KR20190040729A - 차량용 변속장치 - Google Patents

Abstract

차량용 변속장치가 개시된다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량용 변속장치는 엔진의 출력 측에 구성되는 제1, 제2 클러치로 이루어져 엔진의 회전동력을 단속하는 동력단속수단; 상기 동력단속수단을 통하여 엔진의 회전동력이 입력되도록 동일 축선 상에 상호 회전간섭 없이 중첩 배치된 제1, 제2 입력축 상에 각각 복수의 입력기어를 구성하여 이루어지는 입력수단; 상기 입력수단으로부터 엔진의 회전동력을 전달받아 변속하여 출력하는 변속출력수단을 포함하되, 상기 변속출력수단은 상기 제1, 제2 입력축에 각각 평행하게 배치되어 상기 제1, 제2 입력축상의 각 입력기어에 각각 외접 치합되는 복수의 변속기어가 배치되는 출력축과, 상기 복수의 변속기어들을 상기 출력축에 동기 연결하는 동기유닛과, 상기 출력축 상에 각각 구성되어 디프렌셜의 종감속 기어와 외접 치합되는 출력기어를 포함하는 제1 변속출력기구; 및 상기 제1, 제2 입력축에 각각 평행하게 배치되어 상기 제1, 제2 입력축 중, 하나의 입력축으로부터 전달되는 회전동력을 2개의 출력경로를 통해 상기 출력축으로 전달하는 3개의 아이들 기어가 회전간섭 없이 배치되는 아이들 축과, 상기 3개의 아이들 기어들 중, 상기 하나의 입력축으로부터 회전동력을 전달받는 하나의 아이들 기어를 나머지 2개의 아이들 기어와 선택적으로 동기 연결하는 동기유닛을 포함하는 제2 변속출력기구를 포함한다.

Description

차량용 변속장치{POWER TRANSMISSION APPARATUS FOR VEHICLE}

본 발명은 차량용 변속장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 소형차를 위한 최소 전장 구현과 기어비/단간비를 최적함으로써, 경제성, 탑재성, 연비, 및 동력성능 향상을 도모할 수 있도록 한 차량용 변속장치에 관한 것이다.

차량에 있어서의 친환경 기술은 미래 자동차 산업의 생존이 달린 핵심 기술로서, 자동차 메이커들은 환경 및 연비 규제를 달성하기 위한 친환경 자동차 개발에 총력을 기울이고 있다.

상기 미래 자동차 기술은 전기 에너지를 이용하는 전기 자동차(EV : Electric Vehicle), 하이브리드 전기 자동차(HEV : Hybrid Electric Vehicle), 효율과 편의성을 향상시킨 더블 클러치 변속기(DCT : Double Clutch Transmission, 이하, DCT라고 칭함)를 예로 들 수 있다.

상기에서 본 발명과 관련되는 DCT는 2개의 클러치 기구(clutch device)와, 기본적인 수동 변속기의 기어 트레인을 보유하며, 엔진으로부터 입력되는 회전동력을 2개의 클러치를 이용하여 2개의 입력축에 선택적으로 전달하고, 상기 입력축에 전달된 회전동력을 수동 변속기의 기어 트레인을 이용하여 변속한 후에 출력한다.

이러한 DCT는 5단 이상의 고단 변속기를 컴팩트(compact)하게 구현하기 위해 시도되고 있으며, 2개의 클러치와 동기장치(synchronizing device)들을 컨트롤러에 의해 제어함으로써, 운전자의 수동적인 변속을 불필요하게 하는 자동화 수동 변속기(Auto Manual Transmission; AMT)로 구현되고 있다.

이에 따라, DCT는 유성기어의 조합으로 이루어지는 자동 변속기와 비교하여 동력전달효율이 우수하고, 다단화에 따른 부품의 변경 및 추가가 용이하다는 장점이 연비 규제와 다단화의 효율에 부응할 수 있기 때문에 더욱 각광을 받고 있다.

또한, DCT는 동력전달효율이 높은 수동 변속기를 기반으로 하고, 2개의 클러치가 번갈아 작동하기 때문에 변속이 신속하게 이루어지고 승차감도 부드럽다는 장점을 가지고 있다.

한편, 기존의 DCT는 고성능차 및 고급차에 적용하였으나, 최근에는 소형차와 소형 하이브리드 차량에 탑재할 수 있도록 전장을 최소화하고, 5속 ~ 6속의 변속단을 구현하여 경제성과 탑재성, 연비, 및 동력성능 등의 부분에서 최적화할 수 있는 연구 개발이 활발하게 진행되고 있다.

이 배경기술 부분에 기재된 사항은 발명의 배경에 대한 이해를 증진하기 위하여 작성된 것으로서, 이 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술이 아닌 사항을 포함할 수 있다.

본 발명의 실시 예는 소형차를 위한 최소 전장 구현과 기어비/단간비를 최적함으로써, 경제성과 탑재성, 연비, 및 동력성능 향상을 도모할 수 있도록 한 차량용 변속장치를 제공하고자 한다.

본 발명의 하나 또는 다수의 실시 예에서는 엔진의 출력 측에 구성되는 제1, 제2 클러치로 이루어져 엔진의 회전동력을 단속하는 동력단속수단; 상기 동력단속수단을 통하여 엔진의 회전동력이 입력되도록 동일 축선 상에 상호 회전간섭 없이 중첩 배치된 제1, 제2 입력축 상에 각각 복수의 입력기어를 구성하여 이루어지는 입력수단; 상기 입력수단으로부터 엔진의 회전동력을 전달받아 변속하여 출력하는 변속출력수단을 포함하되, 상기 변속출력수단은 상기 제1, 제2 입력축에 각각 평행하게 배치되어 상기 제1, 제2 입력축상의 각 입력기어에 각각 외접 치합되는 복수의 변속기어가 배치되는 출력축과, 상기 복수의 변속기어들을 상기 출력축에 동기 연결하는 동기유닛과, 상기 출력축 상에 각각 구성되어 디프렌셜의 종감속 기어와 외접 치합되는 출력기어를 포함하는 제1 변속출력기구; 및 상기 제1, 제2 입력축에 각각 평행하게 배치되어 상기 제1, 제2 입력축 중, 하나의 입력축으로부터 전달되는 회전동력을 2개의 출력경로를 통해 상기 출력축으로 전달하는 3개의 아이들 기어가 회전간섭 없이 배치되는 아이들 축과, 상기 3개의 아이들 기어들 중, 상기 하나의 입력축으로부터 회전동력을 전달받는 하나의 아이들 기어를 나머지 2개의 아이들 기어와 선택적으로 동기 연결하는 동기유닛을 포함하는 제2 변속출력기구를 포함하는 차량용 변속장치가 제공될 수 있다.

여기서, 상기 2개의 출력경로는 상기 제1 입력축으로부터 전달되는 회전동력이 상기 아이들 축상의 2개의 아이들 기어와, 상기 제2 입력축상의 2개의 입력기어와, 상기 출력축상의 하나의 변속기어를 통해 출력축으로 전달되는 전진 1속 출력경로와; 상기 제1 입력축으로부터 전달되는 회전동력이 상기 아이들 축상의 2개의 아이들 기어와, 상기 출력축상의 하나의 변속기어를 통해 출력축으로 전달하는 후진속 출력경로로 이루어질 수 있다.

또한, 상기 제1 입력축은 실축으로 이루어져 제1, 제2 입력기어가 구성되며, 상기 제1 클러치를 통하여 엔진의 회전동력이 입력되고, 상기 제2 입력축은 중공축으로 이루어져 상기 제1 입력축의 외주 측에 배치되어 제3, 제4 입력기어가 구성되며, 상기 제2 클러치를 통하여 엔진의 회전동력이 입력될 수 있다.

또한, 상기 복수의 변속기어는 상기 제1, 제2, 제3, 제4 입력기어에 각각 외접 치합되는 제2속, 제4속, 제3속, 제5속 변속기어로 구성되어 동기유닛에 의해 상기 출력축에 각각 동기 연결될 수 있다.

또한, 상기 3개의 아이들 기어는 상기 제3 입력기어에 외접 치합되는 제1 아이들 기어와, 상기 제2 입력기어에 외접 치합되어 상기 제1 아이들 기어의 중심으로부터 연장된 아이들 기어 축상에 회전간섭 없이 배치되는 제2 아이들 기어와, 상기 제2속 변속기어에 외접 치합되는 제3 아이들 기어로 구성되고, 상기 제1 아이들 기어가 동기유닛에 상기 제2, 제3 아이들 기어에 각각 선택적으로 동기 연결될 수 있다.

또한, 상기 동기유닛은 상기 제3속 변속기어와 제5속 변속기어를 상기 출력축에 선택적으로 동기 연결하는 제1 싱크로나이저; 상기 제2속 변속기어와 제4속 변속기어를 상기 출력축에 선택적으로 동기 연결하는 제2 싱크로나이저; 상기 제1 아이들 기어를 제2 아이들 기어와 제3 아이들 기어에 선택적으로 동기 연결하는 제3 싱크로나이저를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시 예는 수동 변속기를 기반으로 2개의 클러치를 보유하는 변속장치에 있어서, 후진을 위한 아이들 축에 전진 1속 변속기어의 기능을 하는 기어를 배치함으로써, 변속기 전체 및 상부 전장(즉, 둘레 부피)을 최소화하여 소형차에 대한 탑재성을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 변속장치는 별도의 아이들 기어를 사용하여 1속/2속 와인딩(Winding) 경로를 구현하여 제1속 및 제2속은 물론 전체적인 단간비가 왜곡 없이 우수하게 구현되어 동력전달 성능 및 운전성을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 변속장치는 기존의 전진 5속과 후진 1속 변속기와 비교하여 1개의 싱크로나이저를 줄일 수 있어 경량화에 기여할 수 있다.

그 외에 본 발명의 실시 예로 인해 얻을 수 있거나 예측되는 효과에 대해서는 본 발명의 실시 예에 대한 상세한 설명에서 직접적 또는 암시적으로 개시하도록 한다. 즉 본 발명의 실시 예에 따라 예측되는 다양한 효과에 대해서는 후술될 상세한 설명 내에서 개시될 것이다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 변속장치의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 변속장치의 변속 작동표이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 변속장치에 있어서, 전진 1속에서의 동력전달 경로도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 변속장치에 있어서, 후진 변속단에서의 동력전달 경로도이다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다.

본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 도면부호를 적용하여 설명한다.

또한, 하기의 설명에서 구성의 명칭을 제1, 제2 등으로 구분한 것은 그 구성의 명칭이 동일하여 이를 구분하기 위한 것으로, 반드시 그 순서에 한정되는 것은 아니다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 변속장치의 구성도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 변속장치는 동력원인 엔진, 동력단속수단, 입력수단, 변속출력수단을 포함하여 이루어진다.

상기에서 동력원인 엔진(ENG)은 가솔린, 디젤, 액화가스 등과 같은 화석 연료를 사용하는 공지된 각종 엔진이 이용될 수 있다.

상기 동력단속수단은 제1, 제2 클러치(CL1)(CL2)로 이루어진다. 상기 제1, 제2 클러치(CL1)(CL2)는 모두 엔진(ENG)의 출력 측과 상기 입력수단 사이에 구성되어 엔진(ENG)의 회전동력을 단속하여 상기 입력수단에 선택적으로 전달할 수 있도록 구성된다.

여기서, 상기 제1, 제2 클러치(C1)(C2)는 유압제어장치로부터 공급되는 유압에 의하여 작동되는 유압마찰결합유닛으로서, 주로 습식 다판형 유압마찰결합유닛이 사용되지만, 전자제어장치로부터 공급되는 전기적인 신호에 따라 작동될 수 있는 건식 다판 클러치와 같은 결합유닛으로 이루어질 수 있다.

상기 입력수단은 제1, 제2 입력축(IS1)(IS2)을 포함하여 이루어지며, 상기 제1, 제2 입력축(IS1)(IS2)은 동일 축선 상에 배치된다.

즉, 상기 제1 입력축(IS1)은 실축으로 이루어지고, 상기 제2 입력축(IS2)은 중공축으로 이루어져 상기 제1 입력축(IS1)의 외주에 회전 간섭 없이 배치된다.

여기서, 상기 제1 입력축(IS1)은 전단부가 상기 제1 클러치(CL1)를 통하여 엔진(ENG)의 출력 측과 선택적으로 연결되고, 상기 제2 입력축(IS2)은 전단부가 상기 제2 클러치(CL2)를 통하여 엔진(ENG)의 출력 측과 선택적으로 연결되면서 엔진(ENG)의 회전동력을 전달받는다.

상기 제2 입력축(IS2) 상에는 전측으로부터 후측으로 제1, 제2 입력기어(G1)(G2)가 상호 간격을 두고 순차적으로 배치되어 고정되고, 상기 제1 입력축(IS1) 상에는 제3, 제4 입력기어(G3)(G4)가 구성되는데, 상기 제3, 제4 입력기어(G3)(G4)는 상기 제2 입력축(IS2)을 관통한 제1 입력축(IS1)의 후측 부분에 구성되며, 전측에서 후측으로 상호 간격을 두고 순차적으로 배치되어 고정된다.

상기에서 제1, 제2, 제3, 제4 입력기어(G1)(G2)(G3)(G4)는 각 변속단별로 엔진의 회전동력을 입력하기 위한 입력기어로서, 제1 입력기어(G1)는 제2속을 구현하기 위한 입력기어로, 제2 입력기어(G2)는 제4속을 구현하기 위한 입력기어로, 제3 입력기어(G3)는 제1속과 제3속을 구현하기 위한 입력기어로, 제4 입력기어(G4)는 제5속을 구현하기 위한 입력기어로 작용하도록 기어 잇수가 설정된다.

그리고 상기 변속출력수단은 상기 입력수단의 각 입력기어(G1)(G2)(G3)(G4)로부터 엔진(ENG)의 회전동력을 전달받아 변속하여 출력하는 기능을 수행한다.

즉, 상기 변속출력수단은 상기 제1, 제2 입력축(IS1)(IS2)과 일정간격을 두고 평행하게 배치되는 제1, 제2 변속출력기구(OUT1)(OUT2)로 이루어진다.

상기 제1 변속출력기구(OUT1)는 상기 제1, 제2 입력축(IS1)(IS2)과 일정간격을 두고 평행하게 배치되는 출력축(OS)이 구비되고, 상기 출력축(OS) 상에는 제3속 및 제5속 변속기어(D3)(D5), 제2속 및 제4속 변속기어(D2)(D4)가 각각 한쌍을 이루며 배치된다.

또한, 상기 출력축(IS) 상에는 2개의 동기유닛이 구성되는데, 상기 동기유닛은 상기 제3속 또는 제5속 변속기어(D3)(D5)를 출력축(OS)에 선택적으로 동기 연결하는 제1 싱크로나이저(SL1)와, 상기 제2속 또는 제4속 변속기어(D2)(D4)를 출력축(OS)에 선택적으로 동기 연결하는 제2 싱크로나이저(SL2)를 포함한다.

여기서, 상기 제3속 변속기어(D3)는 제3 입력기어(G3)와 외접 치합되고, 상기 제5속 변속기어(D5)는 제4 입력기어(G4)와 외접 치합된다. 또한, 상기 제2속 변속기어(D2)는 제1 입력기어(G1)와 외접 치합되고, 상기 제4속 변속기어(D4)는 제2 입력기어(G2)와 외접 치합된다.

또한, 상기 출력축(OS)의 전단부 일측에는 출력기어(OG)가 구성되며, 상기 출력기어(OG)는 공지의 디프렌셜(DIFF)에 구성되는 종감속 기어(FSDG)와 외접 치합되어 변속된 회전동력을 출력한다.

한편, 상기 제2 변속출력기구(OUT2)는 상기 제1, 제2 입력축(IS1)(IS2)과 일정간격을 두고 평행하게 배치되는 아이들 축(IDS)이 구비되고, 상기 아이들 축(IDS)상에는 제1, 제2, 제3 아이들 기어(IDG1)(IDG2)(IDG3)가 배치된다.

즉, 상기 제1 아이들 기어(IDG1)와 제3 아이들 기어(IDG3)는 일정 간격을 두고 상기 아이들 축(IDS)상에 회전 간섭 없이 배치되고, 상기 제2 아이들 기어(IDG2)는 상기 제1, 제3 아이들 기어(IDG1)(IDG3) 사이의 상기 제1 아이들 기어(IDG1)의 일측으로 연장하여 형성되는 아이들 기어 축(IDGS)상에 회전 간섭 없이 배치된다.

또한, 상기 아이들 축(IDS)상에는 1개의 동기유닛이 구성되는데, 상기 동기유닛은 제2 아이들 기어(IDG2) 또는 제3 아이들 기어(IDG3)를 상기 아이들 기어 축(IDGS)에 선택적으로 동기 연결하는 제3 싱크로나이저(SL3)를 포함한다.

여기서, 상기 제1 아이들 기어(IDG1)는 제3 입력기어(G3)와 외접 치합되고, 상기 제2 아이들 기어(IDG2)는 제2 입력기어(G2)와 외접 치합되고, 상기 제3 아이들 기어(IDG3)는 제2속 변속기어(D2)와 외접 치합된다.

상기에서 제1, 제2, 제3 싱크로나이저(SL1 ∼ SL3)는 공지의 구성이므로 상세한 설명은 생략하며, 상기 제1, 제2, 제3 싱크로나이저(SL1 ∼ SL3)에 적용되는 각각의 슬리이브(SLE1)(SLE2)(SLE3)는 공지와 같이 별도의 액추에이터(미도시)를 구비하며, 상기 액추에이터는 트랜스미션 제어유닛에 의하여 제어된다.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 변속장치의 변속 작동표이고, 도 3은 전진 1속에서의 동력전달 경로도이고, 도 4는 후진 변속단에서의 동력전달 경로도로써, 변속과정을 살펴보면 다음과 같다.

[전진 1속 변속단]

전진 제1속 변속단은, 도 2에서와 같이, 상기 제2 싱크로나이저(SL2)의 제2 슬리이브(SEL2)를 통해 제2속 변속기어(D2)와 출력축(OS)을 동기 연결하고, 제3 싱크로나이저(SL3)의 제3 슬리이브(SEL3)를 통해 제1, 제2 아이들 기어(IDG1)(IDG2)를 동기 연결하고, 제1 클러치(CL1)를 작동 제어한다.

그러면, 엔진(ENG)의 회전동력이 도 3에서와 같이 제1 클러치(CL1), 제1 입력축(IS1), 제3 입력기어(G3), 제1 아이들 기어(IDG1), 아이들 기어 축(IDGS), 제2 아이들 기어(IDG2), 제2 입력기어(G2), 제2 입력축(IS2), 제1 입력기어(G1), 제2속 변속기어(D2), 출력축(OS), 출력기어(OG)를 통해 디프렌셜(DIFF)에 구성되는 종감속 기어(FSDG)로 전달되면서 전진 1속 주행이 이루어진다.

[전진 제2속 변속단]

전진 제2속 변속단은 상기 제1속의 상태에서 차속의 증가하여 제2속으로 변속을 하게 되는데, 상기 제1속의 상태에서, 제1 클러치(CL1)의 작동을 해제하면서, 제2 클러치(CL2)를 작동 제어하고, 제3 싱크로나이저(SL3)의 제3 슬리이브(SLE3)를 중립으로 제어한다.

그러면, 전진 1속 상태에서 제2 싱크로나이저(SL2)의 제2 슬리이브(SEL2)를 통해 제2속 변속기어(D2)와 출력축(OS)을 동기 연결하여 놓은 상태이므로, 엔진(ENG)의 회전동력이 제2 클러치(CL2), 제2 입력축(IS2), 제1 입력기어(G1), 제2속 변속기어(D2), 출력축(OS), 출력기어(OG)를 통해 디프렌셜(DIFF)에 구성되는 종감속 기어(FSDG)로 전달되면서 전진 2속 주행이 이루어진다.

[전진 제3속 변속단]

전진 제3속 변속단은 상기 제2속의 상태에서 차속의 증가하여 제3속으로 변속을 하게 되는데, 상기 제2속의 상태에서, 제2 클러치(CL2)의 작동을 해제하면서 상기 제2 싱크로나이저(SL2)의 제2 슬리이브(SLE2)를 중립으로 제어하고, 상기 제1 싱크로나이저(SL1)의 제1 슬리이브(SLE1)를 통해 제3속 변속기어(D3)를 출력축(OS)과 동기 연결한 후에 제1 클러치(CL1)를 작동 제어한다.

그러면, 엔진(ENG)의 회전동력이 제1 클러치(CL1), 제1 입력축(IS1), 제3 입력기어(G3), 제3속 변속기어(D3), 출력축(OS), 출력기어(OG)를 통해 디프렌셜(DIFF)에 구성되는 종감속 기어(FSDG)로 전달되면서 전진 3속 주행이 이루어진다.

[전진 제4속 변속단]

전진 제4속 변속단은 상기 제3속의 상태에서 차속의 증가하여 제4속으로 변속을 하게 되는데, 상기 제3속의 상태에서, 제1 클러치(CL1)의 작동을 해제하면서 상기 제1 싱크로나이저(SL1)의 제1 슬리이브(SLE1)를 중립으로 제어하고, 상기 제2 싱크로나이저(SL2)의 제2 슬리이브(SLE2)를 통해 제4속 변속기어(D4)를 출력축(OS)과 동기 연결한 후에 제2 클러치(CL2)를 작동 제어한다.

그러면, 엔진(ENG)의 회전동력이 제2 클러치(CL2), 제2 입력축(IS2), 제2 입력기어(G2), 제4속 변속기어(D4), 출력축(OS), 출력기어(OG)를 통해 디프렌셜(DIFF)에 구성되는 종감속 기어(FSDG)로 전달되면서 전진 4속 주행이 이루어진다.

[전진 제5속 변속단]

전진 제5속 변속단은 상기 제4속의 상태에서 차속의 증가하여 제5속으로 변속을 하게 되는데, 상기 제4속의 상태에서, 제2 클러치(CL2)의 작동을 해제하면서 상기 제2 싱크로나이저(SL2)의 제2 슬리이브(SLE)를 중립으로 제어하고, 상기 제1 싱크로나이저(SL1)의 제1 슬리이브(SLE1)를 통해 제5속 변속기어(D5)를 출력축(OS)과 동기 연결한 후에 제1 클러치(CL1)를 작동 제어한다.

그러면, 엔진(ENG)의 회전동력이 제1 클러치(CL1), 제1 입력축(IS1), 제4 입력기어(G4), 제5속 변속기어(D5), 출력축(OS), 출력기어(OG)를 통해 디프렌셜(DIFF)에 구성되는 종감속 기어(FSDG)로 전달되면서 전진 5속 주행이 이루어진다.

[후진 변속단]

후진 변속단은, 도 2에서와 같이, 제2 싱크로나이저(SL2)의 제2 슬리이브(SEL2)를 통해 출력축(OS)과 제2속 변속기어(D2)를 동기 연결하고, 제3 싱크로나이저(SL3)의 제3 슬리이브(SEL3)를 통해 제1, 제3 아이들 기어(IDG1)(IDG3)를 동기 연결하고, 제1 클러치(CL1)를 작동 제어한다.

그러면, 도 4에서와 같이, 엔진(ENG)의 회전동력이 제1 클러치(CL1), 제1 입력축(IS1), 제3 입력기어(G3), 제1 아이들 기어(IDG1), 아이들 기어 축(IDGS), 제3 아이들 기어(IDG3), 제2속 변속기어(D2), 출력축(OS), 출력기어(OG)를 통해 디프렌셜(DIFF)에 구성되는 종감속 기어(FSDG)로 전달되면서 후진 주행이 이루어진다.

이상에서와 같이 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 변속장치는 수동 변속기를 기반으로 2개의 클러치를 보유하는 변속장치에서, 전진 1속 변속기어를 삭제하고, 후진을 위한 아이들 축 상에 상기 전진 1속 변속기어의 기능을 하는 기어를 배치함으로써, 변속기 전체 및 상부 전장(즉, 둘레 부피)을 최소화하여 소형차의 탑재성을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 변속장치는 별도의 아이들 기어를 사용하여 1속/2속 와인딩(Winding) 경로를 구현하여 제1속 및 제2속은 물론 전체적인 단간비가 왜곡 없이 우수하게 구현되어 동력전달 성능 및 운전성을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 변속장치는 기존의 전진 5속과 후진 1속 변속기와 비교하여 1개의 싱크로나이저를 줄일 수 있어 경량화에 기여할 수 있다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

CL1, CL2... 제1, 제2 클러치
D1, D2, D3, D4, D5... 제1, 제2, 제3, 제4, 제5속 변속기어
DIFF... 디프렌셜
FSDG... 종감속 기어
G1, G2, G3, G4... 제1, 제2, 제3, 제4 입력기어
IDS... 아이들 축
IDGS... 아이들 기어 축
IDG1, IDG2, IDG3...제1, 제2, 제3 아이들 기어
IS1... 제1 입력축
IS2... 제2 입력축
OG... 출력기어
OS... 출력축
SL1, SL2, SL3... 제1, 제2, 제3 싱크로나이저

Claims (11)

1. 엔진의 출력 측에 구성되는 제1, 제2 클러치로 이루어져 엔진의 회전동력을 단속하는 동력단속수단;
   상기 동력단속수단을 통하여 엔진의 회전동력이 입력되도록 동일 축선 상에 상호 회전간섭 없이 중첩 배치된 제1, 제2 입력축 상에 각각 복수의 입력기어를 구성하여 이루어지는 입력수단;
   상기 입력수단으로부터 엔진의 회전동력을 전달받아 변속하여 출력하는 변속출력수단을 포함하되,
   상기 변속출력수단은
   상기 제1, 제2 입력축에 각각 평행하게 배치되어 상기 제1, 제2 입력축상의 각 입력기어에 각각 외접 치합되는 복수의 변속기어가 배치되는 출력축과, 상기 복수의 변속기어들을 상기 출력축에 동기 연결하는 동기유닛과, 상기 출력축 상에 각각 구성되어 디프렌셜의 종감속 기어와 외접 치합되는 출력기어를 포함하는 제1 변속출력기구; 및
   상기 제1, 제2 입력축에 각각 평행하게 배치되어 상기 제1, 제2 입력축 중, 하나의 입력축으로부터 전달되는 회전동력을 2개의 출력경로를 통해 상기 출력축으로 전달하는 3개의 아이들 기어가 회전간섭 없이 배치되는 아이들 축과, 상기 3개의 아이들 기어들 중, 상기 하나의 입력축으로부터 회전동력을 전달받는 하나의 아이들 기어를 나머지 2개의 아이들 기어와 선택적으로 동기 연결하는 동기유닛을 포함하는 제2 변속출력기구;
   를 포함하는 차량용 변속장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 2개의 출력경로는
   상기 제1 입력축으로부터 전달되는 회전동력이 상기 아이들 축상의 2개의 아이들 기어와, 상기 제2 입력축상의 2개의 입력기어와, 상기 출력축상의 하나의 변속기어를 통해 출력축으로 전달되는 전진 1속 출력경로와;
   상기 제1 입력축으로부터 전달되는 회전동력이 상기 아이들 축상의 2개의 아이들 기어와, 상기 출력축상의 하나의 변속기어를 통해 출력축으로 전달하는 후진속 출력경로로 이루어지는 차량용 변속장치.
3. 제1항에 있어서,
   상기 제1 입력축은 실축으로 이루어져 제1, 제2 입력기어가 구성되며, 상기 제1 클러치를 통하여 엔진의 회전동력이 입력되고,
   상기 제2 입력축은 중공축으로 이루어져 상기 제1 입력축의 외주 측에 배치되어 제3, 제4 입력기어가 구성되며, 상기 제2 클러치를 통하여 엔진의 회전동력이 입력되는 차량용 변속장치.
4. 제3항에 있어서,
   상기 복수의 변속기어는
   상기 제1, 제2, 제3, 제4 입력기어에 각각 외접 치합되는 제2속, 제4속, 제3속, 제5속 변속기어로 구성되어 동기유닛에 의해 상기 출력축에 각각 동기 연결되는 차량용 변속장치.
5. 제4항에 있어서,
   상기 3개의 아이들 기어는
   상기 제3 입력기어에 외접 치합되는 제1 아이들 기어와, 상기 제2 입력기어에 외접 치합되어 상기 제1 아이들 기어의 중심으로부터 연장된 아이들 기어 축상에 회전간섭 없이 배치되는 제2 아이들 기어와, 상기 제2속 변속기어에 외접 치합되는 제3 아이들 기어로 구성되고, 상기 제1 아이들 기어가 동기유닛에 상기 제2, 제3 아이들 기어에 각각 선택적으로 동기 연결되는 차량용 변속장치.
6. 제5항에 있어서,
   상기 동기유닛은
   상기 제3속 변속기어와 제5속 변속기어를 상기 출력축에 선택적으로 동기 연결하는 제1 싱크로나이저;
   상기 제2속 변속기어와 제4속 변속기어를 상기 출력축에 선택적으로 동기 연결하는 제2 싱크로나이저;
   상기 제1 아이들 기어를 제2 아이들 기어와 제3 아이들 기어에 선택적으로 동기 연결하는 제3 싱크로나이저;
   를 포함하는 차량용 변속장치.
7. 엔진의 출력 측에 구성되는 제1, 제2 클러치로 이루어져 엔진의 회전동력을 단속하는 동력단속수단과, 상기 동력단속수단을 통하여 엔진의 회전동력이 입력되도록 동일 축선 상에 상호 회전간섭 없이 중첩 배치된 제1, 제2 입력축 상에 각각 복수의 입력기어를 구성하여 이루어지는 입력수단과, 상기 입력수단으로부터 엔진의 회전동력을 전달받아 변속하여 출력하는 변속출력수단을 포함하는 차량용 변속장치에 있어서,
   상기 변속출력수단은
   상기 제1, 제2 입력축에 각각 평행하게 배치되어 상기 제1, 제2 입력축상의 각 입력기어에 각각 외접 치합되는 복수의 변속기어가 배치되는 출력축과, 상기 복수의 변속기어들을 상기 출력축에 동기 연결하는 동기유닛과, 상기 출력축 상에 각각 구성되어 디프렌셜의 종감속 기어와 외접 치합되는 출력기어를 포함하는 제1 변속출력기구; 및
   상기 제1, 제2 입력축에 각각 평행하게 배치된 아이들 축과, 상기 아이들 축 상에 회전간섭 없이 배치되어 상기 제1 입력축으로부터 전달되는 회전동력을 2개의 출력경로를 통해 상기 출력축으로 전달하는 제1, 제2, 제3 아이들 기어와, 상기 제1 아이들 기어를 상기 제2, 제3 아이들 기어와 각각 선택적으로 동기 연결하는 동기유닛을 포함하는 제2 변속출력기구;
   를 포함하는 차량용 변속장치.
8. 제7항에 있어서,
   상기 복수의 입력기어는
   상기 제1 입력축에 고정되는 제1, 제2 입력기어와, 상기 제2 입력축에 고정되는 제3, 제4 입력기어로 구성되는 차량용 변속장치.
9. 제8항에 있어서,
   상기 복수의 변속기어는
   상기 제1, 제2, 제3, 제4 입력기어에 각각 외접 치합되는 제2속, 제4속, 제3속, 제5속 변속기어로 구성되며,
   상기 제2속과 제4속 변속기어 및 상기 제3속과 제5속 변속기어는 각각의 동기유닛에 의해 상기 출력축에 선택적으로 동기 연결되는 차량용 변속장치.
10. 제9항에 있어서,
    상기 제1 아이들 기어는 중심으로부터 일측으로 연결되는 아이들 기어 축을 형성하여 상기 아이들 축에 회전간섭 없이 배치되어 상기 제3 입력기어에 외접 치합되고, 상기 제2 아이들 기어는 상기 아이들 기어 축상에 회전간섭 없이 배치되어 상기 제2 입력기어에 외접 치합되고, 상기 제3 아이들 기어는 상기 아이들 축에 회전간섭 없이 배치되어 상기 제2속 변속기어에 외접 치합되며,
    상기 제1 아이들 기어가 동기유닛에 상기 제2, 제3 아이들 기어에 각각 선택적으로 동기 연결되는 차량용 변속장치.
11. 제10항에 있어서,
    상기 동기유닛은
    상기 제3속 변속기어와 제5속 변속기어를 상기 출력축에 선택적으로 동기 연결하는 제1 싱크로나이저;
    상기 제2속 변속기어와 제4속 변속기어를 상기 출력축에 선택적으로 동기 연결하는 제2 싱크로나이저;
    상기 제1 아이들 기어를 제2 아이들 기어와 제3 아이들 기어에 선택적으로 동기 연결하는 제3 싱크로나이저;
    를 포함하는 차량용 변속장치.

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