KR20010005876A

KR20010005876A - Transmission system

Info

Publication number: KR20010005876A
Application number: KR1019997008952A
Authority: KR
Inventors: 마누소스 파타코스; 죤 파타코스; 엠마누우엘 파타코스
Original assignee: 마누소스 파타코스; 엠마누우엘 파타코스; 죤 파타코스
Priority date: 1998-01-30
Filing date: 1999-01-28
Publication date: 2001-01-15

Abstract

입력축의 회전 운동이 먼저 중간 부재의 제어가능한 회전 진동으로 변환되고 이어서, 오버런 클러치 메카니즘에 의해, 상기 진동이 부하를 구동하는 출력축을 추진하는 하나의 방식으로 변환된다. 입력축과 중간 부재 사이의 연결 메카니즘은, 그의 조건에 따라, 전동비를 결정하는 중간 부재의 각 진동의 진폭을 최소/최대 내에서 제어한다. 출력축이 적절한 탄성 연결부를 통해 부하를 구동하고 케이싱에 고정된 다른 오버런 클러치가 출력축의 역회전을 방지함에 의해 강한 충격 부하와 같은 종래의 결점들이 제거된다.The rotational movement of the input shaft is first converted into controllable rotational vibration of the intermediate member and then by the overrun clutch mechanism, the vibration is converted in one way to propel the output shaft driving the load. The coupling mechanism between the input shaft and the intermediate member controls, within its minimum / maximum, the amplitude of each vibration of the intermediate member that determines the transmission ratio, depending on its condition. Conventional drawbacks such as strong impact loads are eliminated by the output shaft driving the load through a suitable elastic connection and another overrun clutch fixed to the casing to prevent reverse rotation of the output shaft.

Description

Electric system {TRANSMISSION SYSTEM}

현재 기술 상태에 있어서는, PCT/JP92/00719호, 일본국 60125454호, 미국 4109539호, 독일 3226245호, 독일 2752937호, 독일 1122350호, 및 프랑스 125297호에서, 입력축의 회전 운동이 먼저 중간 부재의 제어가능한 회전 진동(rotational oscillation)으로 변화되고, 이어서 오버런 클러치 메카니즘에 의해, 상기 진동이 부하를 구동하는 출력축을 추진하는 하나의 방식으로 변환된다. 입력축과 중간 부재 사이의 연결 메카니즘은, 그의 조건에 따라, 전동비를 결정하는 중간 부재의 각 진동의 진폭을 최소/최대 내에서 제어한다. 출력축은 단단하지 않고 적절하게 탄력적인 연결부를 통해 부하를 구동할 수 있으며 케이싱에 고정된 다른 오버런 클러치는 출력축의 역회전을 방지할 수 있다. 이에 따라 현재 제공될 수 있는 상태에 비해 개선된 다이나믹 동작을 실현하는 연속적인 가변 전동 시스템이 제공된다.In the state of the art, in PCT / JP92 / 00719, Japanese 60125454, US 4109539, Germany 3226245, Germany 2752937, Germany 1122350, and France 125297, the rotational movement of the input shaft is first controlled by the intermediate member. The rotational oscillation is transformed into a possible rotational oscillation, which is then converted by the overrun clutch mechanism in one way to propel the output shaft driving the load. The coupling mechanism between the input shaft and the intermediate member controls, within its minimum / maximum, the amplitude of each vibration of the intermediate member that determines the transmission ratio, depending on its condition. The output shaft is not rigid and can drive the load through an appropriately flexible connection, and another overrun clutch fixed to the casing can prevent the output shaft from rotating back. There is thus provided a continuous variable transmission system which realizes an improved dynamic operation compared to the presently available state.

본 발명은 전동 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a transmission system.

도 1 및 2는 크랭크축을 나타낸 단면도,1 and 2 are cross-sectional views showing the crankshaft,

도 3은 플라이휠을 나타낸 사시도,3 is a perspective view of a flywheel,

도 4는 현재의 전동 시스템의 구성 부품들의 개략적인 사시도,4 is a schematic perspective view of components of a current transmission system,

도 5는 출력축에 연결된 플라이휠의 사시도,5 is a perspective view of a flywheel connected to the output shaft,

도 6은 본 발명의 전동 시스템의 전체 조립체를 나타낸 사시도, 및6 is a perspective view showing the entire assembly of the electric system of the present invention, and

도 7 내지 12는 도 1 내지 6의 메카니즘에서의 결합의 시간 간격 및 각속도를 나타낸 단면도들이다.7-12 are cross-sectional views illustrating the time intervals and angular velocities of the bonds in the mechanism of FIGS.

본 발명은 전동 시스템에 관한 것으로서, 이하 첨부 도면들을 참조하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.The present invention relates to a transmission system, which will now be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

도 1 및 2에서, 크랭크축(5)은 제어가능한 스로우(throw)를 갖는 크랭크 핀(6)을 포함한다. 크랭크축(5)의 회전 운동은 연접봉(44)을 통해 중간의 진동 부재(15)에 전달되며, 상기 진동 부재는 오버런 클러치(48)를 통해 출력축(16)을 구동한다. 도 3에는, 출력축(16)에 확고하게 고정되어 부하의 관성을 제공하는 플라이휠(45)이 도시된다. 도 4에는, 현재의 전동 장치의 모든 구성 부품들을 간략하게 나타낸다. 플라이휠은 차량의 관성에 대응하는 반면에 브레이크는 차량 운행중의 여러 가지 저항에 대응한다. 상기 전동 장치에는 입력축, 입력축의 회전을 중간 부재의 가변 진폭의 회전 진동으로 변환하는 제어가능한 연결 메카니즘, 및 상기 진동 부재와 출력축 사이의 오버런 클러치를 포함한다. 전동비는 입력축(5)의 크랭크 핀(6)의 스로우를 제어함에 의해 변화된다.1 and 2, the crankshaft 5 comprises a crank pin 6 with a controllable throw. The rotational movement of the crankshaft 5 is transmitted to the intermediate vibration member 15 through the connecting rod 44, which drives the output shaft 16 through the overrun clutch 48. In FIG. 3 a flywheel 45 is shown which is firmly fixed to the output shaft 16 to provide the inertia of the load. 4 shows briefly all the components of the current transmission. The flywheel corresponds to the inertia of the vehicle, while the brake corresponds to various resistances while the vehicle is running. The transmission includes an input shaft, a controllable coupling mechanism for converting the rotation of the input shaft into a variable vibration of the intermediate member, and an overrun clutch between the vibration member and the output shaft. The transmission ratio is changed by controlling the throw of the crank pin 6 of the input shaft 5.

현재의 기술에 따르면, 연속으로 가변되는 전동 장치를 실현하는 여러 가지 방법이 있지만, 이들 모두는 입력축, 제어가능한 연결 메카니즘, 중간 진동 부재, 오버런 클러치 및 출력축을 기본적인 구성 부품으로 포함한다. 도 4의 장치에, 상기한 전동 장치의 모든 구성 부품들이 도시된다.According to the state of the art, there are many ways to realize a continuously variable transmission, but all of them include as input components, controllable coupling mechanisms, intermediate vibration members, overrun clutches and output shafts as basic components. In the arrangement of FIG. 4 all components of the transmission are shown.

도 5에는, 출력축(16)에 탄력적으로 연결된 플라이휠(45)이 도시된다. 또한, 케이싱과 출력축 사이에 다른 오버런 클러치가 도시되어 있다.In FIG. 5, a flywheel 45 is shown elastically connected to the output shaft 16. Also, another overrun clutch is shown between the casing and the output shaft.

도 6에는 본 발명에 따라 개조된, 도 4의 전동 장치의 전체 조립체가 개략적으로 도시된다. 구동 시스템은 출력축(16)에 탄력적으로 연결되며 케이싱(23)과 출력축(16) 사이에 다른 오버런 클러치(49)가 삽입되어 출력축의 역회전을 방지한다. 도 7 내지 12에서는, 도 1 내지 6의 메카니즘에 대한 각속도 및 결합의 시간 간격이 나타내진다. 도 1 및 2에서, 크랭크축(5)은 도 7 내지 12에 시간의 함수로 도시되어 있는 바와 같이 속도(ω₀)로 회전한다. 크랭크핀(6)은 도 2의 경우보다 작은 제어가능한 스로우를 가진다. 연접봉(44)은 중간 부재(15)의 핀(14)을 크랭크핀(6)에 연결한다. 크랭크축(5)의 회전 운동은 중간 부재(15)의 제어가능한 진폭(△φ)의 진동으로 변환된다. 중간 부재(15)의 속도는 도 7 및 8에 시간의 함수로서 도시된 바와 같이, 도 1에서 ω₁이고 도 2에서 ω₁'이다. 로울러(26) 및 스프링(28)은 중간 부재(15)와 출력축(16) 사이에 오버런 클러치(48)를 형성한다. 도 3에서, 도 1 및 2에 도시된 바와 같은 출력축(16)이 강직한 부재(47)에 의해 플라이휠로서 도시된 구동 시스템(45)에 고정됨으로써, 출력축(16)과 구동 시스템(45) 양쪽의 각속도가 (ω₂)로 동일하게 된다. 도 4에 도시된 브레이크(50)는 구동 시스템의 저항에 대응한다. 도 9에서는, 도 3의 출력축(16)과 부하(45)의 결과적인 각속도(ω₂)를 연속적인 라인으로 나타낸다. T는 크랭크(5)의 회전 시간을 나타낸다. 크랭크(5)의 회전중에, 출력축(16)과 부하(45)로의 에너지 전달은 매우 작은 시간 간격(△τ)동안에만 발생된다. 이는 구동 시스템이 입력축의 회전중에 그의 속도중 약간만을 늦추기 때문이다. 이 결과로 매우 큰 진폭의 강한 충격 부하, 소음, 진동, 과잉 마모 및 저효율이 야기된다. ω₂의 평균값은 중간 부재(15)의 최대 각속도보다 약간만 작다. 에너지 충격후, 여러 저항으로 인해 각속도(ω₂)는 다음 펄스를 약간 감소시킨다. 전동비는 입력축의 평균 각속도에 대한 중간 부재(15)의 최대 각속도의 비이다. 이 비율은 크랭크핀(6)의 스로우에 따라 변화하며, 도 2에 도시된 경우에, 크랭크핀(6)이 크랭크축(5)의 회전축에 더 가깝게 이동하여 △φ'〈△φ로 된다. 전동비를 변화시키기 위해서는 크랭크핀(6)을 이동시키는 것으로 충분하다.6 schematically shows the entire assembly of the transmission of FIG. 4, adapted according to the invention. The drive system is elastically connected to the output shaft 16 and another overrun clutch 49 is inserted between the casing 23 and the output shaft 16 to prevent reverse rotation of the output shaft. In Figures 7 to 12, the angular velocity and time interval of coupling for the mechanisms of Figures 1 to 6 are shown. 1 and 2, the crankshaft 5 rotates at a speed ω ₀ as shown in Figs. 7 to 12 as a function of time. The crank pin 6 has a smaller controllable throw than in the case of FIG. The connecting rod 44 connects the pin 14 of the intermediate member 15 to the crank pin 6. The rotational movement of the crankshaft 5 is converted into vibration of the controllable amplitude Δφ of the intermediate member 15. The velocity of the intermediate member 15 is ω ₁ in FIG. ₁ and ω ₁ ′ in FIG. 2, as shown as a function of time in FIGS. 7 and 8. The roller 26 and the spring 28 form an overrun clutch 48 between the intermediate member 15 and the output shaft 16. In FIG. 3, the output shaft 16 as shown in FIGS. 1 and 2 is fixed to the drive system 45, which is shown as a flywheel by a rigid member 47, thereby allowing both the output shaft 16 and the drive system 45. The angular velocity of is equal to (ω ₂ ). The brake 50 shown in FIG. 4 corresponds to the resistance of the drive system. In FIG. 9, the resulting angular velocity ω ₂ of the output shaft 16 and the load 45 of FIG. 3 is shown in a continuous line. T represents the rotation time of the crank 5. During the rotation of the crank 5, energy transfer to the output shaft 16 and the load 45 takes place only during a very small time interval Δτ. This is because the drive system slows down only a little of its speed during the rotation of the input shaft. The result is a very large amplitude of strong shock loads, noise, vibration, excessive wear and low efficiency. The average value of ω ₂ is only slightly smaller than the maximum angular velocity of the intermediate member 15. After the energy shock, the angular velocity ω ₂ slightly decreases the next pulse due to various resistances. The transmission ratio is the ratio of the maximum angular velocity of the intermediate member 15 to the average angular velocity of the input shaft. This ratio changes with the throw of the crank pin 6, and in the case shown in Fig. 2, the crank pin 6 moves closer to the rotational axis of the crank shaft 5 to be Δφ '<Δφ. It is sufficient to move the crank pin 6 to change the transmission ratio.

도 5 및 6에서, 구동 시스템(45)은 편평한 나선형 스프링(46)에 의해 출력축(16)에 탄력적으로 연결되며, 로울러(25) 및 스프링(29)으로 된 또 다른 오버런 클러치(49)는 축(16)과 이동불가능한 케이싱(23) 사이에 삽입된다. 도 5에서, 상기 축(16)의 각속도는 ω_2α이고 구동 시스템(45)의 각속도는 ω_2α가 아닌 ω₃이다. 도 11에서, 도 5 및 6의 출력축(16)의 각속도(ω_2α)를 연속적인 라인으로 나타내며, 구동 시스템(45)의 결과적인 각속도(ω₃)를 점선으로 나타낸다. 상기 또 다른 오버런 클러치가 출력축(16)의 역회전을 방지한다. T_α는 크랭크(5)의 회전중의 시간 간격이고, 중간 부재(15)는 출력축(16)에 결합되며 그들 사이로 에너지가 유동한다. 상기 T_α는 주기(T)의 약 절반이고, 크랭크축(5)에서 출력축(16)으로 에너지를 전달하기에 충분한 시간이다. 에너지는 항상 부하로 전달된다. 이는 탄력적인 연결부(46)가 에너지를 저장하고 T_α는 입력축(5)의 회전 사이클중의 시간 간격이며, 연속적인 방식으로 부하에 에너지를 제공하기 때문이다. 상기 부하는 더 이상 충격으로서 작용하지 않는다. 전동비는 입력축(5)의 회전을 위해 필요한 360도에 대한 중간 부재(15)의 진동의 진폭(△φ)의 비율이다.5 and 6, the drive system 45 is elastically connected to the output shaft 16 by a flat helical spring 46, while another overrun clutch 49 of the roller 25 and the spring 29 has a shaft. It is inserted between the 16 and the movable casing 23. In FIG. 5, the angular velocity of the axis 16 is ω _2α and the angular velocity of the drive system 45 is ω ₃ , not ω _2α . In FIG. 11, the angular velocity ω _2α of the output shaft 16 of FIGS. 5 and 6 is represented by a continuous line, and the resulting angular velocity ω ₃ of the drive system 45 is indicated by a dotted line. The another overrun clutch prevents reverse rotation of the output shaft 16. T _α is the time interval during rotation of the crank 5, the intermediate member 15 is coupled to the output shaft 16 and energy flows between them. The T _α is about half of the period (T), a time sufficient to transfer energy to the output shaft 16 from the crankshaft (5). Energy is always delivered to the load. This is because the elastic connection 46 stores energy and T _α is the time interval during the rotation cycle of the input shaft 5, providing energy to the load in a continuous manner. The load no longer acts as an impact. The transmission ratio is the ratio of the amplitude Δφ of the vibration of the intermediate member 15 to the 360 degrees necessary for the rotation of the input shaft 5.

상기한 설명은 작동 원리, 관성 부하, 결과적인 전동비 및 에너지 유동이 구성 요소의 추가에 의해 종래 기술과 각각 근본적으로 다르게 됨을 명확하게 나타낸다.The above description clearly shows that the principle of operation, inertial load, resulting transmission ratio and energy flow are each fundamentally different from the prior art by the addition of components.

도 8, 10 및 12는, 도 2에 도시된 바와 같이, 핀(6)의 스로우가 작게 되어 있는 경우의 도 7, 9 및 11의 각각의 다이어그램을 나타낸다.8, 10 and 12 show the respective diagrams of FIGS. 7, 9 and 11 when the throw of the pin 6 is small, as shown in FIG.

제 2 출력축이 또 다른 오버런 클러치를 통해 중간 진동 부재에 의해 구동되고 케이싱과 제 2 출력축 사이에 삽입된 또 다른 오버런 클러치가 제 2 출력축의 역회전을 방지하는 동안 상기 제 2 출력축에 의해 소량의 부하가 탄력적으로 구동된다면, 이 시스템은 또한 대부분의 토크를 부하가 더 가벼운 부분에 공급하는 제어가능한 다른 작동을 실행하게 된다.A small amount of load by the second output shaft while the second output shaft is driven by the intermediate vibrating member through another overrun clutch and another overrun clutch inserted between the casing and the second output shaft prevents reverse rotation of the second output shaft. If is elastically driven, the system will also perform other controllable operations that supply most of the torque to the lighter load.

Claims

Casing;

Input shaft;

Output shaft;

Rotational vibration intermediate member;

A controllable coupling mechanism connecting said input shaft to said rotational vibration intermediate member to convert rotational motion of said input shaft into rotational vibration of variable angular amplitude of said rotational vibration intermediate member; And

A transmission system comprising an overrun clutch between the rotational vibration intermediate member and an output shaft,

The output shaft drives the load through the elastic connection, and another overrun clutch disposed between the casing and the output shaft controls the connection direction of the elastic connection,

An electric system that increases efficiency and transmits force smoothly and continuously to the load while eliminating impact loads, noise and abrasion.

A second output shaft driven by the rotary oscillating intermediate member via another overrun clutch, wherein the overrun clutch is disposed between the intermediate member and the second output shaft and between the casing and the second output shaft. Wherein the second output shaft drives a small amount of load through the resilient connection while another overrun clutch disposed in the second shaft prevents reverse rotation of the second output shaft.

2. The transmission system of claim 1, wherein the controllable intermediate coupling mechanism is selected in consideration of mass and distribution to improve the overall balance of the system.