KR100468959B1 - 무단 변속기 - Google Patents

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KR100468959B1
KR100468959B1 KR10-2002-7011608A KR20027011608A KR100468959B1 KR 100468959 B1 KR100468959 B1 KR 100468959B1 KR 20027011608 A KR20027011608 A KR 20027011608A KR 100468959 B1 KR100468959 B1 KR 100468959B1
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오시부치다카후미
무라카미히사야스
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다이하츠고교 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명의 무단 변속기는 구동 풀리(11)와 종동 풀리(21)를 따라 주행하는 순환 V 벨트(15), 방사상 서로 역방향으로 상기 풀리를 감는 상기 벨트의 주행 직경을 변화시키는 변속비 변환 기구, 및 벨트 장력을 얻기 위해 상기 벨트를 프레스하는 장력-조정 장치(50)를 갖는다. 상기 장력-조정 장치(50)는 외측에서 상기 벨트(15)의 이완측과 압접하게 되는 텐션 롤러(51), 변속기 케이스(6)에 회전가능하게 지지를 받는 일단을 갖는 스윙암(53), 상기 텐션 롤러의 축을 회전가능하게 지지를 하는 일단과 상기 스윙암(53)의 타단과 회전가능하게 결합되는 다른 타단을 갖는 링크 부재(52), 및 상기 텐션 롤러(51)가 상기 벨트(15)를 프레스하도록 상기 스윙암(53)을 요동가능하게 가세하는 가세 수단(54, 55)을 포함한다. 2 자유도를 갖는 링크 구조는 텐션 롤러(51)를 지지하는데 이용되어, 텐션 롤러(51)가 임의의 변속비에서 어느 풀리(11, 21)와도 간섭하지 않는 위치로 자동적으로 이동한다.

Description

무단 변속기{Stepless speed change unit}
일반적으로，여러 가지의 형식의 무단 변속기가 제안되어, 일부가 실용화되고 있다. 일반적인 무단 변속기는 구동 풀리(driving pulley), 종동 풀리(driven pulley), 이런 풀리를 따라 주행하는 순환 V 벨트를 포함하고，구동 풀리와 종동 풀리를 감는 벨트의 주행 직경을 방사상 역방향으로 변화시킴으로써 변속비가 무단변속되는 방식이다. 따라서, 무단 변속기는 변속 충격(shift shock)없이 원활한 구동을 실행할 수 있다.
일본무심사특개평 제5-280613(1993)호는 구동 풀리와 종동 풀리를 각각 감는 벨트의 주행 직경을 변화시키는 엑추에이터(actuator), 이들 풀리를 감는 벨트의 주행 직경이 방사상 서로 역방향으로 변화되어 변속비가 가변될 수 있도록 엑추에이터를 연동시키는 변속비 변환 기구, 및 변속비에 따라 더 큰 장력이 발생되도록 풀리를 따라 주행하는 벨트의 이완측(slack side)을 프레스하는 장력 발생 기구를 포함하는 무단 변속기를 제시하고 있다. 이 장력 발생 기구는 변속기 케이스에 요동 가능하게 지지된 암(arm), 암의 일단에 회전 가능하게 탑재되는 텐션 롤러 및텐션 롤러가 벨트의 이완측 외면을 프레스하도록 암을 가세하는 스프링에 의해 형성된다.
그러나, 상술한 구조를 갖는 장력 발생 기구에서, 텐션 롤러가 암의 일단에 회전 가능하게 탑재되고 암이 벨트에 대해 텐션 롤러를 프레스하기 위해 스프링에 의해 가세되는 경우, 텐션 롤러가 구동 풀리 또는 종동 풀리와 간섭하는 바람직하지 않는 문제가 발생할 수 있다. 이는 텐션 롤러가 암의 일단의 회전 궤적을 따라 이동하기 때문이다. 텐션 롤러가 최저 변속비 또는 최저 차량 속도비에서 풀리와 간섭하지 않도록 암의 회전축이나 암의 길이가 설정된다고 하더라도, 텐션 롤러는 최고 변속비 또는 최고 차량 속도비에서 풀리와 간섭할 수 있다. 그러므로, 텐션 롤러가 임의의 변속비에서 풀리와 간섭하지 않도록 암의 회전축 또는 암의 길이를 설정하기가 곤란하다. 구동 풀리와 종동 풀리간 거리가 길어진다면, 텐션 롤러는 임의의 변속비에서 풀리와 간섭하지 않도록 배치될 수 있다. 그러나, 이 경우에는 변속체 자체의 크기가 커지는 바람직하지 않는 문제점을 일으킬 수 있다.
텐션 롤러가 초기에 어느 풀리와도 간섭하지 않도록 배치된다고 하더라도, 풀리가 마모되거나 벨트가 내구 구동 시험 등으로 인해 신장되는 경우 텐션 롤러의 위치가 변할 수 있다. 결과적으로, 텐션 롤러는 풀리와 간섭하는 바람직하지 않는 결과를 초래할 수 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 상술한 문제점을 해결하면서, 임의의 변속비에서 텐션 롤러와 풀리간 간섭을 확실하게 방지할 수 있는 무단 변속기를 제공하는 것이다.
본 발명은 무단 변속기에 관한 것으로, 특히 차량용 V 벨트식 무단 변속기에 관한 것이다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시형태에 따른 무단 변속기의 전개 단면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 무단 변속기의 내부 구조의 측면도이다.
도 3은 도 1에 도시된 무단 변속기의 풀리 부분의 단면도이다.
도 4는 도 3에서 선 IV-IV를 따라 절취한 확대 단면도이다.
도 5는 장력-조정 장치의 일 실시예의 사시도이다.
도 6은 도 1에 도시된 무단 변속기의 골격도이다.
도 7은 전진 시 무단 변속기의 동력 흐름의 골격도이다.
도 8은 후진 시 무단 변속기의 동력 흐름의 골격도이다.
도 9는 저 변속비에서 벨트와 텐션 롤러의 접촉 위치를 도시한다.
도 10은 중간 변속비에서 벨트와 텐션 롤러의 접촉 위치를 도시한다.
도 11은 고 변속비에서 벨트와 텐션 롤러의 접촉 위치를 도시한다.
도 12는 입력 토크와 벨트 이완측 장력간 관계를 도시한다.
도 13은 변속비와 벨트 이완측 장력간 관계를 도시한다.
도 14는 본 발명의 제 2 실시형태에 따른 무단 변속기의 풀리 부분의 단면도이다.
도 15는 도 14에 도시된 무단 변속기의 장력-조정 장치의 부분 단면도이다.
도 16은 도 14에 도시된 장력-조정 장치의 스윙암의 사시도이다.
도 17은 도 14에 도시된 무단 변속기에 있어서 최고 변속비에서 텐션 롤러와 벨트간 접촉 위치를 도시한다.
도 18은 도 14에 도시된 무단 변속기에 있어서 중간 변속비에서 텐션 롤러와 벨트간 접촉 위치를 도시한다.
도 19는 도 14에 도시된 무단 변속기에 있어서 최저 변속비에서 텐션 롤러와 벨트간 접촉 위치를 도시한다.
도 20은 장력 스프링 만이 이용되는 경우 벨트 장력과 변속비간 관계를 도시한다.
도 21은 압축 스프링 만이 이용되는 경우 벨트 장력과 변속비간 관계를 도시한다.
도 22는 장력 스프링과 압축 스프링 둘 다 이용되는 경우 벨트 장력과 변속비간 관계를 도시한다.
본 발명의 목적은 청구항 1에 따른 무단 변속기에 의해 달성된다. 본 발명의 변속기는 구동 풀리(driving pulley)와 종동 풀리(driven pulley)를 따라 주행하는 벨트，상기 풀리들을 감는 상기 벨트의 주행 직경을 방사상 서로 역방향으로 변화시키는 변속비 변환 기구, 및 벨트 장력을 발생시키도록 상기 벨트를 프레스하는 장력-조정 장치를 포함한다. 상기 장력-조정 장치는 외측에서 상기 벨트의 이완측과 압접(pressure contact)하게 되는 텐션 롤러, 변속기 케이스에 요동가능하게 탑재되는 스윙암(swing arm), 상기 텐션 롤러를 상기 스윙암에 링크시키는 적어도 하나의 링크 부재, 및 상기 텐션 롤러가 상기 벨트를 프레스하는 방향으로 상기 스윙암을 가세하는 가세 수단(urging means)을 포함한다.
본 발명에 따르면, 상기 변속비 변환 기구는 상기 구동 풀리와 상기 종동 풀리를 감는 상기 벨트의 주행 직경을 방사상 서로 역방향으로 변화시키는 작용만 하는 반면에, 상기 장력-조정 장치는 상기 벨트가 상기 풀리에 습동하지 않도록 벨트 장력을 발생시키는 작용을 독립적으로 한다. 상기 장력-조정 장치는 외측에서 상기 텐션 롤러로 상기 벨트의 이완측을 프레스하고, 이에 따라 적절한 벨트 장력을 발생시킨다. 상기 벨트의 이완측이 이 처럼 외측에서 프레스되는 경우, 상기 벨트가 과도하게 인장되는 것을 방지하고, 상기 풀리를 감아 주행하는 상기 벨트의 접촉면들이 증가하기 때문에 동력 전달 효율이 향상된다.
본 발명의 텐션 롤러는 상기 변속기 케이스에 요동가능하게 지지되는 스위암에 직접 탑재되는 것이 아니라 하나 또는 다수의 링크 부재를 통해 탑재되고, 이에따라 텐션 롤러용 지지 수단은 2 자유도 또는 3 자유도를 갖는 링크 구조로 된다. 결과적으로, 텐션 롤러는 최고에서 최저 변속비 범위내의 임의의 변속비에서도 풀리와 간섭하지 않는 위치로 자동적으로 이동할 수 있다. 따라서, 풀리가 마모되거나 벨트가 내구 구동 등으로 신장되는 경우에도, 텐션 롤러와 풀리간 간섭은 확실하게 방지할 수 있다. 또한, 구동 풀리와 종동 풀리의 축들간 거리는 텐션 롤러와 풀리간 간섭을 방지하기 위해 증가될 필요가 없고, 이에 따라 변속체의 크기는 소형화될 수 있다.
청구항 2에 기술된 바와 같이，스윙암의 회전축은 구동 풀리의 외측의 위치에 형성되고 종동 풀리보다는 구동 풀리에 가깝게 형성되는 것이 바람직하다. 스윙암의 회전축이 이와 같이 구동 풀리에 더 가깝게 형성되는 경우, 스윙암과 링크 부재간 각도는 중간 변속비에서의 각도와 고 변속비에서의 각도와 비교하여 저 변속비에서 더 좁아서, 텐션 롤러는 벨트에 강하게 프레스된다. 그러므로, 벨트 장력은 더 높은 변속비에서의 장력과 비교하여 저 전송비에서 증가되고, 이에 따라 동력 전달 효율이 효과적으로 향상되고 벨트 수명이 증가된다.
청구항 3에 기술된 바와 같이，스윙암을 요동가능하게 가세하는 가세 수단이 텐션 롤러가 벨트의 이완측을 외측에서 프레스하는 방향으로 스윙암을 요동가능하게 가세하는 스프링으로 구성되는 경우, 이 가세 수단의 구조는 가장 간단해 지고 비용이 절감된다. 이 스프링은 장력 스프링 또는 압축 스프링일 수 있다. 선택적으로, 비틀림 스프링(torsion spring)이 스윙암의 회전축에 형성될 수 있다.
청구항 4에 기술된 바와 같이, 스윙암을 요동가능하게 가세하는 가세 수단은텐션 롤러가 외측에서 벨트의 이완측을 프레스하는 방향으로 스윙암을 요동가능하게 가세하는 스프링, 및 텐션 롤러의 가압력을 제어하도록 스윙암의 회전력을 조정하는 보조 모터(assist motor)를 포함한다. 텐션 롤러가 스프링에 의해서만 벨트에 프레스되는 경우, 스프링 힘이 그 변형량에 비례하여 변화하기 때문에, 벨트 장력은 변속비에 해당하는 바람직한 수준으로 조정될 수 없다. 그러므로, 보조 모터의 동력이 스프링 힘에 가산되거나 감산되는 경우, 벨트 장력은 소정의 수준으로 조정될 수 있다. 또한, 벨트 장력은 보조 모터의 동력을 스프링 힘에 가산 또는 감산하여 얻기 때문에, 비교적 작은 토크를 발생시키는 보조 모터를 이용하는 것 만으로도 벨트 장력이 넓은 범위로 변화될 수 있다.
청구항 5에 기술된 바와 같이, 보조 모터의 토크를 스윙암에 전달하기 위해, 아치형(arcuate) 기어가 보조 모터에 의해 구동되는 피니언 기어(pinion gear)와 맞물리도록 스윙암의 선단에 형성된다. 선택적으로, 요동축(swing shaft)에서의 스윙암은 보조 모터에 의해 구동될 수 있다. 이 전의 경우에, 모터에 의해 발생되는 토크는 비교적 더 작을 수 있다.
단일 스프링이 스윙암을 요동가능하게 가세하는데 이용되는 경우, 및 중간 변속비에서의 벨트 장력이 벨트를 구동시키는데 필요한 수준으로 설정되는 경우, 저 및 고 변속비에서의 벨트 장력은 너무 높아져서 벨트 수명을 감소시킬 수 있다. 한편, 저 및 고 변속비에서의 벨트 장력이 긴 벨트 수명을 보존하고자 하는 수준으로 설정되는 경우, 중간 변속비에서의 벨트 장력은 너무 불충분해져서 벨트가 풀리에 습동될 것이다.
그러므로, 청구항 6에 기술된 바와 같이, 제 1 스프링 및 제 2 스프링은 장력-조정 장치에 형성되어, 이들 두 스프링의 결합된 힘이 스윙암에 인가된다. 제 1 스프링의 벨트 가압력이 고 및 저 변속비에서 크게 설정되고, 중간 변속비에서 작게 설정된다. 한편, 제 2 스프링은 일단이 변속기 케이스에 회전가능하게 지지를 받고 타단이 스윙암에 회전가능하게 결합되는 압축 스프링으로 구성된다. 변속비가 변화하는 경우, 중간 변속비에서 제 2 스프링에 의해 발생되는 벨트를 프레스하는 방향으로 스윙암의 회전력이 최고 및 최저 변속비에서 이들 회전력을 초과하도록 제 2 스프링의 가세력 방향도 변한다.
이런 방법으로, 변속비에 따라 변화하는 벨트 장력 특성에 있어서, 제 2 스프링에 의해 얻은 벨트 장력 특성은 제 1 스프링에 의해 얻은 벨트 장력 특성에 역이다. 그러므로, 제 1 스프링이 저 및 고 변속비에서 과도한 벨트 장력 또는 중간 변속비에서 불충분한 장력을 일으킨다고 하더라도, 벨트 장력은 저 및 고 변속비에서 감소되거나 제 2 스프링의 작용으로 인해 중간 변속비에서 증가된다. 따라서, 제 1 및 제 2 스프링을 모두 이용하는 것은 중간 변속비에서 불충분한 장력과 저 및 고 변속비에서 과도한 장력에 대한 두 문제점들을 해결할 수 있고, 이에 따라 바람직한 벨트 장력 특성을 제공할 수 있다.
중간 변속비는 반드시 최저 및 최고 변속비간 중심 변속비 만을 갖을 필요는 없지만, 최저 및 최고 변속비간 중심 비 근방의 임의의 변속비를 갖을 수 있다.
청구항 7에 기술된 바와 같이, 최고 및 최저 변속비에서 스윙암에 대한 제 2 스프링의 결합점(coupling point)이 제 2 스프링의 일단과 스윙암의 일단을 연결하는 직선을 기준으로 벨트와 역방향으로 위치하도록, 제 2 스프링이 배치되는 것이 바람직하다.
이 경우, 최고 및 최저 변속비에서, 제 2 스프링에 의해 발생된 스윙암의 회전력 방향이 제 1 스프링에 의해 발생되는 스윙암의 회전력과 역방향이 된다. 결국, 제 1 스프링이 최저 및 최고 변속비에서 과도한 벨트 장력을 일으키도록 설정된다고 하더라도, 제 2 스프링은 벨트 장력을 수정하여 바람직한 장력 특성을 얻을 수 있다.
본 발명에 따른 변속비 변환 기구에 대한 여러가지 수단이 이용될 수 있다. 청구항 8에 기술된 바와 같이, 단일 변속 모터를 수단으로 기어 트레인(train)을 통해 구동 풀리의 변속 기어 및 종동 풀리의 변속 기어를 회전시켜, 이들 변속 기어의 회전에 의해 각 풀리에 형성되는 볼 나사(ball screws)가 구동되어 풀리들의 이동가능형 쉬브(sheaves)를 축방향으로 이동시키는 것이 바람직하다. 이 경우, 두 풀리의 이동가능형 쉬브가 그 직경을 동시 및 방사상 서로 역방향으로 변화하도록 안정적으로 작동된다.
도 1 내지 13은 본 발명의 제 1 실시형태에 따른 무단 변속기를 도시한다. 도 1 내지 4는 무단 변속기의 구체적 구조를 도시하고, 도 6은 그 골격 구조를 도시한다.
FF(front engine-front drive; 전륜구동방식) 구동 시스템을 갖춘 차량에 이용되는 이런 무단 변속기는 일반적으로 엔진 출력축(1)에 의해 구동되는 시동 클러치(2), 클러치(2)의 출력축을 형성하는 입력축(3), 동력축(4), 구동 풀리(11)를 갖는 구동축(10), 종동 풀리(21)를 갖는 종동축(20), 구동 풀리(11) 및 종동 풀리(21)를 따라 주행하는 순환(endless) V 벨트(15), 감속축(30), 휠(wheels)과 결합되는 출력축(32), 변속 모터(40), 장력-조정 장치(텐셔너; 50) 등을 포함한다. 입력축(3), 동력축(4), 구동축(10), 종동축(20), 감속축(30) 및 출력축(32)은 비-동축으로 서로 평행하게 배치된다.
이 실시형태에 따르면, 클러치(2)는 건조 클러치에 의해 형성되고, 클러치 제어 모터(도시되지 않음)에 의해 릴리스 포크(release fork; 2a)를 작동시킴으로써 연동/비연동 및 반-연동된다.
입력축(3)은 베어링을 통해 변속기 케이스(6)에 의해 회전가능하게 지지를받는 반면에, 입력축(3)에 일체로 형성된 전진 기어(forward movement gear; 3a) 및 후진 기어(reverse movement gear; 3b)는 변속기 케이스(6)의 제 2 기어 챔버(6c)에 위치한다.
동력축(4)은 변속기 케이스(6)의 좌우의 측벽 사이에 연장되어, 그 양단부가 베어링에 의하여 회전가능하게 지지를 받는다. 입력축(3)의 전진 기어(3a)와 맞물리는 전진 기어(forward movement gear; 4a)가 엔진에 가까운 동력축(4)의 일단에 일체로 형성된다. 감속 기어(4b)가 엔진에 대향하는 동력축(4)의 타단에 고정된다. 동력축(4)의 감속 기어(4b)는 엔진에 대향하는 구동축(10)의 일단에 회전가능하게 지지를 받는 감속 기어와 맞물린다. 이들 기어들(4a 및 10a)은 벨트(15)를 구동시키는데 적합한 감속비에서 동력축(4)으로부터 구동축(10)으로 구동력을 전달한다. 엔진에 대향하는 구동축(10)의 측면에 형성되는 동기 전진 변속 수단 (synchronous forward shifting means; 12)은 감속 기어(10a)를 구동축(10)에 선택적으로 결합시킨다. 즉, 변속 수단(12)은 두 위치, 즉, 전진(forward-drive) 위치 "D" 또는 중립 위치 "N"으로 전환될 수 있다. 감속 기어(4b 및 10a) 및 변속 수단(12)은 엔진에 대향하는 변속기 케이스(6)의 측면에 형성되는 제 1 기어 챔버(6a)에 위치하는 전진용 직접 구동 기구(13)를 형성한다. 제 1 기어 챔버(6a)는 오일로 윤활된다.
구동 풀리(11)는 구동축(10)에 고정되는 고정형 쉬브(11a), 구동축(10)에 축방향으로 이동가능하게 지지를 받는 이동가능형 쉬브(11b) 및 이동가능형 쉬브(11b)의 후면에 형성된 엑추에이터(14)를 포함한다. 이 실시형태에 따르면,엑추에이터(14)는 변속 모터(40)에 의해 축방향으로 이동되는 볼 나사이다. 엑추에이터(14)는 베어링(14a)을 통해 이동가능형 쉬브(11b)에 의해 회전가능하게 지지를 받는 암나사 부재(14b), 변속기 케이스(6)에 의해 지지를 받는 수나사 부재(14c), 및 암나사 부재(14b)의 외주에 고정되는 변속 기어(14d)를 포함한다. 변속 기어(14d)는 구동 풀리(11)의 이동가능형 쉬브(11b) 보다 직경이 크고 두께가 작다.
종동 풀리(21)는 종동축(20)에 고정되는 고정형 쉬브(21a), 종동축(20)에 의해 축방향으로 이동가능하게 지지를 받는 이동가능형 쉬브(21b) 및 이동가능형 쉬브(21b)의 후면에 형성된 엑추에이터(22)를 포함한다. 엑추에이터(22)는 V 벨트(15)를 넘어 엔진에 대향하는 측면에 배치된다. 또한, 구동 풀리(11)의 엑추에이터(14)와 유사한 볼 나사인 엑추에이터(22)는 베어링(22a)을 통해 이동가능형 쉬브(21b)에 의해 이동가능하게 지지를 받는 암나사 부재(22b), 변속기 케이스(6)에 의해 지지를 받는 암나사 부재(22c), 및 암나사 부재(22b)의 외주에 고정되는 변속 기어(22d)를 포함한다. 변속 기어(22d)는 또한 종동 풀리(21)의 이동가능형 쉬브(21b) 보다 직경이 크고 두께가 작다.
종동 풀리(21) 보다 엔진에 가까운 종동축(20)의 일부분에 회전가능하게 지지를 받는 후진 기어(24)는 입력축(3)에 고정되는 후진 기어(3b)와 맞물린다. 동기 후진 변속 수단(synchronous reverse shifting means; 25)은 기어(24)를 종동축(20)에 선택적으로 결합시킨다. 즉, 변속 수단(25)은 두 위치, 즉, 후진 위치 "R" 또는 중립 위치 "N"으로 변환될 수 있다. 후진 기어(3b 및 24) 및 변속 수단(25)은 후진용 직접 구동 기구(26)를 형성한다.
엔진에 가까운 종동축(20)의 일단에 일체로 고정되는 감속 기어(27)는 감속축(30)에 고정되는 기어(30a)와 맞물린다. 이 감속 기어(27)는 감속축(30)에 일체로 형성되는 기어(30b)를 통해 차동 기어 장치(31)의 링 기어(31a)와 추가로 맞물린다. 감속축(30)의 기어들(30a 및 30b) 및 링 기어(31a)는 감속 기구(29)를 형성한다. 휠(wheel)은 차동 기어 장치(31)에 형성되는 출력축(32)을 통해 구동된다. 후진용 직접 구동 기구(26), 감속축(30) 및 차동 기어 장치(31)는 엔진에 가까운 변속기 케이스(6)의 측면에 형성되는 제 2 기어 챔버(6b)에 위치한다. 이 기어 챔버(6b)는 오일로 윤활된다. 또한, 기어 챔버(6b)에 위치하는 입력축(3)의 전진 기어(3a) 및 동력축(4)의 전진 기어(4a)는 유사하게 오일로 윤활된다.
변속기 케이스(6)의 제 1 및 제 2 기어 챔버(6a 및 6b)는 상술한 바와 같이 오일로 윤활된다. 구동 풀리(11) 및 종동 풀리(21)는 제 1 및 제 2 기어 챔버(6a 및 6b) 사이에 게재되는 풀리 챔버(6c)에 배치된다. 이 실시형태에 따르면, 풀리 챔버(6c)는 비-윤활 공간이고, 벨트(15)는 건조형 벨트에 의해 형성된다.
축방향으로 서로 분리되는 제 1 및 제 2 기어 챔버(6a 및 6b)에 저장되는 윤활유를 순환시키기 위해, 공급 오일 경로 및 귀환 오일 경로가 이들 두 챔버 사이에 형성된다. 공급 오일 경로 및 귀환 오일 경로는 동력축(4)의 축 구멍(4c) 및 후에 기술되는 제 2 변속축(46)과 동력축(4)간 반경 방향 틈새(radial clearance; 5)에 의해 정의된다. 각각의 축 구멍(4c) 및 반경 방향 틈새(5)는 공급 오일 경로 또는 귀환 오일 경로를 정의할 수 있다. 이들 경로들을 통해 오일을 순환시킴으로써, 동력축(4)과 제 2 변속축(46)간 틈새(5)도 윤활된다.
상술한 구조를 갖는 무단 변속기의 전후진 시의 동력 흐름은 도 7 및 8을 참조로 기술된다.
전진 시, 축 레버는 전진 변속 수단(12)을 전진 구동 위치 "D"로 변환시키도록 작동된다. 이 때, 후진 변속 수단(25)은 중립 위치 "N"으로 자동적으로 변환된다. 도 7에 도시된 바와 같이, 입력축(3)을 통해 클러치(2)에서 입력되는 동력은, 굵은 화살표(thick arrows)로 표시된 바와 같이, 전진 기어들(3a 및 4a), 동력축(4), 전진용 직접 구동 기구(13)(감속 기어(4b 및 10a) 및 변속 수단(12)), 구동축(10), 구동 풀리(11), V-벨트(15), 종동 풀리(21), 종동축(20), 감속 기어(27), 감속축(30) 및 차동 기어 장치(31)를 통해 출력축(32)으로 전달된다.
후진 시, 축 레버는 후진 변속 수단(25)을 후진 위치 "R"로 이동하도록 작동된다. 이 때, 전진 변속 수단(12)은 중립 위치 "N"으로 자동적으로 변환된다. 도 8에 도시된 바와 같이, 직접 구동 기구(3)를 통해 클러치(2)로부터 입력되는 동력은, 굵은 화살표로 나타낸 바와 같이, 후진용 직접 구동 기구(후진 기어(3b 및 24) 및 후진 변속 수단(25); 26), 감속 기어(27), 감속축(30) 및 차동 기어 장치(31)를 통해 출력축(32)으로 전달된다.
벨트(15)의 이완측을 프레스하는 텐셔너(tensioner; 50)는 후에 기술되는 바와 같이 벨트 장력을 공급하도록 형성된다. 벨트(15)가 후진 구동되는 경우, 벨트의 이완측은 긴장측(tense side)으로 바뀌고, 이에 따라 텐셔너(50)가 긴장측을 바람직하지 못하게 프레스하여 과도한 부하를 벨트(15)에 인가한다. 그러나, 이 실시형태에 따르면, 구동 풀리(11), 종동 풀리(21) 및 벨트(15)에 의해 정의되는 풀리 장치는 전진 뿐만 아니라 후진 구동된다. 그러므로, 어떠한 역부하도 벨트(15)에 인가되지 않고, 이에 따라 벨트(15)에 대한 부담이 감소된다.
이제, 본 발명의 변속기에서 변속비 변환 기구가 기술된다.
변속 모터(40)는 변속기 케이스(6)의 외측에 탑재되는데, 특히, 구동 풀리(11)의 사선 상방향의 위치에 탑재된다. 모터(40)는, 예를 들어, 브레이크(41)를 갖는 서보-모터(servo-motor)이고, 그 출력 기어(42)는 감속 기어(43)와 맞물린다. 기어들(42 및 43)은 오일로 윤활되는 모터 하우징(44) 내에 위치하고, 이전에 서로 조립된다. 감속 기어(43)의 축(43a)은 모터 하우징(44)으로부터 돌출된다. 모터 하우징(44)이 변속기 케이스(6)에 고정되는 경우, 축(43a)은 변속기 케이스(6)에 회전가능하게 지지를 받는 슬리브-형태의 제 1 변속축(45)과 수전-연동(faucet-engaged)되고 일체로 고정된다. 따라서, 모터 하우징(44)은 변속기 케이스(6)의 내부 공간으로부터 분리되고, 이에 따라 모터 하우징(44)에 저장된 윤활유가 변속기 케이스(6)로 유동하는 것을 막을 수 있다. 제 1 변속축(45)에 형성되는 기어(45a)는 이동가능형 쉬브(11b)의 이동 스트로크(moving stroke)에 해당하는 길이를 갖는 사다리꼴 기어이다. 이 기어(45a)는 구동 풀리(21)에 형성되는 변속 기어(14d)와 맞물린다. 축(45)의 기어(45a)가 회전되는 경우, 이동가능형 쉬브(11b)가 볼 나사(엑추에이터 14)의 작용으로 인해 축방향으로 이동되도록 기어(14d)는 반응적으로 회전한다. 바꿔 말해서, 구동 풀리(11)를 감는 벨트(15)의 주행 직경은 무단 변속된다.
구동 풀리(11)의 변속 기어(14d)는 또한 동력축(4)이 회전가능하게 수납되는 슬리브-형태의 제 2 변속축(46)의 제 1 아이들러 기어(idler gear; 46a)와 맞물린다. 또한, 제 2 변속축(46)의 제 2 아이들러 기어(46b)는 종동 풀리(21)의 변속 기어(22d)와 맞물린다. 아이들러 기어들(46a 및 46b)도 제 1 변속축(45)의 기어(45a)와 유사하게, 이동가능형 쉬브(11b 및 21b)의 이동 스트로크에 해당하는 길이를 갖는 사다리꼴 기어에 의해 형성된다. 변속 모터(40)의 토크는 제 1 변속축(45), 구동 풀리(11)의 변속 기어(14d) 및 제 2 변속축(46)을 통해 종동 풀리(21)의 변속 기어(22d)로 전달된다. 그러므로, 구동 풀리(11)의 이동가능형 쉬브(11a) 및 종동 풀리(21)의 이동가능형 쉬브(21a)는 풀리(11)를 감는 벨트(15)의 주행 직경을 방사상 서로 역방향으로 변화시키도록 축방향으로 동시에 이동한다.
변속 모터(40)의 토크를 전달하는 기어 트레인(gear train; 42, 43, 45, 14d, 46a, 46b 및 22d)이 후진가능형 기어에 의해 형성되는 경우, 이들 트레인은 벨트 장력으로 인해 이동가능형 쉬브(11a 및 21a)의 반응력에 의해 회전되어, 변속비를 바람직하지 못하게 변화시킬 수 있다. 그러므로, 변속 모터(40)에는 기어들이 바람직하지 못하게 회전하는 것을 방지하는 브레이크(41)가 형성된다.
이제, 벨트(15)에 대한 장력을 조정하는 장치, 즉, 텐셔너(50)가 기술된다.
상술한 바와 같이, 변속 모터(40)는 풀리(11 및 12)를 감는 벨트(15)의 주행 직경을 변화시킨다. 그러나, 벨트(15)는 전달된 토크에 따라 풀리(11 및 21)에 대해 습동될 수 있다. 그러므로, 도 3 내지 5에 도시된 바와 같이, 텐셔너(50)는 전달된 토크에 반응하여 장력을 벨트(15)에 공급하기 위해 형성된다. 텐셔너(50)는 링크 부재(52)를 통해 스윙암(53)에 의해 요동가능하게 지지를 받는 텐션 롤러(51)를 포함한다. 스윙암(53)은 구동 풀리(11)의 사선 상방향의 위치에 형성되는 회전축(53a)을 갖고, 스프링(54)에 의해 벨트(15)로 향해 가세된다. 그러므로, 텐션 롤러(51)는 규정된 힘으로 벨트(15)의 이완측을 내부에서 프레스한다. 이런 방법으로, 텐셔너(50)는 풀리(11 및 21)를 감는 벨트(15)의 접촉 영역을 증가시키기 위해서 뿐만 아니라 규정된 벨트 장력을 얻기 위해 외측에서 벨트(15)를 내부에서 프레스하고, 이에 따라 동력 전달 효율을 향상시킬 수 있다. 링크(52)의 일단에 위치하는 축(52a)은 암의 선단에 회전가능하게 지지를 받는 반면에, 링크(52)의 타단에 위치하는 축(52b)은 텐션 롤러(51)의 중앙 부분을 회전가능하게 지지한다. 기어(53b)는 벨트 장력을 제어하기 위해 형성되는 보조 모터(55)의 피니언 기어(56)와 맞물리도록 암(53)의 선단의 외주면에 형성된다.
상술한 스프링(54)은 초기 장력을 공급한다. 보조 모터(55)는 최적의 벨트 장력을 얻을 수 있도록 초기 장력에 또는 초기 장력으로부터 보조 모터(55)에 의해 발생되는 장력을 가산하거나 감산하기 위해 정상 또는 후진 구동된다. 그러나, 전달된 토크에 대해 비교적 작은 변동(fluctuation)을 갖는 차량에 있어서, 스프링(54) 만이 장력을 공급하도록 보조 모터(55)가 생략될 수 있다.
Ts는 스프링(54)의 스프링 힘이 발생시키는 벨트 장력을 나타내고 Ta는 보조 모터(55)에 의해 발생되는 벨트 장력을 나타낸다고 한다면, 최종 벨트 장력 Tb는 다음과 같이 표현됩니다:
Tb = Ts ±Ta
예를 들어, 벨트 장력 Ts가 500N과 같고 벨트 장력 Ta가 200N과 같다고 한다면, 최종 벨트 장력 Tb는 300N 내지 700N의 범위에서 가변할 수 있다. 그러므로, 보조 모터(55)가 비교적 작은 토크를 발생시킨다고 하더라도, 벨트 장력은 광범위하게 변하게 된다.
상술한 보조 모터(55)는 도시되지 않은 제어기에 의해 제어된다. 구동축(10)의 회전 속도, 종동축(20)의 회전 속도, 입력 토크(구동 풀리(11)에 입력되는 토크) 등을 나타내는 다양한 신호들이 입력 토크 또는 변속비에 반응하여 보조 모터(55)를 제어하는 제어기로 입력된다. 따라서, 벨트 장력은 도 12 및 13에 도시된 임의의 특성으로 설정될 수 있다.
도 12는 입력 토크 및 벨트의 이완측 장력간 관계를 도시한 것으로, 입력 토크가 증가됨에 따라 벨트 장력이 증가하도록 설정된다.
입력 토크가 증가되는 경우, 벨트(15)에 전달된 토크도 일반적으로 증가하므로, 동력 전달 효율을 고려하여 습동(slipping)을 방지하는 벨트 장력을 증가시키는 것이 바람직하다. 그러므로, 보조 모터(55)는 도 12에 도시된 특성으로 벨트 장력을 제어하기 위해 구동 풀리(11)에 전달되는 입력 토크에 반응하여 제어된다. 토크 센서가 입력 토크를 검출하기 위해서 구동축(10)에 형성되거나, 입력 토크가 엔진 흡입관의 부압(negative pressure)으로부터 추정될 수 있다.
도 13은 변속비 및 벨트의 이완측 장력간 관계를 도시한 것으로, 벨트 장력이 낮은 범위에서 증가되고 중간과 높은 범위에서 감소되도록 설정된다. 일반적으로, 엔진 토크는 시동 또는 경사 구동(uphill driving)에 대해 낮은 범위에서 증가하게 되고 고속-구동에 대해 높은 범위에서 감소하게 된다. 낮은 범위에서는, 구동 풀리를 감는 벨트의 주행 직경은 작아서, 바람직한 동력 전달 효율을 얻는데는 큰 벨트 장력이 필요하다. 한편, 자주 이용되는 중간과 높은 범위에서는, 벨트의 수명을 고려하여 벨트 장력이 최소한 필요 수준으로 설정되는 것이 바람직하다. 그러므로, 도 13에 도시된 특성으로 벨트 장력을 설정하도록 변속비에 반응하여 보조 모터(55)가 제어되는 경우, 벨트의 양호한 동력 전달 효율 및 긴 수명을 얻을 수 있는 바람직한 벨트 장력 특성이 실현될 것이다. 변속비는 구동축의 회전 속도와 종동축의 회전 속도의 비로부터 용이하게 얻을 수 있다.
상술한 텐셔너(50)에서는, 텐션 롤러(51)가 링크(52)를 통해 암(53)에 탑재되어, 어느 풀리(11 또는 12)와도 간섭하지 않는다. 이런 링크 구조에 대한 이유가 도 9 내지 11을 참조로 기술된다. 텐션 롤러(51)는 종래 기술에서와 같이 암(53)에 직접 탑재되는 경우, 텐션 롤러(51)는 회전축(53a)에 대해 암(53)의 회전 궤적을 따라 이동한다. 이 무단 변속기의 변속비가 최저 변속비에서 최고 변속비로 변하는 경우, 텐션 롤러(51)는 어느 풀리(11 또는 12)와도 간섭할 수 있다. 특히, 텐션 롤러(51)가 벨트(15)에 인가되는 부담을 줄이기 위해 대형 롤러로부터 준비되는 경우, 텐션 롤러(51)는 어느 풀리와도 용이하게 간섭할 수 있다. 한편, 텐션 롤러(51)가 링크(52)를 통해 암(53)에 탑재되는 경우, 2 자유도를 갖는 링크 구조를 얻는다. 이 경우에, 암(53)과 링크(52)간 각도 θ는 자동적으로 변화하고 텐션 롤러(51)는 도 9에 도시된 최저 변속비, 도 10에 도시된 중간 변속비 및 도 11에 도시된 최고 변속비 각각에서 어느 풀리(11 또는 21)와도 간섭하지 않는 위치로 자동적으로 이동할 수 있다. 그러므로, 텐션 롤러(51)가 이 실시형태에서 기술된 바와 같이 큰 직경을 갖는 경우, 텐션 롤러(51) 및 풀리(11 또는 21)간 간섭은 확실하게 방지할 수 있다.
텐셔너(50)는 2 자유도를 갖는 상술한 링크 구조에 한정되는 것이 아니고, 2개의 링크가 3 자유도를 갖는 링크 구조를 얻는데 이용될 수 있다.
암(53)의 회전축(53a)은 다음 이유로 구동 풀리(11)의 근방에 배치된다: 텐션 롤러(51)에서 벨트(15)로 인가되는 수직 가압력 T1은 도 9 내지 11에 도시된 바와 같이 변속비에 따라 변하여, 가압력 T1에 비례하는 벨트 장력을 발생시킨다. 가압력 T1은 스프링(54)의 스프링 힘 T2와 이에 수직한 힘 T3의 벡터 합으로 주어진다. 이 경우에, 보조 모터(55)의 가세력은 무시된다. 암(53)의 회전축(53a)이 상술한 바와 같이 구동 풀리(11)의 근방에 배치되는 경우, 암(53)과 링크(52)간에 이루어지는 각도 θ는 변속비에 따라 변화하여, 중간과 높은 범위에서의 가압력 T1이 낮은 범위에서의 가압력 보다 더 작아진다. 그러므로, 도 13에 도시된 특성과 실질적으로 유사한 벨트 장력 특성은 보조 모터(55)없이 스프링(54) 만을 이용하여 얻어질 수 있다.
도 14 내지 22는 본 발명의 제 2 실시형태에 따른 무단 변속비를 도시한다. 제 2 실시형태에 따른 변속기는 장력-조정 장치(텐셔너; 60)를 제외한 제 1 실시형태에 따른 변속기의 구조와 유사하다. 그러므로, 제 1 실시형태의 부품들과 동일한 제 2 실시형태의 부품들은 중복적인 기술을 생략하기 위해 동일한 참조 번호로표시한다.
제 2 실시형태의 특징은 스프링(64 및 67)의 결합된 가세력을 스윙암(63)에 인가하기 위해 제 1 스프링(64) 및 제 2 스프링(67)이 텐셔너(60)에 형성된다는 점에 있다. 이 경우에, 어떠한 보조 모터도 이용되지 않는다.
텐셔너(60)는 링크 부재(62)를 통해 암(63)에 의해 요동가능하게 지지를 받는 텐션 롤러(61)를 포함한다. 암(63)의 회전축(63a)은 구동 풀리(11) 위로 변속기 케이스(6)에 지지를 받는다. 도 16에 도시된 바와 같이, 장력 스프링(제 1 스프링; 64)의 일단에 의해 걸리는 핀(63b)은 암(63)의 선단의 측면으로부터 돌출된다. 장력 스프링(64)의 타단은 변속기 케이스(6)에 형성되는 축(65)에 부착된다. 그러므로, 암(63)은 스프링(64)에 의해 회전가능하게 가세되어, 텐션 롤러(61)가 순환 V 벨트(15)의 이완측을 내부에서 프레스한다. 따라서, 텐셔너(60)는 풀리(11 및 21)를 감는 벨트(15)의 접촉 영역을 증가시키기 위해서 뿐만 아니라 규정된 벨트 장력을 얻기 위해서도 외측에서 벨트(15)를 내부에서 프레스하고, 이에 따라 동력 전달 효율을 향상시킬 수 있다. 링크(62)는 그 일단에 피봇(pivot) 또는 축(63c)을 갖고 축(62a)은 암(62)의 선단에 회전가능하게 지지를 받는다. 링크(62)도 텐션 롤러(61)의 중심축(61a)을 지지하는 타단(62b)을 갖는다. 힌지 핀(hinge pin) 또는 축(63c)은 암(63)의 선단의 측면으로부터 돌출되고, 신축 가이드(66)의 일단은 축(63c)에 회전가능하게 결합된다. 신축 가이드(66)의 타단은 변속기 케이스(6)에 형성되는 축(68)에 회전가능하게 결합된다. 신축 가이드(66)에는 압축 스프링(제 2 스프링; 67)이 탑재되어, 스프링(67)과 가이드(66)가 축(68)을 중심으로 요동하는 경우 왜곡되거나 구부러지지 않도록, 신축 가이드(66)에 의해 신축 방향으로만 가이드되도록 신축 가이드(66)에 탑재된다.
이제, 변속비에 따라 장력 스프링(64)과 압축 스프링(67)에 의해 발생되는 텐션 롤러(61)의 벨트 가압력의 작동이 도 17 내지 22를 참조로 기술된다.
도 17 내지 19는 최고 변속비, 중간 변속비 및 최저 변속비 각각에서 풀리 장치의 움직임을 도시한다. 도 20 내지 22는 장력 스프링(64) 만이 이용되는 경우, 압축 스프링(67) 만이 이용되는 경우, 및 스프링(64 및 67) 둘 다 이용되는 경우 각각의 경우에 벨트 장력의 변화를 도시한다.
도 17 및 19이 명확하게 도시하는 바와 같이, 벨트(15)는 최저 및 최고 변속비에서 벨트 길이의 허용이 적다. 따라서, 텐션 롤러(61)에 의해 발생되는 벨트의 왜곡량이 너무 작아서 텐션 롤러(61)가 풀리(11 및 21) 사이로 하강하지 않는다. 한편, 중간 변속비에서, 벨트(15)는 도 18에 도시된 바와 같이 벨트 길이를 허용한다. 따라서, 텐션 롤러(61)에 의해 발생되는 벨트(15)의 왜곡량은 너무 커서 텐션 롤러(61)가 풀리(11 및 21) 사이로 깊이 하강한다.
변속기 케이스(6)에 탑재되는 장력 스프링(64)의 받침점(65)이 벨트(15)를 넘어 암(63)에 대향하게 위치한다. 그러므로, 장력 스프링(64)의 스프링 힘은 텐션 롤러(61)가 벨트(15)를 내부에서 프레스하는 방향(방향 A)으로 작용한다. 도 20에 도시된 바와 같이, 중간 변속비에서 장력 스프링(64)에 의해 발생되는 벨트 장력은 고 및 저 변속비에서의 벨트 장력 보다 훨씬 작다.
한편, 압축 스프링(67)은 받침점(68)을 변속기 케이스(6) 및 암(63)의 회전축(63a)에 연결시키는 직선 L의 근방에 배치된다. 암(63)에 대한 압축 스프링(67)의 결합점(63c)은 고 및 저 변속비에서 선 L을 넘어 벨트(15)에 대향하게 위치하고, 중간 변속비에서 선 L 보다 벨트(15)에 가깝게 위치한다. 그러므로, 압축 스프링(67)의 스프링 힘은 고 및 저 변속비에서 텐션 롤러(61)를 벨트(15)로부터 분리시키는 방향(방향 B)과, 중간 변속비에서 벨트(15)를 텐션 롤러(61)로 프레스하는 방향(방향 A)으로 작용한다. 다시 말해서, 도 21에 도시된 바와 같이, 압축 스프링(67)에 의해 발생되는 벨트 장력은 중간 변속비에서 플러스 측(가압측)에 작용하면서, 고 및 저 변속비에서는 마이너스 측(인장측)에 작용한다.
결과적으로, 스프링(64 및 67)에 의해 발생되는 벨트 장력이 완전히 가산되는 경우, 고 및 저 변속비에서의 벨트 장력과 중간 변속비에서의 벨트 장력간 차이가 감소되어, 도 22에 도시된 바와 같이 소정의 장력 특성을 얻을 수 있다. 예를 들어, 중간 변속비에서 결합된 벨트 장력이 풀리에 대한 벨트(15)의 습동을 막기 위해 최소 필요값(예를 들어, 700N)으로 설정되는 경우, 고 및 저 변속비에서 결합된 벨트 장력은 약 950 내지 1000N으로 억제될 수 있다. 그러므로, 벨트(15)의 습동 방지 및 벨트(15)의 수명 향상을 적절하게 얻을 수 있다.
최고 및 최저 변속비에서 장력 스프링(64)의 왜곡량은 동일하지만, 도 20에 도시된 바와 같이, 최저 변속비에서의 벨트 장력은 최고 변속비에서의 장력 보다 약간 더 높다. 이는 암(63)의 회전축(63a)이 구동 풀리(11)의 측면에 배치되기 때문이다.
제 2 실시형태에서, 암(63)에 대한 압축 스프링(67)의 결합점(63c)은 고 및저 변속비에서 직선 L을 넘어 벨트(15)에 대향하게 위치하고, 중간 변속비에서 선 L 보다 벨트(15)에 가깝게 위치한다. 그러나, 본 발명은 이 실시형태에 한정하는 것이 아니고, 결합점(63c)은 변속비에 관계없이 선 L을 넘어 벨트(15)에 대향하게 위치하거나 선 L 보다 벨트(15)에 가깝게 위치할 수 있다.
그러나, 장력 스프링(64)에 의해 발생되는 장력이 도 20에 도시된 바와 같이 최고 및 최저 변속비에서 과도한 수준에 도달하는 경우, 결합점(64c)은 최저 및 최고 변속비에서 선 L을 넘어 벨트(15)에 대향하게 위치하도록 설정하는 것이 바람직하며, 그래서 이들 변속비에서 벨트 장력은 압축 스프링(67)에 의해 감소된다.
중간 변속비에서 압축 스프링(67)에 의해 발생되는 벨트 장력값은 반드시 플러스 측(가압측)일 필요는 없고, 선택적으로 마이너 측 또는 영일 수 있다.
본 발명은 상술한 실시형태들에 한정하지 않는다.
예를 들어, 암(53 및 63)의 회전축은 반드시 구동 풀리(11)의 외측일 필요는 없고, 구동 풀리(11) 또는 종동 풀리(21)와 동축으로 형성될 수 있다.
암(53 및 63)의 일단이 변속기 케이스(6)에 대해 요동가능하게 지지를 받고 그 타단이 상술한 실시형태들에서 링크(52 및 62) 각각에 회전가능하게 결합되지만, 본 발명은 이런 구조에 한정하지 않는다. 예를 들어, 암(53 또는 63)의 중간 부분은 링크(52 또는 62)가 일단에 결합되고 가세 수단이 타단에 결합되도록 변속기 케이스(6)에 대해 요동가능하게 지지를 받을 수 있다.
유사하게, 링크(52 및 62) 각각에 대한 텐션 롤러(51 및 61)의 결합점과,암(53 및 63)에 대한 링크(52 및 62)의 결합점은 반드시 링크(52 및 62)의 양단에 위치할 필요는 없다.
스프링(54) 및 보조 모터(55)는 제 1 실시형태에서 벨트(15)를 프레스하는 방향으로 암(53)을 가세하는 수단으로 이용되지만, 수압/공압 실린더 또는 솔레노이드가 보조 모터(55)를 대신하여 선택적으로 이용될 수 있다.
제 2 실시형태에서, 장력 스프링(64)은 암(63)을 회전 가세시키는 제 1 스프링으로서 이용되지만, 압축 스프링이 선택적으로 이용되거나 비틀림 스프링이 암(63)의 회전축(63a)에 형성될 수 있다. 암(63)에 대한 제 1 스프링(64)의 결합 위치는 반드시 암(63)의 선단(텐션 롤러에 가까운 측면)일 필요는 없다. 암(63)의 중간 부분이 변속기 케이스(6)에 요동가능하게 지지를 받는 경우, 제 1 스프링(64)은 선단에 역방향으로 뻗는 암(63)의 타단에 결합될 수 있다.

Claims (8)

  1. 구동 풀리(11)와 종동 풀리(21)를 따라 주행하는 순환 벨트(15), 방사상 서로 역방향으로 상기 풀리(11, 21)를 감는 상기 벨트(15)의 주행 직경을 변화시키는 변속비 변환 기구 및 벨트 장력을 얻기 위해 상기 벨트(15)를 프레스하는 장력-조정 장치(50, 60)를 포함하고,
    상기 장력-조정 장치(50, 60)는
    외측에서 상기 벨트(15)의 이완측과 압접하게 되는 텐션 롤러(51, 61),
    변속기 케이스에 요동가능하게 탑재되는 스윙암(53, 63),
    상기 텐션 롤러(51, 61)를 상기 스윙암(53, 63)에 링크시키는 적어도 하나의 링크 부재(52, 62), 및
    상기 텐션 롤러(51, 61)가 상기 벨트(15)를 프레스하는 방향으로 상기 스윙암(53, 63)을 요동가능하게 가세하는 가세 수단(54, 55, 64, 67)을 포함하는 것을 특징으로 하는 무단 변속기.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 스윙암(53, 63)의 회전축(63a)이 상기 구동 풀리(11)의 외측의 위치에 형성되고, 상기 종동 풀리(21) 보다 상기 구동 풀리(11)에 가깝게 형성되는 것을 특징으로 하는 무단 변속기.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 스윙암(53)을 요동가능하게 가세하는상기 가세 수단은 상기 텐션 롤러(51)가 외측으로부터 상기 벨트(15)의 이완측을 프레스하는 방향으로 상기 스윙암(53)을 요동가능하게 가세하는 스프링(54)인 것을 특징으로 하는 무단 변속기.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 스윙암(53)을 요동가능하게 가세하는 상기 가세 수단은 상기 텐션 롤러(51)가 외측으로부터 상기 벨트(15)의 이완측을 프레스하는 방향으로 상기 스윙암(53)을 요동가능하게 가세하는 스프링(54) 및 상기 스윙암(53)의 회전력을 조정하여 상기 텐션 롤러(51)의 가압력을 제어하는 보조 모터(55)를 포함하는 것을 특징으로 하는 무단 변속기.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 보조 모터(55)에는 구동 기어(56)가 형성되고, 상기 스윙암(53)에는 곡률의 중심이 상기 스윙암(53)의 회전축에 대응하는 아치형 기어(53b)가 형성되고, 상기 구동 기어(56)는 상기 스윙암(53)의 아치형 기어(53b)와 맞물리는 방식인 것을 특징으로 하는 무단 변속기.
  6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 스윙암(63)을 요동가능하게 가세하는 상기 가세 수단은
    최고 및 최저 변속비에서의 가세력이 중간 변속비에서의 가세력을 초과하도록, 상기 텐션 롤러(61)가 상기 벨트(15)를 프레스하는 방향으로 상기 스윙암(63)을 요동가능하게 가세하는 제 1 스프링(64), 및
    상기 변속기 케이스(6)에 회전가능하게 지지를 받는 일단과 상기 스윙암(63)에 회전가능하게 결합되는 타단을 갖는 압축 스프링에 의해 형성되는 제 2 스프링(67)을 포함하고,
    중간 변속비에서 상기 제 2 스프링(67)에 의해 발생되는 상기 벨트를 프레스하는 방향으로 상기 스윙암(63)의 회전력이 최고 및 최저 변속비에서 상기 제 2 스프링(67)에 의해 발생되는 상기 벨트를 프레스하는 방향으로 상기 스윙암(63)의 회전력을 초과하도록, 상기 제 2 스프링(67)은 그 가세력 방향이 상기 변속비에 따라 변화하는 위치에 형성되는 것을 특징으로 하는 무단 변속기.
  7. 제 6 항에 있어서, 최고 및 최저 변속비에서 상기 스윙암(63)에 대한 상기 제 2 스프링(67)의 결합점(63c)이 상기 제 2 스프링(67)의 받침점(68)과 상기 스윙암(63)의 회전축(63a)을 연결하는 직선(L)을 기준으로 상기 벨트(15)에 대향하게 위치하도록, 상기 제 2 스프링(67)이 배치되는 것을 특징으로 하는 무단 변속기.
  8. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 변속비 변환 기구는 변속 모터(40), 변속 기어(14d)의 회전에 의해 상기 구동 풀리(11)의 이동가능형 쉬브(11b)를 축방향으로 이동시키는 제 1 볼 나사(14), 변속 기어(22d)의 회전에 의해 상기 종동 풀리(21)의 이동가능형 쉬브(21b)를 축방향으로 이동시키는 제 2 볼 나사(22), 및 상기 변속 모터(40)의 토크를 상기 구동 풀리와 상기 종동 풀리의 상기 변속 기어(14d, 22d)로 전달하는 기어 트레인(42, 43, 45, 46)을 포함하는 것을 특징으로 하는 무단 변속기.
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