KR101133779B1 - 슬라이딩 시트 타입 가변 톱니 기어 - Google Patents

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Abstract

슬라이딩 시트 가변기어 무단 치합식 활동기어는 기어 전동, 기계 무단변속기 기술 분야에 속하는 것으로서, 활동기어는 “슬라이딩 시트 무단 가변 활동기어 원리”에 의해 설계하며, 작동면은 대량의 얇은 슬라이딩 시트(또는 슬라이딩 니들)가 합쳐서 구성되며, 슬라이딩 시트 자유 무단 슬라이딩을 통하여 임의의 형상의 치합식 치형을 형성하고, 슬라이딩 시트의 슬라이딩 방향이 힘을 받는 방향과 서로 다르기에, 슬라이딩 시트는 자유롭게 현재 치합식 치형에 따라 변형될수 있고 출력을 전달할 때의 힘을 받는 방향은 자유 슬라이딩 방향과 수직이 되거나 또는 그 협각이 당량 마찰각 안에 있으면 자체 잠금성이 있기에, 슬라이딩 시트가 힘을 받을 때에 치 윤곽 형상을 변화시키지 않아, 모든 슬라이딩 시트는 전체 탄력 밀폐 링을 형성함으로써, “강성과 유연성이 결합되고, 활동기어 응결된” 효과가 있으며, 적재 능력이 높아, 1단 전동에 속하며, 전동효율이 높고, 핵심 부품은 두개밖에 되지 않으며, 구조가 간단하고, 원가가 낮으며, 체적이 작아, 진실한 의미에서의 “기어 치합식 무단 변속”을 실현하여, 고속 및 고출력 차량과 공업 분야에 많이 응용된다.
슬라이딩 시트 가변기어 무단 치합식 활동기어(Infinitely Variable-Tooth Gear With Sliding-Sheet Deforming Teeth)

Description

슬라이딩 시트 타입 가변 톱니 기어 {SLIDING SHEET TYPE OF VARIABLE TEETH GEAR}
본 발명은 슬라이딩 시트 가변기어 무단 치합식 활동기어에 관한 것이다.
기어 전동은 현재 기계에서 가장 많이 응용되는 일종 전동장치로서 아래와 같은 장점이 있다. 즉, 두 기어의 일정한 순간 각속도(angular velocity)의 비례를 확보할수 있으며, 전달 출력(transmission power)의 범위는 백분의 몇 킬로와트에서 수십만 킬로와트로서 비교적 넓으며, 적용되는 원주 속도(circular velocity)는 아주 낮은 속도에서 300m/s까지 이르러 범위가 비교적 넓으며, 전동효율이 높아 1단 전동효율은 98~99%까지 이를수 있으며, 사용수명이 비교적 길다. 그러나 기어 전동의 제조 정밀도와 설치 정밀도가 높으며, 더 주요한것은 전동비(transmission ratio)가 고정치로서 무단 변속을 실현할수 없다. 현재 기계 무단변속기는 마찰 전동방식을 많이 채택하여 대체로 아래와 같은 결함이 있다. 1. 아주 낮은 회전속도의 아우트풋이 어려우며 변속 범위가 비교적 좁다. 2. 전달 토크(transmitted torque)가 작으며 전송 출력(transmited power)이 크지 않는 결함이 있다. 3. 적재 능력(bearing capacity)이 낮으며 내과부하(overload resistance) 및 내충격성이 비교적 약하다. 4. 부품 가공 및 윤활의 요구가 비교적 높고 수명이 짧으며, 구조 와 기술이 복잡하고 제조원가가 높다. 5. 슬라이딩 비(sliding ratio)가 크고 기계 효율이 낮으며, 어떤 경우에는 맥동 아우트풋(pulsating output) 및 출력 흐름(power flow)이 연속적이지 않는 현상이 존재한다. 현재 모든 마찰식 무단변속기의 전동 출력은 모두 큰 법선(normal) 압축력(compression force)을 수요하기에 각 베어링의 부하가 커지며 전동체 사이의 탄성 슬라이딩과 기하 슬라이딩 현상이 뚜렷하여 전송 출력에 사용되는 유효 접촉면이 작아 이론적인 선접촉 또는 점접촉이여서 국부 응력(stress)이 크게 되며, 엄중할 경우에는 심지어 작업표면이 마멸 또는 교착되게 하여 전동효율이 낮고 전달 출력이 제한되며 수명이 짧다. 슬라이딩 시트 체인 (chain) 무단변속기는 현재 유일하게 홈면(groove face) 체인휠(chainwheel)(치 타입 체인휠(tooth type chainwheel))과 슬라이딩 시트 체인 사이의 세미 치합(semi-mesh)방식을 채택하여 출력을 전달하는 체인 타입 무단변속기로서 치합 전동과 다르며 마찰 전동과도 다른 양자 사이에 있는 일종 세미치합 전동방식이여서 슬라이딩비가 낮고 전동이 정확하며 내마모와 내충격성(impact resistance)이 높은 장점이 있다. 그러나 이러한 체인(chain)의 제조원가가 상대적으로 비교적 높으며 체인(chain)의 질량이 비교적 크기에 운행속도의 진일보 향상을 제한한다. 그 외에 체인 전동의 다변형 효응은 아우트풋속도가 일정한 맥동(pulsation)현상이 나타나게 한다. 맥동식 무단변속기는 기하학적으로 밀폐된 저차대우(lower pair) 기구를 채택하여 작업이 신뤼되고 적재 능력이 높으며 변속성능이 신뤼적인 장점이 있다. 전동비(transmission ratio)의 범위가 넓고 최저 회전속도는 제로(0) 아우트풋까지 가능하며 정지 또는 운행상태에서 모두 속도를 조절 할수 있다. 그 외에 구조가 간단하고 체적이 비교적 작으며 제조원가가 비교적 낮은 장점도 있다. 그러나 현재 맥동식 무단변속기는 몇개 치명적인 약점이 있어 더 넓은 분야로의 발전을 제한하고 있다. 첫째, 아우트풋의 맥동성은 아우트풋의 균일성에 대한 요구가 비교적 높은 경우에 사용할수 없게 한다. 비록 다상 전위(multiphase dislocation) 중첩 및 오버러닝 클러치(over running clutch)의 보조적 배합으로 여파(濾波)하여 맥동을 줄일수 있으며 또한 전반 운행 시스템의 관성 질량 요인 및 오버러닝 클러치의 오버러닝 효응으로 맥동도(pulsation degree)가 아우트풋 측에서 이론치보다 뚜렷하게 줄어들지만 이는 표면적 현상일뿐이다. 실제 출력 흐름의 전송은 여전히 이론치가 맥동 간격형식으로 아우트풋하며 이러한 출력 흐름의 비연속성은 맥동식 무단변속기의 효율을 낮게 하는 큰 요인이다. 둘째, 맥동식 변속기에서 왕복운동장치의 부품은 고속 분야에서의 응용을 제한하며 불평형적인 관성력(inertia force) 및 관성 모멘트(moment of inertia)로 발생되는 진동은 고속에서 뚜렷하게 나타난다. 이로써 발생하는 동적 부하(dynamic load)는 기계 효율을 낮게 하는 중요한 원인이다. 셋째, 출력부품으로서의 오버러닝 클러치는 전반 장치에서 유일한 마찰 전동부품이기에 마찬가지로 마찰 전동의 결함이 존재하여 전체 장치의 동력 전달에서 약한 부분으로서 적재 능력과 내충격력이 상대적으로 비교적 낮아 맥동식 무단변속기가 고출력, 고효율, 고속으로의 발전을 제한한다. 넷째, 맥동도(pulsation degree)를 줄이려고 설치한 다상(multiphase)구조는 시스템에 존재하는 과다한 중복적인 제한을 유발함으로써 기계가 오차 및 작동환경에 대해 민감하게 하고 효율이 떨어지게 하며 동적 부하가 커진다. 상(phase)의 조 합이 늘어나 부품 수량이 많아지고 설치 및 시운전의 기술이 복잡하게 되며 고장율이 높아지고 원가가 늘어나게 된다.
이 점을 고려하여 본 발명의 주요 목적은 일종 슬라이딩 가변기어 무단 치합식 활동기어를 제공하고자 하는것이다. 동 장치는 적재 능력이 강하고 전동효율이 높으며 구조가 간단하고 원가가 낮으며 체적이 작은 특징으로 진정한 의미에서의 “기어 치합식(mesh type) 무극 전동”을 실현하여 고속 및 고출력의 차량, 공업 분야에 널리 응용된다.
본 발명의 다른 목적은 일종 슬라이딩 시트 가변기어 무단 치합식 슬라이딩 티스 랙(sliding-teeth rack)을 제공하는 것이다. 동 장치는 적재 능력이 강하고 전동효율이 높으며 구조가 간단하고 원가가 낮으며 체적이 작은 특징으로 진정한 의미에서의 “랙 치합식(rack mesh type) 무극 전동”을 실현하여 고속 및 고출력의 차량, 공업 분야에 널리 응용된다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명의 기술방안은 구체적으로 아래와 같이 실현한다.
본 발명은 일종 슬라이딩 시트 가변기어 무단 치합식 활동기어를 공개하였는데, 그 슬라이딩 시트 가변기어 무단 치합식 활동기어는 기어 바디(gear body)와 기어 바디에 내장된 다수개 슬라이딩 시트로 구성되며; 그 중, 슬라이딩 시트는 자유 슬라이딩방식으로 임의의 형상의 치형(tooth form)을 형성할수 있다.
활동기어 바디에 최소한 한개의 슬라이딩 시트 홀더(holder)를 설치하고, 슬라이딩 시트 홀더는 받침형(supporting) 슬라이딩 시트 홀더 또는 채움형(filling) 슬라이딩 시트 홀더이며 배치방식에 따라 간격형 또는 연속형으로 나누며; 간격형은 슬라이딩 시트 홀더를 일정 간격으로 배치하여 구성되며, 연속형은 받침형 슬라이딩 시트 홀더와 채움형 슬라이딩 시트 홀더가 교차하여 구성되고;
슬라이딩 시트는 슬라이딩 시트 홀더 내에 설치되며; 슬라이딩 시트 어셈블리는 최소 한세트의 슬라이딩 시트 세트 링(ring)으로 구성되며, 간격형과 연속형으로 나누고; 슬라이딩 시트 세트 링은 다수개 슬라이딩 시트 세트로 구성되며, 같은 슬라이딩 시트 세트는 다수개 같은 효력의 슬라이딩 시트가 치밀하게 결합되어 구성되고; 슬라이딩 시트 세트 링은 간격형 슬라이딩 시트 세트 링과 연속형 슬라이딩 시트 세트 링을 포함하고; 간격형 슬라이딩 시트 세트 링 내의 슬라이딩 시트 세트는 모두 같은 유형의 슬라이딩 시트로 구성되고; 연속형 슬라이딩 시트 세트 링은 서로 다른 유형의 슬라이딩 시트 세트가 일정 간격으로 교차하여 구성되며 “받침형 슬라이딩 시트 세트”, “채움형 슬라이딩 시트 세트”를 포함하고; 슬라이딩 시트는 받침형 슬라이딩 시트와 채움형 슬라이딩 시트를 포함하며, 대응되게 교차 배치된 받침형 슬라이딩 시트 홀더와 채움형 슬라이딩 시트 홀더 내에 넣어, 한세트의 기능이 독립된 완정한 슬라이딩 시트 세트 링을 구성하고, 같은 활동기어에 다수개 세트의 슬라이딩 시트 세트 링이 있을 때는 멀티 링(multi-ring) 활동기어라고 부르고; 슬라이딩 시트는 각자 슬라이딩 시트 홀더 내에서 일정 범위에서 자유롭게 이동할수 있으며, 슬라이딩 시트의 자유로운 이동으로 임의의 형상의 치형을 이룰수 있고;
슬라이딩 시트의 이동 궤적은 동일 방향 리턴형(return type)과 경사 방향 리턴형일수 있고; 슬라이딩 시트 배치방향에 따라 스퍼기어(Spur gear) 슬라이딩 시트와 헬리컬기어(helical gear) 슬라이딩 시트로 나눌수 있고; 슬라이딩 시트와 기어 바디 사이의 모자이크(mosaic)방식, 기어 바디가 슬라이딩 시트에 대한 위치결정 받침형 정지(stop lag)방식에 따라 외측 받침형, 외측 인터랙티브 교차 받침형, 센터 받침형, 센터 인터랙티브 교차 받침형, 외측 센터 듀얼 받침형, 외측 센터 인터랙티브 교차 받침형으로 나누고; 슬라이딩 시트 리턴 구동력 유형과 방식에 따라 중력, 인력, 척력, 탄력, 스프링 힘(spring force), 전자기력, 원심력, 관성력, 유압, 기압력, 기체, 액체 등 유체 충격력 리턴형이 있으며, 슬라이딩 시트 능동성 리턴형과 슬라이딩 시트 종동성 리턴형으로 분류할수 있고;
슬라이딩 시트 제한용 리미트(limit)장치는 슬라이딩 시트 중지대(stop lag)(25) 또는 외측 리미트 제한용 중지용 링(stop ring)(23)이며, 슬라이딩 시트 중지대는 한개 또는 두개일수 있으며; 슬라이딩 시트 중지대는 돌출(convex)형 또는 오목(concave)형 또는 슬라이딩 시트에 홀을 뚫어, 홀 중간에 리미트 제한용 링, 끈, 레버를 끼워넣는 방식으로 제한하고;
슬라이딩 시트 세트 링에서 슬라이딩 시트 세트의 배치방식에 따라 간격형과 연속형의 활동기어로 나누고; 같은 기어에 포함되는 슬라이딩 시트 세트 링의 수량에 따라 싱글 링(single ring)과 멀티 링 활동기어로 나누고; 슬라이딩 시트 이동 궤적에 따라 동일 방향 리턴형과 경사 방향 리턴형 활동기어로 나누고; 슬라이딩 시트 치합식 치형 성질에 따라 스퍼기어 슬라이딩 시트 활동기어, 헬리컬기어 슬라이딩 시트 활동기어로 나누며; 기어 바디 구조에 따라 조합식, 적층식, 일체식으로 나누고;
슬라이딩 시트 가변기어 무단 치합식 활동기어는 원통형 활동기어로서, 두개의 절반 기어 바디가 서로 합쳐서 구성되고, 각 절반 기어 바디에는 모두 받침형 슬라이딩 시트, 채움형 슬라이딩 시트 제한면(constraining surface)，위치결정 받침형 정지대, 슬라이딩 시트 원심 제한면, 슬라이딩 시트 착석 리미트면(limit surface)，휠 디즈크(wheel disc) 중첩면(superposing surface) 등이 있고, 두개의 절반 기어 바디가 서로 합쳐 완전한 기어 바디를 구성하며, 슬라이딩 시트 제한면，위치결정 받침형 정지대, 슬라이딩 시트 원심 제한면, 슬라이딩 시트 착석 리미트면 등이 서로 합쳐 슬라이딩 시트 홀더 링을 구성하고;
또는 상기 슬라이딩 시트 가변기어 무단 치합식 활동기어는 원추형 활동기어일수도 있으며, 원추형 활동기어 바디(39)와 보조형 기어 바디(ⅰ)로 구성되고, 원추형 활동기어 바디(39)의 양측에 대칭되게 두세트의 슬라이딩 시트 세트 링을 배치하며, 슬라이딩 시트 세트 링은 원추형 활동기어 전용 슬라이딩 시트로 구성되고, 원추형 활동기어 바디의 양측은 각각 한개 보조형 기어 바디(ⅰ)과 조합되여 슬라이딩 시트 홀더 링을 형성하며, 슬라이딩 시트 세트 링을 내장하고; 또는 원추형 활동기어는 임펠러형 원추형 활동기어 바디, 보조형 기어 바디(ⅱ)로 구성되며, 슬라이딩 시트는 양측 일체 작동형 슬라이딩 시트를 채택하고; 또는 원추형 활동기어는 대칭되는 절반 구조를 없애 버려, 싱글 링 우산형 원추형 활동기어를 구성할수 있고;
또는 상기 슬라이딩 시트 가변기어 무단 치합식 활동기어는 멀티 링 원추형 활동기어로서, 멀티 링 원추형 활동기어 바디(62), 휠 베이스(wheel base)(63), 슬라이딩 시트 어셈블리로 구성되고; 슬라이딩 시트 어셈블리는 멀티 링 간격형 슬라이딩 시트 어셈블리로서, 모든 슬라이딩 시트는 단일 모델의 같은 유형의 원추형 활동기어 전용 슬라이딩 시트이며, 같은 유형의 슬라이딩 시트 세트가 일정 간격으로 배치되어 슬라이딩 시트 세트 링을 구성하며, 다수개 반경이 서로 다른 슬라이딩 시트 세트 링이 멀티 링 간격형 슬라이딩 시트 어셈블리를 구성하고; 슬라이딩 시트를 규칙적으로 배치하거나, 서로 교차되게 전위(dislocation) 배치할수도 있고;
또는 멀티 링 원추형 활동기어 바디는 적층식 구조를 채택하며, 다수개 적층 기어 바디와 휠 베이스(ⅱ)를 조합하여 구성할수 있고, 적층 기어 바디는 듀얼 중지대 슬라이딩 시트 전용 기어 바디, 싱글 중지대 슬라이딩 시트 전용 기어 바디로 나눌수 있고;
또는 멀티 링 원추형 활동기어 바디는 일체식 구조를 채택하여, 작동 원추면의 슬라이딩 시트 세트 배치의 대응되는 위치에 슬라이딩 시트 홀더 모자이크 설치용 홀(hole)(72)를 뚫어, 슬라이딩 시트를 조별로 매개 독립적인 자유 슬라이딩 시트 홀더(71)내에 넣고, 자유 슬라이딩 시트 홀더(71)을 슬라이딩 시트 홀더 모자이크 설치용 홀(72)에 넣으며, 억지 끼워 맞춤, 핫(hot) 조립방식 또는 봉합방식의 조립을 채택하거나 나사선방식을 채택하여 조립하며, 슬라이딩 시트 홀더(71)과 설치용 홀(72)가 접합하여 대응되는 원통면은 나사선면이고; 설치용 홀(72)는 사각형 홀 또는 원형 홀일수 있으며; 또는 간격 배합을 채택하고, 슬라이딩 시트의 리턴 궤적은 “동일 방향 리턴”형 또는 “경사 방향 리턴”형일수 있고;
또는 멀티 링 원추형 활동기어는 넓이가 서로 다른 슬라이딩 시트 세트가 교차되는 원칙으로 슬라이딩 시트를 치밀하게 연속 배치할수도 있고;
테이퍼가 작은 원추형 활동기어는 분리식과 일체식의 구조로 나누고; 연속형은 슬라이딩 시트 세트 사이가 서로 치밀하게 결합되여 간격이 없으며, 슬라이딩 시트 세트 링은 서로 다른 유형의 슬라이딩 시트 세트가 일정 간격으로 교차되어 배치되고; 간격형은 슬라이딩 시트 세트 사이에 간격이 있으며, 슬라이딩 시트 세트 링 내에 같은 유형의 슬라이딩 시트 세트가 있으며, 슬라이딩 시트 배치는 “교차 릴레이(relay)” 방식, 또는 비교차 방식을 채택할수 있고; 또는 테이퍼가 작은 원추형 활동기어는 “일체식 멀티 링 원추형 활동기어 구조”를 채택하여, 작동 원추면의 슬라이딩 시트 세트 배치의 대응되는 위치에 슬라이딩 시트 홀더 모자이크 설치용 홀을 뚫어, 슬라이딩 시트를 조별로 매개 독립적인 자유 슬라이딩 시트 홀더 내에 넣으며, 자유 슬라이딩 시트 홀더를 슬라이딩 시트 홀더 모자이크 설치용 홀에 넣고;
경사 방향 리턴 평판(flat disk) 형 활동기어는 경사 방향 리턴형 활동기어 바디, 경사 방향 리턴 평판형 보조형 기어 바디로 구성되며; 슬라이딩 시트 리턴 운동 궤적은 리턴력(return force) 방향과 협각을 이루면서 배치되고;
경사 방향 리턴 내부 베벨디스크(cone disc)형 활동기어는 경사 방향 리턴형 활동기어 바디, 경사 방향 리턴 내부 베벨디스크형 보조형 기어 바디로 구성되며; 슬라이딩 시트 리턴 운동 궤적은 리턴력의 방향과 협각을 이루면서 배치되고;
싱글 링 탄력 리턴형 슬라이딩 시트 휠에 있어서 평판에 홈(groove)을 파서 싱글 링 슬라이딩 시트 홀더 링을 구성하며, 내부에 슬라이딩 시트를 넣고;
멀티 링 탄력 리턴형 슬라이딩 시트 휠에 있어서 평판에 홈을 파서 멀티 링 슬라이딩 시트 홀더 링을 구성하며, 내부에 슬라이딩 시트를 넣고;
멀티 링 탄력 리턴형 슬라이딩 시트 베벨휠(cone wheel)에 있어서 양면 베벨디스크에 홈을 파서 멀티 링 슬라이딩 시트 홀더 링을 구성하며, 내부에 슬라이딩 시트 또는 슬라이딩 니들(sliding needle)을 넣고;
슬라이딩 시트 홀더 배치방안은 일반형, 교차 릴레이형이 있고;
또는 슬라이딩 시트 홀더(슬라이딩 니들 홀더라 할수 있다.)내에 슬라이딩 니들을 넣으며, 슬라이딩 니들 홀더는 직사각형, 원형 또는 선형일수도 있고;
모든 활동기어, 슬라이딩 시트 휠 기어 바디의 슬라이딩 시트 제한면, 위치결정 받침형 정지대는 외측 받침형, 외측 인터랙티브 교차 받침형, 센터 받침형, 센터 인터랙티브 교차 받침형, 외측 센터 듀얼 받침형 또는 외측 센터 인터랙티브 교차 받침형이다.
슬라이딩 시트 활동기어는 요철형 치합식 치홈(tooth space) 디스크, 치홈 대와 치합되어 무단 치합식 전동을 진행하여, 무단 변속과 무단 클러치를 실현할수 있으며, 무단변속기와 슬라이딩 시트 클러치를 제조할수 있고;
핵심 부품은 슬라이딩 시트 무단 치합식 활동기어, 치홈 휠, 치홈 치합 링을 포함 하고;
원통형 활동기어 무단변속기에 있어서 입력축은 치홈 휠과 연결되고 활동기어와 출력축 사이에 가이드 키(guide key) 또는 슬라이딩 키(feather key)를 통하여 연결되며, 토크를 전달하는 동시에 자유롭게 축 방향으로 이동하면서, 치홈 휠과의 치합 반경을 무단 변경시켜 무단 변속을 진행하고; 치홈 휠 디즈크(wheel disc) 또는 이와 대응되는 위치에 전자석 또는 영구자석을 설치하여 슬라이딩 시트에 대한 자기력작용으로 리턴시키거나, 활동기어 바디 내부에 영구자석 또는 전자석을 설치하여, 모든 슬라이딩 시트를 영구자석화 또는 전자기화시켜, 척력으로 슬라이딩 시트가 바깥으로 운동하게 하여 리턴시키고; 또는 슬라이딩 시트가 자기장(또는 교류 전자기장)에서 운동하여 유도 전류를 유발함으로써 자기장과 자기감응의 상호 작용력을 발생시켜 리턴시키고; 또는 슬라이딩 시트 리턴 구동력 발생장치를 정지시켜, 운동에 참여하지 않게 하고, 전자석 자채를 정지시켜, 치홈 디스크와 함께 운동하지 않게 하여, 자기장 감응으로 슬라이딩 시트를 흡인하여 리턴시킬수 있고; (전자기 리턴에 대하여) 슬라이딩 시트와 치홈 휠 분리상태의 자유 원심 리턴 반경 방향 설계사이즈는 치홈 휠과 치합할때의 리턴 반경 방향 사이즈보다 크거나 같거나 작을수 있고; 치홈 휠 센터에 센터 리세스(recess)(9)를 설계할수 있고, 치홈 휠 치홈 간격 사이즈는 슬라이딩 시트 세트 간격과 배수관계가 되거나 또는 배수관계가 되지 않을수 있고; 기어 바디에 윤활유 주입 홀(또는 윤활유 주입 틈)을 뚫을수 있으며, 내부를 원심 펌프 구조로 설계할수 있으며, 활동기어 외부에 마찰 견인용 링(22)를 설치할수도 있고, 마찰 견인용 링은 고무 등 탄성 재료로 제조할수 있고; 활동기어 외측 원주에 비밀폐식 슬라이딩 시트 외측 리미트 제한용 링(23)을 설치할수 있으며, 슬라이딩 시트가 회전하면서 제한용 링으로 들어가는 방향에서 원호형 과도 가이드 구역(24)를 설계하여 작동 안정성을 높일수 있고, 이때 슬라이딩 시트는 중지대를 없앨수 있으며, 슬라이딩 니들로 슬라이딩 시트를 대체할수도 있고; 또는 치홈 디스크 오목형 홈 밑부분에 한 층의 응력 억제용 패드층(26)을 부착할수 있으며, 일반적으로 채움형 탄성 유연재료(ductile material), 예를 들면 고무재료 등을 부착하고;
원통형 활동기어 다단 변속기에 있어서 그 특징은 치홈 디스크는 다단 변속 전용 치홈 디스크유형이며, 치홈 무늬를 단계별로 최적화한후 치홈 디스크의 치형 분포를 규칙적으로 하며, 북형 치는 반경 방향에서 교차하여 배치하거나 또는 균일하게 배치할수 있고; 또는 북형의 기어(30)으로 슬라이딩 시트 활동기어를 대체하여 북형 디스크(31)과 고정 치 치합 전동을 진행하고;
상시 치합(Constant-Mesh)식 다단 변속기는 동심 멀티 베벨기어 디스크(32), 전동축(33), 베벨기어(bevel gear)(34), 후진 베벨기어(35) 등으로 구성되고, 동심 멀티 베벨기어 디스크(32)는 몇세트의 반경이 서로 다른 베벨기어가 동심으로 배치되어 구성되고, 매개 링의 반경에서의 베벨기어는 모두 각자 베벨기어와 대응되어 상시 치합을 유지하며, 베벨기어와 각자 전동축 사이에 동기장치 클램핑 링과 결합 카바를 포함한 동기식 치합 시푸트방식을 채택하거나 또는 전기 제어, 액체 제어 클러치를 사용하거나 또는 본 특허에서의 슬라이딩 시트 클러치 시푸트장치를 사용하여 클러치상태를 변화시켜 다단 변속 또는 자동 변속을 실현하고;
또는 다상 유닛 조합 설계를 채택하며, 병렬 상으로 출력을 높이거나 또는 직렬 상으로 전동비를 확대할수 있고; 다상 병렬식 활동기어 배치는 연속차이(Successive Difference) 원칙으로 분포할수 있으며; 슬라이딩 시트 활동기어 양측에서 모두 치홈 디스크와 치합되어 병렬으로 출력 흐름을 아우트풋할수 있고; 또는 단일 치홈 디스크 양측 활동기어 전동형을 채택할수 있고;
원추형 활동기어 무단변속기에 있어서 핵심 부품은 베벨디스크 치홈 휠(42), 원추형 활동기어(43)이며; 기타 부품은 속도 조절용 핸들(44), 태양기어(sun gear)(45), 유성기어(planet gear)(46) 등이 있고, 입력축과 베벨디스크 치홈 휠이 서로 연결되어 출력 흐름을 도입하며, 두개의 베벨디스크 치홈 휠이 대칭되게 배치되어 그사이에 듀얼 링 원추형 활동기어를 끼우고, 두개의 베벨디스크 치홈 휠은 각각 원추형 활동기어의 듀얼 링 슬라이딩 시트와 치합되어, 치합 전동으로 출력을 아우트풋하고; 원추형 활동기어는 유성기어(46)과 동심으로 고정연결되며, 회전 대우(revolute pair)를 통하여 유성 브래킷에 연결되며, 유성 브래킷 회전축 센터는 태양기어, 출력축과 동심이며, 유성기어는 태양기어와 치합하며, 태양기어는 출력축과 고정 연결되고;
또는 베벨디스크 치홈 휠을 유성기어와 고정 연결하는 “속도 조절용 위치 이동 휠”로 하고;
또는 속도 조절 보조 기구는 기타 유형을 채택할수 있고;
또는 경사 방향 리턴형 평판형 활동기어로 원추형 활동기어를 대체하고 평판형 치홈 휠로 베벨디스크 치홈 휠을 대체하며; 양자 사이는 내부 치합식 또는 외부 치합식을 채택할수 있고;
치홈 휠과 활동기어 사이의 가압력은 아주 작거나 제로(0)로 될수 있고; 또는 치홈 휠과 활동기어 사이는 접촉하지 않고 간격이 있으며, 완전히 리턴 슬라이딩 시트로 치합 전동을 실현하고;
또는 단일 베벨디스크 치홈 휠, 싱글 링 원추형 활동기어 구조를 채택할수 있으며; “듀얼 원추형 활동기어 버트 클램핑(butt clamping)방식 양면 베벨디스크 치홈 디스크” 방식을 채택하여 전동을 진행할수도 있고;
유성 베벨디스크 활동기어 무단변속기에 있어서 베벨디스크 치홈 휠(42)를 태양기어로 하며, 그 원주에 균일하게 다수개 원추형 활동기어를 배치하여, 유성기어로 하고, 외측은 내부 치합식 큰 치홈 휠(48)과 치합되어, 유성 베벨디스크식 전동구조를 구성하고; 그 외에 내부 치합식 1단 전동을 채택할수도 있으며, 원추형 활동기어(43)은 내부 치합식 큰 치홈 휠(48)과 치합하고;
활동기어 변속 전동구조에 있어서 원추형 활동기어와 내부 치합식 치홈 휠의 전동, 원추형 활동기어와 외부 치합식 치홈 휠의 전동, 경사 방향 리턴형 평판형 활동기어와 외부 치합식 치홈 휠의 전동, 경사 방향 리턴 내부 베벨디스크형 활동기어와 외부 치합식 치홈 휠의 전동, 평판형 치홈 휠과 원추형 활동기어의 치합 전동, 테이퍼가 작은 원추형 활동기어와 외부 치합식 치홈 휠의 전동(그 중, B 원추형 활동기어와 치홈 휠의 치합방식은 그 치합 곡률 위치와 어울린다.), 테이퍼가 작은 베벨디스크 치홈 휠과 원추형 활동기어 치합의 전동(그 중, 테이퍼가 작은 베벨디스크 치홈 휠은 중공의 내외부 원추면에 모두 치합 치홈이 있는 치홈 휠이 있어 원추형 활동기어와 내부 치합되거나 또는 원추형 활동기어와 외부 치합할수 있다.) 으로 할수 있고;
멀티 디스크식 변속기에 있어서 다수개 큰 테이퍼 원추형 활동기어와 테이퍼 큰 외부 치합식 치홈 휠과 교차되어 합쳐지며, 그 치합 포인트는 연속차이 원칙에 따라 배치할수 있고;
또는 슬라이딩 시트 리턴 구동력 발생장치를 정지시켜, 운동에 참여하지 않게 할수 있으며, 예를 들면, 전자석 자체를 정지시켜, 치홈 디스크와 함께 운동하지 않게 하며, 자기장 감응으로 슬라이딩 시트를 흡인하여 리턴시킬수 있고;
멀티 링 원추형 활동기어 벨트 타입(belt type) 무단변속기에 있어서 두쌍의 회전축이 평행되는 멀티 링 원추형 활동기어사이에 전동벨트를 끼워 구성되고, 전동벨트의 요철형 치합 홈 간격과 슬라이딩 시트 세트 간격은 “연속차이 원칙”에 따라 설계할수 있고;
버트 클램핑 방식 탄력 리턴형 벨트 타입 무단변속기에 있어서 양면 베벨디스크에 홈을 파서 슬라이딩 시트 홀더를 구성하고, 내부에 슬라이딩 시트 또는 슬라이딩 니들을 넣어 멀티 링 탄력 리턴형 슬라이딩 시트 베벨휠을 구성하고, 두개 작동 측면에서 요철형 치홈이 있는 버트 클램핑 방식 치홈 벨트로 치홈이 요철형으로 대응되는 원칙에 따라 배치하며, 전동벨트의 치홈 요철형 대응으로 슬라이딩 시트가 가로방향으로 슬라이딩하게 하면서 탄력 리턴을 실현하여, 베벨휠과 전동벨트의 치합 전동을 실현하고; 그 베벨휠과 전동벨트의 전반적 배치구조는 두쌍의 회전축이 평행되는 슬라이딩 시트 베벨휠 어셈블리가 두개 전동벨트를 당겨 출력 전동을 실현하고, 각 슬라이딩 시트 베벨휠 어셈블리는 한개 양면 베벨디스크, 두개 받침형 베벨디스크를 포함하고，전동벨트는 두개 작동 측면에 요철형 치홈이 있는 버트 클램핑 방식 치홈 벨트로 구성되고;
버트 클램핑 방식 탄력 리턴형 휠 타입 무단변속기에 있어서 한쌍의 베벨디스크 치홈 휠의 치와 홈이 요철형 버트 클램핑 방식으로 그사이에 싱글 링 탄력 리턴형 슬라이딩 시트 휠을 끼워 구성되며, 싱글 링 탄력 리턴형 슬라이딩 시트 휠은 직동 슬라이딩 시트 기어 바디, 탄력 리턴형 채움형 슬라이딩 시트, 탄력 리턴형 받침형 슬라이딩 시트로 구성되며; 외부 치합식과 내부 치합식으로 나눌수 있고;
평판형 치홈 휠 요철형 버트 클램핑 방식 슬라이딩 시트 탄력 리턴형 변속기는 한쌍의 평판형 치홈 휠이 치홈 요철형 버트 클램핑 방식으로 그 사이에 싱글 링 탄력 리턴형 슬라이딩 시트 휠을 끼우서 구성되고;
테이퍼가 작은 원추형 활동기어 시리즈 변속기에 있어서 입력과 출력 이 두개의 원추형 활동기어는 반대방향으로 배치하며, 내부 표면에 치합 치홈이 있는 내부 치합식 원통면 치홈 링으로 두개의 원추형 활동기어를 연결시켜 무단 변속을 실현하고; 또는 내부와 외부 표면에 모두 치합 치홈이 있는 원추면 치홈 링으로 두개의 원추형 활동기어를 연결시켜 무단 변속을 실현하고; 또는 내부와 외부 표면에 모두 치합되는 치홈이 있는 원통면 치홈 링으로 두개의 원추형 활동기어를 연결시켜 무단 변속을 실현하고;
또는 입력과 출력 이 두개의 원추형 활동기어를 동일 방향으로 배치하며, 그 중간 부품은 강성 내부 치합식 원추면 기어 링으로 전동할수 있으며, 가요성 벨트로 전동할수도 있고, 예를 들면, 내부 표면에 치합 치홈이 있는 전동벨트와 두개의 원추형 활동기어로 치합 전동을 실현하고;
또는 1급 직접 전동형을 채택하여 중간 부품을 없애고; 테이퍼가 작은 원추형 활동기어가 직접 강성 치홈 링과 치합되어 전동을 진행하고;
회전축 롤러 활동기어 무단변속기에 있어서 핵심 부품은 원통형 활동기어와 회전축 롤러 휠이며; 보조 부품은 고정용 받침대, 회전용 받침대, 유성 베벨기어(bevel gear), 태양 베벨기어 등 관련 부품이고; 원통형 활동기어는 출력축과 연결되며, 또한 고정용 받침대에 조립하고, 회전축 롤러 휠과 유성 베벨기어(116)은 전동축(33)과 연결되며, 또한 회전 받침대에 조립하며, 유성 베벨기어(116)은 태양 베벨기어(117)과 치합하고, 태양 베벨기어는 입력축과 연결되고; 속도 조절용 핸들(44)를 회전시켜 전체 회전 받침대는 입력축 축 선을 에워싸면서 회전하며, 이와 동시에, 유성 베벨기어는 태양 베벨기어를 에워싸면서 회전하지만, 시종 치합을 확보하여 입력축 토크를 회전축 롤러 휠로 전달하고, 회전 받침대의 회전으로 회전축 롤러 휠과 원통형 활동기어의 회전축 선 협각이 변화됨으로써 전동비가 변화되고;
또는 회전축 롤러 휠은 아이들러 휠(idler wheels) 밀도 가변형 회전축 롤러 휠을 사용할수 있으며, 전동비 변화에 의하여 대응되게 롤러 밀도/수량을 변화시켜, 고속 시에 모두 사용하고, 저속 시에 작동되는 롤러 수량을 절반으로 줄일수 있고; 밀도 가변형 아이들러 휠은 두개 절반 롤러가 비교적 적은 롤러 휠을 삽입하여 구성되며, 롤러 밀도가 비교적 큰것이 필요할 때에는 두개의 절반 롤러 휠을 삽입하면 롤러 밀도를 2배로 늘이며, 두개 절반 롤러 휠을 분리하면 롤러 밀도는 절반으로 줄어들고;
또는 다상 기구 병렬연결을 채택하여, 상하로 두개 원통형 활동기어가 회전축 롤러 휠과 치합하면, 출력량이 1배 증가되며; 원통형 활동기어 상하에 두개 회전축 롤러 휠을 설치하여 치합시킬수도 있고;
또는 다상 배치를 채택하여, 원통형 활동기어 원주방향에 다수개 회전축 롤러 휠을 설치하여 치합시키거나; 또는 회전축 롤러 휠 원주방향에 다수개 원통형 활동기어를 설치하여 치합시키고;
회전축 롤러 휠의 롤러는 원추면 형상을 채택할수 있으며, 자체 잠금(Self locking) 치합 특성 기초에서 무단 전동 특성을 개선하고; 그 작동면도 원호형으로 제작할수도 있고; 또는 기어, 베벨기어, 웜(worm) 휠, 웜으로 회전축 롤러 휠을 대체하여 원통형 활동기어 슬라이딩 시트와 치합할수도 있으며, 원추형 활동기어로 원통형 활동기어를 대체할수도 있고;
또는 회전축 롤러 휠 회전축 선이 고정되며, 원통형 활동기어 회전축 선이 회전할수 있는 활동기어 회전축형 변속기를 사용할수 있고;
반경 가변형(varying radius) 금속 블록 벨트 활동기어 무단변속기는 무단 반경 가변형 금속 블록 벨트 휠과 원통형 활동기어로 구성되고; 금속 블록 벨트 휠의 금속 블록 벨트가 에워싸는 반경을 변화시켜, 활동기어와 치합되어 무단 변속을 실현하고; 무단 반경 가변형 금속 블록 벨트 휠은 두개 대치되는 베벨디스크사이에 금속 블록 벨트를 끼워 구성되며, 금속 블록 벨트는 몇개의 돌출형 치 블록(119)와 오목형 치 블록(120)이 교차하면서 합쳐져 치 블록 연결용 끈(118)의 연결로 구성되는 가요성 요철형 치 블록 벨트(또는 치 블록 체인이라고도 한다.)로서, 두개 대치되는 베벨디스크의 간격 변화에 따라 베벨디스크에서의 반경을 변화시킴으로써, 무단으로 반경을 변화시키고; 또는 금속 블록 벨트 휠의 일체성을 높이기 위하여, 베벨디스크 원추면에 요철형 홈을 설치하여 가요성 금속 블록 벨트와 치합되어 안정한 전체가 구성되며, 이때에 금속 블록 벨트의 측면은 슬라이딩 시트 벨트 구조이고; 또는 탄력, 스프링 힘 등 방식으로 슬라이딩 시트에 대해 리턴 치합을 진행할수도 있고; 그 외에 베벨디스크를 멀티 링 원추형 활동기어로 대체할수 있으며, 금속 블록 벨트의 요철형 치 블록을 교차되게 합쳐 형성되는 치합면으로 원추형 활동기어의 슬라이딩 시트와 치합하고; 또는 반경 방향 슬라이딩 속도 조절을 편리하게 하기 위해, 금속 블록 측면에 아이들러 휠(141)을 설치할수도 있고; 또는 외측과 양쪽 측면에 모두 홈이 있는 고무벨트로 금속 블록 벨트를 대체할수도 있고; 두개 금속 블록 벨트 휠을 대칭되게 배치하며, 또한 각각 한개 원통형 활동기어와 서로 치합되어, 하나 연속 작동할수 있는 변속기 어셈블리를 형성하며, 두개 원통형 활동기어가 두개 금속 블록 벨트 휠과 상호 보충식 교차 치합을 진행함으로써 출력 흐름을 연속 아우트풋하고; 무단 반경 가변형 금속 블록 벨트 휠은 내부 인장형일수 있으며, 인장장치는 기어 바디 내부에 설치하고; 또는 외부 인장형일수도 있으며, 인장장치는 기어 바디 외부에 설치하며, 그 인장 끈과 인장장치는 측면에 설치할수 있고; 또는 고정 치수 기어로 활동기어를 대체하여 치합함으로써 무단 변속을 실현할수도 있고;
반경 가변형 섹터 기어(sector gear) 활동기어 무단변속기는 무단 반경 가변형 기어 링 어셈블리, 원통형 활동기어 등으로 구성되며, 기어 링이 에워싸는 반경을 변화시켜, 활동기어와 치합함으로써 무단 변속을 실현하고; 무단 반경 가변형 기어 링은 몇개 섹터 기어가 조합하여 구성되며, 매개 섹터 기어는 슬라이딩 대우(sliding pair)를 통하여 반경 방향 슬라이딩 레일와 연결되고, 기어 링 작동 치면의 연속성을 보증하기 위해, 일반적으로 최소 두세트 기어 링 전위(dislocation) 교차 배치로 무단 반경 가변형 기어 링 어셈블리를 구성하며, 각각 한개 원통형 활동기어와 서로 치합되거나, 또는 각각 한개 듀얼 링 원통형 활동기어의 서로 다른 슬라이딩 시트 세트 링과 서로 치합되어, 독립적으로 작동순환할수 있는 변속기 어셈블리를 구성함으로써, 두개 원통형 활동기어가 두개 기어 링과 상호 보충식 교차 치합을 진행하여 출력 흐름을 연속 아우트풋하고; 또는 계단형 섹터 기어(125)를 교차되게 삽입하여 싱글 기어 링을 형성하여 두세트 기어 링 조합을 대체할수 있고; 활동기어와 반경 가변형 기어 링의 치합식은 내부 치합식, 외부 치합식을 채택할수 있고;
내부 치합식 유성 전동형 변속기구에 있어서 활동기어는 다수개 섹터 기어로 구성되는 큰 기어 링과 내부 치합하며, 활동기어는 기어(a)와 동축 연결하고, 기어(a), (b)는 서로 치합하며, 기어(b)는 태양기어와 서로 치합하고, 기어(a), 기어(b), 태양기어(45)등의 회전축 사이는 유성 브래킷(50)으로 삼각형 관계로 연결되고, 기어(a)와 기어(b) 사이의 축간거리가 고정되고, 기어(b)와 태양기어(45) 사이의 축간거리는 고정되며, 기어(a)와 태양기어(45) 사이는 연결체(142)로 연결하며, 축간거리는 무단 조절할수 있고, 속도 조절을 할때에, 기어 링 어셈블리 반경 크기를 조절하고, 동기로 기어(a)와 태양기어(45) 사이의 축간거리를 조절하여 변속을 실현할수 있고; 일반적으로 “태양기어, 유성 브래킷”을 입력과 출력 전동측으로 하고; 또는 섹터 기어는 비전개선 치형을 채택할수 있으며; 활동기어는 “헬리컬기어 슬라이딩 시트 전동”을 채택할수 있고; 또는 비교적 넓은 슬라이딩 시트의 싱글 링 원통형 활동기어로 두개의 원통형 활동기어 세트 또는 듀얼 링 원통형 활동기어를 대체할수도 있고;
축 방향 접합형 슬라이딩 시트 클러치는 일반적으로 두개 치홈 디스크면의 치홈이 요철형 버트 클램핑 방식으로 그사이에 슬라이딩 시트 워블 디스크(nutating disc)를 끼워 구성되고;
슬라이딩 시트식 상시 치합식 기어 시푸트 변속기는 측면에 치홈 디스크가 있는 상시 치합식 기어, 시푸트 푸시레버(shift push rod), 스러스트베어링, 탄력 리턴 버트 클램핑 방식 홈 디스크, 위치결정용 조인트 핀(joint pin), 슬라이딩 시트 워블 디스크, 볼트 등으로 구성되고; 전동축은 가이드 키를 통하여 슬라이딩 시트 워블 디스크와 서로 연결되며, 슬라이딩 시트 워블 디스크는 두 조각으로 분리되며 볼트로 연결되고, 매개 절반 워블 디스크에는 모두 기능이 독립된 슬라이딩 시트 세트 링이 있으며, 각각 한쌍의 치홈이 요철형으로 서로 대응되는 치홈 디스크사이에 고정되고, 그 버트 클램핑 방식 치홈 디스크는 가동 치홈 디스크(129), 상시 치합식 기어(127)의 측면 치홈 디스크면을 가리키며, 양자 사이는 위치결정용 조인트 핀(130)으로 연결하여 동기식 회전을 확보하지만, 서로 간에 축 방향으로 자유롭게 이동할수 있고; 두개 상시 치합식 기어(127)과 전동축 사이는 베어링 연결이며, 시푸트 푸시레버(128)은 각각 두개 가동 치홈 디스크(129)와 스러스트베어링으로 연결되고; 또는 이런 슬라이딩 시트의 리턴방식은 “전자기 구동방식”을 채택할수도 있고; 또는 슬라이딩 시트 워블 디스크가 사용하는 슬라이딩 시트는 선형 단면 슬라이딩 시트 또는 슬라이딩 니들을 사용할수 있으며; 채움형 슬라이딩 시트 세트와 받침형 슬라이딩 시트가 교차되는 밀집 분포형으로 설계할수도 있고;
반경 방향 접합형 슬라이딩 시트 클러치는 내부 링 치홈 결합슬리브 (133), 슬라이딩 시트 홈붙이 휠(134) 등으로 구성되며, 상기 슬라이딩 시트의 상부는 원호형을 나타내며, 삽입 시에 자연적으로 과도할수 있고, 삽입 후에 원심 운동으로 결합슬리브와 슬라이딩 시트 홈붙이 휠의 무단 치합을 실현할수 있고; 또한 채움형 슬라이딩 시트 세트와 받침형 슬라이딩 시트가 교차되는 밀집 분포형으로 설계할수도 있고;
원추면 접합형 슬라이딩 시트 클러치는 슬라이딩 시트 베벨디스크(135), 치홈 베벨디스크 결합슬리브(136)로 구성되며, 슬라이딩 시트 베벨디스크와 치홈 베벨디스크 결합슬리브가 결합된 후에, 슬라이딩 시트는 원심 운동 리턴으로 치홈 베벨디스크와 치합함으로써 클러치의 결합을 실현하고;
슬라이딩 시트 오버러닝 클러치는 슬라이딩 시트, 슬라이딩 시트 홈붙이 휠(134), 유성기어 외부 링(140) 등으로 구성되며; 작동시에, 유성기어 외부 링(140)이 왕복 회전을 하며, 슬라이딩 시트의 원심 리턴으로 유성기어 외부 링의 단일 방향 치홈과 치합되어 토크를 슬라이딩 시트 홈붙이 휠(134)에 전달하여 회전하게 하고, 그 외에 원심 펌프 오일로 윤활할수 있고;
또는 슬라이딩 시트와 홈은 방사식 구조로 배치될수 있으며, 슬라이딩 시트 단면은 선형일수 있고; 또는 슬라이딩 시트 밀집 분포형을 채택할수도 있고; 또는 간격형을 채택할수도 있고; 이 기구에서 슬라이딩 시트는 유성기어 외부 링으로 제한 리미트하며, 슬라이딩 시트는 중지대가 필요하지 않아도 되며; 또는 전체 유성기어 단일 방향 치홈과 슬라이딩 시트 홈붙이 휠의 간격, 수량을 배치할때에, “연속차이 원칙”으로 배치할수 있고; 클러치 슬라이딩 시트 넓이와 두께를 넓혀 적재 능력을 높일수 있으며; “자체 잠금 특성”으로 유성기어 외부 링 치홈을 설계하여 무단 치합 특성을 개선할수 있고;
또는 A형 변속기는 A형 메인 기어 바디(ⅰ), A형 메인 기어 바디(ⅱ), A형 보조형 기어 바디, A형 받침형 슬라이딩 블록, A형 슬라이딩 시트 등으로 구성되고;
또는 B형 변속기는 B형 메인 기어 바디, B형 보조형 기어 바디, B형 슬라이딩 시트, 너트(nut) 포크, 속도 조절용 가이드 슬리브(guide bush) 등으로 구성되고;
스틸 침(steel needle) 스틸시트 치합식 무단 변속기는 스틸 침(211)과 스틸시트(212)가 서로 삽입하여 무단 치합을 실현하고; 벨트 내측에 스틸 침(211) 로 꽉 찼으며, 휠 외측에 가로방향으로 배치된 스틸 시트로 꽉 찼으며, 스틸 침과 스틸시트의 상호 삽입으로 무단 치합을 실현하고;
유체 일정 체적 가변형 무단 치합식 변속기에 있어서 무단 치합장치 유닛은 내부에 밀폐된 액체의 일정 체적 가변형 치합 유닛(213)이 가득 있으며, 유체 일정 체적 가변형 특성으로 전동벨트(151)의 내측 치와 무단 치합을 실현하고, 또는 이 액체는 “자기 유변 유체(magneto-rheological fluid)”(이하에서는 자기 유변 유체를 MR 유체 한다.)이고;
작동 분리 효율 합병식 무단변속기의 특징에 있어서 두개 베벨디스크사이에 내측에 요철형 치합 치가 있는 전동벨트를 끼워, 두개 베벨디스크면이 서로 대응되는 내측 공간에 동축으로 몇개 전동벨트와 동기되는 무단 반경 가변형의 무단 치합장치 유닛을 배치할수 있고 무단 치합장치 유닛은 유닛 케리어, 치합체로 구성되고; 치합체는 전동벨트 내측 요철형 치합 치와 치합되어 무단 치합식 전동을 실현하고; 그 무단 치합장치 유닛의 치합체는 슬라이딩 시트 활동기어 치합장치, MR 유체/전기 유변 유체(electro-rheological fluid) (이하에서는 전기 유변 유체를 ER 유체 한다.)치합장치, 웜/랙 무단 치합장치, 슬라이딩 블록 무단 치합장치일수 있으며; 그 전동벨트는 내측에 치가 있는 가요성 전동벨트일수 있으며, 내측에 치가 있는 가요성 전동체인일수도 있다.
슬라이딩 시트 활동기어 치합식 무단변속기에 있어서, 무단 치합장치 유닛은 “슬라이딩 시트 활동기어” 치합장치로서 치합 유닛 케리어(155), 몇개 슬라이딩 시트(슬라이딩 블록을 포함)으로 조합한 슬라이딩 시트 세트로 구성되며 슬라이딩 시트 세트와 전동벨트(151)과 무단 치합하여 출력을 전달하고; 슬라이딩 시트의 홀더 빔 위에는 듀얼 아이들러 휠, 싱글 아이들러 휠 또는 드럼 헤드(drumhead) 아이들러 휠등아이들러 휠(152)를 설치할수 있으며 아이들러 휠은 반경 방향 레일(146)과 배합하고, 슬라이딩 시트 세트의 아래에 슬라이딩 시트 홀더 바튼 스토퍼(153), 판형 스프링 또는 파형 스프링인 리턴 스프링(154)를 설치하며, 아이들러 휠과 회전축 사이에 롤러 베어링, 슬라이딩 베어링을 설치하거나 또는 아이들러 휠을 추가하지 않고 직접 윤활 접촉으로 슬라이딩 운동할수 있으며; 베벨디스크 (147)에 설치한 몇개 베벨디스크의 모선 방향과 서로 일치한 반경 방향 레일(146), 각 대응되는 치합 유닛 케리어(155)위에 있는 아이들러 휠과 서로 배합하여 슬라이딩 대우관계로 연결되며; 전동벨트는 안정된 반경 위치에서 작동되며 또한 치합장치 유닛의 치합체 슬라이딩 시트 세트와 무단 치합을 실현하고;슬라이딩 시트 세트에 슬라이딩 블록을 가입하여 슬라이딩 시트가 힘을 받는 방향이 좌측이면 좌측단에 슬라이딩 블록을 설치하고 반대로 우측단에 슬라이딩 블록을 설치하며 양방향 회전력을 받으면 양쪽 끝에 각각 한개 슬라이딩 블록을 설치하고; 또는 무단변속기는 내측에 치가 있는 금속 압력 벨트를 사용하며 상기 금속 벨트는 금속 링(159), 채움식 금속 블록(160), 치합식 금속 블록(161)으로 구성되며, 채움식 금속 블록과 치합식 금속 블록을 교차되게 합쳐 내측에 치가 있는 금속 벨트를 구성하고; 또는 전동벨트는 홈 치합식 금속 동기식 벨트일수 있으며 전체 전동벨트는 몇층의 홈이 뚫어져 있는 금속 링을 치밀하게 결합하여 구성된것이며, 모든 홈은 하나하나 대응되어 슬라이딩 시트가 치합되는 직사각형 홈을 형성하여 작동할 때에 슬라이딩 시트과 직사각형 홈이 치합되어 전동하고; 또는 무단 치합장치 유닛(148)의 제한 반경 방향 레일은 베벨디스크의 전체 내부를 다 파내여 베벨디스크의 외부 벽면 (164), 내부 벽면(165)가 유사한 원추면을 나타내며 원추면에서 모선을 따라 균일하게 몇개 슬라이딩 홈(166)을 파고; 또는 그 반경 방향 레일을 원통형 가이드 홈(168)으로 하며 대응되는 치합장치 유닛과 원통형 가이드 홈의 배합은 원통형 롤링 슬라이딩 대우(167)를 사용하고; 인장 스프링 (163)을 설치할수도 있고; 또는 슬라이딩 시트과 치합 치면의 접촉 협각은 당량 마찰각보다 작으며, 전동벨트의 치합 치면에 내마모 부착층(190)을 설치할수 있으며 경도가 큰 내마모 금속 접착 블록, 내마모 재료 도료층을 부착하거나 또는 직접 벨트 베이스에 대해 경화 처리를 하고;
압력 벨트 이완측 금속 블록 간격 제거장치는 추진 휠(172), 피니온(173), 구동륜(174), 큰 기어(175), 클램핑 기구(176) 등을 포함하며,추진 휠, 구동륜은 모두 치밀하게 금속 벨트(압력 벨트)(170)의 양측에 끼우며 추진 휠은 피니온와 연결되고 구동륜은 큰 기어와 연결되며 피니온와 큰 기어는 치합 전동을 유지하며; 또는 추진 휠(172)는 직접 모터로 구동하거나 또는 직접 고속 기류 또는 액체 흐름 등 유체 충격방식으로 금속 블록을 추진시켜 가속 운동을 하면서 간격을 제거하고;
MR 유체/ER 유체 무단변속기에 있어서, 무단 치합장치 유닛은 “MR 유체/ER 유체” 치합장치이고, 치합체는 MR 유체/ER 유체 무단 치합체(177)이며 치합되기 전의 순간에 자기장작용이 없어 “MR 유체”는 액체상태 특성을 나타내고, 치합된 후에 자기장작용 때문에 고체상태 특성을 나타내어 치합되는 고체상태의 치형을 형성하며, 치합을 이탈할 때에는 자기장을 없애 액체상태 특성을 나타내고; 또는 “MR 유체”, “ER 유체”는 슬라이딩 시트 세트와 혼합되어 조합하며, 슬라이딩 시트가 치합을 진행하는 동태 순간에 MR 유체는 액체상태 특성을 나타내 슬라이딩 시트는 순조롭게 슬라이딩 변형을 하고, 완전히 치합된 슬라이딩 시트가 슬라이딩을 중지한 후에 MR 유체는 고체상태 특성을 나타내 슬라이딩 시트과 치밀하게 결합되어 고정 치형을 형성하고;
또는 MR 유체/ER 유체 무단변속기는 내측에 MR 유체/ER 유체를 포함한 전동벨트/체인(180), 고정 치형 치합체(178), 베벨디스크 등으로 구성된다. MR 유체 또는 ER 유체는 전동벨트 베이스 내측에 설치되며, 무단 치합장치 유닛에서의 치합체는 고정 치형으로서 치합할 때에 벨트 베이스 내측의 MR 유체 또는 ER 유체 치형은 고정 치형 치합체(178)의 치형 변화에 따라 무단 치합을 진행하고;
또는 MR 유체/ER 유체 무단변속기는 MR 유체/ER 유체의 무단 반경 가변형 바디(181), ER 유체 무단 치합체(177), MR 유체/ER 유체 소프트 케비티(179) 등으로 구성되며, 무단 반경 가변과정은 MR 유체/ER 유체의 소프트 케비티(179)의 용적 무단 변화 및 MR 유체/ER 유체의 “액화 변형”을 통하여 진행되며, 반경 변형과정이 끝나면 MR 유체/ER 유체는 “응결되어 반경이 고정”됨으로써 무단 반경 가변형 원통체를 형성하며, 또한 원주변의 바깥 둘레에 있는 몇개 MR 유체/ER 유체 무단 치합체 (177)는 전동벨트(151)과 무단 치합하고;
또는 “MR 유체”를 소프트 백(soft bag)에 넣어 고정 치와 치합하며, 치합 고정 치를 원호형으로 제직할수 있고;
또는 “MR 유체”는 직접 벨트 표면에 부착되어 거칠기가 비교적 큰 마찰면 베벨디스크와 세밀한 치합 전동을 실현하고; 또는 전동벨트는 양측에 치가 있는 전동벨트로서 베벨디스크의 원추면에 MR 유체/ER 유체를 설치하고; 또는 전동벨트의 측면에 MR 유체/ER 유체를 설치하며 대응되는 베벨디스크의 원추면에 요철형 치홈이 있어 치합할 때 또는 치합에서 이탈될 때의 동태 순간에 MR 유체/ER 유체가 “액화”되고 나머지 구간에서는 모두 “경화된” 고체상태에 있으며;
웜/랙 무단 치합식 변속기에 있어서, 무단 치합장치 유닛은 “웜/랙 무단 치합식” 치합장치로서 랙 치형 전동벨트/체인(183)과 웜(182)가 제어기(184)의 구동으로 랙 치형 전동벨트/체인(183)과 무단 치합되어 출력을 전달하는 웜/랙 치합식일수 있으며 또는 랙(185)이 제어기(184)의 구동으로 평이운동하여 랙 치형 전동벨트/체인(183)과 무단 치합하는 듀얼 랙 치합식일수 있으며;
슬라이딩 블록 무단 치합식 변속기에 있어서, 무단 치합장치 유닛은 “슬라이딩 블록 무단 치합”장치로서 슬라이딩 치합식 삼각형 치 전동벨트/체인(186)의 내측 치형은 슬라이딩 치합 삼각형 치이며 슬라이딩 무단 치합 원추형 치 블록(187)과 기계 슬라이딩으로 자체로 치합 포인트를 찾아 슬라이딩 치합을 진행하며, 원추형 치 블록(187), 치 블록은 레일(189) 내에서 운동하며, x 방향은 원심력으로 자유 리턴을 하고 y 방향은 자체 잠금을 하여 작동된 후에 원추형 치 블록은 x 방향에서 자유롭게 슬라이딩 치합식 삼각형 치 전동벨트(186)의 최적 치합 포인트까지 리턴되어 삼각형 치면과 충분히 접촉하고 y 방향은 자체 잠금으로 정지되여 있으며a, b 두가지의 상호 보충 방향레일 가이드방향을 나타내는 원추형 치 블록의 병렬 배치를 통하여 무단 치합장치 유닛은 치 블록이 슬라이딩하는 구역 내에서 슬라이딩 치합식 삼각형 치 전동벨트(186)과 임의의 포인트에서 무단 치합하고;
반경 가변형 활동기어 무단변속기에 있어서, 반경 가변형 활동기어는 몇개 무단 치합장치 유닛(148)로 구성되며, 무단 치합장치 유닛은 각각 각자 반경 방향 슬라이딩 레일(123)을 따라 동기적으로 반경 방향 운동을 하고;
또는 무단 치합장치 유닛(148)은 내부 기어 링(191)과 치합되거나 또는 무단 치합장치 유닛(148)이 외부 치합식 기어(192)와 치합되거나 또는 원통형 활동기어는 외부 치합식 섹터 기어(193)과 치합하고;
내측에 물리적 맨드럴(mandrel)이 없는 베벨디스크 무단변속기는 두개 베벨디스크의 중간에 전동축이 없으며, 무단 치합장치 유닛은 더 작은 반경구역으로 운동할수 있고;
또는 무단 치합장치 유닛 케리어는 유연성 구조 치합 유닛 케리어로서 치합 유닛 케리어는 유연성과 가요성 구조를 채택하며, 치합 유닛 케리어는 치밀하게 벨트의 내측 치에 결합되어 충분하게 치합하며 그 곡률은 벨트 내측의 곡률과 일치할수 있으며;
무원심가압효응형 변속기에 있어서, 치합장치 유닛의 반경 방향 운동은 반경 방향 동기식 제어장치 (196)으로 제어하며, 회전할 때에 원심력은 베벨디스크(147)에 원심 가압효응을 발생하지 않으며 베벨디스크(147)는 반경 방향의 홈만 파면 되고;
반경 방향 동기식 제어장치(196)는 스크루 로드 너트구조를 채택하며, 너트(198)는 치합장치 유닛 (148)과 연결되어 동기식으로 각 스크루 로드의 코너(corner)를 제어하여 각 치합장치 유닛(148)의 동기식 반경 방향 운동을 실현하며;
또는 반경 방향 동기식 제어장치에서 각 무단 치합장치 유닛(148)은 모두 아이들러 휠(152)를 통하여 오목형 베벨디스크(199)의 내부 원추면과 접촉하며, 양측 오목형 베벨디스크 (199)의 간격을 제어하여 각 치합장치 유닛(148)의 동기식 반경 방향 운동을 실현하며;
또는 무단 치합장치 유닛(148)의 운동 궤적은 반경 가변형 회전 디스크(200)에서 각 대응되는 반경 가변형 나선 레일(201)의 제한을 받으며, 반경 가변형 회전 디스크(200)를 회전시켜 각 치합장치 유닛(148)의 동기식 반경 방향 운동을 실현하며;
또는 무단 치합장치 유닛(148)은 링크기구를 통하여 반경 가변형 회전 디스크(200)과 연결되거나 또는 듀얼 링크기구를 채택하며 반경 가변형 회전 디스크(200)를 회전시킴으로써 각 치합장치 유닛 (148)의 동기식 반경 방향 운동을 실현하고;
또는 반경 가변형 회전 디스크(200)의 코너는 유압 또는 기계로 자동으로 적시에 제어하고;
또는 무단 치합장치 유닛에서 임의의 치합장치 유닛은 아이들러 휠 레일를 통하여 제한하며, 모든 치합장치 유닛은 서로 간에 동기식 반경 방향 운동기구의 연결 제한을 통하여 동기식 같은 반경의 변화를 실현하며;
또는 무단 치합장치 유닛(148)에 어떠한 보조 제한장치를 추가하지 않고 직접 원추형 기어 바디 내에 삽입하여 토크를 전달하며, 아이들러 휠 레일의 T형 홈을 직사각형 홈으로 바꾸고 무단 치합장치 유닛과 배합하며 반경 방향에서 자유롭게 반경이 변화되어 직접 전동벨트(151)의 내측으로 각 치합장치 유닛(148)에 대한 반경 방향 사이즈의 제한을 실현하고, 같은 베벨디스크에서의 모든 무단 치합장치 유닛은 서로 동기식 반경 방향 운동기구로 연결하여야 하며 모든 무단 치합장치 유닛은 동기식 반경 방향 운동을 하고;
또는 링크기구와 반경 가변형 회전 디스크(200)의 연결을 통하여 반경 방향 동기식 제한을 실현하거나 또는 양방향에 모두 자체 잠금을 하지 않는 스크루 로드 너트기구를 채택하여, 베벨기어기구(203)를 통하여 연결시켜 모든 스크루 로드 너트가 동기식 운동을 하게 함으로써 반경 방향 동기식 제한을 실현하고;
또는 무단 치합장치 유닛은 반경 가변형 회전 디스크(200)와 링크기구(202)의 제어를 통하여 동기식 반경 변화를 실현하고; 베벨디스크(147)의 원추면에는 반경 방향 레일 홈을 가공할 필요가 없고 또는 베벨디스크(147)에 직사각형 홈을 가공하여 무단 치합장치 유닛과 배합하며;
중간 가이드 제한용 디스크를 포함한 변속기에 있어서, 두개 베벨디스크(147)의 중간에 평면 디스크형 또는 듀얼 원추면 디스크형인 중간 가이드 제한용 디스크(204)를 설치하여 토크 전달 및 반경 방향 가이드를 실현하며, 중간 가이드 제한용 디스크(204)는 또는 중간 가이드 제한용 디스크 (204)의 중간에 상기 반경 방향 동기식 제어장치를 설치하며;
또는 전자기 견인식 분리장치를 설치하며 또한 내부 베벨디스크(147)과 외부 베벨디스크 케이스(205)로 구성된 분리 조합구조의 베벨디스크를 채택하며 내부 베벨디스크(147)과 외부 베벨디스크 케이스(205) 사이에 일정 축방향 간격이 있으며 내부 베벨디스크(147)및/혹은 외부 베벨디스크 케이스(205)에 전자기 흡반(206)을 설치하거나 또는 유압, 공기장치로 전자기 흡반을 대체하고;
슬라이딩 시트 착석 전자기 견인식 제어장치는 전자기 흡반(206)의 전자기력으로 슬라이딩 시트 리턴 착석 중지용 바(207)에 대한 착석 제어를 진행하고;
또는 슬라이딩 시트 착석 기계 견인 제어장치는 착석 제어 디스크(209)를 회전시켜 아이들러 휠 (152)의 기구로 캠(cam) (208)을 회전시킴으로써 리턴 착석 중지용 바 (207)을 압박하여 운동하게 하며 슬라이딩 시트가 착석되여 슬라이딩 시트과 전동벨트 내측치합치가 분리하게 되며;
단일 방향 치합 치 전동벨트는 내측의 치합 치를 두 반으로 나누며 매개 구역의 치면을 단일 방향 치면으로 설계하고;
치합식 스틸 링 무단변속기는 내측에 치합 치아가 있는 치합식 내부 기어 스틸 링(210)과 대응되는 베벨디스크로 구성된다.
치홈 휠은 평판형과 베벨디스크형으로 나누며, 그 작동 디스크면은 돌출된 치와 오목한 홈으로 구성되고, 그 홈 무늬 형상은 반경 방향 방사형의 단일 치 무늬형, 치홈 간격 밀도 등가 배치형, 깔주기형, 디스크면 균일한 격자 돌출형, 디스크면 균일한 격자 리세스형, 헬리컬기어 슬라이딩 시트 활동기어 전동 전용형, 다단 변속용 치홈 디스크형, 치홈 무늬 단계별 최적화형, 북형 치의 반경 방향 교차배치형 또는 북형 치의 반경 방향 균일 배치형이 있으며;
상기 치홈 치합 링은 원추면 타입 또는 원통면 타입으로 그중에서 원추면 기어 링은 내외부 치합식 원추면 기어 링, 내부 치합식 원추면 기어 링, 외부 치합식 원추면 기어 링으로 나누며, 원통면 기어 링은 내부 치합식 원통면 기어 링, 내외부 치합식 원통면 기어 링, 외부 치합식 원통면 기어 링으로 나눈다.
상기 슬라이딩 시트는 원통형 활동기어 전용 슬라이딩 시트, 원추형 활동기어 전용 “단측 독립 작동형 슬라이딩 시트”, 원추형 활동기어 전용 “양측 일체 작동형 슬라이딩 시트”, 테이퍼가 작은 원추형 활동기어 전용 슬라이딩 시트, 회전축 롤러 활동기어 무단변속기의 활동기어 전용 슬라이딩 시트, 경사 방향 리턴형 활동기어 전용 슬라이딩 시트, 슬라이딩 시트 장력 전동벨트 전용 슬라이딩 시트 또는 탄력 리턴형 슬라이딩 시트이며 모두 받침형 슬라이딩 시트과 채움형 슬라이딩 시트을 포함하고; 받침형 슬라이딩 시트는 기어 바디 홈 대와 접촉하여 힘을 받고 채움형 슬라이딩 시트는 받침형 슬라이딩 시트과 접촉하여 힘을 받으며 외측 받침형, 외측 인터랙티브 교차 받침형, 센터 받침형, 센터 인터랙티브 교차 받침형, 외측 센터 듀얼 받침형, 외측 센터 인터랙티브 교차 받침형으로 나누며; 슬라이딩 시트는 원형 슬라이딩 시트일수도 있고; 슬라이딩 시트의 작동면은 원호형일수 있고 더 축소하여 “원호형 국부 힘 접수구역”을 형성할수도 있으며 작동면의 호선 윤곽을 직선 윤곽으로 바꿀수 있고; 채움형 슬라이딩 시트 세트의 양단에 각각 하나 두꺼운 슬라이딩 시트를 추가할수 있으며 채움형 슬라이딩 시트의 중지대는 받침형 슬라이딩 시트과 길이가 같으며 그 중지대는 하나 또는 두개일수 있고;
슬라이딩 시트 단면은 같은 두께의 단면 또는 선형 단면 또는 이형 단면이고; 슬라이딩 시트과 치홈의 치합 접촉구역 단면 형상은 싱글 사면, 듀얼 사면, 테두리면일수 있으며 그 접촉 단면의 협각 θ는 치홈 벽면의 경각과 일치할수 있고;
슬라이딩 시트 제한 리미트장치는 슬라이딩 시트 중지대(25), 외측 리미트 제한 중지용 링(23)등일수 있으며 상기 슬라이딩 시트 중지대는 한개 또는 두개일수 있고, 돌출형 또는 오목형일수 있으며 또는 슬라이딩 시트에 홀을 뚫어 홀 중간에 리미트 제한용 링(ring), 끈(rope), 레버(lever)를 끼워 넣는 방식으로 제한하며;
슬라이딩 시트 중지대는 한개 또는 두개일수 있고 돌출형 또는 오목형일수 있으며 또는 슬라이딩 시트에 홀을 뚫어 홀 중간에 리미트 제한용 링, 끈, 레버를 끼워 넣는 방식으로 제한하거나 또는 외측 리미트 제한 중지용 링(23)으로 제한하고;
탄력 리턴형 슬라이딩 시트는 A형 탄력 리턴형 채움형 슬라이딩 시트, A형 탄력 리턴형 받침형 슬라이딩 시트, B형 탄력 리턴형 받침형 슬라이딩 시트, B형 탄력 리턴형 채움형 슬라이딩 시트를 포함하고; 슬라이딩 시트의 양측 치합면을 원호형 또는 직사각형으로 제작할수 있으며; 또는 슬라이딩 시트 휠의 슬라이딩 시트의 리턴을 자유 리턴방식을 채택하며 탄력 리턴형 슬라이딩 시트를 두개로 나누어 중간에 리턴형 스프링 와이어(109)를 추가하여 스프링 힘의 리턴을 실현하거나 또는 기류 홀(110)에 기류 또는 액류를 주입하여 유체 충격력의 리턴을 실현하거나 또는 베벨디스크 치홈 휠 또는 등가 위치에 전자기 견인장치를 설치하여 전자기 견인력으로 슬라이딩 시트 휠의 슬라이딩 시트에 전자기 흡인 또는 척력작용을 발생함으로써 전자기력 리턴을 실현하고; 슬라이딩 시트의 중부에 한개 또는 두개슬라이딩 시트 중지대를 배치할수 있으며;
또는 스프링 힘 리턴형 슬라이딩 시트는 끝부분에 리턴 궤적이 직선 운동 리턴형 또는 회전 리턴형인 리턴형 스프링 와이어를 배치하거나 또는 슬라이딩 시트의 밑부분에 판형 스프링, 파형 스프링을 설치하고;
또는 단측 받침형 슬라이딩 시트를 채택할수 있으며, 대응되는 활동기어 바디는 정지대가 없는 기어 바디(144)이며 정지대가 있는 기어 바디와 서로 합쳐 슬라이딩 시트를 제한하며 위치결정하고;
또는 슬라이딩 시트를 니들형 또는 블록형으로 설치할수 있으며 니들형의 단면은 원형 또는 직사각형일수 있다.
출력을 전달할 때의 힘을 받는 방향은 자유 슬라이딩 방향과 수직되거나 또는 그 협각이 당량 마찰각내에 있으며 자체 잠금성이 있고; 상기 슬라이딩 시트는 치합할 때에 “자체 잠금 치합 특성”의 원칙으로 설계되여 있으며;
상기 슬라이딩 시트 활동기어와 치홈 휠의 치합 포인트의 배치원칙은 “기어 점진 원칙”을 채택한다.
본 발명은 또 일종 슬라이딩 시트 가변기어 무단 치합식 슬라이딩 티스 랙를 공개하였는데,가변기어 슬라이딩 티스 랙 바디와 랙 바디에 내장된 다수개 슬라이딩 시트로 구성되고; 그중에서 슬라이딩 시트는 리턴 힘으로 슬라이딩 티스 랙 바디에서 이동되며 또한 슬라이딩 시트는 슬라이딩 티스 랙 바디에서 서로 대응되는 윤곽면을 내밀어 임의 형상의 치형을 형성한다.
상기 슬라이딩 티스 랙 바디는 내부에 슬라이딩 시트의 속도 고정용 블록이나 슬라이딩 니들의 속도 고정용 블록이 조립되여 있는 강성 슬라이딩 티스 랙 또는 슬라이딩 시트 장력 전동벨트인 가요성 슬라이딩 티스 랙이며;.
그중에서 내부에 슬라이딩 시트를 조립한 속도 고정용 블록(138)은 두개 대칭되게 조립한 치합 치홈이 요철형으로 맞대는 견인 벨트(137)으로 끼울수 있으며, 두 개 견인 벨트에서 치합 치홈이 슬라이딩 시트에 대한 탄력 리턴과정으로 비마찰식 치합 전동을 실현하고;
그중에서 슬라이딩 시트 장력 전동벨트는 두조의 요철형 홈이 있는 분리형 금속 링이 일련의 간격 두고 배치된 받침형 금속시트과 채움형 금속시트를 대치되게 조합하여 구성되며, 매 조의 금속 링은 몇개 요철형 홈이 있는 금속 링으로 합쳐 구성되고 받침형 금속시트과 채움형 금속시트의 오목한 어깨 깊이는 서로 다르며, 분리형 금속 링(82)의 요철형 홈에 끼우며 금속시트의 오목한 어깨와 금속 링의 치합 홈 사이에 일정한 틈새가 있고; 금속 슬라이딩 시트 형상은 A형, B형으로 나누며, 금속 슬라이딩 시트 (80, 81, 85, 86)을 포함하고; 두조의 금속 링 간격 변화를 방지하기 위하여 금속 벨트 연결체(83)로 고정하여 연결하고;
또는 슬라이딩 시트 장력의 전동벨트는 중간에 위치결정용 홈이 있는 금속 링(87), C형 받침형 금속시트(88), C형 채움형 금속시트(89)로 구성되며; 금속시트의 상하에 각각 몇개 중간에 위치결정용 홈이 있는 금속 링(87)이 합쳐져 슬라이딩 시트에 대해 제한 리미트를 진행하며; 받침형 슬라이딩 시트과 금속 링 위치결정 홈 사이에 일정한 틈새를 두어 슬라이딩 시트 벨트와 치홈 휠이 치합할 때에 금속시트가 가로 방향으로 슬라이딩 하도록 하며;
또는 슬라이딩 시트 장력 전동벨트는 양측에 요철형 홈이 있는 금속 링(90), D형 채움형 금속시트(91), D형 받침형 금속시트(92)로 구성되며; 금속시트의 상하에 몇개 금속 링 (90)이 합쳐져 슬라이딩 시트에 대한 제한 리미트를 진행햐며 마찬가지로 슬라이딩 시트과 금속 링 요철형 홈 사이에 일정한 틈새를 두어 슬라이딩 시트 벨트와 치홈 휠이 치합할 때에 가로 방향으로 슬라이딩 하도록 하며;
또는 슬라이딩 시트 홀더는 원형, 직사각형, 선형일수 있고;
슬라이딩 시트 가변기어의 무단 치합식 슬라이딩 티스 랙와 치홈 대가 치합하며, 치홈 대의 작동면은 치와 홈으로 구성되고 치홈 대는 강성 치홈 대, 가요성 치홈 대로 나누며;
그중에서 가요성 치홈 대는 요철형 치합 치홈이 있는 견인 벨트 또는 치 치합식 치홈 전동벨트이며 상기 전동벨트는 압력 벨트, 장력 벨트로 나누며;
장력 벨트는 벨트 베이스(65), 강화층(enforced layer)(66), 치합 받침형 블록(64)로 구성되며, 치합 받침형 블록(64)을 간격 두고 배치하여 요철형 치홈을 형성함으로써 치합 전동을 실현하며, 치합 받침형 블록은 같은 간격으로 배치하거나 또는 같지 않은 간격으로 배치할수 있고; 또는 치합식 핀 플레이트 체인은 핀 플레이트 체인의 체인 핀(76) 또는 체인 플레이트(77)에 치합 블록(78)을 설치하며 체인 핀(76) 또는 체인 플레이트(77)에 치합 블록을 설치할수 있으며 또는 체인 핀(76)과 체인 플레이트(77)에 각각 치합 블록을 설치할수 있으며; 또는 다수개 양측에 요철형 치홈이 있는 금속 링이 하나하나 대응되게 합쳐서 금속 링 타입 전동벨트을 구성하고; 또는 B형 전동벨트의 벨트 베이스는 비금속 재료로 제조하며 그 강화층은 철사 또는 나일론 와이어 등을 증가할수 있으며 양측은 내마모 벽면으로서 요철형 치합의 치홈 형으로 제작하고 그 외에 가로 방향 요철형 치형은 전체 벨트 베이스를 관통하고; 또는 기존 벨트, 체인을 개선하여 벨트 또는 체인의 작동 측면이 슬라이딩 시트과 치합될수 있는 요철형 치홈으로 형성하고;
압력 벨트는 치합식 금속 벨트를 포함하며, 금속 링과 넓고 좁은 금속 블록과 교차 조합되면서 요철형 치합 치홈이 있는 금속 벨트를 구성하거나 또는 다수개 넓은 금속 블록으로 넓은 금속 블록 세트를 구성하고 다수개 좁은 금속 블록으로 좁은 금속 블록 세트를 구성하여서 다시 넓은 금속 블록 세트와 좁은 금속 블록 세트를 교차조합하면서 금속 벨트를 구성하고; 또는 좁은 금속 블록은 “원호형 단면”을 채택할수 있으며 넓은 금속 블록 양측의 치합 구역을 경사도가 있게 가공하며 자체 잠금의 치합 특성 기초에서 무단 전동 특성을 개선하며; 또는 넓고 좁은 금속 블록을 테이퍼가 작은 원추형 활동기어 타입 변속기용 가요성 금속 벨트중의 “오목형 금속 블록”과 “돌출형 금속 블록”으로 대체할수 있다.
상기 슬라이딩 시트는 원통형 활동기어 전용 슬라이딩 시트, 원추형 활동기어 전용 “단측 독립 작동형 슬라이딩 시트”, 원추형 활동기어 전용 “양측 일체 작동형 슬라이딩 시트”,테이퍼가 작은 원추형 활동기어 전용 슬라이딩 시트, 회전축 롤러 활동기어 무단변속기의 활동기어 전용 슬라이딩 시트, 경사 방향 리턴형 활동기어 전용 슬라이딩 시트, 슬라이딩 시트 장력 전동벨트 전용 슬라이딩 시트 또는 탄력 리턴형 슬라이딩 시트이며 모두 받침형 슬라이딩 시트과 채움형 슬라이딩 시트을 포함하고; 받침형 슬라이딩 시트는 기어 바디 홈 대와 접촉하여 힘을 받고 채움형 슬라이딩 시트는 받침형 슬라이딩 시트과 접촉하여 힘을 받으며 외측 받침형, 외측 인터랙티브 교차 받침형, 센터 받침형, 센터 인터랙티브 교차 받침형, 외측 센터 듀얼 받침형, 외측 센터 인터랙티브 교차 받침형으로 나누며; 슬라이딩 시트는 원형 슬라이딩 시트일수도 있고; 슬라이딩 시트의 작동면은 원호형일수 있고 더 축소하여 “원호형 국부 힘 접수구역”을 형성할수도 있으며 작동면의 호선 윤곽을 직선 윤곽으로 바꿀수 있고; 채움형 슬라이딩 시트 세트의 양단은 각각 하나 두꺼운 슬라이딩 시트를 추가할수 있으며 채움형 슬라이딩 시트의 중지대는 받침형 슬라이딩 시트과 길이가 같으며 그 중지대는 하나 또는 두개일수 있으며;
슬라이딩 시트 단면은 같은 두께의 단면 또는 선형 단면 또는 이형 단면이며; 슬라이딩 시트과 치홈의 치합 접촉구역 단면 형상은 싱글 사면, 듀얼 사면, 테두리면일수 있으며 그 접촉 단면의 협각 θ는 치홈 벽면의 경각과 일치할수 있으며;
슬라이딩 시트 제한 리미트장치는 슬라이딩 시트의 중지대(25), 외측 리미트 제한 중지용 링(23) 등일수 있으며 상기 슬라이딩 시트 중지대는 한개 또는 두개일수 있고, 돌출형 또는 오목형일수 있으며 또는 슬라이딩 시트에 홀을 뚫어 홀 중간에 리미트 제한용 링, 끈, 레버를 끼워 넣는 방식으로 제한하며;
슬라이딩 시트 중지대는 한개 또는 두개일수 있고 돌출형 또는 오목형일수 있으며 또는 슬라이딩 시트에 홀을 뚫어 홀 중간에 리미트 제한용 링, 끈, 레버를 끼워 넣는 방식으로 제한하거나 또는 외측 리미트 제한 중지용 링(23)으로 제한하고;
탄력 리턴형 슬라이딩 시트는 A형 탄력 리턴형 채움형 슬라이딩 시트, A형 탄력 리턴형 받침형 슬라이딩 시트, B형 탄력 리턴형 받침형 슬라이딩 시트, B형 탄력 리턴형 채움형 슬라이딩 시트를 포함하고 슬라이딩 시트의 양측 치합면을 원호형 또는 직사각형으로 제작할수 있으며; 또는 슬라이딩 시트 휠의 슬라이딩 시트의 리턴을 자유 리턴방식을 채택하며 탄력 리턴형 슬라이딩 시트를 두개로 나누어 중간에 리턴형 스프링 와이어(109)를 추가하여 스프링 힘의 리턴을 실현하거나 또는 기류 홀(110)에 기류 또는 액류를 주입하여 유체 충격력의 리턴을 실현하거나 또는 베벨디스크 치홈 휠 또는 등가 위치에 전자기 견인장치를 설치하여 전자기 견인력으로 슬라이딩 시트 휠의 슬라이딩 시트에 전자기 흡인 또는 척력작용을 발생함으로써 전자기력 리턴을 실현하고; 슬라이딩 시트의 중부에 한개 또는 두개 슬라이딩 시트의 중지대를 배치할수 있으며;
또는 스프링 힘 리턴형 슬라이딩 시트는 끝부분에 리턴 궤적이 직선 운동 리턴형 또는 회전 리턴형인 리턴형 스프링 와이어를 배치하거나 또는 슬라이딩 시트의 밑부분에 판형 스프링, 파형 스프링을 설치하고;
또는 단측 받침형 슬라이딩 시트를 채택할수 있으며, 대응되는 활동기어 바디는 정지대가 없는 기어 바디(144)이며 정지대가 있는 기어 바디와 서로 합쳐 슬라이딩 시트에 대해 제한하며 위치결정하고;
또는 슬라이딩 시트를 니들형 또는 블록형으로 설치할수 있으며; 니들형의 단면은 원형 또는 직사각형일수 있으며;
상기 슬라이딩 시트 활동기어와 치홈 휠의 치합 포인트의 배치원칙은 “기어 점진 원칙”을 채택한다.
도1은 원통형 활동기어 무단변속기 구조도이고,
도2는 원통형 활동기어 외형 구조도이고,
도3은 원통형 활동기어 기어 바디 구조도이고,
도4는 원통형 활동기어 슬라이딩 시트 구조도이고,
도5는 원통형 활동기어 내부 구조도이고,
도6은 원통형 활동기어 내부구조 평면도이고,
도7은 슬라이딩 시트 외측 리미트 제한 배플 링(baffle ring) 구조도이고,
도8은 이형 슬라이딩 시트 구조 사시도이고,
도9는 치홈 휠 구조도이고,
도10은 치홈 휠 치홈 무늬 분포 사시도(1) 이고,
도11은 치홈 휠 치홈 무늬 분포 사시도(2) 이고,
도12는 북형 기어, 기어 디스크(tooth disk) 변속기 사시도이고,
도13은 상시 치합식 다단 변속기 사시도이고,
도14는 다상 활동기어 병렬식 변속기 사시도이고,
도15는 다상 병렬식 활동기어 연속차이 배치 분석도이고,
도16은 다상 활동기어 배치 열거 분석도이고,
도17은 원추형 활동기어 및 부품 구조도(1) 이고,
도18은 원추형 활동기어 및 부품 구조도(2) 이고,
도19는 원추형 활동기어의 무단변속기 구조도이고,
도20은 경사 방향 리턴형 활동기어 사시도이고,
도21은 헬리컬기어 슬라이딩 시트 원추형 활동기어 사시도이고,
도22는 활동기어 전동 열거방안 사시도이고,
도23은 슬라이딩 시트 리턴 치합식 전동 사시도이고,
도24는 슬라이딩 시트 치합 자체 잠금 특성 분석도이고,
도25는 멀티 링 원추형 활동기어 벨트 타입 무단변속기 구조도이고,
도26은 멀티 링 원추형 활동기어 부품 구조도이고,
도27은 무단변속기 A형 전용 벨트 구조도이고,
도28은 조합형 기어 바디식 멀티 링 원추형 활동기어 타입 변속기 구조도이고,
도29는 외부 삽입형 일체식 멀티 링 원추형 활동기어 구조도이고,
도30은 치합식 금속 벨트 구조도이고,
도31은 치합식 핀과 플레이트 체인 구조도이고,
도32는 시리즈 전동벨트 구조도이고,
도33은 시리즈 슬라이딩 시트 장력 전동벨트 구조도이고,
도34는 슬라이딩 니들 장력식 전동벨트 구조도이고,
도35는 버트 클램핑 방식 탄력 리턴형 벨트 타입 무단변속기 구조도이고,
도36은 버트 클램핑 방식 탄력 리턴형 휠 타입 무단변속기 구조도이고,
도37은 테이퍼가 작은 원추형 활동기어 시리즈 변속기 구조도이고,
도38은 회전축 롤러 활동기어 무단변속기 구조도이고,
도39는 반경 가변형 금속 블록 벨트 활동기어 무단변속기 구조도이고,
도40은 반경 가변형 섹터 기어 활동기어 무단변속기 구조도이고,
도41은 축 방향 접합형 슬라이딩 시트 클러치 구조도이고,
도42는 반경 방향 접합형 슬라이딩 시트 클러치 구조도이고,
도43은 원추면 접합형 슬라이딩 시트 클러치 구조도이고,
도44는 블록, 벨트 무단 치합장치 구조도이고,
도45는 슬라이딩 시트 오버러닝 클러치 구조도이고,
도46은 슬라이딩 시트 대전 평면도이고,
도47은 작동 분리와 효율 합병식 무단변속기 구조도(1) 이고,
도48은 작동 분리와 효율 합병식 베벨디스크 핵심 부품 분해도이고,
도49는 작동 분리와 효율 합병식 무단변속기 구조도(2) 이고,
도50은 베벨디스크 분해 구조도이고,
도51은 무단 치합장치 유닛 부품 분해도이고,
도52는 내부 기어 치합식 금속 동기식 벨트 사시도(1) 이고,
도53은 내부 기어 치합식 금속 동기식 벨트 사시도(2) 이고,
도54는 금속 블록 입체도이고,
도55는 홀 치합식 금속 동기 벨트 사시도이고,
도56은 변속기 치합 전동 원리도이고,
도57은 기타 유형 변속기 사시도이고,
도58은 압력 벨트 느슨한 쪽 금속 블록 간격 제거 원리도이고,
도59는 슬라이딩 시트 자체 잠금 쐐기 박기 원리 분석도이고,
도60은 MR 유체/ER 유체 변속기 원리도(1) 이고,
도61은 MR 유체/ER 유체 변속기 원리도(2) 이고,
도62는 MR 유체/ER 유체 변속기 원리도(3) 이고,
도63은 웜/랙 무단 치합식 변속기 원리도이고,
도64는 슬라이딩 블록 무단 치합식 변속기 원리 분석도이고,
도65는 슬라이딩 시트 리미트 다른 방안도이고,
도66은 반경 가변형 활동기어 무단변속기 구조도이고,
도67은 내측에 물리적 맨드럴이 없는 베벨디스크 사시도이고,
도68은 웜/랙 무단 치합식 변속기 원리도이고,
도69는 슬라이딩 블록 무단 치합식 변속기 원리 분석도이고,
도70은 반경 방향 동기식 제어장치 사례열거이고,
도71은 반경 방향 동기식 제어장치 열거(ⅱ) 이고,
도72는 직사각형 홈 베벨디스크 구조도이고,
도73은 중간 가이드 제한용 디스크를 포함한 변속기 구조도이고,
도74는 전자기 견인식 분리장치 구조도이고,
도75는 슬라이딩 시트 착석 전자기 견인장치이고,
도76은 슬라이딩 시트 착석 기계 견인 제어장치이고,
도77은 단일 방향 치합식 치 분리 전동형 구조도이고,
도78은 치합식 스틸 링 무단변속기이고,
도79는 스틸 침과 스틸시트 치합식 무단변속기이고,
도80은 유체 일정 체적 가변형 무단 치합식 변속기이고,
도81은 이미 실시한 A형 변속기 구조도이고,
도82는 이미 실시한 B형 변속기 구조도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
1: 출력축(output shaft)
2: 베어링(bearing)
3: 원통형 활동기어 바디(variable-tooth cylindrical gear bod)
4: 채움형 슬라이딩 시트(fill sliding-sheet)
5: 받침형 슬라이딩 시트(support sliding-sheet)
6: 평판형 치홈 휠(flat disc tooth-and-groove wheel)
7: 치합용 치홈(meshing teeth, grooves)
8: 입력축(input shaft)
9: 센터 리세스(central recess)
10: 가이드 키/슬라이딩 키(guiding splines/splines)
11: 슬라이딩 시트 제한면(sliding-sheet restraining wall surface)
12: 위치결정 받침형 정지대(positioning and supporting stop boss)
13: 윤활유 주입 홀(lubricant hole)
14: 윤활유 주입 틈(lubricant gap)
15: 위치결정용 핀 홀(positioning pin hole)
16: 슬라이딩 시트 착석 리미트면(sliding-sheet retracting seat restraining surface)
17: 위치결정용 조인트 핀(positioning couple pin)
18: 축 조립 홀(키 홈을 포함) (shaft-assembling hole(including a spline groove))
19: 휠 디즈크(wheel disc) 접촉면(superposing surface of a wheel and a disc)
20: 가로방향 받침형 슬라이딩 시트(oblique support sliding-sheet)
21: 가로방향 채움형 슬라이딩 시트(oblique fill sliding-sheet)
22: 마찰 견인용 링(frictional traction ring)
23: 외측 리미트 제한 중지용 링(outer constraining ring)
24: 중지용 링 가이드 구역(constraining ring-guiding zone)
25: 슬라이딩 시트 중지대(stop leg for sliding-sheet)
26: 응력 억제용 패드층(stress-suppressing pad layer)
27: 슬라이딩 시트 원심 제한면(centrifuge-restraining surface for sliding-sheet)
28: 원심 펌프 흡기구(suction inlet of a centrifugal pump)
29: 원심 펌프 임펠러 홈(impeller groove of the centrifugal pump)
30: 북형 기어(shuttle-shaped gear)
31: 북형 디스크(shuttle-shaped toothed disc)
32: 동심 멀티 베벨기어 디스크(concentric toothed disc with multiple cones)
33: 전동축(transmission shaft)
34: 베벨기어(bevel gear)
35: 후진 기어(reverse-shifting gear)
36: 원통형 활동기어(variable-tooth cylindrical gear)
37: 원통에 원추형 치가 있는 치홈 휠(tooth-and-groove wheel with conic teeth on the circumference)
38: 원통형 기어(cylindrical gear)
39: 원추형 활동기어 바디(variable-tooth conic gear body)
40: 보조형 기어 바디(ⅰ) (assistant wheel body (I))
41: 보조형 기어 바디(ⅱ) (assistant wheel body (II))
42: 베벨디스크 치홈 휠(conic disc tooth-and-groove wheel)
43: 원추형 활동기어(variable-tooth conic gear)
44: 속도 조절용 핸들(shifting lever)
45: 태양기어(sun gear)
46: 유성기어(planet gear)
47: 회전 대우(rotary pair)
48: 내부 치합식 큰 치홈 휠(large tooth-and-groove wheel of the inner meshing type)
49: 슬라이딩 대우(displacement pair)
50: 유성 브래킷(planet bracket)
51: 경사 방향 리턴형 활동기어 바디(variable-tooth gear body of the type of returning in an oblique direction)
52: 경사 방향 리턴형 평판형 보조형 기어 바디(assistant flat disc wheel body of the type of returning in an oblique direction)
53: 경사 방향 리턴 내부 베벨디스크형 보조형 기어 바디(assistant inner conic disc wheel body of the type of returning in an oblique direction)
54: 경사 방향 리턴형 평판형 활동기어(variable-tooth flat disc gear of the type of returning in an oblique direction)
55: 경사 방향 리턴 내부 베벨디스크형 활동기어(variable-tooth inner conic disc gear of the type of returning in an oblique direction)
56: 양면 베벨디스크 치홈 휠(double sided conic disc tooth-and-groove wheel)
57: 내외부 치합식 베벨디스크 치홈 휠(conic disc tooth-and-groove wheel with inner and outer meshing surfaces)
58: 슬라이딩 시트(sliding-sheet)
59: 슬라이딩 시트 홀더(sliding-sheet holder)
60: 멀티 링 원추형 활동기어(베벨디스크) (multiple-ring variable-tooth conic gear (conic disc))
61: A형 전동벨트(Mode A driving belt)
62: 멀티 링 원추형 활동기어 바디(multiple-ring variable-tooth conic gear body)
63: 휠 베이스(ⅰ) (wheel basic body (I))
64: 치합 받침형 블록(meshing support block)
65: 벨트 베이스(belt base)
66: 강화층(enforced layer)
67: 휠 베이스(ⅱ) (wheel basic body (II))
68: 접층 기어 바디(layered wheel body)
69: B형 전동벨트(Mode B driving belt)
70: 일체식 멀티 링 원추형 기어 바디(multiple-ring conic wheel body of one piece)
71: 자유 슬라이딩 시트 홀더(free sliding-sheet holder)
72: 슬라이딩 시트 홀더 설치용 홀(installation hole for sliding-sheet holders)
73: 좁은 금속 블록(narrow metal block)
74: 넓은 금속 블록(wide metal block)
75: 금속 링(metal ring)
76: 체인 핀(chain pin)
77: 체인 플레이트(chain plate)
78: 치합 블록(meshing block)
79: 보강용 철사(strengthened steel wire)
80: A형 받침형 금속시트(Mode A support metal sheet)
81: A형 채움형 금속시트(Mode A fill metal sheet)
82: 요철형 홈이 있는 분리형 금속 링(parted metal ring with convex and concave grooves)
83: 금속 벨트 연결체(coupling body for metal belt)
84: 오목한 어깨(recessed shoulder)
85: B형 받침형 금속시트(Mode B support metal sheets)
86: B형 채움형 금속시트(Mode B fill metal sheets)
87: 중간에 위치결정용 홈이 있는 금속 링(metal ring comprising positioning grooves in the middle)
88: C형 받침형 금속시트(Mode C support metal sheets)
89: C형 채움형 금속시트(Mode C fill metal sheets)
90: 양측에 요철형 홈이 있는 금속 링(metal ring with convex-concave grooves on both sides)
91: D형 채움형 금속시트(Mode D fill metal sheets)
92: D형 받침형 금속시트(Mode D support metal sheets)
93: 원형 슬라이딩 니들 홀더(sliding-needle holder of a circular shape)
94: 슬라이딩 니들(sliding-needle)
95: 사각형 슬라이딩 니들 홀더(sliding-needle holder of a rectangle shape)
96: 버트 클램핑 방식 치홈 벨트(belt with nipping teeth and grooves)
97: 받침형 베벨디스크(support conic disc)
98: 양면 베벨디스크(double-sided conic disc)
99: 직동 슬라이딩 시트 기어 바디(sliding-sheet wheel body for translations)
100: A형 탄력 리턴형 채움형 슬라이딩 시트(Mode A fill sliding-sheet of returning via elastic force type)
101: A형 탄력 리턴형 받침형 슬라이딩 시트(Mode A support sliding-sheet of returning via elastic force type)
102: B형 탄력 리턴형 받침형 슬라이딩 시트(Mode B support sliding-sheet of returning via elastic force type)
103: B형 탄력 리턴형 채움형 슬라이딩 시트(Mode B fill sliding-sheet of returning via elastic force type)
104: 분리식 테이퍼가 작은 기어 바디(parted wheel body with small taper)
105: 내외부 치합식 원추면 기어 링(conic toothed ring with inner and outer meshing surfaces)
106: 내부 치합식 원통면 기어 링(cylindrical toothed ring with an inner meshing surface)
107: 내외부 치합식 원통면 기어 링(cylindrical toothed ring with inner and outer meshing surfaces)
108: 외부 치합식 원통면 기어 링(cylindrical toothed ring with an outer meshing surface)
109: 리턴형 스프링 와이어(returning spring wire)
110: 기류 홀(gas flow hole)
111: 고정용 받침대(fixing bracket)
112: 롤러(roller)
113: 회전축 롤러 휠(rotary shaft roller wheel)
114: 회전용 받침대(revolution bracket)
115: 전동키(transmission spline)
116: 유성 베벨기어(planet conic gear)
117: 태양 베벨기어(sun conic gear)
118: 치 블록 연결용 끈(tooth block coupling string)
119: 돌출형 치 블록(convex tooth block)
120: 오목형 치 블록(concave tooth block)
121: 인장 끈(stretching string)
122: 인장장치(stretching device)
123: 반경 방향 슬라이딩 레일(radial rail)
124: 섹터 기어(tooth segment)
125: 계단형 섹터 기어(step tooth segment)
126: 치홈 디스크 상시 치합식 기어(gear with a constant mesh tooth-and-groove disc)
127: 시푸트 푸시레버(shifting push lever)
128: 스러스트베어링(thrusting bearing)
129: 가동 치홈 디스크(mobile tooth-and-groove disc)
130: 위치결정용 조인트 핀(positioning and coupling pin)
131: 슬라이딩 시트 워블 디스크(sliding-sheet wobble-disc)
132: 볼트(bolt)
133: 내부 링에 치홈이 있는 결합슬리브(coupling sleeve with teeth and grooves on the inner loop)
134: 슬라이딩 시트 홈붙이 휠(sliding-sheet grooved wheel)
135: 슬라이딩 시트 베벨디스크(멀티 링 또는 싱글 링) (sliding-sheet conic disc (with multiple rings or a single ring))
136: 치홈 베벨디스크 결합슬리브(coupling sleeve with a tooth-and-groove conic disc)
137: 견인 벨트(traction belt)
138: 속도 고정용 블록(velocity-locking block)
139: 가압장치(pressing device)
140: 유성기어 외부 링(planet wheel outer loop)
141: 아이들러 휠(idler wheel)
142: 길이 조절이 가능한 연결체(length-variable coupling body)
143: 제한용 링(constraining ring)
144: 정지대가 없는 휠 바디(wheel body without a stop boss)
145: 전동축(driving shaft)
146: 반경 방향 레일(radial rail)
147: 베벨디스크(conic disc)
148: 무단 치합장치 유닛(infinitely meshing device unit)
149: 슬라이딩 키(sliding spline)
150: 케이스(받침대) (casing (a framework))
151: 내측에 치가 있는 전동 벨트/체인(driving belt/chain with teeth on the inner side)
152: 아이들러 휠(idler wheel)
153: 슬라이딩 시트 홀더 바튼 스토퍼(bottom stop seat of a sliding-sheet holder)
154: 리턴 스프링(판형 스프링+파형 스프링) (returning spring (a flat spring plus a corrugated spring))
155: 치합 유닛 케리어(슬라이딩 시트 홀더 빔이라고도 함) (meshing unit carrier (or a beam for a sliding-sheet holder))
156: 슬라이딩 시트(sliding-sheet)
157: 슬라이딩 블록(sliding-block)
158: 금속 블록(metal block)
159: 금속 링(metal ring)
160: 채움식 금속 블록(metal block of a fill type)
161: 치합식 금속 블록(metal block of a meshing type)
162: 홀 치합식 금속 동기식 벨트(synchronous metal belt of a hole meshing type)
163: 인장 스프링(stretching spring)
164: 베벨디스크 외부 벽면(outer wall surface of a conic disc)
165: 베벨디스크 내부 벽면(inner wall surface of a conic disc)
166: 슬라이딩 홈(sliding groove)
167: 원통형 롤링 슬라이딩 대우(cylindrical rolling translation pair)
168: 원통형 가이드 홈(cylindrical guiding groove)
169: 능동성 베벨디스크(driving conic disc)
170: 금속 벨트(압력 벨트) (metal belt (a pressure belt))
171: 종동성 베벨디스크(driven conic disc)
172: 추진 휠(urging wheel)
173: 피니온(pinion)
174: 구동륜(driving wheel)
175: 큰 기어(large gear)
176: 클램핑 기구(clamping mechanism)
177: MR 유체/ER 유체 무단 치합체(bodies capable of infinitely meshing via magnetorheological/electrorheological fluids)
178: 고정된 치형 치합체(meshing body with a fixed tooth profile)
179: MR 유체/ER 유체 소프트 케비티(soft cavity for magnetorheological/electrorheological fluids)
180: 내측에 MR 유체/ER 유체를 포함한 전동벨트/체인(driving belt/chain containing magnetorheological/electrorheological fluids on the inner side)
181: MR 유체/ER 유체 무단 반경 가변형 바디(body capable of infinitely varying radius via magnetorheological/electrorheological fluids)
182: 웜(worm)
183: 랙 치형 전동벨트/체인(driving belt/chain in a worm rack toothed shape)
184: 제어기(controller)
185: 랙(worm rack)
186: 미끄럽 치합식 삼각형 치 전동벨트/체인(triangular-tooth driving belt/chain capable of meshing via sliding)
187: 원추형 슬라이딩 치 블록(tapered tooth block capable of sliding)
188: 가이드 슬라이딩 대우(guiding moving pair)
189: 레일(rail)
190: 내마모 부착층(wearable adhesive layer)
191: 내부 기어 링(internal gear ring)
192: 외부 치합식 기어(external meshing gear)
193: 외부 치합식 섹터 기어(external meshing tooth segment)
194: 슬라이딩 시트 착석 가이드용 원호형 플레이트(guiding arc plate for seating sliding-sheets)
195: 유연성 구조 치합 유닛 케리어(flexible structure carrier of meshing units)
196: 반경 방향 동기식 제어장치(radial synchronization controller)
197: 스크루 로드(screw)
198: 너트(nut)
199: 오목형 베벨디스크(recessed conic disc)
200: 반경 가변형 회전 디스크(radius-varying rotary disc)
201: 반경 가변형 나선 레일(spiral rail with variable radius)
202: 링크기구(linkage mechanism)
203: 베벨기어기구(conic gear mechanism)
204: 중간 가이드 제한용 디스크(central guiding and restraining disc)
205: 외부 베벨디스크 케이스(outer conic disc casing)
206: 전자기 흡반(electromagnetic sucking disc)
207: 리턴 착석 중지용 바(stop bars against returning and seating of sliding-sheets)
208: 캠(cam)
209: 착석 제어 디스크(seating control disc)
210: 치합식 내부 기어 스틸 링(meshing type steel ring with teeth on the inner side)
211: 스틸 침(steel needles)
212: 스틸 시트(steel sheets)
213: 일정 체적 가변형 치합 유닛(deformable meshing unit at a fixed volume)
214: A형 메인 기어 바디(ⅰ) (Mode A main wheel body (I))
215: A형 받침형 슬라이딩 블록(Mode A support sliding-sheets)
216: A형 슬라이딩 시트(Mode A sliding-sheets)
217: A형 메인 기어 바디(ⅱ) (Mode A main wheel body (II))
218: A형 보조형 기어 바디(Mode A assistant wheel body)
219: B형 슬라이딩 시트(Mode B sliding-sheets)
220: B형 메인 기어 바디(Mode B main wheel body)
221: 너트 포크(nut fork)
222: 속도 조절용 가이드 슬리브(speed adjustment guiding sleeve)
223: B형 보조형 기어 바디(Mode B assistant wheel body)
본 발명은 기존 기어 전동 및 무단변속기의 결함에 대해 혁신하며 이 기초에서 신형 무단 변속장치를 공급하여 현대화 공업의 수요, 특히 자동차공업의 수요를 만족시킨다. 현재 대부분 무단변속기의 기능을 포함 및 발전시켜 특유한 “비마찰 식 기어 치합식 무단 변속”을 실현한 일종 새로운 개념의 고출력, 고효율(기어 전동 효율과 비슷하다) 기계 무단변속기에 속한다.
본 발명의 기술방안은 아래와 같다.
기본 작동원리에 있어서 전체 기어 작동면은 대량의 얇은 슬라이딩 시트(또는 슬라이딩 니들)가 합쳐 구성되며, 슬라이딩 시트의 자유 무단 슬라이딩을 통하여 임의 형상의 치합식 치형을 형성할수 있다. 이러한 설계사상은 기어에 대해 미분 분할을 하며 다수개 미분면의 조합을 통하여 임의의 수요되는 치형을 형성하는 것과 같다. 즉, 슬라이딩 시트 무단 치합식 활동기어를 구성한다.
슬라이딩 시트의 슬라이딩 방향과 힘을 받는 방향이 서로 달라 슬라이딩 시트은 자유롭게 현재 치합식 치형의 수요에 따라 적시에 변형되어 일치하게 함으로써 무단 치합을 실현한다. 출력을 전달할 때에 힘을 받는 방향은 자유 슬라이딩 방향과 수직이 되거나 또는 그 협각이 당량 마찰각 안에 있으면(아래 문장을 참조) 자체 잠금성(self-locking property)이 있기에 슬라이딩 시트가 힘을 받을 때에 치 윤곽의 형상을 변화시키지 않고 상시 정상적인 치합식 상태를 유지할수 있으며, 슬라이딩 시트가 대응되는 치홈 디스크와의 치합으로 출력을 전달함으로써 비마찰식 변형 활동기어 치합식 무단 변속을 실현한다. 활동기어의 오묘함은 치형을 형성하는 슬라이딩 시트의 반경 방향 사이즈는 (variable teeth lies)기어, 홈 디스크의 회전에 따라 치합구역의 홈면 형상 변화에 따라 수시로 자동 변형되어 언제나 치형의 일치함을 유지한다. 그러므로 슬라이딩 시트, 홈 디스크의 치형 가공 정밀도에 대한 요구가 아주 낮으며 치를 밀링할 필요가 없이 마찰을 통하여 치합할릴수 있 다. 또한 고속에 더 적합하다.
용어 해석:(비고: 관련 명사 해석은 아래와 같이 해석한다.)
*받침형 슬라이딩 시트는 일반적으로 슬라이딩 시트 홀더의 벽과 서로 접촉하여 동력을 전달하는 슬라이딩 시트를 가리킨다.
*채움형 슬라이딩 시트는 일반적으로 받침형 슬라이딩 시트와 접촉하여 동력을 전달하는 슬라이딩 시트를 가리킨다( 도46 및 관련 설명을 참조.) .
*같은 효력의 슬라이딩 시트(즉, 같은 유형의 슬라이딩 시트)는 형상이 완전히 같으며 조립 방향도 같은 슬라이딩 시트, 즉 같은 형상의 슬라이딩 시트를 동일 방향으로 배치한것이다. 형상이 완전히 같지만 반대방향으로 조립한 슬라이딩 시트는 서로 다른 기능에 속한다, 즉 기능이 같지 않다. 예를 들면, 도46.2.2, 46.3.2에 도시된 바와 같은 슬라이딩 시트는 두개 형상이 완전히 같지만 같지 않은 유형의 슬라이딩 시트에 속하며 그와 대응되는 슬라이딩 시트 세트를 서로 “받침형 슬라이딩 시트 세트”, “채움형 슬라이딩 시트 세트”라 한다.
*슬라이딩 시트 세트는 즉 슬라이딩 시트 기본 유닛 집합(슬라이딩 니들의 기본 유닛 집합을 슬라이딩 니들 묶음이라 하며 아래 글과 도34를 참조한다.)으로서 같은 효력의 슬라이딩 시트의 조별 집합이다. 즉, 다수개 같은 형상의 슬라이딩 시트가 동일 방향으로 치밀하게 결합되어 구성된다. 슬라이딩 시트 세트는 받침형 슬라이딩 시트 세트와 채움형 슬라이딩 시트 세트로 나눈다.
*슬라이딩 시트 세트 링은 몇개 슬라이딩 시트 세트가 조합되어 형성한 독립적으로 작동순환을 할수 있는 슬라이딩 시트 세트의 집합 어셈블리(assembly)(예를 들면, 도2에서 도시된 바와 같은 모든 슬라이딩 시트 세트 집합 어셈블리를 하나 슬라이딩 시트 세트 링이라 한다.)이다. 간격형 슬라이딩 시트 세트 링에 있어서 슬라이딩 시트 세트사이에 간격이 있는 슬라이딩 시트 세트 링(예를 들면, 도26, 도45에 도시된바와 같이, 그중에서 도26은 멀티 링 간격형, 도45는 싱글 링 간격형)으로서 일반적으로 간격형 슬라이딩 시트 세트 링 내의 슬라이딩 시트 세트는 모두 같은 유형의 슬라이딩 시트 세트이다. 연속형 슬라이딩 시트 세트 링에 있어서 슬라이딩 시트 세트의 사이에 치밀하게 결합되어 간격이 없으며 전체 치밀하게 분포된 슬라이딩 시트 세트 링(도2에 도시된바와 같이)으로서 일반적으로 연속형 슬라이딩 시트 세트 링은 같지 않은 유형의 슬라이딩 시트 세트가 일정 간격으로 교차하여 조합되며, “받침형 슬라이딩 시트 세트”와 “채움형 슬라이딩 시트 세트”를 포함한다.
*슬라이딩 시트 홀더는 활동기어 바디에 슬라이딩 시트 세트를 설치, 리미트(restrain), 제한하는 케비티 홈 케이스이며, “받침형 슬라이딩 시트 세트”와 “채움형 슬라이딩 시트 세트”가 대응되는 리미트 제한 슬라이딩 시트 홀더에 받침형 슬라이딩 시트 홀더, 채움형 슬라이딩 시트 홀더가 있다.
*슬라이딩 시트 홀더 링은 다수개 슬라이딩 시트 홀더로 구성되며, 슬라이딩 시트 세트 링을 슬라이딩 시트 홀더 링 내에 넣는다(도2에서 도시된 바와 같은 활동기어에서 하나 슬라이딩 시트 홀더 링을 포함한다.). 슬라이딩 시트 홀더 링은 연속형(일반적으로 받침형 슬라이딩 시트 홀더, 채움형 슬라이딩 시트 홀더가 교차하여 구성된다.)과 간격형(일반적으로 같은 넓이의 슬라이딩 시트 홀더를 일정 간 격으로 배치하여 구성한다.)을 포함한다.
*작동순환은 활동기어의 한 바퀴 회전이다.
*슬라이딩 시트 어셈블리는 활동기어에서의 모든 슬라이딩 시트 체계의 집합이다. 기어 바디에서의 슬라이딩 시트 세트 링의 수량에 따라 싱글 링형 슬라이딩 시트 어셈블리--슬라이딩 시트 어셈블리는 한세트의 슬라이딩 시트 세트 링으로 구성(싱글 링간격형과 싱글 링 밀집 분포형(densely fully arranged type)을 포함)과 멀티 링형 슬라이딩 시트 어셈블리--슬라이딩 시트 어셈블리는 몇 세트의 슬라이딩 시트 세트 링이 조합되어 구성(멀티 링 간격형과 멀티 링 밀집 분포형을 포함)으로 나눈다.
*슬라이딩 시트 가변기어 무단 치합식 활동기어에 있어서 슬라이딩 시트(박편) 또는 슬라이딩 니들(작은 사각형 원통 또는 가는 원통)이 조합하여 구성되며 자유롭게 슬라이딩을 하여 무단으로 치합식 치형을 변화시키는 기어로서 기어 바디와 최소 한 세트 슬라이딩 시트 세트 링으로 구성된다. 슬라이딩 시트 세트 링은 몇개 슬라이딩 시트 세트로 구성되며, 슬라이딩 시트 세트는 다수개 같은 효력의 슬라이딩 시트가 치밀하게 결합하여 구성된다. 슬라이딩 시트는 중력, 인력, 척력, 탄력, 스프링힘, 전자기력, 원심력, 관성력, 유압, 기압력, 기체, 액체 유체 충격력 등 리턴 구동력의 작용으로 리턴할수 있다. 기어 바디에 최소 한 세트의 슬라이딩 시트 홀더로 구성된 슬라이딩 시트 홀더 링이 있으며, 슬라이딩 시트 세트는 대응되는 슬라이딩 시트 홀더 내에 넣어 한 세트의 기능이 독립적인 완전한 슬라이딩 시트 세트 링을 구성한다. 슬라이딩 시트는 각자 슬라이딩 시트 홀더 내의 일정 범 위에서 자유롭게 이동하며 슬라이딩 시트의 자유 이동으로 임의의 형상의 치형을 형성할수 있다. 보조 부품은 연결용 위치결정 핀 등이 있다. 활동기어는 일반적으로 최소로 기어 바디, 슬라이딩 시트 세트 링으로 구성되며 한개 기어 바디에는 최소한 한개 슬라이딩 시트 홀더 링이 있으며 한세트의 슬라이딩 시트 세트 링을 설치하면 “싱글 링형 활동기어”(도2에서 도시된 바와 같은 활동기어는 한세트의 슬라이딩 시트 세트 링을 포함한다.)라고 한다. 마찬가지로 다수개 슬라이딩 시트 홀더 링이 있으며 몇 세트의 슬라이딩 시트 세트 링을 설치한 기어를 “멀티 링형 활동기어”(도26에 도시된 바와 같이)라고 한다.
활동기어 유형은 일반적으로 원통형 활동기어(도2에 도시된 바와 같이)，원추형 활동기어(도17에 도시된 바와 같이), 평판형 활동기어(도20.1에 도시된 바와 같이), 내부 베벨디스크형 활동기어(도20.2에 도시된 바와 같이)로 나누며 또한 각각 싱글 링형 활동기어와 멀티 링형 활동기어로 나눈다.
슬라이딩 시트의 슬라이딩 궤적에 따라 “동일 방향 리턴”과 “경사 방향 리턴”으로 나눈다. 동일 방향 리턴형은 슬라이딩 시트의 리턴 운동 궤적이 리턴 힘(예를 들면, 원심력)의 방향과 같으며, 경사 방향 리턴형은 슬라이딩 시트의 리턴 운동 궤적이 리턴 힘(예를 들면, 원심력)의 방향과 일정한 협각(도20, 도29에서 도시된 바와 같은 경사 방향 리턴형)을 이룬다.
슬라이딩 시트의 배치방향에 따라 스퍼(spur)기어 슬라이딩 시트형과 헬리컬(bevel)기어 슬라이딩 시트형(양자의 차별은 스퍼기어와 베벨기어의 차이와 유사하다.)으로 나눈다.
슬라이딩 시트 세트 링에서 슬라이딩 시트 세트의 배치방식에 따라 간격형, 밀집 분포형(densely fully arranged type)(또는 연속형이라 한다.)으로 나눈다.
기어 바디에서의 슬라이딩 시트 세트 링의 수량에 의하여 싱글 링형, 멀티 링형으로 나누며, 또한 각각 싱글 링 간격형, 싱글 링 밀집 분포형, 멀티 링 간격형, 멀티 링 밀집 분포형으로 나눌수 있다.
슬라이딩 시트와 기어 바디 사이의 모자이크(embedding) 삽입방식, 기어 바디가 슬라이딩 시트에 대한 위치결정 받침형 정지대 방식에 따라 외측 받침형, 외측 인터랙티브 교차 받침형, 센터 받침형, 센터 인터랙티브 교차 받침형, 외측 센터 듀얼 받침형, 외측 센터 인터랙티브 교차 받침형(도 46을 참조)으로 나눈다.
슬라이딩 시트의 리턴 구동력의 유형과 방식에 따라 중력, 인력, 척력, 탄력, 스프링힘, 전자기력, 자력(인력, 척력을 포함), 원심력, 관성력, 유압, 기압력, 기체, 액체 등 유체 충격력 리턴형이 있다. 예를 들면, 도23에서 도시된 바와 같이 8개 화살표는 중력, 인력, 척력, 탄력, 스프링힘, 전자기력, 원심력, 관성력, 유압, 기압력, 기체, 액체 충격력 등 리턴 구동력을 표시하며, 이러한 리턴 구동력 작용으로 슬라이딩 시트는 치합 치홈과 치밀하게 접촉하여 무단 치합을 실현한다. 원리대로 스프링힘은 반드시 탄력 범주에 포함되지만 실제 응용에서 탄력과 스프링힘의 리턴 기구는 서로 다르다. 스프링힘의 리턴과정은 스프링으로 슬라이딩 시트를 밀어 리턴시키며 자유 리턴형에 속한다. 예를 들면, 도23.1에서 도시된 바와 같은 자동 탄성 리턴형 슬라이딩 시트가 있다. 탄력 리턴과정은 일반적으로 외부 실체의 탄력으로 실현된다. 예를 들면, 두개 치홈 디스크의 치홈은 요철형으로 서로 버트 클램핑하는 슬라이딩 시트의 리턴형은 탄력 리턴형, 종동성 리턴형(도35, 도36에 도시된 바와 같이 슬라이딩 시트의 리턴은 요철형 홈 디스크의 버트 클램핑 방식으로 실현한다. 그 원리는 기존 슬라이딩 시트 체인 기술의 원리와 비슷하다.)에 속한다. 그러므로 슬라이딩 시트의 리턴 작동 특성에 의하여 슬라이딩 시트 자유 리턴형，슬라이딩 시트 종동성 리턴형으로 나눌수 있다.
*리턴은 슬라이딩 시트가 작동중에 리턴 구동력 작용으로 치합되는 방향으로 운동하는 과정 또는 운동 추세를 가리킨다. 리턴 구동력이 다름에 따라 자유 리턴과 종동성 리턴으로 나눈다. 일반적으로 탄력 리턴은 종동성 리턴에 속하며, 중력, 인력, 척력, 스프링 힘, 전자기력, 원심력, 관성력, 기체, 액체 등 유체 충격력 리턴은 자유 리턴에 속한다. 예를 들면, 원통형 활동기어에서 슬라이딩 시트는 자유 리턴 구동력(원심력)의 작용으로 기어 바디가 반경 방향으로 운동 또는 운동하는 추세의 상태，및 도6-A에서 공기 펌프로 윤활할 때의 원심력, 기류 충격력의 듀얼 리턴은 모두 자유 리턴에 속한다. 두개 치홈 디스크면의 치홈이 요철형 대응되는 버트 클램핑 방식 탄력 리턴형은 종동성 리턴형에 속하며 기존 “슬라이딩 시트 체인”의 작동원리, 즉 요철형 치홈 버트 클램핑 방식 슬라이딩 시트 탄력 리턴형과 유사하며, 슬라이딩 시트는 요철형으로 대응되는 치홈면의 탄력으로 리턴되면서 무단 치합식 전동을 실현한다.
*제한 리미트는 슬라이딩 시트가 자유 리턴 구동력 작용으로 활동기어 바디에서 이탈하는것을 방지하기 위해 추가한것이다. 예를 들면, 본문에서의 “슬라이딩 시트의 중지대(25), 외측 리미트 제한 중지용 링(23)(슬라이딩 시트 중지대는 내부 고속형에 속하며, 외측 리미트 제한 중지용 링은 외부 고속형에 속한다.)이 있다.
*치홈 휠은 활동기어와 치합 전동을 진행하는 휠 디즈크(wheel disc)로서 작동 디스크면은 치홈으로 구성되며, 돌출된 부분을 치라고 하며 오목한 부분을 홈이라고 한다. 활동기어와 배합하여 이러한 종류의 무단변속기의 두개 핵심 부품을 구성한다. 치홈 휠의 작동 디스크면 형상에 의하여 평판형과 베벨디스크형으로 나눈다.
*슬라이딩 시트 가변기어 무단 치합식 슬라이딩 래크에 있어서 그 특징은 래크 바디와 최소 한세트의 슬라이딩 시트 세트 블록으로 구성된다. 슬라이딩 시트 세트 블록은 몇개(한개를 포함) 슬라이딩 시트 세트로 구성되며, 슬라이딩 시트 세트는 다수개 같은 효력의 슬라이딩 시트가 치밀하게 결합되어 구성된다. 슬라이딩 시트는 중력, 인력, 척력, 탄력, 스프링힘, 전자기력, 원심력, 관성력, 유압, 기압력, 기체, 액체 충격력 등 리턴 구동력 작용으로 리턴할수 있다. 래크 바디에 최소로 한 세트 슬라이딩 시트 홀더로 구성된 슬라이딩 시트 홀더 블록이 있으며, 슬라이딩 시트 세트는 대응되는 슬라이딩 시트 홀더 내에 넣어 한 세트의 기능이 독립된 슬라이딩 시트 세트 블록을 구성하며, 슬라이딩 시트는 각자 슬라이딩 시트 홀더 내에서 일정 범위에서 자유롭게 이동하며 슬라이딩 시트의 자유 이동으로 임의의 형상의 치형을 형성한다. 강성 슬라이딩 래크(예를 들면, 슬라이딩 시트를 포함한 속도 고정용 블록, 도44를 참조)와 가요성 슬라이딩 래크(예를 들면, 슬라이딩 시트 장력 전동벨트, 도33, 도34를 참조)를 포함한다.
*치홈 대는 슬라이딩 래크와 치합 전동을 진행하는 대로서 작동대 면은 치홈으로 구성되며 돌출된 부분을 치라고 하며 오목한 부분을 홈이라고 한다. 치홈 대의 작동대 면 형상에 따라 평판형, 베벨디스크형으로 나누며, 또한 강성 치홈 대, 가요성 치홈 대(예를 들면, 치홈을 포함한 견인 벨트, 도44를 참조)로 나눈다.
*자체 잠금 치합에 있어서 본문에서의 “자체 잠금 치합 특성”은 특별히 슬라이딩 시트와 치합 홈의 벽면(회전축 롤러 활동기어 무단변속기 유형의 자체 잠금에 대하여 “슬라이딩 시트와 치합식 롤러 회전면의 모선 협각 θ”을 가리킨다.)의 접촉 협각 θ가 당량 마찰각보다 작을 때의 치합 특성을 가리킨다. (구체적인 분석은 도24 및 대응되는 설명을 참조.) 슬라이딩 시트가 출력을 전달할 때의 힘을 받는 방향이 자유 슬라이딩 방향과 수직이 되거나(즉, 슬라이딩 시트와 치합 홈 벽면의 접촉 협각 θ=0) 또는 그 협각 θ이 당량 마찰각 안에 있을 때에 슬라이딩 시트 기구는 자체 잠금성이 있다. 이때 슬라이딩 시트가 어떠한 가압력이 없어도 출력을 전달할 때에 미끄럽지 않으며, 게다가 슬라이딩 시트와 슬라이딩 시트 홀더 벽 사이의 종합적 작용으로 슬라이딩 시트 치합 전동 성능이 아주 안정적으로 된다. 사실은 마찰력과 슬라이딩 시트의 리턴 구동력의 보조 작용 및 슬라이딩 시트의 경사 방향힘(예를 들면, 원추형 활동기어의 전용 슬라이딩 시트가 힘을 받는 방향이 슬라이딩 방향과 다르면 슬라이딩 시트의 자체 잠금 특성을 더 개선하여 치합 안정성을 높일수 있다.)의 종합적 작용으로 슬라이딩 시트가 자체 잠금을 보증하는 전제에서 θ각이 당량 마찰각보다 크게 되며 이는 슬라이딩 시트의 두께를 늘이며 적재 능력을 높이며 수명을 연장하고 원가를 낮추는데 유리하다. θ=0일 경우, 이 때의 치합 안정성이 가장 좋지만 슬라이딩 시트가 비교적 두꺼울 경우, 이때의 무단 치합 특성이 아주 좋지 않으며 슬라이딩 시트의 두께를 무시할 때에 세밀한 다단 치합에 속한다. 그러므로 무단 치합을 실현하려면 θ각을 크게 하여 사면의 자체 잠금 특성으로 마찬가지로 슬라이딩이 없는 확실한 치합식 무단 전동을 실현할수 있다. 그러므로 유효하게 이런 “자체 잠금 특성”을 이용하면 아주 좋게 무단 변속 특성을 최적화할수 있으며 적당하게 슬라이딩 시트의 두께를 크게 하는 전제에서 무단 전동을 실현할수 있다.
*연속차이 원칙(톱니바퀴 점진 원칙, “연속차이 반응”이라고도 한다.) 에 있어서 연속차이 원칙의 목적은 슬라이딩 시트의 치합상태가 가장 충분한 보충을 하여 가장 균일한 치합에 이르러 균일하게 힘을 받으며 균일하게 마모되어 전체 체계의 슬라이딩 시트와 치합 부품 사이에 최대 작동 잠재력, 최대 치합 적재 능력, 출력 용량을 발휘함으로써 전동 안정성과 확실성을 높인다. 모든 슬라이딩 시트 시리즈 기어와 치홈 디스크 치합 포인트의 배치원칙은 모두 될수록 “연속차이 원칙배치”(도15 및 관련 설명을 참조)를 채택해야 한다.
*무단 반경 변경은 즉, 연속 반경 변화를 가리킨다. 예를 들면, 도47에 도시된 바와 같이 전동벨트는 베벨디스크면과 치밀하게 결합되어 베벨디스크의 자유로운 축 방향 이동으로 간격을 변화시키면 전동벨트가 임의의 연속 반경에서 작동하게 할수 있다. 이러한 과정은 무단 반경을 변경한다.
*무단 치합은 즉, 임의의 치합을 가리킨다. 예를 들면, 도47에 도시된 바와 같이 무단 치합장치 유닛 중의 치합체 슬라이딩 시트는 전동벨트 내측의 요철형 치 합 치와 임의로 치합되어 무단 치합식 전동을 실현할수 있다.
*작동 분리와 효율 합병은 즉, 작동 분리, 효율 합병을 가리킨다. 예를 들면, 도47에 도시된 바와 같이 작동 분리와 효율 합병식 무단변속기는 무단 반경 변경과 무단 치합 작동을 분리시키며, 효율을 합병시켜 이상적인 정밀하고 균일하며 안정된 고효율의 치합식 무단 변속을 실현한다.
본 발명의 특징과 장점:
이 변속기는 진실한 의미에서의 “기어 치합식 무단 변속”을 실현하였으며, 구조가 간단하고 원가가 낮으며 안정성이 높으며, 전체 무단 변속과정은 일단 전동이며 또한 편리하게 정반 양방향으로의 전동 체인 출력을 실현할수 있어 전동 체인이 짧고 효율이 높다！ 슬라이딩 시트 활동기어는 유동 무단 변형 치합이며 치합되는 치홈에 대한 정밀도의 요구가 아주 낮고 피치와 치형에 가공 정밀도의 요구가 없어 주조법을 채택하여 고효율의 저렴한 산업화 생산을 할수 있다. 원가가 낮고 가공과 조립의 정밀도가 전동성능에 뚜럿하게 영향을 주지 않으며 마찰을 통하여 치합한 후에 성능이 더 좋으며 슬라이딩 시트는 마모에 대한 자동 보상기능이 있어 수명이 길고 소음이 적어 고속에 대한 적응성이 좋다.
기존 금속 벨트 차량용 무단변속기와 비하면, 원가는 1/5도 미치지 않지만 종합적인 성능은 기존 무단변속기보다 뚜렷하게 좋다. 이 변속기의 핵심 부품은 두개밖에 없고 구조가 간단하며 체적이 작아 전체 변속장치의 원가는 가장 저렴한 스퍼기어(spur gear)의 동기장치가 없는 종동성 기어 변속장치보다 낮다. 일반적인 경우에서 그 전동성능은 심지어 기어 변속을 완전히 대체할수 있으며 그 특유한 무 단 변속성능은 현재 가장 많이 응용되는 기어 변속기를 대체하는 추세가 있게 한다. 기존 무단변속기와 비하면, 그 성능이 더 뚜렷하며 전체적인 우월성은 각종 출력의 모든 무단변속기를 대체할수 있다.
이런 유형 변속기의 적재 능력을 결정하는 핵심 포인트는 슬라이딩 시트와 홈 디스크의 치합구역이다. 이는 전체 전동 체인의 취약한 부분이며 기타 부분은 같은 출력의 정합을 만족시키는 기초에서 될수록 체적을 줄여야 하며 같은 출력 흐름의 적재부하로 설계한다. 이러한 적재 능력은 심지어 기어 전동과 비슷하지만(기어 전동은 치형이 고정되어 회전 치합에서 선접촉으로 전동한다.) 슬라이딩 시트 활동기어의 치합 포인트 면적이 기어보다 크기에 모든 슬라이딩 시트는 전체 밀폐 탄력 밀폐 링을 형성한다. 이는 모든 슬라이딩 시트를 하나의 밀폐된 외력 접수체 내에 속박시키며 게다가 강성 치홈 휠과의 상호 의존으로 “강성과 유연성이 융합되고 활동기어가 응결된” 효과를 실현하는 것과 같으며 최대한 들보가 힘을 받는 현상을 약화하여(탄성 평면의 얇은 스틸시트를 강성 철강 부품에 받치는 것과 유사하다.) 이론적으로 전체 철강 링이 원통방향에서의 부하량을 등가 적재할수 있어 적재 능력이 아주 높다! “슬라이딩 시트 가변기어 무단 치합식 활동기어”의 치형은 변형될수 있으며 수시로 치합구역의 “치를 만나면 홈으로 되는” 것에 의해 치형을 변화시킬수 있어 최대한 치홈과 모든 작동에 참여하는 슬라이딩 시트 구역 사이에 될수록 많은 치합하는 힘 접수 포인트를 늘린다. 특히, 압력각이 가장 작은 구역에서 전체 면과 접촉하여 접촉 응력이 작다. 그 외에 원심 리턴형 치합 전동의 특징은 고속 경우에서 안정성이 더 높게 하여 고속 및 고출력 분야의 작동 특성 요 구에 더 적합하다.
원통형 활동기어 무단변속기 시리즈:
도1: 원통형 활동기어 무단변속기 구조도.
도2: 원통형 활동기어 외형 구조도.
도3: 원통형 활동기어 기어 바디 구조도.
도4: 원통형 활동기어용 슬라이딩 시트 구조도.
도5: 원통형 활동기어 내부 구조도.
도6: 원통형 활동기어 내부구조 평면도.
도과 같이 입력축과 치홈 휠이 연결되고 활동기어와 출력축 사이는 가이드 키 또는 슬라이딩 키를 통하여 연결되며 토크를 전달하는 동시에 자유롭게 축 방향으로 이동할수 있어 무단으로 치홈 휠과의 치합 반경을 변경시켜 무단 변속(도1에서 A, B, C는 각각 전진단 구역, 후진단 구역, 중립단 구역을 가리킨다.)을 진행한다.
원통형 활동기어 구조는 기어 바디와 슬라이딩 시트 세트 링으로 구성된다. 슬라이딩 시트 세트 링은 몇개 슬라이딩 시트 세트로 구성되며, 슬라이딩 시트 세트는 같은 유형의 슬라이딩 시트가 동일 방향으로 치밀하게 결합되여 구성된다. 슬라이딩 시트는 관성 원심력(중력, 인력, 척력, 탄력, 스프링 힘, 자력, 전자기력, 관성력, 기체, 액체 충격력)의 리턴 구동력 작용으로 자유 리턴을 진행한다. 슬라이딩 시트는 일반적으로 받침형 슬라이딩 시트와 채움형 슬라이딩 시트 등 두가지가 있다. 기어 바디는 일반적으로 절반이 합쳐서 구성된다. 매개 절반 기어 바디에 는 모두 받침형 슬라이딩 시트, 채움형 슬라이딩 시트 제한면，위치결정 받침형 정지대, 슬라이딩 시트 원심 제한면, 슬라이딩 시트 착석 리미트면，휠 디즈크(wheel disc) 접촉면, 위치결정용 핀 홀 등이 있으며, 두 절반 기어 바디가 합쳐서 전체 기어 바디를 구성한다. 슬라이딩 시트 제한면，위치결정 받침형 정지대, 슬라이딩 시트의 원심 제한면, 슬라이딩 시트의 착석 리미트면 등이 합쳐서 슬라이딩 시트 홀더 링을 구성하며, 위치결정용 핀 홀 내에 위치결정용 핀을 넣어 각 슬라이딩 시트 홀더가 전위(dislocation)가 발생하지 않도록 하며 볼트로 두 절반 기어 바디를 든든하게 연결할수 있다. 받침형 슬라이딩 시트와 채움형 슬라이딩 시트 세트가 교차되게 대응되는 슬라이딩 시트 홀더 내에 치밀하게 배열되며, 슬라이딩 시트는 슬라이딩 시트 홀더 내에서 일정 범위에서 자유롭게 이동하고 슬라이딩 시트의 자유 이동으로 임의의 형상의 치합식 치형을 형성할수 있다.
치홈 휠은 활동기어와 치합 전동을 진행하는 휠 디즈크(wheel disc)로서 작동 디스크면은 치홈으로 구성되며, 돌출된 부분을 치라고 하며 오목한 부분을 홈이라고 한다. 활동기어와 배합하여 이러한 종류의 무단변속기의 두개 핵심 부품을 구성한다(치홈 휠 디즈크(wheel disc)면 치홈 무늬의 일반 유형은 도10, 11을 참조).
작동할 때에 슬라이딩 시트는 관성 원심력의 구동작용으로 기어 바디의 반경 방향으로 외측으로 원심 운동(또는 원심 운동 추세)을 하며 슬라이딩 시트 중지대 또는 제한 배플 링(baffle ring) 제한 작용으로 모든 슬라이딩 시트는 모두 자유 리턴되어 같은 반경에 머물러 치홈 휠의 치홈 디스크면과 접촉하는 슬라이딩 시트는 요철형 치홈의 작용으로 수동 변형되어 서로 치합되는 치합치면을 형성하며, 치 홈 휠의 회전이 활동기어를 회전하게 하고 새로운 슬라이딩 시트가 치홈 휠 디즈크(wheel disc)면과 접촉하여 “반경 방향 슬라이딩, 치를 만나면 홈으로 되면서” 치합에 참여하여 수출출력을 연속 전동한다.
일반적으로 슬라이딩 시트와 치홈 휠의 분리상태의 자유 원심 리턴 반경 방향 설계사이즈가 치홈 휠이 치합할 때의 리턴 반경 방향 사이즈보다 크기에 슬라이딩 시트가 마모되어 짧아진 후에 자체로 보상할수 있다. 즉, 마모 자동 보상 특성이 있다. 분리상태의 자유 원심 리턴 반경 방향 설계사이즈가 치합할 때의 리턴 반경 방향 사이즈보다 작거나 같을 경우, 일정 범위 내의 마모는 정상적인 사용에 영향을 주지 않기에 이러한 기어의 수명이 아주 길다.
슬라이딩 시트 활동기어가 구동기어로 될 때에 슬라이딩 시트가 치합되기 전에 슬라이딩 시트는 압축 적재상태에 있어 슬라이딩 변형에 불리하기 때문에 전동 기어로 사용하는것이 가장 좋다. 원심 리턴형 활동기어는 먼저 가볍게 적재하여 가동하여야 하며 회전속도가 원심 회전속도의 최저 한계(120~200rpm)에 이르면 적재하여 운행할수 있으며, 엔진 공전 회전속도가 슬라이딩 시트 원심에 필요한 회전속도보다 크기 때문에 모든 작동상태의 경우에서 이 활동기어는 모두 정상적으로 사용될수 있다. 만약 보조 리턴 장치(예를 들면, 중력, 탄력, 전자기력, 유체 충격력 등 방식으로 가동하기 전에 보조 리턴를 한다.)를 추가하면 적재 가동할수 있다. 예를 들면, 치홈 휠 디즈크(wheel disc)에 또는 이와 대응되는 위치에 전자기 또는 영구자석을 설치하여 슬라이딩 시트를 흡입하여 리턴을 진행할수 있어 중력의 영향을 받지 않고 적재하여 가동할수 있다. 또한 활동기어 바디 내부에 영구자석 또는 전자석을 설치하며 모든 슬라이딩 시트도 영구자석화 또는 전자기화를 하여 자력작용으로 슬라이딩 시트가 바깥으로 운동하게 함으로써 리턴을 진행할수도 있다. 또는 슬라이딩 시트가 자기장(또는 교류 전자기력)에서의 운동으로 유도 전류를 유발시켜 자기장과 자기감응의 상호 작용력을 발생하게 함으로써 리턴을 진행한다.
치홈 휠의 센터에 센터 리세스(9)를 설계할수 있으며, 이렇게 되면 활동기어는 출력축의 축 방향에 따라 이동할 때에 순조롭게 치홈 휠의 센터구역을 뛰어넘어 역방향 전동을 실현할수 있다. 센터구역은 중립단 구역이며 그 변속단 구역 분포 설명은 도1을 참조한다.
채움형 슬라이딩 시트가 압력을 받을 때에 받침형 슬라이딩 시트 세트 홀더에 끼워 들어가 받침형 슬라이딩 시트와 채움형 슬라이딩 시트의 뒤섞임이 발생하는 것을 방지하기 위하여 채움형 슬라이딩 시트 세트의 양단에 각각 하나의 두꺼운 슬라이딩 시트를 추가할수 있으며 동시에 보강역할을 하며 적재 능력을 높일수 있다(마찬가지로 도46.4.2에서 각 슬라이딩 시트 세트 외측의 두 슬라이딩 시트는 두꺼운 슬라이딩 시트일수 있다.). 만약 채움형 슬라이딩 시트가 받침형 슬라이딩 시트 세트 홀더에 끼워 들어가면 기어 바디에서 던져 나오게 된다. 이런 잠재적인 문제를 없애기 위해 채움형 슬라이딩 시트의 중지대를 받침형 슬라이딩 시트의 길이와 같게 설계할수 있다(도4에서 도시된 바와 같은 C형 슬라이딩 시트). 구조를 간단하게 하기 위해 슬라이딩 시트도 한쪽 측면에 중지대를 설계할수도 있다 (도4에서 도시된 바와 같은 B형 슬라이딩 시트) .
슬라이딩 시트와 치홈 휠 사이에 나타날 가능성이 있는 슬라이딩 현상을 없 애기 위해 슬라이딩 시트가 치홈 휠과의 치합 작동면 호선 윤곽을 직선 윤곽으로 바꿀수도 있다(도4에서 도시된 바와 같은 D형 슬라이딩 시트, 기타 유형은 도46.11을 참조) .
두 절반 활동기어 바디에 대한 가공 및 조립 정밀도의 요구를 낮추기 위해 한쪽 측면 받침형 슬라이딩 시트(도의 E형 슬라이딩 시트를 참조)을 채택할수도 있으며 그 대응되는 활동기어 바디는 정지대가 없는 기어 바디(144)로서 정지대가 있는 기어 바디(3)과 합쳐 슬라이딩 시트에 대한 제한 위치결정을 진행한다 (도4.1을 참조) .
치홈 간격과 슬라이딩 시트 세트 간격의 설계원칙에 있어서 치홈 휠 치홈 간격 사이즈와 슬라이딩 시트 세트 간격이 배수관계가 되지 않으면 슬라이딩 시트가 치홈과 치합할때에 “연속차이 원칙”으로 작동할수 있어 전동 안정성을 높인다 (아래 문장의 원추형 활동기어도 이 원칙이 적용하며, 같은 반경에서 양측 슬라이딩 시트도 전위 배치를 할수 있다. “연속차이 원칙”은 도15를 참조) .
윤활을 개선하기 위해 기어 바디에 윤활유의 주입 홀(또는 윤활유의 주입 틈)을 뚫어 윤활유 경로가 회전 중에서의 “원심 펌프의 오일” 반응을 이용하여 슬라이딩 시트를 윤활하며 온도를 낮추어 슬라이딩 시트 사이에 유체 유막으로 윤활하게 한다. 내부는 원심 펌프 구조(도6-A에 도시된 바와 같이)로 설계할수 있으며 초고속 회전속도에서 “펌프 오일”을 “펌프 기체”로 바꾸어 펌프에서 나오는 기류를 슬라이딩 시트 사이에 주입하면 기류 부유 윤활의 효과를 거둘수 있어 에어쿠션(air cushion) 반응의 윤활을 실현하여 윤활하면서 산열할수 있다. 동시에 그 기류 충격력은 보조 리턴 작용을 한다. 만약 외부의 기체 소스로 기류 부유 윤활을 진행하면 활동기어의 정지상태에서 기류를 주입함으로써 슬라이딩 시트의 리턴을 진행할수 있어 중력의 영향을 없애며 적재 가동의 조건을 만족시킬수 있다. 이런 원심 펌프 구조는 펌프 오일의 윤활에도 사용되지만 배출량을 상대적으로 줄여 출력 소모를 줄이야 한다 . 그 외에 윤활을 개선하여 슬라이딩 시트의 스트로크를 단축시킴으로써 리턴 성능을 높이며 고속에서의 안정된 작동에 더 적합하게 할수 있다.
기타 어떠한 조건이 필요없이 가동할수 있으며 활동기어의 바깥 변두리에 마찰 견인용 링(22)를 설치하여 두개 휠면이 적은 가압력으로 마찰 전동을 발생할수 있게 함으로써 가동할 때에 견인력이 발생하도록 보증한다. 마모를 줄이며 가압장치를 없애기 위해 기구를 간단하게 하며 마찰 견인용 링을 고무 등 탄성 재료로 제조할수 있다(예를 들면, 활동기어 표면에 고무 탄성 견인용 링을 끼워 넣어 탄성 가압을 진행한다.).이 장치는 소음을 줄이는데 유리하며(도6에 도시된 바와 같이) 보조 가동에 사용할수 있다(예를 들면, 가동할 때에 먼저 마찰 견인의 회전속도로 동기되게 한 후에 다시 슬라이딩 시트 휠을 치홈구역으로 조절하여 치합 전동에 참여하게 함으로써 슬라이딩 시트의 충격력을 없애며 소음을 줄인다.).그 외에 오버러닝 클러치로 견인하여 가동할수 있으며 오버러닝 회전속도는 최저단 회전속도이다. 즉, 가동할 때에 오버러닝 클러치가 작동하며, 일단 슬라이딩 시트가 작동되어 최저단 회전속도를 초과하면 클러치는 오버러닝 상태에 들어간다. 사실상 정지상태에서도 많은 슬라이딩 시트가 치합에 참여하기에(수직으로 배치할 때에 밑부분은 중력으로 리턴하며, 수평으로 배치할 때에 기존 치합은 여전히 유지된다.) 이 기구의 가동은 문제가 되지 않는다. 일반적으로 변속기는 마찰 견인용 링 등 보조 가동장치를 추가할 필요가 없다.
윤활 효과가 아주 좋은 경우에서 슬라이딩 시트 휠을 구동기어로 할수 있으며 이렇게 가동하면 더 문제가 되지 않는다. 이때 적응성이 더 강하며 저속의 큰 토크로 출력할 때에 그 슬라이딩 시트 활동기어는 마침 홈 디스크의 가장 바깥 변두리에서 작동하기에 곡률, 기하학적 슬라이딩이 작고 치합되는 슬라이딩 시트의 수량이 많다. 그러나 슬라이딩 시트가 적재상태에서 치합 슬라이딩이 발생할 가능성이 있기에 이때 윤활 효과가 아주 좋아야 한다. 슬라이딩 시트 치합식 치형의 성질에 따라 스퍼기어 슬라이딩 시트 활동기어와 헬리컬기어 슬라이딩 시트 활동기어로 나눈다. 예를 들면, 도6-B는 헬리컬기어 슬라이딩 시트 활동기어 구조도이며 그 전동 메커니즘은 베벨기어의 전동과 유사하다. 헬리컬기어의 슬라이딩 시트 활동기어 전동의 치홈 디스크 치 무늬는 도11-C, D형을 참조한다. 비교적 좋은 응용경우는 도39, 40의 변속기 유형이다.
도8: 이형 슬라이딩 시트 구조 사시도.
정밀한 경우에서 슬라이딩 시트 반경 방향 운동으로 발생되는 원통방향 틈새를 줄이기 위해 이형 조합식 슬라이딩 시트를 채택하여 밀집 분포형 조합을 진행할수 있다(도8-A에 도시된 바와 같이). 또는 단일 선형 단면 슬라이딩 시트를 채택하여 조합을 진행할수 있다.(도8-B에 도시된 바와 같이)
도10: 치홈 휠의 치홈 무늬 분포 사시도(1). 그중에서 치홈 디스크 음영 부 분은 돌출된 치아 부분을 나타내며 오목형 홈 부분도 나타낸다.
도10-A형 치홈 무늬는 가장 많이 사용되는 반경 방향 방사형 단일 치 무늬로서 구조가 간단하며 제조하기 숩지만 반경 방향 사이즈가 변화되면 그 전동 특성의 변화도 비교적 크다.
도10-B, D, E, F형 치홈 무늬는 어느 정도로 개선되어 전동성능이 비교적 안정적이다. 사실상 치홈 디스크의 무늬는 아주 가늘게 할수 있다. 일반적으로 될수록 치합되는 슬라이딩 시트의 수량을 늘리기 위해 일반적으로 오목형 홈의 면적을 비교적 크게 하며 오목형 홈 부분의 넓이가 돌출된 부분보다 크게 한다. 즉, “돌출된 치면부분이 좁고, 오목한 홈면이 넓다.” 이렇게 하면 작동되는 슬라이딩 시트의 수량을 많이 늘릴수 있다. 홈 디스크에서 치홈이 디스크 바디와 연결되며 돌출된 높이가 아주 작아서 벽 두께 강도도 높다.
도14: 다상 활동기어 병렬식 변속기 사시도, 도15: 다상 병렬식 활동기어 연속차이 배치 분석도.
적재 능력을 더 높이기 위해 다상 유닛 세트의 조합으로 설계할수 있으며 그 규칙은 병렬 상이 출력을 높이며(도16-A, B, E에 도시된 바와 같이)，직렬 상이 전달비를 높이는 것이다(도16-C, D에 도시된 바와 같이).
도14는 다상 활동기어 병렬식 변속기 사시도이며 적재량을 3배 늘릴수 있다. 3세트의 활동기어가 치홈 휠의 반경 방향 위치가 일치할것을 요구하며 그 외에 전동축(33)을 출력을 분류하는 출력축으로 할수 있다. 이러한 다상 유닛 세트의 실시방안에서 전동 안정성을 더 높이기 위해 전체 시스템에서 모든 슬라이딩 시트 치합 포인트(전체 시스템에서 치합에 참여하여 출력을 전달하는 모든 슬라이딩 시트 활동기어의 힘을 받는 포인트를 가리킨다. 도14에는 3개 치합 포인트가 있고 도16-A에는 2개 치합 포인트가 있다.)의 배치원칙은 “톱니바퀴 점진 원칙”에 의해 배치할수 있다.
톱니바퀴 점진 원칙(약칭은 연속차이 원칙이다.)에 있아서 일반적인 상황에서 활동기어는 치홈 디스크가 있는 원주 내에서 균일하게 분포되면 아래와 같은 원칙을 따른다(비균일형 분포를 제외) ,
(1) 치합 포인트 수가 치홈 수를 정수배로 등분할 경우에 톱니바퀴 현상이 없으며 동기등 상태가 균일한 치합 전동을 나타낸다.
(2) 치합 포인트 수가 치홈 수를 정수배로 등분하지 못할 경우,
A: 치홈 수와 치합 포인트 수 사이에 공약수가 없을 때에 톱니바퀴 점진형 치합 전동이다.
B: 치홈 수와 치합 포인트 수 사이에 공약수가 있을 때에 조별 톱니바퀴 점진형 치합 전동이며 또한 조수는 최대 공약수와 같다.
결론: 전동성능을 개선하기 위해 활동기어의 분포상태는 반드시 “톱니바퀴 점진형”을 채택하여야 한다. 응력 분포를 더 개선하기 위해 “조별 톱니바퀴 점진형”을 채택할수 있다. 동시에 전동 안정성을 더 높이기 위해 될수록 매개 조에서의 점진형 톱니바퀴 수량을 늘려야 한다. 즉, 전체 치합 포인트 수를 늘인다.
비고: 치홈 수--치 또는 홈의 전체 수량, 치합 포인트 수--전체 시스템에서 치합에 참여하여 출력을 전달하는 모든 슬라이딩 시트 활동기어가 힘을 받는 구역 의 수량.
도15: 다상 병렬식 활동기어 연속차이 배치 분석도. 도15를 예를 들어 분석한다. 치홈 수가 20이고 치합 포인트가 a, b, c 등 3개 포인트이면 톱니바퀴 점진형이다. 치홈 휠이 회전할 때에 치홈 무늬는 차례대로 3개 활동기어 축선을 지난다. 이때의 치합 전동 효과가 안정적이며 3개 활동기어는 차례대로 교차하면서 작동하기에 출력이 안정적이다. 치합 포인트가 a, b, c, e, f, g 등 6개 포인트이면 조별 톱니바퀴 점진형이며, a-f, b-g, c-e가 각각 한조로 구성되어 그 치합 효과가 완전히 대칭되기에 시스템 응력분포를 개선하고 진동소음을 줄이며 동적 균형을 최적화하는데 유리하다.
동시에 활동기어 자체의 슬라이딩 시트 세트 간격의 설계도 이 원칙을 고려하여야 한다. 즉, 슬라이딩 시트 세트의 경간이 홈 무늬 넓이와 정수배 관계가 되지 않아 매개 슬라이딩 시트의 마모를 균일하게 할수 있다.
도16: 다상 활동기어 배치 예시 사시도.
도16-A는 도1을 개선한 것이다. 슬라이딩 시트 활동기어의 양측에 모두 치홈 디스크와 치합되어 출력을 병렬로 수출함으로써 출력 전달능력을 배로 높이며 듀얼 상의 상호 보충 작동효과에 거둘수 있으며 동시에 역방향 출력을 편리하게 실현할수 있다.
도16-B는 도14를 개선한 것이다. 그 출력 전달능력이 배로 높이며 도1 구조의 출력 전달능력의 6배이다.
도16-E에서 치홈 디스크의 양측에 모두 치홈 무늬가 있으며 싱글 치홈 디스 크의 양측 전동형에 속하며 도16-A, B와 마찬가지로 모두 다상 병렬형에 속하며 출력을 늘일수 있다.
도16-C, D는 다상 직렬형에 속하며 전달비를 느릴수 있다.
원추형 활동기어 무단변속기 시리즈
도17: 원추형 활동기어 및 부품 구조도(1) .
도에 도시된 바와 같이, 원추형 활동기어 바디(39)의 양측에 대칭되게 두세트의 슬라이딩 시트 세트 링을 배치한다. 슬라이딩 시트 세트 링은 원추형 활동기어 전용 슬라이딩 시트로 구성되며, 원추형 활동기어 바디의 양측에 각각 하나의 보조형 기어 바디(ⅰ)와 조합하여 슬라이딩 시트 홀더 링을 구성하며 슬라이딩 시트 세트 링을 내장한다. 그 슬라이딩 시트의 작동원리는 원통형 활동기어와 유사하지만 힘을 받는 상황은 아래와 같다, 슬라이딩 시트의 리턴 원심력 방향이 치합력 방향과 같지 않아 치합의 자체 잠금능력을 개선하며 안정성을 높이는데 유리하다.
비고: 이 원추형 활동기어는 대칭되는 절반 구조를 없애서 싱글 링 우산형의 원추형 활동기어를 구성할수 있다. 도19-A.1에서 도시된 바와 같은 원추형 활동기어와 같다.
도18: 원추형 활동기어 및 부품 구조도(2).
도17와 달리, 이 구조에서 원추형 활동기어의 양측 슬라이딩 시트는 일체화로 설계하여 구조를 간단하게 할수 있지만 슬라이딩 시트가 비교적 넓을 때에 슬라이딩 시트의 질량을 높이며 더 주요한것은 이때 양측 슬라이딩 시트의 동기식 운동은 치합 성능에 영향을 주어 특정 경우에 응용된다. 이 구조는 원통형 활동기어 전 용 슬라이딩 시트의 센터 받침형 슬라이딩 시트만 바꾸어 조립하면(도46.3.3을 참조) 원통형 활동기어로 된다. 이로써 그 차이는 바로 힘을 받는 부위와 슬라이딩 시트가 다른 것이다.
도19: 원추형 활동기어 무단변속기 구조도.
도에 도시된 바와 같이, 이 무단변속기는 베벨디스크 치홈 휠(42), 원추형 활동기어(43), 속도 조절용 핸들(44), 태양기어(45), 유성기어(46)등으로 구성된다. 입력축은 베벨디스크 치홈 휠과 서로 연결되어 출력 흐름을 도입하며 두개 베벨디스크 치홈 휠이 대칭되게 배치되어 그사이에 듀얼 링 원추형 활동기어를 끼워(듀얼 링 슬라이딩 시트 세트 링이 대칭되게 기어 바디의 양측에 배치된다.), 두개 베벨디스크 치홈 휠은 각각 원추형 활동기어의 듀얼 링 슬라이딩 시트와 치합되어 치합 전동으로 출력을 수출한다. 원추형 활동기어가 유성기어(46)과 동심으로 연결하며 회전 대우를 통하여 유성 브래킷에 연결하며 유성 브래킷의 회전축 센터와 태양기어, 출력축이 동심이며 유성기어와 태양기어가 치합되고, 태양기어와 출력축이 연결된다. 전동비가 변화되지 않을 때에 유성 브래킷은 정지되며, 속도 조절이 필요할 때에 속도 조절용 핸들을 움직여 유성 브래킷의 위치를 변화시킴으로써 유성기어, 원추형 활동기어 회전축이 베벨디스크 치홈 휠에 대응되는 반경 위치(동시에 두개 베벨디스크 치홈 휠의 간격도 대응되게 변화된다.)를 변화시켜 전동비가 변화된다(전동기구약도는 도19-A.3: 유성 속도 조절기구를 참조) .
그 중, 베벨디스크 치홈 휠(42)과 원추형 활동기어(43)에서 임의의 하나는 모두 유성기어와 연결하는 “속도 조절용 위치 이동 휠”로 할수 있다. 즉, 양자가 대응되게 치합되는 반경 비례를 변화시켜 변속을 실현한다.
만약 도20에서의 “경사 방향 리턴형 평판형 활동기어”로 본 도의 “원추형 활동기어”를 대체하면, 두개 베벨디스크 치홈 휠도 평판형 치홈 휠로 대체한다. 이렇게 되면 속도를 조절할 때에 두개 평판형 치홈 휠의 간격이 변화되지 않아 보조 기구가 더 간단해지며 안정성을 높일수 있다. 그 외에 치합 성능을 개선하기 위해 내부 치합 방식을 채택할수도 있다(배치관계는 도36.2과 유사하다.).
비고: 슬라이딩 시트 치합 전동이기에 치홈 휠과 활동기어 사이의 가압력은 아주 작거나 심지어 제로(0)일수 있다(예를 들면, 치홈 휠과 활동기어 사이에 간격이 있을수 있어 접촉하지 않고 완전히 리턴 슬라이딩 시트로 치합 전동을 실현할수 있다.).
구조를 간단하게 하기 위해 도19-A.1에서 도시된 바와 같은 단일 베벨디스크 치홈 휠, 싱글 링 원추형 활동기어 구조를 채택할수 있지만 적재 능력 및 힘을 받는 효과가 다소 떨어진다. 그 외에 “듀얼 원추형 활동기어 버트 클램핑 방식 양면 베벨디스크 치홈 디스크” 방식을 채택하여 변속할수 있다. 도19-A.2에 도시된 바와 같다.
도19-B.1: 유성 베벨디스크 활동기어의 무단변속기 구조도.
도19-A에 도시된 바와 같이, 원추형 활동기어 무단변속기 구조의 기초에서 유성 베벨디스크 활동기어 무단변속기로 개선할수 있다. 즉, 베벨디스크 치홈 휠(42)를 태양기어로 하며 그 원주에 균일하게 다수개 원추형 활동기어를 배치하여 유성기어로 하며, 외측과 내부 치합식 큰 치홈 휠(48)과 치합되어 유성 베벨디스크 식 전동모델을 구성하며 출력 용량을 높인다. 그 기구의 약도는 도19-B.1을 참조한다. 그 외에 내부 기어 1단 전동을 채택하여 전동효율을 높일수도 있다. 도19-B.2에 도시된 바와 같이 원추형 활동기어(43)은 내부 치합식 큰 치홈 휠(48)과 치합하며 이런 치합식에서 양자의 곡률이 서로 어울리며 전동효과가 좋다.
도20: 경사 방향 리턴형 활동기어 사시도.
도20.1은 경사 방향 리턴형 평판형 활동기어이며, 도20.2는 경사 방향 리턴형 내부 베벨디스크형 활동기어이다.
활동기어는 슬라이딩 시트의 슬라이딩 궤적에 따라 “동일 방향 리턴”, “경사 방향 리턴” 등 두가지 종류로 나눈다. 앞에서 언급한 실시사례는 모두 “동일 방향 리턴”형으로서 슬라이딩 시트의 리턴 운동 궤적은 리턴력(예를 들면, 원심력)의 방향과 같다. 도20에 도시된 것은 경사 방향 리턴형 활동기어 사시도이며 그중에서 도20.1은 경사 방향 리턴형 평판형 활동기어, 도은 20.2는 경사 방향 리턴 내부 베벨디스크형 활동기어이다. 경사 방향 리턴형의 슬라이딩 시트의 리턴 운동 궤적이 리턴력(예를 들면, 원심력)의 방향과 협각을 이룬다. 도에 도시된 바와 같이 이런 종류의 구조는 변속기의 구조설계를 최적화하여 변속기의 기구배치를 간단하게 하는데 유리하다. 도 22.3에 도시된 바와 같이 속도를 조절할 때에 활동기어의 위치만 수평 이동하면 된다.
도21: 헬리컬기어 슬라이딩 시트 원추형 활동기어 사시도. 그 전동 메커니즘은 베벨기어 전동과 유사하다.
비고: 화살표 방향은 속도를 조절할 때에 활동기어와 치홈 휠이 상대적으로 이동하는 방향이다.
도23: 슬라이딩 시트 리턴 치합 전동 사시도. 8개 화살표는 중력, 인력, 척력, 탄력, 스프링힘, 전자기력, 원심력, 관성력, 유압, 기압력, 기체, 액체 충격력 등 리턴 구동력을 나타낸다. 이러한 리턴 구동력의 작용으로 슬라이딩 시트는 치합 치홈과 치밀하게 접촉하여 무단 치합을 실현한다.
도23.1에 도시된 것은 자동 탄성 리턴 슬라이딩 시트이다. 도에서 굵은 흑선은 스프링 와이어를 나타내고 화살표는 리턴 방향을 나타낸다. 그중에서 A는 직선 운동 리턴형, B는 회전 리턴형을 나타낸다. 서로 인접한 슬라이딩 시트의 스프링 와이어는 공간위치에서 서로간에 전위 배치하여 간섭을 제가한다. 탄력 리턴의 특징은 중력, 운동상태의 제한을 받지 않으며 언제나 자유 리턴을 할수 있다.
비고: 중력, 인력, 척력, 전자기력，기체, 액체 유체 충격력 등 리턴 구동력으로 슬라이딩 시트가 리턴을 할때에 그 구동력의 발생장치는 중지되어 회전에 참여할 필요가 없어 설계를 간단하게 하며 안정성을 높인다. 도1에서 도시된 바와 같은 구조에서 치홈 디스크의 아래에 전자기를 배치할수 있다(비고: 자로가 치홈 디스크에 의해 폐쇄되는것을 방지하여 자기장이 충분하게 슬라이딩 시트와 상호 작용을 발생하게 한다.).이때에 전자기 자체는 정지될수 있으며 치홈 디스크와 같이 회전하지 않으며 자기장감응으로 회전 슬라이딩 시트의 흡인 리턴을 진행한다.
도24: 슬라이딩 시트 치합 자체 잠금 특성 분석도로서 도시된 바와 같이 슬라이딩 시트와 치합 치홈 벽면의 접촉 협각 θ가 당량 마찰각보다 작을 때에 치합 자체 잠금 특성이 있으며 이때에 치홈과 슬라이딩 시트 사이의 상호 작용력 F가 얼 마 크든지 슬라이딩 시트는 치합 치홈 벽면에 따라 슬라이딩을 하지 않기에 자체 잠금 특성만 만족하면 안정적인 전동을 실현할수 있다. 도24.1: 슬라이딩 시트 단면 사시도, 일반적으로 슬라이딩 시트는 같은 두께 스틸시트로 제조하며 치홈 벽면과의 치합 접촉구역 단면 형상은 대체로 A, B, C 등 3가지 유형을 나타낸다. A형은 싱글 사면으로 단일 방향의 전동에 적합하고, B형은 듀얼 사면으로 듀얼 방향의 전동에 적합하며, C형은 테두리면으로 일반적으로 일반형에 적합하며 전동성능을 개선하기 위해 그 접촉 단면의 협각 θ는 치홈 벽면의 경각과 일치하여 응력 축적을 줄이며 힘을 받는 상태를 최적화한다.
도25: 멀티 링 원추형 활동기어 벨트 타입 무단변속기 구조도.
도26: 멀티 링 원추형 활동기어 부품 구조도.
도27: 무단변속기 전용 전동벨트 구조도.
도25에 도시된것은 멀티 링의 원추형 활동기어 벨트 타입 무단변속기 구조도로서 두개의 회전축이 평행되는 멀티 링 원추형 활동기어사이에 전동벨트를 하나끼워 구성된다. 그 무단 변속의 작동원리는 기존 금속 벨트 무단변속기와 비슷하지만 서로 다른 것은 전동벨트와 베벨디스크(멀티 링 원추형 활동기어) 사이는 치합 전동으로서 기존 금속 벨트 마찰 전동 특성을 철저히 변화시켜 가압력이 거의 없이 고출력 안정 전동을 실현할수 있다. 이런 슬라이딩 시트 어셈블리는 멀티 링 간격형 슬라이딩 시트 어셈블리로서 모든 슬라이딩 시트는 단일형 같은 유형의 슬라이딩 시트이며 받침형 슬라이딩 시트 세트, 채움형 슬라이딩 시트 세트를 교차되게 밀접히 분포시킬 필요가 없이 같은 유형의 슬라이딩 시트 세트를 일정 간격으로 배 치하여 슬라이딩 시트 세트 링을 구성하며, 다수개 서로 다른 반경의 슬라이딩 시트 세트 링으로 전체 멀티 링 간격형 슬라이딩 시트 어셈블리를 구성한다. 그 멀티 링 원추형 활동기어 부품 구조는 도26를 참조하며 멀티 링 원추형 활동기어 바디(62), 휠 베이스(63), 원추형 활동기어 전용 슬라이딩 시트로 구성된다. 그 슬라이딩 시트의 배치규칙은 본 도에 도시된 바와 같이 서로 교차되게 전위 배치할수도 있다(도28.3).
도27은 무단변속기 전용 전동벨트 구조도로서 벨트 베이스(65), 강화층(66), 치합 받침형 블록(64)로 구성되며, 그 구조는 벨트, 체인의 특징을 결합시켜 벨트의 안정성과 체인의 동기식 치합성이 있어 서로 장점을 보완한다. 치합 받침형 블록(64)를 일정 간격으로 배치하여 요철형 치홈을 형성함으로써 치합 전동을 실현하기에 적재 능력이 큰 등 특징이 있다(비고: 슬라이딩 시트의 무단 치합 특성 때문에 치합 받침형 블록의 간격에 정밀도 요구가 없으며, 같은 간격 또는 같지 않은 간격으로 배치하여도 되고 제조원가가 내려갔다.).기타 유형의 전동벨트는 아래 문장을 참조한다. 비고: 슬라이딩 시트(58)은 모든 슬라이딩 시트의 통일된 대명사이다(구체적 구조는 도46을 참조).
도28: 조합형 기어 바디식 멀티 링 원추형 활동기어 타입 변속기 구조도.
조합형 기어 바디식 멀티 링 원추형 활동기어 타입 변속기는 두개의 적층식 멀티 링 원추형 활동기어 사이에 전동벨트를 하나끼워 구성된다. 도25와 구별되는 것은 그 멀티 링 원추형 활동기어는 분리식 조합식 구조를 채택한 것이며, 이로써 생산제조기술(테크닉)을 최적화할수 있다. 적층식 멀티 링 원추형 활동기어는 다수 개 접층 기어 바디와 휠 베이스(ⅱ)가 조합하여 구성된다. 도28.1은 듀얼 중지대 슬라이딩 시트 전용 기어 바디이며 도28.2는 싱글 중지대 슬라이딩 시트 전용 기어 바디이다. 사실상 일반적으로 도28.2를 채택하면 된다.
이러한 변속기의 베벨디스크(멀티 링 원추형 활동기어)가 전동벨트 사이에 대한 가압력이 아주 작기에 B형 전동벨트를 사용할수 있다. 관련 벨트는 도32를 참조한다.
전동벨트의 요철형 치합 홈 간격이 슬라이딩 시트 세트 간격과 정수배 관계가 되지 않으면 “연속차이 반응”을 형성할수 있어 설계원칙은 “연속차이 원칙”을 참조하여 치합 효과의 안정성을 확보하며 맥동 출력 및 출력 흐름의 취약한 구역을 없앤다.
비고: 모든 요철형 치합되는 치홈이 있는 전동벨트 유형은 서로 교환하여 통용할수 있다. 기존 롤러 체인 등을 포함하여 측면에 요철형 치합되는 치홈이 있는 체인, 벨트는 모두 이러한 변속기에 사용될수 있다.
도28.3에서 슬라이딩 시트가 반경 방향에서의 배치는 “교차 릴레이” 방식을 채택할수 있다. 이로써 전동벨트가 임의의 위치에서도 모두 더 많은 슬라이딩 시트가 치합에 참여하도록 할수 있다. 만약 서로 인접한 슬라이딩 시트 세트 링의 간격이 전동벨트 측면 작동 치합의 경간보다 작으면 비교차 방식을 채택할수 있다(도26에 도시된 바와 같이).
멀티 링 원추형 활동기어도 넓은 슬라이딩 시트 세트와 좁은 슬라이딩 시트 세트의 교차 원칙을 채택하여 밀집 분포방식으로 슬라이딩 시트를 배치하여 치합 효과를 높일수 있지만 벨트 타입 변속기에는 필요하지 않다. 왜냐하면 접촉각(envelop angle)이 크기에 치합되는 슬라이딩 시트가 많아 일정 간격으로 배치하면 되기 때문이다. 만약 밀집 분포방식으로 슬라이딩 시트를 배치하면, 강성 치홈 휠/홈 링으로 유연성 벨트 전동을 대체할수 있어 전동 체인(1단 전동)을 줄이며 구조를 간단하게 하며 원가를 낮추고 안정성을 높이기 때문에 고속 경우에 더 적합하다(도37: 테이퍼가 작은 원추형 활동기어 시리즈 변속기 구조도를 참조).
도29: 일체식 멀티 링 원추형 활동기어 구조도.
이런 멀티 링 원추형 활동기어는 일체형 구조이며, 그 작동 원추면의 슬라이딩 시트 세트의 배치가 대응되는 위치에 슬라이딩 시트 홀더 모자이크 설치용 홀(72)를 뚫어 슬라이딩 시트를 조별로 매개 독립된 자유 슬라이딩 시트 홀더(71) 내에 조립한 다음에 자유 슬라이딩 시트 홀더(71)을 슬라이딩 시트 홀더 모자이크 설치용 홀(72)에 넣으면 된다. 억지 끼워 맞춤, 핫 조립방식 또는 봉합방식을 채택하여 조립할수 있으며, 나사선 방식으로 조립할수도 있다. 이때 슬라이딩 시트 홀더(71)과 설치용 홀(72)가 합쳐서 대응되는 원통면이 나사선면이다. 만약 주조법으로 설치용 홀(72)를 성형하면 사각형 설치용 홀을 뚫을수 있고 기계가공으로 홀(72)를 성형하면 원형 홀을 뚫을수 있다.
슬라이딩 시트의 리턴 궤적은 “동일 방향 리턴”, “경사 방향 리턴”일수 있다. 본 도에 도시된 것은 “경사 방향 리턴”형이다.
만약 일정 간격으로 배합하면 슬라이딩 시트 세트는 자유 회전할수 있으며 자체로 회전각에 적응하여 치합 효과를 높인다. 그러나 이때 슬라이딩 시트 홀더에 리미트 조치를 취해야 하며 이런 방안은 모든 슬라이딩 시트 유형에 적용할수 있다.
도30: 치합식 금속 벨트 구조도.
기존 금속 벨트 무단변속기가 금속 벨트를 사용하는 것과 비하면, 그 특징은 금속 블록이 넓은 것과 좁은 것으로 분류되며 이러한 넓은 금속과 좁은 금속 블록이 교차되게 조합하여 요철형 치합되는 치홈이 있는 금속 벨트를 구성한다. 구체적인 상황에 의하여 다수개 넓은 금속 블록으로 넓은 금속 블록 세트를 구성하며, 다수개 좁은 금속 블록으로 좁은 금속 블록 세트를 구성하며, 다시 넓은 금속 블록 세트와 좁은 금속 블록 세트를 교차되게 조합하여 금속 벨트를 구성할 수 있다. 이로써 치합 치홈의 넓이를 크게 하며 슬라이딩 시트의 치합량을 높여 적재 능력을 높일 수 있다.
그 외에 좁은 금속 블록은 “원호형의 단면”을 채택하여 벨트의 전체 유연성을 높일수 있다. 넓은 금속 블록 양측의 치합구역을 경사도가 있게 가공하여 자체 잠금 치합 특성을 이용하여 무단 전동 특성을 개선할 수 있다.
도31: 치합식 핀 플레이트 체인의 구조도
치합식 핀 플레이트 체인은 기존 핀 플레이트 체인의 기초에서 치합 치를 추가로 설치한다. 도에 도시된 바와 같이 핀 플레이트 체인의 체인 핀(76) 또는 체인 플레이트(77)에 치합 블록(78)을 설치한다. 필요되는 치합 블록의 수량 밀도에 의하여 치합 블록의 간격을 설치한다. 도31에 도시된 바와 같이 A형은 체인 핀(76)에만 치합 블록을 설치하며, B형은 체인 핀(76)과 체인 플레이트(77)에 모두 치합 블 록을 설치한다. 비고: 기존 모든 체인으로 바꿔 조립할수 있으며 벨트 또는 체인의 작동 측면을 요철형으로 설계하여 슬라이딩 시트와 치합할수 있게 설계하면 된다. 예를 들면, 롤러 체인의 롤러 사이 간격은 슬라이딩 시트와 치합되어 치합 전동을 실현할수 있다.
도35: 버트 클램핑 방식 탄력 리턴형 벨트 타입 무단변속기 구조도.
기계 성능을 개선하기 위해, 본 도의 실시 사례에서 양면 베벨디스크에 홈을 파서 슬라이딩 시트 홀더를 구성하며, 내부에 슬라이딩 시트(또는 슬라이딩 니들)을 넣어 멀티 링 탄력 리턴형 슬라이딩 시트 베벨휠을 구성하며, 두개 작동측면에 요철형 치홈이 있는 버트 클램핑 방식 치홈 벨트를 치홈 요철형 대응원칙으로 배치하여(도35.4에 도시된 바와 같이) 전동벨트의 치홈 요철형 대응으로 슬라이딩 시트가 가로방향으로 슬라이딩하도록 하면서 베벨휠과 전동벨트의 치합 전동을 실현한다. 그 베벨휠과 전동벨트의 전체 배치구조는 기존 벨트 타입 무단변속기와 유사하다(도25: 멀티 링 원추형 활동기어 벨트 타입 무단변속기 구조를 참조).
이 방안은 슬라이딩 시트 장치를 기어 바디에 조립하여 벨트에서의 슬라이딩 시트를 없애 고속 적응성을 높이며 성능이 더 안정적이다. 그 양면 베벨디스크에서 슬라이딩 시트 홀더의 배치방안은 몇가지가 있다. 대표적인 방안은 도35.1, 도35.2, 도35.3을 참조한다. 도35.1은 일반형이며, 도35.2에서 슬라이딩 시트가 반경 방향의 배치는 “교차 릴레이” 방식을 채택할수 있다. 이로써 전동벨트가 임의의 위치에서 모두 더 많은 슬라이딩 시트를 치합에 참여할수 있게 한다. 만약 서로 인접한 슬라이딩 시트 세트 링의 간격이 전동벨트 측면의 작동 치합 경간보다 작으면 비교차 방식을 채택할수 있다. 도35.3은 슬라이딩 니들형 양면 베벨디스크로서 슬라이딩 니들 홀더 내에 슬라이딩 니들을 조립한다. 슬라이딩 니들 전동의 기하학적 슬라이딩이 작으며, 무단 치합 성능이 좋다. 그 외에 슬라이딩 니들 홀더는 직사각형 또는 선형일수도 있다(도35.1, 도35.2).
도35.5는 슬라이딩 시트의 평면도이다. 슬라이딩 시트의 중부에 슬라이딩 시트 중지대를 설치할수 있으며, 슬라이딩 시트 중지대는 한개 또는 두개일수 있다.
도36: 버트 클램핑 방식 탄력 리턴형 휠 타입 무단변속기 구조도.
도에 도시된 바와 같이, 베벨디스크 치홈 휠 요철형 버트 클램핑 방식 슬라이딩 시트 탄력 리턴형 휠 타입 변속기는 한쌍의 베벨디스크 치홈 휠사이에 치홈이 요철형 버트 클램핑 방식으로 싱글 링 탄력 리턴형 슬라이딩 시트 휠을 끼워 구성하며, 싱글 링 탄력 리턴형 슬라이딩 시트 휠은 직동 슬라이딩 시트 기어 바디, 탄력 리턴형 채움형 슬라이딩 시트, 탄력 리턴형 받침형 슬라이딩 시트로 구성된다. 그중에서 도36.1은 외부 치합식 유형이며, 도36.2는 내부 치합식 유형으로 내부 치합식 유형 치합 곡률 방향이 일치하며 전동효과가 비교적 좋으며 공간이 더 치밀하다. 도36.3은 평판형 치홈 휠 요철형 버트 클램핑 방식 슬라이딩 시트 탄력 리턴형 변속기로서 한쌍의 평판형 치홈 휠사이에 치홈이 요철형 버트 클램핑 방식으로 싱글 링 탄력 리턴형 슬라이딩 시트 휠을 끼워 구성되기에 공간구조가 치밀하며 속도 조절기구가 더 간단하다(속도 조절기구는 도19-A.3을 참조). 싱글 링 탄력 리턴형 슬라이딩 시트 휠과 베벨디스크 치홈 휠 치합 전용 슬라이딩 시트는 A형이다(예를 들면, A형 탄력 리턴형 채움형 슬라이딩 시트(100), A형 탄력 리턴형 받침형 슬라 이딩 시트(101)). 속도 조절과 전동성능을 개선하기 위해 슬라이딩 시트의 양측 치합면을 원호형으로 제작할수 있다(도36.4, 그 중, A는 채움형 슬라이딩 시트, B는 받침형 슬라이딩 시트). 싱글 링 탄력 리턴형 슬라이딩 시트 휠과 평판형 치홈 휠 치합 전용 슬라이딩 시트는 B형이다(예를 들면, 탄력 리턴형 받침형 슬라이딩 시트(102), 탄력 리턴형 채움형 슬라이딩 시트(103)). 그 외에 이런 슬라이딩 시트 휠의 슬라이딩 시트 리턴도 자유 리턴방식을 채택할수 있다. 도36.5에 도시된 바와 같이 탄력 리턴형 슬라이딩 시트를 두개로 나누며 중간에 리턴형 스프링 와이어(109)를 넣으면 스프링 힘의 리턴을 실현할수 있다. 또는 기류 홀(110)을 통하여 기류 또는 액체 흐름을 주입하면 유체 충격력 리턴을 실현할수 있다. 또는 베벨디스크 치홈 휠 또는 같은 방향에 전자기 견인장치를 설치하며 전자기 견인력으로 슬라이딩 시트 휠에서의 슬라이딩 시트에 데해 전자기 흡인력 또는 배척력이 생계 전자기력 리턴을 실현한다. 비고: “자유 리턴” 방식을 채택할때에 배합되는 베벨디스크 치홈 휠의 치홈은 요철형으로 대응하지 않아도 되며 또한 전위 배치를 채택하면 “연속차이 반응”으로 전동 안정성을 개선할수도 있다.
도37: 테이퍼가 작은 원추형 활동기어 시리즈 변속기 구조도.
도37.1은 분리식 테이퍼가 작은 원추형 활동기어 단면도이다. 그중에서 도37.1은 연속형이며 슬라이딩 시트 세트 사이는 서로 치밀하게 결합되어 간격이 없으며, 슬라이딩 시트 세트 링은 같지 않은 유형의 슬라이딩 시트 세트가 일정 간격으로 교차되게 조합되어 배치된다. 또한 간격형(앞 문장을 참조)일수도 있으며 슬라이딩 시트 세트의 사이에 간격이 있다. 슬라이딩 시트 세트 링 내는 같은 유형의 슬라이딩 시트 세트가 이며, 전동의 안정성을 위하여 슬라이딩 시트 배치는 “교차 릴레이” 방식을 채택할수 있다. 이로써 전동벨트가 임의의 위치에서도 더 많은 슬라이딩 시트가 치합에 참여하도록 한다. 만약 서로 인접한 슬라이딩 시트 세트 링의 간격이 전동벨트 측면 작동 치합의 경간보다 작을 경우에는 비교차 방식을 채택할수 있다.
도37.13, 도37.14, 도37.15, 도37.16은 강성 전동 치홈 치합 링 구조도이다. 그 중, 도37.13은 내외부 치합식 원추면 기어 링(3가지 유형으로 내외부 치합식 원추면 기어 링, 내부 치합식 원추면 기어 링, 외부 치합식 원추면 기어 링을 나타낼수 있다.)이며, 도37.14는 내부 치합식 원통면 기어 링이며, 도37.15는 내외부 치합식 원통면 기어 링이며, 도37.16는 외부 치합식 원통면 기어 링이다.
도37.6은 입력과 출력의 두개의 원추형 활동기어가 역방향으로 배치되여 내외부 표면에 모두 치합되는 치홈이 있는 원추면 기어 링으로 두개의 원추형 활동기어를 연결시킴으로서 무단 변속을 실현하는 중간 소자식 무단 변속에 속한다.
일반적으로 강성 기어 링 전동을 채택할때에 접촉구역이 제한된다. 접촉 치합면을 늘이기 위해 원추형 활동기어 슬라이딩 시트는 “연속형”으로 배치하는 것이 좋다(도37.1에 도시된 바와 같이). 가요성 벨트 또는 체인전동을 채택할 때에 접촉각이 크며 벨트와 슬라이딩 시트의 치합 수량이 많기에 원추형 활동기어는 “간격형” 배치를 채택할수 있다.
도37.11은 이런 유형의 활동기어용 슬라이딩 시트이며, A는 “받침형 슬라이딩 시트”을 나타내며, B는 “채움형 슬라이딩 시트”을 나타낸다.
도37.12는 이런 유형의 테이퍼가 작은 원추형 활동기어 타입 변속기 전동용 가요성 금속 벨트의 소자 금속 블록 평면도(예를 들면,도37.5구조에 사용)이며, A는 “오목형 금속 블록”을 나타내며 B는 “돌출형 금속 블록”을 나타낸다. 전체 구조는 도30을 참조한다. 양자의 조립 구조가 비슷하며 다만 금속 블록 및 치합하는 힘을 받는 면이 서로 다르다. 도30의 금속 벨트는 측면 치합을 하며 본 도의 금속 벨트는 밑부분 치합을 한다.
이런 유형의 테이퍼가 작은 원추형 활동기어도 “일체식 멀티 링 원추형 활동기어 구조”를 채택할수도 있다(도29를 참조). 그 작동 원추면의 슬라이딩 시트 세트 배치가 대응되는 위치에 슬라이딩 시트 홀더 모자이크 설치용 홀을 뚫어 슬라이딩 시트를 조별로 매개 독립적인 자유 슬라이딩 시트 홀더 내에 조립한 다음에 자유 슬라이딩 시트 홀더를 슬라이딩 시트 홀더 모자이크 설치용 홀에 조립하면 된다. 림(rim)은 강성 부품으로 그 외의 보조 위치결정 시스템으로 위치결정 및 위치변경 변속을 진행할수 있다(속도 조절기구는 도19-A.3을 참조). 비고: 화살표 방향은 속도 조절할 때의 활동기어와 치홈 휠이 상대적으로 이동하는 방향이다.
도38: 회전축 롤러 활동기어 무단변속기 구조도.
회전축 롤러 활동기어 무단변속기는 원통형 활동기어, 회전축 롤러 휠, 고정용 받침대, 회전용 받침대, 유성 베벨기어, 태양 베벨기어 등 관련 부품으로 구성된다. 원통형 활동기어의 구조는 앞의 문장(도2)의 원통형 활동기어와 같지만 넓이가 비교적 넓어 롤러와의 치합 작용척도를 늘린다. 원통형 활동기어와 출력축이 연결되며 또한 고정용 받침대에 조립된다. 회전축 롤러 휠과 유성 베벨기어(116)은 전동축 (33)과 연결되며 또한 회전 받침대에 조립할수 있다. 유성 베벨기어(116)과 태양 베벨기어(117)가 치합하며 태양 베벨기어는 입력축과 연결된다. 회전속도 조절용 핸들(44)와 전체 회전 받침대는 입력축의 축선을 에워 돌면서 회전하며, 이때 유성 베벨기어가 태양 베벨기어를 에워 돌면서 회전한다. 그러나 언제나 치합을 유지하여 입력축의 토크를 회전축 롤러 휠에 전달할수 있다. 회전 받침대의 회전으로 회전축 롤러 휠과 원통형 활동기어의 회전축선 협각이 변화되면서 전동비가 변화된다. 양자의 회전축선 협각은 무단으로 변화될수 있어 이런 기구는 무단 변속을 실현할수 있다. 도38.4는 이런 변속기의 변속 특성 분석도이다. 유성 베벨기어(116)가 a 포인트에 있을 때에 원통형 활동기어와 회전축 롤러 휠의 회전축 선이 평행되어 최고 회전속도로 아우트풋할수 있다. 유성 베벨기어가 b 포인트로 이동하면서 양자의 회전축선 협각이 커지며 출력 회전속도도 낮아진다. c 포인트에 도달할 때에 양자의 회전축선이 서로 수직되어 출력 회전속도가 제로(0)로 낮아지며 출력 아우트풋이 없이 중립단에 있게 된다. d 포인트 방향으로 롤러 휠 회전축 이 회전될 때에 역방향으로 토크를 아우트풋하면서 후진한다. 만약 유성 베벨기어가 a 포인트에서 b’ 포인트로 이동하면, 출력 특성은 앞의 설명과 완전히 같지만 슬라이딩 시트의 마모력 포인트가 변화되기에 양방향으로 사용하면 부품 수명을 늘릴수 있다.
도38.1과 도38.2는 회전축 롤러 활동기어 무단변속기의 두가지 전동비의 상태이다. 도38.1에서 원통형 활동기어와 회전축 롤러 휠의 회전축선은 협각을 이루며 전동비가 비교적 크며 감속 출력한다. 도38.2에서 원통형 활동기어와 회전축 롤러 휠의 회전축선이 평행되어 전동비가 비교적 작으며 최고 회전속도로 출력한다.
회전축형 무단변속기는 유효한 전동비를 확대하기 위해 아이들러 휠 밀도 가변형 회전축 롤러 휠을 사용할수 있다. 이러한 롤러 휠은 전동비의 변화에 따라 대응되게 롤러 밀도와 수량을 변화시켜 고속시에 모두 사용하고 저속시에 작동 롤러의 수량을 절반으로 줄일수 있다. 도38.3에 도시된 바와 같이 밀도 가변형 아이들러 휠의 구조는 두개 롤러가 비교적 적은 반 롤러 휠이 삽입하여 구성된다. 롤러 밀도가 비교적 큰 것이 필요할 때에는 두개 반 롤러 휠을 삽입하면 롤러 밀도를 2배로 늘릴수 있고, 두개 반 롤러 휠을 분리시키면 롤러 밀도를 절반 줄일수 있다.
출력을 늘리기 위해 다상 기구를 병렬할수 있다. 도38.5에 도시된 바와 같이, 상부와 하부의 두개 원통형 활동기어로 회전축 롤러 휠과 치합되게 하여 출력을 1배 늘린다.
마찬가지로 원통형 활동기어의 상부와 하부에 두개 회전축 롤러 휠을 설치하여 치합하게 하며, 심지어 다상 배치를 채택할수 있다. 즉, 원통형 활동기어 원주방향에 여러개 회전축 롤러 휠을 설치하여 치합하게 함으로써 출력을 배로 늘릴수 있다.
도38.6은 이런 원통형 활동기어 전용 슬라이딩 시트이며 그 구조는 앞에서의 원통형 활동기어와 같지만 넓이가 비교적 넓어 롤러와의 치합 접촉 척도를 늘린다.
무단 변속의 특성을 개선하기 위해 회전축 롤러 휠의 롤러는 원추면 형상을 채택할수 있다.(도38.7, “원추면 롤러 휠”이라 한다.) 즉, 슬라이딩 시트과 치합 롤러 회전면의 모선 협각 θ가 당량 마찰각보다 작게 하며 이때에 “자체 잠금 치합 특성”이 있다 (앞의 문장을 참조). 원추면 롤러 휠의 작동면은 원호형으로도 제작할수 있다(도38.8) .
또한, 기어, 헬리컬 기어(helical gear), 웜 휠, 웜으로 회전축 롤러 휠을 대체하여 원통형 활동기어 슬라이딩 시트과 치합하게 할수 있으며 회전축 협각을 변화시킴으로써 무단 변속을 실현할수 있고 접촉면을 늘일수 있다. 이때에 슬라이딩 마찰이 발생하며 윤활 성능이 양호할것을 요구하기에 원심 펌프의 오일로 윤활하거나 또는 에어쿠션으로 윤활할수 있다 (도6-A를 참조).
특수한 바에서 원추형 활동기어로 원통형 활동기어를 대체할수 있다.
도39는 반경 가변형 금속 블록 벨트 활동기어 무단변속기 구조도이다.
반경 가변형 금속 블록 벨트 활동기어의 무단변속기는 무단 반경 가변형 금속 블록 벨트 휠과 원통형 활동기어으로 구성되며 금속 블록 벨트 휠의 금속 블록 벨트가 에워싸는 반경을 변화시킴으로써 활동기어와 치합하여 무단 변속을 실현한다. 무단 반경 가변형 금속 블록 벨트 휠은 두개 대치하는 베벨디스크로 금속 블록 벨트를 끼워서 조합하여 구성된다. 금속 블록 벨트는 몇개 돌출형 치 블록(119)와 오목형 치 블록(120)이 교차되면서 겹쳐져 치 블록 연결용 끈(118)로 연결하여 구성된 가요성 요철형 치 블록 벨트(또는 치 블록 체인이라고 한다.)로서 두개 대치하는 베벨디스크의 간격 변화에 따라 베벨디스크에서의 반경을 변화시킴으로써 무단 반경 변형을 실현한다. 금속 블록 벨트 휠의 일체성을 높이기 위해 베벨디스크의 원추면에 요철형 홈(앞의 문장: 베벨디스크 치홈 휠을 참조)을 설치하여 가요성 금속 블록 벨트과 치합되어 안정된 전체를 구성한다. 이때에 이런 금속 블록 벨트의 측벽은 슬라이딩 시트 벨트 구조가 요구된다(도33, 34 또는 기존 슬라이딩 시트 체인을 참조). 이런 슬라이딩 시트 슬라이딩의 주파수가 낮아(전동비가 고정될 때에 슬라이딩 하지 않는다.) 탄력, 스프링힘 등 방식으로 슬라이딩 시트을리턴 치합시킨다. 또한 베벨디스크을 멀티 링 원추형 활동기어(도26, 28, 29를 참조)로 대체할수 있다. 이때의 금속 블록 벨트는 도30과 비슷하며 치 블록 요철형 측벽의 교차 중첩으로 치합면을 형성하여 원추형 활동기어의 슬라이딩 시트과 치합시킨다. 반경 방향 슬라이딩 속도 조절을 용이하게 위하여 금속 블록 측벽에 아이들러 휠(141)을 설치하여 마찰을 감소시킬수 있으며 외측과 양쪽 측벽에 모두 홈이 있는 고무벨트로 금속 블록 벨트를 대체할수 있다.
평상시 전체 금속 블록 벨트는 인장장치로 베벨디스크와 밀접히 결합되어 일체형 금속 블록 벨트 휠을 구성한다. 속도 조절로 말미암아 그 작동반경을 변화시킬 때에 두개 대치하는 베벨디스크의 간격을 조절하여 금속 블록 벨트가 인장장치의 보조작용으로 베벨디스크의 접촉 반경에 따라 자체로 그 곡률을 변화시켜 새로운 작동반경을 형성한다. 금속 블록 벨트의 반경이 커질 때에 인장 끈이 늘어나며, 금속 블록 벨트의 반경이 줄어들 때에 인장 끈이 수축되어 금속 블록 벨트 휠 전체의 안정성을 보증한다.
금속 블록 벨트는 비밀폐형 링으로서 반드시 최소 두세트의 금속 블록 벨트로 조합하여 하나 완전한 밀폐형 치 링을 구성한다. 도에 도시된바와 같이 두개 금속 블록 벨트 휠이 서로 180도 협각으로 배치하며 또한 각각 하나의 원통형 활동기어와 치합되어 하나 연속 작동하는 변속기 어셈블리를 형성한다. 도39.3에 도시된바와 같이 두개 원통형 활동기어와 두개 금속 블록 벨트 휠이 서로 보완 교체되어 치합하면서 출력 흐름의 연속성을 보증한다.
도39.1과 도39.5는 내부 인장형으로서 인장장치는 기어 바디의 내부에 있다. 도39.2와 도39.4는 외부 인장형으로서 인장장치는 기어 바디의 외부에 있으며, 이때에 인장장치와 활동기어의 간섭을 방지하기 위해 그 인장 끈과 인장장치를 측면에 설치할수 있다 (도39.3). 이런 금속 블록 벨트의 요철형 치 블록의 간격이 같기에 치 수량이 고정된 기어로 활동기어를 대체하여 치합하면서 무단 변속을 실현한다.
도40는 반경 가변형 섹터 기어 활동기어 무단변속기 구조도이다.
반경 가변형 섹터 기어 활동기어의 무단변속기는 무단 반경 가변형 기어 링 어셈블리, 원통형 활동기어 등으로 구성되며, 기어 링이 에워싸는 반경을 변화시켜 활동기어와 치합하면서 무단 변속을 실현한다. 무단 반경 가변형 기어 링은 몇개 섹터 기어가 조합되어 구성되며, 매개 섹터 기어는 슬라이딩 대우를 통하여 반경 방향 슬라이딩 레일와 연결되며 동기식으로 섹터 기어가 반경 방향 슬라이딩 레일에서의 반경 위치를 변화시킴으로써 기어 링의 작동반경을 변화시킨다. 기어 링 작동 치면의 연속성을 보증하기 위하여 일반적으로 최소 두세트의 기어 링이 전위(dislocation) 교차하여 배치되어(도40.3의 A, B) 무단 반경 가변형 기어 링 어셈블리를 구성하며, 각각 하나 원통형 활동기어와 치합함으로써(또는 각각 듀얼 링 원통형 활동기어의 서로 다른 슬라이딩 시트 세트 링과 치합한다. 듀얼 링 원통형 활동기어: 같은 원통면에 두세트의 슬라이딩 시트 세트 링을 설치한다.) 독립적으로 작동순환하는 변속기 어셈블리를 구성한다 (도40.2). 두개 원통형 활동기어와 두개 기어 링이 서로 보완 교체되어 치합하면서 출력 흐름의 연속성을 보증한다.
부품수량을 감소하고 속도 조절의 동기성을 높이기 위해 계단형 섹터 기어(125)를 교차되게 삽입하여 단일 기어 링을 구성하며 두세트의 기어 링 조합을 대체할수 있다(도40.4).
활동기어와 반경 가변형 기어 링의 치합방식은 내부 치합식과 외부 치합식을 채택할수 있다. 내부 치합식의 구조는 치밀하며 또한 곡률 일치하며, 외부 치합식의 구조는 간단하다.
도40.5는 내부 치합식 유성 전동형 변속기구 약도이다. 활동기어는 몇개 섹터 기어로 구성된 큰 기어 링과 내부에서 치합하며, 활동기어는 기어(a)와 동축으로 연결되며 기어 (a),(b)가 서로 치합되고 기어(b)는 태양기어와 서로 치합하며 기어(a), 기어(b), 태양기어(45)의 회전축 사이는 유성 케리어(50)으로 삼각형 관계로 연결된다. 기어(a)와 기어(b) 사이의 축간거리는 고정되고 기어(b)와 태양기어(45) 사이의 축간거리는 고정되며 기어(a)와 태양기어(45) 사이는 연결체(142)를 통하여 연결된다. 축간거리를 무단으로 조절할수 있으며 속도 조절을 진행할 때에 기어 링 어셈블리의 반경 크기를 변화시켜 동기식으로 기어(a)와 태양기어(45) 사이의 축간거리를 변화시키면 변속을 실현할수 있다. 일반적으로 “태양기어, 유성 케리어”를 입력과 출력 전동단으로 하며, 기어 링이 정지되어 속도 조절기구를 간단하게 하며 신뢰성을 높인다. 만약 유성 케리어를 입력축으로 하며 태양기어를 출력축으로 하면 이때 슬라이딩 시트의 활동기어는 여전히 종동 기어로 작동되며 다만 활동기어 축받이 (pedestal)을 주동으로 하며 기어 링을 고정할뿐이다. 그러므 로 이런 구조는 활동기어의 작동 특성에 부합된다. 동적 균형을 만족시키기 위해 두 세트의 유성 전동기구를 대칭되게 배치한다(도40.5).
슬라이딩 시트 활동기어을 채택할 경우의 장점: 섹터 기어 사이의 치형 연결이 일치하지 않는 현상에 아주 잘 적응할수 있고, 슬라이딩 시트의 유동효응에 의해 섹터 기어로 발생하는 맥동현상이 감소되거나 완전히 없앨수 있으며 또한 슬라이딩 시트의 유동 보상효응은 섹터 기어에 대한 가공 정밀도의 요구가 없어 비전개선 치형을 채택할수 있다.
이러한 활동기어 전동기구의 슬라이딩 시트 치합의 특징은 반경이 같으며 정방향의 순조로운 치합이다. 그러므로 활동기어는 “헬리컬기어 슬라이딩 시트 전동”을 채택하여 안정성과 적재능력을 높일수 있다(도6-B를 참조).
일반적인 정황하에서 비교적 넓은 슬라이딩 시트(넓이는 두세트의 기어 링이 동시에 치합할수 있게 한다.)의 싱글 링 원통형 활동기어로 듀얼 원통형 활동기어 세트 또는 듀얼 링 원통형 활동기어를 대체할수 있다. 그 외에 출력의 안정성을 높이기 위해 적당하게 섹터 기어의 수량을 늘일수 있다.
비고: 섹터 기어는 글자 그대로 섹터 기어가 선형, 즉, 전체 기어의 일부분이다. 본 변속기에서 전체 기어를 몇개 섹터 기어로 나누며, 반경 방향 동기식 이동으로 각 섹터 기어의 반경 방향 사이즈를 변화시켜 전체 기어을 조성하는 모든 섹터 기어가(같은 기어를 구성하는 모든 섹터 기어를 가리킨다.) 포함되는 원주사이즈가 변화되게 함으로써 기어 링의 무단 반경 변형을 실현한다.
슬라이딩 시트의 클러치
도41은 축방향 접합형 슬라이딩 시트 클러치 구조도이다.
축 방향 접합형 슬라이딩 시트의 클러치는 일반적으로 두개 치홈 디스크면의 치와 홈이 요철형 버트 클램핑 방식으로 슬라이딩 시트 워블 디스크를 끼워서 구성되며 탄력 리턴형에 속한다. 슬라이딩 시트 워블 디스크(사실은 멀티 링 탄력 리턴형 슬라이딩 시트 휠이다.)는 도41.1을 참조하고, 치홈 디스크는 도41.2를 참조하며, 그 치홈 디스크면의 치와 홈이 요철형 버트 클램핑 방식으로 슬라이딩 시트 워블 디스크를 끼워는 배치관계는 도41.3을 참조한다.
그 응용 실시례는 도41에 도시된 바와 같이 슬라이딩 시트식 상시 치합식 기어 시푸트 변속기 구조도이다. 측면에 치홈 디스크(평판형 치홈 휠 6)가 있는 상시 치합식 기어, 시푸트 푸시레버, 스러스트베어링, 탄력 리턴 버트 클램핑 방식 홈 디스크(평판형 치홈 휠 6), 위치결정용 조인트 핀, 슬라이딩 시트 워블 디스크, 볼트 등으로 구성된다.
전동축은 가이드 키를 통하여 슬라이딩 시트 워블 디스크와 연결되고, 슬라이딩 시트 워블 디스크는 두개 절반으로 나누어 볼트로 연결되며, 매개 절반 워블 디스크에 모두 기능이 독립된 슬라이딩 시트 세트 링이 있으며 각각 한쌍의 치홈이 요철형으로 대치하는 치홈 디스크(즉, 평판형 치홈 휠(6))로 끼운다. 이런 버트 클램핑 방식 치홈 디스크는 가동 치홈 디스크(129), 상시 치합식 기어(127)의 측면 치홈 디스크면(즉, 평판형 치홈 휠(6))을 가리키며 양자 사이에 위치결정용 조인트 핀(130)으로 연결하여 동기식 회전을 보증하지만 서로 간에 축 방향으로 자유 이동할수 있다. 두개 상시 치합식 기어(127)과 전동축 사이는 베어링으로 연결되며, 시 푸트 푸시레버(128)은 각각 두개 가동 치홈 디스크(129)와 스러스트베어링으로 연결된다. 도에 도시된 바와 같이 오른쪽으로 시푸트 푸시레버(128)를 추진하여 오른측의 가동 치홈 디스크을 오른쪽으로 이동시켜 오른측의 상시 치합식 기어 측면의 치홈 디스크와 함께 슬라이딩 시트 워블 디스크에서 슬라이딩 시트 세트 링을 꼭 끼워 탄력 리턴을 실현한다. 이로써 오른측의 상시 치합식 기어는 슬라이딩 시트 워블 디스크를 통하여 전동축과 연결되면서 토크 전달을 실현한다. 그러나 이때 좌측의 상시 치합식 기어와 전동축 사이에 자유 회전할수 있다. 반대로 만약 좌측으로 시푸트 푸시레버를 추진하면 좌측의 상시 치합식 기어는 슬라이딩 시트 워블 디스크를 통하여 전동축과 연결되면서, 오른측의 상시 치합식 기어는 전동축와 분리된다. 이런 슬라이딩 시트의 리턴방식도 “전자기 구동방식”을 채택할수 있으며 이러한 제어성이 더 강하다. 이런 기술은 차량 상시 치합식 기어 시푸트 변속기에 응용될수 있으며 기존 동기장치의 시푸트장치를 대체할수 있다. 도41.1에서의 슬라이딩 시트 워블 디스크가 사용하는 슬라이딩 시트는 선형 슬라이딩 시트(도8-B) 또는 슬라이딩 니들(도35.3)을 채택할수 있으며 전동 정확성을 높인다.
도42: 반경 방향 접합형 슬라이딩 시트 클러치 구조도이다.
반경 방향 접합형 슬라이딩 시트 클러치는 내부 링에 치홈이 있는 결합슬리브(133), 슬라이딩 시트 홈붙이 휠 134 등으로 구성되며, 이 슬라이딩 시트의 상부는 원호형을 나타내어(도에 도시된 바와 같이) 삽입할 때에 자연적으로 과도할수 있다. 삽입한 후에 원심 운동으로 결합슬리브와 슬라이딩 시트 홈붙이 휠의 무단 치합을 실현한다. 전동 적재능력을 높이기 위해 채움형 슬라이딩 시트 세트와 받침 형 슬라이딩 시트가 교체되는 밀집 분포형으로 설계할수 있다(좌측면도와 같다.). 이 기술은 마찬가지로 차량 상시 치합식 기어 시푸트 변속기에 응용될수 있으며 기존 동기장치 시푸트장치를 대체할수 있다.
도43: 원추면 접합형 슬라이딩 시트 클러치구조도이다.
원추면 접합형 슬라이딩 시트 클러치는 슬라이딩 시트 베벨디스크(즉, 멀티 링 또는 싱글 링의 원추형 활동기어, 도17, 26, 28, 29를 참조한다. 본 도에서는 멀티 링식 원추형 활동기어를 도시한다.)(135), 치홈 베벨디스크 결합슬리브(136)으로 구성된다. 슬라이딩 시트 베벨디스크와 치홈 베벨디스크 결합슬리브와 결합한 후에 슬라이딩 시트는 원심 운동의 리턴으로 치홈 베벨디스크와 치합함으로써 클러치의 결합을 실현한다.
도44: 블록, 벨트 무단 치합장치구조도이다.
블록, 벨트 무단 치합장치는 기존 기술 “같은 각속도, 동형(isomorphism)의 저차대우(lower pair) 고변속비 기계 무단변속기”(중국특허번호: 03140569.X, 03263450.1)의 기술을 개선한 것이다. 기존 특허에서 견인 벨트와 속도 고정용 블록 사이는 마찰로(특허: 03140569.X에서 도39: 같은 각속도, 동형(isomorphism)의 연속 회전형 무단변속기 조립도를 참조) 전동하지만, 새로 개선한 기술은 슬라이딩 시트 리턴으로 치합 전동을 실현한다. 도44에 도시된 바와 같이 두개 대칭되게 조립한 견인 벨트(137)에서 치합 치홈은 요철형으로 대향되면서 내부에 슬라이딩 시트가 조립되여 있는 속도 고정용 블록(138)을 끼우며, 두개 견인 벨트에서 치합 치홈이 슬라이딩 시트에 대한 탄력 리턴과정을 통하여 비마찰식 치합 전동을 실현한 다(우측의 국부확대도를 참조). 이때에 견인 벨트와 속도 고정용 블록에 대한 가압장치의 가압력을 크게 감소할수 있다.
도45: 슬라이딩 시트 오버러닝 클러치구조도이다.
슬라이딩 시트 오버러닝 클러치는 슬라이딩 시트, 슬라이딩 시트 홈붙이 휠(134), 유성기어 외부 링(140) 등으로 구성된다. 작동할 때에 유성기어 외부 링(140)은 왕복 회전을 하며 슬라이딩 시트의 원심 리턴을 통하여 치합되면서 토크를 슬라이딩 시트 홈붙이 휠(134)에 전달하여 회전하게 한다. 도에 되시된 바와 같이, 유성기어의 내벽은 단일 방향의 치홈으로서 유성기어가 시계반대 방향으로 회전하여야 슬라이딩 시트를 움직이게 함으로써 슬라이딩 시트 홈붙이 휠을 구동시켜 출력한다. 유성기어가 시계방향으로 회전할 때에는 슬라이드하여 클러치는 오버러닝 상태로 된다. 오버러닝 상태에서의 마모를 감소시키고 응답성을 높이기 위해 원심 펌프 오일로 윤활할수 있다.
도45.1에서 슬라이딩 시트과 홈을 방사식 구조로 배치하며 그 장점은 힘을 받는 접촉면이 균일하여 어떤 각도로 회전하여도 슬라이딩 시트과 치아의 홈면이 모두 평행되어 힘을 받는 접촉면이 면접촉이 된다. 슬라이딩 시트의 단면은 선형이 될수 있다. 이런 구조는 무단 변속에 사용되지 않기에 곡률이 일정하다. 슬라이딩 시트 선형도 고정된 최적치를 채택할수 있으며 힘을 받는 면은 표준면접촉으로 무단변속기보다 치합 효과가 더 좋다.
고출력의 경우에 대하여 슬라이딩 시트 밀집 분포형 및 슬라이딩 시트의 경도와 강도등을 높이는 방식으로 요구를 만족시킬수 있다. 물론 저출력의 경우에서 오버러닝 상태의 항력을 감소시키고 응답성을 높이기 위해 슬라이딩 시트의 수량 및 질량을 줄일수 있다. 양호한 윤활을 채택하고 슬라이딩 시트 표면의 거칠기를 줄이며 슬라이딩 시트의 스트로크를 줄임으로써 리턴 성능을 높이고 왕복 주파수의 특성을 개선한다. 슬라이딩 시트가 작고, 짧으며, 가벼울수록 고속 경우에 더 적합하다. 이 기구에서 슬라이딩 시트는 유성기어 외부 링으로 제한 리미트하기에 슬라이딩 시트는 중지대가 필요하지 않는다.
전체 유성기어의 단일 방향 치홈과 슬라이딩 시트 홈붙이 휠의 간격, 수량을 배치할 때에 “연속차이 원칙”을 고려할수 있다(앞의 문장을 참조).본 도에서는 조별 기어 점진형의 원칙으로 배치한다. 즉, 슬라이딩 시트 세트 링의 치합관계를 3등분하며, 매 120도 범위내의 슬라이딩 시트을 한개 조로 하고, 항상 서로 120도 되는 위치에 있는 슬라이딩 시트의 치합관계가 같아 힘을 균일하게 받도록 보증한다.
클러치의 슬라이딩 시트 넓이와 두께를 느려 적재능력을 높일수 있다. 슬라이딩 시트는 수직 압력만 받기에 수명이 아주 길다. 두께가 커지면 무단 클러치의 성능이 떨어지지만 슬라이딩 각도만 커지기 때문에 특정된 경우에서 이렇게 설계할수 있으며 또한 “자체 잠금 특성”을 이용하여 치홈 디스크를 설계함으로써 무단 치합 특성을 개선할수 있다. 이런 “자체 잠금 특성”을 잘 이용하면 무단 전동 특성을 아주 잘 최적화할수 있다.
도46은 슬라이딩 시트 대전 평면도이다.
도46.1시리즈는 원추형 활동기어 전용 “한쪽 측면 독립 작동형 슬라이딩 시 트”이다(도17를 참조). 그중에서 도46.1.1, 46.1.2, 46.1.3, 46.1.4, 46.1.5, 46.1.6은 차례로 외측 받침형, 외측 인터랙티브 교차 받침형, 센터 받침형, 센터 인터랙티브 교차 받침형, 외측 센터 듀얼 받침형, 외측 센터 인터랙티브 교차 받침형이다.
도46.2시리즈는 원추형 활동기어 전용 “양측 일체 작동형 슬라이딩 시트”이다(도18를 참조).그중에서 도46.2.1, 46.2.2, 46.2.3, 46.2.4, 46.2.5, 46.2.6은 차례로 외측 받침형, 외측 인터랙티브 교차 받침형, 센터 받침형, 센터 인터랙티브 교차 받침형, 외측 센터 듀얼 받침형, 외측 센터 인터랙티브 교차 받침형이다.
도46.3시리즈는 원통형 활동기어 전용 “슬라이딩 시트”이다(도2를 참조). 그중에서 도46.3.1, 46.3.2, 46.3.3, 46.3.4, 46.3.5, 46.3.6은 차례로 외측 받침형, 외측 인터랙티브 교차 받침형, 센터 받침형, 센터 인터랙티브 교차 받침형, 외측 센터 듀얼 받침형, 외측 센터 인터랙티브 교차 받침형이다. 이런 유형의 슬라이딩 시트 구조는 46.2시리즈와 비슷하며 차이점은 도46.3시리즈의 슬라이딩 시트의 작동부위는 슬라이딩 시트의 정상부이지만 도46.2시리즈의 슬라이딩 시트의 작동부위는 슬라이딩 시트의 양측이라는것이 다를 뿐이다. 그러므로 46.2시리즈의 슬라이딩 시트의 맨 윗부분을 원호형으로 설계하면 통용할수 있다(도46.10을 참조).
모든 도형에서 음영이 있는 슬라이딩 시트는 받침에 참여하는 받침형 슬라이딩 시트이며, 음영 부분은 받침형 슬라이딩 시트가 슬라이딩 시트 홀더 벽과 접촉하여 동력을 전달하는 힘을 받는 부분이다. 음영이 없는 슬라이딩 시트는 채움형 슬라이딩 시트이다.
슬라이딩 시트의 힘을 받는 작동원칙: 받침형 슬라이딩 시트과 활동기어 휠의 슬라이딩 시트 홀더 벽이 서로 접촉하여 동력을 전달하며, 채움형 슬라이딩 시트과 받침형 슬라이딩 시트가 접촉하여 힘을 받으면서 동력을 전달한다.
각자와 슬라이딩 시트 홀더의 제한면과 결합관계는 도46.4시리즈에 도시된 바와 같다. 도46.*.2, 46.*.4, 46.*.6시리즈의 슬라이딩 시트 세트는 서로 채움형 슬라이딩 시트 세트, 받침형 슬라이딩 시트 세트이며, 슬라이딩 시트 세트 사이의 인터랙티브 교차되어 힘을 받으면서 출력을 전달하기에 균일하게 힘을 받는다. 그중에서 도46.2.2, 46.2.4, 46.3.2, 46.3.4시리즈의 슬라이딩 시트의 형상은 완전히 같지만 양자는 역방향으로 조립하기에 같지 않은 유형의 슬라이딩 시트에 속하며(앞의 문장 “같은 효력의 슬라이딩 시트, 같은 유형의 슬라이딩 시트”를 참조) 서로간에 채움형 슬라이딩 시트 세트, 받침형 슬라이딩 시트 세트이다.
밀집 분포형에 대하여 각 슬라이딩 시트 홀더의 제한면은 모두 센터 방사형으로 대칭되게 배치되지만(도3을 참조), 비밀집 분포형은 일반적으로 같은 슬라이딩 시트 홀더의 내부 벽면에서 평행되게 배치하며, 슬라이딩 시트 홀더 사이의 상호관계는 센터 방사형으로 대칭되게 배치한다(도26을 참조).
도에 도시된 바와 같이 슬라이딩 시트 하부의 작은 중지대(슬라이딩 시트 중지대 25)의 기능은 제한 리미트로서 슬라이딩 시트가 기어 바디에서 빠져나오는것을 방지한다(속박 중지대는 한개 또는 두개일수 있다). 그 외에 기타 내부 제한 리미트방식을 채택할수 있다. 도46.5에 도시된 바와 같이 A는 일반방식으로 슬라이딩 시트 중지대가 밖으로 돌출되며, B 슬라이딩 시트 중지대가 안으로 오목하며, C, D, E는 슬라이딩 시트에 홀을 뚫고 홀 중간에 리미트 제한용 링, 끈, 레버를 끼워 넣는 방식으로 제한한다. 그중에서 D, E에 도시된 슬라이딩 시트는 원형(D는 받침형 슬라이딩 시트, 음영 부분은 받침형 슬라이딩 시트과 슬라이딩 시트 홀더의 벽이 서로 접촉하여 동력을 전달하는 힘을 받는 부분, E는 채움형 슬라이딩 시트)으로 슬라이딩 시트 홀더로 제한 리미트를 진행할수 있으며(도에 도시된 바와 같이) 슬라이딩 시트의 중간에 긴 원형 홀을 뚫고 중간에 제한용 링(143)을 끼워 넣어 제한할수도 있다. 이러한 슬라이딩 시트는 속도 조절에 더 적합하다. 슬라이딩 시트의 외측 리미트형은 도7과 도45를 참조할수 있다.
도46.6에서 A, B는 일반적으로 테이퍼가 작은 원추형 활동기어에 응용되며(도37를 참조) C, D는 일반적으로 회전축 롤러 활동기어 무단변속기의 활동기어에 응용된다. 그중에서 음영이 있는 슬라이딩 시트는 받침에 참여하는 받침형 슬라이딩 시트이고, 음영이 없는 슬라이딩 시트는 채움형 슬라이딩 시트이다.
슬라이딩 속도 조절의 편리를 위해 슬라이딩 시트의 작동면(치홈 휠과 치합하는 힘을 받는 면)은 원호형일수 있다(도46.8에 도시된 바와 같이 이러한 슬라이딩 시트는 도20, 도29에 도시된 경사 방향 리턴형 활동기어에 응용될수 있다.). 전동 정밀도를 높이며 기하학적 슬라이딩을 줄이기 위해 슬라이딩 시트의 유효한 작동면을 더 줄여 “원호형의 국부 힘을 받는 구역”을 형성할수 있다(도46.7).
도46.9는 시리즈 슬라이딩 시트 장력의 전동벨트 전용 슬라이딩 시트이다(앞의 문장 도33을 참조).
그 외에 슬라이딩 시트과 치홈 휠 사이에 나타날 가능성이 있는 슬리 핑(slipping),슬라이딩 현상을 없애기 위해 슬라이딩 시트과 치홈 휠의 치합 작동면의 호선 윤곽을 직선 윤곽으로 바꿀수도 있다(도46.11을 참조).
받침형 슬라이딩 시트는 슬라이딩 블록(두께가 비교적 큰 슬라이딩 시트)으로 대체할수 있다. 강도가 충분한 전제하에서 받침형 슬라이딩 시트 홀더의 넓이를 감소할수 있다. 도2에 도시된 바와 같이 받침형 슬라이딩 시트는 단일 조각의 슬라이딩 블록(두께가 비교적 큰 슬라이딩 시트)으로 대체할수 있다. 구체적인 구조는 도81을 참조한다.
도47은작동 분리와 효율 합병식 무단변속기 구조도(1)이고, 도48은 작동 분리와 효율 합병식 베벨디스크 핵심 부품 분해도이다.
도49: 작동 분리와 효율 합병식 무단변속기 구조도(2)이고 도50은 베벨디스크 분해 구조도이다.
도51은 무단 치합장치 유닛 부품 분해도이다.
도47에 도시된 바와 같이, 작동 분리와 효율 합병식 무단변속기는 두개 회전축이 평행되는 베벨디스크가 전동벨트를 끼워서 구성된다. 그 무단 변속의 작동원리에 있어서 기존 금속 벨트 무단변속기와의 핵심적인 다른 점은 아래와 같다.무단 반경 변형, 무단 치합의 효력 분리로서 전동벨트와 베벨디스크면이 합착하여 베벨디스크의 축방향 이동으로 간격을 조절함으로써 전동벨트가 서로 다른 반경에서 작동하도록 하여 무단 반경 변형을 실현하면서 전동의 균일한 안정성을 보증한다. 두개 베벨디스크면이 대치하는 내측 공간에 동축으로 몇개 전동벨트와 동기식 무단 반경 변형을 할수 있는 무단 치합장치 유닛(148)을 설치한다. 무단 치합장치 유닛 은 유닛 케리어와 무단 치합체로 구성된다. 치합체는 전동벨트 내측의 요철형 치합 치와의 치합으로 무단 치합 전동을 실현하며 충분한 전동출력과 효율을 보증한다. 즉, 고정 반경 일정 전동비 소자(반경을 고정시켜 전동비를 확정하는 소자, 예를 들면 전동벨트와 베벨디스크의 마찰 접촉으로 메인 효력을 전동하는것이 바로 반경을 고정시켜 전동비를 확정하는 것이다.)와 출력 전달소자(치합 유닛 부품, 예를 들면, 치합장치 유닛에서 슬라이딩 시트가 전동벨트의 내부 기어와 치합되는 메인 효력이 바로 출력을 전달하는것이다.)의 분리 설치를 실현한다. 무단 반경 변형/무단 치합의 작동을 분리시키고 효율을 합병하여 이상적인 정밀하고 균일하며 안정적인 고효율의 치합식 무단 변속을 실현한다.
그 무단 치합장치 유닛(148)은 여러가지 방식을 채택하여 진행할수 있다. 예를 들면, 슬라이딩 시트의 활동기어 치합식, MR 유체/ER 유체방식, 웜/랙의 무단 치합식, 슬라이딩 블록 무단 치합식 등이 있으며 상세한 내용은 아래 문장을 참조한다.
도47, 도48, 도49, 도50, 도51은 각각 슬라이딩 시트 활동기어 치합식 변속기 및 부품이다. 무단 치합장치 유닛(148)은 치합 유닛 케리어(155)(슬라이딩 시트 홀더 빔이라고도 한다. 이곳에서의 전용 명사이다.), 몇개 슬라이딩 시트(슬라이딩 블록을 포함)가 조합된 슬라이딩 시트 세트로 구성된다. 이때의 슬라이딩 시트 세트가 바로 치합체이며 전동벨트(151)과 무단 치합되어 출력을 전달한다. 슬라이딩 시트 홀더 빔에 아이들러 휠(152)를 조립할수 있으며 아이들러 휠(152)은 듀얼 아이들러 휠(본 도에서는 듀얼 아이들러 휠 구조를 도시한다.), 싱글 아이들러 휠, 또는 드럼 헤드 아이들러 휠을 채택할수 있고 슬라이딩 시트 세트의 하부에 슬라이딩 시트 홀더 바튼 스토퍼(153)과 리턴 스프링(154)(판형 스프링과 파형 스프링으로 분류할수 있다. 판형 스프링은 슬라이딩 시트가 균일하게 힘을 받게 하며, 파형 스프링은 더 큰 리턴 탄력을 제공한다. 앞의 문장에서의 슬라이딩 시트 활동기어도 이런 유사한 리턴 스프링 링을 추가할수 있다.) 를 설치한다.도51 좌측의 확대도을 참조한다. 아이들러 휠과 회전축 사이에 롤러 베어링, 슬라이딩 베어링을 설치할수 있으며 또는 심지어 아이들러 휠을 추가하지 않고 직접 윤활 접촉으로 슬라이딩 운동을 할수 있다. 베벨디스크(147)에 몇개 베벨디스크의 모선 방향과 일치한 반경 방향 레일(146)을 설치하며 각 대응되는 치합 유닛 케리어 (155)에서 아이들러 휠이 서로 배합되어 슬라이딩 대우관계로 연결한다. 고속 운행할 때에 각 치합장치 유닛은 원심력의 작용으로 반경방향 원심운동을 진행하며, 반경 방향 레일(146)의 제한 역작용의 분력으로 베벨디스크(147)에 원심 가압효응이 발생하여 두개 베벨디스크를 밀착시킴으로써 원심 가압을 실현한다. 이런 가압력이 전동벨트(151)에 작용하면 원심 인장효응을 일으키며 전동벨트가 안정된 반경 위치에서 작동하게 하며 또한 치합장치 유닛의 치합체 슬라이딩 시트 세트와 무단 치합을 실현함으로써 이 기구의 안정적인 운행을 보증한다. 그 치합 전동의 원리도는 도56를 참조한다. 도48.1에서의 중공 화살표 방향은 각 무단 치합장치 유닛의 조립방향이다. 적재능력을 높이기 위해 슬라이딩 시트 세트에 슬라이딩 블록(두께가 비교적 큰 슬라이딩 시트)을 추가할수 있다. 도51 좌측 확대도에 도시된 바와 같이 일반적으로 슬라이딩 시트가 힘을 받는 방향이 좌측이면 좌측 끝에 하나 슬라이딩 블록을 조립하며, 반대로 우측 끝에 하나 슬라이딩 블록을 조립하며, 양방향 회전력을 받으면 양단에 각각 하나 슬라이딩 블록을 조립한다.
도49에서 무단변속기는 금속 압력 벨트를 사용한다. 기존 금속 벨트과의 주요 차별점은 그 내측에 치가 있는 것이다. 구체적인 구조는 금속 벨트는 금속 링(159), 채움식 금속 블록(160), 치합식 금속 블록(161)으로 구성되며, 채움식 금속 블록과 치합식 금속 블록은 교차되면서 합쳐져 내측에 치가 있는 금속 벨트를 형성한다. 도52, 도53, 도54를 참조한다.(비고: 금속 블록(158)은 채움식 금속 블록(160)과 치합식 금속 블록 (161)의 통칭이며, 이하의 도58의 설명 편리를 위해 사용한다.). 금속 블록의 힘을 받는 원호면, 압축력의 방향이 원호면의 축심을 넘으면 전복이 발생하지 않으며 전복 각도는 베벨디스크면 곡률의 균일한 분할각에 의해 결정된다.
도55는 홀 치합식 금속 동기식 벨트 사시도이다. 전체 전동벨트는 몇 층의 홀이 뚫어져 있는 금속 링이 치밀하게 결합하여 구성되며 또한 모든 홀은 하나하나 대응하게 슬라이딩 시트과 치합될수 있는 직사각형홀을 형성하여 내측에 치가 있는 금속 링 벨트와 같은 효과가 있으며 작동할때에 슬라이딩 시트는 직사각형 홀과 치합되어 전동한다.
도56에서의 슬라이딩 시트 착석 가이드용 원호형 플레이트(194)는 슬라이딩 시트에 대한 보조적인 착석을 진행하여 슬라이딩 시트가 치합할때에 치면과의 충격을 개선할수 있으며, 윤활, 롤링 접촉방식, 기류 부유(가이드용 원호형 플레이트에 미세한 기류 홀을 설치한다.), 액체 유막 등 방식으로 마모 및 항력을 줄여 슬라이 딩 시트의 고속 치합시 치 홈면에 대한 충격 및 소음을 크게 감소하고 수명을 연장할수 있다！
도57은 기타 유형 작동 분리와 효율 합병식 변속기 사시도이다. 앞의 작동 분리와 효율 합병식 변속기 구조와 비하면, 차별점은 무단 치합장치 유닛 (148)의 제한 반경 방향 레일이 다른것이다. 도57.1에서 베벨디스크의 전체 내부를 파내어 베벨디스크의 외부 벽면(164), 내부 벽면(165)이 유사한 원추면을 나타내게 하며 원추면에서 모선을 따라 균일하게 몇개 슬라이딩 홈(166)을 파면 된다. 치합장치 유닛과 베벨디스크의 조립관계는 A 보조 투상도를 참조한다. 도57.2에서 그 반경 방향 레일은 원통형 가이드 홈(168)이며 대응되는 치합장치 유닛과 원통형 가이드 홈이 배합되어 원통형 롤링 슬라이딩 대우(167)을 채택한다. 그 조립관계는 B 보조 투상도를 참조한다. 도에서 인장 스프링(163)의 작용은 보조적 인장이며 종동 속도 조절 디스크에만 설치한다. 주차상태에서 제한 베벨디스크를 보조하며 또한 다음 가동시 종동판의 가동 토크를 최대로 할수 있다.
도58은 압력 벨트의 이완측(slack side) 금속 블록 간격 제거 원리도이다. 도에 도시된 바와 같이 , 능동성 베벨디스크(169)과 종동성 베벨디스크(171)은 시계방향으로 회전하며, 하부는 압력 전동벨트의 이완측이고 금속 블록 사이에 미세한 간격이 있다. 이런 미세한 간격은 능동성 베벨디스크(169)에 포함된 후에 출력을 전달할때에 금속 블록이 슬라이딩한다. 특히, 기존 금속 벨트 무단변속기에서 완전히 마찰로 전동하여, 가압력이 크며 이런 현상이 너무 엄중한것은 금속 블록이 마모되는 중요한 원인이며 동시에 전동효율을 떨어지게 한다. 본 도에서 이완측 금속 블록 제거장치를 하나 추가하면 이런 문제를 해결할수 있다. 이런 제거장치는 추진 휠(172), 피니온(173), 구동기어 (174), 큰 기어(175), 클램핑 기구(176) 등을 포함한다. 추진 휠과 구동기어는 모두 밀접히 금속 벨트(압력 벨트)(170)의 양측에 끼워 추진 휠과 피니온이 연결되고 구동기어와 큰 기어가 연결되며, 피니온과 큰 기어가 치합 전동을 유지한다. 구동기어가 금속 벨트의 마찰 견인으로 회전하며 또한 크고 작은 두개 기어를 통하여 속도를 올린 후에 구동 추진 휠이 회전하도록 구동한다. 추진 휠의 회전속도가 구동기어보다 크며 구동기어의 회전속도는 금속 벨트의 이완측의 선속도와 일치하기에 추진 휠의 선속도는 금속 벨트의 이완측의 선속도보다 크며 마찰 견인으로 금속 블록이 고속 운동하게 함으로써 앞의 금속 블록이 하나하나 압축되어 간격을 없앤다. 그외에 직접 모터로 추진 휠 172을 구동할수 있으며, 그 선속도가 접촉하는 금속 볼록의 선속도보다 크게 되어 간격을 없앨수 있으면 된다. 또는 직접 고속 기류 또는 액체 흐름등 유체 충격방식으로 금속 블록이 가속 운동하게 하여 간격을 없앨수도 있다. 이런 장치는 본 특허기술 및 기존 기술에 사용될수 있다. 또한 일정 수준으로 금속 벨트의 가공 정밀도 요구를 낮출수 있다.
도59는 슬라이딩 시트자체 잠금 쐐기 박기 원리 분석도. 본 도의 원리는 도24의 내용과 결합하여 분석할수 있다(명사해석--자체 잠금 치합을 참조). 슬라이딩 시트과 치합되는 치면의 접촉 협각이 당량 마찰각보다 작으면 치합 자체 잠금 특성이 있으며 이 자체 잠금 사면은 무단 치합의 특성을 높일수 있으며 동시에 원심 쐐기 박기가 충분히 균일하게 부하를 받는다. 적재능력을 높이며 수명을 연장시키기 위해 전동벨트의 치합되는 치면에 내마모 부착층(190)을 설치할수 있다(경도가 큰 내마모 금속 접촉 블록, 내마모 재료 도층을 부착할수 있으며 또는 직접 벨트 베이스에 대해 경화 처리를 한다.). 이런 치합되는 치면은 강성과 유연성의 특징이 있으며 표면 경도가 크지만 탄성이 있어 충격과 소음을 줄이며 수명을 연장할수 있다.
도60은 MR 유체/ER 유체 변속기 원리도(1),
도61은 MR 유체/ER 유체 변속기 원리도(2),
도62는MR 유체/ER 유체 변속기 원리도(3).
이러한 변속기의 무단 치합장치 유닛은 “MR 유체/ER 유체방식”으로 작동한다. MR 유체와 ER 유체는 신형 스마트형 재료에 속하며 기계 분야에서 광범한 응용전망이 있다. 구체적인 내용은 관련 서류를 참조한다.
“MR 유체”에 대한 분석은 아래와 같다. 치합되기 전의 순간에 자기장(磁?)작용이 없어 “MR 유체”는 액체상태 특성을 나타내어 현재 치합 치형에 따라 충분히 변형할수 있으며, 치합된 후에 자기장작용 때문에 고체상태 특성을 나타내어 치합되는 고체상태의 치형을 형성하며, 치합을 이탈할 때에는 자기장을 없애 다시 액체상태 특성을 나타낸다. 그 유변 특성의 변화시간이 미리초(mili second)급이며 6,000rpm의 회전속도에서 상 변화의 주파수는 100Hz로 완전히 요구를 만족시킨다. 도60.2에서 “MR 유체”, “ER 유체”는 슬라이딩 시트 세트와 유사한 재료 혼합 조합을 실현하여 더 좋은 효과를 거둔다. 즉, 슬라이딩 시트가 힘을 받을 때에 MR 유체와 합쳐져 고체상태 특성을 나타내면 슬라이딩 시트의 적재능력이 더 높아진 다. 슬라이딩 시트가 치합을 진행하는 동태 순간에 가입된MR 유체는 액체상태 특성을 나타내 슬라이딩 시트는 순조롭게 슬라이딩 변형을 할수 있다. 완전히 치합된 슬라이딩 시트가 슬라이딩을 중지한 후에 MR 유체는 고체상태 특성을 나타내 슬라이딩 시트과 치밀하게 결합되어 고정된 치형을 형성하여(콘크리트 구조와 유사하여 적재능력이 아주 높다.) 출력을 전동한다. 도61의 무단변속기는 내측에 MR 유체/ER 유체를 포함한 전동벨트/체인(180), 고정 치형 치합체(178), 베벨디스크 등으로 구성된다. MR 유체 또는 ER 유체는 전동벨트 베이스 내측에 설치하며, 무단 치합장치 유닛에서의 치합체는 고정 치형으로서 치합할 때에 벨트 베이스 내측의 MR 유체 또는 ER 유체 치형은 고정 치형 치합체(178)의 치형 변화에 따라 무단 치합을 진행한다.
도62의 무단변속기는 MR 유체/ER 유체 무단 반경 가변형 바디(181), ER 유체 무단 치합체(177), MR 유체/ER 유체 소프트 케비티(soft cavity)(179) 등으로 구성된다. 무단변속기의 무단 반경 변형,무단 치합작동은 MR 유체/ER 유체에 의하여 완성되고, 무단 반경 변형과정은 MR 유체/ER 유체 소프트 케비티(179)의 용적 무단 변화 및 MR 유체/ER 유체의 “액화 변형”을 통하여 진행되며,일단 반경 변형과정이 끝나면 MR 유체/ER 유체는 “응결되어 반경이 고정”됨으로써 이러한 과정을 통해 무단 반경 가변형 원통체를 형성할수 있다. 또한 무단 치합과정은 원주변의 바깥 둘레에 있는 몇개 MR 유체/ER 유체 무단 치합체(177)로 실현한다.
“MR 유체”를 소프트 백에 넣어 고정 치와 치합한다. 치합의 편리를 위해 치합 고정 치를 원호형으로 만들수 있다. 그외에 “MR 유체”를 직접 벨트 표면에 부착시켜 거칠기가 비교적 큰 마찰면 베벨디스크와 치합+마찰의 세밀한 치합 전동을 실현한다(즉, 세밀한 치합 전동). 이런 구조는 더 간단하며 베벨디스크를 거친 면으로 만들며 전동벨트의 측면에 “MR 유체” 재료를 부착하면 세밀한 마찰 치합의 견인 전동을 실현할수 있다.
그외에 이 MR 유체/ER 유체 기술과 무단변속기의 결합응용은 앞의 문장 벨트 타입 무단변속기(도 25 등 관련 도를 참조)의 관련 기술과 결합할수도 있다. 방안 A: 전동벨트는 도 27, 도30, 도31, 도32에 도시된 양측에 치가 있는 전동벨트로서 베벨디스크의 원추면에 MR 유체/ER 유체를 설치한다. 방안 B: 전동벨트의 측면에 MR 유체/ER 유체를 설치하며 대응되는 베벨디스크의 원추면에 요철형 치홈이 있어 도19 중의 베벨디스크 치홈 휠(42)와 유사하다. 치합할때 또는 치합에서 이탈될때의 동태 순간에 MR 유체/ER 유체가“액화”되고 나머지 구간에서는 모두 “경화된” 고체상태에 있다.
도63은 웜/랙 무단 치합식 변속기 원리도이다.
이러한 변속기의 무단 치합장치 유닛은 “웜/랙 무단 치합식”을 채택하여 작동한다. “웜 치형의 무단 이동원리(무단 상시 치합식 원리)”, “연속 상시 치합식 무단 잠금 제어 원리”는 기존 기술 “무단 치 치합 제어형 고효율 고출력 클러치”(중국특허번호: 03156755.X)를 참조한다. 그중에서 도63.1은 웜/랙 치합식에 속하며, 랙은 랙 치형 전동벨트/체인(183)을 가리키고 웜 (182)는 제어기 (184)(즉, 제어 가능한 구동 소스, 중국특허: 03156755.X를 참조)의 구동으로 랙 치형 전동벨트/체인(183)과 무단 치합하면서 출력을 전달한다. 도63.2는 듀얼 랙 치합식에 속하며, 듀얼 랙은 랙 치형 전동벨트/체인(183)과 랙(185)을 가리키며, 랙(185)의 치형은 웜을 축선에 따라 분할한 후에 전개되는 치형으로 볼수 있다. 즉, 회전을 평이운동으로 전환하는것이며 이는 바로 도63.1의 웜(182), 도63.2의 랙(185)의 특성차별이다. 제어기(184)의 구동으로 웜(182)회전, 랙(185)는 평이 운동하지만 그 목적은 모두 랙 치형 전동벨트/체인(183)과 치형되면서 무단 치합을 실현하는 것이다.
도64는 슬라이딩 블록 무단 치합식 변속기 원리 분석도이다.
이런 변속기의 무단 치합장치 유닛은 “슬라이딩 블록 무단 치합식”을 채택하여 작동한다. 앞에서 언급한 것과 달리, 이러한 변속기의 전동벨트(186)의 내측 치형은 슬라이딩 치합 삼각형 치이며 슬라이딩 무단 치합 원추형 치 블록(187)과 기계 슬라이딩으로 자체로 치합 포인트를 찾아 슬라이딩 치합을 진행하기에 강성 무극 전위(dislocation) 치합 베벨치구조에 속한다. 이 원리는 치합되는 부품을 슬라이딩 시트에서 원추형 치 블록(187)로 변화시키며, 치 블록은 레일(189)내에서 운동하며, x 방향은 원심력으로 자유 리턴을 하고 y 방향은 자체 잠금을 한다.작동된 후에 원추형 치 블록은 x 방향에서 자유롭게 슬라이딩 치합식 삼각형 치 전동벨트(186)의 최적 치합 포인트까지 리턴되어 삼각형 치면과 충분히 접촉한다. 이때의 y 방향은 자체 잠금으로 정지되여 있기에 이런 치합상태로 출력을 전달할수 있다. a, b 두가지의 상호 보충 방향레일 가이드방향을 나타내는 원추형 치 블록의 병렬 배치를 통하여 무단 치합장치 유닛은 치 블록이 슬라이딩하는 구역 내에서 슬라이딩 치합식 삼각형 치 전동벨트(186)과 임의의 포인트에서 무단 치합할수 있다. 즉, 강성 치 블록의 슬라이딩 무단 치합과정을 실현한다.
도65는 슬라이딩 시트 리미트 다른 방안으로 도51에 대한 개선이다. 도46.5의 구조와 유사하여 슬라이딩 시트 홀더 빔(155)에 대한 가공기술(테크닉)을 간단하게 할수 있다.
도66: 반경 가변형 활동기어 무단변속기 구조도는 도40의 확대이다. 반경 가변형 활동기어는 몇개 무단 치합장치 유닛(148)로 구성되며, 무단 치합장치 유닛(148)은 각각 각자 반경 방향 슬라이딩 레일(123)을 따라 동기적으로 반경 방향 운동을 한다. 도66-A는 무단 치합장치 유닛(148)과 내부 기어 링(191)의 치합 사시도, 도66-B는 무단 치합장치 유닛(148)과 외부 치합식 기어(192)의 치합 사시도, 도66-C는 원통형 활동기어와 외부 치합식 섹터 기어(193)의 치합 사시도이다. 출력을 늘이며 전동성능을 최적화하기 위해 다상 병렬 배치를 채택할수 있다(도66-D).
도67은 내측에 물리적 맨드럴이 없는 베벨디스크 사시도이다. 도에 도시된 바와 같이, 두개 베벨디스크의 중간에 전동축의 간섭이 없으며 무단 치합장치 유닛은 더 작은 반경구역으로 운동할수 있어 더 큰 전동비를 얻을수 있다.
도68은 유연성 구조 치합 유닛 케리어 사시도이다. 치합 유닛 케리어는 유연성 구조(가요성 구조)를 채택하여 작동과정에 원심력으로 치밀하게 벨트의 내측 치에 결합되어 충분하게 치합하며 그 곡률은 벨트 내측의 곡률과 일치할수 있어 벨트의 내측 치합 특성/치합 수량을 늘리며 적재능력을 높일수 있다.
도69는 무원심가압효응형 변속기 사시도이다. 이러한 변속기의 치합장치 유닛의 반경 방향 운동은 반경 방향 동기식 제어장치(196)으로 제어하며, 회전할 때 에 원심력은 베벨디스크 (147)에 원심 가압효응을 발생하지 않으며 베벨디스크(147)는 반경 방향의 홈을 파면 된다(도69-A를 참조). 반경 방향 동기식 제어장치(196)은 도69-B의 스크루 로드 너트구조를 채택하며, 너트(198)는 치합장치 유닛(148)과 연결되어 동기식으로 각 스크루 로드의 코너(corner)를 제어하여 각 치합장치 유닛(148)의 동기식 반경 방향 운동을 실현한다. 반경 방향 동기식 제어장치는 도70에 도시된 유형을 채택할수 있다.
도70은 반경 방향 동기식 제어장치 사례이다. 도70-A에서 각 무단 치합장치 유닛(148)은 모두 아이들러 휠(152)를 통하여 오목형 베벨디스크(199)의 내부 원추면과 접촉하며, 양측 오목형 베벨디스크(199)의 간격을 제어하여 각 치합장치 유닛(148)의 동기식 반경 방향 운동을 실현한다. 도70-B에서 각 무단 치합장치 유닛(148)의 운동 궤적은 반경 가변형 회전 디스크(200)에서 각 대응되는 반경 가변형 나선 레일(201)의 제한을 받으며, 반경 가변형 회전 디스크(200)를 회전시켜 각 치합장치 유닛(148)의 동기식 반경 방향 운동을 실현한다. 도70-C, 도70-D에서 각 무단 치합장치 유닛(148)은 링크기구를 통하여 반경 가변형 회전 디스크(200)과 연결된다. 서로 다른 점은 도 70-D에서 듀얼 링크기구를 채택하여 조절 스트로크를 확대할수 있는것이다.반경 가변형 회전 디스크(200)를 회전시킴으로써 각 치합장치 유닛(148)의 동기식 반경 방향 운동을 실현한다. 반경 가변형 회전 디스크(200)의 코너는 유압/또는 기계로 자동으로 적시에 제어한다.
또는 도47의 아이들러 휠 레일 제한방안을 채택할수 있다. 다만, 그중에서 임의의 하나 무단 치합장치 유닛은 아이들러 휠 레일를 통하여(즉,한세트의 아이들 러 휠과 원추형 디시크 가이드 레일 홈만 설치하면 된다.) 제한하며, 모든 치합장치 유닛은 서로 간에 동기식 반경 방향 운동기구의 연결 제한을 통하여 동기식 같은 반경의 변화를 실현한다. 그 외에 여러 가지 방식으로 실현할수 있다. 다만, 벨트 내측 치와의 동기식 반경 방향 운동으로 확실한 치합을 보증하면 된다. 그러므로 무단 치합장치 유닛 (148)에 어떠한 보조 제한장치를 추가하지 않고 직접 원추형 기어 바디 내에 삽입하여 토크를 전달하며(도72에서 도50에 도시된 T형 홈을 직사각형 홈으로 바꾸고 무단 치합장치 유닛과 배합하면 된다.) , 반경 방향에서 자유롭게 반경이 변화되어 직접 전동벨트(151)의 내측으로 각 치합장치 유닛(148)에 대한 반경 방향 사이즈의 제한을 실현한다. 이렇게 하면 구조가 간단하며 벨트 내측 치와의 치합이 더 치밀하다. 그러나 이때에 벨트 베이스의 강도가 좋아야 하며 인장도가 커야 다변형 효응이 나타나지 않는다. 또한 벨트 베이스의 비접촉각(wrap angle) 구역에서 벨트 베이스로 슬라이딩 시트의 반경 방향 사이즈를 제한할수 있기에 같은 베벨디스크에서의 모든 무단 치합장치 유닛은 서로 동기식 반경 방향 운동기구로 연결하여야 하며 모든 무단 치합장치 유닛은 동기식 반경 방향 운동을 한다. 예를 들면, 링크기구와 반경 가변형 회전 디스크(200)의 연결을 통하여 반경 방향 동기식 제한을 실현할수 있다. 이때에 반경 가변형 회전 디스크(200)에 대한 외부 제어가 필요없다. 또는 도69-B와 유사한 구조를 채택하지만 스크루 로드 너트기구가 양방향으로 모두 자체 잠금이 없이 베벨기어기구 (203)를 통하여 연결시켜 모든 스크루 로드 너트가 동기식 운동을 하게 함으로써 반경 방향 동기식 제한을 실현한다.
도71은 반경 방향 동기식 제어장치의 다른 방안이다. 이런 장치에서 무단 치합장치 유닛(148)은 베벨디스크(147)에서의 반경 방향 레일(146)의 제한이 필요하지 않는다. 이때의 베벨디스크(147)의 원추면에는 반경 방향 레일 홈을 가공할 필요가 없어 가공공정(테크닉)이 간단하며 강도가 높다. 그러나 전달 토크 및 반경 방향 가이드성능을 개선하기 위해 도72의 구조를 채택할수 있다.
도72는 직사각형 홈 베벨디스크 구조도이다. 베벨디스크(147)를 도50에 도시된 T형 홈에서 직사각형 홈으로 바꿔서 무단 치합장치 유닛과 배합하게 하며 토크 전달 및 반경 방향 가이드에만 사용된다.
도73은 중간 가이드 제한용 디스크를 포함한 변속기 구조도이다. 이 방안은 두개 베벨디스크(147)의 중간에 중간 가이드 제한용 디스크(204)를 설치하여 양호한 토크 전달 및 반경 방향 가이드성능을 얻을수 있을뿐만 아니라 베벨디스크(147)의 원추면에 반경 방향 레일 홈을 가공할 필요가 없어 양호한 전동특성을 확보한다. 도73-A에서 중간 가이드 제한용 디스크(204)는 평면 디스크형이고, 73-B에서 중간 가이드 제한용 디스크(204)는 듀얼 원추면 디스크형이며, 73-C에서 중간 가이드 제한용 디스크(204)의 중간에 반경 방향 동기식 제어장치를 설치한 사례이다. 도에 도시된 바와 같이 스크루 로드 너트 동기식 제어장치의 사례이며 너트와 무단 치합장치 유닛(148)이 연결되여 동기식 회전스크루 로드를 통하여 무단 치합장치 유닛의 반경 방향 동기식 이동을 제어한다.
도74는 전자기 견인식 분리장치 구조도이다. 속도 조절 성능을 개선하기 위해 속도 조절의 순간에 무단 치합장치 유닛(148)과 전동벨트(151)내측의 치합 치를 분리시킬수 있다. 본 도는 전자기 견인식 분리 슬라이딩 시트 장치로서 우측 베벨디스크는 분리 조합구조를 채택하여 내부 베벨디스크(147)과 외부 베벨디스크 케이스(205)로 구성된다. 양자 사이에 일정 축방향 간격이 있으며 전자기 흡반(206)의 작용으로 작동할수 있으며 평상시 전자기 흡반이 작동하지 않는다. 내부 베벨디스크(147)과 외부 베벨디스크 케이스(205)의 베벨디스크가 치밀하게 결합될때에 무단 치합장치 유닛(148)과 전동벨트(151)의 내측 치합 치와 치합한다(도74-A). 전자기 흡반이 통전하여 작동될 때에 내부 베벨디스크(147)과 외부 베벨디스크 케이스(205)의 베벨디스크가 분리되며 이때 무단 치합장치 유닛(148)과 전동벨트(151)내측의 치합 치가 분리된다(도74-B). 그 외에 유압, 공기방식으로 전자기 흡반을 대체하여 견인력을 제어할수도 있다.
그 무단 치합장치 유닛의 치합체가 슬라이딩 시트 활동기어 치합장치일때에 단독적으로 슬라이딩 시트의 반경 방향 이동을 제어하여 필요되는 제어 견인력을 감소할수 있다. 만약 슬라이딩 시트에만 착석 제어하면 무단 치합장치 유닛과 전동벨트 내측 치합 치의 분리를 실현할수 있다. 도75의 슬라이딩 시트 착석 전자기 견인력 제어장치는 전자기 흡반(206)을 통하여 슬라이딩 시트 리턴 착석 중지용 바(207)을 제어하며 전자기력으로 슬라이딩 시트가 착석한 후에 빠른 속도 조절을 진행할수 있다.
도76은 슬라이딩 시트 착석 기계 견인 제어장치이다. 슬라이딩 시트과 전동벨트 내측 치합 치가 분리될 때에 착석 제어 디스크(209)를 회전시켜 아이들러 휠(152)기구를 통하여 캠(208)이 회전하게 함으로써 리턴 착석 중지용 바(207) 을 압박하여 운동하게 하므로 슬라이딩 시트가 착석되어 슬라이딩 시트과 전동벨트 내측 치합 치가 분리되게 한다.
도77은 단일 방향 치합 치 분리 전동형 구조도이다. 도에 도시된 바와 같이, 전동벨트(151) 내측의 치합 치를 두 반으로 나누며 한 절반은 주로 입력 베벨디스크 슬라이딩 시트과 치합하며 다른 절반은 주로 출력 베벨디스크 슬라이딩 시트과 치합한다. 이로써 매개 절반 구역의 치면을 단일 방양 치면으로 설계할수 있으며(도에 도시된 바와 같이) 동시에 이때의 대응되는 슬라이딩 시트도 두세트로 나누어야 한다(도47 a, b에 도시된 바와 같이, 주동판은 a 위치에서만 슬라이딩 시트 홀더에 슬라이딩 시트을 넣으며, 종동판은 b 위치에서만 슬라이딩 시트 홀더에 슬라이딩 시트을 넣을수 있다.) 이로써 속도 조절의 반경이 변경될 때에 슬라이딩 시트는 자유롭게 단일 방향 치합 치면과 단일 방향 슬라이딩 치면의 한쪽 측면에서 상대적인 슬라이딩을 진행하여 반경이 변경될 때에 원주 사이즈의 전위 슬라이딩을 실현하여 속도 조절의 쾌속성과 편의성을 개선할수 있다.
도78은 치합식 스틸 링 무단변속기이다. 내측에 치합 치아가 있는 치합식 내부 기어 스틸 링(210)으로 가요성 전동벨트를 대체하여 출력을 전달한다. 구조는 기존의 스틸 링식 무단변속기과 유사하지만 서로 다른것은 출력 전달은 주로 스틸 링 내측의 치합 치아와 무단 치합장치 유닛이 치합되면서 출력을 전달한다. 또한 다상 병렬로 설치하여 작동하여 출력을 높이며 수출특성을 최적화할수도 있다.
도79는 스틸 침과 스틸시트 치합식 무단변속기이다.그 특징으로는 스틸 침(211)과 스틸시트(212)가 서로 삽입하여 무단 치합을 실현한다. 우측 도에 도시 된 바와 같이, 벨트 내측에 골고루 스틸 침(211)이 배치되며, 휠 외측에 가로 방향으로 설치된 스틸시트가 골고루 배치되여, 스틸 침과 스틸시트가 서로 삽입함으로서 무단 치합을 실현한다. 또한 구조가 간단하고 원가가 낮아 일반적인 경우에 응용될수 있다.
도80은 유체 일정 체적 가변형 무단 치합식 변속기이다. 무단 치합장치 유닛은 내부에 밀폐된 액체가 가득찬 일정 체적 가변형 치합 유닛(213)이며 유체 일정 체적 가변형 특성으로 전동벨트(151)의 내측 치와 무단 치합을 실현한다. 또한 이 액체는 “MR 유체”이다.
도81은 이미 실시한 A형 변속기 구조도이다. A형 변속기는 A형 메인 기어 바디(ⅰ), A형 메인 기어 바디(ⅱ), A형 보조형 기어 바디, A형 받침형 슬라이딩 블록, A형 슬라이딩 시트 등으로 구성되며 작동원리는 앞의 문장을 참조한다.
도82는 이미 실시한 B형 변속기 구조도이다. B형 변속기는 B형 메인 기어 바디, B형 보조형 기어 바디, B형 슬라이딩 시트, 너트(nut) 포크, 속도 조절용 가이드 슬리브(sleeve) 등으로 구성되며 작동원리는 앞의 문장을 참조한다.
상기 슬라이딩 시트, 슬라이딩 침들의 리턴방식은 중력, 인력, 척력, 탄력, 스프링힘, 전자기력, 원심력, 관성력, 유압, 기압력, 기체/액체의 유체 충격력 등 리턴 구동력 작용으로 리턴할수 있다. 예를 들면, 전자기 리턴방식에서 전자석은 정지되고 자기장 감응으로 운동하는 슬라이딩 시트에 대해 제한 리미트, 리턴을 진행한다. 전자기 구동과 리턴방식의 우점은 제어성이 강하며 제어를 통하여 편리하게 자동 치합과 분리를 실현할수 있으며, 신뢰성이 강하여 중력 등의 영향을 받지 않는다.
본문의 변속기 기초에서 기타 다단 변속기 조합형식으로 파생적인 시리즈 변속기를 재조립할수 있어 더 넓은 변속 범위 및 더 큰 적재출력을 얻을수 있다.
본문에서의 “슬라이딩 시트 무단 변형 활동기어 원리”는 변속 설계를 지도할수 있다. 그 이론 모델, 실시사례 모델, 설명 약도, 기구 약도, 구체적 실시사례 등 형식으로 공개한 기술내용은 모두 각종 유형의 서로 다른 변속장치의 구체적인 설계와 제조에 응용할수 있다. 동 특허에서 열거한 실시기구는 모두 대표적인 사례에 속하며, 구체적인 실시기구의 유형은 여기서 전부 열거하지 않는다. 이 슬라이딩 시트활동기어 기술은 기존 모든 무단변속기에 광범히 응용될수 있으며 마찰 전동을 치합 전동으로 전환할수 있다. 기타 유형의 무단변속기는 모두 이런 슬라이딩 시트 변형 활동기어 원리를 채택하여 무단 치합식 전동을 실현할수 있다. 본문에서 공개한 임의의 모델, 기구, 부품의 기술범주가 교차되어 재조합된 기구방안 및 이 기술범주의 각종 다른 분야에서의 응용사례는 모두 이 재산권의 보호범위에 속한다. 함부로 이 변속 원리를 변속 설계와 응용에 사용한 모든 행위는 모두 권리 침해행위에 속한다.
본문에서 제출한 “활동기어”의 개념은 본 특허에서의 전용 명사로서 기존의 “활동기어 전동 감속기”와 어떠한 연관된 권한관계도 없다.
본 특허에서 첨부된 도의 목적은 본 특허의 실시방안, 원리구조를 간략하게 설명하고자 하는것일뿐이며 최소의 도로 특허가 공개한 내용을 명확하게 설명하며 중점 구조를 명확하게 설명하고자 하는 것으로서 “상세함과 간략함의 조합” 설명 방식을 채택하였다. 즉, 약도와 상세한 도를 결합시키는 방식으로 작도하였다. 동시에 도 수량을 줄이기 위해 비슷한 구조의 도는 기타 방향의 사시도 및 단면도, 확대도 등 상세도를 제도하지 않았으며 문장에서의 표준부품, 통용부품, 특정 의미가 없고 전용 기능이 없는 부품은 서로 다른 도에서 모두 통일된 명칭과 부품번호를 사용하여 더 간단하게 하였다. 예를 들면, 입력축, 출력축 등은 도를 볼 때에 전후를 대조하여 참고하기를 바란다.

Claims (12)

  1. 기어 바디와 기어 바디에 내장된 다수 개의 슬라이딩 시트로 구성된 슬라이딩 시트 가변기어 무단 치합식 활동기어에 있어서,
    베벨디스크면이 서로 대향하도록 설치된 한 쌍의 베벨디스크(147); 및
    상기 한 쌍의 베벨디스크의 서로 대향하는 베벨디스크 면 사이의 공간에 동축으로 설치된 몇 개의 무단 치합장치 유닛(148)을 포함하되,
    상기 무단 치합장치 유닛(148)은,
    치합 유닛 케리어(155); 및
    자유 슬라이딩 방식으로 임의의 형상의 치형을 형성할 수 있는 몇 개의 슬라이딩 시트가 조합되어 이루어진 슬라이딩 시트 세트로 구성된 치합체를 포함하며,
    상기 베벨디스크(147)에는 베벨디스크의 모선 방향과 일치하는 몇 개의 반경 방향 레일(146)을 설치하고 각 대응되는 치합 유닛 케리어(155)와 서로 배합되어 슬라이딩 대우관계로 연결되는 것을 특징으로 하는 슬라이딩 시트 가변기어 무단 치합식 활동기어.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 치합 유닛 케리어(155)의 단부에 아이들러 휠(152)을 설치하고 상기 베벨디스크(147) 위의 반경 방향 레일(146)은 각 대응되는 치합 유닛 케리어(155)에서 아이들러 휠과 서로 배합되어 슬라이딩 대우관계로 연결되는 것을 특징으로 하는 슬라이딩 시트 가변기어 무단 치합식 활동기어.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 아이들러 휠(152)은 듀얼 아이들러 휠, 싱글 아이들러 휠 및 드럼 헤드 아이들러 휠인 것을 특징으로 하는 슬라이딩 시트 가변기어 무단 치합식 활동기어.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 치합 유닛 케리어(155)에 있어서, 상기 슬라이딩 시트 세트의 하부에 슬라이딩 시트 홀더 바튼 스토퍼(153)와 리턴 스프링(154)이 설치되는 것을 특징으로 하는 슬라이딩 시트 가변기어 무단 치합식 활동기어.
  5. 제1항에 있어서,
    슬라이딩 시트 세트에 슬라이딩 블록을 추가할 수 있는데, 슬라이딩 시트가 힘을 받는 방향이 좌측일 경우 슬라이딩 시트 세트의 좌측 끝에 상기 슬라이딩 블록을 설치하고, 슬라이딩 시트가 힘을 받는 방향이 우측일 경우 슬라이딩 시트 세트의 우측 끝에 상기 슬라이딩 블록을 설치하며, 슬라이딩 시트가 양방향의 회전력을 받는 경우에는 슬라이딩 시트 세트의 양단에 각각 상기 슬라이딩 블록을 설치하는 것을 특징으로 하는 슬라이딩 시트 가변기어 무단 치합식 활동기어.
  6. 무단 치합식 활동기어형 무단변속기에 있어서,
    상기 변속기는 한 쌍의 제1항에 기재된 슬라이딩 시트 가변기어 무단 치합식 활동기어와 전동벨트를 포함하는데, 상기 활동기어의 회전축은 서로 평행한 것을 특징으로 하는 무단 치합식 활동기어형 무단변속기.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 치합 유닛 케리어(155)의 단부에 아이들러 휠(152)을 설치하고 상기 베벨디스크(147) 위의 반경 방향 레일(146)은 각 대응되는 치합 유닛 케리어(155)에서 아이들러 휠(152)과 서로 배합되어 슬라이딩 대우관계로 연결되는 것을 특징으로 하는 무단 치합식 활동기어형 무단변속기.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 아이들러 휠(152)은 듀얼 아이들러 휠, 싱글 아이들러 휠 및 드럼 헤드 아이들러 휠인 것을 특징으로 하는 무단 치합식 활동기어형 무단변속기.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 치합 유닛 케리어(155)에 있어서, 상기 슬라이딩 시트 세트의 하부에 슬라이딩 시트 홀더 바튼 스토퍼(153)와 리턴 스프링(154)이 설치되는 것을 특징으로 하는 무단 치합식 활동기어형 무단변속기.
  10. 제6항에 있어서,
    슬라이딩 시트 세트에 슬라이딩 블록을 추가할 수 있는데, 슬라이딩 시트가 힘을 받는 방향이 좌측일 경우 슬라이딩 시트 세트의 좌측 끝에 상기 슬라이딩 블록을 설치하고, 슬라이딩 시트가 힘을 받는 방향이 우측일 경우 슬라이딩 시트 세트의 우측 끝에 상기 슬라이딩 블록을 설치하며, 슬라이딩 시트가 양방향의 회전력을 받는 경우에는 슬라이딩 시트 세트의 양단에 각각 상기 슬라이딩 블록을 설치하는 것을 특징으로 하는 무단 치합식 활동기어형 무단변속기.
  11. 제6항에 있어서,
    상기 전동벨트는 금속 링(159), 채움식 금속 블록(160) 및 치합식 금속 블록(161)을 포함하는 금속 압력 벨트이고, 채움식 금속 블록과 치합식 금속 블록은 교차되면서 합쳐져 내측에 치가 있는 금속 벨트를 형성하는 것을 특징으로 하는 무단 치합식 활동기어형 무단변속기.
  12. 제6항에 있어서,
    출력을 전달할 때 슬라이딩 시트가 힘을 받는 방향은 자유 슬라이딩 방향과 수직되거나 또는 그 협각이 당량 마찰각 내에 있으며 자체 잠금성이 있는 것을 특징으로 하는 무단 치합식 활동기어형 무단변속기.
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