KR19990006656A

KR19990006656A - 토로이달형 무단 변속기

Info

Publication number: KR19990006656A
Application number: KR1019980020624A
Authority: KR
Inventors: 마사끼 나까노
Original assignee: 하나와 기이찌; 닛산 지도샤 가부시끼 가이샤
Priority date: 1997-06-05
Filing date: 1998-06-03
Publication date: 1999-01-25
Also published as: EP0882910B1; EP0882910A2; US6030309A; DE69803901D1; JP3237573B2; DE69803901T2; JPH10331938A; EP0882910A3; KR100285078B1

Abstract

본 발명에 있어서, 입력 및 출력 원뿔 디스크들이 동축으로 배열된다. 동력 롤러들이 입력 및 출력 원뿔 디스크들 사이에 각각 작동가능하게 끼워진다. 트러니언들이 동력 롤러들을 각각 회전가능하게 지지한다. 상부 링크는 트러니언의 상단부가 연결된 대향 단부를 가지며, 하부 링크는 트러니언의 하단부가 연결된 대향 단부를 갖는다. 축들이 트러니언의 하단부로부터 아래쪽으로 연장한다. 각각의 축이 연결 핀을 통해서 대응하는 하단부에 연결된다. 피스톤들이 축에 각각 결합된다. 각각의 피스톤은 대응하는 축을 내부에 수용하는 중공의 보스부를 갖는다. 중공의 보스부는 대응하는 트러니언의 하단부 쪽으로 향하는 상단부를 갖는다. 관절 구조물들이 트러니언에 각각 결합된다. 각각의 관절 구조물은 중공의 보스부의 상단부와 대응하는 트러니언의 하단부 사이에 배열되므로, 추력이 트러니언을 탄성적으로 휘게 하거나 굽히는 방향으로 트러니언에 가해질 때, 트러니언이 중공의 보스부에 대하여 트러니언의 휨을 흡수하는 방향으로 선회 운동하도록 한다.

Description

토로이달형 무단 변속기

1997년 6월 5일에 출원된 일본 특허 출원 제9-147354호의 내용은 본 명세서에서 참고로 포함한다.

본 발명은 토로이달형 무단 변속기에 관한 것으로, 특히 변속기에 사용된 토로이달 동력 변속기 유닛에 관한 것이다.

본 발명의 목적을 명료하게 하기 위하여, 첨부된 도면의 도9 내지 도11을 참조하여 공지의 토로이달형 무단 변속기에 대하여 설명한다. 이러한 변속기는 일본 실용신안 가공보 제63-92859호에 기재되어 있다.

설명을 용이하게 하기 위해, 토로이달형 무단 변속기는 이하에서 토로이달형 CVT(continuously variable transmission)로 칭하기로 한다.

도9 및 도10은 토로이달형 CVT의 일부를 도시한다. 도9에서, 도면 부호(1, 2)는 공동 회선 축선(O₁) 상에 배열된 입력 및 출력 원뿔 디스크들을 나타내고, 도면 부호(3, 3)는 입력 및 출력 디스크들(1, 2) 사이에 각각 작동가능하게 끼워진 동력 롤러를 나타낸다. 동력 롤러(3, 3)는 이 동력 롤러 사이에 위치된 축선(O₁)과 각각 대면하도록 배열된다. 입력 및 출력 원뿔 디스크들(1, 2)과 2개의 동력 롤러(3, 3)는 하나의 토로이달형 동력 변속기 유닛을 구성한다.

이중 구멍의 토로이달형 CVT에서, 출력 원뿔 디스크(2, 2)가 후면을 맞대는 연결 방식으로 연결되면서 축선(O₁) 상에 동축으로 배열된 2개의, 즉 전방 및 후방의 토로이달형 동력 변속기 유닛이 사용된다.

전방 변속기 유닛의 동력 롤러(3, 3)는 도9로부터 알 수 있는 바와 같이 각각의 트러니언(4, 4)에 의해 회전가능하게 지지되고, 후방 변속기 유닛의 동력 롤러는 도10로부터 알 수 있는 바와 같이 각각의 트러니언(5, 5)에 의해 회전가능하게 지지된다.

도9로부터 알 수 있는 바와 같이, 트러니언(4,4 또는 5, 5)은 상부 링크(6)를 통해서 연결된 각각의 상단부들과, 하부 링크(7)를 통해서 각각 연결된 각각의 하단부들을 갖는다. 이 부분들의 연결은 도9에 도시된 바와 같이 동력 롤러(3)의 회전 축선(O₂)이 입력 및 출력 원뿔 디스크들(1, 2)의 회전 축선(O₁)과 교차하는 중립 위치와, 트러니언(4 또는 5)이 회전 축선(O₂)과 직각으로 교차하는 동력 롤러(3)의 선회 축선(O₃) 쪽으로 기울어진 오프셋 위치와의 사이에서 각각의 트러니언(4 또는 5)이 선회 운동할 수 있게 만들어진다. 트러니언(4 또는 5)은 선회 축선(O₃)에 대하여 선회 운동한다.

상기한 오프셋 운동을 실현하기 위하여, 각각의 트러니언(4 또는 5)은 연결 핀(12)을 통해서 연결된, 선회 축선(O₃)의 방향으로 연장하는 축(10)을 갖는다.

피스톤(14)은 축(10)에 연결된다. 피스톤(14)에는 축(10)을 내부에 수용하는 중공의 보스부(14a)가 형성된다. 중공의 보스부(14a)의 축선을 따른 피스톤(14)의 운동에 의해, 상기한 트러니언(4 또는 5)의 선회 운동이 발생된다.

도9로부터 알 수 있는 바와 같이, 좌측 트러니언(4)에 결합된, 전방 변속기 유닛의 피스톤(14)의 중공의 보스부(14a)는 피스톤(14)을 내부에 둘러싸는 실린더 본체(15) 및 피스톤(14)을 작동시키기 위해 유압을 발생시키는 제어 밸브 본체(18)를 관통하며, 우측 트러니언(4)에 결합된, 피스톤의 중공의 보스부(14a)는 실린더 본체(15)만을 관통한다. 반면에, 도10으로부터 알 수 있는 바와 같이, 트러니언(5)에 결합된, 후방 변속기 유닛의 피스톤(14)의 중공의 보스부(14a)는 실린더 본체(15)를 관통한다.

제어 밸브 본체(18)에는 속도 제어 밸브(17)가 장치되어 있다. 즉, 기어비 명령을 받았을 때, 속도 제어 밸브(17)는 명령의 내용에 대응하는 유압으로 피스톤(14)을 운동시킨다. 이와 함께, 각각의 피스톤(14)은 대응하는 축(10)을 통해서 도9의 상기한 중립 위치와 상기한 오프셋 위치 사이에서 트러니언(4 또는 5)을 선회 운동시킨다. 이 때, 각각의 동력 롤러(3)는 입력 및 출력 원뿔 디스크들(1, 2)로부터 분력을 받는 동안에 선회 축선(O₃)에 대하여 선회 운동하게 되므로, 출력 원뿔 디스크(2)의 회전 속도가 입력 원뿔 디스크(1)의 회전 속도에 비하여 연속적으로 변화되도록 한다. 즉, 동력 롤러(3)의 접촉점을 입력 및 출력 디스크들(1, 2)에 대하여 연속적으로 변화시키므로, 기어비가 입력 및 출력 디스크들(1, 2) 사이에서 연속적으로 변화한다. 바꿔 말하면, 무단 변속이 얻어진다.

도9 및 도10으로부터 알 수 있는 바와 같이, 전방 변속기 유닛의 트러니언들(4) 중 하나의 트러니언의 축(10)은 세차 운동 캠(precess cam)(9)이 고정되는, 제어 밸브 본체(18)로부터 아래쪽으로 돌출된 하단부를 갖는다. 변속 링크(21)는 세차 운동 캠(9)과 결합하고, 이에 의해 트러니언(4)의 상기한 운동이 속도 제어 밸브(17)에 피드백 된다. 이러한 피드백 제어에 의해, 전방 및 후방 변속기 유닛의 트러니언(4, 5)은 그 원위치 쪽으로 복귀되도록 가압되고, 또한 현재의 기어비가 명령의 목표치와 일치하면 트러니언(4, 5)이 원위치로 복귀되어 동력 롤러(3)를 그 중립 위치로 되돌린다. 이에 의해, 기어비가 목표치로 유지된다.

그러나, 고유의 구조로 인해 상기 토로이달형 CVT는 이하의 결점을 갖는 경향이 있다.

즉, 토로이달형 동력 변속기 유닛의 작동 중에, 각각의 동력 롤러(3)는 토오크 전달이 동력 롤러(3)와 각각의 입력 및 출력 원뿔 디스크들(1, 2) 사이에 위치된 유막의 전단 작용에 의해 이루어지기 때문에 입력 및 출력 원뿔 디스크들(1, 2) 사이에서 그 사이에 전달된 토오크에 대응하는 힘으로 거의 가압되지 않는다. 따라서, 도11로부터 알 수 있는 바와 같이, 작동 중에 각각의 동력 롤러(3)에는 입력 및 출력 디스크(1, 2)로부터 빠져 나오는 방향으로 현저한 추력(F)이 가해진다. 그래서, 이렇게 현저한 추력(F)이 가해지더라도 트러니언(4 또는 5)이 바람직하지 않게 변위되는 것을 억제하기 위하여, 쌍을 이룬 트러니언(4,4 또는 5, 5)의 상단부와 하단부가, 이하에 설명된 바와 같이, 각각의 상부 및 하부 링크(6, 7)를 통해서 연결된다.

따라서, 도11에 가상선으로 도시된 바와 같이, 변속기의 작동 중에 트러니언(4 또는 5)은 어느 정도 까지는 상부 및 하부 링크(6, 7)가 받침점으로서 작용하지만 현저한 추력(F)에 의해 탄성적으로 약간 휘거나 굽혀지므로, 축(10)과 피스톤(14)이 도시된 바와 같이 기울어지게 된다. 그러나, 이러한 기울어짐은 피스톤(14)의 중공의 보스부(14a)와 이 보스부(14a)가 관통하는 실린더 본체(15)의 보어 벽과의 사이에 현저한 마찰력을 발생시키는 경향이 있다. 물론, 토로이달형 CVT의 원활하고 확실한 작동을 실현하기 위해서는 이러한 마찰력을 제거하는 것이 필요하다.

그러므로, 본 발명의 목적은 상기한 마찰력이 없는 토로이달형 CVT를 제공하는 것이다.

도1은 본 발명의 제1 실시예인 토로이달형 무단 변속기의 트러니언(trunnion) 액츄에이터 부분의 단면도.

도2는 도1의 선 A-A를 따라서 도시한 와이어 풀리(wire pulley)의 단면도.

도3은 도1의 선 B-B를 따라서 도시한 트러니언 축의 단면도.

도4는 도1의 트러니언 액츄에이터 부분의, 도1의 방향과 다른 방향에서 도시한 단면도.

도5는 도1과 유사하지만, 본 발명의 제2 실시예의 토로이달형 무단 변속기에 사용된 트러니언 엑츄에이터 부분의 단면도.

도6은 제2 실시예의 토로이달형 무단 변속기에 사용된 트러니언과 피스톤에 각각 속한 상호 접촉 만곡면을 설명하는 예시도.

도7은 도5의 선 C-C를 따라서 도시한 와이어 풀리의 단면도.

도8은 도5의 트러니언 액츄에이터 부분의, 도5의 방향과 다른 방향에서 도시한 단면도.

도9는 종래의 토로이달형 무단 변속기의 단면도.

도10은 종래의 토로이달형 무단 변속기의 트러니언 엑츄에이터 부분의 단면도.

도11은 종래의 토로이달형 무단 변속기의 결점을 설명하는 예시도.

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1 : 입력 원뿔 디스크

2 : 출력 원뿔 디스크

3 : 동력 롤러

4, 5 : 트러니언

6 : 상부 링크

7 : 하부 링크

9 : 세차 운동 캠

10 : 축

10a : 중간부

12 : 연결 핀

14 : 피스톤

14a : 중공의 보스부

14b : 상단부

15 : 실린더 본체

17 : 속도 제어 밸브

18 : 제어 밸브 본체

31 : 와셔

33 : 루프형 와이어

34 : 와이어 풀리

본 발명에 따르면, 상기한 추력(F)에 의해 야기되어 불가피하게 발생하는 트러니언의 탄성 휨 또는 굽힘이 트러니언과 피스톤 사이에 배열된 관절 구조물에 의해 흡수되거나 완충되는 토로이달형 CVT가 제공되므로, 이 휨 또는 굽힘이 피스톤에 악영향을 미치지 않는다.

본 발명에 따르면, 공동 축선 상에 배열된 입력 및 출력 디스크들과, 상기 입력 및 출력 디스크들 사이에 회전을 전달하기 위하여 상기 입력 및 출력 디스크들 사이에 각각 작동가능하게 끼워진 마찰 롤러들과, 각각의 지지 부재가 마찰 롤러를 회전가능하게 지지하며, 지지 부재로부터 연장하는 축을 갖는 지지 부재들과, 입력 및 출력 디스크들 사이의 속도비를 연속적으로 변경하기 위하여, 피스톤이 축선 방향으로 운동할 때 대응하는 마찰 롤러가 선회 운동하도록, 대응하는 지지 부재의 축이 수용되고, 대응하는 지지부재의 제2 단부와 맞물릴 수 있는 제1 단부를 갖는 중공의 보스부를 각각 포함하는 피스톤들과, 마찰 롤러에 입력 및 출력 디스크들로부터 소정의 추력이 가해질 때 발생하는 마찰 롤러의 변위를 억제하기 위하여 상기 지지 부재의 대응하는 단부를 각각 연결하는 링크와, 마찰 롤러에 입력 및 출력 디스크들로부터 소정의 추력이 가해질 때 지지 부재가 대응하는 중공의 보스부에 대하여 선회 운동하도록 하기 위하여 상기 제1 단부와 제2 단부 사이에 각각 배열되고, 지지 부재에 각각 결합된 관절 구조물들을 포함하는 마찰 롤러식 무단 변속기 제공된다.

도1 내지 도4를 참조하면, 본 발명의 제1 실시예인 토로이달형 CVT(100A)가 도시되어 있다.

이 실시예의 변속기(100A)는 변속기 케이스 내에 동축으로 배열된 전방 및 후방의 토로이달형 변속기 유닛을 포함하는 이중 구멍식이다. 설명을 용이하게 하기 위해, 이 2개의 동력 변속기 유닛은 이하에서 전방 및 후방 변속기 유닛으로 각각 칭하기로 한다.

도1 내지 도4에서, 도9 및 도10의 종래의 변속기의 부분과 거의 동일한 부분은 동일한 도면 부호로 표시된다.

종래의 토로이달형 CVT의 단면도에서 설명된 바와 같이, 전방 변속기 유닛(즉, 전방 토로이달형 동력 변속기 유닛)은 입력 및 출력 원뿔 디스크들 사이에 각각 놓이는 각각의 동력 롤러를 회전가능하게 지지하는 2개의 트러니언(4)을 포함한다.

이해를 용이하게 하기 위하여, 도4에 도시된 바와 같이 실린더 본체(15)와 제어 밸브 본체(18)를 모두 관통하는 축(10)을 갖는, 전방 변속기 유닛의 트러니언(4) 중 하나의 트러니언에 대하여 설명하기로 한다.

도4에 도시된 바와 같이, 트러니언(4)은 이 트러니언으로부터 축(10)(도면에서 좌측에 도시함)이 아래쪽으로 연장하는 하단부를 갖는다. 즉, 축(10)이 연결 핀(12)을 통해서 트러니언(4)의 하단부에 연결된 상단부를 갖는다. 축(10)은 와셔(31), 피스톤(14)의 중공의 보스부(14a), 및 세차 운동 캠(9)을 관통한다. 나사식으로 된 축(10)의 하단부는 와셔(31), 중공의 보스부(14a) 및 세차 운동 캠(9)을 제 위치에 고정시키기 위하여 맞물리는 너트(32)를 갖는다. 너트(32)에 의해 발생되는 소정의 추력에 의해, 와셔(31)는 트러니언(4)의 하단 표면에 대하여 꼭 맞게 가압된다.

트러니언(4)의 하단부는 확고하게 연결된 와이어 풀리(34)를 갖는다. 와이어 풀리(34)는 후방 변속기 유닛(즉, 후방 토로이달형 동력 변속기 유닛)에 사용된 트러니언(5)에 결합된 다른 하나의 와이어 풀리(34)로 연장하는 루프형 와이어(33)를 이 와이어 풀리 위에 놓는다. 즉, 2개의 와이어 풀리(34) 및 연장하는 루프형 와이어(33)의 사용에 의해, 동시적인 운동이 전방변속기 유닛의 동력 롤러와 후방 변속기 유닛의 동력 롤러 사이에서 이루어진다.

도2로부터 알 수 있는 바와 같이, 와이어 풀리(34)는 트러니언(4)의 하단부가 꼭 맞게 맞물리는 비원형 중앙 개구부(34a)를 가지므로, 와이어 풀리(34)는 트러니언(4)에 대하여 회전하는 것이 억제된다. 와셔(31)의 사용에 의해, 와이어 풀리(34)가 제 위치에 고정된다. 도시된 바와 같이, 교차 해칭한 부분으로 도시된, 와셔(31)의 상면(31a)은 와이어 풀리(34)와 균일하게 접촉하는 더 넓은 부분을 갖는다.

도1에 도시된 바와 같이, 와셔(31)의 하면(31b)이 오목한 형상이며, 이 와셔(31)의 하면(31b)과 접촉하는, 피스톤(14)의 중공의 보스부(14a)의 상단부(14b)가 볼록한 형상이다. 보다 상세하게 설명하면, 와셔(31)의 오목한 하면(31b)과 중공의 보스부(14a)의 상단부(14b)의 볼록한 면은 각각 중심 축선(도시되지 않음)이 연결 핀(12)의 축선과 평행하게, 즉 도1의 표면에 직각인 방향으로 연장하는 가상의 원통형 벽의 일부분을 구성하도록 형성된다.

원한다면, 볼록한 상단부(14b)의 곡률 반경이 오목한 하면(31b)의 곡률 반경보다 작게 될 수 있다. 이 경우에, 2개의 접촉부(14b, 31b) 사이의 바람직하지 않은 골(gall) 현상이 확실하게 제거된다.

더욱이, 원한다면, 와셔(31)의 하면(31b)이 볼록한 형상이고, 중공의 보스부(14a)의 상단면(14b)은 오목한 형상으로 될 수 있다.

서로 접촉하는 오목한 하면(31b)과 볼록한 상단부(14b)는 결합된 입력 및 출력 원뿔 디스크들(1, 2)에 의해 동력 롤러에 현저한 바깥쪽 추력이 가해질 때 발생하는 트러니언(4)의 바람직하지 않은 휨 또는 굽힘을 적절하게 흡수할 수 있는 소위 관절 구조물을 구성한다. 즉, 이렇게 현저한 바깥쪽 추력을 발생할 때, 관절 구조물은 트러니언(4)이 추력을 흡수하는 방향으로 선회 운동하도록 한다.

도1 및 도3에 도시된 바와 같이, 축(10)은 피스톤(14)의 중공의 보스부(14a) 내에 위치된 얇은 중간부(10a)를 갖는다. 얇은 중간부(10a)는 상기한 추력이 가해질 때 일정한 방향으로 탄성적으로 휘거나 굽혀지도록 구성된다. 바꿔 말하면, 연결 핀(12)의 축선에 직각 방향에서 측정된 얇은 중간부(10a)의 두께가 가장 작으며, 연결 핀(12)의 축선에 평행한 방향에서 측정된 얇은 중간부(10a)의 두께가 가장 크다. 이러한 얇은 중간부(10a)가 있음으로 인해서, 도3에 도시된 바와 같이, 얇은 중간부(10a)와 중공의 보스부(14a)의 원통형 내벽에 의해 각각 둘러싸인, 중공의 보스부(14a) 내의 2개의 길다란 공간(도면 부호 없음)이 형성된다.

상기한 바와 같이, 축(10)은 트러니언(4)에 연결된 상단부와 피스톤(14)의 중공의 보스부(14a)에 밀접하게 맞물리는 하단부 사이에 얇은 중간부(10a)를 갖는다. 그래서, 축(10)은 연결 핀(12)의 축선에 직각 방향으로 가해지는 추력에 대하여 낮은 휨 강도를 갖는다. 바꿔 말하면, 소정의 추력이 트러니언(4)으로부터 축에 가해지면, 축(10)의 탄성 휨이 쉽게 발생한다.

도1에 잘 도시된 바와 같이, 피스톤(14)의 중공의 보스부(14a)의 하단부가 실린더 본체(15)의 보어로부터 돌출된다. 중공의 보스부(14a)의 돌출된 하단부는 그 위에 배치된 알루미늄 칼라(collar)(35)를 갖는다. 알루미늄 칼라(35)의 상반부는, 도시된 바와 같이, 실린더 본체(15)의 보어 내에 수용된다. 알루미늄 칼라(35)를 구비함으로써, 알루미늄으로 만들어진 실린더 본체(15)의 내벽은 철(iron)로 만들어진 피스톤(14)의 중공의 보스부(14a)와 접촉하지 않게 된다.

또한, 상기한 관절 구조물은 전방 변속기 유닛 내에 설치된 다른 트러니언(4)에도 적용됨을 알 수 있다. 동일한 목적을 위해, 다른 트러니언(4)으로부터 연장하는 축(10)도 상기한 얇은 중간부(10a)에 대응하는 얇은 중간부를 가진다.

또한, 도4로부터 알 수 있는 바와 같이, 관절 구조물은 후방 변속기 유닛 내에 설치된 트러니언들(5, 5)에도 모두 적용됨을 알 수 있다. 이 트러니언들(5, 5)로부터 연장하는 각각의 축(10)은 동일한 목적을 위해 얇은 중간부를 각각 갖는다.

도4에 도시된 바와 같이, 제어 밸브 본체(18)는 그 내부에 속도 제어 밸브(17)가 설치된다. 즉, 기어비 명령을 받았을 때, 속도 제어 밸브(17)는 이 명령의 내용에 대응하는 유압으로 피스톤(14)을 운동시킨다. 이에 의해, 각각의 피스톤(14)은 대응하는 축(10)을 통해서 상기한 중립 위치와 바람직한 오프셋 위치 사이에서 트러니언(4 또는 5)을 선회 운동시킨다. 이 때, 각각의 동력 롤러(3)는 입력 및 출력 원뿔 디스크들로부터 분력을 받는 동안에 선회 축선(O₃)(도9 참조)에 대하여 선회 운동하므로, 출력 원뿔 디스크의 회전 속도가 연속적으로 변화하도록 한다. 그래서, 무단 변속이 실행된다.

변속 작동 중에, 전방 변속기 유닛 내에 설치된 세차 운동 캠(9)은 대응하는 트러니언(4)의 운동을 속도 제어 밸브(17)에 피드백시킨다. 그래서, 전방 및 후방 변속기 유닛의 트러니언(4, 5)이 그 원위치 쪽으로 복귀되며, 현재의 기어비가 명령 목표치와 일치하게 되면, 트러니언(4, 5)이 원위치로 복귀되어 동력 롤러(3)를 그 중립 위치로 되돌린다. 이에 의해, 기어비는 목표치로 유지된다.

상기한 바와 같이, 본 발명의 토로이달형 CVT(100A)에 있어서, 소위 관절 구조물은 상기한 방식으로 트러니언들(4, 5)의 각각에 결합되며, 트러니언들(4, 5)의 각각으로부터 연장하는 축(10)은 상기한 방식으로 구성된 얇은 중간부(10a)를 갖는다.

이러한 독특한 구조로 인해, 다음과 같은 이점이 본 발명에서 얻어진다.

첫째, 대응하는 동력 롤러에 입력 및 출력 원뿔 디스크들로부터 현저한 외부 추력이 가해질 때 발생하는 각각의 트러니언(4 또는 5)의 바람직하지 않은 탄성 휨 또는 굽힘은 상기한 바와 같은 방식의 관절 구조물에 의해 적절하게 흡수된다.

둘째, 축(10)의 얇은 중간부(10a)가 있음으로 인해서, 관절 구조물에 의한 휨 흡수가 촉진된다. 즉, 트러니언(4 또는 5)의 탄성 휨 또는 굽힘이 피스톤(14)에 악영향을 미치지 않으므로, 변속기(100A)의 무단 변속 작용이 정밀하고도 확실하게 실행된다. 실제로, 피스톤(14)의 중공의 보스부와 실린더 본체(15)의 보어 벽 사이에서 불가피하게 발생되는 마찰력은 무시해도 될 정도로 감소된다.

셋째, 넓은 접촉면이 와이어 풀리(34)와 접촉하는 와셔(31)의 사용에 의하여, 와이어 풀리(34)는 트러니언(4 또는 5)의 하단부에 꼭 맞게 고정된다. 이것은 와이어 풀리(34)의 내구성을 증가시키다.

도5 내지 도8을 참조하면, 본 발명의 제2 실시예인 토로이달형 CVT(100B)가 도시되어 있다. 이 제2 실시예(100B)는 상기한 제1 실시예(100A)와 유사하므로, 제1 실시예(100A)와 다른 부분들만 이하에 설명하기로 한다.

제2 실시예(100B)에는 제1 실시예(100A)에 사용된 와셔(31)에 대응하는 부재가 없다. 즉, 제2 실시예(100B)에서는 피스톤(14)의 중공의 보스부(14a)의 상단부가 트러니언(4 또는 5)의 하단면과 직접적이고도 미끄럼가능하게 접촉한다.

도5 및 도8로부터 알 수 있는 바와 같이, 트러니언(4 또는 5)의 하단면(4a 또는 5a)은 오목한 형상이며, 중공의 보스부(14a)의 상단부(14b)는 볼록한 형상이다. 보다 상세하게 설명하면, 트러니언(4 또는 5)의 오목한 하단면(4a 또는 5a)과 중공의 보스부(14a)의 볼록한 상단부(14b)는 각각 가상의 원통형 벽의 일부를 구성하도록 형성된다.

도6으로부터 알 수 있는 바와 같이, 원한다면, 볼록한 상단부(14b)의 곡률 반경이 오목한 하단면(4a 또는 5a)의 곡률 반경보다 더 작게 될 수도 있다. 이 경우에, 2개의 접촉부(14b, 4a 또는 5a) 사이의 바람직하지 않은 골 현상이 확실하게 제거된다.

이 제2 실시예(100B)에서도, 제1 실시예에 의해 가지게 되는 상기한 첫째 및 둘째 이점이 얻어진다. 더욱이, 제 2 실시예에서는 와셔를 사용하지 않으므로 간단하고도 저 비용의 제조가 실현된다.

상기한 바와 같은 본 발명에 의하면, 상기한 추력(F)에 의해 야기되어 불가피하게 발생하는 트러니언의 탄성 휨 또는 굽힘이 트러니언과 피스톤 사이에 배열된 관절 구조물에 의해 흡수되거나 완충되는 토로이달형 CVT가 제공되므로, 이 휨 또는 굽힘이 피스톤에 악영향을 미치지 않게 하는 효과가 있다.

Claims

마찰 롤러식 무단 변속기에 있어서,

공동 축선 상에 배열된 입력 및 출력 디스크들과,

상기 입력 및 출력 디스크들 사이에 회전을 전달하기 위하여 상기 입력 및 출력 디스크들 사이에 각각 작동가능하게 끼워진 마찰 롤러들과,

각각의 지지 부재가 마찰 롤러를 회전가능하게 지지하며, 지지 부재로부터 연장하는 축을 갖는 지지 부재들과,

입력 및 출력 디스크들 사이의 속도비를 연속적으로 변경하기 위하여, 피스톤이 축선 방향으로 운동할 때 대응하는 마찰 롤러가 선회 운동하도록, 대응하는 지지 부재의 축이 수용되고, 대응하는 지지부재의 제2 단부와 맞물릴 수 있는 제1 단부를 갖는 중공의 보스부를 각각 포함하는 피스톤들과,

마찰 롤러에 입력 및 출력 디스크들로부터 소정의 추력이 가해질 때 발생하는 마찰 롤러의 변위를 억제하기 위하여 상기 지지 부재의 대응하는 단부를 각각 연결하는 링크와,

마찰 롤러에 입력 및 출력 디스크들로부터 소정의 추력이 가해질 때 지지 부재가 대응하는 중공의 보스부에 대하여 선회 운동하도록 하기 위하여 상기 제1 단부와 제2 단부 사이에 각각 배열되고, 지지 부재에 각각 결합된 관절 구조물들을 포함하는 것을 특징으로 하는 마찰 롤러식 무단 변속기.
제1항에 있어서, 상기 관절 구조물은 상기 지지 부재가 대응하는 중공의 보스부에 대하여 선회 운동하도록 하는 방식으로 서로 접촉하는 오목면과 볼록면을 포함하는 것을 특징으로 하는 마찰 롤러식 무단 변속기.
제2항에 있어서, 상기 볼록면의 곡률 반경이 상기 오목면의 곡률 반경보다 더 작은 것을 특징으로 하는 마찰 롤러식 무단 변속기.
제1항에 있어서, 대응하는 마찰 롤러와 또 다른 마찰 롤러 사이에서의 동기 작동이 이루어질 수 있도록 하기 위하여, 상기 제2 단부 부근의 위치에서 지지 부재 위에 꼭 맞게 배치된 와이어 풀리를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 마찰 롤러식 무단 변속기.
제4항에 있어서, 상기 관절 구조물은

상기 와이어 풀리를 제 위치에 지지하는 방식으로 상기 제1 단부와 제2 단부 사이에 끼워지는 와셔와,

한 면이 상기 와셔에 속하고, 다른 한 면이 상기 제1 단부에 속하는 오목면 및 볼록면을 포함하며,

상기 오목면과 볼록면은 상기 지지 부재가 대응하는 중공의 보스부에 대하여 선회 운동하도록 하는 방식으로 서로 접촉하는 것을 특징으로 하는 마찰 롤러식 무단 변속기.
제1항에 있어서, 상기 축은 상기 중공의 보스부 내에 수용된 얇은 중간부를 가지고, 상기 얇은 중간부는 소정의 추력이 가해질 때 용이하게 굽혀질 수 있게 하기 위하여 강도가 낮은 것을 특징으로 하는 마찰 롤러식 무단 변속기.
토로이달형 무단 변속기에 있어서,

동축으로 배열된 입력 및 출력 원뿔 디스크들과,

상기 입력 및 출력 원뿔 디스크들 사이에 각각 작동가능하게 끼워진 동력 롤러들과,

상기 동력 롤러를 각각 회전가능하게 지지하는 트러니언들과,

트러니언의 상단부가 연결된 대향 단부를 갖는 상부 링크 및 트러니언의 하단부가 연결된 대향 단부를 갖는 하부 링크와,

트러니언의 상기 하단부로부터 아래쪽으로 연장하며, 연결 핀을 통해서 대응하는 하단부에 연결된 축들과,

대응하는 축을 내부에 수용하고, 대응하는 트러니언의 상기 하단부 쪽으로 향하는 상단부를 가지는 중공의 보스부를 각각 포함하며, 축에 각각 결합된 피스톤들과,

소정의 추력이 트러니언을 탄성적으로 굽히는 방향으로 트러니언에 가해질 때, 트러니언이 상기 중공의 보스부에 대하여 트러니언의 굽힘을 흡수하는 방향으로 선회 운동하도록 하기 위하여, 상기 중공의 보스부의 상단부와 대응하는 트러니언의 하단부 사이에 각각 배열되고, 트러니언에 각각 결합된 관절 구조물들을 포함하는 것을 특징으로 하는 토로이달형 무단 변속기.
제7항에 있어서, 각각의 관절 구조물은 서로 접촉하는 오목면과 볼록면을 포함하는 것을 특징으로 하는 토로이달형 무단 변속기.
제8항에 있어서, 상기 오목면 및 볼록면의 각각은, 중심 축선이 상기 연결 핀의 축선과 평행하게 연장하는 가상의 원통형 벽의 일부를 구성하는 것을 특징으로 하는 토로이달형 무단 변속기.
제9항에 있어서, 볼록면의 곡률 반경이 오목면의 곡률 반경보다 더 작은 것을 특징으로 하는 토로이달형 무단 변속기.
제9항에 있어서, 상기 오목면은 대응하는 트러니언의 하단부 및 상기 중공의 보스부의 상단부 중 하나의 단부에 의해 형성되고, 상기 볼록면은 대응하는 트러니언의 하단부 및 상기 중공의 보스부의 상단부 중 다른 하나의 단부에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 토로이달형 무단 변속기.
제9항에 있어서, 상기 오목면은 상기 중공의 보스부의 상단부와 대응하는 트러니언의 하단부 사이에 끼워진 와셔의 하면에 의해 형성되고, 상기 볼록면은 상기 중공의 보스부의 상단부에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 토로이달형 무단 변속기.
제9항에 있어서, 상기 볼록면은 상기 중공의 보스부의 상단부와 대응하는 트러니언의 하단부 사이에 끼워진 와셔의 하면에 의해 형성되며, 상기 오목면은 상기 중공의 보스부의 상단부에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 토로이달형 무단 변속기.
제9항에 있어서, 상기 축들의 각각은, 소정의 추력이 가해질 때 일정한 방향으로 탄성적으로 휘도록 구성되고, 대응하는 중공의 보스부내에 위치된 얇은 중간부를 포함하는 것을 특징으로 하는 토로이달형 무단 변속기.