KR20040082406A - 무단 변속 시스템 - Google Patents

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KR20040082406A
KR20040082406A KR10-2004-7011914A KR20047011914A KR20040082406A KR 20040082406 A KR20040082406 A KR 20040082406A KR 20047011914 A KR20047011914 A KR 20047011914A KR 20040082406 A KR20040082406 A KR 20040082406A
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안드레 다미안 데프라이타스
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토로트랙 (디벨로프먼트) 리미티드
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Abstract

다중 체계 무단 변속기는 출력 샤프트(16), 베리에이터 및 두 개의 동축 출력 샤프트(20, 26)로 구동력을 전달하도록 동축으로 배치되는 유성 기어 세트(E1, E2)를 갖는다. 동축 출력 샤프트(20, 26)으로부터 구동력은 시스템 출력 샤프트(2)와 동축으로 배치되는 높은 및 낮은 쳬계 클러치(H, L)에 의해 오프셋 시스템 출력 샤프트(22)로 선택적으로 접소가능하다.

Description

무단 변속 시스템 {CONTINUOUSLY VARIABLE TRANSMISSION SYSTEM}
이러한 형태의 CVT 시스템이 EP-A-0149892호 공보에 기술되어 있다. 상기 공보에 기술된 시스템은 시스템 입출력 샤프트에 "동축"이라는 장점을 가진다. 즉, 동축으로 배열되는 두 개의 유성 기어열과 CVT 유닛(베리에이터:variator)은 소형 및 간소함이라는 장점을 가진다. 그러나, 변속기를 배치하는데 이용가능한 공간이 특히 소형 차량에 있어서 종종 제한되어 있으며, 동축의 상기 CVT 시스템의 사용으로 구동력이 구동 휠로 용이하게 전달될 수 없었다.
본 발명은 예를 들어 차량에 사용하기 위한 다중 체계, 무단 변속(CVT) 시스템에 관한 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 무단 변속기의 일 실시예를 도시한 개략도이고,
도 2는 도 1의 무단 변속기의 작동 원리를 설명하는 도면이다.
본 발명에 따라,
시스템 입력 샤프트,
상기 시스템 입력 샤프트에 동축으로 연결되며 상기 시스템 입력 샤프트에 동축으로 배열되는 베리에이터 출력부를 가지는 무단 변속 유닛(베리에이터),
상기 시스템 입력 샤프트 및 상기 베리에이터의 출력부에 동축으로 연결되며 상기 시스템 입력 샤프트에 동축으로 배열되는 제 1 및 제 2 기어링 출력 샤프트를갖는 기어링(gearing) 수단,
상기 시스템 입력 샤프트로부터 오프셋되는 시스템 출력 샤프트, 및
상기 제 1 및 제 2 기어링 출력 샤프트로부터 상기 시스템 출력 샤프트로 구동력을 선택적으로 접속하도록 상기 시스템 출력 샤프트에 동축으로 배열되는 제 1 및 제 2 클러치를 포함하는 다중 체계 무단 변속 시스템이 제공된다.
오프셋 시스템 출력 샤프트와 조합되게 동축으로 배열되는 베리에이터 및 기어링 수단으로 제공으로 장점을 제공한다.
첫째로, 베리에이터는 동축 설계에 따른 강도 및 소형화의 개선과 길이 감소라는 많은 장점을 제공하는 동시에, 오프셋 시스템 출력 샤프트가 입출력 샤프트의 어느 하나 또는 모두로부터의 출력을 수용할 수 있게 하는 장점을 제공하는데, 이러한 장점들은 특히 4륜 구동장치에 특히 유리하다. 둘째로, 본 발명은 모든 동축 설계에 비해서 길이 감소를 가능하게 한다.
일 실시예에 있어서, 상기 기어링 수단은,
시스템 입력 샤프트 및 베리에이터에 의해 구동되는 입력부 및 상기 시스템 입력 샤프트에 동축으로 배열되어 제 1 기어링 출력 샤프트를 형성하는 제 1 유성 출력 샤프트를 갖는 제 1 혼합 유성 기어열, 및
상기 시스템 입력 샤프트에 의해 구동되는 입력부 및 상기 시스템 입력 샤프트에 동축으로 배열되어 제 2 기어링 출력 샤프트를 형성하는 제 2 유성 기어열을 포함한다.
바람직하게, 상기 시스템 출력 샤프트는 상기 시스템 입력 샤프트에 평행하게 정렬된다.
일 실시예에서, 제 1 및 제 2 클러치는 상기 시스템 출력 샤프트에 연결되는 공통 클러치 출력판에 선택적으로 연결될 수 있다.
상기 제 1 및 제 2 유성 기어열 출력 샤프트로부터의 구동력은 바람직하게, 제 1 및 제 2 클러치의 일 측부로 각각 전달된다.
바람직하게, 상기 제 1 클러치는 변속기를 낮은 체계에 놓이도록 결합되며, 제 2 클러치는 변속기를 높은 체계에 놓이도록 결합된다.
또한 본 발명은 본 발명에 따른 전달 시스템을 포함하는 차량을 포함한다.
본 발명의 특정한 일 실시예가 첨부된 도면을 참조하여 지금부터 설명된다.
먼저 도 1을 참조하면, 무단 변속기는 유닛의 각 단부에 하나씩 배치된 두 개의 토로이달 리세스형 디스크(10) 및 한 쌍의 유사한 출력 디스크(12)를 가지는 공지된 토로이달 경로의 롤링 견인식의 베리에이터(V)를 포함하며, 각각 입력 디스크(10) 중 각각의 입력 디스크쪽으로 향하여 서로 회전한다. 롤러(14)의 세트는 입력 및 출력 디스크(10, 12)의 대향 면 사이에 장착되어 롤러(14)를 경사지게 함으로써 가변되는 비율로 입력 디스크(10)로부터 출력 디스크(12)로 구동력을 전달한다.
입력 디스크(10)는 시스템 입력 샤프트(16)에 연결되어 시스템 입력 샤프트에 의해 구동된다. 베리에이터는 입력 샤프트(16)와 동축으로 배열되는 관형 베리에이터 출력 샤프트(18)를 경유하여 출력을 제공한다. 베리에이터(V)로부터 이격되어 있는 샤프트(18)의 단부가 제 1 혼합 유성 기어열(E1)의 태양 기어(S1)를 구동한다. 기어 열(E1)의 캐리어(C1)는 입력 샤프트(16)에 의해 연결되어 입력 샤프트에 의해 구동되어 고리부(annulus; A1)와 결합하는 플래니트 기어(planet gears; P1)를 지지하는데, 이 고리부는 시스템 입력 샤프트(16)와 동축으로 배치되는 제 1 중간 관형 출력 구동 샤프트(20)에 연결된다. 제 1 출력 구동 샤프트(20)는 낮은 체계 클러치(regium clutch; L)에 의해 시스템 출력 샤프트(22)로 선택가능하게 연결가능하며, 시스템 출력 샤프트(22)는 설명되는 바와 같이, 시스템 입력 샤프트(16)로부터 오프셋되지만 시스템 입력 샤프트에 평행하다.
제 1 유성 기어열(E1)의 태양 기어(S1), 플래니트 기어(P1) 및 캐리어(C1)는 또한 각각 제 2 유성 기어열(E2)의 입력 태양, 플래니트 기어 및 캐리어를 형성한다. 플래니트 기어(P1)가 장착되는 스핀들(24)은 각각 대향 단부에서 추가의 기어(P1')를 지지하고, 추가의 기어는 시스템 입력 샤프트(16)와 동축으로 그리고 제 1 중간 출력 장치 샤프트(20)내에 배치된 제 2 중간 출력 구동 샤프트(26)에 연결되는 출력 태양 기어(S2)와 결합한다. 제 1 및 제 2 유성 기어열(E1, E2)의 플래니트 기어(P1, P1') 및/또는 태양 기어(S1, S2)는 동일한 크기(비용을 최소화할 수 있도록 하고)이고 상이한 크기(출력 비율에서의 변화를 실감나게 함)일 수 있다. 제 2 중간 구동 샤프트(26)는 설명되는 바와 같이, 높은 체계 클러치(H)에 의해 시스템 출력 샤프트(22)에 선택적으로 연결가능하다.
따라서, 베리에이터(V) 및 두 개의 유성 기어 열(E1, E2)의 동축 배치는 두 개의 동축 중간 출력 샤프트(20, 26)를 형성한다. 제 1 중간 출력 샤프트(20)로부터의 구동력은 출력 샤프트(20), 아이들러 기어(32)(회전 방향이 반대임)에 위치한 출력 기어(30)에 의해 낮은 체계 클러치(L)의 일측부로 그리고 시스템 출력 샤프트(22)와 동축으로 배치된 관형의 낮은 체계 클러치 입력 샤프트(36)에 위치된 클러치 입력 기어(34)로 전달된다.
제 2 중간 출력 샤프트(26)로부터의 구동력은 샤프트로부터 시스템 출력 샤프트(22)와 동축으로 배치되는 관형의 높은 체계 클러치 입력 샤프트(44)에 위치된 높은 체계 클러치 입력 기어(42)와 출력 샤프트(26)에 위치된 출력 기어(40)에 의해 높은 체계 클러치(H)의 일 측부(38)로 전달된다.
요구하는 바와 같이, 낮은 체계 또는 높은 체계 클러치(L, H)를 적용함으로써, 제 1 중간 출력 샤프트(20) 또는 제 2 중간 출력 샤프트(26)로부터의 구동력이 시스템 출력 샤프트(22)와 회전하는 통상의 클러치 판(46)으로 전달된다. 따라서, 제 1 또는 제 2 중간 구동 샤프트(20, 26)로부터의 구동력이 클러치(L, H)의 적절한 제어에 의해 시스템 출력 샤프트(22)로 전달될 수 있다.
도 1의 실시예의 작동이 도 2에 개략적으로 도시되어 있다.
동축의 베리에이터/유성 기어열 조립체(V, E1, E2)가 오프셋되는 시스템 출력 샤프트(22)의 설비는 시스템 출구 구동력이 시스템 출력 샤프트(22)의 어느 한 단부(각각 전방 및 후방 휠 구동 차량에 대해)로부터 또는 적절하다면 출력 샤프트의 양 단부(4개의 휠 구동 차량에 대해)로부터 얻어 질 수 있지만, 동축 베리에이터/유성 기어열 조립체에 의해 제공되는 많은 장점을 제공한다.
본 발명은 전술한 실시예의 세부로 제한되지 않는다. 예를 들면, 시스템 출력 샤프트(22)가 시스템 입력 샤프트(16)에 평행하게 설명되어 있지만, 예를 들면 변속기에 대한 이용가능한 공간에 맞추기 위해, 시스템 출력 샤프트(22)가 시스템 입력 샤프트(16)에 경사지는 것이 적절할 수 있다. 더욱이, 비록 두 개의 클러치(L, H)가 서로 중첩되고(즉, 두 개의 클러치가 공통 출력판(46)과 결합가능하고), 클러치들을 분리하여 클러치들이 시스템 출력 샤프트(22)의 길이를 따라 이격되는 것이 적절하다.
더욱이, 토로이달 경로의 롤링 견인식 베리에이터가 아닌 베리에이터가 사용될 수 있다. 더욱이, 비록 두 개의 체계 변속기가 설명되지만, 본 발명은 적절하고 부가적인 유성 기어세트 및 체계 클러치의 선택에 의해 3 또는 높은 체계 변속기에 동일하게 적용가능하다.
또한, 출력 샤프트(22)의 요구된 회전 방향에 따라, 아이들러 기어세트(30, 32, 34)는 낮은 체계 출력에 대해 설명된 바와 같이 사용될 수 있으며 또는 이와 달리 높은 체계 출력에 사용될 수 있어, 변속기 출력의 역전을 초래하며, 이 경우 낮은 체계 출력을 종래의 비 역전 기어 세트를 통하여 얻을 수 있다.

Claims (7)

  1. 시스템 입력 샤프트,
    상기 시스템 입력 샤프트에 동축으로 연결되고 상기 시스템 입력 샤프트와 동축으로 배치되는 베리에이터 출력부를 가지는 무단 변속 유닛(베리에이터),
    상기 시스템 입력 샤프트 및 상기 베리에이터의 출력부에 동축으로 연결되고 상기 시스템 입력 샤프트와 동축으로 배치되는 제 1 및 제 2 기어링 출력 샤프트를 가지는 기어링 수단,
    상기 시스템 입력 샤프트로부터 오프셋되는 시스템 출력 샤프트, 및
    상기 제 1 및 제 2 기어링 출력 샤프트로부터 상기 시스템 출력 샤프트로 구동력을 선택적으로 접속하도록 상기 시스템 출력 샤프트와 동축으로 배치되는 제 1 및 제 2 클러치를 포함하는,
    다중 체계 무단 변속 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 기어링 수단은,
    시스템 입력 샤프트 및 베리에이터에 의해 구동되는 입력부 및 상기 시스템 입력 샤프트에 동축으로 배열되어 제 1 기어링 출력 샤프트를 형성하는 제 1 유성 출력 샤프트를 갖는 제 1 혼합 유성 기어열, 및
    상기 시스템 입력 샤프트에 의해 구동되는 입력부 및 상기 시스템 입력 샤프트에 동축으로 배열되어 제 2 기어링 출력 샤프트를 형성하는 제 2 유성 기어열을 포함하는,
    다중 체계 무단 변속 시스템.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 시스템 출력 샤프트는 상기 시스템 입력 샤프트에 평행하게 정렬되는,
    다중 체계 무단 변속 시스템.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 클러치는 상기 시스템 출력 샤프트에 연결되는 공통 클러치 출력판에 선택적으로 연결될 수 있는,
    다중 체계 무단 변속 시스템.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 기어링 출력 샤프트로부터의 구동력은 기어링에 의해 각각 상기 제 1 및 제 2 클러치의 일 측부로 전달되는,
    다중 체계 무단 변속 시스템.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 클러치는 변속기를 낮은 체계에 놓이도록 결합되며, 상기 제 2 클러치는 변속기를 높은 체계에 놓이도록 결합되는,
    다중 체계 무단 변속 시스템.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 따른 변속 시스템을 포함하는,
    차량.
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