KR101475858B1 - A speed variable transmission using a roller - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 롤러를 이용한 2단 변속기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 복수 개의 기어 내부에 위치한 복수 개의 롤러의 접촉을 제어하여 동력을 전달하는 롤러를 이용한 2단 변속기에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE
일반적으로 각종 원동기나 교통기관에서 사용되는 변속기는 출력기어의 회전속도 및 회전력을 바꾸는 장치로써, 일반적인 자동차용 내연기관은 일정한 속도에서 최대 토크에 도달하는 시점과 비교하여 스타트 시에 강한 토크와 낮은 회전비를 필요로 하고, 속도가 빨라짐에 따라 토크보다도 회전속도가 필요하게 됨에 따라, 기어를 사용하여 출발할 때에는 회전속도를 줄임과 동시에 토크를 늘려 주고, 속도가 빨라짐에 따라 회전을 높이는 역할을 수행하게 된다.Generally, a transmission used in various prime movers and transportation engines is a device for changing the rotational speed and rotational force of the output gear. Compared with a point where a maximum torque is reached at a constant speed in a general automotive internal combustion engine, a strong torque and a low rotational speed As the speed increases, the rotation speed is needed rather than the torque. Therefore, when starting by using the gear, the rotation speed is decreased and the torque is increased and the rotation speed is increased as the speed is increased do.
일반 승용차의 경우에는 보통 3~6단계의 변속을 위한 구성으로 되어 있으며, 내구성을 위해 경도가 높은 금속 재료로 구성되며, 그 구조가 복잡하다.In the case of a general passenger car, the structure is usually configured for 3 to 6 shifts, and is composed of a metal material having high hardness for durability, and its structure is complicated.
상기와 같은 트랜스미션을 오토바이와 같은 작은 차체에 장착하거나, 차체 무게를 줄임으로써 연비향상을 꾀하기 위해 변속기의 자중의 경량화와 부피의 축소가 강조되고 있다.In order to improve the fuel economy by attaching such a transmission to a small vehicle body such as a motorcycle or by reducing the weight of the vehicle body, weight reduction and volume reduction of the weight of the transmission have been emphasized.
보다 단순한 형태의 변속기가 필요함에 따라, 한국등록특허 제10-0585615호 '오토바이용 후진 변속기'와 같은 구조의 변속기가 개발되었으나, 여전히 그 구조의 복잡함에 의해 부피를 줄이는데 한계가 있으며, 충족시켜야 할 내구성으로 인해 그 무게 역시 줄이는 데 한계가 있었다.
Although a transmission having a structure similar to that of Korean Patent No. 10-0585615 " Reverse transmission for motorcycle " has been developed due to a simpler type of transmission, there is still a limit to reduce the volume due to its complicated structure. Due to its durability, its weight has also been limited.
본 발명의 목적은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 간단한 구조를 가지면서 적은 부피를 가진 롤러를 이용한 2단 변속기를 제공하는 것이다.
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a two-speed transmission having a simple structure and using a roller having a small volume.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 롤러를 이용한 2단 변속기는 동력을 전달받아 회전하는 구동 축에 위치하며 상이한 기어 비를 가진 제 1구동기어 및 제 2구동기어와 상기 제 1구동기어로부터 회전력을 전달받는 링 형태의 제 1피동기어와 상기 제 2구동기어로부터 회전력을 전달받아 제 1피동기어보다 빠른 속도로 회전하는 링 형태의 제 2피동기어와 상기 제 1피동기어 또는 제 2피동기어의 내주면과 소정의 거리만큼 이격되어 출력 축에 결합된 제 1접촉기어 및 제 2접촉기어와 상기 제 1접촉기어의 회전속도보다 제 1피동기어의 회전속도가 높을 시 제 1피동기어의 내주면 및 제 1접촉기어와 접촉하여 제 1피동기어의 회전력을 출력 축으로 전달시켜주는 복수 개의 제 1롤러와 상기 출력 축의 단부에 위치한 잠금부와 상기 잠금부의 잠금 동작에 의해 제 2피동기어의 내주면 및 제 2접촉기어와 접촉하여 제 2피동기어의 회전력을 출력 축으로 전달시켜주는 복수 개의 제 2롤러를 포함하며, 상기 제 1피동기어보다 빠른 회전속도를 가진 제 2피동기어의 회전력이 출력 축으로 전달될 시 제 1피동기어와 출력 축의 연결은 해제되는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, a two-speed transmission using a roller according to the present invention includes a first drive gear and a second drive gear, which are located on a drive shaft that receives power and rotate and have different gear ratios, A second driven gear which is in the form of a ring that is rotated at a speed higher than that of the first driven gear by receiving a rotational force from the second driven gear, and a second driven gear A first contact gear and a second contact gear which are separated from each other by a predetermined distance from the inner circumferential surface and are coupled to the output shaft and an inner circumferential surface of the first driven gear when the rotational speed of the first driven gear is higher than a rotational speed of the first contact gear, A plurality of first rollers which contact the first gear to transmit the rotational force of the first driven gear to the output shaft, a lock portion located at the end of the output shaft, And a plurality of second rollers which contact the inner circumferential surface of the second driven gear and the second contact gear to transmit the rotational force of the second driven gear to the output shaft, When the rotational force of the driven gear is transmitted to the output shaft, the connection between the first driven gear and the output shaft is released.
또한, 상기 제 1피동기어의 내주면에 형성된 복수 개의 제 1홈과 상기 제 2접촉기어의 외주면에 형성된 복수 개의 제 2홈을 더 포함하며, 상기 제 1홈은 회전방향 측 깊이가 회전 반대 방향 측의 깊이보다 깊고, 상기 제 2홈은 회전방향 측 깊이가 회전 반대 방향 측의 깊이보다 얕은 것을 특징으로 한다.The first driven gear may further include a plurality of first grooves formed on an inner circumferential surface of the first driven gear and a plurality of second grooves formed on an outer circumferential surface of the second contact gear, And the depth of the second groove in the rotational direction side is shallower than the depth in the opposite direction of rotation.
또한, 상기 제 1롤러는 제 1홈의 얕은 곳에 위치할 때 제 1피동기어와 제 1접촉기어 사이에 끼여 제 1피동기어의 회전력이 출력 축으로 전달되는 것을 특징으로 한다.The first roller is sandwiched between the first driven gear and the first contact gear when the first roller is located at a shallow position of the first groove, so that the rotational force of the first driven gear is transmitted to the output shaft.
또한, 상기 제 2롤러는 제 2홈의 얕은 곳에 위치할 때 제 2피동기어와 제 2접촉기어 사이에 끼여 제 2피동기어의 회전력이 출력 축으로 전달되는 것을 특징으로 한다.The second roller is sandwiched between the second driven gear and the second contact gear when the second roller is located at a shallow position of the second groove, so that the rotational force of the second driven gear is transmitted to the output shaft.
또한, 상기 잠금부는 제 2피동기어가 위치하는 출력 축의 단부에 축 방향 삽입된 가압부와 상기 가압부가 삽입되는 깊이에 따라 출력 축의 외주면 방향으로 돌출되는 볼과 상기 볼의 돌출에 따라 소정의 각도로 회전되어 제 2롤러의 위치를 변화시키기 위한 제 2롤러 가이드를 포함하는 것을 특징으로 한다.The lock portion may include a pressing portion inserted axially into an end portion of the output shaft where the second driven gear is located, a ball protruding in the direction of the outer circumference of the output shaft according to a depth of the pressing portion, And a second roller guide for rotating the second roller to change the position of the second roller.
또한, 상기 제 2접촉기어와 제 2롤러 가이드 사이에 제 2탄성체를 더 포함하며, 상기 제 2탄성체는 제 2롤러 가이드를 볼의 돌출에 따라 회전되는 방향의 반대 방향으로 회전시키는 것을 특징으로 한다.
The second elastic member may further include a second elastic member between the second contact gear and the second roller guide, wherein the second elastic guide rotates the second roller guide in a direction opposite to the direction in which the second roller guide is rotated along the protrusion of the ball .
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 롤러를 이용한 2단 변속기에 의하면, 간단한 구조와 함께 롤러를 통해 높은 내구성을 가지며, 부피도 줄일 수 있는 효과가 있다.
As described above, the two-speed transmission using the roller according to the present invention has a simple structure, high durability through the roller, and reduced volume.
도 1은 본 발명에 따른 롤러를 이용한 2단 변속기를 도시한 평면도.
도 2는 본 발명에 따른 롤러를 이용한 2단 변속기를 도시한 사시도.
도 3은 본 발명에 따른 롤러를 이용한 2단 변속기 중 제 1피동기어 및 그 내부를 도시한 정면도.
도 4는 본 발명에 따른 롤러를 이용한 2단 변속기 중 제 1피동기어를 도시한 정면도.
도 5는 본 발명에 따른 롤러를 이용한 2단 변속기 중 제 1피동기어 내부의 동작을 도시한 도면.
도 6 또는 도 7은 본 발명에 따른 롤러를 이용한 2단 변속기 중 제 2피동기어를 도시한 정면도.
도 8은 본 발명에 따른 롤러를 이용한 2단 변속기 중 제 2피동기어 내부의 동작을 도시한 도면.
도 9 내지 도 14는 본 발명에 따른 롤러를 이용한 2단 변속기 중 잠금부를 도시한 도면.1 is a plan view showing a two-speed transmission using a roller according to the present invention.
2 is a perspective view showing a two-speed transmission using a roller according to the present invention.
3 is a front view showing a first driven gear and its interior in a two-stage transmission using a roller according to the present invention.
4 is a front view showing a first driven gear of a two-speed transmission using a roller according to the present invention.
5 is a view showing the operation of the first driven gear of the two-speed transmission using the roller according to the present invention.
6 or 7 is a front view showing a second driven gear of a two-speed transmission using a roller according to the present invention.
8 is a view showing the operation inside the second driven gear of the two-speed transmission using the roller according to the present invention.
9 to 14 are diagrams showing a locking portion of a two-speed transmission using a roller according to the present invention.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명에 따른 롤러를 이용한 2단 변속기를 도시한 평면도이며, 도 2는 본 발명에 따른 롤러를 이용한 2단 변속기를 도시한 사시도이고, 도 3은 본 발명에 따른 롤러를 이용한 2단 변속기 중 제 1피동기어 및 그 내부를 도시한 정면도이며, 도 4는 본 발명에 따른 롤러를 이용한 2단 변속기 중 제 1피동기어를 도시한 정면도이고, 도 5는 본 발명에 따른 롤러를 이용한 2단 변속기 중 제 1피동기어 내부의 동작을 도시한 도면이며, 도 6 또는 도 7은 본 발명에 따른 롤러를 이용한 2단 변속기 중 제 2피동기어를 도시한 정면도이고, 도 8은 본 발명에 따른 롤러를 이용한 2단 변속기 중 제 2피동기어 내부의 동작을 도시한 도면이며, 도 9 내지 도 14는 본 발명에 따른 롤러를 이용한 2단 변속기 중 잠금부를 도시한 도면이다.
2 is a perspective view illustrating a two-speed transmission using a roller according to an embodiment of the present invention. FIG. 3 is a perspective view of a two-stage transmission using a roller according to an embodiment of the present invention. 4 is a front view showing a first driven gear of a two-speed transmission using a roller according to the present invention, and Fig. 5 is a front view showing a first driven gear of a 2 < rd > 6 or 7 is a front view showing a second driven gear of a two-speed transmission using a roller according to the present invention, and Fig. 8 is a front view of the second driven gear according to the present invention FIGS. 9 to 14 are diagrams showing a locking part of a two-speed transmission using a roller according to the present invention. FIG.
도 1 또는 도 2는 본 발명에 따른 롤러를 이용한 2단 변속기(1) 및 모터 또는 엔진과 같은 동력수단으로부터 회전력이 전달되는 동력 축(2)을 도시한 것이다.
1 or 2 shows a two-
또한, 본 발명에 따른 롤러를 이용한 2단 변속기(1)는 동력 축(2)으로부터 회전력을 전달받아 회전하는 구동 축(10), 상기 구동 축(10)에 결합되어 구동 축(10)에 의해 회전하는 제 1구동기어(11) 및 제 2구동기어(12), 상기 제 1구동기어(11)로부터 회전력을 전달받는 링 형태의 제 1피동기어(21), 상기 제 2구동기어(12)로부터 회전력을 전달받는 링 형태의 제 2피동기어(22), 상기 제 1피동기어(21) 또는 제 2피동기어(22) 중 어느 하나에 의해 전달된 회전력을 내보내기 위한 출력 축(20), 제 2피동기어(22)의 회전력을 출력 축(20)으로 전달시켜주기 위한 잠금부(30)를 포함하여 구성된다.
The two-
보다 상세하게는, 상기 구동 축(10)으로 전달된 회전력은 제 1구동기어(11)를 통해 제 1피동기어(21)로 전달되어 출력 축(20)을 회전시키게 되며, 상기 잠금부(30)의 동작에 의해(하기 아래 상세히 설명) 제 2피동기어(22)가 출력 축(20)과 연결되면, 제 1피동기어(21)와 출력 축(20)의 연결이 해제되고, 상기 구동 축(10)으로 전달된 회전력은 제 2피동기어(22)에 의해 출력 축(20)으로 전달된다.More specifically, the rotational force transmitted to the
즉, 처음 회전시(정지 상태에서 동력이 전달되기 시작할 경우)에는 제 1피동기어(21)가 출력 축(20)과 연결되며, 잠금부(30)의 동작에 따라 제 2피동기어(22)가 출력 축(20)에 연결(회전력을 전달 하게)된다.
The first driven
또한, 제 2피동기어(22)가 출력 축(20)에 연결될 경우, 제1 피동기어(21)와 출력 축(20)의 연결은 해제된다.(하기 아래에서 상세히 설명)
Further, when the second driven
또한, 제 1구동기어(11)와 제 2구동기어(12)가 동일한 구동 축(10) 상에 결합되어 있음에 따라 제 1피동기어(21) 및 제 2피동기어(22)는 출력 축(20)과의 연결에 상관없이 항상 회전하게 된다.
Since the
도 3 내지 도 5는 본 발명에 따른 롤러를 이용한 2단 변속기 중 제 1피동기어(21) 및 그 내부의 동작을 도시한 것이다.
3 to 5 show the first driven
상기 위에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 롤러를 이용한 2단 변속기의 제 1피동기어(21)와 출력 축(20)은 처음 회전(정지 상태에서 동력이 전달되기 시작)할 경우에는 하기에서 설명하는 바와 같이 제 1롤러(41)에 의해 제 1피동기어(21)와 출력 축(20)이 연결된다.
As described above, when the first driven
예를 들면, 정지상태에서 동력 축에 의해 동력이 전달되어 구동 축이 회전하게 될 경우, 상기 구동 축에 결합된 제 1구동기어(11)가 회전하게 되며, 상기 제 1구동기어(11)와 맞물린 제 1피동기어(21)가 회전하게 된다.For example, when power is transmitted by the power shaft in the stopped state and the drive shaft is rotated, the
또한, 동력을 전달받은 제 1피동기어(21)가 회전하게 될 경우, 정지상태인 출력 축(20)보다 빠른 회전속도를 가지게 되며, 하기의 제 1롤러(41)가 제 1피동기어(21)와 제 1접촉기어(51)에 밀착되어 제 1피동기어(21)의 회전력이 출력 축(20)에 전달된다.
When the first driven
상기와 같은 일련의 과정은 하기 아래와 같은 구조를 통해 이루어진다.
The above-described sequence of steps is performed through the following structure.
1. 제 1피동기어와 출력 축의 연결1. Connection of first driven gear to output shaft
링 형태를 가지는 상기 제 1피동기어(21)는 내부에 내주면을 따라 복수 개의 제 1롤러(41)가 위치하며, 중앙에는 제 1접촉기어(51)가 위치한다.The first driven
또한, 상기 제 1피동기어(21)의 내주면에는 복수 개의 제 1홈(43)이 형성되어 있으며, 상기 제 1홈(43)은 일측의 깊이(43a)가 타측의 깊이(43b)보다 깊게 형성되어 있다.
A plurality of
보다 상세하게는, 도 4에 도시된 바와 같이 제 1피동기어(21)의 내주면에 형성된 복수 개의 제 1홈(43)은 43a와 같이 일측이 깊고, 43b와 같이 타측이 얕은 형태를 가진다.More specifically, as shown in FIG. 4, a plurality of
또한, 도 5의 (A)에 도시된 바와 같이 제 1피동기어(21)의 내주면에 형성된 복수 개의 제 1홈(43)에 복수 개의 제 1롤러(41)가 각각 하나씩 대응되도록 위치하며, 21a와 같은 방향으로 제 1피동기어(21)가 회전할 경우, 제 1롤러(41)는 제 1홈(43)의 얕은 곳에 위치하게 된다.5A, a plurality of
이는, 고정되지 않은 복수 개의 제 1롤러(41)가 관성 또는 제 1피동기어(21)의 내주면과의 접촉에 의해 이동되며, 하나의 제 1홈(43) 내에서 하나의 제 1롤러(41)가 이동된다.This is because a plurality of unfixed
즉, 복수 개의 제 1홈(43)에 하나씩 대응되는 복수 개의 제 1롤러(41)는 각각 대응되는 제 1홈(43)의 내에서만 이동되는 것이다.
That is, the plurality of
또한, 상기와 같이 복수 개의 제 1롤러(41)가 복수 개의 제 1홈(43) 중 얕은 곳에 위치하게 되면, 제 1피동기어(21)와 제 1접촉기어(51) 사이의 공간이 좁음에 따라 복수 개의 제 1롤러(41)가 제 1피동기어(21)와 제 1접촉기어(51) 사이에 밀착되게(끼이게) 된다.When the plurality of
또한, 복수 개의 제 1롤러(41)가 제 1피동기어(21)와 제 1접촉기어(51) 사이에 밀착하게 되면, 21a와 같이 회전하는 제 1피동기어(21)의 회전력이 제 1접촉기어(51)로 전달되어 제 1접촉기어(51)는 51a와 같이 회전하게 되며, 출력 축(20)과 결합된 제 1접촉기어(51)의 회전에 의해 출력 축(20)이 회전하게 된다.
When the plurality of
상기 위에서는 정지 상태를 기준으로 설명하였으나, 꼭 정지 상태가 아니더라도 동력을 전달받은 제 1피동기어(21)의 회전속도가 출력 축(20)의 회전속도보다 빠른 회전속도로 회전할 시 제 1롤러(41)가 제 1피동기어(21)와 제 1접촉기어(51)에 밀착되어 제 1피동기어(21)의 회전력이 출력 축(20)에 전달된다.
However, when the rotational speed of the first driven
즉, 정지 상태가 아니라도 제 1피동기어(21)의 회전속도가 출력 축(20)의 회전속도보다 빠를 경우에는 항상 제 1롤러(41)에 의해 제 1피동기어(21)와 출력 축(20)이 연결되어 제 1피동기어(21)의 회전력이 출력 축(20)으로 전달된다.
That is, when the rotational speed of the first driven
2. 제 1피동기어와 출력 축의 해제2. Disengagement of first driven gear and output shaft
또한, 상기 위에서 설명한 바와 달리 제 1피동기어(21)가 출력 축(20)의 회전속도보다 느릴 경우에는 제 1피동기어(21)와 출력 축(20)은 연결이 해제된다.
Also, unlike the above description, when the first driven
보다 상세하게는, 도 5의 (B)에 도시된 바와 같이 제 1피동기어(21)의 회전속도(21b)가 제 1접촉기어(51)의 회전속도(51b)보다 느릴 경우, 제 1피동기어(21)의 내주면에 형성된 복수 개의 제 1홈(43)에 각각 하나씩 대응되도록 위치한 제 1롤러(41)는 제 1홈(43)의 깊은 곳에 위치하게 된다.More specifically, when the
이는, 고정되지 않은 복수 개의 제 1롤러(41)가 빠른 속도로 회전하는 제 1접촉기어(51)와의 접촉에 의해 제 1홈(43)의 깊은 곳으로 밀려나 제 1피동기어(21)와 제 1접촉기어(51) 사이에 밀착되지(끼이지) 않기 때문이다.This is because a plurality of unfixed
즉, 제 1피동기어(21)보다 빠른 회전속도를 가진 제 1접촉기어(51)에 의해 복수 개의 제 1롤러(41)가 제 1홈(43)의 얕은 곳에 밀착되지(끼이지) 못하고 깊은 곳(유격이 존재하는 곳)으로 밀려나는 것이다.
That is, the plurality of
또한, 상기와 같이 복수 개의 제 1롤러(41)가 복수 개의 제 1홈(43) 중 깊은 곳에 위치하게 되면, 제 1피동기어(21)와 제 1접촉기어(51) 사이의 공간이 넓음에(유격이 존재함에) 따라 제 1피동기어(21)와 제 1접촉기어(51) 사이의 연결이 해제된다.When the plurality of
또한, 복수 개의 제 1롤러(41)가 제 1피동기어(21)와 제 1접촉기어(51) 사이에 넓은 곳에 위치하게 되면서 제 1피동기어(21)의 회전력이 제 1접촉기어(51)로 전달되지 않게 되며, 출력 축(20)과 제 1피동기어(21)의 연결은 해제된다.
The plurality of
반면, 다른 실시예로서, 제 1피동기어(21)의 내주면에 위치한 제 1홈(43)은 제 1접촉기어(51)의 외주면에 위치할 수도 있다.On the other hand, as another embodiment, the
또한, 제 1홈(43)이 제 1접촉기어(51)의 외주면에 위치할 경우, 제 1홈(43)의 얕은 곳은 제 1접촉기어(51)의 회전 방향(51a) 측에 위치하고, 깊은 곳은 제 1접촉기어(51)의 회전 반대 방향(51a의 반대 방향) 측에 위치하게 된다.When the
즉, 제 1피동기어(21)의 내주면의 형태가 하기 아래에서 설명할 제 2피동기어2(2)의 내주면 형태와 동일한 형태를 가지며, 제 1접촉기어(51)의 외주면의 형태는 하기 아래에서 설명할 제 2접촉기어(52)의 외주면 형태와 동일한 형태를 가지게 된다.
That is, the shape of the inner peripheral surface of the first driven
도 6 내지 도 8은 본 발명에 따른 롤러를 이용한 2단 변속기 중 제 2구동기어(12) 및 그 내부의 동작을 도시한 것이다.
6 to 8 illustrate the operation of the
상기 위에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 롤러를 이용한 2단 변속기의 제 2피동기어(22)는 잠금부(30)의 동작에 의해 출력 축(20)과 연결되며, 제 2피동기어(22)가 출력 축(20)과 연결될 경우, 출력 축(20)의 회전속도는 제 1피동기어(21)보다 빨라짐에 따라 제 1피동기어(21)와 출력 축(20) 사이의 연결은 해제된다.As described above, the second driven
이는 제 1피동기어(21)보다 제 2피동기어(22)가 더 빠르게 회전하도록 기어비가 설정되어 있음에 따른 것이다.
This is because the gear ratio is set so that the second driven
보다 상세하게는, 상기 위에서 설명한 바와 같이 동력 축(도 1의 2)에 의해 동력이 전달되어 구동 축(도 1의 10)이 회전하게 되면, 상기 구동 축(도 1의 10)에 제 1구동기어(11)와 함께 결합된 제 2구동기어(12)는 같이 회전하게 되며, 상기 제 2구동기어(12)와 맞물린 제 2피동기어(22)도 제 1피동기어(21)와 동시에 회전하게 된다.
More specifically, as described above, when power is transmitted by the power shaft (2 in FIG. 1) and the driving shaft (10 of FIG. 1) is rotated, the driving shaft The
다만, 제 2피동기어(22)는 잠금부(30)의 연결 동작에 의해서만 출력 축(20)과 연결될 수 있음에 따라 동일한 구동 축(10)에 결합되어 있는 제 1피동기어(21)와 제 2피동기어(22)는 동시에 회전하고는 있지만, 제 2피동기어(22)로부터 출력 축(20)으로 동력의 전달은 이루어 지지 않고 있으며, 잠금부(30)의 연결 동작에 의해서만 제 2피동기어(22)의 회전력은 출력 축(20)으로 전달될 수 있다.
Since the second driven
상기와 같은 일련의 과정은 하기 아래와 같은 구조를 통해 이루어진다.
The above-described sequence of steps is performed through the following structure.
3. 제 2피동기어와 출력 축의 연결3. Connection of 2nd driven gear to output shaft
도 6에 도시된 바와 같이 링 형태를 가지는 상기 제 2피동기어(22)는 내부에 내주면을 따라 복수 개의 제 2롤러(42)가 위치하며, 중앙에는 제 2접촉기어(52)가 위치한다.As shown in FIG. 6, the second driven
또한, 도 7에 도시된 바와 상기 제 2접촉기어(52)의 외주면에는 복수 개의 제 2홈(44)이 형성되어 있으며, 상기 제 2홈(44)은 일측의 깊이가 타측의 깊이보다 깊게 형성되어 있다.
7, a plurality of
보다 상세하게는, 도 7에 도시된 바와 같이 제 2접촉기어(52)의 외주면에 형성된 복수 개의 제 2홈(44)은 44a와 같이 일측이 깊고, 44b와 같이 타측이 얕은 형태를 가진다.More specifically, as shown in FIG. 7, the plurality of
또한, 도 8의 (A)에 도시된 바와 같이 제 2접촉기어(52)의 외주면에 형성된 복수 개의 제 2홈(44)에 복수 개의 제 2롤러(42)가 각각 하나씩 대응되도록 위치하며, 잠금부(하기 아래 설명)에 의해 제 2롤러(42)는 제 2홈(44)의 얕은 곳으로 위치가 이동된다.8A, the plurality of
또한, 상기와 같이 복수 개의 제 2롤러(42)가 복수 개의 제 2홈(44) 중 얕은 곳에 위치하게 되면, 제 2피동기어(22)와 제 2접촉기어(52) 사이의 공간이 좁음에 따라 복수 개의 제 2롤러(42)가 사이 공간에 밀착되게(끼이게) 된다.When the plurality of
또한, 복수 개의 제 2롤러(42)가 제 2피동기어(22)와 제 2접촉기어(52) 사이에 밀착하게 되면, 제 2피동기어(22)의 회전력이 제 2접촉기어(52)로 전달되어 52a와 같이 회전하게 되며, 출력 축(20)과 결합된 제 2접촉기어(52)의 회전(22a)에 의해 출력 축(20)이 회전하게 된다.
When the plurality of
4. 제 2피동기어와 출력 축의 해제4. Release of 2nd driven gear and output shaft
또한, 잠금부(하기 아래 설명)에 의해 제 2롤러(42)가 제 2홈(44)의 깊은 곳으로 위치가 이동될 경우, 제 2피동기어(22)와 출력 축(20)은 연결이 해제된다.
Further, when the
보다 상세하게는, 도 8의 (B)에 도시된 바와 같이 잠금부(하기 아래 설명)에 의해 제 2롤러(42)가 제 2홈(44)의 깊은 곳에 위치하게 될 경우, 제 2피동기어(22)가 22b와 같이 회전하더라도 제 2롤러(42)가 제 2피동기어(22)와 제 2접촉기어(52) 사이에 밀착되지(끼이지) 않기 때문이다.
More specifically, when the
즉, 제 2피동기어(22)가 회전하더라도 잠금부에 의해 제 2롤러(42)의 위치가 제 2홈(44)의 깊은 곳에 고정됨에 따라 제 2롤러(42)가 제 2홈(44)의 얕은 곳에 밀착되지(끼이지) 못하는 것이다.
That is, even if the second driven
상기와 같이, 제 2피동기어(22)와 제 2접촉기어(52) 사이의 연결을 해제하기 위해서는 회전하는 출력 축(20) 또는 제 2접촉기어(52) 상의 소정의 위치(홈의 깊은 곳)에 제 2롤러(42)가 고정되어야 함에 따라 제 2접촉기어(52) 상에 제 2홈(44)을 형성한다.
As described above, in order to release the connection between the second driven
도 9 내지 도 14는 본 발명에 따른 롤러를 이용한 2단 변속기 중 잠금부를 도시한 것이며, 상기 위에서 설명한 제 2롤러(42)의 위치를 제한하기 위한 것이다.
9 to 14 illustrate a locking portion of the two-speed transmission using the roller according to the present invention, for restricting the position of the
또한, 잠금부(도 1의 30)는 출력 축(20)의 단부에 소정의 깊이로 삽입된 가압부(31), 상기 가압부(31)의 단부에 위치한 제 1탄성체(33), 상기 가압부(31)의 이동에 의해 돌출 또는 삽입되는 볼(35), 제 2롤러(42)의 위치를 고정하기 위한 제 2롤러 가이드(32)를 포함하여 구성된다.
1) includes a
5. 잠금부의 연결 동작 및 해제 동작5. Locking and unlocking action
보다 상세하게는, 도 10에 도시된 바와 같이 상기 가압부(31)를 31a와 같이 가압할 경우, 가압부(31)에 형성된 경사면에 의해 볼(35)이 출력 축(20)에 형성된 소정의 홀을 통해 35a와 같이 외부로 돌출된다.More specifically, as shown in Fig. 10, when the
또한, 상기 볼(35)이 출력 축(20)에 형성된 소정의 홀을 통해 돌출될 경우, 도 14에 도시된 바와 같이 제 2롤러 가이드(32)의 내주면에 형성된 회전 홈(32a)에 볼(35)이 밀착되면서 제 2롤러 가이드(32)를 (30b)와 같이 소정의 각도만큼 회전시키게 된다.14, when the
즉, 가압부(31)에 형성된 경사면에 의해 볼(35)이 출력 축(20)에 형성된 소정의 홀을 통해 외부로 돌출되면서 제 2롤러 가이드(32)의 회전 홈(32a)에 삽입되며, 회전 홈(32a)에 볼(35)이 삽입됨에 따라 제 2롤러 가이드(32)를 소정의 각도만큼 30b 방향으로 회전시키게 된다.That is, the
즉, 소정의 각도만큼 엇갈린 형태의 회전 홈(32a)에 볼(35)이 삽입되면서 회전 홈(32a)에 돌출된 볼(35)이 대응되어 접촉하도록 제 2롤러 가이드(32)가 소정의 각도만큼 회전하게 된다.
That is, the
이에 따라, 상기 제 2롤러 가이드(32)의 일면에 소정의 간격을 두고 삽입되어 있는 제 2롤러(42)는 30b 방향으로 소정의 각도만큼 회전(이동)되며, 상기 위에서 도 8의 (A)와 함께 설명한 바와 같이 제 2피동기어(22)와 제 2접촉기어(52) 사이에 끼이게 되며, 제 2피동기어(22)의 회전력이 제 2롤러(42)에 의해 제 2접촉기어(52)로 전달되게 된다.
Accordingly, the
상기와 같이, 잠금부(30)에 의해 제 2피동기어(22)의 회전력이 제 2롤러(42)에 의해 제 2접촉기어(52)로 전달되게 되면, 상기 제 2접촉기어(52)에 결합된 출력 축(20)이 회전하게 된다.
As described above, when the rotational force of the second driven
한편 제 1피동기어(21)보다 제 2피동기어(22)가 더 빠르게 회전하도록 기어비가 설정되어 있음에 따라 제 2피동기어(22)의 회전력이 전달된 출력 축(20)은 제 1피동기어(21)보다 빠르게 회전하게 되며, 제 1피동기어(21)의 회전속도보다 출력 축(20)의 속도가 더 빠름에 따라 제 1피동기어(21)와 출력 축(20) 사이의 연결은 해제된다.Since the gear ratio is set so that the second driven
즉, 잠금부(30)에 의해 제 2피동기어(22)와 출력 축(20)이 연결되기 전에는 제 1피동기어(21)의 회전력이 출력 축(20)으로 전달되지만, 잠금부(30)에 의해 제 2피동기어(22)와 출력 축(20)이 연결될 시에는 제 1피동기어(21)와 출력 축(20) 사이의 연결이 해제된다.
The rotational force of the first driven
또한, 상기 가압부(31)를 31a와 같이 가압하던 힘이 제거될 경우, 가압부(31)는 제 1탄성체(33)에 의해 소정 거리만큼 후퇴하게 되며, 제 2탄성체(34)에 의해 볼(35)이 출력 축(20)의 내부로 삽입된다.The
상기와 같이 볼(35)이 출력 축(20)의 내부로 삽입되는 이유는 제 2롤러 가이드(32)의 일면에 위치한 제 2탄성체(34)의 탄성력에 의한 것으로 제 2롤러 가이드(32)의 일면에는 형성된 복수 개의 제 2탄성체 삽입 홈(32b)이 형성되어 있으며, 상기 제 2탄성체 삽입 홈(32a)에는 각각 하나의 제 2탄성체(34)가 삽입되어 있다.The reason why the
또한, 상기 제 2탄성체(34)는 제 2롤러 가이드(32)의 타면에서 제 2탄성체 삽입 홈(32b)으로 관통된 제 2탄성체 삽입 홀(32c)를 통해 삽입되며, 상기 제 2탄성체(34)의 일단은 제 2롤러 가이드(32)와 접촉하게 되고, 타단은 제 2접촉기어(52)의 회전 돌기(53)와 접촉하게 된다.The second
이에 따라, 제 2탄성체(34)는 제 2접촉기어(52)의 회전 돌기(53)로부터 30a방향으로 제 2롤러 가이드(32)를 회전시키는 힘이 작용하며, 상기와 같은 제 2탄성체(34)에 의한 제 2롤러 가이드(32)를 회전에 따라 볼(35)이 출력 축(20)의 내부로 삽입된다.The second
또한, 제 2롤러 가이드(32)를 30a와 같은 방향으로 회전시킴에 따라 제 2피동기어(22)와 출력 축(20) 사이의 연결은 도8의 (B)와 같이 해제된다.
In addition, as the
또한, 상기와 같이 제 2롤러 가이드(32)를 30a 방향으로 회전시키기 위한 제 2탄성체(34)는 가압부(31)를 소정의 거리만큼 후퇴시켜주던 제 1탄성체(33)의 탄성력 또는 가압부(31)를 가압하던 힘의 제거가 완전히 이루어 지지않는 결함이 발생할 때 제 2롤러 가이드(32)를 30a 방향으로 회전시켜 볼(35)이 출력 축(20)의 내부로 삽입시키는 효과도 있다.The second
즉, 가압부(31)의 후퇴가 용이하게 이루어지지 않을 경우 제 2탄성체(34)의 탄성력을 이용하여 제 2롤러 가이드(32)를 30a 방향으로 강제 회전시켜 제 2피동기어(22)와 출력 축(20) 사이의 연결을 해제하게 된다.
That is, when the pushing
상기 위에서 설명한 제 1홈(43) 및 제 2홈(44)의 깊은 곳과 얕은 곳의 방향 및 구동 축(10)의 회전 방향, 제 1홈(43) 및 제 2홈(44)의 위치(제 1홈(43)은 제 1피동기어에 위치하는 점 및 제 2홈(44)은 제 2접촉기어(52)에 위치하는 점), 가압부(30)에 의해 회전하는 제 2롤러 가이드(32)의 회전 방향, 제 2탄성체(34)에 의해 제 2롤러 가이드(32)가 회전되는 방향 등은 충분히 바뀔 수도 있다.
The depth and shallow direction of the
다른 실시 예를 들면, 제 1홈이 제 1피동기어의 내주면에 위치하지 않고, 제 1접촉기어의 외주면에 위치할 수도 있다.
In another embodiment, the first groove may not be located on the inner peripheral surface of the first driven gear but may be located on the outer peripheral surface of the first contact gear.
또 다른 실시 예를 들면, 제 2탄성체(34)에 의해 제 2롤러 가이드(32)가 회전되는 방향이 30b와 같은 방향이며, 가압부(31)를 가압할 시 볼(35)이 돌출되어 제 2롤러 가이드(32)를 30a 방향으로 회전시키도록 구성될 수도 있다.In another embodiment, the direction in which the
상기 또 다른 실시 예와 같을 경우, 가압부(31)의 가압할 때 제 2롤러 가이드(32)가 30a 방향으로 회전함에 따라 제 2피동기어(22)와 출력 축(20) 사이의 연결이 도8의 (B)와 같이 해제되게 된다.
The connection between the second driven
이상과 같이 본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예를 중심으로 기술되었지만 당업자라면 이러한 기재로부터 본 발명의 범주를 벗어남이 없이 많은 다양한 자명한 변형이 가능하다는 것은 명백하다. 따라서 본 발명의 범주는 이러한 많은 변형의 예들을 포함하도록 기술된 청구범위에 의해서 해석되어져야 한다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is evident that many alternatives, modifications and variations will be apparent to those skilled in the art without departing from the scope of the present invention. The scope of the invention should therefore be construed in light of the claims set forth to cover many of such variations.
1 : 롤러를 이용한 2단 변속기
2 : 동력 축
10 : 구동 축
11 : 제 1구동기어
12 : 제 2구동기어
20 : 출력 축
21 : 제 1피동기어
22 : 제 2피동기어
30 : 잠금부
31 : 가압부
32 : 제 2롤러 가이드
32a : 회전 홈
32b : 탄성체 삽입 홈
32c : 탄성체 삽입 홀
33 : 제 1탄성체
34 : 제 2탄성체
35 : 볼
41 : 제 1롤러
42 : 제 2롤러
43 : 제 1홈
44 : 제 2홈
51 : 제 1접촉기어
52 : 제 2접촉기어
53 : 회전 돌기1: 2-speed transmission using roller
2: Power shaft
10: drive shaft
11: first drive gear
12: second drive gear
20: Output shaft
21: First driven gear
22: second driven gear
30:
31:
32: second roller guide
32a: rotating groove
32b: elastic member insertion groove
32c: Elastic body insertion hole
33: First elastic body
34: second elastic body
35: Ball
41: first roller
42: second roller
43: 1st home
44: 2nd home
51: first contact gear
52: second contact gear
53: rotation projection
Claims (6)
상기 제 1구동기어로부터 회전력을 전달받는 링 형태의 제 1피동기어와;
상기 제 2구동기어로부터 회전력을 전달받아 제 1피동기어보다 빠른 속도로 회전하는 링 형태의 제 2피동기어와;
상기 제 1피동기어 또는 제 2피동기어의 내주면과 소정의 거리만큼 이격되어 출력 축에 결합된 제 1접촉기어 및 제 2접촉기어와;
상기 제 1접촉기어의 회전속도보다 제 1피동기어의 회전속도가 높을 시 제 1피동기어의 내주면 및 제 1접촉기어와 접촉하여 제 1피동기어의 회전력을 출력 축으로 전달시켜주는 복수 개의 제 1롤러와;
상기 출력 축의 단부에 위치한 잠금부와;
상기 잠금부의 잠금 동작에 의해 제 2피동기어의 내주면 및 제 2접촉기어와 접촉하여 제 2피동기어의 회전력을 출력 축으로 전달시켜주는 복수 개의 제 2롤러를 포함하며,
상기 제 1피동기어보다 빠른 회전속도를 가진 제 2피동기어의 회전력이 출력 축으로 전달될 시 제 1피동기어와 출력 축의 연결은 해제되며,
상기 잠금부는,
제 2피동기어가 위치하는 출력 축의 단부에 축 방향 삽입된 가압부와;
상기 가압부가 삽입되는 깊이에 따라 출력 축의 외주면 방향으로 돌출되는 볼과;
상기 볼의 돌출에 따라 소정의 각도로 회전되어 제 2롤러의 위치를 변화시키기 위한 제 2롤러 가이드를 포함하는 것을 특징으로 하는
롤러를 이용한 2단 변속기.
A first driving gear and a second driving gear which are located on a driving shaft that receives power and rotate and have different gear ratios;
A first driven gear in the form of a ring receiving rotational force from the first drive gear;
A second driven gear in the form of a ring that receives rotational force from the second drive gear and rotates at a higher speed than the first driven gear;
A first contact gear and a second contact gear spaced apart from the inner peripheral surface of the first driven gear or the second driven gear by a predetermined distance and coupled to the output shaft;
A plurality of first gears for transmitting the rotational force of the first driven gear to the output shaft in contact with the inner circumferential surface of the first driven gear and the first contact gear when the rotational speed of the first driven gear is higher than the rotational speed of the first contact gear, A roller;
A locking portion located at an end of the output shaft;
And a plurality of second rollers that contact the inner circumferential surface of the second driven gear and the second contact gear by the lock operation of the lock portion to transmit the rotational force of the second driven gear to the output shaft,
When the rotational force of the second driven gear having a rotational speed higher than that of the first driven gear is transmitted to the output shaft, the connection between the first driven gear and the output shaft is released,
The locking portion
A pressing portion axially inserted into an end portion of an output shaft where the second driven gear is located;
A ball protruding in the direction of an outer circumferential surface of the output shaft according to a depth at which the pressing portion is inserted;
And a second roller guide which is rotated at a predetermined angle in accordance with the protrusion of the ball to change the position of the second roller
2-speed transmission with roller.
상기 제 1피동기어의 내주면에 형성된 복수 개의 제 1홈과;
상기 제 2접촉기어의 외주면에 형성된 복수 개의 제 2홈을 더 포함하며,
상기 제 1홈은 회전방향 측 깊이가 회전 반대 방향 측의 깊이보다 깊고,
상기 제 2홈은 회전방향 측 깊이가 회전 반대 방향 측의 깊이보다 얕은 것을 특징으로 하는
롤러를 이용한 2단 변속기.
The method according to claim 1,
A plurality of first grooves formed on an inner peripheral surface of the first driven gear;
Further comprising a plurality of second grooves formed on an outer circumferential surface of the second contact gear,
The depth of the first groove in the rotational direction is deeper than the depth in the opposite direction of rotation,
And the depth of the second groove in the rotation direction side is shallower than the depth in the opposite direction of rotation.
2-speed transmission with roller.
상기 제 1롤러는 제 1홈의 얕은 곳에 위치할 때 제 1피동기어와 제 1접촉기어 사이에 끼여 제 1피동기어의 회전력이 출력 축으로 전달되는 것을 특징으로 하는
롤러를 이용한 2단 변속기.
3. The method of claim 2,
And the first roller is sandwiched between the first driven gear and the first contact gear when the first roller is located at a shallow position of the first groove, so that the rotational force of the first driven gear is transmitted to the output shaft
2-speed transmission with roller.
상기 제 2롤러는 제 2홈의 얕은 곳에 위치할 때 제 2피동기어와 제 2접촉기어 사이에 끼여 제 2피동기어의 회전력이 출력 축으로 전달되는 것을 특징으로 하는
롤러를 이용한 2단 변속기.
3. The method of claim 2,
And the second roller is sandwiched between the second driven gear and the second contact gear when the second roller is located at a shallow position of the second groove, so that the rotational force of the second driven gear is transmitted to the output shaft
2-speed transmission with roller.
상기 제 2접촉기어와 제 2롤러 가이드 사이에 제 2탄성체를 더 포함하며,
상기 제 2탄성체는 제 2롤러 가이드를 볼의 돌출에 따라 회전되는 방향의 반대 방향으로 회전시키는 것을 특징으로 하는
롤러를 이용한 2단 변속기.
5. The method of claim 4,
Further comprising a second elastic body between the second contact gear and the second roller guide,
And the second elastic body rotates the second roller guide in a direction opposite to a direction in which the second roller guide is rotated along with the projection of the ball
2-speed transmission with roller.
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---|---|---|---|
KR20140087716A KR101475858B1 (en) | 2014-07-11 | 2014-07-11 | A speed variable transmission using a roller |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107061639A (en) * | 2017-04-12 | 2017-08-18 | 苏州凯博易控驱动技术有限公司 | A kind of centre-to-centre spacing optimization method, gearbox and the vehicle of parallel axes system |
Citations (2)
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KR20040077442A (en) * | 2002-01-24 | 2004-09-04 | 혼다 기켄 고교 가부시키가이샤 | One-way clutch |
KR101282691B1 (en) * | 2011-07-28 | 2013-07-05 | 현대자동차주식회사 | Power tain for electric vehicle |
-
2014
- 2014-07-11 KR KR20140087716A patent/KR101475858B1/en active IP Right Grant
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