KR20180126953A - 무단변속기 - Google Patents

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KR20180126953A
KR20180126953A KR1020170062128A KR20170062128A KR20180126953A KR 20180126953 A KR20180126953 A KR 20180126953A KR 1020170062128 A KR1020170062128 A KR 1020170062128A KR 20170062128 A KR20170062128 A KR 20170062128A KR 20180126953 A KR20180126953 A KR 20180126953A
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Abstract

본 발명의 무단변속기는, 페달과 연결된 크랭크와 결합되고 프레임에 회전가능하게 결합되는 주축(110); 주축(110)의 일측에 고정되는 구동기어부(120); 구동기어부(120)와 치합되어 회전되는 유성기어부(130); 유성기어부(130)와 치합되며 제 1 베벨기어(143)가 형성된 종동기어부(140); 제 1 베벨기어(143)와 치합되는 제 2 베벨기어(151)가 구비되고, 마찰 접촉하는 동력전달면(152)이 형성된 다수개의 콘형 베벨기어부(150); 각각의 콘형 베벨기어부(150)가 인출가능하게 결합되며, 콘형 베벨기어부(150)를 동시에 회전되도록 하는 허브(160); 콘형 베벨기어부(150)의 외측에 고정 구비되되 동력전달면(152)을 따라 주축(110)의 축방향으로 좌우 이동가능하도록 고정되며, 각각의 콘형 베벨기어부(150)의 동력전달면(152)과 접하게 되어 각각의 콘형 베벨기어부(150)가 회전될 때 콘형 베벨기어부(150)가 삽입 결합된 허브(160)가 회전되도록 하는 트랙션 링(170); 콘형 베벨기어부(150)가 주축(110)의 반경방향으로 전진 또는 후진 이동되도록 유도하는 콘형 베벨기어부 이동유도부(180); 트랙션 링(170)과 콘형 베벨기어부(150)와의 회전 속도비를 연속적으로 변속되도록 하는 변속부(190); 콘형 베벨기어부 이동유도부(180)와 연동회전되며 프레임의 내부에서 주축(110)의 타측 단부부위로 길게 설치되는 이동유도부 연동회전부(200); 이동유도부 연동회전부(200)에 결합되어 연동회전되는 구동스프라켓(205); 을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

Description

무단변속기{Continuously Variable Transmission Apparatus}
본 발명은 둔각의 원추형 동력 전달면을 가지는 콘 베벨기어를 동력 롤러로 이용한 내구면-외구면 마찰구동방식을 통하여 보다 간편하고 안정적으로 변속을 수행할 수 있도록 한 무단변속기에 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 트랙션 링의 내주면에 접촉시켜 마찰력에 의해 힘을 전달하며, 트랙션 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.
이러한 문제점을 개선하기 위한 것으로, 한국등록특허 제10-1190375호(발명의 명칭: 무단변속기)가 개시된 바 있다.
상기 무단변속기는 일 측면은 둔각의 원추형 동력 전달면을 가지는 콘 베벨기어를 동력 롤러로 이용한 내구면-외구면 마찰구동방식을 통하여 보다 간편하고 안정적으로 변속을 수행할 수 있도록 한 것이다.
상기 무단변속기의 내부구조를 도 1에 도시하였다.
상기 무단변속기는, 무단변속기가 설치되는 프레임에 대해 회전 가능하게 장착된 기어(5)와; 상기 기어(5)에 대해 동축적으로 회전 가능하게 장착된 마찰부재(4)와; 한쪽에 상기 기어(5)와 치합하는 요철의 동력전달부와 다른 쪽에 상기 마찰부재(4)와 마찰결합하는 동력전달면을 갖는 동력 롤러(31)를 포함하고, 상기 동력 롤러(31)가 상기 기어와 맞물림과 동시에 상기 마찰부재(4)와 마찰결합하여 회전력을 상호 전달하는 동력전달조립체(3)와; 상기 다수의 동력전달조립체(3)를 방사상으로 배치하여 상기 마찰부재(4)와 결합하도록 지지하는 지지부재(2)와; 상기 동력전달조립체(3)와 상기 마찰부재(4)가 마찰결합하여 회전력을 전달하거나 분리되어 회전력 전달을 차단할 수 있게 접촉압력을 제어하는 가압수단과; 상기 마찰부재(4)와 상기 동력전달조립체(3) 사이의 축 방향 위치를 제어하는 변속 수단;으로 이루어지며, 상기 기어(5)와 상기 마찰부재(4) 사이의 속도비를 상기 변속 수단에 의해 연속적으로 변속할 수 있고, 회전력 전달 토크를 조절할 수 있다.
또한, 가압수단에 의해 가압되도록 함으로써 가압쐐기(8)가 이동되어 롤러하우징(32)을 가압하게 되고, 각각의 동력롤러(31)는 마찰링(4)에 접하여 가압 접촉상태를 유지하게 된다. 이때, 자전거의 크랭크를 전진방향으로 구동하면 체인과 결합된 스프라켓(11)이 회전되게 되며, 입력축(10)도 회전하게 되고 입력기어(5)도 회전하게 되면서 입력기어에 결합된 동력롤러(31)들도 같이 회전하게 된다. 동력롤러(31)들이 회전되면 이와 접하여 가압 접촉상태를 유지한 마찰링(4)이 회전하게 되고 마찰링 안내핀(12)으로 결합된 허브셀(6,7)도 같이 회전하게 되어 자전거는 전진하게 된다.
구동중에 변속 와이어를 한쪽으로 당겨 속도를 조절하면 변속 와이어에 의해 변속축(22)이 회전하고 그 회전에 의해 변속스크류(19)가 같이 회전하여 변속 안내링(18)이 축방향으로 이동하게 되고 동시에 베어링으로 결합되어 있는 마찰링(4)도 축방향으로 이동하게 된다. 마찰링(4)의 이동에 의해 동력롤러(31)의 접촉점 반지름이 변경되므로 변속이 이루어지게 되는 것이다.
저속위치로의 변경을 위해서는 가압수단에 의해 가압된 상태를 제거한 상태에서 변속와이어를 통해 변속축(22)을 조작하면 된다.
상기 무단변속기는, 뒷바퀴축에 장착되어 사용되고, 변속축(22)과 중심축(1)이 허브셀(6)과 함께 회전되므로 크랭크 페달축에 적용할 수 없는 단점이 있다.
아울러, 가압수단을 위한 가압와이어를 당기는 작동을 한 후에 변속와이어를 당기는 작동을 수행하여야 변속되므로, 이러한 순차적인 작동을 수행하는데 익숙하지 않게 되면 제대로 작동하기 어렵게 된다. 즉, 변속와이어와 가압와이어가 각각 구비되므로 혼동을 일으킬 수 있는 단점이 있게 되며, 가압와이어와 변속와이어의 순차적인 작동에 의한 속도변경 때문에 사고예방 등을 위한 급한 속도 변경이 매우 어려운 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은, 가압와이어의 작동이 필요없는 구조가 되도록 하여 용이하게 변속이 가능하도록 하는 무단변속기를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 크랭크 페달축에 적용할 수 있도록 하는 무단변속기를 제공하는 것이다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 무단변속기는, 양단에 페달과 연결된 크랭크와 결합되어 회전되며 중앙부위가 자전거의 프레임(100)에 회전가능하게 결합되는 주축(110); 상기 프레임(100)의 외부 일측에 위치하고 상기 주축(110)의 일측 단부 부위에 고정되어 상기 주축(110)과 연동되어 회전되는 구동기어부(120); 상기 구동기어부(120)와 치합되어 회전되는 유성기어부(130); 상기 유성기어부(130)와 치합되어 회전되며 외주연에 제 1 베벨기어(143)가 형성된 종동기어부(140); 상기 제 1 베벨기어(143)와 치합되는 제 2 베벨기어(151)가 구비되고, 상기 종동기어부(140)와 일정각도를 이루도록 방사형으로 배치되며, 마찰 접촉하는 동력전달면(152)이 형성된 다수개의 콘형 베벨기어부(150); 각각의 상기 콘형 베벨기어부(150)의 상기 동력전달면(152)이 상기 주축(110)과 평행되게 설치되도록 삽입 결합되되, 상기 콘형 베벨기어부(150)의 회전시 원심력에 의해 상기 주축(110)의 반경방향 외측으로 인출되도록 각각의 상기 콘형 베벨기어부(150)가 인출가능하게 결합되며, 상기 콘형 베벨기어부(150)를 동시에 회전되도록 하는 허브(160); 상기 콘형 베벨기어부(150)의 외측에 고정 구비되되 상기 동력전달면(152)을 따라 상기 주축(110)의 축방향으로 좌우 이동가능하도록 고정되며, 상기 콘형 베벨기어부(150)의 회전시 원심력에 의해 상기 주축(110)의 반경방향 외측으로 상기 콘형 베벨기어부(150)가 인출될 때 각각의 상기 콘형 베벨기어부(150)의 상기 동력전달면(152)이 내주연과 접하게 되어 각각의 상기 콘형 베벨기어부(150)가 회전될 때 상기 콘형 베벨기어부(150)가 삽입 결합된 상기 허브(160)가 회전되도록 하는 트랙션 링(170); 상기 허브(160)가 결합되며 상기 허브(160)와 연동되어 회전되며 상기 콘형 베벨기어부(150)의 상기 제 2 베벨기어(151)가 상기 제 1 베벨기어(143)와 치합된 상태로 상기 콘형 베벨기어부(150)가 상기 주축(110)의 반경방향으로 전진 또는 후진 이동되도록 유도하는 콘형 베벨기어부 이동유도부(180); 상기 트랙션 링(170)을 상기 동력전달면(152)과 수직되는 방향으로 이동시킴으로써 상기 트랙션 링(170)과 상기 콘형 베벨기어부(150)와의 회전 속도비를 연속적으로 변속되도록 하는 변속부(190); 상기 콘형 베벨기어부 이동유도부(180)와 일체로 형성되며 상기 프레임의 내부에서 상기 주축(110)의 타측 단부부위로 길게 설치되는 이동유도부 연동회전부(200); 상기 프레임(100)의 외부 타측에 위치하며 상기 주축(110)의 타측 단부부위에 설치되고 상기 이동유도부 연동회전부(200)에 결합되어 연동회전되는 구동스프라켓(205);을 포함하여 이루어진다.
아울러, 각각의 상기 콘형 베벨기어부(150)는, 외주연에 상기 제 1 베벨기어(143)와 치합되는 제 2 베벨기어(151)가 형성되고 둔각을 이루는 콘 형상으로 된 동력전달면(152)이 형성된 콘형 본체(153); 상기 콘형 본체(153)의 배면 중심에 상기 콘형 본체(153)가 회전가능하게 결합되는 결합축(154)과, 상기 결합축(154)의 하단으로부터 외측으로 연장되며 상기 콘형 본체(153)가 회전가능하게 상기 콘형 본체(153)의 배면을 지지하는 지지판(155)과, 상기 지지부(158)의 하부에 상기 지지부(158)로부터 내측으로 축소되며 상기 콘형 본체(153)의 후방으로 길게 연장형성되고 상기 허브(160)에 삽입 결합되는 지지축(157)으로 이루어지는 지지부(158);로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 허브(160)는, 각각의 상기 콘형 베벨기어부(150)의 지지축(157)이 습동가능하게 결합되되, 상기 콘형 베벨기어부(150)의 콘형 본체(153)의 동력전달면(152) 일측이 상기 주축(110)과 평행되게 설치되도록 일정각도 경사지게 관통형성되는 지지축 결합공(161)이 형성되며, 상기 콘형 베벨기어부 이동유도부(180)는, 상기 주축(110)의 외부 일부를 둘러싸도록 형성되고 상기 주축(110)이 삽입되어 결합되며, 일측에 상기 허브(160)가 회전가능하게 결합되는 허브결합부(181)가 구비되고, 중간부위에는 상기 주축(110)의 전진방향으로의 회전시 연동회전되어 외주연이 각각의 상기 지지축(157)의 단부와 접하여 상기 콘형 베벨기어부(150)가 상기 허브(160)로부터 인출된 상태를 유지하고 상기 주축(110)의 후진방향으로의 회전시 연동회전되어 상기 지지축(157)의 단부가 후퇴되어 인입가능하도록 외주연으로부터 내측으로 요입형성된 다수의 요입부(182a)가 형성된 캠축부(182)가 구비되며, 타측에는 상기 이동유도부 연동회전부(200)와 일체로 형성된 것을 특징으로 한다.
또, 상기 주축(110)의 전진방향으로의 회전시 상기 콘형 베벨기어부(150)의 상기 지지축(157)의 단부가 각각의 상기 요입부(182a)로부터 이격되어 상기 캠축부(182)의 외주연에 접하도록 하고, 상기 주축(110)의 후진방향으로의 회전시 상기 콘형 베벨기어부(150)의 상기 지지축(157)의 단부가 각각의 상기 요입부(182a)로 유도되게 상기 허브(160)의 회전과 연동되어 상기 콘형 베벨기어부 이동유도부(180)를 회전시키도록 상기 허브(160)에 결합된 상기 허브결합부(181)를 연동회전시키는 허브결합부 연동회전부(210)가 더 구비된 것을 특징으로 한다.
아울러, 상기 허브(160)는, 상기 주축(110)과 평행하게 형성되며 일정각도를 이루도록 방사형으로 배치된 삽입공(162)이 형성되고, 상기 삽입공(162)들 사이에 체결공(163)이 형성되며, 상기 허브결합부 연동회전부(210)는, 중심부에 상기 캠축부(182)가 삽입고정되어 상기 캠축부(182)와 연동되며, 상기 체결공(163)과 상응하는 위치에 원호형 장공(211a)이 형성된 캠축회전제한용 플레이트(211)와, 상기 캠축회전제한용 플레이트(211)의 장공(211a)에 삽입되고 상기 체결공(163)에 체결되어 상기 허브(160) 회전시 상기 캠축회전제한용 플레이트(211)의 장공(211a)을 따라 이동되며 상기 장공(211a)의 일측 또는 타측 단부에 걸려 상기 캠축회전제한용 플레이트(211)를 회전시킴으로써 상기 캠축부(182)를 연동회전시키는 체결부(212)와, 상기 삽입공(162)에 삽입되며 일측단부가 상기 캠축회전제한용 플레이트(211)에 고정되어 상기 허브(160) 회전시 각각의 상기 지지축(157)의 단부가 상기 캠축부(182)의 각각의 상기 요입부(182a)로 유도되도록 상기 캠축회전제한용 플레이트(211)를 회전시키도록 탄지되는 리턴스프링(213)을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 변속부(190)는, 축에 구동기어(191a)가 형성되며 정역회전이 가능한 모터(191)와, 일측에 상기 모터(191)의 구동기어(191a)와 치합되는 종동기어(192a)가 형성되고, 타측에 상기 트랙션 링(170)과 나사결합되어 상기 트랙션 링(170)을 상기 동력전달면(152)과 수직되는 방향으로 이동되도록 하는 나사부(192b)가 형성된 구동변속축(192)으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또, 상기 변속부(190)는, 변속와이어(196)와, 상기 변속와이어(196)의 단부와 결합되어 변속와이어(196)의 당김에 의해 전진되는 래크(197)와, 일측에 상기 래크(197)와 치합되는 피니언(192d)이 형성되고, 타측에 상기 트랙션 링(170)과 나사결합되어 상기 트랙션 링(170)을 상기 동력전달면(152)과 수직되는 방향으로 이동되도록 하는 나사부(192b)가 형성된 구동변속축(192)과, 상기 래크(197)를 원위치로 복귀되도록 하는 복귀스프링(198)으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 변속부(190)는, 상기 구동변속축(192)의 중간부위에 제 1 구동기어(192c)가 더 형성되며, 상기 구동변속축(192)과 평행하게 설치되되 상기 구동변속축(192)과 함께 일정간격을 이루는 방사형으로 배치되고, 일측에는 상기 제 1 구동기어(192c)와 상응하는 위치에 제 1 종동기어(194a)가 형성되며, 타측에는 상기 트랙션 링(170)과 나사결합되어 상기 트랙션 링(170)을 상기 동력전달면(152)과 수직되는 방향으로 이동되도록 하는 상기 제 2 나사부(194b)가 형성된 복수개의 제 1 종동변속축(194)이 더 구비되며, 상기 구동변속축(192)의 상기 제 1 구동기어(192c)와 각각의 상기 제 1 종동변속축(194)의 제 1 종동기어(194a)들이 외접하여 상기 구동변속축(192)의 회전으로 상기 제 1 종동변속축(194)들이 동시에 회전되도록 하는 싱크로 링기어부(195)가 더 구비된 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 구성에 의한 본 발명의 무단변속기는 변속을 위한 변속와이어와 동력의 전달 및 차단하기 위한 가압와이어가 각각 구비되어 혼동을 일으킬 수 있는 단점이 있는 종래의 장치와는 달리, 페달의 전진방향으로의 회전에 의해 동력을 전달되도록 하고 페달의 역회전에 의해 동력이 전달되는 것을 차단시키게 되므로 동력전달 및 차단을 수행하고, 핸들에 구비된 모터작동스위치나 레버를 이용하여 변속을 수행하게 되므로 변속과 동력 전달 및 차단을 혼동하지 않게 되는 장점이 있다.
아울러, 가압와이어와 변속와이어의 순차적인 작동에 의한 속도변경 때문에 사고예방 등을 위한 급한 속도 변경이 매우 어려운 문제점이 있는 종래의 장치와는 달리, 동력 차단과 변속을 별개로 수행할 수 있게 되므로 급한 속도 변경이 용이한 장점이 있다.
또한, 가압와이어의 작동이 필요없이 페달의 회전만으로 동력전달 및 차단을 수행할 수 있으므로 용이한 변속이 가능하게 된다.
또, 크랭크 페달축에 적용할 수 있어 자전거의 구조를 간단하게 할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 종래의 무단변속기의 내부구조를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명에 의한 무단변속기가 자전거에 설치된 상태를 나타낸 도면이다.
도 3과 도 4는 본 발명에 의한 무단변속기의 내부구조를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명에 의한 무단변속기의 케이싱에 트랙션 링을 결합한 상태를 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명에 의한 무단변속기의 트랙션 링이 결합된 케이싱에 종동기어부를 결합한 상태를 나타낸 도면이다.
도 7과 도 8은 본 발명에 의한 무단변속기의 허브와 콘형 베벨기어부를 나타낸 도면이다.
도 9는 본 발명에 의한 무단변속기의 트랙션 링과 종동기어부가 결합된 케이싱에 허브 및 콘형 베벨기어부를 결합되는 상태를 나타낸 도면이다.
도 10은 본 발명에 의한 무단변속기의 콘형 베벨기어부 이동유도부를 나타낸 도면이다.
도 11은 본 발명에 의한 무단변속기의 허브결합부 연동회전부 구조를 나타낸 도면이다.
도 12는 본 발명에 의한 무단변속기의 수동식 변속부의 구조를 나타낸 도면이다.
이하, 본 발명의 무단변속기를 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명에 의한 무단변속기가 자전거에 설치된 상태를 나타낸 도면이고, 도 3과 도 4는 본 발명에 의한 무단변속기의 내부구조를 나타낸 도면이며, 도 5는 본 발명에 의한 무단변속기의 케이싱에 트랙션 링을 결합한 상태를 나타낸 도면이고, 도 6은 본 발명에 의한 무단변속기의 트랙션 링이 결합된 케이싱에 종동기어부를 결합한 상태를 나타낸 도면이며, 도 7과 도 8은 본 발명에 의한 무단변속기의 허브와 콘형 베벨기어부를 나타낸 도면이고, 도 9는 본 발명에 의한 무단변속기의 트랙션 링과 종동기어부가 결합된 케이싱에 허브 및 콘형 베벨기어부를 결합되는 상태를 나타낸 도면이며, 도 10은 본 발명에 의한 무단변속기의 콘형 베벨기어부 이동유도부를 나타낸 도면이고, 도 11은 본 발명에 의한 무단변속기의 허브결합부 연동회전부 구조를 나타낸 도면이며, 도 12는 본 발명에 의한 무단변속기의 수동식 변속부의 구조를 나타낸 도면이다.
본 발명에 의한 무단변속기는, 도 3 및 도 4에서와 같이, 주축(110), 구동기어부(120), 유성기어부(130), 종동기어부(140), 콘형 베벨기어부(150), 허브(160), 트랙션 링(170), 콘형 베벨기어부 이동유도부(180), 변속부(190), 이동유도부 연동회전부(200) 및 구동스프라켓(205)을 포함하여 이루어진다.
상기 주축(110), 구동기어부(120), 유성기어부(130), 종동기어부(140), 콘형 베벨기어부(150), 허브(160), 트랙션 링(170), 콘형 베벨기어부 이동유도부(180)는 자전거의 프레임(100)의 일측(좌측)에 구비된 일측 케이싱(103) 내부에 구비된다.
상기 변속부(190)는 일측 케이싱(103) 내부 및 외부에 구비되며, 상기 이동유도부 연동회전부(200)는 자전거의 프레임(100)의 내부에서 상기 주축(110)의 타측 단부부위로 길게 설치되고, 상기 구동스프라켓(205)은 자전거의 프레임(100)의 타측(우측)에 구비된 타측 케이싱(104) 내부에 구비된다.
상기 타측 케이싱(104)은 상기 구동스프라켓(205)과 자전거의 뒷바퀴축에 구비된 종동스프라켓에 체인이 결합될 수 있도록 후방 부위가 개구된다.
상기 주축(110)은 페달(101)(도 2 참조)과 연결된 크랭크(102)(도 2 참조)와 결합되어 회전된다. 또한, 상기 주축(110)은 중앙부위가 자전거의 프레임(100)에 회전가능하게 결합된다.
상기 구동기어부(120)는 상기 프레임(100)의 외부 일측에 위치하고 상기 주축(110)의 일측에 고정되어 상기 주축(110)과 연동되어 회전된다. 상기 구동기어부(120)는 스퍼기어로 이루어진다.
상기 유성기어부(130)는 상기 구동기어부(120)와 치합되어 회전된다.
상기 유성기어부(130)는 상기 구동기어부(120)와 치합되는 제 1 유성기어(131)와 상기 제 1 유성기어(131)와 일체로 형성되며 후술할 종동기어부(140)와 치합되는 제 2 유성기어(132)로 이루어진다. 상기 유성기어부(130)의 제 1 유성기어(131)와 제 2 유성기어(132)는 모두 스퍼기어로 이루어진다.
상기 종동기어부(140)는 상기 유성기어부(130)와 치합되어 회전된다. 상기 종동기어부(140)의 일측에는 상기 유성기어부(130)의 제 2 유성기어(132)와 치합되는 유성기어 치합부(141)가 형성된다. 상기 종동기어부(140)는 상기 주축(110)에 회전가능하도록 결합되되 상기 주축(110)과 독립적으로 회전되도록 제 1 니들베어링(142)에 의해 결합된다. 상기 종동기어부(140)의 타측부위에는, 도 3 내지 도 4 및 도 6에서와 같이, 외주연에 일측이 경사지도록 제 1 베벨기어(143)가 형성된다. 상기 제 1 베벨기어(143)에는 후술할 콘형 베벨기어부(150)의 제 2 베벨기어(151)가 치합되게 된다.
상기 주축(110)이 회전되면 상기 구동기어부(120)가 회전되고, 상기 구동기어부(120)와 치합된 상기 유성기어부(130)가 회전되게 되며, 상기 유성기어부(130)와 치합된 상기 종동기어부(140)가 회전되게 된다.
상기 콘형 베벨기어부(150)는, 도 3 내지 도 4 및 도 7 내지 도 8에서와 같이, 상기 제 1 베벨기어(143)와 치합되는 제 2 베벨기어(151)가 구비되고, 상기 종동기어부(140)와 일정각도를 이루도록 방사형으로 배치되며, 마찰 접촉하는 동력전달면(152)이 형성되며, 다수개로 이루어진다.
상기 종동기어부(140)가 회전되면 상기 종동기어부(140)에 형성된 상기 제 1 베벨기어(143)와 치합된 제 2 베벨기어(151)가 회전됨으로써 상기 콘형 베벨기어부(150)가 각각 회전되게 된다. 후술하겠지만, 상기 콘형 베벨기어부(150)가 회전되면 상기 콘형 베벨기어부(150)는 원심력에 의해 상기 허브(160)로부터 외측으로 인출 이동되어 상기 콘형 베벨기어부(150)의 동력전달면(152)이 상기 트랙션 링(170)의 내주연과 접촉하게 된다.
상기 콘형 베벨기어부(150)는 상기 허브(160)에 회전가능하게 삽입결합되되 상기 허브(160)로부터 인출가능하게 삽입결합되게 된다.
상기 허브(160)는 각각의 상기 콘형 베벨기어부(150)의 상기 동력전달면(152)이 상기 주축(110)과 평행되게 설치되도록 삽입 결합되되, 상기 콘형 베벨기어부(150)의 회전시 원심력에 의해 상기 주축(110)의 반경방향 외측으로 인출되도록 각각의 상기 콘형 베벨기어부(150)가 인출가능하게 결합되며, 상기 콘형 베벨기어부(150)를 동시에 회전되도록 하는 역할을 한다.
상기 트랙션 링(170)은 도 3 내지 도 4에서와 같이, 상기 콘형 베벨기어부(150)의 외측에 고정 구비되되 상기 동력전달면(152)을 따라 상기 주축(110)의 축방향으로 좌우 이동가능하도록 고정된다.
트랙션 링(170)이 결합된 케이싱(103)에 종동기어부(140)를 결합한 도 6의 상태에서, 도 7과 도 8의 허브(160)와 콘형 베벨기어부(150)를 도 9에서와 같이 주축(110)에 결합시키면, 상기 트랙션 링(170)은 상기 콘형 베벨기어부(150)의 외측에 고정 구비되는 도 3 및 도 4의 상태가 되게 된다.
상기 콘형 베벨기어부(150)의 회전시 원심력에 의해 상기 주축(110)의 반경방향 외측으로 상기 콘형 베벨기어부(150)가 인출될 때 각각의 상기 콘형 베벨기어부(150)의 상기 동력전달면(152)과 접하게 되어 각각의 상기 콘형 베벨기어부(150)가 회전될 때 상기 콘형 베벨기어부(150)가 삽입 결합된 상기 허브(160)가 회전되도록 하는 역할을 한다.
상기 종동기어부(140)의 상기 제 1 베벨기어(143) 회전에 의해 상기 제 1 베벨기어(143)와 치합된 상기 제 2 베벨기어(151)가 회전됨으로써 상기 콘형 베벨기어부(150)가 회전되면 상기 허브(160)로부터 상기 콘형 베벨기어부(150)가 원심력에 의해 상기 주축(110)의 반경방향 외측으로 인출되면서 상기 콘형 베벨기어부(150)의 동력전달면(152)이 상기 트랙션 링(170)의 내주연과 접촉하게 된다. 이렇게 되면 상기 콘형 베벨기어부(150)가 회전하는 상태에서 상기 동력전달면(152)이 고정된 상기 트랙션 링(170)의 내주연과 접촉하게 되므로 상기 콘형 베벨기어부(150)는 트랙션 링(170)을 따라 회전하게 되는 회전력이 부가되게 된다. 아울러 상기 콘형 베벨기어부(150)는 상기 허브(160)에 결합된 상태이므로, 결국 상기 콘형 베벨기어부(150)의 동력전달면(152)이 상기 트랙션 링(170)의 내주연과 접촉하게 되면 상기 콘형 베벨기어부(150)가 결합된 상기 허브(160)가 회전되게 되는 것이다.
상기 콘형 베벨기어부 이동유도부(180)는, 상기 허브(160)가 결합되며 상기 허브(160)와 연동되어 회전되며 상기 콘형 베벨기어부(150)의 상기 제 2 베벨기어(151)가 상기 제 1 베벨기어(143)와 치합된 상태로 상기 콘형 베벨기어부(150)가 상기 주축(110)의 반경방향으로 전진 또는 후진 이동되도록 유도하는 역할을 한다.
상기 콘형 베벨기어부 이동유동부(180)는 상기 허브(160)가 결합되어 상기 허브와 연동되어 회전되므로, 상기 콘형 베벨기어부(150)의 동력전달면(152)이 상기 트랙션 링(170)과 접촉하게 되면 상기 콘형 베벨기어부(150)가 결합된 상기 허브(160)가 회전됨에 따라 상기 콘형 베벨기어부 이동유동부(180)가 회전되게 된다. 상기 콘형 베벨기어부 이동유동부(180)의 일측은 상기 콘형 베벨기어부(150)가 상기 주축(110)의 반경방향으로 전진 또는 후진 이동되도록 유도하는 역할을 하고, 상기 콘형 베벨기어부 이동유동부(180)의 타측은 후술할 이동유도부 연동회전부(200)가 일체로 형성되며 상기 콘형 베벨기어부 이동유동부(180)의 회전에 따라 상기 이동유도부 연동회전부(200)가 회전되게 되며, 상기 이동유도부 연동회전부(200)에는 구동스프라켓(205)이 결합되고, 상기 이동유도부 연동회전부(200)의 회전에 의해 구동스프라켓(205)을 회전시키게 된다.
상기 변속부(190)는 상기 트랙션 링(170)을 상기 동력전달면(152)과 수직되는 방향으로 이동시킴으로써 상기 트랙션 링(170)과 상기 콘형 베벨기어부(150)와의 회전 속도비를 연속적으로 변속되도록 하는 역할을 한다. 상기 트랙션 링(170)이 상기 동력전달면(152)과 수직되는 방향으로 이동될 때, 구동기어부(120)의 회전속도가 일정하다고 가정하면, 상기 콘형 베벨기어부(150)의 중심과 가까운 쪽으로 이동되게 되면 상기 콘형 베벨기어부(150) 회전에 따라 상기 동력전달면(152)과 접촉되어 회전되는 허브(160)의 회전량이 적게 되므로 허브(160)의 회전속도가 작게 된다. 반면에, 상기 콘형 베벨기어부(150)의 중심과 먼 쪽으로 이동되게 되면 상기 콘형 베벨기어부(150) 회전에 따라 상기 동력전달면(152)과 접촉되어 회전되는 허브(160)의 회전량이 크게 되므로 허브(160)의 회전속도가 크게 된다.
이와 같이 상기 변속부(190)에 의한 상기 트랙션 링(170)의 이동에 따라 허브(160)의 회전속도가 연속적으로 변화되게 되므로 연속적인 변속이 가능하게 되는 것이다.
상기 이동유도부 연동회전부(200)는 상기 콘형 베벨기어부 이동유도부(180)와 일체로 형성되며 상기 프레임(100)의 내부에서 상기 주축(110)의 타측 단부부위로 길게 설치된다.
상기 구동스프라켓(205)은 상기 프레임(100)의 외부 타측에 위치하며 상기 주축(110)의 타측 단부부위에 설치되고 상기 이동유도부 연동회전부(200)에 결합되어 상기 이동유도부 연동회전부(200)의 회전에 의해 회전되게 된다.
상기 콘형 베벨기어부(150)의 동력전달면(152)이 상기 트랙션 링(170)과 접촉하게 되면 상기 콘형 베벨기어부(150)가 결합된 상기 허브(160)가 회전됨에 따라 상기 콘형 베벨기어부 이동유동부(180)가 회전되게 되며, 상기 콘형 베벨기어부 이동유동부(180)가 회전됨에 따라 상기 콘형 베벨기어부 이동유동부(180)와 일체로 형성된 이동유도부 연동회전부(200)를 회전시키게 되며, 이동유도부 연동회전부(200)가 회전되게 되면 이동유도부 연동회전부(200)와 결합된 상기 구동스프라켓(205)이 회전되게 된다.
상기 구동스프라켓(205)은 자전거의 뒷바퀴축에 구비된 종동스프라켓과 체인에 의해 결합된다. 상기 구동스프라켓(205)의 회전에 따라 상기 체인에 의해 동력이 전달되어 상기 종동스프라켓을 회전시키게 되므로 자전거의 뒷바퀴가 회전되므로 자전거가 전진하게 되는 것이다.
상기와 같은 구성으로 된 본 발명의 무단변속기는 다음과 같이 작동되며 변속되게 된다.
우선, 페달을 밟게 되면 크랭크가 회전되고 크랭크와 결합된 상기 주축(110)이 회전되게 된다. 상기 주축(110)이 회전되게 되면 상기 주축(110)의 일측 단부부위에 고정된 구동기어부(120)가 회전되게 되며, 상기 구동기어부(120)와 치합된 유성기어부(130)가 회전되게 된다. 상기 유성기어부(130)가 회전되면 상기 유성기어부(130)와 치합된 상기 종동기어부(140)가 회전되게 된다. 상기 종동기어부(140)가 회전되면 상기 종동기어부(140)에 형성된 상기 제 1 베벨기어(143)가 회전되게 되고 상기 제 1 베벨기어(143)와 치합된 제 2 베벨기어(151)가 회전되게 됨으로써 상기 콘형 베벨기어부(150)가 회전되게 된다. 상기 콘형 베벨기어부(150)가 회전되게 되면 원심력에 의해 상기 콘형 베벨기어부(150)가 상기 허브(160)로부터 인출되게 되고, 상기 콘형 베벨기어부(150)가 상기 허브(160)로부터 인출되게 되면 상기 콘형 베벨기어부(150)의 외측에 고정구비된 트랙션 링(170)에 동력전달면(152)이 접촉하게 된다. 상기 콘형 베벨기어부(150)의 동력전달면(152)이 상기 트랙션 링(170)과 접촉하게 되면 상기 콘형 베벨기어부(150)가 삽입 결합된 상기 허브(160)가 회전하게 되며, 상기 허브(160)가 회전됨에 따라 상기 콘형 베벨기어부 이동유동부(180)가 회전되게 되며, 상기 콘형 베벨기어부 이동유동부(180)가 회전됨에 따라 상기 콘형 베벨기어부 이동유동부(180)와 일체로 형성된 이동유도부 연동회전부(200)를 회전시키게 되며, 이동유도부 연동회전부(200)가 회전되게 되면 이동유도부 연동회전부(200)와 결합된 상기 구동스프라켓(205)이 회전되게 된다.
상기 구동스프라켓(205)의 회전에 따라 체인에 의해 동력이 전달되어 상기 종동스프라켓을 회전시키게 되며, 자전거의 뒷바퀴가 회전되어 자전거가 전진하게 된다.
변속시에는 상기 변속부(190)에 의해 상기 트랙션 링(170)을 상기 동력전달면(152)과 수직되는 방향으로 이동시키게 되며, 상기 트랙션 링(170)과 상기 콘형 베벨기어부(150)와의 회전 속도비를 연속적으로 변속되게 된다.
상기 콘형 베벨기어부(150)는, 도 3 및 도 4에서와 같이, 콘형 본체(153)와, 결합축(154)과, 지지판(155), 허브삽입부(156) 및 지지축(157)으로 이루어진다.
상기 콘형 본체(153)는 외주연에 상기 제 1 베벨기어(143)와 치합되는 제 2 베벨기어(151)가 형성되고 둔각을 이루는 콘 형상으로 된 동력전달면(152)이 형성된다.
상기 콘형 본체(153)가 둔각을 이루는 콘 형상으로 되는 이유는 상기 콘형 베벨기어부(150)가 상기 허브(160)에 결합될 때 상기 동력전달면(152)이 상기 주축(110)과 평행되게 설치되도록 결합되므로 상기 콘형 본체(153)가 예각을 이루게 되면 허브의 폭이 너무 넓게 되어 소형화되기 어렵기 때문이다.
상기 결합축(154)은 상기 콘형 본체(153)의 배면 중심에 상기 콘형 본체(153)가 회전가능하게 결합된다. 상기 콘형 본체(153)가 회전가능하게 결합되도록 하기 위해 제 2 니들베어링(159)을 이용하여 결합되도록 한다.
상기 지지판(155)은 상기 결합축(154)의 하단으로부터 외측으로 연장되며 상기 콘형 본체(153)가 회전가능하게 상기 콘형 본체(153)의 배면을 지지하는 역할을 한다. 상기 지지판(155)이 상기 콘형 본체(153)가 회전가능하게 상기 콘형 본체(153)의 배면을 지지하기 위해 전체 형상이 링 형태로 된 제 2 니들베어링(159)을 이용하여 지지되도록 한다.
상기 허브삽입부(156)는 상기 지지판(155)의 하부에 상기 지지판(155)으로부터 내측으로 축소되며 상기 콘형 본체(153)의 후방으로 길게 연장형성되고 상기 허브(160)에 삽입 결합되되 상기 허브(160)로부터 인출가능하도록 삽입결합된다.
상기 지지축(157)은 상기 허브삽입부(156)의 하부에 위치하며 상기 허브삽입부(156)에 결합된다.
상기 허브(160)는, 각각의 상기 콘형 베벨기어부(150)의 지지축(157)이 습동가능하게 결합되되, 상기 콘형 베벨기어부(150)의 콘형 본체(153)의 동력전달면(152) 일측이 상기 주축(110)과 평행되게 설치되도록 일정각도 경사지게 관통형성되는 지지축 결합공(161)이 형성된다.
아울러, 상기 콘형 베벨기어부 이동유도부(180)는, 도 3 내지 도 4 및 도 10에서와 같이, 상기 주축(110)의 외부 일부를 둘러싸도록 형성되고 상기 주축(110)이 삽입되어 결합되며, 일측에 상기 허브(160)가 회전가능하게 결합되는 허브결합부(181)가 구비되고, 중간부위에는 상기 주축(110)의 전진방향으로의 회전시 연동회전되어 외주연이 각각의 상기 지지축(157)의 단부와 접하여 상기 콘형 베벨기어부(150)가 상기 허브(160)로부터 인출된 상태를 유지하고 상기 주축(110)의 후진방향으로의 회전시 연동회전되어 상기 지지축(157)의 단부가 후퇴되어 인입가능하도록 외주연으로부터 내측으로 요입형성된 다수의 요입부(182a)가 형성된 캠축부(182)와, 타측에는 상기 이동유도부 연동회전부(200)가 일체로 형성된다.
상기 콘형 베벨기어부 이동유도부(180)는 상기 캠축부(182)의 외주연이 상기 허브(160)에 삽입 결합된 상기 콘형 베벨기어부(150)의 지지축(157)의 단부가 접하게 되면 상기 콘형 베벨기어부(150)가 상기 허브(160)로부터 인출된 상태가 되며, 이러한 상태를 유지하게 된다. 반면에, 상기 캠축부(182)의 요입부(182a)가 상기 허브(160)에 삽입 결합된 상기 콘형 베벨기어부(150)의 지지축(157)의 단부와 접하게 되면 상기 콘형 베벨기어부(150)는 상기 허브(160)로 인입된 상태이다.
상기 캠축부(182)는 외주연이 캠고를 이루게 되고 외주연으로부터 내측으로 요입된 요입부(182a)는 캠저를 이루게 된다. 상기 주축(110)의 전진방향으로의 회전시 상기 허브(160)가 전진방향으로 회전할 때 상기 캠축부(182)가 상기 허브(160)와 연동되어 회전되어 상기 콘형 베벨기어부(150)가 상기 허브(160)로부터 인출되어 상기 동력전달면(152)이 상기 트랙션 링(170)과 접하여 상기 허브(160)가 회전되게 되고 상기 허브(160)가 회전됨에 따라 상기 콘형 베벨기어부 이동유도부(180)가 회전됨으로써 상기 캠축부(182)의 외주연이 상기 지지축(157)의 단부와 접하여 상기 캠축부(182)의 캠고의 상태가 되므로 상기 트랙션 링(170)과 상기 캠축부(182) 사이에 상기 콘형 베벨기어부(150)의 동력전달면(152)이, 도 3에서와 같이, 상기 트랙션 링(170)에 강하게 밀착됨으로써 상기 허브(160)와 상기 콘형 베벨기어부 이동유도부(180)는 동시에 회전되게 되는 것이다. 이와 같이 회전되다가 상기 주축(110)의 후진방향으로의 회전을 시키면, 상기 구동스프라켓(205)과 결합된 상기 콘형 베벨기어부 이동유도부(180)가 후진방향으로 회전하게 된다. 이때, 상기 캠축부(182)가 후진방향으로 회전하게 되므로 상기 콘형 베벨기어부(150)의 지지축(157)이 상기 캠축부(182)의 요입부(182a)로 이동하게 된다. 이렇게 되면 상기 콘형 베벨기어부(150)의 동력전달면(152)이, 도 4에서와 같이, 상기 트랙션 링(170)로부터 이격되게 되어 동력이 전달되지 않게 되며, 상기 허브(160)도 회전하지 않게 된다. 주행중에 주축(110)을 전진방향 반대방향으로 회전시키게 되면 동력이 차단된 상태로 되며 자전거의 관성력에 의한 주행만 가능한 상태가 되는 것이다.
이러한 상태에서 페달을 밟고 주축(110)을 전진방향으로 약간만 회전시키면 상기 캠축부(182)가 전진방향으로 회전되게 되고 상기 콘형 베벨기어부(150)의 지지축(157)이 상기 캠축부(182)의 외주연과 접하게 되며, 이렇게 되면 상기 콘형 베벨기어부(150)가 인출되어 상기 동력전달면(152)이 상기 트랙션 링(170)에 접하게 됨으로써 다시 동력전달상태가 되게 된다.
상기 캠축부(182)의 상기 요입부(182a)는 외주연으로부터 내측으로 서서히 요입되도록 일측에서 타측으로 경사지게 형성되며, 상기 캠축부(182) 요입부(182a)의 타측단부는 상기 콘형 베벨기어부(150)의 상기 지지축(157)의 단부가 걸리도록 단턱이 형성된다.
상기 캠축부(182)의 상기 요입부(182a)는 상기 콘형 베벨기어부(150)의 개수만큼 구비되며, 상기 콘형 베벨기어부(150)와 동일하게 상기 종동기어부(140)와 일정각도를 이루도록 방사형으로 배치되며, 각각의 상기 콘형 베벨기어부(150)의 지지축(157)이 삽입되게 되어 동력이 차단된 상태가 되게 된다. 각각의 상기 콘형 베벨기어부(150)의 지지축(157)이 상기 캠축부(182)의 상기 요입부(182a)로부터 이격되면 캠고상태가 되어 상기 콘형 베벨기어부(150)의 콘형 본체(153)가, 도 3에서와 같이, 트랙션 링(170)과 접하게 되어 동력전달상태가 되게 된다.
상기 콘형 베벨기어부 이동유도부(180)의 상기 허브결합부(181)는 상기 허브(160)가 회전가능하게 결합되므로 상기 허브(160) 회전시에 상기 콘형 베벨기어부 이동유도부(180)와 연동되어 회전되도록 하기 위해, 허브결합부 연동회전부(210)가 더 구비된다.
상기 허브결합부 연동회전부(210)는 상기 주축(110)의 전진방향으로의 회전시 상기 콘형 베벨기어부(150)의 상기 지지축(157)의 단부가 각각의 상기 요입부(182a)로부터 이격되어 상기 캠축부(182)의 외주연에 접하도록 하고, 상기 주축(110)의 후진방향으로의 회전시 상기 콘형 베벨기어부(150)의 상기 지지축(157)의 단부가 각각의 상기 요입부(182a)로 유도되게 상기 허브(160)의 회전과 연동되어 상기 콘형 베벨기어부 이동유도부(180)를 회전시키도록 상기 허브(160)에 결합된 상기 허브결합부(181)를 연동회전시키는 역할을 한다.
상기 주축(110)의 전진방향으로의 회전시 상기 허브(160)가 회전될 때 상기 허브결합부 연동회전부(210)는 상기 콘형 베벨기어부(150)의 상기 지지축(157)의 단부가 각각의 상기 요입부(182a)로부터 이격되어 상기 캠축부(182)의 외주연에 접하도록 하여 상기 허브(160)와 연동되어 회전되도록 한다. 이와 같이, 상기 허브결합부 연동회전부(210)가 상기 콘형 베벨기어부(150)의 상기 지지축(157)의 단부가 각각의 상기 요입부(182a)로부터 이격되도록 상기 허브결합부(181)를 회전시키게 되면, 상기 콘형 베벨기어부(150)의 콘형 본체(153)가 트랙션 링(170)과 접하게 되어 동력전달상태가 되게 된다.
반면에, 상기 주축(110)의 후진방향으로의 회전시 상기 허브(160)가 반대방향으로 회전될 때 상기 허브결합부 연동회전부(210)는 상기 콘형 베벨기어부(150)의 상기 지지축(157)의 단부가 각각의 상기 요입부(182a)로 유도되게 상기 허브(160)의 회전과 연동되어 상기 콘형 베벨기어부 이동유도부(180)를 회전시키도록 상기 허브(160)에 결합된 상기 허브결합부(181)를 연동회전시키는 역할을 한다. 이와 같이, 상기 허브결합부 연동회전부(210)가 상기 콘형 베벨기어부(150)의 상기 지지축(157)의 단부가 각각의 상기 요입부(182a)로 유도되도록 상기 허브결합부(181)를 회전시키게 되면, 상기 콘형 베벨기어부(150)의 콘형 본체(153)가, 도 4에서와 같이, 상기 트랙션 링(170)로부터 이격되어 동력이 차단된 상태가 되게 된다.
상기 허브결합부 연동회전부(210)는, 상기 주축(110)의 전진방향으로의 회전시 상기 허브(160)가 회전될 때 상기 콘형 베벨기어부(150)의 상기 지지축(157)의 단부가 각각의 상기 요입부(182a)로부터 이격되도록 하고 상기 주축(110)의 후진방향으로의 회전시 상기 허브(160)가 반대방향으로 회전될 때 상기 콘형 베벨기어부(150)의 상기 지지축(157)의 단부가 각각의 상기 요입부(182a)로 유도되도록 하기 위해, 상기 허브(160) 회전시 상기 캠축부(182)가 연동되어 회전되어야 한다.
이를 위하여, 도 11에서와 같이, 상기 허브(160)에 삽입공(162)과 체결공(163)을 구비하도록 하고, 상기 허브결합부 연동회전부(210)는 캠축회전제한용 플레이트(211)와, 체결부(212)와, 리턴스프링(213)을 포함하여 이루어지도록 한다.
상기 허브(160)는, 상기 주축(110)과 평행하게 형성되며 일정각도를 이루도록 방사형으로 배치된 삽입공(162)이 형성되고, 상기 삽입공(162)들 사이에 체결공(163)이 형성되도록 한다. 상기 삽입공(162)에는 리턴스프링(213)이 삽입되고, 상기 체결공(163)에는 체결부(212)가 체결되게 된다.
상기 허브결합부 연동회전부(210)는, 캠축회전제한용 플레이트(211)와, 체결부(212)와, 리턴스프링(213)을 포함하여 이루어진다.
상기 캠축회전제한용 플레이트(211)는 중심부에 상기 캠축부(182)가 삽입고정되어 상기 캠축부(182)와 연동되며, 상기 체결공(163)과 상응하는 위치에 원호형 장공(211a)이 형성된다.
상기 체결부(212)는, 상기 캠축회전제한용 플레이트(211)의 장공(211a)에 삽입되고 상기 체결공(163)에 체결되어 상기 허브(160) 회전시 상기 캠축회전제한용 플레이트(211)의 장공(211a)을 따라 이동되며 상기 장공(211a)의 일측 또는 타측 단부에 걸려 상기 캠축회전제한용 플레이트(211)를 회전시킴으로써 상기 캠축부(182)를 연동회전시키는 역할을 한다.
상기 주축(110)의 전진방향으로의 회전시 상기 콘형 베벨기어부(150)의 상기 지지축(157)의 단부가 각각의 상기 요입부(182a)로부터 이격되기 위하여 상기 허브(160)가 회전될 때 상기 체결부(212)는 상기 캠축회전제한용 플레이트(211)의 장공(211a)을 따라 이동되게 되고 상기 체결부(212)는 상기 캠축회전제한용 플레이트(211)의 장공(211a) 일측단부에 걸려 상기 캠축회전제한용 플레이트(211)를 회전시키게 되며, 상기 캠축회전제한용 플레이트(211)는 상기 캠축부(182)가 삽입고정되므로 상기 캠축부(182)도 연동회전되게 된다.
이러한 상태에서 상기 주축(110)의 후진방향으로의 회전시 상기 콘형 베벨기어부(150)의 상기 지지축(157)의 단부가 각각의 상기 요입부(182a)로부터 유도되기 위하여 상기 허브(160)가 회전될 때 상기 체결부(212)는 상기 캠축회전제한용 플레이트(211)의 장공(211a)을 따라 이동되게 되고 상기 체결부(212)는 상기 캠축회전제한용 플레이트(211)의 장공(211a) 타측단부로 이동되고 상기 허브(160)가 더 회전되면 상기 캠축회전제한용 플레이트(211)의 장공(211a) 타측단부에 걸려 상기 캠축회전제한용 플레이트(211)를 회전시키게 되며, 상기 캠축회전제한용 플레이트(211)는 상기 캠축부(182)가 삽입고정되므로 상기 캠축부(182)도 연동회전되게 된다.
상기 주축(110)의 후진방향으로의 회전시 상기 콘형 베벨기어부(150)의 상기 지지축(157)의 단부가 각각의 상기 요입부(182a)로 유도되게 되면 상기 콘형 베벨기어부(150)의 콘형 본체(153)가 트랙션 링(170)로부터 이격되게 되고 동력전달이 되지 않게 되고 상기 허브(160)도 회전되지 않게 된다.
이와 같이, 상기 주축(110)의 전진방향으로의 회전시 상기 콘형 베벨기어부(150)의 상기 지지축(157)의 단부가 각각의 상기 요입부(182a)로부터 이격되도록 하거나, 상기 주축(110)의 후진방향으로의 회전시 상기 콘형 베벨기어부(150)의 상기 지지축(157)의 단부가 각각의 상기 요입부(182a)로 유도되기 위하여 상기 허브(160)가 회전되게 되는데, 일정각도 구간만큼 상기 캠축부(182)의 회전없이 상기 허브(160)만 회전되도록 하기 위한 구간을 갖도록 하기 위해서는 상기 캠축회전제한용 플레이트(211)에 상기 원호형 장공(211a)이 필요로 하며, 상기 원호형 장공(211a)에 삽입되어 상기 원호형 장공(211a)을 따라 이동되며 상기 캠축회전제한용 플레이트(211)를 상기 허브(160)에 체결되도록 하는 체결부(212)를 필요로 하게 된다.
이때, 일정각도 구간만큼의 상기 허브(160)만 회전되는 각도는 상기 캠축회전제한용 플레이트(211)의 상기 원호형 장공(211a)의 원호각도에 해당하게 된다.
아울러, 상기 주축(110)의 전진방향으로의 회전시 상기 허브(160)가 전진방향으로 회전시에는 동력전달이 되는 상태에서, 상기 주축(110)을 후진방향으로 회전시키면 상기 허브(160)도 후진방향으로 회전되게 되는데 이때, 상기 콘형 베벨기어부(150)의 상기 지지축(157)의 단부가 각각의 상기 요입부(182a)로 유도될 때 이를 용이하도록 위하여 리턴스프링(213)이 구비되도록 한다.
상기 리턴스프링(213)은 상기 삽입공(162)에 삽입되며 일측단부가 상기 캠축회전제한용 플레이트(211)에 고정되어 상기 허브(160) 회전시 각각의 상기 지지축(157)의 단부가 상기 캠축부(182)의 각각의 상기 요입부(182a)로 유도되도록 상기 캠축회전제한용 플레이트(211)를 회전시키기 위해 탄지된다.
상기 변속부(190)는 상기 트랙션 링(170)을 상기 동력전달면(152)과 수직되는 방향으로 이동시킴으로써 상기 트랙션 링(170)과 상기 콘형 베벨기어부(150)와의 회전 속도비를 연속적으로 변속되도록 하는 역할을 하게 되는데, 자동형과 수동형으로 나눌 수 있다.
먼저, 자동형인 상기 변속부(190)를 설명하면 다음과 같다.
자동형으로 된 상기 변속부(190)는, 모터(191)와, 구동변속축(192)으로 이루어진다.
상기 모터(191)는 축에 구동기어(191a)가 형성되며 정역회전이 가능하다.
상기 구동변속축(192)은, 일측에 상기 모터(191)의 구동기어(191a)와 치합되는 종동기어(192a)가 형성되고, 타측에 상기 트랙션 링(170)과 나사결합되어 상기 트랙션 링(170)을 상기 동력전달면(152)과 수직되는 방향으로 이동되도록 하는 나사부(192b)가 형성된다.
상기 구동기어(191a)와 종동기어(192a)는 직결될 수 있으나, 도면에서는 구동기어(191a)와 종동기어(192a) 사이에 치합된 동력을 전달하는 유성기어(193)가 구비된 것을 도시하였다.
상기 모터(191)에 의해 축이 정회전되면 구동기어(191a)가 회전되게 되고, 상기 구동기어(191a)와 치합된 유성기어(193)가 회전되며, 상기 구동변속축(192)의 일측에 구비되며 상기 유성기어(193)와 치합된 종동기어(192a)가 회전되며 상기 구동변속축(192)의 타측에 구비된 나사부(192b)가 회전되게 된다. 상기 나사부(192b)는 트랙션 링(170)과 나사결합되므로 상기 나사부(192b)의 회전에 의해 상기 트랙션 링(170)은 주축(110)의 축방향으로 전진 또는 후진되게 된다.
상기 모터(191)에 의해 축이 역회전되면 상기 구동기어(191a)와 유성기어(193) 및 종동기어(192a)가 역회전되게 되고 상기 나사부(192b)에 나사결합된 트랙션 링(170)은 상기 모터(191)에 의해 축이 정회전과 반대방향으로 주축(110)의 축방향으로 후진 또는 전진되게 된다.
상기 모터(191)를 작동시키기 위한 정역회전 스위치 또는 레버는 자전거를 조향하기 위한 핸들에 구비되며 상기 모터(191)와 전기적으로 연결되도록 한다.
상기 트랙션 링(170)의 주축(110)의 축방향으로 전진 또는 후진량은 핸들에 구비되는 스위치 또는 레버에 의한 모터(191)의 작동시간에 따라 변동되게 된다.
상기 모터(191)의 축은 하나이고 구동변속축(192)은 하나이므로 상기 구동변속축(192)의 나사부(192b)에 나사결합된 트랙션 링(170)은 한곳에서 결합되므로 상기 구동변속축(192)의 회전에 의해 상기 트랙션 링(170)이 주축(110)의 축방향으로 전진 또는 후진될 때 한쪽으로 편심되어 이동될 수 있다.
이와 같이 상기 트랙션 링(170)이 주축(110)의 축방향으로 전진 또는 후진될 때 한쪽으로 편심되어 이동되지 않고 전체적으로 동시에 이동될 수 있도록 하기 위해, 상기 변속부(190)는, 상기 구동변속축(192)의 중간부위에 제 1 구동기어(192c)가 더 형성되도록 하고, 복수개의 제 1 종동변속축(194)과 싱크로 링기어부(195)가 더 구비되도록 하는 것이 바람직하다.
상기 제 1 구동기어(192c)는 상기 구동변속축(192)의 중간부위에 형성된다.
상기 제 1 종동변속축(194)은, 상기 구동변속축(192)과 평행하게 설치되되 상기 구동변속축(192)과 함께 일정간격을 이루는 방사형으로 배치되고, 일측에는 상기 제 1 구동기어(192c)와 상응하는 위치에 제 1 종동기어(194a)가 형성되며, 타측에는 상기 트랙션 링(170)과 나사결합되어 상기 트랙션 링(170)을 상기 동력전달면(152)과 수직되는 방향으로 이동되도록 하는 상기 제 1 나사부(192b)가 형성되며 2개 내지 5개 이하 복수개로 된다.
상기 싱크로 링기어부(195)는, 상기 구동변속축(192)의 상기 제 1 구동기어(192c)와 각각의 상기 제 1 종동변속축(194)의 제 1 종동기어(194a)들이 외접하여 상기 구동변속축(192)의 회전으로 상기 제 1 종동변속축(194)들이 동시에 회전되도록 하는 역할을 한다. 상기 구동변속축(192)의 회전으로 상기 제 1 구동기어(192c)와 상기 제 1 종동기어(194a)들과 외접하는 상기 싱크로 링기어부(195)가 회전되게 되면 상기 싱크로 링기어부(195)에 내접된 상기 제 1 종동변속축(194)들이 동시에 회전되게 되며, 상기 트랙션 링(170)이 주축(110)의 축방향으로 전진 또는 후진될 때 한쪽으로 편심되어 이동되지 않고 전체적으로 동시에 이동될 수 있게 된다.
수동형인 상기 변속부(190)를 설명하면 다음과 같다.
수동형으로 된 상기 변속부(190)는, 도 12에서와 같이, 변속와이어(196)와, 래크(197)와, 구동변속축(192)과, 복귀스프링(198)으로 이루어진다.
상기 변속와이어(196)의 일측단부는 핸들에 구비되는 레버와 연결되어 레버작동에 의해 당겨지게 되며, 상기 복귀스프링(198)에 의해 상기 래크(197)가 복원되면 원위치로 복귀되게 된다.
상기 래크(197)는 상기 변속와이어(196)의 타측단부와 결합되어 핸들에 구비되는 레버의 작동으로 상기 변속와이어(196)의 당김에 의해 전진된다.
상기 구동변속축(192)은 일측에 상기 래크(197)와 치합되는 피니언(192d)이 형성되고, 타측에 상기 트랙션 링(170)과 나사결합되어 상기 트랙션 링(170)을 상기 동력전달면(152)과 수직되는 방향으로 이동되도록 하는 나사부(192b)가 형성된다.
수동형의 상기 구동변속축(192)과 자동형의 상기 구동변속축(192)을 비교하면, 수동형의 상기 구동변속축(192)은 일측에 피니언(192d)이 형성되어 있는 것만 다르며 타측에 나사부(192b)가 형성된 것은 자동형의 상기 구동변속축(192)와 동일하다.
상기 복귀스프링(198)은 상기 래크(197)를 원위치로 복귀되도록 하는 역할을 한다.
핸들에 구비되는 레버의 당김작동에 의해 상기 변속와이어(196)가 당겨지게 되면, 상기 래크(197)가 상기 변속와이어(196)의 당김에 의해 상기 변속와이어(196)의 당김방향으로 이동되고, 상기 래크(197)가 이동되면 이와 치합된 구동변속축(192)의 일측에 구비된 피니언(192d)이 회전되게 되고 상기 피니언(192d)이 회전되면 상기 구동변속축(192)의 타측에 구비된 나사부(192b)가 회전되게 된다. 상기 나사부(192b)는 트랙션 링(170)과 나사결합되므로 상기 나사부(192b)의 회전에 의해 상기 트랙션 링(170)은 주축(110)의 축방향으로 전진 또는 후진되게 된다. 상기 트랙션 링(170)의 주축(110)의 축방향으로 전진 또는 후진량은 핸들에 구비되는 레버의 당김작동을 위한 레버의 회동각도에 따라 변동되게 된다.
전술한 자동형인 상기 변속부(190)와 마찬가지로, 상기 구동변속축(192)은 하나이므로 상기 구동변속축(192)의 나사부(192b)에 나사결합된 트랙션 링(170)은 한곳에서 결합되므로 상기 구동변속축(192)의 회전에 의해 상기 트랙션 링(170)이 주축(110)의 축방향으로 전진 또는 후진될 때 한쪽으로 편심되어 이동될 수 있다.
이와 같이 상기 트랙션 링(170)이 주축(110)의 축방향으로 전진 또는 후진될 때 한쪽으로 편심되어 이동되지 않고 전체적으로 동시에 이동될 수 있도록 하기 위해, 상기 변속부(190)는, 자동형과 동일하게 상기 구동변속축(192)의 중간부위에 제 1 구동기어(192c)가 더 형성되도록 하고, 복수개의 제 1 종동변속축(194)과 싱크로 링기어부(195)가 더 구비되도록 하는 것이 바람직하다.
상기 제 1 구동기어(192c)는 자동형과 동일하게 상기 구동변속축(192)의 중간부위에 형성된다.
상기 제 1 종동변속축(194)은, 자동형과 동일하게 상기 구동변속축(192)과 평행하게 설치되되 상기 구동변속축(192)과 함께 일정간격을 이루는 방사형으로 배치되고, 일측에는 상기 제 1 구동기어(192c)와 상응하는 위치에 제 1 종동기어(194a)가 형성되며, 타측에는 상기 트랙션 링(170)과 나사결합되어 상기 트랙션 링(170)을 상기 동력전달면(152)과 수직되는 방향으로 이동되도록 하는 상기 제 1 나사부(192b)가 형성되며 2개 내지 5개 이하 복수개로 된다.
상기 싱크로 링기어부(195)는, 자동형과 동일하게 상기 구동변속축(192)의 상기 제 1 구동기어(192c)와 각각의 상기 제 1 종동변속축(194)의 제 1 종동기어(194a)들이 외접하여 상기 구동변속축(192)의 회전으로 상기 제 1 종동변속축(194)들이 동시에 회전되도록 하는 역할을 한다. 상기 구동변속축(192)의 회전으로 상기 제 1 구동기어(192c)와 상기 제 1 종동기어(194a)들과 외접하는 상기 싱크로 링기어부(195)가 회전되게 되면 상기 싱크로 링기어부(195)에 내접된 상기 제 1 종동변속축(194)들이 동시에 회전되게 되며, 상기 트랙션 링(170)이 주축(110)의 축방향으로 전진 또는 후진될 때 한쪽으로 편심되어 이동되지 않고 전체적으로 동시에 이동될 수 있게 된다.
본 발명의 상기한 실시예에 한정하여 기술적 사상을 해석해서는 안된다. 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당업자의 수준에서 다양한 변형 실시가 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 당업자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속하게 된다.
100: 프레임 110: 주축
120: 구동기어부 130: 유성기어부
131: 제 1 유성기어 132: 제 2 유성기어
140: 종동기어부 141: 유성기어 치합부
142: 제 1 니들베어링 143: 제 1 베벨기어
150: 콘형 베벨기어부 151: 제 2 베벨기어
152: 동력전달면 153: 콘형 본체
154: 결합축 155: 지지판
156: 허브삽입부 157: 지지축
158: 지지부 160: 허브
161: 지지축 결합공 162: 삽입공
163: 체결공 170: 트랙션 링
180: 콘형 베벨기어부 이동유도부 181: 허브결합부
182: 캠축부 182a: 요입부
190: 변속부 191: 모터
191a: 구동기어 192: 구동변속축
192a: 종동기어 192b: 나사부
192c: 제 1 구동기어 192d: 피니언
193: 유성기어 194: 제 1 종동변속축
195: 싱크로 링기어부 196: 변속와이어
197: 래크 198: 복귀스프링
200: 이동유도부 연동회전부 205: 구동스프라켓
210: 허브결합부 연동회전부 211: 캠축회전제한용 플레이트
211a: 장공 212: 체결부
213: 리턴스프링

Claims (9)

  1. 양단에 페달과 연결된 크랭크와 결합되어 회전되며 중앙부위가 자전거의 프레임(100)에 회전가능하게 결합되는 주축(110);
    상기 프레임(100)의 외부 일측에 위치하고 상기 주축(110)의 일측 단부 부위에 고정되어 상기 주축(110)과 연동되어 회전되는 구동기어부(120);
    상기 구동기어부(120)와 치합되어 회전되는 유성기어부(130);
    상기 유성기어부(130)와 치합되어 회전되며 외주연에 제 1 베벨기어(143)가 형성된 종동기어부(140);
    상기 제 1 베벨기어(143)와 치합되는 제 2 베벨기어(151)가 구비되고, 상기 종동기어부(140)와 일정각도를 이루도록 방사형으로 배치되며, 마찰 접촉하는 동력전달면(152)이 형성된 다수개의 콘형 베벨기어부(150);
    각각의 상기 콘형 베벨기어부(150)의 상기 동력전달면(152)이 상기 주축(110)과 평행되게 설치되도록 삽입 결합되되, 상기 콘형 베벨기어부(150)의 회전시 원심력에 의해 상기 주축(110)의 반경방향 외측으로 인출되도록 각각의 상기 콘형 베벨기어부(150)가 인출가능하게 결합되며, 상기 콘형 베벨기어부(150)를 동시에 회전되도록 하는 허브(160);
    상기 콘형 베벨기어부(150)의 외측에 고정 구비되되 상기 동력전달면(152)을 따라 상기 주축(110)의 축방향으로 좌우 이동가능하도록 고정되며, 상기 콘형 베벨기어부(150)의 회전시 원심력에 의해 상기 주축(110)의 반경방향 외측으로 상기 콘형 베벨기어부(150)가 인출될 때 각각의 상기 콘형 베벨기어부(150)의 상기 동력전달면(152)이 내주연과 접하게 되어 각각의 상기 콘형 베벨기어부(150)가 회전될 때 상기 콘형 베벨기어부(150)가 삽입 결합된 상기 허브(160)가 회전되도록 하는 트랙션 링(170);
    상기 허브(160)가 결합되며 상기 허브(160)와 연동되어 회전되며 상기 콘형 베벨기어부(150)의 상기 제 2 베벨기어(151)가 상기 제 1 베벨기어(143)와 치합된 상태로 상기 콘형 베벨기어부(150)가 상기 주축(110)의 반경방향으로 전진 또는 후진 이동되도록 유도하는 콘형 베벨기어부 이동유도부(180);
    상기 트랙션 링(170)을 상기 동력전달면(152)과 수직되는 방향으로 이동시킴으로써 상기 트랙션 링(170)과 상기 콘형 베벨기어부(150)와의 회전 속도비를 연속적으로 변속되도록 하는 변속부(190);
    상기 콘형 베벨기어부 이동유도부(180)와 일체로 형성되며 상기 프레임(100)의 내부에서 상기 주축(110)의 타측 단부부위로 길게 설치되는 이동유도부 연동회전부(200);
    상기 프레임(100)의 외부 타측에 위치하며 상기 주축(110)의 타측 단부부위에 설치되고 상기 이동유도부 연동회전부(200)에 결합되어 연동회전되는 구동스프라켓(205);
    을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 무단변속기.
  2. 제 1 항에 있어서, 각각의 상기 콘형 베벨기어부(150)는,
    외주연에 상기 제 1 베벨기어(143)와 치합되는 상기 제 2 베벨기어(151)가 형성되고 둔각을 이루는 콘 형상으로 된 상기 동력전달면(152)이 형성된 콘형 본체(153);
    상기 콘형 본체(153)의 배면 중심에 상기 콘형 본체(153)가 회전가능하게 결합되는 결합축(154)과,
    상기 결합축(154)의 하단으로부터 외측으로 연장되며 상기 콘형 본체(153)가 회전가능하게 상기 콘형 본체(153)의 배면을 지지하는 지지판(155)과,
    상기 지지판(155)의 하부에 상기 지지판(155)으로부터 내측으로 축소되며 상기 콘형 본체(153)의 후방으로 길게 연장형성되고 상기 허브(160)에 삽입 결합되는 허브삽입부(156)와,
    상기 허브삽입부(156)의 하부에 위치하며 상기 허브삽입부(156)에 결합되는 지지축(157)으로 이루어지는 지지부(158);로 이루어지는 것을 특징으로 하는 무단변속기.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 허브(160)는, 각각의 상기 콘형 베벨기어부(150)의 지지축(157)이 습동가능하게 결합되되, 상기 콘형 베벨기어부(150)의 콘형 본체(153)의 동력전달면(152) 일측이 상기 주축(110)과 평행되게 설치되도록 일정각도 경사지게 관통형성되는 지지축 결합공(161)이 형성되며,
    상기 콘형 베벨기어부 이동유도부(180)는, 상기 주축(110)의 외부 일부를 둘러싸도록 형성되고 상기 주축(110)이 삽입되어 결합되며, 일측에 상기 허브(160)가 회전가능하게 결합되는 허브결합부(181)가 구비되고, 중간부위에는 상기 주축(110)의 전진방향으로의 회전시 연동회전되어 외주연이 각각의 상기 지지축(157)의 단부와 접하여 상기 콘형 베벨기어부(150)가 상기 허브(160)로부터 인출된 상태를 유지하고 상기 주축(110)의 후진방향으로의 회전시 연동회전되어 상기 지지축(157)의 단부가 후퇴되어 인입가능하도록 외주연으로부터 내측으로 요입형성된 다수의 요입부(182a)가 형성된 캠축부(182)가 구비되고, 타측에는 상기 이동유도부 연동회전부(200)가 일체로 형성된 것을 특징으로 하는 무단변속기.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 주축(110)의 전진방향으로의 회전시 상기 콘형 베벨기어부(150)의 상기 지지축(157)의 단부가 각각의 상기 요입부(182a)로부터 이격되어 상기 캠축부(182)의 외주연에 접하도록 하고, 상기 주축(110)의 후진방향으로의 회전시 상기 콘형 베벨기어부(150)의 상기 지지축(157)의 단부가 각각의 상기 요입부(182a)로 유도되게 상기 허브(160)의 회전과 연동되어 상기 콘형 베벨기어부 이동유도부(180)를 회전시키도록 상기 허브(160)에 결합된 상기 허브결합부(181)를 연동회전시키는 허브결합부 연동회전부(210)가 더 구비된 것을 특징으로 하는 무단변속기.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 허브(160)는,
    상기 주축(110)과 평행하게 형성되며 일정각도를 이루도록 방사형으로 배치된 삽입공(162)이 형성되고, 상기 삽입공(162)들 사이에 체결공(163)이 형성되며,
    상기 허브결합부 연동회전부(210)는,
    중심부에 상기 캠축부(182)가 삽입고정되어 상기 캠축부(182)와 연동되며, 상기 체결공(163)과 상응하는 위치에 원호형 장공(211a)이 형성된 캠축회전제한용 플레이트(211)와,
    상기 캠축회전제한용 플레이트(211)의 장공(211a)에 삽입되고 상기 체결공(163)에 체결되어 상기 허브(160) 회전시 상기 캠축회전제한용 플레이트(211)의 장공(211a)을 따라 이동되며 상기 장공(211a)의 일측 또는 타측 단부에 걸려 상기 캠축회전제한용 플레이트(211)를 회전시킴으로써 상기 캠축부(182)를 연동회전시키는 체결부(212)와,
    상기 삽입공(162)에 삽입되며 일측단부가 상기 캠축회전제한용 플레이트(211)에 고정되어 상기 허브(160) 회전시 각각의 상기 지지축(157)의 단부가 상기 캠축부(182)의 각각의 상기 요입부(182a)로 유도되도록 상기 캠축회전제한용 플레이트(211)를 회전시키도록 탄지되는 리턴스프링(213)을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 무단변속기.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 변속부(190)는,
    축에 구동기어(191a)가 형성되며 정역회전이 가능한 모터(191)와,
    일측에 상기 모터(191)의 구동기어(191a)와 치합되는 종동기어(192a)가 형성되고, 타측에 상기 트랙션 링(170)과 나사결합되어 상기 트랙션 링(170)을 상기 동력전달면(152)과 수직되는 방향으로 이동되도록 하는 나사부(192b)가 형성된 구동변속축(192)으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 무단변속기.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 변속부(190)는,
    상기 구동변속축(192)의 중간부위에 제 1 구동기어(192c)가 더 형성되며,
    상기 구동변속축(192)과 평행하게 설치되되 상기 구동변속축(192)과 함께 일정간격을 이루는 방사형으로 배치되고, 일측에는 상기 제 1 구동기어(192c)와 상응하는 위치에 제 1 종동기어(194a)가 형성되며, 타측에는 상기 트랙션 링(170)과 나사결합되어 상기 트랙션 링(170)을 상기 동력전달면(152)과 수직되는 방향으로 이동되도록 하는 상기 제 2 나사부(194b)가 형성된 복수개의 제 1 종동변속축(194)이 더 구비되며,
    상기 구동변속축(192)의 상기 제 1 구동기어(192c)와 각각의 상기 제 1 종동변속축(194)의 제 1 종동기어(194a)들이 외접하여 상기 구동변속축(192)의 회전으로 상기 제 1 종동변속축(194)들이 동시에 회전되도록 하는 싱크로 링기어부(195)가 더 구비된 것을 특징으로 하는 무단변속기.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 변속부(190)는,
    변속와이어(196)와,
    상기 변속와이어(196)의 단부와 결합되어 변속와이어(196)의 당김에 의해 전진되는 래크(197)와,
    일측에 상기 래크(197)와 치합되는 피니언(192d)이 형성되고, 타측에 상기 트랙션 링(170)과 나사결합되어 상기 트랙션 링(170)을 상기 동력전달면(152)과 수직되는 방향으로 이동되도록 하는 나사부(192b)가 형성된 구동변속축(192)과,
    상기 래크(197)를 원위치로 복귀되도록 하는 복귀스프링(198)으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 무단변속기.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 변속부(190)는,
    상기 구동변속축(192)의 중간부위에 제 1 구동기어(192c)가 더 형성되며,
    상기 구동변속축(192)과 평행하게 설치되되 상기 구동변속축(192)과 함께 일정간격을 이루는 방사형으로 배치되고, 일측에는 상기 제 1 구동기어(192c)와 상응하는 위치에 제 1 종동기어(194a)가 형성되며, 타측에는 상기 트랙션 링(170)과 나사결합되어 상기 트랙션 링(170)을 상기 동력전달면(152)과 수직되는 방향으로 이동되도록 하는 상기 제 2 나사부(194b)가 형성된 복수개의 제 1 종동변속축(194)이 더 구비되며,
    상기 구동변속축(192)의 상기 제 1 구동기어(192c)와 각각의 상기 제 1 종동변속축(194)의 제 1 종동기어(194a)들이 외접하여 상기 구동변속축(192)의 회전으로 상기 제 1 종동변속축(194)들이 동시에 회전되도록 하는 싱크로 링기어부(195)가 더 구비된 것을 특징으로 하는 무단변속기.
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