KR101035207B1 - 무단 변속장치 - Google Patents

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KR101035207B1
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H3/00—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion
    • F16H3/02—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion
    • F16H3/42—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion with gears having teeth formed or arranged for obtaining multiple gear ratios, e.g. nearly infinitely variable

Abstract

인풋 디스크와 아웃풋 디스크 사이에서 회전속도를 변속하여 전달할 수 있는 무단 변속장치에 대하여 개시한다. 본 무단 변속장치는 하우징, 케이싱 블록, 홀더부재 가이드, 인풋 디스크, 아웃풋 디스크 및 무단변속수단을 포함한다. 무단변속수단은 인풋 디스크 및 아웃풋 디스크의 마찰면 사이에 회전 가능하게 배치되도록 홀더부재 가이드와 축을 매개로 결합되고 양단에는 마찰면 사이에서 서로 치합되기 위한 기어부가 구비되는 적어도 하나 이상의 홀더부재와, 이 홀더부재에 축을 매개로 회전 가능하게 장착되고 마찰면 내에서 정해진 회전각도로 회전되어 마찰 접촉에 의한 구름 회전에 의해 인풋 디스크의 회전력을 변속하여 아웃풋 디스크에 전달하기 위한 드라이브 롤러, 및 홀더부재 중 어느 하나의 홀더부재와 연결되도록 하우징의 외부에 설치되고 하나의 홀더부재를 매개로 다른 홀더부재들을 일체로 회전시켜서 드라이브 롤러의 회전각도를 조절하기 위한 각도조절레버로 구성된다.
이와 같이 구성된 무단 변속장치에 의하면, 인풋 디스크의 회전력을 변속하여 아웃풋 디스크에 전달하는 무단변속수단의 구성을 단순화시켜 변속시 용이하게 조절할 수 있고, 장치의 소형화에 기여할 수 있다.
인풋 디스크, 아웃풋 디스크, 무단변속수단

Description

무단 변속장치{CONTINUOUSLY VARIABLE TRANSMISSION}
본 발명은 무단 변속장치에 관한 것으로, 특히 주행시 인풋 디스크와 아웃풋 디스크 사이에서 마찰 접촉되도록 다양한 각도로 회전되어 인풋 디스크의 회전력을 변속하여 아웃풋 디스크에 전달하는 드라이브 롤러의 무단변속수단을 단순화하여 용이하게 조절할 수 있음과 아울러, 드라이브 롤러의 마찰력을 조절할 수 있도록 그 구조가 개량된 무단 변속장치에 관한 것이다.
일반적으로, 차량의 변속장치는 엔진의 구동력을 전달하는 기능을 갖고 있는데, 이러한 변속장치에는 운전자의 의지대로 운전자가 직접 변속단을 선택하는 수동 변속장치와, 차량의 주행조건에 따라 자동으로 변속이 이루어지는 자동 변속장치와, 각 변속단 사이에 특정한 변속 영역이 없이 무단으로 연속적인 변속이 이루어지는 무단 변속장치로 대별된다.
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 직경 변위를 이용하는 벨트구동 방식과, 토로이달 방식(Toroidal Type)이 주로 사용되고 있다.
특히, 토로이달 방식의 무단 변속장치는 인풋 디스크와 아웃풋 디스크, 이들 사이에 배치되어 인풋 디스크를 통하여 아웃풋 디스크 측으로 마찰 접촉되도록 회전되어 동력을 전달하는 드라이브 롤러를 포함하여 구성된다.
그러나, 종래기술에 따른 무단 변속장치는, 인풋 디스크와 아웃풋 디스크 사이에서 마찰 접촉되도록 회전되는 드라이브 롤러를 회전시키기 위한 장치의 구조가 복잡하여 드라이브 롤러의 회전각도를 용이하게 조절할 수 없는 문제점이 있었고, 드라이브 롤러의 마모시에는 마찰력이 작아져 인풋 디스크의 회전력을 변속하여 아웃풋 디스크로 원활하게 전달하지 못하게 되는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해소하기 위하여 안출한 것으로, 본 발명의 목적은 주행상태에 따라 인풋 디스크의 회전력을 변속하여 아웃풋 디스크로 전달하는 드라이브 롤러의 무단변속수단을 단순화하여 용이하게 조절할 수 있고, 드라이브 롤러의 마찰력을 용이하게 조절할 수 있도록 한 무단 변속장치에 관한 것이다.
상기와 같은 기술적 과제를 해소하기 위해서, 본 발명은,
서로 대응되도록 분할 형성되는 제 1 케이스 및 제 2 케이스가 일체로 결합되어 구성되고, 상기 제 1,2 케이스에 입력축과 출력축이 회전 가능하게 설치된 하우징;
상기 하우징의 제 1,2 케이스 사이에 일체로 결합되는 케이싱 블록;
상기 케이싱 블록의 내주연에 축을 매개로 일체로 결합되는 홀더부재 가이드;
상기 하우징 내에 입력축과 일체로 결합되도록 배치되고 일측면에 내주측으로 곡선을 갖는 마찰면이 구비되는 인풋 디스크;
상기 인풋 디스크와 대응하는 마찰면을 가지며 하우징 내에 인풋 디스크와 일정간격을 두고 대향되도록 배치되어 출력축과 일체로 결합되는 아웃풋 디스크; 및
상기 인풋 디스크 및 아웃풋 디스크의 마찰면 사이에 회전 가능하게 배치되도록 홀더부재 가이드와 축을 매개로 결합되고 양단에는 마찰면 사이에서 서로 치합되기 위한 기어부가 구비되는 적어도 하나 이상의 홀더부재, 상기 홀더부재와 축을 매개로 회전 가능하게 장착되고 마찰면 사이에서 정해진 회전각도로 회전되어 마찰 접촉에 의한 구름 회전에 의해 인풋 디스크의 회전력을 변속하여 아웃풋 디스크에 전달하기 위한 드라이브 롤러, 및 상기 홀더부재 중 어느 하나의 홀더부재(42a)와 연결되도록 하우징의 외부에 설치되고 하나의 홀더부재를 매개로 다른 홀더부재들을 일체로 회전시켜서 드라이브 롤러의 회전각도를 조절하기 위한 각도조절레버로 구성되어 상기 인풋 디스크의 회전력을 변속하여 아웃풋 디스크에 전달하기 위한 무단변속수단으로 구성된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 홀더부재는 인풋 디스크 및 아웃풋 디스크 사이에 2개∼8개가 구비된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 기어부는 베벨기어 방식으로 치합되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 각도조절레버는 수동제어 또는 전자제어에 의해 조절되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 하우징 내에는 인풋 디스크 및 아웃풋 디스크 사이에서 마찰에 의해 구름 접촉되어 회전되는 드라이브 롤러의 마찰력을 조절하기 위한 마찰력 조절부재가 구비된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 마찰력 조절부재는 출력축과 아웃풋 디스크 사이에 구비되어 아웃풋 디스크를 인풋 디스크 방향으로 탄성 지지하기 위한 탄성부재와,
상기 탄성부재의 탄성이 유지되도록 입력축의 단부에 탄성부재와 접촉되어 설치되는 탄성유지부재, 및
상기 탄성유지부재를 관통하도록 입력축과 결합되고 회전시 탄성유지부재를 이동시켜 탄성부재의 탄성을 조절하는 탄성조절볼트로 구성된 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 무단 변속장치에 의하면, 인풋 디스크의 회전력을 변속하여 아웃풋 디스크에 전달하는 무단변속수단의 구성을 단순화시켜 변속시 용이하게 조절할 수 있을 뿐만 아니라, 장치의 소형화에 기여할 수 있는 유용한 효과가 있다.
또한, 아웃풋 디스크에 탄성의 조절이 가능한 구조를 적용하여 드라이브 롤러의 마찰력을 용이하게 조절함으로써, 인풋 디스크 및 아웃풋 디스크 사이에서 마찰 접촉되는 드라이브 롤러의 마찰력이 항상 일정하게 유지되거나 또는 인풋 디스크와 아웃풋 디스크 간의 회전토크를 증대시킬 수 있는 효과도 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 무단 변속장치에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명에 따른 무단 변속장치를 나타낸 단면도이고, 도 2는 도 1에 도시된 A-A선 단면도이며, 도 3은 본 발명에 따른 무단 변속장치에 구비된 드라이브 롤러가 장착되는 홀더부재를 나타낸 사시도, 그리고 도 4 내지 도 7은 본 발명에 따른 무단 변속장치의 다양한 변속상태를 나타낸 단면도이다.
본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 무단 변속장치는, 도 1 내지 도 3에 도 시된 바와 같이 하우징(10), 인풋 디스크(20), 아웃풋 디스크(30) 및 무단변속수단(40)을 포함한다.
이를 더욱 상세하게 설명하면, 하우징(10)은 서로 대응되도록 분할 형성되는 제 1 케이스(10a) 및 제 2 케이스(10b)로 구성되고, 제 1,2 케이스(10a,10b)는 공지된 볼트 등의 체결수단에 의해 일체로 결합되어 있다. 하우징(10)의 내부에는 인풋 디스크(20) 및 아웃풋 디스크(30)가 회전 가능하게 배치되기 위한 공간부(11)가 형성된다.
하우징(10)의 양측에는 입력축(12)과 출력축(14)이 회전 가능하게 설치되어 있다. 즉, 제 1 케이스(10a)에는 입력축(12)이 회전 가능하게 설치되고, 제 2 케이스(10b)에는 출력축(14)이 회전 가능하게 설치된다. 이때, 하우징(10)의 제 1,2 케이스(10a,10b)에는 입력축(12)과 출력축(14)의 회전을 지지하기 위한 다수의 베어링이 구비되는데, 이러한 베어링은 무단 변속장치에서 입력축(12)과 출력축(14)의 회전을 지지하기 위해 통상적으로 구비되는 것이므로 이에 대한 설명은 생략하기로 한다.
하우징(10)의 제 1,2 케이스(10a,10b) 사이에는 케이싱 블록(16)이 구비되어 있다. 케이싱 블록(16)은 제 1,2 케이스(10a,10b)와 동일한 직경을 갖는 링 형상으로 형성되어 제 1,2 케이스(10a,10b) 사이에 공지된 볼트 등의 체결수단에 의해 일체로 결합된다.
케이싱 블록(16)의 내주연에는 홀더부재 가이드(18)가 구비되어 있다. 홀더부재 가이드(18)는 케이싱 블록(16)의 내주연에 축(17)을 매개로 고정된 후, 공지 된 볼트 등의 체결수단에 의해 일체로 결합된다. 이러한 홀더부재 가이드(18)는 무단변속수단(40)의 홀더부재(42a,42b,42c,42d)를 회전 가능하게 설치하기 위한 것이다.
인풋 디스크(20)는 하우징(10)의 공간부(11)에 입력축(12)과 일체로 결합되도록 배치되어 있다. 인풋 디스크(20)의 일측면에는 내주측으로 곡선을 갖도록 형성되는 마찰면(22)이 구비되어 있다. 마찰면(22)은 반구형, 반타원형 등으로 형성될 수 있으나, 굳이 이에 한정하지는 아니한다. 이러한 인풋 디스크(20)는 입력축(12)으로부터 전달되는 회전력에 의해 회전하게 된다.
아웃풋 디스크(30)는 하우징(10)의 공간부(11)에 출력축(14)과 일체로 결합되도록 배치되어 있다. 이때, 아웃풋 디스크(30)는 공간부(11)에 인풋 디스크(20)와 일정간격을 두고 대향되도록 배치된다. 아웃풋 디스크(30)의 일측면에는 인풋 디스크(20)의 마찰면(22)과 대응되도록 형성되는 마찰면(32)이 구비되어 있다.
즉, 아웃풋 디스크(30)의 마찰면(32)이 인풋 디스크(20)의 마찰면(22)과 대응되도록 배치됨으로써 이들 사이에 구비되는 마찰면(22,32)은 완전한 형상을 이루게 된다. 이러한 아웃풋 디스크(30)는 인풋 디스크(20)의 회전력을 변속하는 무단변속수단(40)으로부터 회전력을 전달받아 회전하게 된다.
무단변속수단(40)은 인풋 디스크(20)의 회전력을 변속하여 아웃풋 디스크(30)에 전달하는 역할을 하며, 이를 위해서 인풋 디스크(20) 및 아웃풋 디스크(30)의 마찰면(22,32) 사이에 회전 가능하게 배치되도록 홀더부재 가이드(18)와 축(17)을 매개로 결합되는 적어도 하나 이상의 홀더부재(42a,42b,42c,42d)와, 이 홀더부재(42a,42b,42c,42d)에 장착되고 마찰면(22,32) 사이에서 정해진 회전각도로 회전되어 마찰 접촉에 의한 구름 회전에 의해 인풋 디스크(20)의 회전력을 변속하여 아웃풋 디스크(30)로 전달하기 위한 드라이브 롤러(46)와, 그리고 홀더부재(42a,42b,42c,42d)들을 일체로 회전시키도록 하우징(10)에 설치되어 드라이브 롤러(46)의 회전각도를 조절하기 위한 각도조절레버(48)로 구성된다.
즉, 무단변속수단(40)은 각도조절레버(48)의 회전에 의해 홀더부재(42a,42b,42c,42d)들을 일체로 회전시켜서 인풋 디스크(20) 및 아웃풋 디스크(30)의 마찰면(22,32)에 마찰 접촉되어 구름 회전하는 드라이브 롤러(46)의 회전각도를 다양하게 조절하고 이를 통해 인풋 디스크(20)의 회전력을 변속하여 아웃풋 디스크(30)에 전달하는 구조로 된 것이다.
홀더부재(42a,42b,42c,42d)는 마찰면(22,32) 사이에 회전 가능하게 배치되도록 하우징(10)의 제 1,2 케이스(10a,10b) 사이에 결합된 홀더부재 가이드(18)에 적어도 하나 이상이 축(43)을 매개로 결합되어 있다. 이때, 축(43)은 홀더부재(42a,42b,42c,42d)의 양단에 일체로 형성되어 홀더부재 가이드(18)에 회전 가능하게 결합된다.
홀더부재(42a,42b,42c,42d)는 각도조절레버(48)의 회전시 일체로 회전되도록 하기 위해 기어부(44)를 매개로 각각 연결되어 있다. 기어부(44)는 홀더부재(42a,42b,42c,42d)의 양단 가장자리에 구비되고 공지된 고정핀 등의 체결수단에 의해 일체로 결합되어 있다. 이때, 각 기어부(44)는 홀더부재(42a,42b,42c,42d)들을 연결하도록 베벨기어 방식에 의해 서로 치합된다.
이렇게 인풋 디스크(20)와 아웃푹 디스크(30)의 마찰면(22,32) 사이에 배치되는 홀더부재(42a,42b,42c,42d)는 기어부(44)에 의해 서로 연결되므로 각도조절레버(48)에 의해 어느 하나의 홀더부재(42a)를 회전시 이를 매개로 다른 홀더부재(42b,42c,42d)들이 일체로 회전될 수 있다.
상기한 홀더부재(42a,42b,42c,42d)는 인풋 디스크(20) 및 아웃풋 디스크(30)의 회전력 증대를 위해 이들 사이에 2개∼8개가 구비될 수 있다.
즉, 인풋 디스크(20) 및 아웃풋 디스크(30) 사이에 2개 미만의 홀더부재가 구비되는 경우, 입력축(12)에 의한 인풋 디스크(20)의 회전력을 변속하여 아웃풋 디스크(30)에 전달할 수 있으나, 불안정한 배치구조에 의해 드라이버 롤러(46)의 회전력을 아웃풋 디스크(30)에 원활하게 전달하지 못하게 되므로 바람직하지 않다.
또한, 인풋 디스크(20) 및 아웃풋 디스크(30) 사이에 8개 이상의 홀더부재가 구비되는 경우, 입력축(12)에 의한 인풋 디스크(20)의 회전력을 변속시 아웃풋 디스크(30)로 강한 토크의 회전력을 전달할 수 있으나, 많은 개수에 의해 하우징(10)의 부피가 커짐에 따라 장착성이 저하될 수 있으므로 바람직하지 않다.
이에 따라 홀더부재(42a,42b,42c,42d)는 인풋 디스크(20) 및 아웃풋 디스크(30)의 마찰면(22,32) 사이에서 안정적인 배치구조에 의한 드라이브 롤러(46)의 변속에 따른 회전력 전달 및 하우징(10)의 부피에 따른 장착성을 고려하여 4개가 구비되는 것이 바람직하다.
즉, 홀더부재(42a,42b,42c,42d)가 인풋 디스크(20) 및 아웃풋 디스크(30) 사이에 4개 구비되는 경우, 홀더부재(42a,42b,42c,42d)는 하우징(10)의 중심부를 기 준으로 하여 마찰면(22,32) 사이에 서로 대응되도록 배치되고 기어부(44)에 의해 서로 치합되는 구조를 제공함으로써, 인풋 디스크(20) 및 아웃풋 디스크(30)의 마찰면(22,32) 사이에서 안정적인 배치에 의한 드라이브 롤러(46)의 변속에 따른 일정한 회전력 전달 및 하우징(10)의 소형화를 만족할 수 있게 되는 것이다.
드라이브 롤러(46)는 원판형상을 가지며 홀더부재(42a,42b,42c,42d)에 축(47)을 매개로 회전 가능하게 장착되어 있다. 이때, 드라이브 롤러(46)와 축(47) 사이에는 마찰면(22,32)에 구름 접촉되어 회전되도록 지지하기 위한 베어링이 구비되는데, 이러한 베어링은 드라이브 롤러(46)의 회전을 지지하기 위해 통상적으로 구비되는 것이므로 이에 대한 설명은 생략하기로 한다.
각도조절레버(48)는 인풋 디스크(20) 및 아웃풋 디스크(30)의 마찰면(22,32) 사이에 배치되는 홀더부재(42a,42b,42c,42d) 중 어느 하나의 홀더부재(42a)와 연결되도록 하우징(10)의 외부에 설치되어 있다. 각조조절레버(48)는 연결된 하나의 홀더부재(42a)를 매개로 다른 홀더부재(42b,42c,42d)들을 일체로 회전시켜서 드라이브 롤러(46)가 마찰면(22,32) 사이에서 다양한 회전각도, 예를 들어서 중립, 저속, 중속, 고속 등의 각도로 회전되도록 한다. 이때, 각도조절레버(48)는 별도로 장치를 통하여 수동제어 또는 전자제어에 의한 각도 변환이 이루어지도록 구성될 수 있다.
또한, 하우징(10) 내에는 인풋 디스크(20) 및 아웃풋 디스크(30)의 마찰면(22,32)에 마찰 접촉되어 구름 회전하는 드라이브 롤러(46)의 마찰력을 조절하기 위한 마찰력 조절부재(50)가 구비되어 있다. 이를 위해서 마찰력 조절부재(50)는 출력축(14)과 아웃풋 디스크(30) 사이에 구비되어 아웃풋 디스크(30)를 인풋 디스크(20) 방향으로 탄성 지지하기 위한 탄성부재(52)와, 이 탄성부재(52)의 탄성이 유지되도록 입력축(12)의 단부에 탄성부재(52)와 접촉되어 설치되는 탄성유지부재(54), 그리고 탄성유지부재(54)를 관통하도록 입력축(12)과 결합되고 회전시 탄성유지부재(54)를 이동시켜 탄성부재(52)의 탄성을 조절하는 탄성조절볼트(56)로 구성된다.
즉, 마찰력 조절부재(50)는 탄성조절볼트(56)의 회전에 따라 입력축(12)의 길이방향으로 이동하는 탄성유지부재(54)로 아웃풋 디스크(30)를 탄성 지지하는 탄성부재(52)의 탄성을 유지 또는 강약을 조절하여 인풋 디스크(20) 및 아웃풋 디스크(30) 사이에서 마찰 접촉되어 구름 회전하는 드라이브 롤러(46)의 마찰력을 조절하는 구조로 된 것이다.
한편, 미설명 부호 ‘49’는 각도조절레버(48)와 축(43)을 매개로 연결된 홀더부재(42a)의 회전시 축(43)을 회전 가능하게 지지하도록 하우징(10)에 설치되는 부시를 나타낸 것이다.
이러한 구성을 갖는 본 발명의 작용을 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 무단 변속장치는, 앞서 설명한 바와 같이 입력축(12)에 의해 인풋 디스크가 회전되면, 인풋 디스크(20) 및 아웃풋 디스크(30)의 마찰면(22,32) 사이에 배치된 드라이브 롤러(46)의 마찰 접촉에 의한 구름 회전에 의해 아웃풋 디스크(30)가 회전되어 출력축(14)으로 회전력을 전달하게 된다. 이때, 하우징(10)의 각도조절레버(48)의 회전조작에 따라 각도조절레버(48) 와 연결된 하나의 홀더부재(42a)를 매개로 다른 홀더부재(42b,42c,42d)들을 일체로 회전시키고 홀더부재(42a,42b,42c,42d)를 따라 마찰면(22,32) 사이에서 정해진 회전각도로 회전되는 드라이브 롤러(46)에 의해 인풋 디스크(20)의 회전력을 변속하여 아웃풋 디스크(30)에 전달하는 구조로 된 것이다.
먼저, 도 4에 도시된 바와 같이 드라이브 롤러(46)가 인풋 디스크(20) 및 아웃풋 디스크(30) 사이에서 이들과 평행을 이루도록 회전된 상태에서는 인풋 디스크(20)의 회전력이 아웃풋 디스크(30)에 전달되지 않게 된다.
즉, 드라이브 롤러(46)는 인풋 디스크(20) 및 아웃풋 디스크(30) 사이의 마찰면(22,32)에 마찰 접촉되지 않는 중립모드가 되어 입력축(12)의 회전력을 출력축(14)으로 전달할 수 없게 되는 것이다.
상기와 같은 중립모드에서 저속모드로 변환되는 경우, 도 5에 도시된 바와 같이 각도조절레버(48)를 저속모드로 회전조작하게 된다. 그러면, 각도조절레버(48)와 연결된 하나의 홀더부재(42a)를 매개로 다른 홀더부재(42b,42c,42d)들이 일체로 회전하게 되므로, 드라이브 롤러(46)는 저속의 회전각도로 회전하게 된다.
즉, 홀더부재(42a,42b,42c,42d)는 인풋 디스크(20) 및 아웃풋 디스크(30)의 마찰면(22,32) 사이에서 양단에 구비된 기어부(44)를 매개로 서로 치합되도록 연결됨으로써 각도조절레버(48)의 회전조작시 이와 연결된 홀더부재(42a)를 매개로 다른 홀더부재(42b,42c,42d)들이 일체로 회전 가능하게 된다.
이렇게 드라이브 롤러(46)는 각도조절레버(48)의 저속모드시 홀더부재(42a,42b,42c,42d)에 의해 저속의 회전각도, 즉 드라이브 롤러(46)의 하단이 인 풋 디스크(20)의 마찰면(22) 내측에 접촉되고 그 상단이 아웃풋 디스크(30)의 마찰면(32) 외측에 접촉되도록 회전하게 되어 인풋 디스크(20) 및 아웃풋 디스크(30) 사이의 마찰면(22,32)에 마찰 접촉되어 구름 회전하게 된다.
이에 따라 입력축(12)에 의한 인풋 디스크(20)의 회전력이 드라이브 롤러(46)에 의해 감속되도록 변속되어 아웃풋 디스크(30)에 전달됨으로써, 출력축(14)은 감속회전을 하게 되는 것이다.
상기한 저속모드에서 중속모드로 변환되는 경우, 도 6에 도시된 바와 같이 각도조절레버(48)를 중속모드로 회전조작하게 된다. 그러면, 각도조절레버(48)와 연결된 하나의 홀더부재(42a)를 매개로 다른 홀더부재(42b,42c,42d)들이 일체로 회전하게 되므로, 드라이브 롤러(46)는 중속의 회전각도로 회전하게 된다.
이렇게 드라이브 롤러(46)는 각도조절레버(48)의 중속모드시 홀더부재(42a,42b,42c,42d)에 의해 중속의 회전각도, 즉 수평한 상태로 회전하게 되어 그 양단이 인풋 디스크(20) 및 아웃풋 디스크(30) 사이의 마찰면(22,32)에 마찰 접촉되어 구름 회전하게 된다.
이에 따라 입력축(12)에 의한 인풋 디스크(20)의 회전력이 드라이브 롤러(46)에 의해 중속되도록 변속되어 아웃풋 디스크(30)에 전달됨으로써, 출력축(14)은 중속회전을 하게 되는 것이다.
상기한 중속모드에서 고속모드로 변환되는 경우, 도 7에 도시된 바와 같이 각도조절레버(48)를 고속모드로 회전조작하게 되면, 각도조절레버(48)와 연결된 하나의 홀더부재(42a)를 매개로 다른 홀더부재(42a,42b,42c,42d)들이 일체로 회전하 게 되므로, 드라이브 롤러(46)는 고속의 회전각도로 회전하게 된다.
이렇게 드라이브 롤러(46)는 각도조절레버(48)의 고속모드시 홀더부재(42a,42b,42c,42d)에 의해 고속의 회전각도, 즉 드라이브 롤러(46)의 하단이 아웃풋 디스크(30)의 마찰면(32) 내측에 접촉되고 그 상단이 인풋 디스크(20)의 마찰면(22) 외측에 접촉되도록 회전하게 되어 인풋 디스크(20) 및 아웃풋 디스크(30) 사이의 마찰면(22,32)에 양단이 마찰 접촉되어 구름 회전하게 된다.
이에 따라 입력축(12)에 의한 인풋 디스크(20)의 회전력이 드라이브 롤러(46)에 의해 고속되도록 변속되어 아웃풋 디스크(30)에 전달됨으로써, 출력축(14)은 고속회전을 하게 되는 것이다.
이와 같이 본 발명은 인풋 디스크(20)의 회전력을 변속하여 아웃풋 디스크(30)로 전달하도록 정해진 회전각도로 회전되는 드라이브 롤러(46)를 각도조절레버(48) 및 홀더부재(42a,42b,42c,42d)에 의해 각도 변환이 가능하도록 함으로써, 입력된 회전력을 변속하여 출력하는 무단변속수단(40)의 구성을 단순화할 수 있다.
또한, 인풋 디스크(20)의 회전력을 변속하여 아웃풋 디스크(30)에 전달시 각도조절레버(48)의 회전에 의해 하나의 홀더부재(42a)를 매개로 다른 홀더부재(42b,42c,42d)들을 일체로 회전시켜 인풋 디스크(20) 및 아웃풋 디스크(30) 사이의 마찰면(22,32)에서 회전력을 변속하는 드라이브 롤러(46)의 회전각도를 다양하게 조절할 수 있으므로, 회전력의 변속시 무단변속수단(40)을 용이하게 조절할 수 있다.
한편, 하우징(10) 내에 마찰력 조절부재(50)를 구비함으로써, 인풋 디스 크(20) 및 아웃풋 디스크(30) 사이에서 마찰 접촉되어 구름 회전하는 드라이브 롤러(46)의 마찰력을 용이하게 조절할 수 있는 것이다.
즉, 마찰력 조절부재(50)는 탄성조절볼트(56)에 의해 입력축(12)의 단부에 고정되는 탄성유지부재(54)로 탄성부재(52)를 지지하여 아웃풋 디스크(30)에 일정한 탄성을 작용하게 되므로, 인풋 디스크(20) 및 아웃풋 디스크(30)의 마찰면(22,32)에 마찰 접촉되어 구름 회전하는 드라이브 롤러(46)는 마찰력 조절부재(50)에 의해 항상 일정한 마찰력을 유지할 수 있다. 이에 따라 드라이브 롤러(46)의 마모시에도 인풋 디스크(20) 및 아웃풋 디스크(30) 간의 균일한 회전력의 전달이 가능하다.
또한, 탄성조절볼트(56)를 회전에 따라 아웃풋 디스크(30) 방향으로 이동되는 탄성유지부재(54)에 의해 탄성부재(52)의 탄성을 높여 드라이브 롤러(46)의 마찰력이 커지도록 함으로써 인풋 디스크(20) 및 아웃풋 디스크(30) 간의 회전토크를 증대시킬 수 있다.
이상에서는 본 발명을 실시 예로써 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시 예에 한정되지 아니하며, 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형이 가능할 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 무단 변속장치를 나타낸 단면도,
도 2는 도 1에 도시된 A-A선 단면도,
도 3은 본 발명에 따른 무단 변속장치에 구비된 드라이브 롤러가 장착되는 홀더부재를 나타낸 사시도, 그리고
도 4내지 도 7은 본 발명에 따른 무단 변속장치의 다양한 변속상태를 나타낸 단면도이다.
〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉
10: 하우징 16: 케이싱 블록
18: 홀더부재 가이드 20: 인풋 디스크
22: 마찰면 30: 아웃풋 디스크
32: 마찰면 40: 무단변속수단
42a,42b,42c,42d: 홀더부재 44: 기어부
46: 드라이브 롤러 48: 각도조절레버
50: 마찰력 조절부재 52: 탄성부재
54: 탄성유지부재 56: 탄성조절볼트

Claims (6)

  1. 서로 대응되도록 분할 형성되는 제 1 케이스(10a) 및 제 2 케이스(10b)가 일체로 결합되어 구성되고, 상기 제 1,2 케이스(10a,10b)에 입력축(12)과 출력축(14)이 회전 가능하게 설치된 하우징(10);
    상기 하우징(10)의 제 1,2 케이스(10a,10b) 사이에 일체로 결합되는 케이싱 블록(16);
    상기 케이싱 블록(16)의 내주연에 축(17)을 매개로 일체로 결합되는 홀더부재 가이드(18);
    상기 하우징(10) 내에 입력축(12)과 일체로 결합되도록 배치되고 일측면에 내주측으로 곡선을 갖는 마찰면(22)이 구비되는 인풋 디스크(20);
    상기 인풋 디스크(20)와 대응하는 마찰면(32)을 가지며 하우징(10) 내에 인풋 디스크(20)와 일정간격을 두고 대향되도록 배치되어 출력축(14)과 일체로 결합되는 아웃풋 디스크(30); 및
    상기 인풋 디스크(20) 및 아웃풋 디스크(30)의 마찰면(22,32) 사이에 회전 가능하게 배치되도록 홀더부재 가이드(18)와 축(43)을 매개로 결합되고 양단에는 마찰면(22,32) 사이에서 서로 치합되기 위한 기어부(44)가 구비되는 적어도 하나 이상의 홀더부재(42a,42b,42c,42d), 상기 홀더부재(42a,42b,42c,42d)와 축(47)을 매개로 회전 가능하게 장착되고 마찰면(22,32) 사이에서 정해진 회전각도로 회전되어 마찰 접촉에 의한 구름 회전에 의해 인풋 디스크(20)의 회전력을 변속하여 아웃 풋 디스크(30)에 전달하기 위한 드라이브 롤러(46), 및 상기 홀더부재(42a,42b,42c,42d) 중 어느 하나의 홀더부재(42a)와 연결되도록 하우징(10)의 외부에 설치되고 하나의 홀더부재(42a)를 매개로 다른 홀더부재(42b,42c,42d)들을 일체로 회전시켜서 드라이브 롤러(46)의 회전각도를 조절하기 위한 각도조절레버(48)로 구성되어 상기 인풋 디스크(20)의 회전력을 변속하여 아웃풋 디스크(30)에 전달하기 위한 무단변속수단(40)으로 구성된 것을 특징으로 하는 무단 변속장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 홀더부재(42a,42b,42c,42d)는 인풋 디스크(20) 및 아웃풋 디스크(30) 사이에 2개∼8개가 구비된 것을 특징으로 하는 무단 변속장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 기어부(44)는 베벨기어 방식으로 치합되는 것을 특징으로 하는 무단 변속장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 각도조절레버(48)는 수동제어 또는 전자제어에 의해 조절되는 것을 특징으로 하는 무단 변속장치.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 하우징(10) 내에는 인풋 디스크(20) 및 아웃풋 디스크(30) 사이에서 마찰에 의해 구름 접촉되어 회전되는 드라이브 롤러(46)의 마찰력을 조절하기 위한 마찰력 조절부재(50)가 구비된 것을 특징으로 하는 무단변속장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 마찰력 조절부재(50)는 출력축(14)과 아웃풋 디스크(30) 사이에 구비되어 아웃풋 디스크(30)를 인풋 디스크(20) 방향으로 탄성 지지하기 위한 탄성부재(52)와,
    상기 탄성부재(52)의 탄성이 유지되도록 입력축(12)의 단부에 탄성부재(52)와 접촉되어 설치되는 탄성유지부재(54), 및
    상기 탄성유지부재(54)를 관통하도록 입력축(12)과 결합되고 회전시 탄성유지부재(54)를 이동시켜 탄성부재(52)의 탄성을 조절하는 탄성조절볼트(56)로 구성된 것을 특징으로 하는 무단 변속장치.
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