KR840000097B1 - 무단 자동변속 장치 - Google Patents

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KR840000097B1
KR840000097B1 KR8201578A KR820001578A KR840000097B1 KR 840000097 B1 KR840000097 B1 KR 840000097B1 KR 8201578 A KR8201578 A KR 8201578A KR 820001578 A KR820001578 A KR 820001578A KR 840000097 B1 KR840000097 B1 KR 840000097B1
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KR
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gear
low speed
bundle
shaft
spring
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KR8201578A
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김영일
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김영일
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H37/00—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00
    • F16H37/02—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings
    • F16H37/06—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts
    • F16H37/08—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts with differential gearing
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H3/00—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion
    • F16H3/44—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion using gears having orbital motion
    • F16H3/74—Complexes, not using actuable speedchanging or regulating members, e.g. with gear ratio determined by free play of frictional or other forces

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  • Transmission Devices (AREA)
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Abstract

내용 없음.

Description

무단 자동변속 장치
제1도는 본 발명장치의 전체예시도.
제2도는 본 발명장치의 구성부분 개요도.
제3도는 본 발명장치의 변속부분 예시도.
제4도는 본 발명장치중 차등기어 구성 및 기어간의 회전수 비교도.
제5도는 본 발명장치중 평형기어뭉치 예시도.
제5(a)도 저속부 내측평형기어뭉치, 제5(b)도 고속부 평형기어뭉치와 저속부 외측 평형기어뭉치.
제6도는 본 발명장치중 주조정기어 뭉치예시도.
제7도는 본 발명뭉치중 스프링식 고, 저속 조정뭉치 예시도.
제8도는 본 발명장치중 중립부분 클러치 예시도.
제9도는 본 발명장치중 변속부 회로도로서,
제9(a)도는 저속부 내측평형장치를 통한 유출도(고속), 제9(b)도는 저속부 외측평형장치를 통한 유출도(저속).
제10도는 본 발명장치의 출력회전 배율도.
제10(a)도 변속부분 출력회전 배율표, 제10(a)도 전체에 대한 출력회전 배율표.
제11도는 본 발명장치중 감지조정부분 예시도.
제12도는 본 발명장치의 평상시 구동부분 예시도.
제13도는 본 발명장치의 고속변환시 구동부분 예시도.
제14도는 본 발명장치의 저속변환시 구동부분 예시도.
제15도는 본 발명장치의 중립시 구동부분 예시도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
T : 분류기어뭉치 U : 합류 기어뭉치
V : 평형기어뭉치 V1: 고속부 평형기어뭉치
V2: 저속부, 내측 평형기어뭉치 V3: 저속부 외측 평형기어뭉치
W : 스프링식 고, 저속조정뭉치 X : 감지조정부분
X1: 조정기어뭉치 X2: 주조정기어뭉치
X3: 보조 조정기어뭉치 Y : 중립기어뭉치
Z : 중립클러치뭉치
1 : 중심축 2 : 분류기어뭉치의 유성기어핀
3 : 분류기어뭉치의 유성기어 4 : 분류기어뭉치의 중심기어
5 : 분류기어뭉치의 중심축 6 : 고속평형기어뭉치의 구동기어
7: 고속평형기어뭉치의 1차 링크기어 8 : 고속평형기어뭉치의 2차 링크기어
9 : 고속평형기어뭉치의 1차 링크기어핀
10 : 고속평형기어뭉치의 2차 링크기어 핀
11 : 고속부 스테이쇼나리 기어 12 : 고속부 스테이쇼나리 기어축
13 : 고속부 평형기어뭉치의 링크기어 지지편
14 : 합류기어뭉치의 중심기어축 15 : 합류기어뭉치의 중심기어
16 : 합류기어뭉치의 유성기어 17 : 합류기어뭉치의 유성기어핀
18 : 합류기어뭉치의 출력축 19 : 합류기어뭉치의 출력기어
20 : 중립부분의 외부기어 21 : 출력기어
22 : 출력기어축 23 : 분류기어뭉치의 인터널기어
24 : 분류기어뭉치의 인터널기어축 25 : 분류기어뭉치의 외부기어
26 : 저속계통 구동기어 27 : 저속계통 구동기어측
28 : 저속부 외측 평형기어뭉치의 구동기어
29 : 저속부 외측 평형기어뭉치의 1차 링크기어
30 : 저속부외측 평형기어뭉치의 2차 링크기어
31 : 저속부 외측 평형기어뭉치의 1차 링크기어핀
32 : 저속부 외측평형 기어뭉치의 2차 링크기어핀
33 : 저속부 스테이쇼나리기어 34 : 저속부 스케이쇼나리기어측
35 : 저속부 외측 평형기어뭉치의 링크기어 지지편의
36 : 저속부 외측평형기어뭉치의 링크기어지지편축
37 : 저속부 보조 조정기어뭉치의 중심기어
38 : 저속부 보조조정기어뭉치의 유성기어
39 : 저속부 보조 조정기어뭉치의 유성기어핀
40 : 저속부보조 조정기어뭉치의 인터널기어
41 : 저속부 보조 조정기어뭉치의 인터널기어축
42 : 저속부 보조조정기어뭉치의 외부기어
43 : 저속부 보조 조정기어뭉치의 외부축 구동기어
44 : 저속부 보조 조정기어뭉치의 외부축
45 : 저속부 보조조정기어뭉치의 외부축 구동기어
46 : 레버스 기어 47 : 저속부 내측 평형기어뭉치의 구동기어
48 : 저속부 내측평형기어뭉치의 스테이쇼나리 인터널기어
49 : 저속부 내측 평형기어뭉치의 인터널기어
50 : 저속부 내측 평형기어뭉치의 1차 링크기어
51 : 저속부 내측 평형기어뭉치의 2차 링크기어
52 : 저속부 내측 평형기어뭉치의 링크기어핀
53 : 저속부 내측 평형기어뭉치의 링크기어핀
54 : 저속부 내측평형기어뭉치의 링크기어지지편
55 : 저속부 내측 내측평형기어뭉치의 링크기어축
56 : 저속스프링 압축편 57 : 저속 조정스프링
58 : 저속스프링 고정편 58' : 고속 스프링 고정편
59 : 고속스프링 압축편 60 : 고속 조정 스프링
61 : 스프링식 고, 저속 조정뭉치의 스프링 구동기어 62 : 타이밍기어
63 : 합류기어뭉치의 인터널기어축 64 : 합류기어뭉치의 인터널기어
65 : 입력축 66 : 입력축기어
67 : 고속부 보조 조정기어뭉치의 외부기어
68 : 고속부 보조 조정기어뭉치의 인터널기어축
69 : 고속부 보조 조정기어뭉치의 인터널기어
70 : 고속부 보조 조정기어뭉치의 유성기어
71 : 고속부 보조 조정기어뭉치의 중심기어
72 : 고속부 보조 조정기어뭉치의 유성기어핀
73 : 고속부 보조 조정기어뭉치의 구동기어축
74 : 고속부 보조 조정기어뭉치의 구동기어
75 : 아이들기어 76 : 앵글기어
77 : 앵글기어축 78 : 아이들 기어축
79 : 주조정기어뭉치의 조정스프링기어
80 : 스프링택기어 81 : 조정스프링
82 : 조정스프링 시이트 83 : 중립구동기어
84 : 접속구동기어 85 : 클러치 구동기어
86 : 클러치기어축 87 : 입력축 클러치판
88 : 출력축 클러치판 89 : 중립 클러치뭉치
90 : 접속구동 기어축 91 : 클러치 접속 보조기어
92 : 중립부분 클러치 접속기어 93 : 중립기어뭉치의 인터널기어축
94 : 중립 기어뭉치의 인터널기어 95 : 중립기어뭉치의 유성기어
96 : 중립기어뭉치의 중심기어 97 : 중립기어뭉치의 중심기어축
98 : 중립기어뭉치의 유성기어핀 99 : 무출력구동축
100 : 무출력구동기어 101 : 무출력레버스기어
102 : 무출력레버스 기어축 103 : 무출력레버스 연동기어
104 : 무출력작동기어 105 : 유동 클러치판
106 : 접속레바캠 107 : 접속 레바핀
108 : 백스톱레바 109 : 백스톱
110 : 접속레바 111 : 접속레바 스프링
112 : 유동클러치 포크 113 : 유동클러치 포크스프링
114 : 유동클러치 포크레바
본 발명은 변속을 요하는 각종 동력전달장치에서 입력에 대한 출력의 회전배율이 부하의 변동에 따라 자동으로 조절되어 무단으로 자동변속되는 무단 자동변속장치에 관한 것이다.
본 발명장치는 클러치가 없이 완전한 기어의 결속만으로 이루어진 변속장치로서 변속과정중 접속기어의 이탈교체 또는 강제적인 고정등의 작용이 없으며 다만 출력측에 걸린 부하의 크기에 따라 이에 상응하는 가장 적절한 입력대 출력의 회전배율이 무단으로 자동변속됨을 특징으로 한다.
이와 같은 본 발명장치는 각종 기어의 결속과 조정 및 제어스프링 등으로 구성된 것으로 변속 부분, 감지조정부분, 중립부분과 도면에 표시하지 아니한 공지의 역회전 부분으로 구성되어 있으며 특히 변속부분은 1개의 고속계통과 2개의 저속계통으로 구성되어 이들 변속계통은 항상 출력측의 부하에 적용하여 무단으로 변속되는 것이다.
일반적으로 동력전달 장치에서의 변속은 유압식 또는 기계식 클러치에 의해 자동 또는 수동으로 변속되는 것으로 입력은 항상 정해진 계통을 통해 출력축에 전달되며 그 계통은 3-8단 정도에 한정되고 있다.
즉 무단으로 형성할 경우는 그 시설이 무한으로 확대되어야 하는 시설상의 문제점이 있으며 따라서 각종 동력기계에는 그 적성에 맞게 별도로 제작하여야 하는 문제점도 있었다.
본 발명에서는 이와 같은 문제점을 해결하고 성격이 다른 각종 동력기계에 임의로 적용할 수 있게 하고 제한된 장치내에서 무단으로 자동 변속되게한 것이다.
좀더 구체적으로 상술하면 전체적인 구성은 고속 및 저속전달 기능을 갖는 변속부분, 입력에 걸리는 출력축의 부하정도를 감지 조정하는 감지조정 부분, 일을 하지 않을 때 공회전하게 되는 중립부분으로 구성되어 있으며 각 부분중 변속부분은 입력을 고속계통과 저속계통으로 분리하여 주는 분류기어 뭉치와 분류되고, 저속계통의 동력을 합류하여 출력촉으로 전달하는 합류기어뭉치와 자연적인상태(조정기어 뭉치부분이 없다고 가정한다면)에서 회전배율이 적은 저속계통으로만 동력이 통과하는 힘을 억제시키고, 저속계통간의 평형대칭을 이루게한 평형기어뭉치(고속부평형, 저속부 내측평형, 저속부 외측평형)와 2개의 저속계통의 동력을 출력측으로 보내는 스프링식 저속조정뭉치들로 구성되어 있다.
감지조정부분은 감지된 부하를 조정하여 주는 주조정기어 뭉치와 그 조정을 보조하는 고속부와 저속부 보조 조정기어뭉치로 구성되어 있다.
중립부분은 입력과 출력이 상호단절된 것과 같은 상태, 즉 공회전하는 중립기어뭉치와 중립클러치로 구성되어 있다. 이상과 같은 장치중 분류기어뭉치, 합류기어뭉치, 고, 저속부 보조 조정기어뭉치의 중립기어뭉치의 중립기어뭉치들은 같은 형태의 차동기어로 구성되어 있으며 그 기능에 따라 서로 다른 명칭을 갖이고 있으며 따라서 본 발명장치는 입력에 대한 출력회전 배율이 클 경우 입력축은 많은 힘이 소요되며 이와 반대로 출력회전배율이 적을 경우는 입력축은 적은 힘이 소요되므로 이와 같은 입력축이 받는 힘의 변화를 감지조정부분의 주조정기어뭉치에서 감지하여 스프링택크기어의 이동에 따라 저속부 내축평형기어 뭉치는 외축평형 기어뭉치에 대해 앞서거나 또는 뒤서게 되어 고속부 평형기어 뭉치와 대응됨으로서 입력이 고속계통을 통하여 출력축에 작용하거나 또는 저속계통을 통하여 출력축에 작용하여 변속이 이루어지게 된다.
본 발명장치를 실시도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도면 제1도 및 제2도는 본 발명장치의 전체도로서 분류기어뭉치(T)를 중심으로 하여 그 중심축(5)에는 이것과 연동되도록 고속부 평형기어뭉치(V1)를 설치하고, 그 중심기어축(14)에는 이것과 연동되도록 합류기어뭉치(U)를 설치하여 분류기어뭉치(T)의 외부기어(25)에는 이것과 연동되는 저속 계통구동기어(26)를 설치하여 그축(27)의 출력쪽으로는 저속부 외측평형기어뭉치(V3)와 합류기어뭉치(U)와도 결속되는 스프링식 고, 저속 조정뭉치(W) 및 저속부 내측 평형기어뭉치(V2)를 설치하여, 분류기어뭉치(T)의 외부기어(25)와 저속계통 구동기어(26)에서 입력축쪽으로는 각각 주조정기어뭉치(X2)와 보조조정기어뭉치(X3)를 병설하고 각 보조 조정기어뭉치의 구동기어(74)와 앵글기어(76)은 아이들기어(75)로 연결하여 외축에 별설한 조정 기어뭉치(X1)와 연결하였다.
본 발명장치 구성을 부분별로 구조를 상세히 설명하면, 분류기어뭉치(T), 합류기어뭉치(U), 감지조정부분(X)의 주조정 기어뭉치(X2)와 보조 조정기어뭉치(X3)는 도면 제4도와 같이 동일구조의 동등기어로서 인터널기어(23)(40)(64)(69) 중심의 중심기어(4)(37)(15)(71) 사이에 유성기어(3)(16)(38)(70)로 연동되게 하고 각 기어들은 입력 또는 출력기능을 갖는 축을 갖이머, 평형 기어뭉치(V)의 고속부 및 저속부 외축 평형기어뭉치(V1)(V3)는 도년 제5(b)도와 같이 중심에 스테이쇼나리기어(11)(33)와 구동기어(6)(28)가 대설된 외주에 각기 1, 2차 링크기어(7)(8)(29)(30)가 치합되고 이들 링크기어는 같은 쪽끼리 치합되머, 치합된 링크기어들은 그 지지편(13)(35)으로 결속되어 동일한 중심기어축(14)(36)을 갖이며, 저속부 내측 평형기어뭉치(V2)는 도면 제5(a)도와 같이 중심에 스테이쇼나리기어축(34) 외부에 스테이쇼나리 인터널기어(48)와 인터널기어(49)를 설치하고, 내측에 1, 2차 링크기어(50)(51)를 대설하고 각각 링크기어는 같은 쪽끼리 치합하며, 치합된 링크기어들은 지지편(54)으로 결속되어 동일한 기어축(55)를 갖는다.
조정기어뭉치(X1)는 도면 제6도와 같이 스프링(81)에 의해 탄설된 택크기어(80) 상에 조정스프링기어(79)를 치합시켜 아이들기어(75)와 연설하였으며, 스프링식 고, 저속 조정뭉치(W)는 도면 제7도와 같이 스프링 구동기어(61) 양측에 내부에 방사형으로 고, 저속 스프링고정편(58)(58')을 설치하고 이에 각각 고, 저속 스프링(57)(60)을 설치하며, 그 외축에 방사형으로 날개가 달린 고, 저속스프링 압축편(56)(59)을 날개끼리 마주보게 끼워 설치하여 그 사이의 고, 저속 스프링(57)(60)을 압축하도록 설치되어 있다.
중립기어뭉치(Y)는 분류기어뭉치(T) 구조와 같다.
중립기어뭉치(Z)는 도면 제8도와 같다.
이상의 구조에서 일부 사용되고 있는 차동기어들은 도면 제4도와 같이 중심기어, 유성기어, 인터널기어는 각각 서로 별개의 축에 지지되어 있다. 차동기어를 구성하고 있는 이들 각 기어들의 동작에 대한 회전 비율은 표시한 그라프와 같다.
예를 들어보면 제4도에서 A의 경우에서 보는 바와 같이 중심기어가 정지된 상태(회전수 0의 상태)에서 인터널기어가 1회전했다면 유성기어의 축은 2/3회전 했음을 알 수 있으며, B의 경우는 유성기어의 축이 정지해 있을 때 중심기어의 1회전은 인터널기어의 역으로 1/2회전하게 함을 볼 수 있다.
다시 C의 경우과 같이 중심기어와 인터널기어가 동시에 한 방향으로 1회전할 때 유성기어의 축도와 같은 방향으로 1회전하게 됨을 알 수 있다. 이렇게 A, B 또는 C와 같은 선을 그어 각 기어 상호 동작관계로 알기 위한 것이다.
본 발명장치를 구성 및 계통별로 작동관계를 상세히 설명하면 다음과 같다.
변속부의 힘의 전달계통을 도면 제3도 및 제10도에서 보면 변속부는 두개의 계통을 갖고 있다.
분류기어뭉치(T)에서 고속부 평형기어뭉치(V1)를 통과하여 합류기어뭉치(U)에 연결되어 나간 고속계통과 분류기어뭉치(T)-저속부 의축 평형기어뭉치(V3)-스프링식 고, 저속 조정뭉치(W)-합류기어뭉치(U)를 통하여 출력축으로 전달된 저속계통의 분류기어뭉치(T) 보조 조정기어뭉치(X3) 저속부 내측 평형기어뭉치(V2)-스프링식 고, 저속 조정뭉치(W)-합류 기어뭉치(U)에 이르는 또 하나의 저속 계통이 있다. 즉 한고속 계통과 두개 코스의 저속 계통이 있는 것이다.
이들 계통을 중심축(1)에서 합류장치 출력기어(19)까지 상세히 설명하면 고속 계통은 도면 제9(a)도와 같이 중심축(1)-분류 기어뭉치의 유성기어핀(2)-유성기어(3)-유성기어는 분류 기어뭉치의 인터널기어(23)의 안쪽을 타고들며 중심기어(4)가 회전한 후 중심기어축(5)-고속부 평형기어뭉치의 구동기어(6)-1차 링크기어(7)-2차 링크기어(8)-2차 링크기어(8)은 고속부 스테이쇼나리기어(11)의 주위를 돌며, 링크기어핀(9, 10)에 의하여 링크기어 지지편(13)이 회전하여 합류기어뭉치의 중심기어축(14)-중심기어(15)-유성기어(16)-유성기어핀(17)-유성기어축(18)-합류기어뭉치의 출력기어(19)로 출력된다.
저속부 외축 평형기어 뭉치를 통과하는 저속 계통은 도면 제9(a)도와 같이 중심축(1)-분류기어 뭉치의 유성기어핀(2)-유성기어(3)-유성기어 중심기어(4)의 주위를 돌며 인터널기어(23)회전-인터널기어축(24)-분류기어뭉치의 외부기어(25)-저속계통구동기어(26)-앵글기어축(27)-저속부 외축평형기어뭉치의 구동기어(28)-1차 링크기어(29)-2차 링크기어(30)-2차 링크기어(30)은 스테이쇼나리기어(33)의 주위를 돌려 링크기어핀(31)(32)에 의하여 링크기어 지지편(35)이 회전하여 저속부 외축 평형기어뭉치의 링크기어 지지편축(36)-저속스프링 압축편(56)-저속 조정스프링(57)-저속 조정스프링에 의하여 스프링고정편(58)-스프링 구동기어(61)-타이밍기어(62)-합류기어뭉치의 인터널기어축(63)-인터널기어(64)-유성기어(16)-유성기어핀(17)-유성기어축(18)-합류기어뭉치의 출력기어(19)로 출력된다.
저속부 내축 평형기어뭉치를 통과하는 저속계통은 도면 제9(b)도와 같이 중심축(1)-분류 기어뭉치의 유성기어핀(2)-유성기어(3)-인터널기어(23)-인터널기어축(24)-분류기어뭉치의 외부기어(25)-저속계통구동기어(26)-앵글기어축(27)-저속부보조 조정기어뭉치의 중심기어(37)-유성기어(38)-인터널기어(40)-인터널기어축(41)-저속부 보조 조정기어뭉치의 외부기어(42)-외부축 구동기어(43)-외부축(44)-외부축기어(45)-레버스 기어(46)-저속부 내측 평형기어뭉치의 구동기어(47)-인터널기어(49)-1차 링크기어(50)-2차 링크기어(51)-2차 링크기어(51)는 스테이쇼나리기어(48)의 안쪽 둘레를 돌며 링크 기어핀(52)(53)에 의하여 링크기어 지지편(54)회전 링크기어축(55)-고속스프링 압축편(59)-고속부 스프링(60)-고속스프링에 의하여 스프링고정편(58) 회전-스프링구동기어(61)-타이밍기어(62)-합류기어뭉치의 인터널기어축(63)-인터널기어(64)-유성기어(16)-유성기어핀(17)-유성기어축(18)-합류기어 뭉치의 출력기어(19)로 출력된다.
여기서 저속 계통의 두 코스의 관계를 비교 설명하면, 위에서 살펴본 것과 같이 두 코스는 저속계통 구동기어축(27)으로 부터 갈라지게 되어 스프링식 저속조정뭉치의 저속스프링(57)과 고속스프링(60)을 통하여 두 스프링의 고정편(58)에서 다시 만나게 되어 있다. 여기에서 두 가지 저속 계통의 회전방향을 보면 두 코스가 갈라지는 저속 계통구동기어축(27)과 두 코스가 다시 만나게 되는 스프링식 고, 저속부 조정뭉치의 저속스프링 압축편(56)과 고속스프링 압축편(59), 그리고 두 스프링의 고정편(58)(58') 및 스프링기어(61)는 두 코스가 모두 같은 방향으로 회전동작함을 알 수 있다.
다시 두 코스의 회전수를 상호 접속기어의 치차비에 의하여 추적하여 보면, 위의 설명과 같은 방법으로 두 코스가 서로 나누어지기 시작한 저속 계통 구동기어축(27) 1회전에 대하여 두개의 코스 어느쪽을 통과하든 다시 만나는 스프링식 고저속부 조정뭉치(W)의 스프링기어(61)를 두코스 모두 1/2회전 시켜주게 된다. 이렇게 저속계통의 두 코스는 서로 같은 회전방향과 속도로 회전력을 전달하여 주게 된다.
그런데 이 경우에 보조 조정기저뭉치(X3)와 저속부 외측 평형기어뭉치(V3)를 통과하게 되는 코스에서는 저속부 보조 조정기어뭉치의 앵글기어(76), 앵글 기어축(77) 및 이와 연결된 유성 기어핀(39)은 정지하여 고정되어 있는 것과 같은 상태이다.
그러면 이 앵글기어(76)가 작동한다면 두 코스간에는 어떤 영향을 주게 되는지를 보기 위하여 우선 앵글기어(76)의 회전동작이 작용하게 되는쪽으로 추적하여 보면 앵글기어(76)-앵글 기어축(77)에서 저속부 보조 조정기어뭉치의 유성기어핀(39)-유성기어(38)인 터널기어(40)-인 터널기어축(41)-외부기어(42)-외부축 구동기어(43)-외부축(44)-외부축기어(45)-레버스기어(46)-저속부 내축평형 기어뭉치 구동기어(47)-인터널기어(49)-1차 링크기어(50)-2차 링크기어(51)-링크기어핀(52)(53)에 의하여 링크기어지지편(54)회전-링크기어축(55)-고속스프링 압축편(59)-이렇게 하여 고속조정스프링(60)을 회전방향쪽으로 압축시켜 주게 된다. 앵글기어(76)의 회전방향은 저속부 보조 조정기어뭉치의 인터널기어(40) 및 인터널기어 이후 코스의 회전방향과 역으로 작용하게 되므로 위의 추적에서 본 최종의 고속 스프링 압축편(59)을 후퇴시켜 주게된다.
상호 접속기어의 치차비를 참고하여 앵글기어(76)에 대한 고속 스프링 압축편(59)의 회전배율을 추적하여 보면, 앵글기어(76) 1회전에 대하여 고속스프링 압축편(59)은 3/2회전하게 된다. 이러한 앵글기어(76)회전에 의한 작용은 앞서 설명한 분류기어 뭉치로 부터 저속 계통을 통과하여 나간 회전력과는 별개의 작용이다.
앵글기어(76)가 약간씩 작동하고 정지한 것과 같은 상태로 두개의 저속 계통중 저속부 내측 평형기어뭉치(V2)를 통과하는 코스가 저속부의 축 평형기어뭉치(V3)를 통과한 코스보다 회전방향으로 조금 앞서거나 혹은 뒤서게 되는 것이다. 만일 앵글기어(76)가 10도 회전하였다고 하면 저속부 내축 평형기어뭉치(V2)를 통과한 코스는 15도 회전하게 되어 고속스프링 압축편(59)을 역시 15도 회전시켜 주게 된 것이다.
이것은 저속부 외축 평형기어뭉치(V3)를 통과하여 연결된 저속스프링 압축편(56)보다 15도 각도가 늦거나 빠르게 된 것이다. 즉 두 코스중 한쪽은 늦고 다른 한쪽 코스는 15도 빠르게된 것이다. 이렇게 늦거나 빠른 상태 그대로 두 코스는 앞서 열거한 바와 같이 저속 계통의 역활을 하여 조정스프링기어(61)를 회전시켜 합류기어뭉치(U) 축으로 전달되어 나게 된다.
여기서 다시 이 조정스프링기어(61)을 동작시키는 감지조정부분(X)을 살펴보면, 위에서 설명한 바와 같이 앵글기어(76)의 작동은 결국 저속스프링 압축편(56)과 저, 고속스프링 압축편(59)중 어느쪽이든 앞서고 뒤서게 하는 것인데 이 두 스프링 압축편(56)(59)은 저속조정스프링(57)과 고속 조정스프링(60)을 통하여 스프링고정편(58)을 말고 돌게된다.
즉 힘의 전달회로상으로 보면 스프링 고정편(58) 또는 스프링기어(61)를 회전시키게 위한 중간에 두 코스 각각 스프링(57)(60)이 삽입되어 있는 것이다.
이때 앵글기어(76) 작용에 의한 두 스프링 압축편(56)(59) 중 어느 한쪽이 앞선 상태에서 1회전 한다면 앞선 쪽의 스프링 압축편은 늦은 상태에서 따라도는 압축편보다 스프링은 더 압축하게 된 것이며 양쪽 스프링(57)(60)에 걸쳐서 회전작동하게 되는 스프링 고정편(58) 및 스프링기어(61)는 앞선쪽의 작용을 더 받은 상태이거나 혹은 앞서 있는 스프링만의 작용에 의하여 회전하게 되는 것이 된다.
이것은 빠르고 늦은 상태의 차이가 심할 때에는 뒤에서 따라도는 쪽의 힘의 전달작용이 안되게 되어 힘 전달과정이 단절된 것과 같은 현상까지도 생각할 수 있기 때문이다.
이렇게 저속계통의 두개의 코스중 앞선쪽의 코스가 저속계통으로서 작용을 더하게 되며, 이렇게 앞서고 뒤서는 것은 앵글기어(76)가 어느방향으로 어느각도 만큼 회전했느냐에 달려있다는 것을 알수 있다.
앵글기어(76) 회전방향이 정방향일때는 내측 평형장치를 통과하는 코스는 늦어지게 되며, 앵글기어(76)가 반대방향으로 회전하면 이 코스는 앞서게 된다.
다시 고속계통의 비교 및 이들의 상호관계에 관하여 설명하면, 앞에서 두 계통의 전달과정은 각각 설명하였다. 이들 두 계통이 각각 중심축(1)으로부터 출력축에 이르기까지의 입력에 대한 배율을 예를들어 참고로 추적하여 열거하면, 저속계통은 정지해있다고 생각하고 고속계통을 보면 중심축(1)(1회전)-분류장치중심기어(4)(3회전)-고속평형기어뭉치의 구동기어(6)(3회전)-링크기어(8)은 스테이쇼나리기어(11)주위를 돌며, 링크기어지지 편(13)(3/2회전)-합류장치중심기어(15)(3/2회전)유성기어(16)은 인터널기어(64)의 한쪽둘레를 타고 돌며 유성기어축(18)(1/2회전)-합류장치 출력기어(19)(1/2회전) 이렇게하여 고속계통은 중심축(1) 1회전에 대하여 합류장치 출력기어(19)는 1/2회전하게 된 것을 볼수 있다. 다음은 저속계통을 보면 저속계통은 앞에서 설명한 것과같이 앵글기어(76)의 작동에 의하여 두코스의 각도만 서로 조금 틀어질뿐 회전배율 및 방향이 서로 같으므로 이 저속루트에서는 저속전달장치를 통하여 한코스만 추적해 보기로 한다. 저속계통-이때에는 고속계통은 정리해 있다고 하고, 중심축(1)(1회전)-분류장치의 인터널기어(23)(3/2회전)-외부기어(25)(3/2회전)-저속계통구동기어(26)(3/2회전)-저속전달장치 구동기어(28)(3/2회전)-저속전달장치 링크기어(30)은 스테이쇼 나리기어(33)의 주위를 돌며, 링크기어 지지편(35)(3/4회전) 저속스프링 압축편(56)은 저속조정스프링(57)을 통하여 스프링고정편(58)과 함께 스프링기어(61)(3/4회전)-타이밍기어(62)(1/2회전)-합류기어뭉치의 인터널기어(64) (1/2회전)-함류기어뭉치의 유성기어(16)은 함류기어뭉치의 중심기어(16)의 주위를 돌며, 유성기어축(18)(1/3회전)-합류기어뭉치의 출력기어(19)(1/3회전), 이렇게 하여 보면 고속계통대 저속계통의 입력에 대한 출력회전배율비도 고속계통 1/2대 저속계통 1/3, 즉 3 : 2가 된다.
이때 고속계통 및 저속계통을 총망라하여 변속부분 전체에 대한 입력대 출력배율과 타이밍기어(62)회전 수와의 관계를 보면, 위의 열거한 두계통의 추적배율관계로 보아, 중심축(1) 1회전이 고속계통만을 통과 하였을때 출력회전은 1/2회전, 이때 타이밍기어(62)는 정지해 있었다.
즉 타이밍기어 회전수 "0"이다.
그러나 저속계통만을 통과하였을때 출력전회은 1/3회전, 이때 타이밍기어는 저속 계통상에 속해 있으므로 위에 추적 열거한대로 1/2회전하였다.
이러한 관계로 하여 입력에 대한 출력회전 배율과 타이밍기어 회전수와의 관계는 도면 제10(a)도, 제10(b)도의 그라프와 같다.
예를들어 이 그라프에서 보는 것과 같이 중심축(1)이 1회전할때, 타이밍기어도 1회전했다면, 출력회전은 1/6회전했음을 알수 있다.
이상에서 설명한 것과 같이 고속 및 저속계통은 각각 다른 출력배율을 내고 있다. 그런데 이 두 계통은 서로 별개로 힘을 전달하는 것이 아니고, 병행하여 병열로 연결되어 있는 상태에서 어느 한쪽이 더 동작하거나 두 계통같이 회전동작할 수 있는 것이다. 뿐만 아니라 고속계통은 역회전하여 그 역회전한 만큼은 저속계통으로 통하여 다시 고속계통으로 되돌아 올수도 있는 것이다. 이것은 두 계통이 서로 폐회로 이기 때문이다.
여기서 앵글기어(76)가 큰 각도로 회전하여 있음으로서 고속스프링 압축편(59)가 후퇴하여 고속고정스프링(60)에 전혀 작용을 할수 없는 상태를 상각해보면, 이것은 저속부 내축 평형기어뭉치. (V2)를 통과하는 코스는 단절되어 없는 것과 마찬가지로 생각할수 있다.
이러한 상태에서 중심축(1)의 입력이 출력측으로 힘을 전달해 나가는 것은 도면 제9도의 실선부분만 남아서 작동하는 것과 같게 된다.
이때에는 앞에서 두 계통의 중심축(1)에 대한 출력배율을 각각 설명하였듯이 고속계통은 1/2회전, 저속계통은 1/3회전하게 되므로 자연적인 상태에서 중심축(1)으로 들어온 입력회전은 늦게 회전하고 강한 힘을 낼수 있는 제속계통만을 택하여 회전하게 된다.
그뿐 아니라 각각의 전달계통을 통하여 합류장치에서 만난 두 힘은 2 : 3의 비율로 저속계통쪽의 힘이 강함으로 이 힘은 고속계통을 오히려 역회전시켜 저속계통으로 되돌아오게 된다. 변속부분은 두 전달계통을 갖고 있으나, 이 두계통은 상호 폐회로를 형성하고 있었으므로 이폐회로 내에서만 작동하게 되어 출력축에 힘을 전달할수 없게되는 것이다.
이러한 상태는 도면 제10(a)도와 같이 중심축 1회전할때 타이밍기어가 3/2회전하였다면 출력배율은 "0"인 점을 갖게되는 것과 같은 상태이다. 저속계통에 저속전달장치를 통과하는 코스만있으면 이러한 결과가 생기므로 변속기능을 갖일수 없게 된다.
다음은 위와같은 방법으로 앵글기어(76)가 역방향으로 크게 작동하여 도면 제9(b)도의 실선부분만 남은 것과 같은 상태로 보면, 이때에도 저속계통에서 저속부외축 평형기어뭉치(V3)를 통과한 위의 경우와 마찬가지로 두 계통 각각의 출력배율은 변함이 없으나, 저속계통에서 저속부 외축평형기어뭉치(V3)만을 가졌던 위의 경우와 같이 자연적인 상태에서 입력은 저속계통만을 통과하여 나가려고 하지 않는다. 그 이유는 고속계통과 저속계통에 서로 형태가 다른 평형기어뭉치가 대칭되어 있기 때문이다.
고속계통에는 고속부 평형기어뭉치(V1) 그리고 저속계통에는 저속내축 평형기어뭉치(V2)가 있는데, 두 계통의 배율관계상으로 보면, 입력은 외부의 간섭이 없는 자연적인 상태에서 힘의 전달이 용이한 저속계통으로만 작동해야 하나, 저속부 내측평형기어뭉치(V2)와 고속부평형기어뭉치(V1)가 대칭되어 있을때에는 고속부 평형기어뭉치(V1)가 저속부 내측평형기어뭉치(V2)보다 유리하게 더 큰힘으로 회전작용하게 되어 이러한 유리한 조건은 배율관계상으로 보아 저속계통만을 통과하려는 하는 힘을 견재하게 된다.
그러면 어떻게하여 고속부 평형기어뭉치(V1)가 저속부 내측평형기어뭉치(V2)보다 더 유리하게 큰힘으로 회전작용을 하게 되는지 두평형기어뭉치의 원리와 구조를 설명하여 보면, 두평형기어둥치의 구조는 도면 제5(a)도, 제5(b)도와 같다. 제5(a)도는 저속부 내측 평형기어둥치이며, 제5(b)도는 고속부와 저속부 외측평형기어둥치이다.
고속부 평형기어뭉치는 도면 제5(b)도에서 보는 바와같이 양쪽의 링크기어 지지편(13)에 지지되어 있는 링크기어(7)(8)는 구동기어(6)와 스테이쇼 나리기어(11)의 바깥주위를 돌며 링크기어핀(9)(10)에 의하여 링크기어 지지편(13)을 회전시켜 링크기어축(14)을 회전하게 되고 후위축으로 힘을 전달하게 되며, 도면 제5(a)도에서 보는 바와같이 저속부 내측 평형기어둥치는 구동기어인 인터널기어(49) 및 스테이쇼 나리기어(48)의 치차가 내측기어로 되어 있어 링크기어(50)(51)가 구동기어(49) 및 스테이쇼나리기어(48)의 안쪽둘레를 회전하여 링크기어핀(52)(53)에 의하여 링크기어지지편(54)과 링크기어축(55)를 회전시켜 후위축으로 힘을 전달하게 된다.
이와같은 두평형기어둥치의 작용을 상호 비교하여 설명하여 보면, 우선 평형기어뭉치의 구동기어를 고속부 평형기어뭉치(V1)의 구동기어(6)의 반경(A)과 비교하여 내축평형기어뭉치(V2)의 구동기어 (49)의 중심으로부터 치차까지의 반경(A)는 서로 같다고 할때, 이 두장치의 구동기어(6)(49)가 각각 두장치의 1차 링크기어(7)(50)를 회전시킬수 있는 조건은 서로 같다고 볼수 있다.
구동기어의 회전력은 이와 연동된 1차 링크기어(7)(50)를 회전시키고 1차 링크기어(7)(50)는 다시 이와 연동된 2차 링크기어(8)(51)를 각각 회전시키게 된다.
고속부 평형기어뭉치(V1)의 2차 링크기어(8)은 고정되어 있는 스케이쇼나리기어(11)의 외축둘레를 회전하며 2차 링크기어핀(10)은 처음의 구동기어(6)의 회전과 같은 방향으로 돌아나가게 된다.
저속부 내축 평형기어뭉치(V2) 역시 2차 링크기어(51)는 고정되어 있는 스테이쇼나리기어(48)의 안쪽돌레는 회전하게 되며, 이 2차 링크기어의 핀(53)을 구동기어(49)의 회전방향과 같은 방향으로 회전해 나가도록 하게 된다.
이 두 장치의 링크기어핀은 각각 링크기어 지지편(13)(54)에 지지되어 링크기어핀(10)(53)의 회전은 링크기어지지편(13)(54)를 각각 회전시켜 주게되며 이것은 링크기어축(14)(55)을 회전시켜 주는 것이 된다.
위에서 설명한대로 두평형기어뭉치의 구동기어(6)(46)가 각각의 2차 링크기어(8)(51)를 회전시키기까지도 같은 조건을 가졌다고 볼수 있다.
그러나 두 장치의 후위측인 링크기어축에 의하여 링크기어지지편(13)(54)에 부하가 걸려있다고 보면, 두 장치의 조건은 서로 달라지게 된다.
그것은 링크기어핀(10)(53)이 링크기어지지편(13)(54)을 회전시키기 위한 작용점이 두평형기어뭉치가 서로 다르기 때문이다. 고속부 평형기어뭉치(V1)는 중심으로부터 먼거리(B)를 갖고 작용하며 저속부 내축평형기어뭉치(V2)는 중심으로부터 이보다 짧은 거리(B)를 갖고 작용하게 되므로 2차 링크기어핀(10)이 중심으로부터 먼곳에서 작용하여 링크기어지지편(13)을 회전시키게 되는 고속부 평형기어뭉치(V1)는 링크기어핀(53)이 중심으로부터 짧은 거리에서 링크기어지지편(54)에 작용하게 되는 저속부 내축 평형기어뭉치(V2)보다 유리하게 큰힘으로 링크기어지지편(13)과 축(14)을 회전시키게 된다.
이때 두평형기어뭉치에서의 입력이라고 할수 있는 구동기어(6)(49)에서부터 이 두 장치의 출력이라고 볼수 있는 링크기어지지편(13)(54) 또는 링크기어축을 통과하여 나가는 회전배율은 각각 구동기어 1회전에 대하여 출력축인 링크기어축은 1/2회전으로 두평형기어뭉치의 회전배율관계는 서로 같다.
위의 설명과 같이 두 장치 모두 부하가 걸려있을때에 이들 두 장치의 입력에 대한 출력축으로부터 반작용을 생각할수 있게 되므로 이러한 반작용의 힘으로 본다면, 1차 링크기어(7)(50)는 위에 설명한 2차 링크기어의(8)(51)경우와 같다고 생각할 수 있다. 따라서 두 장치의 1차 링크기어핀(9)(52)의 작용점도 서로 다르게 작용한다고 볼 수 있다. 고속부 평형기어뭉치(V1)의 중심으로부터 1차 링크기어핀(9)과 2차 링크기어핀(53)의 거리가 같으며, 저속부 내축 평형기어뭉치(V2)역시 중심으로부터 1차 링크기어핀(52)과 2차 링크기어핀(53)의거리가 같을뿐 아니라, 이들 두 장치 모두 1차 링크기어핀과 2차 링크기어핀은 각각 한 링크기어지지편에 걸쳐서 작용하게 되므로 중심으로부터 링크기어핀까지의 거리를 생각하는데는 1차 링크기어핀 또는 2차 링크기어핀중 어느것이나 하나로 생각해도 될것이다.
고속부 평형기어뭉치(V1)에서 2차 링크기어(8)는 대칭된 또 하나의 2차 링크기어(8')가 있으므로 2차 링크기어핀(10)(10') 역시 대칭되어 있게 된다.
저속부 내축 평형기어뭉치(V2) 역시 대칭된 2차 링크기어핀(53)(53')을 갖게되며, 이를 대칭된 링크기어핀에 의하여 링크기어지지편을 회전시켜주게 되므로 대칭된 2차 링크기어핀간의 간격이 크고 적음에 따라 링크기어지지편 또는 링크기어축을 회전시켜 주는데 있어서 유리하게 되거나 또는 불리하게 되는 것이다.
이러한 핀간간격을 C라 하고, 도면 제5(b)도와 같이 구동기어 반경을 A, 링크기어반경을 D라고 하면 고속부 평형기어붕치(V1)의 핀간간격(C)은 2(A+D)라고 생각할 수 있다.
여기서 A=45, D=15라 하면 고속부 평형기어뭉치(V1)의 핀간간격(C) 2(45+15)=120이고 저속부 내축 평형기어뭉치(V2)의 핀간간격(C)은 제5(a)도와 같이 2(45-15)=60
이므로 고속부 평형기어뭉치(v1)는 저속부 내측평형기어뭉치(v2) 보다 2배의 유리한 조건을 갖고 힘을 전달해 나가려 한다고 볼수 있다.
다시 앞의 설명으로 돌아가보면, 변속부분에서 저속계통은 고속계통보다 출력회전 배율면으로 보아 3 : 2의 비율로 유리하게 되어 자연적인 상태에서 중심축(1)으로 들어온 임력은 저속계통만을 통과하려하는 것은 앞에서 설명하였으나, 앵글기어(76)가 역방향으로 큰 각도로 움직여 도면 제9(b)도의 실선부분과 같이 고속계통과 저속계통이 형성대칭된 것과 같이 되었다면 앞에 설명한 것과 같이 출력배율을 상으로 보아 저속계통이 3 : 2로 유리한 조건이었으나, 위의 두평형 기어뭉치의 원리설명상으로 보면 고속부 평형기어뭉치(v1)를 갖고 있는 고속계통이 저속부 내축평형기어뭉치(v2)를 갖고있는 저속계통보다 2 :1로 유리한 조건을 갖고 있는 것이다. 이렇게 두 계통이 서로 유리한 조건을 합쳐보면 고속계통 : 저속계통 : 2×2 : 3×1 4 : 3 이렇게하여 오히려 출력회전 배율이 큰 고속계통이 저속계통보다 더 유리함을 알수 있다.
그러므로 앤글기어(76)의 작용에 의하여 도면 제9(b)도의 실선부분과 같이 두 계통이 대칭되어 있다면 고속계통이 더 작용하고 다시 앵글기어(76)의 작용에 의하여 제9(a)도의 실선부분과 같은 상태로 두 계통이 서로 대칭된 것과 같이 된다면 출력배율 관계상 유리하므로 저속계통이 출력축으로 더 작용하게 된다.
이렇게 어느 한쪽이 더 작용하는 것은 앞의 두 계통의 배율관계에서 설명하였듯이 변속부분의 출력회전 배율이 변하게되며, 이것은 바로 변속부분의 역활이 되는 것이다.
이상과 같이 두 계통의 대칭으로 보아 위에서 설명하였듯이 배율면으로 저속계통이 유리한 조건을 갖고던 작용한다. 도면 제9(b)도는 고속부 평형기어뭉치(v1)를 갖고 있는 고속계통이 저속부 내축 평형기어뭉치(v1)를 갖고 있는 저속계통보다 유리한 조건에서 출력축에 작용하므로 입력에 대한 고속 변환도 이다.
이렇게 도면 제9(a)도와 같은 형태가 되느냐 또는 제9(b)도와 같은 형태로서 두 계통이 대칭되느냐 하는것은 감지조정부분(x)에서 저속계통 두개의 코스중 어느쪽이 앞서게 되느냐에 달려있으며, 이 두 코스 중 어느쪽이 앞서고 뒤서는 것은 앵글기어(76) 작용에 의하여 이루어지게 되는 것은 이미 설명하였다.
그러면 이 앵글기어는 또 어떻게하여 작용되게 되었는지를 다음 제어부에서 설명하고자 한다.
주 조정기어뭉치(x2)는 입력축(62)으로 들어온 입력을 변속부의 중심축(1)으로 힘을 전달하게 되며, 감지조정부분(x)은 주 조정기어뭉치(x2)와 보조 조정기어뭉치(x3) 및 조정기어둥치(x1)로 구성되어 있으며, 주 및 보조 조정기어뭉치(x2)(x3)는 분류 및 합류 기어뭉치와 같은 형태의 차동기어로 되어있으며, 조정 구동기어(74), 아이들기어(75), 앵글기어(76) 및 조정스프링기어(79)를 포함하고 있다.
감지조정부분(x)중 각 장치의 작동기능을 설명하면, 주조정기어뭉치(x2)는 입력축(65)으로 들어온 입력을 변속부분의 중심축(1)으로 힘을 전달하게 된다. 이 전달경로를 추적하여 보면. 입력축(65)-입력축기어(66)-고속부 보조조정기어뭉치의 외부기어(67)-인터널기어축(68)-인터널기어(69)-유성기어(70)-중심기어(71)-중심축(1). 이렇게하여 입력은 중심축(1)을 회전시킴으로 변속부분을 작동시타게 된다.
그러나 변속부분의 출력축에 부하가 걸려있을때 이 부하는 압력에 대한 반작용으로 생각할수 있으며 이 반작용은 입력이 변속부의 중심축(1)을 회전시키는 것을 어렴게하며, 이로 인한 입력과 부하축으로부터 도래한 반작용에 의하여 고속부 보조 조정기어뭉치의 유성기어핀(72)을 움직여 주게되어 주조정기어뭉치의 조정스프링기어(79) 또는 앵글기어를 작동시켜 주게된다.
입력에 의하여 조정스프링기어(79)과 감지조정부분(x)을 작동시타는 힘의 유출통로를 추적해보면, 입력축(65)-입력축기어(66)-고속부 보조조정기어뭉치의 외부기어(67)-외부기어축(68)-인터널기어(69)-유성기어(70)-유성기어핀(72)-구동기어축(73)-구동기어(74)-아이들기어(75)-앵글기어(76)-와 아이들기어축(78)을 회전-아이들기어축(78)에 의하여 주조정기어뭉치의 조정스프링기어(79)-스프링랙기어(80)-조정스프링시이트(82)에 의하여 조정스프링(81) 압축.
이러한 조정스프링의 압축은 위에 설명한 것과 같이 부하축으로부터 감지조정부분으로 도래해온 반작용에 의하여 작용되었다고 볼수 있으므로 조정스프링(81)의 압축은 부하가 얼만큼 큰것인가에 따라 스프링의 압축도 달라지게 된다. 즉 부하가 커지면 조정스프링(81)은 크게 입축되고 부하가 적으면 조금 앞축되게 된다.
이러한 조정스프링(81)의 작용은 조정스프링기어(79) 및 아이들기어(75)와 더불어 작용하게되며, 아이들기어(75)는 다시 앵글기어(76)에 작용하게 된다.
다시 부하가 적어질때 압축되어있던 조정스프링(81)은 본래대로의 팽창에 따라 앵글기어(76)가 작동하게 되는 방향은 이와 반대방향이 된다.
앵글기어(76)의 부하의 영향에 의하여 회전하는 회전작동 방향을 정방향이라하고, 조정스프링(81)의 탄발력에 의하여 회전하는 방향을 부방향이라 한다면, 앵글기어(76)는 부하가 커지면 정방향으로, 부하가 적어지면 이와 반대방향으로 회전하게 되는 것이다.
앞에서 앵글기어(76)의 작동이 저속계통에서 보조조정장치(x3)와 저속부 내축 평형기어뭉치(v2)를 통과하여 감지조정부분(x)에 작용을 주게되며, 이러한 결과로하여 변속이 이루어지는 것이다.
도면 제11도는 입력이 부하축의 반작용에 의하여 주 및 보조 조정기어뭉치(x3)(x2)를 통하여, 조정기어 뭉치(x1)를 작용시키기까지의 힘의 유출을 표시한 것이다.
도면 제14도는 부하가 커짐으로서 앵글기어의 회전작동 방향이 정방향으로 움직여졌을때, 입력회전은 저속으로 변속되어 출력축으로 나가게되는 저속변환 유출도이다.
도면 제13도는 부하가 다시 적어짐으로서 조정스프링의 팽창에 의하여 앵글기어가 부방향으로 움직였을때 고속으로 변속되어 나가는 힘의 유출도이다.
회전속도의 변환은 도면 제13도와 제14도의 경우와 같이 이루어지나, 부하가 가장 적절한 출력회전수(부하에 반비례)에 도달했을 때에는 그 출력회전수를 유지할 필요가 있으며, 이때에 힘의 유출은 도면 제12도와 같이 유출된다.
앞의 변속부분 설명에서 변속부분의 입력이라고 할수 있는 중심축(1)이 1회전했을때 출력회전 배율의 키이밍기어(62)와의 관계는 도면 제10(a)도와 같고 주 조정기어뭉치(x2)를 포함하여 입력축(65)의 회전에 대한 출력회전배율 관계는 도며 제10(b)도에서 표시하였다.
입력축(65) 1회전때 변속부분의 중심축(1)은 2회전하게 되므로 출력회전배율 및 타이밍기어(62)의 회전수치는 도면 제10도의 2배로 표기된 것이다.
이상에서 설명한 바와같이 변속부분과 감지조정부분에 의하여 입력에 대한 출력회전의 변환 또는 유지를 설명하였는바 이는 바로 변속장치의 주기능이나 이에 부수된 기능으로 뉴트랄 부분 및 역회전부분을 설명하면, 앞서 변속부분의 입력에 대한 출력배율 관계를 제10(a)도에서 그라프로 설명되었으나, 다시 도면 제10(a)도를 보면 중심축 1회전에 대한 출력배율이 "0"인 점도 있는데 이때 타이밍기어(62)의 회전수는 3/2 회전이었음을 알수 있다.
다시 말하면 입력 1회전할때 타이밍기어(62)가 3/2회전 한다면 출력은 전혀 나오지 않게 된다.
뉴트랄부분은 이러한 조건을 만들어 주기 위하여 필요하게 된 것이며, 뉴트랄시의 이러한 동작과정을 살펴보면 변속부분의 입력축(1)회전-중립구동기어(83)-접속구동기어(84)-클러치 구동기어(85)-클러치 기어축(86)-입력 출클러치판(87)-유동클러치판(105)-출력클러치판(88)-중립기어뭉치중심 기어축(97)-중심기어(96)-출력은 정지된 상태이므로 출력축과 연결된 인터널기어(94)가 정지되어 있는 상태에서 유성기어(95)는 인터널기어(94)의 안쪽둘레를 돌며 유성기어핀(98)-무출력구동축(99)-무출력구동기어(100)-무출력레버스기어(101)-무출력레버스기어축(102)-무출력레버스 연동기어(103)-무출력 작동기어(104)의 순으로 작동하며 무출력 작동기어(104)의 회전은 타이밍키이(62)의 회전과 같은 것이므로 기어회전방향 치차비를 참고하여 보면, 위에 설명한 도면 제10(a)도의 무출력 조건인 변속부분의 입력축(1)의 1회전에 대하여 카이밍기어(62)가 3/2 회전하게 하도록하여 주게 된다.
이러한 조건은 입력대출력에서 반대의 경우로 생각할 수도 있다. 즉 입력은 정지되어 있으나, 어떤 외부적 조건에 의하여 출력은 혼자 회전할 수도 있는 것이다. 이러한 경로도 추적하여 보면, 출력축(22)-출력기어(21)-중립부분의 외부기어(20)-중립기어뭉치인터널기어축(93)-인터널기어(94)-이때 입력축인 중심기어(96)은 정지되어 있는 상태로 보게되므로 유성기어(95)는 중심기어(96)의 둘레를 돌며, 유성기어핀(98)-무출력 구동축(99)-무출력 구동기어(100)-무출력레버스 기어(101)-레버스 기어축(102)-무출력레버스 연동기어(103)-무출력 작동기어(104)-타이밍기어(62)회전, 이때에도 출력축에서 거꾸로 들어온 회전은 고속과 저속계통에서 지체회전하여 변속부분의 입력축(1)에는 아무런 작용도 하지 않게 된다.
위의 두 경우처럼 중립클러치(89)가 접속되어 있을때에는 입력축과 출력축은 서로 작용하지 않게 되어 입력과 출력간에는 상호 단절된 것과 같은 결과를 갖게 된다.
중립클러치부분에서 클러치 접속기어(92)는 입력의 힘이 출력축에 힘을 전달하여 작동하고 있는 중에 유동클러치판을 회전시켜 입력축 클러치판의 요철부분에서 접속되게 하기 위하여 설치된 것이다.

Claims (6)

  1. 입력이 분류기어뭉치 (T)에서 분류되어 고속부 평형기어뭉치(v1)를 통과한후 합류기어뭉치(U)를 거쳐 출력되는 고속계통과 분류기어뭉치(T)에서 저속부 외축평형기어뭉치(v3)를 통과하거나, 보조 조정기어뭉치(x3)와 저속부 내측 평형기어뭉치(v2)를 통과하여 스프링식 고, 저속 조정뭉치 (W)에서 합류기어뭉치 (U)를 거쳐 출력되는 저속계통으로 구성되며, 출력축에 중립클러치뭉치 (Z)와 중립기어뭉치(V)를 설치하며, 고, 저속 계통은 출력축과 부하를 감지조정부분(X)의 조정기어뭉치(x1)와 주 및 보조 조정기어뭉치(x2)(x3)에 의해 감지조정되어 변속되는 무단자동 변속장치.
  2. 청구범위 1항에 있어서 고, 저속 계통을 분류하고 합류시키는 문류기어뭉치 (T)와 합류기어뭉치(U)는 공지의 차동기어로 구성하고 고속부 및 저속부 외측평형 기어뭉치(v1)(v3)는 중심에 대설된 구동기어(6)(28)의 스테이쇼나리기어(11)(33) 외주에 각각 1차 링크기어(7)(29)와 2차링크기어(8)(30)를 각각 치합시키고 각 링크기어는 같은쪽끼리 치합하고 지지편(13)(35)으로 결속하여 동일한 기어축(14)(36)을 갖도록 한 무단자동 변속장치.
  3. 청구범위 1항에 있어서 저속부 내측 평형기어뭉치(v2)는 스테이쇼나리기어축(34)을 중심으로 대설된 스테이쇼나리 인터널기어(48)와 인터널기어(49) 내측에 1, 2차 링크기어(50)(51)를 치합시키고 각 링크기어는 같은쪽끼리 치합하고 지지편(54)으로 결속시켜 동일한 기어축(55)을 갖도록 한 무단자동 변속장치.
  4. 청구범위 1항에 있어서 스프링식 고, 저속 조정뭉치(W)는 스프링구동기어(61) 양축에 방사형으로 고, 저속스프링 고정편(58)(58')을 설치하여 고, 저속 스프링(57)(60)을 착설하고 외부에서 스프링 압축편(56)(59)을 삽설하며 고, 저속 스프링이 압축되게 한 무단자동 변속장치.
  5. 청구범위 1항에 있어서 감지조정부분(x)의 주조정기어뭉치(x2)와 보조 조정기뭉치(x3)는 공지의 차동기어로 구성하여 각각의 구동기어(74)와 앵글기어(76)를 아이들 기어(75)로 연결하고 조정기어뭉치(x1)는 스프링(81)에 의해 습동되는 스프링 택크기어(80)에 아이들기어(75)와 동축인 조정스프링기어(79)를 치합시켜서된 무단자동 변속장치.
  6. 청구범위 1항에 있어서, 고, 저속 계통의 결정은 고속부 평형기어뭉치(v1)에 대하여 저속부 내측 평형기어뭉치(v2)와 대칭이 되느냐 저속부 외측 평형기어뭉치(v3)와 대칭이 되느냐에 따라 고, 저속이 결정됨을 특징으로 하는 무단자동 변속장치.
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