KR19990059887A - 무단 변속기 - Google Patents

Abstract

컴팩트하게 제작하여 연비향상 및 장착성 향상을 도모하기 위하여,

엔진의 구동력을 전달받아 적절하게 토오크를 변환시키는 토오크 컨버터와, 상기한 토오크 컨버터를 통하여 구동력이 전달되는 구동축에 설치되며 전진 및 후진을 제어하는 전후진 제어수단과, 구동축에 고정되는 아웃풋 기어와 치합되는 인풋 기어에 의하여 전후진 제어수단을 통하여 전달되는 구동력을 전달받으며 마찰차에 의하여 무단 변속이 이루어지며 무단 변속된 엔진의 구동력을 종감속 기어로 전달하는 제1무단 변속수단과, 구동축에 고정되는 아웃풋 기어와 치합되는 또 다른 인풋 기어에 의하여 전후진 제어수단을 통하여 전달되는 구동력을 전달받으며 제1무단 변속수단과 병렬로 배치되며 마찰차에 의하여 무단 변속이 이루어지며 엔진의 구동력을 종감속 기어로 전달하는 제2무단 변속수단으로 이루어진다.

이와 같은 무단 변속기는, 엔진의 구동력을 토오크 컨버터에서 적절하게 토오크 변환하여 제1,2무단 변속수단으로 동시에 구동력이 전달되어 무단 변속이 이루어지고 전후진 제어수단이 선택적으로 인게이지 되어 차량의 전후진 주행이 이루어지게 된다. 따라서 제1,2무단 변속수단이 병렬로 나란하게 구동축 및 피동축에 배치되어 무단 변속이 이루어지는 구조로 형성되어 변속기의 전장을 줄임으로서 컴팩트한 제작이 가능하게 되고 또한 컴팩트한 사이즈로 인하여 장착성이 향상된다.

Description

무단 변속기

본 발명은 무단 변속기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 엔진의 구동력을 주행상태에 따라 적절하게 변속이 이루어지도록 하기 위한 토로이달식 무단 변속기에 관한 것이다.

일반적으로 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.

상기와 같은 변속장치에 있어서, 본 발명은 유압을 이용하는 자동변속장치의 단점을 보완하여 연비 및 동력 전달성능, 그리고 중량면에서 큰 장점을 갖는 무단 변속장치에 관계하며, 이의 무단 변속장치는 입력축과 출력축에 장착되는 풀리의 직경 변위를 이용하는 벨트구동 방식과, 토로이달 방식(TOROIDAL TYPE)이 주로 사용되고 있다.

본 발명 특히 상기한 토로이달 방식의 무단 변속장치에 관계한다.

이러한 토로이달 방식의 무단 변속기는, 인풋 디스크 및 아웃풋 디스크, 그 사이에 배치되어 인풋 디스크를 통하여 아웃풋 디스크 측으로 동력을 전달하는 파워롤러를 갖는 무단 변속부를 포함하여 이루어진다.

이러한 무단 변속장치는 토오크 컨버터와 무단 변속수단 또는 무단 변속수단과 차동장치 사이등에 전,후진 제어 수단이 배치되어 전진 및 후진을 제어할 수 있도록 이루어진다.

상기한 전,후진 제어수단은 일반적으로 유성기어셋트가 이용되고 있다.

상기 유성기어셋트로 이용되는 전,후진 제어수단은, 전진 구동시에 구동축이 구동풀리와 직결로 이루어져 1:1로 동력을 전달하는 구조로 이루어진다.

상기한 종래기술의 무단 변속기는, 작동하는 데에는 별문제가 없으나 컴팩트하게 제작하여야 연비향상 및 장착성 향상 등이 증대되는데 이에 충분히 만족하지 못하는 문제점이 있다.

따라서 본 발명은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 컴팩트하게 제작하여 연비향상 및 장착성 향상을 도모하는 무단 변속기를 제공하는 데 있다.

도1은 본 발명의 실시예를 도시한 구성도이다.

본 발명의 무단 변속기는,

엔진의 구동력을 전달받아 적절하게 토오크를 변환시키는 토오크 컨버터와,

상기한 토오크 컨버터를 통하여 구동력이 전달되는 구동축에 설치되며 전진 및 후진을 제어하는 전후진 제어수단과,

구동축에 고정되는 아웃풋 기어와 치합되는 인풋 기어에 의하여 전후진 제어수단을 통하여 전달되는 구동력을 전달받으며 마찰차에 의하여 무단 변속이 이루어지며 무단 변속된 엔진의 구동력을 종감속 기어로 전달하는 제1무단 변속수단과,

구동축에 고정되는 아웃풋 기어와 치합되는 또 다른 인풋 기어에 의하여 전후진 제어수단을 통하여 전달되는 구동력을 전달받으며 제1무단 변속수단과 병렬로 배치되며 마찰차에 의하여 무단 변속이 이루어지며 엔진의 구동력을 종감속 기어로 전달하는 제2무단 변속수단으로 이루어진다.

이와 같은 무단 변속기는, 엔진의 구동력을 토오크 컨버터에서 적절하게 토오크 변환하여 제1,2무단 변속수단으로 동시에 구동력이 전달되어 무단 변속이 이루어지고 전후진 제어수단이 선택적으로 인게이지 되어 차량의 전후진 주행이 이루어지게 된다.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 도면을 참고하여 보다 상세하게 설명한다.

도1은 본 발명에 따른 실시예를 도시한 무단 변속기의 구성도로서, 엔진(1)의 구동력을 받아 적절하게 토오크 변환이 이루어지는 토오크 컨버터(3)와, 상기한 토오크 컨버터(3)를 통하여 전달되는 구동력을 전달받아 차량의 전진 및 후진 주행을 할 수 있는 전후진 제어수단(5)과, 이 전후진 제어수단(5)을 통하여 엔진(1)의 구동력이 전달되어 무단 변속이 이루어지는 제1,2무단 변속수단(7)(9)을 도시하고 있다.

상기한 토오크 컨버터(3)는 엔진(1)의 크랭크축(도시생략)과 연결되어 엔진(1)의 구동력을 전달받아 차량의 주행상태에 따라 적절하게 토오크를 변환시키는 것이다.

그리고 전후진 제어수단은(5)은 토오크 컨버터(3)와 이 토오크 컨버터(3)를 통하여 구동력이 전달되는 구동축(11)에 설치되며, 단순유성기어셋트로 이루어진다.

그리고 이 전후진 제어수단은(5)은 선기어(S)를 입력요소로 하고 캐리어(C)를 선택적으로 입력 및 반력요소로 하고 링기어(R)를 출력요소하는 유성기어셋트로 이루어진다.

또한 캐리어(C)를 선기어(S)와 동시에 입력요소로 선택하기 위하여 구동축(11)과 캐리어(C)사이에는 전진 제어 마찰요소(CF)를 설치하고, 캐리어(C)와 변속기 케이스(6)사이에는 캐리어(C)를 반력요소로 제어하기 위한 후진 제어 마찰요소(CR)를 설치한다.

상기한 전후진 제어 마찰요소(CF)(CR)는 통상의 다판 클러치로 이루어지는 것이 바람직하다.

제1,2무단 변속수단(7)(9)은 토오크컨버터(3) 및 전후진 제어수단을 통하여 구동력이 전달되며 구동축상에 설치되는 아웃풋 기어(8)와 치합되는 인풋 기어(10)를 통하여 구동력을 전달받는 제1무단 변속수단(7)과, 상기한 아웃풋 기어(8)를 통하여 또다른 인풋 기어(12)를 통하여 구동력을 전달받는 제2무단 변속수단(9)으로 이루어진다.

제1무단 변속수단(7)은 인풋 기어(8)를 지지하는 회전축에 결합되는 제1인풋 디스크(17), 제1아웃풋 디스크(19), 그리고 제1인풋 디스크(17)와 제1아웃풋 디스크(19) 사이에 마찰 접촉하여 회전력을 전달하는 제1파워롤러(21)로 이루어지고 있다.

상기한 제1인풋 디스크(17)는 외주방향으로 라운드지도록 마찰면(23)이 형성되고 있다. 그리고 제1아웃풋 디스크(19)는 제1인풋 디스크(17)와 동일한 형상으로 이루어지고 라운드진 마찰면(25)을 서로 대응하도록 배치하되 자유롭게 회전할 수 있도록 형성된다.

그리고 제1파워롤러(21)는 원판형상으로 이루어지며 제1인풋 디스크(17)와 제1아웃풋 디스크(19)와 의 마찰면(23)(25)에 접촉하여 제1인풋 디스크(17)의 회전력을 제1아웃풋 디스크(19)로 전달할 수 있는 구조로 이루어지고 있다.

상기한 제1파워롤러(21)는 별도로 구성되는 유압제어시스템이 의하여 각도 변환이 이루어질 수 있는 구조로 이루어진다.

그리고 제2무단 변속수단(9)은 제1무단 변속수단(7)의 구성요소와 동일한 형태로 이루어지되 제1무단 변속수단(7)이 형성되는 축과 나란하게 병렬로 배치되는 또 다른 인풋 기어(12)를 지지하는 축 상에 배치된다.

즉, 제2인풋 디스크(27)는 외주측으로 라운드지는 형태로 마찰면(29)이 형성되고 있다. 그리고 제2인풋 디스크(27)와 대응하도록 동일한 형상으로 이루어지는 제2아웃풋 디스크(31)가 대향하는 자세로 배치된다. 그리고 이 제2인풋 디스크(27)와 제2아웃풋 디스크(31)의 마찰면(29)(33)에는 제2파워롤러(35)가 마찰면에 접촉되도록 형성된다.

이때 제1아웃풋 디스크(19) 및 제2인풋 디스크(27)는 각각 일측에 종감속 기어장치(55)와 서로 치합되도록 기어(36)(38)를 형성하여 종감속 기어(55)측으로 회전력을 전달할 수 있는 구조로 형성한다.

이와 같이 이루어지는 무단 변속기의 전진주행은, 전진 제어 마찰요소(CF)를 인게이지 시키면 선기어(S) 및 캐리어(C)가 동시에 입력요소로 작용하여 이루어진다.

그러면 엔진(1)의 구동력은 토오크 컨버터(3)에서 적절하게 토오크 변환이 이루어지면서 아웃풋 기어(8)를 통하여 제1인풋 디스크(17)를 회전시킨다. 이때 별도의 유압에 의하여 구동하는 제1파워롤러(21)가 제1인풋 디스크(17)의 마찰면(23)과 접촉하여 회전을 하게된다. 그리고 그 회전력을 제1아웃풋 디스크(19)에 역시 마찰 접촉하여 전달하게 된다. 이때 무단 변속이 이루어지고, 이와 동시에 엔진(1)의 구동력은 아웃풋 기어(8)를 통하여 제2인풋 디스크(27)로 입력된다. 제2인풋 디스크(27)로 입력된 구동력은 제2파워롤러(35)가 제2인풋 디스크(27)의 마찰면(29) 및 제2아웃풋 디스크(31)의 마찰면(33)에 접촉하여 무단 변속이 일어나게 된다.

제1,2아웃풋 디스크(19)(31)를 통하여 회전하는 축에 형성되는 아웃풋 기어(36)(38)를 통하여 종감속장치(55)로 동력이 전달되어 차량의 전진주행이 이루어지게 된다.

무단 변속기의 후진 주행은, 전진 제어마찰요소(CF)가 해제되고 후진 제어 마찰요소(CR)가 인게이지 되면서 이루어진다.

이때 후진주행의 동력전달경로는 전진주행의 동력전달 경로와 동일하다.

상기한 본 발명의 무단 변속기는, 제1,2무단 변속수단이 병렬로 나란하게 구동축 및 피동축에 배치되어 무단 변속이 이루어지는 구조로 형성되어 변속비 폭을 넓혀서 차량의 가속 성능과 연비 성능을 향상시킬 수 있고, 변속기의 전장을 줄임으로서 컴팩트한 제작이 가능하게 되고 또한 컴팩트한 사이즈로 인하여 장착성이 향상된다.

Claims (4)

1. 엔진의 구동력을 전달받아 적절하게 토오크를 변환시키는 토오크 컨버터와,

   상기한 토오크 컨버터를 통하여 구동력이 전달되는 구동축에 설치되며 전진 및 후진을 제어하는 전후진 제어수단과,

   구동축에 고정되는 아웃풋 기어와 치합되는 인풋 기어에 의하여 전후진 제어수단을 통하여 전달되는 구동력을 전달받으며 마찰차에 의하여 무단 변속이 이루어지며 무단 변속된 엔진의 구동력을 종감속 기어로 전달하는 제1무단 변속수단과,

   구동축에 고정되는 아웃풋 기어와 치합되는 또 다른 인풋 기어에 의하여 전후진 제어수단을 통하여 전달되는 구동력을 전달받으며 제1무단 변속수단과 병렬로 배치되며 마찰차에 의하여 무단 변속이 이루어지며 엔진의 구동력을 종감속 기어로 전달하는 제2무단 변속수단으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 무단 변속기.
2. 제1항에 있어서, 전후진 제어수단은 선기어를 입력요소로 하고 캐리어를 선택적으로 입력요소 및 반력요소로 하고 링기어를 출력요소로 하는 유성기어셋트와,

   캐리어를 선택적으로 입력요소로 하기 위하여 구동축과 캐리어 사이에 설치되는 전진 제어 마찰요소와,

   캐리어를 선택적으로 반력요소로 하기 위하여 변속기 케이스와 캐리어 사이에 개재되는 후진 제어 마찰요소로 이루어지는 것을 특징으로 하는 무단 변속기.
3. 제1항에 있어서, 제1무단 변속수단은 아웃풋 기어와 치합되는 인풋 기어를 지지하는 회전축의 외주에 중심에서 외측방향으로 라운드지도록 마찰면이 형성되는 인풋 디스크와,

   상기한 인풋 디스크와 대응하는 형상으로 마주하도록 배치되는 아웃풋 디스크와,

   상기한 인풋 디스크 및 아웃풋 디스크의 마찰면에 마찰 접촉하여 인풋 디스크의 회전력을 아웃풋 디스크에 전달하는 파워롤러를 포함하는 무단 변속기.
4. 제1항에 있어서, 제2무단 변속수단은 아웃풋 기어와 치합되는 또 다른 인풋 기어를 지지하는 회전축에 일체로 고정되어 회전하며 일측면에 외주측으로 라운드지도록 마찰면이 형성되는 인풋 디스크와,

   상기한 인풋 디스크와 대응하는 형상으로 마주하도록 배치되는 아웃풋 디스크와,

   상기한 인풋 디스크 및 아웃풋 디스크의 마찰면에 마찰 접촉하여 인풋 디스크의 회전력을 아웃풋 디스크에 전달하는 파워롤러를 포함하는 무단 변속기.