KR100260167B1 - 차량용 무단 변속장치 - Google Patents

Abstract

전,후진 제어수단을 동기장치로 적용하여 유압 제어시스템의 구성을 간단히하여 변속장치의 전체적인 구성을 간단히 하고, 이에 따른 제조원가를 절감하고 경량화에 기여할 수 있는 차량용 무단 변속장치를 제공할 목적으로; 엔진의 출력축상에 토오크 변동에 따른 출력축의 비틀림 진동을 흡수하는 토셔널 댐퍼와; 상기 출력축과 제1축 사이에 개재되어 출력축의 회전동력을 단속하는 출발 제어수단과; 동기장치로 이루어져 상기 제1 축상에 배치되어 차량의 전, 후진을 제어하는 전,후진 제어수단과; 상기 전,후진 제어수단으로부터 전달되는 전진 회전동력을 무단 변속하여 제2 축으로 전달하는 무단 변속수단과; 스크류기어로 이루어져 상기 전,후진 제어수단으로부터 전달되는 후진 회전동력을 제2축으로 전달하는 후진 동력전달수단과; 상기 제2 축으로부터 출력되는 회전동력을 감속시켜 제3축인 구동축을 구동시키는 감속수단과; 를 포함하여 이루어지는 차량용 무단 변속장치를 제공한다.

Description

차량용 무단 변속장치

제1도는 본 발명에 의한 제1 실시예의 구성도.

제2도는 본 발명에 적용되는 풀리 직경 변위 발생수단의 구성도.

제3도는 본 발명에 적용되는 후진 동력전달수단의 구성도.

본 발명은 차량용 무단 변속장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 전,후진 제어기구를 동기장치로 적용하여 유압 제어시스템의 구성을 간단히하여 제조원가를 절감할 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 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 전달성능, 그리고 중량면에서 큰 장점을 갖는 무단 변속장치에 관계하며, 이의 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.

또한 상기와 같은 무단 변속장치에 있어서는 전,후진을 선택함에 있어서, 전,후진 절환을 위한 다판 클러치를 적용함으로써, 유압 제어시스템의 구성이 복잡해지고, 이에 따른 제조원가를 상승시킨다는 문제점을 내포하고 있다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 종래 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로서, 본 발명은 전,후진 제어수단을 동기장치로 적용하여 유압 제어시스템의 구성을 간단히하여 변속장치의 전체적인 구성을 간단히 하고, 이에 따른 제조원가를 절감하고 경량화에 기여할 수 있는 차량용 무단 변속장치를 제공함에 그 목적이 있다.

이를 실현하기 위하여 본 발명은 엔진의 출력축상에 토오크 변동에 따른 출력축의 비틀림 진동을 흡수하는 토셔널 댐퍼와; 상기 출력축과 제1축 사이에 개재되어 출력축의 회전동력을 단속하는 출발 제어수단과; 동기장치로 이루어져 상기 제1 축상에 배치되어 차량의 전, 후진을 제어하는 전,후진 제어수단과; 상기 전,후진 제어수단으로부터 전달되는 전진 회전동력을 무단 변속하여 제2 축으로 전달하는 무단 변속수단과; 워엄과 워엄기어로 이루어져 상기 전,후진 제어수단으로부터 전달되는 후진 회전동력을 제2축으로 전달하는 후진 동력전달수단과; 상기 제2 축으로부터 출력되는 회전동력을 감속시켜 제3 축인 구동축을 구동시키는 감속수단과; 를 포함하여 이루어지는 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 실시예의 구성도로서, 엔진(2)으로부터의 회전 동력은 출력축(4)을 통해 출력이 되는데, 이때, 출력축(4)상에는 토오크 변환에 따른 비틀림 진동을 흡수하여 주는 토오크 댐퍼(6)가 장착된다.

그리고 상기 출력축(4)과 이에 동일선상으로 배치되는 제1축(8) 사이에는 출발 제어수단(10)이 배치되는데, 이의 출발 제어수단은(10)은 클러치 수단인 다판 클러치로 이루어진다.

이의 출발 제어수단(10)으로 사용되는 다판 클러치는 공지의 것과 동일한 구성과 동작이 이루어지는 것으로서, 이는 반드시 다판 클러치만이 사용될 수 있는 것은 아니고, 토오크 컨버터를 사용하여도 무방하다.

만일 출발 제어수단(10)을 토오크 컨버터로 사용되는 경우에는 토오크 댐퍼를 생략할 수 있다.

그리고 상기 제1 축(8)상에 배치되는 전,후진 제어수단(12)은 동기장치로 이루어지는데, 이의 동기장치는 제1축(8)에 연동되는 클러치 허브(14)를 포함하는 슬리이브(16)의 전,후진용 클러치 기어(18)(20)가 배치되는 구성으로 이루어진다.

상기 전,후진용 클러치 기어(18)(20)들은 제1 동력 전달부재(22)와 제2 동력 전달부재(24)를 통해 각각 구동풀리(26) 및 후진 입력기어(28)와 연결된다.

이에 따라 슬리이브(16)가 전진용 클러치 기어(18)와 치합되면 구동풀리(26)를 구동시키게 되고, 후진용 클러치 기어(20)와 치합되면 후진 입력기어(28)를 구동시키게 되는 것이다.

또한, 무단 변속수단(30)은 상기 제1 동력전달부재(22)상에 배치되는 구동풀리(26)와, 제2 축(32)상에 배치되어 구동풀리(26)와 벨트(34)로 연결되는 종동풀리(36)로 이루어진다.

상기에서 구동 및 종동풀리(26)(36)는 직경의 변화에 의하여 무단변속이 이루어지도록 하는 것으로서, 제2도는 그것을 가능하게 하는 일 실시예의 구성을 보여주고 있다.

즉, 구동풀리(26)는 고정측 풀리(38)와 가변측 풀리(40)로 이루어지는데, 고정측 풀리(38)는 제1 동력 전달부재(22)와 일체로 형성되어 있으며, 가변측 풀리(40)는 이 제1 동력 전달부재(22)상에서 좌우 이동할 수 있는 상태로 결합되고 있다.

상기 가변측 풀리(40)측에는 케이싱 부재(42)가 설치되어 이들 사이에 유압 쳄버(44)를 형성하고 있다.

이 유압쳄버(44)는 제1 동력 전달부재(22)에 형성된 유로(46)를 통하여 엔진의 구동력에 의해 생성되는 압력유체가 공급될 수 있도록 되어 있다.

그리고 종동 풀리(36)는 상기와 마찬가지로 고정측 풀리(48)와 가변측 풀리(50)로 이루어지되, 상기 고정측 풀리(48)가 제2 축(32)과 일체로 형성되고, 가변측 풀리(50)는 상기 제2 축(32)상에서 좌우 이동할 수 있도록 결합된다.

이의 가변측 풀리(44)에는 케이싱 부재(52)가 개재되어 유압쳄버(54)를 형성하고 있으며, 상기 유압쳄버(54)에는 제2 축(32)에 형성된 유로(56)를 통하여 엔진의 구동력에 의해 생성되는 압력유체가 공급될 수 있도록 되어 있다.

물론, 상기 구동 및 종동풀리(26)(36)의 구성은 상기 구성에 한정되는 것은 아니고 이의 구성으로부터 용이하게 발명할 수 있는 것은 모두 포함한다.

또한, 상기 제1 축(8)과 제2 축(32) 사이에 개재되어 후진 동력을 전달하는 후진 동력 전달수단(58)은 제2 동력 전달부재(20)에 배치된 후진 입력기어(28)와, 제2 축(32)에 형성된 후진기어(60)를 포함하며, 이들 사이로 개재되는 후진 기어축(62)으로 이루어진다.

상기에서 상호 소정의 간격을 두고 병설되는 후진 입력기어(28) 및 후진기어(60)는 제3도에서와 같이, 스크류기어로 형성되고, 이 사이에 배치되는 후진 기어축(62)의 양단부에는 스크류기어(64)(66)가 형성되어 제1, 2축(8)(32)과 직교되는 방향으로 배치된다.

그리고 상기 제2 축(32)상에 배치되는 출력기어(68)와 디플렌셜을 포함하는 종감속기어(70)를 포함하여 이루어지는 감속수단(72)은 이들 기어(68)(72) 사이로 배치되어 이의 양단부에 형성된 기어(74)(76)로서 상기 기어(68)(72)를 연결하여 주는 중간축(78)을 포함하여 이루어진다.

상기에서 상호 치합되는 기어(68)(74), (76)(70)들은 각각 감속이 이루어져 2차 감속이 이루어지도록 형성된다.

그리고 본 발명에서는 상기 중간축(78)을 제2 축(32)과 제3 축(80)인 구동축 사이에 축방향으로 배치되는 것을 도시하고 있으나, 이에 한정되는 것은 아니고, 상기 후진 기어축(62)과 같이 직교되는 방향으로 형성할 수도 있다.

이와같이 이루어지는 본 발명의 무단 변속장치는, 출발 제어수단(10)이 작동되지 않는 상태에서 전진 주행을 위해 셀렉트 레버를 조작하면, 슬리이브(16)가 도면에서 좌측으로 이동하여 전진용 클러치 기어(18)와 치합이 이루어진다.

이러한 상태에서 출발 제어수단(10)을 동작시키면 엔진(2)의 회전동력이 무단 변속수단(30)의 구동풀리(26)로 전달된다.

그러면, 구동풀리(26)와 종동풀리(36)의 외경변화에 따라 변속이 이루어지게 되는데, 그의 회전속도 변화조건은, 첫째, 구동풀리(26)와 종동풀리(36)의 외경이 동일할 때와, 둘째 구동풀리(26)의 외경이 종동풀리(36)의 직경 보다 큰 경우와, 셋째 구동풀리(26)의 직경이 종동풀리(36)의 직경보다 작은 경우로 나누어 생각할 수 있다.

첫째 조건으로 구동 및 종동(26)(36)의 외경이 동일한 경우에는 1 : 1 의 변속비를 갖게된다.

그리고 둘째로 구동풀리(26)의 외경이 종동풀리(36)의 직경 보다 큰 경우에는 구동풀리(26)의 회전수 보다 종동풀리(36)의 회전수가 커지기 때문에 증속이 이루어지게 되며, 셋째 구동풀리(26)의 외경이 종동풀리(36)의 직경보다 작아지는 경우에는 구동풀리(26)의 회전수가 종동풀리(36)의 회전수 보다 작아지기 때문에 감속이 이루어지게 되는 것이다.

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

상기한 구동풀리(26)와 종동풀리(36)의 외경변화는 유압쳄버(44)(54)로 공급되는 유압에 따라 결정되는데, 이러한 유압 제어는 통상적으로 무단 변속 차량에서 사용하고 있는 유압 제어시스템을 사용하는 것으로 가능하게 되므로 그의 상세한 설명은 생략한다.

또한, 상기와 같은 작용으로 변속이 이루어져 종동풀리(36)가 회전하면, 이의 회전 동력은 제2 축(32)과 감속수단(72)을 통해 감속이 이루어져 제3 축(80)으로 전달됨으로써, 구동휠(82)을 구동시켜 전진 주행이 이루어지는 것이다.

그리고 상기와는 반대로 셀렉터 레버가 후진으로 선택되면, 전,후진 제어수단(12)의 슬리이브(16)가 도면에서 우측으로 이동하여 후진용 클러치 기어(20)와 치합되어 제1 축(8)의 회전동력은 후진 동력 전달수단(58)을 통해 제2축(32)으로 전달된다.

이때, 제1축(8)과 제2 축(32) 사이에 개재되는 후진 기어축(62)에 의하여 제2 축(32)이 역회전함으로써, 후진 주행이 이루어지게 되는 것이다.

이상에서 설명한바와 같이, 본 발명의 무단 변속장치는 전,후진 제어수단을 동기장치로 적용하여 유압 제어시스템의 구성을 간단히하여 변속장치의 전체적인 구성을 간단히 하고, 이에 따른 제조원가를 절감하고 경량화에 기여할 수 있는 발명인 것이다.

Claims (4)

1. 엔진의 출력축 상에 토오크 변동에 따른 출력축의 비틀림 진동을 흡수하는 토셔널 댐퍼와; 클러치 수단으로 상기 출력축과 제1축 사이에 개재되어 출력축의 회전동력을 단속하는 다판 클러치로 이루어진 출발 제어수단과; 동기장치로 이루어져 상기 제1축 상에 배치되어 차량의 전, 후진을 제어하는 것으로 상기 제1축에 연동되는 클러치 허브를 포함하는 슬리이브의 전,후진용 클러치 기어가 배치되는 동기장치로 이루어지되, 상기 전,후진용 클러치 기어들은 제1동력전달부재와 제2동력전달부재를 통해 각각 구동풀리 및 후진 입력기어와 연결되는 전,후진 제어수단과; 직경이 가변될 수 있도록 고정 및 가변측 풀리로 이루어져 상기 제1동력전달부재 상에 배치되는 구동풀리와, 직경이 가변될 수 있도록 고정 및 가변측 풀리로 이루어져 제2축 상에 배치되며 상기 구동풀리와 벨트로 연결되는 종동풀리를 구비하여 상기 전,후진 제어수단으로부터 전달되는 전진 회전동력을 무단 변속하여 상기 제2축으로 전달하는 무단 변속수단과; 스크류 기어로 이루어져 상기 전,후진 제어수단으로부터 전달되는 후진 회전동력을 상기 제2축으로 전달하는 것으로, 각각 워엄으로 이루어진 제2전달부재와, 상기 제2축 상에 배치되는 후진 입력 및 후진기어를 포함하며, 이들 사이로 개재되며, 양단으로 상기 기어들에 치합되는 상기 스크류 기어가 형성되는 후진 기어축으로 이루어진 후진 동력전달수단과; 상기 제2축으로부터 출력되는 회전동력을 감속시켜 제3축인 구동축을 구동시키는 것으로, 상기 제2축 상에 배치되는 출력기어와 디프렌셜을 구비하는 종감속 기어를 포함하고, 이들 기어 사이에 2단 감속이 이루어지도록 양단부에 대,소 기어가 장착된 중간축을 배치하여 이루어진 감속수단;을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 무단 변속장치.
2. 제1항에 있어서, 중간축은 상기 제2축과 상기 제3축인 구동축 사이에 축방향으로 배치됨을 특징으로 하는 차량용 무단 변속장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 전,후진 제어수단이 무단 변속수단을 통해 변속된 회전동력을 전,후진 제어할 수 있도록 상기 제2축 상에 배치함을 특징으로 하는 차량용 무단 변속장치.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 후진 동력전달수단이 상기 제2축과 상기 중간축 사이에 개재 설치됨을 특징으로 하는 차량용 무단 변속장치.