KR100597832B1 - Continuous variable transmission - Google Patents
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Abstract
본 발명은 산업 전반에 사용되는 변속 시스템의 단점들을 해결하며 사용의 한계 없이 적용이 쉬우며 자동화가 용이한 장치의 발명으로 특히 자동차에 적용이 용이하다. 본 장치는 기존 변속기의 문제점을 해결한 무단 변속기로, 입력된 동력을 입력휠에 역회전 DC 모터를 장착한 웜기어를 이용하여 이동축을 입력휠의 중심에서 외측으로 움직여 이동축 심보의 원운동의 크기를 조정하며 심보를 축으로 갖는 여러 치차와 체인의 조합에 심보의 원운동의 크기에 따라 달라지는 여러 치차의 회전수를 U조인트를 통해 출력하여, 별도의 클러치 장치가 필요 없으며 소모성 부품이 필요 없는 친환경적이 장치이다.The present invention solves the shortcomings of the transmission system used throughout the industry, and is easy to apply without limitation of use, and is particularly easy to apply to the automobile as the invention of the easy automation device. This device is a continuously variable transmission that solves the problems of the existing transmission. The size of the circular motion of the moving shaft symbol is moved by moving the moving shaft from the center of the input wheel to the outside by using the worm gear equipped with the input power to the input wheel with a reverse rotation DC motor. By adjusting the output of the number of gears varying according to the size of the circular motion of the simbo through the U-joint to the combination of several gears and chains having the core as the axis, there is no need for a separate clutch device and no consumable parts. This is a device.
변속기, 변속 장치, 무단 변속기, 체인 무단 변속기.Transmission, transmission, continuously variable transmission, chain continuously variable transmission.
Description
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 무단 변속기의 전체 구성을 나타내 보인 구성도.1 is a block diagram showing the overall configuration of a continuously variable transmission according to an embodiment of the present invention.
도 2a는 본 발명에 따른 무단 변속기의 요부 구성을 개략적으로 나타내 보인 구성도.
도 2b 및 도 2c는 도 2a의 구성으로 본 발명에 따른 무단 변속기의 작동 상태를 나타내 보인 개략적인 작동도.Figure 2a is a schematic diagram showing the main configuration of the continuously variable transmission according to the present invention.
Figures 2b and 2c is a schematic operation diagram showing the operating state of the continuously variable transmission according to the invention in the configuration of Figure 2a.
도 3은 출력이 얻어지는 과정도.3 is a process diagram in which output is obtained.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 무단 변속기의 구성도.4 is a block diagram of a continuously variable transmission according to another embodiment of the present invention.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예로 연결축의 원운동을 왕복운동으로 바꿔 출력을 얻는 구성도.Figure 5 is a configuration diagram to obtain an output by changing the circular motion of the connecting shaft to a reciprocating motion in another embodiment of the present invention.
도 6은 도 5의 구성이 출력이 얻어지는 과정도.6 is a process diagram in which the output of the configuration of FIG. 5 is obtained.
본 발명은 무단 변속기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 별도의 클러치 장치가 필요 없으며, 소모성 부품이 필요없는 친환경적인 무단 변속기에 관한 것이다.
기존의 변속기들은 여러 가지 문제점을 갖고 있는데 예컨대, 수동 변속기는 클러치를 이용하여 변속을 하게 되는데 숙련이 필요하고 변속 충격, 부하의 낭비가 생기며 출발의 불안감, 언덕에선 뒤로 밀림 등이 있다.
그리고 자동 변속기는 유압 통제의 문제가 있어 급제동, 급발진, 출발과 정지시 흔들림 변속 충격등의 불안감이 있고, 기존 무단 변속기인 CVT는 마찰열의 문제가 많으며 부하의 낭비가 크다. 그리고 상기한 기존의 변속기들은 정기적 소모품이 필요하며 정비와 보수가 쉽지 않다.The present invention relates to a continuously variable transmission, and more particularly, to an environment-friendly continuously variable transmission that does not require a separate clutch device and does not require consumable parts.
Existing transmissions have various problems. For example, manual transmissions are shifted using clutches, requiring skill, shifting shocks, wasting of load, starting jitters, and rolling backwards on hills.
And automatic transmission has the problem of hydraulic control, there is anxiety such as sudden braking, sudden start, shaking shift shock at start and stop, and CVT, which is a conventional continuously variable transmission, has a lot of frictional heat problems and a large waste of load. And the existing transmissions require regular consumables and are difficult to maintain and repair.
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본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 불필요한 구성을 없애고, 간단한 구성으로 일체화해서 무단 변속기의 장점인 부드럽고 연속적인 변속을 하며, 클러치가 필요 없고 아울러 정기적 부품 교환과 폐유의 발생을 줄인 친환경적이며 전자동화가 용이하여 특수 장치 없이 누구나 사용 가능하도록 한 무단 변속기를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention was created in order to solve the above problems, eliminates unnecessary configuration, and integrates into a simple configuration for smooth and continuous shifting, which is an advantage of the continuously variable transmission, and does not require a clutch, and also prevents the occurrence of regular parts replacement and waste oil. Its purpose is to provide a continuously variable transmission that can be used by anyone without special devices because it is eco-friendly and easy to automate.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 무단 변속기는, 입력휠과, 상기 입력휠의 내부에 설치된 역회전 DC 모터와, 상기 역회전 DC 모터의 일측에 설치된 윔기어를 작동시켜 이의 일측에 회전 가능하게 설치된 나선봉과, 상기 나선봉의 회전에 따라 이동되게 설치된 이동축과, 상기 이동축의 일단부에 연결 설치되어 상기 입력휠의 정중앙에서 외측으로, 그리고 외측에서 중앙으로 이동시되며 원운동의 크기가 조절되는 연결축과, 상기 연결축을 축으로 삼아 설치된 제1,2치차와, 상기 제1치차와 제1로드와 제1체인으로 연결 설치된 제3치차와, 상기 제1로드에 슬라이딩 가능하게 설치된 제1브라켓에 설치되며 동시에 상기 제1체인의 상방에 설치된 제4,5,6치차와, 이때, 상기 제4,5,6치차 중 중앙 하부의 상기 제6치차의 축을 고정축으로 하여 상기 고정축을 중심으로 상기 제1,3,4,5,6치차가 일체로 작동되게 구성되며, 상기 제2치차와 제2로드와 제2체인으로 연결 설치된 제7치차와, 상기 제2로드에 슬라이딩 가능하게 설치된 제2브라켓에 설치되며 동시에 상기 제2체인의 하방에 설치된 제8,9,10치차와, 이때, 상기 제8,9,10치차 중 상기 제10치차의 축을 고정축으로 하여 상기 고정축을 중심으로 상기 제2,7,8,9,10치차가 일체로 작동되게 구성되고, 그리고 상기 제4,8치차는 시계방향으로 회전하는 일방 베어링과 전자 브레이크가 각각 장착되었으며, 상기 제5,9치차는 시계 반대방향으로 회전하는 일방 베어링과 전자 브레이크가 각각 장착되었고, 출력의 치차인 상기 제1,2치차는 일체로 작동되며 여기에 U조인트를 통해 출력이 이루어지도록 구비된 것을 그 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1에는 본 발명에 따른 무단 변속기의 구성을 개략적으로 나타내 보인 구성도가 도시되어 있다.
설명에 앞서, 도 1에서 (A)는 전체적인 구성이고, (B)는 (A)의 주요 구성의 측면도이며, (C)는 (A)의 일부 구성을 각각 상세하게 나타내 보인 부분 상세도이다.
도면을 참조하면, 본 발명에 따른 무단 변속기는, 입력휠(1)의 내부에 역회전 DC 모터(14)를 장착하고, 이 역회전 DC 모터(14)의 일측에 설치되어 역회전 DC 모터(14)에 의해 작동되는 윔기어(13)를 구동한다.
또한 상기 웜기어(13)의 일측에 수직으로 회전 가능하게 설치된 나선봉(15)의 회전에 따라 이동되게 설치된 이동축(2)을 입력휠(1)의 정 중앙에서 정해진 폭만큼 이동하게 하여 이동축(2)의 일단부에 연결 설치된 연결축(22)이 회전하게 되며, 이러한 연결축(22)을 축으로 삼아 이 연결축(22)에는 제1,2치차(30,40)가 각각 장착된다.
그리고 상기 제1치차(30)와 연결된 구성을 A측 구성이라고 하면, 이 A측 구성은 다음과 같이 이루어진다.
상기 제1치차(30)와 제3치차(32)를 제1로드(39)와 제1체인(38)으로 연결하며, 제4,5,6치차(33,34,35)를 제1브라켓(36a)에 설치하고, 상기 제6치차(35)의 축을 고정축으로 하여 도 1c와 같이 체인(38)의 위쪽 중간 부분에 위치하게 한다.
또한 상기 제1,3치차(30,32)를 연결한 제1로드(39)가 제1브라켓(36a)에 고정된 제6치차(35)의 밑부분을 지나가게 하여, 제1치차(30)가 입력휠(1)의 연결축(22)과 같이 회전할 때 고정된 제6치차(35)를 중심으로 움직임의 편차를 갖게 된다.
이렇게 A측 구성이 되면, 상기 제2치차(40)와 연결된 구성을 B측이라고 하면, 이 B측 구성은 다음과 같다.
상기 제2치차(40)와 제7치차(42)를 제2로드(49)와 제2체인(48)으로 연결하며, 제8,9,10치차(43,44,45)를 제2브라켓(36b)에 설치하고, 상기 제10치차(45)의 축을 고정축으로 하고, 제2체인(48)의 아래쪽 중간 부분에 위치하며 제2로드(49)가 제10치차(45)의 윗부분 제2브라켓(36b)을 지나가게 되므로 제2치차(40)의 움직임에 따라 생기는 편차를 고정된 제10치차(45)를 중심으로 해결하게 된다.
이렇게 A측과 B측은 같은 구성이며, 상기 제1치차(30)와 제2치차(40)는 같이 움직이게 된다.
도 2a는 제4,5,6치차(33,34,35)를 제1브라켓(36a)에 장착한 상태를 나타낸 것이며, 이 중 제4,5치차(33,34)는 일방 베어링(101)과 전자 브레이크(102)를 각각 구비하며, 고정축으로 된 제6치차(35a)를 중심으로 제1브라켓(36a)과 함께 움직이게 된다.
여기서 상기 제4,5치차(33,34)는 서로 반대 방향으로 일방 베어링(101)을 장착하며, 전자 브레이크(102)가 작동되지 않는 한 치차들은 자유로운 상태에 있다.
그리고 도면에는 도시하지는 않았지만, 상기한 A측의 구성과 마찬가지로, B측도 상기 제8,9치차(43,44)에 서로 반대 방향으로 일방 베어링(101)을 장착하며, 각각의 전자 브레이크(102)를 갖는다.
즉, 상기 제4,8치차(33,43)는 시계방향으로 회전하는 일방 베어링(101)과 전자 브레이크(102)가 각각 장착되었으며, 상기 제5,9치차(34,44)는 시계 반대방향으로 회전하는 일방 베어링(101)과 전자 브레이크(102)가 각각 장착되었고, 출력의 치차인 상기 제1,2치차(30,40)는 일체로 작동되며 여기에 U조인트(103)를 통해 출력이 이루어지도록 구비된다.
또한 도 2b와 2c는 상기 전자 브레이크(102)를 작동시킨 상태를 나타내 보인 것으로, 상기 제4,8치차(33,43)의 일방 베어링(101)을 시계방향으로 설치하고, 전자 브레이크(102)를 같이 작동시켜 제4,8치차(33,43)를 시계방향으로만 돌게 한 상태에서 입력휠(1)의 연결축(22)이 허용된 가장 큰 폭으로 원을 그리며, 오른쪽으로 이동된 상태로 도 2b의 위는 제1,3치차(30,32)가 제1로드(39)와 왼쪽으로 밀려 가게 되면 제4치차(33)는 역주행을 못하므로 정지상태가 되며, 상기 제1체인(38)으로 연결된 제1,3치차(30,32)는 시계 반대 방향으로 돌며 제1체인(38)이 평형을 유지하게 된다.
그리고 아래 B측의 제2치차(40)는 제1치차(30)와 일체이므로 같이 돌게 되므로 B측 제2체인(48) 아래에 위치한 일방 베어링(101)을 장착한 제8치차(43)는 제2치차(40)와 같은 방향이 되므로 자연스럽게 A측과 같은 방향으로 제2,7치차(40,42)가 돌게 되며 제2체인(48)은 평형을 유지하게 된다.
또한 도 2c는 상기 연결축(22)이 허용된 가장 큰 폭의 왼쪽으로 이동된 상태로 A측과 B측이 역할이 바뀌면서 제7,8치차(42,43)가 제2로드(49)와 함께 왼쪽으로 이동하므로 제8치차(43)가 정지 상태가 되면서 제1,2치차(30,40)는 시계반대 방향으로 계속 회전을 하게 된다.
상기한 바와 같이 본 발명에 따른 무단 변속기는, 상기 제4,8치차(33,43)의 전자 브레이크(102)를 해제하고 반대 방향의 일방 베어링(101)을 장착한 제5,9치차(34,44)에 설치된 전자 브레이크(102)를 작동시키면 치차들의 방향이 바뀌면서 출력이 반대로 바뀌게 된다.
물론 상기 연결축(22)이 입력휠(1)의 정 중앙에 위치한 상황에서 즉, 입력휠(1)은 계속 돌고 있어도 출력부의 A측과 B측은 정지상태가 되며 이때 전자 브레이크(102)의 작동으로 쉽게 전진과 후진을 전환할 수 있다.
무단 변속은 역회전 DC 모터(14)의 작동으로 연결축(22)의 원운동 크기 조정으로 변속이 된다. 비상시나 급정거시 전자 브레이크(102)를 전부 해제시킬 수 있으므로 연결축(22)이 원운동을 하더라도 일방 베어링(101)을 자유 상태로 만들면 엔진의 무리 없이 기존의 클러치를 사용하는 같은 효과를 나타내며, 일단 일방 베어링(101)이 전진이든 후진이든 전자 브레이크(102)가 작동되면 절대 일방 베어링(101)의 반대값을 갖지 않아 절대 뒤로 밀리지 않게 되는 것이다.
아울러 클러치 자체가 없어 구성이 간단해지며 부수적 소모성 부품 사용도 줄어 친환경적인 구성이 되는 것이다.
한편, 도 3의 (A) 내지 (F)는 출력이 얻어지는 과정을 순차적으로 나타내 보인 것으로, 상기와 같은 상태의 작동을 반복하게 되며 연속적으로 같은 방향으로 돌게 되어 U조인트(103)를 통해 출력하게 된다.
그리고 도 4의 (A), (B)는 구성을 상황에 따라 A측 B측 2파트(part) 이상도 가능한 구성으로 3파트 4파트의 구성도이다.
또한 도 5는 도 1 내지 도 3의 변형된 구성으로 연결축(22)에 제7치차(42)를 설치하고, 제1,2로드(39,49)를 일체화시키며, A,B측의 브라켓(36)을 일체화시키고, 이 브라켓(36)의 중간에 출력축이 되는 제1,2치차(30,40)의 축의 왕복운동의 거리 만큼 공간을 갖으며 일체화된 브라켓(36)은 제6치차(35)의 축을 고정축으로 하여 연결축(22)의 원운동의 크기에 따라 생기는 편차를 제6치차(35)의 고정축을 중심으로 브라켓(36)이 움직이며 편차를 흡수하게 된다.
이러한 도 5의 작동은 연결축(22)의 원운동의 크기에 따라 제1,2치차(30,40)의 왕복 운동의 폭에 따라 달라지는 제1,2치차(30,40)의 회전을 도 6과 같은 상황의 반복을 통해 출력하는 것이다.
위와 같이 클러치가 필요 없으며 간단한 스위치 조작이나 센서를 이용하여 입력휠(1)의 역회전 DC모터(14)를 연결축(22)을 움직이며 자연스럽게 정지에서부터의 무단 변속이 이루어지며, 정지 상태에서 쉽게 전자 브레이크(102)를 작동시켜 전후진이 용이하며, 주행 중 급정거나 비상시 전자 브레이크(102)의 작동을 멈출 수가 있어 엔진 또는 기타 다른 장치의 무리를 줄일 수 있다.
또한 장치의 구성이 간단해 보수와 수리가 용이하며, 언덕 출발시 뒤로 절대 밀리지 않게 된다. 아울러 기존 변속기들의 단점을 거의 극복 할 수 있고 소모성부품과 부수적 장치가 필요 없어지는 친환경적이다.The continuously variable transmission of the present invention for achieving the above object, by operating the input wheel, a reverse rotation DC motor provided inside the input wheel, and the worm gear installed on one side of the reverse rotation DC motor rotates on one side thereof. The spiral rod is installed, the movable shaft is installed to be moved according to the rotation of the spiral rod, and is connected to one end of the movable shaft to move from the center of the input wheel to the outside and from the outside to the center, and the magnitude of the circular motion is increased. A connecting shaft to be adjusted, first and second gears installed with the connecting shaft as the axis, a third gear connected to the first gear, the first rod and the first chain, and a slidably installed on the first rod. The fixed shaft is installed on the first bracket and at the same time the fourth, fifth and six gears installed above the first chain and the sixth gear in the lower center of the fourth, fifth and six gears as the fixed shaft. The first, third, fourth, fifth, and sixth gears are configured to work integrally with each other, and the seventh gears connected to the second gear, the second rod, and the second chain are slidably mounted to the second rod. The eighth, ninth, and tenth gears installed on the second bracket and installed at the same time below the second chain and the tenth gear of the eighth, ninth, and tenth gears are fixed to the fixed shaft. The second, seven, eight, nine, ten gears are configured to operate integrally, and the fourth and eighth gears are equipped with a single bearing and an electromagnetic brake that rotate in a clockwise direction, respectively, The counterclockwise rotation is equipped with a single bearing and the electromagnetic brake, respectively, the first gear, the second gear which is a gear of the output is characterized in that the output is made through the U joint.
Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
1 is a configuration diagram schematically showing the configuration of a continuously variable transmission according to the present invention.
Prior to the description, in FIG. 1, (A) is an overall configuration, (B) is a side view of the main configuration of (A), and (C) is a partial detailed view showing each of some configurations of (A) in detail.
Referring to the drawings, the continuously variable transmission according to the present invention is equipped with a reverse
In addition, by moving the moving shaft (2) installed to be moved in accordance with the rotation of the
And if the structure connected with the said
The
In addition, the first rod (39) connecting the first and third gears (30, 32) passes the bottom of the sixth gear (35) fixed to the first bracket (36a), the first gear (30) ) Rotates with the
When the configuration on the A side is thus obtained, the configuration connected to the
The
As described above, the A side and the B side have the same configuration, and the
FIG. 2A shows a state in which the fourth, fifth, and
Here, the fourth and
Although not shown in the drawing, similarly to the configuration of the A side described above, the B side also mounts the one-
That is, the fourth and
2B and 2C show a state in which the
Since the
In addition, FIG. 2C shows that the seventh and
As described above, the continuously variable transmission according to the present invention includes the fifth and
Of course, in a situation where the connecting
The continuously variable shift is shifted by adjusting the circular motion of the connecting
In addition, there is no clutch itself, which simplifies the configuration and reduces the use of consumable parts.
On the other hand, Figure 3 (A) to (F) is shown to sequentially show the process that the output is obtained, the operation of the above state is repeated and rotated in the same direction continuously to output through the
4 (A) and 4 (B) are three-part and four-part configuration diagrams in which the configuration may be more than two parts on the A-side B side depending on circumstances.
In addition, Figure 5 is a modified configuration of Figures 1 to 3 to install the
The operation of FIG. 5 illustrates the rotation of the first and
As above, no clutch is needed, and by using simple switch operation or sensor, the reverse
In addition, the simple configuration of the device makes it easy to repair and repair. In addition, it is eco-friendly, which can overcome the shortcomings of existing transmissions and eliminates the need for consumable parts and additional devices.
본 발명은 산업 전반에 사용되고 있는 변속 시스템을 소형에서 대형에 이르기까지 대체가 가능하며, 기존 변속기들이 갖고 있는 단점을 해결할 수 있으며, 응용이 쉽고 정비와 보수가 용이하며, 부수적인 장치가 필요 없으며 소모성 부품을 사용치 않는 친환경적인 발명으로 새로운 기술의 파생 효과가 있다.
그리고 복잡한 추가 장치 없이도 자동화가 가능해 누구나 간단히 사용이 가능해 기존 모든 변속기의 대체가 가능하다.The present invention can replace the transmission system used in the entire industry from small to large, can solve the disadvantages of the existing transmission, easy to apply, easy to maintain and repair, no need for an additional device and consumable It is an eco-friendly invention that does not use parts, and it is a derivative of the new technology.
It can also be automated without the need for complicated additional devices, making it easy for anyone to use, replacing any existing transmission.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20090630 Year of fee payment: 4 |
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LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |