(57)【要約】【課題】本発明は変速装置、これを含んで構成される車両用インホイール駆動システム及びその変速装置を製作する方法に関する。【解決手段】本発明に係る変速装置の一実施例は、一面に多数の溝を有するクラッチディスクを含む。そして、前記クラッチディスクの前記一面上に一部が露出するように前記クラッチディスクの多数の溝にそれぞれ挿入される多数の動力伝達体を含むことができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
動力源から回転トークの伝逹を受けて回転する駆動軸;
前記駆動軸と共に回転するように連結され、一面に形成された多数の溝を有するクラッチディスク;
前記クラッチディスクの一面上に一部が突出するように前記クラッチディスクの多数の溝に挿入される多数の動力伝達体;
前記動力伝達体を前記クラッチディスクの回転軸に対する軸方向の移動を制限しながら前記クラッチディスクにマウントさせる動力伝達体マウンター;及び
前記動力伝達体と選択的に結合され動力の伝逹を受ける第１の入力ギヤ;
を含んで構成される変速装置。
【請求項２】
前記クラッチディスクの多数の溝または前記動力伝達体マウンターは、前記クラッチディスクの半径方向を回転軸とする回転に対して、前記動力伝達体を拘束するように形成されたことを特徴とする請求項１に記載の変速装置。
【請求項３】
前記動力伝達体の一端には溝が形成され、前記動力伝達体マウンターは前記動力伝達体の溝に挿入されることを特徴とする請求項２に記載の変速装置。
【請求項４】
前記クラッチディスクの多数の溝のそれぞれは、軸方向において平行な周面と前記動力伝逹体が安着される底面とを含むことを特徴とする請求項２に記載の変速装置。
【請求項５】
前記動力伝達体マウンターの一端は前記底面を貫通して前記動力伝達体に結合されることを特徴とする請求項３に記載の変速装置。
【請求項６】
前記動力伝達体マウンターの他端は、前記クラッチディスクの前記一面の反対面上に突出しないように設置されることを特徴とする請求項５に記載の変速装置。
【請求項７】
前記クラッチディスクの多数の溝または前記動力伝達体マウンターは、前記クラッチディスクの半径方向を回転軸とする回転に対して、前記動力伝達体の回転を許容するように形成されたことを特徴とする請求項１に記載の変速装置。
【請求項８】
前記クラッチディスクの多数の溝のそれぞれには前記動力伝達体を軸方向において緩衝させる緩衝手段が設置されたことを特徴とする請求項７に記載の変速装置。
【請求項９】
前記各動力伝達体の前記一部は前記クラッチディスクの一面から遠くなるほど そのまわりが小さくなるように形成され、前記動力伝達体マウンターは前記各動力伝達体の前記一部のうち、まわりが小さい部分の貫通を許容しながらまわりが大きい部分に対して軸方向での移動を制限する多数の貫通溝が形成されたマウントプレートを含むことを特徴とする請求項７に記載の変速装置。
【請求項１０】
前記マウントプレートは着脱可能な固定手段によって前記クラッチディスクに固定されることを特徴とする請求項９に記載の変速装置。
【請求項１１】
前記固定手段は前記マウントプレート上に突出しないように前記マウントプレート及び前記クラッチディスクに挿入される多数のねじを含むことを特徴とする請求項１０に記載の変速装置。
【請求項１２】
前記マウントプレートの外周部は前記クラッチディスクにコーキングによって設置されることを特徴とする請求項９に記載の変速装置。
【請求項１３】
前記マウントプレートの貫通溝の周面は傾斜していることを特徴にする請求項９に記載の変速装置。
【請求項１４】
前記マウントプレートの貫通溝の周面は、前記動力伝達体の前記一部のうちまわりが大きい部分に対して軸方向での移動を制限するように、直径が縮小された塑性変形部を含むことを特徴にする請求項９に記載の変速装置。
【請求項１５】
少なくとも一面に多数の溝が形成されたクラッチディスクを設ける段階;
前記クラッチディスクの多数の溝にクラッチボールを挿入する段階;
前記クラッチボールより直径の大きい多数の貫通溝を有するマウントプレートを前記クラッチディスクに設置する段階;
前記クラッチボール及び前記マウントプレートが前記クラッチディスクに設置された状態で、前記マウントプレートの前記貫通溝のまわりを軸方向に加圧して前記貫通溝の直径を縮小させる段階;
を含んで構成される変速装置製作方法。
【請求項１６】
第１の入力ギヤの溝とかみ合い、モーターの動力を伝逹する複数の第１のクラッチボール;
前記第１の入力ギヤに対向するように設置された第２の入力ギヤの溝とかみ合い、前記モーターの動力を伝逹する複数の第２のクラッチボール;
前記第１のクラッチボールの一側が係止されることで離脱を防止する係止孔が円板形状の周縁に沿って一定の間隔にて形成された第１のマウントプレート;
前記第１のクラッチボールの他側が挿入され、前記第１のマウントプレートの係止孔に対応する位置に貫通されるように第１のボール挿入孔が形成され、前記第１のボール挿入孔同士間に貫通する第２のボール挿入孔が形成され、一側面に前記第１のマウントプレートが固定結合されるクラッチディスクの胴体;
前記クラッチディスクの胴体の他側面に固定結合され、前記第２のボール挿入孔に対応する位置に複数の係止孔が形成された第２のマウントプレートを含んで成る変速装置。
【請求項１７】
前記第１のマウントプレートの係止孔の間には前記クラッチディスクの胴体に向けて皿形状に折り曲げられたばね部が形成され、前記第２のクラッチボールが前記ばね部に弾性支持され、;
前記第２のマウントプレートの係止孔の間には前記クラッチディスクの胴体に向けて皿形状に折り曲げられたばね部が形成され、前記第１のクラッチボールが弾性支持されることを特徴とする請求項１６に記載の変速装置。
【請求項１８】
前記第１のマウントプレートと第２のマウントプレートの縁には‘└’の形状に折り曲げられた折曲部が形成されており、前記クラッチディスクの胴体の両側面の縁には前記折曲部が挿入される溝が形成され、前記クラッチディスクの胴体の縁に形成されたコーキング部が前記折曲部を押すように形成されることで前記第１のマウントプレートと第２のマウントプレート、及びクラッチディスクの胴体が互いに結合されることを特徴とする請求項１６または１７に記載の変速装置。
【請求項１９】
第１の入力ギヤの溝とかみ合ってモーターの動力を伝逹する複数の第１のクラッチボールと前記第１の入力ギヤに対向するように設置された第２の入力ギヤの溝とかみ合って前記モーターの動力を伝逹する複数の第２のクラッチボールを準備する段階;
前記第１のクラッチボールの一側が係止される係止孔が周縁に沿って一定の間隔にて形成された第１のマウントプレートを準備する段階;
前記第２のクラッチボールの一側が係止される係止孔が周縁に沿って一定の間隔にて形成された第２のマウントプレートを準備する段階;
前記第１のマウントプレートの係止孔に対応する位置に形成され、前記第１のクラッチボールの他側が挿入される第１のボール挿入孔と、前記第２のマウントプレートの係止孔に対応する位置に形成され、前記第２のクラッチボールの他側が挿入されるように前記第１のボール挿入孔同士間に形成された第２のボール挿入孔がプレス加工によって貫通形成されたクラッチディスクの胴体を準備する段階;
前記第１のクラッチボールが第１のボール挿入孔に挿入され、前記第２のクラッチボールが第２のボール挿入孔にそれぞれ挿入された状態で、前記第１のマウントプレートと第２のマウントプレートとを前記クラッチディスクの胴体の両側面に結合する段階;
を含んで成る変速装置の製造方法。
【請求項２０】
前記第１のマウントプレートと第２のマウントプレートの縁は‘└'の形状に折り曲げられた折曲部が形成されており、前記クラッチディスクの胴体の両側面の縁には前記折曲部が挿入される溝が対称的に形成され、前記溝によって形成されたクラッチディスクの胴体の縁をコーキングすることで前記第１のマウントプレートと第２のマウントプレート、及びクラッチディスクの胴体が互いに結合されることを特徴とする請求項１９に記載の変速装置製造方法。
【請求項２１】
第１の入力ギヤの溝とかみ合い、モーターの動力を伝逹する複数の第１のクラッチボール;
前記第１の入力ギヤに対向するように設置された第２の入力ギヤの溝とかみ合い、前記モーターの動力を伝逹する複数の第２のクラッチボール;
前記第１のクラッチボールと第２のクラッチボールとがそれぞれ挿入されるように、第１のボール挿入溝と第２のボール挿入溝が端部のまわりに沿って交互に一定の間隔にて両側面にそれぞれ形成されたクラッチディスクの胴体;
前記クラッチディスクの胴体の一側面に固定結合され、前記クラッチディスクの胴体との間に前記第１のクラッチボールを固定させるリング状の第１のマウントリング;
前記クラッチディスクの胴体の他側面に固定結合され、前記クラッチディスクの胴体との間に前記第２のクラッチボールを固定させるリング状の第２のマウントリングを含んで成り、
前記クラッチディスクの胴体の端部にコーキング部を形成することで前記第１のマウントリングと第２のマウントリングとが前記クラッチディスクの胴体の両側面に固定結合されることを特徴とする変速装置。
【請求項２２】
前記第１のボール挿入溝と第２のボール挿入溝とは前記クラッチディスクの胴体の中心軸から所定半径を有する円周上において互いに交互に位置したことを特徴とする請求項２１に記載の変速装置。
【請求項２３】
前記第１のマウントリングと第２のマウントリングの縁は‘└'の形状に折り曲げられた折曲部が形成されており、前記クラッチディスクの胴体の両側面の縁には前記折曲部が挿入される溝が形成され、前記コーキング部が前記折曲部の端部を押して覆う位置に形成されることで、前記第１のマウントリングと第２のマウントリング、及びクラッチディスクの胴体が相互結合されることを特徴とする請求項２２に記載の変速装置。
【請求項２４】
請求項１から１４、及び請求項１６から１７、及び請求項２１から２３のいずれか１項に記載の変速装置;
前記変速装置の駆動軸と連結されたホイール駆動モーター;及び
前記変速装置と連結されて回転動力の伝逹を受ける車両ホイール;
を含んで構成される車両用インホイール駆動システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、変速装置及びこれを含んで構成される車両用インホイール駆動システムに関し、より詳しくは容易に小型化ができ、変速衝撃を減らすことができる変速装置及びこれを含む車両用インホイール駆動システムに関する。
【０００２】
また、本発明は変速装置の製造方法に関する。より詳しくは変速装置の製造工程を単純化させるともに、組立性を向上させることができる変速装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
一般的に電気自動車は、バッテリーの電源で駆動されるモーターを動力源とするものであり、従来の化石燃料自動車または天然ガス自動車よりも車両の重量が少なく、さらに大きさも相対的に小さいものである。
【０００４】
このような電気自動車の開発要件としては、走行速度及び燃費の改善、充電方式の改善、バッテリーの寿命などと共に、自動車の重量及び大きさの減少と電気自動車に適合な変速装置の開発が主要な課題として研究されている。
【０００５】
一般的に、化石燃料自動車または天然ガス自動車の変速装置は多様な構造を有しているが、通常クラッチと多数のギヤがそれぞれかみ合い、自動車の加速または減速操作に応じて適合なギヤ比のギヤが主動ギヤにかみ合うように構成されている。また、ギヤ同士間においてクラッチを直線移動させる構造は複雑に構成されている。このような構造は重量と体積が大きく、ギヤ同士間のかみ合いによって動力が伝逹されることから締結衝撃が発生する。
【０００６】
このように重量と体積が大きく、変速衝撃が大きい従来の変速装置を電気自動車に適用すると、その変速器に因って１回の充電で運行することができる距離が減少し、最高速度が低下するなどの問題があり、適用が容易でないという問題点がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
前記のような問題点を鑑みてなされた本発明が解決しようとする技術的課題は、重量と体積を最小化することができる変速装置及びこれを含む車両用インホイール駆動システムを提供することにある。
【０００８】
また、前記のような問題点を鑑みてなされた本発明が解決しようとする技術的課題は、クラッチディスクの胴体を製造する場合にプレス工法を用いることで、製造にかかる時間及びコストを節減することができるクラッチディスクとその製造方法を提供することにある。
【０００９】
本発明の他の目的は、皿ばねを使わずに、固定板に皿ばねの形状を一体化することでシンプルな構造とすることができるクラッチディスクとその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係る変速装置の一実施例は、一面に多数の溝を有するクラッチディスクを含む。
【００１１】
そして、前記クラッチディスクの前記一面上に一部が露出されるように、前記クラッチディスクの多数の溝にそれぞれ挿入される多数の動力伝達体が含まれることができる。
【００１２】
また、前記動力伝達体を前記クラッチディスクの回転軸に対する軸方向での移動を制限しながら前記クラッチディスクにマウントさせる動力伝達体マウンターを含むことができる。
【００１３】
前記クラッチディスクは、動力源から回転トークが伝逹されて回転する駆動軸に連結する。そして、前記多数の溝はクラッチディスクに円状の配列でありうる。
【００１４】
前記動力伝達体と選択的に結合され動力が伝逹される入力ギヤをさらに含むことができる。
【００１５】
前記クラッチディスクの多数の溝、或いは前記動力伝達体マウンターの構造または形状は、前記クラッチディスクの半径方向を回転軸とする前記動力伝達体の回転を拘束するように設けられることができる。このように動力伝達体の回転を拘束すると、動力伝達体マウンターの構造を単純化することができ、さらに、動力伝達体を頑丈な設置状態で維持することが容易にでき耐久性を向上させることができる。
【００１６】
クラッチディスクの前記溝の形状は、動力伝達体に対して前記のような回転を許容しない形態に形状化されることができる。これは、前記動力伝達体の形状に対応して前記クラッチディスクの前記溝の形状を設計する際に、前記動力伝逹体が回転しないように設計することで達成できる。例えば、クラッチディスクの前記溝の周面や底面の作用によって、前記動力伝達体のうちその挿入された部分がそのような面に干渉され回転できないように設計されてもよろしい。
【００１７】
或いは、前記動力伝達体マウンターが前記動力伝達体に結合され、その回転を拘束することにもなりうる。例えば、動力伝達体に前記マウンターが挿入されて結合することで、動力伝達体の回転を拘束してもよろしい。
【００１８】
前記動力伝達体マウンターは、その一端が前記クラッチディスクの前記溝の底面を貫通しながら前記動力伝達体に結合される構造となることができる。
【００１９】
そして、前記動力伝達体マウンターの他端は、前記クラッチディスクの前記溝が形成された面（前記において一面と称された面を指す）の反対面上に突出しない構造となってもよろしい。このように突出しない構造は他の部品との干渉による問題を防止することに有利である。
【００２０】
一方、前記クラッチディスクの多数の溝、或いは前記動力伝達体マウンターの構造または形状は、前記クラッチディスクの半径方向を回転軸とする前記動力伝達体の回転を許容するように設けられてもよろしい。このような回転の許容はクラッチディスクと入力ギヤ間の結合の際に動力伝達体の摩耗を減らすことに有利であり、さらに、衝撃を緩和することにも有利である。
【００２１】
例えば、動力伝達体はボール形状を有し、前記クラッチディスクの溝はほぼ半球の形状を有することで、前記動力伝逹体が前記クラッチディスクの溝にて回転することが許容されてもよろしい。
【００２２】
前記動力伝達体のうち、前記クラッチディスクから突出した部分は、クラッチディスクから遠くなるほど、そのまわりが小さくなるように形状化されてもよろしい。そして、前記動力伝達体マウンターは、前記動力伝達体の突出部分の一部のみが貫通できる程度の大きさを有する貫通溝が形成されたマウントプレートを含むことができる。前記マウントプレートの貫通溝の周面は、前記動力伝達体に対して、その回転を許容し、軸方向にはその離脱が制限されるように前記動力伝達体の外面に接触することでありうる。
【００２３】
前記貫通溝の周面は製作初期から斜面を含むように設けられてもよろしい。又は、前記周面は、前記動力伝達体及び前記マウントプレートが前記クラッチディスクに設置された状態で、半径方向において内側に変形され形成されてもよろしい。前記周面の半径方向での変形は、前記動力伝達体の軸方向での移動を制限する程度の大きさになるまでなされることができる。そして、前記周面の半径方向での変形は、前記動力伝達体及び前記マウントプレートが前記クラッチディスクに設置された状態で、前記貫通溝の周辺を軸方向で圧着することでも達成できる。
【００２４】
前記マウントプレートは、着脱可能な手段を通じて、クラッチディスクに固定されることができる。このような着脱手段はマウントプレートやクラッチディスクに損傷を与えることなく着脱させることができる。
【００２５】
ここで、前記着脱手段は、マウントプレート及びクラッチディスクの外面上に突出しなく、マウントプレート及びクラッチディスクに挿入される構造でよろしい。
【００２６】
一方、前記マウントプレートは、前記クラッチディスクにコーキングによって設置されてもよろしい。このために前記クラッチディスクは前記マウントプレートの外周面を囲むコーキング部を含むことができる。また、頑丈な設置のために前記クラッチディスクは前記マウントプレートの内周面を囲むコーキング部も含んでもよろしい。
【００２７】
前記では動力伝逹体がクラッチディスクの一面にマウントされる例を説明しているが、このような動力伝達体がクラッチディスクの両面に設置されてもよろしい。そこで、クラッチディスクの両面を通じてクラッチングが行われることができる。
【００２８】
そして、クラッチディスクは駆動軸の回転軸上にて摺動可能に駆動軸に連結することができる。
【００２９】
また、前記クラッチディスクを前記のように摺動させるためのプッシュロードが追加的に含まれることができる。このようなプッシュロードは、入力ギヤを貫通しながら前記駆動軸の中空部分に挿入されて、前記クラッチディスクと結合される構造でもよろしい。
【００３０】
一方、本発明に係る車両用インホイール駆動スシテムの一実施例は前述したような変速装置を含む。前記変速装置の駆動軸は駆動モーターと連結されることができる。そして、前記変速装置は回転動力を伝逹するように車両ホイールに連結されることができる。そこで、前記駆動モーターの回転力は前記変速装置を経て前記車両ホイールに伝逹される。
【００３１】
本発明に係る変速装置の他の実施例は、第１の入力ギヤの溝とかみ合ってモーターの動力を伝逹する複数の第１のクラッチボールと、前記第１の入力ギヤに対向するように設置された第２の入力ギヤの溝とかみ合って前記モーターの動力を伝逹する複数の第２のクラッチボールとを含むことができる。
【００３２】
なお、前記第１のクラッチボールの一側が係止されることで離脱を防止する係止孔が円板形状の周縁に沿って一定の間隔にて形成された第１のマウントプレートを含むことができる。
【００３３】
そして、前記第１のクラッチボールの他側が挿入されて前記第１のマウントプレートの係止孔に対応する位置にて貫通する第１のボール挿入孔が形成され、前記第１のボール挿入孔同士間にて貫通する第２のボール挿入孔が形成されるとともに、一側面に前記第１のマウントプレートが固定結合されるクラッチディスクの胴体を含むことができる。
【００３４】
その他にも、前記クラッチディスクの胴体の他側面に固定結合され、前記第２のボール挿入孔に対応する位置にて複数の係止孔が形成された第２のマウントプレートを含むことができる。
【００３５】
ここで、前記第１のマウントプレートの係止孔同士間には前記クラッチディスクの胴体に向けて皿形状に折り曲げられたばね部が形成され、前記第２のクラッチボールが前記ばね部に弾性支持されるようになることができる。
【００３６】
それと同様に、前記第２のマウントプレートの係止孔同士間にも前記クラッチディスクの胴体に向けて皿形状に折り曲げられたばね部が形成され、前記第１のクラッチボールが弾性支持されるようになることができる。
【００３７】
この場合、前記第１のマウントプレート及び第２のマウントプレートの縁には‘└’の形状に折り曲げられた折曲部を形成することができ、前記クラッチディスクの胴体の両側面の縁には前記折曲部が挿入される溝を形成することができ、前記クラッチディスクの胴体の縁に形成されたコーキング部が前記折曲部を押すように形成されることで前記第１のマウントプレートと第２のマウントプレート及びクラッチディスクの胴体が相互結合することができる。
【００３８】
本発明に係る変速装置の製造方法の一実施例は、第１の入力ギヤの溝とかみ合ってモーターの動力を伝逹する複数の第１のクラッチボールと、前記第１の入力ギヤに対向するように設置された第２の入力ギヤの溝とかみ合って前記モーターの動力を伝逹する複数の第２のクラッチボールとを準備する段階を含むことができる。
【００３９】
そして、前記第１のクラッチボールの一側が係止される係止孔が周縁に沿って一定の間隔にて形成された第１のマウントプレートを準備する段階を含むことができる。
【００４０】
そして、前記第２のクラッチボールの一側が係止される係止孔が周縁に沿って一定の間隔にて形成された第２のマウントプレートを準備する段階を含むことができる。
【００４１】
また、前記第１のマウントプレートの係止孔に対応する位置に形成され、前記第１のクラッチボールの他側が挿入される第１のボール挿入孔と、前記第２のマウントプレートの係止孔に対応する位置に形成され、前記第２のクラッチボールの他側が挿入されるように前記第１のボール挿入孔同士間に形成された第２のボール挿入孔がプレス加工によって貫通形成されたクラッチディスクの胴体を準備する段階を含むことができる。
【００４２】
最後に、前記第１のクラッチボールが第１のボール挿入孔に挿入され、前記第２のクラッチボールが第２のボール挿入孔にそれぞれ挿入された状態で、前記第１のマウントプレートと第２のマウントプレートとを前記クラッチディスクの胴体の両側面に結合する段階を含むことができる。
【００４３】
ここで、前記第１のマウントプレートと第２のマウントプレートの縁は‘└’の形状に折り曲げられた折曲部が形成され、前記クラッチディスクの胴体の両側面の縁には前記折曲部が挿入される溝が対称的に形成され、前記溝によって形成されたクラッチディスクの胴体の端をコーキングすることで、前記第１のマウントプレートと第２のマウントプレート、及びクラッチディスクの胴体が相互結合することができる。
【００４４】
本発明に係る変速装置の他の実施例は、第１の入力ギヤの溝とかみ合ってモーターの動力を伝逹する複数の第１のクラッチボールと、前記第１の入力ギヤに対向するように設置された第２の入力ギヤの溝とかみ合って前記モーターの動力を伝逹する複数の第２のクラッチボールとを含むことができる。
【００４５】
そして、前記第１のクラッチボールと第２のクラッチボールがそれぞれ挿入されるように、第１のボール挿入溝と第２のボール挿入溝が縁部の周りに沿って交互に一定の間隔にて両側面にそれぞれ形成されたクラッチディスクの胴体を含むことができる。
【００４６】
そして、前記クラッチディスクの胴体の一側面に固定結合され、前記クラッチディスクの胴体との間に前記第１のクラッチボールを固定させるリング状の第１のマウントリングを含むことができる。
【００４７】
前記クラッチディスクの胴体の他側面に固定結合され、前記クラッチディスクの胴体との間に前記第２のクラッチボールを固定させるリング状の第２のマウントリングを含むことができる。
【００４８】
この場合、前記クラッチディスクの胴体の縁部にはコーキング部を形成することで、前記第１のマウントリングと第２のマウントリングが前記クラッチディスクの胴体の両側面に固定結合されることができる。
【００４９】
ここで、前記第１のボール挿入溝と第２のボール挿入溝は、前記クラッチディスクの胴体の中心軸から所定の半径を有する円周上において互いが交互に位置することができる。
【００５０】
また、前記第１のマウントリングと第２のマウントリングの縁は‘└’の形状に折り曲げられた折曲部が形成され、前記クラッチディスクの胴体の両側面の縁には前記折曲部が挿入される溝が形成され、前記コーキング部が前記折曲部の端部を押して覆うように形成されることで、前記第１のマウントリングと第２のマウントリング、及びクラッチディスクの胴体が相互結合されることができる。
【発明の効果】
【００５１】
本発明の電気自動車の変速装置は、構造が単純化され体積と重量が最小化されることができ、クラッチディスクがギヤとかみ合わずにクラッチディスクのディスク面を通じて動力を伝逹するようになる。
【００５２】
本発明に係る変速装置は、クラッチディスクの胴体をプレス工法を用いて製造することで製造時間及びコストを節減することができ、皿ばねを用いずに固定板に皿ばねの形状を一体化することで構造をシンプルとすることができる效果がある。
【００５３】
本発明によると、クラッチディスクの胴体と固定板または固定リングをコーキング工程によって結合することで、クラッチボールをクラッチディスクの胴体に固定する作業が簡単になる效果がある。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】図１は本発明の望ましい実施例における変速装置の一部の分離斜視図である。
【図２】図２は図１の結合状態の断面図である。
【図３】図３は図１において中空駆動軸、プッシュロード及びクラッチディスクの結合状態を説明するための断面構成図である。
【図４】図４は図２において第１のクラッチボールの詳細な結合関係を表す断面図である。
【図５】図５はプッシュロードとスポークまたはクラッチディスクの連結構造についての実施例を表す。
【図６】図６はプッシュロードとスポークまたはクラッチディスクの連結構造についての実施例を表す。
【図７】図７は本発明の実施例に係る車両用インホイール駆動システムを表す。
【図８】図８は動力伝達体をクラッチディスクに設置する他の実施例を表す。
【図９】図９は動力伝達体をクラッチディスクに設置する他の実施例を表す。
【図１０】図１０は動力伝達体をクラッチディスクに設置する他の実施例を表す。
【図１１】図１１は動力伝達体をクラッチディスクに設置するまた他の実施例を表す。
【図１２】図１２は動力伝達体をクラッチディスクに設置するまた他の実施例を表す。
【図１３】図１３は動力伝達体をクラッチディスクに設置するさらに他の実施例を表す。
【図１４】図１４は動力伝達体をクラッチディスクに設置するさらに他の実施例を表す。
【図１５】図１５は動力伝達体をクラッチディスクに設置するさらに他の実施例を表す。
【図１６】図１６は本発明のクラッチディスクが適用された変速装置を表す断面構成図である。
【図１７】図１７は本発明の一実施例によるクラッチディスクを表す分解斜視図である。
【図１８】図１８は本発明に係るクラッチディスクが組み立てられた状態を表す斜視図である。
【図１９】図１９は本発明のクラッチディスクの縁部の詳細断面図である。
【図２０】図２０は本発明の他の実施例によるクラッチディスクを表す分解斜視図である。
【図２１】図２１は図２０のクラッチディスクが組み立てられた状態を表す平面図である。
【図２２】図２２は図２０のクラッチディスクの縁部の詳細断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００５５】
以下、本発明に係る変速装置の実施例を添付した図面を参照に詳細に説明する。ここでの変速装置は車に利用することができる。
【００５６】
図１は本発明の望ましい実施例による変速装置の一部の分離斜視図であり、図２は図１の結合状態の断面図である。
【００５７】
図１と図２をそれぞれ参照すると本発明の望ましい実施例に係る変速装置は、駆動モーター１によって回転され、その外面において長さ方向にスプライン１１が形成された中空駆動軸１０を含む。
【００５８】
そして、前記中空駆動軸１０の内部に挿入され、ステッピングモーター４００によって前記中空駆動軸１０の長さ方向に移動するプッシュロード（ｐｕｓｈ  ｒｏｄ）２０が含まれる。
【００５９】
また、前記中空駆動軸１０の外面スプライン１１にかみ合い、前記中空駆動軸１０の回転と共に回転するクラッチディスク３０を含む。前記クラッチディスク３０は前記中空駆動軸１０の外面の一部に設けられた開放口１２を通じて前記プッシュロード２０に結合され、前記中空駆動軸１０の長さ方向での移動が可能になる。ここで、前記開放口１２は軸方向に沿って長く形成された貫通溝として円周方向に複数個形成される。
【００６０】
そして、前記クラッチディスク３０の一面には前記中空駆動軸１０の回転中心からの距離が同一になるように配置された多数の第１のクラッチボール３１が設置され、前記クラッチディスク３０の他面には前記第１のクラッチボール３１よりも前記中空駆動軸１０の回転中心からさらに遠く配置される多数の第２のクラッチボール３２が設置されている。このような第１のクラッチボール３１及び第２のクラッチボール３２は動力伝達体の一実施例である。
【００６１】
前記クラッチディスク３０の一側方には、前記中空駆動軸１０がその中央部にて貫通し、前記第１のクラッチボール３１が挿入されることで前記中空駆動軸１０の回転力が伝逹され回転されるようになる第１の入力ギヤ４０が位置する。そして、前記クラッチディスク３０の他方には、前記中空駆動軸１０がその中央部にて挿入され、前記第２のクラッチボール３２が挿入されることで前記中空駆動軸１０の回転力が伝逹され回転されるようになる第２の入力ギヤ５０が位置する。前記第２の入力ギヤ５０は前記第１の入力ギヤ４０より直径が大きく、ギヤの歯数がより多い。
【００６２】
前記第１の入力ギヤ４０と第２の入力ギヤ５０のそれぞれにかみ合う第３のギヤ６１と第４のギヤ６２は第１のコンパウンドギヤ６０を構成する。第１のコンパウンドギヤ６０は前記第１の入力ギヤ４０、または第２の入力ギヤ５０とのギヤ比によって回転速度が可変する。図１には一つの第１のコンパウンドギヤ６０のみを図示したが、前記第１のコンパウンドギヤ６０は１２０°の間隔をおいて３個が配置される。そこで、前記第１の入力ギヤ４０及び第２の入力ギヤ５０をサンギヤにしてかみ合うようにすることができる。しかし、本実施例において、前記第１のコンパウンドギヤ６０は第１の入力ギヤ４０及び第２の入力ギヤ５０の周囲を公転しない。ハウジングの軸受構造によって固定された位置において支持され、その場で自転するようになる。
【００６３】
前記第３のギヤ６１は前記第４のギヤ６２よりも直径が大きく、ギヤの歯数が多い。また、前記第３のギヤ６１は前記第２の入力ギヤ５０よりギヤの歯数が少ない。そして、第３のギヤ６１は前記第１の入力ギヤ４０とギヤの歯数が同一になるように作ることができる。
【００６４】
前記第２の入力ギヤ５０には第５のギヤ７０が軸締結される。前記第５のギヤ７０には前記のような軸締結のために軸締結部７１が形成されている。前記軸締結部７１に前記第２の入力ギヤ５０の対応部分が挿入されて軸締結される。そして、前記第５のギヤ７０は内部が中空７３である。そこで、前記プッシュロード２０が第５のギヤ７０を貫通してステッピングモーター４００に連結されるようになる。前記第５のギヤ７０は前記軸締結部７１及びその反対側の端部７４においてハウジングの軸受支持構造によって支持される。
【００６５】
ここで、前記第５のギヤ７０は前記第２の入力ギヤ５０よりも直径が小さく、ギヤの歯数が少ない。           
【００６６】
前記第５のギヤ７０の外周に形成されたギヤ７２には第６のギヤ８２がかみ合う。前記第６のギヤ８２は第７のギヤ８３と共に第２のコンパウンドギヤ８０を構成する。前記第２のコンパウンドギヤ８０はその両端部８１、８４においてそれぞれがハウジングの軸受支持構造によって支持される。前記第２のコンパウンドギヤ８０は前記第５のギヤ７０のギヤ７２を囲んで１２０°の間隔をおいて３個が設置される。
【００６７】
前記第６のギヤ８２は、前記第７のギヤ８３より直径が大きい、ギヤの歯数が多く、前記第５のギヤ７０よりもギヤの歯数が多い。
【００６８】
前記第５のギヤ７０と前記第２のコンパウンドギヤ８０は、サンギヤと遊星歯車のような関係であるものの、前記第２のコンパウンドギヤ８０は自転するだけで前記第５のギヤ７０周囲を公転しない。
【００６９】
一方、前記第７のギヤ８３はリングギヤ９０とかみ合う。前記リングギヤ９０の内周に形成されたギヤ９１に前記第７のギヤ８３がかみ合うようになる。前記リングギヤ９０の外周面９２はハウジングの軸受支持構造によって支持される。
【００７０】
前記のような変速装置が車両用インホイール駆動システムに適用される場合、前記リングギヤ９０は車両ホイールと連結される。
そこで、前記リングギヤ９０は車両ホイールと一緒に回転することができる。
【００７１】
以下、前記のように構成される変速装置の構成と作用をさらに詳細に説明する。
【００７２】
まず、駆動モーター１の駆動力が中空駆動軸１０に伝逹され、その中空駆動軸１０を回転させる。
【００７３】
前記中空駆動軸１０の形状はパイプ構造であり、外面に長さ方向に突出したスプライン１１が多数で設けられた構造である。また、中空駆動軸１０の中央部分のうち前記スプライン１１が形成されていない面には所定の長さで開口された開放口１２が多数で設けられている。
【００７４】
図３は前記中空駆動軸１０、プッシュロード２０、及びクラッチディスク３０の結合状態を説明するための断面構成図である。
【００７５】
図１、図２、及び図３をそれぞれ参照すると前記中空駆動軸１０の内にはプッシュロード２０が挿入されている。このプッシュロード２０は別途の駆動力を発生させるステッピングモーター４００の作用によって前記中空駆動軸１０の内において中空駆動軸１０の長さ方向に一定間隔ずつ直線往復運動をする。前記ステッピングモーター４００はハウジングに固定設置されてもよろしい。
【００７６】
ここで、前記ステッピングモーター４００は油圧シリンダーで代替されることができる。前記プッシュロード２０の終端には前記中空駆動軸１０の開放口１２を通じて外部に突出するスポーク２１が結合されており、そのスポーク２１はクラッチディスク３０の一面に設けられた溝に挿入固定される。前記スポーク２１とプッシュロード２０は回転非拘束の連結関係で連結される。例えば、図５のようにプッシュロード２０とスポーク２１は転軸受２２によって連結され、若しくは図６のようにボールジョイント２２で連結されることができる。
【００７７】
前記クラッチディスク３０は、前記スプライン１１が形成された中空駆動軸１０の外側においてかみ合うように、内周面が凹凸として形成される。
【００７８】
したがって、前記中空駆動軸１０の回転によってそのスプライン１１がかみ合うクラッチディスク３０も同一の速度で回転するようになり、その回転中に前記プッシュロード２０の軸方向での移動作用によってクラッチディスク３０が前記中空駆動軸１０の長さ方向に往復運動ができるようになる。
【００７９】
この時、スプライン１１は回転力を伝逹する役割と共にクラッチディスク３０の直線運動でのガイドの役割をする。
【００８０】
前記クラッチディスク３０の左側面に隣接した位置には第１の入力ギヤ４０が位置し、前記クラッチディスク３０の右側面に隣接した位置には第２の入力ギヤ５０が位置する。前記中空駆動軸１０は前記第１の入力ギヤ４０の中央を貫通し、前記第２の入力ギヤ５０の中央に挿入されるが、その中空駆動軸１０の回転力は第１の入力ギヤ４０と第２の入力ギヤ５０に直接伝逹されないように離間されている。
【００８１】
このような状態で、前記クラッチディスク３０が第１の入力ギヤ４０と第２の入力ギヤ５０との間に位置する場合は中立状態で、中空駆動軸１０の回転力は第１の入力ギヤ４０と第２の入力ギヤ５０の両方に伝逹されない状態である。
【００８２】
前記プッシュロード２０が左側に移動すると、前記クラッチディスク３０が第１の入力ギヤ４０側に移動し、そのクラッチディスク３０の第１のクラッチボール３１が前記第１の入力ギヤ４０に設けられた溝４１に挿入され、クラッチディスク３０の回転力が第１の入力ギヤ４０に伝逹されるようになる。
【００８３】
前記中立状態において、車両は停止状態であることができ、従って、第１の入力ギヤ４０とクラッチディスク３０の面と溝は停止状態において締結される場合であり得ることから、相対回転速度に差がなく、変速衝撃が発生しないことができる。
【００８４】
中空駆動軸１０が一定の速度に到逹して小さいギヤ比での駆動が必要になると、前記プッシュロード２０が後退してクラッチディスク３０を前記第２の入力ギヤ５０の隣接位置である中立状態に移動させる。その後、第２の入力ギヤ５０の角速度センサーの情報に基づいて、中空駆動軸１０の速度を近似するように合わせた後にゆっくり押し込むと、第２のクラッチボール３２は変速衝撃が少ない状態で第２の入力ギヤの溝５１に安着するようになる。クラッチディスク３０は中空駆動軸１０の駆動力を、第１の入力ギヤ４０と第３のギヤ６１間の減速比及び第２の入力ギヤ５０と第４のギヤ６２間の減速比を通じなく減速されてない状態で、第２の入力ギヤ５０を回転させることができる。
【００８５】
一方、高い減速比が要求される場合には、前記プッシュロード２０が前進し、クラッチディスク３０を前記第１の入力ギヤ４０の隣接位置である中立状態に移動させる。この後、第１の入力ギヤ４０の角速度センサーの情報に基づいて、中空駆動軸１０の速度を近似するように合わせた後ゆっくり押し込むと、第１のクラッチボール３１は変速衝撃が少ない状態で第１の入力ギヤの溝４１に安着するようになり、クラッチディスク３０は中空駆動軸１０の駆動力を、第１の入力ギヤ４０と第３のギヤ６１間の減速比と、第２の入力ギヤ５０と第４のギヤ６２間の減速比との掛け合わせとして減速された状態で、第２の入力ギヤ５０を回転させることができる。
【００８６】
前記のような第２の入力ギヤ５０の回転は第５のギヤ７０及び第２のコンパウンドギヤ８０を通じてリングギヤ９２に伝逹される。  ここで、第５のギヤ７０及び第２のコンパウンドギヤ８０を経ながら追加的に減速されるようになる。
【００８７】
図４は前記第１のクラッチボール３１が挿入された部分のクラッチディスク３０の一部断面図である。
【００８８】
図４を参照すると、第１のクラッチボール３１はクラッチディスク３０に設けられた溝３３に挿入されるが、その溝３３の底面には座金ばね３４が設けられ、第１のクラッチボール３１が第１の入力ギヤ４０の溝４１に挿入された状態ではなく、第１の入力ギヤ４０の側面に接触される場合、緩衝作用を行い衝撃と騷音の発生を減らすことができ、その第１の入力ギヤ４０、または第１のクラッチボール３１の摩耗を減らすことができるようになる。
【００８９】
前記第１のクラッチボール３１は前記溝３３の側面に結合されるリングケージ３５によって離脱しないように固定される。
【００９０】
第２のクラッチボール３２も、前記図４を参照に説明した第１のクラッチボール３１の結合状態と同様に、座金ばねによって緩衝作用を行うように結合される。
【００９１】
ここで、前述したすべてのギヤは、平歯車でもよくヘリカルギヤでもよい。ヘリカルギヤは、平歯車よりかみ合いの効率が良いことで、回転が円滑でかつ静かで出来る特徴があり、変速装置に多く用いられる。
【００９２】
このように本発明は、変速装置の構成を単純化して重量と体積を最小化し、電気自動車に適合した変速装置を提供することができ、変速衝撃と騷音の発生を最小化することができる。
【００９３】
一方、図７には前記のような変速装置が適用されたインホイール駆動システムが示されている。
【００９４】
図７のインホイール駆動システムに用いられる変速装置は、形態においては前述した変速装置と若干異なる。特に、図７のインホイール駆動システムに用いられた変速装置においてギヤはすべてヘリカルギヤで構成されている。
【００９５】
まず、駆動モーター１は変速装置の駆動軸１０に直結する。すなわち、駆動モーター１のモーターシャフトは前記駆動軸１０に直結する。そして、前記変速装置のリングギヤ９０は車両ホイール４と連結される。そこで、前記リングギヤ９０は車両ホイール４と一緒に回転するようになる。前記車両ホイール４の外周にはタイヤ３が結合される。
【００９６】
前記リングギヤ９０は前記車両ホイール４のホイールディスクにボルトで締結されて連結される。
【００９７】
前記駆動モーター１の回転トークは前記駆動軸１０を通じて変速装置に伝逹された後に、前記リングギヤ９０を通じて車両ホイール４に伝逹されるようになる。
【００９８】
ここで、前記駆動モーター１は、図７で示すように、前記車両ホイール４の内側空間の外に位置する。前記変速装置は前記車両ホイール４の内側空間にその２/３以上が位置し、一部が車幅方向の内側に突出して前記車両ホイール４の内側空間の外に位置する。一方、前記変速装置は、図７の場合とは異なり、前記車両ホイール４の内側空間に全部収容されるように設けられることもできる。
【００９９】
前記駆動モーター１及び変速装置は車輪にコンパクトに設置され、よって、コンパクトなインホイール駆動システムを達成することができる。
【０１００】
以下ではクラッチディスクに動力伝達体をマウントさせる構造について説明する。
【０１０１】
まず、図４に図示した実施例を説明する。図４のリングケージ３５は動力伝達体マウンターの一実施例である。図４に図示したように、前記リングケージ３５の内側半径は前記クラッチディスク中心から前記第１のクラッチボール３１の外面までの半径より小さい。そこで、前記リングケージ３５の内周面の一部は前記第１のクラッチボール３１の外面に接触しながら前記第１のクラッチボール３１が前記クラッチディスクの回転軸に対する軸方向に離脱することを制限する。
【０１０２】
図８から図１０は他の実施例を表し、以下ではこれについて説明する。
【０１０３】
ここでの動力伝達体１３２は、一部はほぼ半球１３２２の形状を有し、他の部分は円筒形状１３２１を有する。前記円筒部１３２１はねじ溝１３２３が形成されている。ここで、前記半球１３２２の形態の部分はクラッチディスク１３０外面に突出しながら露出され、入力ギヤ（図２の５０参照）の対応溝（図２の５１参照）に挿入されて結合する部分である。
【０１０４】
クラッチディスク１３０には前記動力伝達体１３２の円筒部１３２１が挿入される溝１３０１が形成される。前記溝１３０１は周面が軸方向においてほぼ平行な円筒形状に形成されている。前記溝の底面は貫通溝１３０２を含む。
【０１０５】
前記のような動力伝達体１３２をクラッチディスク１３０にマウントさせる動力伝達体マウンターとしてねじ１３５が含まれる。前記ねじ１３５のねじ部はクラッチディスク１３０の前記貫通溝１３０２を貫通して前記動力伝達体１３２のねじ溝１３２３に挿入結合される。この時、前記ねじ１３５のヘッド部は前記クラッチディスク１３０に形成された傾斜溝１３０３に安着する。前記傾斜溝１３０３の軸方向の長さは前記ねじ１３５のヘッド部の軸方向の長さよりも長い。そこで、前記ねじ１３５のヘッド部は前記傾斜溝１３０３内に完全に挿入され、前記クラッチディスク１３０の外面に突出しない。
【０１０６】
このような動力伝達体１３２のマウント構造は、図１０に示されたように、動力伝達体１３２がクラッチディスク１３０の半径方向ｒを回転軸として自転的に回転するのを許容しない。これは、動力伝達体１３２の前記のような円筒部１３２１とクラッチディスク１３０の対応溝１３０１の周面との作用によっても達成されるが、動力伝達体マウンターである前記のようなねじ１３５の作用によっても達成されることができる。
【０１０７】
このようなマウント構造は比較的に単純でかつ頑丈であり、耐久性向上に有利である。
【０１０８】
また、このような構造は動力伝達体をマウントさせた後にも損傷なしに脱去することができる利点がある。
【０１０９】
図１１から図１２及び図１３から図１５はそれぞれさらに他の実施例を表す。ここの二つの実施例の共通点は、動力伝逹体が半径方向（図１０のｒ方向参照）を回転軸として自転的に回転するのができることである。そして、前記動力伝達体の前記のような回転を許容しながら軸方向での離脱を制限するマウントプレートを含む点も共通と言える。以下、それぞれについて具体的に説明する。
【０１１０】
まず、図１１及び図１２に図示された実施例ではマウントプレート２３６を含み、動力伝達体２３２は前の実施例の場合と同様にクラッチボール２３２の形態を有する。
【０１１１】
前記マウントプレート２３６にはクラッチボール２３２の個数に対応する数の貫通溝２３６１が形成されている。前記貫通溝２３６１の一端２３６１ａの内径は前記クラッチボール２３２の直径d１より大きく、他端２３６１ｂの内径d２は前記クラッチボール２３２の直径d１より小さい。そこで、前記クラッチボール２３２はその一部が前記貫通溝２３６１を貫通して突出するものの、完全に貫通して通ることはできない。前記貫通溝２３６１の周面中の、前記クラッチボール２３２の直径より小さい部分２３６１ｂによって前記クラッチボール２３２が軸方向に離脱することが制限される。
【０１１２】
前記のようなマウントプレート２３６は、図１１及び図１２に示されたように、ねじ２３６０を通じてクラッチディスク２３０に固定設置される。ここで、図１２に示されたように、前記ねじ２３６０のヘッド部がマウントプレート２３６の外面に突出せずに完全に挿入されるようにして他の部品との干渉を防止する。また、前記マウントプレート２３６はコーキングによってクラッチディスクに設置される。このようなコーキングによる設置は後述する実施例に適用された方法と同一の方法にすることができる。 
【０１１３】
一方、クラッチディスクには前記クラッチボール２３２が挿入される溝２３３が形成されていることで、前記溝２３３の周面は外側に行くほど直径が大きくなるように形成される。そして、前記溝にはクラッチボール２３２を軸方向に緩衝支持するための緩衝手段である板ばね２３４を設置することができる。
【０１１４】
図１１及び図１２上の図面符号２３５は前述の実施例における第１ボールクラッチ３１のようなクラッチボールを設置するためのマウントプレート２３５である。
【０１１５】
以下では図１３から図１５に図示された実施例を説明する。
【０１１６】
ここの実施例においてマウントプレート３３６は同様の多数の貫通溝３３６１を有する。前記貫通溝３３６１の直径ｄ４は、初めはクラッチボール４５２の直径ｄ３より大きいが、後はその一端３３６１ａが変形されクラッチボール４５２の直径ｄ３より小さくなる。すなわち、図１４に示されたように、クラッチボール４５２をクラッチディスク４５０の対応溝に挿入してマウントプレート３３６を設置した状態で、治具３３６０を用いて前記マウントプレート３３６の貫通溝３３６１周囲のまわりを軸方向に加圧することで、前記貫通溝３３６１の他端３３６１ａが半径方向の内側向きに変形し、その直径が縮小されて小さくなるように設ける。このように直径が縮小された貫通溝３３６１の前記一端３３６１ａによって前記クラッチボール４５２はクラッチディスク４５０からの離脱が制限されるようになる。
【０１１７】
前記のようなマウントプレート３３６は、図１３から図１５に示されたように、コーキングによってクラッチディスクに固定することができる。このために、前記クラッチディスクには前記マウントプレート３３６の外周部を囲む第１のコーキング部４５０１ａを有する。また、頑丈に固定させるために前記マウントプレート３３６の内周部を囲む第２のコーキング部４５０１ｂを含むことができる。また、このようなマウントプレート３３６の固定設置は、前述した実施例と同様に、ねじによって達成することもできる。
【０１１８】
一方、図面符号４３５は、前述した実施例での第１ボールクラッチ３１のようなクラッチボールを設置するためのマウントプレート４３５である。そして、前記マウントプレート４３５をクラッチディスク４５０に設置するためにクラッチディスク４５０にコーキング部４５０２ａ、４５０２ｂが形成される。
【０１１９】
図１６は本発明のクラッチディスクが適用された変速装置を示す断面構成図である。
【０１２０】
本発明のクラッチディスクが適用された変速装置は、直線方向において位置が可変するモーター５１００と、前記モーター５１００の駆動によって回転する駆動軸５１１０と、前記駆動軸５１１０の外面に固定され、駆動軸５１１０と共に回転して前記駆動軸５１１０の変位によってその駆動軸５１１０の長さ方向に移動可能なクラッチディスク５３００と、前記クラッチディスク５３００の一面に設けられ、前記駆動軸５１１０の回転中心からの距離が同一になるように配置された多数の第１のクラッチボール５３１０と、前記クラッチディスク５３００の他面に配置された多数の第２のクラッチボール５３２０と、前記駆動軸５１１０が中央に挿入されて前記第１のクラッチボール５３１０とかみ合い、前記駆動軸５１１０の回転力の伝逹を受けて回転する第１の入力ギヤ５４００と、前記駆動軸５１１０が中央に挿入されて前記第２のクラッチボール５３２０とかみ合い、前記駆動軸５１１０の回転力の伝逹を受けて回転する第２の入力ギヤ５５００と、両端に前記第１の入力ギヤ５４００と第２の入力ギヤ５５００のそれぞれにかみ合う第１のコンパウンドギヤ５６１０、５７１０と第２のコンパウンドギヤ５６２０、５７２０とを備え、前記第１の入力ギヤ５４００または第２の入力ギヤ５５００とのギヤ比によって回転速度が可変する第１及び第２のコンパウンド回転軸部５６００、５７００と、前記第１及び第２のコンパウンド回転軸部５６００、５７００の第２のコンパウンドギヤ５６２０、５７２０が内側においてかみ合い、前記第１及び第２のコンパウンド回転軸部５６００、５７００の回転によって従動軸５８１０を回転させるリングギヤ５８００とを含んで成る。
【０１２１】
前記モーター５１００は電気自動車の動力源であるバッテリー電源の供給を受け、物理的な回転力を生成して駆動軸５１１０に伝逹することで前記駆動軸５１１０を回転させる。また、前記モーター５１００はシリンダーやステッピングモーターのような他の駆動手段（図示せず）によって図面上の左右に位置が可変するようになることで、前記駆動軸５１１０に連結されたクラッチディスク５３００を駆動軸５１１０の長さ方向において位置を可変させるように構成される。
【０１２２】
前記駆動軸５１１０の回転によってクラッチディスク５３００も同一の速度で回転するようになり、その回転中に前記駆動軸５１１０の長さ方向において往復運動ができるようになる。
【０１２３】
前記クラッチディスク５３００の左側面に隣接した位置には第１の入力ギヤ５４００が位置し、前記クラッチディスク５３００の右側面に隣接した位置には第２の入力ギヤ５５００が位置する。前記駆動軸５１１０は前記第１の入力ギヤ５４００と第２の入力ギヤ５５００の中央部を貫通するものの、その駆動軸５１１０の回転力は第１の入力ギヤ５４００と第２の入力ギヤ５５００とに直接伝逹しないように離間されている。
【０１２４】
このような状態で、前記クラッチディスク５３００が第１の入力ギヤ５４００と第２の入力ギヤ５５００との間に位置する場合は中立状態で、駆動軸５１１０の回転力は第１の入力ギヤ５４００と第２の入力ギヤ５５００のすべてに伝逹されない状態になる。
【０１２５】
第１速度への変速が必要な場合は、前記クラッチディスク５３００が第１の入力ギヤ５４００側に移動し、前記クラッチディスク５３００の第１のクラッチボール５３１０が前記第１の入力ギヤ５４００に設けられた溝５４１０に挿入された時に、クラッチディスク５３００の回転力が第１の入力ギヤ５４００に伝逹されて回転するようになる。
【０１２６】
前記クラッチディスク５３００の回転力の伝逹を受けた第１の入力ギヤ５４００が回転すると、前記第１の入力ギヤ５４００にかみ合った第１及び第２のコンパウンド回転軸部５６００、５７００の第１のコンパウンドギヤ５６１０、５７１０に駆動力が伝逹され、前記駆動軸５１１０の回転数は第１の入力ギヤ５４００と第１のコンパウンドギヤ５６１０、５７１０との減速比で減速される。
【０１２７】
前記第１のコンパウンド回転軸部５６００と第２のコンパウンド回転軸部５７００のそれぞれの第２のコンパウンドギヤ５６２０、５７２０の外側にはリングギヤ５８００がかみ合うことになっており、前記第１のコンパウンド回転軸部５６００と第２のコンパウンド回転軸部５７００の回転によってリングギヤ５８００の外側の中央に設けられた従動軸５８１０を第１速度で回転させる。
【０１２８】
このような状態で、第２速度への変速が必要になった時は、前記モーター５１００の位置を可変させてクラッチディスク５３００を第２の入力ギヤ５５００側に移動させ、第２の入力ギヤ５５００に設けられた溝５１０に第２のクラッチボール５３２０が挿入されることで、前記クラッチディスク５３００の回転力は第２の入力ギヤ５５００に伝逹される。 
【０１２９】
したがって前記第２のコンパウンドギヤ５６２０、５７２０の外側に結合されたリングギヤ５８００及び前記リングギヤ５８００に連結された従動軸５８１０を第２速度で回転させるようになる。
【０１３０】
前記リングギヤ５８００の使用によって２段の減速構造を有するように構成することで、低速の時にモーター５１００の駆動力を増大させ、高速の時にモーター５１００の負荷を減らしながらも高速を具現し、モーター駆動速度の可変幅を増大させることができる。
【０１３１】
前記従動軸５８１０は電気自動車の駆動ホイールに動力を伝逹する役割が担うことができ、中立、低速、高速の３通りの状態を出せる。
【０１３２】
図１７は本発明の一実施例に係るクラッチディスクを示す分解斜視図であり、図１８は本発明に係るクラッチディスクが組み立てられた状態を示す斜視図であり、図１９は本発明のクラッチディスクの縁部の詳細断面図である。
【０１３３】
本発明のクラッチディスク５３００は、モーター５１００の動力を伝逹するための複数の第１のクラッチボール５３１０と第２のクラッチボール５３２０、前記第１のクラッチボール５３１０と第２のクラッチボール５３２０が挿入されるボール挿入孔５３４１、５３４２が形成されたクラッチディスクの胴体５３４０、前記第１のクラッチボール５３１０を前記クラッチディスクの胴体５３４０の一側面に固定させるための第１のマウントプレート５３３０、前記第２のクラッチボール５３２０を前記クラッチディスクの胴体５３４０の他側面に固定させるための第２のマウントプレート５３５０から成る。
【０１３４】
前記第１のクラッチボール５３１０は変速装置側に備えられた第１の入力ギヤ５４００の溝５４１０とかみ合うことでモーター５１００の動力を伝逹するようになっており、前記第２のクラッチボール５３２０は変速装置側の前記第１の入力ギヤ５４００に対向するように設置された第２の入力ギヤ５５００の溝５５１０とかみ合うことでモーター５１００の動力を伝逹するようになっている。
【０１３５】
前記第１のマウントプレート５３１０は所定厚さの円板形状を成し、中央部には変速装置側の駆動軸５１１０が結合される駆動軸結合孔５３４３が形成され、前記駆動軸結合孔５３４３の外側方向の縁には円周のまわりに沿って一定の間隔で係止孔５３３１が複数個形成されており、前記係止孔５３３１同士の間には前記第２のクラッチボール５３２０が弾性支持されるようにするばね部５３３２が形成されている。
【０１３６】
前記係止孔５３３１はその直径が前記第１のクラッチボール５３１０の直径より小さく形成されており、前記係止孔５３３１に第１のクラッチボール５３１０の一側部分を挟むと、第１のクラッチボール５３１０が係止孔５３３１に係止されることで第１のクラッチボール５３１０がクラッチディスクの胴体５３４０側に加圧され、第１のクラッチボール５３１０をクラッチディスクの胴体５３４０に固定させる。
【０１３７】
前記ばね部５３３２は第１のマウントプレート５３３０の胴体を所定角度で前記クラッチディスクの胴体５３４０側の方向に折曲させることで皿ばねとして役割ができるように構成されている。
【０１３８】
前記駆動軸結合孔５３４３は前記駆動軸５１１０と結合する部分が鋸歯の形状を成し、前記駆動軸５１１０に形成されたスプライン（図示せず）がかみ合うことで前記モーター５１００と一体にクラッチディスク５３００が回転するようになっている。
【０１３９】
前記第２のマウントプレート５３５０は前記第２のクラッチボール５３２０を介して前記クラッチディスクの胴体５３４０の他側面に固定させるためのものであり、前記第１のマウントプレート５３３０と同様の機能を果たすように係止孔５３５１とばね部５３５２、そして駆動軸結合孔５３５３が形成されている。
【０１４０】
この場合、前記第１、２クラッチボール５３１０、５３２０と第１、２固定板５３３０、５３５０、及びクラッチディスクの胴体５３４０とが相互結合した時に、第１のクラッチボール５３１０の一側は第１のマウントプレート５３３０の係止孔５３３１に挿入かつ係止され、他側は第２のマウントプレート５３５０のばね部５３５２に弾性支持されるようになっており、第２のクラッチボール５３２０の一側は第２のマウントプレート５３５０の係止孔５３５１に挿入かつ係止され、他側は第１のマウントプレート５３３０のばね部５３３２に弾性支持されるようになっている。 
【０１４１】
前記クラッチディスクの胴体５３４０には、鍛造工法によって製造された所定厚さの円板形状の素材で、プレス工法によって第１のボール挿入孔５３４１と第２のボール挿入孔５３４２を同時に形成させる。
【０１４２】
前記第１のボール挿入孔５３４１は前記クラッチディスクの胴体５３４０の周縁に沿って複数個が貫通形成されたものであり、第１のクラッチボール５３１０が挿入され、一側は前記第１のマウントプレート５３３０の係止孔５３３１と対向するように位置する一方、他側には前記第１のクラッチボール５３１０が接触支持されるように前記第２のマウントプレート５３５０のばね部５３５２が位置する。
【０１４３】
前記第２のボール挿入孔５３４２は前記第１のボール挿入孔５３４１同士の間に貫通形成されて前記第２のクラッチボール５３２０が挿入されるものであり、一側は前記第２のマウントプレート５３５０の係止孔５３５１と対向するように位置する一方、他側には前記第２のクラッチボール５３２０が接触支持されるように前記第１のマウントプレート５３３０のばね部５３３２が位置する。
【０１４４】
したがって前記第１のクラッチボール５３１０は、一側は前記第２のマウントプレート５３５０のばね部５３５２によって接触支持され、他側は前記第１のマウントプレート５３３０の係止孔５３３１に係止される。また、前記第２のクラッチボール５３２０は、一側は前記第１のマウントプレート５３３０のばね部５３３２によって接触支持され、他側は前記第２のマウントプレート５３５０の係止孔５３５１に係止される。このような構造によって第１のクラッチボール５３１０と第２のクラッチボール５３２０は前記ばね部５３５２、５３３２によってそれぞれ弾性支持され、変速装置の第１の入力ギヤ５４００の溝５４１０に第１のクラッチボール５３１０が挿入される場合と、第２の入力ギヤ５５００の溝５５１０に第２のクラッチボール５３２０が挿入された場合とで発生する衝撃を緩和しながら動力を伝逹することができるようになる。
【０１４５】
また、前記第１のボール挿入孔５３４１と第２のボール挿入孔５３４２はプレス工法によって同時に貫通形成される。このような方法によって製造すると加工工程が非常に簡単になるという長所がある。
【０１４６】
第１のクラッチボール５３１０は、一側が第２のマウントプレート５３５０のばね部５３５２に弾性支持され、他側は第１のマウントプレート５３３０の係止孔５３３１に係止され、外周面の一部が第１のマウントプレート５３３０の外側に突出している。前記第１のクラッチボール５３１０の突出部は第１の入力ギヤ５４００の溝５４１０に挿入されて動力を伝逹するようになる。
【０１４７】
クラッチディスクの胴体５３４０の両側面の縁部には円周のまわりに沿って溝５３４４ａ、５３４４ｂが形成されており、前記溝５３４４ａ、５３４４ｂには第１のマウントプレート５３３０と第２のマウントプレート５３５０の縁を‘└’の形状に折曲させた折曲部５３３４、５３５４が挿入されている。
【０１４８】
このように前記折曲部５３３４、５３５４が溝５３４４ａ、５３４４ｂに挿入された状態で前記クラッチディスクの胴体５３４０の縁５３４６ａ、５３４６ｂをコーキングすると、前記折曲部５３３４、５３５４の端部を押して固定するコーキング部５３４５ａ、５３４５ｂが形成される。したがって第１のマウントプレート５３３０と第２のマウントプレート５３５０はクラッチディスクの胴体５３４０の両側面にそれぞれ固定される。
【０１４９】
前記のような構成から成る本発明のクラッチディスクを組立てるにおいて、それぞれ製造された第１のクラッチボール５３１０と第２のクラッチボール５３２０と第１のマウントプレート５３３０と第２のマウントプレート５３５０、及びクラッチディスクの胴体５３４０を用意する。この場合、前記クラッチディスクの胴体５３４０はプレス工法によって第１のボール挿入孔５３４１と第２のボール挿入孔５３４２とが同時に貫通形成されるようにすることで製造工程を単純化することができる。
【０１５０】
次いで、第１のクラッチボール５３１０は、一側がクラッチディスクの胴体５３４０の第１のボール挿入孔５３４１に挿入されて第２のマウントプレート５３５０のばね部５３５２に弾性支持されるようにし、他側は第１のマウントプレート５３３０の係止孔５３３１に一部が突出するように挿入させる。また、第２のクラッチボール５３２０は、一側がクラッチディスクの胴体５３４０の第２のボール挿入孔５３４２に挿入されて第１のマウントプレート５３５０のばね部５３３２に弾性支持されるようにし、他側は第２のマウントプレート５３５０の係止孔５３５１に一部が突出するように挿入させる。 
【０１５１】
この場合、第１のマウントプレート５３３０と第２のマウントプレート５３５０の折曲部５３３４、５３５４は溝５３４４ａ、５３４４ｂに挿入された状態になっており、クラッチディスクの胴体５３４０の縁をコーキングすることで第１のマウントプレート５３３０と第２のマウントプレート５３５０とをクラッチディスクの胴体５３４０に頑丈に結合することができる。
【０１５２】
このようにコーキングによってクラッチディスクの胴体５３４０に第１のマウントプレート５３３０と第２のマウントプレート５３５０とを結合することでボルトのような締結手段によって結合する構造に比べて製造工程を単純化させることができるという長所がある。
【０１５３】
図２０は本発明の他の実施例に係るクラッチディスクを示す分解斜視図であり、図２１は図２０のクラッチディスクが組み立てられた状態を示す平面図であり、図２２は図２０のクラッチディスクの縁部の詳細断面図である。
【０１５４】
本実施例のクラッチディスク５３００′は、駆動ギヤ５４００、５５００の溝５４１０、５５１０にかみ合ってモーター５１００の動力を伝逹するための第１のクラッチボール５３１０′と第２のクラッチボール５３２０′、前記第１のクラッチボール５３１０′と第２のクラッチボール５３２０′が挿入されるための第１のボール挿入溝５３４１′と第２のボール挿入溝５３４２′が両側面に形成されたクラッチディスクの胴体５３４０′、前記ボール挿入溝５３４１′、５３４２′に挿入された第１、２のクラッチボール５３１０′、５３２０′を固定するための第１のマウントリング５３３０′と第２のマウントリング５３５０′が備えられているという点で図１８に図示された実施例と基本的な構成が同一である。
【０１５５】
本実施例の場合、第１、２のマウントリング５３３０′、５３５０′の形状がリング状を成しており、前記第１、２のクラッチボール５３１０′、５３２０′を弾性支持するために皿ばね５３６１′、５３６２′を備えており、前記ボール挿入溝５３４１′、５３４２′はクラッチディスクの胴体５３４０′を貫通するものではなく所定の深さで掘られた溝形状から成っているという点で図１８の実施例と差がある。
【０１５６】
図２１に図示されたように、前記第１のボール挿入溝５３４１′と第２のボール挿入溝５３４２′は前記クラッチディスクの胴体５３４０′の中心軸から所定半径を有する円周上において互いが交互に位置している。
【０１５７】
図２２に図示されたように、前記第１、２のマウントリング５３３０′、５３５０′の縁には‘└’の形状の折曲部５３３４′、５３５４′が形成されており、前記折曲部５３３４′、５３５４′が溝５３４４ａ′、５３４４ｂ′に挿入された状態で、クラッチディスクの胴体５３４０′の縁５３４６ａ′、５３４６ｂ′をコーキングすると、コーキング部５３４５ａ′、５３４５ｂ′が前記折曲部５３３４′、５３５４′の上面を押すように覆い、第１、２のマウントリング５３３０′、５３５０′がクラッチディスクの胴体５３４０′に固定されて成る。
【０１５８】
前記ボール挿入溝５３４１′、５３４２′には皿ばね５３６１′、５３６２′が挿入されており、前記第１、２のクラッチボール５３１０′、５３２０′が前記皿ばね５３６１′、５３６２′に弾性支持されながら他側は第１、２のマウントリング５３３０′、５３５０′の突出形成されたボール接触部５３３５′、５３５５′によって押されて固定される。したがって、前記第１のクラッチボール５３１０′、５３２０′は変速過程で発生する衝撃を前記皿ばね５３６１′、５３６２′によって吸収すると同時に前記第１、２のマウントリング５３３０′、５３５０′のボール接触部５３３５′、５３５５′によって押されることでクラッチディスクの胴体５３４０′に固定される。
【０１５９】
このような構造にすると、第１、２のマウントリング５３３０′、５３５０′とクラッチディスクの胴体５３４０′とをコーキング工程によって結合することでボルトのような締結手段で結合する場合に比べて製造工程が単純になるという長所がある。
【０１６０】
本発明は前記実施例に限定されず、本発明の技術的要旨を脱しない範囲内にて多様に修正、変形されて実施することができるということは本発明が属する技術分野において通常の知識を有する者にとって自明である。
産業上利用可能性
【０１６１】
本発明は化石燃料自動車または天然ガス自動車だけでなく、バッテリーの電源で駆動されるモーターを動力源とする電気自動車に至るまでのすべての運行手段に利用することができる。
関連出願及び参照による取り込み
【０１６２】
本特許出願は、２０１１年１２月０７日付にて韓国に出願した特許出願番号第１０−２０１１−０１３０３６１号、２０１２年０３月０６日付にて韓国に出願した特許出願番号第１０−２０１２−００２３０２４号、２０１２年０３月０６日付にて韓国に出願した特許出願番号第１０−２０１２−００２３０２５号、２０１２年０５月０４日付にて韓国に出願した特許出願番号第１０−２０１２−００４７６２５号に対して米国特許法１１９（ａ）条（３５Ｕ．Ｓ．Ｃ§１１９（ａ））に基づいて優先権を主張し、そのすべての内容は参考文献として本特許出願に取り込まれる。
なお、本特許出願は米国以外の国家に対しても以上と同様の理由で優先権を主張し、そのすべての内容は参考文献として本特許出願に取り込まれる。
【図１】
2015507147.tif 000003
【図２】
2015507147.tif 000004
【図３】
2015507147.tif 000005
【図４】
2015507147.tif 000006
【図５】
2015507147.tif 000007
【図６】
2015507147.tif 000008
【図７】
2015507147.tif 000009
【図８】
2015507147.tif 000010
【図９】
2015507147.tif 000011
【図１０】
2015507147.tif 000012
【図１１】
2015507147.tif 000013
【図１２】
2015507147.tif 000014
【図１３】
2015507147.tif 000015
【図１４】
2015507147.tif 000016
【図１５】
2015507147.tif 000017
【図１６】
2015507147.tif 000018
【図１７】
2015507147.tif 000019
【図１８】
2015507147.tif 000020
【図１９】
2015507147.tif 000021
【図２０】
2015507147.tif 000022
【図２１】
2015507147.tif 000023
【図２２】
2015507147.tif 000024
【手続補正書】
【提出日】平成26年6月11日(2014.6.11)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５８】
そして、前記中空駆動軸１０の内部に挿入され、ステッピングモーター１００によって前記中空駆動軸１０の長さ方向に移動するプッシュロード（ｐｕｓｈ  ｒｏｄ）２０が含まれる。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６４】
前記第２の入力ギヤ５０には第５のギヤ７０が軸締結される。前記第５のギヤ７０には前記のような軸締結のために軸締結部７１が形成されている。前記軸締結部７１に前記第２の入力ギヤ５０の対応部分が挿入されて軸締結される。そして、前記第５のギヤ７０は内部が中空７３である。そこで、前記プッシュロード２０が第５のギヤ７０を貫通してステッピングモーター１００に連結されるようになる。前記第５のギヤ７０は前記軸締結部７１及びその反対側の端部７４においてハウジングの軸受支持構造によって支持される。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７５】
図１、図２、及び図３をそれぞれ参照すると前記中空駆動軸１０の内にはプッシュロード２０が挿入されている。このプッシュロード２０は別途の駆動力を発生させるステッピングモーター１００の作用によって前記中空駆動軸１０の内において中空駆動軸１０の長さ方向に一定間隔ずつ直線往復運動をする。前記ステッピングモーター１００はハウジングに固定設置されてもよろしい。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７６】
ここで、前記ステッピングモーター１００は油圧シリンダーで代替されることができる。前記プッシュロード２０の終端には前記中空駆動軸１０の開放口１２を通じて外部に突出するスポーク２１が結合されており、そのスポーク２１はクラッチディスク３０の一面に設けられた溝に挿入固定される。前記スポーク２１とプッシュロード２０は回転非拘束の連結関係で連結される。例えば、図５のようにプッシュロード２０とスポーク２１は転軸受２２によって連結され、若しくは図６のようにボールジョイント２２で連結されることができる。
【手続補正５】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１９】
2015507147.tif 000025
【国際調査報告】
2015507147.tif 000026
2015507147.tif 000027
2015507147.tif 000028
2015507147.tif 000029