KR20200026418A - 차량용 무단 변속 동력전달 장치 - Google Patents

차량용 무단 변속 동력전달 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20200026418A
KR20200026418A KR1020180103934A KR20180103934A KR20200026418A KR 20200026418 A KR20200026418 A KR 20200026418A KR 1020180103934 A KR1020180103934 A KR 1020180103934A KR 20180103934 A KR20180103934 A KR 20180103934A KR 20200026418 A KR20200026418 A KR 20200026418A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
gear
planetary gear
clutch
vehicle
input shaft
Prior art date
Application number
KR1020180103934A
Other languages
English (en)
Inventor
조일대
심휴태
서태석
김인찬
Original Assignee
현대자동차주식회사
기아자동차주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 현대자동차주식회사, 기아자동차주식회사 filed Critical 현대자동차주식회사
Priority to KR1020180103934A priority Critical patent/KR20200026418A/ko
Priority to US16/196,981 priority patent/US10641371B2/en
Priority to CN201811479514.4A priority patent/CN110873160A/zh
Publication of KR20200026418A publication Critical patent/KR20200026418A/ko

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H9/00—Gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio, or for reversing rotary motion, by endless flexible members
    • F16H9/26—Gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio, or for reversing rotary motion, by endless flexible members with members having orbital motion
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H37/00—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00
    • F16H37/02—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings
    • F16H37/021—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings toothed gearing combined with continuous variable friction gearing
    • F16H37/022—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings toothed gearing combined with continuous variable friction gearing the toothed gearing having orbital motion
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H3/00—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion
    • F16H3/44—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion using gears having orbital motion
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H61/00—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/66—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing specially adapted for continuously variable gearings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H7/00—Gearings for conveying rotary motion by endless flexible members
    • F16H7/02—Gearings for conveying rotary motion by endless flexible members with belts; with V-belts
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H37/00—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00
    • F16H37/02—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings
    • F16H37/021—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings toothed gearing combined with continuous variable friction gearing
    • F16H2037/026—CVT layouts with particular features of reversing gear, e.g. to achieve compact arrangement
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H37/00—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00
    • F16H37/02—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings
    • F16H37/06—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts
    • F16H37/08—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts with differential gearing
    • F16H37/10—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts with differential gearing at both ends of intermediate shafts
    • F16H2037/104—Power split variators with one end of the CVT connected or connectable to two or more differentials
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H37/00—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00
    • F16H37/02—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings
    • F16H37/06—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts
    • F16H37/08—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts with differential gearing
    • F16H37/0833—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts with differential gearing with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts, i.e. with two or more internal power paths
    • F16H37/084—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts with differential gearing with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts, i.e. with two or more internal power paths at least one power path being a continuously variable transmission, i.e. CVT
    • F16H37/086—CVT using two coaxial friction members cooperating with at least one intermediate friction member
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H37/00—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00
    • F16H37/02—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings
    • F16H37/06—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts
    • F16H37/08—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts with differential gearing
    • F16H37/10—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts with differential gearing at both ends of intermediate shafts

Abstract

본 발명은 입력축과; 상기 입력축에 연결된 유성기어장치와; 상기 유성기어장치의 회전요소들 사이를 단속하도록 설치된 제1클러치와; 상기 유성기어장치를 통해 상기 입력축의 동력을 전달받도록 설치된 구동풀리와; 상기 구동풀리에 벨트로 연결된 피동풀리와; 상기 피동풀리의 회전축과 동심축을 이루어 배치된 출력축과; 상기 입력축과 출력축 사이에 외접기어방식으로 연결된 기어열과; 상기 입력축으로부터 상기 기어열을 통해 전달된 동력을 상기 출력축으로 전달시키는 상태를 전환하도록 설치된 제2클러치와; 상기 피동풀리의 동력을 상기 출력축으로 전달시키는 상태를 전환하도록 설치된 제3클러치를 포함하여 구성된다.

Description

차량용 무단 변속 동력전달 장치{CONTINUOUS VARIABLE POWERTRAIN FOR VEHICLE}
본 발명은 차량용 무단 변속 동력전달 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 동력전달 효율을 개선하는 기술에 관한 것이다.
무단변속기는 변속비를 무단으로 연속적으로 변화시킬 수 있음에 의해 엔진이 보다 효율이 좋은 운전점으로 운전될 수 있도록 함으로써, 연비를 향상시킬 수 있는 장점이 있다.
그런데, 종래 벨트식 무단변속기는 상대적으로 변속비가 큰 저단이나 변속비가 작은 고단의 상태에서 풀리와 벨트의 드래그, 슬립 방지 등으로 동력전달 효율이 낮은 문제점이 있다.
상기 발명의 배경이 되는 기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.
KR 1020160130012 A
본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 상대적으로 변속비가 큰 저단이나 변속비가 작은 고단의 상태에서 동력전달 효율이 저하되는 현상을 회피할 수 있도록 함으로써, 폭 넓은 변속비 범위에서 보다 효율이 우수한 동력전달 성능을 확보하도록 하여 차량의 연비 향상에 기여하고 차량의 구동특성이 우수하게 할 수 있도록 한 차량용 무단 변속 동력전달 장치를 제공함에 그 목적이 있다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명 차량용 무단 변속 동력전달 장치는
입력축과;
유성기어장치와;
상기 입력축의 동력을 전달받도록 설치된 구동풀리와;
상기 입력축으로 전달된 동력을 상기 구동풀리로 전달시키는 상태를 전환하도록 설치된 제1클러치와;
상기 구동풀리에 벨트로 연결된 피동풀리와;
상기 피동풀리의 회전축과 동심축을 이루어 배치된 출력축과;
상기 입력축과 출력축 사이에 외접기어방식으로 연결된 기어열과;
상기 입력축의 동력을 상기 기어열을 통해 상기 출력축으로 전달시키는 상태를 전환하도록 설치된 제2클러치와;
상기 피동풀리의 동력을 상기 출력축으로 전달시키는 상태를 전환하도록 설치된 제3클러치;
를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
상기 유성기어장치는 1개 이상의 유성기어세트로 이루어지고;
상기 입력축의 동력을 출력축으로 전달함에 있어서, 그 전달 방향을 바꾸어 차량의 전진에 필요한 동력전달 상태 및 후진에 필요한 동력전달 상태를 전환할 수 있고, 동력이 출력축으로 전달되지 않는 중립상태를 구현할 수 있도록 구성될 수 있다.
상기 제1클러치는 유성기어장치의 회전요소들 사이의 연결관계를 단속하도록 설치될 수 있다.
상기 유성기어장치는 더블피니언유성기어장치로 이루어지고;
상기 입력축은 상기 유성기어장치의 선기어에 연결되며;
상기 구동풀리는 상기 유성기어장치의 캐리어에 연결되고;
상기 유성기어장치의 링기어는 고정시킬 수 있도록 브레이크에 연결되며;
상기 제1클러치는 상기 선기어와 캐리어 사이를 단속할 수 있도록 설치될 수 있다.
상기 유성기어장치는 더블피니언유성기어장치로 이루어지고;
상기 입력축은 상기 유성기어장치의 캐리어에 연결되며;
상기 구동풀리는 상기 유성기어장치의 선기어에 연결되고;
상기 유성기어장치의 링기어는 고정시킬 수 있도록 브레이크에 연결되며;
상기 제1클러치는 상기 선기어와 캐리어 사이를 단속할 수 있도록 설치될 수 있다.
상기 유성기어장치는 싱글피니언유성기어장치로 이루어지고;
상기 입력축은 상기 유성기어장치의 선기어에 연결되며;
상기 구동풀리는 상기 유성기어장치의 링기어에 연결되고;
상기 유성기어장치의 캐리어는 고정시킬 수 있도록 브레이크에 연결되며;
상기 제1클러치는 상기 선기어와 링기어 사이를 단속할 수 있도록 설치될 수 있다.
상기 유성기어장치는 싱글피니언유성기어장치로 이루어지고;
상기 입력축은 상기 유성기어장치의 링기어에 연결되며;
상기 구동풀리는 상기 유성기어장치의 선기어에 연결되고;
상기 유성기어장치의 캐리어는 고정시킬 수 있도록 브레이크에 연결되며;
상기 제1클러치는 상기 선기어와 링기어 사이를 단속할 수 있도록 설치될 수 있다.
상기 기어열은 상기 입력축 상에 설치된 구동기어와;
상기 출력축에 회전 가능하게 설치된 피동기어와;
상기 구동기어와 피동기어에 사이에서 상기 구동기어와 피동기어 모두에 치합된 매개기어;
로 구성될 수 있다.
상기 매개기어는 상기 구동기어에 치합된 제1기어와 상기 피동기어에 치합된 제2기어가 동심축에 연결되어 구성되고;
상기 제1기어와 제2기어는 직경이 서로 다르게 구성될 수 있다.
상기 구동기어는 상기 입력축에 일체로 구비되고;
상기 제2클러치는 상기 피동기어와 상기 출력축 사이를 단속시킬 수 있도록 설치될 수 있다.
상기 제2클러치는 상기 입력축과 상기 구동기어 사이를 단속시킬 수 있도록 설치될 수 있다.
상기 제2클러치는 상기 제1기어와 제2기어 사이를 단속시킬 수 있도록 설치될 수 있다.
상기 제2클러치와 제3클러치는 허브가 상기 출력축에 설치되고 슬리브가 상기 출력축의 축방향을 따라 슬라이딩하여 상기 피동풀리를 상기 허브에 연결하는 상태와 상기 피동기어를 상기 허브에 연결하는 상태를 전환할 수 있도록 구성된 기어치합 동력 단속장치로 이루어질 수 있다.
상기 기어열은 상기 구동풀리와 피동풀리 및 벨트에 의해 구현 가능한 변속비와 연속성을 이룰 수 있고, 상기 무단 변속기에 의해 구현되는 변속비 범위의 외곽에 위치한 변속비를 형성하도록 구성될 수 있다.
본 발명은 상대적으로 변속비가 큰 저단이나 변속비가 작은 고단의 상태에서 동력전달 효율이 저하되는 현상을 회피할 수 있도록 함으로써, 폭 넓은 변속비 범위에서 보다 효율이 우수한 동력전달 성능을 확보하도록 하여 차량의 연비 향상에 기여하고 차량의 구동특성이 우수하게 할 수 있도록 한다.
또한, 구동풀리와 피동풀리 및 벨트를 통한 무단변속 영역의 바로 외곽의 기어비를 제공하는 기어열을 구성하는 경우, 차량은 보다 넓은 변속비 영역을 구현할 수 있게 됨에 따라 차량의 연비 향상 및 동력 성능의 향상을 가져올 수 있다.
또한, 구동풀리와 피동풀리 및 벨트를 통한 무단변속 영역의 상한 또는 하한에 해당하는 기어비를 제공하도록 기어열을 구성하는 경우, 무단변속에 의한 효율이 다소 떨어지는 변속비 폭을 줄임으로써, 전체적으로 차량의 동력 전달 효율을 개선할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 차량용 무단 변속 동력전달 장치의 실시예를 도시한 구성도,
도 2는 도 1의 동력전달 장치가 구현하는 변속레인지와 그에 따른 마찰요소의 작동상태를 도시한 도표,
도 3은 도 1의 장치가 벨트를 이용하여 D레인지를 구현하는 상태를 도시한 도면,
도 4는 도 1의 장치가 기어열을 이용하여 D레인지를 구현하는 상태를 도시한 도면,
도 5는 도 1의 장치가 R레인지를 구현하는 상태를 도시한 도면,
도 6은 본 발명의 제2실시예를 도시한 도면,
도 7은 본 발명의 제3실시예를 도시한 도면,
도 8은 본 발명의 제4실시예를 도시한 도면,
도 9는 본 발명의 제5실시예를 도시한 도면,
도 10은 본 발명의 제6실시예를 도시한 도면,
도 11은 본 발명의 제7실시예를 도시한 도면,
도 12는 본 발명의 제8실시예를 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명 차량용 무단 변속 동력전달 장치의 실시예는, 입력축(IN)과; 유성기어장치(PG)와; 상기 입력축(IN)의 동력을 전달받도록 설치된 구동풀리(DP)와; 상기 입력축(IN)으로 전달된 동력을 상기 구동풀리(DP)로 전달시키는 상태를 전환하도록 설치된 제1클러치(CL1)와; 상기 구동풀리(DP)에 벨트(BT)로 연결된 피동풀리(PP)와; 상기 피동풀리(PP)의 회전축과 동심축을 이루어 배치된 출력축(OUT)과; 상기 입력축(IN)과 출력축(OUT) 사이에 외접기어방식으로 연결된 기어열(GS)과; 상기 입력축(IN)의 동력을 상기 기어열(GS)을 통해 상기 출력축(OUT)으로 전달시키는 상태를 전환하도록 설치된 제2클러치(CL2)와; 상기 피동풀리(PP)의 동력을 상기 출력축(OUT)으로 전달시키는 상태를 전환하도록 설치된 제3클러치(CL3)를 포함하여 구성된다.
즉, 본 발명은 상기 입력축(IN)에 엔진 등이 연결되어 동력을 제공하면, 상기 구동풀리(DP)와 피동풀리(PP) 사이의 벨트(BT)를 통해 무단 변속을 수행하여 상기 출력축(OUT)으로 동력을 인출하는 상태와, 상기 기어열(GS)을 통해 동력을 출력축(OUT)으로 인출하는 상태를 전환할 수 있도록 구성된 것이다.
여기서, 상기 벨트(BT)는 종래의 일반적인 CVT에 사용되고 있는 다수의 엘리먼트를 링에 결합한 형식의 벨트는 물론, 다수의 링크플레이트와 록커핀의 연결에 의해 형성되는 체인 형식의 벨트와 같이, 폐곡선을 형성하여 풀리와 마찰력으로 동력을 전달할 수 있는 모든 부품을 포함한다.
상기 기어열(GS)은 가급적 상기 구동풀리(DP)와 피동풀리(PP) 및 벨트(BT)에 의해 구현 가능한 변속비와 연속성을 이룰 수 있되, 상기 무단 변속기에 의해 구현되는 변속비 범위의 외곽에 위치한 변속비를 형성하도록 하는 것이 바람직하다.
즉, 상기 벨트(BT)에 의한 무단변속기에 의해 구현되는 변속비 범위가 예컨대 3 내지 0.95라고 한다면, 상기 기어열(GS)에 의해 형성되는 변속비는 3 이상의 변속비, 예컨대 3.5 등으로 설정하여 최저단을 기어열(GS)로 구현할 수 있도록 하거나, 상기 기어열(GS)에 의해 형성되는 변속비를 0.95 이하의 변속비, 예컨대 0.9 등으로 설정하여 최고단임과 동시에 오버드라이브 변속단을 기어열(GS)로 구현하도록 하는 것이다.
상기 유성기어장치(PG)는 1개 이상의 유성기어세트로 이루어지고; 상기 입력축의 동력을 출력축으로 전달함에 있어서, 그 전달 방향을 바꾸어 차량의 전진에 필요한 동력전달 상태 및 후진에 필요한 동력전달 상태를 전환할 수 있고, 동력이 출력축으로 전달되지 않는 중립상태를 구현할 수 있도록 구성된다.
도 1의 실시예에서, 상기 유성기어장치(PG)는 더블피니언유성기어장치로 이루어지고; 상기 입력축(IN)은 상기 유성기어장치(PG)의 선기어에 연결되며; 상기 구동풀리(DP)는 상기 유성기어장치의 캐리어에 연결되고; 상기 유성기어장치의 링기어는 고정시킬 수 있도록 브레이크(B1)에 연결되며; 상기 제1클러치(CL1)는 상기 선기어와 캐리어 사이를 단속할 수 있도록 설치된다.
따라서, 상기 제1클러치(CL1)를 체결하면, 상기 유성기어장치는 일체로 회전되어, 상기 입력축(IN)의 동력이 그대로 상기 구동풀리(DP)로 전달되는 상태가 구현되고, 상기 브레이크를 체결하면, 상기 선기어로 입력된 동력은 상기 캐리어로 역전되어 출력됨으로써, 후진을 구현할 수 있는 R레인지가 형성된다.
참고로, 상기 출력축(OUT)에는 카운터축(CT)을 통하여 디퍼렌셜(DF)이 연결됨으로써, 동력을 디퍼렌셜(DF)을 통해 도시되지 않은 구동륜으로 인출할 수 있도록 구성되어 있다.
상기 기어열(GS)은 상기 입력축(IN)에 일체로 구비된 구동기어(DG)와; 상기 출력축(OUT)에 회전 가능하게 설치된 피동기어(RG)와; 상기 구동기어(DG)와 피동기어(RG)에 사이에서 상기 구동기어(DG)와 피동기어(RG) 모두에 치합된 매개기어(MG)로 구성된다.
또한, 상기 제2클러치(CL2)는 상기 피동기어(RG)와 상기 출력축(OUT) 사이를 단속시킬 수 있도록 설치된다.
도 1의 실시예에서, 상기 매개기어(MG)는 상기 구동기어(DG)에 치합된 제1기어(MG1)와 상기 피동기어(RG)에 치합된 제2기어(MG2)가 동심축에 연결되어 구성되고; 상기 제1기어(MG1)와 제2기어(MG2)는 직경이 서로 다르게 구성되어 있다.
즉, 제1기어(MG1)보다 제2기어(MG2)가 직경이 더 크게 구성됨으로써, 상기 매개기어(MG)를 통과하면서 동력은 그 직경비 만큼 더 감속되게 구성한 것이다.
도 3은 구동풀리(DP)와 피동풀리(PP) 및 벨트(BT)에 의해 D레인지가 구현되는 상태를 도시한 것으로서, 제1클러치(CL1)와 제3클러치(CL3)가 체결되어 상기 입력축(IN)의 동력은 상기 제1클러치(CL1)에 의해 그대로 구동풀리(DP)로 전달된 후, 상기 벨트(BT)와 피동풀리(PP)를 통해 상기 제3클러치(CL3)로 전달되어 출력축(OUT)으로 인출되는 상태이다.
이와 같은 상태는 일반적인 변속비의 상태로서, 차량은 대체로 이와 같은 상태로 주행이 이루어질 수 있다.
도 4는 상기 기어열(GS)에 의해 D레인지가 구현되는 상태로서, 상기 기어열(GS)이 구현하는 변속비에 따라 최고 변속단 또는 최저 변속단을 구현하게 된다.
즉, 입력축(IN)의 동력은 상기 구동기어(DG)와 매개기어(MG)를 통해 피동기어(RG)로 전달되며, 이때 상기 제2클러치(CL2)가 체결되어 있으므로, 상기 피동기어(RG)로 전달된 동력은 그대로 출력축(OUT)으로 전달되어, 상기 벨트(BT)를 통하지 않고 입력축(IN)의 동력이 상기 기어열(GS)만을 통하여 출력축(OUT)으로 전달되게 된다.
이와 같은 상태는 상기 기어열(GS)에 의한 높은 동력전달 효율의 구현이 가능하여 동력의 소모가 적고 차량의 연비를 향상시킬 수 있다. 특히 기어열(GS)이 최고단의 오버드라이브 변속비를 형성하도록 구성된 경우에는 차량이 고속 정속 주행 중 높은 동력전달 효율의 상태를 제공하여, 차량의 연비 향상에 크게 기여하게 한다.
참고로, 상기와 같이 기어열(GS)에 의해 D레인지가 구현되는 상태로부터 벨트(BT)에 의해 D레인지가 구현되는 상태로의 전환은 상기 제2클러치(CL2)는 해제하고 제1클러치(CL1)와 제3클러치(CL3)를 체결하여 구현하게 되는데, 이때 상기 제2클러치(CL2)의 해제 전에 먼저 제1클러치(CL1)를 체결하고 이후에 제2클러치(CL2)를 해제하면서 제3클러치(CL3)를 체결하면 보다 부드러운 변속감을 확보가 가능할 수 있다.
도 5는 후진을 구현하기 위한 R레인지 상태를 도시한 것으로서, 상기 브레이크를 체결하고 제3클러치(CL3)를 체결하여 입력축(IN)의 동력이 캐리어에서 역전되어 구동풀리(DP)로 제공됨으로써, 제3클러치(CL3)를 통해 피동풀리(PP)로부터 출력축(OUT)으로 전달되는 동력도 역전되어 후진 변속단을 구현하도록 한다.
한편, 도 6은 본 발명의 제2실시예를 도시한 것으로서, 상기 매개기어(MG)는 단순하게 하나의 기어로 구현하고 있고, 상기 제2클러치(CL2)와 제3클러치(CL3)는 허브가 상기 출력축(OUT)에 설치되고 슬리브가 상기 출력축(OUT)의 축방향을 따라 슬라이딩하여 상기 피동풀리(PP)를 상기 허브에 연결하는 상태와 상기 피동기어(RG)를 상기 허브에 연결하는 상태를 전환할 수 있도록 구성된 기어치합 동력 단속장치(SS)로 이루어진 구성이다.
여기서, 상기 기어치합 동력 단속장치(SS)는 도그클러치나, 싱크로나이저링이 구비된 동기장치 등이 될 수 있을 것이다.
도 7의 제3실시예에서, 상기 유성기어장치(PG)는 더블피니언유성기어장치로 이루어지고; 상기 입력축(IN)은 상기 유성기어장치(PG)의 캐리어에 연결되며; 상기 구동풀리(DP)는 상기 유성기어장치의 선기어에 연결되고; 상기 유성기어장치의 링기어는 고정시킬 수 있도록 브레이크(B1)에 연결되며; 상기 제1클러치(CL1)는 상기 선기어와 캐리어 사이를 단속할 수 있도록 설치된다.
도 8의 제4실시예에서, 상기 유성기어장치(PG)는 싱글피니언유성기어장치로 이루어지고; 상기 입력축(IN)은 상기 유성기어장치의 선기어에 연결되며; 상기 구동풀리(DP)는 상기 유성기어장치(PG)의 링기어에 연결되고; 상기 유성기어장치(PG)의 캐리어는 고정시킬 수 있도록 브레이크(B1)에 연결되며; 상기 제1클러치(CL1)는 상기 선기어와 링기어 사이를 단속할 수 있도록 설치된다.
도 9의 제5실시예에서, 상기 유성기어장치(PG)는 싱글피니언유성기어장치로 이루어지고; 상기 입력축은 상기 유성기어장치(PG)의 링기어에 연결되며; 상기 구동풀리(DP)는 상기 유성기어장치(PG)의 선기어에 연결되고; 상기 유성기어장치(PG)의 캐리어는 고정시킬 수 있도록 브레이크(B1)에 연결되며; 상기 제1클러치(CL1)는 상기 선기어와 링기어 사이를 단속할 수 있도록 설치된다.
도 10의 제6실시예에서, 상기 구동기어(DG)는 상기 입력축(IN)에 일체로 구비되고; 상기 제2클러치(CL2)는 상기 피동기어(RG)와 상기 출력축(OUT) 사이를 단속시킬 수 있도록 설치된 구성이다.
도 11의 제7실시예에서, 상기 제2클러치(CL2)는 상기 입력축(IN)과 상기 구동기어(DG) 사이를 단속시킬 수 있도록 설치된 구성이다.
도 12의 제8실시예에서, 상기 제2클러치(CL2)는 상기 제1기어(MG1)와 제2기어(MG2) 사이를 단속시킬 수 있도록 설치된 구성이다.
본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.
IN; 입력축
PG; 유성기어장치
CL1; 제1클러치
DP; 구동풀리
BT; 벨트
B1; 브레이크
PP; 피동풀리
OUT; 출력축
GS; 기어열
CL2; 제2클러치
CL3; 제3클러치
CT; 카운터축
DF; 디퍼렌셜
DG; 구동기어
RG; 피동기어
MG; 매개기어
MG1; 제1기어
MG2; 제2기어
SS; 기어치합 동력 단속장치

Claims (14)

  1. 입력축과;
    유성기어장치와;
    상기 입력축의 동력을 전달받도록 설치된 구동풀리와;
    상기 입력축으로 전달된 동력을 상기 구동풀리로 전달시키는 상태를 전환하도록 설치된 제1클러치와;
    상기 구동풀리에 벨트로 연결된 피동풀리와;
    상기 피동풀리의 회전축과 동심축을 이루어 배치된 출력축과;
    상기 입력축과 출력축 사이에 외접기어방식으로 연결된 기어열과;
    상기 입력축의 동력을 상기 기어열을 통해 상기 출력축으로 전달시키는 상태를 전환하도록 설치된 제2클러치와;
    상기 피동풀리의 동력을 상기 출력축으로 전달시키는 상태를 전환하도록 설치된 제3클러치;
    를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 차량용 무단 변속 동력전달 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 유성기어장치는 1개 이상의 유성기어세트로 이루어지고;
    상기 입력축의 동력을 출력축으로 전달함에 있어서, 그 전달 방향을 바꾸어 차량의 전진에 필요한 동력전달 상태 및 후진에 필요한 동력전달 상태를 전환할 수 있고, 동력이 출력축으로 전달되지 않는 중립상태를 구현할 수 있도록 구성된 것
    을 특징으로 하는 차량용 무단 변속 동력전달 장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 제1클러치는 유성기어장치의 회전요소들 사이의 연결관계를 단속하도록 설치된 것
    을 특징으로 하는 차량용 무단 변속 동력전달 장치.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 유성기어장치는 더블피니언유성기어장치로 이루어지고;
    상기 입력축은 상기 유성기어장치의 선기어에 연결되며;
    상기 구동풀리는 상기 유성기어장치의 캐리어에 연결되고;
    상기 유성기어장치의 링기어는 고정시킬 수 있도록 브레이크에 연결되며;
    상기 제1클러치는 상기 선기어와 캐리어 사이를 단속할 수 있도록 설치된 것
    을 특징으로 하는 차량용 무단 변속 동력전달 장치.
  5. 청구항 3에 있어서,
    상기 유성기어장치는 더블피니언유성기어장치로 이루어지고;
    상기 입력축은 상기 유성기어장치의 캐리어에 연결되며;
    상기 구동풀리는 상기 유성기어장치의 선기어에 연결되고;
    상기 유성기어장치의 링기어는 고정시킬 수 있도록 브레이크에 연결되며;
    상기 제1클러치는 상기 선기어와 캐리어 사이를 단속할 수 있도록 설치된 것
    을 특징으로 하는 차량용 무단 변속 동력전달 장치.
  6. 청구항 3에 있어서,
    상기 유성기어장치는 싱글피니언유성기어장치로 이루어지고;
    상기 입력축은 상기 유성기어장치의 선기어에 연결되며;
    상기 구동풀리는 상기 유성기어장치의 링기어에 연결되고;
    상기 유성기어장치의 캐리어는 고정시킬 수 있도록 브레이크에 연결되며;
    상기 제1클러치는 상기 선기어와 링기어 사이를 단속할 수 있도록 설치된 것
    을 특징으로 하는 차량용 무단 변속 동력전달 장치.
  7. 청구항 3에 있어서,
    상기 유성기어장치는 싱글피니언유성기어장치로 이루어지고;
    상기 입력축은 상기 유성기어장치의 링기어에 연결되며;
    상기 구동풀리는 상기 유성기어장치의 선기어에 연결되고;
    상기 유성기어장치의 캐리어는 고정시킬 수 있도록 브레이크에 연결되며;
    상기 제1클러치는 상기 선기어와 링기어 사이를 단속할 수 있도록 설치된 것
    을 특징으로 하는 차량용 무단 변속 동력전달 장치.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 기어열은 상기 입력축 상에 설치된 구동기어와;
    상기 출력축에 회전 가능하게 설치된 피동기어와;
    상기 구동기어와 피동기어에 사이에서 상기 구동기어와 피동기어 모두에 치합된 매개기어;
    로 구성된 것을 특징으로 하는 차량용 무단 변속 동력전달 장치.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 매개기어는 상기 구동기어에 치합된 제1기어와 상기 피동기어에 치합된 제2기어가 동심축에 연결되어 구성되고;
    상기 제1기어와 제2기어는 직경이 서로 다르게 구성된 것
    을 특징으로 하는 차량용 무단 변속 동력전달 장치.
  10. 청구항 8에 있어서,
    상기 구동기어는 상기 입력축에 일체로 구비되고;
    상기 제2클러치는 상기 피동기어와 상기 출력축 사이를 단속시킬 수 있도록 설치된 것
    을 특징으로 하는 차량용 무단 변속 동력전달 장치.
  11. 청구항 8에 있어서,
    상기 제2클러치는 상기 입력축과 상기 구동기어 사이를 단속시킬 수 있도록 설치된 것
    을 특징으로 하는 차량용 무단 변속 동력전달 장치.
  12. 청구항 9에 있어서,
    상기 제2클러치는 상기 제1기어와 제2기어 사이를 단속시킬 수 있도록 설치된 것
    을 특징으로 하는 차량용 무단 변속 동력전달 장치.
  13. 청구항 8에 있어서,
    상기 제2클러치와 제3클러치는 허브가 상기 출력축에 설치되고 슬리브가 상기 출력축의 축방향을 따라 슬라이딩하여 상기 피동풀리를 상기 허브에 연결하는 상태와 상기 피동기어를 상기 허브에 연결하는 상태를 전환할 수 있도록 구성된 기어치합 동력 단속장치로 이루어진 것
    을 특징으로 하는 차량용 무단 변속 동력전달 장치.
  14. 청구항 1에 있어서,
    상기 기어열은 상기 구동풀리와 피동풀리 및 벨트에 의해 구현 가능한 변속비와 연속성을 이룰 수 있고, 상기 무단 변속기에 의해 구현되는 변속비 범위의 외곽에 위치한 변속비를 형성하도록 구성된
    것을 특징으로 하는 차량용 무단 변속 동력전달 장치.
KR1020180103934A 2018-08-31 2018-08-31 차량용 무단 변속 동력전달 장치 KR20200026418A (ko)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180103934A KR20200026418A (ko) 2018-08-31 2018-08-31 차량용 무단 변속 동력전달 장치
US16/196,981 US10641371B2 (en) 2018-08-31 2018-11-20 Continuously variable powertrain for vehicles
CN201811479514.4A CN110873160A (zh) 2018-08-31 2018-12-05 用于车辆的连续可变动力传动系

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180103934A KR20200026418A (ko) 2018-08-31 2018-08-31 차량용 무단 변속 동력전달 장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20200026418A true KR20200026418A (ko) 2020-03-11

Family

ID=69639050

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180103934A KR20200026418A (ko) 2018-08-31 2018-08-31 차량용 무단 변속 동력전달 장치

Country Status (3)

Country Link
US (1) US10641371B2 (ko)
KR (1) KR20200026418A (ko)
CN (1) CN110873160A (ko)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109094352B (zh) * 2017-06-20 2023-10-20 舍弗勒技术股份两合公司 具有cvt的混合动力系统
KR20200102031A (ko) * 2019-02-20 2020-08-31 현대자동차주식회사 차량용 무단 변속 동력전달 장치

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160130012A (ko) 2015-04-30 2016-11-10 한국산업기술시험원 정방향 및 역방향 회전시 ∨벨트의 슬립현상이 방지되는 전기차량용 무단변속기와 이를 이용한 이륜차량 재제조방법

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3509441B2 (ja) * 1996-12-26 2004-03-22 本田技研工業株式会社 遊星歯車機構
GB2386164A (en) * 2002-03-06 2003-09-10 Ford New Holland Nv Hydro-mechanical transmission
KR100748656B1 (ko) * 2005-12-01 2007-08-10 현대자동차주식회사 하이브리드 차량의 동력 전달 시스템
KR101209750B1 (ko) * 2011-04-21 2012-12-07 현대자동차주식회사 차량용 자동변속기의 유성기어트레인
KR101316882B1 (ko) * 2012-10-19 2013-10-08 현대자동차주식회사 차량용 자동변속기의 유성기어트레인
KR101339274B1 (ko) * 2012-12-10 2013-12-09 현대자동차 주식회사 차량용 자동변속기의 유성기어트레인
US10065648B2 (en) * 2013-04-04 2018-09-04 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Vehicle control system and vehicle control method
KR20150007307A (ko) * 2013-04-16 2015-01-20 도요타지도샤가부시키가이샤 차량용 변속기의 제어 장치
KR101635302B1 (ko) * 2013-04-16 2016-06-30 도요타지도샤가부시키가이샤 차량용 변속기의 제어 장치
KR101784083B1 (ko) * 2013-06-12 2017-10-10 도요타 지도샤（주） 차량의 제어 시스템 및 방법
US9239103B2 (en) * 2013-07-03 2016-01-19 Gm Global Technology Operations, Llc Continuously variable transmission with chain output
JP6070623B2 (ja) * 2014-04-25 2017-02-01 トヨタ自動車株式会社 車両の制御装置
JP6274010B2 (ja) * 2014-05-21 2018-02-07 トヨタ自動車株式会社 車両の動力伝達装置
JP2016023801A (ja) * 2014-07-25 2016-02-08 アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 自動変速機の油圧制御装置
KR20160035328A (ko) * 2014-09-23 2016-03-31 현대자동차주식회사 차량용 무단 변속기
KR101683500B1 (ko) * 2014-12-11 2016-12-07 현대자동차 주식회사 차량용 자동변속기의 유성기어트레인
CN104763804B (zh) * 2015-04-22 2017-03-22 福建工程学院 一种集中驱动式纯电动车动力系统
US20160333973A1 (en) * 2015-05-13 2016-11-17 Hyundai Motor Company Planetary gear train of automatic transmission for vehicles

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160130012A (ko) 2015-04-30 2016-11-10 한국산업기술시험원 정방향 및 역방향 회전시 ∨벨트의 슬립현상이 방지되는 전기차량용 무단변속기와 이를 이용한 이륜차량 재제조방법

Also Published As

Publication number Publication date
US10641371B2 (en) 2020-05-05
CN110873160A (zh) 2020-03-10
US20200072330A1 (en) 2020-03-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5352867B2 (ja) 無段階に可変な変速比を備えた車両変速機
RU2122146C1 (ru) Усовершенствования в или относящиеся к трансмиссиям с постоянно изменяемым передаточным отношением
KR930010897B1 (ko) 동시 변환식 연속 가변 변속기
US6893373B2 (en) Transmission for vehicle
US6764426B2 (en) Multi-speed dual-clutch transmissions having three interconnecting members and four brakes
CN101649895B (zh) 混合式无级变速传动装置
JP3254561B2 (ja) 車両用無段変速装置
US20040242366A1 (en) Multiple-step transmission
US10563730B2 (en) Dual clutch transmission for motor vehicles
JP2006329338A (ja) 分流式無段変速機
US8585531B2 (en) Independently controllable transmission mechanism with an identity-ratio series type
US6561942B2 (en) Dual mode variable ratio transmission
US20150087464A1 (en) Two mode continuously variable transmission
CN104696450A (zh) 三离合器多速变速器
KR20200026418A (ko) 차량용 무단 변속 동력전달 장치
JPH022019B2 (ko)
US20050059525A1 (en) Automatic transmission
US9777814B2 (en) Three mode continuously variable transmission
KR20200102031A (ko) 차량용 무단 변속 동력전달 장치
JP2001227615A (ja) 車両用無段変速機
KR100987032B1 (ko) 연속 가변 변속기
KR100256587B1 (ko) 차량용 무단 변속기
CN108223744B (zh) 一种双输入轴五速比变速机构
KR100260168B1 (ko) 차량용 무단 변속장치
CN105546075B (zh) 两模式无级变速器

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application