KR20000010838U - 무단변속기용 프라이머리풀리의 가변풀리 슬라이딩장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 프라이머리풀리파트의 입력축과 가변풀리를 개선하여 가변풀리가 슬라이딩 이동할 때 발생하는 마찰력을 최소화하여 원활한 작동이 가능하도록 하여 무단변속기의 품질안정과 성능향상에 기여할 수 있도록 한 무단변속기용 프라이머리풀리의 가변풀리 슬라이딩장치에 관한 것으로서;

엔진(12)의 동력을 전달받아 회전하는 입력축(15)과 출력축(17)상에 고정되어 폭방향으로 가변하는 가변풀리(25,26)을 가지고 밸트(27)로 연결되는 프라이머리풀리(21)와 세컨더리풀리(22);

상기 프라이머리풀리(21)의 가변풀리(25)를 폭방향으로 움직이기 위한 수단으로 디시모터(31)와 케이스(11)상에 고정되는 슬라이드(35)와 나사결합되는 가변기어(34)로 구성되는 밸트타입 무단변속기(10)에 있어서;

상기 프라이머리풀리(21)의 고정풀리(23)를 일체로 형성하고 있는 입력축(15)의 표면에 입력축(15)의 길이방향으로 장홈(50,51)을 다수개 방사형으로 형성하고;

상기 장홈(50,51)에는 강구(52,53)을 개재시킨 후 가변풀리(25)를 삽입하여 입력축(15)과 가변풀리(25)가 강구(52,53)에 의하여 접촉되도록 함으로서 마찰을 줄일 수 있도록 구성한 것을 특징으로 한다.

Description

무단변속기용 프라이머리풀리의 가변풀리 슬라이딩장치.

본 고안은 무단변속기용 프라이머리풀리의 가변풀리 슬라이딩장치에 관한 것으로서 더욱 상세하게는 프라이머리풀리의 가변풀리가 축방향으로의 움직임이 보다 원활하게 이루어질 수 있도록 개선된 슬라이딩 수단의 제공에 관한 것이다.

자동차의 변속기는 수동변속기와 자동변속기로 구분되는 유단변속기와 무단변속기로 구분된다.

유단변속기는 엔진회전의 상승에 비례하여 파워가 커지고 토크특성도 저속때는 작고 중속영역에서 최대토크를 발휘하는 성질을 가지고 있는 특성 때문에, 부득이하게 클러치와 다단변속기를 사용하여 주행상황에 따라 감속비를 바꾸어 필요한 구동력을 확보하게 된다.

상기와 같은 유단변속기는 수동의 경우에는 단계적인 상황에 따라 운전자가 직접적인 클러치의 조작과 변속시점을 판단하여 저단에서 고단, 고단에서 저단으로 전환하여야 하는 불편함이 있다.

자동변속기의 경우에는 토크컨버터를 이용하여 토크를 얻더라도 수동과 같은 단계적인 구동력특성이 되고 토크컨버터의 경우에는 슬립토크로 인한 가속성이나 연비면에서 수동변속기보다 현저하게 떨어지는 단점을 가지고, 변속시점에서 상당한 변속쇼크가 잔존하는 등의 문제점을 가진다.

상기와 같은 수동변속기와 자동변속기의 단점을 보완하기 위하여 개발된 것이 무단변속기(Continusly Variable Transmission)이다.

상기 무단변속기는 연속적으로 변속비를 바꿀 수 있도록 한 것으로서 엔진의 최고출력만을 사용하여 부드럽게 고성능화할 수 있고, 시가지 주행에서는 저연비화를 실행할 수 있으며, 변속시점이나 변속단이 없어 변속쇼크가 발생하지 않는등의 목적에 근접할 수 있고 또 이를 달성할 수 있는 특성을 지닌다.

상기와 같은 무단변속기는 엔진의 동력을 전달받는 클러치기구와 전,후진절환기구, 무단변속을 위한 밸트풀리기구등으로 구성된다.

상기 밸트풀리기구는 입력축상에 고정되는 프라이머리풀리와 출력축상에 고정되는 세컨더리풀리로 구성되고, 각 풀리는 입력축과 출력축상에 고정되어 입력축 및 출력축과 함께 회전하는 고정풀리와;

상기 입력축과 출력축의 축방향으로 슬라이딩 이동하면서 풀리의 폭을 가변시켜주는 가변풀리로 구분된다.

상기 입력축상의 가변풀리는 엔진의 회전수, 차속, 변속레버의 위치, 스로틀밸브의 개도정도등의 외부신호를 인가받아 이시유(ECU)와 동조하는 트렌스미션컨트롤유니트(TCU)에 의하여 제어되는 가변수단에 의하여 이루어진다.

상기 가변수단에 의하여 프라이머리풀리의 가변풀리가 변화되면 출력축상의 가변풀리역시 동종 또는 이종의 가변수단에 의하여 입력축상의 가변풀리의 가변폭에 대응하여 가변한다.

상기 각각의 가변풀리에 의하여 프라이머리풀리의 폭이 넓어지면 세컨더리풀리의 폭이 좁아져 저속상태의 변속이 이루어지고, 프라이머리풀리의 폭이 좁아지면 세컨더리풀리의 폭이 넓어져 고속상태의 변속이 자연스럽게 이루어지는 것이다.

상기와 같은 무단변속기에서 종래에는 도 3에 도시된 바와같이 프라이머리풀리(1)의 고정풀리(2)를 일체로 형성하고 있는 입력축(3)의 대향위치에 가변풀리(4)가 삽입되어 있다.

상기 가변풀리(4)는 입력축(3)과 미끄러짐이 양호하게하기위한 수단으로 부싱(5)을 개입시킨 상태에서 면접촉하도록한 구성이다.

이러한 관계로 디시모터(6)의 동력을 다수개의 액튜에이터기어(7)를 통하여 전달받은 가변기어(8)에 의하여 입력축(3)의 축방향으로 슬라이딩 이동하는 가변풀리(4)의 마찰저항이 상당하기 때문에 원활한 작동성을 기대할 수 없게 된다.

상기와 같이 슬라이딩 이동과정에서 발생하는 마찰력이 클 경우에는 프라이머리풀리의 신속한 폭변화가 이루어지지 않아 무단변속시간의 지연으로 자동차의 주행에 상당한 악영향을 미치는 등 여러 문제점들이 있었다.

이에 본 고안에서는 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서 프라이머리풀리파트의 입력축과 가변풀리를 개선하여 가변풀리가 슬라이딩 이동할 때 발생하는 마찰력을 최소화하여 원활한 작동이 가능하도록 하여 무단변속기의 품질안정과 성능향상에 기여할 수 있도록 함을 목적으로 한다.

도 1은 본 고안을 설명하기 위한 무단변속기의 구성도.

도 2는 본 고안을 설명하기 위한 무단변속기의 단면구성도.

도 3은 종래기술이 적용된 무단변속기의 프라이머리풀리부위를 발췌한 단면도.

도 4는 본 고안의 기술이 적용된 무단변속기용 프라이머리풀리의 가변풀리부위를 발췌한 단면도.

도 5는 도 4의 A - A선을 따라서 취한 단면도.

*도면의 주요 부분에 사용된 부호의 설명*

10; 무단변속기

15; 입력축

21; 프라이머리풀리

23; 고정풀리

25; 가변풀리

34; 가변기어

50,51; 장홈

52,53; 강구

이하 첨부되는 도면과 관련하여 상기 목적을 달성하기 위한 본 고안의 구성 및 작용에 대하여 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 고안을 설명하기 위한 무단변속기의 구성도, 도 2는 본 고안을 설명하기 위한 무단변속기의 단면구성도, 도 4는 본 고안의 기술이 적용된 무단변속기용 프라이머리풀리의 가변풀리부위를 발췌한 단면도, 도 5는 도 4의 A - A선을 따라서 취한 단면도로서 함께 설명한다.

자동차의 무단변속기(10)는 도 1내지 도 2에 도시된 바와같이;

케이스(11)의 일측방에 위치하여 엔진(12)의 동력을 전달받는 전자파우더클러치(13)와 상기 전자파우더클러치(13)와 연결되고 다수개의 기어체로 되는 전,후진절환기구(14), 상기 전,후진절환기구(14)와 연결되는 입력축(15)과 부동력전달기구(16), 상기 부동력전달기구(16)와 연결되고 출력축(17)과 연결되는 최종감속기(18) 및 디퍼런셜기어(19)등으로 구성된다.

상기 입력축(15)과 출력축(17)에는 프라이머리풀리(21)와 세컨더리풀리(22)가 구비되는데, 상기 각각의 풀리(21,22)는 입력축(15)과 출력축(17)에 고정되는 고정풀리(23,24)와 입력축(15) 및 출력축(17)의 축방향으로 슬라이딩 이동하면서 폭을 가변하는 가변풀리(25,26)로 구성된다.

상기 풀리(21,22)에는 밸트(27)가 연결되어 입력축(15)의 동력을 출력축(17)으로 전달하여 가변되는 풀리(21,22)의 폭에 따라 무단변속이 이루어진 동력을 타이어(30)로 최종 전달하게 된다.

상기 입력축(15)상의 가변풀리(25)는 케이스(11)상에 설치되는 디시모터(31)의 축에 고정되는 구동기어(32)와 다수개의 액튜에이터기어(33)를 통하여 가변기어(34)로 전달된다.

상기 가변기어(34)의 내측과 입력축(15)의 후방에서 케이스(11)상에 고정된 슬라이드(35)에는 나사(36)를 형성하여 디시모터(31)의 정,역회전으로 가변기어(34)가 슬라이드(35)의 전,후방향으로 이동함으로서 가변풀리(25)를 입력축(15)의 축방향으로 슬라이딩 시켜 폭을 가변할 수 있도록 한다.

상기 출력축(17)상의 가변풀리(26)에는 토크캠(40)과 스프링(41)이 개재되어 가변되는 프라이머리풀리(21)의 폭에 따라 스프링(41)의 힘과 밸트(27)의 압박력에 의하여 프라이머리풀리(21)에 대응하여 폭을 가변하게 된다.

상기 전,후진절환기구(14)는 운전석에 구비되는 셀렉터레버와 컨트롤링케이지와 연결되어 전,후진을 선택하게되고, 부동력전달기구(16)의 경우에는 투웨이(2Way)런닝클러치로 구성하여 초기발진시에는 엔진의 동력을 입력축(15)으로 전달하지않고 바로 출력축(17)과 최종감속기(18)를 통하여 구동하도록 하고, 발진후에는 입력축(15)을 거쳐 출력축(17) 및 최종감속기(18)를 거쳐 타이어로 전달되도록 구성된다.

상기 디시모터(31)와 클러치등은 엔진의 회전수, 차속, 변속레버의 위치, 스로틀밸브의 개도정도등의 외부신호를 인가받아 이시유(ECU)와 동조하는 트렌스미션컨트롤유니트(TCU)에 의하여 제어되는 구성이다.

본 고안에서는 상기 무단변속기(10)의 프라이머리풀리(21)중 고정풀리(23)를 일체로 형성하고 있는 입력축(15)과 상기 입력축(15)상에 삽입되는 가변풀리(25)를 개선하여 가변풀리(25)가 보다 원활하게 슬라이딩 이동할 수 있도록 한다.

상기와 같은 목적달성을 위한 구성은;

가변풀리(25)가 삽입되는 입력축(15)의 표면에 입력축(15)의 길이방향으로 장홈(50,51)을 다수개 방사형으로 형성한다.

상기 장홈(50,51)에는 강구(SteelBall;52,53)을 개재시킨 후 가변풀리(25)를 삽입하여 입력축(15)과 가변풀리(25)가 강구(52,53)에 의하여 접촉되도록 함으로서 마찰을 줄일 수 있도록 구성한다.

물론, 상기 입력축(15)상에 형성되는 장홈(50,51)을 단독의 강구(52,53)만 수용될 수 있는 강구홈으로 변경하여도 동일한 효과를 얻을 수 있으므로 무방하다.

상기와 같은 본 고안은;

무단변속과정에서는 트렌스미션컨트롤유니트(TCU)의 제어로 디시모터(31)가 정,역방향으로 회전하면, 디시모터(31)의 회전력은 구동기어(32)와 다수개의 액튜에이터기어(33)를 거친 후 가변기어(34)로 전달된다.

디시모터(31)의 동력을 전달받은 가변기어(34)는 슬라이드(35)와 나사(36)결합된 상태에서 슬라이드(35)의 전,후방향으로 회전과 이동을 겸하면서 가변풀리(25)를 밀거나 당겨줌으로서 프라이머리풀리(21)의 폭을 변화시키게 된다.

상기 가변기어(34)에 의하여 입력축(15)의 축방향 전,후방으로 슬라이딩 이동하는 가변풀리(25)는 입력축(15)의 장홈(50,51)에 개재된 강구(52,53)와 접촉된 상태에 있으므로서 슬라이딩 과정에서 발생하는 마찰력이 현저하게 줄어들어 스무드한 움직임이 가능하게 되는 것이다.

이상과 같은 본 고안은 프라이머리풀리파트의 입력축과 가변풀리를 개선하여 가변풀리가 슬라이딩 이동할 때 발생하는 마찰력을 최소화하여 원활한 작동이 가능하도록 하여 무단변속기의 품질안정과 성능향상에 기여할 수 있는 등의 효과를 가진다.

Claims (2)

1. 엔진(12)의 동력을 전달받아 회전하는 입력축(15)과 출력축(17)상에 고정되어 폭방향으로 가변하는 가변풀리(25,26)을 가지고 밸트(27)로 연결되는 프라이머리풀리(21)와 세컨더리풀리(22);

   상기 프라이머리풀리(21)의 가변풀리(25)를 폭방향으로 움직이기 위한 수단으로 디시모터(31)와 케이스(11)상에 고정되는 슬라이드(35)와 나사결합되는 가변기어(34)로 구성되는 밸트타입 무단변속기(10)의 가변풀리(25)의 움직임을 원활하게 하기 위한 무단변속기용 프라이머리풀리의 가변풀리 슬라이딩장치를 구성함에 있어서;

   상기 프라이머리풀리(21)의 고정풀리(23)를 일체로 형성하고 있는 입력축(15)의 표면에 입력축(15)의 길이방향으로 장홈(50,51)을 다수개 방사형으로 형성하고;

   상기 장홈(50,51)에는 강구(52,53)를 개재시킨 후 가변풀리(25)를 삽입하여;

   상기 입력축(15)과 가변풀리(25)가 강구(52,53)에 의하여 접촉되도록 함으로서 마찰을 줄일 수 있도록 구성한 것을 특징으로 하는 무단변속기용 프라이머리풀리의 가변풀리 슬라이딩장치.
2. 제 1 항에 있어서;

   상기 입력축(15)상에 형성되는 장홈(50,51)은 단독의 강구(52,53)를 수용할 수 있는 강구홈인 것을 특징으로 하는 무단변속기용 프라이머리풀리의 가변풀리 슬라이딩장치.