KR19980060256U - 무단 변속기용 토크 컨버터의 구조 - Google Patents

Abstract

본 고안은 토크 컨버터를 사용하는 무단 변속기의 구조에 관한 것으로, 토크 컨버터의 효율을 최적화하면서도 크기 및 중량을 저감시키는 것을 목적으로 하며, 이를 위하여 본 고안은, 임펠러와 터빈 스테이터 및 록업기구로 구성된 토크 컨버터를 사용하는 무단 변속기로서, 토크 컨버터는 발진용으로만 사용되고, 록업기구를 제외한 임펠러와 터빈 스테이터부의 크기가 1/2인치 축소된 크기로 형성되는 것을 특징으로 하는 무단 변속기용 토크 컨버터의 구조를 제공한다.

Description

무단 변속기용 토크 컨버터의 구조

본 고안은 토크 컨버터를 사용하는 무단 변속기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 무단 변속기용 토크 컨버터의 구조에 관한 것이다.

자동차의 무단 변속기(continuously variable transmission)란 자동 변속기의 일종으로서, 동력의 입력축과 출력축에 간격이 변하는 측판을 지닌 풀리를 부착하여 이것을 스틸 벨트나 체인으로 연결한 구조로서, 측판에 테이퍼를 부착하고 풀리의 폭을 넓게 하면 벨트가 축 중심으로 접근한다. 그리고 기어의 지름을 작게 하고 톱니수를 적게 한 것과 같은 효과를 얻을 수 있다는 원리를 이용하여 풀리의 폭을 유압으로 조정시켜 변속을 실시한다. 벨트 타입은 네덜란드의 밴도어네(vandoorne)사가, 체인 타입은 미국의 BMW사가 개발한 것으로서, 영어의 머리글자를 인용하여 CVT라고 부르며, CVT에 전자 클러치를 조합하여 컨트롤되고 있는 것은 일렉트로닉(electronic)의 E자를 붙혀 ECVT라고 부른다. 어는 것이든 양측 풀리의 폭을 변화시키는 것에 의하여 감속비를 무단계로 바꿀 수 있다. V벨트는 스틸 벨트에 끼운 끼움목으로 구성되어, 구동은 도미노식처럼 누르는 방향으로 힘이 전달된다. 풀리의 폭을 바꾸는 것은 유압으로 하고, 입력쪽이 넓을 때는 로(low), 반대로 좁을 때는 하이(high)로 된다. 변속비는 2.5 내지 0.5 사이를 무단계로 변화한다. 엔진 토크가 그다지 크지 않은 대중 자동차용으로 개발된 것이다.

무단 변속기용 풀리는 입력축과 출력축에 각각 연결된 한 쌍의 제1 및 제2 풀리로 구성되어 있다. 각각의 풀리는 서로 대칭적으로 마주하여 설치된 2개의 슬리브로 이루어져 있으며, 한쪽은 축상에 고정적으로 유지되어 있는 고정 슬리브이고, 다른 한쪽은 유압에 의해 이동 가능하게 설치된 이동 슬리브로 구성된다. 이러한 이동 슬리브의 이동에 의해 풀리의 폭이 가변되며, 각각의 슬리브가 만나서 이루는 홈의 형상은 V자를 이루게 되어 있다. V자 홈내에는 벨트가 놓여진다. 벨트는 이동 슬리브의 좌우 이동에 따라 벨트의 양측부가 각각의 슬리브에 의해 접하게 되어 상승, 또는 하강하면서 동력의 전달을 선택적으로 변속하게 된다.

또한, 이동 슬리브의 후면에는 풀리 실린더가 제공되어 있으며, 풀리 실린더의 내부에는 제1 피스톤이 밀착되어, 제1 피스톤과 이동 슬리브 사이에 밀폐된 공간부가 형성된다. 공간부의 하부에는 오일 통로가 제공되며, 오일 통로를 통해 유입되는 오일의 유량을 제어하므로써, 이동 슬리브를 좌우로 이동시키게 된다. 그러나, 이러한 공간부에 적용되는 오일이 누수되는 경우, 이동 슬리브에 작용되는 유압이 떨어지게 되어 적절한 변속을 이룰 수 없게 될 수 있으며, 이를 방지하기 위해 제1 피스톤의 후방부에 제2피스톤이 제공되고, 제1 및 제2 피스톤 사이의 공간 하부에 오일 누수에 따른 대체 작동 유압 포트를 제공하므로써, 이동 슬리브의 정확한 제어를 이룰 수 있게 된다.

한편, 종래의 무단 변속기에서는, 도 1에 도시된 바와 같은, 토크 컨버터(1)를 적용시키는 경우도 있으며, 이러한 토크 컨버터(1)를 사용하는 이유로는 첫째 토크 증폭 작용을 이용하여 발진 초기에 충분한 가속력을 얻는 것이고, 둘째 무단 변속 특성상 기존의 자동 변속기와 다른 느낌을 해소하고자 하는 것과, 셋째 유체에 의해 엔진과 변속기 사이에 발생되는 소음 진동을 흡수하는 것 등이다.

그런데, 종래의 토크 컨버터를 사용하는 무단 변속기에서는 기존 자동 변속기용 토크 컨버터를 그대로 적용하고 있으나, 이러한 무단 변속기용 토크 컨버터는 연비 향상을 위해 발진용으로만 사용하고, 그 이외는 토크 컨버터의 록업기구를 작동시켜 직결상태로 운전하므로써 용도에 비하여 토크 컨버터의 크기 및 중량이 너무 크게 형성되어 있는 문제점이 있었다.

따라서, 본 고안은 이러한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 종래의 토크 컨버터를 사용하는 무단 변속기를 개선하여 토크 컨버터의 효율을 최적화하면서도 크기 및 중량을 저감시키는 것을 목적으로 한다.

도 1은 토크 컨버터를 사용하는 무단 변속기의 구조를 개략적으로 나타낸 도면.

도 2는 본 고안에 따른 무단 변속기에 사용되는 토크 컨버터의 록업제어를 위한 흐름도.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

1:토크 컨버터2:임펠러

3:터빈4:스테이터

5:록업기구

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 고안은, 임펠러와 터빈 스테이터 및 록업기구로 구성된 토크 컨버터를 사용하는 무단 변속기로서, 토크 컨버터는 발진용으로만 사용되고, 록업기구를 제외한 임펠러와 터빈 스테이터부의 크기가 1/2인치 축소된 크기로 형성되는 것을 특징으로 하는 무단 변속기용 토크 컨버터의 구조를 제공한다.

[실시예]

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 양호한 실시예를 보다 상세하게 설명한다.

먼저, 무단 변속기용 토크 컨버터를 채용하는 이유는 전술한 바와 같으며, 발진가속 성능의 개선 측면을 살펴보면, 토크 컨버터의 토크 증폭 작용을 이용한 것이다. 이러한 토크 증록은 차량 발진시의 가속력으로 유효하게 쓰이며, 또한 무단 변속기 차량의 주행중 급정차 후 재발지할 경우에도 마찬가지이다. 급정차시에 무단 변속기는 높은 풀리비 상태로 있고, 재빌진을 위해 낮은 풀리비로 돌아가지 못하게 된다. 즉 낮은 풀리비가 되기 위해서는 변속기내의 풀리들이 회전을 해야하나, 구동륜이 정지되어 있으므로 풀리회전이 안되기 때문이다.

전술한 급정치후 재발진 상황에서 토크 증폭비는 유효하게 쓰일 수 있게 되는데, 바꿔 말하면 높은 풀리비 상태에서 토크 증폭에 따라 보다 원활한 재발진이 가능하게 된다. 따라서, 이러한 무단 변속기용 토크 컨버터의 기능인 발진 장치로서만 이용한다는 점을 고려하면, 기존 자동 변속기용 토크 컨버터를 그대로 쓰지 않아도 된다는 의미가 된다.

따라서, 도 2에 도시된 바와 같이 토크 컨버터(1)의 작동 부재인 임펠러(2), 터빈(3), 스테이터(4)의 크기를 한단계 줄일 수 있게 된다. 한편, 록업기구(4)는 전술된 바와 같이 그 사용 빈도가 높으므로, 록업기구부 치수(B')는 기존 자동 변속기용과 동일하게 설정하고, 유체 동력을 가하고 받는 3개의 부재, 즉 임펠러(2), 터빈(3), 스테이터(4)의 크기는 축소가 가능하므로 본 고안에서 A'는 도1에서 도시된 A에 대비하여 반경방향으로 약 1/2인치 축소된 상태로 설정된다.

이상 상술된 바와 같이, 본 고안에 따른 무단 변속기용 토크 컨버터의 구조에 의하면, 자주 사용되는 록업기구를 제외한 토크 컨버터의 작동부재인 임펠러, 터빈, 스테이터의 크기를 감소시키므로써, 발진 하중만이 걸리는 작동부재의 강도에 문제를 야기시키지 않고도 크기 및 중량을 절감시키게 되는 효과가 있다.

한편, 본 고안은 상술된 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 실용신안등록청구의 범위에서 청구하는 본 고안의 요지를 벗어남이 없이 당해 고안이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능할 것이다.

Claims (1)

1. 임펠러와 터빈 스테이터 및 록업기구로 구성된 토크 컨버터를 사용하는 무단 변속기로서, 토크 컨버터는 발진용으로만 사용되고, 록업기구를 제외한 임펠러와 터빈 스테이터부의 크기가 1/2인치 축소된 크기로 형성되는 것을 특징으로 하는 무단 변속기용 토크 컨버터의 구조.