WO2014035042A1 - 기어 이동 어셈블리 및 그를 구비하는 변속기 - Google Patents

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WO2014035042A1
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한은수
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Han Eun-Su
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Definitions

  • the present invention relates to a gear shifting assembly and a transmission having the same.
  • the transmission is a device for changing the speed or rotational force of a drive unit mounted on a car or a bicycle. Transmissions are widely used in a variety of forms in industries, transport machinery, equipment or machinery in general, where the speed difference between input and output is required.
  • the transmission is equipped with a gear device and implements the desired number of stages according to the gear ratio, which is the difference between the input rotational speed and the output rotational speed.
  • Gear moving assembly for realizing the above object is formed to extend in the longitudinal direction, the tubular shaft is formed inside the hollow; A plurality of sliding channels disposed in the hollow portion of the shaft, the bases extending in the longitudinal direction with the plurality of sliding channels spaced apart in the circumferential direction, and the plurality of sliding channels to be slidable in the longitudinal direction with respect to the shaft; A sliding unit having a plurality of sliders each having rods inserted into different channels among the plurality of sliders;
  • a plurality of moving gears disposed to be movable in the longitudinal direction with respect to the shaft while surrounding the shaft in a circumferential direction and provided in correspondence with the plurality of sliders; And an interlocking unit configured to connect each of the plurality of sliders and each of the corresponding moving gears to independently link the movement of each of the corresponding moving gears to the sliding of each of the plurality of sliders.
  • the shaft is formed with a movement hole extending in the longitudinal direction
  • the linkage unit may be disposed to pass through the movement hole, may include a connecting pin for connecting the moving gear and the slider.
  • the linkage unit may further include a rotation ring rotatably installed on the slider and formed so that one end of the connection pin is connected.
  • the sliding channel is formed so as to communicate with the outside of the base
  • the slider further comprises a receiving ring having an inner surface to which one end of the rod is coupled, and an outer surface to which the receiving portion for receiving the rotary ring is formed.
  • a receiving ring having an inner surface to which one end of the rod is coupled, and an outer surface to which the receiving portion for receiving the rotary ring is formed.
  • the driving unit is formed to slide the rod along the longitudinal direction may be further provided.
  • the slider further includes a wing coupled to the other end of the rod, the drive unit, the traction module is formed to receive the wings of some of the plurality of wings to pull to both sides along the longitudinal direction It may include.
  • the traction module the body is formed to be pressed to both sides along the longitudinal direction; And a fork extending from the body and branched to surround opposite surfaces of the wing.
  • the traction module the frame is coupled to the free end of the plurality of wings; A plurality of pins installed in the frame and positioned to correspond to the plurality of wings; And a rotatable plate rotatably installed corresponding to the free end of the pin, and having a protrusion that engages with the pin by the rotation to retract the vane.
  • the drive unit may further include a change module configured to rotate the sliding unit about an axis along the longitudinal direction, such that the part of the wing is changed to another wing of the plurality of wings.
  • the base is formed to open the sliding channel so as to communicate with the outside of the base
  • the rod is formed to have a longer length than the opening hole, the slider, through the opening It may further include a receiving ring having an inner surface coupled to the rod, and an outer surface formed with an accommodation portion for receiving the rotary ring.
  • the fluid control module may be further provided to supply the fluid to the sliding channel or to suck the supplied fluid from the sliding channel to slide the rod to both sides along the longitudinal direction.
  • the input device having a plurality of input gears having different sizes; And an output device having a plurality of output gears having different sizes, wherein at least one of the input device and the output device is a gear shift assembly as described above, wherein the shaft is an input shaft when the input device is the output device.
  • the output shaft may include a gear shifting assembly configured to engage or disengage the input / output gear and the input shaft / output shaft by the movement.
  • the input device having a plurality of input gears having different sizes; And an output device having a plurality of output gears having different sizes, wherein at least one of the input device and the output device includes: a hollow shaft formed to extend in a longitudinal direction and having a moving hole; A plurality of sliding channels disposed in the hollow portion of the shaft, the bases extending in the longitudinal direction with the plurality of sliding channels spaced apart in the circumferential direction, and the plurality of sliding channels to be slidable in the longitudinal direction with respect to the shaft; A sliding unit having a plurality of sliders each having rods inserted into different channels among the plurality of sliders; A plurality of connecting pins disposed to penetrate the moving hole and having one end portion linked to sliding of each of the plurality of sliders; And the plurality of input gears or the plurality of output gears formed to be linked to each other end of the plurality of connection pins independently.
  • the input gear or the output gear the cylindrical body; And a gear part formed in a circumferential direction of the body at one end region of the body.
  • the main configuration for shifting is arranged inside the shaft and the operation manner thereof is simplified to simplify the structure and operation of the transmission and to reduce its size. Can be reduced.
  • FIG. 1 is an exploded perspective view of a gear movement assembly 100 according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a perspective view illustrating the slider 123 and the driving unit 150 of the gear shifting assembly 100 of FIG. 1.
  • FIG. 3 is a perspective view illustrating a traction module 155 and a slider 123 according to a modification of the traction module 151 of the driving unit 150 of FIG. 2.
  • FIG. 4 is an exploded perspective view of a gear movement assembly 200 according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a conceptual cross-sectional view of a transmission 300 according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a conceptual cross-sectional view of a transmission 400 according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is an exploded perspective view of a gear movement assembly 100 according to an embodiment of the present invention.
  • the gear movement assembly 100 may include a shaft 110, a sliding unit 120, a movement gear 130, and an interlocking unit 140.
  • the shaft 110 is a hollow body formed to extend in the longitudinal direction (L). As a result, the hollow part 111 is formed in the shaft 110.
  • the shaft 110 may be formed in a tubular shape.
  • the outer surface of the shaft 110 is formed with a tooth portion 113 extending along the longitudinal direction (L).
  • the shaft 110 is formed with a moving hole 115 through-opened along the longitudinal direction (L).
  • the sliding unit 120 is disposed in the hollow 111 of the shaft 110.
  • the sliding unit 120 may include a base 121 and a slider 123.
  • Base 121 is formed to extend along the longitudinal direction (L). In this embodiment, the base 121 is also illustrated as being tubular like the shaft 110, but the base 121 may be blocked inside.
  • the base 121 is formed with a plurality of sliding channels 122 spaced apart along the circumferential direction.
  • the sliding channels 122 may also be formed in pairs corresponding to the pair of rods 124. This figure illustrates that the sliding channel 122 is ten.
  • the sliding unit 120 is formed to communicate with the outside through the outer circumferential surface of the base 121.
  • the slider 123 is slidably coupled to the base 121 along the longitudinal direction (L).
  • the slider 123 may include a rod 124, a receiving ring 125, and a wing 128.
  • the rod 124 is formed to have a size slidably insertable into the sliding channel 122.
  • the accommodation ring 125 is formed in a ring shape, and may include an inner surface 126 to which the rod 124 is coupled, and an outer surface 127 on which the accommodation portion 127a is formed.
  • the receiving portion 127a has a form in which both sides protrude and the center is recessed.
  • the base 121 is disposed at the center, and the receiving ring 125 is disposed to surround the outer surface of the base 121.
  • the base 121 and the receiving ring 125 are both disposed in the hollow 111 of the shaft 110.
  • a concentric arrangement relationship of the base 121, the receiving ring 125, and the shaft 110 is formed in the radial direction from the center of the shaft 110.
  • the rod 124 is inserted into the sliding channel 122, the blade 128 is disposed to be located outside the shaft 110.
  • the moving gear 130 is a ring-shaped gear, and is arranged to surround the shaft 110 along its circumferential direction.
  • the moving gear 130 includes an outer tooth 131 formed on an outer surface thereof and an inner tooth 133 formed on an inner surface thereof.
  • the inner tooth 133 has a size that meshes with the tooth portion 113 of the shaft 110.
  • the moving gear 130 is also provided with a connection hole 135.
  • the interlocking unit 140 is a structure for interlocking the sliding of the slider 123 with the movement of the moving gear 130.
  • the interlocking unit 140 may include a connection pin 141 and a rotation ring 143.
  • One end of the connecting pin 141 is connected to the receiving portion 127a of the receiving ring 125 and the other end is formed to be connected to the connecting hole 135 of the moving gear 130.
  • the connecting pin 141 is disposed through the moving hole 115 of the shaft 110.
  • the connection pin 141 may be directly connected to the accommodation ring 125 or may be connected to the accommodation ring 125 via the rotation ring 143.
  • the rotating ring 143 is fitted to the receiving portion 127a of the receiving ring 125, and the connecting pin 141 is inserted into the insertion hole 144 of the rotating ring 143.
  • the rod 124 when the blade 128 is driven to both sides along the longitudinal direction (L), the rod 124 is slid along the sliding channel 122. Sliding of the rod 124 involves sliding of the receiving ring 125 connected to the rod 124, and the connecting pin 141 connected to the receiving ring 125.
  • the connecting pin 141 may be reciprocally slid in the longitudinal direction L within a range corresponding to the extension length of the moving hole 115. Sliding of the connecting pin 141 leads to the movement of the moving gear 130, the other end thereof is coupled.
  • the shift gear 130 is also moved within the extension range of the shift hole 115, whereby the shift gear 130 is inserted into or separated from the shift gear, for example the input gear 320 (see also figure). At this time, the outer tooth 131 of the moving gear 131 is engaged with the inner tooth 323 of the input gear 320.
  • the input gear 320 When the moving gear 130 is engaged with the input gear 320, the input gear 320 also rotates by the rotational force of the shaft 110. On the contrary, when the moving gear 130 is separated from the input gear 320, the input gear 320 does not rotate even if the shaft 110 rotates.
  • the configuration for the movement of the moving gear 130 is installed inside the shaft 110. Thereby, the configuration for the movement of the moving gear 130 does not complicate the assembly 100 and the size of the assembly 100 is also smaller than before.
  • the plurality of sliders 123 are provided with a receiving ring 125, a rod 124 and a blade 128, respectively.
  • the plurality of receiving rings 125 are arranged in a line to be spaced apart from each other along the longitudinal direction (L) with respect to the base 121.
  • the rods 124 are inserted into the plurality of sliding channels 122, respectively.
  • the wings 128 are arranged at different angles to form a virtual circle.
  • five sliders 123 are formed by five pairs of sliding channels 122, five pairs of moving holes 115 (two are not visible), and five pairs of connecting pins 141 (only one is shown). It may be provided.
  • the rod 124 in order to operate the assembly 1000, the rod 124 must be driven in the longitudinal direction L, which will be described with reference to FIG. 2.
  • FIG. 2 is a perspective view illustrating the slider 123 and the driving unit 150 of the gear shifting assembly 100 of FIG. 1.
  • the driving unit 150 is provided to slide the rod 124 in the longitudinal direction (L).
  • the driving unit 150 may include a traction module 151 formed to receive a portion of the plurality of wings 128 and to pull in both directions in the longitudinal direction (L).
  • the traction module 151 may include a body 152, a fork 153, and a restriction 155.
  • the body 152 is formed to be pressed to both sides along the longitudinal direction (L).
  • the body 152 may include a semicircular portion 152a extending in a semicircular shape, and a protrusion 152b protruding from a center portion of the semicircular portion 152a.
  • the fork portion 153 extends from both ends of the body 152, specifically, the semicircular portion 152a, and has a branched shape so as to surround opposite surfaces of the wings 128.
  • the restricting portion 155 is positioned on the opposite side of the body 152 and the fork portion 153 and is formed to accommodate the wings 128 in the inner space 155a.
  • the fork portion 153 received the force from the body 152 is wrapped around him
  • the wing 128 is towed in the direction of the force.
  • the blade 128 and the slider 123 including the same slide in one direction along the longitudinal direction (L).
  • a cylinder can be used for sliding along the longitudinal direction L of the body 152.
  • the presently shown state is where all the blades 128 (slider 123) have been retracted (by which all the moving gears 130 are separated from the input gear 320 (above FIG. 1)).
  • the vanes 128 corresponding to the fork portion 153 are driven to the left in the drawing, the corresponding slider 123 also slides in the same direction.
  • the shift gear 130 corresponding to the slider 123 is engaged with the input gear 320 (above FIG. 1) corresponding thereto.
  • the wings 128 that do not correspond to the fork portion 153 are positioned in the limiting portion 155, and thus are not fixedly flowed along the longitudinal direction L and are fixedly maintained at the corresponding position.
  • the plurality of sliders 123 are rotated in the rotational direction R (the length direction L) as the rotational axis.
  • the change module 161 which is a structure for rotating the some slider 123 is demonstrated later with reference to FIG.
  • the traction module 155 different from the traction module 151 described above will be described with reference to FIG. 3.
  • FIG. 3 is a perspective view illustrating a traction module 155 and a slider 123 according to a modification of the traction module 151 of the driving unit 150 of FIG. 2.
  • the traction module 155 may include a frame 156, a pin 157, and a rotating plate 158.
  • the frame 156 is formed to have a generally ring shape.
  • a plurality of wings 128 are coupled to the centrally opened portion of the frame 156.
  • the rods 124 connected to the plurality of vanes 128 are positioned at the center side of the frame 156.
  • Pin 157 is embedded in frame 156 at a position corresponding to vane 128 along its circumferential direction.
  • the pin 157 is disposed in parallel with the rod 124, the free end of the pin 157 is disposed on the side where the receiving ring 125 is located.
  • the rotating plate 158 is a plate corresponding to the frame 156.
  • the rotating plate 158 may have, for example, a ring shape of a size corresponding to the frame 156.
  • a protrusion 159 is formed on a surface of the rotating plate 158 facing the frame 156.
  • a stop 159a may be recessed and formed in the center of the protrusion 159.
  • the pin 157 when the rotating plate 158 is rotated about an axis along the longitudinal direction L, the pin 157 is moved relative to the rotating plate 158 in the circumferential direction. At this time, when the protrusion 159 of the rotary plate 158 corresponds to the pin 157, the pin 157 is engaged with the protrusion 159 and retracts in the direction away from the rotary plate 158 along the longitudinal direction L. Done. In this case, the pin 157 pushes the wing 128 in the direction away from the top, thereby sliding the rod 124 and the receiving ring 125 in the direction away. Although the degree of sliding at this time is fine, it is useful when only a small displacement is sufficient.
  • the pin 157 is stably held in the retracted state by engaging the protrusion 159.
  • a wheel may be installed at the free end of the pin 157.
  • the configuration for rotating the rotating plate 158 may be, for example, a belt engaged with the outer circumferential surface of the rotating plate 158 and another disc driving the belt.
  • the rotating plate 158 may be made into a gear, and may include a driving gear that meshes with the rotating plate 158.
  • the gear movement assembly 100 may be referred to as a mechanical configuration regarding the sliding of the slider 123.
  • the gear movement assembly 200 embodying the sliding of the slider 123 hydraulically will be described.
  • FIG. 4 is an exploded perspective view of a gear movement assembly 200 according to another embodiment of the present invention.
  • the gear movement assembly 200 has a configuration generally similar to that of the assembly 100 of the previous embodiment.
  • the gear moving assembly 200 includes a shaft 210, a sliding unit 220, a moving gear 230, and an interlocking unit 240.
  • the shaft 210, the moving gear 230, and the interlocking unit 240 are the same as the shaft 110, the moving gear 130, and the interlocking unit 140 of the previous embodiment, respectively.
  • the sliding unit 220 may include a base 221 and a slider 223.
  • the sliding channel 222 of the base 221 is formed so as not to communicate with the outside through the outer circumferential surface of the base 221 as a whole to block the outside.
  • the sliding channel 222 is formed to extend into the base 221.
  • the sliding channel 222 is formed to partially communicate with the outside through the opening hole (222a).
  • the length of the sliding channel 222 is a length from one end of the base 221 to a point past the corresponding opening hole 222a. Therefore, the length of the sliding channel 222 corresponding to the opening hole 222a adjacent to one end of the base 221 is formed to be the smallest.
  • the rod 224 of the slider 223 is connected to the inner surface 226 of the receiving ring 225. At this time, both ends of the rod 224 are located on both sides along the longitudinal direction (L) of the receiving ring (225).
  • the rod 224 is formed of a bent material, and may be inserted into the sliding channel 222 through the opening hole 222a while both ends of the rod 224 are collected.
  • a fluid control module may be further included to supply or suck fluid from the fluid.
  • the fluid control module may include a tank for storing fluid, a pump for pumping the fluid into the sliding channel 222, and a tube for communicating the pump with the sliding channel 222 and each of the tank.
  • a rotary pump capable of forward and reverse rotation may be used as the pump, and both the supply of the fluid to the sliding channel 222 and the suction of the fluid therefrom may be performed.
  • the fluid control module may be operated to supply fluid to the sliding channel 222.
  • the supplied fluid pressurizes the rod 224 such that the rod 224 and the receiving ring 225 slide to the right along the sliding channel 222.
  • the fluid control module is operated in reverse so that the fluid supplied in the sliding channel 222 is sucked in.
  • the rod 224 is slid to the left side, and the receiving ring 225 is slid to the left side.
  • FIG. 5 is a conceptual cross-sectional view of a transmission 300 according to another embodiment of the present invention.
  • the transmission 300 may include an input device 310 and an output device 350.
  • the input device 310 and the output device 350 each have a plurality of input gears 320 or output gears 360.
  • the input speed input to the input device 310 is shifted to the output speed output from the output device 350.
  • At least one of the input device 310 and the output device 350 may employ the preceding gear moving assemblies 100 and 200.
  • the gear shifting assembly 100 according to the first embodiment is employed in both the input device 310 and the output device 350.
  • the shaft 110 of the gear shifting assembly 100 acts as an input shaft.
  • the sliding unit 120 is disposed in the shaft 110, and the shifting gear 130 interlocked by the linking unit 140 to the slider 123 is disposed to be engaged with or released from the input gear 320. do.
  • a change module 161 is provided, which may include a driven gear 162 installed on the base 221 and a drive gear 163 for rotating the driven gear 162.
  • the rotation of the drive gear 163 may be made by a motor connected thereto.
  • the shaft 110 of the gear shifting assembly 100 acts as an output shaft.
  • a sliding unit 120 is disposed in the shaft 110, and the shifting gear 130 interlocked with the slider 123 by the interlocking unit 140 is disposed to be engaged with or released from the output gear 360. do.
  • the shift gear 130 corresponding to each of the plurality of input gear 320 or the output gear 360 and the sliding unit 120 capable of sliding the shift gear 130 are arranged. Sliding of the plurality of sliding unit 120 and the moving gear 130 is independent, so that the response for the engagement / release of the plurality of input gear 320 or output gear 360 can be made immediately.
  • Figure 6 is a conceptual cross-sectional view of the transmission 400 according to another embodiment of the present invention.
  • the transmission 400 includes an input device 410 and an output device 450.
  • At least one of the input device 410 and the output device 450 may be employed in the form of a deformed gear moving assembly (100, 200).
  • the gear shifting assembly 100 is employed in both the input device 410 and the output device 450 in a modified form.
  • the shaft 110 of the gear movement assembly 100 acts as an input shaft.
  • the sliding unit 120 is disposed in the shaft 110, and the connecting pin 141 of the linking unit 140 connected to the slider 123 is engaged with the input gear 420.
  • the shift gear 130 is excluded and the connecting pin 141 is directly connected to the input gear 420.
  • the input gear 420 may include a body 421 and a gear unit 423.
  • the body 421 may have a cylindrical shape and may have a shape in which one end is completely open and the other end is opened only at the center portion.
  • the size of the opening of the central portion may be any size through which the shaft 110 penetrates.
  • a receiving portion 422 is recessed in the inner circumferential surface of the opening of the central portion. The end of the connection pin 141 is inserted into the receiving portion 422 above.
  • the output gear 460 may also include a body 461 and the gear portion 463 correspondingly.
  • the input gear 420 and / or the output gear 460 are moved to engage the input gear 420 and the output gear 460.
  • the power input to the input device 410 is shifted and output through the output device 450.
  • Such a gear shift assembly and a transmission having the same are not limited to the configuration and manner of operation of the embodiments described above.
  • the above embodiments may be configured such that various modifications may be made by selectively combining all or part of the embodiments.

Abstract

본 발명은, 길이 방향으로 연장하도록 형성되고, 내부에 중공부가 형성되는 관형의 샤프트; 상기 샤프트의 중공부에 배치되며, 복수의 슬라이딩 채널이 둘레 방향을 따라 이격된 채로 각각 상기 길이 방향을 따라 연장 형성되는 베이스와, 상기 샤프트에 대해 상기 길이 방향을 따라 슬라이딩 가능하도록 상기 복수의 슬라이딩 채널 중 서로 다른 채널에 삽입되는 로드를 각각 갖는 복수의 슬라이더를 구비하는 슬라이딩 유닛; 상기 샤프트를 원주 방향을 따라 감싸면서 상기 샤프트에 대해 상기 길이 방향을 따라 이동 가능하게 배치되며, 상기 복수의 슬라이더 각각에 대응하여 구비되는 복수의 이동 기어; 및 상기 복수의 슬라이더 각각과 상기 대응하는 이동 기어 각각을 연결하도록 형성되어, 상기 복수의 슬라이더 각각의 슬라이딩에 상기 대응하는 이동 기어 각각의 이동을 독립적으로 연동시키는 연동 유닛을 포함하는, 기어 이동 어셈블리 및 그를 구비하는 변속기를 제공한다.

Description

기어 이동 어셈블리 및 그를 구비하는 변속기
본 발명은 기어 이동 어셈블리 및 그를 구비하는 변속기에 관한 것이다.
변속기는 자동차나 자전거 등에 장착되는 구동부의 속력이나 회전력을 바꾸는 장치이다. 변속기는 입력부와 출력부의 속도 차이가 필요한 산업, 수송기계, 장치나 기구 일반 분야에서 다양한 형태로 폭넓게 사용되고 있다.
일반적으로 변속기는 기어장치를 갖추고 있으며, 입력 회전수와 출력 회전수의 차이인 변속비에 따라 원하는 단수를 구현한다.
이러한 입력 회전수와 출력 회전수의 차이를 조정하기 위해서는, 기어들 간의 관계를 조정하기 위한 구성이 필요하다. 그러나, 이러한 구성은 입력축이나 회전축의 외부에 위치하여 변속기의 사이즈를 크게 하며 구조적으로 복잡하게 한다.
본 발명의 목적은, 변속을 위한 구조를 간단화하고 변속기 전체 사이즈를 줄일 수 있는, 기어 이동 어셈블리 및 그를 구비하는 변속기를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 복수의 입력 기어 또는 출력 기어에 대한 맞물림/해제를 위한 대응이 즉각적으로 이루어질 수 있게 하는, 기어 이동 어셈블리 및 그를 구비하는 변속기를 제공하는 것이다.
상기한 과제를 실현하기 위한 본 발명의 일 실시예와 관련된 기어 이동 어셈블리는, 길이 방향으로 연장하도록 형성되고, 내부에 중공부가 형성되는 관형의 샤프트; 상기 샤프트의 중공부에 배치되며, 복수의 슬라이딩 채널이 둘레 방향을 따라 이격된 채로 각각 상기 길이 방향을 따라 연장 형성되는 베이스와, 상기 샤프트에 대해 상기 길이 방향을 따라 슬라이딩 가능하도록 상기 복수의 슬라이딩 채널 중 서로 다른 채널에 삽입되는 로드를 각각 갖는 복수의 슬라이더를 구비하는 슬라이딩 유닛;
상기 샤프트를 원주 방향을 따라 감싸면서 상기 샤프트에 대해 상기 길이 방향을 따라 이동 가능하게 배치되며, 상기 복수의 슬라이더 각각에 대응하여 구비되는 복수의 이동 기어; 및 상기 복수의 슬라이더 각각과 상기 대응하는 이동 기어 각각을 연결하도록 형성되어, 상기 복수의 슬라이더 각각의 슬라이딩에 상기 대응하는 이동 기어 각각의 이동을 독립적으로 연동시키는 연동 유닛을 포함할 수 있다.
여기서, 상기 샤프트에는 상기 길이 방향을 따라 연장 형성되는 이동홀이 형성되고, 상기 연동 유닛은, 상기 이동홀을 관통하도록 배치되며, 상기 이동 기어와 상기 슬라이더를 연결하는 연결핀을 포함할 수 있다.
여기서, 상기 연동 유닛은, 상기 슬라이더에 회전 가능하게 설치되고, 상기 연결핀의 일 단부가 연결되도록 형성되는 회전링을 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 슬라이딩 채널은 상기 베이스의 외부와 연통되도록 형성되고, 상기 슬라이더는, 상기 로드의 일단부가 결합되는 내면과, 상기 회전 링을 수용하는 수용부가 형성되는 외면을 구비하는 수용 링을 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 로드를 상기 길이 방향을 따라 슬라이딩 구동하도록 형성되는 구동 유닛이 더 구비될 수 있다.
여기서, 상기 슬라이더는, 상기 로드의 타 단부에 결합되는 날개를 더 포함하며, 상기 구동 유닛은, 상기 복수의 날개 중 일부의 날개를 수용하여 상기 길이 방향을 따른 양측으로 견인하도록 형성되는 견인 모듈을 포함할 수 있다.
여기서, 상기 견인 모듈은, 상기 길이 방향을 따른 양측으로 가압 가능하게 형성되는 몸체; 및 상기 몸체에서 연장 형성되고, 상기 날개의 서로 반대되는 양면을 감싸도록 분기되는 포크부를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 견인 모듈은, 상기 복수의 날개의 자유단이 결합되는 프레임; 상기 프레임에 설치되며, 상기 복수의 날개 각각에 대응하여 위치하는 복수의 핀; 및 상기 핀의 자유단에 대응하여 회전 가능하게 설치되고, 상기 회전에 의해 상기 핀과 맞물려서 상기 핀이 상기 날개를 후퇴시키게 하는 돌출부를 구비하는 회전판을 포함할 수 있다.
여기서, 상기 구동 유닛은, 상기 일부의 날개가 상기 복수의 날개 중에 다른 날개로 변경되도록, 상기 슬라이딩 유닛을 상기 길이 방향을 따르는 축을 중심으로 회전시키도록 형성되는 변경 모듈을 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 베이스에는, 상기 슬라이딩 채널을 상기 베이스의 외부와 연통시키도록 개구되는 개방홀이 형성되고, 상기 로드는 상기 개방홀 보다 긴 길이를 갖도록 형성되며, 상기 슬라이더는, 상기 개방홀을 통해 상기 로드와 결합되는 내면과, 상기 회전 링을 수용하는 수용부가 형성되는 외면을 구비하는 수용링을 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 로드를 상기 길이 방향을 따른 양측으로 슬라이딩 구동하도록 상기 슬라이딩 채널에 유체를 공급하거나 상기 슬라이딩 채널로부터 상기 공급된 유체를 흡입하도록 형성되는 유체 조절 모듈이 더 구비될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 변속기는, 서로 다른 사이즈를 갖는 복수의 입력 기어를 구비하는 입력 장치; 및 서로 다른 사이즈를 갖는 복수의 출력 기어를 구비하는 출력 장치를 포함하고, 상기 입력 장치 및 상기 출력 장치 중 적어도 하나는, 앞서 설명한 기어 이동 어셈블리로서, 상기 샤프트는 상기 입력 장치인 경우 입력축이고 상기 출력 장치인 경우 출력축이며, 상기 이동 기어는 상기 이동에 의해 상기 입력/출력 기어와 상기 입력축/출력축을 결합시키거나 상기 결합을 해제하도록 형성되는 기어 이동 어셈블리를 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 변속기는, 서로 다른 사이즈를 갖는 복수의 입력 기어를 구비하는 입력 장치; 및 서로 다른 사이즈를 갖는 복수의 출력 기어를 구비하는 출력 장치를 포함하고, 상기 입력 장치 및 상기 출력장치 중 적어도 하나는, 길이 방향으로 연장하도록 형성되고, 이동홀이 형성되는 중공형의 샤프트; 상기 샤프트의 중공부에 배치되며, 복수의 슬라이딩 채널이 둘레 방향을 따라 이격된 채로 각각 상기 길이 방향을 따라 연장 형성되는 베이스와, 상기 샤프트에 대해 상기 길이 방향을 따라 슬라이딩 가능하도록 상기 복수의 슬라이딩 채널 중 서로 다른 채널에 삽입되는 로드를 각각 갖는 복수의 슬라이더를 구비하는 슬라이딩 유닛; 상기 이동홀을 관통하도록 배치되고, 상기 복수의 슬라이더 각각의 슬라이딩에 연동되는 일 단부를 가지는 복수의 연결핀; 및 상기 복수의 연결핀의 타 단부 각각에 독립적으로 연동되도록 형성되는 상기 복수의 입력 기어 또는 상기 복수의 출력 기어를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 입력 기어 또는 상기 출력 기어는, 원통형의 바디; 및 상기 바디의 일 단부 영역에 상기 바디의 원주 방향을 따라 형성되는 기어부를 포함할 수 있다.
상기와 같이 구성되는 본 발명에 관련된 기어 이동 어셈블리 및 그를 구비하는 변속기에 의하면, 변속을 위한 주요 구성을 샤프트 내부에 배치하고 그 작동 방식을 간단화하여, 변속기의 구조 및 작동을 단순화하고 그의 사이즈를 줄일 수 있게 된다.
또한, 본 발명에 관련된 기어 이동 어셈블리 및 그를 구비하는 변속기에 의하면, 복수의 입력 기어 또는 출력기어에 대한 맞물림/해제를 위한 대응이 즉각적으로 이루어질 수 있게 된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기어 이동 어셈블리(100)의 분해 사시도이다.
도 2는 도 1의 기어 이동 어셈블리(100)의 슬라이더(123)와 구동 유닛(150)을 보인 사시도이다.
도 3은 도 2의 구동 유닛(150)의 견인 모듈(151)의 일 변형예에 따른 견인 모듈(155)과, 슬라이더(123)를 보인 사시도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 기어 이동 어셈블리(200)의 분해 사시도이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 변속기(300)의 개념적인 단면도이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 변속기(400)의 개념적인 단면도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 기어 이동 어셈블리 및 그를 구비하는 변속기에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 본 명세서에서는 서로 다른 실시예라도 동일·유사한 구성에 대해서는 동일·유사한 참조번호를 부여하고, 그 설명은 처음 설명으로 갈음한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기어 이동 어셈블리(100)의 분해 사시도이다.
본 도면을 참조하면, 기어 이동 어셈블리(100)는 샤프트(110)와, 슬라이딩 유닛(120)과, 이동 기어(130)와, 연동 유닛(140)을 포함할 수 있다.
샤프트(110)는 길이 방향(L)으로 연장하도록 형성되는 중공체이다. 그에 의해, 샤프트(110)의 내부에는 중공부(111)가 형성된다. 이러한 샤프트(110)는 관형으로 형성될 수 있다. 샤프트(110)의 외면에는 길이 방향(L)을 따라 연장하는 톱니부(113)가 형성된다. 또한 샤프트(110)에는 길이 방향(L)을 따라 관통 개구되는 이동홀(115)이 형성된다.
슬라이딩 유닛(120)은 샤프트(110)의 중공부(111)에 배치되는 것이다. 슬라이딩 유닛(120)은 구체적으로, 베이스(121)와, 슬라이더(123)를 포함할 수 있다.
베이스(121)는 길이 방향(L)을 따라 연장하도록 형성된다. 본 실시예에서는, 베이스(121)도 샤프트(110)와 같이 관형인 것으로 예시하고 있으나, 베이스(121)는 내부가 막힌 것일 수도 있다. 베이스(121)에는 원주 방향을 따라 이격 배치되는 복수의 슬라이딩 채널(122)이 형성된다. 슬라이딩 채널(122)은 짝을 이루는 개수의 로드(124)에 대응하여 역시 짝을 이루는 개수로 형성될 수 있다. 본 도면에서는 슬라이딩 채널(122)이 열 개인 것을 예시하고 있다. 슬라이딩 유닛(120)은 베이스(121)의 외주면을 통해 외부와 연통되도록 형성된다.
슬라이더(123)는 베이스(121)에 길이 방향(L)을 따라 슬라이딩 가능하게 결합되는 것이다. 구체적으로, 슬라이더(123)는, 로드(124)와, 수용링(125)과, 날개(128)를 포함할 수 있다. 로드(124)는 슬라이딩 채널(122)에 슬라이딩 가능하게 삽입 가능한 사이즈를 갖도록 형성된다. 수용링(125)은 링 형상으로 형성되는 것으로서, 로드(124)가 결합되는 내면(126)과, 수용부(127a)가 형성되는 외면(127)을 포함할 수 있다. 수용부(127a)는 양측이 돌출되고 가운데가 리세스된 형태이다.
이러한 슬라이딩 유닛(120)의 구성에 의하여, 베이스(121)가 중심에 배치되고, 그러한 베이스(121)의 외면을 수용링(125)이 감싸도록 배치된다. 이러한 베이스(121)와 수용링(125)은 모두 샤프트(110)의 중공부(111) 내에 배치된다. 그에 의해, 샤프트(110)의 중심에서 반경 방향으로 베이스(121), 수용링(125), 샤프트(110)의 동심적 배치 관계가 형성된다. 앞서 설명한 대로, 로드(124)는 슬라이딩 채널(122)에 삽입된 상태이고, 날개(128)는 샤프트(110)의 외측에 위치하도록 배치된다.
이동 기어(130)는 링 형상의 기어로서, 샤프트(110)를 그의 원주 방향을 따라 감싸도록 배치된다. 이동 기어(130)는 그의 외면에는 형성되는 외톱니(131)와, 그의 내면에 형성되는 내톱니(133)를 포함한다. 내톱니(133)는 샤프트(110)의 톱니부(113)에 맞물리는 사이즈를 갖는다. 이동 기어(130)에는 또한 연결홀(135)이 형성된다.
연동 유닛(140)은, 슬라이더(123)의 슬라이딩을 이동 기어(130)의 이동에 연동하기 위한 구성이다. 연동 유닛(140)은, 연결핀(141)과, 회전링(143)을 포함할 수 있다. 연결핀(141)의 일 단부는 수용링(125)의 수용부(127a)와 연결되고 타 단부는 이동 기어(130)의 연결홀(135)에 연결되도록 형성된다. 이를 위해, 연결핀(141)은 샤프트(110)의 이동홀(115)을 관통하여 배치된다. 이렇게 연결핀(141)은 수용링(125)에 직접 연결되거나, 회전링(143)을 개재하여 수용링(125)에 연결될 수 있다. 후자의 경우에, 회전링(143)은 수용링(125)의 수용부(127a)에 끼워지고, 회전링(143)의 삽입홀(144)에는 연결핀(141)이 삽입되게 된다.
이러한 구성에 의하면, 날개(128)가 길이 방향(L)을 따라 양측으로 구동될 때, 로드(124)는 슬라이딩 채널(122)을 따라 슬라이딩 된다. 로드(124)의 슬라이딩은 로드(124)에 연결된 수용링(125), 및 수용링(125)에 연결된 연결핀(141)의 슬라이딩을 수반한다. 연결핀(141)은 이동홀(115)의 연장 길이에 대응하는 범위 내에서 길이 방향(L)으로 왕복 슬라이딩될 수 있다. 연결핀(141)의 슬라이딩은 그의 타 단부가 결합된 이동 기어(130)의 이동으로 이어진다. 이동 기어(130) 역시 이동홀(115)의 연장 범위 내에서 이동되고, 그에 의해 이동 기어(130)는 변속 기어, 예를 들어 입력 기어(320, 도 참조)에 삽입되거나 그로부터 분리된다. 이때, 이동 기어(131)의 외톱니(131)는 입력 기어(320)의 내톱니(323)와 맞물리게 된다.
이동 기어(130)가 입력 기어(320)에 맞물리게 되면, 샤프트(110)의 회전력에 의해 입력 기어(320)도 회전하게 된다. 이와 반대로, 이동 기어(130)가 입력 기어(320)에서 분리되게 되면, 샤프트(110)가 회전하더라도 입력 기어(320)는 회전하지 않게 된다.
이상에서, 이동 기어(130)의 이동을 위한 구성이 샤프트(110)의 내부에 설치된다. 그에 의해, 이동 기어(130)의 이동을 위한 구성이 어셈블리(100)를 복잡하지 않게 하고 어셈블리(100)의 사이즈도 기존에 비해 작아지게 한다.
위에서는 편의상 하나의 슬라이더(123)에 대해서만 설명하였으나, 위의 슬라이더(123)와 동일한 구성의 다른 슬라이더들이 더 구비된다. 구체적으로, 복수의 슬라이더(123)들은 각각 수용링(125)과 로드(124)와 날개(128)를 구비한다. 그에 의해, 복수의 수용링(125)은 베이스(121)에 대해 길이 방향(L)을 따라 서로 이격되게 일렬로 배열된다. 또한, 로드(124)들은 복수의 슬라이딩 채널(122)에 각각 삽입된다. 날개(128)들은 가상의 원을 이루도록 서로 다른 각도에 배치된다. 본 도면에서, 다섯 쌍의 슬라이딩 채널(122), 다섯 쌍의 이동홀(115, 2개는 안보임), 및 다섯 쌍의 연결핀(141, 하나만 도시됨)에 의해, 다섯 개의 슬라이더(123)가 구비될 수 있다.
위에서와 같이, 어셈블리(1000)의 작동을 위해서는 로드(124)가 길이 방향(L)으로 구동되어야 하는데, 그에 관해서는 도 2를 참조하여 설명한다.
도 2는 도 1의 기어 이동 어셈블리(100)의 슬라이더(123)와 구동 유닛(150)을 보인 사시도이다.
본 도면을 참조하면, 로드(124)를 길이 방향(L)으로 슬라이딩 구동하기 위해서는 구동 유닛(150)이 구비된다.
구동 유닛(150)은 복수의 날개(128) 중 일부를 수용하여 길이 방향(L) 양측으로 견인하도록 형성되는 견인 모듈(151)을 포함할 수 있다.
견인 모듈(151)은 몸체(152)와, 포크부(153)와, 제한부(155)를 포함할 수 있다. 몸체(152)는 길이 방향(L)을 따른 양측으로 가압될 수 있도록 형성된다. 구체적으로, 몸체(152)는 반원형으로 연장하는 반원부(152a)와, 반원부(152a)의 중앙부에서 돌출 형성되는 돌출부(152b)를 포함할 수 있다. 포크부(153)는 몸체(152), 구체적으로 반원부(152a)의 양단부에서 연장하고, 날개(128)의 서로 반대되는 양면을 감싸도록 분기된 형태를 가진다. 제한부(155)는 몸체(152) 및 포크부(153)의 반대 측에 위치하며, 내부 공간(155a)에 날개(128)들을 수용하도록 형성된다.
이러한 구성에 의하면, 몸체(152), 구체적으로는 돌출부(152b)가 길이 방향(L)을 따른 양측 중 어느 한 측으로 이동되면, 몸체(152)로부터 힘을 전달받은 포크부(153)는 그가 감싸고 있는 날개(128)를 상기 힘을 받은 방향으로 견인하게 된다. 그에 의해, 날개(128) 및 그를 포함하는 슬라이더(123)가 길이 방향(L)을 따른 일 방향으로 슬라이딩 되는 것이다. 몸체(152)의 길이 방향(L)을 따른 슬라이딩을 위해서는, 예를 들어 실린더가 사용될 수 있다.
구체적으로, 현재 도시된 상태는 모든 날개(128)[슬라이더(123)]들이 후퇴된[그에 의해, 모든 이동 기어(130)가 입력 기어(320, 이상 도 1)에서 분리된] 상태이다. 이 상황에서, 포크부(153)에 대응하는 날개(128)들이 도면상 좌측으로 구동된다면, 해당 슬라이더(123)도 같은 방향으로 슬라이딩 된다. 그에 의해, 위 슬라이더(123)에 대응하는 이동 기어(130)가, 그에 대응하는 입력 기어(320, 이상 도 1)에 맞물리게 된다. 이때, 포크부(153)에 대응하지 않는 날개(128)들은 제한부(155) 내에 위치하게 됨에 의해, 길이 방향(L)을 따라 유동되지 않고 해당 위치에서 고정적으로 유지된다.
이상에서, 복수의 날개(128) 중에 특정한 날개(128)가 포크부(153)에 대응하여 배치되게 하기 위해서는, 복수의 슬라이더(123)들이 회전 방향(R)[길이 방향(L)을 회전축으로 회전되는 방향]으로 회전되면 된다. 복수의 슬라이더(123)를 회전시키기 위한 구성인 변경 모듈(161)에 대해서는 도 5를 참조하여 뒤에 설명한다.
이상의 견인 모듈(151)과 다른 형태의 견인 모듈(155)에 대해서는 도 3을 참조하여 설명한다.
도 3은 도 2의 구동 유닛(150)의 견인 모듈(151)의 일 변형예에 따른 견인 모듈(155)과, 슬라이더(123)를 보인 사시도이다.
본 도면을 참조하면, 견인 모듈(155)은, 프레임(156)과, 핀(157)과, 회전판(158)을 포함할 수 있다.
프레임(156)은 대체로 링 형상을 갖도록 형성된다. 프레임(156)의 중앙의 개구된 부분에는 복수의 날개(128)들이 결합된다. 복수의 날개(128)에 연결되는 로드(124)들은 프레임(156)의 중심 측에 위치하게 된다.
핀(157)은 프레임(156)에 그의 원주 방향을 따라 날개(128)에 대응한 위치에 박히게 된다. 핀(157)은 로드(124)와 평행하게 배치되고, 핀(157)의 자유단은 수용링(125)이 위치한 측에 배치된다.
회전판(158)은 프레임(156)에 대응하는 판이다. 회전판(158)은, 예를 들어 프레임(156)에 대응하는 사이즈의 링형상을 가질 수 있다. 회전판(158)에서 프레임(156)을 마주하는 면에는 돌출부(159)가 형성된다. 돌출부(159)의 중앙에는 스톱부(159a)가 리세스되어 형성될 수 있다.
이러한 구성에 의하면, 회전판(158)을 길이 방향(L)을 따르는 축을 중심으로 회전시키면, 핀(157)은 회전판(158)에 대해 원주 방향으로 상대 위치 이동이 된다. 이때, 회전판(158)의 돌출부(159)가 핀(157)에 대응하는 경우에, 해당 핀(157)은 돌출부(159)에 맞물려서 길이 방향(L)을 따라 회전판(158)으로 멀어지는 방향으로 후퇴하게 된다. 이 경우, 핀(157)은 위의 멀어지는 방향으로 날개(128)를 밀게 되고, 그에 의해 로드(124) 및 수용링(125)은 위 멀어지는 방향으로 슬라이딩하게 된다. 이때의 슬라이딩 정도는 미세하더라도, 작은 변위만으로도 족한 경우에 유용하다.
이러한 핀(157)의 후퇴 중에, 핀(157)의 자유단은 스톱부(159a)에 수용된다. 그에 의해, 핀(157)은 돌출부(159)에 맞물려서 후퇴된 상태에 안정적으로 유지된다. 또한, 핀(157)이 돌출부(159)를 타고 넘는 것을 원활하게 하기 위하여, 핀(157)의 자유단에는 바퀴가 설치될 수도 있다.
위에서, 회전판(158)을 회전시키기 위한 구성은, 예를 들어 회전판(158)의 외주면에 맞물리는 벨트 및 상기 벨트를 구동하는 다른 원판일 수 있다. 이와 달리, 상기 회전판(158)을 기어로 만들고, 상기 회전판(158)에 맞물리는 구동 기어를 구비할 수도 있을 것이다.
이상의 실시예에 따른 기어 이동 어셈블리(100)는 슬라이더(123)의 슬라이딩에 관해 기계식의 구성이라 할 수 있다. 이하에서는, 도 4를 참조하여, 슬라이더(123)의 슬라이딩을 유압식으로 구현한 기어 이동 어셈블리(200)에 대해 설명한다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 기어 이동 어셈블리(200)의 분해 사시도이다.
본 도면을 참조하면, 기어 이동 어셈블리(200)는 앞선 실시예의 어셈블리(100)와 대체로 유사한 구성을 가진다.
구체적으로, 기어 이동 어셈블리(200)는, 샤프트(210)와, 슬라이딩 유닛(220)과, 이동 기어(230)와, 연동 유닛(240)을 포함한다. 여기서, 샤프트(210)와, 이동 기어(230)와, 연동 유닛(240)은 앞선 실시예의 샤프트(110),이동 기어(130), 및 연동 유닛(140)과 각각 동일하다.
앞선 실시예와 상이한 슬라이딩 유닛(220)에 대해 설명하면, 슬라이딩 유닛(220)은, 베이스(221)와, 슬라이더(223)를 포함할 수 있다.
베이스(221)의 슬라이딩 채널(222)은 베이스(221)의 외주면을 통해 외부와 연통되지 않고 전체적으로 외부와 차단되도록 형성된다. 다시 말해서, 슬라이딩 채널(222)은 베이스(221)의 내부로 연장하게 형성되는 것이다. 다만, 이러한 슬라이딩 채널(222)은 개방홀(222a)을 통해 부분적으로 외부와 연통되도록 형성된다. 슬라이딩 채널(222)의 길이는 베이스(221)의 일 단부에서 대응하는 개방홀(222a)을 지난 일정 지점까지의 길이이다. 따라서 베이스(221)의 일 단부에 인접한 개방홀(222a)에 대응하는 슬라이딩 채널(222)의 길이는 가장 작게 형성된다.
슬라이더(223)의 로드(224)는 수용링(225)의 내면(226)에 연결된다. 이때, 로드(224)의 양단부는 수용링(225)의 길이 방향(L)을 따르는 양측에 각각 위치하게 된다. 이러한 로드(224)는 구부려지는 재질로 형성되어, 로드(224)의 양단부가 모아진 채로 개방홀(222a)을 통해 슬라이딩 채널(222)에 삽입될 수 있다.
슬라이딩 채널(222)에 대응하여, 그에 유체를 공급하거나 그로부터 유체를 흡입하는 유체 조절 모듈이 더 포함될 수 있다. 상기 유체 조절 모듈은, 유체를 저장하는 탱크와, 상기 유체를 슬라이딩 채널(222) 내로 펌핑하기 위한 펌프, 그리고 상기 펌프를 슬라이딩 채널(222) 및 상기 탱크 각각과 연통시키는 튜브를 포함할 수 있다.
이때, 상기 펌프로는 정역회전이 가능한 로터리 펌프가 사용되어, 슬라이딩 채널(222)에 대한 유체의 공급과 그로부터의 유체의 흡입이 모두 이루어질 수 있다.
이러한 구성에 의하면, 슬라이더(223)를 길이 방향(L) 중 도면상 우측으로 슬라이딩 시키기 위해서는, 상기 유체 조절 모듈을 가동하여 슬라이딩 채널(222)에 유체를 공급하면 된다. 상기 공급된 유체는 로드(224)를 가압하여 로드(224) 및 수용링(225)이 슬라이딩 채널(222)을 따라 상기 우측으로 슬라이딩 되게 한다.
슬라이더(123)를 길이 방향(L) 중 도면상 좌측으로 슬라이딩시키기 위해서는, 상기 유체 조절 모듈을 역으로 가동하여, 슬라이딩 채널(222) 내에 공급된 유체가 흡입되게 한다. 그러한 흡입력에 의해, 로드(224)가 상기 좌측으로 슬라이딩되어, 수용링(225)을 상기 좌측으로 슬라이딩시키게 된다.
이러한 유압식에 의하면, 각각의 슬라이딩 채널(222)에 유압 공급/회수를 위한 튜브를 연결하면 된다. 그에 의해, 앞선 기계식의 어셈블리(100)에 비해, 날개(128) 및 변경 모듈(161, 도 5)을 구비하지 않아도 된다.
이상에서 설명한 기어 이동 어셈블리(100, 200)를 적용한 변속기에 대해 다음에서 도 5 및 도 6을 참조하여 살펴본다.
먼저, 도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 변속기(300)의 개념적인 단면도이다.
본 도면을 참조하면, 변속기(300)는 입력 장치(310)와, 출력 장치(350)를 포함할 수 있다. 입력 장치(310)와 출력 장치(350)는 각각 복수의 입력 기어(320) 또는 출력 기어(360)를 구비한다. 이러한 복수의 입력 기어(320) 또는 출력 기어(360) 간의 맞물림 형태에 의하여, 입력 장치(310)로 입력되는 입력 속도가 출력 장치(350)에서 출력되는 출력 속도로 변속되는 것이다.
여기서, 입력 장치(310) 및 출력 장치(350) 중 적어도 하나는 앞선 기어 이동 어셈블리(100,200)가 채용될 수 있다. 예를 들어, 본 실시예에서는 첫 번째 실시예에 따른 기어 이동 어셈블리(100)가 입력 장치(310)와 출력장치(350) 모두에 채용되어 있다.
입력 장치(310)의 경우에, 기어 이동 어셈블리(100)의 샤프트(110)는 입력축으로 작용한다. 샤프트(110) 내에는 슬라이딩 유닛(120)이 배치되고, 슬라이더(123)에 연동 유닛(140)에 의해 연동된 이동 기어(130)는 입력 기어(320)에 맞물리거나 그로부터의 맞물림에서 해제되도록 배치된다.
이때, 도 2에 대한 설명 중 언급한 바대로, 복수의 로드(124) 중 원하는 것에 대한 선택을 위해서, 로드(124)가 설치된 베이스(121)를 길이 방향(L)을 따르는 축을 중심으로 회전시켜 줄 필요가 있다. 이를 위해, 변경 모듈(161)이 구비되는데, 그는 베이스(221)에 설치되는 피동 기어(162)와, 피동 기어(162)를 회전시키는 구동 기어(163)를 포함할 수 있다. 여기서, 구동 기어(163)의 회전은 그에 연결된 모터에 의해 이루어질 수 있다. 이러한 변경 모듈(161)에 의해 복수의 로드(124)가 회전될 때, 목적하는 로드(224)가 견인 모듈(151)의 포크부(153, 이상 도 2)에 대응하여 위치될 수 있다.
입력 장치(310)와 유사하게, 출력 장치(350)의 경우에도, 기어 이동 어셈블리(100)의 샤프트(110)는 출력축으로 작용한다. 샤프트(110) 내에는 슬라이딩 유닛(120)이 배치되고, 슬라이더(123)에 연동 유닛(140)에 의해 연동된 이동 기어(130)는 출력 기어(360)에 맞물리거나 그로부터의 맞물림에서 해제되도록 배치된다.
이러한 구성에 의하면, 복수의 입력 기어(320) 또는 출력 기어(360) 각각에 대응하는 이동 기어(130) 및 그러한 이동 기어(130)를 슬라이딩시킬 수 있는 슬라이딩 유닛(120)이 배치된다. 이러한 복수의 슬라이딩 유닛(120) 및 이동 기어(130)의 슬라이딩은 독립적이어서, 복수의 입력 기어(320) 또는 출력 기어(360)의 맞물림/해제를 위한 대응이 즉각적으로 이루어질 수 있다.
다음으로, 도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 변속기(400)의 개념적인 단면도이다.
본 도면을 참조하면, 변속기(400)는 입력 장치(410)와 출력 장치(450)를 포함한다.
여기서, 입력 장치(410)와 출력 장치(450) 중 적어도 하나에는 각각 기어 이동 어셈블리(100,200)가 변형된 형태로 채용될 수 있다. 본 실시예에서는 기어 이동 어셈블리(100)가 변형된 형태로 입력 장치(410)와 출력 장치(450) 모두에 채용된 경우를 예시한다.
구체적으로 입력 장치(410)의 경우에, 기어 이동 어셈블리(100)의 샤프트(110)는 입력축으로 작용한다. 샤프트(110) 내에는 슬라이딩 유닛(120)이 배치되고, 슬라이더(123)에 연결된 연동 유닛(140)의 연결핀(141)은 입력기어(420)에 맞물리게 된다. 다시 말해서, 첫 번째 실시예의 기어 이동 어셈블리(100)에서, 이동 기어(130)가 배제되고, 연결핀(141)이 직접 입력 기어(420)에 연결되는 것이다.
이러한 입력 기어(420)는, 바디(421)와, 기어부(423)를 포함할 수 있다. 바디(421)는 원통형을 형성하며, 일 단부는 완전 개방되고 타 단부는 중심 부분만 개방된 형태를 가질 수 있다. 중심 부분의 개방부의 사이즈는 샤프트(110)가 관통되는 사이즈면 될 것이다. 상기 중심 부분의 개방부의 내주면에는 수용부(422)가 리세스되어 형성된다. 위의 수용부(422)에는 연결핀(141)의 단부가 삽입되게 된다.
이러한 입력 기어(420)에 대응하여, 출력 기어(460) 또한 그에 대응하여 바디(461)와 기어부(463)를 포함할 수 있다. 그에 의해, 연결핀(141)이 길이 방향(L)으로 슬라이딩되면, 입력 기어(420) 및/또는 출력 기어(460)가 이동되어, 입력 기어(420)와 출력 기어(460)가 맞물리게 된다. 그에 의해, 입력 장치(410)에 입력된 동력이 변속되어 출력 장치(450)를 통해 출력되게 된다.
상기와 같은 기어 이동 어셈블리 및 그를 구비하는 변속기는 위에서 설명된 실시예들의 구성과 작동 방식에 한정되는 것이 아니다. 상기 실시예들은 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 구성될 수도 있다.
부호의 설명
100,200: 기어 이동 어셈블리 110,210: 샤프트
120,220: 슬라이딩 채널 123,223: 슬라이더
130,230: 이동 기어 140,240: 연동 유닛
150: 구동 유닛 151,155: 견인 모듈
161: 변경 모듈 300,400: 변속기
310,410: 입력 장치 320,420: 입력 기어
350,450: 출력 장치 360,460: 출력 기어

Claims (16)

  1. 길이 방향으로 연장하도록 형성되고, 내부에 중공부가 형성되는 관형의 샤프트;
    상기 샤프트의 중공부에 배치되며, 복수의 슬라이딩 채널이 둘레 방향을 따라 이격된 채로 각각 상기 길이 방향을 따라 연장 형성되는 베이스와, 상기 샤프트에 대해 상기 길이 방향을 따라 슬라이딩 가능하도록 상기 복수의 슬라이딩 채널 중 서로 다른 채널에 삽입되는 로드를 각각 갖는 복수의 슬라이더를 구비하는 슬라이딩 유닛;
    상기 샤프트를 원주 방향을 따라 감싸면서 상기 샤프트에 대해 상기 길이 방향을 따라 이동 가능하게 배치되며, 상기 복수의 슬라이더 각각에 대응하여 구비되는 복수의 이동 기어; 및 상기 복수의 슬라이더 각각과 상기 대응하는 이동 기어 각각을 연결하도록 형성되어, 상기 복수의 슬라이더 각각의 슬라이딩에 상기 대응하는 이동 기어 각각의 이동을 독립적으로 연동시키는 연동 유닛을 포함하는, 기어이동 어셈블리.
  2. 제1항에 있어서, 상기 샤프트에는 상기 길이 방향을 따라 연장 형성되는 이동홀이 형성되고, 상기 연동 유닛은, 상기 이동홀을 관통하도록 배치되며, 상기 이동 기어와 상기 슬라이더를 연결하는 연결핀을 포함하는, 기어 이동 어셈블리.
  3. 제2항에 있어서, 상기 연동 유닛은, 상기 슬라이더에 회전 가능하게 설치되고, 상기 연결핀의 일 단부가 연결되도록 형성되는 회전링을 더 포함하는, 기어 이동 어셈블리.
  4. 삭제
  5. 제3항에 있어서,상기 슬라이딩 채널은 상기 베이스의 외부와 연통되도록 형성되고,상기 슬라이더는, 상기 로드의 일 단부가 결합되는 내면과, 상기 회전 링을 수용하는 수용부가 형성되는 외면을 구비하는 수용 링을 더 포함하는, 기어 이동 어셈블리.
  6. 제5항에 있어서,상기 로드를 상기 길이 방향을 따라 슬라이딩 구동하도록 형성되는 구동 유닛을 더 포함하는, 기어 이동 어셈블리.
  7. 제6항에 있어서, 상기 슬라이더는, 상기 로드의 타 단부에 결합되는 날개를 더 포함하며, 상기 구동 유닛은, 상기 복수의 날개 중 일부의 날개를 수용하여 상기 길이 방향을 따른 양측으로 견인하도록 형성되는 견인 모듈을 포함하는, 기어 이동 어셈블리.
  8. 제7항에 있어서, 상기 견인 모듈은, 상기 길이 방향을 따른 양측으로 가압 가능하게 형성되는 몸체; 및 상기 몸체에서 연장 형성되고, 상기 날개의 서로 반대되는 양면을 감싸도록 분기되는 포크부를 포함하는, 기어 이동 어셈블리.
  9. 제7항에 있어서, 상기 견인 모듈은, 상기 복수의 날개의 자유단이 결합되는 프레임; 상기 프레임에 설치되며, 상기 복수의 날개 각각에 대응하여 위치하는 복수의 핀; 및 상기 핀의 자유단에 대응하여 회전 가능하게 설치되고, 상기 회전에 의해 상기 핀과 맞물려서 상기 핀이 상기 날개를 후퇴시키게 하는 돌출부를 구비하는 회전판을 포함하는, 기어 이동 어셈블리.
  10. 제7항에 있어서, 상기 구동 유닛은, 상기 일부의 날개가 상기 복수의 날개 중에 다른 날개로 변경되도록, 상기 슬라이딩 유닛을 상기 길이 방향을 따르는 축을 중심으로 회전시키도록 형성되는 변경 모듈을 더 포함하는, 기어 이동 어셈블리.
  11. 삭제
  12. 제3항에 있어서, 상기 베이스에는, 상기 슬라이딩 채널을 상기 베이스의 외부와 연통시키도록 개구되는 개방홀이 형성되고, 상기 로드는 상기 개방홀 보다 긴 길이를 갖도록 형성되며, 상기 슬라이더는, 상기 개방홀을 통해 상기 로드와 결합되는 내면과, 상기 회전 링을 수용하는 수용부가 형성되는 외면을 구비하는 수용링을 더 포함하는, 기어 이동 어셈블리.
  13. 제12항에 있어서, 상기 로드를 상기 길이 방향을 따른 양측으로 슬라이딩 구동하도록 상기 슬라이딩 채널에 유체를 공급하거나 상기 슬라이딩 채널로부터 상기 공급된 유체를 흡입하도록 형성되는 유체 조절 모듈을 더 포함하는, 기어 이동 어셈블리.
  14. 서로 다른 사이즈를 갖는 복수의 입력 기어를 구비하는 입력 장치; 및 서로 다른 사이즈를 갖는 복수의 출력 기어를 구비하는 출력 장치를 포함하고, 상기 입력 장치 및 상기 출력 장치 중 적어도 하나는, 제1항에 따르며, 상기 샤프트는 상기 입력 장치인 경우 입력축이고 상기 출력 장치인 경우 출력축이며, 상기 이동 기어는 상기 이동에 의해 상기 입력/출력 기어와 상기 입력축/출력축을 결합시키거나 상기 결합을 해제하도록 형성되는 기어 이동 어셈블리를 포함하는, 변속기.
  15. 서로 다른 사이즈를 갖는 복수의 입력 기어를 구비하는 입력 장치; 및 서로 다른 사이즈를 갖는 복수의 출력 기어를 구비하는 출력 장치를 포함하고, 상기 입력 장치 및 상기 출력 장치 중 적어도 하나는, 길이 방향으로 연장하도록 형성되고, 이동홀이 형성되는 중공형의 샤프트; 상기 샤프트의 중공부에 배치되며, 복수의 슬라이딩 채널이 둘레 방향을 따라 이격된 채로 각각 상기 길이 방향을 따라 연장 형성되는 베이스와, 상기 샤프트에 대해 상기 길이 방향을 따라 슬라이딩 가능하도록 상기 복수의 슬라이딩 채널 중 서로 다른 채널에 삽입되는 로드를 각각 갖는 복수의 슬라이더를 구비하는 슬라이딩 유닛; 상기 이동홀을 관통하도록 배치되고, 상기 복수의 슬라이더 각각의 슬라이딩에 연동되는 일 단부를 가지는 복수의 연결핀; 및 상기 복수의 연결핀의 타 단부 각각에 독립적으로 연동되도록 형성되는 상기 복수의 입력 기어 또는 상기 복수의 출력 기어를 포함하는, 변속기.
  16. 제15항에 있어서, 상기 입력 기어 또는 상기 출력 기어는, 원통형의 바디; 및 상기 바디의 일 단부 영역에 상기 바디의 원주 방향을 따라 형성되는 기어부를 포함하는, 변속기.
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