KR0183222B1

KR0183222B1 - Infinite variable-speed drive

Info

Publication number: KR0183222B1
Application number: KR1019960036731A
Authority: KR
Inventors: 박동훈
Original assignee: 박병재; 현대자동차주식회사
Priority date: 1996-08-30
Filing date: 1996-08-30
Publication date: 1999-04-01
Also published as: KR19980016980A

Abstract

토오크 컨버터에 장착되어 있는 엔진 시동용 링기어를 이용하여 오일펌프를 구동하고, 이를 제2입력으로 하여 무단 변속부에 전달하여 무단 변속이 이루어지게 함으로써, 변속폭을 매우 크게 함은 물론 전장은 짧게 하고, 오일펌프의 설치공간 확보가 용이하도록 한 차량용 무단 변속장치를 제공할 목적으로; 엔진으로부터 동력을 전달받아 토오크 변환시키는 토오크 컨버터와; 상기 토오크 컨버터의 외주연에 장착되는 링기어로부터 기어전동으로 동력을 전달받을 수 있도록 배치되어 오일펌프를 구동시키는 제1축상에 배치되어 운전자의 의지에 따라 전,후진을 제어하는 전,후진 제어수단과; 상기 토오크 컨버터의 출력측단에 직결되는 제2축의 후측에 회전 간섭됨이 없이 배치되어 선택적으로 2개소에서 동력을 전달받는 구동풀리와 상기 제2축과 소정의 간격을 두고 배치되는 제3축상에 배치되는 종동풀리가 상호 벨트로 연결되어 이들 풀리의 직경변화로 무단 변속이 이루어지는 무단 변속수단과; 상기 전,후진 제어수단과, 무단 변속수단에 배치되어 동력을 단속하는 다수의 클러치 수단과; 상기 전,후진 제어수단에 적용되어 어느 한 효소가 반력요소로 작용할 수 있도록 하는 브레이크 수단과; 를 포함하여 이루어지는 차량용 무단 변속장치를 제공한다.The oil pump is driven using a ring gear for starting the engine mounted on the torque converter and is transmitted as a second input to the continuously-variable transmission portion to perform the continuously-variable shifting, To provide a vehicle continuously variable transmission capable of easily securing a space for installing an oil pump; A torque converter that receives power from the engine and converts the torque into torque; A forward / backward control means for controlling the forward and backward movement of the vehicle by being disposed on a first axis which is arranged to receive power from the ring gear mounted on the outer periphery of the torque converter to drive the oil pump, and; A drive pulley disposed on a rear side of a second shaft directly connected to an output side end of the torque converter, the drive pulley selectively receiving power at two places, and a third shaft disposed at a predetermined distance from the second shaft Continuously-variable shifting means connected to the driven pulleys by means of mutual belts to change the diameter of the pulleys; Rearward control means, a plurality of clutch means disposed in the continuously-variable transmission means for interrupting power; A brake means applied to the forward and backward control means so that an enzyme acts as a reaction force element; The present invention provides a vehicular stepless speed change device comprising:

Description

Continuously variable transmission for vehicles

제1도는 본 발명에 의한 실시예의 구성도.FIG. 1 is a configuration diagram of an embodiment according to the present invention. FIG.

제2도는 본 발명에 적용되는 마찰요소의 작동상태도이다.2 is an operating state diagram of a friction element applied to the present invention.

본 발명은 차량용 무단 변속장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 토오크 컨버터에 장착되어 있는 엔진 시동용 링기어를 이용하여 오일펌프를 구동하고, 이를 제2입력으로 하여 무단 변속부에 전달하여 무단 변속이 이루어지게 함으로써, 전장을 짧게 하고, 오일펌프의 설치공간 확보가 용이하도록 한 차량용 무단 변속장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a continuously variable transmission for a vehicle, and more particularly, to a continuously variable transmission for a vehicle which drives an oil pump using an engine starting ring gear mounted on a torque converter, The present invention relates to a vehicular continuously variable transmission apparatus capable of shortening the total length and securing an installation space for an oil pump.

차량의 변속장치는 엔진의 구동력을 구동륜에 전달하는 기능을 갖고 있는데, 이러한 변속장치에는 운전자의 의지대로 운전자가 직접 변속단을 선택하는 수동 변속장치와, 차량 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 device in which the driver directly selects the transmission stage at the driver's request, and an automatic transmission And a step-variable shifting device in which continuously variable shifting is performed without any specific shifting region between the respective speed change stages.

상기와 같은 변속장치에 있어서, 본 발명은 유압을 이용하는 자동 변속장치의 단점을 보완하여 연비 및 동력 전달성능, 그리고 중량면에서 큰 장점을 갖는 무단 변속장치에 관계하며, 이의 무단 변속장치는 입력축과 출력축에 장착되는 풀리의 직경변위를 이용하는 방식이 주로 사용되고 있다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to a continuously variable transmission having an advantage in terms of fuel consumption, power transmission performance, and weight by complementing the disadvantage of an automatic transmission using hydraulic pressure, A method of using the displacement of the diameter of the pulley mounted on the output shaft is mainly used.

그러나 종래의 무단 변속장치는 단순히 구동 및 피동풀리의 직경 변화에 따라 변속비가 결정됨으로써, 그의 무단 변속폭이 극히 작은 범위로 제한된다.However, in the conventional continuously variable transmission, the speed ratio is simply determined by the change in diameter of the driven and driven pulleys, so that the range of the continuously variable transmission is limited to a very small range.

그리고 오일펌프의 설치공간을 확보하는데 많은 어려움이 있음은 물론 변속기의 전장이 길어져 탑재성이 떨어진다는 문제점을 내포하고 있다.In addition, there are many difficulties in securing the installation space of the oil pump, and the problem that the overall length of the transmission becomes long and the mounting property is deteriorated.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위하여 발명된 것으로서, 본 발명의 목적은 토오크 컨버터에 장착되어 있는 엔진 시동용 링기어를 이용하여 오일펌프를 구동하고, 이를 제2입력으로 하여 무단 변속부에 전달하여 무단 변속이 이루어지게 함으로써, 변속폭을 매우 크게 함은 물론 전장을 짧게 하고, 오일펌프의 설치공간 확보가 용이하도록 한 차량용 무단 변속장치를 제공함에 있다.SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention has been made in order to solve the above problems, and it is an object of the present invention to provide a torque converter that drives an oil pump using an engine starting ring gear, To thereby achieve a continuously variable transmission. In addition, the present invention provides a vehicular continuously variable transmission in which the transmission width is made very large and the total length is shortened and the installation space of the oil pump is easily secured.

이를 실현하기 위하여 본 발명은 엔진으로부터 동력을 전달받아 토오크 변환시키는 토오크 컨버터와; 상기 토오크 컨버터의 외주연에 장착되는 링기어로부터 기어전동으로 동력을 전달받을 수 있도록 배치되어 오일펌프를 구동시키는 제1축상에 배치되어 운전자의 의지에 따라 전,후진을 제어하는 전,후진 제어수단과; 상기 토오크 컨버터의 출력측단과 직결되는 제2축의 후측에 회전 간섭됨이 없이 배치되어 선택적으로 2개소에서 동력을 전달받는 구동풀리와 상기 제2축과 소정의 간격을 두고 배치되는 제3축상에 배치되는 종동풀리가 상호 벨트로 연결되어 이들 풀리의 직경변화로 무단 변속이 이루어지는 무단 변속수단과; 상기 전,후진 제어수단과, 무단 변속수단에 배치되어 동력을 단속하는 다수의 클러치 수단과; 상기 전,후진 제어수단에 적용되어 어느 한 요소가 반력요소로 작용할 수 있도록 하는 브레이크 수단과; 를 포함하여 이루어지는 차량용 무단 변속장치를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a torque converter comprising: a torque converter that receives torque from an engine and converts torque; A forward / backward control means for controlling the forward and backward movement of the vehicle by being disposed on a first axis which is arranged to receive power from the ring gear mounted on the outer periphery of the torque converter to drive the oil pump, and; A driving pulley disposed on the rear side of the second shaft directly connected to the output side of the torque converter without being interfered with rotation and selectively receiving power at two points and a third shaft disposed at a predetermined distance from the second shaft Continuously-variable shifting means in which the driven pulleys are connected to each other by a belt so as to effect a continuously variable shifting by a change in diameter of the pulleys; Rearward control means, a plurality of clutch means disposed in the continuously-variable transmission means for interrupting power; A brake means applied to the forward and backward control means so that an element acts as a reaction force element; The present invention provides a vehicular stepless speed change device comprising:

이하, 상기의 목적을 구체적으로 실현할 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

제1도는 본 발명에 의한 실시예의 구성도로서, 엔진(2)으로부터 동력을 전달받는 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.FIG. 1 is a block diagram of an embodiment of the present invention. The torque converter 4 receiving power from the engine 2 includes a pump impeller 6 rotating directly on the crankshaft of the engine 2; A turbine runner 8 opposed to the pump impeller 6 and rotated together by the oil to be jetted; And a stator 10 disposed between the pump impeller 6 and the turbine runner 8 to change the flow of the oil to increase the rotational force of the pump impeller 6.

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.Accordingly, when the engine rotates, the oil filled in the torque converter 4 is spouted from the pump impeller 6 and supplied to the turbine runner 8 to drive the turbine runner 8 and then flow into the stator 10 .

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 펌프 임펠러(6)의 회전력과의 사이에 차이가 생겨 토오크 변환이 이루어지게 되는 것이다.The oil introduced into the stator 10 changes its direction and then flows into the pump impeller 6 repeatedly. At this time, the turbine runner (stator) 8 and the rotational force of the pump impeller 6, so that torque conversion is performed.

그리고 상기 토오크 컨버터(4)의 외주면에는 링기어(12)가 배치되어 이에 시동모터(14)의 피니언(16)이 치합되며, 이 시동모터(14)의 구동력으로 엔진(2)의 초기 시동이 이루어지게 된다.A ring gear 12 is disposed on the outer circumferential surface of the torque converter 4 so that the pinion 16 of the starter motor 14 is engaged with the pinion 16 of the starter motor 14. The initial driving of the engine 2 is started by the driving force of the starter motor 14 .

또한, 상기 토오크 컨버터(4)의 상기 링기어(12)에 기어 전동되는 제1축(18)상에는 오일펌프(20)가 배치되어 구동되며, 그의 후단에는 전,후진 제어수단(22)이 배치된다.An oil pump 20 is disposed and driven on a first shaft 18 that is gear-driven to the ring gear 12 of the torque converter 4, and a forward / reverse control means 22 is disposed at the rear end thereof do.

상기 전,후진 제어수단(22)은 싱글 피니언 유성기어 셋트로 이루어지며, 이의 선기어(24)가 제1축(18)과 일체로 연결되고, 유성캐리어(26)는 상기 제1축(18)과 변속기 하우징(28)에 가변적으로 연결이 이루어져 그의 연결 조건에 따라 링기어(30)를 통해 정, 역회전의 회전동력을 출력시키게 된다.The forward and reverse control means 22 comprises a single pinion planetary gear set whose sun gear 24 is integrally connected to the first shaft 18 and the planet carrier 26 is connected to the first shaft 18, And the transmission housing 28 are connected to each other to output forward and reverse rotation power through the ring gear 30 according to the connection conditions.

그리고 상기 토오크 컨버터(4)의 터어빈 런너(8)에 직결되는 제2축(32), 이의 제2축(32)과 소정의 간격을 두고 평행하게 배치되는 제3축(34)상에 무단 변속수단(36)이 배치된다.A second shaft 32 directly connected to the turbine runner 8 of the torque converter 4 and a third shaft 34 disposed parallel to the second shaft 32 at a predetermined interval, Means 36 are disposed.

상기 무단 변속수단(36)은 제2축(22)상에 회전 간섭없이 배치되어 선택적으로 제2축(22) 또는 전,후진 제어수단(22)으로부터 동력을 전달받는 구동풀리(38)와, 제3축(34)에 배치되어 상기 구동풀리(38)와 벨트(40) 연결되는 종동풀리(42)로 이루어진다.The continuously-variable shifting means 36 includes a drive pulley 38 disposed on the second shaft 22 without rotation intervention and selectively receiving power from the second shaft 22 or the forward / backward control means 22, And a driven pulley 42 disposed on the third shaft 34 and connected to the drive pulley 38 and the belt 40.

상기에서 양 풀리(38)(40)는 각각 고정풀리와 가변풀리로 이루어져 상기 가변풀리가 유압에 의하여 상호 보완적으로 좌우 이동되면서 그의 외경을 가변시킴으로써, 무단 변속이 이루어지는 것으로 그 구성과 작동은 공지이므로 상세한 설명은 생략한다.In this case, both the pulleys 38 and 40 are composed of a fixed pulley and a variable pulley, respectively, so that the variable pulley is shifted left and right by complementary hydraulic pressure, thereby varying the outer diameter of the variable pulley, The detailed description is omitted.

상기 전,후진 제어수단(22)과 무단 변속수단(36)에 적용되는 클러치 수단으로는 전,후진 제어수단(22)에 있어서, 제1축(18)과 유성 캐리어(26)를 선택적으로 연결하여 주는 제1클러치(C1)와, 상기 제2축(32)상에 회전 간섭됨이 없이 배치되어 상기 전,후진 제어수단(22)의 링기어(30)와 치합되는 기어(44)와 구동풀리(38) 사이에 배치되는 제2클러치(C2)와, 상기 제2축(32)과 구동풀리(38) 사이에 배치되는 제3클러치(C3)로 이루어진다.The clutch means applied to the forward and backward control means 22 and the continuously-variable transmission means 36 is such that the forward and reverse control means 22 selectively connects the first shaft 18 and the planetary carrier 26 A gear (44) disposed on the second shaft (32) so as to be engaged with the ring gear (30) of the forward / reverse control means (22) A second clutch C2 disposed between the pulleys 38 and a third clutch C3 disposed between the second shaft 32 and the drive pulley 38. [

또한, 브레이크 수단으로는 전,후진 제어수단(22)의 유성 캐리어(26)를 선택적으로 변속기 하우징(28)에 연결하여 줌으로써, 유성 캐리어(26)가 선택적으로 반력요소로 작용할 수 있도록 하는 브레이크(B)로 이루어진다.The braking means may be a braking means for selectively connecting the planetary carrier 26 of the forward and reverse control means 22 to the transmission housing 28 so that the planetary carrier 26 can selectively act as a reaction force element B).

그리고 상기 무단 변속수단(36)으로부터 출력되는 회전동력은 종감속수단(46)으로 전달되는데, 이의 회전 동력은 제3축(34)의 출력기어(48)와, 이에 치합되는 링기어(50)의 기어 잇수 차에 의하여 감속이 이루어지게 되며, 이에 감속된 동력은 차동기구(52)를 통해 양 구동륜(54)(56)에 걸리는 부하에 따라 분배가 이루어지게 된다.The rotational power output from the continuously-variable transmitting means 36 is transmitted to the longitudinal decelerating means 46. The rotational power of the rotational gearing is transmitted to the output gear 48 of the third shaft 34 and the ring gear 50 meshing therewith, And the decelerated power is distributed according to the load applied to the two drive wheels 54 and 56 through the differential mechanism 52.

이와 같이 이루어지는 본 발명의 작용효과를 설명하면, 먼저 D 레인지 1속에서는 제2도에서와 같이, 제1, 2클러치(C1)(C2)가 작동 제어된다.First, in the D range 1, the first and second clutches C1 and C2 are actuated as in the second figure.

그러면 엔진(2)의 회전 동력은 토오크 컨버터(4)의 링기어(12)와 제1축(18)을 통해 전,후진 제어수단(22)의 선기어(24) 입력 되는데, 이때 제1클러치(C1)이 작동되는 바, 전,후진 제어수단(22)을 형성하는 싱글 피니언 유성기어셋트가 록깅되면서 직결의 상태가 되어 기어(44)를 구동시키게 된다.The rotational power of the engine 2 is input to the sun gear 24 of the forward and reverse control means 22 through the ring gear 12 and the first shaft 18 of the torque converter 4, The single pinion planetary gear set that forms the forward and reverse control means 22 is in a state of being directly connected while driving the gear 44. [

이에 전달된 회전동력은 제2클러치(C2)의 작동에 의하여 구동풀리(38)로 전달되며, 이의 구동풀리(38)와 종동풀리(42)의 직경변화에 따라 무단변속이 이루어져 종감속 수단(50)으로 출력되어진다.The transmitted rotational power is transmitted to the drive pulley 38 by the operation of the second clutch C2 and the continuously-variable shifting is performed in accordance with the change in the diameter of the drive pulley 38 and the driven pulley 42, 50).

그리고 D레인지 2속에서는 1속에서 작동하고 있던 제1, 2클러치(C1)(C2)를 작동 해제하거나, 제1클러치(C1)만을 작동 해제한 상태에서 제3클러치(C3)를 작동 제어한다.In the D range 2, the first and second clutches C1 and C2 that were operating in the first speed are disengaged, or the third clutch C3 is operated and controlled in a state in which only the first clutch C1 is disengaged.

그러면 제2축(32)의 회전 동력이 구동풀리(38)로 전달되며, 이의 구동풀리(38)와 종동풀리(42)의 직경변화에 따라 무단변속이 이루어져 종감속 수단(50)으로 출력되어진다.Then, the rotational power of the second shaft 32 is transmitted to the drive pulley 38, and the continuously-variable shifting is performed in accordance with the change in the diameter of the drive pulley 38 and the driven pulley 42 and is output to the longitudinal deceleration means 50 Loses.

상기 제2속에서 제2클러치(C2)는 작동되더라도 제1클러치(C1)이 작동되지 않음으로써, 전,후진 제어수단(22)으로부터의 동력전달은 없게 된다.The first clutch C1 is not operated even if the second clutch C2 is operated in the second speed, so that the power transmission from the forward / reverse control means 22 is not performed.

즉, 제1속에서는 토오크 컨버터(4)의 링기어(12)를 통해 입력이 이루어짐으로써, 감속된 상태에서 무단 변속을 행하고, 2속에서는 제1축(18)에 비하여 상대적으로 빠른 속도로 회전하는 제2축(32)의 회전동력이 무단 변속행하게 됨으로써, 변속폭이 종래에 비하여 매우 커지게 된다.That is, in the first speed, the input is made through the ring gear 12 of the torque converter 4, so that the continuously-variable shifting is performed in the decelerated state. In the second speed, The rotational power of the two shafts 32 is subjected to the continuously-variable shifting, so that the shifting width becomes much larger than the conventional one.

그리고 후진을 위하여 셀렉트 레버를 R 레인지로 전환시키면, 트랜스밋션 제어유닛에서는 제2클러치(C2)와 브레이크(B)를 작동 제어한다.Then, when the select lever is switched to the R range for the backward movement, the transmission control unit controls the operation of the second clutch C2 and the brake B.

그러면 전,후진 제어수단(22)의 선기어(24)로 입력되는 회전동력은 유성 캐리어(26)가 브레이크(B)의 작동으로 반력요소로 작동하게 되는 바, 출력요소인 링기어(30)가 역회전함으로써, 구동풀리(38)가 역회전하면서 무단 변속이 이루어지게 되어 후진이 이루어지게 되는 것이다.The rotational power inputted to the sun gear 24 of the forward / reverse control means 22 is acted by the planetary carrier 26 as a reaction force element by the operation of the brake B, so that the ring gear 30 As a result of the reverse rotation, the drive pulley 38 is rotated in the reverse direction, so that the continuously-variable shifting is performed, and the reverse operation is performed.

이상에서와 같이 본 발명에 의하면 토오크 컨버터에 장착되어 있는 엔진 시동용 링기어를 이용하여 오일펌프를 구동하고, 이를 제2입력으로 하여 무단 변속부에 전달하여 무단 변속이 이루어지게 함으로써, 전진 2속의 무단변속이 이루어지게 됨으로써, 그 변속폭을 매우 크게 할 수 있다.As described above, according to the present invention, the oil pump is driven by using the engine starting ring gear mounted on the torque converter, and the oil pump is transmitted to the continuously-variable transmission portion as the second input to perform the continuously- And the continuously variable shifting is performed, whereby the shifting width can be made very large.

그리고 오일펌프의 설치공간이 확보되어 용이하게 장착할 수 있으며, 이에 따른 변속기의 전장을 짧게 할 수 있는 잇점이 있다.Further, the installation space of the oil pump can be ensured and the oil pump can be easily mounted, and accordingly, the overall length of the transmission can be shortened.

Claims

A torque converter that receives power from the engine and converts the torque into torque; And a single pinion planetary gear set disposed on a first axis for driving the oil pump so as to receive power from the ring gear mounted on the outer periphery of the torque converter, And the planetary carrier is connected to the first shaft and the transmission housing in a variable manner and is capable of outputting forward and reverse rotational power through a ring gear according to a condition thereof; A drive pulley selectively receiving the power from the second shaft or the forward and backward control means without being interfered with the rear side of the second shaft directly connected to the output side end of the torque converter, Continuously-variable shifting means comprising a driven pulley to be connected; A first clutch disposed between the first shaft and the planetary carrier, a second clutch disposed between the drive pulley and a gear engaged with the ring gear on the second shaft, and a second clutch disposed between the second shaft and the drive pulley Clutch means comprising a third clutch; And brake means for selectively connecting the planetary carrier to the transmission housing so that the planetary carrier selectively acts as a reaction force element.