KR102475286B1 - 트랜스미션을 통한 최종 구동부 분리 메커니즘 - Google Patents

Abstract

표면 결합 견인 부재로 차량을 이동시키도록 구성된 트랜스미션, 및 표면 결합 견인 부재를 구동시키도록 구성된 최종 구동 조립체를 포함하는 차량용 차량 구동 트레인. 최종 구동 조립체는 구동 조립체 커플러를 포함한다. 트랜스미션 커플러는 트랜스미션에 동작 가능하게 연결되고, 트랜스미션과 구동 조립체 커플러 사이에 배치된다. 트랜스미션 커플러는 구동 조립체 커플러와 결합된 제1 위치 및 구동 조립체 커플러로부터 분리된 제2 위치를 포함한다. 작동기가 트랜스미션 커플러에 동작 가능하게 연결되고 제1 위치와 제2 위치 사이에서 트랜스미션 커플러를 이동시키도록 구성된다. 일 실시예에서, 작동기는 트랜스미션의 길이방향을 따라 트랜스미션 커플러를 이동시키도록 구성된 웜 기어를 가지는 웜 구동부를 포함한다. 웜 기어는 길이방향에 대해서 경사진 축을 중심으로 회전된다.

Description

트랜스미션을 통한 최종 구동부 분리 메커니즘{FINAL DRIVE DISCONNECT MECHANISM VIA TRANSMISSION}

관련 출원

본원은, 전체 개시 내용이 본원에서 참조로 포함되는, Larry Boley 등에 의해서 2017년 5월 17일자로 출원된 "트랜스미션을 통한 최종 구동부 분리 메커니즘"이라는 명칭의 미국 가특허출원 제62/507,420호에 대한 우선권을 주장한다.

본 발명은 트랜스미션 또는 최종 구동 조립체, 특히, 트랜스미션 또는 최종 구동 조립체를 위한 분리 메커니즘에 관한 것이다.

트랙형 차량은 파워를 생산하기 위한 원동기(prime mover), 및 구동라인(driveline) 또는 최종 구동 조립체에 전달하기 위한 파워를 수용하기 위한 트랜스미션 조립체를 포함한다. 최종 구동 조립체는 표면을 따라 트랙을 구동하는 스프로켓(sprocket) 또는 구동 허브에 파워를 제공한다. 트랙 대신에, 차량이, 최종 구동 조립체로부터 파워를 수용하고 표면을 따라 차량을 동작 가능하게 이동시키는 바퀴를 포함할 수 있다. 어떠한 경우에도, 트랜스미션 출력은 최종 구동 조립체의 입력부에 연결된다.

차량 동작 중의 일부 시점에, 트랜스미션 또는 최종 구동부를 유지보수 또는 서비스하는 것이 바람직하거나 필요할 수 있다. 이를 위해서, 트랜스미션 또는 최종 구동부를 차량으로부터 제거할 필요가 종종 있다. 그러나, 트랜스미션 또는 최종 구동부가 차량으로부터 제거될 수 있기 전에, 트랜스미션 출력부는 입력부 최종 구동 조립체로부터 분리되어야 한다. 대안적으로, 최종 구동 조립체가 완전히 제거될 수 있으나, 이러한 제거는 복잡하고 노동 집약적인 작업을 필요로 한다.

트랙을 가지는 일부 군용 차량에서, 예를 들어, 트랜스미션 출력부를 최종 구동 조립체로부터 분리하기 위해서 트랜스미션 출력부에 기술자가 접근하기 위한 접근 포트 또는 개구부가 제공된다. 일부 구성에서 접근 포트에 대한 접근성이 비교적 양호하나, 접근 포트를 덮을 수 있는 진흙, 먼지 및 기타 파편의 존재로 인해서, 현장에서의 유지보수가 어려울 수 있다. 다른 구성에서, 샤프트의 분리를 위한 접근이 제한되거나 접근될 수 없도록, 트랙을 위한 최종 구동 조립체 및 스프로켓의 설계가 이루어진다. 별개의 포트 또는 접근 개구부가 차량의 내측에서 요구될 수 있다.

일부 경우에, 트랜스미션이 서비스될 수 있기 전에, 최종 구동 조립체가 차량으로부터 분리될 필요가 있을 수 있다. 이는 다시 상당한 양의 시간 및 노력을 필요로 하고, "신속 분리" 특징이 바람직한 적용예에서 덜 바람직하다.

따라서, 트랜스미션 출력부를 최종 구동 조립체로부터 분리하기 위한 수단을 제공할 필요가 존재한다. 또한, 트랜스미션 출력부를 최종 구동부에 제거 가능하게 커플링시키기 위한 분리 메커니즘을 설계하는 것이 더 바람직할 수 있다.

본 개시 내용의 일 실시예에서, 표면 결합 견인 부재로 차량을 이동시키도록 구성된 트랜스미션을 포함하는 차량 구동 트레인이 제공된다. 차량 구동 트레인은 표면 결합 견인 부재를 구동하도록 구성된 최종 구동 조립체를 포함하고, 최종 구동 조립체는 구동 조립체 커플러를 포함한다. 트랜스미션 커플러는 트랜스미션에 이동 가능하게 커플링되고 트랜스미션과 구동 조립체 커플러 사이에 배치되며, 트랜스미션 커플러는 구동 조립체 커플러와 결합된 제1 위치 및 구동 조립체 커플러로부터 분리된 제2 위치를 포함한다. 작동기가 트랜스미션 커플러에 동작 가능하게 연결되고 제1 위치와 제2 위치 사이에서 트랜스미션 커플러를 이동시키도록 구성된다.

다른 실시예에서, 트랜스미션의 트랜스미션 구동 요소를 최종 구동 조립체로부터 분리하고 그에 연결하기 위한 방법이 제공된다. 그러한 방법은: 구동 조립체 연결기를 트랜스미션 구동 요소와 결합시키기 위해서 트랜스미션 연결기를 트랜스미션으로부터 멀리 그리고 최종 구동 조립체를 향해서 이동시키는 단계; 및 트랜스미션 연결기를 구동 조립체 커플러로부터 분리하는 단계로서, 트랜스미션 연결기는 트랜스미션 구동 요소를 최종 구동 조립체로부터 분리시키기 위해서 구동 조립체 커플러로부터 멀리 이동되는, 단계를 포함한다.

또 다른 실시예에서, 트랜스미션 구동 요소를 포함하는, 트랜스미션을 포함하는 차량이 제공되고, 트랜스미션은 표면 결합 견인 부재로 차량을 이동시키도록 구성된다. 차량 구동 트레인은 표면 결합 견인 부재 및 트랜스미션 커플러를 구동하도록 구성된 최종 구동 조립체를 포함한다. 트랜스미션 커플러는 트랜스미션에 커플링되고 트랜스미션과 구동 조립체 커플러 사이에 배치되며, 트랜스미션 커플러는 최종 구동 조립체와 결합된 제1 위치 및 최종 구동 조립체로부터 분리된 제2 위치를 포함한다. 작동기가 트랜스미션 커플러에 동작 가능하게 연결되고 제1 위치와 제2 위치 사이에서 트랜스미션 커플러를 이동시키도록 구성된다.

본 발명 개시 내용의 전술한 양태 및 그러한 양태를 획득하는 방식은, 첨부 도면과 함께 기재된 본 발명의 실시예에 관한 이하의 상세한 설명을 참조함으로써, 보다 명확해질 것이고 그 개시 내용 자체가 보다 잘 이해될 것이다.
도 1은 최종 구동 조립체에 커플링되도록 구성된 트랜스미션 출력 부분을 포함하는 트랜스미션 조립체의 개략도를 도시한다.
도 2는 최종 구동 조립체에 대한 연결 및 분리를 위한 트랜스미션의 연결/분리 메커니즘을 분리된 상태에서 도시한다.
도 3은 최종 구동 조립체에 대한 연결 및 분리를 위한 트랜스미션의 연결/분리 메커니즘을 연결된 상태에서 도시한다.
도 4는 트랜스미션의 연결/분리 메커니즘을 덮도록 구성된 트랜스미션 하우징을 도시한다.
도 5는 최종 구동 조립체에 대한 연결 및 분리를 위한 트랜스미션의 연결/분리 메커니즘의 다른 실시예를 분리된 상태에서 도시한다.
도 6은 최종 구동 조립체에 대한 연결 및 분리를 위한 트랜스미션의 연결/분리 메커니즘의 다른 실시예를 분리된 상태에서 도시한다.
도 7은 최종 구동 조립체에 대한 연결 및 분리를 위한 트랜스미션의 연결/분리 메커니즘의 다른 실시예를 연결된 상태에서 도시한다.
도 8은 트랜스미션의 연결/분리 메커니즘의 단부도를 도시한다.
도 9 및 도 10은 트랜스미션의 연결/분리 메커니즘의 사시도적 단부도를 도시한다.
몇몇 도면 전반에 걸쳐서, 상응하는 참조 부호가 상응하는 부분을 나타낸다.

이하에서 설명되는 본 발명의 실시예는 포괄적인 것이 아니거나, 발명을 이하의 상세한 설명에서 개시되는 정확한 형태로 제한하기 위한 것이 아니다. 오히려, 실시예는, 당업자가 본 발명의 원리 및 실행을 파악하고 이해할 수 있도록 선택되고 설명된 것이다.

일반적인 의미에서, 본 개시 내용은 하나의 부재로부터 다른 부재로의 토크 전달의 제어에 관한 것이다. 하나의 조건에서, 제1 부재 및 제2 부재가, 토크가 그 사이에서 전달될 수 있도록, 서로 커플링될 수 있고, 제2 조건에서, 제1 및 제2 부재는, 토크가 그 사이에서 전달될 수 없도록, 서로로부터 디커플링될 수 있다. 이러한 개시 내용이 차량 적용예에서 이러한 제어에 관한 상이한 예들을 제공하지만, 개시 내용은 이러한 적용예로 제한되지 않는다. 당업자는, 본원에서 제공된 차량 적용예를 벗어난 본 개시 내용의 다양한 양태를 이해할 것이다.

도 1을 참조하면, 처음 도시된 실시예는 차량 또는 기계(100)의 일부를 포함한다. 차량 또는 기계(100)는 임의의 일반 도로용(on-highway) 또는 험로용(off-highway) 차량이나 기계일 수 있다. 기계(100)는, 농경용, 건설용, 산림용, 군용 또는 다른 유형의 차량 또는 기계로서 이용될 수 있다. 도 1에서, 기계(100)는, 원동기, 엔진, 모터, 등과 같은 파워-발생 메커니즘으로부터 파워를 받을 수 있는 트랜스미션 조립체(102)를 포함할 수 있다. 트랜스미션 조립체(102)는 구동라인, 최종 구동 조립체, 또는 다른 수단을 통해서 파워 또는 토크를 표면 결합 트랙킹 메커니즘에 전달할 수 있다. 표면 결합 견인 부재는, 비제한적으로, 바퀴, 트랙, 또는 스키를 포함하고, 그 각각은 지면, 땅, 포장도로, 초목, 및 바위 중 하나 이상을 포함하는 표면과 결합되도록 구성된다.

도 1의 트랜스미션 조립체(102)는 최종 구동 조립체(108)의 입력 부분(120)에 커플링될 수 있는 출력 부분(118)을 포함한다. 출력 부분(118)은 기어링 및 샤프트 배열체를 통해서 입력 부분(120)에 기계적으로 커플링될 수 있다. 예를 들어, 트랜스미션 조립체(102)는 출력 부분(118) 내에 배치된 제1 샤프트(미도시)를 포함할 수 있다. 제1 샤프트는, 최종 구동 조립체(108)의 입력 부분(120) 내에 배치된 제2 샤프트(미도시)에 토크를 전달할 수 있는 기어 또는 스프로켓(미도시)을 포함할 수 있다.

최종 구동 조립체(108)는, 차량 또는 기계(100)의 제1 측부(104) 상의 제1 구동 트랙(112)을 구동하는 출력부(미도시)를 또한 포함할 수 있다. 출력부는, 제1 구동 트랙(112)을 구동하는 트랙 스프로켓(미도시)에 회전 가능하게 커플링될 수 있다. 유사하게, 차량 또는 기계(100)는, 차량 또는 기계(100)를 지표면을 따라 이동시키기 위해서 그 제2 측부(106) 상에 배치된 제2 구동 트랙(114)을 포함할 수 있다. 도 1에서, 제1 구동 트랙(112)은 제1 최종 구동 조립체(108)에 의해서 파워를 받을 수 있고, 제2 구동 트랙(114)은 제2 최종 구동 조립체(110)에 의해서 파워를 받을 수 있다. 이러한 방식으로, 제1 구동 트랙(112) 및 제2 구동 트랙(114)은 차량 또는 기계(100)의 지면-결합 메커니즘을 형성한다. 그러나, 전술한 바와 같이, 다른 차량 또는 기계가 지면-결합 메커니즘으로서 하나 이상의 바퀴를 포함할 수 있다. 또한, 상이한 차량 또는 기계가 부가적인 구동 트랙 또는 바퀴 및 구동 트랙의 조합을 지면-결합 메커니즘으로서 포함할 수 있다.

전술한 바와 같이, 많은 통상적인 차량 또는 기계는, 트랜스미션 조립체가 서비스될 수 있기 전에, 트랜스미션 조립체를 최종 구동 조립체로부터 분해 또는 분리할 것을 요구한다. 일부 경우에, 전체 트랜스미션 조립체가 차량 또는 기계로부터 제거될 필요가 있다. 이를 위해서, 트랜스미션의 출력부가 최종 구동 조립체의 입력부로부터 분리된다. 일부 통상적인 배열체에서, 트랜스미션 조립체와 최종 구동 조립체 사이의 연결에 접근하여 2개의 조립체를 서로 기계적으로 분리하기 위한 충분한 공간이 있다. 예를 들어, 트랜스미션 조립체의 출력부를 최종 구동 조립체의 입력부에 연결하는 샤프트가 과다한 노력이 없이도 제거될 수 있다. 그러나, 도 1의 경우를 포함하는 다른 경우에서, 트랜스미션 조립체의 출력부와 최종 구동 조립체의 입력부 사이의 연결에 접근하기 위한 공간이 없거나 거의 없을 수 있다.

도 1에서, 예를 들어, 제1 구동 트랙(112)은 트랙 스프로켓(미도시)에 의해서 구동된다. 트랙 스프로켓은 최종 구동 조립체(108)의 출력부(미도시)에 의해서 구동된다. 제1 구동 트랙(112), 및 가장 특히 그 트랙 스프로켓, 그리고 최종 구동 조립체(108) 사이의 지역 또는 영역(116)이 극도로 제한될 수 있고, 그에 의해서 최종 구동 조립체(108)와 트랜스미션 조립체(102) 사이의 연결에 접근하기 어렵게 하거나, 거의 불가능하게 할 수 있다. 또한, 최종 구동 조립체(108)의 출력 부분(118)과 입력 부분(120) 사이의 연결 위치는 또한, 트랜스미션(102)을 최종 구동 조립체(108)에 연결하거나 그로부터 분리하기 위한 여분 공간을 거의 제공하지 않는 위치이다.

본 개시 내용의 트랜스미션(102)은, 도 2에 더 도시된 바와 같이 최종 구동 조립체(108)에 대한 트랜스미션(102)의 연결 및 분리를 제공하는 연결/분리 메커니즘 또는 트랜스미션 커플러(130)를 포함한다. 도 2는 선(132)에 의해서 도시된 트랜스미션(102)의 대략적인 절반체를 도시한다. 또한, 도 2가 트랜스미션(102)의 일 측부를 또한 도시하지만, 유사한 연결/분리 메커니즘(미도시)이 도 1의 트랜스미션(102)의 다른 측부(134)에 제공된다. 메커니즘(130)은, 하나가 도시된 연결기(138)로 트랜스미션에 커플링되는 플랜지 또는 칼라(136)에서 트랜스미션(102)에 고정적으로 커플링된다. 칼라(136)는, 메커니즘(130)에 결합되도록 구성된 스플라인(142)과 같은 하나 이상의 결합 구조물을 가지는 하나 이상의 연결기(140)를 포함하는, 최종 구동 조립체(108)와의 정렬을 위한 메커니즘(130)을 위치시키도록 구성된다.

메커니즘 또는 트랜스미션 커플러(130)는 플랜지(136)와 판(146) 사이에 위치된 작동기(144)를 포함한다. 판(146)은, 연결기(140)와 결합되는, 방향(150)을 따라 이동되는, 이동 가능 연결기(148)에 동작 가능하게 연결된다. 이동 가능 연결기(148)는 스플라인(142)과 결합되도록 구성된 스플라인(152)과 같은 하나 이상의 결합 구조물을 포함한다. 이동 가능 연결기(148)는 트랜스미션 지지부 또는 트랜스미션 출력 샤프트(153)를 따라 이동된다. 일단 연결되면, 트랜스미션 구동 요소로도 알려진 트랜스미션 출력 샤프트(153)가 최종 구동 조립체(108)와 결합되어 제1 구동 트랙(112)를 이동시킨다. 판(146)이 트랜스미션(102)의 단부를 둘러싸도록, 판(146)은 일반적으로 원형인 둘레를 형성한다. 다른 실시예에서, 판은 원형이 아니다. 전술한 바와 같이, 도 2는 트랜스미션(102)의 절반체를 도시하고, 그에 따라 이동 가능 연결기는 트랜스미션 출력 샤프트(153) 주위에 원주방향으로 위치되고 커플링 샤프트로서 구성된다.

일 실시예에서, 작동기(144)는 출력 샤프트(158)를 구동하도록 구성된 작동기(156)를 포함하는 웜 구동 메커니즘(154)을 포함한다. 일 실시예에서, 작동기는 출력 샤프트에 동작 가능하게 연결된 샤프트를 포함한다. 출력 샤프트(158)는, 시계방향 또는 반시계방향의 작동기(156)의 회전에 의해서, 방향(150)으로 이동된다. 하나의 회전 방향에서, 판(146) 및 이동 가능 연결기(148)가 최종 구동 메커니즘(108)을 향해서 이동되어 스플라인(152)을 스플라인(142)과 결합시킨다. 반대 회전 방향에서, 이동 가능 연결기가 최종 구동 메커니즘으로부터 멀리 이동되어 스플라인(152)을 스플라인(142)으로부터 분리한다. 일 실시예에서, 웜 구동 메커니즘(154)은 웜 기어 및 웜 스크류를 포함한다.

플랜지(136)는, 웜 구동 메커니즘(154)을 플랜지(136)에 고정하는 하나 이상의 연결기(160)를 수용하도록 구성된 하나 이상의 채널을 포함한다. 플랜지(136)는, 방향(150)을 따른 출력 샤프트(158)의 이동 중에 플랜지(136)로부터 멀리 그리고 플랜지(136)를 향해서 이동될 때 출력 샤프트(158)를 수용하도록 구성된 샤프트 채널(162)을 더 포함한다.

일 실시예에서, 작동기(156)는 출력 샤프트(158)에 실질적으로 수직이고, 그에 따라 작동기의 노브(knob)(164)에 대한 접근을 제공한다. 이러한 구성에서, 작동기(144)는 최소량의 공간을 필요로 하고, 그에 의해서 최종 구동 조립체(108)와 트랜스미션 출력부의 결합 및 분리를 가능하게 한다. 다른 실시예에서, 작동기(156)는 이동 방향(150)에 대해서 경사진다.

판(146)은, 방향(150)을 따른 양 방향의 판(146) 및 결과적으로 커플러(152)의 이동을 조정하기 위해서 판(146)에 고정적으로 연결된 출력 샤프트(158)의 단부(167)를 수용하도록 구성된 개구(166)를 포함한다. 판(146)은, 판을 통해서 연장되고 플랜지(136)에 고정적으로 연결된 단부(172)를 포함하는 샤프트 또는 막대(170)를 수용하는 채널(168)을 더 포함한다. 채널(168)은 샤프트(170)의 외부 표면보다 약간 더 큰 내측 표면을 포함하고, 그에 따라 판(146)은, 연결기(140)의 스플라인(142)을 향하는 그리고 그로부터 멀어지는 판(146)의 이동 중에 샤프트(170)를 따라 활주된다. 하나의 샤프트(170)가 도 2에 도시되어 있지만, 다른 실시예에서, 하나 이상의 샤프트가, 원형 둘레를 일반적으로 포함하는, 판(146) 내에 형성된 상응하는 채널 내에 위치된다.

판(146)은, 트랜스미션 출력부를 둘러싸는 중앙 위치 개구(174)(도 4 참조)를 포함한다. 개구(174)는, 이동 가능 연결기(148)에 고정적으로 부착된 테두리(176)에 의해서 형성된다. 판(146)이 방향(150)을 따라 이동될 때, 테두리(176)와 연결기(148) 사이의 인터페이스는 연결기(148)를 연결기(142)와의 결합으로 그리고 그 결합을 벗어나게 밀거나 당긴다.

도 3은 이동 가능 연결기(148)와 연결기(140)의 연결로부터 초래되는 트랜스미션(102)과 최종 구동 조립체(108)의 연결을 도시한다. 이러한 위치에서, 스플라인(152)은 스플라인(142)과 결합되고, 그에 따라 트랜스미션(102)의 출력부의 회전은 구동 조립체(108)를 그리고 결과적으로 구동 트랙(112)를 구동한다. 이러한 실시예에서, 작동기(156)의 회전은 판(146)을 샤프트(170)를 따라 이동시켰고, 그에 따라 트랜스미션 출력부는 최종 구동 조립체(108)와 결속된다. 작동기(156)의 반대 회전은 이동 가능 연결기(148)를 연결기(140)로부터 멀리 이동시켜 스플라인(152)을 스플라인(142)으로부터 분리한다.

도 4는 플랜지(136) 및 플랜지(136)에 인접 배치된 판(146)의 부분도를 포함하는, 트랜스미션(102)의 일 단부의 사시도를 도시한다. 하우징(178)은 플랜지(136)에 동작 가능하게 연결되고 공동(180)을 형성하며, 그러한 공동 내에는 판(146)이 위치된다. 판(146)은 공동(180) 내에서 방향(150)을 따라 이동되고 각각의 샤프트(170)를 따른 길이방향 이동을 위해서 지지된다. 네개(4개)의 샤프트 또는 막대(170)가 도시되었지만, 다른 수의 샤프트 또는 막대가 고려된다.

전술한 바와 같이, 작동기(156)가 판(146)과 결합되어, 트랜스미션 플랜지(136)에 대한 판의 위치를 최종 구동 조립체(108)를 향해서 그리고 그로부터 멀어지게 조정한다. 하나의 작동기(156)가 도시되었지만, 다른 실시예에서, 하나 초과의 작동기가 고려된다. 일 실시예에서, 판(146)의 위치 조정을 위해서 하우징(178)이 플랜지(136)로부터 제거된다. 다른 실시예에서, 하우징(178)은, 작동기(156)에 접근할 수 있도록 대략적으로 위치된 접근 홀 또는 개구(미도시)를 포함한다.

도 5는 연결/분리 메커니즘 또는 트랜스미션 커플러(130)의 다른 실시예를 도시한다. 이러한 실시예에서, 작동기(156)는, 웜 구동 메커니즘(154)의 작동기(156)에 동작 가능하게 연결되어 판(146)을 방향(150)을 따라 이동시키는 모터 구동부(182)를 포함한다. 모터 구동부(182)는, 충분한 전류 및 전압을 제공하여 스플라인(152)을 스플라인(142)과의 결합으로 그리고 그러한 결합을 벗어나게 이동시키는 파워 공급원(미도시)에 동작 가능하게 연결된 모터를 포함한다. 파워의 공급원은 필요할 때 모터 구동부(182)에 파워를 제공하는, 스위치와 같은, 파워 제어 기능부(feature)를 포함한다. 다른 실시예에서, 파워 제어 기능부는 모터 구동부(182)에 동작 가능하게 연결된 제어기를 포함한다. 제어기는, 버튼, 스위치, 및 터치 스크린을 포함하는 사용자 인터페이스를 통해서, 기술자와 같은, 사용자에 의해서 제공된 사용자 입력에 응답한다.

다른 실시예에서, 작동기(156)는 전기 AC 또는 DC 모터, 유압 모터, 또는 임의 유형의 모터에 의해서 제어된다. 대안적으로, 소켓 렌치 또는 기타와 같은 공구 또는 메커니즘이 도 2 및 도 3의 노브(164)에 커플링되어 작동기(156)를 회전 가능하게 구동시킬 수 있다. 추가적인 실시예에서, 작동기(156)를 구동하기 위한 자동, 반자동 또는 자동이 아닌 메커니즘이 고려된다. 이러한 메커니즘의 일부는 전기-파워형, 기계적-파워형, 유압-파워형, 공압-파워형, 또는 그 조합일 수 있다.

도 6 내지 도 10은 도 1의 구동 트랙(112) 또는 차량 또는 기계(100)의 다른 지면 결합 메커니즘을 구동시키기 위해서 최종 구동 조립체(204)를 구동시키도록 구성된 트랜스미션 출력 샤프트(202)를 포함하는 트랜스미션(200)의 추가적인 실시예를 도시한다. 도 6에서, 트랜스미션 출력 샤프트(202)는 최종 구동 조립체(204)로부터 분리된다. 트랜스미션(200)의 단부도를 도시한 도 8 내지 도 10를 또한 참조한다.

구동 조립체(204)는, 이동 가능 연결기(212)의 스플라인(210)과 같은 결합 구조물과 결합되도록 구성된 스플라인(208)을 가지는 연결기(206)를 포함한다. 도시된 실시예에서, 이동 가능 연결기(212)는 연결기(206)와 결합되도록 그리고 그로부터 분리되도록 방향(214)을 따라 이동되는 샤프트를 포함한다.

연결/분리 메커니즘 또는 트랜스미션 커플러(220)는 이동 가능 연결기(212)를 도 6에 도시된 분리 위치로부터 도 7에 도시된 구동 조립체와 연결된 위치까지 이동시키도록 구성된다. 연결/분리 메커니즘(220)은 트랜스미션(200)의 트랜스미션 하우징(224)에 커플링된 플랜지 또는 칼라(222)를 포함한다. 칼라(222)는 하나 이상의 연결기(226)에 의해서 하우징(224)에 고정적으로 커플링된다. 칼라(222)는 웜 기어(232)를 포함하는 작동기 또는 웜 구동부(230)를 유지하도록 배열된 포켓을 형성하는 공동 또는 공간(228)을 포함한다. 웜 기어(232)는 도 9 및 도 10에 더 도시된, 웜 휠(worm wheel)(234)과 같은, 커플링 샤프트와 결합된다.

웜 구동부(230)는 하나 이상의 연결기(236)에 의해서 칼라(222)에 고정적으로 커플링된 유지부 또는 유지 링(235)에 의해서 공간(228) 내에 고정된다. 유지부(235)는 일반적으로 원통형이고 출력 샤프트(202)를 둘러싼다. 웜 기어(232)는 웜 기어(232)로부터 연장되는 작동기 또는 구동기(238)를 포함하고, 구동기(238)에 토크를 인가하는 공구를 수용하도록 구성된 입력 인터페이스(240)를 포함한다. 일 실시예에서, 공구는 동력형 또는 비동력형 수공구이고, 조작자 또는 유지보수 작업자와 같은 개인에 의해서 조작된다. 다른 실시예에서, 공구는 차량에 또는 그 내부에 위치되는 스위치에 의해서 제어되는 모터 또는 모터 구동부이다. 입력 인터페이스로의 토크의 인가는 방향(214)에 대해서 경사진 회전 축을 중심으로 웜 기어(232)를 회전시킨다. 일 실시예에서, 웜 기어(232)의 회전 축은 방향(214)에 실질적으로 평행하다. 방향(214)에 대한 웜 기어(232)의 회전 축의 다른 기울기가 고려된다.

웜 휠(234)은 내부 리드 스크류(242)와 결합되어 출력 샤프트의 축방향 중심(243)에 의해서 형성된 회전 축을 중심으로 구동시킨다. 웜 휠(234)은 키(246)(도 10 참조)를 위한 공동을 형성하는 키웨이(keyway)(244)(도 8 내지 도 10 참조)를 포함한다. 키(246)는 내부 리드 스크류(242) 내의 공동 또는 슬롯(미도시)과 결합된다. 웜 구동부(230)는 웜 휠(234)을 회전 축(243)을 중심으로 구동하고, 웜 휠(234)은 내부 리드 스크류(242)를 구동시켜 축(243)을 중심으로 회전시킨다. 내부 리드 스크류(242)는 축(243)을 둘러싸고 그러한 축을 중심으로 센터링되며, 외부 리드 스크류(248)를 구동시킨다.

볼 베어링(250)이 외부 리드 스크류(248)에 인접한 공동 내에 위치되고 유지부(252)에 의해서 공동 내에서 유지된다. 볼 베어링(250) 및 이동 가능 연결기(212)에 접경되는 압축 스프링(254)이 볼 베어링(250)에 인접하여 위치된다. 외부 리드 스크류(248)는 도 6에 도시된 위치로부터 도 7의 위치까지 이동되고, 스프링(254)은 외부 리드 스크류(248)의 이동에 응답하여 이동 가능 연결기(212)를 이동 또는 구동시킨다. 이동 가능 연결기(242)가 구동 조립체(206)를 향해서 이동되어 트랜스미션 출력 샤프트(202)를 최종 구동 조립체(204)와 결합시킨다. 이동 가능 연결기(242)가 구동 조립체로부터 멀리 이동되어 트랜스미션 출력 샤프트를 최종 구동 조립체로부터 분리한다.

스프링(254)은 스플라인(210)과 스플라인(208)의 정렬을 돕도록 구성된 압축 스프링이다. 예를 들어, 스플라인(210)이 스플라인(208)과 적절히 정렬되지 않는 경우에, 스플라인(210) 및 스플라인(208)의 각각의 단부가 서로 결합되고 구동 조립체(206)를 향한 이동 가능 연결기(212)의 추가적인 이동을 방지할 수 있고, 그에 의해서 트랜스미션 출력 샤프트(202)와 최종 구동 조립체(204)의 결합을 방지할 수 있다. 결과적으로, 이동 가능 연결기(212)가 구동 조립체(206)를 향해서 이동될 때, 스프링이 압축되고, 웜 구동부(230)를 조정하는 사람 또는 모터 구동부에게 명확한 저항력을 제공한다. 이러한 경우가 발생될 때, 이동 가능 연결기(212)가 조작자 또는 모터 구동부에 의해서 그 축을 중심으로 회전되어 스플라인(210)을 스플라인(208)과 정렬시킨다. 일단 적절하게 정렬되면, 이동 가능 연결기(212)가 이동되어 스플라인(210)을 스플라인(208)과 실질적으로 또는 완전히 결합시킨다.

트랜스미션 커플러(220)는, 연결기(212)가 구동 조립체(206)를 향해서 또는 그로부터 멀리 이동되는 동안 외부 리드 스크류(248)의 회전을 실질적으로 방지하도록 구성된 하나 이상의 핀(256)을 더 포함한다. 하나 이상의 핀(256)의 일 단부가 칼라(222) 또는 하우징(224) 내에 또는 그 둘 모두의 내에 형성된 개구 내로 압압된다. 다른 단부는 외부 리드 스크류(248)의 개구 내로 연장된다. 개구는 핀(256)에 대한 활주 끼워맞춤(sliding fit)을 제공하고, 그에 따라 외부 리드 스크류(248)는 방향(214)을 따라서 축방향으로 이동되는 한편, 리드 스크류(248)가 내부 리드 스크류(242)에 대해서 회전되는 것을 방지한다. 핀(들)(256)을 포함하지 않는 또는 내부 리드 스크류(242)에 대한 외부 리드 스크류(248)의 회전을 실질적으로 방지하기 위한 다른 메커니즘을 포함하는 다른 실시예가 고려된다.

하나 이상의 실시예에서, 트랜스미션(200)이 최종 구동 조립체(204)로부터 의도하지 않게 분리되는 것을 실질적으로 방지하도록 스프링 부하형 결속 메커니즘(spring loaded locking mechanism)(260)이 구성된다. 도 8에 도시된 바와 같이, 작동기(238)는 작동기(238)의 줄기부 주위에 배치된 스프링(262)에 의해서 편향된 스프링이고 판(264)에 의해서 제 위치에서 유지된다. 판(264)은, 육각형 형상의 입력 인터페이스(240)와 결합되기 위한 그리고 인터페이스(240)가 이동되는 것을 방지하기 위한, 그 내부 치수 내의 개구를 포함한다. 판(264)의 외경 상의 키는 하우징 내의 슬롯과 결합되고, 스프링(262)은 입력 인터페이스(240)의 육각형 형상의 헤드와 결합되게 판을 유지한다. 이러한 위치에서, 작동기(238)의 회전이 방지되고, 이는 트랜스미션(200)이 최종 구동 조립체(204)로부터 분리되는 것을 방지한다. 트랜스미션의 출력부를 최종 구동부(204)로부터 분리하기 위해서, 공구를 육각형 형상의 인터페이스와 결합시키고, 판(264)을 위치(266)에 도시된 바와 같이 좌측으로 민다. 공구가 인터페이스와 결합됨에 따라, 판(264)은 스프링(262)을 압축한다. 공구가 인터페이스와 충분히 결합되면, 판(264)이 육각형 형상의 인터페이스로부터 분리되어 공구가 작동기(238)를 회전시킬 수 있게 한다. 작동기의 회전은 트랜스미션(200)의 출력부를 최종 구동 조립체(204)로부터 분리한다. 작동기(240) 및 판(264) 내의 작동기 수용 홀의 다른 구성이 고려된다.

본 발명의 원리를 포함하는 예시적인 실시예가 전술되었지만, 본 발명은 개시된 실시예로 제한되지 않는다. 그 대신에, 본원은 본 발명의 일반적인 원리를 이용하는 본 발명의 임의의 변경예, 용도, 또는 적응예를 포함할 것이다. 또한, 본원은, 본 발명의 관련 분야에서 알려져 있고 일반적인 실무 내에 포함되며 첨부된 청구항의 제한 내에 포함되는 바와 같은, 본 개시 내용으로부터 벗어난 것을 포함할 것이다.

Claims (20)

1. 표면 결합 견인 부재로 차량을 이동시키도록 구성된 트랜스미션을 포함하는 차량 구동 트레인이며:
   표면 결합 견인 부재를 구동하도록 구성되고, 구동 조립체 커플러를 포함하는, 최종 구동 조립체;
   트랜스미션에 커플링되고 트랜스미션과 구동 조립체 커플러 사이에 배치되는 트랜스미션 커플러로서, 트랜스미션 커플러는 구동 조립체 커플러와 결합된 제1 위치 및 구동 조립체 커플러로부터 분리된 제2 위치에서 이동 가능하고, 구동 조립체 커플러의 결합 구조물과 결합되도록 구성된 결합 구조물을 가지는 이동 가능 연결기를 포함하는 트랜스미션 커플러; 및 트랜스미션 커플러에 동작 가능하게 연결되고, 제1 위치와 제2 위치 사이에서 트랜스미션 커플러를 이동시키도록 구성된 작동기로서, 이동 가능 연결기는 작동기에 동작 가능하게 연결된 커플링 샤프트를 포함하고, 작동기는 구동 조립체 커플러를 향하고 그로부터 멀어지는 방향을 따라 커플링 샤프트를 이동시키며, 커플링 샤프트는 트랜스미션과 구동 조립체 커플러 사이에서 이동 방향으로 이동되도록 구성되고, 작동기는 이동 방향에 대해서 경사진 조정 방향으로 움직일 수 있는, 작동기를 포함하는
   차량 구동 트레인.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   이동 가능 연결기의 결합 구조물이 스플라인을 포함하는, 차량 구동 트레인.
4. 삭제
5. 삭제
6. 제1항에 있어서,
   조정 방향이 이동 방향에 실질적으로 수직인, 차량 구동 트레인.
7. 제1항에 있어서,
   작동기는 커플링 샤프트에 동작 가능하게 연결된 웜 구동부를 포함하고, 웜 구동부는 이동 방향으로 커플링 샤프트를 이동시키도록 구성되는, 차량 구동 트레인.
8. 제7항에 있어서,
   커플링 샤프트는 웜 구동부와 결합되도록 구성된 치형부를 포함하고, 웜 구동부의 작동은 커플링 샤프트를 조정 방향으로 이동시키는, 차량 구동 트레인.
9. 제1항에 있어서,
   트랜스미션 커플러는 트랜스미션에 동작 가능하게 연결되고 판과 결합된 정렬 부재를 포함하는, 차량 구동 트레인.
10. 제9항에 있어서,
    정렬 부재는 적어도 하나의 막대를 포함하고, 판은 적어도 하나의 막대와 활주 가능하게 결합되도록 구성되는, 차량 구동 트레인.
11. 트랜스미션의 트랜스미션 구동 요소를 최종 구동 조립체에 대해서 분리 및 연결하기 위한 방법이며:
    구동 조립체 연결기를 트랜스미션 구동 요소와 결합시키기 위해서 트랜스미션 연결기를 트랜스미션으로부터 멀리 그리고 최종 구동 조립체를 향해서 이동시키는 단계; 및
    트랜스미션 연결기를 구동 조립체 연결기로부터 분리하는 단계로서, 트랜스미션 연결기는 트랜스미션 구동 요소를 최종 구동 조립체로부터 분리시키기 위해서 구동 조립체 연결기로부터 멀리 이동되는, 단계를 포함하는 방법으로서,
    상기 트랜스미션 연결기는 구동 조립체 연결기의 결합 구조물과 결합되도록 구성된 결합 구조물을 가지는 이동 가능 연결기 및 구동 조립체 연결기를 향하고 구동 조립체 연결기로부터 멀어지도록 이동 방향을 따라 커플링 샤프트를 이동시키기 위해 회전 가능 구동 작동기에 동작가능하게 연결되는 커플링 샤프트를 포함하고, 상기 회전 가능 구동 작동기는 이동 방향에 대해 경사진 조정 방향으로 움직일 수 있는,
    방법.
12. 제11항에 있어서,
    이동시키는 단계는 트랜스미션 연결기를 트랜스미션의 트랜스미션 출력 샤프트 상에서 트랜스미션으로부터 멀리 활주시키는 단계를 포함하는, 방법.
13. 제11항에 있어서,
    이동시키는 단계는, 트랜스미션 연결기가 최종 구동 조립체로부터 분리되는 제1 위치로부터 트랜스미션 연결기가 최종 구동 조립체와 결합되는 제2 위치까지 트랜스미션 연결기를 이동시키기 위해서 회전 가능 구동 작동기를 회전시키는 단계를 포함하는, 방법.
14. 제13항에 있어서,
    이동시키는 단계는, 트랜스미션 구동 요소의 길이방향 축에 의해서 형성된 경로를 따라 트랜스미션 연결기를 이동시키기 위해서 회전 가능 구동 작동기를 회전시키는 단계를 포함하는, 방법.
15. 제14항에 있어서,
    트랜스미션 구동 요소의 길이방향 축에 의해서 형성된 경로에 대해서 경사진 축을 중심으로 회전 가능 구동 작동기를 회전시키는 단계를 더 포함하는, 방법.
16. 트랜스미션 구동 요소를 포함하고 표면 결합 견인 부재로 차량을 이동시키도록 구성된 트랜스미션을 포함하는 차량이며:
    표면 결합 견인 부재를 구동하도록 구성된 최종 구동 조립체;
    트랜스미션에 커플링되고 트랜스미션과 최종 구동 조립체 사이에 배치되고, 최종 구동 조립체와 결합된 제1 위치 및 최종 구동 조립체로부터 분리된 제2 위치에서 이동 가능한, 트랜스미션 커플러; 및
    트랜스미션 커플러에 동작 가능하게 연결되고, 제1 위치와 제2 위치 사이에서 트랜스미션 커플러를 이동시키도록 구성된 작동기로 구성되며,
    상기 작동기는 트랜스미션 커플러의 트랜스미션 연결기를 트랜스미션의 길이방향 축을 따라서 이동시키도록 구성되며,
    상기 작동기는 트랜스미션의 길이방향 축에 대해서 경사진 작동기 샤프트를 포함하는,
    차량.
17. 삭제
18. 삭제
19. 제16항에 있어서,
    작동기는 웜 구동 메커니즘을 포함하는, 차량.
20. 제16항에 있어서,
    작동기는 모터 구동부를 포함하는, 차량.

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