KR100563335B1 - 축에 대하여 회전할 수 있는, 축을 따라서 치환할 수 있는,이동 트랜스미션의 실렉터 샤프트를 작동시키기 위한 장치. - Google Patents

축에 대하여 회전할 수 있는, 축을 따라서 치환할 수 있는,이동 트랜스미션의 실렉터 샤프트를 작동시키기 위한 장치. Download PDF

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Abstract

축에 대하여 회전될 수 있는, 그리고 축을 따라서 치환될 수 있는 이동 트랜스미션(shift transmission)의 실렉터 샤프트를 작동시킬 목적인, 실렉터 샤프트를 회전시키기 위한 회전 액터(swivel actor)를 포함하는, 그리고 실렉터 샤프트를 치환하기 위한 치환 액터(displacement actor)를 포함하는 장치에 있어서, 이동 트랜스미션의 하우징에 대하여 국부적으로 고정된 축 주위에서 액터에 의하여 회전될 수 있고, 액터에 의해서 일으켜지는 실렉터 샤프트의 회전운동(swivel movement) 또는 치환 운동(displacement movement)에 관하여 실렉터 샤프트를 정(正)으로 짜 맞추어 맞물려 있고, 하지만 실렉터 샤프트의 치환운동 또는 회전운동에 관하여 맞물려 있지 않은 하나의 구성요소(component part)에 의해서, 두 개의 액터 중에서 하나 이상은 실렉터 샤프트를 작동시키는 것을 특징으로 하는 장치.

Description

변속기의 선택기축을 작동하기 위한 장치{Device for operating a selector shaft, of a shift transmission}
본 발명은 선택기축을 회전시키기 위한 회전운동용 액터 및 선택기축을 선형 운동시키기 위한 액터를 포함하고 축을 따라 선형운동하며 축주위에서 회전운동하는 변속기의 선택기축을 작동하기 위한 장치에 관한 것이다.
최근에 자동으로 작동하는 변속기가 중요해지고 있다. 일반적으로 유성기어 세트에 의해 작동되거나 무단변속기와 같은 벨트접촉식 기어박스로서 구성되는 종래기술의 자동변속기와 비교할 때 자동으로 작동하는 상기 변속기는 비용면에서 더욱 효과적이다. 한편 자동으로 작동되는 변속기는 종래기술의 자동변속기보다 더욱 효율적으로 작동하므로 연료소모량이 증가되지 않고서 안락성이 개선된다.
일반적으로, 도 6에 도시된 선택기축이 종래기술의 변속기를 작동하기 위해 이용된다. 선택기축(2)은 (도면에 도시되지 않은 ) 변속기의 하우징위에서 축(A)을 따라 이동하고 상기 축(A)주위에서 회전운동하도록 안내되며 선택기 포오크(6)의 입구와 결합하는 변속돌기부(4)를 가진다. 선형가이드(8)들에 의해 하우징내에서 안내되는 변속막대(10)에 상기 선택기 포오크(6)들이 부착된다. 관련 기어를 동기화하기 위한 동기화 슬리브를 작동하기 위해 (도면에 도시되지 않은 ) 또 다른 포오크가 선택기 포오크(6)의 단부에 고정된다. 선택기축(2)이 양방향 화살표(W)를 따라 선형변위를 형성하는 동안, 선택기축(2)은 구름운동을 수행하여, 변속돌기부(4)와 결합되는 선택기포오크(6)가 결정되고 즉 양방향 화살표(S)를 따라 선택기축(2)이 회전운동하는 동안 운동하는 선택기 포오크(6)가 결정되며, 따라서 변속되어야 하는 기어가 결정된다. 선택기축(2)의 회전운동에 의해 선택작용이 수행되고 선택기축(2)의 선형운동에 의해 변속작용이 수행된다.
상기 형태의 변속기 작동장치를 자동으로 작동시킬 때, 선택기축(2)을 회전시키고 선형운동시키기 위한 액터가 제공되고, 액터들은 연결구조체에 의해 선택기축(2)과 연결된다. 미국특허 제 4 856 360호에 공개된 작동장치에 의해 두 개의 액터들은 선형으로 운동하는 작동부재들을 가진다. 선택기축(2)의 축방향에 대해 선택기축과 강하게 연결되고 선택기축(2)의 상대회전운동을 허용하는 부품에 의해 선택기축(2)을 선형운동시키기 위한 작동부재가 선택기축(2)과 연결된다. 선택기축을 회전시키기 위한 작동부재가 선택기축과 강하게 연결되고 회전레버와 연결되어, 선택기축의 회전운동을 형성하고 선택기축의 축방향변위에 의해 작동부재 및 변속레버사이에 해당 상대운동이 형성된다.
본 발명의 목적은 간단한 구조에 의해 선택기축이 정밀하게 작동되고 선택기축의 회전운동 및 선형운동이 서로 독립적으로 수행되는 상기 형태의 작동장치를 제공하는 것이다.
상기 목적이 청구범위이 특징들에 의해 달성된다.
본 발명의 작동장치의 유리한 실시예들이 종속항들에 제공된다.
첨부된 도면들에 제공된 실시예들을 참고하여 본 발명이 더욱 상세히 설명된다.
도 1을 참고할 때, 선택기축(2)이 변속돌기부(4)를 가지고 두껍게 구성된 영역에서 선택기축과 일체로 구성된 제 1 포오크(12) 및 제 2 포오크(14)들을 가진다. 상기 제 1 포오크(12)를 구성하는 제 1 아암(12a,12b)들사이에 원주를 따라 제 1 홈(12c)이 형성된다. 상기 선택기축의 축과 상기 제 1 홈(12c)이 동축구조를 형성할 수 있으나 선택기축의 축과 홈이 반드시 동축구조를 형성할 필요는 없다. 상기 제 1 포오크(12)는 선택기축(2)에 대해 수직으로 직선구조로 구성된다. 동일하게 제 2 포오크(14)에 구성된 제 2 아암(14a,14b)들이 제 2 홈(14c)을 가지고, 상기 제 2 홈(14c)은 상기 선택기축(2)의 축과 평행하게 구성된다.
중심의 안내축(A-A)이 하우징에 고정상태로 형성되고 다음에 선택기축이 상기 안내축에 대해 종방향으로 이동가능하게 구성되거나 선택기축이 상기 안내축위에 장착된다. 선택적으로 변속기의 하우징내에서 안내축이 종방향으로 운동가능하게 장착되고, 선택기축이 안내축에 고정상태로 일체구성된다.
하우징에 고정된 축주위에서 회전운동하는 제 1 회전요소(16) 및 제 2 회전요소(18)가 상기 제 1 및 제 2 포오크(12,14)와 근접하게 배열되어, 상기 포오크들의 제 1 및 제 2 홈(12c,14c)들내부에 제 1 및 제 2 회전요소(16,18)들의 제 1 돌출부(16b) 및 제 2 돌출부(18b)들이 연결된다.
상기 제 1 및 제 2 돌출부(16b,18b)들과 떨어진 제 1 및 제 2 회전요소(16,18)들의 측부에서 회전요소들이 제 1치형부(16a) 및 제 2 치형부(18a)들을 가지고, 제 1 전동기(24) 및 제 2 전동기(26)의 제 1 구동축(20) 및 제 2 구동축(22)위에 형성된 제 1 치형요소(20a) 및 제 2 치형요소(22a)들이 상기 제 1 및 제 2 치형부(16a,18a)들과 치접된다.
각각의 홈(12c,14c)들이 해당 돌출부(16b,18b)들과 연결되어, 제 1 및 제 2 돌출부(16b,18b)들이 제 1 아암(12a,12b) 및 제 2 아암(14a,14b)의 내측벽과 직접 연결되고 제 1 및 제 2 홈(12c,14c)들의 종방향으로 운동할 수 있다. 상기 제 1 및 제 2 돌출부(16b,18b)들이 볼형상으로 구성되어, 돌출부가 회전운동하고 유극을 가질 수 있다.
장치가 하기와 같이 작동한다.
예를 들어, 액터(actor)로서 작동하는 제 1 전동기(24)가 (도면에 도시되지 않은 )제어장치에 의해 제어되면, 제 1 회전요소(16)가 회전되어, 상기 제 1 돌출부(16b) 및 제 1 포오크(12)사이에 형성된 수직방향의 키이 연결을 통해 선택기축(2)이 상하로 직접 운동한다. 그 결과 제 2 홈(14c)에 대해 제 2 홈(14c)의 종방향으로 제 2 돌출부(18b)가 운동하여, 변속게이트를 선택하려는 방향으로 선택기축(2)의 운동이 제 2 회전요소(18)에 의해 방해되지 않는다.
한편 또 다른 액터를 형성하는 제 2 전동기(26)가 작동하면, 제 2 회전요소(18)가 회전되어, 제 2 돌출부(18b) 및 제 2 포오크(14)사이에 형성된 키이 연결을 통해 선택기축(2)이 회전되고 이때 선택기축(2)의 회전운동은 제 1 회전요소(16)에 의해 방해되지 않는다. 선택기축(2)은 변속운동을 수행한다.
상기 장치에 대한 다양한 수정예들이 제공될 수 있다. 예를 들어, 각각의 전동기(24,26)들이 감속기어를 가질 수 있어서, 제 1 및 제 2 구동축(20,22)은 상대적으로 작은 전동기를 이용할 수 있다. 또한 변속기의 구조에 따라, 선택기축(2)의 운동은 변속과정과 관련되고 회전운동은 선택과정과 관련될 수 있다.
도 2에 도시된 실시예에 의하면, 제 1 회전요소(16) 및 제 2 회전요소(18)들이 변속기의 하우징에 대해 고정상태로 장착되는 축과 직접 고정되고 관련 액터에 의해 회전구동되며, 도 1의 치형부들이 생략된다. 도 2에 도시된 장치의 작동방법은 도 1에 도시된 장치의 작동방법과 동일하다.
도 3에 도시된 실시예에 의하면, 하우징위에 고정상태로 장착된 제1 회전요소(28) 및 제 2 회전요소(30)들이 U자형상 또는 포오크 형상으로 구성되고, 상기 제 1 및 제 2 회전요소(28,30)들의 기저부에 지지축이 배열되며, 제 1 아암(28a,28b)들 및 제 2 아암(30a,30b)들이 아암들사이에서 제 1 홈(28c) 및 제 2 홈(30c)들을 형성하고 제 1 돌출부(34) 및 제 2 돌출부(32)들을 수용하며, 상기 제 1 및 제 2 돌출부(32,34)들은 선택기축(2)과 일체로 구성된다. 도 3의 실시예에 있어서, 선택기축(2)은 하우징에 대해 운동가능하게 장착된다. 선택기축(2)의 운동은 축(A-A)을 따라 형성된다. 축(100)은 선택기축(2)과 일체구조로 연결되거나 고정위치에서 회전가능하게 연결되고, 선택기축(2)은 변속돌기부(4)를 가진다. 유사하게 상기 축(100)이 변속돌기부(4)를 가질 수 있다. 선택기축(2)이 변속돌기부(4)에 의해 변속기내에 연결되고 변속기내에서 변속요소를 작동시킨다. 상기 축(100)이 변속기외부에 장착될 수 있으며, 선택적으로 축(100)이 하우징내부에 장착될 수 있다.
도 3a의 실시예에 의하면, 선택기축(102)이 하우징에 대해 고정상태로 장착되고, 중공구조의 축(101)이 상기 선택기축(102)에 대해 운동가능하고 회전할 수 있다. 중공구조의 축(101)이 선택기축(102)위에 장착되어 안내된다. 변속돌기부(4)가 변속기에 연결되어 변속기내부의 변속요소를 전환시키도록 선택기축(102) 및 축(101)이 장착된다.
제 1 및 제 2 회전요소(28,30)들에 형성된 기저부의 외측부들에 제 1 치형부(28d) 및 제 2 치형부(30d)들이 제공되고, 상기 제 1 및 제 2 치형부(28d,30d)들은 제 1 구동축(20) 및 제 2 구동축(22)들의 제 1 치형요소(20a) 및 제 2 치형요소(22a)들과 치접된다. 도 1의 돌출부들과 유사한 제 1돌출부(34) 및 제 2 돌출부(32)들이 제 1 홈(28c) 및 제 2 홈(30c)들내에서 운동할 때 운동방향으로 키이 연결구조를 형성하고 상기 운동방향에 대해 수직으로 상대운동하도록 상기 제 1 및 제 2 돌출부(34,32)들과 제 1 및 제 2 홈(28c,30c)들이 결합된다. 제 2 회전요소(30)의 지지축이 선택기축(102)의 축과 평행한 반면에, 제 1 회전요소(28)의 지지축은 선택기축(102)의 축과 수직으로 배열된다. 도 3에 도시된 장치의 작동은 도 1에 도시된 장치의 작동과 동일하다.
도 4의 실시예에 의하면, 제 1 회전요소(28) 및 제 2 회전요소(30)들이 치형부들을 가지지 않고 액터들에 의해 구동되는 축들과 직접 연결되며 변속기의 하우징에 대해 고정상태로 장착된다. 도 4에 도시된 장치의 작동은 도 3에 도시된 장치의 작동과 동일하다.
도 5의 실시예를 참고할 때, 제 1 치형부(40)를 가진 부착물(36)이 선택기축(2)에 구성되고, 치형부의 치형들이 선택기축(2)의 축과 원주방향으로 동축을 이루며 연장된다. 변속기의 하우징에 고정상태로 장착되고 회전구동되는 제 1 구동축(20)의 제 1 치형요소(20a)가 상기 제 1 치형부(40)와 치접되고, 선택기축(2)의 축과 동축을 이루는 제 2 치형부(44)가 선택기축(2)에 형성되며, 상기 제 2 치형부(44)는 선택기축(2)의 축과 평행하게 구성된다. 회전구동되는 구동축(22)의 제 2 치형요소(22a)와 상기 제 2 치형부(44)가 치접된다.
도 5에 도시된 장치가 하기와 같이 작동한다.
제 2 구동축(22)이 회전하여 선택기축(2)이 회전운동할 때, 제 1 구동축(20)의 치형요소(20a) 및 제 1 치형부(40)가 선택기축의 원주방향으로 서로 상대운동하기 때문에 제 1 구동축(20)의 제 1 치형요소(20a) 및 제 1 치형부(40)사이의 연결 구조를 통해 선택기축(2)의 회전운동이 방해되지 않는다.
제 1 구동축(20)이 회전하면 선택기축(2)이 축방향으로 운동하고, 제 2 구동축(22)의 제 2 치형요소(22a) 및 제 2 치형부(44)사이에 형성된 치형연결구조가 손상되지 않고 상기 제 2 치형요소(22a) 및 제 2 치형부(44)들이 서로에 대해 상대운동하기 때문에 상기 선택기축(2)의 축방향운동은 상기 제 2 치형요소(22a) 및 제 2 치형부(44)들의 연결구조에 의해 방해되지 않는다.
또한 도 5에 도시된 장치의 실시예는 최소갯수의 구성부품들을 요구하기 때문에 간단한 구조를 가진다.
본 발명을 따르는 장치의 간단한 구조에 의해 선택기축(2)이 신뢰성있게 작동되고, 선택과정이 변속과정과 완전히 독립적으로 수행될 수 있다.
상기 실시예들이 다양하게 수정될 수 있고 서로 결합될 수 있다. 예를 들어, 도 1 또는 도 3에 도시된 실시예들의 치형부들이 비원형구조의 치형부로서 구성되어, 제 1 및 제 2 회전요소(16,18)들 또는 제 1 및 제 2 회전요소(28,30)들의 각위치에 따라 서로 다른 변속비를 제공될 수 있다.
더 넓은 특허보호를 위해 본 출원에서 청구된 청구범위들이 편견없이 제공된다. 출원인은 상기 설명 및 도면들에 도시된 특징들을 청구할 권리를 가진다.
종속항을 참고할 때, 각각의 관련 종속항의 특징에 의해 제 1 항의 특징구성에 관한 선택적 구성이 제공된다. 종속항의 특징들이 독립적으로 보호될 수 있다.
상기 종속항의 주제는 종래 청구항의 주제에 대해 독립적인 발명을 형성한다. 본 발명은 상기 실시예들에 한정되지 않는다.
도 1 내지 도 5는 본 발명을 따르는 장치의 서로 다른 실시예들을 도시한 사시도.
도 6은 종래기술의 수동변속기내에서 선택기축과 선택기 포오크의 상호작용을 도시한 사시도.
*부호설명*
2 : 선택기축, 4 : 변속돌기부
12, 14 : 포오크(fork) 12a,12b,14a,14b 아암(arm)
12c, 14c : 홈(groove) 18a, 16a 치형부
20, 22 : 구동축 24, 26 : 전동기

Claims (10)

  1. 선택기축을 회전시키기 위한 회전운동용 액터 및 선택기축을 선형운동시키기 위한 액터를 포함하고, 축을 따라 선형운동하고 축주위에서 회전운동하는 변속기의 선택기축을 작동하기 위한 장치에 있어서,
    하우징내에서 고정상태의 안내축에 대해 회전가능하게 장착되고 액터에 의해 구동될 수 있는 제 1 및 제 2 회전요소들에 의해 두 개의 액터들이 선택기축과 연결되고, 상기 제 1 및 제 2 회전요소들이 변속기의 하우징에 대해 고정되고 축주위에서 상기 액터에 의해 회전되고, 액터에 의해 회전운동 및 선형운동이 수행되는 동안 상기 제 1 및 제 2 회전요소가 선택기축과 완전히 연결되고 분리될 수 있는 것을 특징으로 하는 변속기의 선택기축을 작동하기 위한 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 액터들에 의해 구동되는 제 1 및 제 2 구동축들의 치형요소들과 치접되는 제 1 및 제 2 치형부들이 상기 제 1 및 제 2 회전요소들에 구성되는 것을 특징으로 하는 변속기의 선택기축을 작동하기 위한 장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 액터들에 의해 구동되는 축들에 상기 제 1 및 제 2 회전요소가 직접 장착되는 것을 특징으로 하는 변속기의 선택기축을 작동하기 위한 장치.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 한 항에 있어서, 제 1 및 제 2 회전요소들이 제 1 및 제 2 돌출부를 가지고, 선택기축에 형성된 제 1 및 제 2 포오크들내에 상기 제 1 및 제 2 돌출부들이 연결되며, 포오크들의 제 1 및 제 2 아암들의 내측면들에 대해 상기 제 1 및 제 2 돌출부들이 키이연결되고, 상기 제 1 및 제 2 아암들사이에 형성된 제 1 및 제 2 홈들을 따라 상기 돌출부들이 운동하는 것을 특징으로 하는 변속기의 선택기축을 작동하기 위한 장치.
  5. 제 1 항 내지 제 3 항 중 한 항에 있어서, 선택기축의 제 1 및 제 2 돌출부들이 연결되는 포오크들내에 제 1 및 제 2 회전요소가 배열되고, 포오크들의 제 1 및 제 2 아암들의 내측면들에 대해 상기 제 1 및 제 2 돌출부들이 키이 연결되며, 상기 제 1 및 제 2 아암들사이에 형성된 제 1 및 제 2 홈들을 따라 상기 제 1 및 제 2 돌출부들이 운동하는 것을 특징으로 하는 변속기의 선택기축을 작동하기 위한 장치.
  6. 제 1 항 내지 제 3 항 중 한 항에 있어서, 제 1 및 제 2 회전요소가 제 1 및 제 2 구동축들에 구성되고 치형요소들을 가진 피니온으로서 구성되며, 구동축들의 원주방향으로 키이연결을 형성하고 치형요소들의 치형들이 구동축들과 평행하게 상대운동하기 위하여 치형요소들의 치형들이 회전축과 평행하게 구성되고 선택기축에 형성된 치형들과 치접되는 것을 특징으로 하는 변속기의 선택기축을 작동하기 위한 장치.
  7. 제 1 항에 있어서, 제 1 및 제 2 회전요소들을 이용하여 액터들이 선택기축을 작동시키고, 변속기의 하우징에 대해 고정된 축주위에서 상기 제 1 및 제 2 회전요소가 관련 액터들에 의해 회전되며, 액터들에 의해 회전운동 및 선형운동이 수행되는 동안 상기 제 1 및 제 2 회전요소들이 선택기축과 키이연결되고 분리되는 것을 특징으로 하는 변속기의 선택기축을 작동하기 위한 장치.
  8. 제 1 항에 있어서, 선택기축의 회전축과 평행한 안내축주위에서 제 1 및 제 2 회전요소들이 지지되는 것을 특징으로 하는 변속기의 선택기축을 작동하기 위한 장치.
  9. 제 8 항에 있어서, 선택기축의 회전운동에 대해 안내축은 반경방향의 안내작용을 형성하는 것을 특징으로 하는 변속기의 선택기축을 작동하기 위한 장치.
  10. 제 8 항에 있어서, 선택기축의 축방향운동에 대해 안내축은 축방향 안내작용을 형성하는 것을 특징으로 하는 변속기의 선택기축을 작동하기 위한 장치.
KR1019980018436A 1997-05-30 1998-05-22 축에 대하여 회전할 수 있는, 축을 따라서 치환할 수 있는,이동 트랜스미션의 실렉터 샤프트를 작동시키기 위한 장치. KR100563335B1 (ko)

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