KR970062400A - 3위치 액츄에이터 피스톤 조립체 및 이를 이용한 액츄에이터 시스템 - Google Patents

3위치 액츄에이터 피스톤 조립체 및 이를 이용한 액츄에이터 시스템 Download PDF

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KR970062400A
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알란 제니스 토마스
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프랑크 엠 사죠벡
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Abstract

본 발명은 가압유체작동 3위치 시프트 액츄에이터 피스톤 조립체(12)와 이와 관련된 제어장치(10)에 관한 것이다. 이 시스템은 축방향으로 변위된 3위치 (D,N,0D) 중 선택된 하나에 운동 및 유지를 제공하기 위해 기압유체(A)의 단일 제어소오스만을 필요로 한다.

Description

3위치 액츄에이터 피스톤 조립체 및 이를 이용한 액츄에이터 시스템
본 내용은 요부공개 건이므로 전문내용을 수록하지 않았음
제1도는 본 발명의 유체작동 3위치 시프트 액츄에이터 시스템의 개략도.
제2도는 본 발명의 액츄에이터 시스템을 이용한 복합 변속기의 개략도.
제3도는 제2도의 변속기의 바람직한 실시예의 단면도.
제4도는 제2도의 변속기에 대한 일반 시프트 패턴 및 일반 기어비의 도면.

Claims (46)

  1. 이중작용 클러치(180)를 중립위치(N), 제1축방향으로 상기 중립위치를 축방향으로 오프셋하는 제1맞물림위치(D) 또는 상기 제1축방향과 대향하는 제2축방향으로 상기 중립위치를 축방향으로 오프셋하는 제2맞물림위치(0D)에 선택적으로 위치시키는 가압유체작동 3위치 시프트 액츄에이터 조립체(12)에 있어서, 상기 클러치와 작동적으로 연관된 축(18)과; 상기 축과 축방향 운동을 하기 위해 고정되어, 선택적으로 가변하는 가압 제1챔버(26)의 가압유체에 노출된 큰면(20A)과 일정하게 가압된 제2챔버(30)에서 가압된 대향하는 제2챔버(30)을 지니고, 상기 큰면에서 가압된 유체에 의해 상기 축이 상기 제1축방향 위치로 밀쳐지고 작은면에서 가압된 유체에 의해 상기 축이 제2축 방향 차동영역 피스톤과; 상기 차동영역 피스톤의 상기 작은면에 대향하고 상기 제2챔버에서 가압된 유체에 노출된 면(22C)을 지닌 이차피스톤(22)을 구비한 시프트 액츄에이터 조립체.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제2챔버는 조절된 압력(80pis)으로 일정하게 가압되고, 상기 제1챔버는 상기 조절된 압력보다 크지않는 최대값을 지닌 가변압력으로 선택적으로 가압되는 시프트 액츄에이터 조립체.
  3. 제2항에 있어서, 상기 이차피스톤의 상기 면은 상기 이차피스톤의 상기 면은 상기 차동영역 피스톤의 상기 작은면의 유효영역보다 작은 유효영역을 지닌 시프트 액츄에이터 조립체.
  4. 제1항에 있어서, 상기 이차피스톤은 제1정지부재(24)와 제2정지부재(16E)에 대한 상기 챔버를 형성하는 본체(14)에 대한 상기 제1축방향으로 축방향 운동이 제한되는 시프트 액츄에이터 조립체.
  5. 제4항에 있어서, 상기 축이 상기 제1위치(N)에 제어된 장치에 위치할 때, 상기 이차피스톤이 상기 모두의 제1 및 제2정지부재와 맞물리는 시프트 액츄에이터 조립체.
  6. 제3항에 있어서, 이차피스톤은 제1정지부재(24)에 의해 상기 축과 이차정지부재(16E)에 의해 상기 챔버를 형성하는 본체(14)에 대한 상기 축방향 방향으로 축방향 운동이 제한되는 시프트 액츄에이터 조립체.
  7. 제6항에 있어서, 상기 축이 상기 이중작용 클러치를 상기 제1위치(N)에 위치 시킬 때, 상기 이차피스톤이 제1 및 제2정지부재 모두에 맞물리는 시프트 액츄에이터 조립체.
  8. 이중작용 클러치(180)를 제1위치(N), 제1축방향으로 상기 제1위치를 축방향으로 오프셋하는 제2위치 또는 상기 제1축방향과 대향하는 제2축방향으로 상기 제1위치를 축방향으로 오프셋하는 제3위치에 선택적으로 위치시키는 가압유체작동 3위치시프트 액츄에이터 조립체에 있어서, 상기 제어장치와 작동적으로 연관된 축과; 상기 축과 축방향 운동을 하기 위해 고정되어, 선택적으로 가변하는 가압 제1챔버의 가압유체에 노출된 큰면과 일정하게 가압된 제2챔버에서 가압된 대향하는 제2챔버를 지니고, 상기 큰면에서 가압된 유체에 의해 상기 축이 상기 제1축방향 위치로 밀쳐지고 작은면에서 가압된 유체에 의해 상기 축이 제2축방향 차동영역 피스톤과; 상기 차동영역 피스톤의 상기 작은면에 대향하고 상기 제2챔버에서 가압된 유체에 노출된 면(22C)을 지닌 이차피스톤을 구비한 시프트 액츄에이터 조립체.
  9. 제8항에 있어서, 상기 제2챔버는 조절된 압력으로 일정하게 가압되고, 상기 제1챔버는 상기 조절된 압력보다 크지않는 최대값을 지닌 가변압력으로 선택적으로 가압되는 시프트 액츄에이터 조립체.
  10. 제9항에 있어서, 상기 이차피스톤의 상기 면은 상기 차동영역 피스톤의 상기 작은면의 유효영역보다 작은 유효영역을 지닌 시프트 액츄에이터 조립체.
  11. 제8항에 있어서, 상기 이차피스톤은 제1정지부재(24)와 제2정지부재(16E)에 의해 상기 챔버를 형성하는 본체에 대한 상기 제1축방향으로 축방향 운동이 제한되는 시프트 액츄에이터 조립체.
  12. 제11항에 있어서, 상기 축이 상기 제1위치(N)에 제어된 장치에 위치할 때, 상기 이차피스톤이 상기 모두의 제1 및 제2정지부재와 맞물리는 시프트 액츄에이터 조립체.
  13. 제10항에 있어서, 이차피스톤은 제1정지부재(24)에 의해 상기 축과 이차정지부재(16E)에 의해 상기 챔버를 형성하는 본체(14)에 대한 상기 축방향 방향으로 축방향 운동이 제한되는 시프트 액츄에이터 조립체.
  14. 제13항에 있어서, 상기 축이 상기 제어된 장치를 상기 제1위치에 위치시킬 때 상기 이차피스톤은 상기 제1 및 제2정지부재 모두를 맞물리는 시프트 액츄에이터 조립체.
  15. 중립위치 제1축방으로 상기 중립위치를 축방향으로 오프셋하는 제1맞물림위치 또는 상기 제1축방향과 대향하는 제2축방향위치로 상기 중립위치를 축방향으로 오프셋하는 제2맞물림위치중 선택한 하나의 위치에 제어된 이중작용 죠우클러치를 선택적으로 위치시키는 가압유체작동 3위치 시프트 액츄에이터 조립체(12)에 있어서, 큰 내부직경부(16A), 작은 내부직경부(16B), 및 이들 사이에 축방향으로 위치한 중간 내부직경부(16C)를 지닌 보어(16)를 형성하는 본체(14)와; 상기 죠오 클러치와 작동할 수 있게 연관되어 있고 상기 보어에 미끄러질 수 있게 수용된 축(18)과; 상기 큰 내부직경 보어부에 미끄러져 기밀되게 수용되고 상기 축과 축방향 운동을 하기 위해 고정되고, 상기 큰면과 상기 큰 내부직경 보어부에 의해 선택적으로 가변하는 가압된 제1실에서 가압된 유체에 노출된 큰면(20A)과 상기 작은면과 상기 큰 직경의 보어부에 의해 형성된 일정하게 가압된 제2챔버에서 가압된 유체에 노출된 작은면(20B)을 지니고, 상기 큰면에서 가입되는 유체에 의해 상기 축을 힘에 의해 상기 제1축방향으로 밀쳐지고 상기 작은면에 가압된 유체에 의해 힘에 의해 상기 제1축방향으로 밀쳐지고 상기 작은면에 가압된 유체에 의해 힘이 상기 축을 상기 축방향으로 밀치는 차동영역 피스톤(20)과; 상기 중간 내부직경 보어에 미끄러지게 기밀적으로 수용된 외부직경면(22B)과 상기 축의 외부직경면(18A)에 의해 미끄러지게 및 기밀적으로 운반된 내부직경면(22A)을 지니고, 상기 차동영역 피스톤의 상기 작은면에 대향하고 상기 제2실에서 가압된 유체에 노출된 면(22C)을 지니고 제1정지부재(24)에 의한 상기 축 및 제2정지부재(16E)에 대한 상기 본체에 대한 상기 제1축방향으로 축방향 운동이 제한되고, 상기 축에 의해 상기 클러치가 제1방향으로 이동할 때 상기 정지부재(24,16E) 모두를 맞물림으로써 상기 클러치가 상기 중립위치로부터 상기 제2축방향으로 변위되는 경우만 이차피스톤이 힘을 제1축방향으로 가하는데 효과적인 관형이차피스톤(22)을 구비한 시프트 액츄에이터 조립체.
  16. 제15항에 있어서, 상기 보어(16)는 상기 본체의 외부가 개방되고, 상기 축 (18)은 상기 보어로부터 바깥쪽으로 연장한 시프트 액츄에이터 조립체.
  17. 제16항에 있어서, 상기 축 상기 제어된 죠우클러치에 맞물림 가능한 시프트 요오크(180A)를 운반하는 시프트 액츄에이터 조립체.
  18. 제15항에 있어서, 상기 제2정지부재는 중간부와 작은/내부직경부의 교정에서 쇼율더(16E)에 의해 형성된 시프트 액츄에이터 조립체.
  19. 제15항에 있어서, 상기 제2챔버는 조절된 압력(80pis)으로 일정하게 가압되고 상기 제1챔버는 상기 조절된 압력보다 크지않을 최대값을 갖는 가변압력으로 선택적으로 가압되는 시프트 액츄에이터 조립체.
  20. 제19항에 있어서, 상기 이차피스톤의 상기면은 상기 차동영역 피스톤의 상기 작은면의 유효영역보다 작은 유효영역을 지닌 시프트 액츄에이터 조립체.
  21. 제20항에 있어서, 상기 작은면(20B)의 유효영역은 상기 큰면(20A)의 유효영역이 약 65%~75%이고, 상기 이차피스톤의 상기면(22C)의 유효영역은 상기 작은면 (20B)의 유효영역의 약 50%~60%인 시프트 액츄에이터 조립체.
  22. 중립위치(N) 상기 스플리터 기어중 하나를 맞물리기 위해 제1축방향으로 상기 중립위치를 추방향으로 오프셋하는 제1맞물림위치(D) 또는 나머지 상기 스플리터를 맞물리기 위해 상기 제1축방향과 대향하는 제2축방향으로 축방향으로 오프셋하는 제2맞물림위치 중 선택된 하나의 위치에 클러치를 선택적으로 위치시키기 위해 두개의 스플리터 기어(174,176) 중 선택된 하나를 샤프트(146)에 맞물리는 이중작용 스플리터 죠우클러치(180)를 포함하는 복합 스플리터형 기계변속기(110)에 있어서, 상기 클러치(180A/180)와 관련된 축(18)과; 상기 축과 축방향 운동을 하기 위해 고정되어 있고 선택적으로 변할 수 있게 가압된 제1챔버에서 가압된 유체에 노출된 큰면(20A)과 일정하게 가압된 제2챔버에서 가압된 유체에 노출된 대향하는 작은면(20B)을 지니고 상기 큰면에서 가압된 유체에 의해 상기 제1축방향으로 상기 축을 밀치게 하고, 상기 작은면에서 가압된 유체에 의해 상기 제2축방향으로 상기 축을 밀치게 하는 차동영역 피스톤(20)과; 상기 차동영역 피스톤의 상기 작은면에 대항하고 상기 제2챔버의 가압유체에 노출된 면(22C)을 지니고 클러치가 상기 중립위치로부터 상기 제2축방향으로 변위되는 경우만 상기 제1축방향으로 상기 샤프트에 힘을 가하는 제2피스톤(22)을 구비한 변속기.
  23. 제22항에 있어서, 상기 제2챔버가 조절된 압력(80pis)으로 일정하게 가압되고 상기 제1챔버는 상기 조절된 압력보다 크지않은 최대값을 갖는 가변압력으로 선택적으로 가압되는 변속기.
  24. 제23항에 있어서, 상기 이차피스톤의 상기 면은 상기 차동영역 피스톤의 상기 작은 면의 유효영역보다 작은 유효영역을 갖는 변속기.
  25. 제22항에 있어서, 상기 이차피스톤이 상기 정지부재(24)에 의한 상기 축과 제2정지부재(16E)에 의한 상기 챔버를 형성하는 본체(14)에 대해 상기 제1축방향으로 축방향운동이 제한되는 변속기.
  26. 제25항에 있어서, 상기 축이 상기 클러치를 상기 중립위치(N)에 위치시킬 때 상기 이차피스톤이 상기 제1 및 제2정지부재 모두를 맞물리는 변속기.
  27. 제24항에 있어서, 상기 이차피스톤은 제1정지부재(24)에 의한 상기 축과 제2정지부재(16E)에 의해 상기 챔버를 형성하는 제1 및 제2정지부재 모두를 맞물리는 변속기.
  28. 제27항에 있어서, 상기 축이 상기 클러치를 상기 중립위치(N)에 위치시킬 때, 제1 및 제2정지부재를 모두 맞물리는 변속기.
  29. 두개의 스플리터 기어(174,176) 중 선택된 하나를 축(146)에 맞물리는 이중 작용 스플리터 죠우클러치(180) 중립위치(N), 하나의 상기 스플리터 기어를 맞물리기 위해 제1방향으로 상기 중립위치를 축방향으로 오프셋하는 제1맞물림위치(D) 또는 나머지 상기 스플리터 기어를 맞물리기 위해 상기 제1축방향과 대향하는 제2축 위치로 상기 중립위치를 축방향으로 오프셋하는 제2맞물림위치(0D) 중 선택가능한 위치에 상기 클러치를 선택적으로 위치시키는 가압된 유체작동 3위치 시프트 액츄에이터 조립체(12); 상기 축과 축방향 운동을 위해 고정되어 있고 선택가능하게 변화하는 가압된 제1실에서 가압된 유체에 노출된 큰면(20A)과 일정하게 가압된 제2챔버에서 가압된 유체에 노출된 대향하는 작은면(20B)을 지니고, 상기 큰면에서 가압된 유체에 의해 힘이 상기 제1축방향으로 상기 축에 가해지고 상기 작은 면에서 가압된 유체에 의해 힘을 상기 제2축방향으로 상기 축을 가하는 차동영역 피스톤; 상기 차동영역 피스톤의 상기 작은면에 대향하고 상기 제2실에서 가압된 유체에 노출되고, 상기 클러치가 상기 중립위치로부터 상기 제2축방향으로 변위되어 지는 경우에만 상기 제1축방향의 힘을 상기 축에 가하기에 유효한 이차피스톤; 상기 제2챔버(30)에 직접 연결된 소정의 조절압력으로 조절된 압축공기(44/B)의 선실소오스; 상기 제1챔버(26)에 연결된 선택적으로 변화하는 가압된 압축공기의 선실소오스를 구비한 복합 스플리터형 기계변속기(110)의 차량변속 시스템(10).
  30. 제29항에 있어서, 가변할 수 있게 가압된 압축공기는 상기 조절압력 보다 작은 최대압력을 지닌 차량변속 시스템.
  31. 제29항에 있어서, 상기 조절압력은 약 75~85psi인 차량변속 시스템.
  32. 제30항에 있어서, 가변할 수 있게 가압된 압축공기는 조절된 압축공기의 상기 소오스에 연결된 유입구와 상기 제1챔버에 연결된 유출구을 지닌 제어장치를 포함하는 차량변속 시스템.
  33. 제32항에 있어서, 상기 제어장치는 펄스폭변조 솔레노이드에 의해 제어되는 제2위치, 3방향밸브를 포함하는 차량변속 시스템.
  34. 제33항에 있어서, 상기 밸브는 조절가압된 양측공기의 상기 소오스를 상기 제1챔버에 연결하는 제1위치와 상기 제1챔버를 대기(ATMO)에 대한 배기구에 연결한 제2위치를 지닌 차량변속 시스템.
  35. 제33항에 있어서, 압력(38)을 수신하여 이를 처리하여 명령출력(40)을 상기 솔레노이드 제어밸브에 발생시키는 마이크로 프로세서를 기방으로 한 콘트룰러(36)를 구비한 차량변속 시스템.
  36. 제35항에 있어서, 상기 압력은 스플리터 선택위치 축위치 또는 차량속도를 나타내는 입력을 포함하는 차량변속 시스템.
  37. 제30항에 있어서, 상기 이차피스톤의 상기 면은 상기 차동영역 피스톤의 상기 작은면의 유효영역보다 작은 유효영역을 지닌 차량변속 시스템.
  38. 제30항에 있어서, 상기 이차피스톤은 제1정지부재(24)에 의한 상기 축 및 제2정지부재(16E)에 의한 상기 챔버를 형성하는 본체(14)에 대한 상기 제1축방향으로 축방향 운동이 제한되는 차량변속 시스템.
  39. 제38항에 있어서, 상기 축이 상기 제어된 장치를 상기 중립위치(N)에 위치시킬 때 상기 이차피스톤이 상기 제1 및 제2정지부재를 맞물리는 차량변속 시스템.
  40. 제37항에 있어서, 상기 이차피스톤은 제1정지부재(24)에 의한 상기 축 및 제2정지부재(16E)에 의한 상기 챔버를 형성하는 본체(14)에 대해 제1축방향으로 축방향 운동이 제한되는 차량변속 시스템.
  41. 제38항에 있어서, 상기 축이 상기 제어장치 상기 중립위치(N)에 위치시킬 때, 상기 이차피스톤이 상기 제1 및 제2정지부재 모두와 맞물리는 차량변속장치.
  42. 제30항에 있어서, 입력(38)을 수신하여 이를 처리해서 명령출력(40)을 상기 제어장치에 발생하는 마이크로 프로세서를 기반으로 한 콘트룰러(36)를 구비한 차량변속 시스템.
  43. 제42항에 있어서, 상기 압력은 스플리터 선택위치, 축위치 또는 차량속도를 나타내는 압력을 포함하는 차량변속 시스템.
  44. 제42항에 있어서, 상기 이차피스톤의 상기면은 차동영역 피스톤의 작은면의 유효영역보다 작은 유효영역을 지닌 차량변속 시스템.
  45. 제44항에 있어서, 상기 이차피스톤은 제1정지부재(24)에 의한 상기 축과 제2정지부재(16E)에 의한 상기 챔버를 형성하는 본체(14)에 대해 상기 축방향으로 축방향 운동이 제한되는 차량변속 시스템.
  46. 제45항에 있어서, 상기 축이 상기 제어장치를 상기 중립위치(N)에 위치시킬 때 상기 이차피스톤이 상기 제1 및 제2정지부재 모두와 맞물리는 차량변속 시스템.
    ※ 참고사항 : 최초출원 내용에 의하여 공개하는 것임.
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