KR0168393B1 - 후륜 구동 차량용 무단 변속장치 - Google Patents

Abstract

구성을 간단히 하여 제조원가를 절감하고, 경량화에 기여할 수 있으며, 후륜 구동 차량에 용이하게 적용할 수 있도록 한 후륜 구동 차량용 무단 변속장치를 제공할 목적으로; 엔진으로부터 출력되는 회전 동력의 토오크를 변환시키는 토오크 컨버터와; 상기 토오크 컨버터로부터 동력을 전달받는 제1축과 동일 축방향으로 기어 연결되는 제2축상에 배치되어 각 마찰요소의 선택적인 작동으로 차량의 전, 후진을 제어하는 전, 후진 제어기구와; 상기 전, 후진 제어기구와 기어 연결되어 이의 작동에 따라 정, 역회전 하는 제3축의 후단부와 출력축인 제4축의 전단부에 배치되어 제3축의 회전 동력을 무단 변속하여 제4축으로 전달하는 무단 변속기구와;를 포함하여 이루어지는 후륜 구동 차량용 무단 변속장치를 제공한다.

Description

후륜 구동 차량용 무단 변속장치

제1도는 본 발명에 의한 제1 실시예의 구성도.

제2도는 본 발명에 적용되는 풀리 직경 변위 발생 수단의 구성도.

제3도는 본 발명에 의한 제2 실시예의 구성도.

제4도는 본 발명에 의한 제3 실시예의 구성도.

제5도는 본 발명에 의한 제4 실시예의 구성도.

제6도는 본 발명에 의한 제5 실시예의 구성도이다.

본 발명은 후륜 구동 차량용 무단 변속장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 구성을 간단히 하여 제조원가를 절감하고, 경량화에 기여할 수 있으며, 후륜 구동 차량에 용이하게 적용할 수 있도록 한 후륜 구동 차량용 무단 변속장치에 관한 것이다.

차량의 변속장치는 엔진의 구동력을 구동륜에 전달하는 기능을 갖고 있는데, 이러한 변속장치에는 운전자의 의지대로 운전자가 직접 변속단을 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 중량 면에서 큰 장점을 갖는 무단 변속장치에 관계한다.

이러한 무단 변속장치는 입력축과 출력축에 장착되는 풀리의 직경변위를 시킴과 동시에 유성 기어셋트를 부가 설치하여 전, 후진을 제어토록 한 예가 있으나, 이의 경우에는 유성 기어셋트의 제작에 따른 제조비용 증가와, 구성이 매우 복잡해진다는 문제점을 내포하고 있다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 종래 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로서, 본 발명은 구성을 간단히 하여 제조원가를 절감하고, 경량화에 기여할 수 있으며, 후륜 구동 차량에 용이하게 적용할 수 있도록 한 후륜 구동 차량용 무단 변속장치를 제공함에 목적이 있다.

이를 실현하기 위하여 본 발명은 엔진으로부터 출력되는 회전 동력의 토오크를 변환시키는 토오크 컨버터와; 상기 토오크 컨버터로부터 동력을 전달받는 제1축과 동일 축방향으로 기어 연결되는 제2축상에 배치되어 각 마찰요소의 선택적인 작동으로 차량의 전, 후진을 제어하는 전, 후진 제어기구와; 상기 전, 후진 제어기기와 기어 연결되어 이의 작동에 따라 정, 역회전 하는 제3축의 후단부와 출력축인 제4축의 전단부에 배치되어 제3축의 회전 동력을 무단 변속하여 제4축으로 전달하는 무단 변속기구와;를 포함하여 이루어지는 후륜 구동 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)으로부터 동력을 전달받은 토오크 컨버터(4)는 엔진(2)의 크랭크축에 직결되어 회전하는 펌프 임펠러(6)와; 이 펌프 임펠러(6)와 대향 배치되어 분출되는 오일에 의하여 함께 회전하는 터어빈 런너(8)와; 이들 펌프 임펠러(6)와 터어빈 런너(8) 사이에 배치되어 오일의 흐름을 바꾸어 주어 펌프 임펠러(6)의 회전력을 증가시켜 주는 스테이터(10)를 포함하여 이루어진다.

이에 따라 엔진이 회전을 하면 상기 토오크 컨버터(4) 내에 충진된 오일이 펌프 임펠러(6)에서 분출되어 터어빈 런너(8)로 공급되면서 터어빈 런너(8)를 구동시킨 다음 스테이터(10)로 유입된다.

또한, 상기 스테이터(10)로 유입된 오일은 그 방향을 바꾸어 다시 펌프 임펠러(6)로 유입되는 작용을 반복하게 되는데, 이때 스테이터(10)의 회전에 의하여 스테이터(8)가 분담하는 터어빈 런너(8)의 회전력과 펌프의 회전력과의 사이에 차이가 생겨 토오크 변환이 이루어지게 되는 것이다.

그리고 상기 터어빈(8)에 연결되는 제1축(12)의 후단부에는 드라이브 기어(14)가 배치되며, 이의 드라이브 기어(14)는 제1축(12)과 동일 축방향으로 배치되는 제2축(16) 선단에 배치되는 드라이븐 기어(18)와 치합되어 제1축(12) 회전방향과 반대로 회전하게 된다.

상기 제2축(16)상에는 전, 후진 제어기구(20)가 배치되는데, 이의 전, 후진 제어기구(20)는 중앙부에 제2축(16)과 일체로 형성되는 동력 전달부재(22)의 전후측에 각각 제1, 2마찰부재(24)(26)를 개재시켜 전, 후진 입력기어(28)(30)이 연결되며, 이의 전, 후진 입력기어(28)(30)은 제1, 2마찰부재(24)(26)의 작동이 이루어지지 않는 한 제2축(16)과 회전 간섭이 발생되지 않는다.

상기에서 제1, 2마찰부재(24)(26)는 클러치 수단으로서, 통상의 다판 클러치를 사용할 수 있다.

그리고 상기 전, 후진 제어기구(20)로부터 동력을 전달받는 제3축(32)에는 상기 전, 후진 입력기어(28)(30)에 치합되는 전, 후진 기어(34)(36)가 형성되는데, 상기 후진 입력기어(28)와 후진 기어(34) 사이에는 아이들링 기어(38)가 개재된다.

따라서 제3축(32)은 전, 후진 제어기구(20)의 작동에 따라 역회전, 또는 정회전하면서 무단 변속기구(40)에 동력을 전달하게 된다.

상기 무단 변속기구(40)는 상기 제3축(32)의 후단부에 배치되는 구동풀리(44)와, 제4축(46)의 전단부에 배치되어 구동풀리(44)와 벨트(42)로 연결되는 종동풀리(48)로 이루어진다.

상기에서 구동 및 종동풀리(44)(48)는 직경의 변화에 의하여 무단변속이 이루어지도록 하는 것으로서, 제2도는 그것을 가능하게 하는 일 실시예의 구성을 보여주고 있다.

즉, 구동풀리(44)는 고정측 풀리(50)와 가변측 풀리(52)로 이루어지는데, 고정측 풀리(50)는 제3축(32)과 일체로 형성되어 있으며, 가변측 풀리(52)는 이 제3축(32) 상에서 좌우 이동할 수 있도록 상기 축(32)상에 볼 스플라인(53)으로 결합되고 있다.

상기 가변측 풀리(52)측에는 케이싱 부재(54)가 설치되어 이들 사이에 유압 쳄버(56)를 형성하고 있다.

이 유압쳄버(56)는 제3축(32)에 형성된 유로(58)를 통하여 엔진의 구동력에 의해 생성되는 압력유체가 공급될 수 있도록 되어 있다.

그리고 종동 풀리(48)는 상기와 마찬가지로 고정측 풀리(60)와 가변측 풀리(62)로 이루어지되, 상기 고정측 풀리(60)가 제4축(46)과 일체로 형성되고, 가변측 풀리(62)는 상기 제4축(46) 상에서 좌우 이동할 수 있도록 볼 스플라인(63)에 의해 결합된다.

이의 가변측 풀리(62)에는 케이싱 부재(64)가 개재되어 유압쳄버(66)를 형성하고 있으며, 상기 유압쳄버(66)에는 제4축(46)에 형성된 유러(68)를 통하여 엔진의 구동력에 의해 생성되는 압력유체가 공급될 수 있도록 되어 있다.

또한, 상기 구동 및 종동풀리(44)(48)과 벨트(42) 사이에 슬립을 없애기 위해 상기 유압쳄버(66) 내에 탄성부재(67)을 개재시켜서 항상 미끄럼 없는 동력 전달을 이루도록 하고 있다.

물론 상기 구동 및 종동풀리(44)(48)의 구성은 상기 구성에 한정되는 것은 아니고 이의 구성으로부터 용이하게 발명할 수 있는 것은 모두 포함한다.

그리고 상기와 같이, 제4축(46)이 전후방향으로 배치됨으로써, 엔진이 종치의 상태로 배치되어 후륜을 구동시키는 차량에 용이하게 적용할 수 있게 된다.

이와같이 이루어지는 본 발명의 무단 변속장치는 엔진이 시동되어 토오크 컨버터(2)가 작동되면 이에 출력되는 회전 동력이 제1축(12)을 통해 제2축(16)까지 전달된다.

이의 상태에서 운전자가 전진 주행을 위해 미도시한 운전석의 셀렉트 레버를 작동시키면 제1마찰부재(24)로 유압이 공급되면서 제1클러치(24)를 작동시키게 된다.

상기에서 마찰부재(24)에 공급되는 유압은 제1축(12) 상에 배치되는 미도시한 오일펌프에 의하여 펌핑된 유압이 공급됨은 물론이다.

상기와 같이 제1마찰부재(24)의 동작이 이루어지면 전진 입력기어(28)가 작동되면서 이에 치합되는 전진기어(34)를 구동시켜 제3축(32)를 회전시키게 되며, 이의 제3축 회전동력은 무단 변속기구(40)의 작동에 의하여 무단 변속이 이루어져 제4축(46)을 구동시키게 된다.

이때, 무단 변속기구(40)에서는 구동풀리(44)와 종동풀리(48)의 외경변화에 따라 벨트(42)와의 접촉 반경의 변화로 변속이 이루어지게 되는데, 그의 회전속도 변화조건은, 첫째, 구동풀리(44)와 종동풀리(48)의 외경이 동일할 때와, 둘째 구동풀리(44)의 외경이 종동풀리(48)의 직경보다 큰 경우와, 셋째 구동풀리(44)의 직경이 종동풀리(48)의 직경보다 작은 경우로 나누어 생각할 수 있다.

첫째 조건으로 구동 및 종동풀리(44)(48)의 외경이 동일한 경우에는 1:1의 변속비를 갖게 된다.

그리고 둘째로 구동풀리(44)의 외경이 중동풀리(48)의 직경보다 큰 경우에는 구동풀리(44)의 회전수 보다 중동풀리(48)의 회전수가 커지기 때문에 증속이 이루어지게 되며, 셋째 구동풀리(44)의 외경이 중동풀리(48)의 직경보다 작아지는 경우에는 구동풀리(44)의 회전수가 중동풀리(48)의 회전수보다 작아지기 때문에 감속이 이루어지게 되는 것이다.

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

상기한 구동풀리(44)와 중동풀리(48)의 외경변화는 유압쳄버(56)(66)으로 공급되는 유압에 따라 결정되는데, 이러한 유압 제어는 통상적으로 무단 변속차량에서 사용하고 있는 유압 제어시스템을 사용하는 것으로 가능하게 되므로 그의 상세한 설명은 생략한다.

또한, 상기와 같은 작용으로 변속이 이루어져 중동풀리(48)가 회전하면, 이의 회전동력은 제4축(46)을 통해 동력 전달용 플랜지(49)를 통해 후륜으로 동력 전달을 시켜 전진 주행이 가능하게 한다.

그리고 상기와는 반대로 셀렉터 레버가 후진으로 선택되면, 전, 후진 제어기구(20)의 제2마찰부재(26)가 자동되면서 제2축(16)의 회전동력을 아이들링 기어(38)를 통해 제3축(32)을 역구동시키고, 이의 회전동력은 상기한 바와 같은 무단 변속기구(40)의 작동으로 제4축(46)을 통해 동력 전달용 플랜지(49)를 통해 후륜에 동력을 전달시켜 후진 주행이 이루어지도록 한다.

제3도는 본 발명에 의한 제2 실시예의 구성도로서, 제1 실시예에서와 달리 무단 변속기구(40)를 제2축(16)과 제3축(32)에 배치하고, 제4축(46)상에 전, 후진 제어기구(20)를 배치한 것으로서, 그 작용은 제1 실시예와 동일하게 이루어지므로 상세한 설명은 생략한다.

제4도는 본 발명에 의한 제3실시예를 도시한 것으로서, 이는 상기 제2실시예와 같은 무단 변속장치에서 토오크 컨버터(4) 대신에 토셔널 댐퍼(70)를 배치하고, 제3축(32) 상에 출발 제어기구(72)인 클러치를 배치한 것이다.

즉, 상기에서 출발 제어기구(72)를 적용한 것은 토셔널 댐퍼(70)가 비틀림 진동만을 흡수할 뿐 전, 후진 제어기구(20)의 제1, 2마찰부재(24)(26)의 선택적인 작동중에는 중립의 상태를 유지할 수 없기 때문이며, 이의 무단 변속과정은 구성요소의 위치만 다를 뿐 제1 실시예와 동일하므로 상세한 설명은 생략한다.

또한, 상기 토셔널 댐퍼(70)와 출발 제어수단(72)인 클러치의 구성은 공지이므로 상세한 설명은 생략한다.

제5도는 본 발명에 의한 제4 실시예를 도시한 것으로서, 이는 제3 실시예와 같은 무단 변속장치에서, 전, 후진 제어기구(20)를 제1 실시예에서와 같은 제2축(16)에 배치하고, 무단 변속기구(40)를 제3축(32) 후단부와 제4축(46) 전단부에 배치한 것으로서, 그 작용은 제3 실시예와 동일하므로 상세한 설명은 생략한다.

제6도는 본 발명에 의한 제5 실시예를 도시한 것으로, 이는 제4 실시예에서, 전, 후진 제어기구(20)를 제3축(32) 상에 배치하고, 무단 변속장치(40)를 제2축(16)의 후단부와 제3축(32)의 전단부에 배치한 것으로서, 그 작용은 제4 실시예와 동일하므로 상세한 설명은 생략한다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 무단 변속장치는 구성을 간단히 하여 제조원가를 절감하고, 경량화에 기여할 수 있으며, 후륜 구동 차량에 용이하게 적용할 수 있는 발명인 것이다.

Claims (3)

1. 엔진으로부터 출력되는 회전동력의 비틀림 진동을 흡수하는 토셔널 댐퍼와; 직경이 가변될 수 있도록 고정 및 가변측 풀리로 이루어져 상기 토셔널 댐퍼로부터 동력을 전달받는 제1축과 동일 축방향으로 기어 연결되는 제2축상에 배치되는 구동풀리와, 직경이 가변될 수 있도록 고정 및 가변측 풀리로 이루어져 상기 제2축과 소정의 간격을 두고 평행하게 배치되는 제3축상에 배치되는 종동풀리와, 상기 구동풀리와 종동풀리가 벨트로 연결되는 무단 변속장치와; 중앙부에 상기 제3축과 소정의 간격을 두고 평행하게 배치되는 제4축과 일체로 형성되는 동력전달부재의 전후측에 각각 제1, 2마찰부재를 개재시켜 연결되는 전, 후진 기어로 이루어져 상기 제2축상에 배치되는 전, 후진 입력기어와 치합하되, 상기 후진기어와 후진 입력기어 사이에 아이들링 기어가 개재되어 상기 제1, 2마찰부재의 선택적인 작동으로 전, 후진을 제어하는 전, 후진 제어기구와; 상기 무단 변속기구와 전, 후진 제어기구 사이의 제3축상에 배치되어 동력전달을 단속하는 클러치로 이루어지는 출발 제어기구와;를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 후륜 구동 차량용 무단 변속장치.
2. 제1항에 있어서, 전, 후진 제어기구가 제2축상에 배치되어 이들 기어가 각각 제3축상에 배치되는 기어와 치합되며, 무단 변속기구는 제3축과 제4축상에 배치됨을 특징으로 하는 후륜 구동 차량용 무단 변속장치.
3. 제1항에 있어서, 전, 후진 제어기구가 제3축상에 배치되어 이들 기어가 각각 제4축상에 배치되는 기어와 치합됨을 특징으로 하는 후륜 구동 차량용 무단 변속장치.