KR100797544B1 - Shift gears assembly - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 변속기어 어셈블리에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 동력원에서 발생된 동력을 효율적으로 사용하며 토크비를 연속적으로 변화시켜 변속에 따른 쇼크발생을 줄이고 동력전달효율을 높일 수 있는 변속기어 어셈블리에 관한 것이다.The present invention relates to a transmission gear assembly, and more particularly, to a transmission gear assembly that efficiently uses power generated from a power source and continuously changes a torque ratio to reduce shock caused by shifting and to increase power transmission efficiency. will be.
주지된 바와 같이, 차량 또는 공작기계 따위의 동력을 이용하는 기기에서는, 적절한 회전속도와 토크를 얻기 위해 변속기를 사용하는데, 이러한 변속기 가운데 유성기어유닛은 변속 및 제어가 용이하여 널리 사용되고 있다.As is well known, in power-driven equipment such as vehicles or machine tools, transmissions are used to obtain appropriate rotational speeds and torques. Among these transmissions, planetary gear units are widely used because they are easy to shift and control.
종래의 유성기어유닛은 링기어와, 상기 링기어의 원심으로 배치되는 선기어와, 상기 선기어와 링기어 사이에 맞물리는 복수개의 유성기어와, 상기 복수개의 유성기어의 축을 연결하는 캐리어로 구성된다.The conventional planetary gear unit is composed of a ring gear, a sun gear arranged at a centrifugal position of the ring gear, a plurality of planetary gears engaged between the sun gear and the ring gear, and a carrier connecting the shafts of the plurality of planetary gears.
따라서, 어느 하나의 구성요소를 고정하거나 구동 또는 자유상태로 하여 차량의 엔진에서 발생된 동력을 증속, 감속, 중립, 직결, 역전 상태로 변속시킨다.Therefore, the power generated in the engine of the vehicle is shifted to the speed increase, the deceleration, the neutral, the direct connection, and the reverse state by fixing any one component or driving or free state.
첨부된 도 7은 차속과 엔진의 구동력을 나타낸 그래프로서, 각 단의 기어비가 고정된 종래의 자동변속기는 구동력이 각 변속단에 따라 크게 변화됨을 알 수 있다. 즉, 실선으로 도시된 자동변속기의 변속곡선은 각 변속단 마다 일정한 커브 를 그리지 않고 급격히 떨어짐에 따라, 가속성능의 저하와 함께 변속에 따른 응답성 저하 및 변속에 따른 쇼크발생으로 이어지는 문제점이 있었다.7 is a graph showing the driving speed of the vehicle speed and the engine, it can be seen that in the conventional automatic transmission in which the gear ratio of each stage is fixed, the driving force varies greatly according to each shift stage. That is, as the shift curve of the automatic transmission shown by a solid line falls sharply without drawing a constant curve at each shift stage, there is a problem that the acceleration performance decreases and the response occurs due to the shift and the shock occurs due to the shift.
더 나아가, 종래의 변속기는 업쉬프트 시 변속 초기 마다 엔진회전수가 하강하며, 엔진의 회전수가 회복되기까지는 연료의 추가적인 손실에 따른 에너지손실로 이어지는 문제점이 있었다.Furthermore, the conventional transmission has a problem that the engine speed is lowered at every initial shift during upshift, leading to energy loss due to the additional loss of fuel until the engine speed is restored.
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로, 본 발명의 목적은 동력원에서 발생된 동력을 효율적으로 사용하면서 토크비를 연속적으로 변화시켜 변속에 따른 쇼크발생을 최소화할 수 있는 변속기어 어셈블리를 제공하는 데 있다.The present invention has been made to solve the conventional problems as described above, the object of the present invention is to continuously use the power generated from the power source while continuously changing the torque ratio to reduce the shock caused by the transmission To provide an assembly.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 메인샤프트; 상기 메인샤프트에 설치된 입력기어와, 이 입력기어에 맞물려서 동력원으로부터 입력된 회전력에 의해 회전되도록 복수개의 입력측 유성기어가 방사상으로 구비된 입력측 캐리어디스크를, 포함하는 입력부재; 상기 입력측 유성기어로부터 입력된 회전력을 출력하도록 연결된 복수개의 출력측 유성기어가 회전가능하게 구비된 출력측 캐리어디스크와, 상기 출력측 유성기어의 회전속도를 출력하도록 맞물리는 출력기어를, 포함하는 출력부재; 상기 출력부재와 입력부재 사이에 연결되어, 각 캐리어디스크의 위상차에 의해 입력측 유성기어의 회전력을 연속적인 회전비로 변환시켜서 출력측 유성기어로 전달하는 한 쌍의 토크커플러를 포함하여 구성하는 것이다.The present invention to achieve the above object, the main shaft; An input member including an input gear provided on the main shaft and an input side carrier disk radially provided with a plurality of input side planetary gears to be engaged by the input gear and rotated by a rotational force input from a power source; An output member including an output side carrier disk rotatably provided with a plurality of output side planetary gears connected to output the rotational force input from the input side planetary gear, and an output gear meshed to output the rotational speed of the output side planetary gear; Connected between the output member and the input member, and comprises a pair of torque coupler to convert the rotational force of the input planetary gear to a continuous rotation ratio by the phase difference of each carrier disk to transmit to the output planetary gear.
상기 입력기어는 입력측 유성기어에 맞물리도록 메인샤프트에 설치된 입력측 선기어 또는 입력측 링기어로 구현되며, 상기 출력기어는 출력측 유성기어에 맞물리도록 메인샤프트에 설치된 출력측 선기어 또는 출력측 링기어로 구현된다.The input gear may be implemented as an input side sun gear or an input side ring gear installed in the main shaft to engage the input side planetary gear, and the output gear may be implemented as an output side sun gear or output side ring gear installed in the main shaft to engage the output side planetary gear.
상기 한 쌍의 토크커플러는, 상기 입력측 유성기어의 회전축에 연결되어 가 이드레일이 구비된 레일커플러와, 상기 레일커플러의 가이드레일을 따라 슬라이딩되도록 작동핀이 구비되어 출력측 유성기어의 회전축에 연결된 핀커플러로 구성되는 것이 바람직하며, 이러한 한 쌍의 토크커플러는 복수개의 입력측 유성기어와 출력측 유성기어의 회전축에 각각 연결되도록 복수개로 이루어지고, 상기 출력측 유성기어에는 클러치가 설치되어 레일커플러에서 가장 빠르게 출력된 회전력을 연속적으로 추출하게 된다.The pair of torque couplers are connected to the rotary shaft of the input planetary gear, a rail coupler having a guide rail, and an operation pin provided to slide along the guide rail of the rail coupler, and a pin connected to the rotary shaft of the output planetary gear. Preferably, the coupler is composed of a plurality of pairs of torque couplers to be connected to the rotary shafts of the plurality of input planetary gears and the output planetary gears, and the output planetary gears are provided with clutches to output the fastest from the rail coupler. The extracted torque is continuously extracted.
상기 가이드레일은 복수개로 이루어져 그 사이각이 등각을 형성하는데, 이때 상기 작동핀은 복수개의 가이드레일에 대응되도록 복수개로 이루어진다.The guide rail is made up of a plurality of angles between them form a conformal angle, wherein the actuating pin is made of a plurality of guide rails to correspond to the plurality of guide rails.
그리고 한 쌍의 토크커플러의 원심 또는 편심을 연속적으로 조절하는 편심조절수단을 더 포함하며, 이러한 상기 편심조절수단은 토크커플러의 원심 또는 편심을 조절하도록 각각의 캐리어디스크에 구비된 조절핀으로 이루어진다. 아울러, 상기 입력부재와 출력부재 및 토크커플러를 내장하면서 각 캐리어디스크의 조절핀의 작동을 안내하도록 안내장공이 형성된 드럼케이스를 더 포함하되, 상기 드럼케이스 이송수단에 의해 메인샤프트의 축방향을 따라 이송된다.And it further comprises an eccentric control means for continuously adjusting the centrifugal or eccentric of the pair of torque coupler, the eccentric control means is made of a control pin provided on each carrier disk to adjust the centrifugal or eccentricity of the torque coupler. In addition, while the built-in input member and output member and the torque coupler further includes a drum case formed with a guide hole to guide the operation of the adjustment pin of each carrier disk, along the axial direction of the main shaft by the drum case transfer means Transferred.
이러한 상기 이송수단은, 메인샤프트의 축방향을 따라 이송가능토록 드럼케이스에 연결된 슬라이더와, 상기 슬라이더를 이송시키도록 연결된 볼스크류와, 상기 볼스크류를 구동시키도록 연결된 구동모터를 포함한다.The conveying means includes a slider connected to the drum case to be transportable along the axial direction of the main shaft, a ball screw connected to convey the slider, and a drive motor connected to drive the ball screw.
선택적으로 상기 편심조절수단은, 각 캐리어디스크의 외주면으로 구비된 웜휠과, 상기 웜휠에 맞물리는 웜 및, 상기 웜을 구동시키도록 연결된 웜모터로 구현될 수 있다.Optionally, the eccentric control means may be implemented with a worm wheel provided as an outer circumferential surface of each carrier disk, a worm engaged with the worm wheel, and a worm motor connected to drive the worm.
이와 같이 구성된 본 발명에 의하면, 토크커플러의 가이드레일과 작동핀이 슬라이딩되면서 토크커플러의 원심 및 편심이 이루어짐에 따라, 회전속도와 토크가 연속적으로 조절되어 변속에 따른 변속단에 따른 쇼크발생을 최소화할 수 있는 효과가 있다.According to the present invention configured as described above, as centrifugal and eccentricity of the torque coupler is made while the guide rail and the operating pin of the torque coupler are slid, the rotation speed and the torque are continuously adjusted to minimize the occurrence of shock due to the shift stage according to the shift. It can work.
이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 따라서 상세히 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명의 변속기어 어셈블리는 메인샤프트(100), 메인샤프트(100)에 설치된 입력기어 및 입력측 유성기어(220)가 구비된 입력측 캐리어디스크(230)를 포함하는 입력부재(200), 출력측 유성기어(320)가 구비된 출력측 캐리어디스크(330) 및 출력기어(310)를 포함하는 출력부재(300), 입력측 유성기어(220)와 출력측 유성기어(320) 사이에 연결되어 입력된 회전력을 연속적인 회전비로 변환시키는 토크커플러(400)를 포함한다.The gear shift assembly of the present invention includes an
첨부된 도 3을 참조하면, 본 발명의 변속기어 어셈블리는 양단이 고정된 메인샤프트(100)와, 이 메인샤프트(100)에 설치된 입력부재(200) 및 출력부재(300)와, 이 입력부재(200)와 출력부재(300) 사이에 연결되는 토크커플러(400)로 대별된다.Referring to FIG. 3, the transmission gear assembly of the present invention includes a
도 4에 도시된 바와 같이, 입력부재(200)는 메인샤프트(100)에 설치된 입력기어, 즉 입력측 선기어(210)와, 이 입력측 선기어(210)에 맞물리도록 방사상으로 배치된 복수개의 입력측 유성기어(220)의 공전이 가능토록 구비되어 메인샤프트(100)에 회전가능하게 설치된 입력측 캐리어디스크(230)를 포함한다.As shown in FIG. 4, the
그리고 입력측 선기어(210)는 메인샤프트(100)에 키결합으로 고정되는데, 이러한 입력측 선기어(210)에 맞물리는 세 개의 입력측 유성기어(220)는 각 회전축(222)의 사이각이 등각을 이루면서 입력측 캐리어디스크(230)에 회전가능하게 설치되며, 이에 의해 입력측 유성기어(220)는 입력측 캐리어디스크(230)의 둘레를 따라 공전함과 동시에 입력측 선기어(210)에 맞물리면서 자전하게 된다. 도 2 내지 도 5에서는 입력측 유성기어를 세 개로 도시하였으나, 선택적으로 입력측 유성기어의 개수는 다양하게 이루어질 수 있음은 자명하다.In addition, the
또한, 입력측 캐리어디스크(230)는 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 대략 원판으로 형성된 한 쌍으로 이루어져 그 사이에 입력측 유성기어(220)의 회전축(222) 양단부가 회전가능하게 설치되며, 입력측 캐리어디스크(230)의 외주면에는 입력측 조절핀(232)이 구비되어 출력측 캐리어디스크(330)와 위상차를 조절하게 된다.In addition, as shown in Figures 2 to 4, the input
도 4에 도시된 바와 같이, 출력부재(300)는 메인샤프트(100)에 회전가능하게 설치된 출력기어, 즉 출력측 선기어(310)와, 이 출력측 선기어(310)에 맞물리는 복수개의 출력측 유성기어(320)의 공전이 가능토록 구비되어 메인샤프트(100)에 회전가능하게 설치된 출력측 캐리어디스크(330)를 포함한다.As shown in FIG. 4, the
그리고 출력측 선기어(310)에 맞물리는 출력측 유성기어(320)는 입력측 유성기어(220)에 대응되도록 세 개로 이루어져 출력측 캐리어디스크(330)에 회전가능하 게 설치되며, 이에 의해 출력측 유성기어(320)는 출력측 캐리어디스크(330)의 둘레를 따라 공전함과 동시에 출력측 선기어(310)를 회전시키도록 자전하게 된다.In addition, three output side
아울러, 출력측 캐리어디스크(330) 또한 입력측 캐리어디스크(230)와 마찬가지로 원판으로 형성된 한 쌍으로 이루어져 그 사이에 출력측 유성기어(320)의 회전축(322) 양단부가 회전가능하게 설치되며, 출력측 캐리어디스크(330)의 외주면에는 출력측 조절핀(332)이 구비되어 입력측 캐리어디스크(230)와 위상차를 조절하게 된다.In addition, the output
상술한 바와 같이 구성된 입력부재(200)와 출력부재(300) 사이에는 한 쌍의 토크커플러(400)가 연결되는데, 이러한 토크커플러(400)는 입력측 유성기어(220)의 회전축(222)에 연결된 레일커플러(410)와 출력측 유성기어(320)의 회전축(322)에 연결된 핀커플러(430)로 구성된다.A pair of
도 3에 도시된 바와 같이, 레일커플러(410)에는 메인샤프트(100)에 직교되도록 적어도 하나 이상의 가이드레일(412)이 구비되고, 핀커플러(430)에는 가이드레일(412)을 따라 슬라이딩되도록 작동핀(432)이 구비된다.As shown in FIG. 3, the
그리고 가이드레일(412)은 도 5a에서와 같이 V자형으로 형성되어 축을 중심으로 대칭되는 구조를 이루고, 작동핀(432)은 가이드레일(412)을 따라 슬라이딩되어 원심 또는 편심을 이루면서 레일커플러(410)의 회전에 의해 핀커플러(430)를 회전시키며, 이에 의해 입력측 유성기어(220)의 회전속도를 연속적인 회전비로 변환시켜서 출력측 유성기어(320)로 전달함에 따라, 결과적으로는 출력측 선기어(310)를 통해 조절된 회전속도, 즉 토크가 출력된다.And the
이와 같은 토크는 레일커플러(410)와 핀커플러(430) 각각의 회전중심(C1)(C2)을 원심 또는 편심으로 설정하느냐에 따라 달라진다. 즉, 도 5a에서와 같이, 레일커플러(410)와 핀커플러(430)의 회전중심(C1)(C2)이 이루는 거리(r)에 따라서, 레일커플러(410)의 회전속도와 핀커플러(430)의 회전속도가 달라지며, 이에 의해 핀커플러(430)에 연결된 출력측 유성기어(320)가 출력측 선기어(310)를 다른 회전속도로 회전시키게 된다.This torque varies depending on whether the centers of rotation C1 and C2 of the
특히, 레일커플러(410)는 입력측 선기어(210)에 맞물려서 동일한 회전속도를 갖는 입력측 유성기어(220)에 의해 회전되므로 세 개가 동일한 회전속도로 회전되지만, 각각의 가이드레일(412)은 도 5a에서와 같이 작동핀(432)과 같이 등분된 사이각을 이룬 상태로 배치되며, 이에 따라 도 5a의 중앙 상부에 배치된 가이드레일(412)은 가장 근접한 작동핀(432)을 회전시켜서 빠른 회전속도를 핀커플러(430)로 출력하게 된다. 즉, 가이드레일(412)에 근접한 하나의 작동핀(432)이 레일커플러(410)에 의해 회전되어 핀커플러(430)로 회전력을 전달하게 되는 것이다.In particular, since the
계속해서, 도 5a의 중앙 상부에 배치된 레일커플러(410)는 화살표방향으로 자전 및 공전하면서 도 5b의 상부 우측과 도 5c의 하부 우측으로 배치되며, 이때 도 5c의 하부 좌측에 배치된 레일커플러(410)의 가이드레일(412)이 작동핀(432)에 가장 근접한 상태를 이룸에 따라 상술한 바와 같이 가장 빠른 회전속도를 핀커플러(430)로 출력하며, 이러한 일련의 작동은 연속적으로 이루어지게 된다.Subsequently, the
상기와 같이 가장 빠른 회전속도의 출력은 출력측 유성기어(320)의 회전축(322)에 설치된 클러치(340)에 의해 가능하게 된다. 이러한 클러치(340)는 가장 빠른 핀커플러(430)의 회전속도를 추출하여 출력측 유성기어(320)로 출력하는 동시에 나머지 핀커플러(430)는 공회전상태를 이루게 하여, 회전속도의 차이로 인한 출력측 선기어(310)와 출력측 유성기어(320)의 파손 및 오작동을 미연에 방지하게 된다.As described above, the output of the fastest rotation speed is enabled by the
여기서, 상기 클러치(340)는 핀커플러(430)의 일방향회전을 단속하도록 일방향클러치로 구현되는 것이 바람직하지만, 필요에 따라 양방향클러치 따위로 구현될 수 있음은 자명하다.Here, the
상술한 레일커플러(410)와 핀커플러(430)의 회전중심은 편심조절수단에 의해 각각의 캐리어디스크(230)(330)가 갖는 위상차이로 원심 또는 편심이 연속적으로 조절된다.The center of rotation of the above-described
상기 편심조절수단은, 입력측 캐리어디스크(230)에 구비된 입력측 조절핀(232)과 출력측 캐리어디스크(330)에 구비된 출력측 조절핀(332)으로 구현되는데, 이러한 각 조절핀(232)(332)의 작동을 안내하도록 안내장공(510)이 형성된 드럼케이스(500)는 입력부재(200)와 출력부재(300) 및 토크커플러(400)를 내장한다. 그리고 이 드럼케이스(500)의 개방된 양측을 마감하는 케이스디스크(520)는 메인샤프트(100)의 축방향을 따라 이송가능하게 설치된다.The eccentric control means is implemented by an input
상기 드럼케이스(500)는 메인샤프트(100)의 축방향을 따라 이송되면서 각 조절핀(232)(332)의 작동을 안내하며, 이에 의해 각 캐리어디스크(230)(330)는 메인샤프트(100)를 중심으로 회전하면서 위상차를 가지므로 토크커플러(400)의 원심 또는 편심이 조절되는 것이다.The
이러한 드럼케이스(500)는 이송수단(600)에 의해 메인샤프트(100)의 축방향으로 이송되는데, 상기 이송수단(600)은 메인샤프트(100)의 축방향을 따라 이송가능토록 드럼케이스(500)에 연결된 슬라이더(610)와, 이 슬라이더(610)를 이송시키도록 연결된 볼스크류(620)와, 이 볼스크류(620)를 회전가능하게 지지하는 스크류프레임(630) 및, 볼스크류(602)를 구동시키도록 연결된 구동모터(650)를 포함한다.The
여기서 슬라이더(610)는 드럼케이스(500)의 양단부를 마감하는 어느 하나의 케이스디스크(520)에 연결된다. 그리고 볼스크류(620)는 메인샤프트(100)의 축방향으로 배치되어 그 일단부는 슬라이더(610)에 구비된 너트부재(도시생략)에 나사결합되도록 연결되고, 타단부에는 종동풀리(622)가 설치되어 회전되는데, 이같은 볼스크류(620)의 회전을 지지하도록 스크류프레임(630)은 고정된다. 또한 볼스크류(620)를 회전시키는 구동모터(650)의 모터축에는 구동풀리(652)가 설치되어 종동풀리(622)에 벨트(640)로 연결된다.Here, the
따라서, 구동모터(650)의 구동에 의해 벨트(640)로 연결된 종동풀리(622) 및 볼스크류(620)가 회전되고, 이러한 볼스크류(620)의 회전에 의해 슬라이더(610)가 메인샤프트(100)의 축방향으로 이송되므로, 드럼케이스(500) 또한 메인샤프트(100)의 축방향으로 이송되어 상술한 바와 같이 각 조절핀(232)(332)은 안내장공(510)으로 안내된다.Accordingly, the driven
이와 같이 구성된 본 발명의 전체적인 작동관계를 첨부된 도면에 따라서 상세히 설명하면 다음과 같다.When described in detail according to the accompanying drawings the overall operating relationship of the present invention configured as follows.
가장 이해하기 쉬운 작동관계를 설명하면, 동력원에 의해 입력측 캐리어디스 크(230)가 일방향으로 회전되며, 이때 입력측 선기어(210)는 메인샤프트(100)에 고정되어 있으므로 입력측 유성기어(220)는 입력측 캐리어디스크(230)와 함께 공전하면서 자전을 하게 되며, 이에 의해 레일커플러(410)도 공전과 자전을 겸하게 된다.When explaining the most easy operation relationship, the input
이어서, 출력측 캐리어디스크(330)와 위상차를 갖는 입력측 캐리어디스크(230)의 레일커플러(410)가 핀커플러(430)를 회전시키므로, 출력측 유성기어(320)는 자전하면서 출력측 캐리어디스크(330)와 함께 공전하고, 이로 인해 출력측 선기어(310)는 출력측 유성기어(320)의 회전속도를 출력하게 된다.Subsequently, the
여기서, 토크커플러(400)의 작용은 다음의 작동관계와 동일하므로 후술한다.Here, the action of the
상술한 바와 다른 작동관계를 첨부된 도면을 참조하여 살펴보면 다음과 같다.Referring to the accompanying drawings and the other operating relationship as described above are as follows.
먼저, 동력원을 발생시키는 동력수단(10)은, 출력측 캐리어디스크(330)에 연결된 종동플라이휠(12)과, 이 종동플라이휠(12)에 벨트(16)로 연결되도록 구동플라이휠(14)이 모터축으로 설치된 모터(18)를 포함한다.First, the power means 10 for generating a power source includes a driven
따라서, 모터(18)의 구동에 의해 출력측 캐리어디스크(330)가 메인샤프트(100)를 중심으로 일방향으로 회전되며, 이 출력측 캐리어디스크(330)의 회전에 의해 출력측 유성기어(320)와 핀커플러(430)는 출력측 캐리어디스크(330)와 함께 공전하는데, 이때 출력측 선기어(310)는 메인샤프트(100)에 회전가능하게 설치되어 있지만, 출력측 유성기어(320)는 클러치(340)에 의해 출력측 캐리어디스크(330)의 반대방향으로 회전하는 것이 단속되므로 자전하지 않는다.Accordingly, the
이어서, 핀커플러(430)의 공전으로 레일커플러(410)와 입력측 유성기어(220) 도 입력측 캐리어디스크(230)와 함께 공전하게 되는데, 이때 고정된 입력측 선기어(210)에 맞물린 입력측 유성기어(220)는 자전을 하므로 레일커플러(410) 또한 자전을 하게 된다. 즉, 출력측 캐리어디스크(330)의 공전력이 입력측 유성기어(220)를 공전과 함께 자전시켜서 출력측 유성기어(320)를 자전시키는데, 이를 좀 더 살펴보면, 세 개의 입력측 유성기어(220)는 동시에 공전하면서 자전하지만, 입력측 캐리어디스크(230)는 출력측 캐리어디스크(330)와 위상차를 가지므로서 가장 빠른 각속도로 자전하는 레일커플러(410)의 가이드레일(412)이 작동핀(432)에 닿아서 핀커플러(430)를 자전시키며, 이 핀커플러(430)에 맞물린 출력측 선기어(310)는 회전력을 출력하는 것이다.Subsequently, the
그리고 입력측 유성기어(220)와 출력측 유성기어(320)의 회전축(222)(322)에 대한 원심 또는 편심에 의해, 출력측 유성기어(320)는 회전속도가 조절된다. 예컨대, 입력측 유성기어(220)와 출력측 유성기어(320)의 회전축(222)(322)이 원심을 이룰 때, 입력측 유성기어(220)와 출력측 유성기어(320)의 회전속도는 동일하게 된다. 그러나, 입력측 유성기어(220)와 출력측 유성기어(320)의 회전축(222)(322)이 도 5a에서와 같이 편심을 이루게 되면, 각 유성기어(220)(320)의 회전축(222)(322) 사이에 거리(r)가 발생되므로, 입력측 유성기어(220)의 회전속도보다 출력측 유성기어(320)의 회전속도가 빨라지게 되고, 이러한 출력측 유성기어(320)에 맞물린 출력축 선기어(310) 또한 회전속도가 빨라지게 된다. 결론적으로, 각 커플러(410)(430)의 두 축 사이에 발생된 거리(r)에 의해 출력되는 회전속도, 즉 토크가 달라지게 된다.The rotation speed of the output
계속해서, 도 5b에서 상부 우측에 도시된 레일커플러(410)의 가이드레일(412)이 핀커플러(430)의 작동핀(432)을 회전시키는데, 이때 다른 두 개의 레일커플러(410)는 클러치(340)에 의해 공회전되므로 가장 빠른 각속도로 핀커플러(430)를 회전시키게 된다.Subsequently, the
도 5b에 이어서 일정한 각도만큼 회전되면서 도 5c의 하부 우측에 도시된 레일커플러(410)는 더 이상 핀커플러(430)를 가장 빠른 속도로 회전시킬 수 없지만, 도 5c에서 하부 좌측에 도시된 레일커플러(410)의 가이드레일(412)이 가장 빠른 각속도로 핀커플러(430)를 회전시키게 되므로, 연속적으로 가장 빠른 각속도가 핀커플러(430)로 전달되며, 이러한 일련의 과정은 연이어지게 된다. 이때, 클러치(340)는 상술한 바와 같이 가장 빠른 각속도로 핀커플러(430)가 회전되도록 출력측 유성기어(320)의 회전을 단속하게 된다.The
상술한 토크커플러(400)의 원심 또는 편심은 편심조절수단에 의해 이루어지는데, 이를 좀 더 살펴보면, 이송수단(600)에 의해 드럼케이스(500)가 메인샤프트(100)의 축방향으로 이송되고, 이에 의해 드럼케이스(500)의 안내장공(510)이 각 캐리어디스크(230)(330)의 조절핀(232)(332)을 작동시킨다.Centrifugal or eccentricity of the above-mentioned
따라서, 토크커플러(400)의 가이드레일(412)을 따라 작동핀(432)이 슬라이딩되어 각 커플러(410)(420)의 회전중심 사이에 거리(r)가 형성되고, 이러한 거리(r)의 형성으로 회전속도 및 토크가 조절되는 것이다.Accordingly, the actuating pins 432 slide along the
이러한 본 발명의 실시예에 의하면, 회전속도 및 토크의 연속적인 조절이 토크커플러(400) 가이드레일(412)과 작동핀(432)이 슬라이딩되는 것으로 구현되므로, 이른바 변속이 이루어질 때 발생되는 변속단의 충격이 도 7의 이상곡선(이점쇄선)에 가까워지게 된다.According to this embodiment of the present invention, since the continuous adjustment of the rotational speed and torque is implemented by sliding the
한편, 본 발명의 입력기어는 입력측 유성기어(220)에 맞물리도록 메인샤프트(100)에 설치된 입력측 링기어로 구현될 수 있으며, 이때 상기 입력측 링기어는 메인샤프트(100)에 고정되는 것이 바람직하다. 그리고 본 발명의 출력기어는 출력측 유성기어(320)에 맞물리도록 메인샤프트(100)에 설치된 출력측 링기어로 구현될 수 있으며, 이때 상기 출력측 링기어는 메인샤프트(100)에 회전가능하게 설치되는 것이 바람직하다.On the other hand, the input gear of the present invention may be implemented as an input side ring gear installed in the
다른 한편, 도 6a 및 도 6b는 본 발명의 편심조절수단의 다른 실시예를 도시한 것으로, 본 발명의 편심조절수단은, 입력측 캐리어디스크(230) 및 출력측 캐리어디스크(330) 각각의 외주면으로 형성된 웜휠(234)(334)과, 이 웜휠(234)(334)에 맞물리는 웜(710) 및, 이 웜(710)을 구동시키는 웜모터(720)로 구현된다. 웜휠(234)(334)은 각 캐리어 디스크(230)(330)의 외주면에 부분적으로 형성될 수 있으며, 웜(710)은 웜모터(720)의 회전축에 연결되어 각 캐리어디스크(230)(330)의 위상차를 조절한다.On the other hand, Figures 6a and 6b shows another embodiment of the eccentric adjustment means of the present invention, the eccentric adjustment means of the present invention is formed of the outer peripheral surface of each of the
이상의 설명은 본 발명에 의한 바람직한 실시예를 설명한 것에 불과할 뿐이며, 본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 않고 기술적인 사상을 나타낸 청구범위 내에서 다양하게 변형하여 실시할 수 있음을 분명히 밝혀 둔다.The foregoing descriptions are merely illustrative of preferred embodiments of the present invention, and it is apparent that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made within the scope of the technical idea.
도 1은 본 발명의 의한 사시도.1 is a perspective view of the present invention.
도 2는 본 발명의 드럼케이스가 분해된 사시도.Figure 2 is an exploded perspective view of the drum case of the present invention.
도 3은 본 발명의 입력부재와 출력부재를 분해한 사시도.Figure 3 is an exploded perspective view of the input member and the output member of the present invention.
도 4는 본 발명의 측면도.4 is a side view of the present invention.
도 5a 내지 도 5c 는 본 발명의 실시예에 의한 토크커플러의 작동도.5a to 5c is an operation of the torque coupler according to an embodiment of the present invention.
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 실시예에 의한 편심조절수단의 다른 실시예를 도시한 예시도.6a and 6b is an exemplary view showing another embodiment of the eccentric control means according to an embodiment of the present invention.
도 7은 차속과 엔진의 구동력을 나타낸 그래프.7 is a graph showing the driving force of the vehicle speed and the engine.
♠ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ♠♠ Explanation of symbols on the main parts of the drawing ♠
100 : 메인샤프트 200 : 입력부재100: main shaft 200: input member
210 : 입력측 선기어 220 : 입력측 유성기어210: input side sun gear 220: input side planetary gear
230 : 입력측 캐리어디스크 300 : 출력부재230: input side carrier disk 300: output member
310 : 출력측 선기어 320 : 출력측 유성기어310: output side sun gear 320: output side planetary gear
330 : 출력측 캐리어디스크 340 : 클러치330: output side carrier disk 340: clutch
400 : 토크커플러 410 : 레일커플러400: torque coupler 410: rail coupler
412 : 가이드레일 430 : 핀커플러412: guide rail 430: pin coupler
432 : 작동핀 500 : 드럼케이스432: operation pin 500: drum case
510 : 안내장공 600 : 이송수단510: guide 600: conveying means
610 : 슬라이더 620 : 볼스크류610: slider 620: ball screw
620 : 구동모터620: drive motor
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