KR19980021268A - Automotive automatic transmission - Google Patents
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Abstract
본 고안은 자동차용 무단 변속기에 관한 것으로서 종래 자동차용 자동 변속기는 토오크 컨버터가 사용되어 동력 전달효율이 떨어지고 단계가 있어 변속을 위해 여러 요소들이 사용되어 구조가 복잡하고 그에 따라 제작 비용을 증가시키고 있다.The present invention relates to a continuously variable transmission for a vehicle, a conventional automobile automatic transmission has a torque converter is used to reduce the power transmission efficiency and there is a step, so that a number of elements are used for shifting, which is complicated in structure and increases the manufacturing cost accordingly.
위와 같은 문제점들을 해결하기위해 단계가 없이 연속적으로 변속을 하기위해 웜훨(15)회전력이 웜(16)을 공전하게 하고 모터(40)을 사용해 웜(16)의 자전량을 제어함으로 웜훨(15)회전속도와 웜(16)공전속도의 차가 생기는 무단 변속이 가능하다.In order to solve the above problems, in order to continuously shift without steps, the worm wheel 15 rotates the worm 16 to revolve the worm 16 and the motor 40 controls the amount of rotation of the worm 16 by the worm wheel 15. It is possible to continuously vary the rotation speed and the worm 16 idle speed difference.
무단 변속 범위를 차의 주행 조건에 맞추어 유성기어 장치를 사용해 넓혀 자동차용 무단 변속기를 고안한 것으로 연료 소모율을 줄일 수 있고 승차감을 향상시킬 수 있고 동력 전달 효율을 높일 수 있는 자동 무단변속기이다.The CVT is designed to extend the range of CVT using the planetary gear system to match the driving conditions of the car. It is an automatic CVT that can reduce fuel consumption, improve ride comfort, and improve power transmission efficiency.
Description
제1도는 전체의 종단면도1 is a longitudinal cross-sectional view of the whole
제2도는 본 고안의 우측면도2 is a right side view of the present invention
제3도는 본 고안의 좌측면도3 is a left side view of the present invention
제4도는 본 고안의 전진시의 종단면도Figure 4 is a longitudinal cross-sectional view of the present invention in advance
제5도는 본 고안의 후진시의 종단면도Figure 5 is a longitudinal cross-sectional view of the back of the present invention
제6도는 엔진브레이크 작동시의 종단면도6 is a longitudinal sectional view of the engine brake in operation
제7도는 선기어와 링기어의 기어비가 1 : 0인 종단면도7 is a longitudinal sectional view in which the gear ratio of the sun gear and the ring gear is 1: 0.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for the main parts of the drawings
1 : 입력측, 2 : 주축, 3 : 전진용 부축, 4 : 출력축, 8 : 클러치 허브 9 : 클러치 슬리브, 12 : 선기어, 13 : 유성기어, 14 : 링기어, 17 : 브레이크용 선기어, 18 : 브레이크용 유성기어, 19 : 브레이크용 링기어, 20 : 전진용 아이들 기어, 25 : 지지판, 15 : 웜휘일, 16 : 웜, 40 : 서보모터, 33 :브레이크, 41 : 접속단자, 42 : 브러쉬, 26 : 추, 50 : 베아링DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Input side, 2 main shaft, 3 forward auxiliary shaft, 4 output shaft, 8 clutch hub 9 clutch sleeve, 12 sun gear, 13 planetary gear, 14 ring gear, 17 brake sun gear, 18 brake Planetary gears, 19: brake ring gear, 20: forward idle gear, 25: support plate, 15: worm wheel, 16: worm, 40: servomotor, 33: brake, 41: connection terminal, 42: brush, 26 : Weight, 50: bearing
자동차용 변속기는 적재 하중, 주행속도, 도로의 상태등과 같은 주행저항에 맞추어 엔진의 회전력과 회전속도를 변화하여 바퀴에 전달하는 장치로서, 이상적인 변속기에 요구되는 조건은 단계가 없이 연속적으로 변속이 가능하고 조직이 용이하며 빠르고 확실하고 정숙하며 동력 전달 효율이 좋아야 한다.Automotive transmission is a device that transmits the engine's rotational force and rotational speed to the wheels according to the driving resistance such as loading load, traveling speed, road condition, etc., and the conditions required for the ideal transmission are continuously shifted without steps. It should be possible, easy to organize, fast, reliable, quiet and efficient in power transmission.
현재 사용되고 있는 자동차용 변속기는 수동과 자동 변속기가 사용 중이며, 그 어느 것도 단계가 없이 연속적으로 변속이 불가능하다.Currently used car transmissions are using manual and automatic transmissions, neither of which can be continuously shifted without steps.
특히 자동 변속기는 토오크 컨버터를 사용하여 변속시 충격을 흡수하고, 동력흐름을 단속하나 토오크 컨버터의 동력 전달 효율이 떨어지고 동력흐름의 단속이 좋지 않아 연비를 증가시키고 변속을 위해 여러 요소들이 사용되어 구조가 복잡해지고, 제작 비용이 증가되고 있다.In particular, the automatic transmission absorbs shocks when shifting by using a torque converter, regulates the power flow, but reduces the power transmission efficiency of the torque converter and reduces the speed of the power flow, increasing fuel economy and using various elements for shifting. It is complicated, and manufacturing cost is increasing.
상기 문제점들을 해결을 위해 기어의 치합만으로 단계가 없이 연속적으로 변속이 가능하기 위해 힘썼다.In order to solve the above problems, efforts have been made to continuously shift without stepping with gears only.
본 고안의 구성은 1996녀 실용실안 등록 출원 제828호 변속기의 변력 변속장치를 사용하여 구성한 것으로 동력장치로부터 동력이 입력되는 입력축(1)에 중공으로 되어 자유로이 회전가능도록 주축(2)를 삽입 설치하고 엔진브레이크용 선기어(17), 선기어(12), 웜훨(5)을 좌측부터 각각 고정 설치한다.The design of the present invention was made by using the variable speed transmission device of the 1996 Women's Utility Model Registration Application No. 828. The main shaft 2 is inserted into the input shaft 1 through which power is input from the power unit so as to be freely rotatable. The engine brake sun gear 17, sun gear 12, and worm wheel 5 are fixedly installed from the left side.
주축(2) 좌측위에는 자유로이 공전 가능도록 한 전진용 기어(10)을 설치하고, 전진용 기어(10)우측으로 주축(2)의 스플라인에 끼워져 고정되어 있고, 그 바깥 둘레에 클러치 슬리브(9)가 끼워 진 클러치 허브(8)을 설치한다. 클러치 허브(8)우측으로 후진용 기어(11)을 전진용기어와 같이 설치하여, 클러치 슬리브(9)는 스플라인을 통해 클러치 허브(8) 바깥쪽에 끼워지며, 클러치 슬리브(8)을 고정하면 좌측으로 이동하면, 전진용 기어(10)과 클러치 하부(8)를 고정하고 우측으로 이동하면 후진용 기어(11)과 클러치 허브(8)을 고정 가능 하도록 설치하였다.A forward gear 10 is provided on the left side of the main shaft 2 so as to be freely idle, and is fixed to the spline of the main shaft 2 on the right side of the forward gear 10 by a clutch sleeve 9 around its outer circumference. The clutch hub (8) fitted. The reverse gear 11 is installed to the right side of the clutch hub 8 together with the forward gear, and the clutch sleeve 9 is fitted to the outside of the clutch hub 8 through a spline, and the clutch sleeve 8 is fixed to the left side when the clutch sleeve 8 is fixed. When moving, the forward gear 10 and the clutch lower portion 8 is fixed, and when moving to the right, the reverse gear 11 and the clutch hub 8 are installed to be fixed.
주축(2)와 평행한 부축(3)을 설치하고 전진용기어(10)와 치합되는 전진 아이들 기어(20) 부축(3)위에 설치하고 부축(3)과 평행한 출력축(4)를 설치하고 전진 아이들 기어(20)와 치합되는 전진 출력기어(21)를 출력축(4)에 고정 설치한다A subordinate shaft (3) parallel to the main shaft (2) is installed and installed on the subordinate shaft (3) of the forward idle gear (20) engaged with the forward gear (10), and an output shaft (4) parallel to the subordinate shaft (3) is installed. The forward output gear 21 meshed with the forward idle gear 20 is fixed to the output shaft 4.
후진용 기어(11)과 치합되는 후진 출력기어(22)를 출력축(4)에 고정 설치한다. 한편 웜훨(15)에 치합되어 있는 웜(16)은 모터(40)부터 회전력을 전달받아 웜(16)을 자전 가능하도록 고정바(27)를 사용해 지지판(25)에 고정하고 입력축(1)과 일직선 상에 있는 접속단자(41)와 무터(40)을 고정하는 지지바 (29)는 중공을 되었어 그 안쪽에 전선을 삽입하여 전기 에너지를 접속단자(41)로부터 모터(40)에 전달하도록 설치했다.The reverse output gear 22 meshed with the reverse gear 11 is fixed to the output shaft 4. Meanwhile, the worm 16 engaged with the worm wheel 15 is fixed to the support plate 25 using the fixing bar 27 so that the worm 16 can rotate by receiving rotational force from the motor 40. The connecting bar 41 on the straight line and the support bar 29 for fixing the muter 40 are hollow and are installed so that electric energy is transferred from the connecting terminal 41 to the motor 40 by inserting an electric wire therein. did.
선기어(12)와 치합되어 있는 유성기어(13)은 고정축(6)에 자전 가능하도록 자유로이 설치 고정하여 지지판(25)좌측에 고정축(6)을 사용해 고정하였다.The planetary gear 13 meshed with the sun gear 12 was freely installed and fixed to the fixed shaft 6 so as to be able to rotate, and was fixed to the left side of the support plate 25 using the fixed shaft 6.
유성기어(13)와 치합되어 있는 링기어(14)는 고정바(30)을 사용해 브레이크용 유성기어(18)에 고정하는 고정축(5)에 고정하고 고정축(5)는 고정바(31)에 사용해 주축(2)에 고정하였다.The ring gear 14 engaged with the planetary gear 13 is fixed to the fixed shaft 5 fixed to the planetary gear 18 for brakes using the fixed bar 30, and the fixed shaft 5 is fixed to the fixed bar 31. ) To the main shaft (2).
브레이크용 선기어(17)와 치합되어 있는 브레이크용 유성기어(18)을 고정축(5)에 자전 가능하도록 자유로이 고정하고, 링기어(19)와 치합되어 있다.The brake planetary gear 18 engaged with the brake sun gear 17 is freely fixed to the fixed shaft 5 so as to be rotatable, and is engaged with the ring gear 19.
링기어(19)에 제동력을 가하는 브레이크(33)을 설치했다.The brake 33 which applies a braking force to the ring gear 19 was provided.
위와 같은 구성된 본 고안은 도면 제2도에서 웜훨(15)에 전달된 회전력은 웜기어의 특성으로 웜(16)을 자전시키지 못하고 웜(16)자체가 웜훨(15)같은 방향으로 회전력을 받게 된다. 이때 모터(40)로 하여금 웜(16)을 자전하게 하면 웜(16)이 자전한 만큼 증속 또는 감속하여 웜훨(15)중심으로 공전하게 된다. 그러나 증속을 위해서는 모터(40)의 동력원이 커져야하므로 운동 균형성 유지 부피가 커지고, 전기 에너지가 많이 필요록하므로 사용에 제안을 받는다.In the present invention configured as described above, the rotational force transmitted to the worm wheel 15 in FIG. 2 does not rotate the worm 16 due to the characteristics of the worm gear, and the worm 16 itself receives the rotational force in the same direction as the worm wheel 15. At this time, when the motor 40 rotates the worm 16, the worm 16 is rotated or decelerated as much as the worm 16 rotates to revolve around the worm wheel 15. However, in order to increase the speed of the motor 40, the power source must be large, so that the movement maintaining the volume is large, and electrical energy is required, so it is proposed for use.
웜 훨(15)의 회전속도와 웜훨(15)을 중심으로 공전하는 웜(16)의 공전속도의 차가 생기므로, 그 차이 만큼 유성기어(13)은 자전하게 되고 유성기어(13)이 자전한 만큼 감속하여 링기어(14)에 감속 전달된다.Since the difference between the rotational speed of the worm wheel 15 and the revolution speed of the worm 16 revolving around the worm wheel 15 occurs, the planetary gear 13 rotates by the difference, and the planetary gear 13 rotates. It decelerates as much as it decelerates and transmits to the ring gear 14.
위에서 설명한 바와 같이 모터(40)의 회전속도를 제어하므로 변속비가 변화하는 것을 알 수 있다. 차량의 주행상태에 따라 설명하면......As described above, since the rotation speed of the motor 40 is controlled, it can be seen that the speed ratio is changed. According to the driving condition of the vehicle ...
엔진시동시Engine start
도면 제 1도 상태에서 시동을 실시한다.Start is performed in the state of FIG.
엔진시동과 동시에 입력축(1)에 동력이 전달되어 클러치 허브(8)와 슬리브(9)에 전달되나 클러치 슬리브(9)가 중립 상태이므로 동력 흐름을 끈는다.Power is transmitted to the input shaft 1 at the same time as the engine is started and transmitted to the clutch hub 8 and the sleeve 9, but the clutch sleeve 9 is in a neutral state to turn off the power flow.
동력의 흐름을 살펴보면......Looking at the flow of power ......
차량 주행시When driving a vehicle
엔진 시동과 동시에 변속기 제어유닛으로 엔진 회전속도가 입력되면 변속기 제어유닛을 연산하여 선기어(12)의 회전속도와 링기어(14)회전속도비를 1 : 0이 되도록 명령을 내린다.(도면 제7도 상태)When the engine rotation speed is input to the transmission control unit at the same time as the engine starts, the transmission control unit is calculated to give the command that the ratio of the rotational speed of the sun gear 12 to the rotational speed of the ring gear 14 is 1: 0 (Fig. 7). Degrees state)
위 내용을 예를 들어 설명하면Using the above example as an example
선기어(12)잇수 20 링기어(13)잇수 60이다. 가정하고 웜(16)자전량이 8바퀴 회전할 때 웜훨(15) 1바퀴 회전한다고 가정하면Sun gear (12) Number of teeth 20 Ring gear (13) Number of teeth 60. Suppose that the worm 16 rotates one wormwheel when the worm 16 rotates eight times.
엔진시동후 아이들(rpm) 800(rpm)이라 할때 유성기어(13)공전속도가 200(rpm)일때 유성기어(13)공정량과 자전량이 같아 지고 그로 인해 링기어(14)회전속도는 0이 된다.When the engine is idle (rpm) 800 (rpm) and the planetary gear (13) has an idle speed of 200 (rpm), the planetary gear (13) process quantity and the rotating amount are the same, so the ring gear (14) rotation speed is 0. Becomes
이 때 선기어(12)회전속도 800(rpm)과 유성기어(14) 공전속도 200(rpm)사이에는 600(rpm)차가 생기므로 웜기어의 기어비가 8 : 1이므로 웜(16)이 4800(rpm)으로 자전하면, 웜훨(15)의 회전속도와 웜(16)전체 공전속도의 차가 600(rpm)이 된다.At this time, 600 (rpm) difference occurs between the rotational speed 800 (rpm) of the sun gear 12 and the rotational speed 200 (rpm) of the planetary gear 14, so the gear ratio of the worm gear is 8: 1, so the worm 16 is 4800 (rpm). When rotating at, the difference between the rotational speed of the worm wheel 15 and the total revolution speed of the worm 16 becomes 600 (rpm).
그러므로 변속기 제어유닛은 모터(40)에 명령을 내려 4800(rpm)만큼 회전시킨다.Therefore, the transmission control unit commands the motor 40 to rotate by 4800 rpm.
그후 브레이크 페달을 올리고 셀렉터 레버를 주행으로 옮기면 전진용 기어(10)와 클러치 슬리브(9)의 회전차가 없어지므로 자연스럽게 전진용 기어(10)와 클러치 허브(8)을 클러치 슬리브(9)를 사용해 고정된다. 그후 브레이크 페달에서 액셀 페달로 발을 옮기면 엔진(rpm)이 증가되어 서서히 출발하게 된다. 변속기 제어 유닛은 모터(40)의 회전속도를 조절해 차량의 주행조건에 알맞은 변속비를 연속적으로 변화한다. 변속기 제어 유닛은 여러 요소의 정보를 수집해 모터(40)의 회전 속도를 제어한다.Then, when the brake pedal is raised and the selector lever is moved to drive, the rotation difference between the forward gear 10 and the clutch sleeve 9 is eliminated, so that the forward gear 10 and the clutch hub 8 are naturally fixed using the clutch sleeve 9. do. Then, if you move your foot from the brake pedal to the accelerator pedal, the engine (rpm) will increase and start slowly. The transmission control unit continuously adjusts the transmission ratio suitable for the driving conditions of the vehicle by adjusting the rotational speed of the motor 40. The transmission control unit collects information of various elements to control the rotation speed of the motor 40.
동력흐름을 살펴보면....Looking at the power flow ...
도면 제 4도는 주행전진시 동력흐름을 나타낸 것이다.Figure 4 shows the power flow when driving forward.
차량 제동시.....When braking the vehicle .....
액셀 페달에서 발을 뗄때에 브레이크 페달로 옮기면 엔진(rpm)이 아이들(rpm)으로 떨어지고 변속기 제어 유닛은 이들 정보를 분석해 선기어(12)회전 속도와 링기어 회전속도비를 1 : 0이 되도록 명령을 내려 동력을 끈고 제동하게 된다.When you step on the accelerator pedal and move it to the brake pedal, the engine (rpm) drops to the idle (rpm), and the transmission control unit analyzes this information and commands the sun gear 12 rotation speed and the ring gear rotation speed ratio to be 1: 0. It lowers power and brakes.
차량 후진시......When reversing the vehicle ......
차량 후진을 위해서 브레이크 페달에 발을 올리고 셀렉터레버를 후진 위치로 옮기면 엔진(rpm)은 아이들 상태가 되고 변속기 제어 유닛은 모터(40)에 명령을 내려 링기어(14)회전속도를 0으로 만들고(도면 제7도 상태) 클러치 슬리브(9)와 후진용기어(11)을 클러치 슬리브(9)를 사용해 고정된다.If you put your foot on the brake pedal for reversing the vehicle and move the selector lever to the retracted position, the engine (rpm) will be in the idle state and the transmission control unit will command the motor 40 to zero the ring gear 14 rotational speed ( 7 state) The clutch sleeve 9 and the reversing gear 11 are fixed using the clutch sleeve 9.
그후 브레이크 페달에서 발을 떼어 액셀 페달로 옮기면 차량은 서서히 후진을 하게된다.Then take your foot off the brake pedal and move on to the accelerator pedal.
도면 제 4도는 후진시 동력흐름을 표시한 것이다.Figure 4 shows the power flow in reverse.
동력흐름을 살펴보면.....Looking at the power flow .....
입력측(1)에서 주축(2)까지 전달은 주행시와 같고 클러치허브(8) ----클러치슬리브(9)---후진기어(11)---출력축 후진기어(22)---출력축(4)The transmission from the input side (1) to the main shaft (2) is the same as when traveling, and the clutch hub (8) ---- clutch sleeve (9) --- reverse gear (11) --- output shaft reverse gear (22) --- output shaft (4)
차량엔진 브레이크 작동시...When the vehicle engine brake is operating ...
엔진 브레이크 스위치 ON하면 브레이크(33)이 엔진 브레이크 링기어(19)에 제동력을 가하게 되고 주축(2)전달된 동력은 엔진 브레이크용 유성기어(18)을 공전시키고, 링기어(19) 고정되어 있으므로 유성기어(18)가 자전하게 되고 유성기어(18)이 자전한 만큼 선기어(17)을 증속 구동하여 제동력을 가할 수 있다.When the engine brake switch is ON, the brake 33 applies the braking force to the engine brake ring gear 19, and the power transmitted to the main shaft 2 revolves the planetary gear 18 for the engine brake and the ring gear 19 is fixed. As the planetary gear 18 rotates and the planetary gear 18 rotates, the sun gear 17 can be driven at a high speed to apply a braking force.
한편, 이때 선기어(12)와 유성기어(13)의 공전속도의 차가 생기게 되는데 변속기 제어유닛은 이를 연산하여 모터(40)로 하여금 그 차만큼 자전하게 한다.On the other hand, at this time, there is a difference in the idle speed of the sun gear 12 and the planetary gear 13, the transmission control unit calculates this to cause the motor 40 to rotate as much as the difference.
엔진 브레이크를 가하기 위해서는 위와 같은 장치가 필요 없으나 그러기 위해서 모터(40)을 사용해 웜훨(15)를 증속 구동시키면 되나 모터(40)의 동력원이 커지는 단점이 있다.In order to apply the engine brake, the above-mentioned device is not necessary, but in order to increase the driving speed of the worm wheel 15 using the motor 40, the power source of the motor 40 is increased.
그러므로 중대형차량은 위와 같은 장치가 필요하게 된다.Therefore, medium and large vehicles require such a device.
동력흐름을 살펴보면. (제6도 상태와 같다)Looking at the power flow. (Same as Figure 6)
출력축(4)---기어(21)---기어(20)---기어(10)---클러치 슬리브(9)---클러치허브(8)---주축(2)---고정축(5)---유성기어(18)---선기어(17)---입력축(1)Output shaft (4) --- Gear (21) --- Gear (20) --- Gear (10) --- Clutch sleeve (9) --- Clutch hub (8) --- Spindle (2)- Fixed shaft (5) --- Planetary gear (18) --- Sun gear (17) --- Input shaft (1)
상기와 같이 구성된 변속기는 기어 치합으로만 이루어져 동력전달 효율을 증가시켜 연비를 줄일 수 있고 중대형 차량에도 사용이 가능하다.The transmission configured as described above is made of gear gears only to increase the power transmission efficiency to reduce fuel consumption and can be used in medium and large vehicles.
변속시 동력의 단속이 필요없이 단계가 없이 연속적으로 변속이 가능하여 승차감을 향상시키고 동력 손실을 줄일 수 있고 주행저항에 알맞은 변속비를 유지하여 연료 소모율을 줄이고 엔진에 과부하가 걸리는 것을 방지하며 가속 성능을 향상시킬 수 있다. 구조가 간단하여 가격을 저렴하게 할 수 있다.It is possible to shift continuously without stepping without shifting the power, thereby improving ride comfort, reducing power loss, maintaining a gear ratio suitable for driving resistance, reducing fuel consumption, preventing the engine from being overloaded, and accelerating performance. Can be improved. Simple structure makes it possible to reduce the price.
Claims (6)
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KR1019960040061A KR19980021268A (en) | 1996-09-16 | 1996-09-16 | Automotive automatic transmission |
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1996
- 1996-09-16 KR KR1019960040061A patent/KR19980021268A/en not_active Application Discontinuation
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
WITN | Withdrawal due to no request for examination |