KR20070112887A - 벨트식 무단 변속기 - Google Patents

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KR20070112887A
KR20070112887A KR1020077024286A KR20077024286A KR20070112887A KR 20070112887 A KR20070112887 A KR 20070112887A KR 1020077024286 A KR1020077024286 A KR 1020077024286A KR 20077024286 A KR20077024286 A KR 20077024286A KR 20070112887 A KR20070112887 A KR 20070112887A
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히로아키 기무라
류지 이바라키
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도요다 지도샤 가부시끼가이샤
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Abstract

오일 펌프의 동력 손실의 증가를 억제를 수 있는 벨트식 무단 변속기를 제공한다. 1차 풀리 (50); 2차 풀리 (60); 상기 1차 풀리 (50) 및 상기 2차 풀리 (60) 를 감는 벨트 (100); 상기 1차 가동 시브 (53) 를 1차 고정 시브측에 압박하는 위치 결정 유압실 (55); 위치 결정 유압실 (55) 의 외부로부터 위치 결정 유압실 (55) 로 작동 오일의 공급을 허용하는 공급측 밸브 (71); 위치 결정 유압실 (55) 로부터 외부로 작동 오일의 배출의 허용 또는 금지를 제어하는 배출측 제어 밸브 (72) 를 구비한다. 상기 배출측 제어 밸브 (72) 는 1차 가동 시브 (53) 의 1차 고정 시브 (52) 에 대한 축방향에 있어서 위치를 일정하게 하는 경우에, 1차 유압실 (55) 로부터 외부로 작동 오일의 배출을 금지할 수 있다.
벨트식 무단 변속기

Description

벨트식 무단 변속기{BELT TYPE CONTINUOUSLY VARIABLE TRANSMISSION}
본 발명은 벨트식 무단 변속기(belt type continuously variable transmission)에 관한 것이다.
일반적으로, 차량에는, 구동원인 내연 기관이나 전동기로부터의 구동력, 즉 출력 토오크를 차량의 주행 상태에 따르는 최적의 조건으로 노면에 전달하기 위해, 구동원의 출력측에 변속기가 마련되어 있다. 이 변속기에는, 변속비를 무단 (연속적) 으로 제어하는 무단 변속기와, 변속비를 단계적 (불연속) 으로 제어하는 유단계 변속기가 있다. 무단 변속기에는, 2개의 풀리(pulley), 즉 1차 풀리 (primary pulley), 2차 풀리 및 벨트를 포함하는 벨트식 무단 변속기가 포함된다. 구동원으로부터의 구동력이 1차 풀리로 전달된다. 2차 풀리는 1차 풀리에 전달되는 출력 토오크를 변화시키고 출력한다. 벨트는 1차 풀리에 전달되는 구동력을 2차 풀리에 전달한다. 이 1차 풀리 및 2차 풀리는, 2개의 풀리 축 (1차 풀리 축과 2차 풀리 축), 2개의 가동 시브 (sheave)(1차 가동 시브 및 2차 가동 시브) 와, 2개의 고정 시브 (1차 고정 시브 및 2차 고정 시브) 및, 밸트 협압력 발생 수단을 포함한다. 두 풀리 축은 평행에 배치된다. 두 가동 시브는 각 풀리 축 상을 축 방향에서 각각 미끄러진다. 두 고정 시브는 2개의 가동 시브와 축 방향으로 각각 대향하며, 각각 가동 시브와의 사이에서 V 자 형상의 홈을 형성한다. 벨트 협압력 발생 수단이 가동 시브와 고정 시브와의 사이에서 벨트 협압력을 생성한다. 벨트는 1차 풀리 및 2차 풀리의 각각에 형성되는 V자 형상의 홈에 감겨진다.
이 벨트식 무단 변속기는, 각 벨트 협압력 발생 수단에 의하여 2개의 가동 시브가 각 풀리 축 상을 그 축방향으로 미끄러지고, 1차 풀리 및 2차 풀리의 각각에 형성되는 V 자 형상의 홈의 폭을 변화시킨다. 이리하여, 벨트와, 1차 풀리 및 2차 풀리와의 접촉 반경을 무단로 변화시키고, 변속비를 무단으로 변화시키는 것이다. 즉, 구동원으로부터의 출력 토오크를 무단으로 변화시키는 것이다.
예를 들면, 일본특허출원 공개공보 제 2001-323978 호에 나타나 있듯이, 이 벨트 협압력 발생 수단으로서는, 유압실의 유압에 의하여, 가동 시브를 고정 시브측에 가압하고, 벨트 협압력을 발생시키는 것이 있다. 여기에서, 벨트식 무단 변속기에서는, 고정 시브에 대한 가동 시브의 축방향에 있어서 위치를 일정하게 하고, 변속비를 고정하는 경우가 있다. 이 경우, 상기 일본 공개 공보 제2001-323978호에 나타낼 것 같은 종래의 벨트식 무단 변속기에서는, 벨트 협압력을 일정하게 유지하기 위해, 유압실의 유압을 소정의 유압으로 유지할 필요가 있다.
따라서 종래의 벨트식 무단 변속기에서는, 변속비의 변경시뿐만 아니라 변속비의 고정시에 있어서도, 작동 오일 공급 제어 장치가 구비하는 오일 펌프를 구동시킬 필요가 있다. 이 작동 오일 공급 장치는 유압실에 작동 오일을 공급한다. 따라서, 오일 펌프의 구동 손실이 증가하는 우려가 있다. 이 경우, 오일 펌프가 내연 기관의 구동력에 의하여 구동하는 경우는, 내연 기관의 구동력의 전달 효율이 저하되는 우려가 있었다.
본 발명은 상수란 문제를 해결하기 위하여 도출된 것이다. 본 발명의 목적은 오일 펌프의 동력 손실의 증가를 억제를 수 있는 벨트식 무단 변속기를 제공하는 것이다.
상술한 과제를 해결하고, 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 한 양태에 따른 벨트식 무단 변속기는 두 풀리, 벨트, 위치 결정 유압실 및 연통 수단을 포함하며; 두 풀리는 두 풀리 축, 두 가동 시브 및 두 고정 시브를 가지며, 평행하게 배치되며, 두 풀리축은 구동원으로부터의 구동력이 어느 쪽이든 한편에 전달하고, 두 가동 시브는 2개의 풀리 축상을 각각 축방향에 미끄러지며, 두 고정 시브는 2개의 가동 시브에 상기 축 방향에 각각 대향하며; 벨트는 어느 쪽이든 한편의 풀리에 전달되는 상기 구동원으로부터의 구동력을 다른 한편의 풀리에 전달하고; 위치 결정 유압실은 상기 가동 시브를 상기 고정 시브 측에 압박하며; 연통 수단은 상기 위치 결정 유압실의 외부로부터 상기 위치 결정 유압실에의 작동 오일의 공급을 허용하는 것과 동시에, 해당 위치 결정 유압실으로부터 해당 외부에의 작동 오일의 배출의 허용 또는 금지를 제어할 수 있다.
상기 벨트식 무단 변속기에 있어서, 상기 연통 수단은, 상기 외부로부터 상기 위치 결정 유압실에의 작동 오일의 공급만을 허용하는 공급측 밸브와; 상기 위치 결정 유압실으로부터 상기 외부에의 작동 오일의 배출의 허용 또는 금지를 제어하는 배출측 제어 밸브를 구비할 수 있다.
상기 벨트식 무단 변속기에 있어서, 상기 배출측 제어 밸브는 상기 가동 시브의 위치가 상기 고정 시브에 대한 축방향으로 일정하게 유지되는 때에, 상기 위치 결정 유압실으로부터 상기 외부에의 작동 오일의 배출을 금지할 수 있다.
상기 벨트식 무단 변속기에 있어서, 상기 위치 결정 유압실은, 상기 구동원으로부터의 구동력이 전달되는 풀리 축을 가지는 풀리에서 상기 가동 시브를 상기 고정 시브 측으로 가압할 수 있다
상기 벨트식 무단 변속기에 따르면, 가동 시브의 축방향 위치가 고정 시브에 대하여 일정하게 유지될 때, 즉, 변속 기어 비가 고정될 때, 작동 오일이 위치 결정 유압실부터 외부로 배출되는 것이 금지될 수 있다. 즉, 변속 기어 비 고정 상태에서 작동 오일은 위치 결정 유압실에 유지될 수 있다. 따라서, 고정 시브에 대하여 가동 시브의 축방향 위치가 변하려고 하는 경우에도, 위치 결정 유압실의 유압이 변함으로써 가동 시브의 축방향의 위치는 고정 시브에 대하여 일정하게 유지된다. 따라서, 가동 시브의 축방향 위치는 고정 시브에 대하여 일정하게 유지되며, 오일 펌프의 동력 손실의 증가가 억제되도록 외부로부터 위치 결정 유압실로 작동 오일이 공급될 필요가 없다.
상기 벨브식 무단 변속기는 또한, 축방향에서 위치 유압실과 대면하는 원심 유압실을 더 포함할 수 있다. 벨트식 무단 변속기에서, 상기 배출측 제어 밸브가 상기 위치 결정 유압실으로부터 상기 외부에의 작동 오일의 배출을 허용하는 경우에는, 위치 결정 유압실으로부터 외부에 배출되는 작동 오일이 상기 원심 유압실에 공급될 수 있다.
이 밸트식 무단 변속기에 따르면, 원심 유압실에는, 위치 결정 유압실으로부터 배출되는 작동 오일이 공급된다. 따라서, 원심 유압실에 작동 오일을 공급하기 위한 새로운 통로를 형성할 필요가 없기 때문에, 소형화를 도모할 수 있다. 원심 유압실에 작동 오일을 새롭게 공급하지 않아도 되기 때문에, 오일 펌프의 구동 손실의 증가를 더욱 억제할 수 있다.
상기 벨트식 무단 변속기에 있어서, 상기 공급측 밸브는, 상기 작동 오일이 상기 외부로부터 상기 위치 결정 유압실에 공급되는 방향으로 열리는 채크 밸브일 수 있으며, 상기 공급측 밸브는 상기 배출측 제어 밸브에 대하여 상기 가동 시브의 반경 방향 내측에 위치할 수 있으며, 해당 가동 시브의 반경 방향 외측 방향에 열릴 수 있다.
상기 벨트식 무단 변속기에 있어서, 공급측 밸브는 배출측 제어 밸브에 대하여 가동 시브의 반경 방향 내측에 위치하기 때문에, 공급측 밸브가 가동 시브의 반경 방향 외측에 위치에 배치한 경우와 비교하여, 벨트식 무단 변속기의 작동시에 이 공급측 밸브에 작용하는 힘을 작게 할 수 있다. 여기에서, 이 공급측 밸브는 가동 시브의 반경 방향 외측 방향으로 열리게 되어 있기 때문에, 공급측 밸브는 벨트식 무단 변속기의 작동시에 발생하는 힘에 의하여 열리게 된다. 그렇지만, 공급측 밸브를 열기 위한 가압력의 증대를 억제할 수 있다.
또, 본 발명에서는, 상기 벨트식 무단 변속기에 있어서, 상기 공급측 밸브는, 상기 작동 오일이 상기 외부로부터 상기 위치 결정 유압실에 공급되는 방향에 개방하는 체크 밸브이고, 상기 가동 시브의 반경 방향 내측으로 개방될 수 있다.
본 발명에 의하면, 공급측 밸브가 가동 시브의 반경 방향 내측으로 열리게 되어 있기 때문에, 공급측 밸브는 벨트식 무단 변속기의 작동시에 발생하는 힘에 의하여 열리기 어렵다. 따라서, 공급측 밸브를 닫기 위한 가압력을 작게 할 수 있다.
상기 벨트식 무단 변속기에 있어서, 상기 연통 수단은 상기 가동 시브와 상기 고정 시브의 적어도 어느 한 쪽에 마련될 수 있다.
상기 벨트식 무단 변속기에 있어서, 상기 위치 결정 유압실은, 상기 가동 시브와 상기 고정 시브에 고정 되어 있는 칸막이벽에 의해 형성되는 공간부이고, 상기 연통 수단은, 상기 위치 결정 유압실인 상기 공간부를 형성하는 상기 가동 시브와 상기 칸막이벽의 적어도 어느 한 쪽에 마련될 수 있다.
상기 벨트식 무단 변속기에 있어서, 상기 공급측 밸브가 상기 가동 시브에 배치되고, 상기 배출측 제어 밸브는 상기 칸막이벽에 배치될 수 있다.
이러한 벨트식 무단 변속기에 의하면, 연통 수단이 풀리 또는 위치 결정 유압실을 구성하는 부위에 설치되기 때문에, 이 연통 수단을 설치하기 위해 다른 부재를 별도로 배치할 필요가 없다. 즉, 연통 수단과, 가동 시브 및 고정 시브 (칸막이벽) 을 공용할 수 있다.
벨트식 무단 변속기에서, 공급측 밸브는 가동 시브에서 공간부 보다도 고정시브와 반대 측에 배치될 수 있다.
상기 벨트식 무단 변속기에 따르면, 상기 공급측 밸브는, 상기 가동 시브 의 응력이 집중되는 지점, 예를 들면, 가동 시브의 내경의 코너부 근처에 형성되지않는다. 따라서, 가동 시브의 강성의 저하를 억제할 수 있고, 내구성, 전달 효율 등을 향상할 수 있다.
본 발명에 따른 벨트식 무단 변속기는, 가동 시브가 고정 시브에 대한 축방향 위치를 일정하게 유지할 때, 위치 결정 유압실으로부터 외부로의 작동 오일의 배출을 금지할 수 있기 때문에, 오일 펌프의 동력 손실의 증가를 억제할 수 있다.
도 1 은 실시예 1 에 따른 벨트식 무단 변속기를 도시한 개략도이다;
도 2 는 1차 풀리의 주요 부분 단면도이다;
도 3a 은 도 2 의 I-I 단면도이다;
도 3b 는 도 2 의 II―II 단면도이다;
도 4 는 변속비 변경시에 있어서 벨트식 무단 변속기의 동작 설명도이다.
도 5 는 변속비 변경시에 있어서 벨트식 무단 변속기의 동작 설명도이다.
도 6 은 실시예 2 에 따른 벨트식 무단 변속기의 주요 부분 단면도이다.
도 7 은 실시예 3 에 따른 벨트식 무단 변속기의 주요 부분 단면도이다.
도 8 은 실시예 3 에 따른 벨트식 무단 변속기의 또다른 주요 부분 단면도이다.
도 9 는 실시예 4 에 따른 벨트식 무단 변속기의 주요 부분 단면도이다.
이하, 본 발명에 대해 도면을 참조하면서 상세히 설명한다. 그러나, 아래와 같은 실시예에 의하여, 본 발명이 한정되는 것이 아니다. 하기 실시예에 있어서 구성요소는, 당업자가 용이하게 상정할 수 있는 또는 실질적으로 동일한 구성을 포함한다. 아래와 같은 실시 예에 있어서 벨트식 무단 변속기에 전달되는 구동력을 발생하는 구동원으로서 내연 기관 (가솔린 엔진, 디젤엔진, LPG 엔진 등) 을 이용한다. 하지만, 본 발명은 내연 기관에 한정되는 것이 아니며, 모터 등의 전동기를 구동원으로서 이용해도 좋다. 아래와 같은 실시 예에서는, 1차 풀리의 1차 가동 시브를 1차 고정 시브 측에 압박하는 유압실을 위치 결정 유압실으로 사용된다. 하지만, 2차 풀리의 2차 가동 시브를 2차 고정 시브 측에 가압하는 유압실이 위치 결정 유압실로 사용될 수도 있다.
도 1 은, 실시예 1 에 따른 벨트식 무단 변속기의 개략도이다. 도 2 는, 1차 풀리의 주요 부분 단면도이다. 도 3a 는, 도 2 의 I-I 단면도이다. 도 3b 는, 도 2 의 II―II 단면도이다. 도 4 는, 변속비 변경시에 있어서 벨트식 무단 변속기의 동작 설명도이다. 도 5 는, 변속비 변경시에 있어서 벨트식 무단 변속기의 동작 설명도이다. 도 1 에 나타나듯이, 내연 기관 (10) 의 출력 측에는, 트랜스 액슬 (20) 이 배치되어 있다. 이 트랜스 액슬 (20) 은 트랜스 액슬 하우징 (21) 과, 이 트랜스 액슬 하우징 (21) 에 장착된 트랜스 액슬 케이스 (22) 및 이 트랜스 액슬 케이스 (22) 에 장착된 트랜스 액슬 후방 커버 (23) 를 포함한다.
이 트랜스 액슬 하우징 (21) 의 내부에는 토오크 컨버터(hydraulic torque converter)(30) 가 수납되어 있다. 한편, 트랜스 액슬 케이스 (22) 와 트랜스 액슬 후방 커버 (23) 에 의해 구성되는 케이스 내부에는 1차 풀리 (50) 및 2차 풀리 (60), 1차 유압실 (55), 2차 유압실 (64), 연통 장치 (70) 및 벨트 (100) 가 수납된다. 실시예 1 에 따른 벨트식 무단 변속기 (1-1) 를 구성하는 2개의 풀리는 1차 풀리 (50) 와 2차 풀리 (60) 이다. 1차 유압실 (55) 은 위치 결정 유압실이다. 도면 부호 40 은 전후진 변경 기구, 도면 부호 "80" 은 차륜 (110) 에 내연 기관 (10) 의 구동력을 전달하는 최종 감속기어, 도면 부호 "90" 은 동력 전달 경로이다.
도 1에 나타나듯이, 발진 기구인 토오크 컨버터 (30) 는, 구동원으로부터의 구동력, 즉 내연 기관 (10) 으로부터의 출력 토오크를 증가시켜, 또는 그대로 벨트식 무단 변속기 (1-1) 에 전달하는 것이다. 이 토오크 컨버터 (30) 은, 적어도 펌프 (펌프 임펠러 (pump impeller), 31), 터빈 (터빈 임펠러 (turbine impeller), 32), 스테이터 (stator, 33), 록업 클러치 (lock-up clutch, 34) 와, 댐퍼 장치 (damper device, 35) 를 포함한다.
펌프 (31) 는 내연 기관 (10) 의 크랭크 샤프트 (11) 과 동일한 축선을 중심으로 회전 가능한 중공축 (36) 에 장착되다. 즉, 펌프 (31) 는 크랭크 샤프트 (11) 과 동일한 축선을 중심으로 중공축 (36) 과 함께 회전 가능하다. 펌프 (31) 는 전방 커버 (front cover, 37) 에 접속되어 있다. 이 전방 커버 (37) 는 내연 기관 (10) 의 구동 플레이트(drive plate, 12) 를 통해, 크랭크 샤프트 (11) 에 연결되어 있다.
터빈 (32) 은, 상기 펌프 (31) 에 대향하도록 배치되어 있다. 이 터빈 (32) 은 상기 중공축 (36) 내부에 배치되며, 터빈 (32) 은 크랭크 샤프트 (11) 와 동일한 축선을 중심으로 회전 가능한 입력 샤프트(input shaft, 38) 에 장착된다. 즉, 터빈 (32) 은 크랭크 샤프트 (11) 과 동일한 축선을 중심으로 입력 샤프트 (38) 와 함께 회전 가능하다.
스테이터 (33) 는 펌프 (31) 와 터빈 (32) 사이에 일방 클러치 (one way clutch, 39) 를 통하여 배치되어 있다. 이 일방 클러치 (39) 는, 상기 트랜스 액슬 하우징 (21) 에 고정되어 있다. 터빈 (32) 와 전방 커버 (37) 사이에는 록업 클러치 (34) 가 배치되고 있고, 이 록업 클러치 (34) 는 댐퍼 장치 (35) 를 통하여 입력 샤프트 (38) 에 연결되어 있다. 작동 유체인 작동 오일은 작동 오일 공급 제어 장치 (도시되지 않은) 로부터 펌프 (31) 와 전방 커버 (37) 에 의하여 형성된 케이싱에 공급된다.
토오크 컨버터 (30) 의 동작에 관해서 설명한다. 내연 기관 (10) 으로부터의 출력 토오크는, 크랭크 샤프트 (11) 로부터 전방 커버 (37) 에 구동 플레이트 (12) 를 통하여 전달된다. 록업 클러치 (34) 가 댐퍼 장치 (35) 에 의하여 해제되어 있는 경우, 내연 기관 (10) 으로부터 전방 커버 (37) 에 전달되는 출력 토오크는 펌프(31) 에 전달되고, 이 펌프 (31) 와 터빈 (32) 의 사이를 순환하는 작동 오일을 통하여, 터빈 (32) 에 전달된다. 그리고, 터빈 (32) 에 전달되는 내연 기관 (10) 으로부터의 출력 토오크는, 입력 샤프트 (38) 에 전달된다. 즉, 토오크 컨버터 (30) 는 입력 샤프트 (38) 을 통하여 내연 기관 (10) 으로부터 후술 하는 벨트식 무단 변속기 (1-1) 에 출력 토오크를 증가시켜 전달한다. 상기 구성에 있어서는, 스테이터 (33) 는 펌프 (31) 과 터빈 (32) 사이를 순환하는 작동 오일의 흐름을 변화시키며, 이로써 소정의 토오크 특성을 얻을 수 있다.
한편, 상기 록업 클러치 (34) 가 댐퍼 장치 (35) 에 의하여 잠금되는 경우 (전방 커버 (37) 와 계합되는 경우), 전방 커버 (37) 에 전달되는 내연 기관 (10) 으로부터의 출력 토오크는 작동 오일의 관여 없이 직접 입력 샤프트 (38) 에 전달된다. 즉, 토오크 컨버터 (30) 는 입력 샤프트 (38) 을 통하여, 내연 기관 (10) 으로부터 후술하는 벨트식 무단 변속기 (1-1) 에 출력 토오크를 직접 전달한다.
토오크 컨버터 (30) 와 전후진 변경 기구 (40) 사이에는 오일 펌프 (26) 가 마련되어 있다. 이 오일 펌프 (26) 는 로터 (rotor, 27), 허브 (hub, 28) 및 본체 (29) 를 포함한다. 이 오일 펌프 (26) 은 로터 (27) 에 의하여 원통형 허브 (28) 을 통하여 펌프 (31) 에 연결되어 있다. 본체 (29) 는 상기 트랜스 액슬 케이스 (22) 에 고정되어 있다. 허브 (28) 는 상기 중공축 (36) 에 스플라인 (spline) 되어 있다. 따라서, 오일 펌프 (26) 는 내연 기관 (10) 으로부터의 출력 토오크가 펌프 (31) 을 통하여 로터 (27) 에 전달되기 때문에 구동될 수 있다.
도 1에 나타나듯이, 전후진 변경 기구 (40) 는 토오크 컨버터 (30) 를 통하여 전달되는 내연 기관 (10) 으로부터의 출력 토오크를 후술하는 벨트식 무단 변속기 (1-1) 의 1차 풀리 (50) 에 전달하는 것이다. 전후진 변경 기구 (40) 는, 적어도 유성 기어 장치 (41) 와 포워드 클러치(forward clutch, 42) 와 리버스 브레이크 (reverse brake, 43) 를 포함한다.
유성 기어 장치 (41) 는 선 기어 (44), 피니언 (45) 및 링 기어 (46) 을 포함한다.
선 기어 (sun gear, 44) 는 연결 부재 (도시되지 않음) 에 스플라인(spline) 된다. 이 연결 부재는, 후술하는 1차 풀리 (50) 의 1차 풀리 축 (51) 에 스플라인된다. 따라서, 선 기어 (44) 에 전달되는 내연 기관 (10) 으로부터의 출력 토오크는, 1차 풀리 축 (51) 에 전달된다.
피니언 (45) 는 선 기어 (44) 와 맞물리고, 복수 개의 피니언 (45)(예를 들면, 3개의 피니언) 이 썬기어 (44) 주위에 배치되어 있다. 각 피니언 (45) 은 변경 캐리어 (47) 에 의해 유지된다. 이 변경 캐리어 (47) 은 선 기어 (44) 의 주위에서 위치하며, 변경 캐리어 (47) 는 피니언 (45) 이 변경 캐리어 (47) 를 공전 가능하게 이 피니언 (45) 을 일체로 지지한다. 이 변경 캐리어 (47) 는 그 외주 단부에서 리버스 브레이크 (43) 에 접속되어 있다.
링 기어 (46) 는 변경 캐리어 (47) 에 의해 유지되는 각 피니언 (45) 에 맞물리고, 링 기어 (46) 는 포워드 클러치 (42) 를 통하여 토오크 컨버터 (30) 의 입력 샤프트 (38) 에 연결된다.
포워드 클러치 (42) 의 ON/OFF 제어는 작동 오일 공급 제어 장치 (도시되지 않음) 로부터 입력 샤프트 (38) 의 중공부 (도시되지 않음) 에 공급되는 작동 오일에 의하여 수행된다. 포워드 클러치 (42) 의 OFF시에는, 입력 샤프트 (38) 에 전달되는 내연 기관 (10) 으로부터의 출력 토오크가 링 기어 (46) 에 전달된다. 한편, 포워드 클러치 (42) 의 ON시에는, 링 기어 (46) 과 선 기어 (44) 각 피니언 (45) 이 서로 상대 회전하는 일없이, 입력 샤프트 (38) 에 전달되는 내연 기관 (10) 으로부터의 출력 토오크가 직접 선 기어 (44) 에 전달된다.
리버스 브레이크 (43) 는 작동 오일 공급 제어 장치 (도시되지 않음) 로부터 작동 오일이 공급되는 브레이크 피스톤 (도시되지 않음) 에 의하여 ON/OFF 제어된다. 리버스 브레이크 (43) 가 ON시에는, 변경 캐리어 (47) 이 트랜스 액슬 케이스 (22) 에 고정되고, 각 피니언 (45) 가 선 기어 (44) 의 주위를 공전할 수 없는 상태가 된다. 리버스 브레이크 (43) 이 OFF시에는, 변경 캐리어 (47) 이 해제되고, 각 피니언 (45) 가 선 기어 (44) 의 주위를 공전할 수 있는 상태가 된다.
벨트식 무단 변속기 (1-1) 의 1차 풀리 (50) 는 전후진 변경 기구 (40) 을 통하여 내연 기관 (10) 으로부터 전달되는 출력 토오크를, 2차 풀리 (60) 에 후술하는 벨트 (100) 에 의하여 전달하는 것이다. 이 1차 풀리 (50) 는, 도 1 및 도 2 에 나타나듯이, 1차 풀리 축 (51), 1차 고정 시브 (52), 1차 가동 시브 (53), 1차 칸막이벽 (54) 와, 위치 결정 유압실인 1차 유압실 (55) 을 포함한다.
1차 풀리 축 (51) 은 베어링 (101, 102) 에 의하여 회전 가능하게 지지된다. 1차 풀리 축 (51) 은 중공축이며, 1차 풀리 축 (51) 의 중공부 (도시되지 않음) 에는, 작동 오일 통로 (56a) 가 형성되어 있는 작동 오일 공급축 (56) 이 배치되어 있다. 이 1차 풀리 축 (51) 과 작동 오일 공급축 (56) 은 시일 링 (seal ring) 등의 시일 부재 (S) 에 의하여, 작동 오일 통로 (51a, 51b) 로 구획되어 있다. 작동 오일 공급 제어 장치 (도시되지 않음) 로부터 후술하는 구동 유압실 (72e) 에 공급되는 작동 오일이 작동 오일 통로 (56a) 및 연통 구멍 (56b) 을 통하여 작동 오일 통로 (51a) 에 유입한다. 작동 오일 공급 제어 장치 (도시되지 않음) 로부터 1차 유압실 (55) 에 공급되는 작동 오일이 작동 오일 통로 (51b) 에 유입한다.
1차 고정 시브 (52) 가 1차 풀리 축 (51) 을 따라 회전하도록 1차 고정 시브 (52) 가 1차 가동 시브 (53) 와 대향하는 위치에 1차 고정 시브 (52) 가 설치되어 있다. 구체적으로는, 1차 고정 시브 (52) 는 1차 풀리 축 (51) 의 외주로부터 반경 방향 외측으로 돌출하는 환상부로서 형성되어 있다. 즉, 실시예 1에서 1차 고정 시브 (52) 는 1차 풀리 축 (51) 의 외주에 일체적으로 형성되어 있다.
1차 가동 시브 (53) 는 원통부 (53a) 과 환상부 (53b) 를 포함한다. 원통부 (53a) 는 1차 풀리 축 (51) 의 축 선과 동일 축선을 중심으로 형성되어 있다. 환상부 (53b) 는 원통부 (53a) 의 1차 고정 시브의 단부로부터 반경 방향 외측으로 돌출하여 형성되어 있다. 원통부 (53a) 의 내주면에 형성된 스플라인 (spline, 53c) 과, 1차 풀리 축 (51) 의 외주면에 형성된 스플라인 (spline, 51c) 이 서로 스플라인 되어 있다. 따라서, 1차 가동 시브 (53) 는 이 1차 풀리 축 (51) 에 축방향으로 미끄러질 수 있게 지지된다. 이 1차 고정 시브 (52) 와 1차 가동 시브 (53) 과의 사이, 즉 1차 고정 시브 (52) 의 환상부 (도시되지 않음) 의 1차 가동 시브 (53) 에 대향하는 면과, 1차 가동 시브 (53) 의 환상부 (53b) 의 1차 고정 시브 (52) 에 대향하는 면과의 사이에는, V 자 형상의 1차 홈 (100a)이 형성되어 있다.
또, 1차 가동 시브 (53) 의 환상부 (53b) 의 외주 단부의 부근에 환상의 돌출부 (53b) 가 형성되어 있다. 환상의 돌출부 (53d) 는 축방향 중 다른 방향으로, 즉 1차 칸막이벽 측으로 돌출된다. 이 1차 가동 시브 (53) 의 원통부 (53a) 에 1차 고정 시브측의 단부 부근에 외주면과 내주면을 연통하는 공급측 연통 통로 (53e) 가 형성되어 있다. 공급측 연통 통로 (53e) 는 원통형상이다. 다수의 공급측 연통 통로 (53e) 가 원통부 (53a) 의 둘레에 형성되어 있는데, 예를 들면, 3개의 공급측 연통 통로 (53e) 가 동일한 간격으로 형성되어 있다. 후술하는 공급측 밸브 (71) 의 볼 (71a) 에 의하여 폐색되는 환상의 단차부 (53f) 가 공급측 연통 통로 (53e) 에 형성되어 있다. 작동 오일 공급 제어 장치 (도시되지 않음) 로부터 1차 유압실 (55) 에 공급되는 작동 오일이 작동 오일 통로 (51b) 에 유입하며, 작동 오일은 연통 구멍 (51e) 을 통하여 공급측 연통 통로 (53e) 에 유입한다. 즉, 공급측 연통 통로 (53e) 은, 1차 유압실 (55) 에 작동 오일을 공급하는 것이다.
도 2, 도 3-1 및 도 3-2 에 나타나듯이, 1차 칸막이벽 (54) 가 1차 고정 시브 (52) 와 축방향으로 대향하면서 1차 칸막이 벽 (54) 및 1차 풀리 축 (51) 사이에 1차 가동 시브 (53) 가 끼워져 있는 위치에 설치된다. 1차 칸막이벽 (54) 는 1차 풀리 축 (51) 을 따라 회전할 수 있게 설치된다. 1차 칸막이벽 (54) 은 환상 부재이고, 서로 축방향으로 대향하는 양측면 (도시되지 않음) 을 연통하는 배출측 연통 통로 (54a) 가 1차 칸막이벽 (54) 의 반경 중앙부 근처에 형성되어 있다. 배출측 연통 통로 (54a) 는 원통형상이다. 배출측 연통 통로 (54a) 는 1차 칸막이벽 (54) 의 둘레에 형성되어 있는데, 예를 들면 3개의 배출측 연통 통로 (54a) 가 동일 간격으로 형성되어 있다. 배출측 연통 통로 (54a) 에는 후술하는 배출측 제어 밸브 (72) 의 공 (72a) 에 의하여 폐색되는 환상의 돌기부 (54c) 가 형성되어 있다. 배출측 연통 통로 (54a) 에는 그 한 단부, 즉 1차 고정 시브 측과 반대 측의 단부에 폐색 부재 (54b) 가 삽입되고 고정된다. 따라서, 이 배출측 연통 통로 (54a) 는 다른 단부, 즉 1차 고정 시브 측의 단부만이 1차 유압실 (55) 에 열리도록 형성되어 있다.
이 1차 칸막이벽 (54) 에는, 각 배출측 연통 통로 (54a) 에 대응하게 구동측 통로 (54d) 및 배출측 통로 (54e) 가 형성 되어 있다. 구동측 통로 (54d) 는 한편의 단부가 연통 구멍 (51d) 을 통하여 작동 오일 통로 (51a) 와 연통하며, 다른 한편의 단부는 폐색 부재 (54f) 에 의하여 폐색되어 있다. 도 3b 에서 나타나듯이, 이 구동측 통로 (54d) 은 통로의 도중에 배출측 연통 통로 (54a) 에 개구되어 있다. 여기에서, 구동측 통로 (54d) 는 이 배출측 연통 통로 (54a) 중 폐색 부재 (54b) 와 돌기부 (54c) 사이의 범위 내에서 개구된다. 나아가, 구동측 통로 (54d) 는 폐색 부재 (54b) 및 후술하는 배출측 제어 밸브 (72) 의 밸브 개방 부재 (72d) 사이에 형성되는 구동 유압실 (72e) 에 개구되며, 구동측 통로 (54d) 는 밸브 개방 부재 (72d) 와 상기 돌기부 (54c) 사이에 형성된 배출 공간부 (72f) 에는 개구되지 않는다. 즉, 구동측 통로 (54d) 는, 배출측 연통 통로 (54a) 중 구동 유압실 (72e) 과만 연통하고 있다. 따라서, 작동 오일 통로 (51a) 로부터 구동측 통로 (54d) 에 유입하는 작동 오일은 이 구동 유압실 (72e) 에만 공급된다.
도 3a 및 3b 에서 나타나듯이, 배출측 통로 (54e) 는 그 한 단부가 상기 배출 공간부 (72f) 와 연통하고, 다른 단부는 1차 칸막이벽 (54) 의 외주면 중 1차 유압실 (55) 를 구성하는 외주면을 제외한 부분에 개구하고 있다. 즉, 배출측 연통 통로 (54a) 는 1차 유압실 (55) 의 작동 오일을 외부에 배출한다. 실시예 1에서, 배출측 연통 통로 (54a) 는 작동 오일을 배출측 통로 (54e) 를 통하여 트랜스 액슬 (20) 에 배출하는 것이다. 배출측 통로 (54e) 는, 1차 유압실 (55) 의 외부와 직접 연통하고 있다. 따라서, 배출측 통로 (54e) 의 길이의 증가를 억제할 수 있기 때문에, 작동 오일이 배출측 통로 (54e) 을 흐르는 때의 저항을 억제할 수 있다. 이리하여 1차 유압실 (55) 의 작동 오일의 배출 속도를 상승시킬 수 있어, 변속비의 변속 속도를 향상할 수 있다. 1차 풀리 축 (51), 작동 오일 공급축 (56) 등에 새롭게 통로를 형성할 필요가 없기 때문에, 종래의 벨트식 무단 변속기와 비교할 때 벨트식 무단 변속기의 대형화를 억제할 수 있다.
실시예 1에서, 배출측 통로 (54e) 는 배출 공간부 (72f) 와 연통하는 부분에 접선 방향에서 화살표 (A) 방향에 반대 방향으로 형성된다. 화살표 (A) 방향은 1차 칸막이벽 (54; 1차 풀리 축 (51)) 이 내연 기관 (10) 으로부터 전달된 출력 토오크 (차량을 전진시킴) 에 의해 회전되는 방향이다. 따라서, 배출 공간부 (72f) 의 작동 오일은, 1차 칸막이벽 (54) (1차 풀리 축 (51))이 회전할 때 (특히 가속시) 에 있어서의 회전력에 의하여 이 배출측 통로 (54e) 에 쉽게 유입된다. 배출측 통로 (54e) 를 통과하는 작동 오일은, 1차 칸막이벽 (54) (1차 풀리 축 (51))이 회전할 때 (특히 가속시) 에 있어서의 원심력에 의하여 외부로 쉽게 배출된다. 따라서, 1차 유압실 (55) 의 작동 오일의 배출 속도를 더욱 상승시킬 수 있고, 또한 변속비의 변속 속도를 향상시킬 수 있다.
배출측 통로 (54e) 는 1차 칸막이벽 (54) 의 접선 방향에서, 1차 칸막이벽 (54) 이 내연 기관 (10) 으로부터 전달되는 출력 토오크 (차량을 전진시킴) 에 의해 회전하는 방향과 반대방향으로부터 1차 칸막이벽 (54) 의 법선 방향 중 반경 외측 방향까지의 범위내 형성되어 있는 것이 바람직하다. 예를 들면, 배출측 통로 (54e) 는 배출 공간부 (72f) 와 연통하는 부분에서 법선 방향 중 반경 외측의 방향을 향하여 형성될 수 있다.
1차 유압실 (55) 은 1차 가동 시브 (53) 를 1차 고정 시브 측에 가압하는 위치 결정 유압실이다. 도 2 에 나타나듯이, 1차 유압실 (55) 은 1차 가동 시브 (53) 와 1차 칸막이벽 (54) 에 의해 형성되는 공간부이다. 여기에서, 1차 가동 시브 (53) 의 돌출부 (53d) 와 1차 칸막이벽 (54) 사이 및 1차 가동 시브 (53) 의 원통부 (53a) 와 1차 칸막이벽 (54) 사이에는, 예를 들면 시일 링(seal ring) 등의 시일 부재 (S) 가 각각 마련되어 있다. 즉, 1차 유압실 (55) 를 구성하는 1차 가동 시브 (53) 과 1차 칸막이벽 (54) 에 의해 형성되는 공간부는, 시일 부재 (S) 에 의하여 시일 되어 있다.
1차 풀리 축 (51) 의 작동 오일 통로 (51a) 에 유입한 작동 오일이 1차 유압실 (55) 에 공급된다. 즉, 1차 유압실 (55) 에 작동 오일이 공급되고, 1차 가동 시브 (53) 는 이 공급 된 작동 오일의 압력, 즉 1차 유압실 (55) 의 유압 (P1) 에 의하여, 축방향으로 미끄러지고, 1차 가동 시브 (53) 는 상기 유압에 의해 1차 고정 시브 (52) 에 접근 또는 접촉하게 된다. 1차 유압실 (55) 은 이 1차 유압실 (55) 의 유압 (P1) 에 의하여, 1차 가동 시브 (53) 를 1차 고정 시브 측에 압박한다. 따라서, 1차 홈 (100a)에 감겨지는 벨트 (100) 에 벨트 협압력이 발생되며, 1차 가동 시브 (53) 의 1차 고정 시브 (52) 에 대한 축방향에서 위치가 변경된다. 이 결과, 변속비를 변경시키는 변속비 변경 수단으로서의 기능도 가지는 것이다.
벨트식 무단 변속기 (1-1) 의 2차 풀리 (60) 는 1차 풀리 (50) 로부터 밸트 (100) 를 통하여 전달되는 내연 기관 (10) 으로부터의 출력 토오크를 벨트식 무단 변속기 (1-1) 의 최종 감속기어 (80) 에 전달한다. 이 2차 풀리 (60) 는, 도 1 에 나타나듯이, 2차 풀리 축 (61) 과, 2차 고정 시브 (62) 와, 2차 가동 시브 (63) 와, 2차 유압실 (64) 및, 2차 칸막이벽 (65) 을 포함한다.
2차 풀리 축 (61) 은, 베어링 (103, 104) 에 의하여 회전 가능하게 지지된다. 2차 풀리 축 (61) 은, 내부에 도시하지 않은 작동 오일 통로를 가지고 있고, 이 작동 오일 통로에는, 도시하지 않은 작동 오일 공급 제어 장치로부터 2차 유압실 (64) 에 공급되는 작동 유체인 작동 오일이 유입된다.
2차 고정 시브 (62) 는, 2차 가동 시브 (63) 와 대향하는 위치에 2차 풀리 축 (61) 을 따라 회전되도록 제공된다. 구체적으로는, 예를 들면 2차 고정 시브 (62) 는, 2차 풀리 축 (61) 의 외주로부터 반경 방향 외측으로 돌출하는 환상부로서 형성되어 있다. 즉, 2차 고정 시브 (62) 는, 2차 풀리 축 (61) 의 외주에 일체적으로 형성되어 있다.
2차 가동 시브 (63) 의 내주면에 형성되는 도시된 않은 스플라인 (spline) 과, 2차 풀리 축 (61) 의 외주면에 형성되는 도시된 않은 스플라인이 스플라인 결합된다. 따라서, 2차 가동 시브 (63) 은 이 2차 풀리 축 (61) 에 축 방향으로 미끄럼 가능하게 지지된다. 이 2차 고정 시브 (62) 와 2차 가동 시브 (63) 와의 사이, 즉 2차 고정 시브 (62) 의 2차 가동 시브 (63) 에 대향하는 면과, 2차 가동 시브 (63) 의 2차 고정 시브 (62) 와 대향하는 면의 사이에는, V 자 형상의 1차 홈 (100b) 이 형성되어 있다. 또한, 도면부호 "66" 은, 주차 브레이크 기어를 나타낸다.
2차 유압실 (64) 은, 2차 가동 시브 (63) 를 2차 고정 시브 측에 가압하는 것이다. 도 1에 나타나는 바와 같이, 2차 유압실 (64) 을 2차 가동 시브 (63) 와, 2차 풀리 축 (61) 에 고정된 원판 형상의 2차 칸막이벽 (65) 에 의해 형성되는 공간부이다. 2차 가동 시브 (63) 에는 환상의 돌출부 (63a) 가 형성되어 있는데, 이 돌출부는 한 축방향으로 돌출되고, 즉 최종 감속기어 (80) 으로 돌출되어 있다. 한편, 2차 칸막이벽 (65) 에 환상의 돌출부 (65a) 가 형성되어 있으며, 이 돌출부는 다른 축방향을 향해 돌출되고, 즉 2차 가동 시브 (63) 측으로 돌출되어 있다. 여기에서, 이 돌출부 (63a) 와 돌출부 (65a) 의 사이에는, 시일 링(seal ring) 등과 같은 시일 부재가 마련되어 있다. 즉, 2차 유압실 (64) 을 구성하는 2차 가동 시브 (63) 와, 2차 칸막이벽 (65) 에 의해 형성되는 공간부는, 도시되지 않은 시일 부재에 의하여 시일 되어 있다.
이 2차 유압실 (64) 에는, 도시되지 않은 작동 오일 공급 구멍을 통해, 2차 풀리 축 (61) 의 도시되지 않은 작동 오일통로로 유입되는 작동 오일이 공급된다. 즉, 2차 유압실 (64) 에 작동 오일이 공급되고, 이 공급되는 작동 오일의 압력, 즉 2차 유압실 (64) 의 유압에 의하여, 2차 가동 시브 (63) 는 축방향으로 미끄러지고, 상기 유압에 의해 2차 가동 시브 (63) 는 2차 고정 시브 (62) 에 접근 또는 접촉하게 된다. 2차 유압실 (64) 은, 이 2차 유압실 (64) 의 유압에 의하여, 2차 가동 시브 (63) 를 2차 고정 시브 측에 가압한다. 따라서, 1차 홈 (100b) 에 감겨지는 벨트 (100) 에 밸트 협압력이 발생되고, 벨트 (100) 의 1차 풀리 (50) 및 2차 풀리 (60) 에 대한 접촉 반경이 일정하게 유지된다. 또한, 2차 유압실 (64) 과 토오크 캠 (torque cam) 장치를 이용하여 밸트 협압력을 발생시키는 것도 가능하다.
연통 수단 (70) 은, 작동 오일이 외부로부터 위치 결정 유압실인 1차 유압실 (55) 에 공급되는 것을 허용함과 동시에, 1차 유압실 (55) 로부터 외부로 작동 오일의 배출의 허용 또는 금지를 제어한다. 실시예 1에서, 연통 수단 (70) 은 1차 가동 시브 (53) 과 1차 고정 시브 (52) (이 1차 고정 시브 (52) 에 고정되어 있는 부재인 1차 칸막이벽 (54)) 의 적어도 한편에 마련되어 있다. 이 연통 수단 (70) 은, 공급측 밸브 (71) 와, 배출측 제어 밸브 (72) 를 포함한다.
공급측 밸브 (71) 는, 1차 유압실 (55) 의 외부로부터 이 1차 유압실 (55) 에의 작동 오일의 공급만을 허용, 즉 1차 유압실 (55) 로부터 외부로의 작동 오일의 배출을 금지하는 것이고 공급측 연통 통로 (53e) 내에 배치되어 있다. 이 공급측 밸브 (71) 는, 볼 (71a) 과, 탄성 부재 (71b) 과, 래칭 부재 (71c) 를 포함하는 체크 밸브이고, 공급측 연통 통로 (53e) 의 단차부 (53f) 의 1차 유압실측에 배치되어 있다. 볼 (71a) 의 직경은, 단차부 (53f) 의 직경보다도 크다. 탄성 부재 (71b) 는, 이 볼 (71a) 과 공급측 연통 통로 (53e) 의 1차 유압실 측의 단부 부근에 고정되는 래칭 부재 (71c) 의 사이에 가세되는 상태로 배치되어 있다. 탄성 부재 (71b) 는, 이 볼 (71a) 이 단차부 (53f) 와 접촉하는 방향으로 가압력을 발생시키며, 이 가압력은 볼 (71a) 에 작용하고 있다. 래칭 부재 (71c) 는, 원판 형상이고, 그 중앙부에는 도시하지 않은 개구부가 형성되어 있다.
볼 (71a) 은, 공급측 연통 통로 (53e) 의 단차부 (53f) 로부터 1차 풀리 축 측의 유압이 탄성 부재 (71b) 의 가압력을 넘는다면, 단차부 (53f) 와 떨어지는 방향으로 이동하고, 공급측 밸브 (71) 가 개방된다. 즉, 공급측 밸브 (71) 는, 작동 오일이 외부로부터 1차 유압실 (55) 에 공급되는 방향으로 개방되는 체크 밸브이다. 또한, 1차 유압실 (55) 의 유압 (P1) 은 볼 (71a) 에 작용하지만, 이 볼 (71a) 은 단차부 (53f) 에 접촉하는 방향으로 작용하므로, 1차 유압실 (55) 의 유압 (P1) 이 상승해도, 볼 (71a) 은 단차부 (53f) 으로부터 떨어지는 일이 없다. 따라서, 공급측 연통 통로 (53e) 의 단차부 (53f) 부터 1차 풀리 축 측의 유압이 탄성 부재 (71b) 의 가압력을 넘지 않은 한, 공급측 밸브 (71) 의 폐쇄 상태가 유지된다.
이 공급측 밸브 (71) 는, 배출측 제어 밸브 (72) 에 대하여 1차 가동 시브 (53) 의 반경 방향 내측에 배치되어 있다. 공급측 밸브 (71) 의 볼 (71a) 에는 벨트식 무단 변속기 (1-1) 의 작동시, 즉 1차 가동 시브 (53) 의 회전시 (특히 가속시) 에 원심력이 작용한다. 이 원심력은, 공급측 밸브 (71) 가 형성되어 있는 1차 가동 시브 (53) 의 위치에 의하여 변화한다. 예를 들면, 공급측 밸브 (71) 가 배출측 제어 밸브 (72) 에 대하여 1차 가동 시브 (53) 의 반경 방향 외측에 배치되는 경우에는, 공급측 밸브 (71) 가 배출측 제어 밸브 (72) 에 대하여 1차 가동 시브 (53) 의 반경 방향 내측에 배치되는 경우와 비교하여, 볼 (71a) 에 작용하는 원심력이 커진다. 상기 실시예 1에서는, 공급측 밸브 (71) 를 배출측 제어 밸브 (72) 에 대하여 1차 가동 시브 (53) 의 반경 방향 내측에 배치하고 있기 때문에, 공급측 밸브 (71) 가 1차 가동 시브 (53) 의 반경 방향 외측에 배치한 경우와 비교하여, 벨트식 무단 변속기의 작동시에 이 공급츨 밸브에 작용하는 발생하는 힘, 즉, 볼 (71a) 에 작용하는 원심력을 작게할 수 있다.
이 공급측 밸브 (71) 는, 1차 가동 시브 (53) 의 반경 방향 외측 방향으로 개방되도록 배치되어 있다. 따라서, 상기 볼 (71a) 에 작용하는 원심력은, 이 볼 (71a) 이 단차부 (53f) 로부터 떨어지는 방향으로 작용하기 때문에, 1차 유압실 (55) 의 유압 (P1) 이 낮은 경우, 예를 들면 배출측 제어 밸브 (72) 가 개방 상태에 있는 경우에, 원심력과 공급측 연통 통로 (53e) 의 단차부 (53f) 부터 1차 풀리 축 측의 유압이 합해진 힘이 탄성 부재 (71b) 의 가압력을 넘을 우려가 있다. 즉, 이 공급측 밸브 (71) 는, 1차 가동 시브 (53) 의 반경 방향 외측으로 개방되도록 배치되어 있기 때문에, 벨트식 무단 변속기의 작동시에 발생하는 힘, 즉 원심력에 의하여 쉽게 개방된다. 따라서, 벨트식 무단 변속기 (1-1) 의 변속 기어비 가 변경될 때, 특히 변속 기어비가 최소로부터 최대를 향하는 경우에 변속 속도가 저하되는 우려가 있다. 그러나, 위에서 설명한 바와 같이, 이 공급측 밸브 (71) 는, 배출측 제어 밸브 (72) 에 대하여 1차 가동 시브 (53) 의 반경 방향 내측에 배치되고 있고, 볼 (71a) 에 작용하는 원심력을 작게 될 수 있기 때문에, 공급측 밸브 (71) 를 개방하기 위한 가압력의 증대를 억제할 수 있고, 벨트식 무단 변속기 (1-1) 의 소형화가 얻어질 수 있다.
공급측 밸브 (71) 가 배출측 제어 밸브 (72) 에 대하여 1차 가동 시브 (53) 의 반경 방향 내측에 배치하기 때문에, 1차 가동 시브 (53) 의 원통부 (53a) 의 반경 방향 두께가 증가된다. 즉, 이 원통부 (53a) 와 환상부 (53b) 와의 연결부, 즉 도시되지 않은 내경 코너부에서 반경 방향 두께가 증가될 수 있다. 이 내경 코너부는, 1차 가동 시브 (53) 에 응력이 집중하는 부분이다. 따라서, 1차 가동 시브 (53) 의 강성이 향상되고, 벨트식 무단 변속기 (1-1) 의 내구성, 전달 효율 등을 향상시킬 수 있다. 또, 1차 칸막이벽 (54) 에 배치되는 배출측 제어 밸브 (72) 는, 공급측 밸브 (71) 에 대하여 1차 가동 시브 (53) 의 반경 방향 외측에 위치되기 때문에, 1차 칸막이벽 (54) 의 배출측 제어 밸브 (72) 가 배치되는 부분 (실시예 1에서는 중앙부) 보다도 크게 반경 방향 외측의 두께를 증가시킬 수 있다. 따라서, 1차 칸막이벽 (54) 의 강성이 향상되고, 1차 유압실 (55) 의 유압 (P1) 이 상승해도, 이 1차 칸막이벽 (54) 의 변형이 작게 될 수 있다. 이리하여, 1차 유압실 (55) 에 의해 밸트 협압력의 응답성이 향상된다.
배출측 제어 밸브 (72) 는, 1차 유압실 (55) 로부터 외부에의 작동 오일의 배출의 허용 또는 금지를 제어하는 것이고 배출측 연통 통로 (54a) 내에 배치되어 있다. 이 배출측 제어 밸브 (72) 는 체크 밸브와 엑츄에이터를 포함한다. 상기 체크 밸브는 볼 (72a) 과, 탄성 부재 (72b) 와, 래칭 부재 (72c) 를 포함하며, 엑츄에이터는 개방 부재 (72d) 와, 구동 유압실 (72e) 을 포함한다. 또, 이 배출측 제어 밸브 (72) 중 체크 밸브를 구성하는 부재 (볼 (72a), 탄성 부재 (72b), 래칭 부재 (72c)) 는, 배출측 연통 통로 (54a) 의 돌기부 (54c) 의 1차 유압실측에 배치되어 있다. 볼 (72a) 은, 돌기부 (54c) 의 내경보다도 큰 직경이다. 탄성 부재 (72b) 는, 볼 (72a) 과 배출측 연통 통로 (54a) 의 1차 유압실측의 단부 부근에 고정되는 래칭 부재 (72c) 의 사이에 가세되는 상태로 배치 되어 있다. 이 탄성 부재 (72b) 는, 볼 (72a) 이 돌기부 (54c) 와 접촉하는 방향으로 가압력을 발생시키고, 이 가압력은 볼 (72a) 에 작용하게 된다. 래칭 부재 (72c) 는, 원판 형상이고,그 중앙부에는 도시하지 않은 개구부가 형성되어 있다.
밸브 개방 부재 (72d) 는, 원통 형상이고, 배출측 연통 통로 (54a) 의 돌기부 (54c) 의 1차 유압실측과 반대측에서, 이 배출측 연통 통로 (54a) 의 축방향으로 미끄럼 가능하게 배치되어 있다. 이 밸브 개방 부재 (72d) 의 축방향 일 단부,즉 1차 유압실측의 단부에는, 도시하지 않은 돌출부가 형성되어 있다. 밸브 개방 부재 (72d) 는, 구동 유압실 (72e) 의 유압에 의하여, 1차 유압실측에 습동하는 것으로, 상기 유압에 의해 돌출부의 선단부가 볼 (72a) 과 접촉한다. 그리고, 이 밸브 개방 부재 (72d) 의 가압력, 즉 구동 유압실 (72e) 의 유압이 탄성 부재 (72b) 의 가압력을 넘는다면, 볼 (72a) 은 돌기부 (54c) 로부터 떨어지는 방향 으로 이동하고, 배출측 제어 밸브 (72) 가 개방된다. 또한, 1차 유압실 (55) 의 유압 (P1) 은, 볼 (72a) 에도 작용하지만, 이 볼 (72a) 이 돌기부 (54c) 와 접촉하는 방향으로 작용하기 때문에, 1차 유압실 (55) 의 유압 (P1) 이 상승해도, 볼 (72a) 은 돌기부 (54c) 로부터 분리되지 않는다. 따라서, 구동측 통로 (54d) 의 유압이 탄성 부재 (72b) 의 가압력을 넘지 않는 한, 배출측 제어 밸브 (72) 의 폐쇄 상태는 유지된다.
이 경우에, 배출측 제어 밸브 (72) 는 1차 가동 시브 (53)의 한 축방향으로, 즉 1차 수압실측의 방향으로 개방되도록 배열되어 있다. 따라서, 볼 (72a) 이 돌기부 (54c) 와 접촉하게 되거나 돌기부로부터 분리되는 방향에 수직인 방향으로 볼 (72a) 에 원심력이 작용한다. 따라서, 온-오프 밸브의 배출측 제어 밸브 (72) 의 영향이 감소할 수 있다. 배출측 제어 밸브 (72) 에서, 구동 유압실 (72e) 의 오일 압력은 액츄에이터로서 사용된다. 그러나, 본 발명은 구동 유압실 (72e) 의 오일 압력에만 한정되지 않고, 모터의 회전력이나 전자기력이 사용될 수 있다.
2차 풀리 (60) 와 최종 감속기어 (80) 의 사이에는, 동력전달 경로 (90) 가 배치되어 있다. 이 동력 전달 경로 (90) 는, 2차 풀리 축 (61) 과 평행한 중간 샤프트 (91) 와, 카운터 구동 피니언 (92), 카운터 피동 기어 (93) 와, 최종 구동 피니언 (94) 에 의해 구성되어 있다. 중간 샤프트 (91) 는, 베어링 (105, 106) 에 의하여 회전 가능하게 지지된다. 카운터 구동 피니언 (92) 는, 2차 풀리축 (61) 의 축선 방향 중 주차 브레이크 기어 (66) 가 고정되어 있지 않은 측에 연재 되는 부분에 고정되어 있고, 베어링 (107, 108) 에 의하여 회전 가능하게 유지된다. 카운터 피동 기어 (93) 는, 중간 샤프트 (91) 에 고정되어 있고, 카운터 구동 피니언 (92) 과 맞물린다. 또, 최종 구동 피니언 (94) 은, 중간 샤프트 (91) 에 고정되어 있다.
벨트식 무단 변속기 (1-1) 의 최종 감속기어 (80) 는, 동력전달 경로 (90) 를 통해 전달되는 내연 기관 (10) 으로부터의 출력 토오크를 차륜 (110, 110)
으로부터 노면에 전달한다. 이 최종 감속기어 (80) 는, 중공부가 형성되는 차동 기어 케이스 (81) 와, 피니언 샤프트 (82) 와, 차동 기어 피니언 (83, 84) 와, 사이드 기어 (85, 86) 에 의해 구성된다.
차동 기어 케이스 (81) 는, 베어링 (87, 88) 에 의하여 회전 가능하게 지지된다. 또, 이 차동 기어 케이스 (81) 의 외주에는, 링 기어(89) 가 마련되어 있고, 이 링 기어(89) 는 최종 구동 피니언 (94) 과 맞물린다. 피니언 샤프트 (82) 는, 차동 기어 케이스 (81) 의 중공부에 장착된다. 차동 기어 장치 피니언 (83, 84) 는 피니언 샤프트 (82) 에 회전 가능하게 장착된다. 사이드 기어 (85, 86) 는 차동 기어 피니언 (83, 84) 의 양쪽에 맞물리게 되어 있다. 이 사이드 기어 (85, 86) 는, 각각 구동 샤프트 (111, 112) 에 고정되어 있다.
구동 샤프트 (111, 112) 의 일 단부에 각각 사이드 기어 (85, 86) 가 고정되고, 다른 단부에는 차륜 (110, 110) 이 장착된다.
벨트식 무단 변속기 (1-1) 의 벨트 (100) 는, 1차 풀리 (50) 를 통해 전달되는 내연 기관 (10) 으로부터의 출력 토오크를 2차 풀리 (60) 에 전달한다. 이 벨트 (100) 는, 도 1에 나타나듯이, 1차 풀리 (50) 의 1차 홈 (100a) 과 2차 풀리 (60) 의 2차 홈 (100b) 의 사이에 감겨진다. 또, 벨트 (100) 는, 다수의 금속제 다이와 복수개의 스틸 링으로 구성되는 무단 벨트이다.
다음에는, 제1 실시예에 따른 벨트식 무단 변속기 (1-1) 의 동작에 관해서 설명한다. 우선, 일반적인 차량의 전진, 후진에 관해서 설명한다. 차량에 설치되는 도시하지 않은 시프트 포지션 장치에 의하여, 운전자가 전진 포지션을 선택한 경우는, 도시하지 않은 ECU (Engine Control Unit) 가, 도시하지 않은 작동 오일 공급 제어 장치로부터 공급되는 작동 오일에 의하여 포워드 클러치 (42)를 ON, 리버스 브레이크 (43) 를 OFF으로 하고, 전후진 변경 기구 (40) 를 제어한다. 이리하여, 입력 샤프트 (38) 와 1차 풀리 축 (51) 이 직접 연결 상태가 된다. 즉, 유성 기어 장치 (41) 의 선 기어 (44) 와 링 기어(46) 를 직접 연결하고, 내연 기관 (10) 의 크랭크 샤프트 (11) 의 회전 방향과 동일 방향에 1차 풀리 축 (51) 을 회전시키고, 이 내연 기관 (10) 으로부터의 출력 토오크를 1차 풀리 (50) 에 전달한다. 1차 풀리 (50) 에 전달되는 내연 기관 (10) 으로부터의 출력 토오크는, 벨트 (100) 를 통하여 2차 풀리 (60) 에 전달되고, 이 2차 풀리 (60) 의 2차 풀리 축 (61) 을 회전시킨다.
2차 풀리 (60) 에 전달되는 내연 기관 (10) 의 출력 토오크는, 2차 풀리 축 (61) 으로부터 동력전달 경로 (90) 의 카운터 구동 피니언 (92) 및 카운터 피동 기어 (93) 를 이용하고, 중간 샤프트 (91) 에 전달되고, 이 중간 샤프트 (91) 를 회전시킨다. 중간 샤프트 (91) 에 전달되는 출력 토오크는, 최종 구동 피니언 (94) 및 링 기어(89) 를 통해 최종 감속기어 (80) 의 차동 기어 케이스 (81) 에 전달되고, 이 차동 기어 케이스 (81) 를 회전시킨다. 차동 기어 케이스 (81) 에 전달되는 내연 기관 (10) 으로부터의 출력 토오크는, 차동 기어 피니언 (83, 84) 및 사이드 기어 (85, 86) 를 통해 구동 샤프트 (111, 112) 에 전달되고, 이어서 구동 샤프트 (111, 112) 의 단부에 장착된 차륜 (110, 110) 에 전달되고, 차륜 (110, 110) 을 전진 이동 시킨다.
한편, 차량에 설치되는 도시하지 않은 시프트 포지션 장치에 의하여, 운전자가 후진 포지션을 선택한 경우는, 도시하지 않은 ECU 가, 도시하지 않은 작동 오일 공급 제어 장치로부터 공급되는 작동 오일에 의하여 포워드 클러치 (42) 를 OFF, 리버스 브레이크 (43) 를 ON 으로 하고, 전후진 변경 기구 (40) 를 제어한다. 그러므로, 유성 기어 장치 (41) 의 변경 캐리어 (47) 는 트랜스 액슬 케이스 (22) 에 고정되고, 각 피니언 (45) 은 그의 축을 중심으로 회전만 할 수 있게 변경 캐리어 (47) 안에 유지된다. 따라서, 링 기어 (46) 가 입력 샤프트 (38) 와 동일 방향으로 회전하고, 링 기어 (46) 와 맞물리고 있는 각 피니언 (45) 도 입력 샤프트 (38) 와 동일 방향으로 회전하고, 각 피니언 (45) 과 맞물리고 있는 선 기어 (44) 가 입력 샤프트 (38) 에 역방향으로 회전한다. 즉, 선 기어 (44) 에 연결 되어 있는 1차 풀리 축 (51) 은, 입력 샤프트 (38) 에 역방향으로 회전한다. 따라서, 2차 풀리 (60) 의 2차 풀리 축 (61), 중간 샤프트 (91), 차동 기어 케이스 (81), 구동 샤프트 (111, 112) 등은 운전자가 전진 포지션(position)을 선택한 경우에 역방향으로 회전하며, 후방으로 차량이 움직일 수 있게 한다.
또, ECU (도시되지 않음) 는 차량의 속도나 운전자의 액셀 개도 등의 조건과 ECU의 기억부에 기억되어 있는 맵 (예를 들면, 기관 회전수와 스로틀(throttle) 개도에 근거하는 최적 연비 곡선 등) 에 근거하여 내연 기관 (10) 의 운전 상태가 최적이 되도록 벨트식 무단 변속기 (1-1) 의 변속비를 제어한다. 이 벨트식 무단 변속기 (1-1) 의 변속비의 제어는 변속비의 변경과, 변속의 고정 (변속비 (γ) 일정 상태) 를 포함한다. 이 변속비의 변경, 변속비의 고정은, 1차 풀리 (50) 의 위치 결정 유압실인 1차 유압실 (55) 의 유압과, 구동 유압실 (72e) 의 유압을 제어하는 것으로 행해진다.
변속비의 변경에서, 주로 외부로부터 1차 유압실 (55) 에의 작동 오일의 공급, 또는 1차 유압실 (55) 로부터 외부로의 작동 오일의 배출에 의하여, 1차 가동 시브 (53) 이 1차 풀리 축 (51) 의 축방향으로 미끄러지며, 1차 고정 시브 (52) 와 이 1차 가동 시브 (53) 과의 사이의 간격, 즉 1차 홈 (100a)의 폭이 조정된다. 따라서, 1차 풀리 (50) 에 있어서 벨트 (100) 의 접촉 반경이 변화하고, 1차 풀리 (50) 의 회전수와 2차 풀리 (60) 의 회전수의 비인 변속비가 무단 (연속적) 으로 제어된다. 또, 변속비의 고정은, 주로 1차 유압실 (55) 로부터 외부로의 작동 오일의 배출의 금지에 의하여 행해진다.
2차 풀리 (60) 에서, 2차 고정 시브 (62) 와 2차 가동 시브 (63) 의 사이에 벨트 (100) 을 끼우는 벨트 협압력이 작동 오일 공급 제어 장치 (도시되지 않음) 로부터 2차 유압실 (64) 에 공급되는 작동 오일의 유압을 제어함으로써 조정된다. 따라서, 1차 풀리 (50) 와 2차 풀리 (60) 사이에 감겨진 벨트 (100) 의 벨트 장 력이 제어된다.
변속비의 변화는 변속비를 최대로부터 최소로 향한 변경(이하, 「변속비 감소 변경」이라고 함)과, 최소로부터 최대로 향한 변경(이하, 「변속비 증가 변경」이라고 함)이 있다. 이하, 변속비 감소 변경과 변속비 증가 변경을 설명한다.
변속비 감소 변경에서는, 1차 가동 시브 (53) 을 1차 고정 시브측에 미끄러지도록 외부로부터 1차 유압실 (55) 에 작동 오일을 공급한다. 도 4에 나타나듯이, 외부로부터 1차 유압실 (55) 에 작동 오일이 공급될 수 있도록 공급측 밸브 (71) 를 연다. 구체적으로는, 작동 오일 공급 제어 장치 (도시되지 않음) 에 의하여 1차 풀리 축 측의 압력을 상승시키기 위하여, 작동 오일 통로 (51b) 및 연통 구멍 (51e) 을 통하여 공급측 연통 통로 (53e) 의 단차부 (53f) 을 넘어 1차 풀리 축 측에 작동 오일을 공급한다. 이 유압이 탄성 부재 (71b) 의 가압력을 넘을 때, 볼 (71a) 이 단차부 (53f) 로부터 떨어지는 방향으로 이동하고, 공급측 밸브 (71) 가 열린다.
공급측 밸브 (71) 이 열리면, 도 4 의 화살표 (B) 에 나타나듯이, 공급측 연통 통로 (53e) 의 단차부 (53f) 를 넘어 1차 풀리 축측의 작동 오일은 래칭 부재 (71c) 의 개구부 (도시되지 않음) 및 공급측 연통 통로 (53e) 를 통과하고, 작동 오일은 1차 유압실 (55) 에 공급된다. 이 때, 작동 오일 공급 제어 장치 (도시되지 않음) 로부터 구동 유압실 (72e) 로의 작동 오일의 공급이 정지된다. 즉, 배출측 제어 밸브 (72) 는 단힘 상태를 유지하고, 이 닫힘 상태는 1차 유압실 (55) 로부터 외부에의 작동 오일의 배출을 저지한다. 따라서, 공급되는 작동 오일에 의하여 1차 유압실 (55) 의 압력 (P1) 이 상승하고, 1차 가동 시브 (53) 을 1차 고정 시브측에 가압하는 가압력이 상승하고, 1차 가동 시브 (53) 이 축방향 중 1차 고정 시브측으로 미끄러진다. 따라서, 1차 풀리 (50) 에 있어서 벨트 (100) 의 접촉 반경이 증가하고, 2차 풀리 (60) 에 있어서 벨트 (100) 의 접촉 반경이 감소하고, 변속비가 최대로부터 최소로 향하는 방향으로 변화한다.
변속비 증가 변경에서는, 1차 유압실 (55) 로부터 외부에 작동 오일을 배출하고, 1차 가동 시브 (53) 를 1차 고정 시브측과 반대측으로 미끄러지게 한다. 도 5 에 나타나듯이, 배출측 제어 밸브 (72) 를 열어, 1차 유압실 (55) 로부터 외부에의 작동 오일의 배출을 허용한다. 구체적으로는, 도 5 의 화살표 (B) 에 나타나듯이, 작동 오일 공급 제어 장치 (도시되지 않음) 에 의하여 구동 유압실 (72e) 의 유압을 상승시키도록 구동측 통로 (54d) (작동 오일 통로 (56a), 연통 구멍 (56b), 작동 오일 통로 (51a), 연통 구멍 (51d))을 통하여 구동 유압실 (72e) 에 작동 오일을 공급한다. 이 구동 유압실 (72e) 의 유압이 탄성 부재 (72b) 의 압력을 넘으면, 밸브 개방 부재 (72d) 가 볼 (72a) 이 돌기부 (54c) 로부터 떨어지는 방향으로 볼 (72a) 을 가압하며, 배출측 제어 밸브 (72) 가 열린다.
배출측 제어 밸브 (72) 가 열리면, 도 5의 화살표 (D) 에 나타나듯이, 1차 유압실 (55) 의 작동 오일은 래칭 부재 (72c) 의 개구부 (도시되지 않음) 를 통하여 공급측 연통 통로 (53e) 의 배출 공간부 (72f) 로 유입한다. 이 때, 작동 오일 공급 제어 장치 (도시되지 않음) 로부터 공급측 연통 통로 (53e) 의 단차부 (53f) 를 넘어서 1차 풀리 축 측으로의 작동 오일의 공급은 정지된다. 즉, 공 급측 밸브 (71) 는 닫힘 상태를 유지하기 때문에, 이 공급측 밸브 (71) 에 의한 1차 유압실 (55) 로부터 외부에의 작동 오일의 배출이 금지되어 있다. 이 배출 공간부 (72f) 에 유입한 작동 오일은, 배출측 통로 (54e) 에 유입하고, 이 배출측 통로 (54e) 을 통하여 외부 (실시예 1에서는, 트랜스 액슬 (20)) 에 배출된다. 따라서, 1차 유압실 (55) 로부터 작동 오일이 외부에 배출되는 것에 의해, 1차 유압실 (55) 의 압력 (P1) 이 감소하고, 1차 가동 시브 (53) 를 1차 고정 시브측에 가압하는 가압력이 감소하여, 1차 가동 시브 (53) 가 축방향 중 1차 고정 시브측과 반대측으로 미끄러진다. 따라서, 1차 풀리 (50) 에서 벨트 (100) 의 접촉 반경이 감소하고, 2차 풀리 (60) 에서 벨트 (100) 의 접촉 반경이 증가하며, 변속비가 최소로부터 최대로 향하는 방향에 변화한다.
배출측 제어 밸브 (72) 는, 1차 유압실 (55) 로부터 외부에 배출되는 작동 오일의 배출량을 제어할 수도 있다. 따라서, 배출측 제어 밸브 (72) 를 제어하는 것으로, 1차 유압실 (55) 로부터 외부에 배출되는 작동 오일의 배출량을 증가할 수 있기 때문에, 1차 가동 시브 (53) 의 축 방향의 미끄러짐 속도가 상승될 수 있다. 따라서, 배출측 제어 밸브 (72) 를 제어하여, 1차 유압실 (55) 로부터 외부에 배출되는 작동 오일의 배출량이 증가되기 때문에, 1차 가동 시브 (53) 의 축방향의 습동의 속도를 상승시킬 수 있다. 그러므로, 벨트식 무단 변속기 (1-1) 의 변속비의 변경 속도가 증가될 수 있다. 변속비의 변경시에 있어서의 변속 정밀도가 향상될 수 있다. 따라서, 운전성 (drivability) 가 향상될 수 있다.
변속비의 고정에 있어서, 1차 유압실 (55) 로부터 외부에 작동 오일이 배출 되지 않고, 1차 가동 시브 (53) 의 위치는 1차 고정 시브의 축방향에 대하여 일정한 위치로 유지된다. 변속비를 고정, 즉, 변속비가 정상 상태인 경우는 ECU (도시되지 않음) 가 주행중인 차량이 안정되거나 이와 비슷한 경우에 변속비가 크게 변경될 필요가 없다고 판단한 경우에 수행된다. 도 2 에 기재된 바와 같이, 공급측 밸브 (71) 및 배출측 제어 밸브 (72) 는 폐쇄 상태로 유지되고, 1차 유압실 (55) 로부터 외부로의 작동 오일의 배출이 금지된다. 구체적으로, 작동 오일 공급 제어 밸브 (도시되지 않음) 는 공급측 연통 통로 (53e) 의 단차부 (53f) 를 넘어 1차 풀리축측으로의 작동 오일의 공급을 중지하며, 작동 오일 공급 제어 장치는 구동 유압실 (72e) 로의 작동 오일 공급을 중지한다. 따라서, 단차부 (53f) 를 넘어 1차 풀리축측의 유압 및 구동 유압실 (72e) 의 유압은 각각 탄성 부재 (71b, 72b) 의 가압력을 넘지 않으며, 볼 (71a) 은 공급측 연통 통로 (53e) 의 단차부 (53f) 로부터 분리되지 않으며, 볼 (72a) 은 배출측 연통 통로 (54a) 의 돌출부 (54c) 로부터 분리되지 않는다. 그러므로, 공급측 밸브 (71) 및 배출측 제어 밸브 (72) 는 폐쇄상태를 유지하고, 이는 1차 유압실 (55) 로부터 작동 오일이 배출되는 것을 방지한다.
변속비가 고정된 경우에 있어서도, 벨트 (100) 의 장력이 변화되기 때문에, 1차 풀리 (50) 에서의 벨트 (100) 의 접촉 반경이 변화되기 쉽고, 1차 고정 시브 (52) 의 축방향에 대하여 1차 가동 시브 (53) 의 위치가 변화하기 쉽다. 전술한 바와 같이, 1차 유압실 (55) 에는 작동 오일이 유지되어 있기 때문에, 1차 고정 시브 (52) 의 축방향에 대하여 1차 가동 시브 (53) 의 위치가 변화하려고 한다면, 이 1차 유압실 (55) 의 유압 (P1) 은 변화하지만, 1차 고정 시브 (52) 에 대하여 1차 가동 시브 (53) 의 위치는 축방향으로 일정히 유지된다. 따라서, 1차 고정 시브 (52) 에 대하여 축방향으로 1차 가동 시브 (53) 의 위치가 일정하게 유지되기 때문에, 1차 유압실 (55) 의 외부로부터 작동 오일을 공급함으로써, 1차 유압실 (55) 의 유압이 증가되지 않아도 된다. 따라서, 변속비가 고정된 경우, 1차 유압실 (55) 에 작동 오일을 공급하기 위해 작동 오일 공급 제어 장치 (도시되지 않음) 에 포함된 오일 펌프가 구동되지 않아도 되고, 그 결과 오일 펌프의 동력 손실의 증가를 막을 수 있다.
또한, 종래의 벨트식 무단 변속기처럼, 1차 고정 시브 (52) 에 대하여 축방향으로 1차 가동 시브 (53) 의 위치를 일정하게 유지시키기 위해, 1차 유압실 (55)의 유압 (P1) 을 제어하는 경우에는, 외부로부터 1차 유압실 (55) 로 작동 오일이 공급되는 유압 경로에서 작동 오일의 누설 등에 의해 1차 유압실 (55) 의 유압 (P1) 이 불안정하게 되는 우려가 있다. 그러므로, 종래의 벨트식 무단 변속기에서, 상기 유압 경로의 제어 밸브의 수를 증가할 필요가 있기 때문에, 소형화, 비용 절감을 도모할 수 없었다. 그러나, 변속비의 고정시에, 1차 유압실 (55) 에 작동 오일을 유지하여, 1차 고정 시브 (52) 에 축방향으로 1차 가동 시브 (53) 의 위치가 일정하게 유지되기 때문에, 소형화 및 비용 절감이 가능할 수 있다.
도 6 은 실시예 2 에 따른 벨트식 무단 변속기의 주요 부분의 단면도이다.실시예 2 에 따른 벨트식 무단 변속기 (1-2) 는 유압실 (74) 가 제공된다는 점에서 실시예 1 에 따른 벨트식 무단 변속기 (1-1) 와 차이가 있다. 실시예 2에 따른 벨트식 무단 변속기 (1-2) 는 도 1 에 기재된 실시예 1 에 따른 벨트식 무단 변속기 (1-1) 와 그 기본적 구성이 거의 동일하다. 그러므로, 벨트식 무단 변속기 (1-2) 의 기본 구성에 대한 설명은 생략한다.
일반적으로, 벨트식 무단 변속기가 1차 풀리를 회전시키도록 작동된다면, 1차 유압실의 작동 오일에서 지름 방향 외측의 압력이 지름 방향 내측의 압력보다 크게 증가된다. 그러므로, 벨트 협압력이 1차 고정 시브 및 1차 가동 시브의 지름 방향의 위치에 따라 달라질 우려가 있다. 따라서, 종래의 벨트식 무단 변속기에 있어서, 원심 유압실이 1차 유압실 (55) 과 축방향에 대향하는 위치에 원심 유압실이 형성되고, 이는 1차 유압실 (55) 의 지름 방향 외측의 작동 오일의 압력이 상승되는 것을 억제한다. 그러나, 종래의 벨트식 무단 변속기에서는 작동 오일 공급 제어 밸브 (도시되지 않음) 가 작동 오일을 원심 유압실에 공급한다. 따라서, 작동 오일 공급 제어 장치 (도시되지 않음) 로부터 원심 유압실까지 새로운 통로가 형성될 필요가 있기 때문에 소형화를 도모할 수 없다. 원심 유압실에 작동 오일을 공급하기 위해, 작동 오일 공급 제어 장치(도시되지 않음) 가 구비된 오일 펌프를 구동시킬 필요가 있었다. 그러므로, 오일 펌프의 구동 손실이 증가할 우려가 있고, 오일 펌프가 내연 기관의 구동력에 의하여 구동되는 경우에는 내연 기관의 구동력의 전달 효율이 저하되는 우려가 있다.
도 6 에 기재된 바와 같이, 1차 가동 시브 (53) 의 돌출부 (53d) 에 환상의 링 플레이트 (73) 가 고정되어 있다. 상기 링 플레이트 (73) 는 돌출부 (53d) 의 축방향 중 일단부, 즉, 1차 유압실측과 반대측의 단부에 고정되어, 반경 방향 내측 방향으로 돌출되도록 고정되어 있다. 원심 유압실 (74) 은 상기 링 플레이트 (73), 돌출부 (53d) 및 1차 칸막이 벽 (54) 에 의해 형성된 공간부이다. 즉, 원심 유압실 (74) 은 위치 결정 유압실인 1차 유압실 (55) 과 축방향으로 대향하는 위치에 형성되어 있다.
여기에서, 배출측 통로 (54e) 의 다른 방향의 단부는 상기 원심 유압실 (74) 을 형성하는 1차 칸막이 벽 (54) 의 외주면으로 개방되어 있다. 즉, 배출측 제어 밸브 (72) 가 1차 유압실 (55) 로부터 외부 (이 경우, 원심 유압실 (74)) 로 작동 오일의 배출이 허용된 경우에는, 1차 유압실 (55) 로부터 외부로 배출되는 작동 오일이 상기 원심 유압실 (74) 로 공급된다. 또한, 링 플레이트(73) 의 선단부와 1차 칸막이 벽 (54) 의 외주면 사이에 간극 (74a) 이 형성되어 있다. 따라서, 1차 유압실 (55) 로부터 배출되고, 원심 유압실 (74) 에 공급되는 작동 오일은 상기 간극 (74a) 을 통과하고, 상기 원심 유압실 (74) 로부터 외부 (이 경우, 트랜스 액슬 (20)) 로 배출된다.
그러므로, 1차 유압실 (55) 로부터 배출된 작동 오일이 원심 유압실 (74) 로 공급된다. 따라서, 작동 오일을 원심 유압실 (74) 로 공급하기 위한 새로운 통로가 형성될 필요가 없고, 그 결과 벨트식 무단 변속기 (1-2) 의 소형화를 도모할 수 있다. 또한, 작동 오일 공급 제어 장치 (도시되지 않음) 에 구비된 오일 펌프가 상기 원심 유압실 (74) 로 작동 오일을 공급할 필요가 없기 때문에, 오일 펌프의 구동 손실의 증가가 더욱 억제될 수 있다.
도 7 은 실시예 3 에 따른 벨트식 무단 변속기의 주요 부분 단면도이다. 실 시예 3 에 따른 벨트식 무단 변속기 (1-3) 는 1차 가동 시브 (53) 에 대하여 공급측 밸브 (71) 의 배치 위치 및 방향에서 실시예 1 에 따른 벨트식 무단 변속기와 상이하다. 실시예 3 에 따른 벨트식 무단 변속기 (1-3) 는 도 1 에 기재된 실시예 1 에 따른 벨트식 무단 변속기 (1-1) 와 그 기본적 구성이 실질적으로 동일하다. 그러므로, 벨트식 무단 변속기 (1-3) 의 기본 구성에 대한 설명은 생략한다.
도 7 에 기재된 바와 같이, 공급측 밸브 (71) 가 형성된 곳의 밸브 삽입부 (53g) 는 1차 가동 시브 (53) 의 원통부 (53a) 의 축방향 중 한편의 단부에 형성되어 있으며, 즉, 밸브 삽입부 (53g) 는 1차 고정 시브측과 반대측의 단부 부근에 형성되어 있다. 상기 밸브 삽입부 (53g) 는 원통형이다. 상기 밸브 삽입부 (53g) 는 원통부 (53a) 와 1차 칸막이 벽 (54) 사이에 설치되는 시일 (seal) 부재 (S) 보다 1차 고정 시브측과 반대측에 형성되어 있다. 즉, 1차 가동 시브 (53) 에 있어서, 공급측 밸브 (71) 는 1차 유압실인 공간부보다 1차 고정 시브 (52) 와 반대측에 배치된다. 따라서, 공급측 밸브 (71) 을 배치하기 위해, 원통부 (53a) 와 환상부 (53b) 와의 연결부, 즉 내경 구석 부근 (도시되지 않음) 에 구멍이 형성될 필요가 없다. 그러므로, 1차 가동 시브 (53)의 강성의 저하가 억제될 수 있고, 벨트식 무단 변속기 (1-3) 의 내구성, 전달 효율 등이 향상될 수 있다.
상기 밸브 삽입부 (53g) 는 원통부 (53a) 의 외주면을 향해 개방되어 있다. 상기 탄성 부재 (71b), 볼 (71a), 고정 부재 (71d) 들이 순서대로 삽입되어 있다. 상기 볼 (71a) 은 고정 부재 (71d) 의 중앙부에 형성되어 있는 개구부 (도시되지 않음) 의 지름보다도 직경이 크다. 상기 탄성 부재 (71b) 는 밸브 삽입부 (53g) 의 축방향 단면 (도시되지 않음) 과 밸브 삽입부 (53g) 에 고정되어 있는 고정 부재 (71d) 사이에 상기 볼 (71a) 을 통해 배치되어 있다. 탄성 부재 (71b) 는 상기 볼 (71a) 이 고정 부재 (71d) 와 접촉하는 방향으로 가압력을 발생하고, 상기 가압력이 볼 (71a) 에 작용하고 있다.
공급측 통로 (53h) 는 1차 가동 시브 (53) 의 원통부 (53a) 에 형성되어 있으며, 상기 공급측 통로 (53h) 는 밸브 삽입부 (53g) 쪽으로 개방되어 있다. 상기 공급측 통로 (53h) 에 있어서, 일단부가 1차 유압실 (55) 과 연통되어 있고, 다른 단부는 폐색 부재 (53k) 에 의하여 폐색되어 있다.
다음으로, 실시예 3 에 따른 벨트식 무단 변속기 (1-3) 의 동작에 관해서 설명한다. 기본 구성에 있어서, 실시예 3 에 따른 벨트식 무단 변속기 (1-3) 의 동작은 실시예 1 에 따른 벨트식 무단 변속기 (1-1) 의 동작과 실질적으로 유사하다. 그러나, 실시예 3 에 따른 벨트식 무단 변속기 (1-3) 의 동작은 변속비 감소 변경에 있어서 실시예 1 에 따른 벨트식 무단 변속기 (1-1) 와 상이하다.
변속비 감소 변경에 있어서, 상기 작동 오일은 외부로부터 1차 유압실 (55)로 공급하여, 1차 가동 시브 (53) 가 1차 고정 시브측에 미끄러지도록 한다. 도 7 에 있어서, 상기 공급측 밸브 (71) 은 외부로부터 1차 유압실 (55) 로 작동 오일이 공급되도록 개방되어 있다. 구체적으로, 상기 작동 오일은 작동 오일 공급 제어 장치 (도시되지 않음) 에 의하여 작동 오일 통로 (51b) 및 연통 구멍 (51e) 을 통해 1차 풀리축 (51) 과 1차 가동 시브 (53) 사이의 간극 (도시되지 않음) 으로 유입되며, 도 7 의 화살표 (E) 에 나타난 바와 같이, 1차 가동 시브 (53) 의 스플라인 (53c) 과 1차 풀리축 (51) 의 스플라인 (51c) 의 사이 및 원통부 (53a) 와 1차 칸막이벽 (54) 사이를 통과하며, 상기 밸브 삽입부 (53g) 의 고정 부재 (71d) 보다 지름 방향 외측으로 공급된다. 상기 공급된 작동 오일은 밸브 삽입부 (53g) 의 고정 부재 (71d) 보다 지름 방향 외측의 유압을 상승시킨다. 상기 유압이 탄성 부재 (71b) 의 압력을 초과하는 경우, 상기 볼 (71a) 이 고정 부재 (71d) 로부터 떨어지는 방향으로 이동하고, 공급측 밸브 (71) 이 개방된다.
도 7 의 화살표 (F) 로 기재된 바와 같이, 공급측 밸브 (71) 이 개방되는 경우, 밸브 삽입부 (53g) 의 고정 부재 (71d) 보다 지름 방향으로 외측에 위치한 작동 오일은 고정 부재 (71d) 의 개구부 (도시되지 않음) 를 통해 밸브 삽입부 (53g)의 고정 부재 (71d) 보다 지름 방향 내측으로 유입되고, 상기 작동 오일은 공급측 통로 (53h) 를 통과하고, 상기 작동 오일은 1차 유압실 (55) 에 공급된다. 그러므로, 1차 풀리 (50) 에 있어서 벨트 (100) 의 접촉 반경이 증가하고, 2차 풀리 (60) 에 있어서 벨트 (100) 의 접촉 반경이 감소하고, 변속비가 최대로부터 최소가 되는 방향으로 변화된다. 이 때, 밸브 삽입부 (53g) 의 고정 부재 (71d) 보다 지름 방향 내측으로 유입되는 작동 오일은 탄성 부재 (71b) 를 구성하는 선의 사이를 통과하지 않고, 공급측 통로 (53h) 에 유입할 수 있다. 따라서, 외부로부터 1차 유압실 (55) 에 작동 오일을 공급하는 경우의 유로 단면적이 안정되기 때문에, 1차 유압실 (55) 로의 작동 오일의 공급 속도가 상승될 수 있으며, 변속비의 변속 속도가 향상될 수 있다.
그러므로, 상기 공급측 밸브 (71) 은 1차 가동 시브 (53) 의 지름 방향 내측 방향으로 개방되도록 배치되어 있다. 따라서, 상기 볼 (71a) 이 고정 부재에 접촉하는 방향으로 작용하기 때문에, 상기 볼 (71a) 에 작용하는 원심력이 큰 경우에 있어서, 예를 들면 1차 풀리 (50) 의 고속인 경우, 상기 원심력과 탄성 부재 (71b) 의 가압력이 결합된 힘에 의하여, 공급측 밸브 (71) 의 개방 상태가 유지될 수 있다. 그러므로, 공급측 밸브 (71) 을 폐쇄하기 위한 압력을 작게 할 수 있고, 벨트식 무단 변속기 (1-3) 의 소형화를 도모할 수 있다.
공급측 밸브 (71) 를 폐쇄하기 위한 압력이 감소될 수 있기 때문에, 원심력이 작은 경우, 예를 들면 정상 주행시 등의 1차 풀리 (50) 가 저속으로 회전하는 경우, 변속비 감소 변경을 수행하는 경우에, 즉 외부로부터 1차 유압실 (55)에 작동 오일을 공급하는 경우에 필요한 작동 오일의 압력이 감소될 수 있다. 즉, 압력이 작은 작동 오일조차도, 변속비의 변경시에 상기 작동 오일이 1차 유압실 (55) 에 공급될 수 있다. 그러므로, 오일 펌프의 구동 손실의 증가를 더욱 억제할 수 있고, 연비가 향상될 수 있다.
실시예 3 에 있어서, 상기 공급측 밸브 (71) 는 1차 가동 시브 (53) 의 지름 방향의 내측 방향으로 개방되도록 배치되어 있다. 그러나, 본 발명은 실시예 3 에 한정되지 않는다. 예를 들어, 도 8 에 나타난 바와 같이, 상기 공급측 밸브 (71) 는 1차 가동 시브 (53) 의 축방향 중 일방향, 즉, 1차 고정 시브측 방향으로 개방되도록 배치될 수도 있다.
도 9 는 실시예 4 에 따른 벨트식 무단 변속기의 주요 부분 단면도이다. 실시예 4 에 따른 벨트식 무단 변속기 (1-4) 는 1차 유압실 (55) 인 공간부가 1차 가동 시브 (53) 와 1차 칸막이 벽 (54) 에 의해 형성되어 있지 않고, 상기 1차 가동 시브 (53) 과는 별개의 실린더 부재 (57) 과 1차 칸막이 벽 (54) 에 의해 형성되어 있다는 점에서 도 1 에 기재된 실시예 1 에 따른 벨트식 무단 변속기 (1-1) 과 차이가 있다. 실시예 4 에 따른 벨트식 무단 변속기 (1-4) 는 도 1 에 기재된 실시예 1 에 따른 벨트식 무단 변속기 (1-1) 과 그 기본적 구성이 실질적으로 동일하다. 따라서, 실시예 4 에 따른 벨트식 무단 변속기 (1-4) 의 설명은 생략한다.
도 9 에 나타난 바와 같이, 1차 가동 시브 (53) 와 1차 칸막이 벽 (54) 과의 사이에는 축방향 단면 형상이 U 형의 실린더 부재 (57) 가 배치되어 있다. 1차 유압실 (55) 은 실린더 부재 (57) 와 1차 칸막이 벽 (54) 에 의해 형성되는 공간부이다. 여기에서, 실린더 부재 (57) 의 돌출부 (57a) 와 1차 칸막이벽 (54) 사이 및 실린더 부재 (57) 의 돌출부 (57b) 와 1차 가동 시브 (53) 의 원통부 (53a) 사이에 시일 링과 같은 시일 부재 (S) 가 제공된다. 즉, 1차 유압실 (55) 을 구성하는 실린더 부재 (57) 와 1차 칸막이 벽 (54) 에 의해 형성되는 공간부는 시일 부재 (S) 에 의해 시일된다.
1차 가동 시브 (53) 의 원통부 (53a) 의 축방향 중 한편의 단부 부근, 즉, 1차 고정 시브측의 단부 부근에 공급측 밸브 (71) 이 배치되는 밸브 삽입부 (53g) 이 형성되어 있다. 상기 밸브 삽입부 (53g) 는 원통형이다. 상기 밸브 삽 입부 (53g) 는 원통부 (53a) 와 1차 칸막이 벽 (54) 사이에 설치되는 시일 부재 (S) 보다도 1차 고정 시브측에 형성되어 있다. 상기 밸브 삽입부 (53g) 는 원통부 (53a) 의 외주면 방향으로 개방되어 있고, 상기 밸브 삽입부 (53g) 는 실린더 부재 (57) 와 1차 가동 시브 (53) 사이에 형성되는 공급실 (58) 과 연통된다.
상기 밸브 삽입부 (53g) 에는, 탄성 부재 (71b), 볼 (71a) 및 고정 부재 (71d) 가 순서대로 삽입되어 있다. 볼 (71a) 은 고정 부재 (71d) 의 중앙부에 형성 되어 있는 개구부 (도시되지 않음) 의 지름보다도 큰 직경이다. 탄성 부재 (71b) 은 밸브 삽입부 (53g) 의 축방향 단면 (도시되지 않음) 과, 밸브 삽입부 (53g) 에 고정되어 있는 고정 부재 (71d) 사이에 상기 볼 (71a) 을 사용하여 가세되는 상태로 배치되어 있다. 상기 탄성 부재 (71b) 는 상기 볼 (71a) 이 고정 부재 (71d) 와 접촉하는 방향으로 가압력을 발생하고 있고, 상기 가압력이 볼 (71a) 에 작용하고 있다.
1차 가동 시브 (53) 의 원통부 (53a) 에는 제 1 공급측 통로 (53m) 및 제 2 공급측 통로 (53n) 이 형성되어 있다. 제 1 공급측 통로 (53m) 에 있어서, 일단부가 원통부 (53a) 의 내주면에 개방되어 있고, 다른 단부는 공급실 (58) 과 연통되어 있다. 제 2 공급측 통로 (53n) 에 있어서, 한편의 단부는 1차 유압실 (55) 과 연통되어 있고, 다른편의 단부가 밸브 삽입부 (53g) 과 연통되어 있다.
다음으로, 실시예 4 에 따른 벨트식 무단 변속기 (1-4) 의 동작에 관해서 설명한다. 기본 구성에 있어서, 실시예 4 에 따른 벨트식 무단 변속기 (1-4) 의 동작은 실시예 1 에 따른 벨트식 무단 변속기 (1-1) 의 동작과 실질적으로 유사하 다. 그러나, 실시예 4 에 따른 벨트식 무단 변속기 (1-4) 는 변속비 감소 변경에 있어서 실시예 1 에 따른 벨트식 무단 변속기 (1-1) 과 상이하다.
변속비 감소 변경에 있어서, 외부로부터 1차 유압실 (55) 에 작동 오일을 공급하고, 1차 가동 시브 (53) 을 1차 고정 시브측에 미끄러지도록 형성되어 있다. 도 9 에 기재된 바와 같이, 공급측 밸브 (71) 가 개방되어 외부로부터 1차 유압실 (55) 로의 작동 오일의 공급이 허용된다. 구체적으로는, 작동 오일 공급 제어 장치 (도시되지 않음) 에 의하여, 작동 오일은 작동 오일 통로 (51b) 및 연통 구멍 (51e) 을 통해, 1차 풀리축 (51) 과 1차 가동 시브 (53) 과의 간극 (도시되지 않음) 으로 유입되고, 도 9 에 기재된 바와 같이, 제 1 공급측 통로 (53m) 을 통과하고, 공급실 (58) 로 유입되고, 밸브 삽입부 (53g) 의 고정 부재 (71d) 를 넘어 지름 방향 외측으로 공급된다. 상기 공급되는 작동 오일이 밸브 삽입부 (53g) 의 고정 부재 (71d) 의 유압보다 크게 지름 방향 외측의 유압을 상승시키게 된다. 상기 유압이 탄성 부재 (71b) 의 압력을 초과하는 경우, 볼 (71a) 이 고정 부재 (71d) 으로부터 떨어지는 방향으로 이동하고, 공급측 밸브 (71) 가 개방된다.
상기 공급측 밸브 (71) 가 개방되는 경우, 도 9 의 화살표 (H) 로 표시된 바와 같이, 밸브 삽입부 (53g) 의 고정 부재 (71d) 보다도 지름 방향 외측의 작동 오일은 고정 부재 (71d) 의 개구부 (도시되지 않음) 를 통해 밸브 삽입부 (53g) 의 고정 부재 (71d) 보다 지름 방향 내측으로 유입되고, 제 2 공급측 통로 (53) 를 통과하고, 상기 작동 오일은 1차 유압실 (55) 로 공급된다. 그러므로, 1차 풀리 (50) 에서의 벨트 (100) 의 접촉 반경이 증가하고, 2차 풀리 (60) 에서의 있어서 벨트 (100) 의 접촉 반경이 감소하고, 변속비가 최대로부터 최소가 되는 방향으로 변화한다. 이 경우, 밸브 삽입부 (53g) 의 고정 부재 (71d) 보다 지름 방향 내측으로 유입되는 작동 오일은 탄성 부재 (71b) 을 구성하는 선의 사이를 통과하지 않고, 제 2 공급측 통로 (53n) 로 유입할 수 있다. 따라서,외부로 1차 유압실 (55) 로 작동 오일을 공급하는 때의 유로 단면적이 안정되기 때문에, 1차 유압실 (55) 로 작동 오일의 공급 속도이 상승될 수 있고, 변속비의 변속 속도가 향상될 수 있다.
다음으로, 위치 결정 유압실인 1차 유압실 (55) 이 1차 가동 시브와 다른 부재인 실린더 부재 (57) 과 1차 칸막이 벽 (54) 에 의해 형성되어 있는 공간부이더라도, 상기 실린더 부재 (57) 가 외부로부터 1차 유압실 (55) 로 작동 오일을 공급하는 통로로 이용될 수 있다. 따라서, 새롭게 통로를 형성되는 것을 억제할 수 있고, 저비용화를 도모할 수 있다.
또한, 1차 가동 시브 (53) 의 위치가 1차 고정 시브 (52) 에 대하여 축방향으로 위치를 일정하게 유지되는 경우, 1차 유압실 (55) 에 작동 오일이 유지 되어 있기 때문에, 상기 1차 유압실 (55) 의 유압 (P1) 이 공급실 (58) 의 유압보다도 높아진다. 따라서, 실린더 부재 (57) 이 항상 1차 가동 시브 (53) 를 1차 고정 시브측에 가압하기 때문에, 상기 실린더 부재 (57) 와 1차 가동 시브 (53) 와의 일체화가 달성되고, 실린더 부재 (57) 와 1차 가동 시브 (53) 와의 상대 회전 등이 억제될 수 있으며, 벨트식 무단 변속기 (1-4) 의 내구성, 신뢰성이 향상한다.
상기 실시예 1 및 실시예 2 에 있어서, 공급측 밸브 (71) 를 1차 가동 시브 (53) 에, 배출측 제어 밸브 (72) 를 1차 칸막이 벽 (54) 에 배치하였다. 그러나, 본 발명은 상기 실시예 1 및 실시예 2 에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 공급측 밸브 (71) 를 1차 칸막이 벽 (54) 에, 배출측 제어 밸브 (72) 를 1차 가동 시브 (53) 에 배치할 수 있다. 즉, 연통 수단 (70) 은 위치 결정 유압실, 즉, 1차 유압실 (55) 을 형성하는 1차 가동 시브 (53) 또는 1차 칸막이 벽 (54) 의 어느 쪽에도 마련될 수 있다. 또한, 공급측 밸브 (71) 및 배출측 제어 밸브 (72) 는 1차 가동 시브 (53) 또는 1차 칸막이 벽 (54) 의 어느 한쪽에 배치될 수 있다. 즉, 연통 수단 (70) 은 1차 가동 시브 (53) 또는 1차 칸막이 벽 (54) 이 고정되어 있는 1차 고정 시브 (52) 의 어느 쪽이든 한편에 마련될 수 있다.

Claims (30)

  1. 평행하게 배치되고, 구동원 (10) 으로부터의 구동력이 어느 쪽이든 한편에 전달되는 2 개의 풀리축 (51, 61) 과, 상기 2 개의 풀리축 (51, 61) 에서 각각 축방향으로 미끄러지는 2 개의 가동 시브 (53, 63) 와, 상기 2 개의 가동 시브 (53, 63) 와 축방향으로 각각 대향하는 2 개의 고정 시브 (52, 62) 를 포함하는 2 개의 풀리 (50, 60) 와;
    상기 2 개의 풀리 (50, 60) 중 어느 하나의 풀리 (50) 에 전달되는 상기 구동원 (10) 으로부터의 구동력을 다른 풀리 (60) 에 전달하는 벨트 (100)와;
    상기 가동 시브 (53) 를 상기 고정 시브측에 가압하는 위치 결정 유압실 (55) 과;
    상기 위치 결정 유압실 (55) 의 외부로부터 상기 위치 결정 유압실 (55) 로 작동 오일의 공급을 허용함과 동시에, 상기 위치 결정 유압실 (55) 로부터 상기 외부로의 작동 오일의 배출의 허용 또는 금지를 제어하는 연통 수단 (70);
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 벨트식 무단 변속기 (1-1; 1-2; 1-3; 1-4).
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 연통 수단 (70) 은
    상기 외부로부터 상기 위치 결정 유압실 (55) 로의 작동 오일의 공급만을 허용하는 공급측 밸브 (71) 와;
    상기 위치 결정 유압실 (55) 로부터 상기 외부로 작동 오일의 배출의 허용 또는 금지를 제어하는 배출측 제어 밸브 (72) 를
    구비하는 것을 특징으로 하는 벨트식 무단 변속기 (1-1; 1-2; 1-3; 1-4).
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 가동 시브 (53) 의 위치가 상기 고정 시브 (52) 에 대하여 축방향으로 일정하게 유지되는 경우, 상기 배출측 제어 밸브 (72) 는 상기 위치 결정 유압실 (55) 로부터 상기 외부로의 작동 오일의 배출을 금지하는 것을 특징으로 하는 벨트식 무단 변속기 (1-1; 1-2; 1-3; 1-4).
  4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서, 상기 벨트식 무단 변속기는 상기 위치 결정 유압실 (55) 과 축방향으로 대향하는 원심 유압실 (74) 을 더 구비하고,
    상기 배출측 제어 밸브 (72) 가 상기 위치 결정 유압실 (55) 로부터 상기 외부로 작동 오일의 배출을 허용하는 경우에는, 위치 결정 유압실 (55) 으로부터 외부로 배출되는 작동 오일이 상기 원심 유압실 (74) 에 공급되는 것을 특징으로 하는 벨트식 무단 변속기 (1-2).
  5. 제 2 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 공급측 밸브 (71) 는 상기 작동 오일이 상기 외부로부터 상기 위치 결정 유압실 (55) 에 공급되는 방향으로 개방되는 체크 밸브이고,
    상기 공급측 밸브 (71) 는 상기 배출측 제어 밸브 (72) 에 대하여 상기 가동 시브 (52) 의 반경 방향 내측에 위치하고, 또한 상기 가동 시브 (53) 의 반경 방향 외부로 개방되도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 벨트식 무단 변속기 (1-2).
  6. 제 2 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 공급측 밸브 (71) 는 상기 작동 오일이 상기 외부로부터 상기 위치 결정 유압실 (55) 로 공급되는 방향으로 개방되는 체크 밸브이고,
    상기 공급측 밸브 (71) 는 상기 가동 시브 (53) 의 반경 방향 내측으로 개방되도록 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 벨트식 무단 변속기 (1-3).
  7. 제 2 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 공급측 밸브 (71) 는 상기 작동 오일이 상기 외부로부터 상기 위치 결정 유압실 (55) 로 공급되는 방향으로 개방되는 체크 밸브이고,
    상기 공급측 밸브 (71) 는 가동 시브 (53) 의 반경 방향으로 상기 고정 시브 측으로 개방되도록 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 벨트식 무단 변속기 (1-3).
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 연통 수단 (70) 은 상기 가동 시브 (53) 또는 상기 고정 시브 (52) 의 적어도 어느 한쪽에 제공되는 것을 특징으로 하는 벨트식 무단 변속기 (1-1; 1-2; 1-3; 1-4).
  9. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 위치 결정 유압실 (55) 은 상기 가동 시브 (53)와 상기 고정 시브 (52) 에 고정 되어 있는 칸막이 벽 (54) 에 의해 형성되는 공간부이고,
    상기 연통 수단 (70) 은 상기 위치 결정 유압실 (55) 인 상기 공간부를 형성하는 상기 가동 시브 (53) 와 상기 칸막이 벽 (54) 의 적어도 어느 한쪽에 제공되는 것을 특징으로 하는 벨트식 무단 변속기 (1-1; 1-2; 1-3; 1-4).
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 공급측 밸브 (71) 는 상기 가동 시브 (53) 에 배치되고, 상기 배출측 제어 밸브 (72) 가 상기 칸막이 벽 (54) 에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 벨트식 무단 변속기 (1-1; 1-2; 1-3; 1-4).
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 공급측 밸브 (71) 는 상기 가동 시브 (53) 에서 공가부보다도 상기 고정 시브 (52) 와 반대측에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 벨트식 무단 변속기 (1-3).
  12. 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 위치 결정 유압실 (55) 은 상기 구동원 (10) 으로부터 구동력이 전달되는 풀리축 (51) 을 갖는 풀리 (50) 에서 상기 가동 시브 (53) 를 상기 고정 시브 (52) 측으로 가압하는 것을 특징으로 하는 벨트식 무단 변속기 (1-1; 1-2; 1-3; 1-4).
  13. 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 벨트식 무단 변속기는 상기 배출측 제어 밸브 (72) 를 통해 상기 작동 오일을 위치 결정 유압실 (55) 로부터 외부로 배출하는 배출측 통로 (54e) 를 더 포함하고,
    상기 배출측 통로 (54e) 는 상기 풀리축이 회전하는 방향에 실질적으로 접하는 방향으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 벨트식 무단 변속기 (1-1; 1-2; 1-3; 1-4).
  14. 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 벨트식 무단 변속기는 상기 배출측 제어 밸브 (72) 를 통해 상기 작동 오일을 위치 결정 유압실 (55) 로부터 외부로 배출하는 배출측 통로 (54e) 를 더 포함하고,
    상기 배출측 통로 (54e) 는 상기 풀리축이 회전하는 방향에 접하는 방향으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 벨트식 무단 변속기 (1-1; 1-2; 1-3; 1-4).
  15. 제 13 항 또는 제 14 항에 있어서,
    상기 배출측 통로 (54e) 는 상기 위치 결정 유압실 (55) 의 외부측과 직접 연통되어 있는 것을 특징으로 하는 벨트식 무단 변속기 (1-1; 1-2; 1-3; 1-4).
  16. 제 1 항에 있어서,
    상기 2 개의 풀리 (50, 60) 중의 한 풀리 (50) 는 1차 풀리축 (51), 1차 가동 시브 (53) 및 1차 고정 시브 (52) 를 갖는 1차 풀리 (50) 이고, 구동원 (10) 으로부터 구동력이 상기 1차 풀리축 (51) 에 전달되며,
    상기 1차 가동 시브 (53) 는 1차 풀리축 (51) 의 축방향으로 상기 1차 풀리축 (51) 위를 미끄러지고, 상기 1차 고정 시브 (52) 는 상기 1차 풀리축 (51) 의 축방향으로 1차 가동 시브 (53) 와 대향하게 되며,
    다른 풀리 (60) 는 2차 풀리축 (61), 2차 가동 시브 (63), 및 2차 고정 시브 (62) 를 갖는 2차 풀리 (60) 이고,
    상기 2차 풀리축 (61) 은 상기 1차 풀리 (61) 와 평행하게 배치되고,
    상기 2차 가동 시브 (63) 는 상기 2차 풀리축 (61) 의 축방향으로 상기 풀리 2차 풀리축 (61) 위를 미끄러지고,
    상기 2차 고정 시브 (62) 는 상기 2차 풀리축 (61) 의 축방향으로 상기 2차 가동 시브 (63) 와 대향하게 되며,
    상기 벨트 (100) 는 상기 구동원 (10) 으로부터 1차 풀리 (50) 로 전달된 구동력을 상기 2차 풀리 (60) 에 전달하며,
    상기 위치 결정 유압실 (55) 은 상기 1차 고정 시브 (52) 쪽으로 상기 1차 가동 시브 (53) 를 가압하는 것을 특징으로 하는 벨트식 무단 변속기 (1-1; 1-2; 1-3; 1-4).
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 연통 수단 (70) 은 작동 오일이 외부로부터 상기 위치 결정 유압실 (55) 에 제공되는 것만 허용하는 공급측 밸브 (71); 및
    상기 위치 결정 유압실 (55) 로부터 외부로 작동 오일의 배출의 허용 또는 금지를 제어하는 배출측 제어 밸브 (52) 를 포함하는 것을 특징으로 하는 벨트식 무단 변속기 (1-1; 1-2; 1-3; 1-4).
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 1차 가동 시브 (53) 의 위치가 상기 1차 고정 시브 (52) 에 대하여 축방향으로 일정하게 유지되는 경우, 상기 배출측 제어 밸브 (72) 는 상기 위치 결정 유압실 (55) 로부터 외부로 작동 오일의 배출을 금지하는 것을 특징으로 하는 벨트식 무단 변속기 (1-1; 1-2; 1-3; 1-4).
  19. 제 17 항 또는 제 18 항에 있어서,
    상기 벨트식 무단 변속기는 축방향으로 상기 위치 결정 유압실 (55) 와 대향하는 원심 유압실 (74) 을 더 포함하고,
    상기 배출측 제어 밸브 (72) 가 상기 위치 결정 유압실 (55) 로부터 외부로 작동 오일이 배출되는 것을 허용하는 경우, 상기 위치 결정 유압실 (55) 로부터 외부로 배출된 작동 오일이 상기 원심 유압실 (74) 에 공급되는 것을 특징으로 하는 벨트식 무단 변속기 (1-2).
  20. 제 17 항 내지 제 19 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 공급측 밸브 (71) 는 상기 작동 오일이 외부로부터 상기 위치 결정 유압실 (55) 에 공급되는 방향으로 개방되어 있는 체크 밸브이고,
    상기 공급측 밸브 (71) 는 상기 배출측 제어 밸브 (72) 에 대하여 상기 1차 가동 시브 (53) 의 반경 방향 내측에 위치하고,
    상기 공급측 밸브 (71) 는 상기 1차 가동 시브 (53) 의 반경 방향 외측으로 개방되도록 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 벨트식 무단 변속기 (1-2).
  21. 제 17 항 내지 제 19 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 공급측 밸브 (71) 는 상기 작동 오일이 외부로부터 상기 위치 결정 유압실 (55) 에 공급되는 방향으로 개방되어 있는 체크 밸브이고,
    상기 공급측 밸브 (71) 는 상기 1차 가동 시브 (53) 의 반경 방향 내측으로 개방되도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 벨트식 무단 변속기 (1-3).
  22. 제 17 항 내지 제 19 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 공급측 밸브 (71) 는 상기 작동 오일이 외부로부터 상기 위치 결정 유압실 (55) 에 공급되는 방향으로 개방되어 있는 체크 밸브이고,
    상기 공급측 밸브 (71) 는 상기 1차 가동 시브 (53) 의 축방향으로 상기 1차 고정 시브 (52) 를 향하여 개방되도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 벨트식 무단 변속기 (1-3).
  23. 제 16 항 내지 제 22 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 연통 수단 (70) 은 상기 1차 가동 시브 (53) 와 상기 1차 고정 시브 (52) 중 적어도 어느 하나에 제공되는 것을 특징으로 하는 벨트식 무단 변속기 (1-1; 1-2; 1-3; 1-4).
  24. 제 16 항 내지 제 22 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 위치 결정 유압실 (55) 은 상기 1차 가동 시브 (53) 와 상기 1차 고정 시브 (52) 에 형성된 칸막이 벽 (54) 에 의해 형성된 공간부이고,
    상기 연통 수단 (70) 은 상기 위치 결정 유압실 (55) 인 상기 공간부를 구성하는 칸막이 벽 (54) 과 상기 1차 가동 시브 (53) 중 적어도 어느 하나에 제공되는 것을 특징으로 하는 벨트식 무단 변속기 (1-1; 1-2; 1-3; 1-4).
  25. 제 24 항에 있어서, 상기 공급측 밸브 (71) 는 상기 1차 가동 시브 (53) 에 배치되고, 상기 배출측 제어 밸브 (72) 는 상기 칸막이 벽 (54) 에 배치되는 것을 특징으로 하는 벨트식 무단 변속기 (1-1; 1-2; 1-3; 1-4).
  26. 제 25 항에 있어서,
    상기 공급측 밸브 (71) 는 상기 1차 가동 시브 (53) 에서 상기 공간부보다도 상기 1차 고정 시브 (52) 와 반대 측에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 벨트식 무단 변속기 (1-3).
  27. 제 16 항 내지 제 26 항에 있어서,
    상기 위치 결정 유압실 (55) 은 상기 구동원 (10) 으로부터 구동력이 전달되는 상기 1차 풀리축 (51) 를 갖는 상기 1차 풀리 (50) 에서 상기 1차 가동 시브 (53) 를 상기 1차 고정 시브 (52) 쪽으로 가압하는 것을 특징으로 하는 벨트식 무단 변속기 (1-1; 1-2; 1-3; 1-4).
  28. 제 16 항 내지 제 27 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 벨트식 무단 변속기는 상기 배출측 제어 밸브 (72) 를 통해 상기 위치 결정 유압실 (55) 로부터 외부로 작동 오일을 배출하는 배출측 통로 (54e) 를 더 포함하고,
    상기 배출측 통로 (54e) 는 상기 1차 풀리축 (51) 이 회전하는 방향에 실질적으로 접하는 방향을 향하여 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 벨트식 무단 변속기 (1-1; 1-2; 1-3; 1-4).
  29. 제 16 항 내지 제 27 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 벨트식 무단 변속기는 상기 배출측 제어 밸브 (72) 를 통해 상기 위치 결정 유압실 (55) 로부터 외부로 작동 오일을 배출하는 배출측 통로 (54e) 를 더 포함하고,
    상기 배출측 통로 (54e) 는 상기 1차 풀리축 (51) 이 회전하는 방향에 접하는 방향을 향하여 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 벨트식 무단 변속기 (1-1; 1-2; 1-3; 1-4).
  30. 제 28 항 또는 제 29 항에 있어서, 상기 배출측 통로 (54e) 는 상기 위치 결정 유압실 (55) 의 외부와 직접 연통되어 있는 것을 특징으로 하는 벨트식 무단 변속기 (1-1; 1-2; 1-3; 1-4).
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