KR0183221B1 - 차량용 무단 변속기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 입력축에 설치되는 오일펌프 설계 자유도를 향상하여 관로 손실을 저감하여 관로압의 유지가 이루어지도록 한 차량용 무단 변속기로 이를 실현하기 위하여 엔진의 출력축상에 토오크 변동에 따른 출력축의 비틀림 진동을 흡수하는 토셔널 댐퍼와; 상기 토셔널 댐퍼에 직결되는 입력축에 체인 구동장치가 설치되어 원격으로 오일의 펌핑이 이루어지게 한 펌핑수단과; 상기 토서녈 댐퍼에 직결되는 입력축에 연결되어 차량의 전, 후진 방향을 결정하여 이의 회전동력을 출력하는 전, 후진 제어수단과; 상기 전, 후진 제어수단으로부터 출력되는 회전동력을 기어전동과 벨트 전동으로 전달받아 양측으로부터 입력되는 회전수에 따라 무단 변속을 행하는 변속수단과; 상기 변속수단으로부터 입력되는 회전동력을 종감속시켜 출력하는 종감속수단을 포함하여 이루어지는 차량용 무단 변속기를 제공하는데 있다.

Description

차량용 무단 변속기

제1도는 본 발명에 따른 제1실시예의 구성도.

제2도는 본 발명에 적용되는 풀리 직경 변위 발생수단의 구성도.

[발명의 분야]

본 발명은 차량용 무단 변속기에 관한것으로서, 입력축에 설치되는 오일펌프 설계 자유도를 향상하여 관로 손실을 저감하여 관로압의 유지가 이루어지도록 한 차량용 무단 변속기에 관한 것이다.

[종래기술]

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

상기한 무단 변속기는 연비 및 동력 전달 성능, 그리고 중량면에서 큰 장점을 갖는 무단 변속기에 관계하며, 이의 무단 변속기는 입력축과 출력축에 장착되는 풀리의 직경 변위를 이용하는 방식이 주로 사용되고 있다.

그러나 상기한 무단 변속기는 종동풀리와 구동풀리 및 동력 전달하는 벨트를 구성하여 이루어지고 있는데, 이 때문에 동력 전달상의 내구성이 떨어지는 문제점이 있다.

또, 상기 무단 변속기에서는 동력의 입력 방향에 대해 구동풀리의 후측에 설치 형성하고 있어 관로 형성에 따른 손실이 발생하여 콤팩트한 설계 자유도가 떨어지는 문제점이 있다.

[발명의 요약]

본 발명의 목적은 입력축에 설치되는 오일펌프 설계 자유도를 향상하여 관로 손실을 저감하여 관로압의 유지가 이루어지도록 한 차량용 무단 변속기를 제공하는데 있다.

이를 실현하기 위한 본 발명은 엔진의 출력축상에 토오크 변동에 따른 출력축의 비틀림 진동을 흡수하는 토셔널 댐퍼와; 상기 토셔널 댐퍼에 직결되는 입력축에 설치되어 오일의 펌핑이 이루어지게 한 펌핑수단과; 상기 토셔널 댐퍼에 직결되는 입력축에 연결되어 차량의 전, 후진 방향을 결정하여 이의 회전동력을 출력하는 전, 후진 제어수단과; 상기 전, 후진 제어수단으로부터 출력되는 회전동력을 기어전동과 벨트 전동으로 전달받아 양측으로부터 입력되는 회전수에 따라 무단 변속을 행하는 변속수단과; 상기 변속수단으로부터 입력되는 회전동력을 종감속시켜 출력하는 종감속수단을 포함하여 이루어지는 차량용 무단 변속기를 특징으로 한다.

[실시예]

이하, 본 발명의 바람직한 일 실시예를 첨부한 도면에 의하여 더욱 상세히 설명한다.

제1도는 본 발명에 따른 제1실시예의 구성도로, 엔진(2)으로부터의 회전동력은 출력축(4)을 통해 출력이 되는데, 이때 출력축(4)상에는 토오크 변환에 따른 비틀림 진동을 흡수하여 주는 토셔널 댐퍼(6)가 장착된다.

그리고 토셔널 댐퍼(6)측과 직결되는 입력축(8)상에 오일펌프(10)를 구동시키기 위한 펌핑수단(12)을 설치하면서 배치되는 전, 후진 제어수단(14)은 더블 피니언 유성기어 셋트가 적용되는데, 이의 제1, 2 피니언 기어(16)(18)가 유성 캐리어(20)로 입력축(8)과 직결되며, 링기어(22)는 제1마찰부재(24)를 개재시켜 반력요소로 작용할 수 있도록 한다.

상기 입력축(8)과 연결되어 입력요소로 작용하는 제1, 2피니언 기어(16)(18)는 유성캐리어(20)와 연결 설치된 제2마찰부재(26)의 제어에 의해 변속수단(28)에 동력을 전달한다.

상기한 제1, 2피니언 기어(16)(18)를 통해 전동되는 선기어(30)는 제1동력 전달부재(32)에 의해 변속수단(28)의 구동풀리(34)를 전동하도록 한다.

이때 입력축(8)에는 토셔널 댐퍼(6)와, 유성 캐리어(20) 사이에는 펌핑수단(12)을 설치하고 있어 오일펌프(10)의 구동이 체인(36)을 통한 동력에 의해 스프로켓(38)을 회전시킴으로서 이루어지게 한다.

상기한 제2마찰부재(26)는 클러치 수단으로 통상의 다판 클러치가 사용될 수 있으며, 제1마찰부재(24)는 브레이크 수단으로 통상의 밴드 브레이크가 사용될 수 있다.

그리고 상기한 변속수단(28)은 유성 캐리어(20)와이 사이에 설치된 제2마찰부재(26)의 제어에 의해 외경 가변이 이루어지는 구동풀리(40)와, 상기 구동풀리(40)를 통하여 입력요소로 작용하여 외경 가변이 상기 구동풀리(40)로부터 벨트(42)로 전동하는 종동풀리(44)를 포함하여 이루어진다.

그리고 상기한 구동풀리(40)는 종동풀리(44)와 벨트(42)로 연결되어 동력을 전달하게 되며, 그의 외경이 가변되면서 변속작용을 행할 수 있게 되는데, 제2도는 그것을 가능하게 하는 일 실시예의 구성을 보여주고 있다.

즉, 구동풀리(40)는 고정측 풀리(46)와 가변측 풀리(48)로 이루어지는데, 고정측 풀리(46)는 제1동력 전달부재(32)와 일체로 형성되어 있으며, 가변측 풀리(48)는 이 제1동력전달부재(32)상에서 좌우 이동할 수 있는 상태로 결합되고 있다.

상기 가변측 풀리(48)측에는 케이싱부재(50)가 설치되어 이들 사이에 유압쳄버(52)를 형성하고 있으며, 이 유압쳄버(52)는 제1동력 전달부재(32)에 형성된 유로(54)를 통하여 엔진의 구동력에 의해 생성되는 압력 유체가 공급될 수 있도록 되어 있다.

그리고 종동풀리(44)는 상기와 마찬가지로 고정측 풀리(56)와 가변측 풀리(58)로 이루어지되, 상기 고정측 풀리(56)가 제2동력 전달부재(60)상에서 좌, 우 이동할 수 있도록 결합되고, 이의 가변측 풀리(58)에는 케이싱부재(62)가 개재되어 유압쳄버(64)를 형성하고 있으며, 상기 유압쳄버(64)에는 제2동력 전달부재(60)에 형성된 유로(66)를 통하여 엔진의 구동력에 의해 생성되는 압력유체가 공급될 수 있도록 되어 있다.

물론 상기 구동 및 종동풀리(40)(44)의 구성은 상기 구성에 한정되는 것은 아니고 이의 구성으로부터 용이하게 발명할 수 있는 모두를 포함한다.

상기한 제2동력 전달부재(60)로 연결되는 출력기어(68)는 감속기어(70)와 결합하여 전동이 이루어지면서 구동축(72)(74)에 설치된 공지의 차동장치(76)와 연결되는 종감속수단(77)을 이룬다.

상기한 차동장치(76)는 케이스 내부 좌, 우측에 배치되어 양단으로 구동축(72)(74)에 장착되는 한쌍의 사이드 기어(78)(80)와, 상기 사이드 기어(78)(80)의, 전, 후측 사이에 치합되는 한쌍의 피니언(82)(84)으로 이루어진다.

이와 같이 이루어지는 본 발명의 무단 변속기는 운전자가 미도시한 셀렉터 레버를 주행 D레인지로 선택하게 되면, 제1마찰부재(24)를 작동 제어한다.

그러면 입력축(8)의 동력이 제1, 2피니언기어(16)(18)를 통해 입력됨으로서 더블 피니언 유성기어셋트가 직결되어 유성 캐리어(20)와, 제1동력 전달부재(32)를 통해 정회전 동력을 변속수단(28)에 출력시키게 된다.

이와 같이 정, 역회전 제어수단(14)으로부터 동력이 출력되면 구동풀리(40)와 종동풀리(44)를 통해 출력기어(68)로 입력이 이루어진다.

이때 출력기어(68)로 입력되는 회전속도 변화는 구동 및 종동풀리(40)(44)의 외경 변화에 따라 증감되는데, 이의 변화 조건은, 첫째, 구동풀리(40)와 종동풀리(44)의 외경이 동일할 때와, 둘째 구동풀리(40)의 외경이 종동풀리(44)의 직경 보다 큰 경우와, 셋째 구동풀리(40)의 직경이 종동풀리(44)의 직경보다 작은 경우로 나누어 생각할 수 있다.

상기한 첫째 조건으로 구동 및 종동폴리(40)(44)의 외경이 동일한 경우에는 1 : 1의 변속비를 갖게 된다.

그리고 둘째로 구동풀리(40)의 외경이 종동풀리(44)의 직경보다 큰 경우에는 구동풀리(40)의 회전수 보다 종동풀리(44)의 회전수가 커지기 때문에 증속이 이루어지게 되며, 셋째 구동풀리(40)의 외경이 종동풀리(44)의 직경보다 작아지는 경우에는 구동풀리(40)의 회전수가 종동풀리(44)의 회전수보다 작아지기 때문에 감속이 이루어지게 되는 것이다.

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

상기한 구동풀리(40)와 종동풀리(44)의 외경변화는 유압쳄버(52)(64)로 공급되는 유압에 따라 결정되는데, 이러한 유압제어는 통상적으로 무단 변속 차량에서 사용하고 있는 유압 제어시스템을 사용하는 것으로 가능하게 되므로 그의 상세한 설명은 생략한다.

또한, 상기와 같은 작용으로 선기어(30)의 회전수 변화에 따라 전, 후진 제어수단(14)에 변속이 이루어진후에는 종감속수단(77)를 통해 감속되어 차동장치(76)로 전달함으로써, 전진 주행이 이루어지게 되는 것이다.

그리고 셀렉터 레버가 후진 R 레인지로 선택하면, 제1마찰부재(24)의 작동은 해제되고, 제2마찰부재(26)를 제어하면 전, 후진 제어수단(14)의 제1, 2피니언 기어(16)(18)가 입력요소가 되고, 링기어(22)가 반력요소로 작용하지 않게 됨으로서, 유성캐리어(20)가 회전하면서 구동풀리(40)를 구동시키게 된다.

그러면 이의 회전동력은 변속수단(28)과 종감속수단(77)을 통해 후진 주행이 가능하도록 하게 되는 것이다.

상기와 같은 작동이 이루어지면서 변속이 이루어지는 경우에는 선기어(30)의 회전수 변환이 크지 않더라도 변속이 큰 폭으로 이루어지게 되는바, 구동 및 종동풀리(40)(44)의 외경변화를 작게 할 수 있다.

이에 따라 풀리의 외경변화를 작게하여 벨트의 이동량을 줄임으로써, 벨트의 수명을 연장시킬 수 있으면서, 연비향상 및 차량성능 향상 등이 고유기술을 확보할 수 있는 발명이다.

또, 입력축상에 체인으로 연결되는 오일펌프를 분리하여 설치하므로서 라인의 고압 유지가 용이하여 다수의 부품배치 등에 따른 설계의 자유도가 고양되는 발명이다.

Claims (3)

1. 엔진의 출력축상에 토오크 변동에 따른 출력축의 비틀림 진동을 흡수하는 토셔널댐퍼와; 상기 토셔널 댐퍼에 직결되는 입력축에 설치되어 오일의 펌핑이 이루어지게 한 펌핑수단과; 상기 토셔널 댐퍼에 직결되는 입력축에 연결되어 차량의 전, 후진 방향을 결정하여 이의 회전동력을 출력하는 전, 후진 제어수단과; 상기 전, 후진 제어수단으로부터 출력되는 회전동력을 기어전동과 벨트전동으로 전달받아 양측으로부터 입력되는 회전수에 따라 무단변속를 행하는 변속수단과; 상기 변속수단으로부터 입력되는 회전동력을 종감속시켜 출력하는 종감속수단을 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 차량용 무단변속기.
2. 제1항에 있어서, 전, 후진 제어수단은 더블 피니언 유성기어 세트가 적용되는데, 이의 제1, 2피니언 기어가 유성캐리어로 입력축과 직결되며, 링기어가 반력요소로 작용하도록 한 제1마찰부재와, 상기 제1, 2피니언 기어를 통해 전동되는 선기어와 일체이면서 동력을 전동하여 구동풀리를 회전시키는 제1동력전달부재와, 이 제1동력전달부재와 유성 캐리어사이에 설치되어 변속수단에 전동되는 동력을 단속하게 설치된 제2마찰부재를 포함하여 이루어지는 차량용 무단 변속기.
3. 제1항에 있어서, 펌핑수단은 입력축에 토셔널댐퍼와, 유성캐리어 사이에 연결된 체인에 의해 전동되는 동력에 의해 스프로켓을 회전시켜 구동하게 설치된 오일펌프를 포함하여 이루어지는 차량용 무단 변속기.