KR101672786B1 - 가변 반경식 풀리를 구비한 무단 변속기 - Google Patents

Abstract

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 무단 변속기는 동력장치, 예컨대 엔진측에서 발생되는 출력을 직접 전달받는 구동축(1)과, 이 구동축(1)의 외주연에 결합되어 있는 구동측 폴리(10), 구동축(1)과 평행하게 소정의 간격을 두고 이격되게 배치된 종동축(2), 이 종동축(2)의 외주연에 결합되어 있는 종동측 폴리(20), 및 구동측 폴리(10)와 종동측 폴리(20) 사이에 감겨 종동축(2)으로 동력을 전달하는 벨트(30);로 이루어지고, 액츄에이터(140,240)를 수단으로 하여 폴리(10,20)를 구동축(1) 또는 종동축(2)의 축선방향으로 왕복이동가능하게 하여 폴리의 반경을 가변시키는 것을 특징으로 한다.

Description

가변 반경식 풀리를 구비한 무단 변속기 {Continuously variable transmission with variable radius pulley}

본 발명은 가변 반경식 풀리를 구비한 무단 변속기에 관한 것이다.

예컨대, 차량에서 동력을 발생시키는 엔진의 출력을 구동 휠에 전달함에 있어서 적절한 감속비를 결정하는 변속장치는 수동 변속기, 자동 변속기, 무단 변속기 등으로 구분될 수 있다.

최근 들어, 무단 변속기(Continuously Variable Transmission;CVT)는 유압을 이용하는 자동 변속기의 단점을 보완하여 연비 및 동력 성능 향상을 구현할 수 있는 장치로 각광받고 있다. 무단 변속기는 당해 분야의 숙련자들에게 널리 알려져 있듯이 입력축과 출력축에 각각 고정된 한쌍의 풀리에 무한궤도형의 벨트를 연결하고, 풀리의 이동에 따라 벨트의 외경을 변동시켜 변속이 이루어지는 방식이다.

무단 변속기(특허문헌 1)는 기준샤프트와 맞물린 이동샤프트를 기준샤프트의 회전에 따라 길이방향으로 이동하여, 링크를 수단으로 하여 이동 샤프트와 슬라이딩 핀을 연동시켜 풀리의 반경을 변화시킬 수 있도록 제안하고 있다.

특허문헌 1에서, 이동샤프트는 기준샤프트의 길이방향을 따라 이동함과 동시에 시계방향 또는 반시계방향으로 회전하면서 링크를 매개로 하여 슬라이딩 핀을 중심방향으로 집중시켜 반경을 축소하고 슬라이딩핀을 가장자리 방향으로 분산이동시켜 반경을 확장하는 것이다.

이러한 종래기술은 이동샤프트와 기준샤프트의 이중 구조로 이루어져 있고, 나선형 스플라인을 통해 이동샤프트를 나선방향으로 이동하도록 하고 있어 반경의 가변시 신속하고 정확한 변속비를 제어하는 데에 쉽지 않을 것이다.

대한민국 공개특허 제10-2013-0090168호

본 발명은 전술된 문제점을 해소하기 위한 것으로, 구동측과 종동측에 각각 구비된 액츄에이터의 수축 및/또는 신축의 간단한 구동을 통해 풀리의 반경을 개별적이면서 신속하게 가변하는 동시에 효율적인 동력전달을 가능하게 하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 가변 반경식 풀리를 구비한 무단 변속기에서,

구동축은 원주 둘레를 따라 등간격으로 길이방향으로 형성된 다수의 스플라인 홈을 구비하고,

구동측 풀리는,

중심 축구멍과 이 축구멍에서 반경방향으로 형성된 다수의 활주홈을 갖추고 구동축의 축선방향과 직교되게 배치된 구동측 디스크와,

원형판과 이 원형판의 일면 가장자리 가장자리에서 내측으로 경사지게 길이연장되어 활주홈을 지나 스플라인 홈에 맞물리는 다수의 모선 대응부를 구비하고, 모선 대응부의 길이방향으로 형성된 안내홈을 갖춘 슬리브,

활주홈과 안내홈에 활주가능하게 결합되고, 벨트의 회전반경을 가변시키는 다수의 슬라이더, 및

슬리브의 축선방향 이동을 돕는 액츄에이터로 이루어지고,

종동축은 원주 둘레를 따라 등간격으로 길이방향으로 형성된 다수의 스플라인 홈을 구비하고,

종동측 풀리는 구동측 풀리와 대각선방향으로 대칭되게 배치되고,

중심 축구멍과 이 축구멍에서 반경방향으로 형성된 다수의 활주홈을 갖추고 종동축의 축선방향과 직교되게 배치된 종동측 디스크와,

원형판과 이 원형판의 일면 가장자리에서 내측으로 경사지게 길이연장되어 활주홈을 지나 스플라인 홈에 맞물리는 다수의 모선 대응부를 구비하고, 모선 대응부의 길이방향으로 형성된 안내홈를 갖춘 슬리브,

활주홈과 안내홈에 활주가능하게 결합되고, 벨트의 회전반경을 가변시키는 다수의 슬라이더, 및

슬리브의 축선방향 이동을 돕는 액츄에이터로 이루어지는데,

구동측 디스크와 종동측 디스크는 동일 평면 상에 소정의 간격을 두고 나란히 배열되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 슬라이더는 경사면을 갖춘 몸체부와, 경사면과 대향되는 대향면 중심영역에서 돌출된 스페이서, 몸체부의 상단에서 돌출된 호 형상부, 몸체부의 하단에서 돌출된 호 형상부, 및 몸체부와 스페이서의 양 측면에 형성되어 활주홈과 맞물리는 안내홈으로 이루어진다.

슬라이더는 경사면에 걸림턱을 추가로 구비할 수 있다.

모선 대응부의 경사 각도는 슬라이더의 경사면과 동일한 각도로 기울어져 있다.

구동축은 슬리브의 원형판과 중심선과 동축 선상에 배치되고, 종동축은 슬리브의 원형판의 중심선과 동축 선상에 배치될 수 있다.

스플라인 홈과, 활주홈, 모선 대응부, 및 슬라이더는 축 중심을 기준으로 동일 각도로 이격되는 한편 동일 갯수를 가질 수 있다.

액츄에이터는 원형판의 타면 중심에 결합될 수 있다.

본 발명은 액츄에이터의 작동로드와 원형판 사이에 베어링을 추가로 구비할 수 있다.

슬라이더는 스페이서와 호 형상부 사이에 벨트를 권착하는 괘지홈을 형성한다.

벨트는 2개의 무한궤도형 벨트로 이루어지고, 2개의 벨트 사이에 동일 평면 상에 배치된 구동측 디스크와 종동측 디스크를 개재할 수 있다.

본 발명은 구동축과 슬리브 간의 구동력 향상을 위해 구동축 내부에 치합홈을 형성한 중공부를 구비하고, 이와 대응되게 슬리브의 원형판 상에서 수직방향으로 입설된 수직봉을 구비한다. 수직봉은 내주면 둘레에 치합돌기를 형성한다.

유사하게, 본 발명은 종동축과 슬리브 간의 구동력 향상을 위해 종동축 내부에 치합홈을 형성한 중공부를 구비하고, 이와 대응되게 슬리브의 원형판 상에서 수직방향으로 입설된 수직봉을 구비한다. 수직봉은 내주면 둘레에 치합돌기를 형성한다.

본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다.

이에 앞서 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고 사전적인 의미로 해석되어서는 아니 되며, 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

이상 본 발명의 설명에 의하면, 본 발명은 단순히 액츄에이터의 직선 왕복운동을 수단으로 하여 풀리의 회전 반경을 용이하게 가변시킬 수 있다.

특히, 본 발명은 각 구성부재들을 맞물림 방식으로 신뢰할 수 있는 결합 상태를 보장할 수 있다.

본 발명은 동일한 구동측 풀리와 종동측 풀리를 대칭되게 배치하여 조립의 용이성과 구조적 단순화를 추구할 수 있다.

본 발명은 이중 벨트 구조를 갖춰 벨트의 회전 동력을 입력축(구동축)에서 출력축(종동축)으로 손실 없이 효율적으로 전달할 수 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 무단 변속기를 개략적으로 도시한 전체 구성도이다.
도 2는 도 1의 A-A 선으로 절취한 무단 변속기의 횡단면도이다.
도 3은 도 1에 도시된 축과 풀리의 분해사시도이다.
도 4는 폴리의 모선 대응부와 축 간의 결합상태를 확인할 수 있는 횡단면도이다.
도 5는 슬라이더의 사시도이다.
도 6은 구동측 풀리조립체에 장착된 슬라이더의 가변 변경 방식을 설명하는 도면이다.

이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

이제, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 가변 반경식 폴리를 구비한 무단 변속기는 첨부 도면을 참조로 하여 상세히 설명될 것이다.

도 1 내지 도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 무단 변속기를 개략적으로 도시한 정면도이며, 도 1은 구성부재를 명확하게 도시하기 위해 벨트를 생략하여 도시하였다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 무단 변속기는 동력원인 구동축(1)의 회전 속도를 종동축(2)에 임의의 회전 속도로 변속하여 전달하는 것으로서, 특별하기로, 구동축(1)과 나란하게 배열된 종동축(2)에 동일한 형상과 동일한 크기를 가진 절두 원뿔형상의 풀리(10,20)를 각각 상호 대각선방향으로 대칭되게 결합된다. 따라서, 종동축(2)과 종동측 풀리(20)에 대한 구체적인 도면과 설명은 배제하도록 한다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 무단 변속기는 동력장치, 예컨대 엔진측에서 발생되는 출력을 직접 전달받는 구동축(1)과, 이 구동축(1)의 외주연에 결합되어 있는 구동측 풀리(10), 구동축(1)과 평행하게 소정의 간격을 두고 이격되게 배치된 종동축(2), 이 종동축(2)의 외주연에 결합되어 있는 종동측 풀리(20), 및 구동측 풀리(10)와 종동측 풀리(20) 사이에 감겨 종동축(2)으로 동력을 전달하는 벨트(30);로 이루어져 있다.

구동축(1)은 이의 길이방향을 따라 다수의 스플라인 홈(1a)을 구비하는데, 다수의 스플라인 홈(1a)은 구동축(1)의 외주연을 따라 등간격으로 이격되게 배치되어 있다. 추가로, 구동축(1)은 자유단의 중심영역에서 길이방향을 따라 중공부(1b)를 구비한다. 중공부(1b)의 내주면은 치합홈을 구비할 수 있다.

구동측 풀리(10)는 구동축(1)의 자유단에 인접하게 구동축(1)의 축선방향과 직교되게 배치된 구동측 디스크(110)와, 전반적으로 절두형 원뿔형상으로 이루어진 슬리브(120;sleeve); 및 구동측 디스크(110)와 슬리브(120)에서 활주가능하게 결합되어 있는 슬라이더(130), 및 슬리브(120)의 축선방향 이동을 조정하는 액츄에이터(140)로 이루어져 있다.

구동측 디스크(110)는 일정한 두께를 갖는 원판형상으로 이루어지는데, 중심부에 축구멍(111)과, 구동측 디스크(110)의 중심에서 반경방향으로 형성된 다수의 활주홈(112)을 구비한다. 활주홈(112)은 슬라이더(130)의 이동 경로를 제공하게 된다. 활주홈(112)은 축 구멍(111)을 중심으로 하여 방사상방향으로 등간격으로 배치되는데 스플라인 홈(1a)과 대응되게 동일한 갯수를 가진다. 구동측 디스크(110)는 구동축(1)의 자유단에서 일체로 형성될 수 있으며, 이를 위해서 축구멍(111)은 구동축(1)과 동일 형상 그리고 동일 크기로 형성될 수 있다.

구동측 풀리(10)의 슬리브(120)는 액츄에이터(140)의 구동에 종속되어 구동축(1)의 축선방향으로 활주이동 가능한 구성부재로 전반적으로 절두 원뿔형상으로 형성된다.

우선적으로, 슬리브(120)는 원형판(121)과, 이 원형판(121)의 일면 가장자리 둘레를 따라 등간격으로 이격되게 배치된 다수의 모선 대응부(122)를 구비한다. 구동축에서 전달되는 회전 토크를 슬리브에 확실하게 공급하기 위해서, 슬리브(120)는 원형판(121)의 상부면에서 수직방향으로 입설된 수직봉(123)을 구비한다. 수직봉은 이의 외주면 둘레를 따라 치합돌기를 구비할 수 있다.

도시된 바와 같이, 모선 대응부(122)는 원뿔체의 모선에 대응되게 길이연장된 바아(bar)로, 원형판(121)의 일면 가장자리에서 원형판(121)의 일면 중심선을 향해 경사지게 길이연장된 바아이다. 모선 대응부(122)는 구동축(1)의 스플라인 홈(1a)과 치합될 수 있게 동일 갯수(혹은 동일 각도)를 갖는 것이 바람직하다. 구동축(1)은 슬리브(120)의 원형판(121) 중심선과 동축 선상에 배치되도록 한다.

모선 대응부(122)는 이의 외주면에 길이방향을 따라 안내홈(122a)을 형성하는데, 선택가능하기로 안내홈(122a)은 ㅗ자 단면형상으로 형성될 수 있다.

모선 대응부(122)의 자유단은 구동축(1)의 스플라인 홈(1a)에 맞물려 스플라인 홈(1a)의 형성방향을 따라 활주이동 가능한 크기와 형상을 갖추고 있다. 전술된 바와 같이, 모선 대응부(122)의 자유단은 구동축(1)의 회전 동력을 구동측 풀리(10)에 권착된 벨트(30)에 전달할 수 있도록 스플라인 홈(1a)에 치합되어야 한다. 이를 위해서, 모선 대응부(122)의 자유단은 도 3에 도시된 바와 같이 각각 이격되어 있는데, 이는 스플라인 홈(1a)의 이격 간격과 동일하게 형성되어야 한다.

슬라이더(130)는 구동측 디스크(110)의 활주홈(112)과 슬리브(120)의 안내홈(122a)에서 활주가능하게 장착되어 구동측 풀리(10)의 반경에 변화를 제공하게 되는데, 이 슬라이더(130)는 무한궤도형의 벨트(30) 혹은 체인을 권착시켜 벨트 회전반경을 임의로 조절하여 임의의 회전수비로 변속할 수 있도록 한다.

구동측 풀리(10)는 원형판(121)의 타면 중심에 액츄에이터(140)를 구비한다. 원형판의 중심에 외력을 가하는 액츄에이터(140)는 구동시 슬리브(120)의 기울어짐을 방지하여 슬리브(120) 전반에 걸쳐 균등하게 외력을 제공하여 활주이동을 원활하게 돕는다. 이와 국한되지 않고, 슬리브(120)는 원형판(121)을 대신하여 링형상부(미도시)로 대체가능하다.

액츄에이터(140)는 작동로드(141)의 신장 또는 수축을 통해 작동로드(141)의 길이를 제어하는데, 작동로드(141)의 길이 제어를 통해 구동측 풀리(10)의 축선방향 이동을 제어하게 된다. 여기서, 액츄에이터(140)는 시중에서 구매가능한 것으로, 전기 액츄에이터, 유압 액츄에이터, 공압 액츄에이터 등을 사용할 수 있다.

바람직하기로, 액츄에이터(140)는 구동축(1)의 회전에 의한 원형판(121)의 회전에 영향을 미치지 않도록 작동로드(141)와 원형판(121)의 타면 결합부위에 베어링을 추가로 구비할 수 있다.

본 발명은 구동축(1)에 대해 구동측 풀리(10)의 축선방향 이동을 통해 슬라이더(130)의 반경에 변화를 제공하는 구조로 이루어지는데, 즉 변속할 때는 액츄에이터(140)를 수단으로 하여 슬리브(120)에 힘을 가하여 슬라이더(130)의 반경 거리를 조절하여 변속기 기능을 수행할 수 있다.

본 발명에서는 엔진으로부터 회전력을 받아 회전하는 풀리를 구동측 풀리(10)로 명명하는 한편, 구동측 풀리(10)와 벨트(30)를 매개로 연동하는 풀리를 종동측 풀리(20)로 구분하여 명명한다. 도시된 바와 같이, 구동측 풀리(10)와 종동측 풀리(20)는 동일한 구조로 이루어져 있음을 확인할 수 있으며, 이러한 구분은 단순히 풀리의 기능적 구분에 따른 것이다.

종동축(2)은 이의 길이방향을 따라 다수의 스플라인 홈(2a)을 구비하는데, 다수의 스플라인 홈(2a)은 종동축(2)의 외주연을 따라 등간격으로 이격되게 배치되어 있다. 추가로, 종동축(2)은 자유단의 중심영역에서 길이방향을 따라 중공부(2b)를 구비한다. 중공부(2b)의 내주면은 치합홈을 구비할 수 있다.

종동측 풀리(20)는 종동축(2)의 자유단에 고정결합된 종동측 디스크(210)와, 전반적으로 절두형 원뿔형상으로 이루어진 슬리브(220); 및 종동측 디스크(210)와 슬리브(220)에서 활주가능하게 결합되어 있는 슬라이더(230), 및 슬리브(220)의 축선방향 이동을 조정하는 액츄에이터(240)로 이루어져 있다.

종동측 디스크(210)는 일정한 두께를 갖는 원판형상으로 이루어지는데, 중심부에 축구멍(211)과, 종동측 디스크(210)의 중심에서 반경방향으로 형성된 다수의 활주홈(212)을 구비한다. 활주홈(212)은 슬라이더(230)의 이동 경로를 제공하게 된다. 활주홈(212)은 축 구멍(211) 둘레를 따라 등간격으로 배치되는데 스플라인 홈(2a)과 대응되게 동일한 갯수를 가진다.

종동측 풀리(20)의 슬리브(220)는 액츄에이터(240)의 구동에 종속되어 종동축(2)의 축선방향으로 활주이동 가능한 구성부재로 전반적으로 절두 원뿔형상으로 형성된다.

우선적으로, 슬리브(220)는 원형판(221)과, 이 원형판(221)의 일면 가장자리 둘레를 따라 등간격으로 이격되게 배치된 다수의 모선 대응부(222)를 구비한다. 종동측 풀리로부터 전달되는 회전 토크를 종동축(2)에 확실하게 공급하기 위해서, 슬리브(220)는 원형판(221)의 상부면에서 수직방향으로 입설된 수직봉(223)을 구비한다. 수직봉은 이의 외주면 둘레를 따라 치합돌기를 구비할 수 있다.

도시된 바와 같이, 모선 대응부(222)는 원뿔체의 모선에 대응되게 길이연장된 바아로, 원형판(221)의 일면 가장자리에서 원형판(221)의 일면 중심선을 향해 경사지게 길이연장된 바아이다. 모선 대응부(222)는 종동축(2)의 스플라인 홈(2a)과 동일 갯수를 갖는 것이 바람직하다. 종동축(2)은 슬리브(220)의 원형판(221) 중심선과 동축 선상에 배치되도록 한다.

모선 대응부(222)는 이의 외주면에 길이방향을 따라 안내홈(222a)을 형성하는데, 선택가능하로 안내홈(222a)은 ㅗ자 단면형상으로 형성될 수 있다.

모선 대응부(122)의 자유단은 종동축(2)의 스플라인 홈(2a)에 맞물려 스플라인 홈(2a)의 형성방향을 따라 활주이동 가능한 크기와 형상을 갖추고 있다. 전술된 바와 같이, 모선 대응부(222)의 자유단이 종동축(2)의 스플라인 홈(2a)에 끼워져 벨트(3)로 연동된 회전 동력을 종동측 풀리(20)에 전달할 수 있다.

슬라이더(230)는 종동측 디스크(210)의 활주홈(212)과 슬리브(220)의 안내홈(222a)에서 활주가능하게 장착되어 종동측 풀리(20)의 반경에 변화를 제공하게 되는데, 이 슬라이더(230)는 무한궤도형의 벨트(30) 혹은 체인을 권착시켜 벨트 회전반경을 임의로 조절하여 임의의 회전수비로 변속할 수 있도록 한다.

종동측 풀리(20)는 원형판(221)의 타면 중심에 액츄에이터(240)를 구비한다. 액츄에이터(240)는 작동로드(241)의 신장 또는 수축을 통해 작동로드(241)의 길이를 제어하는데, 작동로드(241)의 길이 제어를 통해 종동측 풀리(20)의 축선방향 이동을 제어하게 된다.

바람직하기로, 액츄에이터(240)는 벨트(30)로 전달된 회전 동력에 의한 원형판(221)의 회전에 영향을 미치지 않도록 작동로드(241)와 원형판(221)의 타면 결합부위에 베어링을 추가로 구비할 수 있다.

본 발명은 구동측 풀리(10)와 종동측 풀리(20)의 신뢰할 수 있는 연동을 보장하기 위해 벨트(30)를 꼬이지 않도록 구동측 디스크(110)와 종동측 디스크(210)를 동일 평면(동일 수준(level)) 상에 소정의 간격으로 이격되게 배치되도록 한다. 또한, 본 발명은 고속회전시에도 더욱 안정적인 변속을 구현할 수 있도록 2개의 벨트(30)를 평행하게 배열하는데, 하나의 벨트(30)는 디스크(110,210)의 일면 상에 그리고 나머지 벨트(30)는 디스크(110,210)의 타면 상에 배치되도록 한다.

도 4는 풀리의 모선 대응부 자유단과 축의 횡단면도로서, 중복기재를 피하기 위해 구동축을 기준으로 설명하도록 한다.

구동축(1)은 구동축(1)의 외주연 둘레를 따라 등간격으로 이격되게 스플라인 홈(1a)을 형성하고, 이 스플라인 홈(1a)에 구동측 풀리의 모선 대응부(122)의 자유단을 맞물리게 한다. 이는 모선 대응부(122)의 자유단을 구동축(1)의 스플라인 홈(1a)을 따라 활주이동을 보장하는 동시에 회전하는 구동축(1)와 맞물려 있는 구동측 풀리의 모선 대응부(122)를 강제로 회전시켜 벨트(30)의 회전 이동을 가능하게 할 것이다.

도 5는 슬라이더의 사시도로서, 구동측 풀리에 적용된 슬라이더(130)와 종동측 풀리에 적용된 슬라이더(230)는 동일한 구성으로 이루어져 있음을 미리 밝혀둔다.

슬라이더(130)는 경사면(135)을 갖춘 몸체부(131)와, 이 몸체부(131)의 경사면(135)과 대향되는 대향면 중심영역에서 직교되는 방향으로 돌출된 스페이서(132), 이 몸체부(131)의 대향면 상단에서 직교되는 방향으로 돌출된 호 형상부(133), 및 이 몸체부(131)의 대향면 하단에서 직교되는 방향으로 돌출된 호 형상부(134)를 구비한다. 슬라이더(130)는 스페이서(132)와 호 형상부(134) 사이의 이격공간으로 오목한 괘지홈(136)을 형성하고, 스페이서(132)와 호 형상부(133) 사이에도 오목한 괘지홈(137)를 형성한다. 괘지홈(136,137)은 벨트(30)를 권착하는 공간을 제공한다.

슬라이더(130)는 몸체부(131)와 스페이서(132)의 양 측면을 따라 안내홈(130a)을 형성하는데, 안내홈(130a)은 구동측 및 종동측 디스크의 활주홈 가장자리부와 맞물려 활주홈(112)을 따라 활주가능하게 결합된다. 안내홈(130a)은 디스크(110)의 두께와 동일하거나 약간 크게 형성되도록 하고, 스페이서(130)는 디스크(110)의 두께보다 두꺼울 수밖에 없다. 따라서, 괘지홈(136,137)은 디스크(110) 면과 소정의 간격을 유지하고 있어 벨트(30)가 직접적으로 디스크와 접촉되지 않게 되어 동력전달의 효율성 및 내구성을 보장할 수 있고, 소음 및 마모성을 방지할 수 있다. 이는 다시 말하자면, 슬라이더(130,230)는 구동측 및/또는 종동측 디스크(110,210)로부터 분리되지 않는다.

바람직하기로, 슬라이더(130)는 경사면(135)에 걸림턱(135a)을 형성하고, 이 걸림턱(135a)은 모선 대응부(122)의 안내홈(122a)에 활주가능하게 결합된다. 걸림턱(135a)은 안내홈(122a) 내에 계합될 수 있는 ㅗ자 단면형상과 크기를 갖는다. 특히, 슬라이더(130)의 경사면(135)은 모선 대응부(122)의 경사각도와 동일한 각도로 기울어져 있어, 슬라이더(130)의 경사면을 모선 대응부(122)의 외주면에 면접되도록 한다. 선택가능하기로, 슬라이더(130)의 경사면 윤곽은 경사면과 대면하는 모선 대응부(122)의 외주면 윤곽과 동일하게 하여 활주의 보장 뿐만 아니라 측방으로 이탈되는 것을 방지할 수 있을 것이다.

도 6 구동측 풀리와 종동측 풀리에 각각 구비된 슬라이더의 반경 변화에 따라, 구동측 풀리 대비 종동측 풀리에 대한 벨트의 반경에 변화를 실행하여 변속기능이 발현될 수 있다. 다시 말하자면, 본 발명에 따른 무단 변속기는 구동축과 종동축에 결합된 구동측 풀리와 종동측 풀리를 각각의 축선방향으로 이동시키는 것만으로, 벨트를 매개로 연동하는 구동측 풀리와 중동측 풀리의 회전수를 조정할 수 있게 된다.

도 6(a)는 구동측 풀리(10)에 권착된 벨트(30)의 최소 회전반경으로 조절하기 위해 다수의 슬라이더(130)를 축 중심에 인접하게 배치한다. 도시된 바와 같이, 슬라이더(130; 도 3 참조)는 4개의 슬라이더로 이루어지는데, 이에 국한되지 않고 등간격으로 형성된 활주홈에 맞춰 하나 이상의 슬라이더를 구비하면 될 것이다.

다수의 슬라이더(130)가 최소 직경을 유지하여 구동측 풀리(10)의 직경을 감소시키고자 한다면, 액츄에이터(140)의 작동로드(141)를 수축시켜 작동로드(141)에 연결된 구동측 풀리(10)의 슬리브(120)를 후퇴시킬수록 활주홈(112)과 안내홈(122a)에 활주가능하게 결합된 슬라이더(130)를 축방향으로 강제로 이동하게 된다. 결과적으로, 이는 벨트(30)의 회전반경을 축소하게 한다.

도 6(b)에 도시된 바와 같이, 구동측 풀리(10)의 직경을 확장시키기 위해서는 단순히 액츄에이터(140)의 작동로드(141)를 신장한다.

전술된 바와 같이, 본 발명은 구동측 및/또는 종동측 풀리(10,20)에 연결된 액츄에이터(140,240)를 각각 작동시킴으로써 각각의 풀리(10,20)의 직경을 용이하고 원활하게 가변시킬 수 있다.

이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명에 따른 가변 반경식 폴리를 구비한 무단 변속기는 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함이 명백하다.

본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 영역에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 명확해질 것이다.

1, 2 ----- 축,
10, 20 ----- 풀리,
30 ----- 벨트,
110, 210 ----- 디스크,
120, 220 ----- 슬리브,
130, 230 ----- 슬라이더,
140, 240 ----- 액츄에이터.

Claims (12)

1. 구동축(1)의 회전 동력을 제공하는 구동측 풀리(10)와 상기 구동측 풀리(10)로부터 동력을 제공받는 종동측 풀리(20), 상기 종동측 풀리(20)에 결합되는 종동축(2), 및 상기 구동측 풀리(10)와 종동측 풀리(20) 사이에 감겨 동력을 전달하는 벨트(30)로 이루어진 무단 변속기에 있어서,
   상기 구동축(1)은 원주 둘레를 따라 등간격으로 길이방향으로 형성된 다수의 스플라인 홈(1a)을 구비하고,
   상기 구동측 풀리(10)는,
   중심 축구멍(111)과 상기 축구멍(111)에서 반경방향으로 형성된 다수의 활주홈(112)을 갖추고 상기 구동축(1)의 축선방향과 직교되게 배치된 구동측 디스크(110)와,
   원형판(121)과 상기 원형판(121)의 일면 가장자리에서 내측으로 경사지게 길이연장되어 상기 활주홈(112)을 지나 상기 스플라인 홈(1a)에 맞물리는 다수의 모선 대응부(122)를 구비하고, 상기 모선 대응부(122)의 길이방향으로 형성된 안내홈(122a)을 갖춘 슬리브(120),
   상기 활주홈(112)과 상기 안내홈(122a)에 활주가능하게 결합되고, 상기 벨트(30)의 회전반경을 가변시키는 다수의 슬라이더(130), 및
   상기 슬리브(120)의 축선방향 이동을 돕는 액츄에이터(140)로 이루어지고,
   상기 종동축(2)은 원주 둘레를 따라 등간격으로 길이방향으로 형성된 다수의 스플라인 홈(2a)을 구비하고,
   상기 종동측 풀리(20)는 상기 구동측 풀리(10)와 대칭되게 배치되고,
   중심 축구멍(211)과 상기 축구멍(211)에서 반경방향으로 형성된 다수의 활주홈(212)을 갖추고 상기 종동축(2)의 축선방향과 직교되게 배치된 종동측 디스크(210)와,
   원형판(221)과 상기 원형판(221)의 일면 가장자리 가장자리에서 내측으로 경사지게 길이연장되어 상기 활주홈(212)을 지나 상기 스플라인 홈(2a)에 맞물리는 다수의 모선 대응부(222)를 구비하고, 상기 모선 대응부(222)의 길이방향으로 형성된 안내홈(222a)을 갖춘 슬리브(220),
   상기 활주홈(212)과 상기 안내홈(222a)에 활주가능하게 결합되고, 상기 벨트(30)의 회전반경을 가변시키는 다수의 슬라이더(230), 및
   상기 슬리브(220)의 축선방향 이동을 돕는 액츄에이터(240)로 이루어지고,
   상기 구동측 디스크(110)와 종동측 디스크(210)는 동일 평면 상에 소정의 간격을 두고 나란히 배열되어 있되,
   상기 슬라이더(130,230)는, 경사면(135,235)을 갖춘 몸체부(131,231)와, 상기 경사면(135,235)과 대향되는 대향면 중심영역에서 돌출된 스페이서(132,232), 상기 몸체부(131,231)의 상단에서 돌출된 호 형상부(133,233), 상기 몸체부(131,231)의 하단에서 돌출된 호 형상부(134,234), 및 상기 몸체부(131,231)와 스페이서(132,232)의 양 측면에 형성되어 상기 활주홈(112,212)과 맞물리는 안내홈(130a,230a)으로 이루어진 것을 특징으로 하는 가변 반경식 풀리를 구비한 무단 변속기.
   
   
2. 삭제
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 슬라이더(130,230)는 상기 경사면(135,235)에 걸림턱(135a,235a)을 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 가변 반경식 풀리를 구비한 무단 변속기.
   
4. 청구항 3에 있어서,
   상기 모선 대응부의 경사 각도는 상기 슬라이더의 경사면과 동일한 각도로 기울어져 있는 것을 특징으로 하는 가변 반경식 풀리를 구비한 무단 변속기.
   
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 구동축(1)은 상기 슬리브(120)의 원형판(121)과 중심선과 동축 선상에 배치되고,
   상기 종동축(2)은 상기 슬리브(220)의 원형판(221)의 중심선과 동축 선상에 배치되는 것을 특징으로 하는 가변 반경식 풀리를 구비한 무단 변속기.
   
6. 청구항 1에 있어서,
   상기 스플라인 홈(1a,2a)과, 활주홈(112,212), 모선 대응부(122,222), 및 슬라이더(130,230)는 동일 갯수로 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 가변 반경식 풀리를 구비한 무단 변속기.
   
7. 청구항 1에 있어서,
   상기 액츄에이터(140,240)는 상기 원형판(121,221)의 타면 중심에 결합되는 것을 특징으로 하는 가변 반경식 풀리를 구비한 무단 변속기.
   
8. 청구항 7에 있어서,
   상기 액츄에이터(140,240)의 작동로드(141,241)와 상기 원형판(121,221) 사이에 베어링을 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 가변 반경식 풀리를 구비한 무단 변속기.
   
9. 청구항 1에 있어서,
   상기 슬라이더는 상기 스페이서와 상기 호 형상부 사이에 상기 벨트를 권착하는 괘지홈을 형성하는 것을 특징으로 하는 가변 반경식 풀리를 구비한 무단 변속기.
   
10. 청구항 1에 있어서,
    상기 벨트(30)는 2개의 무한궤도형 벨트로 이루어지고, 상기 2개의 벨트 사이에 동일 평면 상에 배치된 상기 구동측 디스크(110)와 종동측 디스크(210)를 개재하는 것을 특징으로 하는 가변 반경식 풀리를 구비한 무단 변속기.
    
11. 청구항 1에 있어서,
    상기 구동축(1)은 상기 구동축 내부에 중공부(1b)를 구비하고,
    상기 종동축(2)은 상기 종동축 내부에 중공부(2b)를 구비하는 것을 특징으로 하는 가변 반경식 풀리를 구비한 무단 변속기.
    
12. 청구항 1에 있어서,
    상기 슬리브(120,220)는 상기 원형판(121,221)에서 수직방향으로 길이연장된 수직봉(123,223)을 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 가변 반경식 풀리를 구비한 무단 변속기.
    

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