WO2011083958A9 - 무단 변속장치 - Google Patents

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WO2011083958A9
WO2011083958A9 PCT/KR2011/000044 KR2011000044W WO2011083958A9 WO 2011083958 A9 WO2011083958 A9 WO 2011083958A9 KR 2011000044 W KR2011000044 W KR 2011000044W WO 2011083958 A9 WO2011083958 A9 WO 2011083958A9
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shaft
planetary
coupled
planetary gear
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WO2011083958A2 (ko
WO2011083958A3 (ko
Inventor
조광호
Original Assignee
Jo Koang Ho
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Publication date
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Publication of WO2011083958A9 publication Critical patent/WO2011083958A9/ko
Publication of WO2011083958A3 publication Critical patent/WO2011083958A3/ko

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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
    • F16H3/44—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion using gears having orbital motion
    • F16H3/72—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion using gears having orbital motion with a secondary drive, e.g. regulating motor, in order to vary speed continuously
    • F16H3/724—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion using gears having orbital motion with a secondary drive, e.g. regulating motor, in order to vary speed continuously using external powered electric machines
    • 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
    • F16H2200/00—Transmissions for multiple ratios
    • F16H2200/20—Transmissions using gears with orbital motion
    • F16H2200/2002—Transmissions using gears with orbital motion characterised by the number of sets of orbital gears
    • F16H2200/2007—Transmissions using gears with orbital motion characterised by the number of sets of orbital gears with two sets of orbital gears

Definitions

  • the present invention relates to a continuously variable transmission. More specifically, the continuously variable transmission allows variable speed high, medium and low speeds to be variably performed by a control gear using the principle of the lever under the input and output gears. Relates to a device.
  • the driving force for driving the vehicle comes from an internal combustion engine that produces a large force at a small size, but has a small variation in the maximum torque range and the rotational force of the engine at the medium speed is maximized.
  • the transmission has been developed to use efficiently and maximize the range of change in torque range.
  • the transmission is divided into manual transmission, automatic transmission, continuously variable transmission, etc.
  • the manual transmission is designed to accelerate and decelerate by gear ratio by arranging the main shaft and the sub-axis in parallel and equipped with a plurality of gears. There is a hassle to shift to fit.
  • the automatic transmission which enables the shifting operation to be automatically performed by the action of the fluid clutch and the planetary gear, has a low fuel consumption rate and a complicated structure, so that the gear stage is designated as in the manual transmission, and a shifting shock occurs during shifting.
  • the continuously variable transmission having the function of an ideal transmission has a poly-type structure in which the transmission medium is a belt and a disk-type structure in which the transmission medium is a roller, and does not endure large torque and has a weak durability.
  • the present invention has been made to solve the above problems of the prior art, the input unit and the output unit is composed of a combination of a plurality of gears, by applying the principle of the lever to the controller gear provided at the portion connected to the output unit from the input unit
  • the purpose of the present invention is to provide a continuously variable transmission that can change a high speed, a medium speed, and a low speed by varying the speed.
  • the input shaft to which the rotational force is transmitted from the outside, the first spur gear built on the input shaft, the first bevel gear built on the first spur gear, the shaft is coupled to the input shaft and coupled at right angles
  • Second and third bevel gears which are installed at both sides of the shaft and meshed with the first bevel gear at right angles, are coupled to both ends of the shaft and have a lower portion fixed to an upper surface of the first spur gear, on the shaft.
  • a fourth bevel gear coupled to the second bevel gear and perpendicularly engaged with the second and third bevel gears, an input unit coupled to the shaft and having a first spur gear integrally coupled with the fourth bevel gear;
  • a continuously variable transmission including a variable control unit comprising a coupling gear meshed with the first spur gear, a low speed side control gear meshed with the coupling gear and a high speed side control gear meshing with the first spur gear.
  • the shaft has a through hole through which the input shaft is coupled to the center is formed, the bearing is coupled to the through hole is orthogonal to the input shaft, it characterized in that the rotation is crossed in the rotational direction of the input shaft.
  • the low speed side control gear and the high speed side control gear are connected to The low speed side control gear and the high speed side control gear
  • a casing having gear teeth formed on its outer circumference and a ring groove formed on its inner circumferential surface
  • a bracket which is hinge-coupled to a plurality of control rollers inscribed in an annular groove of the casing at an end of a plurality of branched supports and inserted into the casing;
  • a control lever having an actuator coupled to a horizontal portion coupled to the center of the bracket and a vertical portion bent from the horizontal portion.
  • FIG. 1 is a view showing the overall configuration of a continuously variable transmission according to a first embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a view showing the power flow in the rotation of the 'high speed gear train' in the continuously variable transmission according to the first embodiment of the present invention
  • FIG 3 is a view showing the power flow during the rotation of the 'low gear train' in the continuously variable transmission according to the first embodiment of the present invention.
  • Figure 4 is a view showing a 'variable control unit' in a continuously variable transmission according to a first embodiment of the present invention.
  • 5 to 7 are views showing the operating state of the second control lever according to the variation of the 'variable point' in the continuously variable transmission apparatus according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a view showing the overall configuration of a continuously variable transmission according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a view showing the power flow in the rotation of the 'high speed gear train' in the continuously variable transmission according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG 10 is a view showing the power flow during the rotation of the 'low speed gear train' in the continuously variable transmission according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a plan view showing the overall configuration of a continuously variable transmission according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 is a perspective view showing the overall configuration of a continuously variable transmission according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 13 is a plan view showing the entire configuration of a continuously variable transmission according to a third embodiment of the present invention.
  • FIG. 14 is a plan view showing the overall configuration of a continuously variable transmission according to a fifth embodiment of the present invention.
  • T Variable control unit 2: Input shaft
  • FIG. 1 is a view showing the overall configuration of the continuously variable transmission according to the first embodiment of the present invention
  • Figure 2 shows the power flow during the rotation of the 'high speed gear train' in the continuously variable transmission according to the first embodiment of the present invention
  • Figure 3 is a view showing the power flow during the rotation of the 'low speed gear train' in the continuously variable transmission according to the first embodiment of the present invention.
  • An input unit I receiving external rotational power
  • An output unit (O) for shifting the power of the input unit (I) to output it to the outside;
  • variable control unit (T) for reducing the excessively input rotational force.
  • the input unit I is a first input unit
  • a first planetary gear carrier 220d having an input shaft 2 to which rotational force is transmitted from the outside and having planetary gears 222d respectively mounted on a plurality of branching shafts formed at the outer periphery of the other side;
  • a first shaft 227d coupled to the center of the first ring gear 223d and having a first sun gear 226d engaged with the planetary gear 222d at one end thereof, and having a seventh gear 228d at the other end thereof; It is configured to include.
  • the first planetary gear carrier 220d has a disc shape, and a plurality of branching shafts are formed at one edge thereof, and the planetary gear 222d is coupled to the branching shaft, and the first planetary gear carrier 220d is also rotatable.
  • the planetary gear 222d is also rotatable.
  • the first ring gear 223d has a disk shape having a diameter larger than that of the first planetary gear carrier 220d, and a round jaw is formed at an edge thereof, and a tooth is formed on an inner circumferential surface of the round jaw.
  • the first sun gear 226d is formed on the first shaft 227d coupled to the center of the first planetary gear carrier 220d and the first ring gear 223d, and the planetary gear is formed inside the first ring gear 223d. By engaging with 222d, power can be transmitted to the first shaft 227d.
  • a second ring gear 32d having a second gear 322d to which the first gear 225d is meshed on one side and a tooth formed on an inner circumferential surface of the other side;
  • a second planetary gear having a plurality of planetary gears 342d engaged with the inner circumferential surface of the second ring gear 32d is formed on one side and a third gear 343d formed with the seventh gear 228d on the other side.
  • a second sun gear 362d is coupled to penetrate through the centers of the second ring gear 32d and the second planetary gear carrier 34d and meshes with the planetary gear 342d of the second planetary gear carrier 34d.
  • Figure 4 is a view showing a 'variable control unit' in the continuously variable transmission apparatus according to the first embodiment of the present invention.
  • variable control unit T The variable control unit T,
  • a first control lever T2 eccentrically coupled to the control gear T1 and vertically moving;
  • Support member (T4) is coupled to the lower side of the second control lever (T3) to control the rotation angle of the seesaw movement
  • variable control part T is for reducing the excessive rotational force of the input part I, and by changing the position of the supporting member T4 (hereinafter referred to as 'variable point'), the second control lever T3 is based on the principle of the lever. It is possible to vary the rotation angle of the seesaw motion of a large or small, and by absorbing the variation of the rotation angle in the resistance generating means (T5) it is possible to reduce the excessive rotational force.
  • the resistance generating means T5 generates elastic resistance or fluid resistance, and examples thereof include a spring, a cylinder, a pump, and the like.
  • 5 to 7 are views showing the operating state of the second control lever according to the variation of the 'variable point' in the continuously variable transmission apparatus according to the first embodiment of the present invention.
  • variable point is located at the right end of the second control lever T3.
  • the strong output generated by the second control lever T3 is decelerated by the resistance generating means T5, thereby reducing the rotational force of the first control lever T2 and the controller gear T1. That is, in this case, the deceleration by the resistance generating means T5 may be abruptly shortened.
  • the positional change of the support member T4 is enabled by the operation of the actuator controlled by the controller, and the resistance setting of the resistance generating means T5 can also be set by the controller.
  • the operation of the actuator is performed by a controller (not shown), and since such a control scheme is well known to those skilled in the art, a detailed description thereof will be omitted.
  • the third gear 343d and the second ring gear 32d engaged with the seventh gear 228d are rotated, and the second shaft 36d and the fourth gear 38d are rotated through the second sun gear 362d. Since it is made, the output shaft 3 is output by the rotation of the fifth gear 382d meshed with the fourth gear 38d, and the generator is driven by this output.
  • the first gear 225d is decelerated by this deceleration operation to decelerate the rotational force of the output unit O driven thereon. You can do it.
  • the first gear 225d engaged with it is decelerated by the deceleration of the controller gear T1
  • the second gear 322d of the second ring gear 32d is rotated
  • the second sun gear 362d is rotated.
  • the rotational force is transmitted to the output shaft 3 through the fourth gear 38d and the fifth gear 382d.
  • FIG 8 is a view showing the overall configuration of the continuously variable transmission according to the second embodiment of the present invention
  • Figure 9 shows the power flow during the rotation of the 'high speed gear train' in the continuously variable transmission according to the second embodiment of the present invention
  • 10 is a view showing the power flow during the rotation of the 'low gear train' in the continuously variable transmission according to the second embodiment of the present invention.
  • An input unit I receiving external rotational power
  • An output unit (O) for shifting the power of the input unit (I) to output it to the outside;
  • variable control unit (T) for reducing the excessively input rotational force.
  • the input unit I is a first input unit
  • a first planetary gear carrier 220e having an input shaft 2 to which rotational force is transmitted from the outside and having planetary gears 222e respectively mounted on a plurality of branching shafts formed at the outer periphery of the other side;
  • a first shaft 227e coupled to the center of the first ring gear 223e and having a first sun gear 226e engaged with the planetary gear 222e at one end thereof, and having a shaft gear 228e at the other end thereof;
  • a second shaft 42e having a fourth gear 424e engaged with the shaft gear 228e and having a fifth gear 425e formed at the other end thereof;
  • a third shaft 43e having a second gear 432e engaged with the first gear 225e and having a third gear 433e at the other end thereof;
  • a second ring gear 32e having a seventh gear 327e engaged with the third gear 433e on one side and a gear formed on an inner circumferential surface of the other side;
  • a plurality of planetary gears 342e meshed with the inner circumferential surface of the second ring gear 32e is formed at one side, and a sixth gear 366e meshed with the fifth gear 425e of the input unit I is formed at the other side.
  • An output shaft 3 which is coupled through a center of the second ring gear 32e and the second planetary gear carrier 34e and has a second sun gear 362e engaged with the planetary gear 342e on one side; It is configured to include.
  • variable controller T is the same as the variable controller of the first embodiment described above, repeated description thereof will be omitted.
  • FIG 11 is a plan view showing the entire configuration of a continuously variable transmission according to a second embodiment of the present invention
  • Figure 12 is a perspective view showing the overall configuration of a continuously variable transmission according to a second embodiment of the present invention.
  • An input unit (I) installed in the housing 500 and receiving external rotational power
  • An output unit (O) installed in the housing (500) to shift the power of the input unit (I) and output it to the outside;
  • Power transmission means for connecting the input unit (I) and output unit (O)
  • the input unit I is a first input unit
  • the low gear train (L) is
  • the planetary gear carrier 220a having the input shaft 2 formed on one side and having a plurality of branched shafts 221a on the other side,
  • a ring gear 223a coupled to the outer side of the planetary gear carrier 220a and having a gear 224a on the inner circumferential surface to which the planetary gear 222a is engaged, and having a first gear 225a formed at the outer center thereof;
  • An input planetary gear part 22a configured to be coupled through a center of the ring gear 223a and having a shaft 227a coupled to a sun gear 226a engaged with the planetary gear 222a at one end thereof;
  • a fluid pump 42a having a first connecting gear 41a meshed with the first gear 225a, a fluid supply part 44a for supplying and recovering a fluid to the fluid pump 42a, and the fluid supply part
  • a load generation device 4a constituted by a control unit for controlling driving of the 44a;
  • the input shaft (2a) is coupled to the wind power propeller (not shown) exposed to the outside.
  • the rotational force of the propeller becomes excessive, and when the rotational force flows into the input side planetary gear 222a through the input shaft 2a, the high speed gear train H may be damaged by excessive rotational speed.
  • the load generating device 4 is driven to decelerate the overspeed state at an appropriate rotational speed.
  • the load generating device 4 generates a load on the first connecting gear 41a by supplying a fluid to the fluid pump 42 according to a signal from the controller, thereby reducing the rotational force by half.
  • a high speed gear train (H) connected to the input unit (I) and receiving a high speed rotational force
  • It includes an output shaft (3a) for receiving the rotational force of the high-speed gear train (H) to supply to the generator.
  • the high speed gear train (H) is
  • a third gear 5a coupled to the other end of the shaft 227a;
  • a second connecting gear 6a meshed with the third gear 5a;
  • a fourth gear 75a meshed with the second connecting gear 6a is formed outside, and a ring gear 71a having a gear portion formed on an inner circumferential surface thereof;
  • a plurality of planetary gears 72a meshed with the gears of the inner circumferential surface of the ring gear 71a;
  • the sixth gear 76a meshed with 41a);
  • the planetary gear part 7a of the output side composed of a planetary gear carrier 77a having an output shaft 3a connected to a generator and connected to a generator at one end of the planetary gear 72a.
  • the planetary gear 72a, the sun gear 73a, and the planetary gear carrier 77a are output to the output shaft 3a, and the generator is driven by this output.
  • the rotational force input at an excessive speed is transmitted to the sixth gear 76a through the first connecting gear 41a and then to the sixth gear 76a through the shaft 74a after decelerating to the appropriate rotational force in the load generating device 4 as described above.
  • the engaged fifth connection gear 75a is rotated, and the output is doubled by the force of rotating the planetary gear carrier 71a and the planetary gear 72a connected thereto.
  • FIG. 13 is a plan view showing the overall configuration of a continuously variable transmission according to a third embodiment of the present invention.
  • the continuously variable transmission A4 according to the fourth embodiment of the present invention is a continuously variable transmission A4 according to the fourth embodiment of the present invention.
  • An input unit (I) installed in the housing 500 and receiving external rotational power
  • An output unit (O) installed in the housing (500) to shift the power of the input unit (I) and output it to the outside;
  • the input unit I is a first input unit
  • the low gear train (L) is
  • the planetary gear carrier 220b having the planetary gear 222b coupled to one side and having an eleventh gear 225b formed at the other side thereof,
  • An input planetary gear part 22b formed at one end of the shaft 227b penetratingly coupled to the center of the planetary gear carrier 220b and composed of a sun gear 226b engaged with the planetary gear 222b;
  • a high speed gear train (H) connected to the input unit (I) and receiving a high speed rotational force
  • It includes an output shaft (3b) for receiving the rotational force of the high-speed gear train (H) to supply to the generator.
  • the high speed gear train (H) is
  • a twelfth gear 5b coupled to the other end of the shaft 227b;
  • a planetary gear carrier 77b having a thirteenth gear 75b meshed with the second connection gear 6b on one side and a plurality of planetary gears 72b coupled to the other side;
  • a ring gear 71b having a gear portion formed on an inner circumferential surface thereof to be engaged with the planetary gear 72b and having an output shaft 3b formed on the other side thereof;
  • the output side planetary gear part 7b which consists of the 14th gear 76b meshed with 41b is comprised.
  • the first connecting gear 41b meshed with the eleventh gear 225b is rotated, which is decelerated to an appropriate rotational force by the operation of the load generating device 4b.
  • the sun gear 73b is rotated by the rotation of the fourteenth gear 76b connected to the first connecting gear 41b to rotate the planetary gear 72b, thereby doubling the output.
  • FIG. 14 is a plan view showing the entire configuration of a continuously variable transmission according to a fifth embodiment of the present invention.
  • the continuously variable transmission A5 according to the fifth embodiment of the present invention is a continuously variable transmission A5 according to the fifth embodiment of the present invention.
  • An input unit (I) installed in the housing 500 and receiving external rotational power
  • An output unit O installed in the housing 500 to shift the power of the input unit I and output the output to the outside.
  • the input unit I is a first input unit
  • the low gear train (L) is
  • a planetary gear carrier 220c having a plurality of branching shafts 221c coupled to a plurality of planetary gears 222c engaged with the sun gear 226c and having a shaft 227c formed at the center of the other side.
  • a gear 224c is formed on an inner circumferential surface of the planetary gear 222c so that the planetary gear 222c is engaged with the ring gear 223c coupled to the outer side of the planetary gear carrier 220c.
  • An input planetary gear part 22c including a twenty-first gear 225c formed at the center of the other side of the ring gear 223c;
  • a high speed gear train (H) connected to the input unit (I) and receiving a high speed rotational force
  • It includes an output shaft (3c) for receiving the rotational force of the high-speed gear train (H) to supply to the generator.
  • the high speed gear train (H) is
  • a second connecting gear 6c meshed with the 22nd gear 5c;
  • a planetary gear carrier 77c having a twenty-third gear 75c meshed with the second connection gear 6c and having a plurality of planetary gears 72c coupled to the other side;
  • a ring gear 71c having a gear portion formed on an inner circumferential surface thereof so as to be engaged with the planetary gear 72c;
  • a shaft 74c having one end connected to the planetary gear carrier 77c and coupled through a ring gear 71c and having a twenty-fourth gear 76c engaged with the first connection gear 41c at the other end thereof; And an output side planetary gear portion 7c composed of a sun gear 73c meshed with the planetary gear 72c and connected to the output shaft 3c.
  • the first connecting gear 41c meshed with the twenty-first gear 225c is rotated, which is decelerated to an appropriate rotational force by the operation of the load generating device 4c.
  • the twenty-fourth gear 76c engaged with the first connection gear 41c is rotated, the shaft 74c connected thereto is rotated, and the planetary gear carrier 77c connected to the other side of the shaft 74c is rotated to form a planet.
  • the rotational force is transmitted to the gear 72c, and the rotational force of the planetary gear 72c is transmitted to the sun gear 73c and transmitted to the output shaft 3c, so the output can be doubled.
  • the input side and the output side are composed of a plurality of gears, and by applying the principle of the lever to the controller gear installed at the portion connected from the input side to the output side, it is possible to produce a large force with a small force, high, medium and low speed. There is an effect that can easily change the speed change of.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
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  • Friction Gearing (AREA)

Abstract

본 발명은 입력측 및 출력측 기어의 상시물림 상태 하에서 지렛대의 원리를 이용한 제어기어에 의해 고속, 중속, 저속의 변속 작용이 가변적으로 수행될 수 있도록 한 무단 변속장치에 관한 것이다. 본 발명은 하우징(500); 상기 하우징(500) 내에 설치되며 외부의 회전 동력을 전달받는 입력부(I); 입력부(I)의 동력을 변속시켜 외부로 출력시키도록 하우징(500) 내에 설치된 출력부(O); 상기 입력부(I)와 출력부(O) 사이에 설치되어 가,감속제어를 수행하는 가변제어부를 포함하여 구성된다. 본 발명에 따르면 입력측 및 출력측이 다수의 기어로 조합되어 구성되며, 입력측에서 출력측으로 연결되는 부위에 설치된 제어기어에 지렛대의 원리를 적용하여 적은 힘으로 큰 힘을 낼 수 있도록 하여 고,중,저속의 속도 변화를 용이하게 가변시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

무단 변속장치
본 발명은 무단 변속장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 입력측 및 출력측 기어의 상시물림 상태 하에서 지렛대의 원리를 이용한 제어기어에 의해 고속, 중속, 저속의 변속 작용이 가변적으로 수행될 수 있도록 한 무단 변속장치에 관한 것이다.
차량을 운행시키기 위한 구동력은 작은 크기로 큰 힘을 내는 내연기관으로부터 나오지만 최대 토크 영역의 변화폭이 적으며 중속 정도에서 엔진의 회전력이 최대가 되는 특징이 있어, 이 같은 문제점을 해결하기 위해, 동력을 효율적으로 사용하고 토크 영역의 변화폭을 극대화 시키는 변속기가 개발 되었다.
상기의 변속기는 수동 변속기 ,자동변속기, 무단변속기 등으로 구분되며 주축과 부축을 평행하게 배치시키고 다수의 기어를 장착하여 기어 비 에 의해 가속, 감속이 이루어지도록 된 수동 변속기는 운전자가 직접 차량 주행 조건에 맞게 변속을 해야 하는 번거로움이 있다.
또한, 유체 클러치와 유성기어의 작용으로 변속작용이 자동적으로 수행 될 수 있도록 된 자동변속기는 연료 소모율이 떨어지고 구조가 복잡하여 수동식 변속기와 마찬가지로 기어의 단수가 지정되어 있어 변속 시 변속 충격이 발생한다.
근래에 대두되고 있는 이상적인 변속기의 기능을 가진 무단 변속장치는 변속 매체가 벨트인 폴리 형 구조와 변속 매체가 롤러인 디스크 형 구조로 이루어 져 있으며 큰 토크를 견디지 못하며 내구성에 약한 문제점이 있다.
기존의 변속기는 출력축 및 입력축을 중심으로 기어 배치하여 두 기어의 치합에 의해 한개의 기어비를 형성하는 방식으로 이루진다. 이 경우는 정해진 잇수를 가진 기어끼리의 조합에 의하여 변속을 하는 것이므로 변속에 한계가 있다.
본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로, 입력부 및 출력부가 다수의 기어로 조합되어 구성되며, 입력부에서 출력부로 연결되는 부위에 구비된 제어기어에 지렛대의 원리를 적용하여 적은 힘으로 큰 힘을 낼 수 있도록 하여 고,중,저속의 속도 변화를 가변적으로 실시할 수 있도록 한 무단 변속장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
특히 본 발명은 입력부에서 과도한 힘이 가해질때 이에 연동되어 과속을 제어하여 중속 내지 저속으로 변환시킴으로써 장치를 보호하도록 한 무단 변속장치를 제공하는데 다른 목적이 있다.
상기한 본 발명의 목적은, 외부로부터 회전력이 전달되는 입력축, 상기 입력축에 축설된 제1스퍼기어, 상기 제1스퍼기어에 축설된 제1베벨기어, 상기 입력축에 관통결합되며 직각으로 결합된 샤프트, 상기 샤프트의 양측에 설치되며 제1베벨기어에 직각으로 치합되는 제2 및 제3베벨기어, 상기 샤프트의 양측 단부에 결합되며 하부가 상기 제1스퍼기어의 상면에 고정되는 브라켓, 상기 샤프트에 결합되며 제2 및 제3베벨기어와 직각으로 치합되는 제4베벨기어, 상기 샤프트에 결합되며 제4베벨기어와 일체로 결합된 제1평기어로 구성된 입력부;
상기 입력부의 회전력을 변속시켜 외부로 전달하는 출력축과, 상기 저속측 제어기어에 치합되도록 출력축에 결합된 제2스퍼기어, 상기 출력축에 결합된 제5베벨기어, 상기 제5베벨기어의 양측에 직각으로 치합되는 제6 및 제7베벨기어, 상기 출력축에 결합되며 제6 및 제7베벨기어에 직각으로 치합되는 제8베벨기어, 상기 출력축에 결합되며 제8베벨기어와 일체로 결합된 제2평기어로 구성된 출력부;
상기 제1평기어에 치합되는 연결기어와, 상기 연결기어에 치합된 저속측 제어기어 및 상기 제1스퍼기어에 치합되는 고속측 제어기어로 구성된 가변제어부를 포함하는 무단 변속장치에 의해 달성될 수 있다.
상기 샤프트에는 입력축이 관통결합되는 통공이 중앙에 형성되고, 상기 통공에 베어링이 결합되어 입력축과 직교되며, 입력축의 회전방향에 교차되어 회전되는 것을 특징으로 한다.
상기 저속측 제어기어 및 고속측 제어기어는
외주면에 기어치가 형성되며 내주면에 환홈이 형성된 케이싱;
다수로 분기된 지지대의 단부에 상기 케이싱의 환홈에 내접되는 다수의 컨트롤 로울러가 힌지결합되며 상기 케이싱 내에 삽입되는 브라켓;
상기 브라켓의 중심에 결합되는 수평부와, 상기 수평부에서 절곡된 수직부에 액츄에이터가 결합된 컨트롤 레버를 포함하는 것을 특징으로 한다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 무단 변속장치의 전체 구성을 나타낸 도면,
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 무단 변속장치에서 '고속기어열'의 회전시 동력 흐름을 나타낸 도면,
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 무단 변속장치에서 '저속기어열'의 회전시 동력 흐름을 나타낸 도면.
도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 무단 변속장치에서 '가변제어부'를 나타낸 도면.
도 5 내지 도 7은 본 발명의 제1실시예에 따른 무단 변속장치에서 '가변점'의 변동에 따른 제2제어레버의 작동상태를 나타낸 도면.
도 8은 본 발명의 제2실시예에 따른 무단 변속장치의 전체 구성을 나타낸 도면,
도 9는 본 발명의 제2실시예에 따른 무단 변속장치에서 '고속기어열'의 회전시 동력 흐름을 나타낸 도면,
도 10은 본 발명의 제2실시예에 따른 무단 변속장치에서 '저속기어열'의 회전시 동력 흐름을 나타낸 도면.
도 11은 본 발명의 제2실시예에 따른 무단 변속장치의 전체 구성을 나타낸 평면도,
도 12는 본 발명의 제2실시예에 따른 무단 변속장치의 전체 구성을 나타낸 사시도.
도 13은 본 발명의 제3실시예에 따른 무단 변속장치의 전체 구성을 나타낸 평면도.
도 14는 본 발명의 제5실시예에 따른 무단 변속장치의 전체 구성을 나타낸 평면도.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
I : 입력부 O : 출력부
T : 가변제어부 2 : 입력축
3 : 출력축 32d : 제2링기어
34d : 제2유성기어 캐리어 38d ; 제4기어
222d : 유성기어 223d : 제1링기어
226d : 제1선기어 322d : 제2기어
362d : 제2선기어 343d : 제3기어
342d : 유성기어 382d : 제5기어
이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 토대로 상세하게 설명하면 다음과 같다.
[제1실시예]
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 무단 변속장치의 전체 구성을 나타낸 도면, 도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 무단 변속장치에서 '고속기어열'의 회전시 동력 흐름을 나타낸 도면, 도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 무단 변속장치에서 '저속기어열'의 회전시 동력 흐름을 나타낸 도면이다.
도 1 내지 도 3에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 따른 무단 변속장치(A1)는,
외부의 회전 동력을 전달받는 입력부(I);
입력부(I)의 동력을 변속시켜 외부로 출력시키는 출력부(O);
상기 입력부(I)와 출력부(O) 사이에 설치되며, 과도하게 입력되는 회전력을 감속시키는 가변제어부(T)를 포함하여 구성된다.
입력부(I)는,
외부로부터 회전력이 전달되는 입력축(2)이 일측에 형성되며, 타측 외주연에 형성된 다수의 분기축에 각기 장착된 유성기어(222d)를 갖는 제1유성기어 캐리어(220d);
상기 유성기어(222d)가 내주면에 치합되며 외부에 제1기어(225d)가 축설된 제1링기어(223d);
상기 제1링기어(223d)의 중심부에 결합되며 상기 유성기어(222d)와 치합되는 제1선기어(226d)가 일단에 형성되고 타단에 제7기어(228d)가 형성된 제1샤프트(227d);를 포함하여 구성된다.
상기 제1유성기어 캐리어(220d)는 원판 형상이되 일측 가장자리에 다수의 분기축이 형성되고, 상기 분기축에 유성기어(222d)가 결합된 것으로, 제1유성기어 캐리어(220d)도 회전가능하고, 유성기어(222d)도 회전가능하다.
제1링기어(223d)는 제1유성기어 캐리어(220d)보다 직경이 큰 원판형상이며, 가장자리에 환턱이 형성되고, 상기 환턱의 내주면에 치차가 형성된다.
제1선기어(226d)는 제1유성기어 캐리어(220d) 및 제1링기어(223d)의 중앙에 결합된 제1샤프트(227d)에 형성되며, 제1링기어(223d)의 내부에서 유성기어(222d)와 치합됨으로써 동력을 제1샤프트(227d)로 전달할 수 있게 된다.
상기한 유성기어 캐리어, 링기어, 선기어는 모두 동일한 형상이므로 이하의 설명에서는 그 중복 설명은 생략한다.
한편 출력부(O)는,
제1기어(225d)가 치합되는 제2기어(322d)가 일측에 형성되고, 타측의 내주면에 치차가 형성된 제2링기어(32d);
상기 제2링기어(32d)의 내주면에 치합되는 다수의 유성기어(342d)가 일측에 형성되고, 타측에 상기 제7기어(228d)와 치합되는 제3기어(343d)가 형성된 제2유성기어 캐리어(34d);
상기 제2링기어(32d) 및 제2유성기어 캐리어(34d)의 중심을 관통하여 결합되며 상기 제2유성기어 캐리어(34d)의 유성기어(342d)와 치합되는 제2선기어(362d)가 형성된 제2샤프트(36d);
상기 제2샤프트(36d)의 타단에 결합된 제4기어(38d)와 치합되는 제5기어(382d)가 축설되며, 동력을 외부로 전달하는 출력축(3);을 포함하여 구성된다.
한편 도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 무단 변속장치에서 '가변제어부'를 나타낸 도면이다.
도 4에 나타낸 바와 같이,
가변제어부(T)는,
상기 입력부(I)의 제1기어(225d)에 치합되는 제어기어(T1),
상기 제어기어(T1)에 편심 결합되어 수직운동하는 제1제어레버(T2),
상기 제1제어레버(T2)에 힌지결합되어 시소운동하는 제2제어레버(T3),
상기 제2제어레버(T3)의 하부 일측에 결합되어 시소운동의 회전각을 제어하는 받침부재(T4),
상기 제2제어레버(T3)의 타단에 장착되어 저항을 발생하는 저항발생수단(T5)으로 구성된다.
가변제어부(T)는 입력부(I)의 과도한 회전력을 감속시키기 위한 것으로, 상기 받침부재(T4)의 위치(이하 '가변점'이라 함)를 변동시킴으로써 지렛대의 원리에 의해 제2제어레버(T3)의 시소운동의 회전각을 크게 또는 작게 변동시킬 수 있고, 이 회전각의 변동을 저항발생수단(T5)에서 흡수함으로써 과도한 회전력을 감속시킬 수 있게 된다.
저항발생수단(T5)은 탄성저항 또는 유체저항을 발생시키는 것으로, 그 실시예로는 스프링, 실린더, 펌프 등을 들 수 있다.
도 5 내지 도 7은 본 발명의 제1실시예에 따른 무단 변속장치에서 '가변점'의 변동에 따른 제2제어레버의 작동상태를 나타낸 도면이다.
도 5 내지 도 7에서 (a)~(c)는 제어기어(T1)의 시계방향 회전 순서를 따라 도시한 것이다.
도 5에 나타낸 바와 같이, 가변점이 제2제어레버(T3)의 우측 끝단에 위치된 경우이다.
상기 입력부(I)의 제1기어(225d)에 치합된 제어기어(T1)가 회전되면, 제1제어레버(T2)가 크랭크와 같이 수직운동하게 되고, 이에 연동되어 제2제어레버(T3)는 받침부재(T4)에 의해 시소운동을 하게 된다.
그렇지만 도 5와 같이 가변점이 우측 끝단에 형성된 경우는 제2제어레버(T3)의 우측단부로는 회전력이 전혀 전달되지 않으므로 저항발생수단(T5)에도 입력되는 힘이 없다.
한편 도 6에 나타낸 바와 같이, 가변점이 제2제어레버(T3)의 중간에 위치된 경우는, 제어기어(T1)의 회전에 연동되어 제1제어레버(T2)가 수직운동하게 되고, 이에 연동되어 제2제어레버(T3)가 시소운동을 하게 되며, 우측단부로 강한 출력이 전달되며, 이에 연결된 저항발생수단(T5)에 의해 제2제어레버(T3)의 시소운동을 적절한 속도로 감속시키게 된다.
따라서 제2제어레버(T3)의 시소운동이 감속됨에 따라 그에 종동된 제1제어레버(T2) 및 제어기어(T1)의 회전력이 감속될 수 있는 것이다.
한편 도 7에 나타낸 바와 같이, 가변점이 제2제어레버(T3)의 좌측 끝단에 위치된 경우, 즉 외부로부터 입력되는 회전력이 강하여 제어기어(T1)가 매우 고속으로 회전될 경우는, 제2제어레버(T3)의 우측단부로 전달되는 출력이 가장 증가된 상태에 이르게 된다.
이렇게 제2제어레버(T3)에서 발생된 강한 출력은 저항발생수단(T5)에 의해 감속됨으로써 제1제어레버(T2) 및 제어기어(T1)의 회전력을 감속시킬 수 있게 된다. 즉, 이때는 저항발생수단(T5)에 의한 감속이 급격하게 단축될 수 있다.
상기 받침부재(T4)의 위치 변동은 제어부에 의해 제어되는 액츄에이터의 작동으로 가능하게 되며, 또한 상기 저항발생수단(T5)의 저항력 설정도 제어부에 의해 설정될 수 있다.
이러한 액츄에이터의 작동은 도시되지 않은 제어부에 의해 수행되며 이러한 제어방식은 당업자에게는 널리 알려진 기술사상이므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
이와 같이 구성된 본 발명에 따른 제1실시예의 작동에 대해 설명한다.
도 2에 나타낸 바와 같이, 고속기어열의 회전은, 가변제어부(T)를 거치지 않는다.
*즉, 입력축(2)을 통해 외부 동력이 입력되면 제1유성기어 캐리어(220d) 및 유성기어(222d)를 회전시키고, 유성기어(222d)에 치합된 제1선기어(226d) 및 제1샤프트(227d)와 제7기어(228d)가 회전된다.
이후 제7기어(228d)에 치합된 제3기어(343d) 및 제2링기어(32d)가 회전되며 제2선기어(362d)를 통해 제2샤프트(36d) 및 제4기어(38d)를 회전시키게 되므로, 상기 제4기어(38d)에 치합된 제5기어(382d)의 회전에 의해 출력축(3)으로 출력되며, 이 출력에 의해 발전기가 구동된다.
한편 과속으로 입력된 회전력은 상술한 가변제어부(T)의 작동에 의해 적절한 회전력으로 감속되므로, 이러한 감속작동에 의해 제1기어(225d)가 감속됨으로써 그에 종동된 출력부(O)의 회전력을 감속시킬 수 있게 된다.
즉, 도 3에 나타낸 바와 같이, 저속기어열의 회전은, 가변제어부(T)에 의해 감속된 후 작동된다.
즉, 제어기어(T1)의 감속에 의해 그에 치합된 제1기어(225d)가 감속 회전되고, 제2링기어(32d)의 제2기어(322d)가 회전되며, 제2선기어(362d)를 회전시킨 후 제4기어(38d) 및 제5기어(382d)를 통해 출력축(3)으로 회전력이 전달된다.
[제2실시예]
도 8은 본 발명의 제2실시예에 따른 무단 변속장치의 전체 구성을 나타낸 도면, 도 9는 본 발명의 제2실시예에 따른 무단 변속장치에서 '고속기어열'의 회전시 동력 흐름을 나타낸 도면, 도 10은 본 발명의 제2실시예에 따른 무단 변속장치에서 '저속기어열'의 회전시 동력 흐름을 나타낸 도면이다.
도 8 내지 도 10에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 제2실시예에 따른 무단 변속장치(A2)는,
외부의 회전 동력을 전달받는 입력부(I);
입력부(I)의 동력을 변속시켜 외부로 출력시키는 출력부(O);
상기 입력부(I)와 출력부(O) 사이에 설치되며, 과도하게 입력되는 회전력을 감속시키는 가변제어부(T)를 포함하여 구성된다.
입력부(I)는,
외부로부터 회전력이 전달되는 입력축(2)이 일측에 형성되며, 타측 외주연에 형성된 다수의 분기축에 각기 장착된 유성기어(222e)를 갖는 제1유성기어 캐리어(220e);
상기 유성기어(222e)가 내주면에 치합되며 외부에 제1기어(225e)가 축설된 제1링기어(223e);
상기 제1링기어(223e)의 중심부에 결합되며, 유성기어(222e)와 치합되는 제1선기어(226e)가 일단에 형성되고, 축기어(228e)가 타단에 형성된 제1샤프트(227e);
상기 축기어(228e)와 치합되는 제4기어(424e)가 일단에 형성되고, 타단에 제5기어(425e)가 형성된 제2샤프트(42e);
를 포함하여 구성된다.
한편 출력부(O)는
상기 제1기어(225e)와 치합되는 제2기어(432e)가 일단에 형성되고, 타단에 제3기어(433e)가 형성된 제3샤프트(43e);
상기 제3기어(433e)에 치합되는 제7기어(327e)가 일측에 형성되고, 타측의 내주면에 치차가 형성된 제2링기어(32e);
상기 제2링기어(32e)의 내주면에 치합되는 다수의 유성기어(342e)가 일측에 형성되고, 타측에는 상기 입력부(I)의 제5기어(425e)와 치합되는 제6기어(366e)가 형성된 제2유성기어 캐리어(34e);
상기 제2링기어(32e) 및 제2유성기어 캐리어(34e)의 중심을 관통하여 결합되며, 일측에는 상기 유성기어(342e)와 치합되는 제2선기어(362e)가 형성된 출력축(3);을 포함하여 구성된다.
상기 가변제어부(T)는 상술한 제1실시예의 가변제어부와 동일하므로 이에 대한 반복 설명은 생략토록 한다.
이와 같이 구성된 본 발명에 따른 제2실시예의 작동에 대해 설명한다.
도 9에 나타낸 바와 같이, 고속기어열의 회전은 가변제어부(T)를 거치지 않는다.
즉, 입력축(2)을 통해 동력이 입력되면 제1유성기어 캐리어(220e) 및 유성기어(222e)를 회전시키고, 유성기어(222e)에 치합된 제1선기어(226e) 및 제1샤프트(227e)와 축기어(228e)가 회전된다.
이후 축기어(228e)에 치합된 제4기어(424e) 및 제2샤프트(42e) 그리고 제5기어(425e)가 회전된다.
이후 상기 제5기어(425e)의 회전에 의해 제6기어(366e) 및 제2유성기어 캐리어(34e) 및 유성기어(342e)가 회전된다.
이후 제2선기어(362e)가 회전되고, 이에 의해 출력축(3)으로 출력되며, 이 출력에 의해 발전기가 구동된다.
한편 과속으로 입력된 회전력은 상술한 가변제어부(T)의 작동에 의해 적절한 회전력으로 감속되므로, 이러한 감속작동에 의해 제2기어(432e)가 감속됨으로써 그에 종동된 출력부(O)의 회전력을 감속시킬 수 있게 된다.
즉, 도 10에 나타낸 바와 같이, 저속기어열의 회전은,
제어기어(T1)의 감속에 의해 그에 치합된 제2기어(432e)가 감속 회전되고, 제3샤프트(43e) 및 제3기어(433e)가 감속 회전된다.
이후 제7기어(327e) 및 제2링기어(32e)가 회전되고, 유성기어(342e)를 통해 제2선기어(362e)가 회전됨으로써 출력축(3)으로 출력이 전달된다.
[제3실시예]
도 11은 본 발명의 제2실시예에 따른 무단 변속장치의 전체 구성을 나타낸 평면도이고, 도 12는 본 발명의 제2실시예에 따른 무단 변속장치의 전체 구성을 나타낸 사시도이다.
도 11 및 도 12에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 제3실시예에 따른 무단 변속장치(A3)는
하우징(500)과,
상기 하우징(500) 내에 설치되며 외부의 회전 동력을 전달받는 입력부(I);
상기 입력부(I)의 동력을 변속시켜 외부로 출력시키도록 하우징(500) 내에 설치된 출력부(O);
상기 입력부(I)와 출력부(O)를 연결하는 동력전달수단
을 포함하여 구성된다.
상기 입력부(I)는
외부로부터 회전력이 전달되는 입력축(2a);
상기 입력축(2a)에 연결되며 입력된 과도한 회전력을 저속으로 감속시키는 저속기어열(L)을 포함한다.
상기 저속기어열(L)은
상기 입력축(2)이 일측에 형성되고 타측에 다수의 분기축(221a)을 갖는 유성기어 캐리어(220a),
상기 유성기어 캐리어(220a)의 분기축(221a)에 결합된 유성기어(222a),
상기 유성기어 캐리어(220a)의 외측에 결합되며, 내주면에 상기 유성기어(222a)가 치합되는 치차부(224a)가 형성되고, 외측 중앙에 제1기어(225a)가 형성된 링기어(223a),
상기 링기어(223a)의 중앙을 관통하여 결합되며 일단에는 상기 유성기어(222a)와 치합되는 선기어(226a)가 결합된 샤프트(227a)로 구성된 입력측 유성기어부(22a)와;
상기 제1기어(225a)와 치합되는 제1연결기어(41a)가 축설된 유체펌프(42a)와, 상기 유체펌프(42a)에 유체를 공급 및 회수하는 유체공급부(44a)와, 상기 유체공급부(44a)의 구동을 제어하는 제어부로 구성된 부하생성장치(4a);
를 포함하여 구성된다.
상기 입력축(2a)에는 외부에 노출된 풍력발전용 프로펠러(미도시)가 결합된다.
따라서 상기 프로펠러가 풍력에 의해 회전되면 그 회전력이 입력축(2a)으로 전달된다.
그런데 강풍이 가해질 경우 프로펠러의 회전력이 과도하게 되고, 그 회전력이 입력축(2a)을 통해 입력측 유성기어(222a)로 유입되는 경우 과도한 회전속도에 의해 고속기어열(H)까지 파손될 우려가 있다.
따라서 과속상태를 적정한 회전속도로 감속시키기 위해 부하생성장치(4)가 구동된다.
부하생성장치(4)는 제어부의 신호에 따라 유체를 유체펌프(42)에 공급함으로써 제1연결기어(41a)에 부하를 발생하여 회전력을 반감시키게 된다.
즉, 입력측 유성기어부(22a)로부터 과도한 회전력이 제1연결기어(41a)에 전달될 경우 유체펌프(42)에 유체가 공급되어 제1연결기어(41a)에 부하를 걸어줌으로써 제1연결기어(41a)의 회전속도를 둔하게 하고 이로 인해 과도한 회전속도가 감속될 수 있다.
한편 출력부(O)는
상기 입력부(I)에 연결되며 고속의 회전력을 전달받는 고속기어열(H);
상기 고속기어열(H)의 회전력을 전달받아 발전기로 공급하는 출력축(3a)을 포함한다.
상기 고속기어열(H)은
상기 샤프트(227a)의 타단에 결합된 제3기어(5a);
상기 제3기어(5a)에 치합되는 제2연결기어(6a);
상기 제2연결기어(6a)에 치합되는 제4기어(75a)가 외부에 형성되고, 내주면에 치차부가 형성된 링기어(71a)와,
상기 링기어(71a)의 내주면의 치차부에 치합되는 다수의 유성기어(72a)와,
상기 링기어(71a)를 관통 결합되는 샤프트(74a)의 일단에 형성되어 상기 유성기어(72a)에 치합되는 선기어(73a)와, 상기 샤프트(74a)의 타단에 형성되어 상기 제1연결기어(41a)에 치합되는 제6기어(76a)와,
상기 유성기어(72a)가 일단에 축설되고 타단에는 발전기로 연결되는 출력축(3a)을 갖는 유성기어 캐리어(77a)로 구성된 출력측 유성기어부(7a)
를 포함하여 구성된다.
이하 상기한 제3실시예의 동력 흐름을 설명하면 다음과 같다.
입력축(2a)을 통해 동력이 입력되면 유성기어 캐리어(77a) 및 유성기어(72a)를 회전시키고, 유성기어(72a)에 치합된 선기어(226a), 샤프트(227a) 및 제3기어(5a)가 회전되면, 그에 치합된 제2연결기어(6a)를 경유하여 출력측 유성기어부(7a)의 제4기어(75a)에 전달된 회전력은 링기어(71a)를 회전시키게 된다.
상기 링기어(71a)의 회전에 연동하여 유성기어(72a) 및 선기어(73a), 유성기어 캐리어(77a)를 통해 출력축(3a)으로 출력되고, 이 출력에 의해 발전기가 구동된다.
한편 과속으로 입력된 회전력은 상술한 바와 같이 부하생성장치(4)에서 적절한 회전력으로 감속된 후 제1연결기어(41a)를 통해 제6기어(76a)로 전달되고, 샤프트(74a)를 통해 그에 치합된 제5연결기어(75a)를 회전시키게 되고, 그에 연결된 유성기어 캐리어(71a) 및 유성기어(72a)를 회전시키는 힘으로 가해져 출력을 배가시키게 된다.
[제4실시예]
도 13은 본 발명의 제3실시예에 따른 무단 변속장치의 전체 구성을 나타낸 평면도이다.
도 13에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 제4실시예에 따른 무단 변속장치(A4)는
하우징(500)과,
상기 하우징(500) 내에 설치되며 외부의 회전 동력을 전달받는 입력부(I);
상기 입력부(I)의 동력을 변속시켜 외부로 출력시키도록 하우징(500) 내에 설치된 출력부(O);
를 포함하여 구성된다.
상기 입력부(I)는
외부로부터 회전력이 전달되는 입력축(2b);
상기 입력축(2b)에 연결되며 입력된 과도한 회전력을 저속으로 감속시키는 저속기어열(L)을 포함한다.
상기 저속기어열(L)은
상기 입력축(2)이 일측에 형성되고, 타측의 내주면에 치차부(224b)가 형성된 링기어(223b);
상기 링기어(223b)에 치합되는 다수의 유성기어(222b),
상기 유성기어(222b)가 일측에 결합되며 타측에 제11기어(225b)가 형성된 유성기어 캐리어(220b),
상기 유성기어 캐리어(220b)의 중앙에 관통 결합된 샤프트(227b)의 일단에 형성되며 상기 유성기어(222b)와 치합되는 선기어(226b)로 구성된 입력측 유성기어부(22b)와;
상기 제11기어(225b)와 치합되는 제1연결기어(41b)가 결합된 유체펌프(42b)와, 상기 유체펌프(42b)에 연결되어 유체를 공급 및 회수하는 유체공급부(44b)와, 상기 유체공급부(44b)의 구동을 제어하는 제어부로 구성된 부하생성장치(4b);
를 포함하여 구성된다.
한편 출력부(O)는
상기 입력부(I)에 연결되며 고속의 회전력을 전달받는 고속기어열(H);
상기 고속기어열(H)의 회전력을 전달받아 발전기로 공급하는 출력축(3b)을 포함한다.
상기 고속기어열(H)은
상기 샤프트(227b)의 타단에 결합된 제12기어(5b);
상기 제12기어(5b)에 치합되는 제2연결기어(6b);
상기 제2연결기어(6b)에 치합되는 제13기어(75b)가 일측에 형성되고 타측에 다수의 유성기어(72b)가 결합된 유성기어 캐리어(77b),
상기 유성기어(72b)에 치합되도록 내주면에 치차부가 형성되고, 타측에 출력축(3b)이 형성된 링기어(71b),
상기 유성기어 캐리어(77b)의 중앙에 관통 결합된 샤프트(74b)의 일단에 형성되며 상기 유성기어(72b)와 치합되는 선기어(73b)와 샤프트(74b)의 타단에 형성되며 상기 제1연결기어(41b)와 치합되는 제14기어(76b)로 구성된 출력측 유성기어부(7b)를 포함하여 구성된다.
이하 본 발명의 제4실시예의 동력 흐름을 설명하면 다음과 같다.
입력축(2b)을 통해 프로펠러의 회전력이 전달되면 링기어(223b)가 회전되고, 그 내부의 유성기어(222b)가 회전되며, 아울러 유성기어 캐리어(220b)의 제11기어(225b)가 회전되고, 또한 선기어(226b)가 회전된다.
제11기어(225b)에 치합된 제1연결기어(41b)가 회전되며, 이는 부하생성장치(4b)의 작동에 의해 적절한 회전력으로 감속된다.
한편 제12기어(5b)를 통해 제2연결기어(6b)로 전달된 회전력은 유성기어 캐리어(77b)의 제13기어(75b)를 회전시키고, 또 유성기어(72b)가 회전되며, 이에 치합된 링기어(71b)가 회전되어 출력축(3b)으로 동력이 전달된다.
한편 제1연결기어(41b)에 연결된 제14기어(76b)의 회전에 의해 선기어(73b)가 회전되어 유성기어(72b)를 회전시키게 되므로 출력이 배가된다.
[제5실시예]
도 14는 본 발명의 제5실시예에 따른 무단 변속장치의 전체 구성을 나타낸 평면도이다.
도 14에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 제5실시예에 따른 무단 변속장치(A5)는
하우징(500)과,
상기 하우징(500) 내에 설치되며 외부의 회전 동력을 전달받는 입력부(I);
상기 입력부(I)의 동력을 변속시켜 외부로 출력시키도록 하우징(500) 내에 설치된 출력부(O)
를 포함하여 구성된다.
상기 입력부(I)는
외부로부터 회전력이 전달되는 입력축(2c);
상기 입력축(2c)에 연결되며 입력된 과도한 회전력을 저속으로 감속시키는 저속기어열(L)을 포함한다.
상기 저속기어열(L)은
상기 입력축(2c)의 단부에 형성된 선기어(226c),
상기 선기어(226c)에 치합되는 다수의 유성기어(222c)가 결합되는 분기축(221c)이 일측에 다수로 형성되고 타측 중앙에 샤프트(227c)가 형성된 유성기어 캐리어(220c),
상기 유성기어(222c)가 치합되도록 내주면에 치차부(224c)가 형성되고, 상기 유성기어 캐리어(220c)의 외측에 결합되는 링기어(223c),
상기 링기어(223c)의 타측 중앙에 형성된 제21기어(225c)로 구성된 입력측 유성기어부(22c)와;
상기 제21기어(225c)와 치합되는 제1연결기어(41c)가 결합된 유체펌프(42c)와, 상기 유체펌프(42c)에 연결되어 유체를 공급 및 회수하는 유체공급부(44c)와, 상기 유체공급부(44c)의 구동을 제어하는 제어부로 구성된 부하생성장치(4c)를 포함하여 구성된다.
한편 출력부(O)는
상기 입력부(I)에 연결되며 고속의 회전력을 전달받는 고속기어열(H);
상기 고속기어열(H)의 회전력을 전달받아 발전기로 공급하는 출력축(3c)을 포함한다.
상기 고속기어열(H)은
상기 샤프트(227c)의 타단에 결합된 제22기어(5c);
상기 제22기어(5c)에 치합되는 제2연결기어(6c);
상기 제2연결기어(6c)에 치합되는 제23기어(75c)가 일측에 형성되고 타측에 다수의 유성기어(72c)가 결합된 유성기어 캐리어(77c),
상기 유성기어(72c)에 치합되도록 내주면에 치차부가 형성된 링기어(71c),
상기 유성기어 캐리어(77c)에 일단이 연결되며 링기어(71c)를 관통하여 결합되며, 타단에 상기 제1연결기어(41c)와 치합되는 제24기어(76c)가 형성된 샤프트(74c), 상기 유성기어(72c)와 치합되며 출력축(3c)에 연결되는 선기어(73c)로 구성된 출력측 유성기어부(7c)를 포함하여 구성된다.
이하 본 발명의 제5실시예의 동력 흐름을 설명하면 다음과 같다.
입력축(2c)을 통해 프로펠러의 회전력이 전달되면 선기어(226c)가 회전되고, 이에 치합된 유성기어(222c)가 회전되며, 아울러 유성기어 캐리어(220c)의 샤프트(227c)에 연결된 제22기어(5c)가 회전된다. 또한 유성기어(72c)의 회전에 연동하여 링기어(71c)가 회전되며 제21기어(225c)가 회전된다.
상기 제21기어(225c)에 치합된 제1연결기어(41c)가 회전되며, 이는 부하생성장치(4c)의 작동에 의해 적절한 회전력으로 감속된다.
한편 제22기어(5c)를 통해 제2연결기어(6c)로 전달된 회전력은 링기어(71c)의 제23기어(75c)를 회전시키고, 또 유성기어(72c)를 회전시키게 된다.
이후 유성기어(72c)에 치합된 선기어(73c)가 회전되고, 이 선기어(73c)에 연결된 출력축(3c)이 회전되어 동력이 전달된다.
한편 제1연결기어(41c)에 치합된 제24기어(76c)가 회전되고, 이에 연결된 샤프트(74c)가 회전되며, 상기 샤프트(74c)의 타측에 연결된 유성기어 캐리어(77c)가 회전하면서 유성기어(72c)에 회전력이 전달되고, 상기 유성기어(72c)의 회전력은 선기어(73c)에 전달되어 출력축(3c)으로 전해지므로 출력이 배가될 수 있다.
비록 본 발명이 상기 언급된 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어졌지만, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정 및 변형이 가능한 것은 당업자라면 용이하게 인식할 수 있을 것이며, 이러한 변경 및 수정은 모두 첨부된 청구의 범위에 속함은 자명하다.
본 발명에 따르면 입력측 및 출력측이 다수의 기어로 조합되어 구성되며, 입력측에서 출력측으로 연결되는 부위에 설치된 제어기어에 지렛대의 원리를 적용하여 적은 힘으로 큰 힘을 낼 수 있도록 하여 고,중,저속의 속도 변화를 용이하게 가변시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (15)

  1. 외부의 회전 동력을 전달받는 입력부(I);
    입력부(I)의 동력을 변속시켜 외부로 출력시키는 출력부(O);
    상기 입력부(I)와 출력부(O) 사이에 설치되며, 과도하게 입력되는 회전력을 감속시키는 가변제어부(T)를 포함하며,
    상기 입력부(I)는,
    외부로부터 회전력이 전달되는 입력축(2)이 일측에 형성되며, 타측 외주연에 형성된 다수의 분기축에 각기 장착된 유성기어(222d)를 갖는 제1유성기어 캐리어(220d);
    상기 유성기어(222d)가 내주면에 치합되며 외부에 제1기어(225d)가 축설된 제1링기어(223d);
    상기 제1링기어(223d)의 중심부에 결합되며 상기 유성기어(222d)와 치합되는 제1선기어(226d)가 일단에 형성되고 타단에 제7기어(228d)가 형성된 제1샤프트(227d);로 구성되고,
    상기 출력부(O)는
    제1기어(225d)가 치합되는 제2기어(322d)가 일측에 형성되고, 타측의 내주면에 치차가 형성된 제2링기어(32d);
    상기 제2링기어(32d)의 내주면에 치합되는 다수의 유성기어(342d)가 일측에 형성되고, 타측에 상기 제7기어(228d)와 치합되는 제3기어(343d)가 형성된 제2유성기어 캐리어(34d);
    상기 제2링기어(32d) 및 제2유성기어 캐리어(34d)의 중심을 관통하여 결합되며 상기 제2유성기어 캐리어(34d)의 유성기어(342d)와 치합되는 제2선기어(362d)가 형성된 제2샤프트(36d);
    상기 제2샤프트(36d)의 타단에 결합된 제4기어(38d)와 치합되는 제5기어(382d)가 축설되며, 동력을 외부로 전달하는 출력축(3);
    을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 무단 변속장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 가변제어부(T)는
    상기 입력부(I)의 제1기어(225d)에 치합되는 제어기어(T1),
    상기 제어기어(T1)에 편심 결합되어 수직운동하는 제1제어레버(T2),
    상기 제1제어레버(T2)에 힌지결합되어 시소운동하는 제2제어레버(T3),
    상기 제2제어레버(T3)의 하부 일측에 결합되어 시소운동의 회전각을 제어하는 받침부재(T4),
    상기 제2제어레버(T3)의 타단에 장착되어 저항을 발생하는 저항발생수단(T5);
    을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 무단 변속장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 저항발생수단(T5)은 탄성저항 또는 유체저항을 발생시키는 것으로 스프링, 실린더, 펌프 중 택일 되는 것을 특징으로 하는 무단 변속장치.
  4. 외부의 회전 동력을 전달받는 입력부(I);
    입력부(I)의 동력을 변속시켜 외부로 출력시키는 출력부(O);
    상기 입력부(I)와 출력부(O) 사이에 설치되며, 과도하게 입력되는 회전력을 감속시키는 가변제어부(T)를 포함하며,
    상기 입력부(I)는,
    입력부(I)는,
    외부로부터 회전력이 전달되는 입력축(2)이 일측에 형성되며, 타측 외주연에 형성된 다수의 분기축에 각기 장착된 유성기어(222e)를 갖는 제1유성기어 캐리어(220e);
    상기 유성기어(222e)가 내주면에 치합되며 외부에 제1기어(225e)가 축설된 제1링기어(223e);
    상기 제1링기어(223e)의 중심부에 결합되며, 유성기어(222e)와 치합되는 제1선기어(226e)가 일단에 형성되고, 축기어(228e)가 타단에 형성된 제1샤프트(227e);
    상기 축기어(228e)와 치합되는 제4기어(424e)가 일단에 형성되고, 타단에 제5기어(425e)가 형성된 제2샤프트(42e);로 구성되고,
    상기 출력부(O)는
    상기 제1기어(225e)와 치합되는 제2기어(432e)가 일단에 형성되고, 타단에 제3기어(433e)가 형성된 제3샤프트(43e);
    상기 제3기어(433e)에 치합되는 제7기어(327e)가 일측에 형성되고, 타측의 내주면에 치차가 형성된 제2링기어(32e);
    상기 제2링기어(32e)의 내주면에 치합되는 다수의 유성기어(342e)가 일측에 형성되고, 타측에는 상기 입력부(I)의 제5기어(425e)와 치합되는 제6기어(366e)가 형성된 제2유성기어 캐리어(34e);
    상기 제2링기어(32e) 및 제2유성기어 캐리어(34e)의 중심을 관통하여 결합되며, 일측에는 상기 유성기어(342e)와 치합되는 제2선기어(362e)가 형성된 출력축(3);
    을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 무단 변속장치.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 가변제어부(T)는
    상기 입력부(I)의 제1기어(225d)에 치합되는 제어기어(T1),
    상기 제어기어(T1)에 편심 결합되어 수직운동하는 제1제어레버(T2),
    상기 제1제어레버(T2)에 힌지결합되어 시소운동하는 제2제어레버(T3),
    상기 제2제어레버(T3)의 하부 일측에 결합되어 시소운동의 회전각을 제어하는 받침부재(T4),
    상기 제2제어레버(T3)의 타단에 장착되어 저항을 발생하는 저항발생수단(T5);
    을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 무단 변속장치.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 저항발생수단(T5)은 탄성저항 또는 유체저항을 발생시키는 것으로 스프링, 실린더, 펌프 중 택일 되는 것을 특징으로 하는 무단 변속장치.
  7. 하우징(500) 내에 설치되며 외부의 회전 동력을 전달받는 입력부(I); 상기 입력부(I)의 동력을 변속시켜 외부로 출력시키도록 하우징(500) 내에 설치된 출력부(O); 상기 입력부(I)와 출력부(O)를 연결하는 동력전달수단을 포함하며,
    상기 입력부(I)는,
    외부로부터 회전력이 전달되는 입력축(2a);
    상기 입력축(2a)에 연결되며 입력된 과도한 회전력을 저속으로 감속시키는 저속기어열(L)을 포함하고,
    상기 출력부(O)는,
    상기 입력부(I)에 연결되며 고속의 회전력을 전달받는 고속기어열(H);
    상기 고속기어열(H)의 회전력을 전달받아 발전기로 공급하는 출력축(3a)
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 무단 변속장치.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 저속기어열(L)은
    상기 입력축(2)이 일측에 형성되고 타측에 다수의 분기축(221a)을 갖는 유성기어 캐리어(220a),
    상기 유성기어 캐리어(220a)의 분기축(221a)에 결합된 유성기어(222a),
    상기 유성기어(222a)의 외부에 결합되며, 내주면에 상기 유성기어(222a)가 치합되는 치차부(224a)가 형성되고, 외측 중앙에 제1기어(225a)가 형성된 링기어(223a),
    상기 링기어(223a)의 중앙을 관통하여 결합되며 일단에는 상기 유성기어(222a)와 치합되는 선기어(226a)가 결합된 샤프트(227a)로 구성된 입력측 유성기어부(22a)와;
    상기 제1기어(225a)와 치합되는 제1연결기어(41a)가 축설된 유체펌프(42a)와, 상기 유체펌프(42a)에 유체를 공급 및 회수하는 유체공급부(44a)와, 상기 유체공급부(44a)의 구동을 제어하는 제어부로 구성된 부하생성장치(4a)
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 무단 변속장치.
  9. 제 7항에 있어서,
    상기 고속기어열(H)은
    상기 샤프트(227a)의 타단에 결합된 제3기어(5a);
    상기 제3기어(5a)에 치합되는 제2연결기어(6a);
    상기 제2연결기어(6a)에 치합되는 제4기어(75a)가 외부에 형성되고, 내주면에 치차부가 형성된 링기어(71a)와,
    상기 링기어(71a)의 내주면의 치차부에 치합되는 다수의 유성기어(72a)와,
    상기 링기어(71a)를 관통 결합되는 샤프트(74a)의 일단에 형성되어 상기 유성기어(72a)에 치합되는 선기어(73a)와, 상기 샤프트(74a)의 타단에 형성되어 상기 제1연결기어(41a)에 치합되는 제6기어(76a)와,
    상기 유성기어(72a)가 일단에 축설되고 타단에는 발전기로 연결되는 출력축(3a)을 갖는 유성기어 캐리어(77a)로 구성된 출력측 유성기어부(7a)
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 무단 변속장치.
  10. 하우징(500) 내에 설치되며 외부의 회전 동력을 전달받는 입력부(I);
    상기 입력부(I)의 동력을 변속시켜 외부로 출력시키도록 하우징(500) 내에 설치된 출력부(O)를 포함하며,
    상기 입력부(I)는
    외부로부터 회전력이 전달되는 입력축(2b);
    상기 입력축(2b)에 연결되며 입력된 과도한 회전력을 저속으로 감속시키는 저속기어열(L)을 포함하고,
    상기 출력부(O)는
    상기 입력부(I)에 연결되며 고속의 회전력을 전달받는 고속기어열(H);
    상기 고속기어열(H)의 회전력을 전달받아 발전기로 공급하는 출력축(3b)
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 무단 변속장치.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 저속기어열(L)은
    상기 입력축(2)이 일측에 형성되고, 타측의 내주면에 치차부(224b)가 형성된 링기어(223b);
    상기 링기어(223b)에 치합되는 다수의 유성기어(222b),
    상기 유성기어(222b)가 일측에 결합되며 타측에 제11기어(225b)가 형성된 유성기어 캐리어(220b),
    상기 유성기어 캐리어(220b)의 중앙에 관통 결합된 샤프트(227b)의 일단에 형성되며 상기 유성기어(222b)와 치합되는 선기어(226b)로 구성된 입력측 유성기어부(22b)와;
    상기 제11기어(225b)와 치합되는 제1연결기어(41b)가 결합된 유체펌프(42b)와, 상기 유체펌프(42b)에 연결되어 유체를 공급 및 회수하는 유체공급부(44b)와, 상기 유체공급부(44b)의 구동을 제어하는 제어부로 구성된 부하생성장치(4b)
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 무단 변속장치.
  12. 제 10항에 있어서,
    상기 고속기어열(H)은
    상기 샤프트(227b)의 타단에 결합된 제12기어(5b);
    상기 제12기어(5b)에 치합되는 제2연결기어(6b);
    상기 제2연결기어(6b)에 치합되는 제13기어(75b)가 일측에 형성되고 타측에 다수의 유성기어(72b)가 결합된 유성기어 캐리어(77b),
    상기 유성기어(72b)에 치합되도록 내주면에 치차부가 형성되고, 타측에 출력축(3b)이 형성된 링기어(71b),
    상기 유성기어 캐리어(77b)의 중앙에 관통 결합된 샤프트(74b)의 일단에 형성되며 상기 유성기어(72b)와 치합되는 선기어(73b)와 샤프트(74b)의 타단에 형성되며 상기 제1연결기어(41b)와 치합되는 제14기어(76b)로 구성된 출력측 유성기어부(7b)
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 무단 변속장치.
  13. 하우징(500) 내에 설치되며 외부의 회전 동력을 전달받는 입력부(I); 상기 입력부(I)의 동력을 변속시켜 외부로 출력시키도록 하우징(500) 내에 설치된 출력부(O)를 포함하며,
    상기 입력부(I)는
    외부로부터 회전력이 전달되는 입력축(2b);
    상기 입력축(2b)에 연결되며 입력된 과도한 회전력을 저속으로 감속시키는 저속기어열(L)을 포함하고,
    상기 출력부(O)는
    상기 입력부(I)에 연결되며 고속의 회전력을 전달받는 고속기어열(H);
    상기 고속기어열(H)의 회전력을 전달받아 발전기로 공급하는 출력축(3b)
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 무단 변속장치.
  14. 제 13항에 있어서,
    상기 저속기어열(L)은
    상기 입력축(2c)의 단부에 형성된 선기어(226c),
    상기 선기어(226c)에 치합되는 다수의 유성기어(222c)가 결합되는 분기축(221c)이 일측에 다수로 형성되고 타측 중앙에 샤프트(227c)가 형성된 유성기어 캐리어(220c),
    상기 유성기어(222c)가 치합되도록 내주면에 치차부(224c)가 형성되고, 상기 유성기어 캐리어(220c)의 외측에 결합되는 링기어(223c),
    상기 링기어(223c)의 타측 중앙에 형성된 제21기어(225c)로 구성된 입력측 유성기어부(22c)와;
    상기 제21기어(225c)와 치합되는 제1연결기어(41c)가 결합된 유체펌프(42c)와, 상기 유체펌프(42c)에 연결되어 유체를 공급 및 회수하는 유체공급부(44c)와, 상기 유체공급부(44c)의 구동을 제어하는 제어부로 구성된 부하생성장치(4c)
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 무단 변속장치.
  15. 제 14항에 있어서,
    상기 고속기어열(H)은
    상기 샤프트(227c)의 타단에 결합된 제22기어(5c);
    상기 제22기어(5c)에 치합되는 제2연결기어(6c);
    상기 제2연결기어(6c)에 치합되는 제23기어(75c)가 일측에 형성되고 타측에 다수의 유성기어(72c)가 결합된 유성기어 캐리어(77c),
    상기 유성기어(72c)에 치합되도록 내주면에 치차부가 형성된 링기어(71c),
    상기 유성기어 캐리어(77c)에 일단이 연결되며 링기어(71c)를 관통하여 결합되며, 타단에 상기 제1연결기어(41c)와 치합되는 제24기어(76c)가 형성된 샤프트(74c), 상기 유성기어(72c)와 치합되며 출력축(3c)에 연결되는 선기어(73c)로 구성된 출력측 유성기어부(7c)
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 무단 변속장치.
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