KR100302772B1 - 무단변속기 - Google Patents

Abstract

간단한 구조로 제작할 수 있도록 함으로써 연비향상을 도모하기 위하여,

엔진의 구동력을 전달받아 적절하게 토오크를 변환시키는 토오크 컨버터와, 상기한 토오크 컨버터를 통하여 전달받아 마찰차에 의하여 무단 변속이 이루어지는 제1무단 변속수단과, 상기한 제1무단 변속수단의 일측에 축방향으로 나란하게 배치되며 제1무단 변속수단을 통하여 전달되는 구동력을 받아 마찰차에 의하여 다시 무단 변속을 이루는 제2무단 변속수단과, 상기한 제1무단 변속수단으로부터 전달되는 인입받아 전진 주행이 이루어지도록 종감속기어에 전달하는 전진 제어수단과, 구동축에서 전달되는 동력을 종감속 장치에 전달하여 후진 주행이 이루어지도록 하는 후진 제어수단으로 이루어진다.

따라서 무단 변속수단을 통하여 무단 변속이 이루어지는 구조로 형성되고 종감속 장치로 동력을 전달하는 피동축의 구조를 간단하게 함으로써 컴팩트한 제작이 가능하게 되고 또한 연비를 향상시킬 수 있게 된다.

Description

무단 변속기

본 발명은 무단 변속기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 엔진의 구동력을 주행상태에 따라 적절하게 변속이 이루어지도록 하기 위하여 마찰판에 의하여 무단 변속이 이루어지는 토로이달식 무단 변속기에 관한 것이다.

일반적으로 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 자동변속장치의 단점을 보완하여 연비 및 동력 전달성능, 그리고 중량면에서 큰 장점을 갖는 무단 변속장치에 관계하며, 이의 무단 변속장치는 입력축과 출력축에 장착되는 풀리의 직경 변위를 이용하는 벨트구동 방식과, 토로이달 방식(TOROIDAL TYPE)이 주로 사용되고 있다.

본 발명 특히 상기한 토로이달 방식의 무단 변속장치에 관계한다.

이러한 토로이달 방식의 무단 변속기는, 인풋 디스크 및 아웃풋 디스크, 그 사이에 배치되어 인풋 디스크를 통하여 아웃풋 디스크 측으로 동력을 전달하는 파워롤러를 갖는 무단 변속부를 포함하여 이루어진다.

이러한 무단 변속장치는 토오크 컨버터와 무단 변속수단 또는 무단 변속수단과 차동장치 사이등에 전,후진 제어 수단이 배치되어 전진 및 후진을 제어할 수 있도록 이루어진다.

상기한 전,후진 제어수단은 일반적으로 유성기어셋트가 이용되고 있다.

상기 유성기어셋트로 이용되는 전,후진 제어수단은, 전진 구동시에 구동축이 구동풀리와 직결로 이루어져 1:1로 동력을 전달하는 구조로 이루어진다.

상기한 종래기술의 무단 변속기는, 작동하는 데에는 별문제가 없으나 간단한 구조로 제작이 이루어져야 연비성능이 증대되는데 이에 충분히 만족하지 못하는 문제점이 있다.

따라서 본 발명은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 간단한 구조로 제작할 수 있도록 함으로써 연비향상을 도모하는 무단 변속기를 제공하는 데 있다.

도1은 본 발명의 실시예를 도시한 구성도이다.

본 발명의 무단 변속기는,

엔진의 구동력을 전달받아 적절하게 토오크를 변환시키는 토오크 컨버터와,

상기한 토오크 컨버터를 통하여 전달받아 마찰차에 의하여 무단 변속이 이루어지는 제1무단 변속수단과,

상기한 제1무단 변속수단의 일측에 축방향으로 나란하게 배치되며 제1무단 변속수단을 통하여 전달되는 구동력을 받아 마찰차에 의하여 다시 무단 변속을 이루는 제2무단 변속수단과,

상기한 제1무단 변속수단으로부터 전달되는 인입받아 전진 주행이 이루어지도록 종감속기어에 전달하는 전진 제어수단과,

상기한 엔진의 구동축으로부터 전달되는 동력을 인입받아 종감속장치에 전달하여 후진주행이 이루어지도록 하는 후진 제어수단으로 이루어진다.

이와 같은 무단 변속기는, 엔진의 구동력을 토오크 컨버터에서 적절하게 토오크 변환하여 제1무단 변속수단으로 구동력이 전달되어 무단 변속이 이루어지고 전진주행인 경우에는 전진 제어수단에 의하여 종감속장치로 동력전달이 이루어지고, 후진 주행인 경우에는 유성기어셋트를 통하여 고정된 변속비를 제공하는 후진 제어수단을 통하여 종감속 장치로 동력 전달이 이루어진다.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 도면을 참고하여 보다 상세하게 설명한다.

도1은 본 발명에 따른 실시예를 도시한 무단 변속기의 구성도로서, 엔진(1)의 구동력을 받아 적절하게 토오크 변환이 이루어지는 토오크 컨버터(3)와, 상기한 토오크 컨버터(3)를 통하여 구동력을 전달받아 무단 변속이 이루어지는 제1,2 무단 변속수단(5)(7)과, 상기한 제1무단 변속수단(5)과 연결되어 전진주행을 하기 위하여 제어하는 전진 제어수단(9)과, 상기 엔진(1)의 구동축(13)과 연결되어 후진 주행을 하기 위한 후진 제어수단(11)을 도시하고 있다.

상기한 토오크 컨버터(3)는 엔진(1)의 크랭크축(도시생략)과 연결되어 엔진(1)의 구동력을 전달받아 차량의 주행상태에 따라 적절하게 토오크를 변환시키는 것이다.

제1무단 변속수단(5)은 토오크컨버터(3)을 통하여 구동력이 전달되며 구동축(13)상에 설치되며, 제2무단 변속수단(7)은 제1무단 변속수단(5)에서 변속된 동력을 전달받아 무단 변속이 이루어지는 구조로 형성된다.

상기 제1무단 변속수단(5)은 토오크 컨버터(3)를 통하여 전달되는 구동축(13)에 결합되는 제1인풋 디스크(17), 제1아웃풋 디스크(19), 그리고 제1인풋 디스크(17)와 제1아웃풋 디스크(19) 사이에 마찰 접촉하여 회전력을 전달하는 제1파워롤러(21)로 이루어지고 있다.

상기한 제1인풋 디스크(17)는 외주방향으로 라운드지도록 마찰면(23)이 형성되고 있다. 그리고 제1아웃풋 디스크(19)는 제1인풋 디스크(17)와 동일한 형상으로 이루어지고 라운드진 마찰면(25)을 서로 대응하도록 배치하되 자유롭게 회전할 수 있도록 형성된다.

그리고 제1파워롤러(21)는 원판형상으로 이루어지며 제1인풋 디스크(17)와 제1아웃풋 디스크(19)와 의 마찰면(23)(25)에 접촉하여 제1인풋 디스크(17)의 회전력을 제1아웃풋 디스크(19)로 전달할 수 있는 구조로 이루어지고 있다.

상기한 제1파워롤러(21)는 별도로 구성되는 유압제어시스템이 의하여 각도 변환이 이루어질 수 있는 구조로 이루어진다.

그리고 제2무단 변속수단(7)은 제1무단 변속수단(5)의 구성요소와 동일한 형태로 이루어지되 제1무단 변속수단(5)의 제1아웃풋 디스크(19)가 형성되는 축(15)과 동일한 축(15)상에 직렬로 배치된다.

즉, 제2인풋 디스크(27)는 외주측으로 라운드지는 형태로 마찰면(29)이 형성되고 있다. 그리고 제2인풋 디스크(27)와 대응하도록 동일한 형상으로 이루어지는 제2아웃풋 디스크(31)가 대향하는 자세로 배치된다. 그리고 이 제2인풋 디스크(27)와 제2아웃풋 디스크(31)의 마찰면(29)(33)에는 제2파워롤러(35)가 마찰면(33)에 접촉되도록 형성된다.

그리고 전진 제어수단은(5)은, 제1아웃풋 디스크(19)를 고정하는 축(15)에 설치되는 제1구동기어(51)와, 이 축(15)과 나란하게 배치되는 아이들축(53)의 외주에 자유롭게 회전 가능하도록 배치되며 제1구동기어(51)와 치합되는 아이들 기어(55)와, 상기한 아이들 기어(55)와 치합되어 구동력을 전달받으며 피동축(57)에 고정 결합되는 제1피동기어(59)와, 상기한 제1피동기어(57)에 의하여 동력을 전달받아 회전하는 피동축(57)상에 설치되어 선택적으로 종감속장치(61)와 연결되는 전진 마찰 요소(CF)로 이루어진다.

그리고 후진 제어수단(11)은 엔진(1)의 구동축(13)에 설치되는 제2구동기어(63)와, 제2구동기어(63)의 동력을 전달받으며 피동축(65)에 배치되는 연결되는 단순 유성기어셋트를 포함한다.

상기 단순유성기어셋트는, 제2구동기어(63)의 동력을 전달받는 링기어(R)를 입력요소로 하고 캐리어(C)를 선택적으로 반력요소로 하고 선기어(S)를 출력요소하는 구조로 이루어진다.

또한 캐리어(C)와 변속기 케이스 사이에는 캐리어(C)를 반력요소로 제어하기 위한 후진 제어 마찰요소(CR)를 설치한다.

상기한 전후진 제어 마찰요소(CF)(CR)는 통상의 다판 클러치로 이루어지는 것이 바람직하다.

이와 같이 이루어지는 무단 변속기는, 엔진(1)의 구동력은 토오크 컨버터(3)에서 적절하게 토오크 변환이 이루어지면서 제1인풋 디스크(17)를 회전시킨다. 이때 별도의 유압에 의하여 구동하는 제1파워롤러(21)가 제1인풋 디스크(17)의 마찰면(23)과 접촉하여 회전을 하게된다. 그리고 그 회전력을 제1아웃풋 디스크(19)에 역시 마찰 접촉하여 전달하게 된다. 이때 무단 변속이 이루어지고, 이와 동시에 엔진(1)의 구동력은 제1아웃풋 디스크(19)를 통하여 제2인풋 디스크(27)로 입력된다. 제2인풋 디스크(27)로 입력된 구동력은 제2파워롤러(35)가 제2인풋 디스크(27)의 마찰면(29) 및 제2아웃풋 디스크(31)의 마찰면(33)에 접촉하여 무단 변속이 일어나게 된다.

이때 전진주행을 하기 위하여 전진 제어 마찰요소(CF)를 인게이지시키면 제1아웃풋 디스크(19)를 지지하는 축(15)에 형성된 제1구동기어(51)를 통하여 아이들 기어(55)에 전달되고 다시 제1피동기어(59)를 통하여 피동축(57)으로 전달된다.

그리고 계속해서 종감속장치(63)로 구동력을 전달하여 차량의 전진 주행이 이루어진다.

또한 후진주행을 하기 위하여 전진 마찰요소(CF)를 해제한 상태에서 후진 마찰 요소(CR)를 인게이지시키면 엔진(1)의 구동력을 전달하는 구동축(13)에 일체로 형성되는 제2구동기어(63)와 치합되는 링기어(R)가 입력요소로 작용하고 캐리어(C)가 반력요소로 작용하여 선기어(S)를 통하여 종감속장치(63)로 구동력을 전달하여 후진 주행이 이루어지게 된다.

상기한 본 발명의 무단 변속기는, 무단 변속수단을 통하여 무단 변속이 이루어지는 구조로 형성되고 종감속장치로 동력을 전달하는 피동축의 구조를 간단하게 함으로써 컴팩트한 제작이 가능하게 되고 또한 연비를 향상시킬 수 있게 된다.

Claims (4)

1. 엔진의 구동력을 전달받아 토오크를 변환시키는 토오크 컨버터와,

   상기 토오크 컨버터를 통하여 전달받아 마찰차에 의하여 무단 변속이 이루어지는 제1무단 변속수단과,

   상기 제1무단 변속수단의 일측에 축방향으로 나란하게 배치되며 제1무단 변속수단을 통하여 전달되는 구동력을 받아 마찰차에 의하여 다시 무단 변속을 이루는 제2무단 변속수단과,

   상기 제1무단 변속수단으로부터 전달되는 인입받아 전진 주행이 이루어지도록 종감속기어에 전달하는 전진 제어수단과,

   상기 엔진의 구동축으로부터 전달되는 동력을 인입받아 종감속장치에 전달하여 후진주행이 이루어지도록 하는 후진 제어수단을 포함하며;

   상기 후진 제어수단은 상기 엔진의 구동축상에 고정되어 구동력을 전달하는 구동기어와;

   상기 구동기어와 치합되어 입력요소로 작용하는 링기어와, 선택적으로 반력 요소로 작용하는 캐리어와, 항상 출력요소로 작용하는 선기어로 이루어지는 유성 기어셋트와;

   상기 캐리어를 선택적으로 반력요소로 하기 위하여 변속기 케이스와 캐리어 사이에 설치되는 후진 제어 마찰요소를 구비한 무단 변속기.
2. 제1항에 있어서, 상기 제1무단 변속수단은 토오크 컨버터를 통하여 전달되는 축에 고정되며 중심에서 외측방향으로 라운드지도록 마찰면이 형성되는 제1인풋 디스크와,

   상기 제1인풋 디스크와 대응하는 형상으로 마주하도록 배치되며 또다른 축에 자유 회전 가능하게 지지되는 제1아웃풋 디스크와,

   상기 제1인풋 디스크 및 제1아웃풋 디스크의 마찰면에 마찰 접촉하여 제1인풋 디스크의 회전력을 제1아웃풋 디스크에 전달하는 파워롤러를 포함하는 무단 변속기.
3. 제1항에 있어서, 상기 제2무단 변속수단은 제1아웃풋 디스크를 지지하는 축에 고정 결합되며 일측면에 외주측으로 라운드지도록 마찰면이 형성되는 제2인풋 디스크와,

   상기 제2인풋 디스크와 대응하는 형상으로 마주하도록 배치되는 제2아웃풋 디스크와,

   상기 제2인풋 디스크 및 제2아웃풋 디스크의 마찰면에 마찰 접촉하여 제2인풋 디스크의 회전력을 제2아웃풋 디스크에 전달하는 제2파워롤러를 포함하는 무단 변속기.
4. 제1항에 있어서, 상기 전진 제어수단은 제1아웃풋 디스크를 고정하는 축과 외주에 고정되는 구동기어와,

   상기 구동기어와 치합되며 이와 나란하게 배치되는 아이들축에 자유롭게 회전하도록 배치되는 아이들 기어와,

   상기한 아이들 기어와 치합되며 피동축에 고정 결합되는 피동기어와,

   상기 피동축과 종감속 장치 사이에 설치되어 선택적으로 동력을 전달하는 전진 마찰요소를 포함하는 무단 변속기.

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