KR0168385B1

KR0168385B1 - Cvt for a vehicle

Info

Publication number: KR0168385B1
Application number: KR1019960015020A
Authority: KR
Inventors: 이충섭
Original assignee: 박병재; 현대자동차주식회사
Priority date: 1996-05-08
Filing date: 1996-05-08
Publication date: 1999-01-15
Also published as: KR970075560A

Abstract

구성을 간단히 하여 제조원가를 절감하고 전륜 구동 차량에 용이하게 적용할 수 있는 무단 변속차량을 제공할 목적으로; 엔진으로부터 출력되는 회전동력을 단속하면서 차량의 출발을 제어하는 동력 단속기구와; 동기장치로 이루어져 상기 동력 단속기구의 제1축 후측과, 이의 하측에 소정의 간격을 두고 평행하게 배치되는 제2축상에 배치되어 차량의 전, 후진을 제어하는 전, 후진 제어기구와; 상기 제2축의 전단부와, 이의 하측에 소정의 간격을 두고 평행하게 배치되어 전측단이 디프렌셜과 기어 연결되는 제3축의 후단부에 배치되어 제2축의 회전 동력을 무단 변속하여 제3축으로 전달하는 무단 변속기구와;를 포함하여 이루어지는 차량용 무단 변속장치를 제공함에 특징이 있다.To simplify the configuration, to reduce the manufacturing cost and to provide a continuously variable vehicle that can be easily applied to the front wheel drive vehicle; A power control mechanism for controlling the start of the vehicle while controlling the rotational power output from the engine; A forward and backward control mechanism, comprising a synchronous device, disposed on a second axis rear side of the power interruption mechanism and a second axis arranged parallel to the lower side of the power interruption mechanism to control forward and backward of the vehicle; The front end of the second shaft and the lower end thereof are disposed in parallel at a predetermined interval so that the front end is disposed at the rear end of the third shaft which is geared to the differential and the third shaft is continuously shifted in rotation power of the second shaft. And a continuously variable transmission for transmitting to the vehicle.

Description

Stepless Transmission for Vehicles

제1도는 본 발명에 의한 제1 실시예의 구성도.1 is a block diagram of a first embodiment according to the present invention.

제2도는 본 발명에 적용되는 풀리 직경 변위 발생수단의 구성도.2 is a block diagram of a pulley diameter displacement generating means applied to the present invention.

제3도는 본 발명에 의한 제2 실시예의 구성도이다.3 is a configuration diagram of a second embodiment according to the present invention.

본 발명은 차량용 무단 변속장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 구성을 간단히 하여 제조원가를 절감하고, 전륜 구동 차량에 용이하게 적용할 수 있도록 한 차량용 무단 변속장치에 관한 것이다.The present invention relates to a continuously variable transmission for a vehicle. More particularly, the present invention relates to a continuously variable transmission for a vehicle that can be easily applied to a front wheel drive vehicle by reducing the manufacturing cost by simplifying the configuration.

차량의 변속장치는 엔진의 구동력을 구동륜에 전달하는 기능을 갖고 있는데, 이러한 변속장치에는 운전자의 의지대로 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.The transmission of the vehicle has a function of transmitting the driving force of the engine to the drive wheels. The transmission includes a manual transmission that directly selects a shift stage at the driver's will, and an automatic transmission in which a shift is automatically made according to the driving conditions of the vehicle. The apparatus is roughly classified into a continuously variable transmission in which stepless continuous shifting is performed without a specific shift range between each gear stage.

상기와 같은 변속장치에 있어서, 본 발명은 유압을 이용하는 자동 변속장치의 단점을 보완하여 연비 및 동력 성능, 그리고 중량면에서 큰 장점을 갖는 무단 변속장치에 관계한다.In the above-described transmission, the present invention relates to a continuously variable transmission having great advantages in terms of fuel economy, power performance, and weight by compensating for the disadvantages of the automatic transmission using hydraulic pressure.

이러한 무단 변속장치는 입력축과 출력축에 장착되는 풀리의 직경변위를 시킴과 동시에 유성 기어셋트 또는 유압에 의한 마찰부재의 선택적인 작용으로 전, 후진 선택이 이루어지도록 한 예가 있으나, 이의 경우에는 유성 기어셋트 및 유압 회로의 제작에 따른 제조비용 증가와, 구성이 매우 복잡해진다는 문제점을 내포하고 있다.Such a continuously variable transmission has a diameter displacement of the pulleys mounted on the input shaft and the output shaft, and at the same time, the forward and reverse selection is made by the selective action of the friction member by the planetary gear set or hydraulic pressure, but in this case, the planetary gear set And manufacturing cost increases due to the manufacture of the hydraulic circuit, and the configuration is very complicated.

따라서 본 발명은 상기와 같은 종래 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로서, 본 발명은 구성을 간단히 하여 제조원가를 절감하고, 전륜 구동차량에 용이하게 적용할 수 있도록 한 차량용 무단 변속장치를 제공함에 목적이 있다.Therefore, the present invention has been invented to solve the conventional problems as described above, and an object of the present invention is to provide a continuously variable transmission for a vehicle that can be easily applied to a front wheel drive vehicle by reducing the manufacturing cost by simplifying the configuration. .

이를 실현하기 위하여 본 발명은 엔진으로부터 출력되는 회전동력을 단속하면서 차량의 출발을 제어하는 동력 단속기구와; 동기장치로 이루어져 상기 동력 단속기구의 제1축 후측과, 이의 하측에 소정의 간격을 두고 평행하게 배치되는 제2축상에 배치되어 차량의 전, 후진을 제어하는 전, 후진 제어기구와; 상기 제2축의 전단부와, 이의 하측에 소정의 간격을 두고 평행하게 배치되어 전측단이 디프렌셜과 기어 연결되는 제3축의 후단부에 배치되어 제2축의 회전 동력을 무단 변속하여 제3축으로 전달하는 무단 변속기구와;를 포함하여 이루어지는 차량용 무단 변속장치를 제공함에 특징이 있다.In order to realize this, the present invention includes a power control mechanism for controlling the start of the vehicle while controlling the rotational power output from the engine; A forward and backward control mechanism, comprising a synchronous device, disposed on a second axis rear side of the power interruption mechanism and a second axis arranged parallel to the lower side of the power interruption mechanism to control forward and backward of the vehicle; The front end of the second shaft and the lower end thereof are disposed in parallel at a predetermined interval so that the front end is disposed at the rear end of the third shaft which is geared to the differential and the third shaft is continuously shifted in rotation power of the second shaft. And a continuously variable transmission for transmitting to the vehicle.

이하, 상기의 목적을 구체적으로 실현할 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, preferred embodiments of the present invention that can specifically realize the above object will be described in detail.

제1도는 본 발명에 의한 제1 실시예의 구성도로서, 부호 2는 엔진(4)으로부터 출력되는 회전 동력을 단속하는 동력 단속기구를 지칭한다.FIG. 1 is a configuration diagram of the first embodiment according to the present invention, in which numeral 2 designates a power interruption mechanism for interrupting the rotational power output from the engine 4.

상기 동력 단속기구(2)는 토셔널 댐퍼(6)와, 상기 토셔널 댐퍼(6)로부터 출력되는 회전 동력을 단속하는 클러치(8)로 이루어진다.The power interruption mechanism 2 comprises a torsional damper 6 and a clutch 8 to control the rotational power output from the torsional damper 6.

상기에서 토셔널 댐퍼(6)는 엔진의 출력 변화에 따른 비틀림 진동을 감쇠시키는 것으로서, 공지의 것이며, 클러치(8)는 유압에 의하여 작동이 이루어지는 다판 클러치가 사용된다.As described above, the torsional damper 6 attenuates the torsional vibration caused by the change of the output of the engine, and is known in the art.

그리고 상기 클러치(8)에 연결되는 제1축(10)과, 이의 제1축(10)과 평행하게 배치되는 제2축(12)에 형성되는 전, 후진 제어기구(14)는 제1축(10)과 일체로 형성되는 클러치 허브(16)의 외주연으로 전후 슬라이드 가능하게 슬리이브(18)가 결합되고, 상기 클러치 허브(14)의 양측으로는 클러치 기어(20)(22)를 포함하는 전, 후진 입력기어(24)(26)로 이루어지는 동기장치와, 상기 제2축(12)에 배치되어 상기 전, 후진 입력기어(24)(26)와 치합되는 전, 후진 기어(28)(30)로 이루어지되, 상기 후진 입력기어(26)와 후진 기어(30) 사이에는 아이들링 기어(32)를 개재시켜 이루어지게 된다.The first and second control mechanisms 14 formed on the first shaft 10 connected to the clutch 8 and the second shaft 12 disposed in parallel with the first shaft 10 may include the first shaft 10. The sleeve 18 is coupled to the outer periphery of the clutch hub 16 integrally formed with the 10 so as to slide back and forth, and both sides of the clutch hub 14 include clutch gears 20 and 22. Synchronizing device consisting of front and reverse input gears 24 and 26, and forward and reverse gears 28 disposed on the second shaft 12 and engaged with the front and reverse input gears 24 and 26, respectively. 30, but is made between the reverse input gear 26 and the reverse gear 30 through the idling gear 32.

이에 따라 전진 주행을 위하여 운전자가 미도시한 셀렉트 레버를 조작하면 슬리이브(18)가 도면의 좌측으로 이동하여 전진용 클러치 기어(20)와 치합되어 전진 입력기어(24)가 제1축(10)과 일체가 되면서 구동되어 전진기어(28)를 통해 제2축(12)을 반대 방향으로 구동시키게 된다.Accordingly, when the driver manipulates the select lever (not shown) for the forward driving, the sleeve 18 moves to the left side of the drawing to engage with the forward clutch gear 20 so that the forward input gear 24 moves on the first shaft 10. ) Is driven while being integrated with the driving shaft to drive the second shaft 12 in the opposite direction through the forward gear 28.

그리고 상기와는 반대로 운전자가 후진을 선택하면 슬리이브(18)가 후진용 클러치 기어(22)와 치합되면서 후진 입력기어(26)가 제1축(10)과 일체 구동되어 아이들링 기어(32)와 후진 기어(30)를 통해 제2축(12)을 동일 방향으로 구동시키게 된다.On the contrary, if the driver selects reverse, the sleeve 18 meshes with the reverse clutch gear 22 and the reverse input gear 26 is integrally driven with the first shaft 10 so that the idle gear 32 and The second shaft 12 is driven in the same direction through the reverse gear 30.

상기 제2축(12)의 전단부와, 이 제2축(12)의 하측에 소정의 간격을 두고 평행하게 배치되는 제3축(34)의 후단부에는 직경이 가변되는 구동 및 종동풀리(36)(38)과, 상기 풀리를 상호 연결하여 주는 벨트(40)를 포함하는 무단 변속기구(42)가 배치된다.The front end of the second shaft 12 and the rear end of the third shaft 34 arranged in parallel with a predetermined distance below the second shaft 12 are driven and driven pulleys of varying diameters. 36 and 38, and a continuously variable transmission mechanism 42 including a belt 40 for interconnecting the pulleys.

상기에서 구동 및 종동풀리(36)(38)은 직경의 변화에 의하여 벨트(40)과의 접촉 반경의 변화로 무단변속이 이루어지도록 하는 것으로서, 제2도는 그것을 가능하게 하는 일 실시예의 구성을 보여주고 있다.In the above, the drive and driven pulleys 36 and 38 allow the stepless speed change to be made by the change of the radius of contact with the belt 40 due to the change in diameter, and FIG. 2 shows the configuration of an embodiment which makes it possible. Giving.

즉, 구동풀리(36)는 고정측 풀리(44)와 가변측 풀리(46)로 이루어지는데, 고정측 풀리(44)는 제2축(12)과 일체로 형성되어 있으며, 가변측 풀리(46)는 이 제2축(12)상에서 좌우 이동할 수 있도록 볼 스플라인(47)에 의해 결합되고 있다.That is, the driving pulley 36 is composed of the fixed side pulley 44 and the variable side pulley 46, the fixed side pulley 44 is formed integrally with the second shaft 12, the variable side pulley 46 ) Is coupled by a ball spline 47 so as to be able to move left and right on the second shaft 12.

상기 가변측 풀리(46)측에는 케이싱 부재(48)가 설치되어 이들 사이에 유압쳄버(50)를 형성하고 있으며, 이 유압쳄버(50)는 제2축(12)에 형성된 유로(52)를 통하여 엔진의 구동력에 의해 생성되는 압력유체가 공급될 수 있도록 되어 있다.A casing member 48 is provided on the side of the variable side pulley 46 to form a hydraulic chamber 50 therebetween, and the hydraulic chamber 50 passes through a flow path 52 formed in the second shaft 12. The pressure fluid generated by the driving force of the engine can be supplied.

그리고 이와 대칭으로 설치된 종동풀리(38)는 상기와 마찬가지로 고정측 풀리(54)와 가변측 풀리(56)로 이루어지되, 상기 고정측 풀리(54)가 제3축(34)가 일체로 형성되고, 가변측 풀리(56)는 상기 제3축(34)상에서 좌우 이동할 수 있도록 볼 스플라인(57)에 의해 결합된다.In addition, the driven pulley 38 symmetrically installed is composed of the fixed side pulley 54 and the variable side pulley 56 as described above, and the fixed side pulley 54 is integrally formed with the third shaft 34 The variable side pulley 56 is coupled by a ball spline 57 to move left and right on the third shaft 34.

또한, 이의 가변측 풀리(56)에는 케이싱 부재(58)가 개재되어 유압쳄버(60)를 형성하고 있으며, 상기 유압쳄버(60)에는 제3축(34)에 형성된 유로(62)를 통하여 엔진의 구동력에 의해 생성되는 압력유체가 공급될 수 있도록 되어 있다.In addition, the variable side pulley 56 is provided with a casing member 58 to form a hydraulic chamber 60, and the hydraulic chamber 60 is provided with an engine 62 through a flow path 62 formed in the third shaft 34. The pressure fluid generated by the driving force of the gas can be supplied.

또한 구동 및 종동풀리(36)(38)와 벨트(40) 사이에 미끄럼 발생을 방지하기 위해 상기 유압쳄버(60) 내에 압축 코일 스프링(61)을 설치하여 미끄럼 발생을 방지하도록 하였다.In addition, a compression coil spring 61 is installed in the hydraulic chamber 60 to prevent slippage between the driving and driven pulleys 36 and 38 and the belt 40 to prevent slippage.

물론 상기 구동 및 종동풀리(36)(38)의 구성은 상기 구성에 한정되는 것은 아니고 이의 구성으로부터 용이하게 발명할 수 있는 것은 모두 포함한다.Of course, the configuration of the drive and driven pulleys 36 and 38 is not limited to the above configuration, and includes all that can be easily invented from the configuration.

그리고 제2축(12)으로부터 무단 변속된 회전 동력을 전달받은 제3축(34)은 전측단으로 형성되는 출력기어(64)를 통해 디프렌셜(66)로 회전 동력을 전달하여 이의 동력이 구동축(68)을 통해 차량을 구동시킬 수 있게 되는 것이다.The third shaft 34, which receives the continuously variable rotational power from the second shaft 12, transmits the rotational power to the differential 66 through the output gear 64 formed at the front end thereof, thereby providing the power thereof. It is to be able to drive the vehicle through the drive shaft (68).

상기에서 출력기어(64)와 디프렌셜(66)의 링기어(70)와 치합함에 있어서는 제3축(34)과 구동축(68)이 동일 축방향을 갖도록 하여 횡치 전륜 구동차량에 적용할 수 있다.In the above-mentioned engagement with the ring gear 70 of the output gear 64 and the differential 66, the third shaft 34 and the driving shaft 68 have the same axial direction so as to be applied to the transverse front wheel drive vehicle. Can be.

이와 같이 이루어지는 본 발명의 무단 변속장치는, 전, 후진 기구(14)의 작동에 따라 전, 후진이 결정되어 출력되어지며, 이의 제2축(12)으로 정 또는 역회전 회전동력이 입력되면 무단 변속기구(42)를 통해 무단 변속이 이루어지면서 제3축(34)을 구동하게 되는데, 이때 구동풀리(36)와 종동풀리(38)의 외경변화에 따라 벨트(40)와의 접촉 반경의 변화로 변속이 이루어지게 된다.In the continuously variable transmission according to the present invention, the forward and backward movements are determined and output according to the operation of the forward and backward mechanisms 14, and when the forward or reverse rotational power is input to the second shaft 12, The third shaft 34 is driven while the stepless speed change is performed through the transmission mechanism 42. In this case, the contact radius of the belt 40 is changed according to the change in the outer diameter of the driving pulley 36 and the driven pulley 38. The shift is made.

그의 회전속도 변화조건은, 첫째, 구동풀리(36)와 종동풀리(38)의 외경이 동일할 때와, 둘째 구동풀리(36)의 외경이 종동풀리(38)의 직경 보다 큰 경우와, 셋째 구동풀리(36)의 직경이 종동풀리(38)의 직경보다 작은 경우로 나누어 생각할 수 있다.The conditions for changing the rotational speed are, first, when the outer diameters of the driving pulley 36 and the driven pulley 38 are the same, and when the outer diameter of the second driving pulley 36 is larger than the diameter of the driven pulley 38; The diameter of the drive pulley 36 may be considered to be smaller than the diameter of the driven pulley 38.

첫째 조건으로 구동 및 종동풀리(36)(38)의 외경이 동일한 경우에는 1:1의 변속비를 갖게 된다.In the first condition, when the outer diameters of the driving and driven pulleys 36 and 38 are the same, the transmission ratio is 1: 1.

그리고 둘째로 구동풀리(36)의 외경이 종동풀리(38)의 직경 보다 큰 경우에는 구동풀리(36)의 회전수 보다 종동풀리(38)의 회전수가 커지기 때문에 증속이 이루어지게 되며, 셋째 구동풀리(36)의 외경이 종동풀리(38)의 직경보다 작아지는 경우에는 구동풀리(35)의 회전수가 종동풀리(38)의 회전수보다 작아지기 때문에 감속이 이루어지게 되는 것이다.And secondly, when the outer diameter of the drive pulley 36 is larger than the diameter of the driven pulley 38, the rotation speed of the driven pulley 38 is larger than the rotation speed of the drive pulley 36, so that the speed is increased. When the outer diameter of 36 becomes smaller than the diameter of the driven pulley 38, the rotation speed of the drive pulley 35 becomes smaller than the rotation speed of the driven pulley 38, thereby decelerating.

이러한 작용으로 주행 레인지에서는 출발싯점부터 고속 주행까지 변속단 구분이 없는 점진적인 변속이 이루어지게 되는 것이다.In this way, the driving range is gradually shifted from the starting point to the high-speed driving without any speed division.

상기한 구동풀리(36)와 종동풀리(38)의 외경변화는 유압쳄버(50)(60)으로 공급되는 유압에 따라 결정되는데, 이러한 유압 제어는 통상적으로 무단 변속 차량에서 사용하고 있는 유압 제어시스템을 사용하는 것으로 가능하게 되므로 그의 상세한 설명은 생략한다.The change in the outer diameter of the drive pulley 36 and the driven pulley 38 is determined according to the hydraulic pressure supplied to the hydraulic chambers 50 and 60, and such hydraulic control is generally used in a continuously variable vehicle. Since it becomes possible to use the detailed description thereof will be omitted.

또한, 상기와 같은 작용으로 무단 변속이 이루어져 종동풀리(38)가 회전하면, 이의 회전동력은 제3축(34)을 구동시키고, 이의 회전동력은 다시 디프렌셜(66)로 전달되면서 차량을 전, 후진시키게 되는 것이다.In addition, when the driven pulley 38 rotates due to the above-described operation, the rotational power thereof drives the third shaft 34, and the rotational power thereof is transmitted to the differential 66 again. I'm going back.

제3도는 본 발명에 의한 제2실시예를 도시한 것으로서, 제2실시예에서는 제1실시예의 동력 단속기구(2)에 있어서, 토셔널 댐퍼(6) 대신에 토오크 컨버터(72)로 형성한 것으로서, 토오크 컨버터(74)는 공지와 같이 엔진(4)의 크랭크축에 직결되어 회전하는 펌프 임펠러(76)와; 이 펌프 임펠러(76)와 대향 배치되어 분출되는 오일에 의하여 함께 회전하는 터어빈 런너(78)와; 이들 펌프 임펠러(76)와 터어빈 런너(78) 사이에 배치되어 오일의 흐름을 바꾸어주어 펌프 임펠러(76)의 회전력을 증가시켜 주는 스테이터(80)를 포함하여 이루어지는 것으로서, 그의 작동은 종래와 동일하므로 상세한 설명은 생략한다.FIG. 3 shows a second embodiment according to the present invention. In the second embodiment, in the power control mechanism 2 of the first embodiment, the torque converter 72 is formed instead of the torsional damper 6. As shown in FIG. The torque converter 74 includes a pump impeller 76 which rotates in direct connection with the crankshaft of the engine 4, as known in the art; A turbine runner 78 which is disposed to face the pump impeller 76 and rotates together by oil ejected; It is disposed between the pump impeller 76 and the turbine runner 78 to change the flow of oil to increase the rotational force of the pump impeller 76, and the operation is the same as the conventional Detailed description will be omitted.

그리고 무단변속기구(42)를 제2축(12)의 후단부와 제3축(34)의 후단부에 배치한 것이다.The continuously variable transmission mechanism 42 is disposed at the rear end of the second shaft 12 and the rear end of the third shaft 34.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 무단 변속장치는 구성을 간단히 하여 제조원가를 절감하고 전륜 구동 차량에 용이하게 적용할 수 있게 된다.As described above, the continuously variable transmission of the present invention can be easily applied to a front wheel drive vehicle by reducing the manufacturing cost by simplifying the configuration.

Claims

A power interruption mechanism including a torsion damper and a clutch to control the start of the vehicle while controlling the rotational power output from the engine; A synchronous device in which the sleeve is coupled to the outer periphery of the clutch hub integrally formed with the first shaft of the power control mechanism, and the forward and reverse input gears including clutch gears are disposed on both sides of the clutch hub. And a first and a reverse gear disposed on a second shaft arranged in parallel with the first axis at predetermined intervals and engaged with the forward and backward input gears, wherein the idling gear is disposed between the reverse input gear and the reverse gear. A forward and backward control mechanism formed through the; Drives are formed to be variable in diameter and disposed in parallel with the front end of the second axis and at a predetermined distance from the second axis thereof, and the front end is disposed at the rear end of the third axis in gear connection with the differential. And a continuously variable transmission mechanism for connecting the driven pulley and the pulley by a belt to each other.