KR0174168B1 - 무단 변속장치 - Google Patents

Abstract

동력 전달시 발생되는 트러스트에 의해 무단 변속이 이루어지도록하여 구성을 간단히 할 수 있고, 동력손실을 최소화할 수 있도록 한 무단 변속장치를 제공할 목적으로; 헬리컬 기어로 이루어져 입력축상에 스플라인 결합되고, 출력축상에 회전 간섭없이 결합되어 그 중간부에 개재되는 동력원의 구동기어와 치합되는 제1,2 입력기어와; 상기 제1,2 입력기어의 축방향 이동에 연동되는 제1,2 가압부재와; 각각 고정 및 가동풀리로 이루어져 이의 가동풀리가 상기 제1,2 가압부재에 의하여 작동될 수 있도록 입력축과 출력축상에 배치되어 상호 벨트로 연결되는 구동 및 종동풀리와; 를 포함하여 이루어지는 무단 변속장치를 제공한다.

Description

무단 변속장치

제1도는 본 발명에 의한 실시예의 구성도.

제2도는 본 발명의 작동 상태를 보인 단면도이다.

본 발명은 무단 변속장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 유압을 이용하지 않고, 동력 전달시 발생되는 트러스트에 의해 무단 변속이 이루어지도록하여 구성을 간단히 할 수 있고, 동력손실을 최소화할 수 있도록 한 무단 변속장치에 관한 것이다.

무단 변속장치는 각 변속단 사이에 특정한 변속 영역이 없이 무단으로 연속적인 이루어지는 변속장치로서, 유압을 이용하는 자동 변속장치의 단점을 보완하여 연비 및 동력 전달성능, 그리고 중량면에서 큰 장점을 갖게 되는 바, 최근 이에 대한 연구가 지속적으로 이루어지고 있다.

이러한 무단 변속장치는 입력축과 출력축에 장착되는 풀리의 직경변위를 이용하는 방식이 주로 사용되고 있으며, 이의 풀리 직경 변화는 유압을 이용한 축력에 의하여 이루어진다.

그러나 유압을 이용하여 풀리의 직경을 변화시킴에 있어서는 전달되는 토오크에 비례하는 축력을 가해야 하는 바, 풀리의 크기가 커지고, 높은 유압을 생성하기 위한 대용량의 오일펌프를 필요로 한다는 문제점이 있다.

또한, 상기와 같이 대용량 오일펌프의 구동에 따른 동력손실로 변속효율이 저하되는 문제점이 있다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로서, 본 발명의 목적은 동력 전달시 발생되는 트러스트에 의해 무단 변속이 이루어지도록하여 구성을 간단히 할 수 있고, 동력손실을 최소화할 수 있도록 한 무단 변속장치를 제공함에 있다.

이를 실현하기 위하여 본 발명은, 헬리컬 기어로 이루어져 입력축상에 스플라인 결합되고, 출력축상에 회전 간섭없이 결합되어 그 중간부에 개재되는 동력원의 구동기어와 치합되는 제1,2 입력기어와; 상기 제1,2 입력기어의 축방향 이동에 연동되는 제1,2 가압부재와; 각각 고정 및 가동풀리로 이루어져 이의 가동풀리가 상기 제1,2 가압부재에 의하여 작동될 수 있도록 입력축과 출력축상에 배치되어 상호 벨트로 연결되는 구동 및 종동풀리와; 를 포함하여 이루어지는 무단 변속장치를 제공함에 특징이 있다.

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

제1도는 본 발명에 의한 실시예의 구성도로서, 부호 2는 동력원으로 엔진이나 기타 구동모터를 예로 들 수가 있다.

상기 동력원(2)의 회전동력은 이의 회전축상에 배치된 구동기어(4)에 의하여 출력이 이루어지는데, 이의 구동기어(4)는 헬리컬 기어로 형성되어 이에 치합되어 있는 제1,2 입력기어(6)(8)에 동력을 전달하게 된다.

상기 제1,2 입력기어(6)(8)는 구동기어와 마찬가지로 헬리컬 기어로 형성되며, 상기 제1 입력기어(6)는 입력축(10)에 스플라인 결합되어 구동기어(4)의 회전력으로 입력축(10)을 구동시킴과 동시에 축방향 이동이 가능하게 된다.

또한, 상기 제1 입력기어(6)의 반대측에 배치되는 제2 입력기어(6)는 출력측(12)상에 상호 회전 간섭이 발생되지 않는 상태에서 축방향 이동이 가능하도록 구름부재(14)를 개재시켜 결합된다.

이에 따라 동력원(2)의 구동에 의하여 구동기어(4)에 구동되면, 이에 연동되는데, 이때 이들 기어(4)(6)(8)가 헬리컬 기어로 형성되는 바, 트러스트의 발생으로 제1,2 입력기어(6)(8)은 상호 반대방향으로 축방향 이동이 이루어진다.

그리고 상기 제1,2 입력기어(6)(8)의 일측에는 제1,2 가압부재(16)(18)가 배치되는데, 이의 제1,2 가압부재(16)(18)는 다이어프렘과 같은 디스크 스프링으로 이루어져 그의 외주연이 변속기 하우징(20)에 힌지 고정되고, 내경부가 제1,2 입력기어(6)(8)의 일측단에 지지된다.

물론 상기 제1,2 가압부재(16)(18)의 내경단부와 접촉되는 제1,2 입력기어(6)(8)에는 구름부재(22)(24)가 고착되어 상호 회전 간섭이 발생되지 않도록 하였다.

또한, 상기 제1,2 가압부재(16)(18)의 전방에는 구동 및 종동풀리(26)(28)가 배치되는데, 이의 구동 및 종동풀리(26)(28)는 각각 고정풀리(30)(32)와 이동풀리(34)(36)로 이루어져 벨트(38)로서 연결된다.

상기 고정풀리(30)(32)는 입력축(10)과 출력축(12)에 일체로 형성되며, 이동풀리(34)(36)는 이에 이웃하여 입력축(10)과 출력축(12)상에 축방향 이동가능하도록 배치된다.

그리고 상기 피동풀리(34)(36)의 외주측에는 구름부재(40)(42)이 배치되어 상기 가압부재(16)(18)와 접촉이 이루어진다.

상기에서 구름부재(22)(24),(40)(42)은 축력을 수용할 수 있는 트러스트 베어링이 사용됨은 물론이다.

이와같이 이루어지는 무단 변속장치의 작용은 구동 및 종동풀리(26)(28)의 직경 가변에 의하여 무단 변속이 이루어지게 되는데, 이들 구동 및 종동풀리(26)(28)의 회전속도 변화조건은, 첫째, 구동풀리(26)와 종동풀리(28)의 외경이 동일할 때와, 둘째 구동풀리(26)의 외경이 종동풀리(28)의 직경보다 큰 경우와, 셋째 구동풀리(26)의 직경이 종동풀리(28)의 직경보다 작은 경우로 나누어 생각할 수 있다.

첫째 조건으로 구동 및 종동(26)(28)의 외경이 동일한 경우에는 1:1의 변속비를 갖게 된다.

그리고 둘째로 구동풀리(26)의 외경이 종동풀리(28)의 직경보다 큰 경우에는 구동풀리(26)의 회전수보다 종동풀리(28)의 회전수가 커지기 때문에 증속이 이루어지게 되며, 셋째 구동풀리(26)의 외경이 종동풀리(28)의 직경보다 작아지는 경우에는 구동풀리(26)의 회전수가 종동풀리(28)의 회전수보다 작아지기 때문에 감속이 이루어지게 되는 것이다.

이러한 변속작용이 이루어지는 구동 및 피동풀리(26)(28)의 작동 일예를 들면, 제2도는 증속이 이루어지는 과정을 도시한 것으로서, 제1도와 같은 1:1의 변속비를 갖는 상태에서 동력원(2)이 구동면서 회전 동력이 출력되면 헬리컬 기어의 특성으로 제1 입력기어(6)는 도면의 좌측으로, 제2 입력기어(8)는 좌측으로 이동하게 된다.

그러면 제1 입력기어(6)는 가압부재(16)의 내단부를 가압하여 구동풀리(26)의 이동풀리(34)를 밀어주어 풀리의 직경을 크게하고, 제2 입력기어(8)는 가압부재(18)를 가압하던 힘을 해제하게 되므로 이동풀리(36)가 우측으로 이동하면서 직경이 작아지게 되어 증속의 상태로 변속이 이루어지게 되는 것이다.

상기와 같은 변속과정은 동력원(2)의 회전속도에 따라 트러스트의 크기가 다르게 발생되는 바, 동력원의 속도가 저속일 때에는 감속이 이루어지고, 고속으로 갈수록 증속이 이루어지면서 무단 변속이 이루어지게 되는 것이다.

도면 중 미설명부호 44은 출력기어이며, 46은 이에 치합되어 있는 트랜스퍼 기어이다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 무단 변속장치는 동력 전달시 발생되는 트러스트에 의해 무단 변속이 이루어지도록하여 구성을 간단히 할 수 있고, 동력손실을 최소화할 수 있는 발명인 것이다.

Claims (5)

1. 헬리컬 기어로 이루어져 입력축상에 스플라인 결합되고, 출력축상에 회전 간섭없이 결합되어 그 중간부에 개재되는 동력원의 구동기어와 치합되는 제1,2 입력기어와; 상기 제1,2 입력기어의 축방향 이동에 연동되는 제1,2 가압부재와; 각각 고정 및 가동풀리로 이루어져 이의 가동풀리가 상기 제1,2 가압부재에 의하여 작동될 수 있도록 입력축과 출력축상에 배치되어 상호 벨트로 연결되는 구동 및 종동풀리와; 를 포함하여 이루어지는 무단 변속장치.
2. 제1항에 있어서, 가압부재는 다이어프렘형의 디스크 스프링으로 형성함을 특징으로 하는 무단 변속장치.
3. 제1항에 있어서, 가압부재와 접촉되는 제1,2 입력기어와, 구동 및 종동풀리에는 구름부재를 배치하여 이루어짐을 특징으로 하는 무단 변속장치.
4. 제3항에 있어서, 구름부재는 트러스트 베어링으로 형성함을 특징으로 하는 무단 변속장치.
5. 제1항에 있어서, 구동 및 종동풀리는 입력축 및 출력축에 일체로 형성되는 고정풀리와, 입력축과 출력축상에 축방향 이동이 가능하도록 배치되는 이동풀리로 이루어짐을 특징으로 하는 무단 변속장치.