일반기술

차동기어와 가변경사 디스크를 이용한 무단변속기와 작동프로세서

【요약】본 발명은 차동기어와 가변경사 디스크를 이용한 무단변속기와 그에 따른 작동프로세서에 관한 것으로서 자동차나 선박 또는 그 밖의 범위에서 사용되고 있는 원동기과 전기모터 및 기관 등으로 대별되는 원동기의 동력이 변속기입력축을 통하여 무단변속기로 전달 및 변속 된 후 변속기 출력축으로 전달된 변속동력은 주행방향 조종장치에 의하여 구동축으로 전달되어 지는 원동기동력의 작동전달 시스템에 있어서, 무단변속기의 장치구조를 차동기어 어셈블리와 가변경사 디스크 어셈블리의 상호 유기적인 작동기능을 갖추게 함으로써 여러 개의 치합섭동하는 기어요소 중에서 한 곳에서는 원동기의 동력을 변화없이 전달하고, 다른 한 곳에서는 원동기의 동력을 제어장치를 통하여 가변시켜 전달하여 또 다른 한곳으로 변속 된 출력을 도출하게 하고, 가변경사 디스크는 측면부 요동운동을 회전운동으로 변환시켜 상기의 차동기어장치의 한 요소에 보조동력을 전달하게 되며 상기의 모든 작동제어는 원동기rpm센서와 원동기스로틀개도센서 및 주행방향조절장치작동센서가 각기의 위치에서 보내온 신호를 제어하여 주는 변속기 제어용 컴퓨터장치(TCU)에 의해서 제어되는데, 변속기 출력축제동장치의 조정을 통해서 변속기 출력축을 제동하고 변속기 제어장치를 통하여 무단변속기를 제어하게 함으로써 원동기와 변속기의 관계에 있어서 단차 없는 무단변속을 실시간 그리고 연속적으로 실시하게 하여 변속충격을 없애므로서 운전자 또는 조종자의 안전과 편의를 향상시키며 원동기 작동성능의 향상을 가져와 에너지효율을 높이고 기계의 내구성 증진을 가져올 수 있도록 한 무단변속기와 작동프로세서에 관한 것이다.【기술분야】본 발명은 자동차나 선박 또는 그 밖의 범위에서 사용되고 있는 원동기와 변속기의 관계에 있어서 적용되는 무단변속기의 변속장치기능을 단차 없는 무단변속을 가능케 하기 위하여 무단변속기의 장치구성을 차동기어 어셈블리와 가변경사 디스크 어셈블리가 보조교합작동기능을 수행하도록 한 다음, 변속기 제어용 컴퓨터 장치(TCU)를 이용하여 조정제어하여 줌으로써 실시간으로 연속적인 단차 없는 기어변속을 가능케 하여 주는 차동기어와 가변경사 디스크를 이용한 무단변속기와 작동프로세서에 관한 것이다.【해결하고자 하는 과제】본 발명은 종래의 유단변속기가 클러치 또는 토오크컨버터의 별도설치에 따른 중량 및 부피 가중과 생산비 및 유지비 상승문제 그리고 변속충격에 의한 원동기 및 변속기 자체의 내구성 저하, 조정자(운전자)의 운전 쾌적성 저하 등의 문제점과 또한 종래의 벨트와 가변풀리를 이용한 무단변속기에 있어서 벨트와 가변풀리의 마찰력에 의해 동력이 전달됨으로 벨트와 풀리의 미끄러짐현상에 의한 동력전달효율의 저하와 대용량의 동력전달 어려움 및 변속범위의 제한문제와 부피 불편성 및 마모와 레이아웃의 난해성 등의 문제점과 종래의 트로이달 방식의 무단변속기에 있어서도 회전체의 구름접촉에 의한 동력전달에 따른 미끄러짐 현상 등으로 동력전달 효율의 저하 및 회전체 간의 마모현상에 의한 내구성 저하와 변속범위 내에서의 동력 전달률의 불균일성 등의 문제점을 해결하고자 하는 것이다.【과제 해결 수단】본 발명은 상기의 문제점들을 해소하기 위하여 무단변속기의 작동기능을 단차없는 원동기의 변속을 가능하도록 해주는 것인바, 무단변속기의 작동기능 방식을 차동기어 어셈블리와 가변경사 디스크 어셈블리의 상호치합 및 섭동작용을 하도록 구비하고, 상기 차동기어에는 잇수가 동일한 베벨기어 네개가 서로 직각을 이루며 맞물린 형태의 베벨크로스형 차동기어 및 유성기어형 차동기어 등의 여러 종류, 형태의 차동기어를 적용할 수 있도록 하며 적용 종류별 차동기어에 적합한 기어요소별 작동조건 설정과 그에 따른 각 요소별 회전수 공식을 적용하여 최적의 변속비를 도출할 수 있게 하고 가변경사 디스크에서는 릴리스포크의 조정에 의한 경사디스크와 스핀포크를 섭동케하여 스핀포크 사이드기어 및 보조입력 구동기어의 작동에 의한 변환동력을 보조 입력축과 출력구동기어 및 변속기 출력축 기어를 거쳐 변속기 출력축에 최종적으로 전달하게 함으로써 단차 없는 무단변속이 실시간 연속적으로 가능케 되는데 상기와 같이 작동하는 무단변속기를 변속기 제어용 컴퓨터 장치(TCU)를 이용하여 TCU에 수신된 각 종류별 입력센서의 신호를 TCU의 제동 및 제어 작동(조정)기능에 의하여 변속기 입력축 제동장치를 제동하고 변속제어장치를 제어하여 줌으로써 실시간 연속적인 자동제어가 가능하도록 함으로써 종래의 문제점들을 해소하였다.【효과】본 발명이 무단변속기의 작동 메커니즘에 있어서 차동기어 어셈블리와 가변경사 디스크 어셈블리의 상호교합 및 치합작동이 가능하도록 하고 그에 다른 변속제어를 변속기 제어용 컴퓨터장치(TCU)를 통하여 제어하는 작동프로세서를 적용시킴으로써 변속비가 0까지 가능하기 때문에 클러치 또는 토오크컨버터가 필요 없으며 소형화가 가능하고 구조 또한 간단하며 변속충격이 전혀 발생하지 않으면서 단차없는 연속적인 변속이 가능하고 기어의 회전수 변화로 변속을 함으로써 변속범위 또한 광범위하거나 무한대이므로 뛰어난 주행성능의 효과가 있고 기어 간의 치합으로 확실한 동력전달이 가능하므로 대용량에도 무단변속기어를 통한 동력전달이 가능하며 필요에 따라 기어를 비롯한 여러 가지 요소들의 배치와 형태에 변화를 주는 것 또한 가능하기 때문에 레이아웃 용이성이 탁월한 효과가 있는 것이다.