KR101518901B1 - 차량용 변속장치 - Google Patents

Abstract

차량용 변속장치가 개시된다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량용 변속장치는 제1 클러치와 제2 클러치로 이루어져 동력원의 회전동력을 단속하는 동력단속수단; 복수개의 입력기어를 구성하며 상기 제1 클러치를 통해 동력원의 회전동력을 전달받는 제1 입력축과, 상기 제1 입력축의 외주 측에 회전간섭 없이 배치되어 복수개의 입력기어를 구성하며 상기 제2 클러치를 통해 동력원의 회전동력을 전달받는 제2 입력축으로 이루어지는 입력수단; 상기 제1, 제2 입력축과 평행하게 배치되어 상기 제1 입력축 및 제2 입력축의 각 입력기어와 외접 치합된 변속단별 변속기어를 통하여 전달되는 회전동력을 해당 전진 변속비로 변속하여 출력하는 제1 변속출력기구와, 상기 제1, 제2 입력축과 평행하게 배치되어 상기 제1 입력축 및 제2 입력축의 각 입력기어와 외접 치합된 변속단별 변속기어를 통하여 전달되는 회전동력을 해당 전진 변속비로 변속하여 출력하는 제2 변속출력기구로 이루어지는 변속출력수단; 상기 제1, 제2 출력축과 평행하게 배치되어 상기 제2 입력축으로부터 전달되는 회전동력을 역회전시켜 상기 제1 출력축을 통해 출력하는 후진변속수단을 포함하며, 상기 후진변속수단은 상기 제1, 제2 출력축과 평행하게 배치되는 후진 아이들 축; 상기 후진 아이들 축 상의 일측에 배치되어 상기 제2 입력축 상에 배치된 하나의 입력기어와 상시 외접 치합되는 후진 입력기어; 상기 후진 아이들 축 상의 타측에 배치되어 상기 제1 출력축 상에 배치된 하나의 변속기어와 상시 외접 치합되는 후진 출력기어; 상기 후진 아이들 축 상에 구성되어 상기 후진 입력기어를 상기 후진 출력기어와 선택적으로 동기 연결하는 동기유닛;을 포함하여 상기 후진 출력기어와 상시 외접 치합된 변속기어를 통하여 통해 제1 출력축으로 역회전 출력이 이루어지도록 한다.

Description

차량용 변속장치{POWER TRANSMISSION APPARATUS FOR VEHICLE}

본 발명은 더블 클러치가 적용되는 차량용 변속장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 후진용 싱크로나이저를 별도의 아이들 축에 배치하여 전장을 최소화하는 차량용 변속장치에 관한 것이다.

차량에 있어서의 친환경 기술은 미래 자동차 산업의 생존이 달린 핵심 기술로서, 자동차 메이커들은 환경 및 연비 규제를 달성하기 위한 친환경 자동차 개발에 총력을 기울이고 있다.

상기 미래형 자동차 기술은 전기 에너지를 이용하는 전기 자동차(EV : Electric Vehicle), 하이브리드 전기 자동차(HEV : Hybrid Electric Vehicle), 효율과 편의성을 향상시킨 더블 클러치 변속기(DCT : Double Clutch Transmission)를 예로 들 수 있다.

상기에서 본 발명과 관련되는 더블 클러치 변속기(DCT)는 자동 변속기내에 2개의 클러치 기구(clutch device)와, 기본적인 수동 변속기의 기어 트레인을 보유하며, 엔진으로부터 입력되는 회전력을 2개의 클러치를 이용하여 2개의 입력축에 선택적으로 전달하고, 상기한 기어 트레인을 이용하여 변속한 후, 출력한다.

이러한 더블 클러치 변속기(DCT)는 5단 이상의 고단 변속기를 컴팩트(compact)하게 구현하기 위해 연구되고 있으며, 2개의 클러치와 동기유닛(synchronizing unit)들을 제어기에 의해 제어함으로써, 운전자의 수동적인 변속을 불필요하게 하는 AMT(Auto Manual Transmission)로 구현되고 있다.

이에 따라, 더블 클러치 변속기(DCT)는 유성기어 타입의 자동 변속기와 비교하여 동력전달효율이 우수하고, 다단화에 따른 부품의 변경 및 추가가 용이하다는 장점이 있어, 연비 규제와 다단화 효율의 중요성에 부응할 수 있기 때문에 더욱 각광을 받고 있다.

본 발명의 실시 예는 후진용 싱크로나이저를 별도의 축에 배치하여 전장을 최소화함으로써 탑재성을 향상시키고, 입력축 및 출력축의 길이를 줄임과 동시에 후진 관련 기어의 수를 줄여 중량을 저감시킬 수 있도록 하는 차량용 변속장치를 제공하고자 한다.

본 발명의 하나 또는 다수의 실시 예에서는 제1 클러치와 제2 클러치로 이루어져 동력원의 회전동력을 단속하는 동력단속수단; 복수개의 입력기어를 구성하며 상기 제1 클러치를 통해 동력원의 회전동력을 전달받는 제1 입력축과, 상기 제1 입력축의 외주 측에 회전간섭 없이 배치되어 복수개의 입력기어를 구성하며 상기 제2 클러치를 통해 동력원의 회전동력을 전달받는 제2 입력축으로 이루어지는 입력수단; 상기 제1, 제2 입력축과 평행하게 배치되어 상기 제1 입력축 및 제2 입력축의 각 입력기어와 외접 치합된 변속단별 변속기어를 통하여 전달되는 회전동력을 해당 전진 변속비로 변속하여 출력하는 제1 변속출력기구와, 상기 제1, 제2 입력축과 평행하게 배치되어 상기 제1 입력축 및 제2 입력축의 각 입력기어와 외접 치합된 변속단별 변속기어를 통하여 전달되는 회전동력을 해당 전진 변속비로 변속하여 출력하는 제2 변속출력기구로 이루어지는 변속출력수단; 상기 제1, 제2 출력축과 평행하게 배치되어 상기 제2 입력축으로부터 전달되는 회전동력을 역회전시켜 상기 제1 출력축을 통해 출력하는 후진변속수단을 포함하며, 상기 후진변속수단은 상기 제1, 제2 출력축과 평행하게 배치되는 후진 아이들 축; 상기 후진 아이들 축 상의 일측에 배치되어 상기 제2 입력축 상에 배치된 하나의 입력기어와 상시 외접 치합되는 후진 입력기어; 상기 후진 아이들 축 상의 타측에 배치되어 상기 제1 출력축 상에 배치된 하나의 변속기어와 상시 외접 치합되는 후진 출력기어; 상기 후진 아이들 축 상에 구성되어 상기 후진 입력기어를 상기 후진 출력기어와 선택적으로 동기 연결하는 동기유닛;을 포함하여 상기 후진 출력기어와 상시 외접 치합된 변속기어를 통하여 통해 제1 출력축으로 역회전 출력이 이루어지도록 하는 차량용 변속장치를 제공할 수 있다.

또한, 상기 2개의 입력축은 상기 후진 입력기어와 외접 치합되는 상기 제2 입력축 상에 배치된 하나의 입력기어는 복수개의 변속단별 변속기어 중, 제6속 변속기어와 외접 치합되는 제5 입력기어로 이루어질 수 있다.

또한, 상기 후진 출력기어와 외접 치합되는 상기 제1 출력축 상에 배치된 하나의 변속기어는 상기 복수개의 변속단별 변속기어 중, 상기 제1 입력축 상의 제2 입력기어와 외접 치합되어 전진 1속을 구현하는 제1속 변속기어로 이루어질 수 있다.

또한, 상기 후진 입력기어와 외접 치합된 제2 입력축 상의 제5 입력기어에 치합된 제2 출력축 상의 변속기어를 통해 이루어지는 전진 변속단은 상기 후진 출력기어와 외접 치합된 제1 출력축 상의 변속기어를 통해 이루어지는 전진 변속단보다 기어비가 큰 변속단으로 이루어질 수 있다.

또한, 상기 후진 입력기어는 후진 아이들 축에 회전간섭 없이 배치되고, 상기 후진 출력기어는 후진 아이들 축과 일체로 형성될 수 있다.

또한, 상기 제1 입력축은 상기 제2 입력축과 중첩되지 않는 부분에 제1,2,3,4 입력기어가 소정의 간격을 두고 순차적으로 배치되고, 상기 제2 입력축은 제5,6 입력기어가 배치되며, 상기 제1 입력기어는 제7속을 구현하기 위한 입력기어, 상기 제2 입력기어는 제1속을 구현하기 위한 입력기어, 상기 제3 입력기어는 제3속을 구현하기 위한 입력기어, 상기 제4 입력기어는 제5속을 구현하기 위한 입력기어, 제5 입력기어는 제6속 및 후진을 구현하기 위한 입력기어, 제6 입력기어는 제2속 및 제4속을 구현하기 위한 입력기어로 형성될 수 있다.

또한, 상기 제1 변속출력기구는 상기 제1, 제2 입력축과 일정간격을 두고 평행하게 배치되는 제1 출력축, 제1속 변속기어 및 제5속 변속기어, 상기 제1속 변속기어 및 제5속 변속기어를 상기 제1 출력축에 선택적으로 동기 연결하는 제1 싱크로나이저, 제2속 변속기어, 상기 제2 변속기어를 상기 제1 출력축에 선택적으로 동기 연결하는 제2 싱크로나이저, 상기 제1 출력축의 일측에 일체로 형성되는 제1 출력기어를 포함하고, 상기 제2 변속출력기구는 상기 제1, 제2 입력축과 일정간격을 두고 평행하게 배치되는 제2 출력축, 제3속 변속기어 및 제7속 변속기어, 상기 제3속 변속기어 및 제7속 변속기어를 상기 제2 출력축에 선택적으로 동기 연결하는 제3 싱크로나이저, 제4속 변속기어 및 제6속 변속기어, 상기 제4속 변속기어 및 제6속 변속기어를 상기 제2 출력축에 선택적으로 동기 연결하는 제4 싱크로나이저, 및 상기 제2 출력축의 일측에 일체로 형성되는 제2 출력기어를 포함할 수 있다.

또한, 상기 제1 변속출력기구는 제1속 변속기어가 제2 입력기어와 외접 기어 연결되고, 제5속 변속기어가 제4 입력기어와 외접 기어 연결되며, 제2속 변속기어가 제6 입력기어와 외접 기어 연결될 수 있다.

또한, 상기 제2 변속출력기구는 제3속 변속기어가 제3 입력기어와 외접 기어 연결되고, 제7속 입력기어가 제1 입력기어와 외접 기어 연결되며, 제4속 변속기어가 제6 입력기어와 외접 기어 연결되고, 제6속 변속기어가 제5 입력기어와 외접 기어 연결될 수 있다.

또한, 상기 후진변속수단의 동기유닛은 상기 후진 아이들 축 상에 구성되어 상기 후진 입력기어를 상기 후진 아이들 축에 선택적으로 동기 연결하는 제5 싱크로나이저로 이루어질 수 있다.

본 발명의 실시 예는 제1 출력축 상에 2개의 싱크로나이저와 제1 출력기어가 배치되고, 제2 출력축 상에는 2개의 싱크로나이저와 제2 출력기어가 배치되며, 후진 변속에 관련하는 1개의 싱크로나이저가 후진 아이들 축에 배치된다.

이때 상기 제1 출력축 상에 배치되는 하나의 싱크로나이저는 1개의 변속단만 수행할 수 있도록 구성되는 바, 변속 부품수가 줄고, 설계 폭이 작아진다.

따라서 변속 부품수를 줄여 중량 및 생산원가를 저감시킬 수 있으며, 변속기의 전장이 줄어 탑재성을 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 변속장치의 기어 배치도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 변속장치의 축 배치도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 변속장치의 변속 작동표이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 변속장치의 후진 변속시 동력 전달 경로도이다.

이하, 본 발명의 실시 예들을 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

단, 본 발명의 실시 예들을 명확하게 설명하기 위하여 본 발명과 직접적으로 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 도면부호를 적용하여 설명한다.

하기의 설명에서 구성들의 명칭을 제1, 제2 등으로 구분한 것은 그 구성들의 명칭이 동일하여 이를 구분하기 위한 것으로, 반드시 그 순서에 한정되는 것은 아니다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 변속장치의 기어 배치도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 변속장치는 제1, 2 클러치(first and second clutches)(CL1)(CL2)로 이루어져 동력원(즉, 엔진 또는 모터)의 동력을 단속하는 동력단속수단과, 제1, 2 입력축(first and second input shafts)(IS1)(IS2)으로 이루어지는 입력수단과, 상기 입력수단을 통하여 입력되는 회전동력을 각 변속단에 따라 선택적으로 변속하여 출력하는 제1, 2 변속출력기구(OUT1)(OUT2)로 이루어지는 변속출력수단과, 상기 제1 변속출력기구(OUT1)에 이웃하여 배치되는 후진변속수단 등을 포함한다.

상기 동력원은 통상의 내연기관을 이용하는 수동 또는 자동 변속기 차량에서는 엔진이 될 수 있으며, 모터 구동하는 전기 자동차를 포함하는 하이브리드 차량의 경우에는 모터가 될 수 있다.

상기 동력단속수단을 형성하는 제1, 제2 클러치(CL1)(CL2)는 동력원의 회전력을 상기 제1, 제2 입력축(IS1)(IS2)에 선택적으로 전달한다.

상기 제1 클러치(C1)는 동력원의 회전력을 제1 입력축(IS1)에 선택적으로 전달하고, 제2 클러치(CL2)는 동력원의 회전력을 제2 입력축(IS2)에 선택적으로 전달한다.

상기 동력단속수단을 형성하는 제1, 제2 클러치(CL1)(CL2)는 통상의 유체 다판 클러치로 이루어질 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 일반적인 건식 다판 클러치로도 적용될 수 있으며, 유압제어시스템(미도시)에 의하여 작동 및 비작동 제어될 수 있다.

상기 입력수단은 상기 제1 클러치(CL1)를 통해 동력원의 출력 측과 선택적으로 연결되는 제1 입력축(IS1)과, 중공축으로 이루어져 상기 제1 입력축(IS1)의 외주측에 상호 회전간섭 없이 중첩 배치되어 상기 제2 클러치(CL2)를 통해 동력원의 출력 측과 선택적으로 연결되는 제2 입력축(IS2)으로 이루어진다.

상기 제1 입력축(IS1)에는 제1, 제2, 제3, 제4 입력기어(G1)(G2)(G3)(G4)가 상호 소정의 간격을 두고 배치되는데, 이들 기어는 상기 제2 입력축(IS2)을 관통한 제1 입력축(IS1)의 후측 부분에 위치되며, 전측으로부터 제1, 제2, 제3, 제4 입력기어(G1)(G2)(G3)(G4)가 차례로 배치된다.

상기 제2 입력축(IS2)에는 제5, 제6 입력기어(G5)(G6)가 상호 소정의 간격을 두고 배치되는데, 이들 기어는 전측에 제5 입력기어(G5)가 배치되고, 후측에 제6 입력기어(G6)가 배치된다.

이에 따라, 제1 클러치(CL1)가 작동하면 제1 입력축(IS1)이 회전하면서 제1, 제2, 제3, 제4 입력기어(G1)(G2)(G3)(G4)를 구동시키고, 제2 클러치(CL2)가 작동하면 제2 입력축(IS2)이 회전하면서 제5, 제6 입력기어(G5)(G6)를 구동시키게 된다.

상기에서 제1, 2, 3, 4, 5, 6 입력기어(G1)(G2)(G3)(G4)(G5)(G6)는 각 변속단별 입력기어로서, 제1 입력기어(G1)는 제7속 및 후진속을 구현하기 위한 입력기어이고, 제2 입력기어(G2)는 제1속을 구현하기 위한 입력기어이고, 제3 입력기어(G3)는 제3속을 구현하기 위한 입력기어이고, 제4 입력기어(G4)는 제5속을 구현하기 위한 입력기어이다.

또한, 제5 입력기어(G5)는 제2속을 구현하기 위한 입력기어이고, 제6 입력기어(G6)는 제4속 및 제6속을 구현하기 위한 입력기어이다.

즉, 이러한 입력기어들(G1,G2,G3,G4,G5,G6)은 각각의 변속단을 구현하기 위해 기어 잇수가 설정되며, 상기 제1 입력축(IS1)에는 홀수 변속단을 구현하기 위한 입력기어들(G1,G2,G3,G4)이 형성되고, 제2 입력축(IS2)에는 짝수 변속단을 구현하기 위한 입력기어들(G5,G6)이 형성된다.

상기 변속출력수단은 상기 제1, 제2 입력축(IS1)(IS2)과 일정간격을 두고 평행하게 배치되는 제1, 제2 변속출력기구(OUT1)(OUT2)를 포함한다.

상기 제1 변속출력기구(OUT1)는 상기 제1, 제2 입력축(IS1)(IS2)과 일정간격을 두고 평행하게 제1 출력축(OS1)이 배치된다.

상기 제1 출력축(OS1)에는 제1속 변속기어(D1) 및 제5속 변속기어(D5)가 이웃하여 배치되고, 제1속 변속기어(D1) 및 제5속 변속기어(D5)를 상기 제1 출력축(OS1)에 선택적으로 동기 연결하는 동기유닛인 제1 싱크로나이저(SL1)가 구성된다. 또한, 상기 제1 출력축(OS1)에는 제2속 변속기어(D2)가 배치되고, 제2속 변속기어(D2)를 상기 제1 출력축(OS1)에 선택적으로 동기 연결하는 동기유닛인 제2 싱크로나이저(SL2)가 구성되며, 전단부에는 제1 출력기어(OG1)가 구성된다.

상기 제1 싱크로나이저(SL1)는 제1 출력축(OS1)의 후측에 배치되고, 제2 싱크로나이저(SL2)는 제1 출력축(OS1)의 전측에 배치된다.

상기 제1속 변속기어(D1)는 제2 입력기어(G2)와 외접 치합되고, 제5속 변속기어(D5)는 제4 입력기어(G4)와 외접 치합된다.

상기 제2속 변속기어(D2)는 제6 입력기어(G6)와 외접 치합된다.

그리고 상기 제1 출력기어(OG1)는 상기 제1 출력축(OS1)으로 전달되는 동력을 종감속기어(FD)를 통하여 디프렌셜(DIFF)로 출력한다.

그리고 상기 제2 변속출력기구(OUT2)는 상기 제1, 제2 입력축(IS1)(IS2)과 소정 간격을 두고 평행하게 제2 출력축(OS2)이 배치된다.

상기 제2 출력축(OS2)에는 제3 변속기어(D3) 및 제7속 변속기어(D7)가 이웃하게 배치되고, 제3 변속기어(D3) 및 제7속 변속기어(D7)를 상기 제2 출력축(OS2)에 선택적으로 동기 연결하는 동기유닛인 제3 싱크로나이저(SL3)가 구성된다. 또한, 제2 출력축(OS2)에는 제4속 변속기어(D4) 및 제6속 변속기어(D6)가 배치되고, 제4속 변속기어(D4) 및 제6속 변속기어(D6)를 상기 제2 출력축(OS2)에 선택적으로 동기 연결하는 동기유닛인 제4 싱크로나이저(SL4)가 구성되며, 전단부에는 제2 출력기어(OG2)가 구성된다.

상기 제3 싱크로나이저(SL3)는 제2 출력축(OS2)의 후측에 배치되고, 제4 싱크로나이저(SL4)는 제2 출력축(OS2)의 전측에 배치된다.

상기 제3속 변속기어(D3)는 제3 입력기어(G3)와 외접 치합되고, 제7속 변속기어(D7)는 제1 입력기어(G1)와 외접 치합된다.

상기 제4속 변속기어(D4)는 제6 입력기어(G6)와 외접 치합되고, 제6속 변속기어(D6)는 제5 입력기어(G5)와 외접 치합된다.

그리고 상기 제2 출력기어(OG2)는 제2 출력축(OS2)으로 전달되는 동력을 종감속기어(FD)를 통하여 디프렌셜(DIFF)로 출력한다.

여기서, 상기 제1 출력기어(OG1)와 제2 출력기어(OG2)는 상기와 같이, 종감속기어(FD)와 외접 치합되어 최종 감속이 이루어지며, 최종 감속이 이루어진 회전동력은 상기 디프렌셜(DIFF)를 통해 구동륜으로 전달된다.

상기 후진변속수단은 상기 제1 출력축(OS1)과 평행하게 후진 아이들 축(RIS)이 배치된다.

상기 후진 아이들 축(RIS)에는 후진 입력기어(RIG)와 후진 출력기어(ROG)가 이웃하게 구성되는데, 상기 후진 입력기어(RIG)는 후진 아이들 축(RIS)에 대하여 회전 가능하게 배치되고, 상기 후진 출력기어(ROG)는 후진 아이들 축(RIS)과 일체로 회전하도록 구성된다.

또한, 상기 후진 아이들 축(RIS)에는 후진 입력기어(RIG)를 상기 후진 아이들 축(RIS)에 선택적으로 동기 연결하는 동기유닛인 제5 싱크로나이저(SL5)가 구성된다.

이때, 상기 후진 입력기어(RIG)는 제5 입력기어(G5)와 외접 치합되고, 상기 후진 출력기어(ROG)는 전진 제1속용 변속기어인 제1속 변속기어(D1)와 외접 치합된다.

상기에서 제1, 제2, 제3, 제4, 제5 싱크로나이저(SL1∼SL5)는 공지의 구성이므로 상세한 설명은 생략하며, 상기 제1, 제2, 제3, 제4, 제5 싱크로나이저(SL1∼ SL5)에 적용되는 각각의 슬리이브(SLE1)(SLE2)(SLE3)(SLE4)(SLE5)는 공지에서와 같이 별도의 액추에이터(미도시)를 통하여 작동되며, 상기 액추에이터는 변속기 제어유닛에 의하여 제어된다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 변속장치의 축 배치도이다.

도 2를 참조하면, 제2 입력축(IS2)을 포함하는 제1 입력축(IS1)과, 제1, 제2 출력축(OS1)(OS2)과, 후진 아이들 축(RIS)과, 디프렌셜(DIFF)은 상호 일정 간격을 두고 배치된다.

그리고 상기 제2 입력축(IS2)의 제5 입력기어(G5)는 제6속 변속기어(D6)와 후진 입력기어(RIG)에 외접 치합된다.

상기 후진 아이들 축(RIS)의 후진 출력기어(ROG)는 제1 입력축(IS1)의 제2 입력기어(G2)에 외접 치합된 제1 출력축(OS1)의 제1속 변속기어(D1)와 외접 치합된다.

상기 제1, 제2 출력축(OS1)(OS2)의 제1, 제2 출력기어(OG1)(OG2)는 디프렌셜(DIFF)의 종감속 기어(FD)와 외접 치합된다.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 변속장치의 변속 작동표이다.

[전진 1속]

전진 1속에서는 상기 제1 싱크로나이저(SL1)의 슬리이브(SEL1)를 통해 제1속 변속기어(D1)와 제1 출력축(OS1)을 동기시킨 다음, 제1 클러치(CL1)를 작동시키면 전진 제1속 변속이 이루어진다.

[전진 2속]

상기 제1속의 상태에서, 차속이 증가하여 제2속으로 변속하는 경우, 상기 제2 싱크로나이저(SL2)의 슬리이브(SEL2)를 통해 제2속 변속기어(D2)와 제1 출력축(OS1)을 동기시킨 다음, 제1 클러치(CL1)의 작동을 해제하면서 제2 클러치(CL2)를 작동시키면 전진 제2속 변속이 이루어진다.

그리고 전진 제2속 변속이 완료된 후에는 상기 제1 싱크로나이저(SL1)의 슬리이브(SEL1)를 중립의 상태로 이동시킨다.

[전진 3속]

상기 제2속의 상태에서, 차속이 증가하여 제3속으로 변속하는 경우, 상기 제3 싱크로나이저(SL3)의 슬리이브(SEL3)를 통해 제3속 변속기어(D3)와 제2 출력축(OS2)을 동기시킨 다음, 제2 클러치(CL2)의 작동을 해제하면서 제1 클러치(CL1)를 작동시키면 전진 제3속 변속이 이루어진다.

그리고 전진 제3속 변속이 완료된 후에는 상기 제2 싱크로나이저(SL2)의 슬리이브(SEL2)를 중립의 상태로 이동시킨다.

[전진 4속]

상기 제3속의 상태에서, 차속이 증가하여 제4속으로 변속하는 경우, 상기 제4 싱크로나이저(SL4)의 슬리이브(SEL4)를 통해 제4속 변속기어(D4)와 제2 출력축(OS2)을 동기시킨 다음, 제1 클러치(CL1)의 작동을 해제하면서 제2 클러치(CL2)를 작동시키면 전진 제4속 변속이 이루어진다.

그리고 전진 제4속 변속이 완료된 후에는 상기 제3 싱크로나이저(SL3)의 슬리이브(SEL3)를 중립의 상태로 이동시킨다.

[전진 5속]

상기 제4속의 상태에서, 차속이 증가하여 제5속으로 변속하는 경우, 상기 제1 싱크로나이저(SL1)의 슬리이브(SEL1)를 통해 제5속 변속기어(D5)와 제1 출력축(OS1)을 동기시킨 다음, 제2 클러치(CL2)의 작동을 해제하면서 제1 클러치(CL1)를 작동시키면 전진 제5속 변속이 이루어진다.

그리고 전진 제5속 변속이 완료된 후에는 상기 제4 싱크로나이저(SL4)의 슬리이브(SEL4)를 중립의 상태로 이동시킨다.

[전진 6속]

상기 제5속의 상태에서, 차속이 증가하여 제6속으로 변속하는 경우, 상기 제4 싱크로나이저(SL4)의 슬리이브(SEL4)를 통해 제6속 변속기어(D6)와 제2 출력축(OS2)을 동기시킨 다음, 제1 클러치(CL1)의 작동을 해제하면서 제2 클러치(CL2)를 작동시키면 전진 제6속 변속이 이루어진다.

그리고 전진 제6속 변속이 완료된 후에는 상기 제1 싱크로나이저(SL1)의 슬리이브(SEL1)를 중립의 상태로 이동시킨다.

[전진 7속]

상기 제6속의 상태에서, 차속이 증가하여 제7속으로 변속하는 경우, 상기 제3 싱크로나이저(SL3)의 슬리이브(SEL3)를 통해 제7속 변속기어(D7)와 제2 출력축(OS2)을 동기시킨 다음, 제2 클러치(CL2)의 작동을 해제하면서 제1 클러치(CL1)를 작동시키면 전진 제7속 변속이 이루어진다.

그리고 전진 제7속 변속이 완료된 후에는 상기 제4 싱크로나이저(SL4)의 슬리이브(SEL4)를 중립의 상태로 이동시킨다.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 변속장치의 후진 변속시 동력 전달 경로도이다.

도 3과 도 4를 참조하면, 후진 변속을 위해서는 상기 제1 싱크로나이저(SL1)의 슬리이브(SEL1)를 통해 제1속 변속기어(D1)와 제1 출력축(OS1)을 동기시킴과 동시에, 상기 제5 싱크로나이저(SL5)의 슬리이브(SEL5)를 통해 후진 입력기어(RIG)와 후진 아이들 축(RIS)을 동기시킨 다음, 제2 클러치(CL2)를 작동시키면 후진 변속이 이루어진다.

이에 따라, 동력원의 회전동력은 제2 입력축(IS2), 제5 입력기어(G5), 후진 입력기어(RIG), 후진 아이들 축(RIS), 후진 출력기어(ROG), 제1속 변속기어(D1), 제1 출력축(OS1), 제1 출력기어(OG1)를 통해 종감속 기어(FD)로 전달되면서 구동륜을 역회전 구동시킨다.

상기와 같이 구성 및 작동되는 본 발명의 변속장치에 의하면, 상기 제1 출력축(OG1)상에는 2개의 싱크로나이저(SL1)(SL2)와 제1 출력기어(OG1)가 배치되고, 상기 제2 출력축(OG2)상에는 2개의 싱크로나이저(SL3)(SL4)와 제2 출력기어(OG2)가 배치되며, 후진 변속에 관련하는 1개의 싱크로나이저(SL)가 별도의 후진 아이들 축(RIS)에 배치된다.

이때, 상기 제2 싱크로나이저(SL2)는 1개의 변속단만 수행할 수 있도록 구성되는 바, 변속 부품수가 줄고, 설계 폭이 작아진다.

이와 같이, 변속 부품수 저감으로 중량 및 생산원가를 저감시킬 수 있으며, 변속기의 전장이 줄여 탑재성을 향상시킬 수 있다.

상기에서 본 발명의 실시 예를 개시하고 있으나, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 실시 예로부터 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 발명하여 균등하다고 인정되는 범위의 모든 변경을 포함한다.

IS1... 제1 입력축
IS2... 제2 입력축
OS1... 제1 출력축
OS2... 제2 출력축
OG1... 제1 출력기어
OG2... 제2 출력기어
RIS... 후진 아이들 축
RIG... 후진 입력기어
ROG... 후진 출력기어
CL1, CL2... 제1, 제2 클러치
D1,D2,D3,D4,D5,D6,D7... 제1,제2,제3,제4,제5,제6,제7속 변속기어
G1,G2,G3,G4,G5,G6... 제1,제2,제3,제4,제5,제6 입력기어
SL1,SL2,SL3,SL4,SL5... 제1,제2,제3,제4,제5 싱크로나이저

Claims (12)

1. 제1 클러치와 제2 클러치로 이루어져 동력원의 회전동력을 단속하는 동력단속수단;
   복수개의 입력기어를 구성하며 상기 제1 클러치를 통해 동력원의 회전동력을 전달받는 제1 입력축과, 상기 제1 입력축의 외주 측에 회전간섭 없이 배치되어 복수개의 입력기어를 구성하며 상기 제2 클러치를 통해 동력원의 회전동력을 전달받는 제2 입력축으로 이루어지는 입력수단;
   상기 제1, 제2 입력축과 평행하게 배치되어 상기 제1 입력축 및 제2 입력축의 각 입력기어와 외접 치합된 변속단별 변속기어를 통하여 전달되는 회전동력을 해당 전진 변속비로 변속하여 출력하는 제1 변속출력기구와, 상기 제1, 제2 입력축과 평행하게 배치되어 상기 제1 입력축 및 제2 입력축의 각 입력기어와 외접 치합된 변속단별 변속기어를 통하여 전달되는 회전동력을 해당 전진 변속비로 변속하여 출력하는 제2 변속출력기구로 이루어지는 변속출력수단;
   상기 제1, 제2 출력축과 평행하게 배치되어 상기 제2 입력축으로부터 전달되는 회전동력을 역회전시켜 상기 제1 출력축을 통해 출력하는 후진변속수단을 포함하며,
   상기 후진변속수단은 상기 제1, 제2 출력축과 평행하게 배치되는 후진 아이들 축; 상기 후진 아이들 축 상의 일측에 배치되어 상기 제2 입력축 상에 배치된 하나의 입력기어와 상시 외접 치합되는 후진 입력기어; 상기 후진 아이들 축 상의 타측에 배치되어 상기 제1 출력축 상에 배치된 하나의 변속기어와 상시 외접 치합되는 후진 출력기어; 상기 후진 아이들 축 상에 구성되어 상기 후진 입력기어를 상기 후진 출력기어와 선택적으로 동기 연결하는 동기유닛;을 포함하여
   상기 후진 출력기어와 상시 외접 치합된 변속기어를 통하여 통해 제1 출력축으로 역회전 출력이 이루어지도록 하며,
   상기 2개의 입력축은 상기 후진 입력기어와 외접 치합되는 상기 제2 입력축 상에 배치된 하나의 입력기어는 복수개의 변속단별 변속기어 중, 제6속 변속기어와 외접 치합되는 제5 입력기어로 이루어지는 차량용 변속장치.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 후진 출력기어와 외접 치합되는 상기 제1 출력축 상에 배치된 하나의 변속기어는 상기 복수개의 변속단별 변속기어 중, 상기 제1 입력축 상의 제2 입력기어와 외접 치합되어 전진 1속을 구현하는 제1속 변속기어로 이루어지는 차량용 변속장치.
4. 제3항에 있어서,
   상기 후진 입력기어와 외접 치합된 제2 입력축 상의 제5 입력기어에 치합된 제2 출력축 상의 변속기어를 통해 이루어지는 전진 변속단은
   상기 후진 출력기어와 외접 치합된 제1 출력축 상의 변속기어를 통해 이루어지는 전진 변속단보다 기어비가 서로 다른 변속단으로 이루어지는 차량용 변속장치.
5. 제1항에 있어서,
   상기 후진 입력기어는 후진 아이들 축에 회전간섭 없이 배치되고, 상기 후진 출력기어는 후진 아이들 축과 일체로 형성되는 차량용 변속장치.
6. 제1항에 있어서,
   상기 제1 입력축은
   상기 제2 입력축과 중첩되지 않는 부분에 제1,2,3,4 입력기어가 소정의 간격을 두고 순차적으로 배치되고, 상기 제2 입력축은 제5,6 입력기어가 배치되며,
   상기 제1 입력기어는 제7속을 구현하기 위한 입력기어, 상기 제2 입력기어는 제1속을 구현하기 위한 입력기어, 상기 제3 입력기어는 제3속을 구현하기 위한 입력기어, 상기 제4 입력기어는 제5속을 구현하기 위한 입력기어, 제5 입력기어는 제6속 및 후진을 구현하기 위한 입력기어, 제6 입력기어는 제2속 및 제4속을 구현하기 위한 입력기어로 형성되는 차량용 변속장치.
7. 제1항 또는 제6항에 있어서,
   상기 제1 변속출력기구는
   상기 제1, 제2 입력축과 일정간격을 두고 평행하게 배치되는 제1 출력축, 제1속 변속기어 및 제5속 변속기어, 상기 제1속 변속기어 및 제5속 변속기어를 상기 제1 출력축에 선택적으로 동기 연결하는 제1 싱크로나이저, 제2속 변속기어, 상기 제2 변속기어를 상기 제1 출력축에 선택적으로 동기 연결하는 제2 싱크로나이저, 상기 제1 출력축의 일측에 일체로 형성되는 제1 출력기어를 포함하고,
   상기 제2 변속출력기구는
   상기 제1, 제2 입력축과 일정간격을 두고 평행하게 배치되는 제2 출력축, 제3속 변속기어 및 제7속 변속기어, 상기 제3속 변속기어 및 제7속 변속기어를 상기 제2 출력축에 선택적으로 동기 연결하는 제3 싱크로나이저, 제4속 변속기어 및 제6속 변속기어, 상기 제4속 변속기어 및 제6속 변속기어를 상기 제2 출력축에 선택적으로 동기 연결하는 제4 싱크로나이저, 및 상기 제2 출력축의 일측에 일체로 형성되는 제2 출력기어를 포함하는 차량용 변속장치.
8. 제7항에 있어서,
   상기 제1 변속출력기구는
   제1속 변속기어가 제2 입력기어와 외접 기어 연결되고, 제5속 변속기어가 제4 입력기어와 외접 기어 연결되며, 제2속 변속기어가 제6 입력기어와 외접 기어 연결되는 차량용 변속장치.
9. 제7항에 있어서,
   상기 제2 변속출력기구는
   제3속 변속기어가 제3 입력기어와 외접 기어 연결되고, 제7속 입력기어가 제1 입력기어와 외접 기어 연결되며, 제4속 변속기어가 제6 입력기어와 외접 기어 연결되고, 제6속 변속기어가 제5 입력기어와 외접 기어 연결되는 차량용 변속장치.
10. 제1항 또는 제6항에 있어서,
    상기 후진변속수단의 동기유닛은
    상기 후진 아이들 축 상에 구성되어 상기 후진 입력기어를 상기 후진 아이들 축에 선택적으로 동기 연결하는 제5 싱크로나이저로 이루어지는 차량용 변속장치.
11. 제1 클러치와 제2 클러치로 이루어져 동력원의 회전동력을 단속하는 동력단속수단;
    상기 제1 클러치를 통해 동력원의 회전동력이 입력되며, 제1, 제2, 제3, 제4 입력기어가 구성되는 제1 입력축과, 상기 제1 입력축의 외주 측에 회전간섭 없이 배치되어 상기 제2 클러치를 통해 동력원의 회전동력이 입력되며, 제5, 제6 입력기어가 구성된 제2 입력축으로 이루어지는 입력수단;
    상기 제1, 제2 입력축과 평행하게 배치되어 상기 제1, 제2, 제3, 제4, 제5, 제6 입력기어 중, 3개의 입력기어에 각각 외접 치합된 제1속과 제5속, 및 제2속 변속기어가 동기유닛에 의해 선택적으로 동기 연결되는 제1 출력축과, 상기 제1, 제2 입력축과 평행하게 배치되어 상기 제1, 제2, 제3, 제4, 제5, 제6 입력기어 중, 4개의 입력기어에 각각 외접 치합된 제3속과 제7속, 및 제4속과 제6속 변속기어가 동기유닛에 의해 선택적으로 동기 연결되는 제2 출력축으로 이루어져 상기 제1 입력축 및 제2 입력축으로부터 전달되는 회전동력을 전진 변속비로 변속하여 출력하는 변속출력수단;
    상기 제1, 제2 입력축과 평행하게 배치되어 상기 제2 입력축으로부터 전달되는 회전동력을 제1 출력축을 통해 역회전 출력하는 후진변속수단을 포함하되,
    상기 후진변속수단은
    상기 제1, 제2 입력기어에 평행하게 배치되는 후진 아이들 축;
    상기 제2 입력축 상의 제5 입력기어와 외접 치합되어 상기 후진 아이들 축에 대하여 회전 가능하게 배치된 후진 입력기어;
    상기 제1 출력축 상에 배치되어 제1 입력축 상의 제2 입력기어와 외접 치합된 제1속 변속기어와 외접 치합되어 상기 후진 아이들 축에 일체로 구성되는 후진 출력기어; 및
    상기 후진 아이들 축 상에 구성되어 상기 후진 입력기어를 후진 아이들 축에 선택적으로 동기 연결하는 동기유닛;으로 구성되어
    상기 후진 입력기어가 후진 출력기어와 동기 연결된 상태로, 상기 후진 출력기어와 외접 치합된 제1속 변속기어가 동기유닛에 의해 제1 출력축과 선택적으로 연결되어 후진 변속단을 구현하는 차량용 변속장치.
12. 제11항에 있어서,
    상기 동기유닛은
    상기 제1속 변속기어 또는 제5속 변속기어를 상기 제1 출력축에 선택적으로 동기 연결하는 제1 싱크로나이저;
    상기 제2속 변속기어를 상기 제1 출력축에 선택적으로 동기 연결하는 제2 싱크로나이저;
    상기 제3속 변속기어 또는 제7속 변속기어를 상기 제2 출력축에 선택적으로 동기 연결하는 제3 싱크로나이저;
    상기 제4속 변속기어 또는 제6속 변속기어를 상기 제2 출력축에 선택적으로 동기 연결하는 제4 싱크로나이저;
    상기 후진 출력기어가 고정된 후진 아이들 축에 상기 후진 입력기어를 선택적으로 동기 연결하는 제5 싱크로나이저;
    를 포함하는 차량용 변속장치.

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