KR101313453B1 - 기계적 차동 잠금장치 록아웃 메커니즘 - Google Patents

기계적 차동 잠금장치 록아웃 메커니즘 Download PDF

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Abstract

개선된 차동 기어 메커니즘은 플라이웨이트 메커니즘(53)과 동작적으로 관련된 록아웃 메커니즘(63, 90, 129), 또는 플라이웨이트 메커니즘(53)과 협동하여 차동 기어 메커니즘에서의 차동 동작을 저지하는 래치 부재(119)를 특징으로 한다.
차동 기어 메커니즘, 솔레노이드, 록아웃, 록업 클러치, 플라이웨이트 메커니즘.

Description

기계적 차동 잠금장치 록아웃 메커니즘{MECHANICAL LOCKING DIFFERENTIAL LOCKOUT MECHANISM}
관련 출원과의 상호 참조
본 출원은 Robert J. Kyle, Keith E. Morgensai, Thomas L. Sape 및 Gregory L. Heatwole의 "기계적 차동 잠금장치 록아웃 메커니즘"의 명칭으로 2006년 2월 15일자로 출원된 공동 계류중인 미국 출원 일련 번호 11/354,627의 부분 연속 출원(CIP)이다.
본 발명은 차동 기어 메커니즘에 관한 것이며, 특히, 통상적으로 "차동 잠금장치"로서 칭해지는 이러한 유형의 메커니즘에 관한 것이다. 더 상세하게, 본 발명은 또한 "기계적 록커(mechanical locker)"라 칭해지는 유형의 메커니즘, 즉, 잠금 기능이 유압 작동 또는 전자기 작동에 반대되는 바와 같이, 기계적 장치의 동작에 응답하여 발생되는 차동 잠금장치에 관한 것이다.
본 발명의 양수인에 의해 제작된 종래의 차동 잠금장치는 차동 클러치의 록-업(lock-up)을 개시하기 위하여 플라이웨이트 메커니즘(flyweight mechanism)을 사용하는데, 상기 플라이웨이트 메커니즘은 그 후에 차동 입력(즉, 링 기어 및 차동 케이스)에 대한 캠 플레이트(cam plate)의 회전을 저지한다. 클러치 맞물림을 개시 하기 위해 플라이웨이트 메커니즘을 사용하는 유형의 차동 잠금장치는 현재 널리 공지되어 있고, 모두가 본 발명의 양수인에게 양도되고 본원에 참조되어 있는 미국 특허 번호 3,606,803, 5,484,347 및 6,319,166 중 어느 하나 이상의 내용에 따라 제작될 수 있다. 그러나, 본 발명이 단지 상기 언급된 특허의 내용에 따라 제작되는 차동 잠금장치로 제한되지 않는다는 것이 이해되어야 한다.
본 발명의 양수인에 의해 제작되어 상업적으로 판매되는 유형의 차동 잠금장치는 다년간 광범위한 상업적 용도에 사용되어 왔고, 특히 자신들의 듀티 사이클(duty cycle)의 적어도 일부 동안, 거칠고 평탄하지 않은 지형 상에서, 또는 불량한 트랙션(traction) 상태 하에서 동작하는 차량에 상당히 만족스러운 방식으로 작동하였다. 이러한 차동 잠금장치는 차량이 "스필트-μ(spilt-μ)" 표면이라 칭해지는 것, 즉, 차량의 일측 상의 드라이브 휠은 상당히 양호한 트랙션을 갖고 차량의 타측 상의 드라이브 휠은 매우 불량한 트랙션을 갖는 것 상에서 동작하고 있을 때 특히 양호하게 작동한다. 이러한 동작 상태에서, 차동 잠금장치는 잠금 클러치와 맞물리므로, 차동 케이스로의 입력 속도(즉, 입력 링 기어의 회전 속도)로 드라이브 휠 둘 모두를 구동시킬 것이다.
종래의 차동 잠금장치가 만족스러운 방식으로 작동하지 않는다고 관측되었던 하나의 상황은 기계적 차동 잠금장치가 갖추어진 차량이 구동 휠들 중 하나의 "스핀-아웃(spin-out)"이 내재한 상태에서 작동되고 있는 경우이다. 예를 들어, 차량이 미니-스페어(mini-spare)(즉, 트렁크의 공간을 절약하기 위하여, "정상" 타이어보다 실질적으로 더 작은 스페어 타이어)로 동작하고 있는 경우, 차량이 "직진" 모 드로 동작하고 있을지라도, 타이어 지름의 차이로 인해 차동 플라이웨이트 메커니즘 및 차동 클러치 팩의 록업이 초래될 것이다.
따라서, 본 발명의 목적은 어떤 방식으로, 차동 클러치의 맞물림을 정상적으로 개시하는 기계적 장치의 동작을 제어할 수 있고, 이러한 제어가 단지 기계적 장치의 정상적인 동작 모드에만 의존하지 않는 "기계적 록커" 유형의 개선된 차동 기어 메커니즘을 제공하는 것이다.
본 발명의 더 구체적인 목적은 2개의 차동 사이드 기어들 사이의 속도 차이에 반응하고 차동 클러치의 맞물림을 개시하는 플라이웨이트 메커니즘의 동작을 "록-아웃(lock-out)"하거나 방지할 수 있는 이러한 개선된 차동 기어 메커니즘을 제공하는 것이다.
본 발명의 상기 및 다른 목적은 기어 챔버를 규정하는 기어 케이스, 기어 챔버에 배치되고 회전 축을 규정하는 한 쌍의 출력 기어 및 적어도 하나의 입력 기어를 포함하는 차동 기어 세트를 포함하는 개선된 차동 기어 메커니즘의 제공에 의해 성취된다. 록-업 클러치는 차동 동작을 저지하도록 동작 가능하고, 록-업 클러치를 작동시키는 작동 수단을 포함한다. 록-업 클러치는 기어 케이스 및 출력 기어 간의 상대적 회전을 저지하는데 효과적인 맞물린 상태 및 맞물림해제된 상태 사이에서 동작 가능하다. 작동 수단은 록-업 클러치의 맞물린 상태에 영향을 주도록 동작 가능한 캠 수단, 및 캠 수단과 맞물리고 캠 수단의 한 부재의 회전을 저지하도록 동작 가능한 저지 수단을 포함한다. 저지 수단은 차동 기어 메커니즘의 회전 축에 일반적으로 평행하게 지향되는 축을 중심으로 회전 가능한 플라이웨이트 메커니즘을 포함하고, 상기 플라이웨이트 메커니즘은 일반적으로 차동 동작의 범위를 나타내는 속도로 회전 가능하고 차동 동작의 소정 범위에 응답하여 수축된 위치에서 신장된 위치로 이동 가능한 정지 표면을 규정한다. 작동 수단은 정지 표면이 신장된 위치에 있을 때 정지 표면과 맞물리도록 배치되는 래치 표면(latch surface)을 더 포함한다.
개선된 차동 기어 메커니즘은 플라이웨이트 메커니즘과 동작적으로 관련되고 입력 신호에 응답하여, 정상 상태 및 록아웃 상태 사이에 위치될 수 있는 록아웃 부재를 포함하는 록아웃 메커니즘을 특징으로 한다. 정상 상태에서, 록아웃 부재는 정지 표면이 수축된 위치로부터 신장된 위치로 이동하도록 한다. 록아웃 상태에서, 록아웃 부재는 정지 표면이 수축된 위치에서 신장된 위치로 이동하지 못하도록 한다.
개선된 차동 기어 메커니즘은 또한 플라이웨이트 메커니즘과 동작적으로 관련되고 입력 신호에 응답하여 정상 상태 및 록아웃 상태 사이에 위치될 수 있는 록아웃 부재를 포함하는 록아웃 메커니즘을 특징으로 한다. 정상 상태에서, 록아웃 부재는 정지 표면이 수축된 위치로부터 신장된 위치로 이동하도록 한다. 록아웃 상태에서, 록아웃 부재는 정지 표면이 수축된 위치에서 신장된 위치로 이동하지 못하도록 한다
도1은 본 발명이 사용될 수 있는 유형의 차동 잠금장치 메커니즘("종래 기 술")의 축방향 단면도.
도2는 도1에 도시되고 거의 동일한 비율의 차동 잠금장치 메커니즘의 다소 단편적인 횡단면도.
도3은 도1의 차동 잠금장치 메커니즘의 주요 파트를 포함하는 플라이웨이트 메커니즘을 다소 더 상세히 도시한, 도1과 유사하지만 더 큰 비율의 축방향 단면도.
도4는 본 발명의 실시예에 따른 차동 잠금 장치 메커니즘의 사시도.
도5는 도4의 차동 잠금장치 메커니즘의 주요 파트를 포함하는 플라이웨이트 메커니즘 및 록아웃 메커니즘의 상세도.
도6은 정상 상태에서의 록아웃 부재를 도시한, 도4의 차동 잠금장치 메커니즘의 부분 단면도.
도7은 록아웃 상태에서의 록아웃 부재를 도시한, 도4의 차동 잠금장치 메커니즘의 부분 단면도.
도8은 본 발명의 대안적인 실시예에 따른 차동 잠금장치 메커니즘을 도시한 사시도.
도9는 도8의 차동 잠금장치 메커니즘의 주요 파트를 포함하는 플라이웨이트 메커니즘 및 록아웃 메커니즘의 상세도.
도10은 도9에 도시된 록아웃 메커니즘의 일부의 단면도.
도11은 도9에 도시된 플라이웨이트 메커니즘 및 록아웃 메커니즘의 부분 단면도.
도12는 정상 상태에서 록아웃 부재를 도시한, 도8의 차동 잠금장치 메커니즘의 부분 단면도.
도13은 록아웃 상태에서 록아웃 부재를 도시한, 도8의 차동 잠금장치의 부분 단면도.
도14는 본 발명의 대안적인 실시예에 따른 차동 잠금장치 메커니즘을 도시한 사시도.
도15는 도14의 차동 잠금장치의 주요 파트를 포함하는 플라이웨이트 메커니즘 및 록아웃 메커니즘의 상세 사시도.
도16은 도14의 플라이웨이트 메커니즘 및 록아웃 메커니즘의 평면도.
도17은 잠금 위치에서의 래치 부재를 도시한, 도14의 차동 잠금장치 메커니즘의 단면도.
도18은 정상 상태에서의 록아웃 메커니즘을 도시한, 도17의 라인(18-18)을 따라 취해진 차동 잠금장치 메커니즘의 단면도.
도19는 잠금해제 위치에서의 래치 부재를 도시한, 도14의 차동 잠금장치 메커니즘의 단면도.
도20은 록아웃 상태에서의 록아웃 메커니즘을 도시한, 도19의 라인(20-20)을 따라 취해된 차동 잠금장치 메커니즘의 단면도.
본 발명을 제한하고자 하는 것이 아닌 도면을 이제 참조하면, 도1은 본 발명을 유용하게 이용할 수 있는 유형의 차동 잠금장치 기어 메커니즘의 축방향 단면도 이다. 도1에 도시된 차동 잠금장치의 전체 구성 및 동작은 이미 당업자에게는 널리 공지되어 있고, 상술된 특허에 더 상세히 도시 및 설명되어 있다. 도1에 도시된 바와 같은 차동 기어 메커니즘은("종래 기술") 내부에 일반적으로 (13)으로 지정된 기어 챔버를 규정하는 기어 케이스(11)를 포함한다. 차동 잠금장치로 입력된 토크는 전형적으로 (도1의 단편도에서만 도시되어 있는) 입력 기어(15)에 의한 것이다. 입력 기어(15)(또한 "링 기어"라 칭해짐)는 차량 구동라인으로부터 입력 구동 토크를 수용하는 입력 피니언 기어(input pinion gear)(도1에 도시되지 않음)와 티스형 맞물림(toothed engagement)되게 된다. 입력 기어(15)는 복수의 볼트들(17)에 의하여 기어 케이스(11)에 부착될 수 있다.
피니언 샤프트(21)(이중 일부만이 도1에 도시됨) 상에 회전 가능하게 장착된, 복수의 피니언 기어(19)(이중 하나만이 도1에 도시됨)를 포함하는 차동 기어 세트가 기어 챔버(13) 내에 배치된다. 피니언 샤프트(21)는 본원에 도시되지는 않은 임의의 적절한 수단에 의해 기어 케이스(11)에 고정된다. 피니언 기어는 차동 기어 세트의 입력 기어를 포함하고, 차동 기어 세트의 출력 기어를 포함하는 한 쌍의 사이드 기어(23 및 25)와 메싱 맞물림(meshing engagement)된다. 사이드 기어(23 및 25)는 한 쌍의 축 샤프트(27 및 29)와 각각 스플라인형 맞물림(splined engagement)된다. 기어 케이스(11)는 축 샤프트(27 및 29)를 각각 둘러싸는 환형 허브 부(31 및 33)를 포함한다. 전형적으로, 베어링 세트(도시되지 않음)는 메인 외부 차동 하우징(또한 도시되지 않음)에 대해, 차동 기어 메커니즘에 대한 회전 지지를 제공하기 위해 허브 부(31 및 33) 상에 장착된다.
차량의 정상적인 직진 동작 동안, 좌측 및 우측 축 샤프트(27 및 29) 사이에서 차동 동작이 발생하고, 피니언 기어(19)는 피니언 샤프트(21)에 대해 회전하지 않는다. 그러므로, 기어 케이스(11), 피니언 기어(19), 사이드 기어(23 및 25), 및 축 샤프트(27 및 29)는 모두 고체 유닛(solid unit)으로서, 축 샤프트(27 및 29)의 회전축(A)을 중심으로 회전한다.
차량이 회전하고 있거나 축 샤프트(27 및 29)와 관련된 타이어의 크기에서 근소한 차이가 존재하는 경우와 같은 특정 동작 상태 하에서, 소정의 속도 차이 레벨까지는, 사이드 기어들(23 및 25) 사이에서 일정 량의 차동 동작이 발생하도록 할 수 있다. 휠 스핀-아웃이 절박하다는 것을 나타내는 상기 소정의 레벨 이상(예를 들어, 사이드 기어(23 및 25) 사이의 대략 100rpm의 차이 이상)에서, 축 샤프트(27 및 29) 사이의 과도한 차동 동작을 방지하기 위하여 사이드 기어(23 및 25) 각각과 기어 케이스(11) 사이의 상대적 회전을 저지하는 것이 바람직하다.
차동 동작을 저지하기 위해, 차동 기어 수단에는 차동 기어 세트를 록업하는 록업 수단 및 상기 록업 수단을 작동시키는 작동 수단이 제공된다. 록업 수단 및 구동 수단의 일반적인 구성 및 동작은 당업계에 널리 공지되어 있고, 본원에서는 간략하게 설명될 것이다. 록업 수단 및 구동 수단의 더 상세한 설명에 대해선, 상술된 특허 및 및 부가적으로 둘 모두가 본 발명의 양수인에게 양도된 미국특허번호 RE 28,004 및 미국특허번호 3,831,462를 참조하라.
주 실시예에서, 록업 수단은 일반적으로 (35)로 지정된 클러치 팩을 포함한다. 당업자에게 널리 공지된 바와 같이, 클러치 팩(35)은 기어 케이스(11)에 스플 라인된 복수의 외부 클러치 디스크 및 사이드 기어(23)에 스플라인된 복수의 내부 클러치 디스크를 포함한다. 도1을 계속 참조하면, 록업 수단은 일반적으로 (41)로 지정된 캠 메커니즘을 더 포함한다. 차동 잠금장치의 당업자들에게 널리 공지된 바와 같이, 캠 메커니즘(41)의 제1 기능은 클러치 팩(35)을 도1에 도시된 바와 같이 맞물림해제된 상태로부터 맞물린 로딩(loading)된 상태(본원에 상세히 도시되어 있지 않음)로 이동시키는 것이다. 맞물린 상태에서, 클러치 팩(35)은 기어 케이스(11) 및 사이드 기어(23) 사이의 상대적인 회전을 저지하는데 효과적이므로, 사이드 기어(23 및 25) 사이의 차동 동작을 저지 또는 최소화한다.
캠 메커니즘(41)은 사이드 기어(23) 및 메인 캠 부재(43)를 포함한다. 사이드 기어(23)는 캠 표면(45)을 규정하고, 캠 부재(43)는 캠 표면(47)을 규정한다. 캠 부재(43)는 또한 한 세트의 외부 티스(49)를 규정하는데, 이의 기능은 후술될 것이다. 차량의 정상적인 직진 동작 동안, 차동 동작이 거의 또는 전혀 발생하지 않기 때문에, 캠 표면(45 및 47)은 동일 회전 속도로, 사이드 기어(23)와 함께 회전하는 캠 부재(43)와 함께, 도1에 도시된 중립 위치에서 유지된다. 클러치 팩(35)의 맞물림 상태로 이동시키는 것은 사이드 기어(23)에 대하여 캠 부재(43)의 회전을 저지함으로써 성취되어, 캠 기술의 당업자들에게 널리 공지된 바와 같이, 캠 표면(45 및 47)의 "램핑(ramping)"을 발생시킨다. 이러한 램핑은 도1의 좌측으로의 캠 부재(43)의 축방향 이동을 발생시키므로, 클러치 팩(35)의 맞물림을 개시한다.
사이드 기어(23)와 대한 캠 부재(43)의 회전을 저지하기 위해, 차동 잠금장치 기어 메커니즘은 일반적으로 (51)로 지정되고 록업 수단을 작동시키는 작동 수 단을 포함하는 저지 메커니즘을 포함한다. 본 발명의 범위 내에서 많은 다른 구성 및 유형의 저지 메커니즘이 사용될 수 있다는 것이 당업자들에게는 명백해야 한다. 주 실시예에서, 그리고 단지 예로서, 저지 메커니즘(51)은 플라이웨이트 형이고, 상술된 특허 및 후술되는 본원에서 더 상세하게 도시 및 설명된다. 저지 메커니즘(51)은 자신의 축을 중심으로 한 회전을 위해 기어 케이스(11) 내에 장착되고, 원통형 플라이웨이트부(51)를 포함한다. 저지 메커니즘(51)은 캠 부재(43)의 외부 기어 티스(49)와 맞물리는 외부로 기어링되는 부(externally geared portion)(55)를 더 포함한다.
플라이웨이트부(53)는 일반적으로 차동 동작 범위를 나타내는 속도로, 도5에 도시되고 일반적으로 회전 축(A)에 평행하게 지향되는 축(a)을 중심으로 회전 가능하다. 플라이웨이트부(53)는 정지 표면(57)을 각각 규정하는 한 쌍의 플라이웨이트 부재(56)를 포함한다. 정지 표면(57)은 소정의 차동 동작에 응답하여 수축된 위치(도2)로부터 신장된 위치(도시되지 않음)로 이동 가능하다. 플라이웨이트 부재는 또한 플라이웨이트부(53)의 축(a)과 일반적으로 평행하고 상기 축으로부터 이격되어 떨어진 피벗 축(pivot axis)을 규정한다. 정지 표면(57)은 일반적으로 피벗 축으로부터 대향하여 배치된다. 작동 수단은 정지 표면이 신장된 위치에 있을 때 정지 표면(57)과 맞물리도록 위치된 래치 표면(61)을 포함한다.
동작 동안, 차동 동작이 축 샤프트(27 및 29) 사이에서 발생하기 시작하면, 사이드 기어(23) 및 캠 부재(43)는 기어 케이스(11)와 상이한 속도로 일제히 회전하기 시작하여, 저지 메커니즘(51)이 차동 동작 범위의 함수인 회전 속도로 축(a) 을 중심으로 회전하기 시작하도록 할 것이다. 저지 메커니즘(51)의 회전 속도가 증가함에 따라, 원심력은 플라이웨이트 정지 표면(57)이 래치 표면(61)과 맞물릴 때까지 플라이웨이트(56)가 외부로 이동하게 하여, 저지 메커니즘(51)이 부가적인 회전을 방지한다. 저지 메커니즘(51)이 회전을 정지할 때, 기어링된 부(55) 및 기어 티스(49)의 맞물림은 캠 부재(43)가 기어 케이스(11)와 동일한 속도(이 속도는 사이드 기어(23)의 회전 속도와 상이함)로 회전하도록 하여, 램핑을 발생시키고, 클러치 팩(35)의 맞물림을 개시하도록 한다.
도4 내지 도7를 참조하면, 적어도 하나의 예외, 즉, 록아웃 메커니즘(63)이 저지 메커니즘(51)과 동작적으로 관련된다는 것을 제외하고는, 도1에 도시된 메커니즘과 실질적으로 유사한 차동 기어 메커니즘이 도시되어 있다. 록아웃 메커니즘(63)은 차동장치 자동적인 잠금이 희망되지 않을 때(예를 들어, 차량이 미니 스페어로 동작하고 있을 때) 저지 메커니즘(51)이 선택적으로 비작동되도록 한다.
록아웃 메커니즘(63)은 입력 신호에 응답하여, 정상 상태(도6) 및 록아웃 상태(도7) 사이에 위치될 수 있는 록아웃 부재(65)를 포함한다. 정상 상태에서, 록아웃 부재(65)는 정지 표면(57)이 수축된 위치로부터 신장된 위치로 이동하도록 한다. 록아웃 상태에서, 록아웃 부재(65)는 정지 부재(57)가 수축된 위치로부터 신장되 위치로 이동하지 못하도록 한다.
도4 내지 도7의 실시예에서, 록아웃 부재(65)는 일반적으로 원통형이며, 외부로 기어링된 부(55) 및 플라이웨이트(56) 사이에서 저지 메커니즘(51) 상에 이동가능하게 지지되는 컵 형상의 몸체를 갖는다. 록아웃 상태에서(도7), 록아웃 부 재(65)는 플라이웨이트 메커니즘이 회전할 때 플라이웨이트 부재(56)가 외부로 피벗팅되지 않도록 하기 위해 플라이웨이트 메커니즘(53)을 적어도 부분적으로 둘러싼다. 정상 상태에서(도6), 록아웃 부재(65)는 외부로 기어링된 부(55) 쪽으로 수축되어, 플라이웨이트(56)가 자유롭게 외부로 피벗팅하도록 한다.
록아웃 메커니즘(63)은 또한 자기장을 생성하기 위해 에너자이징(energizing)될 수 있는 전자기 코일(71)을 갖는 제1의 일반적 환형 부재(69)를 포함한다. 공지된 자기 특성의 제2의 일반적 환형 부재(73)가 제1 환형 부재(69) 주위에 위치되고 램프(75)를 포함한다. 제1 환형 부재(69)는 기어 케이스(11)에 대해 고정되어, 기어 케이스(11)가 동작 동안 제1 환형 부재(69)에 대해 회전하도록 한다. 제2 환형 부재(73)는 코일(71)이 디에너자이징(de-energizing)될 때 기어 케이스(11)와 함께 자유롭게 회전하고 코일에 의해 생성된 자기장과의 제2 환형 부재의 상호작용에 의하여 코일(71)이 에너자이징될 때 기어 케이스(11)의 함께 회전하는 것이 억제된다. 코일(71)은 전기 커넥터(77)를 통해 코일에 선택적으로 전송되는 전기 입력 신호에 의해 에너자이징된다. 커넥터는 코일(71)로의 전기 입력 신호의 전달을 제어하는 차량 전기 제어 유닛(ECU)와 같은 제어기(도시되지 않음)와 통신하도록 제공된다.
도4 내지 도7을 계속 참조하면, 록아웃 메커니즘(63)은 또한 코일(71)이 에너자이징되어 록아웃 부재(65)를 록아웃 상태를 향해 이동시킬 때 록아웃 부재(65)와 연결되고 램프(75)와 맞물리도록 적응되는 이동 가능한 긴 핀(79)을 포함한다. 핀(79)은 축(a)에 일반적으로 평행한 축을 따른 이동을 위해 기어 케이스(11)에 의 해 지지된다. 핀(79)은 저지 메커니즘(51)으로부터 측방향으로 오프셋되고 연결 부재(81)에 의해 록아웃 부재(65)에 연결된다. 핀(79)은 제2 환형 부재(73)에 인접한 기어 케이스(11)를 통해 신장되어 상기 기어 케이스를 빠져나가며, 기어 케이스(11) 내에 지지된 핀(79)의 일부에 대하여 수직으로 위치된 단부(83)를 포함한다. 단부(83)는 코일(71)이 에너자이징되고 제2 환형 부재의 회전이 억제될 때 램프(75)와 맞물린다. 단부(83)가 맞물림 동안 램프(75)를 상부로 이동시킴에 따라, 핀(79)은 기어 케이스(11) 밖으로(도5의 우측으로) 인출되고 록아웃 부재(65)는 록아웃 상태를 향해 이동된다. 록아웃 부재(65)가 록아웃 상태이고 핀(79)이 충분히 신장될 때(도5 및 7), 제2 환형 부재(73)는 코일(71)에 의해 생성된 회전-방지 자기력에 대항하여 기어 케이스(11) 및 핀(79)과 함께 회전해야 하게 된다. 램프(75)는 제1 및 제2 램프 부(85a 및 85b)를 포함하고, 이들 각각은 기어 케이스(11)의 회전 방향에 따라 핀(79)의 단부(83)에 의해 맞물림될 수 있다.
핀(79) 및 록아웃 부재(65)는 기어 케이스(11)에 의해 규정되는 원도우 표면 및 핀(79) 상의 플랜지(89) 사이에 위치된 압축 스프링(87)에 의해 정상 상태를 향해 가압된다. 종점부(83)는 램프(75)와의 맞물림으로 인해 기어 케이스(11)로부터 멀리 이동함에 따라, 스프링(87)이 압축된다. 코일(71)이 디에너자이징되고 제2 환형 부재(73)의 회전이 억제되지 않을 때, 스프링(87)은 단부(83)가 램프(75) 아래로 이동함에 따라 핀(79) 및 록아웃 부재(65)를 정상 상태로 힘을 가할 것이다.
도8 내지 도13을 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예가 도시되어 있다. 도시된 실시예에서, 록아웃 메커니즘(90)은 플라이웨이트 메커니즘(53)이 함께 회전 하기 위해 지지되는 제1 샤프트 부(91) 및 제2 샤프트 부(93)를 갖는 투-피스 샤프트(two-piece shaft)를 포함한다. 제1 및 제2 샤프트 부(91, 93)는 차동 동작 범위를 나타내는 속도로 회전 축(A)에 일반적으로 평행하게 지향된 축(a)을 중심으로 회전 가능하다. 제1 샤프트 부(91)는 캠 부재(43)의 외부 티스(49)와 메싱되는 외부로 기어링된 부(55)를 포함한다. 제1 샤프트 부(91)의 제1 단부(95)는 종래 방식으로 기어 케이스(11)에 의해 지지되고 제1 샤프트 부(91)의 제2 단부(97)는 제2 샤프트 부(93)에 의해 지지된다. 제1 압축 스프링(99)이 제1 및 제2부들(91, 93) 사이에 배치되어, 제1 샤프트 부(91)을 제2 샤프트 부(93)로부터 떨어지도록 한다.
제1 샤프트 부(91)는 제2 샤프트 부(93)의 리셉터클(103)에 수용되도록 적응되는 록아웃 부재(101)를 포함한다. 록아웃 부재(101)는 적절히 지향될 때 해당 형상의 리셉터클(103)과 메이팅(mating)되는 (단면으로 볼 때) 일반적으로 다각 형상의 돌출부를 포함한다. 정상 상태에서, 록아웃 부재(101)는 리셉터클(103)에 수용되어, 공동 회전을 위해 제1 및 제2 샤프트부(91, 93)를 함께 잠금하고 정지 표면(57)이 수축된 위치로부터 신장된 위치로 이동하도록 한다. 록아웃 상태(도9 내지 도11)에서, 록아웃 부재(101)는 리셉터클(103)에 위치되지 않아서, 제1 샤프트 부(91)가 제2 샤프트 부(93)에 대하여 자유롭게 회전하도록 하고 정지 부재(57)가 수축된 위치로부터 신장된 위치로 이동하지 못하도록 한다. 도9 내지 도12에 도시된 록아웃 부재(101) 및 리셉터클(103) 구성은 단지 예로서 제공된다. 예를 들어, 록아웃 부재가 상이한 다각 형상의 돌출부(예를 들어, 6각형, 8각형, 등) 또는 스플라인을 포함하는 그러한 구성, 및 록아웃 부재(101)가 제1 샤프트 부 내의 리셉 터클 내의 수용을 위해 제2 샤프트 부 상에 제공되는 그러한 구조를 포함하는 많은 상이한 록아웃 부재 및 리셉터클 구성이 사용될 수 있다는 것이 인식될 것이다.
도8 내지 도13을 계속 참조하면, 록아웃 메커니즘(90)은 또한 제2 샤프트 부(93)에 부착되고 함께 회전하기 위해 기어 케이스(11) 상에 지지되는 전기 솔레노이드(105)를 포함한다. 솔레노이드(105)는 록아웃 부재(101)가 정상 상태에 있는(즉, 리셉터클(103)에 수용되는) 위치 및 록아웃 부재(101)가 록아웃 상태에 있는(즉, 리셉터클(103)로부터 인출되는) 위치 사이에서 제2 샤프트 부(93)를 축방향으로 이동시키도록 전기 입력 신호에 응답하여 선택적으로 동작 가능하다. 전기 슬립-링(slip-ring) 메커니즘(107)은 전기 입력 신호를 원격 소스(예를 들면, 차량 ECU)으로부터 솔레노이드(105)로 전달하는데 사용될 수 있다. 슬립-링 메커니즘(107)은 기어 케이스(11)에 대하여 고정된 제1 환형 부재(109) 및 기어 케이스(11) 및 솔레노이드(105)와 함께 자유롭게 회전하는 제2 환형 부재(111)를 포함한다. 제2 환형 부재(111)는 하나 이상의 와이어(113)에 의해 솔레노이드(105)에 전기적으로 연결되고, 회전 동안 제1 환형 부재(109)와 접촉하여 전기 입력 신호가 제1 환형 부재(109)로부터 제2 환형 부재(111)를 통하여 솔레노이드(105) 내로 통과하도록 한다.
제2 샤프트 부(93)는 솔레노이드(105) 및 제2 샤프트부(93) 상의 플랜지(117) 사이에 위치된 제2 압축 스프링(115)에 의해 제1 샤프트 부(91)를 향해 가압된다. 솔레노이드(105)가 제2 샤프트부(93)를 제1 샤프트 부(91)로부터 멀리 이동시키고 록아웃 부재(101)가 록아웃 상태에 있을 때, 스프링(115)은 압축된다. 솔 레노이드가 디에너자이징될 때, 스프링(115)은 제2 샤프트부(93)를 제1 샤프트부(91) 쪽으로 힘을 가하여, 록아웃 부재(101)를 정상 상태로 리턴시킨다. 제2 압축 스프링(115)에 의해 발생된 스프링력은 정상 상태로의 리턴을 허용하기 위하여 제1 스프링(99)에 의해 발생되는 스프링력보다 더 크다.
도14 내지 도20을 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예가 도시되어 있다. 도시된 실시예에서, 래치 표면(61)은 기어 케이스(11)와 함께 회전하도록 부착된 축(121)을 중심으로 이동 가능한(예를 들어, 회전 가능한) 래치 부재(119)의 일부를 형성한다. 래치 부재(119)는 기어 케이스(11)가 회전하는 동안의 원심력에 의해 영향을 받아 도19에 도시된 잠금해제 위치를 향해 축(121)을 중심으로 래치 부재(119)를 회전시키는 비교적 큰 몸체(123)를 포함한다. 토션 스프링과 같은 스프링(125)은 축(121) 주위에 감겨지며 도17에 도시된 잠금 위치를 향해 래치 부재(119)를 바이어싱한다. 실시예에서, 스프링(125)의 일단은 플라이웨이트 메커니즘(53)을 지지하는 샤프트(67) 상의 원통형 부재(126)와 맞물리고, 스프링(125)의 제2 단부는 래치 부재(119) 상의 플랜지(127)(도17 및 도19)와 맞물린다. 스프링(125) 및/또는 몸체의 질량(123)에 의해 발생된 바이어싱 력은 기어 케이스(11)가 소정의 속도 이상으로 회전할 때 래치 부재(119)를 이동시키는데 필요한 원심력이 인가된 스프링 력을 초과하도록 하는 크기일 수 있다. 애플리케이션에서, 이것은 차동이 발생할 때 차동 기어 메커니즘이 비교적 낮은 차량 속도로 잠금되도록 하지만, 차동장치를 잠금하는 것이 희망되지 않을 때 비교적 높은차량 속도로 차동 기어 메커니즘을 잠금하는 것을 방지한다.
록아웃 메커니즘(129)은 래치 부재(119)와 동작적으로 관련되며, 입력 신호에 응답하여 정상 상태 및 록아웃 상태에서 위치될 수 있는 록아웃 부재(131)를 포함한다. 정상 상태에서, 록아웃 부재(131)는 래치 부재(119)가 잠금 위치(도17) 및 잠금해제 위치(도19) 사이에서 자유롭게 이동하도록 한다. 그러나, 록아웃 상태에서, 록아웃 부재(131)는 래치 부재가 비교적 낮은 차량 속도에서도 잠금 위치로 이동하지 못하도록 한다.
실시예에서, 록아웃 부재(131)는 축(121)에 일반적으로 평행하게 신장되는 샤프트 부를 포함한다. 래치 부재(119)에 인접한 샤프트 부(133)의 단부(135)(도18 및 20)는 샤프트 부(133)의 나머지부분으로부터 약간 오프셋되어, 몸체(123)가 록아웃 부재(131)가 정상 위치(도18)로 이동될 때 축(121)을 중심으로 자유롭게 이동하고, 록아웃 부재(131)가 록아웃 상태(도20)로 이동되어 잠금 위치(도19)를 향한 래치 부재(119)의 이동을 금지할 때 샤트프 부(133)과 맞물리게 된다.
도14 내지 20을 계속 참조하면, 록아웃 메커니즘(129)은 또한 샤프트 부(133)에 부착되며 함께 회전하기 위해 기어 케이스(11) 상에 지지되는 전기 솔레노이드(137)를 포함한다. 솔레노이드(137)는 전기 입력 신호에 응답하여 샤프트 부(133)를 축방향으로 이동하도록 선택적으로 동작 가능하다. 전기 슬립-링 메커니즘(139)은 원격 소스(예를 들어, 차량 ECU)로부터 솔레노이드(137)로 전기 입력 신호를 전달하는데 사용될 수 있다. 슬립-링 메커니즘(139)은 기어 케이스(11)에 대해 고정되는 제1 환형 부재(141) 및 기어 게이스(11) 및 솔레노이드(137)와 함께 자유롭게 회전하는 제2 환형 부재(143)를 포함한다. 제2 환형 부재(143)는 하나 이 상의 와이어(145)에 의해 솔레노이드(137)와 전기적으로 연결되고, 회전 동안 제1 환형 부재(141)와 접촉하여 전기 입력 신호가 제1 환형 부재(141)로부터 제2 환형 부재(143)를 통해 솔레노이드(137) 내로 통과하도록 한다.
본 발명은 상기의 명세서에서 매우 상세히 설명되었고, 본 발명의 각종 변경 및 수정이 상기 명세서의 판독 및 이해로부터 당업자들에게 명백해질 것이라고 여겨진다. 모든 이와 같은 변경 및 수정이 첨부된 청구항의 범위 내에 존재하는 한, 본 발명에 포함된다는 점이 주의된다.

Claims (22)

  1. 기어 챔버(13)를 규정하는 기어 케이스(11), 상기 기어 챔버(13)에 배치되고 회전 축(A)을 규정하는 한 쌍의 출력 기어(23, 25) 및 적어도 하나의 입력 기어(15)를 포함하는 차동 기어 세트; 차동 동작을 저지하도록 동작 가능한 록업 클러치(35), 및 상기 록업 클러치(35)를 작동시키는 작동 수단을 포함하는 차동 기어 메커니즘으로서, 상기 록업 클러치는 상기 기어 케이스(11) 및 상기 출력 기어(23, 25) 사이의 상대적 회전을 저지하는데 효과적인 맞물린 상태 및 맞물림해제된 상태 사이에서 동작 가능하며; 상기 작동 수단은 상기 록업 클러치(35)의 상기 맞물린 상태를 발생시키도록 동작 가능한 캠 수단(41) 및 상기 캠 수단(41)과 맞물리고 상기 캠 수단(41)의 하나의 부재의 회전을 저지하도록 동작 가능한 저지 수단(51)을 포함하고, 상기 저지 수단은 상기 차동 동작의 범위를 일반적으로 나타내는 속도로 상기 회전 축(A)에 일반적으로 평행하게 지향되는 축(a)을 중심으로 회전 가능하고 차동 동작의 소정의 범위에 응답하여 수축된 위치로부터 신장된 위치로 이동 가능한 정지 표면을 규정하는 플라이웨이트 메커니즘(53)을 포함하며; 상기 작동 수단은 상기 정지 표면이 상기 신장된 위치에 있을 때 정지 표면과 맞물리도록 배치되는 래치 표면(61)을 더 포함하는, 차동 기어 메커니즘에 있어서:
    (a) 록아웃 메커니즘(63, 90)은 상기 플라이웨이트 메커니즘(53)과 동작적으로 관련되고 입력 신호에 응답하여 정상 상태 및 록아웃 상태로 위치될 수 있는 록아웃 부재(65, 101)를 포함하며;
    (b) 상기 정상 상태에서, 상기 록아웃 부재(65, 101)는 상기 정지 표면(57)이 상기 수축된 위치로부터 상기 신장된 위치로 이동하도록 하며;
    (c) 상기 록아웃 상태에서, 록아웃 부재(65, 101)는 상기 정지 표면(57)이 상기 수축된 위치에서 신장된 위치로 이동하지 못하도록 하는 것을 특징으로 하는 차동 기어 메커니즘.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 플라이웨이트 메커니즘(53)은 상기 정지 표면(57)을 규정하는 플라이웨이트 부재(56)를 포함하고, 상기 플라이웨이트 부재는 상기 플라이웨이트 메커니즘(53)의 상기 축(a)과 평행하며 상기 축(a)으로부터 이격되어 떨어진 피벗 축을 규정하며, 상기 정지 표면은 상기 피벗 축으로부터 일반적으로 대향하여 배치되는 것을 특징으로 하는 차동 기어 메커니즘.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 록아웃 부재(65)는 일반적으로 원통형이고, 상기 정상 상태에서는 상기 원통형 록아웃 부재(53)가 상기 플라이웨이트 메커니즘(53)에 축방향으로 인접하게 배치되고, 상기 록아웃 상태(도7)에서는 상기 원통형 록아웃 부재가 상기 플라이웨이트 메커니즘(53)을 적어도 부분적으로 둘러싸는 것을 특징으로 하는 차동 기어 메커니즘.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 록아웃 메커니즘(63)은 전자기 코일(71)을 갖는 제1 환형 부재(69), 상기 제1 환형 부재 주위에 위치되고 램프(75)를 포함하는 공지된 자기 특성의 제2 환형 부재(73), 및 상기 코일(71)이 에너자이징되어 상기 록아웃 부재를 상기 록아웃 상태(도7)로 이동시킬 때 상기 램프(75)와 맞물리도록 적응되고 상기 록아웃 부재(65)와 연결되는 이동 가능한 핀(79)을 포함하는 것을 특징으로 하는 차동 기어 메커니즘.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1 환형 부재(69)는 상기 기어 케이스(11)에 대해 고정되어 상기 기어 케이스(11)가 상기 제1 환형 부재(69)에 대하여 회전하도록 하는 것을 특징으로 하는 차동 기어 메커니즘.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 제2 환형 부재(73)는 상기 코일(71)이 디에너자이징될 때 상기 기어 케이스(11)와 자유롭게 회전하고 상기 코일(71)이 에너자이징될 때 상기 기어 케이스(11)와 함께 회전하는 것이 억제되는 것을 특징으로 하는 차동 기어 메커니즘.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 코일(71)은 상기 입력 신호에 의해 에너자이징되는 것을 특징으로 하는 차동 기어 메커니즘.
  8. 제4항에 있어서,
    상기 핀(79)은 상기 축(a)에 일반적으로 평행한 축을 따라 이동하도록 상기 기어 케이스(11)에 의해 지지되는 것을 특징으로 하는 차동 기어 메커니즘.
  9. 제4항에 있어서,
    상기 핀(79)은 상기 플라이웨이트 메커니즘(53)으로부터 측방향으로 오프셋되고 연결 부재(81)에 의해 상기 록아웃 부재(65)에 연결되는 것을 특징으로 하는 차동 기어 메커니즘.
  10. 제4항에 있어서,
    상기 핀(79)은 상기 제2 환형 부재(73)에 인접한 기어 케이스(11)를 통해 신장되어 상기 기어 케이스(11)를 빠져나가고, 상기 기어 케이스(11) 내에 지지된 상기 핀(79)의 일부에 대하여 수직으로 위치된 단부(83)를 포함하며, 상기 단부(83)는 상기 코일(71)이 에너자이징되어 상기 제2 환형 부재(73)의 회전이 억제될 때 램프(75)와 맞물리는 것을 특징으로 하는 차동 기어 메커니즘.
  11. 제4항에 있어서,
    상기 램프(75)는 제1 및 제2 램프 부(85a 및 85b)를 포함하고, 상기 램프 부 들 중 하나는 상기 기어 케이스(11) 및 상기 핀(79)의 회전 방향에 따라 상기 핀(79)에 의해 맞물림 가능한 것을 특징으로 하는 차동 기어 메커니즘.
  12. 제4항에 있어서,
    상기 핀(79) 및 상기 록아웃 부재(65)는 스프링(87)에 의해 정상 상태(도6)를 향해 가압되는 것을 특징으로 하는 차동 기어 메커니즘.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 록아웃 메커니즘(90)은 상기 플라이웨이트 메커니즘(53)이 함께 회전하기 위해 지지되는 제1 샤프트 부(91) 및 제2 샤프트 부(93)를 갖는 투-피스 샤프트를 포함하고, 상기 제1 샤프트 부(91)의 제1 단부(95)는 상기 기어 케이스(11)에 의해 지지되고 상기 제1 샤프트 부(91)의 제2 단부(97)는 상기 제2 샤프트 부(93)에 의해 지지되며, 상기 제1 샤프트 부(91) 또는 상기 제2 샤프트 부(93)는 상기 제1 샤프트 부(91) 및 상기 제2 샤프트 부(93)의 다른 하나의 리셉터클(103)에 수용되도록 적응되는 상기 록아웃 부재(101)를 포함하는 것을 특징으로 차동 기어 메커니즘.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 록아웃 부재(101)는 대응하는-형상의 리셉터클(103)과 메이팅되는 돌출부를 포함함으로써, 정상 상태(도12)에서 상기 록아웃 부재(101)는 상기 리셉터 클(103)에 수용되어, 공동 회전을 위해 상기 제1 및 제2 샤프트 부를 함께 잠금하고 상기 정지 표면(57)이 상기 수축된 위치로부터 상기 신장된 위치로 이동하도록 하며, 상기 록아웃 상태(도13)에서 상기 록아웃 부재(101)는 상기 리셉터클(103)로부터 인출되어 상기 제1 샤프트 부(91)가 상기 제2 샤프트 부(93)에 대하여 자유롭게 회전하도록 하고 상기 정지 표면(57)이 상기 수축된 위치로부터 상기 신장된 위치로 이동하지 못하도록 하는 것을 특징으로 하는 차동 기어 메커니즘.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 록아웃 메커니즘(90)는 상기 제1 및 제2 샤프트 부(91 및 93) 사이에 배치된 압축 스프링(99)을 포함하여 상기 제1 샤프트 부(91)를 상기 제2 샤프트부(93)로부터 떨어지도록 가압하는 것을 특징으로 하는 차동 기어 메커니즘.
  16. 제13항에 있어서,
    상기 록아웃 메커니즘은 상기 제2 샤프트 부(93)와 동작적으로 관련되고 함께 회전하기 위하여 상기 기어 케이스(11) 상에 지지되는 전기 솔레노이드(105), 및 상기 제2 샤프트 부(93)를 상기 제1 샤프트 부(91)를 향해 가압하는 압축 스프링(115)을 더 포함하며, 상기 솔레노이드(105)가 상기 제2 샤프트 부(93)를 상기 제1 샤프트 부(91)로부터 떨어지도록 이동시키고 상기 록아웃 부재가 상기 록아웃 상태(도13)일 때 상기 스프링(115)은 압축되고, 상기 솔레노이드(105)가 디에너자이징될 때, 상기 스프링(115)은 상기 제2 샤프트 부(93)를 상기 제1 샤프트 부를 향해 힘을 가하여, 상기 록아웃 부재를 상기 정상 상태(도12)로 리턴시키는 것을 특징으로 하는 차동 기어 메커니즘.
  17. 기어 챔버(13)를 규정하는 기어 케이스(11), 상기 기어 챔버(13)에 배치되고 회전 축(A)을 규정하는 한 쌍의 출력 기어(23, 25) 및 적어도 하나의 입력 기어(19)를 포함하는 차동 기어 세트; 차동 동작을 저지하도록 동작 가능한 록업 클러치(35), 및 상기 록업 클러치(35)를 작동시키는 작동 수단을 포함하는 차동 기어 메커니즘으로서, 상기 록업 클러치는 상기 기어 케이스(11) 및 상기 출력 기어(23, 25) 사이의 상대적 회전을 저지하는데 효과적인 맞물린 상태 및 맞물림해제된 상태 사이에서 동작 가능하며; 상기 작동 수단은 상기 록업 클러치(35)의 상기 맞물린 상태를 발생시키도록 동작 가능한 캠 수단(41) 및 상기 캠 수단(41)과 맞물리고 상기 캠 수단(41)의 하나의 부재의 회전을 저지하도록 동작 가능한 저지 수단(51)을 포함하고, 상기 저지 수단은 상기 차동 동작의 범위를 일반적으로 나타내는 속도로 상기 회전 축(A)에 일반적으로 평행하게 지향되는 축(a)을 중심으로 회전 가능하고 차동 동작의 소정의 범위에 응답하여 수축된 위치로부터 신장된 위치로 이동 가능한 정지 표면을 규정하는 플라이웨이트 메커니즘(53)을 포함하며; 상기 작동 수단은 상기 정지 표면이 상기 신장된 위치에 있을 때 정지 표면(15)과 맞물리도록 배치되는 래치 표면(61)을 더 포함하는, 차동 기어 메커니즘에 있어서:
    (a) 상기 래치 표면(61)은 상기 래치 표면(61)이 상기 정지 표면(57)과 맞물릴 수 있는 잠금 위치 및 상기 정지 표면(57)이 상기 래치 표면(61)과 맞물릴 수 없는 잠금해제 위치 사이에서 이동 가능한 래치 부재(119)의 일부를 형성하며;
    (b) 록아웃 메커니즘(129)은 상기 래치 부재와 동작적으로 관련되고 입력 신호 응답하여 정상 상태 및 록아웃 상태로 위치될 수 있는 록아웃 부재(131)를 포함하며;
    (c) 정상 상태에서, 상기 록아웃 부재(131)는 상기 래치 부재(119)가 상기 잠금 위치 및 잠금해제 위치 사이에서 사유롭게 이동하도록 하며;
    (d) 상기 록아웃 상태에서, 상기 록아웃 부재(131)는 상기 래치 부재(119)가 상기 잠금 위치 내로 이동하지 못하도록 하는 것을 특징으로 하는 차동 기어 메커니즘.
  18. 제1항에 있어서,
    상기 플라이웨이트 메커니즘(53)은 상기 정지 표면(57)을 규정하는 플라이웨이트 부재(56)를 포함하고, 상기 플라이웨이트 부재는 상기 플라이웨이트 메커니즘의 상기 축(a)과 평행하고 상기 축(a)과 이격되어 떨어진 피벗 축을 규정하는 피벗 부(59)를 규정하며, 상기 정지 표면은 일반적으로 상기 피벗 축으로부터 대향하여 배치되는 것을 특징으로 하는 차동 기어 메커니즘.
  19. 제17항에 있어서,
    상기 래치 부재(119)는 축(121) 상에 지지되는 몸체(123)를 포함하고 상기 잠금 위치를 향해 상기 래치 부재(119)를 바이어싱하는 스프링(125)를 포함하며, 상기 스프링에 의해 생성된 바이어싱 력은 상기 기어 케이스(11)가 소정의 속도 이상으로 회전할 때 상기 래치 부재(119)를 이동시키는데 필요한 원심력이 바이어싱 스프링 력을 초과하도록 하는 크기인 것을 특징으로 하는 차동 기어 메커니즘.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 록아웃 부재(131)는 상기 축(121)과 일반적으로 평행하게 신장되는 샤프트 부(133)를 포함하고, 상기 샤프트부(133)는 상기 샤프트부(133)의 나머지부분으로부터 약간 오프셋되어 상기 몸체(123)가 록아웃 부재(131)가 정상 위치로 이동될 때 상기 축(121)을 중심으로 자유롭게 이동하고, 록아웃 부재(131)가 록아웃 상태로 이동되어 상기 잠금 위치를 향한 래치 부재(119)의 이동을 금지할 때 상기 샤트프 부(133)과 맞물리도록 하는, 상기 래치 부재(119)에 인접하여 위치된 종단(135)을 가지는 특징으로 하는 차동 기어 메커니즘.
  21. 제17항에 있어서,
    상기 록아웃 메커니즘(129)은 상기 록아웃 부재(131)와 동작적으로 관련되고 함께 회전하기 위하여 상기 기어 케이스(11) 상에 지지되는 전기 솔레노이드(137)를 더 포함하고, 상기 전기 솔라노이드(137)는 전기 입력 신호에 응답하여, 상기 정상 상태 및 상기 록아웃 상태 사이에서 상기 록아웃 부재(131)를 축방향으로 이동시키도록 선택적으로 동작 가능한 것을 특징으로 하는 차동 기어 메커니즘.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 록아웃 메커니즘은 전기 입력 신호를 원격 소스로부터 상기 솔레노이드(137)로 전달하도록 구성된 전기 슬립-링 메커니즘(139)을 더 포함하고, 상기 슬립-링 메커니즘(139)은 상기 기어 케이스(11)에 대하여 고정된 제1 환형 부재(141) 및 상기 기어 케이스(11) 및 상기 솔레노이드(137)와 함께 자유롭게 회전하는 제2 환형 부재(143)를 포함하며, 상기 제2 환형 부재(143)는 상기 솔레노이드(137)에 전기적으로 연결되고 회전 동안 상기 제1 환형 부재(141)와 접촉하여 전기 입력 신호가 상기 제1 환형 부재(141)로부터 상기 제2 환형 부재(143)를 통하여 상기 솔레노이드(137) 내로 통과하도록 하는 것을 특징으로 하는 차동 기어 메커니즘.
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