KR100286610B1 - 자동차 밸트형무단변속기의 2웨이클러치어셈블리 - Google Patents

자동차 밸트형무단변속기의 2웨이클러치어셈블리 Download PDF

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Abstract

본 발명은 모든 기어가 연결된 상태에서 입력축으로 입력되는 동력을 요구에 따라 통상주행모드, 파워모드, 또는 저속모드로 변속하여 출력축에 전달할 수 있으며, 후진 구동 역시 간단한 방법으로 이루어 질 수 있도록 구성된 무단변속장치에 관한 것이다.
그 구성을 보면 크게 기관에서 발생된 동력을 전달받아 변속하여 출력축에 전달하는 변속시스템과, 출력축의 부하상태에 대응하는 회전비를 자동조절하는 변속조정시스템, 그리고 후진시스템으로 이루어져 있다.
구성의 특징상, 변속시스템은 베벨기어셋트의 조합으로 이루어지며, 변속시스템과 출력축간의 선택적 동력 연결이 가능하도록 구비된 연비모드클러치 및 파워모드클러치와, 저속 구동을 위한 저속브레이크, 및 후진시스템을 포함하여, 상기 복합기어셋트에서 선정된 입력 요소를 통해서 입력된 동력을 요구되는 모드로 변속할 수 있다.
작동상 특징으로서, 파워모드클러치와 연비모드클러치를 사용하여 입력 회전력을 각기 다른 동력 전달 경로를 통해 출력시키고, 연비모드클러치 또는 파워모드클러치 작동시 항상 입력 회전보다 감속된 회전이 임펠러에 전달되도록 되어 있다.
따라서, 임펠러에 전달되는 회전력은 항상 입력 토오크보다 큰 회전력이 전달되도록 구성되어 있는 것이 특징이다.
효과상으로는 큰 추진력과 양호한 성능, 부드럽고 정숙한 주행, 최적의 연비, 고정비에 의한 저속으로 변속은 물론 엔진 브레이크 효과를 얻을 수 있고, 특히 후진 구동시 무단으로도 변속할 수 있다.

Description

자동차 밸트형무단변속기의 2웨이클러치어셈블리
본 발명은 무단변속장치에 관한 것으로, 특히 변속시 기어의 이탈이나 교체하는 행위없이 입력축으로 입력되는 동력을 모든 기어가 연결된 상태에서, 통상주행모드와, 파워모드와, 저속모드를 요구에 따라 선택하여 출력축에 전달할 수 있으며, 후진 구동 역시 간단한 방법으로 무단변속, 또는 후진고정 변속비로 변속할 수 있도록 구성된 무단변속장치에 관한 것이다.
일반적인 변속장치는 모두 정해진 기어비에 따른 선택방법의 택일로서 변속을 하게되며 변속시에는 기어를 이탈ㆍ교체시켜주어야 하는 번거로움과 매우 세심한 조작이 요구된다. 기존의 자동변속기와 일부 사용되고 있는 벨트식 무단자동변속기도 마찬가지로 구조적으로 매우 복잡하고, 제작시 많은 경비가 소요되는 불편함과 아울러 벨트의 마모, 소음 및 슬립현상으로 인하여 광범위하게 사용되지 못하고 한정된 용량 범위내에서만 사용되는 불편함이 있었다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 대한민국 특허출원 제 95-33772호 및 95-36508호, 96-56979호, 96-56980호를 출원한바 있으나, 특히 본 발명은 상기 선출원과 구성을 달리하여 안출한 것이다. 즉, 특허출원 제 95-33772호 및 95-36508호, 96-56979호, 96-56980호에서는 변속시스템의 구성이 유성기어셋트만으로 이루어져 있었지만, 본 발명에서는 변속시스템의 구성이 베벨기어셋트로 되어 있다.
따라서 본 발명의 목적은 종래의 기술처럼 복잡하지 아니하며, 제작경비 절감 효과를 낼 수 있으며, 내구성 측면에서 좀더 개선되도록 하는데 있다.
이와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명은 기관에서 발생된 동력을 전달받아 변속하여 출력축에 전달하는 변속시스템과, 출력축의 부하 상태에 대응하는 회전비를 자동 조정할 수 있는 변속조정시스템과, 각기 다른 6가지의 후진시스템을 구비하여 후진을 무단 또는 고정변속비로 이룰 수 있도록 구성되어 있다.
전술한 변속시스템과 변속조정시스템 그리고 후진시스템의 구성을 요약해 보면, 변속시스템은 벨기어셋트의 조합을 사용한 것으로, 입력축, 출력축, 베벨기어셋트, 클러치 및 브레이크를 구비시키고, 베벨기어셋트의 구성요소간의 적절한 연결조합과 동시에 베벨기어셋트에서 선정된 입력요소를 통해서 입력된 동력을 출력축에 전달하는 동력전달 경로를 바꾸어 줌과 동시에 연결축과 조정축으로 전달되는 회전을 각기 다르게 하여 변속시스템에 회전을 전달시키도록 구성시켜 놓은 것이 주된 특징이다.
변속조정시스템은 공지된 자동변속기의 토오크컨버터를 응용 개량한 토오크컨버터를 다시 이용한 것으로서, 설명의 편의상 기존 토오크컨버터에 사용되는 구성 부품과 관련된 용어를 사용하여 그 구성을 살펴보면, 구동체인 임펠러와, 피동체인 터어빈과, 토오크 증배를 위한 스테이터와, 변속시스템과 연결되는 연결축과, 조정축, 그리고 스테이터를 고정시키는 고정축으로 구성되어 있다.
후진시스템은 특히 유성기어셋트와 베벨기어셋트를 사용한 것으로 하나의 기어셋트와 브레이크를 구비시키고, 이 기어셋트의 구성요소와 변속시스템간의 적절한 연결조합으로 후진을 무단으로 할 수 있으며, 또다른 후진시스템의 구성에 의해 고정된 변속비로도 후진을 이룰 수 있도록 구성되어 있다.
본 발명의 시스템에 적용되고 있는 클러치와 브레이크는 공지된 자동변속기의 다판 습식 클러치와 브레이크를 이용할 수 있고, 브레이크의 경우 밴드브레이크를 이용할 수가 있으나, 이것에 한정되는 것은 아니다.
이와 같이 구성된 무단변속장치의 전진상태의 작동방법에는 대별하여 3가지가 있다.
첫째, 파워모드(전진Ⅰ)로서 산악지역이나 등판 주행시 또는 급발진이 요구될시 주행할 수 있는 무단변속방법과,
둘째, 통상적인 주행모드(전진Ⅱ)로서 부드럽고 정숙한 승차감을 얻을 수 있고 최적의 연비로 주행할 수 있는 무단변속방법과,
셋째, 저속모드(전진Ⅲ)로서 급경사 주행시 또는 엔진브레이크효과를 얻으며 주행할 수 있는 방법이 있다.
그리고, 후진상태의 작동은 여러 가지 후진시스템에 의해 이루어질 수 있다.
이와같이 본 무단변속장치는 요구되는 동력 성능에 따라 주행할 수 있는 것이 본 발명의 특징이며 장점인 것이다.
도 1 내지 도 16은 본 발명 무단변속장치의 제 1 실시예로서,
도 1은 후진 Ⅰ 상태의 작동이 가능한 본 발명 무단 변속 장치의 개략도.
도 2는 후진 Ⅱ 상태의 작동이 가능한 본 발명 무단 변속 장치의 개략도.
도 3은 후진 Ⅲ 상태의 작동이 가능한 본 발명 무단 변속 장치의 개략도.
도 4는 후진 Ⅳ 상태의 작동이 가능한 본 발명 무단 변속 장치의 개략도.
도 5는 후진 Ⅴ 상태의 작동이 가능한 본 발명 무단 변속 장치의 개략도.
도 6은 후진 Ⅵ 상태의 작동이 가능한 본 발명 무단 변속 장치의 개략도.
도 7은 본 발명의 무단변속장치가 중립상태에서 공회전되고 있는 상태를 나타내는 작동도.
도 8은 본 발명의 무단변속장치에서 출력축에 연결된 파워모드클러치가 작동하여 급발진을 할 수 있는 전진 Ⅰ 상태를 나타내는 작동도.
도 9는 본 발명의 무단변속장치에서 출력축에 연결된 파워모드 및 연비모드클러치가 작동하여 최적의 연비모드로 주행할 수 있는 전진 Ⅱ 상태를 나타내는 작동도.
도 10은 본 발명의 무단변속장치에서 저속브레이크와 연비모드클러치를 작동시켜 저속주행을 할 수 있는 전진 Ⅲ 상태를 나타내는 작동도.
도 11은 본 발명 무단변속장치에서 후진 Ⅰ 상태를 나타내는 작동도.
도 12는 본 발명 무단변속장치에서 후진 Ⅱ 상태를 나타내는 작동도.
도 13은 본 발명 무단변속장치에서 후진 Ⅲ 상태를 나타내는 작동도.
도 14는 본 발명 무단변속장치에서 후진 Ⅳ 상태를 나타내는 작동도.
도 15는 본 발명 무단변속장치에서 후진 Ⅴ 상태를 나타내는 작동도.
도 16은 본 발명 무단변속장치에서 후진 Ⅵ 상태를 나타내는 작동도.
도 16a는 도 1의 제 1 실시예를 참고기호로 도시한 개략도.
도 17은 본 발명 무단변속장치의 제 2 실시예의 개략도.
도 18은 본 발명 무단변속장치의 제 3 실시예의 개략도.
도 19 내지 도 21은 전·후진 무단용의 간단한 구성의 실시예의 개략도.
*도면의 주요 부분에 대한 부호 설명*
10 : 변속조정시스템 12 : 입력축
14 : 연결축 16 : 조정축
18 : 임펠러하우징 20 : 임펠러
22 : 터어빈 24 : 스테이터
26 : 고정축 28 : 일방향클러치
110 : 변속시스템 112 : 입력베벨기어
114 : 제 1베벨기어 116 : 제 2베벨기어
118 : 출력캐리어 120 : 조정베벨기어
122 : 전진베벨기어 124 : 출력축
126 : 파워모드클러치 128 : 연비모드클러치
130 : 저속브레이크
RⅠ, RⅡ, RⅢ, RⅣ, RⅤ, RⅥ : 후진시스템
136 : 후진브레이크 212 : 후진선기어축
214 : 후진선기어 216 : 후진유성기어
218 : 후진캐리어 220 : 후진링기어
222 : 후진브레이크 312 : 후진선기어
314 : 후진유성기어 316 : 후진캐리어
318 : 후진링기어 320 : 후진브레이크
412 : 후진선기어축 414 : 후진선기어
416 : 후진유성기어 418 : 후진유성기어
420 : 후진캐리어 422 : 후진링기어
424 : 후진브레이크 512 : 후진선기어
514 : 후진유성기어 516 : 후진유성기어
518 : 후진캐리어 520 : 후진링기어
522 : 후진브레이크 612 : 후진입력베벨기어축
614 : 후진입력베벨기어 616 : 후진중간베벨기어
618 : 후진캐리어 620 : 후진출력베벨기어
622 : 후진브레이크 624 : 후진중간베벨기어
이하, 본 발명의 변속조정시스템과, 이것을 여러 가지 실시예의 변속시스템에 따라 연결 구성하여 이루어진 무단변속장치에 대하여 설명한다. 즉, 변속시스템은 그 구성을 여러가지로 취할 수 있으며, 그에 따라 변속조정시스템을 적절히 연결 구성하여 무단변속을 행할 수가 있다.
특히, 본 발명은 선출원인 특허출원 제 95-33772호 및 95-36508호, 96-56979호, 96-56980호의 기술내용과 관련이 있으므로, 필요시 보다 구체적인 내용에 대해서는 상기 선출원의 내용을 참조할 수 있음에 유의한다.
우선, 변속조정시스템(10), 변속시스템(110) 및 이에 연결구성되는 후진시스템(RⅠ∼RⅥ)으로 이루어진 본 발명 제 1 실시예에 대하여 첨부 도면에 의거 설명한다.
변속조정시스템(10)
변속조정시스템(10)은 공지된 장치인 자동변속기의 토오크컨버터를 응용한 것으로서, 통상의 자동변속기에서는 기관에서 발생된 동력이 토오크컨버터를 경유해서 변속기의 입력축으로 구동력이 전달되지만, 본 발명에서는 기관에서 발생된 동력이 입력축으로 바로 전달되고 입력축의 회전력이 베벨기어셋트와 출력축의 연비모드클러치의 작동을 통해 감속된 회전에 의한 큰 회전력을 임펠러에 전달하는 방법과, 또 다른 방법으로서 출력축의 파워모드클러치의 작동을 통해 더욱 많이 감속된 회전에 의한 더욱 큰 회전력을 연결축을 통해 임펠러에 전달시키는 방법이 있다. 통상의 자동변속기의 토오크컨버터는 기관으로부터 발생된 동력의 전달을 받아 직접 변속기의 입력축에 전달하는 동력 전달 기능을 갖고 있는 반면, 본 발명의 변속조정시스템의 역할은 두가지 점, 즉 하나는 무단으로 주행 또는 구동저항에 맞게 속도비를 조정하는 것과, 또 하나는 토오크컨버터를 경유한 동력이 출력축에 전달된다는 점에 특징이 있다.
변속조정시스템(10)의 구성을 상세히 설명한다.
도 1에 도시되어 있는 바와 같이, 입력축(12)상에 동축적으로 중공의 연결축(14)을 설치하고 연결축(14)상에는 동축적으로 중공의 조정축(16)을 설치한다. 연결축(14)과 일체로 임펠러하우징(18)을 형성시키고, 임펠러하우징(18)과 일체로 임펠러(20)를 형성시킨다. 조정축(16)과 일체로 터어빈(22)을 임펠러(20)와 마주보도록 설치하고 임펠러(20)와 터어빈(22) 사이에는 스테이터(24)를 위치시키고, 스테이터(24)의 내측에는 조정축(16)과 동축적으로 중공의 고정축(26)을 설치하고, 고정축(26)과 스테이터(24) 사이에는 일방향클러치(28)를 삽입 설치하여 스테이터(24)가 역회전 하는 것을 방지시켜 준다.
변속시스템(110)
본 발명 제 1 실시예의 변속시스템(110)에는 도 1에 도시되어 있는 바와 같이, 기관의 동력이 입력되는 입력축(12)과 이와 일체로 입력베벨기어(112)가 형성된다. 입력베벨기어(112)의 우측으로는 제 1베벨기어(114)를 치합시키고, 제 1베벨기어(114)와 일체로 제 2베벨기어(116)를 형성시킨다. 제 1베벨기어(114)와 제 2베벨기어(116)는 출력캐리어(118)내에서 회전이 자유롭도록 설치한다. 제 2베벨기어(116)의 좌측으로는 연결축(14)과 일체로 형성된 조정베벨기어(120)를 치합시키고, 우측으로는 전진베벨기어(122)를 치합시킨다. 전진베벨기어(122)는 변속조정시스템(10)의 조정축(16)과 일체로 연결시킨다.
한편, 입력축(12)과 동축적으로 출력축(124)을 형성시키고, 출력축(124)과 전진베벨기어(122) 사이에는 파워모드클러치(126)를 설치하여 파워모드클러치(126) 작동시 출력축(124)과 전진베벨기어(122)가 연결되도록 하고, 출력축(124)과 출력캐리어(118) 사이에는 연비모드클러치(128)를 설치하여 연비모드클러치(128) 작동시 출력축(124)과 출력캐리어(118)가 연결되도록 한다.
전진베벨기어(122)의 외측에는 저속브레이크(130)를 설치한다.
그리고, 제 1베벨기어(114)와 제 2베벨기어(116)와 마주보도록 제 3베벨기어(132)와 제 4베벨기어(134)를 각각 설치하되 제 3베벨기어(132)는 입력베벨기어(112)와, 제 4베벨기어(134)는 조정베벨기어(120) 및 전진베벨기어(122)와 치합되도록 설치한다. 제 3베벨기어(132)와 제 4베벨기어(134)는 일체화시키지 않고 출력캐리어(118) 내에서 회전이 자유롭도록 설치한다.
후진시스템(RⅠ∼RⅥ)
다음, 본 발명 제 1실시예에서의 후진시스템에 대하여 설명한다.
본 발명에서는 6가지의 각기 다른 후진시스템을 구성할 수 있도록 되어 있다.
1. 후진시스템(RⅠ)
도 1에 도시되어 있는 바와 같이, 변속시스템(110)의 조정베벨기어(120)와 일체로 연결된 연결축(14)상에 후진브레이크(136)를 설치한다.
2. 후진시스템(RⅡ)
도 2에 도시되어 있는 바와 같이, 출력축(124) 상에 동축적으로 후진선기어축(212)을 설치하고 후진선기어축(212)과 일체로 후진선기어(214)를 형성시킨다. 후진선기어(214)의 외측으로는 후진유성기어(216)를 치합시키고, 후진유성기어(216)는 후진캐리어(218)내에서 회전이 자유롭도록 설치한다. 후진유성기어(216)의 외측으로는 후진링기어(220)를 치합시키고 후진링기어(220)는 출력축(124)과 일체로 형성시킨다. 후진선기어축(212)은 터어빈(22), 그리고 전진베벨기어(122)와의 연결선상에 일체로 연결시킨다. 그리고, 후진캐리어(218)의 외측으로는 후진브레이크(222)를 설치한다.
본 후진시스템(RⅡ)을 구성하는 기어셋트는 1조의 싱글피니언형 유성기어셋트이다.
3. 후진시스템(RⅢ)
도 3에 도시되어 있는 바와 같이, 출력축(124)과 일체로 후진선기어(312)를 형성시킨다. 후진선기어(312)의 외측으로는 후진유성기어(314)를 치합시키고 후진유성기어(314)는 후진캐리어(316) 내에서 회전이 자유롭도록 설치한다. 후진유성기어(314)의 외측으로는 후진링기어(318)를 치합시키고 후진링기어(318)는 터어빈(22), 그리고 변속시스템(110)의 전진베벨기어(122)와의 연결선상에 일체로 연결시킨다. 그리고, 후진캐리어(316)의 외측에는 후진브레이크(320)를 설치한다.
본 후진시스템(RⅢ)을 구성하는 기어셋트는 1조의 싱글피니언형 유성기어셋트이다.
4. 후진시스템(RⅣ)
도 4에 도시되어 있는 바와 같이, 출력축(124) 상에 동축적으로 후진선기어축(412)을 설치하고 후진선기어축(412)과 일체로 후진선기어(414)를 형성시킨다. 후진선기어(414)의 외측으로는 후진유성기어(416)를 치합시키고, 후진유성기어(416)와 인접하여 또다른 후진유성기어(418)를 치합시킨다. 이 두 후진유성기어(416, 418)는 후진캐리어(420) 내에서 회전이 자유롭도록 설치한다. 후진캐리어(420)는 출력축(124)과 일체로 형성시킨다. 후진유성기어(418)의 외측으로는 후진링기어(422)를 치합시키고, 후진링기어(422)의 외측으로는 후진브레이크(424)를 설치한다. 또한, 터어빈(22) 그리고 변속시스템(110)의 전진베벨기어(122)와의 연결선상과 일체로 후진선기어축(412)을 연결시킨다.
본 후진시스템(RⅣ)을 구성하는 기어셋트는 1조의 더블피니언형 유성기어셋트이다.
5. 후진시스템(RⅤ)
도 5에 도시되어 있는 바와 같이, 출력축(124)과 일체로 후진선기어(512)를 형성시킨다. 후진선기어(512)의 외측으로는 후진유성기어(514)를 치합시키고, 후진유성기어(514)와 인접하여 또 다른 후진유성기어(516)를 치합하여 설치한다. 이 두 후진유성기어(514, 516)는 회전이 자유롭도록 후진캐리어(518) 내에 설치하고 후진캐리어(518)는 터어빈(22), 그리고 변속시스템(110)의 전진베벨기어(122)와의 연결선상과 일체로 연결시킨다. 그리고, 후진유성기어(516)의 외측으로는 후진링기어(520)를 치합하여 설치하고 후진링기어(520)의 외측으로는 후진브레이크(522)를 설치한다.
본 후진시스템(RⅤ)을 구성하는 기어셋트는 1조의 더블피니언형 유성기어셋트이다.
6. 후진시스템(RⅥ)
도 6에 도시되어 있는 바와 같이, 출력축(124)상에 동축적으로 후진입력베벨기어축(612)을 설치하고 후진입력베벨기어축(612)과 일체로 후진입력베벨기어(614)를 형성시킨다. 후진입력베벨기어(614)와 직각으로 후진중간베벨기어(616)를 치합시킨다. 이 후진중간베벨기어(616)는 후진캐리어(618) 내에서 회전이 자유롭도록 설치한다.
후진중간베벨기어(616)와 직각으로 후진출력베벨기어(620)를 치합시키고 이 후진출력베벨기어(620)는 출력축(124)과 일체로 형성시킨다.
후진캐리어(618)의 외측으로는 후진브레이크(622)를 설치한다. 또한, 터어빈(22) 그리고 변속시스템(110)의 전진베벨기어(122)와의 연결선상과 일체로 후진입력베벨기어축(612)을 연결시킨다.
그리고, 또 다른 후진중간베벨기어(624)를 후진입력베벨기어(614)와 후진출력베벨기어(620)와 치합시킨다.
본 후진시스템(RⅥ)을 구성하는 기어셋트는 1조의 싱글형 베벨기어셋트이다.
본 발명의 무단변속장치의 전진 상태별 작동 방법을 다시 상세히 설명하면 다음과 같다.
첫째, 파워모드의 경우
출력축(124)에 연결된 파워모드클러치(126)를 작동시킬 때이다. 파워모드클러치(126)의 작동으로 출력축(124)에 걸리는 부하에 의해 전진베벨기어(122), 그리고 터어빈(22)이 일단 정지된 상태에서 입력베벨기어(112)를 통해서 입력된 회전력은 제 1베벨기어(114)에 전달되어 제 1베벨기어(114)와 일체인 제 2베벨기어(116)에 전달된다. 제 2베벨기어(116)에 전달된 회전은 제 2베벨기어(116)의 좌측에 치합된 조정베벨기어(120)를 감속시키게 된다. 이 감속된 회전은 조정베벨기어(120)와 연결된 연결축(14)을 통해 임펠러(20)에 전달된다. 임펠러(20)에 작용된 회전력은 터어빈(22)이 정지상태이므로 회전차가 생기고, 이 회전차에 의해 통상의 토오크컨버터가 갖는 기능인 회전력 증배가 이루어져 터어빈에 작용하게 된다.
출력축(124)이 회전하면서 부하가 감소되어 임펠러(20)와 터어빈(22)의 저항이 줄어들면서 평형을 이룰 때, 임펠러(20)와 터어빈(22)의 회전비가 1:1이 되어야 하는데 오일의 슬립에 의해 100효율을 얻을 수 없어서 통상의 토오크컨버터에서는 록-업 클러치를 토오크컨버터 내부에 추가로 설치하나, 본 발명에서는 간단한 구조인 파워모드클러치(126)와 연비모드클러치(128)의 동시 작동으로 록-업 기능을 수행한다. (록-업 기능이란 : 임펠러와 터어빈을 일체로 연결시켜 주는 것을 의미한다.)
둘째, 통상주행모드의 경우
출력축(124)에 연결된 파워모드클러치(126)와 연비모드클러치(128)를 병행하여 사용할 때이다. 연비모드클러치(128)만 사용하게 되면 초기에 터어빈(22)이 임펠러(20)와 반대 방향으로의 회전이 커지게 되어 토오크컨버터의 특성상 일정한 값을 얻을 수 없고 효율면에서도 좋지 않으므로 초기 출발시에는 파워모드클러치(126)를 사용하여 임펠러(20)와 터어빈(22)의 회전비가 일정비에 다다를 때, 파워모드클러치(126)를 해제하고 연비모드클러치(128)를 작동한다.
즉, 파워모드클러치(126)의 작동으로 전진베벨기어(122)가 일단 정지되고 아울러 조정축(126)과 연결된 터어빈(22)도 일단 정지된 상태에서 입력베벨기어(112)를 통해 입력된 회전력은 제 1베벨기어(114)를 통해 출력캐리어(118)를 감속시키게 되고, 다시 제 2베벨기어(116)를 통해 조정베벨기어(120)를 감속시키게 된다. 이 감속된 회전이 일체로 연결된 연결축(14)을 통해 임펠러(20)에 전달된다. 임펠러(20)에 작용된 회전력은 터어빈(22)이 정지 상태이므로 회전차가 생기고 이 회전차에 의해 통상의 토오크컨버터가 갖는 기능인 회전력 증배가 이루어져 터어빈에 작용하게 된다. 터어빈(22)이 회전하면서 임펠러(20)와 터어빈(22)의 회전비가 줄어들게 되어 일정비에 다다르게 되면 파워모드클러치(126)를 해제하고 연비모드클러치(128)를 작동한다.
연비모드클러치(128)의 작동으로 임펠러(20)와 터어빈(22)의 회전차가 다시 생기게 되고, 출력축(124)이 회전하면서 부하가 감소되어 임펠러(20)와 터어빈(22)의 저항이 줄어들면서 평형을 이룰 때, 임펠러(20)와 터어빈(22)의 회전비가 1:1이 된다. 록-업 기능은 전술한 파워모드에서와 같다.
셋째, 저속모드의 경우
전진베벨기어(122) 외측에 설치된 저속브레이크(130)와 연비모드클러치(128)를 동시에 작동시킬 때이다. 입력베벨기어(112)를 통해 입력된 회전력은 전진베벨기어(122)가 저속브레이크(130)에 의해 정지되어 있으므로 치합되어 있는 제 2베벨기어(116)를 통해 출력캐리어(118)를 감속시키게 되고 감속된 회전이 출력캐리어(118)와 출력축(124) 사이에 설치된 연비모드클러치(128)를 통해 일정한 감속비로 출력축(124)을 구동시키게 된다.
이와 같이 구성된 본 발명 무단변속장치의 변속상태별(중립, 전진, 후진) 작동방법과 그에 따른 동력전달 과정을 다음과 같이 설명한다.
설명에 앞서, 본 발명의 무단변속장치는 자동차 및 산업기계등의 구동력을 변속하여 출력시켜주는 어떠한 메커니즘에도 사용할 수 있으나, 여기서는 자동차의 경우를 예를 들어 설명한다.
용어의 정의상 베벨기어와 유성기어의 자전이라 함은 그 자체축에 관하여 회전하는 것을 의미하며, 공전이라 함은 캐리어가 회전하는 경우로 통상 자전과 병진 운동을 병행하면서 캐리어와 함께 회전하는 것을 의미한다.
또, 설명의 편의상 도면의 좌측에서 보았을 때 반시계 방향으로 회전하는 방향을 입력축의 방향으로 하고, 이 입력축의 방향과 같은 방향을 각 도면에서는 ↑방향(혹은 A방향)으로 정의하고, 마찬가지로 입력축의 방향과 반대 방향은 ↓방향(혹은 B방향)으로 정의하며, 베벨기어의 회전방향은 ↑, ↓,←, →의 4종류의 방향으로 표시되며, 각 기어가 정지 후 회전시(가속상태)는 0ㆍ↑, 0ㆍ←(또는 0ㆍ↓, 0ㆍ→)로 표기하고, 회전 후 정지시(감속상태)는 ↑ㆍ0, ←ㆍ0(또는 ↓ㆍ0, →ㆍ0)로 표기하며, 각 기어가 회전 후 그 자전을 하지 않고 모든 회전체가 일체로 입력 회전수와 동일하게 회전하는 상태를 ↑ㆍ1, ←ㆍ1(또는 ↓ㆍ1, →ㆍ1)로 표기하여 설명하기로 한다.
그리고, 중립 및 전진상태별 작동방법의 설명은 후진시스템(RⅠ)이 연결된 구성을 가지고 설명하기로 한다.
Ⅰ. 중립상태(도 7) : 출력축(124) 정지
중립상태는 파워모드클러치(126), 연비모드클러치(128), 저속브레이크(130), 후진브레이크(136)를 동시에 해제시킨 상태로서, 기관의 동력이 출력축(124)을 회전시키지 못하고 도 7에 도시되어 있는 바와 같이 공회전 되고 있는 상태이다.
즉, 출력축(124)에 연결된 파워모드클러치(126)와 연비모드클러치(128)를 해제시켜 변속시스템(110)과 출력축(124)간의 동력전달을 차단시킨 상태이다.
참고로, 변속시스템 및 변속조정시스템에서의 상태를 살펴보면, 기관의 동력이 입력될시 입력축(12)이 회전하면서 입력축(12)과 일체로 형성된 입력베벨기어(112)도 동일한 방향인 A방향으로 회전하고, 입력베벨기어(112)와 치합된 제 1베벨기어(114)는 ←방향으로 회전하게 된다. 제 1베벨기어(114)의 회전에 의해 제 1베벨기어(114)와 일체로 형성된 제 2베벨기어(116)도 결국에는 같은 ←방향으로 회전한다. 제 1베벨기어(114)와 제 2베벨기어(116)의 회전에 의해 출력캐리어(118)도 A방향으로 회전하면서 출력축(124)과의 사이에 설치된 연비모드클러치(128)의 해제로 공회전하게 된다.
그리고, 제 2베벨기어(116)의 좌측에 치합된 조정베벨기어(120)도 같은 방향인 A방향으로 회전하고, 조정베벨기어(120)와 일체로 연결된 연결축(14)과, 연결축(14)과 일체인 임펠러하우징(18)과, 임펠러하우징(18)과 일체인 임펠러(20)도 A방향으로 회전한다.
유체의 흐름에 의해 임펠러(20)와 마주설치된 터어빈(22)도 같은 방향인 A방향으로 회전하고, 터어빈(22)과 일체로 연결된 조정축(16)과, 조정축(16)과 일체로 연결된 전진베벨기어(122)도 같은 방향인 A방향으로 회전하고, 파워모드클러치(126)의 해제로 터어빈에 부하가 작용하지 않으므로, 임펠러(20)와 터어빈(22)은 1:1 회전을 한다. 따라서, 중립시 결국에는 제 1베벨기어(114)와 제 2베벨기어(116)는 자전을 하지않고 모든 회전체가 일체로 공전하게 된다.
Ⅱ. 전진Ⅰ(파워모드)의 변속상태 (도 8)
파워모드클러치(126)를 작동시키고 연비모드클러치(128), 저속브레이크(130)를 해제한 상태이다.
기관의 동력이 입력축(12)으로 입력되면 입력축(12)과 일체로 형성된 입력베벨기어(112)는 같은 방향인 A방향으로 회전하고, 입력베벨기어(112)와 치합되어 있는 제 1베벨기어(114)는 일체로 형성되어 있는 제 2베벨기어(116)의 우측에 치합되어 있는 전진베벨기어(122)가 파워모드클러치(126)의 작동으로 출력축(124)의 부하에 의해 일단 정지된 상태에서 ←방향으로 회전한다. 제 1베벨기어(114)의 회전에 의해 제 1베벨기어(114)와 일체로 연결된 제 2베벨기어(116)는 ←방향으로 회전하면서 좌측에 치합되어 있는 조정베벨기어((120)를 A방향으로 감속하여 회전시키게 된다. 조정베벨기어(120)와 일체로 연결된 연결축(14)과, 연결축(14)과 일체로 연결된 임펠러하우징(18)과, 임펠러하우징(18)과 일체인 임펠러(20)도 방향 A로 감속되어 회전한다.
한편, 제 1베벨기어(114)와 제 2베벨기어(116)의 회전에 의해 출력캐리어(118)는 A방향으로 회전하면서 출력축(124)과의 사이에 설치된 연비모드클러치(128)의 해제로 공회전하게 된다. 또한, 제 3베벨기어(132)와 제 4베벨기어(134)도 출력캐리어(118)내에서 자전하면서 공회전하게 된다.
여기서, 저단에서 고단으로의 무단 변속되는 과정을 살펴보면, 파워모드클러치(126)의 작동으로 파워모드클러치(126)를 통해 연결된 전진베벨기어(122), 그리고, 조정축(16)과 터어빈(22)이 정지된 상태에서 입력베벨기어(112)를 통해 제 1베벨기어(114)에 전달된 회전력은 일체로 연결된 제 2베벨기어(116)를 거쳐 회전력이 증배되어 조정베벨기어(120)에 전달된다. 조정베벨기어(120)와 일체로 연결된 연결축(14)과, 연결축(14)과 일체로 연결된 임펠러하우징(18)과, 임펠러하우징(18)과 일체인 임펠러(20)에도 증배된 회전력이 전달된다. 이때, 파워모드클러치(126)의 작동으로 터어빈(22)이 출력축(124)의 부하에 의해 정지되어 있으므로 임펠러와 터어빈과는 회전차가 생긴다.
토오크컨버터의 특성상 임펠러(20)의 증배된 회전력이 터어빈(22)에 전달되므로 이 터어빈(22)에 전달되는 회전력이 조정축(16)과 전진베벨기어(122)를 거쳐 파워모드클러치(126)와 연결된 출력축(124)에 전달되는데 출력축(124)에 작용되는 저항과 터어빈(22)에 전달되는 회전력이 평형을 이루면 출력축(124)을 구동시키게 된다. 이때가 저속 출발 상태이다.
기관의 회전을 증가시키면 임펠러(20)와 터어빈(22)의 회전차가 커지므로 터어빈(22)에 전달되는 회전력이 증가되고, 터어빈(22)에 전달되는 회전력이 출력축(124)의 부하에 의해 터어빈(22)에 작용하는 저항보다 클 경우 임펠러(20)로부터 전달되는 터어빈(22)의 회전력이 터어빈(22)에 작용되는 저항과 평형을 이룰 때까지 출력축(124)을 가속하게 된다.
출력축(124)이 가속하게 되면 출력축(124)의 부하가 감소되므로 터어빈(22)에 작용되는 저항도 감소된다. 터어빈(22)에 작용되는 저항이 감소하게 되면 이 저항과 평형을 이룰 때까지 임펠러(20)와 터어빈(22)의 회전차는 줄어들게 된다. 따라서 터어빈(22)의 회전은 임펠러(20)와 같은 방향인 A방향으로의 회전이 증가되고 터어빈(22)과 일체로 연결된 전진베벨기어(122)의 회전도 A방향으로 증가하게 된다. 전진베벨기어(122)의 회전이 증가하면 파워모드클러치(126)의 연결로 출력축(124)의 회전도 증가하면서 출력축(124)의 회전 증가로 출력축(124)의 부하가 더욱 작아져 입력축(12)의 구동력과 평형을 이룰 경우 임펠러(20)와 터어빈(22)은 1:1 회전을 하게 되고 제 1베벨기어(114)와 제 2베벨기어(116)는 자전을 하지 않고 모든 회전체가 일체로 회전하게 된다. 이때를 고속상태라 한다.
이 고속상태에서 임펠러(20)와 터어빈(22) 사이의 오일의 슬립 때문에 임펠러(20)와 터어빈(22)의 회전비가 1:1로 되지 않기 때문에 입력 대비 출력의 변속비가 1:1의 100효율을 얻을 수 없어 파워모드클러치와 연비모드클러치를 동시에 작동시켜 입력축과 출력축을 일체로 되게 함으로서 100효율을 얻을 수 있게 한다.
본 실시예에서 임펠러(20)에 전달되는 회전력을 살펴볼 때 제 1베벨기어(114)와 제 2베벨기어(116)에 의해서 입력축(12)의 회전력보다 증배된 회전력이 조정베벨기어(120)를 거쳐 연결축(14)을 통해서 임펠러(20)에 작용하여 터어빈(22)에 전달되므로 저속시 큰 회전력으로 출력축(124)을 구동시키게 되어 가속성 및 효율이 좋아진다.
Ⅲ. 전진Ⅱ (통상주행모드)의 변속상태 (도 9)
초기 출발시에는 파워모드클러치(126)를 사용하고 임펠러(20)와 터어빈(22)의 회전비가 일정비에 다다를 때 파워모드클러치(126)를 해제하고 연비모드클러치(128)를 작동시킨다.
여기서, 저단에서 고단으로서의 무단변속시 초기 출발후 일정비 회전시까지는 연비모드클러치(128)를 해제시키고, 파워모드클러치(126)만 작동시키는 상태로서 이는 전술한 전진Ⅰ의 파워모드 변속상태와 같으므로 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다.
즉, 기관의 회전을 증가시키면 임펠러(20)와 터어빈(22)의 회전차는 커지므로 터어빈(22)에 전달되는 회전력이 증가되어 출력축(124)의 회전속도가 증가하게 되면 파워모드클러치(126)를 해제하고 연비모드클러치(128)를 작동시키게 된다. 연비모드클러치(128)의 작동으로 출력축(124)과 출력캐리어(118)가 연결되고 전진베벨기어(122)의 회전이 제 1베벨기어(114)와 제 2베벨기어(116)에 전달되어 출력캐리어(118)에 전달되고 출력축(124)의 저항과 평형을 이루면서 회전이 줄어들게 된다.
이 상태에서 기관의 회전을 증가시키게 되면 다시 임펠러(20)와 터어빈(22)의 회전차가 커지므로 터어빈(22)에 전달되는 회전력이 증가되고, 터어빈(22)에 전달되는 회전력이 출력축(124)의 부하에 의해 터어빈(22)에 작용되는 저항보다 클 경우 임펠러(20)로부터 전달되는 터어빈(22)의 회전력이 터어빈(22)에 작용되는 저항과 평형을 이룰 때까지 출력축(124)을 가속하게 된다.
출력축(124)이 가속하게 되면 출력축(124)의 부하는 감소하므로 터어빈(22)에 작용되는 저항도 감소한다. 터어빈(22)에 작용되는 저항이 감소하게 되면 이 저항과 평형을 이룰 때까지 임펠러(20)와 터어빈(22)의 회전차는 줄어들게 된다. 따라서, 터어빈(22)의 회전은 임펠러(20)와 같은 방향인 A방향으로의 회전이 증가하게 되고, 터어빈(22)과 일체로 연결된 전진베벨기어(122)도 A방향의 회전이 증가하게 된다.
출력축(124)의 부하가 더욱 작아져 입력축(12)의 구동력과 평형을 이룰 경우 임펠러(20)와 터어빈(22)은 1:1 회전을 하게 되고 제 1베벨기어(114)와 제 2베벨기어(116)는 자전을 하지 않고 모든 회전체가 일체로 회전(공전)하게 된다. 이때를 고속상태라 한다.
전술한 바와 같이 본 실시예(다른 실시예에서도 같음)의 특징은 출력축의 부하에 따라 필요한 변속비를 무단변속 시켜준다.
여기서, 임펠러와 터어빈 사이의 토오크컨버터내의 오일의 슬립 때문에 임펠러와 터어빈이 1:1이 되는 100효율을 얻을 수 없어 본 발명에서는 파워모드클러치와 연비모드클러치를 동시에 작동시켜 록-업 기능을 수행함으로써 오일의 슬립에 의한 효율저하를 방지시킬 수 있도록 한 점에 특징이 있다.
Ⅳ. 전진Ⅲ (저속모드)의 변속상태 (도 10)
전진베벨기어(122)의 외측에 설치된 저속브레이크(130)와 연비모드클러치(128)를 작동시킨다.
기관의 동력이 입력축(12)으로 입력되면 입력축(12)과 일체인 입력베벨기어(112)는 A방향으로 회전하고, 입력베벨기어(112)와 치합되어 있는 제 1베벨기어(114)와 제 1베벨기어(114)와 일체인 제 2베벨기어(116)는 제 2베벨기어(116)의 우측에 치합되어 있는 전진베벨기어(122)가 저속브레이크(130)의 작동으로 정지되어 있으므로 ←방향으로 회전하면서 출력캐리어(118)를 A방향으로 감속하여 회전시키게 된다. 출력캐리어(118)에 전달된 회전은 출력축(124)과의 사이에 설치된 연비모드클러치(128)의 작동으로 연결되어 있는 출력축(124)을 A방향으로 구동시키게 됨으로써 감속된 회전에 의해 저속상태로 출력이 이루어 진다.
기관으로부터 입력된 회전이 전진베벨기어(122)의 정지로 인해 일정한 변속비로 감속되어 출력축(124)을 회전시키게 됨으로써 출력축(124)은 감속한 만큼 큰 구동력을 갖게 되며, 동시에 엔진브레이크 효과를 얻을 수 있게 된다.
Ⅴ. 후진상태(도 11 ~ 도 16)
후진시스템(RⅠ)에 의한 후진은 2가지 방법 즉, (1) 후진브레이크(136)와 파워모드클러치(126)를 작동시키는 방법과, (2) 후진브레이크(136)와 연비모드클러치(128)를 작동시키는 방법에 의해 이루어 질 수 있으나, 여기서는 상기(2)의 방법에 대해서만 설명한다.
후진상태(RⅠ)에서는 도 11에 도시되어 있는 바와 같이 연결축(14) 상에 설치된 후진브레이크(136)를 작동시킨다.
기관의 동력이 입력축(12)으로 입력되면 입력축(12)과 일체로 연결된 입력베벨기어(112)는 같은 방향인 A방향으로 회전하고 입력베벨기어(112)의 우측에 치합되어 있는 제 1베벨기어(114)는 반대 방향인 ← 방향으로 회전한다. 제 1베벨기어(114)와 일체로 형성된 제 2베벨기어(116)는 ← 방향으로 회전하면서 좌측에 치합되어 있는 조정베벨기어(120)가 이와 일체인 연결축(14) 상에 설치된 후진브레이크(136)의 작동으로 정지되어 있으므로 출력캐리어(118)를 B방향으로 회전시키게 된다. 출력캐리어(118)와 출력축(124) 사이에 설치된 연비모드클러치(128)의 작동으로 출력축(124)도 B방향으로 회전하게 된다.
본 실시예에서는 무단으로 후진변속을 하는 후진 Ⅱ, Ⅲ, Ⅳ, Ⅴ및 Ⅵ 상태와는 달리 고정된 변속비로 감속 후진을 이룰 수 있도록 되어있다.
2. 후진Ⅱ상태(도 12) : 후진시스템(RⅡ) 작동
후진상태(RⅡ)에서는 파워모드클러치(126), 연비모드클러치(128), 저속브레이크(1300를 해제하고, 후진캐리어(218) 상에 설치된 후진브레이크(222)를 작동시킨다.
기관의 동력이 입력축(12)으로 입력되면 입력축(12)과 일체로 형성된 입력베벨기어(112)는 입력축(12)과 같은 방향인 A방향으로 회전하게 되고, 입력베벨기어(112)와 치합되어 있는 제 1베벨기어(114)는 ←방향으로 회전한다. 제 1베벨기어(114)와 일체인 제 2베벨기어(116)도 같은 방향인 ←방향으로 회전한다. 제 2베벨기어(116)의 우측에 치합되어 있는 전진베벨기어(122)는 전진베벨기어(122)와 일체로 연결된 후진선기어축(212)과, 후진선기어축(212)과 일체인 후진선기어(214)가 후진브레이크(222)의 작동으로 출력축(124)과 함께 일단 정지된 상태에 있게되어 제 1베벨기어(114)를 통해 전달된 회전력은 전진베벨기어(122)를 회전시키지 못하고 일체로 연결된 제 2베벨기어(116)를 통해 조정베벨기어(120)를 A방향으로 감속하여 회전시킨다. 조정베벨기어(120)와 일체로 연결된 연결축(14)과, 연결축(14)과 일체로 형성된 임펠러하우징(18)과, 임펠러하우징(18)과 일체인 임펠러(20)도 방향 A로 감속되어 회전한다.
한편, 제 2베벨기어(116)에 치합된 전진베벨기어(122)도 일단 정지상태에 있으므로 제 2베벨기어(116)에 의해 출력캐리어(118)는 A방향으로 회전하면서 연비모드클러치(128)의 해제로 공회전하게 된다.
여기서, 무단으로 변속되는 과정을 살펴보면, 후진캐리어(218) 외측에 설치된 후진브레이크(222)의 작동으로 후진캐리어(218), 출력축(124)과 일체로 연결된 후진링기어(220), 및 후진선기어(214)가 정지상태가 되고, 아울러 후진선기어(214)와 일체인 후진선기어축(212)과, 후진선기어축(212)과 일체로 연결된 전진베벨기어(122) 그리고, 조정축(16)과 터어빈(22)도 일단 정지상태에 있게된다. 이 상태에서 입력베벨기어(112)를 통해 제 1베벨기어(114)에 전달된 회전력의 일부는 제 2베벨기어(116)를 통해 조정베벨기어(120)에 전달되고 조정베벨기어(120)와 일체로 형성된 연결축(14)과, 임펠러하우징(18)을 거쳐 임펠러(20)에 전달된다. 이때 터어빈(22)이 정지되어 있으므로 임펠러(20)와 터어빈(22)과는 회전차가 생긴다.
토오크컨버터의 특성상 임펠러(20)와 터어빈(22)의 회전차가 클수록 큰 회전력이 발생되어 임펠러(20)의 증배된 회전력이 터어빈(22)에 전달되므로 이 터어빈(22)에 전달되는 회전력이 조정축(16)과 전진베벨기어(122)를 거쳐 후진선기어축(212)과 후진선기어(214)에 전달되는데, 출력축(124)의 부하에 의해 후진선기어(214)에 작용되는 저항과 터어빈(22)에 전달되는 회전력이 평형을 이루면 후진선기어(214)를 구동시키게 된다. 후진선기어(214)가 회전하면서 이와 치합되어 있는 후진유성기어(216)에 전달되는데 후진캐리어(218)가 후진브레이크(222)의 작동으로 정지되어 있으므로 후진유성기어(216)는 반대방향인 B방향으로 회전하고, 외측에 치합되어 있는 후진링기어(220)를 B방향으로 회전시키게 된다. 이 때가 후진출발 상태이다.
기관의 회전을 증가시키면 임펠러(20)와 터어빈(22)의 회전차는 커지므로 터어빈(22)에 전달되는 회전력이 증가되고, 터어빈(22)에 전달되는 회전력이 출력축(124)의 부하에 의해 후진선기어(214)를 통해 터어빈(22)에 작용되는 저항보다 클 경우 임펠러(20)로부터 전달되는 터어빈(22)의 회전력이 터어빈(22)에 작용되는 저항과 평형을 이룰 때까지 후진선기어(214)를 가속하게 되고 후진유성기어(216)를 통해 출력축(124)과 일체인 후진링기어(220)의 B방향으로 회전을 증가시키게 된다.
출력축(124)의 회전이 증가하게 되면 출력축(124)의 부하가 감소되므로 후진선기어(214)를 통해 터어빈(22)에 작용되는 저항도 감소된다. 터어빈(22)에 작용되는 저항이 감소하게 되면 이 저항과 평형을 이룰 때까지 임펠러(20)와 터어빈(22)의 회전차는 줄어들게 된다. 따라서, 터어빈(22)의 회전은 임펠러(20)와 같은 방향인 A방향으로의 회전이 증가되고 터어빈(22)과 일체로 연결된 전진베벨기어(122)도 A방향으로의 회전이 증가하게 된다. 전진베벨기어(122)의 회전이 증가하면 일체로 연결된 후진선기어축(212)과, 후진선기어(214)의 회전도 증가하면서 후진유성기어(216)를 통해 후진링기어(220)와 출력축(124)의 회전도 증가하게 된다.
전술한 바와 같이 후진시스템(RⅡ)(다른 후진시스템에서도 같음)에 의한 후진Ⅱ상태의 작동상의 특징을 보면 출력축(124)의 부하에 따라 후진시에도 무단으로서 변속할 수 있다는 점이다.
본 후진시스템(RⅡ)에서 출력축(124)에 전달되는 회전력을 살펴볼 때 제 1베벨기어(114)와 제 2베벨기어(116)에 의해 입력축(12)보다 증배된 회전력이 조정베벨기어(120)에 전달되어 연결축(14)을 통해 임펠러(20)에 작용되고 임펠러(20)에서 다시 증배된 회전력이 터어빈(22)에 작용되고 터어빈(22)과 일체로 연결된 조정축(16)과, 전진베벨기어(122) 및 후진선기어축(212)을 통해 후진선기어(214)에 전달되고, 후진유성기어(216)를 통해 출력축(124)과 일체인 후진링기어(220)를 구동시키게 됨으로써 후진시 큰 회전력을 출력축(124)에 구동시키게 되어 가속성 및 효율이 좋아지고 후진시에도 부드럽고 정숙한 주행을 할 수 있게 된다.
3. 후진 Ⅲ 상태(도 13) : 후진시스템(RⅢ) 작동
후진시스템(RⅢ)에 있어서 파워모드클러치(126), 연비모드클러치(128), 저속브레이크(130)를 해제하고 후진캐리어(316)상에 설치된 후진브레이크(320)를 작동 시킨다.
본 후진Ⅲ상태에서 변속시스템(110) 및 변속조정시스템(10)에서의 회전방향과 동력전달 과정은 전술한 후진시스템(RⅡ) 작동에 의한 후진Ⅱ상태와 같으므로 생략하기로 하고, 여기서는 후진시스템(RⅢ)을 통해 출력축(124)으로 동력이 전달되는 과정에 대해서만 설명하기로 한다.
도 13에 도시되어 있는 바와 같이, 변속시스템(110)의 전진베벨기어(122)의 회전을 통해 전진베벨기어(122)와 일체로 연결된 후진링기어(318)는 전진베벨기어(122)와 같은 A방향으로 회전한다. 후진링기어(318)의 내측에 치합되어 있는 후진유성기어(314)는 후진캐리어(316)가 후진브레이크(320)의 작동으로 정지되어 있으므로 후진링기어(318)와 같은 A방향으로 회전하면서 내측에 치합되어 있는 후진선기어(312)를 반대 방향인 B방향으로 회전시킨다. 후진선기어(312)의 회전에 의해 후진선기어(312)와 일체로 연결된 출력축(124)도 B방향으로 회전하게 된다.
4. 후진 Ⅳ 상태(도 14) : 후진시스템(RⅣ) 작동
후진시스템(RⅣ)에 있어서 파워모드클러치(126), 연비모드클러치(128), 저속브레이크(130)를 해제하고 후진링기어(422) 상에 설치된 후진브레이크(424)를 작동 시킨다.
본 후진Ⅳ 상태에서 변속시스템(110) 및 변속조정시스템(10)에서의 회전방향과 동력전달 과정은 전술한 후진시스템(RⅡ) 작동에 의한 후진Ⅱ상태와 같으므로 생략하기로 하고, 여기서는 후진시스템(RⅣ)을 통해 출력축(124)으로 동력이 전달되는 과정에 대해서만 설명하기로 한다.
도 14에 도시되어 있는 바와 같이, 변속시스템(110)의 전진베벨기어(122)의 회전을 통해 전진베벨기어(122)와 일체로 연결된 후진선기어축(412)은 전진베벨기어(122)와 같은 A방향으로 회전하고, 후진선기어축(412)과 일체로 연결된 후진선기어(414)도 같은 A방향으로 회전한다. 후진선기어(414)가 회전하면서 이와 치합되어 있는 후진유성기어(416)를 반대방향인 B방향으로 회전시키고 후진유성기어(416)는 인접하여 치합되어 있는 또 다른 후진유성기어(418)를 A방향으로 회전시키게 된다. 후진유성기어(418)는 후진유성기어(418)의 외측에 치합되어 있는 후진링기어(422)를 회전시키려 하나 후진링기어(422)가 후진브레이크(424)의 작동으로 정지되어 있으므로 후진캐리어(420)를 B방향으로 회전시키게 된다. 후진캐리어(420)와 일체로 연결된 출력축(124)도 B방향으로 회전하게 된다.
5. 후진 Ⅴ 상태(도 15) : 후진시스템(RⅤ) 작동
후진시스템(RⅤ)에 있어서 파워모드클러치(126), 연비모드클러치(128), 저속브레이크(130)를 해제하고 후진링기어(520) 상에 설치된 후진브레이크(522)를 작동 시킨다.
본 후진Ⅴ상태에서 변속시스템(110) 및 변속조정시스템(10)에서의 회전방향과 동력전달 과정은 전술한 후진시스템(RⅡ) 작동에 의한 후진Ⅱ상태와 같으므로 생략하기로 하고, 여기서는 후진시스템(RⅤ)을 통해 출력축(124)으로 동력이 전달되는 과정에 대해서만 설명하기로 한다.
도 15에 도시되어 있는 바와 같이, 변속시스템(110)의 전진베벨기어(122)의 회전을 통해 전진베벨기어(122)와 일체로 연결된 후진캐리어(518)는 전진베벨기어(122)와 같은 A방향으로 회전한다. 후진캐리어(518)가 회전하면서 후진유성기어(514, 516)에 전달되는데 외측에 치합되어 있는 후진링기어(520)가 후진브레이크(522, 524)의 작동으로 정지되어 있으므로 후진유성기어(516)는 반대방향인 B방향으로 회전하면서 인접하여 치합되어 있는 또 다른 후진유성기어(514)를 A방향으로 회전시키게 된다. 후진유성기어(514)의 내측에 치합되어 있는 후진선기어(512)는 반대방향인 B방향으로 회전하면서 일체로 연결된 출력축(124)을 B방향으로 회전시키게 된다.
6. 후진 Ⅵ 상태(도 16) : 후진시스템(RⅥ) 작동
후진시스템(RⅥ)에 있어서 파워모드클러치(126), 연비모드클러치(128), 저속브레이크(130)를 해제하고 후진캐리어(618) 상에 설치된 후진브레이크(622)를 작동시킨다.
본 후진Ⅵ상태에서 변속시스템(110) 및 변속조정시스템(10)에서의 회전방향과 동력전달 과정은 전술한 후진시스템(RⅡ) 작동에 의한 후진Ⅱ상태와 같으므로 생략하기로 하고, 여기서는 후진시스템(RⅥ)을 통해 출력축(124)으로 동력이 전달되는 과정에 대해서만 설명하기로 한다.
도 16에 도시되어 있는 바와 같이, 변속시스템(110)의 전진베벨기어(122)의 회전을 통해 전진베벨기어(122)와 일체로 연결된 후진입력베벨기어축(612)은 전진베벨기어(122)와 같은 A방향으로 회전한다. 후진입력베벨기어축(612)과 일체로 형성된 후진입력베벨기어(614)도 같은 A방향으로 회전한다. 후진입력베벨기어(614)와 직각으로 치합되어 있는 후진중간베벨기어(616)는 후진캐리어(618)가 후진브레이크(622)의 작동으로 정지되어 있으므로 후진입력베벨기어(614)와 직각으로 0ㆍ←회전하면서 좌측에 치합되어 있는 후진출력베벨기어(620)를 B방향으로 회전시킨다. 후진출력베벨기어(620)의 회전에 의해 후진출력베벨기어(620)와 일체로 연결된 출력축(124)도 B방향으로 회전하게 된다.
다음, 본 발명의 제 2 실시예와 제 3 실시예에 대하여 설명한다. 본 발명의 제 2 실시예와 제 3 실시예에서, 변속조정시스템의 설치 구조 및 작동방법은 제 1 실시예의 변속조정시스템과 동일하므로 변속조정시스템에 대한 구성과 작동방법의 설명은 생략하고, 변속시스템 또한 구성상의 차이는 있으나 제 1 실시예와 비교하여 작동방법이나 변속과정의 원리가 유사하기 때문에 구체적인 설명은 생략한다. 마찬가지로, 후진시스템의 설치구성도 제 1 실시예에서와 같이 동일하고 그 작동방법이나 변속과정의 원리가 유사하기 때문에 구체적인 설명은 생략한다.
또, 변속조정시스템도 본 발명 제 1 실시예에서의 변속조정시스템과 작동 방법이나 변속상태시의 동력전달 과정은 같기 때문에 그에 따른 설명 또한 생략한다.
상기와 같은 구성, 작동방법, 변속과정등에 대한 원리의 유사성으로 설명의 편의상 각 실시예의 구성을 간략화하는 개략도로서 도시한다.
제 2 실시예에 대한 개략도가 도 17에, 제 3 실시예에 대한 개략도가 도 18에 도시되어 있으며, 편의상 후진시스템(RⅠ)과 결합된 상태를 도시한다.
제 2 실시예와 제 3 실시예에서 출력축에 파워모드클러치(CL2)와 연비모드클러치(CL1)를 이용한 것은 제 1 실시예와 같으며, 터어빈(T)과 연결된 선 상에 저속브레이크(B2)를 설치하고, 다시 이것이 그 출력축에의 동력전달을 위한 파워모드클러치(CL2)에 연결된 구성과, 임펠러(I)와 연결되는 선상에 후진브레이크(B1)를 설치한 후진시스템(RⅠ)의 결합은 물론 변속시스템과 출력축 사이에 후진시스템(RⅡ∼RⅥ)을 결합할 수 있음도 제 1 실시예에서와 같다.
상기 각 실시예를 대응도면의 병행표시와 함께 표로 나타내면 다음과 같다.
실시예 대응 도면 기어셋트 형태 입력축과 연결 임펠러(Ⅰ)와 연결 터어빈(T)과 파워모드클러치(CL2)와 연결 연비모드클러치(CL1)와 연결
1 도 1(도 16a) DB DB1 DB5 DB6 DBC
2 도 17 DB DB1 DB5 DB2 DBC
3 도 18 DB DB2 DBC DB1 DB5
우선, 표 및 도면에서 사용되는 주요 요소의 부호표기에 있어서, 기호 S는 싱글형을, 기호 D는 더블형을 의미한다.
그리고, B는 베벨기어셋트를, P는 유성기어셋트를 의미한다.
싱글형 베벨기어셋트에서 기어의 순서(제 1베벨기어 ~ 제 4베벨기어)와, 더블형 베벨기어셋트에서 기어의 순서(제 1베벨기어 ~ 제 8베벨기어)는 첨부의 도시 도면과 같이 정의한다.
이상의 정의에 따라, 표 및 도면에서 사용되는 주요 요소의 부호 표기의 구체적 설명은 다음과 같다.
Ⅰ: 임펠러 T : 터어빈
S: 스테이터 B1 : 후진브레이크
B2 : 저속브레이크 CL1 : 연비모드클러치
CL2 : 파워모드클러치 CLD : 직접클러치
SB1 : 싱글형 베벨기어셋트의 제 1베벨기어
SB2 : 싱글형 베벨기어셋트의 제 2베벨기어
SB3 : 싱글형 베벨기어셋트의 제 3베벨기어
SB4 : 싱글형 베벨기어셋트의 제 4베벨기어
SBC : 싱글형 베벨기어셋트의 캐리어
DB1 : 더블형 베벨기어셋트의 제 1베벨기어
DB2 : 더블형 베벨기어셋트의 제 2베벨기어
DB3 : 더블형 베벨기어셋트의 제 3베벨기어
DB4 : 더블형 베벨기어셋트의 제 4베벨기어
DB5 : 더블형 베벨기어셋트의 제 5베벨기어
DB6 : 더블형 베벨기어셋트의 제 6베벨기어
DB7 : 더블형 베벨기어셋트의 제 7베벨기어
DB8 : 더블형 베벨기어셋트의 제 8베벨기어
DBC : 더블형 베벨기어셋트의 캐리어
SR: 후진선기어
CR: 후진캐리어
RR: 후진링기어
그리고, 도 1의 참고번호를 참고기호로 표시하면 도 16a에 도시된 바와 같다.
20 → I, 22 → T, 24 → S, 112 → DB1, 114 → DB3,
116 → DB4, 120 → DB5, 122 → DB6 132 → DB7
134 → DB8, 126 → CL2, 128 → CL1, 130 → B2
또한, 도 1 내지 도 6에 있어서 후진시스템의 참고번호도 다음과 같이 참고기호로 표시할 수 있다.
136 → B1, 214, 312 → SR, 216, 314 → SPR
218, 316 → CR, 220, 318 → RR, 222, 320 → B1
414, 512 → SR, 416, 418, 514, 516 →DPR
420, 518 → CR, 422, 520 →RR, 424, 522 → B1
614 → SB1R, 620 → SB2R, 616 → SB3R
624 → SB4R, 618 → SBCR
그리고, 본 발명에서는 전ㆍ후진을 무단으로서만 사용하고 후진Ⅰ과 저속브레이크 및 연비모드클러치나 파워모드클러치는 모두 없앰으로서 간단한 시스템을 구성할 수 있다. 그 구성의 예가 도 19, 도 20 및 도 21(후진시스템 RⅡ와 결합된 상태를 도시)에 도시되어 있으며, 후진시스템 RⅢ∼RⅥ도 물론 결합설치가 가능하다(도 21a, 21b, 21c, 21d 참조). 여기서, 변속시스템과 출력축과의 사이에 직접클러치(CLD)를 설치하였음에 유의한다. 직접클러치(CLD)는 전진상태에서만 사용하게 되며 후진구동시에는 B1 후진브레이크만 작동시키고 직접클러치(CLD)는 해제하게된다.
이상과 같이 본 발명의 무단변속장치는 모든 기어가 연결된 상태에서도 입력축으로 입력되는 회전을 부드럽고 정숙한 승차감을 얻을 수 있는 통상주행모드와, 산악 지역이나 등판 주행 또는 급발진을 할 수 있는 파워모드와, 저속 고정비로 주행하면서 엔진브레이크 효과를 얻을 수 있는 저속모드로 변속하여 출력축에 전달할 수 있으며, 후진구동 역시 간단한 방법으로 이루어 질 수 있다.
그리고, 본 발명에서는 각 요소간의 적절한 결합은 물론, 입력요소의 선정 및 기어비의 설정 방법에 의해 여러 가지 실시예를 구성할 수가 있으며, 또, 터어빈, 임펠러, 연비모드클러치, 파워모드클러치, 저속 및 후진브레이크와의 연결 배치 구성도 달리할 수 있으므로, 본원에 예시된 실시예에만 한정해서 본 발명의 범위가 정해지는 것이 아님은 물론이다.
특허청구 범위의 기재에 있어서, 각 기어의 기어비에 대한 기재를 하지는 않았지만, 본 발명의 작동원리상 또는 필요에 따라 도면을 참조하면 충분히 본 발명의 실시예를 이해할 수 있으므로 그 기어비의 기재를 생략하였다 하여 본 발명의 범위가 제한될 수 없음은 말할 나위도 없다.
그리고, 본 발명의 무단변속장치는 본 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 취지를 기초로 한 모든 차량과 산업기계에서 구동력을 출력축으로 변속하여 출력시켜줄 수 있는 모든 장치에 응용할 수 있음은 물론, 본 발명의 범위내에서 여러 가지 수정 및 변경, 그리고 추가를 할 수 있음은 명백하다.
이상과 같이 본 발명의 무단변속장치는 모든 기어가 연결된 상태에서도 부하의 변동에 신속히 대응할 수 있으며, 회전력도 가장 원만하게 전달할 수 있음은 물론, 간단한 구성으로서 전진 및 후진을 무단변속할 수 있도록 함으로써, 제작경비 절감 효과를 낼수 있으며 구성이 간단하기 때문에 내구성이 좋은 효과가 있다.

Claims (29)

  1. 임펠러, 터어빈 및 스테이터를 포함하여 출력축의 부하상태에 대응하는 회전비로 조정하는 변속조정시스템과, 기관에서 발생된 동력을 전달받아 변속하여 출력축에 전달하는 변속시스템을 구비하는 무단변속장치에 있어서,
    입력축 및 출력축을 구비하고,
    상기 변속시스템으로서 베벨기어셋트를 포함하는 복합기어셋트를 구비하며,
    출력축에의 선택적 동력연결이 가능하도록 연비모드클러치 및 파워모드클러치를 구비하고,
    터어빈과 파워모드클러치간의 동력연결선상에 저속브레이크를 구비하고,
    상기 복합기어셋트에서 선정된 각 구성요소를 임펠러와 터어빈, 파워모드클러치 및 연비모드클러치에 각각 작동적으로 연결하고,
    상기 복합기어셋트에서 선정된 입력요소를 통해서 입력된 동력을 요구되는 모드로 변속하여 출력축에 전달하는 것을 특징으로 하는 무단변속장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 복합기어셋트는 더블형 베벨기어셋트인 것을 특징으로 하는 무단변속장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    더블형 제 1베벨기어는 입력축과 연결되고,
    더블형 제 5베벨기어는 임펠러에 작동적으로 연결되고,
    더블형 제 6베벨기어는 터어빈과 파워모드클러치에 작동적으로 연결되고,
    더블형 베벨기어 캐리어는 연비모드클러치에 작동적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 무단변속장치.
  4. 제 2항에 있어서,
    더블형 제 1베벨기어는 입력축과 연결되고,
    더블형 제 5베벨기어는 임펠러에 작동적으로 연결되고,
    더블형 제 2베벨기어는 터어빈과 파워모드클러치에 작동적으로 연결되고,
    더블형 베벨기어 캐리어는 연비모드클러치에 작동적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 무단변속장치.
  5. 제 2항에 있어서,
    더블형 제 2베벨기어는 입력축과 연결되고,
    더블형 베벨기어 캐리어는 임펠러에 작동적으로 연결되고,
    더블형 제 1베벨기어는 터어빈과 파워모드클러치에 작동적으로 연결되고,
    더블형 제 5베벨기어는 연비모드클러치에 작동적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 무단변속장치.
  6. 제 1항 내지 제 5항중 어느 한 항에 있어서,
    임펠러와의 동력연결선상에 후진브레이크를 구비하는 것을 특징으로 하는 무단변속장치.
  7. 제 1항내지 제 5항중 어느 한 항에 있어서,
    후진선기어, 후진싱글형 유성기어 캐리어 및 후진링기어로 이루어진 1조의 싱글형 유성기어셋트를 구비하여, 후진선기어를 변속시스템에 작동적으로 연결하고, 후진링기어는 출력축에 일체로 연결하며, 후진싱글형 유성기어 캐리어상에 후진브레이크를 구비하는 것을 특징으로 하는 무단변속장치.
  8. 제 1항내지 제 5항중 어느 한 항에 있어서,
    후진선기어, 후진싱글형 유성기어 캐리어 및 후진링기어로 이루어진 1조의 싱글형 유성기어셋트를 구비하여, 후진링기어를 변속시스템에 작동적으로 연결하고, 후진선기어는 출력축에 일체로 연결하며, 후진싱글형 유성기어 캐리어상에 후진브레이크를 구비하는 것을 특징으로 하는 무단변속장치.
  9. 제 1항내지 제 5항중 어느 한 항에 있어서,
    후진선기어, 후진더블형 유성기어 캐리어 및 후진링기어로 이루어진 1조의 더블형 유성기어셋트를 구비하여, 후진선기어를 변속시스템에 작동적으로 연결하고, 후진더블형 유성기어 캐리어는 출력축에 일체로 연결하며, 후진링기어상에 후진브레이크를 구비하는 것을 특징으로 하는 무단변속장치.
  10. 제 1항내지 제 5항중 어느 한 항에 있어서,
    후진선기어, 후진더블형 유성기어 캐리어 및 후진링기어로 이루어진 1조의 더블형 유성기어셋트를 구비하여, 후진더블형 유성기어 캐리어를 변속시스템에 작동적으로 연결하고, 후진선기어는 출력축에 일체로 연결하며, 후진링기어상에 후진브레이크를 구비하는 것을 특징으로 하는 무단변속장치.
  11. 제 1항내지 제 5항중 어느 한 항에 있어서,
    후진싱글형 제 1베벨기어, 제 2베벨기어, 제 3베벨기어, 제 4베벨기어 및 후진싱글형 베벨기어 캐리어로 이루어진 1조의 싱글형 베벨기어셋트를 구비하여, 후진싱글형 제 1베벨기어를 변속시스템에 작동적으로 연결하고, 후진싱글형 제 2베벨기어는 출력축에 일체로 연결하며, 후진싱글형 베벨기어 캐리어상에 후진브레이크를 구비하는 것을 특징으로 하는 무단변속장치.
  12. 임펠러, 터어빈 및 스테이터를 포함하여 출력축의 부하상태에 대응하는 회전비로 조정하는 변속조정시스템과, 기관에서 발생된 동력을 전달받아 변속하여 출력축에 전달하는 변속시스템을 구비하는 무단변속장치에 있어서,
    입력축 및 출력축을 구비하고,
    상기 변속시스템으로서 더블형 베벨기어셋트를 구비하며,
    더블형 제 1 베벨기어는 입력축과 연결되고,
    더블형 베벨기어 캐리어는 임펠러에 작동적으로 연결되고,
    더블형 제 6 베벨기어는 터어빈과 출력축에 작동적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 무단변속장치.
  13. 제 12항에 있어서,
    후진선기어, 후진싱글형 유성기어 캐리어 및 후진링기어로 이루어진 1조의 싱글형 유성기어셋트를 구비하여, 후진선기어를 변속시스템에 작동적으로 연결하고, 후진링기어는 출력축에 일체로 연결하며, 후진싱글형 유성기어 캐리어상에 후진브레이크를 구비하고, 출력축에의 직접 동력연결을 위한 직접클러치를 구비하는 것을 특징으로 하는 무단변속장치.
  14. 제 12항에 있어서,
    후진선기어, 후진싱글형 유성기어 캐리어 및 후진링기어로 이루어진 1조의 싱글형 유성기어셋트를 구비하여, 후진링기어를 변속시스템에 작동적으로 연결하고, 후진선기어는 출력축에 일체로 연결하며, 후진싱글형 유성기어 캐리어상에 후진브레이크를 구비하고, 출력축에의 직접 동력연결을 위한 직접클러치를 구비하는 것을 특징으로 하는 무단변속장치.
  15. 제 12항에 있어서,
    후진선기어, 후진더블형 유성기어 캐리어 및 후진링기어로 이루어진 1조의 더블형 유성기어셋트를 구비하여, 후진선기어를 변속시스템에 작동적으로 연결하고, 후진더블형 유성기어 캐리어는 출력축에 일체로 연결하며, 후진링기어상에 후진브레이크를 구비하고, 출력축에의 직접 동력연결을 위한 직접클러치를 구비하는 것을 특징으로 하는 무단변속장치.
  16. 제 12항에 있어서,
    후진선기어, 후진더블형 유성기어 캐리어 및 후진링기어로 이루어진 1조의 더블형 유성기어셋트를 구비하여, 후진더블형 유성기어 캐리어를 변속시스템에 작동적으로 연결하고, 후진선기어는 출력축에 일체로 연결하며, 후진링기어상에 후진브레이크를 구비하고, 출력축에의 직접 동력연결을 위한 직접클러치를 구비하는 것을 특징으로 하는 무단변속장치.
  17. 제 12항에 있어서,
    후진싱글형 제 1베벨기어, 제 2베벨기어, 제 3베벨기어, 제 4베벨기어 및 후진싱글형 베벨기어 캐리어로 이루어진 1조의 싱글형 베벨기어셋트를 구비하여, 후진싱글형 제 1베벨기어를 변속시스템에 작동적으로 연결하고, 후진싱글형 제 2베벨기어는 출력축에 일체로 연결하며, 후진싱글형 베벨기어 캐리어상에 후진브레이크를 구비하고, 출력축에의 직접 동력연결을 위한 직접클러치를 구비하는 것을 특징으로 하는 무단변속장치.
  18. 임펠러, 터어빈 및 스테이터를 포함하여 출력축의 부하상태에 대응하는 회전비로 조정하는 변속조정시스템과, 기관에서 발생된 동력을 전달받아 변속하여 출력축에 전달하는 변속시스템을 구비하는 무단변속장치에 있어서,
    입력축 및 출력축을 구비하고,
    상기 변속시스템으로서 더블형 베벨기어셋트를 구비하며,
    더블형 제 1 베벨기어는 입력축과 연결되고,
    더블형 제 5 베벨기어는 임펠러에 작동적으로 연결되고,
    더블형 베벨기어 캐리어는 터어빈과 출력축에 작동적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 무단변속장치.
  19. 제 18항에 있어서,
    후진선기어, 후진싱글형 유성기어 캐리어 및 후진링기어로 이루어진 1조의 싱글형 유성기어셋트를 구비하여, 후진선기어를 변속시스템에 작동적으로 연결하고, 후진링기어는 출력축에 일체로 연결하며, 후진싱글형 유성기어 캐리어상에 후진브레이크를 구비하고, 출력축에의 직접 동력연결을 위한 직접클러치를 구비하는 것을 특징으로 하는 무단변속장치.
  20. 제 18에 있어서,
    후진선기어, 후진싱글형 유성기어 캐리어 및 후진링기어로 이루어진 1조의 싱글형 유성기어셋트를 구비하여, 후진링기어를 변속시스템에 작동적으로 연결하고, 후진선기어는 출력축에 일체로 연결하며, 후진싱글형 유성기어 캐리어상에 후진브레이크를 구비하고, 출력축에의 직접 동력연결을 위한 직접클러치를 구비하는 것을 특징으로 하는 무단변속장치.
  21. 제 18항에 있어서,
    후진선기어, 후진더블형 유성기어 캐리어 및 후진링기어로 이루어진 1조의 더블형 유성기어셋트를 구비하여, 후진선기어를 변속시스템에 작동적으로 연결하고, 후진더블형 유성기어 캐리어는 출력축에 일체로 연결하며, 후진링기어상에 후진브레이크를 구비하고, 출력축에의 직접 동력연결을 위한 직접클러치를 구비하는 것을 특징으로 하는 무단변속장치.
  22. 제 18항에 있어서,
    후진선기어, 후진더블형 유성기어 캐리어 및 후진링기어로 이루어진 1조의 더블형 유성기어셋트를 구비하여, 후진더블형 유성기어 캐리어를 변속시스템에 작동적으로 연결하고, 후진선기어는 출력축에 일체로 연결하며, 후진링기어상에 후진브레이크를 구비하고, 출력축에의 직접 동력연결을 위한 직접클러치를 구비하는 것을 특징으로 하는 무단변속장치.
  23. 제 18항에 있어서,
    후진싱글형 제 1베벨기어, 제 2베벨기어, 제 3베벨기어, 제 4베벨기어 및 후진싱글형 베벨기어 캐리어로 이루어진 1조의 싱글형 베벨기어셋트를 구비하여, 후진싱글형 제 1베벨기어를 변속시스템에 작동적으로 연결하고, 후진싱글형 제 2베벨기어는 출력축에 일체로 연결하며, 후진싱글형 베벨기어 캐리어상에 후진브레이크를 구비하고, 출력축에의 직접 동력연결을 위한 직접클러치를 구비하는 것을 특징으로 하는 무단변속장치.
  24. 임펠러, 터어빈 및 스테이터를 포함하여 출력축의 부하상태에 대응하는 회전비로 조정하는 변속조정시스템과, 기관에서 발생된 동력을 전달받아 변속하여 출력축에 전달하는 변속시스템을 구비하는 무단변속장치에 있어서,
    입력축 및 출력축을 구비하고,
    상기 변속시스템으로서 싱글형 베벨기어셋트를 구비하며,
    싱글형 제 1 베벨기어는 입력축과 연결되고,
    싱글형 베벨기어 캐리어는 임펠러에 작동적으로 연결되고,
    싱글형 제 2 베벨기어는 터어빈과 출력축에 작동적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 무단변속장치.
  25. 제 24항에 있어서,
    후진선기어, 후진싱글형 유성기어 캐리어 및 후진링기어로 이루어진 1조의 싱글형 유성기어셋트를 구비하여, 후진선기어를 변속시스템에 작동적으로 연결하고, 후진링기어는 출력축에 일체로 연결하며, 후진싱글형 유성기어 캐리어상에 후진브레이크를 구비하고, 출력축에의 직접 동력연결을 위한 직접클러치를 구비하는 것을 특징으로 하는 무단변속장치.
  26. 제 24항에 있어서,
    후진선기어, 후진싱글형 유성기어 캐리어 및 후진링기어로 이루어진 1조의 싱글형 유성기어셋트를 구비하여, 후진링기어를 변속시스템에 작동적으로 연결하고, 후진선기어는 출력축에 일체로 연결하며, 후진싱글형 유성기어 캐리어상에 후진브레이크를 구비하고, 출력축에의 직접 동력연결을 위한 직접클러치를 구비하는 것을 특징으로 하는 무단변속장치.
  27. 제 24항에 있어서,
    후진선기어, 후진더블형 유성기어 캐리어 및 후진링기어로 이루어진 1조의 더블형 유성기어셋트를 구비하여, 후진선기어를 변속시스템에 작동적으로 연결하고, 후진더블형 유성기어 캐리어는 출력축에 일체로 연결하며, 후진링기어상에 후진브레이크를 구비하고, 출력축에의 직접 동력연결을 위한 직접클러치를 구비하는 것을 특징으로 하는 무단변속장치.
  28. 제 24항에 있어서,
    후진선기어, 후진더블형 유성기어 캐리어 및 후진링기어로 이루어진 1조의 더블형 유성기어셋트를 구비하여, 후진더블형 유성기어 캐리어를 변속시스템에 작동적으로 연결하고, 후진선기어는 출력축에 일체로 연결하며, 후진링기어상에 후진브레이크를 구비하고, 출력축에의 직접 동력연결을 위한 직접클러치를 구비하는 것을 특징으로 하는 무단변속장치.
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