KR101803726B1 - 정방향 및 역방향 회전시 ∨벨트의 슬립현상이 방지되는 전기차량용 무단변속기와 이를 이용한 이륜차량 재제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전기차량용 무단변속기와 이를 이용한 이륜차량 재제조방법에 관한 것으로, 그 목적은 정방향 및 역방향 회전시에도 벨트의 슬립현상이 방지되어 전동모터의 구동력이 바퀴에 정확하게 전달될 수 있는 전기차량용 무단변속기를 이용하여 소형 가솔린기관이 탑재된 노후 이륜차량를 전기차량으로 재제조할 수 있는 전기차량용 무단변속기와 이를 이용한 이륜차량 재제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명은 전동모터의 구동력이 드라이브 풀리 및 드라이브 페이스를 구비하는 드라이브 어셈블리에 전달되고, 드라이브 어셈블리에 전달된 구동력이 ∨벨트를 통해 드리븐 풀리 및 드리븐 페이스를 구비하는 드리븐 어셈블리에 전달되며, 드리븐 어셈블리에 전달된 구동력이 감속기어부에 의해 감속되어 바퀴가 연결되는 휠샤프트에 전달되는 전기차량용 무단변속기에 있어서; 드리븐 어셈블리와 드라이브 어셈블리내에 각각 드리븐 토크핀과 드라이브 토크핀 및 상기 드리븐 토크핀과 드라이브 토크핀에 각각 접촉되는 ∨형홈이 형성된 드리븐 토크캠과 드라이브 토크캠을 설치하여, 전동모터의 정회전 및 역회전 구동시, 드라이브 토크캠과 드라이브 토크핀, 드리븐 토크캠과 드리븐 토크핀의 작용에 의해드리븐 페이스와 드리븐 풀리 및 ∨벨트, 드라이브 페이스와 드라이브 풀리 및 ∨벨트가 밀착되어 ∨벨트의 슬립현상이 방지되도록 되어 있다.

Description

정방향 및 역방향 회전시 ∨벨트의 슬립현상이 방지되는 전기차량용 무단변속기와 이를 이용한 이륜차량 재제조방법{V-Belt Type Continuously Variable Transmission and remanufacturing method of electric two-wheeled vehicle using the same}

본 발명은 정방향 및 역방향 회전시 ∨벨트의 슬립현상이 방지되는 전기차량용 무단변속기와 이를 이용한 이륜차량 재제조방법에 관한 것으로, 벨트의 슬립현상이 방지되면서 정회전 및 역회전이 가능하도록 하여 전동모터의 구동력이 구동바퀴에 정확하게 전달되는 전기차량용 무단변속기와 이를 이용한 이륜차량 재제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 오토바이는 소형의 가솔린기관을 탑재한 이륜자동차를 말하며, 주로 자전거에 보조기관을 설치한 모페드와, 스쿠터, 삼륜식인 사이드카 등으로 구분되어, 신속하고 간편한 운송 수단으로 널리 사용되고 있다.

이와 같은 오토바이는 이동속도 및 회전속도 등을 변속하기 위한 변속기가 설치되어 있으며, 상기 변속기는 엔진과 드라이브 샤프트 사이에 설치되어 차량의 주행상태에 따라 엔진의 회전수를 적절하게 조절하여 주행이 이루어지도록 되어 있다.

그러나, 종래의 오토바이용 변속기는 자동차의 변속기와는 후진을 위한 메커니즘을 구비하지 않고 있으며, 이로 인하여 협소한 장소에서 주차를 하거나 주차된 차량을 꺼낼 때 순전히 인력으로 전후진을 수차례 반복하여야 원하는 위치에 이륜차량을 꺼낼 수 있으므로, 운전자의 불편함이 가중되는 문제점이 있었다.

이러한 문제점을 해결하기 위해 지금까지 소형 가솔린기관을 탑재한 오토바이에 적용될 수 있는 후진 변속기 또는 기어가 개발되어지고 있으나, 현재 개발되고 있는 후진 변속메카니즘은 대부분 기어의 결합에 의해 이루어지고 있어, 장치가 복잡할 뿐 만 아니라, 부피가 커지게 되어 탑재의 어려움이 있으며, 운전자가 후진을 위해 수행하여야 하는 조작 절차가 매우 복잡하여, 후속 메커니즘이 있음에도 불구하고 사용을 잘 하지 않게 되는 현상이 발생되고 있다.

또한, 현대사회는 자원확보를 위한 국가간의 경쟁이 심화되고, 제품 전과정에 대한 환경규제가 강화됨으로써 자원순환의 필요성이 더욱 증대되고 있으며, 자원순환을 통한 자원확보 필요성 증대에 따라, 중고 자동차, 선박 및 각종 기계장치를 분해, 세척, 점검, 정비 및 재조립과정을 통해 신제품의 성능을 구비하도록 하는 재제조하여 사용하고 있으나,

종래의 소형 가솔린기관이 탑재된 오토바이는 노후될 경우, 전량 폐기처분하거나, 일부 부품에 대한 정비를 통해 재활용되고 있어, 가솔린 등의 화석연료 사용에 따른 환경오염 및 폐기처리에 의한 심각한 환경문제가 발생되는 등 여러가지 문제점이 있었다.

공개특허공보 공개번호 10-2010-0026002(2010.03.10)

본 발명의 목적은 정방향 및 역방향 회전시에도 벨트의 슬립현상이 방지되어 전동모터의 구동력이 바퀴에 정확하게 전달될 수 있는 전기차량용 무단변속기를 제공하는 것이다.

본 발명의 목적은 소형 가솔린기관이 탑재된 노후 이륜차량에 적용되어 재제조가 가능하도록 한 정방향 및 역방향 회전시 ∨벨트의 슬립현상이 방지되는 전기차량용 무단변속기와 이를 이용한 이륜차량 재제조방법을 제공하는 것이다.

본 발명은 전동모터의 구동력이 드라이브 풀리 및 드라이브 페이스를 구비하는 드라이브 어셈블리에 전달되고, 드라이브 어셈블리에 전달된 구동력이 ∨벨트를 통해 드리븐 풀리 및 드리븐 페이스를 구비하는 드리븐 어셈블리에 전달되며, 드리븐 어셈블리에 전달된 구동력이 감속기어부에 의해 감속되어 바퀴가 연결되는 휠샤프트에 전달되는 전기차량용 무단변속기에 있어서; 드리븐 어셈블리와 드라이브 어셈블리내에 각각 드리븐 토크핀과 드라이브 토크핀 및 상기 드리븐 토크핀과 드라이브 토크핀에 각각 접촉되는 ∨형홈이 형성된 드리븐 토크캠과 드라이브 토크캠을 설치하여, 전동모터의 정회전 및 역회전 구동시, 드라이브 토크캠과 드라이브 토크핀, 드리븐 토크캠과 드리븐 토크핀의 작용에 의해드리븐 페이스와 드리븐 풀리 및 ∨벨트, 드라이브 페이스와 드라이브 풀리 및 ∨벨트가 밀착되어 ∨벨트의 슬립현상이 방지되도록 되어 있다.

본 발명은 주행중 급가속을 위해 또는 오르막길에서 전동모터의 회전수가 급증가될 때, 토크핀을 구비하는 드라이브 페이스가 드라이브 샤프트에 일체로 구동되는 드라이브 토크캠에 의해 드라이브 풀리방향으로 이동되고, 토크핀을 구비하는 드리븐 페이스가 드리븐 토크캠에 의해 드리븐 풀리방향으로 이동되므로, 무단변속기의 ∨벨트가 드라이브 풀리와 드라이브 페이스 및, 드리븐 풀리와 드리븐 페이스에 밀착되게 되므로, ∨벨트의 슬립현상이 방지된다.

본 발명은 드라이브 어셈블리의 드라이브 페이스와 드라이브 토크캠 사이에 드라이브 스프링이 설치되어 있어, 드라이브 페이스를 드라이브 풀리 방향으로 가압하므로, 웨이트롤러의 원심력에 의해 드라이브 풀리를 드라이브 페이스방향으로 가압하여 변속하기 위한 전동모터의 회전수를 드라이브 페이스를 가압하는 드라이브 스프링의 탄성력만큼 낮출 수 있으며, 이로 인해 무단변속기의 변속 시점을 빠르게 하여 성능을 더욱 향상시킬 수 있음은 물론, 에너지를 더욱 절감할 수 있다.

본 발명은 드라이브 토크캠과 드라이브 페이스 사이에 설치되는 드라이브 스프링 및, 드리븐 토크캠과 드리븐 페이스 사이에 설치되는 드리븐 스프링의 양끝단이 스프링의 감김방향에 대하여 거의 수직을 이루도록 각각 절곡형성된 후, 드라이브 토크캠과 드라이브 페이스 및, 드리븐 토크캠과 드리븐 페이스에 연결지지되도록 되어 있어, ∨벨트가 밀착되도록 드라이브 페이스 및 드리븐 페이스에 탄성력을 부여함과 동시에, 프리부하상태 또는 역회전에서 정회적으로 변경될 때, 드라이브 토크캠 및 드리븐 토크캠의 ∨형홈과 이에 대응되는 토크핀 사이에 유격이 발생되지 않도록 하여, 유격으로 인한 충격 및 충격소음의 발생이 발생되지 않는 효과가 있다.

본 발명은 종래 가솔린기관이 탑재된 노후화된 이륜차량에 Ｖ벨트식 무단변속기가 전동모터를 구동원으로 하는 무단변속기가 설치됨에 따라, 이륜차량의 주행상태에 따라 자동 변속이 이루어질 수 있으며, 이를 통해 이륜차량의 출력성능 및 에너지 효율을 향상시킬 수 있다.

본 발명은 노후화된 이륜차량을 전기차량으로 재제조하도록 되어 있어, 화석연료의 사용으로 인한 환경오염을 방지하고, 유가인상에 따른 비용을 절감할 수 있다.

본 발명은 노후화된 이륜차량을 재조립하도록 되어 있어, 이륜차량에 설치된 기존프레임, 샤시, 외장, 현가장치, 조향장치 등을 그대로 재조립할 수 있으며, 이를 통해 원가비용을 절감하여 사용자의 경제적 부담을 감속시키는 효과가 있다.

본 발명은 무단변속기의 구조를 최대한 간소화하고, 부품의 부착설치를 최소화하여 이륜차량의 전반적인 중량을 크게 줄일 수 있으며, 이러한 중량감소에 따른 동력손실 최소화를 통해 이륜차량의 출력향상과 배터리의 사용시간을 늘려 운행 가능시간을 연장시킬 수 있는 등 많은 효과가 있다.

도 1 은 본 발명에 따른 구성을 보인 예시도
도 2 는 본 발명의 내부 구성을 보인 예시도
도 3 은 본 발명에 따른 드라이브 어셈블리의 구성을 보인 예시도
도 4 는 본 발명에 따른 드라이브 페이스 및 드리븐 페이스의 구성을 보인 예시도
도 5 는 본 발명에 따른 드라이브 토크핀 및 드리븐 토크핀의 구성을 보인 예시도
도 6 은 본 발명에 따른 드라이브 토크캠의 구성을 보인 예시도
도 7 은 본 발명에 따른 드라이브 스프링의 구성을 보인 예시도
도 8 은 본 발명에 따른 드리븐 어셈블리의 구성을 보인 예시도
도 9 는 본 발명에 따른 드리븐 토크캠의 구성을 보인 예시도
도 10은 본 발명에 따른 드리븐 스프링의 구성을 보인 예시도
도 11은 본 발명 무단변속기를 이용한 이륜차량 재제조방법을 보인 블록예시도
도 12는 본 발명의 무단변속기가 설치되어 재제조된 이륜차량을 보인 예시도

도 1 은 본 발명에 따른 구성을 보인 예시도를, 도 2 는 본 발명의 내부 구성을 보인 예시도를, 도 3 은 본 발명에 따른 드라이브 어셈블리의 구성을 보인 예시도를, 도 4 는 본 발명에 따른 드라이브 페이스 및 드리븐 페이스의 구성을 보인 예시도를, 도 5 는 본 발명에 따른 드라이브 토크핀 및 드리븐 토크핀의 구성을 보인 예시도를, 도 6 은 본 발명에 따른 드라이브 토크캠의 구성을 보인 예시도를, 도 7 은 본 발명에 따른 드라이브 스프링의 구성을 보인 예시도를, 도 8 은 본 발명에 따른 드리븐 어셈블리의 구성을 보인 예시도를, 도 9 는 본 발명에 따른 드리븐 토크캠의 구성을 보인 예시도를, 도 10 은 본 발명에 따른 드리븐 스프링의 구성을 보인 예시도를 도시한 것으로,

본 발명은 전동모터의 구동력이 드라이브 풀리 및 드라이브 페이스를 구비하는 드라이브 어셈블리에 전달되고, 상기 드라이브 어셈블리에 전달된 구동력이 ∨벨트를 통해 드리븐 풀리 및 드리븐 페이스를 구비하는 드리븐 어셈블리에 전달되며, 상기 드리븐 어셈블리에 전달된 구동력이 감속기어부에 의해 감속되어 바퀴가 연결되는 휠샤프트에 전달되는 전기차량용 무단변속기에 있어서;

드리븐 어셈블리(30)는 드리븐 페이스(33)에 형성된 이중구조의 중앙보스(33a)내에 복수의 드리븐 토크핀(34)이 설치되고, 드리븐 토크핀(34)이 드리븐 토크캠(36)의 ∨형홈내에 삽입접촉되도록 드리븐 샤프트(31)에 드리븐 토크캠(36)이 일체로 연결설치되며,

드라이브 어셈블리(20)는 드라이브 페이스(23)에 형성된 이중구조의 중앙보스(23a)내에 복수의 드라이브 토크핀(24)이 설치되고, 드라이브 토크핀(24)이 드라이브 토크캠(26)의 ∨형홈(26a)내에 접촉되도록 드라이브 샤프트(21)에 드라이브 토크캠(26)이 일체로 연결설치되어,

전동모터(70)의 정회전 및 역회전 구동시, 드라이브 토크캠과 드라이브 토크핀, 드리븐 토크캠과 드리븐 토크핀의 작용에 의해 드리븐 페이스(33)와 드리븐 풀리(32) 및 ∨벨트(40), 드라이브 페이스(23)와 드라이브 풀리(22) 및 ∨벨트(40)가 밀착되어 ∨벨트의 슬립현상이 방지되도록 되어 있다.

즉, 본 발명은 도 1 내지 도 3 및 도 8 에 도시된 바와 같이, 차량에 고정되는 하우징(10)과, 상기 하우징(10) 내에 회전지지되도록 설치된 드라이브 샤프트(21)에 서로 마주하도록 설치되는 드라이브 풀리(22) 및 드라이브 페이스(23)를 구비하는 드라이브 어셈블리(Drive Assembly,20)와, 상기 하우징 내에 회전지지되도록 설치된 드리븐 샤프트(31)에 설치되고 서로 마주하도록 설치되는 드리븐 풀리(32) 및 드리븐 페이스(33)를 구비하는 드리븐 어셈블리(Driven Assembly, 30)와, 상기 드라이브 어셈블리의 드라이브 풀리(22)와 드라이브 페이스(23) 사이 및, 드리븐 어셈블리의 드리븐 풀리(32)와 드리븐 페이스(33) 사이에 밀착되게 끼워져 동력을 전달하는 ∨벨트(40)와, 상기 드리븐 샤프트(31)와 하우징(10) 내에 회전지지되도록 설치된 휠샤프트(60) 사이에 설치되는 감속기어부(50)를 포함하되,

상기 드리븐 어셈블리(30)의 드리븐 페이스(33)에는 중앙보스(34)에 형성된 설치홀내에 복수의 드리븐 토크핀(34)이 설치되고, 드리븐 토크핀(34)이 ∨형홈내에 삽입접촉되도록 드리븐 토크캠(36)이 드리븐 샤프트(31)에 일체로 연결설치되어, 드리븐 샤프트(31)의 정회전 및 역회전 구동시, 회전되는 드리븐 토크캠(36)에 의해 드리븐 페이스(33)에 설치된 드리븐 토크핀(34)이 드리븐 토크캠(36)의 ∨형홈(36a)을 따라 이동되어 드리븐 페이스(33)를 드리븐 풀리(32) 방향으로 밀어 이동시켜 ∨벨트의 슬립현상을 방지시키며,

상기 드라이브 어셈블리(20)의 드라이브 페이스(23)에는 이중구조의 중앙보스(23a)내에 복수의 드라이브 토크핀(24)이 설치되고, 상기 드라이브 토크핀(24)이 ∨형홈(26a)내에 접촉되도록 드라이브 토크캠(26)이 드라이브 샤프트(21)에 일체로 연결설치되어, 드라이브 샤프트(21)의 정회전 및 역회전 구동시, 드라이브 토크캠(26)에 의해 드라이브 페이스(23)에 설치된 토크핀(24)이 드라이브 토크캠(26)의 ∨형홈(26a)을 따라 이동되어 드라이브 페이스(23)를 드라이브 풀리(22) 방향으로 밀어 이동시켜 ∨벨트의 슬립현상을 방지시키도록 되어 있다 .

상기 하우징(10)은 드라이브 어셈블리(10)와 드리븐 어셈블리(20) 및 감속기어부(50)가 설치되어 있으며, 외측에 차량의 고정설치를 위한 복수의 마운팅브래킷(11)이 형성되어 있다.

상기 드라이브 어셈블리(20)는 마주하는 드라이브 풀리(22)와 드라이브 페이스(23) 사이에 ∨벨트(40)가 끼워져 밀착됨으로써 회전력이 전달되도록 한 것으로, 도 3 에 도시된 바와 같이, 전동모터(70) 측에 위치한 드라이브 풀리(22)에는 복수개의 웨이트롤러(22a)가 덮개에 의해 덮혀져 설치되어 있으며, 상기 복수의 웨이트롤러(22a)는 드라이브 샤프트(21)의 회전시 작용하는 원심력에 의해 드라이브 풀리(22)를 드라이브 페이스(23) 방향으로 가압함으로써 드라이브 풀리(22)와 드라이브 페이스(23) 사이 간격을 조절하는 기능을 수행한다.

따라서, 드라이브 풀리(22)와 드라이브 페이스(23) 간격 변화에 의해 이들 사이에서 밀착된 ∨벨트(40)의 걸림위치가 드라이브 풀리(22)와 드라이브 페이스(23)의 반경방향으로 이동되므로, 드라이브 어셈블리(20)와 드리븐 어셈블리(30)의 회전비가 변화되어 변속이 이루어지게 된다.

또한, 상기 드라이브 어셈블리(20)는 드라이브 페이스(23)의 탄성가압 및 ∨벨트(40)의 슬립방지를 위하여, 드라이브 페이스의 이중구조 중앙보스(23a)내에 위치하도록 삽입설치되는 복수의 드라이브 토크핀(24)과, 상기 이중구조 중앙보스(23a)에 연결설치되어 드라이브 토크핀(24)의 위치를 고정하는 드라이브 토크핀 커버(25)와, 상기 복수의 드라이브 토크핀이 ∨형홈(26a)내에 삽입접촉되도록 이중구조의 중앙보스(23a)내로 일측이 삽입설치되고 드라이브 샤프트(21)가 관통설치되어 일체로 회전되는 드라이브 토크캠(26)과, 상기 드라이브 페이스(23)에 일측단(27a)이 끼움연결되고 타측단(27b)이 드라이브 토크캠(26)에 끼움연결되도록 드라이브 페이스(23)와 드라이브 토크캠(26) 사이에 설치되는 드라이브 스프링(27)을 포함한다.

상기 드라이브 페이스(23)는 도 3 및 도 4 에 도시된 바와 같이, 일측에 드라이브 샤프트(21)가 관통되는 이중구조의 중앙보스(23a)가 형성되어 있으며, 상기 이중구조의 중앙보스(23a)는 드라이브 샤프트(21)가 관통되는 제1보스(23b)와, 상기 제1보스(23b)를 감싸도록 또한 제1보스(23b)와 소정거리 이격되도록 형성되는 제2보스(23c)와, 상기 제1보스(23b)와 제2보스(23c) 사이에 형성되어 드라이브 토크핀(24)이 삽입지지되는 핀삽입공간(23d)을 포함한다. 이때, 상기 제1보스(23b)에는 드라이브 토크핀(24)의 핀(24a)이 삽입되는 핀홀(23e)이 형성되고, 제2보스(23c)에는 토크핀(24)이 삽입되는 토크핀홀(23f)이 형성되어 있다.

또한, 상기 드라이브 페이스(23)에는 드라이브 스프링(27)이 삽입되어 이탈이 방지되도록 스프링 안착홀(23g)이 형성되어 있으며, 상기 스프링 안착홀(23g)내에는 드라이브 스프링(27)의 일측단이 삽입되어 지지되는 스프링 지지홀(23h)이 형성되어 있다.

상기 드라이브 토크핀(24)은 도 3 및 도 5 에 도시된 바와 같이, 드라이브 샤프트(21)와 함께 회전되는 드라이브 토크캠(26)에 의해 드라이브 토크캠(26)의 ∨형홈(26a)을 따라 이동되어 드라이브 페이스(23)를 드라이브 풀리(22) 방향으로 이동시키는 것으로, 핀(24a)과 상기 핀(24a)에 결합되어 핀(24a)을 중심으로 회전되는 핀로울러(24b)를 포함한다.

즉, 상기 드라이브 토크핀(24)은 로울러 타입으로 이루어져 있으며, 핀(24a)의 끝단이 제1보스의 핀홀(23e)내로 삽입되고, 핀(24a)의 머리부분이 제2보스의 토크핀홀(23f)내로 삽입되어 핀로울러(24b)가 핀삽입공간(23d)내에 위치하도록 설치되며, 상기 핀삽입공간(23d)내에 위치하는 핀로울러(24b)가 드라이브 토크캠(26)의 ∨형홈(26a)내로 삽입되어 ∨형홈(26a)의 경사면을 따라 접촉이동된다.

상기 드라이브 토크핀 커버(25)는 드라이브 페이스(23)로부터 드라이브 토크핀(24)의 이탈을 방지하기 위한 것으로, 제2보스의 토크핀홀(23f)이 폐쇄되도록 제2보스(23c)의 외주면에 밀착되게 끼움 설치된다. 또한, 상기 드라이브 토크핀 커버(25)는 제2보스(23c)의 일측에 형성된 커버고정홀내로 일측이 삽입되도록 가공하여 제2보스(23c)로 부터 이탈이 방지되도록 고정설치될 수 있다.

상기 드라이브 토크캠(26)은 도 3 및 도 6 에 도시된 바와 같이, 일측이 개방된 복수개의 ∨형홈(26a)이 연속적으로 형성된 캠부(26b)와, 상기 캠부(26b)가 일체로 돌출형성되고 드라이브 스프링(27)의 타측단이 끼움설치되는 스프링 지지홀(26d)을 구비하는 플레이트부(26c)와, 상기 플레이트부(26c)를 관통하여 드라이브 샤프트(21)가 삽입연결되는 샤프트홀(26e)을 포함한다.

상기 캠부(26b)는 드라이브 페이스의 핀삽입공간(23d)내로 삽입되는 것으로, 드라이브 페이스내에 설치되는 드라이브 토크핀의 갯수에 대응되도록 복수개의 ∨형홈(26a)이 형성되어 있다. 즉, 상기 캠부(26b)는 원통형상으로 이루어져 있으며 일측단이 플레이트부(26c)에 일체로 연결형성되고, 타측단에 복수개의 ∨형홈(26a)이 연속적으로 형성되어 있다.

상기 ∨형홈(26a)은 전동모터의 백워드(후진)시 드라이브 토크핀(24)의 핀로울러가 접촉되는 제1경사면(26f)과, 전동모터의 포워드(전진)시 드라이브 토크핀(24)의 핀로울러가 접촉되는 제2경사면(26g)을 구비하며, 상기 제1경사면(26a)은 중심라인(O)을 기준으로 약 28°∼32° 의 경사각(θ1)을 구비하고, 상기 제2경사면(26g)은 중심라인(O)을 기준으로 약 58°∼62° 의 경사각(θ2)을 구비한다.

이때, 상기 중심라인(O)은 제1경사면(26f)과 제2경사면(26g) 사이에 위치하고 플랜지부(26c)에 수직되는 가상의 라인을 의미하며, 상기 제1경사면(26f)은 중심라인(O)을 기준으로 약 30° 의 경사각(θ1)을, 제2경사면(26g)은 드라이브 토크캠의 중심선(O)을 기준으로 약 60°의 경사각(θ2)을 구비하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 제1,2경사면의 경사각(θ1,θ2)는 정역회전시의 전동모터 회전속력범위를 고려하여 설정된 것으로, 회전속력 범위가 변경될 경우, 이에 따라 상/하한값에 대하여 각각 약 ±10° 범위내에서 변경설정될 수 있다.

또한, 상기 플레이트부(26c)에는 드라이브 스프링(27)이 삽입되어 이탈이 방지되도록 스프링 안착홀(26h)이 형성되어 있으며, 상기 스프링 안착홀(26h)내에는 드라이브 스프링(27)의 타측단(27b)이 끼움설치되는 복수의 스프링 지지홀(26d)이 플레이트부(26c)를 관통하도록 형성되어 있다.

상기 샤프트홀(26e)은 드라이브 샤프트(21)가 삽입되는 것으로, 다각 형상 또는 복수의 슬릿형상을 포함하여 형성되어 삽입된 드라이브 샤프트(21)에 의한 회전력이 드라이브 토크캠(26)에 전달되도록 되어 있다.

상기 드라이브 스프링(27)은 코일스프링 형상으로 이루어져 있으며, 도 3 및 도 7 에 도시된 바와 같이, 일측단(27a)이 드라이브 페이스의 스프링 지지홀(23h)내로 삽입지지되도록 절곡형성되고, 타측단(27b)이 드라이브 토크캠의 스프링 지지홀(26d)내로 삽입지지되도록 절곡형성되어 있다.

이와 같이 형성된 드라이브 스프링(27)은 드라이브 토크캠(26)과 드라이브 페이스(23) 사이에 설치되어 ∨벨트(40)가 드라이브 풀리(22)와 드라이브 페이스(23) 사이에 밀착되도록 드라이브 페이스(23)에 탄성력을 부여함과 동시에, 절곡형성된 양측단이 각각 드라이브 페이스(23)와 드라이브 토크캠(26)에 연결지지되므로, 프리부하상태 또는 역회전에서 정회전으로 변경될 때, 드라이브 토크캠의 ∨형홈(26a)과 드라이브 토크핀(24) 사이에 유격이 발생되지 않도록 하는 기능을 구비하게 된다.

즉, 드라이브 토크핀(24)과 드라이브 토크캠의 ∨형홈(26a) 사이에 유격이 발생될 경우, 전동모터의 회전수를 갑자기 증가시키거나, 전동모터의 회전방향을 전환하게 되면, ∨형홈의 제1경사면(26f) 또는 제2경사면(26g)과 드라이브 토크핀(24) 사이에 소정의 충돌현상이 발생되게 되나, 본 발명은 드라이브 스프링(27)의 양측단을 절곡하여 드라이브 페이스(23) 및 드라이브 토크캠(26)에 끼움 결합함으로써, 비틀림 스프링 기능에 의해 이와 같은 현상이 방지되도록 되어 있다.

상기 드라이브 샤프트(21)는 도 1 및 도 2 에 도시된 바와 같이, 일측단이 전동모터(70)에 연결되고, 램플레이트 어셈블리(90), 드라이브 풀리(22), 드라이브 페이스(23) 및 드라이브 토크캠(26)을 관통하도록 설치되며, 하우징(10)에 양단이 베어링 지지되도록 되어 있다.

또한, 상기 드라이브 샤프트(21)는 드라이브 풀리(22)와 드라이브 토크캠(26)은 드라이브 샤프트(21)와 일체로 회전되면서 좌우로 슬라이딩 이동이 가능하도록 다각 축결합 또는 슬릿 축결합되어 있으며, 상기 드라이브 샤프트(21)와 드라이브 페이스(23) 사이에는 단차(21a)를 구비하는 드라이브 풀리 보스(21b)가 설치되어 드라이브 페이스(23)의 회전이 자유롭게 이루어지면서 단차(21a)에 의해 이동거리가 제한되도록 되어 있다.

상기와 같이 구성된 본 발명은 전동모터(70)에 의한 드라이브 샤프트(21)의 정방향 회전구동 중, 드라이브 페이스(23)의 회전속도보다 드라이브 샤프트(21)의 회전속도가 빠를 때, 드라이브 토크캠의 제2경사면(26g)이 드라이브 페이스(23)내에 설치된 드라이브 토크핀(24)을 밀어 이동시키게 되므로, 드라이브 페이스(23)가 드라이브 풀리(22) 방향으로 이동되어, 드라이브 풀리(22)와 드라이브 페이스(23) 사이의 간격이 더욱 좁아지게 되며, 이로 인해 ∨벨트(40)와의 밀착력이 증대되어 슬립현상이 방지되게 된다.

즉, 드라이브 샤프트(21)의 회전속도가 드라이브 페이스(23)의 회전속도보다 빠르게 되면, 상대적으로 드라이브 페이스(23)는 정지한 상태가 되고, 드라이브 샤프트(21)와 일체로 회전되는 드라이브 토크캠(26)은 회전속도 차이만큼 회전하던 방향으로 더 회전한 상태가 되므로, 이러한 드라이브 토크캠(26)의 회전에 의해 드라이브 페이스(23)내 드라이브 토크핀(24)이 드라이브 토크캠(26)의 제2경사면(26g)을 따라 접촉이동되어 드라이브 페이스(23)가 드라이브 풀리(22) 방향으로 이동되게 된다.

또한, 상기 드라이브 토크캠(26)은 전동모터(70)에 의한 드라이브 샤프트(21)의 역방향 회전구동 중, 드라이브 페이스(23)의 회전속도보다 드라이브 샤프트(21)의 회전속도가 빠를 때, 드라이브 토크캠의 제1경사면(26f)이 드라이브 페이스내에 설치된 토크핀(24)을 밀어 이동시키게 되므로, 드라이브 페이스(23)가 드라이브 풀리(22) 방향으로 이동되어, 드라이브 풀리(22)와 드라이브 페이스(23) 사이의 간격이 더욱 좁아지게 되며, 이로 인해 역방향 회전시에도 ∨벨트(40)와의 밀착력이 증대되어 슬립현상이 방지되게 된다.

또한, 상기 드라이브 어셈블리(20)는 드라이브 스프링(27)이 드라이브 페이스(23)를 드라이브 풀리(22) 방향으로 가압하도록 되어 있어, 드라이브 스프링(27)의 탄성력이 작용하는 만큼 변속개시를 위한 웨이트롤러(22a)의 원심력 작용시점을 낮출 수 있으며, 이를 통해 전동모터(70)의 회전수가 낮은 상태에서도 웨이트롤러(22a)의 원심력이 작용되어 자동변속이 개시되도록 즉, 본 발명에 따른 무단변속기(100)의 변속시점을 앞당길 수 있다.

상기 드리븐 어셈블리(30)는 도 8 에 도시된 바와 같이, 드리븐 페이스(33)에 형성된 이중구조의 중앙보스(33a)내에 위치하도록 삽입설치되는 복수의 드리븐 토크핀(34)과, 상기 이중구조의 중앙보스(33a)에 연결설치되어 드리븐 토크핀(34)의 위치를 고정하는 드리븐 토크핀 커버(35)와, 상기 복수의 드리븐 토크핀(34)에 일측이 접촉되도록 이중구조의 중앙보스(33a)내로 일측이 삽입설치되고 드리븐 샤프트(31)가 끼움설치되어 일체로 회전되는 드리븐 토크캠(36)과, 상기 드리븐 페이스(33)에 일측단(37a)이 끼움연결되고 타측단(37b)이 드리븐 토크캠(36)에 끼움연결되도록 드리븐 페이스(33)와 드리븐 토크캠(36) 사이에 설치되는 드리븐 스프링(37)과, 상기 드리븐 토크캠(36)을 관통하여 돌출된 드리븐 샤프트(31)에 체결되어 드리븐 토크캠(36)의 위치를 지지하는 플랜지너트(38)를 포함하도록 되어 있다.

아울러, 상기 드리븐 어셈블리의 드리븐 페이스, 드리븐 토크커버, 드리븐 토크핀, 드리븐 스프링 및 드리븐 토크캠은 드라이브 어셈블리의 드라이브 페이스, 드라이브 토크커버, 드라이브 토크핀, 드라이브 스프링 및 드라이브 토크캠과 크기 및 형상등에 약간의 차이는 있으나, 기본구성은 각각 동일하도록 구성되어 있으므로, 기본구성이 거의 동일한 구성에 있어서는 드라이브 어셈블리의 도면을 참조하여 설명한다.

상기 드리븐 페이스(33)는 도 8 및 도 4 에 도시된 바와 같이, 일측에 드리븐 샤프트가 관통되는 이중구조의 중앙보스(33a)가 형성되어 있으며, 상기 이중구조의 중앙보스(33a)는 드리븐 샤프트가 관통되는 제1보스(33b)와, 상기 제1보스를 감싸도록 또한 제1보스와 소정거리 이격되도록 형성되는 제2보스(33c)와, 상기 제1보스와 제2보스 사이에 형성되어 드리븐 토크핀이 삽입지지되는 핀삽입공간(33d)을 포함한다. 이때, 상기 제1보스에는 드리븐 토크핀의 핀이 삽입되는 핀홀(33e)이 형성되고, 제2보스에는 토크핀이 삽입되는 토크핀홀(33f)이 형성되어 있다.

또한, 상기 드리븐 페이스(33)에는 드리븐 스프링(37)이 삽입되어 이탈이 방지되도록 스프링 안착홀(33g)이 형성되어 있으며, 상기 스프링 안착홀(33g)내에는 드리븐 스프링의 일측단(37a)이 삽입되어 지지되는 스프링 지지홀(33h)이 형성되어 있다.

상기 드리븐 토크핀(34)은 도 8 및 도 5 에 도시된 바와 같이, 드라이브 샤프트(31)와 함께 회전되는 드리븐 토크캠(36)의 ∨형홈(36a)을 따라 이동되어 드라이브 페이스(33)를 드라이브 풀리(32) 방향으로 이동시키는 것으로, 드라이브 토크핀(24)과 동일한 구조로 이루어져 있다.

즉, 상기 드리브 토크핀(34)은 로울러 타입으로 이루어져 있으며, 핀(34a)의 끝단이 제1보스의 핀홀(33e)내로 삽입되고, 핀(34a)의 머리가 제2보스의 토크핀홀(33f)내로 삽입되어 핀로울러(34b)가 핀삽입공간(33d)내에 위치하도록 설치되며, 상기 핀삽입공간(33d)내에 위치하는 핀로울러(34b)가 드리븐 토크캠(36)의 ∨형홈(36a)내로 삽입되어, ∨형홈(36a)의 경사면을 따라 접촉이동된다.

상기 드리븐 토크핀 커버(35)는 드리븐 토크핀의 외부 이탈을 방지하기 위한 것으로, 드라이브 토크핀 커버(25)와 동일한 구조로 이루어져 있다.

상기 드리븐 토크캠(36)은 도 8 및 도 9 에 도시된 바와 같이, 일측이 개방된 복수개의 ∨형홈(36a)이 연속적으로 형성된 캠부(36b)와, 상기 캠부(36b)가 일체로 돌출형성되고 드리븐 스프링의 타측단(37b)이 끼움설치되는 스프링 지지홀(36d)을 구비하는 플레이트부(36c)와, 상기 플레이트부(36c)를 관통하여 드리븐 샤프트(31)가 삽입연결되는 샤프트홀(36e)을 포함한다.

상기 캠부(36b)는 드리븐 페이스의 핀삽입공간(33d)내로 삽입되는 것으로, 드리븐 페이스(33)내에 설치되는 드리븐 토크핀(34)의 갯수에 대응되도록 복수개의 ∨형홈(36a)이 형성되어 있다. 즉, 상기 캠부(36b)는 원통형상으로 이루어져 있으며 일측단이 플레이트부(36c)에 일체로 연결형성되고, 타측단에 복수개의 ∨형홈(36a)이 연속적으로 연결되도록 형성되어 있다.

상기 ∨형홈(36a)은 전동모터의 백워드(후진)시, 드리븐 토크핀의 핀로울러가 접촉되는 제1경사면(36f)과, 전동모터의 포워드(전진)시 드리븐 토크핀의 핀로울러가 접촉되는 제2경사면(36g)을 구비하며, 상기 제1경사면(36f)은 중심라인(O`)을 기준으로 약 18°∼22° 의 경사각(θ3)을 구비하고, 상기 제2경사면(36g)은 중심라인(O`)을 기준으로 약 43°∼47° 의 경사각(θ4)을 구비한다.

이때, 상기 중심라인(O`)은 제1경사면(36f)과 제2경사면(36g) 사이에 위치하고 플랜지부(36c)에 수직되는 가상의 라인을 의미하며, 상기 제1경사면(36f)은 중심라인(O`)을 기준으로 약 20° 의 경사각(θ3)을, 제2경사면(36g)은 드라이브 토크캠의 중심선(O`)을 기준으로 약 45°의 경사각(θ4)을 구비하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 제1,2경사면의 경사각(θ3,θ4)는 정역회전시의 전동모터 회전속력범위를 고려하여 설정된 것으로, 회전속력 범위가 변경될 경우, 이에 따라 상/하한값에 대하여 각각 약 ±10° 범위내에서 변경설정될 수 있다.

또한, 상기 플레이트부(36c)에는 드리븐 스프링(37)이 삽입되어 이탈이 방지되도록 스프링 안착홀(36h)이 형성되어 있으며, 상기 스프링 안착홀(36h)내에는 드리븐 스프링(37)의 타측단(37b)이 끼움설치되는 복수의 스프링 지지홀(36d)이 플레이트부(36c)를 관통하여 형성되어 있다.

상기 샤프트홀(36e)은 드리븐 샤프트(31)가 삽입되는 것으로, 다각 형상 또는 복수의 슬릿형상을 포함하여 형성되어 삽입된 드리븐 샤프트에 의한 회전력이 드리븐 토크캠(36)에 전달되도록 되어 있다.

상기 드리븐 스프링(37)은 코일스프링 형상으로 이루어져 있으며, 도 8 및 도 10에 도시된 바와 같이, 일측단(37a)이 드리븐 페이스의 스프링 지지홀(33h)내로 삽입지지되도록 절곡형성되고, 타측단(37b)이 드리븐 토크캠의 스프링 지지홀(36d)내로 삽입지지되도록 절곡형성되어 있다.

이와 같이 형성된 드리븐 스프링(37)은 드리븐 토크캠(36)과 드리븐 페이스(23) 사이에 설치되어 ∨벨트(40)가 드리븐 풀리(32)와 드리븐 페이스(33) 사이에 밀착되도록 드리븐 페이스(33)에 탄성력을 부여함과 동시에, 절곡형성된 양측단이 각각 드리븐 페이스(33)와 드리븐 토크캠(36)에 각각 연결지지되므로, 프리부하상태에서 드리븐 토크캠의 ∨형홈과 드리븐 토크핀 사이에 유격이 발생되지 않도록 하는 기능을 구비하게 된다.

즉, 드리븐 토크핀(34)과 드리븐 토크캠(36) 사이에 유격이 발생될 경우, 전동모터의 회전수를 갑자기 증가시키거나, 전동모터의 회전방향을 전환하게 되면, ∨형홈의 제1경사면(36f) 또는 제2경사면(36g)과 드리븐 토크핀(34) 사이에 소정의 충돌현상이 발생되게 되나, 본 발명은 드리븐 스프링의 양측단을 절곡하여 드리븐 페이스 및 드리븐 토크캠에 끼움 결합함으로써, 이와 같은 현상이 방지되도록 되어 있다.

상기 드리븐 샤프트(31)는 도 8 에 도시된 바와 같이, 일측이 감속기어부(50)에 기어연결되고, 드리븐 풀리(32), 드리븐 페이스(33) 및 드리븐 토크캠(36)을 관통하도록 설치되며, 하우징(10)에 일측단이 베어링 지지되고 드리븐 토크캠을 관통한 타측단에 플랜지너트(38)가 체결되어 있다.

또한, 상기 드리븐 샤프트(31)는 드리븐 풀리(32)와 드리븐 토크캠(36)가 드라이브 샤프트(21)와 일체로 회전되면서 좌우로 슬라이딩 이동이 가능하도록 다각 축결합 또는 슬릿 축결합되어 있으며, 상기 드리븐 샤프트(31)와 드리븐 페이스(33) 사이에는 단차(31a)를 구비하는 드리븐 풀리 보스(31b)가 설치되어 드리븐 페이스(33)의 회전이 자유롭게 이루어지면서 단차(31a)에 의해 이동거리가 제한되도록 되어 있다.

상기와 같이 구성된 드리븐 어셈블리(30)는 전동모터(70)의 구동력을 ∨벨트(40)에 의해 전달받아 드리븐 샤프트(31)의 정방향 회전구동 중, 드리븐 페이스(33)의 회전속도보다 드리븐 샤프트(31)의 회전속도가 빠를 때, 드리븐 토크캠(36)의 제2경사면(36g)이 드리븐 페이스(33)내에 설치된 드리븐 토크핀(34)을 밀어 이동시키게 되므로, 드리븐 페이스(33)가 드리븐 풀리(32) 방향으로 이동되어, 드리븐 풀리(32)와 드리븐 페이스(33) 사이의 간격이 더욱 좁아지게 되며, 이로 인해 ∨벨트(40)와의 밀착력이 증대되어 슬립현상이 방지되게 된다.

이와 같은 드리븐 어셈블리(30)의 슬립현상방지는 드라이브 어셈블리(20)에서의 정방향 회전시 슬립현상 방지와 동일한 원리에 의해 이루어지므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.

또한, 역방향 회전에 따른 드리븐 어셈블리(30)의 슬림현상 방지는 드라이브 어셈블리(20)의 역방향 회전시 슬림현상 방지원리와 동일하므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.

상기 감속기어부(50)는 드리븐 어셈블리의 구동력을 휠샤프트에 감속전달하여 바퀴를 구동시키는 것으로, 드리븐 샤프트의 휠샤프트를 복수의 기어결합에 의해 연결하도록 되어 있으며, 이러한 감속기어부의 구성은 본 발명에서 드리븐 샤프트의 구동력을 휠샤프트에 전달하면 충분하므로, 그 기어열 및 감속비를 특별히 한정하지는 않는다.

도 11 은 본 발명 무단변속기를 이용한 이륜차량 재제조방법을 보인 블록예시도를, 도 12 는 본 발명의 무단변속기가 설치되어 재제조된 이륜차량을 보인 예시도를 도시한 것으로, 상기와 같이 구성된 전기차량용 무단변속기는 종래 이륜차량에 설치되는 소형 가솔린기관과 거의 동일한 크기 및 마운팅 위치를 구비하도록 되어 있으며, 이와 같은 전기차량용 무단변속기를 이용한 이륜차량 재제조방법을 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 노후된 이륜차량의 쿠션, 플라스틱 패널, 엔진모듈, 연료통 및 와이어링 하네스(wiring harness)등의 부품을 탈거하는 탈거단계;

부품이 탈거된 이륜차량에 구동모듈, 배선 및 배터리 케이스의 설치를 위해 이륜차량의 프레임을 가공 또는 프레임을 가공하여 이륜차량에 설치하는 프레임 가공단계;

상기 프레임(210)에 배터리 케이스(220)를 용접설치하여 배터리(230)를 장착하는 배터리 설치단계;

상기 프레임(210)에 컨트롤러, 릴레이 등의 전기장치(240)를 장착하고, 와이어링 하네스 및 배선을 재제조하여 연결설치하거나 교체설치하는 배선연결단계;

상기 프레임(210)에 전동모터(70)를 설치하고, 전동모터(70) 및 이륜차량의 바퀴(80)에 연결되도록 전기차량용 무단변속기(100)를 프레임(210)에 장착하는 변속기 장착단계;

상기 배터리(230), 각종 전기장치(240) 및 무단변속기(100)를 연결하고 전기장치 및 무단변속기의 작동을 테스트하는 테스트단계;

상기 프레임(210)에 쿠션, 플라스틱 패널 등의 부품을 재제조하여 조립하거나, 교체하여 조립하는 조립단계;

조립이 완료된 이륜차량(200)에 대한 조립상태를 검사하여 출하하는 검사 및 출하단계를 포함한다.

상기 탈거단계는 노후된 이륜차량의 부품을 분해하여 세척한 후, 상태 및 성능의 검사를 통해 등급별로 분류하고, 이를 수리하거나 교체가 요구되는 부품은 또다른 부품으로 교환한다. 이와 같은 탈거단계는, 이륜차량에 있어서, 프레임, 샤시, 외장, 현가장치, 조향장치 등을 제외한 나머지 부품을 모두 탈거한다.

상기 프레임가공단계는 본 발명에 따른 무단변속기 및 배터리 등의 부품설치를 위하여 기본프레임을 가공하는 단계로, 기본프레임 전체를 가공하는 것이 아니라, 부분적인 가공에 의해 작업을 최소화한다.

상기 배터리 설치단계는 프레임 가공단계에 의해 확보된 공간내에 배터리 케이스를 용접등에 의해 고정설치한 후, 상기 배터리 케이스내에 배터리를 설치한다.

상기 배선연결단계는 탈거단계에서 분리된 와이어링 하네스를 제조립하여 설치하고, 배터리와 연결되도록 컨트롤러, 릴레이 등의 전기장치를 장착한 후, 배선에 의해 서로 연결한다.

상기 변속기 장착단계는 정방향 및 역방향 회전시 ∨벨트의 슬립현상이 발생되지 않도록 구성된 본 발명의 전기차량용 무단변속기를 장착하는 단계로, 프레임의 일측에 전동모터를 설치하고, 상기 전동모터에 무단변속기의 드라이브 샤프트가 연결되도록 또한, 이륜차량의 바퀴에 무단변속기의 휠샤프트가 연결되도록 프레임에 전기차량용 무단변속기를 설치한다.

이때, 상기 전기차량용 무단변속기의 하우징에는 이륜차량의 프레임에 기설치되어 있는 브래킷에 연결되도록 복수의 마운팅브래킷이 형성되어 있어, 별도의 작업없이 가솔린기관이 탈거된 위치에 본 발명의 무단변속기(100)를 설치할 수 있다. 상기 본 발명에 따른 전기차량용 무단변속기(100)에 대한 구성은 위에 상세히 기재되어 있으므로, 이에 대해서는 생략한다.

상기 테스트단계는 설치된 무단변속기와 배터리 및 각종 전기장치에 대한 작동상태를 확인한다.

상기 조립단계는 탈거된 쿠션, 플라스틱패널 등의 부품에 대하여 세척 및 수리가 완료된 부품을 재조립하거나, 교체가 요구되는 부품에 대해서는 새로운 부품을 교체조립한다.

상기 검사 및 출하단계는 조립이 완료된 이륜차량에 대한 유격 및 조립상태를 실시한 후, 이를 출하한다.

상기와 같은 본 발명의 이륜차량 재제조방법은 노후된 가솔린기관이 탑재된 노후 이륜차량을 간단한 재조립에 의해 전동모터를 구비한 이륜차량으로 재제조하도록 되어 있어, 기존 전기 오토바이에 비해 원가를 현저하게 절감할 수 있다.

또한, 상기와 같은 이륜차량의 재제조방법은 노후화된 125㏄ 이하의 소형가솔린기관이 탑재된 이륜차량에 적용할 경우 매우 원가절감 및 환경개선면에서 효과적이며, 125㏄ 를 초과하는 이류차량에서도 원가절감효과를 얻을 수 있다.

이하, 상기와 같이 재제조된 이륜차량의 작용효과를 설명하면 다음과 같다.

전동모터에 전력이 공급되어 이륜차량의 변속개시속도 설정값 이하로 드라이브 샤프트가 저속회전될 경우, 드라이브 어셈블리에 구비된 웨이트롤러의 원심력이 작용되지 않아 이륜차량의 변속은 이루어지지 않게 되나,

드라이브 어셈블리에서는 드라이브 스프링에 의해 드라이브 풀리와 드라이브 페이스에 ∨벨트가 밀착되고, 드리븐 어셈블리에서는 드리븐 스프링에 의해 드리븐 풀리와 드리븐 페이스에 ∨벨트가 밀착된 상태를 유지하게 되므로,

드라이브 샤프트의 회전이 ∨벨트를 통해 드리븐 샤프트에 전달되고, 드리븐 샤프트의 회전은 감속기어부를 통해 휠샤프트에 전달됨으로써 바퀴가 저속으로 회전 즉, 이륜차량은 저속주행하게 된다.

이때, 상기 이륜차량의 변속개시속도 설정값(웨이트롤러에 원심력이 작용하여 변속을 시작하는 전동모터의 변속개시시점 회전수)은, 대상이 되는 이륜차량에 따라 조금씩 다르게 설정될 수 있으나 대략 1700RPM 이상으로 설정되는 것이 바람직하다.

상기 이륜차량이 저속주행할 경우, ∨벨트의 위치는 드라이브 풀리와 드라이브 페이스의 가장 안쪽지름에서 ∨벨트가 밀착되고, 드리븐 풀리와 드리븐 페이스의 가장 바깥쪽지름에 ∨벨트가 밀착되도록 드라이브 스프링 및 드리븐 스프링의 가압력이 미리 설정되어 있으며, 이러한 가압력의 설정은 공지의 기술에서도 사용되어지고 있으므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.

이와 같이, 이륜차량이 저속주행하는 상태에서 변속을 위해 전동모터의 회전수가 변속개시속도 설정값 이상으로 높아지게 되면, 드라이브 어셈블리의 웨이트롤러에 원심력이 작용되어 드라이브 풀리를 드라이브 페이스 방향으로 가압하게 되고, 이로 인해 드라이브 풀리와 드라이브 페이스 사이의 간격이 좁혀지면서 ∨벨트가 회전중심으로부터 바깥쪽으로 밀려나게 되므로, ∨벨트의 걸림직경이 커지게 되고, 이로 인해 드리븐 어셈블리와의 회전비가 변화되어 변속이 이루어지게 된다. 이러한 회전비는 전동모터의 회전수의 증감에 따라 웨이트롤러의 원심력이 조절되어 드라이브 풀리와 드라이브 페이스 사이의 간격이 변화하는 것에 의해 자동적으로 이루어진다.

또한, 본 발명은 전동모터의 구동력이 무단변속기의 드라이브 어셈블리, ∨벨트, 드리븐어셈블리, 감속기어부 및 휠샤프트를 바퀴에 전달됨으로써, 이륜차량의 주행이 이루어지게 되며, 이륜차량의 주행속도 증감은 전동모터로 공급되는 전력의 제어에 의해 전동모터의 회전수가 조절됨으로써 이루어지게 된다.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위내에 있게 된다.

(10) : 하우징 (11) : 마운팅 브래킷
(20) : 드라이브 어셈블리 (21) : 드라이브 샤프트
(21a) : 단차 (21b) : 드라이브 풀리 보스
(22) : 드라이브 풀리 (23) : 드라이브 페이스
(23a) : 이중구조의 중앙보스 (23b) : 제1보스
(23c) : 제2보스 (23d) : 핀삽입공간
(23e) : 핀홀 (23f) : 토크핀홀
(23g) : 스프링 안착홀 (23h) : 스프링 지지홀
(24) : 드라이브 토크핀 (25) : 드라이브 토크핀 커버
(26) : 드라이브 토크캠 (26a) : ∨형홈
(26b) : 캠부 (26c) : 플레이트부
(26d) : 스프링 지지홀 (26e) : 샤프트홀
(26f) : 제1경사면 (26g) : 제2경사면
(26h) : 스프링 안착홀 (27) : 드라이브 스프링
(27a) : 일측단 (27b) : 타측단
(30) : 드리븐 어셈블리 (31) : 드리븐 샤프트
(31a) : 단차 (31b) : 드리븐 풀리 보스
(32) : 드리븐 풀리 (33) : 드리븐 페이스
(33a) : 이중구조의 중앙보스 (33b) : 제1보스
(33c) : 제2보스 (33d) : 핀삽입공간
(33e) : 핀홀 (33f) : 토크핀홀
(33g) : 스프링 안착홀 (33h) : 스프링 지지홀
(34) : 드리븐 토크핀 (35) : 드리븐 토크핀 커버
(36) : 드리븐 토크캠 (36a) : ∨형홈
(36b) : 캠부 (36c) : 플레이트부
(36d) : 스프링 지지홀 (36e) : 샤프트홀
(36f) : 제1경사면 (36g) : 제2경사면
(36h) : 스프링 안착홀 (37) : 드라이브 스프링
(37a) : 일측단 (37b) : 타측단
(38) : 플랜지너트 (40) : ∨벨트
(50) : 감속기어부 (60) : 휠샤프트
(70) : 전동모터 (80) : 바퀴
(100) : 무단변속기 (200) : 이륜차량
(210) : 프레임 (220) : 배터리 케이스
(230) : 배터리 (240) : 전기장치

Claims (12)

1. 전동모터의 구동력이 드라이브 풀리 및 드라이브 페이스를 구비하는 드라이브 어셈블리에 전달되고, 상기 드라이브 어셈블리에 전달된 구동력이 ∨벨트를 통해 드리븐 풀리 및 드리븐 페이스를 구비하는 드리븐 어셈블리에 전달되며, 상기 드리븐 어셈블리에 전달된 구동력이 감속기어부에 의해 감속되어 바퀴가 연결되는 휠샤프트에 전달되는 전기차량용 무단변속기에 있어서;
   드리븐 어셈블리(30)는 드리븐 페이스(33)에 형성된 이중구조의 중앙보스(34)내에 복수의 드리븐 토크핀(34)이 설치되고, 드리븐 토크핀(34)이 드리븐 토크캠(36)의 ∨형홈내에 삽입접촉되도록 드리븐 샤프트(31)에 드리븐 토크캠(36)이 일체로 연결설치되며,
   드라이브 어셈블리(20)는 드라이브 페이스(23)에 형성된 이중구조의 중앙보스(23a)내에 복수의 드라이브 토크핀(24)이 설치되고, 드라이브 토크핀(24)이 드라이브 토크캠(26)의 ∨형홈(26a)내에 접촉되도록 드라이브 샤프트(21)에 드라이브 토크캠(26)이 일체로 연결설치되며,
   상기 드라이브 토크캠(26)은 일측이 개방된 복수개의 ∨형홈(26a)이 연속적으로 형성된 캠부(26b)와, 상기 캠부(26b)가 일체로 돌출형성되고 드라이브 스프링(27)의 타측단이 끼움설치되는 스프링 지지홀(26d)을 구비하는 플레이트부(26c)와, 상기 플레이트부(26c)를 관통하여 드라이브 샤프트(21)가 삽입연결되는 샤프트홀(26e)을 포함하고,
   상기 드리븐 토크캠(36)은 일측이 개방된 복수개의 ∨형홈(36a)이 연속적으로 형성된 캠부(36b)와, 상기 캠부(36b)가 일체로 돌출형성되고 드리븐 스프링의 타측단(37b)이 끼움설치되는 스프링 지지홀(36d)을 구비하는 플레이트부(36c)와, 상기 플레이트부(36c)를 관통하여 드리븐 샤프트(31)가 삽입연결되는 샤프트홀(36e)을 포함하도록 하여,
   전동모터(70)의 정회전 및 역회전 구동시, 드리븐 페이스(33)와 드리븐 풀리(32) 및 ∨벨트(40), 드라이브 페이스(23)와 드라이브 풀리(22) 및 ∨벨트(40)가 밀착되어 ∨벨트의 슬립현상이 방지되도록 한 것을 특징으로 하는 전기차량용 무단변속기.
   
2. 청구항 1 에 있어서;
   상기 드라이브 어셈블리(20)는, 드라이브 페이스의 이중구조 중앙보스(23a)내에 위치하도록 삽입설치되는 복수의 드라이브 토크핀(24)과, 상기 이중구조 중앙보스(23a)에 연결설치되어 드라이브 토크핀(24)의 위치를 고정하는 드라이브 토크핀 커버(25)와, 상기 복수의 드라이브 토크핀이 ∨형홈(26a)내에 삽입접촉되도록 이중구조의 중앙보스(23a)내로 일측이 삽입설치되고 드라이브 샤프트(21)가 관통설치되어 일체로 회전되는 드라이브 토크캠(26)과, 상기 드라이브 페이스(23)에 일측단(27a)이 끼움연결되고 타측단(27b)이 드라이브 토크캠(26)에 끼움연결되도록 드라이브 페이스(23)와 드라이브 토크캠(26) 사이에 설치되는 드라이브 스프링(27)을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기차량용 무단변속기.
   
3. 청구항 1 에 있어서;
   상기 드리븐 어셈블리(30)는 드리븐 페이스(33)에 형성된 이중구조의 중앙보스(33a)내에 위치하도록 삽입설치되는 복수의 드리븐 토크핀(34)과, 상기 이중구조의 중앙보스(33a)에 연결설치되어 드리븐 토크핀(34)의 위치를 고정하는 드리븐 토크핀 커버(35)와, 상기 복수의 드리븐 토크핀(34)에 일측이 접촉되도록 이중구조의 중앙보스(33a)내로 일측이 삽입설치되고 드리븐 샤프트(31)가 끼움설치되어 일체로 회전되는 드리븐 토크캠(36)과, 상기 드리븐 페이스(33)에 일측단(37a)이 끼움연결되고 타측단(37b)이 드리븐 토크캠(36)에 끼움연결되도록 드리븐 페이스(33)와 드리븐 토크캠(36) 사이에 설치되는 드리븐 스프링(37)과, 상기 드리븐 토크캠(36)을 관통하여 돌출된 드리븐 샤프트(31)에 체결되어 드리븐 토크캠(36)의 위치를 지지하는 플랜지너트(38)를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기차량용 무단변속기.
   
4. 청구항 1 에 있어서;
   드라이브 페이스(23) 및 드리븐 페이스(33)에 형성된 이중구조의 중앙보스(23a,33a)는, 제1보스(23b,33b)와, 상기 제1보스(23b,33b)를 감싸도록 또한 제1보스(23b,33b)와 소정거리 이격되도록 형성되는 제2보스(23c,33c)와, 상기 제1보스(23b,33b)와 제2보스(23c,33c) 사이에 형성되어 드라이브 토크핀(24) 또는 드리븐 토크핀(34)이 삽입지지되는 핀삽입공간(23d,33d)을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기차량용 무단변속기.
   
5. 청구항 1 에 있어서;
   드라이브 토크핀(24)과 드리븐 토크핀은 핀(24a.34a)과, 상기 핀(24a.34a)에 결합되어 핀(24a,34a)을 중심으로 회전되는 핀로울러(24b,34b)를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기차량용 무단변속기.
   
6. 삭제
7. 청구항 2 에 있어서;
   상기 드라이브 스프링(27)은 코일스프링 형상으로 이루어져 있으며, 일측단(27a)이 드라이브 페이스의 스프링 지지홀(23h)내로 삽입지지되도록 절곡형성되고, 타측단(27b)이 드라이브 토크캠의 스프링 지지홀(26d)내로 삽입지지되도록 절곡형성된 것을 특징으로 하는 전기차량용 무단변속기.
   
8. 청구항 3 에 있어서;
   상기 드리븐 스프링(37)은 코일스프링 형상으로 이루어져 있으며, 일측단(37a)이 드리븐 페이스의 스프링 지지홀(33h)내로 삽입지지되도록 절곡형성되고, 타측단(37b)이 드리븐 토크캠의 스프링 지지홀(36d)내로 삽입지지되도록 절곡형성된 것을 특징으로 하는 전기차량용 무단변속기.
   
9. 청구항 1 에 있어서;
   드라이브 토크캠의 ∨형홈(26a)은 전동모터의 백워드(후진)시 드라이브 토크핀(24)의 핀로울러가 접촉되는 제1경사면(26f)과, 전동모터의 포워드(전진)시 드라이브 토크핀(24)의 핀로울러가 접촉되는 제2경사면(26g)을 구비하도록 형성되고,
   드리븐 토크캠의 ∨형홈(36a)은 전동모터의 백워드(후진)시, 드리븐 토크핀의 핀로울러가 접촉되는 제1경사면(36f)과, 전동모터의 포워드(전진)시 드리븐 토크핀의 핀로울러가 접촉되는 제2경사면(36g)을 구비하도록 형성된 것을 특징으로 하는 전기차량용 무단변속기.
   
10. 청구항 9 에 있어서;
    드라이브 토크캠의 제1경사면(26a)은 중심라인(O)을 기준으로 28°∼32°의 경사각(θ1)을 구비하고, 제2경사면(26g)은 중심라인(O)을 기준으로 58°∼62°의 경사각(θ2)을 구비하도록 형성된 것을 특징으로 하는 전기차량용 무단변속기.
    
11. 청구항 9 에 있어서;
    드리븐 토크캠의 제1경사면(36f)은 중심라인(O`)을 기준으로 18°∼22°의 경사각(θ3)을 구비하고, 제2경사면(36g)은 중심라인(O`)을 기준으로 43°∼47°의 경사각(θ4)을 구비하도록 형성된 것을 특징으로 하는 전기차량용 무단변속기.
    
12. 노후된 이륜차량의 쿠션, 플라스틱 패널, 엔진모듈, 연료통 및 와이어링 하네스(wiring harness)등의 부품을 탈거하는 탈거단계;
    부품이 탈거된 이륜차량에 구동모듈, 배선 및 배터리 케이스의 설치를 위해 이륜차량의 프레임을 가공 또는 프레임을 가공하여 이륜차량에 설치하는 프레임 가공단계;
    상기 프레임(210)에 배터리 케이스(220)를 용접설치하여 배터리(230)를 장착하는 배터리 설치단계;
    상기 프레임(210)에 컨트롤러, 릴레이 등의 전기장치(240)를 장착하고, 와이어링 하네스 및 배선을 재제조하여 연결설치하거나 교체설치하는 배선연결단계;
    상기 프레임(210)에 전동모터(70)를 설치하고, 전동모터(70) 및 이륜차량의 바퀴(80)에 연결되도록 청구항 1,2,3,4,5,7,8,9,10,11 중 어느 한 항에 따른 전기차량용 무단변속기(100)를 프레임(210)에 장착하는 변속기 장착단계;
    상기 배터리(230), 각종 전기장치(240) 및 무단변속기(100)를 연결하고 전기장치 및 무단변속기의 작동을 테스트하는 테스트단계;
    상기 프레임(210)에 쿠션, 플라스틱 패널 등의 부품을 재제조하여 조립하거나, 교체하여 조립하는 조립단계;
    조립이 완료된 이륜차량(200)에 대한 조립상태를 검사하여 출하하는 검사 및 출하단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 정방향 및 역방향 회전시 ∨벨트의 슬립현상이 방지되는 전기차량용 무단변속기를 이용한 이륜차량 재제조방법.

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