KR100431801B1 - 자동변속풀리 및 자동변속풀리에 의한 자동변속 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동변속풀리에 관한 것으로, 샤프트결합공(101)이 형성된 슬리브(100)와; 상기 슬리브(100)의 외주연에 고정 결합되어 슬리브(100)와 연동되며, 다수개의 가이드홈부(121)가 형성된 한쌍의 고정가이드판(120)과; 상기 슬리브(100)에 결합되어 형성되고, 다수개의 제어홈부(132)가 형성된 한쌍의 유동 제어판(130); 그리고, 상기 가이드홈부(121)와 제어홈부(132)의 연통부에 결합되고, 상기 유동제어판(130)의 제어를 받아, 상기 고정가이드판(120)에 가이드됨에 의해 축경을 제어하는 축경제어수단(200);을 포함하여 구성되며 상기 자동변속풀리가 구동축 및 종동축에 설치되어, 종동축의 부하를 해소시킴과 동시에 회전속도를 변화시키는 자동변속풀리 및 자동변속풀리에 의한 자동변속시스템을 기술적 요지로 한다. 이에 따라 종동축에 인가되는 부하가 축경제어수단(200)의 축경제어에 의해 해소되고, 부하가 해소되면 구동축의 축경이 확대 제어됨과 동시에 종동축의 축경이 축소 제어되어 종동축의 회전속도가 변화되는 즉, 변속이 가능하다는 이점이 있다.

Description

자동변속풀리 및 자동변속풀리에 의한 자동변속시스템{automatic transmission pulley and thereby automatic transmission system}

본 발명은 풀리에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 풀리에 과부하가 작용되면 부하에 의해 풀리의 외경이 축소제어되어 부하를 해소시키고, 부하가 해소되면 회전하는 원심력에 의해 외경이 자동으로 원상복원되어 높은 회전비를 가지도록 하는 풀리, 즉, 부하에 따라 풀리의 외경이 자동으로 변화되어 부하를 해소시킴과 동시에 회전속도가 자동으로 제어되는 자동변속풀리 및 자동변속풀리에 의한 자동변속시스템에 관한 것이다.

일반적으로 풀리는 동력전달계통에 사용되는 장치로 구동축, 종동축 또는 구동축과 종동축에 동시에 설치되어 동력전달부재인 벨트 또는 체인을 통하여 구동축에서 발생되는 동력을 종동축으로 전달하는 장치이다. 상기 풀리는 일반산업기계, 자동차, 농업용기계 등 동력을 이용하는 장치에는 필수적으로 소요되는 장치로써 그 적용범위는 실로 어마하다 할 것이다.

통상 풀리는 구동축의 동력을 종동축에 전달시키는 단순풀리와 구동축의 동력을 변속전달시키는 변속풀리로 대별된다.

이하 상기의 종래기술에 따른 풀리를 도면을 참조하여 설명하기로 한다.

도1은 종래기술에 따른 단순풀리를 보인도이다.

도시된 바와 같이, 단순풀리는 구동축에서 발생된 동력을 동력전달부재인 벨트,체인등을 통하여 종동축에 전달시킨다.

상기 단순풀리는 대부분이 주물로 제작되는 주물풀리로써, 대부분의 산업용기계, 농업용 기계 등에 채용되고 있는 실정이다.

그러나, 상기의 단순풀리는 풀리의 외경이 고정되어 있는 관계로 엔진, 모터등이 스타팅되는 경우에 종동축에 가해지는 부하를 적절히 해소하지 못함에 의해 동력원에 과부하가 걸리게 되어 동력원의 손실을 발생시킴과 동시에 과도한 전력을 소모하는 문제점이 있다.

그리고, 종동축에 가해지는 부하에 따른 회전속도를 제어하지 못함에 의해 고속회전을 요구하는 작업 또는 많은 힘을 요구하는 작업에 적절하게 대응하지 못한다는 문제점이 있다.

도2는 종래기술에 따른 변속풀리를 보인도로써, 도시된 바와 같이 구동축(1)에 설치되어 인너휠(21)과 외연을 연동가능하게 구성되는 아웃휠(22)의 이동에 의해 변속풀리의 회전수가 조정된다.

즉, 압축코일 스프링의 탄성력과 원심력 등을 이용하여 상기 변속풀리의 인너휠(21)과 아웃휠(22)의 축간거리가 연장되면 변속풀리(20)의 큰 지름에 걸려있던 동력전달부재인 벨트등에 압력이 가해지며, 이 압력에 의해 동력전달부재는 변속풀리(20)의 작은지름에 안착되어 종동축의 회전수가 감소하게 된다.

또한 역으로 종동축의 회전수를 증가시키기 위해서는 인너휠(21)과 아웃휠(22)의 축간거리를 적절하게 변화시켜 무단계로 변속이 가능해진다.

그러나 상기의 변속풀리는 변속이 되기 위해서는 아웃휠이 소정유동하여야 하는 바, 변속풀리의 측면의 넓이가 넓어지게 되어 부피가 커지게 될 뿐만 아니라 기계적 구조가 복잡해진다는 문제점이 있다.

그리고, 상기 인너휠과 아웃휠 사이의 축간거리가 변화됨에 의해 상기 인너휠과 아웃휠 사이에 결합되어 동력을 전달시키는 동력전달부재가 동력을 제대로 전달시키지 못하고 겉도는 현상이 발생 하는 문제점이 있다.

또한 축간거리의 변화에 의해 회전수가 제어됨에 의해 동력전달부재의 편이현상이 발생되어 동력전달이 제대로 되지 못할뿐만 아니라 동력전달부재가 한개밖에 결합되지 못하므로 동력의 전달이 원활하지 못하다는 문제점이 또한 있다.

상기한 종래기술의 문제점들을 해결하기 위해 본 출원인이 출원한 자동변속풀리가 대한민국특허청 등록실용신안공보 등록번호 제170873호에 소개되었다.

상기 종래기술은 풀리에 가해지는 부하에 따라 외경이 자동으로 축소/확장 제어되어 부하를 해소시킴과 동시에 풀리의 외경 지름이 자동으로 제어되어 회전속도 및 회전수를 제어하는 변속풀리에 관한것이다.

상기 종래기술은 도3에 도시된 바와 같이, 구동축과 동일축으로 형성되고 구동축의 동력을 전달받는 슬리브(100)와, 상기 구동축과 동일축으로 형성되고 상기 슬리브(100)와 소정이격되어 동력전달부재를 통하여 구동축의 동력을 종동축으로 전달하는 풀리편(200)과, 상기 풀리편(200)과 슬리브(100)를 결합시켜 슬리브(100)에 전달된 구동축의 동력을 풀리편(200)에 전달시키고 상기 풀리편(200)에 과부하가 전달되면 상기 풀리편(200)의 내측방향 압축력에 의해 상기 풀리편(200)의 외경을 내측으로 축소 제어하고 과부하 해소시 탄성복원력에 의해 상기 풀리편(200)을 외측으로 복원시키는 제어수단, 그리고 상기 풀리편(200) 유동시 상기 풀리편(200)을 안내하는 안내홈(410)이 구비된 커버(400)로 구성됩니다.

상기와 같이 구성되어 동력전달장치를 통하여 풀리에 과부하가 가해지는 경우, 제어수단에 의해 풀리편(200)이 내측으로 축소되어 부하를 해소시키고, 과부하가 해소되는 경우, 풀리의 외경이 확장되어 회전속도가 변화되는 것이다.

그러나 상기의 종래기술은 과부하를 해소시키거나 회전속도를 변화시키는 면에 있어서는 유용하나, 상기 슬리브와 풀리편을 연결시켜 풀리편을 제어시키는 제어수단이 존재함에 의해 풀리편의 내측 축소가 제한을 받게 되어 양호한 변속비를 구현하기가 힘든다는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명은 상기한 종래기술들의 문제점들을 해결하기 위해 안출된 것으로, 첫째, 부하에 따라 풀리의 외경지름이 자동으로 축소/확장 제어되어 부하를 해소시킴과 동시에 회전속도가 자동으로 변화되어 변속이 가능한 자동변속풀리및 자동변속풀리에 의한 자동변속시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.

둘째, 풀리의 외경지름의 축소/확장 제어폭이 커, 회전속도의 변화폭이 큰 자동변속풀리 및 자동변속풀리에 의한 자동변속시스템을 제공하는 것을 또한 목적으로 한다.

도1 - 종래기술에 따른 단순풀리를 보인도.

도2 - 종래기술에 따른 변속풀리를 보인도.

도3 - 또 다른 종래기술에 따른 변속풀리를 보인도.

도4 - 본 발명에 따른 자동변속풀리의 사시도.

도5 - 본 발명에 따른 슬리브를 나타낸 사시도.

도6 - 본 발명의 제1실시예에 따른 자동변속풀리의 분해사시도.

도7 - 본 발명의 제2실시예에 따른 자동변속풀리의 분해사시도.

도8 - 축경제어수단이 유동제어판 및 고정가이드판에 결합되는 형상을 보인도.

도9 - 고정가이드판과 유동제어판의 겹쳐진 형상을 보인도.

도10 - 구동축에 자동변속풀리가 설치된 모습을 보인도.

도11 - 구동축 및 종동축에 자동변속풀리가 설치된 모습을 보인도.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >

100 : 슬리브 101 : 샤프트결합공

102 : 키홈 103 : 관통공

104 : 유동방지리브 105 : 스냅링결합홈

120 : 고정가이드판 121 : 가이드홈부

122 : 스프링고정구 123 : 스프링유동홈

124 : 스프링설치구 130 : 유동제어판

131 : 스프링결합공 132 : 제어홈부

133 : 스프링설치공 140 : 덮개

141 : 스냅링 142 : 지지돌기

143 : 결합턱 200 : 축경제어수단

204 : 가이드돌기 210 : 풀리편

211 : 결합홈 212 : 홈부

220 : 탄성스프링

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 동력전달부재가 구비된 동력전달장치에 있어서, 샤프트결합공이 형성된 슬리브와; 상기 슬리브의 외주연에 고정 결합되어 슬리브와 연동되며, 다수개의 가이드홈부가 형성된 한쌍의 고정 가이드판과; 상기 슬리브에 결합되어 형성되고, 다수개의 제어홈부가 형성된 한쌍의 유동 제어판; 그리고, 상기 가이드홈부와 제어홈부의 연통부에 결합되고, 상기 유동 제어판의 제어를 받아, 상기 고정 가이드판에 가이드됨에 의해 축경을 제어하는 축경제어수단;을 포함하여 구성되는 자동변속풀리를 기술적 요지로 한다.

여기서, 상기 슬리브는 슬리브의 외주연에 한쌍의 덮개가 결합되는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 축경제어수단은, 상기 슬리브와 동일축으로 슬리브와 이격 형성되며 동력전달부재에 결합되어 동력을 전달하는 풀리편과; 상기 풀리편의 외표면에 결합되어 상기 가이드홈부와 제어홈부의 연통부에 삽입되고, 상기 유동 제어판의 회전제어에 의한 연통부의 이동에 의해 상기 가이드홈부를 따라 가이드되는 가이드돌기;를 포함하여 구성되며, 풀리편에는 원주면에 적어도 하나이상의 결합홈이 형성되어 상기 결합홈에 동력전달부재가 결합되도록 구성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 고정 가이드판에는 탄성스프링의 일측이 고정 결합되고, 상기 유동제어판에는 탄성스프링의 타측이 고정결합되거나, 상기 고정 가이드판과 유동가이드 판에는 탄성스프링이 동시에 결합되어 상기 축경제어수단에 탄성복원력을 제공하도록 구성되는 것이 바람직하다.

상기 덮개는 상기 덮개의 단부를 따라 환형상으로 돌출되며 결합턱이 구비된 지지돌기가 형성되도록 구성되며, 상기 고정 가이드판은 일면이 상기 지지돌기의 결합턱에 접촉 지지되도록 구성되는 것이 바람직하다.

상기 슬리브는 외주연을 따라 돌출형성된 유동방지돌기가 형성되는 것이 바람직하다.

한편 본 발명은 샤프트결합공이 형성된 슬리브와, 상기 슬리브의 외주연에 고정 결합되어 슬리브와 연동되며 다수개의 가이드홈부가 형성된 한쌍의 고정 가이드판과, 상기 슬리브에 결합되어 형성되고 다수개의 제어홈부가 형성된 한쌍의 유동 제어판과, 상기 가이드홈부와 제어홈부의 연통부에 결합되고 상기 유동 제어판의 제어를 받아 상기 고정 가이드판에 가이드됨에 의해 축경을 제어하는 축경제어수단이 구비된 자동변속풀리가 구동축 및 종동축에 설치되어 종동축의 부하를 해소시킴과 동시에 회전속도를 변화시키는 자동변속시스템을 또한 기술적 요지로 한다.

이에 따라, 상기 고정가이드판과 유동제어판의 연동제어에 의해 축경제어수단이 유동되어 풀리의 축경을 제어함에 의해 과부하전달시 부하를 해소시킴과 동시에 회전속도가 자동으로 변화되어 변속이 가능하다는 이점이 있다.

이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명을 상세히 설명한다.

도4는 본 발명에 따른 자동변속풀리의 사시도이고, 도5는 본 발명에 따른 슬리브를 나타낸 사시도이고, 도6은 본 발명의 제1실시예에 따른 자동변속풀리의 분해사시도이고, 도7은 본 발명의 제2실시예에 따른 자동변속풀리의 분해사시도이고, 도8은 축경제어수단이 유동제어판 및 고정가이드판에 결합되는 형상을 보인도이고, 도9는 고정가이드판과 유동제어판의 겹쳐진 형상을 보인도이고, 도10은 구동축에 자동변속풀리가 설치된 모습을 보인도이며, 도11은 구동축 및 종동축에 자동변속풀리가 설치된 모습을 보인도.

< 제1실시예 >

도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 자동변속풀리는 크게 슬리브(100)와, 고정가이드판(120)과, 유동제어판(130)과, 축경제어수단(200) 그리고 덮개(140)로 구성된다.

먼저 슬리브(100)에 대해 설명한다.

상기 슬리브(100)는 샤프트결합공(101)이 형성된 원통형상으로 구성되며, 상기 슬리브(100)의 샤프트결합공(101) 형성부에 상기 샤프트결합공(101)과 연결되어 샤프트에 슬리브(100)를 결합시키는 키홈(102)이 형성된다. 즉, 상기 샤프트결합공(101)에 샤프트가 결합됨과 동시에 샤프트에 형성된 키가 상기 슬리브(100)의 키홈(102)에 결합됨에 의해 상기 슬리브(100)가 샤프트에 결합되어 슬리브(100)의 슬림현상이 방지되고 결합을 안정되게 한다.

그리고 상기 슬리브(100)에는 키홈(102)이 형성된 측에 상기 슬리브(100)의 외표면으로 관통된 관통공(103)이 형성되어 샤프트에 슬리브(100)가 결합되는 경우, 볼트체결에 의해 상기 슬리브(100)가 상기 샤프트에 결합됨에 의해 슬리브(100)의 유동이 방지된다.

또한 상기 슬리브(100)의 외주연에는 외주연을 따라 외측으로 돌출된 형상의 유동방지리브(104)가 대칭되게 한쌍이 형성되어 후술하는 유동제어판(130)이 상기 슬리브(100)에 결합되는 경우 유동제어판(130)의 유동을 방지시킨다.

한편 상기 슬리브(100)의 외주연에는 외주연을 따라 함몰된 형상의 스냅링결합홈(105)이 상기 유동방지리브(104)와 소정이격되게 형성되어 후술하는 덮개(140)가 상기 슬리브(100)에 결합되는 경우 상기 스냅링결합홈(105)에 스냅링(141)이 결합되어 덮개(140)를 고정시킨다. 여기서 상기 스냅링결합홈(105)도 한쌍이 형성된다.

상기 슬리브(100)의 외주연에는 한쌍의 덮개(140)가 스냅링(141)에 의해 상기 슬리브(100)의 외주연에 설치되는 바, 덮개(100)의 중앙부에 형성된 슬리브결합공으로 슬리브(100)가 삽입되고, 상기 스냅링(105)이 스냅링결합홈(105)에 설치되어 상기 덮개(140)를 상기 슬리브(100)의 외주연에 결합시킨다.

그리고 상기 덮개(140)는 소정두께를 가지는 대략 원판형태로 구성되며, 상기 덮개(140)의 단부에는 단부를 따라 환형상으로 돌출된 지지돌기(142)가 형성된다. 그리고 상기 지지돌기(142)에는 지지돌기(142)를 따라 결합턱(143)이 형성되어 후술하는 고정가이드판(120)이 상기 슬리브(100)에 고정 설치되는 경우, 고정가이드판(120)의 일측면 단부인접부에 접촉됨에 의해 고정가이드판(120)을 지지시킴과 동시에 고정가이드판(120)의 변형을 방지시킨다.

상기 슬리브(100)의 외주연에는 상기 덮개(140)와 소정 이격되어 한쌍의 고정가이드판(120)이 고정 설치되어 슬리브(100)와 연동되어 회전한다. 즉, 상기 슬리브(100)에 설치된 덮개(140)의 결합턱(143)에 고정가이드판(120)의 일측면이 접촉되도록 슬리브(100)의 양쪽에 한쌍이 설치된다.

상기 고정가이드판(120)은 소정두께를 가지는 원판형태로 구성되며 중앙부에 통공이 형성되며 상기 통공내부로 상기 슬리브(100)가 결합되어 용접 등에 의해 상기 슬리브(100)와 고정가이드판(120)이 결합되어 슬리브(100)와 연동되어 회전된다.

그리고 상기 고정가이드판(120)에는 가이드홈부(121)가 등간격으로 다수개 형성되어 후술하는 축경제어수단(200)의 가이드돌기(204)가 상기 가이드홈부(121)를 따라 유동되어 후술하는 풀리편(210)의 축경이 축소/확대된다.

상기 가이드홈부(121)의 모양은 곡면형상으로 구성되어 후술하는 가이드돌기(204)가 원활하게 유동하도록 한다.

그리고 상기 고정가이드판(120)에는 등간격으로 스프링 고정구(122)와 스프링유동홈(123)이 다수개 형성되어 스프링고정구(122)에는 스프링의 일측이 고정된다. 그리고 스프링의 타측은 상기 스프링유동홈(123)에 삽입된 후 후술하는 유동제어판(130)에 형성된 스프링 결합공(131)에 결합된다.

다음은 유동제어판(130)에 대해 설명한다.

상기 유동제어판(130)은 중앙부에 통공이 형성된 대략 원판형태로 구성되어 상기 통공내부로 슬리브(100)가 삽입됨에 의해 슬리브(100)에 결합된다. 상기 유동제어판(130)의 슬리브(100) 결합위치는 상기 고정가이드판(120)에 거의 밀착되는 형태로 대칭되게 한 쌍이 설치된다.

상기 유동제어판(130)에는 다수개의 제어홈부(132)가 등간격으로 형성되며 상기 제어홈부(132)는 상기 고정가이드판(120)의 가이드홈부(121)와 연통되는 연통부가 존재한다. 상기 연통부는 상기 유동제어판(130)의 회전유동에 의해 소정 유동되도록 구성되어 상기 연통부에 삽입 결합되는 후술하는 가이드돌기(204)가 소정 유동됨에 의해 후술하는 풀리편(210)이 유동되어 축경이 제어된다.

즉, 슬리브(100)에는 소정 이격되어 한쌍의 고정가이드판(120)이 설치되고, 상기 고정가이드판(120)과 거의 밀착되는 위치에 유동제어판(130) 한 쌍의 각각 설치되며, 상기 가이드홈부(121)와 제어홈부(132)는 연통부가 형성되도록 구성되어, 후술하는 축경제어수단(200)의 가이드돌기(204)가 상기 연통부에 삽입되는 형태로 유동제어판(130)과 유동제어판(130) 사이에 위치됨에 의해 후술하는 풀리편(210)이 상기 유동제어판(130)과 유동제어판(130) 사이에 설치된다.

그리고 상기 유동제어판(130)에는 스프링의 타측이 결합되는 스프링결합공(131)이 등간격으로 형성된다.

여기서 탄성스프링(220)은 코일형태로 구성되어 일단 및 타단은 외측으로 연장되어 일측은 상기 고정가이드판(120)의 스프링고정구(122)에 삽입되고 타측은 상기 고정가이드판(120)의 스프링유동홈(123)에 삽입된 후 상기 유동제어판(130)의 스프링결합공(131)에 삽입 결합되는 형태로 설치되어, 상기 유동제어판(130)이 회전유동되는 경우 유동제어판(130)에 원상복원력을 제공시킨다.

다음은 축경제어수단(200)에 대해 설명한다.

상기 축경제어수단(200)은 크게 풀리편(210)과 가이드돌기(204)로 구성된다.

상기 풀리편(210)은 일정폭을 가지며 다수개가 분리 형성되며, 외주면에 동력전달부재가 결합되는 결합홈(211)이 적어도 하나 이상 형성된다. 상기 풀리편(210)은 상기 슬리브(100)의 외주연에 소정이격되어 외주연을 감싸는 형태로 상기 슬리브(100)와 동일축으로 형성된다.

여기서 상기 풀리편(210)의 결합홈(211)에 동력전달부재(브이벨트, 체인 등)가 결합되어 구동축에서 전달된 동력을 종동축으로 전달시킴과 동시에 상기 동력전달부재를 통하여 전달된 부하의 정도에 의해 내측으로 축소 또는 외측으로 확장되며, 상기 축소/확장에 의해 회전속도가 변화된다.

그리고 상기 풀리편(210)의 양측면에는 내측으로 함몰된 홈부(212)가 형성되며 홈부(212)에 가이드돌기(204)가 결합된다.

상기 가이드돌기(204)는 대략 원주형상으로 구성되어 일단이 상기 풀리편(210)의 홈부(212)에 결합되고 타단은 상기 유동제어판(130)의 제어홈부(132)에 삽입됨과 동시에 고정가이드판(120)의 가이드홈부(121)에 삽입된다. 즉, 상기 가이드돌기(204)가 상기 풀리편(210)과 결합됨과 동시에 상기 가이드홈부(121) 및 제어홈부(132)의 연통부에 삽입됨에 의해 상기 풀리편(210)을 상기유동제어판(130)과 유동제어판(130) 사이에 위치 결합시킨다.

여기서 상기 풀리편(210)은 가이드돌기(204) 결합에 의해 상기 슬리브(100)와는 어떠한 연결도 되지 않은체, 고정가이드판(120) 및 유동제어판(130)을 매개로 하여 상기 슬리브(100)와 동일방향으로 연동됨과 동시에 동력전달부재를 통하여 전달된 부하에 의해 내측으로 축소 또는 외측으로 확장된다. 여기서 상기 풀리편(210)의 내측축소력의 원천은 동력전달부재를 통한 부하 및 탄성스프링(220)에 의한 탄성력에 의해 발생되며, 풀리편(210)의 외측확장력은 풀리편(210)의 회전에 의한 원심력 및 탄성스프링(220)의 복원력에 의해 발생된다.

< 제2실시예 >

본 발명의 제2실시예는 상기 제1실시예와 다른 구성요소는 모두 동일하고 단지 고정가이판(120) 및 유동제어판(130)의 구성 중 일부만 바뀌는 형태로 구성된다.

제1실시예에서는 탄성스프링(220)의 일단이 상기 고정가이드판(120)의 스프링고정구(122)에 삽입 결합되고 탄성스프링(220)의 타단이 유동제어판(130)의 스프링결합공(131)에 삽입되는 형태로 구성되어 유동제어판(130)에 원상복원력을 제공하는 형태로 구성되어 있으나, 제2실시예에서는 상기의 구성과는 다소차이가 나게 구성된다.

먼저 상기 고정가이판(120)에는 등간격으로 스프링설치구(124)가 다수게 형성되고, 상기 유동제어판(130)에는 상기 스프링설치구(124)와 연통된 스프링설치공(133)이 등간격으로 다수개 형성되어 상기 스프링설치구(124)와 상기스프링설치공(133)의 연통공간부에 탄성스프링(220)이 삽입되며 상기 유동제어판(130)이 소정 회전되는 경우, 설치된 탄성스프링(220)이 상기 유동제어판(130)에 원상복원력을 제공하도록 구성된다. 여기서 상기 탄성스프링(220)은 코일스프링으로 형성되나 이에 한하지 않고 다른 스프링으로 구성하여도 무방하다.

상기의 구성은 자동변속풀리에 관한 것으로, 상기 자동변속풀리는 통상 종동축과 구동축이 구비된 동력정달장치의 구동축에 설치되어 구동축의 동력을 동력전달부재를 통하여 종동축에 전달시킨다. 즉, 종동축에 부하가 인가되는 경우, 종동축의 부하는 상기 동력전달부재를 통하여 구동축에 전달되며 상기 부하에 의해 구동축의 축경제어수단(200)인 풀리편(210)이 내측으로 축소되어 종동축의 부하가 해소되며, 부하가 해소되면 풀리편(210)의 원심력에 의해 풀리편(210)이 외측으로 확장되어 회전속도를 증가시킨다. 이때 상기 탄성스프링(220)은 상기 풀리편(210)의 외경을 확장시키려는 외경확장력을 제공하며, 상기 탄성스프링(220)의 외경확장력은 보조수단으로 사용된다.

이때 상기 풀리편(210)의 외경이 축소되는 때에 상기 동력전달부재가 느슨해지는 바, 상기 느슨해진 동력전달부재는 텐션롤러를 이용하여 동력전달부재에 소정의 장력을 가함에 의해 동력전달부재의 동력전달이 원활하게 이루어지게 함과 동시에 슬립을 방지시킨다.

상기의 구성에 의한 작동효과는 후술하는 바와 같다.

먼저 구동축에만 자동변속풀리가 설치된 경우를 설명한다.

모터가 스타팅되는 경우라던지 또는 종동축에 특정부하가 인가되는 경우에상기 종동축에 부하가 인가되는 바, 인가되는 부하는 상기 동력전달부재를 통하여 구동축에 설치된 자동변속풀리로 전달된다. 상기 동력전달부재가 상기 풀리편(210)에 형성된 결합홈(211)에 결합된 관계로 상기 동력전달부재에 전달된 부하가 상기 풀리편(210)에 전달되어 내측압축력으로 작용된다. 풀리편(210)에 전달된 내측압축력은 상기 풀리편(210)의 측면에 형성된 가이드돌기(204)를 통하여 상기 유동제어판(130)에 전달된다.

상기 풀리편(210)의 내측압축력에 의해 상기 가이드돌기(204)도 내측압축력을 받게 되며 이 내측압축력이 가이드돌기(204)가 삽입된 제어홈부(132)를 통하여 상기 유동제어판(130)에 전달됨에 의해 상기 유동제어판(130)은 소정 회동됨과 동시에 상기 제어홈부(132)와 가이드홈부(121)의 연통부는 소정유동된다. 상기 연통부가 유동한다는 의미는 상기 가이드돌기(204)가 상기 유동제어판(130)의 제어를 받아 상기 고정가이드판(120)의 가이드홈부(121)를 따라 소정 유동된다는 것을 의미한다.

즉, 상기 가이드돌기(204)가 상기 고정가이드판(120)의 가이드홈부(121)를 따라 상기 고정가이드판(120)의 중앙부분측으로 유동됨에 의해 상기 가이드돌기(204)와 결합된 풀리편(210)이 슬리브(100) 형성부측으로 소정 유동됨에 의해 상기 풀리편(210)의 축경이 줄어들게 되어 높은 기어비를 가지게 되므로 강한회전력이 종동축으로 전달되어 종동축의 부하가 해소된다.

이때 상기 동력전달부재가 느슨해 지는 바, 상기 텐션롤러의 구동에 의해 상기 동력전달부재는 일정한 텐션을 유지하며 슬립등이 방지된다.

상기와 같이 구동되어 종동측의 부하가 해소되고 회전이 원활해지면 내측으로 축소된 풀리편(210)이 상기 탄성스프링(220)의 복원력 및 회전에 의한 원심력에 의해 외측 확장력을 받게 되는 바, 상기 풀리편(210)에 의한 외측확장력이 풀리편(210)에 형성된 가이드돌기(204)에 전달된다. 상기 외측확장력의 전달에 의해 상기 유동제어판(130)은 소정 회전하게 되며 상기 유동제어판(130)의 회전에 의해 연통부가 유동됨과 동시에 상기 가이드돌기(204)는 상기 고정가이드판(120)의 가이홈부(121)의 안내를 받아 상기 고정가이드판(120)의 외측방향으로 소정유동된다. 따라서 상기 풀리편(210)의 축경이 확장됨과 동시에 구동축의 회전반경이 커지게 되므로 종동축으로 고속회전력이 전달된다.

본 발명은 자동변속풀리가 구동축에만 설치되는 것이 아니라, 종동축에만 설치되어도 무방하며, 종동축과 구동축에 동시에 설치되어도 무방하다.

다음은 자동변속풀리가 구동축 및 종동축에 동시에 설치된 경우에 대해 설명한다.

본발명의 제1실시예 또는 제2실시예에 따른 자동변속풀리가 구동축 및 종동축에 동시에 설치되는 경우, 종동축에 과부하가 인가되는 경우 종동축의 과부하는 동력전달수단을 통하여 구동축으로 전달되어 구동축의 자동변속풀리의 축경을 제어하여 과부하를 해소시킨다.

즉, 구동축에 설치된 변속풀리는 상기 제1실시예 또는 제2실시예에서 설명된 자동변속풀리가 설치된다. 여기서 상기 구동축에 설치된 자동변속풀리는 통상 탄성스프링(220)이 설치되지 않은 자동변속풀리가 사용되거나 탄성스프링(220)의 탄성력이 약한 자동변속풀리가 설치되어 초기 스타트시에는 외경이 어느 정도 축소된 상태를 유지한다.

그리고 상기 종동축에 설치된 자동변속풀리는 본 발명의 제1실시예 또는 제2실시예의 자동변속풀리가 사용되며 설치된 탄성스프링(220)은 상기 구동축에 설치된 탄성스프링의 탄성력보다 상대적으로 강한 탄성력을 가지는 탄성스프링(220)이 설치되어 초기 스타트시에는 축경이 어느 정도 확장된 상태를 유지한채로 설치되어 상기 구동축 변속풀리와 종동축 변속풀리는 상호간에 동력전달부재로 연결된다.

상기와 같이 종동축과 구동축에 자동변속풀리가 설치된 후, 스타트를 하게 되면 상기 종동축에 순간적인 부하가 인가되는 바, 상기 구동축 변속풀리는 내측방향 압축력을 받게 되어 외경이 줄어들고 상기 종동축 변속풀리는 외경이 확대되어 구동축의 회전반경이 줄어듬에 의해 높은 기어비를 가지는 회전력이 종동축에 전달되어 순간적인 부하를 해소시킨다. 상기와 같은 과정을 거친 후, 스타트 부하가 해소되고 나면 상기 종동축에 인가되는 부하가 해소되고 회전이 원활해 지는 바, 내측으로 줄어든 상기 구동축 변속풀리의 외경은 회전원심력에 의해 점차로 늘어나게 되며 상기 종동축 변속풀리의 외경은 점차로 줄어들게 된다. 상기의 변속풀리 외경변화는 상기 제1실시예 및 제2실시예에서 설명된 바와 같이, 유동제어판(130)의 회전유동에 따른 가이드돌기(204)의 유동에 의한 풀리편(210)의 축경변화에 기인한다.

상기와 같이 구동되어 구동축의 외경이 확장되고 종동축의 외경이 축소되면 구동축의 회전반경이 커지고 종동축의 회전반경이 줄어들게 되어 종동축으로 고속회전력이 전달된다.

위에서 본 바와 같이 구동축과 종동축에 변속풀리가 설치되는 경우에는 스타트 부하를 해소시킬 뿐만 아니라, 종동축의 부하가 해소됨에 따라 종동축으로 고속회전력을 전달시키는 과정에서 상기 종동축의 회전속도가 자동으로 변속된다는 것이다.

즉, 자동변속풀리가 구동축과 종동축에 설치되면, 부하에 따른 구동축과 종동축의 축경제어에 의해 상기 종동축의 회전속도가 변화됨에 의해 자동으로 변속이 이루어진다.

상기의 구성에 의한 본 발명은 부하가 인가되면 인가되는 부하에 따라 축경이 자동으로 축소제어되어 부하를 해소시키는 효과가 있다.

그리고 부하가 해소되면 원심력 및 탄성력에 의해 축경이 복원되어 높은 회전속도를 종동축으로 전달시키며, 구동축과 종동축의 축경변화에 의해 변속이 가능하다는 효과가 또한 있다.

Claims (10)

1. 샤프트결합공이 형성된 슬리브와;

   상기 슬리브의 외주연에 고정 결합되어 슬리브와 연동되며, 다수개의 가이드홈부가 형성된 한쌍의 고정 가이드판과;

   상기 슬리브에 결합되어 형성되고, 다수개의 제어홈부가 형성된 한쌍의 유동 제어판;

   상기 슬리브와 동일축으로 슬리브와 이격 형성되며 동력전달부재에 결합되어 동력을 전달하는 풀리편과, 상기 풀리편의 외표면에 결합되어 상기 가이드홈부와 제어홈부의 연통부에 삽입되고, 상기 유동 제어판의 회전제어에 의한 연통부의 이동에 의해 상기 가이드홈부를 따라 가이드되는 가이드돌기로 구성되어 축경을 제어시키는 축경제어수단; 그리고,

   상기 슬리브의 외주연에 결합된 한쌍의 덮개;를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 자동변속풀리.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제1항에 있어서, 상기 풀리편은 풀리편의 원주면에 적어도 하나이상의 결합홈이 형성되어 상기 결합홈에 동력전달부재가 결합됨을 특징으로 하는 자동변속풀리.
5. 제1항에 있어서, 상기 고정 가이드판에는 탄성스프링의 일측이 고정 결합되고, 상기 유동제어판에는 탄성스프링의 타측이 고정결합되어, 상기 축경제어수단에 탄성복원력을 제공함을 특징으로 하는 자동변속풀리.
6. 제1항에 있어서, 상기 고정 가이드판과 유동가이드 판에는 탄성스프링이 결합되어 축경제어수단에 탄성복원력을 제공함을 특징으로 하는 자동변속풀리.
7. 제1항에 있어서, 상기 덮개는 상기 덮개의 단부를 따라 환형상으로 돌출되며 결합턱이 구비된 지지돌기가 형성됨을 특징으로 하는 자동변속풀리.
8. 제1항에 있어서, 상기 고정 가이드판은 일면이 상기 지지돌기의 결합턱에 접촉 지지됨을 특징으로하는 자동변속풀리.
9. 제1항에 있어서, 상기 슬리브는 외주연을 따라 돌출형성된 유동방지리브가형성됨을 특징으로 하는 자동변속풀리.
10. 샤프트결합공이 형성된 슬리브와, 상기 슬리브의 외주연에 고정 결합되어 슬리브와 연동되며 다수개의 가이드홈부가 형성된 한쌍의 고정 가이드판과, 상기 슬리브에 결합되어 형성되고 다수개의 제어홈부가 형성된 한쌍의 유동 제어판과, 상기 가이드홈부와 제어홈부의 연통부에 결합되고 상기 유동 제어판의 제어를 받아 상기 고정 가이드판에 가이드됨에 의해 축경을 제어하는 축경제어수단이 구비된 자동변속풀리가 구동축 및 종동축에 설치되어 종동축의 부하를 해소시킴과 동시에 회전속도를 변화시킴을 특징으로 하는 자동변속시스템.