KR19980053622U

KR19980053622U - Stepless Transmission for Vehicles

Info

Publication number: KR19980053622U
Application number: KR2019960066811U
Authority: KR
Inventors: 이용준
Original assignee: 박병재; 현대자동차 주식회사
Priority date: 1996-12-31
Filing date: 1996-12-31
Publication date: 1998-10-07

Abstract

구성을 간단하면서도 무단 변속영역의 폭을 크기 할 수 있도록 하여 엔진의 동력을 효과적으로 이용하여 동력 전달성능을 향상시키고, 벨트가 분담하는 하중을 양분시켜 분담토록 함으로써, 내구성을 향상시킬 수 있는 차량용 무단 변속장치를 제공할 목적으로;It is simple to configure, but it is possible to increase the width of the continuously variable speed change area, thereby effectively using the power of the engine to improve the power transmission performance, and by dividing the load shared by the belt to divide the load, thereby improving the durability For the purpose of providing a device;

엔진의 출력단에 배치되어 출력되는 회전동력의 토오크를 변환시키는 토오크 컨버터와;A torque converter arranged at an output end of the engine to convert torque of the rotating power output;

상기 토오크 컨버터와 직결되는 제1축상에 배치되어 이의 회전력을 변속 제어하는데 사용하도록 하는 변속제어 입력수단과;Shift control input means disposed on a first shaft directly connected to the torque converter and used to shift the rotational force thereof;

상기 입력축과 이의 입력축과 소정간격을 두고 이격되어 배치되는 제2축상에 배치되어 무단 변속을 행하는 무단 변속수단과;A stepless speed changer arranged on a second axis spaced apart from the input shaft and the input axis at predetermined intervals to perform stepless speed change;

상기 무단 변속수단으로부터 무단 변속된 회전동력과, 상기 변속제어 입력수단으로부터 입력되는 회전 동력을 합성하여 변속비를 제어하는 변속 제어수단과;Shift control means for synthesizing the rotational power continuously shifted from the continuously variable transmission means and the rotational power input from the shift control input means to control the speed ratio;

를 포함하여 이루어지는 차량용 무단 변속장치를 제공한다.It provides a continuously variable transmission for a vehicle comprising a.

Description

Stepless Transmission for Vehicles

본 고안은 차량용 무단 변속장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 구성을 간단하면서도 무단 변속영역의 폭을 크게 할 수 있도록 하여 엔진의 동력을 효과적으로 이용하여 동력 전달성능을 향상시키고, 벨트가 분담하는 하중을 양분시켜 분담토록 하므로써, 내구성을 향상시킬 수 있는 차량용 무단 변속장치에 관한 것이다.The present invention relates to a continuously variable transmission for a vehicle, and more particularly, to simplify the configuration and to increase the width of the continuously variable transmission area, thereby effectively using the power of the engine to improve the power transmission performance, and to improve the load shared by the belt. The present invention relates to a continuously variable transmission for a vehicle that can improve durability by dividing into two parts.

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 연속적으로 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 shifting is carried out without a specific shift range between each shift stage.

상기와 같은 변속장치에 있어서, 본 고안은 유압을 이용하여 자동 변속장치의 단점을 보완하여 연비 및 동력 전달성능, 그리고 중량면에서 큰 장점을 갖는 무단 변속장치에 관계하면, 이는 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 compensating for the disadvantages of the automatic transmission by using hydraulic pressure. And the method using the diameter displacement of the pulley mounted on the output shaft is mainly used.

그러나 상기와 같이 벨트와 직경의 가변되는 풀리만을 이용하는 무단 변속기구를 사용하는 무단 변속장치에 있어서는 그 무단 변속영역이 크게 한정되어 엔진의 동력을 효과적으로 이용하지 못한다는 문제점을 내포하고 있다.However, in the continuously variable transmission apparatus using the continuously variable transmission mechanism using only a belt and a variable diameter pulley as described above, the continuously variable transmission region is largely limited, and thus, there is a problem that the power of the engine cannot be effectively used.

또한, 모든 회로 동력의 하중이 하나의 벨트에 의하여 전달됨으로써, 이에 따른 벨트의 수명이 단축됨은 물론 내구성을 크게 기대할 수없다는 문제점을 내포하고 있다In addition, since the load of all the circuit power is transmitted by one belt, the belt life is shortened and the durability is not expected.

따라서 본 고안은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 고안된 것으로서, 본 고안의 목적은 구성이 간단하면서도 무단 변속영역의 폭을 크게 할 수 있도록 하여 엔진의 동력을 효과적으로 이용할 수 있도록 한 차량용 무단 변속장치를 제공함에 있다.Therefore, the present invention was devised to solve the above problems, and the object of the present invention is to provide a continuously variable transmission for a vehicle which enables simple use of the engine while effectively increasing the width of the continuously variable transmission area. Is in.

또한, 상기 엔진의 동력을 효과적으로 이용함으로써, 동력성능을 향상시키고, 벨트가 분담하는 하중을 양분시켜 분담토록 함으로써, 내구성을 향상시킬 수 있는 차량용 무단 변속장치를 제공함에 있다.In addition, by effectively using the power of the engine, it is to provide a continuously variable transmission for a vehicle that can improve the power performance, by dividing the load shared by the belt to share, thereby improving durability.

이를 실현하기 위하여 본 고안은, 엔진의 출력단에 배치되어 출력되는 회전동력의 토오크를 변환시키는 토오크 컨버터와;In order to realize this, the present invention is a torque converter for converting the torque of the rotational power that is disposed and output at the output end of the engine;

상기 토오크 컨버터와 직결되는 제1축상에 배치되어 이의 회전력을 변속제어하는데 사용하도록 하는 변속제어 입력수단과;Shift control input means disposed on a first shaft directly connected to the torque converter for use in shift control of the rotational force;

상기 입력축과 이의 입력축과 소정간격을 두고 이격되어 배치되는 제2축상에 배치되는 무단 변속을 행하는 무단 변속수단과;Stepless speed change means for performing stepless speed shifting disposed on the input shaft and a second axis spaced apart from the input axis at a predetermined interval;

도 1은 본 고안에 의한 무단 변속장치 구성도.1 is a block diagram of a continuously variable transmission according to the present invention.

도 2는 본 고안에 적용는 무단 변속수단의 단면도.Figure 2 is a cross-sectional view of the continuously variable transmission means applied to the present invention.

도 3은 본 고안의 작동 설명을 레버 해석법으로 설명하기 위한 도면이다.3 is a view for explaining the operation of the present invention by lever analysis method.

이하, 상기의 목적을 구체적으로 실현할 수 있는 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, preferred embodiments of the present invention that can specifically realize the above object is as follows.

제1도는 본 고안에 의한 무단 변속장치의 구성도로서, 엔진(2)으로부터 발생된 회전동력은 토오크 컨버터(4)에 의하여 토오크 변환이 이루어져 제1축(6)을 통해 전달된다.1 is a configuration diagram of the continuously variable transmission according to the present invention, and the rotational power generated from the engine 2 is torque converted by the torque converter 4 to be transmitted through the first shaft 6.

상기에서 토오크 컨버터(4)의 구조와 작동은 공지 기술이며 상세한 설명은 생략하기로 한다.The structure and operation of the torque converter 4 is well known in the art and detailed description thereof will be omitted.

그리고 상기 제1축(6)상에 배치되는 변속제어 입력수단(8)은 상기 제1축(6)상에 회전 간섭없이 배치되는 드라이브 기어(10)와, 상기 드라이브 기어(10)를 제1축과 가변적으로 연결하여 주는 제1마찰부재(12)와, 상기 드라이브 기어(10)의 작동을 정지시켜 줄 수 있도록 변속기 하우징(14)과의 사이에 배치되는 제2마찰부재(16)를 포함하여 이루어진다.In addition, the shift control input means 8 disposed on the first shaft 6 includes a drive gear 10 disposed on the first shaft 6 without rotation interference, and the drive gear 10 as a first gear. A first friction member 12 variably connected to the shaft, and a second friction member 16 disposed between the transmission housing 14 so as to stop the operation of the drive gear 10. It is done by

이에 따라 제1마찰부재(12)를 작동시키면 제1축(6)의 회전동력을 드라이브기어(10)를 통해 출력하고, 제2마찰부재(16)가 작동되면 드라이브 기어(10)의 작동을 정지시키게 되는 것이다.Accordingly, when the first friction member 12 is operated, the rotational power of the first shaft 6 is output through the drive gear 10, and when the second friction member 16 is operated, the operation of the drive gear 10 is stopped. It will be stopped.

상기에서 제1마찰부재(12)는 클러치 수단으로 다판 클러치가 사용되고, 제2마찰부재(16)는 브레이크 수단으로부터 밴드 브레이크를 사용할 수 있다.In the above, the first friction member 12 may use a multi-plate clutch as a clutch means, and the second friction member 16 may use a band brake from the brake means.

그리고 상기 제1축(6) 선단과, 이에 소정의 간격을 두고 배치되는 제2축(18)상에 비치되는 무단 변속수단(20)은 상기 제1축(6)의 후단부에 연결되는 구동풀리(22)와, 제2축(18)상에 배치되는 종동풀리(24)와, 상기 양 풀리(22)(24)를 연결하는 벨트(26)를 포함하여 이루어진다.In addition, the continuously variable transmission means 20 provided on the front end of the first shaft 6 and the second shaft 18 disposed at predetermined intervals is driven to be connected to the rear end of the first shaft 6. It comprises a pulley 22, a driven pulley 24 disposed on the second shaft 18, and a belt 26 connecting the pulleys 22, 24.

상기에서 구동 및 종돌풀리(22)(24)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.The drive and the bellows pulleys (22) and (24) are controlled by the hydraulic pressure generated by the driving force of the engine (2) so that their outer diameters are variable to perform the shifting operation. An example configuration is shown.

즉, 구동풀리(22)는 고정측 풀리(28)와 가변측 풀리(30)로 이루어지는데, 고정측 풀리(28)는 제1축(6)과 일체로 형성되어 있으며, 가변측 풀리(30)는 이 제1축(6)상에서 좌우 이동할 수 있는 상태로 결합되고 있다.That is, the driving pulley 22 is composed of the fixed side pulley 28 and the variable side pulley 30, the fixed side pulley 28 is formed integrally with the first shaft 6, the variable side pulley 30 ) Is coupled in a state capable of moving left and right on the first shaft (6).

상기 가변측 풀리(30)측에는 케이싱 부재(32)가 설치되어 이들 사이에 유압쳄버(34)를 형성하고 있다.A casing member 32 is provided on the side of the variable side pulley 30 to form a hydraulic chamber 34 therebetween.

이 유압쳄버(34)는 제1축(6)에 형성된 유로(36)를 통하여 엔진의 구동력에 의해 생성되는 압력유체가 공급될 수 있도록 되어 있다.This hydraulic chamber 34 is such that a pressure fluid generated by the driving force of the engine can be supplied through the flow path 36 formed on the first shaft 6.

그리고 종동풀리(24)는 상기와 마찬가지로 고정측 풀리(38)와 가변측 풀리(40)로 이루어지되, 상기 고정측 풀리(38)가 제2축(18)에 일체로 형성된다.And the driven pulley 24 is composed of a fixed side pulley 38 and a variable side pulley 40 as described above, the fixed side pulley 38 is formed integrally on the second shaft (18).

또한, 가변측 풀리(40)는 상기 제2축(18)상에서 좌우 이동할 수 있도록 결합되고, 이의 가변측 풀리(40)에는 케이싱 부재(42)가 개재되어 유압쳄버(44)를 형성하고 있으며, 상기 유압쳄버(44)에는 제2축(18)에 형성된 유로(46)를 통하여 엔진의 구동력에 의해 생성되는 압력유체가 공급될 수 있도록 되어 있다.In addition, the variable side pulley 40 is coupled to move left and right on the second shaft 18, the variable side pulley 40, the casing member 42 is interposed to form a hydraulic chamber 44, 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 second shaft 18.

물론 상기 구동 및 종동풀리(22)(24)의 구성은 상기 구성에 한정되는 것은 아니고 이의 구성으로부터 용이하게 고안할 수 있는 것은 모두 포함한다.Of course, the configuration of the drive and driven pulleys 22 and 24 is not limited to the above configuration, but includes all that can be easily devised from the configuration.

상기와 같이 이루어지는 무단 변속수단(20)은 제1축(6)으로부터 입력되는 회전동력을 구동풀리(22)와 종동풀리(24)의 직경변화에 따라 무단 변속을 행하게 되는데, 이때 무단 변속조건은, 첫째, 구동풀리(22)와 종동풀리(24)의 외경이 동일할때와, 둘째 구동풀리(22)의 외경이 종동풀리(24)의 직경보다는 큰 경우와, 셋째 구동풀리(22)의 직경이 종동풀리(24)의 직경보다 작은 경우로 나누어 생각할 수 있다.The continuously variable transmission means 20 made as described above performs the stepless speed change according to the diameter change of the driving pulley 22 and the driven pulley 24 by the rotational power input from the first shaft 6, wherein the stepless speed change condition is First, when the outer diameters of the driving pulley 22 and the driven pulley 24 are the same, and the second outer diameter of the driving pulley 22 is larger than the diameter of the driven pulley 24, and the third driving pulley 22 It can be considered to divide into the case where the diameter is smaller than the diameter of the driven pulley 24.

첫째 조건은 구동 및 종동(22)(24)의 외경이 동일한 경우에는 1:1의 변속비를 갖게 된다.The first condition is that when the outer diameters of the driving and driven 22, 24 are the same, the transmission ratio is 1: 1.

그리고 둘째로 구동풀리(22)의 외경이 종동풀리(24)의 직경보다 큰 경우에는 구동풀리(22)의 회전수보다 종동풀리(24)의 회전수가 커지기 때문에 증속이 이루어지게 되며, 셋째 구동풀리(22)의 외경이 종동풀리(24)의 직경보다 작아지는 경우에는 구동풀리(22)의 회전수가 종동풀리(24)의 회전수보다 작아지기 때문에 감속이 이루어지게 되는 것이다.And secondly, when the outer diameter of the drive pulley 22 is larger than the diameter of the driven pulley 24, the rotation speed of the driven pulley 24 becomes larger than the rotation speed of the drive pulley 22, so that the speed is increased, and the third drive pulley When the outer diameter of (22) becomes smaller than the diameter of the driven pulley 24, since the rotation speed of the drive pulley 22 becomes smaller than the rotation speed of the driven pulley 24, deceleration is made.

이러한 작용으로 주행레인지에서 출발싯점부터 고속 주행까지 변속단 구분이 없는 점진적으로 변속이 이루어지면서 제2축(18)을 통해 출력하게 된다.In this manner, the shift is gradually performed without the division of the shift stage from the starting point to the high speed in the driving range, and is output through the second shaft 18.

상기 무단 변속수단(20)을 통해 무단 변속된 회전동력은 변속 제어수단(50)으로 입력되어 상기 변속제어 입력수단(8)으로부터 입력되는 회전동력과 합성이 이루어지게 된다.The rotational power continuously variable through the continuously variable transmission means 20 is input to the speed change control means 50 to be combined with the rotational power input from the speed control input means 8.

즉, 상기 변속제어수단(50)은 더블 피니언 유성기어셋트로 이루어져 이의 유성 캐리어(52)가 상기 제2축(18)과 기어(54)(56) 연결되는 제3축(58)과 연결되며, 링기어(60)는 그 외주연이 상기 변속 입력수단(8)의 드라이브 기어(10)와 치합된다.That is, the shift control means 50 is composed of a double pinion planetary gear set, the planet carrier 52 is connected to the third shaft 58, which is connected to the second shaft 18 and the gears 54, 56, , The outer gear of the ring gear 60 is meshed with the drive gear 10 of the shift input means (8).

그리고 선기어(62)가 출력요소로서, 그 끝단부에는 출력기어(64)가 장착된다.The sun gear 62 is an output element, and an output gear 64 is mounted at the end thereof.

이에 따라 상기 무단 변속수단(20)으로부터 무단 변속되어 입력되는 회전동력은 변속제어 입력수단(8)으로부터 입력되는 회전동력에 따라 그 무단 변속폭이 변환된다.Accordingly, the continuously variable speed is converted from the continuously variable transmission speed from the continuously variable transmission means 20 according to the rotational power input from the shift control input means 8.

즉, 도 3에서 레버상의 제1노드(N1)를 유성 캐리어(58), 제2노드(N2)를 링기어(60), 제3노드(N3)를 선기어(62)로 설정하였을때, 무단 변속된 회전동력은 제1노드(N1)인 유성캐리어(52)를 통해 입력이 이루어지고 있는 상태에서 변속제어 입력수단(8)의 제1마찰부재(12) 작동에 의한 링기어(60)의 회전 동력에 의하여 무단변속이 이루어지게 된다.That is, in FIG. 3, when the first node N1 on the lever is set as the planetary carrier 58, the second node N2 as the ring gear 60, and the third node N3 as the sun gear 62, The shifted rotational power of the ring gear 60 by the operation of the first friction member 12 of the shift control input means 8 in the state where the input is made through the planetary carrier 52 which is the first node N1. Stepless transmission is achieved by the rotational power.

이때, 링기어(60)를 통한 입력이 일정하다고 할때, 무단 변속수단(20)으로부터 입력되는 회전속도가 작으면(S1) 출력은 커지고(DH), 반대로 입력속도가 크면(S2) 출력은 작아지게 된다(DL).At this time, when the input through the ring gear 60 is constant, if the rotational speed input from the continuously variable transmission means 20 is small (S1) the output is large (DH), on the contrary, if the input speed is large (S2) the output is Become small (DL).

그리고 후진을 할 때에는 제2마찰부재(16)를 작동시켜 링기어(6)의 회전을 정지시키면 선기어(62)는 역회전 출력(R)이 이루어지게 되는 바, 후진이 가능해진다.When the reverse gear output is stopped when the second friction member 16 is operated to stop the rotation of the ring gear 6, the reverse gear output R is performed.

이러한 점을 고려해 볼때, 변속제어 입력수단(8)으로부터 입력되는 속도와, 무단 변속수단(20)으로부터 입력되는 회전속도에 따라 출력속도의 변화폭을 크게 조절할 수 있는 바, 양 입력속도를 적절히 조절하여 입력하면, 가장 이상적인 변속이 이루어질 수 있게 되는 것이다.Considering this point, the variation range of the output speed can be largely adjusted according to the speed input from the shift control input means 8 and the rotation speed input from the continuously variable transmission means 20. As you type, the most ideal shift can be achieved.

그리고 상기 변속제어수단(50)의 출력기어(64)에는 전,후륜의 구동을 위한 구동수단(66)이 배치되는데, 이의 구조는 공지의 것이 사용될 수 있고, 또 그것은 어떠한 구조의 것이 사용되어도 본 발명이 의도하는 목적을 실현할 수 있으므로 설명은 생략한다.In addition, the output gear 64 of the shift control means 50 is provided with a driving means 66 for driving the front and rear wheels, the structure of which can be known in the art, and any structure of the present invention can be used. Since the object for which the invention is intended can be realized, the description is omitted.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 고안의 무단 변속장치는 구성이 간단하면서도 무단 변속영역의 폭을 크게 할 수 있도록 하여 엔진의 동력을 효과적으로 이용할 수 있게 된다.As described above, the continuously variable transmission of the present invention has a simple configuration and can increase the width of the continuously variable transmission area, thereby effectively utilizing the power of the engine.

또한, 상기 엔진의 동력을 효과적으로 이용함으로써, 동력성능을 향상시키고, 벨트가 분담하는 하중을 양분시켜 분담토록 함으로써, 내구성을 크게 향상시킬 수 있게 된다.In addition, by effectively utilizing the power of the engine, it is possible to improve the power performance and to divide the load shared by the belt so as to share the load, thereby greatly improving durability.

Claims

A torque converter arranged at an output end of the engine to convert torque of the rotating power output;

Shift control input means disposed on a first shaft directly connected to the torque converter and used to shift the rotational force thereof;

Stepless speed change means arranged on a second axis spaced apart from the input shaft and its input axis at a predetermined distance, the stepless speed changing means configured to perform stepless speed change;

Shift control means for synthesizing the rotational power continuously shifted from the continuously variable transmission means and the rotational power input from the shift control input means to control the speed ratio;

A continuously variable transmission for a vehicle comprising a.

The method of claim 1, wherein the shift control input means is a drive gear disposed on the first axis without rotation interference, a first friction member for variably connecting the drive gear with the first axis, and the operation of the drive gear variably A continuously variable transmission for a vehicle comprising a second friction member disposed between the transmission housing so as to stop.

The continuously variable transmission for a vehicle according to claim 2, wherein the first friction member uses a multi-plate clutch as the clutch means, and the second friction member uses a band brake as the brake means.

The method according to claim 1, wherein the continuously variable transmission means is mounted on the rear end of the first shaft is a drive pulley whose diameter is changed by the hydraulic pressure, and driven on the second shaft arranged at a predetermined interval thereon, the driven variable diameter A continuously variable transmission for a vehicle, comprising a pulley and a belt connecting the pulleys to each other.

The speed change control means is a double-pinion planetary gear set, the ring gear is meshed with the drive gear of the shift control input means, the planet carrier is connected to the continuously variable transmission means, and the rotational speed is continuously input, the sun gear is Stepless transmission for a vehicle, characterized in that formed to act as an output element.