KR20150039609A

KR20150039609A - 변속기

Info

Publication number: KR20150039609A
Application number: KR20157001544A
Authority: KR
Inventors: 로얄 조지 맥밀리안; 게오르크 괴퍼트
Original assignee: 섀플러 테크놀로지스 게엠베하 운트 코. 카게
Priority date: 2012-07-26
Filing date: 2013-07-15
Publication date: 2015-04-10
Also published as: DE102013213809A1; WO2014015866A1; KR102089304B1; DE112013003646A5; CN104641158A; CN104641158B

Abstract

본 발명은 하나 이상의 제1 샤프트와 제1 샤프트에 평행한 하나 이상의 제2 샤프트를 포함하는 변속기에 관한 것이며, 샤프트들 상에는 각각 변속 기어들이 배치되고, 각각 제1 샤프트의 제1 변속 기어 및 제2 샤프트의 제2 변속 기어는 변속 기어 쌍으로서 배치되며, 변속 기어 쌍의 변속 기어들은 서로 치합되고, 변속 기어 쌍의 일측 변속 기어는 자신을 지지하는 샤프트와 고정 결합되어 함께 회전하며, 변속 기어 쌍의 타측 변속 기어는 자신을 지지하는 샤프트 상에 회전 가능하게 수용되고, 샤프트 상에 회전 가능하게 수용된 변속 기어를 샤프트와 고정 결합하여 함께 회전시키기 위해 축 방향으로 변위 가능한 시프트 슬리브가 제공되며, 시프트 슬리브를 작동시키기 위해 축 방향으로 변위 가능한 시프트 포크가 제공되고, 시프트 포크 상에는 변속기 부재 상에 안착될 수 있는 완충 부재가 제공된다.

Description

변속기{GEAR UNIT}

본 발명은, 특히 청구항 제1항의 전제부에 따르는, 샤프트들 상에 변속 기어들이 배치되어 있는 하나 이상의 변속기 입력 샤프트 및 변속기 입력 샤프트에 평행한 하나 이상의 제2 샤프트를 포함하는 변속기와, 변속기를 제어하기 위한 방법에 관한 것이다.

변속기는 자동차를 위해 다양한 실시예들로 공지되어 있다. 이 경우, 차량 내지 변속기의 다양한 작동 상황들에서, 소음 또는 진동을 야기할 수 있는 토크 변동이 발생한다.

그러나 소음 또는 진동 억제를 위한 지속적인 조치들의 제공은 변속기의 효율의 저하를 초래하며, 이는 기본적으로 오히려 불리한 것으로서 간주된다.

또한, 변속기의 직접적인 반작용 또는 주행성에 불리한 영향을 미치는 제어 전략들도 공지되어 있다. 또한, 고효율 변속기의 경우 제어 전략들만을 통해 제거될 수 없는 덜컥거리거나 덜컹거리는 현상들도 존재한다.

그러므로 본 발명의 과제는 덜컹거리는 노이즈 및 토크 변동의 관점에서 개량되는 변속기를 제공하는 것이다. 또 다른 과제는 이와 관련된 방법을 제공하는 것이다.

변속기에 대한 상기 과제는 청구항 제1항에 따른 특징들을 갖는 변속기를 통해 해결된다.

본 발명의 일 실시예에 따라, 하나 이상의 제1 샤프트와 제1 샤프트에 평행한 하나 이상의 제2 샤프트를 포함하는 변속기가 제공되고, 샤프트들 각각에는 변속 기어들이 배치되며, 제1 샤프트의 제1 변속 기어 및 제2 샤프트의 제2 변속 기어는 변속 기어 쌍으로서 배치되고, 변속 기어 쌍의 변속 기어들은 서로 치합되며, 변속 기어 쌍의 일측 변속 기어는 자신을 지지하는 샤프트와 고정 결합되어 함께 회전하고, 변속 기어 쌍의 타측 변속 기어는 자신을 지지하는 샤프트 상에 회전 가능하게 수용되며, 샤프트 상에 회전 가능하게 수용된 변속 기어를 샤프트와 고정 결합하여 함께 회전시키기 위해 축 방향으로 변위 가능한 시프트 슬리브가 제공되고, 시프트 슬리브를 작동시키기 위해 축 방향으로 변위 가능한 시프트 포크가 제공되며, 시프트 포크 상에는 변속기 부재 상에 안착될 수 있는 완충 부재가 제공된다.

이 경우, 완충 부재는 변속기 부재 상에 안착될 수 있는 연장부인 것이 바람직하다. 이때, 연장부는 간단하면서도 경제적으로 시프트 포크 상에 장착될 수 있거나 시프트 포크와 함께 형성될 수 있다.

바람직하게는, 연장부 상의 안착을 위해 제공된, 연장부의 안착 영역에 마찰 부재가 제공된다. 마모 방지를 위해, 회전 가능한 부재 상에 안착될 수 있는 내마모성 마찰 부재가 제공된다.

이 경우, 변속기 부재는 변속 기어이거나 변속 기어의 플랭크(flank)인 것이 적합하다. 따라서 실질적으로 고정된 부재, 요컨대 연장부가 회전되는 변속기 부재 상에 안착되며, 이는 완충하는 방식으로 작용한다.

이 경우, 변속 기어는, 시프트 포크 및 대응하는 시프트 슬리브에 할당된 샤프트와 동일한 샤프트의 변속 기어인 것이 적합하다. 이때 바람직하게, 변속 기어는시프트 포크에 인접하는 변속 기어인데, 그 이유는 이러한 경우 진행 경로가 짧기 때문이다.

또한, 적합하게 변속 기어는, 시프트 포크, 및 시프트 포크에 대응하는 시프트 슬리브에 할당된 샤프트와 다른 샤프트의 변속 기어일 수 있다. 이로써, 샤프트 변경에도 불구하고, 인접한 변속 기어가 축 방향으로 근접하여 배치된다면, 상기 인접한 변속 기어는 가압될 수 있다.

또한, 시프트 포크를 제어되는 방식으로 작동시키기 위해 제어 유닛 및 작동 유닛이 제공되는 것이 적합한데, 그럼으로써 진동 감쇠를 위해 변속기의 부재 상에서 완충 부재의 목표하는 안착이 제어될 수 있다.

방법에 대한 과제는, 청구항 제8항에 따르는, 변속기를 제어하기 위한 방법으로 달성되며, 진동 저감 요구가 있는 작동 상황들에서 제어 유닛은 진동 감쇠를 위해 변속기의 부재 상에 완충 부재의 안착을 위한 작동 유닛을 이용하여 시프트 포크의 작동을 제어한다.

이 경우, 적합하게 제어 유닛은, 작동점에 따라 또는 변속기 내에서 체결된 변속단에 따라 시프트 포크 및 변속기의 부재를 선택하고 제어한다.

본 발명은 하기에서 대응하는 도면들과 관련하여 바람직한 실시예들에 따라서 더 상세히 설명된다.

도 1은 변속기의 개략도이다.
도 2는 변속기의 상세도이다.

도 1에는, 제1 입력 샤프트로서 제공되는 제1 샤프트(2)를 포함하는 변속기(1)가 도시되어 있으며, 또한 제2 입력 샤프트(3)도 제공된다. 제1 및 제2 입력 샤프트(2, 3)는 서로 동축으로 배치된다. 또한, 이들 입력 샤프트에 평행한 제2 샤프트(4)와, 이에 평행한 추가 샤프트(5)도 제공된다.

따라서, 변속기(1)는 2개의 변속기 입력 샤프트(2, 3)를 포함한 트윈클러치 변속기로서 형성되며, 또한 2개의 샤프트(4, 5)가 두 변속기 입력 샤프트에 평행하게 배치된다. 두 변속기 입력 샤프트(2, 3)는, 각각의 클러치(6, 7)를 통해, 예컨대 내연기관의 출력 샤프트와 같은 구동 샤프트와 연결될 수 있다.

변속기(1)의 샤프트들(2, 3, 4, 5) 상에는 각각 변속 기어들(8 내지 14)이 제공된다. 이 경우, 변속 기어들(11 내지 14)은, 변속 기어 쌍의 일측 변속 기어가 제1 샤프트(2, 3)와, 그리고 변속 기어 쌍의 제2 변속 기어는 제2 샤프트(4, 5)와 결합되거나, 대응하는 샤프트 상에서 회전 가능하게 배치되는 방식으로 쌍을 이루어 배치된다.

변속 기어 쌍의 변속 기어들 중 일측 변속 기어는 일측 샤프트와 고정 결합되어 함께 회전되며, 변속 기어 쌍의 타측 변속 기어는 자신을 지지하는 샤프트 상에 회전 가능하게 수용된다. 또한, 회전 가능하게 수용된 변속 기어를 자신을 지지하는 샤프트와 고정 결합하여 함께 회전시키기 위해, 축 방향으로 변위 가능한 시프트 슬리브(15, 16, 17, 18)가 제공되며, 시프트 슬리브는 회전 가능하게 수용된 변속 기어와 샤프트 사이를 고정 결합하여 함께 회전시키기 위해 축 방향에서 샤프트 쪽으로 변위될 수 있게 한다. 이 경우, 시프트 슬리브는 시프트 포크(19, 20, 21, 22)에 의해 작동되고 축 방향으로 변위된다. 시프트 포크는, 도 1의 실시예에는 도시되지 않은 작동 부재에 의해, 특히 변위되는 것과 같이 작동된다.

시프트 포크 상에는 변속기 부재 쪽에서 지지될 수 있는 완충 부재(30)가 장착된다.

도 2에는, 샤프트(51)와, 변속 기어(52)와, 제2 변속 기어(53)를 포함하는 변속기(50)의 일부분이 도시되어 있다. 변속 기어들은 샤프트(51)와 회전 가능하게 연결되며, 시프트 슬리브(54)는, 샤프트(51)와 각각의 변속 기어(52, 53)를 고정 결합하여 함께 회전시키기 위해, 축 방향에서 제1 변속 기어(52) 또는 제2 변속 기어(53)의 방향으로 변위될 수 있다. 시프트 포크(55)는 시프트 슬리브(54)를 작동시키기 위해 이용된다. 시프트 포크(55)에는, 변속기 부재 상에 안착될 수 있는 완충 부재들(56, 57)이 연결된다.

완충 부재(56, 57)는 바람직하게는 시프트 포크로부터 축 방향으로 돌출된 연장부로서 형성된다.

연장부로서 형성된 완충 부재(56) 또는 연장부로서 형성된 완충 부재(57)는 자신의 안착 영역(58, 59) 상에 변속기 부재와 접하는 마찰 부재(60, 61)를 포함한다.

완충 부재(56, 57)로 가압되는 변속기 부재는, 예컨대 변속 기어의 플랭크(62)이거나 변속기의 하우징의 벽부(63)이다.

도 2에서, 시프트 슬리브(55)의 완충 부재(56)가 인접한 변속 기어(62)를 가압하는 것을 알 수 있다. 도 1의 실시예에는, 변속 기어(14)를 가압하는 완충 부재(30)가 제공되어 있다. 이 경우, 완충 부재는 샤프트(5)에 할당되고, 그에 반해 변속 기어(14)는 샤프트(2)에 할당된다.

그러므로, 완충 부재에 의해 가압되는 변속 기어는, 완충 부재가 속하는 시프트 포크 및 대응하는 시프트 슬리브에 할당된 샤프트와 동일한 샤프트의 변속 기어인 것이 바람직하다.

대안으로, 변속 기어는, 대응하는 완충 부재를 포함하는 시프트 포크와 다른 샤프트에 할당되는 변속 기어일 수도 있다.

도 2에는, 시프트 포크(55) 또는 또 다른 시프트 포크들도 작동시키기 위해 제어 유닛(90)에 의해 제어되는 작동 유닛(80)이 개략적으로 도시되어 있다. 따라서 제어 유닛(90)은 진동 저감을 실현하기 위해 변속기 부재(62, 63) 상에 완충 부재(56, 57)의 목표하는 안착을 제어한다.

변속기 부재에 대한 완충 부재의 가압은 단지 목표하는 작동 상황들에서만 수행된다. 정상적인 변속 과정 동안, 완충 부재와 변속기 부재의 접촉 또는 가압은 발생하지 않는다. 이는, 완충 부재가 자신의 치수 설계와 관련하여 정상적인 변속 과정 동안 시프트 슬리브 및 시프트 포크가 축 방향으로 작동될 때 변속기 부재에 대해 가압되지 않도록 설계된 것을 의미한다. 그러므로 변속기 부재와 완충 부재 사이에는 정상적인 변속기 변속 동안 추가적인 완충이 실행되지 않을 만큼 큰 유격이 제공된다.

그러나 도시된 작동 상황들에서는 시프트 포크를 통한 시프트 슬리브의 초과 작동이 수행될 수 있어서, 초과 작동의 작동 상태에서야 비로소 완충 부재는 변속기 부재에 대해 변위된 다음 변속기 부재를 가압함으로써 완충 작용이 달성된다.

1 변속기
2 제1 샤프트
3 제2 입력 샤프트
4 제2 샤프트
5 평행 샤프트
6 클러치
7 클러치
8 변속 기어
9 변속 기어
10 변속 기어
11 변속 기어
12 변속 기어
13 변속 기어
14 변속 기어
15 시프트 슬리브
16 시프트 슬리브
17 시프트 슬리브
18 시프트 슬리브
19 시프트 포크
20 시프트 포크
21 시프트 포크
22 시프트 포크
30 완충 부재
50 변속기
51 샤프트
52 변속 기어
53 변속 기어
54 시프트 슬리브
55 시프트 포크
56 완충 부재
57 완충 부재
58 안착 영역
59 안착 영역
60 마찰 부재
61 마찰 부재
62 변속기 부재로서 플랭크
63 변속기 부재로서 벽부
80 작동 유닛
90 제어 유닛

Claims

하나 이상의 제1 샤프트(2, 3)와 제1 샤프트에 평행한 하나 이상의 제2 샤프트(4, 5)를 포함하는 변속기(1)로서, 상기 샤프트들 상에는 각각 변속 기어들(8, 9, 10, 11, 12, 13, 14)이 배치되며, 각각 제1 샤프트의 제1 변속 기어 및 제2 샤프트의 제2 변속 기어는 변속 기어 쌍으로서 배치되고, 변속 기어 쌍의 변속 기어들은 서로 치합되며, 변속 기어 쌍의 일측 변속 기어는 자신을 지지하는 샤프트와 고정 결합되어 함께 회전하고, 변속 기어 쌍의 타측 변속 기어는 자신을 지지하는 샤프트 상에 회전 가능하게 수용되며, 샤프트 상에 회전 가능하게 수용된 변속 기어를 샤프트와 고정 결합하여 함께 회전시키기 위해 축 방향으로 변위 가능한 시프트 슬리브(15, 16, 17, 18)가 제공되고, 시프트 슬리브를 작동시키기 위해 축 방향으로 변위 가능한 시프트 포크(19, 20, 21, 22)가 제공되며, 시프트 포크 상에는 변속기 부재(62, 63) 상에 안착될 수 있는 완충 부재(30)가 제공되는, 변속기.
제1항에 있어서, 완충 부재(30)는 변속기 부재 상에 안착될 수 있는 연장부인, 변속기.
제2항에 있어서, 연장부 상의 안착을 위해 제공되는, 연장부의 안착 영역에 마찰 부재(60, 61)가 제공되는, 변속기.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 변속기 부재는 변속 기어이거나, 변속 기어의 플랭크(62)인, 변속기.
제4항에 있어서, 변속 기어는, 시프트 포크 및 대응하는 시프트 슬리브에 할당된 샤프트와 동일한 샤프트의 변속 기어인, 변속기.
제4항에 있어서, 변속 기어는, 시프트 포크 및 상기 시프트 포크에 대응하는 시프트 슬리브에 할당된 샤프트와 다른 샤프트의 변속 기어인, 변속기.
제1항 내지 제6항 중 하나 이상의 항에 있어서, 시프트 포크를 제어되는 방식으로 작동시키기 위해 제어 유닛 및 작동 유닛(80)이 제공됨으로써, 진동 감쇠를 위해 변속기 부재 상에 완충 부재의 목표하는 안착이 제어될 수 있는, 변속기.
특히 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따르는 변속기를 제어하기 위한 방법으로서, 제어 유닛(90)은, 진동 저감 요구가 있는 작동 상황들에서 진동 감쇠를 위해 변속기 부재 상에 완충 부재의 안착을 위한 작동 유닛을 이용하여 시프트 포크의 작동을 제어하는, 변속기 제어 방법.
제8항에 있어서, 제어 유닛은 작동점에 따라 또는 변속기 내에서 체결된 변속단에 따라 시프트 포크 및 변속기 부재를 선택하고 제어하는, 변속기 제어 방법.