KR101258305B1 - 전기적으로 작동되는 록킹 차동장치 - Google Patents

Abstract

기어 케이스(11)와 함께 회전하도록 고정되지만, 축방향으로 자유롭게 이동 가능하며, 록킹될 때(도1), 제1 사이드 기어(19)와 협동하여, 상기 기어 케이스(11)에 대한 상기 제1 사이드 기어의 회전을 방지하도록 동작할 수 있는 맞물린 록 부재(41, 43)를 형성하는 칼라 부재(35)를 갖는 록킹 차동장치가 게시되어 있다. 상기 칼라 부재를 언록킹 위치(도3)로 바이어싱하기 위하여 스프링(61)이 상기 칼라 부재 및 상기 기어 케이스 사이에 배치된다. 상기 칼라 부재와 맞물리는 제1 단부(49) 및 상기 램프 플레이트(53)와 맞물리는 제2 단부(51)를 각각 갖는 다수의 작동 부재(47)가 제공된다. 작동 수단(33)이 작동 상태에 있고, 상기 램프 플레이트가 상기 기어 케이스에 대해 회전할 때, 상기 작동 부재는 램프 플레이트 상에서 램프-업하고, 상기 칼라 부재를 상기 언록킹 위치로부터 상기 록킹 위치이동시킨다.

기어 케이스, 사이드 기어, 록 부재, 칼라 부재, 작동 부재.

Description

전기적으로 작동되는 록킹 차동장치{ELECTRONICALLY ACTUATED LOCKING DIFFERENTIAL}

본 발명은 트랙션 변경 차동 디바이스(traction modifying differential device)에 관한 것이며, 특히 차동 기어링이 전기 입력 신호와 같은 입력 신호에 응답하여 "록킹"될 수 있는 유형의 이와 같은 디바이스에 관한 것이다.

본 발명이 관련되는 유형의 트랙션 변경 록킹 차동장치는 전형적으로, 기어 챔버를 형성하고 내부에 배치되는 기어 케이스, 적어도 하나의 입력 피니언 기어를 포함하는 차동 기어 세트 및 한 쌍의 사이드 기어를 포함한다. 전형적으로, 이와 같은 "록킹 차동장치(locking differential)"는 기어 케이스에 대한 사이드 기어 중 하나의 회전을 방지하기 위하여 어떤 종류의 록킹 메커니즘을 포함하며, 상기 록킹 메커니즘의 맞물림은 어떤 종류의 액추에이터에 의해 개시된다. 단지 예로서, 액추에이터는 램프 플레이트(ramp plate)의 회전이 기어 케이스에 대해 저지되는 볼 램프 메커니즘을 포함하므로, 램프 플레이트에 인접하여 배치되 전자기 코일에 전송되는 신호에 응답하여 램핑을 개시한다.

본원에 상술된 유형의 록킹 차동장치의 예는 둘 모두가 본 발명의 양수인에게 양도되고 본원에 참조되어 있는 미국 특허 번호 제6,083,134호 및 제6,551,209 에 제시되어 있다.

상기 특허들에 설명되고 도시되어 있는 록킹 차동장치 둘 모두에서, 전자기 코일에 적절한 입력 신호를 전송하면 록킹 부재가 (전자기 코일을 포함하는) 액추에이터 장치에 바로 인접하게 배치되는 차동 사이드 기어와 관련된 메이팅 부(mating portion)와 맞물린다. 상기 특허들의 개념에 따라 제조된 전기적으로 작동되는 록킹 차동장치가 이제 상업적으로 생산 중이고, 만족스러운 방식으로 수행되고 있을지라도, 상기 특허들에서 설명되고 도시되어 있는 디자인 구성은 록킹 차동장치의 성능 케이퍼빌리티(performance capability)를 제한할 수 있는 하나의 고유 특성을 갖는다. 종래의 볼-램프 디바이스(즉, 한 세트의 캠 볼이 사이에 배치되어 있는 2개의 램프 플레이트를 갖는 것)를 사용하는 액추에이터에 의하면, 패키징 공간의 실질적인 량은 반경 방향 및 축 방향 둘 모두에서 볼 램프 디바이스에 의해서만 점유된다. 더구나, 볼 램프 디바이스는 본래 상기 디바이스가 "램프 업(ramp up)"하기 때문에, 비교적 적은 축방향 변위를 가지며, 후술되는 바와 같이, 록킹 차동장치에서 단점을 나타낼 수 있다.

당업자들에 의해 이해되어야 하는 바와 같이, 록킹 차동장치 내의 록킹 메커니즘의 토크 용량은 상기 록킹 메커니즘이 록킹된 상태 및 언록킹된 상태 사이를 이동하기 때문에, 록킹 메커니즘의 축방향 이동거리의 함수이다(그리고, 상기 축방향 이동거리에 일반적으로 비례한다). 더구나, 록킹 메커니즘의 이동거리는 상기 특허들의 디바이스에서 볼 램프 디바이스의 축방향 이동거리, 즉, 차동 케이스에 인접하게 배치된 "내부 램프 플레이트"의 축방향 이동거리에 의해 제한된다. 상기 특허들의 디바이스에서, 록킹 메커니즘의 이동거리, 및 이에 의한 록킹 메커니즘의 토크 용량이 록킹 메커니즘이 액추에이터(전자기 코일 및 볼 램프 다바이스)에 인접한 사이드 기어와 관련되는 배열에 의해 제한되어, 록킹 메커니즘이 자신의 "이동거리"를 달성하는데 있어서 "패키지" 내에서 공간의 량이 제한된다는 것이 이제 또한 이해되었다. 단지 예로서, 상기 미국 특허 번호 제6,551,209호의 개념에 따라 제조된 록킹 차동장치의 상업적인 실시예에서, 록킹 부재는 단지 약 4mm의 축방향 이동거리를 가지므로, 단지 3mm의 유효한 "록킹 맞물림"을 갖는다.

또한, 당업자들에 의해 인지되는 바와 같이, (언록킹된 상태로부터 록킹된 상태로 이동할 시의) 록킹 메커니즘의 이동거리는 상기 "이동거리"와 동일한 거리에 걸쳐서, 그러나 반대로 록킹된 상태로부터 언록킹된 상태로 록킹 메커니즘을 이동시킬 수 있는 바이어싱 스프링 장치에 의해 정합되어야 한다. 록킹 메커니즘의 필요로 되는 "이동거리"와 동일한 거리로 록킹 메커니즘을 이동시킬 수 있는 바이어싱 스프링 장치에 대한 요건은 특히, 록킹 메커니즘이 액추에이터에 바로 인접한 디바이스의 단부 상에 있는 그러한 디바이스의 경우에, 록킹 메커니즘을 패키징하는 것을 훨씬 더 어렵게 한다.

따라서, 본 발명의 목적은 록킹이 입력 신호에 의해 개시되는 유형의 개선된 록킹 차동장치를 제공하는 것이며, 여기서 상기 록킹 차동장치는 공지된 종래 기술과 관련되는 상술된 문제점을 극복한다.

본 발명의 더 특정한 목적은 종래 기술 록킹 차동장치보다 실질적으로 더 큰 이동거리를 갖는 록킹 메커니즘을 제공함으로써 상술된 목적을 달성하는 이와 같은 개선된 록킹 차동장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 관련 목적은 록킹 메커니즘 및 액추에이터 메커니즘 둘 모두를 수용하기 위하여 차동장치에서 이용 가능한 공간을 종래 기술보다 훨신 더 효율적으로 사용하는 이와 같은 유형의 개선된 록킹 차동장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 상기 목적 및 다른 목적은 회전 축을 형성하는(규정하는) 기어 케이스 및 기어 챔버를 포함하는 유형의 차동 기어 메커니즘을 제공함으로써 달성된다. 차동 기어 수단은 적어도 하나의 입력 기어 및 제1 및 제2 출력 기어를 포함하는 기어 챔버에 배치된다. 기어 케이스에 대한 제1 출력 기어의 회전을 방지하도록 동작하는 수단 및 입력 신호에 응답하여 상기 회전 방지 수단을 작동시키는 작동 수단이 포함된다. 상기 작동 수단은 제2 출력 기어에 인접한 기어 케이스의 일부 주위에, 그리고 주위로부터 다소 반경방향 외부에 배치되는 램프 플레이트를 포함하며, 상기 램프 플레이트는 작동 수단의 비작동 상태에서, 기어 케이스와 함께 회전하도록 배치된다. 상기 작동 수단은 자신이 작동 상태일 때, 램프 플레이트가 기어 케이스와 상이한 회전 속도로 회전하도록 동작할 수 있는 액추에이터를 더 포함한다.

개선된 차동 기어 메커니즘은 기어 케이스와 함께 회전하도록 고정되지만 기어 케이스에 대해 축방향으로 자유롭게 이동하며, 자신이 록킹 위치에 있을 때, 제1 출력 기어와 협동하여(맞물려서), 기어 케이스에 대한 제1 출력 기어의 회전을 방지하도록 동작할 수 있는 록 부재를 형성하는 칼라 부재(collar member)를 특징으로 한다. 칼라 부재를 제2 출력 기어를 향한 방향에서 록킹 위치로부터 언록킹 위치로 바이어싱하는 경향이 있는 바이어싱 수단이 칼라 부재 및 기어 케이스 사이에 축방향으로 배치된다. 상기 칼라 부재와 맞물리는 제1 단부 및 램프 플레이트와 맞물리는 제2 단부를 각각 갖는 다수의 긴 작동 부재가 제공된다. 작동 수단이 작동 상태에 있고, 램프 플레이트가 기어 케이스에 대해 회전할 때, 긴 작동 부재는 램프 플레이트 상에서 램프-업하고, 제1 출력 기어를 향해 축방향으로 이동하여, 칼라 부재를 상기 바이어싱 수단의 힘에 대항해서 언록킹 위치로부터 록킹 위치로 이동시킨다.

도1은 자신의 작동되는, 록킹된 상태에서의 본 발명의 개념에 따라 제조되는 록킹 차동장치의 축방향 단면도.

도2는 도1의 좌측에서 바라보지만, 본 발명의 하나의 중요한 양상을 볼 수 있도록 하기 위하여 단부 캡이 제거되는 단부 도면.

도3은 자신의 비작동되는, 언록킹된 상태에서의 도1에 도시된 록킹 차동장치의 확대된 단편 축방향 단면도.

도4는 본 발명의 중요한 양상을 포함하는 바이어싱 스프링 장치의 도1 및 3과 유사하지만, 측방향 단면도라기보다는 오히려 평면도로 도시된 단편도.

도5는 자신의 비작동되는, 언록킹된 상태에서의 본 발명의 록킹 차동장치를 도시하고, 록킹 메커니즘의 "이동거리"를 도시한 부가적인 확대된, 단편, 축방향 단면도.

이제 본 발명을 제한하고자 하는 것이 아닌 도면을 참조하면, 도1은 본 발명 을 포함하는 록킹 차동장치의 축방향 단면도이다. 도1에 도시된 일반적인 유형의 록킹 차동장치의 구성 및 동작은 상기 특허들을 참조함으로써 더 양호하게 이해될 수 있다.

도1에 도시된 록킹 차동장치는 기어 케이스(11) 및 다수의 볼트(본원에 도시되지 않음)과 같은 임의의 적절한 수단에 의해 상기 기어 케이스에 부착될 수 있는 단부 캡(12)을 포함한다. 기어 케이스(11) 및 단부 캡(12)은 협동하여(결합하여) 일반적으로 13으로 지정된 기어 챔버를 형성한다. 록킹 차동장치에 입력된 토크는 전형적으로 플랜지(15)(도1에서는 단편적으로만 도시되어 있지만, 도3 및 4에 더 충분히 도시되어 있음)에 부착될 수 있는 입력 링 기어(또한 본원에 도시되지 않음)에 의한 것이다.

기어 챔버(13) 내에는 한 쌍의 입력 피니어 기어(17)(이들 중 하나가 도1에 도시됨)를 포함하는 차동 기어 세트가 배치된다. 전형적으로, 입력 피니언 기어(17)는 피니언 샤프트(18)를 중심으로 회전 가능하게 장착되고, 피니언 샤프트(18)는 임의의 적절한 수단(본원에 도시되지 않음)에 의해 기어 케이스(11)에 대해 고정된다. 피니언 기어(17)는 차동 기어 세트의 입력 기어를 포함하며, 한 쌍의 사이드 기어(19 및 21)와 톱니바퀴 맞물림(meshing engagement)된다. 차동장치 기술에서 통상적인 바와 같이, 사이드 기어(19 및 21)는 한 쌍의 축 샤프트(도시되지 않음) 상의 메이팅 외부 스플라인과 스플라인 맞물림(splined engagement)되도록 적응되는 내부의 직선 스플라인(23 및 25) 세트를 각각 형성한다. 기어 케이스(11)는 외부 차동장치 하우징 또는 "캐리어"(또한 본원에 도시되지 않음)와 관련된 회전 차동 디바이스에 대한 회전 지원을 제공하는데 사용되는 한 쌍의 베어링 세트(본원에 도시되지 않음)가 장착될 수 있는 환형 허브 부분(27 및 29)을 형성한다.

당업자들에게 널리 공지되어 있는 바와 같이, 차량의 정상적인 직선 전진 동작 동안, 좌측 및 우측 축 샤프트 사이, 또는 좌측 및 우측 사이드 기어(19 및 21) 사이에 차이가 발생하지 않으므로, 피니언 기어(17)는 피니언 샤프트(18)에 대해 회전하지 않는다. 결과적으로, 기어 케이스(11), 피니언 기어(17), 및 사이드 기어(19 및 21)는 모두 단단한 유닛을 포함하는 것처럼, 회전 축(A)을 중심으로 회전한다.

본 발명의 록킹 차동장치가 한 쌍의 모드 중 하나로 제어될 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 상기 차동장치는 수동으로 제어될 수 있는데, 즉, 여기서 드라이버는 (언록킹된 모드보다는 오히려) 록킹된 모드를 수동으로 선택하여, 상기 차동장치가 거의 차량이 이동하기 시작한 직후에 록킹된 모드에서 동작하도록 한다. 대안적으로, 록킹 차동장치는 자동 모드에서 동작하게 될 수 있으며, 여기서 단지 예로서, 차량 마이크로프로세서는 초기 휠 슬립(incipient wheel slip)과 같은 동작 상태를 감지하여, 록킹 차동장치에 적절한 전기 신호를 전송하여, 기어 케이스(11)에 대해 사이드 기어(19)를 록킹해서, 이들 사이의 임의의 부가적인 차이를 방지한다.

록킹 차동장치의 자동적인 작동의 경우에, 차량이 회전하거나 타이어 크기에서의 사소한 차이가 존재하는 경우와 같은 어떤 동작 조건 하에서, 일정 량의 차동 동작이 사이드 기어(19 및 21) 사이에서 발생하는 것이 허용된다는 것이 이해될 것이다. 그러나, 본 발명의 하나의 중요한 양상에 따르면, 도1의 록킹 차동장치는 임의의 클러치 패드 또는 단지 차동 동작을 저지하거나 제한하는 것이 아니라, 그 대신에, 비작동되는, 언록킹된 모드에서 동작하거나("개방 차동장치"와 같이 효율적으로 동작함), 작동되는 록킹된 모드로 동작하는 임의의 다른 메커니즘을 포함하지 않는다.

이제 도2와 함께 도1을 주로 참조하면, 본 발명의 록킹 차동장치는 완전히 기어 케이스(11) 내에 배치되며 사이드 기어(19)("제1 출력 기어")와 동작적으로 관련되는 일반적으로 31로 지정된(참조 번호(31)은 단지 도1, 3 및 4에만 나타남) 회전 방지 메커니즘을 포함한다. 록킹 차동장치는 또한 이하에 더 상세히 설명되는 바와 같이, 주로 기어 케이스(11)의 외부에 배치되는 일반적으로 33으로 지정된 작동 메커니즘(또는 "액추에이터")을 포함한다.

여전히 도1 및 2를 주로 참조하면, 회전 방지 메커니즘(31)은 자신의 외주 주위에 도2 및 4에 가장 잘 도시되어 있는, 다수의 이어(37)를 포함하는 일반적으로 환형의 칼라 부재(35)를 포함한다. 본 실시예에서, 그리고 단지 예로서, 6개의 이어(37)가 제공된다. 각각의 이어(37)는 기어 케이스(11)에 의해 형성되는 메이팅하는 축방향으로 확장되는 리세스(39) 내에 수용되어, 칼라 부재(35)가 기어 케이스(11)에 대해 회전되지 않도록 하지만, 도1에 도시된 록킹 위치 및 도3, 4 및 5에 도시된 언록킹된 위치 사이에서 축방향으로 이동하게 된다.

칼라 부재(35)의 내주 주위에는 다수의 록 부재(41)가 배치되고, 사이드 기어(19)의 외주 주위에 배치된 다수의 록 부재(43)가 이와 맞물리게 되며, 각각의 록 부재(41 및 43) 중 하나가 도5에 도시되어 있다. 도2에서 가장 잘 알 수 있는 바와 같이, 그러나 단지 예로서, 6개의 록 부재(41) 및 6개의 록 부재(43)가 존재한다. 각각의 인접한 쌍의 록 부재는 도1에서 가장 잘 알 수 있는 바와 같이, 그 갭 내에 배치된 맞물리는 록 부재의 원주 폭보다 실질적으로 더 큰 원주 갭을 자신들 사이에서 형성한다. 이와 같은 배열은 (도3, 4 및 5에 도시된) 자신의 언록킹된 위치로부터 (도1 및 2에 도시된 바와 같은) 자신의 록킹된 위치로의 칼라 부재(35)의 이동을 용이하게 하는데 바람직하다.

당업자들이 록킹 메커니즘에 충분한 강도(록킹 토크)를 제공하지만, "이동중" 록킹하는 능력을 여전히 유지하도록 하기 위하여 록킹 부재(41 및 43)의 적절한 구성, 뿐만 아니라, 이들 사이의 원주 "갭"을 선택할 수 있다고 여겨진다. 그러므로, 실제 사용 시에, 록 부재(41 및 43)가 서로에 대해 중심이 맞춰지는 것이 아니라, 그 대신, 각각의 록킹 부재(41)가 인접한 록킹 부재(43)와 대면하여 맞물릴지라도, 도1 및 2가 회전 방지 메커니즘(31)의 "록킹된" 상태를 나타낸다는 것이 이해될 것이다.

다시 도1을 주로 참조하지만, 도3과 함께 도1을 참조하면, 기어 케이스(11)는 다수의 원통형 개구(45)를 형성하며, 긴 일반적으로 원통형 작동 부재(47)가 각각의 개구 내에 슬라이딩 가능하게 배치된다. 본 실시예에서, 그리고 단지 예로서, 3개의 작동 부재(47)가 존재한다. 각각의 작동 부재(47)는 칼라 부재(35)와 맞물리는 제1 단부(49), 및 기어 케이스(11)로부터 다소 확장되는 제2 단부(51)를 갖는다. 본 발명에 필수적이지는 않을지라도, 단부(51)들 각각은 다소 반-구형이도록 구성되는 것이 바람직한데, 이에 대한 이유는 이후에 명백해질 것이다. 본 실시예에서, 그러나 단지 예로서, 3개의 작동 부재(47)가 도2의 2시, 6시, 및 10시 위치에 있는 이어(37)와 맞물린다. 도3에 도시된 작동 부재(47)가 도2에 6시 위치에 도시되어 있는 이어(37)와 맞물려 있는 작동 부재(47)라는 것이 명백해야 한다.

여전히 도1 및 3을 주로 참조하면, 사이드 기어(21)에 인접한 단부에서 기어 케이스(11) 주위에는 각각의 작동 부재(47)에 대해 하나씩 존재하는 다수의 램프 표면(55)을 형성하는 단일 램프 플레이트(53)를 포함하는 액추에이터(33)가 배치된다. 명세서의 배경에서 상술된 바와 같이, 2개의 램프 플레이트, 및 이들 사이의 한 세트의 볼을 갖는 종래의 볼-램프 메커니즘은 전형적으로 비교적 적은 축방향 이동거리를 제공한다. 그러나, 본 발명의 한 양상에 따르면, 하나의 램프 플레이트 및 한 세트의 "핀"을 갖는 "핀-및-램프" 디바이스(즉, 작동 부재(47))로서 칭해질 수 있는 것을 사용하면 "내부" 램프 플레이트가 "이동"하였던 부재인 종래의 볼-램프 액추에이터에 의해 제공되는 것보다 훨씬 더 큰 작동 부재(47)의 축방향 이동거리가 제공된다. 작동 부재(47)의 제2 단부(51)가 반-구형이 되도록 형성되는 이유가 이제 이해될 수 있는데, 그 이유는 단부(51)가 램프 표면(55) 상에 올라가기 때문이다.

액추에이터(33)는 일반적으로 57로 지정된 전자기 코일을 더 포함하는데, 이 코일의 기능은 램프 플레이트(53) 상에 필요로 되는 저지 토크를 가해서, 작동 부재(47)의 램프-업을 개시하는 것이다. 본원에 사용된 바와 같이, 작동 부재(47)에 관한 용어 "램프-업"은 도3 및 4에 도시되는 완전히 수축된 위치(retracted position)로부터 상기 부재(47)를 이동시키는 것을 의미하고 포함한다는 것이 이해될 것이며, 여기서 코일(57)은 자신이 (작동되는 록킹된 상태에 대응하여) 에너자이징될 때(여기 될 때), 도1에 도시된 완전히 확장된 위치로 (비작동되는 언록킹된 상태에 대응하여) 에너자이징되지 않는다. 칼라 부재(35)는 도3에 단면으로 도시되지만, 도4에는 외부 평면도로 도시되어 있는 웨이브 스프링(wave spring)(61)에 의해 비작동되는 언록킹된 상태로 바이어싱된다. 본 발명의 범위 내에서, 다수의 상이한 바이어싱 배열이 사용될 수 있을지라도, 웨이브 스프링(61)은 회전 방지 메커니즘(31)의 간결한 팩킹을 용이하게 한다. 도1에 다소 개략적으로 도시된 바와 같이, 전자기 코일(57)은 한 쌍의 전기 리드(59)에 의하여 에너자이징되는데, 상기 참조 번호 "59"는 이하에서 액추에이터(33)에 대한 전기 입력 신호를 식별하는데 사용된다.

본 명세서의 배경에서 상술된 바와 같이, 종래의 볼-램프 디바이스는 록킹 메커니즘(작동 부재(47) 및 칼라 부재(35))에 희망하는 "이동거리(travel)"를 제공하는 자신의 능력이 제한된다. 또한 상술된 바와 같이, 상술된 미국 특허 번호 제6,551,209호에 따라 제조된 종래 기술의 록킹 차동장치는 단지 3mm의 록킹 맞물림을 갖는 단지 4mm의 록킹 메커니즘 이동거리를 제공한다. 그러나, 본 발명의 따라 제조된 록킹 차동장치에서, 그리고, 도5에 가장 잘 도시되어 있는 바와 같이, 록킹(도2) 및 언록킹(도3, 4 및 5) 상태 사이에서 이동할 시의 칼라 부재(35)의 이동거리(T)는 단지 예로서 약 9mm이다. 결과적으로, 록킹 부재(41 및 43) 사이의 "록킹 맞물림"(즉, 맞물림의 축방향 길이)는 약 8mm, 즉, 거의 동일한 전체적인 물리적 크기의 종래 기술 디바이스보다 2배 이상이다. 본 발명을 사용하는 차동장치의 전체적인 물리적 크기에 따라, (작동 부재(47)의 램프-업과 거의 동일한) 이동거리("T")는 단지 예로서 약 8mm 내지 약 12mm의 범위의 정도일 수 있다.

본 발명의 하나의 중요한 양상에 따르면, 그리고 도1 및 3을 뷰잉함으로써 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 록킹 차동장치는 거의 동일한 크기 및 토크 용량의 피니언 기어 및 사이드 기어를 사용하는 개방 차동장치보다 (기어 케이스(11) 및 단부 캡(12)의 외부 치수 면에서) 훨씬 더 크지 않다. 본 발명에 따르면, 제1 사이드 기어(19)에 인접하여 (둘러싸도록) 회전 방지 메커니즘(31)을 위치시키고, 제2 사이드 기어(21)에 인접한 기어 케이스(11)의 일부 주위에, 그리고 주위로부터 다소 반경방향 외부에 액추에이터(33)를 위치시키기 때문에, 이와 같은 개선된 패키지가 가능하다.

본 발명은 상기 명세서에서 더 상세히 설명되었고, 본 발명의 다양한 변경 및 수정이 상기 명세서를 판독 및 이해할 시에 당업자에게 명백해질 것이다. 모든 이와 같은 변경 및 수정은 첨부된 청구항의 범위 내에 있는 한, 본 발명에 포함되도록 의도된다.

Claims (6)

1. 회전 축(A)을 형성하는 기어 케이스(11) 및 기어 챔버(13); 적어도 하나의 입력 기어(17) 및 제1(19) 및 제2(21) 출력 기어를 포함하는 상기 기어 챔버(13) 내에 배치된 차동 기어 수단; 상기 기어 케이스(11)에 대해 상기 제1 출력 기어(19)의 회전을 방지하도록 동작 가능한 수단; 전기 입력 신호(59)에 응답하여 상기 회전 방지 수단을 작동시키는 작동 수단을 포함하는 유형의 차동 기어 메커니즘으로서, 상기 작동 수단은 상기 제2 출력 기어(21)에 인접한 상기 기어 케이스(11)의 일부 주위에, 그리고 주위로부터 반경방향 외부에 배치되는 램프 플레이트(53)를 포함하고, 상기 램프 플레이트(53)는 상기 작동 수단의 비작동 상태에서 상기 기어 케이스와 함께 회전하도록 배치되며, 상기 작동 수단은 작동 상태에 있을 때, 상기 램프 플레이트(53)가 상기 기어 케이스(11)와 상이한 회전 속도로 회전하도록 동작할 수 있는 액추에이터(33)를 더 포함하는, 차동 기어 메커니즘에 있어서:

   (a) 상기 기어 케이스(11)과 함께 회전하도록 고정되지만, 상기 기어 케이스에 대해 축방향으로 자유롭게 이동하며, 록킹 위치에 있을 때, 제1 출력 기어(19)와 맞물려서, 상기 기어 케이스(11)에 대한 상기 제1 출력 기어(19)의 회전을 방지하도록 동작할 수 있는 록 부재(41, 43)를 형성하는 칼라 부재(35);

   (b) 상기 칼라 부재를 상기 제2 출력 기어(21)를 향한 방향에서 상기 록킹 위치로부터 언록킹 위치로 바이어싱하는 경향이 있는, 상기 칼라 부재(35) 및 상기 기어 케이스 사이(11)에 축방향으로 배치되는 바이어싱 수단(61); 및

   (c) 상기 칼라 부재(35)와 맞물리는 제1 단부(49) 및 상기 램프 플레이트(53)와 맞물리는 제2 단부(51)를 각각 가짐으로써, 상기 작동 수단이 작동 상태에 있고, 상기 램프 플레이트(53)가 상기 기어 케이스(11)에 대해 회전할 때, 긴 작동 부재(47)가 상기 램프 플레이트(53) 상에서 램프-업하고, 상기 제1 출력 기어(19)를 향해 축방향으로 이동하여, 상기 칼라 부재(35)를 상기 바이어싱 수단(61)의 힘에 대항해서 상기 언록킹 위치로부터 상기 록킹 위치로 이동시키는 다수의 긴 작동 부재(47)를 포함하는 것을 특징으로 하는 차동 기어 메커니즘.
2. 제1항에 있어서,

   상기 칼라 부재(35)는 환형이며, 상기 제1 출력 기어(19)의 일부의 외부 원통형 표면을 둘러싸는 것을 특징으로 하는 차동 기어 메커니즘.
3. 제2항에 있어서,

   상기 칼라 부재(35)의 내부면은 제1의 다수의 상기 록 부재(41)를 형성하고, 상기 제1 출력 기어(19)의 상기 외부 원통형 표면은 제2의 다수의 상기 록 부재(43)를 형성하며, 상기 제1 및 제2 록 부재는 맞물리는 것을 특징으로 하는 차동 기어 메커니즘.
4. 제1항에 있어서,

   상기 록 부재(41, 43)는 T의 축방향 이동거리를 가짐으로써, 상기 칼라 부재(35)는 상기 록킹 위치 및 상기 언록킹 위치 사이를 이동할 때, T의 축방향 이동거리를 이동하는 것을 특징으로 하는 차동 기어 메커니즘.
5. 제4항에 있어서,

   상기 램프 플레이트(53)는 상기 다수의 긴 작동 부재(47) 각각에 대하여 하나씩 다수의 램프 표면(55)을 형성하고, 상기 램프 표면(55) 각각은 상기 축방향 이동거리(T)와 거의 동일한 램프 상승을 가지며, 여기서 상기 치수(T)는 8mm 내지 12mm의 범위인 것을 특징으로 하는 차동 기어 메커니즘.
6. 제1항에 있어서,

   상기 액추에이터(33)는 전자기 코일(57)을 포함하며, 상기 입력 신호는 전기 신호(59)를 포함하는 것을 특징으로 하는 차동 기어 메커니즘.

Images