KR101325502B1 - 다중 클러치 변속기 및 전 클러치 변속기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 다중 클러치 변속기 및 전 클러치 변속기에 대하여 개시한다. 본 발명의 일면에 따른 전 클러치(All Clutch) 변속기는, 기어 단의 수에 대응하는 복수의 클러치의 조합으로 구성되며, 적어도 하나의 클러치를 통해 엔진 구동력을 전달받는 동력 전달부; 상기 클러치에 대응하는 개수로 구비되어, 상기 복수의 클러치 각각에 연결되어, 상기 엔진 구동력을 전달받아 회전하는 복수의 입력축; 및 상기 복수의 입력축에 각기 연결되어, 각각의 기어 비에 따라 상기 각 입력축의 회전력을 출력축에 전달하는 복수의 변속기어를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

다중 클러치 변속기 및 전 클러치 변속기{Multi-Clutch Transmission and All Clutch Transmission}

본 발명은 자동변속기에 관한 것으로서, 더 구체적으로는 변속 단절감을 개선할 수 있는 다중 클러치 변속기에 관한 것이다.

자동변속기는 토크 컨버터에 의해 엔진과 구동축을 연결하여 엔진 회전을 부드럽게 구동축에 전달한다.

그럼에도, 자동변속기는 변속 단절감이 문제되며, 수동변속기에 비해 연비가 낮은 문제가 있다.

최근, 차량은 자동변속기의 변속 단절감 및 동력 손실을 개선하기 위해서, 듀얼 클러치 변속기를 적용하고 있다.

듀얼 클러치 변속기는 2개의 클러치를 구비하여 2개의 클러치를 통해 엔진의 힘을 2개의 축에 전달하며, 1개의 클러치 및 축은 기어의 짝수 단에 연결되고, 다른 1개의 클러치 및 축은 기어의 홀수 단에 연결된다.

이러한 구조로 인해, 듀얼 클러치 변속기는 변속 단절감을 개선할 수 있으나, 기어의 짝수 단에서 짝수 단이나, 홀수 단에서 홀수 단으로 변속(스킵 시프트; Skip Shift)할 수 없다.

본 발명은 전술한 바와 같은 기술적 배경에서 안출된 것으로서, 기어 단수에 대응하는 개수의 클러치 및 입력축을 구비하여 일 기어 단수에서 구비된 어떤 기어 단수로도 스킵 시프트할 수 있는 다중 클러치 변속기 및 전 클러치 변속기를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

본 발명의 일면에 따른 전 클러치 변속기는, 기어 단의 수에 대응하는 복수의 클러치의 조합으로 구성되며, 적어도 하나의 클러치를 통해 엔진 구동력을 전달받는 동력 전달부; 상기 클러치에 대응하는 개수로 구비되어, 상기 복수의 클러치 각각에 연결되어, 상기 엔진 구동력을 전달받아 회전하는 복수의 입력축; 및 상기 복수의 입력축에 각기 연결되어, 각각의 기어 비에 따라 상기 각 입력축의 회전력을 출력축에 전달하는 복수의 변속기어를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 면에 따른 다중 클러치 변속기는, 3개 이상의 클러치의 조합으로 구성되어, 적어도 하나의 클러치를 통해 엔진 구동력을 전달받는 동력 전달부; 상기 클러치에 대응하는 개수로 구비되어, 상기 3개 이상의 클러치 각각에 연결되어, 상기 엔진 구동력을 전달받아 회전하는 3개 이상의 입력축; 상기 입력축에 하나 또는 두 개씩 연결되어, 각기 다른 기어 비에 따라 각기 연결된 상기 입력축의 회전력을 출력축에 전달하는 4개 이상의 변속기어; 및 하나의 상기 입력축에 연결된 두 개의 상기 변속기어 사이에 구비되어, 상기 변속기어의 동작에 따라 상기 입력축의 회전력을 상기 출력축으로 전달하는 2개 이상의 싱크로나이저 기구를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 기어 총 단수에 대응하는 개수의 클러치 및 입력축을 구비하여 각 클러치, 각 입력축 및 각 변속기어가 1:1로 대응되므로, 별도로 싱크로나이저 기구를 구비할 필요가 없으며, 총 8단일 경우에 1단에서 2~7단 중 어느 단으로도 스킵 시프트할 수 있어, 차량의 운전상태에 따라 요구 기어 단을 빠르게 변속할 수 있어, 차량의 변속 응답성은 물론 연비도 개선할 수 있다.

또한, 본 발명은 하나의 입력축에 하나 또는 두 개의 변속기어만을 연결하여 다중 클러치 변속기를 구성함에 따라 종래의 듀얼 클러치 변속기에 비해 변속 자율성을 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전 클러치 변속기를 도시한 구성도.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 다중 클러치 변속기를 도시한 구성도.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 한편, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성소자, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성소자, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.

이제 본 발명의 실시예들에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다. 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전 클러치 변속기를 도시한 구성도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 전 클러치(All Clutch) 변속기(10)는 동력 전달부(c1~c4), 복수의 입력축(i1~i4) 및 복수의 변속기어(①~④)를 포함한다. 도 1에서는 설명의 편의를 위해 기어 단의 수가 총 4개인 변속기어를 예로 들어 설명한다.

동력 전달부(c1~c4)는 기어 단의 수에 대응하는 복수의 클러치(c1~c4)의 조합으로 구성되며, 적어도 하나의 클러치(c1~c4 중 하나)를 통해 엔진(ENG)으로부터 엔진 구동력을 전달받는다.

복수의 입력축(i1~i4)은 클러치(c1~c4)에 대응하는 개수로 구비되어, 복수의 클러치(c1~c4) 각각에 연결되어, 엔진 구동력을 전달받아 회전한다.

복수의 변속기어(①~④)는 복수의 입력축(i1~i4)에 각기 연결되어, 기설정된 각 기어 비에 따라 입력축(i1~4)의 회전력을 출력축(o)에 전달한다. 이때, 출력축(o)에 의한 바퀴의 구동은 통상의 변속기의 구성이므로, 그에 대한 설명은 생략하기로 한다.

요약하면, 동력 전달부(c1~c4)는 복수의 클러치(c1~c4) 중에서 트랜스미션 제어유닛에 의해 조작된 적어도 하나의 클러치를 통해 엔진 구동력을 전달받아, 적어도 하나의 클러치와 연결된 입력축(i1~i4 중 하나)을 회전시키며, 변속기어(①~④)는 입력축(i1~i4 중 하나)의 회전력을 전달받아, 각 기어 비에 상응하는 회전력을 출력축(o)에 전달한다.

이와 같이, 본 발명은 각 클러치, 각 입력축 및 각 변속기어가 1:1로 대응되어, 싱크로나이저 기구를 별도로 구비할 필요가 없으며, 현재 위치한 일 단에서 나머지 단들 중 어느 단으로나 스킵 시프트될 수 있다. 따라서, 본 발명은 차량의 운전상태에 따라 요구 기어 단을 빠르게 변속할 수 있어, 변속기의 응답성은 물론 차량의 연비도 개선할 수 있다.

이하, 도 2를 참조하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 다중 클러치 변속기에 대하여 설명한다. 도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 다중 클러치 변속기를 도시한 구성도이다. 도 2에서는 기어의 단수가 총 7개인 다중 클러치 변속기를 예로 들어 설명한다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 다중 클러치 변속기(20)는 동력 전달부(c1~c4), 입력축(i1~4), 변속기어(①~⑦) 및 싱크로나이저 기구(s1~s3)를 포함한다.

동력 전달부(c1~c4)는 4개의 클러치의 조합으로 구성되어, 트랜스미션 제어유닛에 의해 조작된 적어도 하나의 클러치를 통해 엔진(ENG)의 구동력을 전달받는다.

제1 내지 제4 입력축(i1~4)은 클러치의 개수에 대응하도록 4개 구비되어, 각 클러치(c1~c4)에 연결되어, 각 클러치(c1~c4)로부터 엔진 구동력을 전달받아 회전한다.

변속기어(①~⑦)는 기어 단수에 대응하는 개수 즉, 총 7개 구비되어, 각 입력축(i1~4)에 하나 또는 두 개씩 연결되어, 각기 다른 기어 비에 따라 입력축(i1~4)의 회전력을 출력축(o)에 전달한다. 즉, 변속기어(①~⑦)는 기어 비가 1: 4일 경우, 입력축(i1~4)의 회전력을 4배 증가시켜 출력축(o)으로 전달한다.

구체적으로, 1단(①) 및 5단(⑤)은 제1 입력축(i1~4)에 연결되고, 2단(②) 및 6단(⑥)은 제2 입력축(i1~4)에 연결되고, 3단(③) 및 7단(⑦)은 제3 입력축(i1~4)에 연결되고, 4단(④)은 제4 입력축(i1~4)에 연결될 수 있다.

싱크로나이저 기구(s1~s3)는 하나의 입력축(i1~4)에 연결된 두 개의 변속기어(①~⑦) 사이에 구비되어, 변속기어(①~⑦)의 동작에 따라 입력축(i1~4)의 회전력을 출력축(o)으로 전달한다.

구체적으로, 싱크로나이저 기구(s1~s3)는 하나의 입력축(i1~4)에 두 개씩 연결된 1단(①)과 5단(⑤), 3단(③)과 7단(⑦), 2단(②)과 6단(⑥) 사이에 각기 구비되어, 변속기어(①~⑦)의 구동에 따라 1단(①) 또는 5단(⑤), 3단(③) 또는 7단(⑦), 2단(②) 또는 6단(⑥)으로 전달받은 입력축(i1~4)의 회전력을 출력축(o)으로 전달한다.

이 같이, 본 발명은 하나의 입력축에 하나 또는 두 개의 변속기어만을 연결하여 다중 클러치 변속기를 구성함에 따라 종래의 듀얼 클러치 변속기에 비해 변속 자율성을 향상시킬 수 있다.

이상, 본 발명의 구성에 대하여 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명하였으나, 이는 예시에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술분야에 통상의 지식을 가진자라면 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 다양한 변형과 변경이 가능함은 물론이다. 따라서 본 발명의 보호 범위는 전술한 실시예에 국한되어서는 아니되며 이하의 특허청구범위의 기재에 의하여 정해져야 할 것이다.

Claims (4)

1. 기어 단의 수에 대응하는 복수의 클러치의 조합으로 구성되며, 적어도 하나의 클러치를 통해 엔진 구동력을 전달받는 동력 전달부;
   상기 클러치에 대응하는 개수로 구비되어, 상기 복수의 클러치 각각에 연결되어, 상기 엔진 구동력을 전달받아 회전하는 복수의 입력축; 및
   상기 복수의 입력축에 각기 연결되어, 각각의 기어 비에 따라 상기 각 입력축의 회전력을 출력축에 전달하는 복수의 변속기어를 포함하며,
   상기 동력 전달부는, 상기 복수의 클러치 중에서 트랜스미션 제어유닛에 의해 조작된 상기 적어도 하나의 클러치를 통해 엔진 구동력을 전달받아, 상기 적어도 하나의 클러치와 연결된 상기 입력축을 회전시키며,
   상기 변속기어는 상기 입력축의 회전력을 전달받아, 각각의 상기 기어 비에 상응하는 회전력을 상기 출력축에 전달하는 것인 전 클러치(All Clutch) 변속기.
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