KR101255102B1

KR101255102B1 - 수동식 무단변속장치

Info

Publication number: KR101255102B1
Application number: KR1020110056768A
Authority: KR
Inventors: 권영웅
Original assignee: 박호창; 권영웅
Priority date: 2011-06-13
Filing date: 2011-06-13
Publication date: 2013-04-22
Also published as: KR20120137737A

Abstract

본 발명은, 제1축(S1)을 구비하며, 제1축(S1)을 회전시키는 구동부(100)와; 일면에 둘레를 따라 홈(211a)이 구비된 베어링(211)을 갖추고서, 제1축(S1)에 회전 및 이동가능하게 설치되는 제1가동플랜지(210)와, 제1축(S1)에 회전 및 이동가능하게 설치되는 제1고정플랜지(220)와, 제1축(S1)의 말단부에 삽입되어 제1고정플랜지(220)를 일방향으로 탄지하는 스프링(230)과, 제1축(S1)의 단부에 체결되는 너트(240)를 갖춘 가동풀리(200)와; 일면에 둘레를 따라 홈(311a)이 구비된 베어링(311)을 갖추고서, 제1축(S1)과 이격 배치된 제2축(S2)의 단부에 회전 및 이동가능하게 설치되는 제2가동플랜지(310)와, 제2축(350)에 회전 및 이동가능하게 설치되는 제2고정플랜지(320)와, 제2축(S2)의 말단부에 삽입되어 제2고정플랜지(320)를 일방향으로 탄지하는 스프링(330)과, 제2축(S2)의 단부에 체결되는 너트(340)를 갖춘 종동풀리(300)와; 양쪽단이 각각 가동풀리(200)의 제1가동플랜지(210)와 제1고정플랜지(220) 사이 그리고 종동풀리(300)의 제2가동플랜지(310)와 제2고정플랜지(320) 사이에 밀착연결되는 벨트(400)와; 베어링(211,311)의 홈(211a,311a)에 끼워져 제1·2가동플랜지(210,310)를 제1·2축(S1,S2)의 길이방향을 따라 동시에 이동되도록 하여 벨트(400)의 원심반경을 인위적으로 조작할 수 있도록 하는 수동변속부(500)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 바람직한 실시 예에 따르면, 가동풀리와 종동풀리에 설치되는 수동변속부를 통해 제1·2가동플랜지를 인위적으로 조작하여 벨트의 원심반경을 사용자에 목적에 맞게 선택적으로 조정할 수 있도록 함으로서, 벨트의 원심반경에 따른 주행속도를 사용자의 목적에 맞게 즉각적으로 변화시켜 조작할 수 있는 이점이 있다.

Description

수동식 무단변속장치{Hand Operated Type Continuously Variable Transmission}

본 발명은 무단변속장치에 관한 것으로서, 좀 더 상세하게는, 가동풀리와 종동풀리에 설치되는 수동변속부를 통해 제1·2가동플랜지를 인위적으로 조작하여 벨트의 원심반경을 사용자에 목적에 맞게 선택적으로 조작할 수 있도록 함으로서, 벨트의 원심반경에 따른 주행속도를 사용자의 목적에 맞게 즉각적으로 변화시켜 조작할 수 있는 새로운 구조의 수동식 무단변속장치에 관한 것이다.

일반적으로 변속장치는 엔진 또는 모터의 구동력을 구동륜에 전달하는 기능을 갖고 있으며, 이러한 변속장치에는 운전자의 의지대로 변속단을 직접 선택하는 수동변속장치와, 차량의 주행조건에 따라 자동적으로 변속이 이루어지는 자동변속장치 및 각 변속단 사이에 변속영역 없이 무단으로 변속이 이루어지는 무단변속장치로 대별된다.

그 중 상기 무단변속장치는 유압을 이용하는 자동변속장치의 단점을 보완하여 연비 및 동력성능 그리고 중량면에서 큰 장점을 가지고 있으며, 벨트로 연결되는 풀리를 입력축과 출력축에 각각 장착하고, 이 풀리의 외경을 상대적으로 방식으이 주로 사용된다.

이러한, 무단변속장치는 엔진(또는 모터)과 연결되는 입력축 상에 장착된 구동풀리와 출력축 상에 장착된 종동풀리와의 사이에 벨트를 포함하며, 상기 구동풀리는 입력축 상에 고정된 고정풀리와 상기 입력축 상을 직선왕복운동가능하게 장착되어 입력축 상을 이동하면서 구동풀리의 외경을 가변시키는 가변측풀리로 이루어지고, 종동풀리 역시 동일한 구조로 이루어진다.

도 1은 앞서 간단하게 언급한 종래의 무단변속장치를 도시한 것으로서, 이를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 1에 도시된 종래의 무단변속장치는, 제1가동플랜지(21)와 제1고정플랜지(22)로 구성된 구동풀리(20)와; 제2가동플랜지(31)와 제2고정플랜지(32)로 구성된 종동풀리(30)와; 구동풀리(20)와 종동풀리(30)를 상호 연결하는 합성고무재질의 V형 벨트(40)로 구성된다.

그리고, 제1축(11)은 구동부(10)에 연결되며, 여기서 구동부(10)는 공지의 엔진 또는 모터이다. 상기 구동부(10)의 회전이 증가함에 따라 구동풀리(20)의 제1가동플랜지(21) 내의 원심롤러(21c)는 원심력에 의해 반경방향으로 움직여 제1가동플랜지(21)를 제1고정플랜지(22) 쪽으로 밀어내고, 구동풀리(20)와 종동풀리(30) 사이에 있는 벨트(40)를 반경방향의 바깥쪽으로 밀어내어 벨트(40)의 피치반경을 변화시킨다.

그리고, 이에 연동하여 종동풀리(30)의 벨트피치반경은 작아지게 되어 연속적인 변속이 이루어지며, 벨트(40)의 피치반경의 변화 즉, 변속은 구동풀리(20)의 제1가동플랜지(21)에 제공되는 축력에 의해서 제어되는데, 축력은 구동부(10)의 회전력에 의한 원심롤러(21c)의 움직임에 의존된다.

이와 같은, 종래의 무단변속장치는 변속조정이 구동부의 회전력에 의해 자동으로 조작되기 때문에 즉각적인 변속이 어렵고, 그 구성이 상당히 복잡하며, 제조상에 단가가 높은 문제가 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제를 해소하기 위하여 안출된 것으로서, 수동조작을 통해 즉각적인 변속이 가능하며, 비교적 단순한 구성을 이루고 있어 저가도로 제조가 가능한 수동식 무단변속장치를 제공하려는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은,

제1축을 구비하며, 제1축을 회전시키는 구동부와;

일면에 둘레를 따라 홈이 구비된 베어링을 갖추고서, 제1축에 회전 및 이동가능하게 설치되는 제1가동플랜지와, 제1축에 회전 및 이동가능하게 설치되는 제1고정플랜지와, 제1축의 말단부에 삽입되어 제1고정플랜지를 일방향으로 탄지하는 스프링과, 제1축의 단부에 체결되는 너트를 갖춘 가동풀리와;

일면에 둘레를 따라 홈이 구비된 베어링을 갖추고서, 제1축과 이격 배치된 제2축의 단부에 회전 및 이동가능하게 설치되는 제2가동플랜지와, 제2축에 회전 및 이동가능하게 설치되는 제2고정플랜지와, 제2축의 말단부에 삽입되어 제2고정플랜지를 일방향으로 탄지하는 스프링과, 제2축의 단부에 체결되는 너트를 갖춘 종동풀리와;

양쪽단이 각각 가동풀리의 제1가동플랜지와 제1고정플랜지 사이 그리고 종동풀리의 제2가동플랜지와 제2고정플랜지 사이에 밀착연결되는 벨트와;

베어링의 홈에 끼워져 제1·2가동플랜지를 제1·2축의 길이방향을 따라 동시에 이동되도록 하여 벨트의 원심반경을 선택적으로 조작할 수 있도록 하는 수동변속부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명이 바람직한 실시 예에 따르면, 가동풀리와 종동풀리에 설치되는 수동변속부를 통해 제1·2가동플랜지를 인위적으로 조작하여 벨트의 원심반경을 사용자에 목적에 맞게 선택적으로 조정할 수 있도록 함으로서, 벨트의 원심반경에 따른 주행속도를 사용자의 목적에 맞게 즉각적으로 변화시켜 조작할 수 있는 이점이 있다.

또한, 본 발명은, 비교적 단순한 구조를 이루고 있어 저가로 제조가 가능한 이점이 있다.

도 1은 종래의 무단변속장치의 정상주행상태 및 고속주행상태를 도시한 도면.
도 2 및 도 3은 본 발명에 따른 수동식 무단변속장치의 제1실시 예를 도시한 결합사시도 및 분해사시도.
도 4는 제1실시 예의 작동관계도.
도 5 및 도 6은 본 발명에 따른 수동식 무단변속장치의 제2실시 예를 도시한 결합사시도 및 분해사시도.
도 7은 제2실시 예의 작동관계도.
도 8 및 도 9는 본 발명에 따른 수동식 무단변속장치의 제3실시 예를 도시한 결합사시도 및 분해사시도.
도 10은 제3실시 예의 작동관계도.

이하, 첨부된 도면에 의거하여 상세하게 설명한다.

그리고, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 수동식 무단변속장치는, 구동부(100), 가동풀리(200), 종동풀리(300), 벨트(400), 수동변속부(500)로 구성되며, 통상의 함체(미도시)에 내설되되, 수동변속부(500,500',500")는 조작이 용이하도록 일부가 외부로 노출된다.

상기 구동부(100)는 전원을 인가받아 동작하는 공지의 모터이다. 상기 구동부(100)에는 구동부(100)에 의해 강제회전되는 제1축(S1)이 설치되며, 제1축(S1)은 공지의 스플라인으로서, 입력축에 해당한다.

상기 가동풀리(200)는 제1가동플랜지(210)와 제1고정플랜지(220) 및 스프링(230), 너트(240)를 구비하며, 제1축(S1)에 설치되어 제1축(S1)과 함께 된다.

상기 제1가동플랜지(210)는 전체적으로 뿔대형상을 이루되, 일면에는 둘레에 홈(211a)이 형성된 베어링(211)이 일체형으로 형성되며, 제1축(S1)에 이동가능하게 설치되어 제1축(S1)과 함께 회전된다. 본 실시 예의 경우 제1축(S1)의 외면에 형성된 요철과 상호 맞물려 결합될 수 있도록 이에 상응하는 요철이 형성된다. 특히, 상기 베어링(211)의 홈(211a)에는 이후에 설명될 수동변속부(500)의 포크(511a)가 삽입된다.

상기 제1고정플랜지(220)는 제1가동플랜지(210)와 전체적으로 동일한 형상을 이루지며, 다만, 제1가동플랜지(210)와 같이 베어링(211)을 구비하지 않는다는 점만 다르다. 그리고, 상기 제1고정플랜지(220)의 일면에는 외향으로 개구되는 구멍이 형성되며, 상기 구멍으로 스프링(230)과 너트(240)가 삽입된다. 여기서, 상기 스프링(230)은 제1고정플랜지(220)와 너트(240) 사이에 설치되어 제1고정플랜지(220)를 일방향으로 탄발지지하는 기능을 한다.

상기 종동풀리(300)는 제2가동플랜지(310)와 제2고정플랜지(320), 스프링(330) 및 너트(340)를 구비하며, 제1축(S1)과 이격 배치된 제2축(S2)의 단부에 설치되어 제2축(S2)과 함께 된다.

상기 제2가동플랜지(310)는 전체적으로 뿔대형상을 이루되, 일면에는 둘레에 홈(311a)이 형성된 베어링(311)이 일체형으로 형성되며, 제2축(S2)에 이동가능하게 설치되어 제2축(S2)과 함께 회전된다. 본 실시 예의 경우 제2축(S2)의 외면에 형성된 요철과 상호 맞물려 결합될 수 있도록 이에 상응하는 요철이 형성된다. 특히, 상기 베어링(311)의 홈(311a)에는 이후에 설명될 수동변속부(500)의 포크(511a)가 삽입된다.

상기 제2고정플랜지(320)는 제2가동플랜지(310)와 전체적으로 동일한 형상을 이루지며, 다만, 제2가동플랜지(310)와 같이 베어링(311)을 구비하지 않는다는 점만 다르다. 그리고, 상기 제2고정플랜지(320)의 일면에는 외향으로 개구되는 구멍이 형성되며, 상기 구멍으로 스프링(330)과 너트(340)가 삽입된다. 여기서, 상기 스프링(330)은 제2고정플랜지(320)와 너트(340) 사이에 설치되어 제2고정플랜지(320)를 일방향으로 탄발지지하는 기능을 한다.

상기 제2축(S2)의 일단부는 함체(미도시)를 관통하여 외부로 노출되며, 제2축(S2)의 일단부에는 통상의 바퀴 또는 스프로킷이 설치된다. 여기서, 제2축(S2)은 출력축에 해당한다.

상기 벨트(400)는 공지의 V벨트로서, 양쪽단이 각각 가동풀리(200)의 제1가동플랜지(210)와 제1고정플랜지(220) 사이 그리고 종동풀리(300)의 제2가동플랜지(310)와 제2고정플랜지(320) 사이에 밀착연결된다. 특히, 상기 벨트(400)는 이후에 설명될 수동변속부(500)의 조작에 의해 변속비가 달라지게 된다. 이에 대한 상세한 설명은 이후에 설명하도록 한다.

상기 수동변속부(500)는 조작프레임(510)과 스토퍼(520)로 구성되며, 함체(미도시)에 설치되어 제1·2가동플랜지(210,310)를 제1·2축(S1,S2)의 길이방향을 따라 동시에 이동되도록 하여 벨트(400)의 원심반경을 선택적으로 조작하는 기능을 한다.

상기 조작프레임(510)은 한 쌍의 수직부재(511)와 수평부재(512) 및 핸들(513)로 구성된다.

상기 수직부재(511)는 일단부에‘∩’형상의 포크(511a)를 일체로 구비하며, 여기서 포크(511a)는 베어링(211,311)의 홈(211a,311a)에 끼워져 수직하게 입설되며, 상기 한 쌍의 수직부재(511)의 말단에는 도 4에 도시된 바와 같이, 수평부재(512)가 일체로 형성된다. 그리고, 상기 수평부재(512)의 중앙에는 수평부재(512)로부터 상방으로 돌출되어 한 쌍의 수직부재(511)와 수평부재(512)를 동시에 이동시키는 핸들(513)이 일체로 형성된다. 구체적으로 도시하지는 아니하였지만, 본 실시 예의 경우 한 쌍의 수직부재(511)와 수평부재(512)는 앞서 언급한 함체(미도시)에 내설되고, 핸들(513)은 사용자가 조작할 수 있도록 외부로 노출된다. 특히, 상기 핸들(513)은 스토퍼(520)의 설치판(521)의 가이드공(521a)을 통해 외부로 노출된다.

상기 스토퍼(520)는 설치판(521)과 가압판(522) 및 스프링(523)으로 구성되어, 핸들(513)의 움직임을 고정하는 기능을 한다.

상기 설치판(521)은 함체(미도시)에 설치되되, 핸들(513)이 삽입되어 구분동작으로 이동될 수 있도록 일면 길이방향을 따라 요철부(521a-1)가 형성된 가이드공(521a)을 구비한다.

상기 가압판(522)은 핸들(513)을 일방향으로 가압하여 이동을 제한하는 기능을 한다.

상기 스프링(523)은 공지의 코일스프링으로서, 본 실시 예의 경우 설치판(521)과 가압판(522) 사이에 설치되어 가압판(522)을 일방향으로 탄지하는 기능한다.

본 실시 예의 경우 구체적으로 도시하지는 아니하였지만, 스프링(523)이 용이하게 고정될 수 있도록 설치판(521)과 가압판(522)에는 돌기(미도시)를 형성하여 돌기(미도시)에 스프링(523)를 끼워 고정토록 함이 바람직하다.

본 발명에 따른 수동식 무단변속장치의 제1실시 예에 작동관계를 설명하면 다음과 같다.

도 4에 도시된 바와 같이, 구동부(100)에 동력원을 공급하여 구동부(100)를 동작시켜 주게 되면, 구동부(100)에 연결된 제1축(S1)은 강제회전되고, 제1축(S1)에 결합된 제1가동플랜지(210)와 제1고정플랜지(220) 역시 함께 회전하게 되는데, 이때 제2축(S2)에 설치된 제2가동플랜지(310)와 제2고정플랜지(320)는 벨트(400)를 매개로 제1가동플랜지(210)와 제1고정플랜지(220)가 회전될 때에 함께 회전된다.

상기와 같이, 가동풀리(200)와 종동풀리(300)가 회전될 경우 벨트(400)의 원심반경에 따른 변속비는, 예를 들면, 가동풀리(200)가 1이라면, 종동풀리(300)는 1.5를 유지하게 되므로, 이를 전동자전거, 전동휠체어, 전동카트에 설치한 상태에서 주행할 경우 저속으로 움직이게 된다.

하지만, 상기 수동변속부(500)의 핸들(513)을 우에서 좌로 이동시키게 되면, 포크(511a)가 연결된 제1·2가동플랜지(210,310)는 핸들(513)에 의해 우에서 좌로 동시에 이동하게 되는데, 이를 좀 더 상세히 설명하면, 제1가동플랜지(210)의 경우에는 핸들(513)에 의해 제1고정플랜지(220)를 향해 더욱더 근접하게 되며, 이로 인하여 벨트(400)는 제1가동플랜지(210)와 제1고정플랜지(220)의 경사면을 타고 위로 상승하게 되어 초기의 원심반경보다 크게 변하며, 제2가동플랜지(310)의 경우에는 핸들(513)에 의해 제2고정플랜지(320)로부터 점점더 멀어지게 되며, 이로 인하여 벨트(400)는 제2가동플랜지(310)와 제2고정플랜지(320)의 경사면을 타고 아래로 하강하게 되어 초기의 원심반경보다 작아지게 된다.

그리고, 우에서 좌로 이동되는 핸들(513)은 스토퍼(520)의 설치판(521)에 가이드공(521a)을 따라 이동될 때에서 요철부(521a-1)에 순차적으로 걸리게 되며, 핸들(513)이 요철부(521a-1)에 걸린 상태에서는 가압판(522)과 스프링(523)에 의해 일방향으로 밀려 있게 되므로, 초기상태로 회복되려는 것을 제한할 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시 예에 따르면, 가동풀리(200)와 종동풀리(300)에 설치되는 수동변속부(500)를 통해 제1·2가동플랜지(210,310)을 인위적으로 조작하여 벨트(400)의 원심반경을 사용자에 목적에 맞게 선택적으로 조정할 수 있도록 함으로서, 벨트(400)의 원심반경에 따른 주행속도를 사용자의 목적에 맞게 즉각적으로 변화시켜 조작할 수 있는 이점이 있다.

한편, 본 실시 예의 경우 도 4에 도시된 바와 같이, 핸들(513)이 중립상태에서 가동풀리(200)와 종동풀리(300)에 설치된 벨트(400)의 원심반경이 서로 다른 것으로 도시하였지만, 이는 어디까지나 하나의 실시 예에 불과하며, 필요에 따라 중립상태에서는 벨트(400)의 원심반경을 동일하게 유지토록 하여, 핸들(513)을 우에서 좌로 이동했을 때에 가동풀리(200) 쪽 벨트(400)의 반경이 종동풀리(300)에 비해 더 크게 하거나 또는 핸들(513)을 좌에서 우로 이동했을 때에 종동풀리(300) 쪽 벨트(400)의 반경이 가동풀리(200)에 비해 더 크게 되도록 설계할 수 있을 것이므로, 이에 한정하여 해석하는 것은 바람직하지 않다.

도 5 및 도 6은 본 발명에 따른 수동식 무단변속장치의 제2실시 예를 도시한 결합사시도 및 분해사시도로서, 구동부(100), 가동풀리(200), 종동풀리(300), 벨트(400)는 앞서 언급한 제1실시 예와 동일하며, 다만, 본 실시 예에서는 수동변속부(500')만 다르게 구성하였으므로, 구동부(100), 가동풀리(200), 종동풀리(300), 벨트(400)는 앞서 언급한 제1실시 예의 설명으로 대신한다.

상기 수동변속부(500')는 조작프레임(530)과 전환유닛(540)으로 구성되며, 함체(미도시)에 설치되어 제1·2가동플랜지(210,310)를 제1·2축(S1,S2)의 길이방향을 따라 동시에 이동되도록 하여 벨트(400)의 원심반경을 선택적으로 조작하는 기능을 한다.

상기 조작프레임(530)은 한 쌍의 수직부재(531)와 수평부재(532) 및 돌부(533)로 구성된다.

상기 수직부재(531)는 일단부에‘∩’형상의 포크(531a)를 일체로 구비하며, 여기서 포크(531a)는 베어링(211,311)의 홈(211a,311a)에 끼워져 수직하게 입설되며, 상기 한 쌍의 수직부재(531)의 말단에는 도 7에 도시된 바와 같이, 수평부재(532)가 일체로 형성된다. 그리고, 상기 수평부재(532)의 중앙에는 수평부재(532)로부터 수평부재(532)로부터 상방으로 돌출되어 이후에 설명될 전환유닛(540)의 장공(542a-1)에 삽입되는 돌부(533)가 일체로 형성된다.

상기 전환유닛(540)은 고정축(541)과 조작부재(542)로 구성되며, 고정축(541)을 중심으로 돌부(533)에 연결되는 조작부재(542)를 회전시켜 돌부(533)를 강제로 수평이동되도록 함으로서, 가동풀리(200)와 종동풀리(300)를 상호 연결하는 벨트(400)의 원심반경에 따른 변속비를 조작하는 기능을 한다.

상기 고정축(541)은 돌부(533)와 상호 이격되게 배치되며 앞서 언급한 함체(미도시)에 베어링(미도시)을 매개로 회전가능하게 설치되되, 상단부는 외부로 노출된다. 특히, 상기 고정축(541)의 둘레면에는 치(541a)가 구비되며, 상기 치(541a) 사이로 이후에 설명될 탄성편(542a-1)이 배치된다.

상기 조작부재(542)는 축결합부(542a)와 연결부(542b) 및 손잡이(542c)를 구비하며, 손잡이(542c)를 매개로 축결합부(542a)를 고정축(541)을 중심으로 회전시켜 조작프레임(530)을 수평방향으로 강제이동시키는 기능을 한다.

상기 축결합부(542a)는 노출된 고정축(541)에 회전가능하게 설치되며 내주면에 치(541a) 사이로 삽입되는 탄성편(542a-1)을 구비한다.

상기 연결부(542b)는 축결합부(542a)의 외면으로부터 돌출되며 선단부에 돌부(533)가 이동가능하게 삽입되는 장공(532a-1)을 구비한다.

상기 손잡이(542c)는 연결부(542b)가 형성된 축결합부(542a)의 반대편에 형성된다.

도 5의 확대도면을 참조하면, 본 실시 예의 경우, 상기 고정축(541)에 축결합부(542a)를 삽입하되, 고정축(541)의 치(541a) 사이로 축결합부(542a)의 탄성편(542a-1)을 배치한 상태에서 지렛대의 원리를 이용, 손잡이(542c)를 매개로 회전시켜주게 되면, 치(541a) 사이에 위치한 탄성편(542a-1)은 치(541a)의 선단을 지날 때에는 휘어졌다가 다시 치(541a) 사이에서는 탄성 복원력에 의해 원상으로 회복하게 되며, 이를 통해 손잡이(542c)를 매개로 조작프레임(530)을 강제로 수평이동시키더라도 조작프레임(530)이 원상으로 회복되지 않고 이동된 상태를 유지할 수 있게 되는 것이다.

본 발명에 따른 수동식 무단변속장치의 제2실시 예에 작동관계를 설명하면 다음과 같다.

도 7에 도시된 바와 같이, 구동부(100)에 동력원을 공급하여 구동부(100)를 동작시켜 주게 되면, 구동부(100)에 연결된 제1축(S1)은 강제회전되고, 제1축(S1)에 결합된 제1가동플랜지(210)와 제1고정플랜지(220) 역시 함께 회전하게 되는데, 이때 제2축(S2)에 설치된 제2가동플랜지(310)와 제2고정플랜지(320)는 벨트(400)를 매개로 제1가동플랜지(210)와 제1고정플랜지(220)가 회전될 때에 함께 회전된다.

하지만, 상기 수동변속부(500)의 고정축(541)에 결합된 축결합부(542a)를 손잡이(542c)를 매개로 반 시계방향으로 축 회전시켜 주게 되면, 지렛대의 원리에 의해 전환유닛(540)의 연결부(542b) 장공(532b-1)에 결합된 돌부(533)가 우에서 좌로 이동하게 되는데, 이때 포크(531a)가 연결된 제1·2가동플랜지(210,310)는 돌부(533)에 의해 우에서 좌로 동시에 이동하게 된다.

이를 좀 더 상세하게 설명하면, 제1가동플랜지(210)의 경우에는 조작프레임(530)의 돌부(533)와 일체로 연결된 수직부재(531)에 의해 제1고정플랜지(220)를 향해 더욱더 근접하게 되며, 이로 인하여 벨트(400)는 제1가동플랜지(210)와 제1고정플랜지(220)의 경사면을 타고 위로 상승하게 되어 초기의 원심반경보다 크게 변하며, 제2가동플랜지(310)의 경우 역시 조작프레임(530)의 돌부(533)와 일체로 연결된 수직부재(531)에 의해 제2고정플랜지(320)로부터 점점더 멀어지게 되며, 이로 인하여 벨트(400)는 제2가동플랜지(310)와 제2고정플랜지(320)의 경사면을 타고 아래로 하강하게 되어 초기의 원심반경보다 작아지게 된다.

그리고, 상기 고정축(541)의 치(541a) 사이에 위치한 축결합부(542a)의 탄성편(542a-1)은 치(541a)의 선단을 지날 때에는 휘어졌다가 다시 치(541a) 사이에서는 탄성 복원력에 의해 원상으로 회복하게 되며, 이를 통해 손잡이(542c)를 매개로 조작프레임(530)을 강제로 수평이동시키더라도 조작프레임(530)이 원상으로 회복되지 않고 이동된 상태를 유지하게 된다.

본 발명의 바람직한 실시 예에 따르면, 가동풀리(200)와 종동풀리(300)에 설치되는 수동변속부(500')를 통해 제1·2가동플랜지(210,310)을 인위적으로 조작하여 벨트(400)의 원심반경을 사용자에 목적에 맞게 선택적으로 조정할 수 있도록 함으로서, 벨트(400)의 원심반경에 따른 주행속도를 사용자의 목적에 맞게 즉각적으로 변화시켜 조작할 수 있는 이점이 있다.

도 8 및 도 9는 본 발명에 따른 수동식 무단변속장치의 제3실시 예를 도시한 결합사시도 및 분해사시도로서, 구동부(100), 가동풀리(200), 종동풀리(300), 벨트(400)는 앞서 언급한 제1·2실시 예와 동일하며, 다만, 본 실시 예에서는 수동변속부(500")만 다르게 구성하였으므로, 구동부(100), 가동풀리(200), 종동풀리(300), 벨트(400)는 앞서 언급한 제1·2실시 예의 설명으로 대신한다.

상기 수동변속부(500")는, 조작프레임(550)과 권취식 전환유닛(560)으로 구성되며, 함체(미도시)에 설치되어 제1·2가동플랜지(210,310)를 제1·2축(S1,S2)의 길이방향을 따라 동시에 이동되도록 하여 벨트(400)의 원심반경에 따른 변속비를 선택적으로 조작하는 기능을 한다.

상기 조작프레임(550)은 한 쌍의 수직부재(551)와 수평부재(552) 및 고정부재(553)로 구성된다.

상기 수직부재(551)는 일단부에‘∩’형상의 포크(551a)를 일체로 구비하며, 여기서 포크(551a)는 베어링(211,311)의 홈(211a,311a)에 끼워져 수직하게 입설되며, 상기 한 쌍의 수직부재(551)의 말단에는 도 9에 도시된 바와 같이, 수평부재(552)가 일체로 형성된다. 그리고, 상기 수평부재(552)의 중앙에는 수평부재(552)로부터 상방으로 돌출되어 이후에 설명될 권취식 전환유닛(560)의 와이어(563)가 고정되는 고정부재(553)가 일체로 형성된다.

상기 권취식 전환유닛(560)은 권취부재(561)와 아이들(562) 및 와이어(563)로 구성되며, 권취부재(561)를 시계 또는 반 시계방향으로 회전시켜 와이어(563)를를 매개로 조작프레임(550)의 고정부재(553)를 강제로 수평이동되도록 함으로서, 가동풀리(200)와 종동풀리(300)를 상호 연결하는 벨트(400)의 원심반경에 따른 변속비를 조작(조정)하는 기능을 한다.

상기 권취부재(561)는 고정부재(553)와 상호 이격되게 배치되며, 앞서 언급한 함체(미도시)에 베어링(미도시)을 매개로 회전가능하게 설치되되, 상단부는 외부로 노출된다. 특히, 권취부재(561)의 하단부에는 둘레면에 와이어(563)를 권취할 수 있도록 된 권취드럼(561a)을 구비된다.

상기 한 쌍의 아이들(562)은 함체(미도시)에 회전가능하게 설치되되, 고정부재(553)를 기준으로 양측에 배치되며, 한 쌍의 아이들(562) 대신 공지의 롤러가 설치될 수 있다. 여기서, 한 쌍의 아이들(562)은 와이어(563)를 안내하는 기능을 한다.

상기 와이어(563)는 권취드럼(561a)에 권취되되, 일단과 타단은 각각 아이들(562)의 둘레면을 경유하여 고정부재(553)에 연결된다.

본 실시 예에 따르면, 상기 권취식 전환유닛(560)의 권취부재(561)를 축 중심으로 시계 또는 반시계 방향으로 회전시키게 되면, 와이어(563)가 서서히 권취되게 되고, 권취되는 와이어(563)에 의해 고정부재(553)는 수평으로 이동하게 되며, 이에 의해 가동풀리(200)와 종동풀리(300)에 연결된 벨트(400)의 원심반경이 서서히 변하게 되면서 자연스럽게 변속비가 변하게 된다.

본 발명에 따른 수동식 무단변속장치의 제3실시 예에 작동관계를 설명하면 다음과 같다.

도 10에 도시된 바와 같이, 구동부(100)에 동력원을 공급하여 구동부(100)를 동작시켜 주게 되면, 구동부(100)에 연결된 제1축(S1)은 강제회전되고, 제1축(S1)에 결합된 제1가동플랜지(210)와 제1고정플랜지(220) 역시 함께 회전하게 되는데, 이때 제2축(S2)에 설치된 제2가동플랜지(310)와 제2고정플랜지(320)는 벨트(400)를 매개로 제1가동플랜지(210)와 제1고정플랜지(220)가 회전될 때에 함께 회전된다.

하지만, 상기 권취식 전환유닛(560)의 권취부재(561)를 축 중심으로 시계 또는 반시계 방향으로 회전시키게 되면, 와이어(563)는 아이들(562)의 둘레면을 경유하여 권취부재(561)의 권취드럼(561a)에 서서히 권취되게 되고, 권취되는 와이어(563)에 의해 고정부재(553)는 수평방향으로 강제이동하게 되며, 이에 의해 가동풀리(200)와 종동풀리(300)에 연결된 벨트(400)의 원심반경이 서서히 변하게 되면서 자연스럽게 변속비가 변하게 된다.

이를 좀 더 상세하게 설명하면, 상기 가동풀리(200)의 제1가동플랜지(210)에 경우에는 조작프레임(550)의 고정부재(553)와 일체로 연결된 수직부재(551)에 의해 제1고정플랜지(220)를 향해 더욱더 근접하게 되며, 이로 인하여 벨트(400)는 제1가동플랜지(210)와 제1고정플랜지(220)의 경사면을 타고 위로 상승하게 되어 초기의 원심반경보다 크게 변하며, 종동풀리(300)의 제2가동플랜지(310)에 경우 역시 조작프레임(550)의 고정부재(553)와 일체로 연결된 수직부재(551)에 의해 제2고정플랜지(320)로부터 점점더 멀어지게 되며, 이로 인하여 벨트(400)는 제2가동플랜지(310)와 제2고정플랜지(320)의 경사면을 타고 아래로 하강하게 되어 초기의 원심반경보다 작아지게 된다.

본 발명의 바람직한 실시 예에 따르면, 가동풀리(200)와 종동풀리(300)에 설치되는 조작프레임(550)과 권취식 전환유닛(560)으로 구성된 수동변속부(500")를 통해 제1·2가동플랜지(210,310)을 인위적으로 조작하여 벨트(400)의 원심반경을 사용자에 목적에 맞게 선택적으로 조정할 수 있기 때문에 벨트(400)의 원심반경에 따른 주행속도를 사용자의 선택적으로 즉시 변환시켜 조작할 수 있는 이점이 있다.

한편, 본 발명을 설명함에 있어, 구체적으로 도시하지는 아니하였지만, 권취부재(561)를 이용해 와이어(563)를 권취시 권취된 상태를 유지토록 하기 위하여 공지의 렛치와 같은 구조를 적용하는 것이 바람직하다.

한편, 본 발명에 따른 제1 내지 제3실시 예를 설명함에 있어, 구체적으로 도시하지는 아니하였지만, 제2축(S2) 즉, 출력축에는 공지의 감속기가 사용자의 목적에 따라 선택적으로 설치될 수 있다.

본 발명은 기재된 구체적인 실시 예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상범위 내에서 다양하게 변형 및 수정할 수 있음은 당업자에 있어서 당연한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.

100: 구동부 200: 가동풀리 210: 제1가동플랜지
220: 제1고정플랜지 300: 종동풀리 310: 제2가동플랜지
320: 제2고정플랜지 400: 벨트
500,500',500": 수동변속부 510,530,550: 조작프레임
520: 스토퍼 540: 전환유닛 560: 권취식 전환유닛

Claims

제1축(S1)을 구비하며, 제1축(S1)을 회전시키는 구동부(100)와;
일면에 둘레를 따라 홈(211a)이 구비된 베어링(211)을 갖추고서, 제1축(S1)에 회전 및 이동가능하게 설치되는 제1가동플랜지(210)와, 제1축(S1)에 회전 및 이동가능하게 설치되는 제1고정플랜지(220)와, 제1축(S1)의 말단부에 삽입되어 제1고정플랜지(220)를 일방향으로 탄지하는 스프링(230)과, 제1축(S1)의 단부에 체결되는 너트(240)를 갖춘 가동풀리(200)와;
일면에 둘레를 따라 홈(311a)이 구비된 베어링(311)을 갖추고서, 제1축(S1)과 이격 배치된 제2축(S2)의 단부에 회전 및 이동가능하게 설치되는 제2가동플랜지(310)와, 제2축(350)에 회전 및 이동가능하게 설치되는 제2고정플랜지(320)와, 제2축(S2)의 말단부에 삽입되어 제2고정플랜지(320)를 일방향으로 탄지하는 스프링(330)과, 제2축(S2)의 단부에 체결되는 너트(340)를 갖춘 종동풀리(300)와;
양쪽단이 각각 가동풀리(200)의 제1가동플랜지(210)와 제1고정플랜지(220) 사이 그리고 종동풀리(300)의 제2가동플랜지(310)와 제2고정플랜지(320) 사이에 밀착연결되는 벨트(400)와;
베어링(211,311)의 홈(211a,311a)에 끼워져 제1·2가동플랜지(210,310)를 제1·2축(S1,S2)의 길이방향을 따라 동시에 이동되도록 하여 벨트(400)의 원심반경에 따른 변속비를 선택적으로 조작할 수 있도록 하는 수동변속부(500)를 포함하며;
상기 수동변속부(500)는,
베어링(211,311)의 홈(211a,311a)에 끼워지는‘∩’형상의 포크(511a)를 갖추고서, 수직하게 입설되는 한 쌍의 수직부재(511)와, 한 쌍의 수직부재(511)의 말단에 일체로 연결되는 수평부재(512)와, 수평부재(512)로부터 상방으로 돌출되어 한 쌍의 수직부재(511)와 수평부재(512)를 동시에 이동시키는 핸들(513)로 구성된 조작프레임(510)과;
핸들(513)이 삽입되어 구분동작으로 이동될 수 있도록 일면 길이방향을 따라 요철부(521a-1)가 형성된 가이드공(521a)을 구비하는 설치판(521)과, 핸들(513)을 일방향으로 가압하여 이동을 제한하는 가압판(522)와, 설치판(521)과 가압판(522) 사이에 설치되어 가압판(522)을 일방향으로 탄지하는 스프링(523)을 구비하는 스토퍼(520)로 구성된 것을 특징으로 하는 수동식 무단변속장치.
제1축(S1)을 구비하며, 제1축(S1)을 회전시키는 구동부(100)와;
일면에 둘레를 따라 홈(211a)이 구비된 베어링(211)을 갖추고서, 제1축(S1)에 회전 및 이동가능하게 설치되는 제1가동플랜지(210)와, 제1축(S1)에 회전 및 이동가능하게 설치되는 제1고정플랜지(220)와, 제1축(S1)의 말단부에 삽입되어 제1고정플랜지(220)를 일방향으로 탄지하는 스프링(230)과, 제1축(S1)의 단부에 체결되는 너트(240)를 갖춘 가동풀리(200)와;
일면에 둘레를 따라 홈(311a)이 구비된 베어링(311)을 갖추고서, 제1축(S1)과 이격 배치된 제2축(S2)의 단부에 회전 및 이동가능하게 설치되는 제2가동플랜지(310)와, 제2축(350)에 회전 및 이동가능하게 설치되는 제2고정플랜지(320)와, 제2축(S2)의 말단부에 삽입되어 제2고정플랜지(320)를 일방향으로 탄지하는 스프링(330)과, 제2축(S2)의 단부에 체결되는 너트(340)를 갖춘 종동풀리(300)와;
양쪽단이 각각 가동풀리(200)의 제1가동플랜지(210)와 제1고정플랜지(220) 사이 그리고 종동풀리(300)의 제2가동플랜지(310)와 제2고정플랜지(320) 사이에 밀착연결되는 벨트(400)와;
베어링(211,311)의 홈(211a,311a)에 끼워져 제1·2가동플랜지(210,310)를 제1·2축(S1,S2)의 길이방향을 따라 동시에 이동되도록 하여 벨트(400)의 원심반경에 따른 변속비를 선택적으로 조작할 수 있도록 하는 수동변속부(500')를 포함하며;
상기 수동변속부(500')는,
베어링(211,311)의 홈(211a,311a)에 끼워지는‘∩’형상의 포크(531a)를 갖추고서, 수직하게 입설되는 한 쌍의 수직부재(531)와, 한 쌍의 수직부재(531)의 말단에 일체로 연결되는 수평부재(532)와, 수평부재(532)로부터 상방으로 돌출되는 돌부(533)로 구성된 조작프레임(530)과;
돌부(534)와 상호 이격되게 배치되며 둘레면에 치(541a)가 구비된 고정축(541)과, 고정축(541)에 회전가능하게 설치되며 내주면에 치(541a) 사이로 삽입되는 탄성편(542a-1)을 구비하는 축결합부(542a)와, 축결합부(542a)의 외면으로부터 돌출되며 선단부에 돌부(534)가 이동가능하게 삽입되는 장공(542a-1)을 구비하는 연결부(542b)와, 연결부(542b)가 형성된 축결합부(542a)의 반대편에 형성되는 손잡이(542c)를 갖추고서, 손잡이(542c)를 매개로 축결합부(542a)를 고정축(541)을 중심으로 회전시켜 조작프레임(530)을 수평방향으로 강제이동시키는 조작부재(542)를 구비하는 전환유닛(540)으로 구성된 것을 특징으로 하는 수동식 무단변속장치.
제1축(S1)을 구비하며, 제1축(S1)을 회전시키는 구동부(100)와;
일면에 둘레를 따라 홈(211a)이 구비된 베어링(211)을 갖추고서, 제1축(S1)에 회전 및 이동가능하게 설치되는 제1가동플랜지(210)와, 제1축(S1)에 회전 및 이동가능하게 설치되는 제1고정플랜지(220)와, 제1축(S1)의 말단부에 삽입되어 제1고정플랜지(220)를 일방향으로 탄지하는 스프링(230)과, 제1축(S1)의 단부에 체결되는 너트(240)를 갖춘 가동풀리(200)와;
일면에 둘레를 따라 홈(311a)이 구비된 베어링(311)을 갖추고서, 제1축(S1)과 이격 배치된 제2축(S2)의 단부에 회전 및 이동가능하게 설치되는 제2가동플랜지(310)와, 제2축(350)에 회전 및 이동가능하게 설치되는 제2고정플랜지(320)와, 제2축(S2)의 말단부에 삽입되어 제2고정플랜지(320)를 일방향으로 탄지하는 스프링(330)과, 제2축(S2)의 단부에 체결되는 너트(340)를 갖춘 종동풀리(300)와;
양쪽단이 각각 가동풀리(200)의 제1가동플랜지(210)와 제1고정플랜지(220) 사이 그리고 종동풀리(300)의 제2가동플랜지(310)와 제2고정플랜지(320) 사이에 밀착연결되는 벨트(400)와;
베어링(211,311)의 홈(211a,311a)에 끼워져 제1·2가동플랜지(210,310)를 제1·2축(S1,S2)의 길이방향을 따라 동시에 이동되도록 하여 벨트(400)의 원심반경에 따른 변속비를 선택적으로 조작할 수 있도록 하는 수동변속부(500")를 포함하며;
상기 수동변속부(500")는,
베어링(211,311)의 홈(211a,311a)에 끼워지는‘∩’형상의 포크(551a)를 갖추고서, 수직하게 입설되는 한 쌍의 수직부재(551)와, 한 쌍의 수직부재(551)의 말단에 일체로 연결되는 수평부재(552)와, 수평부재(552)로부터 상방으로 돌출되는 고정부재(553)로 구성된 조작프레임(550)과;
둘레면에 와이어(563)를 권취할 수 있도록 된 권취드럼(561a)을 갖추고서, 고정부재(553)와 상호 이격되게 배치되며, 와이어(563)를 권취시켜 조작프레임(550)을 수평방향으로 강제이동시키는 권취부재(561)와, 고정부재(553)를 기준으로 양측에 배치되는 아이들(562)과, 권취드럼(561a)에 권취되며 일단과 타단이 각각 아이들(562)의 둘레면을 경유하여 고정부재(553)에 연결되는 와이어(563)를 구비하는 권취식 전환유닛(560)으로 구성된 것을 특징으로 하는 수동식 무단변속장치.
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