KR19980039070A - Continuously variable transmission - Google Patents
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Abstract
구조가 간단하여 제조원가를 절감하고 경량화에 기여하면서 4륜 구동을 구현할 수 있는 차량용 무단 변속장치를 제공할 목적으로 엔진과 연결되는 입력축상에 배치되는 발진기구와 상기 발진기구의 후측 제1축상에 배치되어 차량의 전,후진 방향을 제어하는 전, 후진 제어기구와 상기 전,후진 제어기구의 출력측단에 배치되는 구동풀리와, 프론트 액슬상의 종동풀리와, 상기 구동 및 종동풀리를 연결하는 벨트로 이루어져 이들 풀리의 직경 가변으로 무단 변속을 행하는 무단 변속기구와 상기 프론트 액슬상에 배치되어 상기 무단 변속기구로 부터 동력을 전달받아 전,후륜에 대한 차동기동을 수행하는 센터 차동기구와 상기 센터 차동기구의 일측으로 배치되어 센터 차동기구로부터 동력을 전달받아 전륜의 양측륜에 대한 차동기능을 수행하는 프론트 차동기구를 포함하여 이루어지는 차량용 무단 변속장치를 제공한다.An oscillation mechanism disposed on an input shaft connected to an engine and a rear first axis of the oscillation mechanism for the purpose of providing a continuously variable transmission for a vehicle capable of implementing four-wheel drive while reducing manufacturing cost and contributing to light weight due to its simple structure. These pulleys consist of forward and reverse control mechanisms for controlling the forward and reverse directions of the drive, drive pulleys disposed at the output side ends of the forward and reverse control mechanisms, driven pulleys on the front axle, and belts connecting the drive and driven pulleys. It is arranged on one side of the center differential mechanism and the center differential mechanism which is disposed on the continuously variable transmission mechanism and the front axle and the differential transmission for the front and rear wheels by receiving power from the continuously variable transmission mechanism to the variable speed of the variable diameter of The front receives the power from the center differential and performs the differential function on both wheels of the front wheel It provides a continuously variable transmission for a vehicle comprising a differential mechanism.
Description
본 발명은 차량용 무단 변속장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 구조가 간단하고 경량화에 기여하면서 4륜 구동을 실현할 수 있는 차량용 무단 변속장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a continuously variable transmission for a vehicle, and more particularly, to a continuously variable transmission for a vehicle capable of realizing four-wheel drive while contributing to light weight and simple structure.
차량의 변속장치는 엔진의 구동력을 구동륜에 전달하는 기능을 갖고 있는데, 이러한 변속장치에는 운전자의 의지대로 운전자가 직접 변속단을 선택하는 수동 변속장치와, 차량의 주행조건에 따라 자동적으로 변속이 이루어지는 자동 변속장치와, 각 변속단 사이에 특정한 변속 영역이 없이 무단으로 연속적인 변속이 이루어지는 무단 변속장치로 대별된다.The transmission of the vehicle has a function of transmitting the driving force of the engine to the driving wheels. The transmission includes a manual transmission in which the driver directly selects a shift stage at the driver's will, and automatically shifts according to the driving conditions of the vehicle. It is roughly classified into an automatic transmission and a continuously variable transmission in which continuously continuous shifts are made without a specific shift range between each shift stage.
상기와 같은 변속장치에 있어서, 본 발명은 유압을 이용하는 자동 변속장치의 단점을 보완하여 연비 및 동력 전달성능, 그리고 중량면에서 큰 장점을 갖는 무단 변속장치에 관계하며, 이의 무단 변속장치는 입력축과 출력축에 장착되는 풀리의 직경변위를 이용하는 방식이 주로 사용되고 있다.In the above-described transmission device, the present invention relates to a continuously variable transmission having a great advantage in terms of fuel economy, power transmission performance, and weight by supplementing the disadvantages of the automatic transmission using hydraulic pressure, and the continuously variable transmission thereof has an input shaft. The method using the diameter displacement of the pulley mounted on the output shaft is mainly used.
그러나 종래 무단 변속장치를 이용하여 4륜 구동을 실현하기 위하여는 적어도 2개 이상의 축을 사용하여야 하고, 또한, 센터 차동수단과, 프론트 차동수단이 분리 형성되는 바, 그 부피가 매우 커지고, 그 구성이 매우 복잡해지며, 제조원가가 상승되고, 경량화에 역행한다는 문제점을 내포하고 있다.However, in order to realize four-wheel drive using a conventional continuously variable transmission, at least two or more shafts must be used, and the center differential means and the front differential means are separated from each other. It is very complicated, increases the manufacturing cost, and implies the problem of being against weight.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위하여 발명된 것으로서, 본 발명의 목적은 구조가 간단하여 제조원가를 절감하고 경량화에 기여하면서 4륜구동을 구현할 수 있는 차량용 무단 변속장치를 제공함에 있다.Accordingly, the present invention has been invented to solve the above problems, an object of the present invention is to provide a continuously variable transmission for a vehicle that can implement a four-wheel drive while reducing the manufacturing cost and contributes to light weight with a simple structure.
이를 실현하기 위하여 본 발명은 엔진과 연결되는 입력축상에 배치되는 발진기구와 상기 발진기구의 후측 제1축상에 배치되어 차량의 전,후진 방향을 제어하는 전, 후진 제어기구와 상기 전,후진 제어기구의 출력측단에 배치되는 구동풀리와, 프론트 액슬상의 종동풀리와, 상기 구동 및 종동풀리를 연결하는 벨트로 이루어져 이들 풀리의 직경 가변으로 무단 변속을 행하는 무단 변속기구와 상기 프론트 액슬상에 배치되어 상기 무단 변속기구로 부터 동력을 전달받아 전,후륜에 대한 차동기능을 수행하는 센터 차동기구와 상기 센터 차동기구의 일측으로 배치되어 센터 차동기구로부터 동력을 전달받아 전륜의 양측륜에 대한 차동기능을 수행하는 프론트 차동기구를 포함하여 이루어지는 차량용 무단 변속장치를 제공한다.In order to achieve this, the present invention provides an oscillation mechanism disposed on an input shaft connected to an engine, and an oscillation mechanism disposed on an rear first axis of the oscillation mechanism to control forward and backward directions of the vehicle, and a forward and reverse control mechanism. Driveless pulleys disposed on the output side, driven pulleys on the front axle, belts connecting the drive and driven pulleys to continuously vary the diameter of these pulleys in a continuously variable mechanism and on the front axle. Center differential mechanism that receives power from the sphere and performs the differential function for the front and rear wheels and front differential that is arranged to one side of the center differential mechanism and receives the power from the center differential mechanism and performs the differential function for both wheels of the front wheel It provides a continuously variable transmission for a vehicle comprising a mechanism.
도 1은 본 발명에 의한 무단 변속장치의 구성도.1 is a block diagram of a continuously variable transmission according to the present invention.
도 2는 본 발명에 적용되는 무단 변속수단의 단면도이다.2 is a cross-sectional view of the continuously variable transmission means applied to the present invention.
이하, 상기의 목적을 구체적으로 실현할 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, preferred embodiments of the present invention that can specifically realize the above object will be described in detail.
도1은 본 발명에 의한 무단 변속장치의 구성도로서, 엔진(2)으로부터 발생된 회전동력은 이에 연결된 입력축(4)상에 배치된 발진기구(6)에 전달된다.1 is a configuration diagram of a continuously variable transmission according to the present invention, in which rotational power generated from the engine 2 is transmitted to an oscillation mechanism 6 arranged on an input shaft 4 connected thereto.
상기 발진기구(6)는 엔진(2)의 회전동력을 전달 및 차단하거나 토오크 변환이 이루어실 때의 비틀림 진동을 흡수하는 기구로서, 흔하게는 토오크 컨버터 또는 토셔널 댐퍼를 예로 들수가 있으며, 이들 중 그 어느 것을 사용하여도 좋다.The oscillation mechanism 6 is a mechanism for transmitting and blocking the rotational power of the engine 2 or absorbing the torsional vibration when the torque conversion is made, and examples thereof include a torque converter or a tonic damper. You may use either.
그리고 발진기구(6)의 후측 상기 입력축(4)상에 배치되는 전,후진 제어기구(8)는 더블 피니언 유성기어 샛트가 적용되는데, 이의 선기어(10)가 상기 입력축(4)과 직결되며, 링기어(12)는 제1 마찰부재(14)를 개재시켜 상기 입력축(4)과 연결되어 입력요소로 작용할 수 있도록 하였으며, 제2 마찰부재(16)를 동해 변속기 하우징(18)과 연결되어 반력요소로 작용할 수 있도록 이루어진다.In addition, a double pinion planetary gear bolt is applied to the front and rear control mechanism 8 disposed on the input shaft 4 on the rear side of the oscillation mechanism 6, the sun gear 10 of which is directly connected to the input shaft 4, The ring gear 12 is connected to the input shaft 4 via the first friction member 14 to act as an input element, and the second friction member 16 is connected to the transmission housing 18 by the reaction force. It is made to act as an element.
또한, 상기 선기어(10)와 링기어(l2) 사이에 치합되는 제1,2 피니언(20)(22)을 연결하는 유성캐리어(24)는 제1 동력전달부재(26)를 통해 무단 변속기구(28)와 연결된다.In addition, the planetary carrier 24 connecting the first and second pinions 20 and 22 to be engaged between the sun gear 10 and the ring gear l2 may have a continuously variable transmission mechanism through the first power transmission member 26. Connected with 28.
상기에서 제1 마찰부재(14)는 클러치 수단으로 통상의 다판 클러치가 사용될 수 있으며, 제2 마찰요소(16)는 브레이크 수단으로 동상의 밴드 브레이크가 사용될 수 있다.In the above, the first friction member 14 may use a conventional multi-plate clutch as a clutch means, and the second friction element 16 may use an in-phase band brake as a brake means.
상기한 무단 변속기구(28)는 상기한 제1 동력전달부재(26)의 후단부에 연결되는 구동풀리(30)와, 프론트 액슬(32)상에 회전 간섭없이 배치되는 종동풀리(34)와, 상기 양 풀리(30)(34)를 연결하는 벨트(36)를 포함하여 이루어진다.The continuously variable transmission mechanism 28 includes a drive pulley 30 connected to the rear end of the first power transmission member 26 and a driven pulley 34 disposed on the front axle without rotation interference. It comprises a belt 36 connecting the two pulleys (30) and (34).
상기에서 구동 및 종동풀리(30)(34)는 엔진(2)의 구동력에 의하여 발생되는 유압에 의하여 제어되면서 그의 외경이 가변되어 변속작용을 행할 수 있게 되는데, 제2도는 그것을 가능하게 하는 일 실시예의 구성을 보여주고 있다.In the above drive and driven pulley 30, 34 is controlled by the hydraulic pressure generated by the driving force of the engine 2, the outer diameter thereof is variable to perform the shifting operation, Figure 2 is an embodiment to enable it An example configuration is shown.
즉, 구동풀리(30)는 고정측 풀리(38)와 가변측 풀리(40)로 이루어지는데, 고정측 풀리(38)는 제1 동력 전달부재(26)과 일체로 형성되어 있으며, 가변측 풀리(40)는 이 제1 동력 전달부재(26)상에서 좌우 이동할 수 있는 상태로 결합되고 있다.That is, the drive pulley 30 is composed of a fixed side pulley 38 and a variable side pulley 40, the fixed side pulley 38 is formed integrally with the first power transmission member 26, the variable side pulley 40 is coupled in a state capable of moving left and right on the first power transmission member 26.
상기 가변측 풀리(40)측에는 케이싱 부재(42)가 설치되어 이들 사이에 유압쳄버(44)를 형성하고 있다.A casing member 42 is provided on the side of the variable side pulley 40 to form a hydraulic chamber 44 therebetween.
이 유압쳄버(44)는 제1 동력 전달부재(26)에 형성된 유로(46)를 통하여 엔진의 구동력에 의해 생성되는 압력유체가 공급될 수 있도록 되어 있다.The hydraulic chamber 44 is capable of supplying a pressure fluid generated by the driving force of the engine through the flow passage 46 formed in the first power transmission member 26.
그리고 종동풀리(34)는 상기와 마찬가지로 고정측 풀리(48)와 가변측 풀리(50)로 이루어지되, 상기 고정측 풀리(48)가 중공축으로 이루어지는 제2 동력전달부재(52)에 일체로 형성된다.And the driven pulley 34 is made of a fixed side pulley 48 and a variable side pulley 50 as above, but the fixed side pulley 48 is integrally formed with the second power transmission member 52 made of a hollow shaft. Is formed.
또한, 가변측 풀리(50)는 상기 제2 동력 전달부재(52)상에서 좌우 이동할 수 있도록 결합되고, 이의 가변측 풀리(50)에는 케이싱 부재(54)가 개재되어 유압쳄버(56)를 형성하고 있으며, 상기 유압쳄버(56)에는 제2 동력 전달부재(52)에 형성된 유로(58)를 통하여 엔진의 구동력에 의해 생성되는 압력유체가 공급될 수 있도록 되어 있다.In addition, the variable side pulley 50 is coupled to move left and right on the second power transmission member 52, the variable side pulley 50 is provided with a casing member 54 is interposed to form a hydraulic chamber 56 In addition, the hydraulic chamber 56 may be supplied with a pressure fluid generated by the driving force of the engine through the flow path 58 formed in the second power transmission member 52.
물론 상기 구동 및 종동풀리(30)(34)의 구성은 상기 구성에 한정되는 것은 아니고 이의 구성으로부터 용이하게 발명할 수 있는 것은 모두 포함한다.Of course, the configuration of the drive and driven pulleys 30 and 34 is not limited to the above configuration and includes all that can be easily invented from the configuration.
그리고 상기 제2 동력 전달부재(52)를 중공축으로 형성한 것은 프론트 액슬(32)이 회전 간섭됨이 없이 관통될 수 있도록 하기 위함이다.The second power transmission member 52 is formed to have a hollow shaft so that the front axle 32 can be penetrated without rotation interference.
또한, 상기 제2 동력 전달부재(52)의 일측으로는 센터 차동기구(60)가 연결되는데, 상기 센터 차동기구(60)는 프론트 액슬(32)상에 회전 간섭없이 배치되어 하나는 제3 동력전달부재(62)를 통해 프론트 차동기구(64)와 연결되고, 다른 하나는 후륜 드라이브 기어(66)와 연결되는 한쌍의 사이드 기어(68)(70)와, 상기 사이드 기어(68)(70) 사이에 치합되어 상기 제2 동력전달부재(52)와 연결되는 한쌍의 피니언(72)(74)을 포함하여 이루어진다.In addition, one side of the second power transmission member 52 is connected to the center differential mechanism 60, the center differential mechanism 60 is disposed on the front axle 32 without rotation interference, one of the third power A pair of side gears 68 and 70 connected to the front differential mechanism 64 via a transfer member 62 and the other to the rear drive gear 66 and the side gears 68 and 70. It includes a pair of pinions (72, 74) that are engaged between and connected to the second power transmission member (52).
이에 따라 제2 동력전달부재(52)로부터 전달되는 회전 동력이 전,후륜에 걸리는 부하에 따라 동속 또는 차동이 이루어지게 되는 것이다.Accordingly, the rotational power transmitted from the second power transmission member 52 is the same speed or differential according to the load applied to the front and rear wheels.
그리고 상기 제3 동력전달부재(62)를 통해 센터 차동기구(60)와 연결되는 프론트 차동기구(64)는 전륜(76)에 구동력을 전달하는 프론트 액슬(32)과 연결되는 한쌍의 사이드 기어(78)(80)와, 상기 사이드 기어(78)(80) 사이에 치합되어 상기 제3 동력전달부재(62)와 연결되는 피니언(82)(84)을 포함하여 이루어진다.In addition, the front differential mechanism 64 connected to the center differential mechanism 60 through the third power transmission member 62 has a pair of side gears connected to the front axle 32 which transmits a driving force to the front wheel 76. 78 and 80 and pinions 82 and 84 meshed between the side gears 78 and 80 and connected to the third power transmission member 62.
이에 따라 상기 센터 차동기구(60)로부터 전달되는 회전 동력이 전륜의 좌, 우측륜에 걸리는 부하에 따라 동속 또는 차동기능을 수행하게 되는 것이다.Accordingly, the rotational power transmitted from the center differential mechanism 60 performs the same speed or differential function according to the load applied to the left and right wheels of the front wheel.
상기에서 센터 및 프론트 차동기구(60)(64)는 베벨기어를 이용하는 공지의 것인 바, 차동기능의 작동설명은 생략한다.In the above, the center and front differential mechanisms 60 and 64 are well known using bevel gears, and thus description of the operation of the differential function is omitted.
그리고 상기 센터 차동기구(60)로부더 전달받은 회전 동력을 미도시한 후륜에 전달하는 후륜 드라이브 기어(66)는 베벨기어로 이루어지며, 이에 치합되는 후륜 드리이븐 기어(86)를 통해 직교하는 방향으로 배치되는 드라이브 샤시프트(88)를 통해 동력이 후륜으로 전달될 수 있도록 하였다.And the rear wheel drive gear 66 for transmitting the rotational power transmitted from the center differential mechanism 60 to the rear wheel not shown is made of a bevel gear, the direction orthogonal through the rear wheel driven gear 86 to be engaged with this Power can be transmitted to the rear wheel through the drive shaft 88 is arranged to.
이와 같이 이루어지는 본 발명의 무단 변속장치는, 운전자가 미도시한 셀렉터 레버를 주행 D 레인지로 선택하게 되면, 제1 마찰부재(14)를 작동 제어하게 된다.In the continuously variable transmission of the present invention configured as described above, when the driver selects a selector lever (not shown) in the driving D range, the first friction member 14 is operated and controlled.
그러면 입력축(4)의 동력이 선기어(10)과 링기어(12)를 통해 입력됨으로써, 더블 피니언 유성기어셋트가 직결되면서 유성캐리어(24)와 제1 동력 전달부재(26)를 통해 정회전 동력을 출력시키게 된다.Then, the power of the input shaft 4 is input through the sun gear 10 and the ring gear 12, so that the double pinion planetary gear set is directly connected, the forward rotation power through the planet carrier 24 and the first power transmission member 26. Will print
이와 같이 정,역회전 제어기구(8)로부터 동력이 출력되면 구동풀리(30)와 종동풀리(34)의 외경변화에 따라 변속이 이루어지게 되는데, 그의 회전속도 변화조건은, 첫째, 구동풀리(30)와 종동풀리(34)의 외경이 동일할 때와, 둘째 구동풀리(30)의 외경이 종동풀리(34)의 직경 보다 큰 경우의, 셋째 구동풀리(30)외 직경이 종동풀리(34)의 직경보다 작은 경우로 나누어 생각할 수 있다.When the power is output from the forward and reverse rotation control mechanism 8 as described above, the shift is made according to the change in the outer diameter of the driving pulley 30 and the driven pulley 34. The rotation speed change condition is, firstly, the driving pulley ( The outer diameter of the third drive pulley 30 when the outer diameter of the driven pulley 30 and the driven pulley 34 are the same, and when the outer diameter of the second drive pulley 30 is larger than the diameter of the driven pulley 34, the driven pulley 34 It can be divided into the case smaller than the diameter of).
첫째 조건으로 구동 및 종동(30)(34)의 외경이 동일한 경우에는 1: 1의 변속비를 갖게된다.In the first condition, when the outer diameters of the driving and driven 30 and 34 are the same, the transmission ratio is 1: 1.
그리고 둘째로 구동풀리(30)의 외경이 종동풀리(34)의 직경 보다 큰 경우에는 구동풀리(30)의 회전수 보다 종동풀리(34)의 회전수가 커지기 때문에 종속이 이루어지게 되며, 셋째 구동풀리(30)의 외경이 종동풀리(34)의 직경 보다 작아지는 경우에는 구동풀리(30)의 회전수가 종동풀리(34)의 회전수 보다 작아지기 때문에 감속이 이루어지게 되는 것이다.And secondly, when the outer diameter of the drive pulley 30 is larger than the diameter of the driven pulley 34, the number of rotations of the driven pulley 34 becomes larger than the rotation speed of the drive pulley 30, and the third drive pulley is made. When the outer diameter of the 30 is smaller than the diameter of the driven pulley 34, the rotation speed of the drive pulley 30 becomes smaller than the rotation speed of the driven pulley 34, so that the deceleration is performed.
이러한 작용으로 주행 레인지에서는 출발싯점부터 고속 주행까지 변속단 구분이 없는 점진적인 변속이 이루어지게 되는 것이다.In this way, the driving range is gradually shifted from the starting point to the high-speed driving without any speed division.
상기한 구동풀리(30)와 종동풀리(34)의 외경변화는 유압쳄버(44)(56)로 공급되는 유압에 따라 결정되는데, 이러한 유압 제어는 통상적으로 무단 변속 차량에서 사용하고 있는 유압 제어시스템을 사용하는 것으로 가능하게 되므로 그의 상세한 설명은 생략한다.The change in the outer diameter of the drive pulley 30 and the driven pulley 34 is determined according to the hydraulic pressure supplied to the hydraulic chambers 44 and 56, and such hydraulic control is usually used in a continuously variable vehicle. Since it becomes possible to use the detailed description thereof will be omitted.
또한, 상기와 같은 작용으로 종동풀리(34)가 증감속이 이루어져 동력이 전달되면 이의 회전동력은 제2 마찰부재(52)를 통해 센터 차동기구(60)로 전달되어 전,후륜의 부하 조건에 따라 등속 또는 차동이 이루어져 프론트 차동기구(64)와 후륜으로 전달이 이루어지게 된다.In addition, when the driven pulley 34 is increased and decelerated by the above-described action, and the power is transmitted, the rotational power thereof is transmitted to the center differential mechanism 60 through the second friction member 52, according to the load conditions of the front and rear wheels. The constant velocity or differential is made to be transmitted to the front differential mechanism 64 and the rear wheel.
그리고 프론트 차동기구(64)로 전달되는 회전동력은 전륜의 양측륜에 걸리는 부하 조건에 따라 등속 또는 차동기능을 수행하면서 구동이 이루어지고, 후륜 구동을 위한 동력은 드라이브 샤프트(88)를 통해 미도시한 후륜 차동기구로 전달되어 후륜을 구동시키게 되는 것이다.In addition, the rotational power transmitted to the front differential mechanism 64 is driven while performing the constant speed or differential function according to the load condition applied to both side wheels of the front wheel, and the power for the rear wheel drive is not shown through the drive shaft 88. It is delivered to a rear wheel differential mechanism to drive the rear wheels.
이상에서 설명한바와 같이, 본 발명의 무단 변속장치는 프론트 액슬상에 센터 및 프론트 차동기구를 배치함으로써,1개의 축으로 무단 변속은 물론 4륜 구동을 구현할 수 있는 바, 그 구성을 간단히 할 수 있게 된다.As described above, in the continuously variable transmission of the present invention, by arranging the center and the front differential mechanism on the front axle, the continuously variable transmission as well as the four-wheel drive can be implemented in one axis, so that the configuration thereof can be simplified. do.
그리고 구성의 단순화로 제조원가를 크게 절감할 수 있으며, 차량의 경량화에 기여할 수 있는 잇점이 있다.In addition, it is possible to greatly reduce the manufacturing cost by simplifying the configuration, and there is an advantage that can contribute to the weight reduction of the vehicle.
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Payment date: 20020708 Year of fee payment: 6 |
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