KR100246969B1 - 기어변속전동장치의 스러스트 와셔의 조합체 - Google Patents

Abstract

본 발명은 트러스트와셔 (28),(27),(72)를 사용한 트러스트와셔 조합에 관한 것으로 이들 사이에는 틈이 있고, 기어 (12),(18) 중 하나를 클러치하여 회전시키는 동안 클러치장치 (20) 또는 (22)에 의해 각각 변경기어 변속기(100)의 하나의 인접한 유동주축기어 (12),(18)에 전달되어 왔떤 축방향 추력을 주축(2)에 전달한다.

기어(12) 및 (18)는 각각의 인접 플랜지 (42) 및 (44)를 지니고, 이 플랜지들은 주축 (48)쪽으로 연장되어 있고, 트러스트와셔(28)은 환상홈(42)에 위치하고 있어 주축(2)와 회전하기 위해 키뒤에 있고, 트러스트 와셔(70) 및 (72)는 플랜지 (40,42)의 반대측 위에 위치해 있고 유지링 (74) 및 (78)에 의해 유지된다.

Description

기어변속 전동장치의 스러스트 와셔의 조합체

본 발명은 기어를 인접하는 유동 주축기어가 아니고 주축에 대하여 클러치하는 프로세서 중에 클러치조립체에 의하여 유동주축기어에 부여되는 축트러스트를 차량 트렌스미션의 축에 전달하는 전달을 행하는 스러스트와셔의 개량된 조합에 관한 것이다.

이중 간축 트러스미션과 관련하는 유동 트렌스미션 주축기어의 특성을 가지고 있는 트렌스미션은 공지되어 있는데, 그 몇 개의 예를 미국특허 제3,237,472호, 제3,283,613호, 제3,425,290호 및 제3,885,446호에 기재되어 있고 이를 참고로 본 명세서에 포함했다.

이러한 트렌스미션은 일반적으로는 복수의 유동주축기어의 특징을 구비하여서, 이들은 주축을 포위하고, 주축의 양측에 배치된 한쌍의 중간축상에 부착된 중간축 기어, 특히, 2개의 중간축 기어에 의해 지지되어 구동되도록 되어 있다. 주축기어는 주축에 따른 축방향으로 연장한 외부 스플라인에 따라 슬라이드 하는 클러치구성에 의해 축에 클러치되는 특징을 가지고 있다. 이 클러치구조는 주축기어상의 내측 이빨 또는 스플라인에 맞물리는 지름방향측으로 연장하는 이빨 또는 스플라인을 구비하고 주축기어가 클러치될 때에 주축을 회전시키도록 되어 있다.

오래 전에 인식되어 왔던 문제는 축방향의 스러스트를 축방향으로 이동하는 클러치 조립체에 의해 주축에 클러치 되어 있는 유동추축기어로 이동하기 위한 퍼텐셜이다. 이상의 점에 비취어, 과거 수년에 걸쳐서 축방향으로 이동하는 클러치 조립체에 의해 부여된 축 스러스트를 주축에 클러치된 기어에 인접하는 주축기어가 아니고 주축에 전달하는 여러 해결방법이 고안되었다. 이러한 해결 방법은 전체로써 주축기어의 축방향 운동을 특징으로 한정하여 주축기어 1개가 주축에 클러치 되는지 여부에 관계없이 서로 맞물려 있지 않도록 하는 기어 유지기기(gear retainer)의 형태이었다.

트렌스미션 기어의 축방향 운동을 한정하기 위한 보지기기 조립체의 1예는 미국특허 제2,397,905호에 개시되어 있고 이를 본 명세서에 포함했다. 이 경우, 기어의 축방향 이동을 감지하기 위해서는 스러스트 칼라를 주축의 외측의 스플라인상에 록하기 위해 고가인 회전식의 반월키가 필요로 한다. 일조의 기어로부터 프로펠러 구동축으로 축방향 스러스트를 전달하기 위한 스플라인형의 스러스트 와셔의 예는 미국특허 제3,894,621호에 개시되어 있고 참고로 본 명세서에 포함했다. 이 경우에, 스플라인형의 스러스트 와셔(52)는 샤프트 스플라인에 따라 샤프트상의 단형의 층으로 인접하는 횡단홈으로 슬라이드하고 스플라인형의 칼라(30)에 의해 상기 층에 대하여 소정위치로 보지된다. 스러스트 와셔(52)는 한 개의 기어만의 추진축으로의 축스러스트를 전달하는 작용을 유지하고 칼라(30)의 사용을 필요로 함과 동시에 일정의 단형을 추진축 외부에 가공할 필요가 있고 고가로 복잡하다.

2개의 밀접한 기어의 축방향 운동을 방지하여 그 사이로의 축방향 스러스트힘의 전달을 방지하기 위한 트렌스미션 주축 기어 보지기기의 보다 최근의 예는 미국특허 제4,034,620호에 개시되어 있고 이를 참고로 본 명세서에 포함했다. 이 경우에, 스러스트 링(104)은 주축의 2개의 인접 기어간에 스플라인화 되어 그의 양측에 스넵링에 의해 소정의 위치에 보지되어 있다. 기어는 더욱, 부가적인 스넵링과 동시에 작동하는 고가인 정합텅(mating tongue)과 홈형을 구비하고 기어의 상호의 이간운동을 제한할 필요가 있다. 주축기어에 부여된 축트러스트를 주축에 전달하는 3 스러스트 와셔의 조합(본 발명이 의거한다)의 더욱 최근의 개량된 예는 본 발명의 양수인에 양도된 미국특허 제4,949,589호에 개시되어 있고 이를 명세서에 포함했다. 그러나, 이 경우에, 3개의 스러스트 와셔는 모두 주축의 외주면내에 축방향에 있어서 이동을 제한 하기 위해 비교적 큰 폭의 횡방향의 홈이 필요로 하고, 또한 이 3개의 와셔는 키에 의해 주축에 대하여 함께 회전하도록 고정되어야 하고, 이를 위해, 스플라인을 설치한 와셔의 내주면으로부터 이빨을 제거하여 키가 스플라인 중간을 슬라이드 할 수 있도록 하는 것이 필하게 되었다.

상기와는 대조적으로, 본 발명은 3개의 스러스트 와셔의 조합을 동축적으로 제한하기 위해 2개의 좁은 폭홈과 짝이된 단 하나만의 비교적 넓은 폭의 홈이고 또한 3개의 스르스트 와셔의 중앙 스러스트 와셔만을 기어에 의해 주축에 고정되어 1개의 이빨을 유일개의 스러스트 와셔의 스플라인형 내주로부터 벗어나는 한편, 중앙 스러스트 와셔 이 양측에 각각 배치된 나머지 2개의 스러스트 와셔가 주축상의 스플라인을 이용하여 각각 스플라인에 고정되어 함께 회전시켜서 주축의 외표면 내의 좁은 폭의 횡단홈에 배치된 링을 보지하도록 하여서 서로 축방향으로 이간되어 이동하도록 되어 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 차량 트렌스미션 주축에 대하여 클러치 조립체에 의해 주축을 포위하는 한쌍의 유동 주축 기어의 일방에 선택적으로 부여된 축 스러스트를 전달하는 개량된 스러스트 와셔의 조합을 제공하는 것이다.

본 발명의 또다른 목적은 기어를 주축에 클러치 시키는 프로세서 중에 클러치 조립체에 의해 주축을 포위하는 한쌍의 인접하는 유동주축기어의 일방에 선택적으로 부여된 축 스러스트를 전달하는 작용을 하는 개량된 스러스트 와셔의 조합을 구비한 트렌스미션을 제공하는 것이다.

[실시예]

제1도의 기어 변속전동 장치(100)는 참조번호 7로 나타내는 트렌스미션 하우징에서 회전 가능하게 저널된 회전주축(2)을 지니는 타입의 복합 트렌스미션이다. 트렌스미션(100)은 한쌍의 회전중간축(4, 6)을 가지고 이들은 하우징(7)상의 주축(2)의 양측에 주축(2)의 중심회전축("C")과 실질상 평행한 관계로 회전하도록 저널되어 있다. 중간축(4, 6)은 중간축기어(8, 10, 14, 16)를 가지고 이들 중간축 기어(12, 18)의 이빨과 맞물리는 이빨을 지니고 이 주축기어(12, 18)는 클러치 조립체(20, 22)의 축방향의 이동에 의해 주축(2)으로 클러치될 때까지는 제1도 및 제2도에 나타난 바와 같이, 주축(2)에 대하여 포위하여 유동하고 있다. 클러치 조립체(20, 22)는 도시하지 않은 레버암에 의해 각각 축방향으로 이동되어 진다. 특히, 주축기어(12)는 중간기어(8, 10)의 사이에서 동일한 기어(8, 10)에 의해 구동되고 클러치 조립체(20)ㅇ 의해 클러치될 때에 주축(2)를 회전시킨다. 마찬가지로, 주축기어(18)는 중간기어(14, 16) 사이에서 지지되어 구동되고 클러치 조립체(22)에 의해 클러치될 때 주축(2)을 회전시킨다.

주축(2)의 외측면은 실질적으로 같은 간격의 복수의 스플라인을 구비하고 이 스플라인은 주축(2)의 축방향으로 연장하여 그들에 따라 각각의 레버암(도시하지 않음)에 의하여 선택적으로 이동될 때 클러치 조립체(20, 22)가 슬라이드 한다. 중간축(4, 6)은 차량 엔진에 의해 구동되는 입력 회전축(24)에 의해 기어렬(도시하지 않음)을 개재하여 구동된다. 주축(2)은 출력축(26)을 구동한다. 이 축(26)은 차량의 구동륜에서 차동축등을 개재하여 접속되어 있다. 클러치 조립체(20, 22)의 축운동은 클러치 프로세서 중에 각각 주축기어(12, 18)에 대하여 축방향 스러스트 힘을 야기한 한다. 기어(12, 18)는 서로 인접하여 있기 때문에, 클러치 프로세스중에 한쪽이 다른 쪽으로 축방향으로 이동하여 다른 쪽에 접촉한다든지 하는 위험이 초래되고 마모나 손상이 초래할 염려가 있다.

따라서, 참조번호(28, 70, 72)에 의해 나타난 스러스트 와셔의 조합, 즉 이하 도 4, 5에 대하여 상세히 설명하는 것이 사용되고 축 트러스트를 인접하는 유동 주축기어가 아니고 주축으로 전달하는 작용을 행한다. 제4도는 우선 설명한 미국 특허 제4,949,589호에 개시의 종래형 스러스트와셔의 조합을 나타낸다. 이 경우, 인접하는 주축기어(30, 32)는 주축(48)의 주위로 부동하고 각각 인접하는 플랜지(42, 44)를 구비한다. 플랜지(42, 44)는 샤프트(48) 방향으로 연장하고 샤프트(48)의 축 방향으로 면하는 이 플랜지의 양측면에 환상의 스러스트면(51, 53, 57)을 가지고 있다. 샤프트(48)의 외표면내에는 축방향으로 간격을 둔 환상홈(56, 58, 60)이 설치되어 있고 각각은 여러 스러스트 와셔(52, 46, 50)를 포함한다. 이 와셔(52, 46, 50)는 제5도에 나타난 키이(62)에 의해 샤프트(48)에 스플라인에 의해 고정된다. 특히, 한 개의 키를 샤프트(48)의 스플라인홈 1개에 따라서 삽입되고 1개의 이빨을 클러치 조립체(78, 80)의 스플라인화된 내주로부터와 제2도의 종래형 스러스트 와셔 조합의 스러스트 와셔(46, 50, 52)의 스플라인화 된 내주로부터 제거하는 것이 필요하다. 제4도에 나타난 바와 같이, 스러스트 와셔(52, 46, 50)는 전체적으로 샤프트(48)와 홈에 의해 회전되고 기어(30, 32)가 축방으로 이동하는 것을 방지함과 동시에 이들이 서로 지지된 양태로 유지하는 작용을 행한다.

본 발명의 상기 양호한 와셔조합은 제1도에 도시되어 있고 제2도 및 제3도를 참조하여 가장 양호하게 기재되어 있다.

제2도에 있어서, 인접하는 트랜스미션 주축 기어(12,18)는 주축(2)의 주위에 부동하고 각각 플랜지(42,44)를 구비한다. 이 플랜지(42, 44)는 주축(2)방향으로 연장한다. 그리고 주축(2)은 각각의 환상의 스러스트면(51, 53 및 57, 59)을 구비하고 이들은 샤프트(48)의 회전축("C")에 대하여 실제상 횡단하는 형으로 주축(2)을 따라서 축방향으로 마주하고 있다. 스러스트면(53, 57)은 서로 축방향으로 대향하여 마주하고 스러스트면(51, 59)은 서로부터 이반 되도록 축방향으로 마주하고 있다. 환상의 횡방향의 스러스트 와셔홈(92)은 회전축("C")에 대하여 실질상 횡방향으로 주축(2)의 외측면내에 배치되어 있다. 제3의 스러스트 와셔(28)는 1개의 이빨이 제거된 상태에서 그 내주상에 스플라인을 가지고 있다. 와셔(28)는 주축(2)의 외측면상에서 스플라인(98)과 스플라인 맞물림 상태로 있고 스플라인(98)끼리의 사이의 홈(88)을 스러스트 와셔(28) 내주내의 홈(86)과 정합시킨 후, 기어(90)를 상기 이빨이 제5도에 나타난 바와 같이, 제거된 내주내의 개구내에 삽입시킴으로써 고정된다. 스러스트 와셔(28)는 대향하는 스러스트면(53, 57)의 사이를 지름방향 외측방향으로 연장하고 기어(12, 18)가 서로 맞물림하는 것을 방지하는 작용을 한다. 제1과 제2의 스러스트 와셔(70, 72)는 각각 스러스트면(51, 59)에 인접하는 샤프트(2)에 스플라인화 하지만, 키에 의해서는 주축(2)에 고정되지 않고 따라서, 1개의 이빨을 그들의 스플라인화하는 내주로부터 제거될 필요는 없다. 오히려, 주축(2)의 외측면내에는 제4도에 도시되어 있듯이, 이반하도록 한 형으로 마주한 스러스트 와셔(70, 72)의 측부에 인접하는 주축(2)의 회전축("C")에 대하여 거의 횡단하는 형으로 환상 보지홈(96, 94)이 배치되어 있다.

보지링(74)은 기어 (120의 플랜지(42)로부터 이반되는 형식으로 마주하는 스러스트 와셔(70)의 측부에 홈(96)내에 배치되어 있다. 보지링(76)은 기어(18)의 플랜지(72)로부터 이반하는 스러스트 와셔(72)의 측부에 인접하는 홈(94)내에 배치되어 있다. 보지링(74, 76)은 스넵링으로 샤프트(48)와 함께 회전하도록 고정시키지 않아서 더욱 각각의 스러스트와셔(70, 72)와 맞물려서 기어(12, 18)가 서로 축방향으로 이동하지 않도록 하는 것이 바람직하다. 키이(90)의 최대 길이는 제4도의 축길이 "L"로 표시한다. 축길이("L")는 스러스트 와셔(70, 72)의 대향하는 표면끼리의 사이에 연장한다. 종래 기술은 대조적으로 키이(90)의 길이를 짧게 하면 한 개의 이빨이 클러치 조성체(20, 22)의 스플라인화 된 내주로부터 제거시킬 필요가 없다고 할 수 있다. 이상의 것은 그렇게 함으로써, 주축 스플라인과 조성체의 스플라인화된 내주와의 사이의 접촉면을 최소로 작게 할 수 있기 때문에 유효하다.

동작시, 클러치 조성체(20)의 이빨(80)과 기어(12)이 이빨(84)이 맞물려 있을 때, 유동주축기어(12)에 부여된 축스러스트는 스러스트 와셔(28, 72)와 보지링(76)을 개재하여 샤프트(2)로 전달된다. 마찬가지로, 클러칭 조성체(22)의 이빨과 기어(18)의 이빨(82) 사이가 클러치 프로세서중에 맞물릴 때에 유동주축 기어(18)로 부여된 축 스러스트는 스러스트 와셔(28, 70)와 보지된 링(74)을 개재하여서 주축(2)에 전달된다. 더욱이, 보지링 홈(94, 96)은 스러스트 와셔홈보다도 폭이 작고, 스러스트 와셔(28)만을 주축(2)에 키 체결하면 좋다는 것에 주의해야 한다.

제1도는 본 발명의 스러스트와셔 조합체를 활용하는 차량 기어변속 전동장치의 중앙 단면도.

제2도는 도에 도시된 본 발명의 스러스트와셔 조합체의 1실시예의 부분 중앙 단면도.

제3도는 제2도의 5-5선을 따르는 단면도.

제4도는 종래 기술의 스러스트와셔 조합체의 부분 중앙 단면도.

제5도는 제4도의 3-3선을 따른 단면도.

내용 없음.

내용 없음.

Claims (6)

1. 중심회전축의 주위에 회전하도록 베어링된 주축(2)과, 그 외측면을 따라 서로 거의 등간격을 두고서, 축방향으로 연장한 복수의 스플라인(98)을 지니고, 주축(2)으로 향해 연장하고 그 양측에 주축의 회전축에 대하여 횡방향으로 연장하는 환상의 스러스트면(51, 53, 57, 59)을 각각 지니는 축방향으로 간격을 둔 플랜지(42, 44)에 2개 이상의 유동주축기어(12, 18)가 주축(2)을 포위하고 클러치수단(20, 22)이 일시로 일회, 주축기어를 주축에 대하여 선택적으로 클러치하는 작용을 행하고, 스러스트 와셔의 조합체가 클러치수단에 의해 주축기어에 가해지는 축방향 스러스트를 주축(2)으로 전달하는 기어변속 전동장치(100)에 있어서, 상기 스러스트 와셔의 조합체가 서로 간격을 둔 주축기어의 각 플랜지의 환상 스러스트면(51, 59)에 인접하는 주축 스플라인에 의해 부착된 제1과 제2의 스러스트 와셔(70, 72)와;

   각각 서로 간격을 둔 방향을 향하고 상기 제1과 제2의 스러스트와 일측부에 인접하여 주축의 외표면내에 주축회전축에 대하여 거의 횡단하게 배치되어 있는 환상 보지링 홈(94, 96)과;

   각 보지홈(94, 96)내에 배치되어 제1과 제2의 스러스트 와셔가 서로 축방향으로 간격을 둔 이동을 방지하는 보지링(74, 76)과;

   주축(2)내의 주축기어 플랜지(70, 72)끼리의 사이에 주축의 회전축에 대하여 거의 횡단하는 방향으로 배치되어 있는 환상 스러스트 와셔홈(92)과;

   스러스트 와셔 홈(92)내에 배치되어 있는 키(90)에 의해 주축에 대하여 이 주축과 함께 회전하도록 고정되어 주축 기어 플랜지상의 대향하는 환상 스러스트면(53, 57)의 한쪽에 대하여 각각 마주하는 환상 스러스트면을 가지는 제3의 스러스트 와셔(28)를 구비하는 것을 특징으로 하는 기어변속 전동장치.
2. 제1항에 있어서, 보지링(74, 76)이 스넵링인 것을 특징으로 하는 기어 변속 전동 장치.
3. 제3의 스러스트 와셔(28)를 주축으로 고정하는 키이(90)의 최대 길이가 제1 및 제2의 스러스트 와셔의 대향하는 면의 사이의 축방향 거리인 것을 특징으로 하는 기어 변속 전동장치.
4. 축 스러스트를 기어변속 전동장치(100)의 주축으로 그들에 클러치된 유동 주축 기어로부터 전달하는 스러스트 와셔 조합체로, 상기 기어 변속 전동장치(100)가 중심 회전축의 주위로 회전하도록 저널된 주축(2)과 그 외면을 따라 축방향으로 서로 거의 등간격으로 배치되어 연장하는 복수의 스플라인(98)을 구비하고, 2개 이상의 유동 주축 기어(12, 18)가 주축을 서로 축방향으로 간격을 두어서 포위하고 인접하여 간격을 둔 플랜지(42, 44)를 가지고, 그 플랜지(42, 44)가 각각 주축방향으로 연장하고 그의 양측에 주축의 회전축에 대하여 거의 횡단하는 환상 스러스트면(51, 53, 57, 59)을 가지고, 그리고 클러치수단(20, 22)이 한번에 1회, 주축기어를 주축(2)에 대하여 선택적으로 클러치하게 하는 작용을 하는 스러스트 와셔 조합체에 있어서,

   제1 및 제2의 스러스트 와셔(70, 72)가 서로로부터 간격을 둔 방향을 향하고, 주축기어 플랜지상의 각각 환상 스러스트면에 인접하여 주축(2)에 스플라인되어 부착되고;

   환상보지 링 홈(94, 96)이 각각 서로로부터 격리하는 방향을 향하는 제1 및 제2의 스러스트 와셔의 측면에 인접하여, 주축의 외표면내에 주축회전축에 대하여 실질적으로 횡단하여 배치되고;

   보지링(94, 96)이 각 보지홈내에 배치되고, 제1 및 제2의 스러스트 와셔(70, 72)의 서로부터 이반하는 이동을 방지하고;

   환상 스러스트 와셔홈(92)이 주축(2)내의 주축기어 플랜지(42, 44)끼리의 사이에 주축 회전축에 대하여 실질적으로 횡단하는 방향으로 배치되고;

   제3의 스러스트 와셔(28)가 스러스트 와셔홈(92)내에 배치되고, 키(90)에 의해 주축에 대하여 그 주축과 함께 회전하도록 고정되어 있고 그 측면에 주축기어 플랜지상의 대향하는 환상 스러스트면(53, 57)의 한쪽에 대하여 각각 마주하는 것을 특징으로 하는 스러스트와셔 조합체.
5. 제4항에 있어서, 보지링(74, 76)이 스넵링인 것을 특징으로 하는 스러스트와셔 조합체.
6. 제3항 및 제4항에 있어서, 제3의 와셔(28)를 주축(2)에 대하여 고정하는 키의 최대길이가 제1 및 제2의 스러스트 와셔(70, 72)의 대향하는 면(51, 59)의 사이의 축방향 거리인 것을 특징으로 하는 스러스트와셔 조합체.