KR200465930Y1 - 변속기 - Google Patents

Abstract

본 고안의 변속기는 입력축; 입력축으로부터 동력을 전달받는 출력축; 및 입력축에서 출력축으로 전달되는 동력을 변속시키는 변속장치를 포함하며, 변속장치는 입력축으로부터 동력을 전달받는 기어부, 기어부의 회전축에 결합되는 입력 회전부, 출력축의 회전축에 결합되는 출력 회전부, 입력 회전부 및 출력 회전부에 형성된 레일에 슬라이딩 이동 가능하게 각각 결합되는 입력 및 출력 가이드부, 일단은 입력 가이드부에 연결되고 타단은 출력 가이드부에 연결되는 링크부, 입력 가이드부에 결합되고 입력 가이드부를 출력 회전부의 레일을 따라 이동시켜 기어부에 의해 회전하는 입력 회전부의 회전력을 링크부를 통해 출력 회전부에 전달하고 출력 회전부의 회전으로 출력축이 회전되도록 하는 변속부를 포함한다.

Description

변속기{Transmission}

본 고안은 입력축으로부터 출력축에 전달되는 동력을 다단으로 변속하는 변속기에 관한 것이다.

일반적으로 공작기계나 자동차 등과 같이 동력을 사용하는 기기는 필요한 속도와 토크를 얻기 위해 동력원에서 전달되는 동력을 그대로 사용하지 않고 변속기를 사용하여 입력되는 동력의 속도와 토크를 변화시켜 사용하고 있다.

상기한 변속기는 기어들의 배열에 의해 입력축의 회전수를 출력축에서 감속시키거나 또는 증대시켜 기어변속을 유도하고, 상기 기어들은 평기어들의 직경과 치차수를 이용하여 이를 다단으로 결합하는 방법이 일반적으로 사용되고 있다.

그러나 종래의 변속기는 변속기어들의 결합에 의해 기어변속이 이루어지기 때문에 마찰에 의한 소음과 마모가 발생하며, 더욱이 다수의 디스크 판과 디스크 판의 오일의 점도를 이용하여 변속을 유도하는데, 이러한 방식은 장치가 크고, 공간을 많이 차지하며, 동력전달의 효율성이 떨어지는 문제점이 있었다.

전술한 문제점을 해결하기 위한 본 고안이 이루고자 하는 기술적 과제는, 마찰없이 동력을 수동으로 전달하여 동력전달 효율성을 증대시킨 변속기를 제공하기 위한 것이다.

전술한 기술적 과제를 달성하기 위한 수단으로서, 본 고안의 실시예에 따른 변속기는 입력축; 상기 입력축으로부터 동력을 전달받는 출력축; 및 상기 입력축에서 출력축으로 전달되는 동력을 변속시키는 변속장치를 포함하며, 상기 변속장치는 입력축으로부터 동력을 전달받는 기어부, 상기 기어부의 회전축에 결합되는 입력 회전부, 출력축의 회전축에 결합되는 출력 회전부, 상기 입력 회전부 및 출력 회전부에 형성된 레일에 슬라이딩 이동 가능하게 각각 결합되는 입력 및 출력 가이드부, 일단은 입력 가이드부에 연결되고 타단은 출력 가이드부에 연결되는 링크부, 상기 입력 가이드부에 결합되고 상기 입력 가이드부를 출력 회전부의 레일을 따라 이동시켜 기어부에 의해 회전하는 입력 회전부의 회전력을 링크부를 통해 출력 회전부에 전달하고 출력 회전부의 회전으로 출력축이 회전되도록 하는 변속부를 포함한다.

상기 변속장치는 입력축과 출력축 사이에 다수개가 구비되되, 다수개의 변속장치는 입력축으로부터 동력을 전달받는 기어부의 기어비를 달리 적용하여 1단, 2단 내지 n단 변속장치로 이루어진다.

상기 변속부는 상기 입력 가이드부의 일단과 연결되는 제1 링크, 상기 입력 회전부의 회전축에 이동 가능하게 결합되고 승하강시 상기 제1 링크를 가압하여 제1 링크에 연결된 입력 가이드부를 레일을 따라 이동시키거나 또는 원위치로 복귀시키는 변속 회전부, 일단은 제1 링크와 연결되고 타단은 변속 회전부와 연결되어 변속 회전부의 이동시 제1 링크를 이동시키는 제2 링크를 포함한다.

상기 레일은 입력 회전부 또는 출력 회전부의 회전축 중심에서 외측방향으로 형성되어, 회전축의 중심에 위치한 레일의 일단에 입력 또는 출력 가이드부가 위치할 경우 링크부는 고정된 상태를 유지하고, 회전축의 외측에 위치한 레일의 타단에 입력 또는 출력 가이드부가 위치할 경우 링크부는 입력 가이드부를 따라 유동하면서 출력 가이드부를 회전시킨다.

본 고안에 따르면, 입력축과 출력축 사이에 장착된 다수의 변속장치 중 하나의 변속장치를 작동시킴으로써 마찰 없이 동력을 수동으로 전달하여 할 수 있어 동력전달 효율성을 증대시킬 수 있고, 소음 발생 및 마모를 방지할 수 있으며, 부피를 최소화하여 협소한 공간에도 안정적으로 장착할 수 있다.

도 1은 본 고안의 실시예에 따른 변속기를 대략적으로 도시한 도면.
도 2는 본 고안의 실시예에 따른 변속기를 도시한 사시도.
도 3은 본 고안의 실시예에 따른 변속기를 도시한 측면도.
도 4는 본 고안의 실시예에 따른 1단 변속상태를 도시한 도면.
도 5는 본 고안의 실시예에 따른 2단 변속 상태를 도시한 도면.

아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 고안의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 고안은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 고안을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

본 고안의 실시예에 따른 변속기는 동력전달장치(미도시)와 연결되는 입력축(10), 상기 입력축(10)으로부터 동력을 전달받아 구동장치(미도시)를 회전시키는 출력축(20), 및 상기 입력축(10)에서 출력축(20)으로 전달되는 동력을 다단으로 변속시키는 변속장치를 포함한다.

여기서, 상기 변속장치는 도 1에 도시된 바와 같이, 입력축(10)과 출력축(20) 사이에 다수개가 구비되어 다단으로 기어 변속을 실행하도록 구성된다. 즉, 다수개의 변속장치는 입력축(10)으로부터 동력을 전달받는 기어부(110)(210)(310)의 기어비를 달리 적용하여 1단, 2단 내지 n단 변속장치(100)(200)...(300)로 이루어지며, 상기 1단, 2단 내지 n단 변속장치(100)(200)...(300) 중 어느 하나의 변속장치를 이용하여 입력축(10)과 출력축(20)을 동력 전달 가능하게 연결한다.

이와 같은 본 고안의 실시예에 따른 변속기의 구성을 보다 상세히 설명한다.

상기 입력축(10)에는 등간격으로 다수개의 입력기어(11)가 결합되고, 상기 입력축(10)의 일측에 출력축(20)이 나란하게 배치된다.

1단 변속장치(100)는 도 2에 도시된 바와 같이, 입력축(10)의 동력을 1단으로 변속한 다음 출력축(20)에 전달하는 구성으로, 입력축(10)에 결합된 하나의 입력기어(11)와 치합되어 입력기어(11)로부터 동력을 전달받는 1단 기어부(110), 상기 1단 기어부(110)의 회전축(111)에 결합되고 1단 기어부(110)와 연동하여 회전하는 입력 회전부(120), 상기 출력축(20)에 결합되는 출력 회전부(130), 상기 입력 회전부(120)와 출력 회전부(130)에 형성된 레일(121)(131)에 슬라이딩 이동 가능하게 각각 결합되는 입력 및 출력 가이드부(140)(150), 일단은 입력 가이드부(140)에 연결되고 타단은 출력 가이드부(150)에 연결되는 링크부(160), 상기 입력 가이드부(140)와 연결되고 상기 입력 가이드부(140)를 입력 회전부(120)의 레일(121)을 따라 이동시켜 기어부(110)에 의해 회전하는 입력 회전부(120)의 회전력을 링크부(160)를 통해 출력 회전부(130)에 전달하고, 출력 회전부(130)의 회전으로 출력축(20)이 회전되도록 구비된 변속부(170)를 포함한다.

여기서 상기 입력 회전부(120) 또는 출력 회전부(130)는 한 쌍으로 이루어지고, 그 한 쌍의 입력 회전부(120) 또는 출력 회전부(130)의 대응면에 동일한 방향으로 레일(121)(131)이 각각 형성되며, 상기 레일(121)(131)은 입력 회전부(120) 또는 출력 회전부(130)의 회전 중심부로부터 외주면방향으로 형성되고, 상기 레일(121)(131)에는 입력 가이드부(140) 또는 출력 가이드부(150)의 양단이 각각 슬라이딩 이동 가능하게 결합되면서 한 쌍의 입력 회전부(120) 또는 출력 회전부(130)를 연결한다.

그리고 상기 입력 회전부(120)에는 입력 가이드부(140)의 일측 단부에 형성된 연결돌기(141)가 관통하도록 장홀(122)이 형성되며, 상기 장홀(122)은 상기 레일(121)과 동일한 방향으로 형성된다.

그리고 상기 연결돌기(141)는 후술되는 변속부(170)와 연결되면서 변속부(170)의 작동력에 의해 입력 가이드부(140)를 레일(121)을 따라 이동시키거나 또는 원위치로 복귀시킨다.

그리고 변속부(170)는 상기 입력 가이드부(140)의 일단에 형성된 연결돌기(141)와 일방향으로만 절곡 가능하게 연결되는 제1 링크(171), 상기 입력 회전부(120)의 회전축(123)에 결합되고 입력 회전부(140)를 따라 이동하면서 상기 제1 링크(171)를 가압하여 제1 링크(171)에 연결된 입력 가이드부(140)를 레일(121)을 따라 외측으로 이동시키는 변속 회전부(172), 일단은 제1 링크(171)와 일방향으로만 절곡 가능하게 연결되고 타단은 변속 회전부(172)와 연결되어 변속 회전부(172)의 이동시 제1 링크(171)를 이동시키는 제2 링크(173)를 포함한다.

여기서 상기 변속 회전부(172)의 원주면에는 변속레버(미도시)와 연결된 삽입부재(180)가 삽입되어 있다.

이와 같은 구성을 가지는 변속기의 작동상태를 설명한다.

[중립상태]

입력축(10)이 회전하면, 입력축(10)의 입력기어(11)에 치합된 1단 변속장치(100)의 1단 기어(110)가 회전하며, 상기 1단 기어(110)의 회전축(111)에 연결된 입력 회전부(120)가 회전하고, 상기 입력 회전부(120)의 레일(121)에 결합된 입력 가이드부(140)가 회전한다.

이때, 상기 입력 가이드부(140)는 입력 회전부(120) 회전 중심에 위치함에 따라 링크부(160)는 고정된 상태를 유지하며, 그에 따라 입력축(10)의 동력이 출력축(20)에 전달되지 않는 중립 상태를 유지한다.

[1단 변속상태]

이와 같은 상태에서 사용자가 변속레버를 작동시켜 기어 변속을 하면, 도 3에 도시된 바와 같이, 삽입부재(180)가 도 3에서 보았을 때 오른쪽으로 이동하면서 변속 회전부(172)를 이동시키고, 변속 회전부(172)가 이동하면서 제2 링크(173)를 가압함과 동시에 제2 링크(173)가 제1 링크(171)를 가압하면서 제2 링크(173)를 중심으로 제1 링크(171)는 외측방향으로 회동하고, 제1 링크(171)를 따라 입력 가이드부(140)가 레일(121)을 따라 입력 회전부(120) 외측으로 슬라이딩 이동한다.

이때 입력 가이드부(140)가 입력 회전부(120)의 중심으로부터 편심되게 이동함에 따라 입력 가이드부(140)는 링크부(160)를 공전시키게 되며, 이 링크부(160)의 공전에 의해 링크부(160)는 출력 가이드부(150)를 회전시키고, 상기 출력 가이드부(150)의 회전으로 인해 출력 회전부(130)가 회전하면서 출력축(20)를 회전시키면서 동력을 전달한다.

[중립상태로 복귀시]

이후, 사용자가 변속레버를 원위치로 복귀시키면, 삽입부재(180)가 원위치로 복귀하면서 변속 회전부(172)가 복귀하면서 제2 링크(173)를 당기면서 회동한 제1 링크(171)를 원위치로 복귀시키며, 제1 링크(171)의 복귀로 인하여 입력 가이드부(140)가 레일(121)를 따라 입력 회전부(120) 중앙으로 이동하면서 링크부(160)는 다시 고정된 상태가 된다. 따라서 링크부(160)의 고정으로 출력축(20)은 다시 정지된 상태가 된다.

2단 변속장치(200)는 입력축(10)으로부터 전달된 동력을 2단으로 변속시킨 다음 출력축(20)에 전달하는 구성으로, 1단 변속장치(100)에서 1단 기어부(110)를 제외한 모든 구성이 유사하며, 그에 따라 유사한 도면부호를 사용하고, 중복되는 구성 설명은 생략한다.

즉, 상기 1단 기어장치(100)의 1단 기어부(110) 대신 1단 기어(110) 보다 잇수가 적은 2단 기어부(210)로 구성되어 1단 기어부(110) 보다 회전력을 더욱 증대시키게 되며, 상기 2단 기어부(210)는 입력축(10)에 구비된 다른 하나의 입력기어(11)와 치합된다.

이와 같이 3단, 4단 내지 n단 변속장치(300)도 2단 변속장치(200)와 동일하게 입력축(10)의 입력기어(11)에 연결되는 기어부의 잇수를 달리 적용하여 회전력을 증대시킴으로써 3단, 4단 내지 n단으로 기어를 변속한 상태로 출력축(20)에 전달한다.

한편, 상기 3단, 4단 내지 n단 변속장치(300)에서 전술한 1단 변속장치(100)의 1단 기어부(110)를 제외한 모든 구성이 유사하며, 그에 따라 유사한 도면부호를 사용하고, 중복되는 구성 설명은 생략한다.

즉, 3단, 4단 내지 n단 변속장치(300)를 입력축(10)과 출력축(20) 사이에 적용할 경우 상기 1단 기어장치(100)의 1단 기어부(110) 대신 1단 기어부(110) 보다 잇수가 적은 3단, 4단 내지 n단 기어부(310)를 적용한다.

따라서 사용자는 1단 변속이 필요할 경우 도 4에 도시된 바와 같이, 1단 변속장치의 변속부(170) 만을 작동시켜 입력축(10)의 동력을 1단 변속한 상태로 출력축(20)에 전달한다. 이때 2단 내지 n단 변속장치의 변속부는 정지된 상태를 유지한다.

그리고 2단 변속이 필요할 경우 도 5에 도시된 바와 같이, 2단 변속장치의 변속부(170')를 작동시켜 입력축의 동력을 2단 변속한 상태로 출력축에 전달한다. 이때 1단 변속장치의 변속부(170)는 원위치로 복귀시키면서 1단 변속장치를 통해 출력축에 전달된 동력을 차단된다.

마찬가지로 n단 변속이 필요할 경우 n단 변속장치(300)의 변속부(170")를 작동시켜 입력축의 동력을 n단 변속한 상태로 출력축에 전달한다. 이때 작동중인 변속장치는 원위치로 복귀하면서 출력축에 전달된 동력이 차단된다.

본 고안의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 실용신안등록청구범위에 의하여 나타내어지며, 실용신안등록청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 고안의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

10: 입력축 20: 출력축
100: 1단 변속장치 110: 1단 기어부
120: 입력 회전부 130: 출력 회전부
140: 입력 가이드부 150: 출력 가이드부
160: 링크부 170: 변속부

Claims (4)

1. 입력축;
   입력축으로부터 동력을 전달받는 출력축; 및
   입력축에서 출력축으로 전달되는 동력을 변속시키는 변속장치를 포함하며,
   변속장치는 입력축으로부터 동력을 전달받는 기어부,
   기어부의 회전축에 결합되는 입력 회전부,
   출력축의 회전축에 결합되는 출력 회전부,
   입력 회전부 및 출력 회전부에 형성된 레일에 슬라이딩 이동 가능하게 각각 결합되는 입력 및 출력 가이드부,
   일단은 입력 가이드부에 연결되고 타단은 출력 가이드부에 연결되는 링크부, 및
   입력 가이드부에 결합되고, 입력 가이드부를 입력 회전부의 레일을 따라 이동시켜 기어부에 의해 회전하는 입력 회전부의 회전력을 링크부를 통해 출력 회전부에 전달하고, 출력 회전부의 회전으로 출력축이 회전되도록 하는 변속부를 포함하는 변속기.
2. 청구항 1에 있어서,
   변속장치는 입력축과 출력축 사이에 다수개가 구비되되, 다수개의 변속장치는 입력축으로부터 동력을 전달받는 기어부의 기어비를 달리 적용하여 1단, 2단 내지 n단 변속장치로 이루어지는 변속기.
3. 청구항 1에 있어서,
   변속부는 입력 가이드부의 일단과 연결되는 제1 링크, 입력 회전부의 회전축에 이동 가능하게 결합되고 승하강시 제1 링크를 가압하여 제1 링크에 연결된 입력 가이드부를 레일을 따라 이동시키거나 또는 원위치로 복귀시키는 변속 회전부, 일단은 제1 링크와 연결되고 타단은 변속 회전부와 연결되어 변속 회전부의 이동시 제1 링크를 이동시키는 제2 링크를 포함하는 변속기.
4. 청구항 1에 있어서,
   레일은 입력 회전부 또는 출력 회전부의 회전축 중심에서 외측방향으로 형성되어, 회전축의 중심에 위치한 레일의 일단에 입력 또는 출력 가이드부가 위치할 경우 링크부는 고정된 상태를 유지하고, 회전축의 외측에 위치한 레일의 타단에 입력 또는 출력 가이드부가 위치할 경우 링크부는 입력 가이드부를 따라 유동하면서 출력 가이드부를 회전시키는 변속기.

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