KR100945660B1 - Differential gear transmission - Google Patents
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Abstract
본 발명의 차동기어 변속기는 엔진의 힘을 변환하여 차축에 전달하는 변속기이다.
종래의 수동 및 자동변속기는 변속단수가 적기 때문에 연비가 낮고, 특히 자동변속기는 그 구조가 복잡하여 변속단수를 늘리기가 어렵고, V 벨트식 무단변속기는 마찰력의 한계로 쓰임새가 한정되고 역시 구조가 복잡하면서 효율 및 성능이 떨어진다.
종래의 낮은 연비의 변속기들을 대처하기 위해 본 발명은 차동기어를 이용하여 종래의 수동 및 자동변속기보다 변속단수를 간단히 늘려 연비를 높인다.
1d :1번 변속원판, 1b :1번 변속 브레이크, 2d :2번 변속원판, 2b :2번 변속 브레이크, 12 :12번 축, 12a :12번 앞 피니언, 12b :12번 뒤 피니언, 1 :1번 기어, 1j :1번 짝기어, 2 :2번 기어, 2j :2번 짝기어, 10 :입력원판, 11 :클러치 축, 84 :클러치원판, 9b :클러치 브레이크, 80 :클러치 좌기어, 82 :클러치 우기어, 81 :클러치 피니언, 83 :클러치 링기어, 85 :전진기어, 87 :후진기어, 86 :전후진 피니언, 88 :정역 슬리브, 51 :시프트포크, 89 :슬리브홈, 99 :암 스플라인, 100 :변속기통,
The differential gear transmission of the present invention is a transmission that converts the force of the engine and transmits it to the axle.
Conventional manual and automatic transmissions have low fuel economy due to the small number of transmission stages, and in particular, automatic transmissions have a complicated structure, making it difficult to increase the number of transmission stages. While reducing efficiency and performance.
In order to cope with conventional low fuel economy transmissions, the present invention simply increases the fuel efficiency by increasing the number of gear shifts than conventional manual and automatic transmissions using differential gears.
1d: 1st speed disc, 1b: 1st speed brake, 2d: 2nd speed disc, 2b: 2nd speed brake, 12: 12th axis, 12a: 12th front pinion, 12b: 12th rear pinion, 1: 1st gear, 1j: 1st gear, 2: 2nd gear, 2j: 2nd gear, 10: input disc, 11: clutch shaft, 84: clutch disc, 9b: clutch brake, 80: clutch left gear, 82: clutch gear, 81: clutch pinion, 83: clutch ring gear, 85: forward gear, 87: reverse gear, 86: forward and reverse pinion, 88: reverse sleeve, 51: shiftfork, 89: sleeve groove, 99: Arm spline, 100: transmission,
Description
본 발명의 차동기어 변속기는 엔진의 힘을 변환하여 차축에 전달하는 변속기이다. The differential gear transmission of the present invention is a transmission that converts the force of the engine and transmits it to the axle.
KR 10-1985-0000955 KR 10-1985-0000955
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종래의 수동변속기는 자동변속기보다 연비가 높으나 변속을 하기 위해 클러치와 변속레버를 조작해야하는 번거로움이 따르고, 종래의 자동변속기는 운전의 편리성은 있으나 동급의 수동 변속기에 비해 연비가 떨어지면서 구조가 너무 복잡하여 정비가 어렵고 비싸며 무겁다. Conventional manual transmissions have higher fuel economy than automatic transmissions, but they require the operation of clutches and shift levers in order to shift gears. Conventional automatic transmissions are convenient to operate, but the fuel economy is too low compared to manual transmissions of the same class. Complicated, difficult to maintain, expensive and heavy
또 토크컨버터의 특성상 엔진 브레이크를 사용하기가 어렵다. In addition, it is difficult to use an engine brake due to the characteristics of the torque converter.
변속단수가 적은 종래의 자동변속기는 동력전달이 비효율적이기 때문에 연비가 낮다. Conventional automatic transmissions with fewer transmission speeds have lower fuel economy because power transmission is inefficient.
종래의 자동변속기는 내부 마찰원판(브레이크, 클러치)으로 인해 내부에 쇳가루를 많이 생성하여 오일과 변속기의 수명을 단축하는 치명적인 단점이 있고, 또 사용자가 변속기 내부의 오일상태까지 예열 또는 과열을 관리해야하는 까다로움이 있다. The conventional automatic transmission has a fatal disadvantage of shortening the life of the oil and the transmission by generating a large amount of powder in the internal friction disc (brake, clutch), and the user must manage preheating or overheating to the oil state inside the transmission. It's tricky.
일부 경차에 쓰는 V 벨트식 무단변속기는 벨트의 마찰에 의한 동력 전달에 한계가 있어 변속기로는 부적당하다. V-belt type CVTs used in some light vehicles are inadequate as transmissions due to their limited power transmission due to friction of the belts.
종래의 수동변속기를 쓰는 소형차 또는 대형차는 소모품인 클러치원판을 교환할 때마다 변속기 몸체를 엔진블록에서 통째로 분리해야 하는 번거로움이 있다. In a small or large vehicle using a conventional manual transmission, the transmission body has to be separated from the engine block every time the clutch disc, which is a consumable, is replaced.
종래의 일부 대형 트럭에서 수동 16단 변속기를 사용하고 있으나 변속이 일직선상에 있지 않고 두 가지의 H, L선위에 있기 때문에 16단이지만 변속시 계단비가 크고 또 변속단이 많기 때문에 변속을 자주 해야 하는 불편이 따른다. Some conventional heavy trucks use manual 16-speed transmissions, but because the shifts are not in a straight line and are on two H and L lines, they are 16-speed, but the shifting ratio is large and there are many gears. Inconvenience follows.
일반적으로 변속기의 연료 효율성은 4단에서 5단으로 높아질 때 2~3%가 향상되고, 5단에서 6단으로 높아지면 5~8%가 향상되어 6단은 4단 자동변속기보다 연료 효율이 평균 10% 정도 높아지는 것으로 알려져 있다. In general, the fuel efficiency of the transmission is improved by 2 to 3% when it is increased from 4 to 5 gears, and when it is increased from 5 to 6 gears, it is improved by 5 to 8%. It is known to increase about 10%.
이러한 사실을 보면 연비를 높이면서 주행을 부드럽게 하기 위해 변속단을 늘릴 필요가 있으나, 종래의 자동변속기 내부는 매우 복잡한 유압회로와 습식 마찰요소들, 유성기어, 토크컨버터 등으로 아주 복잡하게 구성되어 있고, 특히 동축상의 유성기어를 여러 단 사용하여 변속단을 점진적으로 늘리는데 한계가 있어 6단 이상의 변속단이 실용화 되지 못하고 있다. In view of this fact, it is necessary to increase the gear stage in order to increase the fuel economy and smooth the driving, but the conventional automatic transmission is very complicated by the complicated hydraulic circuit, wet friction elements, planetary gear, torque converter, etc. In particular, there are limitations in gradually increasing the shift stage by using multiple stages of coaxial planetary gears.
일단 변속비가 정해지면, 다음 변속단까지의 속도 변화는 전적으로 엔진의 회전수에 달려있기 때문에, 변속단 사이의 계단면적은 엔진의 회전수를 말한다. Once the speed ratio is determined, the step area between speeds is the engine speed, since the speed change to the next speed is entirely dependent on the engine speed.
이 계단의 면적이 넓을수록 엔진이 차를 끌 수 있는 힘 이상으로 헛돌면서 불필요한 연료를 소모하여 연비가 낮게 됨으로, 계단의 크기가 작고 촘촘하도록 변속단계를 많이 두어 차량이 가지는 전속도 구간에서 알맞은 변속을 하는 것이 연비를 높이는 방법이다. The larger the area of the staircase, the more the engine will move beyond the power to pull the car, consuming unnecessary fuel, and lower fuel economy.Therefore, there are many shifting steps to make the staircase smaller and more compact. Doing so is a way to increase fuel economy.
보다 연비를 높이기 위하여, 본 발명의 차동기어 변속기는 맞물려있는 한쪽 기어가 회전저항을 받으면 반대쪽 기어가 그 만큼 더 회전하는 차동기어의 특성을 이용하여, 종래 보다 쉽고 간단하게 변속의 단수를 늘려 위의 모든 문제점을 해결한다.
가솔린, 디젤, 하이브리드, 배터리 전기, 플러그인 전기, 수소연료전지 등 어떠한 엔진을 사용하더라도 정지상태에서 최고 속도까지 차량이 가지는 전속도 구간에서 동력을 변속하지 않고 엔진만으로 주행하는 것은 불가능하다.
따라서 차량이 가지는 전속도 구간에서 그때그때의 주행조건을 만족시켜주는 다단계 변속기는 고연비를 실현하기위한 연비측면에서도 필수적이다. In order to further increase fuel efficiency, the differential gear transmission of the present invention utilizes the characteristics of the differential gear that the other gear rotates as much as the other gear receives the rotational resistance, thereby increasing the number of stages of the shift more easily and simply. Solve all problems.
No matter what engine you use, such as gasoline, diesel, hybrid, battery electricity, plug-in electricity or hydrogen fuel cell, it is impossible to drive the engine alone without changing the power in the full speed range from the standstill to the maximum speed.
Therefore, the multi-stage transmission that satisfies the driving conditions at that time in the entire speed range of the vehicle is also essential in terms of fuel economy for realizing high fuel efficiency.
1. 종래의 자동변속기는 심지어 4단부터 5단 또는 6단을 구현하는데 클러치와 브레이크 같은 마찰요소를 통상 6개 정도 쓰지만, 본 발명의 차동기어 변속기는 6개의 마찰요소로 8단을 구현하고 불과 8개의 마찰요소로 무려 16단을 구현하면서 자동변속을 할 수 있다. 1. A conventional automatic transmission implements four to five or six gears, but typically uses six friction elements such as clutch and brake, but the differential gear transmission of the present invention implements eight gears with six friction elements. With 8 friction elements, 16 speeds can be achieved and automatic shifting is possible.
2. 본 발명의 차동기어 변속기는 종래의 수동 및 자동변속기 보다 변속단수를 늘리기가 쉽다. 2. The differential gear transmission of the present invention is easier to increase the number of shifts than conventional manual and automatic transmissions.
3. 본 발명의 차동기어 변속기의 클러치는 종래의 마찰 클러치와 같기 때문에 미끄러짐이 발생하는 자동변속기의 유체 클러치(토크컨버터)보다 동력 전달 효율이 높아 연비를 높인다. 3. Since the clutch of the differential gear transmission of the present invention is the same as a conventional friction clutch, the power transmission efficiency is higher than that of the fluid clutch (torque converter) of the automatic transmission in which slipping occurs, thereby increasing fuel economy.
4. 본 발명의 차동기어 변속기는 종래의 수동 및 자동변속기보다 변속단이 많고 변속 간격이 거의 일정하기 때문에 연비가 우수할 뿐 아니라 변속 충격이 작고 가속능력이 좋다. 4. The differential gear transmission of the present invention has more gear stages and nearly constant shift intervals than conventional manual and automatic transmissions, so it is not only excellent in fuel economy, but also small in shift shock and good in acceleration capability.
5. 본 발명의 차동기어 변속기는 종래의 수동 변속기처럼 기어중립 상태를 유지할 수 있다. 5. The differential gear transmission of the present invention can maintain a gear neutral state like a conventional manual transmission.
6. 본 발명의 차동기어 변속기는 종래의 수동 변속기처럼 변속시 치차 교합에 따른 소음이 없다. 6. The differential gear transmission of the present invention has no noise due to gear bite when shifting like a conventional manual transmission.
7. 본 발명의 차동기어 변속기는 종래의 자동변속기처럼 유체로 동력이 전달되지 않고 기계적으로 직결되어 있기 때문에, 가속 페달을 뗄 때와 내리막에서 항상 엔진 브레이크가 걸리고, 종래의 수동 변속기처럼 밀거나 끌어서 시동이 가능하다. 7. Since the differential gear transmission of the present invention is mechanically connected without fluid transmission like a conventional automatic transmission, the engine brake is always applied when the accelerator pedal is released and downhill, and is pushed or pulled like a conventional manual transmission. Starting is possible.
8. 본 발명의 차동기어 변속기는 종래의 자동변속기처럼 급발진이 없고 동작이 확실하다. 8. The differential gear transmission of the present invention has no sudden oscillation and operation is as reliable as a conventional automatic transmission.
9. 종래의 자동변속기는 변속을 위한 클러치, 브레이크 등과 같은 소모품이 내부에 구성되어 있어 소모품 교환 및 정비가 어렵지만, 본 발명의 차동기어 변속기는 기어와 베어링 등 내부 회전부품을 보호하기 위해 마찰을 일으키는 변속원판과 변속 브레이크와 같은 소모품을 변속기통(100) 밖에 구성함으로, 보다 구조가 명확하고 간단하여 수명이 길고 또 소모품 교환 및 일반적인 정비가 쉽다. 9. In the conventional automatic transmission, consumables such as clutches and brakes for shifting are difficult to replace and maintain. However, the differential gear transmission of the present invention generates friction to protect internal rotating parts such as gears and bearings. By configuring the consumables such as the transmission disc and the shift brake outside the
10. 특히 종래의 수동 변속기를 쓰는 소형 및 대형차들은 소모품인 클러치원판을 교환 할 때마다 변속기를 엔진블록에서 통째로 분리해야하는 번거로움이 있지만, 본 발명의 차동기어 변속기는 변속기를 엔진블록에서 분리하지 않고도 클러치원판(84)을 외부에서 교환 정비할 수 있기 때문에, 변속기통(100)내의 오일만 잘 관리하면 폐차 때까지 변속기를 엔진블록에서 분리할 필요가 없어 한결 정비하기가 쉽다.
11. 본 발명의 차동기어 변속기는 8단 이상 변속단수가 많을수록 종래의 어느 변속기보다 구조가 간단하고 정비 및 유지가 쉽고 변속범위가 넓어 큰 힘을 쓰는 중장비에 적합하다.
12. 본 발명의 차동기어 변속기는 종래의 자동변속기처럼 변속기 오일을 예열하거나 오일의 과열을 걱정할 필요가 없다.
13. 종래의 일부 대형 트럭에서 쓰는 H, L의 수동 16단 변속기보다 본 발명의 차동기어 변속기의 16단 변속기는 계단비가 작고 변속이 일직선위에서 가지런히 이루어지기 때문에 변속충격이 보다 작아 변속이 부드럽고 또 완전한 자동변속을 이룰 수 있다. 10. In particular, small and large vehicles using conventional manual transmissions have a problem in that the transmission must be removed from the engine block every time the clutch disc, which is a consumable, is replaced. Since the
11. The differential gear transmission of the present invention has more gears than 8 gears, which is simpler in structure than other conventional gears, easier to maintain and maintain, and has a wider speed range, making it suitable for heavy equipment that uses a large force.
12. The differential gear transmission of the present invention does not need to preheat the transmission oil or worry about overheating of the oil like a conventional automatic transmission.
13. The 16-speed transmission of the differential gear transmission of the present invention is smaller than the manual 16-speed transmission of H and L used in some conventional trucks because the step ratio is small and the shifting is made in a straight line. Full automatic transmission can be achieved.
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본 발명의 차동기어 변속기를 도면에 따라 상세히 설명하면 다음과 같이 구성된다.
주 기어와 짝이 되는 짝지 기어를 “짝기어”라 하고, 주 기어와 짝기어를 한 쌍의 “쌍기어”라 한다. Referring to the differential gear transmission of the present invention in detail according to the drawings are configured as follows.
The mating gears that mate with the main gear are called "matching gears", and the master gear and the mating gear are called pairs of "twin gears".
그림 1, 2, 3, 4, 5에서, 스플라인에 입력원판(10)이 결합되고, 클러치 좌기어(80)는 상기 스플라인과 일체로 구성되고, 클러치 우기어(82)는 클러치 축(11)과 일체로 구성되고, 클러치 좌기어(80)와 클러치 우기어(82)는 클러치 피니언(81)을 사이에 두고 맞물리어 차동기어를 구성하고, 클러치 링기어(83)에는 클러치 피니언(81)이 자전할 수 있게 구성되고, 상기 차동기어에서 클러치 피니언(81)이 공전할 수 있게 클러치 링기어(83)는 클러치 축(11)에서 독립적으로 회전할 수 있게 구성되고, 클러치 링기어(83)는 클러치원판(84)의 베벨기어와 맞물리게 구성되고, 클러치원판(84)은 클러치 브레이크(9b)와 맞닿게 구성되어, 차동기어 특성을 이용하여 종래의 클러치 역할을 하는 장치가 구성된다. 1, 2, 3, 4 and 5, the
이어서, 전진기어(85)는 클러치 축(11)과 일체로 구성되고, 후진기어(87)는 12번 축(12)과 일체로 구성되고, 전진기어(85)와 후진기어(87)는 전후진 피니언(86)을 사이에 두고 맞물리어 차동기어를 구성하고, 정역 슬리브(88)에는 전후진 피니언(86)이 자전할 수 있게 구성되고, 정역 슬리브(88)에서 전후진 피니언(86)이 12번 축(12)과 평행하게 좌우로 움직일 수 있게 구성되고, 상기 차동기어에서 전후진 피니언(86)이 공전할 수 있게 정역 슬리브(88)는 12번 축(12)에서 독립적으로 회전할 수 있게 구성되고, 정역 슬리브(88)는 12번 축(12)을 따라 좌우로 움직일 수 있게 구성되고, 정역 슬리브(88)와 후진기어(87)에 한 쌍의 암수 스플라인이 각각 구성되고, 변속기통(100)과 정역 슬리브(88)에 한 쌍의 암 스플라인(99)과 숫 스플라인이 각각 구성되고, 정역 슬리브(88)의 원주에 시프트포크(51)가 결합되는 슬리브홈(89)이 구성되어, 차동기어 특성을 이용하여 종래의 전후진 기어 역할을 하는 장치가 구성된다. Subsequently, the
이어서, 1번 기어(1)와 2번 기어(2)는 각 사이드기어(1s, 2s)와 일체로 구성되고, 1번 기어(1)와 2번 기어(2)는 기어 회전축인 12번 축(12)에서 독립적으로 회전할 수 있게 구성되고, 12번 앞 피니언(12a)은 자전하면서 공전할 수 있게 12번 축(12)과 일체로 구성되고, 1번 기어(1)의 사이드기어(1s)와 2번 기어(2)의 사이드기어(2s)는 12번 앞 피니언(12a)을 사이에 두고 맞물리어 차동기어를 구성하고, 2번 기어(2)는 2번 변속원판(2d)과 일체로 구성되고, 2번 변속원판(2d)에 2번 변속 브레이크(2b)가 맞닿게 구성되고, 12번 축(12)의 1번 기어(1)와 2번 기어(2)는 34번 축(34)의 1번 짝기어(1j)와 2번 짝기어(2j)와 각각 맞물리게 구성되고, 1번 짝기어(1j)와 2번 짝기어(2j)는 각 사이드기어(1js, 2js)와 일체로 구성되고, 1번 짝기어(1j)와 2번 짝기어(2j)는 기어 회전축인 34번 축(34)에서 독립적으로 회전할 수 있게 구성되고, 12번 뒤 피니언(12b)은 자전하면서 공전할 수 있게 34번 축(34)과 일체로 구성되고, 1번 짝기어(1j)의 사이드기어(1js)와 2번 짝기어(2j)의 사이드기어(2js)는 12번 뒤 피니언(12b)을 사이에 두고 맞물리어 차동기어를 구성하고, 1번 짝기어(1j)는 1번 변속원판(1d)과 일체로 구성되고, 1번 변속원판(1d)에 1번 변속 브레이크(1b)가 맞닿게 구성되어, 단위 변속기를 구성하면서 변속 역할을 하는 동력전달장치인 1번 쌍기어(1, 1j)와 2번 쌍기어(2, 2j)의 변속모듈이 구성된다.
따라서 차동기어 특성을 이용한 1번 쌍기어(1, 1j)와 2번 쌍기어(2, 2j)의 변속모듈을 간단히 “변속모듈 12”이라 한다. Subsequently, the
Therefore, the shift modules of the 1st gear pair (1, 1j) and the 2nd gear pair (2, 2j) using the differential gear characteristics are simply called "
이어서, 12번 뒤 피니언(12b)과 일체인 34번 축(34)과 34번 앞 피니언(34a)과 일체인 34번 축(34)은 커플링으로 연결되고, 3번 기어(3)와 4번 기어(4)는 각 사이드기어(3s, 4s)와 일체로 구성되고, 3번 기어(3)와 4번 기어(4)는 34번 축(34)에서 독립적으로 회전할 수 있게 구성되고, 34번 앞 피니언(34a)은 자전하면서 공전할 수 있게 34번 축(34)과 일체로 구성되고, 3번 기어(3)의 사이드기어(3s)와 4번 기어(4)의 사이드기어(4s)는 34번 앞 피니언(34a)을 사이에 두고 맞물리어 차동기어를 구성하고, 4번 기어(4)는 4번 변속원판(4d)과 일체로 구성되고, 4번 변속원판(4d)에 4번 변속 브레이크(4b)가 맞닿게 구성되고, 34번 축(34)의 3번 기어(3)와 4번 기어(4)는 56번 축(56)의 3번 짝기어(3j)와 4번 짝기어(4j)와 각각 맞물리게 구성되고, 3번 짝기어(3j)와 4번 짝기어(4j)는 각 사이드기어(3js, 4js)와 일체로 구성되고, 3번 짝기어(3j)와 4번 짝기어(4j)는 기어 회전축인 56번 축(56)에서 독립적으로 회전할 수 있게 구성되고, 34번 뒤 피니언(34b)은 자전하면서 공전할 수 있게 56번 축(56)과 일체로 구성되고, 3번 짝기어(3j)의 사이드기어(3js)와 4번 짝기어(4j)의 사이드기어(4js)는 34번 뒤 피니언(34b)을 사이에 두고 맞물리어 차동기어를 구성하고, 3번 짝기어(3j)는 3번 변속원판(3d)과 일체로 구성되고, 3번 변속원판(3d)에 3번 변속 브레이크(3b)가 맞닿게 구성되어, 단위 변속기를 구성하면서 변속 역할을 하는 동력전달장치인 3번 쌍기어(3, 3j)와 4번 쌍기어(4, 4j)의 변속모듈이 구성된다.
따라서 차동기어 특성을 이용한 3번 쌍기어(3, 3j)와 4번 쌍기어(4, 4j)의 변속모듈을 간단히 “변속모듈 34”이라 한다. Subsequently, the
Therefore, the shift module of the 3rd gear (3, 3j) and the 4th gear (4, 4j) using the differential gear characteristics is simply referred to as "
이어서, 34번 뒤 피니언(34b)과 일체인 56번 축(56)과 56번 앞 피니언(56a)과 일체인 56번 축(56)은 커플링으로 연결되고, 5번 기어(5)와 6번 기어(6)는 각 사이드기어(5s, 6s)와 일체로 구성되고, 5번 기어(5)와 6번 기어(6)는 56번 축(56)에서 독립적으로 회전할 수 있게 구성되고, 56번 앞 피니언(56a)은 자전하면서 공전할 수 있게 56번 축(56)과 일체로 구성되고, 5번 기어(5)의 사이드기어(5s)와 6번 기어(6)의 사이드기어(6s)는 56번 앞 피니언(56a)을 사이에 두고 맞물리어 차동기어를 구성하고, 6번 기어(6)는 6번 변속원판(6d)과 일체로 구성되고, 6번 변속원판(6d)에 6번 변속 브레이크(6b)가 맞닿게 구성되고, 56번 축(56)의 5번 기어(5)와 6번 기어(6)는 78번 축(78)의 5번 짝기어(5j)와 6번 짝기어(6j)와 각각 맞물리게 구성되고, 5번 짝기어(5j)와 6번 짝기어(6j)는 각 사이드기어(5js, 6js)와 일체로 구성되고, 5번 짝기어(5j)와 6번 짝기어(6j)는 기어 회전축인 78번 축(78)에서 독립적으로 회전할 수 있게 구성되고, 56번 뒤 피니언(56b)은 자전하면서 공전할 수 있게 78번 축(78)과 일체로 구성되고, 5번 짝기어(5j)의 사이드기어(5js)와 6번 짝기어(6j)의 사이드기어(6js)는 56번 뒤 피니언(56b)을 사이에 두고 맞물리어 차동기어를 구성하고, 5번 짝기어(5j)는 5번 변속원판(5d)과 일체로 구성되고, 5번 변속원판(5d)에 5번 변속 브레이크(5b)가 맞닿게 구성되어, 단위 변속기를 구성하면서 변속 역할을 하는 동력전달장치인 5번 쌍기어(5, 5j)와 6번 쌍기어(6, 6j)의 변속모듈이 구성된다.
따라서 차동기어 특성을 이용한 5번 쌍기어(5, 5j)와 6번 쌍기어(6, 6j)의 변속모듈을 간단히 “변속모듈 56”이라 한다. Subsequently,
Therefore, the shift modules of the 5th gear pair (5, 5j) and the 6th gear pair (6, 6j) using the differential gear characteristics are simply referred to as "
이어서, 7, 8번 기어(7, 8)를 추가하여 8단에서 16단으로 변속단을 확장하면, 56번 뒤 피니언(56b)과 일체인 78번 축(78)과 78번 앞 피니언(78a)과 일체인 78번 축(78)은 커플링으로 연결되고, 7번 기어(7)와 8번 기어(8)는 각 사이드기어(7s, 8s)와 일체로 구성되고, 7번 기어(7)와 8번 기어(8)는 78번 축(78)에서 독립적으로 회전할 수 있게 구성되고, 78번 앞 피니언(78a)은 자전하면서 공전할 수 있게 78번 축(78)과 일체로 구성되고, 7번 기어(7)의 사이드기어(7s)와 8번 기어(8)의 사이드기어(8s)는 78번 앞 피니언(78a)을 사이에 두고 맞물리어 차동기어를 구성하고, 8번 기어(8)는 8번 변속원판(8d)과 일체로 구성되고, 8번 변속원판(8d)에 8번 변속 브레이크(8b)가 맞닿게 구성되고, 78번 축(78)의 7번 기어(7)와 8번 기어(8)는 90번 축(90)의 7번 짝기어(7j)와 8번 짝기어(8j)와 각각 맞물리게 구성되고, 7번 짝기어(7j)와 8번 짝기어(8j)는 각 사이드기어(7js, 8js)와 일체로 구성되고, 7번 짝기어(7j)와 8번 짝기어(8j)는 기어 회전축인 90번 축(90)에서 독립적으로 회전할 수 있게 구성되고, 78번 뒤 피니언(78b)은 자전하면서 공전할 수 있게 90번 축(90)과 일체로 구성되고, 7번 짝기어(7j)의 사이드기어(7js)와 8번 짝기어(8j)의 사이드기어(8js)는 78번 뒤 피니언(78b)을 사이에 두고 맞물리어 차동기어를 구성하고, 7번 짝기어(7j)는 7번 변속원판(7d)과 일체로 구성되고, 7번 변속원판(7d)에 7번 변속 브레이크(7b)가 맞닿게 구성되어, 단위 변속기를 구성하면서 변속 역할을 하는 동력전달장치인 7번 쌍기어(7, 7j)와 8번 쌍기어(8, 8j)의 변속모듈이 구성된다.
따라서 차동기어 특성을 이용한 7번 쌍기어(7, 7j)와 8번 쌍기어(8, 8j)의 변속모듈을 간단히 “변속모듈 78”이라 한다. Subsequently, by adding
Therefore, the shift modules of the seventh gear pair (7, 7j) and the eighth gear pair (8, 8j) using the differential gear characteristics are simply referred to as "
그림 5에서, 각 기어 회전축인 34번 축(34), 56번 축(56), 78번 축(78)들을 중심으로 각 변속모듈 34, 56, 78들을 알맞은 각도로 회전시킨 다음, 마주보는 변속원판들을 각 기어 회전축에 직각되는 같은 위치에 수직으로 겹치게 하고, 차동기어를 구성하는 각 피니언(12a, 12b, 34a, 34b, 56a, 56b, 78a, 78b)이 조립된 부분의 회전축 강도를 높이기 위해 그 부분의 회전축 지름을 굵게 하고, 각 변속모듈 12, 34, 56, 78들을 구성하는 각 쌍기어의 사이드기어가 구성되는 안쪽에 오목한 공간을 형성하여 각 피니언을 구성하면 차동기어 변속기의 길이가 줄어들고,
각 변속모듈에서 다음 변속모듈과 연결되는 기어 회전축인 34번 축(34), 56번 축(56), 78번 축(78)들을 커플링으로 연결하는 것으로 변속모듈을 중첩하여 변속단을 확장하면, 차동기어 변속기가 2단부터 16단 이상까지 다양한 변속단으로 만들어진다.
동력전달장치인 각 쌍기어(1, 1j), (2, 2j), (3, 3j), (4, 4j), (5, 5j), (6, 6j), (7, 7j), (8, 8j)가 체인 또는 벨트로 구성될 수 있고, 공간의 사정에 따라 변속원판을 잡아주는 변속 브레이크를 변속원판 둘레를 잡아주는 변속 브레이크로 구성할 수 있다. In Fig. 5, the
If the gearbox is connected to the next gearbox, the
Each transmission gear (1, 1j), (2, 2j), (3, 3j), (4, 4j), (5, 5j), (6, 6j), (7, 7j), ( 8, 8j) may be constituted by a chain or a belt, and may include a shift brake that holds the shift disc according to a space, and a shift brake that holds around the shift disc.
각 구성 부품들의 상호작용을 살펴보면 다음과 같다. The interaction of each component is as follows.
그림 1, 2, 7에서, 엔진의 플라이휠과 결합되는 종래의 클러치원판과 같은 입력원판(10)이 회전하면, 입력원판(10)에 결합된 스플라인을 통해 클러치 좌기어(80)도 회전한다.
이때 클러치 브레이크(9b)에 가해진 유압이 클러치원판(84)을 풀어주면 클러치원판(84)은 표시된 화살표 방향으로 자유롭게 회전하고, 이에 클러치원판(84)의 베벨기어와 맞물려있는 클러치 링기어(83)도 클러치 축(11)에서 표시된 화살표 방향으로 자유롭게 회전할 수 있게 되고, 따라서 클러치 피니언(81)도 클러치 좌기어(80)의 회전에 따라 자유롭게 자전 및 공전을 하면서 클러치 우기어(82)에 엔진의 동력을 전달하지 않고 차단한다. 1, 2 and 7, when the
At this time, when the hydraulic pressure applied to the
반대로, 클러치 브레이크(9b)에 가해진 유압이 빠지면서 종래의 클러치 시스템처럼 스프링의 힘에 의해 클러치원판(84)의 회전이 정지되면, 클러치원판(84)의 베벨기어와 맞물려있는 클러치 링기어(83)의 회전도 정지되고, 때문에 클러치 피니언(81)은 공전하지 못하고 자전만 하면서 클러치 좌기어(80)의 회전을 회전방향만 바꾸어 클러치 우기어(82)에 엔진의 동력을 그대로 전달하고, 이에 정역 슬리브(88)의 전후진 피니언(86)과 맞물려있는 전진기어(85)도 같이 회전한다.
이와 같이 위의 장치는 종래의 클러치처럼 엔진의 동력을 단속한다. On the contrary, when the rotation of the
As such, the above device interrupts the power of the engine like a conventional clutch.
그림 1, 2, 6에서, 시프트포크(51)가 정역 슬리브(88)를 중립선상에 위치시키면 위치 구멍(53)에 의해 지시 위치에 고정된다.
따라서 정역 슬리브(88)의 스플라인이 후진기어(87)와 변속기통(100)의 스플라인과 서로 걸리지 않기 때문에, 회전이 자유로워진 정역 슬리브(88)가 표시된 화살표 방향으로 회전하면서 전후진 피니언(86)을 전진기어(85)의 회전에 따라 자유롭게 자전 및 공전을 하게 하므로 후진기어(87)에 어떠한 동력도 전달하지 않는 중립 상태를 만든다. In Figs. 1, 2 and 6, the
Therefore, since the spline of the forward and
그림 3, 6에서, 시프트포크(51)가 정역 슬리브(88)를 전진선상에 위치시키면, 정역 슬리브(88)와 후진기어(87)의 암수 스플라인이 결합하여 서로 간에 상대운동을 못하는 일체가 되기 때문에, 전후진 피니언(86)은 자전을 할 수 없는 상태에서 맞물려있는 전진기어(85)와 같은 회전방향으로 공전하게 되고, 이는 같이 회전하게 되는 후진기어(87)에 의해 12번 축(12)도 전진기어(85)와 같은 방향으로 회전하게 되는 전진 상태를 만든다.
따라서 78번 축(78)은 표시된 화살표처럼 처음 입력된 클러치 좌기어(80)와 같은 방향으로 회전한다. In Figures 3 and 6, when the
Accordingly, the 78
그림 4, 6에서, 시프트포크(51)가 정역 슬리브(88)를 후진선상에 위치시키면, 변속기통(100)의 암 스플라인(99)과 정역 슬리브(88)의 숫 스플라인이 결합하여 정역 슬리브(88)는 변속기통(100)에 고정되기 때문에, 전후진 피니언(86)은 공전하지 못하고 자전만 할 수 있게 되어 맞물려있는 전진기어(85)의 회전을 역회전시켜 역시 맞물려있는 12번 축(12)의 후진기어(87)에 그대로 전달하는 후진 상태를 만든다.
따라서 78번 축(78)은 표시된 화살표처럼 처음 입력된 클러치 좌기어(80)의 반대 방향으로 회전한다. In Figures 4 and 6, when the
Thus, the 78
그림 8에서, 변속모듈 12의 변속원리를 살펴보면, 12번 축(12)이 일단 어느 방향으로 회전하면, 12번 앞 피니언(12a)이 공전을 하면서 맞물려있는 1, 2번 기어(1, 2)의 각 사이드기어(1s, 2s)를 통해 1, 2번 기어(1, 2)를 같은 방향으로 회전시키고, 이에 맞물려있는 34번 축(34)의 1, 2번 짝기어(1j, 2j)도 따라 회전한다. In Fig. 8, the shift principle of the
이때 변속모듈 12-1에서, 조작된 1번 변속 브레이크(1b)에 의해 1번 변속원판(1d)의 회전이 정지되면, 1번 짝기어(1j)와 1번 기어(1)의 회전도 정지되고, 한편 계속 공전하는 12번 앞 피니언(12a)이 정지된 1번 기어(1)의 사이드기어(1s)에 의해 자전을 하면서 정지되지 않은 반대쪽 2번 기어(2)를 그 사이드기어(2s)를 통해 12번 축(12)의 회전 방향으로 2배속으로 가속시킨다.
그러면 2번 기어(2)와 맞물려있는 2번 짝기어(2j)가 출력축인 34번 축(34)에서 회전하면서 그자신의 사이드기어(2js)로 정지된 1번 짝기어(1j)의 사이드기어(1js)를 발판으로 삼아 12번 뒤 피니언(12b)을 자전 및 공전시키면서 2배속으로 감속하여 34번 축(34)을 12번 축(12)의 반대 방향으로 회전시킨다. At this time, in the transmission module 12-1, when the rotation of the first
Then, the second gear pair (2j) meshing with the second gear (2) is rotated on the shaft 34 (34), which is the output shaft, and the side gear of the first pair gear (1j) stopped by its own side gear (2js). Using (1js) as a scaffold, the
2개의 변속 브레이크(1b, 2b) 중에 반듯이 하나만 선택되는 변속 브레이크 시스템에서, 변속모듈 12-2에서, 반대로 조작된 2번 변속 브레이크(2b)에 의해 2번 변속원판(2d)의 회전이 정지되면, 2번 기어(2)와 2번 짝기어(2j)의 회전도 정지되고, 한편 계속 공전하는 12번 앞 피니언(12a)이 정지된 2번 기어(2)의 사이드기어(2s)에 의해 자전을 하면서 정지되지 않은 반대쪽 1번 기어(1)를 그 사이드기어(1s)를 통해 12번 축(12)의 회전 방향으로 2배속으로 가속시킨다.
그러면 1번 기어(1)와 맞물려있는 1번 짝기어(1j)가 출력축인 34번 축(34)에서 회전하면서 그자신의 사이드기어(1js)로 정지된 2번 짝기어(2j)의 사이드기어(2js)를 발판으로 삼아 12번 뒤 피니언(12b)을 자전 및 공전시키면서 2배속으로 감속하여 34번 축(34)을 12번 축(12)의 반대 방향으로 회전시킨다.
이때 기어비가 서로 다른 1번과 2번 쌍기어(1, 1j), (2, 2j)에 의해 두 가지의 다른 기어비가 34번 축(34)을 통해 나오고, 이러한 단위 변속기를 구성하는 변속모듈이 중첩되어 다양한 변속비와 다양한 변속단을 만들어 낸다. In a shift brake system in which only one of the two
Then, the
At this time, two different gear ratios come out through the
그림 3, 4, 5에서, 변속모듈 34, 56, 78들의 변속원리와 구성은 변속모듈 12와 똑 같다. In Figures 3, 4 and 5, the shift principle and configuration of the
변속모듈 34에서, 34번 축(34)이 회전하면, 34번 앞 피니언(34a)이 공전을 하면서 3, 4번 기어(3, 4)를 같은 방향으로 회전시키고, 이에 맞물려있는 56번 축(56)의 3, 4번 짝기어(3j, 4j)도 따라 회전한다.
이때 조작된 3번 또는 4번 변속 브레이크(3b, 4b)에 의해 3번 또는 4번 변속원판(3d, 4d) 중 어느 한쪽의 회전이 정지되면, 공전하는 34번 앞 피니언(34a)이 정지된 기어에 의해 자전을 하면서 정지되지 않은 반대쪽 기어를 34번 축(34)의 회전 방향으로 2배속으로 가속시키고,
3, 4번 기어(3, 4)와 맞물려있는 3, 4번 짝기어(3j, 4j) 중 회전하는 짝기어가 정지된 짝기어를 발판으로 삼아 34번 뒤 피니언(34b)을 자전 및 공전시키면서 2배속으로 감속하여 56번 축(56)을 34번 축(34)의 반대 방향으로 회전시킨다. In the shifting
At this time, if the rotation of any one of the third or
Rotating and rotating the pinion (34b) 34 times with the mating gear of the rotating mating gear among the 3 and 4 mating gears (3j, 4j) engaged with the
변속모듈 56에서, 56번 축(56)이 회전하면, 56번 앞 피니언(56a)이 공전을 하면서 5, 6번 기어(5, 6)를 같은 방향으로 회전시키고, 이에 맞물려있는 78번 축(78)의 5, 6번 짝기어(5j, 6j)도 따라 회전한다.
이때 조작된 5번 또는 6번 변속 브레이크(5b, 6b)에 의해 5번 또는 6번 변속원판(5d, 6d) 중 어느 한쪽의 회전이 정지되면, 공전하는 56번 앞 피니언(56a)이 정지된 기어에 의해 자전을 하면서 정지되지 않은 반대쪽 기어를 56번 축(56)의 회전 방향으로 2배속으로 가속시키고,
5, 6번 기어(5, 6)와 맞물려있는 5, 6번 짝기어(5j, 6j) 중 회전하는 짝기어가 정지된 짝기어를 발판으로 삼아 56번 뒤 피니언(56b)을 자전 및 공전시키면서 2배속으로 감속하여 78번 축(78)을 56번 축(56)의 반대 방향으로 회전시킨다. In the shifting
At this time, when the rotation of any one of the fifth or
Rotating and rotating the pinion (56b) 56 times, using the mating gear of the rotating mating gear among the 5 and 6 mating gears (5j, 6j) engaged with the
변속모듈 78에서, 78번 축(78)이 회전하면, 78번 앞 피니언(78a)이 공전을 하면서 7, 8번 기어(7, 8)를 같은 방향으로 회전시키고, 이에 맞물려있는 90번 축(90)의 7, 8번 짝기어(7j, 8j)도 따라 회전한다.
이때 조작된 7번 또는 8번 변속 브레이크(7b, 8b)에 의해 7번 또는 8번 변속원판(7d, 8d) 중 어느 한쪽의 회전이 정지되면, 공전하는 78번 앞 피니언(78a)이 정지된 기어에 의해 자전을 하면서 정지되지 않은 반대쪽 기어를 78번 축(78)의 회전 방향으로 2배속으로 가속시키고,
7, 8번 기어(7, 8)와 맞물려있는 7, 8번 짝기어(7j, 8j) 중 회전하는 짝기어가 정지된 짝기어를 발판으로 삼아 78번 뒤 피니언(78b)을 자전 및 공전시키면서 2배속으로 감속하여 90번 축(90)을 78번 축(78)의 반대 방향으로 회전시킨다.
이와 같이 최종적으로 변속된 동력을 출력하는 90번 축(90)은 차축과 연결된다. In the shifting
At this time, when the rotation of any one of the seventh or
Rotating mating gears of the 7th and 8th mating gears (7j, 8j) engaged with the 7,7th and 8th gears (7, 8) are rotated and rotated by the rear pinion (78b) 78 times. Decelerate at twice the speed to rotate the 90
As such, the
엔진의 회전속도는 변속모듈 12, 34, 56, 78들을 거치면서 변속이 된다.
예를 들어 변속모듈 12와 34의 1, 2, 3, 4번 기어(1, 2, 3, 4)와 그에 짝을 이루는 1, 2, 3, 4번 짝기어(1j, 2j, 3j, 4j)의 기어비를 임의대로 정하면
12번 축(12)의 1번 기어(1)와 34번 축(34)의 1번 짝기어(1j)의 기어비, 즉 1번 쌍기어(1, 1j)의 기어비는 1.0:1.6 이고,
12번 축(12)의 2번 기어(2)와 34번 축(34)의 2번 짝기어(2j)의 기어비, 즉 2번 쌍기어(2, 2j)의 기어비는 1.0:1.0 이고,
34번 축(34)의 3번 기어(3)와 56번 축(56)의 3번 짝기어(3j)의 기어비, 즉 3번 쌍기어(3, 3j)의 기어비는 1.0:1.25 이고,
34번 축(34)의 4번 기어(4)와 56번 축(56)의 4번 짝기어(4j)의 기어비, 즉 4번 쌍기어(4, 4j)의 기어비는 1.0:1.0 이라 하고, The rotation speed of the engine is shifted through the
For example, gears 1, 2, 3, and 4 of the
The gear ratio of the
The gear ratio of the
The gear ratio of the
The gear ratio of the
변속모듈 12와 34를 조합하면 다음과 같이 4가지의 경우가 생긴다.
그림 11, 15에서, 2번 변속 브레이크(2b)와 4번 변속 브레이크(4b)가 작동하여 1번 쌍기어(1, 1j)와 3번 쌍기어(3, 3j)가 조합되어 1×3이면 56번 축(56)의 변속비는 2.0 이 되고,
그림 12, 16에서, 2번 변속 브레이크(2b)와 3번 변속 브레이크(3b)가 작동하여 1번 쌍기어(1, 1j)와 4번 쌍기어(4, 4j)가 조합되어 1×4이면 56번 축(56)의 변속비는 1.6 이 되고,
그림 13, 17에서, 1번 변속 브레이크(1b)와 4번 변속 브레이크(4b)가 작동하여 2번 쌍기어(2, 2j)와 3번 쌍기어(3, 3j)가 조합되어 2×3이면 56번 축(56)의 변속비는 1.25 이 되고,
그림 14, 18에서, 1번 변속 브레이크(1b)와 3번 변속 브레이크(3b)가 작동하여 2번 쌍기어(2, 2j)와 4번 쌍기어(4, 4j)가 조합되어 2×4이면 56번 축(56)의 변속비는 1.0 이 된다. Combining the
In Figs. 11 and 15, when the
In Figs. 12 and 16, when the
In Figs. 13 and 17, when the
In Figs. 14 and 18, when the
따라서 변속모듈 12와 34의 조합된 변속비를 정리하면 다음과 같다.
1단 ; 1×3=2.0 3단 ; 2×3=1.25
2단 ; 1×4=1.6 4단 ; 2×4=1.0 Therefore, the combined speed ratios of the
1 stage; 1 × 3 = 2.0 3-stage; 2 × 3 = 1.25
2 step; 1 × 4 = 1.6 4 steps; 2 × 4 = 1.0
56번 축(56)의 5번 기어(5)와 78번 축(78)의 5번 짝기어(5j)의 기어비, 즉 5번 쌍기어(5, 5j)의 기어비는 1.0:2.0 이고,
56번 축(56)의 6번 기어(6)와 78번 축(78)의 6번 짝기어(6j)의 기어비, 즉 6번 쌍기어(6, 6j)의 기어비는 1.0:0.8 이라 하고, The gear ratio of the
The gear ratio of the
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변속모듈 12와 34에 변속모듈 56을 조합하면 다음과 같이 8가지의 경우가 생긴다.
그림 11에서, 1×3에 6번 변속 브레이크(6b)가 작동하여 5번 쌍기어(5, 5j)가 조합되어 1×3×5이면 78번 축(78)의 변속비는 변속 1단 4.0 이 되고,
그림 12에서, 1×4에 6번 변속 브레이크(6b)가 작동하여 5번 쌍기어(5, 5j)가 조합되어 1×4×5이면 78번 축(78)의 변속비는 변속 2단 3.2 이 되고,
그림 13에서, 2×3에 6번 변속 브레이크(6b)가 작동하여 5번 쌍기어(5, 5j)가 조합되어 2×3×5이면 78번 축(78)의 변속비는 변속 3단 2.5 이 되고,
그림 14에서, 2×4에 6번 변속 브레이크(6b)가 작동하여 5번 쌍기어(5, 5j)가 조합되어 2×4×5이면 78번 축(78)의 변속비는 변속 4단 2.0 이 되고,
그림 15에서, 1×3에 5번 변속 브레이크(5b)가 작동하여 6번 쌍기어(6, 6j)가 조합되어 1×3×6이면 78번 축(78)의 변속비는 변속 5단 1.6 이 되고,
그림 16에서, 1×4에 5번 변속 브레이크(5b)가 작동하여 6번 쌍기어(6, 6j)가 조합되어 1×4×6이면 78번 축(78)의 변속비는 변속 6단 1.28 이 되고,
그림 17에서, 2×3에 5번 변속 브레이크(5b)가 작동하여 6번 쌍기어(6, 6j)가 조합되어 2×3×6이면 78번 축(78)의 변속비는 변속 7단 1.0 이 되고,
그림 18에서, 2×4에 5번 변속 브레이크(5b)가 작동하여 6번 쌍기어(6, 6j)가 조합되어 2×4×6이면 78번 축(78)의 변속비는 변속 8단 0.8 이 된다. When the
In Fig. 11, when the
In Fig. 12, if the
In Fig. 13, when the
In Fig. 14, if the
In Fig. 15, when the
In Fig. 16, when the
In Fig. 17, when the
In Fig. 18, when the
따라서 변속모듈 12와 34, 56들의 조합된 변속비를 정리하면 다음과 같다.
1단 : 1×3×5=4.0 5단 : 1×3×6=1.6
2단 : 1×4×5=3.2 6단 : 1×4×6=1.28
3단 : 2×3×5=2.5 7단 : 2×3×6=1.0
4단 : 2×4×5=2.0 8단 : 2×4×6=0.8 Therefore, the combined speed ratios of the
1 stage: 1 × 3 × 5 = 4.0 5 stage: 1 × 3 × 6 = 1.6
2 stage: 1 × 4 × 5 = 3.2 6 stage: 1 × 4 × 6 = 1.28
3 stage: 2 × 3 × 5 = 2.5 7 stage: 2 × 3 × 6 = 1.0
4-stage: 2 × 4 × 5 = 2.0 8-stage: 2 × 4 × 6 = 0.8
78번 축(78)의 7번 기어(7)와 90번 축(90)의 7번 짝기어(7j)의 기어비, 즉 7번 쌍기어(7, 7j)의 기어비는 1.0:2.5 이고,
78번 축(78)의 8번 기어(8)와 90번 축(90)의 8번 짝기어(8j)의 기어비, 즉 8번 쌍기어(8, 8j)의 기어비는 1.0:1.0 이라 하고, The gear ratio of the
The gear ratio of the
그림 5에서, 변속모듈 12와 34, 56에 변속모듈 78을 조합하면 다음과 같이 16가지의 경우가 생긴다.
1×3×5에서 8번 변속 브레이크(8b)가 작동하여 7번 쌍기어(7, 7j)가 조합되어 1×3×5×7이면 90번 축(90)의 변속비는 변속 1단 10.0 이 되고,
1×4×5에서 8번 변속 브레이크(8b)가 작동하여 7번 쌍기어(7, 7j)가 조합되어 1×4×5×7이면 90번 축(90)의 변속비는 변속 2단 8.0 이 되고,
2×3×5에서 8번 변속 브레이크(8b)가 작동하여 7번 쌍기어(7, 7j)가 조합되어 2×3×5×7이면 90번 축(90)의 변속비는 변속 3단 6.25 이 되고,
2×4×5에서 8번 변속 브레이크(8b)가 작동하여 7번 쌍기어(7, 7j)가 조합되어 2×4×5×7이면 90번 축(90)의 변속비는 변속 4단 5.0 이 되고,
1×3×6에서 8번 변속 브레이크(8b)가 작동하여 7번 쌍기어(7, 7j)가 조합되어 1×3×6×7이면 90번 축(90)의 변속비는 변속 5단 4.0 이 되고,
1×4×6에서 8번 변속 브레이크(8b)가 작동하여 7번 쌍기어(7, 7j)가 조합되어 1×4×6×7이면 90번 축(90)의 변속비는 변속 6단 3.2 이 되고,
2×3×6에서 8번 변속 브레이크(8b)가 작동하여 7번 쌍기어(7, 7j)가 조합되어 2×3×6×7이면 90번 축(90)의 변속비는 변속 7단 2.5 이 되고,
2×4×6에서 8번 변속 브레이크(8b)가 작동하여 7번 쌍기어(7, 7j)가 조합되어 2×4×6×7이면 90번 축(90)의 변속비는 변속 8단 2.0 이 되고,
1×3×5에서 7번 변속 브레이크(7b)가 작동하여 8번 쌍기어(8, 8j)가 조합되어 1×3×5×8이면 90번 축(90)의 변속비는 변속 9단 4.0 이 되고,
1×4×5에서 7번 변속 브레이크(7b)가 작동하여 8번 쌍기어(8, 8j)가 조합되어 1×4×5×8이면 90번 축(90)의 변속비는 변속 10단 3.2 이 되고,
2×3×5에서 7번 변속 브레이크(7b)가 작동하여 8번 쌍기어(8, 8j)가 조합되어 2×3×5×8이면 90번 축(90)의 변속비는 변속 11단 2.5 이 되고,
2×4×5에서 7번 변속 브레이크(7b)가 작동하여 8번 쌍기어(8, 8j)가 조합되어 2×4×5×8이면 90번 축(90)의 변속비는 변속 12단 2.0 이 되고,
1×3×6에서 7번 변속 브레이크(7b)가 작동하여 8번 쌍기어(8, 8j)가 조합되어 1×3×6×8이면 90번 축(90)의 변속비는 변속 13단 1.6 이 되고,
1×4×6에서 7번 변속 브레이크(7b)가 작동하여 8번 쌍기어(8, 8j)가 조합되어 1×4×6×8이면 90번 축(90)의 변속비는 변속 14단 1.28 이 되고,
2×3×6에서 7번 변속 브레이크(7b)가 작동하여 8번 쌍기어(8, 8j)가 조합되어 2×3×6×8이면 90번 축(90)의 변속비는 변속 15단 1.0 이 되고,
2×4×6에서 7번 변속 브레이크(7b)가 작동하여 8번 쌍기어(8, 8j)가 조합되어 2×4×6×8이면 90번 축(90)의 변속비는 변속 16단 0.8 이 된다. In Fig. 5, when the
In 1 × 3 × 5, the eighth
In 1x4x5, the eighth
If the 2nd gear (7, 7j) is combined with the 8th shift brake (8b) at 2x3x5, and the 2x3x5x7 is combined, the gear ratio of the
If the
If the 8th
If the 8th
If the 2nd gears (7, 7j) are combined with the 8th shift brake (8b) at 2x3x6, and the 2x3x6x7 is combined, the gear ratio of the
If the 8th
If the
In 1x4x5, the seventh
In 2x3x5, the seventh shift brake (7b) is operated, and the eighth pair gears (8, 8j) are combined, and if the 2x3x5x8, the gear ratio of the
In 2x4x5, the seventh shift brake (7b) is operated, and the eighth pair gears (8, 8j) are combined, and if the 2x4x5x8, the transmission ratio of the
If the
When the
In 2x3x6, the seventh shift brake (7b) is operated, and the eighth pair gears (8, 8j) are combined, and if the 2x3x6x8, the transmission ratio of the
In 2x4x6, the seventh speed shift brake (7b) is operated, and the eighth pair gears (8, 8j) are combined, and if the 2x4x6x8, the transmission ratio of the
따라서 변속모듈 12와 34, 56, 78들의 조합된 변속비를 정리하면 다음과 같다.
1단 ; 1×3×5×7=10.0 9단 ; 1×3×5×8=4.0
2단 ; 1×4×5×7=8.0 10단 ; 1×4×5×8=3.2
3단 ; 2×3×5×7=6.25 11단 ; 2×3×5×8=2.5
4단 ; 2×4×5×7=5.0 12단 ; 2×4×5×8=2.0
5단 ; 1×3×6×7=4.0 13단 ; 1×3×6×8=1.6
6단 ; 1×4×6×7=3.2 14단 ; 1×4×6×8=1.28
7단 ; 2×3×6×7=2.5 15단 ; 2×3×6×8=1.0
8단 ; 2×4×6×7=2.0 16단 ; 2×4×6×8=0.8 Therefore, the combined speed ratios of the
1 stage; 1 × 3 × 5 × 7 = 10.0 9 steps; 1 × 3 × 5 × 8 = 4.0
2 step; 1 × 4 × 5 × 7 = 8.0 10 steps; 1 × 4 × 5 × 8 = 3.2
3 stages; 2 x 3 x 5 x 7 = 6.25 11 stages; 2 × 3 × 5 × 8 = 2.5
4 stages; 2 × 4 × 5 × 7 = 5.0 12 steps; 2 × 4 × 5 × 8 = 2.0
5 stages; 1 × 3 × 6 × 7 = 4.0 13 steps; 1 × 3 × 6 × 8 = 1.6
6 stages; 1 × 4 × 6 × 7 = 3.2 14 steps; 1 × 4 × 6 × 8 = 1.28
7 stages; 2 × 3 × 6 × 7 = 2.5 15 steps; 2 × 3 × 6 × 8 = 1.0
8 stages; 2 × 4 × 6 × 7 = 2.0 16 steps; 2 × 4 × 6 × 8 = 0.8
그런데 여기서 위의 변속단이 16단까지 구별이 되나 5단에서 8단까지와 9단에서 12단까지의 변속비가 겹치므로 사실상 변속단수는 12단이 된다. By the way, the above gear is distinguished up to 16 gears, but since the gear ratios of 5 to 8 gears and 9 to 12 gears overlap, the gear shift ratio is actually 12 gears.
따라서 차동기어 특성을 이용하여 단위 변속기를 구성하는 변속모듈을 여러 개로 중첩하고, 이 변속모듈의 구성요소인 각 쌍기어의 기어비를 다양하게 하면, 다양한 변속단과 변속비를 가지는 변속기를 만들 수 있고, 위에서 설명한 것처럼 6개의 마찰요소로 8단 변속기를 만들 수 있고, 그림 5처럼 불과 8개의 마찰요소로 종래의 어느 변속기보다 구조가 간단한 16단 변속기를 만들 수 있다. Therefore, by using the differential gear characteristics to superimpose several transmission modules constituting the unit transmission, and by varying the gear ratio of each pair of gears that are components of the transmission module, a transmission having various transmission stages and transmission ratios can be made. As described, it is possible to make an 8-speed transmission with six friction elements, and as shown in Fig. 5, the eight-speed transmission can be made with a simpler structure than any conventional transmission.
변속모듈 12와 34, 56, 78들의 기어비를 다양하게 각각 정하면 아래와 같은 다양한 8단 및 16단 변속비를 얻을 수 있다. By setting the gear ratios of the
8단 변속비 :
1. ( 5.0, 4.0, 3.125, 2.5, 2.0, 1.6, 1.25, 1.0 )
2. ( 5.083, 3.91, 2.99, 2.3, 1.768, 1.36, 1.04, 0.8 )
3. ( 4.0, 3.2, 2.5, 2.0, 1.6, 1.28, 1.0, 0.8 )
4. ( 3.978, 3.06, 2.34, 1.8, 1.326, 1.02, 0.78, 0.6 )
5. ( 3.0, 2.4, 1.875, 1.5, 1.2, 0.96, 0.75, 0.6 )
6. ( 6.188, 4.76, 3.64, 2.8, 2.21, 1.7, 1.3, 1.0 )
7. ( 3.96, 3.3, 2.64, 2.2, 1.80, 1.5, 1.2, 1.0 )
8. ( 3.654, 3.045, 2.52, 2.1, 1.74, 1.45, 1.2, 1.0 )
9. ( 2.7945, 2.43, 2.07, 1.8, 1.5525, 1.35, 1.15, 1.00 )
10. ( 13.26, 10.2, 7.8, 6.0, 4.42, 3.4, 2.6, 2.0 ) 8-speed ratio:
1. (5.0, 4.0, 3.125, 2.5, 2.0, 1.6, 1.25, 1.0)
2. (5.083, 3.91, 2.99, 2.3, 1.768, 1.36, 1.04, 0.8)
3. (4.0, 3.2, 2.5, 2.0, 1.6, 1.28, 1.0, 0.8)
4. (3.978, 3.06, 2.34, 1.8, 1.326, 1.02, 0.78, 0.6)
5. (3.0, 2.4, 1.875, 1.5, 1.2, 0.96, 0.75, 0.6)
6. (6.188, 4.76, 3.64, 2.8, 2.21, 1.7, 1.3, 1.0)
7. (3.96, 3.3, 2.64, 2.2, 1.80, 1.5, 1.2, 1.0)
8. (3.654, 3.045, 2.52, 2.1, 1.74, 1.45, 1.2, 1.0)
9. (2.7945, 2.43, 2.07, 1.8, 1.5525, 1.35, 1.15, 1.00)
10. (13.26, 10.2, 7.8, 6.0, 4.42, 3.4, 2.6, 2.0)
16단 변속비 :
1. ( 8.9424, 7.776, 6.624, 5.76, 4.968, 4.32, 3.68, 3.2, 2.7945, 2.43, 2.07, 1.8, 1.5525, 1.35, 1.15, 1.00 )
2. ( 10.0, 8.0, 6.25, 5.0, 4.0, 3.2, 2.5, 2.0, 4.0, 3.2, 2.5, 2.0, 1.6, 1.28, 1.0, 0.8 )
3. ( 12.5, 10.0, 7.8125, 6.25, 5.0, 4.0, 3.125, 2.5, 4.0, 3.2, 2.5, 2.0, 1.6, 1.28, 1.0, 0.8 )
4. ( 15.7122, 13.0935, 10.836, 9.03, 7.482, 6.235, 5.16, 4.3, 3.654, 3.045, 2.52, 2.1, 1.74, 1.45, 1.20, 1.0 )
5. ( 17.8848, 15.552, 13.248, 11.52, 9.936, 8.64, 7.36, 6.4, 5.589, 4.86, 4.14, 3.6, 3.105, 2.7, 2.3, 2.0 )
6. ( 6.0, 4.8, 3.75, 3.0, 2.4, 1.92, 1.5, 1.2, 3.0, 2.4, 1.875, 1.5, 1.2, 0.96, 0.75, 0.6 )
7. ( 5.0301, 4.374, 3.726, 3.24, 2.7945, 2.43, 2.07, 1.8, 1.6767, 1.458, 1.242, 1.08, 0.9315, 0.81, 0.69, 0.6 ) 16-speed ratio:
1. (8.9424, 7.776, 6.624, 5.76, 4.968, 4.32, 3.68, 3.2, 2.7945, 2.43, 2.07, 1.8, 1.5525, 1.35, 1.15, 1.00)
2. (10.0, 8.0, 6.25, 5.0, 4.0, 3.2, 2.5, 2.0, 4.0, 3.2, 2.5, 2.0, 1.6, 1.28, 1.0, 0.8)
3. (12.5, 10.0, 7.8125, 6.25, 5.0, 4.0, 3.125, 2.5, 4.0, 3.2, 2.5, 2.0, 1.6, 1.28, 1.0, 0.8)
4. (15.7122, 13.0935, 10.836, 9.03, 7.482, 6.235, 5.16, 4.3, 3.654, 3.045, 2.52, 2.1, 1.74, 1.45, 1.20, 1.0)
5. (17.8848, 15.552, 13.248, 11.52, 9.936, 8.64, 7.36, 6.4, 5.589, 4.86, 4.14, 3.6, 3.105, 2.7, 2.3, 2.0)
6. (6.0, 4.8, 3.75, 3.0, 2.4, 1.92, 1.5, 1.2, 3.0, 2.4, 1.875, 1.5, 1.2, 0.96, 0.75, 0.6)
7. (5.0301, 4.374, 3.726, 3.24, 2.7945, 2.43, 2.07, 1.8, 1.6767, 1.458, 1.242, 1.08, 0.9315, 0.81, 0.69, 0.6)
그림 9는 위에서 나열한 8단 변속비 중 3, 4번을 변속충격에 영향을 주는 계단비와 함께 도표로 나타낸 것이고,
그림 10은 위에서 나열한 16단 변속비 중 4, 7번을 변속충격에 영향을 주는 계단비와 함께 도표로 나타낸 것이다.
특히 위의 16단 변속비 중 7번은 변속단의 계단비가 1.2를 넘지 않고 촘촘하고 가지런하여 무단변속의 개념에 가깝다. Figure 9 is a graphical representation of 3 and 4 of the eight-speed ratios listed above, along with the step ratios that affect shift shocks.
Figure 10 shows the 4 and 7 of the 16-speed ratios listed above, along with the step ratios that affect shifting shocks.
In particular, the seventh of the above 16 speed ratio is close to the concept of stepless speed because the step ratio of the gear stage is not more than 1.2, dense and neat.
본 발명의 차동기어 변속기는 클러치원판(84)에 의해 엔진의 동력이 단속되고, 정역 슬리브(88)의 조작에 의해 엔진의 회전이 바뀌고, 이 회전이 변속모듈에 의해 변속되어 차축에 전달된다. In the differential gear transmission of the present invention, the power of the engine is interrupted by the
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수송기계, 공작기계, 산업기계 등 변속을 필요로 하는 모든 기계에 사용 가능하다. It can be used for all machines requiring shifting, such as transportation machines, machine tools, and industrial machines.
도 1은 본 발명의 차동기어 변속기의 클러치 차단 중립도. 1 is a clutch blocking neutral diagram of a differential gear transmission of the present invention.
도 2는 본 발명의 차동기어 변속기의 클러치 연결 중립도. Figure 2 is a clutch connection neutral diagram of the differential gear transmission of the present invention.
도 3은 본 발명의 차동기어 변속기의 클러치 연결 전진 8단 변속도. Figure 3 is a clutch connection forward eight speed shift of the differential gear transmission of the present invention.
도 4는 본 발명의 차동기어 변속기의 클러치 연결 후진 1단 변속도. Figure 4 is a clutch one reverse speed shift of the differential gear transmission of the present invention.
도 5는 본 발명의 차동기어 변속기의 16단 확장도. 5 is an expanded 16-stage view of the differential gear transmission of the present invention.
도 6은 본 발명의 차동기어 변속기의 시프트포크 결합도. 6 is a shift fork coupling diagram of a differential gear transmission of the present invention.
도 7은 본 발명의 클러치 브레이크 동작도. 7 is a clutch brake operation diagram of the present invention.
도 8은 본 발명의 변속 원리를 나타내는 변속모듈 12도. 8 is a
도 9는 본 발명의 실시예의 두 가지의 8단 기어 변속표. 9 is a two-speed gear shift table of two embodiments of the present invention.
도 10은 본 발명의 실시예의 두 가지의 16단 기어 변속표. 10 is a two-speed gear shift table of two embodiments of the present invention.
도 11은 본 발명의 실시예의 8단 변속기에서 1단 변속도. 11 is a one-speed shift in the eight-speed transmission of the embodiment of the present invention.
도 12는 본 발명의 실시예의 8단 변속기에서 2단 변속도. 12 is a two-speed shift in the eight-speed transmission of the embodiment of the present invention.
도 13은 본 발명의 실시예의 8단 변속기에서 3단 변속도. 13 is a three-speed shift in the eight-speed transmission of the embodiment of the present invention.
도 14는 본 발명의 실시예의 8단 변속기에서 4단 변속도. 14 is a four-speed shift in the eight-speed transmission of the embodiment of the present invention.
도 15는 본 발명의 실시예의 8단 변속기에서 5단 변속도. 15 is a five-speed shift in the eight-speed transmission of the embodiment of the present invention.
도 16은 본 발명의 실시예의 8단 변속기에서 6단 변속도. 16 is a six-speed shift in the eight-speed transmission of the embodiment of the present invention.
도 17은 본 발명의 실시예의 8단 변속기에서 7단 변속도.
도 18은 본 발명의 실시예의 8단 변속기에서 8단 변속도. 17 is a seven-speed shift in the eight-speed transmission of the embodiment of the present invention.
18 is an eight-speed shift in the eight-speed transmission of the embodiment of the present invention.
Claims (15)
Priority Applications (2)
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