KR100245678B1 - 차량용 무단 변속장치 - Google Patents

Abstract

오일펌프를 구동 풀리상에 설치함으로서, 별도의 오일펌프를 장착할 경우와 대비해 부품수가 절감되고, 변속 장치의 차지하는 공간이 줄어들어 그 만큼 변속 장치의 전장이 축소되고, 이로 인하여 차량에 탑재가 용이하고, 또한 오일펌프의 구조를 개선하여 항상 일정량의 오일이 공급될 수 있도록 하기 위하여,

엔진으로 부터 동력을 전달받아 같이 회전하는 입력축(4)과; 상기한 입력축(4)과 출력축(6)사이에 위치하여 입력축(4)의 회전동력을 벨트 전동에 의해 무단 변속작용을 행하는 변속수단(8)과; 상기 변속수단(8)의 일측에 장착되어 변속기 내부의 윤활유압 및 작동 유압을 발생시키는 유압 발생수단과; 변속수단(8)의 출력축(6)과 직결되어 차량의 전, 후진방향을 결정하여 이의 회전동력을 출력하는 정,역회전 제어수단(10)과; 상기 정,역회전 제어수단(10)으로 부터 입력되는 회전동력을 종감속시켜 출력하는 종감속 수단(12)을 포함하여 이루어지는 차량용 무단 변속장치를 제공한다.

Description

차량용 무단 변속장치

본 발명은 차량용 무단 변속장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 무단 변속장치의 오일 펌프 구조를 단순화함으로서, 무단 변속장치의 부품이 감소되고 전장이 축소되어, 차량에 탑재성을 향상시킬 수 있는 차량용 무단 변속장치에 관한 것이다.

일반적으로 차량의 변속 장치는 엔진의 구동력을 구동륜에 전달하는 기능을 갖고 있으며, 이러한 변속 장치에는 운전자의 의지대로 변속단을 직접 선택하는 수동 변속장치와, 차량의 주행조건에 따라 자동적으로 변속이 이루어지는 자동 변속 장치 그리고 각 변속단 사이에 특정한 변속영역 없이 무단으로 변속이 이루어지는 무단 변속장치로 대별된다.

상기한 무단 변속장치는 유압을 이용하는 자동 변속장치의 단점을 보완하여 연비 및 동력성능 그리고 중량면에서 큰 장점을 가지고 있으며, 벨트로 연결되는 풀리를 입력축과 출력축에 각각 장착하고, 이 풀리의 외경을 상대적으로 변환시키는 방식이 주로 사용된다.

이러한 무단 변속장치는 엔진의 출력축과 연결되어 같이 회전하는 입력축상에 변속 장치의 유압을 발생시키는 오일펌프와, 상기 변속기 입력축상에 장착되는 구동풀리와, 출력축상에 장착되어 상기 구동풀리와 벨트에의해 연결되어 있는 피동풀리등으로 구성되어 있다.

이러한 무단 변속장치는 엔진의 구동축과 연결되어 같이 회전하는 변속기 입력축상에 장착되어 엔진의 시동과 동시에 유압을 발생시키는 오일펌프가 장착되어 있다.

상기한 오일펌프는 변속기의 윤활을 위한 윤활 유압 및 작동유압을 발생시키는 내접형 기어펌프로서, 변속기 입력축과 체인에 의해 연결되어 회전하는 내부기어와 상기 내부기어와 편심되어 기어물림하는 외부기어로 구성되어 내부기어의 회전에 의해 유압을 발생시킨다.

그러나 이와 같은 변속장치는 오일펌프가 변속 장치에 독립적으로 위치하여 오일 펌프와 변속기 입력축간의 연결을 위한 체인을 필요로하고, 오일 펌프를 이루는 부품수가 증가되어 변속 장치의 전장이 커지고, 이로 인하여 차량에 탑재시 많은 공간을 차지하는 문제점이 있다.

따라서 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은 오일펌프를 구동 풀리상에 설치함으로서, 별도의 오일펌프를 장착할 경우와 대비해 부품수가 절감되고, 변속 장치의 차지하는 공간이 줄어들어 그 만큼 변속 장치이 전장이 축소되고, 이로 인하여 차량에 탑재가 용이하고, 또한 오일펌프의 구조를 개선하여 항상 일정량의 오일이 토출되는 차량용 무단 변속장치를 제공하는데 있다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 엔진으로 부터 동력을 전달받아 같이 회전하는 입력축과; 상기한 입력축과 출력축사이에 위치하여 입력축의 회전동력을 벨트 전동에 의해 무단 변속작용을 행하는 변속수단과; 상기 변속수단의 일측에 장착되어 변속기 내부의 윤활유압 및 작동 유압을 발생시키는 유압 발생수단과; 변속 수단의 출력축과 직결되어 차량의 전, 후진방향을 결정하여 이의 회전동력을 출력하는 정,역회전 제어수단과; 상기 정,역회전으로 부터 입력되는 회전동력을 종감속시켜 출력하는 종감속 수단을 포함하여 이루어지는 차량용 무단 변속장치를 제공하는데 있다.

상기한 유압 발생수단은 변속수단의 고정측 풀리상에 형성되어있는 홈인 펌프 장착부와; 상기 펌프 장착부에 삽입 장착되어 고정측 풀리와 같이 회전하여 유압을 발생시키는 오일펌프로 이루어져 있다.

상기한 오일펌프는 상기 펌프장착부에 일정 간격을 유지하면서 삽입되어 일측이 변속기 하우징과 힌지결합되어 있고, 타측으로 탄성부재가 개제되어 있는 펌프 하우징과; 상기한 펌프 하우징의 내측으로 편심되어 회전하고, 외주연으로 다수개의 베인이 장착되어 있고, 입력축상에 고정되어 같이 회전하는 로우터와; 상기한 펌프 하우징과 장착부 사이의 소정의 위치에 상기 펌프 하우징의 위치를 변화시켜 토출되는 오일량을 일정하게 유지하는 유압 유지수단으로 이루어져 있다.

상기한 유압 유지수단은 펌프 하우징의 소정의 위치에 오일이 유입되는 오일유로가 관통형성되어 있고, 이 오일 유로를 통하여 오일이 압입되는 유압챔버가 펌프하우징과 장착부사이에 형성되어 있다.

도 1은 본 발명에 따른 무단 변속장치의 구성도.

도 2는 본 발명에 의한 오일펌프가 장착되어 있는 풀리의 단면도

도 3은 도2 A-A선의 단면도.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 고안에 의한 무단 변속장치의 구성도로서, 엔진(2)으로 부터 구동력을 전달받는 변속기 입력축(4)과, 상기 입력축(4)과 출력축(6) 사이에 연결되어 무단 변속작용을 행하는 변속수단(8)과, 출력축상에 배치되어있는 정,역회전 제어수단(10)과 변속이 행해진 구동력을 구동 바퀴에 전달하는 종감속 수단(12)을 포함하여 이루어진다.

상기한 입력축(4)은 엔진의 크랭크축과 직결되어 엔진(2)의 시동과 동시에 같이 회전하고, 일측으로 변속수단(8)과 연결되어 회전력을 변속 수단(8)에 전달한다.

상기한 변속수단(8)은 입력축(4)상에 장착되어 외경이 가변이 이루어지는 구동 풀리(14)와, 이 구동풀리(14)와 벨트(16)에 의해 연결되어 그의 외경이 가변되어 변속 작용을 행하는 피동풀리(18)을 포함하여 이루어지는데, 도 2는 이러한 변속 수단의 일실시예를 도시하고 있다.

상기한 구동 풀리(14)는 고정측 풀리(20)와 이 고정측 풀리(20)와 대향하게 위치한 가변측 풀리(22)로 구성되며, 이 고정측 풀리(20)와 가변측 풀리(22) 사이에 벨트(16)가 걸려 있다. 상기한 고정측 풀리(20)는 입력축(4)과 일체로 형성되어 있고, 가변측 풀리(22)는 입력축(4)상을 직선 왕복운동을 할 수 있도록 스플라인 결합되어 있다.

상기한 가변측 풀리(22)의 고정측 풀리(20)와 마주보는 측의 반대측으로 케이싱부재(24)가 설치되어 상기 가변측 풀리(22)의 일측과 케이싱부재(24) 사이에는 유압챔버(26)가 형성된다. 이 유압챔버(26)는 입력축(4)에 형성된 유로(28)로 연결되어 엔진의 구동력에 의하여 생성되는 압력유체를 공급받는다.

상기한 압력유체를 발생시키는 유압 발생수단이 상기 구동풀리(14)의 일측에 장착되어 있다.

상기한 유압 발생수단에 의해 발생된 유압이 가변측 풀리(22)의 유압챔버(24)에 압입되면, 가변측 풀리(22)는 입력축(4)상을 직선 왕복운동하면서 벨트(16)를 상하로 이동시켜 벨트(16)의 외경이 가변되면서 변속작용이 행해진다.

또한 상기 구동풀리(14)와 벨트(16)에 의해 연결되어 있는 종동풀리(18)는 구동풀리(14)와 마찬가지로 고정측 풀리(28)와 가변측 풀리(30)로 이루어지되, 고정측 풀리(28)는 출력축(6)과 일체로 형성되어 있다.

또한 가변측 풀리(30)는 상기 출력축(6)상에서 직선왕복운동 가능하게 결합되어 있고, 고정측 풀리(28)와 대향하는 측면의 반대측면으로 케이싱부재(32)가 탄성부재(34)를 개재하여 설치되어 있고, 상기 가변측 풀리(30)와 케이싱부재(32) 사이에는 유압챔버(36)가 형성되어 있다.

상기한 유압챔버(36)는 출력축(6)의 내측에 형성되어 있는 유로(38)와 연결되어 유압 제어기구의 의해 압력유체가 압입되어 상기 가변측 풀리(30)를 직선운동시켜 변속을 행한다.

이러한 변속 수단의 종동풀리(18)의 출력축(6)상에 배치되는 정,역회전 수단은 더블 피니언 유성기어 셋트가 적용되는데, 이의 선기어(40)가 상기 변속 수단의 출력축(6)상에 직결되며, 링기어(42)는 제1 마찰 요소(44)를 통해 변속기 하우징(46)과 연결되며, 반력요소로 작용할 수 있다. 또한 상기 선기어(40)와 링기어(42) 사이에 치합되는 제1,2 피니언 기어(48,50)를 연결하는 유성케리어(52)는 제2 마찰요소(54)를 개제시켜 상기 출력축(6)과 연결되어 입력요소로 작용할 수 있고, 출력축(6)을 통해 종감속 수단(12)과 연결된다.

상기 제1마찰 요소(44)는 브레이크 수단으로 통상 밴드 브레이크가 사용될 수 있으며, 제2 마찰요소(54)는 클러치 수단으로 통상 다판 클러치가 사용될 수 있다.

이러한 정,역회전 수단(12)은 제2 마찰요소(54)가 작동되면, 출력축(6)의 동력이 선기어(40)와 유성 케리어(52)를 통해 입력됨으로서, 더블 유성기어 셋트가 직결되면서 유성케리어(52)를 통해 정회전 동력이 출력된다.

또한 제1 마찰부재(44)의 작동에 의해 링기어(42)가 고정되고, 출력축(6)의 동력이 선기어(40)를 통해 제1,2 피니언기어(48,50)를 거치면서 역전되어 유성케리어(52)를 통해 역회전 동력이 출력된다.

상기한 더블 피니언 유성기어 셋트의 출력요소인 유성 케리어(52)의 말단부에는 종감속 수단(12)이 연결되는데, 이의 종감속 수단(12)은 다수의 기어들로 이루어지는 종감속 장치(56)와 차동 장치(58)를 포함하여 이루어진다.

상기에서 종감속 장치(56)는 상기 유성기어 셋트의 말단부와 연결되어 있는 드라이브 기어(60)와, 이 브라이브기어(60)와 외접되는 드리븐기어(62), 그리고 디프렌셜 케이스에 장착되어 있는 링기어(64)를 포함하여 이루어진다.

상기 차동 장치(58)는 공지와 마찬가지로 케이스 내부 좌우측에 배치되어 양단으로 구동횔이 장착되어 있는 구동축과 결합되는 한쌍의 사이드기어(66)와, 상기 사이드기어(66)의 전후측 사이에 치합되는 한쌍의 피니언(68)으로 이루어져 구동력을 구동 바퀴에 전달한다.

이러한 무단변속장치의 마찰부에 윤활 유압을 공급하고, 유압 제어 기구의 작동유압 및 양측 풀리(14,18)에 형성되어 있는 유압챔버(26,36)에 유압을 공급하기 위하여 유압을 발생하는 유압 발생수단이 구동풀리(14)의 고정측풀리(20)상에 장착되어 있다.

도 3은 상기한 유압 발생수단이 구동 풀리상에 장착되어 있는 상태를 도시한 도2 A-A선의 단면도로서, 구동풀리측의 고정측 풀리(20)일측면에 형성되어 있는 펌프 장착부(68)와, 상기 펌프 장착부(68) 내측으로 장착되어 일정한 간격을 두고 베인의 회전력에 의해 유압을 발생하는 오일펌프(70)을 포함하여 이루어진다.

상기한 펌프 장착부(68)는 고정측 풀리(20)의 가변측 풀리(22)와 대향하는 측면과 반대측면에 원상으로 형성되어 있는 홈으로서, 내측으로 오일펌프(70)가 장착되어 진다.

상기한 오일펌프(70)는 변속장치 하우징(46)의 일측과 힌지결합(72)되어 있는 펌프 하우징(74)과 이 펌프하우징(74)의 내측에 위치하여 입력축(4)과 연결되어 회전하는 로우터(76)등으로 구성되어 있다.

상기한 펌프 하우징(74)은 일측이 변속기 하우징(46)과 힌지에 의해 결합되어 일방향으로 회전가능하게 장착되어 있고, 타측은 변속기 하우징(46)과의 사이에 탄성부재(78)가 장착되어 힌지부(72)를 중심으로 펌프하우징(74)을 항상 일방향으로 가압한다.

이러한 펌프 하우징(74)과 펌프 장착부(68) 사이의 소정의 위치에는 상기 펌프 하우징(74)의 위치를 변화시켜 토출되는 유압을 일정하게 유지하는 유압 유지 수단이 형성되어 있다.

상기한 유압 유지수단은 펌프 하우징(74)과 펌프 장착부(68)사이의 소정의 위치에 유압이 압입되는 유압챔버(80)가 형성되어 있고, 이 유압챔버(80)는 펌프 하우징(74)의 소정의 위치에 관통 형성되어 있는 오일 유로(82)를 통해 압입되는 유압을 공급받는다.

또한 펌프 하우징(74)의 내측으로 편심되어 회전하는 로우터(76)는 입력축(4)상에 고정 장착되어 같이 회전하고, 외주연으로 다수개의 베인(84)이 결합되어 있다. 이 베인(84)은 로우터(76)의 외주연에 다수개 형성된 홈(86)에 원주방향으로 이동가능하게 삽입되어 펌프 하우징(74)의 내벽에 밀착 회전하면서 흡입구를 통해 공급되는 오일을 압축하여 토출구로 토출한다.

이러한 오일 펌프(70)는 엔진의 고속 회전시 로우터(76)의 회전이 증가되고, 이로 인하여 토출되는 오일량이 증가되는데, 이때 펌프 하우징(74)에 형성된 오일 유로(82)를 통해 유압 챔버(80)에 유압이 압입되어 펌프하우징(74)의 하측에 장착되어 있는 탄성부재(78)의 탄성을 극복하고, 펌프 하우징(74)을 힌지부(72)를 중심으로 밀어주어 펌프 하우징(74)과 로우터(76) 사이의 편심량을 감소시킨다.

그러므로 토출되는 유압이 감소하게되고, 유압챔버(80)로 압입되는 유압 또한 감소하여 탄성부재(78)가 다시 펌프하우징(76)을 제위치로 복귀시킨다. 이러한 작용을 반복하면서 변속 장치로 항상 일정량의 유압을 공급한다.

이와 같이 이루어진 본 발명에 의한 무단 변속장치는 오일펌프를 구동풀리상에 설치하여 오일펌프를 이루는 부품수를 저감시키고, 변속장치의 전장이 축소되어 차량 탑재성을 향상시킬 수 있고, 또한 오일 펌프의 구조를 개선하여 항상 일정량의 오일을 공급할 수 있는 이점이 있다.

Claims (3)

1. 엔진으로 부터 동력을 전달받아 같이 회전하는 입력축과; 상기한 입력축과 출력축 사이에 위치하여 입력축의 회전동력을 벨트 전동에 의해 무단 변속작용을 행하는 변속수단과; 상기 변속수단의 일측에 장착되어 변속기 내부의 윤활유압 및 작동 유압을 발생시키는 유압 발생수단과; 변속 수단의 출력축과 직결되어 차량의 전, 후진방향을 결정하여 이의 회전동력을 출력하는 정,역회전 제어수단과; 상기 정,역회전 제어수단으로 부터 입력되는 회전동력을 종감속시켜 출력하는 종감속 수단을 포함하는 차량용 무단 변속장치에 있어서,

   상기 유압 발생수단은 변속수단의 고정측 풀리 상에 홈으로 형성되는 펌프 장착부와;

   상기 펌프 장착부에 삽입 장착되어 고정측 풀리와 같이 회전하여 유압을 발생시키는 오일펌프로 이루어짐을 특징으로 하는 차량용 무단 변속장치.
2. 청구항 1에 있어서, 오일펌프는 상기 펌프장착부에 일정 간격을 유지하면서 삽입되어 일측이 변속기 하우징과 힌지 결합되어 있고 타측으로 탄성부재가 기재되어 있는 펌프 하우징과;

   상기한 펌프 하우징의 내측으로 편심되어 회전하고, 외주연으로 다수개의 베인이 장착되어 있고, 입력축상에 고정되어 같이 회전하는 로우터와;

   상기한 펌프 하우징과 장착부 사이의 소정의 위치에 상기 펌프 하우징의 위치를 변화시켜 토출되는 오일량을 일정하게 유지하는 유압 유지수단으로 이루어짐을 특징으로 하는 차량용 무단 변속장치.
3. 청구항 2에 있어서, 유압 유지수단은 펌프 하우징의 소정의 위치에 오일이 유입되는 오일유로가 관통 형성되어 있고, 이 오일 유로를 통하여 오일이 압입되는 유압챔버가 펌프 하우징과 장착부 사이에 형성되어짐을 특징으로 하는 차량용 무단 변속장치.

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