KR20040048124A - 디스크식 무단 변속기 - Google Patents

Abstract

디스크식 무단 변속기가 개시된다. 개시된 디스크식 무단 변속기는, 케이스와; 상기 케이스에 나란하게 회전 가능하게 설치된 구동축과, 종동축과; 상기 구동축과, 종동축에 동력전달이 이루어지도록 설치된 복수개의 디스크와; 상기 디스크의 일측에 설치되어 동력전달이 이루어지도록 하는 동력전달장치와; 상기 동력전달장치를 제어하도록 이에 연결 설치된 제어장치;를 포함하는 것을 그 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 부품수가 적고 및 제조공정이 단순하고, 동일 부품을 여러 개를 사용하기 때문에 구조 및 제조가 단순하여 코스트가 저렴하며, 차량 중량에 효과적인 대응이 가능하여 대형차에 적용이 가능한 이점이 있다.

Description

디스크식 무단 변속기{CONTINUOUSLY VARIABLE TRANSMISSION FOR DISC TYPE}

본 발명은 디스크식 무단 변속기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 차량 중량에 효과적인 대응이 가능하고, 구조 및 제조가 단순하게 그 구조가 개선된 디스크식 무단 변속기에 관한 것이다.

일반적으로 차량의 변속기에는 엔진의 구동력을 구동륜에 전달하는 기능을 갖고 있다.

이러한 변속기에는 운전자의 의지대로 변속 단계를 직접 선택하는 수동 변속기와, 차량의 주행 조건에 따라 자동으로 변속이 이루어지는 자동변속기가 있다. 그리고 상기 자동변속기의 진보된 형태로 각 변속단 사이에 특정한 변속영역 없이 연속적인 변속 패턴으로 변속이 이루어지는 무단 변속기가 있다.

도 1에는 일반적인 무단 변속기의 구성을 나타내 보인 구성도가 도시되어 있다.

도시된 바와 같이, 구동풀리(pulley)(10)와 종동풀리(20)는 각각 고정풀리(12, 22)와 가변풀리(14, 24)로 이루어진다. 상기 고정풀리(12, 22)는 각각 입력축(4)과 출력축(6)에 일체로 형성된다. 그리고 상기 가변풀리(14, 24)는 각각 입력축(4)과 출력축(6)상에서 축방향으로 좌우 이동할 수 있는 상태로 결합된다.

또한 토크 컨버터(2)와 입력축(4)을 통하여 입력되는 회전 동력은, 구동풀리(10)와 종동풀리(20)의 직경 변화에 따라 변속이 이루어진다. 이 회전 동력은 출력축(6)과 평행하게 배치되는 동력 전달축(7)을 통해 차동장치(8)로 전달된다.

그리고 구동풀리(10)와 종동풀리(20)의 기하학적 형상 때문에 항상 입력축(4)과 출력축(6)상에서 금속벨트(30)의 중심선이 어긋남이 발생한다. 이에따라 금속벨트(30) 중심선의 어긋남이 없는 정렬 구간을 고토크 구간에 일치시키거나 고회전 영역으로 일치시킨다.

한편, 무단 변속기 조립시 특정 변속비에서 상기 금속벨트(30)의 어긋남이 발생하지 않도록 하는 방법으로 도 1에 도시된 바와 같이 프리로드(preload)를 설정하는 베어링 스페이서(spacer)(18, 28)를 구동풀리(10)측 베어링(16) 및 종동풀리(20)측 베어링(26)에 각각 장착한다.

그런데, 상기와 같은 종래의 기술에 따른 무단 변속기의 경우 풀리와 벨트의 마찰력에 의해 동력을 전달하는 방식이기 때문에 항상 높은 압력을 유지하기 위한 강도 문제로 중량이 많아 나간다.

또한 마찰력에 의한 동력전달 특성상 중량이 많이 나가는 대형차에는 적용하기 어려운 문제점을 가지고 있다.

그리고 벨트의 회전 반경을 변화시키기 위해 풀리가 경사져 있어 부피가 커지게 되며 하단부 단면 폭이 상단부보다 크기 때문에 풀리를 여러 개 사용할 수 없다.

또한 자동변속기의 경우에도 유성기어와 이를 단속하기 위한 유압식 클러치 및 브레이크로 구성되어 있어 구조가 매우 복잡하고, 각 단별 유체를 보내기 위한 회로가 매우 복잡하며, 오일의 관리가 매우 중요한 요소가 되며, 유체가 부족할 경우 디스크가 마모된다.

그리고 체인을 이용한 동력전달장치의 경우 체인 자체의 소음이 벨트식 보다 크다는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 부품수가 적고 및 제조공정이 단순하고, 구조 및 제조가 단순하며, 차량 중량에 효과적인 대응이 가능하도록 한 디스크식 무단 변속기를 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 일반적인 무단 변속기의 구성을 개략적으로 나타내 보인 도면.

도 2 및 도 3은 본 발명에 따른 디스크식 무단 변속기의 구성을 개략적으로 나타내 보인 도면.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

50. 케이스

51. 구동축

52. 종동축

53,54. 디스크

61. 동력전달부재

62. 구면체

63. 스크루 기어

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 디스크식 무단 변속기는, 케이스와; 상기 케이스에 나란하게 회전 가능하게 설치된 구동축과, 종동축과; 상기 구동축과, 종동축에 동력전달이 이루어지도록 설치된 복수개의 디스크와; 상기 디스크의 일측에 설치되어 동력전달이 이루어지도록 하는 동력전달장치와; 상기 동력전달장치를 제어하도록 이에 연결 설치된 제어장치;를 포함하는 것을 그 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 2에는 본 발명에 따른 디스크식 무단 변속기의 구성을 개략적으로 나타낸 구성도가 도시되어 있다.

여기에서는 일반적인 무단 변속기의 구성에 대한 설명은 도 1을 참조토록 하고, 본 발명에 따른 디스크식 무단 변속기의 특징적인 구성만을 설명하기로 한다.

도면을 참조하면, 본 발명에 따른 디스크식 무단 변속기는, 케이스(50)와, 이 케이스(50)에 나란하게 회전 가능하게 설치된 구동축(51)과, 종동축(52)과, 상기 구동축(51)과, 종동축(52)에 동력전달이 이루어지도록 설치되고, 단순한 원형판재로 형성된 복수개의 구동 및 종동의 디스크(53,54)와, 이 디스크(53,54) 사이의 일측에 설치되어 동력전달이 이루어지도록 하는 동력전달장치와, 이 동력전달장치를 제어하도록 이에 연결 설치된 제어장치(미도시)를 포함하여 구성된다.

상기 동력전달장치는, 도 3에 도시된 바와 같이, 디스크(53,54) 사이에 승강 가능하게 설치된 동력전달부재(61)와, 상기 디스크(53,54) 사이의 동력전달부재(61)의 일단에 삽입 설치되어 동력 전달이 이루어지도록 하는 구면체(62)와, 상기 동력전달부재(61)의 타단에 회전 가능하게 설치되어 동력전달부재(61)가 승강되도록 하는 스크루 기어(63)를 포함하여 구성된다.

상기한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 디스크식 무단 변속기의 작용을 설명하면 다음과 같다.

여기에서는 일반적인 무단 변속기의 작용에 대한 설명은 생략하고, 본 발명에 따른 디스크식 무단 변속기의 특징적인 작용만을 설명하기로 한다.

도면을 다시 참조하면, 본 발명에 따른 디스크식 무단 변속기는, 하나의 회전축에 한 개 이상의 동력전달용 디스크(53,54)가 고정 설치되어 있고, 이들 구동축(51)과 종동축(52)에 각각 설치되어 있는 디스크(53,54) 사이에 구면체(62)가 삽입되어 있는 동력전달장치로 이루어져, 차량의 중량에 따라 디스크(53,54)의 수를 증가시켜 차량 중량 및 요구 동력성능에 맞춰 간단하게 그 구조를 조성할 수 있다.

그런데, 일반적인 무단 변속기의 경우에는 전술한 바와 같이, 마찰력을 유지시키기 위해 유압실이 필요하며, 이로 인해 풀리의 수를 쉽게 늘릴 수 없는 단점이 있었다.

그리고 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 스크루 기어(63)가 회전하여 구면체(62)가 구동 디스크(53)의 회전 중심에 근접하게 되면(R1), 종동 디스크(54)에서는 구면체(62)가 회전중심에서 멀어져(R2) 회전수비가 변화(R1 < R2)되어 구동 디스크(53)의 회전수대비 종동 디스크(54)의 회전수는 저하된다.

또한 상기 스크루 기어(63)가 제어장치에 의해 반대방향으로 회전하게 되면, 상기 구면체(62)는 구동 디스크(53)의 회전 중심으로부터 멀어지게 되고, 동시에 종동 디스크(54)의 회전중심에 가까워지게 되어, 회전수비는 R1 > R2로 변화되어 구동 디스크(53)의 회전수대비 종동 디스크(54)의 회전수가 증가되어 고속 주행이 가능하게 된다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 디스크식 무단 변속기는 다음과 같은 효과를 갖는다.

종래에 비해 부품수가 적고 및 제조공정이 단순하고, 동일 부품을 여러 개를 사용하기 때문에 구조 및 제조가 단순하며, 코스트가 저렴하며, 차량 중량에 효과적인 대응이 가능하여 대형차에 적용이 가능하다.

본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

Claims (2)

1. 케이스와;

   상기 케이스에 나란하게 회전 가능하게 설치된 구동축과, 종동축과;

   상기 구동축과, 종동축에 동력전달이 이루어지도록 설치된 복수개의 디스크와;

   상기 디스크의 일측에 설치되어 동력전달이 이루어지도록 하는 동력전달장치와;

   상기 동력전달장치를 제어하도록 이에 연결 설치된 제어장치;를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스크식 무단 변속기.
2. 제1항에 있어서,

   상기 동력전달장치는,

   상기 디스크 사이에 승강 가능하게 설치된 동력전달부재와;

   상기 디스크 사이의 상기 동력전달부재의 일단에 삽입 설치되어 동력이 전달이 이루어지도록 하는 구면체와;

   상기 동력전달부재의 타단에 회전 가능하게 설치되어 상기 동력전달부재를 승강시키는 스크루 기어;를 포함하여 된 것을 특징으로 하는 디스크식 무단 변속기.