KR20030066590A

KR20030066590A - 변속 장치

Info

Publication number: KR20030066590A
Application number: KR10-2003-7001627A
Authority: KR
Inventors: 데리파스칼
Original assignee: 발레오
Priority date: 2001-06-05
Filing date: 2001-06-05
Publication date: 2003-08-09
Also published as: US20040025618A1; US6931956B2; JP2004538427A; WO2002099313A1; DE10196484B4; JP4799816B2; DE10196484T5

Abstract

본 발명은 축을 중심으로 자유 회전하도록 장착된 기어(22)와 상기 기어(22) 및 그의 축을 회전방향으로 결합하기 위한 일방향 구동 잠금 기구(26) 사이의 변속 장치에 관한 것으로서, 상기 기구는 축과 함께 회전하도록 일체로 되고 그의 방사상 면(54)에 지탱하는 링(52)과, 기어(22)상의 정지 위치와 잠금 위치 사이에서 방사상 축(62)을 중심으로 회전하도록 장착된 적어도 2개의 도그(dog)(58)를 포함하며, 상기 링 및 도그는 기어가 축에 대해서 회전하는 것을 방지한다. 특히, 본 발명은 자동차용 변속 시스템에 적용 가능하다.

Description

변속 장치{LOCKING DEVICE WITH TRANSMISSION GEARS}

프랑스 특허 출원 FR 0 002 482 호 및 FR 0 003 491 호에는, 내연 기관의 출력 축을 변속장치의 2개의 입력 축과 결합하는 2개의 클러치와, 상기 입력 축에 장착된 구동 피니언과, 변속장치의 출력축에 장착되고 구동 피니언과 결합하며 구동 피니언과 함께 변속비를 규정하는 피동 축을 포함하며, 각 변속비의 피니언 중 하나가 그것의 축에 회전 결합하는 한편, 다른 피니언은 그것의 축상에서 자유 회전하고 그리고 그것을 축과 결합하기 위한 제어 수단과 협력하여 대응하는 변속비로 결합하는 자동차용의 기어형 자동 변속장치를 제공하는 것이 이미 제안되어 있다.

각각의 자유 피니언과 결합하는 결합 수단은 자유 피니언과 그것의 축 사이에 반대 방향으로 장착되는 2개의 일방향 잠금 기구를 포함하는 한편, 이들 기구의조작 수단은 그들을 선택적으로 활동상태 또는 비활동 상태로 만드는 것을 가능하게 한다.

그러한 변속장치의 일실시예에 있어서, 일방향 잠금 기구는 자유 피니언의 플랭크(flank)에 배치되고, 그리고 캐치(catch) 등의 잠금 부재를 포함하며, 이 잠금 부재는 복귀 스프링 및 추진기(pusher)와 협력하여 자유 피니언의 플랭크에 형성된 치형(teeth)의 세트에 결합하거나 또는 이들 치형으로부터 멀리 이동한다. 예컨대, 축의 내측에 장착되고 자유 피니언을 지지하는 캠은 축방향 로드를 통해 액츄에이터에 결합되고 그리고 추진기에 작용하여 캐치를 피니언의 플랭크상의 치형과 결합시킬 수 있다.

발명의 요약

본 발명의 목적은 상술한 유형의 변속장치를 개량하여 그의 기능을 향상시키고 그의 신뢰도를 향상시키며, 둘째로 그의 조립을 단순화하는 동시에 그의 비용을 감소시키는 것이다. 그것은 자동이든 아니든 그리고 단일 또는 이중 클러치를 갖든 아니든 간에 변속비를 변화시키기 위한 모든 장치에 적용 가능하다.

이 목적을 위해서, 축에 자유 회전하도록 장착된 적어도 하나의 피니언과, 축과 피니언을 결합하여 함께 회전시키기 위한 제어 수단을 포함하며, 상기 제어 수단은 축과 피니언 사이에 장착되어 축에 대한 피니언의 일방향 회전을 방지하고 그리고 다른 방향으로의 그러한 회전은 허용하고 그 반대도 가능한 2개의 일방향 잠금 기구를 포함하는 특히 자동차용 변속 장치에 있어서, 상기 잠금 기구는 피니언에 인접한 축에 장착되고 또 축에 결합되어 그와 함께 회전하는 슬리브와, 정지 위치와 잠금 위치 사이에서 실질적으로 방사상 축을 중심으로 대향 방향으로 회전 운동하도록 슬리브의 방사상면에 장착된 적어도 2개의 펠릿(pallet)과, 제 1 펠릿이 잠금 위치에 있을 때 슬리브에 대해 피니언의 제 1 회전 방향으로 제 1 펠릿에 접촉하여 협력하고 그리고 제 2 펠릿이 잠금 위치에 있을 때 슬리브에 대해 피니언의 다른 회전 방향으로 제 2 펠릿에 접촉하여 협력하도록 슬리브의 상기 방사상면에 인접한 피니언의 방사상면에 또는 피니언에 대해 고정된 별개의 부착된 부재에 형성된 수단과, 상기 제 1 펠릿을 잠금 위치와 정지 위치 사이에서 이동시키기 위한 제 1 수단과, 상기 제 2 펠릿을 잠금 위치와 정지 위치 사이에서 이동시키기 위한 제 2 수단을 포함하고, 상기 제 1 및 제 2 수단은 서로 독립적이고 그리고 상기 제 1 및 제 2 펠릿을 동시에 잠금 위치로 이동시키는 것이 가능한 것을 특징으로 하는 자동차용 변속 장치를 제안한다.

따라서, 이들 기구는 상기 축상의 피니언에 인접하게 장착되고 그리고 상기 축에 회전 결합되는, 예컨대 정합하여 협력하는 슬리브의 형태로 되어 있다. 피니언 및 슬리브를 축에 나란히 배치하는 것이 충분하기 때문에 조립이 간단하다. 또한, 펠릿을 방사상 방향으로 회전 운동하여 장착함으로써 그것이 원심력의 영향에 견디게 한다.

제 1 및 제 2 펠릿을 정지 위치와 잠금 위치 사이로 이동시키는 수단의 독립에 의해, 피니언이 축에 양쪽 회전방향으로 고정되고 그리고 하나 및/또는 다른 회전 방향으로 선택적으로 열리는 것이 가능하다.

본 발명의 다른 특징에 따라, 환상 커버 플레이트가 슬리브의 방사상면에 고정되고, 이 환상 커버 플레이트는 각 펠릿의 구역에 윈도우 또는 절단부와 펠릿의 일부분상의 접촉 수단을 포함하며, 이들 접촉 수단은 펠릿의 회전 축을 규정하도록 되어 있다.

또한, 펠릿과 슬리브 사이에 장착된 복귀 스프링이 펠릿을 그의 잠금 위치쪽으로 계속 가압한다.

커버 플레이트가 슬리브에 고정되는 경우, 그것은 펠릿의 회전 운동이 일어나는 것은 가능하게 하는 한편 펠릿 및 그의 복귀 스프링이 탈출하는 것은 방지한다. 슬리브, 펠릿, 복귀 스프링, 및 커버 플레이트의 조립체는 독립적으로 조립될 수 있고 그리고 그 후에 자유 피니언을 지지한 축에 결합되기만 하면 되는 모듈을 구성한다.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 2개의 부재가 슬리브에 대해 회전 장착되며, 각각의 상기 부재는 펠릿을 잠금 위치로부터 정치 위치로 이동시키도록 펠릿과 협력하는 핑거(finger)를 포함한다.

바람직하게는, 상기 2개의 부재는 슬리브와 커버 플레이트 사이에 축방향으로 중첩된 링이다.

그들은 복귀 스프링이 펠릿에 가하는 힘에 대항하여 펠릿을 그의 정지 위치에 유지하는 것을 가능하게 하고, 그에 따라 피니언이 축상에서 양방향으로 자유롭게 회전하는 것이 가능하다. 각 스프링은 회전 축 둘레에 균일하게 이격된 상이한 펠릿과 협력하는 다수의 핑거를 포함할 수도 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 슬리브는 그 슬리브상에서 자유롭게 회전하는 2개의 피니언 사이에 장착되고, 그것의 2개의 방사상 면은 피니언의 각각을 축에 대하여 적어도 하나의 회전 방향으로 고정시키기 위한 상기 펠릿을 포함한다.

변형예에서, 슬리브는 단일의 방사상 면상에 그러한 펠릿을 포함하고, 피니언과 환상 부재 사이에 축방향으로 장착되며, 상기 환상 부재는 피니언에 고정되고 그리고 축상에서 회전하는 피니언의 안내에 관여한다.

본 발명의 일실시예에서, 링은 정지 위치와 작동 위치 사이에서 슬리브에 이동하여 안내되는 방사상 추진기에 의해, 그리고 링과 슬리브에 의해 제공되는 결합면 사이에 장착되는 복귀 스프링에 의해 슬리브상에서 회전 이동한다.

특히, 하나의 추진기가 링에 고정된 러그에 작용하여 러그를 슬리브에 대해 일 방향으로 회전시키고 그리고 링에 작용하는 복귀 스프링을 다른 방향으로 회전시키도록 각 링과 협력할 수도 있다.

피니언의 2개의 일방향 잠금 기구의 링에 작용하는 추진기는 슬리브의 개구 및 축 내로 방사상으로 연장되고, 그리고 추진기의 방사상 이동 수단은 축 내에 장착되고 그리고 축에 대해 축방향으로 이동 가능하다.

다른 변형예에서, 축 외부의 적어도 하나의 환상 부재가 상기 슬리브를 둘러싸고 그리고 상기 슬리브에 고정되어 그와 함께 회전하며, 상기 환상 부재는 상기 슬리브에 대해 축방향으로 이동가능하고, 그리고 상기 링의 방사상 외측의 러그와 협력하여 그들을 회전하여 이동시키는 램프(ramp)를 포함하며, 상기 환상 부재를일방향으로 또 다른 방향으로 상기 슬리브상에서 축방향으로 평행 이동시키기 위한 수단이 제공된다.

첨부 도면을 참조하여 예시를 통해 주어지는 상세한 설명을 검토함으로써 본 발명이 보다 명확하게 이해될 것이며, 그리고 그의 추가의 특징, 세부 및 이점이 보다 명확해질 것이다.

본 발명은, 축에 자유 회전하도록 장착된 적어도 하나의 피니언이 축과 피니언을 함께 회전시키도록 결합하는 제어 수단과 협력하며, 상기 수단은 축과 피니언 사이에 장착된 적어도 하나의 일방향 잠금 기구와, 상기 기구를 작동시키는 수단을 포함하는 유형의 특히 자동차용 변속 장치에 관한 것이다.

도 1은 본 발명을 적용 가능한 자동 기어형 변속장치의 선도,

도 2는 본 발명에 따른 피니언의 일방향 잠금 원리를 개략적으로 도시한 도면,

도 3은 본 발명에 따른 한 세트의 2개의 일방향 잠금 기구의 분해 사시도,

도 4는 피니언과, 그것의 일방향 잠금 기구와, 그것의 회전 축을 나타내는 부분 절단된 분해 사시도,

도 5는 피니언 및 그의 잠금 기구가 회전축에 장착된 것을 도시하는 도 4에 대응하는 사시도,

도 6은 확대 비율로 도시한 전체의 잠금 수단의 사시도,

도 7은 본 발명의 수정된 형태의 축방향 부분 단면도,

도 8 및 도 9는 본 발명의 추가의 수정된 형태의 개략도로서, 도 9는 도 8에 도시된 환상 부재의 전개도.

먼저, 도 1을 참조하면, 자동차의 바퀴를 차동장치를 통해 회전 구동시키도록 되어 있는 축(12)에 열 기관(M)의 입력 축(10)을 결합하는 자동차용 자동 기어형 변속장치가 도시되어 있다.

이 변속장치는 동축인 2개의 입력 축(14, 16)을 포함하며, 축(16)은 축(14) 내에서 연장되고, 이들 축은 각 클러치(E1, E2)를 통해 기관의 출력 축(10)에 결합된다.

각 입력 축(14, 16)은 그 축에 회전 결합된 구동 피니언(18, 20)을 각각 지지하고 있고, 이들 구동 피니언의 각각은 각각의 피동 피니언(22, 24)과 결합하며, 맞물린 피니언의 쌍(18, 22 및 20, 24)은 제 1 기어로부터 제 6 기어까지 번호가 붙여지는 변속비를 한정하고, 제 1, 3, 5 기어의 구동 피니언은 제 1 입력 축(14)상에 있고, 제 2, 4, 6 기어의 구동 피니언은 제 2 입력 축(16)상에 있다.

변속비의 피동 피니언(22, 24)은 축(12)상에서 자유 회전하고, 그리고 축과 선택적으로 결합하는 수단과 협력한다.

각 구동 피니언에 대하여, 이들 결합 수단은 피동 피니언과 축(12) 사이에 반대 방향으로 장착된 2개의 제어된 일방향 잠금 기구(26)를 포함하며, 이들 잠금 기구의 각각은 정지 위치 및 작동 위치를 차지하는 것이 가능하고, 상기 기구 중 하나는 피동 피니언이 축(12)에 대해서 제 1 방향으로 회전하는 것은 방지하고 그리고 피동 피니언이 축에 대해서 반대방향으로 회전하는 것은 가능하게 하는 한편, 다른 잠금 기구는 피동 피니언이 축(12)에 대해 제 1 방향으로 회전하는 것은 허용하면서 반대 방향으로 회전하는 것은 방지한다.

본 실시예에서 일방향 잠금 기구(26)의 조작 수단은 축(12) 내에 수용되고, 그리고 2개의 캠(28)을 포함하며, 이러한 2개의 캠(28)은 축(12) 내측의 축방향 로드(30)상에 장착되고 그리고 상기 로드를 통해 변속장치의 제어수단에 의해 제어되는 액츄에이터(32)에 결합되고, 상기 제어 수단도 클러치(E1, E2)를 제어하고 그리고 정보 교환 또는 작동의 목적을 위해 기관의 제어 시스템에 접속된다. 캠(30) 중 하나는 제 1, 3, 5 기어의 피동 피니언용 일방향 잠금 기구(26)를 제어하는 한편, 다른 캠(28)은 제 2, 4, 6 기어의 피동 피니언용 잠금 기구(26)를 제어한다. 변속비가 체결되면, 그것의 피동 피니언의 2개의 잠금 기구(26)는 작동 위치에 있는 반면, 다른 변속비의 피동 피니언의 잠금 기구(26)는 정지 위치에 있다.

기어 변속을 위해서는, 피동 피니언의 2개의 잠금 기구를 체결된 기어비에 대해 제어하고 그리고 피동 피니언의 2개의 잠금 기구를 새로운 기어 비에 대해 제어하여 하나를 정지 위치에 두고 다른 하나는 작동 위치에 두는 것이 필요하며, 이것은 바퀴에 대한 엔진 토크의 전달을 방해함이 없이 달성되는 것이 바람직하다.

본 출원인의 상술한 종래 기술의 적용에서 설명한 바와 같이, 클러치(E1, E2)는 변속장치의 피동 축(14, 16) 중 하나가 일시적으로 정지될 수 있는 과정에서 예정된 작동 순서로 제어되어야 한다.

클러치(E1, E2)의 제어는, 피봇 포크(36)에 의해 이동하는 단일 액츄에이터(34)와 변속장치의 제 1 입력 축(14)과 동축이고 그리고 그와 함께 회전하도록 결합된 제어 축(38)에 의해 달성될 수도 있다.

포크(36)는 구름 베어링(40)을 통해 제어 축(38)의 일 단부에 연결되고 그리고 제어 축(38)의 타 단부는 2개의 추가의 구름 베어링(44, 46)을 통해 클러치(E1, E2)의 압력판(42)에 각각 연결된다.

2개의 클러치(E1, E2)는 정렬되고 인접하며, 그리고 서로 반대 방향으로 배향되지만 실질적으로 동일한 직경을 가지며, 그들의 압력판(42)은 서로 가깝고, 클러치 분리를 달성하도록 반대 방향으로 이동 가능하다. 이런 방법으로, 압력판 사이에 공통 벨러빌 링(Belleville ring)(48)이 장착되어 액츄에이터(34)가 정지 위치에 있을 때 그것을 파지 위치에 유지하고, 그에 따라 포크(36) 및 제어 축(38)을 도 1에 도시된 중간 위치에 남겨두도록 한다.

액츄에이터(34)가 포크(36)의 상부를 도 1의 오른쪽을 향하여 이동시키면, 클러치(E1)가 분리되고 클러치(E2)는 결합된 상태로 유지된다. 반대로, 액츄에이터(34)가 포크(36)의 상측 단부를 도 1의 왼쪽을 향하여 이동시키면, 클러치(E1)는 결합 상태로 유지되고 클러치(E2)는 개방된다.

변속장치의 제 1 입력 축(14)에 교대로 결합된 제어 축(38)은 축에 대하여 어떠한 회전 토크도 받지 않으므로, 축(14)을 클러치(E1)의 마찰 디스크에 연결하는 환상 부재내의 구멍을 통해 어려움 없이 축방향으로 병진운동 가능하다.

축 중 하나의 회전 속도가 감소되어야 하는 경우 공통 브레이크 기구(50)가 2개의 입력 축(14, 16)에 동시에 작용한다는 것을 알게될 것이다. 물론, 브레이크 기구(50)가 조작될 때 클러치(E1 또는 E2)가 분리되는 입력 축은 그의 회전 속도가 감소될 것이고, 입력 축에 가해지는 제동 토크는 엔진(M)에 의해 제공되는 회전 토크보다 상당히 작고, 그리고 자유롭게 회전하는 축(14)을 정지시키기에 충분한 정도로 크다.

도 2는 일정한 회전 방향에 대해 피동 피니언(22, 24)을 그의 축(12)과 선택적으로 결합시키도록 피동 피니언과 관련된 일방향 잠금 기구(26)의 원리를 도시한 것이다.

피동 피니언(예컨대, 22)과 관련된 이 기구(26)는 피니언과 동축이고 그리고 반드시 슬리브(52)를 포함하며, 이 슬리브(52)는 축(12)에 결합되어 그와 함께 회전하고 그리고 피니언(22)의 대응하는 방사상면(56)을 향하여 위치한 방사상면(54)상에 펠릿(58)을 지지하고 있고, 이 펠릿(58)은 방사상면(54) 내의 공동(60)에 장착되고, 그리고 슬리브(52)와 피니언(22)의 회전축(64)에 대해서 실질적으로 방사상 위치에 있는 피봇 핀(62)을 중심으로 도 2에 완전히 도시된 위치와 점선으로 도시된 잠금 위치 사이에서 회전 가능하다.

잠금 위치에서, 피봇 핀(62)에 대향된 펠릿의 단부(66)는 피니언(22)의 방사상면(56)에 형성된 공동(70)의 일단부(68)상에 접촉한다. 펠릿(58)의 이 위치에서, 피니언(22)은 슬리브(52)에 대해서 축(64)을 중심으로 화살표(72)로 표시된 방향으로 회전하지만, 슬리브(52)에 대해서 반대 방향으로는 회전할 수 없다.

펠릿(58)은 복귀 스프링(74)에 의해 항상 잠금 위치로 가압되며, 복귀 스프링은 회전축(64)에 평행한 공동(60)의 기부에 형성된 일단부 막힘 구멍(blind hole)(76)에 장착되어 있다.

또한, 펠릿(58)의 피봇 핀(62)이 커버 플레이트(80)의 하나 이상의 핑거(78)로 이루어져 있고, 커버 플레이트는 슬리브(52)의 방사상 면(54)을 적어도 부분적으로 덮고 그리고 이 슬리브에 고정되며, 커버 플레이트의 핑거(78)는 복귀 스프링(74)으로부터 소정의 거리에 있는 펠릿(58)의 자유 면의 구멍 또는 방사상 홈(82)에 결합된다는 것을 하기의 설명으로부터 알 수 있다.

이동 요소(84)는 펠릿(58)의 자유 면의 홈(86)에 결합되어 도 2에 도시된 바와 같이 스프링(74)을 압축시키는 것에 의해 펠릿(58)을 그의 정지 위치로 복귀시키도록 슬리브(52)의 방사상 면과 커버 플레이트(80) 사이에서 이중 화살표로 표시된 바와 같이 이동하여 안내된다. 이러한 이동 요소(84)는 복귀 스프링에 의해 펠릿(58)상의 결합 위치로 가압되고, 그리고 본 명세서에서 후술하는 추진기 또는 외부 슬리브와 같은 작동 부재에 의해 펠릿의 해제 위치로 이동 가능하다.

화살표(72)로 표시된 회전 방향으로 그의 축과 결합하도록 피니언(22)과 협력하는 다른 일방향 잠금 기구(26)가 동일한 슬리브(52)상에 형성되고, 이 잠금 기구(26)는 적어도 하나의 추가의 펠릿(58)으로 이루어지며, 이 펠릿(58)은 도 2에 도시된 것과 반대로 장착된다. 즉, 피봇 핀과 이러한 추가의 펠릿의 복귀 스프링의 위치는 도 2에 도시된 위치에 대해서 반대로 되고 상기 추가의 펠릿의 자유 단부(66)는 피니언 내의 공동(70)의 타단부(68')에 접촉하는 것이 가능하다.

따라서, 구동 핀(22)과 관련된 2개의 일방향 잠금 기구(26)는 슬리브(52)의 동일한 방사상 면에 장착된다.

물론, 이들 기구의 각각은 회전 축(64)을 중심으로 규칙적으로 이격된 다수의 펠릿(58)을 구비할 수 있고, 피동 피니언의 방사상 면(56)은 회전 축(64)을 중심으로 공통 피치원상에 규칙적으로 이격된 다수의 공동(70)을 구비할 수도 있다. 2개의 일방향 잠금 기구의 펠릿(58)은 공통 피치 원상에 위치하는 것이 바람직하고, 펠릿을 잠금 위치에 수용하기에 적합한 공동(70)도 회전 축(64)상에 중심을 둔 공통 피치원상에 위치한다.

다른 변형예에서, 공동(70)은 피니언(22)에 고정된 별개의 부착 부재에 형성된다.

이들 기구의 이점 중 하나는 그들의 정지 위치와 그들의 잠금 위치 사이에서의 펠릿(58)의 이동이 회전 축(64)에 평행하게 발생하므로 결과적으로 그들이 원심력에 민감하지 않다는 것이다.

본 발명에 따른 일방향 잠금 기구의 다른 이점은 그들이 축 방향으로 매우 소형이라는 것이다.

또한, 피니언의 2개의 일방향 감금 기구는 슬리브(52)의 동일한 방사상 면(54)상에 위치하기 때문에, 슬리브의 다른 방사상 면은 상기 다른 방사상 면을 향해 배치된 피니언의 2개의 일방향 잠금 기구를 수용할 수 있다. 이런 방법으로, 2개의 피니언 사이에 장착된 슬리브(52)는 이들 피니언과 관련된 전체의 4개의 일방향 잠금 기구를 지지할 수도 있고, 이것은 축방향 크기의 측면에서 매우 유리하다.

본 발명에 따른 기구의 추가의 이점은 매우 간단하고 조립 및 설비가 용이하다는 것이다.

이들 기구 및 그들의 제어 수단의 특정한 일실시예에 대해 도 3 내지 도 6을참조하여 설명할 것이다.

도 3은 슬리브(52)를 도시하며, 그것의 방사상 면(54)은 하나의 펠릿(58)을 각각 수용하도록 배열된 4개의 공동(60)을 구비하고, 이들 펠릿 중 2개는 직경방향으로 대향 배치되어 하나의 회전 방향으로 피니언에 대한 일방향 잠금 기구를 구성하는 한편, 직경 방향으로 대향 배치된 다른 2개의 펠릿은 다른 회전 방향으로 피니언에 대한 다른 일방향 잠금 기구를 구성한다.

슬리브(52)의 방사상 면(54) 위에 배치되도록 배열된 커버 플레이트(80)는 슬리브(52)의 공동(60)내에 수용되는 펠릿(58)의 통과를 위한 4개의 구멍 또는 윈도우(88)를 구비한다. 각 윈도우(88)의 방사상 연부는 내측으로 90°절곡되고 회전 축에 평행한 2개의 핑거(78)를 포함하며, 이들 핑거는 펠릿(58)내의 2개의 대응하는 공동(82)에 결합되어, 펠릿(58)을 슬리브(52)의 대응하는 공동(60) 내에 보유하고, 그리고 회전 축이 다른 수단에 의해 동일하게 적절히 규정될 수도 있지만 적절하다면 펠릿의 회전 축(62)을 규정하기에 적합하다.

펠릿(58)을 정지 위치에 두는 것을 가능하게 하는 상술한 이동 수단은 슬리브(52)의 방사상 면(54)과 커버 플레이트(80) 사이에 장착된 2개의 평탄한 환상 링(84)으로 구성된다. 이 실시예에서, 2개의 링(84)이 축방향으로 중첩되고, 그리고 슬리브(52)의 방사상 면(54)에 형성된 대응하는 형태의 홈(92) 내에 장착된다.

각 링(84)은 직경방향으로 대향된 2개의 핑거(94)를 구비하며, 이들 핑거는 원주방향으로 연장되고 그리고 펠릿(58) 내의 홈(86)에 결합되어 펠릿을 정지 위치에 두기에 적합하다.

각 링(84)은 적어도 하나의 러그(96)를 포함하며, 이 러그(96)는 링으로부터 외측으로 비스듬하게 연장되고, 그리고 방사상 추진기(86)와 협력하여 링(84)을 회전 축에 대하여 비교적 작은 각도로 회전시키도록 되어 있다.

2개의 링(84)은 대칭이며 슬리브(52)의 방사상 면(54)의 홈(92)에 서로 반대 방향으로 장착된다.

도 4에 도시된 바와 같이, 2개의 상기 링(84)을 조작하기 위한 추진기(98)가 일차로 상술한 홈(92)내로 개방된 슬리브(52)의 내측 원통형 면 내의 홈(100)내에 연장되고 그리고 이차로 관상 축(12)내의 구멍(102)을 통해 방사상으로 연장된다.

2개의 추진기(98)는 직경방향으로 대향되고 그리고 회전 축에 대해 공통 횡방향 면에 배치된다. 서로 직경방향으로 대향되고 그리고 상술한 추진기(98)에 대해 직각으로 연장된 2개의 추가의 방사상 추진기(98)가 상술한 추진기(98)에 대해 축방향으로 편향되고 그리고 슬리브(52)의 다른 방사상 면에 장착된 일방향 잠금 기구를 조작하도록 배치된다.

바람직하게는, 슬리브(52)의 내측 원통형 면에 형성된 홈(100)은 설치를 용이하게 하고 그리고 제조 공차를 고려한 일정한 축방향 치수를 가지며, 그 홈(100)은 도면에 도시된 슬리브의 방사상 면(54)에 개방될 수도 있다. 슬리브(52)가 2개의 일방향 잠금 기구를 지지하는 경우, 2개의 직경방향으로 대향된 홈(100)은 상기 슬리브의 방사상 면에 개방되고, 그리고 다른 2개의 직경방향으로 대향된 홈(100)은 슬리브의 다른 방사상 면에 개방된다.

추진기(98)는 대체로 원통 형태의 캠(104)에 의해 조작되고, 이 캠(104)은축(12)의 축방향 내측에서 이동 가능하고 그리고 축방향 관(106)상에 자유롭게 회전 가능하도록 장착되고, 그것의 자유 단부는 축방향 로드(30)를 통해 도 1에 개략적으로 도시된 액츄에이터(32)에 연결된다.

이 실시예에서, 캠(104)은 축(12)과 함께 회전하고, 관(106)은 회전하지 않도록 고정된다.

추진기(98)의 방사상 내측 단부는 캠(104)의 종방향 램프(108)와 결합하며, 그에 따라 캠(104)이 축(12) 내에서 일방향 또는 다른 방향으로 축방향으로 이동할 때 추진기(98)는 일방향 또는 다른 방향으로 방사상으로 이동한다. 추진기(98)의 방사상 외측 이동은 링(84)[그것의 러그(96)는 추진기(98)의 방사상 외측 단부와 접촉함]을 제한된 상태로 회전시킨다. 링(84)의 회전 방향은 도 6에 화살표(110)로 도시되어 있다. 이 회전은 링(84)의 2개의 핑거(94)를 펠릿(58)의 홈(86)으로부터 빼내고, 그 후에 펠릿(58)은 그의 복귀 스프링(74)에 의해 잠금 위치로 복귀할 수 있다.

축(12) 내의 캠(104)의 축방향 이동에 의해 추진기(98)가 방사상 방향 내측으로 이동 가능하게 되면, 링(84)과 관련된 복귀 수단이 링(84)을 핑거(94)가 펠릿(58)의 홈(86)에 결합되는 방향으로 회전시켜 펠릿(58)을 정지 위치로 복귀시킨다. 이들 복귀 수단은 예컨대 도 2에 (112)로 도시된 것과 같은 스프링으로 이루어지거나, 또는 홈(92) 내에 연장되고 그리고 예컨대 환상 커버 플레이트(80)상에 설치된 탄성 변형가능한 텅으로 이루어진다.

잠금 기구의 작동은 본 출원인의 상술한 종래 기술의 특허 출원에서 앞서 개시한 것과 동일하다. 피니언과 관련된 2개의 잠금 기구의 각각은 하나의 추진기(98)에 의해 작동된다. 2개의 추진기가 방사상 내측 위치에 있는 경우, 2개의 잠금 기구는 사용되지 않고, 피니언은 축(12)상에서 자유 회전한다. 추진기(98) 중 하나가 캠(104)에 의해 방사상 외측으로 이동하는 경우, 대응하는 잠금 기구는 사용되고 그리고 피니언은 축(12)에 대해서 하나의 회전 방향으로만 회전 가능하다. 양측 추진기(98)가 캠(104)에 의해 방사상 외측으로 이동하는 경우, 양측 잠금 기구가 사용되고 피니언은 축(12)과 회전 결합한다.

잠금 기구를 지지한 슬리브(52)는 적절한 수단에 의해 슬리브(12)와 함께 회전 가능하도록 장착된다. 예컨대, 슬리브(52)의 내측 원통형 면에 종방향 스플라인(spline)이 형성되고, 이 스플라인은 축(12)에 형성된 대응하는 종방향 스플라인과 협력한다.

축(12)상의 슬리브(52)의 축방향 위치는 축의 외측 원통형 면상의 쇼울더에 의해 결정되는 것이 바람직하다.

피니언(22)과 슬리브(52) 사이의 축방향 간격은 작다(통상적으로 몇 십 밀리미터).

본 발명에 따른 축방향 잠금 기구의 설치 및 조립은 극히 간단하다.

펠릿(58)이 슬리브의 공동(60)에 먼저 배치되고, 그의 복귀 스프링(74)이 구멍(76) 내에 도입되며, 그 다음 링(84)이 정위치에 배치되고 환상 커버 플레이트(80)가 슬리브(52)의 대응하는 면에 설치되고 그리고 예컨대 시밍(seaming) 등과 같은 소정의 적당한 수단에 의해 슬리브의 대응하는 면에 고정된다.

피니언(22, 24) 및 슬리브(52)를 축(12)상에 끼우기 위해서, 그들은 축(12)상에 교대로 나사결합되고, 추진기(98)는 도 4에 도시된 바와 같이 완전히 축(12) 내에 위치된다.

그 다음, 캠(104)이 축(12) 내부에서 이동한다. 캠(104)의 절두원추형 단부는 추진기(98)를 방사상 외측으로 이동시키고, 그 다음 추진기(98)가 다시 한번 램프(108)에 다가간다. 추진기(98)가 캠(104)의 램프(108)에 방사상 방향으로 결합하는 것에 의해서 캠(104)이 축(12)과 회전 결합하는 것이 가능하다는 것을 이해할 것이다.

변형예에서, 도 7에 도시된 바와 같이, 각 슬리브(52)는 방사상 면 중 하나의 면에만 반대 방향으로 작동하는 2개의 일방향 잠금 기구를 포함하고, 그리고 단일의 피동 피니언(22 또는 24)과 결합한다. 이 경우, 슬리브(52)는 피니언(22 또는 24)과 환상 부재(114) 사이에 장착되고, 환상 부재(114)는 슬리브를 피니언에 고정하기 위한 환상 플랜지(116)를 구비하고, 그리고 축(12)상의 피니언의 회전을 안내하는 역할을 한다. 슬리브(52) 사이의 축(12)에 이격 슬리브(118)가 장착되고, 이 이격 슬리브는 피동 피니언(22 또는 24) 및 부재(114)를 지지한다.

도 8 및 9에 도시된 다른 실시예에서, 일방향 잠금 기구의 조작 수단은 축(12) 내에 장착되지만 상기 슬리브(52)의 둘레에 배열된다. 도 8 및 9에 도시된 실시예에서, 피동 피니언(22 또는 24) 사이의 축(12)상에 장착된 각 슬리브(52)는 그의 각 방사상 면에 2개의 일방향 잠금 기구를 지지하고 있고, 그리고 잠금 기구를 제어하도록 배열된 2개의 환상 부재(120)로 둘러싸여 있다. 각 환상 부재는, 예컨대 대응하는 환상 부재(120)의 외주 홈 또는 틈(122)에 결합되는 포크(도시 안됨)에 의해 슬리브(52)와 함께 회전하도록 결합되고 그리고 슬리브상에서 축방향으로 병진 이동 가능하다.

일방향 잠금 기구는 도 3에 도시된 것과 유사한 구조를 갖지만, 추진기(98)와 협력하는 러그(96) 대신에 방사상 외측으로 향하고 그리고 도 9[환상 부재(120)의 부분 전개도]에 참조부호(124)로 표시된 러그가 링(84)에 형성되며, 이 러그의 단부는 환상 부재(120)의 내측 원통형 면에 형성된 홈(126) 내에 안내된다.

도 9에 도시된 바와 같이, 슬리브(52)의 대응하는 면에 형성된 돌출 요소를 수용하기 위한 목적으로 각 환상 부재(120)의 내측 원통형 면에 축에 평행한 추가의 홈(128)이 형성될 수도 있고, 이 홈(128)은 부재(120) 및 슬리브(52)를 함께 회전 결합하는 것을 가능하게 함과 동시에, 부재(120)를 슬리브(52)의 축방향 둘레에서 이동시키는 것을 가능하게 한다.

슬리브(84)의 방사상 러그(124)의 단부를 수용하는 각 홈(126)은 축에 평행하고 그리고 축에 대해서 비스듬한 부분(132)으로 함께 이어진 2개의 부분(130)을 포함하고, 2개의 홈(126)의 비스듬한 부분(132)은 서로에 대해 축방향으로 편향된다.

이러한 상태에서, 환상 부재(120)가 도 9에 0, 1, 2로 표시된 3개의 위치 사이에서 슬리브(52)상의 축방향 병진운동에 의해 이동하는 경우, 링(84)은 다음의 방법으로 축(64)을 중심으로 회전 운동한다.

- 슬리브(52)가 부재(120)에 대하여 위치(0)로부터 위치(1)로 이동하는 경우, 제 1 러그(124)(도 9의 최상측)는 회전 축을 중심으로 소정 각도로 이동하는 한편, 다른 러그(124)는 그의 환상 위치를 유지한다.

- 슬리브(52)가 환상 부재(120)에 대하여 위치(1)로부터 위치(2)로 이동하는 경우, 제 1 링(84)의 러그(124)는 그의 각도 위치를 유지하는 한편, 다른 링(84)의 러그(124)는 축(64)을 중심으로 소정 각도로 이동한다.

따라서, 환상 부재(122)가 위치(0)로부터 위치(2)로 이동하는 경우, 피동 피니언과 관련된 2개의 일방향 잠금 기구는 상태가 변화되고, 피니언은 축에 이미 회전 결합된 경우 자유 회전하고 그 반대의 경우도 가능하다.

2개의 환상 부재(120)는 위치(0)와 위치(2) 사이에서 동일한 방향으로 2단계를 거쳐 병진운동에 의해 슬리브(52)상에서 축방향으로 이동 가능하고 그 반대도 가능하거나, 변형예로 2개의 부재(120)는 중앙 위치(1)로부터의 어느 한쪽 위치에서 일 단계로 이동 가능할 수도 있다.

Claims

축(12)상에 자유 회전하도록 장착된 적어도 하나의 피니언(22)과, 상기 축 과 상기 피니언을 결합하여 함께 회전시키기 위한 제어 수단(26)을 포함하며, 상기 제어 수단은 2개의 일방향 잠금 기구(26)를 포함하고, 상기 일방향 잠금 기구는 상기 축과 상기 피니언 사이에 장착되어 축에 대한 피니언의 일방향으로의 회전을 방지하고 그리고 다른 방향으로의 회전은 허용하며, 반대의 경우도 마찬가지인 특히 자동차용 변속 장치에 있어서,

상기 잠금 기구는 상기 피니언(22)에 인접한 축(12)에 장착되고 상기 축과 함께 회전하도록 결합된 슬리브(52)와, 정지 위치와 잠금 위치 사이에서 실질적으로 방사상 축을 중심으로 대향 방향으로 회전 운동하도록 슬리브의 방사상 면(54)에 장착된 적어도 2개의 펠릿(58)과, 제 1 펠릿(58)이 잠금 위치에 있을 때 슬리브에 대한 피니언의 제 1 회전 방향으로 제 1 펠릿(58)과 협력하여 접촉하고 그리고 제 2 펠릿(58)이 잠금 위치에 있을 때 슬리브에 대한 피니언의 다른 회전 방향으로 제 2 펠릿(58)과 협력하여 접촉하도록 슬리브의 방사상면에 인접한 피니언(22)의 방사상 면상에 또는 피니언에 대해 고정된 별개의 부착된 부재상에 형성된 수단(70)과, 상기 제 1 펠릿(58)을 잠금 위치와 정지 위치 사이에서 이동시키기 위한 제 1 수단(84)과, 상기 제 2 펠릿(58)을 잠금 위치와 정지 위치 사이에서 이동시키기 위한 제 2 수단(84)을 포함하며, 상기 제 1 및 제 2 수단은 서로 독립적이고, 그리고 상기 제 1 및 제 2 펠릿을 동시에 잠금 위치로 이동시키는 것이 가능한것을 특징으로 하는

변속 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 환상 커버 플레이트(80)는 슬리브상에 고정되고 또 슬리브의 방사상면(54)의 적어도 일부 위에 놓이고, 그리고 각 펠릿(58)의 구역에 있는 윈도우(88)와 각 펠릿의 부분에 접촉하는 수단(78)을 포함하는 것을 특징으로 하는

변속 장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

각 펠릿(58)과 슬리브(52) 사이에 장착된 복귀 스프링(74)이 상기 펠릿을 잠금 위치로 계속 가압하는 것을 특징으로 하는

변속 장치.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 2개의 수단(84)은 슬리브(52)에 대해 교대로 장착되고, 각각의 상기 수단은 대응하는 펠릿(58)과 협력하여 그것을 잠금 위치로부터 정지 위치로 이동시키는 핑거(94)를 포함하는 것을 특징으로 하는

변속 장치.
제 2 항 또는 제 4 항에 있어서,

상기 2개의 수단은 상기 슬리브(52)와 상기 커버 플레이트(80) 사이에 축 방향으로 중첩된 링(84)인 것을 특징으로 하는

변속 장치.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 슬리브(52)는 회전 축을 중심으로 균일하게 이격된 상기 유형의 다수의 제 1 및 제 2 펠릿(58)을 지지하는 것을 특징으로 하는

변속 장치.
제 4 항 또는 제 6 항에 있어서,

상기 제 1 펠릿(58)의 전체는 제 1 링(84)에 의해서 잠금 위치로부터 정지 위치로 이동 가능하고, 그리고 상기 제 2 펠릿의 전체는 제 2 링(84)에 의해서 잠금 위치로부터 정지 위치로 이동 가능한 것을 특징으로 하는

변속 장치.
제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 슬리브(52)는 슬리브(52)에 대해서 자유 회전하는 2개의 피니언 사이에 장착되고, 그것의 2개의 방사상 면(54)은 피니언의 각각을 축에 대해 적어도 하나의 회전 방향으로 고정시키기 위한 상기 펠릿(58)을 포함하는 것을 특징으로 하는

변속 장치.
제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 슬리브(52)는 단일의 방사상 면(54)에 펠릿(58)을 포함하고, 그리고 피니언(22)과 환상 부재 사이에 축방향으로 장착되며, 상기 환상 부재는 피니언상에 고정되고 그리고 축상에서 회전하는 피니언의 안내에 관여하는 것을 특징으로 하는

변속 장치.
제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 펠릿(58)을 이동시키기 위한 수단(84)은 적어도 2개의 추진기(98)에 의해 조작되고, 상기 추진기(98)는 슬리브(52)와 축(12)의 방사상 개구(100, 102)내에서 안내되고, 그리고 축(12) 내에서 축방향으로 이동 가능한 캠(104)에 의해서 축방향으로 이동하는 것을 특징으로 하는

변속 장치.
제 10 항에 있어서,

2개의 추진기(98)가 회전 축에 대해서 실질적으로 공통 횡방향 면에 있는 것을 특징으로 하는

변속 장치.
제 10 항 또는 제 11 항에 있어서,

상기 캠(104)은 램프(108)를 통해 추진기(98)의 단부와 협력하고 그리고 축방향 로드(30)에 의해 조작 수단(32)에 연결된 관(106)에 장착되는 것을 특징으로 하는

변속 장치.
제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 펠릿(58)을 이동시키기 위한 수단(84)은 상기 슬리브(52)를 둘러싸고 그리고 상기 슬리브와 결합되어 그와 함께 회전하는 적어도 하나의 환상 부재(120)에 의해 조작되고, 상기 환상 부재는 상기 슬리브에 대해 축방향으로 이동 가능하고, 그리고 이동 수단(84)의 방사상 외측 러그(124)와 협력하는 비스듬한 램프(132)와, 상기 슬리브(52)상의 환상 부재(120)의 어느 한쪽 방향으로의 축방향 병진 운동을 실행하기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는

변속 장치.