KR100878975B1 - 더블클러치 변속기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 소정의 2그룹으로 나눈 복수의 변속단 중의 한쪽의 변속단 그룹의 각 구동 기어가 외주면에 배열된 제 1의 입력축과, 상기 제 1의 입력축의 외주면에 회전 가능하게 정합되고 외주면에 다른쪽의 변속단 그룹이 배열된 제 2의 입력축을 포함하는 입력축부와, 상기 입력축부를 회전 자유롭게 지지하는 베어링과, 상기 제 1 및 제 2의 입력축의 단부에 각각 마련되고 엔진 회전력을 제 1 또는 제 2의 입력축에 전달하는 클러치를 포함하는 입력계와; 상기 입력축부에 평행한 제 1의 출력축과, 상기 입력축부에 평행한 제 2의 출력축과, 상기 제 1 및 제 2의 입력축의 구동 기어와 맞물리는 복수의 피구동 기어와, 상기 피구동 기어에 회전력을 전하는 싱크로나이즈 기구를 포함하는 출력계와; 상기 제 2의 출력축의 하측에 마련되고, 상기 출력축에 배치된 저속 변속단의 피구동 기어를 침지하도록 윤활유를 모아두는 유류부를 포함하고, 상기 입력축부에는 상기 베어링과 인접하여 저속 변속단의 구동 기어가 배치되고, 상기 제 2의 출력축에는 상기 구동 기어와 맞물리는 상기 저속 변속단의 피구동 기어가 배치되고, 상기 저속 변속단의 구동 기어의 치폭 치수는 상기 구동 기어와 맞물리는 저속 변속단의 피구동 기어의 치폭 치수보다 크게 되고, 상기 구동 기어의 측부의 노출된 치폭 부분이, 저속 변속단의 피구동 기어로 비산한 윤활유를, 상기 구동 기어와 인접하는 베어링상에 비산시키는 유(oil)비산부를 구성하는 것을 특징으로 하는 더블클러치 변속기.

더블클러치 변속기

Description

더블클러치 변속기{DOUBLE CLUTCH TRANSMISSION}

도 1은 본 발명의 한 실시 형태에 관한 더블클러치 변속기의 개략도.

도 2는 동 더블클러치 변속기의 정단면도.

도 3은 동 더블클러치 변속기의 측단면도.

도 4는 입력축에, 직접, 맞물리는 톱니를 형성하는 상황을 설명하기 위한 도면.

도 5A 및 도 5B는 베어링에 윤활유가 공급되는 상황을 설명하기 위한 도면.

기술분야

본 발명은 2개의 클러치와 2개의 입력축을 이용하여, 동력 전달이 끊기는 것을 최소한으로 억제한 동기 기구(synchromesh mechanism)에 의한 연속적인 변속을 가능하게 한 더블클러치 변속기에 관한 것이다.

종래기술

차량(자동차)의 자동 변속기에는 상시 맞물림식(구동 기어와 피구동 기어의 항상 맞물림)의 기어 기구를 이용하여, 동력 전달의 로스를 억제하면서 연속적인 변속을 가능하게 한 더블클러치 변속기라고 불리는 변속기가 있다.

상기 더블클러치 변속기에는 구동 기어를 갖는 2개의 입력축과 2개의 클러치를 이용한 입력계, 피구동 기어나 싱크로나이즈 기구를 갖는 2개의 출력축을 이용한 출력계를 조합한 구조가 이용되고 있다. 구체적으로는 입력계로서, 예를 들면 복수의 전진 변속단을 짝수의 변속단과 홀수의 변속단의 변속단 그룹으로 나누고, 홀수의 변속단 그룹의 각 구동 기어를, 각각 클러치와 연결되는 제 1의 입력축 또는 그 입력축 주위로 회전하는 제 2의 입력축의 한쪽에 마련하고, 짝수의 변속단 그룹의 각 구동 기어를 그 한쪽에 마련하여, 각 클러치로부터 제 1 또는 제 2의 입력축에 엔진 회전력을 전달하는 구조가 이용된다. 또한 출력계로서는 제 1 및 제 2의 입력축과 평행으로 마련한 제 1 및 제 2의 출력축에, 각 구동 기어와 맞물리는 각 피구동 기어를, 상기 피구동 기어에 회전력을 전하는 싱크로나이즈 기구와 함께, 배분한 구조가 이용된다.

이와 같은 입출계에 의하면, 예를 들면 홀수의 변속단의 시프트가 완료되고, 클러치로부터 제 1의 입력축에 입력되는 엔진 회전력이 변속되어 한쪽의 출력축으로부터 출력되고 있는 때를 이용하여, 다음 단의 짝수 변속단의 구동 기어를 싱크로나이즈 기구로 다른쪽의 출력축으로부터 전달되는 차속으로 싱크로나이즈시켜서, 다음 단의 변속에 대비하여 둘 수 있다. 이 때문에, 다음 단으로 변속할 때는 제 1의 입력축을 연결하고 있는 클러치를 끊고, 나머지 클러치를 접속하여 제 2의 입력축으로부터의 동력 전달로 전환하면, 즉석에서, 이웃하는 짝수 단의 변속단으로 시프트된다. 또 이웃의 홀수 단의 다음 변속을 행할 때도, 제 2의 입력축을 통하여 엔진 회전력을 전달하고 있는 동안에, 제 1의 입력축상의 다음 단의 홀수 단의 변속단을 차속에 싱크로나이즈시켜서 다음 단의 변속에 대비하여 두면, 양 클러치의 전환에 의해, 이웃하는 홀수 단의 변속단으로의 시프트가 완료되기 때문에, 저속 변속단 내지 고속 변속단, 예를 들면 1속으로부터 6속까지, 동력 전달의 로스를 억제하면서 변속, 즉 신속하게 1속부터 6속까지 연속적으로 변속을 행할 수 있다.

이러한 더블클러치 변속기에서는 통상, 일본국 특개2006-52832호 공보에 개시되는 바와 같이 제 1 및 제 2의 입력축으로 구성되는 입력축부를 베어링으로 회전 자유롭게 지지하는 것이 행하여지고 있다.

그런데, 입력축부의 양측의 베어링은 부담이 크기 때문에, 베어링 각 부분을 윤활하기 위해, 매우 양호한 윤활이 요구된다.

종래 기술에서는 변속기에서는 출력축에 마련한 피구동 기어로, 출력축의 하측에 있는 유류부(oil reservoir)에 모인 윤활유를 비산시켜서, 변속기 내부를 윤활유의 분위기로 만들어서, 베어링의 윤활을 행하고 있다.

그런데, 더블클러치 변속기는 윤활유의 분위기만으로는 충분한 윤활을 행할 수 없는 경향에 있다.

이 대책으로서, 일반적으로는 상기 일본국 특개2006-52832호 공보에 개시되는 바와 같이 윤활 성능을 확보하기 위해, 별도로 윤활유를 급송하는 기구를 마련하는 것이 행하여진다.

그러나, 동 기구의 추가에 의해, 더블클러치 변속기의 대형화나, 구조가 복 잡하게 되거나, 비용적인 부담이 커지거나 하는 문제가 있어서, 다른 수법이 요구되고 있다.

그래서, 본 발명의 목적은 기존의 부품을 이용하여, 입력축부를 지지하는 베어링의 윤활을 양호하게 행할 수 있도록 한 더블클러치 변속기를 제공하는 데 있다.

상기 목적을 해결하기 위한 더블클러치 변속기에 있어서,

소정의 2그룹으로 나눈 복수의 변속단 중의 한쪽의 변속단 그룹의 각 구동 기어가 외주면에 배열된 제 1의 입력축과, 상기 제 1의 입력축의 외주면에 회전 가능하게 정합되고 외주면에 다른쪽의 변속단 그룹이 배열된 제 2의 입력축을 포함하는 입력축부와,

상기 입력축부를 회전 자유롭게 지지하는 베어링과,

상기 제 1 및 제 2의 입력축의 단부에 각각 마련되고 엔진 회전력을 제 1 또는 제 2의 입력축에 전달하는 클러치를 포함하는 입력계와;

상기 입력축부에 평행한 제 1의 출력축과,

상기 입력축부에 평행한 제 2의 출력축과,

상기 제 1 및 제 2의 입력축의 구동 기어와 맞물리는 복수의 피구동 기어와,

상기 피구동 기어에 회전력을 전하는 싱크로나이즈 기구를 포함하는 출력계와;

상기 제 2의 출력축의 하측에 마련되고, 상기 출력축에 배치된 저속 변속단의 피구동 기어를 침지할 수 있는 양의 윤활유를 모아두는 유류부를 포함하고,

상기 입력축부에는 상기 베어링과 인접하여 저속 변속단의 구동 기어가 배치되고,

상기 제 2의 출력축에는 상기 구동 기어와 맞물리는 상기 저속 변속단의 피구동 기어가 배치되고,

상기 저속 변속단의 구동 기어의 치폭 치수는 상기 구동 기어와 맞물리는 저속 변속단의 피구동 기어의 치폭 치수보다 크게 되고,

상기 저속 변속단의 구동 기어의 측부의 노출된 치폭 부분이, 저속 변속단의 피구동 기어에 의해 비산한 윤활유를, 상기 저속 변속단의 구동 기어와 인접하는 베어링상에 비산시키는 유(oil)비산부를 구성하는 것을 특징으로 한다.

상기 베어링은 상기 제 1의 입력축의 단부 및 상기 제 2의 입력축상에 각각 배치되는 한 쌍의 베어링이고, 상기 입력축부에 있어서, 가장 감속비가 큰 저속 변속단의 제 1의 구동 기어는 상기 한 쌍의 베어링중 한쪽의 베어링에 인접한 제 1의 입력축과 상기 한 쌍의 베어링중 다른쪽의 베어링에 인접한 제 2의 입력축 중의 하나의 상부에 배치되고, 두번째로 감속비가 큰 저속 변속단의 제 2의 구동기어는 다른 입력축상에 배치되고, 상기 제 2의 출력축에는 상기 제 1의 구동 기어 및 상기 제 2의 구동 기어와 각각 맞물리는 피구동 기어들이 배치되는 것을 특징으로 한다.

상기 제 1의 구동 기어는 상기 한 쌍의 베어링중 한쪽의 베어링과 인접한 제 1의 입력축상에 배치되고, 제 1의 입력축의 외주면에 직접 맞물림 이빨(meshing tooth)이 치절(tooth cutting)되어 있는 것을 특징으로 한다.

상기 입력축부는 상기 제 2의 구동 기어보다 감속비가 작은 제 3의 구동 기어, 및 상기 제 3의 구동 기어보다 감속비가 작은 제 4의 구동 기어를 가지며, 상기 제 1의 구동기어는 상기 제 1의 입력축을 축방향으로 치절함으로써 형성되고, 상기 제 3의 구동 기어는 상기 제 1의 구동 기어의 치절 방향으로 하류측에 배치되고, 그리고 상기 제 3의 구동 기어는 상기 제 1의 구동 기어와 상기 제 4의 구동 기어의 사이에 배치되는 것을 특징으로 한다.

상기 제 1 구동 기어에 인접하는 한쌍의 베어링 중의 하나의 베어링은 상기 제 1의 입력축을 지지하고, 그리고 상기 제 1의 구동 기어의 외경은 상기 제 1의 입력축의 외경과 동등한 것을 특징으로 한다.

[한 실시 형태]

이하, 본 발명을 도 1 내지 도 5B에 도시하는 한 실시 형태에 의거하여 설명한다.

도 1은 예를 들면 전진단이 6속, 후진단이 1속의 합계 7속의 변속단을 갖는 횡배치 차재식(transversely mounted)의 더블클러치 변속기의 개략 구성을 도시하고 있고, 도면중 1은 더블클러치 변속기의 본체부를 나타내고 있다. 본체부(1)는 입력계(2)와 출력계(30)를 조합시킨 구조가 이용되고 있다. 이 중 입력계(2)는 복수의 구동 기어(3 내지 7)가 배치되는 2개의 입력축(9, 10)의 조합으로 구성되는 입력축부(8)와, 2개의 클러치(12, 13)를 조합시킨 구조가 이용되고 있다. 출력계(30)는 피구동 기어(31 내지 37)나 싱크로나이즈 기구(50 내지 53)가 배치되는 2 개의 출력축(40, 41)을 이용하여 구성한 구조가 이용되고 있다.

도 2에는 그 상세한 구조가 되는 더블클러치 변속기의 전개한 정단면도가 도시되고, 도 3에는 동 더블클러치 변속기의 측단면도가 도시되어 있다. 이들 도 2 및 도 3을 참조하여, 입력계(2)의 구조를 설명하면, 동 도면중 15는 클러치 케이스, 16은 동 클러치 케이스(15)와 직렬로 연결된 변속기 케이스를 나타내고 있다. 클러치 케이스(15) 내에는 상기 클러치(12, 13)가 수납되어진다. 이들 클러치(12, 13)는 예를 들면 엔진(70)의 출력축에 연결되는 2조의 푸셔 플레이트(12a, 13a), 입력축(9, 10)에 각각 연결되는 2조의 독립한 건식의 클러치판(12b, 13b)을 축방향으로 교대로 나열하여 구성되고, 각 푸셔 플레이트(12a,13a)의 이동(작동)에 의해, 각 푸셔 플레이트(12a, 13a)를 클러치판(12b, 13b)에 밀접시키거나, 이반시키거나 할 수 있도록 하고 있다.

변속기 케이스(16) 내에 상기 입력축부(8)가 배설된다. 이 입력축부(8)를 구성하는 입력축(9)에는 축심에 윤활유(67)가 통과하는 통공(through hole)(18)을 갖는 축 부재가 사용된다. 상기 축 부재가 클러치 케이스(15)의 개구 부근부터, 변속기 케이스(16) 내의 심부(deep portion), 상세하게는 클러치(12, 13)와는 반대측의 단벽(16a)의 부근까지 배치되어 있다. 나머지 입력축(10)은 통형상의 축 부재로 구성되고, 입력축(9)의 외주면에 정합되어 있다. 그리고, 입력축(9)의 외면과 입력축(10)의 내면 사이에는 베어링부가 되는 니들 베어링(11)이 삽입되어, 쌍방의 입력축(9, 10)을 회전 자유롭게 하고 있다. 또한, 11a는 그 니들 베어링(11)에 입력축(10) 내로부터의 윤활유(67)를 유도하는 통공을 나타낸다. 입력축(10)은 입력 축(9)의 클러치(12, 13)측의 일단측부터, 변속기 케이스(16) 내에 배치된 타단측의 거의 반분까지를 덮고 있다. 그리고, 상기 결과인 이중 축부(double-shaft)의 중간부는 클러치 케이스(15)와 변속기 케이스(16) 사이를 구획하는 단벽(16b)에 조립한 베어링(17a)에 의해 지지된다. 입력축(9)의 변속기 케이스(16)측의 단부는 단벽(16a)에 조립한 베어링(17b)에 의해 지지된다. 이러한 베어링(17a, 17b)의 지지에 의해, 입력축(9)은 회전 가능하게 지지되고, 입력축(10)은 그 입력축(9)의 축심 주위에 회전 가능하게 지지된다. 클러치 케이스(15) 내로 돌출한 입력축(9)의 단부는 클러치(13)에 연결, 구체적으로는 클러치(13)의 클러치판(13a)에 연결되고, 마찬가지로 입력축(10)의 단부는 클러치(12)에 연결, 구체적으로는 클러치(12)의 클러치판(12a)에 연결되고, 클러치(13)가 접속되면, 엔진(70)으로부터 출력되는 회전력이 입력축(9)에 전해지고, 클러치(12)가 접속되면, 엔진(70)으로부터 출력되는 회전력이 입력축(10)에 전해지도록 하고 있다. 즉, 클러치(12, 13)의 작동에 의해, 엔진(70)의 회전력이 입력축(9) 또는 입력축(10)에 택일적으로 전달되도록 하고 있다.

입력축(9, 10)상에는 구동 기어(3 내지 7)가 소정의 2개의 변속단 그룹으로 나누어서 마련된다. 구체적으로는 전진 변속단(1 내지 6속)은 짝수의 변속단과 홀수의 변속단의 변속단 그룹으로 나누어지고, 그 중 홀수의 변속단 그룹에 대응하는 구동 기어(3 내지 5)가 입력축(9)에 마련되어 있다, 구체적으로는 홀수의 변속단 그룹의 구동 기어는 베어링(17b)와 인접한 지점(변속기의 후단측)으로부터, 1속용(저속 변속단)의 구동 기어(3), 3속용의 구동 기어(4), 5속용의 구동 기어(5)의 순서로, 입력축(10)으로부터 돌출한 축부분(9a)(입력축(9))에 마련하고 있다. 특히 1속용의 구동 기어(3)에는 감속비를 벌어들일 수 있도록, 다른 3속용이나 5속용의 구동 기어(4, 5)와 같은 축부분(9a)에 원반형상의 허브부를 형성하고, 동 허브부에 공구로 맞물림 톱니를 형성하는 것이 아니라, 도 4에 도시되는 바와 같이 축부분(9a)의 외주면에, 직접, 치절 공구(65)로 톱니부분(3b)(맞물리는 톱니)을 형성한 구조를 이용하고 있다. 입력축의 강도를 확보하기 위해, 이 톱니부분(3b)의 외경과 입력축(9)의 외경은 동일하게 한다. 이 구동 기어(3)의 형성으로, 출력축(10) 사이의 거리를 억제시키고 있다. 또한 이 1속용의 구동 기어(3)와 이웃하는 구동 기어에는 도 4에 도시하는 바와 같이 1속 기어의 구동 기어(3)의 형성시, 화살표(a)와 같이 보내지는 치절 공구(65)와의 간섭이 짧은 거리에서 피하여지도록, 저속측의 기어, 여기서는 3속용의 구동 기어(4)를 선택하여, 구동 기어 사이의 거리의 증가도 억제시키고 있다.

짝수의 변속단 그룹에 대응하는 구동 기어는 입력축(10)에 마련된다. 구체적으로는 짝수의 변속단 그룹의 구동 기어는 변속기 후단측의 단부부터, 4속· 6속 겸용의 구동 기어(6), 2속용의 구동 기어(7)의 순서로, 입력축(10)에 마련하고 있다. 이로써, 클러치(13)가 접속되면, 엔진(70)의 회전력이 홀수 단의 구동 기어(3 내지 5)에 전해지고, 클러치(12)가 접속되면, 엔진(70)의 회전력이 짝수 단의 구동 기어(6, 7)에 전해지도록 하고 있다.

한편, 출력계(30)를 도 2 및 도 3을 참조하여 설명하면, 출력축(40, 41)은 어느것이나 변속기 케이스(16) 내에, 입력축(9, 10)과 평행으로 마련되어 있다. 특에 도 3에 도시되는 바와 같이 출력축(40)은 2중축 구조의 입력축(9, 10)(입력축부)을 끼운 상측에 지점에 마련되고, 출력축(41)은 동 입력축(9, 10)을 끼운 하측의 지점에 배치되어 있다. 이들 출력축(40, 41)은 어느것이나 클러치(12, 13)측의 단부를 단벽(16b)으로 정돈하여 입력축(9, 10)과 평행으로 배치되어 있다. 그리고, 정돈된 각 축단은 단벽(16b)에 조립된 각 베어링(38a, 38b)에 의해 회전 가능하게 지지되어 있다. 나머지 출력축(40, 41)의 변속기 후단측이 되는 축단은 단벽(16a)에 조립된 각 베어링(39a, 39b)에 의해 회전 가능하게 지지되어 있다. 또한 출력축(40, 41)의 클러치(12, 13)측의 단부에는 각각 출력 기어(42, 43)가 마련되어 있다. 이들 출력 기어(42, 43)가 변속기 케이스(16)의 측부에 조립한 디퍼렌셜 기구(44)에 맞물려져 있다. 구체적으로는 디퍼렌셜 기구(44)는 변속기 케이스(16)의 측부에 형성한 데후 케이스(45) 내에, 각 요소, 구체적으로는 피니언 기어(45a 내지 45d)의 조합으로 형성되는 차동 기어부(45e), 동 차동 기어부(45e)에 회전을 입력하는 링 기어(46)(리덕션 기어), 차동 기어부(45e)에서 분배된 회전력을 좌우 구동륜(도시 생략)에 전하는 차축(47a, 47b)를 갖고서 구성하고 있다. 출력 기어(42, 43)는 이 디퍼렌셜 기구(44)의 링 기어(46)에 맞물려져 있다. 이들 출력 기어(42, 43)의 감속비는 상측에 배치되는 출력축(40)의 최종 감속비가, 하측에 배치되는 출력축(41)의 최종 감속비보다 커지도록 설정하고 있다.

이러한 출력축(40, 41)에, 출력축(40)의 변속단 수를 출력축(41)의 변속단 수보다 적어지도록, 상기 피구동 기어(31 내지 36)가 배분되어 마련되어 있다. 구체적으로는 출력축(40)에는 베어링(39a)측부터, 구동 기어(5)와 맞물리는 5속용의 피구동 기어(31), 구동 기어(6)와 맞물리는 4속용의 피구동 기어(32), 후진용의 피구동 기어(33)의 순서로, 3개의 피구동 기어가 배치되어 있다. 출력축(41)에는 베어링(39b)측부터, 구동 기어(3)와 맞물리는 1속용의 피구동 기어(34), 구동 기어(4)와 맞물리는 3속용의 피구동 기어(35), 구동 기어(6)와 맞물리는 6속용의 피구동 기어(36), 구동 기어(7)와 맞물리는 2속용의 피구동 기어(37)의 순서로, 4개의 피구동 기어가 배치되어 있다. 이들 기어중, 베어링(17a, 17b)과 인접하여 배치되는 저속단 기어의 구동 기어(3, 7)(가장 감속 기어비가 큰 1속 기어, 다음으로 큰 감속비의 2속 기어)의 치폭 치수(α1, α2)는 어느것이나 맞물리는 피증동 기어(34, 37)의 치폭 치수(β1, β2)보다 크게 하고 있다. 그리고, 이 폭이 넓은 구동 기어(3, 7)와 맞물리는 피구동 기어(34, 37)만은 폭방향 편측에 가까이한 상태로 맞물려 있다, 이러한 피구동 기어(31 내지 37)는 어느것이나 베어링부가 되는 ２니들 베어링(48)을 이용하여, 출력축(40, 41)의 외주면에 회전 자유롭게 지지시켜져 있다.

이러한 피구동 기어(31 내지 37)의 레이아웃에 맞추어서, 상기 싱크로나이즈 기구(50 내지 53)도 배분되어, 출력축(40, 41)에 마련되어 있다. 구체적으로는 출력축(40)에는 피구동 기어(32)(4속용)와 피구동 기어(33)(후진용) 사이의 축부분에, 시프트 방향이 2방향 타입의 4속·후진 선택용의 싱크로나이즈 기구(50)가 배치되고, 피구동 기어(31)(5속용)를 끼운 베어링(39a)측의 축부분에, 시프트 방향이 1방향 타입의 5속 선택용의 싱크로나이즈 기구(51)가 배치되어 있다. 또한 출력축(41)에는 피구동 기어(34)(1속용)와 피구동 기어(35)(3속용) 사이의 축부분에, 시프트 방향이 2방향 타입의 1속·3속 선택용의 싱크로나이즈 기구(52)가 배치되고, 피구동 기어(36)(6속용)와 피구동 기어(37)(2속용) 사이의 축부분에, 시프트 방향이 2방향 타입의 6속·2속 선택용의 싱크로나이즈 기구(53)가 배치되어 있다. 이러한 각 기어, 싱크로나이즈 기구의 배열에 의해, 변속단 수의 차만큼, 상측의 출력축(40)의 단부를, 하측의 출력축(41)에 대해, 클러치(12, 13)측으로 퇴피시키고 있다.

2방향 타입의 싱크로나이즈 기구(50, 52, 53)에는 어느것이나 축부분에 스플라인 정합된 싱크로나이저 허브(55)의 외주부에, 싱크로나이저 슬리브(56)를 축방향으로 슬라이드 가능하게 조립하고, 싱크로나이저 허브(55)의 양측이 배치된 각 기어에 한 쌍의 싱크로나이저 콘(57)을 형성하고, 동 싱크로나이저 콘(57)의 외주의 콘면에 한 쌍의 싱크로나이저 링(58)을 정합한 구조가 이용되고 있다(부호는 싱크로나이즈 기구(50, 52)에 도시). 이로써, 싱크로나이저 슬리브(56)를 축방향의 어느 한 방향으로 슬라이드시키면, 싱크로나이저 링(58)과 싱크로나이저 콘(57)의 마찰에 의해, 회전 속도차를 줄이면서, 출력축(40)이나 출력축(41)과 각 변속단의 피구동 기어가 계합되고(동기 맞물림), 양쪽 사이에서 회전력의 전달이 행하여지도록 하고 있다.

여기서, 싱크로나이저 슬리브(56)의 외경보다, 치차경이 큰 저속단의 피구동 기어(34)(1속용)에 조립되는 싱크로나이즈 기구(52)는 피구동 기어(34)에 가능한 한 근접하여 배치시키고 있다. 이 근접하는 구조에는 피구동 기어(34)의 싱크로나이즈 기구(52)측의 측면 전체에, 축심 주위에 링 상의 오목부(55a)를 형성하고, 동 오목부(55a) 내에, 싱크로나이저 링(58), 싱크로나이저 콘(57)을 마련하고, 슬라이드하는 싱크로나이저 슬리브(56)의 일부가 오목부(55a) 내로 들어가도록 한 구조가 이용된다. 즉, 동 변속단의 싱크로나이저 슬리브(56)는 다른 변속단일 때보다도, 피구동 기어(34)(1속용)의 측면으로부터 내측으로 들어간 위치에서 동기 맞물림을 완결시켜서, 그만큼, 피구동 기어(34)로부터 싱크로나이저 허브(55)까지의 거리가 짧아도 되도록 하고 있다.

1방향 타입의 싱크로나이즈 기구(51)은 2방향 타입의 싱크로나이즈 기구(50, 52) 중, 한쪽의 싱크로나이저 콘(57), 싱크로나이저 링(58)을 생략하고, 베어링(39a) 로부터 떨어지는 1방향을 시프트 방향만으로한 구조가 이용되고 있다. 즉, 싱크로나이저 슬리브(56)를 피구동 기어(31)에 슬라이드시키면, 마찰에 의해, 회전 속도차를 줄이면서, 출력축(40)과 5속용의 피구동 기어(31)가 계합되도록 하고 있다.

또한 피구동 기어(37)(2속용)중, 싱크로나이즈 기구(53)측과는 반대측의 측부에는 후진용의 아이들러 기어(60)가 동심적으로 취착되어 있다. 아이들러 기어(60)에는 피구동 기어(37)보다 치차경가 작은 기어가 이용되고 있다. 이 아이들러 기어(60)는 출력축(40)의 후진용의 피구동 기어(33)와 맞물려 있고, 싱크로나이즈 기구(50)에 의해, 후진용의 피구동 기어(33)를 출력축(40)에 계합시키면, 출력축(40)으로부터, 2속 변속단의 감속비, 후퇴속단의 감속비, 나아가서는 회전축(40)의 종감속비로 감속된 역회전의 출력이 디퍼렌셜 기구(44)에 전달되도록 하고 있다.

한편, 전체 길이가 짧은 출력축(40)의 변속기 후단측의 단부(퇴피한 단부)에는 파킹 기어(61)가 마련되어 있다. 이 파킹 기어(61)는 변속기 후단측의 단부로부터 가장 가깝게 배치된 출력축(40)상의 변속 부품, 여기서는 시프트 방향이 1방향밖에 없는 싱크로나이즈 기구(51)의 외측(축단측)에 인접하여 마련되어 있다. 구체적으로는 파킹 기어(61)는 싱크로나이즈 기구(51)가 부착되는 출력축(40)의 외주의 스플라인부를 공용하고, 베어링(39a)와 싱크로나이저 허브(55)(싱크로나이즈 기구(51)) 사이에 개장시키고 있다. 물론, 파킹 기어(61)는 도 3에 도시되는 바와 같이 변속기 케이스(16)에 조립된 기어 로크용의 폴 부재(62)와 계탈(係脫) 가능하게 되어 있고, 파킹시, 폴 부재(62)와의 계합으로 출력축(40)이 로크될 수 있도록 하고 있다(차축(47a, 47b)의 로크).

도 3에 도시되는 바와 같이 변속기 케이스(16) 내 및 동 케이스(16)와 이어지는 데후 케이스(45) 내의 하부(저부)에는 유류부(66)가 형성되어 있다. 동 유류부(66)에는 출력축(41)에 조립한 저속 변속단(1속, 2속)의 피구동 기어(34, 37)의 축심부터 하측을 침지하는 유량으로 윤활유(67)가 저류되어 있다. 이로써, 회전하는 피구동 기어(34, 37)가 구동 기어(3, 7)로, 유저류부(66) 내의 윤활유(67)를 비말시키거나, 구동 기어(3, 7)의 측부의 노출된 치폭 부분(3a, 7a)(비맞물림 부분)에서 비말을 캐치하여 인접하는 베어링(17a, 17b)에 비말시키거나 하여, 윤활이 요구되는 각 부분에 윤활유(67)를 공급할 수 있도록 하고 있다.

또 한편, 각 클러치(12, 13)의 접·단 동작(푸셔 플레이트(12a, 13a))이나 각 싱크로나이즈 기구(50 내지 53)의 시프트 선택 동작은 예를 들면 ECU의 지령에 의해 제어되는 액추에이터(어느것도 도시 생략)로 행하여진다. 그리고, 더블클러치 변속기는 ECU에 설정된 변속 정보에 따라, 동력 전달이 끊어지는 로스를 최소한으로 억제하면서 자동 변속이 행하여지도록 하고 있다.

즉, 이 더블클러치 변속기의 작용에 관해 설명하면, 1속으로의 변속은 우선, ECU로부터 출력되는 변속 지령으로 작동하는 액추에이터에 의해, 홀수 변속단 그룹의 싱크로나이즈 기구(52)의 싱크로나이저 슬리브(56)가 1속측으로 슬라이드하여, 1속용의 피구동 기어(34)와 출력축(41)을 계합시킨다. 이것으로, 1속의 변속단이 선택된다. 그 후, 마찬가지로 변속 지령으로 작동하는 액추에이터에 의해, 클러치(13)가 계합되도록 동작한다. 동 클러치(13)의 작동에 의해, 1속의 시프트가 완료된다. 이로써, 엔진(70)의 출력은 입력축(9), 1속용의 구동 기어(3), 1속용의 피구동 기어(34), 출력축(41)으로 전해지는 홀수 계통의 전달 라인으로 변속된다. 그리고, 변속한 회전이 출력 기어(43)로부터, 디퍼렌셜 기구(44)에 출력되고, 좌우의 차축(47a, 47b)에 전해지고, 차량을 1속으로 주행시킨다. 여기서, 클러치(12)는 단(disengagement)동작을 한다.

상기 1속으로 주행중, 2속으로의 변속 지령이 출력되면, 클러치(13)가 접동작, 클러치(12)가 단동작으로 되어 있는 상태를 이용하여, 짝수 변속 그룹의 싱크로나이즈 기구(53)의 싱크로나이저 슬리브(56)가 2속측으로 슬라이드하여, 2속용의 피구동 기어(37)를, 현재의 차속으로 회전하고 있는 출력축(41)에 계합시킨다. 이로써, 다음 단이 되는 2속 변속단의 구동 기어(7)는 차속으로 싱크로나이즈하여, 2속의 변속단이 선택된다. 즉, 다음 단의 변속 준비가 정리된다. 그 후, 클러치(13) 의 접속을 해제하면서, 클러치(12)의 접속이 행하여지고, 엔진(70)으로부터의 동력 전달은 입력축(9)으로부터 입력축(10)으로 전환된다. 그러면, 엔진(70)의 출력은 입력축(10), 2속용의 구동 기어(7), 2속용의 피구동 기어(37), 출력축(40)에 전하여지고 짝수 계통의 전달 라인으로 변속되고, 그 변속한 회전이 출력 기어(43)로부터, 디퍼렌셜 기구(44)에 출력된다(2속 시프트 완료). 이 2속으로의 전환에 의해,즉석에서, 차량은 2속 주행으로 전환된다.

상기 2속으로 주행중, 3속으로의 변속 지령이 출력되면, 클러치(12)가 접동작, 클러치(13)가 단동작으로 되어 있는 상태를 이용하여, 홀수 변속 그룹의 싱크로나이즈 기구(52)의 싱크로나이저 슬리브(56)를 3속측으로 슬라이드시켜서, 3속용의 피구동 기어(35)를, 현재의 차속으로 회전하고 있는 출력축(40)에 계합시킨다. 이로써, 다음 단이 되는 3속 변속단의 구동 기어(4)는 차속에 싱크로나이즈하여, 3속의 변속단이 선택된다. 즉, 다음 단의 변속 준비가 정리된다. 그 후, 클러치(12)의 접속을 해제하면서, 클러치(13)의 접속이 행하여지고, 엔진(70)의 동력 전달은 재차 입력축(10)으로부터 입력축(9)으로 전환된다. 그러면, 엔진(70)으로부터의 출력은 입력축(9), 3속용의 구동 기어(4), 3속용의 피구동 기어(35), 출력축(41)에 전해지는 홀수 계통의 전달 라인으로 변속되고, 그 변속한 회전이 출력 기어(43)로부터, 디퍼렌셜 기구(44)에 출력된다(3속 시프트 완료). 이 3속으로의 전환에 의해, 즉석에서, 차량은 3속 주행으로 전환된다.

그리고, 싱크로나이즈 기구(50, 51, 53) 및 클러치(12, 13)에 의해, 상기한 바와 마찬가지로, 홀수 변속 그룹, 짝수 변속 그룹으로 변속단을 교대로 선택하여, 클러치(12, 13)를 교대로 전환함에 의해, 나머지 4속, 5속, 6속의 변속단의 시프트도, 상기한 1속 내지 3속의 변속단인 때와 마찬가지로, 동력 전달 로스를 최소한으로 억제하면서 연속적으로 변속이 행하여진다.

또한 후진 변속단으로의 변속은 클러치(12, 13)가 단동작으로 되어 있는 상태로부터, 싱크로나이즈 기구(50)의 싱크로나이저 슬리브(56)가 후진속측으로 슬라이드하여, 후진용의 피구동 기어(33)와 출력축(40)을 계합시킨다. 이것으로, 후진속의 변속단이 선택된다. 그 후, 클러치(12)의 접동작이 행하여진다. 이로써, 엔진(70)으로부터의 출력은 입력축(10), 2속용의 구동 기어(7), 2속용의 피구동 기어(37), 상기 기어(37)에 취착된 아이들러 기어(60), 후진용의 피구동 기어(33), 출력축(40), 출력 기어(42)를 경유하여, 디퍼렌셜 기구(44)에 전해진다. 즉, 출력축(40)의 회전은 2속 변속단의 감속비, 후퇴속단의 감속비, 또한 회전축(41)의 종감속비로 감속된 역회전의 출력으로 되어, 디퍼렌셜 기구(44)에 전달되고, 차량을 큰 감속비로 후진시킨다.

한편, 이러한 변속중, 베어링(17a, 17b)과 인접하여 배치되어 있는 홀수의 변속단 그룹의 1속의 구동 기어(3)(저속 변속단)와, 짝수의 변속단 그룹의 2속의 구동 기어(7)(다음 단의 저속 변속단)나, 동 구동 기어(3, 7)와 맞물리는 피구동 기어(34, 37)는 입력축(9, 10)으로부터 전해지는 엔진(60)의 회전력에 의해, 계속 회전하고 있다.

이때, 피구동 기어(34, 37)(1속, 2속)는 도 5A, 도 5B에 도시되는 바와 같이 유류부(66) 내의 윤활유(67)와 침지하면서 회전하기 때문에, 동 도면에 도시되는 바와 같이 윤활유(67)는 동 기어(34, 37)의 톱니 부분(34a, 37a)(한쪽밖에 도시하지 않음)에 교반되어, 변속기 케이스(16) 내를 비산한다. 또한 비산한 비말(윤활유)의 일부는 구동 기어(3)의 비맞물림 부분, 즉 구동 기어(3)의 측부의 노출된 치폭 부분(3a)이나, 구동 기어(7)의 비맞물림 부분, 즉 구동 기어(7)의 측부의 비여진 부분(7a)에서 캐치되면서 비말된다(1속측만 도시).

여기서, 저속 변속단의 구동 기어(3, 7)(1속, 2속)는 베어링(17a, 17b)(입력축부 양측의 베어링)와 인접하여 배치되어 있다.

그러므로, 부담이 큰 입력축(9)의 베어링(17b)나 입력축(10)의 베어링(17a)의 각 부분에는 피구동 기어(34, 37)의 회전이 가져오는 윤활유(67)의 비말에 의한 분 위기뿐만 아니라, 구동 기어(3, 7)의 노출된 치폭 부분(3a, 7a)(유비산부)에 의해, 윤활유(67)를 캐치하여 베어링 각 부분에 직접적으로 비말시켜서, 직접적으로 윤활유(67)가 공급된다.

따라서 기존의 구동 기어(3, 7)(부품)를 활용하여, 입력축부(8)를 지지하는 베어링(17a, 17b)을 충분히 윤활할 수 있다. 특히 입력축부(8)의 양측의 베어링(17a, 17b)과 인접하고, 치폭 치수를 크게 한 1속의 구동 기어(3, 7)를 배치하면, 기존의 부품의 활용만으로, 양측의 베어링(17a, 17b)의 어느 쪽에도 충분히 윤활을 할 수 있다. 게다가, 윤활유(61)를 캐치하는 노출된 치폭 부분(3a)이 있는 1속의 구동 기어(3)(가장 감속비가 큰 저속 변속단)에는 직접, 치폭 치수가 큰 맞물림 톱니(3b, 7b)를 만드는 구조를 이용하면, 입력축부(8)와 출력축(41) 사이가 짧아지고, 본체부(1)의 컴팩트화가 도모된다. 이때, 구동 기어(3)에 인접하는 구동 기어에 저속 변속단의 구동 기어(4)를 이용하면, 기어(3, 4) 사이의 단축화가 도모되어, 한층, 컴팩트화가 도모된다.

그리고, 본 발명은 상술한 한 실시 형태로 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 주지를 일탈하지 않는 범위 내에서 여러가지 변경하여 실시하여도 상관없다.

본 발명에 의하면, 입력축부의 베어링은 피구동 기어의 회전으로 비산하는 윤활유의 분위기뿐만 아니라, 베어링과 인접하여 배치된 구동 기어가 노출된 치폭 부분에서, 윤활유의 비말을 캐치하여, 인접하는 베어링의 각 부분에, 직접적으로 비말시킨다는 작용으로, 충분한 윤활이 행하여진다.

따라서, 기존의 구동 기어(부품)를 활용하여, 입력축부를 지지하는 베어링이 충분히 윤활될 수 있다.

본 발명에 의하면, 가장 감속비가 큰 구동 기어, 다음으로 감속비가 큰 구동 기어의 활용만으로, 입력축부를 지지하는 모든 베어링을 윤활할 수 있다.

본 발명에 의하면, 상기 효과에 더하여, 맞물리는 톱니를, 직접, 입력축에 형성하는 만큼, 입력축부와 제 2의 출력축의 거리를 단축할 수 있고, 그만큼, 더블클러치 변속기의 컴팩트화를 도모할 수 있는 이점이 있다.

Claims (10)

1. 더블클러치 변속기에 있어서,

   소정의 2그룹으로 나눈 복수의 변속단 중의 한쪽의 변속단 그룹의 각 구동 기어가 외주면에 배열된 제 1의 입력축과, 상기 제 1의 입력축의 외주면에 회전 가능하게 정합되고 외주면에 다른쪽의 변속단 그룹이 배열된 제 2의 입력축을 포함하는 입력축부;

   상기 입력축부를 회전 자유롭게 지지하는 베어링; 및

   상기 제 1 및 제 2의 입력축의 단부에 각각 마련되고 엔진 회전력을 제 1 또는 제 2의 입력축에 전달하는 클러치를 포함하는 입력계와,

   상기 입력축부에 평행한 제 1의 출력축;

   상기 입력축부에 평행한 제 2의 출력축;

   상기 제 1 및 제 2의 입력축의 구동 기어와 맞물리는 복수의 피구동 기어; 및

   상기 피구동 기어에 회전력을 전하는 싱크로나이즈 기구를 포함하는 출력계와,

   상기 제 2의 출력축의 하측에 마련되고, 상기 제 2의 출력축에 배치된 저속 변속단의 피구동 기어를 침지할 수 있는 양의 윤활유를 모아두는 유류부를 포함하고,

   상기 입력축부에는 상기 베어링과 인접하여 저속 변속단의 구동 기어가 배치되고,

   상기 제 2의 출력축에는 상기 저속 변속단의 구동 기어와 맞물리는 상기 저속 변속단의 피구동 기어가 배치되고,

   상기 저속 변속단의 구동 기어의 치폭 치수는 상기 저속 변속단의 피구동 기어의 치폭 치수보다 크게 되고,

   상기 저속 변속단의 구동 기어의 노출된 치폭 부분이, 저속 변속단의 피구동 기어에 의해 비산한 윤활유를 상기 구동 기어와 인접하는 베어링상에 비산시키는 유(oil)비산부를 구성하는 것을 특징으로 하는 더블클러치 변속기.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 베어링은 상기 제 1의 입력축의 단부 및 상기 제 2의 입력축상에 각각 배치되는 한 쌍의 베어링이고,

   상기 입력축부에 있어서, 가장 감속비가 큰 저속 변속단의 제 1의 구동 기어는 상기 한 쌍의 베어링중 한쪽의 베어링에 인접한 제 1의 입력축과 상기 한 쌍의 베어링중 다른쪽의 베어링에 인접한 제 2의 입력축 중의 하나의 상부에 배치되고, 두번째로 감속비가 큰 저속 변속단의 제 2의 구동기어는 다른 입력축상에 배치되고,

   상기 제 2의 출력축에는 상기 제 1의 구동 기어 및 상기 제 2의 구동 기어와 각각 맞물리는 피구동 기어들이 배치되는 것을 특징으로 하는 더블클러치 변속기.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 제 1의 구동 기어는 상기 한 쌍의 베어링중 한쪽의 베어링과 인접한 제 1의 입력축상에 배치되고,

   제 1의 입력축의 외주면에 직접 맞물림 이빨(meshing tooth)이 치절(tooth cutting)되어 있는 것을 특징으로 하는 더블클러치 변속기.
4. 제 3항에 있어서,

   상기 입력축부는 상기 제 2의 구동 기어보다 감속비가 작은 제 3의 구동 기어, 및 상기 제 3의 구동 기어보다 감속비가 작은 제 4의 구동 기어를 가지며,

   상기 제 1의 구동기어는 상기 제 1의 입력축의 축방향으로 상기 제 1의 입력축을 치절함으로써 형성되고,

   상기 제 3의 구동 기어는 치절 방향에서 상기 제 1의 구동 기어의 하류측에 배치되고,

   상기 제 3의 구동 기어는 상기 제 1의 구동 기어와 상기 제 4의 구동 기어의 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 더블클러치 변속기.
5. 제 2항에 있어서,

   상기 제 1의 구동 기어에 인접하는 한쌍의 베어링 중의 하나의 베어링은 상기 제 1의 입력축을 지지하고,

   상기 제 1의 구동 기어의 외경은 상기 제 1의 입력축의 외경과 같은 것을 특징으로 하는 더블클러치 변속기.
6. 더블클러치 변속기에 있어서,

   제 1의 입력축, 상기 제 1의 입력축의 외주면에 정합되는 제 2의 입력축, 제 1의 구동 기어, 및 상기 제 1의 구동 기어보다 감속비가 작은 제 2의 구동 기어를 포함하는 입력축부와;

   상기 제 1의 구동 기어에 인접하고, 상기 입력축부를 지지하는 제 1의 베어링;

   엔진의 출력을 상기 제 1의 입력축에 전하는 제 1의 클러치;

   상기 엔진의 출력을 상기 제 2의 입력축에 전하는 제 2의 클러치;

   상기 입력축부에 평행의 제 1의 출력축; 및

   상기 입력축부에 평행이고, 상기 제 1의 구동 기어와 맞물리는 것이 가능한 제 1의 피구동 기어와 상기 제 2의 구동 기어와 맞물리는 것이 가능한 제 2의 피구동 기어를 구비하는 제 2의 출력축; 및

   윤활유를 모아 두는 유류부를 포함하고,

   상기 제 1의 피구동 기어의 적어도 일부 및 상기 제 2의 피구동 기어의 적어도 일부는 그 윤활유에 침지되고,

   상기 제 1의 구동 기어의 치폭은 상기 제 1의 피구동 기어의 치폭보다 큰 것을 특징으로 하는 더블클러치 변속기.
7. 제 6항에 있어서,

   상기 제 2의 구동 기어에 인접하고, 상기 입력축부를 지지하는 제 2의 베어링을 가지며,

   상기 제 2의 구동 기어의 치폭은 상기 제 2의 피구동 기어의 치폭보다 크고,

   상기 제 1의 베어링 및 상기 제 2의 베어링의 한쪽은 상기 제 1의 입력축을 지지하고, 다른 쪽은 상기 제 2의 입력축을 지지하는 것을 특징으로 하는 더블클러치 변속기.
8. 제 7항에 있어서,

   상기 제 1의 구동 기어에 인접하는 상기 제 1의 베어링은 상기 제 1의 입력축을 지지하고,

   상기 제 1의 구동 기어는 상기 제 1의 입력축을 치절함으로써 형성되는 것을 특징으로 하는 더블클러치 변속기.
9. 제 8항에 있어서,

   상기 입력축부는 상기 제 2의 구동 기어보다 감속비가 작은 제 3의 구동 기어, 및 상기 제 3의 구동 기어보다 감속비가 작은 제 4의 구동 기어를 가지며,

   상기 제 1의 구동 기어는 상기 제 1의 입력축을 치절 방향으로 치절함으로써 형성되고,

   상기 제 3의 구동 기어는 상기 치절 방향에서 상기 제 1의 구동 기어의 하류측에 배치되고,

   상기 제 3의 구동 기어는 상기 제 1의 구동 기어와 상기 제 4의 구동 기어 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 더블클러치 변속기.
10. 제 7항에 있어서,

    상기 제 1의 구동 기어에 인접하는 상기 제 1의 베어링은 상기 제 1의 입력축을 지지하고,

    상기 제 1의 구동 기어의 외경은 상기 제 1의 입력축의 외경과 같은 것을 특징으로 하는 더블클러치 변속기.

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