KR20010023379A - 변속 기어박스를 위한 기어변속장치 - Google Patents

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마틴 스텐겔
귄터 뵈르너
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다임러크라이슬러 아크티엔게젤샤프트
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Abstract

변속 기어박스, 변속 작욜기, 선택 작용기를 위한 기어 변속 장치에서, 작욕기는 하우징에 대하여 축상에서 배타적으로 변위될 수 있고 보조변속기는 회전운동을 왕복운동으로 변환하며 브레이크는 선택 작용기에 연결되고 연결가능하고 해제가능한 잠금장치는 동작에 따라 세 작용기중 둘이 서로에 관해 운동에 대해 고정되어 배치되고 보조 변속기에 의해 제 3작용기에 연결되고 선택 작용기는 회전가능하게 고정되거나 하우징에 대해 변위되지 않는 방법으로 고정된다.
고정된 슬롯이 형성된 가이드는 단일로 또는 변속 작용기를 위한 슬롯 형성 변화 연동 가이드와 함께 제공되고 가이드 플레이트는 브레이크 및 잠금장치로 사용된다.

Description

변속 기어박스를 위한 기어변속장치{CONTROL DEVICE FOR A VARIABLE SPEED GEAR}
본 발명의 청구범위 제 1항의 전단부에 따른 기어변속장치는 DE 196 10 104 A1의 주제로 공지되어 있다.
상기 기어변속장치에서 선택제어 슬리브는 변속제어샤프트에 동심으로 배치되고 가이드 플레이트/가이드 핀 배치의 형태로 축상으로 변속기에 의해 측면에 연결된다. 상기 변속 제어샤프트는 로드형상의 작용기에 의해 축상 피스톤 형태의 압력매체 서보모터에 연결된다. 한편 선택제어 슬리브상에서 작용하는 브레이크를 작용하기 위해서는 전자석이 사용된다.
상기 선택제어슬리브는 중심축의 세로방향에서 하우징에 대하여 움직일 수 없도록 고정되어 있고 변속제어샤프트는 하나 또는 두 기어를 변속하기 위한 각각의 변속 게이트에 할당된 확실한 회전각 위치에서 걸쇠장치에 의해 걸려진다.
DE 196 10 104 A1에 따른 기어변속장치에서는, 현재기어를 새로운 기어로 변속할 수 있는 반면 확실한 중간위치를 통과할 때 변속제어샤프트가 작용 제어슬리브의 확실한 중간위치 주위를 진동하는 선행 작용동작을 수행하므로 하나이상의 중간 기어를 스키핑하게 된다.
중간 매체 실린더의 제 2 축 피스톤은 왕복운동을 기어변속 샤프트축에 대해 회전운동으로 바꾸기 위한 보조 변속기의 도움으로 기어변속 샤프트가 변속 게이트를 선택하기 위한 회전운동을 수행하도록 한다.
차례로 상기 기어들과 변속제어샤프트 사이에 할당된 동기장치사이의 충돌을 피하기 위해 기어를 스키핑할 때, 특정 자유 이동이 변속 제어샤프트에 제공된다.
본 발명의 기초가 되는 목적은 본 발명의 특허청구범위 제 1항의 전단부에 따른 기어변속장치가 현재기어로부터 새로운 기어로 변속할 때 하나이상의 중간기어를 스키핑하지만 변속 작용기의 특정한 자유이동을 대체로 피하거나 하지 않도록 하는 것이다.
상기 목적은 본 발명에 따라 청구범위 제 1항의 전단부의 특징에 의해 달성되는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 기어변속장치에서 변속 작용기는 새로운 기어와 연결된 회전각 위치로 작용할 때, 변속 작용기를 위해 특정한 자유이동이 필요하지 않도록-작동하는 동안 동기화 장치와 충돌하는 것을 피하기 위하여- 하우징의 중심축의 세로방향에서 잠금장치에 의해 움직일 수 없도록 고정된다.
이것은 새로운 회전 각 위치를 선택하기 위해 필요한 선형운동이 하우징에 대하여 배타적으로 축상에 배치될 수 있도록 배치되고 제 2 작용기에 의해서만 수행되기 때문이다.
본 발명의 또 다른 목적은 변속과정이 신뢰성 있게 개선되도록 본 발명에 따른 기어변속장치를 개량하는 것이다.
본 발명은 본 특허의 특허청구범위 제 1항에 따라 설명된 형태의 청구범위 제 1항의 전단에 따른 변속 기어박스를 위한 기어변속장치에 관한 것이다.
도 1은 도 3의 선 Ⅰ-Ⅰ을 다라 중심축을 포함하는 축상 섹션의 형태로 도시된 본 발명의 제 1 실시예에 따른 기어변속장치를 도시한다.
도 2는 선 Ⅱ-Ⅱ를 따른 도 1의 기어변속 장치의 단면도이다.
도 3은 선Ⅲ-Ⅲ에 따른 중심축을 포함하는 축상 섹션의 형태로 도시된 도 1의 기어변속장치를 도시한다.
도 1a는 도 1과 일치하는 특정실시예에서 본 발명에 따른 기어변속장치를 도시한다.
도 4a는 제 1 변속상태에서 선 Ⅳ-Ⅳ를 따라 도 1a의 기어변속장치에 대한 세로부분단면도이다.
도 4b 는 제 2 변속상태에서, 선 Ⅳ-Ⅳ를 따라 도 1a의 기어변속장치에 대한 세로부분단면도이다.
도 5는 선 Ⅴ-Ⅴ를 따라 도 1a의 기어변속장치에 대한 세로부분단면도이다.
* 부호설명
3,4: 전방기어 8: 하우징
9: 변속작용기 10: 선택작용기
12: 잠금장치 13: 브레이크
16: 행정위치 17,28: 서보모터
18: 연결수단 19: 축피스톤
20: 그루브 21,22,23: 축그루브
25: 연동장치 29: 피스톤
31: 가이드 40: 디스크
41: 가이드 슬롯 42a: 가이드 핀
43a: 변속 가이드
본 발명에 따르면 상술한 목적은 청구범위 제 1항의 특징에 의해 바람직하게 달성될 수 있다.
가이드핀이 안내된 변속 작용기에 대한 동작으로 고정된 방법으로 배치된 고정된 슬롯 변속 가이드는 기어박스의 내부구조에 의해 결정된 위치에서 변속기 및 선택사이를 변화시킬 수 있게 하며, 이것은 안정된 변속 과정이 가능하게 한다.
또한, 변속 작용기상에서의 변속 및 선택을 위한 래칭요소가 생략될 수 있기 때문에 기어박스의 내부 변속 메카니즘을 단순화할 수 있다.
청구범위 제 2항 내지 제 4항은 본 발명에 따른 기어변속 장치의 바람직한 특성에 관한 것이다.
본 발명에 따른 기어변속 장치의 청구범위 제 5항 내지 제 7항중 하나에 따른 특정실시예에서, 변속선택 또는 선택 플레인은 변속작용기에서 가이드 핀과 상호작용하는 슬롯이 형성된 변화 연동 가이드의 작동과 합쳐진다.
슬롯이 형성된 변화 연동 가이드의 각각의 단부 위치에 따라 변속 작용기는 변속방향 또는 선택방향에서만 마음대로 움직인다.
슬롯이 형성된 변화 연동 가이드를 위치적으로 바르게 스위칭하기 위한 센서 시스템은 시스템 허용오차를 최소화하기 위해 슬롯이 형성된 변화 연동 가이드에 위치할 수 있다.
슬롯이 형성된 변화 연동 가이드는 또한 변속 및 선택사이의 방형변화에 의해 생성된 충격이 흡수되어 따라서 기계적 로딩이 유지되는 방법으로 제어될 수 있다.
본 발명은 도면에서 보여지는 두 실시예에 의해 하기와 같이 더욱 상세히 설명된다.
도 1 내지 도 3의 제 1 실시예에 도시된 샤프트형태인 변속 작용기(9), 중공 샤프트 또는 슬리브 형태인 선택 작용기(10), 막대형상의 작용기(11) 및 이중작용축 피스톤(29)을 가진 압력매체 서보모터(28)가 변화속도 기어박스(도시되지 않음)의 하우징(8)(마찬가지로 도시되지 않음)의 중심축(7-7)과 동축상으로 배치된다.
상기 변속 작용기(9)는 선택작용기(10)에 대해 움직임에 있어서 고정되도록 설계되고 이에 통합된다.
상기 선택작용기(10)는 왕복운동을 회전운동으로 변환하는 스크류 메카니즘의 형태로 보조 변속기(14)에 의해 하우징(8)에 대하여 축상에서 배타적으로 배치될 수 있도록 배열된 작용기(11)에 연결되고 보조피스톤(29)에 움직임에 대하여 고정되도록 연결되는 부분이다.
변속 작용기(9)는 명확한 회전각도위치(도 3)에서 작동될 수 있으며 선택작용기(10)의 외부주변의 축그루브(21)는 하우징(8)의 관련 플레인(30-30)에 있고 플레인이 중심축(30-30)을 포함한다.
축그루브(21)는 중심축(7-7) 방향으로 명확한 회전각 위치에서 변속 작용기(9)를 작용시킴으로써 전방기어(3,4)가 연결되거나 해제되는 방법으로 전방기어(3,4)를 선택적으로 연결하하도록 변속 게이트(3-4)에 할당된다.
변속 작용기(9)는 다른 명확한 회전 각위치(도 3)에서 작동될 수 있고 선택 작용기(10)의 외부원주상의 축그루브(22)는 관련 플레인(30-30)내에 있다.
축그루브(22)는 명확한 회전각 위치에 있는 변속 작용기(9)를 작용시킴으로써 중심축(7-7)방향에서 전방기어(1,2)가 연결되거나 해제되는 방법으로 전방기어(1,2)를 선택적으로 변속시키기 위해 변속 게이트(1-2)에 할당된다.
변속 작용기(9)는 제 3 명확한 회전 각 위치(도 3)에서 작동될 수 있고 선택 작용기(10)의 외부원주의 축그루브(23)는 관련 플레인(30-30)내에 있다.
축그루브(23)는 명확한 회전각 위치에 있는 변속 작용기(9)를 작용시킴으로써 중심축(7-7)방향에서 전방기어(1,2)가 연결되거나 해제되는 방법으로 전방기어(5,6)를 선택적으로 변속시키기 위해 변속 게이트(5-6)에 할당된다.
각각의 명확한 회전각위치로 변속 작용기(9)를 동작시키기위해 선택 작용기(10)는 중심축(7-7)방향에서 연결 및 해제가능한 잠금장치(12)에 의해 하우징에 대하여 고정되고 잠금 연결수단(19)이 선택작용기(10)가 축상으로 배타적으로 변위되지 않도록 고정되는 방법으로 선택 작용기(10)의 외부원주상의 원주 그루브(20)에 연결된다.
기어를 변속하도록 중심축(7-7) 방향으로 변속 작용기(9)를 작동하기 위해, 잠금장치(12)가 해제되고 선택 작용기(10)에 연결된 브레이크(13)가 연결되며 브레이크 요소수단(18)이 회전이 고정되었으나 선택작용기(10)에 대해 축상으로 변위되지 않는 방법으로 축그루브(21,22,23)를 통과한다.
축피스톤(29)은 명확한 행정 위치(16)를 가지면 변속 작용기(9)는 비작동위치에서 수동변속 레버의 변속 패턴의 중립선택 게이크와 미리설정된 변속 게이트 사이의 변환에서 복귀 스프링에 의해 중심잡힌 휴식위치를 채택한다.
휴식위치에서, 변속 작용기(9)는 미리설정된 변속 게이트의 명학한 회전 각 위치에 있고 브레이크 연결수단(18)은 관련된 축그루브(21)를 통과한다.
잠금장치(12)와 브레이크(13)가 오직 축피스톤(19)의 명확한 행정위치(16)에서만 동작할 수 있다는 것을 보증하기 위해 행정위치(16)를 나타내는 변위 센서(15)는 브레이크(13)의 서보모터(17)를 제어하는 장치에 연결되나 상세히 도시되지는 않는다.
제 1 실시예에 따른 기어변속 장치에서, 잠금장치(12)의 원주그루브(20)는 브레이크(13)의 축그루브(21,22,23)로 중심축(7-7)에 대하여 반대칙경에 배치된다. 브레이크 연결수단(18)과 잠금연결수단(19)은 선택 작용기(10)를 둘러싸는 하나이상의 링형상의 연동장치(25)에 의해 서로 연결되고 연동장치는 하우징(8)에 관한 움직임에 대해 고정된 프레임형상 가이드(31)에서 관련 플레인(30-30)에 평행하게 배치되도록 가이드된다.
잠금수단(12), 브레이크(13) 및 서보모터(17)사이의 연동 연결은 선택작용기(10)가 축상으로 배타적으로 움직이지 못하거나 하우징(8)에 대해 배타적으로 회전하게 고정되도록 배치되게 이루어진다.
가이드핀(42)은 중심축(7-7)에 대하여 방사상 및 변속 작용기(9)에 대한 움직임에 대해 고정되는 방법으로 배치되고 수동 변속 레버의 변속 패턴에 따라 설계된 고정된 변속 게이트(43)에서 안내된다.
기어변속장치의 작동방법은 기어변속과정을 참조하여 하기와 같이 설명된다.
제 2기어에서 제 3기어로 변속될 때 변속 작용기(9)는 먼저 변속게이트(1-2)에 할당된 축상그루브(22)가 관련플레인(30-30)에 위치하고 브레이크 연결수단(18)을 수용하는 회전 각위치를 채용한다.
명확한 행정위치(16)에 도달하면 변위센서(15)는 선택 작용기(10)가 잠금장치(12)에 의해 하우징(8)에 대해 중심축(7-7)의 세로방향으로 고정되도록 브레이크(13)의 서보모터(17)를 역동시킨다.
서보모터(28)에 의한 작용기(11)의 후속 제어 작용은 변속 게이트(3-4)에 할당된 축상 그루브(21)가 관련 플레인(30-30)에 있는 명확한 회전각 위치로 변속 작용기(9)의 회전운동을 유도한다.
브레이크 연결수단(18)이 축상 그루브(21)에 연결되고 잠금 요소 수단(19)은 원주그루브(20)으로부터 해제됨에 따라, 변속 작용기(9)가 상기 회전 각위치에 도달하면 상기 서보모터(17)가 다시 역동된다.
서보모터(17)가 상기 위치에 도달하면, 변속 작용기(9)는 선택 게이트위의 중심축(7-7)방향으로 서보모터(28)에 의해 더 작동하며 결과적으로 제 3기어가 연결된다.
변속 작용기(9)를 위한 상기 슬롯이 형성된 가이드 메카니즘(42,43)은 기어박스의 내부구조에 의해 미리 설정된 위치에서 선택(45) 및 변속(44)사이의 절환만을 가능하게 하도록 한다.
도 1a, 4a, 4b, 5에서의 특정 실시예를 참조하면:
수동 변속레버의 변속 패턴에 따라 설계된 고정된 슬롯 형성 변속 가이드(43a)로 안내되고 슬롯이 형성된 변화 연동 가이드(35)에 양성으로 연결된 가이드핀(42a)은 충심축에 방사상 및 변속 작용기(9)에 대하여 움직임이 고정되는 방법으로 배치된다.
상기 슬롯이 형성된 변화 연동가이드(35)는 두 회전 각 단부 위치(36,37)사이에서 절환될 수 있는 슬롯이 형성된 디스크(40)를 가지며 가이드 핀(42a)을 위한 직선 가이드 슬롯(41)을 가진다.
회전 각위치(36)에서, 상기 가이드 핀(42a)은 가이드의 선택 부분을 따라 가이드핀(42a)의 선택운동(45)이 차단되고 가이드핀(42a)의 선택운동(45)이 가능한 고정된 슬롯 형성변속 가이드(43a)에 대한 위치에 있다.
슬롯이 형성된 디스크(40)의 회전 각 단부위치(37)에서 상기 가이드 슬롯(41)은 가이드의 각각의 변속 부분을 따라 가이드핀(42a)의 변속 운동이 차단되고 이의 선택 운동(45)이 가능하도록 슬롯이 형성된 변속 가이드(43a)에 대한 위치에 있다.
슬롯이 형성된 변화 연동 가이드(35)는 가이드핀(42a)이 기어가 연결되는 것을 포함하는 변속 게이트에 도달할 때 가능하거나 내부에 있는 회전 각 단부위치(36)에서 작동된다.
슬롯이 형성된 변화 연동 가이드(35)는 가이드핀(42a)이 가이드의 선택 부분내에 있으나 기어가 연결되는 것을 포함하는 변속 게이트의 영역내에 있지 않을 때 회전 각 단부위치(37)에서 작동된다.
도 4a에서 회전 각 단부위치(37)에 일치하는 도 3의 단부위치(39)와 도 3의 단부위치에 일치하는 도 4b의 회전각 단부위치에서 슬롯이 형성된 변화 연동 가이드(35)는 제 1실시예의 브레이킹 및 잠금 장치(12/13)와 동일한 방법으로 전환된다.
결과적으로 스크류 메카니즘(14)을 통한 축 피스톤(29)에의한 변속 작용기의 작동은 양 실시예에서 동일한 효과를 가진다.

Claims (10)

  1. 변속 기어박스를 위한 기어 변속 장치가
    - 회전가능하고 하우징의 중심축에 대해 축상으로 배치하능하도록 배열되는 변속 작용기를 가지고
    - 중십축에 대해 동축이고 하우징에 대해 회전가능하게 배치되는 선택 작용기를 가지고
    - 하우징에 대해 축상으로 배타적으로 배치돌 수 있도록 배치되고 중심축에 대해 동축인 작용기를 가지고
    - 중심축의 세로방향에서 하우징에 대하여 선택작용기를 고정하는 수단을 가지고
    - 중심축의 원주방향에서 하우징에 대해 선택작용기를 고정하는 연결 및 해제가능한 브레이크를 가지고
    - 왕복운동을 회전운동으로 변환하는 보조 변속기를 가지고
    세 작용기 중 둘이 서로에 대한 움직임에 대하여 중심축의 세로방향으로 고정되고 보조 변속기에 의해 제 3 작용기에 연결되고 연결 및 해제가능한 잠금장치가 동작에 관하여 선택 작용기와 브레이크에 상기 선택작용기는 하우징에 원주방향으로 배타적으로 또는 중심축의 세로방향에 배타적으로 고정되는 방법으로 연결되고, 상기 선택작용기는 보조 변속기에 의해 특허 196 35 866에 따른 하우징에 대해 축상에 배타적으로 배치될 수 있는 방법으로 배치되는 것을 특징으로 하는 변속 기어박스를 위한 기어 변속 장치에 있어서,
    가이드핀(42)이 수동 변속레버의 변속 패턴을 나타내는 고정된 변속 가이드 플레이트(42)에서 가이드되고 변속 작용기(9)에 대한 운동에 관해 고정되고 중심축(7-7)에 방사상으로 고정되는 방법으로 배치되는 것을 특징으로 하는 변속 기어박스를 위한 기어 변속 장치.
  2. 제 1항에 있어서, 하우징(8)에 대하여 축사으로 배타적으로 배치될 수 있고 브레이크가 작용기(11)의 명확한 위치(16)에서 배타적으로 연결 및 해제가능한 방법으로 브레이크(13)를 작동하기 위해 서보모터(17)와 상호작용하도록 배치된 작용기(11)의 명학한 중간위치(16)를 결정하는 센서를 특징으로 하는 변속 기어박스를 위한 기어 변속 장치.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 선택 작용기(10)가 중심 축(7-7)에 대해 중심이 되는 원주 그루브를 가지고 잠금장치(12)의 잠금 연결수단(19)이 연결될 수 있으며 상기 수단이 브레이크(13)의 연결 및 해제가능한 블이크 연결 수단(18)에 대하여 움직임에 간해 고정되어 배치되는 것을 특징으로 하는 변속 기어박스를 위한 기어 변속 장치.
  4. 제 3항에 있어서, 원주그루브(20)가 중심축(7-7)에 대하여 반채직경측의 선택 작용기의 축 그루브(21,22,23)에 배치되고 축그루브에 브레이크 연결수단(18)이 연결될 수 있고 브레이크 연결수단(18)과 잠금 연결수단(19)이 선택작용기(10)를 둘러싸는 하나이상의 링형상의 연결장치(25,26)에의해 연결되는 것을 특징으로 하는 변속 기어박스를 위한 기어 변속 장치.
  5. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 변속 작용기(9)가 동작 의존방법으로 브레이크로 잠금장치로 설계되고 두 단부위치(36,37)사이에 절환될 수 있는 슬롯이 형성된 연동가이드(35)에 연결되고 변속 작용기(9)의 회전운동(45)이 한단부위치(36)에서 차단되고 변속작용기(9)의 왕복운동(44)이 변속작용기(9)에 연결된 가이드 핀(42a)에 의해 차단되는 슬롯이 형성된 변화 연동 가이드(35)의 다른 단부위치에서 차단되고 슬롯이 형성된 변화 잠금가이드에 연결되는 것을 특징으로 하는 변속 기어박스를 위한 기어 변속 장치.
  6. 제 5항에 있어서, 슬롯이 형성된 변화 연동 가이드(35)가 한 회전 각 단부위치(36)에서 선택 운동을 차단하고 다른 회전각 단부위치(37)에서 변속 작용기(9)의 변속 운동을 차단하는 직사각형 가이드 슬롯(410을 가지는 서로에 대해 90°로 갈라진 두 회전 각 단부위치(36,37)사이에서 작동할 수 잇는 슬롯이 형성된 디스크(40)를 가지는 것을 특징으로 하는 변속 기어박스를 위한 기어 변속 장치.
  7. 제 6항에 잇어서, 고정된 슬롯형성 변속 가이드(43a)의 가이드핀(42a)이 슬롯이 형성된 변화 연동 가이드(35)의 가이드슬롯(41)과 연결되는 것을 특징으로 하는 변속 기어박스를 위한 기어 변속 장치.
  8. 제 1항 내지 제 7항중 어느 한 항에 있어서, 스크류 메카니즘이 보조 변속기(14)를 위해 사용되는 것을 특징으로 하는 변속 기어박스를 위한 기어 변속 장치.
  9. 제 1항 내지 제 8항 중 어느 한 항에 있어서, 작용기(11)가 하우징에 대해 축상에서 배타적으로 변위될 수 있도록 배치되고 축피스톤 형태의 압력 매체 서보모터(28)에 연결되는 것을 특징으로 하는 변속 기어박스를 위한 기어 변속 장치.
  10. 제 1항 내지 제 9항 중 어느 한 항에 있어서, 중심축(7-7)의 원주방향에서 하우징(8)에 대하여 선택작용기(10)을 고정하는 서보모터가 전자석으로 설계되는 것을 특징으로 하는 변속 기어박스를 위한 기어 변속 장치.
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