WO2016114434A1 - 브이벨트식 무단변속기의 양측가동측판 풀리 - Google Patents

Abstract

본 고안은 브이벨트로 작동되는 벨트식 무단변속기에서 입력축 풀리와 출력축 풀리를 축 회전수의 변화에 따라 축 방향으로 이동하는 2개의 가동 측판으로 구성하는 것으로 종래의 브이벨트식 변속기에서 입력축과 출력축의 풀리가 1개의 가동측판과 1개의 고정측판으로 구성되지만 본 고안에 따른 양측가동측판 풀리는 2개의 가동측판이 구동벨트를 기준으로 서로 대칭으로 설치되어 풀리의 회전수의 변화에 따라 구동벨트를 중심으로 양측에서 균등한 압력으로 작동한다. 변속과정에서 2개의 가동측판은 측판의 간격이 축소되거나 확장되더라도 구동벨트는 구동축 방향으로 위치가 변하지 않는다. 양측가동측판 풀리가 적용된 무한변속기는 구동벨트가 축 방향 변위와 변형을 가지지 않으므로 변속 시간지연을 줄일 수 있고, 동력 계통의 진동을 감소시키고, 동력 전달의 효율을 향상시킬 수 있다.

Description

[규칙 제26조에 의한 보정 08.02.2015]　브이벨트식 무단변속기의 양측가동측판 풀리

본 고안은 브이벨트식 무단변속기의 변속을 담당하는 풀리에 관한 것으로 브이벨트식 무단변속기는 입력축와 출력축 풀리에 설치된 측판의 간격이 변하는 작동에 의해 구동벨트의 입력축과 출력축의 회전직경이 연속적으로 변화하면서 변속이 진행된다.

종래의 브이벨트식 변속기에서 도 1에 도시된 바와 같이 입력축 풀리와 출력축 풀리는 축 방향으로 이동 가능한 한 개의 가동측판(2)과 회전축(5)에 고정된 한 개의 고정측판(1)로 구성되고, 도 2에 도시된 바와 같이 변속과정에서 입력축 풀리는 가동측판(2)과 고정측판(1)의 간격이 L 에서 L' 으로 축소됨에 따라 구동벨트(3)는 풀리의 외주부로 확장됨과 동시에 구동벨트의 작동 중심이 축방향의 변위(dL)를 가짐으로 구동축의 대각선 방향으로 이동하게 된다.

정상적인 작동에서는 입력측 풀리와 출력축 풀리는 동일한 비율로 확장 및 축소됨에 따라 축방향의 이동이 동일하여 구동축과 직각으로 직선의 형태로 작동되지만 동력계통의 부하, 입력측 풀리와 출력축 풀리의 가동측판 측압전달차이 등으로 도 5에 도시된 바와 같이 구동벨트(3)가 입력축(4)과 출력축(5)에서 축방향의 위상 차이를 가지면, 구동벨트는 사선방향(d°)의 변형이 발생하고 구동벨트의 회전력과 구동축에 대한 수직방향의 복원력으로 인하여 진동이 발생한다

본 고안은 브이벨트식 무단변속기의 변속과정에 따른 구동벨트의 작동을 개선하기 위한 것으로써 종래의 브이벨트식 무단변속기의 입력축과 출력축에 설치된 풀리가 한 개의 가동측판으로 구성되어 변속과정에서 구동벨트가 고정측판 방향으로 이동하는 것을 방지하기 위한 것이다. 구동벨트는 입력축과 출력축의 축선 방향으로 동일한 위치에서 작동되어야 하나 구동벨트의 회전에 따른 마찰력과 동력전달 부하로 인하여 구동벨트는 입력축과 출력축에서 구동축 방향으로 위상 차이가 나타나게 된다. 구동벨트의 입력축과 출력축에서 위상차이로 인해 구동벨트가 사선방향의 변형이 발생하면 풀리와 마찰면이 감소하여 동력전달 효율을 저감시킬 뿐 아니라 변속기에 진동과 소음을 초래하며 구동벨트의 내구성을 약화시키는 원인이 됨으로 브이벨트식 무단변속기의 변속과정에서 구동벨트가 구동축 방향으로 이동하는 것을 방지하여 동력전달의 효율을 높이는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 문제점은 벨트식 무단변속기의 변속과정에서 구동벨트가 입력축 및 출력축의 직각방향으로만 이동하도록 풀리의 형태를 개선하여 무단변속기의 변속과정 중 입력축과 출력축 풀리의 간격이 변화하더라도 구동벨트가 축방향 변위와 변형을 가지지 않도록 함으로써 해결할 수 있다.

본 고안에 따라 개선된 풀리가 설치된 브이벨트식 무단변속기에서는 구동벨트가 구동축 방향으로 변위와 변형이 감소함으로 구동벨트가 입력축 및 출력축 풀리와 일체화되어 동력을 전달할 수 있으므로 변속 시간지연을 줄이고, 동력 계통의 진동을 감소시키며 동력 전달의 효율을 증가시킬 수 있다.

도 1. 종래 기술에서 사용된 브이벨트식 무단변속기 입력축 풀리

도 2. 종래 기술에서 사용된 브이벨트식 무단변속기 변속 후 입력축 풀리

도 3. 종래 기술에서 사용된 무단변속기의 변속 전 벨트 위치

도 4. 종래 기술에서 사용된 무단변속기의 변속 후 벨트 위치

도 5. 종래 기술에서 사용된 무단변속기의 변속과정 중 벨트 위치

도 6. 본 고안에 의한 브이벨트식 무단변속기의 입력축 양측가동측판 풀리

도 7. 본 고안에 의한 브이벨트식 무단변속기의 변속후 입력축 양측가동측판 풀리

도 8. 본 고안에 의한 브이벨트식 무단변속기의 변속 전 벨트 위치

도 9. 본 고안에 의한 브이벨트식 무단변속기의 변속 후 벨트 위치

무단변속기 변속과정에서 구동벨트의 작동 중심이 변하지 않도록 구동계의 회전수의 변화에 따라 입력축 풀리와 출력축 풀리를 구동벨트 중심으로 양방향에서 동일한 압력이 작동할 수 있도록 대칭된 2개의 가동측판으로 구성한다.

본 고안에 따라 개선된 풀리는 도 6에 도시된 바와 같이 구동벨트(3)를 중심으로 2개의 가동측판(21)이 장착되고, 도 7에서 도시된 바와 같이 변속과정에서 2개의 가동측판(21)은 구동벨트를 양측에서 작동됨에 따라 구동벨트는 구동축 방향으로 동일한 위치(L=L')에서 동력을 전달한다. 이중가동측판 풀리가 적용된 무한변속기는 변속과정에서 동력전달 부하가 발생하여 입력축(4)과 출력축(5)에 설치된 풀리가 동시에 작동하진 않는 시간지연이 발생하더라도 구동벨트는 축방향으로 이동하지 않고 구동축의 직각방향으로만 작동한다. 대칭으로 작동하는 한 쌍의 가동측판(21)에 의해 구동벨트는 입력축과 출력축 풀리의 중심에서 작동함으로써 브이벨트식 무단변속기의 진동과 소음을 줄이고 동력전달 효율을 향상시킬 수 있다.

Claims (1)

1. 브이벨트형 무단변속기의 입력축과 출력축 풀리에 관한 것으로, 구동벨트의 구동축방향 변위를 가지지 않도록 구동벨트를 중심으로 한 쌍의 마주보는 가동측판에 의해 구성된 양측가동측판 풀리.

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