KR20060020553A - 증감용 기계식 변속기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 변속 시에 발생하는 소음, 진동, 변속 충격이 대폭 완화돼 정숙 변속이 가능하고, 변속성도 우수한 엔진용 기계식 변속기를 제공하기 위한 것으로서, 발진 페달을 밟으면 휴식 중이던 출력용 쪽기어가 콘의 외주면에 다단으로 형성된 입력기어의 최저단 기어에 맞물려 출력용 쪽기어가 콘의 외주면에 다단으로 형성된 입력기어이 최저단 기어에 맞물려 출력이 개시되고, 입력기어의 고속회전에 따라 저단에서 고단 기어를 향해 축차적으로 쪽기어가 이동하는 증변속과 고단에서 저단 기어쪽으로 차츰 쪽기어가 이동하는 감변속이 이뤄지도록 구성한 것이다. 후진버튼 또는 후진레버를 조작한 경우에는 출력축의 쪽기어는 입력기어의 초저단 기어 앞쪽 중립위치로 이동해 머물고 후진기어는 유성기어의 축을 이동하여 동력을 직진혹은 역회전을 이용 방향을 전한시켜 출력축에 전달하게 된다.

1단쪽기어, 출력쪽기어, 캠기어, 직진식 포오크 어셈블리, 캠기어 샤프트, 쪽기어 하우징 샤프트, 쪽기어 이동 샤프트,변속기 프레임

Description

증감용 기계식 변속기{Transmission}

도 1은 본 별명에 의한 기계식 무단변속기를 출력 중계장치측에서 본 사시도

도 2는 최저단과 최고단을 잇는 프레임을 본 정면도

도 3은 쪽기어의 축설치상태 분해도

도 4는 쪽기어장치쪽의 단면도

＜도면의 주요부분에 대한 부호의 설명＞

1 : 변속기하우징 2,3 : 변속기프레임

4 : 크랭크축 5,6,11,14 : 베어링

7 : 1단 8 : 2단

9 : 3단 10 : 4단

12 : 출력쪽기어 15 : 베어링

13 : 스플라인축 13-1 : 스플라인 구멍

16 : 부축 17 : 자재 이음

18 : 유성기어(전,후진) 어셈블리 19 : 스프링쿳션(충격흡수) 어셈블리

20 : 추진축 21 : 주축 베어링

22 : 부축 베어링 23 : 쪽기어 하우징 이동축 고정점

23-1 : 쪽기어 하우징 이동 구멍 23-2 : 쪽기어 하우징축 이동 구멍

24 : 쪽기어 이동축 고정점 24-1 : 쪽기어 이동 구멍

24-2 : 쪽기어축 이동 구멍 25 : 쪽기어 외부 하우징

25-1 : 쪽기어 내부 하우징 26 : 캠기어 샤프트 고정점

26-1 : 캠기어 26-2 : 베어링

27 : 캠기어 샤프트 고정점 27-1 : 캠기어

27-2 : 베어링 28 : 직진식 포오크 어셈블리{(전자석)작동시킴}

본 발명은 무단변속기 중에 토로이달식과 기계-유압식이 있다. 토로이달식 무단변속기 중에 토로이달식 무단변속기는 변속용 베리에이터가 원환면 상에 홈을 만든 입력 디스크 및 출력 디스크와 이들 사이에 배치된 복수의 파워롤러를 상호 접촉시켰을 때 그 마찰력으로 입력축의 힘을 출력축에 전달하는 변속기로서, 상호간의 회전유효반경을 번화시켜 무단변속 효과를 얻게 되는데, 구조가 비교적 단순하고 진동과 소음이 적어 매우 정숙한 반면 금속 롤러와 레이스 사이의 동력전달에 큰 접촉압력이 필요하기 때문에 접촉면의 정밀도가 높아야 하고, 입력 디스크와 출력 디스크 및 파워롤러간의 물리적 접촉에 의해 동력이 전달되므로 강성과 내구성이 우수한 소재를 사용할 필요가 있고, 또 점착 마찰력 (Traction force)으로 생성된 힘으로 동력을 전달하여 무단변속이 이뤄지게 하는데 필요한 극한온도와 압력에 견딜 수 있는 특수 윤활유의 가격부담이 더해져 제조원가부담이 큰 게 흠이다. 이 에 대하여 기계-유압식 무단변속기는 발진장치 없이 엔진 혹은 전기모터 등의 입력을 유압식 동력전달장치 베리에이터와 기계식 동력전달 장치에 전달하고, 유압펌프-모터조립체 또는 유성기어장치에 부하부를 연결하여 출력시키는 변속 및 동력전달장치인데, 가속성과 연료절감, 작은 변속 충격 그리고 운전조작편의가 있는 반면에 유압식 베리에이터의 효율이 85％에 불과한데다 소음문제도 여전히 해결과제로 남아 있다.

본 발명은 변속 시 발생하는 소음과 진동 및 변속충격을 최소화하여 변속정숙성을 향상시키고 변속효율도 우수한 증감속 기계식 무단변속기를 제공하기 위한 것이다.

이 과제는, 발진 페달을 밟으면 휴식 중이던 출력용 쪽기어에 입력용 1단 쪽기어가 동력을 전달하고 외주면에 회전속도별 변속용 기어가 단계별로 형성된 콘형 입력기어의 저단 기어에 맞물려 출력이 개시되고, 입력기어의 고속회전에 따라 1단에서 중립에 있는 출력용 쪽기어가 회전을 하게되고, 2단 기어를 향해 축차적으로 쪽기어가 이동하는 증변속과 고단에서 저단 기어쪽으로 차츰 쪽기어가 이동하는 감변속이 이루지고, 후진버튼 또는 후진레버를 조작한 경우에는 출력 중계기어장치의 쪽기어와 출력기어장치의 쪽기어는 다같이 중립위치로 복귀하고 그 후진 기어장치의 유성기어(18)축 등이 이동 하는것에 출력 쪽기어가 중립에 있으므로 유성기어의 어셈블리내에 시프트 포크를 전자석으로 작동한다.

전진 및 후진시에 1단기어가 출력용 쪽기어와 잇물림이 잘 물리기 위해 스프 링쿳션(19)의 주축과 부축사이에 회전식 나사산 사이에 압축스프링을 이용 볼스프링구멍을 이용 하여 항시 출력용 쪽기어가 일정 위치에 오게 되므로서 회전하는 1단기어에 기어가 맞물리도록 하므로서 증감용 변속기로 달성할 수 있다.

도 1에서, 본 발명의 기계식 다단변속기는 1단(7) 입력 중계장치(전자식어셈블리), 출력 중계장치, 유성 기어장치(18), 출력 접점 중계장치용 스프링내에 충격흡수 특수넛트(주축) 볼트(부축)형 장치(19)(기존의 클러치어셈블리를 대체함), 출력 기어장치용 쪽기어 이접장치, 진 중계장치용 쪽기어 이접장치로 구성된다.

입력 기어장치는 콘의외주면에 변속용 기어가 다단으로 형성된 입력기어를 변속기어로 하고 1단기어가 입력축에 놓이도록 입력축에 설치한 것이다. 상기 입력기어는 소경부의 최저단 기어에서 최고단 기어 사이에 속도대별 중단 기어가 형성되어 있다. 각단의 기어는 피치와 치형이 동일하다. 그래야만 입력기어의 회전속도에 따라 단별 기어에 선택적으로 접속되도록 한 출력용 쪽기어의 활동이 가능하다.(단, 쪽기어와 각다단기어별로 각각 맞물리는 피치와 치형등이 일치하게 가공하는데, 그의미가 있는 것이다)

도 2에서, 변속기프레임이 저단쪽과 고단쪽의 두개로 형성 되어 주축과 부축을 베어링으로 지탱 하여주며, 부축의 쪽기어를 이동 기어변속을 할 수 있도록 쪽기어하우징 이동축 고정점(23)과 쪽기어 이동축 고정점(24)을 4개의 축을 연결하여 고정하므로서 변속기 프레임(2,3)이 일체형이 되고 4개의 축에는 쪽기어외부 하우징(25)이 이동하며 출력 쪽기어를 변속 이동하게하는 것으로 쪽기어외부 하우징이 두개로 이루어지며, 그중간에 쪽기어내부 하우징(25-1)이 들어가게 되어 일체형이되는 것이다.

캠기어 샤프트 고정점(26)에 도면에는 보이지 안으나 샤프트가 고정되고 캠기어를 회전할 수 있도록 함고, 캠기어(26-1,27-1)는 부축(출력축)(13)의 스플라인의 잇빨에 맞물려 동력이 전달되도록 하는 것이다.

도 4에서 직진식 포오크 어셈블리(전자식)(28)이 다단기어의 변속순간 변속하고자하는 기어와 일직선에서 쪽기어가 만나기전에 센서에 의해 자동 작동(전자회로)되게 되는 것이다.

도면에는 보이지 안으나 쪽기어 하우징 이동구멍(23-1)에 축이 있는데 다단기어의 간격별의 칫수를(빗변) 쪽기어 하우징 이동구멍(23-1)의 축에 직선으로 구슬홈이 있고 쪽기어 내부 하우징(25-1)에 볼스프링 구멍이 있는 것이다.

또한, 스플라인축(13)에는 구슬홈이 있으며,출력 쪽기어(12)에 구슬과 스프링이 있는 것이다.

이상 설명한대로 본 발명은 콘의 외주면에 회전속도대별로 기어가 주어진 입력기어와, 입력기어의 동력을 출력축에 전달하기 위한 기어가 쪽기어로된 출력 줄계장치와 출력기어장치 구비함으로서 후속 장치 또는 입력기어의 속도대별 기어로 이접되는 과종이 아주 순탄하다.

그 결과, 동력이 접속될 때나 변속 시의 기계적 접촉에도 불구하고 진동과 소음은 아주 적고, 변속은 물론 후진도 매우 정숙하다.

또, 단일 입력기어이 외주면에 주어진 다단 기어수가 많고 단별 기어간에 틈이 없어 변속성도 우수하고 변속효율도 높다. 이에 따른 연료절감 효과도 또한 크다.

또한, 다단기어의 몸통이 크므로 플라이휠를 대체할 수도 있는것이다.

Claims (1)

1. 외주면에 속도대별 변속용 기어가 형성된 콘형 입력기어와;

   발진 시 입력기어의 동력을 출력축에 전달하여 쪽기어로 하여금 입력 기어의 최저단측 기어가 맞물리게 한 후 복귀하는 쪽기어를 가진 출력 중계 장치와;

   입력 중계장치(1단)에 의해 출력 쪽기어가 회전하여 입력기어이 2단 기어로 진입한 후에 입력기어이 회전속도에 따라 출력출을 타고 이동하면서 변화되는 동력을 출력축에 전달하는 출력 기어장치와;

   입력기어에 상시 맞물려 공회전하다가 출력 중계장치와 출력 기어장치의 쪽기어가 중립에 머무는 방식으로 이루어진 것을 특징으로 하는 증감 변속기.

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