KR100799542B1 - Semi spherical continuously variable transsmision - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 자전거, 오토바이, 리어카, 물레, 모터 등의 각종 구동수단에 적용 가능한 무단변속장치에 관한 것이다.The present invention relates to a continuously variable transmission that can be applied to various driving means such as bicycles, motorcycles, rear cars, spinning wheels, motors, and the like.
반구면 무단변속모듈은 기존 무단변속기(CVT: Continuously Variable Transsmision)가 가진 입증된 효율을 최대한 활용하고 이를 경하중용 교통수단 즉 자전거와 전동스쿠터 등에 적용하기 위하여 최소화, 경량화, 모듈화하고자 하는 개념으로서의 장치이다.The hemispherical continuously variable transmission module is a device to minimize, lighten and modularize to utilize the proven efficiency of existing CVT (continuously variable transmission) to the maximum and to apply it to light load transportation methods such as bicycles and electric scooters. .
동력전달 메카니즘은 동력 전달 매개체에 따라 금속벨트와 풀리의 마찰을 이용한 금속벨트 풀리식 무단변속기구, 유체의 점성에 의한 EHL 현상을 이용한 트랙션 드라이브, 가변 용량 펌프와 모터를 이용한 하이드로-스태틱 무단변속기구 등으로 분류할 수 있다. 이러한 무단변속기들은 기존의 수동, 자동변속기인 유단변속기와는 달리 무한히 많은 변속비를 연속적으로 구현할 수 있는 기구적 특성을 이용하여 엔진과 같은 동력발생요소를 운전자가 요구하는 출력축 상태에 따라 최적의 상태로 작동시킬 수 있어 동력전달계의 효율을 높일 수 있으며, 유단변속기에서 나타나는 변속 충격이 없다.The power transmission mechanism is a metal belt pulley continuously variable mechanism using friction between metal belts and pulleys according to the power transmission medium, a traction drive using EHL phenomenon due to fluid viscosity, and a hydro-static continuously variable mechanism using variable displacement pump and motor. And the like. Unlike the existing manual and automatic transmissions, these continuously variable transmissions utilize mechanical characteristics that can realize infinitely large speed ratios in order to optimize power generation factors such as engines according to the output shaft conditions required by the driver. It can be operated to increase the efficiency of power transmission system, and there is no shift shock in the stepped transmission.
자동차 무단변속기는 최소한 50마력 이상의 동력전달을 목표로 하기 때문에 구조가 복잡하고 상당한 부피와 중량을 갖게 된다. 본 발명은 이러한 자동차 무단변속시스템을 모듈화, 경량화, 최소화하여 경하중용 운송수단에 적용하여 동력이용의 효율성을 증대시키고자 한다. The continuously variable transmission is aimed at power transmission of at least 50 horsepower, which results in a complex structure and considerable volume and weight. The present invention intends to increase the efficiency of power utilization by applying to the vehicle for light load by modularizing, lightweighting, minimizing such a continuously variable transmission system.
경하중용 운송수단인 자전거에 제안된 선행기술의 예는 다음과 같다.An example of the prior art proposed for a bicycle as a light load vehicle is as follows.
도 11은 국내 등록특허 제 10-0694878호 '자전거용 마찰 전동 무단변속장치'의 요부 구성을 보인 도면으로, 그 요지 구성은 일측면의 가장자리를 따라 오목하게 곡면 형성된 내구면을 구비하며 자전거 페달에 의해 발생되는 동력이 입력되는 구동로터, 일측면의 가장자리를 따라 오목하게 곡면 형성된 내구면을 구비하며 자전거 후륜과 결합되어 자전거 후륜이 회전하도록 동력을 출력하는 종동로터, 볼록하게 곡면 형성된 외구면을 구비하며 외구면이 구동로터의 내구면 및 종동로터의 내구면과 각각 접촉되도록 설치되어 구동로터로부터 전달된 회전력을 종동로터로 전달하는 카운터로터, 카운터로터의 회전축 각도를 변경하여 카운터로터의 회전축으로부터 구동로터와 카운터로터가 접촉하는 제 1접촉점까지의 거리에 대하여 카운터로터의 회전축으로부터 종동로터와 카운터로터가 접촉하는 제 2접촉점까지의 거리의 비율을 변화시키는 변각수단, 상기 카운터로터를 중심으로 입력축과 출력측에 각각 설치되어, 상기 구동로터로 입력되는 회전력에 비례하여 상기 구동로터의 내구면을 상기 카운터로터 쪽으로 가압하여 밀착시키는 한편, 상기 종동로터로 입력되는 회전력에 비례하여 상기 종동로터의 내구면을 상기 카운터로터 쪽으로 가압하여 밀착시키는 비례가압식 가압수단을 포함하여 구성된 것이다.11 is a view showing the main configuration of the Korean Patent Registration No. 10-0694878 'bicycle electric continuously variable speed transmission for bicycle', the main configuration is provided with a durable curved surface concave along the edge of one side and on the bicycle pedal A driving rotor into which the power generated by the input is input, has a concave curved inner surface along the edge of one side, and a driven rotor coupled with the rear wheel of the bicycle to output power for the rear wheel to rotate, and has a convex curved outer surface. It is installed so that the outer surface is in contact with the inner surface of the driving rotor and the inner surface of the driven rotor, respectively, and the counter rotor for transmitting the rotational force transmitted from the driving rotor to the driven rotor, and changes the angle of the rotation axis of the counter rotor to drive from the rotating shaft of the counter rotor As the axis of rotation of the counter rotor with respect to the distance to the first contact point where the rotor and the counter rotor come into contact Variable means for varying the ratio of the distance between the rotor driven rotor and the second contact point contacting the counter rotor, respectively installed on the input shaft and the output side around the counter rotor, the drive rotor in proportion to the rotational force input to the drive rotor And pressurizes the inner surface of the driven rotor toward the counter rotor while pressing the inner surface of the driven rotor toward the counter rotor in proportion to the rotational force input to the driven rotor.
이러한 무단변속장치는 기존에 상용화된 가변 풀리 벨트 방식의 마찰자를 이용한 트로이달 무단변속장치에 비해 유리한 내구면-외구면 접촉에 의한 동력전달방식을 채택하여 간단한 구조이면서도 신뢰성 높은 변속을 달성하고 있다고 볼 수 있으나, 경량의 자전거에 적용하기에는 부품수가 많고 구조도 복잡하며, 가공 정밀도가 매우 높아야 하므로 제조 원가가 고가여서 실용화하기에는 한계가 있다.The continuously variable transmission adopts an advantageous inner-to-surface contact power transmission method, which is advantageous compared to the conventionally available trolley continuously variable transmission using a variable pulley belt friction type, to achieve a simple and reliable transmission. However, since the number of parts, the structure is complex, and the processing precision must be very high to apply to a lightweight bicycle, there is a limit to the practical use because the manufacturing cost is expensive.
또 다른 종래 기술로서 도 12는 국내 등록특허 제 10-0351434호 '자전거용 무단변속장치'의 요부 구성을 보인 것으로서, 자전거의 구동기구인 체인과 스프로켓의 기구 없이 회전판과 구면체에 의하여 무단 변속되는 자전거의 무단 변속장치를 제공하기 위한 것이다. 그 구성은 무단 변속장치의 하우징내부에 구동기어와 각 구면체의 구동기어 및 베벨기어에 의하여 구동되는 한쌍의 구면체가 웜기어축의 베어링에 지지되게 축으로 설치되고 구면체의 좌우 양측에 구면체를 가압하는 압력판과 구면체의 구름운동으로 출력되는 출력판이 대향된 동일 축선상에서 축으로 설치되어, 구면체가 압력판과 출력판의 대칭되는 편심위치에서 접촉되며, 압력판의 큰기어와 출력판의 큰기어에 피니온이 연결축으로 연결되고, 페달의 구동력이 구면체의 구름운동에 의하여 출력판이 회전되어 축으로 출력되게 한 것이다.As another conventional technology, FIG. 12 shows a main configuration of the Korean Patent No. 10-0351434, 'Bicycle-free Speed Change Device for Bicycles', wherein the bike is continuously shifted by a rotating plate and a spherical body without a chain and sprocket mechanism, which is a driving mechanism of the bike. To provide a continuously variable transmission. Its structure consists of a pressure plate which is installed in the housing of the continuously variable transmission so that a pair of spherical bodies driven by a drive gear and a bevel gear of each spherical body is supported by a bearing of a worm gear shaft and pressurizes the spherical bodies on both sides of the spherical body. The output plate output by the rolling motion of the spherical body is installed on the opposite axis, and the spherical body is contacted at the eccentric position of the pressure plate and the output plate, and the pinion is connected to the large gear of the pressure plate and the large gear of the output plate. It is connected to, and the driving force of the pedal is to be output to the shaft by the output plate is rotated by the rolling motion of the spherical body.
이러한 자전거용 무단변속장치는 회전되는 구면체와 회전판의 접촉각도의 가변에 따라 구면의 반경범위에서 구면의 회전성분의 변화에 의하여 무단 변속되는 구조이로서, 지금까지 고안된 여러 가지 무단변속장치 중 비교적 간단하다고 볼 수 있으나, 이러한 구조 역시 2개 이상의 구면체와 압력판이 사용되므로 비교적 경량의 자전거에 사용하기에는 부피가 크고 경량화가 어려운 한계가 있다. Such a continuously variable transmission for a bicycle has a structure in which the variable speed of the spherical body and the rotating plate is continuously changed by the change of the spherical component in the radius of the spherical body, which is relatively simple among the various continuously variable speed devices. Although it can be seen, such a structure also has two or more spherical body and pressure plate is used because there is a limit to the bulky and light weight difficult to use in a relatively lightweight bicycle.
더욱이 종래의 선행기술들은 마찰력의 증가시키기 위한 압력판의 축이 중심에 위치하게 고안되어 있고, 무단변속장치는 압력판 및 출력판의 편심에 위치되어야만 변속이 가능한 결과, 구면체를 최소한 2개 이상을 반드시 사용하여야 하는 단점으로 인해 부피의 소형화 및 경량화에 한계가 있을 수밖에 없다. Moreover, the prior arts are designed such that the axis of the pressure plate for increasing the frictional force is centered, and the continuously variable transmission must be positioned at the eccentricity of the pressure plate and the output plate, so that the shift is possible, and at least two spherical bodies must be used. Due to the drawbacks, there is no limit to the miniaturization and light weight of the volume.
따라서 본 발명은 무단변속장치의 모듈화, 경량화, 최소화를 위하여 출력판의 중심축으로 부터 편심에 위치한 1개의 반구면체와 1개의 편심지지구만을 사용하는 것을 사용하는 것을 특징으로 한다. Therefore, the present invention is characterized by using only one hemispherical body and one eccentric support positioned eccentrically from the central axis of the output plate for modularization, light weight, and minimization of the continuously variable transmission.
상기의 제반 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 구조가 간단하고 부피 및 중량이 적으며 생산 단가가 절감됨은 물론 변속시 충격과 소음 발생이 없고 유지 보수 비용이 저렴한 변속 수단을 모듈화하기 위하여, 종래와 같이 2개 이상의 구면체 대신에 반구면체를, 압력판 대신에 반구면체의 접점 대향점에 반구면체의 가압력을 지지하는 롤러가 장착된 편심지지구를 설치함으로써, 자전거는 물론 오토바이, 자동 리어카, 물레 등 각동 구동수단에 복잡한 설계변경 없이 적용 가능하게 하는 무단변속장치를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention for solving the above-mentioned problems is simple in structure, low in volume and weight, reduced in production cost, as well as to reduce the impact and noise during shifting, and to maintain a low cost of maintenance, as in the prior art, Instead of two or more spherical bodies, an eccentric support equipped with a roller supporting the pressing force of the hemispherical body at the contact point of the hemispherical body instead of the pressure plate is installed so that the angular drive such as a bicycle, a motorcycle, an automatic rear car, a spinning wheel, etc. It is an object of the present invention to provide a continuously variable transmission that can be applied to the means without complicated design changes.
상기 과제를 해결하는 수단으로서, 본 발명은 구동휠부(20)의 휠축(21)에 설치된 원반 형태의 디스크(22)와, 상기 디스크(22)의 중심에서 편심 위치에 접하고 구동 입력수단(10)에 의해 회전 가능하게 된 반구면체(18)와, 상기 반구면체(18)의 접점 대향 위치에 접하여 반구면체의 가압력을 지지하는 롤러(45)가 장착된 편심지지구(40)로 구성된 것을 특징으로 한다.As a means for solving the above problems, the present invention is a disk-
이때, 상기 구동 입력수단(10)의 일측 면에는 상기 반구면체(18)의 각도를 조절하기 위한 변속 조절구(16)가 구비되는 것을 특징으로 한다.At this time, the one side of the drive input means 10 is characterized in that the
본 발명에 의한 무단변속장치에 따르면 기존 무단변속장치에 비해 구조가 매우 간단하여 생산 단가가 절감되고, 반구면체와 디스크의 가변 점 접촉에 의해 변속시 충격과 소음 발생이 없으며, 중량과 부피를 최소화하여 모듈화 및 단순한 제어에 의해 변속이 가능하므로 자전거를 비롯하여 오토바이나 전동 수레, 물레 등 각동 구동수단에 응용할 수 있음은 물론, 구조가 안정적이어서 고장 발생이 거의 없고 유지 보수 비용이 저렴한 이점이 있다.According to the continuously variable transmission according to the present invention, the structure is very simple compared to the existing continuously variable transmission, thereby reducing the production cost, and there is no impact and noise when shifting due to the variable point contact between the hemispherical body and the disk, minimizing weight and volume. Since it is possible to shift by modularization and simple control, it can be applied to angular driving means such as bicycles, motorcycles, electric wagons, wheels, etc., of course, the structure is stable, so there is almost no failure and low cost of maintenance.
이하, 첨부된 도 1 내지 도 10을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 더욱 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying Figures 1 to 10 will be described in detail a preferred embodiment of the present invention.
도 1은 본 발명에 따른 무단변속기의 요지 구성을 보인 평면도로서, 도 1a는 본 발명의 원리 측면에서의 핵심 구성 보인 것이고, 도 1b는 구성 측면에서의 핵심 구성을 보인 도면이다.Figure 1 is a plan view showing the main configuration of the continuously variable transmission according to the present invention, Figure 1a is a key configuration in terms of principles of the present invention, Figure 1b is a view showing a key configuration in terms of configuration.
도 1a 및 도 1b를 참조하는 바와 같이, 본 발명에 있어서의 핵심 구성은, 구동휠부(20)의 휠축(21)에 설치된 원반 형태의 디스크(22)와, 상기 디스크(22)의 중심에서 편심 위치에 접하고 구동 입력수단(10)에 의해 회전 가능하게 된 반구면 체(18)와, 상기 반구면체(18)의 접점 대향 위치에 접하여 반구면체의 가압력을 지지하는 롤러(45)가 장착된 편심지지구(40)를 포함하는 것을 특징으로 한다.As shown in Figs. 1A and 1B, the core configuration of the present invention is a disk-
이들 각 구성요소의 구체적인 실시예는 첨부된 도 2 내지 도 10을 통해 상세히 설명될 것이며, 다만 후술하는 도면의 예는 본 발명의 상기 핵심 구성의 이해를 돕기 위한 실시예일 뿐, 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다.Specific embodiments of each of these components will be described in detail with reference to FIGS. 2 to 10, but examples of the drawings to be described below are merely examples for helping the understanding of the above-described core configuration of the present invention and are intended to limit the present invention. It is not.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 무단변속장치 구조를 보인 분해 사시도이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 무단변속장치 구조를 보인 조립 사시도이다.Figure 2 is an exploded perspective view showing a continuously variable transmission structure according to an embodiment of the present invention, Figure 3 is an assembled perspective view showing a continuously variable transmission structure according to an embodiment of the present invention.
본 발명에 의한 간이화, 경량화 및 모듈화된 무단변속장치의 구동 입력수단(10)은 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 케이스(19)의 외부 일측 면에 구비된 입력측 기어(11)와, 입력측 기어(11)의 대향 면에 설치된 원호를 갖는 반구면체(18)와, 상기 케이스(19)의 상/하단을 각각 관통하여 축설된 수직축(15)의 상부에 고정된 변속 조절구(16)를 포함하여 구성된다.Drive input means 10 of the simplified, lightweight and modular continuously variable transmission according to the present invention, as shown in Figures 1 to 3, the
또한 상기 케이스(19) 내부에 위치한 수직축(15)의 외주연에는 링기어(13)가 수평하게 설치되며, 이에 따라 상기 변속 조절구(16)는 케이스(19)의 상측 면에 배치된다.In addition, the
상기 링기어(13)는 상기 입력측 기어(11)의 축 상에 설치된 구동피니언(12) 및 상기 반구면체(18)의 축 상에 설치된 종동피니언(14)과 각각 베벨기어 형태로 결합된 형태로서 구동피니언(12)이 회전하면 링기어(13)가 연동하여 회전하며, 링기어(13)의 회전으로 인해 종동피니언(14)이 회전하게 구성된다.The
이때, 상기 수직축(15)이 일정 각도 자전하는 경우, 상기 수직축(15)과 직각 방향으로 설치된 종동피니언(14)은 상기 링기어(13)의 원주 상 기어 면을 따라 회 전 이동하는데 상기 수직축(15)과 종동피니언(14)의 각 축을 상호 지지하기 위해 도시된 바와 같이 'ㄷ'자 형태의 고정바(17)가 설치될 수 있다.At this time, when the
여기서 상기 입력측 기어(11)는 경량 교통수단이나 구동수단의 구동력이 입력되는 것으로, 예컨대 자전거의 페달 축(미도시)이나 모터 또는 휘발유 등의 연소에 의해 구동되는 엔진(미도시)과 체인이나 벨트 또는 기어와 같은 동력 전달의 매개수단과 연결될 수 있는바, 따라서 본 발명의 상기 입력측 기어(11)는 페달이나 모터 엔진의 구동에 연동하여 회전하도록 연결된 구조이면 그 구조에 제한이 없다.Here, the
또한, 상기 변속 조절구(16)는 무단 변속을 조절하기 위한 조절 수단이 연결되는 것으로, 예컨대 자전거의 변속 레버가 와이어를 매개로 연결될 수 있다.In addition, the
도 4는 본 발명에 따른 무단변속장치가 자전거에 적용된 상태를 보인 일 관측 사시도이고, 도 5는 본 발명에 따른 무단변속장치가 자전거에 적용된 상태를 보인 타 관측 사시도이며, 도 6은 본 발명에 따른 무단변속장치가 자전거에 적용된 상태를 평면도이다.Figure 4 is an observation perspective view showing a state in which the continuously variable transmission according to the present invention is applied to a bicycle, Figure 5 is another observation perspective view showing a state in which the continuously variable transmission according to the present invention is applied to a bicycle, Figure 6 is The stepless speed changer according to the state is applied to the bicycle is a plan view.
도 4 내지 도 6을 참조하는 바와 같이, 본 발명에 의한 무단변속장치의 구동 입력수단(10)이 자전거에 적용되는 경우의 예를 들면, 자전거의 뒤축, 즉 구동휠부(20)의 중심축인 휠축(21)의 양단에는 자전거의 앞축과 연결됨과 동시에 자전거 형태를 지지하는 지지프레임(30)이 각각 연결되고, 상기 휠축(21)의 중심에는 원반 형태의 디스크(22)가 설치되며, 상기 디스크(22)의 외측에는 지면과 접하는 휠(23)이 구비된다.4 to 6, for example, when the drive input means 10 of the continuously variable transmission according to the present invention is applied to a bicycle, the rear axis of the bicycle, that is, the central axis of the
이때 도 6과 같이 구동 입력수단(10)은 구동휠부(20)의 중심축인 휠축(21)에 대해 편심한 위치의 어느 일측 지지프레임(30) 상에 고정 설치되고, 입력측 기어(11)는 페달 축(미도시)과 연결된 체인(미도시)이 감겨져서 페달 구동에 의한 동력이 입력될 수 있으며, 상기 반구면체(18)의 외주면은 디스크(22)의 중심축에서 편심한 위치에 점 접촉하도록 고정된다.In this case, as shown in FIG. 6, the driving input means 10 is fixedly installed on one side of the
이러한 구성에 있어서 상기 반구면체(18)의 접점 위치에 대응하는 디스크(22)의 타 위치에는 상기 반구면체(18)의 가압력을 지지하도록 반작용하는 편심지지구(40)가 설치되는 것이 바람직하다.In such a configuration, it is preferable that an
즉, 디스크(22)에 접한 반구면체(18)의 접점 가압력은 자칫 디스크(22)가 휠축(21)에 대해 편심 응력을 받아 휘거나 뒤틀리는 등의 문제가 발생하므로, 이를 방지하기 위해서 디스크(22)의 반대 측면에 상기 반구면체(18)의 접점 가압력에 반발하여 편심 응력을 상쇄시키는 편심지지구(40)가 필요한 것이다.That is, the contact force of the
더욱 바람직하게는, 상기 편심지지구(40)가 디스크(22)와 접할 때 디스크(22)의 회전을 저해하는 마찰력을 최소화할 수 있도록 하기 위해 디스크(22)와 접하는 부위에 롤러(45)를 구비하고, 또한 상기 롤러(45)는 탄성수단에 의해서 탄성력으로 지지하게 한다.More preferably, in order to minimize the frictional force that inhibits rotation of the
이를 위해 상기 편심지지구(40)는, 일단이 상기 구동 입력수단(10)이 장착된 일측 지지프레임(30)의 대향 면에 위치한 타측 지지프레임(30)에 고정되는 고정판(41)을 포함하고, 상기 고정판(41)과 일정 거리 이격 설치된 이동판(43) 상에는 상기 롤러(45)의 회전 축인 롤러축(44)이 설치되며, 상기 고정판(41)과 이동판(43) 사이에는 코일 형태의 스프링(42)이 개재되어서 롤러(45)가 디스크(22)의 면에 접하여 탄성력으로 지지하게 한다.To this end, the
도 7은 본 발명에 따른 무단변속장치에 의해 자전거의 변속이 이루어지는 사용 상태도로서 디스크의 회전 정지 상태를 보인 도면이고, 도 8은 본 발명에 따른 무단변속장치에 의해 자전거의 변속이 이루어지는 사용 상태도로서 디스크의 회전 구동 상태를 보인 도면이며, 도 7 및 도 8을 참조하여 본 발명의 무단변속장치의 작용을 설명하며, 이로써 본 발명의 구성이 더욱 구체화될 수 있다.7 is a view showing a state in which the rotation of the bicycle by the continuously variable transmission according to the present invention showing the rotation stop state of the disk, Figure 8 is a use state diagram in which the shifting of the bicycle by the continuously variable transmission according to the present invention. It is a figure which shows the rotational drive state of a disk, and demonstrates the operation | movement of the continuously variable transmission of this invention with reference to FIG. 7 and FIG. 8, and this structure can be further embodied.
도 7에서와 같이 입력측 기어(11)를 통해 입력된 구동력은 구동피니언(12), 링기어(13) 및 종동피니언(14)을 매개로 전달되어 반구면체(18)를 회전시키는데, 이때 반구면체(18)의 중심 부분인 정점이 디스크(22)에 접하고 있는 경우에는 반구면체(18)가 회전하더라도 디스크(22)는 회전하지 않고 정지해 있게 된다.As shown in FIG. 7, the driving force input through the
반대로 자전거의 구동 및 변속을 위해서 반구면체(18)가 회전하고 있는 동안에 사용자가 변속 레버(미도시)를 조절하면 도 3 및 도 8을 참조하는 바와 같이 변속 조절구(16)가 일정 각도 자전하면서 변속 조절구(16)에 고정된 수직축(15)이 동시에 일정 각도 회전하게 되고, 이때 종동피니언(14)은 입력측 기어(11)와 연동하여 계속 회전하면서 동시에 링기어(13)의 중심점을 기점으로 소정각도 이동하고, 따라서 반구면체(18)와 디스크(22)의 각 접촉점이 반구면체(18)의 정점에서 외측으로 이동하게 되며, 이 과정에서 디스크(22)가 회전함으로써 최종적으로 휠(21)이 회전한다.On the contrary, if the user adjusts the shift lever (not shown) while the
이러한 변속 조작은 반구면체(18)의 접촉점이 정점에서 멀어질수록 디스크(22)의 회전수가 증가하고, 변속시 연속한 점 접촉에 의해 선 접촉이 이루어지므로 변속 충격이나 진동이 없으며, 디스크(22)와 반구면체(18)의 접촉시 디스크(22) 의 회전에 의한 미세한 진동 역시 편심지지구(40)의 스프링(42) 탄성력이 완충하므로 간단한 구조로서 안정감 있는 무단변속장치의 구현이 가능하다.In this shifting operation, the rotation speed of the
더욱이 도시하지는 않았지만 상기 롤러(45)는 디스크(22)의 회전시 마찰력에 의해 자동으로 회전하므로, 상기 롤러(45)의 회전 운동을 이용하여 발전(發電)을 할 수 있는 소형 발전기(미도시)의 설치도 가능하다.Furthermore, although not shown, the
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 무단변속장치의 단면도로서, 즉 롤러(45)의 회전 운동에 연동하는 회전력으로서 발전할 수 있는 구조를 보인 것이다.9 is a cross-sectional view of a continuously variable transmission according to another exemplary embodiment of the present invention, that is, a structure capable of developing as a rotational force interlocked with the rotational motion of the
도 9와 같이 상기 롤러(45)의 측면에는 회전부재(52)가 접촉되어 있으며, 회전부재(52)는 발전축(51)과 연결되고, 상기 발전축(51)은 편심지지구(40)의 고정판(41)에 설치된 발전기(50)와 연결되어 있다.As shown in FIG. 9, the rotating
상기 발전기(50)는 내부에 원통형의 코일과 그 내부에 자석이 회전 가능하게 설치된 것으로, 통상적인 전자석 발전기의 형태이다.The
상기 구조에서 롤러(45)가 회전하면, 롤러(45)와 접하고 있는 회전부재(52)가 마찰력에 의해서 회전하며, 이 회전운동은 발전축(51)을 경유하여 발전기(50)의 전력 생산을 이루게 함으로써 예컨대 자전거의 앞에 설치된 전조등(미도시)을 밝힐 수 있다.When the
도 9에 예시된 형태는 일반적으로 휠 타이어에 연접한 소형 발전기의 형태를 취한 것이나, 본 발명은 예시된 구조에 하정되는 것은 아니며, 롤러(45)의 회전력을 이용하여 발전기(50)가 발전할 수 있게 하는 것이면 그 회전 전달 구조는 다양하게 변경하거나 수정할 수 있다.The shape illustrated in FIG. 9 generally takes the form of a small generator connected to a wheel tire, but the present invention is not limited to the illustrated structure, and the
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 무단변속장치의 동력 전달구조를 보인 도면으로서, 구동수단의 동력원이 직접 링기어(13)로 전달되게 한 것이다.10 is a view showing a power transmission structure of the continuously variable transmission according to another embodiment of the present invention, in which the power source of the driving means is directly transmitted to the
도 10을 참조하면, 전술한 실시예에서 구동수단의 구동원과 연결되어 구동력을 전달하도록 하는 입력측 기어(11)가 삭제되고, 이를 대체하여 상기 링기어(13)는 연결기어(60)와 상호 연동 가능하게 합치되고, 상기 연결기어(60)의 연결축(60)이 구동수단, 즉 예시된 바와 같이 자전거의 페달, 모터, 내연기관 등의 엔진과 연결되어서 자전거의 구동원에서 발생한 구동력이 연결축(61)과 연결기어(60)를 매개로 경유하여 링기어(13)를 회전시킴으로써 동력을 전달할 수 있다. 이때 상기 연결기어(60)의 크기는 도시된 예와 달리, 종동피니언(14)의 각도 회전 공간을 고려하여 더욱 작게 제작하는 것도 가능하다.Referring to FIG. 10, in the above-described embodiment, the
이상의 도 4 내지 도 10에서의 예시는 본 발명의 무단변속장치의 구동 입력수단(10) 및 편심지지구(40)가 자전거의 지지프레임(30)과 구동휠부(20)에 설치된 것을 들었으나, 상기 구동 입력수단(10) 및 편심지지구(40)는 전동 또는 엔진 구동에 의한 자전거는 물론이고, 경량 운송수단으로서 오토바이, 전동시 리어카나 수레 등에 적용할 수 있으며, 또한 회전 구동장치로서 물레 등의 회전속도 조절을 위해 적용될 수 있는바, 이와 같이 본 발명은 예시된 구조만으로 한정되는 것은 아니고, 상기 서술된 기술사상에 의해 더욱 다양한 변형 실시예가 가능하며, 그러한 변형은 하기의 본 발명의 특허청구범위의 보호범위 내에 있다는 것을 이해해야 한다.4 to 10 described above, although the drive input means 10 and the
도 1은 본 발명에 따른 무단변속기의 요지 구성을 보인 평면도로서, 도 1a는 본 발명의 원리 측면에서의 핵심 구성을, 도 1b는 구성 측면에서의 핵심 구성을 보인 도면.1 is a plan view showing the main configuration of the continuously variable transmission according to the present invention, Figure 1a is a key configuration in terms of the principle of the present invention, Figure 1b is a view showing a key configuration in terms of configuration.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 무단변속장치 구조를 보인 분해 사시도.Figure 2 is an exploded perspective view showing a continuously variable transmission structure according to an embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 무단변속장치 구조를 보인 조립 사시도.Figure 3 is an assembled perspective view showing a continuously variable transmission structure according to an embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 무단변속장치가 자전거에 적용된 상태를 보인 일 관측 사시도.Figure 4 is a perspective view showing a state in which the continuously variable transmission according to an embodiment of the present invention is applied to a bicycle.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 무단변속장치가 자전거에 적용된 상태를 보인 타 관측 사시도.5 is another perspective view showing a state in which the CVT according to an embodiment of the present invention is applied to a bicycle.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 무단변속장치가 자전거에 적용된 상태를 평면도.Figure 6 is a plan view of a state in which the continuously variable transmission according to an embodiment of the present invention is applied to a bicycle.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 무단변속장치에 의해 자전거의 변속이 이루어지는 사용 상태도로서 정지 상태를 보인 도면.Figure 7 is a state diagram showing the use state in which the shift of the bicycle is made by a continuously variable transmission according to an embodiment of the present invention.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 무단변속장치에 의해 자전거의 변속이 이루어지는 사용 상태도로서 구동 상태를 보인 도면.8 is a state diagram showing a driving state in which the shift of the bicycle is made by the continuously variable transmission according to the embodiment of the present invention.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 무단변속장치의 단면도.9 is a cross-sectional view of a continuously variable transmission according to another embodiment of the present invention.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 무단변속장치의 동력 전달구조를 보인 도면.10 is a view showing a power transmission structure of the continuously variable transmission according to another embodiment of the present invention.
도 11은 종래 자전거용 마찰 전동 무단변속장치의 요지 구성을 보인 평면도.11 is a plan view showing the main configuration of a conventional frictionless electric continuously variable transmission for a bicycle.
도 12는 다른 종래 기술의 자전거용 무단변속장치의 요지 구성을 보인 평면도.Figure 12 is a plan view showing the main configuration of a continuously variable transmission for a bicycle of the prior art.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>
10 : 구동 입력수단 11 : 스프로킷10: drive input means 11: sprocket
12 : 구동피니언 13 : 링기어12: drive pinion 13: ring gear
14 : 종동피니언 15 : 수직축14: driven pinion 15: vertical axis
18 : 반구면체 20 : 구동휠부18: hemispherical body 20: driving wheel part
21 : 휠축 22 : 디스크21: wheel axle 22: disc
23 : 휠 30 : 지지프레임23: wheel 30: support frame
40 : 편심지지구 41 : 고정판40: eccentric support 41: fixed plate
42 : 스프링 43 : 이동판42: spring 43: moving plate
44 : 롤러축 45 : 롤러44: roller shaft 45: roller
50 : 발전기 51 : 발전축50: generator 51: power generation shaft
52 : 회전부재 60 : 연결기어52: rotating member 60: connecting gear
61 : 연결축61: connecting shaft
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