KR0154068B1 - 차량용 무단 변속장치 - Google Patents

Abstract

길이 방향의 크기를 감소시킴으로서 컴팩트한 제작이 이루어지도록 하여 차량의 탑재시에 편리함을 도모하기 위하여, 엔진의 출력축상에 설치되며 토오크 변동에 따른 출력축의 비틀림 진동을 흡수하는 토셔널 댐퍼와, 상기 토셔널 댐퍼의 출력축상에 설치되며 출력축의 회전동력을 단속하는 출발제어 수단과, 상기 출발제어수단과 연결되는 제1 동력 전달부재의 동력을 전달받는 제2 동력 전달부재 상에 배치되어 차량의 전,후진을 제어하는 전,후진 제어수단과, 상기 전,후진 제어수단으로부터 전달되는 전,후진 회전동력을 무단 변속하는 무단 변속수단과, 상기 무단 변속수단으로부터 전달되는 동력을 감속시켜 구동축에 전달하는 감속수단을 포함하여 이루어지는 차량용 무단 변속장치를 제공하는데 있다.

Description

차량용 무단 변속장치

제1도는 본 발명에 따른 실시예를 도시한 무단 변속장치의 구성도.

제2도는 본 발명에 적용되는 풀리 직경 변위 발생수단의 구성도.

제3도는 본 발명에 따른 또 다른 실시예를 도시한 무단 변속장치의 구성도이다.

본 발명은 차량용 무단 변속장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 길이방향의 전장의 크기를 작게 함으로써 컴펙트하게 제작하여 차량에 장착성을 용이하게 하는 차량용 무단 변속장치에 관한 것이다.

일반적으로 차량의 변속장치는 엔진의 구동력을 구동륜에 전달하는 기능을 갖고 있는데, 이러한 변속장치에는 운전자의 의지대로 운전가가 직접 변속단을 선택하는 수동 변속장치와, 차량의 주행조건에 따라 자동적으로 변속이 이루어지는 자동 변속장치와, 각 변속단 사이에 특정한 변속 영역이 없이 무단으로 연속적인 변속이 이루어지는 무단 변속장치로 대별된다.

상기와 같은 변속장치에 있어서, 본 발명은 유압을 이용하는 자동변속장치의 단점을 보완하여 연비 및 동력 전달성능, 그리고 중량면에서 큰 장점을 갖는 무단 변속장치에 관계하며, 이의 무단 변속장치는 입력축과 출력축에 장착되는 풀리의 직경 변위를 이용하는 방식이 주로 사용되고 있다.

이러한 무단 변속장치는 변속기의 길이방향의 크기가 비대하여 차량의 탑재시에 불편한 문제점을 내포하고 있다.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은 길이방향의 크기를 감소시킴으로서 컴펙트한 제작이 이루어지도록 하여 차량의 탑재시에 편리함을 도모하는 차량용 무단 변속장치를 제공하는데 있다.

상기 본 발명의 목적을 실현하기 위하여, 엔진의 출력축상에 설치되며 토오크 변동에 따른 출력축의 비틀림 진동을 흡수하는 토셔널 댐퍼와,

상기 토셔널 댐퍼의 출력축상에 설치되며 출력축의 회전동력을 단속하는 출발제어 수단과,

상기 출발제어수단과 연결되는 제1 동력 전달부재의 동력을 전달받는 제2 동력 전달부재 상에 배치되어 차량의 전,후진을 제어하는 전,후진 제어수단과,

상기 전,후진 제어수단으로부터 전달되는 전,후진 회전동력을 무단변속하는 무단 변속수단과, 상기 무단 변속수단으로무터 전달되는 동력을 감속시켜 구동축에 전달하는 감속수단을 포함하여 이루어지는 차량용 무단 변속장치를 제공함에 특징이 있다.

토오크 컨버터의 터어빈 측과 직결되는 입력축에 연결되어 차량의 전,후진 방향을 결정하여 회전 동력을 출력하는 전,후진 제어수단과,

상기 전,후진 제어수단으로부터 출력되는 회전동력을 벨트 전동으로 전달받아 양측으로부터 입력되는 회전수에 따라 무단변속을 행하는 변속수단과,

상기 변속수단으로부터 입력되는 회전동력을 종감속시켜 출력하는 종감속수단을 포함하여 이루어지는 차량용 무단 변속장치를 제공한다.

상기 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다.

제1도는 본 발명에 따른 실시예를 도시한 무단변속기의 구성도로서, 엔진(2)으로부터 회전 동력은 출력축(4)으로 전달되는데, 이때 출력축(4)상에는 토오크 변환에 따른 비틀림 진동을 흡수하는 토셔널 댐퍼(6)가 장착된다.

그리고 상기 출력축(4)과 이에 동일 선상으로 배치되는 제1동력전달부재(8) 사이에는 출발 제어수단(10)이 배치되는데, 이의 출발 제어수단(10)은 클러치 수단인 다판 클러치로 이루어진다.

상기 출발 제어수단으로 사용되는 다판 클러치는 공지의 것과 동일한 구성과 동작이 이루어지는 것으로서, 이는 반드시 다판 클러치만이 사용될 수 있는 것은 아니고, 토오크 컨버터를 사용하여도 무방하다.

상기 출발제어수단(10)을 토오크 컨버터로 대치하여 사용하는 경우에는 토셔널 댐퍼를 생략할 수 있다.

그리고 상기 출발제어수단(10)과 연결되는 제1 동력 전달부재(8)의 일단에는 출력기어(12)가 배치되는 구조로 이루어진다.

그리고 상기 출력기어(12)와 치합되는 구조로 입력기어(14)가 배치되어 전,후진 제어수단(16)측으로 엔진의 동력을 전달하는 구조로 이루어지고 있다.

상기한 전,후진 제어수단(16)은 더블 피니언 유성기어 셋트로 이루어지며 입력기어(14)와 연결되는 제2동력전달부재(18) 상에 선기어(20)의 중심부가 연결되어 항상 입력 및 출력요소로 작용할 수 있는 구조로 이루어진다.

그리고 피니언 기어(21)를 연결하는 유성캐리어(22)는 제2 동력 전달부재(18)와 연결되는데, 그 사이에 제1 마찰요소(24)가 개재되어 선택적으로 출력요소로 작용할 수 있는 구조로 이루어진다.

또한 링기어(26)는 변속기 하우징(28) 사이에 제2 마찰요소(30)를 개재하고 이 제2 마찰요소(30)의 작동에 의하여 선택적으로 반력요소로 작용할 수 있도록 하고 있다.

그리고 상기 제2 동력 전달부재(18)의 일측에는 무단 변속수단(32)이 개재되는데, 무단 변속수단(32)은 제2 동력 전달부재상(18)에 배치되는 구동풀리(34)와, 상기 제2 동력 전달부재(18)와 소정의 거리를 이격하여 나란하게 배치되는 제3 동력 전달부재(36)상에 배치되어 구동풀리(34)와 벨트(38)로 연결되는 피동풀리(40)로 이루어진다.

상기에서 구동 및 피동풀리(34)(40)는 직경의 변화에 의하여 무단변속이 이루어지도록 하는 것으로서, 제2도는 그것을 가능하게 하는 일 실시예의 구성을 보여주고 있다.

즉, 구동풀리(34)는 고정측 풀리(42)와 가변측 풀리(44)로 이루어지는데, 고정측 풀리(42)는 제2 동력 전달부재(18)와 일체로 형성되어 있으며, 가변측 풀리(44)는 제2 동력 전달부재(18)상에서 축의 길이 방향으로 이동할 수 있도록 볼 스플라인(45)으로 결합되고 있다.

상기 가변측 풀리(44) 측에는 케이싱 부재(46)가 설치되어 이들 사이에는 유압쳄버(24)를 형성하고 있다.

이 유압쳄버(48)는 제2 동력 전달부재(18)에 형성된 유로(50)를 통하여 엔진의 구동력에 의해 생성되는 압력유체가 공급될 수 있도록 하고 있다.

그리고 피동풀리(40)는 상기와 마찬가지로 고정측 풀리(52)와 가변측 풀리(54)로 이루어지되, 상기 고정측 풀리(52)가 제3 동력 전달부재(36)와 일체로 형성되고, 가변측 풀리(54)는 상기 제3 동력 전달부재(36)상에서 좌우 이동할 수 있도록 볼 스플라인(55)으로 결합된다.

또한, 가변측 풀리(54)에는 케이싱 부재(56)가 개재되어 유압쳄버(58)를 형성하고 있으며, 상기 유압쳄버(34)에는 제3 동력 전달부재(36)에 형성된 유로(60)를 통하여 엔진의 구동력에 의해 생성되는 압력유체가 공급될 수 있도록 되어 있다. 유압쳄버(24)(58)에 공급되는 유압에 의해 풀리(34)(40)와 벨트(38)과의 접촉 반경의 변화로 변속이 이루어진다.

또한, 풀리(34)(40)과 벨트(38)과의 미끄럼 없이 동력을 전달하도록 상기 유압쳄버(58)내에 탄성부재(59)을 설치하여 벨트(38)와 풀리(34)(40)과의 슬립 없는 구동이 가능하도록 하였다.

물론 상기 구동 및 피동풀리(34)(40)의 구성은 상기 구성에 한정되는 것은 아니고 이의 구성으로부터 용이하게 발명할 수 있는 것은 모두 포함한다.

상기 변속수단(32)에서 변속이 이루어진 동력은 종감속장치(61)에 의하여 감속이 이루어져 구동륜(62)에 전달하는 구조로 이루어진다.

그리고 상기 종감속장치(61)는 출력기어(64) 치합되어 동력을 전달받아 차동장치로 전달하는 구조로 이루어지고 있다.

또한, 상기 차동장치(70)는 공지된 바와 마찬가지로 케이스 내부에 좌우측에 배치되어 양단으로 구동휠이 장착되는 구동축과 결합되는 한쌍의 사이드 기어와, 상기 사이드 기어의 전,후측 사이에 치합되는 한 쌍의 피니언으로 이루어진다.

이와 같이 이루어지는 본 발명의 무단 변속장치는, 운전자가 셀렉터 레버를 주행 D레인지로 선택하게 되면, 제1 마찰요소(24)를 작동시키게 된다.

그리고 상기 제1 마찰부재(24)가 작동한 후 이어서 출발 제어수단(10)을 작동시킨다.

상기 출발 제어수단(10)은 차량의 출발시에 엔진의 동력을 구동륜에 서서히 전달시킴으로서 부드러운 출발이 이루어지도록 하기 위한 것이다.

그러면 제1 동력전달부재(8)의 동력이 출력기어(12) 및 제2 동력 전달부재(18)의 입력기어(14)를 통하여 선기어(20)로 동력을 전달하게 된다.

그리고 이와 동시에 유성캐리어(22)에 동력을 전달하게 된다.

따라서 선기어(20)와 유성캐리어(22)는 록킹 상태가 되어 정회전 동력을 출력하게 된다.

이와 같이 정, 역회전 제어 수단(16)으로부터 동력이 출력되면 구동풀리(34)를 통하여 회전동력이 입력되고 벨트(38)를 통하여 피동풀리(40)로 회전동력을 전달하게 된다.

그리고 상기 선기어(20)의 회전동력은 구동 및 피동풀리(34)(40)의 외경변화를 통하여 외전속도의 증감이 이루어지는데, 이의 변환 조건은, 첫째, 구동풀리(34)와 피동풀리(40)의 외경이 동일할 때와, 둘째 구동풀리(34)의 외경이 피동풀리(40)의 직경보다 큰 경우와, 셋째 구동풀리(34)의 직경이 피동풀리(40)의 직경보다 작은 경우로 나누어 생각할 수 있다.

첫째 조건으로 구동 및 피동(34)(40)의 외경이 동일한 경우에는 1 : 1의 변속비를 갖게 된다.

그리고 둘째로 구동풀리(34)의 외경이 피동풀리(40)의 직경보다 큰 경우에는 구동풀리(34)의 회전수 보다 피동풀리(40)의 회전수가 커지기 때문에 증속이 이루어지게 되며, 셋째 구동풀리(34)의 외경이 피동풀리(40)의 직경보다 작아지는 경우에는 구동풀리(34)의 회전수가 피동풀리(40)의 회전수 보다 작아지기 때문에 감속이 이루어지게 되는 것이다.

이러한 작용으로 주행 레인지에서는 출발 싯점부터 고속 주행까지 변속단의 구분 없이 점진적인 변속이 이루어지게 되는 것이다.

상기한 구동풀리(34)와 피동풀리(40)의 외경의 변화는 유압쳄버(50)(60)으로 공급되는 유압에 따라 결정되는데, 이러한 유압 제어는 통상적으로 무단 변속 차량에서 사용하고 있는 유압 제어 시스템을 사용하는 것으로 가능하게 되므로 그의 상세한 설명은 생략한다.

상기와 같은 작용으로 변속수단(32)를 통하여 변속이 이루어진 후에는 종감속 장치(40)을 통해 감속이 이루어지고 출력기어(64) 및 차동장치(66)를 통하여 동력을 전달함으로써, 전진 주행이 이루어지게 되는 것이다.

그리고 셀렉터 레버가 후진 R레인지로 선택되면, 제1 마찰요소(24)의 작동은 해제되고, 제2 마찰요소(30)의 작동이 이루어지게 되는데, 이는 정,역회전 제어수단(16)의 유성캐리어(22)가 입력 요소로 되고, 링기어(26)가 반력 요소로 작용하게 되어 선기어(20)를 통하여 출력이 이루어지게 된다.

그러면 이의 회전동력은 변속수단(32)과 종감속 수단(61)을 통하여 후진 주행이 가능하도록 하게 되는 것이다.

그리고 제3도는 본 발명에 따른 또 다른 실시예를 도시한 구성도로서, 토셔널 댐퍼(6) 대신에 토오크 컨버터(3)를 도시하고 있다.

이러한 구성은 상술한 바와 마찬가지로 제1도의 실시예와 작용, 효과를 동일하나 엔진의 동력을 전달받아 토코크를 변화시키는데 더욱 유리하다.

상기 본 발명의 차량용 무단 변속장치는, 변속기의 전장 길이 방향의 크기를 감소시킴으로써 컴팩트한 제작이 가능하여 차량에 탑재시에 편리함 증대시킬 수 있다.

Claims (6)

1. 엔진의 출력축상에 설치되며 토오크 변동에 따른 출력축의 비틀림 진동을 흡수하는 토셔널 댐퍼와, 상기 토셔널 댐퍼의 출력축상에 설치되며 출력축의 회전동력을 단속하는 출발제어 수단과, 상기 출발제어수단과 연결되는 제1 동력 전달부재의 동력을 전달받는 제2 동력 전달부재 상에 배치되어 차량의 전,후진을 제어하는 전,후진 제어수단과, 상기 전,후진 제어수단으로부터 전달되는 전,후진 회전동력을 무단 변속하는 무단 변속수단과, 상기 무단 변속수단으로부터 전달되는 동력을 감속시켜 구동축에 전달하는 감속장치를 포함하여 이루어지는 차량용 무단 변속장치.
2. 제1항에 있어서, 토셔널 댐퍼는 엔진으로부터 동력을 전달받아 토오크를 변화시키는 토오크 컨버터로 대치하여 설치되는 것을 특징으로 하는 차량용 무단 변속장치.
3. 제1항에 있어서, 출발제어 수단은 클러치 수단으로 다판클러치로 형성됨을 특징으로 하는 차량용 무단 변속장치.
4. 제1항에 있어서, 전,후진 제어 수단은 더블 피니언 유성기어 셋트로 형성하되, 제2 동력 전달부재와 직결되는 선기어를 항시 입력요소로 선택하고, 제2 동력전달부재와 유성캐리어 사이에 제1 마찰요소를 개재하여 선택적으로 출력요소로 작용하도록 하며, 링기어와 변속기 하우징 사이에 제2 마찰요소를 개재하여 선택적으로 반력요소로 작용하도록 하는 것을 특징으로 하는 차량용 무단 변속장치.
5. 제4항에 있어서, 제1 마찰요소는 다판 클러치로 이루어지며, 제2 마찰요소는 밴드 브레이크로 이루어짐을 특징으로 하는 차량용 무단 변속장치.
6. 제1항에 있어서, 변속수단은 엔진의 출력축과 연결되는 제2 동력 전달부재에 장착되며 벨트와 풀리의 접촉 반경의 변화로 변속이 행해지는 구동풀리, 피동풀리 그리고 벨트로 이루어지는 차량용 무단 변속장치.