KR100286609B1 - 자동차 밸트형무단변속기의 2웨이클러치 - Google Patents

Abstract

본발명은 자동차 밸트형무단변속기의 2웨이클러치에 관한 것으로서, 프라이머리풀리와 세컨더리풀리 및, 상기 프라이머리풀리와 세컨더리풀리 사이에 접속인가된 밸트 및 기어어레이를 구비하여 풀리어셈블리의 주동력전달모우드와 기어어레이를 통한 부동력전달모우드를 복합적으로 구비하며 상기 복합동력전달모우드를 자동전환하기 위하여 2웨이클러치를 가지며,상기 2웨이클러치는 샤프트(41)상에 삽입되는 인풋기어(100), 상기 인풋기어(100)와 상기 샤프트(41) 사이의 리테이너(120)에 등간격으로 배설되며 상기 리테이너(120)의 수용홈(122)내에서 스프링(123)의 탄성을 극복하면서 눕거나 직립할 수 있도록 리테인되는 스프라그(110),상기 샤프트(41)의 타단에 스페이서(125)를 개재하여 끼워진 아웃풋기어(90),상기 샤프트(41)에 끼워지고 방사상으로 돌출한 다수개의 일체형 유격돌기(44)가 상기 아웃풋기어(90)의 내방축공(90')에 형성된 등간극의 유동홈(93)에 끼워져 소정의 축방향간극의 유동이 가능한 아웃풋슬리브(46)를 가지는 자동차 밸트형무단변속기의 2웨이클러치에 있어서; 상기 아웃풋슬리브(46)의 돌출한 다수개의 방사상의 유격돌기(44)와 아웃풋기어(90)의 내방축공(90')에 형성된 등간극의 유동홈(93)사이의 공간부(G)에 아웃풋슬리브(46)의 유격돌기(44)의 단부(44')를 개략 V 자형상으로 함입한 요홈부의 걸림홈부(49)와 탄성수단인 걸림스프링(310)을 구비한다.

Description

자동차 밸트형무단변속기의 2웨이클러치

본발명은 자동차 밸트형무단변속기의 2웨이클러치에 관한 것으로서, 더욱 상세히는 자동차의 동력변속을 수행하는 변속기중 밸트구동을 이용한 무단변속기(CVT:Continously Variable Transmission)의 구성에서 동력전달모우드를 변경하는 부재인 2웨이클러치의 구성의 개선에 관한 것이다.

자동차의 변속장치중, 비교적 경량의 소형차에 적용되기에 적합한 구성의 하나로서 밸트형의 무단변속기가 안출되어 있고,

밸트형의 무단변속기는 내직경이 기구적으로 가변할 수 있는 한쌍의 풀리사이에 접속인가되는 밸트를 구비하고 모우터 구동 또는 유압구동방식등의 다양한 구동방식에 의하여 풀리의 내직경을 상대적으로 가변시켜 그 사이에 현가접속하는 밸트의 접속방식을 변경함으로써 변속을 수행하도록 구성된다.

상기와 같이 종래 또는 본출원인의 선원등에서 기히 공지된 밸트형의 무단변속기는 널리 안출되어 있고 이러한 무단변속기는 복수개의 동력전달모우드를 구비하게 된다. 즉, 저속에서는 기어어레이를 통한 종래와 같은 동력전달 및 변속을 수행하다가 일정한 회전수이상에서는 밸트형의 무단변속기를 사용하여 변속을 수행하는 복합변속구성을 가지게 된다.

상기의 복합변속구성은 입력샤프트와 동력전달샤프트간의 상대적인 회전수의 차이에 따라서 슬립되거나 동력전달걸림되는 구성을 가지는 부재가 사용되며 그러한 부재중 하나가 2웨이클러치(2-way clutch)이다.

본발명의 자동차 밸트형무단변속기의 2웨이클러치는 상기하는 작용의 2웨이클러치의 일반적인 구성을 개선하여 작동성 및 동력전도성을 개선하는 것을 목적으로 한다.

도 1 은 본발명의 자동차 밸트형무단변속기의 2웨이클러치가 적용되기에 적합한 구성의 밸트형무단변속기의 예시적인 구성단면도.

도 2 는 본발명의 자동차 밸트형무단변속기의 2웨이클러치가 적용된 상태를 도시하는 밸트형무단변속기의 예시적 구성의 파절사시도.

도 3 은 본발명에 적용되는 종래로부터의 자동차 밸트형무단변속기에서 도 1 의 C 부의 확대된 2웨이클러치의 단면 및 A-A 선단면 및 B-B 선단면도.

도 4 는 자동차 밸트형무단변속기의 2웨이클러치의 기본적인 구성의 종래로부터의 작동을 설명하는 부분단면의 설명도.

도 5 는 본발명의 자동차 밸트형무단변속기의 2웨이클러치의 구성을 도시하는 단면도 및 부분사시도.

도 6 은 본발명의 자동차 밸트형무단변속기의 2웨이클러치에 작동방식을 설명하는 설명도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

41: (클러치) 샤프트

100: 인풋기어

120: 리테이너

123: 스프링

상기의 목적을 달성하기 위한 본발명의 자동차 밸트형무단변속기의 2웨이클러치는;

한쌍의 가변 내직경구성의 프라이머리풀리와 세컨더리풀리 및 상기 프라이머리풀리와 세컨더리풀리 사이에 접속인가된 밸트 및 기어어레이를 구비하여 풀리어셈블리의 주동력전달모우드와 기어어레이를 통한 부동력전달모우드를 복합적으로 구비하며 상기 복합동력전달모우드를 자동전환하기 위하여 2웨이클러치를 가지며,

상기 2웨이클러치는 샤프트상에 삽입되는 인풋기어, 상기 인풋기어와 상기 샤프트 사이의 리테이너에 등간격으로 배설되며 상기 리테이너의 수용홈내에서 스프링의 탄성을 극복하면서 눕거나 직립할 수 있도록 리테인되는 스프라그,상기 샤프트의 타단에 스페이서를 개재하여 끼워진 아웃풋기어,상기 샤프트에 끼워지고 방사상으로 돌출한 다수개의 일체형 유격돌기가 상기 아웃풋기어의 내방축공에 형성된 등간극의 유동홈에 끼워져 소정의 축방향간극의 유동이 가능한 아웃풋슬리브를 가지는 자동차 밸트형무단변속기의 2웨이클러치에 있어서;

상기 아웃풋슬리브의 돌출한 다수개의 방사상의 유격돌기와 아웃풋기어의 내방축공에 형성된 등간극의 유동홈사이의 공간부에 작동상태를 유지하는 리테인수단을 더 구비하는 것을 특징으로 한다.

이하의 부수된 도면과 함께 본발명의 자동차 밸트형무단변속기의 2웨이클러치의 구성을 상세히 설명한다.

도 1 은 본발명의 자동차 밸트형무단변속기의 2웨이클러치가 적용되기에 적합한 구성의 밸트형무단변속기의 예시적인 구성단면도, 도 2 는 예시적인 구성의 밸트형무단변속기의 예시적 구성의 파절사시도, 도 3 은 도 1 의 C 부의 확대된 2웨이클러치의 단면 및 A-A 선단면 및 B-B 선단면도, 도 4 는 종래로부터의 구성의 작동을 설명하는 2웨이클러치의 부분단면의 설명도, 도 5 는 본발명의 2웨이클러치의 구성을 도시하는 단면도 및 부분사시도, 도 6 은 본발명의 2웨이클러치에 작동방식을 설명하는 설명도이다.

본원의 자동차 밸트형무단변속기의 2웨이클러치는 일부구성이 선원등에서 기히 제안된 것을 구성요소의 부분으로서 포함하고 있으며 그러한 구성의 개선에 관한 것이다.

예시적인 구성의 자동차 밸트형무단변속기 및 2웨이클러치의 구성을 도시하는 도 1 이하와 함께 설명한다.

도시하지 아니하는 엔진으로부터의 동력은 파우더클러치등의 구성으로서 전기적으로 역시 도시하지 아니하는 전기적인 결선관계의 트랜스미션제어유니트에 의하여 단속을 제어받는 전자클러치(1)를 경유하여,기어어레이(10), 모우터(M)구동에 의하여 가변 내직경을 구성하는 구동풀리인 프라이머리풀리(20), 프라이머리풀리(20)와 밸트(B)로서 연결되는 피동풀리인 세컨더리풀리(30)를 기본적인 구성으로서 구비한다.

상기 구성과 함께 복수개의 동력전달모우드를 제공하는 부재인 2웨이클러치(40), 피동풀리인 세컨더리풀리(30)의 가변 내직경의 구동을 수행하는 토오크캠(50), 드라이브샤프트(60) 및 차륜(70)을 경유하는 기구적인 작동부를 가지게 된다.

상기하는 기구적인 작동부와 협동하는 전자적인 제어부는 트랜스미션제어유니트 및 도시하지 아니하는 전기적인 결선관계의 중앙제어유니트를 구비하고 연관되어 구동하는 부재들이다.

본발명의 요부인 자동차 밸트형무단변속기의 2웨이클러치는 시동 및 저속시에는 기어어레이(10)로서 엔진으로부터의 회전력을 드라이브샤프트(60)로까지 직접 기어접속으로서 전달하는 부동력모우드를 형성하고 또한,

일정속이상의 변속상태에서는 모우터(M)-프라이머리풀리(20)-세컨더리풀리-드라이브샤프트(60)로 동력연결되는 주동력모우드를 가지는 2 중의 복수변속모우드의 전환을 자동적으로 수행하는 작동을 하게 된다.

상기구성으로 밸트형 무단변속기는 프라이머리풀리(20)의 가변 내직경을 모우터(M)등의 기구로서 가변시키고 이에 따라서 상대적으로 세컨더리풀리(30)의 내접속직경( 즉, 프라이머리풀리(20)의 접속내직경이 커지면 대응하는 세컨더리풀리(30)의 접속직경을 감소시키고 프라이머리풀리(20)의 접속내직경이 작아지면 세컨더리풀리(30)의 접속내직경을 증대)의 가변화를 수행함으로서 변속하는 주동력모우드를 구성하게 된다.

상기하는 작동을 수행하기 위한 2웨이클러치(40)는 도 3 이하에 도시하는 구성을 가진다.

샤프트(41)상에 베어링(42,42')을 개재하여 외주연에 삽입되는 인풋기어(100)를 가지고 인풋기어(100)와 샤프트(41) 사이에는 강한 금속성 재질의 스프라그(Sprag)(110)가 방사상으로 배설되어 배열된다.

스프라그(110)는 강성재로서 도시하는 형상과 같이 구성되고 링관체형상의 리테이너(120)사이에 등간격으로 배설되며 인풋기어(100)의 수용공(104)에 이복자유롭게 삽입된다.리테이너(120)에 끼워지고 원심향으로 끼워진 핀인 스토퍼핀(121)이 인풋기어(100)의 걸림홈(100')에 끼어짐으로서 일정한 간극으로만 축방향회동이 제공되는 구성을 가진다.

또한, 스프라그(110)는 리테이너(120)의 수용홈(122)내에서 스프링(123)의 탄성을 극복하면서 눕거나 직립할 수 있도록 리테인되고 베어링(124)에 의하여 일단부가 지지된다.

샤프트(41)의 타단부측에는 베어링(124)에 대하여 스페이서(125)를 개재하여 아웃풋기어(90)가 끼워지고 아웃풋기어(90)는 도 3 의 우측면도에서와 같이 샤프트(41)의 외방에 삽입고정되는 아웃풋슬리브(46)의 외방측으로 방사상으로 돌출한 다수개의 일체형 유격돌기(44)가 아웃풋기어(90)의 내방축공(90')에 형성된 등간극의 유동홈(93)에 끼워져 소정의 축방향간극은 유동이 가능하도록 구성된다.

아웃풋기어(90)는 일측의 베어링(124)에 대하여 리테인되도록 브라켓(210)에 끼워진 와셔(211)에 의하여 눌러지는 판상의 기어체인 서브기어(80)에 의하여 접속되어 있다.

이러한 구성으로서 인풋샤프트(100)의 회전수에 비하여 아웃풋샤프트(90)의 회전수가 클 때에는 도 4 에 도시되는 바와 같이, 스프라그(110)가 이복하거나 직립함으로서 동력의 걸림 또는 걸림의 해제가 이루어져 공전하게 되므로 주동력모우드의 변속비가 부동력모우드의 변속비보다 크면 록킹되어 동력을 전달하게 되고 작을 때에는 공전하게 된다.

상기하는 구성에 있어서,

종래로부터 아웃풋기어(90)를 도 3 의 우측면도에서와 같이 샤프트(41)의 끼워지는 아웃풋슬리브(46)의 돌출한 유격돌기(44)가 아웃풋기어(90)의 내방축공(90')에 형성된 등간극의 유동홈(93)에 끼워져 소정의 축방향간극은 유동이 가능하도록 구성하는 것은 밸트구성의 무단변속이 불가능하게 된 상태에서 후진하는 경우스프라그(110)가 직립한 주동력전달상태에서 바로 부동력모우드가 설정되는 동시접속상태로 되게 되어 기어부의 파손이 유발되는 것을 방지하기 위하여 소정의 회피치수를 부여하기 위한 것이다.

상기하는 목적을 달성하면서 동시에 아웃풋기어(90)와 샤프트(41)의 아웃풋슬리브(46)가 접속한 상태 그대로 연동하기 위해서 브라켓(210)에 끼워진 와셔(211)에 의하여 눌러지는 판상의 기어체인 서브기어(80)에 의하여 접속하는 구성을 구비하였다.

그러나 상기하는 구성에서는 서브기어(80)와 아웃풋기어(90)가 면접속하고 있는 상태이므로 동력전달시의 회전에 따른 마찰력이 유발되고 따라서 동력의 손실이 항상 상존하게 되는 문제점을 가지고 있었다.

본발명의 자동차 밸트형무단변속기의 2웨이클러치의 구성은 상술하는 종래 구성의 문제점을 감안하여 안출한 것이다.

본발명에서는 아웃풋기어(90)와 샤프트(41) 및 아웃풋슬리브(46)가 접속한 상태 그대로 연동하기 위한 구성으로서 측면에서 압압하는 서브기어(80)의 구성을 배제하고,

샤프트(41)에 끼워지는 아웃풋슬리브(46)의 돌출한 다수개의 방사상의 유격돌기(44)와 아웃풋기어(90)의 내방축공(90')에 형성된 등간극의 유동홈(93)사이의 공간부(G) 상에 리테인 구성을 제공하는 것을 목적으로 한다.

도 5 내지 6 에 그 개략적인 구성이 상세히 도시되는 바와 같이,

리테인구성은 아웃풋슬리브(46)의 유격돌기(44)의 단부(44')를 개략 V 자형상으로 함입한 요홈부의 걸림홈부(49)로 구성하고 이에 대응하는 탄성수단인 걸림스프링(310)을 아웃풋기어(90)의 내방축공(90')에 형성된 등간극의 유동홈(93)이 형성하는 공간부(G)에 더 구비하는 것을 특징으로 한다.

상기의 걸림홈부(49)와 협동하는 걸림스프링(310)은 도시하는 바와 같이,

아웃풋기어(90)의 내방축공(90')에 형성된 등간극의 유동홈(93)에 수용가능한 정도의 판상의 절곡된 판스프링체이고 역시 유동홈(93)내에 고정되는 축핀(311)에 걸려 회동가능하도록 걸림작동판부(320)와 가동판부(330)로 구성된 일체의 판스프링이다. 걸림작동판부(320)는 절곡부(320')를 가짐으로서 유격돌기(44)의 걸림홈부(49)와 걸림되거나 이탈되는 구성을 가지고 가동판부(330)는 자유단부로서 구성된다.

상기의 구성으로서 걸림스프링(310)은 축핀(311)을 중심으로 하여 유동홈(211)의 내방에서 회동하게 되고 이러한 회동은 샤프트(41)와 함께 회동하는 아웃풋슬리브(46)의 유격돌기(44)에 의하여 수행된다.

상기의 구성으로서의 본발명의 자동차 밸트형무단변속기의 2웨이클러치의 작용효과를 설명한다.

전진시등의 정상적인 구동변속시에는 도 5 의 상태로 되어 도 6 의 상방도면에서와 같이,

축핀(311)을 중심으로 걸림스프링(310)의 걸림작동판부(320)는 아웃풋슬리브(46)의 유격돌기(44)의 걸림홈부(49)로부터 해제되고, 가동판부(330)는 아웃풋슬리브(46)의 유격돌기(44)의 외방면(44')을 리테인한 상태로 되어 작동이 이루어지나,

후진시에는 도 6 의 하방도면에서와 같이,

축핀(311)을 중심으로 샤프트(41)가 시계방향으로 회동하는 경우로서 아웃풋기어(90)의 유동홈(93)의 간극내에서 회동하는 여유작동시간을 제공하면서, 동시에 고정된 축핀(311)을 중심으로 하여 걸림작동판부(320)가 아웃풋슬리브(46)의 유격돌기(44)로 인입되고 이 상태에서 판스프링체인 걸림작동판부(320)가 탄성을 부여하면서 유격돌기(44)내방을 리테인하므로,

아웃풋슬리브(46)를 고정시키게 된다.

상기하는 구성으로서 종래

아웃풋기어(90)와 샤프트(41)의 아웃풋슬리브(46)가 접속한 상태 그대로 연동하기 위해서 브라켓(210)에 끼워진 와셔(211), 서브기어(80)의 구성을 제거할 수있게 되어 구성이 간략화되고 , 전체 구성이 컴팩트하게 되는 효과를 가지면서 전후진변속시의 원활한 작동을 보장하게 하는 것이다.

이상과 같은 실시예의 자동차 밸트형무단변속기의 2웨이클러치는;

종래의 구성을 간략화하면서, 기어부재의 마찰접속에 따른 동력의 손실을 최소화하며 전체 장치를 컴팩트하게 구성할 수 있는 등의 유용성을 가진다.

Claims (3)

1. 한쌍의 가변 내직경구성의 프라이머리풀리와 세컨더리풀리 및 상기 프라이머리풀리와 세컨더리풀리 사이에 접속인가된 밸트 및 기어어레이를 구비하여 풀리어셈블리의 주동력전달모우드와 기어어레이를 통한 부동력전달모우드를 복합적으로 구비하며 상기 복합동력전달모우드를 자동전환하기 위하여 2웨이클러치를 가지며,

   상기 2웨이클러치는 샤프트(41)상에 삽입되는 인풋기어(100), 상기 인풋기어(100)와 상기 샤프트(41) 사이의 리테이너(120)에 등간격으로 배설되며 상기 리테이너(120)의 수용홈(122)내에서 스프링(123)의 탄성을 극복하면서 눕거나 직립할 수 있도록 리테인되는 스프라그(110),상기 샤프트(41)의 타단에 스페이서(125)를 개재하여 끼워진 아웃풋기어(90),상기 샤프트(41)에 끼워지고 방사상으로 돌출한 다수개의 일체형 유격돌기(44)가 상기 아웃풋기어(90)의 내방축공(90')에 형성된 등간극의 유동홈(93)에 끼워져 소정의 축방향간극의 유동이 가능한 아웃풋슬리브(46)를 가지는 자동차 밸트형무단변속기의 2웨이클러치에 있어서;

   상기 아웃풋슬리브(46)의 돌출한 다수개의 방사상의 유격돌기(44)와 아웃풋기어(90)의 내방축공(90')에 형성된 등간극의 유동홈(93)사이의 공간부(G)에 작동상태를 유지하는 리테인수단을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 자동차 밸트형무단변속기의 2웨이클러치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 리테인수단은;

   상기 아웃풋슬리브(46)의 유격돌기(44)의 단부(44')를 개략 V 자형상으로 함입한 요홈부의 걸림홈부(49)로 구성하고 ,

   상기 걸림홈부(49)와 협동하여 걸림 및 해제, 걸림상태의 유지를 수행하는 탄성수단인 걸림스프링(310)을 구비하되,

   상기 걸림스프링(310)은 판상의 절곡스프링체이며 유동홈(93) 내방고정의 축핀(311)에 걸려 회동가능한 걸림작동판부(320)와 가동판부(330)의 일체의 판스프링인 것을 특징으로 하는 자동차 밸트형무단변속기의 2웨이클러치.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 걸림스프링(310)의 걸림작동판부(320)는 절곡부(320')를 구비하여 상기 유격돌기(44)의 걸림홈부(49)와 걸림되거나 이탈되고,

   상기 자유단부는 유격돌기(44)에 의하여 상기 걸림작동판부(320)를 구동하는 구동판체로서 작동구성하는 것을 특징으로 하는 자동차 밸트형무단변속기의 2웨이클러치.