KR20040020116A - Secondary pulley clamping force compensation device of continuously variable transmission - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 무단 변속기에 관한 것으로서, 특히 무단 변속기의 세컨더리 풀리측력 보상장치에 관한 것이다.The present invention relates to a continuously variable transmission, and more particularly, to a secondary pulley side force compensation device of a continuously variable transmission.
통상적으로, 금속 벨트식 무단 변속기는 벨트 슬립을 방지하기 위해서 자동 변속기 대비 고압(50 BAR)의 대용량 오일 펌프를 사용한다.Typically, metal belt-type continuously variable transmissions use a high pressure (50 BAR) large capacity oil pump over automatic transmissions to prevent belt slippage.
이는 엔진의 동력을 손실시키는 요소로 작용하기 때문에 수동 변속기나 자동 변속기보다 효율 및 연비를 크게 개선시키지 못하는 근본 원인이 된다.Since this acts as a power loss factor of the engine, it is the root cause of not significantly improving efficiency and fuel efficiency than a manual transmission or an automatic transmission.
도 1을 참조하여 기존 무단 변속기의 유압 제어 구조를 보면 프라이머리 풀리의 이동 쉬브(110)에는 변속비 제어(벨트 회전반경 변화)를 위한 유압 제어를 하고, 세컨더리 풀리의 이동 쉬브(120)에는 벨트가 슬립하지 않도록 입력 토크에 해당하는 유압을 공급하는 구조로 되어 있다.Looking at the hydraulic control structure of the conventional continuously variable transmission with reference to FIG. 1, the hydraulic sheave for shift ratio control (change of belt rotation radius) is performed on the moving sheave 110 of the primary pulley, and the belt is provided on the moving sheave 120 of the secondary pulley. It is designed to supply the hydraulic pressure corresponding to the input torque so as not to slip.
벨트의 슬립을 막기 위한 세컨더리 풀리의 이동 쉬브(120)에 필요한 측력(Thrust Force(Clamping Force))은 도 2에 도시된 바와 같이 입력 토크에 비례하며, 일반적으로 안전계수를 반영하여 전반적으로 크게 적용하고 있다.The thrust force (Clamping Force) required for the mobile sheave 120 of the secondary pulley to prevent the slip of the belt is proportional to the input torque as shown in FIG. 2, and generally applies largely to reflect the safety factor. Doing.
또한, 엔진에서 작용하는 토크는 엔진 제어부(ECU)로부터 변속 제어부(TCU)에 전달되므로 기존 무단 변속기는 변속 제어부(TCU)에서 입력 토크에 해당하는 측력을 발생시키는 유압 제어를 할 수 있다.In addition, since the torque acting on the engine is transmitted from the engine control unit ECU to the shift control unit TCU, the existing continuously variable transmission may perform hydraulic control to generate a side force corresponding to the input torque in the shift control unit TCU.
그러나, 주행 중 구동 바퀴로부터 들어오는 외부 충격 등 토크 변동(Peak Torque)은 변속 제어부(TCU)가 알 수 없으므로 이에 대한 측력 보상이 불가능하여 벨트가 슬립(Slip)하는 문제가 있다.However, since a torque control such as an external shock coming from the driving wheel during driving is not known to the shift control unit TCU, side force compensation is not possible and thus the belt slips.
무단 변속기 보호를 위해 외부 충격에 의한 토크 변동(Peak Torque)시 벨트가 슬립(Slip)하지 않도록, 세컨더리 풀리의 이동 쉬브(120)에 작용하는 유압의 안전율을 높이면 벨트 슬립 문제는 막을 수 있으나, 높은 유압과 많은 유량이 필요하게 되므로 오일 펌프가 대형화되고, 이는 엔진 토크 손실로 이어지는 문제점이 있었다.In order to protect the continuously variable transmission, increasing the safety ratio of the hydraulic pressure acting on the movable sheave 120 of the secondary pulley so that the belt does not slip during a torque torque caused by an external impact can prevent the belt slip problem. Since oil pressure and a large flow rate are required, the oil pump is enlarged, which leads to a loss of engine torque.
따라서, 고효율을 위해서 소형 오일 펌프를 적용 가능하도록 무단 변속기의 구조를 개선하는 것이 필요하다.Therefore, it is necessary to improve the structure of the continuously variable transmission so that a small oil pump can be applied for high efficiency.
본 발명의 목적은 외부 충격으로부터 발생하는 토크 변동에 대응되는 측력을 세컨더리 풀리의 이동 쉬브에 전달하여 벨트 슬립을 감소시킴으로써 무단 변속기의 동력 전달 효율을 증가시킬 수 있는 무단 변속기의 세컨더리 풀리 측력 보상장치를 제공하는데 있다.An object of the present invention is to provide a secondary pulley side force compensator of a continuously variable transmission capable of increasing power transmission efficiency of a continuously variable transmission by transmitting a side force corresponding to a torque variation generated from an external impact to a moving sheave of a secondary pulley to reduce belt slip. To provide.
도 1은 종래 기술에 따른 무단 변속기의 유압 제어 구조를 도시한 도면.1 is a view showing a hydraulic control structure of a continuously variable transmission according to the prior art.
도 2는 무단 변속기의 세컨더리 풀리에 필요한 측력과 입력 토크의 관계를 도시한 그래프.2 is a graph showing the relationship between the side force and the input torque required for the secondary pulley of the continuously variable transmission.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 무단 변속기의 세컨더리 풀리 측력 보상장치의 구성을 도시한 도면.3 is a view showing the configuration of a secondary pulley side force compensation device of a continuously variable transmission according to an embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 토크 캠의 형상을 도시한 도면.4 is a view showing the shape of a torque cam according to an embodiment of the present invention.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 토크 캠 피스톤의 형상을 도시한 도면.5 is a view showing the shape of a torque cam piston according to an embodiment of the present invention.
도 6은 본 발명의 실시예에 따라 토크 캠의 제1 안착홈에 롤러가 안착된 상태를 도시한 도면.6 is a view showing a state in which the roller is seated in the first seating groove of the torque cam according to an embodiment of the present invention.
도 7은 본 발명의 실시예에 따라 토크 캠과 토크 캠 피스톤의 사이에 롤러가 결합된 상태를 도시한 도면.7 is a view showing a state in which the roller is coupled between the torque cam and the torque cam piston according to an embodiment of the present invention.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 무단 변속기의 세컨더리 풀리 측력 보상장치에 있어서, 상기 세컨더리 풀리의 고정 쉬브가 결합되는 고정 쉬브 축과; 상기 고정 쉬브 축에 축결합되어 상기 고정 쉬브 축에 전달되는 토크 변동에 따라 연동되어 측력을 발생하는 토크 캠과; 상기 고정 쉬브 축에서 상기 토크 캠과 마주보는 위치에 축결합되며, 상기 토크 캠에서 발생하는 측력과 유압 공급회로를 통해 형성된 유압을 상기 세컨더리 풀리의 이동 쉬브로 전달하여 상기 고정 쉬브 축의 토크 변동에 따른 측력을 보상하는 토크 캠 피스톤을 포함하여 구성하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a secondary pulley side force compensation device of a continuously variable transmission, including: a fixed sheave shaft to which a fixed sheave of the secondary pulley is coupled; A torque cam axially coupled to the fixed sheave shaft and interlocked with the torque fluctuation transmitted to the fixed sheave shaft to generate a side force; The fixed sheave shaft is axially coupled to the position facing the torque cam, and the lateral force generated from the torque cam and the hydraulic pressure generated through the hydraulic supply circuit is transferred to the moving sheave of the secondary pulley to change the torque of the fixed sheave shaft It characterized in that it comprises a torque cam piston for compensating for the side force.
이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기 설명 및 첨부 도면과 같은 많은 특정 상세들이 본 발명의 보다 전반적인 이해를 제공하기 위해 나타나 있으나, 이들 특정 상세들은 본 발명의 설명을 위해 예시한 것으로 본 발명이 그들에 한정됨을 의미하는 것은 아니다. 그리고 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. While many specific details, such as the following description and the annexed drawings, are shown to provide a more general understanding of the invention, these specific details are illustrated for the purpose of explanation of the invention and are not meant to limit the invention thereto. And a detailed description of known functions and configurations that may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention will be omitted.
도 3 내지 도 7을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 무단 변속기의 세컨더리 풀리 측력 보상장치의 구성을 설명한다.The configuration of the secondary pulley side force compensation device of the continuously variable transmission according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 3 to 7.
참고적으로, 도 4와 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 토크 캠(310)과 토크 캠 피스톤(320)의 형상을 각각 도시한 사시도이다.For reference, FIGS. 4 and 5 are perspective views respectively showing the shapes of the torque cam 310 and the torque cam piston 320 according to the embodiment of the present invention.
그리고, 도 6은 본 발명의 실시예에 따라 토크 캠(310)의 제1 안착홈(312)에 롤러(330)가 안착된 상태를 도시한 것이며, 도 7은 본 발명의 실시예에 따라 토크 캠(310)과 토크 캠 피스톤(320)의 사이에 롤러(330)가 결합된 상태를 도시한 것이다.And, Figure 6 shows a state in which the roller 330 is seated in the first seating groove 312 of the torque cam 310 in accordance with an embodiment of the present invention, Figure 7 is a torque in accordance with an embodiment of the present invention The roller 330 is coupled between the cam 310 and the torque cam piston 320.
도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예는 무단 변속기의 세컨더리 풀리 측력 보상장치에 있어서, 고정 쉬브 축(300), 토크 캠(310), 토크 캠 피스톤(320), 롤러(330)를 포함하여 구성한다.Referring to FIG. 3, an embodiment of the present invention includes a fixed sheave shaft 300, a torque cam 310, a torque cam piston 320, and a roller 330 in the secondary pulley side force compensation device of a continuously variable transmission. Configure.
도 3의 참조 번호 (350)는 토크 캠(310)과 고정 쉬브 축(300)의 결합상태를 유지시키는 스냅링이며, (352)는 토크 캠 피스톤(320)의 이동을 제한하는 스냅링을 도시한 것이다.Reference numeral 350 in FIG. 3 denotes a snap ring for maintaining the engagement state of the torque cam 310 and the fixed sheave shaft 300, and 352 illustrates a snap ring for limiting the movement of the torque cam piston 320. .
고정 쉬브 축(300)은 세컨더리 풀리의 고정 쉬브(304)가 결합되는 축이다.The fixed sheave shaft 300 is a shaft to which the fixed sheave 304 of the secondary pulley is coupled.
고정 쉬브 축(300)의 외주면과 토크 캠(310)의 내주면은 스플라인 결합된다.The outer circumferential surface of the fixed sheave shaft 300 and the inner circumferential surface of the torque cam 310 are splined.
토크 캠(310)은 고정 쉬브 축(300)에 축결합되어 고정 쉬브 축(300)에 전달되는 토크 변동에 따라 연동되어 측력을 발생하는 기능을 한다.The torque cam 310 is axially coupled to the fixed sheave shaft 300 to function in conjunction with the torque fluctuations transmitted to the fixed sheave shaft 300 to generate a side force.
토크 캠(310)은 토크 캠 피스톤(320)과 마주보는 원주면의 표면에서 원주방향으로 설정된 간격을 갖고 롤러(330)가 안착되는 다수개의 제1 안착홈(312)이 형성된다.The torque cam 310 has a plurality of first seating grooves 312 in which the rollers 330 are seated at intervals set in the circumferential direction on the surface of the circumferential surface facing the torque cam piston 320.
토크 캠(310)의 중심부에는 제1 안착홈(312)에 안착되는 롤러(330)가 고정 쉬브 축(300) 방향으로 이탈되는 것을 방지하기 위한 가이드부(314)를 형성한다.A guide part 314 is formed at the center of the torque cam 310 to prevent the roller 330 seated in the first seating groove 312 from being separated in the direction of the fixed sheave shaft 300.
토크 캠 피스톤(320)은 고정 쉬브 축(300)에서 토크 캠(310)과 마주보는 위치에 축결합되며, 토크 캠(310)에서 발생하는 측력과 유압 공급회로를 통해 형성된 유압을 세컨더리 풀리의 이동 쉬브(302)로 전달하여 고정 쉬브 축(300)의 토크 변동에 따른 측력을 보상한다.The torque cam piston 320 is axially coupled to the position facing the torque cam 310 on the fixed sheave shaft 300, and the secondary pulley moves the hydraulic pressure generated by the side force generated in the torque cam 310 and the hydraulic supply circuit. Transfer to the sheave 302 to compensate for the side force caused by the torque variation of the fixed sheave shaft 300.
토크 캠 피스톤(320)은 토크 캠(310)과 마주보는 원주면의 표면에서 원주방향으로 설정된 간격을 갖고 롤러(330)가 안착되는 다수개의 제2 안착홈(322)이 형성된다.The torque cam piston 320 has a plurality of second seating grooves 322 on which the roller 330 is seated at a circumferential direction on the surface of the circumferential surface facing the torque cam 310.
토크 캠(310)에 형성되는 제1 안착홈(312)과 토크 캠 피스톤(320)에 형성되는 제2 안착홈(322)은 상호 대응되는 형상을 가지며, 도 4와 도 5에 도시된 바와 같이 각각의 원주방향으로 4개씩 형성된다.The first seating groove 312 formed in the torque cam 310 and the second seating groove 322 formed in the torque cam piston 320 have a shape corresponding to each other, as shown in FIGS. 4 and 5. Four are formed in each circumferential direction.
여기서, 각각의 안착홈의 개수 및 형상은 다양한 설계변경에 따라 다르게 형성할 수 있음에 유의해야 한다.Here, it should be noted that the number and shape of each seating groove can be formed differently according to various design changes.
롤러(330)는 토크 캠(310)과 토크 캠 피스톤(320)의 사이에서 제1 안착홈(312)과 제2 안착홈(322)에 각각 결합되어 도 7에 도시된 바와 같이 토크 캠(310)의 회전운동을 토크 캠 피스톤(320)의 직선운동으로 전환시키는 기능을 한다.The roller 330 is coupled to the first seating groove 312 and the second seating groove 322 between the torque cam 310 and the torque cam piston 320, respectively, as shown in FIG. 7. ) Rotates the rotational motion of the torque cam piston 320 in a linear motion.
상기한 바와 같이 본 발명의 실시예는 종감속 기어와 연결되는 세컨더리 풀리에 토크 캠(310)을 추가로 구성하고 토크 캠(310)에서 발생하는 측력이 세컨더리 풀리의 이동 쉬브(302)에 작용하는 유압에 영향을 받도록 한 것이다.As described above, the embodiment of the present invention further configures the torque cam 310 in the secondary pulley connected to the longitudinal reduction gear, and the side force generated in the torque cam 310 acts on the moving sheave 302 of the secondary pulley. It is to be affected by the hydraulic pressure.
이와 같은 구성으로 본 발명의 실시예는 차량의 주행 중 구동 바퀴로부터 들어오는 외부 충격 등 고정 쉬브 축(300)의 토크 변동(Peak Torque)시 기계적으로 측력(클램핑 포스 ; Clamping Force)을 보상할 수 있다.In such a configuration, the embodiment of the present invention can compensate mechanically the clamping force during the torque fluctuation of the fixed sheave shaft 300 such as an external shock coming from the driving wheel while the vehicle is running. .
이와 같이 측력을 보상함에 따라 벨트의 슬립 가능성을 막을 수 있으며, 적용하는 유압의 안전율을 낮출 수 있게 하여 작은 용량의 오일 펌프를 적용할 수 있다.By compensating for the side force in this way it is possible to prevent the possibility of slip of the belt, it is possible to lower the safety factor of the applied hydraulic pressure to apply a small capacity oil pump.
도 3 내지 도 7을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 무단 변속기의 세컨더리 풀리 측력 보상장치의 작동상태를 설명한다.3 to 7, the operation state of the secondary pulley side force compensation device of the continuously variable transmission according to the embodiment of the present invention will be described.
먼저, 차량의 주행중 구동 바퀴로부터 들어오는 외부 충격 등 토크 변동이 발생하게 되면, 종감속 기어로부터 세컨더리 풀리의 고정 쉬브 축(300)에 연결된 토크 캠(310)에 토크가 작용하게 되고, 롤러(330)를 거쳐 토크 캠 피스톤(320)을 미는 힘이 발생하게 된다.First, when a torque fluctuation such as an external shock coming from the driving wheel while driving of the vehicle occurs, torque acts on the torque cam 310 connected to the fixed sheave shaft 300 of the secondary pulley from the longitudinal reduction gear, and the roller 330 The force pushing the torque cam piston 320 is generated through.
토크 캠 피스톤(320)에 의해 발생된 유압은 세컨더리 풀리의 이동 쉬브 피스톤(340) 및 이동 쉬브 실린더에 추가로 작용하여 세컨더리 풀리의 이동 쉬브(302)에 가해지는 측력을 증가시킴으로써 외부로부터 입력된 토크 변동에 의한 벨트 슬립 가능성을 억제한다.The hydraulic pressure generated by the torque cam piston 320 additionally acts on the moving sheave piston 340 of the secondary pulley and the moving sheave cylinder to increase the lateral force applied to the moving sheave 302 of the secondary pulley, thereby increasing torque input from the outside. Suppresses the possibility of belt slip due to fluctuation
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 무단 변속기의 세컨더리 풀리 측력 보상장치는 외부 충격으로부터 들어오는 토크 변동에 따라 세컨더리 풀리의 이동 쉬브에 전달되는 측력을 자동으로 조절함으로써 벨트 슬립을 감소시켜 무단 변속기의 신뢰성을 높일 수 있다.As described above, the secondary pulley side force compensation device of the continuously variable transmission according to the present invention automatically adjusts the side force transmitted to the moving sheave of the secondary pulley according to the torque fluctuations from the external shock, thereby reducing the belt slip to increase the reliability of the continuously variable transmission. Can be.
또한, 벨트 슬립 방지를 위해서 기존에 크게 설정하던 유압의 안전율을 낮출 수 있으므로 작은 용량의 오일 펌프를 적용할 수 있다.In addition, it is possible to lower the safety factor of the hydraulic pressure that was largely set to prevent the belt slip can be applied to a small capacity oil pump.
그리고, 엔진 토크 손실을 저감시켜 무단 변속기의 동력 전달 효율을 증가시킬 수 있는 효과가 있다.In addition, the engine torque loss is reduced to increase the power transmission efficiency of the continuously variable transmission.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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E902 | Notification of reason for refusal | ||
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GRNT | Written decision to grant | ||
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FPAY | Annual fee payment |
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