KR100858910B1

KR100858910B1 - 무단변속장치

Info

Publication number: KR100858910B1
Application number: KR1020070064349A
Authority: KR
Inventors: 신용철; 신동민
Original assignee: 신용철; 신동민
Priority date: 2007-06-28
Filing date: 2007-06-28
Publication date: 2008-09-17

Abstract

본 발명은 자전거, 전기 및 유압모터, 엔진 등에 설치되어 사용될 수 있는 무단변속장치에 관한 것으로서, 동력부에 연결되어 부하가 걸리는 출력축으로 동력을 전달하는 한 쌍의 레버 크랭크를 포함하고, 레버 크랭크는 축에서 편심되어 있고 스프링에 의해 지지된 회전판 및 회전판에 연결되어 출력축으로 동력을 전달하는 아암을 포함한다. 이때, 레버는 피니언 기어를 매개체로 하여 회전판의 축 양측에서 상반되게 이동되는 랙 기어에 고정되며, 랙 기어는 레버의 축에서 스프링에 의해 지지된다. 따라서, 출력축의 변동되는 부하가 아암을 통해 레버에 전달되면, 레버가 랙 기어를 가압하고, 랙 기어의 이동에 의해 레버의 편심거리가 축에서 조절되며, 레버의 편심거리 변화에 따라 아암으로 전달되는 순간토크가 변화되고, 동력부는 부하에 관계없이 일정한 출력이 유지되는 효과를 얻을 수 있다.

레버, 아암, 랙 기어, 피니언 기어, 클러치 베어링

Description

무단변속장치{Continuously Variable Transmission}

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 무단변속장치의 사시도이다.

도 2는 도 1의 하우징에서 출력판을 분리한 사시도이다.

도 3은 도 1의 하우징에서 입력판을 분리한 사시도이다.

도 4는 도 1의 분해 사시도이다.

도 5는 도 1에서 하우징을 분리한 사시도이다.

도 6은 도 5의 하방 사시도이다.

도 7은 도 5의 분해도이다.

도 8은 도 5의 정면도이다.

도 9는 도 5의 우측면도이다.

도 10은 도 5의 좌측면도이다.

도 11은 도 5의 레버 크랭크를 도시한 사시도이다.

도 12는 도 5의 구동체의 사시도이다.

도 13은 도 5의 구동체의 Ⅰ-Ⅰ 단면도이다.

도 14는 도 5의 구동체의 분해도이다.

도 15는 도 5의 레버 크랭크의 작동도이다.

도 16은 도 5의 정역변환 작동도이다.

<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>

10: 동력부 20: 구동기어

100: 하우징 105: 고정판

110: 출력축 115: 입력판

120: 출력판 130: 구동체

132: 레버 축 135: 피니언 기어

137, 138: 스프링 140, 141: 랙 기어

145: 선형홈 146: 지지홈

148: 결합홈 150: 레버 크랭크

152: 회전판 155: 아암

156: 통공 157: 결합판

158: 클러치 베어링 160: 회전축

161: 회전기어 165: 원형부재

170: 기어부재 171: 종동기어

172: 가이드 부재 175: 회전핀

176: 조절나사 180: 매개기어

182: 전방기어 183: 후방기어

185: 회전방향 변경기어 187: 환형홈

190: 원형체 192: 가압수단

193: 수직축 194: 수평판

195: 손잡이

본 발명은 무단변속장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 출력축에 작용하는 부하의 증감에 따라 출력되는 순간토크가 자동으로 증감되는 무단변속장치에 관한 것이다.

일반적으로, 감속기는 감속기 본체 내에 크고 작은 다수개의 기어를 서로 연결하여 항상 일정한 감속비로 동력을 출력하는 감속비율이 미리 정해진 정속감속기와, 원뿔 형태의 감속장치를 사용하여 감속비율이 가변되는 무단 변속기 등을 볼 수 있다.

모터나 엔진 등의 동력 발생기로부터 발생되는 회전력은 고회전력으로 출력되지만 힘(토크)이 적어 대부분의 산업기계에 있어서는 감속장치를 이용하여 토크를 증가시켜 기계를 운전하게 된다.

여기서, 감속기는 동력발생기로부터 제공되는 회전수를 감속시키는 대신 토크를 증가시켜 주게 된다.

이와 같이, 일반적인 감속기는 동력발생기로부터 공급되는 회전수를 감속시킴과 동시에 토크를 증가시켜 출력하게 되나, 출력축에 가해지는 부하가 출력축의 출력토크보다 클 경우 부하가 동력발생원인 모터나 엔진에 역으로 작용하여 모터나 엔진 등의 동력 발생기의 수명을 단축하며, 이로 인해 원하는 출력을 출력축으로 공급하지 못하는 경우가 발생하게 된다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 출력축에 작용되는 부하량에 따라 출력축의 토크가 자동으로 증감되어 출력되는 출력축의 부하량이 증가되더라도, 증가되는 부하가 동력원인 모터나, 엔진 등에 전달되지 않아 동력 발생기를 보호하며, 또한 동력 발생기는 출력축에 작용하는 부하량의 증강이 동력 발생기에 전달되지 않고 감속기내에서 차단되어 동력 발생기는 출력축에 과부하시나 무부하시를 막론하고 항상 동일하게 일정속도로 동력발생기가 운전되는 무단변속장치를 제공함이 목적이다.

상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 무단변속장치의 구성은 동력부에 연결되는 하우징과, 동력부에서 회전력을 제공받아 회전될 수 있게 상기 하우징의 내부에 축 결합되고, 내측 중앙에 피니언 기어가 축 결합된 구동체와, 상기 구동체의 양 측부 각각에 슬라이드 되게 구속되어 스프링에 의해 지지되고, 상기 피니언 기어를 매개체로 하여 기어결합되며, 상기 피니언 기어를 중심으로 서로 상반되게 이동 가능한 복수의 랙 기어와, 상기 랙 기어에 일측 단부가 축 결합되어 상 기 구동체의 회전중심에서 편심되게 배치되는 회전판을 포함하고, 상기 회전판의 타측 단부에 연결되어 상하로 요동되게 운동되는 아암을 포함하는 레버 크랭크; 및 상기 레버 크랭크의 아암에 연결되고 일측 회전방향으로 동력을 전달하는 클러치 베어링이 끼워져서 상기 하우징에 축 결합되는 회전축을 포함한다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 무단변속장치의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

또한, 하기 실시예는 본 발명의 권리범위를 한정하는 것이 아니라 단지 예시로 제시하는 것이며, 본 기술 사상을 통해 구현되는 다양한 실시예가 있을 수 있다.

실시예

일 실시예에 따른 무단변속장치는, 도 1 내지 도 16에 도시되어 있다. 먼저 도 1을 참조하면, 상기 무단변속장치는 모터나 엔진을 포함하는 동력부(10)의 일측에 배치된 하우징(100)를 포함하고 있다. 상기 하우징(100)은, 도 2 및 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 하우징(100)의 내부에 회전가능하게 결합되고 그리고 동력부(10)에서 회전력을 제공받아 회전되는 구동체(130)를 포함하고 있다. 상기 구동체(130)는 도 7, 도 11 및 도 14에 도시된 바와 같이, 내측 중앙에 피니언 기어(135)가 회전가능하게 결합되어 있다. 상기 구동체(130)의 양 측부 각각에는 복수의 랙 기어(140, 141)를 포함한다. 상기 복수의 랙 기어(140, 141)는 도 14에 도시된 바와 같이, 피니언 기어(135)를 매개체로 하여 피니언 기어(135)의 양측에 기어결합되며, 피니언 기어(135)를 중심으로 서로 상반되게 이동 가능하다. 그리고 상기 랙 기어(140, 141)는 도 12 및 도 13에 도시된 바와 같이, 슬라이드 되게 구속되고, 반력수단으로서 제공된 스프링(137, 138) 의해 지지된다.

이때, 반력수단은 스프링(137, 138)뿐만 아니라, 탄력적으로 압축되면서 랙 기어(140, 141)를 지지할 수 있는 탄력부재이면 가능하고, 탄력적으로 압축되었다 랙 기어(140, 141)를 복귀시킬 수 있는 에어실린더도 가능하다.

여기서, 랙 기어(140, 141)에는, 도 7 및 도 11에 도시된 바와 같이, 구동체(130)의 회전중심축선에서 편심되게 배치되어 랙 기어(140, 141)에 회전가능하게 일단이 결합되는 회전판(152)과 그리고 상기 회전판(152)의 타측 단부에 회전가능하게 일측 단부가 결합되어 시계방향 및 반시계방향으로 선회 요동하게 운동되는 아암(155)과를 포함하는 레버 크랭크(150)가 결합된다.

이때, 레버 크랭크(150)의 아암(155)의 타측 단부에는 일회전방향으로 동력을 전달하는 클러치 베어링(158)이 고정적으로 내접되어 있는 상태에서 회전축(160)이 이 클러치 베어링(158)에 내접되어 있고, 그 회전축(160)은 하우징(100)에 회전가능하게 결합되어 있다.

그리고, 회전축(160)과 상기 회전축(160)을 중심으로 선회 요동하는 아암(155)은 도 5, 도 7 및 도 15에 도시된 바와 같이, 각각의 아암(155)에 대응되는 위치에서 회전축(160)에 동력을 전달하는 일방향 클러치 베어링(158)에 의해 일회전방향으로만 구동적으로 연결되어 있어서, 각각의 클러치 베어링(158)은 회전축(160)을 중심으로 선회 요동 운동되는 아암(155)의 의해 정역 회전되면서 일회전방향으로만 회전축(160)을 회전시킨다.

즉, 구동체(130)의 양측에 있는 랙 기어(140, 141)와 회전판(152)에 의해 연결된 아암(155)은 구동체(130)의 회전에 의해 선회 요동되면서 회전축(160)의 시계방향과 같은 정방향 또는 반시계방향과 같은 역방향으로 선회될 수 있으며, 회전축(160)은 양측에서 구동체(130)의 회전 중심에서 볼 때 상반된 위상으로 움직이는 아암(155)의 선회 요동에 따라, 회전축(160)에 대해 일회전방향으로만 동력을 전달하는 클러치 베어링(158)에 의해서 일회전방향으로만 회전될 수 있다.

여기서, 구동체(130)의 일측에 있는 아암(155)이 동력부(10)에서 구동기어(20), 구동체(130)를 경유하여 동력을 전달받아 회전축(160)의 반 시계방향으로 클러치 베어링(158)을 회전시키면, 그 클러치 베어링(158)에 의해 회전축(160)에 회전력이 전달됨으로써, 회전축(160)은 반 시계방향으로 회전되고, 구동체(130)의 타측에 있는 아암(155)은 상기 일측에 있는 아암(155)과 달리 회전축(160)의 시계방향으로 회전되는 상태이므로 상기 타측에 있는 아암(155)에 연결된 클러치 베어링(158)은 회전축(160)에 대해 시계방향으로 회전되어 회전축(160)에 동력을 전달하지는 않는다.

또한, 회전축(160)이 부하를 받는 출력축(110)에 구동적으로 연결되는 경우, 회전축(160)은 동력부(10)에서 동력을 전달받는 구동체(130) 및 구동체(130)에 구동적으로 연결되어 회전축(160)을 회전시키는 레버 크랭크(150)에 역 방향으로 부하를 전달한다.

이때, 회전축(160)이 레버 크랭크(150)에 의해 동력을 전달받아 회전하다가 출력축(110)의 부하가 증가하면 구동체(130)가 레버 크랭크(150)를 작동시키기 위한 순간토크가 증가하게 된다.

이후, 레버 크랭크(150)의 회전판(152)에 연결된 랙 기어(140, 141)는 레버 크랭크(150)를 작동시킬 수 있는 순간토크를 감소시키기 위해 구동체(130)의 양측에서 구동체(130)의 회전 중심축선 쪽으로 이동될 수 있으며, 출력축(110)의 부하가 더욱 증가되면, 회전판(152)에 동력을 전달하는 랙 기어(140, 141)와 회전판(152)의 연결부분인 회전핀(175)은 구동체(130)의 회전중심축선까지 이동되어 구동체(130)의 회전 중심축선으로부터의 편심거리가 제로가 되며, 구동체(130)에 의해 회전판(152)이 회전되지 않게 되어, 결국 레버 크랭크(150)의 선회요동 운동이 멈추게 되며, 동력부(10)에는 부하의 영향이 미치지 않게 된다.

그리고, 회전축(160)의 부하가 원상태로 복귀되거나 감소되는 경우 레버 크랭크(150)를 작동시킬 수 있는 순간토크가 감소하게 되므로 랙 기어(140, 141)는 스프링(137, 138)에 의해 지지되어 있는 상태에서 스프링(137, 138)의 탄력에 의해 구동체(130)의 회전 중심축선으로부터 보다 편심되게 이동되고, 구동체(130)의 회전 중심축선으로부터 랙 기어(140, 141)에 대한 회전판(152)의 연결부분인 회전핀(175)은 보다 편심되며, 구동체(130)에 의해 회전되는 회전판(152)의 회전반경은 커지게 된다.

한편, 구동체(130)는, 도 4, 도 5 도 7 및 도 11에 도시된 바와 같이, 하우징(100)에 회전가능하게 결합되어 레버 크랭크(150)의 회전판(152)을 회전시키고, 내부 중앙에서 양측 방향으로 기어가 돌출되게 피니언 기어(135)가 회전가능하게 결합되어 있는 레버 축(132)을 포함하고 있고 그리고 상기 레버 축(132)의 일측 부분에 고정적으로 결합되어 있고, 상기 랙 기어(140)가 슬라이드 가능하게 구속되게 결합되어 있으며, 랙 기어(140)를 지지하는 스프링(137)이 배치되어 있는 원형부재(165)를 더 포함한다.

또한, 구동체(130)는, 원형부재(165)가 결합된 반대 측인 레버 축(132)의 타측 부분에 결합되어 고정되고, 랙 기어(141)가 슬라이드 가능하게 구속되게 결합되어 있으며, 랙 기어(141)를 지지하는 스프링(138)이 배치되고, 동력부(10)에서 회전력을 전달받을 수 있는 종동기어(171)를 외주면에 구비한 기어부재(170)를 더 포함한다.

이때, 도 13에 도시된 바와 같이, 원형부재(165)와 기어부재(170) 각각에서 랙 기어(140, 141)의 양측에는, 랙 기어(140, 141)의 양 측면부에 각각 미끄럼 접촉되어 랙 기어(140, 141)의 슬라이드 이동을 제공하는 한 쌍의 가이드 부재(172)가 결합되어 있으며, 랙 기어(140, 141)의 양 측면부에는 가이드 부재(172)가 미끄럼 접촉되는 선형홈(145)이 형성된다.

그리고, 스프링(137, 138)은 도 4, 도 11, 도 13, 및 도 14에 도시된 바와 같이, 원형부재(165)와 기어부재(170)에서 랙 기어(140, 141)의 이동방향이 서로 반대로 작용하게 원형부재(165)와 기어부재(170)에 배치되며, 각 스프링(137, 138)의 일측 부분은 랙 기어(140, 141)의 내부에 각각 형성된 지지홈(146)에 삽입되어 지지되며, 스프링(137, 138)의 타측 부분 각각은 원형부재(165) 및 기어부재(170)각각의 내주면에 지지된다.

또한, 랙 기어(140, 141)에는 회전판(152)을 랙 기어(140, 141)의 일측 부분에 회전가능하게 결합시킬 수 있는 회전핀(175)이 구비되며, 회전핀(175)이 삽입되는 원형의 결합홈(148)이 내측으로 연장되게 형성된다. 그리고, 상기 결합홈(148)은 레버 축(132)의 회전 중심축선에서 회전핀(175)이 편심되게 지지홈(146)의 반대측에 형성되어야 한다.

그리고, 랙 기어(140, 141)의 회전핀(175)에는 구동체(130)의 원형부재(165) 및 기어부재(170)의 내주벽에 대한 이격거리가 조절됨으로써 구동체(130)의 회전중심축선으로부터의 랙 기어(140, 141)의 회전핀(175)의 편심거리범위를 조절하는 조절나사(176)가 나사결합된다.

여기서, 조절나사(176)는 육각렌치에 맞는 헤드부(177)를 구비하고, 구동체(130)의 원형부재(165)와 기어부재(170)에는 육각렌치가 통과하여 헤드부(177)에 도달할 수 있는 조절공(178)이 형성됨으로써 육각렌치를 조절공(178)으로 삽입하여 조절나사(176)의 헤드부(177)를 회전시킬 수 있다.

따라서, 조절나사(176)와 회전핀(175)이 나사결합에 의한 조절나사(176)의 헤드부(177)의 돌출량에 의해 회전핀(175)이 편심 이동될 수 있는 범위가 조절될 수 있으며, 회전핀(176)에 결합된 랙 기어(140, 141)도 구동체(130)에서 가이드 부재(172)를 따라 이동되고 구동체(130)의 회전중심축선에 대한 편심이동거리범위가 조절될 수 있다.

한편, 레버 크랭크(150)의 아암(155)은 아암(155)의 운동에서 발생되는 진동이 상쇄되게 하우징(100)의 각 측방에서 배치되어야 하며, 아암(155)의 일단은 하우징(100)의 일측에서 바라보는 투영적인 시각에서 레버 축(132)의 회전중심축선에 대하여 방사상으로 서로 엇갈리게 배치되어야 한다.

즉, 레버 크랭크(150)의 운동 시에, 아암(155)은 하우징(100)의 양측에서 선회 요동을 하게 되는데, 서로 엇갈리게 배치되어야 하우징(100)의 중심에 대해 관성 모멘트가 균형을 이루게 되어 관성 모멘트의 편중에 의한 진동을 발생시키지 않는다.

그리고, 레버 크랭크(150)의 아암(155)은 탄소강으로 형성될 수 있으며, 아암(155)의 일측 단부에서 타측 단부까지는 동력을 전달할 수 있는 강성은 유지한 채 아암(155)의 무게를 줄일 수 있도록 복수개의 통공(156)이 형성될 수 있으며, 아암(155)에 회전축(160)이 결합되는 부분에는 클러치 베어링(158)을 감싸면서 클러치 베어링(158)에 고정되는 결합판(157)이 형성된다.

또한, 도 4에 도시된 바와 같이, 하우징(100)에는 하우징(100)의 중앙 내주면에서 하우징(100)의 안측으로 연장되어 하우징(100)의 내부공간을 양측으로 분리하는 고정판(105)이 구비되며, 고정판(105)의 중심부에는 동력을 외부 부하에 전달하는 출력축(110)이 회전가능하게 결합되고, 고정판(105)을 기준으로 양측으로 돌출되어 구동체(130)의 레버 축(132)과 회전축(160)이 각각 고정판(105)에 회전가능하게 결합된다.

그리고, 하우징(100)의 후방 외주면에는 동력부(10)로서 모터의 구동축(도시되지 않음)이 회전가능하게 끼워지고, 구동체(130)에 회전력을 전달하는 구동기어(20)가 중앙부에 회전가능하게 결합된 입력판(115)이 결합되고, 입력판(115)이 결합된 반대 측면인 전방 외주면에는 회전축(160)에서 회전력을 전달받아 회전되어서 외부 부하에 동력을 전달할 수 있는 출력축(110)이 회전가능하게 결합된 출력판(120)이 결합된다.

이때, 하우징(100)에는, 회전축(160)의 일측에서, 고정판(105)에 회전가능하게 결합된 회전축(160)의 회전력을 전달받고 출력축(110)에 회전력을 선택적으로 전달하는 매개기어(180) 및 출력축(110)에 슬라이드 결합되어 회전축(160) 또는 매개기어(180)에 선택적으로 기어 결합됨으로써 출력축(110)의 회전방향을 변환시키는 회전방향 변경기어(185)가 포함된다.

여기서, 매개기어(180)는 회전축(160)의 하방에서 회전축(160)에 항상 결합되게 배치된 전방기어(182)와 그리고 전방기어(182)의 후방에 전방기어와 일체로 결합되어 있고 회전축(160)의 상에서 완복운동가능하게 슬라이드 이동되는 회전방향 변경기어(185)에 선택적으로 기어 결합되는 후방기어(183)로 구성된다.

이때, 구동체(130)의 양측에 배치된 레버 크랭크(150)가 동력부(10)에 의해 작동되면, 구동체(130)의 양측에 배치된 아암(155)은 구동체(130)의 회전중심에서 편심되게 배치된 회전핀(175)에 결합된 회전판(152)에 의해 회전축(160)을 중심으로 해서 하우징(100)의 내에서 선회 요동되고, 아암(155)은 회전축(160)의 양측부에 결합된 클러치 베어링(158)에 선회 요동의 동력을 전달한다.

그리고, 구동체(130)의 양측에서 요동되는 아암(155)은 서로 반대 위상으로 선회요동 운동되므로, 한쪽의 아암(155)이 회전축(160)의 일측에 배치된 클러치 베어링(158)을 시계방향으로 회전시킬 때 다른 쪽의 아암(155)은 회전축(160)의 타측에 배치된 클러치 베어링(158)을 반 시계방향으로 회전시킨다.

따라서, 클러치 베어링(158)이 반 시계방향으로 회전되면서 회전축(160)에 동력을 전달 할 때, 회전축(160)에 있는 회전기어(161)는 도 5에 도시되 바와 같이, 출력축(110)의 회전방향 변경기어(185)를 회전시키게 되며, 회전방향 변경기어(185)에 의해 출력축(110)은 시계방향으로 회전되고, 출력축(110)의 동력은 시계방향으로 외부부하에 전달될 수 있다.

또한, 회전방향 변경기어(185)가 출력축(110)에서 후진되어 도 16에 도시된 바와 같이, 매개기어(180)의 후방기어(183)에 연결될 때, 아암(155)에 의해 반 시계방향으로 회전되는 회전력은 매개기어(180)의 전방기어(182)에 전달되고, 매개기어(180)는 시계방향으로 회전되며 매개기어(180)의 후방기어(183)도 시계방향으로 회전되므로, 후방기어(183)에 연결된 회전방향 변경기어(185)는 반 시계방향으로 회전될 수 있다.

그러므로, 회전방향 변경기어(185)가 출력축(110)에서 전진 또는 후진 배치되는가에 따라 출력축(110)이 시계방향으로 회전되거나 반 시계방향으로 회전될 수 있으므로 회전방향 변경기어(185)의 전·후진에 의해 출력축(110)의 정·역회전이 선택된다.

또한, 회전방향 변경기어(185)에는 도 8, 도 9, 도 10 및 도 16에 도시된 바와 같이, 환형홈(187)이 형성되고, 환형홈(187)에는 환형홈(187)의 내측벽을 가압하여 회전방향 변경기어(185)를 출력축(110)에서 전·후진 이동시키는 원형체(190)가 끼워지며, 하우징(100)에는 원형체(190)에 연결되어 원형체(190)를 전·후진으로 가압하는 가압수단(192)이 구비된다.

여기서, 가압수단(192)은 하우징(100)의 외측에서 하우징(100)의 내측으로 관통되어 회전가능하게 결합된 수직축(193), 수직축(193)의 일단부에 일단부가 고정되고 타단부에 원형체(190)가 회전가능하게 결합된 수평판(194), 및 수직축(193)의 회전이 용이하게 수직축(193)의 타단부에 고정된 손잡이(195)를 포함한다.

즉, 손잡이(195)가 하우징(100)의 외부에 배치되어 손잡이(195)의 회전이 용이하므로 손잡이(195)의 회전에 의해 수직축(193)이 손잡이(195)와 함께 회전되고, 수직축(193)에 연결된 수평판(194)이 수직축(193)의 회전방향으로 회전됨으로써 원형체(190)는 회전방향 변경기어(185)를 가압하게 되고, 회전방향 변경기어(185)는, 수평판(194)이 출력축(110)의 전방으로 회전되면, 출력축(110)에서 전방으로 이동되고, 수평판(194)이 출력축(110)의 후방으로 회전되면, 회전방향 변경기어(185)는 출력축(110)에서 후방으로 이동된다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 의한 무단변속장치는 출력축의 부하가 증가하는 토크변화에 대응하여 구동체의 랙 기어가 변위되고, 구동체의 회전중심축선에서 레버 크랭크의 회전판과 랙 기어를 연결하는 회전핀의 편심거리가 조절되어 회전판의 회전반경이 변화되어 이에 따라 아암의 선회 요동변위가 변화됨으로써 출력축으로 전달되는 토크가 자동으로 조절되어 동력부가 외부부하에 의한 과부하를 받지 않고 안정적으로 운전될 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

Claims

동력부(10)의 일측에 배치된 하우징(100);

동력부(10)에서 회전력을 제공받아 회전될 수 있게 상기 하우징(100)의 내부에 회전가능하게 결합되고, 내부 중앙에 피니언 기어(135)가 회전가능하게 결합된 구동체(130);

상기 구동체(130)의 양 측부 각각에 슬라이드 되게 구속되어 반력수단(137)에 의해 지지되고, 상기 피니언 기어(135)를 매개체로 하여 기어결합되며, 상기 피니언 기어(135)를 중심으로 서로 상반되게 이동 가능한 복수의 랙 기어(140, 141);

상기 랙 기어에 일측 단부가 회전가능하게 결합되어 상기 구동체(130)의 회전중심축선에서 편심되게 배치되는 회전판(152)을 포함하고, 상기 회전판(152)의 타측 단부에 연결되어 시계방향 및 반시계방향으로 선회 요동되게 운동되는 아암(155)을 포함하는 레버 크랭크(150); 및

일회전방향으로 동력을 전달하는 클러치 베어링(158)을 개재시켜 상기 레버 크랭크(150)의 아암(155)에 내접되어 있고 상기 하우징(100)에 회전가능하게 결합되는 회전축(160)을 포함하는 무단변속장치.
제 1 항에 있어서,

상기 구동체(130)는 상기 하우징(100)에 회전가능하게 결합되어 상기 레버 크랭크(150)의 회전판(152)을 회전시키고, 상기 피니언 기어(135)가 내부에 회전가능하게 결합된 레버 축(132);

상기 레버 축(132)의 일측 부분에 결합되어 고정되고, 상기 랙 기어(140)가 슬라이드 가능하게 구속되게 결합되고 상기 랙 기어(140)를 지지하는 상기 반력수단이 배치되는 원형부재(165); 및

상기 레버 축(132)의 타측 부분에 결합되어 고정되고, 상기 랙 기어(141)가 슬라이드 가능하게 구속되게 결합되며, 상기 랙 기어(141)를 지지하는 상기 반력수단이 배치되고, 상기 동력부(10)에서 회전력을 전달받는 종동기어(171)가 외주면에 구비된 기어부재(170)를 포함하는 것을 특징으로 하는 무단변속장치.
제 2 항에 있어서,

상기 원형부재(165)와 상기 기어부재(170)에는 상기 랙 기어(140, 141)가 이동 가능하게 안내하는 한 쌍의 가이드 부재(172)가 결합되고, 상기 랙 기어(140, 141)의 양측면에는 상기 한 쌍의 가이드 부재(172)와 미끄럼 접촉되는 선형홈((145)이 형성되는 것을 특징으로 하는 무단변속장치.
제 1 항에 있어서,

상기 랙 기어(140, 141)에는 상기 구동체(130)의 내주벽에 대한 상기 랙 기어(140, 141)의 이격거리가 조절됨으로써 상기 구동체의 회전중심축선으로부터의 상기 랙 기어(140, 141)의 편심이동거리범위를 조절하는 조절나사(176)가 나사결합되는 것을 특징으로 하는 무단변속장치.
제 4 항에 있어서,

상기 조절나사(176)는 육각렌치에 맞는 헤드부(177)를 구비하고, 상기 구동체(130)에는 육각렌치가 통과하여 상기 헤드부(177)에 도달할 수 있는 조절공(178)이 형성되는 것을 특징으로 하는 무단변속장치.
제 1 항에 있어서,

상기 랙 기어(140, 141)에는 상기 반력수단으로서 사용 가능한 스프링의 일측 부분이 구속되어 지지되는 지지홈(146)이 형성되는 것을 특징으로 하는 무단변속장치.
제 1 항에 있어서,

상기 레버 크랭크(150)의 상기 아암((155)은 상기 아암(155)의 선회요동 운동에서 발생되는 진동이 상쇄되게 상기 하우징(100)의 양측에 각각 배치되며, 상기 아암(155)의 일단은 상기 하우징(100)의 일측에서 바라보는 투영적인 시각에서 구동체(130)의 회전중심축선에 대하여 방사상으로 서로 엇갈리게 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 무단변속장치.
제 1 항에 있어서,

상기 아암(155)의 일측 단부에서 타측 단부까지는 복수개의 통공(156)이 형성되는 것을 특징으로 하는 무단변속장치.
제 1 항에 있어서,

상기 하우징(100)에는,

상기 구동체(130)가 회전가능하게 결합되고, 상기 회전축이 회전가능하게 결합되어 있는 고정판(105);

상기 동력부(10)로서 모터의 구동축이 회전가능하게 끼워지고, 상기 구동체(130)에 회전력을 전달하는 구동기어(20)가 회전가능하게 결합된 입력판(115); 및

상기 입력판(115)의 반대 측에 결합되고, 상기 회전축(160)에서 회전력을 전달받아 회전되는 출력축(110)이 회전가능하게 결합된 출력판(120)이 구비되는 것을 특징으로 하는 무단변속장치.
제 9 항에 있어서,

상기 하우징(100)에는

상기 회전축(160)의 일측에서, 상기 고정판(105)에 회전가능하게 결합되어 상기 회전축(160)의 회전력을 전달받고 상기 출력축(110)에 회전력을 선택적으로 전달하는 매개기어(180); 및

상기 출력축(110)에 슬라이드 결합되어 상기 회전축(160) 또는 상기 매개기어에 선택적으로 기어결합됨으로써 상기 출력축(110)의 회전방향을 변환시키는 회전방향 변경기어(185)가 포함되는 것을 특징으로 하는 무단변속장치.
제 10 항에 있어서,

상기 회전방향 변경기어(185)에는 환형홈(187)이 형성되고, 상기 환형홈(187)에는 상기 환형홈(187)의 내측벽을 가압하여 상기 회전방향 변경기어(185)를 상기 출력축(110)에서 이동시키는 원형체(190)가 끼워지며, 상기 하우징(100)에는 상기 원형체(190)에 연결되어 상기 원형체(190)를 가압하는 가압수단(192)이 구비되는 것을 특징으로 하는 무단변속장치.
제 11 항에 있어서,

상기 가압수단(192)은 상기 하우징(100)의 외측에서 상기 하우징(100)의 내측으로 관통되어 회전가능하게 결합된 수직축(193);

상기 수직축(193)의 일단부에 일단부가 고정되고 타단부에 상기 원형체(190)가 회전가능하게 결합된 수평판(194); 및

상기 수직축(193)의 회전이 용이하게 상기 수직축(193)의 타단부에 고정된 손잡이(195)를 포함하는 것을 특징으로 하는 무단변속장치.