KR20000066400A - 무단변속장치 - Google Patents

Abstract

무단변속장치에 관한 본 발명은, 외부동력을 받아 회전하는 변속전동기구와; 상기 변속전동기구로부터 회전력을 전달받는 변속부와; 상기 변속부와 치합하며 출력기어가 구비된 출력부와; 상기 변속전동기구의 종동축에 구비되며 변속부 및 출력부와 치합하는 종동기어를 포함한다. 또한 본 발명은, 외부동력을 받아 회전하는 변속전동기구와; 상기 변속전동기구에 설치되는 구동기어와; 상기 변속기구의 종동축과 연결되는 변속부와; 상기 변속부와 연결되는 출력축을 구비한다. 상기와 같이 이루어지는 본 발명의 무단변속장치는, 변속장치내에 동력전달경로를 고속경로와 저속경로로 구분하여 마련하고, 자동차의 운행중 요구되는 속도에 따라 상기 고속경로와 저속경로를 전환함으로써, 벨트전동장치의 변속범위를 벗어나는 변속범위를 구현할 수 있어, 넓은 속도범위에서 엔진의 효율이 높다. 또한, 토크컨버터를 사용하지 않아 동력의 손실이 없으며, 특히 자동차의 정지시 브레이크를 밟지 않아도 자동차가 앞으로 밀리지 않으며, 더 나아가 자동차를 경사길에 정차하고 브레이크를 밟지 않더라도 자동차가 정지상태를 유지한다. 아울러, 감속비가 클 때에도 변속전동기구를 통하여 전달되는 회전토오크가 작아서 큰 출력토오크를 용이하게 얻을 수 있다는 효과가 있다.

Description

무단변속장치{Stepless speed change device}

본 발명은 무단변속장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 장치내의 동력전달경로를 고속경로 및 저속경로로 분리하여, 구동축과 최종 출력축간의 변속범위를 확대할 수 있도록 구성된 무단변속장치에 관한 것이다.

무단변속장치는 구동원으로부터 발생한 동력을 적절한 제어를 통하여 필요한 속도 및 토오크로 변환하여 부하측으로 출력하는 장치이다. 이러한 무단변속장치는 구동수단으로서 대부분 벨트전동기구나 마찰차를 사용하며, 구동원으로부터 발생한 동력을 구동풀리와 벨트 및 종동풀리를 통하여 출력축에 전달하도록 구성된다. 그런데 공지의 사실과 같이 대부분 벨트전동장치로서 얻을 수 있는 변속범위는 대략 0.5 내지 2 정도 이므로, 이러한 밸트전동기구가 설치된 무단변속장치로는 출발과 후진을 힘있게 할 수 없으므로, 보다 넓은 변속범위를 얻기위해 토크컨버터(torque converter)나 역전기어를 설치하여 변속범위의 확대를 도모하고 있다.

상기 토크컨버터는 엔진으로부터 벨트전동장치로 전달되는 동력을 제어하는 요소로서, 공지의 사실과 같이 차량이 일시 정지중이라 하더라도 토크컨버터는 벨트전동장치로 계속 동력을 전달한다. 이와같은 이유로 자동변속기가 설치된 자동차에 있어서, 정지중에 브레이크를 밟고 있지 않으면 자동차가 앞으로 진행하게 되는 것이다. 따라서, 엔진이 동작하는 동안 토크컨버터를 통해 벨트전동장치로 동력이 전해져 바퀴가 구르려 할 때, 운전자가 브레이크페달을 밟고 있으므로, 결국 엔진으로부터 발생한 동력이 토오크컨버터를 통해 손실되어 그만큼의 연료가 더 소모된다.

상기와 달리 차동기어와 벨트전동장치를 결합한 변속장치도 제안되었으나, 이러한 변속장치는 엔진과 연결되는 구동축과, 최종부하와 연결되는 출력축간의 감속비가 커질 경우, 벨트전동장치를 통해 전달되어야 할 토오크가, 엔진 토오크의 몇 배로 커진다는 문제가 있었다. 즉, 출력축에 차량의 운행에 필요한 동력을 제공하기 위해서 벨트전동장치에 가해지는 토오크가, 엔진의 토오크보다 훨씬 커져서 벨트전동장치의 크기가 커져야 하므로, 보통의 승용차에서는 크기에 따른 제약을 받아 현실적으로 사용할 수 가 없다는 문제가 있었다.

본 발명은 상기 문제를 해소하고자 창출한 것으로서, 변속장치내에 동력전달경로를 고속경로와 저속경로로 구분하여 마련하고, 자동차의 운행중 요구되는 속도에 따라 상기 고속경로와 저속경로를 전환함으로써, 토크컨버터나 역전기어를 사용하지 않고도 벨트전동장치의 변속범위를 벗어나는 변속범위를 구현할 수 있어, 넓은 속도범위를 걸쳐 엔진의 효율이 높고, 토크컨버터를 사용하지 않아 동력의 손실이 없으며, 자동차가 평지는 물론 경사길에 정지시 브레이크를 밟지 않아도 밀리거나 스스로 진행하지 않도록 구성된 무단변속장치를 제공함에 목적이 있으며, 또한 감속비가 클 때에도 변속전동기구를 통하여 전달되는 회전토오크가 작아서 큰 출력토오크를 용이하게 얻을 수 있도록 구성된 무단변속장치를 제공함에 목적이 있다.

도 1은 본 발명의 제 1실시예에 따른 무단변속장치의 구성 및 작동을 설명하기 위하여 개략적으로 도시한 도면.

도 2는 상기 제 1실시예에 따른 무단변속장치의 동작특성을 설명하기 위하여 도시한 그래프.

도 3은 본 발명의 제 2실시예에 따른 무단변속장치의 구성 및 작동을 설명하기 위하여 개략적으로 도시한 도면.

도 4는 본 발명의 제 3실시예에 따른 무단변속장치의 구성 및 작동을 설명하기 위하여 개략적으로 도시한 도면.

도 5는 본 발명의 제 4실시예에 따른 무단변속장치의 구성 및 작동을 설명하기 위하여 개략적으로 도시한 도면.

도 6은 본 발명의 제 5실시예에 따른 무단변속장치의 구성 및 작동을 설명하기 위하여 개략적으로 도시한 도면.

도 7은 본 발명의 제 6실시예에 따른 무단변속장치의 구성 및 작동을 설명하기 위하여 개략적으로 도시한 도면.

＜도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명＞

1:구동풀리 3:종동풀리

5:벨트 11:변속전동기구

13,14,65,69,88,105:변속부 15,89,107:출력부

17,19:종동기어 21,22:사이드기어

23:피니언 25,57,79,93,123:케리어기어

27,59,81,95,125:케리어 29:차동장치

31:회전축 33:연결기어

35:구동축 37:종동축

39,99,131:출력축 41:제 1클러치

43:제 2클러치 45,47:출력기어

49,73,87,117:선기어 51:유성기어

53:연결기어 55,77,91,121:링기어

61:구동기어 63,83:제 2연결기어

75:제 3연결기어 85,103:중간기어

97,129:연결수단 101,133:제 3클러치

109:제 1종동축 111:제 2종동축

113:제 1종동기어 115:제 2종동기어

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 외부동력을 받아 회전하는 구동축의 회전력을 전동부재를 통하여 종동축으로 연속적으로 변속하며 전달하는 변속전동기구와; 상기 구동축에 연결되어 구동축으로부터 회전력을 전달받으며 다수의 기어가 치합하고 있는 변속부와; 상기 변속부로부터 회전력을 전달받을 수 있도록 변속부와 치합하며 복수의 출력기어가 구비된 출력부와; 상기 종동축에 구비되며 변속부 및 출력부와 치합하여 변속부와 함께 출력부에 회전력을 전달하는 종동기어를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 변속부는 대향하는 두 개의 사이드기어와, 상기 사이드기어 사이에 끼워진 피니언 및 피니언을 지지하며 외측면에 캐리어기어가 형성된 캐리어로 이루어지는 차동장치와, 상기 사이드기어와 동일회전축을 가지며 일측 사이드기어의 외측에 고정된 연결기어를 포함하며, 구동축은 타측 사이드기어와 고정결합하여 타측 사이드기어에 회전력을 전달하도록 구성되고, 상기 출력부는, 구동축 및 종동축과 평행을 이루며 외부 부하로 동력을 전달하는 출력축과, 상기 출력축에 구비되되 제 1클러치 및 제 2클러치에 의해 출력축과의 연결이 이루어지는 두 개의 출력기어를 포함하고, 상기 출력기어중 하나의 출력기어는 상기 케리어기어와 치합하며, 종동축에 구비되어 있는 종동기어는 두 개 이며 일측의 종동기어는 상기 연결기어와 치합하고 나머지 종동기어는 출력축에 구비되어 있는 나머지 출력기어와 치합하는 것을 특징으로 한다.

상기 종동기어는 본 실시예에서는 두 개가 구비되어 있으나, 종동기어를 하나만 구비하여 상기 연결기어 및 나머지 출력기어에 동시에 치합 시킬 수 도 있다.

아울러, 상기 변속부는 구동축에 고정결합하는 선기어와, 상기 선기어와 치합하는 적어도 두 개 이상의 유성기어와, 상기 유성기어와 치합하고 외주면에는 연결기어가 형성된 링기어와, 상기 유성기어를 지지하며 캐리어기어가 마련된 캐리어를 포함하고, 상기 출력부는, 구동축 및 종동축과 평행을 이루며 외부 부하로 동력을 전달하는 출력축과, 상기 출력축에 구비되되 제 1클러치 및 제 2클러치에 의해 출력축과의 연결이 이루어지는 두 개의 출력기어로 이루어지고, 상기 출력기어중 하나의 출력기어는 상기 케리어기어와 치합하고, 종동축에 구비되어 있는 종동기어는 두 개 이며 일측의 종동기어는 상기 연결기어와 치합하고, 나머지 종동기어는 출력축에 구비되어 있는 나머지 출력기어와 치합하는 것을 특징으로 한다.

상기 종동기어는 본 실시예에서는 두 개가 구비되어 있으나, 종동기어를 하나만 구비하여 상기 연결기어 및 나머지 출력기어에 동시에 치합 시킬 수 도 있음은 상기와 같다.

또한 본 발명은, 외부동력을 받아 회전하는 구동축의 회전력을 전동부재를 통하여 종동축으로 변속하며 전달하는 변속전동기구와; 상기 구동축에 설치되는 구동기어와; 상기 종동축과 연결되어 종동축으로부터 회전력을 전달받아 동작하며 다수의 기어가 치합하고 있는 변속부와; 상기 변속부와 연결되어 변속부로부터 회전력을 전달받으며 외부부하로 동력을 전달하는 출력축을 구비하는 출력부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 변속부는 대향하는 두 개의 사이드기어와, 상기 사이드기어에 끼워진 피니언 및 피니언을 지지하며 외측면에 캐리어기어가 형성된 캐리어로 이루어지는 차동기어장치와, 상기 사이드기어와 동일 회전축을 가지며 일측 사이드기어의 외측부에 고정설치된 연결기어를 포함하며, 종동축은 연결기어 및 일측 사이드기어의 회전축을 관통하여, 타측사이드기어와 고정결합하고 더욱 연장되어 타측 사이드기어의 외측에 제 2연결기어를 더 구비하며, 상기 출력부는 구동축 및 종동축과 평행을 이루며 외부부하로 동력을 전달하는 출력축과, 상기 출력축에 구비되되 제 1클러치 및 제 2클러치에 의해 출력축과의 연결이 이루어지는 두 개의 출력기어로 이루어지고, 상기 출력기어중 일측의 출력기어는 캐리어기어와 치합하고 타측의 출력기어는 제 2연결기어와 치합을 이루며, 상기 구동기어는 변속부의 연결기어와 치합을 이루는 것을 특징으로 한다.

아울러, 상기 변속부는 종동축에 고정설치되는 선기어와, 상기 선기어에 치합하는 두 개 이상의 유성기어와, 상기 유성기어와 치합하며 제 3연결기어가 일체로 형성된 링기어와, 상기 유성기어를 지지하며 외주면에 캐리어기어가 형성된 캐리어와, 상기 제 3연결기어의 측부에 위치하며 종동축에 고정설치되는 제 2연결기어를 포함하고, 출력부는 구동축 및 종동축과 평행을 이루며 외부부하로 동력을 전달하는 출력축과, 상기 출력축에 구비되되 제 1클러치 및 제 2클러치에 의해 출력축과의 연결이 이루어지는 두 개의 출력기어를 포함하고, 상기 출력기어중 일측의 출력기어는 제 2연결기어와 치합하고, 타측의 출력기어는 제 3연결기어와 치합을 이루며, 상기 출력축에 끼워져 회전가능 하도록 지지되며 케리어기어 및 구동기어와 동시에 치합하는 중간기어를 더 포함한다.

또한, 상기 변속부는 종동축에 설치되되 종동축에 대해 회전가능 하도록 설치되는 선기어와, 상기 선기어와 치합하는 두 개 이상의 유성기어와, 상기 유성기어와 치합하며 동시에 종동축에 고정되는 링기어와, 상기 유성기어를 지지하며 외측에 캐리어기어가 형성되고 선기어의 회전축에 고정되는 캐리어를 포함하며, 상기 출력부는 선기어의 회전축을 관통하는 종동축의 단부에 연결수단을 통하여 연결되는 출력축과, 상기 선기어의 회전축과 연결되어 선기어 및 캐리어기어로부터의 회전력을 출력축에 전달하는 제 3클러치를 포함하여, 상기 구동기어와 캐리어기어의 사이에 중간기어가 더 구비된 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명은, 상기 변속기구의 종동축은 제 1종동축 및 상기 제 1종동축과 평행한 제 2종동축으로 나뉘며, 제 1종동축에 고정된 제 1종동기어와, 제 2종동축에 고정된 제 2종동기어가 치합하여 동력이 전달되는 경로인 종동축이 이루어지고, 상기 변속부는 제 2종동축에 고정결합하는 선기어와, 상기 선기어와 치합하는 두 개 이상의 유성기어와, 상기 유성기어와 치합하는 링기어와, 상기 유성기어를 지지하며 외주면에 캐리어기어가 형성되고, 제 2종동축의 외주면에 대해 회전가능하도록 지지되는 캐리어를 포함하여 이루어지고, 상기 구동기어는 캐리어기어와 치합하며, 출력부는 상기 제 2종동축에 연결수단에 의해 연결되는 출력축과, 상기 링기어와 결합되어 링기어의 회전력을 출력축에 전달하는 제 3클러치를 포함하여, 구성된 것을 특징으로 한다.

아울러, 상기 변속전동기구는 구동축이 설치된 구동풀리와, 종동축이 설치된 종동풀리 및 구동풀리와 종동풀리를 연결하는 벨트를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 제 1실시예에 따른 무단변속장치의 구성 및 동작을 설명하기 위하여 개략적으로 도시한 도면이다.

도시한 바와 같이, 본 실시예에 따른 무단변속장치는 구동원(미도시)으로부터 동력을 전달받아 작동하는 변속전동기구(11)와, 상기 변속전동기구(11)에 의해 동작하는 변속부(13)와 출력부(15)를 포함한다.

상기 변속전동기구(11)는 구동풀리(1)와 종동풀리(3) 및 벨트(5)를 포함하는 벨트전동기구로서, 공지의 방법으로 각 풀리(1,3)에 걸쳐지는 벨트(5)의 위치를 조절하여 구동풀리(1)와 종동풀리(3)의 간의 속도비를 연속적으로 제어하는 변속기구이다. 상기 구동풀리(1)에는 구동축(35)이 결합하여 있고, 종동풀리(3)에는 종동축(37)이 고정결합하여 있음은 물론이다.

상기 종동축(37)에는 두 개의 종동기어(17,19)가 구비되어 있다. 상기 종동기어(17,19)는 종동축(37)에 고정되어 변속전동기구(11)의 속도비의 조절에 따라 구동축(35)에 대해 일정속도비를 가지며 회전한다. 하나의 종동기어(17)는 후술할 변속부(13)의 연결기어(33)와 치합하고, 다른 하나의 종동기어(19)는 후술할 출력부(15)의 일측 출력기어(45)와 치합한다.

상기 변속부(13)는 차동장치(29)와 상기 차동장치(29)에 결합하는 연결기어(33)을 포함하여 구성된다. 상기 차동장치(29)는 서로 마주하는 두 개의 사이드기어(21,22)와, 상기 사이드기어(21,22) 사이에 끼워진 피니언(23) 및 상기 피니언(23)을 지지하며 외측면에 캐리어기어(25)가 형성된 캐리어(27)로 이루어진다. 아울러, 상기 두 개의 사이드기어(21,22)의 회전방향은 서로 반대방향이며, 사이드기어(21,22)사이에 끼워져 치합하고 있는 피니언(23)은, 사이드기어(21,22)의 회전에 따라 사이드기어(21,22)사이에서 자전하면서 구동축(35)에 대해 공전할 수 있다.

상기 캐리어(carrier,27)는 피니언(23)이 사이드기어(21,22)사이에서 회전력을 받으며 위치하도록 지지력을 제공한다. 즉, 캐리어(27)는 피니언(23)을 회전가능하도록 지지하며 피니언(23)간의 간격이나 캐리어에 대한 피니언간의 위치를 유지한다.

따라서 피니언(23)이 구동축(35)에 대해 공전하게 되면, 피니언(23)을 지지하고 있는 캐리어(27)도 구동축(35)을 회전축으로 하여 동시에 회전하게 되는 것이다. 한편, 상기 캐리어(27)의 외주면에는 캐리어기어(25)가 형성되어 있다. 상기 캐리어기어(25)는 후술할 출력부(15)의 일측 출력기어(47)과 치합하여 변속부(13)를 통하여 조합된 회전력을 출력축(39)에 전달한다.

상기 사이드기어(21,22)중에 일측의 사이드기어(21)의 외측에는 연결기어(33)가 구비된다. 상기 연결기어(33)는 일측의 사이드기어(21)와 동일한 회전축(31)을 가지며 사이드기어(21)의 측부에 고정되므로, 사이드기어(21)와 동일한 회전방향 및 회전 각속도를 갖는다. 이와 같이 일측의 사이드기어(21)와 연결기어(33)가 결합한 상태로, 구동축(35)은 연결기어(33)와 일측 사이드기어(21)의 회전축(31)을 관통하여, 타측 사이드기어(22)와 결합한다. 즉, 구동축(35)이 타측 사이드기어(22)와 직결되어, 구동축(35)의 회전력은 연결기어(33)와 일측 사이드기어(21)를 관통하여 타측 사이드기어(22)에 전달된다.

상기한 바와같이 일측 사이드기어(21)와 타측 사이드기어(22)의 회전방향은 반대이므로, 구동축(35)의 회전에 따라 타측 사이드기어(22)가 임의의 방향으로 회전하게 되면, 일측 사이드기어(21) 및 연결기어(33)는 그와 반대방향으로 회전하게 된다.

한편, 상기 사이드기어(21,22)의 회전속도에 따라 캐리어기어(25)의 회전방향 및 회전속도가 결정된다. 상기한 바와같이, 일측 사이드기어(21)와 타측 사이드기어(22)와의 사이에는 피이언(23)이 회전가능한 상태로 지지되어 있으므로, 예를 들어 타측 사이드기어(22)의 회전속도와 일측 사이드기어(21)의 회전속도가 같다면, 피니언(23)은 공전하지 않고 그 자리에서 자전만 하게 된다. 이 상태에서 만약 일측의 사이드기어(21)의 회전속도가 타측 사이드기어(22)의 회전속도에 비해 증가한다면, 일반적인 기어의 치합원리에 의거 피니언(23)은 속도가 빠른 일측 사이드기어의 회전방향으로 공전을 시작하게 되는 것이다. 이 때 구동축(35)에 대한 피니언(23)의 공전 속도는, 일측사이드기어(21)의 회전속도와 타측사이드기어(22)의 회전속도의 차이값의 절반임은 물론이다.

상기 출력부(15)는, 구동축(35) 및 종동축(37)과 평행을 이루며 외부 부하로 동력을 전달하는 출력축(39)과, 상기 출력축(39)에 구비되는 두 개의 출력기어(45,47)와, 상기 두 개의 출력기어(45,47)의 회전력을 출력축(39)에 각각 전달하는 제 1클러치(41) 및 제 2클러치(43)를 포함하여 구성된다.

상기 출력축(39)은 동력을 외부의 부하에 적절한 회전속도로 전환하여 전달하기 위해, 통상 부하와의 사이에 최종 감속기어(미도시)를 설치한다. 이와같은 출력축(39)에는 제 1클러치(41) 및 제 2클러치(43)가 구비된다. 상기 제 1클러치(41) 및 제 2클러치(43)는 별도의 콘트롤러(미도시)에 의해 작동하여 출력기어(45,47)의 회전력을 출력축(39)에 효과적으로 전달하도록 한다.

상기, 제 1클러치(41)는 출력축(39)에 결합한 상태로 일측의 출력기어(45)와 하나의 세트를 이룬다. 또한 제 2클러치(43)도 출력축(39)에 결합한 상태로 다른 하나의 출력기어(47)와 하나의 세트를 이룬다. 상기 제 1클러치(41) 및 제 2클러치(43)는 출력기어(45,47)와 결합하여 출력기어(43,45)의 회전력을 출력축(39)에 전달하는 역할을 한다. 상기 제 1클러치(41)와 제 2클러치(43)의 작동은 선택적으로 이루어질 수 도 있고, 동시에 이루어질 수 도 있다. 따라서 출력기어(43,45)와 제 1,2클러치(41,43)와의 결합 상태에 따라 출력축(39)의 회전내용이 결정되는 것이다.

만약 일측의 출력기어(45)가 종동기어(19)와 치합한 상태로 회전력을 받고, 제 1클러치(41)와 출력기어(45)가 연결되고, 제 2클러치(43)와 다른 출력기어(47)가 단절되어 있다면, 출력축(39)은 종동기어(19)의 회전력을 전달받는 것이다. 이와 반대로 제 1클러치(41)와 출력기어(45)가 단절되어 있고, 제 2클러치(43)와 출력기어(47)가 연결되어 있다면, 출력기어(45)는 출력축(39)에 대해 공전할 뿐 동력의 전달은 이루어지지 않고, 캐리어기어(25)의 회전력이이 출력기어(47) 및 제 2클러치(43)를 통해 출력축(39)으로 전달된다.

아울러, 후술하겠거니와 일측의 출력기어(45)의 회전속도 및 방향과, 다른 출력기어(47)의 회전속도 및 방향이 일치하는 순간에는, 제 1클러치(41) 및 제 2클러치(43)가 동시에 연결된다.

결국, 상기 출력부(15)를 이루는 일측의 출력기어(45)는 종동기어(19)와 치합을 이루고, 나머지 출력기어(47)는 변속부(13)의 캐리어기어(25)와 치합을 이룬다. 따라서, 출력축(39)은 종동축(37)에 설치되어 있는 종동기어(19)와, 구동축(35)에 연결되어 있는 캐리어기어(25)와 동시에 치합을 이루고, 이 상태에서 제 1클러치(41) 및 제 2클러치(43)를 제어하여 요구되는 회전력을 얻는다.

상기와 같이 이루어지는 본 발명의 제 1실시예에 따른 무단변속장치에 있어서, 구동축(35)로부터 출력축(39)로 이어지는 동력전달 경로는 두 갈래로 구성된다.

하나의 경로는 고속경로로서, 화살표 A방향으로 이루어진 경로이다. 즉, 상기 고속경로(A)는 변속전동기구(11)의 구동풀리(1)와, 상기 구동풀리(1)에 밸트(5)에 의해 연결된 종동풀리(3)와, 상기 종동풀리(3)에 고정설치된 종동축(37)과, 상기 종동축(37)에 설치된 종동기어(19)와, 상기 종동기어(19)와 치합을 이루는 출력기어(45) 및 제 1클러치(41)를 통해 출력축(39)으로 향하는 경로이다.

다른 하나의 경로는 화살표 B1 및 B2방향으로 이루어지는 저속경로로서, 변속전동기구(11)로부터 캐리어기어(25)를 통하여 출력축(39)으로 향하는 경로이다. 이와같은 저속경로(B1,B2)는 화살표로 표시되어 있는 바와같이 두 갈래의 경로가 변속부(13) 내에서 하나로 조합되어 이루어지는 경로이다.

상기 화살표 B1을 따라 구성된 경로는, 변속전동기구(11)의 구동축(35)과, 상기 구동축(35)에 결합한 차동장치(29)와, 상기 차동장치(29)의 캐리어기어(25)와 치합하는 출력기어(47) 및 제 2클러치(43)로 이루어지며, 화살표 B2를 따라 구성되는 다른 경로는, 구동풀리(1)와 밸트(5)와 종동풀리(3)와, 종동축(37)에 고정된 종동기어(17)와, 상기 종동기어(17)와 치합하고 있는 연결기어(33) 및 연결기어(33)를 통해 B1경로와 합쳐진다. 따라서, 화살표 B1 및 화살표 B2를 따른 경로를 통한 회전력은 변속부(13)내에서 조합되어, 캐리어기어(25)를 일정속도록 회전시킨다.

상기한 바와같이, 차동장치(29)를 구성하는 일측의 사이드기어(21)와 타측의 사이드기어(22)는 서로 반대 방향으로 회전하므로, 서로 반대로 회전하는 사이드기어(21,22) 사이에 설치된 피니언(23)는, 사이드기어(21,22)의 회전속도의 차이에 따라, 구동축(35)에 대해 공전되며 캐리어기어(25)를 회전시킨다.

상기와 같이 이루어지는 본 발명의 제 1실시예에 따른 무단변속장치의 작동을 설명하기 위하여, 변속전동기구(11)의 감속비를 0.5 내지 2로 정하고, 치합하고 있는 각 기어의 잇수비는 다음과 같이 정하기로 한다. 상기 변속전동기구(11)의 감속비는 이하 후술되는 다른 실시예에서도 0.5 내지 2로 정하기로 한다.

즉, 일측의 종동기어(17)와 연결기어(33)의 잇수비는 3:4로 하고, 나머지 종동기어(19)와 출력기어(45)와의 잇수비는 5:8로, 캐리어기어(25)와 출력기어(47)와의 잇수비는 1:1로 하기로 한다. 상기와 같은 잇수비를 가지는 무단변속장치를 변속전동기구(11)의 감속비를 0.5 내지 2로 변화시키면서, 감속비에 대한 출력축(39)의 속도비를 구해보면 다음 표 1 및 도 2와 같은 결과를 얻는다.

참고로, 상기 표에 나타낸 결과치는 단순한 연산에 의해 용이하게 구할 수 있는 결과치이다.

변속전동기구의 감속비	변속전동기구의 속도비	고속경로를 통한 출력축의 속도비
저속경로를 통한 출력축의 속도비
0.5	2	-5/4
1/4
3/4	4/3	-5/6
0
1	1	-5/8
-1/8
4/5	4/5	-1/2
-1/5
2/3	3/2	-5/12
-1/4
4/7	7/4	-5/14
-2/7
2.0	0.5	-5/16
-5/16

먼저, 변속전동기구(11)의 감속비를 0.5로 할 경우, 고속경로(A)를 통한 출력축(39)의 속도비를 구해보면 다음과 같다. 감속비가 0.5일 때, 구동축이 양의 방향으로 1회전하면 종동축 및 종동기어(17,19)는 양의 방향으로 2회전하고, 종동기어(19)에 치합하고 있는 출력기어(45)의 회전속도비는 종동기어(19)의 회전속도비에, 종동기어(19)에 대한 출력기어(45)의 잇수비 5/8를 곱하여 -5/4임을 알 수 있다. 음의 부호가 의미하는 것은 회전방향이 구동축(35)의 회전방향과 반대방향임을 의미한다.

한편, 상기 감속비가 0.5일 경우, 저속경로를 통한 출력축(39)의 속도비를 구해보면 다음과 같다. 변속전동기구(11)의 감속비가 0.5이면, 구동축(35)이 양의 방향으로 1회전 할 때에 종동기어(17)는 양의 방향으로 2회전하고, 종동기어(17)와 치합하고 있는 연결기어(33)는 음의 방향으로 -3/2회전하게 된다. 즉, 일측의 사이드기어(21)가 음의 방향으로 -3/2회전하게 된다. 이 때 구동축(35)은 양의 방향으로 1회전하고 있으므로, 타측의 사이드기어(22)는 양의 방향으로 1회전하게 되어, 일측의 사이드기어와 타측의 사이드기어와의 속도와의 조합에 의해 캐리어기어(25)는 음의 방향으로 1/4회전하고, 캐리어기어(25)와 치합하고 있는 타측의 출력기어(47)는 양의 방향으로 1/4회전하게 된다.

상기한 바와같이, 양측의 출력기어(45,47)는 제 1클러치(41) 및 제 2클러치(43)에 의해 출력축(39)과의 연결이 제어되므로, 상기와 같이 변속전동기구(11)의 감속비를 0.5로 정하고 구동축을 회전시키되, 제 1클러치(41)를 연결하고, 제 2클러치(43)를 분리하면 구동축(35)에 대한 출력축(39)의 회전속도비는 -5/4이고, 반대로 제 2클러치(43)를 연결하고 제 1클러치(41)를 분리하면 구동축(35)에 대한 출력축(39)의 회전속도비는 1/4이다. 결국, 제 1클러치(41)와 제 2클러치(43)를 선택적으로 조절하여, 구동축에 대한 출력축의 회전속도비를 전환할 수 있는 것이다.

상기와 같은 방법으로, 변속전동기구(11)의 감속비를 3/4, 1, 5/4, 3/2, 7/4, 2로 정하여 구동축에 대한 출력축(39)의 속도비를 구해보면 상기 표 1과 같다.

표 1을 참조하면, 변속전동기구(11)의 감속비가 3/4일 경우, 저속경로를 통한 출력축(39)의 속도비는 0임을 알 수 있다. 즉, 구동축(35)이 임의의 속도로 회전하더라도 캐리어기어(25)는 회전하지 않고, 상기 캐리어기어(25)와 치합하고 있는 출력기어(47)도 회전하지 않는다. 따라서 출력축(39)은 정지한 상태를 유지하며 부하로 어떠한 토오크도 전달하지 않는다. 결국 자동차를 일시 정지할 때 변속전동기구(11)의 변속비를 3/4으로 조절하면, 자동차는 브레이크를 밟지 않더라도 스스로 정지한 상태를 유지한다. 더 나아가 외부로부터 케리어기어(25)에 힘이 전달되더라도 B1,B2 경로를 따라 분할된 힘이, 역으로 전달되어 구동축에서 만나면 서로 상쇄되어 구동축으로 힘이 전달되지 않으므로, 자동차가 경사면에 정지해 있는 상태로 브레이크를 밟지 않더라도, 자동차는 경사면을 따라 미끄러지지 않는다.

한편, 변속전동기구(11)의 감속비가 2.0일 경우, 상기와 같은 단순 계산을 통하여 고속경로를 통한 출력축(39)의 회전속도비는 -5/16이고, 저속경로를 통한 출력축(39)의 회전속도비도 -5/16임을 알 수 있다.

고속경로를 통한 최저 회전속도비와 저속경로를 통한 최대 회전속도비가 동일하므로, 제 1클러치(41) 및 제 2클러치(43)을 동시에 연결시킬 수 도 있음은 물론이다. 이는 후술하는 바와 같이 본 발명의 모든 실시예에 공통적으로 적용되는 작동으로 매우 중요한 의미를 가지며, 운전중 저속경로를 고속경로로 전환할 수 있음을 의미한다.

도 2는 상기한 본 발명의 제 1실시예에 따른 무단변속장치에 있어서 변속전동기구의 감속비에 대한 속도비를 그래프로 도시한 도면이다.

도면에서 감속비라함은 변속전동기구(11)의 구동축과 종동축의 감속비를 의미하며, 속도비는 구동축(35)에 대한 출력축(39)의 속도비를 의미함은 물론이다.

아울러, 상기한 표 1에서 저속경로 및 고속경로를 통한 속도비에 -1을 곱하였다. 이는 출력기어(39)와 부하 사이에 최종감속기어(미도시)를 설치함을 의미한다. 상기 최종감속기어는 출력축(39)의 회전속도를 적절히 낮추기 위해 통상적으로 설치하는 기어이다.

도시한 바와같이, 변속전동기구(11)의 감속비가 0.5일 경우, 저속경로를 통한 출력축(39)의 구동축(35)에 대한 속도비는 -1/4이다.

즉, 구동축이 양의 방향으로 1회전할 때에 출력축(39)는 음의 방향으로 1/4회전한다. 구동축을 1회전할 때 출력축은 -1/4회전 하므로, 구동축의 회전속도의 1/4의 회전속도로 출력축을 역회전시켜 자동차를 후진할 수 있는 것이다. 계속하여 변속전동기구(11)의 감속비를 점차 증가시키면, 저속경로를 통한 출력축의 속도비는 점차 증가하여 변속전동기구(11)의 감소비가 2에 도달하면, 저속경로를 통한 출력축(39)의 회전 속도비는 5/16으로 증가하게 된다. 즉, 구동축(35)이 1회전하면 출력축(39)은 같은 방향으로 5/16회전하는 것이다.

변속전동기구(11)의 감속비가 2일 경우, 고속경로를 통한 속도비와 저속경로를 통한 속도비는 5/16로 동일하므로, 저속경로를 통하여 자동차를 기동하여 가속 중, 감속비가 2가 되는 순간 제 1클러치(41)를 연결하고 저속경로를 이루는 제 2클러치(43)를 차단하여 저속경로를 고속경로로 전환한다.

상기와 같이 회전력의 전달경로가 저속경로에서 고속경로로 옮아간 후, 변속전동기구(11)의 감속비를 낮추면, 출력축(39)의 회전속도비는 증가하여, 마침내 감속비가 0.5에 도달하면, 구동축(35)에 대한 출력축(39)의 회전 속도비는 5/4가 된다. 이는 구동축(35)이 1회전할 때에 출력축(39)가 5/4회전함을 의미한다. 상기 구동축의 회전속도는 엔진의 회전속도를 가속하여 증가시킴은 물론이다.

상기와 같은 특성을 갖는 무단변속장치를 자동차에 적용한 경우의 변속장치의 운전특성을 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 자동차를 정지시 변속전동기구(11)의 감속비가 3/4이 되도록 미리 셋팅하여 놓은 상태로, 구동축에 대한 출력축의 속도비가 0으로부터 5/16이 될 때 까지 서서히 가속하면서 저속경로를 통해 회전력을 계속 전달한다. 저속경로를 통한 가속을 수행중, 속도비가 5/16에 도달하면 제 2클러치(43)를 차단하고 제 1클러치(41)를 연결하여 고속운전모드로 전환한다. 즉, 동력전달경로를 고속경로로 바꾼다. 회전력이 고속경로를 통해 전달되기 시작하면, 변속전동기구(11)의 감속비를 감소시키며 엔진의 회전수를 증가시켜 자동차를 점차 가속하여 최대속도에 도달할 수 있다. 본 실시예에서 출력축의 최대회전 속도는 엔진의 최대 회전수와 속도비 5/4와의 곱이 됨은 물론이다.

한편, 자동차를 후진하고자 할 경우에는 제 1클러치(41)를 차단하고, 제 2클러치(43)를 연결시켜 저속경로로 전환하고, 변속전동기구(11)의 감속비를 3/4 이하로 조절하여 출력축이 역회전 하도록 한다. 도 2의 그래프를 참조하면, 감속비가 0.5일 경우 저속경로를 통해 최대 후진속도를 얻을 수 있음을 알 수 있다.

아울러, 감속비가 3/4일 경우 제 2클러치(43)을 연결한 상태라면, 출력축(39)의 속도비는 0 이므로 자동차의 움직임은 발생하지 않는다. 이는 캐리어기어(도 1의 25)가 정지한 상태를 유지하므로, 움직임이 발생하지 않는 것이다. 따라서 자동차가 정지한 경우 브레이크를 밟지 않더라도 자동차는, 앞 뒤로 움직이지 않음은 물론, 외부에서 힘을 가하여 밀더라도 제자리를 유지한다.

상기한 각 기어의 잇수비는 하나의 실시예에 불과하며, 기어의 잇수비 및 기어의 배열과 변속전동기구의 변속비에 따라, 본 발명에 따른 자동변속장치의 동작특성은 조금씩 달라짐은 물론이다.

한편, 상기와 같이 이루어지는 본 발명의 변속전동장치에 있어서, 변속전동기구(11)의 구동축에 걸리는 힘을 정역학적 고찰을 통해 알아보면 다음과 같다.

먼저, 각 회전축에 걸리는 회전토오크를 t(N*m)(이하, T)라 한다.

예를들어, 보통 승용차의 최대감속비가 최소감속비의 5배 정도이므로, 본 실시예에서의 최소감속비인 -4/5의 5배인 -4인 경우를 보면, 변속전동기구(11)의 감속비가 3/2이고 저속경로로 동력이 전달될 때, 구동축에 대한 출력축(39)의 감속비는 -4이므로, 출력축에 걸리는 힘을 -4T라 할 경우, 상기 출력기어(47)와 치합하고 있는 캐리어기어(25)에는 4T가 걸린다. 상기 4T는 양측의 사이드기어에 2T씩 분배되고, 타측 사이드기어(22)에 걸린 2T의 힘은 곧바로 구동풀리(1)에 전달되어 구동풀리에 2T만큼의 힘을 전한다. 또한 일측 사이드기어(21)에 걸린 2T의 힘은 연결기어(33)와 종동기어(17)를 거치면서 -3/2T로 바뀌고 밸트를 거쳐 구동축에 -T로 변한다. 이 때 구동축에는 타측의 사이드기어(22)로부터의 토오크인 2T가 걸려있는 상태이므로 2T와 -T를 합산하여, 출력축(39)을 4T의 회전력으로 구동시키기 위해서 구동축은 1T만큼의 회전력만이 필요하고, 벨트로 전달되는 입력토오크도 -1T라는 결론을 얻게된다.

이는 본 실시예와 같은 변속범위를 갖도록 구성된 변속장치(US patent No. 4913003)가, 최소감속비의 5배인 감속비 일 때 벨트를 통하여 전달되는 구동축의 토오크는 4T정도가 걸리는 것에 비하여, 본 실시예에 따른 무단변속장치에서는 보다 적은 힘으로도 출력축을 회전시킬 수 있으므로, 결국 변속전동기구(11)의 용량을 적게 설계할 수 있다는 결론을 얻을 수 있는 것이다. 이는 작은 규모의 변속전동기구로도 충분히 큰 출력토오크를 얻을 수 있어, 변속전동기구의 크기로 인한 여러 한계를 해결할 수 있는 것음을 의미한다.

도 3은 본 발명의 제 2실시예에 따른 무단변속장치의 구성 및 작동을 설명하기 위하여 개략적으로 도시한 도면이다.

상기한 도면부호와 동일한 도면부호는 동일한 기능의 동일한 부재를 가리킨다.

도시한 바와같이, 본 실시예에 따른 무단변속장치에는 변속부(13)에 차동장치 대신에 유성기어장치가 적용되어 있다.

유성기어장치는 차동장치와 같은 결과를 출력하는 장치로서 차동장치를 대신하여 많이 사용되는 기어장치임은 공지의 사실이다.

본 실시예에 따른 무단변속장치의 변속부(14)에는, 구동축(35)에 고정되어 구동축(35)으로 부터 회전력을 받는 선기어(49)와, 상기 선기어(49)의 외주에 치합하는 두 개의 유성기어(51)와, 상기 유성기어(51)의 외주에 치합하는 링기어(55)가 포함된다. 상기 링기어(55)에는 연결기어(53)가 구비되어 링기어(55)의 회전과 동시에 연결기어(53)도 회전한다.

또한 상기 유성기어(51)를 지지하는 캐리어(59)에도 캐리어기어(57)가 마련되어 있다. 상기 연결기어(53)와 캐리어기어(57)는 구동축(35)에 대해 고정되어 있지 않으며 구동축(35)에 대해 회전이 자유롭다.

아울러, 상기 연결기어(53)는 종동기어(17)와 치합하여 종동기어(17)로부터 회전력을 전달받아 회전하고, 캐리어기어(57)는 출력기어(47)과 치합하여 출력축(39)에 동력을 전달한다.

상기 유성기어장치에 있어서, 선기어(49)는 도 1의 타측 사이드기어(22)의 기능을 하고, 캐리어(59) 및 캐리어기어(57)는 차동장치(29)의 캐리어(27) 및 캐리어기어(25)의 기능을 한다. 또한 연결기어(53)는 도 1의 연결기어(33)와 같은 기능을 하여 종동기어(17)과 치합함으로써 동력을 전달 받음은 상기와 같다.

상기와 같은 구성을 갖는 무단변속장치에 있어서, 구동축(35)이 양의 방향으로 회전하게 되면, 구동축(35)과 결합되어 있는 선기어(49)도 양의 방향으로 동시에 회전한다. 또한 종동축(37)에 고정되어 있는 종동기어(17,19)도 양의 방향으로 회전하여, 종동기어(17,19)와 치합하고 있는 연결기어(53) 및 출력기어(45)를 음의 방향으로 회전시킨다.

상기 선기어(49)의 회전방향과 연결기어(53)의 회전방향이 서로 반대이므로, 유성기어(51)는 링기어(55)와 선기어(49)사이에서 자전하며, 동시에 공전하여 캐리어기어(57)를 회전시켜, 캐리어기어(57)로 하여금 출력기어(47)에 회전력을 전달하도록 한다. 상기 유성기어의 공전방향 및 공전속도는 링기어(55)와 선기어(49)의 회전속도의 차이에 따라 결정된다.

이와같이 캐리어기어(57)를 회전시키지 않도록 하기 위하여는 각 기어의 잇수비를 제 1실시예에서와 같이 적절히 설계하고, 변속전동기구(11)의 변속비를 조절함으로써 가능함은 물론이다. 아울러 저속경로(B1,B2)의 최대속도비와 고속경로(A)의 최저속도비 또한 기어의 잇수비를 조절하여 충분히 일치시킬 수 있다. 저속경로(B1,B2)의 최대속도비와 고속경로(A)의 최소속도비의 값이 같아야 제 1클러치(41)와 제 2클러치(43)의 전환이 가능하기 때문임은 상기한 바와같다.

예를 들어, 상기과 같은 변속부(14)를 구비한 제 2실시예에 따른 무단변속장치에 있어서, 선기어(49)와 링기어(55)의 잇수비는 1:2로 정하고, 일측의 종동기어(17)와 연결기어(53)의 잇수비는 1:2로 정한다. 또한 타측의 종동기어(19)와 출력기어(45)와의 잇수비는 1:3으로, 캐리어기어(57)와, 나머지 출력기어(47)와의 잇수비는 1:1이라고 정하여, 변속장치의 작동을 보다 상세히 설명하기로 한다.

아울러, 이하 후술되는 유성기어장치에 있어서, 선기어와 유성기어의 잇수비는 1:2로 하기로 한다.

선기어(49)와 링기어(55)의 잇수비가 1:2 이므로, 캐리어기어(57)의 회전속도비는 선기어속도 ×1/3 + 링기어속도 ×2/3이다. 따라서, 변속전동기구(11)의 감속비가 2일 경우, 저속경로(B1,B2)를 통한 캐리어기어(57)의 회전속도비가 1/6임을 알 수 있다. 한편, 감속비가 2.0일 때, 고속경로(A)를 통한 회전속도비도 종동기어(19)와 출력기어(45)의 잇수비가 1:3이므로 1/6 이다. 즉, 고속경로(A)를 통한 회전속도비와 저속경로(B1,B2)를 통한 회전속도비가 동일하다.

아울러, 선기어를 링기어의 반대방향으로 두 배의 회전속도로 회전시키면 캐리어기어(57)가 회전하지 않으므로, 변속전동기구(11)의 감속비를 1로 하면, 캐리어기어(57)로 하여금 정지상태를 유지하도록 하여, 출력축(39)이 회전하지 않도록 함으로써 브레이크를 밟지 않더라도 자동차가 밀리지 않다.

도 4는 본 발명의 제 3실시예에 따른 무단변속장치의 구성과 작동을 설명하기 위하여 개략적으로 도시한 도면이다.

상기한 도면부호와 동일한 도면부호는 동일한 기능의 동일한 부재를 가리킨다.

도면을 참조하면, 본 실시예에 따른 무단변속장치는 변속전동기구(11)와, 상기 변속전동기구(11)의 구동축(35) 및 종동축(37)에 연결되며 다수의 기어가 치합되어 구성된 변속부(65)와, 상기 변속부(65)와 치합하여 동력을 전달받으며, 외부의 부하에 연결되는 출력부(15)로 구성된다.

상기 구동축(35)에는 하나의 구동기어(61)가 고정설치되어 있다. 상기 구동기어(61)는 후술할 변속부(65)의 연결기어(33)와 치합하여, 연결기어(33)로 회전력을 전달한다.

상기 변속부(65)에는 상기한 제 1실시예에서의 차동장치(29)와 연결기어(33) 및 제 2연결기어(63)가 설치되어 있다. 상기 차동장치(29)와 연결기어(33)의 구성 및 작동은 제 1실시예와 동일하며, 연결기어(33)는 구동축(35)에 설치되어 있는 구동기어(61)와 치합하고, 캐리어기어(25)는 출력축(39)에 설치되어 있는 일측의 출력기어(45)와 치합을 이룬다. 따라서 캐리어기어(25)는 제 1실시예와 같이 연결기어(33)와 차동장치(29)로 부터 조합된 회전력으로 출력기어(45)에 동력을 전달한다.

한편, 차동장치(29)의 도면상 우측에는 제 2연결기어(63)가 구비되어 있다. 상기 제 2연결기어(63)는 종동축(37)에 고정되며, 출력부(15)의 출력기어(47)와 치합을 이룬다. 따라서 종동축(37)의 회전력은 제 2연결기어(63)를 통하여 출력기어(47)로 전달된다.

상기와 같이 구성되는 본 발명의 제 3실시예에 따른 무단변속장치에 있어서, 고속경로(A)는, 구동축(35)으로부터 시작하여 구동풀리(1)와 밸트(5)와 종동풀리(3)와 종동축(37) 및 제 2연결기어(63)을 통해 타측의 출력기어(43)로 연결되는 경로이다. 상기 제 2연결기어(63)의 회전속도는 변속전동기구(11)로부터 일정 감속비로 변속된 속도로서, 일정속도로 변속된 속도를 갖는 종동축(37)의 회전력이 고속경로(A)를 통해 제 2연결기어(63)를 거쳐 타측의 출력기어(43)에 직접 전달된다.

이에 반해 저속경로(B1,B2)는 상기한 제 1실시예와 같이, 연결기어(33)와 차동장치(29)의 속도의 조합에 따라 결정된 회전력을, 일측의 출력기어(45)에 전달하도록 구성된 경로로서, 두 개의 경로가 하나로 합쳐진다. 즉 하나의 저속경로(B2)는 구동축(35)으로부터 시작하여 구동기어(61)와 연결기어(33)를 통하여 차동장치(29)로 향하고, 다른 하나의 저속경로(B1)는 구동축(35)과 구동풀리(1)와 종동풀리(3)와 종동축(37)을 통하여 차동장치로 향한다. 상기 두 갈래의 경로(B1,B2)를 통하는 회전력은, 변속부(65)내에서 조합되어 캐리어기어(25)로 하여금 출력축(39)에 마련되어 있는 일측의 출력기어(45)를 일정속도비로 회전시킨다.

따라서 요구되는 조건에 대응하는 성능을 갖추기 위한 기어의 잇수비를 정하고 변속전동기구(11)의 변속비를 조절하여, 연결기어(33)와 타측의 사이드기어(22)의 회전속도를 조절함으로써, 캐리어기어(25)가 회전 하지 않도록도 할 수 있음은 물론이다. 상기 캐리어기어(25)가 회전하지 않으면, 상기한 여러 실시예와 마찬가지로 제 1클러치(41)가 연결된 상태에서 출력축(39)의 회전은 발생하지 않고, 오히려 회전축으로 하여금 자동차가 제자리에 머물도록 정지력을 제공한다.

한편, 요구되는 조건에 대응하는 성능을 갖추기 위한 기어의 잇수비를 정하고 변속전동기구(11)의 변속비를 조절하여 상기 저속경로(B1,B2)의 최대속도비와 고속경로(A)의 최저속도비를 일치시킬 수 도 있음은 물론이다. 따라서 변속전동기구(11)가 일정한 감속비를 가질 때에, 제 1클러치(41)와 제 2클러치(43)를 제어하여 저속경로와 고속경로의 변환을 수행할 수 있다.

예를 들어 구동기어(61)와 연결기어(33)의 잇수비를 5:4라 정하고, 제 2연결기어(63)와 출력기어(47)의 잇수비는 3:4라 정하고, 변속전동기구(11)의 감속비를 2로 하면, 고속경로(A)를 통해 출력기어(47)에 전달되는 속도비는 -3/8 내지 -3/2이고, 저속경로(B1,B2)를 통해 일측의 출력기어(45)에 전달되는 회전력의 속도비는 -3/8 내지 3/8 임을 알 수 있다.

따라서 저속경로와 고속경로를 통하여 전달되는 회전력의 속도비가 -3/8로서 동일한 값을 갖는 순간, 클러치(41,43)의 연결 및 분리를 제어하여 고속경로와 저속경로의 전환을 수행할 수 있는 것이다.

아울러, 저속경로에 있어서, 케리어기어(25)의 회전속도를 0으로 하기위해서는 변속전동기구(11)의 감속비를 4/5로 한다. 감속비를 4/5로 하면 사이드기어(21,22)의 회전속도가 반대방향으로 같아지고, 캐리어(27)를 정지상태로 유지할 수 있는 것이다.

도 5는 본 발명의 제 4실시예에 따른 무단변속장치의 구성 및 작동을 설명하기 위하여 개략적으로 도시한 도면이다.

상기한 도면부호와 동일한 도면부호는 동일한 기능의 동일한 부재를 가리킨다.

도면을 참조하면, 본 실시예에 따른 무단변속장치는 변속전동기구(11)와, 상기 변속전동기구(11)와 연결되며 유성기어장치가 구비되어 있는 변속부(69)와, 상기 변속부(69)와 치합하는 출력부(15)를 포함한다.

상기 출력부(15)의 출력축(39)에는 중간기어(85)가 구비된다. 상기 중간기어(85)는 출력축(39)에 대해 회전가능하도록 지지되며, 구동기어(61) 및 후술할 캐리어기어(79)와 동시에 치합한다. 이러한 중간기어(85)는 출력기어(39)의 외주면에 베어링에 의해 지지됨이 바람직하다.

상기 변속부(69)는 유성기어장치로서, 종동축(37)에 고정설치되는 선기어(73)와, 상기 선기어(73)의 외주에 치합하는 두 개 이상의 유성기어(51)와, 상기 유성기어(51)의 외주에 치합하며, 측부에는 제 3연결기어(75)가 고정설치된 링기어(77)와, 상기 유성기어(51)를 지지하며 외주면에는 캐리어기어(79)가 형성된 캐리어(81)를 포함한다.

또한 상기 제 3연결기어(75)의 측부에는 제 2연결기어(83)가 구비된다. 상기 제 2연결기어(83)는 종동축(37)에 고정되어 종동축으로부터 회전력을 직접 전달 받는다.

상기와 같이 이루어지는 변속부(69)의 캐리어기어(79)는 중간기어(85)와 치합하며, 제 3연결기어(75) 및 제 2연결기어(83)는 출력부(15)의 출력기어(45) 및 다른 출력기어(47)와 각각 치합을 이룬다.

상기와 같이 이루어지는 본 실시예에 따른 무단변속장치에 있어서, 구동축(35)으로부터 출력축(39)로 향하는 동력전달 경로는 상기한 여러 실시예와 마찬가지로 고속경로(A)와 저속경로(B1,B2)로 나눌 수 있다.

상기 고속경로(A)는 구동축(35)으로부터 시작하여 밸트(5)와 종동축(37)을 통하여 제 2연결기어(83)와, 출력기어(47)로 이어지는 경로이다. 따라서 제 2연결기어(83)는 변속전동기구(11)의 변속비에 따른 회전력을 전달받아 출력기어(47)를 구동하는 것이다.

상기 고속경로(A)와 달리, 저속경로(B1,B2)는 유성기어장치를 통하여 일측의 출력기어(45)로 이어지는 경로로서, 하나의 경로(B2)는 구동기어(61)와 중간기어(85)와 캐리어기어(79)를 통해 유성기어장치로 향하고, 나머지 하나의 경로(B1)는 구동풀리(1)와, 밸트(5)와, 종동풀리(3)를 거쳐 종동축(37)을 통해 유성기어장치로 이어지는 경로이다.

상기와 같이 이루어지는 무단변속장치를 구동하면, 구동풀리(1)의 구동력은 고속경로(A)를 타고 벨트(5)를 거쳐 종동축(37)으로 전달되어, 선기어(73)와 제 2연결기어(83)를 회전시킨다. 상기 제 2연결기어는 출력기어(47)와 치합하고 있으므로, 구동축(35)의 회전과 출력축(39)의 회전은 동시에 이루어짐은 물론이다.

한편, 상기 종동축(37)의 회전으로 말미암아 선기어(73)가 회전하고, 이와동시에 구동기어(61)의 회전력이 중간기어(85)를 통하여 캐리어기어(79)에 전달되므로, 변속전동기구(11)가 양의 방향으로 회전한다고 할 경우, 유성기어(51)는 캐리어기어(79)의 회전력에 의해 선기어(73)의 외주면을 양의 방향으로 회전하고, 링기어(77)를 회전시켜 제 3연결기어(75)로 하여금 일측의 출력기어(45)를 회전시킨다.

이 때, 상기 제 3연결기어(75)의 구동축(35)에 대한 회전속도비는, 캐리어기어(79)의 속도비 ×3/2 - 선기어(73)의 속도비 ×1/2 이므로, 구동축(35)과 캐리어기어(79)의 잇수비가 1:2이고, 변속전동기구(11)의 감속비가 2일 경우, 제 3연결기어(75)의 속도비는 1/2이 된다. 따라서 제 3연결기어(75)와 일측의 출력기어(45)의 잇수비를 1:1로 정하고, 제 2연결기어(83)와 다른 출력기어(45)의 잇수비를 1:1로 할 경우, 상기 고속경로(A)와 저속경로(B1,B2)를 거쳐 출력축(39)에 전달되는 속도비는 서로 동일하다.

따라서 상기와 같은 잇수비를 갖는 본 실시예의 변속장치에 있어서, 변속전동기구(11)의 감속비를 2로 조절하고, 클러치(41,43)를 제어하여 저속경로와 고속경로를 전환 할 수 있는 것이다.

아울러, 본 실시예에 있어서, 변속전동기구(11)의 감속비를 2/3으로 하면 제 2연결기어(83)의 회전속도를 0으로 할 수 있으므로, 자동차의 정지시 변속전동기구(11)의 감속비를 2/3이 되도록 하면, 제 1클러치(41)를 연결시켜 자동차가 정지한 상태를 유지하도록 할 수 있다.

한편, 본 실시예에서 상기 중간기어(85)를 사용하지 않고, 그 대신 구동기어(61)를 링기어(77)와 치합시키고 캐리어(81)를 제 3연결기어(75)와 연결시켜도 같은 결과를 얻을 수 있다.

도 6는 본 발명의 제 5실시예에 따른 무단변속장치의 구성 및 동작을 설명하기 위하여 개략적으로 도시한 도면이다.

상기한 도면부호와 동일한 도면부호는 동일한 기능의 동일한 부재를 가리킨다.

도면을 참조하면, 본 실시예에 따른 무단변속장치는, 변속전동기구(11)와, 상기 변속전동기구(11)의 구동축(35)에 설치되어 있는 구동기어(61)에 치합하며 전달되는 회전력의 회전방향을 바꾸어주는 중간기어(103)와, 상기 중간기어(103)와 치합하며 종동축(37)에 연결되어 동작하는 변속부(88)와, 상기 변속부(88)에 연결되는 출력부(89)를 포함하여 구성된다.

상기 변속부(88)는 종동축(37)에 설치되되 종동축(37)에 고정되지 않는 선기어(87)와, 상기 선기어(87)의 외주에 치합하는 두 개 이상의 유성기어(51)와, 상기 유성기어(51)의 외주와 치합하며 동시에 종동축에 고정되는 링기어(91)와, 상기 유성기어(51)를 지지하며 외측에는 캐리어기어(93)가 형성되고 선기어(87)의 회전축(31)에 고정되는 캐리어(95)를 포함한다.

또한 상기 캐리어기어(93)는 중간기어(103)와 치합을 이루어 구동기어(61)의 회전력은 중간기어(103)를 거쳐 회전방향의 바뀜없이 캐리어기어(93)에 전달된다.

한편, 상기 출력부(89)는 종동축(37)의 단부에 연결수단(97)를 통하여 연결되는 출력축(99)과, 상기 선기어(87)의 회전축(31)과 연결되어, 선기어(87) 및 캐리어(95)로부터의 회전력을 출력축(99)에 선택적으로 전달하는 제 3클러치(101)를 포함하여 구성된다. 상기 연결수단은 동기기어나 클러치 또는 스플라인과 같이 동력의 전달 및 차단이 제어될 수 있는 기구를 포함한다.

상기와 같이 이루어지는 본 실시예에 따른 무단변속장치에서도, 상기한 여러 실시예와 같이 힘의 전달경로는 저속경로와 고속경로로 이루어진다.

먼저, 저속경로(A)는 구동풀리(1)와 벨트(5), 종동풀리(3), 종동축(37), 연결수단(97)을 포함하여 구성되는 경로이다. 따라서 변속전동기구(11)를 통해 종동축(37)에 일정한 변속비로 전달된 회전력은 종동축(37)의 단부에 설치된 연결수단(97)을 통해 출력축(99)에 곧바로 전달되어 외부 부하로 연결된다.

이에 반해, 고속경로(B1,B2)는 두 갈래로 나뉘어 하나로 합쳐지는 경로로서, 경로 B2는 구동기어(61)와, 중간기어(103)를 거쳐 변속부(88)로 향하고, 경로 B1은 구동풀리(1)와 벨트(5)와 종동풀리(3)를 거쳐 종동축(37)을 타고 변속부(88)로 향한다. 변속전동기구(11)로부터 발생하는 회전력은 경로 B1과 B2를 통해 변속부(88)내에서 일정속도로 조합되어, 제 3클러치(101)를 통해 출력축(99)으로 전달된다.

상기와 같이 이루어지는 무단변속장치의 변속전동기구(11)를 작동하면, 저속경로(A)와 고속경로(B1,B2)를 통한 회전력의 전달은 동시에 일어나고, 연결수단(97)이나 제 3클러치(101)를 선택적으로 전환하여, 고속경로와 저속경로를 전환할 수 있다.

한편, 상기 선기어(87)의 회전속도비는, 캐리어기어의 속도비 ×3 - 링기어의 속도비 ×2 이므로, 구동기어(61)와 캐리어기어(93)의 잇수비를 2:1로 할 경우, 선기어의 회전속도비는 (구동축(35)의 속도비 ×2 ×3) - (종동축(37)의 속도비 ×2)이다.

상기 잇수비를 갖는 상태에서 연결수단(97)을 연결하고 변속전동기구의 감속비를 1/2로 하면, 구동축(35)에 대한 종동축(37)의 속도비는 2가 된다. 연결수단(97)가 연결되어 있으므로, 구동축(35)에 대한 출력축(99)의 속도비도 2가 됨은 물론이다. 한편, 이 때 선기어(87)의 회전속도비는 (2 ×3) - (2×2) = 2로서, 이는 구동축에 대한 출력축(99)의 출력비와 같다.

결국, 변속전동기구(11)의 감속비가 2일 때에, 연결수단(97)과, 제 3클러치(101)의 연결을 제어하여 저속경로(A)와 고속경로(B1,B2)를 전환 할 수 있는 것이다.

한편, 상기 연결수단(97)를 분리하고, 제 3클러치(101)를 연결시킨 상태로 변속전동기구(11)의 감속비를 점점 증가시키면, 종동축(37)의 회전속도비가 감소하여 선기어(87)의 회전속도가 증가하게 된다. 변속전동기구(11)의 감속비가 2일 경우 선기어(87)의 회전속도비가 5이므로, 본 실시예의 무단변속장치의 변속범위는 1/2 내지 5가 된다. 즉 본 실시예에서는 속도비의 범위내에 0을 포함하지 않고 그 대신에 속도비의 범위가 다른 실시예보다 매우 넓은 것을 특징으로 한다.

따라서 본 실시예의 무단변속장치는 높은 속도를 내고자 하는 무단변속장치에 적용할 수 있다.

도 7은 본 발명의 제 6실시예에 따른 무단변속장치의 구성 및 작동을 설명하기 위하여 도시한 도면이다.

상기한 도면부호와 동일한 도면부호는 동일한 기능의 동일한 부재를 가리킨다.

도면을 참조하면, 본 실시예에 따른 무단변속장치는, 변속전동기구(11)와, 상기 변속전동기구(11)의 구동축(35)에 설치된 구동기어(61)와, 종동축에 설치된 종동기어(113,115)로부터 동력을 전달받는 변속부(105)와, 상기 변속부(105)와 연결되어 변속부(105)로부터 회전력을 전달받아 외부의 부하에 전달하는 출력부(107)를 포함하여 구성된다.

종동풀리(3)로부터 동력을 받는 종동축은, 제 1종동축(109) 및 상기 제 1종동축(109)과 평행한 제 2종동축(111)으로 나뉘며, 제 1종동축(109)에 고정된 제 1종동기어(113)와, 제 2종동축(111)에 고정된 제 2종동기어(115)가 치합하여 동력이 전달될 수 있는 경로가 이루어진다.

한편, 상기 변속부(105)는 제 2종동축(111)에 고정결합하는 선기어(117)와, 상기 선기어(117)의 외주에 치합하는 두 개 이상의 유성기어(51)와, 상기 유성기어(51)의 외주에 치합하는 링기어(121)와, 상기 유성기어(51)를 지지하며 외주면에는 캐리어기어(123)가 형성되는 캐리어(125)를 포함하여 이루어진다. 상기 캐리어(125)는 구동기어(61)와 치합을 이루어, 구동축(35)의 구동력은 캐리어기어(123)를 통해 변속부(105)로 전달된다.

상기 출력부(107)는 제 2종동축(111)에 연결수단(97)에 의해 연결되는 출력축(131)과, 상기 링기어(121)와 결합하며 링기어(121)의 회전력을 출력축(131)에 전달하는 제 3클러치(101)를 포함한다.

아울러, 본 실시예에 따른 무단변속장치에 있어서도, 구동축으로부터 출력축으로 향하는 회전력의 전달경로는 고속경로와 저속경로로 나눌 수 있으며, 고속경로의 최소속도비와 저속경로의 최대속도비를 일치시켜 클러치(97,101)의 연결을 제어함으로써, 고속경로와 저속경로를 전환 할 수 있음은 물론이다.

고속경로(A)는 구동축(35)으로부터 벨트(5)와, 종동풀리(3)와, 제 1종동축(109)과, 제 2종동축(111)과, 연결수단(97)를 거쳐 출력축(131)으로 이어지는 경로이다.

이에 반해 저속경로(B1,B2)는 구동축(35)의 구동기어(61)를 통해 변속부(105)로 향하는 경로(B2)와, 제 1,2종동축(109,111)을 거쳐 선기어와 유성기어와 링기어를 거쳐 제 3클러치(101)를 거쳐 출력축(131)으로 향하는 경로이다. 아울러, 상기 경로 B1과 경로 B2는 변속부(105)에서 서로 만나 조합되어, 조합된 회전력을 제 3클러치(101)를 통해 출력축(131)으로 전달하는 경로이다.

상기와 같은 구성을 갖는 무단변속장치에 있어서, 제 1종동기어(113)와 제 2종동기어(115)의 잇수비를 1:1로 정하고, 구동기어(61)와 캐리어기어(123)의 잇수비는 1:2로 정하면, 구동축(35)에 대한 출력축(131)의 속도비는 상기한 도 5의 제 4실시예와 같이 이루어진다.

즉, 변속전동기구(11)의 감속비가 2/3가 되면 선기어(117)의 회전이 발생하지 않게 되어, 연결수단(97)를 연결시키면 자동차는 엔진이 작동하는 동안에 브레이크를 밟지 않아도 밀리지 않는다.

한편, 저속경로(B1,B2)와 고속경로(A)를 전환하기 위해서, 고속경로의 최소속도비와 저속경로의 최대속도비를 같게 하기 위해서는 변속전동기구(11)의 감속비를 2로 하면 된다. 변속전동기구(11)의 감속비가 2가 되면, 연결수단(97)를 통한 고속경로와 제 3클러치(101)를 통한 저속경로의 속도가 같으므로, 클러치(97,101)의 연결과 분리를 제어하여, 경로의 전환을 수행할 수 있음은 상기와같다.

이상, 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정하지 않고, 본 발명의 기술적 사상의 범위내에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능하다.

상기와 같이 이루어지는 본 발명의 무단변속장치는, 변속장치내에 동력전달경로를 고속경로와 저속경로로 구분하여 마련하고, 자동차의 운행중 요구되는 속도에 따라 상기 고속경로와 저속경로를 전환함으로써, 토크컨버터나 역전기어를 사용하지 않고도 벨트전동장치의 변속범위를 벗어나는 변속범위를 연속적으로 구현할 수 있어, 넓은 속도범위에서 엔진의 효율이 높다. 또한, 토크컨버터를 사용하지 않아 동력의 손실이 없으며, 특히 자동차의 정지시 브레이크를 밟지 않아도 자동차가 앞으로 밀리지 않으며, 더 나아가 자동차를 경사길에 정차하고 브레이크를 밟지 않더라도 자동차가 정지상태를 유지한다. 아울러, 감속비가 클 때에도 변속전동기구를 통하여 전달되는 회전토오크가 작아서 큰 출력토오크를 용이하게 얻을 수 있다는 효과가 있다.

Claims (9)

1. 외부동력을 받아 회전하는 구동축(35)의 회전력을 전동부재를 통하여 종동축(37)으로 연속적으로 변속하며 전달하는 변속전동기구(11)와;

   상기 구동축(35)에 연결되어 구동축으로부터 회전력을 전달받으며 다수의 기어가 치합하고 있는 변속부(13,14)와;

   상기 변속부(13,14)로부터 회전력을 전달받을 수 있도록 변속부(13,14)와 치합하며 복수의 출력기어(45,47)가 구비된 출력부(15)와;

   상기 종동축(37)에 구비되며 변속부(13,14) 및 출력부(15)와 치합하여 변속부와 함께 출력부에 회전력을 전달하는 종동기어(17,19)를 포함하는 것을 특징으로 하는 무단변속장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 변속부(13)는 대향하는 두 개의 사이드기어(21,22)와, 상기 사이드기어(21,22) 사이에 끼워진 피니언(23) 및 피니언(23)을 지지하며 외측면에 캐리어기어(25)가 형성된 캐리어(27)로 이루어지는 차동장치(29)와, 상기 사이드기어(21,22)와 동일 회전축(31)을 가지며 일측 사이드기어(21)의 외측에 고정된 연결기어(33)를 포함하며, 구동축(35)은 타측 사이드기어(22)와 고정결합하여 타측 사이드기어(22)에 회전력을 전달하도록 구성되고, 상기 출력부(15)는, 구동축(35) 및 종동축(37)과 평행을 이루며 외부 부하로 동력을 전달하는 출력축(39)과, 상기 출력축(39)에 구비되되 제 1클러치(41) 및 제 2클러치(43)에 의해 출력축(39)과의 연결이 선택적으로 이루어지는 두 개의 출력기어(45,47)를 포함하고, 상기 출력기어중 하나의 출력기어(47)는 상기 케리어기어(25)와 치합하며, 종동축(37)에 구비되어 있는 종동기어(17,19)는 상기 연결기어(33) 및 출력축(39)에 구비되어 있는 나머지 출력기어(45)와 치합하는 것을 특징으로 하는 무단변속장치.
3. 제 1항에 있어서, 상기 변속부(14)는 구동축(35)에 고정결합하는 선기어(49)와, 상기 선기어(49)와 치합하는 적어도 두 개 이상의 유성기어(51)와, 상기 유성기어(51)와 치합하고 외주면에는 연결기어(53)가 마련된 링기어(55)와, 상기 유성기어(51)를 지지하며 캐리어기어(57)가 마련된 캐리어(59)를 포함하고, 상기 출력부(15)는, 구동축(35) 및 종동축(37)과 평행을 이루며 외부 부하로 동력을 전달하는 출력축(39)과, 상기 출력축(39)에 구비되되 제 1클러치(41) 및 제 2클러치(43)에 의해 출력축(39)과의 연결이 선택적으로 이루어지는 두 개의 출력기어(45,47)로 이루어지고, 상기 출력기어(45,47)중 하나의 출력기어(47)는 상기 케리어기어(57)와 치합하고, 종동축(37)에 구비되어 있는 종동기어(17,19)는 상기 연결기어(53) 및 출력축(39)에 구비되어 있는 나머지 출력기어(45)와 치합하는 것을 특징으로 하는 무단변속장치.
4. 외부동력을 받아 회전하는 구동축의 회전력을 전동부재를 통하여 종동축으로 변속하며 연속적으로 전달하는 변속전동기구(11)와;

   상기 구동축에 설치되는 구동기어(61)와;

   상기 종동축과 연결되어 종동축으로부터 회전력을 전달받아 동작하며 다수의 기어가 치합하고 있는 변속부(65,69,88,105)와;

   상기 변속부와 연결되어 변속부로부터 회전력을 전달받으며 외부부하로 동력을 전달하는 출력축을 구비하는 출력부(67,71,89,107)를 포함하는 것을 특징으로 하는 무단변속장치.
5. 제 4항에 있어서, 상기 변속부(65)는 대향하는 두 개의 사이드기어(21,22)와, 상기 사이드기어(21,22)에 끼워진 피니언(23) 및 피니언(23)을 지지하며 외측면에 캐리어기어(25)가 형성된 캐리어(27)로 이루어지는 차동장치(29)와, 상기 사이드기어(21,22)와 동일 회전축(31)을 가지며 일측 사이드기어(21)의 외측부에 고정설치된 연결기어(33)를 포함하며, 종동축(37)은 연결기어(33) 및 일측 사이드기어(21)의 회전축(31)을 관통하여, 타측 사이드기어(22)와 고정결합하고 더욱 연장되어 타측 사이드기어(22)의 외측에 제 2연결기어(63)를 더 구비하며, 상기 출력부(67)는 구동축(35) 및 종동축(37)과 평행을 이루며 외부부하로 동력을 전달하는 출력축(39)과, 상기 출력축(39)에 구비되되 제 1클러치(41) 및 제 2클러치(43)에 의해 출력축(39)과의 연결이 선택적으로 이루어지는 두 개의 출력기어(45,47)로 이루어지고, 상기 출력기어(45,47)중 일측의 출력기어(45)는 캐리어기어(25)와 치합하고, 타측의 출력기어(47)는 제 2연결기어(63)와 치합을 이루며, 상기 구동기어(61)는 변속부(65)의 연결기어(33)와 치합을 이루는 것을 특징으로 하는 무단변속장치.
6. 제 4항에 있어서, 상기 변속부(69)는 종동축(37)에 고정설치되는 선기어(73)와, 상기 선기어(73)에 치합하는 두 개 이상의 유성기어(51)와, 상기 유성기어(51)와 치합하며 외주에 제 3연결기어(75)가 일체로 형성된 링기어(77)와, 상기 유성기어(51)를 지지하며 외주에 캐리어기어(79)가 형성된 캐리어(81)와, 상기 제 3연결기어(75)의 측부에 위치하며 종동축(37)에 고정설치되는 제 2연결기어(83)를 포함하고, 출력부(71)는, 구동축(35) 및 종동축(37)과 평행을 이루며 외부부하로 동력을 전달하는 출력축(39)과 상기 출력축(39)에 구비되되, 제 1클러치(41) 및 제 2클러치(43)에 의해 출력축(39)과의 연결이 선택적으로 이루어지는 두 개의 출력기어(45,47)를 포함하고, 상기 출력기어(45,47)중 일측의 출력기어(47)는 제 2연결기어(83)와 치합하고, 타측의 출력기어(45)는 제 3연결기어(75)와 치합을 이루며, 상기 출력축(39)에 끼워져 회전 가능 하도록 지지되고 케리어기어(79) 및 구동기어(61)와 동시에 치합하는 중간기어(85)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무단변속장치.
7. 제 4항에 있어서, 상기 변속부(88)는 종동축(37)에 설치되되, 종동축(37)에 대해 회전 가능 하도록 설치되는 선기어(87)와, 상기 선기어(87)와 치합하는 두 개 이상의 유성기어(51)와, 상기 유성기어(51)와 치합하며 동시에 종동축(37)에 고정되는 링기어(91)와, 상기 유성기어(51)를 지지하며 외측에 캐리어기어(93)가 형성되고 선기어(87)의 회전축(31)에 고정되는 캐리어(95)를 포함하며, 상기 출력부(89)는 선기어의 회전축(31)을 관통하는 종동축(37)의 단부에 연결수단(97)를 통하여 연결되는 출력축(99)과, 상기 선기어(87)의 회전축(31)과 연결되어 선기어(87) 및 캐리어기어(93)으로부터의 회전력을 출력축(99)에 선택적으로 전달하는 제 3클러치(101)를 포함하여, 제 3클러치(101)가 연결되면 연결수단(97)는 분리되고, 제 3클러치(101)가 분리되면 연결수단(97)가 연결되도록 구성되며, 상기 구동기어(61)와 캐리어기어(93)의 사이에 중간기어(103)가 더 구비된 것을 특징으로 하는 무단변속장치.
8. 제 4항에 있어서, 상기 변속전동기구(11)의 종동축은 제 1종동축(109) 및 상기 제 1종동축(109)과 평행한 제 2종동축(111)으로 나뉘며, 제 1종동축(109)에 고정된 제 1종동기어(113)와, 제 2종동축(111)에 고정된 제 2종동기어(115)가 치합하여 동력이 전달되는 경로인 종동축이 이루어지고, 상기 변속부(105)는 제 2종동축(111)에 고정결합하는 선기어(117)와, 상기 선기어(117)와 치합하는 두 개 이상의 유성기어(51)와, 상기 유성기어(51)와 치합하는 링기어(121)와, 상기 유성기어(51)를 지지하며 외주면에 캐리어기어(123)가 형성되고, 제 2종동축(111)의 외주면에 대해 회전 가능하도록 지지되는 캐리어(125)를 포함하여 이루어지고, 상기 구동기어(61)는 캐리어기어(123)와 치합하며, 출력부(107)는 상기 제 2종동축(111)에 연결수단(97)에 의해 연결되는 출력축(131)과, 상기 링기어(121)와 고정결합되어 링기어(121)의 회전력을 출력축(131)에 선택적으로 전달하는 제 3클러치(101)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 무단변속장치.
9. 제 1항 또는 제 4항에 있어서, 상기 변속전동기구(11)는 구동축(35)이 설치된 구동풀리(1)와, 종동축(37)이 설치된 종동풀리(3) 및 구동풀리(1)와 종동풀리(3)를 연결하는 벨트(5)를 포함하여 이루어진 무단변속 벨트전동기구인 것을 특징으로 하는 무단변속장치.