KR101470196B1

KR101470196B1 - 8속 듀얼 클러치 변속기

Info

Publication number: KR101470196B1
Application number: KR1020130088346A
Authority: KR
Inventors: 이연태
Original assignee: 현대 파워텍 주식회사
Priority date: 2013-07-25
Filing date: 2013-07-25
Publication date: 2014-12-05

Abstract

본 발명은 듀얼 클러치 변속기에 관한 것으로, 엔진으로부터 회전력을 전달받는 엔진입력축과, 엔진입력축과 제1 입력축을 선택적으로 연결하는 제1 클러치와, 제1 입력축과 동축상에 위치된 제2 입력축과 엔진입력축을 선택적으로 연결하는 제2 클러치와, 제1 입력축 및 제2 입력축에 각각 길이방향을 따라 순차적으로 배치된 다수개의 입력기어와 치합되도록 다수개의 출력기어가 배치된 제1 출력축 및 제2 출력축과, 제2 출력축과 평행하며 제2 출력축에 구비된 출력기어 중 어느 하나와 맞물린 후진 출력기어가 구비된 제3 출력축을 포함하며, 다단화된 듀얼 클러치 변속기의 입력기어와 싱크로의 배치가 최적화되어 부피가 최소화되는 효과가 있는 8속 듀얼 클러치 변속기를 제공한다.

Description

8속 듀얼 클러치 변속기{EIGHT SPEED DOUBLE CLUTCH TRANSMISSION}

본 발명은 듀얼 클러치 변속기에 관한 것으로, 입력기어를 소정순서로 배치하여 변속기의 레이아웃을 최소화한 8속 듀얼 클러치 변속기에 관한 것이다.

최근 자동차용 변속기는 자동변속기에 대한 연비 효율 증대를 목적으로 하는 새로운 변속기 시스템 개발에 노력하고 있다. 그 중 더블 클러치 타입 자동변속기가 새로운 기술로 주목받고 있으며, 여러 차량에 장착되어 양산되고 있다.

이러한 더블 클러치 타입 자동변속기는 변속을 함에 있어서 두 개의 클러치를 통하여 변속을 이룰 수 있도록 구성된다.

이로 인하여 빠른 변속이 구현되고, 수동 변속기 형태의 기어 구조를 가짐으로써 변속 효율이 우수하다.

그러나, 더블 클러치 타입 자동변속기는 다(多)단화 되고 있으며, 늘어난 기어만큼 부피가 커지고 있다. 다단화된 더블 클러치 타입 자동변속기를 부피가 한정된 차량에 장착하기 위해서는 더블 클러치 타입 자동변속기의 레이아웃을 최소화하는 기술이 필요한 시점이다.

대한민국 공개특허공보 제10-2012-0081012호(2012.07.18.)

이에 상기와 같은 점을 감안하여 발명된 본 발명의 목적은, 다단화된 더블 클러치 타입 자동변속기의 부피를 최소화하기 위하여 입력기어를 소정순서로 배치한 8속 듀얼 클러치 변속기를 제공하는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 8속 듀얼 클러치 변속기에 따르면, 엔진으로부터 회전력을 전달받는 엔진입력축과, 엔진입력축과 제1 입력축을 선택적으로 연결하는 제1 클러치와, 제1 입력축과 동축상에 위치된 제2 입력축과 엔진입력축을 선택적으로 연결하는 제2 클러치와, 제1 입력축 및 제2 입력축에 각각 길이방향을 따라 순차적으로 배치된 다수개의 입력기어와 치합되도록 다수개의 출력기어가 배치된 제1 출력축과 제2 출력축, 제2 출력축과 평행하며 제2 출력축에 구비된 출력기어 중 어느 하나와 맞물린 후진 출력기어가 구비된 제3 출력축을 포함하는 8속 듀얼 클러치 변속기를 제공한다.

본 발명의 하나의 측면에 의하면, 입력기어는 엔진입력측으로부터 제2 입력축에 결합된 2속 입력기어, 4속 입력기어, 6속 입력기어, 8속 입력기어, 제1 입력축에 결합된 7속 입력기어, 3속 입력기어, 5속 입력기어, 1속 입력기어의 순서로 배치될 수 있다.

본 발명의 다른 측면에 의하면, 제1 출력축에 구비된 출력기어는 2속 출력기어, 6속 출력기어, 3속 출력기어, 1속 출력기어 순서로 배치되며, 2속 출력기어와 6속 출력기어 사이에 2-6속싱크로가 제1 출력축을 따라 이동가능하게 장착되며, 3속 출력기어와 1속 출력기어 사이에 1-3속싱크로가 제1 출력축을 따라 이동가능하게 장착될 수 있다.

본 발명의 또 다른 측면에 의하면, 제2 출력축에 구비된 출력기어는 4속 출력기어, 8속 출력기어, 7속 출력기어, 5속 출력기어 순서로 배치되며, 4속 출력기어와 8속 출력기어 사이에 4-8속싱크로가 제2 출력축을 따라 이동가능하게 장착되며, 7속 출력기어와 5속 출력기어 사이에 5-7속싱크로가 제2 출력축을 따라 이동가능하게 장착되며, 4속 출력기어는 일측에 후진 입력기어가 형성된 다단 기어이며, 제3 출력축에는 후진 출력기어를 제3 출력축에 동기화 시키는 후진싱크로가 구비될 수 있다.

이러한 본 발명에 따른 8속 듀얼 클러치 변속기에 의하면, 다단화된 듀얼 클러치 변속기의 입력기어와 싱크로의 배치가 최적화되어 부피가 최소화되는 효과가 있다.

또한, 듀얼 클러치 변속기가 다단화 되므로, 기존 자동변속기 대비 성능 및 연비가 향상된다.

또한, 입력기어와 출력기어가 쌍을 이뤄 적용되므로 기어비 선정이 우수하다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 8속 듀얼 클러치 변속기의 개요도,
도 2는 도 1의 8속 듀얼 클러치 변속기의 클러치 및 싱크로 장치 작동요소표이다.

이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명하며, 이러한 실시예는 일례로서 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으므로, 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 8속 듀얼 클러치 변속기의 개요도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명은 출력축(ops1,ops2,ops3)이 3축으로 구성되어 전진 8단 및 후진 1단 주행이 가능한 변속기 구조이다.

엔진으로부터 회전력을 전달받는 엔진입력축(EGI)과, 엔진입력축(EGI)과 제1 입력축(ips1)을 선택적으로 연결하는 제1 클러치(C1)와, 제1 입력축(ips1)과 동축상에 위치된 제2 입력축(ips2)과 엔진입력축(EGI)을 선택적으로 연결하는 제2 클러치(C2)와, 제1 입력축(ips1) 및 제2 입력축(ips2)에 각각 길이방향을 따라 순차적으로 배치된 다수개의 입력기어와 치합되도록 다수개의 출력기어가 배치된 제1 출력축(ops1) 및 제2 출력축(ops2)과, 제2 출력축(ops2)과 평행하며 제2 출력축(ops2)에 구비된 출력기어 중 어느 하나와 맞물린 후진 출력기어(gR)가 구비된 제3 출력축(ops3)을 포함한다.

제1 출력축(ops1), 제2 출력축(ops2), 제3 출력축(ops3)에는 입력기어와 출력기어의 기어비로 변속된 회전을 차동기어(DIFF)로 전달하기 위한 기어(og1,og2,og3)가 구비된다. 기어(og1,og2,og3)는 전달효율이 높고, 세로장착되는 엔진에 최적화된 레이아웃을 갖는 변속기 제작을 위해 엔진입력축(EGI)에 밀착되는 제1 클러치(C1) 및 제2 클러치(C2)에 근접한 위치에 형성된다.

제1 입력축(ips1) 및 제2 입력축(ips2)에 구비된 입력기어는 엔진입력축(EGI) 측으로부터, 제2 입력축(ips2)에 결합된 2속 입력기어(p2), 4속 입력기어(p4), 6속 입력기어(p6), 8속 입력기어(p8), 제1 입력축(ips1)에 구속된 7속 입력기어(p7), 3속 입력기어(p3), 5속 입력기어(p5), 1속 입력기어(p1)의 순서로 배치된다.

제1 출력축(ops1)에는 해당 입력기어와 맞물리도록 2속 출력기어(g2), 6속 출력기어(g6), 3속 출력기어(g3), 1속 출력기어(g1) 순서로 출력기어가 배치된다.

2속 출력기어(g2)와 6속 출력기어(g6) 사이에는 2-6속싱크로(S-26)가 위치되며, 3속 출력기어(g3)와 1속 출력기어(g1) 사이에는 1-3속싱크로(S-13)가 위치된다.

제2 출력축(ops2)에는 해당 입력기어와 맞물리도록 4속 출력기어(g4), 8속 출력기어(g8), 7속 출력기어(g7), 5속 출력기어(g5) 순서로 출력기어가 배치된다.

4속 출력기어(g4)와 8속 출력기어(g8) 사이에는 4-8속싱크로(S-48)가 위치되며, 7속 출력기어(g7)와 5속 출력기어(g5) 사이에는 5-7속싱크로(S-57)가 위치된다.

2-6속싱크로(S-26)와 2속 출력기어(g2)의 결합시 제1 출력축(ops1)과 2속 출력기어(g2)가 동기화되며, 제2 클러치(C2)와 제2 입력축(ips2)으로부터 전달받은 회전력이 2속 입력기어(p2)와 2속 출력기어(g2)의 기어비로 그 회전수가 환산되어, 제1 출력축(ops1)에 결합된 기어(og1)와 기어(og1)와 맞물린 종동기어(dg)를 통하여 차동기어(DIFF)로 전달된다.

2-6속싱크로(S-26)와 2속 출력기어(g2)의 결합에 따른 작용이 나머지 싱크로 및 출력기어의 결합에 따른 작용과는 해당 클러치, 출력축, 입력기어와 작동된다는 차이점이 있을 뿐, 그 작동흐름이 동일하므로, 그 설명을 생략한다.

본 발명의 일 실시예에서 4속 출력기어(g4)는 일측에 후진 입력기어(pR)가 형성된 다단 기어이다.

제3 출력축(ops3)에는 4속 출력기어(g4)에 형성된 후진 입력기어(pR)와 맞물리도록 후진 출력기어(gR)가 구비된다.

제3 출력축(ops3)에는 제3 출력축(ops3)과 출력기어(gR)를 동기화시키는 후진싱크로(S-R)가 구비되며, 후진싱크로(S-R)가 후진 출력기어(gR)와 체결되면, 제2 클러치(C2)로부터 제2 입력축(ips2)으로 전달된 회전력이 4속 입력기어(p4)와 4속 출력기어(g4)를 거쳐 4속 출력기어(g4)에 형성된 후진 입력기어(pR)로 전달되고, 후진 입력기어(pR)와 후진 출력기어(gR)의 기어비로 회전수가 환산되어 제3 출력축(ops3)에 결합된 기어(og3)와 맞물린 종동기어(dg)를 통하여 차동기어(DIFF)로 전달된다.

4속 출력기어(g4)에 후진 입력기어(pR)가 형성되므로, 후진싱크로(S-R)가 후진 출력기어(gR)와 결합되어 후진 출력기어(gR)를 제3 출력축(ops3)에 동기화 시키면, 차동기어(DIFF)는 다른 출력기어와 출력축이 동기화되었을 때 차동기어(DIFF)가 회전하게 되는 방향의 역방향으로 회전하게 된다.

도 2는 도 1의 8속 듀얼 클러치 변속기의 클러치 및 싱크로 장치 작동요소표이다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예의 8속 듀얼 클러치 변속기가 장착된 차량은 중립 상태에서 제1 클러치(C1)와 엔진입력축(EGI)이 연결되고, 1-3속싱크로(S-13)가 1속 출력기어(g1)와 체결되어 1단인 상태로 주행한다.

1단에서 2단으로 시프트 업이 되면, 제1 클러치(C1)가 엔진입력축(EGI)과 분리되고 제2 클러치(C2)가 엔진입력축(EGI)과 연결되며, 1-3속싱크로(S-13)가 1속 출력기어(g1)와 분리되고, 2-6속싱크로(S-26)가 2속 출력기어(g2)와 체결되어 2단인 상태로 주행한다.

2단에서 3단으로 시프트 업이 되면, 제2 클러치(C2)가 엔진입력축(EGI)과 분리되고 제1 클러치(C1)가 엔진입력축(EGI)과 연결되며, 2-6속싱크로(S-26)가 2속 출력기어(g2)와 분리되고, 1-3속싱크로(S-13)가 3속 출력기어(g3)와 체결되어 3단인 상태로 주행한다.

3단에서 4단으로 시프트 업이 되면, 제1 클러치(C1)가 엔진입력축(EGI)과 분리되며, 제2 클러치(C2)가 엔진입력축(EGI)과 연결되고, 1-3속싱크로(S-13)가 3속 출력기어(g3)와 분리되고, 4-8속싱크로(S-48)가 4속 출력기어(g4)와 체결되어 4단인 상태로 주행한다.

4단에서 5단으로 시프트 업이 되면, 제2 클러치(C2)가 엔진입력축(EGI)과 분리되며, 제1 클러치(C1)가 엔진입력축(EGI)과 연결되고, 4-8속싱크로(S-48)가 4속 출력기어(g4)와 분리되고, 5-7속싱크로(S-57)가 5속 출력기어(g5)와 체결되어 5단인 상태로 주행한다.

5단에서 6단으로 시프트 업이 되면, 제1 클러치(C1)가 엔진입력축(EGI)과 분리되며, 제2 클러치(C2)가 엔진입력축(EGI)과 연결되고, 5-7속싱크로(S-57)가 5속 출력기어(g5)와 분리되고, 2-6속싱크로(S-26)가 6속 출력기어(g6)와 체결되어 6단인 상태로 주행한다.

6단에서 7단으로 시프트 업이 되면, 제2 클러치(C2)가 엔진입력축(EGI)과 분리되며, 제1 클러치(C1)가 엔진입력축(EGI)과 연결되고, 2-6속싱크로(S-26)가 6속 출력기어(g6)와 분리되고, 5-7속싱크로(S-57)가 7속 출력기어(g7)과 체결되어 7단인 상태로 주행한다.

7단에서 8단으로 시프트 업이 되면, 제1 클러치(C1)가 엔진입력축(EGI)과 분리되며, 제2 클러치(C2)가 엔진입력축(EGI)과 연결되고, 5-7속싱크로(S-57)가 7속 출력기어(g7)와 분리되고, 4-8속싱크로(S-48)가 8속 출력기어(g8)과 체결되어 8단인 상태로 주행한다.

각단에서 아랫단으로의 시프트 다운은 시프트 업의 역으로 이루어진다. 특히, 후진단으로의 시프트 다운이 되면, 제2 클러치(C2)가 엔진입력축(EGI)과 연결된 상태가 되고, 후진싱크로(S-R)가 후진 출력기어(gR)과 체결되어 후진단인 상태로 주행한다.

싱크로의 변경만으로 2단계 윗단 또는 아랫단으로 변속이 가능하여, 빠른 변속이 가능한 효과가 있다.

EGI: 엔진입력축 C1: 제1 클러치 C2: 제2 클러치
ips1:제1 입력축 ips2: 제2 입력축 ops1: 제1 출력축
ops2: 제2 출력축 ops3: 제3 출력축
p1: 1속 입력기어 p2: 2속 입력기어 p3: 3속 입력기어
p4: 4속 입력기어 p5: 5속 입력기어 p6: 6속 입력기어
p7: 7속 입력기어 p8: 8속 입력기어 pR: 후진 입력기어
g1: 1속 출력기어 g2: 2속 출력기어 g3: 3속 출력기어
g4: 4속 출력기어 g5: 5속 출력기어 g6: 6속 출력기어
g7: 7속 출력기어 g8: 8속 출력기어 gR: 후진 출력기어
S-13: 1-3속싱크로 S-26: 2-6속싱크로 S-48: 4-8속싱크로
S-57: 5-7속싱크로 S-R: 후진싱크로

Claims

엔진으로부터 회전력을 전달받는 엔진입력축;
상기 엔진입력축과 제1 입력축을 선택적으로 연결하는 제1 클러치;
상기 제1 입력축과 동축상에 위치된 제2 입력축과 상기 엔진입력축을 선택적으로 연결하는 제2 클러치;
상기 제1 입력축 및 상기 제2 입력축에 각각 길이방향을 따라 순차적으로 배치된 다수개의 입력기어와 치합되도록 다수개의 출력기어가 배치된 제1 출력축과 제2 출력축;
상기 제2 출력축과 평행하며 상기 제2 출력축에 구비된 상기 출력기어 중 어느 하나와 맞물린 후진 출력기어가 구비된 제3 출력축;을 포함하며,
상기 입력기어는 상기 엔진입력축 측으로부터 상기 제2 입력축에 결합된 2속 입력기어, 4속 입력기어, 6속 입력기어, 8속 입력기어, 상기 제1 입력축에 결합된 7속 입력기어, 3속 입력기어, 5속 입력기어, 1속 입력기어의 순서로 배치된 것을 특징으로 하는 8속 듀얼 클러치 변속기.
삭제
제1항에 있어서,
상기 제1 출력축에 회전가능하게 구비된 상기 출력기어는 2속 출력기어, 6속 출력기어, 3속 출력기어, 1속 출력기어 순서로 배치된 것을 특징으로 하는 8속 듀얼 클러치 변속기.
제3항에 있어서,
상기 2속 출력기어와 상기 6속 출력기어 사이에 2-6속싱크로가 상기 제1 출력축을 따라 이동가능하게 장착된 것을 특징으로 하는 8속 듀얼 클러치 변속기.
제3항에 있어서,
상기 3속 출력기어와 상기 1속 출력기어 사이에 1-3속싱크로가 상기 제1 출력축을 따라 이동가능하게 장착된 것을 특징으로 하는 8속 듀얼 클러치 변속기.
제1항에 있어서,
상기 제2 출력축에 구비된 상기 출력기어는 4속 출력기어, 8속 출력기어, 7속 출력기어, 5속 출력기어 순서로 배치된 것을 특징으로 하는 8속 듀얼 클러치 변속기.
제6항에 있어서,
상기 4속 출력기어와 상기 8속 출력기어 사이에 4-8속싱크로가 상기 제2 출력축을 따라 이동가능하게 장착된 것을 특징으로 하는 8속 듀얼 클러치 변속기.
제6항에 있어서,
상기 7속 출력기어와 상기 5속 출력기어 사이에 5-7속싱크로가 상기 제2 출력축을 따라 이동가능하게 장착된 것을 특징으로 하는 8속 듀얼 클러치 변속기.
제6항에 있어서,
상기 4속 출력기어는 일측에 후진 입력기어가 형성된 다단 기어인 것을 특징으로 하는 8속 듀얼 클러치 변속기.
제9항에 있어서,
상기 제3 출력축에는 상기 후진 출력기어를 상기 제3 출력축에 동기화 시키는 후진싱크로가 구비된 것을 특징으로 하는 8속 듀얼 클러치 변속기.