KR100287537B1 - 구동부재와피구동부재사이의회전속도를점진적으로변화시키는변속기구 - Google Patents

Abstract

본 발명은 구동축(1)과 피구동축(2)로 이루어진 두 회전축 사이에서 회전속도를 변환시키는 변속기에 관한 것으로, 상기 변속기는 원주 둘레를 따라 오목한 외주면을 갖는 두개의 원뿔대(3)(5)로 구성되는 바, 상기 원뿔대(3)(5)는 각각 구동부재(1)에 연결된 구동축(3)과 피구동부재에 연결된 피구동축(6)에 설치 고정되며, 볼록한 외주면을 갖고 서로 반대방향으로 형성된 이중원뿔로 구성되는 로울러(4)는 핀(9)에 의해 아암(10)에 설치되고, 적절한 마찰력을 가진 재료로 형성되어 적절한 가압부재(7)에 의한 압력이 작용하므로써 두 원뿔대(3)(5)의 회전운동을 상호연결시키며, 적절한 이송수단(8)을 매개로 상기 로울러(4)가 상기 원뿔대(3)(5)의 외주면 위를 직선운동하여 그 위치에 따라 변속비가 달라지는 구조로 되므로써 자동차로서 일반적으로 사용되는 변속기를 대체할 수 있는 변속기를 제공하는 것이다.

Description

구동부재와 피구동부재 사이의 회전속도를 점진적으로 변환시키는 변속기구

제 1 도는 본 발명에 따른 변속기구의 작동상태도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1: 구동부재 2: 구동축

3: 구동원뿔대 4: 로울러

5: 피구동원뿔대 6: 피구동축

7: 가압부재 8:이송부재

9:핀 10: 아암

본 발명은 구동부재와 피구동부재 사이에서 회전속도를 점진적으로 원활하게 변화시키는 변속기구에 관한 것이다.

일반적으로 엔진구동축이 변속기부재에 직결되어서는 안되는 경우가 종종있다. 특히, 출력이 약해 적절한 회전속도로 시동을 걸 수 없는 엔진인 경우에는 더욱더 그러하다.

부하가 연속적으로 변화하더라도 엔진의 최대출력은 일정하게 유지된다. 자동차에서 엔진이 일정한 속도로 움직이기 위해서는 엔진출력은 부하와 같을 필요가 있다.

엔진구동축의 회전속도와 변속기축의 회전속도 사이의 감속비에 비례하여 회전속도가 변화하고 이에 따라 자동차의 속도가 연속적으로 변화하게 된다.

감속비를 변환시키기 위해 대개 임의로 조작이 가능한 한벌의 기계장치로 된 기어상자가 사용되며 때때로 벨트와 같은 동력전달수단이 사용되기도 한다.

이런 장치들을 사용하면 부하가 변화할 때마다 변속비를 자주 바꾸어 주어야 하며 이로인해 엔진속도가 바뀌게되고 연료소비가 늘어나게 된다.

본 발명에 따른 변속기는 상기 문제점을 해소하기 위한 것으로 엔진의 속도를 일정하게 유지하면서 피구동축의 속도를 연속적이며 점진적으로 변화시키는 변속기구에 관한 것이다.

본 발명에 따른 변속기구를 제 1도에 따라 상세히 설명한다.

제 1도에 도시된 변속기구는 구동부재(1)에 의해 회전되는 구동축(2)에 고정된 구동원뿔대(3)와 전동부재와 연결된 피구동축(6)에 설치고정된 피구동원뿔대(5)로 구성되어 있다.

각각의 외주면이 원주둘레를 따라 오목한 콘케이브 형상으로 된 상기 원뿔대(3)(5)는 서로 반대방향으로 설치되어 구동원뿔대(3)의 상단이 피구동원뿔대(5)의 하단에 대응되어 있다. 구동원뿔대(3)의 회전운동은 로울러(4)를 매개로 하여 피구동원뿔대(5)로 전달된다.

상기 로울러(4)는 서로 반대방향으로 설치된 두개의 원뿔대로 구성되며 원주둘레를 따라 볼록한 외주면을 형성한다.

상기 로울러(4)는 가압부재(7)를 매개로 전달된 힘에 의하여 상기 원뿔대(3)(5)에 밀착하게 된다. 상기 로울러(4)는 이송부재(8)에 의해 측면으로 움직이며, 원뿔대(3)(5) 전범위내에서 미끄럼 운동을 하면서 원뿔대(3)(5)의 길이 방향으로 움직인다.

처음 회전이 시작될 때 상기 로울러(4)는 구동원뿔대(3)의 작은 직경부와 피구동원뿔대(5)의 큰 직경부와 접촉하게 된다. 이 때 변속비는 최소가 된다.

가압부재(7)는 로울러(4)와 원뿔대(3)(5)가 밀착하도록 충분한 압력을 가해주어야 한다.

원뿔대(3)(5)와 로울러(4)의 표면에 마찰계수가 큰 물질을 사용하면 그 밀착이 증가한다.

다만, 원뿔대(3)(5)가 사용되기 위해서는 로울러(4)의 위치가 변화하더라도 그 로울러(4)가 상기 원뿔대(3)(5)에 동시에 항상 접촉하도록 그 원뿔대(3)(5)의 모서리는 서로 일치하여야 한다.

이를 위해 원뿔대(3)(5)와 로울러(4)의 외주면은 각각 특정한 곡선을 가져야 한다. 외주면을 오목하게 또는 볼록하게 형성하므로써 원뿔대(3)(5)를 형성한 부분에서 로울러(4)가 움직일 때 각각의 위치에서 상호 접촉되도록 한다.

만약 피구동축(6)의 회전속도를 증가시키려면 이송부재(8)를 매개로 하여 로울러(4)의 위치가 원뿔대(3)(5)의 축방향을 따라 움직이도록 하면된다. 감속비는 저단에서 고단으로 또는 그 역으로 점진적으로 원활하게 변환된다.

이 변속기구는 최대출력범위에서 이용할 수 있는 구동부재의 속도를 변환시키지 않고서도 피구동부재의 속도를 연속적으로 변환시킬 수 있다. 연료소비량을 늘리지 않고서도 엔진의 출력을 향상시킨 효과를 볼 수 있다.

또한 이 변속기구는 연료소비량을 줄이면서 사용범위 내에서 구동부재의 속도를 일정하게 유지하면서 다른 내연기관에 비해 큰 가속도를 얻을 수 있는 장점을 가진다.

가속페달을 놓아주면 구동축에 부하가 걸리게 됨으로써 저절로 감속되어 브레이크 장치의 효율을 높여주게 되고 그 수명도 연장시켜주는 효과가 있는 것이다.

본 발명에 따른 변속기구는 특별히 자동차에 적용되도록 고안된 것이다.

Claims (3)

1. 구동부재와 피구동부재 사이의 회전속도를 연속적으로 변화시켜주는 변속 기구에 있어서, 상기 변속기구는 원주둘레를 따라 오목한 큰 케이브 형상의 외주면을 형성하는 두 개의 원뿔대(3)(5)로 구성되고, 구동원뿔대(3)는 구동부재(1)에 고정된 구동축(2) 둘레에 형성되며, 피구동 원뿔대(5)는 피구동부재에 고정된 피구동축(6) 둘레에 형성되어 상기 구동원뿔대(3)와 반대방향으로 배치되고, 볼록한 콘벡스 형상의 외주면을 형성하는 로울러(4)가 상기 원뿔대(3)(5)와 동시에 접촉하면서 상기 원뿔대(3)(5) 외주면의 길이방향으로 직선운동 하도록 되어 있는 한편, 상기 두 원뿔대(3)(5)의 외주면을 따라 로울러(4)가 직선운동 할 때 상기 원뿔대(3)(5)와 접촉하도록 된 것을 특징으로 하는 변속기구.
2. 상기 제 1항에 있어서,

   상기 로울러(4)의 궤적이, 로울러(4)가 항상 상기 원뿔대(3)(5)의 외주면에 밀착하도록 약간 기울어진 곡선을 형성하며, 상기 가압부재(7)를 매개로 하여 로울러(4)에 전달되는 힘에 비례하는 힘이 상기 원뿔대(3)(5)에 작용하여 로울러(4)가 상기 원뿔대(3)(5)와 확실히 밀착하도록 구성부재가 적절한 기하학적 구조를 가짐으로써 상기 구동원뿔대(3)의 회전력이 상기 로울러(4)를 매개로 하여 단속이나 미끄럼없이 피구동원뿔대(4)에 전달되는 것을 특징으로 하는 변속기구.
3. 제 1항 또는 제 2항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 로울러(4)가 상기 원뿔대(3)(5)의 축방향에 대해 평행하게 배치된 핀(9)을 매개로 하여 이송수단(8)에 설치되되 상기 로울러(4)가 상기 원뿔대(3)(5)의 축방향으로 움직일 때 그 방향에 따라 감속비가 달라지도록 된 것을 특징으로 하는 변속기구.