preferably, the external gear unit includes first external gear, second external gear, and third external gear, which are front gear trains, and fourth external gear, fifth external gear, and sixth external gear, which are rear gear trains, , characterized in that it includes a seventh external gear that is the output side of the external gear unit.

바람직하게는, 상기 제 1 외접기어, 상기 제 2 외접기어 및 상기 제 3 외접기어는 상기 입력축을 통해 상기 제 1 모터 및 상기 제 2 모터와 연결되고, 상기 제 4 외접기어, 상기 제 5 외접기어 및 상기 제 6 외접기어는 상기 캐리어축을 통해 상기 유성 기어부에 연결되며, 상기 제 7 외접기어는, 상기 제 6 외접기어와 연결되고, 상기 출력축을 통해 상기 차동 기어부에 연결되는 것을 특징으로 한다.Preferably, the first external gear, the second external gear, and the third external gear are connected to the first motor and the second motor through the input shaft, and the fourth external gear and the fifth external gear and the sixth external gear is connected to the planetary gear unit through the carrier shaft, and the seventh external gear is connected to the sixth external gear and connected to the differential gear unit through the output shaft. .

바람직하게는, 상기 유성 기어부는, 선 기어와, 상기 선 기어에 외접하는 적어도 2개의 유성 기어와, 상기 캐리어축에 연결되고, 상기 유성 기어를 회전 가능하게 지지하는 캐리어 및 상기 유성 기어에 외접하는 링 기어를 포함하는 것을 특징으로 한다.Preferably, the planetary gear unit includes a sun gear, at least two planetary gears externally contacting the sun gear, a carrier connected to the carrier shaft and rotatably supporting the planetary gear, and externally contacting the planetary gear Characterized in that it includes a ring gear.

바람직하게는, 상기 제 3 외접기어 및 상기 제 6 외접기어는 상기 캐리어에 연결되고, 상기 제 7 외접기어는 상기 캐리어 및 캐리어축으로부터 전달되는 동력을 상기 출력축에 전달하는 것을 특징으로 한다.Preferably, the third external gear and the sixth external gear are connected to the carrier, and the seventh external gear transmits power transmitted from the carrier and the carrier shaft to the output shaft.

바람직하게는, 상기 제 7 외접기어와 상기 차동 기어부 사이에 배치되는 하이포이드 기어부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.Preferably, it may further include a hypoid gear part disposed between the seventh external gear and the differential gear part.

바람직하게는, 상기 하이포이드 기어부는, 상기 제 7 외접기어와 상기 출력축을 통해 연결되는 구동 피니언 기어 및 상기 구동 피니언 기어와 맞물리고, 상기 차동 기어부와 연결되는 구동 링 기어를 포함하는 것을 특징으로 한다.Preferably, the hypoid gear unit includes a driving pinion gear connected to the seventh external gear through the output shaft and a driving ring gear engaged with the driving pinion gear and connected to the differential gear unit. do.

바람직하게는, 상기 제 1 외접기어 및 제 2 외접기어 사이에 배치되고, 상기 제 1 외접기어 또는 상기 제 2 외접기어 중 어느 하나를 선택하여 상기 입력축과 함께 회전되도록 하는 제 1 싱크로 나이저를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.Preferably, a first synchronizer is disposed between the first external gear and the second external gear and selects one of the first external gear and the second external gear to rotate together with the input shaft. It is characterized by doing.

바람직하게는, 상기 제 2 모터는, 상기 제 1 싱크로 나이저의 구동에 따라 상기 선 기어에 상기 제 1 외접기어 또는 상기 제 2 외접기어를 통해 연결되는 것을 특징으로 한다.Preferably, the second motor is connected to the sun gear through the first external gear or the second external gear according to the driving of the first synchronizer.

바람직하게는, 상기 캐리어 및 상기 링 기어의 하우징 사이에 배치되고, 상기 링 기어가 상기 캐리어 또는 상기 링 기어의 하우징 중 어느 하나를 선택하여 상기 캐리어축과 함께 회전되도록 하는 제 2 싱크로 나이저를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.Preferably, a second synchronizer is disposed between the carrier and the housing of the ring gear, and allows the ring gear to rotate together with the carrier shaft by selecting either the carrier or the housing of the ring gear. It is characterized by doing.

바람직하게는, 상기 차동 기어부는 휠축을 통해 차륜과 연결되는 것을 특징으로 한다.Preferably, the differential gear unit is characterized in that it is connected to the wheel through a wheel shaft.

본 발명에 따르면, 종래 기술 대비 외접 기어부의 배치수를 축소하고, 듀얼 모터를 입력축에 대해서 동축으로 배치하며, 유성 기어부가 배치된 캐리어 축을 입력축과 이격시켜 배치하고, 휠축 기준으로 듀얼 모터, 외접 기어부 및 유성 기어부를 한쪽 방향에 배열함으로써 부품수를 최소화하고, 변속 시스템의 전장을 축소할 수 있다. According to the present invention, compared to the prior art, the number of external gear units is reduced, the dual motor is coaxially disposed with respect to the input shaft, the carrier shaft on which the planetary gear unit is disposed is spaced apart from the input shaft, and the dual motor and external gear are arranged based on the wheel shaft. By arranging the part and the planetary gear part in one direction, the number of parts can be minimized and the overall length of the transmission system can be reduced.

이에 따라, 변속 시스템의 조립성 및 차량에서의 탑재성이 향상되고, 배터리 등의 구성이 배치되는 공간이 추가로 확보될 수 있다.Accordingly, assemblability and mountability of the shift system in a vehicle are improved, and a space in which components such as a battery are disposed may be additionally secured.

또한, 종래 기술 대비 외접 기어부의 배치수가 축소되고 듀얼 모터가 배치되므로 변속시의 토크 저하 및 동력단절감이 최소화되고, 전달 효율이 증가될 수 있다.In addition, compared to the prior art, since the number of external gear units is reduced and dual motors are disposed, torque reduction and power cutoff during gear shifting are minimized, and transmission efficiency can be increased.

도 1은 종래 기술에 따른 변속 시스템을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 변속 시스템을 나타낸 도면이다.1 is a view showing a shift system according to the prior art.
2 is a diagram showing a shift system according to an embodiment of the present invention.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. First, in adding reference numerals to components of each drawing, it should be noted that the same components have the same numerals as much as possible even if they are displayed on different drawings. In addition, in describing the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known configuration or function may obscure the gist of the present invention, the detailed description will be omitted. In addition, although preferred embodiments of the present invention will be described below, the technical idea of the present invention is not limited or limited thereto and can be modified and implemented in various ways by those skilled in the art.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 변속 시스템을 나타낸 도면이다.2 is a diagram showing a shift system according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 변속 시스템(100)은, 입력축(10), 제 1 모터(20), 외접 기어부(A), 제 2 모터(30), 캐리어축(40), 유성 기어부(50), 출력축(60) 및 차동 기어부(70)를 포함하여 구성될 수 있다.Referring to FIG. 2 , the transmission system 100 according to an embodiment of the present invention includes an input shaft 10, a first motor 20, an external gear unit A, a second motor 30, and a carrier shaft ( 40), a planetary gear unit 50, an output shaft 60, and a differential gear unit 70.

일례로서, 상기 변속 시스템(100)은, 자동화 수동 변속기(AMT)를 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.As an example, the shift system 100 may include an automated manual transmission (AMT), but is not limited thereto.

제 1 모터(20)는 입력축(10)의 일측에 연결될 수 있고, 외접 기어부(A)는 입력축(10)의 타측에 연결될 수 있다.The first motor 20 may be connected to one side of the input shaft 10 and the external gear unit A may be connected to the other side of the input shaft 10 .

제 2 모터(30)는 제 1 모터(20)와 외접 기어부(A) 사이에 배치될 수 있으며, 도 2에 도시된 바와 같이 제 1 모터(20)와 입력축(10)을 통해 동축으로 배치될 수 있다.The second motor 30 may be disposed between the first motor 20 and the external gear unit A, and as shown in FIG. 2, the first motor 20 and the input shaft 10 are disposed coaxially. It can be.

또한, 제 1 모터(20) 및 제 2 모터(30)는 차량(미도시)의 중심에 배치될 수 있다. 이와 같이 본 발명에서는 듀얼 모터(제 1 모터(20) 및 제 2 모터(30))를 차량의 중심에 배치시킴으로써 변속 시스템(100)의 무게 중심 균형을 유지할 수 있다.Also, the first motor 20 and the second motor 30 may be disposed at the center of a vehicle (not shown). As described above, in the present invention, the balance of the center of gravity of the shift system 100 can be maintained by arranging the dual motors (the first motor 20 and the second motor 30) at the center of the vehicle.

입력축(10)에는 제 1 모터(20) 및 제 2 모터(30)가 연결되어 제 1 모터(20) 및 제 2 모터(30)의 동력을 외접 기어부(A)에 전달하도록 구성될 수 있다. 일례로서, 제 1 모터(20)는 입력축(10)에 계속적으로 동력을 전달하는 구성일 수 있고, 제 2 모터(30)는 변속 시스템(100)의 변속과정에서 발생할 수 있는 동력 단절감을 감소시키기 위한 구성일 수 있다. 또한, 제 1 모터(20) 및 제 2 모터(30)는 전기 모터(electric motor)일 수 있다.The first motor 20 and the second motor 30 may be connected to the input shaft 10 to transmit the power of the first motor 20 and the second motor 30 to the external gear unit A. . As an example, the first motor 20 may be configured to continuously transmit power to the input shaft 10, and the second motor 30 may reduce the power disconnection that may occur during the shift process of the shift system 100. may be configured for Also, the first motor 20 and the second motor 30 may be electric motors.

도 2를 참조하면 외접 기어부(A)는, 전방 기어열인, 제 1 외접기어(G1), 제 2 외접기어(G2) 및 제 3 외접기어(G3)와, 후방 기어열인, 제 4 외접기어(G4), 제 5 외접기어(G5) 및 제 6 외접기어(G6)와, 외접 기어부(A)의 출력측인 제 7 외접기어(G7)를 포함한다. Referring to FIG. 2, the external gear unit A includes a first external gear G1, a second external gear G2, and a third external gear G3, which are front gear trains, and a fourth external gear train, which is a rear gear train. It includes an external gear G4, a fifth external gear G5, a sixth external gear G6, and a seventh external gear G7 which is an output side of the external gear unit A.

상세하게는, 제 1 외접기어(G1), 제 2 외접기어(G2) 및 제 3 외접기어(G3)는 입력축(10)을 통해 제 1 모터(20) 및 제 2 모터(30)와 연결될 수 있고, 제 4 외접기어(G4), 제 5 외접기어(G5) 및 제 6 외접기어(G6)는 캐리어축(40)을 통해 유성 기어부(50)에 연결되며, 제 7 외접기어(G7)는 제 6 외접기어(G6)와 연결되고, 출력축(60)을 통해 차동 기어부(70)에 연결될 수 있다.In detail, the first external gear G1, the second external gear G2, and the third external gear G3 may be connected to the first motor 20 and the second motor 30 through the input shaft 10. The fourth external gear G4, the fifth external gear G5, and the sixth external gear G6 are connected to the planetary gear unit 50 through the carrier shaft 40, and the seventh external gear G7 is connected to the sixth external gear G6 and may be connected to the differential gear unit 70 through the output shaft 60.

제 1 외접기어(G1) 및 제 2 외접기어(G2) 사이에는, 제 1 외접기어(G1) 또는 제 2 외접기어(G2) 중 어느 하나를 선택하여 입력축(10)과 함께 회전되도록 하는 제 1 싱크로 나이저(S1)가 배치될 수 있다.Between the first external gear G1 and the second external gear G2, select either the first external gear G1 or the second external gear G2 to rotate together with the input shaft 10. A synchronizer (S1) may be disposed.

이 때, 제 1 싱크로 나이저(S1)는 도 2에 도시된 바와 같이 제 2 모터(20)와 연결될 수 있다. At this time, the first synchronizer S1 may be connected to the second motor 20 as shown in FIG. 2 .

캐리어축(40)은, 도 2에 도시된 바와 같이 입력축(10)과 이격되어 평행하게 배치될 수 있으며, 유성 기어부(50)는 캐리어축(40)을 통해 외접 기어부(A)에 연결될 수 있다.As shown in FIG. 2, the carrier shaft 40 may be spaced apart from and parallel to the input shaft 10, and the planetary gear unit 50 may be connected to the external gear unit A through the carrier shaft 40. can

상세하게는, 유성 기어부(50)는 선 기어(S)와, 선 기어(S)에 외접하는 적어도 2개의 유성 기어(P)와, 캐리어축(40)에 연결되고, 유성 기어(P)를 회전 가능하게 지지하는 캐리어(C) 및 유성 기어(P)에 외접하는 링 기어(R)를 포함한다.In detail, the planetary gear unit 50 is connected to a sun gear S, at least two planetary gears P externally contacting the sun gear S, and the carrier shaft 40, and the planetary gear P It includes a ring gear (R) circumscribed to the carrier (C) and the planetary gear (P) for rotatably supporting the.

이 때, 제 3 외접기어(G3) 및 제 6 외접기어(G6)는 캐리어(C)에 연결될 수 있고, 제 7 외접기어(G7)는 제 6 외접기어(G6)를 통해 캐리어(C) 및 캐리어축(40)으로부터 전달되는 동력을 출력축(60)에 전달할 수 있다.At this time, the third external gear G3 and the sixth external gear G6 may be connected to the carrier C, and the seventh external gear G7 may be connected to the carrier C and the carrier C through the sixth external gear G6. Power transmitted from the carrier shaft 40 may be transmitted to the output shaft 60 .

제 2 모터(30)는 유성 기어부(50)에 서로 다른 기어비로 선택적으로 연결될 수 있다. 상세하게는, 제 2 모터(30)는 전술한 제 1 싱크로 나이저(S1)의 구동에 따라 선 기어(S)에 제 1 외접기어(G1) 또는 제 2 외접기어(G2)를 통해 연결될 수 있다.The second motor 30 may be selectively connected to the planetary gear unit 50 at different gear ratios. In detail, the second motor 30 may be connected to the sun gear S through the first external gear G1 or the second external gear G2 according to the driving of the first synchronizer S1 described above. .

또한, 캐리어(C)와 링 기어(R)의 하우징(H) 사이에는 링 기어(R)가 캐리어(C) 또는 링 기어(R)의 하우징(H) 중 어느 하나를 선택하여 캐리어축(40)과 함께 회전되도록 하는 제 2 싱크로 나이저(S2)가 배치될 수 있다. In addition, between the carrier (C) and the housing (H) of the ring gear (R), the ring gear (R) selects either the carrier (C) or the housing (H) of the ring gear (R) to form a carrier shaft (40). ) A second synchronizer (S2) that rotates together may be disposed.

예시적으로, 본 발명의 변속 시스템(100)에서의 1단, 2단, 3단 및 4단 변속 과정은 다음과 같다. 본 발명의 변속 시스템(100)에서의 변속은, 운전자가 변속하고자 하는 타겟 기어로 변속 레버를 작동시키면, 제 1 모터(20) 및 제 2 모터(30)가 회전하면서 시작될 수 있다.Illustratively, the process of shifting to 1st, 2nd, 3rd and 4th gears in the shift system 100 of the present invention is as follows. Shifting in the shift system 100 of the present invention may be started while the first motor 20 and the second motor 30 rotate when the driver operates the shift lever to the target gear to be shifted.

본 발명의 변속 시스템(100)에서의 1단 변속시에는, 제 1 싱크로 나이저(S1)가 도 2에 도시된 치합부(a)를 통해 제 1 외접기어(G1)와 맞물릴 수 있고, 제 2 싱크로 나이저(S2)가 도 2에 도시된 치합부(e)를 통해 링 기어(R)의 하우징(H)에 고정될 수 있다.When shifting to first gear in the shift system 100 of the present invention, the first synchronizer S1 can be engaged with the first external gear G1 through the meshing portion a shown in FIG. 2 The synchronizer (S2) may be fixed to the housing (H) of the ring gear (R) through the meshing portion (e) shown in FIG.

본 발명의 변속 시스템(100)의 1단 변속시, 제 2 모터(30)는 제 1 싱크로 나이저(S1)를 거쳐 제 1 외접기어(G1), 제 4 외접기어(G4), 캐리어축(40)을 통해 선 기어(S)와 연결될 수 있다.When the shift system 100 of the present invention shifts to 1st gear, the second motor 30 passes the first synchronizer S1 to the first external gear G1, the fourth external gear G4, and the carrier shaft 40. ) through which it can be connected to the sun gear (S).

이 때, 제 1 싱크로 나이저(S1)에 의해 타겟 기어는 제 1 외접기어(G1)가 될 수 있고, 제 2 싱크로 나이저(S2)에 의해 유성 기어부(50)의 링 기어(R)는 링 기어(R)의 하우징(H)에 고정될 수 있다. 또한, 제 1 외접기어(G1)는 입력축(10)과 함께 회전될 수 있고, 링 기어(R)는 링 기어(R)의 하우징(H)에 고정되어 캐리어축(40)과 함께 회전될 수 있다.At this time, the target gear may become the first external gear G1 by the first synchronizer S1, and the ring gear R of the planetary gear unit 50 may be changed by the second synchronizer S2. It may be fixed to the housing (H) of the gear (R). In addition, the first external gear G1 can be rotated together with the input shaft 10, and the ring gear R can be fixed to the housing H of the ring gear R and rotated together with the carrier shaft 40. there is.

이에 따라, 본 발명의 변속 시스템(100)에서의 1단 변속시, 제 1 모터(20) 및 제 2 모터(30)로부터의 동력 전달은 제 1 외접기어(G1), 제 4 외접기어(G4), 제 5 외접기어(G5), 제 6 외접기어(G6) 및 제 7 외접기어(G7) 순으로 이루어질 수 있다.Accordingly, when shifting to first gear in the shift system 100 of the present invention, power is transmitted from the first motor 20 and the second motor 30 to the first external gear G1 and the fourth external gear G4. ), the fifth external gear G5, the sixth external gear G6, and the seventh external gear G7 in this order.

본 발명의 변속 시스템(100)에서의 2단 변속시에는, 제 1 싱크로 나이저(S1)가 도 2에 도시된 치합부(b)를 통해 제 2 외접기어(G2)와 맞물릴 수 있고, 제 2 싱크로 나이저(S2)가 도 2에 도시된 치합부(e)를 통해 링 기어(R)의 하우징(H)에 고정될 수 있다.When shifting to second gear in the shift system 100 of the present invention, the first synchronizer S1 can be engaged with the second external gear G2 through the meshing portion b shown in FIG. 2 The synchronizer (S2) may be fixed to the housing (H) of the ring gear (R) through the meshing portion (e) shown in FIG.

본 발명의 변속 시스템(100)의 2단 변속시, 제 2 모터(30)는 제 1 싱크로 나이저(S1)를 거쳐 제 2 외접기어(G2), 제 5 외접기어(G5), 캐리어축(40)을 통해 선 기어(S)와 연결될 수 있다.When the shift system 100 of the present invention shifts to second gear, the second motor 30 passes through the first synchronizer S1 to engage the second external gear G2, the fifth external gear G5, and the carrier shaft 40. ) through which it can be connected to the sun gear (S).

이 때, 제 1 싱크로 나이저(S1)에 의해 타겟 기어는 제 2 외접기어(G2)가 될 수 있고, 제 2 싱크로 나이저(S2)에 의해 유성 기어부(50)의 링 기어(R)는 링 기어(R)의 하우징(H)에 고정될 수 있다. 또한, 제 2 외접기어(G2)는 입력축(10)과 함께 회전될 수 있고, 링 기어(R)는 링 기어(R)의 하우징(H)에 고정되어 캐리어축(40)과 함께 회전될 수 있다.At this time, the target gear may become the second external gear G2 by the first synchronizer S1, and the ring gear R of the planetary gear unit 50 may be changed by the second synchronizer S2. It may be fixed to the housing (H) of the gear (R). In addition, the second external gear G2 can be rotated together with the input shaft 10, and the ring gear R can be fixed to the housing H of the ring gear R and rotated together with the carrier shaft 40. there is.

이에 따라, 본 발명의 변속 시스템(100)에서의 2단 변속시, 제 1 모터(20) 및 제 2 모터(30)로부터의 동력 전달은 제 2 외접기어(G2), 제 5 외접기어(G5), 제 6 외접기어(G6) 및 제 7 외접기어(G7) 순으로 이루어질 수 있다..Accordingly, when shifting to second gear in the shift system 100 of the present invention, the power transmission from the first motor 20 and the second motor 30 is transmitted through the second external gear G2 and the fifth external gear G5. ), the sixth external gear (G6) and the seventh external gear (G7) may be formed in this order.

본 발명의 변속 시스템(100)에서의 3단 변속시에는, 제 1 싱크로 나이저(S1)가 도 2에 도시된 치합부(a)를 통해 제 1 외접기어(G1)와 맞물릴 수 있고, 제 2 싱크로 나이저(S2)가 도 2에 도시된 치합부(f)를 통해 캐리어(C)에 고정될 수 있다.When shifting to third gear in the shift system 100 of the present invention, the first synchronizer S1 can be engaged with the first external gear G1 through the meshing portion a shown in FIG. 2 The synchronizer (S2) may be fixed to the carrier (C) through the meshing portion (f) shown in FIG.

본 발명의 변속 시스템(100)의 3단 변속시, 제 2 모터(30)는 제 1 싱크로 나이저(S1)를 거쳐 제 1 외접기어(G1), 제 4 외접기어(G4), 캐리어축(40)을 통해 선 기어(S)와 연결될 수 있다.When the shift system 100 of the present invention shifts to 3-speed, the second motor 30 passes through the first synchronizer S1 to engage the first external gear G1, the fourth external gear G4, and the carrier shaft 40. ) through which it can be connected to the sun gear (S).

이 때, 제 1 싱크로 나이저(S1)에 의해 타겟 기어는 제 1 외접기어(G1)가 될 수 있고, 제 2 싱크로 나이저(S2)에 의해 유성 기어부(50)의 링 기어(R)는 캐리어(C)에 고정될 수 있다. 또한, 제 1 외접기어(G1)는 입력축(10)과 함께 회전될 수 있고, 링 기어(R)는 캐리어(C)에 고정되어 캐리어축(40)과 함께 회전될 수 있다.At this time, the target gear may become the first external gear G1 by the first synchronizer S1, and the ring gear R of the planetary gear unit 50 may become the carrier by the second synchronizer S2. (C) can be fixed. In addition, the first external gear G1 may be rotated together with the input shaft 10 , and the ring gear R may be fixed to the carrier C and rotated together with the carrier shaft 40 .

이에 따라, 본 발명의 변속 시스템(100)에서의 3단 변속시, 제 1 모터(20) 및 제 2 모터(30)로부터의 동력 전달은 제 1 외접기어(G1), 제 4 외접기어(G4), 캐리어축(40), 선 기어(S), 유성 기어(P), 링 기어(R), 캐리어(C), 제 6 외접기어(G6), 및 제 7 외접기어(G7) 순으로 이루어질 수 있다.Accordingly, when shifting to third gear in the shift system 100 of the present invention, power is transmitted from the first motor 20 and the second motor 30 to the first external gear G1 and the fourth external gear G4. ), the carrier shaft 40, the sun gear S, the planetary gear P, the ring gear R, the carrier C, the sixth external gear G6, and the seventh external gear G7 in this order. can

본 발명의 변속 시스템(100)에서의 4단 변속시에는, 제 1 싱크로 나이저(S1)가 도 2에 도시된 치합부(b)를 통해 제 2 외접기어(G2)와 맞물릴 수 있고, 제 2 싱크로 나이저(S2)가 도 2에 도시된 치합부(f)를 통해 캐리어(C)에 고정될 수 있다.When shifting to 4th gear in the shift system 100 of the present invention, the first synchronizer S1 can be engaged with the second external gear G2 through the meshing portion b shown in FIG. 2 The synchronizer (S2) may be fixed to the carrier (C) through the meshing portion (f) shown in FIG.

본 발명의 변속 시스템(100)의 4단 변속시, 제 2 모터(30)는 제 1 싱크로 나이저(S1)를 거쳐 제 2 외접기어(G2), 제 5 외접기어(G5), 캐리어축(40)을 통해 선 기어(S)와 연결될 수 있다.When the shift system 100 of the present invention shifts to 4th gear, the second motor 30 passes the first synchronizer S1 to the second external gear G2, the fifth external gear G5, and the carrier shaft 40. ) through which it can be connected to the sun gear (S).

이 때, 제 1 싱크로 나이저(S1)에 의해 타겟 기어는 제 2 외접기어(G2)가 될 수 있고, 제 2 싱크로 나이저(S2)에 의해 유성 기어부(50)의 링 기어(R)는 캐리어(C)에 고정될 수 있다. 또한, 제 2 외접기어(G2)는 입력축(10)과 함께 회전될 수 있고, 링 기어(R)는 캐리어(C)에 고정되어 캐리어축(40)과 함께 회전될 수 있다.At this time, the target gear may become the second external gear G2 by the first synchronizer S1, and the ring gear R of the planetary gear unit 50 may become the carrier by the second synchronizer S2. (C) can be fixed. In addition, the second external gear G2 may be rotated together with the input shaft 10 , and the ring gear R may be fixed to the carrier C and rotated together with the carrier shaft 40 .

이에 따라, 본 발명의 변속 시스템(100)에서의 4단 변속시, 제 1 모터(20) 및 제 2 모터(30)로부터의 동력 전달은 제 2 외접기어(G2), 제 5 외접기어(G5), 캐리어축(40), 선 기어(S), 유성 기어(P), 링 기어(R), 캐리어(C), 제 6 외접기어(G6), 및 제 7 외접기어(G7) 순으로 이루어질 수 있다.Accordingly, when shifting to 4th gear in the shift system 100 of the present invention, power is transmitted from the first motor 20 and the second motor 30 to the second external gear G2 and the fifth external gear G5. ), the carrier shaft 40, the sun gear S, the planetary gear P, the ring gear R, the carrier C, the sixth external gear G6, and the seventh external gear G7 in this order. can

출력축(60)은 캐리어축(40)과 이격되어 평행하게 배치될 수 있으며, 외접 기어부(A)의 출력측(제 7 외접기어(G7))과 연결될 수 있다.The output shaft 60 may be spaced apart from and parallel to the carrier shaft 40 and may be connected to the output side of the external gear unit A (the seventh external gear G7).

차동 기어부(70)는 출력축(60)에 연결될 수 있다. 도시되지는 않았으나, 상기 차동 기어부는 공지된 차동 기어 케이스, 차동 피니언 기어 및 차동 사이드 기어 등의 구성을 포함할 수 있다.The differential gear unit 70 may be connected to the output shaft 60 . Although not shown , the differential gear unit may include a known differential gear case, a differential pinion gear, and a differential side gear.

또한, 차동 기어부(70)는 휠축(90)을 통해 차륜(80)과 연결될 수 있다.Also, the differential gear unit 70 may be connected to the wheel 80 through the wheel shaft 90 .

제 7 외접기어(G7)와 차동 기어부(70) 사이에는 도 2에 도시된 바와 같이 하이포이드 기어부(hypoid, B)가 배치될 수 있다.Between the seventh external gear G7 and the differential gear unit 70, as shown in FIG. 2, a hypoid gear unit B may be disposed.

상기 하이포이드 기어부(B)는, 제 7 외접기어(G7)와 출력축(60)을 통해 연결되는 구동 피니언 기어(G8) 및 구동 피니언 기어(G8)와 맞물리고, 차동 기어부(70)와 연결되는 구동 링 기어(G9)를 포함한다.The hypoid gear unit B meshes with the driving pinion gear G8 and the driving pinion gear G8 connected to the seventh external gear G7 through the output shaft 60, and the differential gear unit 70 It includes a driving ring gear (G9) connected thereto.

제 7 외접기어(G7)로부터 차륜(80)까지의 동력 전달 순서는 다음과 같다.The power transmission sequence from the seventh external gear G7 to the wheel 80 is as follows.

먼저, 제 7 외접기어(G7)로부터 1단, 2단, 3단, 4단 중 어느 하나에 해당하는 동력이 출력축(60)에 전달되고, 하이포이드 기어부(B)의 구동 피니언 기어(G8)로부터 구동 링 기어(G9)로 동력이 전달되며, 하이포이드 기어부(B)의 구동 링 기어(G9)는 차동 기어부(70)의 차동 기어 케이스로 동력을 전달하고, 차동 기어 케이스로 전달된 동력은 차동 피니언 기어, 차동 사이드 기어, 휠축(90) 순으로 전달되며, 휠축(90)의 회전에 따라 차륜(80)이 구동될 수 있다.First, power corresponding to any one of the 1st, 2nd, 3rd and 4th gears is transmitted from the seventh external gear G7 to the output shaft 60, and the drive pinion gear G8 of the hypoid gear unit B ) is transmitted to the driving ring gear G9, and the driving ring gear G9 of the hypoid gear unit B transmits power to the differential gear case of the differential gear unit 70 and to the differential gear case. The generated power is transmitted to the differential pinion gear, the differential side gear, and the wheel axle 90 in order, and the wheel 80 may be driven according to the rotation of the wheel axle 90 .

본 발명에 따르면, 종래 기술 대비 외접 기어부(A)의 배치수를 축소하고, 듀얼 모터(제 1 모터(20) 및 제 2 모터(30))를 입력축(10)에 대해서 동축으로 배치하며, 유성 기어부(50)가 배치된 캐리어 축(40)을 입력축(10)과 이격시켜 배치하고, 휠축(90) 기준으로 듀얼 모터, 외접 기어부(A) 및 유성 기어부(60)를 한쪽 방향에 배열함으로써 부품수를 최소화하고, 변속 시스템(100)의 전장을 축소할 수 있다. According to the present invention, the number of arrangements of external gear units A is reduced compared to the prior art, and the dual motors (the first motor 20 and the second motor 30) are coaxially arranged with respect to the input shaft 10, The carrier shaft 40 on which the planetary gear unit 50 is disposed is spaced apart from the input shaft 10, and the dual motor, the external gear unit A, and the planetary gear unit 60 are moved in one direction based on the wheel shaft 90. By arranging it, the number of parts can be minimized and the overall length of the transmission system 100 can be reduced.

이에 따라, 변속 시스템(100)의 조립성 및 차량에서의 탑재성이 향상되고, 배터리 등의 구성이 배치되는 공간이 추가로 확보될 수 있다.Accordingly, assemblability and mountability of the shift system 100 in a vehicle are improved, and a space in which components such as a battery are disposed may be additionally secured.

또한, 종래 기술 대비 외접 기어부의 배치수가 축소되고 듀얼 모터가 배치되므로 변속시의 토크 저하 및 동력단절감이 최소화되고, 전달 효율이 증가될 수 있다.In addition, compared to the prior art, since the number of external gear units is reduced and dual motors are disposed, torque reduction and power cutoff during gear shifting are minimized, and transmission efficiency can be increased.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The above description is merely an example of the technical idea of the present invention, and those skilled in the art can make various modifications, changes, and substitutions without departing from the essential characteristics of the present invention. will be. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention and the accompanying drawings are not intended to limit the technical idea of the present invention, but to explain, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments and the accompanying drawings. . The protection scope of the present invention should be construed according to the claims below, and all technical ideas within the equivalent range should be construed as being included in the scope of the present invention.

100 : 변속 시스템
10 : 입력축
20 : 제 1 모터
30 : 제 2 모터
40 : 캐리어 축
50 : 유성 기어부
60 : 출력축
70 : 차동 기어부
80 : 차륜
90 : 휠축
S1 : 제 1 싱크로 나이저
S2 : 제 2 싱크로 나이저
A : 외접 기어부
B : 하이포이드 기어부100: shift system
10: input shaft
20: 1st motor
30: second motor
40: carrier axis
50: planetary gear unit
60: output shaft
70: differential gear unit
80: wheel
90: wheel axis
S1: 1st Synchronizer
S2: 2nd synchronizer
A: External gear part
B: hypoid gear part

Claims (11)

입력축;
상기 입력축의 일측에 연결되는 제 1 모터;
상기 입력축의 타측에 연결되는 외접 기어부;
상기 제 1 모터와 동축으로 배치되고, 상기 제 1 모터와 상기 외접 기어부 사이에 배치되는 제 2 모터;
상기 입력축과 이격되고, 상기 입력축과 평행하게 배치되는 캐리어축을 통해 상기 외접 기어부에 연결되는 유성 기어부;
상기 캐리어축과 이격되고, 상기 캐리어축과 평행하게 배치되며, 상기 외접 기어부의 출력측과 연결되는 출력축; 및
상기 출력축에 연결되는 차동 기어부;를 포함하고,
상기 제 2 모터는 상기 유성 기어부에 서로 다른 기어비로 선택적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 변속 시스템.input axis;
a first motor connected to one side of the input shaft;
an external gear unit connected to the other side of the input shaft;
a second motor disposed coaxially with the first motor and disposed between the first motor and the external gear unit;
a planetary gear unit connected to the external gear unit through a carrier shaft spaced apart from the input shaft and disposed parallel to the input shaft;
an output shaft spaced apart from the carrier shaft, disposed parallel to the carrier shaft, and connected to an output side of the external gear unit; and
A differential gear unit connected to the output shaft; includes,
The shift system, characterized in that the second motor is selectively connected to the planetary gear unit at a different gear ratio. 제 1항에 있어서,
상기 외접 기어부는,
전방 기어열인, 제 1 외접기어, 제 2 외접기어 및 제 3 외접기어와,
후방 기어열인, 제 4 외접기어, 제 5 외접기어 및 제 6 외접기어와,
상기 외접 기어부의 출력측인 제 7 외접기어를 포함하는 것을 특징으로 하는 변속 시스템.According to claim 1,
The external gear unit,
A first external gear, a second external gear, and a third external gear, which are front gear trains;
A fourth external gear, a fifth external gear, and a sixth external gear, which are rear gear trains,
and a seventh external gear that is an output side of the external gear unit. 제 2항에 있어서,
상기 제 1 외접기어, 상기 제 2 외접기어 및 상기 제 3 외접기어는 상기 입력축을 통해 상기 제 1 모터 및 상기 제 2 모터와 연결되고,
상기 제 4 외접기어, 상기 제 5 외접기어 및 상기 제 6 외접기어는 상기 캐리어축을 통해 상기 유성 기어부에 연결되며,
상기 제 7 외접기어는, 상기 제 6 외접기어와 연결되고, 상기 출력축을 통해 상기 차동 기어부에 연결되는 것을 특징으로 하는 변속 시스템.According to claim 2,
The first external gear, the second external gear, and the third external gear are connected to the first motor and the second motor through the input shaft;
The fourth external gear, the fifth external gear, and the sixth external gear are connected to the planetary gear unit through the carrier shaft,
The shift system according to claim 1 , wherein the seventh external gear is connected to the sixth external gear and connected to the differential gear unit through the output shaft. 제 3항에 있어서,
상기 유성 기어부는,
선 기어와,
상기 선 기어에 외접하는 적어도 2개의 유성 기어와,
상기 캐리어축에 연결되고, 상기 유성 기어를 회전 가능하게 지지하는 캐리어 및
상기 유성 기어에 외접하는 링 기어를 포함하는 것을 특징으로 하는 변속 시스템.According to claim 3,
The planetary gear unit,
with sun gear,
at least two planetary gears circumscribed to the sun gear;
A carrier connected to the carrier shaft and rotatably supporting the planetary gear; and
A transmission system comprising a ring gear circumscribed to the planetary gear. 제 4항에 있어서,
상기 제 3 외접기어 및 상기 제 6 외접기어는 상기 캐리어에 연결되고,
상기 제 7 외접기어는 상기 캐리어 및 캐리어축으로부터 전달되는 동력을 상기 출력축에 전달하는 것을 특징으로 하는 변속 시스템.According to claim 4,
The third external gear and the sixth external gear are connected to the carrier,
The shift system according to claim 1 , wherein the seventh external gear transmits power transmitted from the carrier and the carrier shaft to the output shaft. 제 2항에 있어서,
상기 제 7 외접기어와 상기 차동 기어부 사이에 배치되는 하이포이드 기어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 변속 시스템.According to claim 2,
and a hypoid gear part disposed between the seventh external gear and the differential gear part. 제 6항에 있어서,
상기 하이포이드 기어부는,
상기 제 7 외접기어와 상기 출력축을 통해 연결되는 구동 피니언 기어 및
상기 구동 피니언 기어와 맞물리고, 상기 차동 기어부와 연결되는 구동 링 기어를 포함하는 것을 특징으로 하는 변속 시스템.According to claim 6,
The hypoid gear part,
A drive pinion gear connected to the seventh external gear through the output shaft; and
and a drive ring gear engaged with the drive pinion gear and connected to the differential gear unit. 제 4항에 있어서,
상기 제 1 외접기어 및 제 2 외접기어 사이에 배치되고, 상기 제 1 외접기어 또는 상기 제 2 외접기어 중 어느 하나를 선택하여 상기 입력축과 함께 회전되도록 하는 제 1 싱크로 나이저를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 변속 시스템.According to claim 4,
And a first synchronizer disposed between the first external gear and the second external gear and configured to rotate together with the input shaft by selecting either the first external gear or the second external gear. shifting system. 제 8항에 있어서,
상기 제 2 모터는, 상기 제 1 싱크로 나이저의 구동에 따라 상기 선 기어에 상기 제 1 외접기어 또는 상기 제 2 외접기어를 통해 연결되는 것을 특징으로 하는 변속 시스템.According to claim 8,
The shift system of claim 1 , wherein the second motor is connected to the sun gear through the first external gear or the second external gear according to driving of the first synchronizer. 제 4항에 있어서,
상기 캐리어 및 상기 링 기어의 하우징 사이에 배치되고, 상기 링 기어가 상기 캐리어 또는 상기 링 기어의 하우징 중 어느 하나를 선택하여 상기 캐리어축과 함께 회전되도록 하는 제 2 싱크로 나이저를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 변속 시스템.According to claim 4,
and a second synchronizer disposed between the carrier and the housing of the ring gear and allowing the ring gear to rotate together with the carrier shaft by selecting either the carrier or the housing of the ring gear. shifting system. 제 1항에 있어서,
상기 차동 기어부는,
휠축을 통해 차륜과 연결되는 것을 특징으로 하는 변속 시스템.

According to claim 1,
The differential gear unit,
A transmission system characterized in that it is connected to a wheel through a wheel axle.
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