KR20080041575A - 파워 유닛 - Google Patents

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KR20080041575A
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히데오 이시카와
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혼다 기켄 고교 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명은, 변속용 전동 모터와 스타터 모터의 부착 작업을 간단하게 하고, 모터 배선을 짧게 하여 배선 작업을 용이하게 하여, 매스의 집중을 도모할 수 있는 파워 유닛을 제공하는 것을 과제로 한다.
피봇축(19)을 통해 전방부가 피봇 지지되어 위아래로 요동이 자유롭게 된 유닛 케이스(21)에, 내연기관(30)과 함께 벨트식 무단 변속기(50)가 설치되는 파워 유닛(20)에 있어서, 유닛 케이스(21)에 함께 지지되는 변속용 전동 모터(61)와 스타터 모터(120)가 측면에서 보아 피봇축(19)에 대하여 같은 쪽에 인접하여 배치되고, 변속용 전동 모터(61)가 스타터 모터(120)보다도 피봇축(19)에 가까운 위치에 배치되는 파워 유닛.
Figure P1020070112078
변속용 전동 모터, 스타터 모터

Description

파워 유닛{POWER UNIT}
본 발명은, 내연기관과 함께 벨트식 무단 변속 장치를 갖추는 파워 유닛에 관한 것으로, 특히 전동 모터에 의해 벨트식 무단 변속 장치를 무단 변속하는 파워 유닛에 관한 것이다.
이런 유형의 파워 유닛에 있어서, 이 변속용 전동 모터와는 별도로 내연기관 시동용의 스타터 모터를 구비한 것으로, 특허문헌 1에 개시된 예가 있다.
<특허문헌 1>
일본 특허 공개 제2006-46324호 공보
상기 특허문헌 1의 실시형태에 개시된 파워 유닛은, 내연기관의 크랭크실을 형성하는 유닛 케이스의 좌측 한쪽이 후방으로 뻗어 나와 전동 케이스를 구성하고 있으며, 전동 케이스의 크랭크실과 좌우 반대쪽에 벨트식 무단 변속 장치를 수용하는 변속실이 전동 케이스 커버로 덮여 형성되어 있다.
그리고, 벨트식 무단 변속 장치는, 전동 벨트가 감겨지는 드라이브 풀리의 가동 풀리 반쪽을 축 방향으로 이동하여 전동 벨트의 권선 직경을 변경하여 무단 변속이 이루어지는 것으로, 이 가동 풀리 반쪽을 이동하는 데 변속용 전동 모터가 이용되고 있다.
즉, 변속용 전동 모터의 회전 구동이 감속 기어 기구와 나사 기구를 통해 가동 풀리 반쪽의 축 방향의 이동에 전달되도록 되어 있다.
한편, 스타터 모터는 감속 기어 기구를 통해 크랭크축을 회전 구동하는 것이다.
이 스타터 모터와 변속용 전동 모터는 함께 구동축을 차체 폭 방향으로 지향시키고 있으며, 측면에서 보아 파워 유닛을 차체에 피봇 지지하는 회동 지지부를 사이에 두고 전후로 대략 수평으로 나란히 늘어서 배치되어 있다.
따라서, 스타터 모터와 변속용 전동 모터를 근접하여 배치할 수 없으며, 어느 한쪽의 배선 또는 양방의 배선이 길게 되어 비용이 증가하고, 한데 묶어 다발로서 배선할 수 있는 길이가 짧아져 배선 작업도 복잡하게 되는데다, 양 모터의 부착 작업도 집약할 수 없다.
또한, 비교적 중량이 있는 모터가 서로 분리됨으로써 매스가 분산된다.
한편, 소형 경량의 변속용 전동 모터를 이용하면, 변속용 전동 모터가 전달하는 토크를 향상시키도록, 복수의 톱니바퀴에 의한 감속 기구가 변속용 전동 모터와 크랭크축의 구동 풀리 사이에 개재되게 되어, 크랭크축과 전동 모터 사이의 간격이 넓어진다.
그 때문에, 변속용 전동 모터를 스타터 모터의 후방에 배치하면, 차체의 구성 부품(특히 후륜)과 간섭하기 쉽게 되기 때문에, 이러한 구성 부품과의 간섭을 피하기 위한 레이아웃 설계에 시간이 걸린다고 하는 문제가 있었다.
본 발명은 이러한 점을 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적으로 하는 바는, 변속용 전동 모터와 스타터 모터의 부착 작업을 간단하게 하고, 모터 배선을 짧게 하여 배선 작업을 용이하게 하여, 매스의 집중을 도모할 수 있는 파워 유닛을 제공하는 데에 있다.
상기 목적을 달성하기 위해서, 청구항 1에 기재한 발명은, 차체에 차체 폭 방향으로 지향한 피봇축을 통해 전방부가 피봇 지지되어 후방으로 뻗어 나와 차체에 대하여 위아래로 요동이 자유롭게 된 유닛 케이스에, 스타터 모터에 의해 시동되는 내연기관과 함께 변속용 전동 모터에 의해 구동 풀리의 전동 벨트의 권선 직경을 변경하여 무단 변속하는 벨트식 무단 변속기가 설치되는 파워 유닛에 있어서, 상기 유닛 케이스에 함께 지지되는 상기 변속용 전동 모터와 상기 스타터 모터가 측면에서 보아 상기 피봇축에 대하여 같은 쪽에 인접하여 배치되고, 상기 변속용 전동 모터는 상기 스타터 모터보다도 상기 피봇축에 가까운 위치에 배치되는 파워 유닛으로 구성된다.
청구항 2에 기재한 발명은, 청구항 1에 기재한 파워 유닛에 있어서, 상기 피봇축이 상기 변속용 전동 모터보다 전방에 위치하는 것을 특징으로 한다.
청구항 3에 기재한 발명은, 청구항 1 또는 청구항 2에 기재한 파워 유닛에 있어서, 상기 피봇축의 위쪽에 이 피봇축에 근접하여 스로틀 보디를 배치한 것을 특징으로 한다.
청구항 4에 기재한 발명은, 청구항 1에서 청구항 3까지의 어느 한 항에 기재한 파워 유닛에 있어서, 상기 내연기관은 크랭크축의 회전이 기어 기구를 통해 전달되어 회동하는 밸런서를 구비하고, 상기 밸런서를 일체로 회동하는 밸런서 피동 기어가, 상기 변속용 전동 모터의 동력을 상기 벨트 무단 변속기의 구동 풀리에 전달하는 감속 기어 기구와 측면에서 보아 서로 겹치는 위치에 배치되는 것을 특징으로 한다.
청구항 1에 기재한 파워 유닛에 따르면, 유닛 케이스에 함께 지지되는 상기 변속용 전동 모터와 상기 스타터 모터가 측면에서 보아 상기 피봇축에 대하여 같은 쪽에 인접하여 배치되기 때문에, 모터 배선을 짧게 하여 비용 저감을 도모하는 동시에 배선 작업을 용이하게 하여, 변속용 전동 모터와 스타터 모터의 부착 작업도 간단하게 할 수 있다.
그리고, 변속용 전동 모터 및 스타터 모터라는 무거운 물건을 집중시켜 피봇축의 근처에 배치함으로써, 파워 유닛의 요동에 따른 관성력을 저감하여, 승차 진동을 저감할 수 있다.
또한, 변속용 전동 모터가 피봇축과 스타터 모터 사이의 공간에 배치되기 때문에, 변속용 전동 모터와 크랭크축과의 간격이 넓어지더라도, 후륜 등의 차체의 구성 부품과의 간섭을 용이하게 피할 수 있는 레이아웃으로 할 수 있다.
청구항 2에 기재한 파워 유닛에 따르면, 피봇축이 변속용 전동 모터보다 전방에 위치하기 때문에, 유닛 케이스의 전방부에서 요동이 자유롭게 피봇 지지하는 피봇축을 점점 전방의 전단 근방에서 피봇 지지할 수 있어, 유닛 케이스와 차체 사이에 개재되는 완충 장치에 의한 진동 저감 기능을 효과적으로 발휘하게 할 수 있다.
청구항 3에 기재한 파워 유닛에 따르면, 피봇축의 위쪽에 이 피봇축에 근접하여 스로틀 보디를 배치했기 때문에, 파워 유닛 요동시의 진폭이 비교적 작은 장소에 스로틀 보디가 배치되어 스로틀 작동을 정밀도가 우수하게 실행할 수 있다.
청구항 4에 기재한 파워 유닛에 따르면, 밸런서를 일체로 회동하는 밸런서 피동 기어는, 변속용 전동 모터의 동력을 벨트식 무단 변속기의 구동 풀리에 전달하는 감속 기어 기구와 측면에서 보아 서로 겹치는 위치에 배치되기 때문에, 밸런서 및 밸런서 피동 기어를 수용하기 위해서 특별 유닛 케이스를 외측에 팽창시킬 필요가 없어, 파워 유닛의 컴팩트화를 도모할 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 일 실시형태에 관해서 도 1 내지 도 4에 기초하여 설명한다.
도 1은 본 발명을 적용한 일 실시형태에 따른 스쿠터형 자동이륜차(1)의 측면도이다.
차체 전방부(2)와 차체 후방부(3)가 낮은 플로어부(4)를 통해 연결되어 있고, 차체의 골격을 이루는 차체 프레임은 대략 다운 튜브(6)와 메인 파이프(7)로 이루어진다.
즉 차체 전방부(2)의 헤드 파이프(5)로부터 다운 튜브(6)가 아래쪽으로 뻗어 나오고, 이 다운 튜브(6)는 하단에서 수평으로 굴곡하여 플로어부(4)의 아래쪽을 후방으로 뻗고, 그 후단에서 좌우 1쌍의 메인 파이프(7)가 연결되며, 메인 파이프(7)는 그 연결부에서부터 비스듬히 뒤쪽으로 기립하여, 소정 높이로 수평하게 굴곡하여 후방으로 뻗고 있다.
상기 메인 파이프(7)에 의해 연료 탱크나 수납 박스가 지지되며, 그 위쪽에 시트(8)가 배치되어 있다.
한편 차체 전방부(2)에 있어서는, 헤드 파이프(5)에 피봇 지지되는 핸들(11) 이 위쪽으로설치되고, 아래쪽으로 프론트 포크(12)가 뻗고 그 하단에 전륜(13)이 피봇 지지되어 있다.
메인 파이프(7)의 비스듬한 경사부의 중앙 부근에 브래킷(15)이 돌출 설치되고, 이 브래킷(15)에서 피봇 지지된 링크 부재(16)를 통해 파워 유닛(20)이 요동이 자유롭게 연결 지지되어 있다.
파워 유닛(20)은 유닛 케이스(21)의 전방부에 내연기관(30)이 구성되고, 내연기관(30)에서부터 후방에 걸쳐서 벨트식 무단 변속기(50)가 배설되고, 그 후방부에 감속 기어 기구(110)를 일체로 구비한 것으로, 감속 기어 기구(110)의 출력축이 후차축(114)에서 후륜(17)에 부착된다(도 2 참조).
상기 파워 유닛(20)에는, 유닛 케이스(21)의 전방부에 있어서 전방면 상부에 좌우 1쌍의 파워 유닛 행거(21h, 21h)가 전방으로 돌출되어 있고, 상기 링크 부재(16)의 하단에 피봇축(19)을 통해 파워 유닛 행거(21h, 21h)가 연결되고, 다른 쪽에서 요동이 자유로운 후방부에 있어서 유닛 케이스(21)(전동 케이스(23))의 후단의 브래킷(27)과 상기 메인 파이프(7) 사이에 리어 쿠션(18)이 개재되어 있다(도 1 참조).
내연기관(30)은 단기통의 4 스트로크 사이클 내연기관으로, 유닛 케이스(21)의 전방면으로부터 실린더 블록(31), 실린더 헤드(32) 및 실린더 헤드 커버(33)가 겹쳐져 대략 수평에 가까운 상태까지 크게 앞으로 기운 자세로 돌출되어 있다.
실린더 헤드(32)에 있어서의 상측의 흡기 포트로부터 위쪽으로 뻗어 나와 후방으로 굴곡된 흡기관(34)에 스로틀 보디(35)가 접속되고, 이 스로틀 보디(35)보다 후방으로 뻗어 나온 연결관(36)이 유닛 케이스(21)의 후반부에 후륜(17)의 좌측을 따라서 배치된 에어 클리너(37)에 접속되어 있다.
스로틀 보디(35)는 유닛 케이스(21)를 요동이 자유롭게 피봇 지지하는 피봇축(19)의 위쪽에 이 피봇축(19)에 근접하여 위치하고 있고, 따라서, 파워 유닛(20)의 요동시의 진폭이 비교적 작은 장소에 스로틀 보디(35)가 배치되어 스로틀 작동을 정밀도가 우수하게 실행할 수 있다.
또한, 실린더 헤드(32)에 있어서의 하측의 배기포트로부터 아래쪽으로 뻗어 나와 후방으로 굴곡된 배기관(38)이 우측 부근으로 기울어 후방으로 뻗어 후륜(17)의 우측의 머플러(도시하지 않음)에 접속된다.
차체 전방부(2)는, 프론트 커버(9a)와 리어 커버(9b)에 의해 앞뒤로부터 프론트 로어 커버(9c)에 의해 좌우 측방에서 덮이고, 핸들(11)의 중앙부는 핸들 커버(9d)에 의해서 덮인다.
플로어부(4)는 사이드 커버(9e)에 의해 덮이고, 또한 차체 후방부(3)는 좌우 측방에서 보디 커버(10a) 및 테일 사이드 커버(10b)에 의해서 덮인다.
도 2는 파워 유닛(20)의 좌측면도이며, 도 3은 도 2의 우측면도, 도 4는 파워 유닛(20)을 도 2의 대략 IV-IV선을 따라서 절단하여 전개한 단면도이다.
유닛 케이스(21)는 좌우 분할로, 우측 유닛 케이스(22)에 대하여 좌측 유닛 케이스는 후방으로 뻗어 나와 전동 케이스(23)를 구성하고 있다.
전동 케이스(23)는 전방부 우측에 형성되는 좌측 크랭크 케이스부(23a)와 전방부에서부터 후방부에 걸쳐 좌측에 형성되는 전동 케이스부(23b)와 후방부 우측에 형성되는 감속 기어부(23c)로 이루어지며, 전방부의 좌측 크랭크 케이스부(23a)가 우측 유닛 케이스(22)와 합쳐져 크랭크축(40)을 수용하는 크랭크실(40C)을 구성하고, 전동 케이스부(23b)가 좌측에서부터 전동 케이스 커버(24)로 덮여 벨트식 무단 변속기(50)를 수용하는 변속실(50C)을 구성하고, 후방부의 감속 기어부(23c)가 감속 기어 커버(25)에 덮여 감속 기어 기구(110)를 수용하는 감속 기어실(110C)을 구성한다.
크랭크실(40C)에는 크랭크축(40)이 유닛 케이스(21)의 좌우의 베어링 구멍에 주베어링(41, 41)을 통해 회전이 자유롭게 지지되어 좌우 1쌍의 크랭크 웹(40w, 40w)이 수용되고, 좌우 수평 방향으로 뻗은 연장부 중 우측 연장부에는 AC 제너레이터(42)가 설치되고, 좌측 연장부에는 변속 구동 기구(60)와 함께 벨트식 무단 변속기(50)의 드라이브 풀리(51)가 설치되고 있다.
크랭크축(40)의 좌단은, 칼라(54)를 통해 전동 케이스 커버(24)의 베어링 구멍(24P)에서 베어링(43)을 통해 피봇 지지되어 있다.
드라이브 풀리(51)는 고정 풀리 반쪽(51s)과 가동 풀리 반쪽(51d)으로 이루어진다.
크랭크축(40)의 작은 직경으로 직경이 줄어드는 단부(40a)에서부터 좌측 연장부에는 우측에서부터 베어링(52), 가이드 슬리브(53), 고정 풀리 반쪽(51s), 그리고 상기 칼라(54)의 순으로 끼워 맞춰져, 크랭크축(40)의 좌단면에 와셔(55)를 통해 볼트(56)에 의해 체결함으로써 베어링(52)의 내륜, 가이드 슬리브(53), 고정 풀리 반쪽(51s)의 베이스부, 칼라(54)를 체결하여, 크랭크축(40)과 일체로 한다.
따라서, 고정 풀리 반쪽(51s)은 가이드 슬리브(53)와 칼라(54)에 끼워져 크랭크축(40)과 일체로 고정되어, 크랭크축(40)과 함께 일체로 회전한다.
한편, 고정 풀리 반쪽(51s)에 우측에서 대향하는 가동 풀리 반쪽(51d)은 그 기초부인 원통형의 가동 풀리 허브(51dh)가 가이드 슬리브(53)에 부분적으로 스플라인 결합하여 크랭크축(40)과 함께 회전하는 동시에 축 방향으로 미끄럼이 자유롭게 하고 있다.
이와 같이 좌측의 고정 풀리 반쪽(51s)에 대향하는 우측의 가동 풀리 반쪽(51d)은, 크랭크축(40)과 함께 회전하고, 또한 축 방향으로 미끄럼 이동하여 고정 풀리 반쪽(51s)에 접근·이격할 수 있어, 이 양 풀리 반쪽(51s, 51d)의 대향하는 테이퍼면 사이에 V 벨트(58)가 끼워져 감겨진다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 전동 케이스(23)는, 전방부 우측에 형성되는 좌측 크랭크 케이스부(23a)에 대하여 좌측에 형성되는 전동 케이스부(23b)에 있어서의 파워 유닛 행거(21h)보다 후방 부위가 위쪽으로 크게 팽창되어 있고, 이 팽창부(23e)의 상부에 변속 구동 기구(60)의 구동원인 변속용 전동 모터(61)가 우측에서 부착되어 있다.
따라서, 변속용 전동 모터(61)는, 전동 케이스(23)의 전방부의 좌측 크랭크 케이스부(23a)와 우측 크랭크 케이스(22)가 형성하는 크랭크실(40C)의 위쪽에 배치된다.
변속용 전동 모터(61)는 크게 앞으로 기운 실린더 블록(31)에 의해 위쪽에 위치한다(도 2 참조).
전동 케이스(23)의 팽창부(23e)에 대하여 부분적으로 기어 커버 부재(26)가 좌측에서 부착되고 있다.
이 기어 커버 부재(26)와 전동 케이스(23)의 벽면과의 사이에 베어링(62, 62)을 통해 제1 감속 기어축(63s)의 양단이 피봇 지지되고 있고, 이 제1 감속 기어축(63s)과 일체의 대직경 기어(63a)가 상기 변속용 전동 모터(61)의 구동축(61s)에 형성된 구동 기어(61a)와 맞물리고 있다.
마찬가지로, 기어 커버 부재(26)와 전동 케이스(23)의 벽면과의 사이에 베어링(64, 64)을 통해 제2 감속 기어축(65s)의 우측단과 좌측부가 피봇 지지되어 있고, 이 제2 감속 기어축(65s)과 대직경 기어(65a)가, 일체의 상기 감속 기어축(63s)과 일체의 소직경 기어(63b)와 맞물리고 있다.
한편, 상기 크랭크축(40)에 끼워져 부착된 베어링(52)의 외륜에 기단부가 지지된 원판(圓板) 보스 부재(66)에 암나사 부재(67)가 볼트(68)에 의해 고착되어 있고, 암나사 부재(67)의 플랜지부에 대직경 기어(67a)가 형성되어 있어, 이 대직경 기어(67a)가 상기 제2 감속 기어축(65s)과 일체의 소직경 기어(65b)와 맞물린다.
이 암나사 부재(67)의 원통부(67s)의 내주면에 암나사(스크류 나사)가 형성되어 있다.
상기 가동 풀리 반쪽(51d)을 지지하여 축 방향으로 미끄럼 이동이 자유로운 가동 풀리 허브(51dh)의 외주에 끼워 맞춰진 베어링(69)을 통해 수나사 부재(70)가 지지되고, 이 수나사 부재(70)의 원통부(70s)가 암나사 부재(67)의 원통부(67s)의 내측에 있으며, 원통부(67s)의 내주면의 암나사에 원통부(70s)의 외주면에 형성된 수나사가 나사식 결합하고 있다.
수나사 부재(70)는 원통부(70s)의 좌단이 암나사 부재(67)의 원통부(67s)의 좌측 개구단보다 좌측방향으로 노출되어 있고, 이 좌단으로부터 플랜지부(70a)가 가동 풀리 반쪽(51d)의 배면을 따라서 원심 방향으로 뻗어 나와 있다.
수나사 부재(70)의 플랜지부(70a)의 외주부에 환상 부재(71)가 고착되고, 이 환상 부재(71)의 후방부가, 후방으로 뻗어 암나사 부재(67)의 대직경 기어(67a)의 외측에 휘감기도록 축 방향 우측방향으로 뻗어 연장되어 있고, 전동 케이스(23)의 변속실(50C) 내에 돌출된 상하 1쌍의 가이드 부재(72, 72)가 연장부(71a)를 사이에 끼우는 식으로, 연장부(71a)의 회전을 규제하고, 축 방향의 이동을 안내하도록 구성되어 있다(도 4 참조).
따라서, 가동 풀리 반쪽(51d)과 일체의 가동 풀리 허브(51dh)에 베어링(69)을 통해 지지된 수나사 부재(70)는 가이드 부재(72, 72)에 의해 회전이 규제되어 축 방향으로만 미끄럼 이동할 수 있다.
변속 구동 기구(60)는 이상과 같이 구성되어 있으며, 변속용 전동 모터(61)가 구동하여 구동축(61s)에 형성된 구동 기어(61a)가 회전하면, 구동 기어(61a)와 맞물리는 제1 감속 기어축(63s)의 대직경 기어(63a)가 소직경 기어(63b)와 함께 감속 회전하고, 이 소직경 기어(63b)와 맞물리는 제2 감속 기어축(65s)의 대직경 기어(65a)가 소직경 기어(65b)와 함께 더욱 감속 회전하고, 이 소직경 기어(65b)와 맞물리는 암나사 부재(67)의 대직경 기어(67a)가 또 더욱 감속 회전하여, 암나사 부재(67)가 회전한다.
암나사 부재(67)가 회전하면, 이것과 나사식 결합한 수나사 부재(70)는 회전이 규제되고 있기 때문에, 나사 기구에 의해 축 방향으로 이동한다.
수나사 부재(70)의 축 방향의 이동은, 베어링(69)을 통해 가동 풀리 허브(51dh)를 가동 풀리 반쪽(51d)과 일체로 축 방향으로 이동하여, 가동 풀리 반쪽(51d)을 고정 풀리 반쪽(51s)에 접근·이격시킬 수 있다.
한편, 가동 풀리 반쪽(51d)은, 이것을 일체로 지지하는 가동 풀리 허브(51dh)가 크랭크축(40)과 일체의 가이드 슬리브(53)에 스플라인 결합하고 있기 때문에, 크랭크축(40)과 함께 회전하면서 축 방향으로 이동하게 된다.
이와 같이 변속용 전동 모터(61)의 정방향·역방향 회전 구동에 의해 가동 풀리 반쪽(51d)이 고정 풀리 반쪽(51s)에 대하여 접근·이격함으로써, 양 풀리 반쪽(51s, 51d)의 대향하는 테이퍼면 사이에 감겨지는 V 벨트(58)의 권선 직경이 변경되어 무단 변속이 이루어진다.
전동 케이스(23)의 팽창부(23e)에 대하여 좌측에서부터 부착되는 기어 커버 부재(26)에는, 회전형 포텐쇼메터(potentiometer)인 회전 센서(75)를 부착하는 브래킷(26a)이 좌측으로 돌출 형성되어 있고, 회전 센서(75)는 그 회전 작동축(75a)을 수직보다 약간 기울인 자세로 브래킷(26a)에 고착된다.
회전 작동축(75a)의 하부에 끼워져 부착된 웜 휠(75w)이, 상기 제2 감속 기어축(65s)의 좌측 베어링(64)보다 좌측으로 돌출된 좌단부의 웜 기어(65w)에 맞물려 웜 기어 기구가 구성되어 있다.
따라서, 변속용 전동 모터(61)가 구동하여 상기 감속 기어의 맞물림을 통해 제2 감속 기어축(65s)이 회전하면, 상기 웜 기어 기구를 통해 회전 작동축(75a)이 회전하여, 그 회전량을 회전 센서(75)가 검출한다.
회전 센서(75)가 검출하는 회전량은, 가동 풀리 반쪽(51d)의 축 방향 이동량 즉 드라이브 풀리(51)에의 V 벨트(58)의 김기 직경의 변동량에 상당한다.
따라서, 회전 센서(75)는 벨트식 무단 변속기(50)의 변속 상태를 검출하게 된다.
좌측 크랭크 케이스부(23a)와 우측 크랭크 케이스(22)가 형성하는 크랭크실(40C) 내에 있어서, 크랭크축(40)의 위쪽에서 약간 전방 부근으로, 밸런서(76)가 밸런서축(76s)의 양단을 베어링(77, 77)을 통해 회전이 자유롭게 피봇 지지되어 설치되어 있고, 밸런서 웨이트(76w)가 1쌍의 크랭크 웹(40w, 40w) 사이에 있어 측면에서 보아 겹치는 위치에 있다(도 4 참조).
또한, 도 2에 도시한 바와 같이, 밸런서(76)는 측면에서 보아 제2 감속 기어축(65s)의 대직경 기어(65a), 소직경 기어(65b)와 겹치는 위치에 있다.
크랭크실(40C) 내에 있어서, 밸런서축(76s)에 우측의 베어링(77)에 인접하여 밸런서 피동 기어(78b)가 끼워져 부착되어 있고, 이 밸런서 피동 기어(78b)는, 크랭크축(40)에 우측의 크랭크 웹(40w)에 인접하여 끼워져 부착된 밸런서 구동 기어(78a)에 맞물려 있다.
밸런서 구동 기어(78a)와 밸런서 피동 기어(78b)는 같은 직경이다.
따라서, 밸런서(76)는, 크랭크축(40)과 같은 속도로 역방향으로 회전하여, 내연기관(30)의 일차 진동을 저감한다.
밸런서 웨이트(76w)의 회전 궤적의 직경보다 약간 큰 정도의 밸런서 피동 기어(78b)는, 밸런서(76)와 함께, 측면에서 보아 변속 구동 기구(60)의 감속 기어 기구(특히 제2 감속 기어축(65s)의 대직경 기어(65a), 소직경 기어(65b))와 겹치는 위치에 배치되기 때문에, 밸런서(76) 및 밸런서 피동 기어(78b)를 수용하는 크랭크실(40C)을 특별히 외측으로 팽창시킬 필요가 없이, 파워 유닛(20)의 컴팩트화를 도모할 수 있다.
전동 케이스부(23b)의 팽창부(23e)에서 우측으로부터 부착되는 변속용 전동 모터(61)의 후방에서 비스듬히 아래로 스타터 모터(120)가 우측 크랭크 케이스(22)에 부착되어 배설되어 있다.
스타터 모터(120)는 변속용 전동 모터(61)와 마찬가지로 구동축(120s)을 좌우 방향으로 평행하게 한 자세로, 우측 크랭크 케이스(22)의 우측의 다소 후방으로 팽창한 팽창부(22e)의 좌측면에 좌측으로부터 부착된다.
우측면에서 본 것인 도 3을 참조하여, 스타터 모터(120)의 구동축(120s)과 크랭크축(40)과의 사이에 감속 기어축(21s)이 회전이 자유롭게 피봇 지지되고, 이 감속 기어축(121s)과 일체의 대직경 기어(121a)가 구동축(120s)에 형성된 구동 기어(120a)와 맞물리고 있다.
한편, 크랭크축(40)의 우측단에 설치된 AC 제너레이터(42)에 인접하여 피동 기어(122)가 크랭크축(40)에 회전이 자유롭게 피봇 지지된 회전 보스(123)에 끼워져 지지되어 있고(도 4 참조), 이 피동 기어(122)가 상기 감속 기어축(121s)과 일체의 소직경 기어(121b)와 맞물리고 있다.
한편, AC 제너레이터(42)의 크랭크축(40)과 일체의 아우터 로터(42r)와 회전 보스(123) 사이에 한방향 클러치(124)가 개재되어 있다.
따라서, 스타터 모터(120)가 구동하여 구동축(120s)에 형성된 구동 기어(120a)가 회전하면, 구동 기어(120a)와 맞물리는 감속 기어축(121s)의 대직경 기어(121a)가 소직경 기어(121b)와 함께 감속 회전하고, 이 소직경 기어(121b)와 맞물리는 피동 기어(122)가 회전 보스(123)와 함께 더욱 감속 회전하여, 이 회전 보스(123)의 회전이 한방향 클러치(124)를 통해 AC 제너레이터(42)의 아우터 로터(42r)를 크랭크축(40)과 함께 회전하여, 내연기관(30)의 시동을 할 수 있다.
이어서, 파워 유닛(20)의 후방부의 구조에 관해서 설명한다.
도 4를 참조하여, 벨트식 무단 변속기(50)의 드라이브 풀리(51)에 대응하는 드리븐 풀리(81)는 고정 풀리 반쪽(81s)과 가동 풀리 반쪽(81d)으로 이루어지고, 서로 대향하며, 함께 피동축(82)에 지지되어 있다.
피동축(82)은 전동 케이스(23)와 전동 케이스 커버(24)와 감속 기어 커버(25)의 3곳에 각각 베어링(83, 84, 85)을 통해 회전이 자유롭게 피봇 지지되어 있다.
도 4를 참조하면, 피동축(82)의 좌측 부분은 단부에서 외경이 약간 직경 축소된 소직경부(82a)가 형성되어 있고, 이 소직경부(82a)에 베어링(86), 지지 슬리브(87), 칼라(88)의 순으로 끼워 맞춰져 단부에 너트(89)가 나사식 부착되어 일체로 체결되어 있다.
전동 케이스 커버(24)의 베어링 오목부(24q)와 칼라(88) 사이에 상기 베어 링(84)이 개재되어 있다. 지지 슬리브(87)에는 원심식 클러치(90)의 공기(椀) 형상을 한 클러치 아우터(91)의 기초부가 고착되어 피동축(82)과 일체로 회전하도록 되어 있다.
피동축(82)의 클러치 아우터(91)보다 우측의 전동 케이스 커버(24)에 덮이는 부분의 외주에는, 고정 풀리 반쪽(81s)을 지지하는 원통형을 한 고정 풀리 허브(95)가 상기 베어링(86)과 베어링(96)의 개재에 의해 피동축(82)과 상대 회전이 가능하게 피봇 지지되어 있다.
이 고정 풀리 허브(95)의 좌단에 원심식 클러치(90)의 클러치 이너(92)인 지지 플레이트(92a)가 너트(97)에 의해 고정되어 있다.
지지 플레이트(92a)에는 추축(92b)에 의해 아암(92c)이 기단부를 피봇 지지하고 있고, 이 아암(92c)의 선단에 클러치 슈(92d)가 고착되어 있다.
아암(92c)은 클러치 슈(92d)가 클러치 아우터(91)의 내주면에서 멀어지는 방향으로 용수철(92e)에 의해 압박되고 있다.
이 클러치 이너(92)를 지지하는 원통형의 고정 풀리 허브(95)의 외주에는, 가동 풀리 반쪽(81d)을 지지하는 원통형을 한 가동 풀리 허브(98)가, 축 방향으로 미끄럼 이동이 자유롭게 설치되어 있다.
즉, 원통형을 한 가동 풀리 허브(98)에 축 방향으로 긴 가이드 구멍(98a)이 형성되어 있고, 고정 풀리 허브(95)에 돌출 설치된 가이트 핀(99)이 상기 가이드 구멍(98a)에 미끄럼 이동이 자유롭게 결합하고 있다.
따라서, 가동 풀리 허브(98)는, 가이드 핀(99)에 의해 고정 풀리 허브(95)와 의 상대회전이 규제되고, 가이드 구멍(98a)에 안내되어 고정 풀리 허브(95) 위를 축 방향으로 미끄럼 이동할 수 있다.
고정 풀리 허브(95)에 일체로 부착된 지지 플레이트(92a)와 가동 풀리 허브(98) 사이에 코일 스프링(100)이 개재되고, 이 코일 스프링(100)에 의해 가동 풀리 허브(98)는 우측으로 압박되고 있다.
이상과 같이 구성되어 있기 때문에, 가동 풀리 허브(98)에 지지되는 가동 풀리 반쪽(81d)은, 고정 풀리 허브(95)에 지지되는 고정 풀리 반쪽(81s)과 함께 회전하고, 축 방향으로 미끄럼 이동이 자유로우며 코일 스프링(100)에 의해 고정풀리 반쪽(81s)에 접근하는 방향으로 압박되고 있다.
이러한 고정 풀리 반쪽(81s)과 가동 풀리 허브(98)의 대향하는 테이퍼면 사이에 상기 V 벨트(58)가 감겨져, 드라이브 풀리(51)측의 권선 직경에 연동하여 드리븐 풀리(81)의 권선 직경이 반비례의 관계로 변동되어 무단 변속이 실행된다.
드라이브 풀리(51)의 회전이 소정 회전수를 넘으면, 원심식 클러치(90)의 클러치 이너(92)의 클러치 슈(92d)가 클러치 아우터(91)의 내주면에 접하여 일체로 회전하여, 피동축(82)에 동력을 전달한다.
전동 케이스(23)의 후방부의 우측에는 감속 기어 커버(25)에 덮여 감속 기어 기구(110)를 수용하는 감속 기어실(110C)을 구성한다.
도 4에 도시한 바와 같이, 대향하는 전동 케이스(23)의 후방부와 감속 기어커버(25) 사이에 베어링(111, 111)을 통해 감속 기어축(112s)의 양단이 피봇 지지되어 있고, 이 감속 기어축(112s)과 일체의 대직경 기어(112a)가 상기 피동축(82) 에 형성된 소직경 기어(82g)와 맞물리고 있다.
마찬가지로, 전동 케이스(23)의 후방부와 감속 기어 커버(25)에 베어링(113, 113)을 통해 후차축(114)이 회전이 자유롭게 피봇 지지되어 있고, 이 후차축(114)은 우측의 베어링(113)으로부터 우측 방향으로 돌출되어 있어, 이 후차축(114)과 일체로 끼워져 부착된 대직경 기어(114a)가 상기 감속 기어축(112s)과 일체의 소직경 기어(112b)와 맞물리고 있다.
후차축(114)의 감속 기어 커버(25)보다 우측으로 돌출된 부분에 후륜(17)의 허브(17h)가 끼워져 부착되어 있다.
따라서, 피동축(82)의 회전은 감속 기어 기구(110)를 통해 감속되어 후차축(114)에 전달되어, 후륜(17)이 회전된다.
이상과 같은 파워 유닛(20)의 동력 전달 구조에 있어서, 벨트식 무단 변속기(50)의 변속을 행하는 변속 구동 기구(60)의 변속용 전동 모터(61)는, 전동 케이스(23)의 전방부의 위쪽으로의 팽창부(23e)의 우측면 상부에 부착되고, 이 변속용 전동 모터(61)의 후방 비스듬히 아래에 스타터 모터(120)가 우측 크랭크 케이스(22)의 팽창부(22e)의 좌측면에 부착되고 있다.
좌측면에서 본 것인 도 2를 참조하여, 파워 유닛(20)을 요동이 자유롭게 피봇 지지하는 피봇축(19)에 관해서 변속용 전동 모터(61)와 스타터 모터(120)가 같은 후방에 인접하여 배치되고, 변속용 전동 모터(61)는, 피봇축(19)과 대략 동일한 높이에 있는 스타터 모터(120)보다 높은 위치에서 스타터 모터(120)보다 피봇축(19)에 가까운 위치에 배치되어 있다.
따라서, 변속용 전동 모터(61)와 스타터 모터(120)가 피봇축(19)에 대해서 같은 후방에 집약적으로 배치되어 있기 때문에, 변속용 전동 모터(61)와 스타터 모터(120)의 부착 작업을 간단하게 하고, 모터 배선을 짧게 하여 배선 작업을 용이하게 한다.
그리고, 변속용 전동 모터(61) 및 스타터 모터(120)라는 무거운 물건을 집중시켜 피봇축(19) 근처에 배치할 수 있어, 파워 유닛(20)의 요동에 따른 관성력을 저감하여, 승차 진동을 저감할 수 있다.
또한, 변속용 전동 모터(61)는, 전동 벨트(58)의 회동시에 가동 풀리 반쪽(51d)을 축 방향으로 이동하지 않으면 안 되어, 스타터 모터(120)에 비해서 큰 토크가 필요하게 되기 때문에, 크게 감속하는 제1 감속 기어축(63s)과 제2 감속 기어축(65s)의 2단의 감속 기어 기구인 중량이 있는 변속 구동 기구(60)를 갖고 있지만, 변속용 전동 모터(61)가 피봇축(19)과 스타터 모터(120) 사이의 공간에 배치되어 있으므로, 변속용 전동 모터(61)에서부터 크랭크축(40)의 가동 풀리 반쪽(51d)에 걸쳐서 배설되는 이 중량이 있는 변속 구동 기구(60)를, 도 2에 도시한 바와 같이, 측면에서 보아 피봇축(19)과 스타터 모터(120) 사이에 배설할 수 있어, 더욱 중량물의 집중을 도모할 수 있다.
파워 유닛(20)을 요동이 자유롭게 피봇 지지하는 피봇축(19)이, 변속용 전동 모터(61)보다 전방에서 유닛 케이스(21)(전동 케이스(23))의 전단에 돌출된 파워 유닛 행거(21h)를 피봇 지지하기 때문에, 전동 케이스(23)의 후단에 있어서 메인 파이프(7)와의 사이에 개재되는 리어 쿠션(18)과 요동 중심(피봇축(19))과의 사이 의 거리를 크게 설정하여, 리어 쿠션(18)에 의한 진동 저감 기능을 효과적으로 발휘하게 할 수 있다.
변속용 전동 모터(61)와 스타터 모터(120)는 유닛 케이스(21)의 전방부의 위쪽에 배치되기 때문에, 변속용 전동 모터(61) 및 스타터 모터(120)를 확실하게 물이나 진흙으로부터 보호하여 내구성의 향상을 도모할 수 있고, 유닛 케이스(21)의 위쪽에서 변속용 전동 모터(61) 및 스타터 모터(120)를 부착할 수 있어, 조립 작업을 용이하고 또한 확실하게 행할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 스쿠터형 자동이륜차의 전체 측면도이다.
도 2는 파워 유닛의 좌측면도이다.
도 3은 파워 유닛의 우측면도이다.
도 4는 도 2의 대략 IV-IV선을 따라 전단하여 전개한 파워 유닛의 단면도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1 : 스쿠터형 자동이륜차, 7 : 메인파이프
19 : 피봇축 20 : 파워 유닛
21 : 유닛 케이스 21h : 파워 유닛 행거
22 : 우측 유닛 케이스 23 : 전동 케이스
24 : 전동 케이스 커버 25 : 감속 기어 커버
30 : 내연기관 31 : 실린더 블록
35 : 스로틀 보디 40 : 크랭크축
40C : 크랭크실 50 : 벨트식 무단 변속기
50C : 변속실 51 : 드라이브 풀리
51d : 가동 풀리 반쪽 51s : 고정 풀리 반쪽
58 : V 벨트 60 : 변속 구동 기구
61 : 변속용 전동 모터 63s : 제1 감속 기어축
65s : 제2 감속 기어축 67 : 암나사 부재
70 : 수나사 부재 76 : 밸런서
78b : 밸런서 피동 기어 110 : 감속 기어 기구
120 : 스타터 모터

Claims (4)

  1. 차체에 차체 폭 방향으로 지향한 피봇축을 통해 전방부가 피봇 지지되고 후방으로 뻗어 나와 차체에 대하여 위아래로 요동이 자유롭게 된 유닛 케이스에, 스타터 모터에 의해 시동되는 내연기관과 함께 변속용 전동 모터에 의해 구동 풀리의 전동 벨트의 권선 직경을 변경하여 무단 변속하는 벨트식 무단 변속기가 설치되는 파워 유닛에 있어서,
    상기 유닛 케이스에 함께 지지되는 상기 변속용 전동 모터와 상기 스타터 모터가 측면에서 보아 상기 피봇축에 대하여 같은 쪽에 인접하여 배치되고,
    상기 변속용 전동 모터는 상기 스타터 모터보다도 상기 피봇축에 가까운 위치에 배치되는 것을 특징으로 하는 파워 유닛.
  2. 제1항에 있어서, 상기 피봇축이, 상기 변속용 전동 모터보다 전방에 위치하는 것을 특징으로 하는 파워 유닛.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 피봇축의 위쪽에 이 피봇축에 근접하여 스로틀 보디를 배치한 것을 특징으로 하는 파워 유닛.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 내연기관은, 크랭크축의 회전이 기어 기구를 통해 전달되어 회동하는 밸런서를 구비하고,
    상기 밸런서를 일체로 회동하는 밸런서 피동 기어는, 상기 변속용 전동 모터의 동력을 상기 벨트식 무단 변속기의 구동 풀리에 전달하는 감속 기어 기구와 측면에서 보아 서로 겹치는 위치에 배치되는 것을 특징으로 하는 파워 유닛.
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