KR0158175B1 - Cvt for a vehicle - Google Patents
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Abstract
입력축상에 전,후진 제어수단과 구동풀리를 배치하고, 구동차축상에 종감속수단을 배치하여 1축화함으로써, 구조를 간단히하고, 경량화에 기여할 수 있도록 한 차량용 무단 변속장치를 제공할 목적으로; 엔진과 직결되는 입력축상에 배치되어 토오크 변동에 따른 입력축의 비틀림 진동을 흡수하는 토셔널 댐퍼와; 상기 제1 동력 전달부재에 연결되어 차량의 전,후진 방향을 결정하고 이의 동력을 제1 동력 전달부재를 통해 구동풀리로 출력하는 전, 후진 제어수단과; 상기 구동풀리에 의하여 구동되는 종동풀리와 제2 동력 전달부재를 개재시켜 연결되어 입력되는 회전동력을 종감속시키는 종감속수단과; 을 포함하여 이루어지는 차량용 무단 변속장치를 제공한다.To provide a continuously variable transmission for a vehicle, which has a forward and backward control means and a drive pulley disposed on an input shaft, and a longitudinal reduction means disposed on a drive axle, thereby simplifying the structure and contributing to weight reduction; A torsional damper disposed on an input shaft directly connected to the engine to absorb torsional vibration of the input shaft according to torque fluctuations; A forward and backward control means connected to the first power transmission member to determine a forward and backward direction of the vehicle and output the power to the driving pulley through the first power transmission member; A slave deceleration means for longitudinally decelerating a rotational power connected and interposed between a driven pulley driven by the drive pulley and a second power transmission member; It provides a continuously variable transmission for a vehicle comprising a.
Description
제1도는 본 발명에 의한 제1 실시예의 구성도.1 is a block diagram of a first embodiment according to the present invention.
제2도는 본 발명에 적용되는 풀리 직경변위 발생수단의 구성도이다.2 is a configuration diagram of the pulley diameter displacement generating means applied to the present invention.
본 발명은 차량용 무단 변속장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 입력축상에 전, 후진 제어수단과 구동풀리를 배치하고, 구동차축상에 종감속수단을 배치하여 1축화함으로써, 구조를 간단히 하고, 경량화에 기여할 수 있도록 한 차량용 무단 변속장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a continuously variable transmission for a vehicle, and more particularly, by arranging forward and backward control means and a drive pulley on an input shaft, and by arranging longitudinal deceleration means on a drive axle to simplify the structure and reduce weight. It relates to a continuously variable transmission for a vehicle that can contribute.
차량의 변속장치는 엔진의 구동력을 구동륜에 전달하는 기능을 갖고 있는데, 이러한 변속장치에는 운전자의 의지대로 운전자가 직접 변속단을 선택하는 수동 변속장치와, 차량의 주행조건에 따라 자동적으로 변속이 이루어지는 자동 변속장치와, 각 변속단 사이에 특정한 변속 영역이 없이 무단으로 연속적인 변속이 이루어지는 무단 변속장치로 대별된다.The transmission of the vehicle has a function of transmitting the driving force of the engine to the driving wheels. The transmission includes a manual transmission in which the driver directly selects a shift stage at the driver's will, and automatically shifts according to the driving conditions of the vehicle. It is roughly classified into an automatic transmission and a continuously variable transmission in which continuously continuous shifts are made without a specific shift range between each shift stage.
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.In the above-described transmission device, the present invention relates to a continuously variable transmission having a great advantage in terms of fuel economy, power transmission performance, and weight by supplementing the disadvantages of the automatic transmission using hydraulic pressure, and the continuously variable transmission thereof has an input shaft. The method using the diameter displacement of the pulley mounted on the output shaft is mainly used.
그러나 종래 무단 변속장치, 특히 F-F방식 차량에 적용되는 무단 변속장치에 있어서는 종감속수단이 별도 구성됨으로써, 적어도 2개 이상의 축을 사용하여야 하는 바, 그 구성이 매우 복잡해지고, 제조원가가 상승되며, 경량화에 역행한다는 문제점을 내포하고 있다.However, in the conventional continuously variable transmission, particularly the continuously variable transmission applied to the FF type vehicle, since the longitudinal reduction means are separately configured, at least two or more shafts must be used, and the configuration thereof becomes very complicated, the manufacturing cost is increased, and the weight is reduced. There is a problem of retrogression.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위하여 발명된 것으로서, 본 발명의 목적은 입력축상에 전,후진 제어수단과 구동풀리를 배치하고, 구동차축상에 종감속수단을 배치하여 1축화함으로써, 구조를 간단히하고, 경량화에 기여할 수 있도록 한 차량용 무단 변속장치를 제공함에 있다.Accordingly, the present invention has been invented to solve the above problems, and an object of the present invention is to arrange the forward and backward control means and the drive pulley on the input shaft, and to uniaxially arrange the longitudinal deceleration means on the drive axle, It is to provide a continuously variable transmission for a vehicle that can simplify the structure and contribute to light weight.
이를 실현하기 위하여 본 발명은 엔진과 직결되는 입력축상에 배치되어 토오크 변동에 따른 입력축의 비틀림 진동을 흡수하는 토셔널 댐퍼와;In order to realize this, the present invention includes a torsional damper disposed on an input shaft directly connected to the engine to absorb the torsional vibration of the input shaft according to the torque variation;
상기 제1 동력 전달부재에 연결되어 차량의 전,후진 방향을 결졍하고 이의 동력을 제1 동력 전달부재를 통해 구동풀리로 출력하는 전,후진 제어수단과;A forward and backward control means connected to the first power transmission member to determine a forward and backward direction of the vehicle and output its power to the driving pulley through the first power transmission member;
상기 구동풀리에 의하여 구동되는 종동풀리와 제2 동력 전달부재를 개재시켜 연결되어 입력되는 회전동력을 종감속시키는 종감속수단과; 을 포함하여 이루어지는 차량용 무단 변속장치를 제공한다.A slave deceleration means for longitudinally decelerating the rotational power connected and interposed between a driven pulley driven by the drive pulley and a second power transmission member; It provides a continuously variable transmission for a vehicle comprising a.
이하, 상기의 목적을 구체적으로 실현할 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, preferred embodiments of the present invention that can specifically realize the above object will be described in detail.
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.1 is a configuration diagram of a first embodiment according to the present invention, in which a torsional damper 6 is mounted on an input shaft 4 connected to an engine 2, and the torsional damper 6 is connected to an input shaft ( The torsional vibration when the torque fluctuation is made in 4) is absorbed.
그리고 입력축(4)에 연결되는 전,후진 제어수단(8)은 싱글 피니언 유성기어셋트로 이루어지는데, 이의 선기어(10)는 입력축(4)과 일체로 형성되며, 피니언(12)을 연결하는 유성 캐리어(14)는 제1 마찰부재(16)를 개재시켜 상기 입력축(4)과 연결됨과 동시에 제2 마찰부재(18)를 개재시켜 변속기 하우징(20)과 연결된다.In addition, the forward and backward control means 8 connected to the input shaft 4 is composed of a single pinion planetary gear set, the sun gear 10 of which is formed integrally with the input shaft 4, the planetary connecting the pinion 12 The carrier 14 is connected to the input shaft 4 via the first friction member 16 and at the same time to the transmission housing 20 via the second friction member 18.
또한, 상기 피니언(12)의 외측으로 치합되는 링기어(22)는 제1 동력 전달부재(24)를 개재시켜 구동풀리(26)와 연결되며, 이의 구동풀리(26)는 벨트(28) 전동으로 구동차축상의 종동풀리(30)를 구동시키게 된다.In addition, the ring gear 22 meshed to the outside of the pinion 12 is connected to the drive pulley 26 via the first power transmission member 24, the drive pulley 26 of which is driven by the belt 28. This drives the driven pulley 30 on the drive axle.
상기에서 제1 마찰부재(16)는 동력을 단속하는 일반적인 다판 클러치가 사용될 수 있으며, 제2 마찰부재(18)는 유성 캐리어(14)가 선택적으로 반력요소로 작용할 수 있도록 하는 밴드 브레이크가 사용될 수 있다.In the above, the first friction member 16 may use a general multi-plate clutch to control power, and the second friction member 18 may use a band brake to allow the planet carrier 14 to selectively act as a reaction force element. have.
상기에서 구동풀리(26)와 종동풀리(30)는 그의 외경이 가변되면서 변속작용을 행할 수 있게 되는데, 제2도는 그것을 가능하게 하는 일 실시예의 구성을 보여주고 있다.The driving pulley 26 and the driven pulley 30 can perform the shifting operation while the outer diameter thereof is variable, and FIG. 2 shows a configuration of an embodiment for enabling it.
즉, 구동풀리(26)는 고정측 풀리(32)와 가변측 풀리(34)로 이루어지는데, 고정측 풀리(32)는 제1 동력 전달부재(24)와 일체로 형성되어 있으며, 가변측 풀리(34)는 이 제1 동력 전달부재(24)상에서 좌우 이동할 수 있는 상태로 결합되고 있다.That is, the driving pulley 26 is composed of a fixed side pulley 32 and a variable side pulley 34, the fixed side pulley 32 is formed integrally with the first power transmission member 24, the variable side pulley 34 is coupled in a state capable of moving left and right on the first power transmission member 24.
상기 가변측 풀리(34)측에는 케이싱 부재(36)가 설치되어 이들 사이에 유압쳄버(38)를 형성하고 있다.A casing member 36 is provided on the side of the variable side pulley 34 to form a hydraulic chamber 38 therebetween.
이 유압쳄버(38)는 제1 동력 전달부재(24)에 형성된 유로(40)를 통하여 엔진의 구동력에 의해 생성되는 압력유체가 공급될 수 있도록 되어 있다.The hydraulic chamber 38 is capable of supplying a pressure fluid generated by the driving force of the engine through the flow passage 40 formed in the first power transmission member 24.
그리고 종동풀리(30)는 상기와 마찬가지로 고정측 풀리(42)와 가변측 풀리(44)로 이루어지되, 상기 고정측 풀리(42)가 중공축으로 이루어지는 제2 동력 전달부재(46)에 일체로 형성된다.And the driven pulley 30 is composed of a fixed side pulley 42 and a variable side pulley 44 as described above, the fixed side pulley 42 is integrally formed with a second power transmission member 46 made of a hollow shaft Is formed.
또한, 가변측 풀리(44)는 상기 제2 동력 전달부재(46)상에서 좌우 이동할 수 있도록 결합되고, 이는 가변측 풀리(44)에는 케이싱 부재(48)가 개재되어 유압쳄버(50)를 형성하고 있으며, 상기 유압쳄버(50)에는 제2 동력 전달부재(46)에 형성된 유로(52)를 통하여 엔진의 구동력에 의해 생성되는 압력유체가 공급될 수 있도록 되어 있다.In addition, the variable side pulley 44 is coupled to move left and right on the second power transmission member 46, which is the variable side pulley 44 is provided with a casing member 48 to form a hydraulic chamber 50 The hydraulic chamber 50 may be supplied with a pressure fluid generated by the driving force of the engine through a flow path 52 formed in the second power transmission member 46.
물론 상기 구동 및 종동풀리(26)(30)의 구성은 상기 구성에 한정되는 것은 아니고 이의 구성으로부터 용이하게 발명할 수 있는 것은 모두 포함한다.Of course, the configuration of the drive and driven pulleys 26 and 30 is not limited to the above configuration and includes all that can be easily invented from the configuration.
그리고 상기 제2 동력 전달부재(46)를 중공축으로 형성한 것은 일측의 구동축이 회전 간섭됨이 없이 관통될 수 있도록 하기 위함이다.The second power transmission member 46 is formed to have a hollow shaft so that the driving shaft of one side can be penetrated without rotation interference.
상기 제2 동력 전달부재(46)의 일측단으로 장착되는 종감속수단(54)은 감속장치(56)와 차동장치(58)로 이루어진다.The longitudinal reduction means 54 mounted at one end of the second power transmission member 46 includes a reduction device 56 and a differential device 58.
상기에서 감속장치(56)는 싱글 피니언 유성기어셋트로 이루어지는데, 이의 선기어(60)가 연결부재(62)를 통해 변속기 하우징(20)에 고정되어 항시 반력요소로 작용하게 되며, 링기어(64)가 상기 제2 동력 전달부재(46)의 사이에 동력전달 단속수단인 제3 마찰부재(66)를 두고 연결되어 입력요소로 작용하게 된다.The reduction device 56 is composed of a single pinion planetary gear set, whose sun gear 60 is fixed to the transmission housing 20 through the connecting member 62 to act as a reaction force element at all times, ring gear 64 ) Is connected between the second power transmission member 46 with a third friction member 66 which is a power transmission control means to act as an input element.
또한, 상기 선기어(60)와 링기어(64) 사이에 치합되는 피니언(68)을 연결하는 유성 캐리어(70)는 출력요소로서, 차동장치(58)와 연결된다.In addition, the planet carrier 70 connecting the pinion 68 engaged between the sun gear 60 and the ring gear 64 is connected to the differential device 58 as an output element.
상기에서 제3 마찰부재(66)는 클러치수단으로서 다판클러치가 사용될 수 있다.In the above, the third friction member 66 may be a multi-plate clutch as the clutch means.
상기 차동장치(58)는 공지와 마찬가지로 케이스(72) 내부 좌우측에 배치되어 양단으로 구동휠(74)(76)이 장착되는 구동축(78)(80)과 결합되는 한쌍의 사이드 기어(82)(84)와, 상기 사이드 기어(82)(84)의 전후측 사이에 치합되는 한쌍의 피니언(86)(88)으로 이루어진다.The differential device 58 is disposed on the left and right sides inside the case 72 as in the known art, and is coupled to a pair of side gears 82 (80) (80) on which driving wheels 74 and 76 are mounted at both ends. 84 and a pair of pinions 86 and 88 engaged between the front and rear sides of the side gears 82 and 84.
이와 같이 이루어지는 본 발명의 무단 변속장치는, 운전자가 미도시한 셀렉터 레버를 주행 D 레인지로 선택하게 되면, 제1 마찰부재(16)를 작동 제어하게 된다.In the continuously variable transmission of the present invention configured as described above, when the driver selects a selector lever not shown in the driving D range, the first friction member 16 is operated and controlled.
그러면 입력축(4)의 회전동력이 전,후진 제어수단(8)에서 선기어(10)과 유성 캐리어(24)를 통해 입력됨으로써, 싱글 피니언 유성기어셋트가 직결되면서 링기어(22)를 통해 제1 동력 전달부재(32)를 정회전 동력을 출력시키게 된다.Then, the rotational power of the input shaft 4 is input through the sun gear 10 and the planet carrier 24 by the forward and backward control means 8, so that the single pinion planetary gear set is directly connected to the first through the ring gear 22. The power transmission member 32 is to output the forward rotational power.
이와 같이 정,역회전 제어수단(8)으로부터 동력이 출력되면 구동풀리(26)와 종동풀리(30)의 외경변화에 따라 변속이 이루어지게 되는데, 그의 회전속도 변화조건은, 첫째, 구동풀리(26)와 종동풀리(30)의 외경이 동일할 때와, 둘째 구동풀리(26)의 외경이 종동풀리(30)의 직경 보다 큰 경우와, 셋째 구동풀리(26)의 직경이 종동풀리(30)의 직경보다 작은 경우로 나누어 생각할 수 있다.When the power is output from the forward and reverse rotation control means 8 as described above, the shift is made according to the change of the outer diameter of the driving pulley 26 and the driven pulley 30. The rotation speed change condition is, firstly, the driving pulley ( 26 and the outer diameter of the driven pulley 30, the outer diameter of the second drive pulley 26 is larger than the diameter of the driven pulley 30, and the diameter of the third drive pulley 26 is driven pulley (30) It can be divided into the case smaller than the diameter of).
첫째 조건으로 구동 및 종동(26)(30)의 외경이 동일한 경우에는 1 : 1의 변속비를 갖게 된다.In the first condition, when the outer diameters of the driving and driven 26 and 30 are the same, the transmission ratio is 1: 1.
그리고 둘째로 구동풀리(26)의 외경이 종동풀리(30)의 직경 보다 큰 경우에는 구동풀리(26)의 회전수 보다 종동풀리(30)의 회전수가 커지기 때문에 증속이 이루어지게 되며, 셋째 구동풀리(26)의 외경이 종동풀리(30)의 직경보다 작아지는 경우에는 구동풀리(26)의 회전수가 종동풀리(30)의 회전수 보다 작아지기 때문에 감속이 이루어지게 되는 것이다.And secondly, when the outer diameter of the drive pulley 26 is larger than the diameter of the driven pulley 30, since the rotation speed of the driven pulley 30 becomes larger than the rotation speed of the drive pulley 26, the third drive pulley is made. When the outer diameter of (26) is smaller than the diameter of the driven pulley 30, the rotation speed of the drive pulley 26 is smaller than the rotation speed of the driven pulley 30, so that the deceleration is made.
이러한 작용으로 주행레인지에서는 출발싯점부터 고속 주행까지 변속단 구분이 없는 점진적인 변속이 이루어지게 되는 것이다.In this way, the driving range is gradually shifted from the starting point to the high speed without any gear stage division.
상기한 구동풀리(26)와 종동풀리(30)의 외경변화는 유압쳄버(38)(50)로 공급되는 유압에 따라 결정되는데, 이러한 유압제어는 통상적으로 무단 변속차량에서 사용하고 있는 유압 제어시스템을 사용하는 것으로 가능하게 되므로 그의 상세한 설명은 생략한다.The change in the outer diameter of the drive pulley 26 and the driven pulley 30 is determined according to the hydraulic pressure supplied to the hydraulic chambers 38 and 50, and such hydraulic control is usually used in a continuously variable vehicle. Since it becomes possible to use the detailed description thereof will be omitted.
이와 같은 상태에서 운전자가 가속페달을 밟거나 하는 등의 출발 동작을 취하면 제3 마찰부재(66)가 작동 제어되면서 종동풀리(30)의 회전동력이 종감속장치(56)로 입력되어 종감속이 이루어진다.In such a state, when the driver takes a starting operation such as stepping on the accelerator pedal, the third friction member 66 is operated and controlled, and the rotational power of the driven pulley 30 is input to the longitudinal deceleration device 56, thereby reducing the longitudinal speed. This is done.
종감속 장치(56)에서의 감속은 링기어(64)가 입력요소가 되고,선기어(60)가 반력요소가 되는 바, 출력요소인 유성캐리어(70)가 감감속되어 차동장치(58)로 회전동력을 전달함으로써, 전진 주행이 이루어지게 되는 것이다.In the deceleration device 56, the ring gear 64 becomes an input element and the sun gear 60 becomes a reaction element, and the planetary carrier 70, which is an output element, is decelerated to the differential device 58. By transmitting the rotational power, the forward driving is made.
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, 유성 캐리어(14)가 반력요소로 작용하게 됨으로써, 링기어(22)가 역회전하면서 구동풀리(26)를 구동시키게 된다.When the selector lever is selected as the reverse R range, the operation of the first friction element 16 is released and the operation of the second friction element 18 is performed, which is a sun gear of the forward and reverse rotation control means 8. 10 becomes an input element, and the planet carrier 14 acts as a reaction force element, thereby driving the drive pulley 26 while the ring gear 22 is reversely rotated.
그러면 이의 회전동력은 종동풀리(30)와 종감속장치(56) 및 차동장치(58)를 통해 후진 주행이 가능하도록 하게 되는 것이다.Then, the rotational power thereof is to enable backward driving through the driven pulley 30, the slave reduction device 56 and the differential device 58.
상기와 같은 무단 변속장치에 있어서, 토셔널 댐퍼(6) 대신에 토오크 컨버터를 사용할 수 있으며, 이의 경우에는 제3 마찰부재(66)를 생략할 수 있게 된다.In the continuously variable transmission as described above, a torque converter may be used instead of the torsional damper 6, in which case the third friction member 66 may be omitted.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 무단 변속장치는 입력축상에 전,후진 제어수단과 구동풀리를 배치하고, 구동차축상에 종감속수단을 배치하여 1축화할 수 있는 바, 구조를 간단히 할 수 있게 된다.As described above, the continuously variable speed shift apparatus of the present invention can arrange the forward and backward control means and the drive pulley on the input shaft, and the single speed reduction means on the drive axle, thereby simplifying the structure. do.
그리고 구조의 단순화로 제조원가를 크게 절감할 수 있으며, 차량의 경량화에 기여할 수 있는 잇점이 있다.In addition, it is possible to greatly reduce the manufacturing cost by simplifying the structure and to contribute to the weight reduction of the vehicle.
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Payment date: 20040317 Year of fee payment: 7 |
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