KR20030079828A - 차량용 브이벨트식 자동 변속기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 원활한 변속이 가능한 차량용 V벨트식 자동 변속기를 제공하는 것이다.

차량용 V벨트식 자동 변속기는 구동 풀리(38)와, 종동 풀리를 구비하고, 구동 풀리(38)의 가동 풀리편(40)과 캠 판(41)의 사이에 배치된 다수의 원심 웨이트(42, 43)가 원심력으로 직경방향으로 이동하고, 구동 풀리(38)와 종동 풀리의 V벨트(67)의 감긴 반경이 변경되고, 저속 회전역에서 최대 변속비가, 고속 회전역에서 최소 변속비가 설정되는 동시에, 다수의 원심 웨이트(42, 43) 중 일부의 원심 웨이트(43)의 직경방향의 이동이 중속 회전역의 회전 속도로 스토퍼면(40h)에 의해 실질적으로 저지되어 중간 변속비가 설정된다. 원심 웨이트(43)의 중량은 나머지 원심 웨이트(42)의 중량보다도 작게 되고, 스토퍼면(40h)은 원심 웨이트(43)를 캠 판(41)에 압착시키는 가압력이 발생하도록 경사져 있다.

Description

차량용 브이벨트식 자동 변속기{V-belt typed auto-transmission for vehicle}

본 출원 발명은 자동 2륜차 등의 차량에 탑재되는 원심 웨이트를 구비한 차량용 V벨트식 자동 변속기에 관한 것이다.

종래, 예를 들면 자동 2륜차에 탑재되는 V벨트식 자동 변속기는 내연기관의 크랭크 축의 일단부에 설치된 구동 풀리와, 뒷차축(12)에 최종 감속 기구를 통해서 구동 연결되는 종동 축에 설치된 종동 풀리에 걸쳐진 V벨트를 구비한다.

그리고, 내연기관의 회전 속도가 증가하면, 구동 풀리에서 원심력으로 직경방향 바깥쪽으로 이동하는 웨이트 롤러에 의해 가압되는 가동 풀리편이 고정 풀리편에 접근하고, 한편, 종동 풀리에서 스프링에 의해 힘이 가해진 가동 풀리편이 그 스프링력에 저항하여 고정 풀리편으로부터 멀어짐으로써, 구동 풀리 및 종동 풀리에서의 V벨트의 감긴 직경이 자동적으로 변경되고, 변속비가 감소하게 되어 있다.

이와 같은 V벨트식 자동 변속기에서, 변속비가 최대 변속비로 설정되는 저속 회전역과 최소 변속비로 설정되는 고속 회전역 사이의 중속 회전역에서, 양 변속비 사이의 값을 갖는 중간 변속비를 얻도록 한 것이, 예를 들면 일본국 특개소59-113353호 공보에 개시되어 있다.

이 공보에서 제4 실시예로서 개시된 변속장치는 구동 풀리의 우측 풀리 요소의 배면에 중추(重錘)가 회전하는 한쌍의 경사면이 3군데에 설치된다. 그리고, 한쌍의 경사면 중, 한쪽의 경사면은 그 스토퍼면이 다른 쪽의 경사면의 스토퍼면보다도 직경방향 안쪽 위치에 형성되고, 중추가 중속 회전역에서 상기 한쪽 경사면의 스토퍼면에 맞닿고, 그 직경방향 이동이 저지됨으로써, 중간 변속비가 설정된다.

또, 일반적으로 V벨트식 자동 변속기의 종동 풀리에서는 가동 풀리편이 원통형상의 압축 코일 스프링으로 이루어지는 스프링의 스프링력에 의해 고정 풀리편을 향하여 힘이 가해지고 있고, V벨트의 감긴 반경의 변화시에, 가동 풀리편이 스프링의 스프링력에 저항하고, 또는 스프링력에 힘이 가해져서 축 방향으로 이동한다. 그리고, 스프링의 내측에는 스프링 가이드가 설치되고, 상기 스프링 가이드에 의해 스프링의 기울어짐이나 굴곡을 방지하고 있다.

그런데, 상기 공보에 개시된 변속 장치에서는 고속 회전역에서 상기 다른 쪽의 경사면을 전동하는 중추에 의해 우측 풀리 요소가 더욱 축 방향으로 이동하기 때문에, 상기 한쪽 경사면의 스토퍼면에 맞닿아서 직경방향 이동이 저지되고 있는 중추와 우측 풀리 요소의 경사면의 사이에 축방향의 간극이 형성된다. 그 때문에, 엔진의 진동 등에 기인하여 우측 풀리 요소와 중추 사이에서 축 방향의 상대 이동이 생기고, 우측 풀리 요소 및 중추를 끼워서 설치된 덮개부와 중추가 충돌하여 그것이 마모되고, 중추의 직경방향의 원활한 이동이 저해되어, 원활한 변속이 곤란하게 될 우려가 있다.

또, 종동 풀리에서, 스프링이 신축할 때에, 스프링과 그 기능상, 스프링의 내주가 부분적으로 접촉하고 있는 스프링 가이드의 마모나, 스프링이 줄어들 때에, 스프링과 스프링 가이드의 선단과의 접촉에 의해 스프링의 압축이 원활하게 행해지지 않는 경우가 있고, 그 때문에 가동 풀리편의 원활한 이동이 저해되어 원활한 변속이 행해지지 않을 우려가 있다.

본 출원 발명은 이와 같은 사정을 감안하여 이루어진 것으로서, 청구항 1 내지 청구항 4에 기재된 발명은, 원활한 변속이 가능한 차량용 V벨트식 자동 변속기를 제공하는 것을 공통의 목적으로 한다.

도 1은 본 출원 발명의 차량용 V벨트식 자동 변속기가 탑재된 자동 2륜차의 후부 좌측면도,

도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ선을 따라 절단한 단면도,

도 3은 전동 케이스의 커버를 떼어낼 때의 도 2의 Ⅲ 화살표 방향에서 본 도면,

도 4는 구동측 가동 풀리편의 배면도,

도 5는 도 4의 Ⅴ-Ⅴ선을 따라 절단한 단면도,

도 6은 도 4의 Ⅵ-Ⅵ선을 따라 절단한 단면도,

도 7은 도 5의 요부 확대도이고, 캠 판으로의 가압력의 설명도,

도 8은 종동 풀리의 확대 단면도,

도 9는 스프링 가이드의 확대도,

도 10은 V벨트식 자동 변속기의 동작 특성의 설명도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : 자동 2륜차 2 : 차체 프레임

3 : 파워 유닛 4 : 내연 기관

5 : 뒷바퀴 6 : 전동 장치

7 : 전동 케이스 8 : 선회축

9 : 행거 브래킷 10 : 완충기

11 : 크랭크 케이스 12 : 뒷차축

13 : 커버 14 : 실린더

15 : 실린더 헤드 16 : 실린더 헤드 커버

17, 18 : 볼 베어링 19 : 크랭크 축

20 : 피스톤 21 : 커넥팅 로드

22 : 기화기 23 : 캠 축

24 : 공기도관 25 : 공기량 제어밸브

28, 29, 30 : 스프로킷 31 : 타이밍 체인

32 : 시동 전동기 33 : 시동 종동 기어

34 : 교류 발전기 35 : 자동 변속기

36 : 발진 클러치 37 : 최종 감속 기구

38 : 구동 풀리 39 : 구동측 고정 풀리편

40 : 구동측 가동 풀리편 40b, 40c : 풀리측 안내면

40g, 40h : 스토퍼면 41 : 캠 판

41a : 캠측 안내면 42, 43 : 웨이트 롤러

44 : 슬리브 45 : 슬라이드 칼러

46 : 걸어맞춤편 47 : 종동 축

48 : 종동 풀리 49, 50 : 베어링

51 : 내부 슬리브 52 : 종동측 고정 풀리편

53 : 외부 슬리브 54 : 종동측 가동 풀리편

55 : 스프링 56 : 핀

57 : 캠 홈 58 : 오일 시일

59 : O링 60 : 시일 커버

61 : 클러치 아우터 62 : 드라이브 플레이트

63 : 클러치 슈 64 : 클러치 스프링

65 : 마찰부재 66 : 스프링 가이드

66d, 66e : 테이퍼부 67 : V벨트

68 : 중간 축 69∼72 : 기어

본 출원의 청구항 1에 기재된 발명은, 엔진의 구동 축에 설치된 구동 풀리와 종동 축에 설치된 종동 풀리에 감겨져서 상기 구동 축의 회전력을 상기 종동 축에 전달하는 V벨트의 감긴 반경이 상기 구동 풀리의 가동 풀리편에 설치된 풀리측 안내면과 캠 판에 설치된 캠측 안내면의 사이에 배치된 다수의 원심 웨이트의 상기 양 안내면을 따른 직경방향 이동에 의해서 변경되고, 상기 엔진의 저속 회전역에서 최대 변속비가, 고속 회전역에서 최소 변속비가 각각 설정되는 동시에, 상기 다수의 원심 웨이트 중 일부의 원심 웨이트의 직경방향 이동이 중속 회전역의 소정 회전 속도 이상의 회전 속도로 실질적으로 저지됨으로써, 상기 중속 회전역에서 중간 변속비가 설정되는 차량용 V벨트식 자동 변속기에서, 상기 다수의 원심 웨이트 중, 상기 일부의 원심 웨이트의 중량이 나머지 원심 웨이트의 중량보다도 작은 차량용 V벨트식 자동 변속기이다.

이 청구항 1에 기재된 발명에 의하면, 엔진의 고속 회전역에서, 직경방향 이동이 실질적으로 저지되고 있는 상기 일부의 원심 웨이트는 양 안내면을 따라서 직경방향 이동하는 경우가 없기 때문에, 상기 일부의 원심 웨이트와 풀리측 안내면 또는 캠측 안내면의 사이에는 간극이 형성된다. 그와 같은 상태에서는 엔진 등의 진동이 구동 풀리에 전달되고, 구동측 가동 풀리편 및 캠 판과 상기 일부의 원심 웨이트 사이에서 상대 이동이 생기고, 상기 일부의 원심 웨이트가 풀리측 안내면 및 캠측 안내면에 충돌하는 경우가 있지만, 상기 일부의 원심 웨이트의 중량은 나머지 원심 웨이트의 중량보다도 작아서, 그 충돌 에너지는 작아지기 때문에, 충돌에 의한 풀리측 안내면, 캠측 안내면 및 원심 웨이트의 각각의 마모가 저감된다. 또, 충돌 에너지가 작기 때문에, 충돌시의 충돌음도 작아져서 소음이 저감된다.

그 결과, 원심 웨이트의 충돌에 의한 풀리측 안내면, 캠측 안내면 및 원심 웨이트의 각각의 마모가 저감되기 때문에, 원심 웨이트의 직경방향 이동이 원활하게 행해져서, 원활한 변속이 가능하게 된다. 또, 그것들의 마모가 적어지기 때문에 장기에 걸쳐서 설정된 변속 특성을 유지할 수 있다. 또한, 원심 웨이트의 충돌에 의해 발생하는 소음을 저감할 수 있다.

청구항 2에 기재된 발명은, 엔진의 구동 축에 설치된 구동 풀리와 종동 축에 설치된 종동 풀리에 감겨져서 상기 구동 축의 회전력을 상기 종동 축에 전달하는 V벨트의 감긴 반경이 상기 구동 풀리의 가동 풀리편에 설치된 풀리측 안내면과 캠 판에 설치된 캠측 안내면의 사이에 배치된 다수의 원심 웨이트의 상기 양 안내면을 따른 직경방향 이동에 의해서 변경되고, 상기 엔진의 저속 회전역에서 최대 변속비가, 고속 회전역에서 최소 변속비가 각각 설정되는 동시에, 상기 다수의 원심 웨이트 중 일부의 원심 웨이트의 직경방향의 이동이 중속 회전역의 소정 회전 속도 이상의 회전 속도로 실질적으로 저지됨으로써, 상기 중속 회전역에서 중간 변속비가 설정되는 차량용 V벨트식 자동 변속기에 있어서, 상기 일부의 원심 웨이트의 직경방향 이동을 실질적으로 저지하는 상기 가동 풀리편에 설치된 스토퍼면 또는 상기 캠 판에 설치된 스토퍼면은, 상기 일부의 원심 웨이트의 상기 스토퍼면과의 접촉에 의해서, 상기 일부의 원심 웨이트를 상기 캠 판에 압착시키는 가압력이 발생하도록 경사져 있는 차량용 V벨트식 자동 변속기이다.

이 청구항 2에 기재된 발명에 의하면, 엔진의 고속 회전역에서, 직경방향 이동이 실질적으로 저지되고 있는 상기 일부의 원심 웨이트는 양 안내면을 따라서 직경방향 이동하는 경우가 없기 때문에, 상기 일부의 원심 웨이트와 풀리측 안내면 또는 캠측 안내면의 사이에는 간극이 형성된다. 그리고, 그와 같은 상태에서, 엔진등의 진동이 구동 풀리에 전달되고, 구동측 가동 풀리편 및 캠 판과 상기 일부의 원심 웨이트의 사이에서 상대 이동을 발생시키도록 하는 힘이 작용해도 상기 일부의 원심 웨이트는 경사진 스토퍼면과 맞닿는 것에 의해서 발생하는 가압력에 의해 캠 판에 압착되고 있기 때문에, 상대 이동하는 것이 억제되고, 풀리측 안내면 및 캠측 안내면과 충돌하는 것이 적어지기 때문에, 충돌에 의한 풀리측 안내면, 캠측 안내면 및 원심 웨이트의 각각의 마모의 발생이 억제된다. 또, 충돌에 의한 소음의 발생도 억제된다.

그 결과, 원심 웨이트의 충돌의 발생을 억제할 수 있기 때문에, 충돌에 의한 풀리측 안내면, 캠측 안내면 및 원심 웨이트의 각각의 마모가 저감되기 때문에, 원심 웨이트의 직경방향 이동이 원활하게 행해지고, 원활한 변속이 가능하게 된다. 또, 그것들의 마모가 적어지기 때문에, 장기에 걸쳐서 설정된 변속 특성을 유지할 수 있다. 또한, 원심 웨이트의 충돌에 기인하는 소음을 저감할 수 있다.

청구항 3에 기재된 발명은, 엔진의 구동 축에 설치된 구동 풀리와, 종동 축에 설치된 종동 풀리와, 상기 구동 풀리와 상기 종동 풀리에 감겨져서 상기 구동 축의 회전력을 상기 종동 축에 전달하는 V벨트를 구비하고, 상기 구동 풀리의 가동 풀리편이 원심 웨이트의 원심력에 의해 이동됨에 따라서, 상기 종동 풀리의 가동 풀리편이 스프링의 스프링력에 저항하여 이동됨으로써, 상기 구동 풀리 및 상기 종동 풀리에서의 상기 V벨트의 감긴 반경이 변경되고, 상기 엔진의 회전 속도에 따른 변속비가 설정되는 차량용 V벨트식 자동 변속기에 있어서, 상기 스프링은, 원통형상의 코일 스프링으로 이루어지고, 상기 스프링의 내측에 배치된 원통형상의 스프링 가이드의 선단부의 외주면은, 그 외경이 선단에 가까울수록 작게 된 테이퍼 형상으로 되어 있는 차량용 V벨트식 자동 변속기이다.

이 청구항 3에 기재된 발명에 의하면, 스프링의 내주와 스프링 가이드의 선단부의 외주의 사이에는, 선단을 향할수록 큰 간극이 형성되기 때문에, 변속시에 구동 풀리의 가동 풀리편이 원심 웨이트에 의해 이동됨에 따라서, 종동 풀리의 가동 풀리편이 이동하고, 스프링이 압축될 때, 스프링을 형성하고 있는 나선형상으로 감겨진 선재가 상기 선단에 맞닿아서 걸리는 경우가 없다.

그 결과 종동 풀리의 가동 풀리편의 이동이 원활하게 행해지고, 원활한 변속이 가능하게 된다. 또한, 테이퍼 형상으로 되어 있는 것은 스프링 가이드의 선단부이기 때문에, 스프링 가이드의 선단부 이외의 부분에 의해, 스프링의 기울어짐이나 굴곡이 방지되도록 할 수 있고, 스프링 가이드의 기능이 손상되는 경우도 없다.

청구항 4에 기재된 발명은, 청구항 3에 기재된 차량용 V벨트식 자동 변속기에 있어서, 상기 스프링 가이드는 자기 윤활성을 갖는 합성수지로 형성되어 있는 것이다.

이 청구항 4에 기재된 발명에 의하면, 스프링 가이드에 스프링이 미끄럼 접촉한 경우에도, 스프링 가이드 자체가 갖는 윤활성에 의해 스프링에 작용하는 마찰력은 작다. 그 결과, 스프링의 신축이 원활하게 행해지기 때문에, 원활한 변속이 가능하게 된다.

이하, 본 출원 발명의 실시형태를 도 1 내지 도 10을 참조하여 설명한다.

도 1에 도시되어 있는 것은 본 출원 발명의 차량용 V벨트식 자동 변속기가탑재된 스쿠터형 자동 2륜차(1)의 후부이고, 차체 프레임(2)의 아래쪽에 배치된 파워 유닛(3)은 엔진으로서의 내연기관(4)과, 내연기관(4)의 동력을 뒷바퀴(5)에 전달하는 전동장치(6)(도 3참조)를 구비하고, 전동 장치(6)는 전동 케이스(7)에 수용되어 있다. 파워 유닛(3)은, 차체 프레임(2) 후부의 경사진 위쪽으로 연장되는 경사부의 상부 위치에 설치된 좌우 한쌍의 브래킷에 유지된 선회축(8)에 파워 유닛(3)의 전동 케이스(7)의 앞쪽 상부에 돌출 설치된 행거 브래킷(9) 및 내연기관(4)의 크랭크 케이스(11)(도 2참조)의 상부에 돌출 설치된 행거 브래킷(도시되지 않음)이 각각 회전 자유롭게 지지되고, 또 파워 유닛(3)의 후부가 완충기(10)를 통해서 차체 프레임(2)에 지지됨으로써, 선회축(8)을 중심으로 차체 프레임(2)에 대해서 상하방향으로 요동자유롭게 되어 있다.

도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 전동 케이스(7)는 좌우로 나뉘어진 크랭크 케이스(11)의 좌측 크랭크 케이스(11L)와 일체로 성형된 케이스 본체(7a)와, 케이스 본체(7a)의 좌측에 장착된 커버(7b)로 구성되고, 자동 2륜차(1)의 좌측에 배치되고, 내연기관(4)의 크랭크 케이스(11)로부터 뒤바퀴(5)의 뒷차축(12) 부근까지 연장되어 있다. 커버(7b)에는 공기의 흡입구를 갖는 커버(13)가 장착되고, 후술하는 자동 변속기(35)의 구동 풀리의 구성요소인 구동측 고정 풀리편의 배면에 형성된 날개에 의해, 흡입구로부터 흡입된 공기가 송풍되고, V벨트(67)가 냉각된다.

내연기관(4)은 단기통의 두상 캠 축식 4사이클 수냉 내연기관이고, 크랭크 케이스(11)에 축선이 자동 2륜차(1)의 앞쪽으로 약간 기울어진 위쪽을 지향하도록 배치된 실린더(14), 그리고 실린더 헤드(15)가 순서대로 겹쳐지고, 볼트에 의해 결합되어 있다. 자동 2륜차(1)의 좌우 방향을 지향하여 배치되고, 좌측 및 우측 크랭크 케이스(11L, 11R)에 각각 볼 베어링(17, 18)을 통해서 회전 자유롭게 지지된 크랭크 축(19)은 실린더(14) 내에서 자유롭게 미끄럼운동하도록 왕복운동가능하게 끼워 맞춰진 피스톤(20)에 커넥팅 로드(21)를 통해서 연결되어 있고, 피스톤(20)의 왕복운동에 의해 크랭크 축(19)이 회전 구동된다.

실린더 헤드(15)에는 기화기(22)에 흡기관을 통해서 접속되는 흡기 포트와, 배기관에 접속되는 배기 포트가 형성되어 있다. 또한, 실린더 헤드(15)와, 실린더 헤드(15)에 볼트 결합된 실린더 헤드 커버(16)로 형성되는 구동밸브실 내에서, 흡기밸브 및 배기밸브를 로커 아암을 통해서 각각 밸브를 열어 구동하는 흡기 캠과 배기 캠이 형성된 캠 축(23)이 실린더 헤드(15)에 회전 자유롭게 지지된다. 또한, 배기 포트에는 리드 밸브 장치를 통해서 에어 클리너로부터 받아들인 공기를 배기 2차 공기로서 공급하는 공기도관(24)이 접속되고, 공기도관(24)에는 배기 2차 공기량을 제어하는 공기량 제어밸브(25)가 설치된다. 또 26은 연소실(27)을 향하여 장착된 점화플러그이다.

볼 베어링(18)보다도 오른쪽으로 돌출한 크랭크 축(19)의 우단부의 볼 베어링(18) 근방의 부분에는 캠 구동 스프로킷(28)과, 오일 펌프 및 냉각수 펌프의 펌프 구동 스프로킷(29)이 스프라인 결합된다. 캠 구동 스프로킷(28)은 캠 축(23)에 스프라인 결합된 캠 종동 스프로킷(30)과, 양 스프로킷(28, 30) 사이에 걸쳐진 타이밍 체인(31)을 통해서 구동 연결되고, 캠 축(23)이 크랭크 축(19)의 회전 속도의 1/2의 감속비로 회전된다. 또, 펌프 구동 스프로킷(29)은 펌프 축에 스프라인 결합된 펌프 종동 스프로킷에 체인을 통해서 구동 연결된다. 그리고, 크랭크 축(19)의 우단부의 또한 오른쪽에는 시동 전동기(32)에 구동 연결되는 시동 종동 기어(33), 또한 교류 발전기(34)가 설치된다.

한편, 전동장치(6)는 V벨트식 자동 변속기(35)와 원심식 발진 클러치(36)와 최종 감속기구(37)를 구비하고, 볼 베어링(17)보다도 왼쪽으로 돌출한 크랭크 축(19)의 좌단부에서는 그 V벨트식 자동 변속기(35)의 구동 풀리(38)가 장착된다. 구동 풀리(38)는 구동 축으로서의 크랭크 축(19)의 좌단 근방에 스프라인 결합된 구동측 고정 풀리편(39)과, 그 오른쪽에 위치하는 구동측 가동 풀리편(40)과, 그 오른쪽에 위치하여 크랭크 축(19)에 끼워 맞춰진 캠 판(41)과, 구동측 가동 풀리편(40)과 캠 판(41)의 사이에 배치된 다수의 원심 웨이트로서의 웨이트 롤러(42, 43)를 갖는다.

캠 판(41)은 구동측 고정 풀리편(39) 및 크랭크 축(19)의 외주에 끼워 맞춰진 슬리브(44)와 함께, 크랭크 축(19)의 축방향으로 고정되기 때문에, 캠 판(41), 구동측 고정 풀리편(39) 및 슬리브(44)는 크랭크 축(19)과 일체적으로 회전한다. 한편, 구동측 가동 풀리편(40)은 슬리브(44)의 외주에 크랭크 축(19)의 축방향으로 자유롭게 미끄럼운동할 수 있게 끼워 맞춰진 슬라이드 칼러(collar)(45)의 외주에 끼워 맞춰지고, 고정 고리에 의해 상기 슬라이드 칼러(45)와 축방향으로 일체로 고정되어 있다. 또, 캠 판(41)에 고정된 걸어맞춤편(46)이 구동측 가동 풀리편(40)의 후술하는 V벨트(67)의 접촉면과는 반대측의 배면에 형성된 돌출편(40a)에 축방향으로 자유롭게 미끄럼운동할 수 있게 또한 회전 방향으로 고정된 상태에서 걸어 맞추고 있기 때문에, 구동측 가동 풀리편(40)은 크랭크 축(19)의 축방향으로 자유롭게 이동함과 동시에, 캠 판(41)과 일체적으로 회전한다.

또한, 도 4 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 구동측 가동 풀리편(40)의 배면에는 다수의 웨이트 롤러(42, 43)를 안내하기 위한 크랭크 축(19)의 직경방향으로 연장되는 동시에, 크랭크 축(19)의 회전축선(L)과 직교하는 평면(이하, 「직교평면」이라고 한다)에 대해서 직경방향의 바깥쪽을 향함에 따라서 캠 판(41) 근방에 경사진 곡면 또는 경사 평면으로 구성되는 6조의 풀리측 안내면(40b, 40c)이 크랭크 축(19)의 회전 방향에서도 어느 구동측 가동 풀리편(40)의 둘레방향으로 간극을 두고 형성되고, 또한 각 풀리측 안내면(40b, 40c)의 둘레방향의 양측에서 웨이트 롤러(42, 43)의 축선 방향의 길이보다도 약간 큰 간극을 갖는 한쌍의 리브(40d, 40e)가 형성되어 있다. 또, 캠 판(41)의 구동측 가동 풀리편(40)측의 면에는, 상기 직교 평면에 대해서 직경방향의 바깥을 향함에 따라서 구동측 가동 풀리편(40) 근방에 경사진 원추면으로 구성되는 캠측 안내면(41a)이 형성되어 있다. 그리고, 각 웨이트 롤러(42, 43)는 각 풀리측 안내면(40b, 40c)과 캠측 안내면(41a)의 사이에서, 풀리측 안내면(40b, 40c) 및 한쌍의 리브(40d, 40e)에 의해 형성되는 홈(A) 내에, 양 안내면(40b, 40c, 41a)에 맞닿은 상태에서 크랭크 축(19)의 직경방향으로 자유롭게 이동하도록 수용된다.

그런데, 6조의 풀리측 안내면(40b, 40c)은, 형상이 다른 제1 풀리측 안내면(40b) 및 제2 풀리측 안내면(40c)으로 이루어지는 한쌍의 안내면이 3쌍 설치되는 것으로 구성된다. 즉, 구동측 가동 풀리편(40)의 배면에는, 풀리측안내면(40b, 40c)의 직경방향 바깥쪽 위치에, 캠 판(41)측을 향하여 돌출하는 원통형상의 통부(40f)가 형성되고, 상기 통부(40f)의 내부에는, 제1, 제2 풀리측 안내면(40b, 40c)에 대응하고, 후술하는 제1 웨이트 롤러(42)의 직경방향 바깥쪽으로의 이동을 저지하는 제1 스토퍼면(40g)과, 후술하는 제2 웨이트 롤러(43)의 직경방향 바깥쪽으로의 이동을 실질적으로 저지하는 제2 스토퍼면(40h)이 각각 설치되고, 제2 스토퍼면(40h)은 제1 스토퍼면(40g)보다도 직경방향 안쪽에 위치한다. 따라서, 제2 풀리측 안내면(40c)의 직경방향 길이는 제1 풀리측 안내면(40b)의 직경방향 길이보다도 짧게 되어 있지만, 제2 스토퍼가 형성된 직경방향 위치보다도 직경방향 안쪽에서는, 제1, 제2 풀리측 안내면(40b, 40c)의 각각의 안내면의 형상은 동일하게 되어 있다. 또, 제1, 제2 풀리측 안내면(40b, 40c)은, 둘레방향으로 교대로 배치되는 동시에, 3조의 제1 풀리측 안내면(40b)은 둘레방향으로 등간격으로 설치되고, 3조의 제2 풀리측 안내면(40c)도 둘레방향으로 등간격으로 설치된다.

또한, 동일한 외형 형상을 갖는 6개의 웨이트 롤러(42, 43)는, 3개의 제1 웨이트 롤러(42) 및 제1 웨이트 롤러(42)보다도 중량이 작은 3개의 제2 웨이트 롤러(43)의 2종류의 웨이트 롤러로 구성되고, 제1 웨이트 롤러(42)가 제1 풀리측 안내면(40b)에 안내되고, 제2 웨이트 롤러(43)가 제2 풀리측 안내면(40c)에 안내되도록 배치된다. 도 5에서, 그 일부가 단면으로 나타나도록, 제1, 제2 웨이트 롤러(42, 43)는 외경이 동일하고, 내경이 다른 강철제의 원통부재(42a, 43a)를 갖고, 상기 원통부재(42a, 43a)의 외주면 및 그 축선 방향의 단면의 외주 근방이 합성수지제의 커버(42b, 43b)로 덮어져서, 금속제의 구동측 가동 풀리편(40)과 원통부재(42a, 43a)의 금속끼리의 접촉을 방지하여, 각 웨이트 롤러(42, 43)가 원활하게 전동할 수 있게 된다.

여기에서, 또한 양 스토퍼면(40g, 40h)에 대해서 설명하면, 제1 스토퍼면(40g)은 상기 직교 평면과 대략 직교하는 평면으로 구성되고, 후술하는 최소 변속비가 설정되는 회전 속도 이상의 고속 회전역에서의 제1 웨이트 롤러(42)의 직경방향 이동을 저지한다. 한편, 제2 스토퍼면(40h)은 크랭크 축(19)의 축방향을 따라서 통부(40f)의 선단을 향함에 따라서 상기 회전축선(L)으로부터의 거리가 크게 되도록, 상기 직교 평면에 대해서 직경방향 바깥쪽의 각도가 90。보다도 각도 θ만큼 작게 된 예각을 형성하여 직교하는 경사진 평면으로 구성된다.

이 각도 θ는 내연기관(4)의 회전 속도가 후술하는 중간 변속비가 설정되는 중속 회전역에서의 최저의 소정 회전 속도에 도달하고, 제2 웨이트 롤러(43)가 제2 스토퍼면(40h)에 맞닿은 후에, 고속 회전역에서 제2 풀리측 안내면(40c)과 접촉하지 않도록 하는 동시에, 제2 스토퍼면(40h)과의 접촉에 의한 제2 웨이트 롤러(43)의 원심력에 의한 구동측 가동 풀리편(40)을 축방향으로 이동시키는 분력이 대단히 작게 되도록 하고, 제1 웨이트 롤러(42)의 제1 풀리측 안내면(40b) 상에서의 직경방향 이동에 의한 구동측 가동 풀리편(40)의 축방향의 이동을 지배하지 않는, 즉 최소 변속비가 설정되는 고속 회전역에서의 변속에는 실질적으로 관여하지 않는 크기로 설정된다.

그리고, 제2 스토퍼면(40h)이 경사져 있는 것에 의해, 도 7에 도시되는 바와 같이, 제2 웨이트 롤러(43)가 제2 스토퍼면(40h)에 맞닿았을 때, 제2 웨이트롤러(43)의 중심(C1)은 제2 웨이트 롤러(43)와 제2 스토퍼면(40h)의 접촉선(C2)보다도 크랭크 축(19)의 축방향으로 소정 거리(d)만큼 캠 판(41) 근방에 위치한다. 그 때문에, 제2 웨이트 롤러(43)에 작용하는 원심력(F)에 의해 제2 웨이트 롤러(43)에는, 도 7에서 시계방향의 모멘트(M)가 작용하여 제2 웨이트 롤러(43)가 전동하여 직경방향으로 약간 이동하고, 캠 판(41)에 맞닿은 후에도, 제2 웨이트 롤러(43)는 상기 모멘트(M)의 작용에 의한 힘으로 캠 판(41)에 압착된다. 또한 제2 웨이트 롤러(43)가 경사진 제2 스토퍼면(40h)에 맞닿음으로써 생기는 원심력(F)의 캠 판(41)을 향하는 방향의 분력(Ft)에 의해서도, 제2 웨이트 롤러(43)는 캠 판(41)에 압착된다. 그 결과, 고속 회전역에서 제2 풀리측 안내면(40c)과 제2 웨이트 롤러(43)의 사이에 축방향의 간극이 존재함으로써, 내연기관(4) 등의 진동에 의해, 크랭크 축(19)의 축방향으로 구동 풀리(38)가 진동했다고 해도, 구동측 가동 풀리편(40) 및 캠 판(41)과 제2 웨이트 롤러(43)의 사이에서의 축방향의 상대 이동이 억제되고, 제2 웨이트 롤러(43)가 제2 풀리측 안내면(40c) 및 캠 판(41)에 충돌하는 것이 억제된다.

그 때문에, 제2 웨이트 롤러(43)의 직경방향 이동이 제2 스토퍼면(40h)에 의해 실질적으로 저지된다고 하는 것은, 제2 스토퍼면(40h)과의 접촉 후에의 제2 웨이트 롤러(43)의 구동측 가동 풀리편(40)의 축방향의 이동을 지배하지 않을 정도의 약간의 직경방향 이동을 허용하는 듯한 저지된 상태를 의미한다.

한편, 도 2에 도시된 바와 같이, 전동 케이스(7)의 케이스 본체(7a)의 후부에 배치되고, 자동 2륜차(1)의 좌우 방향을 지향하는 종동 축(47)의 좌단부에는,자동 변속기(35)의 종동 풀리(48)가 장착된다. 도 8에 도시된 바와 같이, 종동 풀리(48)는 종동 축(47)에 한쌍의 베어링(49, 50)에 의해 회전 자유롭게 지지된 내부 슬리브(51)에 일체적으로 고정된 종동측 고정 풀리편(52)과, 내부 슬리브(51)의 외주에 종동 축(47)의 축 방향 및 회전 방향으로 자유롭게 미끄럼운동할 수 있게 끼워 맞춰진 외부 슬리브(53)에 일체적으로 고정된 종동측 가동 풀리편(54)과, 종동측 가동 풀리편(54)을 종동측 고정 풀리편(52)을 향하여 그 스프링력에 의해 힘이 가해지는 원통형상의 압축 코일 스프링으로 이루어지는 스프링(55)을 갖는다.

외부 슬리브(53)는 내부 슬리브(51)에 고정된 핀(56)과 걸어 맞춰지고, 종동측 고정 풀리편(52)에 대해서 종동측 가동 풀리편(54)의 축방향의 상대 이동을 가능하게 하는 동시에, 종동측 고정 풀리편(52)과 종동측 가동 풀리편(54)의 회전 속도 차가 소정값 이상일 때에 회전방향 및 축방향의 이동을 가능하게 하는 경사부를 갖는 캠 홈(57)이 설치되고, 종동측 고정 풀리편(52)과 종동측 가동 풀리편(54)이 통상은 일체적으로 회전할 수 있게 된다. 캠 홈(57)에는 그리스가 충전되고, 외부 슬리브(53)의 내주의 양단부에는 내부 슬리브(51)의 외주에 미끄럼 접촉하는 오일 시일(58, 58)이 장착되며, 외부 슬리브(53)의 외주에 O링(59, 59)을 개재하여 끼워 맞춰진 원통형상의 시일 커버(60)에 의해, 캠 홈(57)이 기름으로 조밀하게 덮여진다. 또한, 시일 커버(60)의 우단에는 스프링(55)의 우단이 맞닿는 스프링 베어링부(60a)가 형성되고, 상기 스프링 베어링부(60a)는 종동측 가동 풀리편(54)에 맞닿아 있다.

또, 종동 축(47)에 있어서, 종동측 가동 풀리편(54)보다도 왼쪽에 위치하는좌단부에 설치된 원심식 발진 클러치(36)는 종동 축(47)에 스프라인 결합되는 동시에 축방향으로도 고정되어 종동 축(47)과 일체적으로 회전하는 클러치 아우터(61)와, 클러치 아우터(61)의 내측에서 내부 슬리브(51)에 고정되어 일체적으로 회전하는 드라이브 플레이트(62)를 갖는다. 내부 슬리브(51)가 후술하는 설정된 제1 회전 속도(N1)보다 큰 회전 속도로 회전하면, 드라이브 플레이트(62)에 자유롭게 요동하도록 지지된 클러치 슈(63)가 클러치 스프링(64)의 스프링력에 저항하여 원심력에 의해 직경방향 바깥쪽으로 요동하고, 클러치 슈(63)의 외주에 설치된 마찰부재(65)가 클러치 아우터(61)의 내주면에 맞닿아서, 발진 클러치(36)가 접속상태가 된다.

그런데, 스프링(55)은 그 내측에 배치된 자기 윤활성을 갖는 합성수지, 예를 들면 66 나일론으로 형성된 스프링 가이드(66)에 의해, 신축시에도 원통형상을 유지하도록 안내되고, 스프링력의 선형성이 확보되어 있다. 스프링 가이드(66)는 스프링(55)의 좌단이 맞닿는 스프링 베어링을 구성하는 플랜지부(66a)와, 스프링(55)의 내측에서 스프링(55)의 축선 방향으로 연장되는 원통부(66b)로 이루어지고, 플랜지부(66a)의 외주가 드라이브 플레이트(62)에 설치된 오목부의 내주에 끼워 맞춰지며, 또한 원통부(66b)의 내주가 시일 커버(60)의 외주에 끼워 맞춰짐으로써 유지된다.

도 9에 도시된 바와 같이, 그 축선을 따라서 동일 직경의 내주를 갖는 스프링 가이드(66)의 원통부(66b)는, 축선을 따라서 플랜지부(66a)측에서 선단을 향하여 순서대로, 그 외주가 동일 외경을 갖는 동일 직경부(66c)와, 선단측일수록 외경이 작아지는 테이퍼 형상으로 된 제1 테이퍼부(66d)와, 제1 테이퍼부(66d)보다도큰 경사로 선단측일수록 외경이 작아지는 테이퍼 형상으로 된 제2 테이퍼부(66e)로 이루어진다.

동일 직경부(66c), 제1 테이퍼부(66d) 및 제2 테이퍼부(66e)의 축선 방향의 길이는 적당히 설정되고, 스프링(55)의 내부가 접촉하고 있고, 가장 두껍게 되어 강성이 높아진 동일 직경부(66c)의 길이는 진동에 의한 스프링(55)의 직경방향의 편향을 억제하고, 안정한 상태에서 스프링(55)을 유지할 수 있는 길이로 설정된다. 또, 제1 테이퍼부(66d)에서는, 스프링(55)의 내주와의 사이에 약간 간극을 형성함으로써, 스프링(55)과의 접촉에 의한 마찰력으로 스프링(55)의 원활한 신축이 저해되지 않도록 하는 동시에, 테이퍼의 경사를 완만하게 함으로써, 스프링(55)의 기울어짐이나 굴곡을 방지하고 있다. 또한, 선단 근방의 경사가 급격한 제2 테이퍼부(66e)에 의해 스프링(55)의 내주와의 사이에, 비교적 큰 간극을 형성함으로써, 스프링(55)이 줄어들 때에, 스프링(55)을 형성하고 있는 나선형상의 선재가 스프링 가이드(66)의 선단에 걸리지 않도록 하고 있다. 또한, 제1 테이퍼부(66d) 및 제2 테이퍼부(66e)의 내주에는 종동측 가동 풀리편(54)이 종동측 고정 풀리편(52)에 가장 근접한 상태에서 스프링 가이드(66)의 내주에 끼워 맞춰진 시일 커버(60)가 위치하고 있다.

그리고, 이와 같이 구성된 구동 풀리(38) 및 종동 풀리(48)에서, 각각의 고정 풀리편(39, 52) 및 가동 풀리편(40, 54)은 그 대향한 원추면으로 형성되는 V벨트(67)의 접촉면의 사이에 양 풀리(38, 48) 사이에 감겨진 V벨트(67)가 끼워져 유지된다.

또, 도 2 및 도 3을 참조하면, 종동 축(47)은 최종 감속 기구(37)를 구성하는 일련의 기어에 의해 뒷차축(12)에 구동 연결되어 있다. 즉, 중간 축(68)에는 각각 대직경의 큰 기어(69)와 소직경의 작은 기어(70)가 설치되고, 종동 축(47)의 소직경의 기어(71)는 중간 축(68)의 큰 기어(69)와 맞물리고, 중간 축(68)의 작은 기어(70)는 뒷차축(12)의 큰 기어(72)와, 각각 맞물려 있고, 이와 같이 구성된 최종 감속 기구(37)에 의해 종동 축(47)의 회전은 2단으로 감속되어 뒷차축(12)에 전달된다.

다음에, 도 5, 도 8 및 도 10을 참조하면서, 이 자동변속기(35)의 변속 동작에 대해서 설명하면, 내연기관(4)이 운전되고, 크랭크 축(19)의 회전 속도가 제1 회전 속도(N1) 이하일 때, 발진 클러치(6)는 차단 상태에 있기 때문에, 종동 축(47)은 정지하고 있고, 자동 2륜차(1)는 정차한 그대로이다. 이 때, V벨트(67)의 장력에 의해, 구동 풀리(38)에서는 구동측 가동 풀리편(40)이 구동측 고정 풀리편(39)으로부터 크랭크 축(19)의 축방향에서 가장 멀리 떨어져 있고, V벨트(67)의 감긴 반경은 최소가 되며, 종동 풀리(48)에서는 스프링(55)의 스프링력에 의해 힘이 가해진 종동측 가동 풀리편(54)이 종동측 고정 풀리편(52)에 가장 근접하여, V벨트(67)의 감긴 반경은 최대가 되기 때문에, 최대 변속비로 크랭크 축(19)의 회전력이 종동 풀리(48)에 전달된다.

회전 속도가 제 1회전 속도(N1)를 넘으면, 클러치 슈(63)가 원심력에 의해 요동하여 클러치 아우터(61)에 접촉하고, 발진 클러치(36)가 접속되기 시작하여 종동 축(47)이 회전되어 자동 2륜차(1)가 주행을 개시하고, 그 후 발진 클러치(36)가완전한 접속 상태가 되고, 크랭크 축(19)의 회전력이 종동 축(47)에 전술한 최대 변속비를 갖고 전달된다. 그리고, 회전 속도의 증가에 따라서 구동 풀리(38)의 제1, 제2 웨이트 롤러(42, 43)의 각각의 원심력은 증대하지만, 제2 회전 속도(N2) 이하에서는 구동측 가동 풀리편(40)을 구동측 고정 풀리편(39)을 향하여 축방향으로 이동시키는 분력은, V벨트(67)의 장력에 의한 구동측 가동 풀리편(40)을 구동측 고정 풀리편(39)에서 멀어지도록 하는 힘보다도 크지 않기 때문에, 제1, 제2 웨이트 롤러(42, 43)는 대응하는 제1, 제2 풀리측 안내면(40b, 40c)와 캠측 안내면(41a)의 사이에서 초기 위치에 머무르고(도 5의 위치 Q1, R1), 구동 풀리(38)에서의 V벨트(67)의 감긴 반경은 최소가 되고(도 5의 위치 P1), 종동 풀리(48)에서의 V벨트(67)의 감긴 반경은 최대가 되어 있으며(도 8의 위치 P1), 변속비는 최대 변속비로 유지된다. 그리고, 회전 속도가 증가하여 제2 회전 속도(N2)에 도달할 때까지의 저속 회전역에서 이 최대 변속비가 유지되고, 그 변속비로 크랭크 축(19)의 회전력이 종동 축(47)에 전달되고, 회전 속도에 비례하여 차속이 변화한다.

회전 속도가 제2 회전 속도(N2)를 넘으면, 제1, 제2 웨이트 롤러(42, 43)의 원심력에 의한 구동측 가동 풀리편(40)을 구동측 고정 풀리편(39)을 향하여 축방향으로 이동시키는 분압이, V벨트(67)의 장력에 의한 힘을 이기고, 구동 풀리(38)에서는 제1, 제2 웨이트 롤러(42, 43)가 대응하는 제1, 제2 풀리측 안내면(40b, 40c)과 캠측 안내면(41a)에 안내되고, 전동하면서 직경방향으로 이동하기 때문에, 구동측 가동 풀리편(40)이 축방향으로 이동하여 구동측 고정 풀리편(39)에 가까워지고,V벨트(67)의 감긴 반경은 커지며, 종동 풀리(48)에서는 스프링(55)의 스프링력에 저항하고, 스프링(55)을 압축하면서 종동측 가동 풀리편(54)이 축방향으로 이동하여 종동측 고정 풀리편(52)으로부터 분리되고, V벨트(67)의 감긴 반경은 작아져서 자동적인 변속이 행해진다.

그리고, 회전 속도가 후술하는 중간 변속비가 설정되는 최저의 소정 회전 속도에 도달하고, 제2 웨이트 롤러(43)가 제2 스토퍼면(40h)에 맞닿고, 그 직경방향 이동이 실질적으로 저지되면(도 5의 위치 R2), 제1 웨이트 롤러(42)의 원심력만에 의한 구동측 가동 풀리편(40)을 축방향으로 이동시키는 분력은, 그 때의 V벨트(67)의 장력에 의한 구동측 가동 풀리편(40)을 구동측 고정 풀리편(39)에서 멀어지도록 하는 힘을 이길 수 없기 때문에, 구동측 가동 풀리편(40) 및 제1 웨이트 롤러(42)는 그 위치에 멈춘다(도 5의 위치 Q2). 이 때, 구동 풀리(38)에서의 V벨트(67)의 감긴 반경은 커지고(도 5의 위치 P2), 종동 풀리(48)에서의 V벨트(67)의 감긴 반경은 작아져 있으며(도 8의 위치 P2), 최대 변속비보다 작은 변속비인 중간 변속비가 설정된다. 그리고, 회전 속도가 증가하여 제3 회전 속도(N3)에 도달할 때까지의 중속 회전역에서, 이 중간 변속비가 유지되고, 그 변속비로 크랭크 축(19)의 회전력이 종동 축(47)에 전달되며, 회전 속도에 비례하여 자속이 변화한다.

또한, 회전 속도가 증가하여 제3 회전 속도(N3)를 넘으면, 제1 웨이트 롤러(42)의 원심력에 의한 구동측 가동 풀리편(40)을 구동측 고정 풀리편(39)을 향해서 축 방향으로 이동시키는 분력이, V벨트(67)의 장력에 의한 힘을 이기고, 구동 풀리(38)에서는 제1 웨이트 롤러(42)가 대응하는 제1 풀리측 안내면(40b)과 캠측안내면(41a)에 안내되고, 전동하면서 직경방향으로 이동하기 때문에, 구동측 가동 풀리편(40)이 축방향으로 이동하여 구동측 고정 풀리편(39)에 가까워지고, V벨트(67)의 감긴 반경은 더욱 커져서, 종동 풀리(48)에서는 스프링(55)의 스프링력에 저항하고, 스프링(55)을 압축하면서 종동측 가동 풀리편(54)이 축방향으로 이동하여 종동측 고정 풀리편(52)으로부터 분리되고, V벨트(67)의 감긴 반경은 더욱 작아져서 자동적인 변속이 행해진다.

이 때, 제2 웨이트 롤러(43)는 구동측 가동 풀리편(40)의 축방향의 이동에 관여하지 않고, 경사져 있는 제2 스토퍼면(40h) 상을 전동하여 직경방향으로 약간 이동하고, 원심력에 의한 모멘트(M)의 작용에 의한 힘 및 원심력의 캠 판(41)을 향하는 방향의 분압(Ft)에 의해 캠 판(41)에 압착되어 있다.

그리고, 제1 웨이트 롤러(42)가 제1 스토퍼면(40g)에 맞닿고, 그 직경방향 이동이 저지되면(도 5의 위치 Q3), 구동측 가동 풀리편(40)은 그 위치에 머무르고, 구동 풀리(38)에서의 V벨트(67)의 감긴 반경은 최대가 되고(도 5의 위치 P3), 종동 풀리(48)에서의 V벨트(67)의 감긴 반경은 최소가 되어 있으며(도 8의 위치 P3), 중간 변속비보다 작은 변속비인 최소 변속비가 설정된다. 한편, 제2 웨이트 롤러(43)는 직경방향으로 약간 이동한 후, 캠 판(41)에 압착되어 있다(도 5의 위치 P3). 이후의 고속 회전역에서 이 최소 변속비가 유지되고, 그 변속비로 크랭크 축(19)의 회전력이 종동 축(47)에 전달되며, 회전 속도에 비례하여 차속이 변화한다.

다음에, 전술한 바와 같이 구성된 실시형태의 작용효과에 대해서 설명한다.

제2 웨이트 롤러(43)가 제2 스토퍼에 맞닿고, 그 직경방향 이동이 실질적으로 저지된 상태에 있는 내연기관(4)의 고속 회전역에서, 제2 웨이트 롤러(43)와 제2 풀리측 안내면(40c)의 사이에 간극이 형성되었을 때에, 내연기관(4) 등의 진동, 예를 들면 내연기관(4)의 피스톤(20)의 상사점 전후에서의 연소폭발력에 기인하는 크랭크 축(19)의 축방향의 진동이 구동 풀리(38)에 전달되고, 구동측 가동 풀리편(40) 및 캠 판(41)과 제2 웨이트 롤러(43)의 사이에서, 크랭크 축(19)의 축 방향의 상대 이동이 발생하고, 제2 웨이트 롤러(43)가 구동측 가동 풀리편(40)의 제2 풀리측 안내면(40c) 및 캠측 안내면(41a)에 충돌하는 경우가 있지만, 제2 웨이트 롤러(43)의 중량은 제1 웨이트 롤러(42)의 중량보다도 작아서, 그 충돌 에너지는 작아지기 때문에, 제2 풀리측 안내면(40c), 캠측 안내면(41a) 및 제2 웨이트 롤러(43)의 각각의 마모가 저감된다. 또, 충돌 에너지가 작기 때문에, 충돌시의 충돌음도 작아져서 소음이 저감된다.

그 결과, 제2 웨이트 롤러(43)의 충돌에 의한 제2 풀리측 안내면(40c), 캠측 안내면(41a) 및 제2 웨이트 롤러(43)의 각각의 마모가 저감되기 때문에, 제2 웨이트 롤러(43)의 직경방향 이동이 원활하게 행해지고, 원활한 변속이 가능하게 된다. 또, 그것들의 마모가 적어지기 때문에, 장기에 걸쳐서 설정된 변속 특성을 유지할 수 있다. 또한, 제2 웨이트 롤러(43)의 충돌에 의해 발생하는 소음을 저감할 수 있다.

또한, 이 고속 회전역에서, 제2 웨이트 롤러(43)의 중량이 제1 웨이트 롤러(42)의 중량에 비하여 작아짐으로써, 제2 웨이트 롤러(43)의 제2 풀리측 안내면(40c) 및 캠측 안내면(41a)의 충돌시에 발생하는 마모 및 소음이 저감되는 것에추가하여, 내연기관(4) 등의 진동이 구동 풀리(38)에 전달되고, 구동측 가동 풀리편(40) 및 캠 판(41)과 상기 원심 웨이트 사이에서 크랭크 축(19)의 축방향의 상대 이동을 발생시키도록 하는 힘이 작용해도, 제2 웨이트 롤러(43)는 경사진 제2 스토퍼면(40h)과 맞닿는 것에 의해서 발생하는 가압력, 즉 제2 웨이트 롤러(43)에 생기는 원심력에 의한 모멘트(M)의 작용에 의한 힘 및 캠 판(41)을 향하는 방향의 분압(Ft)에 의해 캠 판(41)에 압착되기 때문에, 크랭크 축(19)의 축방향으로 상대 이동하는 것이 억제된다. 그 때문에, 제2 웨이트 롤러(43)가 제2 풀리측 안내면(40c) 및 캠측 안내면(41a)과 충돌하는 것 자체가 적어지기 때문에, 충돌에 의한 제2 풀리측 안내면(40c), 캠측 안내면(41a) 및 제2 웨이트 롤러(43)의 각각의 마모의 발생이 억제된다. 또 충돌에 의한 소음의 발생도 억제된다.

그 결과, 제2 웨이트 롤러(43)의 충돌의 발생을 억제할 수 있기 때문에, 충돌에 의한 제2 풀리측 안내면(40c), 캠측 안내면(41a) 및 제2 웨이트 롤러(43)의 각각의 마모가 한층 저감되기 때문에, 제2 웨이트 롤러(43)의 직경방향 이동이 원활하게 행해지고, 원활한 변속이 가능하게 된다. 또, 그것들의 마모가 적어지기 때문에, 장기에 걸쳐서 설정된 변속 특성을 유지할 수 있다. 또한, 제2 웨이트 롤러(43)의 충격에 기인하는 소음을 한층 저감할 수 있다.

종동 풀리(48)의 원통형상의 코일 스프링으로 이루어지는 스프링(55)의 내측에 배치된 원통형상의 스프링 가이드(66)의 원통부(66b)의 제2 테이퍼부(66e)의 외주와 스프링(55)의 내주의 사이에는 선단을 향할수록 큰 간극이 형성되기 때문에, 변속시에 종동측 가동 풀리편(54)이 제1, 제2 웨이트 롤러(42, 43)에 작용하는 원심력에 의해 축방향으로 이동됨에 따라서, 종동측 가동 풀리편(54)이 축방향으로 이동되고, 스프링(55)이 압축될 때, 스프링(55)을 형성하고 있는 나선형상으로 감겨진 선재가 상기 선단에 맞닿아서 걸리지 않는다.

그 결과, 종동측 가동 풀리편(54)의 축방향의 이동이 원활하게 행해지고, 원활한 변속이 가능하게 된다. 또한, 제2 테이퍼부(66e)는 스프링 가이드(66)의 선단부에 설치되어 있기 때문에, 스프링 가이드(66)의 선단부 이외의 부분에 의해, 스프링(55)의 기울어짐이나 굴곡이 방지되도록 할 수 있고, 스프링 가이드(66)의 기능이 손상되는 경우도 없다. 특히, 제2 테이퍼부(66e)보다도 작은 경사를 갖는 제1 테이퍼부(66d)에서는, 스프링(55)의 내주와의 사이에 약간 간극을 형성함으로써, 스프링(55)과의 접촉에 의한 마찰력으로 스프링(55)의 원활한 신축이 저해되지 않도록 함과 동시에, 테이퍼의 경사를 완만하게 함으로써, 스프링(55)의 기울어짐이나 굴곡을 방지하고 있다.

또한, 제1 테이퍼부(66d) 및 제2 테이퍼부(66e)의 내주에는 종동측 가동 풀리편(54)이 종동측 고정 풀리편(52)에 가장 근접한 상태에서, 스프링 가이드(66)의 내주에 끼워 맞춰진 시일 커버(60)가 위치하고 있고, 테이퍼에 의해 스프링 가이드(66)의 두께가 얇게 되어 있어도, 시일 커버(60)의 강성에 의해 그 강성이 보강되어 있기 때문에, 진동에 의해서도 그 양 테이퍼부(66d, 66e)가 직경방향으로 변위하는 것이 거의 없고, 스프링 가이드(66)로서의 기능을 충분히 할 수 있다.

또, 스프링 가이드(66)는 자기 윤활성을 갖는 합성 수지로 형성되어 있기 때문에, 스프링 가이드(66)에 스프링(55)이 미끄럼 접촉한 경우에도 스프링가이드(66) 자체가 갖는 윤활성에 의해 스프링(55)에 작용하는 마찰력은 작다. 그 결과, 스프링(55)의 신축이 원활하게 행해지기 때문에, 원활한 변속이 가능하게 된다.

이하, 전술한 실시형태의 일부의 구성을 변경한 실시형태에 대해서, 변경한 구성에 관해서 설명한다.

상기 실시형태에서는 제2 웨이트 롤러(43)의 중량을 제1 웨이트 롤러(42)의 중량보다도 작게 하고, 또한 제2 스토퍼면(40h)을 제2 웨이트 롤러(43)의 제2 스토퍼면(40h)과의 접촉에 의해서, 제2 웨이트 롤러(43)를 캠 판(41)에 압착시키는 가압력이 발생하도록 경사시켰지만, 제2 웨이트 롤러(43)의 중량을 제1 웨이트 롤러(42)의 중량보다도 작게 하고, 제2 스토퍼면(40h)을 제1 스토퍼면(40g)과 동일하게, 상기 직교 평면에 대략 직교하는 평면으로 해도 좋고, 또는 제2 웨이트 롤러(43)의 중량을 제1 웨이트 롤러(42)의 중량과 같게 하고, 제2 스토퍼면(40h)을 제2 웨이트 롤러(43)의 제2 스토퍼면(40h)과의 접촉에 의해서, 제2 웨이트 롤러(43)를 캠 판(41)에 압착시키는 가압력이 발생하도록 경사시켜도 좋다. 그리고, 어느 경우에도 제2웨이트 롤러(43)의 충돌에 의한 제2 풀리측 안내면(40c), 캠측 안내면(41a) 및 제2 웨이트 롤러(43)의 각각의 마모가 저감되기 때문에, 제2 웨이트 롤러(43)의 직경방향 이동이 원활하게 행해지고, 원활한 변속이 가능하게 된다. 또 그것들의 마모가 적어지기 때문에, 장기에 걸쳐서 설정된 변속 특성을 유지할 수 있다. 또한, 제2 웨이트 롤러(43)의 충돌에 의해 발생하는 소음을 저감할 수 있다.

상기 실시형태에서는 제1, 제2 웨이트 롤러(42, 43)의 직경방향의 이동을 안내하기 위한 둘레방향으로 간극을 두고 설치되는 다수조의 안내면은 구동측 가동 풀리편(40)에 제1, 제2 풀리측 안내면(40b, 40c)으로서 설치되었지만, 캠 판(41)에 이들 제1, 제2 풀리측 안내면(40b, 40c)에 상당하는 안내면을 설치하고, 구동측 가동 풀리편(40)의 배면에 원추면으로 구성되는 안내면을 설치할 수도 있고, 그 때, 제1, 제2 스토퍼면(40g, 40h)도 함께 캠 판(41)에 설치할 수도 있다. 또, 제2 스토퍼면(40h)은 평면이었지만, 동일한 경사를 갖는 곡면이어도 좋다.

상기 실시형태에서는 형상이 다른 안내면(40b, 40c) 및 중량이 다른 웨이트 롤러(42, 43)는 각각 2종류이었지만, 각각 3종류의 안내면 및 웨이트 롤러로 할 수도 있고, 그 경우에는, 2개 이상의 중간 변속비를 설정할 수 있다. 또한, 둘레방향으로 간극을 두고 설치되는 다수의 안내면의 수도 6조에 한정되지 않고, 예를 들면 3종류의 안내면의 경우, 9조의 안내면을 설치하는 등, 적당히 그 수를 설정할 수 있다. 또, 엔진으로서는 내연기관(4) 이외의 구동원이어도 좋다.

본 발명의 청구항 1에 기재된 발명에 의하면, 원심 웨이트의 충돌에 의한 풀리측 안내면, 캠측 안내면 및 원심 웨이트의 각각의 마모가 저감되기 때문에, 원심 웨이트의 직경방향 이동이 원활하게 행해져서, 원활한 변속이 가능하게 된다. 또, 그것들의 마모가 적어지기 때문에 장기에 걸쳐서 설정된 변속 특성을 유지할 수 있다. 또한, 원심 웨이트의 충돌에 의해 발생하는 소음을 저감할 수 있다.

또한, 청구항 2에 기재된 발명에 의하면, 원심 웨이트의 충돌의 발생을 억제할 수 있기 때문에, 충돌에 의한 풀리측 안내면, 캠측 안내면 및 원심 웨이트의 각각의 마모가 저감되기 때문에, 원심 웨이트의 직경방향 이동이 원활하게 행해지고, 원활한 변속이 가능하게 된다. 또, 그것들의 마모가 적어지기 때문에, 장기에 걸쳐서 설정된 변속 특성을 유지할 수 있다. 또한, 원심 웨이트의 충돌에 기인하는 소음을 저감할 수 있다.

또, 청구항 3에 기재된 발명에 의하면, 종동 풀리의 가동 풀리편의 이동이 원활하게 행해지고, 원활한 변속이 가능하게 된다. 또한, 테이퍼 형상으로 되어 있는 것은 스프링 가이드의 선단부이기 때문에, 스프링 가이드의 선단부 이외의 부분에 의해, 스프링의 기울어짐이나 굴곡이 방지되도록 할 수 있고, 스프링 가이드의 기능이 손상되는 경우도 없다.

그리고, 청구항 4에 기재된 발명에 의하면, 스프링 가이드에 스프링이 미끄럼 접촉한 경우에도, 스프링 가이드 자체가 갖는 윤활성에 의해 스프링에 작용하는 마찰력은 작아서 스프링의 신축이 원활하게 행해지기 때문에, 원활한 변속이 가능하게 된다.

Claims (1)

1. 엔진의 구동 축에 설치된 구동 풀리와 종동 축에 장착된 종동 풀리에 감겨져서 상기 구동 축의 회전력을 상기 종동 축에 전달하는 V벨트의 감긴 반경이 상기 구동 풀리의 가동 풀리편에 설치된 풀리측 안내면과 캠 판에 설치된 캠측 안내면의 사이에 배치된 다수의 원심 웨이트의 상기 양 안내면을 따른 직경방향 이동에 의해서 변경되고, 상기 엔진의 저속 회전역에서 최대 변속비가, 고속 회전역에서 최소 변속비가 각각 설정되는 동시에, 상기 다수의 원심 웨이트 중 일부의 원심 웨이트의 직경방향의 이동이, 중속 회전역의 소정 회전 속도 이상의 회전 속도로 실질적으로 저지됨으로써, 상기 중속 회전역에서 중간 변속비가 설정되는 차량용 V벨트식 자동 변속기에 있어서,

   상기 일부의 원심 웨이트의 직경방향 이동을 실질적으로 저지하는 상기 가동 풀리편에 설치된 스토퍼면 또는 상기 캠 판에 설치된 스토퍼면은, 상기 일부의 원심 웨이트의 상기 스토퍼면과의 접촉에 의해서, 상기 일부의 원심 웨이트를 상기 캠 판에 압착시키는 가압력이 발생하도록 경사져 있는 것을 특징으로 하는 차량용 V벨트식 자동 변속기.