KR100623082B1 - 차량용 무단변속장치 - Google Patents

차량용 무단변속장치 Download PDF

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KR100623082B1
KR100623082B1 KR1020050030065A KR20050030065A KR100623082B1 KR 100623082 B1 KR100623082 B1 KR 100623082B1 KR 1020050030065 A KR1020050030065 A KR 1020050030065A KR 20050030065 A KR20050030065 A KR 20050030065A KR 100623082 B1 KR100623082 B1 KR 100623082B1
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power
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차수덕
김진완
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다이모스(주)
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Abstract

본 발명은 차량용 무단변속장치에 관한 것으로 특히, 기어간의 치합으로 이루어진 클러치부 좌우측에 엔진의 회전력을 전달시키는 엔진동력축을 구성하고, 타단에는 모터로 작동되는 모터동력축을 클러치부로 치합하여 상기 엔진의 회전수에 상기 모터의 회전수를 더한 그 상대속도를 이용하여 무단으로 속도를 변속시킬 수 있는 것을 특징으로 하는 차량용 무단변속장치이다.
따라서 본 발명은 엔진과 모터의 회전수와 토크제어를 통해 무단으로 속도를 증, 감속할 수 있으므로 변속 충격이 전혀 없고 속도의 선형성이 유지되므로 운전의 정숙성을 최대한 발휘할 수 있다.
또한 그 구동력을 전달하는 측면에서 볼 때, 기어와 체인을 이용하여 동력이 차축에 전달되기에 공지된 무단변속기에 비하여 동력 손실이 적으며, 전달토크의 범위가 크므로 차종에 상관없이 적용이 가능하다.
무단변속기, 하이브리드차량, 클러치부, 유성기어, 선기어 등

Description

차량용 무단변속장치{The continuously variable transmission of a vehicles}
도 1은 본 발명의 무단변속장치의 모습을 도시한 사시도,
도 2는 본 발명의 무단변속장치의 모습을 도시한 요부 사시도,
도 3은 본 발명의 무단변속장치의 모습을 도 2와는 다른 방향에서 바라본 사시도,
도 4는 본 발명의 무단변속장치의 모습을 평면에서 도시한 도면,
도 5는 본 발명의 무단변속장치의 모습을 측면에서 도시한 도면,
도 6은 본 발명의 무단변속장치의 모습을 정면에서 도시한 도면,
도 7은 본 발명의 무단변속장치의 모습을 전체도시한 시스템도,
도 8은 본 발명의 동력전달수단에 대한 제2실시예를 도시한 도면이다.
<도시된 도면의 부호에 대한 간단한 설명>
10; 엔진 11; 엔진동력축
20; 모터 21; 모터동력축
30; 모터회전력전달부 31; 제1선기어
32; 제1유성기어 33; 기어산
34; 하우징 36; 회전축
37; 제1케리어 40; 엔진회전력전달부
41; 제2선기어 42; 제2유성기어
43; 기어산 45; 제2링기어
46; 회전축 47; 제2케리어
49; 중심축 50; 클러치부
60; 동력전달수단 61; 동력기어
62; 스프로켓 70; 기어선택기
71; 동력축 80; 원웨이클러치
본 발명은 차량용 무단변속장치에 관한 것으로 특히, 기어간의 치합으로 이루어진 클러치부 좌우측에 엔진의 회전력을 전달시키는 엔진동력축을 구성하고, 타단에는 모터로 작동되는 모터동력축을 클러치부로 치합하여 상기 엔진의 회전수에 상기 모터의 회전수를 더한 그 상대속도를 이용하여 무단으로 속도를 변속시킬 수 있는 것을 특징으로 하는 차량용 무단변속장치이다.
일반적으로 무단변속장치(無段變速裝置: stepless speed change gear)는 종동축의 회전속도를 연속적으로 바꿀 수 있는 변속장치를 말한다.
즉, 동력이나 회전을 구동축에서 피동축으로 전할 때 무단계로 변화시킬 수 있는 장치이다.
종래 이러한 무단변속장치는 기계식 변속장치, PIV 변속기와 유체변속장치가 있는데, 이들을 간략하게 살펴보면 다음과 같다.
먼저 기계식 변속장치의 경우 원뿔대 형상으로 회전축을 만들고, 회전이 빨라지면 원심력에 의해서 벨트가 회전축 지름의 두꺼운 곳으로 이동하게 된다.
이때 속도는 빨라지고 차량의 힘은 적어진다.
반면에 회전이 느려지게 된다면 원심력이 줄면서 벨트가 회전축에서 지름이 작은 곳으로 이동하게 된다.
물론 이때에는 힘은 쎄지만, 속력은 줄어들게 되는 것이다.
다음으로 PIV 변속기는 본 발명과 유사한 변속기로 이도 역시 무단으로 변속하는 변속기의 일종인데, 특수한 쇠사슬을 이용하여 동력의 전달이 보다 확실하도록 유도한 변속기를 말하며, 공작기계 등의 변속에 많이 사용된다.
마지막으로 유체변속장치가 있는데, 이는 펌프날개차, 터빈날개차 및 안내날개차를 주요 구성요소로 하는 유체식 에너지 전달장치를 말한다.
즉, 터보식 유체 전달장치 가운데 유로 내에 고정날개를 가지고 넓은 범위에 걸쳐 토크의 증대율을 바꿀 수 있는 장치로 클러치 작용을 하는 유체 이음매와 유로 내에 고정된 날개를 추가한 일종의 토크 변환장치이다.
펌프날개에서 유출된 액체는 터빈날개와 고정날개를 거쳐 다시 펌프날개로 돌아온다.
그때 고정날개가 토크를 담당하므로 그 몫만큼 입력축과 출력축 사이에 토크차가 생긴다.
이같이 전달토크의 변환이 따르는 변속장치를 유체변속장치라 한다.
그런데 종래의 이러한 무단변속장치들의 경우 다음과 같은 문제점이 있다.
먼저 기계식 변속장치의 경우, 현재 우리 나라에서 양산되는 차종에서 채택된 유일한 방식이지만, 구조가 간단하고 단순한 반면에 작동원리상 큰 동력의 전달이 어렵다.
즉, 원뿔대 형상의 회전축을 돌며 지나가는 벨트가 미끄러질 소지도 많기에 동력전달능력이 확실히 보장되지 못하는 것이다.
따라서 이를 해결하기 위해서는 추가적인 장치를 구비할 필요가 있으며, 그 벨트의 형태도 고무 V 벨트, 금속 V 벨트와 금속체인벨트 등으로 개발되고 있다.
그리고, 유체변속장치의 경우 내구성과 유연한 변속을 가져올 수 있는 점에서는 장점이 있으나, 그 구조가 복잡하고 제작이 까다롭다.
상기한 문제점을 해결한 본 발명은 차량용 무단변속장치에 관한 것으로 특히, 기어간의 치합으로 이루어진 클러치부 좌우측에 엔진의 회전력을 전달시키는 엔진동력축을 체결하고, 타단에는 모터로 작동되는 모터동력축을 클러치부로 치합하여 상기 엔진의 회전수에 상기 모터의 회전수를 더한 그 상대속도를 이용하여 무단으로 속도를 변속시킬 수 있는 것을 특징으로 하는 차량용 무단변속장치를 제공하고자 한다.
따라서 본 발명의 차량의 속도를 자동으로 변속하는 무단변속장치는, 엔진의 동력이 전달되는 엔진동력축과, 상기 엔진동력축 타단에 연계되어 모터의 회전력을 전달하는 모터동력축과, 상기 엔진과 모터의 동력전달원인 엔진동력축과 모터동력축을 기어들간의 결합으로 연결시키는 클러치부와, 상기 클러치부의 회전력을 바퀴가 결합된 차동기어에 전달하는 동력전달수단과, 바퀴의 공회전과 전후진을 변환시키는 기어선택기가, 상기 엔진의 엔진동력축 회전력과 상기 모터의 모터동력축 회전력을 클러치부로 자동 속도 조절하여 바퀴로 전달시키는 차량용 무단변속장치를 제공하고자 한다.
또한 본 발명의 요부인 상기 클러치부는, 모터동력축 끝단에 일체된 제1선기어와 이에 치합된 다수의 제1유성기어와 상기 제1유성기어와 치합되고 하우징에 고정된 제1링기어와 상기 제1유성기어의 회전축이 고정된 제1케리어로 이루어진 모터회전력전달부와, 엔진동력축 끝단에 일체된 제2선기어와 이에 치합된 다수의 제2유성기어와 그와 결합하는 제2링기어와 상기 다수의 제2유성기어의 회전축이 고정된 제2케리어로 구성된 엔진회전력전달부가, 상기 제1케리어의 회전축이 상기 제2링기어의 중심부에 일체되어, 모터의 회전력이 상기 제2링기어를 회전시키고, 엔진의 회전력이 그 내부의 제2유성기어를 회전시켜 엔진과 모터의 상대속도에 따라 상기 제2케리어의 회전속도를 증감시키는 차량용 무단변속장치를 제공하고자 한다.
더불어 본 발명의 다른 요부인 동력전달수단은, 상기 엔진회전전달부의 제2케리어의 중심축에 결합된 동력기어와, 상기 차동기어와 치합된 기어선택기의 동력축에 일체된 스프로켓과, 상기 동력기어와 스프로켓를 연결하는 체인이, 상기 무단 변속된 동력기어의 회전력을 체인을 통해 스프로켓으로 전달하고, 그 스프로켓의 회전력은 기어선택기를 통해 차동기어로 전달되는 차량용 무단변속장치를 제공하고 자 한다.
본 발명은 차량의 속도를 자동으로 변속하는 무단변속장치란 점에서는 종래의 그것과 그 목적 면에서만 유사하다.
그러나 그를 달성하기 위한 구성과 그 구성간의 결합관계에 곤란성이 있고, 그에 따른 무단변속의 부드러움과 그 힘전달면에서 질적 양적의 현저한 효과를 가져오기에 도시된 도면과 함께 상세히 설명한다.
본 발명은 도 1내지 7에 도시된 것처럼, 엔진(10)의 동력이 전달되는 엔진동력축(11)이 있고, 상기 엔진동력축(11) 타단에 연계되어 모터(20)의 회전력을 전달하는 모터동력축(21)이 있다.
또한 상기 엔진(10)과 모터(20)의 동력전달원인 엔진동력축(11)과 모터동력축(21)을 기어들간의 결합으로 연결시키는 클러치부(50)가 그 요부로 구성되고, 상기 클러치부(50)의 회전력을 바퀴(16)가 결합된 차동기어(17)에 전달하는 동력전달수단(60)이 비치된다.
또한 바퀴(16)의 공회전과 전후진을 변환시키는 기어선택기(70)가 도 1, 2, 3, 4 및 7에 도시된 것처럼, 비치된다.
따라서 상기 엔진(10)의 엔진동력축(11) 회전력과 상기 모터(20)의 모터동력축(21) 회전력을 클러치부(50)를 통해 자동 속도 조절하여 바퀴(16)로 전달시키는 것이다.
한편 본 발명에서 상기 모터(20)는, 다양한 형태의 모터가 사용될 수 있지 만, AC(3상 4극)모터를 채택한 것이 가장 바람직하다.
또한 상기 모터(20)에는 냉각을 위한 팬과 냉각핀을 설치하는 것이 변속장치 내에서 발생되는 열을 식힐 수 있기에 바람직하다.
한편 전술된 것처럼, 본 발명에서 그 요부인 상기 클러치부(50)는, 모터(20)의 회전력을 전달하는 모터동력축(21) 끝단에 일체된 제1선기어(31)와, 상기 제1선기어(31)의 외주면에 치합된 다수의 제1유성기어(32)와, 상기 제1유성기어(32)의 외주면에 치합된 내주면 기어산(33)을 가지고 클러치부(50)의 하우징(34)에 고정된 제1링기어(35)와, 상기 제1유성기어(32)를 감싸고 제1유성기어(32)의 회전축(36)이 고정된 제1케리어(37)로 이루어진 모터회전력전달부(30)가 있다.
또한 엔진(10)의 회전력을 전달하는 엔진동력축(11) 끝단에 일체된 제2선기어(41)와, 상기 제2선기어(41)의 외주면에 치합된 다수의 제2유성기어(42)와, 상기 제2유성기어(42)의 외주면에 치합된 내주면 기어산(43)을 가지고 회전 가능하게 부착된 제2링기어(45)와, 상기 다수의 제2유성기어(42)를 감싸고 제2유성기어(42)의 회전축(46)이 고정된 제2케리어(47)로 구성된 엔진회전력전달부(40)가 있다.
따라서 상기 제1케리어(37)의 회전축(38)이 상기 제2링기어(45)의 중심부에 일체되어, 모터(20)의 회전력이 상기 제2링기어(45)를 회전시키고, 엔진(10)의 회전력이 그 내부의 제2유성기어(42)를 회전시켜 엔진(10)과 모터(20)의 상대속도에 따라 상기 제2케리어(47)의 회전속도를 증감시키는 차량용 무단변속장치이다.
더불어 본 발명의 차량용 무단변속장치에서 또 다른 요부로 도시된 도 1 내지 8에서 보이는, 클러치부(50)의 회전력을 차동기어(17)에 전달하는 동력전달수단 (60)은 2가지 실시예로 다음과 같이 구성된다.
먼저 도 1 내지 도 7에 도시된, 제1실시예로, 상기 클러치부(50)의 회전력을 차동기어(17)에 전달하는 동력전달수단(60)은, 상기 엔진회전전달부(40)의 제2케리어(47)의 중심축(49)에 결합된 제1타이밍풀리(200)가 있고, 상기 차동기어(17)와 치합된 기어선택기(70)의 동력축(71)에 일체된 제2타이밍풀리(210)가 있다.
또한 상기 제1타이밍풀리(200)와 제2타이밍풀리(210)를 연결하는 타이밍벨트(223)가 구성된다.
따라서 상기 무단 변속된 제1타이밍풀리(200)의 회전력을 타이밍벨트(223)를 통해 제2타이밍풀리(210)로 전달하고, 그 제2타이밍풀리(210)의 회전력은 기어선택기(70)를 통해 차동기어(17)로 전달되는 것이다.
한편 전술된 제1실시예와 동일 목적을 가진 제 2실시예는 도 8에 도시된 것처럼, 상기 엔진회전전달부(40)의 제2케리어(47)의 중심축(49; 도 7에 도시)에 결합된 동력기어(61)가 있고, 상기 차동기어(17)와 치합된 기어선택기(70)의 동력축(71)에 일체된 스프로켓(62)이 비치된다.
또한 상기 동력기어(61)와 스프로켓(62)을 연결하는 체인(63)이 구성되어 있다.
따라서 상기 무단 변속된 동력기어(61)의 회전력을 체인을 통해 스프로켓(62)으로 전달하고, 그 스프로켓(62)의 회전력은 기어선택기(70)를 통해 차동기어(17)로 전달되는 것이다.
한편 본 발명의 상기 기어선택기(70)는, 상기 스프로켓(62)의 동력축(71)에 고정되어 전진, 후진을 차동기어(17)에 전달하고, 공회전을 유도할 수 있는 차량용 무단변속장치이다.
더불어 본 발명의 상기 기어선택기(70)와 스프로켓(62)의 동력축(71)에는, 원웨이클러치(80)를 결합하여 경사지에서 차량이 밀리는 것을 방지한 차량용 무단변속장치이다.
그럼 여기서 본 발명의 무단변속장치의 작용을 도시된 도면과 함께 상세히 설명한다.
즉 본 발명의 주요한 작동의 요지는 엔진(10)에서 발생되는 회전력을 이용하여 차량의 바퀴(16)를 회전시키는데, 이 회전력을 변화시킴에 있어서, 무단인 자동으로 속도의 변화를 발생시키기 위한 장치이다.
이를 위해 본 발명은 도1 내지 8에 도시된 것처럼, 모터(20)를 상기 엔진(10)의 타측에 설치하고 상기 엔진(10)과 모터(20)간의 유기적인 결합을 위하여 클러치부(50)를 비치한 것이다.
따라서 상기 엔진(10)의 회전력이 클러치부(50)에 들어가 다수의 기어들이 치합된 상태에서 회전력을 전달하고, 상기 모터(20)의 회전력도 상기 엔진(10)의 회전력에 가감되어, 출력이 되는 출력축인 제2케리어(47)의 회전으로 바뀌어 나오는 것이다.
그럼 이와 같은 작동을 도시된 도면과 함께 상세히 설명한다.
도 1 내지 8에 도시된 것처럼, 먼저 엔진(10)이 가동하여 그 엔진동력축(11)을 회전시키게 된다.
이때 상기 엔진(10)의 타측편인 클러치부(50)의 대응하는 위치에 모터(20)가 구성되어 있다.
따라서 상기 모터(20)가 회전하게 되면, 상기 모터(20)의 회전은 도시된 모터동력축(21)을 회전키고, 상기 모터동력축(21)의 끝단에는 제1선기어(31)가 일체되어 있기에 제1선기어(31)의 회전을 가져온다.
또한 상기 제1선기어(31)가 회전하면, 그 외주면이 기어에 의해 치합되어 있는 다수의 제1유성기어(32)들이 회전하게 된다.
이때 상기 제1유성기어(32)들의 외주면에 형성된 기어산과 도시된 제1링기어(35)의 내주면에 형성된 기어산(33)은 맞닿은 상태이며, 상기 제1링기어(35)는 그 외주면이 클러치부(50)의 하우징(34)에 고정된 상태이기에 제1링기어(35)의 내주면에 위치한 제1유성기어(32)들이 상기 제1링기어(35)의 외주면을 타고 회전하게 된다.
물론 이 회전은 상기 다수의 제1유성기어(32)를 감싸고 제1유성기어(32)의 회전축(36)이 고정된 제1케리어(37)가 상기 제1링기어(35)의 내주면 기어산(33)을 타고 회전하는 결과를 가져오는 것이다.
한편 전술된 엔진(10)측의 회전력이 상기 클러치부(50)에 전달하는 회전력을 살펴본다.
즉, 전술된 엔진(10)이 회전하게 되면, 상기 엔진(10)의 회전은 도시된 엔진동력축(11)을 회전키고, 상기 엔진동력축(11)의 끝단에는 제2선기어(41)가 일체 되어 있기에 제2선기어(41)의 회전을 가져온다.
또한 상기 제2선기어(41)가 회전하면, 그 외주면이 기어에 의해 치합되어 있는 다수의 제2유성기어(42)들이 회전하게 된다.
이때 상기 제2유성기어(42)들의 외주면에 형성된 기어산과 도시된 제2링기어(45)의 내주면에 형성된 기어산(43)은 맞닿은 상태이며, 상기 제2링기어(45)는 전술된 모터회전력전달부(30)의 제1링기어(35)와는 달리 그 외주면이 클러치부(50)의 하우징(34)에 고정된 상태가 아니다.
따라서 상기 제2링기어(45) 자체가 회전하는 것이다.
그런데, 상기 제1케리어(37)의 회전축(38)이 상기 제2링기어(45)의 중심부에 일체되어 있기에, 전술된 모터회전력전달부(30)에서 발생된 회전력 즉, 모터(20)의 회전력이 상기 제2링기어(45)를 회전시키는 힘은 엔진회전력전달부(40)에서 발생된 회전력과 만나 증감되는 것이다.
보다 상세하게는 엔진(10)과 모터(20)의 결합된 회전속도인 상대속도에 따라 제2케리어(47)는 회전하는 것이다.
즉 만약에 엔진(10)이 그 자체의 회전력으로 상기 클러치부(50)의 기어들을 회전시킬 때, 모터회전력전달부(30)에서 동일한 방향으로 회전력을 부여하게 되면 그 회전력은 상기 엔진회전력전달부(40)의 회전력에 합해져서 빠른 상태의 회전력을 부여하게 된다.
그러나 상기의 경우와는 반대로, 엔진(10)이 그 자체의 회전력으로 상기 클러치부(50)의 기어들을 회전시킬 때, 모터회전력전달부(30)에서 반대 방향으로 회전력을 부여하게 되면 그 회전력은 상기 엔진회전력전달부(40)의 회전속도에 감해 져서 느린 상태의 회전력을 부여하게 된다.
물론 이러한 속도의 변속은 회전하는 모터회전력전달부(30)에서 발생된 회전력이 그 제1케리어(37)를 통해 엔진회전력전달부(40)의 제2링기어(45)를 회전시키고, 그 회전력에 부가되는 엔진회전력전달부(40)의 제2유성기어(42)와의 상대속도 만큼 제2케리어(47)를 회전시켜 만드는 것이다.
아무튼 상기한 방식으로 무단으로 변속되는 클러치부(50)의 회전력은 도 2내지 7에 도시된 동력전달수단(60)을 통해 차동기어(17)에 전달되어 차량의 바퀴(16)를 회전시킨다.
즉, 상기 동력 전달수단의 제1실시예에 따른 작동은 상기 엔진회전전달부(40)의 제2케리어(47)의 중심축(49)에 결합된 제1타이밍풀리(200)가 제2케리어의 회전에 의해 동일 회전을 하고, 상기 제1타이밍풀리(200)와 제2타이밍풀리(210)를 연결하는 타이밍벨트(223)도 회전을 하는 것이다.
따라서 상기 무단 변속된 제1타이밍풀리(200)의 회전력을 타이밍벨트를 통해 제2타이밍풀리(210)로 전달하고, 그 제2타이밍풀리(210)의 회전력은 기어선택기(70)를 통해 차동기어(17)로 전달하는 것이다.
또한 도시된 도면에서처럼 상기 동력전달수단의 제2실시예는, 상기 엔진회전전달부(40)의 제2케리어(47)의 중심축(49)에 결합된 동력기어(61)가 일체되어 있는 상태이다.
물론 상기 중심축(49)은 관의 형태로 제작되어 상기 중심축(49)의 내부로 엔진(10)의 엔진동력축(11)이 끼워져 제2선기어(41)를 회전시킬 수 있게 구성되어 있 다.
또한 상기 차동기어(17)와 치합된 기어선택기(70)의 동력축(71)에 일체된 스프로켓(62)과 상기 동력기어(61)와 스프로켓(62)을 연결하는 체인(63) 형성되어 있기에, 상기 무단 변속된 제2케리어(47)를 통해 전달된 회전력은, 동력기어(61)를 회전시키고, 다시 그 회전력을 체인을 통해 스프로켓(62)으로 전달하고, 그 스프로켓(62)의 회전력은 기어선택기(70)를 통해 차동기어(17)로 전달되는 것이다.
따라서 상기 기어선택기(70)가 D단으로 차동기어(17)와 맞물려 있다면, 전진의 운동을 할 것이고, 만일 R단으로 차동기어(17)와 맞물려 있다면 후진 운동을 할 것이다.
또한 만일 N단으로 위치되어 있다면, 공회전을 하는 것은 당연하다.
즉, 상기 기어선택기(70)는 공지된 많은 형태가 있기에 이를 차용하여 사용하는데 어려움이 없을 것이다.
따라서 본 발명의 무단변속기를 사용하면 부드럽게 그 속도의 변동이 발생되어 엔진(10)의 부담을 줄게 하고, 속도의 감속이나 제동시에도 본 발명의 모터회전력전달부(30)를 작동하면 부하장치로의 기능을 가질 수 있어 보조제동장치로서의 역할도 수행한다.
한편 본 발명은 도시된 도 7에서 처럼, 상기 기어선택기(70)와 스프로켓(62)의 동력축(71)에는, 즉, 상기 기어선택기(70)와 스프로켓(62)은 동일 축선상에 결합하고 있기에 상기 동력축(71)의 일측단에 원웨이클러치(80)를 결합하여 경사지에서 차량이 밀리는 것을 방지할 수 있다.
즉, 일방향으로만 회전하게 제한을 가한다면, 차량이 오르막을 오를 경우 밀려 내려오는 현상을 방지할 수 있는 것이다.
이상의 설명에서와 같이 본 발명은, 엔진과 모터의 회전수와 토크제어를 통해 무단으로 속도를 증, 감속할 수 있으므로 변속 충격이 전혀 없고 속도의 선형성이 유지되므로 운전의 정숙성을 최대한 발휘할 수 있다.
또한 그 구동력을 전달하는 측면에서 볼 때, 기어와 체인을 이용하여 동력이 차축에 전달되기에 공지된 무단변속기에 비하여 동력손실이 적으며, 전달토크의 범위가 크므로 차종에 상관없이 적용이 가능하다.
또한 모터의 기능이 발전기로 전환되어 정지, 감속, 제동시 등 밧데리에 전기에너지를 충전하여 재생하므로 연비를 대폭 절감할 수 있으며, 제동시에는 모터를 역회전시킴으로 부하장치로의 기능을 가질 수 있기에 보조제동장치로 사용이 가능하다.
또한 엔진의 부담을 상당히 덜어 주며, 엔진수명 연장 및 배출가스 감소에 큰 효과를 발휘할 수 있다.
더불어 본 발명의 무단변속기는 일반차량 및 미래 친환경 차량의 하이브리드 차량에 적용이 가능하여 상대적인 적용 범위가 넓고 소형 및 중, 대형 차량의 자동변속기로도 적용이 가능하다.

Claims (8)

  1. 차량의 속도를 자동으로 변속하는 무단변속장치에 있어서,
    엔진(10)의 동력이 전달되는 엔진동력축(11)과;
    상기 엔진동력축(11) 타단에 연계되어 모터(20)의 회전력을 전달하는 모터동력축(21)과;
    상기 엔진(10)과 모터(20)의 동력전달원인 엔진동력축(11)과 모터동력축(21)을 기어들간의 결합으로 연결시키는 클러치부(50)와;
    상기 클러치부(50)의 회전력을 바퀴(16)가 결합된 차동기어(17)에 전달하는 동력전달수단(60)과;
    바퀴(16)의 공회전과 전후진을 변환시키는 기어선택기(70)가;
    상기 엔진(10)의 엔진동력축(11) 회전력과 상기 모터(20)의 모터동력축(21) 회전력을 클러치부(50)로 자동 속도 조절하여 바퀴(16)로 전달시키는 것을 특징으로 하는 차량용 무단변속장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 모터(20)는,
    AC(3상 4극)모터를 채택한 것을 특징으로 하는 차량용 무단변속장치.
  3. 제 1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 모터(20)에는 냉각을 위한 팬과 냉각핀을 설치하는 것을 특징으로 하는 차량용 무단변속장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 클러치부(50)는,
    모터(20)의 회전력을 전달하는 모터동력축(21) 끝단에 일체된 제1선기어(31)와, 상기 제1선기어(31)의 외주면에 치합된 다수의 제1유성기어(32)와, 상기 제1유성기어(32)의 외주면에 치합된 내주면 기어산(33)을 가지고 클러치부(50)의 하우징(34)에 고정된 제1링기어(35)와, 상기 제1유성기어(32)를 감싸고 제1유성기어(32)의 회전축(36)이 고정된 제1케리어(37)로 이루어진 모터회전력전달부(30)와;
    엔진(10)의 회전력을 전달하는 엔진동력축(11) 끝단에 일체된 제2선기어(41)와, 상기 제2선기어(41)의 외주면에 치합된 다수의 제2유성기어(42)와, 상기 제2유성기어(42)의 외주면에 치합된 내주면 기어산(43)을 가지고 회전 가능하게 부착된 제2링기어(45)와, 상기 다수의 제2유성기어(42)를 감싸고 제2유성기어(42)의 회전축(46)이 고정된 제2케리어(47)로 구성된 엔진회전력전달부(40)가;
    상기 제1케리어(37)의 회전축(38)이 상기 제2링기어(45)의 중심부에 일체되어, 모터(20)의 회전력이 상기 제2링기어(45)를 회전시키고, 엔진(10)의 회전력이 그 내부의 제2유성기어(42)를 회전시켜 엔진(10)과 모터(20)의 상대속도에 따라 상기 제2케리어(47)의 회전속도를 증감시키는 것을 특징으로 하는 차량용 무단변속장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    클러치부(50)의 회전력을 차동기어(17)에 전달하는 동력전달수단(60)은,
    상기 엔진회전전달부(40)의 제2케리어(47)의 중심축(49)에 결합된 제1타이밍풀리(200)와;
    상기 차동기어(17)와 치합된 기어선택기(70)의 동력축(71)에 일체된 제2타이밍풀리(210)와;
    상기 제1타이밍풀리(200)와 제2타이밍풀리(210)를 연결하는 타이밍벨트(223)가;
    상기 무단 변속된 제1타이밍풀리(200)의 회전력을 타이밍벨트를 통해 제2타이밍풀리(210)로 전달하고, 그 제2타이밍풀리(210)의 회전력은 기어선택기(70)를 통해 차동기어(17)로 전달되는 것을 특징으로 하는 차량용 무단변속장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    클러치부(50)의 회전력을 차동기어(17)에 전달하는 동력전달수단(60)은,
    상기 엔진회전전달부(40)의 제2케리어(47)의 중심축(49)에 결합된 동력기어(61)와;
    상기 차동기어(17)와 치합된 기어선택기(70)의 동력축(71)에 일체된 스프로켓(62)과;
    상기 동력기어(61)와 스프로켓(62)을 연결하는 체인(63)이;
    상기 무단 변속된 동력기어(61)의 회전력을 체인을 통해 스프로켓(62)으로 전달하고, 그 스프로켓(62)의 회전력은 기어선택기(70)를 통해 차동기어(17)로 전달되는 것을 특징으로 하는 차량용 무단변속장치.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 기어선택기(70)는,
    상기 스프로켓(62)의 동력축(71)에 고정되어 전진, 후진을 차동기어(17)에 전달하고, 공회전을 유도할 수 있는 것을 특징으로 하는 차량용 무단변속장치.
  8. 제 6항 또는 7항에 있어서,
    상기 기어선택기(70)와 스프로켓(62)의 동력축(71)에는,
    원웨이클러치(80)를 결합하여 경사지에서 차량이 밀리는 것을 방지한 것을 특징으로 하는 차량용 무단변속장치.
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