KR920007703B1 - 무단변속장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

무단변속장치

제1도는 본 발명의 제1실시예의 구성을 도시하는 개략도.

제2도는 본 발명의 제1실시예의 정면도.

제3도는 본 발명의 제1실시예의 작동을 도시하는 정면도.

제4a,b,c도는 본 발명의 제1실시예의 전진, 후진, 중립작동상태를 도시하는 개략도.

제5도는 본 발명의 제2실시예의 구성을 도시하는 개략도.

제6도는 본 발명의 제2실시예의 정면도.

제7도는 본 발명의 제2실시예의 작동을 도시하는 정면도.

제8a,b,c도는 본 발명의 제2실시예의 전진, 후진, 중립작동상태를 도시하는 개략도.

제9도는 본 발명의 제3실시예의 구성을 도시하는 개략도.

제10도는 본 발명의 제3실시예의 정면도.

제11도는 본 발명의 제3실시예의 작동을 도시하는 정면도.

제12a,b,c도는 본 발명의 제3실시예의 전진, 후진, 중립작동상태를 도시하는 개략도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1, 11, 21 : 구동축 1a, 11, 21a :피동축

2, 13, 22 :구동무단변속풀리 2a, 13a, 22a :피복무단변속풀리

3, 23 :구동 V-풀리 3a, 23a : 피동 V-풀리

4, 18, 24 : 캐리어 5, 17, 25 : 유성기어

6, 16, 27 : 선기어 7, 15, 26 : 링기어

8,8', 14, 28,28' : 벨트

본 발명은 동력전달계통에 있어서 동력을 레버에 의해 동작하는 변속풀리를 통해 무단으로 변속하여 줄 수 있는 무단변속장치에 관한 것이다.

일반적인 종래의 무단변속장치를 보면 대.소의 기어와 수렴 로울러의 조합으로 이루어져 기관의 회전속도를 가.감속하여 주거나 유성기어 장치를 이용하는 예가 있으나 이는 유성기어장치가 갖고 있는 특성을 최대한 이용하지 못한 것이다.

따라서 변속에 있어서도 각 단수의 기어를 클러치의 조작에 의해 가.감속시켜 전진, 후진 및 중립으로 변속하게 되므로 이와 같은 종래의 장치는 한정된 가변속도 범위를 갖게되고, 구조가 복잡하여 변속장치 자체가 대형, 중량일 뿐 아니라 제작비용의 소모가 많아 비경제적이고, 제조원가도 상승되는 요인이 되었다.

본 발명의 목적은 상기와 같은 종래의 문제점을 극복하고자 주행용 무단변속장치에 유성기어장치를 복합적으로 적용시켜 무단변속풀리인 구동축과 피동축 풀리를 모두 입력축으로 하면서 피동 V-풀리에 캐리어를 통해 유성기어를 축설하여 피동축상에 설치된 선기어의 회전속도차에 따라 링기어가 정.역회전하면서 전지, 후진 또는 중립으로 무단변속시킬 수 있게 한 링기어 출력용 무단변속장치를 제공하고자 하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 주행용 변속장치에 유성기어장치를 복합적으로 적용하여 무단변속풀리인 구동축과 피동축풀리를 모두 입력축으로 하면서 링기어와 선기어 사이에서 동작하는 속도차에 따라 유성기어가 정.역회전하면서 전진, 후진 또는 중립으로 무단변속될 수 있게 한 캐리어 출력용 무단변속장치를 제공하고자 하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 주행용 무단변속장치에 유성기어장치를 복합적으로 적용하여 무단변속풀리인 구동축과 피동축풀리를 모두 입력축으로 하면서 링기어와 선기어 사이에 맞물려 있는 유성기어에 캐리어를 연결하여 피동축풀리의 동력이 캐리어를 통해 유성기어에 전달되게 하여 유성기어와 링기어의 회전속도차에 따라 선기어가 정.역회전하면서 전진, 후진 또는 중립으로 무단변속될 수 있게 한 선기어 출력용 무단변속 장치를 제공하고자 하는 것이다.

본 발명의 제1실시예인 링기어 출력용 무단변속장치를 첨부도면 제1내지 4도에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

제1도를 참조하면 엔지(E)과 연결된 구동축(1)에는 구동무단변속풀리(2)와 구동 V-풀리(3)가, 설치되고, 피동축(1a)에는 피동무단변속풀리(2a)와 피동 V-풀리 (3a)가 고정된 캐리어(4)가 설치되며, 구동축(1)의 구동무단변속풀리(2)는 벨트(8)에 의해서 피동축(1a)의 피동무단변속풀리(2a)와 연결되고 구동축의 구동 V-풀리(3)는 벨트(8')에 의해서 피동축(1a)의 피동 V-풀리(3a)와 연결된다.

피동축(1a)의 끝단에는 선기어(6)가 축설되고, 피동 V-풀리(3a)가 설치된 반대측 캐리어(4)에는 유성기어(5)가 설치되어 유성기어(5)는 피동축(1a) 끝단에 축설된 선기어(6)와 맞물려지며, 링기어(7)와 내접되게 맞물려 설치된다.

이상과 같이 구성된 본 발명의 제1실시예의 작동상태를 설명하면 다음과 같다. 엔진(E)으로부터 동력을 받아 구동축(1)이 회전하면 구동축(1)상의 구동무단변속풀리 (2)와 구동 V-풀리(3)가 회전하게 된다. 이때 제3도에 도시된 바와 같이 구동축(1)상의 구동무단변속풀리(2)는 벨트(8)로 연결된 피동축(1a)상의 피동무단변속풀리(2a)를 회전시켜서 피동축(1a)은 회전되며 피동축(1a)의 끝단에 축설된 선기어(6)가 함께 회전되며, 구동축(1)상의 또다른 구동 V-풀리(3)는 벨트(8')를 통해 피동축(1a)상의 캐리어(4)와 연결된 피동 V-풀리(3a)를 회전시켜 캐리어(4)가 회전되어 유성기어 (5)는 선기어(6)와 맞물려 공전, 자전 회전되고, 이때 유성기어(5)가 내접하여 맞물려진 링기어(7)가 동력을 전달받아 회전하게 된다.

이 상태에서 피동 V-풀리(3a)와 캐리어(4)를 통해 동력을 전달받는 유성기어 (5)의 회전은 항시 일정하게 되고, 피동무단변속풀리(2a)에 의해서 동력을 받아 회전하는 피동축(1a)의 끝단의 선기어(6)가 레버의 조작에 의해서 속도비가 변함에 따라 유성기어(5)의 자전 방향이 바뀌면서 유성기어(5)와 내접되게 맞물려진 링기어(7)가 역회전되어 기계를 전.후진 또는 중립으로 동작시킬 수 있게 된다.

이를 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

단, 엔진(E)의 동작에 따른 장치의 공통조건은

(A) : 피동 V-풀리(3a)와 캐리어(4)를 통해 유성기어(5)의 공전속도는 항시 일정하다.

(B) : 선기어(6)의 회전방향과 유성기어(5)의 공정방향은 항시 같다.

이러한 조건하에서, 가) 피동 V-풀리와 캐리어를 통한 유성기어(5)의 공전속도가 선기어(6)의 회전속도보다 빠를때, 제4a도에 도시된 바와 같이 피동축(1a)의 끝단에 축설된 선기어(6)는 시계방향으로 회전하고, 이때 피동 V-풀리(3a)와 캐리어(4)를 통해 동력을 전달받은 유성기어(5)는 선기어(6)와 같은 방향으로 공전하게 되지만 유성기어(5)의 공전속도가 선기어(6)의 회전속도 보다 빠르기 때문에 선기어(6)와 링기어(7)사이에 맞물려진 유성기어(5) 자체의 자전이 선기어(6)의 회전 방향과 같은 방향으로 회전하게 외어 링기어(7)가 시계방향으로 회전하므로 기계는 전진동작을 하게 되는 것이다.

나) 피동 V-풀리(3a)와 캐리어(4)를 통해 유성기어(5)의 공전속도가 선기어(6)의 회전속도 보다 느릴때, 제4b도에 도시된 바와 같이 피동축(1a)의 끝단에 축설된 선기어(6)는 기계방향으로 회전하고, 이때 피동 V-풀리(3a)와 캐리어(4)의 동력을 받은 유성기어(5)는 선 기어(6)와 같은 방향으로 공전을 하지만 선기어(6)의 회전속도가 유성기어(5)의 공전속도보다 빠르기 때문에 유성기어(5)자체의 자전이 선기어(6)와 반대방향인 반시계방향으로 회전하여 기계는 후진동작을 하게되는 것이다.

다) 피동 V-풀리(3a)와 캐리어(4)를 통한 유성기어(5)의 공정속도와 선기어(6)의 회전속도가 같을때, 제4c도에 도시된 바와 같이 피동축(1a)의 끝단에 축설된 선기어(6)는 시계방향으로 회전하고, 이때 피동 V-풀리(3a)와 캐리어(4)의 동력을 받은 유성기어(5)의 공전이 같은 방향이면서 같은 속도로 회전하기 때문에 유성기어(5)자체는 자전을 하지 않은 상태로 링기어(7)와 내접하여 공전하므로, 링기어(7)는 정.역전을 하지않고 정지상태가 되어 기계가 중립상태가 되면서 정지하게 되는 것이다.

단, 중립위치는 기계의 적용시 사용조건에 따른 적절하게 기어의 잇수를 조정하여 임의대로 중립위치의 속도비를 설정할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 제1실시예는 유성기어 장치를 무단변속장치에 복합적으로 이용하여 구도, 피동 무단변속풀리(2)(2a)의 변화하는 속도비에 따라 선기어(6)의 속도가 변하면서 유성기어(5)의 자전방향이 정.역회전으로 바뀌면서 링기어(7)가 정.역회전하여 기계를 전진, 후진 또는 중립으로 무단변속시킬 수 있게 되어 종래처럼 별도의 단수조절을 위해 클러치를 사용할 필요가 없이 레버의 조작에 의한 변속풀리의 속도비에 따라 링기어(7)가 정.역회전 하면서 전진, 후진 중립으로 무단변속되므로 속도조절범위를 종래보다 넓게 잡을 수 있고, 특히 유성기어장치의 기어형태로 변속이 행하여 짐에 따라 종래보다 장치구조가 간단하여 소형, 경량화된 변속장치를 제작할 수 있다.

본 발명의 제2실시예인 캐리어 출력용 무단변속장치를 첨부도면 제5 내지 8도에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

제5도는 참조하면 엔진(E)의 구동축(11)상에 구동무단변속풀리(13)와 구동기어(12)가 축설되고, 하측의 피동축(11a)에는 구동무단변속풀리(13)와 벨트(14)로 연결된 피동무단변속풀리(13a)가 설치되고, 이 피동축(11a)상에는 링기어(15)와 선기어(16)가 순차적으로 축설되며, 링기어(15)는 구동축(11)상의 구동기어(12)와 맞물려지고, 링기어(15)와 선기어(16)의 사이에는 유성기어(17)가 맞물려지며, 유성기어 (17)의 축상에는 변속된 동력이 출력되는 캐리어(18)가 축설된다.

이상과 같이 구성된 본 발명의 제2실시예의 작동상태를 설명하면 다음과 같다.

엔진(E)으로부터 동력을 받아 구동축(11)이 회전하면 구동축(11)상의 구동무단변속풀리(13)와 구동기어(12)가 회전하게 된다. 이때 제7도에서 도시된 바와 같이 구동기어(12)는 맞물려 있는 링기어(15)를 회전시키고 구동무단변속풀리(13)는 벨트(14)를 통해서 피동축(11a)상의 피동무단변속풀리(13a)에 동력을 전달하게 되며 이 동력은 피동축(11a)상의 선기어(16)를 통해 유성기어(17)에 동력을 전달하게 된다.

이때 유성기어(17)는 구동기어(12)와 맞물려 회전하는 링기어(15)와 피동축(11a)상의 선기어(16)의 회전력을 동시에 받게되는 것이다. 이때 구동기어(12)와 맞물려 회전하는 링기어(15)의 회전수는 항시 일정하고, 선기어(16)가 레버 조작에 의해 피동축과 구동축 무단 변속풀리(13)(13a)의 변화하는 속도비에 따라 유성기어(17)가 정. 역 회전하며서 이 축상의 캐리어(18)를 정. 역회전시켜, 기계를 전. 후진동작시킬 수 있게 되는데 이를 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

단, 엔지(E)의 회전에 따른 장치의 공통조건은

(A) : 구동기어(12)와 선기어(16)의 회전방향은 같다.

(B) : 링기어(15)는 선기어(16)와 반대방향으로 회전한다.

이러한 조건하에서 가) 선기어(16)의 속도가 링기어(15)보다 빠를때 제8a도에서 도시된 바와 같이 선기어(16)와 구동기어(12)가 시계방향으로 회전하고, 이때 링기어(15)는 반시계방향으로 회전하면서 링기어(15)와 선기어(16) 사이의 유성기어 (17)는 링기어(15)와 같은 방향으로 자전하지만 선기어(16)의 속도가 빠르기 때문에 유성기어(17) 자체는 시계방향으로 공전하면서 캐리어(18)가 시계방향으로 회전하게 되다.

이때 기계는 전진동작을 하게되는 것이다.

나) 선기어(15)의 속도가 링기러(15) 보다 느릴때 제8b도에 도시된 바와 같이 선기어(16)와 구동기어 (12)가 시계방향으로 회전하고, 이때 링기어(15)는 반시계 방향으로 회전하면서 링기어(15)와 선기어(16)때문에 유성기어(17)는 링기어(15)와 같은 방향으로 자전하며, 선기어(16)보다 링기어(15)의 속도가 빠르기 때문에 유성기어 (17)가 반시계방향으로 공전하게 되고 동시에 캐리어(18)가 반시계방향으로 회전하므로 기계는 후진동작을 하게 되는 것이다.

다) 선기어(16)와 링기어(15)의 속도가 같을때 제8c도에 도시된 바와 같이 선기어(16)와 구동기어(12)가 시계방향으로 회전하고 링기어(15)는 반시계 방향으로 회전하는데, 이때 링기어(15)와 선기어(16)의 속도가 같기 때문에 유성기어(17)는 정지상태가 되어 기계는 중립상태로 정지하게 되는 것이다.

단 중립위치는 기계에 적용시 사용조건에 따라 적절하게 기어의 잇수를 조절하여 임의로 중립위치의 속도 비를 설정할 수 있게 되는데 본 실시예에서는 속도비가 0.8일때 중립으로 된다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 제 2 실시예는 유성기어 장치를 복합적으로 이용하여 구동, 피동 무단변속풀리(13)(13a)의 변화하는 속도비에 따라 링기어 (15)와 선기어(16)의 속도비가 변하면서 유성기어(17)가 정.역회전하면서 기계를 전진 또는 후진 및 정지시킬 수 있게 되어 종래처럼 별도의 단수조절을 위해 클러치를 사용할 필요가 없이 레버의 조작에 의한 풀리의 속도비에 따라 전진, 후진, 중립을 조절할 수 있다.

본 발명의 제3실시예인 선기어 출력용 변속장치를 첨부도면 제9 내지 12도에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

제9도를 참조하면 엔진(E)의 구동축(21)상에 구동무단 변속풀리(22)와 또다른 구동 V- 풀리 (23)가 축설되고, 하측에는 피동무단 변속풀리(22a)가 벨트(28)에 의해서 연결되게 설치되며, 이 축상에는 캐리어(24)가 설치되어 링기어(25)와 선기어(27) 사이에 맞물려 설치되는 유성기어(25)축과 연결되고, 선기어(27)축상에 축설된 링기어(26)에는 상부 구동축(21)상의 또다른 구동 V-풀리(23)와 벨트(28')로 연결된 피동 V-풀리(23)와 벨트(28')로 연결된 피동 V-폴리(23a)가 축설되어 구성된다.

이상과 같이 구성된 본 발명의 제3실시예의 작동상태를 설명하면 다음과 같다.

엔진(E)으로부터 동력을 받아 구동축(21)이 회전하면 구동축(21)상의 구동무단변속풀리(22)와 또다른 구동 V-풀리(23)가 회전하게 된다.

이때 제11도에 도시된 바와 같이 구동무단변속풀리(22)는 벨트(28)로 연결된 피동무단변속풀리(22a)를 회전시키고, 또다른 구동 V-풀리(23)는 링기어(26)와 연결된 피동 V-풀리(23a)를 회전시켜 동력을 전달하면 피동무단변속풀리(22a)에 전달된 동력은 캐리어(14)로 연결된 유성기어(25)에 전달되고, 피동 V-풀리(23a)에 전달된 동력은 링기어(26)에 전달되어 유성기어(25)와 링기어(26)가 동시에 회전하게 된다.

이때 피동 V-풀리(23a)을 통해 동력을 전달받는 링기어(26)의 회전은 항시 일정하게 되고 피동무단변속풀리(22a)와 연결된 캐리어(24)를 통해 동력을 전달받는 유성기어(25)와 자전방향이 레버의 조작에 의해서 구동축과 피동무단변속풀리(22)(22a)의 변화하는 속도비에 따라 정. 역회전하면서 이 유성기어(25)와 맞물려진 선기어(27)를 정역회전시켜, 기계를 전. 후진 동작시킬 수 있게 된다.

이를 더욱 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

단, 엔진(E)의 동작에 따른 장치의 공통조건은

(A) : 링기어(26)의 회전속도는 일정한다.

(B) : 링기어(26)의 회전방향과 유성기어(25)의 공전방향은 같다.

이러한 조건하에서

가) 캐리어(24)를 통해 전달된 유성기어(25)의 공전속도가 링기어(26)의 속도보다 느릴때, 제12a도에 도시된 바와 같이 피동 V-풀리(23a)를 통해 동력을 전달 받은 링기어(26)가 시계방향으로 회전하고, 이때 피동무단변속풀리(22a)와 캐리어(24)를 통해 동력을 전달 받은 유성기어(25)가 같은방향으로 공전하게되고, 링기어(26)의 속도가 유성기어(25)의 회전속도보다 빠르기 때문에 유성기어(25)의 자전이 링기어(26)와 같은 방향인 시계방향으로 회전하여 기계는 전진동작을 하게 된다.

나) 캐리어(24)를 통해 전달된 유성기어(25)의 공전속도가 링기어(26)의 속도보다 빠를때 제12b도에 도시된 바와 같이 피동 V-풀리(23a)를 통해 동력을 전달받은 링기어(26)가 시계방향으로 회전하고, 이때 피동무단변속풀리(22a)와 캐리어(24)를 통해 동력을 전달받은 유성기어(25)가 같은방향으로 공전하게 되고, 링기어(26)의 속동보다 유성기어(25)의 공전속도가 빠르기 때문에 유성기어(25)의 자전이 링기어(26)와 반대방향의 반시계방향으로 회전하면서, 이와 맞물려진 선기어(27)가 시계방향으로 회전하여 기계는 후진동작을 하게되는 것이다.

다) 캐리어(24)를 통해 전달된 유성기어(25)의 공전속도가 링기어(26)의 속도와 같을때 제12c도에 도시된 바와 같이 피동 V-풀리(23a)를 통해 동력을 전달받은 링기어(26)가 시계방향으로 회전하고, 이때 유성기어(25)도 같은 속도로 공전하게 되므로 유성기어(25)자체가 자전을 하지않는 상태로 선기어(27)의 둘레를 공전하기 때문에 선기어(27)는 정. 역회전하지 않고 정지상태이므로 이때 기계는 중립상태로 정지하게 된다.

단 중립위치는 기계에 작용시 사용조건에 따라 적절하게 기어의 잇수를 조정하여 임의대로 중립위치의 속도비를 설정할 수 있게 된다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명이 제3실시예는 유성기어장치를 무단변속장치에 복합적으로 이용하여 구동, 피동무단변속풀리(23)(23a)의 변화하는 속도비에 따라 링기어(26)와 유성기어(25)의 공정속도비가 변하면서 유성기어(25)가 정. 역회전 함에 따라 선기어(27)가 정. 역 회전하여 기계를 전진, 후진 또는 중립으로 무단변속할 수 있게 되어 종래처럼 별도의 단수조절을 위해 클러치를 사용할 필요가 없이 레버의 조작에 의한 변속풀리의 속도비에 따라 선기어(27)가 정. 역회전하면서, 전진, 후진, 또는 중립을 무단으로 변속 할 수 있다.

Claims (3)

1. 엔진(E)과 연결된 구동축(1)에는 구동무단변속풀리(2)와 구동 V-풀리(3)가 설치되고 피동축(1a)에는 피동무단변속풀리(2a)와 피동 V-풀리(3a)가 고정된 캐리어(4)가 설치되며 구동축(1)의 구동무단변속풀리(2)는 벨트(8')에 의해서 피동축(1a)의 피동무단 변속풀리(2a)와 연결되고 구동축(1)의 구동 V-풀리(3)는 벨트(8')에 의해서 피동축(1a)의 피동 V-풀리(3a)와 연결되며 피동축(1a)의 끝단에는 캐리어(4)에 고정된유성기어(5)와 맞물려지는 선기어(6)가 축설되고 유성기어(5)는 링기어(7)와 내접되게 맞물려 구성되는 것을 특징으로 하는 링기어 출력용 무단변속장치.
2. 엔진(E)과 연결된 구동축(11)상에 구동무단변속풀리(13)와 구동기어 (12)가 축설되고 하측의 피동(11a)에는 피동무단변속풀리(13a)와 링기어(15) 및 선기어 (16)가 축설되며 피동축(11a)상의 링기어(15)는 구동축 (11)상의 구동기어 (12)와 맞물려지고 링기어(15)와 태양기어(16) 사이에는 유성기어(17)가 맞물려 설치되며 이 축상에 캐리어(18)가 축설되어 구성된 것을 특징으로 하는 캐리어 출력용 무단변속장치.
3. 엔진(E)과 연결된 구동축(21)상에 구동무단변속풀리(22)과 구동 V-풀리(23)를 축설하고 하측에는 구동무단변속풀리(22)와 벨트(28)로 연결되는 피동무단변속풀리(22a)가 설치되며 이 축상에 캐리어(24) 설치되어 링기어(26)와 선기어(27) 사이에 맞물려 설치되는 유성기어(25)축과 연결되고 선기어(26)축상에 설치된 링기어(26)에는 구동축(21)상의 구동 V-풀리(23)와 벨트(28')로 연결된 피동 V-풀리(23a)가 설치되어 구성된 것을 특징으로 하는 선기어 출력용 무단변속장치.