KR100531526B1

KR100531526B1 - 변속기작동장치및작동방법

Info

Publication number: KR100531526B1
Application number: KR1019970012080A
Authority: KR
Inventors: 로베르트 피셔; 군터 히르트; 노르베르트 에슬리; 안드레아스 로그
Original assignee: 루크 게트리에베시스템 게엠베하
Priority date: 1996-04-03
Filing date: 1997-04-02
Publication date: 2007-06-04
Also published as: CN1115268C; CN1166419A; ES2149653B1; DE19713423A1; GB2311829B; GB9706813D0; FR2747170B1; DE19713423C5; KR19980041698A; US6003649A; FR2747170A1; BR9701622A; GB2311829A; ES2149653A1; ITMI970763A1; DE19713423B4; JPH1030723A; IT1290519B1; US6220109B1

Abstract

본 발명은 기어를 바꾸는 동안 자동적으로 작동되는 토크전달 시스템, 적어도 하나의 구동 유닛에 의해 작동되는 액츄에이터, 및 변속기 측부에 배열되는 시프트 요소로 구성되고, 다수의 기어들 사이에서 변환할 수 있는 변속기의 자동 조작을 위한 방법과 장치를 제시한다. 본 발명은, 구동 연결부가 변속기 측부위의 시프트 요소와 적어도 하나의 구동 유닛 사이에 배열되고, 추가 탄성요소는 구동 유닛과 시프트 요소 사이에서 구동 연결부의 동력 전달 통로에 배열되는 장치를 제시한다. 또, 추가 탄성 요소는 적어도 하나의 액츄에이터와 변속기 측부위의 시프트 요소 사이에서 동력 전달 통로에 배열될 수도 있다.

Description

변속기 작동장치

본 발명은 기어를 바꾸는 동안 자동적으로 작동되는 토크 전달 시스템을 가지고 적어도 하나의 구동 유닛에 의해 작동되는 액츄에이터를 가지며 변속기 측부에 배열된 시프트요소를 가지고 다수의 기어들 사이에서 변속될 수 있는 변속기를 자동으로 작동시키기 위한 변속기의 작동장치 및 작동방법에 관한 것이다.

상기 형태의 장치가 종래기술에 공개되어 있다. 변속기, 액츄에이터와 변속기 및 액츄에이터의 구성부품들을 제조할 때 상기 장치가 오차 및 서로 다른 공칭치수들을 가지기 때문에, 구동유닛 또는 작동요소에 의해 변속기가 변속되는 경우에 구동유닛 또는 작동요소가 각각의 최종위치로 이동하기 전에 변속기내부의 시프트요소들이 이미 최종위치로 이동하게 된다. 그 결과 상기 구동유닛 또는 작동요소가 최종위치에 배열되면, 변속기내부의 시프트요소들은 상기 최종위치에서 응력을 발생시키고, 마모 또는 오작동을 일으킬 수 있다.

본 발명의 목적은 장치를 제작하는 동안 오차가 생기고 치수가 달라지더라도 향상된 기능을 가지는 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은, 더욱 만족할 만한 작동신뢰도와 작동성을 보장하면서, 제작하기에 간단하고 경제적인 장치를 제공하는 것이다.

이것은, 구동 연결부가 변속기 측부위의 시프트 요소와 적어도 하나의 구동 유닛 사이에 배열되고, 미리 설정된 탄성도를 가지는 추가 탄성 요소는 구동 유닛과 시프트 요소사이에서 구동 연결부의 동력 전달 경로상에 배열되는 새로운 장치에 의해 달성된다.

추가 탄성 요소가 적어도 하나의 액츄에이터 및 변속기 측부 위에 적어도 하나의 시프트 요소 사이에서 동력 전달 경로에 배열되는 것이 유리하다.

추가 탄성 요소는 구동 유닛과 적어도 하나의 액츄에이터 사이의 동력 전달 경로에 배열되는 것이 유리하다.

이것은 다수의 기어들 사이에서 바꿀 수 있는 변속기의 자동 조작을 위한 장치를 의해 이루어지는데 이 장치에서 토크전달 장치는 기어를 바꾸는 동안 자동적으로 작동되고, 적어도 하나의 액츄에이터 요소는 적어도 하나의 드라이브 유닛에 의해 작동되고, 시프트 요소는 변속기 측부에 배열되고 변속기 측부위의 시프트 요소와 드라이브 유닛 사이에 구동 연결부를 제공함으로서, 드라이브 유닛과 적어도 하나의 시프트 요소사이의 구동 연결부를 동력 전달 경로에, - 적어도 하나의 탄성 요소를 통하여 - 탄성 요소에 대해 가동되는 액츄에이터가 움직일 수 있게 배열된다.

유리하게도 구동 유닛과 변속기-내부 시프트 요소 사이의 동력 전달 경로에서 액츄에이터는 적어도 하나의 탄성 요소에 대해 움직일 수 있다.

추가 탄성 요소는 스프링이나 플라스틱 부품과 같은, 에너지 저장 장치이다.

유리하게도 탄성 요소는 예비응력을 가진 적어도 하나의 에너지 저장 장치로 이루어진다.

그러나, 상기 탄성요소는 예비응력을 갖지 않는 적어도 하나의 에너지 저장 장치로 구성될 수 있다.

또, 다수의 기어들 사이에서 변환 가능한 변속기 자동조작을 위해 새로운 방법 및 장치가 제시되는데 이 장치에서 토크전달 시스템은 기어를 바꾸는 동안 자동적으로 조작되고, 적어도 하나의 액츄에이터는 적어도 하나의 구동 유닛에 의해 작동되고, 적어도 하나의 시프트 요소는 변속기 측부에 배열되고 여기에서 적어도 하나의 구동 유닛은 변속기의 변환 채널들 사이에서 선택, 작동하고 변속기의 변환 채널내에서 기어 변환한다. 구동 연결부는 변속기 측부에서 적어도 하나의 시프트 요소와 각각의 구동 유닛 사이에 놓이고, 미리 탄성도를 설정할 수 있는 탄성 장치를 갖추고 있는 추가 탄성 장치는 구동 유닛과 시프트 요소사이에 제공된다.

탄성 장치는 시프트 채널을 선택하는 구동 유닛과 시프트 요소 사이의 동력 전달 경로에 배열되는 것이 유리하다.

적어도 하나의 추가 탄성 장치나 미리 설정할 수 있는 탄성도를 가지는 탄성 장치를 포함한 추가 요소가 시프트 요소와 링키지에 의해 배열된다. 적어도 하나의 추가 탄성 장치 또는 미리 설정된 탄성도를 가지는 탄성 장치로 이루어진 추가 요소는 액츄에이터 지지영역에 배열될 수 있다.

이 링키지는 두 요소 사이의 연결부이다. 이런 링키지는 동력 전달 경로내에서 또는 지지부, 예를 들면, 베어링에서 연결된다. 이 지지부는 변위 요소의 회전 지지부 또는 회전 요소의 축 방향 지지부이다.

유리하게도, 미리 설정된 탄성도를 가지는 탄성 장치로 이루어진 추가 탄성 요소는, 액츄에이터와 변속기 측부에 배열된 시프트 요소 사이에, 또는 유닛과 적어도 하나의 액츄에이터 요소 사이의 동력 전달 경로내에 배열된다.

또, 본 발명에 따른 장치는, 변속기 측부 위의 시프트 요소와 구동 유닛 사이에 구동 연결부를 제공하고, 구동 유닛과 적어도 하나의 시프트 요소 사이의 구동 연결부의 동력 전달 경로에, 적어도 하나의 탄성요소를 통하여 또는 추가 요소를 통하여 탄성 요소에 대해 움직일 수 있는 액츄에이터가 배열된다.

유리하게도 구동 유닛과 변속기-내부 시프트 요소 사이의 동력 전달 경로에서 액츄에이터는 적어도 하나의 탄성 요소에 대해 회전한다. 구동 연결부는 적어도 하나의 탄성 장치에 대해 회전 가능한 두 요소를 포함한다.

본 발명에 의하면, 적어도 하나의 탄성 요소는 변속기-내부 시프트 요소를 작동하기 위한 회전 요소와 가동성 또는 정지 요소 사이에 적어도 하나의 탄성 장치가 배열된다.

구동 연결부는 적어도 하나의 탄성 장치에 대해 회전할 수 있는 적어도 두 요소를 포함하고, 이 두 요소는 탄성장치를 위한 지지부를 형성하여서 가해지는 하중 하에서 탄성장치는 유지된다.

서로에 대해 움직일 수 있는 두 요소는 탄성 장치에 하중을 가하여서로에 대해 움직일 수 있어서 유리하다. 비록 이 두 요소가 서로에 대해 움직일 수 있을지라도, 그것들은 탄성 장치의 하중에 의해 상대 운동이 제한될 수 있다. 그러나 유리하게도 두 요소 사이의 상대 운동은 제한되지 않는다.

또 슬립 클러치는 두 요소 사이의 상대 운동을 거의 제한하지 않으므로 유리하다.

유리하게도 이 요소들은, 적어도 하나의 탄성요소가 미리 정해진 힘에 의해 기울어진 후에만 서로에 대해 움직인다. 이 탄성요소는 스프링, 예를 들면, 압축 스프링, 인장 스프링, 코일 스프링, 디스크 스프링, 레그 스프링, 토오션(torsion) 스프링, 브레이싱 스프링이나 다른 형태의 스프링 또는 플라스틱 요소나 탄성 중합체 부품과 같은 에너지 저장 장치로서 역할을 한다.

또 적어도 하나의 탄성 장치의 스프링 변위는 제한되고, 탄성 장치의 스프링 변위는 제한 정지부에 의해 제한되고 탄성장치는 단일 단계 또는 다단계 특성 곡선에 의해 특징지어진다면 유리하다. 또, 유리하게도 탄성장치는 유극이 존재하게 배열될 수도 있고 유극이 존재하지 않게 배열될 수도 있다. 두 요소들 사이의 상대 운동 함수로서 탄성 장치의 특성 곡선은, 특성 곡선의 한 지류가 증가하는 적어도 하나의 특성 영역을 포함할 수 있어 유리하다.

또 유리하게도 두 요소들 사이의 상대 운동 함수로서 탄성 장치의 특성 곡선은, 특성 곡선의 한 지류가 일정하게 유지되는 적어도 하나의 특성 영역을 포함한다.

본 발명의 또 다른 새로운 점은, 두 요소들 사이의 상대 운동 함수로써 탄성 장치의 특성 곡선은, 유극에 따라 탄성곡선의 한 지류가 제로 힘을 가지는 적어도 하나의 특성 영역을 포함한다는 것이다.

작동하는 동안, 변위/힘은 다단 특성 곡선을 통하여 힘 또는 변위를 나타내는 센서를 통하여 측정될 수 있다. 또 적어도 하나의 드라이브 유닛과 작동요소 사이에는, 드라이브 운동을 작동 운동으로 전환하는 기어가 배열될 수도 있다. 여기에서, 적어도 하나의 기어는 회전속도 또는 토크를 스텝-업/스텝-다운 전환할 수 있어 유리하다.

또, 유리하게도 적어도 하나의 드라이브 유닛은 기계식 전기 모터, 유압식, 공기-오일, 압축 공기식 드라이브 또는 탄성력 저장 드라이브이다. 드라이브 유닛과 시프트 요소 사이의 구동 연결부는, 링키지, 유체통로, 레버, 바우든 케이블등으로 구성되어서 유리하다.

유리하게도 변속기-내부 시프트 요소는, 셀럭터 포크나 셀럭터 샤프트, 슬라이딩 셀렉터 샤프트, 시프트 레버 및 슬라이더 슬라이브이다. 또 작동 요소는, 셀렉터 샤프트나 슬라이딩 셀럭터 샤프트, 드럼 또는 캠 장치, 시프트 레버, 또는 다른 작동 요소등이다.

본 발명의 또 다른 새로운 점은, 동력 전달 통로 또는 동력 전달 통로에서 작동요소가 유지되는 영역에 배열된 드라이브 유닛과 작동요소 사이에, 탄성장치가 배열된다는 점이다.

본 발명의 또 다른 새로운 점은, 변속기의 작동을 제어하기 위한 방법이 적용되거나 변속기의 작동과 함께 이루어지는 방법이 이용되고 변속기의 작동을 제어하는 장치와 함께 사용될 수 있다는 것이다. 변속기의 작동은 시프팅, 실렉팅, 기어연결 및 중립위치로 변속을 포함하고 그것은 상기 작동이 결합된 절차를 포함할 수도 있다.

유리하게도 변속기를 조작하는 동안, 변속 작동이 중립위치에 도달했을 때만 실렉팅은 개시된다.

또 변속기를 조작하는 동안, 변속 작동이 중립 위치에 도달하기 전에, 실렉팅은 이미 개시되어서, 탄성장치에 응력이 가해진다.

또 변속작동이 중립 위치에 도달했을 때 실렉팅 공정은 초기에 응력이 가해진 탄성장치에 의해 부분적으로 개시될 수 있다.

또, 시프팅/셀렉터 요소가 한계 스톱에 도달한다면 드라이브 유닛의 시프팅/셀렉팅 작동은 일시적으로 계속 진행될 것이고 계속 작동되는 동안 에너지 저장 장치에 에너지가 주입된다.

본 발명의 다른 목적과 특징들은 첨부 도면과 함께 하기의 상세한 설명으로부터 분명해질 것이다. 그러나, 도면은 본 발명의 예시에 불과한 것으로 본 발명을 여기에 국한하지 않고, 동봉한 청구항을 참고해야 한다는 것을 알 수 있다.

도 1 은 모터 또는 내부 연소 엔진 같은 구동장치(2)가 있는 차량을 나타낸다. 차량은 파워 트레인(power train)을 포함한다. 파워 트레인에서 자동으로 작동되는 토크 전달 시스템(3)과 변속기가 있다. 구체예에서 토크 전달 시스템(3)은 엔진과 변속기 사이에 배열된다. 엔진의 구동 토크는 토크 전달 시스템을 통해 변속기로 전달되어 변속기(4)에서 구동축(5)로, 축(6)에서 휠(6a)로 전달된다.

변속기는 마찰클러치 같은 클러치가 배열된 토크 전달 시스템(3)을 제공한다. 토크 전달 시스템은 시동 클러치 또는 회전 방향을 바꾸기 위한 역전 클러치 또는 제어 가능한 전달 토크를 포함하는 안전 클러치로 형성된다.

토크 전달 시스템(3)은 마찰클러치 같은 클러치로 형성되지만 토크 전달 시스템은 다판클러치, 자분클러치 또는 토크 컨버터 바이패스(converter bypass) 클러치를 포함하는 토크 컨버터로서 형성될 수도 있다. 클러치는 마모를 보상하는 자기 조정 클러치이다. 상기 발명은 독일특허출원 제 42 39 291호, 제 43 06 505호, 제 42 39 289호 및 제 43 22 677호에 관한 것이다.

발명에 따라서 변속기(4)는 전이시 견인력의 중지 또는 중지 없는 자동 변속기이다. 특히 견인력의 중지는 적어도 하나의 액츄에이터를 통해 자동으로 작동된다. 액츄에이터는 피드백(feed back)이 있거나 없거나 기어비에서 변화를 개시한다. 폐루프 제어에 의해 제어되는 과정에서 출력량은 피드백된다. 개루프에서 작동 변수는 피드백 없이 개루프를 제어한다.

자동변속기는 견인력의 중지를 통해 전이되는 자동 변속기이고 변속기 기어비의 전이 작동은 적어도 하나의 액츄에이터를 통해 작동된다. 또 자동 변속기는 다른 변속기로 또는 다른 변속기 없이 변속기의 부분으로 사용되고 그런 자동 변속기는 전이 작동시 견인력의 중지를 필요로 하지 않고 유성기어 단계에서 구축될 수 있는 변속기이다. 연속적으로 조정되는 변속기는 변속기의 부분으로 사용된다.

토크 전달 시스템(3)은 구동끝단(7)과 압력판(3d)를 통해 클러치 디스크(3a)에 힘을 적용함으로서 구동끝단(7)에서 출력끝단(8)로 전달되는 토크를 포함하는 출력 끝단(8), 디스크 스프링(3c)와 분리 베어링(3e)과 플라이 휠(3d)에 대해 압력을 가하는 클러치 디스크(3a)를 포함한다. 힘을 적용해서 클러치 분리 포크 레버(20)은 액츄에이터 같은 작동 장치를 통해 작동된다. 기계적 또는 유압적으로 작동된 변속기 축에 대해 동축으로 배열된 릴리즈(release)가 사용될 수 있다.

제어전자장치(13a)와 적어도 하나의 액츄에이터(13b)를 포함하는 제어 장치(13)을 통해 자동 토크 전달 시스템(3) 또는 자동 변속기가 제어된다. 다른 이점으로 적어도 하나의 액츄에이터와 제어 전자장치는 용기 같은 두 개의 상이한 조립품에 배열되고 작동장치와 제어 전자장치는 서로 분리되어 배열된다.

제어 전자장치(13)은 적어도 하나의 액츄에이터(13b)의 구동 모터(12)를 제어하기 위한 제어와 파워 전자장치를 포함한다. 제어와 파워 전자장치는 외부 또는 전기 모터 또는 액츄에이터의 구동 장치 내부에 배열될 수 있다. 액츄에이터(13b)는 전기 모터 같은 구동 모터(12)와 구동모터에서 구동축의 회전운동을 작동 운동으로 변환하기 위해 존재하는 기어를 포함한다. 전기 모터(12)는 침 기어 또는 스퍼기어 또는 크랭크기어 또는 나사산스핀들 기어 같은 기어를 통해 마스터 실린더(11) 같은 변속기 또는 클러치 작동을 위한 요소에 작동한다. 마스터 실린더는 직접 또는 레버를 통해 구동된다. 작동운동은 기계적으로 작동요소에 직접 전달된다.

마스터 실린더 피스톤(11a) 같은 적어도 하나의 액츄에이터의 출력부에서의 위치와 운동은 위치 또는 연결위치 또는 클러치의 속도 또는 가속도에 비례하는 양의 위치 또는 속도 또는 가속도를 감지하는 변위 센서(14)에 의해 감시된다. 마스터 실린더(11)은 유압선 같은 유공압선(9)를 통해 종속 실린더(10)에 연결된다. 종속 실린더의 출력요소는 클러치 분리 포크 레버 또는 릴리즈 장치(20)과 연결되어 종속실린더(10)의 출력 요소(10a)의 운동은 릴리즈 장치(20)을 클러치(3)에 의해 전달된 토크를 제어하기 위해 움직이게 한다.

토크 전달 시스템(3) 또는 자동 변속기의 전달 토크를 제어하기 위한 액츄에이터(13b)는 유압작동을 위해 적용된다. 즉 액츄에이터(13b)는 유압 마스타 또는 종속 실린더를 제공한다. 압력매체는 유압 또는 공압이다. 유압 마스타 실린더는 전기 모터에 의해 작동되고 전기 모터는 전기적으로 제어가능하다. 전기모터를 제외하고 액츄에이터(13b)의 구동 요소는 유압으로 작동되는 구동요소 같은 상이한 구동요소일 수 있다. 자기 액츄에이터는 요소 위치 설정 위해 사용될 수 있다. 또 구동은 유압 경로를 조정하지 않고 전기 모터만을 포함할 수 있다.

마찰 클러치에서 전달 토크는 플라이 휠(3d)와 압력판(3b)사이 클러치 디스크의 마찰패드(pad)에 압력을 적용함으로서 제어된다. 압력판과 마찰 패드 사이에 적용된 압력은 클러치 분리 포크 또는 중앙 릴리즈 같은 릴리즈 장치(20)의 위치를 통해 제어되고 압력판은 두 개의 최종 위치 사이에서 움직이고 자유롭게 조절되고 고정된다. 최종위치중 하나는 완전히 결합된 클러치 위치에 해당하고 다른 최종위치는 완전히 분리된 클러치 위치에 해당한다. 엔진 토크를 적용한 것보다 작은 토크 같은 전달 토크의 제어에서 압력판(3b)는 두 개의 최종 위치 사이에 배열된 위치에서 제어된다. 클러치는 그 위치에서 릴리즈 장치(20)을 제어함에 의해 그 위치에 고정된다. 그러나 실제 적용된 엔진 토크보다 큰 수치를 포함하는 전달 클러치 토크는 제어 가능하다. 이 경우 현재 적용된 엔진토크는 전달되고 피크(peak) 토크 같은 명백한 토크의 불규칙성은 감쇄되거나 격리된다.

또 토크 전달 시스템의 제어에 있어서 전 시스템의 관계량을 감시하고 제어 작동에 필요하여 수집된 상태 변수, 신호와 측정치를 제공하는 센서는 제어 장치에 의해 저장되거나 처리된다. 작동 상태에 의존해 제어 장치는 액츄에이터를 제어하기 위해 사용된 제어 신호를 발생시킨다. 엔진 전자장치 또는 엔티 블록 시스템(anti-blocking system)(ABS) 또는 엔티 슬립(anti-slip) 제어 (ASR) 같은 다른 전자장치로 신호 연결이 존재한다. 예로 전자장치는 데이터 버스를 통해 교신한다. 센서는 휠 회전속도 같은 회전속도, 엔진 RPM, 하중레버의 위치, 트로틀(throttle)위치, 변속기의 기어 위치, 전이 의도, 다른 특정 변수를 측정한다.

도 1 에서 제어 장치로 측정치와 정보를 제공하는 트로틀 위치 센서(15), 엔진 RPM 센서(16)과 타코메터(tachometer) 센서(17)을 나타낸다. 제어장치(13a)의 전자장치는 시스템 입력치를 수행하고 제어 신호를 적어도 하나의 액츄에이터(13b)에 전달한다.

변속기는 견인력 중지를 포함하는 기어 변환 박스로 구축되고 기어비는 구동 장치를 포함하는 액츄에이터(50)을 통해 변화하거나 변속기는 액츄에이터(50)을 통해 개시된다. 액츄에이터(50)은 제어장치(13a)에 제공된 제어 또는 신호 연결(51)을 포함한 것을 나타낸다.

액츄에이터는 캠샤프트(camshaft) 제어기 액츄에이터 또는 전기모터 구동같은 구동장치와 기어를 포함하는 전자-기계 액츄에이터 또는 공압 액츄에이터로 구축될 수 있다. 액츄에이터(50)은 토크 전달 시스템을 제어하기 위한 액츄에이터(13b)로서 같은 조립품에 배열되거나 분리되어 형성될 수 있다.

센서장치(19)는 변속기 작동 또는 기어비 설정을 위한 변속기 내부 전이 요소의 운동 또는 현재 기어 위치를 감지하기 위해 링키지(linkage)를 통해 변속기에 연결된다. 또, 회전 데이터 같은 데이터에서 현재 기어 위치를 계산할 수 있다.

제어장치는 각각의 센서 또는 모든 센서와 신호 교신을 해서 실제 작동점에 의존해 제어장치가 액츄에이터(13, 50)에 제어명령을 하는 방식으로 센서 신호의 시스템 입력 수치를 평가한다. 전기 모터 같은 액츄에이터의 구동요소는 클러치의 작동을 제어하는 제어 장치에서 측정치 또는 시스템 입력치 또는 연결된 센서 장치의 신호에 의존하는 제어 변수를 받는다. 이 목적을 위해 제어 프로그램은 입력 신호를 평가하고 계산하여 비교하거나 함수 또는 매핑(mapping)에 기초해 출력치를 결정하기 위해 하드웨어 또는 소프트웨어 형식으로 제어장치에서 이행된다.

제어장치(13)은 토크 결정 장치, 기어위치 결정장치, 슬립(slip) 결정장치 또는 작동상황 결정장치를 포함해서 이 장치중 적어도 하나와 신호교신을 한다. 장치는 입력 센서 신호를 통해 차량(1)의 구동 장치(2)의 토크, 변속기(4)의 기어위치와 토크 전달 시스템 영역에서 발생하는 슬립과 현재 작동 상태 결정을 제어프로그램으로 이행한다.

기어 위치 결정장치는 적어도 하나의 센서(19)에서 신호에 기초한 현재 연결된 기어를 평가한다. 센서는 요소의 위치 또는 속도를 감지하기 위한 중앙 선택축 또는 슬라이딩 선택축 같은 변속기 내부 작동 장치에 연결된다. 기어 위치 결정장치에서 받은 신호에서 선택경로 또는 전이 경로 내에서 위치를 결정할 수 있다. 또 하중레버센서는 하중레버 위치를 감지하기 위한 가속페달 같은 하중레버(30)에 배열된다. 다른 센서(32)는 아이들(idle) 스위치로 기능하고 상기 아이들 스위치(32)는 가속 페달(하중레버)가 작동할 때 연결되고 신호가 없을 때 분리되어 이 디지탈 정보는 하중레버가 작동하면 인식이 가능하다. 하중레버센서(31)은 하중레버가 작동할 정도를 감지한다. 아이들 스위치는 하중레버 센서에서 신호를 사용하고 설정된 방법으로 이 신호를 처리함으로서 모의 실험할 수 있고 어떤 작동도 설정된 초기치 이하에서 하중레버 신호 발생시키지 않고 아이들 스위치에 해당하는 비트나 신호가 설정된다.

도 2 는 구동장치(100), 토크 전달 시스템(102), 변속기(103), 차동(104), 구동축(109)와 휠(106)을 포함하는 파워 트레인이다. 토크 전달 시스템(102)는 플라이 휠(102a)에 설치 고정되고 플라이 휠은 시동 기어(102b)로 제공된다. 토크 전달 시스템은 압력판(102d) 클러치 커버(102e) 디스크 스프링(102f)와 중심에서 반경 방향으로 떨어져 클러치 디스크 위에 배열된 마찰 패드를 포함하는 클러치 디스크(102c)를 포함한다. 필요하다면 클러치 디스크(102c)는 압력판(102c)와 비틀림 진동 감쇄기 같은 감쇄장치를 포함하는 플라이 휠(102a) 사이에 배열한다. 디스크 스프링(102f)같은 에너지 저장 장치는 토크 전달 시스템을 작동하기 위해 제공된 유압 또는 공압 작동 중앙 릴리즈 같은 릴리즈 베어링(109)로 클러치 디스크 축 방향으로 압력판에 압력을 가한다. 중앙 릴리즈와 디스크 스프링(102f)의 탭(Tab) 사이에서 릴리즈 베어링(110)을 배열한다. 디스크 스프링은 릴리즈 베어링의 축 변위에 의해 작동되고 클러치를 분리한다. 클러치는 가압 클러치 또는 당겨진 클러치로 형성된다.

액츄에이터(108)은 토크 전달 시스템을 위한 작동장치를 포함하는 자동 변속기의 액츄에이터이다. 액츄에이터(108)은 순차적으로 기어를 연결 또는 분리하지만 임의의 순서로 작동되는 변속기의 중앙 선택축 또는 전이로드 또는 전이드럼 같은 변속기 내부축 요소를 작동한다. 릴리즈 베어링 같은 클러치 작동요소(109)는 링크(link)(111)을 통해 작동된다. 제어장치(107)는 신호 링크(112)를 통해 액츄에이터로 연결되고 신호 링크(113-115)은 제어 장치와 신호 교신하고 링크(114)는 입력 신호를 전달하고 링크(113)는 제어 장치에서 제어 신호를 전달하고 링크(115)는 CAN 버스 같은 데이터 버스를 통해 다른 전자 장치로 연결을 제공한다.

정지 또는 서행 중 가속을 위해 구동자는 하중레버(30) 같은 가속 페달을 작동해야 하고 액츄에이터를 통한 제어된 자동 클러치 작동은 시동단계시 토크 전달 시스템의 전달 토크를 제어한다. 작동자로부터의 요구는 하중레버가 작동할 때 하중레버 센서를 통해 감지되어 제어장치에 의해 제어된다. 가속페달과 가속페달에서의 센서 신호가 시동 단계를 제어하기 위한 입력치로 사용된다. 제어장치는 작동변수에 의존하는 변속기에서 연결된 기어의 선택을 제어한다.

가속페달이 작동하지 않을 때 브레이크는 작동하지 않고 기어가 연결될 때 제어장치는 클러치를 미소하게 연결함에 의해 차량의 서행 운동을 제어한다. 상기 발명은 독일특허출원 제 44 26 260호에 관련된다.

도 3 은 엔진(200) 자동전이 변속기(201)과 자동 작동 토크 전달 시스템(205)를 포함하는 차량에서 발명에 따라서 장치를 보여준다. 토크 전달 시스템(205)는 엔진(200)과 변속기(201)사이에 배열된다. 변속기는 변속기 구동축(206), 차동(207)과 동력 전달을 위한 구동축(208) 순서로 연결되어 있다.

변속기 내부전이요소(209)를 포함하는 변속기(201)는 액츄에이터(202)에 의한 자동형식으로 작동된다. 액츄에이터(202)의 적어도 하나의 구동장치(212)와 변속기 내부 전이요소(209) 사이에 힘을 전달하기 위한 작동요소(210a, 210b)가 배열된다. 액츄에이터(202)의 구동장치(212)는 작동요소를 작동하기 위해 상향식 계단 또는 하향식 계단 기어 같은 기어(213)을 포함한다. 기어(213)은 구동장치의 회전을 축 운동 또는 수직 운동으로 변환한다. 또 기어(213)은 필요한 조정 또는 전이 속도 또는 힘에 관해 구동장치의 구동 끝단에 구동 운동을 최적화하도록 제공된다.

또 탄성요소(211)은 구동장치(212)와 힘을 전달하거나 힘을 지지하기 위한 변속기 내부축 요소(209) 사이에 배열된다. 탄성장치(211)은 금속요소 또는 플라스틱 또는 고무요소로 형성된다. 탄성요소(211) 또는 탄성요소는 압축된 것으로 사용한다. 요소가 최초에 압축되지 않으면 스프링 같은 탄성요소는 상대 운동하는 두 개의 요소(210a, 210b) 근처에 압축되지 않은 상태로 위치하여 힘은 요소(210a, 210b)의 변위에 의해 탄성요소에 적용하여 실제로 탄성요소를 변형시킨다. 또 탄성요소(211) 압축된 것으로 삽입된다.

기어변환이 자동으로 개시되고 기어비가 연결되고 작동요소가 최종 위치에 도달하기 전에 변속기 내부 전이요소가 최종 위치에 도달하면 작동 액츄에이터의 요소 또는 변속기 요소는 작동요소가 변속기 내부 전이요소의 최종 위치에 상응하는 위치를 넘어 최종 위치로 도달할 때 과도한 응력을 경험한다. 변속기내부의 전이요소가 최종 위치에 있고 작동요소가 각 최종 위치로 이동될 때 적어도 하나의 탄성 장치를 사용함으로서 이 응력은 감소된다. 이 과정에서 탄성장치(211)은 미소하게 응력을 받고 시스템 요소에 힘을 보상하고 감소한다. 적어도 하나의 탄성장치(211)은 기어비의 선택 또는 전이 작동을 위한 힘 전달경로에 배열된다. 도 3 에서 변속기 구동축과 차동(207), 구동축(208)이 도시되어 있다.

도 4 에서 구동장치(212)와 변속기 내부 전이요소(209) 사이 동력 전달경로 또는 구동 연결에서 부가 탄성장치(211) 또는 탄성요소(211)을 자세히 나타낸 작동요소가 보여진다. 작동요소는 중앙지역에 결합된 두 부품(210a, 210b)를 포함하고 스프링 같은 에너지 저장장치(250)을 수렴하기 위한 톱니모양의 결각(220) 또는 창(211)을 포함한다.

인장 또는 압축 힘이 요소(210a)와 (210b) 사이에 적용되면 요소(210a, 210b) 사이 에너지 저장장치(250)은 압축되어 에너지 저장장치는 탄성적으로 변형하고 작동요소(210a, 210b)는 축소 또는 신장된다. 에너지 저장장치는 지역(210b)에서 톱니모양의 결각(220)과 축방향으로 경계가 형성된 지역 또는 표면(240a, 240b)를 포함하는 지역(210a)에서 창(221)에 의해 형성된 자리에 수용된다. 끝단으로 의도된 축경계를 형성하는 끝지역(245a, 245b)를 톱니모양 결각(220)이 포함한다.

요소(210b)에 연결된 센서(251)는 그루브(252)에 연결된 캠(253) 또는 요소(210b)의 홈을 포함한다. 요소(210a)가 요소(210b)에 상대 운동할 때 스위치 같은 센서로 그루브에 의해 안내된 캠(253) 또는 핀은 이 변위를 감지한다. 스프링(250)이 최초에 압축되고 이것이 설정 힘 초기에서만 발생하고 센서(251)은 초기 힘이 도달할 때 감지한다. 스프링(250)이 최초에 압축되지 않으면 변위센서는 탄성 변형이 일어나는 전 범위가 감지되고 변위 경로를 따라서 힘이 감지되기 때문에 이롭다. 도 4a 는 선 A-A를 따른 도 4 의 단면이고 수용부(220, 221) 에너지 저장장치(250)과 센서(251)을 보여준다.

도 5 는 구동장치(301)의 엔진출력축(300)을 포함하는 수정된 실시예이다. 전이 작동시 본 발명의 장치는 변속기 내부 전이요소를 작동하거나 클러치가 작동시 토크 전달 시스템을 작동한다. 웜(302)는 엔진축(300)에 회전할 수 없게 연결되지만 축방향으로 자유롭게 운동한다. 웜(302)는 작동요소를 구동하는 웜 기어(303)의 기어이와 맞물린다. 웜기어의 기어이와 변속기 내부 전이요소 사이 기어 또는 링키지 또는 슬라이더 크랭크 등과 연결된다. 웜(302)는 멈추개(304, 305) 사이에 배열된 에너지 저장장치(306, 307)에 의해 축운동을 위해 설치되고 웜은 웜이 축방향으로 편심될 때 에너지 저장장치(306, 307)의 힘에 대해 축방향으로 생기게 한다.

에너지 저장장치는 최초에 압축된 채로 최종 위치지역 사이에 고정된다. 최종 위치지역(320, 321)은 에너지 저장장치(306)을 위치시키거나 에너지 저장장치의 끝단(306a, 306b)를 접촉하기 위해 적용하고 최종 위치지역(322, 323)은 에너지 저장장치(307)을 위치시키거나 에너지 저장장치의 끝단(307a, 307b)을 접촉하기 위해 적용한다. 에너지 저장장치(306, 307)의 끝단은 이 지역에 인접하거나 이 지역에 의해 지지된다.

캠(310)에 센서(309)가 있다. 최초 변위 또는 웜(202)의 임의 변위의 시간을 감지하기 위한 웜(302)에서 캠(310)은 그루브(308)에 연결되어 센서는 캠이 그루브 이탈을 감지한다.

도 6 은 변속기(426)의 단면도이다. 변속기(420)은 기어 휠(422)와 슬라이딩 휠을 장착한 용기(421)을 포함한다. 기어 휠(402, 402a, 403)을 포함하는 기어 단계를 경유하여 캠 매카니즘(405)을 포함하는 드럼 제어기 또는 변속기내 캠 매카니즘을 구동할 수 있는 구동장치(400)이 도시된다. 기어 휠(402)는 축(401)에서 지지된다. 기어휠(402a, 403)은 다른 축에 의해 지지된다. 축(419)는 기어 휠(402a)를 지지하고 축(404)는 기어 휠(403)을 지지한다. 축(404)는 드럼제어기(405)를 지지한다. 드럼제어기(405)는 축 또는 드럼제어기 축(404)와 지지부(406, 407)에 의해 회전할 수 있도록 지지되고 드럼제어기는 에너지 저장장치(413, 412)가 편심하중상태에서 용기(421)에 대해 축방향으로 움직일 수 있다.

에너지 저장장치(412, 413)은 드럼 제어기(405) 또는 기어휠(403)의 끝단에 연결되고 베어링 링(406a, 407a)는 반경방향으로 내부쪽에 위치한다. 에너지 저장장치(412, 413)은 외부 베어링 링(406b, 407b)에 연결될 수 있다.

드럼 제어기(405)는 전이포크(409)의 캠(409a)으로 연결하기 위한 안내장치(408) 또는 그루브를 포함하는 면을 제공한다. 그루브의 적절한 기하학적 배열을 선택해서 캠은 드럼 제어기(405)가 회전할 때 각 그루브를 따라서 이동한다. 그루브의 형태의 결과로 전이포크는 드럼 제어기의 회전으로 축방향으로 변위할 수 있다. 전이포크(409)는 변속기(420)의 슬라이딩 슬리브(Sleeve) 또는 슬라이딩 휠(416)을 작동시키고 변속기의 한조의 기어휠(411)에 구동연결 또는 토크 연결한다. 그 결과로 기어 또는 기어비는 변속기에서 연결 또는 전이된다.

슬라이딩 슬리브 또는 슬라이딩 휠이 전이 작동시에 각 최종 위치에 이미 있고 드럼 제어기는 아직 각 최종 위치에 도달하지 않는다면 이 기어 위치에서 드럼 제어기는 전이포크의 최종위치를 넘어 전이 포크를 구동하지 않도록 에너지 저장 장치의 힘에 대해 드럼이 축방향으로 따르는 동안 각 최종 위치에 도달할 때까지 회전한다.

구동장치는 전기모터, 전자기 장치 또는 압력 작동장치일 수 있다. 압력 작동장치는 유압 또는 공압장치이다.

도 6a 는 축 변위 △S_axial의 함수로서 축힘 F_axial의 선도이다. 곡선(440, 441 과 442)는 가능한 힘-변위 곡선을 나타낸다. 곡선(440)은 초기 단계에서 선형이며 멈추개에 도달시 제 2 단계에서 거의 수직으로 증가한다. 이 지점에서 드럼 제어기는 설정 가능한 축 변위에 멈추개에 도달한다. 곡선(441, 442)들은 서로 다른 탄성계수에 따라 변화한다.

도 6b 는 도 6 에 해당하는 회전 가능한 드럼(405)로 작동되는 변속기에서 스프링 조립의 부분도이다. 용기(421)내에서 드럼(405)의 축(404)는 베어링(406, 407)에 의해 회전 가능하게 지지된다.

도 6c 는 도 6b 에서 도시한 에너지 저장장치의 설치에서 기인한 힘-변위 선도이다. 힘 F_axial은 축 변위 △S_axial의 함수로서 도시되고 F_axial은 발생된 힘이거나 경로 또는 축 변위 △S_axial을 위해 필요한 힘이다. 곡선(450)은 힘-변위 선도이고 제 1 단계에선 정지상태 즉 어떠한 힘도 에너지 저장장치에 힘에 대해 축방향으로 드럼을 이동하기 위해 필요하지 않다. 제 2 단계에서 힘 F_axial은 변위 △S_axial의 함수로 선형으로 증가한다. 두 단계 사이에서 에너지 저장장치의 초기 응력힘이 초과하는 동안 힘은 거의 수직으로 증가한다. 곡선의 선형 지류의 끝단은 급경사로 형성되고 멈추개가 도달시에 증가한다.

도 6d 와 6e 는 도 6b 의 부분도로서 에너지 저장장치(412, 413)의 상세도이다.

도 6d 에서 캠 형태의 드럼 제어기의 중앙 축(404)는 내부 베어링 링(406b)와 외부 베어링 링(406a)를 포함하는 마찰 베어링 또는 롤러 베어링 같은 베어링에 의해 회전가능할 수 있게 지지된다. 내부 베어링 링(406b)와 축(404) 사이에서 어뎁터(adapter) 요소(460)이 배열된다. 암(461)과 축(404)의 슐더(463) 사이에 에너지 저장장치(413)이 수용된다. 두 개 요소(404, 461)은 요소(462, 463) 사이에서 키홈에 의해 연결되고 축방향으로 움직이나 회전을 방지한다. 에너지 저장장치(413)은 요소(404, 461)의 상대 위치에 의존해서 돌출부(462) 또는 슐더(463)의 적어도 하나에 의해 지지된다. 그 결과로 에너지 저장장치의 상대 변위는 제한된다.

도 6e 에서 캠 형태를 갖는 드럼 제어기의 중앙 축(404)는 마찰 베어링 또는 롤러 베어링 같은 베어링(407)에 의해 회전할 수 있도록 지지된다. 내부 베어링과 축(404) 사이 어뎁터 요소(470)에 배열된다. 에너지 저장장치(412)는 암(471)과 축(404)의 슐더(473) 사이에 수용된다. 두 요소(404, 471)은 요소(472, 473) 사이에 키홈에 의해 결합되어 축방향으로 이동가능하나 회전을 방지한다. 에너지 저장장치(412)는 요소(404, 473, 471)의 상대 위치에 의존해 돌출부(472) 또는 슐더(473)중 하나에 의해 지지된다. 그 결과로 에너지 저장장치의 상대 위치는 제한된다.

도 7 은 변속기 내부축 요소를 수용하기 위해 적용된 용기(551)를 포함하는 변속기(550)의 수정예를 도시한 부분도이다. 드럼 제어기(405)는 변속기의 기어비를 전이하기 위해 제공된다. 드럼 제어기를 구동하기 위한 방법은 도 6 에서 유추할 수 있다. 드럼 제어기(405)는 다수의 부품들로 형성되고 반경 방향으로 내부 드럼부분(500)과 반경방향으로 외부 드럼부분(501)을 포함한다. 부품은 톱니모양의 연동장치(502)를 통해 회전하기 못하게 연결된다. 이 연동장치(502)는 부품(501)의 내부 연동장치가 외부 연동장치(501)과 맞물리고 부품(500, 501)은 서로 축방향으로 움직일 수 있는 방법으로 형성된다. 적어도 하나의 에너지 저장장치(503)은 부품(500, 501) 사이의 간격(552)에 위치한다. 에너지 저장장치(503)은 상대변위의 부분적인 간격에 대해 움직일 때 서로에 대해 부품(500, 501)들을 편심시킨다. 에너지 저장장치는 끝단(503a, 503b)가 접촉지역(553)에 인접하는 방식으로 위치한다. 접촉지역은 부품(500)에 인접한 반경방향으로 내부 끝단과 부품(501)에 인접한 반경방향으로 외부 끝단을 포함하는 링 형태요소(553)으로 만들어졌다. 링 형태요소(553)은 부품(500) 또는 부품(501)에 형성된 끝단 또는 돌출부에 인접한다. 링 형태요소(553)의 하나는 형성된 멈추개에 인접하는 반면 다른 링 형태요소(553)은 요소(554)에 의해 지지된다. 요소(554)는 원형그루브 같은 그루브에서 연결된 잠금 링(555)에 의해 축방향으로 지지된다.

에너지 저장장치(503)는 요소(553)들사이에 배열되고 초기에 압축된다. 에너지 저장장치(503)은 초기 응력이 있거나 없거나 정지가 있거나 없거나 이 요소 사이에 배열된다. 힘이 적용되거나 상대변위가 드럼 제어기(405)의 부품(500, 501) 사이에 발생할 때 에너지 저장장치는 서로에 대해 부품(500, 501)을 편심시킨다. 에너지 저장장치(503)의 초기 응력보다 큰 힘이 부품(501)에 대해 부품(500)에 적용되면 부품(500, 501)은 서로에 대해 변위해서 전이포크(505)는 압축 또는 이완된다.

도 7a, 7b 는 부품(500, 501) 사이 축 변위 △S_axial의 함수로서 축 힘 F_axial을 도시한 선도이다. 도 7a 에서 축 힘 F_axial의 곡선(560)은 △S_axial = 0, F_axial = 0 에서 시작해서 변위가 0에서 멈추개에 해당하는 변위, 즉 최대 변위까지 확장된다.

도 7b 에서 시작점(562)에서 축 힘 F_axial의 곡선(561)을 보여주고 곡선(561)은 가파르게 증가하고 시작점(562)의 단계가 일정경사로 증가한다. 이것은 수치(562)에서 멈추개에 해당하는 최대 경로(564)까지에서 곡선(561)은 선형이거나 상이한 함수를 따르다.

도 8 은 변속기의 부분도이고 기어비는 슬라이딩 선택축 또는 선택축으로 전이된다. 변속기는 중앙 선택축이 슬라이딩 선택축(600)을 통해 상이한 선택 포크(601)을 작동하는 방식으로 설계된다. 선택포크(601)은 슬라이딩 기어 휠(602)을 연결한다. 슬라이딩 기어 휠(602)는 축(604)에 대해 지지되는 허브(hub)(603)을 포함한다. 또 동기링(605a, 605b)는 슬라이딩 슬리브(602)에 연결된다.

기어 또는 기어비의 연결에 영향을 주기 위한 전이요소는 도 8 에서 보여준다. 전이요소는 슬라이딩 선택축(600), 선택포크(601), 슬라이딩 기어 휠(602), 변속기 축(606), 동기 링(605a, 605b)와 기어 휠(607)을 포함한다. 기어를 연결하기 위해 선택포크는 슬라이딩 기어 휠에 대해 압축되어 슬라이딩 기어 휠은 동기 링의 마찰 토크가 슬라이딩 기어 휠의 운동을 면접촉으로 방해할 때까지 축방향으로 움직인다. 허브와 기어 휠이 동일한 회전속도일 때 동기 링의 방해 마찰 토크는 제거되고 슬라이딩 기어 휠(602)가 계속 이동할 때 슬라이딩 기어 휠의 연동 장치는 허브(603)과 기어휠(607) 사이에서 밀착연결된다. 밀착연결이 형성될 때, 기어는 연결되고 슬라이딩 기어 휠은 최종 위치에 도달한다. 최종 위치는 멈추개에 의해 형성된다.

견인력중지를 포함하는 변속기 같은 기어 변속기의 작동은 변속기에서 중앙 선택작용을 가지고, 중앙선택은 축은 전이작동과 선택작용을 전이요소에 전달된다. 중앙 선택축은 축방향으로 또는 원주 방향으로 작동된다. 다른 예에서 적어도 하나의 선택축 또는 슬라이딩 선택축 또는 다수의 그런 축은 축방향 또는 각 원주 방향으로 작동된다.

변속기-내부 전이요소의 자동 작동에서 변속기 내부 전이요소의 작동 또는 클러치 같은 토크 전달 시스템의 작동을 제어할 수 있게 작동하기 위한 액츄에이터가 제공된다. 액츄에이터는 구동장치를 작동하고 작동요소의 작동에 맞물리고 작동요소는 변속기 내부 전이요소를 제어한다.

발명에 따라서 액츄에이터의 다양한 통합이 존재하고 제 1 단계에서 액츄에이터는 차량 변속기의 외부에 배열하고 적어도 하나의 선택축은 레버 링키지 또는 브레이크 케이블 또는 유압 연결 같은 유체 경로를 통해 작동된다. 적어도 하나의 선택축은 회전운동 또는 축 변위를 통해 변속기의 기어비를 전이하는 중앙 선택축이다.

액츄에이터의 발명에 따라서 통합의 제 2 단계에서 액츄에이터가 적어도 하나의 선택축을 작동 또는 제어하기 위한 적어도 하나의 선택축의 부분을 수용하는 방식으로 변속기에 액츄에이터가 설치된다.

변속기의 선택 포크가 레버, 링키지, 축, 캠 매카니즘 같은 액츄에이터의 기계적 연결을 통해 직접 작용하는 방식으로 액츄에이터가 형성된다. 그런 통합단계는 캠 형태와 캠 형태와 연결하는 전이 포크를 통해 각 전이 포크를 제어하는 드럼 제어기 같은 캠 매카니즘을 포함하는 드럼을 통해 이행된다. 각 전이 포크에서 드럼 제어기의 원주에 캠 형태를 제공하고 드럼 제어기의 회전동안 각 전이 포크는 실제로 연속적으로 제어된다.

도 9 는 전이 경로(621) 사이 각 전이경로(621)과 선택경로(622)에 의해 특징지어지는 후진 기어 R을 포함하는 5단 기어 변속기의 기어 전이 경로(620)을 보여준다. 기어위치 1, 2, 3, 4, 5, R 각각의 최종위치(623)은 변속기 내부 전이요소나 다른 작동요소가 변속기의 각 기어나 각 기어비를 연결하기 위한 것으로 고려되는 위치에 해당한다. 간격(626)에서 최종위치(623)은 최종위치의 허용 공차에 의해 최종위치(625)의 최대수치와 최종위치(624)의 최소수치 사이에서 변한다.

또 최종위치가 변속기의 상승에 대해 변화를 제어하는 방식으로 마모 또는 불량으로 작동요소 또는 변속기의 수명에서 변속기-내부 전이요소 또는 변속기의 다른 요소가 변화한다.

자동 변속기에서, 파워 트레인에서 구동토크는 기어의 전이시 중지된다. 견인력은 각 전이 작동시 중지된다. 전이 작동시 견인력의 중지가 길면 길수록 작동자는 불쾌감을 느낀다. 또 구동 토크의 중지가 증가되면 차량 작동시 잠재적으로 위험한 상태가 야기될 수 있다. 동기 작동은 전이 작동 기간동안 측정량이다. 동기 작동이 측정된 후에만 전이 작동이 수행되고 종료된다. 동기 작동이 빨리 종료되면 동기링에 보다 큰 힘이 필요하다. 증가된 힘은 보다 큰 작동 힘에 의해 발생된다. 이것은 동기링에 있는 보다 큰 동력 입력을 초래하는 높은 동기 토크를 발생시킨다. 그래서 수명동안 동기링 또는 다른 요소의 파괴나 마모를 일으킨다. 예로 동기링의 마모는 전이될 기어의 최종 위치를 변화시킨다.

도 10 은 축(703a, 703b, 703c)에 의해 축 운동을 위해 지지하는 선택 포크(702)와 변속기 용기(701)을 포함하는 기어(700)을 보여준다. 선택 포크는 전이 핑거(finger)(705)를 통해 작동되는 작동을 위한 수용부(704)를 포함한다. 각 선택 포크는 각 수용부를 작동함에 의해 작동되어 선택포크는 도 8 에서처럼 하나 또는 다른 방향으로 축방향으로 움직이게 한다.

변속기를 작동 또는 제어하기 위한 액츄에이터(710)은 제 1 구동장치(711)과 제 2 구동장치(712)를 포함하고 제 1 구동장치(전기모터)는 전이 작동을 제어하고 제 2 구동장치(전기모터)는 선택작동을 제어한다. 이 구체예에서 각 작동은 각 구동장치에 의해 구동된다.

전기모터(712)는 부착장치(713)을 통해 작동요소(710)의 용기(714)에 고정되고 모터 구동축은 개구를 통해 액츄에이터로 돌출된다. 스핀들(716)은 모터 구동축(715)에 회전하지 못하게 연결된다. 스핀들(716)은 중앙 선택축(718)의 구멍(718)에 연결된다. 중앙 선택축은 요소(719)의 수용부에서 축 운동을 위해 지지되어 중앙 선택축(718)과 스핀들(716) 사이 톱니에 의한 연동의 결과로 중앙 선택축은 모터축(715)가 회전할 때 좌우로 축방향으로 움직인다.

중앙 선택축(718)의 축방향 운동에 의해 축 핑거(705)가 전이 작동에 의해 선택 포크 중 하나를 작동하기 위한 선택 포크중 하나에 수용부(704)와 접촉한다. 선택포크를 선택하는 것은 선택 작동을 나타낸다.

구동장치(711)은 회전축에 대해 회전 가능한 드럼으로 캠 매카니즘을 포함하는 드럼(720)을 구동한다. 드럼(720)은 외부면에 있는 적어도 하나 그루브를 포함하고 적어도 하나의 핀(722) 돌출이 있다. 그루브 위치를 조정함으로서 핀(722)는 축(723)에 대해 상대적으로 운동 또는 회전한다. 핀(722)은 키홈을 통해 디스크(724,725)에 연결된다. 디스크(724,725)가 움직일 때 토크는 디스크(724,725)에서 에너지 저장장치(726)으로 전달되고 에너지 저장장치(726)에서 디스크(727)로 전달된다. 지역(719)에서 디스크(727)은 회전을 방지하는 톱니에 의한 연동장치를 통해 중앙 선택축(718)에 연결되고 디스크의 지역(719)는 베어링(736)에 의해 용기측에 지지되어 회전을 허용하지만 축 운동을 방해한다. 베어링(730)은 롤러 베어링 또는 마찰 베어링으로 형성된다.

두 개의 디스크 형태 요소(724,725)는 서로 회전할 수 없게 연결되고 나사(731) 또는 리벳 또는 스넵(snap)연결에 의해 이격되고 디스크 형태 요소(727)은 축 운동을 위한 두 디스크(724,725)사이에 부분적으로 축방향으로 지지된다. 디스크 형태 요소는 부품(724,725)사이 부품에서 맞물린다.

적어도 하나의 에너지 저장장치(726)은 접촉지역을 갖는 수용부에 수용되고 에너지 저장장치의 끝단은 접촉지역에 인접한다. 예로 디스크(727)은 수용부로 창을 포함하고 원주방향을 따라서 볼 때 창의 끝단은 에너지 저장장치의 끝단을 위한 접촉지역으로 제공한다. 요소(727)에 대한 요소(724,725)의 상대 회전에서 힘은 에너지 저장장치(726)에 적용되고 에너지 저장장치(726)을 압축한다. 토크 또는 힘은 부품(724,725)에서 요소(727)로 전달되어 중앙 선택축(718)의 계획적인 회전을 유도한다. 중앙 선택축(718)의 회전을 통해 선택 토크(722)의 하나는 작동 또는 제어되고 변속기에서 기어비는 연결 또는 분리 또는 전이된다.

요소(719)와 중앙선택축(718)사이에 밀착결합이 제공되어, 간접적으로 스프링과 같은 다른 에너지저장장치(732)를 통해 힘이 전달된다. 힘은 에너지 저장장치를 통해 전달된다. 이 방법으로 요소(719)의 회전운동에 의해 힘 또는 토크는 에너지 저장장치(732)를 통해 중앙 선택축(718)로 전달되어 중앙 선택축이 회전한다.

드럼(720)은 양 측면에 작동하는 반경 캠 디스크로 형성되고 핀(722)은 드럼 또는 캠 디스크의 곡선 경로를 적절히 구체화해서 중앙 선택축의 회전을 제어하도록 작동된다. 캠 디스크 또는 드럼(726)은 웜 기어 같은 단계 기어에 의해 구동장치(711)에 의해 구동된다.

도 11 은 도 10의 실시예를 구체적으로 도시하고 용기를 포함하는 작용요소 또는 액츄에이터를 포함한다. 액츄에이터 장치(750)의 용기(751)은 용기(799)에 연결 또는 배열되어 있다.

액츄에이터(750)은 고정장치(753)을 포함하는 용기(751)에 부착된 제 1 구동장치(752)를 포함한다. 구동(752)는 중앙 선택축의 각 피치에 대해 축운동, 변위 또는 회전을 제어한다. 구동장치(752)는 도 10에 보여진 것처럼 중앙 선택축(754)의 확장에서 암 나사 또는 스핀들 같은 기어를 통해 중앙 선택축을 구동한다. 같은 방식으로 선택축을 위한 작동으로 구동 장치의 구동 운동을 변환하기 위한 중앙 선택축과 구동장치의 구동축 사이에서 스퍼기어 또는 다른 기어를 제공한다.

중앙 선택축의 끝단이 선택 포크의 수용부(756)에 연결할 수 있는 핑거(755)를 포함한다. 선택된 수용부에 핑거의 연결에 의해 각 기어를 선택하고 핑거를 이동시켜서 선택 포크작동을 제어하고 기어비를 연결 또는 분리하게 한다.

선택은 구동장치(752)를 통해 변위를 제어함으로서 중앙 선택축은 축 방향으로 변위함에 의해 선택 포크 사이에서 이루어진다. 구동장치는 웜기어와 웜 휠(762)같은 기어를 통해 그루부(764)를 포함하는 드럼(763) 또는 반경 캠 디스크를 구동한다. 드럼(763)은 베어링(767, 768)에 의해 지역(766)과 지역(765)에서 회전을 위해 지지된다. 베어링은 롤러 베어링 또는 마찰 베어링으로 형성된다. 웜 휠(762)과 드럼(763)의 축(768) 사이에서 핀(770)에 의 해 서로 연결된다.

디스크(781)과 디스크(782)에서 전달 토크를 위해 적용된 에너지 저장장치에 배열되고 디시크(781)이 디스크(782)에 관해 회전할 때 에너지 저장장치는 디스크(781)에서 디스크(782)로 토크를 전달한다. 디스크(782)는 중앙 선택 축(754)에 회전하지 못하게 연결된다.

힘 또는 토크 전달 링크, 즉 전이와 선택작동을 위한 작동링크에 배열된 적어도 하나의 에너지 저장장치를 통해 선택 포크가 멈추개에 도달하고 더 이상 움직이지 않을 지라도 선택 포크는 변속기에서 최종위치 또는 다른 멈추개에 도달후 구동장치는 액츄에이터를 계속작동한다. 변속기 내부의 전이요소가 멈추개에 도달하고 계속 구동될 때 힘은 에너지 저장장치에 적용한다. 에너지 저장장치에 힘을 적용함으로서 구동이 일정위치로 조정되기 전에 액츄에이터의 드럼(720,763)이 구동되어 최종 위치에 도달된다.

예로, 선택포크가 각 최종 위치에 도달후에 액츄에이터의 드럼이 각 최종 위치에 도달되지 않으면, 작동요소나 드럼이 각 최종 위치에 배열될 때 에너지 저장장치에 적용된 힘은 불충분하여 작동장치 또는 선택포크에 작용되지 못하고 잠재적인 손상을 초래한다.

그런 작동은 실제 작동시 자주 일어나거나 작동이 공차의 결과로서 작동될 때 또는 멈추개의 위치가 상이한 기어위치를 위해 상이할 때 일어나고 상이한 기어 위치를 위해 제어된 경로는 동일한다.

도 12a-12c 는 변속기의 변속기-내부 전이요소 또는 토크전달 시스템의 작동요소 같은 작동요소 사이에서 작동경로 또는 동력 전달 경로에서 최초에 압축된 에너지 저장장치의 작동을 보여준다.

도 12a 에서 선택포크(806)와 수용부(801)와 멈추개(802)를 보여준다. 선택포크는 요소(804)가 멈추개(802)를 때리는 위치까지 축(803)을 따라 축방향으로 이동한다. 동시에 선택포크는 원주 방향에서 축에 상대적으로 작동한다.

선택포크(800)의 작동 조절에 있어서 적어도 두 부품을 요소가 포함하고 최초에 압축된 에너지 저장장치(811)은 힘 또는 토크전달 경로에서 적어도 두 부품(812, 813)사이에 배열된다. 작동을 전달하기 위한 적어도 두 개의 요소(816)은 도 10에서 보여진 것처럼 형성되고 힘이 에너지 저장장치(726)에 적용될때만 디스크 형태 부품(724, 725)은 요소(727)에 상대적으로 움직일 수 있다.

작동핑거(814)는 요소(812)에 회전하지 못하게 연결된다. 회전하지 못하게 하는 연결은 톱니에 의한 연동 또는 다른 맞물리는 연결 또는 일체형에 의해 형성되고 중앙 선택축(815)는 요소(812)와 회전하지 못하게 연결된다. 핑거(814)는 중앙 선택축에 회전하지 못하게 연결한다. 중앙 선택 축(815)가 회전할대 핑거(814)는 축(816)에 대해 회전한다.

핑거 또는 핀 또는 볼트(820)은 요소(813)에 회전하지 못하게 연결되고 핑거는 드럼의 그루부 또는 원주 캠 디스크에 연결된다. 힘이 화살표(821)에 따라 핑거 또는 핀(820)에 적용되면 요소(813)은 회전축(816)에 대해 힘(F)방향으로 회전한다. 핀(820)에 적용된 힘이 에너지 저장장치(811)의 초기 응력힘보다 작으면 부품(812,813)은 도 12b 처럼 서로 상대운동 없이 축(816)에 대해 회전한다. 축(816)에 대해 요소(812)를 회전시키면 중앙 선택축은 축(816)에 대해 회전하고, 핑거(814)는 선택포크(861)을 재위치시킨다. 지역(864)가 멈추개(802)와 충돌할 때 회전축(816)에 대해 토크 또는 힘 평형을 유지하기 위해 핀(820)에 작용하는 힘 F이 증가된다. 힘은 에너지 저장장치(811)에 의해 전달된다. 스프링 또는 스프링 힘에 적용된 힘이 에너지 저장장치의 초기 응력힘을 초과하면 스프링은 압축되고 두 요소(812, 813)은 도 12c에서 처럼 서로 상대회전한다. 요소(812)는 각 위치에 있고, 힘 F에 의해 요소(813)은 회전축(816)에 대해 회전한다.

각 (α)는 요소(813)에 대한 요소(812)의 비틀림각을 나타낸다. 노우즈(nose)같은 돌출 요소(817)은 최대 각 α를 제한하는 멈추개를 나타낸다. 결과적으로 정의된 탄성변위 또는 탄성 각 α 후에 서로에 대해 회전하는 부품(812, 813)을 중지하는 각을 형성한다. 요소(812, 813) 사이 상대 비틀림이 없기 때문에 비틀림 변위는 S로 나타내고 비틀림 변위는 도 12b 에서 최대이다. 비트림 변위 S 는 실제로 6인 반면 비틀림각 α는 최대치이다.

도 13a 와 13b 는 코일 스프링 또는 압축 스프링 같은 동력 전달 경로에 배열된 에너지 저장장치의 다른 실시예이다. 에너지 저장장치는 플라스틱 또는 탄성중합 요소이다.

회전운동시 드럼(900)은 지역(961a)에서 그루브에 연결된 외부 원주핀(961)에 대해 배열된 그루브를 구동한다. 핀(901)은 레버(903)에 회전하지 못하게 연결되고 레버(903)은 코그(904)에 의해 회전할 수 있도록 지지된다. 레버(903)은 요소(907)의 톱니(906)에 맞물리는 톱니(905)를 포함한다. 요소(907)은 중앙 선택축(910)을 수용하거나 경로를 포함하는 개구(908)을 포함한다. 요소(907)이 에너지 저장장치(912)를 통해 요소(911)로 힘 변속기를 위해 연결된다. 요소(907)은 레버(903)이 회전할 때 톱니(905, 906)에 의해 중앙 선택축의 축(913)에 대해 회전한다.

에너지 저장장치(912)는 수용부에서 초기 응력하에 배열되어 컵형 또는 창형태 인덴테이션(indentation)으로 형성된다. 수용부는 에너지 저장장치가 지지되거나 접촉되는 접촉지역을 포함한다. 코일 압축 스프링이 사용될 때 스프링의 축 끝단은 창형태 인덴테이션의 끝 지역에 의해 형성된 실제로 정반대 접촉지역과 좁촉한다.

에너지 저장장치(912)에 적용된 힘이 초기 동력힘보다 작으며 요소(912)는 요소(907)과 같은 방향으로 회전하고 요소(912)는 톱니(920)에 의해 중앙 선택축과 연결되어 중앙 선택 축(910)이 회전하게 한다. 요소(911)에 관해 요소(907)에 적용된 힘이 에너지 저장장치(912)의 초기 응력힘 보다 크면 요소는 상대 회전한다.

드럼(900)을 회전시켜서 개시되고 제공되는 핀(901)의 운동은 톱니(905, 906)에 의해 요소(903)에서 요소(907)로 전달된다.

에너지 저장장치(912)느 요소(907)의 수용부(930)에 수용되고 수용부는 U형 단면으로 되어 거의 원형인 에너지 저장장치의 반절은 수용부에 의해 수용된다. 에너지 저장장치의 축 방향에서 수용부는 끝면(931)에 의해 경계지어 진다. 요소(911)는 이격된 접촉지역(932)를 포함하고 접촉지역(932) 사이의 거리는 에너지 저장장치의 끝단이 접촉지역(932)에 인접해서 선택된다. 수용부(932)와 끝단(931)은 에너지 저장장치를 위한 공간의 경계를 형성하고 에너지 저장장치의 끝단은 접촉지역에 인접한다. 접촉지역(932)는 텅(tongue)을 포함하고 수용부(930)의 U형 단면에 부분적으로 연결한다.

도 14 는 발명의 작동장치인 실린더(1000)을 보여주고 변속기 내부전이 요소는 실린더 재킷(Jacket)표면 같은 실린더(1000)의 외부 여유 지역에서 그루브(1003)을 포함하는 실린더(1000)의 구동회전을 통해 작동 또는 제어된다. 실린더(1000)은 반경상 내부 실린더요소(1001)과 반경상 외부 실린더 요소(1002)를 실제로 포함한다. 두 실린더 요소(1001, 1002)는 톱니에 의한 연동장치를 통해 서로 회전하지 못하게 연결되고 요소(1002)의 내부 톱니에 의한 연동장치는 요소(1001)의 외부 톱니에 의한 연동장치와 맞물린다. 두 요소(1001, 1002)는 서로에 대해 축방향으로 움직인다.

반경방향으로 내부에 위치한 실린더 요소(1001)은 전기 모터에 의해 회전 또는 구동된다. 요소(1001, 1002)사이 회전하지 못하게 하는 연결의 결과로 반경상 외부 실린더 요소(1002)는 회전 또는 구동된다. 회전을 방지하기 위한 요소(1001, 1002)사이의 회전하지 못하게 하는 연결은 직선운동을 제공하도록 사용되고 키홈과 같은 맞물린 톱니기어는 직선안내와 회전 또는 꼬임에 대한 방지장치로서 사용된다.

요소(1002)의 반경상 외부지역은 핀, 볼트 또는 캠을 연결하기 위한 그루브(1003)을 포함하고 핀은 회전각의 함수로서 그루브의 축 깊이 γ의 조정 결과로서 작동 또는 변위된다.

요소(1002,1001)사이에서 축방향에서 볼 때 서로에 대해 미소하게 두 요소를 회전하는 에너지 저장장치(1004)가 배열된다. 발명의 다른예에서 두 요소(1001, 1002)사이에 배열된 에너지 저장장치는 정지를 포함한다.

에너지 저장장치(1004)의 끝단 또는 접촉지역(1004a, 1004b)는 반경상으로 외부 실린더(1002)에 위치한 반경상 외부 여유지역(1006)과 반경상 내부 실린더(1001)에 위치한 반경상 내부 여유 지역(1005)에 배열되고 필요하다면 미리 압축된다. 반경상 외부 실린더 요소에 있는 그루브(1003)에 의해 연결되거나 수용되는 락킹(locking)링 같은 안전 요소(1007)에 의해 요소(1001)에 대해 발생되는 것을 요소(1002)가 방지해서, 초기 응력하에서 두 요소사이에 에너지 저장요소(1004)가 배열되도록 한다. 요소(1002)가 요소(1001)에 상대 변위할 때 압축되거나 힘에 의존하여 요소(1001)과 요소(1002)사이에서 에너지 저장장치가 압축상태로 배열된다. 결과로 액츄에이터의 구동이 회전할 때 축힘은 스프링에 의해 증가되고 그루브(1003)에 연결된 핀은 실제 정지상태이다. 이 경우 요소(1002)는 구동의 구동 운동에 따라 회전하고 동시에 그루브에 핀이 연결되는 위치가 정지된 방식으로 축방향으로 변위한다. 그러나 드럼(1002)는 회전하고 축방향으로 움직인다.

이런 형식의 액츄에이터 구동에서 탄성장치가 에너지 저장장치 또는 다른 탄성 요소의 형식으로 통합되면 이롭다. 외부 또는 재킷에서 핀 또는 롤은 캠 형태 또는 그루브에 의해 안내된다. 이 핀 또는 롤은 링키지 또는 다른 연결같은 연결요소 또는 선택 포크 같은 전이 매카니즘을 통해 작동된다. 액츄에이터 구동은 구동의 회전을 클러치와 같은 토크전달 시스템의 작동요소 또는 변속기 내부전이 요소의 전이운동으로 변환한다.

도 15와 16a 는 중앙 선택축(754)의 축 변위에 의해 선택을 작동하기 위한 제 1 구동장치(752)로 도 11의 액츄에이터(758)에 해당하는 작동요소 또는 액츄에이터를 나타낸다. 제 1 구동을 제외하고 기어를 통해 변속기의 전이작동을 제어하기 위한 제 2 구동(760)이 존재한다. 기어는 웜(761)을 포함하는 웜기어와 그루브(764)을 포함하는 실린더(763)과 드럼을 포함하는 웜기어이다.

웜 휠(762)는 축(768)에 의해 회전을 위해 지지되고 축은 베어링(767a)에 의해 지지된다. 축(768)은 축방향으로 움직이고 에너지 저장장치(790,791)은 축(768)이 에너지 저장장치를 힘 편심에 의해서만 용기(751)에 상대 운동하도록 배열된다.

회전하지 못하게 연결된 축(768)과 실린더(763)은 베어링(767a)의 구성영역에서 회전을 위해 지지된다. 캠 형태 또는 그루브(764)를 포함하는 실린더(763)은 핀 또는 롤(780)에 연관해서 캠 기어를 형성한다. 축(786)과 실린더(763)은 에너지 저장장치(790, 791)의 힘에 대해 축방향으로 움직일 수 있도록 지지된다. 에너지 저장장치가 초기에 압축되면 축 위치에서 캠 기어 중심에 중심을 맞춘다. 전이 작동은 작동 또는 구동 캠기어를 통해 작동될 때 축 힘요소가 베어링에 의해 지지된다. 에너지 저장장치의 스프링 특성에 의존해 드럼 또는 실린더(763)는 축방향으로 변위된다. 결과로 액츄에이터는 축힘이 스프링(791)을 통해 증강될 때 더 회전한다.

도 16a 와 17a 에서 축 변위의 함수로서 축 힘같은 힘의 선도를 보여주는 도 16b, 16c 와 17b 와 함께 에너지 저장장치(790,791)을 설치하기 위한 가능성을 도시한다.

도 16a 에서 마찰 베어링(767a)는 축(768)을 지지하고 핀(770)을 통해 축(768)에 회전하지 못하게 연결된 웜 휠(762)를 지지하기 위해 제공된다. 마찰 베어링(767a)를 지지하기 위해 제공된다. 마찰 베어링(767a)는 베어링(751)에서 슐더(792)에 의해 수용되고 원주요소(793)에 의해 축방향으로 고정되는 링 형태 요소(799)를 포함한다. 요소(793)은 용기(751)에 원주요소(793)을 지지하고 고정하기 위한 개구에서 연결한 고정장치(794)로 다수의 개수를 포함하는 원주디스크로서 형성된다. 요소(793)에 의해 요소(799)가 풀어지지 않는다.

베어링(767a)와 락킹(locking)링(796)에 의해 축방향으로 고정된 링 형태 접촉지역(795)사이에 배열된 에너지 저장장치(790)으로 에너지 저장장치가 베어링(767a)의 양측에 배열된다. 에너지 저장장치는 축(768)의 돌출부(768a)와 베어링(767a)사이에 배열된다. 에너지 저장장치(790,791)는 베어링 링(799)에 의해 지지되고 링 형태 요소로서 피벗(pivot)베어링은 베어링링의 지지지역에 배열된다. 에너지 저장장치(790,791)은 축(768) 양측에 작용하고 용지 또는 피벗 베어링(797)에 의한 베어링 링에 지지된다. 이 링 형태 요소는 금속 또는 플라스틱이다. 베어링 링은 볼 베어링 일 수 있다. 베어링 링은 용기에서 회전할 수 있게 지지된다.

정지상태에 있는 축(768)에서 에너지 저장장치는 적용된 힘 또는 초기 응력없이 설정된다. 스프링 특성은 선형, 증가 또는 감소일 수 있다. 스프링은 각 정지상태에서 초기에 압축되지 않으면 유극은 적절한 치수를 선택하여 설정된다. 스프링이 각 정지 상태에서 최초에 압축되면 도 15의 실린더가 축방향으로 움직일 때 스프링은 편심되고 반대 스프링은 이완된다. 두 스프링 힘의 합은 도 16b 와 16c 에서 처럼 변위-힘 특성을 초래한다.

도 16b 는 선도이고 축 힘 F_axial은 변위 △S_axial 의 함수로 도시된다. 축힘 F_axial은 축이 S_axial에 의해 변위될 때 축에서 축방향에서 작용하는 힘이다. 곡선(1101)은 선형함수로 도시되고 선형 또는 점진적(1103) 또는 체감적(1104) 곡선은 원점과 변위 △S_axial사이에 힘과 함께 증가한다. △S (1102) 일 때 곡선은 거의 수직이다. 왜냐하면 변위(1102)이후에서 멈추개는 도달하고 임의의 큰 힘은 미소변위를 위해 적용되야 한다.

도 16c 는 선도이고 축 힘 F_axial은 변위 △S_axial에서 간격의 함수로서 도시된다. 힘 곡선(1110)은 변위(1111)에서 0이 아니기 때문에, 유극이 형성된다. 곡선은 멈추개가 도달하는 것을 나타내는 수치(1112)에서 준 수직 증가를 나타낸다.

도 17a 는 최초 압축된 에너지 저장장치의 배열을 나타낸다. 최초에 압축되지 않는 에너지 저장장치가 대조해 각 스프링 패킷(packet) 또는 각 스프링은 제한된 변위를 포함하고 그 변위내에서 압축된다. 반경상 내부 베어링 요소(1152b) 또는 반경상 외부 베어링 요소(1152a)같은 베어링 요소(1152)의 슐더에 에너지 저장장치가 연결되기 때문에 변위는 제한된다. 에너지 저장장치는 축의 축 위치에 의존해 베어링 요소의 하나 또는 다른 것과 연결한다. 반경상 내부 베어링 요소(1152b)와 반경상 외부 베어링 요소(1152a)는 키홈에 의해 회전하지 못하게 연결되지만 축방향으로 자유롭게 움직인다. 스프링은 한 측면에 두 개의 접촉면을 포함하고 하나의 접촉면만이 위치에 의존해서 접촉한다. 각 다른 면에서 각 에너지 저장장치는 락킹 요소(1156)에의해 고정된 링(1155) 또는 축(1157)의 돌출부(1154)에 의해 지지된다. 각 정지 상태에서 스프링은 키홈 또는 요소(1152)에 인접한다. 스프링은 요소(1152)에 인접하지 않으면 초기에 압축된 스프링과 축방향으로 고정된 부분사이에 유극이 형성된다. 스프링이(1152a, 1152b)에 인접하면 유극이 없다. 스프링이 축 방향으로 고정된 부분에 인접하면 유극은 중첩된다. 키홈 대신에 회전을 방지하기 위한 장치 또는 톱니에 의한 다른 연동장치가 사용된다.

베어링 요소(1152a)는 용기에 회전할 수 있도록 지지되고 베어링의 부분일 수도 있다. 캠 기어 또는 축이 축방향으로 움직이면 스프링 패킷 또는 스프링은 한 측면에서 편심만 된다. 다른 스프링 패킷 또는 다른 스프링은 최초 압축된 상태로 남아 있다. 왜냐하면 제한된 경로 때문에 이완될 수 없다.

도 17b 는 선도이고 축 힘 F_axial 은 변위 △S_axial 의 함수로서 도시된다. 축 힘 F_axial 은 축이 △S_axial 에 의해 변위될 때 축방향으로 작용하는 힘이다. 곡선(1188)은 함수로서 도시되고 웜점에서 변위(1181)까지 유극이 제시된다. (1181)에서 힘은 갑자기 증가하여 (1183)에 도달한다. 변위 (1183)에서 시작해 힘이 선형 또는 누진적 또는 체감적으로 증가한다. △S > (1182)에서 곡선은 보다 가파르게 증가해 거의 수직이다. 왜냐하면 변위(1182) 후 멈추개가 도달하고 임의의 큰 힘이 미스 변위를 위해 적용되어야 하기 때문이다.

도 18a, 18b 와 18c 에서 전이와/또는 변속기의 선택작동과 토크 전달 시스템을 작동하기 위한 발명의 작동요소(1208)의 조립의 구체예를 보여준다. 도 18a 는 저면도이고 도 18b 는 A-A 의 단면도이고 도 18c 는 B-B의 단면도이다.

도 18a, 18b 와 18c 는 구동장치를 포함하는 조립을 보여준다. 플래너(planar)캠 기어는 작동요소를 제어하기는데 사용된다. 조립은 기본적으로 동축이고 인접하는 디스크 형태요소(1201), (1202)를 포함된다. 요소(1201)은 축(1205)에 대해 회전을 위해 지지되고 안내된다. 요소(1201)은 적어도 하나의 에너지 저장장치(1204)를 통해 요소(1202)에 연결된다.

적어도 하나의 에너지 저장장치(1204) 또는 네 개의 에너지 저장장치(1204)는 반경상으로 배열되고 에너지 저장장치는 창에 수용되거나 홈에 수용된다. 반경 또는 원주에서 볼 때 스프링이 창의 여유 지역에 접촉하는 부분(1201) 또는(1202)에 에너지 저장장치가 수용되는 만큼 창의 치수가 된다.

에너지 저장장치는 반경방향에서 볼 때 끝지역에서만 실제로 다른 부분(1202, 1201)에 접촉한다.

전이작동은 선형운동 또는 회전형식으로 구동에서 수용된다. 전이힘은 핀 또는 롤(1206)을 통해 구동 요소의 캠 형태에 작용한다. 작동요소는 헤버(1203)을 통해 작동된다.

힘의 부분은 구동요소(1201)에 반경상 작용하고 스프링(1204)를 변형하고 지지에 대해 구동요소(1202)의 중심에 위치한다. 작동레버(1203)이 움직이지 않더라도, 구동요소(1201. 1202)는 회전한다.

최종 위치의 공차를 조정할 뿐만 아니라 과정을 동기화할 때 상기 실시예가 수정된다.

도 19는 발명에 따른 배열을 보여주고 탄성장치가 캠 기어(1300)의 구동장치내부에 구성된다. 캠 기어(1300)의 구동장치는 3개의 가동 요소를 포함한다. 이 요소는 두 개의 헤비 암(1301)(1032)와 레버(1303)이다. 레버암(1301, 1302)는 접촉지역 또는 롤(1304, 1305)를 위한 수용부나 반경캠(1310)의 형태(1311)에서 헤비암(1301, 1302)을 지지하기 위한 슬라이딩 블록을 포함한다. 롤(1304, 1305)는 레버암(1301, 1302)에 회전할 수 있도록 지지된다.

반경 캠(1310)은 전기모터의 구동축에 연결된다. 반경 캠(1310)은 롤(1304, 1305)을 지지하기 위한 형태이다. 구동운동은 롤 또는 접촉지역 롤을 포함하는 장치에서 기본적으로 발생되고 형태에 의해 지지된다. 레버(1301)은 지역(1320)에서 회전할 수 있도록 지지된다. 양측 작동에 있어서 롤(1305)를 포함하는 제 2 레버는 같은 피벗점에 대해 회전을 위해 지지된다.

두 레버사이에 적어도 하나의 에너지 저장장치(1322)가 배열된다. 에너지 저장장치(1322)는 레버와 핀(1308, 1309)에 의해 형성된 창으로 레버(1301, 1302)에 의해 형성된 창(1307)에 수용된다. 에너지 저장장치는 최초에 압축된 에너지 저장장치의 형식으로 제공된다. 에너지 저장장치는 인장 스프링 또는 압축 스프링으로 제공된다. 에너지 저장장치는 서로에 대해 두 개의 레버(1301,1302)를 편심한다,

두 개의 레버 사이에 서로에 대해 두 개의 레버의 각 운동을 제한하는 멈추개(1330)을 제공한다. 멈추개(1330)은 레버에서 형성된 돌출부(1331, 1332)에 의해 이행된다. 멈추개와 에너지 저장장치를 통해 레버(1301, 1302)는 멈추개까지 압축된다. 멈추개가 롤(1304, 1305)와 캠 형태 사이에 유극이 있는 방식으로 형성된다.

레버(1303)은 중앙 선택축(1350)의 축에 대해 회전하도록 지지되고 제 1 핑거(1346)과 제 2 핑거(1341)을 포함한다. 레버(1303)의 회전 지지는 레버(1301, 1302)의 회전축으로 같다. 레버(1303)의 회전지지는 레버(1301, 1302)의 회전축에서 분리된다.

레버(1301)의 구동 요소(1316)의 회전의 결과로 회전하면 스프링은 레버를 밀어 레버사이에 연결된 핑거(1346)은 회전한다. 결과로서 요소(1343)의 홈(1342)에 연결된 핑거(1341) 역시 회전한다. 요소가 작동된다. 에너지 저장장치(1322)는 헤버가 레버(1302)에 대해 상대 운동 하게 한다. 상대운동 또는 상대변위는 최대하중 또는 초과회전시 부품의 부품에 손상을 방지토록 사용된다. 공차에 민감성은 이 경우 감소된다.

도 20 은 발명의 다른 장치(1400)을 보여주고 구동축(1403)은 축에서 축운동을 위해 제공된 두요소(1401, 1402)를 구동할 수 있다. 그러나 서로 회전을 방지한다. 요소(1401, 1402)는 축에서 톱니 단면에 의해 수용된다. 장치는 캠 기어로 제공된다. 캠기어의 구동은 축(1403)에 의해 수용된 두 개의 형태 단면(1401, 1402)에 의해 형성된다. 캠기어가 대칭이면 단면(1401, 1402)는 동일하게 형성된다. 캠 형태 또는 그루브(1405)의 지역에서 분할선(1404)는 양측면에 유효한 그루브 또는 캠 형태의 지역에 위치한다.

축(1403)의 중앙 단면에서 축에 축방향으로 연결될 슐더 또는 캠(1406)에 위치한다. 요소(1401, 1402)는 슐더에 의해 지지되거나 에너지 저장장치(1407, 1408)에 의해 적용된 힘을 통해 이 슐더에 대해 민다. 에너지 저장장치는 최초에 압축된다. 금속 스프링 또는 탄송요소는 에너지 저장장치로 사용된다. 금속 스프링은 디스크 스프링, 디스크 스프링 패킷 또는 압축 또는 인장 스프링 또는 코일 스프링을 포함한다.

핀 또는 롤은 그루브(1405)에 연결되고 핀 또는 롤은 요소를 제어하는 축이 회전함에 의해 축방향으로 변위된다. 작동시 핀이 측벽 또는 에너지 저장장치의 초기 응력 보다 큰 그루브 힘의 측면에 작용하면 각 형태 단면(1401, 1402)는 축방향으로 변위한다. 이 변위는 최대 하중 또는 캠기어 초과회전을 보호하고 캠기어의 공차 민감성을 감소한다. 요소(1401, 1402)들이 동일하게 형성될 때, 대칭구조의 변속기를 제조하기 위한 비용이 감소된다. 이 요소가 고형부품으로 제조되며, 딥 드로잉(deep-drawing) 또는 다른 가공에 의해 판금으로 제조된다. 드럼은 플라스틱으로 만들어져 캠 형태는 금속으로된 금속층을 포함한다.

도 21a, 21b 와 21c 는 전이와 선택경로에서 탄성체(1503, 1513, 1523)의 장치(1500, 1510, 1520)을 도해적으로 나타낸다.

도 21a 에서 에너지 저장장치(1503)을 통해 구동 끝단에서 요소(1502)에 연결된 구동에서 요소(1501)을 보여준다. 힘 F 는 구동끝단 요소에 작용한다. 경로 S₁은 액츄에이터에 의해 구동되고 경로 S₂ 는 시스템에서 하중에 의존한다. 에너지 저장장치는 요소(1501, 1502)사이에 유효하고 에너지 저장장치는 수용부에 수용된다. 수용부는 요소(1501)에서 지역(1504a, 1504b)와 요소(1502)에서 지역(1505a, 1505b)에 의해 형성된다. 에너지 저장장치는 요소(1501, 1502)의 양 수용부에서 초기응력하에서 지지된다.

도 22a, 22b 와 22c 는 경로의 차 △S = S₁- S₂의 함수로서 전이힘 같은 힘의 특성곡선(1601, 1611, 1621)을 보여준다.

특성 곡선(1601)은 두 개의 경로차 지역 △S(1602, 1603)으로 나누어진다. (1602)에서 힘 F 은 초기 응력힘의 수치 C 까지 선형적으로 증가한다. C까지 증가할 때 전이 매카니즘의 탄성장치는 유효하다. C에서 스프링은 작용하고 스프링에 작용하는 힘은 초기 응력힘 C보다 크다. 이 힘에서 전이 매카니즘의 탄성장치는 스프링(1503)으로 직렬로 연결된다. 이것은 지역(1603)에서 곡선(1601)이 평탄하기 때문이다.

도 21b 에서 에너지 저장장치(1513)을 통해 구동 끝단에서 요소(1512)에 연결된 구동 끝단의 요소(1511)가 보여준다. 힘 F 는 구동 끝단 요소에 작용한다. 경로 S₁은 액츄에이터에 의해 이동하고 경로 S₂는 시스템에서 하중에 의존한다. 에너지 저장장치는 요소(1511, 1512)사이에 유효하다. 에너지 저장장치는 수용부에 수용된다.

이 수용부는 요소(1502)에서 지역(1515a, 1515b)에 의해 요소(1511)에서 지역(1514a, 1514b)에 의해 형성된다. 에너지 저장장치는 초기 응력하에서 요소(1501, 1502)의 양 수용부에 수용된다. 요(1511, 1512)는 요소(1514a, 1514b) 와 접촉하는 멈추개(1516a, 1516b)를 포함한다. 멈추개는 ±S_limit 의 차이에서 요소(1511, 1512)의 상대변위를 제한한다. 멈추개의 물리적 치수는 요소(1511)이 설정 스프링 변위 △S = ± S_limit 후에 멈추개를 때릴 정도이다.

특성곡선(1611)은 3개의 경로 차이지역 S (1612, 1613, 1614)로 구분된다. 지역(1612)에서 힘 F 는 초기 응력힘의 수치 C까지 선형적으로 증가한다. C 까지 전이 매카니즘의 탄성장치는 유효하다. C에서 스프링이 작용하고 스프링에 작용하는 힘은 초기 응력힘 C 보다 크다. 이 힘에서 전이 매카니즘의 탄성장치는 스프링(1513)과 함께 직렬로 연결된다. 이것은 지역(1613)에서 곡선(1611)이 평판하기 때문이다. 변위 △S (1615)에서 요소(1514a, 1514b)는 멈추개를 때리고 실제로 스프링의 편심을 방해한다. 변위(1615)에서 작동요소의 탄성장치는 다시 유효하다. 이 탄성장치는 부가 탄성장치 또는 링키지같은 매카니즘의 설정 가능한 탄성장치로 형성된다.

멈추개를 사용하는 것은 보다 큰 전이 힘이 바람직하면 이롭다. 작동요소가 각 최종위치에 도달하기 전에 최종 위치에 액츄에이터가 도달하면 이롭다. 멈추개가 없을 때 액츄에이터는 전이작동의 끝을 나타내는 전 설정 변위경로를 이동하고 전이요서는 여전히 동기 중이다. 도 24a, 24b, 24c 를 참고한다.

도 21c 에서 에너지 저장장치(1523)을 통해 구동 끝단에서 요소(1522)에 연결된 구동 끝단에서 요소(1521)이 보여진다. 힘 F 는 구동 끝단 요소에 작용한다. 경로 S₁ 은 액츄에이터에 의해 이동되고 경로 S₂ 는 시스템에서 하중에 의존한다. 에너지 저장장치는 요소(1521, 1522) 사이에서 유효하다. 에너지 저장장치는 수용부에 수용된다. 수용부는 요소(1521)에서 지역(1524a, 1524b)와 요소(1502)에서 지역(1525a, 1525b)에 의해 형성된다. 에너지 저장장치는 초기 응력에서 요소(1521)의 수용부에 지지되는 것이 바람직하다. 수용부(1525a, 1525b)에서 에너지 저장장치는 유극으로 지지된다.

특성곡선(1621)은 3개의 경로차이 △S(1622, 1623, 1624)로 나누어진다. (1622)에서 에너지 저장장치가 유극으로 수용되기 때문에 변위의 함수로서 힘이 적용되지 않는다. (1626)에서 힘 F 는 초기응력 C까지 전이 매카니즘의 탄성장치만 유효하다. C에서 스프링이 작용하고 스프링에 작용하는 힘은 초기 응력 C 보다 크다. 이 힘에서 작동 매카니즘의 탄성장치는 스프링(1523)과 함께 직렬로 연결된다. 이것은 지역(1624)에서 곡선(1621)이 평팡하기 때문이다. 변위 △S(1627)에서 요소(1524a, 1524b)는 멈추개를 때리고 스프링의 편심을 방해한다. 변위(1627)에서 작동 매카니즘의 탄성장치는 다시 유효하다. 이 탄성 장치는 부가 탄성장치 또는 링키지 같은 매카니즘의 설정가능한 탄성장치로 형성된다.

도 23 은 감소 거동을 나타내는 곡선(1651)과 실제로 선형 거동을 나타내는 곡선(1652)과 증가거동을 나타내는 곡선(1653)으로 구성되는 특성곡선 형태의 선도(1650)를 나타낸다. 특성곡선의 증가 및 감소하는 의존특성은 또한 상기 곡선들 및 하기 곡선들에 나타나며, 이들은 선형함수로서 나타난다.

도 24 는 도 22a, 22b 및 22c 에 따르는 실시예에서 처럼 제한 정지점(limit stop)을 가지고 초기에 응력을 받는 스프링의 선도(1700)을 나타낸다. 변속기는 변속동작에 의해 작동된다. 변속동작에서 변속기의 동기화 단계에서 작동중인 액츄에이터는 변속기 일체형 변속부품이 아직까지 동기화 단계에 정지상태에 있을지라도 액츄에이터는 탄성력에 의해 계속적으로 운동하게 되는데, 왜냐하면 기어는 아직 완전히 동기화 되지 않고 추가로 변위발생이 이루어지지 않았기 때문이다. 변속동작의 초기에, 유극(△S)각 극복된다. 추가의 변속동작의 이루어지는 동안, 힘(F)는 링크장치(linkage)에서와 같이 변속연결 장내로 또는 변속장치에 따라 증가된다. 점(1702)로 부터 힘의 증가는 링크장치에 구성된 탄성장치에 따른다. 초기에 응력을 받는 에너지 저장장치는 기본적으로 아직까지는 압축상태가 아니다. 경로차 △S(1703)에서, 예를들어 힘(F_A)에서 에너지 저장장치의 초기응력이 도달되고, 에너지 저장장치는 힘증가에 수반되는 추가의 작동이 이루어지는 동안 압축된다. 구동장치의 이동이 방해받을 경우에 액츄에이터는 아직까지 특정거리에 걸쳐 이동가능하다. 추가의 압축이 점(1704 또는 1705)에 이루어질 수 있다. 점(1704)에서 특성곡선은 다시 급격히 상승되는데 변위차에서 극한 정지점은 부딪히고, 장치는 다시 링크장치내에 구성된 탄성장치에 의해 제어된다. 점(1704 또는 1705)에서 장치는 액츄에이터의 최대 부하를 발생시키는 반면에, 액츄에이터는 감소되거나 정지된다. 동기화 과정이 종료되고 기어의 동기화가 이루어질 때 작동부하는 점(1705)으로 부터 점(1706)으로 감소된다. 구동장치가 다시 또다른 변속동작 방해받는다면, 예를들어, 기어쌍이 서로 점접촉(point-to-point)에 의해 연결될 때, 다음에 부하는 점(1706)으로 부터 점(1707)으로 다시 증가한다. 만약 변속동작이 이루어질 때 센서가 부하 또는 변위발생을 감지하면 상기 추가의 부하증가는 2차 증가로서 감지 가능하다.

부하의 제 1 증가는 각각의 변속동작을 위해 필수적인 동기화에 의해 이루어진다. 제 2 증가는 적절한 제어동작에 의해 방지 또는 감소가능한 바람직하지 못한 과정에 의해 발생된다.,

도 25 에는 변속기를 구성하는 기어 변속 게이트(gear shifting gate)(1800)의 개략도가 나타나고, 상기 변속 게이트는 작동 부품에 의해 직접적으로 또는 링크장치에 의해 간접적으로 작동가능하다. 작동은 변속경로(1802)를 따라 형성되거나 선택경로(1801)에 의해 형성된다.

변속이 이루어지는 동안, 즉 제 2 기어로 부터 제 3 기어로 즉 연결된 기어 위치로 부터 변속은 우선 중립위치에 도달할때까지 변속경로(1802)를 따라 이루어진다. 다음에 추가의 변속경로(1802)가 선택경로(1801)을 따라 선택되고, 다음에 제 3 기어가 사이 변속경로(1802)내에 연결된다.

변속기내부의 변속부품이 작동되거나 또는 적어도 부분적으로 연결된 기어 위치로 부터 중립위치로 이동한다면 변속기내에서 선택경로 내에서 이루어 지는 선택동작이 일반적으로 이루어진다. 다른 변속기들에 있어서, 선택동작은 원리적으로 중립위치에 도달된 후에 이루어질 수 있다. 변속동작이 이루어지기 전에 선택동작의 수행을 억제하는 기능이 적어도 부분적으로 변속경로내에서 수행되고, 이때 시간지연이 발생가능하고 그 결과 선택동작이 지연된다.

선택동작은 실제로 다음의 방법에 의해 이루어진다. 변속기능의 액츄에이터와 같이, 변속동작을 제어하기 위한 액츄에이터의 모터 또는 액츄에이터는 가속되고, 변속경로내의 기어를 분리하기 위해 변속기 내부 변속부품을 작동시킨다. 실제로, 중립위치에서 그리고 중립위치 이전에서, 액츄에이터는 중립위치내에서 감속되고 정지되거나 속도가 느려져야만 한다. 상기 위치에서 선택용 액츄에이터와 같이 선택동작을 제어하기 위한 액츄에이터의 모터 또는 액츄에이터는 하나의 변속경로로 부터 다른 변속경로로 변속기 내부의 변속 부품을 작동하기 위해 가속될 수 있다. 이어서 선택기능의 액츄에이터는 새로운 변속경로 앞 또는 내부에서 감속되어 상기 변속부품은 새로운 변속경로의 위치에 놓이게 된다. 다음에 새로운 기어가 변속기능의 액츄에이터를 가속 및 감속하여 결합된다. 감속 및 가속위상에 의해 변속동작을 위한 시간이 다소 증가될 수 있다. 유극 및 탄성에 의해 변속 및 선택동작의 일시적 중복이 변속기의 작동특성 내에서 유리하게 이용될 수 있다.

만약 탄성장치가 초기에 능력을 받거나 또는 초기에 응력을 받지 않는 탄성장치가 작동경로내에 또는 선택동작이 이루어지는 동력 전달 경로 내에 위치하는 것이 유리하다. 상기 방법에 의해 변속기 내부의 변속부품이 중립위치로 이동시키기 전에, 변속기능의 액츄에이터가 작동가능하다.

도 26a 및 도 26b 는 선택동작이 이루어지는 동안의 과정을 개략적으로 나타낸다. 상기 도면에는 중앙 선택축(도면에 없음)의 핑거(1901)이 나타나 있다. 변위가 발생될 때, 핑거(1901)는 도 26a, 26b 내에 나타난 상기 구성부품들 중 오직 두 개에 의해 선택포크(1902, 1903)의 부품들을 작동시킨다. 핑거(1901)은 적어도 하나의 구성부품(1902, 1903)의 씨팅영역(seating region)(1905)내 하나의 단부(1904)와 결합한다. 구성부품(1902 또는 1903)는 핑거의 축방향 위치를 제어하는 것에 의해 선택되는 반면에, 위치는 선택 액츄에이터에 의한 제어에 의해 화살표(1906)를 따라 변형가능하다. 변속동작은 중앙 선택축을 회전시키는 것으로 이루어지고, 회전은 실제로 주앙 선택축 주위에서 또는 대략 화살표(1906)의 축을 따라 이루어진다. 여기서 핑거(1901)는 단부(1904) 및 적어도 하나의 변위를 발생시키는 구성부품(1902, 1903)으로 이동된다.

도 26a 에서, 기어가 결합되는 것은 두 개의 구성부품(1902, 1903)가 직접 겹쳐지지 않고, 서로에 대해 상대변위를 발생시킨다는 사실로 부터 분명하다. 핑거(1901)의 변위발생에 의해 구성부품(1902)의 변위발생이 이루어지고, 각각의 기어가 변속된다.

상기 기어위치로 부터 새로 기어로 변속이 제어과정에 의해 이루어지려면, 변속 액츄에이터는 변속핑거를 중립위치로 안내하도록 작동된다. 추가로 에너지 저장장치가 응력을 받지 않을 때, 실제로 선택축이 선택된 변속경로내에 위치하도록 에너지 저장장치가 작동되도록 선택 액츄에이터가 중앙 선택축을 작동하도록 작동된다.

거리 S_actuator에 의해 이동되는 중앙위치에 중앙선택축이 배열되어 에너지 저장장치가 응력을 받는다. 에너지 저장장치가 응력을 받지 않을 때, 다음에 핑거(1901)은 축방향으로 거리 S_actuator만큼 변위가 발생된다. 그러므로 S_actuator = S_shift _{- finger} 가 된다.

핑거(1901)은 아직 중립우치에 있지 않기 때문에, 구성부품(1902)의 변위에 의해 중앙 선택축이 구성부품(1903)의 픽업부품(pick-up)(1905)내에 결합가능하다. 중립위치에 도달할때까지, 초기에 응력을 받는 에너지 저장장치(1907)에 의해 중립위치내에서 변속동작이 이루어진다. 중립위치에서, 에너지 저장장치(1907)은 적어도 추가의 구속해제를 방지하는 제한 정지점까지 구속해제가 이루어진다. 구속해제에 의해 핑거(1901)은 도 26b 에서와 같이, 선택된 변속경로의 기설정위치로 이동한다.

핑거(1901)은 선택된 변속경로의 기설정 위치로 삽입되는 반면에, 선택된 변속경로 내에 또는 변속경로를 따라 변속동작이 계속하여 시작되거나 수행된다.

도 27 은 부하대 선택경로의 함수로 그려진 특성곡선(2051)의 선도(2050)를 나타낸다. 에너지 저장장치는 초기응력(Fw) 및 유극(2052)이 제공되도록 초기에 응력을 받을 수 있다. 유극이 극복될 때 특성곡선상의 증가는 선형, 증가 또는 감소될 수 있다.

도 28 은 변속기(2099)의 작동부품(2000)을 나타낸다. 변속을 위하여, 중앙 변속 및 선택축(2001)은 원주를 따라 회전되는 동안, 중앙 선택축은 선택동작을 위해 축방향 변위가 발생된다. 여기서, 여러개의 선택포크(2003)중의 하나는 중앙 변속 및 선택축(2001)에 비회전적으로 연결된 핑거(2002)를 통해 작동된다. 작동은 선택포크(2003)상의 핑거의 픽업부품의 이동에 의해 이루어진다. 선택포크들은 선형적으로 안내되고 운동 및 힘을 변속기를 구성하는 동기화 유니트의 미끄럼 슬리브로 전달한다. 연속적으로 이루어지는 서로다른 기어의 결합을 위해, 소요기어의 선택포크는 중앙 변속 및 선택축(2001)의 축방향 변위에 의해 선택가능하다.

만약 중앙 변속 및 선택축상에서 변속운동이 축방향 변위 또는 원주방향 변위로서 제어된다면 그리고 선택동작이 원주 또는 축방향 변위를 따르는 변위로서 제어된다면, 변속기(2099)의 설계에 상기작동은 의존한다.

경로선택을 동반한 변속동작은 적어도 세 개의 위상으로 나누어진다.

1. 기어가 분리되고 중립위치에 도달하는 위상으로 이동

2. 경로가 중립위치로 선택되는 위상으로 이동

3. 기어가 주립우치로 부터 연결되는 위상으로 이동

장치(2000) 는 실제로 드럼 또는 다른 구성부품상에 구성되느 캠기어(2004)를 나타내고, 레버(2006)의 회전운동은 캠기어(2004)에 의해 제어되는 핀(2005)에 의해 시작된다. 레버(2004)는 회전가능하게 지지된다. 레버(2006)의 회전운동은 예를들어 변속동작의 형태로 중앙 선택축(2001)에 전달된다. 중앙 선택축은 레버(2006)내에서 안내된다. 회전운동은 페더 키(feather key)(2019)를 통해 중앙선택 후에 전달된다. 선택동작을 위해, 중앙 선택축은 선형적으로 그리고 축방향으로 상하이동할 수 있다.

중앙 선택축(2001)의 선형 및 축방향 운동은 스핀들 구동에 의해 시작되고, 모터(2007)의 모터 축(2009)은 동시에 스핀들 기어의 너트에 의해 개시된다. 스핀들(2008)은 비회전적으로 구성부품(2011)에 연결된다. 스프링(2008)은 비회전적으로 구성부품(2011)에 연결된다. 스프링(2010)은 구성부품(2011)의 칼러(calla)와 고정장치(2015)사이에 구속너트(2017)에 의해 고정되고, 중간의 링(2013, 2014)은 스프링 및 씨팅표면 사이에서 작동된다. 구성부품(2011)은 스핀들 또는 스프링 조합의 회전을 방지하도록 너트와 위치설정 기능의 핀(2018)을 통해 중앙 선택축(2001)에 비회전상태로 고정된다. 그러므로 초기에 응력을 받거나 받을 수 있는 스프링 파켓(spring packet)은 구성부품(2011, 2010, 2013, 2014, 2015, 2017, 2008)으로 구성되고, 선호적으로 중앙 선택축에 의해 수용되거나 또는 고정되고 내부의 너트(2016)에 의해 고정된다.

스핀들(2008)이 압축될 때, 힘은 너트(2017), 고정장치(2015) 및 중간의 링(2014)을 통해 스프링(2010)에 전달되고, 상기스프링(2010)은 중앙 선택축(2001)의 베어링 표면상에서 중간의 링(2013)에 의해 지지된다. 스핀들(2008)이 끌어당겨질 때, 힘이 구성부품(2011)의 베어링표면 및 중간의 링(2013)을 통해 스프링(2010)으로 전달된다. 스프링은 중간의 링(2014)에 의해 지지되고, 상기 링(2014)은 너트(2016)에 의해 그리고 중앙 선택축에 의해 차례로 지지된다. 결과적으로 스프링(2010)과 같은 에너지 저장장치는 작동장치와 중앙 선택축사이의 양축방향으로 작동한다.

도 29 에는 중앙 선택축(2001)의 영역에 위치하는 에너지 저장장치(2010)의 구성단면을 나타낸다.

본 발명에 의하면, 변속기내부의 전이요소가 최종 위치에 있고 작동요소가 각 최종 위치로 이동될 때 적어도 하나의 탄성 장치를 사용함으로서 이 응력은 감소된다. 이 과정에서 탄성장치은 미소하게 응력을 받고 시스템 요소에 힘을 보상하고 감소한다.

선택작동장치의 작동경로내에 탄성장치를 구성하는 것에 의해, 선택과정을 작동하기 위한 더 빠른 응답시간이 선택가능한 반면에 선택과정을 제어하기 위한 구동모터의 크기가 감소된다.

탄성장치는 코일 스프링, 디스크 스프링 또는 스프링 파켓의 형태, 압축 가스 저장장치 예를들어 유압장치의 형태,플라스틱 스프링 또는 일레스토머 요소(elastomer element)의 형태 또는 압축 또는 인장 스프링의 형태로 구성가능하다. 탄성장치는 초기에 응력을 받거나 또는 초기에 응력을 받지 않을 수도 있으며 씨트(seat)내에서 유극을 가지고 수용가능하다.

본 발명에 따르면, 탄성장치는 선택동작이 동력 저달 경로내에서 서로 다른 위치에 위치가능하다. 에너지 저장장치는 중앙 선택축 또는 중앙 변속축내에 위치가능하며, 예를들어, 레버 또는 링크장치 또는 역전 레버 또는 기어내에서 위치가능하다. 에너지 저장장치는 선택장치를 작동시키기 위해 지지장치내에서 또는 외부의 선택장치내에 구성가능하다.

그래서, 선호되는 실시예에 적용되는 본 발명의 기본적이고 신규의 특징으로 설명 및 지적하는 반면에, 설명한 장치의 세부들과 형태 그리고 작동상의 다양한 생략 및 대체 및 변경은 본 발명의 요지로 부터 벗어나지 않고 당해 업자에게 이해될 수 있다. 예를들어, 주목할 사항으로 동일한 결과를 이루기 위해 실제로 동일한 기능한 수행하는 상기 구성부품 및/또는 방법의 모든 조합들은 본 발명의 범위내에 속한다. 상기 실시예로 부터 다른 실시예로의 대체는 또한 충분한 검토가 이루어지다. 주목할 사항으로 또한 도면들을 단순히 특성상 개념적이라는 사실을 제외하고, 반듯이 스케일에 따라 작성되지 않는다. 그러므로 다음에 이어지는 청구범위에 의해서만 제한된다.

도 1 은 본 발명에 따른 장치를 포함한 자동차의 개략도.

도 2 는 자동차 동력 트레인의 개략도.

도 3 은 본 발명에 따른 장치의 개략도.

도 4 는 탄성 요소를 포함한 액츄에이터를 나타낸 도면.

도 4a 는 도 4 의 탄성 요소를 A-A 선을 따라서 본 단면도.

도 5 는 탄성 요소를 가지는 연결부를 나타낸 개략도.

도 6 은 변속기의 단면도.

도 6a 는 축 변위 △S_axial 의 함수로써 축 방향의 힘 F_axial을 나타낸 다이어그램.

도 6b 는 변속기 내의 스프링 조립체의 부분적 단면도.

도 6c 는 힘-변위 관계를 나타낸 다이어그램.

도 6d 는 도 6b 의 한 부분을 나타낸 도면.

도 6e 는 도 6b 의 한 부분을 나타낸 도면.

도 7 은 변속기의 다른 실시예를 나타낸 단면도.

도 7a 는 축 변위 △S_axial의 함수로서 축 방향의 힘 F_axial 을 나타낸 다이어그램.

도 7b 는 축 변위 △S_axial의 함수로서 축방향의 힘 F_axial 을 나타낸 다이어그램.

도 8 은 변속기-내부 시프트 요소를 포함한 변속기의 단면도.

도 9 는 기어 시프팅 게이트를 나타낸 도면.

도 10 은 변속기 및 변속기 하우징을 도시한 단면도.

도 11 은 도 10 의 액츄에이터 요소를 도시한 단면도.

도 12a-12c 는 초기 응력이 가해진 에너지 저장 장치의 작동을 나타낸 도면.

도 13a-13b 는 에너지 저장 장치를 도시한 도면.

도 14 는 액츄에이터를 실린더를 나타낸 도면.

도 15-16a 는 도 14 의 액츄에이터를 도시한 단면도.

도 16b-16 은 축변위 △S_axial 의 함수로서 축 방향의 힘 F_axial을 각각 나타낸 다이어그램.

도 17b 는 축 변위 △S_axial 의 함수로서 축방향의 힘 F_axial 을 보여주는 다이어그램.

도 18a 는 액츄에이터의 소조립부품을 나타낸 도면.

도 18b 는 도 18a 에서 나타낸 실시예를 A-A 선을 따라서 본 단면도.

도 18c 는 도 18b 에서 나타낸 실시예를 B-B선을 따라서 본 단면도.

도 19 는 캠 기어의 단면도.

도 20 은 두 요소를 구동하고 에너지를 저장하는 구동 샤프트의 단면도.

도 21a 는 탄성 장치를 가지는 에너지 저장 장치를 나타낸 도면.

도 21b 는 탄성 장치를 가지는 에너지 저장 장치를 나타낸 도면.

도 21c 는 탄성 장치를 가지는 에너지 저장 장치를 나타낸 도면.

도 22a-22c 는 경로 차 △S=S₁-S₂ 의 함수로써 힘의 특성 곡선을 나타낸 다이어그램.

도 23 은 경로 차 △S=S₁-S₂ 의 함수에 따라 힘의 다른 특성 곡선들을 나타낸 다이어그램.

도 24 는 정해진 값에서 정지되는 초기에 응력이 가해진 스프링의 경로 차 △S=S₁-S₂ 의 함수에 따라 힘을 나타낸 다이어그램.

도 25 는 기어 선택 경로를 따라 변속기의 기어 시프팅 게이트를 나타낸 개략도.

도 26a-26b 는 선택 과정을 나타낸 도면.

도 27 은 초기에 응력이 가해진 특성 곡선을 나타낸 도면.

도 28 은 변속기의 액츄에이터를 나타낸 도면.

도 29 는 도 28 의 일부를 확대한 도면.

* 부호설명

1 ... 차량 2 ... 구동장치

3 ... 토크전달 시스템 3a ... 클러치 디스크

3b ,.. 압력판 3e ... 분리 베어링

3d ... 플라이 휠 4 ... 변속기

5 ... 구동축 6a ... 휠

7 ... 구동끝단 8 ... 출력끝단

9 ... 유공압선 10 ... 종속 실린더

9 ... 유공압선 11 ... 마스타 실린더

11a ... 마스타 실린더 피스톤 12 ... 구동모터

13 ... 제어장치 13a ... 전자 제어장치

13b, 50 ... 액츄에이터 14 ... 변위 센서

15 ... 트로틀 위치센서 16 ... 엔전 RPM 센서

17 ... 타코메터 센서 19 ... 센서장치

Claims

기어를 바꾸어 넣는 동안 자동적으로 작동될 수 있는 토크 전달 시스템, 적어도 하나의 구동 유닛에 의해 작동되는 액츄에이터 및 변속기 단부에 배열된 적어도 하나의 시프팅 요소로 이루어지고, 다수의 기어들 사이에서 변속할 수 있는 변속기를 자동으로 작동시키는 변속기 작동장치에 있어서, 변속기 단부에 배열된 적어도 하나의 시프팅 요소와 구동 유닛 사이에 구동 연결부가 제공되고, 미리 설정된 탄성도를 가지는 추가 탄성 요소는 구동 유닛과 시프팅 요소 사이에서 구동 연결부의 동력 전달 경로에 작동할 수 있게 배열되는 것을 특징으로 하는 변속기 작동장치.
기어를 바꾸어 넣는 동안 자동적으로 작동될 수 있는 토크 전달 시스템, 적어도 하나의 구동 유닛에 의해 작동되는 액츄에이터 및 변속기 단부에 배열된 적어도 하나의 시프팅 요소로 이루어지고; 여기에서 구동 유닛은 변속기의 시프팅 채널들 사이에서 선택 작동이 이루어지고 적어도 하나의 구동 유닛은 변속기의 시프팅 채널내에서 기어의 전환 작업이 이루어지고; 다수의 기어들 사이에서 변속할 수 있는 변속기를 자동으로 작동시키는 변속기 작동장치에 있어서, 변속기 단부에 배열된 적어도 하나의 시프팅 요소와 각각의 구동 유닛 사이에 구동 연결부가 제공되고, 미리 설정된 탄성도를 가지는 추가 탄성 요소는 구동 유닛과 시프팅 요소 사이에서 작동할 수 있게 배열되는 것을 특징으로 하는 변속기 작동장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 탄성 요소는 시프팅 채널을 선택하는 구동 유닛과 시프팅 요소 사이의 동력 전달 경로에 배열되는 것을 특징으로 하는 변속기 작동장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 탄성 요소는 시프팅 채널을 전환하는 구동 유닛과 시프팅 요소사이의 동력 전달 경로에 배열되는 것을 특징으로 하는 변속기 작동장치.
기어를 바꾸어 넣는 동안 자동적으로 작동될 수 있는 토크 전달 시스템, 적어도 하나의 구동 유닛에 의해 작동되는 액츄에이터 및 변속기 단부에 배열된 적어도 하나의 시프팅 요소로 이루어지고, 다수의 기어들 사이에서 변속할 수 있는 변속기를 자동으로 작동시키는 변속기 작동장치에 있어서, 미리 설정된 탄성도를 가지는 추가 탄성 요소는 적어도 하나의 시프팅 요소의 링키지에 작동할 수 있게 배열되는 것을 특징으로 하는 변속기 작동장치.
기어를 바꾸어 넣는 동안 자동적으로 작동될 수 있는 토크 전달 시스템, 적어도 하나의 구동 유닛에 의해 작동되는 액츄에이터 및 변속기 단부에 배열된 적어도 하나의 시프팅 요소로 이루어지고, 다수의 기어들 사이에서 변속할 수 있는 변속기를 자동으로 작동시키는 변속기 작동장치에 있어서, 미리 설정된 탄성도를 가지는 추가 탄성 요소는 액츄에이터 요소 등을 위한 지지면 또는 적어도 하나의 시프팅 요소의 링키지에 작동할 수 있게 배열되는 것을 특징으로 하는 변속기 작동장치.
제 1 항에 있어서, 미리 설정된 탄성도를 가지는 적어도 하나의 탄성 요소는, 적어도 하나의 액츄에이터와 변속기 단부에 놓인 적어도 하나의 시프팅 요소 사이의 동력 전달 경로에서 작동할 수 있게 배열되는 것을 특징으로 하는 변속기 작동장치.
제 1 항에 있어서, 미리 설정된 탄성도를 가지는 추가 탄성 요소는, 구동 유닛과 적어도 하나의 액츄에이터 사이의 동력 전달 경로에 배열되는 것을 특징으로 하는 변속기 작동장치.
기어를 바꾸어 넣는 동안 자동적으로 작동될 수 있는 토크 전달 시스템, 적어도 하나의 구동 유닛에 의해 작동되는 액츄에이터 및 변속기 단부에 배열된 적어도 하나의 시프팅 요소로 이루어지고, 다수의 기어들 사이에서 변속할 수 있는 변속기를 자동으로 작동시키는 변속기 작동장치에 있어서, 변속기 단부에 배열된 적어도 하나의 시프팅 요소와 구동 유닛 사이에 구동 연결부가 제공되고, 구동 유닛과 적어도 하나의 시프팅 요소 사이의 구동 연결부의 동력 전달 경로에, 적어도 하나의 탄성 요소나 추가 탄성 요소를 통하여 탄성 요소에 대해 움직일 수 있는 액츄에이터가 배열되는 것을 특징으로 하는 변속기 작동장치.
제 5 항 또는 제 6 항 또는 제 9 항에 있어서, 구동 유닛과 변속기-내부 시프팅 요소 사이의 동력 전달 경로에서 액츄에이터는 적어도 하나의 탄성 요소에 대해 변위/회전이 가능한 것을 특징으로 하는 변속기 작동장치.
제 1항, 제 2항, 제 5항, 제 6항 및 제 9항중 한 항에 있어서, 구동 연결부는 적어도 하나의 탄성 요소에 대해 변위/회전이 가능한 두 요소로 구성되는 것을 특징으로 하는 변속기 작동장치.
제 1항, 제 2항, 제 5항, 제 6항 및 제 9항중 한 항에 있어서, 적어도 하나의 탄성 요소는, 변속기-내부 시프팅 요소를 작동하기 위한 회전 요소와 고정 요소 사이에 배열되는 것을 특징으로 하는 변속기 작동장치.
제 1항, 제 2항, 제 5항, 제 6항 및 제 9항중 한 항에 있어서, 구동 연결부는 탄성 요소에 대해 변위 및 회전이 가능한 두 요소로 구성되고, 이 요소들은 바이어스 힘으로 지탱될 수 있는 탄성 장치를 위한 적어도 하나의 지지부를 형성하는 것을 특징으로 하는 변속기 작동장치.
제 1항, 제 2항, 제 5항, 제 6항 및 제 9항중 한 항에 있어서, 서로에 대해 움직일 수 있는 적어도 두 요소들은, 탄성 장치에 압축 응력을 가함으로서 서로에 대해 움직일 수 있는 것을 특징으로 하는 변속기 작동장치.
제 1항, 제 2항, 제 5항, 제 6항 및 제 9항중 한 항에 있어서, 서로에 대해 움직일 수 있는 두 요소들은, 비록 그것들의 상대 운동이 제한될지라도, 탄성 장치에 압축 응력을 가함으로서 서로에 대해 움직일 수 있는 것을 특징으로 하는 변속기 작동장치.
제 1항, 제 2항, 제 5항, 제 6항 및 제 9항중 한 항에 있어서, 서로에 대해 움직일 수 있는 두 요소들은, 탄성 장치에 압축 응력을 가하여 서로에 대해 움직일 수 있고, 여기에서 두 요소들 사이의 상대 운동은 제한되지 않는 것을 특징으로 하는 변속기 작동장치.
제 16 항에 있어서, 두 요소 사이의 상대 운동을 제한하지 않기 위해 미끄럼 마찰 클러치가 제공되는 것을 특징으로 하는 변속기 작동장치.
제 1항, 제 2항, 제 5항, 제 6항 및 제 9항중 한 항에 있어서, 일정한 미리 설정된 힘이 적어도 하나의 탄성 장치에 가해진다면 서로에 대해 움직일 수 있는 두 요소들은 서로서로에 대해서만 움직일 수 있는 것을 특징으로 하는 변속기 작동장치.
제 1항, 제 2항, 제 5항, 제 6항 및 제 9항중 한 항에 있어서, 적어도 하나의 탄성 요소나 추가 탄성요소는, 압축 스프링, 인장 스프링, 코일 스프링, 디스크 스프링, 레그 스프링, 비틀림 스프링, 브레이싱 스프링이나 다른 형태의 스프링, 플라스틱 요소 또는 탄성 중합체 같은 에너지 저장 장치로 이용되는 것을 특징으로 하는 변속기 작동장치.
제 1항, 제 2항, 제 5항, 제 6항 및 제 9항중 한 항에 있어서, 탄성 요소는 일정한 크기의 힘으로 압축 응력이 가해진 적어도 하나의 에너지 저장 장치로 이루어지는 것을 특징으로 하는 변속기 작동장치.
제 1항, 제 2항, 제 5항, 제 6항 및 제 9항중 한 항에 있어서, 탄성 요소는 압축 응력이 가해지지 않은 적어도 하나의 에너지 저장 장치로 이루어지는 것을 특징으로 하는 변속기 작동장치.
제 1항, 제 2항, 제 5항, 제 6항 및 제 9항중 한 항에 있어서, 적어도 하나의 탄성 요소의 스프링 변위가 제한되는 것을 특징으로 하는 변속기 작동장치.
제 1항, 제 2항, 제 5항, 제 6항 및 제 9항중 한 항에 있어서, 적어도 하나의 탄성 요소의 스프링 변위는 한계 정지값에 의해 제한되는 것을 특징으로 하는 변속기 작동장치.
제 1항, 제 2항, 제 5항, 제 6항 및 제 9항중 한 항에 있어서, 탄성 장치는 단일 단계 또는 다단계 특성 곡선을 가지는 것을 특징으로 하는 변속기 작동장치.
제 1항, 제 2항, 제 5항, 제 6항 및 제 9항중 한 항에 있어서, 탄성 장치는 유극이 존재하게 배열되거나 유극이 존재하지 않게 배열되는 것을 특징으로 하는 변속기 작동장치.
제 24 항에 있어서, 두 요소들 사이의 상대 운동 함수로서 탄성 장치의 특성 곡선은, 특성 곡선의 한 지류가 증가하고 있는 적어도 한 부분을 가지는 것을 특징으로 하는 변속기 작동장치.
제 24 항에 있어서, 두 요소들 사이의 상대 운동 함수로서 탄성 장치의 특성 곡선은, 특성 곡선의 한 지류가 일정하게 유지되는 적어도 한 부분을 가지는 것을 특징으로 하는 변속기 작동장치.
제 24 항에 있어서, 두 요소들 사이의 상대 운동 함수로서 탄성 장치의 특성 곡선은, 유극에 따라 특성 곡선의 한 지류는 크기가 영인 힘을 가지는 영역을 포함하는 것을 특징으로 하는 변속기 작동장치.
제 24 항에 있어서, 작동되고 있는 동안, 변위 및 힘은 다단 특성 곡선을 통하여 힘을 나타내는 센서 및 변위를 나타내는 센서에 의해 측정되는 것을 특징으로 하는 변속기 작동장치.
제 1항, 제 2항, 제 5항, 제 6항 및 제 9항중 한 항에 있어서, 구동 유닛과 액츄에이터 사이에 구동 운동을 액츄에이터 운동으로 전환하기 위한 기어가 배열되는 것을 특징으로 하는 변속기 작동장치.
제 30 항에 있어서, 적어도 하나의 기어가 회전 속도 및 토크를 바꾸는 것을 특징으로 하는 변속기 작동장치.
제 1항, 제 2항, 제 5항, 제 6항 및 제 9항중 한 항에 있어서, 적어도 하나의 구동 유닛은 기계식 모터, 전기 모터, 유압·공기-오일·압축 공기식 드라이브 또는 탄성력에 의해 동력이 공급되는 드라이브로 이루어지는 것을 특징으로 하는 변속기 작동장치.
제 1항, 제 2항, 제 5항, 제 6항 및 제 9항중 한 항에 있어서, 구동 유닛과 시프팅 요소 사이의 구동 연결부는 링키지, 유체 경로, 레버, 바우든 연결선 등으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 변속기 작동장치.
제 1항, 제 2항, 제 5항, 제 6항 및 제 9항중 한 항에 있어서, 변속기-내부 시프팅 요소는 선택포크, 선택샤프트, 슬라이딩 선택 샤프트나 시프트 레버 또는 슬라이더 슬라이브로 이루어지는 것을 특징으로 하는 변속기 작동장치.
제 1항, 제 2항, 제 5항, 제 6항 및 제 9항중 한 항에 있어서, 액츄에이터 요소는 선택 샤프트, 슬라이딩 선택 샤프트, 드럼, 캠 장치, 시프트 레버 또는 다른 작동 요소로 이루어지는 것을 특징으로 하는 변속기 작동장치.
기어를 바꾸어 넣는 동안 자동으로 작동될 수 있는 토크 전달 시스템, 적어도 하나의 구동 유닛에 의해 작동되는 액츄에이터 및 변속기 단부에 배열된 적어도 하나의 시프팅 요소로 이루어지고, 다수의 기어들 사이에서 변속 가능한 변속기를 자동으로 작동시키는 변속기 작동방법에 있어서, 동력 전달 경로에서 액츄에이터 요소가 유지되는 영역 또는 동력 전달 경로에서 액츄에이터 요소와 구동 유닛 사이에 탄성 요소가 배열되는 것을 특징으로 하는 변속기 작동방법.
제 36항에 있어서, 상기 장치가 변속기의 조작을 제어하기 위해 사용되는 것을 특징으로 하는 변속기 작동방법.
제 36항에 있어서, 변속기를 작동하는 동안, 시프팅 조작이 중립 위치에 도달했을 때만 선택 작동이 발생되는 것을 특징으로 하는 변속기 작동방법.
제 36항에 있어서, 변속기를 작동하는 동안, 시프팅 조작이 중립 위치에 도달하기 전에, 선택 작동은 이미 발생하고, 탄성 장치에 압축 응력이 가해지는 것을 특징으로 하는 변속기 작동방법.
제 36항에 있어서, 시프팅 조작이 중립 위치에 도달했을 때 압축 응력이 가해진 탄성 요소에 의해 선택 공정이 부분적으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 변속기 작동방법.
제 36항에 있어서, 시프팅/선택 요소가 한계 정지값에 도달하면 구동 유닛의 시프팅 또는 선택 작동은 일시적으로 계속 이루어질 수 있고, 선택 작동이 계속 행해지는 동안 에너지 저장 장치에 에너지가 제공되는 것을 특징으로 하는 변속기 작동방법.