KR0183249B1 - 차량용 무단 변속장치 - Google Patents

Abstract

토오크 컨버터에 장착되어 있는 엔진 시동용 링기어를 이용하여 오일펌프를 구동하고, 이를 무단 변속된 동력과 합류시킴으로써, 무단 변속부에 걸리는 하중을 감소시켜 내구성을 향상시킬 수 있도록 한 차량용 무단 변속장치를 제공할 목적으로; 엔진으로부터 동력을 전달받아 토오크 변환시키는 토오크 컨버터와; 상기 토오크 컨버터의 출력측단에 직결되어 동력을 전달받고, 또한, 상기 토오크 컨버터의 외주연에 장착되는 링기어로부터 기어전동으로 동력을 전달받을 수 있도록 배치되어 상호 평형상태를 유지하는 제1,2 축과; 상기 제1, 2축상의 후측부에 각각 배치되는 제1, 2중공부재에 형성되는 구동 및 종동풀리와 이들 풀리를 상호 연결하는 벨트로 이루어지되, 구동풀리에서 선택적으로 제1축의 정, 역회전 동력을 전달받아 무단 변속을 행하는 제1무단 변속기구와; 상기 제1무단 변속기구로부터 입력되는 동력과, 상기 제2축으로부터 입력되는 동력이 합류되면서 무단 변속을 행하는 제2무단 변속기구와; 상기 제2무단 변속기구를 통해 출력되는 동력을 종감속시키는 종감속기구; 를 포함하며, 그리고 상기 제2축의 회전 동력으로 오일펌프를 구동시킬 수 있도록 한 차량용 무단 변속장치를 제공한다.

Description

차량용 무단 변속장치

제1도는 본 발명에 의한 실시예의 구성도.

제2도는 본 발명의 작동 설명을 레버 해석법으로 설명하기 위한 도면이다.

본 발명은 차량용 무단 변속장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 토오크 컨버터에 장착되어 있는 엔진 시동용 링기어를 이용하여 오일펌프를 구동하고, 이를 무단 변속된 동력과 합류시킴으로써, 무단 변속부에 걸리는 하중을 감소시켜 내구성을 향상시킬 수 있도록 한 차량용 무단 변속장치에 관한 것이다.

차량의 변속장치는 엔진의 구동력을 구동륜에 전달하는 기능을 갖고 있는데, 이러한 변속장치에는 운전자의 의지대로 운전자가 직접 변속단을 선택하는 수동 변속장치와, 차량의 주행조건에 따라 자동적으로 변속이 이루어지는 자동변속장치와, 각 변속단 사이에 특정한 변속 영역이 없이 무단으로 연속적인 변속이 이루어지는 무단 변속장치로 대별된다.

상기와 같은 변속장치에 있어서, 본 발명은 유압을 이용하는 자동변속장치의 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.

그러나 종래 무단 변속장치는 구동 및 피동풀리의 직경 변화에 따라 변속비가 결정됨으로써, 그의 무단 변속폭이 극히 작은 범위로 제한된다.

또한, 모든 변속하중이 벨트에 걸리게 됨으로써, 벨트에 가중된 하중이 걸리게 됨으로써, 내구성을 좋지 않게 한다는 문제점을 내포하고 있다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위하여 발명된 것으로서, 본 발명의 목적은 토오크 컨버터에 장착되어 있는 엔진 시동용 링기어를 이용하여 오일펌프를 구동하고, 이를 무단 변속된 동력과 합류시킴으로써, 무단 변속부에 걸리는 하중을 감소시켜 내구성을 향상시킬 수 있도록 한 차량용 무단 변속장치를 제공함에 있다.

이를 실현하기 위하여 본 발명은 엔진으로부터 동력을 전달받아 토오크 변환시키는 토오크 컨버터와; 상기 토오크 컨버터의 출력측단에 직결되어 동력을 전달받고, 또한, 상기 토오크 컨버터의 외주연에 장착되는 링기어로부터 기어전동으로 동력을 전달받을 수 있도록 배치되어 상호 평행상태를 유지하는 제1, 2축과; 상기 제1,2 축상의 후측부에 각각 배치되는 제1, 2중공부재에 형성되는 구동 및 종동풀리와 이들 풀리를 상호 연결하는 벨트로 이루어지되, 구동풀리에서 선택적으로 제1축의 정, 역회전 동력을 전달받아 무단 변속을 행하는 제1무단 변속기구와; 상기 제1무단 변속기구로부터 입력되는 동력과, 상기 제2축으로부터 입력되는 동력이 합류되면서 무단 변속을 행하는 제2무단변속기구와; 상기 제2무단 변속기구를 통해 출력되는 동력을 종감속시키는 종감속기구;를 포함하며, 그리고 상기 제2축의 회전 동력으로 오일펌프를 구동시킬 수 있도록 한 차량용 무단 변속장치를 제공한다.

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

제1도는 본 발명에 의한 실시예의 구성도로서, 엔진(2)로부터 동력을 전달받는 토오크 컨버터(4)는 엔진(2)의 크랭크축에 직결되어 회전하는 펌프임펠러(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 펌프 임펠러(6)의 회전력과의 사이에 차이가 생겨 토오크 변환이 이루어지게 되는 것이다.

그리고 상기 토오크 컨버터(4)의 외주연에는 링기어(12)가 배치되어 이에 시동모터(14)의 피니언(16)이 치합되어, 이 시동모터(14)의 구동력으로 엔진(2)의 초기 시동이 이루어지게 된다.

또한, 상기 토오크 컨버터94)의 터어빈 런너(10)에 직결되는 제1축(18)과, 상기 링기어(12)에 기어전동되는 제2축(20)상에는 제1무단 변속기구(22)가 배치된다.

상기 제1무단 변속기구(22)는 제1축(18)상에 배치되는 구동풀리(24)와, 제2축(26)상에 배치되는 종동풀리(26)로 이루어지며, 이의 양 풀리(24)(26)는 벨트(28)로 연결이 이루어지게 된다.

상기에서 양 풀리(24)(26)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.

그리고 상기 양 풀리(24)(26)를 배치함에 있어서는, 제1, 2축(18)(20)과 회전 간섭이 발생되지 않도록 그 외주연에 중첩 배치되는 제1, 2중공부재(30)(32)상에 배치되는데, 상기 구동풀리(24)를 지지하는 제1중공부재(30)는 그의 후측단이 전진용 클러치(34)를 개재시켜 제1축(18)과 연결되며, 전측단은 후진용 클러치(36)와 후진 입력기구(38)를 통해 제1축(18)과 연결된다.

상기에서 후진 입력기구(38)는 제1축(18)상에 배치되는 구동기어(40)와 이 구동기어(40)의 회전 동력을 전달받아 아이들링 기어(44)를 통해 상기 후진용 클러치(36)과 연결된 후진 입력기어(46)로 전달하는 트랜스퍼 샤프트(48)를 포함하여 이루어진다.

물론 상기 트랜스퍼 샤프트(48)의 양단부에는 상기 구동기어(40)와 아이들링 기어(44)에 치합되는 기어(50)(52)가 형성됨은 물론이다.

이에 따라 전진 주행을 할 때에는 전진용 클러치(34)가 작동 제어되어 구동풀리(24)를 정방향으로 회전시키게 되며, 후진 주행시에는 후진용 클러치(34)가 작동 제어되어 구동풀리(24)를 역방향으로 회전시키게 되는 것이다.

그리고 상기 종동풀리(32)를 지지하고 있는 제2중공부재(32)의 후단부에는 제2무단 변속기구(54)가 배치되는데, 이의 제2무단 변속기구(54)는 싱글 피니언 유성기어셋트로 이루어지게 된다.

즉, 선기어(56)는 제2축(20)단에 일체로 형성되고, 이의 외주측에 동간격으로 치합되는 피니언(58)을 지지하는 유성 캐리어(60)는 상기 제2중공부재(32)와 연결되어 종동풀리(36)의 회전 동력을 제2무단 변속기구(54)에 입력시키게 된다.

또한, 상기 피니언(58)의 외측으로 결합되는 링기어(62)는 출력요소로서, 차동장치를 포함하는 종감속 기구(64)와 연결된다.

상기와 같이 이루어지는 제2무단 변속기구(54)는 제1무단 변속기구(22)로부터 무단 변속되어 입력되는 회전동력과, 제2축(20)으로 입력되는 회전 동력이 합류되면서 2차로 무단 변속을 행하는 것으로서, 전, 후진 모든 과정에서 2개소로 입력이 이루어지는데, 먼저 전진 주행시에는 제1축(18)과 제2축(20)의 회전방향과 상호 반대방향으로 입력되면서 전진 무단 변속이 이루어지게 되며, 후진시에는 상호 동일방향으로 입력되면서 후진 무단 변속이 이루어지게 된다.

이러한 작동을 제2도를 보면서 설명하면, 레버(L)상의 제1노드(N1)가 선기어(56), 제2노드(N2)가 유성 캐리어(60), 제3노드(N3)가 링기어(62)로 설정되며, 이의 상태에서 전진 주행시에는 선기어(56)(N1)를 통해 역방향 입력이 이루어지고, 유성 캐리어(60)를 통해 정방향 입력이 이루어지게 되는데, 이때 상기 입력속도선(T1)(T2)을 상호 연결하는 선(L1)과 제3노드(N3)를 가장 가깝게 연결하는 선(D)이 전진 출력 속도선이 된다.

따라서 유성 캐리어(60)를 통해 입력되는 회전속도에 따라 무단 변속의 폭이 결정되므로 제1무단 변속기구(22)에서 차량의 주행 여건에 알맞는 변속을 행하면 자동적으로 제2무단 변속이 이루어지게 되는 것이다.

그리고 상기와는 반대로 후진시에는 유성 캐리어(60)로 입력되는 회전동력의 회전방향이 선기어(56)와 동일방향으로 이루어지게 되는 바, 유성기어셋트가 직결되는 바, 이들을 상호 연결하는 선(L2)과 제3노드(N3)를 가장 가깝게 연결하는 선(R)이 후진 출력 속도선이 된다.

상기와 같이 제2무단 변속기구(54)를 통해 변속되어 출력되는 회전동력을 최종적으로 감속시키는 상기 종감속 기구(64)는 상기 제2무단 변속기구(54)의 출력측단에 배치되는 기어(66)와, 이의 기어(66)에 치합되는 링기어(68)로 이루어져 종감속을 행하게 되며, 이에 감속된 동력은 차동장치(70)를 통해 구동륜(72)을 구동시키게 된다.

그리고 상기 제2축(20)은 오일펌프(74)가 배치되어 상기 토오크 컨버터 및 클러치(34)(36)와, 구동 및 종동풀리(24)(26)를 작동시키는 유압을 공급하게 된다.

이상에서와 같이, 본 발명은 토오크 컨버터에 장착되어 있는 엔진 시동용 링기어를 이용하여 오일펌프를 구동하고, 이를 다시 1차로 무단 변속된 동력과 합류시켜 2차로 무단 변속이 이루어지도록 함으로써, 제1무단 변속부의 벨트에 걸리는 하중을 감소시켜 내구성을 향상시킬 수 있는 잇점이 있다.

Claims (1)

1. 엔진으로부터 동력을 전달받아 토오크 변환시키는 토오크 컨버터와; 상기 토오크 컨버터의 출력측에 직결되어 동력을 전달받고, 또한 상기 토오크 컨버터의 외주연에 장착되는 링기어로부터 기어전동으로 동력을 전달받을 수 있도록 배치되어 상호 평행 상태를 유지하는 제1, 2축과; 상기 제1, 2축의 후측부에 각각 배치되는 제1, 2중공부재에 형성되는 구동 및 종동풀리와 이들 풀리를 상호 연결하는 벨트로 이루어지되, 구동풀리에서 선택적으로 제1축의 정, 역회전 동력을 전달받아 무단 변속을 행하는 제1무단 변속기구와; 상기 제1무단 변속기구로부터 입력되는 동력과, 상기 제2축으로부터 입력되는 동력이 합류되면서 무단 변속을 행하는 제2무단 변속기구와; 상기 제2무단 변속기구를 통하여 출력되는 동력을 종감속시키는 종감속기구;를 포함하며, 그리고 상기 제2축의 회전 동력으로 오일펌프를 구동시킬 수 있도록 구성하며, 상기 제1무단 변속기구의 구동 및 종동풀리는 제1, 2축과 회전 간섭이 발생하지 않도록 그 외주연에 중첩 배치되는 제1, 2중공부재 상에 배치하되, 상기 제1중공부재는 그의 후측단이 전진용 클러치를 개재시켜 제1축과 연결되며, 전측단이 후진용 클러치와 후진 입력 기구를 통해 제1축과 연결되고, 상기 후진 입력기구는 제1축상에 배치되는 구동기어와 이 구동기어의 회전 동력을 전달받아 아이들링 기어를 통해 상기 후진용 클러치와 연결된 후진 입력기어로 전달하는 트랜스퍼 샤프트를 포함하며, 상기 제2무단 변속기구는 싱글 피니언 유성기어셋트로 형성하되, 선기어는 제2축단에 일체로 형성되고, 이의 외주측에 등간격으로 치합되는 피니언을 지지하는 유성 캐리어는 상기 제2중공부재와 연결되며, 상기 피니언의 외측으로 결합되는 링기어는 출력요소로서 작동하도록 형성됨을 특징으로 하는 차량용 무단 변속기구.