KR101256012B1 - Traction cone type transmission - Google Patents

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KR101256012B1
KR101256012B1 KR1020120085910A KR20120085910A KR101256012B1 KR 101256012 B1 KR101256012 B1 KR 101256012B1 KR 1020120085910 A KR1020120085910 A KR 1020120085910A KR 20120085910 A KR20120085910 A KR 20120085910A KR 101256012 B1 KR101256012 B1 KR 101256012B1
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KR1020120085910A
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장시열
강태묵
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국민대학교산학협력단
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Abstract

PURPOSE: A cone shaped friction transmission is provided to stably implement transmission by minimizing the structural deformation of a friction ring. CONSTITUTION: A cone shaped first rotating member(110) is connected to the main shaft of an engine. The first rotating member has a first inclined surface at outside. A second rotating member(120) forms an output shaft connected to the rotary shaft of a wheel at center. The second rotating member has a second inclined surface at outside. The second inclined surface is parallel to the first inclined surface of the first rotating member. A ring member(130) respectively forms third and fourth inclined surfaces at the inside and outside. A third inclined surface contacts the first inclined surface of the first rotating member and generates friction. A fourth inclined surface contacts the second inclined surface of the second rotating member and generates friction. The ring member is inserted into the outside of the first rotating member. Bearing units(140,140') performs idle while supporting the ring member.

Description

원뿔형 마찰 트랜스미션{traction cone type transmission}Traction cone type transmission

본 발명은 원뿔형 마찰 트랜스미션에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 원뿔형의 회전부재 사이에 끼워져 마찰되는 링부재의 구조적 변형을 최소화하여 변속이 이루어지도록 하는 원뿔형 마찰 트랜스미션에 관한 것이다.The present invention relates to a conical friction transmission, and more particularly, to a conical friction transmission to be shifted by minimizing the structural deformation of the ring member is friction between the rotating member of the conical shape.

원뿔형 마찰 트랜스미션은 많은 경우에 종래 기술로부터 공개된다. 예를 들어, 트랜스미션은 WO 2004/031620 A2로부터 공개되며, 여기에서 마찰 링은 2개의 마찰 원뿔 사이에서 접촉하고 상기 마찰 링은 2개의 마찰 원뿔 사이에서 이동할 수 있으며, 따라서, 트랜스미션의 회전비율을 연속적으로 조절 가능될 수 있다. 보다 상세하게는 상기 원뿔형 마찰 트랜스미션은 마찰 링으로써 형성되는 마찰 요소를 가지며, 상기 마찰 링은 상기 마찰 원뿔 중 한 마찰 원뿔과 어느 한 내부 이동 표면을 둘러싸며 이에 의해 상기 둘러싸인 마찰 원뿔과 접촉한다. 또 다른 마찰 원뿔은 상기 마찰 링의 외부 이동 표면과 접촉하여 있다. 결과적으로는 상기 마찰링의 변위에 따라 원동 마찰 원뿔에 대한 종동 마찰 원뿔의 회전비를 조절하여 출력할 수 있다.Conical friction transmissions are in many cases disclosed from the prior art. For example, the transmission is disclosed from WO 2004/031620 A2, wherein the friction ring contacts between two friction cones and the friction ring can move between two friction cones, thus continuously rotating the rotation rate of the transmission. It can be adjusted to. More specifically, the conical friction transmission has a friction element formed as a friction ring, which surrounds one friction cone and one inner moving surface of the friction cone and thereby makes contact with the enclosed friction cone. Another friction cone is in contact with the outer moving surface of the friction ring. As a result, the rotation ratio of the driven friction cone with respect to the driving friction cone can be adjusted according to the displacement of the friction ring.

상기와 같은 원뿔형 마찰 트랜스미션의 경우, 높은 엔진 토크에 대응하기 위해서는 Fnorm의 값이 크게 증가 되어야 할 것이며 그에 따른 구조적인 설계, 소재의 개발, 베어링의 선정, 접촉면의 윤활 및 마찰 연구, 윤활유의 개발 등이 앞으로 연구 되어야 할 과제로 남아 있다.In the case of the conical friction transmission as described above, the value of F norm should be greatly increased to cope with high engine torque, and accordingly, structural design, material development, bearing selection, contact surface lubrication and friction research, and lubricant development The back remains a challenge for further study.

본 발명은 마찰 원뿔들 사이에 끼워져 마찰력에 의해 회전하면서 변속비를 결정하는 마찰링의 구조적 변형을 최소화 하여 보다 안정적으로 변속이 이루어 지도록 하는 원뿔형 마찰 트랜스미션을 제공하는 데 그 목적이 있다. SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a conical friction transmission that is shifted more stably by minimizing structural deformation of a friction ring that is inserted between friction cones and determines a speed ratio while rotating by friction force.

상기의 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른 원뿔형 마찰 트랜스미션은 엔진의 주축과 연결되어 회전하는 입력축이 중심에 형성되고, 외측에 제1 경사면을 갖는 원뿔(cone)형상의 제1 회전부재와, 휠의 회전축과 연결되는 출력축이 중심에 형성되고, 외측에 제2 경사면을 갖는 원뿔(cone)형상을 이루되, 상기 제2 경사면이 상기 제1 회전부재의 제1 경사면과 나란하도록 상기 제1 회전부재의 하방에 배치되는 제2 회전부재와, 내측과 외측에 각각 제3,4 경사면을 형성하는 중공의 형상으로, 상기 제3 경사면은 상기 제1 회전부재의 제1 경사면과 접하여 마찰되고, 상기 제4 경사면은 상기 제2 회전부재의 제2 경사면과 접하여 마찰되도록 상기 제1 회전부재의 외측에 끼워지는 링부재 및 상기 링부재의 전면과 후면에 접하도록 전방과 후방에 각각 배치되어, 공회전하면서 상기 링부재를 지지하는 베어링수단을 포함한다.Conical friction transmission according to an embodiment of the present invention for achieving the above object is a first rotation of the cone (cone) having a first inclined surface is formed in the center of the input shaft is connected to the main shaft of the rotating engine The member and the output shaft connected to the rotation axis of the wheel is formed in the center and has a cone shape having a second inclined surface on the outside, wherein the second inclined surface is parallel to the first inclined surface of the first rotating member A second rotating member disposed below the first rotating member and a hollow shape forming third and fourth inclined surfaces respectively on the inner side and the outer side, wherein the third inclined surface is in contact with the first inclined surface of the first rotating member. The fourth inclined surface is disposed in front and rear to contact the front and rear surfaces of the ring member and the ring member fitted to the outside of the first rotating member so as to be in contact with the second inclined surface of the second rotating member. It is, while the idle comprises bearing means for supporting the ring member.

본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 베어링수단은 상기 링부재와 제1 회전부재 또는 제2 회전부재가 접하는 접점을 기준으로 양측 상방에 한 쌍씩 배치된다.According to an embodiment of the present invention, the bearing means is arranged in pairs on both sides with respect to the contact point between the ring member and the first rotating member or the second rotating member.

본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 베어링 수단은 상기 접점과 수직하도록 양측에 일직선으로 배치된다.According to one embodiment of the invention, the bearing means is arranged in a straight line on both sides to be perpendicular to the contact.

본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 링부재와 베어링수단간의 마찰계수는 0.02이고, 상기 베어링 수단은 상기 접점을 기준으로 135°양측 상단에 배치된다.According to one embodiment of the invention, the coefficient of friction between the ring member and the bearing means is 0.02, the bearing means is disposed on the upper end of 135 ° based on the contact point.

본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 링부재는 상기 제1 회전부재 및 제2 회전부재에 접한 상태로 전방 또는 후방으로 이동 하면서, 제1 회전부재에 대한 제2 회전부재의 변속비를 조절한다.According to an embodiment of the present invention, the ring member moves forward or backward while in contact with the first rotating member and the second rotating member, and adjusts a transmission ratio of the second rotating member to the first rotating member.

본 발명에 따른 원뿔형 마찰 트랜스미션에 따르면, 마찰 원뿔들 사이에 끼워져 마찰력에 의해 회전하면서 변속비를 결정하는 마찰링의 구조적 변형을 최소화 하여 보다 안정적으로 변속이 이루어 지도록 하는 효과가 있다.According to the conical friction transmission according to the present invention, there is an effect that the shift is more stable by minimizing the structural deformation of the friction ring to determine the speed ratio while rotating between the friction cones and the friction force.

도 1은 본 발명에 따른 원뿔형 마찰 트랜스미션을 개략적으로 보인 사시도,
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 원뿔형 마찰 트랜스미션의 정면도,
도 3은 도 2 구조에 대한 링부재의 변위와 각도를 보인 그래프,
도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 원뿔형 마찰 트랜스미션의 정면도,
도 5는 도 4의 구조에 따른 링부재의 변위와 각도를 보인 그래프,
도 6은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 원뿔형 마찰 트랜스미션의 정면도,
도 7은 도 6의 구조에 따른 링부재의 변위와 각도를 보인 그래프,
도 8은 도 2 구조에서 링부재와 베어링수단의 마찰계수가 0.01일 경우 회전부재와 링부재의 속도를 보인 그래프,
도 9는 도 4 구조에서 링부재와 베어링수단의 마찰계수가 0.01일 경우 회전부재와 링부재의 속도를 보인 그래프,
도 10은 도 6 구조에서 링부재와 베어링수단의 마찰계수가 0.01일 경우 회전부재와 링부재의 속도를 보인 그래프,
도 11은 도8, 도9, 도10의 회전부재의 속도를 비교한 그래프,
도 12는 도 2 구조에서 링부재와 베어링수단의 마찰계수가 0.02일 경우 회전부재와 링부재의 속도를 보인 그래프,
도 13은 도 4 구조에서 링부재와 베어링수단의 마찰계수가 0.02일 경우 회전부재와 링부재의 속도를 보인 그래프,
도 14는 도 6 구조에서 링부재와 베어링수단의 마찰계수가 0.02일 경우 회전부재와 링부재의 속도를 보인 그래프,
도 15는 도12, 도13, 도14의 회전부재의 속도를 비교한 그래프이다.1 is a perspective view schematically showing a conical friction transmission according to the present invention,
2 is a front view of a conical friction transmission according to an embodiment of the present invention;
Figure 3 is a graph showing the displacement and angle of the ring member for the structure of Figure 2,
4 is a front view of a conical friction transmission according to another embodiment of the present invention,
5 is a graph showing the displacement and the angle of the ring member according to the structure of FIG.
6 is a front view of a conical friction transmission according to another embodiment of the present invention;
Figure 7 is a graph showing the displacement and angle of the ring member according to the structure of Figure 6,
8 is a graph showing the speed of the rotating member and the ring member when the friction coefficient of the ring member and the bearing means in the structure of Figure 2,
9 is a graph showing the speed of the rotating member and the ring member when the friction coefficient of the ring member and the bearing means in the structure of Figure 4,
10 is a graph showing the speed of the rotating member and the ring member when the friction coefficient of the ring member and the bearing means in the structure of Figure 6,
11 is a graph comparing the speed of the rotating member of Figures 8, 9, 10,
12 is a graph showing the speed of the rotating member and the ring member when the friction coefficient of the ring member and the bearing means in the structure of FIG.
Figure 13 is a graph showing the speed of the rotating member and the ring member when the friction coefficient of the ring member and the bearing means in the structure of Figure 4, 0.02,
14 is a graph showing the speed of the rotating member and the ring member when the friction coefficient of the ring member and the bearing means in the structure of FIG.
FIG. 15 is a graph comparing speeds of the rotating members of FIGS. 12, 13, and 14.

본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 여기서 동일한 구성에 대해서는 동일부호를 사용하며, 반복되는 설명, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 본 발명의 실시형태는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.The present invention will now be described in detail with reference to the accompanying drawings. The same reference numerals are used for the same components, and repeated descriptions and detailed descriptions of well-known functions and configurations that may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention will be omitted. Embodiments of the present invention are provided to more completely explain the present invention to those skilled in the art. Accordingly, the shapes and sizes of the elements in the drawings and the like can be exaggerated for clarity.

도 1은 본 발명에 따른 원뿔형 마찰 트랜스미션을 개략적으로 보인 사시도이다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 원뿔형 마찰 트랜스미션(100)은 엔진에서 발생하는 동력을 속도에 따라 필요한 회전력으로 바꾸어 휠로 전달하는 것으로, 원뿔형태를 취하고, 중심축이 평행하게 배치되는 제1,2 회전부재(110,120)와, 상기 회전부재(110,120)들 사이에 끼워져 회전하는 링부재(130)와, 상기 링부재(130)를 지지하는 베어링수단(140,140’)을 포함한다. 1 is a perspective view schematically showing a conical friction transmission according to the present invention. Conical friction transmission 100 according to an embodiment of the present invention is to convert the power generated in the engine to the required rotational force according to the speed to transfer to the wheel, take the form of a cone, the first and second rotations that the central axis is arranged in parallel A member 110 and 120, a ring member 130 inserted and rotated between the rotation members 110 and 120, and bearing means 140 and 140 ′ supporting the ring member 130.

제1 회전부재(110)는 원뿔(cone)형태를 취하고, 엔진의 주축(10)과 연결되어 회전하는 입력축(111)이 중심에 형성되고, 외측에 제1 경사면(112)을 갖는다. 제2 회전부재(120)는 휠의 회전축(20)과 연결되는 출력축(121)이 중심에 형성되고, 외측에 제2 경사면(122)을 갖는 원뿔(cone)형상을 이루되, 상기 제2 경사면(122)이 상기 제1 회전부재(110)의 제1 경사면(112)과 나란하도록 상기 제1 회전부재(110)의 하방에 배치된다. 이때, 상기 제1 회전부재(110)의 입력축(111)과 제2 회전부재(120)의 출력축(121)은 평행하게 배치되고, 제1 회전부재(110)의 제1 경사면(112)과 제2 회전부재(120)의 제2 경사면(122)은 동일한 경사도를 경사도를 구비하여 마찬가지로 상호 평행하게 배치된다.The first rotating member 110 has a cone shape, and an input shaft 111 that is connected to the main shaft 10 of the engine and rotates is formed at the center thereof, and has a first inclined surface 112 on the outside thereof. The second rotating member 120 has an output shaft 121 connected to the rotating shaft 20 of the wheel at the center thereof, and forms a cone shape having a second inclined surface 122 on the outside thereof. 122 is disposed below the first rotating member 110 to be parallel to the first inclined surface 112 of the first rotating member 110. In this case, the input shaft 111 of the first rotating member 110 and the output shaft 121 of the second rotating member 120 are arranged in parallel, and the first inclined surface 112 and the first inclined surface 112 of the first rotating member 110. The second inclined surface 122 of the second rotating member 120 has the same inclination and the same inclination is arranged in parallel with each other.

링부재(130)는 내측과 외측에 각각 제3,4 경사면(131,132)을 형성하는 중공의 형상으로, 상기 제3 경사면(131)은 상기 제1 회전부재(110)의 제1 경사면(112)과 선접촉하여 마찰력에 의해 회전되고, 상기 제4 경사면(132)은 상기 제2 회전부재(120)의 제2 경사면(122)과 선접촉하여 마찰력에 의해 회전되도록 상기 제1 회전부재(110)의 외측에 끼워진다. 한편, 상기 링부재(130)는 제2 회전부재(120)에 끼워질 수 있다. 이 경우, 상기 링부재(130)의 제3 경사면(131)은 상기 제2 회전부재(120)의 제2 경사면(122)과 접하여 마찰되고, 제4 경사면(132)은 상기 제1 회전부재(110)의 제1 경사면(112)과 접하여 마찰된다. 따라서, 상기 링부재(130)는 제1 회전부재(110) 및 제2 회전부재(120)와 함께 마찰력에 의해 회전하면서 재1 회전부재(110)의 회전력을 제2 회전부재(120)에 전달하는 것이다. The ring member 130 has a hollow shape forming third and fourth inclined surfaces 131 and 132 on the inner side and the outer side, respectively, and the third inclined surface 131 is the first inclined surface 112 of the first rotating member 110. And the fourth inclined surface 132 is in linear contact with the first inclined surface 132 so as to be in linear contact with the second inclined surface 122 of the second rotating member 120 to be rotated by the frictional force. It is fitted to the outside of the. On the other hand, the ring member 130 may be fitted to the second rotating member 120. In this case, the third inclined surface 131 of the ring member 130 is rubbed in contact with the second inclined surface 122 of the second rotating member 120, and the fourth inclined surface 132 is the first rotating member ( In contact with the first inclined surface 112 of the 110 is rubbed. Accordingly, the ring member 130 transmits the rotational force of the first rotating member 110 to the second rotating member 120 while rotating by the frictional force together with the first rotating member 110 and the second rotating member 120. It is.

베어링 수단(140)은 상기 링부재(130)의 전면(133)과 후면에 접하도록 전방과 후방에 각각 배치되어, 공회전하면서 상기 링부재(130)를 지지한다. 상기 베어링수단(140)은 상기 링부재(130)가 상기 제1 회전부재(110) 및 제2 회전부재(120) 사이에 끼워져 마찰력에 의해 회전하는 동안 임의로 흔들리거나 틀어지는 등 구조적으로 변위가 발생되지 않도록 공회전하면서 링부재(130)의 전면(133)과 후면을 지지할 수 있다.Bearing means 140 is disposed in front and rear respectively to contact the front surface 133 and the rear surface of the ring member 130, and supports the ring member 130 while idling. The bearing means 140 is structurally displaced such that the ring member 130 is arbitrarily shaken or twisted while the ring member 130 is inserted between the first rotating member 110 and the second rotating member 120 and rotated by frictional force. It may support the front 133 and the rear of the ring member 130 while idling.

제1 회전부재(110)로부터 링부재(120) 그리고 제2 회전부재(130)까지 엔진의 동력이 전달되는 과정을 설명하면 다음과 같다. 먼저, 엔진의 동력이 입력축(111)을 통해 원뿔 형태의 제1 회전부재(110)로 들어오게 된다. 이때 엔진과 입력축(111) 간의 동력 전달은 토크 컨버터(Turque Converter) 또는 클러치(Clutch) 등을 통하여 이루어 질 수 있다. 상기 제1 회전부재(110)로 들어온 엔진의 동력은 제1 회전부재(110)와 제2 회전부재(120) 사이에 위치한 링부재(130)를 통해서 제2 회전부재(120)로 전달되게 되고, 제2 회전부재(120)로 전달된 동력은 최종감속기어를 통해서 휠로 동력이 전달된다. The process of transmitting power of the engine from the first rotating member 110 to the ring member 120 and the second rotating member 130 will be described below. First, the power of the engine enters the first rotating member 110 having a conical shape through the input shaft 111. In this case, power transmission between the engine and the input shaft 111 may be made through a torque converter or a clutch. The power of the engine entering the first rotating member 110 is transmitted to the second rotating member 120 through the ring member 130 located between the first rotating member 110 and the second rotating member 120. The power transmitted to the second rotating member 120 is transmitted to the wheel through the final reduction gear.

본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 링부재(130)는 상기 제1 회전부재(110) 및 제2 회전부재(120)에 접한 상태로 전방 또는 후방으로 이동 하면서, 제1 회전부재(110)에 대한 제2 회전부재(120)의 변속비를 조절한다. CRT(Cone Ring Transmission)는 원뿔(Cone)형태로 이루어진 한 쌍의 회전부재(110,120)와, 상기 회전부재(110,120) 사이에 끼워져 회전하는 링(Ring)부재를 이용한 변속시스템이다. 이때, 상기 링부재(130)를 이용한 변속은 2개의 회전부재(110,120)사이에서 링부재(130)의 위치에 따라 접촉되는 지점에서 2개의 회전부재(110,120)의 직경이 달라지게 되므로 변속이 이루어 지게 되는 것이다. 이때, 상기 링부재(130)은 상기 베어링수단(140,140’)에 의해 이동될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the ring member 130 is moved forward or backward in contact with the first rotating member 110 and the second rotating member 120, the first rotating member 110 Adjust the speed ratio of the second rotating member 120 to. CRT (Cone Ring Transmission) is a transmission system using a pair of rotating members (110, 120) formed of a cone (Cone) and a ring member is inserted between the rotating members (110, 120) to rotate. At this time, the shift using the ring member 130 is a change in the diameter of the two rotating member (110,120) at the point of contact between the two rotating member (110,120) depending on the position of the ring member 130 is made You lose. At this time, the ring member 130 may be moved by the bearing means (140,140 ').

본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 베어링수단(140,140’)은 상기 링부재(130)와 제1 회전부재(110) 또는 제2 회전부재(120)가 접하는 접점(P1)을 기준으로 양측 상방에 한 쌍씩 배치된다. 상기와 같이 베어링수단(140,140’)이 양측에 배치될 경우, 상기 링부재(130)는 제1 회전부재(110) 또는 제2 회전부재(120)와 접하는 접점(P1)을 포함 총 3개의 접점이 형성되어, 상기 링부재(130)가 보다 확실하게 지지될 수 있다. 또한, 상기 실시 예에서 베어링수단(140,140’)이 링부재(130)의 양측에 한 쌍씩 구비되어 총 4개가 구비된다고 명시하였으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며 양측에 소정의 거리를 두고 각각 두 쌍씩 구비되어 총 8개로 구비될 수 있고, 상기의 경우 링부재(130)는 제1 회전부재(110) 또는 제2 회전부재(120)와 접하는 접점(P1)을 포함 총 5개의 접점이 형성된다.According to an embodiment of the present invention, the bearing means (140, 140 ') is upward on both sides with respect to the contact point (P1) in contact with the ring member 130 and the first rotating member 110 or the second rotating member 120. Are arranged in pairs. When the bearing means 140, 140 ′ are disposed at both sides as described above, the ring member 130 includes a total of three contacts including a contact point P1 contacting the first rotating member 110 or the second rotating member 120. Is formed, the ring member 130 can be supported more reliably. In addition, in the above embodiment, although the bearing means 140 and 140 'are provided in pairs on both sides of the ring member 130, a total of four pieces are provided. However, the present invention is not limited thereto, and the two means are respectively provided with a predetermined distance on both sides. A pair of pairs may be provided in total, and in this case, the ring member 130 includes a total of five contacts including a contact point P1 contacting the first rotating member 110 or the second rotating member 120. .

본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 베어링 수단(140,140’)은 상기 접점(P1)과 수직하도록 양측에 일직선으로 배치된다. 상기와 같이 베어링수단(140,140’)이 링부재(130)와 제1 회전부재(110) 또는 제2 회전부재(120)가 접하는 접점(P1)과 수직하도록 양측에 배치될 경우, 링부재(130)의 최대변위 및 최대각도가 낮아질 수 있다. 상기의 경우, 링부재(130)와 베어링수단(140,140’) 간의 마찰계수는 0.01일 수 있다. 이는 링부재(130)에 대한 베어링수단(140,140’)의 배치를 각각 세가지 경우로 모델링하고, 유한요소 해석을 통해 확인할 수 있었다. 이때, 상기 제1,2 회전부재(110, 120) 사이에서 속도 전달과 변속이 진행되기 때문에 링부재(130)의 아랫부분에서 최대 변위가 발생되는 지점(P2)을 선정하고 X축을 기준으로 변위를 산출하고, Z축을 기준으로 각도를 산출하였다.According to one embodiment of the invention, the bearing means (140,140 ') are arranged in a straight line on both sides to be perpendicular to the contact point (P1). As described above, when the bearing means 140, 140 ′ is disposed at both sides such that the ring member 130 and the first rotating member 110 or the second rotating member 120 are perpendicular to the contact point P1, the ring member 130 is disposed. ) The maximum displacement and the maximum angle can be lowered. In this case, the friction coefficient between the ring member 130 and the bearing means (140,140 ') may be 0.01. This modeled the arrangement of the bearing means 140 and 140 'with respect to the ring member 130 in three cases, respectively, and could be confirmed through finite element analysis. At this time, since the speed transmission and the shift are performed between the first and second rotating members 110 and 120, the point P2 at which the maximum displacement occurs at the lower portion of the ring member 130 is selected and the displacement is based on the X axis. Was calculated and the angle was calculated based on the Z axis.

첫번째 경우는, 도 2와 같이 베어링수단(140,140’)이 링부재(130)와 제1 회전부재(110) 또는 제2 회전부재(120)가 접하는 접점(P1)을 기준으로 양측에 135°상부에 배치한 경우이다. 이때, 상기 베어링수단(140,140’)의 사잇각은 90°가 된다. 그 결과, 도 3의 그래프와 같이, 링부재(130)의 최대변위는 14.5mm였고, 최대각도는 8.89°로 측정되었다.In the first case, as shown in FIG. 2, the bearing means 140, 140 ′ is located at 135 ° on both sides with respect to the contact point P1 between the ring member 130 and the first rotating member 110 or the second rotating member 120. In case of At this time, the angle of the bearing means (140,140 ') is 90 °. As a result, as shown in the graph of Figure 3, the maximum displacement of the ring member 130 was 14.5mm, the maximum angle was measured to 8.89 °.

두번째 경우는, 도 4와 같이 베어링수단(140,140’)이 링부재(130)와 제1 회전부재(110) 또는 제2 회전부재(120)가 접하는 접점(P1)을 기준으로 양측에 120°상부에 배치한 경우이다. 이때, 상기 베어링수단(140,140’)의 사잇각은 120°가 된다. 그 결과, 도 5의 그래프와 같이 최대변위는 14.4mm였고, 최대각도는 5.23°로 측정되었다.In the second case, as shown in FIG. 4, the bearing means 140, 140 ′ is 120 ° above both sides with respect to the contact point P1 between the ring member 130 and the first rotating member 110 or the second rotating member 120. In case of At this time, the angle of the bearing means (140,140 ') is 120 °. As a result, as shown in the graph of FIG. 5, the maximum displacement was 14.4 mm, and the maximum angle was measured to 5.23 °.

세번째 경우는, 도 6과 같이 베어링수단(140,140’)이 링부재(130)와 제1 회전부재(110) 또는 제2 회전부재(120)가 접하는 접점(P1)을 기준으로 양측에 90°상부에 배치한 경우이다. 이때, 상기 베어링수단(140,140’)의 사잇각은 180°가 된다. 그 결과 도 7의 그래프와 같이 최대변위는 -0.00704mm였고, 최대각도는 0.00430°로 측정되어 최대변위와 최대각도는 0에 가까웠다.In the third case, as shown in FIG. 6, the bearing means 140, 140 ′ is positioned at 90 ° on both sides with respect to the contact point P1 between the ring member 130 and the first rotating member 110 or the second rotating member 120. In case of At this time, the angle of the bearing means (140,140 ') is 180 °. As a result, as shown in the graph of Figure 7, the maximum displacement was -0.00704mm, the maximum angle was measured by 0.00430 °, the maximum displacement and the maximum angle was close to zero.

따라서, 상기 베어링수단(140,140’)이 상기 접점(P1)과 수직하도록 양측에 일직선으로 배치된 세번째 경우에 링부재(130)의 변위와 각도가 거의 0에 가까워 가장 안정적으로 회전하는 것을 확인할 수 있다.Therefore, in the third case in which the bearing means 140 and 140 'are disposed in a straight line at both sides so as to be perpendicular to the contact point P1, the displacement and the angle of the ring member 130 are close to 0, and it can be confirmed that the bearing rotates most stably. .

본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 링부재(130)와 베어링수단(140,140’) 간의 마찰계수는 0.02이고, 상기 베어링 수단은 상기 접점을 기준으로 135°양측 상단에 배치된다.According to one embodiment of the present invention, the coefficient of friction between the ring member 130 and the bearing means (140,140 ') is 0.02, the bearing means is disposed on the top of both sides 135 ° relative to the contact.

본 발명에서는 상기한 바와 같이 링부재(130)에 대한 베어링수단(140,140’)의 배치를 각각 세가지 경우로 모델링한 상태에서, 베어링수단(140)과 링부재(130) 간의 마찰계수가 0.01일 때와 0.02일 때, 제1,2회전부재(110,120) 및 링부재(130)이 회전속도를 각각 측정하였다.In the present invention, when the arrangement of the bearing means 140, 140 'with respect to the ring member 130 is modeled in three cases, respectively, when the friction coefficient between the bearing means 140 and the ring member 130 is 0.01, And 0.02, the first and second rotating members 110 and 120 and the ring member 130 measured the rotational speeds, respectively.

도 8 내지 도 11에 도시된 그래프를 참조하면, 마찰계수가 0.01일 때에는 베어링수단(140,140’)이 링부재(130)와 제1 회전부재(110) 또는 제2 회전부재(120)가 접하는 접점(P1)을 기준으로 양측에 135°상부에 배치한 도 2의 경우와, 베어링수단(140,140’)이 링부재(130)와 제1 회전부재(110) 또는 제2 회전부재(120)가 접하는 접점(P1)을 기준으로 양측에 90°상부에 배치한 도 6의 경우에 제2회전부재(120)의 속도가 안전적인 속도를 유지하는 것을 볼 수 있으며, 베어링수단(140)의 경우에는 도 6의 경우에 가장 우수한 속도가 측정됨을 확인할 수 있다.Referring to the graphs shown in FIGS. 8 to 11, when the friction coefficient is 0.01, the bearing means 140, 140 ′ contacts the ring member 130 and the first rotating member 110 or the second rotating member 120. In the case of FIG. 2 disposed at 135 ° on both sides with reference to (P1), the bearing means 140 and 140 'contact the ring member 130 and the first rotating member 110 or the second rotating member 120. In the case of FIG. 6 disposed at 90 ° on both sides with respect to the contact point P1, it can be seen that the speed of the second rotating member 120 maintains a safe speed. In the case of the bearing means 140, FIG. In case of 6 it can be seen that the best speed is measured.

또한, 도 12 내지 도 15에 도시된 그래프를 참조하면, 마찰계수가 0.02일 때에는 제2 회전부재(120)의 속도가 도2, 도6의 경우에 안전적인 속도를 유지하는 것을 볼 수 있으나, 400ms 가 지난 후 부터 약간의 감속 현상이 일어나기 시작한다.In addition, referring to the graphs shown in FIGS. 12 to 15, when the friction coefficient is 0.02, it can be seen that the speed of the second rotating member 120 maintains a safe speed in the case of FIGS. 2 and 6. After 400 ms, some deceleration starts to occur.

상기한 바에 따르면, 링부재(130)에 대한 베어링수단(140)의 고정위치에 따라서 제2회전부재(120)의 출력속도가 달라지는 것을 확인할 수 있다. 결과적으로 베어링수단(140)과 링부재(130) 간의 마찰계수가 0.01에서는 도 6의 배치구조가 가장 안정된 상태를 유지하면서 보다 나은 출력속도를 보여 주고, 마찰계수가 0.02에서는 도2의 배치구조가 가장 나은 출력속도를 보여줌을 확인할 수 있다.According to the above, it can be seen that the output speed of the second rotating member 120 varies depending on the fixed position of the bearing means 140 relative to the ring member 130. As a result, when the friction coefficient between the bearing means 140 and the ring member 130 is 0.01, the arrangement structure of FIG. 6 shows a better output speed while maintaining the most stable state, and when the friction coefficient is 0.02, the arrangement structure of FIG. You can see that it shows the best output speed.

본 발명에 따른 원뿔형 마찰 트랜스미션에 따르면, 원뿔형의 제1,2 회전부재(110,120)들 사이에 끼워져 마찰력에 의해 회전하면서 변속비를 결정하는 링부재(130)의 구조적 변형을 최소화 하여 보다 안정적으로 변속이 이루어지고, 출력속도를 향상시킬 수 있는 장점이 있다.According to the conical friction transmission according to the present invention, the shift between the first and second rotating members (110,120) of the conical shape is rotated by the friction force while minimizing the structural deformation of the ring member 130 to determine the speed ratio more stable transmission It is made, there is an advantage to improve the output speed.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications, substitutions and substitutions are possible, without departing from the scope and spirit of the invention as disclosed in the accompanying claims. will be. Accordingly, the embodiments disclosed in the present invention and the accompanying drawings are not intended to limit the technical spirit of the present invention but to describe the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by the embodiments and the accompanying drawings. . The protection scope of the present invention should be interpreted by the following claims, and all technical ideas within the equivalent scope should be interpreted as being included in the scope of the present invention.

10 : 주축
20 : 회전축
100 : 트랜스미션
110 : 제1 회전부재
111 : 입력축
112 : 제1 경사면
120 : 제2 회전부재
121 : 출력축
122 : 제2 경사면
130 : 링부재
131 : 제3 경사면
132 : 제4 경사면
140, 140’: 베어링 수단
P1 : 접점10: spindle
20:
100: Transmission
110: first rotating member
111: input shaft
112: first slope
120: second rotating member
121: output shaft
122: second inclined surface
130: ring member
131: third slope
132: fourth slope
140, 140 ': bearing means
P1: Contact

Claims (5)

엔진에서 발생하는 동력을 속도에 따라 필요한 회전력으로 바꾸어 휠로 전달하는 트랜스미션에 있어서,
상기 엔진의 주축과 연결되어 회전하는 입력축이 중심에 형성되고, 외측에 제1 경사면을 갖는 원뿔(cone)형상의 제1 회전부재;
상기 휠의 회전축과 연결되는 출력축이 중심에 형성되고, 외측에 제2 경사면을 갖는 원뿔(cone)형상을 이루되, 상기 제2 경사면이 상기 제1 회전부재의 제1 경사면과 나란하도록 상기 제1 회전부재의 하방에 배치되는 제2 회전부재;
내측과 외측에 각각 제3,4 경사면을 형성하는 중공의 형상으로, 상기 제3 경사면은 상기 제1 회전부재의 제1 경사면과 접하여 마찰되고, 상기 제4 경사면은 상기 제2 회전부재의 제2 경사면과 접하여 마찰되도록 상기 제1 회전부재의 외측에 끼워지는 링부재; 및
상기 링부재와 제1 회전부재 또는 제2 회전부재가 접하는 접점을 기준으로 양측 상방에 상기 링부재의 전면과 후면에 접하도록 한 쌍씩 구비되어 공회전하면서 상기 링부재를 지지하고, 상기 접점과 수직하도록 양측에 일직선으로 배치된 베어링수단;을 포함하는 것을 특징으로 하는 원뿔형 마찰 트랜스미션.In the transmission that converts the power generated by the engine to the required torque according to the speed and transmits to the wheel,
A first rotating member of a cone shape having an input shaft connected to the main shaft of the engine and rotating at the center thereof and having a first inclined surface on the outside thereof;
An output shaft connected to the rotation shaft of the wheel is formed at the center and has a cone shape having a second inclined surface on the outside thereof, wherein the second inclined surface is parallel to the first inclined surface of the first rotating member. A second rotating member disposed below the rotating member;
A hollow shape forming third and fourth inclined surfaces, respectively, on the inner side and the outer side, wherein the third inclined surface is in contact with the first inclined surface of the first rotating member, and the fourth inclined surface is the second of the second rotating member. A ring member fitted to an outer side of the first rotating member to be rubbed in contact with an inclined surface; And
A pair of upper and rear sides of the ring member is provided to contact the front and rear surfaces of the ring member based on a contact point between the ring member and the first rotating member or the second rotating member to support the ring member while idling, and to be perpendicular to the contact point. Conical friction transmission comprising a; means arranged in a straight line on both sides. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제 1항에 있어서, 상기 링부재는
상기 제1 회전부재 및 제2 회전부재에 접한 상태로 전방 또는 후방으로 이동 하면서, 제1 회전부재에 대한 제2 회전부재의 변속비를 조절하는 것을 특징으로 하는 원뿔형 마찰 트랜스미션.The method of claim 1, wherein the ring member
Conical friction transmission, characterized in that for adjusting the speed ratio of the second rotating member relative to the first rotating member while moving forward or rearward in contact with the first rotating member and the second rotating member.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006501425A (en) 2002-09-30 2006-01-12 ロース，ウルリヒ Gear device
KR20110127369A (en) * 2010-05-19 2011-11-25 현대 파워텍 주식회사 Cone type continuously variable transmission system for front engine front wheel drive vehicle

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