(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
底面に入力軸が形成され、前記入力軸を中心に回転する入力部材；
前記入力部材の上部に備えられ、上面に出力軸が形成され、前記入力部材から伝達された回転力によって出力軸を中心に回転する出力部材；
一端は前記入力部材の一側に前記入力部材の長さ方向に移動可能に結合され、他端は前記出力部材の他側に自由回転可能に結合されている回転軸を備える変速部材を含み、
前記変速部材は、前記入力部材と前記出力部材に結合されている状態で前記入力部材の長さ方向に移動すると、前記出力軸を移動させて前記入力軸の入力中心線（Ａ）から前記出力軸の出力中心線（Ｂ）までを結ぶｂ線の長さを調節し、前記ｂ線の長さと、前記回転軸の回転中心線（Ｃ）から前記出力軸の出力中心線（Ｂ）までを結ぶａ線の長さとを互いに同じ、又は異なるように調節して、前記入力部材の回転力を前記出力部材に変速させて伝達する、又は、そのまま伝達することを特徴とする変速機。
【請求項２】
前記ａ線及びｂ線の長さが同じ場合、前記入力部材及び前記出力部材の回転比は１：２を有することを特徴とする請求項１に記載の変速機。
【請求項３】
前記ａ線及びｂ線の長さが異なる場合、前記入力部材及び前記出力部材の回転比は１：１を有することを特徴とする請求項１に記載の変速機。
【請求項４】
前記ａ線の長さが前記ｂ線の長さよりも長い場合、前記入力部材及び前記出力部材の回転比は１：１を有することを特徴とする請求項１に記載の変速機。
【請求項５】
前記変速部材を前記入力部材の長さ方向に移動させる作動部材を含むことを特徴とする請求項１に記載の変速機。
【請求項６】
前記作動部材は、前記入力部材及び前記出力部材が並んで配置され、回転中心線（Ｃ）、出力中心線（Ｂ）及び入力中心線（Ａ）が連続して同じ水平線上に位置する場合、前記変速部材を移動させてｂ線の長さ及びａ線の長さを調節することを特徴とする請求項５に記載の変速機。
【請求項７】
前記入力部材の前記入力軸の上部には、前記回転軸の回転中心線（Ｃ）及び前記入力軸の入力中心線（Ａ）が同じ垂直線上に位置すると、前記回転軸が、前記入力軸と連動して回転しないように支持する支持部材が備えられることを特徴とする請求項１に記載の変速機。
【請求項８】
前記支持部材は、前記回転軸の上面に備えられる支持突起と、前記入力部材の前記入力軸の上部に備えられ、前記回転軸の回転中心線（Ｃ）及び前記入力軸の入力中心線（Ａ）が同じ垂直線上に位置すると、前記支持突起の側面を支持し、前記回転軸の回転を防止する支持部とを含むことを特徴とする請求項７に記載の変速機。
【請求項９】
前記出力部材の長さは、前記入力部材の長さの１／４以下に形成することを特徴とする請求項１に記載の変速機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、変速機に関するものであり、特にギヤなしで変速が可能な変速機に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、工作機械や自動車などのように動力を使用する機器は、必要な速度とトルクを得るために、動力源から伝達される動力をそのまま使用するのではなく、変速機を用いて、入力される動力の速度及びトルクを変化させて使用している。
【０００３】
前記変速機は、直径と歯車の数が異なるギヤの組み合わせにより入力軸の回転数を出力軸で減速させて、又は増大させて、変速を誘導する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、従来の変速機は、ギヤの組み合わせによって変速が行われるため、摩擦による騷音と摩耗が発生し、特に装置が大きく、多くのスペースを占めて動力伝達の効率が低下する問題点があった。
【０００５】
本発明は、上述した問題を解決するために案出されたものであり、本発明の目的は、ギヤなしで変速が可能であり、特に、構造を簡素化して設置の効率性を有し、動力伝達の効率を向上させることができる変速機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決するための手段として、本発明に係る変速機は、底面に入力軸が形成され、前記入力軸を中心に回転する入力部材；前記入力部材の上部に備えられ、上面に出力軸が形成され、前記入力部材から伝達された回転力によって出力軸を中心に回転する出力部材；一端は前記入力部材の一側に前記入力部材の長さ方向に移動可能に結合され、他端は前記出力部材の他側に自由回転可能に結合されている回転軸を備える変速部材を含み、前記変速部材は、前記入力部材の長さ方向に移動すると、前記入力軸の入力中心線（Ａ）から前記出力軸の出力中心線（Ｂ）までを結ぶｂ線及び前記回転軸の回転中心線（Ｃ）から前記出力軸の出力中心線（Ｂ）までを結ぶａ線の長さを同じ、又は異なるように調節して、前記入力部材の回転力を前記出力部材に変速させて伝達する、又は、そのまま伝達することを特徴とする。
【０００７】
前記ａ線及びｂ線の長さが同じ場合、前記入力部材及び前記出力部材の回転比は１：２を有することを特徴とする。
【０００８】
前記ａ線及びｂ線の長さが異なる場合、前記入力部材及び前記出力部材の回転比は１：１を有する。すなわち、前記ａ線の長さが前記ｂ線の長さよりも長い場合、前記入力部材及び前記出力部材の回転比は１：１を有することを特徴とする。
【０００９】
前記変速部材を前記入力部材の長さ方向に移動させる作動部材を含むことを特徴とする。
【００１０】
前記作動部材は、前記入力部材及び前記出力部材が並んで配置され、回転中心線（Ｃ）、出力中心線（Ｂ）及び入力中心線（Ａ）が連続して同じ水平線上に位置する場合、前記変速部材を移動させてｂ線の長さ及びａ線の長さを調節することを特徴とする。
【００１１】
前記入力部材の前記入力軸の上部には、前記回転軸の回転中心線（Ｃ）及び前記入力軸の入力中心線（Ａ）が同じ垂直線上に位置すると、前記回転軸が、前記入力軸と連動して回転しないように支持する支持部材が備えられることを特徴とする。
【００１２】
前記支持部材は、前記回転軸の上面に備えられる支持突起と、前記入力部材の前記入力軸の上部に備えられ、前記回転軸の回転中心線（Ｃ）及び前記入力軸の入力中心線（Ａ）が同じ垂直線上に位置すると、前記支持突起の側面を支持し、前記回転軸の回転を防止する支持部とを含むことを特徴とする
【００１３】
前記出力部材の長さは、前記入力部材の長さの１／４以下に形成することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係る変速機は、ギヤなしで変速が可能であり、特に、構造を簡素化して、設置が容易で、動力伝達の効率が高い効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明に係る変速機を示す斜視図である。
【図２】本発明に係る変速機を示す側面図である。
【図３】本発明に係る変速機を示す平面図である。
【図４ａ】図４は、本発明に係る変速機の作動状態を示した図であって、入力部材及び出力部材の回転比が１：２である作動状態を示した図である。
【図４ｂ】図４は、本発明に係る変速機の作動状態を示した図であって、入力部材及び出力部材の回転比が１：２である作動状態を示した図である。
【図４ｃ】図４は、本発明に係る変速機の作動状態を示した図であって、入力部材及び出力部材の回転比が１：２である作動状態を示した図である。
【図４ｄ】図４は、本発明に係る変速機の作動状態を示した図であって、入力部材及び出力部材の回転比が１：２である作動状態を示した図である。
【図５ａ】図５は、本発明に係る変速機の作動状態を示した図であって、入力部材及び出力部材の回転比が１：１である作動状態を示した図である。
【図５ｂ】図５は、本発明に係る変速機の作動状態を示した図であって、入力部材及び出力部材の回転比が１：１である作動状態を示した図である。
【図５ｃ】図５は、本発明に係る変速機の作動状態を示した図であって、入力部材及び出力部材の回転比が１：１である作動状態を示した図である。
【図５ｄ】図５は、本発明に係る変速機の作動状態を示した図であって、入力部材及び出力部材の回転比が１：１である作動状態を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、添付した図面を参照して、本発明が属する技術分野において通常の知識を有する者が容易に実施できるように、本発明の実施例を詳細に説明する。しかし、本発明は、複数の異なる形態で具現されることがあり、ここで説明する実施例に限定されない。そして、図面において本発明を明確に説明するために説明と関係ない部分は省略し、明細書全体を通じて類似した部分については同様の符号を付した。
【００１７】
本発明に係る変速機は、回転力を有する長いバー形態の入力部材と、前記入力部材により回転するバー形態の出力部材と、前記入力部材と出力部材とを接続する一方、前記入力部材に接続されている場所を変更することにより、前記入力部材から出力部材に伝達される回転力を変速させる変速部材とを含み、よってギヤを使用していなくても、回転力を変速することができる。
【００１８】
以下、本発明に係る変速機の好ましい実施例を、添付された図面を参照して詳細に説明する。
【００１９】
本発明に係る変速機１００は、図１から図３に示されているように、回転力を発生させる入力部材１１０、入力部材１１０から伝達される回転力によって回転する出力部材１２０、入力部材１１０の回転力を出力部材１２０に変速させて伝達する、又はそのまま伝達する変速部材１３０、及び変速部材１３０を制御して変速を発生させる作動部材１４０を含んでいる。
【００２０】
入力部材１１０は、長いバー形態を有し、底面の中心に入力軸１１１を形成する。すなわち、入力部材１１０は、入力中心線Ａを有する入力軸１１１を中心に回転する。
【００２１】
そして、入力部材１１０の側面には、変速部材１３０がスライド移動可能に結合されるガイド溝１１２が形成され、ガイド溝１１２は、入力部材１１０の長さ方向に形成する。
【００２２】
出力部材１２０は、入力部材１１０から伝達される回転力によって回転するもので、入力部材１１０の上部に備えられ、上面の一側に出力軸１２１を形成する。すなわち、出力部材１２０は、入力部材１１０から回転力が伝達されると、出力中心線Ｂを有する出力軸１２１を中心に回転する。
【００２３】
一方、出力部材１２０の長さは、入力部材１１０の長さの１／４又はそれより短く形成することができる。つまり、出力部材１２０の長さが入力部材１１０の長さの１／４よりも長い場合、変速部材１３０の回転中心線Ｃと入力部材１１０の入力中心線Ａとが同じ垂直線上に位置していないため変速が発生しない。一方、変速が発生する構成は、下記で詳細に説明するので、ここで詳細な説明を省略する。
【００２４】
変速部材１３０は、入力部材１１０と出力部材１２０との間に備えられ、入力部材１１０の回転力を出力部材１２０に変速させて伝達する、又はそのまま伝達する構造を有する。
【００２５】
つまり、変速部材１３０は、入力部材１１０の他端に形成されたガイド溝１１２にスライド移動可能に結合され、入力部材１１０と一緒に移動する変速部１３１と、出力部材１２０他端の回転中心線Ｃ上に回転可能に結合され、変速部１３１の回転時に出力軸１２２を中心に公転しながら出力部材１２０を回転させる回転軸１３２とを含んでいる。
【００２６】
ここで図１を参照すると、入力軸１１１の入力中心線Ａ、出力軸１２１の出力中心線Ｂ及び回転軸１３２の回転中心線Ｃは、同じ方向に延びるように形成され、よって入力部材１１０、出力部材１２０及び変速部材１３２の回転時に干渉が発生することを防止し、より安定して正確な回転力を得ることができる。
【００２７】
一方、図２及び図３を参照すると、入力部材１１０及び出力部材１２０が並んで配置され、回転中心線Ｃ、出力中心線Ｂ及び入力中心線Ａが連続して同じ水平線上に位置する場合、入力中心線Ａから出力中心線Ｂまで直交するように接続されたｂ線の長さと、回転中心線Ｃから出力中心線Ｂまで直交するように接続されたａ線の長さが同じ、又は異なるにことによって、変速が発生する。
【００２８】
つまり、入力部材１１０の一側に結合された変速部材１３０の位置を調整して、ｂ線の長さ及びａ線の長さが同じになるように調整する、又は異なるように調節することにより、入力部材１１０から出力部材１２０に伝達される回転力を変速させることができる。
【００２９】
より詳細に説明すると、入力部材１１０の一側に結合された変速部材１３０の位置を調整して、ｂ線の長さ及びａ線の長さが同じになるように調節すると、入力部材１１０及び出力部材１２０の回転比は１：２を有する図４ａから図４ｄを参照。そして、入力部材１１０の一側に結合された変速部材１３０の位置を調整して、ａ線の長さ及びｂ線の長さが異なる調節すると、好ましくは、ａ線の長さをｂ線の長さよりも長くすると、入力部材１１０及び出力部材１２０の回転比は１：１を有する図５ａから図５ｄを参照。
【００３０】
ここで、出力部材１２０の長さが入力部材１１０の長さの１／４よりも長い場合、ａ線の長さ及びｂ線の長さを同じに調節することができず、これにより変速が発生せず、これにより出力部材１２０の長さは、入力部材１１０の長さの１／４よりも短く形成する。
【００３１】
一方、変速に対する作動は、以下に詳細に説明するので、ここで詳細な説明を省略する。
【００３２】
作動部材１４０は、変速部材１３０を入力部材１１０の長さ方向に押す、又は引いて、ｂ線の長さ及びａ線の長さを同じに調整する、又は異なるように調節する。つまり、作動部材１４０は、シリンダ１４１と、一端がシリンダ１４１のピストンロッドに接続され、他端が回転軸１３２に接続され、シリンダ１４１の作動により回転軸１３２を押しながら、又は引きながら入力部材１１０に結合された変速部１３１の位置を調節する作動片１４２とを含んでいる。
【００３３】
ここで作動片１４２は、変速部１３１の回転時に干渉の発生が発生しないように変速部１３１を包み込む形で結合される。
【００３４】
一方、入力部材１１０は、ｂ線及びａ線が同じ場合、入力部材１１０が９０°回転すると同時に、変速部材１３０によって出力部材１２０が１８０°回転するが、このとき、入力部材１１０の入力中心線Ａ及び変速部材１３０の回転中心線Ｃが同じ垂直線上に位置し、入力軸１１１に沿って変速部材１３０の回転軸１３２がその場で回転する問題がある。
【００３５】
このような問題を解決するために、本発明に係る変速機１００は、入力部材１１０の入力中心線Ａ及び変速部材１３０の回転中心線Ｃが同じ垂直線上に位置すると、入力軸１１１が回転しないように支持する支持部材１５０を含み、支持部材１５０によって変速部材１３０が入力部材１１０に沿って移動しながら、出力部材１２０を回転させ、よって作動エラーを未然に防止する。
【００３６】
つまり、支持部材１５０は、回転軸１３２の上部に備えられる支持突起１５１と、入力部材１１０の入力中心線Ａの上部に備えられ、回転軸１３２を支持する支持部１５２とを含んでいる。
【００３７】
ここで、支持部１５２は、本発明では、バーの形で形成したが、適用するのに伴いローラー、曲面型など多様に適用することができる。
【００３８】
このような支持部材１５０は、入力中心線Ａ及び回転中心線Ｃが同一線上に位置する場合、支持突起１５１及び支持部１５２が支持され、回転軸１３２が入力軸１１１に沿ってそのまま回転することを防止し、よって回転軸１３２が出力部材１２０を加圧しながら回転させることになる。
【００３９】
このような構成を有する本発明の変速機の作動状態を、添付された図面を参照して詳細に説明する。つまり、ａ線の長さ及びｂ線の長さが同じ、又は異なる場合、変速が発生する。
【００４０】
［ａ線の長さ及びｂ線の長さが同じ場合］
図４ａに示されるように、回転中心線Ｃ、出力中心線Ｂ及び入力中心線Ａが連続して同じ水平線上に位置する場合、すなわち、図４ａで見たとき、０°に位置する場合、作動部材１４０を介して変速部材１３０を移動させてｂ線の長さ及びａ線の長さを同じに調節する。
【００４１】
このような状態で、図４ｂに示されているように、入力軸１１１を中心に入力部材１１０を４５°回転させると、入力部材１１０に沿って変速部材１３０の変速部１３１が移動するが、このとき、変速部１３１は回転軸１３２に固定されており、回転軸１３２は出力部材１２０に結合されているので、変速部材１３０が移動しながら出力軸１２１を中心に、出力部材１２０を回転させる一方、変速部１３１は入力部材１１０のガイド溝１１２に沿って移動する。つまり、出力部材１２０は、９０°回転する。
【００４２】
したがって、入力部材１１０は、４５°回転し、出力部材１２０は、９０°回転する。
【００４３】
このような状態で、４ｃに示されているように、入力軸１１２を中心に入力部材１１０が９０°回転すると、入力部材１１０によって変速部材１３０が移動し、変速部材１３０によって出力部材１２０が出力軸１２１を中心に回転するが、このとき、変速部１３１は、入力部材１１０のガイド溝１１２に沿って移動しながら入力部材１１０の入力軸１１２に位置し、これに出力部材１２０は、１８０°回転する。
【００４４】
ここで、入力部材１１０の入力中心線Ａ及び変速部材１３０の回転中心線Ｃが同じ垂直線上に位置するのに伴い、回転軸１３２に備えられた支持突起１５１が支持部１５２に支持され、よって入力軸１１１に沿って回転軸１３２がそのまま回転することを防止する。
【００４５】
このような状態で、図４ｄに図示されているように、入力軸１１１を中心に入力部材１１０が１３５°回転すると、入力部材１１０によって変速部材１３０が移動し、変速部材１３０の移動により出力部材１２０が出力軸１２１を中心に回転する。このとき、変速バー１３１が入力部材１１０のガイド溝１１２に沿って移動しながら、出力部材１２０は、２７０°回転する。
【００４６】
このような状態で、図４ａに示されているように、入力軸１１１を中心に入力部材１１０が１８０°回転すると、変速部材１３０及び出力部材１２０は、元の位置に戻ることになる。つまり、出力部材１２０は、３６０°回転する。
【００４７】
したがって、ｂ線の長さ及びａ線の長さが同じ場合は、入力部材１１０及び出力部材１２０は、１：２の回転比を有し、入力部材１１０から出力部材１２０に伝達される回転力を変速させることができている。
【００４８】
［ａ線の長さ及びｂ線の長さが異なる場合］
図５ａに示すように、回転中心線Ｃ、出力中心線Ｂ及び入力中心線Ａが連続して同じ水平線上に位置する場合、すなわち、図５ａから見たとき、０°に位置する場合、作動部材１４０を介して変速部材１３０を移動させてｂ線の長さ及びａ線の長さが異なるように調節する。本発明では、ｂ線の長さよりもａ線の長さが長く調節されたものを一つの実施例で説明する。
【００４９】
このように調節された状態でも、図５ｂに示されているように、入力部材１１０が入力軸１１２を中心に４５°回転すると、入力部材１１０によって変速部材１３０の変速部１３１が回転するようになるが、このとき、変速部１３１は、回転軸１３２に固定されており、回転軸１３２は、出力部材１２０に結合されており、変速部１３１に沿って出力部材１２０が出力軸１２１を中心に回転する。このとき、変速部１３１は、入力部材１１０のガイド溝１１１ａに沿って移動し、出力部材１２１は、９０°以下で回転する。
【００５０】
このような状態で、図５ｃに示されているように、入力部材１１０が入力軸１１２を中心に９０°回転すると、入力部材１１０によって変速部材１３０が移動し、変速部材１３０によって出力部材１２０が出力軸１２１を中心に回転する。このとき、変速部１３１は、入力部材１２０のガイド溝１１２に沿って移動しながら、出力部材１２０を９０°以上１８０°以下で回転させる。
【００５１】
このような状態で、５ｄに図示されているように、入力部材１１０の入力軸１１２を中心に１８０°回転すると、入力軸１１２とともに入力バー１１１が１８０°回転し、入力バー１１１によって変速部材１３０の変速部１３１が回転するようになるが、このとき、変速部１３１は、入力バーのガイド溝に沿って移動しながら、出力部材を１８０°回転させる。つまり、入力部材１１０及び出力部材１２０は、同様に１８０°ずつ回転し、よって１：１の回転比を持つ。
【００５２】
ここで、入力部材１１０の入力中心線Ａ及び変速部材１３０の回転中心線Ｃが、別の場所を有し、このような状態で、入力部材１１０が回転すると、変速部材１３０が移動しながら出力部材１２０を回転させる。つまり、支持部材１４０の支持がなくても変速部材１３０が回転する。
【００５３】
このような状態で、図５ａに示されているように、入力部材１１０の入力軸１１２を中心に３６０°回転すると、入力部材１１０によって変速部材１３０が３６０°回転し、変速部材１３０によって出力部材１２０が３６０°回転する。
【００５４】
したがって、ｂ線の長さ及びａ線の長さが異なる場合は、入力部材１１０及び出力部材１２０は、１：１の回転比を有し、入力部材１１０の回転力を出力部材１２０に変速せずに、そのまま伝達することができている。
【００５５】
このように作動する本発明の変速機は、バー形状の入力部材、出力部材及び変速部材を利用して、変速を実現することができ、よってシフト構造を大幅に簡素化することができ、製作コストを大幅に削減することができる。
【００５６】
本発明の範囲は、前記の詳細な説明ではなく、後述する特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲の意味及び範囲そしてその均等概念から導き出されるすべての変更又は変形された形態が本発明の範囲に含まれるものと解釈されるべきである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４ａ】
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【図４ｂ】
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【図４ｃ】
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【図４ｄ】
0006449486.tif 000008
【図５ａ】
0006449486.tif 000009
【図５ｂ】
0006449486.tif 000010
【図５ｃ】
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【図５ｄ】
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