일반기술

왕복크랭크기구를 이용한 무단변속기(무한변속기)

# 본 발명은 첨부파일(출원명세서)에서 [ 왕복크랭크무단변속기2.hwp ]에서 크랭크가변수단으로 "원심추 및 스프링"을 이용하는 도5c를 기준으로 기술합니다. (주요부분 및 동력전달과정) @ 동력전달순서대로 주요 부분을 설명하면 다음과 같다."동력을 전달받는 크랭크축;크랭크축에 연결되는, 길이가 자동으로 조절되는 크랭크(가변크랭크);2개의 연결봉을 통해서 크랭크의 회전력을 직선왕복운동으로 전환하는 2개의 슬라이더;2개의 슬라이더에 각각 연결되는, 슬라이더의 직선왕복운동을 양방향회전운동으로 전환하는 보조연결봉;2개 보조연결봉 양방향회전운동을 각각 일방향 회전운동으로 전환하는 일방향전동수단;2개 일방향전동수단의 회전력을 하나로 합하는 베벨기어어셈블리" 등(변속방법 및 변속비) 원심추 및 스프링을 이용하여 자동으로 크랭크길이를 조절함으로서 무단변속이 이루어진다. 크랭크와 연결봉의 연결점이 크랭크축의 중심점에 위치할 경우(크랭크길이가 가장 짧은 경우)에 회전속도(회전거리)는 "0"이 되며, 크랭크의 길이가 늘어날 수록 회전속도(회전거리)는 증가한다. 따라서 변속비는 무한이다.(기술특징)1. 변속비가 무한이다. 벨트/풀리방식무단변속기는 "동력전달을 위한 벨트와 풀리의 마찰면"을 고려할 때 1:5의 범위를 벗어나기 힘들며, 하프토로이달방식무단기 역시 "큰 동력전달을 위한 파워롤러와 디스크의 접촉면"을 고려할 때 1:5의 범위를 벗어나기 힘들다. 이와 달리 본 발명은 속도의 기준점(크랭크와 연결봉의 연결부분이 크랭크축의 중심위치와 일치하는 경우)이 "0"이기 때문에 변속범위가 무한이다. 그리고 하프토로이달무단변속기의 경우에 파워롤러의 위치에 따라서 동력전달효율의 차이가 발생(예: 파월롤러의 일측이 축의 중심부에 있는 디스크상에 위치하는 경우에 스핀발생과 함께 동력전달효율이 현저하게 떨어짐)하는데, 본 발명은 어떠한 범위에서도 동력전달의 문제가 없다. 또한 벨트/풀리방식 무단변속기 역시 벨트가 자리하는 풀리의 위치에 따라서 동력전달효율에 차이가 발생한다. 본 발명은 무한범위의 무단변속이 가능하며, 또한 어떠한 변속범위에서도 무단변속기 자체로 인한 동력전달의 문제가 발생하지 않는다.2. 큰 동력을 100%전달할 수 있다. 벨트/풀리방식무단변속기의 경우에 슬립현상과 함께 동력손실율이 매우 크며, 하프토로이달무단변속기 역시 동력전달과정에서 슬립현상 및 변속시의 동력손실을 피할 수 없다. 또한 벨트/풀리방식무단변속기 및 하프토로이달방식무단변속기는 변속조절을 위한 부가적인 동력(예: 통상적을 큰 동력전달에서 유압을 사용하는데, 유압이라는 에너지가 상실됨)이 필요하다. 본 발명은 기계식 자동무단변속기로 100% 동력전달과 함께 함께 변속제어를 위한 부가적 동력이 필요하지 않다.3. 구조가 비교적 간단하다. 벨트/풀리방식 및 파트토로이달방식의 변속원리는 매우 간단하나, 동력전달과정에서 "슬립현상(동력손실), 정확한 변속제어의 어려움" 등으로 부가적인 장치(예: 벨트의 라이업제어장치, 유압식 변속제어장치 등)가 필요하다. 그리고 종래 무단변속기는 복잡한 부가적 장치들이 개발되고 있으나 그 구조상 근본적 문제(슬립현상, 동력손실, 제어문제 등)를 완전히 해결하지는 못한다는 것이다. 이에 비해서 본 발명은 동력전달과정이 다소 복잡한 점이 있으나, 종래 무단변속기의 문제가 전혀 없다. 따라서 무단변속기의 문제를 해결하기 위한 고도의 기술 내지 장치가 필요하지 않다. 이러한 점들을 종합해서 볼 때, 본 발명은 종래 무단변속기보다 간단한 것으로 사료된다.4. 소형화 및 제작이 용이하다. 벨트/풀리방식 및 하프토로이달방식 무단변속기의 경우에 "동력전달을 위한 벨트와 풀리의 마찰면적 혹은 큰 동력력전달을 위한 파워롤러와 디스크의 마찰면적"을 고려할 때, 소형화에 어려움이 있다. 본 발명은 크랭크축을 중심으로 2개의 슬라이더가 90도 교차하여 시설되기 때문에 소형화에 어려움이 있다. 그러나 본 발명은 기본적으로 무한변속(예: 크랭크축 회전시 최종적인 회전속도가 "0"에서 부터 시작함 )과 함께 링크와 기어를 이용한 동력전달이기 때문에 소형화가 용이하다. 그리고 벨트/풀리 및 하프토로이달방식 무단변속기는 "특수한 벨트 내지 파워롤러의 제작, 변속제어를 위한 고도의 축적된 기술"이 필요하다. 그러나 본 발명에서 사용되는 "링크 및 기어치차, 베벨기어어셈블리..." 등은 공지의 기술이며, 고도의 축적된 기술이 요구되지 않는다. 결과적으로 본 발명의 무단변속기는 종래 무단변속기보다 제작이 쉬우며, 소형으로 보다 큰 동력을 전달할 수 있다.