KR19980017058A - 차량용 무단 변속장치 - Google Patents

Abstract

간단한 구성으로 무단 변속을 실시하여 엔진의 출력을 효과적으로 이용할 수 있도록 하고, 횡치 전륜 및 4륜 구동에 용이하게 적용시킬 수 있도록 하기 위한 목적으로; 엔진으로부터 출력되는 회전동력을 제1축으로 전달하는 발진수단과; 더블 피니언 유성기어셋트로서, 상기 제1축상에 배치되어 차량의 전,후진을 제어하는 전,후진 제어수단과; 상기 제1 축 후단부와, 그의 하측에 소정의 간격을 두고 배치되는 제2축과의 사이에 배치되어 제1축으로부터 전달되는 회전동력을 무단 변속하여 제2축으로 전달하는 무단 변속수단과; 상기 제2 축으로부터 출력되는 회전돌력을 최종적으로 감속시키며, 또한, 차동기능으로 양 전륜에 동력을 분배할 수 있는 차동기구를 포함하여 종감속 수단과; 를 포함하여 이루어지는 차량용 무단 변속장치를 제공한다.

Description

차량용 무단 변속장치

제1도는 본 발명에 의한 제1 실시예의 구성도.

제2도는 본 발명에 적용되는 무단 변속수단의 일실시예를 보인 구성도.

제3도는 본 발명에 의한 제2 실시예의 구성도.

제4도는 본 발명에 의한 제3 실시예의 구성도.

제5도는 본 발명에 의한 제4 실시예의 구성도.

제6도는 본 발명에 의한 제5 실시예의 구성도이다.

본 발명은 차량용 무단 변속장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 구성을 간단히 하여 제조원가를 절감하고, 횡치 전륜 구동 및 후륜 구동 차량에 용이하게 적용할 수 있도록 한 차량용 무단 변속장치에 관한 것이다.

차량의 변속장치는 엔진의 구동력을 구동륜에 전달하는 기능을 갖고 있는데, 이러한 변속장치에는 운전자의 의지대로 직접 변속단을 선택하는 수동 변속장치와, 차량의 주행 조건에 따라 자동적으로 변속이 이루어지는 자동 변속장치와, 각 변속단 사이에 특정한 변속 영역이 없이 무단으로 연속적인 변속이 이루어지는 무단 변속장치로 대별된다.

상기와 같은 변속장치에 있어서, 본 발명은 유압을 이용하는 자동 변속장치의 단점을 보완하여 연비 및 동력 전달성능, 그리고 중량면에서 큰 장점을 갖는 무단 변속장치에 관계한다.

이러한 무단 변속장치에 있어서, 본 발명의 목적은 보다 구성이 간단하면서도 무단 변속이 이루어질 수 있도록 한 횡치 전륜 및 4륜 구동 차량에 용이하게 적용할 수 있는 차량용 무단 변속장치를 제공함에 있다.

이를 실현하기 위하여 본 발명은 엔진으로부터 출력되는 회전동력을 제1축으로 전달하는 발진수단과; 더블 피니언 유성기어셋트로서, 상기 제1 축상에 배치되어 차량의 전,후진을 제어하는 전,후진 제어수단과; 상기 제1 축의 후단부와, 그의 하측에 소정의 간격을 두고 배치되는 제2축과의 사이에 배치되어 제1 축으로부터 전달되는 회전동력을 무단 변속하여 제2축으로 전달하는 무단 변속수단과; 상기 제2 축으로부터 출력되는 회전동력을 최종적으로 감속시키며, 또한, 차동기능으로 양 전륜에 동력을 분배할 수 있는 차동기구를 포함하여 종감속 수단과; 를 포함하여 이루어지는 차량용 무단 변속장치를 제공함에 특징이 있다.

또한, 엔진으로부터 출력되는 회전동력을 제1축으로 전달하는 발진수단과; 더블 피니언 유성기어셋트로서, 상기 제1 축상에 배치되어 차량의 전,후진을 제어하는 전,후진 제어수단과; 상기 제1 축의 후단부와, 그의 하측에 소정의 간격을 두고 배치되는 제2축과의 사이에 배치되어 제1 축으로부터 전달되는 회전동력을 무단 변속하여 제2축으로 전달하는 무단 변속수단과; 상기 제2 축으로부터 출력되는 회전동력을 최종적으로 감속시키며, 또한, 차동기능으로 양 전륜에 동력을 분배할 수 있는 차동기구를 포함하여 종감속 수단과; 상기 전륜을 구동하기 위한 일측 구동축과 연결되어 후륜으로 동력을 전달하는 후륜 구동수단과; 를 포함하여 이루어지는 차량용 무단 변속장치를 제공함을 특징으로 한다.

이하, 상기의 목적을 구체적으로 실현할 수 있는 본 발명의 바림직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

제1도는 본 발명에 의한 제1 실시예의 구성도로서, 이는 발진수단(2)으로 토오크 컨버터(4)를 적용한 예를 도시한 것이다.

상기 토오크 컨버터(4)는 엔진(6)의 크랭크 축에 직결되어 회전하는 펌프 임펠러(8)와; 이 펌프 앰펠러(8)와 대향 배치되어 분출되는 오일에 의하여 함께 회전하는 터어빈 런너(10)와; 이들 펌프 임펠러(8)와 터어빈 런너(10) 사이에 배치되어 오일의 흐름을 바꾸어 주어 펌프 임펠러(8)의 회전력을 증가시켜 주는 스테이터(12)를 포함하여 이루어진다.

이에 따라 엔진이 회전을 하면 상기 토오크 컨버터(4)내에 충진된 오일이 펌프 임펠러(8)에서 분출되어 터어빈 런너(10)로 공급되면서 터어빈 런너(10)를 구동시킨 다음 스테이터(12)로 유입된다.

또한, 상기 스테이터(12)로 유입된 오일은 그 방향을 바꾸어 다시 펌프 임펠러(8)로 유입되는 작용을 반복하게 되는데. 이때 스테이터(12)의 회전에 의하여 스테이터(12)가 분담하는 터어빈 런너(10)의 회전력과 펌프의 회전력과의 사이에 차이가 생겨 토오크 변환이 이루어지게 되는 것이다.

그리고 상기 발진수단(2)을 통해 출력되는 회전동력은 제1 축(16)상에 배치되는 전,후진 제어수단(18)에 의하여 운전자의 의지에 따라 차량의 전,후진을 제어된다.

이의 전,후진 제어수단(18)은 더블 피니온 유성기어셋트로서, 선기어(22)가 토오크 컨버터(4)의 출력측과 일체로 형성되고, 유성 캐리어(24)는 상기 토오크 컨버터(4)의 출력측과 제1 마찰부재(26)를 개재시켜 연결됨은 물론 그 반대측은 제1 축(16)과 연결된다.

또한, 링기어 (28)는 변속기 하우징(30)과 제2 마찰부재(32)를 개재시켜 연결이 이루어져 상기 제1 마찰부재(26)를 작동시키면 유성기어셋트가 직결되면서 제1 축(16)를 정방향으로 구동시켜 전진 주행이 이루어지도록 하고, 제2 마찰부재(32)를 작동시키면 유성 캐리어(24)가 역방향으로 회전하면서 후진 주행이 이루어지도록 제어하게 되는 것이다.

상기와 같이, 전,후진 제어수단(18)에 의하여 그 회전방향이 동일하거나 또는 전환되어 제1 축(16)으로 입력된 동력은 제1 무단 변속수단(34)를 통해 무단 변속이 이루어지게 된다.

즉, 무단 변속수단(34)은 제1 축(16)의 후단부와, 이 제1 축(16)의 하측에 소정의 간격을 두고 평행하게 배치되는 제2 축(36)상에 배치되어 직경이 유압에 의하여 가변되는 구동 및 종동풀리(38)(40)와, 상기 풀리를 상호 연결하여 주는 벨트(41)를 포함하여 이루어진다.

상기에서 구동 및 종동풀리(38)(40)는 직경의 변화에 의하여 무단 변속이 이루어지도록 하는 것으로서, 제2도는 그것을 가능하게 하는 일 실시예의 구성을 보여주고 있다.

상기 구동풀리(38)는 고정측 쉬이브(42)와 가변측 쉬이브(44)로 이루어지는데, 고정측 쉬이브(42)는 제1 축(16)과 일체로 형성되어 있으며, 가변측 쉬이브(44)는 이 제1 축(16)상에서 좌우 이동할 수 있는 상태로 결합되고 있다.

상기 가변측 쉬이브(44)측에는 케이싱 부재(46)가 설치되어 이들 사이에 유압 쳄버(48)를 형성하고 있으며, 이 유압 쳄버(48)는 제1 축(16)에 형성된 유로(50)를 통하여 엔진의 구동력에 의해 생성되는 압력 유체가 공급될 수 있도록 되어 있다.

그리고 종동풀리(40)는 상기와 마찬가지로 고정측 쉬이브(52)가 가변측 쉬이브(54)로 이루어지되, 상기 고정측 쉬이브(52)가 제2 축(36)과 일체로 형성되고, 가변측 쉬이브(54)는 상기 제2 축(36)상에서 좌우 이동할 수 있도록 결합된다.

또한, 이의 가변측 쉬이브(54)에는 케이싱 부재(56)가 개재되어 유압 쳄버(58)를 형성하고 있으며, 상기 유압 쳄버(58)에는 제2 축(36)에 형성된 유로(60)를 통하여 엔진의 구동력에 의해 생성되는 압력 유체가 공급될 수 있도록 되어 있다.

따라서 제1 축(16)을 통해 회전동력이 제1 무단 변속 수단(34)으로 전달되면, 무단 변속이 이루어지면서 제2 축(36)을 구동하게 되는데, 이때 구동풀리(38)와 종동풀리(40)의 외경 변화에 따라 변속이 이루어지게 된다.

그의 회전속도 변화 조건은, 첫째, 구동풀리(38)와 종동풀리(40)의 외경이 동일할 때와, 둘째 구동풀리(38)의 외경이 종동풀리(40)의 직경보다 큰 경우와, 셋째 구동풀리(38)의 직경이 종동풀리(40)의 직경보다 작은 경우로 나누어 생각할 수 있다.

첫째 조건으로 구동 및 종동풀리(38)(40)의 외경이 동일한 경우에는 1 : 1의 변속비를 갖게 된다.

그리고 둘째로 구동풀리(38)의 외경이 종동풀리(40)의 직경 보다 큰 경우에는 구동풀리(38)의 회전수 보다 종동풀리(40)의 회전수가 커지기 때문에 증속이 이루어지게 되며, 셋째 구동풀리(38)의 외경이 종동풀리(40)의 직경보다 작아지는 경우에는 구동풀리(38)의 회전수가 종동풀리(40)의 회전수 보다 작아지기 때문에 감속이 이루어지게 되는 것이다.

이러한 작용으로 주행 레인지에서는 출발 시점부터 고속 주행까지 변속단 구분이 없는 점진적인 변속이 이루어지게 되는 것이다.

상기와 같이 무단 변속이 이루어진 회전동력은 종감속 수단(62)으로 입력되는데, 이의 종감속 수단(62)은 상기 제2 축상(36)의 전단부로 형성되는 기어(64)와 기어(66)에 연결되어 제2 축(36)과 평행하게 배치되는 트랜스터 샤프트(68)와, 상기 트래스퍼 샤프트(68)의 전단부에 배치되는 기어(70)와 치합되는 링기어(72)에 의하여 동력을 전달받아 차동 작용을 실시하여 양측 전륜 구동축(74)(76)으로 동력을 분배하는 차동기구(78)를 포함하여 이루어진다.

따라서, 제2 축(36)을 통해 전달되는 회동력은 제2 축(36)과 트랜스퍼 샤프트(66)를 연결하여 주는 기어(64)(66)과, 트랜스 샤프트(68)의 전단부 기어(70)와 링기어(72)의 기어비에 의하여 2차로 감속이 이루어지면서 구동축(74)(76)으로 회전동력을 전달하여 차량의 전,후진이 이루어지도록 하는 것이다.

제3도는 본 발명에 의한 제2 실시예를 도시한 것으로서, 이는 상기 제1 실시예에 있어서, 전,후진 제어수단(18)을 트랜스퍼 샤프트(68)상에 배치한 것이며, 이를 위하여 제1 축(14)과 제2 축(36)는 기어 연결하고, 제2 축(36)과 트랜스 샤프트(68)상에 무단 변속수단(34)를 배치한 것이다.

제4도는 본 발명에 의한 제3 실시예를 도시한 것으로서, 이는 상기 제1 실시예에 있어서, 발진수단(2)은 토셔널 댐퍼(80)로 형성한 것이다.

상기에서 토셔널 댐퍼(4)는 엔진의 토오크 변동에 따른 출력축의 비틀림 진동을 흡수하기 위한 것으로서, 공지의 것인 바, 그 상세한 설명은 생략함과 동시에 작용 효과 또한 제1 실시예와 동일하므로 생략한다.

제5도는 본 발명에 의한 제4 실시예를 관한 것으로서, 이는 상기 제1 실시예에 있어서, 종감속 수단(62)의 후측으로 후륜 구동수단(82)를 부가 설치하여 4륜 구동 차량에 적용할 수 있도록 한 것이다.

즉, 일측 구동측(74)에 기어(84)를 배치하고, 이의 기어(84)에 중간축(86)을 연결하되, 이의 중간축(86)은 구동축(74)과 평행하게 배치하고, 이의 중간축(86) 전단부에는 이에 직교하는 방향으로 배치되어 그 후단이 후륜 구동축과 연결되는 드라이브 샤프트(88)과 기어 연결하였다.

물론 이를 위하여는 중간축(86)과 드라이브 샤프트(88)가 베벨기어(90)(92)로 연결이 이루어지게 된다.

제6도는 본 발명에 의한 제5 실시예를 도시한 것으로서, 이는 제1 실시예에 있어서, 제4 실시예와 같이 후륜 구동수단(82)을 부가 배치하되, 발진수단(2)을 토셔널 댐퍼(80)로 사용한 것으로서, 이의 작용 효과는 상기와 동일하므로 생략한다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 간단한 구성으로 무단 변속을 실시할 수 있으며, 횡치 전륜 구동 또는 4륜 구동 차량에 매우 용이하게 적용할 수 있는 발명인 것이다.

Claims (14)

1. 엔진으로부터 출력되는 회전동력을 제1축으로 전달하는 발진수단과;

   더블 피니언 유성기어셋트로서, 상기 제1축상에 배치되어 차량의 전,후진을 제어하는 전,후진 제어수단과;

   상기 제1 축 후단부와, 그의 하측에 소정의 간격을 두고 배치되는 제2축과의 사이에 배치되어 제1축으로부터 전되는 회전동력을 무단 변속하여 제2축으로 전달하는 무단 변속수단과;

   상기 제2 축으로부터 출력되는 회전동력을 최종적으로 감속시키며, 또한, 차동기능으로 양 전륜에 동력을 분배할 수 있는 차동기구를 포함하여 종감속 수단과;

   를 포함하여 이루어지는 차량용 무단 변속장치.
2. 제1항에 있어서, 발진수단이 토오크 컨버터로 형성됨을 특징으로 하는 차량용 무단 변속장치.
3. 제1항에 있어서, 발진수단이 토셔널 댐퍼로 형성됨을 특징으로 하는 차량용 무단 변속장치.
4. 제1항에 있어서, 전,후진 제어수단은 선기어가 토오크 컨버터의 출력측과 일체로 형성되고, 유성 캐리어가 상기 토오크 컨버터의 출력측과 제1 마찰부재를 개재시켜 연결됨은 물론 그 반대측은 제1 축과 연결되며, 링기어가 변속기 하우징과 제2 마찰부재를 개재시켜 연결이 이루어짐을 특징으로 하는 차량용 무단 변속장치.
5. 제1항에 있어서, 무단 변속수단은 각각 직경 가변이 이루어질 수 있도록 형성되어 구동축과, 이에 소정의 간격을 두고 평행하게 배치되는 종동축에 배치되는 구동 및 종동풀리와, 상기 풀리를 상호 연결하여 주는 벨트르 포함하여 이루어지는 차량용 무단 변속장치.
6. 제1항에 있어서, 종감속 수단은 상기 제2 축상의 전단부로 형성되는 기어와 기어에 연결되어 제2 축과 평행하게 배치되는 트랜스퍼 샤프트와, 상기 트랜스퍼 샤프트(68)의 전단부에 배치되는 기어와 치합되는 링기어에 의하여 동력을 전달받아 작동 작용을 실시하여 양측 전륜 구동축으로 동력을 분배하는 차동기구를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 차량용 무단 변속장치.
7. 제1항에 있어서, 전,후진 제어수단이 트랜스퍼 샤프트상에 배치되어 제1 축과 제2 축은 기어 연결되고, 제2 축과 트랜스 샤프트상에 무단 변속수단을 배치하여 이루어짐을 특징으로 하는 차량용 무단 변속장치.
8. 엔진으로부터 출력되는 회전동력을 제1축으로 전달하는 발진수단과;

   더블 피니언 유성기어셋트로서, 상기 제1축상에 배치되어 차량의 전,후진을 제어하는 전,후진 제어수단과;

   상기 제1 축 후단부와, 그의 하측에 소정의 간격을 두고 배치되는 제2축과의 사이에 배치되어 제1축으로부터 전달되는 회전동력을 무단 변속하여 제2축으로 전달하는 무단 변속수단과;

   상기 제2 축으로부터 출력되는 회전동력을 최종적으로 감속시키며, 또한, 차동기능으로 양 전륜에 동력을 분배할 수 있는 차동기구를 포함하여 종감속 수단과;

   상기 전륜을 구동하기 위한 일측 구동축과 연결되어 후륜으로 동력을 전달하는 후륜 구동수단과;

   를 포함하여 이루어지는 차량용 무단 변속장치.
9. 제8항에 있어서, 발진수단이 토오크 컨버터로 형성됨을 특징으로 하는 차량용 무단 변속장치.
10. 제8항에 있어서, 발진수단이 토셔널 댐퍼로 형성됨을 특징으로 하는 차량용 무단 변속장치.
11. 제8항에 있어서, 전,후진 제어수단은 선기어 토오크 컨버터의 출력측과 일체로 형성되고, 유성 캐리어가 상기 토오크 컨버터의 출력측과 제1 마찰부재를 개재시켜 연결됨은 물론 그 반대측은 제1 축과 연결되며, 또한, 링기어가 변속기 하우징과 제2 마찰부재를 개재시켜 연결이 이루어짐을 특징으로 하는 차량용 무단 변속장치.
12. 제8항에 있어서, 무단 변속수단은 각각 직경 가변이 이루어질 수 있도록 형성되어 구동축과, 이에 소정의 간격을 두고 평행하게 배치되는 종동축에 배치되는 구동 및 종동풀리와, 상기 풀리를 상호 연결하여 주는 벨트를 포함하여 이루어지는 차량용 무단 변속장치.
13. 제8항에 있어서, 종감속 수단은 상기 제2 축상의 전단부로 형성되는 기어와 기어에 연결되어 제2 축과 평행하게 배치되는 트랜스퍼 샤프트와, 상기 트랜스퍼 샤프트의 전단부에 배치되는 기어와 치합되는 링기어에 의하여 동력을 전달받아 차동 작용을 실시하여 양측 전륜 구동축으로 동력을 분배하는 차동기구를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 차량용 무단 변속장치.
14. 제8항에 있어서, 후륜 구동수단은 일측 구동측에 기어를 배치하고, 이의 기어에 중간축을 연결하되, 이의 중간축은 구동축과 평행하게 배치하고, 이의 중간축 전단부에는 이에 직교하는 방향으로 배치되어 그 후단이 후륜 구동축과 연결되는 드라이브 샤프트과 기어 연결함을 특징으로 하는 차량용 무단 변속장치.