KR101496943B1 - Transmission apparatus - Google Patents
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Abstract
본 발명은 변속장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 클러치 없이 자동으로 변속되는 변속장치에 관한 것이다. 본 발명의 일 양상에 따른 변속장치는, 외부로 부터 회전이 입력되는 입력축; 상기 입력축에 설치되는 토크컨버터; 상기 토크컨버터에 의해 회전하는 동력기어; 상기 동력기어에 체결되어 상기 동력기어에 의해 공전 및 자전 중 적어도 하나의 회전을 하는 출력기어; 상기 출력기어에 체결되어 공회전(idle rotation)하거나 또는 회전부하를 발생시키는 변속기어; 및 상기 출력기어의 공전에 따라 회전하는 캐리어;를 포함한다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a speed shift device, and more particularly, to a speed shift device that is automatically shifted without a clutch. According to an aspect of the present invention, there is provided a transmission including: an input shaft to which rotation is input from the outside; A torque converter installed on the input shaft; A power gear rotated by the torque converter; An output gear engaged with the power gear and rotating at least one of revolution and rotation by the power gear; A transmission that is coupled to the output gear and generates idle rotation or rotation load; And a carrier rotating according to revolution of the output gear.
Description
본 발명은 변속장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 클러치 없이 자동으로 변속되는 변속장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
변속장치는 엔진 등의 동력원에서 발생한 회전을 변속하여 자동차의 바퀴와 같은 피동체로 전달하는 장치이다. 일반적으로 변속장치는 모두 정해진 기어비에 따른 변속을 하게 되며, 변속 시에는 기어의 이탈 및 교체를 위하여 번거로운 클러치 조작이 요구된다. The transmission is a device that shifts the rotation generated by a power source such as an engine and transfers the rotation to a driven body such as a wheel of an automobile. Generally, the speed change gears are all shifted in accordance with a predetermined gear ratio, and cumbersome clutch operation is required for shifting and releasing the gears during shifting.
최근에는 이를 보완하기 위하여 자동으로 변속을 수행하는 자동변속장치에 관한 연구가 활발히 진행 중이다. 그러나 현재까지 개발된 벨트식 자동변속장치 등은 구조적으로 매우 복잡하여 제작시 많은 비용이 소요되며 아울러 벨트의 마모, 소음 및 슬립현상으로 인하여 광범위하게 사용되지 못하고 있는 실정이다.In order to compensate for this, researches on an automatic transmission that performs automatic shifting are actively under way. However, the belt-type automatic transmission developed until now has a very complicated structure, which is costly to manufacture and is widely used due to belt wear, noise and slip phenomenon.
본 발명의 일 과제는, 기어의 이탈 및 교체없이 자동으로 변속되는 변속장치를 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide a shift device that is automatically shifted without departing and replacing a gear.
본 발명이 해결하고자 하는 과제가 상술한 과제들로 한정되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 과제들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problems to be solved by the present invention are not limited to the above-mentioned problems, and the problems not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the description and the accompanying drawings will be.
본 발명은 변속장치를 제공한다.The present invention provides a transmission.
본 발명의 변속장치는, 외부로부터 회전이 입력되는 입력축; 상기 입력축에 설치되는 토크컨버터; 상기 토크컨버터에 의해 회전하는 동력기어; 상기 동력기어에 의해 공전 및 자전 중 적어도 하나의 회전을 하는 출력기어; 상기 출력기어에 체결되어 공회전(idle rotation)하거나 또는 회전부하를 발생시키는 변속기어; 및 상기 출력기어의 공전에 따라 회전하는 캐리어;를 포함한다.The transmission according to the present invention includes: an input shaft to which a rotation is inputted from the outside; A torque converter installed on the input shaft; A power gear rotated by the torque converter; An output gear rotating at least one of revolution and rotation by the power gear; A transmission that is coupled to the output gear and generates idle rotation or rotation load; And a carrier rotating according to revolution of the output gear.
상기 출력기어의 회전은, 상기 변속기어가 공회전하는 경우에는 자전만 하고, 회전부하가 발생하는 경우에는 공전을 한다. The rotation of the output gear rotates only when the transmission gear idles, and revolves when a rotation load is generated.
상기 변속기어는, 동력기어에 의해 회전하되, 조정회전수까지는 공회전하고, 조정회전수에 도달하면 조정회전수로 고정되어 회전하여 회전부하를 발생시키게 된다. 그리고, 일측에 대한 타측의 상대회전이 단방향으로만 회전이 가능한 단방향베어링;을 더 포함하고, 상기 단방향베어링의 일측은, 입력축에 의해 조정회전수로 회전하고, 타측은, 변속기어와 일체로 회전하는데, 조정회전수까지는 공회전하고, 상기 조정회전수에 도달하면 조정회전수로 고정되어 회전한다.The transmission is rotated by the power gear, and idles until the adjusted rotation speed. When the adjusted rotation speed reaches the adjusted rotation speed, the transmission is fixed at the adjusted rotation speed and rotates to generate the rotating load. The unidirectional bearing is configured such that one side of the unidirectional bearing rotates at an adjusted rotational speed by an input shaft and the other side rotates integrally with the transmission gear , It rotates idly until the adjusted rotation speed, and rotates at fixed rotation speed when it reaches the adjusted rotation speed.
상기 입력축에는, 입력회전수로 회전하는 입력축기어가 형성되고, 상기 입력축기어 와 체결되는 조정기어;를 더 포함하고, 상기 베어링의 일측은, 상기 조정기어에 의해 상기 조정회전수로 회전할 수 있다.Wherein the input shaft further includes an adjustment gear having an input shaft gear rotated at an input rotation speed and engaged with the input shaft gear, and one side of the bearing is rotatable by the adjustment gear at the adjustment speed .
상기 입력축에는, 입력회전수로 회전하는 돌출부가 형성되고, 상기 베어링의 일측은, 상기 돌출부에 의해 상기 입력회전수와 동일한 조정회전수로 회전할 수 있다.The input shaft is provided with a protruding portion that rotates at an input rotational speed, and one side of the bearing can be rotated at the same rotational speed as the input rotational speed by the protruding portion.
상기 변속기어는, 제1, 제2, 제3 변속기어로 구분되고, 각 변속기어들의 조정회전수는 서로 상이하고, 변속기어의 회전은, 동력기어의 회전수가 증가함에 따라 차례로 조정회전수에 도달한다.The transmission gears are divided into first, second and third transmission gears, and the speeds of adjustment of the respective speed-change gears are different from each other, and the speed of rotation of the transmission gears sequentially reaches an adjustment speed as the number of rotations of the power gear increases .
상기 변속기어 모두가 조정회전수에 도달하지 않은 경우에는 상기 캐리어가 회전하지 않고, 변속기어 중 어느 하나가 조정회전수에 도달한 경우에는, 회전부하가 발생하여 출력기어가 자전하거나 캐리어와 함께 공전하게 된다.When either of the transmission gears does not reach the adjustment rotation speed, the carrier does not rotate, and when either one of the transmission gears reaches the adjustment rotation speed, a rotation load is generated and the output gear rotates, .
본 발명은, 토크컨버터에서 변환된 회전수에 따라 자동으로 변속되며, 변속과정은, 변속기어가 출력축의 부하에 따라 선택적으로 공회전하거나 고정된 속도로 회전하며 회전저항을 발생시킴에 따라 자동으로 변속되는 효과가 있다.The present invention is automatically shifted in accordance with the number of revolutions converted by the torque converter, and the shifting process is automatically shifted as the transmission gear selectively rotates idly or rotates at a fixed speed according to the load of the output shaft, It is effective.
도 1은 변속장치의 블록도이다.
도 2는 도 1의 변속장치의 단면도이다.
도 3은 도 1의 입력부의 사시도이다.
도 4는 도 2의 토크컨버터의 단면도이다.
도 5는 도 2의 전달기어의 체결상태에 관한 도면이다.
도 6은 도 2의 제어부의 단면도이다.
도 7은 도 6의 조정기어의 체결상태의 일 예에 관한 도면이다.
도 8은 도 6의 조정기어의 체결상태의 다른 예에 관한 도면이다.
도 9는 도 6의 단방향베어링의 단면도이다.
도 10은 도 6의 단방향베어링의 일 동작에 관한 단면도이다.
도 11은 도 6의 단방향베어링의 다른 동작에 관한 단면도이다.
도 12는 도 6의 단방향베어링의 사시도이다.
도 13은 도 1의 출력부의 단면도이다.
도 14는 도 13의 출력기어의 체결상태에 관한 도면이다.
도 15는 도 1의 출력부의 일 예에 관한 도면이다.
도 16은 도 15의 제1출력기어의 체결상태에 관한 도면이다.
도 17은 도 15의 제2출력기어의 체결상태에 관한 도면이다.
도 18은 도 15의 출력부를 가지는 변속장치의 기어수에 관한 표이다.
도 19는 변속상태의 일 실시예에 따른 변속단계에 관한 표이다.
도 20은 도 19의 변속단계에 따른 변속기어의 회전수에 관한 그래프이다.
도 21은 도 19의 변속단계에 따른 캐리어의 회전수에 관한 그래프이다.
도 22는 도 19의 중립상태에 관한 도면이다.
도 23a는 도 19의 저속상태에서 작동기어의 회전방향표이다.
도 23b는 도 19의 저속상태에 관한 도면이다.
도 24a는 도 19의 중속상태에서 작동기어의 회전방향표이다.
도 24b는 도 19의 중속상태에 관한 도면이다.
도 25a는 도 19의 고속상태에서 작동기어의 회전방향표이다.
도 25b는 도 19의 고속상태에 관한 도면이다.1 is a block diagram of a transmission.
2 is a sectional view of the transmission shown in Fig.
Figure 3 is a perspective view of the input of Figure 1;
4 is a cross-sectional view of the torque converter of Fig.
Fig. 5 is a view showing a fastened state of the transmission gear of Fig. 2;
6 is a cross-sectional view of the control unit of Fig.
Fig. 7 is a view showing an example of the fastening state of the adjustment gear of Fig. 6;
8 is a view showing another example of the fastening state of the adjustment gear of Fig.
Figure 9 is a cross-sectional view of the unidirectional bearing of Figure 6;
10 is a cross-sectional view of one directional bearing of FIG. 6;
11 is a cross-sectional view of another operation of the uni-directional bearing of Fig.
Figure 12 is a perspective view of the unidirectional bearing of Figure 6;
Figure 13 is a cross-sectional view of the output of Figure 1;
FIG. 14 is a view of the engagement state of the output gear of FIG. 13; FIG.
15 is a diagram relating to an example of the output unit of Fig.
Fig. 16 is a view showing a fastened state of the first output gear of Fig. 15;
Fig. 17 is a view of the engagement state of the second output gear of Fig. 15; Fig.
Fig. 18 is a table concerning the number of gears of the transmission having the output portion of Fig. 15. Fig.
19 is a table relating to a shifting step according to an embodiment of the shifting state.
Fig. 20 is a graph relating to the number of revolutions of the transmission according to the shifting step of Fig. 19;
FIG. 21 is a graph relating to the number of rotations of the carrier in accordance with the shifting step of FIG. 19;
FIG. 22 is a diagram relating to the neutral state of FIG. 19; FIG.
23A is a rotation direction table of the operating gear in the low speed state of FIG.
Fig. 23B is a diagram relating to the low speed state of Fig. 19;
Fig. 24A is a rotation direction table of the operating gear in the middle speed state of Fig. 19;
FIG. 24B is a diagram relating to the intermediate speed state of FIG. 19;
Fig. 25A is a rotation direction table of the operating gear in the high-speed state of Fig.
FIG. 25B is a diagram relating to the high-speed state of FIG. 19;
본 명세서에 기재된 실시예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 사상을 명확히 설명하기 위한 것이므로, 본 발명이 본 명세서에 기재된 실시예에 의해 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 범위는 본 발명의 사상을 벗어나지 아니하는 수정예 또는 변형예를 포함하는 것으로 해석되어야 한다.It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description are exemplary and explanatory and are intended to be illustrative of the present invention and not to limit the scope of the invention. Should be interpreted to include modifications or variations that do not depart from the spirit of the invention.
또한, 본 명세서에서 사용되는 용어와 첨부된 도면은 본 발명을 용이하게 설명하기 위한 것이므로, 본 발명이 본 명세서에서 사용되는 용어와 첨부된 도면에 의해 한정되는 것은 아니다.In addition, the terms used in the present specification and the accompanying drawings are for explaining the present invention easily, and thus the present invention is not limited by the terms used in the present specification and the accompanying drawings.
또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지의 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그에 관한 상세한 설명은 생략한다.In the following description of the present invention, a detailed description of known configurations or functions will be omitted when it is determined that the gist of the present invention may be obscured.
본 발명에 따른 변속장치(1000)는 회전이 입력되면 이를 변속하여 출력한다. 구체적으로, 변속장치(1000)는 토크컨버터(1210)(torque converter)를 응용하여 입력된 회전력, 즉 토크(torque)를 변환하여 유성기어장치를 통해 별도의 클러치(clutch) 조작없이 자동으로 변속하여 캐리어(1440)(carrier)로 출력한다. The
이하에서는 본 발명에 따른 변속장치(1000)의 구성에 관하여 설명한다. Hereinafter, the configuration of the
도 1은 변속장치(1000)의 블록도이다. 변속장치(1000)는 입력부(1100), 토크컨버터부(1200), 제어부(1300) 및 출력부(1400)를 포함한다. 입력부(1100)에는 회전이 입력되며, 토크컨버터부(1200)는 입력부(1100)에 입력된 회전의 토크를 변환하여 출력부(1400)에 전달한다. 출력부(1400)는 토크컨버터부(1200)로부터 전달되는 회전력을 변속하여 출력하고, 제어부(1300)는 출력부(1400)의 변속을 제어한다.Fig. 1 is a block diagram of the
이하에서는 도 2를 참조하여 변속장치(1000)의 각 구성요소에 관하여 설명한다. Hereinafter, each component of the
도 2는 도 1의 변속장치(1000)의 단면도이다. 2 is a sectional view of the
입력부(1100)는 외부의 동력원으로부터 회전을 입력받아 이를 토크컨버터부(1200) 및 제어부(1300)로 전달한다. The
도 3은 도 1의 입력부(1100)의 사시도이다. 3 is a perspective view of the
입력부(1100)는 입력축(1110), 스플라인(spline, 1120), 입력축기어(1130) 및 돌출부(1140)를 포함한다. 입력축(1110)은 단면이 원형인 바 형태로 제공된다. The
입력축(1110)은 외부의 동력원에 연결되어 회전력을 입력받아 회전한다. 여기서, 입력부(1100)의 회전수를 입력회전수 로 정의한다. The
스플라인(1120)은 입력축(1110)에 형성된다. 스플라인(1120)은 토크컨버터(1210)의 임펠러(1220)에 형성된 스플라인(1221)과 체결되어 토크컨버터부(1200)로 회전력을 전달한다. The
입력축기어(1130)는 입력축(1110)과 일체로 형성되고 조정기어(1310)의 조정구동기어(1311a, 1311b)와 체결되어 제어부(1300)로 회전력을 전달한다.The
돌출부(1140)는 입력축(1110)에 원형 링 형태로 형성된다. 돌출부(1140)는 제3단방향 베어링(1330)의 내측(1331c)과 결합되어 내측을 회전시킨다. The
입력축(1110) 상에는 스플라인(1120), 입력축기어(1130) 및 돌출부(1140)가 입력축(1110)의 길이방향에 따라 순차적으로 제공된다. A
토크컨버터부(1200)는 입력부(1100)로부터 전달된 회전의 토크를 변환하여 출력부(1400)로 전달한다. 토크컨버터부(1200)는 토크컨버터(1210), 터빈축(1240), 전달기어(1250), 동력축(1260)을 포함한다.The
도 4는 도 2의 토크컨버터(1210)의 단면도이다. 4 is a cross-sectional view of the
토크컨버터(1210)는 임펠러(1220) 및 터빈(1230)을 구비하여 토크를 변환한다.
임펠러(1220)는 중앙에 입력축(1110)이 관통되도록 제공된다. 임펠러(1220)의 중앙부에는 스플라인(1221)이 형성되어, 입력축(1110)의 스플라인(1120)과 체결된다. 이에 따라 임펠러(1220)는 입력축(1110)과 일체로 회전한다.The
터빈(1230)은 임펠러(1220)와 마주보도록 제공된다. 임펠러(1220)와 터빈(1230) 사이에는 유체가 제공된다. 임펠러(1220)가 회전하면 유체로 운동에너지가 전달되고, 다시 유체의 운동에너지가 터빈(1230)을 회전시킨다. 유체를 통해 임펠러(1220)가 터빈(1230)을 회전시키는 과정에서 토크가 변환된다. 여기서, 터빈(1230)의 회전수를 터빈회전수로 정의한다. The
토크컨버터(1210)에는 임펠러(1220)와 터빈(1230) 사이에는 배치되는 스테이터(stator, 미도시)가 제공될 수도 있다. 스테이터(미도시)는 토크가 변환되는 효율을 증대시킬 수 있다. 토크컨버터(1210)에서 변환된 토크는 터빈축(1240), 전달기어(1250) 및 동력축(1260)을 거쳐 출력부(1400)로 전달된다.The
터빈축(1240)의 일단에는 터빈(1230)과 결합되고 타단에는 터빈축기어(1241)가 형성된다. 터빈축기어(1241)는 전달기어(1250)와 체결되어 전달기어(1250)를 회전시킨다.One end of the
동력축(1260)의 일단에는 동력축기어(1261)가 형성되고, 타단에는 출력부(1400)의 동력기어(1410)가 형성되어 출력부(1400)로 회전력을 전달한다. 동력축기어(1261)는 전달기어(1250)와 체결되어 전달기어(1250)에 의해 회전한다. A
도 5는 도 2의 전달기어(1250)의 체결상태에 관한 도면이다. Fig. 5 is a view of the fastening state of the
전달기어(1250)는 터빈축기어(1241) 및 동력축기어(1261)와 체결되어 터빈축(1240) 으로부터 동력축(1260)으로 회전력을 전달한다. 전달기어(1250)는 전달구동기어(1251)와 전달피동기어(1252)를 포함한다. 전달구동기어(1251)와 전달피동기어(1252)는 하나의 몸체에 형성되어 일체로 회전한다. 전달구동기어(1251)는 터빈축기어(1241)와 체결되고, 전달피동기어(1252)는 동력축 기어(1261)와 체결된다. 전달기어(1250)는 중앙에 고정핀(1253)이 형성되어 고정판(미도시)에 의해 고정된다. 전달기어(1250)는 토크의 균형을 맞추기 위하여 입력축(1110)을 기준으로 서로 대칭되도록 복수로 제공될 수 있다. The
한편, 전달기어(1250)는 구동기어(1251)와 피동기어(1252)의 두 개의 기어로 이루어지는 대신 하나의 기어로 제공될 수 있다. 이 경우에는 터빈축기어(1241)와 동력축기어(1261)가 하나의 기어에 위치를 달리하여 체결될 수 있다. 이러한 구조에 의해 터빈축(1240)이 회전하면, 터빈축기어(1241), 구동전달기어(1251), 피동전달기어(1252), 동력축기어(1261)을 거쳐 동력축(1260)이 회전하게 된다. 터빈축(1240)의 회전수에 대한 동력축(1260)의 회전수는 체결된 기어들 간의 기어비 에 의해 결정된다. 이 경우, 터빈축(1240)과 동력축(1260)의 동일한 방향과 회전수로 회전한다. 즉, 동력축(1260)은 터빈의 회전수로 회전한다.Meanwhile, the
다만, 각 기어들(1241, 1251, 1252, 1261)의 기어수와 종류가 상술한 예로 한정되는 것은 아니며, 터빈축(1240)의 회전수에 대하여 원하는 동력축(1260)의 회전수에 따라 적절히 선택될 수 있다. However, the number and types of gears of the
제어부(1300)는 출력부(1400)의 변속을 제어한다. The
도 6은 도 2의 제어부(1300)의 단면도이다. 6 is a cross-sectional view of the
제어부(1300)는 조정기어(1310a,b), 조정축(1320a,b), 단방향베어링(1330a,b,c) 및 제어축(1340a,b,c)과 조정축기어(1321a,b)를 포함한다. The
조정기어(1310a,b)는 입력축기어(1130)와 조정축(1320a,b)에 형성된 조정축기어(1321a,b) 에 체결되고, 입력축(1110)으로부터 조정축(1320)으로 회전력을 전달한다. 이때, 입력축(1110)의 회전에 대한 조정축(1320)의 회전방향 및 회전수 는 조정기어(1310)의 잇수에 의해 결정된다. 예를 들어, 조정기어(1310)는 차동기어로 제공될 수 있다. 여기서, 조정기어(1310)는 토크의 균형을 맞추기 위하여 입력축(1110)을 기준으로 서로 대칭되도록 배치되는 복수로 제공될 수 있다. The adjustment gears 1310a and b are coupled to the adjustment shaft gears 1321a and b formed on the
도 7은 도 6의 조정기어(1310a)의 체결상태에 관한 도면이다.Fig. 7 is a view of the fastening state of the
조정기어(1310a)는 구동기어(1311a)와 피동기어(1312a)를 포함한다. 조정구동기어(1311a)와 조정피동기어(1312a)는 하나의 몸체에 형성되어 일체로 회전한다. 조정구동기어(1311a)는 입력축기어(1130)에 체결되고, 조정피동기어(1312a)는 조정축기어(1321a)에 체결된다. 여기서, 조정축기어(1321a)는 링기어로 제공된다. 조정기어(1310a)는 중앙에 고정핀(1313)이 형성되어 고정판(미도시)에 의해 고정된다. The
이러한 구조에 의해 입력축(1110)이 회전하면, 입력축기어(1130), 구동기어(1311a), 피동기어(1312a), 조정축기어(1321a)를 거쳐 조정축(1320a)이 회전하게 된다. With this structure, when the
입력축(1110)의 회전수에 대한 조정축(1320a)의 회전수는 체결된 기어들 간 의 기어비에 의해 결정된다. 예를 들어, 입력축기어(1130)와 구동기어(1311a)의 기어비가 15:20이고, 피동기어(1312a)와 조정축기어(1321a)의 기어비가 15:50인 경우에 입력축(1110)이 1회전 할 때, 조정축(1320a)은 0.225회전하게 된다. 입력축(1110)의 회전에 대한 조정축(1320)의 회전방향은 다음과 같다. 이하에서 회전방향에 대하여 설명할 때, 입력축(1110)의 회전방향을 '+'로 표기하고, 입력축(1110)의 회전방향의 반대방향을 '-'로 표기한다. 또한, '+' 또는 '-'의 표기가 없는 경우에는 회전방향 없는 회전속력을 의미한다. 입력축(1110)은 +, 구동기어(1311a)는 -, 피동기어(1312a)는 -, 조정축기어(1321a)은 -로 회전한다. 이에 따라 조정축(1320a)은 -, 즉 입력축(1110)과 반대방향으로 회전한다.The number of revolutions of the adjusting
도 8은 도 6의 조정기어(1310b)의 체결상태에 관한 도면이다.8 is a view showing the fastening state of the
조정기어(1310b)는 서로 체결되는 조정구동기어(1311b)와 피동기어(1312b)를 포함한다. 조정구동기어(1311b)는 조정구동기어(1311a)에 체결되고, 피동기어(1312b)의 일측에는 조정구동기어(1311b)가 체결되고 타측에는 조정축기어(1321b)에 체결 된다. 여기서, 조정축기어(1321b)는 태양기어로 제공된다. 구동기어(1311b)와 피동기어(1312b)의 중앙에는 각각 고정핀(1313)이 형성되어 고정판(미도시)에 의해 고정된다(전술한 바와 동일).The
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이러한 구조에 의해 입력축(1110)이 회전하면, 입력축기어(1130), 구동기어(1311b), 피동기어(1312b), 조정축기어(1321b)을 거쳐 조정축(1320b)이 회전하게 된다.With this structure, when the
입력축(1110)의 회전수에 대한 조정축(1320b)의 회전수는 체결된 기어들 간의 기어비에 의해 결정된다. 예를 들어, 입력축기어(1130), 구동기어(1311b), 피동기어(1312b), 조정축기어(1321b)의 기어수가 모두 같은 경우에는 조정축(1320b) 은 입력 축(1110)의 회전수와 같은 회전수로 회전하게 된다. The number of revolutions of the adjusting
입력축(1110)의 회전에 대한 조정축(1320)의 회전방향은 다음과 같다. 입력축 기어(1110)은 +, 구동기어(1311b)는 -, 피동기어(1312b)는 +, 조정축기어(1321b)은 -로 회전한다. 이에 따라 조정축(1320b)은 -로 회전한다. The rotation direction of the
다만, 입력축기어(1130), 조정기어(1310), 조정축기어(1320b)의 기어수와 종류가 상술한 예로 한정되는 것은 아니며, 원하는 입력축(1110)에 대한 조정축(1320)의 회전속도와 회전방향을 고려하여 적절히 변형될 수 있다.However, the number and types of gears of the
조정기어(1310b)은 하나 또는 복수로 제공될 수 있다. The adjustment gears 1310b may be provided in one or more than one.
도 9는 도 6의 단방향베어링(1330)의 단면도이다.9 is a cross-sectional view of the
베어링(1330)은 공지의 사실인 단방향베어링(1330a,b,c)세(3)개로 구성되었으며, 변속(저속,중속,고속) 구간별로 한 개의 단방향베어링이 작동되고, 완료 후에는 아이들링 상태가 되면서 동시에 또 다른 단방향베어링이 작동될 수 있도록 응용한 부분이 특징이다. 단방향베어링(1330)의 구조는 내측베어링(1331a,b,c)과 외측 베어링(1332a,b,c)으로 구분되며, 결합상태는 도 7과 도 8에서 상술한 바와 같이 각각의 내측베어링(1331a,b,c)에는 조정기어(1310a,b)에 의하여 회전하는 조정축 기어(1321a,b)와 조정축(1320a,b)이, 그리고 입력축(1110)의 돌출부(1140)에 결합한다. The
세분하여 설명하면, 내측베어링(1331a)에는 조정축기어(1321a)와 일체인 조정축(1320a)이 외측베어링(1332a)에는 제어축(1340a)이 결합되고, 또, 내측베어링(1331b)에는 조정축기어(1321b)와 일체인 조정축(1320b)이, 외측베어링(1332b)에는 제어축(1340b)이 결합되고, 다른 내측베어링(1331c)에는 입력축(1110)과 일체인 돌출부(1140)가, 외측베어링(1332 c)에는 제어축(1340c)이 결합되는데, 결합시 내외측베어링과 일체가 되도록 한다. The
내측베어링(1331a,b,c)들의 회전수는 조정기어(1310a,b)의 잇수에 따라 각 조정축기어(1321a,b)가 회전하고, 그 회전이 각각의 내측베어링(1331a,b,c)의 회전수이며, 돌출부(1140)는 입력축(1110)과 일체이므로 동일하게 회전하는데, 이 회전수가 내측 베어링(1331a,b,c)에 설정된 기본 조정회전 수로 정의한다. 외측베어링(1332a,b,c)회전은 변속기어(1420a,b,c)의 회전과 동일하다. 후술될 실시예(도18)를 참조하여 산출된 기본 조정회전수는 내측베어링(1331a)이 -0.225회전하고 제1조정회전수, 내측베어링(1331b)이 -1회전하고 제2조정회전수, 내측베어링(1331c)은 +1회전하고 제3조정회전수라고 한다. The number of rotations of the
그리고, 단방향베어링은 내측베어링(1331a,b,c)과 외측베어링(1332a,b,c)이 관련 제어축(1340a,b,c)과 조정축(1320a,b)에 의하여 하나로 작동되는데, 내측베어링(1331a)과 외측베어링(1332a)은 저속구간에서 작동하는데 제1단방향 베어링(1330a), 내측베어링(1331 b)과 외측베어링(1332b)은 중속구간에서 작동하는데 제2단방향 베어링(1330b), 내측베어링(1331c)과 외측베어링(1332c)은 고속구간에서 작동하는데 제3단방향베어링(1330c)이라고 한다.The unidirectional bearings operate in unison by the associated
도 10은 도 6의 단방향베어링(1330)의 일 동작에 관한 단면도이다.10 is a cross-sectional view of one operation of
예를 들어, 변속기어(1420)의 회전수가 조정회전수 이하일 수 있다. 여기서, '조정회전수 이하'의 의미는 내측베어링(1331)의 회전방향과 동일한 방향으로 더 느리게 회전하거나 반대방향으로 회전하는 것을 의미한다. 이 경우에는 외측베어링(1332)이 내측베어링(1331)에 대하여 상대적으로 자유방향으로 회전하므로 변속기어(1420)에는 회전부하가 가해지지 아니하여 자유로이 공회전할 수 있다. For example, the number of revolutions of the transmission gear 1420 may be equal to or less than the regulated revolution number. Here, the meaning of " less than the adjustment rotation speed " means that the rotation is slower or the opposite direction in the same direction as the rotation direction of the
도 11은 도 6의 단방향베어링(1330)의 다른 동작에 관한 단면도이다.11 is a cross-sectional view of another operation of
다른 예를 들어, 변속기어(1420)가 조정회전수로 회전할 수 있다. 이 경우에는 외측베어링(1332)이 내측베어링(1331)과 일체로 회전하므로 변속기어(1420)에 회전부하가 가해지기 시작한다. As another example, the transmission gear 1420 may be rotated at an adjusted rotation speed. In this case, since the
또 다른 예를 들어, 변속기어(1420)가 조정회전수 이상으로 회전하고자 할 수 있다. 이 경우에는 외측베어링(1332)이 내측베어링(1331)에 대하여 상대적으로 부하방향으로 회전하려고 하는 것이므로 변속기어(1420)에 회전부하가 가해지며 따라서 변속기어(1420)의 회전수는 조정회전수로 고정된다. 이 상태에서는 역으로 변속 기어(1420)가 출력기어(1430)에 회전부하를 전달하게 된다.As another example, the transmission gear 1420 may attempt to rotate at an adjustment rotation speed or more. In this case, since the
도 12는 도 6의 단방향베어링(1330)의 사시도이다.12 is a perspective view of the
단방향베어링(1330)은 제1단방향베어링(1330a), 제2단방향베어링(1330b) 및 제3단방향베어링(1330c)의 세 개의 단방향베어링(1330)으로 구성된 것이다.The
도 13은 도 1의 출력부(1400)의 단면도이다. 13 is a cross-sectional view of the
출력부(1400)는 동력기어(1410), 변속기어(1420a,b,c), 출력기어(1430a,b) 및 캐리어(1440)와 출력축(1442)을 포함한다. The
동력기어(1410)는 동력축(1260)의 타단에 결합되어 동력축(1260)과 일체로 회전하며 터빈(1230)의 회전수와 동일하다.The
변속기어(1420a,b,c)는 제어축(1340a,b,c)의 타단에 일체로 결합되어 자유로이 공회전하거나 또는 베어링(1330a,b,c)에 의해 회전부하를 받아 조정회전수로 고정되어 회전한다. The transmission gears 1420a, b and c are integrally coupled to the other ends of the
출력기어(1430a,b)는 복합유성기어로 제공된다. 이에 따라 출력기어(1430)는 피동체의 부하상태에 따라 자전 및 공전 또는 병행하여 회전한다.
출력기어(1430)의 중앙에는 캐리어샤프트(1441)가 삽입되고, 캐리어샤프트(1441)는 두 캐리어판(1440)에 고정되고, 하나의 캐리어판(1440)에는 출력축(1442)이 일체로 결합된다. A carrier shaft 1441 is inserted in the center of the output gear 1430 and the carrier shaft 1441 is fixed to the two
출력기어(1430)는 동력기어(1410)로부터 회전력을 전달받으면서 또 변속기어 The output gear 1430 receives rotational force from the
(1420)로부터 회전부하를 받을 수 있다. The rotating load can be received from the rotating shaft 1420.
출력기어(1430)는 하나 또는 복수로 제공될 수 있다. 출력기어(1430)가 하나인 경우에는 동력기어(1410)와 변속기어(1420)에 체결되어 이들로부터 직접 회전력 또는 회전부하를 받는다. 출력기어(1430)가 복수인 경우에는 동력기어(1410)와 변속기어(1420)로부터 직접 또는 간접적으로 회전력 또는 회전부하를 받을 수 있다. The output gear 1430 may be provided as one or a plurality. And when the output gear 1430 is one, it is engaged with the
이러한 구조에 따라 출력기어(1430)는 공전, 자전 또는 병행하여 회전하게 된다.According to this structure, the output gear 1430 rotates idly, rotates, or in parallel.
도 14는 도 13의 출력기어(1430a,b)의 체결상태에 관한 도면이다.Fig. 14 is a view showing the engagement state of the output gears 1430a, b in Fig.
예를 들어, 변속기어(1420a,b,c)가 조정회전수 이하로 회전하는 경우에는 자유로이 공회전하며 회전부하를 발생시키지 않는다. 반면, 캐리어(1440)에는 피동체인 출력축(1442)이 연결되어 있으므로 피동체에 의한 회전부하가 걸려있는 상태이다. 따라서, 동력기어(1410)로부터 출력기어(1430)에 회전력이 전해지면, 출력기어(1430a,b)의 자전에는 회전부하가 걸리지 않고 캐리어(1440)와 함께 회전하는 공전에는 부하가 걸리므로 출력기어는 자전만을 하게 된다.For example, when the
변속기어(1420a,b,c)의 회전수가 조정회전수에 도달한 경우에는 조정회전수로 고정되어 회전하며 이를 초과하여 회전하려고 하면 회전부하가 발생하고, 발생된 회전부하는 캐리어(1440)를 통한 피동체의 회전부하보다 상대적으로 크기 때문에 자전을 유지하며 공전을 하게 되고, 캐리어(1440)를 통해 출력축(1442)으로 회전력을 출력한다.When the number of rotations of the transmission gears 1420a, b and c reaches the adjusted rotation speed, the rotation speed is fixed at the adjusted rotation speed, and if the rotation speed exceeds the predetermined number, the rotation load is generated. It rotates while maintaining its rotation because it is relatively larger than the rotational load of the driven body and outputs rotational force to the
도 15는 도 13의 출력부(1400)의 일 예에 관한 도면이고, 도 16은 도 15의 제1출력기어(1430a)의 체결상태에 관한 도면이고, 도 17은 도 15의 제2출력기어(1430b)의 체결상태에 관한 도면이다.15 is a view of an example of the
일 예에 따르면, 출력부(1400)에는 동력기어(1410), 제1변속기어(1420a), 제2변속기어(1420b), 제3변속기어(1420c), 제1출력기어(1430a) 및 제2출력기어(1430b)로 구성되었다. 동력기어(1410)와 제1변속기어(1420a)는 링기어로 제2변속기어(1420b)와 제3변속 기어(1420c)는 태양기어로 제공된다. The
제1출력기어(1430a)와 제2출력기어(1430b)는 복합유성기어로 제공되며 서로 체결된다. The
그리고 제1출력기어(1430a)의 중앙부에는 제1캐리어샤프트(1441a)가 삽입되고, 제2출력기어(1430b)의 중앙부에는 제2캐리어샤프트(1441b)가 삽입되며, 제1캐리어샤프트(1441a)와 제2캐리어샤프트(1441b)는 각각 두 캐리어판(1440)에 결합된다. A
이에 따라 제1출력기어(1430a)와 제2출력기어(1430b)는 동일한 회전속도로 회전한다. 제1출력기어(1430a)에는 제1출력선단기어(1431a)와 제1출력후단기어(1432a)가 제공된다. Accordingly, the
여기서 선 및 후의 용어에 의해 기어의 위치가 한정되는 것은 아니다. 제1출력선단기어(1431a)는 동력기어(1410)와 체결되고, 제1출력후단기어(1432a)는 제2변속기어(1420b)와 체결된다. 제2출력기어(1430b)에는 제2출력선단기어(1431b)와 제2출력후단기어(1432b)가 제공된다. 제2출력선단기어(1431b)는 제1변속기어(1420a)와 체결되고, 제2출력후단기어(1432b)는 제3변속기어(1420c)가 체결된다. Here, the positions of the gears are not limited by the terms of the lines and the following. The first
또, 제1출력후단기어(1432a)와 제2출력선단기어(1431b)가 서로 체결된다.The first output
이러한 구조에 따라 동력기어(1410)의 회전력은 제1출력기어(1430a)로 직접 전달되고, 제2출력기어(1430b)는 제1출력기어(1430a)를 통해 전달된다. 또, 각각의 변속기어(1420a, 1420b, 1420c)에서 발생하는 회전부하는 출력기어들(1430a, 1430b)로 직접 또는 간접적으로 전달된다. According to this structure, the rotational force of the
이에 따라 제1출력기어(1430a)와 제2출력기어(1430b)는 동력기어(1410)와 변속기어 들(1420a, 1420b, 1420c)에 의해 공전, 자전 또는 이들의 조합에 의해 회전을 한다.Accordingly, the
여기서, 제1변속기어(1420a)는 제1제어축(1340a)의 타단에 결합되어 상술한 -0.225의 제1조정회전수를 가지는 제1단방향베어링(1330a)으로 연결된다. 제2변속기어(1420b)는 재2제어축(1340b)의 타단에 결합되어 상술한 -1의 제2조정회전 수를 가지는 제2단방향베어링(1330b)으로 연결된다. 또, 제3변속기어(1420c)는 제3제어축(1340c)의 타단에 결합되어 상술한 +1의 제3조정회전수를 가지는 제3단방향베어링(1330c)으로 연결된다. Here, the
이에 따라 동력기어(1410)가 저속으로 회전하는 경우에는 각 변속기어(1420a, 1420b, 1420c)와 출력기어(1430a,b)가 모두 자유로이 공회전하며, 따라서 캐리어(1440)도 회전하지 않는 중립상태가 된다.Accordingly, when the
중립 상태에서 동력기어(1410)의 회전수가 높아지면, 먼저 제1변속기어(1420a)가 제1조정회전수 에 도달하여 제1조정회전수로 고정되어 회전하며 회전부하를 발생시킨다. When the number of revolutions of the
이에 따라 출력기어(1430a, 1430b)는 제1변속비로 회전을 하며 캐리어(1440)를 통해 외부로 회전력을 출력한다. 여기서 터빈회전수에 대한 공전의 회전수를 변속비로 정의한다. 또한 제1변속기어(1420a)가 제1조정회전수로 고정되어 회전하는 경우의 변속비를 제1변속비로 정의한다.Accordingly, the output gears 1430a and 1430b rotate at the first speed change ratio and output the rotational force to the outside through the
터빈회전수가 더욱 높아지면, 다음으로 제2변속기어(1420b)가 제2조정회전수에 도달하여 제2조정회전수로 고정되어 회전하며 회전부하를 발생시킨다. 또 제2변속기어(1420b)의 회전수가 고정됨에 따라 제1변속기어(1420a)는 회전수가 낮아져 다시 공회전하는 상태로 진입한다. 각각의 변속기어(1420a, 1420b, 1420c)들의 조정회전수가 서로 상이하고, 변속기어(1420a, 1420b, 1420c)들과 출력기어(1430a, 1430b) 간의 기어비가 서로 상이하며 이들의 결합관계 역시 상이하므로, 제1변속비 와 제2변속비가 서로 상이하게 된다. When the turbine speed is further increased, the
따라서, 출력기어(1430)는 제1변속비와 상이한 제2변속비로 공전하게 된다. 마찬가지로 터빈회전수가 더욱 높아지면, 제3변속기어(1420c)가 제3조정회전수에 도달하여 제3조정회전수로 고정되어 회전하며 회전부하를 발생시키고, 제2변속기어(1420b)는 공회전 상태로 진입한다. 이에 따라 출력기어(1430a, 1430b)는 제3변속비로 공전하게 된다. Thus, the output gear 1430 revolves at a second speed ratio different from the first speed ratio. Similarly, when the turbine speed becomes higher, the
다시 터빈회전수가 높아져 입력회전수에 도달하면, 최종적으로, 모든 변속기어(1420a, 1420b, 1420c)와 출력기어(1430a, 1430b)가 +1, 즉 입력회전수로 회전하게 되어 이론적으로 효율이 입력회전수에 대한 출력회전수의 비율이 100%에 도달하게 된다.Finally, when all of the transmission gears 1420a, 1420b, 1420c and the output gears 1430a, 1430b rotate at +1, that is, at the input rotation speed, The ratio of the number of output rotations to the number of rotations reaches 100%.
한편, 출력부(1400)의 각 기어들(1410, 1420, 1430)의 종류, 기어비, 결합관계 등이 상술한 예로 한정되는 것은 아니다. 상술한 바와 같이, 변속단수는 변속기어(1420)의 잇수에 따라 정해지므로 원하는 변속단수에 따라 변속기어(1420)의 잇수가 변경될 수 있다. 그리고 기어들의 잇수를 목적에 따라 조정하면 필요한 출력축(1442)의 회전수를 얻을 수가 있다.The types, gear ratios, coupling relations, and the like of the
이하에서는 본 발명에 따른 변속방법의 실시예에 관하여 설명한다. 본 변속장치(1000)는 외부로부터 회전력이 입력되면 터빈의 회전수에 따라 자동으로 변속비를 바꾸어가며 회전력을 출력한다.Hereinafter, an embodiment of a shift method according to the present invention will be described. When the rotational force is inputted from the outside, the
도 18은 변속장치(1000)에서 사용된 기어들의 잇수를 실시예로 나타낸 표이고, 도 19는 변속상태의 일 실시예에 따른 변속단계에 관한 표이고, 도 20은 도 19의 변속단계에 따른 변속기어(1420)의 회전수에 관한 그래프이고, 도 21은 도 19의 변속단계에 따른 캐리어(1440)의 회전수에 관한 그래프이다.FIG. 18 is a table showing an example of the number of teeth of the gears used in the
변속장치(1000)는 터빈회전수가 0인 상태에서부터 1회전 상태까지 순차적으로 중립상태, 저속상태, 중속상태, 고속상태를 거친다. 여기서, 중립상태는 모든 변속기어(1420a, 1420b, 1420c)가 공회전하는 상태를 의미하고, 저속상태, 중속상태, 고속상태는 각각 제1변속기어(1420a), 제2변속기어(1420b), 제3변속기어(1420c)가 조정회전수로 고정되어 회전하며 부하에 대하여 회전력을 발생시키는 상태를 의미한다. The
이하에서는 각 상태에 관하여 궤적으로 설명한다. Hereinafter, each state will be described with a trajectory.
이하에서는 도 22를 참조하여 중립상태에 관하여 설명한다. Hereinafter, the neutral state will be described with reference to FIG.
도 22는 도 19의 중립상태에 관한 도면이다. FIG. 22 is a diagram relating to the neutral state of FIG. 19; FIG.
먼저 입력축(1110)으로 회전력이 입력되면, 회전력은 입력축(1110), 임펠러(1220), 터빈(1230), 터빈축(1240), 전달기어(1250), 동력축(1260)을 거쳐 동력기어(1410)로 전해진다. 입력축(1110), 임펠러(1220)는 +1로 회전하고, 터빈(1230), 터빈축(1240), 전달기어(1250), 동력축(1260), 동력기어(1410)는 터빈회전수로 회전하며, 그 범위는 0~+0.245로 회전한다.First, when a rotational force is inputted to the
또 다른, 회전력은 입력축(1110), 입력축기어(1130), 제1조정기어(1310a), 제1조정축(1320a)을 거쳐 제1단방향베어링(1330a)으로 전달된다. Another rotational force is transmitted to the first
제1조정축(1320a)과 제1단방향베어링(1330a)의 제1내측베어링(1331a)은 제1조정기어(1310a)에 의해 -0.225의 제1조정회전수로 회전한다.The
또, 회전력은 입력축(1110), 입력축기어(1130), 제2조정기어(1310b), 제2조정축(1320b) 를 거쳐 제2단방향베어링(1330b)으로 전달된다. The rotational force is transmitted to the second
제2조정축(1320a)과 제2베어링(1330b)의 제2내측베어링(1331b)은 제2조정구동기어(1311b)와 제2조정피동기어(1312b)에 의해 -1의 제2조정회전수로 회전한다. The second inside bearing 1331b of the
또, 회전력은 입력축(1110), 돌출부(1140)을 거쳐 제3단방향베어링(1330c)의 제3내측 베어링(1331c)에 전달된다. 제3내측베어링(1331c)는 +1의 제3조정회전수로 회전한다. The rotational force is transmitted to the third inside bearing 1331c of the third
이 상태에서, 동력기어(1410)는 제1출력기어(1430a)에 체결되어 제1출력기어(1430a)와 제2출력기어(1430b)에 회전력을 전달한다. 변속기어들(1420a, 1420b, 1420c)은 출력기어들(1430a, 1430b)로부터 회전력을 전달받아 회전하게 되는데, 도 20의 그래프와 같이 중립구간에서 각 변속기어(1420a,b,c)의 회전은 제1, 제2, 제3조정회전보다 회전수가 충분히 낮으므로 아직 베어링(1330)으로부터 회전부하를 받지 않고 자유로이 공회전할 수 있는 상태이다. 따라서, 출력기어들(1430a, 1430b)는 캐리어(1440)에 연결된 출력축(1442)의 회전부하 에 의해서 공전하지 못하고 자전만하게 된다. In this state, the
터빈회전수가 0으로부터 +0.245로 증가되면, 변속기어들(1420a, 1420b, 1420c)는 각각 0~-0.225, 0~-0.8245, 0~+0.4909로 회전하게 된다. 이 구간에서는 출력기어(1430)가 자전만을 하고 공전을 하지 않으므로 캐리어(1440)의 회전수는 0이 된다. 즉, 중립상태에서는 아직 변속장치(1000)가 외부로 회전을 출력하지 않게 된다. When the turbine speed is increased from zero to +0.245, the transmission gears 1420a, 1420b, and 1420c are rotated from 0 to -0.225, 0 to -0.8245, and 0 to +0.4909, respectively. In this section, since the output gear 1430 rotates only and does not revolve, the number of rotations of the
이상 상술한 각 단계별 조정회전수와 변속방법에 관하여 요약한다면 제1내측단방향베어링(1331a)에 -0.225회전, 제2내측단방향베어링(1331b)에 -1회전, 제3내측단방향베어링(1331c)에 +1회전으로 설정된 조정회전수는 변속의 어느 상태에서도 항상 일정한 회전속도를 갖는다.As described above, the adjustment rotation speed and the shifting method for each step are -0.225 rotation to the first inner
그리고 제1, 제2, 제3내측베어링에 설정된 조정회전수에 대하여 상대적인 외측단방향베어링의 회전은 단방향베어링의 특성에 의하여 설정된 조정회전수보다 더 빨리 회전할 수 없도록 제어를 하기 때문에 내측과 외측단방향베어링이 하나로 체결되어 조정회전수로 회전하게 된다.Since the rotation of the outer unidirectional bearing relative to the adjustment rotation speed set for the first, second and third inner bearings is controlled so that it can not rotate faster than the adjustment rotation speed set by the characteristics of the unidirectional bearings, the inner and outer unidirectional The bearings are fastened together and rotated at the adjusted rotation speed.
이러한 변속방법으로 입력대비 출력축의 부하에 따라 제1, 제2, 제3단방향 베어링 중 부하에 대응할 수 있는 단방향베어링이 자동적으로 체결되어 설정된 조정회전수로 회전하게 된다.According to this shift method, unidirectional bearings capable of corresponding to the load among the first, second, and third unidirectional bearings are automatically engaged according to the load of the input shaft and the output shaft, and are rotated by the set rotation speed.
이하에서는 도 23a 및 도 23b를 참조하여 저속상태에 관하여 설명한다. 도 23a는 도 19의 저속상태에서 작동기어의 회전방향표이고, 도 23b는 도 19의 저속상태에 관한 도면이며, 도 21의 저속구간에 해당하는 그래프이다.Hereinafter, the low-speed state will be described with reference to Figs. 23A and 23B. FIG. 23A is a rotation direction table of the operating gear in the low speed state of FIG. 19, FIG. 23B is a diagram of the low speed state of FIG. 19, and FIG.
중립상태에서와 마찬가지로 동력기어(1410)은 입력축(1110)으로부터 토크컨버터부(1200)을 거쳐 회전력을 입력받아 회전한다. 여기서, 중립상태에서보다 터빈(1230)이 임펠러(1220)의 회전수에 근접하게 된다. 따라서, 동력기어(1410)는 +0.245~+0.3847 범위의 터빈회전수로 회전하게 된다. 이 회전은 도 21의 저속구간에 해당한다.As in the neutral state, the
이 상태에서 내측베어링들(1331a, 1331b, 1331c)은 중립상태에서와 동일하게 각각 -0.225, -1, +1의 조정회전수로 회전한다. In this state, the
상술한 바와 같이, 터빈회전수가 +0.245의 경우 제1변속기어(1420a)는 제1조정회전수인 -0.225로 회전한다. 터빈회전수가 이보다 증가하면 제1변속기어(1420a)가 입력회전의 반대방향으로 0.225보다 더욱 빠르게 회전하려고 한다. 그러나, 제1내측베어링(1331a)이 -0.225로 회전하므로 제1외측베어링(1332a)이 입력회전의 반대방향으로 0.225보다 빠르게 회전할려고하나 단방향베어링의 특성상 불가능 하므로 빨라질 수 없다. 따라서, 제1변속기어(1420a)는 제1제어축(1340a)을 통해 제1단방향베어링(1330a)으로부터 회전부하를 받아 -0.225로 고정되어 회전하게 된다.As described above, when the turbine speed is +0.245, the first
터빈회전수가 증가함에 따라 출력기어(1430)는 더욱 빠르게 회전하려고 하는데, 제1변속기어(1420a)로부터 출력기어(1430)에 가해지는 회전부하가 캐리어(1440)로 부터 가해지는 회전부하보다 크므로 결국 출력기어(1430)의 자전회전수는 감소되고 캐리어와 함께 회전하는 공전을 시작하게 된다. As the number of rotations of the turbine increases, the output gear 1430 tries to rotate more rapidly. Since the rotational load applied to the output gear 1430 from the
터빈회전수가 +0.245로부터 +0.3847까지 증가되면, 제1변속기어(1420a)는 -0.225로 고정되어 회전하고, 제2변속기어(1420b)와 제3변속기어(1420c)는 각각 -0.8245~-1, +0.4909~+0.7005로 회전하게 된다.이 구간에서는 출력기어(1430)는 0~+0.0659의 회전수로 공전을 한다. 따라서, 캐리어(1440)도 0~+0.0659로 회전하게 된다. When the turbine speed is increased from +0.245 to +0.3847, the
이하에서는 도 24를 참조하여 중속상태에 관하여 설명한다. 도 24a는 도 19의 중속상태에서 작동기어의 회전방향표이고, 도 24b는 도 19의 중속상태에 관한 도면이며, 이는 도 21의 중속구간에 해당된다.Hereinafter, the medium-speed state will be described with reference to FIG. Fig. 24A is a rotation direction table of the operating gear in the intermediate speed state of Fig. 19, Fig. 24B is a diagram of the intermediate speed state of Fig. 19, which corresponds to the middle speed section of Fig.
저속상태에 비해 터빈(1230)이 임펠러(1220)의 회전수에 더 근접하면 동력기어(1410) 가 +0.3847~+0.6286의 터빈회전수로 회전하게 된다. 또 내측베어링들(1331a, 1331b, 1331c)은 상술한 것과 같이 항상 각각 -0.225, -1, +1의 조정회전수로 회전한다. The
터빈회전수가 +0.3847인 경우 제2변속기어(1420b)가 제2조정회전수인 -1로 회전하게 된다. 따라서, 중속상태에서는 제2변속기어(1420b)가 제2베어링(1330b)으로부터 회전력을 받아 -1로 고정되어 회전하게 된다. And when the turbine speed is +0.3847, the second
터빈회전수가 증가함에 따라 동력기어(1410)와 결속되어 있는 출력기어(1430)는 더욱 빠르게 회전하려고 하는데, 제2변속기어(1420b)의 부하로 인하여 회전이 감소하는 반면 캐리어(1440)와 함께 회전하는 공전이 증가하게 된다.
이때, 제2변속기어(1420b)가 출력기어(1430)에 가하는 부하는 캐리어(1440)로부터 가해지는 회전부하보다 크기 때문이다. As the number of turbine rpm increases, the output gear 1430, which is engaged with the
The load applied to the output gear 1430 by the
한편, 제1출력후단기어(1432a)에 대한 제2변속기어(1420b)의 기어비가 제2출력선단기어(1431b)에 대한 제1변속기어(1420a)의 기어비보다 작으므로, 출력기어(1430)의 자전 회전수에 대하여 제2변속기어(1420b)가 제1변속기어(1420a)보다 빠르게 회전한다. 따라서, 터빈회전수가 +0.3847을 기준으로 더욱 빨라지는 경우에는 제2변속기어(1420b)에 의한 회전부하가 제1변속기어(1420a)에 의한 회전부하보다 커진다. 따라서, 저속상태보다 터빈회전수에 대한 공전회전수의 비가 감소되어 출력회전이 증대된다. Since the gear ratio of the
따라서, 제2변속기어(1420b)가 제2조정회전수로 고정되어 회전하게 되면, 출력기어(1430)는 제2변속기어(1420b)에 의해 더욱 빠르게 공전을 하게 된다. 또한 이에 따라 제1변속기어(1420a)는 속도가 줄어들어 제1조정회전수보다 느리게 회전하게 되어, 자유회전(idle rotation)상태로 진입한다.Therefore, when the
터빈회전수가 +0.3847로부터 +0.6286으로 증가되면, 제2변속기어(1420b)는 -1로 고정되어 회전하고, 자유회전(idle rotation)상태인 제1변속기어(1420a)와 제3변속기어(1420c)는 각각 -0.225~+0.0885, +0.7005~+1로 회전하게 된다. 이 구간에서 캐리어(1440)는 +0.0659~0.2536의 회전수로 공전을 한다. 이에 보듯이, 중속상태에서는 저속상태에서보다 입력회전수에 대한 출력회전수가 증가되는 것을 알 수 있다.When the turbine speed is increased from +0.3847 to +0.6286, the
그리고 도 21에서 저속구간의 출력회전 그래프보다 중속구간에서의 출력회전 그래프의 경사도가 높은 것을 알 수 있다.In FIG. 21, the slope of the output rotation graph at the middle speed section is higher than that of the output rotation graph at the low speed section.
이하에서는 도 25를 참조하여 고속상태에 관하여 설명한다. Hereinafter, the high-speed state will be described with reference to FIG.
도 25a는 도 19의 고속상태에서 작동기어의 회전방향표이고, 도 25b는 도 19의 고속상태에 관한 도면이며, 도 21의 고속구간에 해당하는 그래프이다.FIG. 25A is a rotation direction table of the operating gear in the high speed state of FIG. 19, FIG. 25B is a diagram of the high speed state of FIG. 19, and FIG.
중속상태에 비해 터빈(1230)이 임펠러(1220)의 회전수에 더 근접하면 동력기어(1410) 가 +0.6286~+1의 터빈회전수로 회전하게 된다. 또 내측베어링들(1331a, 1331b, 1331c)은 항상 변함없이 각각 -0.225, -1, +1의 조정회전수로 회전한다. The
터빈회전수가 +0.6286인 경우 제3변속기어(1420c)가 제3조정회전수인 +1로 회전하게 된다. 따라서, 고속상태에서는 제3변속기어(1420c)가 단방향베어링(1330c)로부터 회전부하를 받아 +1로 고정되어 회전하게 된다. And when the turbine speed is +0.6286, the third
터빈회전수가 증가함에 따라 출력기어(1430)는 더욱 빠르게 회전하려고 하는데, 제3변속기어(1420c)로부터 출력기어(1430)에 캐리어(1440)로부터 가해지는 회전부하 보다 큰 회전부하가 가해지므로, 출력기어(1430)는 제3변속기어(1420c)에 의해 공전을 하게 된다. As the number of rotations of the turbine increases, the output gear 1430 tries to rotate more quickly, and a rotational load larger than the rotational load applied from the
한편, 제2출력후단기어(1432b)에 대한 제3변속기어(1420c)의 기어비가 제1출력후단기어(1432a)에 대한 제2변속기어(1420b)의 기어비보다 작으므로, 출력기어(1430)의 자전 회전수에 대하여 제3변속기어(1420c)가 제2변속기어(1420b)보다 빠르게 회전한다. 따라서, 터빈회전수가 +0.6286을 기준으로 더욱 빨라지는 경우에는 제3변속기어(1420c)에 의한 회전부하가 제2변속기어(1420b)에 의한 회전부하보다 커지며 따라서, 중속상태인 경우보다 터빈회전수에 대한 공전회전수가 증대된다. Since the gear ratio of the
따라서, 제3변속기어(1420c)가 제3조정회전수로 고정되어 회전하게 되면, 출력기어(1430)는 제3변속기어(1420c)에 의해 더욱 빠르게 공전을 하게 된다. 또한 이에 따라 제2변속기어(1420b)는 속도가 줄어들어 제2조정회전수보다 느리게 회전 하게 되어 공회전하게 된다.Therefore, when the
터빈회전수가 +0.6286로부터 +1로 증가되면, 제3변속기어(1420c)는 +1로 고정되어 회전하고, 제1변속기어(1420a)와 제2변속기어(1420b)는 각각 +0.0885~+1, -1~+1로 회전하게 된다. 이 구간에서는 출력기어(1430)는 +0.2536~+1의 회전수로 공전을 한다. 따라서, 캐리어(1440)도 +0.2536~+1로 회전하게 된다. 이에 보듯이, 고속상태에서는 중속상태에서보다 입력회전수에 대한 출력회전수가 증가되는 것을 알 수 있다.When the turbine speed is increased from +0.6286 to +1, the third
이론적으로는 터빈회전수는 최종적으로 +1에 도달하여 입력회전수와 동일하게 된다. 이 경우에는, 동력기어(1410)는 +1로 회전하고, 변속기어들(1420a, 1420b,1420c)이 모두 +1로 회전하며, 출력기어는 자전하지 않고 +1로 공전하는 상태로 진입한다. 따라서, 캐리어(1440)는 +1로 회전하게 된다. 즉, 입력회전수와 출력회전수가 동일 하게 되어 출력회전이 100%에 도달하게 된다.Theoretically, the turbine rpm finally reaches +1 and becomes equal to the input rpm. In this case, the
상술한 본 발명에 따른 표시장치의 구성요소는 모두 필수적인 것은 아니므로, 표시장치는 상술한 구성요소의 전부 또는 일부를 선택적으로 포함할 수 있다.Since all the components of the display device according to the present invention are not essential, the display device can selectively include all or a part of the above-described components.
또한, 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 수정, 치환 및 변형이 가능하므로 상술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니며, 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합될 수 있다.In addition, the present invention can be variously modified, substituted, and modified without departing from the technical spirit of the present invention by those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs. Therefore, And all or some of the embodiments may be selectively combined so that various modifications can be made.
1000: 변속장치 1100: 입력부 1110: 입력축
1120: 스플라인 1130: 입력축기어 1140: 돌출부
1200: 토크컨버터부 1210: 토크컨버터 1220: 임펠러
1221: 스플라인 1230: 터빈 1240: 터빈축
1241: 터빈축기어 1250: 전달기어 1251: 전달구동기어
1252: 전달피동기어 1260: 동력축 1261: 동력축기어
1300: 제어부 1310: 조정기어 1311: 조정구동기어
1312: 조정피동기어 1320: 조정축 1321: 조정축기어
1330: 단방향베어링 1331: 내측베어링 1332: 외측베어링
1340: 제어축 1400: 출력부 1410: 동력기어
1420: 변속기어 1430: 출력기어 1431: 출력선기어
1432: 출력후기어 1440: 캐리어 1441: 캐리어샤프트
1442: 출력축 1000: transmission 1100: input unit 1110: input shaft
1120: spline 1130: input shaft gear 1140: protrusion
1200: torque converter section 1210: torque converter 1220: impeller
1221: spline 1230: turbine 1240: turbine shaft
1241: Turbine shaft gear 1250: Transfer gear 1251: Transfer drive gear
1252: transmission driven gear 1260: power shaft 1261: power shaft gear
1300: control unit 1310: adjusting gear 1311: adjusting driving gear
1312: Adjusting driven gear 1320: Adjusting shaft 1321: Adjusting shaft gear
1330: unidirectional bearing 1331: inner bearing 1332: outer bearing
1340: Control shaft 1400: Output part 1410: Power gear
1420: Transmission gear 1430: Output gear 1431: Output sun gear
1432: output terminal 1440: carrier 1441: carrier shaft
1442: Output shaft
Claims (13)
상기 입력축에 설치되는 토크컨버터(1210);
상기 토크컨버터에 의해 회전하는 동력기어(1410);
상기 동력기어에 체결되어 상기 동력기어에 의해 공전 및 자전 중 적어도 하나의 회전을 하는 출력기어(1430a,b);
상기 출력기어에 체결되어 공회전(idle rotation)하거나 또는 회전부하를 발생시키는 변속기어(1420a,b,c); 및
상기 출력기어의 공전에 따라 회전하는 캐리어(1440);를 포함하는
변속장치(1000).An input shaft 1110 to which rotation is input from the outside;
A torque converter 1210 mounted on the input shaft;
A power gear rotated by the torque converter;
An output gear (1430a, b) coupled to the power gear and rotating at least one of idle and rotating by the power gear;
Transmission gears 1420a, b, and c that are coupled to the output gear to generate idle rotation or rotational load; And
And a carrier (1440) rotating according to revolution of the output gear
A transmission (1000).
상기 출력기어는, 상기 변속기어가 공회전하는 경우에는 자전만 하고,
상기 변속기어에서 회전부하가 발생하는 경우에는 공전을 하는
변속장치.The method according to claim 1,
The output gear is only rotated when the transmission gear idles,
When a rotational load is generated in the transmission,
Transmission.
상기 변속기어는, 상기 동력기어에 의해 회전하되, 조정회전수까지는 공회전하고, 상기 조정회전수에 도달하면 상기 조정회전수로 고정되어 회전하여 회전부하를 발생시키는
변속장치.3. The method of claim 2,
Wherein the transmission is rotated by the power gear and idles until the adjusted rotation speed, and when the adjusted rotation speed reaches the adjusted rotation speed, the transmission is fixed at the adjusted rotation speed,
Transmission.
일측에 대한 타측의 상대회전이 단방향으로만 가능한 단방향 베어링(1330a,b,c);을 더 포함하고,
상기 단방향베어링의 일측은, 상기 입력축에 의해 상기 조정회전수로 회전하고,
상기 단방향베어링의 타측은, 상기 변속기어와 일체로 회전하여, 상기 변속기어가 상기 조정회전수까지는 공회전하고, 상기 조정회전수에 도달하면 상기 조정회전수로 고정되어 회전하는
변속장치.The method of claim 3,
And unidirectional bearings 1330a, b and c capable of only one direction of relative rotation of the other with respect to one side,
Wherein one side of the unidirectional bearing is rotated at the adjusted rotation speed by the input shaft,
The other side of the unidirectional bearing rotates integrally with the transmission, and the transmission rotates idly until the adjusted rotation speed. When the rotation reaches the adjusted rotation speed,
Transmission.
상기 입력축에는, 입력회전수로 회전하는 입력축기어(1130)가 형성되고,
상기 입력축기어와 체결되는 조정기어(1310a);를 더 포함하고,
상기 단방향베어링의 일측은, 상기 조정기어(1310a)에 의해 상기 조정회전수로 회전하는
변속장치.5. The method of claim 4,
The input shaft is provided with an input shaft gear 1130 rotating at an input revolution speed,
And an adjusting gear (1310a) fastened to the input shaft gear,
One side of the unidirectional bearing is rotated by the adjustment gear 1310a at the adjustment rotation speed
Transmission.
상기 입력축에는, 입력회전수로 회전하는 돌출부(1140)가 형성되고,
상기 단방향베어링의 일측은, 상기 돌출부에 의해 상기 입력회전수와 동일한 조정회전수로 회전하는
변속장치.5. The method of claim 4,
The input shaft is provided with a protruding portion 1140 that rotates at an input rotational speed,
Wherein one side of the unidirectional bearing is rotated by the projecting portion at an adjustment rotation speed equal to the input rotation speed
Transmission.
상기 변속기어는, 복수이고, 상기 복수의 변속기어의 조정회전수는 서로 상이하고,
상기 복수의 변속기어는, 상기 동력기어의 회전수가 증가함에 따라 차례로 상기 조정회전수에 도달하는
변속장치.7. The method according to any one of claims 3 to 6,
Wherein the number of the speed change gears of the plurality of transmission gears is different from each other,
Wherein the plurality of transmission gears are arranged such that as the number of rotations of the power gear increases,
Transmission.
상기 복수의 변속기어 모두가 상기 조정회전수에 도달하지 않은 경우에는 상기 캐리어가 회전하지 않고,
상기 복수의 변속기어 중 어느 하나가 상기 조정회전수에 도달한 경우에는, 상기 조정회전수에 도달한 변속기어에서 발생하는 회전부하에 의해 상기 출력기어(1430a,b)가 공전하는
변속장치.8. The method of claim 7,
The carrier does not rotate when all of the plurality of transmission gears do not reach the adjustment rotation speed,
When one of the plurality of transmission gears reaches the adjustment rotation speed, the output gears 1430a, b are caused to revolve by a rotational load generated in the transmission gear that reaches the adjustment rotation speed
Transmission.
상기 조정회전수에 도달한 변속기어(1420a,b,c) 별로 상기 입력축의 회전수에 대한 상기 캐리어의 회전수가 상이한
변속장치.9. The method of claim 8,
The number of revolutions of the carrier with respect to the number of revolutions of the input shaft is different for each of the transmission gears 1420a (b, c)
Transmission.
상기 입력축에 체결되는 임펠러 및 상기 임펠러에 의해 터빈회전수로 회전하는 터빈을 포함하는 토크컨버터;
상기 터빈에 의해 회전하는 터빈축기어(1241);
상기 입력축에 형성되는 입력축기어 및 돌출부;
상기 입력축기어에 체결되는 제1조정기어(1310a) 및 제2조정기어(1310b);
상기 제1조정기어에 의해 내측이 제1조정회전수로 회전하는 제1단방향베어링(1330a);
상기 제2조정기어에 의해 내측이 제2조정회전수로 회전하는 제2단방향베어링(1330b);
상기 돌출부에 의해 내측이 제3조정회전수로 회전하는 제3단방향베어링(1330c);
상기 제1단방향베어링의 외측에 연결되는 제1변속기어(1420a);
상기 제2단방향베어링의 외측에 연결되는 제2변속기어(1420b);
상기 제3단방향베어링의 외측에 연결되는 제3변속기어(1420c);
상기 제1변속기어 및 제3변속기어와 체결되는 출력기어(1430b);
상기 제2변속기어 및 동력기어(1410)와 체결되는 출력기어(1430a);
상기 출력기어(1430b) 및 출력기어(1430a)중 적어도 하나의 공전에 의해 회전하는 캐리어(1440)를 포함하는
변속장치.An input shaft rotating at an input revolution number;
A torque converter including an impeller coupled to the input shaft and a turbine rotating at a turbine speed by the impeller;
A turbine shaft gear 1241 rotated by the turbine;
An input shaft gear and a protrusion formed on the input shaft;
A first adjusting gear 1310a and a second adjusting gear 1310b fastened to the input shaft gear;
A first unidirectional bearing 1330a whose inner side rotates at a first adjusting rotational speed by the first adjusting gear;
A second unidirectional bearing 1330b whose inner side rotates at a second adjusting rotational speed by the second adjusting gear;
A third unidirectional bearing 1330c whose inner side rotates at a third adjustment rotational speed by the projecting portion;
A first transmission gear 1420a connected to the outside of the first unidirectional bearing;
A second transmission gear 1420b connected to the outside of the second unidirectional bearing;
A third transmission gear 1420c connected to the outside of the third unidirectional bearing;
An output gear 1430b engaged with the first and third transmission gears;
An output gear 1430a engaged with the second transmission gear and the power gear 1410;
And a carrier 1440 that rotates by the revolution of at least one of the output gear 1430b and the output gear 1430a
Transmission.
상기 동력기어(1410)에 의해 상기 출력기어(1430a)가 회전하고, 상기 출력기어에 의해 상기 제2변속기어와 출력기어(1430b)가 회전하고, 상기 출력기어에 의해 상기 제1변속기어와 제3변속기어가 회전하는
변속장치.11. The method of claim 10,
The output gear 1430a is rotated by the power gear 1410 and the second transmission gear and the output gear 1430b are rotated by the output gear so that the first and second speed- Fish
Transmission.
상기 제1변속기어는, 상기 제1단방향베어링에 의해 제1조정회전수까지는 공회전하고, 상기 제1조정회전수에 도달하면 제1조정회전수로 고정되어 회전하고,
상기 제2변속기어는, 상기 제2단방향베어링에 의해 제2조정회전수까지는 공회전하고, 상기 제2조정회전수에 도달하면 제2조정회전수로 고정되어 회전하고,
상기 제3변속기어는, 상기 제3단방향베어링에 의해 상기 제3조정회전수까지는 공회전하고, 상기 제3조정회전수에 도달하면 제3조정회전수로 고정되어 회전하는
변속장치.12. The method of claim 11,
Wherein the first transmission gear is idle to the first adjustment rotation speed by the first unidirectional bearing and is fixed and rotated at the first adjustment rotation speed when the first unidirectional bearing reaches the first adjustment rotation speed,
The second transmission gear is idle to the second adjustment rotation speed by the second unidirectional bearing and is fixed at the second adjustment rotation speed when it reaches the second adjustment rotation speed,
The third transmission gear is idly rotated to the third adjustment rotation speed by the third unidirectional bearing and is fixed to the third adjustment rotation speed when it reaches the third adjustment rotation speed,
Transmission.
상기 터빈회전수가 제1범위인 경우에는, 상기 제1변속기어(1420a), 상기 제2변속기어(1420b) 및 상기 제3변속기어(1420c)가 공회전하고, 상기 출력기어(1430b) 및 상기 출력기어(1430a)는 회전부하를 받지 않아 자전만 하고,
상기 터빈회전수가 제2범위인 경우에는, 상기 제2변속기어 및 상기 제3변속기어가 공회전하고, 상기 제1변속기어는, 상기 제1조정회전수로 고정되어 회전하고, 상기 출력기어(1430a)는 상기 제1변속기어의 회전부하에 의해 제1변속비로 공전하고,
상기 터빈회전수가 제3범위인 경우에는, 상기 제1변속기어 및 상기 제3변속기어가 공회전하고, 상기 제2변속기어는, 상기 제2조정회전수로 고정되어 회전하고, 상기 출력기어(1430a)는, 상기 제2변속기어의 회전부하에 의해 상기 제1변속비 보다 큰 제2변속비로 공전하고,
상기 터빈회전수가 제4범위인 경우에는, 상기 제1변속기어 및 상기 제2변속기어는 공회전하고, 상기 제3변속기어는, 상기 제3조정회전수로 고정되어 회전하고, 상기 출력기어(1430b)는, 상기 제3변속기어의 회전부하에 의해 상기 제2변속비 보다 큰 제3변속비로 공전하는
변속장치.13. The method of claim 12,
The first transmission 1420a, the second transmission 1420b and the third transmission 1420c are idle when the turbine speed is in the first range and the output gear 1430b and the output The gear 1430a does not undergo a rotational load and only rotates,
When the turbine rotation speed is in the second range, the second transmission gear and the third transmission gear idle, the first transmission gear is fixed at the first adjustment rotation speed, and the output gear 1430a is rotated The first speed change gear is rotated at a first speed change ratio by a rotational load of the first speed change gear,
When the turbine speed is in the third range, the first transmission gear and the third transmission gear idle, the second transmission gear is fixed and rotated at the second adjustment speed, and the output gear 1430a A second speed change ratio larger than the first speed change ratio by a rotational load of the second speed change gear,
When the turbine speed is in the fourth range, the first transmission gear and the second transmission gear idle, the third transmission gear is fixed at the third steering speed and rotates, and the output gear 1430b , And is revolved at a third speed change ratio that is larger than the second speed change ratio by the rotational load of the third speed change gear
Transmission.
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