KR101590667B1 - 연속 변속기 시스템 - Google Patents
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Abstract
변속기에 관한 본 특허 발명은 트랙(2)이 제공되어 있는 프레임(1) 및 제어 캐리지(3)를 포함하며, 이 제어 캐리지는 베어링(3b)에 지지되는 제어 레버(3a) 및 회전축(4a, 4b)에 있는 스위치(4, 5)에 상기 제어 캐리지(3)를 연결하는 스페이서(3c, 3d)를 갖고 있으며, 상기 회전축은 안내 컷아웃 축(4b, 5b)과 동축이고 또한 일차 입력 슬라이딩 어셈블리(6)와 이차 입력 슬라이딩 어셈블리(7)를 구성하는 상기 스페이서(3c, 3d)에 수직하며, 상기 안내 컷아웃 축은, 스위치 베어링(4c, 5c)에 연결된 제어 아암(3e)을 통해 제어 레버(3a)의 조작에 의해 스위치(4, 5)와 트랙(2) 사이의 제한된 각운동이 일어날 수 있게 해주는 원추부를 가지며, 또한 본 특허 발명은 각기 상기 두 입력 슬라이딩 어셈블리(일차 입력 슬라이딩 어셈블리(6) 및 이차 입력 슬라이딩 어셈블리(7)) 로서 구성되는 두개의 출력 슬라이딩 어셈블리(일차 출력 슬라이딩 어셈블리(9)와 이차 출력 슬라이딩 어셈블리(10))가 제공되는 변형예(도 14 - 21) 및 적어도 하나의 관절 연결식 출력 슬라이딩 어세블리(15)가 제공되는 다른 변형예(도 22 - 24)를 갖는다.
Description
본 특허 발명의 대상은 구동축의 회전 속도를 이용하여 고속 모터에서 저속 모터로의 전환을 가능케 해주는 신규한 기계식 연속 변속기 시스템이다.
구동축의 회전 속도를 제어하는 기구가 몇개의 상이한 옵션으로 알려져 있으며 몇개의 상이한 기능을 위한 것이다. 전환 기어는 그의 기능 때문에 일반적으로 "변속기" 또는 "기어 박스" 로 알려져 있는데, 필요에 따라 구동축의 동력을 동력 또는 속도로 변환시키기 위해 동력 인출부를 갖는 휠 또는 축에 직접 결합된 최종 구동부에 엔진 속도를 증대 또는 저하시켜 전달하게 된다. 전형적인 기어 박스안에는 주로 두개의 축이 있는데, 클러치를 통해 엔진 속도를 취합하는 일차축과, 동력 또는 속도로 변환되는 회전을 최종 차동축에 전달하는 이차축(출력축)이 그것이다. 각각의 축에는 같거나 다른 직경비를 갖는 하나 이상의 기어가 제공되어 있으며, 따라서 물림 관계에 따라 출력축에서 최종 속도는 낮아지거나 일정하거나 또는 높게 된다. 그러한 모델의 가장 큰 단점은, 한 기어비에서 다른 기어비로의 전환이 단계적으로 이루어지며 이 때문에 전환중에 감지될 만한 저크(jerk)가 발생할 수 있다는 것이다.
탄성 중합의 이빨이 있는 풀리 및 체인을 갖는 구성인 연속 가변 변속기가 상당히 오랫동안 모터사이클 및 저 배기량의 모터 달린 자전거를 추진시켜왔다. 하지만 자동차 제조업체는 연속 가변 변속기의 원리에 기초하여 멀티트로닉(Multitronic)이라 불리는 변속기를 개발하였는데, 그러나 이는 거의 무한대의 비변화를 가능케 해주는 원추형의 두 풀리 사이에서 변속기를 포함한다. 이러한 종류의 변속기는 기어를 사용하지만, 전환은 필요한 경우에 이루어진다. 이 변속기는 더욱 정숙하고 견고해서 더욱 강력한 엔진에 사용될 수 있다. 비는 최저 속도와 최고 속도 사이에서 6 에서 1 로 변할 수 있는데, 이는 보통의 변속기로는 얻을 수 없는 것이다.
또한, 두개의 클러치를 사용하는 더블 클러치 변속기 또는 듀얼 클러치 변속기(DCT) 도 있는데, 이는 표준적인 자동 변속기에서 처럼 클러치를 제어하기 위해 정교한 전자 기기 또는 유압 기구를 채용하고 있다. 그러나, DCT 에서 클러치는 독립적으로 작동한다. 한 클러치는 홀수 기어(제 1 기어, 제 3 기어, 제 5 기어 및 반대)를 제어하고, 다른 클러치는 짝수 기어(제 2 기어, 제 4 기어 및 제 6 기어)를 제어하게 된다. 이러한 구성을 사용하면, 엔진에서 변속기로의 동력 흐름를 차단하지 않으면서 기어를 변경할 수 있다.
특히, 상기 변속기들은 속도비를 연속적으로 전환시킬 수 있는 높은 효율을 가지고 있지만 가격이 매우 높다.
따라서, 위와 같은 문제를 감안하여 또한 이를 해결하기 위해 본 발명자는 연속 변속기 시스템이라는 명칭의 본 모델을 연구 개발하였으며, 요컨대 본 특허 출원의 주 대상은 메인 디스크의 축에 수직인 축을 갖는 입력 슬라이딩 기어를 포함하며, 이 입력 슬라이딩 기어는 상기 메인 디스크에 접하여 기대게 되며, 이 기어의 직경은 일정하고, 메인 디스크에 대한 그 기어의 관계는 이 기어가 메인 디스크 반경의 둘레를 따라 위치되는 지점으로 얻어지는 직경에 의해 가변적이다. 입력 슬라이딩 기어가 메인 디스크의 더 큰 직경점과 접촉할 수록 더 작은 속도와 더 큰 끄는 힘(토크)이 전달된다. 입력 슬라이딩 기어가 슬라이딩하면서 메인 디스크 축에 더 가까워짐에 따라 이 입력 슬라이딩 기어와 메인 디스크가 접촉하는 점에서의 직경은 점진적으로 감소하게 되는데, 따라서 속도와 동력비가 변화되어 끄는 힘 감소되고 메인 디스크의 속도는 증가하게 된다. 언급한 바와 같이, 속도와 동력 사이의 천이 속도는 메인 디스크에 대한 입력 슬라이딩 기어의 슬라딩 속도에 직접 연관되며, 따라서 원활하고 또한 감지될 만한 저크나 변화가 없다. 속도 변동은 슬라이딩 기어가 메인 디스크의 반경을 따라 그 메인 디스크와 접촉하는 점에 직접 연관되어 있으며 또한 메인 디스크의 대직경 및 소직경과 상호 관련되어 있다. 제안된 모델에서는 메인 디스크의 표면과 슬라이딩 기어의 둘레 표면은 미끄럼 방지 재료로 만들어져 있다. 동일한 기능적 발상에 항상 부합되는 변형예들을 또한 생각할 수 있는데, 제 1 변형예에 따르면, 이차 축 및 입력 슬라이딩 기어에 의해 밀려서 메인 디스크의 출력 회전 속도를 증대시키는 출력 슬라이딩 기어가 제공된다.
본 발명자가 연구 및 개발한 본 특허 출원의 대상 모델인 연속 변속기 시스템에 있어서 다른 큰 혁신적인 점은 종래의 기어 변속기 보다 훨씬 더 큰 비를 가질 수 있다는 것이다. 종래의 기어 변속기는 5개의 속도로 분할되면서 평균적으로 1:3 또는 1:4의 비를 갖고 있지만, 본 연속 변속기는 훨씬 더 간단한 기구로 몇배 더 큰 비를 줄 수 있다. 본 연속 변속기 시스템은 "단순" 또는 "제곱" 비를 가질 수 있는데, 이는 비 X 를 갖는 동일한 초기의 기구가 몇개의 부품이 추가되면 X의 제곱의 비를 갖게 됨을 의미한다. 간단한 설계 원형으로 약 1:5의 비가 얻어지는데, 이는 그의 "제곱" 변형예에서는 1:25의 비로 커질 수 있다. 특히, 뒤에서 또한 입증될 수 있겠지만, 본 연속 변속기 시스템은 제안된 기능성과 기구에 관해 몇몇 혁신적인 점을 지니고 있으며 따라서 요청된 특허 출원의 가치가 있는 것이다.
본 발명 출원의 대상이 되는 모델은 아래에 언급된 도면에 있는 참조 번호를 포함하는 이하의 설명으로부터 더 잘 이해할 수 있을 것이며, 산업적 제조에 사용해야 할 수도 있는 크기와 재료가 제한되는 것은 아니다.
도 1 내지 도 3은 각각 상측 전방 사시도, 상측 후방 사시도 및 하측 전방 사시도이다.
도 4 내지 도 7은 각각 상면도, 좌측면도, 정면도 및 후면도이다.
도 8 및 도 9는 각각 본 모델의 우측면도이며, 입력 슬라이딩 기어는 두 다른 기울기로 메인 디스크에 대한 초기 위치에 있다.
도 10 및 도 11은 각각 본 모델의 우측면도이며, 입력 슬라이딩 기어는 두 다른 기울기로 메인 디스크에 대한 최종 위치에 있다.
도 12는 메인 디스크에 대한 초기 위치에 있는 입력 슬라이딩 기어의 사시도이다.
도 13은 메인 디스크에 대한 최종 위치에 있는 입력 슬라이딩 기어의 사시도이며, 메인 디스크의 표면상에서 그의 직경비가 변하는 것을 나타낸다.
도 14는 출력 슬라이딩 기어, 메인 디스크 및 입력 슬라이딩 기어를 갖는 모델의 변형예의 전방 사시도이며, 이들 세 구성요소으 회전 방향이 나타나 있으며, 입력 및 출력 슬라이딩 기어의 슬라이딩 전진 운동은 평행하다.
도 15는 출력 슬라이딩 기어, 메인 디스크 및 입력 슬라이딩 기어를 갖는 모델의 변형예의 상면도이며, 입력 및 출력 슬라이딩 기어의 슬라이딩 전진 운동은 평행하다.
도 16은 출력 슬라이딩 기어를 갖는 모델의 변형예의 우측면도이며, 입력 및 출력 슬라이딩 기어의 중립 기울어짐 시기 및 메인 디스크에 대한 이들 두 기어의 초기 위치가 도시되어 있으며, 화살표는 입력 및 출력 슬라이딩 기어의 평행을 나타내며, 이는 상태가 안정되어 있음을 보여준다.
도 17은 출력 슬라이딩 기어를 갖는 모델의 변형예의 우측면도이며, 입력 및 출력 슬라이딩 기어가 메인 디스크에 대한 초기 위치에 있을 때 입력 슬라이딩 기어의 기울어짐 시기의 전진과 출력 슬라이딩 기어의 역방향 기울어짐이 도시되어 있으며, 화살표는 가동 구성요소의 방향을 나타내고, 입력 및 출력 슬라이딩 기어의 슬라이딩 전진 운동은 평행하다.
도 18은 출력 슬라이딩 기어를 갖는 모델의 변형예의 우측면도이며, 입력 슬라이딩 기어의 기울어짐 시기의 전진과 출력 슬라이딩 기어의 역방향 기울어짐 및 메인 디스크에 대한 이들 두 슬라이딩 기어의 최종 위치가 도시되어 있으며, 화살표는 가동 구성요소의 방향을 나타낸다.
도 19 내지 도 21은 출력 슬라이딩 기어를 갖는 모델의 변형예의 상측 후방 사시도이며, 도 16 내지 도 18에 나타나 있는 상황이 도시되어 있으며, 입력 및 출력 슬라이딩 기어의 슬라이딩 전진 운동은 평행하다.
도 22는 메인 디스크 축에 대한 회전 베어링 축에 연결되어 있는 출력 슬라이딩 기어를 갖는 모델의 다른 변형예의 상측 후방 사시도이며, 메인 디스크에 대한 입력 및 출력 슬라이딩 기어의 초기 위치가 도시되어 있다.
도 23은 메인 디스크 축에 대한 회전 베어링 축에 연결되어 있는 출력 슬라이딩 기어를 갖는 모델의 변형예의 상측 후방 사시도이며, 메인 디스크에 대한 입력 및 출력 슬라이딩 기어의 최종 위치가 도시되어 있다.
도 24는 메인 디스크 축에 대한 회전 베어링 축에 연결되어 있는 출력 슬라이딩 기어를 갖는 모델의 변형예의 우측면도이며, 메인 디스크에 대한 입력 및 출력 슬라이딩 기어의 최종 위치와 메인 디스크 축에 대한 출력축의 회전 가능성이 도시되어 있다.
도 25 및 도 26은 안내 컷아웃 원추부를 갖는 스위치의 단면 상세에 대한 사시도와 측면도이며, 두 입력 슬라이딩 어셈블리(일차 입력 슬라이딩 어셈블리(6) 및 이차 입력 슬라이딩 어셈블리(7) 및 두 출력 슬라이딩 어셈블리(일차 출력 슬라이딩 어셈블리(9) 및 이차 출력 슬라이딩 어셈블리(10))에 있는 구성요소가 나타나 있다.
도 27 및 도 28은 트랙 및 스위치의 단면 상세에 대한 사시도와 측면도이며, 안내 컷아웃 원추부와 트랙상에서의 그의 위치가 나타나 있다 .
도 29 및 도 30은 슬라이딩 기어의 가요성 관절 연결식 어셈블리의 단면 상세를 나타내며, 스위치(4)에 의해 축에 대해 가변적으로 기울어진 위치가 나타나 있으며(도 30), 두 입력 슬라이딩 어셈블리(일차 입력 슬라이딩 어셈블리(6) 및 이차 입력 슬라이딩 어셈블리(7)) 및 두 출력 슬라이딩 어셈블리(일차 출력 슬라이딩 어셈블리(9) 및 이차 출력 슬라이딩 어셈블리(10))에 있는 구성요소가 나타나 있다.
도 31은 도 6의 A 부분의 확대 상세도이다.
도 32는 도 22의 B 부분의 확대 상세도이다.
도 4 내지 도 7은 각각 상면도, 좌측면도, 정면도 및 후면도이다.
도 8 및 도 9는 각각 본 모델의 우측면도이며, 입력 슬라이딩 기어는 두 다른 기울기로 메인 디스크에 대한 초기 위치에 있다.
도 10 및 도 11은 각각 본 모델의 우측면도이며, 입력 슬라이딩 기어는 두 다른 기울기로 메인 디스크에 대한 최종 위치에 있다.
도 12는 메인 디스크에 대한 초기 위치에 있는 입력 슬라이딩 기어의 사시도이다.
도 13은 메인 디스크에 대한 최종 위치에 있는 입력 슬라이딩 기어의 사시도이며, 메인 디스크의 표면상에서 그의 직경비가 변하는 것을 나타낸다.
도 14는 출력 슬라이딩 기어, 메인 디스크 및 입력 슬라이딩 기어를 갖는 모델의 변형예의 전방 사시도이며, 이들 세 구성요소으 회전 방향이 나타나 있으며, 입력 및 출력 슬라이딩 기어의 슬라이딩 전진 운동은 평행하다.
도 15는 출력 슬라이딩 기어, 메인 디스크 및 입력 슬라이딩 기어를 갖는 모델의 변형예의 상면도이며, 입력 및 출력 슬라이딩 기어의 슬라이딩 전진 운동은 평행하다.
도 16은 출력 슬라이딩 기어를 갖는 모델의 변형예의 우측면도이며, 입력 및 출력 슬라이딩 기어의 중립 기울어짐 시기 및 메인 디스크에 대한 이들 두 기어의 초기 위치가 도시되어 있으며, 화살표는 입력 및 출력 슬라이딩 기어의 평행을 나타내며, 이는 상태가 안정되어 있음을 보여준다.
도 17은 출력 슬라이딩 기어를 갖는 모델의 변형예의 우측면도이며, 입력 및 출력 슬라이딩 기어가 메인 디스크에 대한 초기 위치에 있을 때 입력 슬라이딩 기어의 기울어짐 시기의 전진과 출력 슬라이딩 기어의 역방향 기울어짐이 도시되어 있으며, 화살표는 가동 구성요소의 방향을 나타내고, 입력 및 출력 슬라이딩 기어의 슬라이딩 전진 운동은 평행하다.
도 18은 출력 슬라이딩 기어를 갖는 모델의 변형예의 우측면도이며, 입력 슬라이딩 기어의 기울어짐 시기의 전진과 출력 슬라이딩 기어의 역방향 기울어짐 및 메인 디스크에 대한 이들 두 슬라이딩 기어의 최종 위치가 도시되어 있으며, 화살표는 가동 구성요소의 방향을 나타낸다.
도 19 내지 도 21은 출력 슬라이딩 기어를 갖는 모델의 변형예의 상측 후방 사시도이며, 도 16 내지 도 18에 나타나 있는 상황이 도시되어 있으며, 입력 및 출력 슬라이딩 기어의 슬라이딩 전진 운동은 평행하다.
도 22는 메인 디스크 축에 대한 회전 베어링 축에 연결되어 있는 출력 슬라이딩 기어를 갖는 모델의 다른 변형예의 상측 후방 사시도이며, 메인 디스크에 대한 입력 및 출력 슬라이딩 기어의 초기 위치가 도시되어 있다.
도 23은 메인 디스크 축에 대한 회전 베어링 축에 연결되어 있는 출력 슬라이딩 기어를 갖는 모델의 변형예의 상측 후방 사시도이며, 메인 디스크에 대한 입력 및 출력 슬라이딩 기어의 최종 위치가 도시되어 있다.
도 24는 메인 디스크 축에 대한 회전 베어링 축에 연결되어 있는 출력 슬라이딩 기어를 갖는 모델의 변형예의 우측면도이며, 메인 디스크에 대한 입력 및 출력 슬라이딩 기어의 최종 위치와 메인 디스크 축에 대한 출력축의 회전 가능성이 도시되어 있다.
도 25 및 도 26은 안내 컷아웃 원추부를 갖는 스위치의 단면 상세에 대한 사시도와 측면도이며, 두 입력 슬라이딩 어셈블리(일차 입력 슬라이딩 어셈블리(6) 및 이차 입력 슬라이딩 어셈블리(7) 및 두 출력 슬라이딩 어셈블리(일차 출력 슬라이딩 어셈블리(9) 및 이차 출력 슬라이딩 어셈블리(10))에 있는 구성요소가 나타나 있다.
도 27 및 도 28은 트랙 및 스위치의 단면 상세에 대한 사시도와 측면도이며, 안내 컷아웃 원추부와 트랙상에서의 그의 위치가 나타나 있다 .
도 29 및 도 30은 슬라이딩 기어의 가요성 관절 연결식 어셈블리의 단면 상세를 나타내며, 스위치(4)에 의해 축에 대해 가변적으로 기울어진 위치가 나타나 있으며(도 30), 두 입력 슬라이딩 어셈블리(일차 입력 슬라이딩 어셈블리(6) 및 이차 입력 슬라이딩 어셈블리(7)) 및 두 출력 슬라이딩 어셈블리(일차 출력 슬라이딩 어셈블리(9) 및 이차 출력 슬라이딩 어셈블리(10))에 있는 구성요소가 나타나 있다.
도 31은 도 6의 A 부분의 확대 상세도이다.
도 32는 도 22의 B 부분의 확대 상세도이다.
본 발명을 설명하는데 필요한 만큼의 위에서 언급한 도면에 따르면, 본 연속 변속기 시스템은 트랙(2)이 제공되어 있는 프레임(1)과 제어 캐리지(3)를 포함하며, 이 제어 캐리지는 베어링(3b)에 지지되는 제어 레버(3a) 및 회전축(4a, 5a)에 있는 스위치(4, 5)에 제어 캐리지(3)를 연결하는 스페이서(3c, 3d)를 갖고 있다. 상기 회전축은 안내 컷아웃 축(4b, 5b)과 동축이고 또한 상기 스페이서(3c, 3d)에 수직하며, 상기 안내 컷아웃 축은, 스위치 베어링(4c, 5c)에 연결된 제어 아암(3e)을 통해 제어 레버(3a)의 조작에 의해 스위치(4, 5)와 트랙(2) 사이의 제한된 각운동이 일어날 수 있게 해주는 원추부를 갖는다(도 25 - 28).
상기 연속 변속기 시스템의 작동 원리에 있어서 두개의 구별되는 시기, 즉 최대 출력 모멘트(MP-Maximum Power moment) 및 최대 속도 모멘트(MS-Maximum Speed moment)에 대해 설명한다. 상기 제어 레버(3a)는 세개의 다른 단계를 갖는데, 이는 다음과 같다: Ⅰ- 중립 = 제어 레버(3a)는 중앙 위치에 있고(도 9) 기어비를 현재의 안정된 상태로 유지한다; Ⅱ - 속도 = 제어 레버(3a)가 상기 위치에 있을 때 이 제어 레버(3a)를 앞쪽으로 밀면(도 10), 변속기가 연속적으로 또는 점진적으로 고속 변속을 시작하게 된다; Ⅲ - 동력 = 제어 레버(3a)를 뒤쪽으로 당기면(도 11) 저속 변속이 시작되고 결과적으로 동력이 증가된다. 두개의 입력 슬라이딩 어셈블리, 즉 일차 입력 슬라이딩 어셈블리(6) 및 이차 입력 슬라이딩 어셈블리(7)에는 일차 입력 슬라이딩 기어(6a)와 이차 입력 슬라이딩 기어(7a)가 제공되어 있으며, 이 각각의 슬라이딩 기어는 일차 피동 링(6b)과 이차 피동 링(7b) 및 스위치(4, 5)에 연결되어 있고, 상기 피동 링(6b, 7b)은 구동축(일차 구동축(6e) 또는 이차 구동축(7e))에서 떨어져 있지만, 그 피동 링(6b, 7b)은 가요성 링크(6d, 7d)에 의해 구동 링(6c, 7c)에 연결되어 있으며, 상기 가요성 링크(6d, 7d)의 비틀림에 의해 슬라이딩 기어(6a, 7a)는 소정의 각도로 기울어질 수 있고 그리 하여 메인 디스크(8)에 대한 끌기(traction)를 유지할 수 있으며, 이 끌기는 구동 링(6c, 7c) 및 구동축(일차 구동축(6e) 또는 이차 구동축(7e))에 대한 그의 연결로 제공되며, 상기 구동축은 전기 모터, 연소, 구동축(일차 구동축(6e) 또는 이차 구동축(7e)) 중의 하나 또는 둘 모두에 연결되는 페달 등으로 구동된다. 구동축(일차 구동축(6e) 또는 이차 구동축(7e))은 어셈블리의 종방향 슬라이딩이 가능하게 육각형이나 스플라인 형상 또는 다른 윤곽을 가질 수 있다(도 29). 따라서 예컨대 입력 슬라이딩 기어(6a, 7a)가 직경 "X" 을 갖고 메인 디스크(8)는 "5X"의 최대 접촉 직경 및 상기 입력 슬라이딩 기어(6a, 7a)의 직경 "X" 와 같은 "1X"의 최소 접촉 직경을 갖는다면, 결과적으로 1:5 ∼1:1의 가변적인 비가 얻어진다. 상기 메인 디스크(8)는 서로 연결된 5개의 디스크로 구성될 수 있는데(도 31), 그 중 하나는 강으로 만들어진 중앙 디스크(8a)이고, 다른 두 디스크는 두께 증가를 위한 나일론제의 디스크(8b)이며, 나머지 디스크는 미끄럼 방지 재료로 만들어진 두개의 외측 디스크(8c)이고, 이들 디스크는 서로에 고정되어 있으며 그리고 구동축(일차 구동축(6e) 및 이차 구동축(7e))을 위한 지지부로서의 역할도 하는 메인 베어링(8e)에 지지되는 메인 축(8d)에 연결되어 있다. 이 메인 축(8d)은 동력 전달 및 메인 디스크(8) 로부터의 동력 출력을 가능케 해주며, 개인이 구동시키고자 하는 장치 또는 메인 축(8d)을 통한 동력 인출부에 연결될 수 있으며, 이 메인 축은 전기 모터, 연소, 페달 등으로 구동되며, 상기 메인 디스크(8)에 연결되어 독립적으로 또는 동기적으로 작동할 수 있는 하나 이상의 출력 슬라이딩 어셈블리를 갖는다.
예상되는 용도에 따라 몇개의 상이한 초경량 및/또는 초내성 재료, "복합재" 등을 사용해서 메인 디스크 및 변속기의 다른 구성요소를 조성 및 형성할 수 있는 몇개의 가능성이 있음을 언급해 둔다.
상기 제어 레버(3a)가 앞쪽으로 위치되면 스위치 베어링(4c, 5c)이 제어아암(3e)과 스위치(4, 5)에 의해 그의 회전축(4a, 5a)에서 회전하게 되고(도 10) 그리 하여 입력 슬라이딩 기어(6a, 7a)가 앞쪽으로 기울어지고 그래서 회전하면서 메인 디스크(8)의 중심쪽으로 전진하게 된다.
일차 구동 기어(6f)가 일차 구동축(6)을 구동시키고 이차 구동 기어(7f)는 이차 구동축(7)을 반대 방향으로 구동시킨다. 그러한 어셈블리는 메인 디스크(8)의 양 면의 조합 구동을 제공한다.
두개의 출력 슬라이딩 어셈블리, 즉 일차 출력 슬라이딩 어셈블리(9)와 이차 출력 슬라이딩 어셈블리(10)가 제공되는 변형예(도 14 - 21)를 설명한다. 이들 각각의 출력 슬라이딩 어셈블리는 상기 두 입력 슬라이딩 어셈블리(일차 입력 슬라이딩 어셈블리(6) 및 이차 입력 슬라이딩 어셈블리(7)) 로서 구성되고 일차 출력 슬라이딩 기어(9a)와 이차 출력 슬라이딩 기어(10a)를 갖고 있으며, 이들 각각의 출력 슬라이딩 기어는 일차 피동 링(9b)과 이차 피동 링(10b) 및 스위치(11, 12)에 연결되어 있다. 상기 피동 링(9b, 10b)은 구동축(일차 구동축(9e) 및 이차 구동축(10e))에서 떨어져 있지만, 피동 링(9b, 10b)은 가요성 링크(9d, 10d)에 의해 구동 링(9c, 10c)에 연결되어 있으며, 상기 가요성 링크(9d, 10d)의 비틀림에 의해 출력 슬라이딩 기어(9a, 10a)는 소정의 각도로 기울어질 수 있고 그리하여 메인 디스크(8)에 대한 끌기를 유지할 수 있다. 이 변형예(도 14 - 21)에서, 상기 두 입력 슬라이딩 어셈블리(일차 입력 슬라이딩 어셈블리(6) 및 이차 입력 슬라이딩 어셈블리(7))와 상기 두 출력 슬라이딩 어셈블리(일차 출력 슬라이딩 어셈블리(9)와 이차 출력 슬라이딩 어셈블리(10))의 슬라이딩 전진 운동은 평행하며, 스위치(4, 5)에 있는 상부 지점과 스위치(11, 12)에 있는 하부 지점에 고정되어 있는 보조 스페이서(13, 14)에 의해 동기화된다. 입력 슬라이딩 어셈블리(일차 입력 슬라이딩 어셈블리(6) 및 이차 입력 슬라이딩 어셈블리(7))에 의해 구동되는 메인 디스크(8)는 상기 두 출력 슬라이딩 어셈블리(일차 출력 슬라이딩 어셈블리(9)와 이차 출력 슬라이딩 어셈블리(10))를 반대 방향으로 구동시키며 또한 동시에 일차 보조 구동 기어(9f)와 이차 보조 구동 기어(10f)를 구동시킨다. 구동축(일차 구동축(9e)과 이차 구동축(10e))의 일단부는 메인 베어링(8e)에 고정되고 그 구동축의 반대쪽 단부에는 풀리, 수개의 기어 또는 프로펠러 축 및 디퍼렌셜이 연결될 수 있으며, 따라서 출력 어셈블리에서는 입력 어셈블리의 제곱의 비가 되는 최종 기어비가 얻어진다. 구동축(일차 구동축(9e)과 이차 구동축(10e))은 메인 구동축(8d)과 연계되어 사용될 수 있으며, 따라서 상이한 부착물에 대해 상이한 속도로 독립적인 구동이 가능하게 된다.
다른 변형예(도 22 - 24)에 따르면 적어도 하나의 관절 연결식 출력 슬라이딩 어셈블리(15)가 제공되는데, 이 출력 슬라이딩 어셈블리는 보조 트랙(15b)에 있는 슬라이딩 스위치(15a), 관절 연결식 구동축(15c) 및 상기 보조 트랙(15b)의 단부에 장착되는 축 가이드(15d) 로 구성된다. 보조 기어(15e)가 상기 스위치(15a) 및 또한 상기 관절 연결식 구동축(15c)에 연결되어 있으며, 이 구동축은 두 링 기어(18)와 연결되어 있는 기어(8g)가 제공되어 있는 보조 메인 베어링(8f)에 지지 및 체결되어 있으며, 기어(8g)에 대해 같은 쪽에 상기 두 링 기어는 출력 슬라이딩 어셈블리(일차 출력 슬라이딩 어셈블리(9) 및 이차 출력 슬라이딩 어셈블리(10))와 상기 관절 연결식 출력 슬라이딩 어셈블리(15)의 조합 운동을 제공하게 되며, 그래서 입력 어셈블리의 제곱의 비가 되는 최종 기어비가 얻어진다. 상기 보조 트랙(15b)이 보조 메인 베어링(8f)에 관절 연결식으로 설치되므로써, 출력 어셈블리(도 24)가 메인 축(8d)을 중심으로 회전할 수 있고, 그리 하여 구동축(일차 구동축(9e) 및 이차 구동축(10e))의 각위치를 맞출 수 있다. 일차 입력 슬라이딩 어셈블리(6)와 이차 입력 슬라이딩 어셈블리(7)에 의해 구동되는 메인 디스크(8)는 보조 기어(15e)와 그의 관절 연결식 구동축(15c)을 구동시키며, 이 관절 연결식 구동축은 부착물에 직접 또는 추가적인 풀리 또는 기어를 통해 연결될 수 있고 또한 메인 축(8d)과 연계되어 사용될 수 있으며, 그리 하여 상이한 부착물에 대해 상이한 속도로 또는 상이하게 위치되어 있는 부착물에 대해 동일 속도로 독립적인 구동이 가능하게 된다.
특히, 위에서 소개하고 상세히 설명한 수동 버젼의 모델은, 제어 캐리지(3), 두 입력 슬라이딩 어셈블리 및 출력 슬라이딩 어셈블리(일차 출력 슬라이딩 어셈블리(9)와 이차 출력 슬라이딩 어셈블리(10)), 스위치 링크(4, 5, 11, 12), 그리고 전술한 변형예(도 22 - 24)에서 설명한 관절 연결식 출력 슬라이딩 어셈블리 링크(15)를 슬라이딩시키기 위한 공압, 유압 또는 전기식 기구를 연결하여, 전자적 사용 관리법과 구성요소의 동력(엔진, 변속기 및 부착물 또는 끌기)을 포함해서 또한 자동화될 수 있다. 일차 입력 슬라이딩 어셈블리(6)와 이차 입력 슬라이딩 어셈블리(7) 중의 하나는 생략(suppression)가능하다.
Claims (22)
- 연속 변속기 시스템으로서,
트랙(2) 및 제어 캐리지(3)가 제공되어 있는 프레임(1)으로서, 상기 제어 캐리지(3)는 상기 트랙(2)을 따라 슬라이딩되고 베어링(3b)에 지지되는 제어 레버(3a)를 갖는, 상기 프레임(1),
회전축(spin shaft)(4a, 5a)에 있는 스위치(4, 5)에 상기 제어 캐리지(3)를 연결하는 스페이서(3c, 3d)로서, 상기 회전축은 안내 컷아웃 축(guide cutout shaft)(4b, 5b)과 동축이고, 상기 안내 컷아웃 축은 상기 트랙(2)에 수직인 축(axis)을 중심으로 스위치(4, 5)와 트랙(2) 사이의 제한된 각운동이 일어날 수 있게 해주는 원추부(conicity)를 그리(describing)는, 상기 스페이서(3c, 3d)를 포함하고,
상기 각운동은 스위치 베어링(4c, 5c)에 연결된 제어 아암(3e)을 통해 제어 레버(3a)의 조작에 의해 얻어지는, 상기 연속 변속기 시스템에 있어서,
상기 연속 변속기 시스템은 일차 및 이차 입력 슬라이딩 어셈블리(6, 7)를 가지며,
상기 입력 슬라이딩 어셈블리(6, 7)의 각각에는 피동 링(6b, 7b)과 스위치(4, 5) 중 하나에 연결되어 있는 입력 슬라이딩 기어(6a, 7a)가 제공되어 있으며,
상기 피동 링(6b, 7b)은 구동축(6e, 7e))과 백래시(backlash) 결합되어 있으며,
상기 피동 링(6b, 7b)은 가요성 링크(6d, 7d)에 의해 각각의 구동 링(6c, 7c)에 연결되어 있으며,
상기 가요성 링크(6d, 7d)는 비틀림에 의해 슬라이딩 기어(6a, 7a)를 소정의 각도로 기울어질 수 있어 메인 디스크(8)에 대한 끌기를 유지하며,
상기 구동 링(6c, 7c)은 상기 구동축(6e, 7e)에 연결되고, 상기 구동축은 어셈블리의 종방향 슬라이딩을 가능케 해주며 전기 모터, 연소, 구동축(6e, 7e)) 중의 하나 또는 둘 모두에 연결되는 페달 등으로 구동되는 것을 특징으로 하는, 연속 변속기 시스템. - 삭제
- 삭제
- 제 1 항에 있어서,
상기 제어 레버(3a)가 앞쪽으로 위치되어 스위치 베어링(4c, 5c)이 그의 회전축(4a, 5a)에서 회전하게 되고, 입력 슬라이딩 기어(6a, 7a)가 앞쪽으로 기울어지며 그리고 회전하면서 메인 디스크(8)의 중심쪽으로 전진하게 되는 것을 특징으로 하는, 연속 변속기 시스템. - 제 1 항 또는 제 4 항에 있어서,
일차 구동 기어(6f)가 일차 구동축(6e)을 구동시키고, 이차 구동 기어(7f)는 이차 구동축(7e)을 반대 방향으로 구동시키는 것을 특징으로, 연속 변속기 시스템. - 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 제 1항에 있어서,
상기 연속 변속기 시스템은 일차 및 이차 출력 슬라이딩 어셈블리(9, 10)를 가지며, 상기 출력 슬라이딩 어셈블리(9, 10)의 각각에는 피동 링(9b, 10b)과 스위치(11, 12)에 연결되어 있는 출력 슬라이딩 기어(9a, 10a)를 갖고 있으며,
상기 피동 링(9b, 10b)은 구동축(9e, 10e))에서 떨어져 있고,
상기 피동 링(9b, 10b)은 가요성 링크(9d, 10d)에 의해 구동 링(9c, 10c)에 연결되어 있으며,
상기 가요성 링크(9d, 10d)는 비틀림에 의해 출력 슬라이딩 기어(9a, 10a)를 소정의 각도로 기울어질 수 있고, 메인 디스크(8)에 대한 끌기를 유지하는 것을 특징으로 하는, 연속 변속기 시스템. - 제 14 항에 있어서,
상기 연속 변속기 시스템은 적어도 하나의 관절 연결식 출력 슬라이딩 어셈블리(15)가 제공되고,
상기 출력 슬라이딩 어셈블리에는,
보조 트랙(15b) 상에서 슬라이딩하는 스위치(15a),
관절 연결식 구동축(15c) 및 상기 보조 트랙(15b)의 단부에 장착되는 축 가이드(15d), 및 보조 기어(15e)가 제공되고,
상기 보조 기어(15e)는 상기 스위치(15a) 및 상기 관절 연결식 구동축(15c)에 연결되어 있으며, 이 구동축은 링 기어(18)와 연결되어 있는 기어(8g)가 제공되어 있는 보조 메인 베어링(8f)에 지지 및 체결되어 있으며, 상기 링 기어(18)는 상기 기어(8g)에 대해 같은 쪽에 배열되어,
상기 일차 및 이차 출력 슬라이딩 어셈블리(9, 10)의 조합 운동을 제공하며,
상기 관절 연결식 출력 슬라이딩 어셈블리(15)와 상기 보조 메인 베어링(8f)에 관절 연결식으로 설치된 보조 트랙(15b)은 출력 어셈블리가 메인 디스크를 중심으로 회전할 수 있는 것을 특징으로 하는, 연속 변속기 시스템. - 제 14 항에 있어서,
상기 두 입력 슬라이딩 어셈블리(6, 7)와 상기 두 출력 슬라이딩 어셈블리(9, 10)의 슬라이딩 전진 운동은 평행하며, 상기 두 입력 슬라이딩 어셈블리(6, 7)의 스위치(4, 5)에 있는 상부 지점과 상기 두 출력 슬라이딩 어셈블리(9, 10)의 스위치(11, 12)의 하부 지점에 고정되어 있는 보조 스페이서(13, 14)에 의해 동기화되는 것을 특징으로 하는, 연속 변속기 시스템. - 제 16 항에 있어서,
상기 메인 디스크(8)는 상기 두 출력 슬라이딩 어셈블리(9, 10)를 반대 방향으로 구동시키고, 동시에 각각의 보조 구동 기어(9f, 10f)를 구동시키는 것을 특징으로 하는, 연속 변속기 시스템. - 제 17 항에 있어서,
상기 출력 슬라이딩 어셈블리(9e, 10e)의 상기 구동축(9e, 10e)은 메인 디스크와 연계되어 사용될 수 있고, 상이한 부착물에 대해 상이한 속도로 독립적인 구동이 가능하게 되는 것을 특징으로 하는, 연속 변속기 시스템. - 제 15 항에 있어서,
상기 출력 슬라이딩 어셈블리(9, 10)와 상기 관절 연결식 출력 슬라이딩 어셈블리(15)의 조합 운동은 입력 어셈블리의 제곱의 비가 되는 최종 기어비를 제공하며, 관절 연결식으로 설치되는 보조 트랙(15b)이 구동축(9e, 10e)의 각 위치를 맞출 수 있는 것을 특징으로 하는, 연속 변속기 시스템. - 제 15 항에 있어서, 상기 입력 슬라이딩 어셈블리(6, 7)에 의해 구동되는 메인 디스크(8)는 보조 기어(15e)와 그의 관절 연결식 구동축(15c)을 구동시키며, 이 관절 연결식 구동축은 부착물에 연결될 수 있고 또한 메인 축(8d)과 연계되어 사용될 수 있으며, 상이한 부착물에 대해 상이한 속도로 또는 상이하게 위치되어 있는 부착물에 대해 동일 속도로 독립적인 구동이 가능하게 되는 것을 특징으로 하는, 연속 변속기 시스템.
- 제 1 항 또는 제 14 항에 있어서,
상기 스위치(4, 5, 11, 12)의 각각은 트랙(2)을 하우징하는 안내 컷아웃 축(4b, 5b)이 제공된 드럼을 포함하여, 상기 드럼은 상기 트랙(2)에 관련하여 제한된 각운동에 따라 구동 축(6e, 7e, 9e, 10e)에 수직인 축을 중심으로 회전할 수 있고,
상기 스위치(4, 5, 11, 12)의 각각은 상기 드럼에 고정된 안내 축을 포함하고, 상기 드럼은 환형 개구를 통해 상기 안내 축에 의해 안내되는 구동축(6e, 7e, 9e, 10e)에 대하여 수직이며,
상기 안내축은 피동 링(6b, 7b, 9b, 10b)에 연결되어, 상기 구동축(6e, 7e, 9e, 10e)에 수직인 축을 중심으로 상기 슬라이딩 기어(6a, 7a, 9a, 10a)의 회전을 상기 가요성 링크(6d, 7d, 9d, 10d)에 전달하는 것을 특징으로 하는, 연속 변속기 시스템. - 제 21 항에 있어서,
상기 가요성 링크(6d, 7d, 9d, 10d)는 상기 구동축(6e, 7e, 9e, 10e)을 중심으로 복수의 가요성 칼로트(calotte) 부분을 포함하고, 각각의 가요성 칼로트 부분은 상기 피동 링(6b, 7b, 9b, 10b)을 상기 구동 링(6c, 7c, 9c, 10c)에 가요성으로 연결하여, 상기 피동 링(6b, 7b, 9b, 10b)은 상기 구동축(6e, 7e, 9e, 10e)에 수직인 축을 중심으로 회전하면서, 상기 구동 링(6c, 7c, 9c, 10c)은 동일한 구동축(6e, 7e, 9e, 10e)의 축을 중심으로 회전하는 구동축(6e, 7e, 9e, 10e)에 고정된 상태를 유지되는 것을 특징으로 하는, 연속 변속기 시스템.
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