KR20000053646A - 변속비 무한대의 무단 변속기 - Google Patents

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KR20000053646A
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Abstract

본 발명은 유닛 출력축에 발생하는 추력을 저감시켜 변속기의 내구성의 향상과 소형화의 추진을 도모하는 것으로써, 유닛 출력축(6)의 일단에 헬리컬 기어의 변속기 출력 기어(7)를 설치함과 동시에, 동력 순환 모드의 전진시에는 이 변속기 출력 기어(7)측에서 본 유닛 출력축(6)의 회전방향을 반시계 방향으로 하고, 변속기 출력 기어(7)측에서 본 유닛 출력축(6)상의 각 헬리컬 기어의 치줄(tooth trace)를, 선 기어(5a)가 오른 나사, 링 기어(5c)가 왼 나사, 일정 변속기 출력 기어(3b)가 왼 나사, 변속기 출력 기어(7)가 왼 나사로 되도록 설정한다.

Description

변속비 무한대의 무단 변속기{NON-FINITE SPEED RATIO CONTINUOUSLY VARIABLE TRANSMISSION}
본 발명은 차량 등에 채용되는 변속비 무한대의 무단 변속기의 개량에 관한 것이다.
종래부터 차량의 변속기로서 벨트식 이나 환상형의 무단 변속기가 알려져 있고, 이와같은 무단 변속기의 변속영역을 더욱 확대시키기 위해, 무단 변속기에 일정 변속기와 유성 기어 기구를 조합하여 변속비를 무한대의까지 제어 가능하게 하는 변속비 무한대의 무단 변속기가 알려져 있으며, 예를들면, 본원 출원인이 제안한 일본국 특원평 8-15440호 나 특원평 9-29080호 등이 있다.
이들은 엔진에 연결되는 유닛 입력축에 무단 변속기와 일정 변속기(감속기)를 병렬로 연결함과 동시에, 이들 출력을 유닛 출력축에 설치한 유성 기어 기구로 결합시킨 것으로, 무단 변속기의 출력측은 무단 변속기 출력 기어열을 통하여 유성 기어 기구의 선 기어에, 일정 변속기의 출력축은 동력 순환 모드 클러치를 통하여 유성 기어 기구의 캐리어에 각각 연결된다.
또한, 선 기어와 연결된 무단 변속기 출력축은 직결 모드 클러치를 통하여 변속비 무한대의 무단 변속기의 출력축인 유닛 출력축에 결합되는 한편, 유성 기어 기구의 링 기어도 유닛 출력축에 결합된다.
그리고, 유닛 출력축에는 직결 모드 클러치, 유성 기어 기구, 동력 순환 모드 클러치, 일정 변속기의 출력축 및 변속기 출력 기어가 동축상에 설치되며, 변속기 출력 기어가 디퍼렌셜 기어의 파이널(final) 기어에 맞물려 구동축으로 토크를 전달한다.
이와같은 변속비 무한대의 무단 변속기에서는 동력 순환 모드 클러치를 접속하는 한편, 직결 모드 클러치를 차단함으로써, 무단 변속기와 일정 변속기의 변속비의 차에 따라 유닛 변속비(유닛 입력축 회전수/유닛 출력축 회전수)를 음의 값에서 양의 값까지 무한대의(=기어드 뉴트럴 포인트)를 포함하여 연속적으로 변속제어를 행하는 동력 순환 모드와, 동력 순환 모드 클러치를 차단하는 한편 직결 모드 클러치를 접속하여 무단 변속기의 변속비에 따라 변속 제어를 행하는 직결 모드를 선택적으로 사용할 수 있다.
그런데, 상기 종래예에서는 유성 기어 기구의 각 기어나 일정 변속기 및 변속기 출력 기어에는 헬리컬 기어를 이용하고 있고, 이 헬리컬 기어는 치줄의 나사 방향과 토크의 전달방향에 따라 추력을 발생시키는 것이 알려져 있다.
예를들면, 도16(a), (b)에 도시하는 바와같이, 왼 나사의 헬리컬 기어(90)와 오른 나사의 헬리컬 기어(91)를 맞물리게 해 토크의 전달을 행하는 경우를 생각할 수 있다. 또한, 오른 나사 헬리컬 기어는 축방향에서 봐서 그 치줄이 맞은편으로 갈 때, 그 진행방향이 원주상에서 시계방향으로 돌고, 또한, 왼 나사 헬리컬 기어는 축방향에서 봐서 그 치줄이 맞은편으로 갈 때, 그 진행방향이 원주상에서 반시계방향으로 돈다.
도16(a)에 도시하는 바와같이, 헬리컬 기어(90)를 구동측, 헬리컬 기어(91)를 종동측으로 하고, 헬리컬 기어(90)를 도면중 우측에서 봐서 반시계방향으로 구동시키면, 헬리컬 기어(90)에는 도면 중 좌측으로 향하는 추력이 발생하는 한편, 종동측의 헬리컬 기어(91)에는 도면 중 우측으로 향하는 추력이 발생한다.
반대로, 도16(b)에 도시하는 바와같이, 헬리컬 기어(91)를 구동측, 헬리컬 기어(90)를 종동측으로 하고, 헬리컬 기어(91)를 도면중 우측에서 봐서 시계방향으로 구동시키면, 종동측으로 된 헬리컬 기어(90)는 상기와 마찬가지로 반시계방향으로 회전하는데, 도면중 우측으로 향하는 추력이 발생하고, 한편, 구동측의 헬리컬 기어(91)도 상기와 마찬가지로 시계방향으로 회전하는데, 추력은 상기와는 반대로 도면 중 우측으로 향하게 된다.
그러나, 상기 종래예에 있어서는, 각 기어에 헬리컬 기어를 채용하면, 조합되는 헬리컬 기어의 나사 방향의 조합에 따라서 토크의 전달에 의해 각 기어가 발생시키는 추력이 한쪽으로 집중되고, 유닛 출력축을 축으로 지지하는 베어링의 부하가 과대해져 내구성이 저하하거나, 추력의 증대에 따라 프리쿠션도 증대되어 동력 전달 효율이 저하하는 문제가 있고, 또한, 추력에 따라 베어링을 대형화하면 변속기의 소형화를 저해하는 문제가 있었다.
여기서 본 발명은 상기 문제점에 감안하여 이루어진 것으로, 유닛 출력축에 발생하는 추력을 저감시키고, 변속기의 내구성의 향상과 소형화의 추진을 도모하는 것을 목적으로 한다.
도1은 본 발명의 일실시형태를 도시하는 변속비 무한대의 무단 변속기의 개략 구성도,
도2는 마찬가지로 변속비 무한대의 무단 변속기에 대한 요부 단면도,
도3은 헬리컬 기어의 치줄을 도시하는 변속비 무한대의 무단 변속기에 대한 개략 구성도,
도4는 제2 실시형태를 나타내고, 헬리컬 기어의 치줄을 나타내는 변속비 무한대의 무단 변속기에 대한 개략 구성도,
도5는 제3 실시형태를 나타내고, 헬리컬 기어의 치줄을 나타내는 변속비 무한대의 무단 변속기에 대한 개략 구성도,
도6은 제4 실시형태를 나타내고, 헬리컬 기어의 치줄을 나타내는 변속비 무한대의 무단 변속기에 대한 개략 구성도,
도7은 제5 실시형태를 나타내고, 헬리컬 기어의 치줄을 나타내는 변속비 무한대의 무단 변속기에 대한 개략 구성도,
도8은 제6 실시형태를 나타내고, 헬리컬 기어의 치줄을 나타내는 변속비 무한대의 무단 변속기에 대한 개략 구성도,
도9는 제7 실시형태를 나타내고, 헬리컬 기어의 치줄을 나타내는 변속비 무한대의 무단 변속기에 대한 개략 구성도,
도10은 제8 실시형태를 나타내고, 헬리컬 기어의 치줄을 나타내는 변속비 무한대의 무단 변속기에 대한 개략 구성도,
도11은 제9 실시형태를 나타내고, 헬리컬 기어의 치줄을 나타내는 변속비 무한대의 무단 변속기에 대한 개략 구성도,
도12는 제10 실시형태를 나타내고, 헬리컬 기어의 치줄을 나타내는 변속비 무한대의 무단 변속기에 대한 개략 구성도,
도13은 다른 실시형태를 나타내고, 변속비 무한대의 무단 변속기에 대한 개략 구성도,
도14는 다른 실시형태를 나타내고, 변속비 무한대의 무단 변속기에 대한 개략 구성도,
제15는 다른 실시형태를 나타내고, 변속비 무한대의 무단 변속기에 대한 개략 구성도,
도16은 헬리컬 기어의 치줄과 구동, 종동관계에 따른 추력의 발생을 도시하는 설명도로, (a)는 왼 나사의 헬리컬 기어를 구동측으로 한 경우, (b )는 오른 나사의 헬리컬 기어를 구동측으로 한 경우를 각각 나타낸다.
도17은 헬리컬 기어로 구성된 유성 기어 기구의 치줄과 구동, 종동 관계에 따른 추력의 발생을 도시하는 설명도이다.
〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉
1a, 1b : 유닛 입력축 2 : 무단 변속기
3 : 일정 변속기 3a : 기어
3b : 일정 변속기 출력 기어 5 : 유성 기어 기구
6 : 유닛 출력축 7 : 변속기 출력 기어
8 : 디퍼렌셜 기어 9 : 동력 순환 모드 클러치
10 : 직결 모드 클러치 14 : 케이싱
15 : 베어링 유닛 16 : 롤러 베어링
17 : 볼 베어링 30∼35 : 니들 베어링
50 : 링 지지벽 51 : 지지 부재
제1 발명은 유닛 입력축에 각각 연결된 무단 변속기 및 일정 변속기와, 유닛 입력축과 평행하게 배치된 유닛 출력축에 설치됨과 동시에, 무단 변속기의 출력축에 연결된 선 기어와, 싱글 피니언으로 구성되어 일정 변속기의 출력축에 연결된 캐리어와, 유닛 출력축에 연결된 링 기어로 이루어지는 유성 기어 기구와, 상기 유닛 입력축으로부터 캐리어를 통하여 무단 변속기 출력부에 이르는 전달경로의 도중에 끼워 장착된 동력 순환 모드 클러치와, 상기 유성 기어 기구의 선 기어, 캐리어, 링 기어 중 2개의 요소간에 끼워 장착된 직결 모드 클러치와, 상기 무단 변속기로부터 상기 선 기어로 구동력을 전달하는 무단 변속기 출력 경로와, 전동수단을 통하여 상기 유닛 출력축과 연결된 차동장치를 구비한 변속비 무한대의 무단 변속기에 있어서, 상기 일정 변속기, 유성 기어 기구 및 전동수단은 각각 헬리컬 기어로 구성되고, 동력 순환 모드 클러치를 체결하는 한편, 직결 모드 클러치를 해방시킨 동력 순환 모드일 때에는 상기 링 기어와 선 기어가 발생시키는 추력이 상호 부정되지 않는 나사 방향으로 헬리컬 기어의 치줄을 설정하고, 또한, 유닛 출력축상의 일정 변속기, 전동 수단 및 링 기어가 발생시키는 추력 중, 적어도 하나가 다른 방향으로 되도록 헬리컬 기어의 치줄을 각각 설정한다.
또한, 제2 발명은 상기 제1 발명에 있어서, 상기 유닛 출력축의 일단에 전동 수단의 헬리컬 기어를 설치함과 동시에, 동력 순환 모드의 전진시에는 이 전동 수단측에서 본 유닛 출력축의 회전방향을 반시계방향으로 하고, 전동수단측에서 본 유닛 출력축상의 헬리컬 기어의 치줄을, 선 기어가 오른 나사, 링 기어가 왼 나사, 일정 변속기가 왼 나사, 전동 수단이 왼 나사로 되도록 설정한다.
또한, 제3 발명은 상기 제1 발명에 있어서, 상기 유닛 출력축의 일단에 전동 수단의 헬리컬 기어를 설치함과 동시에, 동력 순환 모드의 전진시에는 이 전동 수단측에서 본 유닛 출력축의 회전방향을 반시계방향으로 하고, 전동수단측에서 본 유닛 출력축상의 헬리컬 기어의 치줄을, 선 기어가 오른 나사, 링 기어가 왼 나사, 일정 변속기가 오른 나사, 전동 수단이 오른 나사로 되도록 설정한다.
또한, 제4 발명은 상기 제1 발명에 있어서, 상기 유닛 출력축의 일단에 전동 수단의 헬리컬 기어를 설치함과 동시에, 동력 순환 모드의 전진시에는 이 전동 수단측에서 본 유닛 출력축의 회전방향을 반시계방향으로 하고, 전동수단측에서 본 유닛 출력축상의 헬리컬 기어의 치줄을, 선 기어가 오른 나사, 링 기어가 왼 나사, 일정 변속기가 오른 나사, 전동 수단이 왼 나사로 되도록 설정한다.
또한, 제5 발명은 상기 제1 발명에 있어서, 상기 유닛 출력축의 일단에 전동 수단의 헬리컬 기어를 설치함과 동시에, 동력 순환 모드의 전진시에는 이 전동 수단측에서 본 유닛 출력축의 회전방향을 시계방향으로 하고, 전동수단측에서 본 유닛 출력축상의 헬리컬 기어의 치줄을, 선 기어가 왼 나사, 링 기어가 오른 나사, 일정 변속기가 오른 나사, 전동 수단이 오른 나사로 되도록 설정한다.
또한, 제6 발명은 상기 제1 발명에 있어서, 상기 유닛 출력축의 일단에 전동 수단의 헬리컬 기어를 설치함과 동시에, 동력 순환 모드의 전진시에는 이 전동 수단측에서 본 유닛 출력축의 회전방향을 시계방향으로 하고, 전동수단측에서 본 유닛 출력축상의 헬리컬 기어의 치줄을, 선 기어가 왼 나사, 링 기어가 오른 나사, 일정 변속기가 왼 나사, 전동 수단이 왼 나사로 되도록 설정한다.
또한, 제7 발명은 상기 제1 발명에 있어서, 상기 유닛 출력축의 일단에 전동 수단의 헬리컬 기어를 설치함과 동시에, 동력 순환 모드의 전진시에는 이 전동 수단측에서 본 유닛 출력축의 회전방향을 시계방향으로 하고, 전동수단측에서 본 유닛 출력축상의 헬리컬 기어의 치줄을, 선 기어가 왼 나사, 링 기어가 오른 나사, 일정 변속기가 왼 나사, 전동 수단이 오른 나사로 되도록 설정한다.
또한, 제8 발명은 상기 제2 또는 제5 발명에 있어서, 상기 유성 기어 기구의 선 기어와 링 기어의 톱니수비를 α로 하고, 유닛 출력축상의 헬리컬 기어의 피치 반경을 R, 나사각을 β로 했을 때, 다음의 수학식 1과 같은 관계가 성립, 또는 거의 성립되도록 설정한다.
단, βo : 전동 수단의 나사각
βg : 일정 변속기의 나사각
βr : 링 기어의 나사각
Ro : 전동 수단의 피치 반경
Rg : 일정 변속기의 피치 반경
Rr : 링 기어의 피치 반경
또한, 제9 발명은 유닛 입력축에 각각 연결된 무단 변속기 및 일정 변속기와, 유닛 입력축과 평행으로 배치된 유닛 출력축에 설치됨과 동시에 무단 변속기의 출력축에 연결된 선 기어와, 싱글 피니언으로 구성되어 일정 변속기의 출력축에 연결된 캐리어와, 유닛 출력축에 연결된 링 기어로 이루어지는 유성 기어 기구와, 상기 유닛 입력축으로부터 캐리어를 통하여 무단 변속기 출력부에 이르는 전달경로의 도중에 끼워 장착된 동력 순환 모드 클러치와, 상기 유성 기어 기구의 선 기어, 캐리어, 링 기어 중 2개의 요소간에 끼워 장착된 직결 모드 클러치와, 상기 무단 변속기로부터 상기 선 기어로 구동력을 전달하는 무단 변속기 출력 경로와, 전동수단을 통하여 상기 유닛 출력축과 연결된 차동장치를 구비한 변속비 무한대의 무단 변속기에 있어서, 상기 일정 변속기, 유성 기어 기구 및 전동수단은 각각 헬리컬 기어로 구성되고, 동력 순환 모드 클러치를 체결하는 한편, 직결 모드 클러치를 해방시킨 동력 순환 모드일 때에는 상기 링 기어와 선 기어가 발생시키는 추력이 상호 부정되는 나사 방향으로 헬리컬 기어의 치줄을 설정하고, 또한, 유닛 출력축상의 일정 변속기 및 전동 수단이 발생시키는 추력이 다른 방향이 되도록 헬리컬 기어의 치줄을 각각 설정한 것을 특징으로 하는 변속비 무한대의 무단 변속기.
또한, 제10 발명은 상기 제9 발명에 있어서, 상기 유닛 출력축의 일단에 전동 수단의 헬리컬 기어를 설치함과 동시에, 동력 순환 모드의 전진시에는 이 전동 수단측에서 본 유닛 출력축의 회전방향을 시계방향으로 하고, 전동수단측에서 본 유닛 출력축상의 헬리컬 기어의 치줄을, 선 기어가 오른 나사, 링 기어가 왼 나사, 일정 변속기가 왼 나사, 전동 수단이 왼 나사로 되도록 설정한다.
또한, 제11 발명은 상기 제9 발명에 있어서, 상기 유닛 출력축의 일단에 전동 수단의 헬리컬 기어를 설치함과 동시에, 동력 순환 모드의 전진시에는 이 전동 수단측에서 본 유닛 출력축의 회전방향을 시계방향으로 하고, 전동수단측에서 본 유닛 출력축상의 헬리컬 기어의 치줄을, 선 기어가 오른 나사, 링 기어가 왼 나사, 일정 변속기가 오른 나사, 전동 수단이 오른 나사로 되도록 설정한다.
또한, 제12 발명은 상기 제9 발명에 있어서, 상기 유닛 출력축의 일단에 전동 수단의 헬리컬 기어를 설치함과 동시에, 동력 순환 모드의 전진시에는 이 전동 수단측에서 본 유닛 출력축의 회전방향을 반시계방향으로 하고, 전동수단측에서 본 유닛 출력축상의 헬리컬 기어의 치줄을, 선 기어가 왼 나사, 링 기어가 오른 나사, 일정 변속기가 오른 나사, 전동 수단이 오른 나사로 되도록 설정한다.
또한, 제13 발명은 상기 제9 발명에 있어서, 상기 유닛 출력축의 일단에 전동 수단의 헬리컬 기어를 설치함과 동시에, 동력 순환 모드의 전진시에는 이 전동 수단측에서 본 유닛 출력축의 회전방향을 반시계방향으로 하고, 전동수단측에서 본 유닛 출력축상의 헬리컬 기어의 치줄을, 선 기어가 왼 나사, 링 기어가 오른 나사, 일정 변속기가 왼 나사, 전동 수단이 왼 나사로 되도록 설정한다.
〈발명의 실시형태〉
이하, 본 발명의 일실시형태를 첨부도면에 의거하여 설명한다.
도1∼3은 환상형 무단 변속기를 이용한 변속비 무한대의 무단 변속기에 본 발명을 적용시켜 구성한 일예를 도시한다.
도1∼도3에 있어서, 변속비 무한대의 무단 변속기는 엔진의 크랭크 샤프트에 연결되는 유닛 입력축(1a, 1b)에, 변속비를 연속적으로 변경 가능한 환상형 무단 변속기(2)와, 기어(3a), 일정 변속기 출력 기어(3b)로 구성된 일정 변속기(3)(감속기)를 병렬적으로 연결함과 동시에, 이들 출력축(4, 3c)을 유닛 출력축(6)에 동축적으로 설치함과 동시에 유성 기어 기구(5)로 연결한 것으로, 무단 변속기(2)의 출력축(4)은 유성 기어 기구(5)의 선 기어(5a)에, 일정 변속기(3)의 출력축(3c)은 동력 순환 모드 클러치(9)를 통하여 유성 기어 기구(5)의 캐리어(5b)에 연결된다.
선 기어(5a)에 연결된 무단 변속기 출력축(4)은 스프로켓(4a) 및 체인(40)(무단 변속기 출력 경로)으로부터 무단 변속기(2)의 토크를 받아, 직결 모드 클러치(10)를 통하여 변속비 무한대의 무단 변속기의 출력축인 유닛 출력축(6)에 결합되는 한편, 링 기어(5c)도 유닛 출력축(6)에 결합된다.
유닛 출력축(6)의 도면중 우측에는 변속기 출력 기어(7)가 설치되고, 이 변속기 출력 기어(7)(전동 수단)는 디퍼렌셜 기어(8)의 파이널 기어(12)와 맞물리고, 디퍼렌셜 기어(8)에 결합되는 구동축(11a, 11b)은 소정의 총 감속비로 토크가 전달된다.
그리고, 유닛 출력축(6)에는 직결 모드 클러치(10), 무단 변속기 출력축(4), 유성 기어 기구(5), 동력 순환 모드 클러치(9), 일정 변속기(3)의 일정 변속기 출력 기어(3b) 및 출력축(3c)과 변속기 출력 기어(7)가 동축상에 배치된다.
무단 변속기(2)는 도1에 도시하는 바와같이 2그룹의 입력 디스크(21), 출력 디스크(22)에 파워 롤러(20, 20)를 각각 끼우고, 눌러주는 더블 캐비티의 하프 환상형으로 구성되며, 한쌍의 출력 디스크(22) 사이에 끼워 장착된 출력 스프로켓(2a)은 체인(40)을 통하여 유닛 입력축(1a, 1b)과 평행하게 배치된 유닛 출력축(6)의 무단 변속기 출력축(4)에 형성된 스프로켓(4a)과 연결된다.
또한, 유닛 입력축(1a, 1b)은 동축적으로 배치됨과 동시에, 로딩 캠 장치(23)를 통하여 회전방향으로 결합되어 있고, 유닛 입력축(1a)은 엔진의 크랭크 샤프트에 결합됨과 동시에, 일정 변속기(3)의 기어(3a)가 설치되어 있고, 유닛 입력축(1b)은 2그룹의 입력 디스크(21, 21)에 연결되어 유닛 입력축(1a)으로부터의 입력 토크에 따라 로딩 캠 장치(23)가 발생시킨 축방향의 누르는 힘에 의해 파워 롤러(20, 20)를 입출력 디스크 사이에서 끼우고, 눌러준다.
이 변속비 무한대의 무단 변속기에서는 동력 순환 모드 클러치(9)를 해방시키는 한편, 직결 모드 클러치(10)를 체결하여 무단 변속기(2)의 변속비에 따라 토크를 전달하는 직결 모드와, 동력 순환 모드 클러치(9)를 체결하는 한편, 직결 모드 클러치(10)를 해방시킴으로써, 무단 변속기(2)와 일정 변속기(3)의 변속비 차에 따라, 변속비 무한대의 무단 변속기 전체의 유닛 변속비(유닛 입력축(1a)과 유닛 출력축(6)의 변속비)를 음의 값에서 양의 값까지 무한대의를 포함하여 거의 연속적으로 제어를 행하는 동력 순환 모드를 선택적으로 사용할 수 있다.
유닛 입력축(1a, 1b)과 유닛 출력축(6) 및 구동축(11a, 11b)은 케이싱(14)의 내주에서 평행으로 배치됨과 동시에, 도1∼도2에 도시하는 바와같이, 도면 중 우측에서 변속기 출력 기어(7), 파이널 기어(12)와 일정 변속기(3)의 기어(3a) 및 일정 변속기 출력 기어(3b)가 축방향으로 배치가 밀려 설치된다.
그리고, 일정 변속기(3)의 일정 변속기 출력 기어(3b)는 환상으로 형성되고, 일정 변속기 출력 기어(3b)의 내주는 유닛 출력축 (6) 및 변속기 출력 기어(7)가 삽입 통과 가능한 내경으로 형성되어 있고, 이 일정 변속기 출력 기어(3b)는 볼트를 통하여 출력축(3c)의 플랜지부(3d) 단면에 체결된다.
도2에 있어서, 유닛 출력축(6)에는 도면중 좌측의 단부(6A)에서 한 쌍의 테이퍼 롤러 베어링(15a, 15b)으로 구성된 베어링 유닛(15), 오일 리테이너(60), 직결 모드 클러치(10), 스프로켓(4a), 유성 기어 기구(5), 동력 순환 모드 클러치(9), 일정 변속기(3)의 출력축(3c) 및 일정 변속기 출력 기어(3b), 변속기 출력 기어(7)가 순차 배치되고, 미리 어셈블리로서 케이싱(14)에 부착된다.
그리고 유닛 출력축(6)은 도2에 도시하는 좌측 단부(6A)측과 우측 단부(6B)측의 양단을 통하여 케이싱(14)에 축으로 지지되며, 단부(6B)측에는 래디얼 하중을 지지하는 롤러 베어링(16)이 배치되는 한편, 단부(6A)측에는 래디얼 하중과 출력 하중을 지지하는 테이퍼 롤러 베어링(15a, 15b)으로 이루어지는 베어링 유닛(15)이 설치된다.
또한, 테이퍼 롤러 베어링(15a)은 단부(6A) 측으로 향하는 추력 하중을 지지하는 한편, 테이퍼 롤러 베어링(15b)은 단부(6B)측으로 향하는 추력 하중을 지지하고, 이하, 도2, 도3에 있어서, 단부(6A)측으로 향하는 추력 하중의 부호를 「＋」,단부(6B)측으로 향하는 추력 하중의 부호를 「－」로 한다.
여기서 일정 변속기(3)를 구성하는 기어(3a), 일정 변속기 출력 기어(3b), 유성 기어 기구(5)의 각 기어 및 변속기 출력 기어(7)와, 파이널 기어(12)는 헬리컬 기어로 구성되어 있고, 이들 헬리컬 기어가 발생시키는 추력을 지지하기 위해, 유닛 출력축(6)에 부착된 각 부품간에는 다음과 같은 베어링이 설치된다.
도2에 도시하는 바와같이, 오일 리테이너(60)는 케이싱(14) 내주에 결합되며, 이 오일 리테이어(60)의 도면 중 우측의 단면과, 직결 모드 클러치(10)의 클러치 드럼(10a)의 내주 측면 사이에는 ＋방향의 추력 하중을 지지하는 니들 베어링(30)이 끼워 장착된다. 또한, 클러치 드럼(10a)은 내주측에서 유닛 출력축(6)과 스플라인 결합되고, 오일 리테이너(60)에 대해 상대적으로 회전한다.
이 클러치 드럼(10a)과 결합하는 허브(10b)는 무단 변속기 출력축(4)에 결합된 스프로켓(4a)에 지지되어 있고, 무단 변속기 출력축(4)의 도면 중 좌측의 단면과, 클러치 드럼(10a)의 내주측면의 사이에는 컬러(100)를 통하여 ＋방향의 추력 하중을 지지하는 니들 베어링(31)이 끼워 장착된다. 또한, 두단 변속기 출력축(4)의 도면 중 우측에는 유성 기어 기구(5)의 선 기어(5a)가 형성되어 있고, 무단 변속기 출력축(4)은 내주에 설치한 베어링을 통하여 유닛 출력축(6)에 대해 상대 회전 가능하게 지지된다.
또한, 무단 변속기 출력축(4)과 결합된 스프로켓(4a)의 측면과 유성 기어 기구(5)의 캐리어 지지부재(51)의 사이에는 양 또는 음의 추력을 지지하는 니들 베어링(32)이 설치된다.
또한, 캐리어(5b)의 도면 중 우측의 축단과, 유성 기어 기구(5)의 링 기어(5c)와 유닛 출력축(6)을 결합하는 링 지지벽(50) 사이에도 양 또는 음의 추력을 지지하는 니들 베어링(33)이 설치된다.
캐리어 지지부재(51)는 동력 순환 모드 클러치(9)의 허브(9b)와 결합되고, 유닛 출력축(6)과 상대 회전 가능하게 지지되어 있으며, 유성 기어 기구(5)의 링 기어(5c)와 유닛 출력축(6)을 결합하는 링 지지벽(50)과 허브(9b)로부터 내주로 향해 연장 설치된 벽부(9c) 사이에는 양 또는 음의 추력을 지지하는 니들 베어링(34)이 설치된다.
또한, 도2에 있어서 벽부(9c)의 우측 측면과, 일정 변속기 출력축(3c)의 단면 사이에도 컬러(101)를 통하여 양 또는 음의 추력을 지지하는 니들 베어링(35)이 끼워 장착된다.
그리고, 일정 변속기(3)의 출력축(3c)의 도면 중 우측의 단부에는 플랜지부(3d)가 형성되고, 이 플랜지부(3d)를 통하여 동력 순환 모드 클러치(9)의 클러치 드럼(9a)과 결합됨과 동시에 일정 변속기 출력 기어(3b)를 체결하고 있고, 또한 플랜지부(3d)의 내주에는 유닛 출력축(6)과의 사이에 베어링(17)을 끼워 장착하여 상대 회전 가능하게 축으로 지지된다.
이 베어링(17)은 예를들면, 깊은 홈의 볼 베어링 등으로 구성되고, 추력 하중을 지지 가능하게 구성되며, 일정 변속기 출력 기어(3b)나 출력축(3c)에 가해지는 추력 하중을 지지하고 있다.
따라서, 출력축(3c)에 발생된 －방향 추력 하중은 플랜지부(3d)를 통하여 베어링(17)으로부터 유닛 출력축(6)으로 전달되고, 단부(6A)에 설치한 베어링 유닛(15)에 의해 지지되며, 예를들면, 선 기어(5a)에 일방향 추력이 발생한 경우, 스프로켓(4a)의 측면에 맞닿은 니들 베어링(32), 캐리어 지지 부재(51), 니들 베어링(33), 링 지지벽(50), 니들 베어링(34), 격벽(9c), 니들 베어링(35), 컬러(101), 출력축(3c) 및 베어링(17)을 통하여 유닛 출력축(6)에 전달되어 베어링 유닛(15) 중 테이퍼 롤러 베어링(15b)에 의해 지지된다.
한편, ＋방향의 추력 하중에서 유성 기어 기구(5)가 발생시키는 것은 각 니들 베어링 등으로부터 오일 리테이너(60)를 통하여 케이싱(14)에 지지된다.
예를들면, 링 기어(5c)에 발생된 ＋방향의 추력은 캐리어(5b)의 축단에 설치된 니들 베어링(33), 캐리어 지지 부재(51), 니들 베어링(32), 스프로켓(4a), 무단 변속기 출력축(4), 컬러(100), 니들 베어링(31), 클러치 드럼(10a), 니들 베어링(30), 컬러(102) 및 오일 리테이너(60)를 통하여 케이싱(14)에 지지된다.
또한, 선 기어(5a)에 발생된 ＋방향의 추력은 무단 변속기 출력축(4), 컬러(100), 니들 베어링(31), 클러치 드럼(10a), 니들 베어링(30), 컬러(102) 및 오일 리테이너(60)를 통하여 케이싱(14)에 지지된다.
마찬가지로 ＋방향의 추력 중, 일정 변속기 출력 기어(3b) 또는 변속기 출력 기어(7)에 발생하는 것은 유닛 출력축(6)을 통하여 베어링 유닛(15)의 테이퍼 롤러 베어링(15a)에 의해 직접 지지된다.
다음에 동력 순환 모드로 전진하는 경우의 각 축의 회전방향과 각 헬리컬 기어의 나사 방향의 설정에 대해 도3을 참조하여 상세히 기술한다.
우선 도3에 있어서, 일정 변속기(3)의 출력 기어(3a)측에서 무단 변속기(2)를 본 경우의 유닛 입력축(1a, 1b)의 회전방향을 시계방향으로 하면, 일정 변속기 출력 기어(3b)는 반전하여 반시계방향으로 되어 캐리어(5b)를 공회전시킨다. 이하, 각 축의 회전방향은 도3의 우측에서 본 회전방향으로 한다.
유닛 입력축(1b)을 구비한 환상형 무단 변속기(2)에서는 입력 디스크(21)와 출력 디스크(22)의 회전방향이 반대로 되므로, 출력 스프로켓(2a)은 반시계방향으로 회전하고, 체인(40)을 통하여 연결된 스프로켓(4a)도 반시계방향으로 회전하며, 선 기어(5a)도 반시계방향으로 회전한다.
여기서 차량의 전진방향을 파이널 기어(12)의 시계방향으로 하면, 유닛 출력축(6) 및 링 기어(5c)의 회전방향은 반시계방향으로 된다.
상기와 같이 각 축의 회전방향을 설정한 경우, 헬리컬 기어로 구성되는 일정 변속기(3), 유성 기어 기구(5) 및 변속기 출력 기어(7)의 치줄의 나사 방향을, 일정 변속기 출력 기어(3b)를 왼 나사, 선 기어(5a)를 오른 나사, 링 기어(5c)를 왼 나사, 변속기 출력 기어(7)를 왼 나사로 설정하면, 유닛 입력축(1a)의 기어(3a)는 오른 나사, 파이널 기어(12)도 오른 나사로 된다.
그리고, 엔진으로부터의 토크의 전달방향은 일정 변속기(3)에서는 기어(3a)로부터 출력 기어(3b)로 향하고, 유성 기어 기구(5)에서는 캐리어(5b)로부터 선 기어(5a)와 링 기어(5c)로 향하며, 또한, 변속기 출력 기어(7)로부터 파이널 기어(12)로 향한다.
따라서, 유닛 출력축(6)상의 헬리컬 기어에 발생하는 추력을, 일정 변속기 출력 기어(3b)의 추력을 Fg, 변속기 출력 기어(7)의 추력을 Fo로 하면, 상기 종래예의 도16에 도시한 바와같이, 치줄의 나사 방향과 구동, 종동의 관계로부터 추력(Fg)이 도면 중 우측으로 향하는 －방향으로, 추력(Fo)이 도면중 좌측으로 향하는 ＋방향이 된다.
또한, 헬리컬 기어로 구성된 유성 기어 기구(5)에서는 선 기어(5a)의 추력을 Fs, 링 기어(5c)의 추력을 Fr로 하면, 도3 및 도17에 도시하는 바와같이, 일정 변속기(3)측에 연결된 캐리어(5b)의 피니언으로부터 링 기어(5c) 및 선 기어(5a)로 토크가 전달되므로, 상기와 같이 치줄의 나사 방향을 설정한 경우에는 선 기어(5a)의 추력(Fs)이 도면 중 좌측의 ＋방향으로 작용하여 케이싱(14)측으로 지지되는 한편, 링 기어(5c)의 추력(Fr)은 도면 중 우측의 －방향으로 작용하여 유닛 출력축(6)에 가해져 상호 상쇄되지 않는 방향으로 설정된다.
또한, 캐리어(5b)의 피니언에 작용하는 추력은 도17의 화살표와 같이 링 기어(5c)측에 발생하는 추력과, 선 기어(5a)측에 발생하는 추력이 상호 상쇄된다.
따라서, 유닛 출력축(6) 상에 작용하는 추력은 다음의 표 1과 같이 된다.
일정 변속기 출력 기어(3b) 선 기어(5a) 링 기어(5c) 변속기 출력 기어(7)
Fg Fs Fr Fo
비틀림방향 좌측 우측 좌측 좌측
추력 방향 －(→) ＋(←) －(→) ＋(←)
토크 전달 종동 종동 종동 구동
회전 방향 반시계 반시계 반시계 반시계
또한, 상기 표1에 있어서, 추력의 방향을 표시하는 화살표는 도2 또는 도3에 대응한 것이다.
선 기어(5a)에 발생하는 ＋방향의 추력(Fs)은 상기한 바와같이 케이싱(14)측에 지지되므로, 일정 변속기 출력 기어(3b), 링 기어(5c) 및 변속기 출력 기어(7)의 추력(Fg, Fr, Fo)의 방향이 모두 동일 방향으로 되지 않도록 설정하면, 유닛 출력축(6)에 가해지는 추력을 작게할 수 있다.
여기서 상기 표1과 같이 일정 변속기 출력 기어(3b), 링 기어(5c), 변속기 출력 기어(7)를 왼 나사로 하는 한편, 선 기어(5a)만을 오른 나사의 헬리컬 기어로 함으로써 추력(Fg, Fr, Fo)의 방향이 모두 동일방향으로 되지 않아 유닛 출력축(6)에 발생하는 추력의 총 합(Fr＋Fg＋Fo)을 작게 할 수 있고, 추력 하중을 지지하는 베어링 유닛(15)의 대형화의 억제와, 프리쿠션의 증대를 억제하여 변속비 무한대의 무단 변속기의 내구성의 향상과 소형화 추진을 도모함과 동시에, 동력 전달 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 엔진 브레이크 상태에 있어서도 유닛 출력축(6)에 발생하는 추력의 총합(Fr＋Fg＋Fo)을 작게할 수 있고, 추력 하중을 지지하는 베어링 유닛(15)의 대형화의 억제와, 프리쿠션의 증대를 억제하여 변속비 무한대의 무단 변속기의 내구성의 향상과 소형화의 추진을 도모함과 동시에, 동력 전달 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 일정 변속기 출력 기어(3b)의 나사각을 βg, 기어 피치 반경을 Rg로 하고, 변속기 출력 기어(7)의 나사각을 βo, 기어 피치 반경을 Ro, 링 기어(5c)의 나사각을 βr, 기어 피치 반경을 Rr로 하고, 유성 기어 기구(5)의 선 기어(5a)와 링 기어(5c)의 톱니수 비를 α(선 기어 톱니수/링 기어 톱니수)로 하면, 다음의 수학식 2의 관계를 만족시킬 수 있도록 각 기어의 나사각 βg, βo, βr을 구하면 된다. 혹은 상기 (1)식에 근사하도록 각 기어의 나사각 βg, βo, βr을 설정해도 된다.
……(1)
예를들면, 일정 변속기 출력 기어(3b)의 나사각 βg와 링 기어(5c)의 나사각 βr을 다음과 같이 같게 설정함과 동시에, 각 기어 피치 반경 Rg, Ro, Rr을 이하와 같이 설정한 경우, 변속기 출력 기어(7)의 나사각 βo을 구하는 경우에 대해 설명한다.
Rg = 85㎜
Rr = 55㎜
Ro = 30㎜
α = 0.5
βg = βr = 21°로 한다.
상기 수학식 2에서 tanβo는 다음의 수학식 3과 같이 된다.
이 때, βo = tan-10.413 ≒ 22.4°로 하면 된다.
이렇게 하여 유닛 출력축(6)에 발생하는 추력을 0 또는 대략 0으로 하고, 추력에 의한 프리쿠션을 더욱 저감시켜 변속비 무한대의 무단 변속기의 동력 전달 효율을 향상시킴과 동시에, 베어링 유닛(15)의 소형화를 더욱 추진시킬 수 있다.
또한, 직결 모드시에는 동력 순환 모드 클러치(9)가 해방되는 한편, 직결 모드 클러치(10)가 체결되며, 무단 변속기(2)로부터의 토크가 직결 모드 클러치(10)를 통하여 유닛 출력축(6)으로 입력되는 것만으로, 일정 변속기(3) 및 유성 기어 기구(5)는 함께 회전되므로, 유닛 출력축(6)에 가해지는 추력은 변속기 출력 기어(7)의 추력(Fo)과 대략 같은 것으로 취급할 수 있다.
도4는 제2 실시형태를 나타내고, 상기 제1 실시형태의 일정 변속기 출력 기어(3b)와 변속기 출력 기어(7)의 치줄을 오른 나사로 대신한 것으로, 그 이외의 구성은 상기 제1 실시형태와 같다.
각 축의 회전방향은 상기 제1 실시형태와 같고, 일정 변속기 출력 기어(3b)가 발생시키는 추력(Fg)이 ＋방향으로 되는 한편, 변속기 출력 기어(7)가 발생시키는 추력(Fo)이 －방향으로 되고, 각 추력은 다음의 표 2와 같이 된다.
일정 변속기 출력 기어(3b) 선 기어(5a) 링 기어(5c) 변속기 출력 기어(7)
Fg Fs Fr Fo
비틀림방향 우측 우측 좌측 우측
추력 방향 ＋(←) ＋(←) －(→) －(→)
토크 전달 종동 종동 종동 구동
회전 방향 반시계 반시계 반시계 반시계
상기 표 2에 있어서, 선 기어(5a)에 발생하는 추력(Fs)은 상기한 바와같이 케이싱(14)측에 지지되므로, 다른 추력(Fg, Fr, Fo)의 방향이 모두 동일방향으로 되지 않도록, 일정 변속기 출력 기어(3b), 선 기어(5a), 변속기 출력 기어(7)를 오른 나사로 하는 한편, 링 기어(5c)만을 왼 나사의 헬리컬 기어로 함으로써, 유닛 출력축(6)에 발생하는 추력의 총 합(Fr＋Fg＋Fo)을 작게 할 수 있고, 추력 하중을 지지하는 베어링 유닛(15)의 대형화의 억제와, 프리쿠션의 증대를 억제하여 변속비 무한대의 무단 변속기의 내구성의 향상과 소형화 추진을 도모함과 동시에, 동력 전달 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 엔진 브레이크 상태에 있어서도 유닛 출력축(6)에 발생하는 추력의 총합(Fr＋Fg＋Fo)을 작게할 수 있고, 추력 하중을 지지하는 베어링 유닛(15)의 대형화의 억제와, 프리쿠션의 증대를 억제하여 변속비 무한대의 무단 변속기의 내구성의 향상과 소형화의 추진을 도모함과 동시에, 동력 전달 효율을 향상시킬 수 있다.
도 5는 제3 실시형태를 나타내고, 상기 제1 실시형태의 일정 변속기 출력 기어(3b)의 치줄을 오른 나사로 대신한 것으로, 그 이외의 구성은 상기 제1 실시형태와 같다.
각 축의 회전방향은 상기 제1 실시형태와 같고, 일정 변속기 출력 기어(3b)가 발생시키는 추력(Fg)이 ＋방향으로 대신하는 것 이외는 상기 제1 실시형태와 마찬가지로, 선 기어(5a)의 추력(Fs) 및 변속기 출력 기어(7)의 추력(Fo)이 ＋로 되는 한편, 링 기어(5c)의 추력(Fr)만이 －방향으로 되고, 각 추력은 다음의 표 3과 같이 된다.
일정 변속기 출력 기어(3b) 선 기어(5a) 링 기어(5c) 변속기 출력 기어(7)
Fg Fs Fr Fo
비틀림방향 우측 우측 좌측 좌측
추력 방향 ＋(←) ＋(←) －(→) ＋(←)
토크 전달 종동 종동 종동 구동
회전 방향 반시계 반시계 반시계 반시계
상기 표3에 있어서, 선 기어(5a)와 링 기어(5c)의 추력(Fs, Fr)은 상쇄되지 않고, 추력(Fg, Fr, Fo)의 방향이 모두 동일방향으로 되지 않도록, 일정 변속기 출력 기어(3b)와 변속기 출력 기어(7)의 추력(Fg, Fo) 및 선 기어(5a)의 추력(Fs)의 방향이 링 기어(5c)의 추력(Fr)의 반대로 설정되어 유닛 출력축(6)에 발생하는 추력의 총 합(Fr＋Fg＋Fo)을 저감시킬 수 있고, 추력 하중을 지지하는 베어링 유닛(15)의 대형화의 억제와, 프리쿠션의 증대를 억제하여 변속비 무한대의 무단 변속기의 내구성의 향상과 소형화의 추진을 도모함과 동시에, 동력 전달 효율의 향상을 도모할 수 있다.
도 6은 제4 실시형태를 나타내고, 상기 제1 실시형태의 각 축의 회전방향을 반대로 함과 동시에, 각 헬리컬 기어의 치줄을 반대로 한 것으로, 그 이외의 구성은 상기 제1 실시형태와 같다.
도6에 있어서, 일정 변속기(3)의 출력 기어(3a)측에서 무단 변속기(2)를 본 경우의 유닛 입력축(1a, 1b)의 회전방향을 반시계방향으로 하고, 일정 변속기 출력 기어(3b)는 반전시켜 시계방향으로 하여 캐리어(5b)를 공회전시킨다. 이하, 각 축의 회전방향은 도3의 우측에서 본 회전방향으로 한다.
유닛 입력축(1b)을 구비한 환상형 무단 변속기(2)에서는 입력 디스크(21)와 출력 디스크(22)의 회전방향이 반대로 되므로, 출력 스프로켓(2a)은 시계방향으로 회전하고, 체인(40)을 통하여 연결된 스프로켓(4a)도 시계방향으로 회전하며, 선 기어(5a)도 시계방향으로 회전한다.
여기서 차량의 전진방향을 파이널 기어(12)의 반시계방향으로 하면, 유닛 출력축(6) 및 링 기어(5c)의 회전방향은 반시계방향으로 된다.
헬리컬 기어로 구성되는 일정 변속기(3), 유성 기어 기구(5) 및 변속기 출력 기어(7)의 치줄의 나사 방향을, 일정 변속기 출력 기어(3b)를 오른 나사, 선 기어(5a)를 왼 나사, 링 기어(5c)를 오른 나사, 변속기 출력 기어(7)를 오른 나사로 설정하면, 유닛 입력축(1a)의 기어(3a)는 왼 나사, 파이널 기어(12)도 왼 나사로 된다.
그리고, 상기 종래예의 도16 및 도17에 도시한 바와같이, 치줄의 나사 방향과, 구동, 종동의 관계에서 유닛 출력축(6)상의 헬리컬 기어에 발생하는 추력은 일정 변속기 출력 기어(3b)의 추력(Fg)이 －방향, 선 기어(5a)의 추력(Fs)이 ＋방향, 링 기어(5c)의 추력(Fr)이 －방향, 변속기 출력 기어(7)의 추력(Fo)이 ＋방향으로 되어 다음 표 4와 같이 된다.
일정 변속기 출력 기어(3b) 선 기어(5a) 링 기어(5c) 변속기 출력 기어(7)
Fg Fs Fr Fo
비틀림방향 우측 좌측 우측 우측
추력 방향 －(→) ＋(←) －(→) ＋(←)
토크 전달 종동 종동 종동 구동
회전 방향 시계 시계 시계 시계
선 기어(5a)에 발생하는 ＋방향의 추력(Fs)은 상기한 바와같이 케이싱(14)측에 지지되므로, 일정 변속기 출력 기어(3b), 링 기어(5c) 및 변속기 출력 기어(7)의 추력(Fg, Fr, Fo)의 방향이 모두 동일 방향으로 되지 않도록 설정하면, 유닛 출력축(6)에 가해지는 추력을 작게 할 수 있다.
여기서 상기 표4와 같이 일정 변속기 출력 기어(3b), 링 기어(5c), 변속기 출력 기어(7)를 오른 나사로 하는 한편, 선 기어(5a)만을 왼 나사의 헬리컬 기어로 함으로써, 추력(Fg, Fr, Fo)의 방향이 모두 동일방향으로 되지 않아, 유닛 출력축(6)에 발생하는 추력의 총 합(Fr＋Fg＋Fo)을 작게 할 수 있고, 추력 하중을 지지하는 베어링 유닛(15)의 대형화의 억제와, 프리쿠션의 증대를 억제하여 변속비 무한대의 무단 변속기의 내구성의 향상과 소형화 추진을 도모함과 동시에, 동력 전달 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 엔진 브레이크 상태에서는 상기 제1 실시형태와 마찬가지로, 유닛 출력축(6)에 발생하는 추력의 총합(Fr＋Fg＋Fo)을 작게 할 수 있고, 추력 하중을 지지하는 베어링 유닛(15)의 대형화의 억제와, 프리쿠션의 증대를 억제하여 변속비 무한대의 무단 변속기의 내구성의 향상과 소형화의 추진을 도모함과 동시에, 동력 전달 효율을 향상시킬 수 있다.
도7은 제5 실시형태를 나타내고, 상기 제4 실시형태의 일정 변속기 출력 기어(3b)와 변속기 출력 기어(7)의 치줄을 왼 나사로 대신한 것으로, 그 이외의 구성은 상기 제4 실시형태와 같다.
각 축의 회전방향은 상기 제4 실시형태와 같고, 일정 변속기 출력 기어(3b)가 발생시키는 추력(Fg)이 ＋방향으로 되는 한편, 변속기 출력 기어(7)가 발생시키는 추력(Fo)이 －방향으로 되고, 각 추력은 다음 표 5와 같이 된다.
일정 변속기 출력 기어(3b) 선 기어(5a) 링 기어(5c) 변속기 출력 기어(7)
Fg Fs Fr Fo
비틀림방향 좌측 좌측 우측 좌측
추력 방향 ＋(←) ＋(←) －(→) －(→)
토크 전달 종동 종동 종동 구동
회전 방향 시계 시계 시계 시계
상기 표5에 있어서, 선 기어(5a)에 발생하는 ＋방향의 추력(Fs)은 상기한 바와같이 케이싱(14)측에 지지되므로, 다른 추력(Fg, Fr, Fo)의 방향이 모두 동일방향으로 되지 않도록 일정 변속기 출력 기어(3b), 선 기어(5a), 변속기 출력 기어(7)를 오른 나사로 하는 한편, 링 기어(5c)만을 왼 나사의 헬리컬 기어로 함으로써, 유닛 출력축(6)에 발생하는 추력의 총 합을 작게 할 수 있고, 추력 하중을 지지하는 베어링 유닛(15)의 대형화의 억제와 프리쿠션의 증대를 억제하고, 변속비 무한대의 무단 변속기의 내구성의 향상과 소형화의 추진을 도모함과 동시에, 동력 전달 효율의 향상을 도모할 수 있다.
또한, 상기 제1 실시형태와 마찬가지로, 엔진 브레이크 상태에 있어서도 유닛 출력축(6)에 발생하는 추력의 총합(Fr＋Fg＋Fo)을 작게할 수 있고, 추력 하중을 지지하는 베어링 유닛(15)의 대형화의 억제와, 프리쿠션의 증대를 억제하여 변속비 무한대의 무단 변속기의 내구성의 향상과 소형화의 추진을 도모함과 동시에, 동력 전달 효율을 향상시킬 수 있다.
도8은 제6 실시형태를 나타내고, 상기 제4 실시형태의 일정 변속기 출력 기어(3b)의 치줄을 왼 나사로 대신한 것으로, 그 이외의 구성은 상기 제4 실시형태와 같다.
각 축의 회전방향은 상기 제4 실시형태와 같고, 일정 변속기 출력 기어(3b)가 발생시키는 추력(Fg)을 ＋방향으로 대신하는 이외는 상기 제4 실시형태와 마찬가지로, 선 기어(5a)의 추력(Fs) 및 변속기 출력 기어(7)의 추력(Fo)이 ＋ 방향으로 되는 한편, 링 기어(5c)의 추력(Fr)만이 －방향으로 되고, 각 추력은 다음의 표 6과 같이 된다.
일정 변속기 출력 기어(3b) 선 기어(5a) 링 기어(5c) 변속기 출력 기어(7)
Fg Fs Fr Fo
비틀림방향 좌측 좌측 우측 우측
추력 방향 ＋(←) ＋(←) －(→) ＋(←)
토크 전달 종동 종동 종동 구동
회전 방향 시계 시계 시계 시계
상기 표6에 있어서, 선 기어(5a)에 발생하는 ＋방향의 추력(Fs)은 상기한 바와같이 케이싱(14)측에 지지되므로, 다른 추력(Fg, Fr, Fo)의 방향이 모두 동일방향으로 되지 않도록 일정 변속기 출력 기어(3b)와 변속기 출력 기어(7)의 추력(Fg, Fo) 및 선 기어(5a)의 추력(Fs)의 방향이 링 기어(5c)의 추력(Fr)의 반대로 설정되어 유닛 출력축(6)에 발생하는 추력의 총 합을 저감시킬 수 있고, 추력 하중을 지지하는 베어링 유닛(15)의 대형화의 억제와 프리쿠션의 증대를 억제하고, 변속비 무한대의 무단 변속기의 내구성의 향상과 소형화의 추진을 도모함과 동시에, 동력 전달 효율의 향상을 도모할 수 있다.
도9는 제7 실시형태를 나타내고, 유성 기어 기구(5)의 선 기어(5a)가 발생시키는 추력(Fs)과, 링 기어(5c)가 발생시키는 추력(Fr)이 상쇄되는 경우, 즉,
Fs ＋ Fr = 0
으로 되는 경우를 나타낸 것이다.
각 축의 회전방향은 상기 제4 실시형태와 같고, 일정 변속기(3)의 기어(3a)측에서 무단 변속기(2)를 본 경우의 유닛 입력축(1a, 1b)의 회전방향이 반시계방향으로 설정되며, 선 기어(5a)는 시계방향으로 회전한다.
또한, 차량의 전진방향을 파이널 기어(12)의 반시계방향으로 하면, 유닛 출력축(6) 및 링 기어(5c)의 회전방향은 시계방향으로 된다.
헬리컬 기어로 구성되는 일정 변속기(3), 유성 기어 기구(5) 및 변속기 출력 기어(7)의 치줄의 나사 방향을, 일정 변속기 출력 기어(3b)를 왼 나사, 선 기어(5a)를 오른 나사, 링 기어(5c)를 왼 나사, 변속기 출력 기어(7)를 왼 나사로 설정하면, 유닛 입력축(1a)의 기어(3a)는 오른 나사, 파이널 기어(12)도 오른 나사로 된다.
그리고, 상기 종래예의 도16 및 상기 도17에 도시한 바와같이, 치줄의 나사 방향과, 구동, 종동 관계로부터 유닛 출력축(6)상의 헬리컬 기어에 발생하는 추력은 일정 변속기 출력 기어(3b)의 추력(Fg)이 ＋방향, 선 기어(5a)의 추력(Fs)이 －방향, 링 기어(5c)의 추력(Fr)이 ＋방향, 변속기 출력 기어(7)의 추력(Fo)이 －방향으로 되고, 또한 ｜Fs｜ = ｜Fr｜로 설정되어 다음의 표 7과 같이 된다.
일정 변속기 출력 기어(3b) 선 기어(5a) 링 기어(5c) 변속기 출력 기어(7)
Fg Fs Fr Fo
비틀림방향 좌측 우측 좌측 좌측
추력 방향 ＋(←) －(→) ＋(←) －(→)
토크 전달 종동 종동 종동 구동
회전 방향 시계 시계 시계 시계
유성 기어 기구(5)의 내부에서 발생하는 선 기어(5a)의 추력(Fs)과, 링 기어(5c)의 추력(Fr)이 상쇄되므로, 일정 변속기 출력 기어(3b), 링 기어(5c) 및 변속기 출력 기어(7)의 추력(Fg, Fo)의 방향이 동일방향으로 되지 않도록 설정하면, 유닛 출력축(6)에 가해지는 추력의 총 합을 작게 할 수 있다.
여기서 상기 표7에 있어서, 일정 변속기 출력 기어(3b), 변속기 출력 기어(7)를 왼 나사로 함으로써, 추력(Fg, Fo)의 방향이 동일방향으로 되지 않고 상호 상쇄하는 방향으로 되어, 유닛 출력축(6)에 발생하는 추력의 총 합(Fg＋Fo)을 작게할 수 있고, 추력 하중을 지지하는 베어링 유닛(15)의 대형화의 억제와,프리쿠션의 증대를 억제하여 변속비 무한대의 무단 변속기의 내구성의 향상과 소형화의 추진을 도모함과 동시에, 동력 전달 효율을 더욱 향상시킬 수 있다.
도10은 제8 실시형태를 나타내고, 상기 제7 실시형태의 일정 변속기 출력 기어(3b)와 변속기 출력 기어(7)의 치줄을, 각각 오른 나사로 대신한 것으로, 그 이외의 구성은 상기 제7 실시형태와 같다.
각 축의 회전방향은 상기 제7 실시형태와 같고, 일정 변속기 출력 기어(3b)가 발생시키는 추력(Fg)이 －방향으로 되는 한편, 변속기 출력 기어(7)가 발생시키는 추력(Fo)이 ＋방향으로 되고, 각 추력은 다음의 표 8과 같이 된다.
일정 변속기 출력 기어(3b) 선 기어(5a) 링 기어(5c) 변속기 출력 기어(7)
Fg Fs Fr Fo
비틀림방향 우측 우측 좌측 우측
추력 방향 －(→) －(→) ＋(←) ＋(←)
토크 전달 종동 종동 종동 구동
회전 방향 시계 시계 시계 시계
유성 기어 기구(5)의 내부에서 발생하는 선 기어(5a)의 추력(Fs)과, 링 기어(5c)의 추력(Fr)이 상쇄되므로, 일정 변속기 출력 기어(3b), 변속기 출력 기어(7)를 오른 나사로 함으로써, 추력(Fg, Fo)의 방향이 동일방향으로 되지 않고 상호 상쇄하는 방향으로 되어, 유닛 출력축(6)에 발생하는 추력의 총합(Fg＋Fo)을 작게할 수 있고, 추력 하중을 지지하는 베어링 유닛(15)의 대형화의 억제와 프리쿠션의 증대를 억제하여 변속비 무한대의 무단 변속기의 내구성의 향상과 소형화의 추진을 도모함과 동시에, 동력 전달 효율을 더욱 향상시킬 수 있다.
도11은 제9 실시형태를 나타내고, 상기 제7 실시형태와 각 축의 회전방향을 반대로 하여 유성 기어 기구(5)의 선 기어(5a)가 발생시키는 추력(Fs)과, 링 기어(5c)가 발생시키는 추력(Fr)이 상쇄되는 경우를 나타낸 것이다.
각 축의 회전방향은 상기 제1 실시형태와 같고, 일정 변속기(3)의 기어(3a)측에서 무단 변속기(2)를 본 경우의 유닛 입력축(1a, 1b)의 회전방향이 시계방향으로 설정되고, 선 기어(5a)는 반시계방향으로 회전한다.
또한, 차량의 전진방향을 파이널 기어(12)의 시계방향으로 하면, 유닛 출력축(6) 및 링 기어(5c)의 회전방향은 반시계방향으로 된다.
헬리컬 기어로 구성되는 일정 변속기(3), 유성 기어 기구(5) 및 변속기 출력 기어(7)의 치줄의 나사 방향을, 일정 변속기 출력 기어(3b)를 오른 나사, 선 기어(5a)를 왼 나사, 링 기어(5c)를 오른 나사, 변속기 출력 기어(7)를 오른 나사로 설정하면, 유닛 입력축(1a)의 기어(3a)는 왼 나사, 파이널 기어(12)도 왼 나사로 된다.
그리고, 상기 종래예의 도16 및 상기 도17에 도시한 바와같이, 치줄의 나사 방향과 구동, 종동 관계로부터 유닛 출력축(6) 상의 헬리컬 기어에 발생하는 추력은 일정 변속기 출력 기어(3b)의 추력(Fg)이 ＋방향, 선 기어(5a)의 추력(Fs)이 －방향, 링 기어(5c)의 추력(Fr)이 ＋방향, 변속기 출력 기어(7)의 추력(Fo)이 －방향으로 되고, 또한, ｜Fs｜ = ｜Fr｜로 설정되어 다음의 표 9와 같이 된다.
일정 변속기 출력 기어(3b) 선 기어(5a) 링 기어(5c) 변속기 출력 기어(7)
Fg Fs Fr Fo
비틀림방향 우측 좌측 우측 우측
추력 방향 ＋(←) －(→) ＋(←) －(→)
토크 전달 종동 종동 종동 구동
회전 방향 반시계 반시계 반시계 반시계
유성 기어 기구(5)의 내부에서 발생하는 선 기어(5a)의 추력(Fs)과, 링 기어(5c)의 추력(Fr)이 상쇄되므로, 일정 변속기 출력 기어(3b), 변속기 출력 기어(7)를 오른 나사로 함으로써 추력(Fg, Fo)의 방향이 동일방향으로 되지 않고 상호 상쇄하는 방향으로 되어, 유닛 출력축(6)에 발생하는 추력의 총합(Fg＋Fo)을 작게할 수 있고, 추력 하중을 지지하는 베어링 유닛(15)의 대형화의 억제와 프리쿠션의 증대를 억제하여 변속비 무한대의 무단 변속기의 내구성의 향상과 소형화의 추진을 도모함과 동시에, 동력 전달 효율을 더욱 향상시킬 수 있다.
도12는 제10 실시형태를 나타내고, 상기 제9 실시형태에 나타낸 일정 변속기 출력 기어(3b)와 변속기 출력 기어(7)의 치줄의 나사 방향을 왼 나사로 한 것으로, 그 이외의 구성은 상기 제9 실시형태와 같다.
이 경우에는 유닛 출력축(6) 상의 헬리컬 기어에 발생하는 추력은 일정 변속기 출력 기어(3b)의 추력(Fg)이 －방향, 선 기어(5a)의 추력(Fs)이 －방향, 링 기어(5c)의 추력(Fr)이 ＋방향, 변속기 출력 기어(7)의 추력(Fo)이 ＋방향으로 되고, 또한 ｜Fs｜ = ｜Fr｜로 설정되어 다음의 표 10과 같이 된다.
일정 변속기 출력 기어(3b) 선 기어(5a) 링 기어(5c) 변속기 출력 기어(7)
Fg Fs Fr Fo
비틀림방향 좌측 좌측 우측 좌측
추력 방향 －(→) －(→) ＋(←) ＋(←)
토크 전달 종동 종동 종동 구동
회전 방향 반시계 반시계 반시계 반시계
따라서, 유성 기어 기구(5)의 내부에서 발생하는 선 기어(5a)의 추력(Fs)과, 링 기어(5c)의 추력(Fr)이 상쇄되므로, 일정 변속기 출력 기어(3b), 변속기 출력 기어(7)를 왼 나사로 함으로써 추력(Fg, Fo)의 방향이 동일방향으로 되지 않고 상호 상쇄하는 방향으로 되어, 유닛 출력축(6)에 발생하는 추력의 총합(Fg＋Fo)을 작게할 수 있고, 추력 하중을 지지하는 베어링 유닛(15)의 대형화의 억제와 프리쿠션의 증대를 억제하여 변속비 무한대의 무단 변속기의 내구성의 향상과 소형화의 추진을 도모함과 동시에, 동력 전달 효율을 더욱 향상시킬 수 있다.
또한, 상기 실시형태에 있어서, 동력 순환 모드 클러치(9)의 설치위치를 카운터 기어(3b)와 캐리어(5b)사이에 설치한 일예를 나타냈는데, 동력 순환 모드 클러치(9)는 유닛 입력축(1a)에서 유닛 출력축(6)의 변속기 출력 기어(7)까지 사이의 임의의 위치에 설치할 수 있고, 예를들면 도13에 도시하는 바와같이, 링 기어(5c)와 유닛 출력축(6) 사이에 설치하거나, 도14에 도시하는 바와같이 유닛 입력축(1a)과 일정 변속기(3)의 기어(3a) 사이에 설치하거나, 혹은 도15에 도시하는 바와같이 선 기어(5a)에 연결된 무단 변속기 출력축(4)의 도중에 끼워 장착해도 되고, 이들 설치위치에서는 상기 실시형태와 같은 값으로 된다.
제1 발명은 변속비 무한대의 무단 변속기의 동력 순환 모드에서 무단 변속기와 일정 변속기의 변속비의 차, 즉, 유성 기어 기구의 선 기어와 캐리어의 회전수(공회전)의 차에 따라 유닛 출력축이 구동되며, 중립위치를 포함하여 전진에서 후퇴까지 연속적으로 변속을 행하고, 엔진으로부터의 토크 전달은 일정 변속기에서는 유닛 입력축측으로부터 유닛 출력축의 기어로 향하고, 유성 기어 기구에서는 캐리어로부터 선 기어와 링 기어로, 또한, 전동 수단에서는 유닛 출력축의 기어로부터 차동장치로 향한다.
그리고 유닛 출력축에는 유성 기어 기구, 일정 변속기의 출력측 기어, 전동수단의 구동측 기어가 설치되고, 이들 각 기어가 헬리컬 기어로 구성되므로, 토크의 전달에 따라 추력이 발생하는데, 유성 기어 기구의 링 기어와 선 기어가 발생시키는 추력이 상호 부정되지 않는 나사 방향으로 헬리컬 기어의 치줄을 설정하고, 또한, 유닛 출력축상의 일정 변속기, 전동수단 및 링 기어가 발생시키는 추력 중, 적어도 하나가 다른 방향으로 되도록 헬리컬 기어의 치줄을 설정함으로써, 일정 변속기, 링 기어 및 전동 수단의 각 헬리컬 기어가 발생시키는 추력의 방향이 모두 동일 방향으로 되지 않으므로 유닛 출력축에 가해지는 추력의 총 합을 저감시킬 수 있고, 유닛 출력축을 지지하는 베어링의 용량을 저감하면서 내구성을 확보할 수 있고, 변속비 무한대의 무단 변속기의 내구성의 향상과 소형화의 추진을 도모함과 동시에, 추력에 의한 프리쿠션을 저감시켜 동력 전달 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 제2 발명은 동력 순환 모드의 전진시에 전동 수단의 헬리컬 기어측에서 본 유닛 출력축의 회전방향을 반시계방향으로 하고, 전동 수단측에서 본 유닛 출력축상의 헬리컬 기어의 치줄을, 선 기어가 오른 나사, 링 기어가 왼 나사, 일정 변속기가 왼 나사, 전동 수단이 왼 나사로 설정하며, 일정 변속기, 링 기어 및 전동 수단의 각 헬리컬 기어가 발생시키는 추력의 방향이 모두 동일 방향으로 되지 않으므로, 유닛 출력축에 가해지는 추력의 총 합을 저감시킴으로써, 유닛 출력축을 지지하는 베어링의 용량을 저감하면서 내구성을 확보할 수 있고, 변속비 무한대의 무단 변속기의 내구성의 향상과 소형화의 추진을 도모함과 동시에, 추력에 의한 프리쿠션을 저감시켜 동력 전달 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 제3 발명은 유닛 출력축상의 일정 변속기의 헬리컬 기어를 오른 나사, 전동 수단의 헬리컬 기어를 오른 나사로 설정함으로써, 일정 변속기, 링 기어 및 전동 수단의 각 헬리컬 기어가 발생시키는 추력의 방향이 모두 동일방향으로 되지 않으므로, 유닛 출력축에 가해지는 추력의 총 합을 저감시킬 수 있다.
또한, 제4 발명은 유닛 출력축상의 일정 변속기의 헬리컬 기어를 오른 나사, 전동 수단의 헬리컬 기어를 왼 나사로 설정함으로써, 일정 변속기, 링 기어 및 전동 수단의 각 헬리컬 기어가 발생시키는 추력의 방향이 모두 동일 방향으로 되지 않으므로, 유닛 출력축에 가해지는 추력의 총 합을 저감시킬 수 있다.
또한, 제5 발명은 동력 순환 모드의 전진시에 전동 수단의 헬리컬측에서 본 유닛 출력축의 회전방향을 시계 방향으로 하고, 전동수단측에서 본 유닛 출력축상의 헬리컬 기어의 치줄을, 선 기어가 왼 나사, 링 기어가 오른 나사, 일정 변속기가 오른 나사, 전동 수단이 오른 나사로 되도록 설정하며, 일정 변속기, 링 기어 및 전동 수단의 각 헬리컬 기어가 발생시키는 추력의 방향이 모두 동일 방향으로 되지 않으므로, 유닛 출력축에 가해지는 추력의 총 합을 저감시킴으로써, 유닛 출력축을 지지하는 베어링의 용량을 저감하면서 내구성을 확보할 수 있고, 변속비 무한대의 무단 변속기의 내구성의 향상과 소형화의 추진을 도모함과 동시에, 추력에 의한 프리쿠션을 저감시켜 동력 전달 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 제6 발명은 유닛 출력축상의 일정 변속기의 헬리컬 기어를 왼 나사, 전동 수단의 헬리컬 기어를 왼 나사로 설정함으로써, 일정 변속기, 링 기어 및 전동 수단의 각 헬리컬 기어가 발생시키는 추력의 방향이 모두 동일방향으로 되지 않으므로, 유닛 출력축에 가해지는 추력의 총합을 저감시킬 수 있다.
또한, 제7 발명은 유닛 출력축상의 일정 변속기의 헬리컬 기어를 왼 나사, 전동 수단의 헬리컬 기어를 오른 나사로 설정함으로써, 일정 변속기, 링 기어 및 전동 수단의 각 헬리컬 기어가 발생시키는 추력의 방향이 모두 동일 방향으로 되지 않으므로, 유닛 출력축에 가해지는 추력의 총 합을 저감시킬 수 있다.
또한, 제8 발명은 상기 제2 또는 제5 발명에 있어서, 상기 유성 기어 기구의 선 기어와 링 기어의 톱니수비를 α로 하고, 유닛 출력축상의 헬리컬 기어의 피치 반경을 R, 나사각을 β로 했을 때, 다음의 수학식 4의 관계가 성립, 또는 거의 성립되도록 설정함으로써, 유닛 출력축에 발생하는 추력을 0 또는 대략 0으로 하고, 추력에 의한 프리쿠션을 더욱 저감시켜 변속비 무한대의 무단 변속기의 동력 전달 효율을 향상시킴과 동시에, 베어링의 용량을 작게 하고, 변속기의 소형화를 추진할 수 있다.
단, βo : 전동 수단의 나사각
βg : 일정 변속기의 나사각
βr : 링 기어의 나사각
Ro : 전동 수단의 피치 반경
Rg : 일정 변속기의 피치 반경
Rr : 링 기어의 피치 반경
또한, 제9 발명은 유닛 출력축에 유성 기어 기구, 일정 변속기의 출력측 기어, 전동 수단의 구동측 기어가 설치되고, 이들 각 기어가 헬리컬 기어로 구성되므로 토크의 전달에 따라 추력이 발생하는데, 유성 기어 기구의 링 기어와 선 기어가 발생시키는 추력이 상호 부정되는 나사 방향으로 헬리컬 기어의 치줄을 설정하고, 또한 유닛 출력축상의 일정 변속기 및 전동 수단이 발생시키는 추력이 다른 방향으로 되도록 헬리컬 기어의 치줄을 설정함으로써, 일정 변속기 및 전동 수단의 각 헬리컬 기어가 발생시키는 추력의 방향이 동일방향으로 되지 않으므로, 유닛 출력축에 가해지는 추력의 총합을 저감시킬 수 있고, 유닛 출력축을 지지하는 베어링의 용량을 저감하면서 내구성을 확보할 수 있으며, 변속비 무한대의 무단 변속기의 내구성의 향상과 소형화의 추진을 도모함과 동시에, 추력에 의한 프리쿠션을 저감시켜 동력 전달 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 제10 발명은 유닛 출력축의 일단에 전동수단의 헬리컬 기어를 설치함과 동시에, 동력 순환 모드의 전진시에 이 전동 수단측에서 본 유닛 출력축의 회전방향을 시계방향으로 하고, 전동 수단측에서 본 유닛 출력축상의 헬리컬 기어의 치줄을, 선 기어가 오른 나사, 링 기어가 왼 나사, 일정 변속기가 왼 나사, 전동 수단이 왼 나사로 되도록 설정하고, 일정 변속기 및 전동수단의 각 헬리컬 기어가 발생시키는 추력의 방향이 다르므로, 유닛 출력축에 가해지는 추력의 총 합을 저감시킬 수 있다.
또한, 제11 발명은 유닛 출력축상의 헬리컬 기어의 치줄을, 일정 변속기가 오른 나사, 전동 수단이 오른 나사로 되도록 설정하고, 일정 변속기 및 전동 수단의 각 헬리컬 기어가 발생시키는 추력의 방향이 다르므로 상호 상쇄되도록 설정할 수 있고, 유닛 출력축에 가해지는 추력의 총합을 저감시킬 수 있다.
또한, 제12 발명은 유닛 출력축의 일단에 전동수단의 헬리컬 기어를 설치함과 동시에, 동력 순환 모드의 전진시에 이 전동수단측에서 본 유닛 출력축의 회전방향을 반시계 방향으로 하고, 전동 수단측에서 본 유닛 출력축상의 헬리컬 기어의 치줄을, 선 기어가 왼 나사, 링 기어가 오른 나사, 일정 변속기가 오른 나사, 전동 수단이 오른 나사로 되도록 설정하고, 일정 변속기 및 전동 수단의 각 헬리컬 기어가 발생시키는 추력의 방향이 다르므로 유닛 출력축에 가해지는 추력의 총합을 저감시킬 수 있다.
또한, 제13 발명은 유닛 출력축상의 헬리컬 기어의 치줄을, 일정 변속기가 왼 나사, 전동 수단이 왼 나사로 되도록 설정하고, 일정 변속기 및 전동 수단의 각 헬리컬 기어가 발생시키는 추력의 방향이 다르므로 상호 상쇄되도록 설정할 수 있어 유닛 출력축에 가해지는 추력의 총합을 저감시킬 수 있다.

Claims (13)

  1. 유닛 입력축에 각각 연결된 무단 변속기 및 일정 변속기와,
    유닛 입력축과 평행으로 배치된 유닛 출력축에 설치됨과 동시에 무단 변속기의 출력축에 연결된 선 기어와, 싱글 피니언으로 구성되어 일정 변속기의 출력축에 연결된 캐리어와, 유닛 출력축에 연결된 링 기어로 이루어지는 유성 기어 기구와,
    상기 유닛 입력축으로부터 캐리어를 통하여 무단 변속기 출력부에 이르는 전달경로의 도중에 끼워 장착된 동력 순환 모드 클러치와,
    상기 유성 기어 기구의 선 기어, 캐리어, 링 기어 중 2개의 요소 사이에 끼워 장착된 직결 모드 클러치와,
    상기 무단 변속기로부터 상기 선 기어로 구동력을 전달하는 무단 변속기 출력 경로와,
    전동수단을 통하여 상기 유닛 출력축과 연결된 차동장치를 구비한 변속비 무한대의 무단 변속기에 있어서,
    상기 일정 변속기, 유성 기어 기구 및 전동수단은 각각 헬리컬 기어로 구성되고, 동력 순환 모드 클러치를 체결하는 한편, 직결 모드 클러치를 해방시킨 동력 순환 모드일 때에는 상기 링 기어와 선 기어가 발생시키는 추력이 상호 부정되지 않는 나사 방향으로 헬리컬 기어의 치줄을 설정하고, 또한, 유닛 출력축상의 일정 변속기, 전동 수단 및 링 기어가 발생시키는 추력 중, 적어도 하나가 다른 방향으로 되도록 헬리컬 기어의 치줄을 각각 설정한 것을 특징으로 하는 변속비 무한대의 무단 변속기.
  2. 제1항에 있어서, 상기 유닛 출력축의 일단에 전동 수단의 헬리컬 기어를 설치함과 동시에, 동력 순환 모드의 전진시에는 이 전동 수단측에서 본 유닛 출력축의 회전방향을 반시계방향으로 하고, 전동수단측에서 본 유닛 출력축상의 헬리컬 기어의 치줄을, 선 기어가 오른 나사, 링 기어가 왼 나사, 일정 변속기가 왼 나사, 전동 수단이 왼 나사로 되도록 설정한 것을 특징으로 하는 변속비 무한대의 무단 변속기.
  3. 제1항에 있어서, 상기 유닛 출력축의 일단에 전동 수단의 헬리컬 기어를 설치함과 동시에, 동력 순환 모드의 전진시에는 이 전동 수단측에서 본 유닛 출력축의 회전방향을 반시계방향으로 하고, 전동수단측에서 본 유닛 출력축상의 헬리컬 기어의 치줄을, 선 기어가 오른 나사, 링 기어가 왼 나사, 일정 변속기가 오른 나사, 전동 수단이 오른 나사로 되도록 설정한 것을 특징으로 하는 변속비 무한대의 무단 변속기.
  4. 제1항에 있어서, 상기 유닛 출력축의 일단에 전동 수단의 헬리컬 기어를 설치함과 동시에, 동력 순환 모드의 전진시에는 이 전동 수단측에서 본 유닛 출력축의 회전방향을 반시계방향으로 하고, 전동수단측에서 본 유닛 출력축상의 헬리컬 기어의 치줄을, 선 기어가 오른 나사, 링 기어가 왼 나사, 일정 변속기가 오른 나사, 전동 수단이 왼 나사로 되도록 설정한 것을 특징으로 하는 변속비 무한대의 무단 변속기.
  5. 제1항에 있어서, 상기 유닛 출력축의 일단에 전동 수단의 헬리컬 기어를 설치함과 동시에, 동력 순환 모드의 전진시에는 이 전동 수단측에서 본 유닛 출력축의 회전방향을 시계방향으로 하고, 전동수단측에서 본 유닛 출력축상의 헬리컬 기어의 치줄을, 선 기어가 왼 나사, 링 기어가 오른 나사, 일정 변속기가 오른 나사, 전동 수단이 오른 나사로 되도록 설정한 것을 특징으로 하는 변속비 무한대의 무단 변속기.
  6. 제1항에 있어서, 상기 유닛 출력축의 일단에 전동 수단의 헬리컬 기어를 설치함과 동시에, 동력 순환 모드의 전진시에는 이 전동 수단측에서 본 유닛 출력축의 회전방향을 시계방향으로 하고, 전동수단측에서 본 유닛 출력축상의 헬리컬 기어의 치줄을, 선 기어가 왼 나사, 링 기어가 오른 나사, 일정 변속기가 왼 나사, 전동 수단이 왼 나사로 되도록 설정한 것을 특징으로 하는 변속비 무한대의 무단 변속기.
  7. 제1항에 있어서, 상기 유닛 출력축의 일단에 전동 수단의 헬리컬 기어를 설치함과 동시에, 동력 순환 모드의 전진시에는 이 전동 수단측에서 본 유닛 출력축의 회전방향을 시계방향으로 하고, 전동수단측에서 본 유닛 출력축상의 헬리컬 기어의 치줄을, 선 기어가 왼 나사, 링 기어가 오른 나사, 일정 변속기가 왼 나사, 전동 수단이 오른 나사로 되도록 설정한 것을 특징으로 하는 변속비 무한대의 무단 변속기.
  8. 제2항 또는 제5항에 있어서, 상기 유성 기어 기구의 선 기어와 링 기어의 톱니수비를 α로 하고, 유닛 출력축상의 헬리컬 기어의 피치 반경을 R, 나사각을 β로 했을 때, 다음의 수학식으로 표현된 관계가 성립, 또는 거의 성립되도록 설정한 것을 특징으로 하는 변속비 무한대의 무단 변속기.
    단, βo : 전동 수단의 나사각
    βg : 일정 변속기의 나사각
    βr : 링 기어의 나사각
    Ro : 전동 수단의 피치 반경
    Rg : 일정 변속기의 피치 반경
    Rr : 링 기어의 피치 반경
  9. 유닛 입력축에 각각 연결된 무단 변속기 및 일정 변속기와,
    유닛 입력축과 평행으로 배치된 유닛 출력축에 설치됨과 동시에 무단 변속기의 출력축에 연결된 선 기어와, 싱글 피니언으로 구성되어 일정 변속기의 출력축에 연결된 캐리어와, 유닛 출력축에 연결된 링 기어로 이루어지는 유성 기어 기구와,
    상기 유닛 입력축으로부터 캐리어를 통하여 무단 변속기 출력부에 이르는 전달경로의 도중에 끼워 장착된 동력 순환 모드 클러치와,
    상기 유성 기어 기구의 선 기어, 캐리어, 링 기어 중 2개의 요소 사이에 끼워 장착된 직결 모드 클러치와,
    상기 무단 변속기로부터 상기 선 기어로 구동력을 전달하는 무단 변속기 출력 경로와,
    전동수단을 통하여 상기 유닛 출력축과 연결된 차동장치를 구비한 변속비 무한대의 무단 변속기에 있어서,
    상기 일정 변속기, 유성 기어 기구 및 전동수단은 각각 헬리컬 기어로 구성되고, 동력 순환 모드 클러치를 체결하는 한편, 직결 모드 클러치를 해방시킨 동력 순환 모드일 때에는 상기 링 기어와 선 기어가 발생시키는 추력이 상호 부정되는 나사 방향으로 되도록 헬리컬 기어의 치줄을 설정하고, 또한, 유닛 출력축상의 일정 변속기 및 전동 수단이 발생시키는 추력이 다른 방향이 되도록 헬리컬 기어의 치줄을 각각 설정한 것을 특징으로 하는 변속비 무한대의 무단 변속기.
  10. 제9항에 있어서, 상기 유닛 출력축의 일단에 전동 수단의 헬리컬 기어를 설치함과 동시에, 동력 순환 모드의 전진시에는 이 전동 수단측에서 본 유닛 출력축의 회전방향을 시계방향으로 하고, 전동수단측에서 본 유닛 출력축상의 헬리컬 기어의 치줄을, 선 기어가 오른 나사, 링 기어가 왼 나사, 일정 변속기가 왼 나사, 전동 수단이 왼 나사로 되도록 설정한 것을 특징으로 하는 변속비 무한대의 무단 변속기.
  11. 제9항에 있어서, 상기 유닛 출력축의 일단에 전동 수단의 헬리컬 기어를 설치함과 동시에, 동력 순환 모드의 전진시에는 이 전동 수단측에서 본 유닛 출력축의 회전방향을 시계방향으로 하고, 전동수단측에서 본 유닛 출력축상의 헬리컬 기어의 치줄을, 선 기어가 오른 나사, 링 기어가 왼 나사, 일정 변속기가 오른 나사, 전동 수단이 오른 나사로 되도록 설정한 것을 특징으로 하는 변속비 무한대의 무단 변속기.
  12. 제9항에 있어서, 상기 유닛 출력축의 일단에 전동 수단의 헬리컬 기어를 설치함과 동시에, 동력 순환 모드의 전진시에는 이 전동 수단측에서 본 유닛 출력축의 회전방향을 반시계방향으로 하고, 전동수단측에서 본 유닛 출력축상의 헬리컬 기어의 치줄을, 선 기어가 왼 나사, 링 기어가 오른 나사, 일정 변속기가 오른 나사, 전동 수단이 오른 나사로 되도록 설정한 것을 특징으로 하는 변속비 무한대의 무단 변속기.
  13. 제9항에 있어서, 상기 유닛 출력축의 일단에 전동 수단의 헬리컬 기어를 설치함과 동시에, 동력 순환 모드의 전진시에는 이 전동 수단측에서 본 유닛 출력축의 회전방향을 반시계방향으로 하고, 전동수단측에서 본 유닛 출력축상의 헬리컬 기어의 치줄을, 선 기어가 왼 나사, 링 기어가 오른 나사, 일정 변속기가 왼 나사, 전동 수단이 왼 나사로 되도록 설정한 것을 특징으로 하는 변속비 무한대의 무단 변속기.
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