KR100688218B1 - 브이 벨트식 무단 변속 장치 - Google Patents

Abstract

벨트식 무단 변속 장치는 (엔진의 크랭크케이스의 일부인) 동력 전달 케이스, 동력 전달 케이스 커버, 및 (차체 전방에 배치된) 동력 전달 케이스 커버의 전방에 조립되는 액츄에이터 커버를 포함하는 케이스를 갖는다. 액츄에이터 커버는 동력 전달 케이스 커버와 별개의 부재로서 형성되며, 구동 풀리의 가동 부분을 구동하는 모터를 지지한다. 또한, 액츄에이터 커버는 기어 시스템을 덮는다. 액츄에이터 커버는 워터 펌프의 커버와 일체화된다. 이에 따른 구성은 벨트식 무단 변속 장치의 액츄에이터 커버의 조립성을 향상시킨다.

Description

브이 벨트식 무단 변속 장치{V-BELT CONTINUOUSLY VARIABLE TRANSMISSION APPARATUS}

도 1은 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 벨트식 무단 변속 장치의 앞부분의 단면도이다.

도 2는 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 벨트식 무단 변속 장치의 뒷부분의 단면도이다.

도 3은 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 자동이륜차의 측면도이다.

도 4는 동력 전달 케이스와 액츄에이터 커버의 정면도이다.

도 5는 무단 변속 장치의 앞부분에 설치된 기어 유닛 커버의 정면도이다.

도 6은 액츄에이터 커버와 동력 전달 케이스로 형성되는 워터 펌프의 벽부분을 도시하는 단면도이다.

도 7은 시일의 평면도이다.

도 8은 시일의 주요부분의 측면도이다.

도 9는 시일의 단부의 확대도이다.

도 10은 액츄에이터 커버의 배면도이다.

도 11은 도 10의 B-B선을 따라 취한 단면도이다.

도 12는 본 발명의 제2 실시예에 따른 스쿠터의 좌측면도이다.

도 13은 도 12에 도시된 스쿠터의 유닛 스윙 엔진, 무단 변속 장치, 및 후륜의 상대 배치도이다.

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉

40 : 동력 전달 케이스 41 : 크랭크샤프트

45 : 구동 풀리 53 : 슬라이더

57 : 모터 58 : 액츄에이터 커버

60 : 기어 시스템 73 : 종동 풀리

100 : V벨트 112 : 회전 센서

113 : 워터 펌프 451 : 구동 풀리 부분

452 : 가동 풀리 부분

본 발명은 벨트식 무단 변속 장치에 관한 것으로, 특히, 전동식 액츄에이터에 의해 변속비(transmission gear ratio)가 제어될 수 있는 V벨트식 무단 변속 장치에 관한 것이다.

엔진과 같은 원동기(prime mover)에 연결된 구동 풀리(driving pulley)와, 부하에 연결된 종동 풀리(driven pulley)와의 사이 및 둘레에 V벨트를 연장하고, 구동 풀리와 종동 풀리상의 V벨트의 랩핑 직경이 연속적으로 변화되어, 변속비를 제어하는 V벨트식 무단 변속기가 공지되어 있다. V벨트의 랩핑 직경을 변화시키기 위해서, 구동 풀리와 종동 풀리 각각을 형성하는 고정 풀리 부분과 가동 풀리 부분 중, 가동 풀리 부분이 그 지지 축의 축선 방향으로 변위되어, 풀리 부분 사이의 간격을 변화하여 랩핑 직경을 변화한다.

예컨대, 가동 풀리 부분이 모터에 의해 구동되는 무단 변속 장치가 일본국 특개평 5-44827호 공보에 기재되어 있다. 이 무단 변속 장치에서, 구동 풀리의 가동 풀리 부분이 베어링을 통해 슬라이더에 결합되고, 또한 슬라이더가 기어를 통해 모터에 연결된다.

변속비의 제어는 엔진의 회전수, 스로틀 개도 등으로부터 엔진의 운전 상태를 검출하여 실행된다. 변속비가 적절한 값을 갖는지의 여부는 가동 풀리 부분의 위치로서 검출되며, 모터가 가동 풀리 부분의 검출된 위치에 기초하여 피드백 제어된다.

상기 언급된 무단 변속 장치는, 엔진의 크랭크케이스와 일체로 형성되어, 크랭크케이스로부터 격벽(partition wall)을 형성하는 동력 전달 케이스, 동력 전달 케이스를 덮는 동력 전달 케이스 커버, 및 동력 전달 케이스 커버를 덮는 외부 커버를 포함한다. 외부 커버가 냉각용 공기 순환 구멍 등을 막아, 외관 설계를 중시하여 부착 형성되기 때문에, 변속 장치는 동력 전달 케이스와 동력 전달 케이스 커버에 의해서 대체로 보호된다. 따라서, 슬라이더가 기어 시스템을 통해 모터와 연결되어, 모터에 의해 이동되어 변속비를 제어하는 변속 장치는, 이들이 동력 전달 케이스 커버에 의해 덮여지게 구성된다.

그러나, 기어 시스템 및 모터를 덮도록 동력 전달 케이스 커버를 형성하기 위해서는, 복잡해진 구성이 일체로 형성되어야 한다. 이 때문에, 제조용 몰드가 어쩔 수 없이 복잡해지며, 동력 전달 케이스로의 조립도 용이하지 않다.

상기 언급된 종래 기술의 문제점을 고려하여, 본 발명의 목적은 변속비 조정용 모터와 기어 시스템이 설치됨으로써, 동력 전달 케이스의 구성이 단순해지고, 모터, 기어 시스템 및 커버가 단순해질 수 있는 V벨트식 무단 변속 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 제1 관점에 따르면, V벨트식 무단 변속 장치는 엔진에 의해 구동되는 구동 풀리와 V벨트를 통해 구동 풀리에 의해 구동되는 종동 풀리를 구비한다. 각각의 풀리는 그 지지 축에 고정된 고정 부분과 지지 축에 대해 축 방향으로 슬라이딩 이동하게 설치된 가동 부분을 구비하며, 구동 풀리의 가동 부분이 모터에 의해 축 방향으로 변위되어, 고정 부분과 가동 부분 사이의 간격을 변화시키며, 종동 풀리의 가동 부분이 간격의 변화에 따라 슬라이드 가능하게 이동되며, 이에 의해 구동 풀리에 대한 종동 풀리의 회전수를 변화시킨다. V벨트식 무단 변속 장치는 모터의 동력을 구동 풀리의 가동 부분에 전달하는 기어 시스템, 구동 풀리, 종동 풀리 및 기어 시스템을 수용하는 동력 전달 케이스, 동력 전달 케이스에 결합되어 구동 풀리 및 종동 풀리를 덮는 동력 전달 케이스 커버, 및 동력 전달 케이스에 결합되어 기어 시스템을 덮는 액츄에이터 커버를 구비하며, 모터가 액츄에이터 커버에 지지되는 점에 제1 특징이 있다.

또, 본 발명의 제2 관점에 따르면, V벨트식 무단 변속 장치의 액츄에이터 커 버와 동력 전달 케이스가 엔진에 물을 순환시키는 워터 펌프의 벽면을 함께 형성한다.

또한, 본 발명의 제3 관점에 따르면, V벨트식 무단 변속 장치가 차량의 전방을 향해서 돌출하는 실린더를 갖는 엔진에 사용되며, 기어 시스템 및 모터가 구동 풀리에 대해 실린더의 돌출 방향측에 설치된다.

본 발명의 제4 관점에 따르면, 스쿠터형 차량은 차체의 대향측에 배치된 스텝 플로어의 후부에 설치된 탑승자 스텝, 액츄에이터의 작동에 따라 변화되는 변속비를 갖는 엔진과 후륜 사이에 개재된 무단 변속기를 구비하며, 액츄에이터는 탑승자 스텝의 하방에 배치된다.

본 발명의 제5 관점에 따르면, 스쿠터형 차량의 무단 변속기는 벨트식 변속기이다. 무단 변속기는 엔진에 결합하여 유닛 스윙 엔진을 형성하며, 엔진은 대체로 수평한 축선을 갖는 실린더를 구비하며, 액츄에이터가 실린더의 측방 및 무단 변속기의 전방에 배치된다.

본 발명의 제6 관점에 따르면, 스쿠터형 차량의 차체 프레임에는 아래로부터 스텝 플로어를 지지하는 지지 프레임이 설치되며, 액츄에이터가 지지 프레임의 하방에 배치된다.

본 발명의 제7 관점에 따르면, 스쿠터형 차량의 액츄에이터는 차체폭 방향으로 지향된 회전축선을 갖는 전동 모터이다.

상기 언급된 본 발명의 제1 관점의 결과, 변속 장치의 구동 풀리의 구동 부분을 구동하는 모터와 기어 시스템을 덮는 액츄에이터 커버는 변속 장치의 본체인 벨트 장치를 덮는 동력 전달 케이스 커버와 별개의 부재로서 형성된다. 따라서, 커버의 제조에 사용하는 몰드의 제조가 용이하며, 또한 커버가 동력 전달 케이스에 조립 또는 해체될 때의 작업성이 양호하다.

본 발명의 제2 관점에 따르면, 워터 펌프도 동시에 커버될 수 있기 때문에, 유지보수가 용이하다.

본 발명의 제3 관점에 따르면, 실린더가 돌출하는 엔진에서, 모터와 기어 시스템은 실린더의 돌출부 근처에 위치되도록 설계될 수 있다. 즉, 변속 장치의 액츄에이터 수단은 과잉(surplus) 돌출부를 생성하지 않고 설계될 수 있다.

본 발명의 제4 관점에 따르면, 탑승자 스텝보다 낮은 위치로의 액츄에이터의 배치는 스쿠터형 차량의 중력의 중심이 낮게 위치되도록 한다.

본 발명의 제5 관점에 따르면, 액츄에이터는 엔진의 실린더와 무단 변속기에 의해 보호될 수 있다.

본 발명의 제6 관점에 따르면, 액츄에이터는 고강성의 지지 프레임에 의해 더 효과적으로 보호될 수 있다.

또한, 본 발명의 제7 관점에 따르면, 액츄에이터가 엔진의 실린더의 측방으로 배치될 수 있으므로, 액츄에이터는 무단 변속기의 외측면으로부터 외부 측방으로 돌출하지 않는다.

그러나, 본 발명의 정신 및 범위 내에서 다양한 변형 및 변경이 본 발명의 상세한 설명으로부터 당업자에 의해 명확해질 수 있기 때문에, 상세한 설명 및 특정 예시는 본 발명의 바람직한 실시예를 나타내지만, 단지 설명을 위해 부여된 것 임이 이해되어야 한다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시 형태를 설명한다. 도 3은 본 발명의 실시 형태에 따른 무단 변속기를 갖는 스쿠터형 자동이륜차의 외관 측면도이다. 도 3에서, 스쿠터형 자동이륜차(1)의 차체 앞부분(2)과 차체 뒷부분(3)은 플로어부(4)를 통해 서로 연결된다. 차체의 골격은 다운 튜브(6) 및 다운 튜브(6)로부터 후방 상방으로 연장하는 메인 튜브(7)로 형성된다. 메인 튜브(7) 위에 시트(8)가 배치된다. 시트(8)와 메인 튜브(7)와의 사이에 헬멧용 수납 박스와 연료 탱크(모두 도시되지 않음)가 설치된다. 시트(8)는 수납 박스용 뚜껑으로서도 작용한다.

다운 튜브(6)는 차체 앞부분(2)에 설치된 헤드 파이프(5)에 그 전방 단부에서 결합된다. 프론트 포크(12)가 헤드 파이프(5)에 선회 이동 지지된다. 프론트 포크(12)의 상부 연장부에 핸들 바(11)가 장착되는 한편, 전륜(13)이 프론트 포크(12)의 하단에 회전 지지된다. 핸들 바(11)의 상부는 계기판으로서도 작용하는 핸들 바 커버(33)로 덮인다.

메인 튜브(7)의 직립(uprightly) 연장부의 하단에 브래킷(15)이 설치되며, 행거 브래킷(18)이 링크 부재(16)를 통해 브래킷(15)에 연결되며, 스윙 유닛(17)이 브래킷(15) 상에 요동 이동 가능하게 지지된다. 스윙 유닛(17)의 후부와 메인 튜브(7)의 후부는 충격 흡수 부재(shock absorbing member)를 갖는 서스펜션(22)에 의해 서로 연결된다. 스윙 유닛(17)의 앞부분에 단기통 4사이클 엔진(200)이 탑재된다. 엔진(200)의 후방에 V벨트식 무단 변속기(35)와 감속 기어(38)가 설치된다. 감속 기어(38)의 출력 축(output power shaft)(하기 설명됨)에 후륜(21)이 결합된다. 즉, 엔진(200)의 출력은 무단 변속기(35)와 감속 기어(38)를 통해 후륜(21)에 전달된다.

엔진(200)의 실린더 헤드(32)로부터 연장하는 흡입관(23)이 스윙 유닛(17)의 앞부분에 연결된다. 기화기(24)와 기화기(24)에 연결된 에어 클리너(25)가 흡입관(23)에 배치된다. 주차용 메인 스탠드(26)가 스윙 유닛(17)의 크랭크케이스(31)에 설치된 행거 브래킷(18)에 지지된다. 킥 축(27)이 변속기(35)의 외부 커버(36)로부터 돌출하며, 킥 축(27)에 킥 아암(28)이 고정된다. 킥 아암(28)의 단부에 킥 페달(29)이 설치된다.

도 1은 무단 변속기의 앞부분 단면도이며, 도 2는 무단 변속기의 뒷부분 단면도이다. 도 1과 도 2에서, 무단 변속기는 동력 전달 케이스(40), 동력 전달 케이스 커버(401), 외부 커버(36) 및 액츄에이터 커버(58)로부터 형성된 외부 윤곽을 갖는다. 동력 전달 케이스(40)는 엔진(200)의 크랭크케이스(31)의 일부이다. 동력 전달 케이스 커버(401)는 동력 전달 케이스(40)를 차량의 좌측면으로부터 덮는 한편, 외부 커버(36)가 동력 전달 케이스 커버(401)를 더 덮는다. 액츄에이터 커버(58)는 동력 전달 케이스 커버(401)의 앞부분(차량의 주행 방향 앞부분)에 조립되며, 변속기 구동용의 액츄에이터로서의 모터(57)와 기어 시스템(60)을 덮는다.

도 1에서, 엔진(200)의 크랭크샤프트(41)는 동력 전달 케이스(40)에 설치된 베어링 (42) 및 도시되지 않은 또 다른 베어링에 의해 지지된다. 동력 전달 케이스(40)로부터 외부로 돌출하는 크랭크샤프트(41)의 부분(43)은 구동 풀리(45)의 지 지 축이며, 무단 변속기의 구동 축이다.

부분(구동 축)(43)의 외주에 가이드 파이프(44)가 장착된다. 구동 풀리(45)는 구동 축(43)의 단부에 설치된 고정 풀리 부분(451)과 구동 축(43)의 축선 방향으로 이동 가능한 가동 풀리 부분(452)을 구비한다. 구동 풀리(45)와 후술하는 종동 풀리 둘레 및 사이에 V벨트(100)를 연장한다. 고정 풀리 부분(451)은 구동 축(43)의 단부에 설치된 나사 부분에 나사 체결되는 너트(46)에 의해 구동 축(43)에 고정된다. 가동 풀리 부분(452)의 허브(hub)(453)는, 가동 풀리 부분(452)이 구동 축의 방향으로 이동될 수 있도록 가이드 파이프(44)의 외주에 슬라이딩 이동하게 끼워맞춤된다.

가동 풀리 부분(452)의 허브(453)에는 구동 축(43)의 축선 방향으로 연신된 연신 구멍 또는 가이드 구멍(47)이 형성된다. 가이드 파이프(44)의 외주에 가이드 핀(48)이 직립으로 설치되고, 가이드 핀(48)의 헤드부(481)가 가이드 구멍(47) 내로 돌출한다. 가이드 핀(48)의 헤드부에는, 적어도 가이드 구멍(47)의 내면에 대향하는 헤드부의 일부분을 덮도록 마찰계수가 작은 불소 수지(fluorocarbon resin) 의 칼라(collar)(49)가 설치된다. 바람직하게는, 가이드 파이프(44)의 외주에 대향된 가이드 핀(48)의 헤드부의 일부도 도시된 바와 같이 칼라(49)로 덮여진다. 이에 의해, 허브(453)가 고정되는 가동 풀리 부분(452)은, 가이드 핀(48)에 의해서 가이드 파이프(44) 즉, 구동 축(43)에 대한 회전방향으로의 변위가 규제되지만, 구동 축(43)에 대해 축선 방향으로만 이동 가능하다. 가이드 핀(48)은 그 사이에 개재된 칼라(49)에 의해 허브(453)의 가이드 구멍(47)으로 슬라이딩 가능하게 이동하 기 때문에, 가동 풀리 부분(452)의 이동이 매끄럽고, 또한 슬라이딩 소음의 발생도 억제된다.

가동 풀리 부분(452)의 허브(453)의 외주에는 베어링 유지(holding) 링(50)이 끼워맞춤되고, 베어링 유지 링(50)의 외주에는 베어링(51)의 내륜(inner race)이 끼워맞춤된다. 베어링(51)의 외륜에는 슬라이더용 리테이닝(retaining) 링(52)이 끼워맞춤되고, 슬라이더용 리테이닝 링(52)에는 슬라이더(53)가 끼워맞춤된다. 슬라이더(53)는 원통 형상이며, 그 외측에는 기어 휠(531)을 가지는 한편, 슬라이더(53)의 내측에는 피드(feed) 링(54)이 끼워맞춤된다. 피드 링(54)은 그 내주에 형성된 암나사(스크류 나사)를 갖는다. 피드 링(54)의 암나사는 관형상 부재(55)의 외주에 형성 된 숫나사(스크류 나사)와 나사 결합한다. 관형상 부재(55)는 그 외주에 용접된 플랜지부를 통해 볼트(56)에 의해 동력 전달 케이스(40)에 고정된다.

이제, 슬라이더(53)의 기어 휠(531)에 동력을 전달하는 구동부를 설명한다. 슬라이더(53)의 기어 휠(531)을 구동하는 구동부는 기어 시스템(60)과 모터(57)를 포함한다. 모터(57)는 베이스 플레이트(571)와 하우징(572)을 포함한다. 베이스 플레이트(571)는 동력 전달 케이스(40)의 액츄에이터 커버(58)에 끼워맞춤되어 고정된다. 모터 축(59)의 단부에 출력 기어(591)가 형성된다.

기어 시스템(60)은 공통 축(61)에 고정된 제1 단차(stepped) 기어 휠(62, 63)과 또 다른 공통 축(64)에 고정된 제2 단차 기어 휠(65, 66)을 구비한다. 기어 시스템(60)의 기어 휠은 동작 소음을 저감하기 위해서 수지제로 제작하는 것이 바 람직하다. 제1 단차 기어 휠의 축(61)은 동력 전달 케이스(40)에 설치된 베어링(67)과 액츄에이터 커버(58)에 설치된 또 다른 베어링(68)에 의해 지지된다. 한편, 제2 단차 기어 휠의 축(64)은 동력 전달 케이스(40)에 설치된 베어링(69)과 액츄에이터 커버(58)에 설치된 또 다른 베어링(70)에 의해 지지된다. 제1 단차 기어 휠 사이로부터 라지 기어 휠(62)이 출력 기어(591)에 맞물리는 한편, 스몰 기어 휠(63)이 제2 단차 기어 휠 사이로부터 라지 기어 휠(65)에 맞물린다. 제2 기어 휠 사이로부터 스몰 기어 휠(66)이 슬라이더(53)의 기어 휠(531)과 맞물린다.

베어링(70)을 통해 연장하는 제2 단차 기어 휠에 대한 축(64)의 연장부에 기어 휠(641)이 형성된다. 기어 휠(641)은 웜 기어(worm gear)이다. 이 웜 기어641)는 회전 센서로서의 회전형 가변저항기(rotary variable resistor) 또는 회전형 전위차계(rotary potentiometer)에 연결되는 웜 휠과 맞물린다(회전 센서와 웜 휠은 하기에 설명된다). 이에 의해, 축(64)은 회전 센서에 기어 시스템(60)의 회전량을 전달하는 센서 출력 축으로서의 기능을 갖는다.

동력 전달 케이스(40)에는, 슬라이더(53)에 형성된 기어 휠(531)의 외주를 둘러싸도록 립(402)이 형성되며, 볼트(71)에 의해 립(402)의 단부에 규제 플레이트(72)가 장착된다. 구동 풀리(45)로의 슬라이더(53)의 이동 한계가 규제 플레이트(72)에 의해 정의된다. 통상적으로, 슬라이더(53)의 기어 휠(531)은 규제 플레이트(72)와 접촉하지 않는 범위 내에서 이동한다.

상기 구성을 통해, 모터(57)의 회전이 출력 기어(591), 제1 단차 기어 휠(62, 63), 및 제2 단차 기어 휠(65, 66)을 연속적으로 경유하여 슬라이더(53)의 기 어 휠(531)에 전해져, 슬라이더(53)를 회전시킨다. 슬라이더(53)가 회전될 때, 피드 링(54)이 관형상 부재(55)의 주위를 회전하고, 그 결과, 슬라이더(53)는 상대적으로 크랭크샤프트(41)의 축선 방향으로 나사식으로 보내진다. 나사의 작용에 의한 슬라이더(53)의 변위 방향은 피드 링(54) 및 관형상 부재(55)의 암나사 및 숫나사의 방향에 의존한다.

슬라이더(53)가 구동 축(43)을 따라 변위될 때, 베어링(51)을 통해 가동 풀리 부분(452)에 이동이 전해져, 가동 풀리 부분(452)과 고정 풀리 부분(451) 사이 간격이 변화한다. 고정 풀리 부분(451)과 가동 풀리 부분(452) 사이 간격이 증가한다면, V벨트(100)는 구동 풀리(45)의 랩핑 직경이 후술되는 종동 풀리의 이동과 함께 감소하도록 작동한다. 한편, 고정 풀리 부분(451)과 가동 풀리 부분(452) 사이 간격이 감소하는 방향으로의 힘은, 구동 풀리(45)의 외주 방향으로 V벨트(100)를 부세하도록 작용하는 성분력(component of force)을 부과하고, 이는 후술되는 종동 풀리의 이동과 함께 V벨트(100)의 랩핑 직경을 증가시킨다

슬라이더(53)의 위치는 변속기의 변속비를 대표한다. 따라서, 기어 휠(641)의 회전 위치를 검출하는 상기 기술된 회전 센서에 의해 슬라이더(53)의 위치를 검출하고, 그 검출 결과를 변속비의 제어에 피드백할 수 있다.

이제, 무단 변속기의 후부 구성을 설명한다. 도 2에서, 종동 풀리(73)는 고정 풀리 부분(731)과 가동 풀리 부분(732)을 포함한다. 종동 풀리(73)가 지지되는 종동 축(종동 풀리의 지지 축)(74)은 베어링(75, 76)에 의해 지지된다. 종동 축(74)의 일단부측 즉, 베어링(75)에 대해 종동 축(74)의 좌측 부분의 단부상에, 베 어링(77)이 끼워맞춤되고, 베어링(77)에 대해 종동 축(74)의 선단측에, 칼라(78)가 끼워맞춤된다. 컵 형상(cup-shaped) 클러치 판(79)이 칼라(78)에 용접된다. 종동 축(74)의 단부에 나사가 형성되며, 너트(80)가 나사에 나사체결된다. 칼라(78) 및 클러치 판(79)이 베어링(77)의 내륜을 통해 종동 축(74)에 고정된다. 종동 축(74)의 중간 부분의 외주상에, 베어링(81)이 설치되며, 베어링(81)과 베어링(77)에 의해 고정 풀리 부분(731)의 허브(82)가 종동 축(74)의 외주에 장착된다.

또한, 고정 풀리 부분(731)의 허브(82)의 외주에 가동 풀리 부분(732)의 허브(83)가 설치된다. 가동 풀리 부분(732)은 고정 풀리 부분(731)에 대해서 종동 축(74)의 길이 방향으로 슬라이드 이동 가능하다. 허브(82)에는 가이드 핀(84)이 직립 설치된다. 허브(83)에 설치된 가이드 구멍(831)은 가이드 핀(84)의 헤드부와 맞물림하며, 이에 의해 허브(83)에 대해 가동 풀리 부분(732)의 회전을 규제한다.

고정 풀리 부분(731)의 허브(82)의 단부에 클러치 슈(clutch shoe) 지지 플레이트(85)가 너트(86)에 의해 고정된다. 지지 플레이트(85)에는, 클러치 슈(87)가 설치된다. 클러치 슈(87)는, 지지 플레이트(85)에 직립으로 세워진 피벗(88)에 의해 회전 지지되는 보스(89)를 갖는 아암(90)에 확실하게 장착된다. 아암(90)은 클러치 슈(87)가 클러치 플레이트(79)의 내면으로부터 이격되는 방향으로 스프링(91)에 의해 편향된다. 또한, 코일 스프링(92)이 가동 풀리 부분(732)과 지지 플레이트(85) 사이에 개재되어, 가동 풀리 부분(732)을 고정 풀리 부분(731)측을 향해 편향시킨다.

무단 변속기의 후부에 감속 기어(38)가 설치된다. 감속 기어(38)는 입력 기 어 휠(94), 중간 기어 휠(95, 96) 및 최종 단차 기어 휠(97)을 포함한다. 입력 기어 휠(94)은 종동 축(74)의 타단 즉, 도 2에서 베어링(75, 76)과의 사이에 설치된다. 입력 기어 휠(94)은 중간 기어 휠 사이로부터 라지 기어 휠(95)과 맞물리는 한편, 중간 기어 휠로부터 스몰 기어 휠(96)이 최종 단차 기어 휠(97)과 맞물린다. 중간 기어 휠(95, 96)의 축은 베어링(98, 99)에 의해 지지되고, 최종 단차 기어 휠(97)의 축 즉, 출력 축(101)은 베어링(102, 103)에 의해 지지된다. 베어링(76, 98, 103)은 립(rib)(402)의 연속 부분인 케이싱(403)의 후부에 끼워맞춤되는 한편, 베어링(75, 99, 102)은 케이싱(403)에 고정되는 감속 기어 커버(104)에 끼워맞춤된다.

고정 풀리 부분(731)의 허브(82)의 측면에 센서 플레이트(105)가 설치되며, 센서 플레이트(105)의 외주에 대향 관계로 자기 센서(106)가 설치된다. 센서 플레이트(105)는 철제이며, 철제의 센서 플레이트(105)는 그 외주에 1개 또는 복수 개의 볼록한 부분 또는 오목한 부분을 갖는다. 따라서, 각각의 형상 변화 부분에서 자기 센서(106)의 출력이 변화하고, 종동 풀리(73)의 회전수가 예컨대, 출력 변화 사이 간격으로부터 검출될 수 있다. 자기 센서(106)는 감속 기어 커버(104)에 고정된다.

전술된 구성을 통해, V벨트의 랩핑 직경이 구동 풀리(45)측 상에서 증가한다면, V벨트(100)의 장력이 증가하고, 이 장력의 증가는 종동 풀리(73)의 가동 풀리 부분(732)과 고정 풀리 부분(731) 사이 간격을 증가시키는 경향의 힘을 부과한다. 그 결과, 종동측에서, V벨트(100)의 랩핑 직경이 감소한다. 즉, 감속비가 감소한 다. 한편, V벨트의 랩핑 직경이 구동 풀리(45)측 상에서 감소한다면, V벨트(100)의 장력이 감소한다. 따라서, 장력의 감소에 의해 코일 스프링(92)의 편향력이 V벨트(100)에 인가되는 장력의 성분력을 초과한다면, 종동 풀리(73)의 가동 풀리 부분(732)과 고정 풀리 부분(731) 사이 간격을 감소시키는 경향의 힘이 부과된다. 그 결과, V벨트(100)의 랩핑 직경이 종동측에서 증가한다. 즉, 감속비가 증가한다.

종동 풀리(73)의 회전수가 소정치와 동일해질 때, 원심력의 증가에 의해 클러치 슈(87)가 클러치 판(79)에 접촉된다. 이에 의해, 클러치 판(79)에 결합된 종동 축(74)이 회전되고, 입력 기어 휠(94), 중간 기어 휠(95, 96), 및 최종 단차 기어 휠(97)의 순서를 통해 출력 축(101)을 회전한다. 출력 축(101)의 회전이 후륜 (21)에 전달되며, 이에 의해 자동이륜차가 주행할 수 있다.

도 4는 동력 전달 케이스(40)와 액츄에이터 커버(58)를 차체 좌측면으로부터 본 도면이다. 도 4에서, 동력 전달 케이스(40)와 액츄에이터 커버(58)는 회합부(mating portion)(IF)를 따라 서로 회합한다. 회합부(IF)는 회합부(IF)를 액밀(liquid-tight)하게 밀봉하기 위해 설치된 시일(하기에 설명됨)을 포함한다. 하기에 상세히 설명되는 바와 같이, 회합부(IF)는 도면의 면에 수직한 면으로부터 평행한 면까지 형성된다. 동력 전달 케이스(40)와 액츄에이터 커버(58)의 부분(F, F1)은 공면(coplanar face)으로서 형성되고, 동력 전달 케이스 커버(4O1)가 이 부분, 즉 공면 상에 장착된다.

도 5는 액츄에이터 커버(58)의 정면도이며, 도 6은 도 5의 A-A선을 따라 취 한 단면도이다. 액츄에이터 커버(58)는 상술된 바와 같이 모터(57)로부터 축(64)까지의 감속 계통(speed reducing system)의 구성부품을 덮으며, 또한, 엔진을 통해 냉각수를 순환시키는 워터 펌프용 커버로서 작용한다. 도 5에서, 액츄에이터 커버(58)는 지지 플레이트(85)에 끼워 맞춰지는 베어링(70)에 의해 지지되는 기어 휠(641)과 맞물리는 웜 휠(worm wheel)(110) 및 웜 휠(110)용 축(111)을 수용하며, 축(111)을 지지하기 위해 형성된 관형상 돌출부(581)를 갖는다. 웜 휠(110)의 회전 위치를 검출하는 회전 센서(112)가 축(111)에 결합된다. 회전 센서(112)의 검출 출력이 도시되지 않은 제어 장치에 공급되며, 검출 출력에 기초하여 웜 휠(110)과 인터록킹 관계로 작동하는 기어 휠(641, 65, 66, 531)을 통해 가동 풀리 부분(452)의 위치가 검출된다.

액츄에이터 커버(58)는 모터(57)의 베이스 플레이트(571)를 유지하기 위한 보스(582, 583)와 모터(57)의 베이스 플레이트(571)의 허브를 수용하는 보스 구멍(584)에 인접하게 설치된 시트(585, 586)를 갖는다.

또한, 도 6으로부터 잘 알 수 있는 바와 같이, 액츄에이터 커버(58)는 동력 전달 케이스(40)의 일부와 결합하여 워터 펌프(113)의 외벽을 형성한다. 외벽으로 둘러싸인 공간에 임펠러(impeller)(114)와 축(115)이 수용된다. 축(115)은 도시되지 않은 동력 전달 장치에 의해 엔진에 연결되고, 엔진의 회전에 의해 회전 구동된다. 마우스 링(mouth ring)(116)은 서모스탯(thermostat)을 통해 라디에이터로부터 순환되는 냉각수의 입구이며, 또 다른 마우스 링(117)은 라디에이터를 통과하지 않고 순환되는 냉각수의 입구이다. 엔진 시동시 또는 냉각수의 온도가 낮을 때는, 물이 마우스 링(117)으로부터 유입되지만, 냉각수의 온도가 소정치보다 높다면, 온도 감소된 물이 마우스 링(116)으로부터 라디에이터를 통해 유입된다.

도 7은 동력 전달 케이스(40)와 액츄에이터 커버(58) 사이에 배치되는 시일의 평면도이며, 도 8은 시일의 주요 부분의 측면도이고, 도 9는 시일의 단부 확대도이다. 시일(120)은 워터 펌프(113)를 액밀하게 밀봉하기 위한 고리 형상 부분(121), 고리 형상 부분(121)으로부터 일측 방향으로 연장하는 연신부(122), 및 고리 형상 부분(121)으로부터 타측 방향으로 연장하는 또 다른 연신부(123)를 갖는다. 시일(120)은 동력 전달 케이스(40)와 액츄에이터 커버(58)가 서로 회합하는 2차원 면을 액밀하게 유지하기 위해, 도면의 면에 직교하는 방향으로 굴곡될 수 있도록 형성된다. 즉, 돌기(124, 125)로부터 단부측까지 연장하는 부분(127, 128)과 돌기(124, 125) 사이 연신부(122)는 서로 형상이 상이하다. 특히, 부분(122)은 후술되는 홈(groove)에 끼워맞춰질 수 있도록 원형의 단면 형상을 갖는 한편, 돌기(124, 125)로부터 단부측 상의 부분(127, 128)은 액츄에이터 커버(58)의 단면을 감쌀 수 있는 3차원 형상을 갖는다(도 8, 도 9 참조).

특히, 시일(120)의 단부는 액츄에이터 커버(58)의 단부를 덮도록 일면을 따라 개방하는 박스 형상부(128)와, 박스 형상부(128)와 돌기(124)를 서로 결합하는 부분(129)을 포함한다. 후크부(128a)가 박스 형상부(128)의 단부에 설치되며, 액츄에이터 커버(58)의 단면에 감싸진다.

도 1O은 액츄에이터 커버의 배면도 즉, 동력 전달 케이스(4O)측으로부터 본 액츄에이터 커버의 도면이며, 도 11은 도 10의 B-B선을 따라 취한 단면도이다. 도 10에서, 시일(120)을 수용하는 시일 홈(130)이 대체로 액츄에이터 커버(58)의 외부 윤곽을 따라서 형성되어 있다. 시일 홈(130)은 시일(120)의 고리 형상부(121)를 수용하는 고리 형상 홈(131)과 고리 형상 홈(131)으로부터 연장하는 연신된 홈(132)을 갖는다. 고리 형상 홈(131)의 일부분으로부터 외측에 시일(120)을 연장하는 인출부(lead out portion)(133)와, 연신된 홈(132)으로부터 외측에 시일(120)을 연장하는 또 다른 인출부(134)가 형성된다. 시일 고정용 원형 리세스(135, 136)가 인출부(133, 134)에 인접하여 각각 설치된다.

도 10 및 도 11에서, 동력 전달 케이스(40)와 액츄에이터 커버(58) 사이 회합부는 경사부 즉, 차체의 전후방향에 평행한 면(상기 기술된 면(F, F1)에 평행한 면)(F3)과 면(F3)으로부터 차폭 방향에 직립 설치되는 면(F4, F5)을 포함한다. 도 11에서 가상선으로 지시된 시일(120)은 면(F3)과 면(F4, F5)을 따라 배치되며, 그 중간부의 돌기(124, 125)가 원형 리세스(135, 136)에 각각 고정된다. 또한, 시일(120) 단부의 후크부(128a)는 액츄에이터 커버(58)의 단면(end face) 홈(58a)에 걸린다. 후크부(128a)는 동력 전달 케이스 커버(401)에 의해서 가압되어 고정된다.

이와 같이, 본 실시 형태의 변속 장치는 동력 전달 케이스(40)와 동력 전달 케이스 커버(401)를, 특히 방진 목적(dust proofing object)으로 액밀하게 밀봉하는 시일 수단에 부가하여, 액밀을 유지하도록 증가된 밀봉 기능을 갖는 시일(120)을 포함한다. 따라서, 워터 펌프에 적합한 밀봉 조건이 워터 펌프의 벽면을 형성하는 부재들인 액츄에이터 커버(58)와 동력 전달 케이스(40) 사이에 제공될 수 있다.

도 12 및 도 13은 본 발명의 제2 실시예를 도시한다. 특히, 도 12에 도시된 바와 같이, 자동이륜차 형태의 스쿠터형 차량은 차체 프레임(F), 차체 프레임의 전단부에, 전륜(WF)을 회전 지지하는 프론트 포크(25) 및 스티어링 작동을 위해 프론트 포크(25)에 연결된 스티어링 핸들 바(26)를 지지하는 헤드 파이프(27)를 포함한다. 유닛 스윙 엔진(UE)이 차체 프레임(F)의 전후방향 중간부에서 상하 요동가능하게 지지되어, 후륜(WR)을 그 후단부에서 회전 지지한다. 측면에서 보아 상하로 길게 형성된 연료 탱크(28)와 연료 탱크(28)의 후방에 배치된 라디에이터(29)가 유닛 스윙 엔진(UE)의 전방에서 차체 프레임(F) 상에 탑재된다. 수납 박스(30)가 위에서 유닛 스윙 엔진(UE)을 덮도록 차체 프레임(F)에 장착되며, 탠덤형 운전자 시트(31)가 수납 박스(30) 위에 배치되며, 프론트 시트(32)와 리어 시트(33)를 갖는다. 또한, 합성 수지제 차체 커버(34)가 차체 프레임(F)에 장착되며, 차체 프레임(F), 유닛 스윙 엔진(UE)의 앞쪽 부분, 라디에이터(29) 및 수납 박스(30)를 덮는다.

도 13에서, 유닛 스윙 엔진(UE)은 대체로 수평으로 연장하는 실린더 축선(axis)을 갖는 공냉식 엔진(E), 엔진(E)의 출력을 무단변속하여 후륜(WR)에 전달하는 전동 벨트와 풀리를 포함하는 벨트식 무단 변속기(M)를 포함한다. 무단 변속기(M)는 변속용 액츄에이터로서 전동 모터(42)의 작동에 따라 크랭크샤프트측 상에 가동 풀리를 구동하여 변속비를 무단변속한다.

무단 변속기(M)의 변속기 케이스(93)는 엔진(E)으로부터 좌측으로 팽창되도록 엔진(E)의 크랭크케이스(44)의 좌측에 인접하게 설치되어, 후륜(WR)의 좌측으로 연장한다. 크랭크케이스(44)의 우측에 스윙 아암(48)의 전방 단부가 결합되며, 후륜(WR)은 변속기 케이스(93)의 후방 단부와 스윙 아암(48)의 후방 단부 사이에 회전 지지된다.

또한, 변속용 전동 모터(액츄에이터)(42)가 무단 변속기(M)의 전방에서 엔진(E)의 실린더(45)의 왼쪽 방향에 배치되며, 그 회전축선이 차체폭 방향으로 지향되도록 변속기 케이스(93)의 전방 돌출부(93a)에 장착된다. 또한, 전동 모터(42)가 차체 커버(34)에 설치된 좌우 한 쌍의 탑승자 스텝(162,…) 중 좌측 탑승자 스텝(162) 하방에 배치되며, 또한, 측면에서 볼 때, 차체 프레임(F)의 일부를 형성하는 2개의 지지 프레임(41,…) 중 좌측 지지 프레임(41)의 하방에 위치되도록 배치된다.

이와 같이 기술된 본 발명이, 다양한 방법으로 변형될 수 있음은 명확하다. 이러한 변형은 본 발명의 사상 및 범위를 벗어난 것으로 간주되지 않으며, 당업자에게 명확한 이러한 모든 변경은 하기 클레임의 범위 내에 포함되도록 의도된다.

본 발명에 따르면, 동력 전달 커버를 제조할 때의 프레임 제작이 용이해지고, 이들 커버를 동력 전달 케이스에 조립하거나 분해하거나 할 때의 직업성도 양호하다. 또한, 워터 펌프도 동시에 커버할 수 있으므로, 유지보수가 용이하며, 실린더가 돌출한 엔진에서, 그 돌출 부분에 인접하도록 모터나 기어 시스템을 설계할 수 있다. 즉, 여분의 돌출 부분 없이, 변속 장치의 액츄에이터 수단을 설계할 수 있다.

Claims (15)

1. V벨트식 무단 변속 장치에 있어서,

   엔진에 의해 구동되는 구동 풀리(driving pulley);

   V벨트를 통해 상기 구동 풀리에 의해 구동되는 종동 풀리(driven pulley),

   상기 각 풀리는 지지 축(supporting shaft)에 고정된 고정 부분과, 상기 지지 축에 대해 축선 방향(axial direction)으로 슬라이딩 이동되게 설치된 가동 부분을 구비하며,

   상기 구동 풀리의 상기 가동 부분은 모터에 의해 축선 방향으로 변위되어, 상기 고정 부분과 상기 가동 부분 사이 간격을 변화시키며,

   상기 종동 풀리의 상기 가동 부분은 상기 간격의 변화에 따라 슬라이딩 가능하게 이동되며, 이에 의해 상기 구동 풀리에 대해 상기 종동 풀리의 회전수를 변화시키며;

   상기 모터의 동력을 상기 구동 풀리의 상기 가동 부분에 전달하는 기어 시스템;

   상기 구동 풀리, 상기 종동 풀리, 및 상기 기어 시스템을 수용하는 동력 전달 케이스;

   상기 동력 전달 케이스에 결합되어 상기 구동 풀리 및 상기 종동 풀리를 덮는 동력 전달 케이스 커버; 및

   상기 동력 전달 케이스에 결합되어 상기 기어 시스템을 덮는 액츄에이터 커버를 구비하며,

   상기 모터가 상기 액츄에이터 커버에 지지되는, V벨트식 무단 변속 장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 액츄에이터 커버와 상기 동력 전달 케이스는 상기 엔진에 물을 순환시키는 워터 펌프의 벽면을 함께 형성하는, V벨트식 무단 변속 장치.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 엔진은 차량의 전방으로 돌출하는 실린더를 포함하며,

   상기 기어 시스템 및 상기 모터는 상기 구동 풀리에 대해 상기 실린더의 돌출 방향 측에 설치되는, V벨트식 무단 변속 장치.
4. 제 2 항에 있어서,

   상기 엔진은 차량의 전방으로 돌출하는 실린더를 포함하며,

   상기 기어 시스템 및 상기 모터는 상기 구동 풀리에 대해 상기 실린더의 돌출 방향 측에 설치되는, V벨트식 무단 변속 장치.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 무단 변속 장치는 상기 엔진에 결합하여 유닛 스윙 엔진(unit swing engine)을 형성하며, 상기 엔진은 대체로 수평한 축선을 갖는 실린더를 구비하며,

   상기 모터는 상기 무단 변속 장치의 전방과 상기 실린더의 측방에 배치된 액츄에이터인, V벨트식 무단 변속 장치.
6. 제 1 항에 있어서,

   상기 모터는 차체폭 방향으로 지향된 회전축선을 갖는 전동 모터인, V벨트식 무단 변속 장치.
7. 제 1 항에 있어서,

   상기 동력 전달 케이스와 상기 액츄에이터 커버 사이에 배치된 시일(seal)을 더 포함하는, V벨트식 무단 변속 장치.
8. 제 7 항에 있어서,

   상기 시일은 워터 펌프를 액밀하게 밀봉하는 고리 형상 부분, 상기 고리 형상 부분으로부터 일 방향으로 연장하는 연신부, 및 상기 고리 형상 부분으로부터 다른 방향으로 연장하는 또 다른 연신부를 갖는, V벨트식 무단 변속 장치.
9. 제 7 항에 있어서,

   상기 시일은, 상기 동력 전달 케이스와 상기 액츄에이터 커버가 서로 회합(mate)하는 2차원 면을 액밀(liquid-tight)하게 유지하기 위해 형성되는, V벨트식 무단 변속 장치.
10. 제 2 항에 있어서,

    상기 워터 펌프는 상기 무단 변속 장치의 하부 앞부분에 인접하게 배치되는, V벨트식 무단 변속 장치.
11. 스쿠터형 차량에 있어서,

    차체 프레임의 대향하는 측면들에 배치된 스텝 플로어의 후부들에 설치된 탑승자 스텝들,

    엔진과 후륜 사이에 개재되며, 액츄에이터의 작동에 따라 변화하는 변속비를 갖는, 제 1 항의 V벨트식 무단 변속 장치를 포함하며,

    상기 액츄에이터는 상기 탑승자 스텝들의 하방에 배치되는, 스쿠터형 차량.
12. 제 11 항에 있어서,

    상기 V벨트식 무단 변속 장치는 상기 엔진에 결합하여 유닛 스윙 엔진을 형성하며, 상기 엔진은 대체로 수평한 축선을 갖는 실린더를 구비하며,

    상기 액츄에이터는 상기 V벨트식 무단 변속 장치의 전방 및 상기 실린더의 측방에 배치되는, 스쿠터형 차량.
13. 제 11 항에 있어서,

    상기 스텝 플로어를 하방으로부터 지지하는 지지 프레임이 차체 프레임에 설치되며, 상기 액츄에이터가 상기 지지 프레임의 하방에 배치되는, 스쿠터형 차량.
14. 제 12 항에 있어서,

    상기 액츄에이터는 차체폭 방향으로 지향된 회전축선을 갖는 전동 모터인, 스쿠터형 차량.
15. 제 11 항에 있어서,

    상기 액츄에이터는 상기 엔진의 실린더의 측방 및 상기 V벨트식 무단 변속 장치의 전방에 배치되며, 상기 변속기 케이스의 전방 돌출부에 장착되는, 스쿠터형 차량.

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