KR101675383B1 - Dual one way clutch and transmission having the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 아이들 제어가 가능한 듀얼 일방향 클러치 및 이를 구비한 변속기에 관한 것으로서 특히, 구동원의 정역 회전에 따라 정방향 또는 역방향 중 어느 한 방향으로 출력이 가능한 듀얼 일방향 클러치를 개선하여, 필요에 따라 정방향 및 역방향 모두에 대하여 아이들 상태로 전환이 가능하도록 하는 한편, 이를 차동기능을 구비한 변속기에 적용하여 고속 전진 모드나 저속 전진 모드는 물론 후진 모드를 포함한 총괄적인 변속이 이루어지도록 하기 위한 장치로써, 궁극적으로는 정역 구동이 가능한 모터를 탑재한 3륜이나 4륜 전기차 또는 선박 등에 최적화된 콤팩트한 구성의 수동 및 자동 변속기를 제공할 수 있는 것이다.The present invention relates to a dual one-way clutch capable of idle control and a transmission having the dual one-way clutch. More particularly, the present invention relates to a dual one-way clutch capable of outputting in either forward or reverse direction in accordance with forward and reverse rotation of a drive source, The present invention can be applied to a transmission equipped with a differential function so as to achieve a general shift including a reverse forward mode as well as a forward forward mode and a low forward speed mode, It is possible to provide a three-wheeled or four-wheeled electric vehicle equipped with a motor capable of forward and reverse driving, or a passive and automatic transmission having a compact configuration optimized for a ship or the like.
일반적으로 전반적인 산업기기의 운전성능을 향상시키거나, 차륜이 마련되어져 인력을 전달받거나 혹은 전동력 등의 각종 구동력을 이용하여 주행하는 자전거, 휠체어, 자동차, 스쿠터, 오토바이, 선박 등의 운송장치에는 주행성능을 향상시키기 위한 변속기가 마련된다.Generally, the transportation devices such as a bicycle, a wheelchair, a car, a scooter, a motorcycle, and a ship which are driven by various driving forces such as an electric power or the like are provided to improve driving performance of an overall industrial device, Is provided.
이러한 변속기는 운전자의 조작에 따라 변속을 실시하여, 주행 환경에 따라 요구되는 토크 또는 속도를 얻을 수 있는 것이다.Such a transmission performs shifting in accordance with the operation of the driver so as to obtain a desired torque or speed according to the driving environment.
최근에는 태양기어, 유성기어, 링기어, 그리고 캐리어로 이루어진 유성기어세트를 허브쉘 내에 마련하여 다단으로 속도를 변속하는 변속기가 사용되고 있었다.Recently, a transmission having a planetary gear set consisting of a sun gear, a planetary gear, a ring gear, and a carrier is provided in a hub shell and a multi-speed transmission is used.
하지만, 이러한 변속기는 복잡한 구조에 비해 변속단의 수가 적고, 특히, 부하 구동 주행 상태에서 변속 조작 시, 구동부하에 의해 강하게 구속되어진 폴의 제어가 원활하지 않아 변속이 부드럽게 이루어지지 않고 있다는 기술상의 문제점이 있었다.However, such a transmission has a smaller number of speed change stages than a complicated structure, and in particular, there is a problem in that the shift is not smoothly performed because the control of the pawl strongly restrained by the drive load is not smooth at the time of shifting operation in the load drive running state .
이러한 문제점을 가지고 있는 유성기어세트를 이용한 변속기의 대안으로 무단변속기가 개발되고 있는데, 무단변속기(Continuously variable transmission; CVT)는 미리 설정된 변속단에 구애받지 않고 변속비를 연속적으로 자유롭게 변경할 수 있다는 장점을 가지고 있다.A continuously variable transmission is being developed as an alternative to a transmission using a planetary gear set having such a problem. Continuously variable transmission (CVT) has an advantage in that the speed ratio can be continuously and freely changed without regard to a predetermined speed change stage have.
그러나, 기존의 기어형 변속기에 비해 부피가 크며 구조가 복잡하여 제조 단가가 높고, 특히 마찰력을 기반으로 회전력을 변속시켜 출력해야 하기 때문에 큰 하중이 작용할 경우 내구성이 떨어지며, 무엇보다도 구성요소 상호 간의 미끄러짐에 의한 동력 손실이 발생하기 쉽다는 기술상의 문제점이 있었다.However, since it is bulky and complicated in structure compared to conventional gear type transmissions, it has a high manufacturing cost, and in particular, it is required to output rotational force based on frictional force, so that when a large load is applied, durability is degraded. There is a problem in terms of technology.
특히, 최근에는 모터를 구동원으로 사용하는 자전거, 스쿠터 등의 2륜 전기차의 보급이 급증함에 따라 적은 변속단 수를 가지더라도 콤팩트하고 내구성이 높은 구조의 변속기가 요구되고 있는 실정이다.Particularly, in recent years, the spread of two-wheel electric vehicles such as bicycles and scooters using a motor as a drive source has been rapidly increasing, so that a transmission having a compact and durable structure has been demanded even if it has a small number of speed change stages.
이러한 소비자 요구에 부응하여 본 출원인은 듀얼 일방향 클러치를 적용한 콤팩트한 변속기를 개발하여 국내 특허출원 제2015-130523호로 출원하였다.The present applicant has developed a compact transmission employing a dual one-way clutch and filed it as a domestic patent application No. 2015-130523.
하지만, 종래의 듀얼 일방향 클러치를 구비한 변속기는 별도의 변속기구 제어가 필요치 않고, 단지 구동원의 회전방향을 정방향 혹은 역방향으로 전환시키는 것에 의해 고속 전진 모드 또는 저속 전진 모드로 변속이 실시되고 있었다.However, the transmission equipped with the conventional dual one-way clutch does not require additional transmission mechanism control, and shifts to the fast forward mode or the low speed forward mode by switching the rotation direction of the drive source forward or backward.
이와 같이, 별도의 변속기구가 구비되어 있지 않아 출력이 오직 미리 설정된 한 방향으로만 이루어지고 있기 때문에, 역입력은 허용한다 할지라도, 후진 모드로의 제어는 불가능 하다는 치명적인 단점을 가지고 있었다.As described above, since no separate transmission mechanism is provided and the output is made only in one predetermined direction, there is a fatal disadvantage that control in the reverse mode is impossible even if reverse input is allowed.
즉, 종래의 듀얼 일방향 클러치를 구비한 변속기는 후진 모드가 필요치 않은 2륜 전기차에 최적화된 것이었다.That is, the conventional transmission equipped with the dual one-way clutch was optimized for a two-wheel electric vehicle which does not require a reverse mode.
최근에는 모터를 구동원으로 하는 경형의 3륜 또는 4륜 전기차의 개발이 급속하게 이루어지고 있으나, 3륜 또는 4륜의 전기차는 후진 모드나 차동장치가 필수적이기 때문에 종래의 듀얼 일방향 클러치를 구비한 변속기를 적용할 수 없었다는 종래 기술상의 문제점이 있었다.2. Description of the Related Art In recent years, a three-wheel or four-wheel electric vehicle having a motor as a driving source has been rapidly developed. However, since a reverse mode or a differential device is essential for an electric vehicle of a three- or four- There has been a problem in the prior art.
본 발명은 상기의 문제점을 해소하기 위한 것으로, 듀얼 일방향 클러치에 대하여 정방향 및 역방향 모두를 아이들 상태로 전환할 수 있고, 이러한 아이들 상태에서 정방향 또는 역방향 중 어느 하나를 강제로 직결시킬 수 있어 후진 및 회생제동이 가능하며, 게다가 차동 기능을 부여할 수 있음으로써, 궁극적으로는 정역 구동이 가능한 모터를 탑재한 3륜이나 4륜 전기차 또는 선박 등에 최적화된 콤팩트한 구성의 수동 및 자동 변속기를 제공할 수 있도록 하는 아이들 제어가 가능한 듀얼 일방향 클러치 및 이를 구비한 변속기를 제공하고자 한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and it is an object of the present invention to provide a dual one-way clutch capable of switching both the forward direction and the reverse direction to the idle state and forcibly directing either the forward direction or the reverse direction, Braking is possible and further differential function can be given so that a three-wheeled or four-wheeled electric vehicle equipped with a motor capable of forward and reverse driving or a compact and manually configured automatic transmission optimized for a ship can be provided And to provide a transmission having the dual one-way clutch.
이러한 본 발명의 아이들 제어가 가능한 듀얼 일방향 클러치는, 정역 구동이 가능한 구동원으로부터 회전력을 전달 받아 회전 가능하며, 외주에 내측 구속면이 형성된 구동축과; 양면에 소정 위상각 차이를 두고 방사상 등간격으로 정방향 구속체 및 역방향 구속체가 마련되는 캐리어와; 상기 정방향 구속체 및 상기 역방향 구속체의 외측에 각각 위치하여 상기 구동축의 회전방향에 따라 내주면인 외측 구속면과 상기 내측 구속면 사이에서 상기 정방향 구속체나 상기 역방향 구속체를 선택적으로 구속하여 회전력을 출력시키는 정방향 출력링 및 역방향 출력링과; 상기 구동축과는 간섭 없이 반경방향으로 관통하여 양단이 상기 캐리어에 고정되는 제어핀과; 상기 구동축의 축중심을 따라 관통하여 일체로 회전하며, 축방향 위치에 따라 상기 구동축에 대한 상기 제어핀의 회전 슬립을 제어하는 제어축을 포함함으로써 달성된다.The dual one-way clutch capable of idle control according to the present invention comprises: a drive shaft rotatably receiving a rotational force from a drive source capable of forward and reverse drive and having an inner restraining surface formed on the outer periphery; A carrier on both sides of which a forward constraint and a reverse constraint are provided at radially constant intervals with a predetermined phase angle difference; The forward restraint member and the reverse restraint member are located outside the forward restraint member and the reverse restraint member to selectively restrain the forward restraint member or the reverse restraint member between the inner restraint surface and the outer restraint surface which is the inner circumferential surface along the rotational direction of the drive shaft, A forward output ring and a reverse output ring; A control pin penetrating in the radial direction without interference with the drive shaft and having both ends fixed to the carrier; And a control shaft which rotates integrally through the center axis of the drive shaft and controls the rotational slip of the control pin with respect to the drive shaft according to the axial position.
여기에서, 상기 제어축에는 상기 제어핀이 관통하여 위치하는 슬롯이 형성되며, 상기 슬롯은 축방향을 따라 상기 제어핀의 직경에 대응하는 폭으로 형성되는 고정부와, 상기 고정부의 폭보다 넓은 폭으로 형성되는 허용부를 포함하는 것이 좋다.Here, the control shaft may have a slot through which the control pin passes, the slot having a width corresponding to the diameter of the control pin along the axial direction, And the width of the receiving portion.
이와 더불어, 상기 제어축의 일측에는 상기 제어축을 일방향으로 밀어주는 액추에이터가 마련되며, 상기 제어축의 타측에는 상기 제어축을 복귀시키기 위한 탄성체가 마련되는 것이 양호하다.In addition, an actuator for pushing the control shaft in one direction is provided at one side of the control shaft, and an elastic body for returning the control shaft is provided at the other side of the control shaft.
게다가, 상기 액추에이터의 가동단은 반구형상 또는 원추형상으로 성형되어 상기 제어축의 끝단과의 접촉 면적을 저감시키는 것이 바람직할 것이다.In addition, it is preferable that the movable end of the actuator is formed into a semispherical or conical shape so as to reduce the contact area with the end of the control shaft.
다음으로, 본 발명에 따른 아이들 제어가 가능한 듀얼 일방향 클러치를 구비한 변속기는, 상술한 아이들 제어가 가능한 듀얼 일방향 클러치와; 회전력을 최종적으로 출력시키는 종동부재와; 상기 정방향 출력링으로부터 회전력을 전달 받아 변속하여 상기 종동부재에 전달하는 제1동력전달 세트와; 상기 역방향 출력링으로부터 회전력을 전달 받아 상기 종동부재에 전달하되, 상기 제1동력전달 세트와는 동일 회전방향이지만 다른 변속비로 변속을 실시하는 제2동력전달 세트를 포함함으로써 달성될 수 있다.Next, a transmission having a dual one-way clutch capable of idle control according to the present invention includes: a dual one-way clutch capable of idle control as described above; A driven member for finally outputting a rotational force; A first power transmission set that receives rotational force from the forward output ring and shifts to transmit to the driven member; And a second power transmission set that receives a rotational force from the reverse output ring and transmits the rotational force to the driven member, wherein the second power transmission set is rotated in the same direction as the first power transmission set but at a different speed ratio.
이때, 상기 제1동력전달 세트와 상기 제2동력전달 세트는 다수의 기어 또는, 벨트 및 풀리를 포함하여, 상기 기어의 잇수비 또는 상기 풀리의 직경비에 따라 변속이 이루어지는 것이 바람직할 것이다.At this time, it is preferable that the first power transmission set and the second power transmission set include a plurality of gears, or belts and pulleys, so that shifting is performed according to the ratio of the teeth ratio of the gears or the diameter ratio of the pulleys.
특히, 상기 제1동력전달 세트 또는 상기 제2동력전달 세트에는 강제 구속 치형이 형성되며; 상기 제어축에는 상기 강제 구속 치형에 치합 가능한 강제 구속핀이 마련되어; 상기 제어축의 축방향 위치에 따라 상기 강제 구속 치형과 상기 강제 구속핀의 치합 여부가 제어되는 것이 가장 바람직할 것이다.Particularly, the first power transmission set or the second power transmission set is formed with a constraining tooth; Wherein the control shaft is provided with a constraining pin capable of engaging with the constraining tooth; It is most preferable that the engagement of the constraining tooth with the constraining pin is controlled according to the axial position of the control shaft.
이와 더불어, 구동원의 회전방향을 정역으로 제어 가능한 동시에, 상기 액추에이터의 가동단에 대한 스트로크 길이를 제어 가능한 제어부가 추가 구성되는 것이 좋다.In addition, it is preferable that a control unit capable of controlling the rotational direction of the drive source in the normal or reverse direction and controlling the stroke length of the movable end of the actuator is further provided.
마지막으로, 상기 종동부재는 주지의 차동기어 세트인 것이 바람직할 것이다.Finally, the driven member is preferably a well-known differential gear set.
이상과 같은 본 발명은 듀얼 일방향 클러치에 대하여 정방향 및 역방향 모두를 아이들 상태로 전환할 수 있고, 이러한 아이들 상태에서 정방향 또는 역방향 중 어느 하나를 강제로 직결시킬 수 있어 후진 및 회생제동이 가능하며, 게다가 차동 기능을 부여할 수 있음으로써, 궁극적으로는 정역 구동이 가능한 모터를 탑재한 3륜이나 4륜 전기차 또는 선박 등에 최적화된 콤팩트한 구성의 수동 및 자동 변속기를 제공할 수 있는 발명인 것이다.As described above, according to the present invention, both the forward direction and the reverse direction can be switched to the idle state with respect to the dual one-way clutch, and either the forward direction or the reverse direction can be forcibly directly connected in the idle state, The present invention is an invention capable of providing a manual or automatic transmission having a compact configuration optimized for a three-wheeled or four-wheeled electric vehicle equipped with a motor capable of forward and reverse driving, or a ship.
도 1은 본 발명의 아이들 제어가 가능한 듀얼 일방향 클러치를 도시하는 사시도,
도 2는 본 발명의 아이들 제어가 가능한 듀얼 일방향 클러치에 있어서 정방향 출력링 및 역방향 출력링을 분리시킨 분해사시도,
도 3은 본 발명의 아이들 제어가 가능한 듀얼 일방향 클러치에 대한 분해사시도,
도 4는 본 발명의 아이들 제어가 가능한 듀얼 일방향 클러치의 작동 상태도,
도 5는 본 발명의 아이들 제어가 가능한 듀얼 일방향 클러치에 있어서 구동축을 제거한 결합상태를 나타내는 사시도,
도 6은 본 발명의 아이들 제어가 가능한 듀얼 일방향 클러치에 있어서 제어축의 일예를 나타내는 평면도,
도 7은 본 발명의 아이들 제어가 가능한 듀얼 일방향 클러치에 있어서 제어축의 다른예를 나타내는 평면도,
도 8은 본 발명의 아이들 제어가 가능한 듀얼 일방향 클러치에 있어서 제어축의 또 다른예를 나타내는 평면도,
도 9는 본 발명의 아이들 제어가 가능한 듀얼 일방향 클러치를 구비한 변속기를 도시하는 사시도,
도 10은 본 발명의 아이들 제어가 가능한 듀얼 일방향 클러치를 구비한 변속기에 있어서 커버를 분리시킨 좌측면 분해사시도,
도 11은 본 발명의 아이들 제어가 가능한 듀얼 일방향 클러치를 구비한 변속기에 있어서 커버를 분리시킨 우측면 분해사시도,
도 12는 본 발명의 아이들 제어가 가능한 듀얼 일방향 클러치를 구비한 변속기에 있어서 베어링을 분리시킨 좌측면 분해사시도,
도 13은 본 발명의 아이들 제어가 가능한 듀얼 일방향 클러치를 구비한 변속기에 있어서 베어링을 분리시킨 우측면 분해사시도,
도 14는 본 발명의 아이들 제어가 가능한 듀얼 일방향 클러치를 구비한 변속기에 있어서 제1동력전달 세트 및 제2동력전달 세트의 결합 상태를 나타내는 도,
도 15는 본 발명의 아이들 제어가 가능한 듀얼 일방향 클러치를 구비한 변속기에 있어서 강제 구속 치형을 나타내는 도,
도 16은 본 발명의 아이들 제어가 가능한 듀얼 일방향 클러치를 구비한 변속기에 있어서 종동부재인 차동기어 세트를 도시하는 분해사시도.1 is a perspective view showing a dual one-way clutch capable of idle control according to the present invention,
FIG. 2 is an exploded perspective view in which a forward output ring and a reverse output ring are separated in a dual one-way clutch capable of idle control according to the present invention,
3 is an exploded perspective view of a dual one-way clutch capable of idle control according to the present invention,
FIG. 4 is an operational state diagram of a dual one-way clutch capable of idle control according to the present invention,
FIG. 5 is a perspective view showing a combined state in which a drive shaft is removed in a dual one-way clutch capable of idle control according to the present invention,
6 is a plan view showing an example of a control shaft in a dual one-way clutch capable of idle control according to the present invention,
7 is a plan view showing another example of the control shaft in the dual one-way clutch capable of idle control according to the present invention,
8 is a plan view showing still another example of the control shaft in the dual one-way clutch capable of idle control according to the present invention,
9 is a perspective view showing a transmission having a dual one-way clutch capable of idle control according to the present invention,
10 is a left side exploded perspective view of a transmission having a dual one-way clutch capable of idle control according to the present invention,
11 is a right side exploded perspective view of a transmission having a dual one-way clutch capable of idle control according to the present invention,
FIG. 12 is a left side exploded perspective view of a bearing having a dual one-way clutch capable of idle control according to the present invention,
13 is a right side exploded perspective view showing a bearing separated from a transmission having a dual one-way clutch capable of idle control according to the present invention,
14 is a view showing a combined state of a first power transmission set and a second power transmission set in a transmission having a dual one-way clutch capable of idle control according to the present invention,
Fig. 15 is a view showing a forced restraining tooth type in a transmission having a dual one-way clutch capable of idle control according to the present invention; Fig.
16 is an exploded perspective view showing a differential gear set as a driven member in a transmission having a dual one-way clutch capable of idle control according to the present invention.
도 1은 본 발명의 아이들 제어가 가능한 듀얼 일방향 클러치를 도시하는 사시도이며, 도 2는 본 발명의 아이들 제어가 가능한 듀얼 일방향 클러치에 있어서 정방향 출력링 및 역방향 출력링을 분리시킨 분해사시도이고, 도 3은 본 발명의 아이들 제어가 가능한 듀얼 일방향 클러치에 대한 분해사시도이다.FIG. 1 is a perspective view showing a dual one-way clutch capable of idle control according to the present invention, FIG. 2 is an exploded perspective view in which a forward output ring and a reverse output ring are separated from each other in a dual one- Is an exploded perspective view of a dual one-way clutch capable of idle control according to the present invention.
그리고, 도 4는 본 발명의 아이들 제어가 가능한 듀얼 일방향 클러치의 작동 상태도로서, 도 4의 (a)는 제어핀(500)이 허용부(612) 내에 위치하는 상태를 나타내며, 도 4의 (b)는 제어핀(500)이 고정부(611) 내에 위치하는 상태를 나타내고, 도 5는 본 발명의 아이들 제어가 가능한 듀얼 일방향 클러치에 있어서 구동축을 제거한 결합상태를 나타내는 사시도이다.4 (a) shows a state in which the
또한, 도 6은 본 발명의 아이들 제어가 가능한 듀얼 일방향 클러치에 있어서 제어축의 일예를 나타내는 평면도로서, 도 6의 (a)는 제어핀(500)이 슬롯(610)의 허용부(612)에 위치하는 상태이며, 도 6의 (b)는 제어핀(500)이 슬롯(610)의 고정부(611)에 위치하는 상태이다.6 is a plan view showing an example of a control shaft in a dual one-way clutch capable of idle control according to the present invention. Fig. 6 (a) is a plan view showing a state in which the
도 7은 본 발명의 아이들 제어가 가능한 듀얼 일방향 클러치에 있어서 제어축의 다른예를 나타내는 평면도로서, 도 7의 (a)는 제어핀(500)이 슬롯(610)의 허용부(612)에 위치하는 상태이며, 도 7의 (b)는 제어핀(500)이 슬롯(610)의 고정부(611)에 위치하는 상태이다.7 is a plan view showing another example of a control shaft in a dual one-way clutch capable of idle control according to the present invention. Fig. 7 (a) is a plan view of the
그리고, 도 8은 본 발명의 아이들 제어가 가능한 듀얼 일방향 클러치에 있어서 제어축의 또 다른예를 나타내는 평면도로서, 도 8의 (a)는 제어핀(500)이 슬롯(610)의 제1고정부(611a)에 위치하는 상태이며, 도 8의 (b)는 제어핀(500)이 슬롯(610)의 허용부(612)에 위치하는 상태이며, 도 8의 (c)는 제어핀(500)이 슬롯(610)의 제2고정부(611b)에 위치하는 상태이다.8 is a plan view showing another example of a control shaft in a dual one-way clutch capable of idle control according to the present invention. In FIG. 8 (a), the
또한, 도 9는 본 발명의 아이들 제어가 가능한 듀얼 일방향 클러치를 구비한 변속기를 도시하는 사시도이며, 도 10은 본 발명의 아이들 제어가 가능한 듀얼 일방향 클러치를 구비한 변속기에 있어서 커버를 분리시킨 좌측면 분해사시도이고, 도 11은 본 발명의 아이들 제어가 가능한 듀얼 일방향 클러치를 구비한 변속기에 있어서 커버를 분리시킨 우측면 분해사시도이다.FIG. 9 is a perspective view illustrating a transmission having a dual one-way clutch capable of idle control according to the present invention. FIG. 10 is a perspective view of a transmission having a dual one-way clutch capable of idle control according to the present invention, 11 is a right side exploded perspective view of a transmission having a dual one-way clutch capable of idle control according to the present invention, wherein the cover is separated.
게다가, 도 12는 본 발명의 아이들 제어가 가능한 듀얼 일방향 클러치를 구비한 변속기에 있어서 베어링을 분리시킨 좌측면 분해사시도이며, 도 13은 본 발명의 아이들 제어가 가능한 듀얼 일방향 클러치를 구비한 변속기에 있어서 베어링을 분리시킨 우측면 분해사시도이고, 도 14는 본 발명의 아이들 제어가 가능한 듀얼 일방향 클러치를 구비한 변속기에 있어서 제1동력전달 세트 및 제2동력전달 세트의 결합 상태를 나타내는 도로서, 도 14의 (a)는 정방향 출력링(300)을 통한 출력 상태를 나타내며, 도 14의 (b)는 역방향 출력링(400)을 통한 출력 상태를 나타낸다.FIG. 12 is a left side exploded perspective view of a bearing having a dual one-way clutch capable of idle control according to the present invention, and FIG. 13 is a perspective view of a transmission having a dual one- Fig. 14 is a road showing the combined state of the first power transmission set and the second power transmission set in the transmission having the dual one-way clutch capable of idle control according to the present invention, Fig. 14 (a) shows the output state through the
도 15는 본 발명의 아이들 제어가 가능한 듀얼 일방향 클러치를 구비한 변속기에 있어서 강제 구속 치형을 나타내는 도이고, 도 16은 본 발명의 아이들 제어가 가능한 듀얼 일방향 클러치를 구비한 변속기에 있어서 종동부재인 차동기어 세트를 도시하는 분해사시도이다.FIG. 15 is a view showing a forced restraining tooth type in a transmission provided with a dual one-way clutch capable of idle control according to the present invention, and FIG. 16 is a cross- Fig. 6 is an exploded perspective view showing the gear set.
본 발명의 실시예에서 제시되는 특정한 구조 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있다. 또한 본 명세서에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 되며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경물, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.The specific structure or functional description presented in the embodiment of the present invention is merely illustrative for the purpose of illustrating an embodiment according to the concept of the present invention, and embodiments according to the concept of the present invention can be implemented in various forms. And should not be construed as limited to the embodiments described herein, but should be understood to include all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention.
한편, 본 발명에서 제1 및/또는 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소들과 구별하는 목적으로만, 예컨대 본 발명의 개념에 따른 권리 범위로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 제1구성요소는 제2구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2구성요소는 제1구성요소로도 명명될 수 있다.Meanwhile, in the present invention, the terms first and / or second etc. may be used to describe various components, but the components are not limited to the terms. The terms may be referred to as a second element only for the purpose of distinguishing one element from another, for example, to the extent that it does not depart from the scope of the invention in accordance with the concept of the present invention, Similarly, the second component may also be referred to as the first component.
어떠한 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떠한 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 또는 "직접 접촉되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하기 위한 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 인접하는"과 "~에 직접 인접하는" 등의 표현도 마찬가지로 해석되어야 한다.Whenever an element is referred to as being "connected" or "connected" to another element, it may be directly connected or connected to the other element, but it should be understood that other elements may be present in between something to do. On the other hand, when it is mentioned that an element is "directly connected" or "directly contacted" to another element, it should be understood that there are no other elements in between. Other expressions for describing the relationship between components, such as "between" and "between" or "adjacent to" and "directly adjacent to" should also be interpreted.
본 명세서에서 사용하는 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로서, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서 "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 실시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. It will be further understood that the terms " comprises ", or "having ", and the like in the specification are intended to specify the presence of stated features, integers, But do not preclude the presence or addition of steps, operations, elements, parts, or combinations thereof.
본 발명의 아이들 제어가 가능한 듀얼 일방향 클러치 및 이를 구비한 변속기는, 듀얼 일방향 클러치(1)에 대하여 정방향 및 역방향 모두를 아이들 상태로 전환할 수 있고, 이러한 아이들 상태에서 정방향 또는 역방향 중 어느 하나를 강제로 직결시킬 수 있어 후진 및 회생제동이 가능하며, 게다가 차동 기능을 부여할 수 있음으로써, 궁극적으로는 정역 구동이 가능한 모터를 탑재한 3륜이나 4륜 전기차 또는 선박 등에 최적화된 콤팩트한 구성의 수동 및 자동 변속기를 제공할 수 있는 것을 그 기술상의 기본 특징으로 한다.The dual one-way clutch capable of idle control according to the present invention and the transmission provided with the dual one-way clutch can switch both the forward direction and the reverse direction to the idle state with respect to the dual one-
본 발명의 실시예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명에 따른 아이들 제어가 가능한 듀얼 일방향 클러치는 도 1 내지 도 3에 도시한 바와 같이, 정역 구동이 가능한 구동원(10)으로부터 회전력을 전달 받아 회전 가능하며, 외주에 내측 구속면(110)이 형성된 구동축(100)과; 양면에 소정 위상각 차이를 두고 방사상 등간격으로 정방향 구속체(210) 및 역방향 구속체(220)가 마련되는 캐리어(200)와; 상기 정방향 구속체(210) 및 상기 역방향 구속체(220)의 외측에 각각 위치하여 상기 구동축(100)의 회전방향에 따라 내주면인 외측 구속면(310)(410)과 상기 내측 구속면(110) 사이에서 상기 정방향 구속체(210)나 상기 역방향 구속체(220)를 선택적으로 구속하여 회전력을 출력시키는 정방향 출력링(300) 및 역방향 출력링(400)과; 상기 구동축(100)과는 간섭 없이 반경방향으로 관통하여 양단이 상기 캐리어(200)에 고정되는 제어핀(500)과; 상기 구동축(100)의 축중심을 따라 관통하여 일체로 회전하며, 축방향 위치에 따라 상기 구동축(100)에 대한 상기 제어핀(500)의 회전 슬립을 제어하는 제어축(600)을 포함하는 것이 바람직하다.As shown in FIGS. 1 to 3, the dual one-way clutch capable of idling control according to the present invention is a dual one-way clutch that is rotatable by receiving a rotational force from a driving
즉, 본 발명의 아이들 제어가 가능한 듀얼 일방향 클러치는 크게 구동축(100), 캐리어(200), 정방향 출력링(300), 역방향 출력링(400), 제어핀(500), 그리고 제어축(600)을 포함하고 있다.That is, the dual one-way clutch capable of idle control according to the present invention includes a driving
우선, 구동축(100)은 정역 구동이 가능한 구동원(10), 보다 상세하게는 정역 구동 모터로부터 회전력을 전달 받아 회전할 수 있는 샤프트이다.First, the
여기에서 정역 구동 모터란 전원 공급에 따라 출력축을 회전시키되, 전기적 제어 신호에 따라 상기 출력축을 어느 한 방향 또는 그 반대 방향으로 정역 회전시킬 수 있는 것이다.Here, the forward and reverse driving motors can rotate the output shaft according to the power supply, and rotate the output shaft in either one direction or the opposite direction according to the electrical control signal.
그리고, 상기 구동축(100)의 일측에는 스플라인(101)이 형성되고, 이 스플라인(101)에 구동원(10)의 출력축에 형성된 보스(11)가 맞물리게 됨으로써, 구동원(10)의 회전력을 구동축(100)에 미끄러짐 없이 전달하는 것이 바람직할 것이다.A
이때, 상기 구동축(100)의 중앙에는 축중심을 따라 축홀(102)이 관통 형성되며, 이하에서 설명할 제어축(600)이 상기 축홀(102) 내에 위치하게 될 것이다.At this time, a
특히, 이러한 구동축(100)의 일부 구간, 보다 상세하게는 대략 중앙의 외주에 내측 구속면(110)이 1개 또는 다수 개 형성되어 있으며, 다수개의 내측 구속면(110)이 형성되는 경우 방사상 등간격을 두고 형성되는 것이 바람직할 것이다.More specifically, one or more inner limiting
도면에서는 6개의 내측 구속면(110)이 60도의 위상각 차이를 두고 형성된 것을 예시하였으며, 이러한 내측 구속면(110)의 모서리는 완만한 곡선으로 서로 연결되도록 하는 것이 좋을 것이다.In the drawing, it is illustrated that six inner confining
이와 같은 내측 구속면(110)의 바깥쪽에 캐리어(200)가 배치되며, 상기 캐리어(200)에는 양면에 소정 위상각 차이를 두고 방사상 등간격으로 정방향 구속체(210) 및 역방향 구속체(220)가 마련되어 있다.The
상기 캐리어(200)는 도 3과 같이 정면의 수용홈(211) 및 배면의 수용홈(221)이 서로 소정의 위상각 차이를 두고 비대칭으로 형성된 링 형상체로서, 정면의 수용홈(211) 내에는 정방향 구속체(210)가 위치하게 되며, 배면의 수용홈(221) 내에는 역방향 구속체(220)가 각각 위치하게 된다.3, the
상기 정방향 구속체(210) 및 상기 역방향 구속체(220)는 그 형상 및 크기가 서로 동일한 것으로, 오직 설치 위치에 따른 기능 차이에 의해 정방향 구속체(210) 혹은 역방향 구속체(220)로 구분한 것이다.The
이러한 정방향 구속체(210) 및 역방향 구속체(220)는 도면에 예시한 바와 같이 대략 원기둥 형상의 롤러 형태를 가질 수 있으며, 미도시하였지만 완전한 구 형상으로 적용하는 것도 가능할 것이다.The
그리고, 상기 캐리어(200)에 형성되는 수용홈(211)(221)은 상술한 정방향 구속체(210) 및 역방향 구속체(220)를 각각 수용하는 것으로, 캐리어(200)의 회전이 없는 상태에서 수용홈(211)(221) 내의 구속체(210)(220)가 원주방향으로 유동하는 것은 제한하고, 오직 반경방향으로의 미세한 유동만 발생할 수 있도록 안내하는 구성인 것이다.The receiving
이때, 상기 캐리어(200)의 정면에 형성되는 수용홈(211)과 배면에 형성되는 수용홈(221)은 그 형상 및 크기가 서로 동일하지만, 그 형성 위치에 있어서는 서로 소정의 위상각 차이를 가지고 있다.At this time, the receiving
이러한 위상각 차이는 그 안쪽에 위치하는 구동축(100)에 있어서 내측 구속면(110)의 한변 모서리 내에 정방향 구속체(210) 및 역방향 구속체(220)가 하나씩 위치하는 정도이다.The phase angle difference is such that one of the
이에 따라 하나의 캐리어(200)에 다수의 수용홈(211)(221)이 형성되며, 이 수용홈(211)(221) 내에 각각 정방향 구속체(210)와 역방향 구속체(220)가 위치하게 된다.A plurality of receiving
도면에서는 6개의 내측 구속면(110)이 형성된 구동축(100)을 채택함에 따라 6개의 정방향 구속체(210) 및 6개의 역방향 구속체(220)가 적용된 것을 예시하였지만, 이들 개수에 제한은 없으며 적절하게 가감시킬 수 있음은 물론이다.Although six
다음으로, 상기 캐리어(200)의 정면과 배면에는 각각 정방향 출력링(300) 및 역방향 출력링(400)이 마련된다.Next, a
이러한 정방향 출력링(300)과 역방향 출력링(400)은 대략 L자 형상의 단면을 갖는 링 형상체로서, 그 내주면에는 각각 외측 구속면(310)(410)이 형성되어 있다.The
이에 따라, 상기 캐리어(200)의 정방향 구속체(210) 및 역방향 구속체(220)는, 그 내주 측에는 구동축(100)에 형성된 내측 구속면(110)이 위치하며, 그 외주 측에는 정면 및 배면에 정방향 출력링(300)의 외측 구속면(310) 및 역방향 출력링(400)의 외측 구속면(410)이 각각 위치하게 되는 것이다.The inner limiting
이러한 구성에 의해, 도 4에 있어서 상기 구동축(100)이 정방향, 즉 도면에 있어서 반시계방향으로 회전함에 따라, 정방향 구속체(210)가 구동축(100)의 내측 구속면(110)과 정방향 출력링(300)의 외측 구속면(310) 사이에 구속됨으로써, 상기 정방향 출력링(300)을 통해 회전력을 반시계방향으로 출력시키게 된다.4, when the
이때, 역방향 구속체(220)는 구동축(100)의 내측 구속면(110)과 역방향 출력링(400)의 외측 구속면(410) 사이에서 구속되지 않는 위치에 놓이게 됨으로써, 역방향 출력링(400)으로는 회전력을 전달하지 않게 된다.At this time, the
이와 반대로, 상기 구동축(100)이 역방향, 즉 도면에 있어서 시계방향으로 회전함에 따라, 역방향 구속체(220)가 구동축(100)의 내측 구속면(110)과 역방향 출력링(400)의 외측 구속면(410) 사이에 구속됨으로써, 상기 역방향 출력링(400)을 통해 회전력을 시계방향으로 출력시키게 된다.In contrast, when the
이때, 정방향 구속체(210)는 구동축(100)의 내측 구속면(110)과 정방향 출력링(300)의 외측 구속면(310) 사이에 구속되지 않는 위치에 놓이게 됨으로써, 정방향 출력링(300)으로는 회전력을 전달하지 않게 된다.At this time, the
상기와 같이 구동축(100), 캐리어(200), 정방향 출력링(300), 그리고 역방향 출력링(400)을 포함하여 기본적인 듀얼 일방향 클러치(1)를 구성할 수 있다.The basic dual one-
그 결과, 듀얼 일방향 클러치(1)는 상기 구동축(100)의 정방향 회전 시 정방향 출력링(300)만을 정방향으로 회전시키며, 상기 구동축(100)의 역방향 회전 시 역방향 출력링(400)만을 역방향으로 회전시키게 된다.As a result, the dual one-
그리고, 도 15에 도시한 바와 같이, 상기 정방향 출력링(300) 및 상기 역방향 출력링(400)에는 별도의 기어(710)(810)를 각각 연결하여, 이러한 기어(710)(810)를 통해 출력이 이루어지도록 할 수 있을 것이다.15,
지금까지는, 기본적인 듀얼 일방향 클러치(1)의 구성 및 작용에 대하여 설명하였으나, 이하에서는 상기와 같은 듀얼 일방향 클러치(1)의 아이들 제어에 대하여 설명하기로 한다.Up to now, the configuration and operation of the basic dual one-
듀얼 일방향 클러치(1)의 아이들 제어를 위해서는 제어핀(500)과 제어축(600)이 추가로 요구된다.A
우선, 제어핀(500)은 비교적 작은 직경의 원형 핀 형상으로 이루어진 것으로, 그 양단이 상기 캐리어(200)에 고정된다.First, the
이때, 상기 제어핀(500)을 상기 캐리어(200)에 고정시킬 수 있도록, 상기 캐리어(200)에 구멍을 형성하여 이 구멍 내에 제어핀(500)을 삽입한 후, 별도의 두 고정핀(501)으로 제어핀(500)이 분리되는 것을 방지할 수 있을 것이다.At this time, a hole is formed in the
이에 따라, 도 4 및 도 5와 같이 상기 제어핀(500)의 중앙은 상기 구동축(100)을 반경방향으로 관통하여 위치하게 되며, 이때, 상기 제어핀(500)과 상기 구동축(100) 상호간에 접촉이나 간섭이 발생치 않도록 상기 구동축(100)의 내측 구속면(110)을 반경방향으로 관통하여 관통공(120)이 형성되어 있다.4 and 5, the center of the
이와 같은 제어핀(500)은 상기 구동축(100)의 회전 시 선택적으로 어떠한 회전 슬립도 없이 상기 캐리어(200)에 직접 전달하여 일체로 회전시킴으로써, 상술한 듀얼 일방향 클러치(1)에 있어서 정방향 구속체(210) 및 역방향 구속체(220) 둘 모두가 구속되지 않는 아이들 상태로 존재할 수 있게 하는 것이다.The
즉, 상기 듀얼 일방향 클러치(1)가 평상 시 상술한 정방향 또는 역방향의 출력을 수행하도록 하거나, 혹은 필요에 따라 정방향 및 역방향으로의 어떠한 출력도 실시하지 않는 아이들 상태로 존재할 수 있도록 하기 위하여, 상기 제어핀(500)의 회전 슬립 여부에 대한 제어가 요구될 것이다.That is, in order to allow the dual one-
즉, 평상 시 구동축(100)의 회전에 따라 상기 제어핀(500)의 회전 슬립이 발생하도록 한다면, 상술한 듀얼 일방향 클러치(1)가 기존과 같이 출력을 실시하겠지만, 필요 시 구동축(100)의 회전에 따라 어떠한 회전 슬립도 없이 상기 제어핀(500)이 일체로 회전하도록 제어한다면, 상술한 듀얼 일방향 클러치(1)가 아이들 상태로 존재하게 될 것이다.That is, if the control slip of the
여기에서 회전 슬립이란 상기 구동축(100)의 회전을 기준으로 하여 상기 제어핀(500)이 회전하기 시작할 때까지의 슬립, 즉 공회전이 발생하는 것을 의미한다.Here, the rotation slip means that the slip, i.e. idling, occurs until the
예를 들어, 회전 슬립이 발생치 않는 다는 것은, 상기 구동축(100)과 상기 제어핀(500)이 일체로 회전하는 것을 의미한다.For example, when no rotation slip occurs, it means that the
반면에, 회전 슬립이 발생한다는 것은, 상기 구동축(100)이 일정 각도까지 회전하는 동안은 상기 제어핀(500)은 회전하지 않고, 상기 구동축(100)이 일정 각도를 초과하여 회전함에 따라 상기 제어핀(500)이 함께 회전하도록 하는 것을 의미한다.On the other hand, the occurrence of the rotation slip means that the
이와 같은 제어핀(500)의 회전 슬립을 제어하기 위한 수단으로는 상기 구동축(100)의 축홀(102)에 삽입되는 제어축(600)이 있을 수 있다.As a means for controlling the rotation slip of the
이 제어축(600)은 구동축(100)의 축중심을 따라 관통하여 위치하며, 상기 구동축(100)과 일체로 회전할 수 있도록 별도의 연결핀을 채택할 수도 있을 것이다.The
이하에서 설명하겠지만, 강제 구속핀(640)을 채택함에 따라 별도의 연결핀은 배제될 수 있을 것이다.As will be described below, by adopting the constraining
특히, 상기 제어축(600)은 상기 구동축(100) 내에서의 축방향 위치에 따라 상기 구동축(100)에 대한 상기 제어핀(500)의 회전 슬립을 제어하는 것이 바람직할 것이다.In particular, the
예를 들어, 상기 제어축(600)이 축방향을 따라 우측으로 이동함에 따라 회전 슬립이 발생치 않도록 하고, 반대로 축방향을 따라 좌측으로 이동함에 따라 회전 슬립이 발생하도록 하는 등의 제어가 가능할 것이다.For example, it is possible to prevent the rotation slip from occurring as the
특히, 본 발명에 있어서는 도 4 및 도 6에 도시한 바와 같이, 상기 제어축(600)에는 상기 제어핀(500)이 관통하여 위치하는 슬롯(610)이 형성되며, 상기 슬롯(610)은 축방향을 따라 상기 제어핀(500)의 직경에 대응하는 폭으로 형성되는 고정부(611)와, 상기 고정부(611)의 폭보다 넓은 폭으로 형성되는 허용부(612)를 포함하는 것이 바람직할 것이다.4 and 6, the
즉, 상기 제어축(600)에 고정부(611)와 허용부(612)를 포함하는 슬롯(610)을 형성하는 것이 가능할 것이다.That is, it is possible to form the
이때, 슬롯(610)의 고정부(611)의 폭은 상기 제어핀(500)의 직경과 일치하는 폭으로 형성되고, 상기 허용부(612)의 폭은 상기 제어핀(500)의 직경보다 넓은 폭으로 형성하게 된다.At this time, the width of the fixing
이러한 구성에 따라, 도 4의 (a) 및 도 6의 (a)와 같이, 상기 제어축(600)이 축방향을 따라 좌측으로 이동한 상태에서는 상기 제어핀(500)이 슬롯(610)의 허용부(612) 내에 위치하게 됨으로써, 상기 제어핀(500)에 대한 회전 슬립이 발생할 수 있도록 하는 것이 가능하다.4 (a) and 6 (a), when the
이러한 제어에 따르면 상술한 듀얼 일방향 클러치(1)가 정방향 또는 역방향 출력을 실시할 수 있는 상태로 된다.According to this control, the dual one-
반면에, 도 4의 (b) 및 도 6의 (b)와 같이, 상기 제어축(600)이 축방향을 따라 우측으로 이동한 상태에서는 상기 제어핀(500)이 슬롯(610)의 고정부(611) 내에 위치하게 됨으로써, 상기 제어핀(500)에 대한 회전 슬립이 발생치 않도록 하는 것이 가능하다.4 (b) and FIG. 6 (b), when the
이러한 제어에 따르면 상술한 듀얼 일방향 클러치(1)가 정방향이나 역방향 어느 방향으로도 출력을 실시하지 않는 아이들 상태로 된다.According to this control, the dual one-
이와는 반대로, 도 7의 (a) 및 (b)에 도시한 바와 같이, 반대 방향으로 상술한 제어가 이루어질 수 있도록 할 수도 있음은 자명할 것이다.On the contrary, as shown in Figs. 7 (a) and 7 (b), it will be apparent that the control described above may be performed in the opposite direction.
위에서는 제어축(600)의 슬롯(610)에 오직 하나의 고정부(611)와 허용부(612)가 형성된 것을 예시하였으나, 예를 들어, 도 8에 도시한 바와 같이 슬롯(610)의 중앙에 허용부(612)가 형성되고, 이 허용부(612)의 양측에 각각 제1고정부(611a) 및 제2고정부(611b)가 형성될 수도 있을 것이다.Although only one fixed
이러한 경우, 도 8의 (a)나 (c)와 같이 슬롯(610)의 제1고정부(611a)나 제2고정부(611b) 내에 제어핀(500)이 위치하는 경우에는 듀얼 일방향 클러치를 아이들 상태로 제어하고, 도 8의 (b)와 같이 허용부(612)에 제어핀(500)이 위치하는 경우에는 기존의 듀얼 일방향 클러치의 동작이 이루어지도록 할 수도 있게 된다.In this case, when the
본 발명에 있어서, 상기 제어축(600)의 일측에는 도 5와 같이 상기 제어축(600)을 일방향으로 밀어주는 액추에이터(620)가 마련되며, 상기 제어축(600)의 타측에는 상기 제어축(600)을 복귀시키기 위한 탄성체(630)가 마련되는 것이 바람직할 것이다.5, an
이는 상술한 바와 같이 제어핀(500)을 제어할 수 있도록 제어축(600)을 축방향을 따라 이동시키기 위한 수단이다.This is a means for moving the
우선, 액추에이터(620)는 전기적 신호를 통한 제어에 따라 가동단(621)의 스트로크 길이 제어가 가능한 주지의 기계요소이다.First, the
이러한 액추에이터(620)는 상기 제어축(600)의 일측에 위치하여, 가동단(621)이 상기 제어축(600)의 일측 끝단에 나란하게 위치하여 접촉하게 된다.The
이에 따라, 상기 액추에이터(620)의 가동단(621)이 돌출됨에 따라 상기 제어축(600)이 축방향을 따라 좌측으로부터 우측으로 이동할 수 있는 것이다.Accordingly, as the
그리고, 코일 스프링과 같은 탄성체(630)는 상술한 바와 같이 액추에이터(620)에 의해 도면상 우측으로 이동한 제어축(600)을 다시 좌측으로 복귀시키기 위한 구성이다.The
이를 위해, 상기 탄성체(630)는 구동축(100)의 축홀(102) 내에서 지지되어, 상기 제어축(600)과 나란하게 위치하게 된다.The
이와 같이 제어축(600)의 양측에 각각 위치하는 액추에이터(620)와 탄성체(630)에 의하여 상기 제어축(600)의 축방향 위치를 용이하게 제어하는 것이 가능해진다.It is possible to easily control the axial position of the
이때, 상기 액추에이터(620)의 가동단(621)은 그 돌출 길이가 둘 이상으로 조절 가능한 것이 바람직할 것이다.At this time, it is preferable that the
만약, 가동단(621)의 돌출 길이가 두 단계로 제어되는 액추에이터(620)를 채택한다면, 도 6 및 도 7에 도시한 바와 같이 제어축(600)의 슬롯(610)에 오직 하나의 고정부(611)와 허용부(612)가 형성된 제어축(600)에 적용하는 것이 바람직할 것이다.6 and 7, only one fixed
하지만, 가동단(621)의 돌출 길이가 세 단계로 제어되는 액추에이터(620)를 채택한다면, 도 8에 도시한 바와 같이 제어축(600)의 슬롯(610)에 제1고정부(611a) 및 제2고정부(611b)와 그 사이에 허용부(612)가 형성된 제어축(600)에 적용하는 것이 바람직하다.8, the
특히, 본 발명에 있어서 상기 액추에이터(620)의 가동단(621)은 반구형상 또는 원추형상으로 성형되어 상기 제어축(600)의 끝단과의 접촉 면적을 저감시키는 것이 바람직할 것이다.Particularly, in the present invention, it is preferable that the
상술한 바와 같이 제어축(600)은 구동축(100)과 함께 회전하는 구성요소인 반면, 상기 액추에이터(620)는 고정되어 있는 구성요소이다.As described above, the
따라서, 상기 액추에이터(620)의 가동단(621)을 반구형상이나 원추형상 등으로 성형하는 것에 의해, 상기 가동단(621)과 상기 제어축(600)의 상호 접촉 면적을 저감시키는 것이 마모 등에 의한 부품의 손상을 예방하는 데 좋을 것이다.Therefore, by reducing the contact area between the
지금까지는, 제어축(600)의 제어를 통해 듀얼 일방향 클러치(1)가 평상 시 정방향 혹은 역방향 출력을 실시하는 경우와, 필요에 따라 듀얼 일방향 클러치(1)가 정방향 혹은 역방향 어느 방향으로도 출력을 실시하지 않는 아이들 상태의 경우에 대하여 설명하였다.Up to this point, the case where the dual one-
이하에서는, 이와 같은 아이들 제어가 가능한 듀얼 일방향 클러치(1)를 변속기에 적용한 예에 대하여 설명하기로 한다.Hereinafter, an example in which the dual one-
본 발명에 따른 아이들 제어가 가능한 듀얼 일방향 클러치를 구비한 변속기는 도 9 내지 도 14에 도시한 바와 같이, 상술한 아이들 제어가 가능한 듀얼 일방향 클러치(1)와; 회전력을 최종적으로 출력시키는 종동부재(900)와; 상기 정방향 출력링(300)으로부터 회전력을 전달 받아 변속하여 상기 종동부재(900)에 전달하는 제1동력전달 세트(700)와; 상기 역방향 출력링(400)으로부터 회전력을 전달 받아 상기 종동부재(900)에 전달하되, 상기 제1동력전달 세트(700)와는 동일 회전방향이지만 다른 변속비로 변속을 실시하는 제2동력전달 세트(800)를 포함하는 것이 바람직하다.As shown in Figs. 9 to 14, the transmission having a dual one-way clutch capable of idle control according to the present invention includes a dual one-
즉, 본 발명의 아이들 제어가 가능한 듀얼 일방향 클러치를 구비한 변속기는 크게 상술한 듀얼 일방향 클러치(1)와, 종동부재(900), 제1동력전달 세트(700), 그리고 제2동력전달 세트(800)를 포함하고 있다.That is, the transmission having the idle-controllable dual one-way clutch of the present invention includes the dual one-
우선, 상기 듀얼 일방향 클러치(1)의 구동축(100) 양단은 베어링(140)에 의해 커버(20) 내면에 회전 가능하게 지지된다.First, both ends of the
여기에서, 종동부재(900)란 본 발명의 변속기를 통한 변속이 모두 완료된 회전력을 최종적으로 출력시키기 위한 것으로, 이러한 종동부재(900)에는 예를 들어 3륜 또는 4륜 전기차의 차륜이 연결될 수 있을 것이다.Here, the driven
그리고, 제1동력전달 세트(700)는 상기 듀얼 일방향 클러치(1)의 정방향 출력링(300)으로부터 회전력을 전달 받아 가속이나 감속 등의 변속을 실시한 후, 상기 종동부재(900)에 변속된 회전력을 전달하는 구성이다.The first power transmission set 700 receives the rotational force from the
이를 위해, 상기 제1동력전달 세트(700)는 회전력을 전달하는 주지의 동력전달 기계요소로 이루어질 수 있을 것이다.To this end, the first power transmission set 700 may comprise a known power transmission mechanical element that transmits rotational power.
또한, 제2동력전달 세트(800)는 상기 듀얼 일방향 클러치(1)의 역방향 출력링(400)으로부터 회전력을 전달 받아 가속이나 감속 등의 변속을 실시하되, 제1동력전달 세트(700)와는 동일 회전방향을 유지하지만 다른 변속비로 변속을 실시한 후, 상기 종동부재(900)에 변속된 회전력을 전달하는 구성인 것이다.The second power transmission set 800 receives rotational force from the
이러한 제2동력전달 세트(800) 또한 회전력을 전달하는 주지의 동력전달 기계요소로 이루어질 수 있을 것이다.This second power transmission set 800 may also consist of a known power transmission mechanical element that transmits rotational power.
특히, 본 발명에 있어서는, 상기 제1동력전달 세트(700)와 상기 제2동력전달 세트(800)는 다수의 기어 또는, 벨트 및 풀리를 포함하여, 상기 기어의 잇수비 또는 상기 풀리의 직경비에 따라 변속이 이루어지는 것이 가능할 것이다.Particularly, in the present invention, the first power transmission set 700 and the second power transmission set 800 include a plurality of gears, or belts and pulleys, so that the ratio of the number of teeth of the gears or the ratio It is possible to perform the shifting in accordance with the change of the engine speed.
이러한 기어 또는 벨트 및 풀리의 배열이나 종류에 제한은 없을 것이며, 상기 제1동력전달 세트(700)과 상기 제2동력전달 세트(800)가 서로 공유되지 않도록 독립적으로 구현하는 것도 가능할 것이다.There is no limitation on the arrangement or type of such gears or belts and pulleys, and it is also possible to independently implement the first power transmission set 700 and the second power transmission set 800 so that they are not shared with each other.
하지만, 도면에 예시한 바와 같이 일부의 구성을 공유하여 변속한 후 종동부재(900)에 회전력을 출력시키도록 하는 것이 콤팩트한 변속기의 구성을 위해 더 바람직할 것이다.However, it is more preferable for the construction of the compact transmission to allow the driven
구체적으로는, 상기 제1동력전달 세트(700)는 정방향 출력링(300)에 연결된 기어(710)와, 제1샤프트(720)에 마련되는 제1대기어(721) 및 제1소기어(722)로 구성될 수 있다.Specifically, the first power transmission set 700 includes a
이때, 제1샤프트(720)의 양단은 베어링(723)을 통해 커버(20)에 회전 가능하게 지지되며, 제1대기어(721) 및 제1소기어(722)는 일체로 회전하도록 되어 있다.Both ends of the
이러한 구성에 의해 도 14의 (a)와 같이 상기 정방향 출력링(300)과 기어(710)가 정방향으로 회전하는 경우, 상기 기어(710)에 치합한 제1대기어(721)가 제1소기어(722)와 함께 역방향으로 회전하며, 상기 제1소기어(722)에 치합한 종동부재(900)가 정방향으로 회전하게 된다.14 (a), when the
또한, 상기 제2동력전달 세트(800)는 역방향 출력링(400)에 연결된 기어(810)와, 제2샤프트(820)에 마련되는 제2대기어(821) 및 제2소기어(822)에, 추가로 상술한 제1샤프트(720)에 마련되는 제1대기어(721) 및 제1소기어(722)를 포함하여 구성될 수 있을 것이다.The second power transmission set 800 includes a
이때, 제2샤프트(820)의 양단은 베어링(823)을 통해 커버(20)에 회전 가능하게 지지되며, 제2대기어(821) 및 제2소기어(822)는 일체로 회전하도록 되어 있다.At this time, both ends of the
이러한 구성에 의해 도 14의 (b)와 같이 상기 역방향 출력링(400)과 기어(810)가 역방향으로 회전하는 경우, 상기 기어(810)에 치합한 제2대기어(821)가 제2소기어(822)와 함께 정방향으로 회전하며, 상기 제2소기어(822)에 치합한 제1대기어(721)가 제1소기어(722)와 함께 역방향으로 회전하며, 상기 제1소기어(722)에 치합한 종동부재(900)가 정방향으로 회전하게 되는 것이다.14 (b), when the
이러한 구성에 따라, 제1동력전달 세트(700)는 듀얼 일방향 클러치의 정방향 출력링(300)→기어(710)→제1대기어(721)→제1소기어(722)→종동부재(900)의 순서로 회전력을 전달하게 되는 것이다.The first power transmission set 700 includes the
또한, 제2동력전달 세트(800)는 듀얼 일방향 클러치의 역방향 출력링(400)→기어(810)→제2대기어(821)→제2소기어(822)→제1대기어(721)→제1소기어(722)→종동부재(900)의 순서로 회전력을 전달하게 되는 것이다.The second power transmission set 800 is also connected to the
즉, 제1동력전달 세트(700)는 듀얼 일방향 클러치의 정방향 출력 시 고속으로 변속하여 종동부재(900)에 전달하게 된다.That is, the first power transmission set 700 is shifted at a high speed and forwarded to the driven
반면에, 제2동력전달 세트(800)는 제2대기어(821) 및 제2소기어(822)를 통과하면서 한번의 감속을 더 실시하게 됨으로써, 듀얼 일방향 클러치의 역방향 출력 시 저속으로 변속하여 종동부재(900)에 전달하게 된다.On the other hand, the second power transmission set 800 further performs one deceleration while passing through the second
물론 이에 한정되는 것은 아니며 필요에 따라 적절한 2단의 변속비를 얻는 것이 가능해진다.However, the present invention is not limited to this, and it is possible to obtain an appropriate two-step transmission ratio according to need.
이때, 회전 방향에 있어서는 듀얼 일방향 클러치에 있어서 정방향 출력링(300)의 정방향 회전 시 종동부재(900)는 동일한 정방향으로 회전하도록 출력된다.At this time, when the
그리고, 역방향 출력링(400)의 역방향 회전 시 종동부재(900)는 정방향으로 회전하도록 출력된다.When the
위에서는 듀얼 일방향 클러치(1)에 의해 종동부재(900)가 항상 정방향으로 출력되는 것을 예시하였지만, 기어 배열 등을 변형하여 역방향으로 출력이 이루어지도록 할 수도 있는 것이다.In the above description, the driven
위에서는 오직 기어를 통해 제1동력전달 세트(700)나 제2동력전달 세트(800)를 구성한 예를 설명하였지만, 벨트와 풀리를 이용하여 동일한 작동을 구현할 수 있음은 물론이다.In the above description, the first power transmission set 700 or the second power transmission set 800 is constructed through gears, but it is needless to say that the same operation can be realized by using a belt and a pulley.
여기에서, 도면부호 901은 상기 종동부재(900)를 커버(20)에 회전 가능하도록 지지하는 베어링이고, 도면부호 622는 액추에이터(620)를 덮고 있는 커버이다.
이때, 본 발명의 변속기는 커버(20)의 내부에는 상술한 구성요소들 대부분과 함께 윤활유가 채워진 상태로 기밀을 유지하여 조립될 것이다.At this time, the
지금까지는 듀얼 일방향 클러치(1)로부터의 정방향 또는 역방향 출력을 변속시켜 종동부재(900)에 전달함으로써, 고속 전진 모드 및 저속 전진 모드의 구현에 대하여 설명하였으나, 이하에서는 후진 모드의 구현에 대하여 설명하기로 한다.Up to now, the description has been given of the implementation of the fast forward mode and the low speed forward mode by shifting the forward or reverse output from the dual one-
즉, 본 발명에 있어서, 상기 제1동력전달 세트(700) 또는 상기 제2동력전달 세트(800)에는 강제 구속 치형이 형성되며; 상기 제어축(600)에는 상기 강제 구속 치형(650)에 치합 가능한 강제 구속핀(640)이 마련되어; 상기 제어축(600)의 축방향 위치에 따라 상기 강제 구속 치형(650)과 상기 강제 구속핀(640)의 치합 여부가 제어되는 것이 바람직할 것이다.That is, in the present invention, the first power transmission set 700 or the second power transmission set 800 is formed with a mandrels to be constrained; The
예를 들어, 상기 제2동력전달 세트(800)에 있어서 도 15와 같이 역방향 출력링(400)에 연결된 기어(810)의 내주면에 강제 구속 치형(650)이 형성될 수 있다.For example, in the second power transmission set 800, a forced constraining
이 강제 구속 치형(650)은 상기 기어(810)의 내주면에 있어서 축방향을 따라 일부 구간에만 형성되어 있으며, 상기 기어(810)의 내주면 모서리를 일주하여 등간격을 두고 다수가 형성되어 있다.The
이와 함께, 상기 제어축(600)에는 상기 강제 구속 치형(650)에 선택적으로 치합 가능한 강제 구속핀(640)이 도 5와 같이 마련된다.In addition, the
이때, 상기 강제 구속핀(640)은 상기 제어축(600)을 법선방향으로 관통하여 체결되는 것으로, 이 강제 구속핀(640)에 의해 상기 구동축(100)과 상기 제어축(600)이 일체로 직결되어 회전할 수 있도록 하는 것도 가능하다.The
이에 따르면, 상술한 별도의 연결핀 없이도 상기 강제 구속핀(640)이 연결핀의 역할을 할 수 있을 것이다.According to this, the constraining
그리고, 상기 강제 구속핀(640)이 구동축(100)을 관통하여 위치한 상태에서 그 내부에 위치한 제어축(600)과 함께 축방향을 따라 이동할 수 있도록 하기 위하여, 상기 구동축(100)에는 상기 강제 구속핀(640)이 이동할 수 있는 가이드홀(130)이 형성되어 있다.In order to allow the
따라서 가이드홀(130)의 길이에 의해 상기 제어축(600)이 상기 구동축(100)의 축홀(102) 내에서 이동할 수 있는 최대 거리가 제한될 것이다.Therefore, the maximum distance that the
이러한 구성에 따라, 상기 구동축(100)의 축홀(102) 내에서 상기 제어축(600)의 축방향 위치에 따라 상기 강제 구속 치형(650)과 상기 강제 구속핀(640)의 치합 여부가 제어되는 것이다.According to this configuration, whether or not the forced constraining
즉, 상기 제어축(600)이 도 6의 (b)와 같이 우측으로 이동할 경우 상기 강제 구속핀(640)이 상기 강제 구속 치형(650)에 맞물리게 되며, 도 6의 (a)와 같이 좌측으로 이동할 경우 상기 강제 구속핀(640)은 상기 강제 구속 치형(650)으로부터 빠져나오게 된다.That is, when the
이와 같이 제어축(600)의 위치에 따른 강제 구속핀(640)의 제어는 상술한 제어핀(500)의 제어와 함께 이루어지게 된다.The control of the constraining
그 결과, 상기 제어축(600)이 도면상 우측으로 이동할 경우 제어핀(500)에 의해 상기 듀얼 일방향 클러치(1)는 아이들 상태로 전환되는 동시에, 상기 강제 구속핀(640)이 강제 구속 치형(650)에 치합하도록 할 수 있게 된다.As a result, when the
이러한 상태에서는 상기 구동원(10)으로부터의 회전력이 듀얼 일방향 클러치(1)를 거치지 않고 바로 역방향 출력링(400)에 연결된 기어(810)로 전달된 후, 제2동력전달 세트(800)를 통해 종동부재(900)에 전달될 수 있는 것이다.In this state, the rotational force from the driving
이와 같은 상태에서 구동원(10)을 정방향으로 회전시킨다면 회전력은 제2동력전달 세트(800)를 통하여 종동부재(900)를 역방향으로 회전시키게 된다.When the
이러한 제어를 통해 변속기의 후진 모드가 구현될 수 있다.With this control, the reverse mode of the transmission can be implemented.
위에서는 제2동력전달 세트(800)의 기어(810)에 강제 구속 치형(650)이 형성되고, 제어축(600)에 있어서는 슬롯(610)의 우측에 강제 구속핀(640)이 위치함으로써, 제2동력전달 세트(800)를 통한 출력을 예시하였다.The forced constraining
하지만, 이와 반대로, 미도시하였지만 제1동력전달 세트(700)의 기어(710)에 강제 구속 치형(650)을 형성하고, 제어축(600)에 있어서는 도 7과 같이 슬롯(610)의 좌측에 강제 구속핀(640)을 배치한다면, 제1동력전달 세트(700)를 통한 출력이 가능할 것이다.However, in contrast to this, the
이러한 경우에는 상기 제어축(600)에 형성된 슬롯(610)에 있어서 고정부(611)와 허용부(612)의 위치를 서로 바꾸는 것으로 제어핀(500)의 제어가 가능할 것이다.The
이와 같은 상태에서 구동원(10)을 역방향으로 회전시킨다면 회전력은 제1동력전달 세트(700)를 통하여 종동부재(900)를 역방향으로 회전시키게 된다.When the
이러한 제어를 통해 변속기의 후진 모드가 구현될 수 있을 것이며, 이 경우 상술한 후진 모드 보다 고속으로의 후진이 가능할 것이다.The reverse mode of the transmission may be implemented through this control, and in this case, reverse at a higher speed than the reverse mode described above will be possible.
이뿐 아니라, 제1동력전달 세트(700)의 기어(710) 및 제2동력전달 세트(800)의 기어(810)에 강제 구속 치형(650)을 각각 형성하고, 제어축(600)에 있어서는 도 8과 같이 슬롯(610)의 좌측과 우측에 각각 강제 구속핀(640)을 배치할 수도 있을 것이다.Not only the
이러한 경우, 상기 제어축(600)이 중앙 위치에 존재할 경우, 기존의 듀얼 일방향 클러치(1)의 기능이 실시될 것이다.In this case, when the
하지만, 상기 제어축(600)이 도 8의 (a)와 같이 중앙으로부터 좌측으로 이동하는 것에 의해 제1동력전달 세트(700)를 통한 출력이 이루어지고, 상기 제어축(600)이 도 8의 (c)와 같이 중앙으로부터 우측으로 이동하는 것에 의해 제2동력전달 세트(800)를 통한 출력이 이루어질 수 있을 것이다.However, when the
이때에는, 상기 제어축(600)에 형성되는 슬롯(610)에 허용부(612)를 중심으로 그 양측에 제1고정부(611a) 및 제2고정부(611b)가 위치하도록 하는 것으로 제어핀(500)의 회전 슬립 제어가 가능해진다.At this time, the
이러한 제어를 통해 변속기의 후진 모드에 있어서도 고속 및 저속의 두 가지 모드를 선택적으로 구현할 수 있을 것이다.Through this control, two modes of high speed and low speed can be selectively implemented even in the reverse mode of the transmission.
이에 추가적으로, 구동축(100)의 회전방향을 정역으로 제어 가능한 동시에, 상기 액추에이터(620)의 가동단(621)에 대한 스트로크 길이를 제어 가능한 제어부(미도시)가 추가 구성되는 것이 가장 바람직할 것이다.In addition, it is most preferable that a control unit (not shown) capable of controlling the rotational direction of the driving
즉, 상술한 바와 같이 구동축(100)을 기준으로 한 제어축(600)의 축방향 위치를 액추에이터(620)로 제어하는 한편, 구동원(10)의 회전 방향 제어를 별도의 제어부가 실시하도록 할 수 있을 것이다.That is, as described above, the
이러한 제어부는 예를 들어, 경형의 3륜 또는 4륜 전기차의 변속 레버에 연결되어, 운전자가 변속 레버를 조작함에 따라 전진 모드나 후진 모드의 선택은 물론, 전진 모드나 후진 모드에 있어서도 고속 또는 저속 전진 모드의 선택이 가능해 질 것이다.The control unit is connected to, for example, a shift lever of an elongated three-wheel or four-wheel electric vehicle. The control unit can select either the forward mode or the reverse mode as the driver operates the shift lever, You will be able to select the forward mode.
마지막으로 본 발명에 있어서 도 14에 도시한 바와 같이, 상기 종동부재(900)는 주지의 차동기어 세트인 것이 가장 바람직할 것이다.Finally, in the present invention, as shown in Fig. 14, it is most preferable that the driven
본 발명에 따른 아이들 제어가 가능한 듀얼 일방향 클러치를 구비한 변속기가 경형의 3륜 또는 4륜 전기차에 적용될 경우, 이러한 전기차의 선회 주행 시 안쪽 바퀴와 바깥쪽 바퀴의 회전 속도가 서로 일치하지는 않는다.When the transmission having the idle-controllable dual one-way clutch according to the present invention is applied to an elongated three-wheel or four-wheel electric vehicle, the rotational speeds of the inner wheel and the outer wheel do not coincide with each other when the electric vehicle turns.
이에 대비하여, 본 발명의 아이들 제어가 가능한 듀얼 일방향 클러치를 구비한 변속기는 종동부재(900)가 주지의 차동기어 세트를 포함하는 것이 좋다.In contrast, in the transmission having the idle-controllable dual one-way clutch of the present invention, the driven
본 발명에 있어서 차동기어 세트는 도 16에 도시한 바와 같이, 양단이 고정되는 샤프트(910)와, 상기 샤프트(910)의 양단에 각각 위치하는 제1베벨기어(920)와, 두 제1베벨기어(920) 사이에 직각으로 맞물려 회전하며 차륜이 각각 연결되는 제2베벨기어(930)를 포함하는 것이 바람직하다.16, the differential gear set according to the present invention includes a
이때, 양측의 캡(940)에 의해 샤프트(910) 및 베벨기어(920)(930)가 외부로 노출되는 것을 방지하게 되며, 이러한 캡(940)은 체결수단(950)에 의해 서로 조립된다.At this time, the
이러한 구성에 따라, 종동부재(900)로 전달된 회전력은 샤프트(910)를 회전시키게 되며, 직선 주행 시에는 제1베벨기어(920)의 회전 없이 차륜에 연결된 두 제2베벨기어(930)가 동일한 속도로 회전하게 된다.With this configuration, the rotational force transmitted to the driven
하지만, 선회 주행 시에는 차륜에 연결된 두 개의 제2베벨기어(930)가 서로 다른 속도로 회전할 수 있도록, 제1베벨기어(920)가 각각 다른 속도로 회전하게 된다.However, the
이와 같이, 본 발명에 따른 아이들 제어가 가능한 듀얼 일방향 클러치를 구비한 변속기에 차동기어 세트를 부가함에 따라, 차량의 선회 주행 시 안쪽 바퀴와 바깥쪽 바퀴의 회전 속도 차이가 발생하는 것을 허용하게 된다.As described above, by adding the differential gear set to the transmission provided with the dual one-way clutch capable of idling control according to the present invention, the rotational speed difference between the inner wheel and the outer wheel during turning of the vehicle is allowed to occur.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 작용을 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the operation of the present invention will be described with reference to the drawings.
상기와 같이 구성된 본 발명의 아이들 제어가 가능한 듀얼 일방향 클러치를 구비한 변속기는 경형의 3륜 또는 4륜 전기차에 적용될 수 있을 것이다.The transmission having the idle-controllable dual one-way clutch of the present invention configured as described above may be applied to a three-wheeled or four-wheeled electric vehicle of a light type.
그리고, 제어부는 운전자의 변속 레버에 연결되어 있어 고속 전진 모드, 저속 전진 모드, 그리고 후진 모드로의 조작이 가능할 것이다.Further, the control unit is connected to the shift lever of the driver, so that it is possible to operate in the fast forward mode, the low speed forward mode, and the reverse mode.
[고속 전진 모드][Fast forward mode]
우선, 고속 전진 모드에서는 제어부가 액추에이터(620)의 가동단(621)을 돌출시키지 않는 한편 구동원(10)을 정방향으로 회전시키게 된다.First, in the fast forward mode, the control unit does not project the
이에 따라, 제어축(600)은 도 6의 (a)와 같이 구동축(100) 내에서 탄성체(630)에 의하여 도면상 좌측으로 이동한 상태를 유지하며, 제어핀(500)은 제어축(600)에 형성된 슬롯(610)의 허용부(612) 내에 위치하게 된다.6A, the
이때에는, 제어핀(500)에 대한 회전 슬립이 발생할 뿐 아니라, 강제 구속핀(640)은 역방향 출력링(400)에 연결된 기어(810)의 강제 구속 치형(650)으로부터 맞물리지 않은 상태이다.At this time, not only the rotational slip of the
그 결과, 구동원(10)으로부터의 정방향 회전력은 구동축(100)을 정방향으로 회전시킴으로써 듀얼 일방향 클러치(1)에 있어서 내측 구속면(110)과 정방향 출력링(300)의 외측 구속면(310) 사이에서 정방향 구속체(210)를 구속시키게 되어, 정방향 출력링(300)을 통한 정방향 출력이 이루어지게 된다.As a result, the forward rotational force from the driving
이때, 역방향 구속체(220)는 캐리어(200)에 의해 유지되는 위상각 차이에 의해 구속되지 않는 것이다.At this time, the
이와 같이 정방향 출력링(300)을 통한 정방향 출력은 제1동력전달 세트(700)를 통해 고속으로 변속된 후 종동부재(900)로 전달되며, 차동기어 세트를 통해 차륜에 전달됨으로써, 전기차가 고속으로 전진하게 된다.The forward output through the
[저속 전진 모드][Low speed forward mode]
다음으로, 저속 전진 모드에서는 제어부가 액추에이터(620)의 가동단(621)을 돌출시키지 않은 상태를 유지하는 한편 구동원(10)을 역방향으로 회전시키게 된다.Next, in the low speed forward mode, the control unit maintains the state in which the
이에 따라, 제어축(600)은 도 6의 (a)와 같이 구동축(100) 내에서 탄성체(630)에 의하여 도면상 좌측으로 이동한 상태를 계속 유지하며, 제어핀(500)은 제어축(600)에 형성된 슬롯(610)의 허용부(612) 내에 계속 위치하게 된다.6 (a), the
이때에도, 제어핀(500)에 대한 회전 슬립이 발생할 뿐 아니라, 강제 구속핀(640)은 역방향 출력링(400)에 연결된 기어(810)의 강제 구속 치형(650)으로부터 맞물리지 않은 상태이다.At this time, not only the rotational slip on the
그 결과, 구동원(10)으로부터의 역방향 회전력은 구동축(100)을 역방향으로 회전시킴으로써 듀얼 일방향 클러치(1)에 있어서 내측 구속면(110)과 역방향 출력링(400)의 외측 구속면(410) 사이에서 역방향 구속체(220)를 구속시키게 되어, 역방향 출력링(400)을 통한 역방향 출력이 이루어지게 된다.As a result, the reverse rotational force from the driving
이때, 정방향 구속체(210)는 캐리어(200)에 의해 유지되는 위상각 차이에 의해 구속되지 않는 것이다.At this time, the
이와 같이 역방향 출력링(400)을 통한 역방향 출력은 제2동력전달 세트(800)를 통해 상술한 고속 전진 모드에 비해 저속으로 변속된 후 종동부재(900)로 전달되며, 차동기어 세트를 통해 차륜에 전달됨으로써, 전기차가 저속으로 전진할 수 있는 것이다.Thus, the reverse output through the
[후진 모드][Reverse mode]
그리고, 후진 모드에서는 제어부가 액추에이터(620)의 가동단(621)을 돌출시키는 한편 구동원(10)을 정방향으로 회전시키게 된다.In the reverse mode, the control unit projects the
이에 따라, 제어축(600)은 구동축(100) 내에서 가동단(621)에 의해 도 6의 (b)와 같이 우측으로 이동하며, 제어핀(500)은 제어축(600)에 형성된 슬롯(610)의 고정부(611) 내에 위치하게 된다.The
그 결과, 상기 제어핀(500)에 의해 듀얼 일방향 클러치(1)에 있어서 캐리어(200)가 회전 슬립 없이 구동축(100)과 일체로 회전하게 됨으로써 정방향 구속체(210) 및 역방향 구속체(220) 둘 모두가 구속되지 않음으로써, 듀얼 일방향 클러치는 회전력을 출력시키지 않는 아이들 상태로 전환된다.As a result, the
하지만, 이때에는 강제 구속핀(640)이 역방향 출력링(400)에 연결된 기어(810)의 강제 구속 치형(650)에 맞물린 상태가 된다.At this time, however, the forced restraining
이에 따라, 구동원(10)으로부터의 정방향 회전력은 구동축(100)으로부터 듀얼 일방향 클러치(1)를 경유하지 않고 바로 역방향 출력링(400)에 연결된 기어(810)를 통해 정방향으로 출력된다.The forward rotational force from the
이후, 이러한 기어(810)의 정방향 출력은 제2동력전달 세트(800)를 통해 변속된 후 종동부재(900)에 역방향으로 전달되며, 차동기어 세트를 거쳐 차륜에 전달됨으로써, 전기차가 후진할 수 있는 것이다.The positive output of the
이러한 제어에 추가적으로 고속 및 저속으로 후진을 실시할 수도 있을 것이다.In addition to this control, backward movement may be performed at high speed and low speed.
이때에는, 도 8에 도시한 바와 같이 액추에이터(620)의 가동단(621)이 3단계로 돌출되도록 하는 동시에, 제어축(600)에 형성된 슬롯(610)에 허용부(612)를 중심으로 양측에 제1고정부(611a) 및 제2고정부(611b)를 형성하는 것에 의해 구현될 수 있을 것이다.At this time, as shown in Fig. 8, the
따라서, 본 발명은 듀얼 일방향 클러치에 대하여 정방향 및 역방향 모두를 아이들 상태로 전환할 수 있고, 이러한 아이들 상태에서 정방향 또는 역방향 중 어느 하나를 강제로 직결시킬 수 있어 후진 및 회생제동이 가능하며, 게다가 차동 기능을 부여할 수 있음으로써, 궁극적으로는 정역 구동이 가능한 모터를 탑재한 3륜이나 4륜 전기차 또는 선박 등에 최적화된 콤팩트한 구성의 수동 및 자동 변속기를 제공할 수 있다는 탁월한 이점을 지닌 발명인 것이다.Therefore, the present invention can switch both the forward direction and the reverse direction to the idle state with respect to the dual one-way clutch, and it is possible to force one of the forward direction and the reverse direction directly in this idle state to enable reverse and regenerative braking, It is an advantage of the invention that it is possible to provide a three-wheeled or four-wheeled electric vehicle equipped with a motor capable of forward and reverse driving, or a passive and automatic transmission having a compact configuration optimized for a ship or the like.
상기 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 구체적으로 설명하기 위한 일례로서, 본 발명의 범위는 상기의 도면이나 실시예에 한정되지 않는다.The above embodiment is an example for explaining the technical idea of the present invention specifically, and the scope of the present invention is not limited to the above-mentioned drawings or embodiments.
1 : 듀얼 일방향 클러치 10 : 구동원(모터)
11 : 보스 20 : 커버
100 : 구동축 101 : 스플라인
102 : 축홀 110 : 내측 구속면
120 : 관통공 130 : 가이드홀
140 : 베어링 200 : 캐리어
210 : 정방향 구속체 211 : 수용홈
220 : 역방향 구속체 221 : 수용홈
300 : 정방향 출력링 400 : 역방향 출력링
310, 410 : 외측 구속면 500 : 제어핀
501 : 고정핀 600 : 제어축
610 : 슬롯 611 : 고정부
612 : 허용부 620 : 액츄에이터
621 : 가동단 630 : 탄성체
640 : 강제 구속핀 650 : 강제 구속 치형
700 : 제1동력전달 세트 710 : 기어
720 : 제1샤프트 721 : 제1대기어
722 : 제1소기어 723 : 베어링
800 : 제2동력전달 세트 810 : 기어
820 : 제2샤프트 821 : 제2대기어
822 : 제2소기어 823 : 베어링
900 : 종동 부재 901 : 베어링
910 : 샤프트 920 : 제1베벨기어
930 : 제2베벨기어 940 : 캡
950 : 체결수단1: Dual one-way clutch 10: Drive source (motor)
11: Boss 20: Cover
100: drive shaft 101: spline
102: shaft hole 110: inner confining surface
120: through hole 130: guide hole
140: Bearing 200: Carrier
210: forward constraint 211: receiving groove
220: reverse constraint 221: receiving groove
300: Forward output ring 400: Reverse output ring
310, 410: outer restricting surface 500: control pin
501: Fixing pin 600: Control shaft
610: Slot 611:
612: permitting section 620: actuator
621: movable end 630: elastic body
640: Forced constraint pin 650: Forced constraint tooth
700: first power transmission set 710: gear
720: first shaft 721: first gear
722: first small gear 723: bearing
800: Second power transmission set 810: Gear
820: Second shaft 821: Second gear
822: second small gear 823: bearing
900: driven member 901: bearing
910: Shaft 920: 1st bevel gear
930: Second bevel gear 940: Cap
950: fastening means
Claims (9)
양면에 소정 위상각 차이를 두고 방사상 등간격으로 정방향 구속체 및 역방향 구속체가 마련되는 캐리어와;
상기 정방향 구속체 및 상기 역방향 구속체의 외측에 각각 위치하여 상기 구동축의 회전방향에 따라 내주면인 외측 구속면과 상기 내측 구속면 사이에서 상기 정방향 구속체나 상기 역방향 구속체를 선택적으로 구속하여 회전력을 출력시키는 정방향 출력링 및 역방향 출력링과;
상기 구동축과는 간섭이 발생치 않도록 상기 관통공을 통과하여 양단이 상기 캐리어에 고정되는 제어핀과;
상기 구동축의 축중심을 따라 관통하여 일체로 회전하며, 축방향 위치에 따라 상기 구동축에 대한 상기 제어핀의 회전 슬립을 제어하는 제어축을 포함하는 것을 특징으로 하는 아이들 제어가 가능한 듀얼 일방향 클러치.A drive shaft which is rotatable by receiving a rotational force from a drive source capable of forward and reverse driving and has an inner restraint surface formed on an outer periphery thereof and having a through hole penetrating the inner restraint surface in a radial direction;
A carrier on both sides of which a forward constraint and a reverse constraint are provided at radially constant intervals with a predetermined phase angle difference;
The forward restraint member and the reverse restraint member are located outside the forward restraint member and the reverse restraint member to selectively restrain the forward restraint member or the reverse restraint member between the inner restraint surface and the outer restraint surface which is the inner circumferential surface along the rotational direction of the drive shaft, A forward output ring and a reverse output ring;
A control pin passing through the through hole and having both ends fixed to the carrier so as to prevent interference with the drive shaft;
And a control shaft which rotates integrally with the shaft of the driving shaft and controls a rotation slip of the control pin with respect to the driving shaft according to an axial position of the control shaft.
회전력을 최종적으로 출력시키는 종동부재와;
상기 정방향 출력링으로부터 회전력을 전달 받아 변속하여 상기 종동부재에 전달하는 제1동력전달 세트와;
상기 역방향 출력링으로부터 회전력을 전달 받아 상기 종동부재에 전달하되, 상기 제1동력전달 세트와는 동일 회전방향이지만 다른 변속비로 변속을 실시하는 제2동력전달 세트를 포함하는 것을 특징으로 하는 아이들 제어가 가능한 듀얼 일방향 클러치를 구비한 변속기.A dual one-way clutch capable of idle control according to claim 1;
A driven member for finally outputting a rotational force;
A first power transmission set that receives rotational force from the forward output ring and shifts to transmit to the driven member;
And a second power transmission set which receives a rotational force from the reverse output ring and transmits the rotational force to the driven member, wherein the second power transmission set is in the same rotational direction as the first power transmission set but performs a shift at a different speed change ratio. A transmission having a possible dual one-way clutch.
상기 제어축에는 상기 강제 구속 치형에 치합 가능한 강제 구속핀이 마련되어;
상기 제어축의 축방향 위치에 따라 상기 강제 구속 치형과 상기 강제 구속핀의 치합 여부가 제어되는 것을 특징으로 하는 아이들 제어가 가능한 듀얼 일방향 클러치를 구비한 변속기.7. The apparatus of claim 6, wherein the first power transmission set or the second power transmission set is formed with a constraining tooth;
Wherein the control shaft is provided with a constraining pin capable of engaging with the constraining tooth;
Wherein the engagement of the forcible constraining tooth and the constraining pin is controlled according to the axial position of the control shaft.
상기 종동부재는 주지의 차동기어 세트인 것을 특징으로 하는 아이들 제어가 가능한 듀얼 일방향 클러치를 구비한 변속기.9. The method of claim 8,
Characterized in that the driven member is a well-known differential gear set.
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