KR20000041936A - 자동차 밸트형무단변속기의 2웨이클러치어셈블리 - Google Patents

자동차 밸트형무단변속기의 2웨이클러치어셈블리 Download PDF

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Abstract

본 발명은 자동차 밸트형무단변속기의 2웨이클러치어셈블리에 관한 것으로서, 2웨이클러치는 샤프트(41)상에 삽입되는 인풋기어(100), 인풋기어(100)와 샤프트(41) 사이의 리테이너(120)에 등간격으로 배설되며, 리테이너(120)의 수용홈(122)내에서 스프링(123)의 탄성을 극복하면서 눕거나 직립할 수 있도록 리테인되는 스프라그(110), 샤프트(41)의 타단에 스페이서(125)를 개재하여 끼워진 아웃풋기어(90), 샤프트(41)에 끼워지고 방사상으로 돌출한 다수개의 일체형 유격돌기(44)가 아웃풋기어(90)의 내방축공(90')에 형성된 등간극의 유동홈(93)에 끼워져 소정의 축방향간극의 유동이 가능한 아웃풋슬리브(46)를 구비하고, 아웃풋기어(90)를 브라켓(210)에 압지고정하는 웨이브스프링(211) 및 인풋기어(100)와 리테이너(120) 사이에 스위칭플레이트(300)를 압지고정하는 웨이브스프링(212)을 더 가지는 자동차 밸트형무단변속기의 2웨이클러치어셈블리에 있어서; 웨이브스프링(211,212)은 한쌍의 판상 웨이브형성된 링체인 스프링판링체(211',211")가 겹쳐져 구성되며,어느 하나의 스프링판링체(211')에 절곡돌출한 걸림텅(411) 및 그에 인접한 걸림홈(412)을 연접하여 구성하고, 다른 하나의 스프링판링체(211")에는 걸림텅(411)과 끼움접속되는 걸림홈(413) 및 걸림홈(412)과 끼움접속되는 걸림텅(414)을 걸림텅(411)과는 반대의 절곡방향으로 절곡하여 끼움접속고정하여 구성되는 것이다.

Description

자동차 밸트형무단변속기의 2웨이클러치어셈블리.
본 발명은 자동차 밸트형무단변속기의 2웨이클러치어셈블리에 관한 것으로서, 더욱 상세히는 자동차의 동력변속을 수행하는 변속기중, 밸트와 풀리의 접속구성을 변경하여 변속을 수행하는 무단변속기(CVT: Continuously Variable Transmission)의 구성에 있어서, 선택적인 동력전달 수단인 2웨이클러치의 구성의 개선에 관한 것이다.
자동차의 변속장치는 다양한 구성의 것으로서 구현될 수 있고, 경량 소형차에 적용되기에 적합한 구성으로서는 밸트형의 무단변속기가 안출되어 있다.
밸트형의 무단변속기는 접속내직경이 가변할 수 있는 구성을 가지는 한쌍의 풀리사이에 접속 및 인가되는 밸트를 구비하고, 풀리는 모우터 구동 또는 유압구동방식등의 다양한 구동방식에 의하여 밸트와 접속하는 접속내직경을 상대적으로 가변시켜 변속비를 변경함으로써 변속을 수행하도록 구성된다.
상기와 같은 종래 또는 본출원인의 선원등에서 기히 공지된 밸트형의 무단변속기는 다양한 종류의 것이 널리 안출되어 있고 이러한 무단변속기는 통상, 복수개의 동력전달모우드를 구비하게 된다.
즉, 저속에서는 기어어레이를 통한 종래와 같은 동력전달 및 변속을 수행하다가 일정한 회전수이상에서는 밸트형의 무단변속기를 사용하여 변속을 수행하는 복합변속구성을 가지게 되며 상기의 복합변속구성은 입력샤프트와 동력전달샤프트간의 상대적인 회전수의 차이에 따라서 슬립되거나 동력전달걸림되는 구성을 가지는 부재가 사용되며 그러한 부재로서 널리 사용되는 2웨이클러치(2-way clutch)이다.
본 발명의 자동차 밸트형무단변속기의 2웨이클러치어셈블리는 상기하는 작용의 2웨이클러치의 종래로부터의 구성을 개선하여 내진동성을 개선하고 작동성을 증대하는 구성을 제공하도록 하는 것을 주된 목적으로 하고 있다.
도 1 은 본 발명의 자동차 밸트형무단변속기의 2웨이클러치어셈블리가 적용되기에 적합한 구성의 밸트형무단변속기의 예시적인 구성단면도.
도 2 는 본 발명의 자동차 밸트형무단변속기의 2웨이클러치어셈블리가 적용된 상태를 도시하는 밸트형무단변속기의 예시적 구성의 파절사시도.
도 3 은 본 발명에 적용되는 종래로부터의 자동차 밸트형무단변속기에서 도 1 의 C 부의 확대된 2웨이클러치의 단면 및 A-A 선단면 및 B-B 선단면도.
도 4 는 자동차 밸트형무단변속기의 2웨이클러치어셈블리의 기본적인 구성의 종래로부터의 작동을 설명하는 부분단면의 설명도.
도 5 는 종래의 자동차 밸트형무단변속기의 2웨이클러치어셈블리에서의 압지용의 웨이브스프링 및 일부 분해구성도.
도 6 은 본 발명의 자동차 밸트형무단변속기의 2웨이클러치어셈블리의 웨이브스프링의 구성을 도시하는 사시도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
210: 브라켓
300: 스위칭플레이트
211,212: 웨이브스프링
411,414: 걸림텅
412,413: 걸림홈
이러한 본 발명의 자동차 밸트형무단변속기의 2웨이클러치어셈블리의 구성을 개선하기 위하여 안출된 본 발명의 자동차 밸트형무단변속기의 2웨이클러치어셈블리는;
한쌍의 가변 내직경구성의 프라이머리풀리와 세컨더리풀리 및 상기 프라이머리풀리와 세컨더리풀리 사이에 접속인가된 밸트 및 기어어레이를 구비하여 풀리어셈블리의 주동력전달모우드와 기어어레이를 통한 부동력전달모우드를 복합적으로 구비하며 상기 복합동력전달모우드를 자동전환하기 위하여 2웨이클러치를 가지며,
상기 2웨이클러치는 샤프트상에 삽입되는 인풋기어, 상기 인풋기어와 상기 샤프트 사이의 리테이너에 등간격으로 배설되며 상기 리테이너의 수용홈내에서 스프링의 탄성을 극복하면서 눕거나 직립할 수 있도록 리테인되는 스프라그,상기 샤프트의 타단에 스페이서를 개재하여 끼워진 아웃풋기어,상기 샤프트에 끼워지고 방사상으로 돌출한 다수개의 일체형 유격돌기가 상기 아웃풋기어의 내방축공에 형성된 등간극의 유동홈에 끼워져 소정의 축방향간극의 유동이 가능한 아웃풋슬리브를 구비하고,
상기 아웃풋기어를 브라켓에 압지고정하는 웨이브스프링 및 상기 인풋기어와 리테이너 사이에 스위칭플레이트를 압지고정하는 웨이브스프링을 더 가지는 자동차 밸트형무단변속기의 2웨이클러치어셈블리에 있어서;
상기 웨이브스프링은 한쌍의 판상 웨이브형성된 링체인 스프링판링체가 겹쳐져 구성되며, 어느 하나의 스프링판링체에 절곡돌출한 걸림텅 및 그에 인접한 걸림홈을 연접하여 구성하고,
다른 하나의 스프링판링체에는 상기의 걸림텅과 끼움접속되는 걸림홈 및 걸림홈과 끼움접속되는 걸림텅을 상기 걸림텅과는 반대의 절곡방향으로 절곡하여 구성하는 끼움접속고정하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
이하의 부수된 도면과 함께 본 발명의 자동차 밸트형무단변속기의 2웨이클러치어셈블리의 구성을 상세히 설명한다.
도 1 은 본 발명의 자동차 밸트형무단변속기의 2웨이클러치어셈블리가 적용되기에 적합한 구성의 밸트형무단변속기의 예시적인 구성단면도, 도 2 는 2웨이클러치가 적용된 상태를 도시하는 밸트형무단변속기의 예시적 구성의 파절사시도, 도 3 은 종래로부터의 자동차 밸트형무단변속기에서 도 1 의 C 부의 확대된 2웨이클러치의 단면 및 A-A 선단면 및 B-B 선단면도, 도 4 는 자동차 밸트형무단변속기의 2웨이클러치어셈블리의 기본적인 구성의 종래로부터의 작동을 설명하는 부분단면의 설명도, 도 5 는 종래의 2웨이클러치어셈블리에서의 압지용의 웨이브스프링 및 일부 분해구성도, 도 6 은 본 발명의 2웨이클러치어셈블리의 웨이브스프링의 구성을 도시하는 사시도이다.
예시적인 구성의 자동차 밸트형무단변속기 및 2웨이클러치의 구성을 도시하는 도 1 이하와 함께 본 발명의 요부를 설명한다.
도시하지 아니하는 엔진으로부터의 동력은 파우더클러치등의 구성으로서 전기적으로 역시 도시하지 아니하는 전기적인 결선관계의 트랜스미션제어유니트에 의하여 단속을 제어받는 전자클러치(1)를 경유하여,기어어레이(10), 모우터(M)구동에 의하여 가변 내직경을 구성하는 구동풀리인 프라이머리풀리(20), 프라이머리풀리(20)와 밸트(B)로서 연결되는 피동풀리인 세컨더리풀리(30)를 기본적인 기계적인 구성부재로서 가진다.
상기의 기계적인 구성에서 복수개의 동력전달모우드를 제공하는 부재인 2웨이클러치(40), 피동풀리인 세컨더리풀리(30)의 가변 내직경의 구동을 수행하는 토오크캠(50), 드라이브샤프트(60) 및 차륜(70)을 경유하는 기구적인 작동부를 가지게 된다.
상기하는 기구적인 작동부와 협동하는 전자적인 제어부는 트랜스미션제어유니트 및 도시하지 아니하는 전기적인 결선관계의 중앙제어유니트를 구비하고 연관되어 구동하는 부재들이다.
본 발명의 요부인 자동차 밸트형무단변속기의 2웨이클러치어셈블리는 시동 및 저속시에는 기어어레이(10)로서 엔진으로부터의 회전력을 드라이브샤프트(60)로까지 직접 기어접속으로서 전달하는 부동력모우드를 형성하고 또한,
일정속이상의 변속상태에서는 모우터(M)-프라이머리풀리(20)-세컨더리풀리-드라이브샤프트(60)로 동력연결되는 주동력모우드를 가지는 2 중의 복수변속모우드의 전환을 자동적으로 수행하는 작동을 하는 부재로서 사용된다.
이러한 기본적인 구성의 밸트형의 무단변속기는 프라이머리풀리(20)의 가변 내직경을 모우터(M)등의 기구로서 가변시키고 이에 따라서 상대적으로 세컨더리풀리(30)의 내접속직경( 즉, 프라이머리풀리(20)의 접속내직경이 커지면 대응하는 세컨더리풀리(30)의 접속직경을 감소시키고 프라이머리풀리(20)의 접속내직경이 작아지면 세컨더리풀리(30)의 접속내직경을 증대)의 가변화를 수행함으로서 변속하는 주동력모우드를 구성하는 것이다.
상기하는 작동을 수행하기 위한 2웨이클러치(40)는 도 3 이하에 도시하는 구성을 가진다.
샤프트(41)상에 베어링(42,42')을 개재하여 외주연에 삽입되는 인풋기어(100)를 가지고 인풋기어(100)와 샤프트(41) 사이에는 강한 금속성 재질의 스프라그(Sprag)(110)가 방사상으로 배설되어 배열된다.
스프라그(110)는 강성재로서 도시하는 형상과 같이 구성되고 링관체형상의 리테이너(120)사이에 등간격으로 배설되며 인풋기어(100)의 수용공(104)에서 직립하거나 눕혀질 수있도록 삽입된다. 리테이너(120)에 끼워지고 원심방향으로 끼워진 핀인 스토퍼핀(121)이 인풋기어(100)의 걸림홈(100')에 끼어짐으로서 일정한 간극으로만 축방향회동이 제공되는 구성을 가진다.
또한, 스프라그(110)는 리테이너(120)의 수용홈(122)내에서 스프링(123)의 탄성을 극복하면서 눕거나 직립할 수 있도록 리테인되고 베어링(124)에 의하여 일단부가 지지된다.
샤프트(41)의 타단부측에는 베어링(124)에 대하여 스페이서(125)를 개재하여 아웃풋기어(90)가 끼워지고 아웃풋기어(90)는 도 3 의 우측면도에서와 같이 샤프트(41)의 외방에 삽입고정되는 아웃풋슬리브(46)의 외방측으로 방사상으로 돌출한 다수개의 일체형 유격돌기(44)가 아웃풋기어(90)의 내방축공(90')에 형성된 등간극의 유동홈(93)에 끼워져 소정의 축방향간극은 유동이 가능하도록 구성된다.
아웃풋기어(90)는 일측의 베어링(124)에 대하여 리테인되도록 브라켓(210)에 끼워진 와셔부재이며 원주상으로 웨이브형성되어 압지력을 부여하는 스프링체인 웨이브스프링(211)에 의하여 눌러지는 판상의 기어체인 서브기어(80)에 의하여 접속되어 있다.
또한, 고정된 판상부재인 스위칭플레이트(300)가 인풋기어(100)와 리테이너(120)사이에 또 다른 하나의 웨이브스프링(212)에 의하여 압지되어 고정되는 구성을 더 가진다.
상기의 구성으로서 인풋샤프트(100)의 회전수에 비하여 아웃풋샤프트(90)의 회전수가 클 때에는 도 4 에 도시되는 바와 같이, 스프라그(110)가 이복하거나 직립함으로서 동력의 걸림 또는 걸림의 해제가 이루어져 공전하게 되므로 주동력모우드의 변속비가 부동력모우드의 변속비보다 크면 록킹되어 동력을 전달하게 되고 작을 때에는 공전하게 된다.
상기하는 구성에 있어서, 각 부재의 작동 및 슬립을 유지하는 웨이브스프링(211,212)의 구성은 5 도에 도시하는 바와 같이, 한쌍의 판상 링체인 스프링판링체(211',211")가 겹쳐지고 스프링판링체(211',211")의 외주연을 따라서 웨이브부(403)가 형성됨으로서 일정한 축방향의 탄성계수를 가지면서 스위칭플레이트(300)와 서브기어(80)를 눌러주고 있다.
종래에는 상기하는 웨이브스프링(211,212)을 구성함에 있어서 도시하는 바와 같이, 일방향으로 절곡되어 도면상 하방으로 연장절곡된 걸림텅(Tongue)(410)을 하나의 웨이브스프링(211)을 구성하는 스프링판링체(211',211")상에 하나 이상 구비하여,
상기의 걸림텅(410)과 걸림지지되는 걸림홈(420)이 다른 하나의 웨이브스프링(211)을 구성하는 스프링판링체(211',211")에 형성되어 서로 맞물림되는 복층의 스프링체로서 구성함으로서 충분한 축방향으로 탄성계수를 보장하도록 구성되어 있다.
상기하는 종래의 복층구성의 웨이브스프링(211,212)의 구성은 상기 부재의 회전 및 슬립시에 지속적으로 정역회전력이 인가되는 부재로서 반복적인 사용시에는,
웨이브스프링(211,212)의 각각의 스프링판링체(211',211")의 걸림텅(410)이 극히 긴밀한 접속관계인 스프링판링체(211',211")상간에서 걸림홈(420)으로부터 이탈함으로서 파손되어 버리거나 축방향의 빠짐이 유발되어 정상적인 작동이 불가능하게 되는 문제점을 가지고 있었다.
종래 구성의 자동차 밸트형무단변속기의 2웨이클러치어셈블리에서의 웨이브스프링(211,212)의 문제점을 감안하여 안출된 본 발명의 구성을 도 6 과 함께 설명한다.
본 발명에 있어서는 웨이브스프링(211,212)을 구성함에 있어서 웨이브스프링(211,212)을 구성하는 스프링판링체(211',211")의 어느 하나에 절곡돌출한 걸림텅(411) 및 그에 인접한 걸림홈(412)을 연접하여 구성하고,
다른 하나의 스프링판링체(211',211")에는 상기 걸림텅(411)과 끼움접속되는 걸림홈(413) 및 걸림홈(412)과 끼움접속되는 걸림텅(414)을 상기 걸림텅(411)과는 반대의 절곡방향으로 절곡하여 구성하는 천공 및 절곡구성하는 것을 특징으로 한다.
따라서, 상기의 스프링판링체(211',211")의 걸림텅(411)과 인접한 걸림홈(412)은 다른 하나의 스프링판링체(211',211")의 걸림홈(413) 및 걸림텅(414)을 대응하여 끼움되어 단일의 웨이브스프링어셈블리를 구성하게 된다.
이러한 구성에서,
웨이브스프링(211,212)은 스프링판링체(211',211")의 걸림텅(411) 및 걸림홈(412)이 걸림홈(413) 및 걸림텅(414)이 상호 접속끼움되어 단일의 스프링체를 구성함으로서 축방향으로의 탄성계수가 대폭 증대되는 외에 정역회전방향의 어느 방향으로의 구동시에도 상호 걸림이 확실하게 보장됨으로서 영구적인 작동을 가능하게 하고 이탈 및 파손의 우려를 불식하게 되는 것이다.
이상과 같은 실시예의 자동차 밸트형무단변속기의 2웨이클러치어셈블리는;
종래의 웨이브스프링의 구성에 대하여 개선된 접속구성을 구비함으로서 접속강도를 증대하게 되어 반복적인 무단변속시에 유발되는 2웨이클러치의 작동성을 증대하고 고장을 원천적으로 방지하는 유용성을 가진다.

Claims (1)

  1. 한쌍의 가변 내직경구성의 프라이머리풀리와 세컨더리풀리 및 상기 프라이머리풀리와 세컨더리풀리 사이에 접속인가된 밸트 및 기어어레이를 구비하여 풀리어셈블리의 주동력전달모우드와 기어어레이를 통한 부동력전달모우드를 복합적으로 구비하며 상기 복합동력전달모우드를 자동전환하기 위하여 2웨이클러치를 가지며,
    상기 2웨이클러치는 샤프트(41)상에 삽입되는 인풋기어(100), 상기 인풋기어(100)와 상기 샤프트(41) 사이의 리테이너(120)에 등간격으로 배설되며 상기 리테이너(120)의 수용홈(122)내에서 스프링(123)의 탄성을 극복하면서 눕거나 직립할 수 있도록 리테인되는 스프라그(110),상기 샤프트(41)의 타단에 스페이서(125)를 개재하여 끼워진 아웃풋기어(90),상기 샤프트(41)에 끼워지고 방사상으로 돌출한 다수개의 일체형 유격돌기(44)가 상기 아웃풋기어(90)의 내방축공(90')에 형성된 등간극의 유동홈(93)에 끼워져 소정의 축방향간극의 유동이 가능한 아웃풋슬리브(46)를 구비하고,
    상기 아웃풋기어(90)를 브라켓(210)에 압지고정하는 웨이브스프링(211) 및 상기 인풋기어(100)와 리테이너(120) 사이에 스위칭플레이트(300)를 압지고정하는 웨이브스프링(212)을 더 가지는 자동차 밸트형무단변속기의 2웨이클러치어셈블리에 있어서;
    상기 웨이브스프링(211,212)은 한쌍의 판상 웨이브형성된 링체인 스프링판링체(211',211")가 겹쳐져 구성되며,
    어느 하나의 스프링판링체(211')에 절곡돌출한 걸림텅(411) 및 그에 인접한 걸림홈(412)을 연접하여 구성하고,
    다른 하나의 스프링판링체(211")에는 상기의 걸림텅(411)과 끼움접속되는 걸림홈(413) 및 걸림홈(412)과 끼움접속되는 걸림텅(414)을 상기 걸림텅(411)과는 반대의 절곡방향으로 절곡하여 구성하는 끼움접속고정하여 구성되는 것을 특징으로 하는 자동차 밸트형무단변속기의 2웨이클러치어셈블리.
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