KR0168389B1 - 차량용 무단 변속장치 - Google Patents

Abstract

전, 후진 제어기구를 동기장치로 사용함으로써, 구성을 간단히 하고 제조원가를 절감하며, 후륜 구동 차량에 용이하게 적용할 수 있도록 한 차량용 무단 변속장치를 제공할 목적으로; 엔진으로부터 출력되는 회전 동력의 토오크 변화에 따른 비틀림 진동을 감쇠시키는 토셔널 댐퍼와; 동기장치로 이루어져 상기 토셔널 댐퍼에 연결되는 제1축과, 이와 소정의 간격을 두고 평행하게 배치되는 제2축상에 배치되어 차량의 전, 후진을 제어하는 전, 후진 제어기구와; 상기 제2축의 후단부와, 상기 제2축과 소정의 간격을 두고 평행하게 배치되는 제3축의 전단부에 배치되어 제2축의 회전 동력을 무단 변속하여 디프렌셜과 연결되는 제3축으로 전달하는 무단 변속기구와; 상기 제3축상에 배치되어 회전동력을 필요에 따라 단속하는 출발 제어기구와; 상기 제3축의 후단부에 소정의 간격을 두고 평행하게 기어 연결되어 출력축 역할을 수행하는 제4축과;를 포함하여 이루어지는 차량용 무단 변속장치를 제공함에 특징이 있다.

Description

차량용 무단 변속장치

제1도는 본 발명에 의한 제1 실시예의 구성도.

제2도는 본 발명에 적용되는 풀리 직경 변위 발생수단의 구성도.

제3도는 본 발명에 의한 제2 실시예의 구성도이다.

본 발명은 차량용 무단 변속장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 전, 후진 제어기구를 동기장치로 사용함으로써, 구성을 간단히 하고 제조원가를 절감하며, 후륜 구동 차량에 용이하게 적용할 수 있도록 한 차량용 무단 변속장치에 관한 것이다.

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.

상기와 같은 변속장치에 있어서, 본 발명은 유압을 이용하는 자동 변속장치의 단점을 보완하여 연비 및 동력 성능, 그리고 중량면에서 큰 장점을 갖는 무단 변속장치에 관계한다.

이러한 무단 변속장치는 입력축과 출력축에 장착되는 풀리의 직경변위를 시킴과 동시에 유성 기어셋트 또는 유압을 이용하는 다수의 클러치를 부가 설치하여 전, 후진을 제어토록 한 예가 있으나, 전자의 경우에는 유성 기어셋트와 유압 회로 구성에 따른 제조비용 증가와, 구성이 매우 복잡해진다는 문제점을 내포하고 있다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 종래 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로서, 본 발명은 전, 후진 제어기구를 동기장치로 사용함으로써, 구성을 간단히 하고 제조원가를 절감하며, 후륜 구동 차량에 용이하게 적용할 수 있도록 한 차량용 무단 변속장치를 제공함에 그 목적이 있다.

이를 실현하기 위하여 본 발명은 엔진으로부터 출력되는 회전 동력의 토오크 변화에 따른 비틀림 진동을 감쇠시키는 토셔널 댐퍼와; 동기장치로 이루어져 상기 토셔널 댐퍼에 연결되는 제1축과, 이의 상측에 소정의 간격을 두고 평행하게 배치되는 제2축상에 배치되어 차량의 전후진을 제어하는 전, 후진 제어기구와; 상기 제2축의 후단부와, 상기 제2축의 하측에 소정의 간격을 두고 평행하게 배치되는 제3축의 전단부에 배치되어 제2축의 회전 동력을 무단 변속하여 디프렌셜과 연결되는 제3축으로 전달하는 무단 변속기구와; 상기 제3축상에 배치되어 회전동력을 필요에 따라 단속하는 출발제어기구와; 상기 제3축의 후단부 상측에 소정의 간격을 두고 평행하게 기어 연결되어 출력축 역할을 수행하는 제4축과;를 포함하여 이루어지는 차량용 무단 변속장치를 제공함에 특징이 있다.

이하, 상기의 목적을 구체적으로 실현할 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

제1도는 본 발명에 의한 제1 실시예의 구성도로서, 엔진(2)의 출력축단에는 이에 출력되는 회전동력의 토오크 변환에 따른 비틀림 진동을 감소시키는 토셔널 댐퍼(4)가 배치된다.

그리고 상기 토셔널 댐퍼(4)에 직접 연결되는 제1축과(6)과, 이의 제1축(6)과 평행하게 배치되는 제2축(8)에 형성되는 전, 후진 제어기구(10)는 제1축(6)과 일체로 형성되는 클러치 허브(12)의 외주연으로 전후 슬라이드 가능하게 슬리이브(14)가 결합되고, 상기 클러치 허브(12)의 양측으로는 클러치 기어(16)(18)을 포함하는 전, 후진 입력기어(20)(22)로 이루어지는 동기장치와, 상기 제2축(8)에 배치되어 상기 전, 후진 입력기어(20)(22)와 치합되는 전, 후진 기어(24)(26)로 이루어지되, 상기 후진 입력기어(22)와 후진 기어(26) 사이에는 아이들링 기어(28)를 개재시켜 이루어지게 된다.

이에 따라 전진 주행을 위하여 운전자가 미도시한 셀렉트 레버를 조작하면 슬리이브(14)가 도면의 좌측으로 이동하여 전진용 클러치 기어(16)와 치합되어 전진 입력기어(20)가 제1축(8)과 일체가 되면서 구동되어 전진기어(24)를 통해 제2축(8)을 반대방향으로 구동시키게 된다.

그리고 상기와는 반대로 운전자가 후진을 선택하면 슬리이브(14)가 후진용 클러치 기어(18)와 치합되면서 후진 입력기어(22)가 제1축(8)과 일체 구동되어 아이들링 기어(28)와 후진기어(26)를 통해 제2축(8)을 동일 방향으로 구동시키게 된다.

상기 제2축(8)과 이의 제2축(8)과 소정의 간격을 두고 평행하게 배치되는 제3축(30) 상에는 직경이 가변되는 구동 및 종동풀리(32)(34)와, 상기 풀리를 상호 연결하여 주는 벨트(36)를 포함하는 무단 변속기구(38)가 배치된다.

상기에서 구동 및 종동풀리(32)(34)는 직경의 변화에 의하여 무단변속이 이루어지도록 하는 것으로서, 제2도는 그것을 가능하게 하는 일 실시예의 구성을 보여주고 있다.

즉, 구동풀리(32)는 고정측 풀리(40)와 가변측 풀리(42)로 이루어지는데, 고정측 풀리(40)는 제2축(8)과 일체로 형성되어 있으며, 가변측 풀리(42)는 이 제2축(8) 상에서 좌우 이동할 수 있도록 볼 스플라인(43)에 의해 결합되고 있다.

상기 가변측 풀리(42)측에는 케이싱 부재(44)가 설치되어 이들 사이에 유압 쳄버(46)을 형성하고 있으며, 이 유압쳄버(46)는 제2축(8)에 형성된 유로(48)를 통하여 엔진의 구동력에 의해 생성되는 압력유체가 공급될 수 있도록 되어 있다.

그리고 종동풀리(34)는 상기와 마찬가지로 고정측 풀리(50)와 가변측 풀리(52)로 이루어지되, 상기 고정측 풀리(50)가 제3축(30)과 일체로 형성되고, 가변측 풀리(52)는 상기 제3축(30) 상에서 좌우 이동할 수 있도록 등간격으로 배치된 볼 스플라인(53)에 의해 결합된다.

또한, 이의 가변측 풀리(52)에는 케이싱 부재(54)가 개재되어 유압쳄버(56)를 형성하고 있으며, 상기 유압쳄버(46)에는 제3축(30)에 형성된 유로(58)를 통하여 엔진의 구동력에 의해 생성되는 압력유체가 공급될 수 있도록 되어 있다.

또한 구동 및 종동풀리(32)(34)와 벨트(36)와의 미끄럼을 방지하기 위하여 상기 유압쳄버(56) 내에 압축 코일 스프링(57)을 개재시켰다.

물론 상기 구동 및 종동풀리(32)(34)의 구성은 상기 구성에 한정되는 것은 아니고 이의 구성으로부터 용이하게 발명할 수 있는 것은 모두 포함한다.

그리고 상기 제3축(30) 상에는 클러치로 이루어지는 출발 제어기구(60)가 배치되어 상기에서 변속이 이루어진 회전동력을 단속하는 기능을 갖는다.

또한, 상기 제3축(30)의 후단부에는 이의 소정의 간격을 두고 평행하게 배치되는 제4축(62)과 기어(64)(66) 연결되며, 상기 제4축(62)은 그의 후단부가 미도시한 후륜 디프렌셜과 연결되어 출력축 역할을 수행하게 된다.

상기에서 제4축(62)을 변속장치의 길이방향으로 형성한 것은 종치 전륜 차량에 적용할 수 있도록 하기 위한 것이다.

이와 같이 이루어지는 본 발명의 무단 변속장치는, 전, 후진 제어기구(10)의 작동에 따라 전, 후진이 결정되어 출력되어지며, 이의 제2축(8)으로 정 또는 역회전 회전동력이 입력되면 무단 변속기구(38)를 통해 무단 변속이 이루어지면서 제3축(30)을 구동하게 되는데, 이때 구동풀리(32)와 종동풀리(34)의 외경변화에 따라 벨트(36)와의 접촉 반경의 변화로 변속이 이루어지게 된다.

그의 회전속도 변화조건은, 첫째, 구동풀리(32)와 종동풀리(34)의 외경이 동일할 때와, 둘째 구동풀리(32)의 외경이 종동풀리(34)의 직경 보다 큰 경우와, 셋째 구동풀리(32)의 직경이 종동풀리(34)의 직경보다 작은 경우로 나누어 생각할 수 있다.

첫째 조건으로 구동 및 종동풀리(32)(34)의 외경이 동일한 경우에는 1:1의 변속비를 갖게 된다.

그리고 둘째로 구동풀리(32)의 외경이 종동풀리(34)의 직경 보다 큰 경우에는 구동풀리(32)의 회전수 보다 종동풀리(34)의 회전수가 커지기 때문에 증속이 이루어지게 되며, 셋째 구동풀리(32)의 외경이 종동풀리(34)의 직경보다 작아지는 경우에는 구동풀리(32)의 회전수가 종동풀리(34)의 회전수보다 작아지기 때문에 감속이 이루어지게 되는 것이다.

이러한 작용으로 주행 레인지에서는 출발싯점부터 고속 주행까지 변속단 구분이 없는 점진적인 변속이 이루어지게 되는 것이다.

상기한 구동풀리(32)와 종동풀리(34)의 외경변화는 유압쳄버(46)(56)으로 공급되는 유압에 따라 결정되는데, 이러한 유압 제어는 통상적으로 무단 변속 차량에서 사용하고 있는 유압 제어시스템을 사용하는 것으로 가능하게 되므로 그의 상세한 설명은 생략한다.

또한, 상기와 같은 작용으로 무단 변속이 이루어져 종동풀리(34)가 회전하면, 이의 회전동력은 제3축(30)을 구동시키고, 이의 회전동력은 다시 제4축(62)을 통해 출력된다.

제3도는 본 발명에 의한 제2실시예를 도시한 것으로서, 제2실시예에서는 제1실시예에 있어서, 토셔널 댐퍼(4) 대신에 토오크 컨버터(70)를 적용한 것으로서, 이의 토오크 컨버터(70)는 공지와 같이 엔진(2)의 크랭크축에 직결되어 회전하는 펌프 임펠러(72)와; 이 펌프 임펠러(72)와 대향 배치되어 분출되는 오일에 의하여 함께 회전하는 터어빈 런너(74)와; 이들 펌프 임펠러(72)와 터어빈 런너(74) 사이에 배치되어 오일의 흐름을 바꾸어 주어 펌프 임펠러(72)의 회전력을 증가시켜 주는 스테이터(76)를 포함하여 이루어지는 것으로서, 그의 작동은 종래와 동일하므로 상세한 설명은 생략한다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 무단 변속장치는 구성을 간단히 하여 제조원가를 절감하고 후륜 구동 차량에 용이하게 적용할 수 있게 된다.

Claims (3)

1. 엔진으로부터 출력되는 회전 동력의 토오크 변화에 따른 비틀림 진동을 감쇠시키는 토셔널 댐퍼와; 동기장치로 이루어져 상기 토셔널 댐퍼에 연결되는 제1축과, 이와 소정의 간격을 두고 평행하게 배치되는 제2축상에 배치되어 차량의 전후진을 제어하는 전, 후진 제어기구와; 상기 제2축의 후단부와, 상기 제2축과 소정의 간격을 두고 평행하게 배치되는 제3축의 전단부에 배치되어 제2축의 회전 동력을 무단 변속하여 디프렌셜과 연결되는 제3축으로 전달하는 무단 변속기구와; 상기 제3축상에 배치되어 회전동력을 필요에 따라 단속하는 출발 제어기구와; 상기 제3축의 후단부에 소정의 간격을 두고 평행하게 기어 연결되어 출력축 역할을 수행하는 제4축과;를 포함하여 이루어지는 차량용 무단 변속장치.
2. 제1항에 있어서, 전, 후진 제어기구는 제1축과 일체로 형성되는 클러치 허브의 외주연으로 전후 슬라이드 가능하게 슬리이브가 결합되고, 상기 클러치 허브의 양측으로 클러치 기어를 포함하는 전, 후진 입력기어가 배치되는 동기장치와, 상기 제2축 배치되어 상기 전, 후진 입력기어와 치합되는 전, 후진 기어로 이루어지되, 상기 후진 입력기어와 후진 기어 사이에는 아이들링 기어를 개재시켜 이루어짐을 특징으로 하는 차량용 무단 변속장치.
3. 제1항에 있어서, 무단 변속기구는 각각 직경 가변이 이루어질 수 있도록 형성되어 제2축의 후단부와, 이의 제2축과 소정의 간격을 두고 평행하게 배치되는 제3축의 전단부에 배치되는 구동 및 종동풀리와, 상기 풀리를 상호 연결하여 주는 벨트를 포함하여 이루어지는 차량용 무단 변속장치.