KR20130110031A

KR20130110031A - 무단 변속기

Info

Publication number: KR20130110031A
Application number: KR1020130028029A
Authority: KR
Inventors: 변동환
Original assignee: 변동환
Priority date: 2012-03-27
Filing date: 2013-03-15
Publication date: 2013-10-08
Also published as: KR20130110032A

Abstract

본 발명의 일 목적은 둔각의 원추형 동력 전달면을 가지는 콘 베벨기어를 동력 롤러로 이용한 내구면-외구면 마찰구동방식을 통하여 보다 간편하고 안정적으로 변속을 수행할 수 있도록 한 무단 변속기를 제공하는 것에 있으며, 이러한 본 발명의 실시예에 따른 무단 변속기는, 외관을 형성하는 하우징 조립체;와, 하우징 조립체의 일단에 고정 설치되는 커버 및 커버에 고정 설치되는 고정 기준기어가 구비된 커버 모듈;과, 고정 기준기어에 대해 동축적으로 장착된 마찰부재를 포함하는 트랙션 유닛;과, 고정 기준기어와 치합되는 요철의 동력전달부 및 마찰부재와 트랙션 오일을 사이에 두고 마찰 접촉하는 동력전달면을 가지는 복수의 동력 롤러와, 복수의 동력 롤러를 방사상으로 배치하여 마찰부재가 결합되도록 지지하되 입력모듈에 축 결합되어 회전되는 회전 캐리어를 포함하는 동력전달모듈;과, 트랙션 유닛의 축 방향 슬라이딩 이동을 허용하도록 트랙션 유닛과 결합하여 마찰 부재의 회전에 연동해서 변속 출력하게 되는 출력모듈;과, 동력 롤러와 마찰부재가 마찰 접촉되어 회전력이 전달되게 하거나 또는 동력 롤러와 마찰부재가 분리되어 회전력 전달이 차단되게 접촉압력을 제어하는 가압 유닛;과, 동력 롤러와 마찰부재 사이의 축 방향 위치를 기어 결합을 매개로 제어함으로써 입력모듈과 마찰부재의 속도비를 연속적으로 변속하는 변속 유닛;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

무단 변속기{Continuously Variable Transmission}

본 발명은 무단 변속기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 둔각의 원추형 동력 전달면을 가지는 콘 베벨기어를 동력 롤러로 이용한 내구면-외구면 마찰구동방식을 통하여 보다 간편하고 안정적으로 변속을 수행할 수 있도록 한 무단 변속기에 관한 것이다.

마찰을 이용한 무단 변속기는 단수에 구애받지 않고 연속적인 변속이 가능하여 속도 조절이 용이하고, 상대적으로 간단한 구조를 가져 저중량 설계에 유리하다. 뿐만 아니라 다양한 이론적 잠재성을 가지고 있다. 즉, 엔진의 동력을 최대한 이용하여 우수한 동력성능과 연비향상을 얻을 수 있도록 운전 가능하며, 운전이 쉽고 변속에 따른 충격이 거의 없다. 또한, 차량의 주행조건에 알맞도록 변속 되어 동력성능의 향상을 기대할 수 있고 연비소모를 최소화할 수 있도록 변속패턴을 설정하는 데 자유롭다.

이러한 이론적 잠재성이 있음에도 무단변속기는 현실적으로 동력밀도 및 동력전달 효율이 낮아 열 발생이 심하며, 수명시간이 짧고 속도범위가 좁으며, 동력전달 용량을 크게 하는데 제약이 있어서 그동안 실용화가 어려운 문제점이 있었다.

이와 같은 마찰을 이용한 무단변속기는, 다양한 종류가 제안되어 있지만 특히 풀리를 가변시키는 가변 벨트 방식(various pulley-belt type)과 롤러(마찰차)를 이용한 마찰전동 방식(traction drive type) 등이 있다.

현재 상용화된 가변풀리-벨트 방식의 무단 변속기는, 풀리의 한쪽면을 분리시켜 이동 가능하도록 구성하여 풀리를 가변시킴으로써 벨트의 회전반경이 변화되고, 이에 따라서 속도가 연속적으로 변화되는 방식이다. 이와 같은 가변 풀리-벨트방식은 구조가 간단하고 풀리의 위치 조정이 용이하다.

따라서 기존의 수동 변속기나 자동 변속기와 달리 변속 충격이 없고, 운전방법은 자동 변속기와 동일하며 연비는 수동변속기와 동일 내지는 약간 우수한 특징이 있다. 그러나 이러한 가변풀리-벨트 방식의 변속장치는, 벨트를 금속으로 특수 제작해야 하는 단점이 있고, 변속범위가 좁고 동력전달의 범위가 크게 제한된다는 한계가 있다.

마찰전동방식 무단변속기는 토로이달 무단변속기(Toroidal CVT)와 내구면-외구면 마찰구동식 무단변속기를 들 수 있다. 토로이달 무단변속기는, 무단변속을 위한 변속기구(Variator)의 구조가 원환면 상에 홈을 만든 2장의 회전원판과 중간에 배치한 수 개의 롤러로 상호 접촉시켜 마찰력에 의해 힘을 전달하며, 롤러와 디스크가 맞닿는 유효 반경을 바꿔줌으로써 변속비를 연속적으로 변화시키고 무단변속을 실현한다. 상술한 가변풀리-벨트방식의 무단변속기에 비하여 변속범위가 상대적으로 넓고 동력전달 성능도 상당히 커서 중형 승용차에 사용이 검토되고 있다. 그러나 외구면과 외구면이 접촉하여 동력을 전달하므로 큰 동력을 전달하기 위하여 큰 전단압력을 접촉부에 가해야 하기 때문에 무단 변속기의 크기가 커지고 무거워진다.

내구면-외구면 마찰구동식 무단변속기는 주산알 또는 원추형의 롤러를 경사지게 지지하고 마찰 링의 내주면에 접촉시켜 마찰력에 의해 힘을 전달하며, 마찰 링이 이동하며 롤러의 접촉 유효반경을 바꿔줌으로써 변속비를 연속적으로 변화시키고 무단변속을 실현한다. 이러한 형태의 무단변속기는 일본 특개평 05-106702호에 게시된 것과 같이 토로이달형 보다 동력전달 성능이 커서 산업용의 많은 적용 예가 있으며, 복잡한 별도의 유압장치 없이 구동축 및 종동축에 전달되는 동력을 이용한 간단한 기계식 가압 유닛에 의해 로터간 마찰 메카니즘만으로도 미끄럼 현상 없이 동력전달을 충실히 수행할 수 있다.

마찰전동방식의 무단변속기의 다른 하나로써 국제공개번호 WO 1999/20918를 들 수 있다. 이 고안은 베어링의 양쪽에 동력을 전달받는 입력 디스크와 동력을 전달하는 출력 디스크가 위치하는데, 베어링의 축을 기울이는 방식으로 변속하는 것으로서 비교적 크기가 작아 자전거에 사용되고 있다. 그러나 기존에 자전거에 사용되고 있는 체인식 변속기나 유성기어 허브식 변속기에 비하면 많은 중량을 가진다.

상술한 가변풀리-벨트 방식이나 기존의 마찰전동방식의 무단변속기를 차량에 적용하려면 차량 성능과 연계된 급발진, 급가속 등의 기능을 위하여, 또는 급정차(Panic Stop) 후에 재발진을 위해 낮은 변속비로 변속하는데 추가 장치가 필요함에 따라 이론적으로 간단한 구성이던 무단 변속기가 실제로는 구조가 매우 복잡해진다.

본 발명의 일 측면은 둔각의 원추형 동력 전달면을 가지는 콘 베벨기어를 동력 롤러로 이용한 내구면-외구면 마찰구동방식을 통하여 보다 간편하고 안정적으로 변속을 수행할 수 있도록 한 무단 변속기를 제공하는 것에 있다.

본 발명의 다른 측면은 커버 모듈에 고정 기준기어를 고정 설치하고 회전 캐리어에 동력 롤러를 자전 가능하게 설치한 다음 하우징 조립체에 가압 핸들 조립체와 변속 핸들 조립체를 고정 설치하여 동력 롤러와 마찰부재의 접촉 압력 제어와 동력 롤러와 마찰 부재의 축 방향 위치 제어가 손쉽게 이루어질 수 있도록 하는 무단 변속기를 제공하는 것에 있다.

본 발명의 또 다른 측면은 동력 롤러와 마찰부재의 사이에 트랙션 오일을 구비하여 정숙성을 향상시킬 수 있는 무단 변속기를 제공하는 것에 있다.

본 발명의 또 다른 측면은 변속 유닛의 일부를 기어 결합을 매개로 하여 안정적인 변속이 이루어지도록 한 무단 변속기를 제공하는 것에 있다.

본 발명의 실시예에 따른 무단 변속기는, 외관을 형성하는 하우징 조립체;와, 하우징 조립체의 일단에 고정 설치되는 커버 및 커버에 고정 설치되는 고정 기준기어가 구비된 커버 모듈;과, 고정 기준기어에 대해 동축적으로 장착된 마찰부재를 포함하는 트랙션 유닛;과, 고정 기준기어와 치합되는 요철의 동력전달부 및 마찰부재와 트랙션 오일을 사이에 두고 마찰 접촉하는 동력전달면을 가지는 복수의 동력 롤러와, 복수의 동력 롤러를 방사상으로 배치하여 마찰부재가 결합되도록 지지하되 입력모듈에 축 결합되어 회전되는 회전 캐리어를 포함하는 동력전달모듈;과, 트랙션 유닛의 축 방향 슬라이딩 이동을 허용하도록 트랙션 유닛과 결합하여 마찰 부재의 회전에 연동해서 변속 출력하게 되는 출력모듈;과, 동력 롤러와 마찰부재가 마찰 접촉되어 회전력이 전달되게 하거나 또는 동력 롤러와 마찰부재가 분리되어 회전력 전달이 차단되게 접촉압력을 제어하는 가압 유닛;과, 동력 롤러와 마찰부재 사이의 축 방향 위치를 기어 결합을 매개로 제어함으로써 입력모듈과 마찰부재의 속도비를 연속적으로 변속하는 변속 유닛;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 가압 유닛은, 커버 모듈에 상하방향으로 길게 끼워지는 제1가압 기어;와, 일단이 제1가압 기어에 치합되고 타단이 하우징 조립체의 하우징 개구부에 체결된 플레이트를 관통하도록 구비되는 제2가압 기어;와, 플레이트의 상단 어느 일측에 배치되어 제2가압 기어에 회전력을 전달하는 가압 핸들 조립체;와, 커버 모듈에서 제1가압 기어에 치합되어 원주방향으로 회전되는 제1가압 안내판;과, 제1가압 안내판에 연동되어 축 방향으로 이동되는 제2가압 안내판;과, 제2가압 안내판에 연동되어 동력 롤러가 마찰부재를 향해 반경 방향으로 마찰 접촉하도록 동력 롤러를 반경 방향으로 가압하는 쐐기;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 변속 유닛은, 트랙션 유닛의 마찰부재를 축 방향으로 이동시키기 위하여 마찰부재의 양면에 각각 베어링 결합되는 가이드 아암 조립체;와, 가이드 아암 조립체의 상단에서 가이드 아암 조립체와 일체로 구비되되 일면에 제1변속 기어치를 가지는 기어 몸체;와, 기어 몸체를 축 방향으로 이동시키기 위하여 일단이 기어 몸체의 제1변속 기어치에 치합되고 타단이 하우징 조립체의 하우징 개구부에 체결된 플레이트를 관통하도록 구비되는 변속 기어;와, 변속 기어를 회전시키기 위하여 플레이트의 상단의 다른 일측에 구비되는 변속 핸들 조립체;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 동력 롤러는, 마찰부재와 마찰 접촉하는 둔각의 원추형 동력 전달면을 가지는 콘 베벨기어와, 콘 베벨기어를 회전 가능하게 지지하되 가압 유닛에 의해 반경 방향으로만 이동되는 베벨기어 하우징을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 하우징 조립체의 중심에 형성된 제2하우징 개구부를 구비하며, 제2하우징 개구부에는, 출력모듈이 상대 회전 가능하도록 하는 제1A베어링과 제1B베어링과, 가이드 아암 조립체에 관통 체결되는 제1고정핀이 구비되는 것을 특징으로 한다.

또한, 커버 모듈에는, 커버의 개구부 내면에 구비되어 입력모듈이 커버에 대해 상대 회전할 수 있도록 하는 제2베어링과, 제2가압 안내판을 커버의 개구부에 고정하여 제2가압 안내판의 원주방향 회전을 차단하기 위한 제2고정핀이 구비되는 것을 특징으로 한다.

또한, 트랙션 유닛은, 마찰부재에 고정 결합되어 마찰부재에 인가된 회전력을 출력모듈에 전달하되 출력모듈에 일체로 형성된 다수의 돌기가 축 방향으로 슬라이딩 이동되게 하는 다수의 축 방향 홈이 일체로 형성된 주름관을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 출력모듈은, 주름관의 다수의 축 방향 홈에 축 방향으로 미끄러지게 체결되는 다수의 돌기가 형성된 출력 어댑터와, 출력 어댑터의 중심에 고정 체결되되 하우징 조립체를 관통하여 외부로 입력 속도비를 변속하여 출력하는 출력축을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 가압 핸들 조립체는, 제2가압 기어의 중심축에 회전력을 전달하는 가압 핸들과, 가압 핸들과 제2가압 기어의 중심축이 결합되게 하는 다수의 가압 보조구를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 변속 핸들 조립체는, 변속 기어의 중심축에 회전력을 전달하는 변속 핸들과, 변속 핸들과 변속 기어의 중심축이 결합되게 하는 다수의 변속 보조구를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 변속 유닛은, 마찰부재와 동력전달모듈 중 적어도 어느 하나에 결합되어 동력 롤러와 마찰부재 사이의 축 방향 위치를 제어하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실시예에 따른 무단 변속기를 다른 측면에서 본다면, 고정 기준기어;와, 고정 기준기어에 대해 동축적으로 장착된 마찰부재;와, 고정 기준기어와 치합되는 요철의 동력전달부 및 마찰부재와 트랙션 오일을 사이에 두고 마찰 접촉하는 동력전달면을 가지는 복수의 동력 롤러와, 복수의 동력 롤러를 방사상으로 배치하여 마찰부재가 결합되도록 지지하는 회전 캐리어를 포함하는 동력전달모듈;과, 가압 기어;와, 가압 기어에 회전력을 전달하는 가압 핸들 조립체;와, 가압 기어에 치합되어 원주방향으로 회전되는 제1가압 안내판;과, 제1가압 안내판에 연동되어 축 방향으로 이동되는 제2가압 안내판;과, 제2가압 안내판에 연동되어 동력 롤러가 마찰부재를 향해 반경 방향으로 마찰 접촉하도록 동력 롤러를 반경 방향으로 가압하는 쐐기를;포함하여, 동력 롤러와 마찰부재가 마찰 접촉되어 회전력이 전달되게 하거나 또는 동력 롤러와 마찰부재가 분리되어 회전력 전달이 차단되게 접촉압력을 제어하는 가압 유닛;과, 마찰부재를 축 방향으로 이동시키기 위하여 마찰부재의 양면에 각각 베어링 결합되는 가이드 아암 조립체;와, 가이드 아암 조립체의 상단에서 가이드 아암 조립체와 일체로 구비되되 일면에 제1변속 기어치를 가지는 기어 몸체;와, 기어 몸체를 축 방향으로 이동시키는 변속 기어;와, 변속 기어를 회전시키는 변속 핸들 조립체;를 포함하여, 동력 롤러와 마찰부재 사이의 축 방향 위치를 제어함으로써 동력 롤러와 마찰부재의 속도비를 연속적으로 변속하는 변속 유닛;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

따라서, 본 발명의 실시예에 따른 무단 변속기는, 둔각의 원추형 동력 전달면을 가지는 콘 베벨기어를 동력 롤러로 이용한 내구면-외구면 마찰구동방식을 통하여 보다 간편하고 안정적으로 변속을 수행할 수 있도록 하는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 무단 변속기는, 커버 모듈에 고정 기준기어를 고정 설치하고 회전 캐리어에 동력 롤러를 자전 가능하게 설치한 다음 하우징 조립체에 가압 핸들 조립체와 변속 핸들 조립체를 고정 설치하여 동력 롤러와 마찰부재의 접촉 압력 제어와 동력 롤러와 마찰 부재의 축 방향 위치 제어가 손쉽게 이루어질 수 있도록 하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 무단 변속기를 나타낸 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 무단 변속기의 단면도이다.
도 3은 도 1에 도시된 무단 변속기를 분해하여 나타낸 사시도이다.
도 4는 도 3에 도시된 하우징 조립체를 분해하여 나타낸 사시도이다.
도 5는 도 3에 도시된 커버 모듈을 분해하여 나타낸 사시도이다.
도 6은 도 3에 도시된 동력전달모듈을 분해하여 나타낸 사시도이다.
도 7은 도 3에 도시된 트랙션 유닛을 분해하여 나타낸 사시도이다.
도 8은 도 3에 도시된 출력 모듈을 분해하여 나타낸 사시도이다.
도 9는 도 3에 도시된 가압 유닛과 변속 유닛을 확대하여 나타낸 사시도이다.
도 10은 도 3에 도시된 가이드 아암 조립체를 분해하여 나타낸 사시도이다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 무단 변속기를 나타낸 사시도이며, 도 2는 도 1에 도시된 무단 변속기의 단면도이며, 도 3은 도 1에 도시된 무단 변속기를 분해하여 나타낸 사시도이다.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 무단 변속기(10)는, 외관을 형성하는 하우징 조립체(100);와, 하우징 조립체(100)의 일단에 고정 설치되는 커버(210) 및 커버(210)에 고정 설치되는 고정 기준기어(220)가 구비된 커버 모듈(200);과, 고정 기준기어(220)에 대해 동축적으로 장착된 마찰부재(310)를 포함하는 트랙션 유닛(300);과, 고정 기준기어(220)와 치합되는 요철의 동력 전달부(421A) 및 마찰부재(310)와 트랙션 오일(미도시)을 사이에 두고 마찰 접촉하는 동력 전달면(421B)을 가지는 복수의 동력 롤러(420)와, 복수의 동력 롤러(420)를 방사상으로 배치하여 마찰부재(310)가 결합되도록 지지하되 입력모듈(20)에 축 결합되어 회전되는 회전 캐리어(410)를 포함하는 동력전달모듈(400);과, 트랙션 유닛(300)에 설치되어 마찰부재(310)와 회전방향으로 연동하여 변속 출력하게 되는 출력모듈(500);과, 하우징 조립체(100)에 설치되는 가압 핸들 조립체(630)를 이용하여 동력 롤러(420)와 마찰부재(310)가 마찰 접촉되어 회전력이 전달되게 하거나 또는 동력 롤러(420)와 마찰부재(310)가 분리되어 회전력 전달이 차단되게 접촉압력을 제어하는 가압 유닛(600);과, 하우징 조립체(100)에 설치되는 변속 핸들 조립체(740)를 이용하여 동력 롤러(420)와 마찰부재(310) 사이의 축 방향 위치를 제어함으로써 동력 롤러(420)와 마찰부재(310)의 속도비를 연속적으로 변속하는 변속 유닛(700);포함하여 구성된다.

도 4는 도 3에 도시된 하우징 조립체를 분해하여 나타낸 사시도이다.

도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 무단 변속기의 하우징 조립체(100)는, 일면이 개방된 구조의 내부 수용 공간을 형성하고 있는데, 이러한 하우징 조립체(100)의 수용 공간에는 출력모듈(500), 트랙션 유닛(300), 동력전달모듈(400), 커버 모듈(200)이 차례대로 결합된다.

그리고, 하우징 조립체(100)의 상단에는 사각형상의 제1하우징 개구부(110)가 형성되는데, 이러한 제1하우징 개구부(110)에 가압 유닛(600)의 가압 핸들 조립체(630)와 변속 유닛(700)의 변속 핸들 조립체(740)가 체결된 플레이트(P)가 조립되어, 가압 유닛(600)과 변속 유닛(700)이 각각 동력전달모듈(400)과 트랙션 유닛(300)에 결합되어 가압 및 변속을 수행할 수 있도록 한다.

제1하우징 개구부(110)의 측단을 가로질러서 제1고정핀(120)이 설치되는데, 이러한 제1고정핀(120)은 후술하는 변속 유닛(700)의 가이드 아암 조립체(710)에 일체로 형성된 기어 몸체(720)의 관통공(720A)에 체결되어 가이드 아암 조립체(710)가 축 방향으로만 이동되고 원주 방향으로는 회전되지 않도록 한다.

그리고, 하우징 조립체(100)의 중심에는 제2하우징 개구부(130)가 형성되어 있는데, 이러한 제2하우징 개구부(130)에는 제1A베어링(141), 제1B베어링(142), 제1립-실(150)이 체결되어 있다.

제1A베어링(141), 제1B베어링(142)은 출력모듈(500)이 하우징 조립체(100)에 대하여 상대 회전할 수 있도록 하며, 제1립-실(150)은 하우징 조립체(100)의 제2하우징 개구부(130)를 통하여 이물질이 유입되는 것을 방지한다.

하우징 조립체(100)의 개방된 일측에서는 스크류(S)에 의해 커버 모듈(200)이 하우징 조립체(100)에 고정 체결된다.

도 5는 도 3에 도시된 커버 모듈을 분해하여 나타낸 사시도이다.

도 3 및 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 커버 모듈(200)은 하우징 조립체(100)의 개방된 일측에 고정 체결되는 구성으로 동력전달모듈(400)의 원주 방향 회전 이동을 안내하는 고정 기준기어(220)와, 가압 유닛(600)의 가압 핸들 조립체(630)에 의해 동력전달모듈(400)의 반경 방향 위치 이동을 1차적으로 안내하는 제1가압 안내판(240)이 구비되어 있다.

즉, 이러한 커버 모듈(200)에는, 외관을 형성하되 중앙에 커버 개구부(211)가 형성된 커버(210)와, 커버(210)에 고정 설치되는 고정 기준기어(220)와, 커버 개구부(211) 내면에 구비되어 입력모듈(20)이 커버(210)와 상대 회전될 수 있도록 하는 제2베어링(230)과, 커버 개구부(211) 외면에 구비되어 가압 유닛(600)의 가압 핸들 조립체(630)를 통하여 회전력을 1차적으로 전달받아서 동력전달모듈(400)의 반경 방향 위치를 제어하는 제1가압 안내판(240)과, 후술하는 가압 유닛(600)의 제2가압 안내판(440)을 커버 개구부(211)에 고정하여 제2가압 안내판(440)의 원주방향 회전을 차단하기 위한 제2고정핀(250)이 구비되어 있다.

커버(210)는 대체로 원판형의 외관을 형성하고 있으며, 원판형 외관의 중앙에는 입력모듈(20)이 관통하여 배치되는 원통형의 커버 개구부(211)가 형성되어 있다.

이러한 커버(210)의 일측에는 고정 기준기어(220)가 스크류(S)를 통하여 커버(210)에 고정 설치된다. 이러한 커버(210)는 오-링(212)을 사이에 두고 하우징 조립체(100)에 체결될 수 있다.

이러한 고정 기준기어(220)는 커버(210)에 고정 설치되어서 후술하는 동력전달모듈(400)의 동력 롤러(420)가 기어 결합되면 동력전달모듈(400)의 동력 롤러(420)가 고정 기준기어(220)에 의해 시계방향(또는 반시계 방향)으로 자전될 수 있도록 한다.

커버 개구부(211)의 외면에는 가압 유닛(600)의 가압 핸들 조립체(630)를 통하여 제1차적으로 회전력을 전달받아서 동력전달모듈(400)의 반경 방향 위치를 제어하는 가압 유닛(600)의 제1가압 안내판(240)이 설치된다.

이러한 제1가압 안내판(240)은 가압 유닛(600)의 가압 핸들 조립체(630)의 회전력을 제1차적으로 전달받아 제2가압 안내판(440)의 축 방향 이동을 가이드하게 된다.

이러한 제1가압 안내판(240)은, 외관을 형성하되 그 외주면 테두리 일부에 가압 기어치(241A)가 구비된 제1가압링(241)과, 제1가압링(241)의 내주면에서 축 방향의 나선형으로 구비되는 나선홈(242)이 구비되어 있다.

또한, 커버(210)와 제1가압 안내판(240)의 사이에는 제2가압 안내판(440)을 탄성 지지하기 위한 스프링(260)이 구비되어 있다. 이러한 스프링(260)은 제1가압 안내판(240)에 의해 제2가압 안내판(440)이 축 방향으로 이동되는 과정에서 제2가압 안내판(440)을 탄성 지지하게 된다.

그리고, 커버 개구부(211)의 일측 내면에는 제2베어링(230)이 설치되어 커버(210)가 입력모듈(20)과 상대 이동될 수 있도록 한다.

또한, 커버 개구부(211)의 타측에는 커버 개구부(211)를 통하여 이물질이 유입되는 것을 방지하기 위한 제2립-실(270)이 구비될 수 있다.

또한, 커버 개구부(211)에서 형성된 복수의 홈(211A)에 끼워지는 제2고정핀(250)이 구비되는데, 이러한 제2고정핀(250)은 제1가압 안내판(240)을 사이에 두고 제2가압 안내판(440)의 복수의 홈(442)에 끼어져 제2가압 안내판(440)의 축 방향 이동만을 허용하고 원주 방향 회전이 허용되지 않도록 한다.

하우징 조립체(100)와 커버 모듈(200)의 사이에는 입력모듈(20)에서 회전력을 전달받아 회전하게 되는 동력전달모듈(400)이 구비되어 있다.

도 6은 도 3에 도시된 동력전달모듈을 분해하여 나타낸 사시도이다.

도 3 및 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 동력전달모듈(400)은, 회전 캐리어(410)와, 동력 롤러(420)를 포함하여 구성된다.

회전 캐리어(410)는, 중심에 입력모듈(20)이 관통 체결되어 입력모듈(20)의 원주방향 회전력을 전달받는 중심 체결부(411)가 형성되고, 외주면에는 동력 롤러(420)를 반경 방향으로 이동하기 위한 쐐기(640)와 베벨기어 하우징(422)을 수용하는 수용홈(412)이 방사상으로 형성된 다각의 날개를 갖는 몸체로 이루어진다.

회전 캐리어(410)에는 회전 캐리어(410)에 연동하여 원주방향으로 회전하면서 고정 기준기어(220)와 요철의 동력 전달부(421A)가 접촉되어 자전하게 되는 복수의 동력 롤러(420)가 구비되어 있다.

복수의 동력 롤러(420)는, 각각, 콘 베벨기어(421), 베벨기어 하우징(422), 연결 중심축(423), 고정 플런저(425)를 포함하여 구성된다.

콘 베벨기어(421)는, 고정 기준기어(220)와 요철부가 접촉되어 치합하는 동력 전달부(421A)와, 마찰부재(310)와 접촉되는 동력 전달면(421B)을 포함하는데, 이러한 동력 전달면(421B)은 토크 전달을 위해 매우 큰 접촉력이 인가된다.

베벨기어 하우징(422)은, 측면에 돌기가 형성되어, 회전 캐리어(410)의 수용홈(412)에 체결되는데, 이러한 베벨기어 하우징(422)의 돌기는 회전 캐리어(410)의 수용홈(412)에 걸려 회전 캐리어(410)에 대하여 축 방향 이동이 차단되면서 쐐기에 의해 반경 방향으로만 이동된다.

그리고, 베벨기어 하우징(422)에는, 콘 베벨기어(421)가 베벨기어 하우징(422)으로부터 이탈하지 않도록 연결 중심축(423)을 통하여 베어링으로 콘 베벨기어(421)가 회전가능하게 지지한다.

연결 중심축(423)은, 제3고정핀(430)에 의해 베벨기어 하우징(422)에서 이탈되지 않게 된다.

한편, 쐐기(640)은 베벨기어 하우징(422)이 쐐기(640)에 의해 반경 방향으로 이동되면서 베벨기어 하우징(422)과 함께 콘 베벨기어(421)의 반경 방향 위치를 제어하여 콘 베벨기어(421)가 마찰부재(310)와 마찰 접촉되어 회전력이 전달되게 하거나 또는 콘 베벨기어(421)와 마찰부재(310)가 분리되어 회전력 전달이 차단되게 접촉 압력을 결정한다.

제3베어링(424A,424B)은 콘 베벨기어(421)가 받는 높은 하중을 지지할 수 있도록 비교적 큰 크기를 가지는 제3A베어링(424A)과, 콘 베벨기어(421)가 베벨기어 하우징(422)으로부터 이탈하지 않도록 동력 롤러(420)의 연결 중심축(423)을 통해 콘 베벨기어(421)를 회전하게 지지하는 작은 크기의 제3B베어링(424B)을 포함할 수 있다.

고정 플런저(425)는, 상술한 제3고정핀(430)이 작동 중 빠지지 않고 조립과 분해가 손쉽게 이루어질 수 있도록 하는 구성이다.

회전 캐리어(410)는 고정 기준기어(220)를 이용하여 입력 회전 속도의 입력 토크를 동력 롤러의 콘 베벨기어(421)에 전달한다. 콘 베벨기어(421)가 각각의 연결 중심축(423)에 대해 회전됨에 따라, 콘 베벨기어(421)는 토크를 마찰부재(310)에 전달하여 회전력이 전달되게 하거나 회전력 전달이 차단되게 한다.

여기서, 입력 속도 대 출력 속도의 비는 동력 롤러(420)의 연결 중심축(423)에 대한 콘 베벨기어(421)와 마찰부재(310)의 접촉점의 반지름의 함수이다. 콘 베벨기어(421)의 거리는 고정되어 있으므로 마찰부재(310)의 축 방향 위치를 조절함으로써 속도비를 연속적으로 조절할 수 있으며, 회전 캐리어(410)의 회전 방향과 마찰부재(310)의 회전 방향이 같은 정회전 변속이 된다.

콘 베벨기어(421)에서 동력 전달면(421B)을 이루는 원추의 단면에 형성된 원추각은 예각, 직각, 둔각 어느 것도 가능하지만 본 실시예에서는 120ㅀ를 이루고 있다. 이 경우 동력 롤러(420)의 연결 중심축(423)은 중심 체결부에 대해 60도의 각도를 이루게 배치되어 있다.

쐐기(640)는 베벨기어 하우징(422)의 하단에 결합되어 콘 베벨기어(421)를 반경 방향으로 이동할 수 있도록 경사면을 구비하여, 제1 및 제2가압 안내판(440)에 의해 축 방향으로 이동되어 회전 캐리어(410)의 중심 체결부(411)에 대한 콘 베벨기어(421)의 반경 방향 위치를 제어하게 된다.

이러한 쐐기(640)을 통하여 콘 베벨기어(421)가 마찰부재(310)과 접촉하여 동력을 전달할 수 있는데, 고속으로 주행 중 급정지하면 출발하기 위해서 저속 출발 위치로 변속해야 하는데, 종래의 무단 변속기는 이를 위해 많은 장치가 있어야 했으나, 본 발명은 고속 주행 위치에서 쐐기(640)을 빼고 마찰부재(310)을 저속출발 위치로 옮긴 후 쐐기(640)을 넣어 접촉시킨 후 출발할 수 있게 된다.

그리고, 같은 속도 위치에서 좀 더 높은 토크를 전달하고자 할 때에 쐐기(640)을 넣어 가압함으로써 콘 베벨기어(421)와 마찰부재(310)이 좀 더 큰 토크를 전달할 수 있도록 한다.

제2가압 안내판(440)은 가압 유닛(600) 가압 핸들 조립체(630)의 회전력을 제1차적으로 전달받은 제1가압 안내판(240)에 의해 가압 유닛(600) 가압 핸들 조립체(630)의 회전력을 제2차적으로 전달받아 축 방향으로 이동되면서 쐐기(640)의 축 방향 위치를 결정하면서 콘 베벨기어(421)가 마찰부재(310)와 마찰 접촉되어 회전력이 전달되게 하거나 또는 콘 베벨기어(421)와 마찰부재(310)가 분리되어 회전력 전달이 차단되게 접촉 압력을 결정한다.

제2가압 안내판(440)은 외관을 형성하되 그 외주면 테두리에 돌기(441A)가 구비된 제2가압링(441)과, 제2가압링(441)의 내주면에서 축 방향으로 길게 구비되어 제2고정핀(250)과 결합하는 제2고정홈(442)과, 쐐기(640) 걸림홈(641)에 걸림 결합되어 쐐기(640)의 축 방향 이동을 안내하는 제2걸림 돌기(443)가 구비되어 있다.

제2가압링(441)의 돌기(441A)는 제1가압링(241)의 나선홈(242)에 끼워져 제1가압링(241)이 원주방향으로 회전하면 제2가압링(441)의 돌기는 제1가압링(241)의 나선홈(242)을 따라서 축 방향으로 이동되는데, 특히 제2가압링(441)의 제2고정홈(442)이 제2고정핀(250)에 의해 커버(210)의 커버 개구부(211)에 고정 체결되어 있으므로, 제2가압링(441)의 원주방향 회전은 차단될 수 있다.

이때, 제2걸림 돌기(443)는 쐐기(640)의 걸림홈(641)에 걸림 결합되어 있으므로 쐐기(640)는 제2가압링(441)의 축 방향 이동에 연동하여 축 방향으로 이동되면서 콘 베벨기어(421)의 반경 방향 위치를 결정하게 된다.

고정링(450)은, 입력모듈(20)이 회전 캐리어(410)의 중심 체결부(411)에 견고하게 체결될 수 있도록 하는 구성이다.

도 7은 도 3에 도시된 트랙션 유닛을 분해하여 나타낸 사시도이다.

도 3 및 도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 트랙션 유닛(300)은, 콘 베벨기어(421)와 트랙션 오일(미도시)을 사이에 두고 마찰 접촉되어 콘 베벨기어(421)와 함께 원주방향으로 회전하는 마찰부재(310)와, 마찰부재(310)의 일단에 고정 체결되는 주름관(320)을 포함한다.

마찰부재(310)는, 콘 베벨기어(421)를 통하여 회전 캐리어(410)에 가해진 입력 토크를 전달받게 된다. 즉, 마찰부재(310)는, 동력 롤러(420) 콘 베벨기어(421)가 원주방향으로 회전하면서 각각의 연결 중심축(423)에 대해 자전함에 따라서 콘 베벨기어(421)의 토크를 전달받게 된다. 여기서, 마찰부재(310)은 콘 베벨기어(421)과 직접 닿지 않고 트랙션 오일을 통해 동력을 전달하여 정숙성이 도움이 될 수 있다.

여기서, 트랙션 오일은 저압에서 윤활작용을 하며 고압에서는 고체와 같은 역할을 하게 되는데, 이를 통하여 트랙션 오일은 콘 베벨기어(421)와 마찰부재(310)가 고압으로 접촉하면 접촉부위가 미끄러지지 않게 물고 동력을 전달할 수 있도록 한다.

이때, 마찰부재(310)는, 회전 캐리어(410)의 중심 체결부(411)에 대한 콘 베벨기어(421)와 마찰부재(310)의 상대적 위치에 의해 속도비를 연속적으로 조절할 수 있게 된다.

주름관(320)은, 마찰부재(310)의 중앙 내주면에 형성된 고정홈(311)에 끼워져 마찰부재(310)에 고정 체결된다. 이러한 주름관(320)은 마찰부재(310)가 후술하는 출력모듈(500)에 대해 축 방향으로 슬라이딩하며, 출력모듈(500)은 축 방향으로 고정되게 한다.

이를 위하여, 주름관(320)은 마찰부재(310)에 고정 결합되어 마찰부재(310)에 인가된 회전력을 출력모듈(500)에 전달하되 출력모듈(500)에 일체로 형성된 다수의 돌기(512)가 축 방향으로 슬라이딩 이동되게 하는 다수의 축 방향 홈(321)이 일체로 형성되어 있다.

도 8은 도 3에 도시된 출력 모듈을 분해하여 나타낸 사시도이다.

도 3 및 도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 출력모듈(500)은 트랙션 유닛(300)의 주름관(320)의 다수의 축 방향 홈(321)에 체결되는 다수의 돌기(512)가 형성된 출력 어댑터(510)와, 출력 어댑터(510)의 중심에 고정 체결되어 외부로 입력 속도비를 변속하여 출력하는 출력축(520)을 포함할 수 있다.

출력 어댑터(510)는, 다수의 돌기(512)가 트랙션 유닛(300)의 주름관(320)의 다수의 축 방향 홈(321)에 체결되어 트랙션 유닛(300)의 회전력을 전달받아 출력축(520)에 전달한다. 다만, 상술한 바와 같이, 트랙션 유닛(300)은 축 방향으로 슬라이딩될 수 있으며, 출력 어댑터(510)은 축 방향으로 고정되어 있다.

출력축(520)은, 출력 어댑터(510)의 중앙에 형성된 체결구(511)에 끼워져 출력 어댑터(510)에 고정 설치되는데, 이렇게 출력 어댑터(510)의 체결구(511)에 끼워진 출력축(520)에는 고정링(530)을 더 설치하여 출력축(520)이 출력 어댑터(510)에 안정적으로 체결될 수 있도록 한다.

베어링(540)은, 출력축(520)의 단부에 설치되는데, 이러한 베어링(540)이 출력축(520)의 단부에 설치되는 이유는 서로 인접하여 설치되는 출력축(520)과 입력모듈(20)의 상대 이동을 허용하기 위함이다.

도 9는 도 3에 도시된 가압 유닛과 변속 유닛을 확대하여 나타낸 도면이다.

도 3 및 도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 가압 유닛(600)은, 제1가압 안내판(240), 제2가압 안내판(440), 쐐기(640)의 상대적 위치를 연속적으로 조절하여 동력 롤러(420)의 회전 캐리어(410)의 중심 체결부(411)에 대한 상대적 위치를 제어한다.

이러한 가압 유닛(600)은, 커버 모듈(200)에 상하방향으로 길게 끼워지는 제1가압 기어(610);와, 일단이 제1가압 기어(610)에 치합되고 타단이 하우징 조립체(100)의 제1하우징 개구부(110)에 체결된 플레이트(P)를 관통하도록 구비되는 제2가압 기어(620);와, 플레이트(P)의 상단 어느 일측에 배치되어 제2가압 기어(620)에 회전력을 전달하는 가압 핸들 조립체(630);와, 커버 모듈(200)에서 제1가압 기어에 치합되어 원주방향으로 회전되는 제1가압 안내판(240);과, 제1가압 안내판(240)에 연동되어 축 방향으로 이동되는 제2가압 안내판(440);과, 제2가압 안내판(440)에 연동되어 동력 롤러(420)가 마찰부재(310)를 향해 반경 방향으로 마찰 접촉하도록 동력 롤러(420)를 반경 방향으로 가압하는 쐐기(640);를 포함하여 구성된다.

제1가압 기어(610)는 제1가압 안내판(240) 제1가압링(241)의 가압 기어치(241A)에 치합되어 제1가압 안내판(240) 제1가압링(241)이 원주방향으로 회전될 수 있도록 한다.

이러한 제1가압 기어(610)는 커버 모듈(200)의 상단에 구비된 관통공(미부호)을 통하여 상하방향으로 길게 배치되는데, 일단에는 제1가압링(241)의 가압 기어치(241A)에 결합되는 제1A기어치(611)가 형성되어 있고, 타단에는 제2가압 기어(620)에 결합되는 제1B기어치(612)가 형성되어 있다.

제2가압 기어(620)는 제1가압 기어(610)의 제1B기어치(612)에 치합되는 제2기어치(621)와, 제2기어치(621)의 중심에서 상하방향으로 길게 구비된 중심축(622)이 형성되어 있다.

가압 핸들 조립체(630)는 제2가압 기어(620)의 중심축(622)에 결합되어 제2가압 기어(620)에 회전력을 전달하게 되는데, 이러한 가압 핸들 조립체(630)는 제2가압 기어(620)의 중심축(622)에 회전력을 전달하는 가압 핸들(631)과, 가압 핸들(631)과 제2가압 기어(620)의 중심축(622)이 견고히 결합되게 하는 다수의 가압 보조구(632)를 포함할 수 있다.

따라서, 본 발명의 실시예에 따른 무단 변속기(10)의 가압 유닛(600)은, 가압 핸들(631)을 회전시키는 것만으로 제2가압 기어(620), 제1가압 기어(610), 제1가압 안내판(240), 제2가압 안내판(440), 쐐기(640)로 회전력이 전달되어 동력 롤러(420) 콘 베벨기어(421)의 반경 방향으로 위치가 결정되므로 동력 롤러(420) 콘 베벨기어(421)와 마찰부재(310)가 마찰 접촉되어 회전력이 전달되게 하거나 또는 동력 롤러(420) 콘 베벨기어(421)와 마찰부재(310)가 분리되어 회전력 전달이 차단되게 접촉압력을 제어할 수 있게 된다.

변속 유닛(700)은, 트랙션 유닛(300)의 마찰부재(310)의 위치를 축 방향으로 조절하여 동력 롤러(420)의 콘 베벨기어(421)에 대한 트랙션 유닛(300)의 마찰부재(310)의 축 방향의 상대적 위치를 제어한다.

이러한 변속 유닛(700)은, 트랙션 유닛(300)의 마찰부재(310)를 축 방향으로 이동시키기 위하여 마찰부재(310)의 양면에 각각 베어링 결합되는 가이드 아암 조립체(710);와, 가이드 아암 조립체(710)의 상단에서 가이드 아암 조립체(710)와 일체로 구비되되 일면에 제1변속 기어치(721)를 가지는 기어 몸체(720);와, 기어 몸체를 축 방향으로 이동시키기 위하여 일단이 기어 몸체의 제1변속 기어치(721)에 치합되고 타단이 하우징 조립체(100)의 제1하우징 개구부(110)에 체결된 플레이트(P)를 관통하도록 구비되는 변속 기어(730);와, 변속 기어(730)를 회전시키기 위하여 플레이트(P)의 상단의 다른 일측에 구비되는 변속 핸들 조립체(740);를 포함하여 구성된다.

한편, 도면에서는 변속 유닛(700)이 마찰부재(310)를 축 방향으로 이동시키는 것으로 도시되어 있으나, 이러한 변속 유닛(700)은 동력전달모듈(400)에 결합되어 동력전달모듈(400)을 축 방향으로 이동시킴으로써 동력 롤러(420)과 마찰부재(310)의 상대적 변위를 발생시키도록 구성될 수 있음은 물론이다.

도 10은 도 3에 도시된 가이드 아암 조립체를 분해하여 나타낸 도면이다.

도 3 및 도 10에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 가이드 아암 조립체(710)는 트랙션 유닛(300)의 마찰부재(310) 어느 일면과 베어링 결합되는 제1가이드 아암 조립체(711)와, 트랙션 유닛(300)의 마찰부재(310) 다른 일면과 베어링 결합되어 제1가이드 아암 조립체(711)에 체결 고정되는 제2가이드 아암 조립체(712)를 포함한다.

기어 몸체(720)는 제1가이드 아암 조립체(711)의 상단에서 제1변속 기어치(721)를 형성하면서 제1가이드 아암 조립체(711)와 일체로 구비되는데, 이러한 기어 몸체(720)는 제1고정핀(120)이 하우징 조립체(100)에서 축 방향으로 관통 체결되어 가이드 아암 조립체(710)가 원주방향으로 회전되지 않고 축 방향으로만 이동될 수 있도록 한다.

변속 기어(730)는 기어 몸체(720)의 제1변속 기어치(721)에 치합되는 제3기어치(731)와, 제3기어치(731)의 중심에서 상하방향으로 길게 구비된 중심축(732)이 형성되어 있다.

여기서, 변속 기어(730)의 제3기어치(731)와 기어 몸체(720)의 제1변속 기어치(721)는 각각 피니언 기어(731)와 이에 치합되는 랙 기어(721)로 이루어질 수 있다.

변속 핸들 조립체(740)는 변속 기어(730)의 중심축(732)에 결합되어 변속 기어(730)에 회전력을 전달하게 되는데, 이러한 변속 핸들 조립체(740)는 변속 기어(730)의 중심축(732)에 회전력을 전달하는 변속 핸들(741)과, 변속 핸들(741)과 변속 기어(730)의 중심축(732)이 견고히 결합되게 하는 다수의 변속 보조구(742)를 포함할 수 있다.

따라서, 본 발명의 실시예에 따른 무단 변속기(10)의 변속 유닛(700)은, 변속 핸들을 회전시키는 것만으로 변속 기어(730), 가이드 아암 조립체(710)가 회전되어 마찰부재(310)의 축 방향 위치를 제어하여 마찰부재(310)와 동력 롤러(420) 콘 베벨기어(421)의 속도비를 연속적으로 변속할 수 있게 된다.

다음, 본 발명의 실시예에 따른 무단 변속기의 가압 유닛의 동작에 대하여 설명한다.

가압 핸들(631)을 반시계방향으로 회전시키면 가압 핸들(631)의 하단에 체결된 제2가압 기어(620)가 반시계 방향으로 회전되고, 제2가압 기어(620)의 회전에 연동되어 일단이 제2가압 기어(620)에 치합된 제1가압 기어(610)가 시계방향으로 회전하게 되는데, 이렇게 회전되는 제1가압 기어(610)는 제1가압 안내판(240)의 가압 기어치(241A)를 통하여 제1가압 안내판(240)을 원주방향으로 회전시키게 된다. 이때, 제1가압 안내판(240)의 선단과 후단에 걸쳐 형성된 나선홈(242)에 끼워진 제2가압 안내판(440)의 돌기(441A)를 의하여 제2가압 안내판(440)은 축 방향으로 이동된다.

이렇게 축 방향으로 이동되는 제2가압 안내판(440)은 쐐기(640)의 걸림홈(641)에 끼워진 걸림 돌기(443)를 의하여 쐐기(640)를 축 방향으로 이동시키게 된다.

이렇게 축 방향으로 이동되는 쐐기(640)는 연속적으로 형성된 경사면을 통하여 동력 롤러(420)의 반경 방향 위치를 제어하게 된다.

따라서, 쐐기(640)의 축 방향 이동에 따른 동력 롤러(420)의 상대적 위치에 따라서 동력 롤러(420)와 마찰부재(310)가 마찰 접촉되어 회전력이 전달되게 하거나 또는 동력 롤러(420)와 마찰부재(310)가 분리되어 회전력 전달이 차단되게 접촉압력을 제어할 수 있게 된다.

다음, 본 발명의 실시예에 따른 무단 변속기의 변속 핸들을 제어하는 과정에 대하여 설명한다.

변속 핸들(741)을 시계방향으로 회전시키면 변속 핸들(741)의 하단에 체결된 변속 기어(730)가 회전하게 되고, 이렇게 회전되는 변속 기어(730)는 가이드 아암 조립체(710)에 일체로 형성된 기어 몸체(720)의 제1변속 기어치(721)를 통하여 가이드 아암 조립체(710)를 축 방향으로 이동시키게 된다.

가이드 아암 조립체(710)는 트랙션 유닛(300)에 고정 설치되어 있으므로, 트랙션 유닛(300)의 마찰부재(310)는 가이드 아암 조립체(710)와 연동하여 동력전달모듈(400)에 대하여 축 방향 위치 이동될 수 있다.

따라서, 변속 유닛(700)은 동력 롤러(420)와 마찰부재(310) 사이의 축 방향 위치를 제어함으로써 동력 롤러(420)와 마찰부재(310)의 속도비가 연속적으로 변속될 수 있도록 한다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 무단 변속기는, 커버 모듈에 고정 기준기어를 고정 설치하고 회전 캐리어에 동력 롤러를 자전 가능하게 설치한 다음 하우징 조립체에 가압 핸들 조립체와 변속 핸들 조립체를 고정 설치하여 동력 롤러와 마찰부재의 접촉 압력 제어와 동력 롤러와 마찰 부재의 축 방향 위치 제어가 손쉽게 이루어질 수 있도록 하는 것을 기본적인 기술적 사상으로 하고 있음을 알 수 있다. 따라서, 본 발명의 기본적인 기술적 사상의 범주 내에서 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서는 다른 많은 변형이 가능함은 물론이다.

10...무단 변속기 100...하우징 조립체
200...커버 모듈 300...트랙션 유닛
400...동력전달모듈 500...출력모듈
600...가압유닛 700...변속유닛

Claims

외관을 형성하는 하우징 조립체;와,
상기 하우징 조립체의 일단에 고정 설치되는 커버 및 상기 커버에 고정 설치되는 고정 기준기어가 구비된 커버 모듈;과,
상기 고정 기준기어에 대해 동축적으로 장착된 마찰부재를 포함하는 트랙션 유닛;과,
상기 고정 기준기어와 치합되는 요철의 동력전달부 및 상기 마찰부재와 트랙션 오일을 사이에 두고 마찰 접촉하는 동력전달면을 가지는 복수의 동력 롤러와, 상기 복수의 동력 롤러를 방사상으로 배치하여 상기 마찰부재가 결합되도록 지지하되 입력모듈에 축 결합되어 회전되는 회전 캐리어를 포함하는 동력전달모듈;과,
상기 트랙션 유닛의 축 방향 슬라이딩 이동을 허용하도록 상기 트랙션 유닛과 결합하여 상기 마찰 부재의 회전에 연동해서 변속 출력하게 되는 출력모듈;과,
상기 동력 롤러와 상기 마찰부재가 마찰 접촉되어 회전력이 전달되게 하거나 또는 상기 동력 롤러와 상기 마찰부재가 분리되어 회전력 전달이 차단되게 접촉압력을 제어하는 가압 유닛;과,
상기 동력 롤러와 상기 마찰부재 사이의 축 방향 위치를 기어를 이용하여 제어함으로써 상기 입력모듈과 마찰부재의 속도비를 연속적으로 변속하는 변속 유닛;
을 포함하는 것을 특징으로 하는 무단변속기.
제1항에 있어서,
상기 가압 유닛은,
상기 커버 모듈에 상하방향으로 길게 끼워지는 제1가압 기어;와,
일단이 상기 제1가압 기어에 치합되고 타단이 상기 하우징 조립체의 하우징 개구부에 체결된 플레이트를 관통하도록 구비되는 제2가압 기어;와,
상기 플레이트의 상단 어느 일측에 배치되어 상기 제2가압 기어에 회전력을 전달하는 가압 핸들 조립체;와,
상기 커버 모듈에서 상기 제1가압 기어에 치합되어 원주방향으로 회전되는 제1가압 안내판;과,
상기 제1가압 안내판에 연동되어 축 방향으로 이동되는 제2가압 안내판;과,
상기 제2가압 안내판에 연동되어 상기 동력 롤러가 상기 마찰부재를 향해 반경 방향으로 마찰 접촉하도록 상기 동력 롤러를 반경 방향으로 가압하는 쐐기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 무단변속기.
제1항에 있어서,
상기 변속 유닛은,
상기 트랙션 유닛의 마찰부재를 축 방향으로 이동시키기 위하여 상기 마찰부재의 양면에 각각 베어링 결합되는 가이드 아암 조립체;와,
상기 가이드 아암 조립체의 상단에서 상기 가이드 아암 조립체와 일체로 구비되되 일면에 제1변속 기어치를 가지는 기어 몸체;와,
상기 기어 몸체를 축 방향으로 이동시키기 위하여 일단이 상기 기어 몸체의 제1변속 기어치에 치합되고 타단이 상기 하우징 조립체의 하우징 개구부에 체결된 플레이트를 관통하도록 구비되는 변속 기어;와,
상기 변속 기어를 회전시키기 위하여 상기 플레이트의 상단의 다른 일측에 구비되는 변속 핸들 조립체;를 포함하는 것을 특징으로 하는 무단변속기.
제1항에 있어서,
상기 동력 롤러는,
상기 마찰부재와 마찰 접촉하는 둔각의 원추형 동력 전달면을 가지는 콘 베벨기어와,
상기 콘 베벨기어를 회전 가능하게 지지하되 상기 가압 유닛에 의해 반경 방향으로만 이동되는 베벨기어 하우징을 포함하는 것을 특징으로 하는 무단변속기.
제3항에 있어서,
상기 하우징 조립체의 중심에 형성된 제2하우징 개구부를 구비하며,
상기 제2하우징 개구부에는,
상기 출력모듈이 상대 회전 가능하도록 하는 제1A베어링과 제1B베어링과,
상기 가이드 아암 조립체에 관통 체결되는 제1고정핀이 구비되는 것을 특징으로 하는 무단변속기.
제2항에 있어서,
상기 커버 모듈에는,
상기 커버의 개구부 내면에 구비되어 상기 입력모듈이 상기 커버에 대해 상대 회전할 수 있도록 하는 제2베어링과,
상기 제2가압 안내판을 상기 커버의 개구부에 고정하여 상기 제2가압 안내판의 원주방향 회전을 차단하기 위한 제2고정핀이 구비되는 것을 특징으로 하는 무단변속기.
제1항에 있어서,
상기 트랙션 유닛은,
상기 마찰부재에 고정 결합되어 상기 마찰부재에 인가된 회전력을 상기 출력모듈에 전달하되 상기 출력모듈에 일체로 형성된 다수의 돌기가 축 방향으로 슬라이딩 이동되게 하는 다수의 축 방향 홈이 일체로 형성된 주름관을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무단변속기.
제7항에 있어서,
상기 출력모듈은,
상기 주름관의 다수의 축 방향 홈에 축 방향으로 미끄러지게 체결되는 다수의 돌기가 형성된 출력 어댑터와,
상기 출력 어댑터의 중심에 고정 체결되되 상기 하우징 조립체를 관통하여 외부로 입력 속도비를 변속하여 출력하는 출력축을 포함하는 것을 특징으로 하는 무단변속기.
제2항에 있어서,
상기 가압 핸들 조립체는,
상기 제2가압 기어의 중심축에 회전력을 전달하는 가압 핸들과,
상기 가압 핸들과 제2가압 기어의 중심축이 결합되게 하는 다수의 가압 보조구를 포함하는 것을 특징으로 하는 무단변속기.
제3항에 있어서,
상기 변속 핸들 조립체는,
상기 변속 기어의 중심축에 회전력을 전달하는 변속 핸들과,
상기 변속 핸들과 변속 기어의 중심축이 결합되게 하는 다수의 변속 보조구를 포함하는 것을 특징으로 하는 무단변속기.
제1항에 있어서,
상기 변속 유닛은,
상기 마찰부재와 동력전달모듈 중 적어도 어느 하나에 결합되어 상기 동력 롤러와 상기 마찰부재 사이의 축 방향 위치를 제어하는 것을 특징으로 하는 무단 변속기.
고정 기준기어;와,
상기 고정 기준기어에 대해 동축적으로 장착된 마찰부재;와,
상기 고정 기준기어와 치합되는 요철의 동력전달부 및 상기 마찰부재와 트랙션 오일을 사이에 두고 마찰 접촉하는 동력전달면을 가지는 복수의 동력 롤러와, 상기 복수의 동력 롤러를 방사상으로 배치하여 상기 마찰부재가 결합되도록 지지하는 회전 캐리어를 포함하는 동력전달모듈;과,
가압 기어;와, 상기 가압 기어에 회전력을 전달하는 가압 핸들 조립체;와, 상기 가압 기어에 치합되어 원주방향으로 회전되는 제1가압 안내판;과, 상기 제1가압 안내판에 연동되어 축 방향으로 이동되는 제2가압 안내판;과, 상기 제2가압 안내판에 연동되어 상기 동력 롤러가 상기 마찰부재를 향해 반경 방향으로 마찰 접촉하도록 상기 동력 롤러를 반경 방향으로 가압하는 쐐기를;포함하여, 상기 동력 롤러와 상기 마찰부재가 마찰 접촉되어 회전력이 전달되게 하거나 또는 상기 동력 롤러와 상기 마찰부재가 분리되어 회전력 전달이 차단되게 접촉압력을 제어하는 가압 유닛;과, 상기 마찰부재를 축 방향으로 이동시키기 위하여 상기 마찰부재의 양면에 각각 베어링 결합되는 가이드 아암 조립체;와, 상기 가이드 아암 조립체의 상단에서 상기 가이드 아암 조립체와 일체로 구비되되 일면에 제1변속 기어치를 가지는 기어 몸체;와, 상기 기어 몸체를 축 방향으로 이동시키는 변속 기어;와, 상기 변속 기어를 회전시키는 변속 핸들 조립체;를 포함하여, 상기 동력 롤러와 상기 마찰부재 사이의 축 방향 위치를 제어함으로써 상기 동력 롤러와 마찰부재의 속도비를 연속적으로 변속하는 변속 유닛;을 포함하는 것을 특징으로 하는 무단변속기.