KR950002991B1 - 무단 변속기 - Google Patents

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시로오 사까끼바라
마사시 핫또리
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아이싱 와아나아 가부시끼가이샤
모로또 슈우조오
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Abstract

내용 없음.

Description

무단 변속기
본 발명은 무단변속기, 특히 벨트(체인형도 포함)를 사용하는 무단변속장치를 구비한 무단변속기에 관한것으로, 더 상세히는 유성기어(planetary gear) 장치 등에 의하여 토오크비폭을 증대시킨 무단변속기에 관한 것이다.
(종래 기술)
근래 연료소비율의 향상 등의 요구에 의하여 자동차의 변속기로서 벨트식 무단변속 장치를 구비한 무단변속기를 사용하는 것이 주목되고 있다.
일반적으로, 이 무단변속기는 벨트식 무단변속장치, 유체커플링(또는 자분식(electromagnetic powder) 클러치, 전후진 전환장치 및 감속기어장치, 그리고 차동기어장치로 구성되어 있으나, 상기 무단변속장치는 설치공간 및 벨트의 최소곡률반경 등의 제한에 의하여 그 토오크비폭을 크게 잡을 수 없어서 이 무단변속장치만에 의한 토오크비폭의 범위에서는 연료비, 변속성능 등의 자동차에 대한 재요구에 대응하기에 충분하지 않다.
그리하여, 유성기어장치를 조합하여 토오크비를 확대한 무단변속기가 안출되어 있다.
이 무단변속기(1)는 제23도에 도시한 바와 같이, 그 유성기어장치(2)의 캐리어(C)가 벨트식 무단변속장치(3)의 출력부(5)에 연결되고, 또한 링기어(R) 또는 선기어(S)의 어느 한쪽(예컨대 선기어)이 전동장치(8)를 통하여 입력축(6)에, 또 다른쪽(예컨대 링기어)이 차동기어장치 등의 출력부재(7)에 연결되며, 또한 입력축(6)을 무단변속장치(3)의 입력부(9)와의 사이에 클러치(10) 및 브레이크(11)를 통하여 구성되고 있다.
따라서, 차량전진시에 있어서 입력축(6)의 회전은 클러치(10) 및 무단변속장치(3)를 통하여 소정 토오크비로 변속되고, 이 변속회전이 유성기어장치(2)의 캐리어(C)에 전달됨과 동시에, 전동장치(8)를 통하여 직접 선기어(S)에 전달되고, 이에 의하여 상기 캐리어(C)의 회전이 증폭되어 링기어(R)로부터 출력부재(7)로 출력된다. 또, 차량 후진시에는 브레이크(11)가 작동됨과 동시에 클러치(10)가 끊기고, 따라서 입력축(6)의 회전은 전동장치(8)만을 통하여 유성기어장치(2)의 선기어(S)에 전달되어, 정지상태에 있는 캐리어(C)와 함께 링기어(R)로부터 역회전이 출력된다.
그런데, 상기 유성기어장치(2)를 갖춘 무단변속기(1)는 캐리어(C)와 선기어(S)와의 합성된 토오크가 링기어(R)로부터 출력되나, 선기어(S)의 이빨수에 비해 링기어(R)의 이빨수가 상당히 많은 관계로 무단변속장치(3)를 거쳐 전달된 캐리어(C)로의 토오크가 선기어(S) 및 전동장치(8)를 통하여 다시 입력축(6) 그리고 무단변속장치(3)에 전파되는 토오크 순환경로가 형성되며, 따라서 전동장치(8)를 통하여 선기어에는 마이너스(-) 토오크가 전달되게 되어, 그만큼 무단변속장치(3)는 출력부재(7)로의 전달토오크보다 큰 토오크를 부담하게 된다.
예컨대, 선기어(ZS)와 링기어(RS)의 이빨수의 비 ρ(ZS/RS)를 0.5라고 하면,
TC+ TR+ TS= 0, TS= ρ TR
(TC: 캐리어의 토오크, TR: 링기어의 토오크, TS: 선기어의 토오크)
TC=TR+TS=(1+ρ)TR=1.5TR
이 된다.
즉 캐리어 토오크(TC), 즉 입력축(6)으로부터 무단변속장치(3)를 통하여 전달되는 토오크는 링기어 토오크(TR), 즉 출력부재(7)에 전달되는 출력토오크에 대하여 1.5배가 된다.
따라서 본 무단변속기는 토오크비폭을 확대할 수 있는 반면, 벨트식 무단변속장치(3)에 걸리는 전달토오크가 대폭 증대하는 문제점이 생긴다.
이 결과, 무단변속기 전체의 시스템에 있어서, 마찰전동에 기인하여 구조상 가장 신뢰성이 낮은 벨트식무단변속장치에 과대한 로오크가 작용하게 되어, 이 토오크에 대응하도록 풀리에 큰 측압을 작용시킬 필요가 있으며, 무단변속기의 내구성을 저하시키고 또한 전달효율을 저하시킬 염려가 있다.
(발명의 개요)
그리하여, 본 발명의 하나의 목적은 유성기어장치를 저속모우드에 있어서는 단순한 감속기구로서 사용하고, 또한 고속모우드에 있어서 분할구동(split drive) 기구로서 사용함으로써 변속 토오크비를 확대하는 것이며, 종래예와 같은 토오크 순환경로를 형성하는 것을 방지한 무단변속기를 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 사용시간이 긴 고속모우드에 있어서, 무단변속장치에 걸리는 전달토오크를 감소시킴과 동시에 전달효율이 높은 전동장치가 부담하는 전달토오크를 증대시킴으로써 내구성을 향상시키고, 또한 전달효율도 향상시키는 무단변속기를 제공하는데 있다.
본 발명의 또다른 목적은 분할기구로부터 감속기구로의 전환에 의하여 재빠른 킥다운(Kick-down)을 가능하게 하는 무단변속기를 제공하는데 있다.
본 발명은 상기 사정을 감안하여 이루어진 것으로서 유성기어장치가 무단변속장치(예컨대 벨트식 무단변속장치)로부터의 토오크를 증대하여 출력부재에 전달하는 감속기구와 무단변속장치로부터의 토오크와 전동장치로부터의 토오크를 합성하고, 또 이 합성토오크를 출력부재에 전달하는 분할구동기구를 갖추고, 또한 감속기구 및 분할구동기구의 어느 한쪽을 선택적으로 기능하는 선택수단을 설치하여, 저속모우드에 있어서,예컨대 제1도를 참조하면, 선택수단을 구성하는 맞물림수단(F 또는 B1)을 작동함으로씨 제3의 요소(20S)를 정지시켜, 상기 감속기구를 기능하게 하고, 또한 고속모우드에 있어서 예컨대 선택수단을 구성하는 클러치(C2)를 접속하여 무단변속장치(30)로부터 제1의 요소(20R)에 토오크를 전달함과 동시에 전동장치(80)로부터 제3의 요소(20S)에 토오크를 전달하여, 상기 분할구동기구를 기능하게 하는 것을 특징으로 한다.
(실시예의 상세한 설명)
이하, 도면에 의거하여 본 발명의 실시예에 대하여 설명한다.
무단변속기(12)는 예컨대 제1도에 도시한 바와 같이, 기어장치(20), 무단변속장치(30), 전동장치(80), 입력(60)축, 클러치(C2)와 맞물림수단(F, B1)으로 이루어지는 선택수단 및 감속기어장치(71)와 차동기어장치(72)로 이루어지는 출력부재(70)를 갖추고 있다. 그리고 기어장치(20)는 무단변속장치(30)의 출력부(30a)에 연동하는 제1의 요소(20R), 출력부재(70)에 연동하는 제2의 요소(20c) 및 전동장치(80)에 연동하는 제3의 요소(20S)로 이루어지고, 또 이 제3의 요소는 기어장치를 감속기구로서 사용할 때의 반력지지부재로 됨과 동시에 전동장치(80)를 통하여 맞물림수단(F, B1)에 연동하고 있으며, 또한 클러치(C2)를 통하여 입력축(60)과 이 요소(20S)가 해방 및 접속할 수 있다.
다시 구체적으로는 제1도에 도시한 바와 같이 기어장치가 단일 유성기어장치(20)로 이루어지고, 또 무단변속장치가 벨트식 무단변속장치(30)로 이루어지며, 전동장치가 체인 전동장치로 이루어진다. 또한, 기어장치의 제1의 요소가 링(내부) 기어(20R), 제2의 요소가 캐리어(20C), 제3의 요소가 선기어(20S)로 이루어지며, 따라서 유성기어장치(20)의 링기어(20R)가 무단변속장치(30)의 출력부(30a)에 연동하고, 또한 캐리어(20C)가 출력부재(70)에 연동하며, 그리고 선기어(20S)가 전동장치(80)를 통하여 맞물림수단을 구성하는 저속 일방(one way) 클러치(F) 및 저속 및 후진 브레이크(B1)에 연동함과 동시에 고속클러치(C2)에 연동하고 있다.
또한, 무단변속기(12)는 록업클러치를 갖는 유체커플링(13) 및 이중 유성기어장치로된 정역전 전환장치(90)를 갖추고 있고, 이 이중 유성기어장치(90)는 그 선기어(90S)가 입력축(60)에 연결되고, 또 캐리어(90C)가 무단변속장치(30)의 입력부(30b)에 연결됨과 동시에 전진클러치(C1)를 통하여 입력축(60)에 연결되고, 또한 링기어(90R)가 후진 브레이크(B2)에 연결되고 있다.
이상의 구성에 의거하여 본 무단변속기(12)에 있어서의 각 클러치, 브레이크 및 일반 클러치는 각 위치에 있어서 제2도에 도시한 바와 같이 작동한다. 그리고 ※는 록업클러치(CL)가 적절히 작동될 수 있는 것을 표시한다.
상술하면, D 레인지에 있어서의 저속모우드(L)에 있어서, 전진클러치(C1)가 접속하고 있는 외에, 저속 일방클러치(F)가 작동한다. 이 상태에서는 엔진크랭크축의 회전은 록업클러치(CL) 또는 유체커플링(13)을 통하여 입력축(60)에 전달되고, 또한 이중 유성 기어장치(90)의 선기어(90S)에 직접 전달됨과 동시에 전진클러치(C1)를 통하여 캐리어(90C)에 전달된다. 따라서 이 이중 유성기어장치(90)는 입력축(60)과 일체로 회전하며, 정회전을, 벨트식 무단변속장치(30)의 입력부(30b)에 전달하고, 다시 이 무단변속장치(30)로 적절히 변속된 회전이 출력부(30a)로부터 단일 유성기어장치(20)의 제1의 요소, 구체적으로는 링기어(20R) 전달된다.
한편, 이 상태에서는 반력을 받는 제3의 요소, 구체적으로는 선기어(20S)는 전동장치(80)를 통하여 저속일방클러치(F)로 정지되어 있고, 따라서 링기어(20R)의 회전은 감속회전으로서 제2의 요소, 구체적으로는 캐리어(20C)로부터 출력되어 다시 감속기어장치(71) 및 차동기어장치(72)를 통하여 차축(73)에 전달된다.
또, D 레인지에 있는 고속모우드(H)에 있어서는 전진클러치(C1)외에 고속클러치(C2)가 접속한다. 이 상태에서는 상기와 같이 무단변속장치(30)로 적절히 변속된 정회전이 출력부(30a)로부터 출력되어 단일 유성기어장치(20)의 링기어(제1의 요소)(20R)에 입력된다.
한편, 동시에 입력축(60)의 회전은 고속클러치(C2) 및 전동장치(80)를 통하여 단일 유성기어장치(20)의 선기어(제3의 요소)(20S)에 전달되어, 이에 의하여 이 유성기어장치(20)에서 링기어(20R)와 선기어(20S)의 토오크가 합성되어 캐리어(제2의 요소)(20C)로 부터 출력된다.
그리고, 이때 선기어(20S)에는 전동장치(80)를 통하여 반력에 대항하는 회전이 전달되므로 토오크 순환이 생기지 않고 소정의 플러스(+) 토오크가 전동장치(80)를 통하여 전달된다. 그리고, 이 합성된 캐리어(20S)로부터의 토오크는 감속기어장치(71) 및 자동 기어장치(72)를 통하여 차축(73)에 전달된다.
그리고, D 레인지에 있어의 작동에서는 일방클러치(F)에 의하여 역토오크 작용식(엔진 브레이크시)에는 자유로우나, S 레인지에 있어서는 저속일방클러치(F)에 더하여 저속 및 후진브레이크(B1)가 작동하여 역토오크 작용시에도 동력을 전달한다.
또, R 레인지에 있어서는 저속 및 후진 브레이크(B1)와 함께 후진브레이크(B2)가 작동한다. 이 상태에서는 입력축(60)의 회전은 이중 유성기어장치(90)에서 링기어(90R)가 고정되는 것에 의거하여 캐리어(90C)로부터 역회전으로서 벨트식 무단변속장치(30)에 입력된다.
한편, 저속 및 후진 브레이크(B1)의 작동에 의하여 단일 유성기어장치(20)의 선기어(20S)가 고정되어 있고, 따라서 무단변속장치(30)로부터의 역회전은 유성기어장치(20)에서 감속되어, 출력부재(70)로 출력된다.
또, P 레인지 및 N 레인지에 있어서는 저속 및 후진 브레이크(B1)가 작동한다.
이어서, 본 발명은 구체화한 1 실시예를 제3도에 따라 설명한다.
본 무단변속기(12)는 3분할로 된 변속기 케이스(15)를 가지고 있으며, 이 케이스(15)에 입력축(60) 및 무단변속장치(30)의 입력축(30b)이 동축상으로 회전이 자유롭게 지지되어 제1축을 구성하고 있음과 동시에 무단변속장치(30)의 출력축(30a)과 기어축(70a)이 동축상에 회전이 자유롭게 지지되어 제2축을 구성하고 있다.
또한, 제1축상에는 록업클러치(CL)를 갖춘 유체커플링(13), 전진클러치(C1), 고속클러치(C2), 저속 및 후진브레이크(B1), 후진 브레이크(B2), 저속일방클러치(F)로 이루어지는 제어부(40), 정역전 전환장치를 구성하는 이중 유성기어장치(90) 및 유압펌프(17)가 설치되어 있고, 또 제2축상에는 단일 유성기어장치(20)가 설치되어 있다.
또한, 제어부(40) 및 입력부분에 대하여 설명하면, 입력축(60)은 그 일단부에 록업클러치(CL) 및 유체커플링(13)의 출력부재가 걸어맞추어져 있음과 동시에, 그 타단부에 이중 유성기어장치(90)의 선기어(20S)가 걸어맞추어져 있고, 또 이 입력축(60)상에는 케이스(15)에 고정되어 있는 슬리이브부(15a)가 배설되어 있다. 그리고 이 슬리이브부(15a)에는 일방 클러치(F)를 통하여 스프라켓(81)이 연결되어 있음과 동시에, 입력축(60)에 연결되어 있는 슬리이브축(41)이 회전이 자유롭게 지지되어 있다. 또한 이 슬리이브축(41)으로부터 세워져 있는 플랜지부(41a)는 그 한쪽에 전진클러치(C1)가 그 유압액튜에이터(42)와 함께 설치되고, 또 그 다른쪽에 고속클러치(C2)가 그 유압액튜에이터(43)와 함께 설치되어 있다.
그리고, 고속클러치(C2)는 그 피동측이 상기 스프라켓(81)의 보스부에 연결되고, 또한 이 보스부는 케이스(15)에 그 유압액튜에이터(45)와 함께 설치되어 있는 저속 및 후진 브레이크(B1)에 연결되어 있다.
한편, 전진클러치(C1)의 피동측은 이중 유성기어장치(90)의 캐리어(90)에 연결되어 있고, 또 이중 유성기어장치(90)의 링기어(90R)는 유압액튜에이터(46)와 함께 케이스(15)에 설치된 후진 브레이크(B2)에 걸어 맞추어져 있다.
그리고, 캐리어(90C)는, 서로 맞물려서 선기어(90S)에 맞물려 있는 피니언(90P1) 및 링기어(90R)에 맞물려 있는 피니언(90P2)을 지지하고 있다.
또, 무단변속장치(30)는 미국특허원 06-881/057(미공개)에 자세히 기술되어 있는 바와 같이, 제1풀리(31), 제2풀리(32) 및 이를 양 풀리에 감겨진 벨트(33)로 이루어지고, 또한 양 풀리는 각각 고정시이브(31a, 32a) 및 가동시이브(31b, 32b)로 이루어진다.
그리고, 제1풀리(31)에는 베어링으로 지지되고 복수개의 접시형 스프링(38)을 통하여 입력축(30b)에 일체로 회전하도록 연결되어 있는 추력지지부재(34a)와 고정시이브(31a)의 사이에 전달토오크에 대응하는 축력을 부여하는 압력조절 캠기구(34)가 배설되어 있고, 또 가동시이브(31b)는 고정시이브(31a)의 보스부(31c)에 볼스플라인을 통하여 자유롭게 미끄러져 움직일 수 있도록 지지되어 있음과 동시에, 그 배후부에 볼나사장치(35)가 설치되어 있다. 볼나사장치(35)는 그 보울트부(35a)가 케이스(15)에 회전 불가능하게 그리고 드러스트 베어링을 통하여 입력축(30b)에 축방향으로 이동불가능하게 연결되어 있고, 또 그 너트부(35b)가 가동시이브(31b)에 드러스트 베어링을 통하여 측방향으로 일체로 이동하도록 연결되어 있다.
한편, 제2풀리(32)는 그 고정시이브(32a)가 출력축(30a)과 일체로 케이스(1)에 회전이 자유롭게 지지되어 있고, 또 가동시이브(32b)가 출력축(30a)에 볼스플라인을 통하여 자유롭게 미끄러져 움직일 수 있도록만 지지되어 있다. 또한, 이 가동시이브(32b)의 배면에는 볼나사장치(36)가 배설되어 있고, 그 보울트부(36a)가 케이스(15)에 회전불가능하게, 또 출력축(30a)에 고정된 플랜지(30d)에 드러스트 베어링을 통하여 축방향으로 이동불가능하게 연결되고, 또한 그 너트부(36b)가 드러스트 베어링을 통하여 가동시이브(32b)와 축방향으로 일체로 이동하도록 연결되어 있다.
그리고, 제1풀리(31) 및 제2풀리(32) 사이에는 조작축(37)이 회전이 자유롭게 지지되어 있다.
제3도는 전개도이므로 조작축(37)이 윗쪽에 그려져 있으나, 실제로는 조작축(37)은 정면에서 볼때 입력축(30b)과 출력축(30a)의 중간부분에 위치하고 있다. 그리고 이 조작축(37)에는 원형기어(37a) 및 비원형기어(37b), 그리고 웜휠(37c)이 고정되어 있으며, 이 휠(37C)은 제어유니트로부터의 전기신호로 제어되는 전동모우터에 연결되어 있는 윔(37d)이 맞물려 있다.
또, 원형기어(37c)는 제1풀리(31)쪽의 너트부(35b)에 고정되어 있는 폭이 넓은 원형기어(35c)에 맞물려있고, 또 비원형기어(37b)는 제2풀리(32)쪽의 너트부(36b)에 고정되어 있는 폭이 넓은 비원형기어(36c)에 맞물려 있다.
또, 단일 유성기어장치(20)는 제2축을 구성하는 기억축(70a)상에 설치되어 있고, 그 링기어(20R)가 플랜지(30d)에 인접하여 벨트식 무단변속장치(30)의 출력축(30a)에 연결되어 있다. 또 기어축(70a)에는 선기어(20S)와 일체로 스프라켓(82)이 회전이 자유롭게 지지되어 있고, 또 이 기어축(70a)에 피니언(20P)을 회전이 자유롭게 지지하고 있는 캐리어(20c)가 고정되어 있다.
한편, 이 제2축상의 선기어(20S)와 일체인 스프라켓(82)과 상기 저속일방클러치(F)로 지지되어 있는 스프라켓(81)과의 사이에는 사일렌트 체인(83)이 감겨져 있고, 이들 스프라켓 및 체인으로 전동장치(80)를 구성하고 있다.
또, 상기 기어축(70a)은 기어(71a)를 일체로 구성하여 출력부재(70)를 구성하고 있으며, 또한 기어(71a)는 중간축(71b)에 고정되어 있는 기어(71c)와 맞물려 있다.
그리고, 중간축(71b)에는 소기어(71d)가 형성되어 있고, 또 이 기어(71b)는 차동기어장치(72)에 고정되어 있는 링기어(72a)와 맞물려서, 감속장치(71)를 구성하고 있다. 또, 차동기어장치(72)로부터 좌우의 전방차축(73)이 뻗어 있다.
이어서 본 실시예의 작용을 설명한다.
엔진 크랭크축의 회전은 록업클러치(CL) 또는 유체커플링(13)을 통하여 입력축(60)에 전달되고, 다시 이중 유성기어장치(90)의 선기어(90S)에 전달됨과 동시에 슬리이브축(41)에 전달된다.
D 레인지 및 S 레인지에 있어서는 전진클러치(C1)가 접속하고, 또한 후진 브레이크(B2)가 해방되어 있으므로, 이중 유성기어장치(90)는 선기어(90S)와 캐리어(90C)가 일체로 따라서 링기어(90R)도 일체로 회전하여 정회전이 벨트식 무단변속장치(30)의 입력축(30b)에 전달된다.
그리고, 이 입력축(30b)의 회전은 추력 지지부재(34a)를 통하여 압력조절 캠기구(34)에 전달되고, 다시 제1풀리(31)의 고정시이브(31a) 및 불스플라인을 통하여 가동시이브(31b)에 전달된다. 이 때, 조압캠기구(34)는 입력축(30b)에 작용하는 입력토오크에 대응한 축력이 접시형 스프링(38)을 통하여 시이브(31a)의 배후면에 작용하고, 한편 다른쪽의 시이브(31b)는 소정변속비에 대응하여 볼나사장치(35)가 그 길이방향에 고정된 상태에 있고, 따라서, 드러스트 베어링을 통하여 시이브(31a)의 배후면에 작용하고, 한편 다른쪽의 시이브(31b)는 소정변속비에 대응하여 볼나사장치(35)가 그 길이방향에 고정된 상태에 있고, 따라서 드러스트 베어링을 통하여 시이브(31b)의 배후면에 동등한 반력이 작용하여, 이에 의하여 제1풀리(31)는 압력토오크에 대응한 압력으로 벨트(33)를 눌러 지지한다. 또한 벨트(33)의 회전은 제2풀리(32)에 전달되어, 다시 출력축(30a)에 전달된다.
또, 이 벨트전동에 있어서, 드로틀 개방도 및 차량속도 등의 각 센서로부터의 신호에 의거하여 모우터가 제어되어, 윔(37d) 및 윔휠(37c)을 통하여 조작축(37)이 회전된다. 그러면 원형기어(37a, 35c)를 통하여 제1풀리(31)쪽 볼나사장치(35)의 너트부(35b)가 회전함과 동시에, 비원형기어(37b, 36c)를 통하여 제2풀리(32)쪽 볼나사장치(36)의 너트부(36b)가 회전한다. 이에 의하여 케이스(15)에 회전방지되어 있는 보울트부(35a, 36a)와의 사이에서 너트부(35b, 36b)가 상대회전하여, 볼나사장치(35, 36)는 드러스트 베어링을 통하여 가동시이브(31b, 32b)를 이동시켜 제1풀리(31) 및 제2풀리(32)를 소정 유효직경으로 설정하여, 설정토오크비가 얻어진다. 그리고 이때, 양 볼나사장치는 선형이동하기 때문에 벨트(33)에 의하여 규정되는 가동시이브 본래의 이동량과의 사이에 차이가 생기나, 제2풀리(32)쪽이 비원형기어(37b, 36c)를 통하여 회전하므로, 가동시이브는 그 본래의 이동량에 정합(整合)하는 양으로 이동된다.
또, 양 시이브(31a, 31b 및 32a, 32b)에 의한 벨트누름압력은 제1풀리(31)쪽에 있어서는 드러스트 베어링을 통하여 입력축(30b)을 잡아당기듯이 작용하여 케이스(15)에 작용하는 일은 없고, 마찬가지로 제2풀리(32)쪽에 있어서도 출력축(30a)을 잡아당기듯이 작용하여 케이스(15)에 작용하는 일은 없다.
또한, 벨트식 무단변속장치(30)의 출력축(30a)의 회전은 단일 유성기어장치(20)의 링기어(20R)에 전달되고, 다시 캐리어(20c)를 통하여 기어축(70a)에 전달된다.
그리고, D 레인지에 있어서의 저속모우드(L)의 경우, 제2도에 도시한 바와 같이 저속 일방클러치(F)가 작동상태에 있고, 따라서 링기어(20R)로부터 캐리어(20C)로의 토오크 전달에 있어서, 선기어(20S)가 반력을 받지만, 이 선기어(20S)는 전동장치(80)를 통하여 저속일방클러치(F)로 회전방지되어 있고, 단일유성기어(20)는 감속기를 구성하고 있다. 따라서, 벨트식 무단변속장치(30)의 출력축(30a)의 회전은 단일 유성기어장치(20)에서만 감속되고, 또한 기어(71a, 71c), 중간축(71b), 기어(71d) 및 마운트기어(72a)로 된 감속기어장치(71)를 통하여 다시 감속되며, 그리고 차동기어장치(72)를 통하여 좌우의 전방차축(73)에 전달된다.
또, 드로틀 개방도 및 차량속도가 소정치에 달하면, 제어유니트로부터의 신호에 의하여 고속클러치(C2)가 접속하여 고속모우드로 전환된다. 그러면 입력축(60)의 회전은 벨트식 무단변속장치(30)에 전달됨과 동시에 슬리이브축(41) 및 고속클러치(C2)를 통하여 스프라켓(81)에 전달되고, 다시 사일런트체인(83) 및 스프라켓(82)를 통하여 단일유성기어장치(20)의 선기어(20S)에 전달된다.
그리고 이때 전동장치(80) 입력측의 스프라켓(81)은 저속일방클러치(F)에서 단일 유성기어장치의 선기어(20S)로부터의 반력을 받고 있으므로, 변속에 의한 시프트 쇼크(shift shock)를 방지하여, 고속클러치(C2)의 접속에 의하여 원활하게 회전을 개시하여 선기어(20S)에 토오크를 전달한다. 이에 의하여 벨트식 무단변속장치(30)에 의해 무단변속된 토오크와 전동장치(80)를 통한 토오크가 단일 유성기어장치(20)에서 합성되어, 이 합성토오크가 캐리어(20c)로부터 기억축(70a)에 전달된다.
또한, 상기 저속모우드와 똑같이 감속기어장치(71) 및 차동기어장치(72)를 통하여 좌우의 전방차축(73)에 전달된다.
또, S 레인지에 있어서의 저속모우드(L)에서는 엔진 브레이크 등에 의한 마이너스 토오크도 받으므로 저속 및 후진 브레이크(B1)가 걸어맞추어져서 스프라켓(81)은 정역회전이 모두 저지된다. 또, S 레인지에 있어서의 고속모우드(H)는 D 레인지의 고속 모우드와 똑같다.
한편, R 레인지에서는 전진클러치(C1)가 해방됨과 동시에 후진 브레이크(B2)가 걸어 맞추어진다. 따라서 이중 유성기어장치(90)의 선기어(20S)에 전달된 입력축(60)의 회전은 링기어(20R)의 정지에 따라 캐리어(90c)로부터 역회전으로서 벨트식 무단변속장치(30)의 입력축(30b)에 전달된다. 이때 단일 유성기어장치(20)의 선기어(20S)로부터 전동장치(80)를 통하여 반력토오크는 스프라켓(81)에 역회전으로서 작용하므로, 저속 및 후진 브레이크(B1)가 작동하여 이 스프라켓(81)을 정지시키고 있다.
또, 상기 무단변속기(12)의 토오크 전달에 있어서, 제4도에 도시한 바와 같이 저속 모우드(L)에 있어서는 모든 전달 토오크가 벨트식 무단변속장치(30)을 통하여 전달되나, 고속모우드(H)에 있어서는 벨트식 무단변속장치(30)를 거치는 토오크와 전동장치(80)를 거치는 토오크가 토오크비에 따르는 소정비율로 분담된다.
또한, 제5도에 도시한 바와 같이, 벨트식 무단변속장치(30)의 토오크비에 대한 무단변속기(12)의 토오크비는 저속모우드(L)에 있어서는 곡선(L')으로 표시한 바와 같이 되며, 또 고속모드에 있어서는 곡선(H')으로 표시한 바와 같이 된다.
따라서 저속모우드(L)로부터 고속모우드(H)로 (또는 그 반대로) 이행할 때의 스텝비(저속모우드 토오크비/고속모우드 토오크비)는 고속(S)으로 표시한 바와 같이 된다.
그리고, 저속모우드 L(L')로부터 고속모우드 H(H')로 (또는 그 반대로) 이행할 때, 점선(A)로 표시한바와 같이 벨트식 무단변속장치(30)의 토오크비를 변경하지 않고 다만 고속클러치(C2)의 접속만으로 전환하여도 좋고, 또 점선(B)로 표시한 바와 같이 무단변속기(12)의 토오크비를 바꾸지 않도록 고속클러치(C2)의 접속과 동시에 제어유니트로 부터의 신호에 의하여 벨트식 무단변속장치(30)의 토오크비를 소정량 높게 하도록 조작하여, 시프트쇼크가 없도록 제어하여도 좋으며, 또는 점선 A와 B의 중간부분의 임의의 선을 지나도록 제어하여도 좋다.
이어서, 제6도 내지 제22도에 의거하여, 본 발명의 각종 변형예에 대하여 설명한다. 그리고, 제1도 및 제3도의 것과 동일부분에 대해서는 동일부호를 붙여서 설명을 생략한다.
제6도에 도시한 것은 단일 유성기어장치(20)가 그 선기어(20S)를 벨트식 무단변속장치(30)의 출력축(30a)에 연결하고, 또한 링기어(20R)를 기어(83')로 된 전동장치(80)를 통하여 고속클러치(C2)에 의하여 입력축(60)에 연결함과 동시에, 저속일방클러치(F) 또는 저속 및 후진 브레이크(B1)로 회전저지되는 전동입력부(81)에 연결하고 있다.
본 실시예의 것은 저속모우드(L)와 고속모우드(H)의 스텝비가 확대되므로 무단변속기(12)의 토오크비폭을 증대할 수 있음과 동시에, 벨트식 무단변속장치(30)에 작용하는 토오크를 경감할 수 있다.
제7도에 도시한 것은 벨트식 무단변속장치(30)에 인접하여 전진클러치(C1) 및 고속클러치(C2)를, 나란히 배치함과 동시에, 정역전 전환전동용 이중 유성기어장치(90)를 유체커플링(13)에 인접하여 배치하고, 다시 저속 및 후진 브레이크(B1) 및 저속일방클러치(F)를 제2축(30a, 70a)쪽에 있는 단일 유성기어장치(20)에 인접하여 배치하고 있다.
따라서, 저속모우드(L)에 있어서는 단일 유성기어장치(20)의 선기어(20S)가 저속일방클러치(F) 또는 저속 및 후진 브레이크(B1)로 직접 회전이 정지되어, 전동장치(80)에 불필요한 부하토오크가 작용하지 않는다.
제8도에 도시한 것은 제1축(30b, 60)에 있어서의 벨트식 무단변속장치(30)의 한쪽에 정력전 전환전동수만 즉, 이중 유성기어장치(90) 및 전진클러치(C1)를 배치하고, 다른쪽에 저고속 전환전동수단, 즉 고속클러치(C2), 저속 및 후진 브레이크(B1) 및 저속일방클러치(F)를 배치하고 있다.
제9도에 도시한 것은 벨트식 무단변속장치(30)를 유체커플링(13)에 인접하여 배치하고, 또한 그 다른쪽에 정역전 전환전동을 이중 유성기어장치(90) 및 전진클러치(C1), 고속클러치(C2), 후진 브레이크(B2)를 배치하며, 다시 제2축쪽에 있어서의 다른쪽에 단일 유성기어장치(20), 저속 및 후진 브레이크(B1) 및 저속일방클러치(F)를 배치하고 있다.
제10도에 도시한 것은 정역전 전환전동수단(90), 전진클러치(C1), 후진브레이크(B2)를 제2축쪽에 또한 벨트식 무단변속장치(30)에 대하여 단일 유성기어장치(20)의 반대쪽에 배치하고 있다.
제11도에 도시한 것은 록업클러치(CL)를 유체커플링(13)으로부터 분리함과 동시에, 고속클러치(C2)에 인접하여 배치하고, 또 저속 및 후진 브레이크(B1) 및 저속일방클러치(F)를 단일 유성기어장치(20)와 함께 제2축쪽에 배치하고 있다.
제12도에 도시한 것은 단일 유성기어(20)를 비롯하여, 전진클러치(C1), 고속클러치(C2), 저속 및 후진브레이크(B1) 및 정역전 전환전동수단(90')를 모두 제1축쪽에 배치하고, 또한 이 제1축쪽으로부터 출력부재(70)에 동력을 출력하고 있다. 그리고 본 실시예에 있어서는 정역전 전환전동수단이 공전기어(91)를 통한 후진클러치(C3)로 이루어지고, 따라서 R레인지에서는 입력축(60)의 회전이 기어(92), 공전기어(91), 기어(93) 및 후진 클러치(C3)를 통하여 기어(95)에 전달되어, 다시 출력부재(70)에 전달된다.
제13도에 도시한 것은 제6도에 도시한 것과 똑같이 벨트식 무단변속장치(30)의 출력축(30a)을 단일 유성 기어 장치(20)의 선기어(20S)에, 또한 링기어(20R)를 전동장치(80)에 연결하고 있으나, 전동장치(80)가 체인(83)으로 이루어진다.
제14도에 도시한 것도 똑같이 벨트식 무단변속장치(30)의 출력축(30a)을 단일 유성기어장치(20)의 선기어(20S)에, 링기어(20R)를 전동장치(80)에 연결하고 있음과 동시에 제11도의 것과 똑같이 저속일방클러치(F) 및 저속 및 후진 브레이크(B1)를 단일 유성기어장치(20)와 함께 제2축쪽에 배치하고 있고, 또한 록업클러치(CL)가 유체커플링(13)으로부터 분리되어 있다.
제15도에 도시한 것은, 저, 고속전환전동수단과 정역전 전환전동수단이 일체로 구성되고, 2개의 선기어(21S1, 21S2)를 가짐과 동시에, 한쪽의 선기어(21S1)가 벨트식 무단변속장치(30)의 출력축(30a)에 연결되고, 또한 다른쪽의 선기어(21S2)가 전동장치(80)에 연결되며, 또 캐리어(21c)에 나란히 2개의 피니언(21P1, 21P2)을 지지하고, 다시 1개의 링기어(21R)로 된 레비뉴형(revenue) 유성기어장치(21)로 이루어지며, 그리고 R레인지에 있어서 해방되는 전진 브레이크(B3)가 설치되어 있다.
따라서, 저속모우드(L)에 있어서는 벨트식 무단변속장치(30)의 출력축(30a)의 회전은 제1선기어(21S1)로부터 제1피니언(21P1)에 전달되고, 또 롱피니언으로 된 이 제1피니언(21P1)은 제2피니언(21P2)에 맞물려서 이 피니언을 자전시키며, 또한 이 제2피니언(21P2)은 저속일방클러치(F) 또는 저속 및 후진 브레이크(B1)로 정지상태에 유지되고 있는 제2선기어(21S2)에 맞물려서, 이에 의하여 캐리어(21C)가 회전하여 출력부재(70)에 감속회전을 전달한다. 또, 고속모우드(H)에 있어서는 벨트식 무단변속장치(30)로부터의제1선기어(21S1)의 회전과 함께 입력축(60)으로부터 고속클러치(C2) 및 전동장치(80)를 통하여 전달되는 제2선기어(21S2)의 회전이 레비뉴형 유성기어장치(21)에 주어진다. 이에 의하여 제1 및 제2피니언(21P1, 21P2)를 통하여 합성된 회전이 캐리어(21C)로부터 출력되어 출력부재에 전달된다.
또, R레인지에서는 전진 브레이크(B3)가 해방되어 제2선기어(21S2)가 자유롭게 됨과 동시에 후진 브레이크(B2)가 걸어맞추어져 링기어(21R)를 고정시키며, 이에 의하여 출력축(30a)의 회전이 캐리어(21c)로부터 역전으로 출력된다.
제16도에 도시한 것은 저, 고속 전환전동수단겸 정역전 전환전동수단이 나란히 배치된 2개의 단일 유성기어장치(23, 25)로 이루어지고, 벨트식 무단변속장치(30)의 출력축(30a)이 제1유성기어장치(23)의 선기어(23S)에 연결됨과 동시에 제2유성기어장치(25)의 링기어(25R)에 연결되며, 또 제1유성기어장치(23)의 링기어(23R)와 제2유성기어장치(25)의 캐리어(25C)가 서로 연결됨과 동시에 출력부재(70)에 연결되며, 그리고 제1유성 기 어장치(23)의 캐리어(23C)가 후진브레이크(B2)에 또한 제2유성기어장치(25)의 선기 어(25S)가 전동장치(80)에 연결되고 있다,
따라서, 저속모우드(L)에 있어서는 벨트식 무단변속장치(30)의 출력축(30a)의 회전은 제2유성기어장치(25)의 링기어(25R)에 전달되고, 다시 저속일방클러치(F) 또는 저속 및 후진 브레이크(B1)로 정지상태에 있는 선기어(25S)에 의거하여 캐리어(25C)로부터 감속회전으로서 출력부재(70)에 전달된다.
또, 고속모우드(H)에 있어서는 전동장치(80)를 통한 회전이 선기어(25S)에 전달되고, 상기 벨트식 무단변속장치(30)로부터의 링기어(25R)의 회전과 합성되어 출력부재(70)에 전달된다.
또한, R레인지에 있어서는 벨트식 무단변속장치 출력축(30a)의 회전은 제1유성기어장치(23)의 선기어(23S)에 전달되고, 다시 정지상태에 있는 캐리어(23c)의 피니언을 통하여 역회전으로서 링기어(23R)에 전달되며, 그리고 제2유성기어장치(25)에 있어서, 전진브레이크(B3)의 해방에 의하여 선기어(25S)가 자유롭게 되어 있으므로, 상기 링기어(23R)로부터의 회전은 캐리어(25C)를 통하여 출력부재(70)에 출력된다.
제17도에 도시한 것은 저, 고속 전환전동수단 겸 정역전환 전동수단이 나란히 배치된 2개의 단일 유성기어 장치(26, 27)로 이루어지고, 벨트식 무단변속장치 출력축(30a)이 제1유성기어장치(26)의 링기어(26R) 및 제2유성기어장치(27)의 선기어(27S)에 연결되고, 또 제1유성기어장치(26)의 캐리어(26C)와 제2유성기어장치(27)의 캐리어(27C)가 연결되며, 다시 제1유성기어장치(26)의 선기어(26S)가 전동장치(80)에 연결되고, 그리고 제2유성기어장치(27)의 링기어(27R)가 출력부재(70)에 연결되어 있다.
따라서 저속모우드(L)에 있어서는 벨트식 무단변속장치(30)의 출력축(30a)의 회전은 제1유성기어장치(26)의 링기어(26R)로부터 정지상태에 있는 선기어(26S)에 의거하여 캐리어(26C)에 전달되고, 또한 제2유성기어장치(27)에서 출력측(30a)으로부터의 선기어(27S)의 회전과 상기 캐리어(26C)로부터의 캐리어(27C)의 회전이 합성되어 링기어(27R)로부터 출력되어 출력부재(70)에 전달된다.
또, 고속모우드(H)에 있어서는 전동장치(80)를 통한 회전이 제1유성기어장치(26)의 선기어(26S)에 전달되고, 상기한 벨트식 무단변속장치 출력측(30a)으로부터의 링기어(26R)와의 회전과 합성되어 캐리어(26C)로부터 출력되며, 상기 제2유성기어장치(27)에 있어서, 출력측(30a)으로부터의 선기어(27S)의 회전과 캐리어(26C)로부터의 캐리어(27C)의 회전이 합성되어 출력부재(70)에 출력된다.
또한, R레인지에 있어서는 제2유성기어장치(27)의 캐리어(27C)가 정지상대에 있고, 출력측(30a)에 의한 선기어(27S)의 회전은 피니언을 통하여 링기어(27R)에 역전으로 출력되어, 출력부재(70a)에 전달된다.
제18도에 도시한 것은 저, 고속 전환전동수단이 이중 유성기어장치(120)로 이루어지는 것이고, 이 유성기어장치(120)는 그 피니언(120P1, 120P2)을 지지하고 잇는 캐리어(120C)가 벨트식 무단변속장치(30)의 출력측(30a)에 연결되고, 또 선기어(120S)가 공전기어(83')로 이루어지고 전동장치(80)에 연결되며, 또한 링기어(120R)가 출력부재(70)에 연결되어 있다.
따라서, 저속모우드(L)에 있어서는 무단변속장치(30)의 출력측(30a)의 회전은 이중 유성기어장치(120)의 캐리어(120C)로부터 정지상태에 있는 선기어(120S)에 의거하여 링기어(120R)에 전달되고 다시 이 감속회전이 출력부재(70)에 전달된다.
또, 고속모우드(H)에 있어서는 전동장치(80)로부터의 회전이 선기어(120S)에 전달되고, 상기한 무단변속장치 출력측(30a)으로부터의 캐리어(120C)와의 회전이 이 이중 유성기어장치(120)에서 합성되어, 이 합성회전이 링기어(120R)로부터 나와서 출력부재(70)에 전달된다.
제19도에 도시한 것은 저속전동계와 고속전계를 별도의 전동수단을 사용한 것이다. 즉, 저속모우드(L)에 있어서 가능하는 감속기구(121)는 소기어(121a) 및 그것과 맞물리는 대기어(121b), 그리고 이 대기어(121b)를 출력부재(70)에 연결하는 전동측(121c)으로 이루어지고, 또 고속모우드(H)에 있어서 기능하는 분할구 동기구(122)가 단일 유성기어장치로 이루어진다. 그리고, 무단변속장치 출력측(30a)은 저속 및 후진글러치(C4)를 통하여 소기어(121a)에 연결할 수 있음과 동시에, 이 소기어(121a)를 저속일방클러치(F)를 통하여 연동하고 있고, 또한 단일 유성기어장치(122)의 링기어(122R)에 연결하고 있다.
또, 이 기어장치(122)의 캐리어(122C)는 출력부재(70)에 연결하고 있고, 또한 그 선기어(122S)는 고속클러치(C2)를 통하여 전동장치(80)에 연결하고 있다.
따라서, 저속모우드(L)에 있어서는 벨프식 무단변속장치(30)의 출력측(30a)의 회전은 저속일방클러치(F)를 통하여(D레인지), 또는 저속 및 후진클러치(C4)를 통하여(S레인지) 소기어(121a)에 전달되고, 다시 직렬전달계의 감속기구를 구성하는 대기어(121b) 및 전동축(121c)을 통하여 출려부재(70)에 전달된다.
그리고 이때, 분할구동기구를 구성하는 유성기어장치(122)의 링기어(122R)에도 출력축(30a)으로부더 회전이 전달되나, 고속클러치(C2)가 해방되어 있으므로, 링기어(122R)가 공전할 뿐이고 전동장치로서 기능하지 않는다.
또, 고속모우드(H)에 있어서는 무단변속장치 출력측(30a)으로부터 분할구동기구를 구성하는 유성기어장치(122)의 링기어(122R)에 전달됨과 동시에, 고속클러치(C2)의 접속에 의하여 전동장치(80)로부터 선기어(122S)에 전달되고, 이에 의하여 제1도에 도시한 바와 같이 합성된 회전이 출력부재(70)에 전달된다. 그리고 이때 기어(71a, 71b), 전달측(121c) 및 대기어(121b)를 통하여 소기어(121a)도 회전하나, 이 기어(121a)는 저속일방클러치(F)에 의하여 공전할 뿐이고 출력측(30a)에 연결하는 일은 없다.
또한, 후진때에는 후진 브레이크(B2)의 작동에 의거하여 정역전환수단을 구성하는 이중 유성기어장치(90)에 의하여 역회전이 무단변속장치(30)에 전달되고, 다시 저속 및 후진 클러치(C4)의 접속에 의하여 무단변속장치(30)로부터의 역회전출력이 감속기구(121)를 통하여 출력부재(70)에 전달된다.
제20도에 도시한 것은 저속전동계의 감속기구와 고속전동계의 분할구동기구를 별도의 전동수단을 사용한 것인데, 감속기구가 단일 유섬기어장치(123)로 이루어진다. 그리고, 분할구동기구를 구성하는 단일 유성기어장치(122)는 상기한 바와 같이 제19도의 것과 똑같다.
그리고 단일 유성기어장치(123)는 그 링기어(123R)가 무단변속장치의 출력부(30a)에 연결되어 있고, 또 캐리어(123c)가 출력부재(70)에 연동하는 소기어(121')에 연결되고 다시 선기어(123S)가 저속일방클러치(F) 및 저속 및 후진 브레이크(B1)에 연결되고 있다.
따라서, 저속모우드(L)에 있어서는 무단변속장치 출력측(30a)의 회전은 저속일방클러치(F)(D레인지) 또는 저속 및 후진 브레이크(B1)(S레인지)의 작용에 의거하여 정지상태에 있는 선기어(123S)에 의하여 링기어(123R)로부터 캐리어(123C)에 감속회전으로서 전달되고, 다시 소기어(121a'), 대기어(121b') 및 전동축(121c')을 통하여 출력부재(70)에 전달된다.
또, 고속모우드(H)에 있어서는 고속클러치(C2)가 접속되고, 제19도에 도시한 실시예와 똑같이 분할구동기구를 구성하는 유성기어장치(122)가 무단변속장치 출력측(30a)과 전동장치(80)의 회전을 합성하여 출력부재(70)에 전달한다.
이때, 기어(71a, 71b), 전동축(121c'), 기어(121b', 121a')를 통하여 감속기구를 구성하는 유성기어장치(123)의 캐리어(123C)에도 회전이 전달되나, 일방클러치(F)가 자유롭게 되어 전동에 판여하지 않는다.
또한, 후진때에는 후진 브레이크(B2) 및 저속 및 후진 브레이크(B1)의 작동에 의거하여, 무단변속장치 출력측(30a)의 역회전은 감속기구를 구성하는 유성기어장치(123)를 통하여 출력부재(70)에 전달된다.
제21도에 도시한 것은 저, 고속 전환전동수단으로서 베벨기어장치로 된 유성기어장치(125)를 사용한 것이고, 그 밖의 구조는 제1도 및 제6도에 도시한 실시예와 똑같다. 베벨기어장치(125)는 그 왼쪽베벨(125L)이 두단변속장치 출력측(30a)에, 그 오른쪽 베벨(125R)이 전동장치(80)에, 그리고 그 중앙베벨(125c)이 출력부재(70)에 각각 연결되고 있다.
따라서, 저속모우드(L)에 있어서는 무단변속장치 출력측(30a)의 회전은 저속일방클러치(F) 또는 저속 및 후진 브레이크(B1)에 의하여 정지상태에 있는 오른쪽 베벨(125R)에 의거하여 왼쪽 베벨(125L)로부터 중앙베벨(125c)에 감속회전하므로서 전달되고, 다시 출력부재(70)에 전달된다.
또, 고속모우드에 있어서는 출력측(30a)으로부터의 왼쪽베벨(125L)의 회전과, 고속클러치(C2)의 접속에 의거한 전동장치(80)로부터의 회전이 베벨기어장치(126)에서 합성되어, 출력부재(70)에 전달된다.
제22도에 도시한 것은 제2측을 다중측으로 구성하여, 콤팩트하게 구성할 것이다. 즉, 무단변속장치(30)의 출력측(30a)을 중공측으로 하여 단일 유성기어장치(20)의 링기어(20R)에 연결되고, 또 캐리어(20C)를 출력부재(70)에 연결하며, 다시 선기어(20S)를 중공측(30a)상에 씌워 끼워져 있는 슬리이브측(126)을 통하여 저속일방클러치 및 저속 및 후진 브레이크(B1)에 연결함과 동시에 전동장치(80)에 연결하고 있다.
그리고, 출력부재(70)는 무단변속장치(30)의 제2풀리(32) 및 단일 유성기어장치(20)와 동축상에 위치하는 유성기어로 된 감속기어장치(71) 및 차동장치(72)로 이루어지고, 또한 이 차동장치(72)로부터 왼쪽 전방차축(73L)이 중공축(30a) 및 제2풀리(32)를 관통하여 뻗어 있으며, 또 오른쪽 전방차축(73R)이 오른쪽으로 뻗어 있다.
그리고, 감속기어장치(71)는 그 선기어(71S)가 단일 유성기어장치(20)의 캐리어(20C)에 연결되고, 링기어(71R)가 고정되며, 그리고 캐리어(71C)가 차동장치(72)에 입력되어 있다.
이상, 각 실시예에 의거한 효과를 간추려 보면 다음과 같이 된다.
기어장치(20)는 무단변속기(12)의 저속모우드(L)에 있어서 단순한 감속기구를 구성하고, 또한 고속모우드(H)에 있어서 분할구동기구를 구성하므로, 무단변속기(12) 전체로서 토오크비폭을 확대하여 연료비 및 변속성능 등을 향상시킬 수 있을 뿐 아니라, 일반적으로 가속시 등에 사용하는 저속모우드(L)보다도 정상주행시에 사용되는 고속모우드(H)의 쪽이 사용시간이 길지만, 이 사용시간이 긴 고속모우드(H)에 있어서 무단변속장치(30)에 걸리는 전달토오크가 대폭 감소하며, 또한 그 회전수도 저하하므로, 내구성을 향상시킬 수 있고, 또 이 고속모우드(H)에 있어서는 마찰전동수단으로 된 무단변속장치(30)에 대하여 기어 또는 체인으로 이루어지고 전달효울이 높은 전동장치(80)로도 토오크를 부담하므로, 전달효율도 향상시킬 수 있으며, 또 분할구동기구로부터 감속기구로의 전환에 의하여 재빠른 킥다운이 가능하게 된다.
또한, 감소기구와 분할구동기구를 1개의 유성기어장치로 구성하여, 콤팩트하게 구성할 수 있다.
특히, 무단변속장치로서 V벨트식 무단변속장치(30)를 사용하면, 변속기(12) 전체의 토오크 용량을 감소하지 않고 벨트에 걸리는 부하를 감소할 수 있어서, 벨트를 사용한 무단변속장치의 실용화에 장해가 되는 벨트내구성의 문제해결이 용이하게 된다.
또, 유성기어장치(20)에 있어서의 전동장치(80) 및 맞물림수단(저속일방클러치, 저속 및 후진 브레이크(B1))에 연결하는 제3의 요소를 감소기어기구가 될 때의 반력지지부재로 구성하면, 이 유성기어장치(20)를 분할구동기구로 할 때에 토오크 순환경로가 형성되지 않고, 벨트식 무단변속장치(30)가 부담하는 토오크를 감소하여, 콤팩트한 구성이면서 큰 전달토오크 용량을 가지며, 또한 충분한 내구성을 갖는 무단변속기(12)를 실현할 수 있다.
또한, 벨트식 무단변속장치(30)의 출력부(30a)에 연동하는 단일 유성기어장치(20)의 제1요소를 링기어(20R)로 하고, 출력부재(70)에 연동하는 제2요소를 캐리어(20C)로 하며, 또 전동장치(80)에 연동하는 캐리어(20C)로 하며, 또 전동장치(80)에 연동하는 제3도의 요소를 선기어(20S)로 하면, 저속모우드(L)와 고속모우드(H)의 스텝비가 비교적 작게 설정될 수 있고, 필요토오크비폭에 대응하며 시프트 쇼크가 적은 무단변속기(12)를 얻을 수 있다.
또, 제1의 요소를 단일 유성기어장치(20)의 선기어(20S)로 하고, 제2의 요소를 캐리어(20C)로 하며, 또 제3의 요소를 링기어(20R)로 하면, 저속모우드(L)와 고속모우드(H)의 스텝비를 확대하여 토오크비폭이 넓은 무단변속기(12)를 얻을 수 있음과 동시에, 전동장치(80)의 토오크부담율을 증대하여 벨트에 작용하는 부하를 대폭 감소시킬 수 있다.
또한, 제3의 요소(20S 또는 20R)를 맞무는 수단을 일방클러치(F) 및 저속 및 후진 브레이크(B1)로 하면, 일방클러치(F)에 의하여 변속에 의한 시프트쇼크를 없애어 원활한 변속을 가능하게 함과 동시에, 저속 및 후진 브레이크(B1)에 의하여 엔진 브레이크등의 역토오크 전달시에도 확실히 대응할 수 있다.
또, 맞물림수단(저속일방클러치(F), 저속 및 후진 브레이크(B1))을 벨트식 무단변속장치(30)의 제1풀리(31)와 동축인 제1축에 배치하면, 다른 제어기구(전진클러치(C1)(또는 전진 브레이크(B3), 고속클러치(C2), 후진 브레이크(B2))와의 배치와 더불어, 축방향치수를 단축한 콤팩트한 구성이 됨과 동시에, 각 제어기구를 간결히 배치할 수 있고, 유로(F) 등의 구성을 간이화할 수 있음과 더불어 유지보수성도 향상시킬 수 있다.
또, 맞물림수단(저속일방클러치(F), 저속 및 후진 브레이크(B1))를 밸트식 무단변속장치(30)의 제2풀리(32)와 동축인 제2축에 배치하면, 이 맞물림수단을 작동하여 유성기어장치(20)를 감속기어기구로 할 때, 그 반력이 전동장치(80)에 작용하지 않고, 전동장치의 내구성을 향상시킬 수 있다.
제1도는 본 발명의 무단 변속기를 도시한 개략도.
제2도는 그 각 위치에 있어서의 각 요소의 작동도,
제3도는 본 발명을 구체화한 무단 변속기의 단면도,
제4도는 토오크비와 전달토오크 분담률의 관계도,
제5도는 벨트 트오크비에 대한 스텝비 및 무단변속기 토오크비의 관계도,
제6도 내지 제22도는 각각 다른 실시에의 개략도,
제23도는 종래예의 개략도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
B1 : 저속 및 후진 브레이크 B2 : 후진브레이크
C1 : 전진클러치 C2 : 고속클러치
CL : 록업클러치 F : 맞물림수단
12 : 무단변속기 13 : 유체커플링
15a : 슬리이브부 20, 23, 25 : 단일 유성 기어장치
30 : 무단변속장치 60 : 입력축
7Q : 출력부재 71 : 감속기어장치
72 : 차동(差動) 기어장치 73 : 차축
80 : 전동장치 90 : 정역전 전환장치

Claims (8)

  1. 입력부재와, 이 입력부재의 회전을 무단계로 변속하는 무단변속장치와, 이 무단변속장치로부터의 토오크를 입력하는 유성기어장치와, 상기 유성기어장치로부터의 토오크를 입력하는 출력부재, 를 갖추어 이루어지는 무단변속기에 있어서, 상기 유성기어장치가 적어도 제1, 제2 및 제3의 요소를 가지며, 상기 제1의 요소를 상기 무단변속장치의 출력부에 연동하고, 상기 제2의 요소를 상기 출력부재에 연동하며, 상기 제3의 요소를 걸림수단에 연접하여 정지할 수 있도록 구성함과 동시에 이 제3의 요소와 상기 입력부재와의 사이에 클러치를 배설하여, 저속모우드에 있어서 상기 맞물림수단을 작동하여 상기 유성기어장치를 상기 무단변속장치로부터의 토오크를 증대시켜 상기 출력부재에 전달하는 감속기구로 하고 또한 고속모우드에 있어서 상기 클러치를 접속하여 상기 유성기어장치를 상기 무단변속장치로부터의 토오크와 상기 입력부재로부터의 토오크를 합성하고 또한 이 합성토오크를 상기 출력부재에 전달하는 분할구동기구로 하는 것을 특징으로 하는 무단변속기.
  2. 제1항에 있어서, 상기 무단변속장치가 각각 유효직경을 변경할 수 있는 2개의 시이브를 갖는 제1 및 제2풀리 및 이들 양 풀리에 감겨지는 벨트로 이루어지는 벨트식 무단변속장치인 것을 특징으로 하는 무단변속기.
  3. 제2항에 있어시, 상기 맞물림수단이 상기 벨트식 무단변속장치의 제1풀리에 정열하는 제1축에 배치되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 무단변속기.
  4. 제2항에 있어서, 상기 맞물림수단이 상기 벨트식 무단변속장치의 제2풀리에 정열하는 제2축에 배치되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 무단변속기.
  5. 제1항에 있어서, 상기 유성기어장치의 제3의 요소가 상기 감속기구를 이룰때의 반력지지부재인 것을 특징으로 하는 무단변속기.
  6. 제5항에 있어서, 상기 유성기어장치가 단일 유성기어장치이며, 그 제1의 요소가 링기어이고, 그 제2의 요소가 캐리어이며, 그 제3의 요소가 선기어인 것을 특징으로 하는 무단변속기.
  7. 제5항에 있어서, 상기 유성기어장치가 단일 유성기어장치이며, 그 제1의 요소가 선기어이고, 그 제2의 요소가 캐리어이며, 그 제3의 요소가 링기어인 것을 특징으로 하는 무단변속기.
  8. 제1항에 있어서, 상기 맞물림수단이 일방클러치 및 브레이크인 것을 특징으로 하는 무단변속기.
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