KR20000033821A - 자동차용 무단변속기의 슬라이드어셈블리. - Google Patents

Abstract

본 발명은 슬라이드와 가변기어의 결합부위를 개선하여 이물질침투로 인한 작동불능상태를 해결하고 작동시발생하는 마찰저항을 최소화하여 원활한 작동이 가능하도록 하여 무단변속기의 품질안정과 성능향상에 기여할 수 있도록 한 자동차용 무단변속기의 슬라이드어셈블리에 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 디시모터(31)와 구동기어(32) 및 다수개의 액튜에이터기어(33)를 통하여 동력을 전달받고 슬라이드(35)와 결합되는 가변기어(34)의 내경측에는;

스크류타입의 돌기(50)를 일체로 형성한 후 다수개의 볼(51)을 삽입한 볼베어링(52)을 형성하고;

상기 볼베어링(52)의 볼(51)은 슬라이드(35)의 외경에 스크류타입으로 형성되는 볼서포트(53)와 연접되도록 구성한 것을 특징으로 한다.

Description

자동차용 무단변속기의 슬라이드어셈블리.

본 발명은 자동차용 무단변속기의 슬라이드어셈블리에 관한 것으로서 더욱 상세하게는 프라이머리풀리의 가변풀리를 축방향으로 슬라이딩이동시키기 위한 슬라이드어셈블리를 이물질침투에 영향을 받지않으면서도 마찰력을 저감시킬 수 있도록 개선하여 보다 원활한 작동성이 이루어질 수 있도록 한 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 않는 등의 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 종래기술의 슬라이드어셈블리는 도 3에 도시된바와 같은 구성이며 이를 상세하게 살펴보면 다음과 같다.

프라이머리풀리(1)의 고정풀리(2)를 일체로 형성하고 있는 입력축(3)의 대향위치에 가변풀리(4)가 삽입되어 있다.

상기 가변풀리(4)는 케이스(1')에 고정되는 슬라이드(5)와 나사결합되어 슬라이드(5)의 전,후방향으로 회전하면서 입력축(3)방향으로 수평이동하는 가변기어(6)가 구비된다.

상기 가변기어(6)는 트렌스미션컨트롤유니트의 제어를 받는 디시모터(7)의 동력을 다수개의 액튜에이터기어(8)를 통하여 전달받아 작동하는 구성이다.

상기와 같은 종래의 기술에서는;

슬라이드와 가변기어에 나사를 형성하는 등의 가공과정에서 발생한 칩(Chip)과 같은 이물질이 유입될 경우에는 슬라이드의 나사와 가변기어의 나사사이에 끼움되어 작동성이 저하되는 문제점을 가진다.

특히 슬라이드의 나사와 가변기어의 나사가 면접촉에 의하여 회전하면서 가변기어가 슬라이드의 전,후방향으로 이동하기 때문에 마찰저항이 상당히 크게 된다.

상기와 같이 슬라이드와 가변기어의 작동과정에서 발생하는 마찰력이 클 경우에는 가변풀리를 신속하게 이동시켜주지 못하기 때문에 무단변속시간의 지연으로 자동차의 주행에 상당한 악영향을 미치는 등 여러문제점들이 있었다.

이에 본 발명에서는 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서 프라이머리풀리의 가변풀리를 슬라이딩 이동시켜주기 위한 슬라이드와 가변기어의 결합부위를 개선하여 이물질침투로 인한 작동불능상태를 해결하고 작동시 발생하는 마찰저항을 최소화하여 원활한 작동이 가능하도록 하여 무단변속기의 품질안정과 성능향상에 기여할 수 있도록 함을 목적으로 한다.

도 1은 본 발명을 설명하기 위한 무단변속기의 구성도.

도 2는 본 발명을 설명하기 위한 무단변속기의 단면 구성도.

도 3은 종래기술이 적용된 자동차용 무단변속기의 슬라이드어셈블리를 발췌한 단면도.

도 4는 본 발명의 기술이 적용된 자동차용 무단변속기의 슬라이드어셈블리의 발췌 단면도.

도 5는 도 4의 A부위를 발췌한 단면도.

도 6은 다른실시예를 도시한 도 4의 A부위를 발췌한 단면도.

*도면의 주요 부분에 사용된 부호의 설명*

10; 무단변속기

34; 가변기어

35; 슬라이드

50; 골기

51; 볼

52; 볼베어링

53; 볼서포트

54; 볼홈

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

도 1은 본 발명을 설명하기 위한 무단변속기의 구성도, 도 2는 본 발명을 설명하기 위한 무단변속기의 단면 구성도, 도 4는 본 발명의 기술이 적용된 자동차용 무단변속기의 슬라이드어셈블리의 발췌 단면도, 도 5는 도 4의 A부위를 발췌한 단면도, 도 6은 다른실시예를 도시한 도 4의 A부위를 발췌한 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)는 입력축(15)의 후방에서 케이스(11)상에 고정된 슬라이드(35)와 결합하여 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 선택 하게되고, 부동력전달기구(16)의 경우에는 투웨이(2Way)런닝클러치로 구성하여 초기발진시에는 엔진의 동력을 입력축(15)으로 전달하지 않고 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 발명에서는 무단변속기(10)용 프라이머리풀리(21)의 가변풀리(25)를 가변시키기 위한 수단인 슬라이드(35)와 가변기어(34)의 결합부위를 개선하여 이물질이나 마찰저항에 의한 작동성의 저하를 방지할 수 있도록 구성한다.

상기와 같은 목적달성을 위한 구성은;

디시모터(31)와 구동기어(32) 및 다수개의 액튜에이터기어(33)를 통하여 동력을 전달받고 슬라이드(35)와 결합되는 가변기어(34)의 내경측에 스크류타입의 돌기(50)를 일체로 형성한 후 다수개의 볼(51)을 삽입한 볼베어링(52)을 형성한다.

상기 볼베어링(52)의 볼(51)은 슬라이드(35)의 외경에 스크류타입으로 형성되는 볼서포트(53)와 연접되도록 한다.

상기 볼(51)과 연접되는 면의 볼서포트(53)에는 볼(51)의 이탈을 방지하고 작동성향상을 위한 수단으로 스크류형상의 볼홈(54)을 더 형성하여도 무방할 것이다.

상기와 같은 본 발명은;

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 결합된 상태에서 슬라이드(35)의 전,후방향으로 회전과 이동을 겸하면서 가변풀리(25)를 밀거나 당겨줌으로서 가변풀리(25)를 입력축(15)방향으로 슬라이딩 이동시켜 프라이머리풀리(21)의 폭을 변화시키게 된다.

이 과정에서 슬라이드(34)와 가변기어(35)는 볼베어링(52)에 의하여 면접촉이 아닌 점접촉이 된 상태에 있으므로서 슬라이딩 과정에서 발생하는 마찰력이 현저하게 줄어들어 스무드한 움직임이 가능하게 되는 것이다.

이상과 같은 본 발명은 슬라이드와 가변기어의 결합부위를 개선하여 이물질침투로 인한 작동불능상태를 해결하고 작동시 발생하는 마찰저항을 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)에 있어서;

   상기 디시모터(31)와 구동기어(32) 및 다수개의 액튜에이터기어(33)를 통하여 동력을 전달받고 슬라이드(35)와 결합되는 가변기어(34)의 내경측에는;

   스크류타입의 돌기(50)를 일체로 형성한 후 다수개의 볼(51)을 삽입한 볼베어링(52)을 형성하고;

   상기 볼베어링(52)의 볼(51)은 슬라이드(35)의 외경에 스크류타입으로 형성되는 볼서포트(53)와 연접되도록 구성한 것을 특징으로 하는 자동차용 무단변속기의 슬라이드어셈블리.
2. 제 1 항에 있어서;

   상기 볼(51)과 연접되는 면의 볼서포트(53)에는 볼(51)의 이탈을 방지하고 작동성향상을 위한 수단으로 스크류형상의 볼홈(54)을 더 형성하는 것을 특징으로 하는 자동차용 무단변속기의 슬라이드어셈블리.