KR100677691B1 - 가변 풀리를 구비하는 전동 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전동 장치에 구비되는 가변 풀리와 회전축 사이의 토크 변화시에 벨트로부터 가변 풀리로의 입력 토크의 전달 효율 및 전달 응답성의 향상을 도모하는 것을 목적으로 한다.

V 벨트식 자동 변속 장치는 고정 시브(31) 및 가동 시브(32)로 구성되는 피동 풀리(30)와, 작동 토크에 의해 작동하여 토크 변화시 벨트(26)를 체결하는 방향의 추력(F)을 발생시키는 토크 캠 기구(50)를 구비한다. 토크 캠 기구(50)는 양 시브(31, 32)에 대하여 상대 회전 가능한 캠체(51)의 제1 캠 요소(52)와, 가동 시브(32)의 제2 캠 요소(53)로 구성된다. 양 시브(31, 32)는 스플라인(37, 38)에 의해 상대 회전 불가능하게 결합되고, 작동 토크는 벨트(26)에서 고정 시브(31)에 전달된 제1 토크분 및 벨트(26)에서 가동 시브(32)에 전달된 제2 토크분을 합친 토크이다.

Description

가변 풀리를 구비하는 전동 장치{TRANSMISSION GEAR WITH VARIABLE PULLEY}

도 1은 본 발명이 적용된 자동 이륜차의 V 벨트식 자동 변속 장치를 구비하는 파워 유닛에 있어서, 주로 실린더 축선 및 크랭크축, 구동 풀리, 피동 풀리의 각 회전 중심선을 포함하는 단면에서의 단면도로서, 피동 풀리에 대해서는 도 4의 (A)의 I-I선에서의 단면이다.

도 2는 도 1의 주요부의 확대 단면도이다.

도 3은 도 2의 III-III선의 단면도이다.

도 4의 (A)는 가동 풀리 도 2의 IV 화살표 방향에서 본 도면이며, 도 4의 (B)는 도 4의 (A)의 B-B선의 단면도이다.

도 5의 (A)는 캠체를 도 2의 V 화살표 방향에서 본 도면이며, 도 5의 (B)는 도 5의 (A)의 B-B선의 단면도이다.

도 6은 도 1의 변속 장치에 구비되는 토크 캠 기구의 전개도이며, 가동 풀리 및 캠체에 관해서는 도 5의 (A)의 VI-VI선의 단면도이다.

도 7은 도 1의 변속 장치에 구비되는 토크 캠 기구 및 스프링이 각각 피동 풀리에 작용시키는 추력 및 탄발력, 피동 풀리가 벨트에 작용시키는 체결력과, 피동 풀리에 있어서의 벨트의 권취 반경과의 관계, 그리고 종래 기술에 있어서의 추력, 탄발력, 체결력과 권취 반경과의 관계를 도시한 그래프이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

25: 구동 풀리

26: 벨트

29: 출력축

30: 피동 풀리

31: 고정 시브

32: 가동 시브

36: 결합 수단

37, 38: 스플라인

39: 스페이서

40: 스프링

50: 토크 캠 기구

51: 캠체

52, 53: 캠 요소

T: 변속 장치

E: 내연 기관

본 발명은 벨트의 권취 반경이 변경되는 가변 풀리를 구비하는 전동 장치에 관한 것이며, 상기 전동 장치는 예컨대, 차량 등에 장착되는 벨트식 변속 장치이다.

가변 풀리를 구비하는 전동 장치로서, 예컨대 특허 문헌 1에 개시된 자동 이륜차용 벨트식 자동 변속기는 내연 기관에 의해 회전 구동되는 구동 풀리와, 후륜에 구동 연결되는 회전축에 구동 연결되는 종동 풀리와, 상기 양 풀리에 걸려 있는 벨트와, 벨트를 체결하는 방향의 탄발력을 종동 풀리의 가동 풀리 반쪽 부분에 작용시키는 스프링과, 벨트로부터 종동 풀리에 전달되는 입력 토크에 따른 크기로서 벨트를 체결하는 방향의 추력을 가동 풀리 반쪽 부분에 작용시키는 토크 캠 기구를 구비한다. 종동 풀리의 가동 풀리 반쪽 부분은 회전축과 일체 회전 가능한 고정 풀리 반쪽 부분에 미끄럼 이동 가능하게 지지된다. 또한, 토크 캠 기구는 가동 풀리 반쪽 부분에 마련되는 가동측 캠부와, 고정 풀리 반쪽 부분과 항상 일체로 회전하는 원심형 클러치의 드라이브 플레이트에 마련되는 고정측 캠부로 구성된다.

그리고, 토크 캠 기구는 종동 풀리와 회전축 사이의 토크 변화시 고정 풀리 반쪽 부분과 가동 풀리 반쪽 부분 사이에 생기는 상대 회전을 이용하여 추력을 발생시키고, 상기 추력에 의해 벨트를 체결하는 방향으로 가동 풀리 반쪽 부분을 이동시켜 종동 풀리에 의한 벨트의 체결력을 증가시키고, 벨트에 작용하는 측압을 증가시킨다.

[특허 문헌 1] 일본 특허 공개 평 10-318342호 공보

그런데, 상기 종래 기술에서는 종동 풀리와 회전축 사이에서의 토크 변화시 가동 풀리 반쪽 부분을 이동시키는 추력이 고정 풀리 반쪽 부분과 가동 풀리 반쪽 부분의 상대 회전에 기초하여 얻어지기 때문에, 이 상대 회전에 의해 벨트와 고정 풀리 반쪽 부분 및 가동 풀리 반쪽 부분 사이에는 마찰력에 대항하여 미끄러짐이 발생한다. 이 때문에, 벨트와 종동 풀리 사이에서의 입력 토크의 전달 효율이 저하하는 경우가 있다.

또한, 입력 토크는 고정 풀리 반쪽 부분에 전달되는 제1 토크분과 가동 풀리반쪽 부분에 전달되는 제2 토크분으로 이분되지만, 토크 캠 기구에는 입력 토크 중 제2 토크분(입력 토크의 대략 1/2의 크기임)만이 작용하고, 토크 캠 기구가 발생하는 추력의 크기는 이 제2 토크분에 따른 크기가 되기 때문에, 추력을 크게 하는 것은 곤란하다. 그리고, 추력이 작으면, 토크 변화시 종동 풀리에 의한 벨트에 대한 체결력이 작아져 벨트와 종동 풀리 사이의 미끄러짐을 대폭 감소시키는 것이 곤란하다.

또한, 토크 캠 기구가 발생하는 추력이 작은 경우, 벨트로부터 종동 풀리로의 입력 토크의 양호한 전달 효율을 확보하기 위해, 양 풀리 반쪽 부분에서 필요한 크기의 측압을 벨트에 작용시키는 데 필요한 체결력인 필요 체결력을 얻기 위해서는 가동 풀리 반쪽 부분에 작용하는 스프링의 스프링 하중을 크게 해야한다. 그런데, 스프링 하중이 크게 설정되면, 권취 반경의 변경 범위에서 그다지 큰 필요 체결력을 필요로 하지 않는 부분에 있어서, 체결력, 즉 벨트에 작용하는 측압이 과대해지는 경우가 있다.

또한, 고정 풀리 본체를 회전축과 일체 회전시키기 위해 고정 풀리 반쪽 부 분에 마련되는 드라이브 플레이트와의 연결부는 축방향으로 토크 캠 기구와 대략 동일한 위치에 있기 때문에 상기 연결부와 벨트 사이의 축방향으로의 거리가 커져 고정 풀리 반쪽 부분의 비틀림이 커지고, 그 결과 종동 풀리로부터 회전축으로의 입력 토크의 전달 지연이 커져 입력 토크의 전달 응답성이 저하되고 있었다.

본 발명은 이러한 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 청구항 1∼7에 기재한 발명은 전동 장치에 구비되는 가변 풀리와 회전축 사이의 토크 변화시 벨트로부터 가변 풀리로의 입력 토크의 전달 효율 및 전달 응답성의 향상을 모도하는 것을 목적으로 한다. 그리고, 청구항 3, 6에 기재한 발명은 또한, 토크 캠 기구의 구조를 간단하게 하는 것을 목적으로 하며, 청구항 4, 5, 7에 기재한 발명은 또한, 토크 캠 기구를 갖는 전동 장치에 있어서, 가변 풀리로부터 회전축으로의 입력 토크의 전달 응답성을 향상시키는 것을 목적으로 한다.

청구항 1에 기재한 발명은 제1 시브와 제2 시브로 구성되는 가변 풀리와, 상기 가변 풀리에 구동 연결되는 회전축과, 상기 제1 시브와 상기 제2 시브의 사이에 끼워지는 벨트로부터 상기 가변 풀리에 전달되는 입력 토크에 기초하여 상기 가변 풀리를 통해 전달되는 작동 토크에 따른 축방향의 추력을 발생시키는 추력 발생 수단을 구비하고, 상기 추력 발생 수단은 상기 가변 풀리와 상기 회전축 사이에서의 토크 변화시 상기 추력에 의해 상기 제1 시브 및 상기 제2 시브 중 적어도 어느 하나를 상기 벨트를 체결하는 방향으로 이동시키는 것인 전동 장치에 있어서, 상기 제1 시브 및 상기 제2 시브는 상대 회전 불가능한 동시에 상기 추력 발생 수단을 통해 상기 회전축으로 구동 연결되는 전동 장치이다.

이러한 구성에 의하면, 제1, 제2 시브가 상대 회전 불가능하기 때문에 토크 변화시에 제1, 제2 시브 중 적어도 어느 하나를 벨트 체결 방향으로 이동시키는 추력을 발생하는 추력 발생 수단을 작동시키는 작동 토크는 상대 회전 불가능한 제1, 제2 시브의 양자를 통해 전달되는 입력 토크에 기초하게 된다. 이 때문에, 제1 시브 및 제2 시브가 상대 회전하기 위해 작동 토크가 제1 시브 및 제2 시브 중 어느 한쪽을 통해 전달되는 종래의 토크 캠 기구가 발생하는 추력에 비해서, 추력 발생수단이 발생시키는 추력을 증가시킬 수 있기 때문에, 토크 변화시 제1, 제2 시브 중 적어도 어느 하나가 벨트 체결 방향(이하, 「체결 방향」이라고 함)으로 이동할 때의 체결력, 따라서 벨트에 작용하는 측압을 증가시킬 수 있어서, 토크 변화시에 벨트와 제1, 제2 시브 사이의 미끄러짐이 대폭 감소한다. 또한, 추력 발생 수단이 제1, 제2 시브 중 적어도 어느 하나를 체결 방향에서 축방향으로 이동시킬 때에도 제1, 제2 시브는 일체로 회전하여 제1, 제2 시브를 상대 회전시킬 필요가 없기 때문에 벨트와 제1, 제2 시브 사이에서 미끄러짐이 발생하는 일이 없다.

청구항 2에 기재한 발명은 청구항 1에 기재한 전동 장치에 있어서, 상기 작동 토크는 상기 입력 토크 중 상기 제1 시브에 전달된 제1 토크분 및 상기 입력 토크 중 상기 제2 시브에 전달된 제2 토크분을 합친 토크인 것이다.

이러한 구성에 의하면, 작동 토크는 제1, 제2 시브를 통해 전달되는 제1, 제2 토크분을 합친 토크, 즉 입력 토크의 전체가 되기 때문에 작동 토크의 크기를 입력 토크의 크기와 같게 할 수 있다. 이 때문에, 제1, 제2 토크분 중 어느 한쪽만, 즉 입력 토크의 일부를 작동 토크로서 하여 작동하는 종래의 토크 캠 기구가 발생시키는 추력에 비해서, 추력 발생 수단이 발생시키는 추력을 증가시킬 수 있다.

청구항 3에 기재한 발명은 청구항 2에 기재한 전동 장치에 있어서, 상기 추력 발생 수단은 상기 회전축과 일체 회전 가능한 동시에 상기 제1 시브 및 상기 제2 시브에 대하여 상대 회전 가능한 제1 캠 요소와, 상기 제1 캠 요소에 접촉하는 동시에 상기 제1 토크분 및 상기 제2 토크분이 전달되는 1개의 제2 캠 요소로 구성되는 토크 캠 기구인 것이다.

이러한 구성에 의하면, 제1, 제2 시브를 각각 통하여 전달되는 제1, 제2 토크분은 토크 캠 기구를 구성하는 1개의 제2 캠 요소에 전달되기 때문에 토크 캠 기구를 구성하는 부재수가 감소한다.

청구항 4에 기재한 발명은 청구항 2 또는 청구항 3에 기재한 전동 장치에 있어서, 상기 제1 시브와 상기 제2 시브는 결합 수단에 의해 상대 회전 불가능하게 결합되고, 상기 결합 수단은 상기 제1 시브 및 상기 제2 시브에 각각 마련되어 서로 끼워 맞춰지는 제1 스플라인 및 제2 스플라인에 의해 구성되는 것이다.

이러한 구성에 의하면, 제1, 제2 스플라인이 서로 끼워 맞추어짐으로써, 제1, 제2 시브가 상대적으로 축방향으로 이동 가능한 상태로 상대 회전 불가능하게 회전하는 것이 가능해진다. 또한, 제1, 제2 스플라인의 축방향의 폭에 따라 비교적 광범위하게 제1, 제2 시브가 결합되기 때문에, 제1, 제2 시브가 상대 회전 가능한 경우에 비해서, 제1, 제2 시브 각각의 비틀림 강성이 높아지기 때문에 제1, 제2 시브의 비틀림 때문에 가변 풀리로부터 토크 캠 기구를 거쳐 회전축으로 전달되는 입 력 토크의 전달 지연이 감소한다.

청구항 5에 기재한 발명은 청구항 4에 기재한 전동 장치에 있어서, 상기 결합 수단은 상기 제1 스플라인과 상기 제2 스플라인 사이에 배치되어 상기 제1 스플라인 및 상기 제2 스플라인 사이의 둘레 방향으로의 간극을 감소시키는 스페이서를 포함하는 것이다.

이러한 구성에 의하면, 스페이서에 의해 제1, 제2 스플라인 둘레 방향의 간극이 감소하기 때문에 제1, 제2 시브 축방향의 상대적인 이동이 원활해지며, 토크 변화 시 추력 발생 기구 또는 토크 캠 기구가 작동하고 난 후, 추력에 의해 가변 풀리가 벨트를 체결하기까지의 지연이 감소하여, 벨트에 대하여 추력에 의한 체결응답성이 향상된다.

청구항 6에 기재한 발명은 청구항 4 또는 청구항 5에 기재한 전동 장치에 있어서, 상기 제2 캠 요소는 상기 제1 시브 및 상기 제2 시브 중 어느 한쪽 시브에 마련되는 것이다.

이러한 구성에 의하면, 제1, 제2 시브를 각각 통하여 전달되는 제1, 제2 토크분은 결합 수단을 통해 합류한 후, 한쪽 시브에 마련된 제2 캠 요소에 전달되기 때문에 제2 캠 요소의 구조가 간단해진다.

청구항 7에 기재한 발명은 청구항 3에 기재한 전동 장치에 있어서, 상기 제1캠 요소는 상기 회전축에 구동 연결되는 연결부를 갖고, 상기 회전축과 일체 회전 가능한 회전 부재에 마련되며, 상기 제2 캠 요소는 상기 제1 시브 및 상기 제2 시브 중 상기 제2 시브에 마련되고, 상기 제1 시브는 상기 축방향으로 상기 연결부보 다도 상기 벨트 근처에 배치되고, 상기 제1 시브 및 상기 제2 시브는 상기 연결부보다도 상기 벨트 근처의 위치에서 결합 수단에 의해 상대 회전 불가능하게 결합되는 것이다.

이러한 구성에 의하면, 제1 시브는 축방향으로 연결부보다도 벨트 근처에 배치되기 때문에 제1 시브의 축방향으로의 폭이 작아지고, 제1 시브의 비틀림 강성이 높아지고, 제1, 제2 시브가 연결부보다도 벨트 근처에 마련되는 결합 수단에 의해 제1,제2 시브의 비틀림 강성이 높아지기 때문에, 제1, 제2 시브의 비틀림을 위해 가변 풀리에서 토크 캠 기구를 거쳐 회전축으로 전달되는 입력 토크의 전달 지연이 감소한다. 또한, 제1, 제2 시브를 각각 통하여 전달되는 제1, 제2 토크분은 결합 수단을 통해 합류한 후, 한쪽 시브에 마련된 제2 캠 요소에 전달되기 때문에 제2 캠 요소의 구조가 간단해진다.

이하, 본 발명의 실시 형태를 도 1 내지 도 7을 참조하여 설명한다.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 전동 장치는 차량으로서의 자동 이륜차에 탑재되는 전동계를 구성하는 벨트식 변속 장치로서의 V 벨트식 자동 변속 장치(T)이다. 자동 이륜차에 탑재되는 내연 기관(E)의 동력을 구동륜으로서의 후륜(W)에 전달하는 상기 전동계는 내열 기관(E) 및 전동기(18)와 함께 자동 이륜차의 파워 유닛을 구성한다. 그래서, 상기 파워 유닛은 차체 프레임에 유지되는 피봇축을 중심으로 하여 상하 방향으로 요동 가능하게 지지된다.

자동 이륜차의 주 원동기인 내연 기관(E)은 상부 캠축형 단기통(4) 스트로크 내연 기관이며, 피스톤(5)이 왕복 운동 가능하게 끼워 맞춰지는 실린더(1)와, 실린 더(1)의 일단부에 결합되는 실린더 헤드(2)와, 실린더(1) 타단부에 결합되는 크랭크 케이스(3)로 구성되는 기관 본체를 구비한다. 피스톤(5)에 커넥팅 로드(6)를 통해 연결되는 크랭크축(4)은 자동 이륜차의 좌우 방향을 지향하여 배치되고, 한쌍의 주 베어링(7)을 통해 실린더(1) 및 크랭크 케이스(3)에 회전 가능하게 지지된다.

크랭크 케이스(3)로부터 좌측으로 돌출하는 크랭크축(4)의 제1 축단부(4a)는 변속 장치(T)가 수용되는 전동실(22)내로 연장되어 있으며, 제1 축단부(4a)에는 변속 장치(T)의 구동 풀리(25), 발진 클러치(8) 및 전동실(22)내에 냉각 공기를 도입하는 냉각팬(9)이 부착된다. 한편, 크랭크 케이스(3)로부터 우측으로 돌출하는 크랭크축(4)의 제2 축단부(4b)에는 교류 발전기(10)의 로터 및 라디에이터(11)를 냉각하는 냉각풍을 도입하는 냉각팬(12)이 부착된다.

실린더 헤드(2)에는 실린더 축선 방향으로 피스톤(5)과 대향하는 위치의 연소실(13)과, 흡기 장치에 구비되는 기화기에서 형성된 혼합기를 연소실(13)로 유도하는 흡기 포트와, 연소실(13)로부터의 연소 가스를 배기 가스로서 배기 장치로 유도하는 배기 포트가 형성되며, 또한 연소실(13)을 향하는 점화 플러그(14)가 장착된다. 실린더 헤드(2)와 상기 실린더 헤드(2)에 결합되는 헤드 커버(15)에 의해 형성되는 밸브 작동실 내에는 상기 흡기 포트를 개폐하는 흡기 밸브 및 상기 배기 포트를 개폐하는 배기 밸브를 개폐 작동시키는 밸브 작동 장치(16)가 수용된다. 밸브 작동 장치(16)는 실린더 헤드(2)에 회전 가능하게 지지되는 캠축(16a)을 구비하고, 상기 캠축(16a)은 타이밍 체인(17)을 구비하는 밸브 작동 구동 기구에 의해 크랭크축(4)의 회전 속도의 1/2로 회전 구동된다. 그리고, 캠축(16a)에 마련된 흡기캠 및 배기캠이 각각 로커 아암〔도 1에는 배기측 로커 아암(16b)이 표시되어 있음〕을 통해 크랭크축(4) 회전에 동기하여 소정 타이밍으로 상기 흡기 밸브 및 상기 배기 밸브를 개폐 작동시킨다.

자동 이륜차는 보조 원동기로서의 전동기(18)를 구비한다. 전동기(18)는 발전기로서의 기능을 갖는 발전 전동기로 구성되고, 후륜(W)에 구동 연결되는 출력축(29)과 일체 회전 가능한 로터(18a)와, 후술하는 전동 케이스(21)의 제4 케이스에 고정되는 스테이터 코일(18b)을 구비한다. 그리고, 전동기(18)는 예컨대, 자동 이륜차의 발진시 및 가속시 등에는 내연 기관(E)의 동력을 어시스트하기 위해 출력축(29)을 회전 구동하고, 예컨대 자동 이륜차의 감속시에는 발전기로서 출력축(29)을 통해 전달되는 후륜(W)의 운동 에너지를 전기 에너지로 변환하여 회수한다.

내연 기관(E)의 좌측으로부터 후방에 걸쳐서 배치되는 상기 전동계는 변속 장치(T)와, 원심 웨이트(8a)를 갖는 원심식 클러치로 이루어지는 발진 클러치(8)와, 일방향 클러치(19)와, 종(終)감속 장치(20)와, 전동실(22)을 형성하는 전동 케이스(21)를 구비한다.

전동 케이스(21)는 실린더(1) 및 크랭크 케이스(3)의 좌측부에 결합되는 제1 케이스 부분(1a)과, 제1 케이스 부분(21a)에 결합되는 제2 케이스 부분(1b)과, 제1 케이스 부분(21a)의 우측부의 후방부에 결합되는 제3 케이스 부분(21c)과, 제2 케이스 부분(21b)의 후방부에 결합되어 전동기(18)를 덮는 제4 케이스 부분(21d)을 구비한다. 그리고, 제1, 제2, 제4 케이스 부분(21a, 21b, 21d)에 의해 형성되는 전동실(22)의 제1실(22a)에는 변속 장치(T), 발진 클러치(8), 냉각팬(9), 일방향 클 러치(19) 및 전동기(18)가 수용되고, 제1, 제3 케이스 부분(21a, 21c)에 의해 형성되어 제1실(22a)과는 유밀하게 구획되는 전동실(22)의 제2실(22b)에는 종감속 장치(2O)가 수용된다.

변속 장치(T)는 구동축을 구성하는 크랭크축(4)과, 크랭크축(4)에 발진 클러치(8)를 통해 일체 회전 가능하게 구동 연결되는 가변 풀리로서의 구동 풀리(25)와, 제1 케이스 부분(21a) 및 제3 케이스 부분(21c)에 회전 가능하게 지지되는 회전축으로서의 피동축을 구성하는 출력축(29)과, 출력축(29)에 일방향 클러치(19)를 통해 일체 회전 가능하게 구동 연결되는 가변 풀리로서의 피동 풀리(30)와, 구동 풀리(25) 및 피동 풀리(30)에 걸리는 V 벨트로 이루어지는 무단 벨트(26)와, 구동 풀리(25)에 있어서 벨트(26)의 권취 반경을 변경하는 구동측 변경 수단과, 피동 풀리(30)에 있어서 벨트(26)의 권취 반경을 변경하는 피동측 변경 수단을 구비한다.

구동 풀리(25)는 발진 클러치(8)의 출력부(8b)에 상대 회전 불가능하게 결합되는 고정 시브(25a) 및 이 고정 시브(25a)에 대하여 상대 회전 불가능한 동시에 축방향으로 이동 가능한 가동 시브(25b)로 구성되어, 고정 시브(25a) 및 가동 시브(25b)의 사이에 끼워진 벨트(26)의 권취 반경을 변경하기 위해 고정 시브(25a) 및 가동 시브(25b)의 축방향으로의 상대 위치가 상기 구동측 변경 수단에 의해 변경되는 가변 풀리이다. 또, 뒤에 상술하는 피동 풀리(30)도, 고정 시브(31) 및 가동 시브(32)로 구성되어, 고정 시브(31) 및 가동 시브(32)의 사이에 끼워진 벨트(26)의 권취 반경을 변경하기 위해 고정 시브(31) 및 가동 시브(32)의 축방향으로의 상대 위치가 상기 피동측 변경 수단에 의해 변경되는 가변 풀리이다.

또한, 명세서 또는 특허청구의 범위에 있어서, 축방향이란, 서로 평행한 구동 풀리(25)의 회전 중심선(L1)〔크랭크축(4)의 회전 중심선이기도 함〕 및 피동 풀리(30)의 회전 중심선(L2)이 연장되는 방향을 의미하고, 직경 방향이란, 특별히 거론하지 않는 한 회전 중심선(L2)을 중심으로 한 방사 방향이다.

그리고, 구동 풀리(25)에 관해서는 가동 시브(25b)에 일체 회전 가능하게 결합된 캠판(27a)과, 가동 시브(25b)와 캠판(27a) 사이에 배치되어 원심력에 의해 이동 가능한 복수의 웨이트 롤러(27b)를 구비하는 상기 구동측 변경 수단이 크랭크축(4)의 회전 속도에 따라서 가동 시브(25b)를 제1 축단부(4a)를 따라 축방향으로 이동시킴으로써 구동 풀리(25)에 있어서의 벨트(26)의 권취 반경이 변경되고, 피동 풀리(30)에 관해서는 상기 피동측 변경 수단이 벨트(26)의 장력 및 벨트(26)로부터 풀리(30)로 전달되는 입력 토크(이하, 「입력 토크」라고 함)에 따라서 가동 시브(32)를 출력축(29)을 따라 이동시킴으로써 피동 풀리(30)에 있어서 벨트(26)의 권취 반경이 변경되어, 변속 장치(T)의 변속비가 내연 기관(E)의 기관 회전 속도에 따라서 자동적으로, 또한 무단계로 변경된다.

일방향 클러치(19)는 후술하는 캠체(51)와 일체로 회전하도록 결합되는 입력부로서의 내측(19a)과, 출력축(29)과 일체로 회전하도록 결합되는 출력부로서의 외측(19b)과, 직경 방향으로 내측(19a)과 외측(19b) 사이에 배치되는 클러치 소자로서의 다수의 롤러(19c)를 구비한다. 롤러(19c)는 피동 풀리(30)의 정회전 방향인 회전 방향(R)(도 5, 도 6 참조)으로의 회전을 출력축(29)에 전달하도록 내측(19a)과 외측(19b) 사이에서 토크 전달 및 차단을 행한다.

종감속 장치(20)는 출력축(29)에 구동 연결되는 감속 기구로서의 기어열(23)로 구성되고, 기어열(23)은 후륜(W)이 항상 일체로 회전하도록 결합된 차축(24)에 구동 연결된다.

그리고, 연소실(13)내에서 발생하는 연소압에 의해 구동되어 왕복 운동하는 피스톤(5)에 의해 회전 구동되는 크랭크축(4)의 회전이 변속 장치(T)에 의해 변속되어 출력축(29)에 전달되고, 또한 출력축(29)으로부터 기어열(23)을 통해 차축(24)에 전달되며, 후륜(W)이 크랭크축(4)의 동력에 의해 회전 구동된다.

도 2∼도 7을 참조하여, 피동 풀리(30)를 중심으로 더욱 설명한다.

도 2를 참조하면, 축방향으로 이동이 규제된 상태에서 한 쌍의 베어링(33, 34)을 통해 출력축(29)에 회전 가능하게 지지되는 제1 시브로서의 고정 시브(31)는 벨트(26)가 접촉하는 접촉면(31al)을 갖는 플랜지(31a)와, 출력축(29) 외측에 배치되어 플랜지(31a)와 일체인 원통형 슬리브(31b)를 구비한다. 직경 방향으로 출력축(29)과 슬리브(31b) 사이에 배치되는 양 베어링(33, 34) 중 베어링(34)은 출력축(29) 및 출력축(29)에 대하여 축방향으로의 이동이 저지된 원통형 규제 부재(35)에 의해 축방향으로의 이동이 저지되며, 상기 베어링(34)에 의해 고정 시브(31)의 축방향으로의 이동이 규제된다.

고정 시브(31)에 대하여, 상대 회전 불가능하면서 축방향으로 이동 가능하게 지지되는 제2 시브로서의 가동 시브(32)는 벨트(26)가 접촉함과 동시에 축방향으로 접촉면(31al)과 대향하는 접촉면(32al)을 갖는 플랜지(32a)와, 슬리브(31b) 외측에 동축으로 배치되어 플랜지(32a)와 일체인 원통형 슬리브(32b)를 구비한다. 여기서, 상대 회전 불가능이라는 것은 후술하는 결합 수단(36)의 구조에 기초하여 생기는 불가피한 틈 사이의 존재에 의해 약간 상대 회전하는 경우를 포함하고 있다.

아울러, 도 3, 도 4를 참조하면, 고정 시브(31)와 가동 시브(32)는 결합 수단(36)에 의해 가동 시브(32)가 고정 시브(31)에 대하여 상대 회전 불가능한 상태이면서, 또한 축방향으로 이동 가능해지도록 서로 결합된다. 결합 수단(36)은 고정 시브(31)의 슬리브(31b) 외주에 마련되는 제1 결합 요소로서의 제1 스플라인(37)과, 가동 시브(32)의 슬리브(32b) 내주에 마련되는 제2 결합 요소로서의 제2 스플라인(38)과, 제1 스플라인(37)과 제2 스플라인(38) 사이에 배치되는 복수〔이 실시 형태에서는 6개〕의 스페이서(39)로 구성된다. 그리고, 제2 스플라인(38)은 슬리브(32b)의 축방향으로의 폭과 대략 같은 축방향으로의 폭을 가지며, 양 스플라인(37, 38)은 슬리브(31b)의 축방향으로의 폭의 1/2을 넘는 축방향으로의 범위이며, 또한 슬리브(32b)의 축방향으로의 폭의 대략 전체이며, 항상 끼워 맞춤 상태로 있다.

각 스페이서(39)는 제1, 제2 스플라인(37, 38) 사이의 둘레 방향으로의 간극 및 직경 방향으로의 간극을 감소시키는 부재이며, 제2 스플라인(38)의 복수 스플라인 돌출조(38a)에 대하여 각 스플라인 돌출조(38a)의 전체를 덮는 캡형의 부재이다. 그렇기 때문에, 임의의 단면 형상(이 실시 형태에서는 각형의 단면 형상; 도 3참조)을 갖는 스플라인으로 이루어지는 제1, 제2 스플라인(37, 38)은 스페이서(39)를 통해 서로 끼워 맞춰진다. 그리고, 양 시브(31, 32)의 축방향으로의 상대 이동을 원활하게 하기 위해 스페이서(39)는 저마찰 계수의 재료로 이루어지는 부재 또는 저마찰 계수의 재료로 피복된 부재에 의해 구성되는 것이 바람직하다.

도 2를 참조하면, 고정 시브(31)의 슬리브(31b) 및 가동 시브(32)의 슬리브(32b) 각각의 전체는 후술하는 캠체(51)의 연결부(51b)보다도 축방향으로 벨트(26) 근처에 배치되고, 나아가서는 슬리브(31b) 및 슬리브(32b) 각각의 전체 또는 대략 전체는 캠체(51)보다도 축방향으로 벨트(26) 근처에 배치된다. 게다가, 고정 시브(31) 및 가동 시브(32)는 피동 풀리(30)에 있어서 벨트(26)의 권취 반경의 변경 범위(S)(도 7참조)에 대응하는 축방향으로의 가동 시브(32) 이동 범위의 전범위에 있어서, 연결부(51b) 및 캠체(51)보다도 벨트(26) 근처의 위치에서 결합 수단(36)에 의해 결합된다. 또한, 도 2에는 변경 범위(S)를 규정하는 벨트(26)의 최대 권취 반경 및 최소 권취 반경이 되는 가동 시브(32)의 위치가 각각 실선 및 2점 쇄선으로 표시되어 있다.

상기 피동측 변경 수단은 모두 벨트(26)를 축방향으로 체결하기 위해 가동 시브(32) 및 고정 시브(31)를 서로 접근시키는 힘을 발생하는 수단으로서, 탄발 수단으로서의 스프링(40)과, 추력 발생 수단으로서의 토크 캠 기구(50)로 구성된다. 그리고, 스프링(40)이 발생시키는 탄발력 및 토크 캠 기구(50)가 발생시키는 추력(F)에 의해 벨트(26)에서 피동 풀리(30)에 대한 입력 토크의 양호한 전달 효율을 확보하기 위해 피동 풀리(30)가 벨트(26)를 축방향으로 체결하는 체결력이 형성된다.

스프링(40)은 벨트(26)가 최대 권취 반경이 되는 가동 시브(32)의 위치에 대한 축방향의 위치에 따라서 증가하는 크기로 축방향으로 벨트(26)를 체결하는 체결 방향(A)의 탄발력을 가동 시브(32)에 작용시킨다. 원통형의 압축 코일 용수철로 이 루어진 스프링(40)은 출력축(29)에 일체 회전 가능하게 결합되는 캠체(51)와, 가동 시브(32) 플랜지(32a)와의 사이에 있어서, 슬리브(32b)의 외측에 삽입된 상태로 배치된다. 스프링(40)의 일단부는 스프링(40)의 내측에 위치하는 원통형 가이드부(41a)를 갖는 스프링 가이드 부재(41)를 통해 캠체(51)의 플랜지부(51a)에 유지되고, 타단부는 플랜지(32a)에 형성된 원환형의 홈에 끼워 넣어져 상기 플랜지(32a)에 유지된다.

토크 캠 기구(50)는 입력 토크에 기초하여 피동 풀리(30)를 통해 전달되는 작동 토크(이하, 「작동 토크」라고 함)에 의해 작동하며, 작동 토크에 따른 크기로서 벨트(26)를 체결하는 축방향의 추력(F)(도 6 참조)을 발생시킴과 동시에 추력(F)을 가동 시브(32)에 작용시킨다.

구체적으로는, 토크 캠 기구(50)는 축방향으로 피동 풀리(30)에 직렬로, 또한 출력축(29) 외측에 동축으로 배치되는 통 형상의 회전 부재인 캠체(51)에 일체로 마련되는 1개의 제1 캠 요소(52)와, 가동 시브(32)에 마련되어 제1 캠 요소(52)에 접촉하는 1개의 제2 캠 요소(53)로 구성되다.

아울러, 도 5, 도 6을 참조하면 체결 방향(A)과는 반대 방향으로의 이동이 일방향 클러치(19)의 내측(19a)에 의해 규제되는 캠체(51)는 스프링(40)을 유지하는 유지부(51c)를 구성하는 플랜지부(51a)와, 상기 캠체(51)를 내측(19a)에 항상 일체로 회전하도록 연결하는 연결부(51b)를 갖는다. 그리고, 플랜지부(51a)에는 유지부(51c)에 대하여 직경 방향 내측에 제1 캠 요소(52)가 마련된다. 또한, 캠체(51)는 예컨대, 스플라인으로 이루어지는 연결부(51b)를 통해 출력축(29)에 구동 연결된다.

제1 캠 요소(52)는 둘레 방향에 등간격으로 마련되는 복수(여기서는 3개)의 캠 소자(52a)로 구성된다. 각 캠 소자(52a)는 캠체(51)의 플랜지부(51a)의 일부 인 돌출부(51d)를 심재로 하고 합성 수지가 몰드되어 형성된다. 그리고, 각 캠 소자(52a)에 있어서, 제2 캠 요소(53)의 캠면(53c)(도 4참조)과 접촉하는 나선면으로 이루어지는 캠면(52c)을 갖는 접촉부(52b)는 합성 수지에 의해 형성된다. 또, 둘레 방향으로 인접하는 캠 소자(52a)들의 둘레 방향 사이에는 후술하는 캠 소자(53a)가 들어가는 공간을 구성하는 관통 구멍(51e)이 형성된다.

도 2, 도 4, 도 6을 참조하면, 가동 시브(32)와 일체 성형된 제2 캠 요소(53)는 가동 시브(32)의 슬리브(32b)의 캠체(51)측 단부에 있어서, 둘레 방향으로 등간격 배치된 복수(여기서는 3개)의 캠 소자(53a)로 구성된다. 3개의 캠 소자(52a)에 각각 접촉하는 3개의 캠 소자(53a)는 각각, 상기 단부로부터 축방향으로 톱니 형상으로 돌출되어 있으며, 대응하는 캠면(52c)에 접촉하는 나선면으로 이루어지는 캠면(53c)을 갖는다.

전술한 바와 같이, 작동 토크의 크기에 따른 크기로 체결 방향(A)의 추력(F)을 가동 시브(32)에 작용시키는 토크 캠 기구(50)는 피동 풀리(30)와 출력축(29) 사이에서 토크 변화(이하, 「토크 변화」라고 함)가 생길 때, 상기 추력(F)에 의해 가동 시브(32)를 체결 방향(A)으로 이동시킨다.

구체적으로, 이 토크 변화는 자동 이륜차의 발진·가속 시간 또는 정속 주행중 등에 후륜(W)을 통하여 출력축(29)에 작용하는 부하 토크가 증가하는 경우, 또 는 내연 기관(E)의 가속 운전시 등에 피동 풀리(30)의 회전 속도가 증가하여, 입력 토크가 감소하는 경우 등과 같이, 피동 풀리(30)에 작용하는 입력 토크에 대하여 출력축(29)에 작용하는 부하 토크가 상대적으로 커지는 경우에 발생한다.

그리고, 토크 캠 기구(50)에서는 도 6에 일점 쇄선으로 도시된 바와 같이, 제2 캠 요소(53)가 피동 풀리(30)(도 2 참조)에 있어서 벨트(26)가 최대 권취 반경이 되는 상태에서의 제2 캠 요소(53)의 위치(도 6에 실선으로 표시됨)와, 피동 풀리(30)에 있어서 벨트(26)가 최소 권취 반경이 되는 상태에서의 제2 캠 요소(53)의 위치(도 6에 이점 쇄선으로 표시됨) 사이의 위치를 차지할 때, 토크 변화가 발생하면, 작동 토크에 의해 결합 수단(36)(도 4 참조)에 의해 결합된 고정 시브(31) 및 가동 시브(32)가 캠체(51) 및 출력축(29)에 대하여 회전 방향(R)으로 상대 회전하기 때문에, 제2 캠 요소(53)가 제1 캠 요소(52)에 대하여 회전 방향(R)으로 상대 회전하여, 제1 캠 요소(52)와 제2 캠 요소(53)의 접촉에 의해 추력(F)이 발생한다. 이 추력(F)은 가동 시브(32)를 축방향을 이동시키고, 고정 시브(31)에 접근시키는 것을 가능하게 하며 이 때 양 시브(31, 32)가 벨트(26)를 체결한다.

그렇기 때문에, 고정 시브(31) 및 가동 시브(32)는 토크 캠 기구(50), 캠체(51) 및 일방향 클러치(19)를 통해 출력축(29)으로 구동 연결되는 동시에 토크 캠 기구(50)에 의해 규정되는 범위에서 캠체(51) 및 출력축(29)에 대하여 상대 회전 가능하다.

그런데, 토크 캠 기구(50)를 작동시키는 작동 토크를 형성하기 위한 입력 토크는 고정 시브(31)에 전달되는 제1 토크분과 가동 시브(32)에 전달되는 제2 토크 분으로 이분된다. 그리고, 작동 토크는 입력 토크 중 고정 시브(31)에 전달된 제1토크분 및 입력 토크 중 가동 시브(32)에 전달된 제2 토크분을 합친 토크, 즉 입력 토크 전체이다. 이 때문에, 제1 토크분은 결합 수단(36)을 구성하는 제1, 제2 스플라인(37, 38)을 통해 가동 시브(32)에 전달되고, 가동 시브(32)에 있어서 제2 토크분과 합류한 후, 즉 제1, 제2 토크분이 하나로 된 후, 가동 시브(32)를 통하여 제2 캠 요소(53)에 전달된다. 그리고, 입력 토크의 크기에 따른 크기를 갖는 작동 토크는 입력 토크 사이에서 입력 토크, 또는 제1, 제2 토크분의 증가에 따라 증가하는 상관 관계를 가지며, 따라서 추력(F)은 작동 토크 및 입력 토크 사이에서 작동 토크의 증가, 즉 입력 토크의 증가에 따라 증가하는 상관 관계를 갖는다.

그렇기 때문에, 토크 캠 기구(50)가 발생하는 추력(F)은 도 7에 도시된 바와 같이, 입력 토크 중 가동 시브(32)만을 전달하는 토크분(입력 토크의 일부로서, 입력 토크의 대략 1/2 크기)에 의해 작동 토크가 형성되는 종래의 토크 캠 기구가 발생하는 추력에 비해서 증가한다. 이 때문에, 스프링의 탄발력과 추력(F)의 합인 체결력에 있어서, 스프링(40)의 탄발력이 차지하는 비율을 작게 할 수 있으며, 이 탄발력을 종래 기술에 비해서 대폭 작게 할 수 있다. 그리고, 권취 반경의 변경 범위(S), 즉 변속비(감속비이기도 함)의 변경 범위(S)에서 상기 필요 체결력에 대하여 과대한 체결력이 발생하는 것이 방지되고, 권취 반경(변속비)이 감소함에 따라서 체결력의 과잉분이 감소한다.

다음에, 전술한 바와 같이 구성된 실시 형태의 작용 및 효과에 대해서 설명한다.

변속 장치(T)에 있어서, 고정 시브(31) 및 가동 시브(32)는 상대 회전 불가능한 동시에 토크 캠 기구(50)를 통해 출력축(29)에 구동 연결됨으로써, 고정 시브(31) 및 가동 시브(32)가 상대 회전 불가능 상태로 있기 때문에 토크 변화시 가동 시브(32)를 체결 방향(A)으로 이동시키는 추력(F)을 발생하는 토크 캠 기구(50)를 작동시키는 작동 토크는 상대 회전 불가능한 고정 시브(31) 및 가동 시브(32)의 양자를 통해 전달되는 입력 토크에 기초하게 되므로 고정 시브 및 가동 시브가 상대 회전하기 때문에 작동 토크가 가동 시브를 통해 전달되는 종래의 토크 캠 기구가 발생하는 추력에 비해서, 토크 캠 기구(50)가 발생하는 추력을 증가시킬 수 있다.

그리고, 이 때의 작동 토크는 입력 토크 중 고정 시브(31)에 전달된 제1 토크분 및 입력 토크 중 가동 시브(32)에 전달된 제2 토크분을 합친 토크이므로 작동 토크는 고정 시브(31) 및 가동 시브(32)를 통해 전달되는 제1, 제2 토크분을 합친 토크, 즉 입력 토크의 전체가 되기 때문에, 작동 토크의 크기를 입력 토크의 크기와 동일하게 할 수 있기 때문에 제1, 제2 토크분 중 어느 한쪽만, 즉 입력 토크의 일부를 작동 토크로서 작동시키는 종래의 토크 캠 기구가 발생하는 추력에 비해서 토크 캠 기구(50)가 발생하는 추력(F)을 증가시킬 수 있다.

이와 같이 하여, 토크 변화시 가동 시브(32)가 체결 방향(A)으로 이동할 때 벨트(26)의 체결력, 따라서 벨트(26)에 작용하는 측압을 증가시킬 수 있고, 토크 변화시 벨트(26)와 고정 시브(31) 및 가동 시브(32) 사이의 미끄러짐이 대폭 감소한다.

이 결과, 토크 변화시에 있어서의 벨트(26)로부터 피동 풀리(30)로의 입력 토크의 전달 효율 및 전달 응답성이 향상한다. 또한, 토크 캠 기구(50)가 가동 시브(32)를 체결 방향(A)으로부터 축방향으로 이동시킬 때에도 고정 시브(31) 및 가동 시브(32)는 일체로 회전하여 양 시브(31, 32)를 상대 회전시킬 필요가 없기 때문에 벨트(26)와 양 시브(31, 32) 사이에서 미끄러짐이 발생하는 일이 없고, 이 점에서도 벨트(26)로부터 피동 풀리(30)로의 입력 토크의 전달 효율이 향상된다.

그리고, 피동 풀리(30)로의 입력 토크의 전달 효율 및 전달 응답성이 향상됨으로써, 운전자에 의한 스로틀 조작 등의 내연 기관(E)의 출력 조작에 대응하는 자동 이륜차의 응답성이 향상되어 운전감이 향상되고, 또한 주행 연비 성능이 향상된다.

또한, 토크 캠 기구(50)가 발생하는 추력(F)이 종래의 토크 캠 기구가 발생하는 추력에 비해 증가함으로써, 체결력에 있어서 스프링(40)의 탄발력이 차지하는 비율을 작게 할 수 있으며, 이 탄발력을 종래 기술에 비해서 대폭 작게 할 수 있기 때문에 권취 반경의 변경 범위(S)에 있어서, 상기 필요 체결력에 대하여 과대한 체결력이 발생하는 것이 방지된다.

토크 캠 기구(50)는 출력축(29)과 일체 회전 가능한 동시에 고정 시브(31)및 가동 시브(32)에 대하여 상대 회전 가능한 제1 캠 요소(52)와, 제1 캠 요소(52)에 접촉되는 동시에 제1 토크분 및 제2 토크분이 전달되는 1개의 제2 캠 요소(53)로 구성됨으로써 고정 시브(31) 및 가동 시브(32)를 각각 통하여 전달되는 제1, 제2 토크분은 토크 캠 기구(50)를 구성하는 1개의 제2 캠 요소(53)에 전달됨으로써 토크 캠 기구(50)를 구성하는 부재수가 감소하기 때문에 제1, 제2 토크분이 전달되는 토크 캠 기구(50)가 간단해진다.

고정 시브(31)와 가동 시브(32)는 결합 수단(36)에 의해 상대 회전 불가능하게 결합되고, 결합 수단(36)은 고정 시브(31) 및 가동 시브(32)에 각각 마련되어 서로 끼워 맞춰지는 제1 스플라인(37) 및 제2 스플라인(38)에 의해 구성된다. 이 때문에, 제1, 제2 스플라인(37, 38)이 서로 끼워 맞추어짐으로써 양 시브(31, 32)가 상대적으로 축방향으로 이동 가능한 상태로 상대 회전 불가능하게 회전하는 것이 가능해지므로, 간단한 구조에 의해 양 시브(31, 32)가 상대적으로 축방향으로 이동 가능한 상태로 상대 회전 불가능하게 회전하는 것을 가능하게 하는 결합 수단이 구성된다. 또, 제1, 제2 스플라인(37, 38)의 축방향의 폭에 따라 비교적 광범위하게 구체적으로는 고정 시브(31)의 슬리브(31b)의 축방향의 폭의 1/2을 넘는 축방향의 범위이며, 또한 가동 시브(32)의 슬리브(32b)의 축방향으로의 폭이 대략 전체이며, 고정 시브(31) 및 가동 시브(32)가 결합됨으로써, 피동 풀리의 고정 시브 및 가동 시브가 상대 회전 가능한 경우에 비해서, 양 시브(31, 32) 각각의 비틀림 강성이 높아지기 때문에 양 시브(31, 32)의 비틀림 때문에 피동 풀리(30)로부터 토크 캠 기구(50)를 거쳐 출력축(29)으로 전달되는 입력 토크의 전달 지연이 감소하므로 토크 캠 기구(50)를 갖는 변속 장치(T)에 있어서, 피동 풀리(30)로부터 출력축(29)으로의 입력 토크의 전달 응답성이 향상된다.

결합 수단(36)은 제1 스플라인(37)과 제2 스플라인(38) 사이에 배치되어 제1스플라인(37) 및 제2 스플라인(38) 사이의 둘레 방향으로의 간극을 감소시키는 스페이서(39)를 포함함으로써, 스페이서(39)에 의해 제1, 제2 스플라인(37, 38)의 둘 레 방향의 간극이 감소하기 때문에 고정 시브(31)에 대한 가동 시브(32)의 축방향의 상대적인 이동이 원활해지며, 토크 변화시 토크 캠 기구(50)가 작동한 후, 추력(F)에 의해 피동 풀리(30)가 벨트(26)를 체결하기까지의 지연이 감소하여, 벨트(26)에 대하여 추력(F)에 의한 체결 응답성이 향상되기 때문에 벨트(26)로부터 피동 풀리(30)로의 입력 토크의 전달 응답성이 향상된다. 또한, 스페이서(39)가 저마찰 계수를 갖는 부재로 구성됨으로써, 가동 시브(32)의 이동이 한층 더 원활해지며, 벨트(26)에 대한 체결 응답성 및 입력 토크의 전달 응답성이 한층 더 향상된다.

제2 캠 요소(53)는 피동 풀리(30)의 2개의 시브 중 한쪽 시브인 가동 시브(32)에 마련됨으로써, 고정 시브(31) 및 가동 시브(32)를 각각 통해 전달되는 제1,제2 토크분은 결합 수단(36)을 통해 합류한 후, 가동 시브(32)에 마련된 제2 캠 요소(53)에 전달되기 때문에 제2 캠 요소(53)의 구조가 간단해지며 제1, 제2 토크분이 전달되는 토크 캠 기구(50)가 한층 더 간단하게 된다.

제1 캠 요소(52)는 출력축(29)에 구동 연결되는 연결부(51b)를 갖고, 출력축(29)과 일체 회전 가능한 캠체(51)에 마련되고, 제2 캠 요소(53)는 가동 시브(32)에 마련되며, 고정 시브(31)의 슬리브(31b)는 축방향으로 연결부(51b)보다도 벨트(26) 근처에 배치되고, 고정 시브(31) 및 가동 시브(32)는 연결부(51b)보다도 벨트(26) 근처의 위치에서 결합 수단(36)에 의해 상대 회전 불가능하게 결합된다. 이 때문에, 고정 시브(31)는 축방향으로 연결부(51b)보다도 벨트(26) 근처에 배치되기 때문에 고정 시브(31)의 슬리브(31b)의 축방향으로의 폭이 작아져 고정 시브(31)의 비틀림 강성이 높아지는 것 및 양 시브(31, 32)가 연결부(51b)보다도 벨트(26) 근처에 마련되는 결합 수단(36)에 의해 양 시브(31, 32)의 비틀림 강성이 높아지기 때문에 양 시브(31, 32)의 비틀림으로 인해 피동 풀리(30)로부터 토크 캠 기구(50)를 거쳐 출력축(29)으로 전달되는 입력 토크의 전달 지연이 감소하므로 토크 캠 기구(50)를 갖는 변속 장치(T)에 있어서, 피동 풀리(30)에서 출력축(29)으로 입력 토크의 전달 응답성이 향상된다.

그리고, 고정 시브(31)의 슬리브(31b) 및 가동 시브(32)의 슬리브(32b) 각각의 전체 또는 대략 전체가 캠체(51)보다도 축방향으로 벨트(26) 근처에 배치됨으로써, 각 슬리브(31b, 32b)의 축방향으로의 폭이 한층 더 작아져 양 시브(31, 32)의 비틀림 강성이 한층 더 높아진다.

이하, 전술한 실시 형태의 일부의 구성을 변경한 실시 형태에 있어서, 변경된 구성에 관해서 설명한다.

결합 수단(36)을 구성하는 제1, 제2 결합 요소는 핀과 이 핀이 삽입되는 홈 또는 긴 구멍이 형성되는 부재로 구성되어도 좋다.

캠체(51)는 출력축(29)과 일체 회전 가능한 별도의 부재, 예컨대, 일방향 클러치(19)의 내측(19a)과 일체 성형되어도 좋으며, 그 경우에는 캠체(51)의 연결부(51b)는 제1 캠 요소(52)에 대하여 축방향으로 벨트(26)와는 반대측에 위치하는 부분이다.

토크 캠 기구(50)에 있어서, 제1, 제2 캠 요소(52, 53) 중 어느 한쪽의 캠 요소는 다른 쪽 캠 요소의 캠면에 접촉하는 롤러라도 좋다.

상기 실시 형태에서는 피동 풀리(30)의 제1, 제2 시브 중 한쪽 시브인 가동 시브(32)만이 축방향으로 이동 가능하지만, 상기 제1, 제2 시브 중 적어도 한쪽 시브가 축방향으로 이동 가능한 것, 즉 한쪽 시브가 다른쪽 시브에 대하여 상대 이동 가능하면 좋다. 그리고, 상기 제1, 제2 시브 양자가 이동 가능한 경우에는 토크 캠 기구는 각 시브에 대응하여 마련되는 별개의 토크 캠 기구에 의해 구성되어도 좋다. 예컨대, 토크 캠 기구가 1개의 제1 캠 요소 및 2개의 제2 캠 요소로 구성되는 것이나, 2개의 제1 캠 요소 및 2개의 제2 캠 요소로 구성되는 것이어도 좋다.

제2 캠 요소가 고정 시브 및 가동 시브 중 한쪽 시브에 마련되고, 고정 시브및 가동 시브 중 다른쪽 시브가 상기 제2 캠 요소에 상기 한쪽 시브를 통하는 일없이 직접 결합되며, 제1, 제2 토크분이 제2 캠 요소에서 합류하여 작동 토크가 형성되어도 좋다.

구동 풀리(25)는 크랭크축(4) 이외의 회전축에 의해 구성되는 구동축에 일체 회전 가능하게 결합되어도 좋고, 피동 풀리(30)는 출력축(29) 이외의 회전축에 의해 구성되는 피동축에 일체 회전 가능하게 결합되어도 좋다. 또한, 본 발명에 따른 전동장치는 V 벨트식 자동 변속 장치 이외의 벨트식 변속 장치라도 좋으며, 또한 자동 이륜차 이외의 차량 및 차량 이외의 기계에 사용되는 전동 장치라도 좋다.

청구항 1에 기재한 발명에 의하면, 다음의 효과가 발휘된다. 즉, 증가한 벨트 체결력에 의해 토크 변화시의 벨트와 제1, 제2 시브 사이의 미끄러짐이 대폭 감소하기 때문에 토크 변화시에 있어서의 벨트에서 가변 풀리에 입력 토크의 전달 효 율 및 전달 응답성이 향상된다. 또한, 추력 발생 수단이 제1, 제2 시브 중 적어도 어느 하나를 체결 방향으로 이동시킬 때에도 벨트와 제1, 제2 시브 사이에서 미끄러짐이 발생하는 일이 없기 때문에 이 점에서도 벨트로부터 가변 풀리로의 입력 토크의 전달 효율이 향상된다.

청구항 2에 기재한 발명에 의하면, 작동 토크의 크기와 입력 토크의 크기를 동일하게 할 수 있기 때문에, 증가한 벨트 체결력에 의해, 청구항 1에 기재한 발명과 동일한 효과가 발휘된다.

청구항 3에 기재한 발명에 의하면, 인용된 청구항에 기재한 발명의 효과에 덧붙여, 다음의 효과가 발휘된다. 즉, 토크 캠 기구를 구성하는 부재수가 감소하기 때문에 제1, 제2 토크분이 전달되는 토크 캠 기구가 간단하게 된다.

청구항 4에 기재한 발명에 의하면, 인용된 청구항에 기재한 발명의 효과에 덧붙여, 다음의 효과가 발휘된다. 즉, 간단한 구조에 의해, 제1, 제2 시브가 상대적으로 축방향으로 이동 가능한 상태로 상대 회전 불가능하게 회전하는 것을 가능하게 하는 결합 수단이 구성된다. 또한, 제1 제2 스플라인에 의해, 가변 풀리로부터 토크 캠 기구를 거쳐 회전축으로 전달되는 입력 토크의 전달 지연이 감소하기 때문에 토크 캠 기구를 갖는 전동 장치에 있어서, 가변 풀리로부터 회전축으로 입력 토크의 전달 응답성이 향상된다.

청구항 5에 기재한 발명에 의하면, 인용된 청구항에 기재된 발명의 효과에 덧붙여, 다음의 효과가 발휘된다. 즉, 벨트에 대하여 추력에 의한 체결 응답성이 향상되기 때문에 벨트에서 가변 풀리로 입력 토크의 전달 응답성이 향상된다.

청구항 6에 기재한 발명에 의하면 인용된 청구항에 기재한 발명의 효과에 덧붙여 다음의 효과가 발휘된다. 즉, 제2 캠 요소의 구조가 간단해지기 때문에 제1, 제2 토크분이 전달되는 토크 캠 기구가 한층 더 간단하게 된다.

청구항 7에 기재한 발명에 의하면, 인용된 청구항에 기재한 발명의 효과에 덧붙여, 다음의 효과가 발휘된다. 즉, 가변 풀리로부터 토크 캠 기구를 거쳐 회전축으로 전달되는 입력 토크의 전달 지연이 감소하기 때문에 토크 캠 기구를 갖는 전동 장치에 있어서, 가변 풀리로부터 회전축으로 입력 토크의 전달 응답성이 향상된다. 또한, 제2 캠 요소의 구조가 간단해지기 때문에 제1, 제2 토크분이 전달되는 토크 캠 기구가 한층 더 간단하게 된다.

Claims (7)

1. 제1 시브와 제2 시브로 구성되는 가변 풀리와, 상기 가변 풀리에 구동 연결되는 회전축과, 상기 제1 시브와 상기 제2 시브의 사이에 끼워지는 벨트로부터 상기 가변 풀리에 전달되는 입력 토크에 기초하여 상기 가변 풀리를 통해 전달되는 작동 토크에 따른 축방향의 추력을 발생하는 추력 발생 수단을 구비하고, 이 추력 발생 수단은 상기 가변 풀리와 상기 회전축 사이에서의 토크 변화시 상기 추력에 의해 상기 제1 시브 및 상기 제2 시브 중 적어도 어느 하나를 상기 벨트를 체결하는 방향으로 이동시키는 전동 장치에 있어서,

   상기 제1 시브 및 상기 제2 시브는 상대 회전 불가능한 상태로 있는 동시에 상기 추력 발생 수단을 통해 상기 회전축에 구동 연결되는 것을 특징으로 하는 전동 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 작동 토크는 상기 입력 토크 중 상기 제1 시브에 전달된 제1 토크분 및 상기 입력 토크 중 상기 제2 시브에 전달된 제2 토크분을 합친 토크인 것을 특징으로 하는 전동 장치.
3. 제2항에 있어서, 상기 추력 발생 수단은 상기 회전축과 일체 회전 가능한 동시에 상기 제1 시브 및 상기 제2 시브에 대하여 상대 회전 가능한 제1 캠 요소와, 상기 제1 캠 요소에 접촉하는 동시에 상기 제1 토크분 및 상기 제2 토크분이 전달 되는 1개의 제2 캠 요소로 구성되는 토크 캠 기구인 것을 특징으로 하는 전동 장치.
4. 제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 제1 시브와 상기 제2 시브는 결합 수단에 의해 상대 회전 불가능하게 결합되고, 상기 결합 수단은 상기 제1 시브 및 상기 제2 시브에 각각 마련되어 서로 끼워 맞춰지는 제1 스플라인 및 제2 스플라인에 의해 구성되는 것을 특징으로 하는 전동 장치.
5. 제4항에 있어서, 상기 결합 수단은 상기 제1 스플라인과 상기 제2 스플라인사이에 배치되어 상기 제1 스플라인 및 상기 제2 스플라인 사이의 둘레 방향으로의 간극을 감소시키는 스페이서를 포함하는 것을 특징으로 하는 전동 장치.
6. 제4항에 있어서, 상기 제2 캠 요소는 상기 제1 시브 및 상기 제2 시브 중 한쪽의 시브에 마련되는 것을 특징으로 하는 전동 장치.
7. 제3항에 있어서, 상기 제1 캠 요소는 상기 회전축에 구동 연결되는 연결부를 갖고, 상기 회전축과 일체 회전 가능한 회전 부재에 마련되고, 상기 제2 캠 요소는 상기 제1 시브 및 상기 제2 시브 중 상기 제2 시브에 마련되며, 상기 제1 시브는 상기 축방향으로 상기 연결부보다도 상기 벨트 근처에 배치되고, 상기 제1 시브 및 상기 제2 시브는 상기 연결부보다도 상기 벨트 근처의 위치에서 결합 수단에 의해 상대 회전 불가능하게 결합되는 것을 특징으로 하는 전동 장치.

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