KR101068209B1 - 고효율 연속변속장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 고효율 연속변속장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 일종의 무단변속장치로서, 유성치차, 유압펌프, 유압모터 및 유량제어밸브 등을 이용하여 연속적인 변속이 용이하게 이루어질 수 있도록 한 고효율 연속변속장치에 관한 것이다.
즉, 본 발명은 입력 유성기어장치와 회생 유성기어장치를 이용하여, 고하중의 동력을 무한대의 기어비로부터 유성치차의 특성상 가능한 기어비까지 높은 전달효율을 가지고 연속적으로 변속시킬 수 있고, 입력 유성기어장치에 연결된 유압펌프의 토출 오일압에 의하여 유압모터가 구동하여 출력단의 회전력을 재생하되, 유량제어밸브의 작동으로 유압펌프에서 토출되는 유량에 따라 연속적으로 변속이 이루어질 수 있도록 한 고효율 연속변속장치를 제공하고자 한 것이다.

Description

고효율 연속변속장치{High efficient continuous variable transmission}
본 발명은 고효율 연속변속장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 일종의 무단변속장치로서, 유성치차, 유압펌프, 유압모터 및 유량제어밸브 등을 이용하여 연속적인 변속이 용이하게 이루어질 수 있도록 한 고효율 연속변속장치에 관한 것이다.
잘 알려진 바와 같이, 무단변속기는 엔진의 회전 속도를 단계(段階) 없이 연속적으로 바꿀 수 있는 장치로서, 엔진이 최고 효율이 좋은 영역에서 운전되어 연비가 향상되고, 단수 변경에 따른 충격이 없는 등 여러가지 장점이 있다.
무단변속기(CVT)는 대개 구동풀리와 종동풀리, 구동 및 종동풀리간에 연결되는 고장력 벨트 등을 주된 구성으로 하며, 이러한 구성들에 의하여 연속적인 무단 변속이 이루어지는 바, 무단변속을 위한 감속비를 연속적으로 조정하는 방법 등을 위주로 그 동안 많은 연구가 이루어져 왔고, 실제 제품화가 이루어져 왔다.
그 일례로서, 첨부한 도 1을 참조로 트랙션(traction)식의 연속 증감속비 조정장치를 살펴보면 다음과 같다.
종래의 트랙션(traction)식 연속 증감속비 조정장치는 일종의 무단변속장치로서, 입력축(11)의 반경(Rin)과 출력축(12)의 반경(Rout) 차이에 의하여 회전속도의 증감이 이루어지며, 콘(13,cone)의 앵글(angle)를 연속적으로 변화시키는 동시에 입력축(11)의 반경(Rin)과 출력축(12)의 반경(Rout)이 연속적으로 변화함으로써, 증감속비를 연속적으로 변화시킬 수 있는 구조로 되어 있다.
그러나, 위와 같은 종래의 연속 증감속비 조정장치는 콘(13)이 접촉되는 면에서 마찰에 의하여 동력을 전달하기 때문에 고회전력을 전달할 수 없고, 접촉면의 가공이 어렵우며, 또한 높은 감속비를 얻기 어려울 뿐만 아니라, 가장 큰 변속비를 콘 앵글의 차이만큼 밖에 만들 수 없다는 단점이 있다.
다른 예로서, 첨부한 도 2를 참조로 벨트(belt)식의 연속 증감속비 조정장치를 간략하게 살펴보면 다음과 같다.
종래의 벨트식 연속 증감속비 조장장치 또한 일종의 무단변속장치로서, 두 개의 축(21,22)에 가변폭을 갖는 가변풀리(23,24)를 각각 장착하여 가변풀리(23,24)의 폭을 변화시킴으로서 전달되는 회전반경의 변동을 연속적으로 일으켜서 연속적인 증감속비를 얻는 구조로 되어 있다.
그러나, 위와 같은 종래의 벨트식 연속 증감속비 조정장치는 가변풀리(23,24)의 폭을 변속시키기 위한 별도의 장치가 필요하고, 그 회전반경을 무한정 줄일 수 없어서 감속비가 크지 않으며, 고장력의 벨트(25)가 가변풀리(23,24)의 면을 따라 미끄러지는 슬립(slip) 현상과 함께 회전반경의 변동을 연속적으로 일으키기 때문에 고회전력을 전달하기 어렵다는 단점이 있다.
본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 연구된 결과물로서, 입력 유성기어장치와 회생 유성기어장치를 이용하여, 고하중의 동력을 무한대의 기어비로부터 유성치차의 특성상 가능한 기어비까지 높은 전달효율을 가지고 연속적으로 변속시킬 수 있고, 입력 유성기어장치에 연결된 유압펌프의 토출 오일압에 의하여 유압모터가 구동하여 출력단의 회전력을 재생하되, 유량제어밸브의 작동으로 유압펌프에서 토출되는 유량에 따라 연속적으로 변속이 이루어질 수 있도록 한 고효율 연속변속장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제1구현예에 따른 고효율 연속변속장치는: 입력축과; 상기 입력축과 연결되는 제1선기어를 비롯하여, 제1링기어 및 제1유성기어를 갖는 제1캐리어를 포함하는 입력용 제1유성기어장치와; 상기 입력축과 연결되는 제2선기어를 비롯하여, 제2링기어 및 제2유성기어를 갖는 제2캐리어를 포함하는 회생용 제2유성기어장치와; 서로 연결되는 제1캐리어 및 제2캐리어의 외경에 연결되는 전달기어와; 상기 전달기어에 맞물리는 동시에 출력축에 연결되는 출력기어와; 상기 제1유성기어장치의 제1링기어에 연결되는 펌프 드라이브 기어와; 상기 펌프 드라이브 기어에 맞물리는 펌프 드라이브 아이들기어와; 상기 펌프 드라이브 아이들기어에 맞물리는 펌프 기어와; 상기 펌프 기어의 구동에 의하여 유압유를 펌핑 작동시키는 유압펌프와; 상기 유압펌프와 유압라인에 의하여 연결되어, 유압펌프의 구동시 작동하는 회생용 유압모터와; 상기 회생용 제2유성기어장치의 제2링기어와 연결되는 회생용 출력기어와; 상기 회생용 출력기어와 맞물리는 회생용 아이들기어와; 상기 회생용 아이들기어와 맞물리는 동시에 회생용 유압모터와 연결되는 회생용 입력기어; 를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제2구현예에 따른 고효율 연속변속장치는: 입력축과; 상기 입력축과 연결되는 제1선기어를 비롯하여, 제1링기어 및 제1유성기어를 갖는 제1캐리어를 포함하는 입력용 제1유성기어장치와; 상기 입력축과 연결되는 제2선기어를 비롯하여, 제2링기어 및 제2유성기어를 갖는 제2캐리어를 포함하는 회생용 제2유성기어장치와; 제1링기어 및 제2링기어에 동시에 연결되는 전달기어와; 상기 전달기어에 맞물리는 동시에 출력축에 연결되는 출력기어와; 상기 제1유성기어장치의 제1캐리어에 연결되는 펌프 드라이브 기어와; 상기 펌프 드라이브 기어에 맞물리는 펌프 드라이브 아이들기어와; 상기 펌프 드라이브 아이들기어에 맞물리는 펌프 기어와; 상기 펌프 기어의 구동에 의하여 유압유를 펌핑 작동시키는 유압펌프와; 상기 유압펌프와 유압라인에 의하여 연결되어, 유압펌프의 구동시 작동하는 회생용 유압모터와; 상기 회생용 제2유성기어장치의 제2캐리어와 연결되는 회생용 출력기어와; 상기 회생용 출력기어와 맞물리는 회생용 아이들기어와; 상기 회생용 아이들기어와 맞물리는 동시에 회생용 유압모터와 연결되는 회생용 입력기어; 를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제3구현예에 따른 고효율 연속변속장치는: 제1선기어를 비롯하여, 제1링기어 및 제1유성기어를 갖는 제1캐리어를 포함하는 입력용 제1유성기어장치와; 제2선기어를 비롯하여, 제2링기어 및 제2유성기어를 갖는 제2캐리어를 포함하는 회생용 제2유성기어장치와; 상기 제1링기어 및 제2링기어와 동시에 맞물리는 매개기어와; 상기 매개기어에 연결되는 입력축과; 상기 제1선기어 및 제2선기어에 연결되는 출력축과; 상기 제1유성기어장치의 제1캐리어에 연결되는 펌프 드라이브 기어와; 상기 펌프 드라이브 기어에 맞물리는 펌프 드라이브 아이들기어와; 상기 펌프 드라이브 아이들기어에 맞물리는 펌프 기어와; 상기 펌프 기어의 구동에 의하여 유압유를 펌핑 작동시키는 유압펌프와; 상기 유압펌프와 유압라인에 의하여 연결되어, 유압펌프의 구동시 작동하는 회생용 유압모터와; 상기 회생용 제2유성기어장치의 제2캐리어와 연결되는 회생용 출력기어와; 상기 회생용 출력기어와 맞물리는 회생용 아이들기어와; 상기 회생용 아이들기어와 맞물리는 동시에 회생용 유압모터와 연결되는 회생용 입력기어; 를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제4구현예에 따른 고효율 연속변속장치는: 제1선기어를 비롯하여, 제1링기어 및 제1유성기어를 갖는 제1캐리어를 포함하는 입력용 제1유성기어장치와; 제2선기어를 비롯하여, 제2링기어 및 제2유성기어를 갖는 제2캐리어를 포함하는 회생용 제2유성기어장치와; 상기 제1링기어 및 제2링기어와 동시에 맞물리는 매개기어와; 상기 매개기어에 연결되는 입력축과; 상기 제1캐리어 및 제2캐리어가 동시에 연결되는 전달기어와; 상기 전달기어에 맞물리는 동시에 출력축에 연결되는 출력기어와; 상기 제1유성기어장치의 제1선기어에 연결되는 펌프 드라이브 기어와; 상기 펌프 드라이브 기어에 맞물리는 펌프 드라이브 아이들기어와; 상기 펌프 드라이브 아이들기어에 맞물리는 펌프 기어와; 상기 펌프 기어의 구동에 의하여 유압유를 펌핑 작동시키는 유압펌프와; 상기 유압펌프와 유압라인에 의하여 연결되어, 유압펌프의 구동시 작동하는 회생용 유압모터와; 상기 회생용 제2유성기어장치의 제2선기어와 연결되는 회생용 출력기어와; 상기 회생용 출력기어와 맞물리는 회생용 아이들기어와; 상기 회생용 아이들기어와 맞물리는 동시에 회생용 유압모터와 연결되는 회생용 입력기어; 를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제5구현예에 따른 고효율 연속변속장치는: 제1선기어를 비롯하여, 제1링기어 및 제1유성기어를 갖는 제1캐리어를 포함하는 입력용 제1유성기어장치와; 제2선기어를 비롯하여, 제2링기어 및 제2유성기어를 갖는 제2캐리어를 포함하는 회생용 제2유성기어장치와; 상기 제1캐리어 및 제2캐리어가 동시에 연결되는 제2매개기어와; 상기 제2매개기어에 맞물리는 동시에 제1매개기어와 연결되는 입력축과; 상기 제1링기어 및 제2링기어에 동시에 연결되는 전달기어와; 상기 전달기어에 맞물리는 동시에 출력축에 연결되는 출력기어와; 상기 제1유성기어장치의 제1선기어에 연결되는 펌프 드라이브 기어와; 상기 펌프 드라이브 기어에 맞물리는 펌프 드라이브 아이들기어와; 상기 펌프 드라이브 아이들기어에 맞물리는 펌프 기어와; 상기 펌프 기어의 구동에 의하여 유압유를 펌핑 작동시키는 유압펌프와; 상기 유압펌프와 유압라인에 의하여 연결되어, 유압펌프의 구동시 작동하는 회생용 유압모터와; 상기 회생용 제2유성기어장치의 제2선기어와 연결되는 회생용 출력기어와; 상기 회생용 출력기어와 맞물리는 회생용 아이들기어와; 상기 회생용 아이들기어와 맞물리는 동시에 회생용 유압모터와 연결되는 회생용 입력기어; 를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제6구현예에 따른 고효율 연속변속장치는: 제1선기어를 비롯하여, 제1링기어 및 제1유성기어를 갖는 제1캐리어를 포함하는 입력용 제1유성기어장치와; 제2선기어를 비롯하여, 제2링기어 및 제2유성기어를 갖는 제2캐리어를 포함하는 회생용 제2유성기어장치와; 상기 제1캐리어 및 제2캐리어가 동시에 연결되는 제2매개기어와; 상기 제2매개기어에 맞물리는 동시에 제1매개기어와 연결되는 입력축과; 상기 제1선기어 및 제2선기어가 동시에 연결되는 출력축과; 상기 제1유성기어장치의 제1링기어에 연결되는 펌프 드라이브 기어와; 상기 펌프 드라이브 기어에 맞물리는 펌프 드라이브 아이들기어와; 상기 펌프 드라이브 아이들기어에 맞물리는 펌프 기어와; 상기 펌프 기어의 구동에 의하여 유압유를 펌핑 작동시키는 유압펌프와; 상기 유압펌프와 유압라인에 의하여 연결되어, 유압펌프의 구동시 작동하는 회생용 유압모터와; 상기 회생용 제2유성기어장치의 제2링기어와 연결되는 회생용 출력기어와; 상기 회생용 출력기어와 맞물리는 회생용 아이들기어와; 상기 회생용 아이들기어와 맞물리는 동시에 회생용 유압모터와 연결되는 회생용 입력기어; 를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
이러한 본 발명의 구현예들에서, 상기 회생용 유압모터의 유량을 제어하여 연속적인 무단 변속비를 얻을 수 있도록 상기 유압펌프와 회생용 유압모터 사이의 유압공급라인에는 유량제어밸브가 설치된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 회생용 유압모터와 유압펌프 사이의 유압배출라인에는 유량 및 압력 차이를 보정하기 위하여 유압공급라인으로 통하는 릴리프밸브가 설치된 것을 특징으로 한다.
이러한 본 발명의 구현예들에서, 상기 회생용 유압모터의 유량을 제어하여 연속적인 무단 변속비를 얻을 수 있도록 상기 유압펌프와 회생용 유압모터 사이의 유압공급라인에는 유량제어밸브를 설치하고, 상기 회생용 유압모터와 유압펌프 사이의 유압배출라인에는 유량 및 압력 차이를 보정하기 위하여 유압공급라인으로 통하는 릴리프밸브가 설치된 것을 특징으로 한다.
또한, 이러한 본 발명의 구현예들에서, 상기 회생용 유압모터의 유량을 제어하여 연속적인 무단 변속비를 얻을 수 있도록 유량제어밸브와 릴리프밸브 대신에 상기 유압펌프와 유압모터의 형식을 가변형으로 사용하여 유량 제어는 가변형 유압펌프를 이용하고, 토출된 유량을 이용하여 출력축의 속도에 상응하는 회전속도를 낼 수 있도록 가변형 유압모터를 이용하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 구현예들에서, 가변형 유압펌프와 유압모터를 이용할 경우에는 유량제어밸브와 릴리프밸브를 사용하지 않아도 된다.
상기한 과제 해결 수단을 통하여, 본 발명은 다음과 같은 효과를 제공한다.
본 발명에 따르면, 입력 유성기어장치의 구성중 선기어, 유성기어를 포함하는 캐리어, 링기어 중 어느 하나의 요소에 회전력이 입력되고, 다른 하나의 요소에 유압펌프 및 유량제어 밸브를 연결하여 회전수를 제어하고, 나머지 하나의 요소를 통하여 회전력을 출력함으로써, 입력용 유성기어장치에 의한 연속적인 변속이 용이하게 이루어지는 동시에 유압펌프 및유량제어 밸브에 의한 유압 상승 조절에 따라 고하중의 변속도 용이하게 이루어질 수 있다.
특히, 유압펌프에서 토출되어 유량제어밸브를 통하여 흘러나오는 손실 동력을 회생용 유성기어장치에 연결된 유압모터에 제공하는 동시에 이를 회생용 유성기어장치에서 회전력으로 변환하여 출력축에 전달함으로써, 고효율의 동력 전달이 이루어지는 장점이 있다.
도 1은 종래의 무단변속장치에 대한 일례를 나타낸 개략도,
도 2는 종래의 무단변속장치에 대한 다른 예를 보인 개략도,
도 3은 유성치차의 원리를 설명하는 개략도,
도 4는 본 발명에 따른 고효율 연속변속장치의 제1실시예를 나타내는 동력전달계통도,
도 5는 도 4의 동력전달 계통도를 이용하여 구성한 연속변속장치의 단면도,
도 6은 본 발명에 따른 고효율 연속변속장치의 제2실시예를 나타내는 동력전달계통도,
도 7은 본 발명에 따른 고효율 연속변속장치의 제3실시예를 나타내는 동력전달계통도,
도 8은 본 발명에 따른 고효율 연속변속장치의 제4실시예를 나타내는 동력전달계통도,
도 9는 본 발명에 따른 고효율 연속변속장치의 제5실시예를 나타내는 동력전달계통도,
도 10은 본 발명에 따른 고효율 연속변속장치의 제6실시예를 나타내는 동력전달계통도.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조로 상세하게 설명하기로 한다.
먼저, 본 발명의 이해를 돕기 위하여, 첨부한 도 3을 참조로 유성기어장치의 원리를 설명하면 다음과 같다.
도 3에 도시된 유성기어장치(G)는, 선기어(32), 유성기어(33)가 설치된 유성기어캐리어(35, 이하 캐리어라고 칭함), 링기어(34)로 이루어진 3개의 기어요소로 구성되는 바, 3개의 기어요소들중 하나는 입력측(구동측)과 연결되고, 다른 하나는 출력측과 연결되며, 나머지 하나는 고정요소가 된다.
유성치차(G)의 특성상 3개의 기어요소의 역할이 달라짐에 따라 출력축의 회전방향과 회전수가 변화된다.
아래의 표 1은 유성기어장치(G)에 포함된 3개의 기어요소의 역할 변경에 따른 기어비와 회전방향을 나타낸다.
Figure 112010023412704-pat00001
본 발명은 상기와 같은 유성기어장치의 원리를 이용하되, 입력용 제1유성기어장치와 회생용 제2유성기어장치를 채택하고, 고정측 기어요소의 회전수를 유압펌프 및 유압모터 또는 유량제어밸브를 이용하여 조정한 점에 특징이 있다.
즉, 고정부의 일단에 기어 또는 체인으로 회전력을 유압펌프에 연결하면 유압펌프는 유압펌프의 입력 회전수에 따라 비례적으로 오일을 토출하게 되는 바, 이 유압펌프의 오일 출구 회로에 유량제어밸브를 부착하거나 가변형 유압펌프를 사용하여 토출되는 유량을 제어함으로써, 유압펌프가 입력용 유성기어장치의 고정측 기어요소 회전수를 제어할 수 있도록 한 것이다.
이를 위해, 본 발명은 ⅰ)입력용 제1유성기어장치와 회생용 제2유성기어장치를 포함하고, 입력용 제1유성기어장치의 선기어, 캐리어, 링기어 등 3개의 유성기어장치의 기어요소 중 어느 하나 요소에 회전 동력이 입력되고, 연동되어 회전하는 다른 하나의 요소에는 입력된 회전동력이 출력되며, 나머지 하나 요소에는 유압 펌프가 연결되는 점; ⅱ)회생용 제2유성기어장치에는 입력용 제1유성기어장치에 연결된 유압펌프에서 토출되는 오일에 의하여 회전하는 유압모터가 연결되고, 입력단의 유압펌프에서 토출되는 유압에너지를 출력단의 유압모터가 받아서 출력단에서 회전력을 재생하는 점; ⅲ)유압펌프와 유압모터를 연결하는 유압회로에는 유압펌프에서 나오는 오일량을 제어하는 유량제어밸브와, 유압펌프와 유압모터의 유량 및 압력의 차이를 보정해주는 릴리프밸브가 설치되어, 유량제어밸브의 작동으로 유압펌프에서 토출되는 유량에 따라 연속적인 변속이 이루어지도록 하거나 유량제어밸브와 릴리프밸브 대신에 가변형 유압모터를 이용하여 연속적인 변속이 이루어지도록 한 점; 등을 특징으로 하는 고효율 연속변속장치를 제공하고자 한 것이다.
여기서, 본 발명에 따른 고효율 연속변속장치를 각 실시예를 통하여 더욱 상세하게 설명하기로 하며, 본 발명이 하기의 실시예에 한정되는 것은 아니다.
제1실시예
첨부한 도 4는 본 발명에 따른 고효율 연속변속장치의 제1실시예를 나타내는 동력전달계통도이고, 도 5는 도 4의 동력전달 계통도를 이용하여 구성한 연속변속장치의 단면도이다.
본 발명의 제1실시예에 따른 연속변속장치는 입력축이 선기어와 연결되고, 출력축에 캐리어가 연결되며, 고정측 기어요소는 링기어가 된다.
본 발명의 제1실시예에 따른 연속변속장치는 제1선기어(102), 제1링기어(104) 및 제1유성기어(106)를 갖는 제1캐리어(108)를 포함하는 입력용 제1유성기어장치(110), 그리고 제2선기어(112), 제2링기어(114) 및 제2유성기어(116)를 갖는 제2캐리어(118)를 포함하는 회생용 제2유성기어장치(120)가 조합된 것으로서, 엔진의 크랭크샤프트로부터 연장된 입력축(100)이 제1 및 제2선기어(102,112)에 동시에 연결된다.
상기 제1캐리어(108) 및 제2캐리어(118)는 일체로 연결되고, 일체로 연결된 그 외경에 전달기어(122)가 연결된다.
또한, 상기 전달기어(122)에는 출력기어(124)가 맞물리고, 이 출력기어(124)에는 출력축(130)이 연결된다.
한편, 상기 제1유성기어장치(110)의 고정측 기어요소인 제1링기어(104)에는 펌프 드라이브 기어(132)가 연결되고, 이 펌프 드라이브 기어(132)에는 펌프 드라이브 아이들기어(134)가 맞물리며, 또한 펌프 드라이브 아이들기어(134)에는 펌프 기어(136)가 맞물리게 된다.
이때, 상기 펌프 기어(136)의 축에는 펌프 기어(136)의 구동에 의하여 오일팬(156)으로부터 유압유를 펌핑하며 작동하는 회생용 유압펌프(138)가 연결된다.
특히, 상기 회생용 제2유성기어장치(120)의 고정측 기어요소인 제2링기어(114)에는 회생용 출력기어(146)가 연결되고, 이 회생용 출력기어(146)에는 회생용 아이들기어(144)가 맞물리며, 또한 회생용 아이들기어(144)에는 회생용 입력기어(142)가 맞물리게 된다.
이때, 상기 회생용 입력기어(142)는 회생용 유압모터(140)의 출력축과 연결되어, 회전동력을 입력받게 된다.
한편, 상기 유압펌프(138)와 회생용 유압모터(140)는 유압펌프(138)에서 회생용 유압모터(140)로 유압이 공급되도록 한 유압공급라인(152)에 의하여 연결되고, 동시에 회생용 유압모터(140)와 오일팬(156)간에는 유압모터(140)에서 사용된 유량이 복귀하는 유압배출라인(154)이 연결된다.
또한, 상기 회생용 유압모터(140)의 유량을 제어하여 연속적인 무단 변속비를 얻을 수 있도록 상기 유압펌프(138)와 회생용 유압모터(140) 사이의 유압공급라인(152)에는 유량제어밸브(160)가 설치되고, 상기 회생용 유압모터(140)와 유압펌프(138) 사이의 유압배출라인(154)에는 릴리프밸브(162)가 설치되는 바, 이 릴리프 밸브는 유압모터(140)와 유압펌프(138)간의 유량 및 압력 차이를 보정하기 위하여 일부 복귀 유량을 유압공급라인(152)으로 공급하는 역할을 한다.
여기서, 제1실시예에 따른 연속변속장치에 대한 작동 흐름을 살펴보면 다음과 같다.
입력축(100)으로부터 전달된 회전동력이 입력용 제1유성기어장치(110)의 제1선기어(102) 및 제2유성기어장치(120)의 제2선기어(112)에 입력되면, 제1선기어(102)와 제2선기어(112)가 동일 속도로 회전을 하게 되고, 제1 및 제2선기어(102,112)의 외주에 각각 맞물린 제1 및 제2유성기어(106,116)가 외접하고 있는 제1 및 제2링기어(104,114)를 따라 자전 및 공전 회전을 하게 된다.
이에, 제1 및 제2유성기어(106,116)와 각각 일체로 된 제1 및 제2캐리어(108,118)가 회전을 하게 되고, 제1 및 제2캐리어(108,118)의 외경에 연결된 전달기어(122)와 이 전달기어(122)에 맞물린 출력기어(124)를 통하여, 출력축(130)에 대한 출력이 이루어진다.
이때, 상기 제1유성기어장치(110)의 고정측 기어요소인 제1링기어(104)와, 상기 제2유성기어장치(120)의 고정측 기어요소인 제2링기어(114)는 별도의 브레이크에 의하여 구속된 상태가 아니므로, 제1 및 제2유성기어(106,116)의 회전력을 전달받아 회전을 하게 된다.
이와 동시에, 상기 제1링기어(104)의 회전력이 펌프 드라이브 기어(132)에 전달되는 동시에 펌프 드라이브 아이들기어(134)에서 회전방향을 변경하여 펌프 기어(136)에 회전력을 전달하게 됨으로써, 펌프 기어(136)와 동축으로 연결된 유압펌프(138)가 구동하게 된다.
이에, 유압펌프(138)의 구동에 의하여 오일팬(156)으로부터 펌핑된 유압오일이 유압공급라인(152)을 따라 회생용 유압모터(140)쪽으로 공급되어, 회생용 유압모터(140)의 구동이 이루어지며, 이 유압모터(140)를 빠져나온 유압유는 유압배출라인(154)을 따라 오일팬(156)으로 복귀된다.
이때, 유압공급라인(152)에 설치된 유량제어밸브(160)에 의하여 회생용 유압모터(140)쪽으로 공급되는 유압유의 유량제어가 이루어지고, 유압배출라인(154)을 따라 오일팬(156)으로 복귀되는 유압유의 일부를 릴리프밸브(162)를 통해 유압공급라인(152)으로 공급함에 따라 유압모터(140)와 유압펌프(138)간의 유량 및 압력 차이에 대한 보상이 이루어진다.
이와 같이, 상기 제1링기어(104)의 회전에 의하여 유압펌프(138)가 구동하여, 유압펌프(138)의 입력 회전수에 따라 비례적인 유압 오일의 토출이 이루어지지만, 유량제어밸브(160)에서 유압 오일의 토출 유량을 제어함으로써, 결국 유압펌프(138)가 고정측 기어요소인 제1링기어(104)의 회전수를 제어하는 역할을 하게 된다.
즉, 유압펌프(138)의 토출 유량 및 유량제어밸브(160)에 의한 유량 제어에 의하여, 제1링기어(104)의 회전수가 가변되는 동시에 제1유성기어(106)의 회전수도 가변되어, 결국 출력축(130)과 연결되는 제1캐리어(108)의 회전수가 조절되면서 출력축(130)에 대한 변속이 자유롭게 이루어지게 된다.
보다 상세하게는, 상기 유압펌프(138)의 토출 유량 및 유량제어밸브(160)에 의한 유량 제어에 의하여, 상기 제1링기어(104)의 회전수가 증가되는 제어를 받으면 제1유성기어(106) 및 제1캐리어(108)의 회전수가 증가하여 출력축(130)이 고속회전하고, 상기 제1링기어(104)의 회전수가 감소되는 제어를 받으면 제1유성기어(106) 및 제1캐리어(108)의 회전수가 감소하여 출력축(130)이 저속회전하는 등 다양한 속도 변화가 연속적으로 이루어지게 된다.
이렇게, 상기 제1링기어(104)의 회전수를 유압펌프(138) 및 유량제어밸브(160)에서 제어하고, 제1캐리어(108)를 통하여 회전력을 가감 출력함으로써, 연속적인 변속이 가능하고, 유압의 상승에 따라 고하중의 변속도 용이하게 이루어질 수 있다.
한편, 유압펌프(138)에서 토출되어 유량제어밸브(160)를 지난 유량에 의하여 유압모터(140)가 구동하게 되는 바, 이때의 유압모터(140)의 회전동력이 회생용 입력기어(142)로 전달되는 동시에 회생용 아이들기어(144)에서 회전방향 전환이 이루어진 후, 회생용 출력기어(146)로 전달된다.
이에, 회생용 출력기어(146)의 회전력이 동축으로 연결된 상기 회생용 제2유성기어장치(120)의 제2링기어(114)에 작용하여, 제2링기어(114)의 가속회전이 이루어지게 된다.
보다 상세하게는, 상기와 같이 제1캐리어(108) 및 제2캐리어(118)를 통한 출력이 이루어지는 동시에, 유압펌프(138)에서 토출되는 유압에너지를 출력단의 유압모터(140)가 받아서 회전력을 재생하여 제2링기어(114)로 전달함으로써, 결국 제2링기어(114)의 회전력이 제2유성기어(116) 및 제2캐리어(118)로 전달되어, 제2캐리어(118)와 연결되는 출력축(130)에 대한 고효율 및 고하중의 동력 전달이 이루어지게 된다.
제2실시예
첨부한 도 6은 본 발명에 따른 고효율 연속변속장치의 제2실시예를 나타내는 동력전달계통도이다.
본 발명의 제2실시예에 따른 연속변속장치는 입력축이 선기어와 연결되고, 출력축에 링기어가 연결되며, 고정측 기어요소는 캐리어가 된다.
본 발명의 제2실시예에 따른 연속변속장치도 제1선기어(102), 제1링기어(104) 및 제1유성기어(106)를 갖는 제1캐리어(108)를 포함하는 입력용 제1유성기어장치(110), 그리고 제2선기어(112), 제2링기어(114) 및 제2유성기어(116)를 갖는 제2캐리어(118)를 포함하는 회생용 제2유성기어장치(120)가 조합된 것으로서, 엔진의 크랭크샤프트로부터 연장된 입력축(100)이 제1 및 제2선기어(102,112)에 동시에 연결된다.
이때, 상기 제1링기어(104) 및 제2링기어(114)에 전달기어(122)가 동시에 연결되고, 이 전달기어(122)에는 출력기어(124)가 맞물리게 되며, 출력기어(124)에는 출력축(130)이 동축으로 연결된다.
한편, 상기 제1유성기어장치(110)의 고정측 기어요소인 제1캐리어(108)에는 펌프 드라이브 기어(132)가 연결되고, 이 펌프 드라이브 기어(132)에는 펌프 드라이브 아이들기어(134)가 맞물리며, 또한 펌프 드라이브 아이들기어(134)에는 펌프 기어(136)가 맞물리게 된다.
이때, 상기 펌프 기어(136)의 축에는 펌프 기어(136)의 구동에 의하여 오일팬(156)으로부터 유압유를 펌핑하며 작동하는 회생용 유압펌프(138)가 연결된다.
특히, 상기 회생용 제2유성기어장치(120)의 고정측 기어요소인 제2캐리어(118)에는 회생용 출력기어(146)가 연결되고, 이 회생용 출력기어(146)에는 회생용 아이들기어(144)가 맞물리며, 또한 회생용 아이들기어(144)에는 회생용 입력기어(142)가 맞물리게 된다.
이때, 상기 회생용 입력기어(142)는 회생용 유압모터(140)의 출력축과 연결되어, 회전동력을 입력받게 된다.
한편, 제1실시예와 마찬가지로 상기 유압펌프(138)와 회생용 유압모터(140)는 유압펌프(138)에서 회생용 유압모터(140)로 유압이 공급되도록 한 유압공급라인(152)에 의하여 연결되고, 동시에 회생용 유압모터(140)와 오일팬(156)간에는 유압모터(140)에서 사용된 유량이 복귀하는 유압배출라인(154)이 연결된다.
또한, 상기 회생용 유압모터(140)의 유량을 제어하여 연속적인 무단 변속비를 얻을 수 있도록 상기 유압펌프(138)와 회생용 유압모터(140) 사이의 유압공급라인(152)에는 유량제어밸브(160)가 설치되고, 상기 회생용 유압모터(140)와 유압펌프(138) 사이의 유압배출라인(154)에는 릴리프밸브(162)가 설치되는 바, 이 릴리프 밸브는 유압모터(140)와 유압펌프(138)간의 유량 및 압력 차이를 보정하기 위하여 일부 복귀 유량을 유압공급라인(152)으로 공급하는 역할을 한다.
여기서, 제2실시예에 따른 연속변속장치에 대한 작동 흐름을 살펴보면 다음과 같다.
입력축(100)으로부터 전달된 회전동력이 입력용 제1유성기어장치(110)의 제1선기어(102) 및 제2유성기어장치(120)의 제2선기어(112)에 입력되면, 제1선기어(102)와 제2선기어(112)가 동일 속도로 회전을 하게 되고, 제1 및 제2선기어(102,112)의 외주에 각각 맞물린 제1 및 제2유성기어(106,116)가 외접하고 있는 제1 및 제2링기어(104,114)를 따라 자전 및 공전 회전을 하면서 제1 및 제2링기어(104,114)를 회전시키게 된다.
이에, 상기 제1 및 제2링기어(104,114)의 회전력이 전달기어(122) 및 출력기어(124)를 통하여 출력축(130)으로 출력된다.
이때, 상기 제1유성기어장치(110)의 고정측 기어요소인 제1캐리어(108)와, 상기 제2유성기어장치(120)의 고정측 기어요소인 제2캐리어(118)는 별도의 브레이크에 의하여 구속된 상태가 아니므로, 제1 및 제2유성기어(106,116)의 회전력을 전달받아 회전을 하게 된다.
이와 동시에, 상기 제1캐리어(108)의 회전력이 펌프 드라이브 기어(132)에 전달되는 동시에 펌프 드라이브 아이들기어(134)에서 회전방향을 변경하여 펌프 기어(136)에 회전력을 전달하게 됨으로써, 펌프 기어(136)와 동축으로 연결된 유압펌프(138)가 구동하게 된다.
이에, 유압펌프(138)의 구동에 의하여 오일팬(156)으로부터 펌핑된 유압오일이 유압공급라인(152)을 따라 회생용 유압모터(140)쪽으로 공급되어, 회생용 유압모터(140)의 구동이 이루어지며, 이 유압모터(140)를 빠져나온 유압유는 유압배출라인(154)을 따라 오일팬(156)으로 복귀된다.
이때, 유압공급라인(152)에 설치된 유량제어밸브(160)에 의하여 회생용 유압모터(140)쪽으로 공급되는 유압유의 유량제어가 이루어지고, 유압배출라인(154)을 따라 오일팬(156)으로 복귀되는 유압유의 일부를 릴리프밸브(162)를 통해 유압공급라인(152)으로 공급함에 따라 유압모터(140)와 유압펌프(138)간의 유량 및 압력 차이에 대한 보상이 이루어진다.
이와 같이, 상기 제1캐리어(108)의 회전에 의하여 유압펌프(138)가 구동하여, 유압펌프(138)의 입력 회전수에 따라 비례적인 유압 오일의 토출이 이루어지지만, 유량제어밸브(160)에서 유압 오일의 토출 유량을 제어함으로써, 결국 유압펌프(138)가 고정측 기어요소인 제1캐리어(108)의 회전수를 제어하는 역할을 하게 된다.
즉, 유압펌프(138)의 토출 유량 및 유량제어밸브(160)에 의한 유량 제어에 의하여, 제1캐리어(108)의 회전수가 가변되는 동시에 제1유성기어(106)의 회전수도 가변되어, 결국 출력축(130)과 연결되는 제1링기어(104)의 회전수가 조절되면서 출력축(130)에 대한 변속이 자유롭게 이루어지게 된다.
보다 상세하게는, 상기 유압펌프(138)의 토출 유량 및 유량제어밸브(160)에 의한 유량 제어에 의하여, 상기 제1캐리어(108)의 회전수가 증가되는 제어를 받으면 제1유성기어(106) 및 제1링기어(104)의 회전수가 증가하여 출력축(130)이 고속회전하고, 상기 제1캐리어(108)의 회전수가 감소되는 제어를 받으면 제1유성기어(106) 및 제1링기어(104)의 회전수가 감소하여 출력축(130)이 저속회전하는 등 다양한 속도 변화가 연속적으로 이루어지게 된다.
이렇게, 상기 제1캐리어(108)의 회전수를 유압펌프(138) 및 유량제어밸브(160)에서 제어하고, 제1링기어(104)를 통하여 회전력을 가감 출력함으로써, 연속적인 변속이 가능하고, 유압의 상승에 따라 고하중의 변속도 용이하게 이루어질 수 있다.
한편, 유압펌프(138)에서 토출되어 유량제어밸브(160)를 지난 유량에 의하여 유압모터(140)가 구동하게 되는 바, 이때의 유압모터(140)의 회전동력이 회생용 입력기어(142)로 전달되는 동시에 회생용 아이들기어(144)에서 회전방향 전환이 이루어진 후, 회생용 출력기어(146)로 전달된다.
이에, 회생용 출력기어(146)의 회전력이 동축으로 연결된 상기 회생용 제2유성기어장치(120)의 제2캐리어(118)에 작용하여, 제2캐리어(118)의 가속회전이 이루어지게 된다.
보다 상세하게는, 상기와 같이 제1 및 제2링기어(104, 114)를 통한 출력이 이루어지는 동시에, 유압펌프(138)에서 토출되는 유압에너지를 출력단의 유압모터(140)가 받아서 회전력을 재생하여 제2캐리어(118)로 전달함으로써, 결국 제2캐리어(118)의 회전력이 제2유성기어(116) 및 제2링기어(114)로 전달되어, 제2링기어(114)와 연결되는 출력축(130)에 대한 고효율 및 고하중의 동력 전달이 이루어지게 된다.
제3실시예
첨부한 도 7은 본 발명에 따른 고효율 연속변속장치의 제3실시예를 나타내는 동력전달계통도이다.
본 발명의 제3실시예에 따른 연속변속장치는 입력축이 링기어와 연결되고, 출력축에 선기어가 연결되며, 고정측 기어요소는 캐리어가 된다.
본 발명의 제3실시예에 따른 연속변속장치도 제1선기어(102), 제1링기어(104) 및 제1유성기어(106)를 갖는 제1캐리어(108)를 포함하는 입력용 제1유성기어장치(110), 그리고 제2선기어(112), 제2링기어(114) 및 제2유성기어(116)를 갖는 제2캐리어(118)를 포함하는 회생용 제2유성기어장치(120)가 조합된 것으로서, 엔진의 크랭크샤프트로부터 연장된 입력축(100)이 제1 및 제2링기어(104,114)에 동시에 연결된다.
이때, 상기 제1링기어(104) 및 제2링기어(114)는 매개기어(126)를 통해 입력축(100)과 연결되고, 상기 제1선기어(102) 및 제2선기어(112)에 출력축(130)이 직접 연결된다.
한편, 제2실시예와 마찬가지로 상기 제1유성기어장치(110)의 고정측 기어요소인 제1캐리어(108)에는 펌프 드라이브 기어(132)가 연결되고, 이 펌프 드라이브 기어(132)에는 펌프 드라이브 아이들기어(134)가 맞물리며, 또한 펌프 드라이브 아이들기어(134)에는 펌프 기어(136)가 맞물리게 된다.
이때, 상기 펌프 기어(136)의 축에는 펌프 기어(136)의 구동에 의하여 오일팬(156)으로부터 유압유를 펌핑하며 작동하는 회생용 유압펌프(138)가 연결된다.
특히, 상기 회생용 제2유성기어장치(120)의 고정측 기어요소인 제2캐리어(118)에는 회생용 출력기어(146)가 연결되고, 이 회생용 출력기어(146)에는 회생용 아이들기어(144)가 맞물리며, 또한 회생용 아이들기어(144)에는 회생용 입력기어(142)가 맞물리게 된다.
이때, 상기 회생용 입력기어(142)는 회생용 유압모터(140)의 출력축과 연결되어, 회전동력을 입력받게 된다.
한편, 제2실시예와 마찬가지로 상기 유압펌프(138)와 회생용 유압모터(140)는 유압펌프(138)에서 회생용 유압모터(140)로 유압이 공급되도록 한 유압공급라인(152)에 의하여 연결되고, 동시에 회생용 유압모터(140)와 오일팬(156)간에는 유압모터(140)에서 사용된 유량이 복귀하는 유압배출라인(154)이 연결된다.
또한, 상기 회생용 유압모터(140)의 유량을 제어하여 연속적인 무단 변속비를 얻을 수 있도록 상기 유압펌프(138)와 회생용 유압모터(140) 사이의 유압공급라인(152)에는 유량제어밸브(160)가 설치되고, 상기 회생용 유압모터(140)와 유압펌프(138) 사이의 유압배출라인(154)에는 릴리프밸브(162)가 설치되는 바, 이 릴리프 밸브는 유압모터(140)와 유압펌프(138)간의 유량 및 압력 차이를 보정하기 위하여 일부 복귀 유량을 유압공급라인(152)으로 공급하는 역할을 한다.
여기서, 제3실시예에 따른 연속변속장치에 대한 작동 흐름을 살펴보면 다음과 같다.
입력축(100)으로부터 전달된 회전동력이 매개기어(126)을 통하여 입력용 제1유성기어장치(110)의 제1링기어(104) 및 제2유성기어장치(120)의 제2링기어(114)에 입력되면, 제1링기어(104)와 제2링기어(114)가 동일 속도로 회전을 하게 되고, 제1 및 제2링기어(104,114)의 내주에 각각 맞물린 제1 및 제2유성기어(106,116)가 제1 및 제2링기어(104,114)를 따라 자전 및 공전 회전을 하면서 제1 및 제2선기어(102,112)를 회전시키게 된다.
이에, 상기 제1 및 제2유성기어(106,116)의 회전력이 제1 및 제2선기어(102,112)를 통하여 출력축(130)으로 출력된다.
이때, 상기 제1유성기어장치(110)의 고정측 기어요소인 제1캐리어(108)와, 상기 제2유성기어장치(120)의 고정측 기어요소인 제2캐리어(118)는 별도의 브레이크에 의하여 구속된 상태가 아니므로, 제1 및 제2유성기어(106,116)의 회전력을 전달받아 회전을 하게 된다.
이와 동시에, 상기 제1캐리어(108)의 회전력이 펌프 드라이브 기어(132)에 전달되는 동시에 펌프 드라이브 아이들기어(134)에서 회전방향을 변경하여 펌프 기어(136)에 회전력을 전달하게 됨으로써, 펌프 기어(136)와 동축으로 연결된 유압펌프(138)가 구동하게 된다.
이에, 유압펌프(138)의 구동에 의하여 오일팬(156)으로부터 펌핑된 유압오일이 유압공급라인(152)을 따라 회생용 유압모터(140)쪽으로 공급되어, 회생용 유압모터(140)의 구동이 이루어지며, 이 유압모터(140)를 빠져나온 유압유는 유압배출라인(154)을 따라 오일팬(156)으로 복귀된다.
이때, 유압공급라인(152)에 설치된 유량제어밸브(160)에 의하여 회생용 유압모터(140)쪽으로 공급되는 유압유의 유량제어가 이루어지고, 유압배출라인(154)을 따라 오일팬(156)으로 복귀되는 유압유의 일부를 릴리프밸브(162)를 통해 유압공급라인(152)으로 공급함에 따라 유압모터(140)와 유압펌프(138)간의 유량 및 압력 차이에 대한 보상이 이루어진다.
이와 같이, 상기 제1캐리어(108)의 회전에 의하여 유압펌프(138)가 구동하여, 유압펌프(138)의 입력 회전수에 따라 비례적인 유압 오일의 토출이 이루어지지만, 유량제어밸브(160)에서 유압 오일의 토출 유량을 제어함으로써, 결국 유압펌프(138)가 고정측 기어요소인 제1캐리어(108)의 회전수를 제어하는 역할을 하게 된다.
즉, 유압펌프(138)의 토출 유량 및 유량제어밸브(160)에 의한 유량 제어에 의하여, 제1캐리어(108)의 회전수가 가변되는 동시에 제1유성기어(106)의 회전수도 가변되어, 결국 출력축(130)과 연결되는 제1선기어(102)의 회전수가 조절되면서 출력축(130)에 대한 변속이 자유롭게 이루어지게 된다.
보다 상세하게는, 상기 유압펌프(138)의 토출 유량 및 유량제어밸브(160)에 의한 유량 제어에 의하여, 상기 제1캐리어(108)의 회전수가 증가되는 제어를 받으면 제1유성기어(106) 및 제1선기어(102)의 회전수가 증가하여 출력축(130)이 고속회전하고, 상기 제1캐리어(108)의 회전수가 감소되는 제어를 받으면 제1유성기어(106) 및 제1선기어(102)의 회전수가 감소하여 출력축(130)이 저속회전하는 등 다양한 속도 변화가 연속적으로 이루어지게 된다.
이렇게, 상기 제1캐리어(108)의 회전수를 유압펌프(138) 및 유량제어밸브(160)에서 제어하고, 제1선기어(102)를 통하여 회전력을 가감 출력함으로써, 연속적인 변속이 가능하고, 유압의 상승에 따라 고하중의 변속도 용이하게 이루어질 수 있다.
한편, 유압펌프(138)에서 토출되어 유량제어밸브(160)를 지난 유량에 의하여 유압모터(140)가 구동하게 되는 바, 이때의 유압모터(140)의 회전동력이 회생용 입력기어(142)로 전달되는 동시에 회생용 아이들기어(144)에서 회전방향 전환이 이루어진 후, 회생용 출력기어(146)로 전달된다.
이에, 회생용 출력기어(146)의 회전력이 동축으로 연결된 상기 회생용 제2유성기어장치(120)의 제2캐리어(118)에 작용하여, 제2캐리어(118)의 가속회전이 이루어지게 된다.
보다 상세하게는, 상기와 같이 제1 및 제2선기어(102,112)를 통한 출력이 이루어지는 동시에, 유압펌프(138)에서 토출되는 유압에너지를 출력단의 유압모터(140)가 받아서 회전력을 재생하여 제2캐리어(118)로 전달함으로써, 결국 제2캐리어(118)의 회전력이 제2유성기어(116) 및 제2선기어(112)로 전달되어, 제2선기어(112)와 연결되는 출력축(130)에 대한 고효율 및 고하중의 동력 전달이 이루어지게 된다.
제4실시예
첨부한 도 8은 본 발명에 따른 고효율 연속변속장치의 제4실시예를 나타내는 동력전달계통도이다.
본 발명의 제4실시예에 따른 연속변속장치는 입력축이 링기어와 연결되고, 출력축에 캐리어가 연결되며, 고정측 기어요소는 선기어가 된다.
본 발명의 제4실시예에 따른 연속변속장치도 제1선기어(102), 제1링기어(104) 및 제1유성기어(106)를 갖는 제1캐리어(108)를 포함하는 입력용 제1유성기어장치(110), 그리고 제2선기어(112), 제2링기어(114) 및 제2유성기어(116)를 갖는 제2캐리어(118)를 포함하는 회생용 제2유성기어장치(120)가 조합된 것으로서, 엔진의 크랭크샤프트로부터 연장된 입력축(100)이 제1 및 제2링기어(104,114)에 동시에 연결된다.
상기 제1링기어(104) 및 제2링기어(114)는 매개기어(126)를 통해 입력축(100)과 연결되고, 상기 제1캐리어(108) 및 제2캐리어(118)에는 전달기어(122)가 동시에 연결되며, 이 전달기어(122)에는 출력기어(124)가 맞물리는 동시에 출력기어(124)에는 출력축(130)이 연결된다.
한편, 상기 제1유성기어장치(110)의 고정측 기어요소인 제1선기어(102)에는 펌프 드라이브 기어(132)가 연결되고, 이 펌프 드라이브 기어(132)에는 펌프 드라이브 아이들기어(134)가 맞물리며, 또한 펌프 드라이브 아이들기어(134)에는 펌프 기어(136)가 맞물리게 된다.
이때, 상기 펌프 기어(136)의 축에는 펌프 기어(136)의 구동에 의하여 오일팬(156)으로부터 유압유를 펌핑하며 작동하는 회생용 유압펌프(138)가 연결된다.
특히, 상기 회생용 제2유성기어장치(120)의 고정측 기어요소인 제2선기어(112)에는 회생용 출력기어(146)가 연결되고, 이 회생용 출력기어(146)에는 회생용 아이들기어(144)가 맞물리며, 또한 회생용 아이들기어(144)에는 회생용 입력기어(142)가 맞물리게 된다.
이때, 상기 회생용 입력기어(142)는 회생용 유압모터(140)의 출력축과 연결되어, 회전동력을 입력받게 된다.
한편, 제1실시예와 마찬가지로 상기 유압펌프(138)와 회생용 유압모터(140)는 유압펌프(138)에서 회생용 유압모터(140)로 유압이 공급되도록 한 유압공급라인(152)에 의하여 연결되고, 동시에 회생용 유압모터(140)와 오일팬(156)간에는 유압모터(140)에서 사용된 유량이 복귀하는 유압배출라인(154)이 연결된다.
또한, 상기 회생용 유압모터(140)의 유량을 제어하여 연속적인 무단 변속비를 얻을 수 있도록 상기 유압펌프(138)와 회생용 유압모터(140) 사이의 유압공급라인(152)에는 유량제어밸브(160)가 설치되고, 상기 회생용 유압모터(140)와 유압펌프(138) 사이의 유압배출라인(154)에는 릴리프밸브(162)가 설치되는 바, 이 릴리프 밸브는 유압모터(140)와 유압펌프(138)간의 유량 및 압력 차이를 보정하기 위하여 일부 복귀 유량을 유압공급라인(152)으로 공급하는 역할을 한다.
여기서, 제4실시예에 따른 연속변속장치에 대한 작동 흐름을 살펴보면 다음과 같다.
입력축(100)으로부터 전달된 회전동력이 매개기어(126)를 통하여 입력용 제1유성기어장치(110)의 제1링기어(104) 및 제2유성기어장치(120)의 제2링기어(114)에 입력되면, 제1링기어(104)와 제2링기어(114)가 동일 속도로 회전을 하게 되고, 제1 및 제2링기어(104,114)의 내주에 각각 맞물린 제1 및 제2유성기어(106,116)가 제1 및 제2링기어(104,114)를 따라 자전 및 공전 회전을 하게 된다.
이에, 제1 및 제2유성기어(106,116)와 각각 일체로 된 제1 및 제2캐리어(108,118)가 회전을 하게 되고, 제1 및 제2캐리어(108,118)에 연결된 전달기어(122)와 이 전달기어(122)에 맞물린 출력기어(124)를 통하여, 출력축(130)에 대한 출력이 이루어진다.
이때, 상기 제1유성기어장치(110)의 고정측 기어요소인 제1선기어(102)와, 상기 제2유성기어장치(120)의 고정측 기어요소인 제2선기어(112)는 별도의 브레이크에 의하여 구속된 상태가 아니므로, 제1 및 제2유성기어(106,116)의 회전력을 전달받아 회전을 하게 된다.
이와 동시에, 상기 제1선기어(102)의 회전력이 펌프 드라이브 기어(132)에 전달되는 동시에 펌프 드라이브 아이들기어(134)에서 회전방향을 변경하여 펌프 기어(136)에 회전력을 전달하게 됨으로써, 펌프 기어(136)와 동축으로 연결된 유압펌프(138)가 구동하게 된다.
이에, 제1실시예와 마찬가지로 유압펌프(138)의 구동에 의하여 오일팬(156)으로부터 펌핑된 유압오일이 유압공급라인(152)을 따라 회생용 유압모터(140)쪽으로 공급되어, 회생용 유압모터(140)의 구동이 이루어지며, 이 유압모터(140)를 빠져나온 유압유는 유압배출라인(154)을 따라 오일팬(156)으로 복귀된다.
이때, 유압공급라인(152)에 설치된 유량제어밸브(160)에 의하여 회생용 유압모터(140)쪽으로 공급되는 유압유의 유량제어가 이루어지고, 유압배출라인(154)을 따라 오일팬(156)으로 복귀되는 유압유의 일부를 릴리프밸브(162)를 통해 유압공급라인(152)으로 공급함에 따라 유압모터(140)와 유압펌프(138)간의 유량 및 압력 차이에 대한 보상이 이루어진다.
이와 같이, 상기 제1선기어(102)의 회전에 의하여 유압펌프(138)가 구동하여, 유압펌프(138)의 입력 회전수에 따라 비례적인 유압 오일의 토출이 이루어지지만, 유량제어밸브(160)에서 유압 오일의 토출 유량을 제어함으로써, 결국 유압펌프(138)가 고정측 기어요소인 제1선기어(102)의 회전수를 제어하는 역할을 하게 된다.
즉, 유압펌프(138)의 토출 유량 및 유량제어밸브(160)에 의한 유량 제어에 의하여, 제1선기어(102)의 회전수가 가변되는 동시에 제1유성기어(106)의 회전수도 가변되어, 결국 출력축(130)과 연결되는 제1캐리어(108)의 회전수가 조절되면서 출력축(130)에 대한 변속이 자유롭게 이루어지게 된다.
보다 상세하게는, 상기 유압펌프(138)의 토출 유량 및 유량제어밸브(160)에 의한 유량 제어에 의하여, 상기 제1선기어(102)의 회전수가 증가되는 제어를 받으면 제1유성기어(106) 및 제1캐리어(108)의 회전수가 증가하여 출력축(130)이 고속회전하고, 상기 제1선기어(102)의 회전수가 감소되는 제어를 받으면 제1유성기어(106) 및 제1캐리어(108)의 회전수가 감소하여 출력축(130)이 저속회전하는 등 다양한 속도 변화가 연속적으로 이루어지게 된다.
이렇게, 상기 제1선기어(102)의 회전수를 유압펌프(138) 및 유량제어밸브(160)에서 제어하고, 제1캐리어(108)를 통하여 회전력을 가감 출력함으로써, 연속적인 변속이 가능하고, 유압의 상승에 따라 고하중의 변속도 용이하게 이루어질 수 있다.
한편, 제1실시예와 마찬가지로 유압펌프(138)에서 토출되어 유량제어밸브(160)를 지난 유량에 의하여 유압모터(140)가 구동하게 되는 바, 이때의 유압모터(140)의 회전동력이 회생용 입력기어(142)로 전달되는 동시에 회생용 아이들기어(144)에서 회전방향 전환이 이루어진 후, 회생용 출력기어(146)로 전달된다.
이에, 회생용 출력기어(146)의 회전력이 동축으로 연결된 상기 회생용 제2유성기어장치(120)의 제2선기어(112)에 작용하여, 제2선기어(112)의 가속회전이 이루어지게 된다.
보다 상세하게는, 상기와 같이 제1 및 제2캐리어(108,118)를 통한 출력이 이루어지는 동시에, 유압펌프(138)에서 토출되는 유압에너지를 출력단의 유압모터(140)가 받아서 회전력을 재생하여 제2선기어(112)로 전달함으로써, 결국 제2선기어(112)의 회전력이 제2유성기어(116) 및 제2캐리어(118)로 전달되어, 제2캐리어(118)와 연결되는 출력축(130)에 대한 고효율 및 고하중의 동력 전달이 이루어지게 된다.
제5실시예
첨부한 도 9는 본 발명에 따른 고효율 연속변속장치의 제5실시예를 나타내는 동력전달계통도이다.
본 발명의 제5실시예에 따른 연속변속장치는 입력축이 캐리어와 연결되고, 출력축에 링기어가 연결되며, 고정측 기어요소는 선기어가 된다.
본 발명의 제5실시예에 따른 연속변속장치도 제1선기어(102), 제1링기어(104) 및 제1유성기어(106)를 갖는 제1캐리어(108)를 포함하는 입력용 제1유성기어장치(110), 그리고 제2선기어(112), 제2링기어(114) 및 제2유성기어(116)를 갖는 제2캐리어(118)를 포함하는 회생용 제2유성기어장치(120)가 조합된 것으로서, 엔진의 크랭크샤프트로부터 연장된 입력축(100)이 제1 및 제2캐리어(108,118)에 동시에 연결된다.
이때, 상기 제1 및 제2캐리어(108,118)에는 제2매개기어(126b)가 연결되고, 이 제2매개기어(126b)에는 입력축(100)과 연결되는 제1매개기어(126a)가 맞물리며, 또한, 상기 제1 및 제2링기어(104,114)에는 전달기어(122)를 매개로 출력축(130)이 연결된다.
한편, 상기 제1유성기어장치(110)의 고정측 기어요소인 제1선기어(102)에는 펌프 드라이브 기어(132)가 연결되고, 이 펌프 드라이브 기어(132)에는 펌프 드라이브 아이들기어(134)가 맞물리며, 또한 펌프 드라이브 아이들기어(134)에는 펌프 기어(136)가 맞물리게 된다.
이때, 상기 펌프 기어(136)의 축에는 펌프 기어(136)의 구동에 의하여 오일팬(156)으로부터 유압유를 펌핑하며 작동하는 회생용 유압펌프(138)가 연결된다.
특히, 상기 회생용 제2유성기어장치(120)의 고정측 기어요소인 제2선기어(112)에는 회생용 출력기어(146)가 연결되고, 이 회생용 출력기어(146)에는 회생용 아이들기어(144)가 맞물리며, 또한 회생용 아이들기어(144)에는 회생용 입력기어(142)가 맞물리게 된다.
이때, 상기 회생용 입력기어(142)는 회생용 유압모터(140)의 출력축과 연결되어, 회전동력을 입력받게 된다.
한편, 제1실시예와 마찬가지로 상기 유압펌프(138)와 회생용 유압모터(140)는 유압펌프(138)에서 회생용 유압모터(140)로 유압이 공급되도록 한 유압공급라인(152)에 의하여 연결되고, 동시에 회생용 유압모터(140)와 오일팬(156)간에는 유압모터(140)에서 사용된 유량이 복귀하는 유압배출라인(154)이 연결된다.
또한, 상기 회생용 유압모터(140)의 유량을 제어하여 연속적인 무단 변속비를 얻을 수 있도록 상기 유압펌프(138)와 회생용 유압모터(140) 사이의 유압공급라인(152)에는 유량제어밸브(160)가 설치되고, 상기 회생용 유압모터(140)와 유압펌프(138) 사이의 유압배출라인(154)에는 릴리프밸브(162)가 설치되는 바, 이 릴리프 밸브는 유압모터(140)와 유압펌프(138)간의 유량 및 압력 차이를 보정하기 위하여 일부 복귀 유량을 유압공급라인(152)으로 공급하는 역할을 한다.
여기서, 제5실시예에 따른 연속변속장치에 대한 작동 흐름을 살펴보면 다음과 같다.
입력축(100)으로부터 전달된 회전동력이 제1 및 제2매개기어(126a,126b)를 통하여 입력용 제1유성기어장치(110)의 제1캐리어(108) 및 제2유성기어장치(120)의 제2캐리어(118)에 입력되면, 제1캐리어(108)와 제2캐리어(118)가 동일 속도로 회전을 하게 되고, 제1 및 제2캐리어(108,118)에 회전 가능하게 고정된 제1 및 제2유성기어(106,116)가 회전을 하는 동시에 외접하고 있는 제1 및 제2링기어(104,114)를 따라 자전 및 공전 회전을 하면서 제1 및 제2링기어(104,114)를 회전시키게 된다.
이에, 상기 제1 및 제2링기어(104,114)의 회전력이 출력기어(124)를 통하여 출력축(130)으로 출력된다.
이때, 상기 제1유성기어장치(110)의 고정측 기어요소인 제1선기어(102)와, 상기 제2유성기어장치(120)의 고정측 기어요소인 제2선기어(112)는 별도의 브레이크에 의하여 구속된 상태가 아니므로, 제1 및 제2유성기어(106,116)의 회전력을 전달받아 회전을 하게 된다.
이와 동시에, 상기 제1선기어(102)의 회전력이 펌프 드라이브 기어(132)에 전달되는 동시에 펌프 드라이브 아이들기어(134)에서 회전방향을 변경하여 펌프 기어(136)에 회전력을 전달하게 됨으로써, 펌프 기어(136)와 동축으로 연결된 유압펌프(138)가 구동하게 된다.
이에, 제1실시예와 마찬가지로 유압펌프(138)의 구동에 의하여 오일팬(156)으로부터 펌핑된 유압오일이 유압공급라인(152)을 따라 회생용 유압모터(140)쪽으로 공급되어, 회생용 유압모터(140)의 구동이 이루어지며, 이 유압모터(140)를 빠져나온 유압유는 유압배출라인(154)을 따라 오일팬(156)으로 복귀된다.
이때, 유압공급라인(152)에 설치된 유량제어밸브(160)에 의하여 회생용 유압모터(140)쪽으로 공급되는 유압유의 유량제어가 이루어지고, 유압배출라인(154)을 따라 오일팬(156)으로 복귀되는 유압유의 일부를 릴리프밸브(162)를 통해 유압공급라인(152)으로 공급함에 따라 유압모터(140)와 유압펌프(138)간의 유량 및 압력 차이에 대한 보상이 이루어진다.
이와 같이, 상기 제1선기어(102)의 회전에 의하여 유압펌프(138)가 구동하여, 유압펌프(138)의 입력 회전수에 따라 비례적인 유압 오일의 토출이 이루어지지만, 유량제어밸브(160)에서 유압 오일의 토출 유량을 제어함으로써, 결국 유압펌프(138)가 고정측 기어요소인 제1선기어(102)의 회전수를 제어하는 역할을 하게 된다.
즉, 유압펌프(138)의 토출 유량 및 유량제어밸브(160)에 의한 유량 제어에 의하여, 제1선기어(102)의 회전수가 가변되는 동시에 제1유성기어(106)의 회전수도 가변되어, 결국 출력축(130)과 연결되는 제1링기어(104)의 회전수가 조절되면서 출력축(130)에 대한 변속이 자유롭게 이루어지게 된다.
보다 상세하게는, 상기 유압펌프(138)의 토출 유량 및 유량제어밸브(160)에 의한 유량 제어에 의하여, 상기 제1선기어(102)의 회전수가 증가되는 제어를 받으면 제1유성기어(106) 및 제1링기어(104)의 회전수가 증가하여 출력축(130)이 고속회전하고, 상기 제1선기어(108)의 회전수가 감소되는 제어를 받으면 제1유성기어(106) 및 제1링기어(104)의 회전수가 감소하여 출력축(130)이 저속회전하는 등 다양한 속도 변화가 연속적으로 이루어지게 된다.
이렇게, 상기 제1선기어(102)의 회전수를 유압펌프(138) 및 유량제어밸브(160)에서 제어하고, 제1링기어(104)를 통하여 회전력을 가감 출력함으로써, 연속적인 변속이 가능하고, 유압의 상승에 따라 고하중의 변속도 용이하게 이루어질 수 있다.
한편, 제1실시예와 마찬가지로 유압펌프(138)에서 토출되어 유량제어밸브(160)를 지난 유량에 의하여 유압모터(140)가 구동하게 되는 바, 이때의 유압모터(140)의 회전동력이 회생용 입력기어(142)로 전달되는 동시에 회생용 아이들기어(144)에서 회전방향 전환이 이루어진 후, 회생용 출력기어(146)로 전달된다.
이에, 회생용 출력기어(146)의 회전력이 동축으로 연결된 상기 회생용 제2유성기어장치(120)의 제2선기어(112)에 작용하여, 제2선기어(112)의 가속회전이 이루어지게 된다.
보다 상세하게는, 상기와 같이 제1 및 제2링기어(104, 114)를 통한 출력이 이루어지는 동시에, 유압펌프(138)에서 토출되는 유압에너지를 출력단의 유압모터(140)가 받아서 회전력을 재생하여 제2선기어(112)로 전달함으로써, 결국 제2선기어(112)의 회전력이 제2유성기어(116) 및 제2링기어(114)로 전달되어, 제2링기어(114)와 연결되는 출력축(130)에 대한 고효율 및 고하중의 동력 전달이 이루어지게 된다.
제6실시예
첨부한 도 10은 본 발명에 따른 고효율 연속변속장치의 제6실시예를 나타내는 동력전달계통도이다.
본 발명의 제6실시예에 따른 연속변속장치는 입력축이 캐리어와 연결되고, 출력축에 선기어가 연결되며, 고정측 기어요소는 링기어가 된다.
본 발명의 제6실시예에 따른 연속변속장치도 제1선기어(102), 제1링기어(104) 및 제1유성기어(106)를 갖는 제1캐리어(108)를 포함하는 입력용 제1유성기어장치(110), 그리고 제2선기어(112), 제2링기어(114) 및 제2유성기어(116)를 갖는 제2캐리어(118)를 포함하는 회생용 제2유성기어장치(120)가 조합된 것으로서, 엔진의 크랭크샤프트로부터 연장된 입력축(100)이 제1 및 제2캐리어(108,118)에 동시에 연결된다.
이때, 상기 제1 및 제2캐리어(108,118)에는 제2매개기어(126b)가 연결되고, 이 제2매개기어(126b)에는 입력축(100)과 연결되는 제1매개기어(126a)가 맞물리며, 또한, 상기 제1 및 제2선기어(102,112)에 직접 출력축(130)이 연결된다.
한편, 상기 제1유성기어장치(110)의 고정측 기어요소인 제1링기어(104)에는 펌프 드라이브 기어(132)가 연결되고, 이 펌프 드라이브 기어(132)에는 펌프 드라이브 아이들기어(134)가 맞물리며, 또한 펌프 드라이브 아이들기어(134)에는 펌프 기어(136)가 맞물리게 된다.
이때, 상기 펌프 기어(136)의 축에는 펌프 기어(136)의 구동에 의하여 오일팬(156)으로부터 유압유를 펌핑하며 작동하는 회생용 유압펌프(138)가 연결된다.
특히, 상기 회생용 제2유성기어장치(120)의 고정측 기어요소인 제2링기어(114)에는 회생용 출력기어(146)가 연결되고, 이 회생용 출력기어(146)에는 회생용 아이들기어(144)가 맞물리며, 또한 회생용 아이들기어(144)에는 회생용 입력기어(142)가 맞물리게 된다.
이때, 상기 회생용 입력기어(142)는 회생용 유압모터(140)의 출력축과 연결되어, 회전동력을 입력받게 된다.
한편, 제1실시예와 마찬가지로 상기 유압펌프(138)와 회생용 유압모터(140)는 유압펌프(138)에서 회생용 유압모터(140)로 유압이 공급되도록 한 유압공급라인(152)에 의하여 연결되고, 동시에 회생용 유압모터(140)와 오일팬(156)간에는 유압모터(140)에서 사용된 유량이 복귀하는 유압배출라인(154)이 연결된다.
또한, 상기 회생용 유압모터(140)의 유량을 제어하여 연속적인 무단 변속비를 얻을 수 있도록 상기 유압펌프(138)와 회생용 유압모터(140) 사이의 유압공급라인(152)에는 유량제어밸브(160)가 설치되고, 상기 회생용 유압모터(140)와 유압펌프(138) 사이의 유압배출라인(154)에는 릴리프밸브(162)가 설치되는 바, 이 릴리프 밸브는 유압모터(140)와 유압펌프(138)간의 유량 및 압력 차이를 보정하기 위하여 일부 복귀 유량을 유압공급라인(152)으로 공급하는 역할을 한다.
여기서, 제5실시예에 따른 연속변속장치에 대한 작동 흐름을 살펴보면 다음과 같다.
입력축(100)으로부터 전달된 회전동력이 제1 및 제2매개기어(126a,126b)를 통하여 입력용 제1유성기어장치(110)의 제1캐리어(108) 및 제2유성기어장치(120)의 제2캐리어(118)에 입력되면, 제1캐리어(108)와 제2캐리어(118)가 동일 속도로 회전을 하게 되고, 제1 및 제2캐리어(108,118)에 회전 가능하게 고정된 제1 및 제2유성기어(106,116)가 회전을 하는 동시에 내접하고 있는 제1 및 제2선기어(102,112)를 회전시킴으로써, 제1 및 제2선기어(102,112)에 연결된 출력축(130)의 출력이 이루어진다.
이때, 상기 제1 및 제2유성기어(106,116)이 자전 및 공전 회전을 하면서 제1 및 제2링기어(104,114)를 회전시키게 된다.
이때, 상기 제1유성기어장치(110)의 고정측 기어요소인 제1링기어(104)와, 상기 제2유성기어장치(120)의 고정측 기어요소인 제2링기어(114)는 별도의 브레이크에 의하여 구속된 상태가 아니므로, 제1 및 제2유성기어(106,116)의 회전력을 전달받아 회전을 하게 된다.
이와 동시에, 상기 제1링기어(104)의 회전력이 펌프 드라이브 기어(132)에 전달되는 동시에 펌프 드라이브 아이들기어(134)에서 회전방향을 변경하여 펌프 기어(136)에 회전력을 전달하게 됨으로써, 펌프 기어(136)와 동축으로 연결된 유압펌프(138)가 구동하게 된다.
이에, 제1실시예와 마찬가지로 유압펌프(138)의 구동에 의하여 오일팬(156)으로부터 펌핑된 유압오일이 유압공급라인(152)을 따라 회생용 유압모터(140)쪽으로 공급되어, 회생용 유압모터(140)의 구동이 이루어지며, 이 유압모터(140)를 빠져나온 유압유는 유압배출라인(154)을 따라 오일팬(156)으로 복귀된다.
이때, 유압공급라인(152)에 설치된 유량제어밸브(160)에 의하여 회생용 유압모터(140)쪽으로 공급되는 유압유의 유량제어가 이루어지고, 유압배출라인(154)을 따라 오일팬(156)으로 복귀되는 유압유의 일부를 릴리프밸브(162)를 통해 유압공급라인(152)으로 공급함에 따라 유압모터(140)와 유압펌프(138)간의 유량 및 압력 차이에 대한 보상이 이루어진다.
이와 같이, 상기 제1링기어(104)의 회전에 의하여 유압펌프(138)가 구동하여, 유압펌프(138)의 입력 회전수에 따라 비례적인 유압 오일의 토출이 이루어지지만, 유량제어밸브(160)에서 유압 오일의 토출 유량을 제어함으로써, 결국 유압펌프(138)가 고정측 기어요소인 제1링기어(104)의 회전수를 제어하는 역할을 하게 된다.
즉, 유압펌프(138)의 토출 유량 및 유량제어밸브(160)에 의한 유량 제어에 의하여, 제1링기어(104)의 회전수가 가변되는 동시에 제1유성기어(106)의 회전수도 가변되어, 결국 출력축(130)과 연결되는 제1선기어(102)의 회전수가 조절되면서 출력축(130)에 대한 변속이 자유롭게 이루어지게 된다.
보다 상세하게는, 상기 유압펌프(138)의 토출 유량 및 유량제어밸브(160)에 의한 유량 제어에 의하여, 상기 제1링기어(104)의 회전수가 증가되는 제어를 받으면 제1유성기어(106) 및 제1선기어(102)의 회전수가 증가하여 출력축(130)이 고속회전하고, 상기 제1링기어(104)의 회전수가 감소되는 제어를 받으면 제1유성기어(106) 및 제1선기어(102)의 회전수가 감소하여 출력축(130)이 저속회전하는 등 다양한 속도 변화가 연속적으로 이루어지게 된다.
이렇게, 상기 제1링기어(104)의 회전수를 유압펌프(138) 및 유량제어밸브(160)에서 제어하고, 제1선기어(102)를 통하여 회전력을 가감 출력함으로써, 연속적인 변속이 가능하고, 유압의 상승에 따라 고하중의 변속도 용이하게 이루어질 수 있다.
한편, 제1실시예와 마찬가지로 유압펌프(138)에서 토출되어 유량제어밸브(160)를 지난 유량에 의하여 유압모터(140)가 구동하게 되는 바, 이때의 유압모터(140)의 회전동력이 회생용 입력기어(142)로 전달되는 동시에 회생용 아이들기어(144)에서 회전방향 전환이 이루어진 후, 회생용 출력기어(146)로 전달된다.
이에, 회생용 출력기어(146)의 회전력이 동축으로 연결된 상기 회생용 제2유성기어장치(120)의 제2링기어(114)에 작용하여, 제2링기어(114)의 가속회전이 이루어지게 된다.
보다 상세하게는, 상기와 같이 제1 및 제2선기어(102, 112)를 통한 출력이 이루어지는 동시에, 유압펌프(138)에서 토출되는 유압에너지를 출력단의 유압모터(140)가 받아서 회전력을 재생하여 제2링기어(114)로 전달함으로써, 결국 제2링기어(114)의 회전력이 제2유성기어(116) 및 제2선기어(112)로 전달되어, 제2선기어(112)와 연결되는 출력축(130)에 대한 고효율 및 고하중의 동력 전달이 이루어지게 된다.
100 : 입력축 102 : 제1선기어
104 : 제1링기어 106 : 제1유성기어
108 : 제1캐리어 110 : 입력용 제1유성기어장치
112 : 제2선기어 114 : 제2링기어
116 : 제2유성기어 118 : 제2캐리어
120 : 회생용 제2유성기어장치 122 : 전달기어
124 : 출력기어 126 : 매개기어
126a : 제1매개기어 126b : 제2매개기어
130 : 출력축 132 : 펌프 드라이브 기어
134 : 펌프 드라이브 아이들기어 136 : 펌프 기어
138 : 유압펌프 140 : 회생용 유압모터
142 : 회생용 입력기어 144 : 회생용 아이들기어
146 : 회생용 출력기어 152 : 유압공급라인
154 : 유압배출라인 156 : 오일팬
160 : 유량제어밸브 162 : 릴리프밸브

Claims (10)

  1. 입력축(100)과;
    상기 입력축(100)과 연결되는 제1선기어(102)를 비롯하여, 제1링기어(104) 및 제1유성기어(106)를 갖는 제1캐리어(108)를 포함하는 입력용 제1유성기어장치(110)와;
    상기 입력축(100)과 연결되는 제2선기어(112)를 비롯하여, 제2링기어(114) 및 제2유성기어(116)를 갖는 제2캐리어(118)를 포함하는 회생용 제2유성기어장치(120)와;
    서로 연결되는 제1캐리어(108) 및 제2캐리어(118)의 외경에 연결되는 전달기어(122)와;
    상기 전달기어(122)에 맞물리는 동시에 출력축(130)에 연결되는 출력기어(124)와;
    상기 제1유성기어장치(110)의 제1링기어(104)에 연결되는 펌프 드라이브 기어(132)와;
    상기 펌프 드라이브 기어(132)에 맞물리는 펌프 드라이브 아이들기어(134)와;
    상기 펌프 드라이브 아이들기어(134)에 맞물리는 펌프 기어(136)와;
    상기 펌프 기어(136)의 구동에 의하여 유압유를 펌핑 작동시키는 유압펌프(138)와;
    상기 유압펌프(138)와 유압라인(152,154)에 의하여 연결되어, 유압펌프(138)의 구동시 작동하는 회생용 유압모터(140)와;
    상기 회생용 제2유성기어장치(120)의 제2링기어(114)와 연결되는 회생용 출력기어(146)와;
    상기 회생용 출력기어(146)와 맞물리는 회생용 아이들기어(144)와;
    상기 회생용 아이들기어(144)와 맞물리는 동시에 회생용 유압모터(140)와 연결되는 회생용 입력기어(142);
    를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 고효율 연속변속장치.
  2. 입력축(100)과;
    상기 입력축(100)과 연결되는 제1선기어(102)를 비롯하여, 제1링기어(104) 및 제1유성기어(106)를 갖는 제1캐리어(108)를 포함하는 입력용 제1유성기어장치(110)와;
    상기 입력축(100)과 연결되는 제2선기어(112)를 비롯하여, 제2링기어(114) 및 제2유성기어(116)를 갖는 제2캐리어(118)를 포함하는 회생용 제2유성기어장치(120)와;
    제1링기어(104) 및 제2링기어(114)에 동시에 연결되는 전달기어(122)와;
    상기 전달기어(122)에 맞물리는 동시에 출력축(130)에 연결되는 출력기어(124)와;
    상기 제1유성기어장치(110)의 제1캐리어(108)에 연결되는 펌프 드라이브 기어(132)와;
    상기 펌프 드라이브 기어(132)에 맞물리는 펌프 드라이브 아이들기어(134)와;
    상기 펌프 드라이브 아이들기어(134)에 맞물리는 펌프 기어(136)와;
    상기 펌프 기어(136)의 구동에 의하여 유압유를 펌핑 작동시키는 유압펌프(138)와;
    상기 유압펌프(138)와 유압라인(152,154)에 의하여 연결되어, 유압펌프(138)의 구동시 작동하는 회생용 유압모터(140)와;
    상기 회생용 제2유성기어장치(120)의 제2캐리어(118)와 연결되는 회생용 출력기어(146)와;
    상기 회생용 출력기어(146)와 맞물리는 회생용 아이들기어(144)와;
    상기 회생용 아이들기어(144)와 맞물리는 동시에 회생용 유압모터(140)와 연결되는 회생용 입력기어(142);
    를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 고효율 연속변속장치.
  3. 제1선기어(102)를 비롯하여, 제1링기어(104) 및 제1유성기어(106)를 갖는 제1캐리어(108)를 포함하는 입력용 제1유성기어장치(110)와;
    제2선기어(112)를 비롯하여, 제2링기어(114) 및 제2유성기어(116)를 갖는 제2캐리어(118)를 포함하는 회생용 제2유성기어장치(120)와;
    상기 제1링기어(104) 및 제2링기어(114)와 동시에 맞물리는 매개기어(126)와;
    상기 매개기어(126)에 연결되는 입력축(100)과;
    상기 제1선기어(102) 및 제2선기어(112)에 연결되는 출력축(130)과;
    상기 제1유성기어장치의 제1캐리어(108)에 연결되는 펌프 드라이브 기어(132)와;
    상기 펌프 드라이브 기어(132)에 맞물리는 펌프 드라이브 아이들기어(134)와;
    상기 펌프 드라이브 아이들기어(134)에 맞물리는 펌프 기어(136)와;
    상기 펌프 기어(136)의 구동에 의하여 유압유를 펌핑 작동시키는 유압펌프(138)와;
    상기 유압펌프(138)와 유압라인에 의하여 연결되어, 유압펌프(138)의 구동시 작동하는 회생용 유압모터(140)와;
    상기 회생용 제2유성기어장치(120)의 제2캐리어(118)와 연결되는 회생용 출력기어(146)와;
    상기 회생용 출력기어(146)와 맞물리는 회생용 아이들기어(144)와;
    상기 회생용 아이들기어(144)와 맞물리는 동시에 회생용 유압모터(140)와 연결되는 회생용 입력기어(142);
    를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 고효율 연속변속장치.
  4. 제1선기어(102)를 비롯하여, 제1링기어(104) 및 제1유성기어(106)를 갖는 제1캐리어(108)를 포함하는 입력용 제1유성기어장치(110)와;
    제2선기어(112)를 비롯하여, 제2링기어(114) 및 제2유성기어(116)를 갖는 제2캐리어(118)를 포함하는 회생용 제2유성기어장치(120)와;
    상기 제1링기어(104) 및 제2링기어(114)와 동시에 맞물리는 매개기어(126)와;
    상기 매개기어(126)에 연결되는 입력축(100)과;
    상기 제1캐리어(108) 및 제2캐리어(118)가 동시에 연결되는 전달기어(122)와;
    상기 전달기어(122)에 맞물리는 동시에 출력축(130)에 연결되는 출력기어(124)와;
    상기 제1유성기어장치의 제1선기어(102)에 연결되는 펌프 드라이브 기어(132)와;
    상기 펌프 드라이브 기어(132)에 맞물리는 펌프 드라이브 아이들기어(134)와;
    상기 펌프 드라이브 아이들기어(134)에 맞물리는 펌프 기어(136)와;
    상기 펌프 기어(136)의 구동에 의하여 유압유를 펌핑 작동시키는 유압펌프(138)와;
    상기 유압펌프(138)와 유압라인에 의하여 연결되어, 유압펌프(138)의 구동시 작동하는 회생용 유압모터(140)와;
    상기 회생용 제2유성기어장치(120)의 제2선기어(112)와 연결되는 회생용 출력기어(146)와;
    상기 회생용 출력기어(146)와 맞물리는 회생용 아이들기어(144)와;
    상기 회생용 아이들기어(144)와 맞물리는 동시에 회생용 유압모터(140)와 연결되는 회생용 입력기어(142);
    를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 고효율 연속변속장치.
  5. 제1선기어(102)를 비롯하여, 제1링기어(104) 및 제1유성기어(106)를 갖는 제1캐리어(108)를 포함하는 입력용 제1유성기어장치(110)와;
    제2선기어(112)를 비롯하여, 제2링기어(114) 및 제2유성기어(116)를 갖는 제2캐리어(118)를 포함하는 회생용 제2유성기어장치(120)와;
    상기 제1캐리어(108) 및 제2캐리어(118)가 동시에 연결되는 제2매개기어(126b)와;
    상기 제2매개기어(126b)에 맞물리는 동시에 제1매개기어(126a)와 연결되는 입력축(100)과;
    상기 제1링기어(104) 및 제2링기어(114)에 동시에 연결되는 전달기어(122)와;
    상기 전달기어(122)에 맞물리는 동시에 출력축(130)에 연결되는 출력기어와;
    상기 제1유성기어장치의 제1선기어(102)에 연결되는 펌프 드라이브 기어(132)와;
    상기 펌프 드라이브 기어(132)에 맞물리는 펌프 드라이브 아이들기어(134)와;
    상기 펌프 드라이브 아이들기어(134)에 맞물리는 펌프 기어(136)와;
    상기 펌프 기어(136)의 구동에 의하여 유압유를 펌핑 작동시키는 유압펌프(138)와;
    상기 유압펌프(138)와 유압라인에 의하여 연결되어, 유압펌프(138)의 구동시 작동하는 회생용 유압모터(140)와;
    상기 회생용 제2유성기어장치(120)의 제2선기어(112)와 연결되는 회생용 출력기어(146)와;
    상기 회생용 출력기어(146)와 맞물리는 회생용 아이들기어(144)와;
    상기 회생용 아이들기어(144)와 맞물리는 동시에 회생용 유압모터(140)와 연결되는 회생용 입력기어(142);
    를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 고효율 연속변속장치.
  6. 제1선기어(102)를 비롯하여, 제1링기어(104) 및 제1유성기어(106)를 갖는 제1캐리어(108)를 포함하는 입력용 제1유성기어장치(110)와;
    제2선기어(112)를 비롯하여, 제2링기어(114) 및 제2유성기어(116)를 갖는 제2캐리어(118)를 포함하는 회생용 제2유성기어장치(120)와;
    상기 제1캐리어(108) 및 제2캐리어(118)가 동시에 연결되는 제2매개기어(126b)와;
    상기 제2매개기어(126b)에 맞물리는 동시에 제1매개기어(126a)와 연결되는 입력축(100)과;
    상기 제1선기어(102) 및 제2선기어(112)가 동시에 연결되는 출력축(130)과;
    상기 제1유성기어장치의 제1링기어(104)에 연결되는 펌프 드라이브 기어(132)와;
    상기 펌프 드라이브 기어(132)에 맞물리는 펌프 드라이브 아이들기어(134)와;
    상기 펌프 드라이브 아이들기어(134)에 맞물리는 펌프 기어(136)와;
    상기 펌프 기어(136)의 구동에 의하여 유압유를 펌핑 작동시키는 유압펌프(138)와;
    상기 유압펌프(138)와 유압라인에 의하여 연결되어, 유압펌프(138)의 구동시 작동하는 회생용 유압모터(140)와;
    상기 회생용 제2유성기어장치(120)의 제2링기어(114)와 연결되는 회생용 출력기어(146)와;
    상기 회생용 출력기어(146)와 맞물리는 회생용 아이들기어(144)와;
    상기 회생용 아이들기어(144)와 맞물리는 동시에 회생용 유압모터(140)와 연결되는 회생용 입력기어(142);
    를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 고효율 연속변속장치.
  7. 청구항 1 내지 청구항 6중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 회생용 유압모터(140)의 유량을 제어하여 연속적인 무단 변속비를 얻을 수 있도록 상기 유압펌프(138)와 회생용 유압모터(140) 사이의 유압공급라인(152)에는 유량제어밸브(160)가 설치된 것을 특징으로 하는 고효율 연속변속장치.
  8. 청구항 1 내지 청구항 6중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 회생용 유압모터(140)와 유압펌프(138) 사이의 유압배출라인(154)에는 유량 및 압력 차이를 보정하기 위하여 유압공급라인(152)으로 통하는 릴리프밸브(162)가 설치된 것을 특징으로 하는 고효율 연속변속장치.
  9. 청구항 1 내지 청구항 6중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 회생용 유압모터(140)와 유압펌프(138)를 가변형 타입으로 사용하여, 유량 조절 및 연속적인 변속이 이루어지도록 한 고효율 연속변속장치.
  10. 청구항 1 내지 청구항 6중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 펌프 드라이브 기어(132)와 펌프 기어(136)는 체인으로 연결되고, 상기 회생용 출력기어(146)와 회생용 입력기어(142)도 체인으로 연결될 수 있는 것을 특징으로 하는 고효율 연속변속장치.
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