KR101367771B1 - 토로이달 방식 무단변속기의 제동시스템 및 이의 제동방법 - Google Patents

Abstract

토로이달 방식 무단변속기를 통해 전달되는 동력을 차단하여 클러치 및 브레이크 기능을 제공하는 토로이달 방식 변속기의 제동시스템 및 이의 제동방법이 개시된다. 이를 위하여 출력 플레이트에 연결되며, 상기 파워롤러와 출력 플레이트의 접촉을 제어하기 위해 출력 플레이트의 축 방향 이동을 조절하는 제 1 액츄에이터, 및 상기 제 1 액츄에이터에 연결되어 외부의 제어에 따라 제 1 액츄에이터에 동작을 제어하는 제어부를 포함하는 토로이달 방식 무단변속기의 제동시스템을 제공한다. 본 발명은 토로이달 방식 무단변속기에 단순한 구조를 채용하여 자체적으로 클러치 및 브레이크 기능을 제공할 수 있으므로, 자동차, 전기차, 전동휠체어 등에 다양하게 활용될 수 있다.

Description

토로이달 방식 무단변속기의 제동시스템 및 이의 제동방법{BRAKE SYSTEM OF TOROIDAL TYPE CONTINUOUSLY VARIABLE TRANSMISSION AND BRAKE METHOD OF THE SAME}

본 발명은 토로이달 방식 무단변속기의 제동시스템 및 이의 제동방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 토로이달 방식 무단변속기를 통해 전달되는 동력을 차단하여 클러치 및 브레이크 기능을 제공하는 토로이달 방식 변속기의 제동시스템 및 이의 제동방법에 관한 것이다.

일반적으로 마찰을 이용한 무단 변속장치는 속도 조절이 용이하고 상대적으로 간단한 구조를 가져서 주행 성능 및 승차감 등이 우수한 장점이 있다고 알려져 있다. 그러나 동력 전달 용량의 측면에서 따르는 제약 때문에, 실용화가 어렵하는 문제점이 있었다.

따라서 최근에는 이와 같은 무단 변속장치의 동력 전달 용량을 확대하기 위한 다양한 연구 및 개발이 추진되고 있는 실정이고, 일부는 상용화되고 있다.

이와 같은 마찰을 이용한 무단 변속장치는, 풀리를 가변시키는 벨트 방식(various pulley-belt type)과 로터(마찰차)를 이용한 마찰전동방식(traction drive type)이 있다.

현재 상용화된 가변풀리-벨트 방식의 무단 변속장치는, 풀리의 한쪽면을 분리시켜 이동 가능하도록 구성하여 풀리를 가변시킴으로써 벨트의 회전반경이 변화되고, 이에 따라서 속도가 연속적으로 변화되는 방식이다. 이와 같은 가변 풀리-벨트 방식은 구조가 간단하고 풀리의 위치 조정이 용이하다는 장점을 가지고 있다. 그리고 최근에는 소형 승용차의 변속장치로 써 상용화된 바 있다.

그러나 이러한 가변풀리-벨트 방식의 변속장치는, 변속범위가 좁고 벨트를 특수 제작해야 하는 단점이 있고, 동력전달의 범위가 크게 제한된다는 한계가 있다.

그리고 마찰 전동 방식의 무단변속장치의 하나로써 토로이달 무단변속장치(Toroidal CVT)를 들 수 있다. 이러한 토로이달 CVT(Continuously Variable Transmission)는, 토로이달면(toroidal furface)과 외구면(outer spherical surface)이 접촉하여 구성되는 CVT로써, 상술한 가변풀리-벨트방식의 CVT에 비하여 변속범위가 상대적으로 넓고 동력전달도 상당히 크기 때문에 중형 승용차에 사용되고 있다.

도 1에는 종래의 토로이달 마찰전동 무단변속기의 기본 구조가 도시되어 있다. 이러한 토로이달 방식의 무단변속기는, 입력 플레이트(10)와 출력 플레이트(20), 그리고 상기 입력 플레이트와 출력 플레이트 사이를 중계하는 복수개의 파워롤러(12,14)를 포함한다.

동력원에서의 동력에 의하여 회전하는 상기 입력 플레이트(10)의 회전력은, 마찰 전동에 의하여 상기 파워롤러(12,14)를 회전시키게 된다. 그리고 상기 파워롤러(12,14)의 회전력은 동일하게 마찰전동에 의하여 상기 출력 플레이트(20)를 회전시키게 된다. 이때 변속비율은 각각의 접촉점과 축간거리에 의하여 정해지게 된다.

상기와 같은 입력 플레이트(10) 및 출력 플레이트(20)와 파워롤러(12,14)의 접촉부분의 힘의 관계가 도 2에 도시되어 있다. 도시한 바와 같이 접촉부분을 이루고 있는 파워롤러(12)와 출력 플레이트(10)는 트랙션오일을 개재하여 접촉하고 있다. 이때 마찰력은 접촉부분에 수직방향으로 작용하는 수직항력에 의하여 정의되는데, 입력 플레이트(10)의 구동토크에 대항하여, 파워롤러(12)의 접선에 발생되는 정지마찰력, 즉 접선력으로 생각될 수 있다.

상기 접선력이 구동토크보다 크면 파워롤러(12)는 입력 플레이트(10)에 대하여 구름접촉에 의한 운동을 수행하면서 동력이 전달되고, 상기 접선력이 구동토크 보다 작으면 미끄럼운동이 일어나게 된다.

이와 같이, 토로이달형 무단 변속기는 각 디스크에 대한 파워롤러의 위치를 조정함으로써, 입력 플레이트에 대한 출력 플레이트의 회전수(변속비)를 증감시킬 수 있다.

이러한 토로이달형 CVT는 이론적으로 변속비를 크게 할 수 있지만, 실제적으로 변속비의 제한이 있다. 그 이유는 무엇보다 디스크와 파워롤러 사이에 발생하는 마찰력이 제한적이기 때문이다. 즉, 입출력 플레이트와 파워롤러 사이에 발생하는 오일의 전단력은 제한이 있다.

이러한 마찰력의 제한을 보완하기 위해서 토로이달 무단변속기의 구조변경을 통해서 입력 플레이트 및 파워롤러의 수를 증가시키기도 한다. 다만, 이러한 구조변경은 CVT의 구조를 복잡하게 하면서 제작비 상승 및 다른 문제를 유발할 수 있다.

그리고 입출력 디스크와 파워롤러 사이에 발생하는 마찰력의 제한 때문에 큰 동력을 전달하기 위해서는 입출력 플레이트와 파워롤러의 접촉면이 상대적으로 커야 한다.

따라서 입력 플레이트와 파워롤러의 변속비 혹은 출력 플레이트와 파워롤러의 변속비가 통상적으로 3:1의 비율을 넘지 못한다. 이러한 제한적인 변속비를 증폭하기 위해서 입력축과 출력축, 입력축과 출력축 사이의 파워롤러 등으로 구성되는 변속장치를 2개로 구성하고, 상기 2개의 변속장치를 직렬 혹은 병렬로 연결하는 방식이 있다.

이러한 변속방식 역시 입력 플레이트와 출력 플레이트 사이에 각각 2개의 파워롤러가 시설된다. 따라서 파워롤러는 총 4개로 구성된다.

이러한 변속방식은 파워롤러가 4개이기 때문에 구조가 복잡성과 함께 변속제어에 어려움이 있다. 참고로 종래 토로이달 무단변속기는 통상적으로 2개의 파워롤러 및 이를 제어하는 변속제어장치로 변속제어가 이루어진다. 파워롤러가 2개로 구성되는 경우 이를 동시에 제어하기 위한 변속제어장치는 복잡한 구조를 갖는다.

결과적으로 종래의 토로이달 무단변속기는 구조의 복잡성과 함께 변속제어가 어려우며, 변속비가 제한적이다. 종래의 토로이달 무단변속기에서 2개의 변속장치를 연결하는 방식 역시 파워롤러의 증가로 구조의 변속하며, 변속제어에 어려움이 있다.

대한민국 등록특허 제10-0475555호(2005.03.10 공고) 대한민국 공개특허 제10-2006-0017581호(2006.02.24 공개)

따라서, 본 발명의 제 1 목적은 토로이달 방식 무단변속기의 간단한 구조변경을 통해 제동 기능을 제공하며, 제동 시 발생되는 충격을 최소화시키는 토로이달 방식 변속기의 제동시스템에 관한 것이다.

또한, 본 발명의 제 2 목적은 토로이달 방식 무단변속기에 클러치 및 브레이크 기능을 제공하는 토로이달 방식 변속기의 제동방법에 관한 것이다.

상술한 본 발명의 제 1 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에서는 동력원에 의해 구동되는 입력축이 구비된 입력 플레이트와, 구동륜에 토크를 전달하는 출력축이 구비된 출력 플레이트, 및 상기 입력 플레이트와 출력 플레이트 사이에 형성된 원환상 간극에 배치되며 상기 입력 플레이트와 출력 플레이트 사이에 토크를 전달하는 파워롤러를 포함하는 토로이달 방식 무단변속기의 제동시스템에 있어서, 상기 출력 플레이트에 연결되며, 상기 파워롤러와 출력 플레이트의 접촉을 제어하기 위해 출력 플레이트의 축 방향 이동을 조절하는 제 1 액츄에이터, 및 상기 제 1 액츄에이터에 연결되어 외부의 제어에 따라 제 1 액츄에이터에 동작을 제어하는 제어부를 포함하는 토로이달 방식 무단변속기의 제동시스템 를 제공한다.

또한, 본 발명의 제 2 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에서는 토로이달 방식 무단변속기의 출력 플레이트를 축 방향으로 이동시켜 파워롤러와 이격시키는 클러치 단계와, 상기 출력 플레이트에 설치된 출력 디스크에 마찰력을 제공하여 출력 플레이트의 회전 속도를 저감시키는 브레이크 단계, 및 상기 마찰력의 제공을 해소하고, 상기 출력 플레이트를 초기 위치로 회동시켜 파워롤러와 접촉시키는 구동 단계를 포함하는 토로이달 방식 무단변속기의 제동방법을 제공한다.

본 발명은 토로이달 방식 무단변속기에 단순한 구조를 채용하여 자체적으로 클러치 및 브레이크 기능을 제공할 수 있으므로, 자동차, 전기차, 전동휠체어 등에 다양하게 활용될 수 있다.

그리고 본 발명이 전동 휠체어에 사용되면, 발의 움직임이 불편한 노인이나 장애인이 패달을 밟지 않고도 손을 이용하여 휠체어의 속도를 저감시키거나 휠체어를 정지시킬 수 있게 된다.

또한, 본 발명은 파워롤러를 입력 플레이트와 출력 플레이트의 속도비에 따라 각도를 조절할 수 있도록 구성되어 있기 때문에 변속충격을 완화시킬 수 있다.

나아가, 드릴 등의 공작기계에 사용하여, 속도를 조절하거나 작동을 정지시키는 등의 역할을 할 수 있다.

도 1은 종래의 토로이달 방식 무단변속기의 기본 구조를 나타내는 개략도이다.
도 2는 종래의 토로이달 방식 무단변속기의 접촉부분에 대한 힘의 관계를 설명하기 위한 도면이다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 제동시스템의 동작을 설명하기 위한 개략도이다.
도 5는 출력 디스크가 구비된 무단변속기를 나타내는 사시도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 제동시스템을 나타내는 분해사시도이다.
도 7 및 도 8은 도 6의 제동시스템의 제 1 동작과정을 설명하기 위한 개략도이다.
도 9 및 도 10은 도 6의 제동시스템의 제 2 동작과정을 설명하기 위한 개략도이다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들에 의한 토로이달 방식 무단변속기의 제동시스템 및 이의 제동방법(이하, '변속기 제동시스템'이라 약칭함.)를 상세하게 설명한다.

도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 무단변속기 제동시스템의 동작을 설명하기 위한 개략도이다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 무단변속기 제동시스템은 입력 플레이트(10)와, 출력 플레이트(20)와, 상기 입력 플레이트(10)와 출력 플레이트(20)의 사이에 형성된 원환상 간극에 배치되는 파워롤러(30)와, 상기 출력 플레이트(20)에 연결되어 출력 플레이트(20)를 이동시키는 제 1 액츄에이터(40), 및 상기 제 1 액츄에이터(40)에 연결되어 제 1 액츄에이터(40)의 동작을 제어하는 제어부(50)를 포함한다.

이하, 도면을 참조하여 각 구성요소별로 보다 구체적으로 설명한다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 의한 무단변속기 제동시스템은 토로이달 방식 무단변속기를 포함한다.

상기 토로이달 방식 무단변속기는 입력 플레이트(10)와 출력 플레이트(20) 및 파워롤러(30)를 기본 구성으로 이루어진다.

보다 구체적으로, 상기 입력 플레이트(10)는 엔진 등의 동력원에 의해 구동되는 입력축(12)이 구비된다. 또한, 출력 플레이트(20)는 상기 입력 플레이트(10)와의 사이에 원환상 간극이 형성하는 것으로, 바퀴 등의 구동륜에 토크를 전달하는 출력축(22)이 구비된다. 아울러 파워롤러(30)는 상기 입력 플레이트(10)와 출력 플레이트(20) 사이에 형성된 원환상 간극에 배치되며, 상기 입력 플레이트(10)와 출력 플레이트(20) 사이에 토크를 전달하는 것으로서, 1 내지 4개로 구성되는 것이 바람직하다.

이러한 토로이달 방식 무단변속기는 당업계에서 공지된 구성에 해당하므로, 보다 구체적인 설명은 생략한다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 의한 무단변속기 제동시스템은 제 1 액츄에이터(40)를 포함한다.

상기 제 1 액츄에이터(40)는 상기 출력 플레이트(20)에 연결되는 것으로서, 상기 파워롤러(30)와 출력 플레이트(20)의 접촉을 제어하기 위해 출력 플레이트(20)의 축 방향 이동을 조절한다. 여기서, 축 방향이란 출력축(22)과 동일선상의 방향을 의미한다.

다시 말해, 상기 제 1 액츄에이터(40)는 도 3과 같이 파워롤러(30)에 접촉되어 있는 출력 플레이트(20)를 오른쪽으로 이동시켜 파워롤러(30)로부터 이격시키는 역할을 수행한다. 또한, 제 1 액츄에이터(40)는 도 4와 같이 파워롤러(30)로부터 이격된 출력 플레이트(20)를 왼쪽으로 이동시켜 파워롤러(30)에 출력 플레이트(20)를 접촉시키는 역할도 수행한다.

이러한 제 1 액츄에이터(40)는 출력 플레이트(20)를 축 방향으로 이동시킬 수 있다면 어떠한 구동유닛을 사용하여도 무방하다.

예를 들면, 제 1 액츄에이터(40)는 레바구조에 적용된 지렛대 원리를 이용한 구동유닛으로 구성될 수 있다.

보다 구체적으로, 구동유닛에는 동력전달부가 포함된다. 상기 동력전달부는 구동모터의 구동에 따라 회전하는 구동축에 결합하여 회전하는 작동캠과, 상기 작동캠의 외주면에 일단이 접하며, 상기 작동캠의 회전에 따라 시이소 작동하는 제 1 레버와, 상기 제 1 레버와 고정축에 의해 일단이 결합되며 상기 제 1 레버의 동작에 따라 출력 플레이트(20)를 좌우 이동시킬 수 있도록 출력 플레이트(20)와 타단이 결합되는 제 2 레버로 구성될 수 있다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 의한 무단변속기 제동시스템은 제어부(50)를 포함한다.

상기 제어부(50)는 제 1 액츄에이터(40)에 전기적으로 연결되어 외부의 제어에 따라 제 1 액츄에이터(40)의 동작을 제어하는 것으로서, 사용자의 제어신호를 입력받는 컨트롤 박스, 버튼 등의 입력수단(미도시)에 연결된다.

이러한 제어부(50)는 상기 입력수단을 통해 클러치 신호가 입력되면, 상기 제 1 액츄에이터(40)를 구동시켜 파워롤러(30)와 결합된 출력 플레이트(20)를 파워롤러(30)로부터 이격시킨다. 이와 같이, 파워롤러(30)와 출력 플레이트(20)가 이격되면 파워롤러(30)의 토크가 출력 플레이트(20)로 전달되지 않기 때문에 동력이 차단되어, 결과적으로 엔진의 동력을 잠시 끊어주는 클러치와 동일한 기능을 제공하게 된다.

도 5는 출력 디스크(60)가 구비된 무단변속기를 나타내는 사시도이며, 도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 제동시스템을 나타내는 분해사시도이다.

도 5 및 도 6을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 의한 무단변속기 제동시스템은 출력 디스크(60), 브레이크 하우징(70), 제 2 액츄에이터(80)를 더 포함할 수 있다.

이러한 출력 디스크(60), 브레이크 하우징(70), 제 2 액츄에이터(80)는 무단변속기 제동시스템에 브레이크 기능을 제공하기 위한 구성으로, 출력 디스크(60)에 마찰력을 제공하여 출력 디스크(60)의 회전속도를 저감시키는 역할을 수행한다.

보다 구체적으로, 상기 출력 디스크(60)는 마찰력을 제공받기 어려운 곡면으로 형성된 출력 디스크(60)에 마찰력을 원활하게 제공할 수 있도록 상기 출력 디스크(60)는 출력축(22)이 위치한 출력 플레이트(20)의 표면에 설치된다.

또한, 상기 브레이크 하우징(70)은 출력 디스크(60)에 이격된 상태로 출력 디스크(60)를 커버하는 구조로 형성되며, 한정된 범위에서 축 방향 이동에 따라 상기 출력 디스크(60)에 접촉되어 마찰력을 제공한다. 이때, 출력 디스크(60)는 출력 플레이트(20)에 체결되어 있기 때문에, 출력 디스크(60)에 전달된 마찰력은 그대로 출력 플레이트(20)에 전달된다.

아울러, 상기 제 2 액츄에이터(80)는 제어부(50)의 제어에 따라 브레이크 하우징(70)이 출력 디스크(60)와 접촉될 수 있도록 상기 브레이크 하우징(70)의 축 방향 이동을 조절하는 것이다. 여기서, 축 방향이란 출력축(22)과 동일선상의 방향을 의미한다.

그리고 제 2 액츄에이터(80)는 제어부(50)의 제어에 따라 출력 디스크(60)와 접촉된 브레이크 하우징(70)을 초기 위치로 복귀하도록 브레이크 하우징(70)의 이동을 조절하는 역할도 수행한다. 이를 위해, 제 2 액츄에이터(80)는 브레이크 하우징(70)에 기계적으로 연결되며, 제어부(50)에 전기적으로 연결된다.

보다 구체적으로, 제 2 액츄에이터(80)는 도 7과 같이 출력 디스크(60)로부터 이격된 브레이크 하우징(70)을 왼쪽으로 이동시켜 출력 디스크(60)와 브레이크 하우징(70) 사이에 마찰력을 발생시키고, 브레이크 기능이 필요로 하지 않는 경우에는 브레이크 하우징(70)을 오른쪽으로 이동시켜 출력 디스크(60)로부터 브레이크 하우징(70)을 이격시킨다.

다시 말해, 입력수단을 통해 브레이크 신호가 입력되면, 제어부(50)는 상기 제 2 액츄에이터(80)를 구동시켜 출력 디스크(60)로부터 이격된 브레이크 하우징(70)을 출력 디스크(60)와 접촉시킨다. 이와 같이, 출력 디스크(60)와 브레이크 하우징(70)이 접촉되면 마찰력에 의해 출력 디스크(60)와 결합된 출력 플레이트(20)의 회전속도가 저감되어, 결과적으로 엔진의 동력을 줄여주는 차량의 브레이크와 동일한 기능을 제공하게 된다.

한편, 도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이, 제 2 액츄에이터(80)는 제어부(50)의 제어에 따라 파워롤러(30)로부터 이격된 상태로 관성에 의해 회전되는 출력 플레이트(20)를 정지시키기 위해, 브레이크 하우징(70)을 출력 디스크(60)에 접촉시키는 역할도 수행한다.

본 발명의 일실시예에 의한 무단변속기 제동시스템은 제 1 속도센서(미도시) 및 제 2 속도센서(미도시)를 더 포함할 수 있다.

상기 제 1 속도센서는 입력 플레이트(10)의 회전속도를 계측하여 제어부(50)로 전송하는 것이며, 제 2 속도센서는 출력 플레이트(20)의 회전속도를 계측하여 제어부(50)로 전송하는 것이다. 이를 위해, 제 1 속도센서와 제 2 속도센서는 제어부에 전기적으로 연결된다.

이때, 제어부(50)는 제 1 속도센서와 제 2 속도센서로부터 입력된 정보를 바탕으로 입력 플레이트(10)와 출력 플레이트(20)의 변속비를 분석하여 파워롤러(30)의 접촉각을 제어한다.

한편, 본 발명은 전술한 구성요소로 구성된 무단변속기 제동시스템의 제동방법을 제공한다.

본 발명에 따른 무단변속기 제동방법은 토로이달 방식 무단변속기의 출력 플레이트(20)를 축 방향으로 이동시켜 파워롤러(30)와 이격시키는 클러치 단계와, 상기 출력 플레이트(20)에 설치된 출력 디스크(60)에 마찰력을 제공하여 출력 플레이트(20)의 회전 속도를 저감시키는 브레이크 단계, 및 상기 마찰력의 제공을 해소하고, 상기 출력 플레이트(20)를 초기 위치로 회동시켜 파워롤러(30)와 접촉시키는 구동 단계를 포함한다.

상기 클러치 단계는 엔진의 동력을 일시적으로 차단하는 단계로서, 입력수단을 통해 클러치 신호가 입력되면, 제어부(50)가 상기 제 1 액츄에이터(40)를 구동시켜 파워롤러(30)와 결합된 출력 플레이트(20)를 파워롤러(30)로부터 이격시키는 단계이다.

상기 브레이크 단계는 엔진(또는 모터)의 동력을 이용하여 구동되는 바퀴의 회전속도를 저감시키거나 바퀴의 회전을 정지시키는 단계로서, 컨트롤 박스를 통해 클러치 신호가 입력된 이후 브레이크 신호가 입력되면, 제어부(50)가 상기 제 2 액츄에이터(80)를 구동시켜 출력 플레이트(20)와 결합된 출력 디스크(60)에 브레이크 하우징(70)을 접촉시켜 출력 플레이트(20)의 회전속도를 저감시키는 단계이다.

상기 구동 단계는 엔진의 동력을 이용하여 바퀴가 원활하게 회전될 수 있도록 제 1 액츄에이터(40)와 제 2 액츄에이터(80)를 초기 위치로 복귀시키는 단계로서, 출력 디스크(60)에 제공하는 마찰력을 해소하고 출력 플레이트(20)를 초기 위치로 회동시켜 파워롤러(30)와 출력 플레이트(20)를 접촉시킨다.

필요에 따라, 상기 브레이크 단계와 구동 단계 사이에는 파워롤러(30)의 접촉각 변경단계가 더 포함될 수 있다.

상기 파워롤러(30) 접촉각 변경단계는 구동 단계는 파워롤러(30)와 출력 플레이트(20)가 접촉되는 과정에서 발생되는 변속 충격을 완화시키기 위한 단계이다.

본 단계에서는 출력 플레이트(20)를 초기 위치로 회동시키기 전에 제어부(50)에 연결된 제 1 속도센서를 통해 입력 플레이트(10)의 회전속도를 계측하고, 제어부(50)에 연결된 제 2 속도센서를 통해 출력 플레이트(20)의 회전속도를 계측한 후, 제어부(50)를 통해 입력 플레이트(10)와 출력 플레이트(20)의 변속비를 분석하여 파워롤러(30)의 접촉각을 제어부(50)로 제어하는 단계이다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

10 : 입력 플레이트 12 : 입력축
20 : 출력 플레이트 22 : 출력축
30 : 파워롤러 40 : 제 1 액츄에이터
50 : 제어부 60 : 출력 디스크
70 : 브레이크 하우징 80 : 제 2 액츄에이터

Claims (5)

1. 동력원에 의해 구동되는 입력축이 구비된 입력 플레이트와, 구동륜에 토크를 전달하는 출력축이 구비된 출력 플레이트, 및 상기 입력 플레이트와 출력 플레이트 사이에 형성된 원환상 간극에 배치되며 상기 입력 플레이트와 출력 플레이트 사이에 토크를 전달하는 파워롤러를 포함하는 토로이달 방식 무단변속기의 제동시스템에 있어서,
   상기 출력 플레이트에 연결되며, 상기 파워롤러와 출력 플레이트의 접촉을 제어하기 위해 출력 플레이트의 축 방향 이동을 조절하는 제 1 액츄에이터; 및
   상기 제 1 액츄에이터에 연결되어 외부의 제어에 따라 제 1 액츄에이터에 동작을 제어하는 제어부를 포함하는 토로이달 방식 무단변속기의 제동시스템.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 출력축이 위치한 출력 플레이트의 표면에 설치되는 출력 디스크;
   상기 출력 디스크에 이격된 상태로 상기 출력 디스크를 커버하는 구조로 형성되며, 축 방향 이동에 따라 상기 출력 디스크에 접촉되어 마찰력을 제공하는 브레이크 하우징; 및
   상기 브레이크 하우징에 연결되며, 상기 제어부의 제어에 따라 상기 출력 디스크와의 접촉을 위해 브레이크 하우징의 축 방향 이동을 조절하는 제 2 액츄에이터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 토로이달 방식 무단변속기의 제동시스템.
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 입력 플레이트의 회전속도를 계측하여 상기 제어부로 전송하는 제 1 속도센서와 상기 출력 플레이트의 회전속도를 계측하여 상기 제어부로 전송하는 제 2 속도센서를 더 포함하며,
   상기 제어부는 제 1 속도센서와 제 2 속도센서로부터 입력된 정보를 바탕으로 입력 플레이트와 출력 플레이트의 변속비를 분석하여 파워롤러의 접촉각을 제어하는 것을 특징으로 하는 토로이달 방식 무단변속기의 제동시스템.
4. 토로이달 방식 무단변속기의 출력 플레이트를 축 방향으로 이동시켜 파워롤러와 이격시키는 클러치 단계;
   상기 출력 플레이트에 설치된 출력 디스크에 마찰력을 제공하여 출력 플레이트의 회전 속도를 저감시키는 브레이크 단계; 및
   상기 마찰력의 제공을 해소하고, 상기 출력 플레이트를 초기 위치로 회동시켜 파워롤러와 접촉시키는 구동 단계를 포함하는 토로이달 방식 무단변속기의 제동방법.
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 구동 단계는 출력 플레이트를 초기 위치로 회동시키기 전에
   입력 플레이트의 회전속도와 출력 플레이트의 회전속도를 계측하고 입력 플레이트와 출력 플레이트의 변속비를 분석하여 파워롤러의 접촉각을 제어하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 토로이달 방식 무단변속기의 제동방법.
   

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