KR20220151726A - 능동형 자동 변속기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 능동형 자동 변속기에 관한 것으로서, 입력축과; 상기 입력축으로부터 전달된 동력을 출력하는 출력축과; 상기 입력축에 연결되어 회전하는 선기어와; 상기 선기어와 외접하며 맞물려 회전하는 복수의 유성기어와; 복수의 상기 유성기어가 내접하며 맞물려 회전하는 링기어와; 상기 링기어의 외주에 마련되어, 일방향 회전을 허용하는 원웨이 클러치와; 상기 원웨이 클러치로부터의 동력이 전달되는 클러치 벨과; 상기 입력축의 입력 속도 차에 따라 상기 클러치 벨에 선택적으로 쐐기 결합 또는 쐐기 결합해제하여, 상기 입력축의 회전력을 상기 클러치 벨로 전달 또는 전달해제하는 원심캠 클러치를 포함하고, 상기 원심캠 클러치가 상기 클러치 벨에 쐐기 결합하면 상기 원웨이 클러치는 오버 러닝하여 상기 입력축의 회전력은 상기 원심캠 클러치를 통해 상기 클러치 벨로 전달되고, 상기 원심캠 클러치가 상기 클러치 벨에 쐐기 결합해제하면 상기 입력축의 회전력은 상기 원웨이 클러치를 통해 상기 클러치 벨로 전달되는 것을 특징으로 한다.

Description

능동형 자동 변속기{MULTI STAGE AUTOMATIC TRANSMISSION}

본 발명은, 능동형 자동 변속기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 변속을 위한 별도의 제어 없이도 입력 속도 차에 의해 능동적으로 변속이 이루어질 수 있어 동력 전달 효율이 향상될 수 있음은 물론 동력 성능을 높이면서 오히려 연료 소비율을 절감시킬 수 있는 능동형 자동 변속기에 관한 것이다.

차량 등에 적용되는 자동 변속기의 다단 변속기어 메커니즘은 보통 다수의 유성기어세트의 조합으로 이루어져 있다.

이러한 다수의 유성기어세트가 조합된 기어 트레인(gear train)은 엔진 토크를 변환하여 전달하는 토크 컨버터로부터 회전 동력이 입력될 경우 이를 다단으로 변속하여 출력측으로 전달하는 기능을 수행한다.

이러한 자동 변속기의 파워 트레인은 많은 변속단을 보유하면 보유할수록 동력 성능 및 연료 소비율면에서 유리한 것으로 알려지고 있다. 따라서, 보다 많은 변속단을 구현할 수 있는 기어 트레인에 대한 연구가 지속되고 있다.

다만, 동일 변속단을 구현하더라도 유성기어세트의 조합 방법에 따라 내구성 및 동력 전달효율, 그리고 크기 및 중량 등이 크게 달라지기 때문에, 보다 견고하고 동력 손실을 최소화하면서도 컴팩트화 할 수 있는 기어 트레인의 개발을 위한 노력이 계속되고 있다.

현재, 유성기어세트를 이용하는 기어 트레인의 개발 방향은, 기존에 나와 있는 싱글 피니언 유성기어세트 및 더블 피니언 유성기어세트를 어떻게 조합하고, 이에 수반되는 클러치와 브레이크, 그리고 일방향 클러치를 어느 위치에 어떻게 몇 개를 배치하여 가능한 동력 손실이 없이 원하는 변속단과 이에 따르는 변속비를 구현하여 변속기 성능을 향상시킬 수 있는 지에 대해 그 초점이 맞춰져 있다.

이에, 다수의 압력실 또는 단일의 압력실을 적용하고 유압의 흐름을 제어하는 일련의 메커니즘으로 변속을 구현하는 변속기가 개발되고 있다.

그러나, 변속을 위한 별도의 제어 없이도 입력 속도 차에 의해 능동적으로 변속이 이루어질 수 있도록 한다면 동력 전달 효율이 향상될 수 있어 동력 성능을 높이면서 오히려 연료 소비율을 절감시킬 수 있을 것이라 기대되므로 이에 대한 연구 개발이 요구된다.

본 발명의 목적은, 변속을 위한 별도의 제어 없이도 입력 속도 차에 의해 능동적으로 변속이 이루어질 수 있어 동력 전달 효율이 향상될 수 있고, 동력 성능을 높이면서 오히려 연료 소비율을 절감시킬 수 있는 능동형 자동 변속기를 제공하는 것이다.

상기 목적은, 입력축과; 상기 입력축으로부터 전달된 동력을 출력하는 출력축과; 상기 입력축에 연결되어 회전하는 선기어와; 상기 선기어와 외접하며 맞물려 회전하는 복수의 유성기어와; 복수의 상기 유성기어가 내접하며 맞물려 회전하는 링기어와; 상기 링기어의 외주에 마련되어, 일방향 회전을 허용하는 원웨이 클러치와; 상기 원웨이 클러치로부터의 동력이 전달되는 클러치 벨과; 상기 입력축의 입력 속도 차에 따라 상기 클러치 벨에 선택적으로 쐐기 결합 또는 쐐기 결합해제하여, 상기 입력축의 회전력을 상기 클러치 벨로 전달 또는 전달해제하는 원심캠 클러치를 포함하고, 상기 원심캠 클러치가 상기 클러치 벨에 쐐기 결합하면 상기 원웨이 클러치는 오버 러닝하여 상기 입력축의 회전력은 상기 원심캠 클러치를 통해 상기 클러치 벨로 전달되고, 상기 원심캠 클러치가 상기 클러치 벨에 쐐기 결합해제하면 상기 입력축의 회전력은 상기 원웨이 클러치를 통해 상기 클러치 벨로 전달되는 것을 특징으로 하는 능동형 자동 변속기에 의해 달성된다.

또한, 본 발명의 목적은, 입력축과; 상기 입력축으로부터 전달된 동력을 출력하는 출력축과; 상기 입력축으로부터 전달되는 동력을 상기 출력축으로 전달하는 클러치 벨과; 상기 입력축과 일정 간격을 두고 평행하게 배치되는 전동축과; 상기 입력축에 결합되는 제1구동기어와; 상기 제1구동기어와 맞물려 회전하며, 상기 전동축에 결합되는 제1종동기어와; 상기 제1종동기어와 간격을 두고 상기 전동축에 결합되는 제2구동기어와; 상기 제2구동기어와 맞물려 회전하며 상기 클러치 벨에 결합되는 제2종동기어와; 상기 제2종동기어와 상기 클러치 벨 사이에 마련되어, 일방향 회전을 허용하는 원웨이 클러치와; 상기 입력축의 입력 속도 차에 따라 상기 클러치 벨에 선택적으로 쐐기 결합 또는 쐐기 결합해제하여, 상기 입력축의 회전력을 상기 출력축으로 전달 또는 전달해제하는 원심캠 클러치를 포함하고, 상기 원심캠 클러치가 상기 클러치 벨에 쐐기 결합하면 상기 원웨이 클러치는 오버 러닝하여 상기 입력축의 회전력은 상기 원심캠 클러치를 통해 상기 클러치 벨로 전달되고, 상기 원심캠 클러치가 상기 클러치 벨에 쐐기 결합해제하면 상기 입력축의 회전력은 상기 원웨이 클러치를 통해 상기 클러치 벨로 전달되는 것을 특징으로 하는 능동형 자동 변속기에 의해서도 달성될 수 있다.

여기서, 상기 클러치 벨의 회전을 변속하며 전진하도록, 상기 출력축에 동력을 전달하는 전진 변속부와; 상기 클러치 벨의 회전을 변속하며 후진하도록, 상기 출력축에 동력을 전달하는 후진 변속부와; 상기 클러치 벨의 회전이 상기 전진변속부 또는 상기 후진변속부로 전달되도록 선택하는 변속 클러치부를 포함할 수 있다.

상기 원심캠 클러치는, 일 실시예로서, 상기 클러치 벨의 내주에 상호 대향하며 상기 클러치 벨의 외측 반경방향으로 만곡되게 함몰 형성된 한 쌍의 캠프로파일부를 갖는 클러치 하우징과; 상기 입력축에 결합되며, 일측 판면에 반경방향으로 함몰 형성된 가이드홈을 갖는 클러치 디스크와; 상기 가이드홈을 따라 이동가능하게 결합되는 가이드돌기와, 한 쌍의 상기 캠프로파일부에 대응하며 상기 캠프로파일부에 쐐기 결합 또는 쐐기 결합해제되는 캠 돌기를 가지며, 상호 접근 또는 이격가능하게 상기 클러치 디스크에 배치되는 한 쌍의 클러치 슈와; 한 쌍의 상기 클러치 슈를 탄성지지하고, 상기 캠 돌기가 상기 클러치 벨의 내주에 상시 밀착하도록 탄성력을 발생하는 복수의 탄성부재를 포함할 수 있다.

상기 원심캠 클러치는, 다른 실시예로서, 상기 클러치 벨의 내주에 상호 대향하며 상기 클러치 벨의 외측 반경방향으로 만곡되게 함몰 형성된 한 쌍의 캠프로파일부를 갖는 클러치 하우징과; 상기 입력축에 결합되며, 양측 판면에 각각 상호 직교하며 반경방향으로 함몰 형성된 한 쌍의 가이드홈을 갖는 클러치 디스크와; 상기 가이드홈을 따라 이동가능하게 결합되는 가이드돌기와, 한 쌍의 상기 캠프로파일부에 대응하며 상기 캠프로파일부에 쐐기 결합 또는 쐐기 결합해제되는 캠 돌기를 가지며, 상호 접근 또는 이격가능하게 상기 클러치 디스크의 양측 판면에 각각 배치되는 두 쌍의 클러치 슈와; 한 쌍의 상기 클러치 슈를 탄성지지하고, 상기 캠 돌기가 상기 클러치 벨의 내주에 상시 밀착하도록 탄성력을 발생하는 복수의 탄성부재를 포함할 수 있다.

상기 변속 클러치부는, 상기 출력축에 왕복이동가능하게 마련되어, 상기 전진 변속부 또는 상기 후진 변속부에 선택적으로 연결되는 도그 클러치와; 상기 도그 클러치를 상기 출력축을 따라 왕복이동시키는 클러치 로드와; 상기 클러치 로드와 나사 결합되는 스크루축과; 상기 스크루축을 정역회전시켜, 상기 클러치 로드를 상기 스크루축을 따라 왕복이동시키는 구동 액추에이터를 포함할 수 있다.

상기 전진 변속부는, 상기 클러치 벨에 결합되는 전진 변속구동기어와; 상기 출력축에 마련된 전진용 베어링에 회전가능하게 지지되며, 상기 전진 변속구동기어와 맞물려 회전하는 전진 변속종동기어를 포함할 수 있다.

상기 후진 변속부는, 상기 클러치 벨에 결합되는 후진 변속구동기어와; 상기 후진 변속구동기어와 맞물려 회전하는 후진용 아이들 기어와; 상기 출력축에 마련된 후진용 베어링에 회전가능하게 지지되며, 상기 후진용 아이들 기어와 맞물려 회전하는 후진 변속종동기어를 포함할 수 있다.

상기 선기어와 복수의 상기 유성기어에 각각 외접하며 맞물려 회전하는 복수의 아이들 기어를 더 포함할 수 있다.

본 발명에 따르면, 변속을 위한 별도의 제어 없이도 입력 속도 차에 의해 능동적으로 변속이 이루어질 수 있어 동력 전달 효율이 향상될 수 있고, 동력 성능을 높이면서 오히려 연료 소비율을 절감시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 능동형 자동 변속기의 구성도,
도 2는 도 1의 A-A선에 따른 단면도,
도 3은 도 1의 B-B선에 따른 단면도,
도 4는 도 1의 원심캠 클러치의 분해 사시도,
도 5는 다른 실시예에 따른 클러칭부의 구성도,
도 6은 도 5의 C-C선에 따른 단면도,
도 7은 도 5의 원심캠 클러치의 분해 사시도,
도 8은 도 7의 클러치 디스크와 클러치 슈의 조립 관계를 도시한 도면,
도 9는 도 7의 클러치 디스크의 정면도이다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.

도 1 내지 도 4에는 본 발명의 일실시예에 따른 능동형 자동 변속기가 도시되어 있다.

이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 실시예의 능동형 자동 변속기(1)는 변속을 위한 별도의 제어 없이도 입력 속도 차에 의해 능동적으로 변속이 이루어질 수 있도록 한 것이다.

본 실시예의 경우, 전진 1단, 후진 1단의 변속기(1)를 도시하고 있으나 이는 하나의 실시예에 불과하며, 도면의 형상에 본 발명의 권리범위가 제한될 필요는 없다.

도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 능동형 자동 변속기(1)는, 입력되는 동력을 입력축(11)의 입력 속도차에 따라 선택적으로 클러칭되는 클러칭부(20a)와, 클러칭된 동력을 선택적으로 전진 변속 또는 후진 변속하는 변속부(100)로 크게 대별된다.

본 발명의 일실시예에 따른 능동형 자동 변속기(1)는, 입력축(11), 출력축(13), 유성기어 유니트, 원웨이 클러치(40), 클러치 벨(60), 원심캠 클러치(80)를 포함한다.

입력축(11)은 일정 길이의 봉 형상을 가진다.

출력축(13)은 일정 길이의 봉 형상을 가지며, 입력축(11)으로부터 전달된 동력을 출력한다.

이러한 입력축(11)과 출력축(13)은 변속기 하우징(17)에 마련되는 복수의 베어링(15)에 의해 회전가능하게 지지된다.

변속기 하우징(17)은 클러칭부(20a)와 변속부(100)를 수용하며, 능동형 자동 변속기(1)의 외관을 형성한다.

유성기어 유니트는 선기어(21)와, 복수의 아이들 기어(23)와, 복수의 유성기어(25)와, 링기어(29)를 포함한다.

선기어(21)와 아이들 기어(23)와 유성기어(25)는 외치차 형태를 가지며, 링기어(29)는 내치차 형태를 가진다.

선기어(21)는 입력축(11)에 결합되어 회전한다.

복수의 아이들 기어(23)는 선기어(21)의 둘레를 따라 일정 간격을 두고 배치되어, 선기어(21)와 외접하며 맞물려 회전한다. 아이들 기어(23)는 선기어(21)와 유성기어(25) 사이에 배치되어, 선기어(21)와 링기어(29)가 동일 방향으로 회전하도록 회전방향을 변환하는 역할을 한다.

복수의 유성기어(25)는 해당 아이들 기어(23)와 외접하며 맞물려 회전한다.

복수의 유성기어(25)는 유성기어 캐리어(27)에 의해 연결되어, 동시 회전한다.

링기어(29)는 복수의 유성기어(25)가 각각 내접하며 맞물려 회전한다.

이에 따라, 입력축(11)으로부터 선기어(21)로 제공되는 입력 속도는 선기어(21)와 복수의 아이들 기어(23)와 복수의 유성기어(25)와 링기어(29)를 거치며 일정 감속비로 감속된다.

여기서, 유성기어 유니트는 복수의 아이들 기어(23)를 구비하지 않고, 선기어(21)와, 선기어(21)와 외접하며 맞물려 회전하는 복수의 유성기어(25)와, 링기어(29)로 구성될 수도 있다.

원웨이 클러치(40)는 링기어(29)의 외주와 후술할 클러치 벨(60)의 클러치 하우징(61) 사이에 마련되어, 일방향 회전을 허용한다.

원웨이 클러치(40)는 외륜(41)과, 내륜(45)과, 한 쌍의 슬라이더(51a,51b)를 포함한다.

외륜(41)은 원형단면의 링 형상을 가진다. 외륜(41)은 후술할 클러치 벨(60)과 키(key) 결합될 수 있다.

내륜(45)은 링기어(29)의 외주에 배치됨과 동시에, 외륜(41)의 내부에 동심을 이루며 배치되어, 외륜(41)에 대해 상대 회전하거나 또는 동일하게 회전하는 부분이다.

한편, 내륜(45)의 외주면에는, 외륜(41)의 중심축선으로부터 곡률 반경이 점진적으로 증가하는 한 쌍의 외주캠프로파일(47)이 형성되어 있다. 한 쌍의 외주캠프로파일(47)은 대칭되게 형성된다.

이러한 내륜(45)은 링기어(29)와 키(key) 결합될 수 있다.

한 쌍의 슬라이더(51a,51b)는 외륜(41)과 내륜(45) 사이에 배치된다.

각 슬라이더(51a,51b)는 일정 원호 길이를 갖는 링 형상을 가지며, 한 쌍의 슬라이더(51a,51b)는 내륜(45)의 외주 방향을 따라 상호 간격(S)을 두고 이격 배치된다.

각 슬라이더(51a,51b)의 내주면에는, 내륜(45)의 외주캠프로파일(47)과 반대형상을 갖는 내주캠프로파일(53)이 형성되어 있다. 각 슬라이더(51a,51b)는 동일한 외경을 가진다.

이에, 각 슬라이더(51a,51b)의 내주캠프로파일(53)이 내륜(45)의 각 외주캠프로파일(47)과 밀착하며 조립될 때, 한 쌍의 슬라이더(51a,51b)는 외륜(41)의 내주면과 동일한 직경을 가지며 외륜(41)의 내주면에 밀착 조립된다.

이하에서는 원웨이 클러치(40)의 클러치 동작에 대해 설명한다.

외륜(41)이 회전 정지된 상태에서 내륜(45)을 도 2에서 반시계방향으로 회전시키면, 내륜(45)이 회전함에 따라 내륜(45)의 각 외주캠프로파일(47)이 각 슬라이더(51a,51b)의 내주캠프로파일(53)에 밀착하며 면접촉되어 내륜(45)과 한 쌍의 슬라이더(51a,51b) 사이에는 마찰이 발생하고, 동시에 각 슬라이더(51a,51b)의 외주면은 외륜(41)의 내주면에 밀착하며 면접촉되어 한 쌍의 슬라이더(51a,51b)와 외륜(41) 사이에는 마찰이 발생한다.

이에 의해, 내륜(45)과 한 쌍의 슬라이더(51a,51b)와 외륜(41)은 일체로 되어 함께 회전하는 클러치 동작을 하게 되고, 내륜(45)으로 전달된 회전력은 한 쌍의 슬라이더(51a,51b)를 거쳐 외륜(41)으로 전달된다.

이에 따라, 원웨이 클러치(40)는 클러치 동작시, 내륜(45) 및 한 쌍의 슬라이더(51a,51b)와, 한 쌍의 슬라이더(51a,51b) 및 외륜(41)이 각각 면접촉하며 동일한 회전방향으로 함께 회전하게 되어, 클러치의 기능이 향상된다.

다음, 원웨이 클러치(40)의 오버러닝 동작에 대해 설명하면 다음과 같다.

외륜(41)이 도 2에서 반시계방향으로 내륜(45)에 비해 더 빨리 회전할 경우, 원웨이 클러치(40)는 외륜(41)의 관성 모멘트에 의해 오버런 현상이 발생하게 된다.

즉, 외륜(41)이 내륜(45)에 비해 더 빨리 회전하게 되면, 외륜(41)과 각 슬라이더(51a,51b) 사이에 발생되는 회전속도 차에 의해 외륜(41)의 내주면과 각 슬라이더(51a,51b)의 외주면 사이에 슬립이 발생하게 된다.

또한, 각 슬라이더(51a,51b)와 내륜(45) 사이에 발생되는 회전속도 차에 의해 각 슬라이더(51a,51b)의 내주캠프로파일(53)과 내륜(45)의 외주캠프로파일(47) 사이에 슬립이 발생하면서, 각 슬라이더(51a,51b)의 내주캠프로파일(53)과 내륜(45)의 외주캠프로파일(47) 사이에 간격이 발생하게 된다.

이에 따라, 각 슬라이더(51a,51b)는 외륜(41)과 내륜(45) 각각에 대해 슬라이딩하며 상대 회전하여, 외륜(41)은 내륜(45)에 대해 오버러닝하게 되고, 이에 일방향 클러치(1a)는 외륜(41)이 내륜(45)에 관계없이 자유 회전(공회전)하는 오버러닝 동작을 하게 된다.

한편, 외륜(41)은 회전하고 내륜(45)이 회전 정지할 때는, 내륜(45)의 일측 외주캠프로파일(47)에 배치된 일측 슬라이더(51a)의 일단부가 타측 슬라이더(51b)의 외주캠프로파일(47)의 타단부에 밀착되어, 내륜(45)과 한 쌍의 슬라이더(51a,51b)는 일체로 되어 함께 회전정지된다. 이에 의해, 한 쌍의 슬라이더(51a,51b)의 외주면과 외륜(41)의 내주면 사이에는 슬립이 발생하면서, 외륜(41)은 내륜(45)에 관계없이 자유 회전(공회전)하는 오버러닝 동작을 하게 된다.

여기서, 원웨이 클러치(40)는 본 실시에에서 도시한 형상에 제한되지 않고, 다양한 형상으로 구현될 수 있다.

클러치 벨(60)은 원웨이 클러치(40) 또는 원심캠 클러치(80)로부터 동력이 전달되어 회전한다.

클러치 벨(60)은 일정 길이를 가지며 단차를 형성하고, 속이 빈 파이프 형상을 가진다.

클러치 벨(60)은 유성기어 유니트를 수용하며 원심캠 클러치(80)를 구성하는 클러치 하우징(61)과, 입력축(11)이 관통하는 클러치 벨 샤프트(71)를 포함한다.

클러치 하우징(61)은 유성기어 유니트를 수용하는 제1하우징(63)과, 원심캠 클러치(80)를 구성하는 제2하우징(65)을 포함한다.

제1하우징(63)의 내주는 원웨이 클러치(40)의 외륜(41)과 동일 직경을 가지며, 제1하우징(63)은 원웨이 클러치(40)의 외륜(41)과 키(key) 결합된다.

원심캠 클러치(80)는 입력축(11)의 입력 속도 차에 따라 클러치 벨(60)의 내주에 선택적으로 쐐기 결합 또는 쐐기 결합해제하여, 입력축(11)의 회전력을 클러치 벨(60)로 전달 또는 전달해제한다.

원심캠 클러치(80)는 클러치 하우징(61)과, 클러치 디스크(81)와, 한 쌍의 클러치 슈(85a,85b)와, 복수의 탄성부재(95)를 포함한다.

클러치 하우징(61)의 제2하우징(65)의 내주에는 한 쌍의 캠프로파일부(67)가 마련되어 있다. 한 쌍의 캠프로파일부(67)는 상호 대향하며 제2하우징(65)의 외측 반경방향으로 만곡되게 함몰 형성되어 있다.

클러치 디스크(81)는 원반형상을 가지며, 입력축(11)에 결합된다. 클러치 디스크(81)의 일측 판면에는 반경방향으로 가이드홈(83)이 일정 폭과 길이로 함몰 형성되어 있고, 클러치 디스크(81)의 타측 판면은 유성기어 유니트를 마주보도록 배치되어 있다.

한 쌍의 클러치 슈(85a,85b)는 각각 반타원형의 단면 형상을 가지며, 클러치 디스크(81)의 일측 판면을 따라 상호 접근 또는 이격가능하게 배치된다.

클러치 슈(85a,85b)의 일측 가장자리에는 캠돌기(89)가 마련되어 있다. 캠돌기(89)는 캠프로파일부(67)에 대응하며 부분 돌출되어, 제2하우징(65)의 캠프로파일부(67)와 쐐기 결합 또는 쐐기 결합해제한다.

또한, 클러치 슈(85a,85b)의 캠돌기(89)의 일측 단부에는 가이드돌기(87)가 마련되어 있다. 가이드돌기(87)는 클러치 디스크(81)의 판면을 향해 일정 높이로 돌출되어, 클러치 디스크(81)의 가이드홈(83)을 따라 이동가능하게 결합된다.

한편, 클러치 슈(85a,85b)는, 입력축(11)의 회전에 의해 발생하는 원심력과 탄성부재(95)의 탄성력에 의해 클러치 디스크(81)의 외측 반경방향으로 가이드홈(83)을 따라 이동하며, 클러치 슈(85a,85b)의 캠돌기(89)가 클러치 벨(60)의 제2하우징(65)의 내주에 밀착하게 된다.

복수의 탄성부재(95)는 한 쌍의 클러치 슈(85a,85b)를 탄성지지한다. 본 실시예에서는 탄성부재(95)로서 코일스프링이 되어 있지만 이에 한정되지 않고, 다양한 형태의 탄성부재가 적용될 수 있다.

탄성부재(95)는 한 쌍의 클러치 슈(85a,85b)의 상호 대향하는 면에 일정 깊이로 각각 함몰 형성된 탄성부재 수용홈(91)에 수용되어, 한 쌍의 클러치 슈(85a,85b)를 탄성지지한다. 또한, 탄성부재(95)는 각 클러치 슈(85a,85b)의 캠돌기(89)는 클러치 벨(60)의 내주에 상시 밀착하도록 탄성력을 발생한다.

이하에서는 원심캠 클러치(80)의 클러치 동작에 대해 설명한다.

원심캠 클러치(80)의 각 클러치 슈(85a,85b)에 발생하는 원심력이 클러치 하우징(61)에 작용하는 회전력(출력토크)보다 크게 되면, 각 클러치 슈(85a,85b)의 캠돌기(89)가 제2하우징(65)의 캠프로파일부(67)와 쐐기 결합하며 클러칭되어, 각 클러치 슈(85a,85b)는 클러치 하우징(61)과 함께 회전하게 된다. 이에 따라, 입력축(11)의 회전력은 원심캠 클러치(80)와 클러치 벨(60)을 거쳐 변속부(100)로 전달된다.

이 때, 원웨이 클러치(40)에서는 오버 러닝이 발생하여 클러칭해제되고, 이에 입력축(11)의 회전력은 유성기어 유니트를 거쳐 클러치 벨(60)로 전달되지 않는다.

반대로, 원심캠 클러치(80)의 각 클러치 슈(85a,85b)에 발생하는 원심력이 클러치 하우징(61)에 작용하는 회전력(출력토크)보다 작게 되면, 각 클러치 슈(85a,85b)의 캠돌기(89)가 제2하우징(65)의 캠프로파일부(67)를 따라 미끄러지며 쐐기 결합해제되어, 클러치 하우징(61)은 각 클러치 슈(85a,85b)에 대해 오버러닝하며 클러칭해제된다. 이에 따라, 입력축(11)의 회전력은 원심캠 클러치(80)를 거쳐 클러치 벨(60)로 전달되지 않는다.

이 때, 원웨이 클러치(40)에서는 오버 러닝이 발생하지 않고 클러칭되고, 이에 입력축(11)의 회전력은 유성기어 유니트와, 원웨이 클러치(40)와, 클러치 벨(60)을 거쳐 변속부(100)로 전달된다.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 능동형 자동 변속기(1)는 원웨이 클러치(40) 또는 원심캠 클러치(80)를 통해 클러칭된 동력을 선택적으로 전진 또는 후진 변속하는 변속부(100)로서 전진 변속부와, 후진 변속부와, 변속 클러치부(130)를 포함한다.

전진 변속부는 클러치 벨(60)의 회전을 변속하며 전진하도록, 출력축(13)에 동력을 전달한다.

전진 변속부는, 클러치 벨(60)에 결합되는 전진 변속구동기어(111)와, 전진 변속구동기어(111)와 맞물려 회전하는 전진 변속종동기어(115)를 포함한다.

전진 변속구동기어(111)와 전진 변속종동기어(115)는 각각 외치차 형태를 가지며, 전진 변속구동기어(111)와 전진 변속종동기어(115)는 외접하며 맞물려 회전하여 입력축(11)으로부터의 입력 속도를 일정 감속비로 감속시킨다.

전진 변속구동기어(111)는 클러치 벨(60)의 클러치 벨 샤프트(71)에 결합되고, 전진 변속종동기어(115)는 출력축(13)의 외주에 마련된 전진용 베어링(117)에 의해 회전가능하게 지지된다.

후진 변속부는 클러치 벨(60)의 회전을 변속하며 후진하도록, 출력축(13)에 동력을 전달한다.

후진 변속부는, 클러치 벨(60)에 결합되는 후진 변속구동기어(121)와, 후진 변속구동기어(121)와 맞물려 회전하는 후진용 아이들 기어(123)와, 후진용 아이들 기어(123)와 맞물려 회전하는 후진 변속종동기어(125)를 포함한다.

후진 변속구동기어(121)와 후진용 아이들 기어(123)와 후진 변속종동기어(125)는 각각 외치차 형태를 가지며, 전진 변속구동기어(111)와 후진용 아이들 기어(123)와 전진 변속종동기어(115)는 외접하며 맞물려 회전하여 입력축(11)으로부터의 입력 속도를 일정 감속비로 감속시킨다.

후진 변속구동기어(121)는 클러치 벨(60)의 클러치 벨 샤프트(71)에 결합되고, 후진 변속종동기어(125)는 출력축(13)의 외주에 마련된 후진용 베어링(127)에 의해 회전가능하게 지지된다.

변속 클러치부(130)는 클러치 벨(60)의 회전이 전진 변속부 또는 후진 변속부로 전달되도록 선택한다.

변속 클러치부(130)는 도그 클러치(131)와, 클러치 로드(135)와, 스크루축(141)과, 구동 액추에이터(145)를 포함한다.

도그 클러치(131)는 출력축(13)에 왕복이동가능하게 마련되어, 전진 변속부의 전진 변속종동기어(115) 또는 후진 변속부의 후진 변속종동기어(125)에 선택적으로 연결된다.

클러치 로드(135)는 일정 길이의 봉 형상을 가지며, 도그 클러치(131)를 출력축(13)을 따라 왕복이동시킨다.

스크루축(141)은 외주에 수나사부를 형성하고, 클러치 로드(135)와 나사 결합된다. 스크루축(141)은 정역회전함에 따라 클러치 로드(135)는 스크루축(141)을 따라 왕복이동한다.

구동 액추에이터(145)는 스크루축(141)을 정역회전시킨다. 구동 액추에이터(145)의 구동에 의해 스크루축(141)이 정역회전함에 따라, 클러치 로드(135)는 스크루축(141)을 따라 왕복이동하게 되고, 이에 도그 클러치(131)가 전진 변속부의 전진 변속종동기어(115) 또는 후진 변속부의 후진 변속종동기어(125)에 선택적으로 연결된다.

여기서, 구동 액추에이터(145)로서 모터 등이 적용될 수 있다.

이러한 구성에 의하여, 본 발명에 따른 능동형 자동 변속기(1)를 차량에 장착하여 전진 구동 또는 후진 구동시에 대해 간략하게 설명하면 다음과 같다.

먼저, 변속 클러치부(130)를 구동하여 변속부(100)를 전진 변속 또는 후진 변속으로 조작한다.

즉, 변속 클러치부(130)의 구동 액추에이터(145)를 일방향 또는 타방향으로 구동하면, 스크루축(141)이 일방향 또는 타방향으로 회전하여 클러치 로드(135)가 스크루축(141)을 따라 일측 또는 타측으로 이동하고, 도그 클러치(131)는 출력축(13)을 따라 일측 또는 타측으로 이동하여 전진 변속부의 전진 변속종동기어(115) 또는 후진 변속부의 후진 변속종동기어(125)에 선택적으로 연결된다. 이로써, 본 발명의 일실시예에 따른 능동형 자동 변속기(1)를 전진 구동 또는 후진 구동으로 선택할 수 있게 된다.

다음, 도시하지 않은 구동장치를 이용하여 입력축(11)을 회전시킨다.

이 때, 입력축(11)으로부터 전달되는 회전에 의해 원심캠 클러치(80)의 각 클러치 슈(85a,85b)에 발생하는 원심력이 클러치 하우징(61)에 작용하는 회전력(출력토크)보다 크게 되면, 각 클러치 슈(85a,85b)의 캠돌기(89)가 제2하우징(65)의 캠프로파일부(67)와 쐐기 결합하며 클러칭되고, 원웨이 클러치(40)에서는 오버 러닝이 발생하여 클러칭해제된다. 원심캠 클러치(80)가 클러치 벨(60)과 클러칭되고, 원웨이 클러치(40)가 클러치 벨(60)과 클러칭해제됨에 따라, 입력축(11)의 회전력은 원심캠 클러치(80)와 클러치 벨(60)을 순차적으로 거쳐 전진 변속부 또는 후진 변속부로 전달되어, 출력축(13)으로 출력된다. 이 때, 입력축(11)의 회전력은 유성기어 유니트를 거쳐 클러치 벨(60)로 전달되지 않는다.

그리고, 입력축(11)으로부터 전달되는 회전에 의해 원심캠 클러치(80)의 각 클러치 슈(85a,85b)에 발생하는 원심력이 클러치 하우징(61)에 작용하는 회전력(출력토크)보다 작게 되면, 각 클러치 슈(85a,85b)의 캠돌기(89)가 제2하우징(65)의 캠프로파일부(67)를 따라 미끄러지며 쐐기 결합해제되어, 클러치 하우징(61)은 각 클러치 슈(85a,85b)에 대해 오버 러닝하여 원심캠 클러치(80)는 클러칭해제되고, 원웨이 클러치(40)에서는 오버 러닝이 발생하지 않고 클러칭된다. 원심캠 클러치(80)가 클러치 벨(60)과 클러칭해제되고, 원웨이 클러치(40)가 클러치 벨(60)과 클러칭됨에 따라, 입력축(11)의 회전력은 유성기어 유니트와, 원웨이 클러치(40)와, 클러치 벨(60)을 순차적으로 거쳐 전진 변속부 또는 후진 변속부로 전달되어, 출력축(13)으로 출력된다. 이 때, 입력축(11)의 회전력은 원심캠 클러치(80)를 거쳐 클러치 벨(60)로 전달되지 않는다.

도 5 내지 도 9에는 다른 실시예에 따른 클러칭부(20b)가 도시되어 있다.

이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 클러칭부(20b)는 전술한 일실시예에 따른 능동형 자동 변속기(1)의 클러칭부(20a)와는 달리, 유성기어 유니트를 포함하지 않는다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 클러칭부(20b)는, 전동축(31)과, 제1구동기어(33)와, 제1종동기어(35)와, 제2구동기어(37)와, 제2종동기어(39)와, 클러치 벨(60)과, 원웨이 클러치(40)와, 원심캠 클러치(80)를 포함한다.

전동축(31)은 일정 길이의 봉 형상을 가지며, 입력축(11)과 일정 간격을 두고 평행하게 배치된다.

제1구동기어(33)와 제1종동기어(35)와 제2구동기어(37)와 제2종동기어(39)는 외치차 형태를 가진다.

제1구동기어(33)는 입력축(11)에 결합되어 회전한다.

제1종동기어(35)는 전동축(31)에 결합되어, 제1구동기어(33)와 맞물려 회전한다.

제2구동기어(37)는 제1종동기어(35)와 간격을 두고 전동축(31)에 결합되어 회전한다.

제2종동기어(39)는 클러치 벨(60)에 결합되어, 제2구동기어(37)와 맞물려 회전한다.

원웨이 클러치(40)는 제2종동기어(39)와 클러치 벨(60) 사이에 마련되어, 일방향 회전을 허용한다.

원웨이 클러치(40)는 일방향으로만 회전을 허용하고, 타방향으로의 회전을 저지하는 통상의 원웨이 클러치가 적용될 수 있다.

한편, 본 실시예에서의 원웨이 클러치(40)는 전술한 일실시예에 따른 능동형 자동 변속기(1)에서 설명한 원웨이 클러치(40)의 각 구성요소와 동일한 구성과 기능을 가지며, 이에 이하에서는 원웨이 클러치(40)의 구체적인 형상 및 구조에 대해서는 그 구체적인 설명을 생략한다.

다만, 원웨이 클러치(40)의 외륜(41)은 제2종동기어(39)와 키(key) 결합되고, 내륜(45)은 클러치 벨(60)의 클러치 벨 샤프트(71)와 키(key) 결합된다.

원웨이 클러치(40)의 외륜(41)과 내륜(45) 사이에는 전술한 바와 같이 상호 반대형상을 갖는 캠프로파일(47,53)이 각각 형성된 한 쌍의 슬라이더(51a,51b)가 배치된다.

이에 의해, 제2종동기어(39)를 통해 원웨이 클러치(40)로 전달되는 회전 속도에 따라, 제2종동기어(39)와 원웨이 클러치(40)의 외륜(41)과 한 쌍의 슬라이더(51a,51b)와 내륜(45) 사이에 정지 마찰이 발생하면, 외륜(41)과 한 쌍의 슬라이더(51a,51b)와 내륜(45)이 일체로 함께 일방향으로 회전하는 클러치 동작을 하게 되고, 입력축(11)으로부터 제2종동기어(39)로 전달된 회전력은 원웨이 클러치(40)를 거쳐 클러치 벨(60)의 클러치 벨 샤프트(71)로 전달된 후, 변속부(100)를 거쳐 출력축(13)을 통해 출력된다.

만일, 제2종동기어(39)를 통해 원웨이 클러치(40)로 전달되는 회전 속도에 따라, 제2종동기어(39)와 원웨이 클러치(40)의 외륜(41) 사이에 미끄럼 마찰이 발생하면, 제2종동기어(39)와 원웨이 클러치(40)의 외륜(41) 사이에 오버 러닝이 발생하여, 입력축(11)으로부터 제2종동기어(39)로 전달된 회전력은 원웨이 클러치(40)를 거쳐 클러치 벨(60)로 전달되지 않게 된다.

원심캠 클러치(80)는 입력축(11)의 입력 속도 차에 따라 클러치 벨(60)의 캠프로파일부(67)에 쐐기 결합 또는 쐐기 결합해제하여, 입력축(11)의 회전력을 출력축(13)으로 전달 또는 전달해제한다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 원심캠 클러치(80)를 설명하기에 앞서, 클러치 벨(60)에 대해 설명한다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 클러칭부(20b)의 클러치 벨(60)은 단차를 형성하는 속이 빈 파이프 형상을 가지며, 클러치 하우징(61)과 클러치 벨 샤프트(71)를 포함한다.

클러치 하우징(61)은 원심캠 클러치(80)를 수용하고, 클러치 벨 샤프트(71)는 입력축(11)이 회전가능하게 결합됨과 동시에, 변속부(100)의 전진 변속구동기어(111)와 후진 변속구동기어(121)가 결합된다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 원심캠 클러치(80)는 클러치 하우징(61)과, 클러치 디스크(81)와, 두 쌍의 클러치 슈(85a,85b,85c,85d)와, 복수의 탄성부재(95)를 포함한다.

클러치 하우징(61)의 내주에는 한 쌍의 캠프로파일부(67)가 마련되어 있다. 한 쌍의 캠프로파일부(67)는 상호 대향하며 제2하우징(65)의 외측 반경방향으로 만곡되게 함몰 형성되어 있다.

클러치 디스크(81)는 원반형상을 가지며, 입력축(11)에 결합된다. 클러치 디스크(81)의 양측 판면에는 상호 직교하며 각각 반경방향으로 함몰 형성된 가이드홈(83)이 마련되어 있다.

클러치 슈(85a,85b,85c,85d)는 각각 반타원형의 단면 형상을 가지며, 클러치 디스크(81)의 양측 판면에 각각 한 쌍씩 마련된다. 한 쌍의 클러치 슈(85a,85b,85c,85d)는 클러치 디스크(81)의 양측 판면을 따라 각각 상호 접근 또는 이격가능하게 배치된다.

클러치 슈(85a,85b,85c,85d)의 일측 가장자리에는 캠돌기(89)가 마련되어 있다. 캠돌기(89)는 캠프로파일부(67)에 대응하며 부분 돌출되어, 클러치 하우징(61)의 캠프로파일부(67)와 쐐기 결합 또는 쐐기 결합해제한다.

또한, 클러치 슈(85a,85b)의 캠돌기(89)의 일측 단부에는 가이드돌기(87)가 마련되어 있다. 가이드돌기(87)는 클러치 디스크(81)의 판면을 향해 일정 높이로 돌출되어, 클러치 디스크(81)의 가이드홈(83)을 따라 이동가능하게 결합된다.

한편, 클러치 슈(85a,85b,85c,85d)는, 입력축(11)의 회전에 의해 발생하는 원심력과 탄성부재(95)의 탄성력에 의해 클러치 디스크(81)의 외측 반경방향으로 가이드홈(83)을 따라 이동하며, 클러치 슈(85a,85b,85c,85d)의 캠돌기(89)가 클러치 벨(60)의 클러치 하우징(61)의 내주에 밀착하게 된다. 한편, 본 실시예에서는 두 쌍의 클러치 슈(85a,85b,85c,85d)가 클러치 디스크(81)의 양측 판면에 각각 마련된다.

복수의 탄성부재(95)는 한 쌍의 클러치 슈(85a,85b,85c,85d)를 탄성지지한다.

탄성부재(95)는 마주보는 한 쌍의 클러치 슈(85a,85b,85c,85d)의 상호 대향하는 면에 일정 깊이로 각각 함몰 형성된 탄성부재 수용홈(91)에 수용되어, 마주보는 한 쌍의 클러치 슈(85a,85b,85c,85d)를 탄성지지한다. 또한, 탄성부재(95)는 마주보는 한 쌍의 클러치 슈(85a,85b,85c,85d)의 캠돌기(89)가 클러치 하우징(61)의 내주에 상시 밀착하도록 탄성력을 발생한다.

여기서, 미 설명된 참조부호 97은 입력축(11)을 향하는 한 쌍의 클러치 슈(85a,85b,85c,85d)가 클러치 벨(60)로부터 이탈하는 것을 방지하는 지지 디스크이다.

이와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 클러칭부(20b)의 원심캠 클러치(80)는 클러치 디스크(81)의 양측 판면에 두 쌍의 클러치 슈(85a,85b,85c,85d)가 서로 직교하며 배치됨에 따라, 원심캠 클러치(80)를 통해 입력축(11)의 회전력을 전달할 때, 두 쌍의 클러치 슈85a,85b,85c,85d)의 캠돌기(89)가 서로 클러치 하우징(61)의 캠프로파일부(67)에 쐐기 결합함에 따라, 입력축(11)으로부터 원심캠 클러치(80)을 거쳐 변속부(100)로 전달되는 회전력의 손실을 줄일 수 있게 된다.

이러한 구성에 의해, 다른 실시예에 따른 클러칭부(20b)를 구비한 능동형 자동 변속기(1)는, 원심캠 클러치(80)의 각 클러치 슈(85a,85b,85c,85d)에 발생하는 원심력이 클러치 하우징(61)에 작용하는 회전력(출력토크)보다 크게 되면, 각 클러치 슈(85a,85b85c,85d)의 캠돌기(89)가 클러치 하우징(61)의 캠프로파일부(67)와 쐐기 결합하며 클러칭되어, 각 클러치 슈(85a,85b,85c,85d)는 클러치 하우징(61)과 함께 회전하게 된다. 이에 따라, 입력축(11)의 회전력은 원심캠 클러치(80)와 클러치 벨(60)을 거쳐 변속부(100)로 전달된다.

이 때, 원웨이 클러치(40)에서는 오버 러닝이 발생하여 클러칭해제되고, 이에 입력축(11)의 회전력은 제1구동기어(33)와 제1종동기어(35)와 제2구동기어(37)와 제2종동기어(39)를 거쳐 클러치 벨(60)로 전달되지 않는다.

반대로, 원심캠 클러치(80)의 각 클러치 슈(85a,85b,85c,85d)에 발생하는 원심력이 클러치 하우징(61)에 작용하는 회전력(출력토크)보다 작게 되면, 각 클러치 슈(85a,85b,85c,85d)의 캠돌기(89)가 클러치 하우징(61)의 캠프로파일부(67)를 따라 미끄러지며 쐐기 결합해제되어, 클러치 하우징(61)은 각 클러치 슈(85a,85b,85c,85d)에 대해 오버 러닝하며 클러칭해제된다. 이에 따라, 입력축(11)의 회전력은 원심캠 클러치(80)를 거쳐 클러치 벨(60)로 전달되지 않는다.

이 때, 원웨이 클러치(40)에서는 오버 러닝이 발생하지 않고 클러칭되고, 이에 입력축(11)의 회전력은 제1구동기어(33)와 제1종동기어(35)와 제2구동기어(37)와 제2종동기어(39)를 거쳐 변속부(100)로 전달된다.

이와 같이, 본 발명에 따른 능동형 자동 변속기는, 입력축과 변속부 사이에 원심캠 클러치와 원웨이 클러치를 마련하여, 입력축의 입력 속도 차에 따라 입력축의 회전력이 원심캠 클러치 또는 원웨이 클러치로 선택적으로 전달되어, 변속을 위한 별도의 제어 없이도 입력 속도 차에 의해 능동적으로 변속이 이루어질 수 있어 동력 전달 효율이 향상될 수 있음은 물론 동력 성능을 높이면서 오히려 연료 소비율을 절감시킬 수 있게 된다.

한편, 본 발명에 따른 능동형 자동 변속기는 특히, 변속이 능동적으로 진행되기 때문에 여러 용도로 사용이 가능하다. 예컨대, 이륜차, 선박, 각종 산업용 등 폭넓게 사용이 가능하다.

이와 같이 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.

1: 능동형 자동 변속기
11: 입력축
13: 출력축
20a,20b: 클러칭부
21: 선기어
23: 아이들 기어
25: 유성기어
27: 유성기어 캐리어
29: 링기어
31: 전동축
33: 제1구동기어
35: 제1종동기어
37: 제2구동기어
39: 제2종동기어
40: 원웨이 클러치
60: 클러치 벨
61: 클러치 하우징
71: 클러치 벨 샤프트
80: 원심캠 클러치
81: 클러치 디스크
83: 가이드홈
85a,85b,85c,85d: 클러치 슈
87: 가이드돌기
89: 캠돌기
91: 탄성부재 수용홈
95: 탄성부재
100: 변속부
111: 전진 변속구동기어
115: 전진 변속종동기어
121: 후진 변속구동기어
123: 후진용 아이들 기어
125: 후진 변속종동기어
130: 변속 클러치부
131: 도그 클러치
135: 클러치 로드
141: 스크루축
145: 구동 액추에이터

Claims (9)

1. 입력축과;
   상기 입력축으로부터 전달된 동력을 출력하는 출력축과;
   상기 입력축에 연결되어 회전하는 선기어와;
   상기 선기어와 외접하며 맞물려 회전하는 복수의 유성기어와;
   복수의 상기 유성기어가 내접하며 맞물려 회전하는 링기어와;
   상기 링기어의 외주에 마련되어, 일방향 회전을 허용하는 원웨이 클러치와;
   상기 원웨이 클러치로부터의 동력이 전달되는 클러치 벨과;
   상기 입력축의 입력 속도 차에 따라 상기 클러치 벨에 선택적으로 쐐기 결합 또는 쐐기 결합해제하여, 상기 입력축의 회전력을 상기 클러치 벨로 전달 또는 전달해제하는 원심캠 클러치를 포함하고,
   상기 원심캠 클러치가 상기 클러치 벨에 쐐기 결합하면 상기 원웨이 클러치는 오버 러닝하여 상기 입력축의 회전력은 상기 원심캠 클러치를 통해 상기 클러치 벨로 전달되고, 상기 원심캠 클러치가 상기 클러치 벨에 쐐기 결합해제하면 상기 입력축의 회전력은 상기 원웨이 클러치를 통해 상기 클러치 벨로 전달되는 것을 특징으로 하는 능동형 자동 변속기.
2. 입력축과;
   상기 입력축으로부터 전달된 동력을 출력하는 출력축과;
   상기 입력축으로부터 전달되는 동력을 상기 출력축으로 전달하는 클러치 벨과;
   상기 입력축과 일정 간격을 두고 평행하게 배치되는 전동축과;
   상기 입력축에 결합되는 제1구동기어와;
   상기 제1구동기어와 맞물려 회전하며, 상기 전동축에 결합되는 제1종동기어와;
   상기 제1종동기어와 간격을 두고 상기 전동축에 결합되는 제2구동기어와;
   상기 제2구동기어와 맞물려 회전하며 상기 클러치 벨에 결합되는 제2종동기어와;
   상기 제2종동기어와 상기 클러치 벨 사이에 마련되어, 일방향 회전을 허용하는 원웨이 클러치와;
   상기 입력축의 입력 속도 차에 따라 상기 클러치 벨에 선택적으로 쐐기 결합 또는 쐐기 결합해제하여, 상기 입력축의 회전력을 상기 출력축으로 전달 또는 전달해제하는 원심캠 클러치를 포함하고,
   상기 원심캠 클러치가 상기 클러치 벨에 쐐기 결합하면 상기 원웨이 클러치는 오버 러닝하여 상기 입력축의 회전력은 상기 원심캠 클러치를 통해 상기 클러치 벨로 전달되고, 상기 원심캠 클러치가 상기 클러치 벨에 쐐기 결합해제하면 상기 입력축의 회전력은 상기 원웨이 클러치를 통해 상기 클러치 벨로 전달되는 것을 특징으로 하는 능동형 자동 변속기.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 클러치 벨의 회전을 변속하며 전진하도록, 상기 출력축에 동력을 전달하는 전진 변속부와;
   상기 클러치 벨의 회전을 변속하며 후진하도록, 상기 출력축에 동력을 전달하는 후진 변속부와;
   상기 클러치 벨의 회전이 상기 전진변속부 또는 상기 후진변속부로 전달되도록 선택하는 변속 클러치부를 포함하는 것을 특징으로 하는 능동형 자동 변속기.
4. 제1항에 있어서,
   상기 원심캠 클러치는,
   상기 클러치 벨의 내주에 상호 대향하며 상기 클러치 벨의 외측 반경방향으로 만곡되게 함몰 형성된 한 쌍의 캠프로파일부를 갖는 클러치 하우징과;
   상기 입력축에 결합되며, 일측 판면에 반경방향으로 함몰 형성된 가이드홈을 갖는 클러치 디스크와;
   상기 가이드홈을 따라 이동가능하게 결합되는 가이드돌기와, 한 쌍의 상기 캠프로파일부에 대응하며 상기 캠프로파일부에 쐐기 결합 또는 쐐기 결합해제되는 캠 돌기를 가지며, 상호 접근 또는 이격가능하게 상기 클러치 디스크에 배치되는 한 쌍의 클러치 슈와;
   한 쌍의 상기 클러치 슈를 탄성지지하고, 상기 캠 돌기가 상기 클러치 벨의 내주에 상시 밀착하도록 탄성력을 발생하는 복수의 탄성부재를 포함하는 것을 특징으로 능동형 자동 변속기.
5. 제2항에 있어서,
   상기 원심캠 클러치는,
   상기 클러치 벨의 내주에 상호 대향하며 상기 클러치 벨의 외측 반경방향으로 만곡되게 함몰 형성된 한 쌍의 캠프로파일부를 갖는 클러치 하우징과;
   상기 입력축에 결합되며, 양측 판면에 각각 상호 직교하며 반경방향으로 함몰 형성된 한 쌍의 가이드홈을 갖는 클러치 디스크와;
   상기 가이드홈을 따라 이동가능하게 결합되는 가이드돌기와, 한 쌍의 상기 캠프로파일부에 대응하며 상기 캠프로파일부에 쐐기 결합 또는 쐐기 결합해제되는 캠 돌기를 가지며, 상호 접근 또는 이격가능하게 상기 클러치 디스크의 양측 판면에 각각 배치되는 두 쌍의 클러치 슈와;
   한 쌍의 상기 클러치 슈를 탄성지지하고, 상기 캠 돌기가 상기 클러치 벨의 내주에 상시 밀착하도록 탄성력을 발생하는 복수의 탄성부재를 포함하는 것을 특징으로 능동형 자동 변속기.
6. 제3항에 있어서,
   상기 변속 클러치부는,
   상기 출력축에 왕복이동가능하게 마련되어, 상기 전진 변속부 또는 상기 후진 변속부에 선택적으로 연결되는 도그 클러치와;
   상기 도그 클러치를 상기 출력축을 따라 왕복이동시키는 클러치 로드와;
   상기 클러치 로드와 나사 결합되는 스크루축과;
   상기 스크루축을 정역회전시켜, 상기 클러치 로드를 상기 스크루축을 따라 왕복이동시키는 구동 액추에이터를 포함하는 것을 특징으로 하는 능동형 자동 변속기.
7. 제3항에 있어서,
   상기 전진 변속부는,
   상기 클러치 벨에 결합되는 전진 변속구동기어와;
   상기 출력축에 마련된 전진용 베어링에 회전가능하게 지지되며, 상기 전진 변속구동기어와 맞물려 회전하는 전진 변속종동기어를 포함하는 것을 특징으로 능동형 자동 변속기.
8. 제3항에 있어서,
   상기 후진 변속부는,
   상기 클러치 벨에 결합되는 후진 변속구동기어와;
   상기 후진 변속구동기어와 맞물려 회전하는 후진용 아이들 기어와;
   상기 출력축에 마련된 후진용 베어링에 회전가능하게 지지되며, 상기 후진용 아이들 기어와 맞물려 회전하는 후진 변속종동기어를 포함하는 것을 특징으로 능동형 자동 변속기.
9. 제1항에 있어서,
   상기 선기어와 복수의 상기 유성기어에 각각 외접하며 맞물려 회전하는 복수의 아이들 기어를 더 포함하는 것을 특징으로 능동형 자동 변속기.

Images