KR20120024780A - 수동 기어박스의 자동 작동 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동적으로 전환되는 수동 기어박스를 위한 작동 장치에 관한 것이다. 기어박스에는 각각의 기어를 위한 이동가능한 맞물림 요소가 구비되어 있다. 작동 장치에는 회전축(1) 및 선택된 맞물림 요소를 이동시키기 위한 회전가능한 변속 핑거(2, 3, 4)가 구비되어 있다. 본 발명에 따라 변속 핑거 수단(2, 3, 4)은 특정한 맞물림 요소와 각각 결합되는 다수의 분리된 변속 핑거(2, 3, 4)를 포함하고 있다. 각각의 변속 핑거(2, 3, 4)는 다른 변속 핑거(2, 3, 4)와 무관하게 별개로 회전할 수 있도록 형성되어 있다.

Description

수동 기어박스의 자동 작동 장치{DEVICE FOR THE AUTOMATIC OPERATION OF A MANUAL GEAR BOX}

본 발명은 자동적으로 전환되는 수동 기어박스의 작동 장치에 관한 것이며, 기어박스에는 각각의 기어를 위한 이동가능한 맞물림 요소가 구비되어 있고, 작동 장치에는 회전축 및 선택된 맞물림 요소를 이동시키기 위한 회전가능한 변속 핑거 수단이 구비되어 있다.

자동적으로 전환되는 수동 기어박스에서 보편적으로 나타나는 구조는 각각의 기어가 일반적으로 축의 형태인 맞물림 요소를 이동시키는 것에 의해서 맞물리거나 맞물림 해제된다는 것이다. 맞물림 요소는 변속 핑거에 의해 기어의 맞물림 또는 맞물림 해제를 위한 각각의 방향에서 노치에 맞물리고 맞물림 요소를 밀어낼 때 작동되는 요크 형상의 쇼울더 또는 노치를 가지고 있다.

변속 핑거는 회전축에 대하여 회전되는 것에 의해서 이러한 이동을 실행한다. 이것은 변속 핑거가 각각의 맞물림 축과 함께 작동하기 위한 위치로 축선방향으로 배치되도록 변속 핑거와 회전 작동 축이 먼저 축선방향으로 이동되는 것을 수반한다.

변속 핑거와 함께 회전축을 축선방향으로 이동시키는 것은 일반적으로 공압 또는 유압 동력 수단을 사용하여 상대적으로 큰 힘을 가하는 것을 내포하고 있다. 그러므로, 기어 변속은 번거롭고 부정확하게 되는 경향이 있다.

이러한 종류의 기어박스가 미국 특허 출원공개 공보 20040154419호, 미국 특허 출원공개 공보 20020189388호, 미국 특허 출원공개 공보 2001037698호 및 프랑스 특허 공보 2860567호에 기재되어 있다.

미국 특허 출원공개 공보 20040154419A1호에는 기어박스에서 기어가 맞물리게 됨에 따라 변속 핑거, 조립체에서 두개 이상의 핑거를 배제시킬 수 있는, 솔레노이드 또는 전기 모터가 축 및 흡인 솔레노이드를 회전시키는 기어박스 작동을 위한 기구가 기재되어 있다. 배제시키는 것은 이중 기어 변경, 즉 두개의 셀렉터 축이 동시에 맞물리는 것을 방지한다. 배제시키는 것은 회전 운동과 축선방향 운동을 전달하는 셀렉터 축을 따라 축선방향으로 일어난다.

미국 특허 출원공개 공보 20020189388A1호에는 솔레노이드와 단지 하나의 변속 핑거에 기초하여, 7개의 상이한 위치로 변속 핑거를 전환하기 위하여 솔레노이드를 사용하는 기어 변경 기구가 기재되어 있다. 이 기구에는 전환을 실행하기 위한 3개의 솔레노이드가 있다.

미국 특허 출원공개 공보 2001037698호에는 솔레노이드에 의해 회전되는 변속 핑거가 기재되어 있다.

프랑스 특허 공보 2860567호에는 다른 기어가 작동될 때 부정확한 기어가 맞물리는 것을 방지하는 잠금 슬라이드 종류의 슬라이드, 그리고 서로에 대하여 개별적으로 맞물릴 수 있는 다수의 변속 핑거가 기재되어 있다.

본 발명의 목적은 전술한 단점이 해소되는 작동 장치를 제공하고, 기어의 맞물림 및 맞물림 해제가 종래 기술에서 가능한 것보다 더욱 원활하고 간단하게 이루어질 수 있도록 하는 작동 장치를 제공하는 것이다.

전술한 목적은, 변속 핑거 수단은 다수의 분리된 변속 핑거를 포함하고 있고, 각각의 변속 핑거는 특정한 맞물림 요소(engagement element)와 결합되고 다른 변속 핑거와 무관하게 별개로 회전가능하게 되는 특징을 갖는 수동 기어박스를 자동적으로 전환하기 위한 작동 장치에 의해서 달성된다.

각각의 변속 핑거의 독립적이고 분리된 작동은 기어를 맞물림 또는 맞물림 해제하는 것과 관련하여 임의의 변속 핑거를 축선방향으로 이동시켜야 하는 필요성을 제거한다. 그러므로 원칙적으로, 변속 핑거 및 회전축은 축선방향으로 이동가능하지 않도록 변속 핑거와 회전축이 배열될 수 있다. 이것은 기어박스를 더욱 용이하게 작동시키고 정확성을 더욱 높인다. 가해지는 힘은 더욱 작아지며, 회전축의 축선 방향에서 요구되는 힘은 현저하게 감소되거나 또는 생략된다. 그러므로, 동력 장치는 단순화될 수 있고 공압 수단을 구비하지 않고 구성될 수 있다. 또한, 변속 핑거를 축선방향으로 이동시킬 수 있어야 하는 필요성을 제거함으로써 공지된 유사한 장치보다 더욱 간단하게 작동 장치를 구성할 수 있게 한다.

양호한 일 실시예에 따르면, 변속 핑거는 다양한 작동 위치를 설정하기 위하여 축선방향으로 이동가능한 회전축을 따라 축선방향으로 차례대로 설치되는데, 각각의 작동 위치에서 회전축은 공동 회전하도록 변속 핑거들 중 오직 하나의 변속 핑거와 연결되고 회전축은 다른 변속 핑거에 대하여 회전가능하다.

이것은 회전 운동을 실행하기 위한 매우 간단한 해결방안을 제공하는데, 모든 변속 핑거를 작동시키기 위해 동일한 축이 사용된다. 또한 작동 장치의 임의의 부분을 축선방향으로 이동시켜야 하는 필요성을 제거한다.

또 다른 바람직한 실시예에 따르면, 회전축은 각각의 변속 핑거의 구멍을 통하여 뻗어 있고, 각각의 구멍은 축선방향으로 구멍을 따라 뻗어 있는 적어도 하나의 홈을 가지고 있고, 회전축에는 회전축의 작동 위치에 따라 변속 핑거의 적어도 하나에서 각각의 홈과 상호 작용하여 회전하기 위한 적어도 하나의 방사상의 돌출부가 구비되어 있다.

결과적으로 회전축과 각각의 변속 핑거 사이에는 스플라인 연결이 이루어지고 따라서 효과적이고 확실한 회전 운동의 전달이 이루어진다. 회전축의 이동은 의도한 기어와 관련이 있는 변속 핑거와 상호 작용하여 회전하게 회전축의 돌출부를 집어 넣는 간단한 방식이다.

또 다른 바람직한 실시예에 따르면, 각각의 변속 핑거에는 개별적인 스프링에 의해 회전축을 향하여 눌려지는 인덱스 요소(indexing element)가 구비되어 있고, 회전축에는 인덱스 요소를 수용할 수 있는 중공부가 구비되어 있다.

인덱스 요소는 의도한 변속 핑거를 회전시키기 위한 정확한 위치에 회전축이 도달하도록 회전축의 축선방향 위치 결정을 용이하게 한다. 인덱스 요소 중의 하나를 위한 위치로 중공부가 축선방향으로 이동될 때, 스프링은 중공부에 인덱스 요소를 스냅 결합시키며, 이에 의해 기어 변경을 위한 회전을 실행하기 위해서 변속 핑거에 대한 정확한 축선방향 위치를 나타낸다. 이 위치에서 다른 기어와 맞물림 하기 위하여 축선방향 이동할 때, 인덱스 요소는 스프링의 작용에 대항하여 노치의 밖으로 밀쳐져서 회전축의 둘레와 맞닿게 된다.

바람직하기로는, 인덱스 요소는 볼의 형태 또는 회전축을 향하여 마주하는 적어도 그 측면에서는 구형의 형태를 갖는 것이며, 중공부는 상응하는 구형의 형상으로 되어 있다. 따라서, 인덱스 요소의 스냅 결합 및 결합 해제가 용이하다.

또 다른 바람직한 실시예에 따르면, 변속 핑거는 회전축 조립체를 따라 축선방향으로 차례대로 설치되며, 회전축 조립체는 공동 회전하도록 특정한 변속 핑거에 각각 연결되고 서로에 대하여 회전가능한 다수의 동축의 회전축을 포함하고 있다.

이러한 실시예는 개별적인 변속 핑거를 견고하게 잠금하기 위한 잠금 기구를 구비하여야 하는 필요성을 배제시키는데, 이러한 점에서 단순화가 실현된다. 기어 선택은 회전축 중에서 선택된 하나를 회전시키는 것에 의해서 실행된다.

또 다른 바람직한 실시예에 따르면, 각각의 회전축에는 공동 회전하기 위해 회전축과 연결되는 방사상으로 돌출된 피벗 요소가 구비되어 있으며, 이들 피벗 요소는 회전축 조립체를 따라 축선방향으로 차례대로 배치된다.

피벗 요소는 각각의 회전축의 회전을 용이하게 한다. 피벗 요소가 축선방향으로 분리되어 있다는 사실은 또한 회전축 중의 오직 하나만을 회전시키는 것을 용이하게 한다. 바람직하게, 각각의 피벗 요소는 방사상의 핀 형태이다.

또 다른 바람직한 실시예에 따르면, 본 발명의 장치는 슬라이드를 포함하고 있는데, 슬라이드는 축선방향으로 이동가능하고 회전축 조립체 상에서 회전가능하며, 슬라이드에는 슬라이드의 축선방향의 위치에 따라 선택된 피벗 요소에 대해 회전 작동하도록 되어 있는 쇼울더 요소가 구비되어 있다.

슬라이드와 피벗 요소는 기어의 맞물림을 위한 간단하고 견고하며 신뢰할 수 있는 기구를 구성한다. 기어 선택은 슬라이드를 이동시키는 것에 의해서 쇼율더 요소가 각각의 피벗 요소에 대해 작동하는 위치에 오도록 하는 것이다. 그 다음에 관련된 변속 핑거는 슬라이드를 회전시키는 것에 의해서 관련된 회전축을 통하여 용이하게 회전될 수 있다.

또 다른 바람직한 실시예에 따르면, 슬라이드는 가장 바깥쪽의 회전축에 지지되는 절단된 원통형의 형태이며 축선방향으로 뻗어 있는 개구를 가지고 있고, 이 개구는 작은 둘레 폭을 갖는 제1 구역 및 넓은 둘레 폭을 갖는 적어도 하나의 제2 구역을 포함하고 있으며, 상기 작은 둘레 폭 및 넓은 둘레 폭은 기어를 맞물림 또는 맞물림 해제하기 위해 요구되는 변속 핑거의 이동 각도의 적어도 두배가 되는 각도 크기의 차이에 의해서 형성된다.

이와 같이 형성된 슬라이드의 쇼울더 요소는, 개구의 작은 구역의 가장자리가 그 자체로 쇼울더 요소로서의 역할을 하기 때문에 매우 간단한 구조가 될 것이다. 개구의 나머지 구역에서의 큰 폭은 다른 회전축들 그 어느 것의 피벗 요소에 영향을 주지 않으면서 슬라이드의 선회가 일어나는 것을 가능하게 한다.

또 다른 바람직한 실시예에 따르면, 개구는 큰 폭을 갖는 두개의 구역을 포함하고 있으며, 각각의 구역은 작은 폭을 갖는 구역의 각각의 옆에 축선방향으로 위치된다.

따라서, 기어를 맞물리기 위해 요구되는 슬라이드의 최대 축선방향 이동은 최소화된다.

바람직한 실시예에, 작은 폭은 5 - 10°범위의 각도에 해당하고 넓은 폭은 120 - 175°범위의 각도에 해당한다.

앞에서 언급한 작은 폭 및 넓은 폭의 상대적인 정의는 일반적으로 이와 같은 각도 범위 내에서 충족된다. 작은 폭은 적어도 각각의 피벗 요소의 둘레 크기와 같은 크기가 되어야 하며, 피벗 요소와 슬라이드 사이에 축선방향의 상대 이동의 중단을 회피하는 소정의 허용 공차를 갖는다. 전술한 범위는 이러한 점에서 바람직하다. 전술한 범위 내에서 넓은 폭은 소정의 방향에서의 기어 변경 이동을 위한 공간과 관련하여 충분한 여유를 갖게 한다. 넓은 폭이 180°미만이라는 사실은 회전축 조립체에 대하여 슬라이드를 확실하게 중심에 위치시킬 수 있도록 한다.

바람직한 실시예에, 작동 장치는 회전축 또는 회전축의 하나를 회전시키는 솔레노이드 또는 전기 모터를 포함하고 있다.

본 발명의 작동 장치는 상대적으로 작은 힘만으로도 기어를 맞물림 또는 맞물림 해제할 수 있게 한다. 이 실시예는 공압 또는 유압 작동으로 실행되는 장점을 갖는다. 본 발명의 작동 장치는 특히 간단하고 신뢰할 수 있게 된다.

본 발명은 또한, 본 발명에 따른, 특히 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 작동 장치를 구비한 기어박스에 관한 것이다.

본 발명은 또한, 본 발명에 따른 기어박스를 구비한 자동차에 관한 것이다.

본 발명의 기어박스 및 본 발명의 자동차는, 본 발명의 작동 장치 및 작동 장치의 바람직한 실시예에 대하여 앞에서 설명한 것과 유사한 장점을 제공한다.

앞에서 설명한 본 발명의 바람직한 실시예는 청구항 1을 인용하는 청구항들에 기재되어 있다. 물론, 더욱 바람직한 실시예가 전술한 바람직한 실시예의 가능한 모든 조합의 형태를 가질 수 있다는 것을 유의해야 한다.

본 발명은 첨부 도면을 참조하여 본 발명에 따른 작동 장치의 몇가지 예로 이하에서 설명되는 상세한 설명에 의해서 더욱 상세하게 설명된다.

본 발명에 따르면, 자동적으로 전환되는 수동 기어박스의 작동 장치에서 기어의 맞물림 및 맞물림 해제가 종래 기술의 작동 장치보다 더욱 원활하고 간단하게 이루어질 수 있도록 하는 작동 장치를 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 작동 장치의 측면도이다.
도 2는 도 1의 작동 장치의 일부 사시도이다.
도 3은 도 2의 작동 장치의 세부적인 단면도이다.
도 4는 제2 실시예에 따른 작동 장치의 사시도이다.
도 5는 도 4의 작동 장치의 세부적인 평면도이다.
도 6은 도 5의 라인 Ⅵ-Ⅵ을 따라 절결한 단면도이다.
도 7은 도 4의 작동 장치의 세부적인 종단면도이다.
도 8은 본 발명에 따른 작동 장치를 구비한 기어박스의 개략도이다.
도 9는 도 8에 도시된 기어박스를 구비한 차량의 개략도이다.

도 1에는 회전축(1)에 다수의 변속 핑거, 본 실시예에서는 3개의 변속 핑거(2, 3, 4)가 구비되어 있는 본 발명에 따른 작동 장치가 측면도로 도시되어 있다. 각각의 변속 핑거는 스플라인 연결에 의해서 회전축과 공동 회전하도록 회전축(1)에 연결가능하게 되어 있다. 변속 핑거 중의 하나가 회전축과 공동 회전하도록 회전축(1)에 견고하게 연결될 때, 다른 두개의 변속 핑거는 자유롭게 움직일 수 있다. 그러므로, 회전축(1)이 회전하면 공동 회전하도록 연결된 변속 핑거(2, 3, 4) 중의 하나가 회전하게 되는데, 이 때 도면에서 아래쪽으로 돌출한 변속 핑거의 부분은 도면에 도시된 평면에 대해 수직으로 회전할 것이다. 다른 두개의 변속 핑거는 정지되어 있게 된다. 회전되는 변속 핑거는 도면에 도시된 평면에 대해 수직으로 움직이는 도시되지 않은 맞물림 축에 연결되어 있으며 도시생략된 기어 박스에서 기어의 하나와 맞물리거나 또는 맞물림 해제하도록 맞물림 축을 이동시킨다.

도면 부호 11은 회전축(1)을 축선방향으로 이동시키기 위한 구동 유닛이다. 바람직하게 구동 유닛(11)은 솔레노이드 또는 전기 모터이다. 도면 부호 10은 회전축을 회전시키기 위한 구동 기구를 상징적으로 나타낸 것이다.

도 2는 더욱 명확하게 나타내기 위하여 변속 핑거 중의 하나가 제거되어 있는 상태에서 사시도로 도 1의 우측 부분을 도시하고 있다. 각각의 변속 핑거(2, 3, 4)는 회전축(1)을 둘러싸는 원형부(12) 및 원형부(12)에서 돌출되어 있고 평판한 형상의 핑거부(13)를 포함하고 있다. 각각의 변속 핑거는 그 원형부에 방사상의 구멍을 가지고 있는데, 방사상의 구멍은 도 3과 관련하여 더욱 상세하게 설명되는 개별적인 인덱스 기구(5, 6, 7)를 수용한다. 회전축(1)은 두개의 돌출부(14)를 가지고 있는데, 도 2에는 단지 하나만 도시되어 있지만 다른 하나는 직경방향으로 반대쪽에 위치되어 있다. 각각의 돌출부(14)는 변속 핑거의 두께보다 약간 작은 축선방향의 크기로 축선방향으로 뻗은 산등성이 형태를 갖고 있다.

도 3은 축선방향에 대한 횡방향의 단면으로 중간의 변속 핑거(3)를 도시하고 있으며, 변속 핑거(3)는 회전축의 돌출부(14)에 대해 축선방향으로 중심에 위치되어 있다. 변속 핑거(3)는 돌출부(14)와 상응하는 형상을 갖고 직경방향으로 배치되어 있는 두개의 홈(15)을 가지고 있다. 따라서, 돌출부(14)와 서로 결합하는 홈(15)에 의해 축선방향으로 위치되는 변속 핑거(3)와 회전축(1) 사이에 스플라인 연결이 이루어진다.

인덱스 기구(5)는 볼 형태의 인덱스 요소(16)를 회전축 쪽으로 가압하는 스프링(17)을 포함하고 있다. 회전축(1)에는 볼(16)을 수용할 수 있는 구형의 중공부(18)가 구비되어 있다. 도시된 위치에서, 볼(16)은 중공부(19) 안으로 눌려진다. 회전축의 중공부(18)는 회전축의 돌출부(14)에 대해 축선방향으로 중심에 위치되어 있다.

도 2 및 3을 참조하여 이하에 설명하는 바와 같이 기어 변속이 일어난다. 중립 상태에서, 변속 핑거(2, 3, 4)는 서로에 대해 중심에 위치되어 있으므로 개별적인 홈(15)은 합성된 홈을 형성한다. 이 상태에서, 회전축(1)이 위치결정되어 있으므로 돌출부(14)는 변속 핑거의 홈(15)에 대해 중심에 위치된다. 또한 회전축(1)의 중공부(18)가 변속 핑거 중의 하나, 바람직하게는 중간의 변속 핑거(3)의 볼(16)에 대해 축선방향으로 중심에 위치된다.

만약 변속 핑거(4)에 의해 맞물려진 기어가 작동하게 되면, 회전축은 도 2에서 축선방향으로 우측으로 이동된다. 이에 따라 볼(16)이 중공부(18)에서 밀려나서 회전축의 둘레에서 축선방향으로 미끄럼이동을 하게 된다. 축선방향의 이동으로 인하여 중공부(18)는 도면에서 우측에 있는 변속 핑거(4)에 도달하게 되고, 변속 핑거의 볼이 중공부(18) 안으로 스냅 결합하며, 따라서 확실한 축선방향 위치가 선택된다. 이동하는 동안에, 회전축의 돌출부(14)는 우측 변속 핑거(4)의 상응하는 노치에 맞물리도록 이동한다.

이 위치에서, 회전축(1)이 회전하고, 스플라인 연결(14, 15)을 형성하여 변속 핑거(4)를 회전시키고 도시 생략된 맞물림 축에 대하여 작동시킨다. 회전 운동으로 인하여 변속 핑거(4)의 인덱스 기구(7)의 볼은 바깥으로 밀쳐지고 회전축(1)의 둘레 방향에서 미끄럼이동을 하게 된다.

도시된 실시예에서 회전축은 볼 잠금을 위해 단지 하나의 중공부(18)를 가지고 있다. 대안으로, 중립 상태에서 각각의 볼(16)이 개별적인 중공부에 들어가도록 중공부의 수는 변속 핑거의 수와 동일한 것이 될 수 있다. 대안으로, 중공부 또는 중공부(18)들은 둘레 방향으로 뻗어 있는 원형 단면의 홈 형태를 가질 수 있다.

본 발명에 따른 작동 장치의 다른 실시예가 도 4 내지 도 7에 도시되어 있다. 이 경우에, 회전축 조립체(101)가 변속 핑거(102, 103, 104)를 작동시키도록 되어 있다. 회전축 조립체(101)는 공동 회전하도록 변속 핑거(102, 103, 104)의 각각의 하나와 개별적으로 각각 연결되는 3개의 동축의 회전축(101a, 101b, 101c)으로 이루어져 있다. 따라서, 두개의 외부 회전축(101b, 101c)은 중공 축이고, 한편 내부 회전축(101a)는 중실 축이 될 수 있다.

회전축은 도면에서 각각의 좌측 단부에 방사상으로 돌출한 돌출 핀(105, 106, 107)을 구비하고 있으며, 각각의 핀은 중립 상태에서 모두 동일한 축선방향의 평면에 존재한다. 내부 구동축(101a)은 중간 구동축(101b)보다 좌측으로 약간 더 뻗어 있고, 중간 구동축은 가장 바깥쪽의 외부 구동축(101c) 보다 좌측으로 약간 더 뻗어 있다. 이렇게 하는 목적은 두개의 안쪽의 축에 핀(105, 106)을 위한 공간을 제공하기 위한 것이다. 회전축의 회전 운동을 실행하기 위한 슬라이드(110)가 핀의 구역에 구비된다. 회전축 조립체(101)는 도면의 우측 단부에서 제1 실시예와 유사한 방식으로 베어링 브래킷(109)에 의해 지지된 베어링 하우징(108)에 저널 결합된다.

슬라이드(110)는 내경이 외부 회전축(101c)의 외경과 상응하는 전체적으로 원통 형상이며, 축선방향으로 이동 가능하고 회전될 수 있도록 외부 회전축에 저널 결합된다. 개구(111)가 슬라이드(110)의 전체 길이를 따라 축선방향으로 뻗어 있다.

개구는 폭이 상이하며 슬라이드(110)의 길이의 각각 1/3 만큼 뻗어 있는 세개의 구역(111a, 111b, 111c)으로 분할되어 있다. 대략 반 바퀴의 각도에 해당하는 상대적으로 큰 폭의 구역(111a)이 슬라이드(110)의 한쪽 단부에 위치되어 있다. 동일한 폭의 다른 구역(111c)이 슬라이드(110)의 다른쪽 단부에 위치되어 있다. 이들 단부 사이의 슬라이드의 축선방향의 중앙 구역에는 제1 및 제2 구역보다 현저하게 작은 폭의 구역(111c)이 위치되어 있다. 중간 구역(111b)의 폭은 약 10°의 각도에 해당한다.

중간 구역은 더욱 넓은 구역(111a, 111c)을 구성하는 개구 에지의 각각의 측면에서 뻗어 있는 혀 모양의 혀형상부(115)이다. 제3 구역(111b)은 다른 두개의 구역에 대해 대칭으로 위치되어 있다.

기어를 맞물림 및 맞물림 해제하는 것은, 가장 작은 폭을 갖는 구역(111b)이 결합할 기어와 연결되는 핀(105, 106, 107)에 대하여 축선방향으로 중심이 되도록 회전축 조립체(101)를 따라 축선방향으로 슬라이드(110)를 이동시키는 것에 의해서 실행된다. 그 다음에 슬라이드(110)가 회전되고, 이 때 가장 작은 폭의 구역(110b)의 한쪽 에지는 개별적인 핀, 도면에서의 중간 핀(106)에 대하여 눌려지고 공동 회전하게 된다. 그 결과 핀(106)이 체결된 회전축(101b)이 회전하고 따라서 회전축과 체결된 변속 핑거(103)가 회전한다. 그 다음에 변속 핑거(103)는 연결된 맞물림 축(도시 생략)을 전형적인 방식으로 이동시킨다.

슬라이드(110)가 핀(106)을 이동시키기 위하여 회전할 때, 축선방향으로 위치된 개구의 구역(111a, 111c)이 현저하게 더욱 큰 폭으로 되어 있기 때문에 다른 두개의 핀(105, 107)은 영향을 받지 않게 된다. 이들 구역의 각각의 에지는 회전하는 동안 개별적인 핀에 도달하지 않게 되는데, 왜냐하면 가장 작은 폭의 구역(111b)의 에지와 다른 두개의 구역(111a, 111c)의 대응하는 에지 사이의 각도가 필요한 이동 각도보다 더 크기 때문이다.

가장 작은 폭의 구역이 반드시 축선방향으로 슬라이드의 중간에 위치되어야 하는 것은 아니라는 것이 이해될 수 있을 것이다. 대안으로, 슬라이드의 한쪽 단부에 위치될 수 있는데, 이 경우에 다른 두개의 구역은 더욱 큰 폭의 구역을 형성할 것이다.

도면 부호 112는 슬라이드의 축선방향 이동을 위한 제어 수단을 상징적으로 나타낸 것이고, 도면 부호 113은 슬라이드에 구비된 회전 돌기(114) 중의 하나를 통하여 슬라이드를 회전시키기 위한 제어 수단을 상징적으로 나타낸 것이다. 비록 이들 제어 수단은 전형적인 공압 또는 유압 수단을 포함할 수 있지만, 본 발명에 따른 작동 장치는 이러한 목적을 위해 솔레노이드 또는 전기 모터와 같이 더욱 간단하고 비용이 저렴한 수단을 사용하는 것을 가능하게 한다. 그러므로 바람직하게, 작동 장치는 이러한 종류의 것이다.

도 7은 각각의 연결된 작동 핑거(102, 103, 104)에 뻗어 있는 각각의 회전축(101a, 101b, 101c)을 도시하고 있는데, 작동 핑거는 회전축과 공동 회전하도록 연결되어 있다. 도면에는 또한 도면의 좌측 단부에서 축 조립체의 외측에 위치된 슬라이드(110)가 도시되어 있다.

도 8은 본 발명에 따른 작동 장치(200)를 구비한 기어박스(202)를 개략적으로 도시하고 있으며, 이에 의해 맞물림 축(203) 및 전환 요크(204)와 더불어 맞물림 요소(201)를 통하여 기어 변속 이동은 전형적인 방식으로 전달된다.

도 9는 본 발명에 따른 기어박스(202)를 구비한 차량(205)을 도시하고 있다.

Claims (15)

1. 자동 전환되는 수동 기어박스의 자동 작동 장치로서, 기어박스에는 각각의 기어를 위한 이동가능한 맞물림 요소가 구비되어 있고, 작동 장치에는 선택된 맞물림 요소를 이동시키는 회전가능한 변속 핑거 수단(2, 3, 4, 102, 103, 104) 및 회전축(1, 101a, 101b, 101c)이 구비되어 있고, 각각의 변속 핑거 수단(2, 3, 4, 102, 103, 104)은 특정한 맞물림 요소와 각각 결합되며 다른 변속 핑거와 무관하게 개별적으로 회전가능한 다수의 분리된 변속 핑거(2, 3, 4, 102, 103, 104)를 포함하고 있고, 변속 핑거(2, 3, 4)가 회전축(1)을 따라 축선방향으로 차례대로 설치되어 있는, 수동 기어박스의 자동 작동 장치에 있어서,
   회전축(1)은 복수의 작동 위치로 축선방향으로 이동가능하며, 각각의 작동 위치에서 회전축(1)은 공동 회전하도록 변속 핑거(2, 3, 4) 중의 적어도 하나에 연결되며 다른 변속 핑거에 대하여 회전가능한 것을 특징으로 하는 수동 기어박스의 자동 작동 장치.
2. 제1항에 있어서,
   회전축(1)은 각각의 변속 핑거(2, 3, 4)의 구멍을 통하여 뻗어 있고, 각각의 구멍은 축선방향으로 구멍을 따라 뻗어 있는 적어도 하나의 홈(15)을 가지고 있으며, 회전축(1)에는 회전축(1)의 작동 위치에 따라 적어도 하나의 변속 핑거(2, 3, 4)의 개별적인 홈(15)과 상호 작동하여 회전하기 위한 적어도 하나의 방사상의 돌출부(14)가 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 수동 기어박스의 자동 작동 장치.
3. 제2항에 있어서,
   각각의 변속 핑거(2, 3, 4)에는 개별적인 스프링(17)에 의해서 회전축 쪽으로 가압되는 인덱스 요소(16)가 구비되어 있고, 회전축(1)에는 인덱스 요소(16)를 수용할 수 있는 적어도 하나의 중공부(18)가 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 수동 기어박스의 자동 작동 장치.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
   작동 장치는 회전축 또는 회전축 중의 하나의 회전축을 회전시키는 솔레노이드 또는 전기 모터를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 수동 기어박스의 자동 작동 장치.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 따른 작동 장치(200)가 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 자동 전환되는 수동 기어박스(202).
6. 제5항에 따른 기어박스(202)가 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 자동차(205).
7. 자동 전환되는 수동 기어박스의 자동 작동 장치로서, 기어박스에는 각각의 기어를 위한 이동가능한 맞물림 요소가 구비되어 있고, 작동 장치에는 선택된 맞물림 요소를 이동시키는 회전가능한 변속 핑거 수단(2, 3, 4, 102, 103, 104) 및 회전축(1, 101a, 101b, 101c)이 구비되어 있고, 각각의 변속 핑거 수단(2, 3, 4, 102, 103, 104)은 특정한 맞물림 요소와 각각 결합되며 다른 변속 핑거와 무관하게 개별적으로 회전가능한 다수의 분리된 변속 핑거(2, 3, 4, 102, 103, 104)를 포함하고 있는, 수동 기어박스의 자동 작동 장치에 있어서,
   변속 핑거(102, 103, 104)는 회전축 조립체(101)를 따라 축선방향으로 차례대로 설치되어, 회전축 조립체는 서로에 대하여 회전가능하고 공동 회전하도록 특정한 변속 핑거(102, 103, 104)와 각각 연결되는 다수의 동축의 회전축(101a, 101b, 101c)을 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 수동 기어박스의 자동 작동 장치.
8. 제7항에 있어서,
   각각의 회전축(101a, 101b, 101c)에는 공동 회전하도록 회전축에 연결되는 방사상으로 돌출한 피벗 요소(105, 106, 107)가 구비되어 있고, 피벗 요소는 회전축 조립체(101)를 따라 축선방향으로 차례대로 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 수동 기어박스의 자동 작동 장치.
9. 제8항에 있어서,
   작동 장치는 축선방향으로 이동가능하고 회전축 조립체(101)에서 회전가능한 슬라이드(110)를 포함하고 있고, 상기 슬라이드에는 슬라이드(110)의 축선방향 위치에 따라 선택된 피벗 요소(105, 106, 107)에 대하여 회전 작동하는 쇼울더가 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 수동 기어박스의 자동 작동 장치.
10. 제9항에 있어서,
    슬라이드(110)는 가장 바깥쪽의 회전축에 저널 결합되는 절단된 원통형의 형태이며 축선방향으로 뻗은 개구(111)를 가지고 있고, 작은 둘레 폭을 갖는 제1 구역(101b) 및 큰 둘레 폭을 갖는 적어도 하나의 제2 구역(101a, 101c)을 포함하고 있으며, 상기 작은 둘레 폭과 큰 둘레 폭은 기어를 맞물리거나 또는 맞물림 해제하기 위하여 요구되는 변속 핑거(102, 103, 104)의 이동 각도의 적어도 2배가 되는 각도 차이에 의해서 형성되는 것을 특징으로 하는 수동 기어박스의 자동 작동 장치.
11. 제10항에 있어서,
    개구(111)는 작은 폭 구역(101b)의 각각의 측면에 축선방향으로 각각 위치된 두개의 큰 폭 구역(101a, 101c)을 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 수동 기어박스의 자동 작동 장치.
12. 제10항 또는 제11항에 있어서,
    작은 폭은 5 - 10°범위의 각도에 해당하고 넓은 폭은 120 - 175°범위의 각도에 해당하는 것을 특징으로 하는 수동 기어박스의 자동 작동 장치.
13. 제7항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    작동 장치는 회전축 또는 회전축 중의 하나의 회전축을 회전시키는 솔레노이드 또는 전기 모터를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 수동 기어박스의 자동 작동 장치.
14. 제7항 내지 제13항 중 어느 한 항에 따른 작동 장치(200)가 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 자동 전환되는 수동 기어박스(202).
15. 제14항에 따른 기어박스(202)가 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 자동차(205).
    

Images