KR20010012017A

KR20010012017A - 변속기

Info

Publication number: KR20010012017A
Application number: KR1019990036822A
Authority: KR
Inventors: 겐지 미무라
Original assignee: 겐지 미무라
Priority date: 1999-07-27
Filing date: 1999-09-01
Publication date: 2001-02-15
Also published as: JP2001041300A; EP1072818A1

Abstract

본 발명은 회전체의 지름를 변화시키는 구성에 있어서도 동력을 확실하게 전달할 수 있는 변속기를 제공하는 것이다.

이를 위하여 본원발명의 구성으로서는, 회전체의 각 가동부재 각각을 지름방향으로 이동시키면 각 가동부재를 권회하는 권회부재의 지름이 확대 또는 축소되어 다른쪽의 회전체와의 감속비가 변화된다. 이 경우 권회부재의 다른쪽 끝측이 가동부재의 사이로부터 출입함으로써 각 가동부재를 권회하는 권회부재의 둘레길이가 변화된다. 그 때 권회부재의 둘레길이는 권회부재의 각 걸어맞춤부의 소정만큼씩 단계적으로 변화되기 때문에 변속하더라도 전동부재의 각 걸어맞춤부와 권회부재의 각 걸어맞춤부를 항상 확실하게 걸어맞출 수 있다. 또 서로 걸어맞추는 권회부재및 전동부재의 각 굴곡점이 거의 동일위치가 되도록 하였기 때문에 권회부재 및 전동부재가 굴곡되었을 때, 권회부재 및 전동부재의 각 굴곡점은 서로 위치가 변하는 일이 없다.

Description

변속기{TRANSMISSION}

본 발명은 자동차나 자전거 등의 수송기계와 같이, 동력의 전달이 필요한 각종 기계장치에 사용하는 변속기에 관한 것이다.

종래, 예를 들어 일본국 특개소 62-75167호에 기재되어 있는 바와 같이 풀리에 무단(無端)형상의 벨트를 감아 걸어 이루어지는 변속기에 있어서, 원주방향으로 간격을 두고 배치된 다수의 가동부재에 의하여 풀리의 벨트 감겨 걸림부분을 형성하여 각 가동부재를 지름방향으로 이동시킴으로써, 풀리의 벨트 감겨 걸림부분의 지름를 변화시키도록 한 것이 알려져 있다.

그러나 상기 변속기와 같이 벨트와 풀리의 접촉에 의하여 동력을 전달하는 구조에 있어서는, 벨트의 슬라이딩에 의하여 동력의 전달효율이 저하되기 때문에 큰 동력을 전달하는 경우에는 변속기 전체가 대형화된다는 단점이 있어 실용화가 곤란하였다.

그래서 예를 들어 국제공개공보 WO93/07045호, 미국특허제5, 049,113호 및 독일특허제727593호에 기재되어 있는 바와 같이 풀리의 가동부재를 외측으로부터 권회하는 유단(有端)형상의 권회부재를 구비하고, 권회부재의 한쪽 끝을 소정의 가동부재에 고정함과 동시에, 권회부재의 다른쪽 끝측을 풀리의 안쪽에 비고정상태로 삽입하여, 권회부재에는 톱니부착 벨트 또는 체인으로 이루어지는 전동부재를 맞물리도록 한 것이 알려져 있다. 이 구성에서는 권회부재에 전동부재가 맞물리기 때문에 동력전달시의 슬라이딩을 일으키는 일이 없다는 이점이 있다. 그러나 이러한 구성에서는 권회부재의 각 굴곡점과 전동부재의 각 굴곡점(예를 들어 체인의 각 구성요소를 연결하는 회동지점)은 서로 풀리의 지름방향 또는 둘레방향으로 떨어져 있기 때문에, 권회부재 및 전동부재는 풀리가 소정의 지름일 때는 맞물려지나 풀리의 지름이 바뀌면 권회부재의 각 굴곡점과 전동부재의 각 굴곡점의 위치가 풀리의 둘레방향으로 어긋나 서로 맞물릴 수 없게 된다. 따라서 종래의 구조에서는 변속기로서 실용화하는 것이 불가능하였다.

본 발명은 상기 문제점을 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적으로 하는 점은 회전체의 지름를 변화시키는 구성에 있어서도 동력을 확실하게 전달할 수 있는 변속기를 제공하는 데 있다.

도 1은 본 발명의 제 1 실시형태를 나타내는 변속기의 측면단면도,

도 2는 변속기의 정면단면도,

도 3은 변속기의 주요부 확대단면도,

도 4는 가동부재 및 각 긴 구멍의 동작설명도,

도 5는 벨트고정용 가동부재의 정면도,

도 6은 권회부재 및 벨트의 부분단면도,

도 7은 권회부재 및 벨트의 부분단면도,

도 8은 도 7에 있어서의 I-I 선 화살표 표시방향 단면도,

도 9는 권회부재의 부분사시도,

도 10은 굴곡상태를 나타내는 권회부재 및 벨트의 부분단면도,

도 11은 복수의 권회부재를 풀리의 둘레방향에 구비한 예를 나타내는 개략측면도,

도 12는 복수의 권회부재를 풀리의 폭방향에 구비한 예를 나타내는 주요부 단면도,

도 13은 긴 구멍의 변형예를 나타내는 주요부 확대도,

도 14는 본 발명의 제 2 실시형태를 나타내는 변속기의 측면단면도,

도 15는 도 14에 있어서의 II-II 선 화살표 표시방향 단면도,

도 16은 본 발명의 제 3 실시형태를 나타내는 체인 및 권회부재의 부분단면도,

도 17은 걸어맞춤상태를 나타내는 체인 및 권회부재의 부분단면도,

도 18은 링크부재의 측면도,

도 19는 본 발명의 제 4 실시형태를 나타내는 체인의 부분측면도,

도 20은 본 발명의 제 5 실시형태를 나타내는 권회부재의 부분분해사시도이다.

본 발명은 상기 목적을 달성하기 위하여 안 둘레면에 둘레방향으로 등간격으로 배치된 다수의 걸어맞춤부를 가지는 무단형상의 전동부재와, 전동부재를 감아 걸은 한 쌍의 회전체를 구비하여 적어도 한쪽의 회전체에 있어서의 전동부재의 감김부분을 서로 회전체의 둘레방향으로 간격을 두고 배치하고 또한 회전체의 지름방향으로 이동가능한 다수의 가동부재에 의하여 형성하여 각 가동부재를 각각 지름방향으로 이동시킴으로써, 회전체의 상기 감겨 걸림부분의 지름을 확대 또는 축소하도록 한 변속기에 있어서, 상기 회전체의 감겨 걸림부분을 바깥쪽으로부터 권회함과 동시에 한쪽 끝을 소정의 가동부재에 고정하고, 다른쪽 끝측을 소정의 가동부재의 사이에서 상기 감겨 걸림부분의 안쪽에 비고정상태로 삽입하여 바깥 둘레면에 상기 전동부재의 각 걸어맞춤부에 걸어맞추는 다수의 걸어맞춤부를 가지는 유단형상의 권회부재를 구비하고, 상기 감겨 걸림부분의 권회부재의 둘레길이가 권회부재의 걸어맞춤부의 소정수만큼씩 변하도록 각 가동부재를 회전체의 지름방향으로 단계적으로 이동하도록 설치함과 동시에, 상기 권회부재 및 전동부재를 서로 걸어맞추었을 때 각각의 굴곡점이 거의 동일위치가 되도록 형성하고 있다. 이에 따라 전동부재의 각 걸어맞춤부와 권회부재의 각 걸어맞춤부와의 걸어맞춤에 의하여 회전력이 전달되기 때문에 전동부재와 권회부재와의 슬라이딩을 일으키는 일없이 동력이 전달된다. 따라서 동력전달효율을 향상시킬 수 있고, 변속기본체의 소형화를 도모할 수 있다. 또 각 가동부재를 지름방향으로 이동시키면, 각 가동부재를 권회하는 권회부재의 지름이 확대 또는 축소되고, 다른 회전체와의 감속비가 변화된다. 즉, 권회부재의 다른쪽 끝측이 가동부재의 사이로부터 출입함으로서 각 가동부재를 권회하는 권회부재의 둘레길이가 변화된다. 그 때 권회부재의 둘레길이는 권회부재의 각 걸어맞춤부의 소정수만큼씩 단계적으로 변하기 때문에 어떠한 변속위치에 있어서도 전동부재와 권회부재의 각 걸어맞춤부는 항상 확실하게 걸어맞춰진다. 그 때 권회부재 및 전동부재가 서로 걸어맞춰졌을 때 각각의 굴곡점이 거의 동일위치가 되기 때문에 회전체의 감겨 걸림부분의 지름이 변화되여도 권회부재와 전동부재의 굴곡점은 서로 위치가 변하는 일은 없다. 따라서, 회전체의 지름이 변화되어도 권회부재와 전동부재와의 걸어맞춤상태를 확실하게 유지할 수 있다.

또 본 발명은 상기 구성에 있어서, 상기 회전체를 회전체의 회전축과 일체로 회전하는 제 1 측판과, 회전체의 회전축을 중심으로 제 1 측판과 상대적으로 회동가능한 제 2 측판으로 구성하고, 제 1 측판에 각 가동부재를 이동자유롭게 걸어맞추는 다수의 긴 구멍을 설치하고, 제 2 측판에는 각 가동부재를 이동자유롭게 걸어맞추고, 또 제 1 측판의 각 긴 구멍과 교차하는 다수의 긴 구멍을 설치하고 있다. 이에 따라 제 1 및 제 2 측판을 상대적으로 회동시킴으로써, 각 가동부재를 권회하는 권회부재의 지름이 변화되기 때문에, 간단한 구조에 의하여 확실한 변속동작을 얻을 수 있고, 실용화에 있어서 매우 유리하다. 이 경우 상기 제 1 측판의 각 긴 구멍을 지름방향으로 직선형상으로 형성하고, 제 2 측판의 각 긴 구멍을 제 1 측판의 각 긴 구멍에 대하여 경사지도록 형성함으로써 각 가동부재가 지름방향으로 이동할 때, 각 가동부재와 회전체와의 상대적인 회전차를 일으키는 일이 없다. 따라서 변속시에 전동부재의 장력이 변하는 일이 없고, 항상 안정된 변속동작을 행할 수 있다.

또 본 발명은 상기 구성에 있어서, 상기 권회부재를 회전체의 둘레방향 또는 폭방향으로 복수개 구비하고, 각 권회부재를 회전체의 회전축을 중심으로 서로 대칭이 되도록 배치함으로써 회전체의 중심을 항상 그 회전축상에 유지할 수 있어 회전체의 회전중심과 중심(重心)과의 위치 어긋남에 의한 진동을 확실하게 방지할 수 있다.

또 본 발명은 상기 구성에 있어서, 상기 회전체의 축방향의 한쪽 끝측에 상기 권회부재와 동등한 질량 및 길이를 가지며 권회부재와 동기하여 회전체의 지름방향으로 이동하는 유단형상의 보조부재를 설치함과 동시에, 보조부재를 회전체의 회전축을 중심으로 권회부재와 대칭이 되도록 배치하고 있다. 이에 따라 상기 회전체에 있어서는 권회부재의 비고정상태의 다른쪽 끝측이 둘레방향에 부분적으로 존재하고 있는 양만큼 회전체의 회전축에 대하여 중심이 편위되나, 권회부재와 동등한 질량 및 길이를 가지는 보조부재가 권회부재와 대칭으로 배치되고, 또 권회부재와 동기하여 회전체의 지름방향으로 이동함으로써, 회전체의 중심의 편위가 보조부재에 의하여 회전축 위에 교정되어 권회부재가 한 개인 경우에도 회전체의 회전중심과 중심과의 위치 어긋남에 의한 진동을 확실하게 방지할 수 있다.

또 본 발명은 상기 구성에 있어서, 상기전동부재를 서로 양쪽 끝을 회동자유롭게 연결한 다수의 링크부재에 의하여 형성함과 동시에, 각 링크부재의 회동지점을 중심으로 각 걸어맞춤부를 형성하고, 각 링크부재의 각 회동지점 사이에는 상기권회부재의 각 걸어맞춤부의 사이부분을 수용하는 오목형상부를 설치하고 있다. 이 경우 상기 각 링크부재를 상기 오목형상부의 일부가 링크부재의 각 회동지점을 연결하는 직선을 넘은 부분까지 연장되도록 형성함으로써 전동부재에 인장력이 가해지면 각 링크부재는 탄성적인 굽힘변형을 일으키기 때문에 전동부재에 급격한 구동력이 가해진 경우의 충격을 흡수할 수 있고, 소음의 저감 및 내구성의 향상을 도모할 수 있다.

도 1 내지 도 10은 본 발명의 제 1 실시형태를 나타내는 것이다. 즉, 상기 도면에 나타내는 변속기는, 회전체를 이루는 풀리(10)와, 풀리(10)에 설치된 권회부재(20)와, 풀리(10)에 감겨 걸린 전동부재로서의 무단형상의 벨트(30)와, 풀리 (10)의 지름를 변화시키는 가변기구(40)로 구성되고, 풀리(10)는 풀리샤프트 (50)에 설치되어 있다.

풀리(10)는 풀리샤프트(50)와 일체로 회전하는 제 1 측판(11)과, 풀리샤프트(50)를 중심으로 제 1 측판(11)에 대하여 상대적으로 회동가능한 제 2 측판(12)과, 각 측판(11, 12)에 풀리(10)의 지름방향으로 이동자유롭게 지지된 다수의 가동부재(13)로 이루어진다. 제 1 측판(11)은 축방향으로 간격을 가지는 한 쌍의 플랜지형상으로 형성되고, 그 측면에는 지름방향으로 직선형상으로 연장되는 다수의 긴 구멍(11a)이 둘레방향에 등간격으로 설치되어 있다. 제 2 측판(12)은 축방향으로 간격을 가지는 한 쌍의 플랜지형상으로 형성되고, 그 측면에는 곡선형상으로 연장되는 다수의 긴 구멍(12a)이 둘레방향에 등간격으로 설치되어 있다. 또 제 2 측판(12)은 제 1 측판(11)의 안쪽에 회동자유롭게 지지되고, 제 1 측판(11)의 각 긴 구멍(11a)과 제 2 측판(12)의 각 긴 구멍(12a)은 서로 교차하도록 겹쳐져 있다. 각 가동부재(13)는 제 2 측판(12)의 안쪽에 배치되고, 각각 양쪽 끝부를 각 측판(11, 12)의 긴 구멍(11a, 12a)에 삽입하고 있다. 이 경우 각 가동부재(13)의 끝부는 도 4A에 나타낸 바와 같이 서로 겹치는 각 긴 구멍(11a, 12a)의 교차부분에 의하여 지지되고, 각 측판(11, 12)이 서로 회동하면, 도 4B에 나타낸 바와 같이 각 긴 구멍(11a, 12a)의 교차부분에 지지된 가동부재(13)가 풀리(10)의 지름방향으로이동하도록 되어 있다.

권회부재(20)는 풀리(10)의 벨트 감김부분의 둘레길이보다도 길게 형성되고, 그 바깥 둘레면측에는 걸어맞춤부로서의 다수의 홈(20a)이 길이방향에 등간격으로 설치된다. 즉 권회부재(20)는 한쪽 끝을 소정의 가동부재(13')에 고정함과 동시에 각 가동부재(13)의 바깥쪽을 권회하고, 그외의 끝측을 상기 가동부재(13')및 이것에 인접하는 가동부재(13)와의 사이에서 각 가동부재(13)의 안쪽에 비고정상태로 삽입하고 있다. 이 경우 상기 가동부재(13')는 도 3에 나타낸 바와 같이 권회부재 (20)의 한쪽 끝부와 결합됨과 동시에, 권회부재(20)의 다른쪽 끝측을 끼워 넣도록 형성되어 있다. 또 권회부재(20)의 안 둘레면측에는 각 홈(20a)의 사이에 각각 위치하는 대략 V 형의 다수의 간극(20b)이 설치된다. 또한 권회부재(20)의 폭방향 양쪽부에는 각 홈(20a)의 상단보다도 높게 연장되는 측벽부(20c)가 각각 형성되고, 각 측벽부(20c)는 각 간극(20b)의 약간 위쪽에 위치하는 각 굴곡점(20d)에 있어서 굴곡되도록 되어 있다.

벨트(30)는 안 둘레면에 걸어맞춤부로서의 다수의 톱니(30a)를 가지는 주지의 톱니부착 벨트로 이루어지고, 풀리(10) 및 도시 생략한 다른 풀리(구동측 또는 피구동측)에 감아 걸려져 있다. 이 경우, 벨트(30)의 톱니(30a)는 권회부재(20)의 홈(2Oa)과 맞물리도록 되어 있다.

가변기구(40)는 제 2 측판(12)과 일체로 회전하는 회동부재(41)를 구비하고, 회동부재(41)는 제 2 측판(12)에 축방향으로 이동자유롭게 걸어맞춰져 있다. 회동부재(41)는 둘레 가장자리에 설치한 복수의 오목부(41a)를 제 2 측판(12)에 설치한 복수의 볼록부(12b)에 걸어 맞춤과 동시에, 제 1 측판(11)측에 걸어멈춰지는 스프링(42)에 의하여 제 2 측판(12)측으로 가세되어 있다. 또 제 1 측판(11)의 일 측면에는 복수의 구멍(11c)이 각각 둘레방향으로 간격을 두고 설치되고, 회동부재 (41)에는 임의의 구멍(11c)에 삽입되는 돌기(41a)가 설치되어 있다. 즉 회동부재 (41)를 풀리샤프트(50)의 축방향으로 이동시켜 돌기(41a)를 구멍(11c)으로부터 뺌으로써 각 측판(11, 12)이 서로 결합을 해제하고, 이 상태에서 각 측판(11, 12)을 서로 회동하여, 임의의 구멍(11c)을 돌기(41a)의 위치를 맞추어 돌기(41a)를 삽입함으로써 각 가동부재(13)를 권회하는 권회부재(20)의 둘레길이가 변화된다. 이 경우 각 구멍(11c)의 둘레방향의 간격은, 권회부재(20)의 둘레길이가 홈(20a)의 소정수만큼씩 단계적으로 변하도록 설정되어 있다. 또한 도면중의 L은 각 홈(20a)의 하나의 간격을 나타낸다.

이상과 같이 구성된 변속기에 있어서는, 가변기구(40)에 의하여 풀리(10)의 각 가동부재(13)를 지름방향으로 이동시키면, 각 가동부재(13)를 권회하는 권회부재(20)의 지름이 확대 또는 축소하여, 도시 생략한 다른쪽의 풀리와의 감속비가 변화된다. 즉 권회부재(20)의 다른쪽 끝측이 가동부재(13, 13')의 사이로부터 출입함으로써 각 가동부재(13)를 권회하는 권회부재(20)의 둘레길이가 변화된다. 그 때 권회부재(20)의 둘레길이는 권회부재(20)의 홈(20a)의 소정수만큼씩 단계적으로 변하기 때문에 변속하여도 벨트(30)의 톱니(30a)와 권회부재(20)의 홈(20a)은 항상 확실하게 맞물린다. 또 도 7 및 도 8에 나타낸 바와 같이 권회부재(20)에 벨트(30)가 걸어맞춰지면, 권회부재(20)의 각 측벽부(20c)가 벨트(30)의 양측쪽에 위치하여 권회부재(20)의 각 굴곡점(20d)와 벨트(30)의 각 굴곡점(30b)이 동일위치로 된다. 이에 따라, 도 10에 나타낸 바와 같이 권회부재(20) 및 벨트(30)가 굴곡되었을 때, 권회부재(20)와 벨트(20)의 굴곡점(20d, 30b)은 서로 위치가 변하지 않기 때문에 풀리(10)의 지름이 변화되어도 권회부재(20)와 벨트(30)를 항상 확실하게 걸어 맞출 수 있다. 그 때 권회부재(20)의 굴곡은 각 간극(20b)에 의하여 흡수된다.

이와 같이 본 실시형태의 변속기에 의하면, 풀리(10)의 지름를 바꿈으로써 변속하는 구조에 있어서, 풀리(10)의 벨트 감김부분을 다수의 홈(20a)을 가지는 권회부재(20)에 의하여 형성하고, 이것에 맞물리는 다수의 톱니(30a)를 가지는 벨트(30)에 의하여 회전력을 전달하도록 하였기 때문에, 각 홈(20a) 및 각 톱니 (30a)의 맞물림에 의하여 동력을 효율적으로 전달할 수 있다. 이 경우 권회부재 (20)의 한쪽 끝을 벨트 감김부분에 고정하고, 다른 끝측을 벨트 감김부분의 안쪽에 비고정상태에서 삽입함으로써 권회부재(20)의 둘레길이를 변화시키도록 함과 동시에 권회부재(20)의 둘레길이를 홈(20a)의 소정수만큼씩 단계적으로 바꾸도록 하였기 때문에 변속하여도 벨트(30)의 톱니(30a)와 권회부재(20)의 홈(20a)을 항상 확실하게 맞물리게 할 수 있고 변속동작을 확실하게 달성할 수 있다. 또한 풀리샤프트(50)와 일체로 회전하는 제 1 측판(11)의 각 긴 구멍(11a)을 지름방향에 직선형상으로 형성하였기 때문에, 각 가동부재(13)가 지름방향으로 이동할 때, 각 가동부재(13)와 풀리(10)와의 상대적인 회전차를 일으키는 일이 없다. 따라서 변속시에 벨트(30)의 장력이 변하는 일이 없고, 항상 안정된 변속동작을 할 수 있다.

또한 상기 실시형태에서는 한쪽의 풀리(10)만을 나타내었으나, 도시 생략한 다른쪽의 풀리에 관해서도 상기와 동등하게 구성하고, 각 풀리를 서로 지름이 반대방향으로 변하도록 함으로써 변속비를 크게 할 수 있다.

또 상기 실시형태에서는 풀리(10)의 벨트 감김부분을 하나의 권회부재(20)에 의하여 형성한 것을 나타내었으나, 도 11에 나타낸 바와 같이 서로 같은 길이를 가지는 둘레길이가 짧은 복수의 권회부재(20')를 풀리(10)의 둘레방향에 배열하거나 또는 도 12에 나타낸 바와 같이 복수의 권회부재(20) 및 벨트(30)를 각각 풀리(10)의 폭방향으로 배열하는 것도 가능하다. 이 경우, 도 11의 각 권회부재(20') 또는 도 12의 각 권회부재(20)를 풀리샤프트(50)를 중심으로 서로 대칭이 되도록 배치함으로써 각 권회부재(20)(또는 20')를 포함하는 풀리(10)의 중심을 그 회전축 위에 유지할 수 있어 회전중심과 중심과의 위치 어긋남에 의한 진동의 발생을 확실하게 방지할 수 있다.

또한 상기 실시형태에서는 각 측벽부(20c)가 부분적인 탄성변형에 의하여 권회부재(20)가 각 굴곡점(20d)에서 굴곡되도록 하였으나, 권회부재(20)를 각 간극 (20b)으로부터 분할된 다수의 분할편에 의하여 형성하고, 각 분할편을 서로 각 굴곡점(20d)에서 회동자유롭게 연결하도록 하여도 좋다.

또 상기 실시형태에서는 제 1 측판(11)에 복수의 구멍(11c)을 설치하고, 임의의 구멍(11c)에 회동부재(41)의 돌기(41a)를 걸어맞춤으로써 권회부재(20)의 둘레길이를 단계적으로 변화시키도록 하였으나, 도 13A에 나타낸 바와 같이 제 2 측판(12)의 각 긴 구멍(12a)에 복수의 홈(12c)을 설치하여 도 13B에 나타낸 바와 같이 가동부재(13)를 임의의 홈(12c)에 걸어 맞춤으로써 가동부재(13)의 단계적인 위치결정을 행하도록 하여도 좋다.

도 14 및 도 15는 본 발명의 제 2 실시형태를 나타내는 것으로, 상기 실시형태에서는 가변기구(40)에 의하여 수동으로 변속하도록 하였으나, 본 실시형태는 자동으로 변속하도록 한 것이다.

즉, 상기 도면에 나타내는 가변기구(60)는, 제 1 측판(11)과 일체로 회전하는 제 1 회동부재(61)와, 제 2 측판(12)과 일체로 회전하는 제 2 회동부재(62)와, 제 1 회동부재(61)를 구동하는 구동기구(63)로 이루어진다. 제 1 회동부재(61)는 제 1 측판(11)에 축방향으로 이동자유롭게 걸어맞춰지고, 그 한쪽 끝에는 제 2 회동부재(62)와 걸어맞춰지는 복수의 돌기(61a)가 둘레방향에 간격을 두고 설치되어 있다. 제 2 회동부재(62)는 제 2 측판(12)에 축방향으로 이동자유롭게 걸어맞춰져 있고, 그 한쪽 끝에는 제 1 회동부재(61)의 돌기(61a)와 걸어맞춰지는 복수의 홈(62a)이 둘레방향에 간격을 두고 설치되어 있다. 즉 제 2 회동부재(62)의 홈(62a)은 도 14의 일점쇄선으로 나타낸 바와 같이 풀리샤프트(50)의 축방향에 대하여 경사지게 설치되고, 이에 따라 제 1 회동부재(61)가 축방향으로 이동하면, 제 2회동부재(62)가 풀리샤프트(50)를 중심으로 회동하도록 되어 있다. 이 경우 제 2회동부재(62)는 제 2 측판(12)의 각 볼록부(12b)에 걸어 맞춰짐과 동시에, 제 1 측판(11)측에 걸어 멈춰지는 스프링(64)에 의하여 제 2 측판(12)측으로 가세되어 있다. 구동기구(63)는 제 1 회동부재(61)에 베어링(63a)을 거쳐 회동자유롭게 설치된 구동부재(63b)를 가지며, 구동부재(63b)를 거쳐 제 1 회동부재(61)를 풀리샤프트(50)의 축방향으로 이동하도록 되어 있다. 또한 도시를 간략화하였으나, 구동기구(63)는 유압실린더나 엑츄에이터 등과 같이 피구동측의 이동량을 제어가능한 주지의 기구로 이루어지고, 제 1 회동부재(61)를 소정량씩 단계적으로 이동함으로써 각 가동부재(13)를 권회하는 권회부재(20)의 둘레길이를 홈(20a)의 소정수만큼씩 바꾸도록 되어 있다.

또,상기 가변기구(60)는 각 측판(11, 12)의 축방향 한쪽 끝측에 보조기구 (70)를 구비하고 있다. 이 보조기구(70)는 제 1 측판(11)과 일체로 회전하는 제 3측판(71)과, 제 2 측판(12)과 일체로 회전하는 제 4 측판(72)과, 각 측판(71, 72)에 풀리(10)의 지름방향으로 이동자유롭게 설치된 유단형상의 보조부재(73)와, 보조부재(73)를 따라 연장되는 유단형상의 가이드부재(74)로 이루어진다. 제 3 측판(71)은 축방향으로 간격을 가지는 한 쌍의 플랜지형상으로 형성되고, 그 측면에는 지름방향에 곡선형상으로 연장되는 다수의 긴 구멍(71a)(도 15에서는 일부만 도시)이 둘레방향에 등간격으로 설치되어 있다. 제 4 측판(72)은 축방향으로 간격을 가지는한 쌍의 플랜지형상으로 형성되고, 그 측면에는 직선형상으로 연장되는 다수의 긴 구멍(72a)(도 15에서는 일부만 도시)이 둘레방향에 등간격으로 설치되어 있다. 이 경우 제 3 측판(71)의 각 긴 구멍(71a)과 제 4 측판(72)의 각 긴 구멍(72a)은 서로 교차하도록 겹쳐져 있다. 보조부재(73)는 다수의 회전축(73a)을 가지는 체인형상으로 형성되고, 한쪽 끝측의 회전축(73a)만 소정의 긴 구멍(71a, 72a)에 삽입되어 있다. 가이드부재(74)는 보조부재(73)의 바깥 둘레측에 배치되고, 그 한쪽 끝을 보조부재(73)의 한쪽 끝측의 회전축(73a)에 연결하고 있다. 또 가이드부재(74)의 바깥 둘레면측에는 각 긴 구멍(71a, 72a)에 삽입된 다수의 핀(75)이 배치되어 있다. 즉 보조부재(73)의 한쪽 끝측의 회전축(73a) 및 각 핀(75)은 서로 겹치는 긴 구멍(71a, 72a)의 교차부분에 의하여 지지되고, 각 측판(71, 72)이 서로 회동하면, 제 1 및 제 2 측판(11, 12)사이의 각 가동부재(13)와 같이 풀리(10)의 지름방향으로 이동하도록 되어 있다. 또 보조부재(73) 및 가이드부재(74)는 권회부재(20)와 같이 다른 끝측을 보조부재(73)의 안쪽에 비고정상태로 삽입되어 있다. 이 경우 보조부재(73)는 권회부재(20)와 동등한 질량 및 길이를 가지며, 그 한쪽 끝측 및 다른쪽 끝측(자유단)이 풀리샤프트(50)를 중심으로 권회부재(20)와 대칭이 되도록 배치되어 있다.

이상의 구성에 있어서는 가변기구(60)의 구동기구(63)에 의하여 제 2 측판 (12)을 제 1 측판(11)에 대하여 단계적으로 회전함으로써 풀리(10)의 각 가동부재(13)가 지름방향으로 이동하여 권회부재(20)의 지름이 변화된다. 또 풀리 (10)에 있어서는 권회부재(20)의 자유단이 둘레방향에 부분적으로 존재하고 있는 양만큼 풀리샤프트(50)의 회전중심에 대하여 중심이 편위되나, 풀리(10)와 일체로 회전하는 보조기구(70)의 보조부재(73)가 권회부재(20)와 대칭으로 배치되어 있기때문에 풀리(10)의 중심의 편위가 풀리샤프트(50)의 회전축측으로 교정된다. 이에 따라 풀리(10)의 중심이 항상 풀리샤프트(50)의 회전축 위에 유지되어 회전중심과 중심과의 위치 어긋남에 의한 진동의 발생을 확실하게 방지할 수 있다. 또 변속에 의해 권회부재(20)의 둘레길이가 변화된 경우도, 보조기구(70)의 보조부재(73)는 각 핀(75)의 지름방향에 대한 이동에 의해 권회부재(20)에 동기하여 둘레길이가 변화되기 때문에 어떠한 변속위치에 있어서도 항상 권회부재(20)와 보조부재(73)와의 균형을 유지할 수 있다.

또한 상기 실시형태에서는 하나의 권회부재(20)를 구비한 것을 나타내었으나, 예를 들어 도 11에 나타낸 바와 같이 복수의 권회부재(20')를 풀리(10)의 둘레방향에 구비한 경우, 또는 도 12에 나타낸 바와 같이 복수의 권회부재(20)를 풀리(10)의 폭방향에 구비한 경우에는 상기한 바와 같이 각 권회부재(20)(또는 20')를 포함하는 풀리(10)의 중심을 그 회전축 위에 유지할 수 있기 때문에, 상기제 2 실시형태에 있어서의 보조기구(70)를 생략할 수도 있다.

도 16 내지 도 18은 본 발명의 제 3 실시형태를 나타내는 것으로, 전동부재및 권회부재의 다른 형태를 나타내는 것이다.

즉, 상기 도면에 나타내는 전동부재로서의 체인(31)은 서로 연결핀(31a)을 거쳐 회동자유롭게 연결된 다수의 링크부재(31b)로 이루어지고, 각 링크부재(31b)의 양쪽 끝측에는 각각 연결핀(31a)의 회동지점(31c)(굴곡점)을 중심으로 하는 대략 반원형의 걸어맞춤부(31d)가 형성되어 있다. 또 각 걸어맞춤부(31d)의 사이에는 각 걸어맞춤부(31d)에 연속되는 오목형상부(31e)가 설치되고, 각 링크부재 (31b)는 오목형상부(31e)를 따라 도면에 있어서 상단측이 위쪽으로 만곡하도록 형성되어 있다.

또 상기 도면에 나타내는 권회부재(21)는, 바깥 둘레면측에 체인(31)의 각 걸어맞춤부(31d)와 걸어맞춰지는 다수의 홈(21a)을 가지며, 안 둘레면측에는 각 홈(21a)의 중앙에 각각 위치하는 대략 V 형의 다수의 간극(21b)가 설치되어 있다. 즉 각 홈(21a)은 간극(21b)에 의하여 그 일부를 권회부재(21)의 둘레길이방향으로 분할하고 있다. 또 권회부재(21)의 폭방향 양쪽부에는 측벽부(21c)가 각각 형성되고, 각 홈(21a)의 사이부분은 각각 각 측벽부(21c)의 상단보다도 높게 형성되어 잇다. 이 경우 각 측벽부(21c)는 각 간극(21b)의 약간 위쪽에 위치하는 굴곡점(21d) 에서 굴곡하도록 되어 있다. 즉 권회부재(21)에 체인(31)이 걸어맞춰지면, 도 17에 나타낸 바와 같이 각 링크부재(31b)의 오목형상부(31e)에 의하여 권회부재(21)의 각 홈(21a)의 사이부분이 수용되어 권회부재(21)의 각 굴곡점(21d)과 체인(31)의 각 굴곡점을 이루는 회동지점(31c)이 동일위치가 된다. 따라서 제 1 실시형태와 같이 권회부재(21) 및 체인(31)이 굴곡되었을 때, 권회부재(21)와 체인(31)의 굴곡점은 서로 위치가 변하지 않기 때문에 풀리(10)의 지름이 변화되어도 권회부재 (21)와 체인(31)을 항상 확실하게 걸어맞출 수 있다.

또 상기 체인(31)의 각 링크부재(31b)에서는 도 18에 나타낸 바와 같이 각 오목형상부(31e)의 일부가 링크부재(31b)의 각 회동지점(31c)을 연결하는 직선을 넘은 부분(도면에 있어서 사선부분)까지 연장하도록 형성되어 있다. 이에 따라 체인(31)에 인장력이 가해지면, 각 링크부재(31b)는 각 회동지점(31c)을 연결하는 직선을 포함하지 않는 만곡부분(31f)을 중심으로 도면에 있어서 실선 화살표방향으로 탄성적인 굽힘 변형을 일으키기 때문에 체인(31)에 급격한 구동력이 가해진 경우의 충격을 각 링크부재(31b)의 상기 굽힘 변형에 의하여 흡수할 수 있다.

도 19는 본 발명의 제 4 실시형태를 나타내는 것으로, 전동부재의 다른형태를 나타내는 것이다. 즉 본 실시형태에서는 제 3 실시형태의 체인(31)에 각 걸어맞춤부로서의 다수의 롤러(32)를 설치한 것이다. 즉 각 롤러(32)는 체인(31)의 각 연결핀(31a)에 각각 회동자유롭게 설치되고, 그 바깥 둘레면이 권회부재측에 접하 도록 링크부재(31b)의 둘레 가장자리보다도 약간 크게 형성되어 있다.

도 20은 본 발명의 제 5 실시형태를 나타내는 것으로, 권회부재의 다른형태를 나타내는 것이다. 즉 상기 도면에 나타내는 권회부재(22)는 두 종류의 분할부재(23, 24)로 이루어지며, 도시 생략한 분할부재(23, 24)는 교대로 다수 연결되어 있다. 한쪽의 분할부재(23)는 폭방향 양측부에 설치된 한 쌍의 측벽부(23a)를 가지며, 각 측벽부(23a)사이에는 각 분할부재(23, 24)의 연결방향으로 이분할된 분할홈(23b)이 같은 방향 한쪽 끝측및 다른쪽 끝측에 각각 설치되어 있다. 또 각 측벽부(23a)의 각 측면에는 폭방향으로 돌출하는 한 쌍의 연결축(23c)이 각각 설치되어 있다. 다른쪽의 분할부재(24)는 폭방향 양측부에 설치된 한 쌍의 측벽부 (24a)를 가지며, 각 측벽부(24a)사이에는 각 분할부재(23, 24)의 연결방향으로 이분할된 분할홈(24b)이 같은 방향 한쪽 끝측 및 다른쪽 끝측에 각각 설치되어 있다. 또 각 측벽부(24a)에는 폭방향으로 관통하는 한 쌍의 구멍(24c)이 각각 설치되어 있다. 즉 각 분할부재(23, 24)는 각 연결축(23c) 및 각 구멍(24c)의 끼워 맞춤에 의하여 서로 회동자유롭게 연결된다. 이 경우 각 분할부재(23, 24)의 분할홈(23b, 24b)에 의하여 전동부재와의 걸어맞춤부가 형성된다.

또한 상기 실시형태에서는 한쪽의 분할부재(23)에 다른쪽 분할부재(24)의 구멍(24c)에 삽입되는 연결축(23c)을 일체로 돌출설치한 것을 나타내었으나, 한쪽의 분할부재(23)에 다른쪽의 분할부재(24)와 동등의 구멍을 설치하여, 이들 구멍에 다른 부품의 연결축을 삽입하도록 하여도 된다.

상기와 같이 구성함으로써 회전체의 각 가동부재 각각을 지름방향으로 이동시키면 각 가동부재를 권회하는 권회부재의 지름이 확대 또는 축소되어 다른쪽의 회전체와의 감속비가 변화된다. 이 경우 권회부재의 다른쪽 끝측이 가동부재의 사이로부터 출입함으로써 각 가동부재를 권회하는 권회부재의 둘레길이가 변화된다. 그 때 권회부재의 둘레길이는 권회부재의 각 걸어맞춤부의 소정수만큼씩 단계적으로 변화되기 때문에 변속하더라도 전동부재의 각 걸어맞춤부와 권회부재의 각 걸어맞춤부를 항상 확실하게 걸어맞출 수 있다. 또 서로 걸어맞추는 권회부재및 전동부재의 각 굴곡점이 거의 동일위치가 되도록 하였기 때문에 권회부재 및 전동부재가 굴곡되었을 때, 권회부재 및 전동부재의 각 굴곡점은 서로 위치가 변하는 일이 없다.

Claims

안 둘레면의 둘레방향에 등간격으로 배치된 다수의 걸어맞춤부를 가지는 무단(無端)형상의 전동부재와, 상기 전동부재를 감아 거는 한 쌍의 회전체를 구비하고, 적어도 한쪽의 회전체에 있어서의 전동부재의 감겨 걸림부분을 서로 회전체의 둘레방향에 간격을 두고 배치하고, 또한 회전체의 지름방향으로 이동가능한 다수의 가동부재에 의해서 형성하고, 각 가동부재를 각각 지름방향으로 이동시킴으로써, 회전체의 상기 감겨 걸림부분의 지름을 확대 또는 축소하도록 한 변속기에 있어서,

상기 회전체의 감겨 걸림부분을 바깥쪽으로부터 권회함과 동시에 한쪽 끝을 소정의 가동부재에 고정하고, 다른쪽 끝을 소정의 가동부재의 사이에서 상기 감겨 걸림부분의 안쪽에 비고정상태로 삽입하고, 바깥 둘레면에 상기 전동부재의 각 걸어맞춤부에 걸어맞추는 다수의 걸어맞춤부를 가지는 유단(有端)형상의 권회부재를 구비하고,

상기 감겨 걸림부분의 권회부재의 둘레길이가 권회부재의 걸어맞춤부의 소정수만큼씩 변하도록 각 가동부재를 회전체의 지름방향으로 단계적으로 이동하도록 설치함과 동시에,

상기 권회부재 및 전동부재를 서로 걸어맞추었을 때 각각의 굴곡점이 거의 동일위치가 되도록 형성한 것을 특징으로 하는 변속기.
제 1항에 있어서,

상기 회전체를, 회전체의 회전축과 일체로 회전하는 제 1 측판과, 상기 회전체의 회전축을 중심으로 제 1 측판과 상대적으로 회동가능한 제 2측판으로 구성하며,

상기 제 1 측판에 각 가동부재를 이동자유롭게 걸어맞추는 다수의 긴 구멍을 설치하고,

상기 제 2 측판에는 각 가동부재를 이동자유롭게 걸어맞추고, 또 제 1 측판의 각 긴 구멍과 교차하는 다수의 긴 구멍을 설치한 것을 특징으로 하는 변속기.
제 2항에 있어서,

상기 제 1 측판의 각 긴 구멍을 지름방향으로 직선형상으로 형성하고,

상기 제 2 측판의 각 긴 구멍을 상기 제 1 측판의 각 긴 구멍에 대하여 경사지도록 형성한 것을 특징으로 하는 변속기.
제 2항 또는 제 3항에 있어서,

상기 제 1 및 제 2 측판을 서로 둘레방향으로 단계적으로 어긋난 복수의 회동위치에서 유지가능한 유지수단을 구비한 것을 특징으로 하는 변속기.
제 4항에 있어서,

상기 유지수단을, 한쪽의 측판측에 회전체의 둘레방향으로 간격을 두고 설치된 복수의 구멍과, 다른쪽의 측판측에 한쪽 측판의 임의의 구멍에 삽입할 수 있게 설치된 적어도 하나의 돌기로 형성하는 것을 특징으로 하는 변속기.
제 4항에 있어서,

상기 유지수단을, 상기 제 2 측판의 긴 구멍에 회전체의 둘레방향으로 간격을 두고 설치되어 가동부재와 걸어맞춤가능한 복수의 홈에 의하여 형성한 것을 특징으로 하는 변속기.
제 2항 또는 제 3항에 있어서,

상기 제 1 측판에 축방향으로 이동자유롭게 지지되어 상기 제 1 측판과 일체로 회전하는 제 1 회동부재와,

상기 제 1 측판의 회전축을 중심으로 회동자유롭게 설치되어 제 2 측판과 일체로 회전하는 제 2 회동부재와,

제1의 회동부재가 제 1 측판의 축방향으로 이동하면 제 2 회동부재를 제 1측판의 회전축을 중심으로 소정방향으로 회전시키는 연동수단과,

제 1 회동부재를 축방향으로 단계적으로 이동시키는 구동수단을 구비한 것을 특징으로 하는 변속기.
제 7항에 있어서,

상기 연동수단을, 한쪽의 회동부재에 제 1 회동부재의 이동방향에 대하여 경사지게 설치한 적어도 하나의 홈과, 다른쪽의 회동부재에 설치되어 한쪽의 회동부재의 홈에 걸어맞추는 돌기로 형성된 것을 특징으로 하는 변속기.
제 1항 내지 제 8항중 어느 한 항에 있어서,

상기 권회부재를 회전체의 둘레방향으로 복수개 구비하고, 각 권회부재를 회전체의 회전축을 중심으로 서로 대칭이 되도록 배치한 것을 특징으로 하는 변속기.
제 1항 내지 제 9항중 어느 한 항에 있어서,

상기 권회부재를 회전체의 폭방향으로 복수개 구비하고, 각 권회부재를 회전체의 회전축을 중심으로 서로 대칭이 되도록 배치한 것을 특징으로 변속기.
제 1항 내지 제 8항중 어느 한 항에 있어서,

상기 회전체의 축방향의 한쪽 끝측에, 상기 권회부재와 동등한 질량 및 길이를 가지며 권회부재와 동기하여 회전체의 지름방향으로 이동하는 유단형상의 보조부재를 설치함과 동시에, 보조부재를 회전체의 회전축을 중심으로 권회부재와 대칭이 되도록 배치한 것을 특징으로 하는 변속기.
제 1항 내지 제 11항중 어느 한 항에 있어서,

상기 전동부재의 각 걸어맞춤부를 각각 권회부재측으로 돌출하도록 형성하고,

상기 권회부재의 바깥 둘레면쪽에 각 걸어맞춤부를 이루는 다수의 홈을 설치함과 동시에, 권회부재의 안 둘레면쪽에는 각 홈의 사이에 각각 위치하는 다수의 간극을 설치하고, 권회부재의 폭방향 양측부에는 상기 굴곡점을 가지는 측벽부를 각각 설치한 것을 특징으로 하는 변속기.
제 12항에 있어서,

상기 권회부재를 다수의 분할부재에 의하여 형성하고, 각 분할부재를 상기 굴곡점을 회동지점으로 하여 서로 회동자유롭게 연결한 것을 특징으로 하는 변속기.
제 12항 또는 제 13항에 있어서,

상기 전동부재를 서로 양쪽 끝을 회동자유롭게 연결한 다수의 링크부재에 의하여 형성함과 동시에, 각 링크부재의 회동지점을 중심으로 각 걸어맞춤부를 형성하고, 각 링크부재의 각 회동지점사이에는 상기 권회부재의 각 홈의 사이부분을 수용하는 오목형상부를 설치한 것을 특징으로 하는 변속기.
제 14항에 있어서,

상기 각 링크부재를 상기 오목형상부의 일부가 링크부재의 각 회동지점을 연결하는 직선을 넘은 부분까지 연장하도록 형성한 것을 특징으로 변속기.