KR101249813B1

KR101249813B1 - 기어 이동 어셈블리 및 그를 구비하는 변속기

Info

Publication number: KR101249813B1
Application number: KR1020120096048A
Authority: KR
Inventors: 한은수
Original assignee: 한은수
Priority date: 2012-08-31
Filing date: 2012-08-31
Publication date: 2013-04-02
Also published as: CN104603501B; WO2014035042A1; JP6014262B2; US20150323068A1; US9657835B2; EP2891821A4; EP2891821A1; CN104603501A; JP2015526672A

Abstract

본 발명은, 길이 방향으로 연장하도록 형성되고, 내부에 중공부가 형성되는 관형의 샤프트; 상기 샤프트의 중공부에 배치되며, 복수의 슬라이딩 채널이 둘레 방향을 따라 이격된 채로 각각 상기 길이 방향을 따라 연장 형성되는 베이스와, 상기 샤프트에 대해 상기 길이 방향을 따라 슬라이딩 가능하도록 상기 복수의 슬라이딩 채널 중 서로 다른 채널에 삽입되는 로드를 각각 갖는 복수의 슬라이더를 구비하는 슬라이딩 유닛; 상기 샤프트를 원주 방향을 따라 감싸면서 상기 샤프트에 대해 상기 길이 방향을 따라 이동 가능하게 배치되며, 상기 복수의 슬라이더 각각에 대응하여 구비되는 복수의 이동 기어; 및 상기 복수의 슬라이더 각각과 상기 대응하는 이동 기어 각각을 연결하도록 형성되어, 상기 복수의 슬라이더 각각의 슬라이딩에 상기 대응하는 이동 기어 각각의 이동을 독립적으로 연동시키는 연동 유닛을 포함하는, 기어 이동 어셈블리 및 그를 구비하는 변속기를 제공한다.

Description

기어 이동 어셈블리 및 그를 구비하는 변속기{ASSEMBLY FOR MOVING GEAR AND TRANSMISSION HAVING THE SAME}

본 발명은 기어 이동 어셈블리 및 그를 구비하는 변속기에 관한 것이다.

변속기는 자동차나 자전거 등에 장착되는 구동부의 속력이나 회전력을 바꾸는 장치이다. 변속기는 입력부와 출력부의 속도 차이가 필요한 산업, 수송기계, 장치나 기구 일반 분야에서 다양한 형태로 폭넓게 사용되고 있다.

일반적으로 변속기는 기어장치를 갖추고 있으며, 입력 회전수와 출력 회전수의 차이인 변속비에 따라 원하는 단수를 구현한다.

이러한 입력 회전수와 출력 회전수의 차이를 조정하기 위해서는, 기어들 간의 관계를 조정하기 위한 구성이 필요하다. 그러나, 이러한 구성은 입력축이나 회전축의 외부에 위치하여 변속기의 사이즈를 크게 하며 구조적으로 복잡하게 한다.

본 발명의 목적은, 변속을 위한 구조를 간단화하고 변속기 전체 사이즈를 줄일 수 있는, 기어 이동 어셈블리 및 그를 구비하는 변속기를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 복수의 입력 기어 또는 출력 기어에 대한 맞물림/해제를 위한 대응이 즉각적으로 이루어질 수 있게 하는, 기어 이동 어셈블리 및 그를 구비하는 변속기를 제공하는 것이다.

상기한 과제를 실현하기 위한 본 발명의 일 실시예와 관련된 기어 이동 어셈블리는, 길이 방향으로 연장하도록 형성되고, 내부에 중공부가 형성되는 관형의 샤프트;
상기 샤프트의 중공부에 배치되며, 복수의 슬라이딩 채널이 둘레 방향을 따라 이격된 채로 각각 상기 길이 방향을 따라 연장 형성되는 베이스와, 상기 샤프트에 대해 상기 길이 방향을 따라 슬라이딩 가능하도록 상기 복수의 슬라이딩 채널 중 서로 다른 채널에 삽입되는 로드를 각각 갖는 복수의 슬라이더를 구비하는 슬라이딩 유닛;
상기 샤프트를 원주 방향을 따라 감싸면서 상기 샤프트에 대해 상기 길이 방향을 따라 이동 가능하게 배치되며, 상기 복수의 슬라이더 각각에 대응하여 구비되는 복수의 이동 기어; 및 상기 복수의 슬라이더 각각과 상기 대응하는 이동 기어 각각을 연결하도록 형성되어, 상기 복수의 슬라이더 각각의 슬라이딩에 상기 대응하는 이동 기어 각각의 이동을 독립적으로 연동시키는 연동 유닛을 포함할 수 있다.

여기서, 상기 샤프트에는 상기 길이 방향을 따라 연장 형성되는 이동홀이 형성되고, 상기 연동 유닛은, 상기 이동홀을 관통하도록 배치되며, 상기 이동 기어와 상기 슬라이더를 연결하는 연결핀을 포함할 수 있다.

여기서, 상기 연동 유닛은, 상기 슬라이더에 회전 가능하게 설치되고, 상기 연결핀의 일 단부가 연결되도록 형성되는 회전링을 더 포함할 수 있다.

삭제

여기서, 상기 슬라이딩 채널은 상기 베이스의 외부와 연통되도록 형성되고, 상기 슬라이더는, 상기 로드의 일 단부가 결합되는 내면과, 상기 회전 링을 수용하는 수용부가 형성되는 외면을 구비하는 수용 링을 더 포함할 수 있다.

여기서, 상기 로드를 상기 길이 방향을 따라 슬라이딩 구동하도록 형성되는 구동 유닛이 더 구비될 수 있다.

여기서, 상기 슬라이더는, 상기 로드의 타 단부에 결합되는 날개를 더 포함하며, 상기 구동 유닛은, 상기 복수의 날개 중 일부의 날개를 수용하여 상기 길이 방향을 따른 양측으로 견인하도록 형성되는 견인 모듈을 포함할 수 있다.

여기서, 상기 견인 모듈은, 상기 길이 방향을 따른 양측으로 가압 가능하게 형성되는 몸체; 및 상기 몸체에서 연장 형성되고, 상기 날개의 서로 반대되는 양면을 감싸도록 분기되는 포크부를 포함할 수 있다.

여기서, 상기 견인 모듈은, 상기 복수의 날개의 자유단이 결합되는 프레임; 상기 프레임에 설치되며, 상기 복수의 날개 각각에 대응하여 위치하는 복수의 핀; 및 상기 핀의 자유단에 대응하여 회전 가능하게 설치되고, 상기 회전에 의해 상기 핀과 맞물려서 상기 핀이 상기 날개를 후퇴시키게 하는 돌출부를 구비하는 회전판을 포함할 수 있다.

여기서, 상기 구동 유닛은, 상기 일부의 날개가 상기 복수의 날개 중에 다른 날개로 변경되도록, 상기 슬라이딩 유닛을 상기 길이 방향을 따르는 축을 중심으로 회전시키도록 형성되는 변경 모듈을 더 포함할 수 있다.

삭제

여기서, 상기 베이스에는, 상기 슬라이딩 채널을 상기 베이스의 외부와 연통시키도록 개구되는 개방홀이 형성되고, 상기 로드는 상기 개방홀 보다 긴 길이를 갖도록 형성되며, 상기 슬라이더는, 상기 개방홀을 통해 상기 로드와 결합되는 내면과, 상기 회전 링을 수용하는 수용부가 형성되는 외면을 구비하는 수용링을 더 포함할 수 있다.

여기서, 상기 로드를 상기 길이 방향을 따른 양측으로 슬라이딩 구동하도록 상기 슬라이딩 채널에 유체를 공급하거나 상기 슬라이딩 채널로부터 상기 공급된 유체를 흡입하도록 형성되는 유체 조절 모듈이 더 구비될 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 변속기는, 서로 다른 사이즈를 갖는 복수의 입력 기어를 구비하는 입력 장치; 및 서로 다른 사이즈를 갖는 복수의 출력 기어를 구비하는 출력 장치를 포함하고, 상기 입력 장치 및 상기 출력 장치 중 적어도 하나는, 앞서 설명한 기어 이동 어셈블리로서, 상기 샤프트는 상기 입력 장치인 경우 입력축이고 상기 출력 장치인 경우 출력축이며, 상기 이동 기어는 상기 이동에 의해 상기 입력/출력 기어와 상기 입력축/출력축을 결합시키거나 상기 결합을 해제하도록 형성되는 기어 이동 어셈블리를 포함할 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따른 변속기는, 서로 다른 사이즈를 갖는 복수의 입력 기어를 구비하는 입력 장치; 및 서로 다른 사이즈를 갖는 복수의 출력 기어를 구비하는 출력 장치를 포함하고, 상기 입력 장치 및 상기 출력 장치 중 적어도 하나는, 길이 방향으로 연장하도록 형성되고, 이동홀이 형성되는 중공형의 샤프트; 상기 샤프트의 중공부에 배치되며, 복수의 슬라이딩 채널이 둘레 방향을 따라 이격된 채로 각각 상기 길이 방향을 따라 연장 형성되는 베이스와, 상기 샤프트에 대해 상기 길이 방향을 따라 슬라이딩 가능하도록 상기 복수의 슬라이딩 채널 중 서로 다른 채널에 삽입되는 로드를 각각 갖는 복수의 슬라이더를 구비하는 슬라이딩 유닛; 상기 이동홀을 관통하도록 배치되고, 상기 복수의 슬라이더 각각의 슬라이딩에 연동되는 일 단부를 가지는 복수의 연결핀; 및 상기 복수의 연결핀의 타 단부 각각에 독립적으로 연동되도록 형성되는 상기 복수의 입력 기어 또는 상기 복수의 출력 기어를 포함할 수 있다.

여기서, 상기 입력 기어 또는 상기 출력 기어는, 원통형의 바디; 및 상기 바디의 일 단부 영역에 상기 바디의 원주 방향을 따라 형성되는 기어부를 포함할 수 있다.

삭제

상기와 같이 구성되는 본 발명에 관련된 기어 이동 어셈블리 및 그를 구비하는 변속기에 의하면, 변속을 위한 주요 구성을 샤프트 내부에 배치하고 그 작동 방식을 간단화하여, 변속기의 구조 및 작동을 단순화하고 그의 사이즈를 줄일 수 있게 된다.
또한, 본 발명에 관련된 기어 이동 어셈블리 및 그를 구비하는 변속기에 의하면, 복수의 입력 기어 또는 출력 기어에 대한 맞물림/해제를 위한 대응이 즉각적으로 이루어질 수 있게 된다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기어 이동 어셈블리(100)의 분해 사시도이다.
도 2는 도 1의 기어 이동 어셈블리(100)의 슬라이더(123)와 구동 유닛(150)을 보인 사시도이다.
도 3은 도 2의 구동 유닛(150)의 견인 모듈(151)의 일 변형예에 따른 견인 모듈(155)과, 슬라이더(123)를 보인 사시도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 기어 이동 어셈블리(200)의 분해 사시도이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 변속기(300)의 개념적인 단면도이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 변속기(400)의 개념적인 단면도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 기어 이동 어셈블리 및 그를 구비하는 변속기에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 본 명세서에서는 서로 다른 실시예라도 동일·유사한 구성에 대해서는 동일·유사한 참조번호를 부여하고, 그 설명은 처음 설명으로 갈음한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기어 이동 어셈블리(100)의 분해 사시도이다.

본 도면을 참조하면, 기어 이동 어셈블리(100)는 샤프트(110)와, 슬라이딩 유닛(120)과, 이동 기어(130)와, 연동 유닛(140)을 포함할 수 있다.

샤프트(110)는 길이 방향(L)으로 연장하도록 형성되는 중공체이다. 그에 의해, 샤프트(110)의 내부에는 중공부(111)가 형성된다. 이러한 샤프트(110)는 관형으로 형성될 수 있다. 샤프트(110)의 외면에는 길이 방향(L)을 따라 연장하는 톱니부(113)가 형성된다. 또한 샤프트(110)에는 길이 방향(L)을 따라 관통 개구되는 이동홀(115)이 형성된다.

슬라이딩 유닛(120)은 샤프트(110)의 중공부(111)에 배치되는 것이다. 슬라이딩 유닛(120)은 구체적으로, 베이스(121)와, 슬라이더(123)를 포함할 수 있다.

베이스(121)는 길이 방향(L)을 따라 연장하도록 형성된다. 본 실시예에서는, 베이스(121)도 샤프트(110)와 같이 관형인 것으로 예시하고 있으나, 베이스(121)는 내부가 막힌 것일 수도 있다. 베이스(121)에는 원주 방향을 따라 이격 배치되는 복수의 슬라이딩 채널(122)이 형성된다. 슬라이딩 채널(122)은 짝을 이루는 개수의 로드(124)에 대응하여 역시 짝을 이루는 개수로 형성될 수 있다. 본 도면에서는 슬라이딩 채널(122)이 열 개인 것을 예시하고 있다. 슬라이딩 유닛(120)은 베이스(121)의 외주면을 통해 외부와 연통되도록 형성된다.

슬라이더(123)는 베이스(121)에 길이 방향(L)을 따라 슬라이딩 가능하게 결합되는 것이다. 구체적으로, 슬라이더(123)는, 로드(124)와, 수용링(125)과, 날개(128)를 포함할 수 있다. 로드(124)는 슬라이딩 채널(122)에 슬라이딩 가능하게 삽입 가능한 사이즈를 갖도록 형성된다. 수용링(125)은 링 형상으로 형성되는 것으로서, 로드(124)가 결합되는 내면(126)과, 수용부(127a)가 형성되는 외면(127)을 포함할 수 있다. 수용부(127a)는 양측이 돌출되고 가운데가 리세스된 형태이다.

이러한 슬라이딩 유닛(120)의 구성에 의하여, 베이스(121)가 중심에 배치되고, 그러한 베이스(121)의 외면을 수용링(125)이 감싸도록 배치된다. 이러한 베이스(121)와 수용링(125)은 모두 샤프트(110)의 중공부(111) 내에 배치된다. 그에 의해, 샤프트(110)의 중심에서 반경 방향으로 베이스(121), 수용링(125), 샤프트(110)의 동심적 배치 관계가 형성된다. 앞서 설명한 대로, 로드(124)는 슬라이딩 채널(122)에 삽입된 상태이고, 날개(128)는 샤프트(110)의 외측에 위치하도록 배치된다.

이동 기어(130)는 링 형상의 기어로서, 샤프트(110)를 그의 원주 방향을 따라 감싸도록 배치된다. 이동 기어(130)는 그의 외면에는 형성되는 외톱니(131)와, 그의 내면에 형성되는 내톱니(133)를 포함한다. 내톱니(133)는 샤프트(110)의 톱니부(113)에 맞물리는 사이즈를 갖는다. 이동 기어(130)에는 또한 연결홀(135)이 형성된다.

연동 유닛(140)은, 슬라이더(123)의 슬라이딩을 이동 기어(130)의 이동에 연동하기 위한 구성이다. 연동 유닛(140)은, 연결핀(141)과, 회전링(143)을 포함할 수 있다. 연결핀(141)의 일 단부는 수용링(125)의 수용부(127a)와 연결되고 타 단부는 이동 기어(130)의 연결홀(135)에 연결되도록 형성된다. 이를 위해, 연결핀(141)은 샤프트(110)의 이동홀(115)을 관통하여 배치된다. 이렇게 연결핀(141)은 수용링(125)에 직접 연결되거나, 회전링(143)을 개재하여 수용링(125)에 연결될 수 있다. 후자의 경우에, 회전링(143)은 수용링(125)의 수용부(127a)에 끼워지고, 회전링(143)의 삽입홀(144)에는 연결핀(141)이 삽입되게 된다.

이러한 구성에 의하면, 날개(128)가 길이 방향(L)을 따라 양측으로 구동될 때, 로드(124)는 슬라이딩 채널(122)을 따라 슬라이딩 된다. 로드(124)의 슬라이딩은 로드(124)에 연결된 수용링(125), 및 수용링(125)에 연결된 연결핀(141)의 슬라이딩을 수반한다. 연결핀(141)은 이동홀(115)의 연장 길이에 대응하는 범위 내에서 길이 방향(L)으로 왕복 슬라이딩될 수 있다. 연결핀(141)의 슬라이딩은 그의 타 단부가 결합된 이동 기어(130)의 이동으로 이어진다. 이동 기어(130) 역시 이동홀(115)의 연장 범위 내에서 이동되고, 그에 의해 이동 기어(130)는 변속 기어, 예를 들어 입력 기어(320, 도 참조)에 삽입되거나 그로부터 분리된다. 이때, 이동 기어(131)의 외톱니(131)는 입력 기어(320)의 내톱니(323)와 맞물리게 된다.

이동 기어(130)가 입력 기어(320)에 맞물리게 되면, 샤프트(110)의 회전력에 의해 입력 기어(320)도 회전하게 된다. 이와 반대로, 이동 기어(130)가 입력 기어(320)에서 분리되게 되면, 샤프트(110)가 회전하더라도 입력 기어(320)는 회전하지 않게 된다.

이상에서, 이동 기어(130)의 이동을 위한 구성이 샤프트(110)의 내부에 설치된다. 그에 의해, 이동 기어(130)의 이동을 위한 구성이 어셈블리(100)를 복잡하지 않게 하고 어셈블리(100)의 사이즈도 기존에 비해 작아지게 한다.

위에서는 편의상 하나의 슬라이더(123)에 대해서만 설명하였으나, 위의 슬라이더(123)와 동일한 구성의 다른 슬라이더들이 더 구비된다. 구체적으로, 복수의 슬라이더(123)들은 각각 수용링(125)과 로드(124)와 날개(128)를 구비한다. 그에 의해, 복수의 수용링(125)은 베이스(121)에 대해 길이 방향(L)을 따라 서로 이격되게 일렬로 배열된다. 또한, 로드(124)들은 복수의 슬라이딩 채널(122)에 각각 삽입된다. 날개(128)들은 가상의 원을 이루도록 서로 다른 각도에 배치된다. 본 도면에서, 다섯 쌍의 슬라이딩 채널(122), 다섯 쌍의 이동홀(115, 2개는 안 보임), 및 다섯 쌍의 연결핀(141, 하나만 도시됨)에 의해, 다섯 개의 슬라이더(123)가 구비될 수 있다.

위에서와 같이, 어셈블리(1000)의 작동을 위해서는 로드(124)가 길이 방향(L)으로 구동되어야 하는데, 그에 관해서는 도 2를 참조하여 설명한다.

도 2는 도 1의 기어 이동 어셈블리(100)의 슬라이더(123)와 구동 유닛(150)을 보인 사시도이다.

본 도면을 참조하면, 로드(124)를 길이 방향(L)으로 슬라이딩 구동하기 위해서는 구동 유닛(150)이 구비된다.

구동 유닛(150)은 복수의 날개(128) 중 일부를 수용하여 길이 방향(L) 양측으로 견인하도록 형성되는 견인 모듈(151)을 포함할 수 있다.

견인 모듈(151)은 몸체(152)와, 포크부(153)와, 제한부(155)를 포함할 수 있다. 몸체(152)는 길이 방향(L)을 따른 양측으로 가압될 수 있도록 형성된다. 구체적으로, 몸체(152)는 반원형으로 연장하는 반원부(152a)와, 반원부(152a)의 중앙부에서 돌출 형성되는 돌출부(152b)를 포함할 수 있다. 포크부(153)는 몸체(152), 구체적으로 반원부(152a)의 양단부에서 연장하고, 날개(128)의 서로 반대되는 양면을 감싸도록 분기된 형태를 가진다. 제한부(155)는 몸체(152) 및 포크부(153)의 반대 측에 위치하며, 내부 공간(155a)에 날개(128)들을 수용하도록 형성된다.

이러한 구성에 의하면, 몸체(152), 구체적으로는 돌출부(152b)가 길이 방향(L)을 따른 양측 중 어느 한 측으로 이동되면, 몸체(152)로부터 힘을 전달받은 포크부(153)는 그가 감싸고 있는 날개(128)를 상기 힘을 받은 방향으로 견인하게 된다. 그에 의해, 날개(128) 및 그를 포함하는 슬라이더(123)가 길이 방향(L)을 따른 일 방향으로 슬라이딩 되는 것이다. 몸체(152)의 길이 방향(L)을 따른 슬라이딩을 위해서는, 예를 들어 실린더가 사용될 수 있다.

구체적으로, 현재 도시된 상태는 모든 날개(128)[슬라이더(123)]들이 후퇴된[그에 의해, 모든 이동 기어(130)가 입력 기어(320, 이상 도 1)에서 분리된] 상태이다. 이 상황에서, 포크부(153)에 대응하는 날개(128)들이 도면상 좌측으로 구동된다면, 해당 슬라이더(123)도 같은 방향으로 슬라이딩 된다. 그에 의해, 위 슬라이더(123)에 대응하는 이동 기어(130)가, 그에 대응하는 입력 기어(320, 이상 도 1)에 맞물리게 된다. 이때, 포크부(153)에 대응하지 않는 날개(128)들은 제한부(155) 내에 위치하게 됨에 의해, 길이 방향(L)을 따라 유동되지 않고 해당 위치에서 고정적으로 유지된다.

이상에서, 복수의 날개(128) 중에 특정한 날개(128)가 포크부(153)에 대응하여 배치되게 하기 위해서는, 복수의 슬라이더(123)들이 회전 방향(R)[길이 방향(L)을 회전축으로 회전되는 방향]으로 회전되면 된다. 복수의 슬라이더(123)를 회전시키기 위한 구성인 변경 모듈(161)에 대해서는 도 5를 참조하여 뒤에 설명한다.

이상의 견인 모듈(151)과 다른 형태의 견인 모듈(155)에 대해서는 도 3을 참조하여 설명한다.

도 3은 도 2의 구동 유닛(150)의 견인 모듈(151)의 일 변형예에 따른 견인 모듈(155)과, 슬라이더(123)를 보인 사시도이다.

본 도면을 참조하면, 견인 모듈(155)은, 프레임(156)과, 핀(157)과, 회전판(158)을 포함할 수 있다.

프레임(156)은 대체로 링 형상을 갖도록 형성된다. 프레임(156)의 중앙의 개구된 부분에는 복수의 날개(128)들이 결합된다. 복수의 날개(128)에 연결되는 로드(124)들은 프레임(156)의 중심 측에 위치하게 된다.

핀(157)은 프레임(156)에 그의 원주 방향을 따라 날개(128)에 대응한 위치에 박히게 된다. 핀(157)은 로드(124)와 평행하게 배치되고, 핀(157)의 자유단은 수용링(125)이 위치한 측에 배치된다.

회전판(158)은 프레임(156)에 대응하는 판이다. 회전판(158)은, 예를 들어 프레임(156)에 대응하는 사이즈의 링 형상을 가질 수 있다. 회전판(158)에서 프레임(156)을 마주하는 면에는 돌출부(159)가 형성된다. 돌출부(159)의 중앙에는 스톱부(159a)가 리세스되어 형성될 수 있다.

이러한 구성에 의하면, 회전판(158)을 길이 방향(L)을 따르는 축을 중심으로 회전시키면, 핀(157)은 회전판(158)에 대해 원주 방향으로 상대 위치 이동이 된다. 이때, 회전판(158)의 돌출부(159)가 핀(157)에 대응하는 경우에, 해당 핀(157)은 돌출부(159)에 맞물려서 길이 방향(L)을 따라 회전판(158)으로 멀어지는 방향으로 후퇴하게 된다. 이 경우, 핀(157)은 위의 멀어지는 방향으로 날개(128)를 밀게 되고, 그에 의해 로드(124) 및 수용링(125)은 위 멀어지는 방향으로 슬라이딩하게 된다. 이때의 슬라이딩 정도는 미세하더라도, 작은 변위만으로도 족한 경우에 유용하다.

이러한 핀(157)의 후퇴 중에, 핀(157)의 자유단은 스톱부(159a)에 수용된다. 그에 의해, 핀(157)은 돌출부(159)에 맞물려서 후퇴된 상태에 안정적으로 유지된다. 또한, 핀(157)이 돌출부(159)를 타고 넘는 것을 원활하게 하기 위하여, 핀(157)의 자유단에는 바퀴가 설치될 수도 있다.

위에서, 회전판(158)을 회전시키기 위한 구성은, 예를 들어 회전판(158)의 외주면에 맞물리는 벨트 및 상기 벨트를 구동하는 다른 원판일 수 있다. 이와 달리, 상기 회전판(158)을 기어로 만들고, 상기 회전판(158)에 맞물리는 구동 기어를 구비할 수도 있을 것이다.

이상의 실시예에 따른 기어 이동 어셈블리(100)는 슬라이더(123)의 슬라이딩에 관해 기계식의 구성이라 할 수 있다. 이하에서는, 도 4를 참조하여, 슬라이더(123)의 슬라이딩을 유압식으로 구현한 기어 이동 어셈블리(200)에 대해 설명한다.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 기어 이동 어셈블리(200)의 분해 사시도이다.

본 도면을 참조하면, 기어 이동 어셈블리(200)는 앞선 실시예의 어셈블리(100)와 대체로 유사한 구성을 가진다.

구체적으로, 기어 이동 어셈블리(200)는, 샤프트(210)와, 슬라이딩 유닛(220)과, 이동 기어(230)와, 연동 유닛(240)을 포함한다. 여기서, 샤프트(210)와, 이동 기어(230)와, 연동 유닛(240)은 앞선 실시예의 샤프트(110), 이동 기어(130), 및 연동 유닛(140)과 각각 동일하다.

앞선 실시예와 상이한 슬라이딩 유닛(220)에 대해 설명하면, 슬라이딩 유닛(220)은, 베이스(221)와, 슬라이더(223)를 포함할 수 있다.

베이스(221)의 슬라이딩 채널(222)은 베이스(221)의 외주면을 통해 외부와 연통되지 않고 전체적으로 외부와 차단되도록 형성된다. 다시 말해서, 슬라이딩 채널(222)은 베이스(221)의 내부로 연장하게 형성되는 것이다. 다만, 이러한 슬라이딩 채널(222)은 개방홀(222a)을 통해 부분적으로 외부와 연통되도록 형성된다. 슬라이딩 채널(222)의 길이는 베이스(221)의 일 단부에서 대응하는 개방홀(222a)을 지난 일정 지점까지의 길이이다. 따라서 베이스(221)의 일 단부에 인접한 개방홀(222a)에 대응하는 슬라이딩 채널(222)의 길이는 가장 작게 형성된다.

슬라이더(223)의 로드(224)는 수용링(225)의 내면(226)에 연결된다. 이때, 로드(224)의 양단부는 수용링(225)의 길이 방향(L)을 따르는 양측에 각각 위치하게 된다. 이러한 로드(224)는 구부려지는 재질로 형성되어, 로드(224)의 양단부가 모아진 채로 개방홀(222a)을 통해 슬라이딩 채널(222)에 삽입될 수 있다.

슬라이딩 채널(222)에 대응하여, 그에 유체를 공급하거나 그로부터 유체를 흡입하는 유체 조절 모듈이 더 포함될 수 있다. 상기 유체 조절 모듈은, 유체를 저장하는 탱크와, 상기 유체를 슬라이딩 채널(222) 내로 펌핑하기 위한 펌프, 그리고 상기 펌프를 슬라이딩 채널(222) 및 상기 탱크 각각과 연통시키는 튜브를 포함할 수 있다. 이때, 상기 펌프로는 정역회전이 가능한 로터리 펌프가 사용되어, 슬라이딩 채널(222)에 대한 유체의 공급과 그로부터의 유체의 흡입이 모두 이루어질 수 있다.

이러한 구성에 의하면, 슬라이더(223)를 길이 방향(L) 중 도면상 우측으로 슬라이딩 시키기 위해서는, 상기 유체 조절 모듈을 가동하여 슬라이딩 채널(222)에 유체를 공급하면 된다. 상기 공급된 유체는 로드(224)를 가압하여 로드(224) 및 수용링(225)이 슬라이딩 채널(222)을 따라 상기 우측으로 슬라이딩 되게 한다.

슬라이더(123)를 길이 방향(L) 중 도면상 좌측으로 슬라이딩시키기 위해서는, 상기 유체 조절 모듈을 역으로 가동하여, 슬라이딩 채널(222) 내에 공급된 유체가 흡입되게 한다. 그러한 흡입력에 의해, 로드(224)가 상기 좌측으로 슬라이딩되어, 수용링(225)을 상기 좌측으로 슬라이딩시키게 된다.

이러한 유압식에 의하면, 각각의 슬라이딩 채널(222)에 유압 공급/회수를 위한 튜브를 연결하면 된다. 그에 의해, 앞선 기계식의 어셈블리(100)에 비해, 날개(128) 및 변경 모듈(161, 도 5)을 구비하지 않아도 된다.

이상에서 설명한 기어 이동 어셈블리(100, 200)를 적용한 변속기에 대해 다음에서 도 5 및 도 6을 참조하여 살펴본다.

먼저, 도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 변속기(300)의 개념적인 단면도이다.

본 도면을 참조하면, 변속기(300)는 입력 장치(310)와, 출력 장치(350)를 포함할 수 있다. 입력 장치(310)와 출력 장치(350)는 각각 복수의 입력 기어(320) 또는 출력 기어(360)를 구비한다. 이러한 복수의 입력 기어(320) 또는 출력 기어(360) 간의 맞물림 형태에 의하여, 입력 장치(310)로 입력되는 입력 속도가 출력 장치(350)에서 출력되는 출력 속도로 변속되는 것이다.

여기서, 입력 장치(310) 및 출력 장치(350) 중 적어도 하나는 앞선 기어 이동 어셈블리(100,200)가 채용될 수 있다. 예를 들어, 본 실시예에서는 첫 번째 실시예에 따른 기어 이동 어셈블리(100)가 입력 장치(310)와 출력 장치(350) 모두에 채용되어 있다.

입력 장치(310)의 경우에, 기어 이동 어셈블리(100)의 샤프트(110)는 입력축으로 작용한다. 샤프트(110) 내에는 슬라이딩 유닛(120)이 배치되고, 슬라이더(123)에 연동 유닛(140)에 의해 연동된 이동 기어(130)는 입력 기어(320)에 맞물리거나 그로부터의 맞물림에서 해제되도록 배치된다.

이때, 도 2에 대한 설명 중 언급한 바대로, 복수의 로드(124) 중 원하는 것에 대한 선택을 위해서, 로드(124)가 설치된 베이스(121)를 길이 방향(L)을 따르는 축을 중심으로 회전시켜 줄 필요가 있다. 이를 위해, 변경 모듈(161)이 구비되는데, 그는 베이스(221)에 설치되는 피동 기어(162)와, 피동 기어(162)를 회전시키는 구동 기어(163)를 포함할 수 있다. 여기서, 구동 기어(163)의 회전은 그에 연결된 모터에 의해 이루어질 수 있다. 이러한 변경 모듈(161)에 의해 복수의 로드(124)가 회전될 때, 목적하는 로드(224)가 견인 모듈(151)의 포크부(153, 이상 도 2)에 대응하여 위치될 수 있다.

입력 장치(310)와 유사하게, 출력 장치(350)의 경우에도, 기어 이동 어셈블리(100)의 샤프트(110)는 출력축으로 작용한다. 샤프트(110) 내에는 슬라이딩 유닛(120)이 배치되고, 슬라이더(123)에 연동 유닛(140)에 의해 연동된 이동 기어(130)는 출력 기어(360)에 맞물리거나 그로부터의 맞물림에서 해제되도록 배치된다.

이러한 구성에 의하면, 복수의 입력 기어(320) 또는 출력 기어(360) 각각에 대응하는 이동 기어(130) 및 그러한 이동 기어(130)를 슬라이딩시킬 수 있는 슬라이딩 유닛(120)이 배치된다. 이러한 복수의 슬라이딩 유닛(120) 및 이동 기어(130)의 슬라이딩은 독립적이어서, 복수의 입력 기어(320) 또는 출력 기어(360)의 맞물림/해제를 위한 대응이 즉각적으로 이루어질 수 있다.

다음으로, 도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 변속기(400)의 개념적인 단면도이다.

본 도면을 참조하면, 변속기(400)는 입력 장치(410)와 출력 장치(450)를 포함한다.

여기서, 입력 장치(410)와 출력 장치(450) 중 적어도 하나에는 각각 기어 이동 어셈블리(100,200)가 변형된 형태로 채용될 수 있다. 본 실시예에서는 기어 이동 어셈블리(100)가 변형된 형태로 입력 장치(410)와 출력 장치(450) 모두에 채용된 경우를 예시한다.

구체적으로 입력 장치(410)의 경우에, 기어 이동 어셈블리(100)의 샤프트(110)는 입력축으로 작용한다. 샤프트(110) 내에는 슬라이딩 유닛(120)이 배치되고, 슬라이더(123)에 연결된 연동 유닛(140)의 연결핀(141)은 입력 기어(420)에 맞물리게 된다. 다시 말해서, 첫 번째 실시예의 기어 이동 어셈블리(100)에서, 이동 기어(130)가 배제되고, 연결핀(141)이 직접 입력 기어(420)에 연결되는 것이다.

이러한 입력 기어(420)는, 바디(421)와, 기어부(423)를 포함할 수 있다. 바디(421)는 원통형을 형성하며, 일 단부는 완전 개방되고 타 단부는 중심 부분만 개방된 형태를 가질 수 있다. 중심 부분의 개방부의 사이즈는 샤프트(110)가 관통되는 사이즈면 될 것이다. 상기 중심 부분의 개방부의 내주면에는 수용부(422)가 리세스되어 형성된다. 위의 수용부(422)에는 연결핀(141)의 단부가 삽입되게 된다.

이러한 입력 기어(420)에 대응하여, 출력 기어(460) 또한 그에 대응하여 바디(461)와 기어부(463)를 포함할 수 있다. 그에 의해, 연결핀(141)이 길이 방향(L)으로 슬라이딩되면, 입력 기어(420) 및/또는 출력 기어(460)가 이동되어, 입력 기어(420)와 출력 기어(460)가 맞물리게 된다. 그에 의해, 입력 장치(410)에 입력된 동력이 변속되어 출력 장치(450)를 통해 출력되게 된다.

상기와 같은 기어 이동 어셈블리 및 그를 구비하는 변속기는 위에서 설명된 실시예들의 구성과 작동 방식에 한정되는 것이 아니다. 상기 실시예들은 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 구성될 수도 있다.

100,200: 기어 이동 어셈블리 110,210: 샤프트
120,220: 슬라이딩 채널 123,223: 슬라이더
130,230: 이동 기어 140,240: 연동 유닛
150: 구동 유닛 151,155: 견인 모듈
161: 변경 모듈 300,400: 변속기
310,410: 입력 장치 320,420: 입력 기어
350,450: 출력 장치 360,460: 출력 기어

Claims

길이 방향으로 연장하도록 형성되고, 내부에 중공부가 형성되는 관형의 샤프트;
상기 샤프트의 중공부에 배치되며, 복수의 슬라이딩 채널이 둘레 방향을 따라 이격된 채로 각각 상기 길이 방향을 따라 연장 형성되는 베이스와, 상기 샤프트에 대해 상기 길이 방향을 따라 슬라이딩 가능하도록 상기 복수의 슬라이딩 채널 중 서로 다른 채널에 삽입되는 로드를 각각 갖는 복수의 슬라이더를 구비하는 슬라이딩 유닛;
상기 샤프트를 원주 방향을 따라 감싸면서 상기 샤프트에 대해 상기 길이 방향을 따라 이동 가능하게 배치되며, 상기 복수의 슬라이더 각각에 대응하여 구비되는 복수의 이동 기어; 및
상기 복수의 슬라이더 각각과 상기 대응하는 이동 기어 각각을 연결하도록 형성되어, 상기 복수의 슬라이더 각각의 슬라이딩에 상기 대응하는 이동 기어 각각의 이동을 독립적으로 연동시키는 연동 유닛을 포함하는, 기어 이동 어셈블리.
제1항에 있어서,
상기 샤프트에는 상기 길이 방향을 따라 연장 형성되는 이동홀이 형성되고,
상기 연동 유닛은,
상기 이동홀을 관통하도록 배치되며, 상기 이동 기어와 상기 슬라이더를 연결하는 연결핀을 포함하는, 기어 이동 어셈블리.
제2항에 있어서,
상기 연동 유닛은,
상기 슬라이더에 회전 가능하게 설치되고, 상기 연결핀의 일 단부가 연결되도록 형성되는 회전링을 더 포함하는, 기어 이동 어셈블리.
삭제
제3항에 있어서,
상기 슬라이딩 채널은 상기 베이스의 외부와 연통되도록 형성되고,
상기 슬라이더는,
상기 로드의 일 단부가 결합되는 내면과, 상기 회전 링을 수용하는 수용부가 형성되는 외면을 구비하는 수용 링을 더 포함하는, 기어 이동 어셈블리.
제5항에 있어서,
상기 로드를 상기 길이 방향을 따라 슬라이딩 구동하도록 형성되는 구동 유닛을 더 포함하는, 기어 이동 어셈블리.
제6항에 있어서,
상기 슬라이더는, 상기 로드의 타 단부에 결합되는 날개를 더 포함하며,
상기 구동 유닛은, 상기 복수의 날개 중 일부의 날개를 수용하여 상기 길이 방향을 따른 양측으로 견인하도록 형성되는 견인 모듈을 포함하는, 기어 이동 어셈블리.
제7항에 있어서,
상기 견인 모듈은,
상기 길이 방향을 따른 양측으로 가압 가능하게 형성되는 몸체; 및
상기 몸체에서 연장 형성되고, 상기 날개의 서로 반대되는 양면을 감싸도록 분기되는 포크부를 포함하는, 기어 이동 어셈블리.
제7항에 있어서,
상기 견인 모듈은,
상기 복수의 날개의 자유단이 결합되는 프레임;
상기 프레임에 설치되며, 상기 복수의 날개 각각에 대응하여 위치하는 복수의 핀; 및
상기 핀의 자유단에 대응하여 회전 가능하게 설치되고, 상기 회전에 의해 상기 핀과 맞물려서 상기 핀이 상기 날개를 후퇴시키게 하는 돌출부를 구비하는 회전판을 포함하는, 기어 이동 어셈블리.
제7항에 있어서,
상기 구동 유닛은,
상기 일부의 날개가 상기 복수의 날개 중에 다른 날개로 변경되도록, 상기 슬라이딩 유닛을 상기 길이 방향을 따르는 축을 중심으로 회전시키도록 형성되는 변경 모듈을 더 포함하는, 기어 이동 어셈블리.
삭제
제3항에 있어서,
상기 베이스에는, 상기 슬라이딩 채널을 상기 베이스의 외부와 연통시키도록 개구되는 개방홀이 형성되고,
상기 로드는 상기 개방홀 보다 긴 길이를 갖도록 형성되며,
상기 슬라이더는,
상기 개방홀을 통해 상기 로드와 결합되는 내면과, 상기 회전 링을 수용하는 수용부가 형성되는 외면을 구비하는 수용링을 더 포함하는, 기어 이동 어셈블리.
제12항에 있어서,
상기 로드를 상기 길이 방향을 따른 양측으로 슬라이딩 구동하도록 상기 슬라이딩 채널에 유체를 공급하거나 상기 슬라이딩 채널로부터 상기 공급된 유체를 흡입하도록 형성되는 유체 조절 모듈을 더 포함하는, 기어 이동 어셈블리.
서로 다른 사이즈를 갖는 복수의 입력 기어를 구비하는 입력 장치; 및 서로 다른 사이즈를 갖는 복수의 출력 기어를 구비하는 출력 장치를 포함하고,
상기 입력 장치 및 상기 출력 장치 중 적어도 하나는,
제1항에 따르며, 상기 샤프트는 상기 입력 장치인 경우 입력축이고 상기 출력 장치인 경우 출력축이며, 상기 이동 기어는 상기 이동에 의해 상기 입력/출력 기어와 상기 입력축/출력축을 결합시키거나 상기 결합을 해제하도록 형성되는 기어 이동 어셈블리를 포함하는, 변속기.
서로 다른 사이즈를 갖는 복수의 입력 기어를 구비하는 입력 장치; 및 서로 다른 사이즈를 갖는 복수의 출력 기어를 구비하는 출력 장치를 포함하고,
상기 입력 장치 및 상기 출력 장치 중 적어도 하나는,
길이 방향으로 연장하도록 형성되고, 이동홀이 형성되는 중공형의 샤프트;
상기 샤프트의 중공부에 배치되며, 복수의 슬라이딩 채널이 둘레 방향을 따라 이격된 채로 각각 상기 길이 방향을 따라 연장 형성되는 베이스와, 상기 샤프트에 대해 상기 길이 방향을 따라 슬라이딩 가능하도록 상기 복수의 슬라이딩 채널 중 서로 다른 채널에 삽입되는 로드를 각각 갖는 복수의 슬라이더를 구비하는 슬라이딩 유닛;
상기 이동홀을 관통하도록 배치되고, 상기 복수의 슬라이더 각각의 슬라이딩에 연동되는 일 단부를 가지는 복수의 연결핀; 및
상기 복수의 연결핀의 타 단부 각각에 독립적으로 연동되도록 형성되는 상기 복수의 입력 기어 또는 상기 복수의 출력 기어를 포함하는, 변속기.
제15항에 있어서,
상기 입력 기어 또는 상기 출력 기어는,
원통형의 바디; 및
상기 바디의 일 단부 영역에 상기 바디의 원주 방향을 따라 형성되는 기어부를 포함하는, 변속기.
삭제