KR0158183B1 - 차량의 무단 변속장치 - Google Patents

Abstract

동력전달계통상의 모든 충격이 차량의 전진방향과 단절되어 조종 안정성을 향상시키고, 전장의 단축으로 전륜 구동형 차량에 용이하게 적용할 수 있도록 하기 위하여; 엔진과 직결되는 입력축상에 배치되어 토오크 변동에 따른 입력축의 비틀림 진동을 흡수하는 토셔널 댐퍼와; 엔진의 회전 동력을 출력하는 입력축단에 배치되어 차량의 전,후진 방향을 선택토록 하는 전,후진 제어수단; 상기 전,후진 제어수단의 출력단의 제1 동력 전달부재와 직교의 상태로 기어 전동되는 제2 동력 전달부재상에 배치되어 동력전달을 선택적으로 단속하는 동력전달 단속수단과; 상기 제2 동력 전달부재와 이에 소정의 간격으로 이격 배치되는 출력축에 각각 배치되어 외경이 상대적으로 가변되면서 무단 변속이 이루어지도록 하는 구동 및 종동풀리를 포함하여 이루어지는 차량의 무단 변속장치를 제공한다.

Description

차량의 무단 변속장치

제1도는 본 발명에 의한 일 실시예의 구성도.

제2도는 본 발명에 적용되는 풀리 직경 변위 발생수단의 구성도이다.

본 발명은 차량의 무단 변속장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 동력전달계통상의 모든 충격이 차량의 전진방향과 단절되어 조종 안정성을 향상시키고, 전장의 단축으로 전륜 구동형 차량에 적용이 적합한 차량의 무단 변속장치에 관한 것이다.

차량의 변속장치는 엔진의 구동력을 구동륜에 전달하는 기능을 갖고 있는데, 이러한 변속장치에는 운전자의 의지대로 운전자가 직접 변속단을 선택하는 수동 변속장치와, 차량의 주행 조건에 따라 자동적으로 변속이 이루어지는 자동 변속장치와, 각 변속단 사이에 특정한 변속 영역이 없이 무단으로 연속적인 변속이 이루어지는 무단 변속장치로 대별된다.

상기와 같은 변속장치에 있어서, 본 발명은 유압을 이용하는 자동 변속장치의 단점을 보완하여 연비 및 동력 전달성능, 그리고 중량면에서 큰 장점을 갖는 무단 변속장치에 관계하며, 이의 무단 변속장치는 입력축과 출력축에 장착되는 풀리의 직경변위를 이용하는 방식이 주로 사용되고 있다.

그러나 종래 무단 변속장치에 있어서는 동력전달계통에서 발생되는 모든 충격이 차량의 전진방향과 일치함으로써, 조종 안정성을 저하시킨다는 문제점이 있다.

또한, 전장이 길어 전륜 구동 차량에 적용하는데 많은 어려움이 뒤따른다는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위하여 발명된 것으로서, 본 발명의 목적은 동력전달계통상의 모든 충격이 차량의 전진방향과 단절되어 조종 안정성을 향상시키고, 전장의 단축으로 전륜 구동 차량에 적용이 용이하도록 한 차량의 무단 변속장치를 제공함에 있다.

이를 실현하기 위하여 본 발명은 엔진과 직결되는 입력축상에 배치되어 토오크 변동에 따른 입력축의 비틀림 진동을 흡수하는 토셔널 댐퍼와; 엔진의 회전 동력을 출력하는 입력축단에 배치되어 차량의 전,후진 방향을 선택토록 하는 전,후진 제어수단과; 상기 전,후진 제어수단의 출력단의 제1 동력 전달부재와 직교의 상태로 기어 전동되는 제2 동력 전달부재상에 배치되어 동력전달을 선택적으로 단속하는 동력전달 단속수단과; 상기 제2 동력 전달부재와 이에 소정의 간격으로 이격 배치되는 출력축에 각각 배치되어 외경이 상대적으로 가변되면서 무단 변속이 이루어지도록 하는 구동 및 종동풀리를 포함하여 이루어지는 차량의 무단 변속장치를 제공한다.

이하, 상기의 목적을 구체적으로 실현할 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

제1도는 본 발명에 의한 제1 실시예의 구성도로서, 엔진(2)에 연결된 입력축(4)상에는 토셔널 댐퍼(Torsional Damper)(6)가 장착되며, 이의 토셔널 댐퍼(6)는 입력축(4)에 토오크 변동이 이루어질 때의 비틀림 진동을 흡수하게 된다.

그리고 상기 입력축(4)의 선단부에 배치되는 전,후진 제어수단(8)은 싱글 피니언 유성기어 셋트가 적용되는데, 이의 선기어(10)는 상기 입력축(4)과 직결되며, 상기 선기어(10)의 외주연에 등간격으로 배치되는 다수의 피니언(12)을 연결하는 유성캐리어(14)는 제1마찰부재(16)를 개재시켜 상기 입력축(4)과 연결되어 입력요소로 작용함과 동시에 제2 마찰부재(19)를 통해 변속기 하우징(20)과 연결되어 반력요소로 작용할 수 있게 된다.

상기 피니언(12)의 외측으로 치합되는 링기어(22)는 출력요소로서, 제1 동력 전달부재(24)와 연결되며, 이의 제1 동력 전달부재(24)는 제2 동력 전달부재(26)와 직교된 상태로 기어(28)(30)로서 연결되어 동력을 전달하게 된다.

또한, 상기 제2 동력 전달부재(26)상에는 동력전달 단속 기능을 수행하는 제3 마찰부재(32)가 배치된다.

상기에서 제1 마찰부재(16)와 제3 마찰부재(32)는 클러치 수단으로 통상의 다판 클러치가 사용될 수 있으며, 제2 마찰부재(18)는 브레이크 수단으로 통상의 밴드 브레이크가 사용될 수 있다.

그리고 상기 제2 동력 전달부재(26)의 후단부에 장착되는 구동풀리(34)는 이에 소정의 간격을 두고 이격되는 출력축(36)에 배치된 종동풀리(38)와 벨트(37)로서 연결되며, 이들 풀리(34)(38)는 그의 외경이 가변되면서 변속작용을 행할 수 있게 되는데, 제2도는 그것을 가능하게 하는 일 실시예의 구성을 보여주고 있다.

즉, 구동 풀리(34)는 고정측 풀리(40)와 가변측 풀리(42)로 이루어지는데, 고정측 풀리(40)는 제2 동력 전달부재(26)과 일체로 형성되어 있으며, 가변측 풀리(42)는 이 제2 동력 전달부재(26)상에서 상하 이동할 수 있는 상태로 결합되고 있다.

상기 가변측 풀리(42)측에는 케이싱 부재(44)가 설치되어 이들 사이에 유압 쳄버(46)를 형성하고 있다.

이 유압쳄버(46)는 제2 동력 전달부재(26)에 형성된 유로(48)를 통하여 엔진의 구동력에 의해 생성되는 압력유체가 공급될 수 있도록 되어 있다.

그리고 종동풀리(36)는 상기와 마찬가지로 고정측 풀리(50)와 가변측 풀리(52)로 이루어지되, 상기 고정측 풀리(50)가 출력축(36)에 일체로 형성된다.

또한, 가변측 풀리(52)는 상기 출력축(35)상에서 상하 이동할 수 있도록 결합되고, 이의 가변측 풀리(52)에는 케이싱 부재(54)가 개재되어 유압쳄버(56)를 형성하고 있으며, 상기 유압쳄버(56)에는 출력축(36)에 형성된 유로(58)를 통하여 엔진의 구동력에 의해 생성되는 압력유체가 공급될 수 있도록 되어 있다.

물론 상기 구동 및 종동풀리(34)(36)의 구성은 상기 구성에 한정되는 것은 아니고 이의 구성으로부터 용이하게 발명할 수 있는 것은 모두 포함한다.

그리고 상기 출력축(36)의 후단부에는 차동장치를 포함하는 종감속수단(60)가 연결된다.

상기에서 종감속수단(60)은 종래와 마찬가지로 출력축(36)의 후단에 형성되는 구동 피니언(62)과 차동케이스(64)와 일체로 형성되는 링기어(66)로 이루어진다.

그리고 상기 차동케이스(64)의 내부에는 한쌍의 사이드 기어와, 상기 사이드 기어의 전후측 사이에 치합되는 한쌍의 피니언으로 이루어지는 공지의 것이다.

이와 같이 이루어지는 본 발명의 무단 변속장치는, 운전자가 미도시한 셀렉터 레버를 주행 D 레인지로 선택하게 되면, 제1 마찰부재(16)를 작동 제어하게 된다.

그러면 입력축(4)의 동력이 선기어(10)와 유성캐리어(14)를 통해 입력됨으로써, 유성기어 셋트가 직결되면서 링기어(22)와 제1 동력 전달부재(24)를 통해 정회전 동력을 출력시키게 된다.

이와 같이 정,역회전 제어수단(8)으로부터 동력이 출력되면 이는 기어(28)(30)를 통해 제2 동력 전달부재(26)를 구동시키게 되는데, 이때 동력전달 단속수단인 제3 마찰부재(32)가 작동되지 않는 경우에는 동력이 전달되지 않고, 운전자가 가속페달을 밟는 등의 주행하고자 하는 출발조치를 취하면 제3 마찰부재(32)가 작동 제어된다.

이와 같이 제3 마찰부재(32)가 작동 제어되면 구동풀리(34)의 회전 동력이 벨트(37)를 통해 종동풀리(38)를 구동시키게 되는데, 이때 구동풀리(34)와 종동풀리(38)의 외경 변화에 따라 변속이 이루어진다.

즉, 변속의 조건은 첫째, 구동풀리(34)와 종동풀리(38)의 외경이 동일할 때와, 둘째 구동풀리(34)의 외경이 종동풀리(38)의 직경 보다 큰 경우와, 셋째 구동풀리(34)의 직경이 종동풀리(38)의 직경보다 작은 경우로 나누어 생각할 수 있다.

첫째 조건으로 구동 및 종동풀리(34)(38)의 외경이 동일한 경우에는 1 : 1의 변속비를 갖게 된다.

그리고 둘째로 구동풀리(34)의 외경이 종동풀리(38)의 직경 보다 큰 경우에는 구동풀리(34)의 회전수 보다 종동풀리(38)의 회전수가 커지기 때문에 증속이 이루어지게 되며, 셋째 구동풀리(34)의 외경이 종동풀리(38)의 직경 보다 작아지는 경우에는 구동풀리(34)의 회전수가 종동풀리(38)의 회전수 보다 작아지기 때문에 감속이 이루어지게 되는 것이다.

이러한 작용으로 주행레인지에서는 출발 시점부터 고속 주행까지 변속단 구분이 없는 점진적인 변속이 이루어지게 되는 것이다.

상기한 구동풀리(34)와 종동풀리(38)의 외경 변화는 유압쳄버(46)(56)로 공급되는 유압에 따라 결정되는데, 이러한 유압 제어는 통상적으로 무단 변속 차량에서 사용하고 있는 유압 제어 시스템을 사용하는 것으로 가능하게되므로 그의 상세한 설명은 생략한다.

또한, 상기와 같은 작용으로 변속이 이루어진 후에는 출력축(36)과 종감속수단(60)을 통해 출력되는 것이다.

그리고 셀렉터 레버가 후진 R 레인지로 선택되면, 제1 마찰요소(16)의 작동은 해제되고, 제2 마찰요소(18)의 작동이 이루어지게 되는데, 이는 정,역회전 제어수단(8)의 선기어(10)가 입력요소가 되고, 유성캐리어(14)가 반력요소로 작용하게 됨으로써, 링기어(22)가 역회전하면서 제1 동력 전달부재(24)를 구동시키게 된다.

그러면 이의 회전동력은 상기와 동일과정으로 구동 및 종동풀리(34)(38)에 의하여 무단 변속이 이루어져 후진 주행이 가능하도록 하게 되는 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 무단 변속장치에 있어서는 동력 전달 단속수단과 벨트 풀리장치를 차량의 전진 방향과 직각이 되도록 형성하오 있는 바, 동력전달계통상의 모든 충격이 차량의 전진방향과 단절되어 조종 안정성을 향상시키고, 전장의 단축으로 전륜 구동형 차량에 용이하게 적용할 수 있는 잇점이 있다.

Claims (4)

1. 엔진과 직결되는 입력축상에 배치되어 토오크 변동에 따른 입력축의 비틀림 진동을 흡수하는 토셔널 댐퍼와; 엔진의 회전 동력을 출력하는 입력축단에 배치되어 차량의 전,후진 방향을 선택토록 하는 전,후진 제어수단과; 상기 전,후진 제어수단의 출력단의 제1 동력 전달부재와 직교의 상태로 기어 전동되는 제2 동력 전달부재상에 배치되어 동력 전달을 선택적으로 단속하는 동력전달 단속수단과; 상기 제2 동력 전달부재와 이에 소정의 간격으로 이격 배치되는 출력축에 각각 배치되어 외경이 상대적으로 가변되면서 무단 변속이 이루어지도록 하는 구동 및 종동풀리를 포함하여 이루어지는 차량의 무단 변속장치.
2. 제1항에 있어서, 전,후진 제어수단은 싱글 피니언 유성기어 셋트로 형성하되, 선기어가 입력축에 직결되며, 유성캐리어 제1 마찰부재를 개재시켜 상기 입력축과 연결됨과 동시에 제2 마찰부재를 통해 변속기 하우징과 연결되며, 링기어는 제1 동력 전달부재를 통해 출력요소로 작용할 수 있도록 연결됨을 특징으로 하는 차량의 무단 변속장치.
3. 제2항에 있어서, 제1 마찰부재는 다판 클러치로 형성하고, 제2 마찰부재는 밴드 브레이크로 형성함을 특징으로 하는 차량의 무단 변속장치.
4. 제1항에 있어서, 동력전달 단속수단은 다판 클러치로 형성함을 특징으로 하는 차량의 무단 변속장치.