KR20040007183A - 무단변속기용 풀리 - Google Patents

Abstract

본 발명은 한쌍의 가변풀리와 벨트로 구성된 무단변속 수단에 사용되는 풀리에 관한 것이다.

풀리축(1)과 일체로 회전하는 고정받침(2), 상기의 풀리축과 스플라인 결합되고 축방향으로 자유로이 이동 가능한 가동받침(3), 상기의 고정바침과 가동받침의 원뿔면에 방사상으로 설치한 결합홈(5,5'), 상기의 결합홈에 스플라인 결합되는 결합부(6,6')와 마찰면(7)이 있는 풀리편(8), 16개 이상의 풀리편들을 하나의 묶음으로 엮어 풀리편들을 회전축 중심방향으로 잡아당기는 풀리편 스프링(9), 풀리편의 설치안정성을 유지하는 풀리받침 스프링(10)으로 본 발명을 구성한다.

Description

무단변속기용 풀리 { Pully for CVT}

본 발명은 한쌍의 가변풀리와 고무벨트로 구성된 무단변속 수단에 사용되는 풀리의 구조에 관한 것이다.

자동차에는 엔진 동력을 단속하고 구동수단에 가해지는 부하의 크기에 따라 동력을 적절하게 가변시킬 수 있는 변속기가 필요하다.

이러한 변속기에는 수동변속기로부터 자동변속기에 이르기까지 기능이 향상된 여러가지의 변속기가 개발되어 있고, 특히 연비의 향상을 도모하고 차량에 가해지는 부하의 크기에 상관없이 엔진의 출력 상태가 일정하게 유지될 수 있는 무단변속기가 사용되고 있다.

대부분의 무단변속기에는 한 쌍의 가변풀리와 벨트로 구성되고 가변풀리의 유효반경을 변동시켜 변속비를 무단으로 변속하는 무단변속 수단이 설치되는데, 상기의 가변풀리는 회전축과 고정된 고정풀리와 회전축에 스플라인 결합되고 있는 가동풀리로 구성되어 있다.

상기의 가동풀리는 유압실린더에 설치된 피스톤에 의하여 작동된다.

금속벨트로 풀리와 풀리를 연결하는 종래의 무단변속 수단은 피스톤에 공급하는 유체의 압력이 커서 오일펌프의 부하를 증가시키고 동력손실이 발생하는 문제점이 있다.

본 발명은 위와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 오일펌프의 부하를 감소시키고 동력전달 능력이 큰 풀리를 제공하는데 목적이 있다.

마찰계수가 상대적으로 적은 금속벨트와 금속풀리 간의 마찰력에 의하여 엔진 동력을 변속시켜 전달하려면 금속벨트와 금속풀리 간에 매우 큰 압력을 가할 수 밖에 없다.

고무벨트는 금속제 보다 마찰계수가 상대적으로 커서, 풀리와 풀리를 연결하는 수단으로 금속제 벨트 대신에 고부벨트를 사용하면 오일펌프의 부하를 감소시킬 수 있다.

그러나, 고정풀리와 가동풀리로 구성된 종래의 가변풀리 시스템에서는 고무재질로 된 벨트를 사용할 수 없다. 고무벨트를 사용하기에 적합한 가변풀리가 필요하다.

도1은 본 발명 풀리의 단면도

도2는 본 발명의 풀리편의 정면도

도3는 도2의 풀리편의 측면도

도4는 고정받침의 원뿔면에 개설된 결합홈의 배치도

도5은 풀리의 최소반경으로 형성된 풀리 둘레의 표시도

도6은 풀리의 최대반경으로 형성된 풀리 둘레의 표시도

도7는 풀리의 중간반경의 호와 최소반경의 현을 표시하는 개략도

＜도면의 주요부분에 대한 부호의 설명＞

2: 고정받침 3: 가동받침

5: 고정받침의 결합홈 5': 가동받침의 결합홈

6: 풀리편의 결합부 6: 풀리편의 결합부

7: 풀리편의 마찰면 8: 풀리편

9: 풀리편 스프링 10: 풀리받침 스프링

11: 고무벨트

종래의 무단변속 수단에서 고정풀리와 가동풀리, 상기의 가동풀리의 조정수단을 설치하는 것과 마찬가지 방법으로, 풀리축(1)과 일체로 회전하는 고정받침(2)과, 상기의 풀리축과 스플라인 결합되고 축방향으로 자유로이 이동 가능한 가동받침(3)과, 상기의 가동받침을 유압의 힘으로 조정하는 피스톤 수단(4)을 설치한다.

상기의 고정받침(2)과 가동받침(3)의 원뿔면에 방사상으로 배치되는 결합홈(5,5')을 동일한 조건으로 16개 이상 각각 설치하고, 상기의 결합홈(5,5')에 동시에 스플라인 결합되는 결합부(6,6')와 마찰면(7)을 가지고 있는 풀리편(8)을 16개 이상 설치하며, 상기의 풀리편들을 스프링 강선에 꿰어 넣어 풀리축(1) 중심 방향으로 잡아당기는 풀리편 스프링(9)과, 상기의 풀리편의 설치 안정성을 유지하는 풀리받침 스프링(10)을 설치하여 본 발명을 구성한다.

고정받침(2)과 가동받침(3)은 원뿔형의 플랜지 형태로서, 고정받침은 종래의 고정 풀리와 동일한 형태의 것이고 가동받침은 종래의 가동풀리와 동일한 형태의 것이다.

고정받침과 가동받침의 원뿔면이란 종래의 풀리 구조에서 금속벨트의 블럭이 마찰 접촉되는 원뿔면과 동일하다. 또한 상기의 가동받침은 종래의 가동풀리와 동일한 제어수단에 의하여 제어될 수 있다.

고정받침(2)과 가동받침(3)에 방사상으로 배치된 16개 이상의 결합홈(5,5')을 각각 동일한 규격으로 설치한다. 바람직하게는 고정받침(2)과 가동받침(3)에 각각 24개 이상의 결합홈을 동일한 조건으로 설치한다.

상기의 결합홈은 방사상으로 배치된 직선홈이고, 상기의 결합홈에 풀리편(8)의 결합부(6,6')가 밀접하게 스플라인 결합되어 슬라이딩 가능한 구조로 되어 있다.

고정받침과 가동받침의 결합홈(5,5')에 동시에 스플라인 결합되어 상기의 고정받침과 가동받침의 간격이 변화됨에 따라 회전축으로부터의 거리가 변화되는 풀리편(8)을 설치한다.

상기의 풀리편의 개수는 바람직하게는 24개 이상이다.

상기의 풀리편의 마찰면(7)의 길이 방향은 회전축과 평행한 구조로 되어 있다.

풀리편의 결합부(6,6')는 풀리받침의 결합홈(5,5')에 스플라인 결합되고 결합홈을 자유로이 슬라이딩할 수 있는 구조로 되어 있다.

도3와 도7에서, 풀리편의 마찰면(7)의 원호는 풀리의 최소반경과 최대반경 사이의 중간값의 반경으로 만들어진 원의 원호(a ^ b)이고, 상기의 원호의 양 끝을 연결하는 현의 길이는 풀리의 최소반경의 원 둘레를 일정한 수로 균등분활한 하나의 호(c ^ d)가 만드는 현의 길이이다.

상기의 최소반경의 원둘레를 바람직하게는 24개 이상으로 균등 분활한다.

상기의 원둘레의 1/24에 해당하는 호의 양끝 c와d를 연결하는 직성의 길이가 풀리편(8)의 마찰면(7)의 현의 길이가 된다.

풀리편에는 코일스프링의 강철선이 통과할 수 있는 구멍이 설치되어 있다.

고정받침과 가동받침으로 구성된 풀리받침의 원 둘레에 배치되어 있는 풀리편들이 원심력에 의하여 그 위치를 이탈하지 못하도록 각각의 풀리편들을 스프링 강선에 꿰어 하나의 묶음으로 묶어 상기의 풀리편들을 구속할 수 있는 풀리편 스프링(9)을 설치한다.

풀리편 스프링(9)은 코일스프링으로, 스프링 강선에 풀리편을 일정한 간격으로 꿰어 넣은 후 스프링의 양 끝 결합시킨다.

양끝이 연결된 풀리편 스프링은 풀리편(8)들을 엮고 있는 스프링 고리와 같은 구조로 된다.

상기의 풀리편 스프링(9)은 각각의 풀리편(5)들을 회전축 방향으로 끌어 당기는 작용을 하며, 풀리편은 풀리축의 어떠한 회전조건 하에서도 풀리받침으로부터 이탈하지 못한다.

풀리편의 설치 안정성을 유지하기 위하여 가동받침을 고정받침 쪽으로 밀어붙이는 풀리받침 스프링(10)을 설치한다.

풀리받침 스프링은 풀리편 스프링력에 대항하는 힘을 가지면 족하나 그 이상의 큰 힘을 가지고 있어도 무방하다.

풀리편을 기준으로 볼때, 풀리편 스프링과 고무벨트(11)는 풀리축(1)을 향하는 힘으로 작용하고, 풀리받침 스프링과 피스톤(4)의 힘은 풀리축(1)의 반대 방향을 향하는 힘으로 작용한다.

이상과 같은 구성으로 된 본 발명의 작용을 설명하면 다음과 같다.

풀리축(1)으로 끌러 당기는 풀리편 스프링(9)의 힘에 의하여 각각의 풀리편(8)들은 고정받침(2)과 가동받침(3)에 동시에 스플라인 결합되어 있다. 각각의 풀리편은 풀리편 스프링에 의하여 구속받고 있으므로 최대의 회전속도에서도 정해진 원을 유지한다.

풀리편 중 고무벨트(11)와 접촉하고 있는 풀리편 각각은 고부벨트가 가하는 풀리축 방향으로의 힘을 받는 동시에 상기의 힘의 반대 방향의 힘인 풀리받침 스프링(10) 및 피스톤(4)의 힘을 받기 때문에 엔진 동력을 전달할 때도 스프라인 결합이 항상 유지된다.

각각의 풀리편과 고무벨트는 마찰력에 의하여 연결된다.

풀리축(1)의 축방향으로 이동가능한 가동받침의 위치 변화에 따라 풀리축(1)과 각각의 풀리편(8)들 간의 위치가 변화되어 풀리가 구성하는 원둘레의 길이가 변화된다.

풀리편의 개수가 16개 이상, 바람직하게는 24개 이상 설치되고 마찰면(7)의원호를 중간반경의 원호로 선정함으로써 최소반경에서 최대반경의 풀리에 이르기까지 본 발명의 풀리가 구성하는 풀리의 둘레는 원에 근접한 원을 구현하고 있어 고무벨트(11)와 풀리편(8)과의 마찰연결을 효과적으로 실현하고 있다.

종래의 무단변속수단에서 풀리와 금속벨트는 마찰력에 의하여 연결되지만, 본 발명에서는 스플라인 결합에 의하여 연결된다.

금속벨트와 금속풀리와의 마찰요소를 배제하여 오일펌프의 부하를 크게 감소시키고, 풀리편의 길이에 제한을 받지 않으므로 동력전달 하중이 큰 풀리를 제작할 수 있다.

Claims (2)

1. 풀리축(1)과 일체로 회전하는 고정받침(2)과, 상기의 풀리축과 스플라인 결합되고 축방향으로 자유로이 이동 가능한 가동받침(3)과, 상기의 가동받침을 유압의 힘으로 조정하는 수단(4)이 설치된 무단변속 수단에 있어서, 상기의 고정바침(2)과 가동받침(3)의 원뿔면에 방사상으로 배치되는 결합홈(5,5')을 동일한 조건으로 16개 이상 각각 설치하고, 상기의 결합홈(5,5')에 동시에 스플라인 결합되는 결합부(6,6')와 마찰면(7)을 가지고 있는 풀리편(8)을 16개 이상 설치하며, 상기의 풀리편들을 스프링 강선에 꿰어 넣어 풀리축(1) 중심방향으로 잡아당기는 풀리편 스프링(9)과, 상기의 풀리편의 설치 안정성을 유지하는 풀리받침 스프링(10)을 설치하는 풀리의 구조
2. 제1항에 있어서, 풀리편의 마찰면(7)의 원 호는 풀리의 최소반경과 최대반경 사이의 중간반경으로 이루어진 원호(a ^ b)로 하고, 풀리편 마찰면(7)의 현의 길이는 풀리의 최소반경으로 이루어진 원을 일정한 수로 균등 분활하여 생긴 하나의 호(c ^ d)가 만드는 현의 길이로 하는 풀리의 구조 .