KR100282834B1

KR100282834B1 - 벨트형 무단 변속기 내의 풀리 실린더 조립체

Info

Publication number: KR100282834B1
Application number: KR1019980002236A
Authority: KR
Inventors: 마꼬또 이마이다; 기요후미 다나까; 유스께 가스야; 마사히꼬 야마다
Original assignee: 미야까와 요시유끼; 아이찌 기까이 고교 가부시끼가이샤; 하나와 요시카즈; 닛산 지도우샤 가부시키가이샤
Priority date: 1997-01-24
Filing date: 1998-01-24
Publication date: 2001-04-02
Also published as: GB2321678B; JP3248615B2; JPH10205598A; GB2321678A; US6089999A; DE19802605A1; KR19980070831A; GB9801192D0; DE19802605B4

Abstract

벨트형 무단 변속기의 풀리 조립체에 있어서, 제1 원통형 부재(3)와 일체로 형성된 링 부재(6)는 각각의 제1 및 제2 원통형 부재의 외주 방향으로 제1 및 제2 원통형 부재의 상호 운동을 제한하는 제1 정지부로서의 스플라인(6d, 5c)에 의해 제2 원통형 부재에 연결된다. 제1 원통형 부재는 제2 원추형 풀리 부품의 중공 원통형부의 외주면 상에 미끄럼 가능하게 접촉된다. 제2 원통형 부재는 제1 원추형 풀리 부품의 축부의 외주면 상에 고정된다. 또한, 제2 정지부는 제2 피스톤 부재와 중공 원통형부의 외주 방향으로 중공 원통형부와 제2 피스톤 부재의 상호 운동을 제한하기 위해 중공 원통형부(56d)의 외주 단부와 제2 피스톤 부재(8)의 내부면 사이에 제공된다.

Description

벨트형 무단 변속기 내의 풀리 실린더 조립체

1997년 1월 24일자 일본 출원된 출원 번호 평성9-11636호의 내용은 여기에 참조 문헌으로 합체된다.

본 발명은 제1 실린더 부재와 제2 실린더 부재 사이의 상대적 변위의 발생을 방지하는 차량의 벨트형 무단 변속기용 탠덤식 풀리 실린더의 풀리 실린더 조립체에 관한 것이고, 두개의 제1 및 제2 실린더 부재는 외주 방향이 고정 원추형 풀리 부품의 관련된 축부의 회전을 따르는 풀리 실린더로 구성된다.

1996년 1월 16일자 공개된 일본 특허 출원 공개 공보 평성8-14347호에는 이미 제안된 벨트형 무단 변속기의 가동 도르래(sheave) 구동 기구가 개시되어 있다.

상술된 일본 특허 출원 공개 공보에 개시된 이미 제안된 벨트형 무단 변속기에서 가동 원추형 풀리 부품에는 V 벨트가 권취된 후방 원추면 상에 위치된 중공형 도르래 원통 형상부가 제공된다. 가동 원추형 풀리 부품의 이동은 중공형 원통 형상부가 고정 원추 부품의 축부의 축방향을 따라 이동가능하도록 축 부재(구동축)에 의해 제한된다. 가압된 작동 유체는 축부의 축방향으로 정렬되고 후방면 위의 공간 상에 형성된 두개 실린더 챔버 내에서 가동 원추형 풀리 부품이 대향하는 고정 원추형 풀리 부품을 향하거나 또는 떨어지도록 야기시키는 압력을 작용한다.

분할된 실린더 챔버를 형성하는 이미 제안된 실린더 조립체는 다음에 상세히 설명될 것이다.

제1 피스톤 부재의 일단부는 가동 원추형 풀리 부품의 후방면 상에 고착된다. 제1 실린더 부재의 대략 원통형부 내에 있는 제1 피스톤 부재는 축방향 및 외주 방향으로 미끄럼 가능하게 되기 위하여 밀봉 부재를 통해 제1 피스톤 부재의 외주연 표면과 접촉된다. 제1 실린더 부재는 대략 측면 방향의 U형 단면을 갖는다. 제1 실린더 부재의 대략 U형 내주연 표면은 그의 축방향 및 그의 외주 방향으로 미끄럼 가능하게 되기 위하여 다른 밀봉 부재를 통해 가동 원추형 부품의 원통형부와 접촉된다. 제1 원통 챔버는 제1 피스톤 부재와, 제1 실린더 부재와, 가동 원추형 풀리 부품에 의해 제작된다.

부가적으로, 거의 측면의 U형 제2 실린더 부재의 대향 단부는 축부의 축방향을 통해 제1 실린더 부재의 외주연 단부에 대면 접촉된다. 제2 실린더 부재의 내주연은 축부 상에 축상으로 고착된다.

또한, 디스크형 제2 피스톤 부재는 제2 실린더 부재 내에서 축부 상에 동축으로 배열된다. 제2 피스톤 부재의 외주연 표면은 축 및 외주 방향으로 미끄럼 가능하게 되기 위하여 밀봉 부재를 통해 제2 실린더 부재의 내주연과 접촉된다.

제2 피스톤 부재의 내주연 표면은 가동 원추형 풀리 부품의 내주연부 상에 형성된 스텝부가 가동 원추 풀리 부품을 향한 축 변위를 제한되게 하도록 가동 원추 풀리 부품의 내주연부에 대향 접촉된다.

본 발명의 배경에서 기재된 바와 같은 탠덤식 풀리 실린더 조립체에서, 제1 피스톤 부재는 가동 원추형 풀리 부품을 통해 축부 상에 고착되고 고정 풀리 부품의 제2 축부는 축 부재 상에 고착되므로, 제1 피스톤 부재와 제2 실린더 부재 모두는 고정 원추형 풀리 부품의 축부의 회전 때문에 축부에 대해 그들의 외주 방향으로 상대적 변위를 형성시키지 않는다.

다른 한편으로, 제1 실린더 부재와 제2 피스톤 부재는 고정 원추형 풀리 부품의 축부 상에 고착되지 않을 뿐만 아니라 가동 풀리 부품 상에 고착되지도 않는다.

그러므로, 본 발명의 목적은 제2 실린더 부재에 대한 제1 실린더 부재 및/또는 가동 원추형 풀리 부품의 중공 원통형 부분에 대한 제2 피스톤 부재 모두 또는 이들 중 하나의 고정 풀리 부품의 축부의 회전에 따라 주연으로 안내된 상대적 변위를 방지하는 벨트형 무단 변속기용 풀리 조립체를 제공하는 것이다.

도1은 본 발명에 의한 양호한 실시예 내의 풀리 조립체가 적용될 수 있는 벨트형 무단 변속기의 동력 전달 기구의 전체 외관도.

도2는 본 발명에 의한 실시예의 구동 풀리 조립체를 설명하기 위한 측단면도.

도3은 도2에 도시된 실시예의 링 부재를 설명하기 위한 정면도.

도4는 도3의 선 X-X를 따라 단면을 취한 링 부재의 부분 확대도.

도5는 도2에 도시된 실시예 내의 원추형 가동 풀리 부품의 중공의 원통부와 제2 피스톤 부재 사이의 연결 상태를 도시하는 단면도.

〈 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명〉

1 : 제1 피스톤 부재

2 : 제1 밀봉 부재

3 : 제1 원통형 부재

5c, 6d : 스플라인

6 : 링 부재

8 : 제2 피스톤 부재

24 : 구동 축

100 : 회전 속도 센서

상술된 목적은 축부 및 제1 원추면을 갖는 제1 원추형 풀리 부품과, 축부에 그와 함께 회전되기 위해 장착되고, 제1 원추면에 대향하는 제2 원추면을 포함하는 제2 원추형 풀리 부품-제2 원추형 풀리 부품은 대향 제1 및 제2 원추면들 사이의 거리를 변동시키기 위한 방향으로 축부에 대한 이동을 위해 축부에 미끄럼 가능하게 장착되고, 풀리 실린더 챔버가 그 제2 원추면에 대해 제2 원추형 풀리 부품의 후방면상에 형성됨-을 포함하고, 상기 풀리 실린더 챔버는 제2 원추형 풀리 부품의 후방면에 고정되고 축부에 대해 제2 원추면으로부터 멀어지는 방향으로 동축으로 연장되는 한 단부를 갖는 대략 원통형의 제1 피스톤 부재와, 제1 밀봉 부재와, 제1 밀봉 부재를 통해 제1 피스톤 부재의 개방 단부상에 미끄럼 가능하게 접촉되고 축부에 대해 동축으로 제2 원추면으로부터 멀어지는 방향으로 연장되며 제2 원추형 풀리 부품의 후방면과 함께 제1 원통형 챔버를 한정하는 내주면을 갖는 제1 원통형 부재와, 그것을 통해 제1 원통형 부재의 내주연 단부가 제2 원추형 풀리 부품의 후방면상에 미끄럼 가능하게 접촉되는 제2 밀봉 부재와, 축부의 축방향으로 제1 원통형 부재를 지지하기 위해 제1 원통형 부재에 접촉하는 개방 단부와 축부의 외주면 상에 장착된 내주연 단부를 갖는 제2 원통형 부재와, 제3 밀봉 부재와, 제3 밀봉 부재를 통해 축부의 축방향으로 제2 원통형 부재의 내주연 단부상에 미끄럼 가능하게 접촉되는 외주면과 제2 원통형 부재와 함께 제2 원통형 챔버를 한정하기 위해 제2 원추형 풀리 부품의 후방면상에 고정되는 내주면을 갖는 대략 중공 디스크형의 제2 피스톤 부재와, 각 제1 및 제2 원통형 부재의 외주 방향으로의 제1 원통형 부재 및 제2 원통형 부재 모두의 상호 이동을 제한하기 위해 제1 원통형 부재와 제2 원통형 부재 사이에 결합된 제1 정지부를 포함하는 풀리 조립체를 제공함으로서 달성될 수 있다.

상술된 목적은 또한, 축부 및 제1 원추면을 갖는 제1 원추형 풀리 부품과, 축부에 그와 함께 회전되기 위해 장착되고, 제1 원추면에 대향하는 제2 원추면을 포함하는 제2 원추형 풀리 부품-제2 원추형 풀리 부품은 대향 제1 및 제2 원추면들 사이의 거리를 변동시키기 위한 방향으로 축부에 대한 이동을 위해 축부에 미끄럼 가능하게 장착되고, 풀리 실린더 챔버가 그 제2 원추면에 대해 제2 원추형 풀리 부품의 후방면상에 형성됨-을 포함하고, 상기 풀리 실린더 챔버는 제2 원추형 풀리 부품의 후방면에 고정되고 축부에 대해 제2 원추면으로부터 멀어지는 방향으로 동축으로 연장되는 한 단부를 갖는 대략 원통형의 제1 피스톤 부재와, 제1 밀봉 부재와, 제1 밀봉 부재를 통해 제1 피스톤 부재의 개방 단부상에 미끄럼 가능하게 접촉되고 축부에 대해 동축으로 제2 원추면으로부터 멀어지는 방향으로 연장되며 제2 원추형 풀리 부품의 후방면과 함께 제1 원통형 챔버를 한정하는 내주면을 갖는 제1 원통형 부재와, 그것을 통해 제1 원통형 부재의 내주연 단부가 제2 원추형 풀리 부품의 후방면상에 미끄럼 가능하게 접촉되는 제2 밀봉 부재와, 축부의 축방향으로 제1 원통형 부재를 지지하기 위해 제1 원통형 부재에 접촉하는 개방 단부와 축부의 외주면 상에 장착된 내주연 단부를 갖는 제2 원통형 부재와, 제3 밀봉 부재와, 제3 밀봉 부재를 통해 축부의 축방향으로 제2 원통형 부재의 내주연 단부상에 미끄럼 가능하게 접촉되는 외주면과 제2 원통형 부재와 함께 제2 원통형 챔버를 한정하기 위해 제2 원추형 풀리 부품의 후방면상에 고정되는 내주면을 갖는 대략 중공 디스크형의 제2 피스톤 부재와, 각각의 제2 피스톤 부재와 중공 원통형부의 주연 방향으로 제2 피스톤 부재와 중공 원통형부의 상호 운동을 제한하기 위해 제2 피스톤 부재의 내주면과 제2 원추형 풀리 부품의 중공 원통형부의 외주 단부 사이에 제공된 정지부를 포함하는 풀리 조립체를 제공함으로서 달성될 수 있다.

본 발명을 보다 더 용이하게 이해하기 위해 첨부 도면을 참고한다.

먼저, 도1은 본 발명에 의한 양호한 실시예 내의 풀리 조립체가 적용될 수 있는 벨트형(소위, V 벨트형) 무단 변속기의 동력 전달 기구의 외관도이다.

도1에 있어서, 자동차의 주요 구동원(prime mover)인 엔진(20)은 유체 전달 장치(특정적으로는, 토크 변환기)인 유체 커플링 장치(22)에 연결된 출력 축(20a)을 갖는다. 이 유체 커플링 장치(22)는 잠금(lock-up) 기구를 구비한다.

유체 커플링 장치(22)의 출력 액슬은 회전 축(23)에 연결된다. 회전 축(23)은 전후 변환(change-over) 기구(25)에 연결된다. 전후 변환 기구(25)는 유성 기어 기구(27)와, 전방 클러치(40)와, 후방 브레이크(45)를 구비한다.

유성 기어 기구(27)는 태양 기어(29)와, 2개의 피니언 기어(31, 33)를 갖는 피니언 캐리어(35)와, 내부 기어(37)를 구비한다. 태양 기어(29)는 항상 회전 축(23)과 일체로 회전하도록 회전 축(23)에 연결된다. 피니언 캐리어(35)는 전방 클러치(40)에 의해 회전 축(23)과 연결될 수 있다. 또한, 내부 기어(37)는 후방 브레이크(45)에 의해 벨트형 무단 변속기의 정지 부분 상에 고정될 수 있다. 피니언 캐리어(35)는 회전 축(23)의 외부 원주 상에 배치된 구동 축(24)에 연결된다.

구동 풀리(50)는 원추형 정지 풀리 부품(52)와 원추형 가동 풀리 부품(56)를 구비하고 있으며, 각각의 원추형 풀리 부품은 대략적으로 V자형 풀리 홈을 형성하도록 상호 대향하는 원추 면을 갖는다. V형 벨트(58)가 무단 벨트를 형성하도록 V형 풀리 홈 주위로 권취된다. 원추형 정지 풀리 부품(52)는 구동 축(24)과 통합된다. 원추형 가동 풀리 부품(68)는 스플라인 커플링의 볼 스플라인에 의해 축방향으로만 이동할 수 있도록 피동축(62) 상에 부착되고, 후방 표면 상에 형성된 피동 풀리 작동 유체 실린더 챔버 상에 작동되는 유압에 의해 피동축(62)의 축방향으로 이동할 수 있다.

이들 구동 풀리(50), V 벨트(58) 및 피동 풀리(60)는 V 벨트형 무단 변속기 기구(70)를 형성한다. 구동 기어(72)가 구동 액슬(62) 상에 고정된다. 구동 기어(72)는 아이들러 액슬(74) 상의 아이들러 기어(76)와 맞물린다. 아이들러 액슬(74) 상에 배치된 피니언 기어(76)가 항상 최종 기어(78)와 맞물려 있다. 한 쌍의 피니언 기어(82, 84)가 한 쌍의 측면 기어(86, 88)와 맞물려 있고, 각각의 측면 기어(86, 88)는 한 쌍의 출력 축(90, 92)과 대응된다.

엔진(20)의 출력 축(20a)으로부터 동력 전달 기구로 입력된 회전력은 유체 커플링 장치(22)와 회전 축(23)을 통해 전후 변환 기구(25)로 전달된다. 이때, 전방 클러치(40)가 결합된다. 후방 브레이크(45)가 해제될 때 회전 축(23)의 회전력은 일체 회전식 유성 기어 기구(27)를 통해 동일한 회전 방향으로 구동 축(24)에 전달된다.

한편, 전방 클러치(40)가 해제되고 후방 브레이크(45)가 결합되는 경우에 유성 기어 기구(27)의 작용은 회전 방향이 역전된 상태로 회전 축(23)의 회전력이 구동 축(24)에 전달되게 한다. 구동 축(24)의 회전력은 출력 축(90, 92)이 전방 또는 후방 방향으로 회전되도록 구동 풀리(50), V 벨트(58), 피동 축(62), 구동 기어(72), 아이들러 기어(76), 아이들러 액슬(74), 피니언 기어(76) 및 최종 기어(78)를 통해 차동 장치(80)에 전달된다.

전방 및 후방 클러치(40)의 모두가 해제되는 경우에 전체 동력 전달 기구는 중립 상태에 있게 된다는 것을 알아야 한다.

동력 전달이 수행될 때, 구동 풀리(50)의 원추형 가동 풀리 부품(56)와 피동 풀리(60)의 원추형 가동 풀리 부품(68)는 축방향으로 이동하고, V 벨트(58)에 대해 접촉하는 원추형 가동 풀리 부품(56, 68)의 위치 반경은 구동 풀리(50)와 피동 풀리(60) 사이의 회전비가 변경될 수 있도록 변화한다.

예를 들면, 구동 풀리(50)의 V자형 풀리 홈의 폭이 피동 풀리(60)의 V자형 풀리 홈의 폭이 좁아짐과 동시에 넓어질 때, 구동 풀리(50)에서의 V 벨트(58)에 대해 접촉하는 대응되는 원추형 가동 풀리 부품의 위치 반경은 감소된다. 이어서, 피동 풀리(60)에서의 V 벨트(58)에 대해 접촉하는 대응되는 원추형 가동 풀리 부품의 위치 반경은 증가된다. 결과적으로, 큰 기어 변속비가 얻어진다. 원추형 가동 풀리 부품(56, 68)는 상기의 방향과 반대 방향으로 이동하고, 이어서 기어 변속비는 감소된다.

다음으로, 도1에 도시된 벨트형 무단 변속기 내의 구동 풀리(50)와 그 구동 기구의 전체 구조는 도2를 참고하여 보다 상세히 설명된다.

중심으로서 구동 축(24)을 갖는 도2의 상부 부분은 원추형 가동 풀리 부품(56)가 원추형 정지 풀리 부품(52)로부터 분리된다는 것을 나타내고, 중심으로서 구동 축(24)을 갖는 도3의 하부 부분은 원추형 가동 풀리 부품(56)가 원추형 정지 풀리 부품(52)로 접근한다는 것을 나타낸다는 것을 의미한다.

원추형 정지 풀리 부품(52)는 베어링(101, 102)을 통해 케이싱(103) 상에서 회전 가능하게 지지되는 축방향 부재인 구동 축(24)과 일체화된다.

원추형 가동 풀리 부품(56)는 구동 축(24)의 외부 원주 상에 동축상으로 배치되고 원추형 정지 풀리 부품(52)의 원추 표면에 대향하는 원추 표면을 갖는 본체(원추형 본체)와, 풀리 본체(56a)의 후방 표면[원추형 정지 풀리 부품(52)에 대향하지 않는 표면)의 내부 원주 위치와 일체로 배치되는 대략 원통형 형태 내의 중공의 원통부(56b)를 구비한다.

중공의 원통부(56b)는 구동 축(24)과 함께 형성된 스플라인 커플링의 볼 스플라인이 원추형 가동 풀리 부품(56)의 중공의 원통부(56b)를 구동 축(24)의 축방향만으로 이동할 수 있도록 구동 축(24)의 외부 원주 상에 동축상으로 배치되어 구동 축(24)에 연결된다.

도2에 있어서, 부호 104는 볼 스플라인의 각각의 볼(구형체)을 지시한다.

구동 풀리 실린더 챔버(54)는 원추형 가동 풀리 부품(56)의 후방 표면 상에 형성된다. 구동 풀리 실린더 챔버(54)는 구동 축(24)의 축방향으로 정렬된 제1 실린더 챔버(54a)와 제2 실린더 챔버(54b)로 나뉜다. 원추형 가동 풀리 부품(56)를 이동시키도록 구동하는 데에 사용되는 구동 풀리 실린더 챔버(54)는 탠덤(tandem)식 실린더 조립체를 형성한다.

대략 원통형 형상의 제1 피스톤 부재(1)의 개방 단부(1a)가 원추형 가동 풀리 부품 본체(56a)의 후방 표면 상에 형성된 스텝부(56c) 상에 고정되고, 원추형 가동 풀리 부품 본체(56a)의 후방 표면 상에서 둘러싸인다. 제1 피스톤 부재(1)는 원추형 정지 풀리 부품(52)로부터 멀어지게 연장되도록 구동 축(24) 상에 축방향으로 배치된다.

링 형상의 제1 밀봉 부재(2)가 제1 피스톤 부재(1)의 다른 개구 단부(1b)의 외주면의 외주 방향을 따라서 부착된다. 제1 원통형 부재(3)의 외부 원통형 부분(3a)의 내주면은 제1 밀봉 부재(2)를 거쳐서 제1 피스톤 부재(1)의 외주면에 대해 접촉해서 제1 피스톤 부재(1)가 구동 축(24)의 축방향 및 제1 피스톤 부재(1)의 외주 방향으로 미끄럼될 수 있도록 한다.

제1 실린더 부재(3)는 (a) 고정식 원추형 풀리 부품(52)로부터 분리되도록 하는 방향으로 구동 축(24)를 따라서 축방향으로 연장된 상술한 외부 원통형 부분(3a)과, (b) 고정식 원추형 풀리 부품(52) 쪽으로 구동 축(24)와 동축을 이루며 연장되고 외부 원통형 부분(3a)과 계속되는 내부 원통형 부분(3b)과, (c) 대략적으로 디스크 형상으로 된 디스크 형상 부분(3c)을 갖는다. 제1 원통형 부재(3)의 내주연 단부는 링 형상의 제2 밀봉 부재(4)를 거쳐서 중공의 원통형 부분(56b)의 외주면과 미끄럼 가능하게 접촉된다.

디스크 형상 부분(3c)의 내주면은 이동 원추형 풀리 부품(56)의 중공 원통형 부분(56b)의 외주면에 접촉된다. 외부 원통형부(3a) 및 디스크 부분(3c)은 제1 원통형 부재(3)의 저부를 구성한다.

제1 피스톤 부재(1), 제1 원통형 부재(3), 및 이동 원추형 풀리 부품(56)에 의해서 덮힌 공간은 제1 원통형 챔버(54a)를 제공한다.

또한, 구동 축(24)와 동축을 이루며 구조된 측방향 U 형상의 제2 원통형 부재(5)의 개구 단부는 제1 원통형 부재(3)의 외면에 링크되며, 제2 원통형 부재는 제1 원통형 부재(3)를 축방향으로 지지한다. 제2 원통형 부재(5)의 원통형 부분(5b)의 개구 단부(5a)는 구동 축(24)의 축방향으로 통해서 제2 원통형 부재(5)의 디스크 부분(3c)과 접촉하고 그 위에서 둘러싸인다. 제2 원통형 챔버(54b)는 소정의 공간을 구동 축(24)의 외주연에 고정된 제2 원통형 부재(5)의 저부를 구성하는 디스크 부분(5b)의 내주면으로 구획됨으로써 형성된다.

상술한 제2 원통형 부재(5)와 상술한 제1 원통형 부재(3) 사이의 링크 연결이 이하에서 설명될 것이다.

제2 원통형 부재(5)는 구동 축(24)의 축방향으로 중공 원통형 부분(56b)의 외주 방향을 따라서 연장된 다수의 스플라인(5c)(결합 표면부)으로 형성된다. 스플라인(5c)의 일부(개구 단부)는 제1 원통형 부재(3)의 내주연부(3b)와 접한다. 따라서, 내부 원통형 부분(3b) 및 제2 원통형 부재(5)의 개구 단부(5a)의 양부분은 소켓 및 마개 형상으로 서로 연결된다. 또한, 이들 부분들은 링크 부분(3d)에 용접된 링 부재(6)에 결합된 스플라인에 있다. 제1 원통형 부재(3)의 링크 부분(3d)은 도2에서 도시된 바와 같이 대략적으로 L 형상의 단면인 것을 알아야 한다.

링 부재(6)는 도2와, 도3, 및 도4에서 도시된 바와 같은 형상을 갖는다.

도3에서 통상적으로 도시된 바와 같이, 한 측면 표면(6a)(도4에서 인용 부호 6a로 지시됨)은 구동 축(24)의 축방향과 동축을 이루는 제1 원통형 부재(3)의 링크 부분(3d)에 접촉되고 용접된 용접면을 이룬다. 다른 측면 표면(6b)(도4에서 인용 부호 6b로 지시됨)은 규칙적인 공간 간격으로 외주 방향을 따라서 볼록 부분(6c)을 갖는 회전 속도 센서(100)에 대한 회전자(rotor) 부분을 형성한다.

또한, 볼록 부분이 링 부재(6)의 반경 방향으로 참조 원(S1)으로부터 소정의 각방향 간격의 각 유닛에 대해서 링 부재(6)의 내주면을 따라서 형성된다. 각각의 볼록 부분은 스플라인(6d)을 구성한다. 이들 스플라인(6d)은 제2 원통형 부재(5)의 외주면 상에 형성되는 결합면을 구성하는 대향하는 스플라인(5c)들에 끼워맞춤된다.

도4에 도시된 바와 같이 링 부재(6) 상에 형성된 각각의 스플라인(6d)은 다른 측면 표면(6b)의 내주면 상에만 형성된다. 하나의 대응하는 스플라인(6d)에서 각각의 볼록한 부분의 다른 측면 표면(6b) 상에 형성된 단부 표면(6e)은 제2 원통형 부재(5)의 외주면에 대해서 경사지게 절개된다.

링 부재(6)의 내주면 상에서 한 측면 표면(6a)에 방사상으로 대향된 제2 원통형 부재(3)의 외부 원통형 부분(3a)에는 외주 방향을 따라서 링 형상의 홈(5d)(도4)이 형성된다. 스냅 링(7)이 링 형상의 홈(5d)의 반경 방향으로 중앙 외주 방향에 놓여진다. 스냅 링(7)은 가동형 원추 풀리 부품(56)에 대면하는 대응하는 하나의 스플라인(56) 및 링 부재(6)의 대응하는 하나의 스플라인(6d)에 의해서 구동 축(24)의 축방향으로 양면으로부터 포획된다. 따라서, 제2 원통형 부재(5)에 대해서 제1 원통형 부재(3)의 축방향 변위는 억제된다.

스냅 링(7)을 홈(5d)에 조립하는 것에 대해서 이하에서 설명하기로 한다.

링 형상의 홈(5d) 상에 부착된 스냅 링(7)으로 제2 원통형 부재(5)가 도2에서 도시된 바와 같이 좌측면으로부터 구동 축(24)를 따라서 끼워맞춤될 때, 스냅 링(7)은 링 부재(6)의 스플라인(6d) 중 하나의 단부 표면(6e) 상에서 접촉된다. 접촉된 단부 표면이 기울어져 있기 때문에, 스냅 링(7)은 링 부재(6)의 반경 방향의 좀 더 내측으로 가압되며 이것이 홈(5d)으로 끼워맞춤됨에 따라 링 형상의 홈(5d)으로 이동되게 된다.

제2 원통형 부재(5)의 스플라인(5c)은 이동된 스냅 링(7)을 넘어 지나간다. 이러한 경과가 완료될 때, 스냅 링(7)의 자기 억제력은 스냅 링(7)이 외경 방향으로 복귀되도록 한다.

이것은 스냅 링(7)이 링 부재(6)의 스플라인 중 하나에 대해서 축방향으로 접촉되도록 하여 정지부로서 기능을 하도록 한다.

상술한 바와 같이, 스냅 링(7)은 용이하게 조립될 수 있으며 도1에서 도시된 무단 변속 기구의 노출된 외단부 측면 상에 스냅 링을 설치하는 것이 필요하지 않다.

제2 원통형 부재(5)의 디스크 부분(5b)의 내주면은 다음의 방법을 따라서 구동 축(24) 상에 고정된다. 도2에서 도시된 바와 같이, 디스크 부분(5b)의 내주면은 구동 축(24)의 외주면 상에 형성된 스텝부(스플라인 단부면) 상에 접촉된다. 그후, 디스크 부분(5b)의 내주면의 후방면은 베어링(102)에 의해서 분리기(106)를 경유해서 가압되며, 제2 원통형 부재(5)의 축방향 이동은 C 형상의 링 부재(105)에 의해서 제한된다.

대략적으로 중공의 디스크 형상으로 된 제2 피스톤 부재(8)는 제2 원통형 챔버(54b)의 구동 축(24) 상에 동축상에서 구조된다. 제2 원통형 챔버(54b)는 구동 축(24)의 축방향에 대해서 2개의 챔버로 구획된다. 제2 피스톤 부재(8)의 외주면은 링 형상의 제3 밀봉 부재(9)를 경유해서 제2 원통형 부재(5)의 내주연 면과 미끄럼 가능하게 접촉되어 그 축방향 및 그 외주 방향으로 미끄럼되도록 된다.

또한, 제2 피스톤 부재(8)의 내주면이 이동 원추형 풀리 부품(56)의 중공 원통형 부분(56b)에 대해서 접촉된다. 중공 원통형 부분(56b) 상에 형성된 스텝부(56d)는 이동 원추형 풀리 부품(56)의 축방향 변위가 제한되도록 한다. 방사상으로 대향하는 표면들 사이에 형성된 정지부는 제2 피스톤 부재(8) 및 이동 원추형 풀리 부품(56) 모두의 외주 방향으로의 상대적 변위가 이동 원추형 풀리 부품(56)의 중공 원통형 부분(56b)에 연결되도록 제한되게 한다. 스텝부(56c)는 또한 후방 만입부로도 지칭된다는 것을 알아야 한다.

도5는 이동 원추형 풀리 부품(56)의 제2 피스톤 부재(8)와 중공 원통형 부분(56b) 사이에 형성된 정지부를 도시하고 있다.

제1 쌍의 평면(10a, 10b)이 중공 원통형 부분(56b)의 외주면 상에 2면 폭부를 이루며 형성된다. 2면 폭 끼워맞춤(width-across-flats fitting)을 이루며 제1 쌍의 평면(10a, 10b)의 하나에 대향되는 제2 쌍의 평면(11a, 11b)이 제2 피스톤 부재(8)의 내면 상에 형성된다.

상세하게는, 이동 원추형 풀리 부품(56)의 중공 원통형 부분(56b)의 내주면 상의 윤곽을 한정하는 참조 원(S2)의 일부는 반경 방향으로의 형상이 참조 원(S2)과는 다른 평면으로서 설정된다. 따라서, 반경 방향으로의 형상을 갖는 중공 원통형 부분(56b)의 결합 표면부(10a, 10b)는 그 반경 방향으로의 형상이 다른 인용 원(S3)과는 다른 편평 결합면(11a, 11b)으로서 설정된다.

즉, 중공 원통형 부분(56b)과 제2 피스톤 부재(8)는 외주 방향으로의 그들의 상대적 변위가 제한되도록 소위, 2면 폭 끼워맞춤 내에 서로 결합된다. 2면 폭 끼워맞춤을 구성하는 제1 및 제2 쌍의 평면(10a, 10b, 11a, 11b)은 서로에 대해서 대칭으로 구조된다.

또한, 제1 및 제2 쌍의 평면(10a, 10b, 11a, 11b)을 구동 축(24)의 축에 평행하도록 제작할 필요는 없을 것이다. 예컨대, 이들은 그들의 직경이 크도록 이동 원추형 풀리 부품(56) 쪽으로 경사질 수 있다.

정지부(2개 위치)를 이루는 결합면은 외주 방향의 2개의 표면에 제한되지는 않지만 3개의 표면(3개의 피스톤)일 수 있다.

대향하는 표면의 전체 표면은 결합면 부분으로서 설정될 수 있으며 그 형상은 등면 육가형 형상과 같은 등변의 다각형으로 설정된다.

또한, 결합면은 평면으로 제한되지 않고, 그 반경 방향으로 볼록 또는 오목형 만곡면으로 구성될 수도 있다. 예를 들어, 대향면의 전체 외형은 반경 방향으로 볼록 또는 오목형을 갖고 참조 원 S2 및 S3로 형성되도록 타원형으로 설정될 수 있다.

도2에서 참조 부호 110 내지 113은 작동 유체를 유압원으로부터 각각의 제1 및 제2 원통형 챔버(54a, 54b)로 공급하기 위해 이동 원추형 풀리 부품(56)의 중공 원통형부(56b)와 구동 축(24)을 관통하는 반경 방향으로 연장된 통로 및 축방향으로 연장된 작동 유체(오일)를 도시한다.

다음으로, 상기 설명된 본 실시예에서 풀리 조립체의 작용이 다음에 설명된다.

전술된 풀리 실린더 조립체에서, 각각의 작동 유체 통로(110 내지 113)를 통해 각각의 원통형 챔버(54a, 54b)로 공급된 작동 유체는 제1 원통형 부재(54a)와 제2 원통형 부재(54b)가 다양하게 변하도록 유발한다. 따라서, 제1 피스톤 부재(1) 및 제2 피스톤 부재(8)는 구동 축(24)의 축방향으로 함께 이동되거나 개별적으로 이동된다. 결과적으로, 이동 원추형 풀리 부품(56)은 고정식 원추형 풀리 부품(52)에 접근되거나 분리된다.

각각의 원통형 부재(54a, 54b)를 구성하는 원통형 부재(3, 5) 및 피스톤 부재(1, 8)는 구동 축(24)과 함께 회전된다.

이 때, 구동 축(24) 상에 고정된 제2 원통형 부재(5)에 대한 제1 원통형 부재(3)의 외주 변위가 제한되므로, 제1 원통형 부재(3) 및 제2 원통형 부재(5) 사이의 외주 방향의 상대적인 변위가 발생되는 것이 방지될 수 있다. 따라서, 제1 원통형 부재(3)가 미끄럼 가능하게 접촉되는 제1 피스톤 부재(1)와 이동 원추형 풀리 부품(56)의 중공 원통형부(56b) 사이에 배치된 제1 및 제2 밀봉 부재(2, 4)의 외주 방향 슬립 및/또는 꼬임이 방지될 수 있다.

그러므로, 밀봉 부재(2, 4) 상에 발생되는 마모의 감소로 인해 각각의 밀봉 부재(2, 4)의 수명이 개선된다.

또한, 제1 원통형 부재(3)가 얇은 부재이므로, 제1 원통형 부재(3)을 통해 제2 원통형 부재(5)로 중간부를 연결함으로써 제1 원통형 부재(3)의 견고성이 개선될 수 있다.

또한, 링 부재(6)가 제1 원통형 부재(3) 상에 부착되므로, 풀리 실린더 조립체의 견고성이 개선될 수 있다. 또한, 회전 속도 센서(100)를 위한 또 다른 회전자 부재가 링 부재에 부착될 필요가 없다.

링 부재(6)의 외부면의 측면 상에 회전자를 형성하는 한 실시예가 도2에 도시되어 있지만, 회전자부는 링 부재(6)의 외주면 상에 형성될 수도 있고, 회전 센서(100)도 회전자의 축이 도2의 상부를 향해 반경 방향으로 대면되도록 배치될 수도 있음을 주지하여야 한다.

이와 유사하게, 이동 원추형 풀리 부품(56)의 중공 원통형부(56b)에 대한 제2 피스톤 부재(8)의 상호 외주 변위가 소위 2면 폭 끼워맞춤에 의해 제한된다.

따라서, 제2 피스톤 부재(8)의 외주면과 제2 원통형 부재(5) 사이에 배치된 제3 밀봉 부재의 측방향 슬립 및 꼬임이 방지될 수 있다. 결과적으로, 밀봉 부재(2) 상에 발생되는 마모가 감소되므로, 밀봉 부재(2)의 수명이 개선된다.

전술한 바와 같이 2면 폭 끼워맞춤의 단순한 수용은 링 부재(6)와 제2 원통형 부재(5) 사이의 (회전) 정지부로서 고려된다.

이 실시예에서, 제1 원통형 부재(3) 및 제2 원통형 부재(5) 모두가 스플라인 결합으로 결합되므로, 미미한 유극이 외주 방향으로 제공된다. 그러나, 미미한 유극의 미세한 변위는 밀봉 부재(2, 4)의 미약한 외주 편향으로 인해 보상된다. 이러한 것은 제2 피스톤 부재(8)와 제2 원통형 부재(5) 사이의 밀봉 부재(9)에 동등하게 잘 적용될 수 있다.

또한, 그러한 유극이 전술한 바와 같이 발생될 때에 유극에 대응되는 갭이 형성된다. 그러나, 제2 피스톤 부재(8)가 유압 유체의 담력에 의해 중공 원통형부(56b)의 스텝부(56d)에 대해 가압되므로, 작동 유체는 전술한 바와 같은 스톱퍼가 이용되는 경우라도 유극의 갭을 통해 누출되지 않는다.

스톱퍼는 납땜, 압력 끼워맞춤, 스플라인 결합 및 2면 폭 끼워맞춤 외에도 키 커플링에 의해 구성될 수 있다. 키 커플링의 경우에는, 키 정지부를 제공하는 것이 필요하다.

구동 축(24)이 고정식 원추형 풀리 부품의 축부에 대응되고, 이동 원추형 풀리 부품의 후방면이 [후방 만입부(56c)를 구비한] 이동 원추형 풀리 주 본체(56a)와, 외주 단부를 구비한 중공 원통형부(56b)의 외주면을 포함함을 알아야 한다.

고정식(제1) 및 이동식(제2) 원추형 풀리 부품(또한, 각각 고정식 도르래 및 이동식 도르래로 불리움)이 1995년 8월 8일 자로 발행된 미국 특허 제5,439,419호에 예시되어 있다(그에 대한 개시 내용은 본문에서 참조로 포함되어 있다).

이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 탠덤식 풀리 실린더 조립체에서, 제1 피스톤 부재는 가동 원추형 풀리 부품을 통해 축부 상에 고착되고 고정 풀리 부품의 제2 축부는 축 부재 상에 고착되므로, 제1 피스톤 부재와 제2 실린더 부재 모두는 고정 원추형 풀리 부품의 축부의 회전 때문에 축부에 대해 그들의 외주 방향으로 상대적 변위를 형성시키지 않는다. 또한, 제1 실린더 부재와 제2 피스톤 부재는 고정 원추형 풀리 부품의 축부 상에 고착되지 않을 뿐만 아니라 가동 풀리 부품 상에 고착되지도 않는다.

따라서, 본 발명의 벨트형 무단 변속기용 풀리 조립체는 제2 실린더 부재에 대한 제1 실린더 부재 및/또는 가동 원추형 풀리 부품의 중공 원통형 부분에 대한 제2 피스톤 부재 모두 또는 이들 중 하나의 고정 풀리 부품의 축부의 회전에 따라 주연으로 안내된 상대적 변위를 방지한다.

Claims

축부 및 제1 원추면을 갖는 제1 원추형 풀리 부품과,

축부에 그와 함께 회전되기 위해 장착되고, 제1 원추면에 대향하는 제2 원추면을 포함하는 제2 원추형 풀리 부품-제2 원추형 풀리 부품은 대향 제1 및 제2 원추면들 사이의 거리를 변동시키기 위한 방향으로 축부에 대한 이동을 위해 축부에 미끄럼 가능하게 장착되고, 풀리 실린더 챔버가 그 제2 원추면에 대해 제2 원추형 풀리 부품의 후방면상에 형성됨-을 포함하고,

상기 풀리 실린더 챔버는 제2 원추형 풀리 부품의 후방면에 고정되고 축부에 대해 제2 원추면으로부터 멀어지는 방향으로 동축으로 연장되는 한 단부를 갖는 대략 원통형의 제1 피스톤 부재와, 제1 밀봉 부재와, 제1 밀봉 부재를 통해 제1 피스톤 부재의 개방 단부상에 미끄럼 가능하게 접촉되고 축부에 대해 동축으로 제2 원추면으로부터 멀어지는 방향으로 연장되며 제2 원추형 풀리 부품의 후방면과 함께 제1 원통형 챔버를 한정하는 내주면을 갖는 제1 원통형 부재와, 그것을 통해 제1 원통형 부재의 내주연 단부가 제2 원추형 풀리 부품의 후방면상에 미끄럼 가능하게 접촉되는 제2 밀봉 부재와, 축부의 축방향으로 제1 원통형 부재를 지지하기 위해 제1 원통형 부재에 접촉하는 개방 단부와 축부의 외주면 상에 장착된 내주연 단부를 갖는 제2 원통형 부재와, 제3 밀봉 부재와, 제3 밀봉 부재를 통해 축부의 축방향으로 제2 원통형 부재의 내주연 단부상에 미끄럼 가능하게 접촉되는 외주면과 제2 원통형 부재와 함께 제2 원통형 챔버를 한정하기 위해 제2 원추형 풀리 부품의 후방면상에 고정되는 내주면을 갖는 대략 중공 디스크형의 제2 피스톤 부재와, 각 제1 및 제2 원통형 부재의 외주 방향으로의 제1 원통형 부재 및 제2 원통형 부재 모두의 상호 이동을 제한하기 위해 제1 원통형 부재와 제2 원통형 부재 사이에 결합된 제1 정지부를

포함하는 것을 특징으로 하는 풀리 조립체.
제1항에 있어서,

제2 원추형 풀리 부품은 제1 원추형 풀리 부품의 제1 원추면에 대향하는 제2 원추면을 갖는 원추 형상의 주몸체와, 원추 형상 주몸체와 일체로 되고 축부의 외주면을 따라 동축으로 그리고 미끄럼 가능하게 배열된 중공 원통형부를 포함하고, 제1 피스톤 부재의 한 단부는 제2 원추형 풀리 부품의 원추 형상 주몸체의 후방면에 형성된 후방 만입부상에 고정되고, 제1 원통형 부재의 내주연 단부는 제2 밀봉 부재를 통해 제2 원추형 풀리 부품의 중공 원통형부의 외주면상에 미끄럼 가능하게 접촉되고, 제2 피스톤 부재의 내주면은 제2 원통형 부재의 내측벽부와 함께 제2 원통형 챔버를 한정하기 위해 제1 원통형 부재에 대해 원추형상 주몸체와 대향 위치된 제2 원추형 풀리 부품의 중공 원통형부의 외주면상에 장착되는 것을 특징으로 하는 풀리 조립체.
제2항에 있어서,

중공 원통형부와 제2 피스톤 부재 각각의 외주 방향으로 중공 원통형부 및 제2 피스톤 부재의 상호 이동을 제한하도록 제2 피스톤 부재의 내주연 단부와 중공 원통형부의 내주연 단부 사이에 제공된 제2 정지부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 풀리 조립체.
제3항에 있어서,

제2 원통형 부재의 외주연을 따라 동축으로 배열되고 제1 원통형 부재의 대략 L형 단면부와 일체로된 링 부재를 포함하고, 링 부재는 내주면과 외주면을 포함하고, 제1 정지부는 링 부재의 내주면과 제2 원통형 부재의 L형 단면부 사이에 개재되고, 또한 기준 원(S1)에 대해 링 부재의 외주면의 외주 방향을 따라 일정한 간격으로 링부재의 외주면상에 형성된 볼록부를 포함하는 것을 특징으로 하는 풀리 조립체.
제4항에 있어서,

제1 정지부는 링 부재의 내주면을 따라 제공된 제1 결합면부와, 제2 원통형 부재의 외주연을 따라 제공된 제2 결합면부를 포함하고, 제1 및 제2 결합면부 모두는 서로 끼워맞춰지는 것을 특징으로 하는 풀리 조립체.
제5항에 있어서,

제1 결합면부는 링 부재의 내주면상의 볼록부 및 만입부에 의해 형성된 스플라인이고, 제2 결합면부는 제2 원통형 부재의 외주연상에 형성된 스플라인인 것을 특징으로 하는 풀리 조립체.
제6항에 있어서,

링 부재상에 형성된 스플라인의 볼록부의 각 단부면은 제2 원통형 부재의 외주면에 대해 경사지게 절단되는 것을 특징으로 하는 풀리 조립체.
제7항에 있어서,

제2 원통형 부재에 대해 제1 원통형 부재의 축방향 변위를 제한하도록 링 부재의 한 측면에 반경방향으로 대향하는 제2 원통형 부재의 외부 원통형부에 형성된 링형 홈의 반경 방향의 외주연 위치에 배치된 스냅 링을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 풀리 조립체.
제3항에 있어서,

제2 정지부는 제2 원추형 풀리 부품의 중공 원통형부의 외주연에 형성되고 2면 폭 끼워맞춤을 구성하는 적어도 제1쌍의 평면들과, 제2 피스톤 부재의 내주면상에 형성되고 2면 폭 끼워맞춤을 구성하는 적어도 제2쌍의 평면들을 포함하고, 제1쌍의 평면들 중 하나는 제2쌍의 평면들 중 하나와 결합가능한 방식으로 대향하는 것을 특징으로 하는 풀리 조립체.
제9항에 있어서,

제1쌍의 평면들중 하나와, 제2쌍의 평면들중 하나는 제1쌍의 평면들중 다른 것과 제2쌍의 평면들중 다른 것에 축부의 축방향 중심에 대해 대칭 대향하는 것을 특징으로 하는 풀리 조립체.
제10항에 있어서,

제1 및 제2쌍의 평면들은 제2 원추형 풀리 부품의 축부의 축을 중심으로 하여 서로 평행하게 연장되는 것을 특징으로 하는 풀리 조립체.
제10항에 있어서,

그에 의해 대략 V형의 홈이 형성되는 상호 대향 제1 및 제2 원추면들 모두에 권취된 무한 벨트와, 축방향 연장 작업 유체 압력 통로와, 제1 원통형 챔버 및 축방향 연장 작업 유체 압력 통로 사이의 적어도 하나의 반경방향 연장 작업 유체 압력 통로와, 축방향 연장 작업 유체 압력 통로와 제2 원통형 챔버 사이의 적어도 하나의 반경방향 연장 작업 유체 압력 통로를 포함하는 것을 특징으로 하는 풀리 조립체.
축부 및 제1 원추면을 갖는 제1 원추형 풀리 부품과,

축부에 그와 함께 회전되기 위해 장착되고, 제1 원추면에 대향하는 제2 원추면을 포함하는 제2 원추형 풀리 부품-제2 원추형 풀리 부품은 대향 제1 및 제2 원추면들 사이의 거리를 변동시키기 위한 방향으로 축부에 대한 이동을 위해 축부에 미끄럼 가능하게 장착되고, 풀리 실린더 챔버가 그 제2 원추면에 대해 제2 원추형 풀리 부품의 후방면상에 형성됨-을 포함하고,

상기 풀리 실린더 챔버는 제2 원추형 풀리 부품의 후방면에 고정되고 축부에 대해 제2 원추면으로부터 멀어지는 방향으로 동축으로 연장되는 한 단부를 갖는 대략 원통형의 제1 피스톤 부재와, 제1 밀봉 부재와, 제1 밀봉 부재를 통해 제1 피스톤 부재의 개방 단부상에 미끄럼 가능하게 접촉되고 축부에 대해 동축으로 제2 원추면으로부터 멀어지는 방향으로 연장되며 제2 원추형 풀리 부품의 후방면과 함께 제1 원통형 챔버를 한정하는 내주면을 갖는 제1 원통형 부재와, 그것을 통해 제1 원통형 부재의 내주연 단부가 제2 원추형 풀리 부품의 후방면상에 미끄럼 가능하게 접촉되는 제2 밀봉 부재와, 축부의 축방향으로 제1 원통형 부재를 지지하기 위해 제1 원통형 부재에 접촉하는 개방 단부와 축부의 외주면 상에 장착된 내주연 단부를 갖는 제2 원통형 부재와, 제3 밀봉 부재와, 제3 밀봉 부재를 통해 축부의 축방향으로 제2 원통형 부재의 내주연 단부상에 미끄럼 가능하게 접촉되는 외주면과 제2 원통형 부재와 함께 제2 원통형 챔버를 한정하기 위해 제2 원추형 풀리 부품의 후방면상에 고정되는 내주면을 갖는 대략 중공 디스크형의 제2 피스톤 부재와, 각 제2 피스톤 부재와 중공 원통형부의 외주 방향에서 중공 원통형부와 제2 피스톤 부재의 상호 이동을 제한하기 위해 제2 원추형 풀리 부품의 중공 원통형부의 외주연 단부와 제2 피스톤 부재의 내주연면 사이에 제공된 정지부를

포함하는 것을 특징으로 하는 풀리 조립체.
제13항에 있어서,

각 제1 및 제2 원통형 부재의 외주 방향에서 제1 원통형 부재 및 제2 원통형 부재 모두의 상호 이동을 제한하기 위해 제1 원통형 부재 및 제2 원통형 부재 사이에 결합된 다른 정지부를 포함하는 것을 특징으로 하는 풀리 조립체.