KR101103874B1 - Power Train of Double Clutch Transmission - Google Patents
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Abstract
본 발명은 별도의 후진단 전용의 출력축을 구비하지 않고도 전진 1단과 동등한 수준의 후진단 기어비를 구현함은 물론, 변속기의 높이가 높아지지 않고 컴팩트하게 구성될 수 있도록 하며, 6속 변속기의 구현과 7속 변속기 구현 사이의 전환을 매우 간단히 처리할 수 있도록 하여, 6속 변속기와 7속 변속기 사이의 기본적인 파워트레인 구성을 공용화할 수 있도록 한다.The present invention implements a reverse gear ratio equivalent to that of the first forward gear, without providing an output shaft dedicated to the reverse gear, and also allows the transmission to be compactly constructed without increasing the height of the transmission. This makes the transition between the seven-speed transmission implementation very simple, allowing the basic powertrain configuration between the six-speed and seven-speed transmissions to be shared.
더블클러치, 변속, R단, 변속비 Double clutch, shifting, R speed, speed ratio
Description
본 발명은 더블클러치 변속기의 파워트레인에 관한 것으로서, 다단의 변속단을 구비하면서도 상대적으로 컴팩트한 구성으로 변속기 자체의 패키지성과 차량에의 탑재성을 향상시킬 수 있도록 하는 기술에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE
도 1은 종래의 6속 더블클러치 변속기의 축 배치 상태를 도시한 것으로서, 변속기의 상부에 후진아이들러기어를 설치하여 제2출력축을 통해 후진단을 구성한다.FIG. 1 illustrates a shaft arrangement of a conventional six-speed double clutch transmission, in which a reverse idler gear is installed on an upper portion of a transmission to configure a reverse stage through a second output shaft.
일반적으로 후진단의 기어비는 전진 1단 기어비와 동등한 수준의 구성이 필요한데, 상기와 같이 제2출력축을 통해 후진단을 구성하는 경우에는 1단 기어비와 동등한 수준의 기어비 구성이 어렵다.In general, the gear ratio of the reverse stage is required to have the same level of configuration as the first gear ratio, but when the reverse stage is configured through the second output shaft as described above, it is difficult to configure the gear ratio equivalent to the first gear ratio.
상기 전진 1단 기어비와 동등한 수준의 후진단 기어비를 구성하기 위해서는 상기 후진아이들러기어의 직경이 필연적으로 커지게 되는데, 이는 변속기의 높이를 증가시켜서 차량에의 탑재성을 크게 악화시키는 문제점이 있다.In order to configure the reverse gear ratio equivalent to the forward first gear ratio, the diameter of the reverse idler gear is inevitably increased, which increases the height of the transmission and greatly deteriorates the mountability of the vehicle.
물론, 후진단 전용의 제3출력축을 추가하여 상기와 같은 문제를 해결하는 방법이 있겠지만, 이러한 방법은 새로운 부품을 추가하여 중량 및 원가에 불리한 영향을 주게 된다.Of course, there may be a method to solve the above problem by adding a third output shaft dedicated to the reverse stage, but this method has a disadvantageous effect on the weight and cost by adding a new component.
본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 별도의 후진단 전용의 출력축을 구비하지 않고도 전진 1단과 동등한 수준의 후진단 기어비를 구현함은 물론, 변속기의 높이가 높아지지 않고 컴팩트하게 구성될 수 있도록 하며, 6속 변속기의 구현과 7속 변속기 구현 사이의 전환을 매우 간단히 처리할 수 있도록 하여, 6속 변속기와 7속 변속기에 공용화할 수 있도록 한 더블클러치 변속기의 파워트레인을 제공함에 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the problems described above, and implements the reverse gear ratio equivalent to the first forward speed, without having a separate output shaft dedicated for the reverse stage, as well as the height of the transmission is not compact It provides a powertrain of a double clutch transmission that can be shared between a six-speed transmission and a seven-speed transmission by simplifying the transition between the implementation of the six-speed transmission and the seven-speed transmission. Has its purpose.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 안출된 본 발명 더블클러치 변속기의 파워트레인은The powertrain of the present invention double clutch transmission devised to achieve the object as described above
서로 다른 크기의 적어도 세 개 이상의 구속기어가 구비된 제1입력축과;A first input shaft provided with at least three restraining gears of different sizes;
상기 제1입력축과 동심축을 이루며 적어도 두 개 이상의 구속기어가 구비된 제2입력축과;A second input shaft concentric with the first input shaft and provided with at least two restraining gears;
상기 제1입력축의 구속기어들 및 상기 제2입력축의 구속기어들과 치합되는 자유기어들의 회전축을 제공하는 제1출력축과;A first output shaft providing a rotation axis of the free gears engaged with the restraining gears of the first input shaft and the restraining gears of the second input shaft;
상기 제1입력축의 구속기어 및 상기 제2입력축의 구속기어와 치합되는 자유기어들의 회전축을 제공하는 제2출력축과;A second output shaft providing a rotation axis of the free gear meshed with the restraining gear of the first input shaft and the restraining gear of the second input shaft;
상기 제2입력축의 구속기어에 치합된 R단아이들러기어와;An R stage idler gear meshed with the restraining gear of the second input shaft;
상기 R단아이들러기어의 회전축을 제공하는 R단아이들러축과;An R stage idler shaft for providing a rotation axis of the R stage idler gear;
상기 R단아이들러기어와 치합되고 상기 제1출력축에 자유기어로 구비된 R단스피드기어와;An R stage speed gear meshed with the R stage idler gear and provided with a free gear on the first output shaft;
상기 제1출력축과 제2출력축에 각각 구비되어 인접한 자유기어를 선택적으로 해당 축에 회전구속상태로 연결하는 동기장치;A synchronization device provided at each of the first output shaft and the second output shaft to selectively connect adjacent free gears to the corresponding shaft in a rotational restraint state;
를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.Characterized in that configured to include.
본 발명은 별도의 후진단 전용의 출력축을 구비하지 않고도 전진 1단과 동등한 수준의 후진단 기어비를 구현함은 물론, 변속기의 높이가 높아지지 않고 컴팩트하게 구성될 수 있도록 하며, 6속 변속기의 구현과 7속 변속기 구현 사이의 전환을 매우 간단히 처리할 수 있도록 하여, 6속 변속기와 7속 변속기 사이의 기본적인 파워트레인 구성을 공용화할 수 있도록 한다.The present invention implements a reverse gear ratio equivalent to that of the first forward gear, without providing an output shaft dedicated to the reverse gear, and also allows the transmission to be compactly constructed without increasing the height of the transmission. This makes the transition between the seven-speed transmission implementation very simple, allowing the basic powertrain configuration between the six-speed and seven-speed transmissions to be shared.
도 2와 도 3을 참조하면, 본 발명 실시예는 서로 다른 크기의 적어도 세 개 이상의 구속기어가 구비된 제1입력축(1)과; 상기 제1입력축(1)과 동심축을 이루며 적어도 두 개 이상의 구속기어가 구비된 제2입력축(3)과; 상기 제1입력축(1)의 구속기어들 및 상기 제2입력축(3)의 구속기어들과 치합되는 자유기어들의 회전축을 제공하는 제1출력축(5)과; 상기 제1입력축(1)의 구속기어 및 상기 제2입력축(3)의 구속기어와 치합되는 자유기어들의 회전축을 제공하는 제2출력축(7)과; 상기 제2입력축(3)의 구속기어에 치합된 R단아이들러기어(9)와; 상기 R단아이들러기어(9)의 회전축을 제공하는 R단아이들러축(11)과; 상기 R단아이들러기어(9)와 치합되고 상기 제1출력축(5)에 자유기어로 구비된 R단스피드기어(13)와; 상기 제1출력축(5)과 제2출력축(7)에 각각 구비되어 인접한 자유기어를 선택적으로 해당 축에 회전구속상태로 연결하는 동기장치를 포함하여 구성된다.2 and 3, an embodiment of the present invention includes a
물론, 상기 제1입력축(1)과 제2입력축(3)에는 각각 클러치가 연결되어 엔진 등의 동력발생장치로부터 동력을 전달받는 상태가 독립적으로 제어될 수 있도록 되어 있다.Of course, a clutch is connected to the
여기서, 상기 구속기어라 함은 해당 축과 일체로 형성되어 서로간의 회전이 구속된 기어들을 말하며, 자유기어라 함은 해당 축에 회전 가능한 상태로 설치되어 상기 동기장치에 의해 해당 축과 일체화될 수 있는 상태가 전환되는 기어를 말한다.Here, the restraining gear refers to gears formed integrally with the corresponding shaft and constrained to rotate with each other, and the free gear is installed in a rotatable state on the corresponding shaft and may be integrated with the corresponding shaft by the synchronous device. The gear that the state is switched to.
참고로, 후술하는 1단 내지 7단의 변속비는 숫자가 커질수록 차례로 변속비가 작아지도록 설정되어 있음을 의미한다.For reference, the gear ratios of 1 to 7 gears to be described later mean that the gear ratios are set to be smaller as the numbers increase.
상기 제1입력축(1)의 구속기어는 1단구동기어(1D)와, 3단구동기어(3D) 및 5단구동기어(5D)로 이루어지고, 상기 제2입력축(3)의 구속기어는 2&R단구동기어(2&RD)와 4&6단구동기어(4&6D)로 이루어진다.The restraining gear of the
상기 제1출력축(5)의 자유기어는 상기 1단구동기어(1D)에 치합되는 1단피동기어(1P)와, 상기 3단구동기어(3D)에 치합되는 3단피동기어(3P), 상기 4&6단구동기어(4&6D)에 치합되는 4단피동기어(4P) 및 상기 R단스피드기어(13)로 이루어진다.The free gear of the
상기 제2출력축(7)의 자유기어는 상기 2&R단구동기어(2&RD)에 치합된 2단피동기어(2P)와, 상기 5단구동기어(5D)에 치합된 5단피동기어(5P) 및 상기 4&6단구동기어(4&6D)에 치합되는 6단피동기어(6P)로 이루어진다.The free gear of the
즉, 상기 제1입력축(1)의 1단구동기어(1D)와 제1출력축(5)의 1단피동기어(1P)가 1단 변속비를 형성하고, 상기 제2입력축(3)의 2&R단구동기어(2&RD)와 제2출력축(7)의 2단피동기어(2P)가 2단 변속비를 형성하며, 상기 제1입력축(1)의 3단구동기어(3D)와 제1출력축(5)의 3단피동기어(3P)가 3단 변속비를 형성하며, 상기 제2입력축(3)의 4&6단구동기어(4&6D)와 상기 제1출력축(5)의 4단피동기어(4P)가 4단 변속비를 형성하고, 상기 제1입력축(1)의 5단구동기어(5D) 와 상기 제2출력축(7)의 5단피동기어(5P)가 5단 변속비를 형성하며, 상기 제2입력축(3)의 4&6단구동기어(4&6D)와 상기 제2출력축(7)의 6단피동기어(6P)가 6단 변속비를 형성하도록 된 것이다.That is, the 1st
또한, 상기 제2입력축(3)의 2&R단구동기어(2&RD)는 상기 R단아이들러축(11)의 R단아이들러기어(9)에 치합되고, 상기 R단아이들러기어(9)는 상기 제1출력축(5)의 R단스피드기어(13)에 다시 연결되어 R단 변속단을 형성한다.In addition, the 2 & R
여기서, 상기 R단아이들러기어(9)는 대구경기어(9-1)와 소구경기어(9-2)가 일체로 형성되고, 상기 대구경기어(9-1)는 상기 2&R단구동기어(2&RD)보다 큰 직경을 가지며, 상기 소구경기어(9-2)는 상기 R단스피드기어(13)보다 작은 직경을 가지도록 함으로써, 상기 2&R단구동기어(2&RD)의 속도는 상기 R단아이들러기어(9)의 대구경기어(9-1)에서 감속되고, 다시 상기 R단아이들러기어(9)의 속도는 상기 소구경기어(9-2)와 상기 R단스피드기어(13)의 치합에 의해 R단스피드기어(13)에서 감속됨으로써, 전진 1단의 변속비와 동등한 수준의 감속비를 얻을 수 있다.Here, the R-
상기 제1출력축(5)에는 상기 1단피동기어(1P)와 3단피동기어(3P) 중 어느 하나를 선택적으로 상기 제1출력축(5)에 회전구속상태로 연결하는 1&3단동기장치(1&3S)와, 상기 4단피동기어(4P)와 R단스피드기어(13) 중 어느 하나를 선택적으로 상기 제1출력축(5)에 회전구속상태로 연결하는 R&4단동기장치(R&4S)가 구비된다.1 & 3S synchronizer (1 & 3S) which selectively connects any one of the first-stage driven
상기 제2출력축(7)에는 상기 5단피동기어(5P)를 상기 제2출력축(7)에 회전구속상태로 연결하는 상태를 전환하는 5단동기장치(5S)와, 상기 2단피동기어(2P)와 6단피동기어(6P) 중 어느 하나를 선택적으로 상기 제2출력축(7)에 회전구속상태로 연결하는 2&6단동기장치(2&6S)가 구비된다.The second output shaft (7) has a five-stage synchronous gear (5S) for switching the connection state of the five-stage driven gear (5P) to the second output shaft (7) in a rotational restraint state, and the two-stage driven gear ( 2 < 6 > and 6 < / RTI > single
여기서, 상기 동기장치는 모두 허브와 슬리브 및 싱크로나이저링 등을 포함하는 종래의 수동변속기에 사용되는 동기치합식 장치로 구성될 수 있을 것이다.Here, the synchronizing device may be configured as a synchronizing engagement device used in a conventional manual transmission including a hub, a sleeve, a synchronizer ring, and the like.
상기 제1출력축(5)에는 디퍼렌셜에 치합되는 구속기어인 제1피니언(15)이 구비되고, 상기 제2출력축(7)에는 상기 디퍼렌셜에 치합되는 구속기어인 제2피니언(17)이 구비된다.The
상기 제1출력축(5)에는 일측으로부터 타측을 향하여 상기 제1피니언(15)과, 상기 R단스피드기어(13)와, 상기 R&4단동기장치(R&4S)와, 상기 4단피동기어(4P)와, 상기 3단피동기어(3P)와, 상기 1&3단동기장치(1&3S) 및 상기 1단피동기어(1P)가 차례로 배치된다.The
상기 제2출력축(7)에는 일측으로부터 타측을 향하여 상기 제2피니언(17)과, 상기 2단피동기어(2P)와, 상기 2&6단동기장치(2&6S)와, 상기 6단피동기어(6P)와, 상기 5단피동기어(5P) 및 상기 5단동기장치(5S)가 차례로 배치된다.The
상기 제2출력축(7)의 5단피동기어(5P)와 6단피동기어(6P) 사이에는 구속기어로서 파킹기어(19)가 구비되어 있다.A
상기 동심축을 이루고 있는 제1입력축(1)과 제2입력축(3)은 상기 제1출력축(5)과 제2출력축(7)과 함께 제1삼각형(T1)을 형성하면서 서로 평행하게 배치되고, 상기 R단아이들러축(11)은 상기 제1입력축(1)과 제2입력축(3) 및 상기 제1출력축(5)에 의한 상기 제1삼각형(T1)의 한 변을 공통으로 하는 제2삼각형(T2)을 이루도록 배치되며, 상기 디퍼렌셜(D)의 회전축은 상기 제1출력축(5) 및 제2출력축(7)에 의한 상기 제1삼각형(T1)의 한 변을 공통으로 하는 제3삼각형(T3)을 이루도록 배치된 구조이다.The
특히, 상기 제2출력축(7)은 상기 제1출력축(5)의 상측에 배치되고, 상기 제1입력축(1)과 제2입력축(3), 상기 R단아이들러축(11) 및 디퍼렌셜(D)축은 상기 제1출력축(5)보다는 상측이고 상기 제2출력축(7)보다는 하측에 배치되어, 변속기의 높이는 상기 제1입력축(1)과 제2입력축(3) 사이의 높이로 결정되며, 이 높이는 종래의 다른 변속기 보다 높이가 높지 않은 편이어서 차량에의 탑재성을 크게 향상시킨다.In particular, the
한편, 본 발명 더블클러치 변속기의 파워트레인은 상기와 같은 6단 변속기 구성은 물론, 상기와 같은 구성을 바탕으로 용이하고 간단하게 7단 변속기로의 전환이 가능한 바, 도 4에는 도 2의 구성에서 변속기의 후방에 7단구동기어(7D)와 7단피동기어(7P)를 추가하여 7단 변속기를 구현한 예를 도시하고 있다.On the other hand, the powertrain of the double clutch transmission of the present invention can be easily and simply switched to the seven-speed transmission on the basis of the configuration as described above, as well as the six-speed transmission, as shown in FIG. An example of implementing a seven-speed transmission by adding a seven-
즉, 도 7에서는 상기 제1입력축(1)의 상기 1단구동기어(1D) 옆에는 7단구동기어(7D)가 구속기어로 더 구비되고, 상기 제2출력축(7)에는 상기 7단구동기어(7D)에 치합되는 7단피동기어(7P)가 자유기어로 더 구비되며, 상기 제2출력축(7)의 5단동기장치(5S)는 상기 5단피동기어(5P)와 선택적으로 상기 7단피동기어(7P)도 상기 제2출력축(7)에 회전구속상태로 연결할 수 있도록 구성된 것이다.That is, in FIG. 7, a seventh
따라서, 상기 5단동기장치(5S)는 실제로는 5&7단동기장치가 되어 상기 5단피동기어(5P)를 제2출력축(7)에 연결하는 상태와 상기 7단피동기어(7P)를 제2출력축(7)에 연결하는 상태를 전환함으로써, 5단과 7단의 변속비를 선택적으로 구현할 수 있도록 구성된다.Accordingly, the five-stage
상기한 바와 같이 7단구동기어(7D)와 7단피동기어(7P)를 변속기의 일측, 즉 후방측에 간단히 추가함으로써, 다른 장치들의 변경 없이 용이하고 간단하게 6단 변속기의 구성을 7단 변속기로 전환할 수 있도록 함으로써, 기본적인 파워트레인의 구성의 공용화가 가능한 이점이 있다.As described above, by simply adding the seven-
도 1은 종래 기술에 의한 더블클러치 변속기의 파워트레인의 축배치 상태의 일예를 예시한 도면, 1 is a view illustrating an example of an arrangement state of a power train of a double clutch transmission according to the prior art;
도 2는 본 발명에 따른 더블클러치 변속기의 파워트레인을 도시한 도면,2 is a view showing a power train of a double clutch transmission according to the present invention;
도 3은 도 2의 변속기 파워트레인의 축배치 상태를 도시한 도면,3 is a view showing an axis arrangement state of the transmission power train of FIG. 2;
도 4는 본 발명의 다른 실시예를 도시한 것으로서 7속 변속기의 구성을 설명한 도면이다.4 is a view showing the configuration of a seven-speed transmission as another embodiment of the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 간단한 설명><Brief description of symbols for the main parts of the drawings>
1; 제1입력축 3; 제2입력축One; A
5; 제1출력축 7; 제2출력축5;
9; R단아이들러기어 11; R단아이들러축9; R stage
13; R단스피드기어 15; 제1피니언13; R
17; 제2피니언 19; 파킹기어17;
1&3S; 1&3단동기장치 1D; 1단구동기어1 &3S; 1 & 3 single
1P; 1단피동기어 2&6S; 2&6단동기장치1P; Single-speed driven
2&RD; 2&R단구동기어 2P; 2단피동기어2 &RD; 2 & R
3D; 3단구동기어 3P; 3단피동기어3D; Three-
4&6D; 4&6단구동기어 4P; 4단피동기어4 &6D; 4 & 6
5D; 5단구동기어 5S; 5단동기장치5D; 5-
5P; 5단피동기어 6P; 6단피동기어5P; 5-speed driven
7D; 7단구동기어 7P; 7단피동기어7D; 7-
9-1; 대구경기어 D; 디퍼렌셜9-1; Large-diameter gear D; Differential
9-2; 소구경기어 T1; 제1삼각형9-2; Small-diameter gear T1; First triangle
T2; 제2삼각형 T3; 제3삼각형T2; Second triangle T3; Third triangle
R&4S; R&4단동기장치 R &4S; R & 4-Stage Synchronizer
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- 2009-09-03 KR KR1020090082932A patent/KR101103874B1/en active IP Right Grant
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