WO2014168291A1 - 자동변속기 - Google Patents

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WO2014168291A1
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clutch
block
hub housing
needle
rotates
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김건준
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주식회사 씨엠파트너
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    • F16H2200/2084—Transmissions using gears with orbital motion using freewheel type mechanisms, e.g. freewheel clutches two freewheel mechanisms

Definitions

  • the present invention relates to an automatic transmission, and more particularly, to an automatic transmission capable of shifting and moving forward or backward without a separate device.
  • Planetary reducers are gear combinations with sun gears, ring gears and planetary gears arranged in concentric lines.
  • Korean Patent No. 10-2005-0132839 provides a self-centering type assembly for a planetary gear reducer.
  • Korean Patent No. 1,190,755 discloses a star type forward and reverse one way transmission.
  • the transmission of the Korean Patent No. 1,190,755 is a forward rotational force transmitted through the power transmission unit to transmit the rotational force to the main carrier using a forward ratchet to enable the output in the forward direction.
  • Patent Document 1 Korean Patent No. 1,190,755 and Korean Patent No. 10-2005-0132839
  • the present invention is to solve the above problems, when providing a driving force through the input shaft by providing a clutch, the forward driving force is output in the forward direction from the hub housing, the reverse driving force is output in the hub housing at a large reduction ratio,
  • the hub housing can be rotated in the forward direction as it is, and in particular, the purpose of the reverse by enabling the planetary gear portion to be released without locking when the hub housing rotates in the reverse direction.
  • the input shaft is rotatably installed on the fixed shaft; A hub housing into which the input shaft is inserted; A first clutch having one side installed at the input shaft and the other side installed at the hub housing; A planetary gear unit including a carrier having a satellite gear engaged between a ring gear formed on an inner wall of the hub housing and a sun gear formed on the input shaft; A second clutch installed at one side of the planetary gear and a second clutch installed at the other side of the hub housing; wherein the first clutch and the second clutch are formed of one-way clutches which are locked in opposite directions. And a second transmission, wherein the second clutch is released before the first clutch when rotating in the reverse direction.
  • the first clutch is locked and the second clutch is released, and the hub housing is output in the forward direction.
  • the first clutch is released and the second clutch is released.
  • the ring gear is rotated forward by the forward satellite gear of the planetary gear unit while being locked, and the hub housing is forwarded as the hub housing is decelerated.
  • the second clutch is released while the hub housing rotates forward.
  • the locking clearance of the first clutch is greater than the locking clearance of the second clutch.
  • the sun gear rotates in the forward direction so that the second clutch is released before the first clutch is locked. While the hub housing is reversely rotated, it is possible to reverse It includes an automatic transmission.
  • the second clutch may include: a first sub clutch connected to an opposite side of the satellite gear installed in the planetary gear unit to restrain the carrier from rotating in a reverse direction; A second sub clutch connected to the first sub clutch; A third sub clutch connected to one side of the cover housing installed in the hub housing and the other side connected to the second sub clutch to restrain the reverse rotation of the hub housing; wherein the hub housing rotates in the reverse direction. And the second sub clutch interlocked with the third sub clutch is unlocked before the first clutch and the first sub clutch.
  • the first clutch may include: a first male buffering block having a first protrusion and fixed to the input shaft; A first female buffering block connected to the first male buffering block with a first catching jaw formed by the first protrusion; A spring installed between any one of the first protrusions and any one of the first catching jaws; A first clutch block having one side fixed to the hub housing and extrapolated to the first female buffering block; And an first transmission clutch comprising a first clutch bearing installed between the first arm buffering block and the first clutch block.
  • the first clutch may include: a first needle block fixed to the input shaft; A first clutch block extrapolated to the first needle block and connected to the hub housing; A first retainer disposed between the first needle block and the first clutch block; And a first needle clutch comprising a plurality of first needle pins installed in the first retainer.
  • the second clutch may further include: a second clutch block connected to the hub housing; A second needle block extrapolated to the second clutch block and fixed to the carrier; A second retainer inserted between the second clutch block and the second needle block; And a second needle clutch including a plurality of second needle pins installed in the second retainer.
  • the second clutch may further include: a second water buffering block having a second protrusion and connected to the hub housing; A second female buffering block which is connected to the second male buffering block and is fixed to the carrier with a second catching jaw formed by the second protrusion; And a second buffering clutch comprising a spring between any one of the second protrusions and one of the second catching jaws.
  • the second clutch may further include: a second clutch block extrapolated to the fixed shaft; A third clutch block extrapolated to the second clutch block and fixed to the carrier; It includes an automatic transmission comprising a one-way clutch consisting of; a second clutch bearing installed between the second clutch block and the third clutch block.
  • the second sub clutch, the concentric block is installed while having a play on the fixed shaft; And a concentric spring installed between the stop washer installed on the fixed shaft and the concentric block.
  • the third sub clutch may further include: a fourth clutch block extrapolated to the fixed shaft; A fifth clutch block extrapolated to the fourth clutch block and fixed to the cover housing installed in the hub housing; And a fourth clutch bearing installed between the fourth clutch block and the fifth clutch block.
  • the second sub clutch may further include: a second clutch block extrapolated to the concentric block; A third retainer disposed between the second clutch block and the concentric block; And a clutch shoe installed on the third retainer, wherein the third retainer includes an automatic transmission, wherein the third retainer is fixed to the fourth clutch block.
  • the first needle block may include: a first groove adjacent to the first retainer; A second groove extending inclined from the first groove; And a third groove extending from the second groove and receiving the first needle pin, wherein the second needle block comprises: a fourth groove proximate to the second retainer; And a fifth groove extending obliquely from the fourth groove, wherein the length of the second groove is longer than the length of the fifth groove.
  • the second clutch can be made of various sub clutches, there is an advantage in that the clutch can be selected according to the environment.
  • the first clutch may be formed of the first needle clutch or the first buffering clutch, there is a merit that the parts replacement and fabrication are very easy.
  • the second sub clutch may be formed of any one of a needle clutch, a buffering clutch, or a one-way clutch, there is an advantage in that the parts are easily replaced or manufactured easily.
  • the second clutch is released earlier than the first clutch when the hub housing is reversely rotated, thereby releasing the lock.
  • the locking play of the first clutch and the locking play of the second buffering clutch or the second needle clutch or one-way clutch are formed larger than the second sub clutch, so that the third sub clutch when the hub housing is reversely rotated. Since the second sub-clutch linked to the first clutch is released before the first clutch, the reverse operation of the hub housing in the reverse rotation is smoothly performed.
  • FIG. 1 is an overall cross-sectional view according to a first preferred embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is an overall cross-sectional view according to a second preferred embodiment of the present invention.
  • FIG 3 is an overall cross-sectional view according to a third preferred embodiment of the present invention.
  • Fig. 4 is a cross-sectional view of the first needle clutch as an A-A cross section in accordance with the first, fifth and sixth preferred embodiments of the present invention.
  • FIG. 5 is a B-B cross-sectional view of a planetary gear unit according to preferred embodiments of the present invention.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view of a second needle clutch, which is a kind of first sub clutch, in a C-C cross-sectional view according to the first and fourth embodiments of the present invention.
  • FIG. 7 is a sectional view taken along the line D-D according to the preferred embodiments of the present invention, and a sectional view of the second sub clutch.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view of a third sub clutch and an E-E cross section in accordance with preferred embodiments of the present invention.
  • Fig. 9 is a cross-sectional view A-A when the input shaft rotates in the reverse direction according to the second, third and fourth preferred embodiments of the present invention.
  • Fig. 10 is a cross-sectional view A-A when the input shaft rotates in the forward direction according to the second, third, and fourth preferred embodiments of the present invention.
  • Fig. 11 is a sectional view taken along the line A-A according to the second, third and fourth preferred embodiments of the present invention, in which no driving force is transmitted to the input shaft.
  • FIG. 12 is a cross-sectional view of a second buffering clutch which is a cross-sectional view taken along line C-C according to the second and fifth preferred embodiments of the present invention, and which is a kind of first sub clutch.
  • Fig. 13 is a cross-sectional view of the one-way clutch which is a C-C cross-sectional view according to the third and sixth preferred embodiments of the present invention and a kind of first sub clutch.
  • FIG. 1 is an overall sectional view according to a first preferred embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is an overall sectional view according to a second preferred embodiment of the present invention
  • FIG. 3 is an overall sectional view according to a third preferred embodiment of the present invention. .
  • clockwise direction is defined as the forward direction and the counterclockwise direction as the reverse direction when the drawings are referred to.
  • the present invention largely includes a first clutch 100 and a second clutch 200, the first clutch 100 is a first needle clutch represented in FIG. 6 or a first buffering clutch represented in FIG. And 150).
  • the second clutch 200 includes the first sub clutch 210, the second sub clutch 240, and the third sub clutch 250 again.
  • the locking play of the second sub clutch 240 is smaller than the locking play of the first clutch 100 and the locking play of the first sub clutch 210.
  • the first sub clutch 210 may be connected to the opposite side of the satellite gear 320 installed in the planetary gear unit 300 to restrict the carrier 340 from rotating in the reverse direction.
  • the second sub clutch 240 may be connected to the first sub clutch 210.
  • the third sub clutch 250 has one side connected to the hub housing 400 and the other side connected to the second sub clutch 240 to restrain the reverse rotation of the hub housing 400.
  • the first sub clutch 210 includes either the second needle clutch represented in FIG. 9 to be described later, the second buffer clutch represented in FIG. 10, or the one-way clutch represented in FIG. 11. .
  • the input shaft 160 is inserted into the fixed shaft 500 and rotatably installed.
  • the input shaft 160 is installed at the left side of the first bearing 610 so as to smoothly rotate on the fixed shaft 500, and the first sealing portion 710 has a fixed shaft at the left side of the first bearing 610. 500 is installed between the input shaft 160 to maintain confidentiality.
  • the input shaft 160 has a structure in which a driving force transmission means such as a belt or a chain can be applied to one side, and a sun gear 310 is formed on the right outer peripheral surface of the input shaft 160.
  • a part of the input shaft 160 is inserted into the hub housing 400.
  • a second sealing portion 720 is provided between the left outer circumferential surface of the input shaft 160 and the left inner circumferential surface of the hub housing 400 to maintain airtightness.
  • the second bearing 620 is installed between the hub housing 400 and the input shaft 160 at the right side of the second sealing portion 720.
  • the first needle block 172 is fixed to the input shaft 160.
  • the first clutch block 110 is extrapolated to the first needle block 172 and connected to the hub housing 400.
  • the first retainer 170 is installed between the first needle block 172 and the first clutch block 110.
  • a plurality of first needle pins 171 are installed in the first retainer 170.
  • the first needle clutch includes a first needle block 172, a first clutch block 110, a first retainer 170, and a first needle pin 171.
  • Fig. 4 is a cross-sectional view of the first needle clutch as an A-A cross section in accordance with the first, fifth and sixth preferred embodiments of the present invention.
  • the first needle block 172 Since the first needle block 172 is extrapolated and fixed to the outer circumferential surface of the input shaft 160, the first needle block 172 rotates together with the input shaft 160.
  • the first clutch block 110 is connected to the inner circumferential surface of the hub housing 400 to rotate together with the hub housing 400.
  • the first retainer 170 includes a plurality of first needle pins 171 and is provided between the first needle block 172 and the first clutch block 110.
  • a groove is formed on an outer circumferential surface of the first needle block 172, and the first groove 173 is formed to be close to the first retainer 170.
  • the second groove 173 extends while inclined from the first groove 173, and the third groove 174 extends from the second groove 173 to accommodate the first needle pin 171.
  • the third groove 174 is concave in the direction of the center of rotation of the first clutch block 110, when the first needle pin 171 is positioned in the third groove 174, the first clutch block ( It may move freely between 110 and the first needle block 172.
  • the first groove 173, the second groove 173, and the third groove 174 are continuously formed along the outer circumferential surface of the first needle block 172, and each of the third grooves 174 has a first needle. It is preferable that the pin 171 is included.
  • the shortest distance connecting the third groove 174 and the first clutch block 110 is greater than or equal to the diameter of the first needle pin 171 and connects the second groove 173 and the first clutch block 110.
  • the minimum value of the shortest distance is smaller than the diameter of the first needle pin 171.
  • the first needle block 172 rotates in the forward direction and the first groove 173, the second groove 173, and the third groove 174 rotate in the forward direction. Because of this, the first needle pin 171 leaves the third groove 174 and gradually comes into close contact with the first clutch block 110 by the second groove 173 formed long.
  • the first needle pin 171 When the input shaft 160 continues to rotate in the forward direction, the first needle pin 171 is slid to the right of the second groove 173 and encounters a limit that can no longer be moved in the direction of the first groove 173. As a result, the first needle pin 171 forms a locking state fixed between the first clutch block 110 and the second groove 173.
  • FIG 5 is a cross-sectional view B-B of the planetary gear unit 300 according to exemplary embodiments of the present invention.
  • the planetary gear unit 300 is provided with a satellite gear 320 to be rotatable on the carrier pin 330 fixed to the carrier 340, the satellite gear 320 is a sun gear 310 and the hub formed on the fixed shaft 500 It is engaged between the ring gear 350 fixed to the housing 400.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view of a second needle clutch, which is a kind of first sub clutch 210, in the C-C cross-sectional view according to the first and fourth embodiments of the present invention.
  • the second clutch block 214 is connected to the hub housing 400.
  • the second needle block 211 is extrapolated to the second clutch block 214 and is fixed to the carrier 340.
  • the second retainer 213 is installed between the second clutch 200 block and the second needle block 211, and the second retainer 213 is provided with a plurality of second needle pins 212.
  • the second needle block 211 has grooves formed on an inner circumferential surface thereof.
  • the fourth groove 215 is formed to concave toward the hub housing 400 from the inner wall of the second needle block 211 toward the second retainer 213 and toward the opposite direction.
  • the fifth groove 216 is formed to be inclined so as to extend from the fourth groove 215 gradually closer to the center of the fixed shaft 500 toward the forward direction.
  • the shortest distance connecting the fourth groove 215 and the second clutch block 214 is greater than or equal to the diameter of the second needle pin 212 and connects the fifth groove 216 and the second clutch block 214.
  • the minimum value of the shortest distance is formed smaller than the diameter of the second needle pin 212.
  • the length of the second groove 173 is preferably formed to be longer than the length of the fifth groove 216, which is the locking play of the first clutch 100 mentioned above is larger than the locking play of the second clutch 200. It is the same principle as the configuration that is formed. Detailed operation principle thereof will be described later.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view of a second sub clutch 240 and a D-D cross section in accordance with preferred embodiments of the present invention.
  • the fixed shaft 500 may be installed to move very little up, down, left, and right when referring to the drawing.
  • the stop washer is installed on the fixed shaft 500, and a spring is installed between the concentric block 245 and the stop washer.
  • first stop washer 810 and the second stop washer 820 are spaced apart from each other and fixed to the fixed shaft 500 at the right side of the fixed shaft 500 in the hub housing 400.
  • a concentric block 245 is provided between the first stop washer 810 and the second stop washer 820, between the concentric block 245 and the first stop washer 810, and the concentric block 245 and the first stop washer.
  • the concentric spring 232 is installed between the two stop washers 820.
  • the concentric spring 232 serves to hold the concentric so that the concentric block 245 can move slightly.
  • the second clutch block 214 is extrapolated to the concentric block 245.
  • the third retainer 242 is installed between the second clutch block 214 and the concentric block 245.
  • a plurality of clutch shoes 243 are provided in the third retainer 242.
  • the third clutch bearing 241 is installed on the clutch shoe 243 so that the clutch shoe 243 can rotate.
  • the third retainer 242 is fixed to the fourth clutch block 251 to be described later.
  • the spline portion 244 is fixed to the fixed shaft 500, and the concentric block 245 is fixed to the spline portion 244.
  • the third retainer 242 is provided at the clutch shoe 243 portion between the third clutch bearing 241 and the concentric block 245.
  • the longitudinal length of the clutch shoe 243 is preferably equal to or larger than the gap between the concentric block 245 and the second clutch block 214.
  • the clutch shoe 243 is inclined in the forward direction with respect to the third clutch bearing 241 so that the clutch shoe 243 is the concentric block 245 and the second clutch block ( 214 slides between and eventually the locking is released.
  • the clutch shoe 243 is inclined in the reverse direction about the third clutch bearing 241 and the clutch shoe 243 is the concentric block 245 and the second clutch block.
  • the second clutch block 214 and the concentric block 245 are locked to each other when tightly sandwiched between the two sides 214.
  • FIG 8 is a cross-sectional view of an E-E cross section and a third sub clutch 250 according to preferred embodiments of the present invention.
  • the fourth clutch block 251 is extrapolated to the fixed shaft 500.
  • the fifth clutch block 252 is extrapolated to the fourth clutch block 251 and is fixed to the cover housing 410 installed in the hub housing 400.
  • the fourth clutch bearing 253 is provided between the fourth clutch block 251 and the fifth clutch block 252.
  • the fourth clutch bearing 253 has a long radius longer than the gap between the fourth clutch block 251 and the fifth clutch block 252, and the length of the short radius is the fourth clutch block 251 and the fifth clutch block. It is formed longer than the gap between the (252).
  • the hub housing 400 may continue to rotate forward.
  • the hub housing 400 rotates in the reverse direction when the hub housing 400 continues to rotate in the reverse direction.
  • the first needle block 172 of the first needle clutch rotates in the forward direction.
  • the first needle pin 171 is locked in the second groove 173 to rotate the first clutch block 110 in the forward direction.
  • the hub housing 400 is output by the first clutch block 110 in the forward direction.
  • the sun gear 310 also rotates in the forward direction, and the satellite gear 320 engaged with the sun gear 310 rotates in the reverse direction.
  • the second needle pin 212 is connected to the fourth groove 215 formed in the second needle block 211.
  • the second needle clutch is released as described above.
  • the hub housing 400 can continue to drive in the forward direction.
  • the first needle block 172 of the first needle clutch rotates in the reverse direction.
  • the sun gear 310 also rotates in the reverse direction, and the satellite gear 320 meshed with the sun gear 310 rotates in the forward direction.
  • the carrier 340 Since the carrier 340 is connected to the second needle block 211, as the carrier 340 rotates in the reverse direction, the second needle pin 212 is connected to the fifth groove 216 formed in the second needle block 211.
  • the second needle clutch is locked as mentioned above since it is pinched.
  • the carrier 340 is locked in the reverse direction, the carrier 340 is fixed and the satellite gear 320 is rotated in the forward direction. As a result, the ring gear 350 is decelerated and rotates in the forward direction.
  • the hub housing 400 is decelerated and can be driven in the forward direction.
  • the hub housing 400 becomes an input unit and the operation when driving in the forward direction is as follows.
  • the fifth clutch block 252 Since the fifth clutch block 252 is fixed to the cover housing 410, when the cover housing 410 rotates in the forward direction, the fifth clutch block 252 also rotates in the forward direction.
  • the fourth clutch bearing 253 has a long radius longer than the gap between the fourth clutch block 251 and the fifth clutch block 252, and the length of the short radius is the fourth clutch block 251 and the fifth clutch block. It is formed longer than the gap between the (252).
  • the hub housing 400 may continue to rotate forward.
  • the first clutch block 110 of the first needle clutch installed on the inner wall of the hub housing 400 has a constant distance from the drive shaft and has no groove, so the first needle block 172 does not have a groove.
  • the hub housing 400 can continue to rotate forward because it does not transmit power.
  • the hub housing 400 becomes an input unit and the reverse operation when driven in the reverse direction is as follows.
  • the fifth clutch block 252 Since the fifth clutch block 252 is fixed to the cover housing 410, when the cover housing 410 rotates in the reverse direction, the fifth clutch block 252 also rotates in the reverse direction.
  • the fourth clutch bearing 253 has a long radius longer than the gap between the fourth clutch block 251 and the fifth clutch block 252, and the length of the short radius is the fourth clutch block 251 and the fifth clutch block. It is formed longer than the gap between the (252).
  • the locking play of the first clutch 100 and the locking play of the first sub clutch 210 are larger than the second sub clutch 240.
  • the second sub clutch 240 interlocked with the third sub clutch 250 is unlocked earlier than the first clutch 100 so that the reverse operation is possible.
  • the first sub clutch 210 may be formed of the aforementioned second needle clutch, the second buffering clutch, or the one-way clutch.
  • the first clutch block 110 of the first needle clutch installed on the inner wall of the hub housing 400 has a constant distance from the drive shaft and the first needle because there is no groove No power is transmitted to block 172.
  • the hub housing 400 may be reversely rotated regardless of the first clutch 100 and thus may be reversed. will be.
  • the ring gear 350 When the hub housing 400 rotates in the reverse direction, the ring gear 350 also rotates in the reverse direction, and the satellite gear 320 engaged with the ring gear 350 also rotates in the reverse direction.
  • the second needle clutch is locked so that the carrier 340 does not rotate in the reverse direction any more.
  • the first needle clutch which is a kind of the first clutch 100, is locked to try to drive the hub housing 400 in the forward direction.
  • FIG. 2 is an overall cross-sectional view according to a second preferred embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view taken along line AA when the input shaft 160 rotates in the reverse direction according to the second, third, and fourth preferred embodiments of the present invention
  • FIG. 10 is a second, third, and fourth preferred embodiments of the present invention.
  • the input shaft 160 is inserted into the fixed shaft 500 and rotatably installed.
  • the input shaft 160 is installed at the left side of the first bearing 610 so as to smoothly rotate on the fixed shaft 500, and the first sealing portion 710 has a fixed shaft at the left side of the first bearing 610. 500 is installed between the input shaft 160 to maintain confidentiality.
  • the input shaft 160 has a structure in which a driving force transmission means such as a belt or a chain can be applied to one side, and a sun gear 310 is formed on the right outer peripheral surface of the input shaft 160.
  • a part of the input shaft 160 is inserted into the hub housing 400.
  • a second sealing portion 720 is provided between the left outer circumferential surface of the input shaft 160 and the left inner circumferential surface of the hub housing 400 to maintain airtightness.
  • the second bearing 620 is installed between the hub housing 400 and the input shaft 160 at the right side of the second sealing portion 720.
  • the first male buffering block 121 is fixed to the outer circumferential surface of the input shaft 160 and the first clutch block 110 is fixed to the inner circumferential surface of the hub housing 400.
  • the first female buffering block 122 accommodates the first male buffering block 121, and a first clutch bearing 115 is installed between the first female buffering block 122 and the first clutch block 110.
  • the first clutch 100 includes a first buffering block 121, a first arm buffering block 122, a spring, a first clutch 100 block , and a first clutch bearing 115. 150).
  • the first male buffering block 121 has the first protrusion 130 and is fixed to the input shaft 160.
  • the first female buffering block 122 is connected to the first male buffering block 121 with the first catching jaw 140 on which the first protrusion 130 is caught.
  • the spring is installed between any one of the first protrusion 130 and any one of the first catching jaw 140.
  • the first clutch block 110 is extrapolated to the first arm buffering block 122 while being fixed to the hub housing 400.
  • the first clutch bearing 115 is installed between the first arm buffering block 122 and the first clutch block 110.
  • the first water buffering block 121 is fixed to the input shaft 160 and the first protrusion 130 is formed on the outer circumferential surface thereof.
  • the first protrusion 130 may include a fourth protrusion 134 formed on the opposite side of the first protrusion 131 and the first protrusion 131, a second protrusion 132 formed on the left side of the first protrusion 131, and The third protrusion 133 is formed to face the second protrusion 132.
  • the inner circumferential surface of the first arm buffering block 122 has a fifth protrusion 141 that is caught when the first protrusion 131 rotates in the forward direction and a seventh protrusion 143 that is caught when the fourth protrusion 134 rotates in the forward direction. ),
  • the sixth protrusion 142 closes the distance when the second protrusion 132 rotates in the forward direction, and the eighth protrusion 144 closes the distance when the third protrusion 133 rotates in the forward direction. Formed.
  • the first spring 111 is installed between the second protrusion 132 and the sixth protrusion 142
  • the second spring 112 is installed between the second protrusion 132 and the seventh protrusion 143
  • the third spring 113 is installed between the third protrusion 133 and the fifth protrusion 141
  • the fourth spring 114 is installed between the third protrusion 133 and the eighth protrusion 144, respectively.
  • the second protrusion 132 of the first protrusion 130 overcomes the elastic force of the first spring 111 and the third protrusion 133 of the first protrusion 130. Is gradually rotated in the forward direction while overcoming the elastic force of the fourth spring (114).
  • the first protrusion 131 is caught by the fifth protrusion 141 of the first locking portion, and the fourth protrusion 134 is caught by the seventh protrusion 143, so that the forward driving force of the input shaft 160 is applied.
  • the first arm buffering block 122 is transmitted.
  • the first clutch bearing 115 is provided between the outer circumferential surface of the first arm buffering block 122 and the first clutch block 110.
  • the first clutch bearing 115 has a longer radius than the gap between the first female buffer block 122 and the first clutch block 110, and the short radius has a length of the first female buffer block 122 and the first. It is formed longer than the gap between the clutch block 110.
  • the long radius of the first clutch bearing 115 is the first female buffering block 122 and the first clutch block 110. It is locked by contacting each other.
  • the second protrusion 132 of the first protrusion 130 overcomes the elastic force of the second spring 112 and the third protrusion 133 of the first protrusion 130. Is gradually rotated in the reverse direction while overcoming the elastic force of the third spring (113).
  • the first protrusion 131 is caught by the sixth protrusion 142 of the first catching part, and the fourth protrusion 134 is caught by the eighth protrusion 144, so that the driving force of the input shaft 160 is reversed. Is transmitted to the first arm buffering block 122.
  • 11 is a sectional view taken along the line A-A according to the second, third, and fourth preferred embodiments of the present invention, in which driving force is not transmitted to the input shaft 160.
  • the first catching jaw 140 and the first catching part are spaced apart from each other.
  • FIG. 12 is a cross-sectional view of a second buffering clutch, which is a cross-sectional view of the C-C according to the second and fifth embodiments of the present invention, and which is a kind of the first sub clutch 210.
  • the second clutch 200 includes a second male buffering block 226, a second female buffering block 227, and a second buffering clutch formed of a spring.
  • the second water buffering block 226 has a second protrusion 221 and is connected to the hub housing 400.
  • the second female buffering block 227 is fixed to the carrier 340, and is connected to the second male buffering block 226 with the second catching jaw 220 on which the second protrusion 221 is caught.
  • the spring is installed between any one of the second protrusion 221 and any one of the second locking jaw 220.
  • the spring is composed of the fifth spring 222 and the sixth spring 223, the seventh spring 224 and the eighth spring 225, the arrangement of the spring is the first spring to It is arranged as shown in Fig. 12 on the same principle as the fourth spring.
  • the second buffering clutch has the same principle as that of the first buffering clutch 150 as the first buffering clutch 150 is rotated in the forward direction when the hub housing 400 becomes the input part and rotates in the forward direction. Works.
  • the maximum clearance distance between the first locking jaw 140 and the first protrusion 130 is greater than the maximum clearance distance between the second locking jaw 220 and the second protrusion 221.
  • the locking play of the first clutch 100 is larger than the locking play of the second clutch 200.
  • FIG 3 is an overall cross-sectional view according to a third preferred embodiment of the present invention.
  • the input shaft 160 is inserted into the fixed shaft 500 and rotatably installed.
  • the input shaft 160 is installed at the left side of the first bearing 610 so as to smoothly rotate on the fixed shaft 500, and the first sealing portion 710 has a fixed shaft at the left side of the first bearing 610. 500 is installed between the input shaft 160 to maintain confidentiality.
  • the input shaft 160 has a structure in which a driving force transmission means such as a belt or a chain can be applied to one side, and a sun gear 310 is formed on the right outer peripheral surface of the input shaft 160.
  • a part of the input shaft 160 is inserted into the hub housing 400.
  • a second sealing portion 720 is provided between the left outer circumferential surface of the input shaft 160 and the left inner circumferential surface of the hub housing 400 to maintain airtightness.
  • the second bearing 620 is installed between the hub housing 400 and the input shaft 160 at the right side of the second sealing portion 720.
  • the first male buffering block 121 is fixed to the outer circumferential surface of the input shaft 160 and the first clutch block 110 is fixed to the inner circumferential surface of the hub housing 400.
  • the first female buffering block 122 accommodates the first male buffering block 121, and a first clutch bearing 115 is installed between the first female buffering block 122 and the first clutch block 110.
  • Fig. 13 is a cross-sectional view of the one-way clutch which is a C-C cross-sectional view according to the third and sixth preferred embodiments of the present invention and a kind of the first sub clutch 210.
  • the second clutch 200 includes a second clutch block 214, a third clutch block 230, and a second clutch bearing 231.
  • the second clutch block 214 is extrapolated to the fixed shaft 500.
  • the third clutch block 230 is fixed to the carrier 340 while being extrapolated to the second clutch block 214.
  • the second clutch bearing 231 is installed between the second clutch block 214 and the third clutch block 230.
  • the second clutch bearing 231 has a longer radius than the gap between the second clutch block 214 and the third clutch block 230, and the length of the short radius is the second clutch block 214 and the third clutch block. It is formed longer than the gap between the 230.
  • the third clutch block 230 in which the carrier 340 is fixed rotates in the reverse direction.
  • the cover housing 410 is a hub housing 400 is installed at the right end.
  • the cover housing 410 is inserted into the fixed shaft 500 with the fifth clutch block 252 installed therein.
  • the hub housing 400 is rotatable.
  • the third sealing part 730 is installed at the right end of the third bearing 630 of the cover housing 410 to maintain airtightness.
  • the first sealing part 710, the second sealing part 720, and the third sealing part 730 maintain the airtightness of the hub housing 400. It is.
  • the first clutch 100 is the first needle clutch mentioned above, and the first sub clutch 210 may be configured of the second needle clutch mentioned above.
  • the first clutch 100 is the first buffering clutch 150 mentioned above, and the first sub clutch 210 may be configured as the second buffering clutch.
  • the first clutch 100 is the first buffering clutch 150 mentioned above, and the first sub clutch 210 may be configured of the one-way clutch described above.
  • the first clutch 100 is the first buffering clutch 150 mentioned above, and the first sub clutch 210 may be configured of the second needle clutch mentioned above.
  • the first clutch 100 is the first needle clutch mentioned above, and the first sub clutch 210 may be configured of the second buffering clutch mentioned above.
  • the first clutch 100 is the first needle clutch mentioned above, and the first sub clutch 210 may be formed of the one-way clutch described above.
  • the automatic transmission of the present invention can be applied to various vehicles such as motorcycles, automobiles, bicycles, motorcycles, tricycles, and four-wheelers.
  • 252 fifth clutch block
  • 253 fourth clutch bearing

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Structure Of Transmissions (AREA)
  • Mechanical Operated Clutches (AREA)

Abstract

본 발명은 자동변속기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 별도의 장치 없이 변속과 전진 또는 후진이 가능한 자동변속기에 관한 것으로서, 고정축에 회전 가능하게 설치되는 입력샤프트와; 상기 입력샤프트가 삽입되는 허브하우징과; 일측이 상기 입력샤프트에 설치되고 타측이 상기 허브하우징에 설치되는 제1클러치와; 상기 허브하우징 내벽에 형성된 링기어와 상기 입력샤프트에 형성된 선기어 사이에서 치합되는 위성기어를 갖는 캐리어를 포함하는 유성기어부와; 일측이 상기 유성기어부에 설치되고 타측이 상기 허브하우징에 설치되는 제2클러치;를 포함하고, 상기 제1클러치와 상기 제2클러치는 서로 반대방향으로 록킹되는 일방향클러치로 이루어지되, 상기 허브하우징이 역방향으로 회전할 때 상기 제1클러치보다 상기 제2클러치가 먼저 해제되는 것을 특징으로 하는 자동변속기를 제공하여, 허브하우징이 역방향으로 회전할 수 있기 때문에 후진이 가능하도록 하는 것이 장점이다.

Description

자동변속기
본 발명은 자동변속기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 별도의 장치 없이 변속과 전진 또는 후진이 가능한 자동변속기에 관한 것이다.
유성감속기는 선기어, 링기어, 유성기어들이 동심선상에서 배치된 상태의 기어 조합을 말한다.
동일 변속비의 경우 다른 원리의 감속기에 배치되는 기어열에 비하여 체적이 작고 입출력이 동심이며 동력전달효율이 높아 소형 경량화가 요구되는 분야에서 활용되고 있다.
종래에는 이러한 유성기어를 적용하여 큰 감속비를 얻도록 하기 위하여 한국특허 제10-2005-0132839호는 유성기어 감속기용 셀프 센터링 타입의 조립구를 제공하고 있다.
그러나, 종래기술인 한국특허 제10-2005-0132839호는 입력부의 역방향 회전력을 정방향으로 변환할 수 없는 문제가 있었다.
이러한 종래의 문제점을 해결하고자 한국특허 제1,190,755호는 스타식 정,역 원 웨이 변속기를 개시하고 있다.
한국특허 제1,190,755호의 변속기는 동력 전달부를 통해여 전달되는 정방향의 회전력은 정방향 래칫을 이용하여 메인 캐리어로 회전력을 전달하여 정방향으로 출력이 가능하도록 한다.
한국특허 제1,190,755호의 변속기는 동력 전달부를 통하여 전달되는 역방향 회전력은 역방향 래칫을 이용하여 내부 캐리어로 전달하며, 내부 캐리어의 타측에 치합된 선기어와 유성기어 및 외부 캐리어의 링기어를 이용하여 캐리어가 감속되면서 정방향의 큰 출력을 얻을 수 있도록 하였다.
그러나, 종래 기술인 한국특허 제1,190,755호는 메인 캐리어가 후진을 할 수가 없는 치명적인 단점이 내재 되어 있었던 것이 문제였다.
[선행기술문헌]
[특허문헌]
(특허문헌 1) 한국특허 제1,190,755호, 한국특허 제10-2005-0132839호
본 발명은 상기 문제를 해결하기 위한 것으로, 클러치를 제공함으로써 입력샤프트를 통해 구동력을 전달할 때, 정방향의 구동력은 허브하우징에서 정방향으로 출력하고, 역방향의 구동력은 허브하우징에서 큰 감속비로 정방향 출력하며, 허브하우징이 정방향 입력되면 허브하우징은 그대로 정방향으로 회전 가능하고, 특히 허브하우징이 역방향으로 회전할 때 유성기어부가 록킹되지 않고 해제되도록 함으로써 후진이 가능하도록 하는 것에 그 목적이 있다.
위와 같은 과제를 해결하기 위해 본 발명은, 고정축에 회전 가능하게 설치되는 입력샤프트와; 상기 입력샤프트가 삽입되는 허브하우징과; 일측이 상기 입력샤프트에 설치되고 타측이 상기 허브하우징에 설치되는 제1클러치와; 상기 허브하우징 내벽에 형성된 링기어와 상기 입력샤프트에 형성된 선기어 사이에서 치합되는 위성기어를 갖는 캐리어를 포함하는 유성기어부와; 일측이 상기 유성기어부에 설치되고 타측이 상기 허브하우징에 설치되는 제2클러치;를 포함하고, 상기 제1클러치와 상기 제2클러치는 서로 반대방향으로 록킹되는 일방향클러치로 이루어지되, 상기 허브하우징이 역방향으로 회전할 때 상기 제1클러치보다 상기 제2클러치가 먼저 해제되는 것을 특징으로 하는 자동변속기를 포함한다.
또한, 상기 입력샤프트가 정방향 회전하면 상기 제1클러치는 록킹되고 상기 제2클러치는 해제되면서 상기 허브하우징이 정방향 출력되고, 상기 입력샤프트가 역방향 회전하면 상기 제1클러치는 해제되고 상기 제2클러치가 록킹되면서 상기 유성기어부의 정방향하는 위성기어에 의해 상기 링기어가 정방향 회전하여 상기 허브하우징이 감속되면서 정방향 출력되며, 상기 허브하우징이 정방향 회전하면 상기 제2클러치는 해제되면서 상기 허브하우징은 정방향회전하되, 상기 제1클러치의 록킹유격이 상기 제2클러치의 록킹유격보다 크게 형성되어, 상기 허브하우징이 역방향 회전하면 상기 선기어가 정방향으로 회전하여 상기 제1클러치가 록킹되기 전에 상기 제2클러치가 먼저 해제되면서 상기 허브하우징이 역방향 회전하여 후진이 가능한 것을 특징으로 하는 자동변속기를 포함한다.
또한, 상기 제2클러치는, 상기 유성기어부에 설치된 위성기어의 반대편에 연결되어 상기 캐리어가 역방향으로 회전하는 것을 구속하는 제1서브클러치와; 상기 제1서브클러치에 연결 설치되는 제2서브클러치와; 일측이 상기 허브하우징에 설치된 커버하우징에 연결되고 타측이 상기 제2서브클러치에 연결되어 상기 허브하우징의 역방향 회전을 구속하는 제3서브클러치;를 포함하되, 상기 허브하우징이 역방향으로 회전할 때 상기 제3서브클러치에 연동된 상기 제2서브클러치가 상기 제1클러치 및 상기 제1서브클러치보다 먼저 록킹해제 되는 것을 특징으로 하는 자동변속기를 포함한다.
또한, 상기 제1클러치는, 제1돌출부를 갖고 상기 입력샤프트에 고정되는 제1수버퍼링블럭과; 상기 제1돌출부가 걸리는 제1걸림턱이 형성된 채 상기 제1수버퍼링블럭에 연결되는 제1암버퍼링블럭과; 상기 제1돌출부 중 어느 하나와 와 상기 제1걸림턱 중 어느 하나 사이에 설치된 스프링과; 일측이 상기 허브하우징에 고정되면서 상기 제1암버퍼링블럭에 외삽하는 제1클러치블럭과; 상기 제1암버퍼링블럭과 상기 제1클러치블럭 사이에 설치되는 제1클러치베어링으로 이루어지는 제1버퍼링클러치;를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동변속기를 포함한다.
또한, 상기 제1클러치는, 상기 입력샤프트에 고정되는 제1니들블럭과; 상기 제1니들블럭에 외삽되고 상기 허브하우징에 연결되는 제1클러치블럭과; 상기 제1니들블럭과 상기 제1클러치블럭 사이에 설치되는 제1리테이너와; 상기 제1리테이너에 설치되는 복수개의 제1니들핀;으로 이루어진 제1니들클러치;를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동변속기를 포함한다.
또한, 상기 제2클러치는, 상기 허브하우징에 연결되는 제2클러치블럭과; 상기 제2클러치블럭에 외삽되어 상기 캐리어에 고정되는 제2니들블럭과; 상기 제2클러치블럭과 상기 제2니들블럭 사이에 삽입되는 제2리테이너와; 상기 제2리테이너에 설치되는 복수개의 제2니들핀;으로 이루어지는 제2니들클러치를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동변속기를 포함한다.
또한, 상기 제2클러치는, 제2돌출부를 갖고 상기 허브하우징에 연결되는 제2수버퍼링블럭과; 상기 제2돌출부가 걸리는 제2걸림턱이 형성된 채 상기 제2수버퍼링블럭에 연결되어 상기 캐리어에 고정되는 제2암버퍼링블럭과; 상기 제2돌출부 중 어느 하나와 상기 제2걸림턱 중 어느 하나 사이에는 스프링;으로 이루어지는 제2버퍼링클러치를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동변속기를 포함한다.
또한, 상기 제2클러치는, 상기 고정축에 외삽하는 제2클러치블럭과; 상기 제2클러치블럭에 외삽되면서 상기 캐리어에 고정되는 제3클러치블럭과; 상기 제2클러치블럭과 상기 제3클러치블럭 사이에 설치되는 제2클러치베어링;으로 이루어지는 원웨이클러치를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동변속기를 포함한다.
또한, 상기 제2서브클러치는, 상기 고정축에 유격을 갖으면서 설치되는 동심블럭과; 상기 고정축에서 설치되는 멈춤와셔와 상기 동심블록 사이에 설치되는 동심스프링;을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동변속기를 포함한다.
또한, 상기 제3서브클러치는, 상기 고정축에 외삽되는 제4클러치블럭과; 상기 제4클러치블럭에 외삽되고 상기 허브하우징에 설치된 커버하우징에 고정되는 제5클러치블럭과; 상기 제4클러치블럭과 상기 제5클러치블럭 사이에 설치되는 제4클러치베어링;을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동변속기를 포함한다.
또한, 상기 제2서브클러치는, 상기 동심블럭에 외삽되는 제2클러치블럭과; 상기 제2클러치블럭과 상기 동심블럭 사이에 설치되는 제3리테이너와; 상기 제3리테이너에 설치되는 클러치슈;를 포함하되, 상기 제3리테이너는 상기 제4클러치블럭에 고정되는 것을 특징으로 하는 자동변속기를 포함한다.
또한, 상기 제1니들블럭은, 상기 제1리테이너와 근접하는 제1그루브와; 상기 제1그루브에서 경사지면서 연장된 제2그루브와; 상기 제2그루브에서 연장되고 상기 제1니들핀을 수용하는 제3그루브;를 포함하고, 상기 제2니들블럭은 상기 제2리테이너에 근접하는 제4그루브와; 상기 제4그루브에서 경사지게 연장되는 제5그루브를 포함하되, 상기 제2그루브의 길이가 상기 제5그루브의 길이보다 긴 것을 특징으로 하는 자동변속기를 포함한다.
이상과 같은 본 발명에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 허브하우징이 역방향으로 회전할 수 있기 때문에 후진이 가능한 강점이 있다.
둘째, 별도의 장치 없이 변속과 전진 또는 후진이 가능한 장점이 있다.
셋째, 허브하우징이 역방향 회전하여 후진이 가능함에도 입력샤프트가 정방향 회전할 때는 정속비로 허브하우징이 정방향 출력되고, 입력샤프트가 역방향 회전할 때는 큰 감속비로 허브하우징이 정방향 출력되는 효과가 있다.
넷째, 제2클러치가 여러 가지의 서브클러치로 이루어질 수 있기 때문에 환경에 적합한 클러치 선택이 가능한 강점이 있다.
다섯째, 제1클러치가 제1니들클러치 또는 제1버퍼링클러치로 이루어질 수 있어 부품 교체 및 제작의 용이성이 대단히 우수한 장점이 있다.
여섯째, 제2서브클러치가 니들클러치 또는 버퍼링클러치 또는 원웨이클러치 중 어느 하나로 구성될 수 있기 때문에 부품의 교체 또는 제작의 용이성이 대단히 우수한 장점이 있다.
일곱째, 제1클러치의 록킹유격이 제2클러치의 록킹유격보다 크게 형성되므로 허브하우징의 역방향 회전시 제2클러치가 제1클러치보다 먼저 풀려 록킹이 해제되므로 후진이 용이해진다.
여덟째, 유격이 있는 동심블럭이 설치되기 때문에 허브하우징의 역방향 회전시 후진 작동이 원활하게 이루어지는 강점이 있다.
아홉째, 제1클러치의 록킹유격과 상기 제2버퍼링클러치 또는 제2니들클러치 또는 원웨이클러치의 록킹유격이 상기 제2서브클러치보다 크게 형성되어, 상기 허브하우징이 역회전할 때 상기 제3서브클러치에 연동된 상기 제2서브클러치가 상기 제1클러치보다 먼저 록킹해제되므로 허브하우징의 역방향 회전시 후진 작동이 원활하게 이루어지는 이점이 있다.
도1은 본 발명의 바람직한 제1실시예에 따른 전체 단면도이다.
도2는 본 발명의 바람직한 제2실시예에 따른 전체 단면도이다.
도3은 본 발명의 바람직한 제3실시예에 따른 전체 단면도이다.
도4는 본 발명의 바람직한 제1, 제5, 제6실시예에 따른 A-A단면도로서 제1니들클러치의 단면도이다.
도5는 본 발명의 바람직한 실시예들에 따른 유성기어부의 B-B단면도이다.
도6은 본 발명이 바람직한 제1, 제4실시예에 따른 C-C단면도로, 제1서브클러치의 일종인 제2니들클러치의 단면도이다.
도7은 본 발명의 바람직한 실시예들에 따른 D-D단면도이자, 제2서브클러치의 단면도이다.
도8은 본 발명의 바람직한 실시예들에 따른 E-E단면도이자 제3서브클러치의 단면도이다.
도9는 본 발명의 바람직한 제2, 제3, 제4실시예에 따라 입력샤프트가 역방향으로 회전할 때의 A-A단면도이다.
도10은 본 발명의 바람직한 제2, 제3, 제4실시예에 따른 입력샤프트가 정방향으로 회전할 때의 A-A단면도이다.
도11은 본 발명의 바람직한 제2, 제3, 제4실시예에 따른 A-A단면도로서 입력샤프트에 구동력이 전달되지 않은 단면도이다.
도12는 본 발명의 바람직한 제2, 제5실시예에 따른 C-C단면도이자, 제1서브클러치의 일종인 제2버퍼링클러치의 단면도이다.
도13은 본 발명의 바람직한 제3, 제6실시예에 따른 C-C단면도이자, 제1서브클러치의 일종인 원웨이클러치의 단면도이다.
이상과 같은 본 발명의 구체적인 내용을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도1은 본 발명의 바람직한 제1실시예에 따른 전체 단면도이며, 도2는 본 발명의 바람직한 제2실시예에 따른 전체 단면도이고, 도3은 본 발명의 바람직한 제3실시예에 따른 전체 단면도이다.
먼저 전체적인 구성을 간략하게 언급한 뒤 상세한 구성 및 작동원리는 후술하기로 한다.
또한, 이하 상세한 설명에서는 도면을 기준할 때 시계방향을 정방향, 반시계방향을 역방향으로 각각 정의하고 설명한다.
또한, 본 발명은 크게 제1클러치(100)와 제2클러치(200)를 포함하는데, 제1클러치(100)는 도6에서 표현되는 제1니들클러치 또는 도7에서 표현된 제1버퍼링클러치(150)를 포함하는 것을 일러둔다.
제2클러치(200)는 다시 제1서브클러치(210)와 제2서브클러치(240), 제3서브클러치(250)를 포함함을 일러둔다.
또한, 제2서브클러치(240)의 록킹유격은 제1클러치(100)의 록킹유격 및 제1서브클러치(210)의 록킹유격 보다 작게 형성되는 것이 바람직함을 미리 일러둔다.
제1서브클러치(210)는 유성기어부(300)에 설치된 위성기어(320)의 반대편에 연결되어 캐리어(340)가 역방향으로 회전하는 것을 구속할 수 있다.
제2서브클러치(240)는 제1서브클러치(210)에 연결될 수 있다.
제3서브클러치(250)는 일측이 허브하우징(400)에 연결되고 타측이 제2서브클러치(240)에 연결되어 허브하우징(400)의 역회전을 구속할 수 있다.
제1서브클러치(210)는 후술될 도9에서 표현되는 제2니들클러치 또는 도10에서 표현되고 있는 제2버퍼링클러치 또는 도11에서 표현하고 있는 원웨이클러치 중 어느 하나를 포함하는 것임을 일러두는 바이다.
먼저 본 발명의 바람직한 제1실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상술한다.
입력샤프트(160)는 고정축(500)에 삽입되어 회전가능하게 설치되어 있다.
입력샤프트(160)는 좌측에 제1베어링(610)에 설치되어 고정축(500)에서 회전이 원활하도록 설치되고, 제1씰링부(710)는 제1베어링(610)의 좌측에서 고정축(500)과 입력샤프트(160) 사이에 설치되어 기밀을 유지한다.
입력샤프트(160)는 일측에 밸트 또는 체인 등 구동력 전달수단이 걸릴 수 있는 구조를 하고 있고, 입력샤프트(160)의 우측 외주면에는 선기어(310)가 형성되어 있다.
허브하우징(400)에는 입력샤프트(160)의 일부분이 삽입되어 있다.
입력샤프트(160)의 좌측 외주면과 허브하우징(400)의 좌측내주면 사이에는 제2씰링부(720)가 설치되어 기밀을 유지하고 있다.
제2베어링(620)은 제2씰링부(720) 우측에서 허브하우징(400)과 입력샤프트(160) 사이에 설치되어 있다.
제1니들블럭(172)은 입력샤프트(160)에 고정된다.
제1클러치블럭(110)은 제1니들블럭(172)에 외삽되면서 허브하우징(400)에 연결된다.
제1리테이너(170)는 제1니들블럭(172)과 제1클러치블럭(110) 사이에 설치된다.
제1니들핀(171)은 제1리테이너(170)에 복수개가 설치된다.
제1니들클러치는 제1니들블럭(172)과 제1클러치블럭(110), 제1리테이너(170), 제1니들핀(171)을 포함한다.
도4는 본 발명의 바람직한 제1, 제5, 제6실시예에 따른 A-A단면도로서 제1니들클러치의 단면도이다.
입력샤프트(160)의 외주면에는 제1니들블럭(172)이 외삽되어 고정되어 있기 때문에 제1니들블럭(172)은 입력샤프트(160)와 함께 회전한다.
제1클러치블럭(110)은 허브하우징(400)의 내주면에 연결되어 허브하우징(400)과 함께 회전한다.
제1리테이너(170)는 제1니들핀(171)을 복수개 포함하고 있으면서 제1니들블럭(172)과 제1클러치블럭(110) 사이에 설치되어 있다.
제1니들블럭(172)은 외주면에 그루브가 형성되어 있는데, 제1그루브(173)는 제1리테이너(170)와 근접하도록 형성된다.
제2그루브(173)는 제1그루브(173)에서 경사지면서 연장되고, 제3그루브(174)는 제2그루브(173)에서 연장되면서 제1니들핀(171)이 수용된다.
다시 말해서 제3그루브(174)는 제1클러치블럭(110)의 회전중심 방향으로 오목하게 들어간 형상을 하기 때문에 제1니들핀(171)이 제3그루브(174)에 위치하면 제1클러치블럭(110)과 제1니들블럭(172) 사이에서 자유롭게 움직일 수 있다.
제1그루브(173)와 제2그루브(173) 및 제3그루브(174)는 제1니들블럭(172)의 외주면을 따라서 연속하여 형성되어 있으며, 각각의 제3그루브(174)에는 제1니들핀(171)이 포함되어 있는 것이 바람직하다.
다시 말해서 제3그루브(174)와 제1클러치블럭(110)을 잇는 최단거리는 제1니들핀(171)의 직경보다 크거나 같고, 제2그루브(173)와 제1클러치블럭(110)을 잇는 최단거리의 최소치는 제1니들핀(171)의 직경보다 작게 형성되는 것이다.
입력샤프트(160)가 역방향으로 회전하면, 제1니들블럭(172)이 역방향으로 회전하고 제1그루브(173) 및 제2그루브(173), 제3그루브(174)가 모두 역방향으로 회전하기 때문에 제1니들핀(171)은 제3그루브(174)에 위치하게 되어 자유롭게 움직이므로 제1니들블럭(172)과 제2클러치블럭(214)은 서로 구속되지 않아 결국 제1니들클러치는 록킹이 해제된다.
반대로 입력샤프트(160)가 정방향으로 회전하면, 제1니들블럭(172)이 정방향으로 회전하고 제1그루브(173) 및 제2그루브(173), 제3그루브(174)가 모두 정방향으로 회전하기 때문에 제1니들핀(171)은 제3그루브(174)를 떠나 길게 형성된 제2그루브(173)에 의해 서서히 제1클러치블럭(110)에 밀착하게 된다.
입력샤프트(160)가 계속하여 정방향으로 회전하게 되면, 제1니들핀(171)은 제2그루브(173)의 우측으로 쏠리게 되고 더 이상 제1그루브(173) 방향으로 이동할 수 없는 한계를 만나게 되고, 결국 제1니들핀(171)은 제1클러치블럭(110)과 제2그루브(173) 사이에서 꼼짝 못하고 고정되는 록킹상태를 이룬다.
다시 말해서 입력샤프트(160)가 정방향으로 회전하면 제1클러치블럭(110)과 제1니들블럭(172)은 서로 록킹되기 때문에 제1클러치블럭(110)이 정방향으로 회전하게 되고, 결국 허브하우징(400)이 정방향으로 출력되는 것이다.
도5는 본 발명의 바람직한 실시예들에 따른 유성기어부(300)의 B-B단면도이다.
유성기어부(300)는 캐리어(340)에 고정되는 캐리어핀(330)에 회전가능하도록 위성기어(320)가 설치되고, 위성기어(320)는 고정축(500)에 형성된 선기어(310)와 허브하우징(400)에 고정된 링기어(350) 사이에서 치합된다.
도6은 본 발명이 바람직한 제1, 제4실시예에 따른 C-C단면도로, 제1서브클러치(210)의 일종인 제2니들클러치의 단면도이다.
제2클러치블럭(214)은 허브하우징(400)에 연결된다.
제2니들블럭(211)은 제2클러치블럭(214)에 외삽되면서 캐리어(340)에 고정된다.
제2리테이너(213)는 제2클러치(200)블럭과 제2니들블럭(211) 사이에 설치되고, 제2리테이너(213)에는 복수개의 제2니들핀(212)이 설치되어 있다.
보다 상세하게 설명하면, 제2니들블럭(211)은 내주면에 그루브가 형성되어 있다.
제4그루브(215)는 제2리테이너(213)에 근접하면서 역방향으로 갈수록 제2니들블럭(211)의 내벽에서 허브하우징(400) 방향으로 오목하게 들어가도록 형성되어 있다.
제5그루브(216)는 제4그루브(215)에서 연장되면서 정방향으로 갈수록 서서히 고정축(500) 중심방향으로 가까워지도록 경사지게 형성되어 있다.
다시 말해서 제4그루브(215)와 제2클러치블럭(214)을 잇는 최단거리는 제2니들핀(212)의 직경보다 크거나 같고, 제5그루브(216)와 제2클러치블럭(214)을 잇는 최단거리의 최소치는 제2니들핀(212)의 직경보다 작게 형성되는 것이다.
따라서, 허브하우징(400)쪽에 연결된 제1클러치블럭(110)이 정방향 회전하면 전술한 제1니들클러치의 원리와 동일하게 제2니들핀(212)은 제4그루브(215)를 떠나 제5그루브(216)로 향한다.
제2그루브(173)의 길이는 제5그루브(216)의 길이 보다 길게 형성되는 것이 바람직한데, 이는 앞서 언급한 제1클러치(100)의 록킹유격이 제2클러치(200)의 록킹유격보다 크게 형성되는 구성과 같은 원리이다. 이에 대한 상세한 작동원리는 후술한다.
도7은 본 발명의 바람직한 실시예들에 따른 D-D단면도이자, 제2서브클러치(240)의 단면도이다.
동심블럭(245)은 고정축(500)에 유격을 갖으면서 설치되기 때문에 고정축(500)에서 도면을 기준할 때 상하좌우로 아주 조금 움직일 수 있게 설치된다.
멈춤와셔는 고정축(500)에 설치되고, 동심블럭(245)과 멈춤와셔 사이에는 스프링이 설치되어 있다.
보다 상세하게는 허브하우징(400) 내부의 고정축(500) 우측에는 제1멈춤와셔(810)와 제2멈춤와셔(820)가 서로 이격 설치되어 고정축(500)에 고정되어 있다.
제1멈춤와셔(810)와 제2멈춤와셔(820)의 사이에는 동심블럭(245)이 설치되어 있고, 동심블럭(245)과 제1멈춤와셔(810) 사이 및 동심블럭(245)과 제2멈춤와셔(820) 사이에는 동심스프링(232)이 설치되어 있다.
동심스프링(232)은 동심블럭(245)이 약간씩 움직일 수 있도록 동심을 잡아주는 역할을 한다.
제2클러치블럭(214)은 동심블럭(245)에 외삽된다.
제3리테이너(242)는 제2클러치블럭(214)과 동심블럭(245) 사이에 설치된다.
클러치슈(243)는 제3리테이너(242)에 복수개 설치되어 있다.
제3클러치베어링(241)은 클러치슈(243)가 회전할 수 있도록 클러치슈(243) 부분에 설치된다.
제3리테이너(242)는 후술할 제4클러치블럭(251)에 고정된다.
스플라인부(244)는 고정축(500)에 고정설치되어 있고, 동심블럭(245)은 스플라인부(244)에 고정되어 있다.
제3리테이너(242)는 제3클러치베어링(241)과 동심블럭(245) 사이의 클러치슈(243) 부분에 설치되어 있다.
클러치슈(243)의 장방향 길이는 동심블럭(245)과 제2클러치블럭(214) 사이 간극과 같거나 크게 형성되는 것이 바람직하다.
따라서, 제3리테이너(242)가 역방향으로 회전하면 클러치슈(243)는 제3클러치베어링(241)을 중심으로 정방향으로 기울어져 클러치슈(243)가 동심블럭(245)과 제2클러치블럭(214) 사이에서 미끄러지게 되어 결국 록킹이 해제된다.
반대로 제3리테이너(242)가 정방향으로 회전하면, 클러치슈(243)가 제3클러치베어링(241)을 중심으로 역방향으로 기울어지게 되고 클러치슈(243)가 동심블럭(245)과 제2클러치블럭(214) 사이에 꼭 끼이게 되면 제2클러치블럭(214)과 동심블럭(245)이 서로 록킹된다.
도8은 본 발명의 바람직한 실시예들에 따른 E-E단면도이자 제3서브클러치(250)의 단면도이다.
제4클러치블럭(251)은 고정축(500)에 외삽되어 있다.
제5클러치블럭(252)은 제4클러치블럭(251)에 외삽되고 허브하우징(400)에 설치된 커버하우징(410)에 고정되어 있다.
제4클러치베어링(253)은 제4클러치블럭(251)과 제5클러치블럭(252) 사이에 설치되어 있다.
제5클러치블럭(252)은 커버하우징(410)에 고정되어 있기 때문에 커버하우징(410)이 고정된 허브하우징(400)과 함께 회전하게 된다.
제4클러치베어링(253)은 장반경의 길이가 제4클러치블럭(251)과 제5클러치블럭(252) 사이의 간극보다 길게 형성되고 단반경의 길이는 제4클러치블럭(251)과 제5클러치블럭(252) 사이의 간극보다 길게 형성된다.
따라서 허브하우징(400)이 정방향 회전함에 따라 제5클러치블럭(252)이 정방향 회전하면, 제4클러치베어링(253)의 단반경이 제4클러치블럭(251)과 제5클러치블럭(252)에 각각 접촉하게 되면서 미끄러져 록킹이 해제된다.
제3서브클러치(250)가 록킹해제되면 허브하우징(400)은 계속하여 정방향 회전할 수 있게 된다.
반대로 허브하우징(400)이 역방향 회전함에 따라 제5클러치블럭(252)이 역방향 회전하면, 제4클러치베어링(253)의 장반경이 제4클러치블럭(251)과 제5클러치블럭(252)에 각각 접촉하게 되면서 꼭 끼게 되어 록킹된다.
제3서브클러치(250)가 록킹되면 허브하우징(400)은 계속하여 역방향 회전할 때 제4클러치블럭(251)도 역방향으로 회전한다.
이상에서 언급한 내용으로 본 발명의 바람직한 제1실시예의 작동을 설명한다.
입력샤프트(160)가 구동력 입력부가 되어 정방향으로 회전하면, 제1니들클러치의 제1니들블럭(172)이 정방향 회전한다.
제1니들블럭(172)이 정방향 회전함에 따라 제1니들핀(171)이 제2그루브(173)에서 록킹되어 제1클러치블럭(110)을 정방향 회전시킨다.
제1클러치블럭(110)은 허브하우징(400)에 고정되어 있기 때문에 정방향하는 제1클러치블럭(110)에 의해 허브하우징(400)은 정방향 출력된다.
입력샤프트(160)가 정방향 회전함에 따라서 선기어(310)도 정방향 회전하게 되고, 선기어(310)에 치합된 위성기어(320)는 역방향 회전하게 된다.
위성기어(320)가 역방향 회전함에 따라서 링기어(350)를 따라서 역방향으로 회전하게 되면 캐리어핀(330)은 고정축(500)을 중심으로 정방향 공전하려 하고 결국 캐리어(340)가 정방향으로 회전한다.
캐리어(340)는 제2니들블럭(211)에 연결되어 있기 때문에 캐리어(340)가 정방향 회전함에 따라서 제2니들핀(212)은 제2니들블럭(211)에 형성된 제4그루브(215)에 위치하게 되므로 앞서 언급한 바 대로 제2니들클러치가 해제된다.
결국 입력샤프트(160)의 정방향으로 회전할 때 제2클러치(200)는 록킹이 해제되는 것이다.
따라서, 입력샤프트(160)가 정방향 회전함에 따라 허브하우징(400)은 계속하여 정방향 구동이 가능해진다.
입력샤프트(160)가 구동력 입력부가 되어 역방향으로 회전하면, 제1니들클러치의 제1니들블럭(172)이 역방향 회전한다.
제1니들블럭(172)이 역방향 회전함에 따라 제1니들핀(171)이 제3그루브(174)에 위치하여 록킹이 해제되므로 제1클러치블럭(110)에 동력을 전달하지 않는다.
입력샤프트(160)가 역방향 회전함에 따라서 선기어(310)도 역방향 회전하게 되고, 선기어(310)에 치합된 위성기어(320)는 정방향 회전하게 된다.
위성기어(320)가 정방향 회전함에 링기어(350)를 따라서 정방향으로 회전하게 되면 캐리어핀(330)은 고정축(500)을 중심으로 역방향 공전을 시작하고 결국 캐리어(340)가 역방향으로 회전한다.
캐리어(340)는 제2니들블럭(211)에 연결되어 있기 때문에 캐리어(340)가 역방향 회전함에 따라서 제2니들핀(212)은 제2니들블럭(211)에 형성된 제5그루브(216)에 끼이게 되므로 앞서 언급한 바 대로 제2니들클러치가 록킹된다.
결국 입력샤프트(160)의 역방향으로 회전할 때 제2클러치(200)는 역방향으로 록킹되는 것이다.
캐리어(340)가 역방향으로 록킹됨에 따라서 캐리어(340)는 고정되고 위성기어(320)가 정방향으로 회전하게 되므로 결국 링기어(350)는 감속되면서 정방향으로 회전한다.
따라서, 입력샤프트(160)가 역방향 회전함에 따라 허브하우징(400)은 감속되면서 정방향으로 구동이 가능해진다.
다음으로 본 발명의 바람직한 제1실시예 내지 제6실시예들에 있어서 허브하우징(400)이 입력부가 되어 정방향으로 구동시 작동은 다음과 같다.
허브하우징(400)이 구동력 입력부가 되어 정방향으로 회전하면, 허브하우징(400)에 고정된 커버하우징(410)이 정방향으로 회전한다.
제5클러치블럭(252)은 커버하우징(410)에 고정되어 있기 때문에 커버하우징(410)이 정방향으로 회전할 때 제5클러치블럭(252)도 정방향으로 회전한다.
제4클러치베어링(253)은 장반경의 길이가 제4클러치블럭(251)과 제5클러치블럭(252) 사이의 간극보다 길게 형성되고 단반경의 길이는 제4클러치블럭(251)과 제5클러치블럭(252) 사이의 간극보다 길게 형성된다.
따라서 허브하우징(400)이 정방향 회전함에 따라 제5클러치블럭(252)이 정방향 회전하면, 제4클러치베어링(253)의 단반경이 제4클러치블럭(251)과 제5클러치블럭(252)에 각각 접촉하게 되면서 미끄러져 록킹이 해제된다.
다시 말해서 제2클러치(200)의 일종인 제3서브클러치(250)가 록킹해제되면 허브하우징(400)은 계속하여 정방향 회전할 수 있게 된다.
허브하우징(400)이 정방향 회전함에 따라서 허브하우징(400) 내벽에 설치된 제1니들클러치의 제1클러치블럭(110)은 구동축과의 거리가 일정하게 형성되며 그루브가 없기 때문에 제1니들블럭(172)에 동력을 전달하지 않아서 허브하우징(400)은 계속하여 정방향 회전가능하다.
다음으로 본 발명의 바람직한 제1실시예 내지 제6실시예들에 있어서 허브하우징(400)이 입력부가 되어 역방향으로 구동시 후진 동작은 다음과 같다.
허브하우징(400)이 구동력 입력부가 되어 역방향으로 회전하면, 허브하우징(400)에 고정된 커버하우징(410)이 역방향으로 회전한다.
제5클러치블럭(252)은 커버하우징(410)에 고정되어 있기 때문에 커버하우징(410)이 역방향으로 회전할 때 제5클러치블럭(252)도 역방향으로 회전한다.
제4클러치베어링(253)은 장반경의 길이가 제4클러치블럭(251)과 제5클러치블럭(252) 사이의 간극보다 길게 형성되고 단반경의 길이는 제4클러치블럭(251)과 제5클러치블럭(252) 사이의 간극보다 길게 형성된다.
따라서 허브하우징(400)이 역방향 회전함에 따라 제5클러치블럭(252)이 역방향 회전하면, 제4클러치베어링(253)의 장반경이 제4클러치블럭(251)과 제5클러치블럭(252)에 각각 접촉하게 되면서 록킹된다.
제4클러치블럭(251)은 제3리테이너(242)에 연결되어 있기 때문에 제4클러치블럭(251)이 역방향으로 회전하면 제3리테이너(242)가 역방향으로 회전한다.
제3리테이너(242)가 역방향으로 회전할 때 클러치슈(243)는 제3클러치베어링(241)을 중심으로 정방향으로 기울어지게 되고 결국 클러치슈(243)가 동심블럭(245)과 제2클러치블럭(214) 사이에서 미끄러지게 되어 결국 록킹이 해제된다.
다시 말해서 제2클러치(200)의 일종인 제3서브클러치(250)가 록킹이 해제되므로 후진이 가능해진다.
보다 상세하게는, 제1클러치(100)의 록킹유격과 제1서브클러치(210)의 록킹유격이 제2서브클러치(240)보다 크게 형성된다.
따라서, 허브하우징(400)이 역회전할 때 제3서브클러치(250)에 연동된 제2서브클러치(240)가 제1클러치(100)보다 먼저 록킹해제 되면서 후진이 가능해지는 것이다.
이 때, 제1서브클러치(210)는 앞서 언급한 제2니들클러치 또는 제2버퍼링클러치 또는 원웨이클러치로 이루어질 수 있는 것임을 일러둔다.
또한, 본 발명의 바람직한 제1실시예에 있어서, 허브하우징(400) 내벽에 설치된 제1니들클러치의 제1클러치블럭(110)은 구동축과의 거리가 일정하게 형성되며 그루브가 없기 때문에 제1니들블럭(172)에 동력을 전달하지 않는다.
이 때 제2서브클러치(240)의 클러치슈(243)가 제1클러치(100)보다 먼저 해제되기 때문에 제1클러치(100)에 상관없이 허브하우징(400)은 역방향 회전이 가능해져 후진이 가능한 것이다.
제1클러치(100)의 록킹유격이 제2클러치(200)의 록킹유격보다 긴 것에 대해 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.
허브하우징(400)이 역방향으로 회전하면 링기어(350) 역시 역방향으로 회전하게 되고, 링기어(350)에 치합된 위성기어(320)도 역방향으로 회전한다.
위성기어(320)가 역방향으로 회전하면 캐리어(340)는 역방향으로 회전하려고 한다.
캐리어(340)가 역방향으로 회전하게 되면 앞서 언급한 바 대로 제2니들클러치가 록킹되기 때문에 어느 순간 캐리어(340)가 더 이상 역방향으로 회전하지 않고 록킹되게 된다.
캐리어(340)가 록킹되면 역방향으로 회전하는 위성기어(320)에 치합된 선기어(310)가 정방향으로 회전하게 된다.
선기어(310)가 정방향으로 회전하면 앞서 언급한 바 대로 제1클러치(100)의 일종인 제1니들클러치가 록킹되어 허브하우징(400)을 정방향 구동하려고 한다.
결국 허브하우징(400)이 입력부가 되어 역방향 구동력을 전달할 때 캐리어(340)가 록킹된다면 결국 출력되는 입력샤프트(160)가 정방향으로 출력되어 허브하우징(400)을 정방향으로 되돌리려 하기 때문에 서로 반대 방향의 구동력이 충돌하는 모순이어서 후진작동이 불가능해지는 것이다.
따라서, 제1클러치(100)가 록킹되기 이전에 제2클러치(200)를 해제시키게 되면 위와 같은 구동력 충돌의 모순이 해결되는 것이고 후진작동이 가능해지는 것이다.
다음으로 본 발명의 바람직한 제2실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상술한다.
도2는 본 발명의 바람직한 제2실시예에 따른 전체 단면도이다.
도9는 본 발명의 바람직한 제2, 제3, 제4실시예에 따라 입력샤프트(160)가 역방향으로 회전할 때의 A-A단면도이며, 도10은 본 발명의 바람직한 제2, 제3, 제4실시예에 따른 입력샤프트(160)가 정방향으로 회전할 때의 A-A단면도이다.
입력샤프트(160)는 고정축(500)에 삽입되어 회전가능하게 설치되어 있다.
입력샤프트(160)는 좌측에 제1베어링(610)에 설치되어 고정축(500)에서 회전이 원활하도록 설치되고, 제1씰링부(710)는 제1베어링(610)의 좌측에서 고정축(500)과 입력샤프트(160) 사이에 설치되어 기밀을 유지한다.
입력샤프트(160)는 일측에 밸트 또는 체인 등 구동력 전달수단이 걸릴 수 있는 구조를 하고 있고, 입력샤프트(160)의 우측 외주면에는 선기어(310)가 형성되어 있다.
허브하우징(400)에는 입력샤프트(160)의 일부분이 삽입되어 있다.
입력샤프트(160)의 좌측 외주면과 허브하우징(400)의 좌측내주면 사이에는 제2씰링부(720)가 설치되어 기밀을 유지하고 있다.
제2베어링(620)은 제2씰링부(720) 우측에서 허브하우징(400)과 입력샤프트(160) 사이에 설치되어 있다.
제1수버퍼링블럭(121)은 입력샤프트(160)의 외주면에 고정되고 제1클러치블럭(110)은 허브하우징(400)의 내주면에 고정되어 있다.
제1암버퍼링블럭(122)은 제1수버퍼링블럭(121)을 수용하고, 제1암버퍼링블럭(122)과 제1클러치블럭(110) 사이에는 제1클러치베어링(115)이 설치된다.
제1클러치(100)는 제1수버퍼링블럭(121)과 제1암버퍼링블럭(122), 스프링, 제1클러치(100)블럭, 제1클러치베어링(115)을 포함하는 제1버퍼링클러치(150)를 포함한다.
다시 말해 제1수버퍼링블럭(121)은 제1돌출부(130)를 갖고 입력샤프트(160)에 고정된다.
제1암버퍼링블럭(122)은 제1돌출부(130)가 걸리는 제1걸림턱(140)이 형성된 채 제1수버퍼링블럭(121)에 연결된다.
스프링은 제1돌출부(130) 중 어느 하나와 제1걸림턱(140) 중 어느 하나 사이에서 설치된다.
제1클러치블럭(110)은 허브하우징(400)에 고정되면서 제1암버퍼링블럭(122)에 외삽되어 있다.
제1클러치베어링(115)은 제1암버퍼링블럭(122)과 제1클러치블럭(110) 사이에 설치된다.
보다 상세하게는 제1수버퍼링블럭(121)은 입력샤프트(160)에 고정되어 있고 외주면에는 제1돌출부(130)가 형성되어 있다.
제1돌출부(130)는 제1돌기(131)와 제1돌기(131) 맞은편에 형성된 제4돌기(134)와, 제1돌기(131)의 좌측에 형성된 제2돌기(132)와, 제2돌기(132)의 맞은편에 형성된 제3돌기(133)를 갖는다.
제1암버퍼링블럭(122)의 내주면에는 제1돌기(131)가 정방향으로 회전할 때 걸리는 제5돌기(141)와, 제4돌기(134)가 정방향으로 회전할 때 걸리는 제7돌기(143)와, 제2돌기(132)가 정방향으로 회전할 때 거리가 가까워지는 제6돌기(142)와, 제3돌기(133)가 정방향으로 회전할 때 거리가 가까워지는 제8돌기(144)가 형성되어 있다.
제1스프링(111)은 제2돌기(132)와 제6돌기(142) 사이에 설치되고, 제2스프링(112)은 제2돌기(132)와 제7돌기(143) 사이에 설치되며, 제3스프링(113)은 제3돌기(133)와 제5돌기(141) 사이에 설치되고, 제4스프링(114)은 제3돌기(133)와 제8돌기(144) 사이에 각각 설치되어 제1수버퍼링블럭(121)이 회전할 때 회전을 일정시간 지연시킨다.
다음으로 본 발명의 바람직한 제2,제3,제4실시예에 따른 제1클러치(100)의 동작을 설명한다.
입력샤프트(160)가 정방향으로 회전하면, 제1돌출부(130)의 제2돌기(132)가 제1스프링(111)의 탄성력을 극복하고, 제1돌출부(130)의 제3돌기(133)가 제4스프링(114)의 탄성력을 극복하면서 정방향으로 서서히 회전하게 된다.
일정시간 경과 후에 제1돌기(131)는 제1걸림부의 제5돌기(141)에 걸리고, 제4돌기(134)는 제7돌기(143)에 걸리게 되어, 입력샤프트(160)의 정방향 구동력을 제1암버퍼링블럭(122)에 전달한다.
제1클러치베어링(115)이 제1암버퍼링블럭(122)의 외주면과 제1클러치블럭(110) 사이에 설치되어 있다.
제1클러치베어링(115)은 장반경의 길이가 제1암버퍼링블럭(122)과 제1클러치블럭(110) 사이의 간극보다 길게 형성되고 단반경의 길이는 제1암버퍼링블럭(122)과 제1클러치블럭(110) 사이의 간극보다 길게 형성된다.
따라서 입력샤프트(160)가 정방향 회전하여 제1수버퍼링블럭(121)이 정방향 회전하게 되면, 제1클러치베어링(115)의 장반경이 제1암버퍼링블럭(122)과 제1클러치블럭(110)에 각각 접촉하게 되면서 록킹된다.
입력샤프트(160)가 역방향으로 회전하면, 제1돌출부(130)의 제2돌기(132)가 제2스프링(112)의 탄성력을 극복하고, 제1돌출부(130)의 제3돌기(133)가 제3스프링(113)의 탄성력을 극복하면서 역방향으로 서서히 회전하게 된다.
결국 일정시간 경과 후에 제1돌기(131)는 제1걸림부의 제6돌기(142)에 걸리고, 제4돌기(134)는 제8돌기(144)에 걸리게 되어, 입력샤프트(160)의 역방향 구동력을 제1암버퍼링블럭(122)에 전달한다.
입력샤프트(160)가 역방향 회전하여 제1수버퍼링블럭(121)이 역방향 회전하게 되면, 제1클러치베어링(115)의 단반경이 제1암버퍼링블럭(122)과 제1클러치블럭(110)에 각각 접촉하거나 이격 되면서 록킹이 해제된다.
도11은 본 발명의 바람직한 제2, 제3, 제4실시예에 따른 A-A단면도로서 입력샤프트(160)에 구동력이 전달되지 않은 단면도이다.
입력샤프트(160)에는 구동력이 전달되지 않기 때문에 제1걸림턱(140)과 제1걸림부는 서로 이격되어 있다.
왜냐하면, 제1스프링(111)과 제2스프링(112)이 제2돌기(132)의 양측면에서 동일한 탄성력을 주고 있고, 제3스프링(113)과 제4스프링(114)이 제3돌기(133)의 양 측면에 동일한 탄성력을 부여하고 있기 때문이다.
도12는 본 발명의 바람직한 제2, 제5실시예에 따른 C-C단면도이자, 제1서브클러치(210)의 일종인 제2버퍼링클러치의 단면도이다.
제2클러치(200)는 제2수버퍼링블럭(226)과, 제2암버퍼링블럭(227), 스프링으로 이루어지는 제2버퍼링클러치를 포함한다.
제2수버퍼링블럭(226)은 제2돌출부(221)를 갖고 허브하우징(400)에 연결된다.
제2암버퍼링블럭(227)은 캐리어(340)에 고정되는데, 제2돌출부(221)가 걸리는 제2걸림턱(220)이 형성된 채로 제2수버퍼링블럭(226)에 연결되어 있다.
스프링은 제2돌출부(221) 중 어느 하나와 제2걸림턱(220) 중 어느 하나 사이에 설치된다.
보다 상세하게 설명하면, 스프링은 제5스프링(222)과 제6스프링(223), 제7스프링(224)과 제8스프링(225)으로 이루어지며, 스프링들의 배치는 앞서 언급한 제1스프링 내지 제4스프링과 동일한 원리로 도12와 같이 배치된다.
제2버퍼링클러치는 허브하우징(400)이 입력부가 되어 정방향으로 회전하면, 제2수버퍼링블럭(226)이 정방향으로 회전하게 되면서 앞서 언급한 제1버퍼링클러치(150)가 정방향 회전동작과 동일한 원리로 작동한다.
마찬가지로 제2버퍼링클러치는 허브하우징(400)이 입력부가 되어 역방향으로 회전하면, 제2수버퍼링블럭(226)이 역방향으로 회전하게 되면서 앞서 언급한 제1버퍼링클러치(150)가 역방향 회전동작과 동일한 원리로 작동한다.
이 때, 제1걸림턱(140)과 제1돌출부(130)의 최대 유격거리는 제2걸림턱(220)과 제2돌출부(221)의 최대 유격거리보다 크다.
즉, 제1클러치(100)의 록킹유격이 제2클러치(200)의 록킹유격 보다 크게 형성되는 것이다.
다음으로 본 발명의 바람직한 제3실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상술한다.
도3은 본 발명의 바람직한 제3실시예에 따른 전체 단면도이다.
입력샤프트(160)는 고정축(500)에 삽입되어 회전가능하게 설치되어 있다.
입력샤프트(160)는 좌측에 제1베어링(610)에 설치되어 고정축(500)에서 회전이 원활하도록 설치되고, 제1씰링부(710)는 제1베어링(610)의 좌측에서 고정축(500)과 입력샤프트(160) 사이에 설치되어 기밀을 유지한다.
입력샤프트(160)는 일측에 밸트 또는 체인 등 구동력 전달수단이 걸릴 수 있는 구조를 하고 있고, 입력샤프트(160)의 우측 외주면에는 선기어(310)가 형성되어 있다.
허브하우징(400)에는 입력샤프트(160)의 일부분이 삽입되어 있다.
입력샤프트(160)의 좌측 외주면과 허브하우징(400)의 좌측내주면 사이에는 제2씰링부(720)가 설치되어 기밀을 유지하고 있다.
제2베어링(620)은 제2씰링부(720) 우측에서 허브하우징(400)과 입력샤프트(160) 사이에 설치되어 있다.
제1수버퍼링블럭(121)은 입력샤프트(160)의 외주면에 고정되고 제1클러치블럭(110)은 허브하우징(400)의 내주면에 고정되어 있다.
제1암버퍼링블럭(122)은 제1수버퍼링블럭(121)을 수용하고, 제1암버퍼링블럭(122)과 제1클러치블럭(110) 사이에는 제1클러치베어링(115)이 설치된다.
도13은 본 발명의 바람직한 제3, 제6실시예에 따른 C-C단면도이자, 제1서브클러치(210)의 일종인 원웨이클러치의 단면도이다.
제2클러치(200)는 제2클러치블럭(214)과 제3클러치블럭(230), 제2클러치베어링(231)을 포함한다.
제2클러치블럭(214)은 고정축(500)에 외삽된다.
제3클러치블럭(230)은 제2클러치블럭(214)에 외삽되면서 캐리어(340)에 고정된다.
제2클러치베어링(231)은 제2클러치블럭(214)과 제3클러치블럭(230) 사이에 설치된다.
제2클러치베어링(231)은 장반경의 길이가 제2클러치블럭(214)과 제3클러치블럭(230) 사이의 간극보다 길게 형성되고 단반경의 길이는 제2클러치블럭(214)과 제3클러치블럭(230) 사이의 간극보다 길게 형성된다.
따라서 캐리어(340)가 역방향 회전할 때 캐리어(340)가 고정된 제3클러치블럭(230)이 역방향 회전한다.
제3클러치블럭(230)이 역방향 회전하면, 제2클러치베어링(231)의 장반경이 제3클러치블럭(230)과 제2클러치블럭(214)에 각각 접촉하게 되면서 록킹된다.
커버하우징(410)은 허브하우징(400)은 우측단에 설치되어 있다.
커버하우징(410)은 내부에 제5클러치블럭(252)이 설치된 상태로 고정축(500)에 삽입된다.
커버하우징(410)에는 제5클러치블럭(252)과 고정축(500) 사이에 제3베어링(630)이 설치되어 있기 때문에 허브하우징(400)이 회전가능하도록 한다.
제3씰링부(730)는 커버하우징(410)의 제3베어링(630) 우측단에 설치되어 기밀을 유지시킨다.
허브하우징(400) 내부에는 작동을 원활하게 하도록 유체가 채워지기 때문에 제1씰링부(710) 및 제2씰링부(720), 제3씰링부(730)가 허브하우징(400)의 기밀을 유지하는 것이다.
끝으로 본 발명의 바람직한 실시예의 조합으로는 다음과 같음을 일러둔다.
본 발명의 바람직한 제1실시예는 제1클러치(100)가 앞서 언급한 제1니들클러치며, 제1서브클러치(210)는 앞서 언급한 제2니들클러치로 구성될 수 있다.
본 발명의 바람직한 제2실시예는 제1클러치(100)가 앞서 언급한 제1버퍼링클러치(150)이며, 제1서브클러치(210)는 제2버퍼링클러치로 구성될 수 있다.
본 발명의 바람직한 제3실시예는 제1클러치(100)가 앞서 언급한 제1버퍼링클러치(150)이며, 제1서브클러치(210)는 앞서 언급한 원웨이클러치로 구성될 수 있다.
본 발명의 바람직한 제4실시예는 제1클러치(100)가 앞서 언급한 제1버퍼링클러치(150)이며, 제1서브클러치(210)는 앞서 언급한 제2니들클러치로 구성될 수 있다.
본 발명의 바람직한 제5실시예는 제1클러치(100)가 앞서 언급한 제1니들클러치며, 제1서브클러치(210)는 앞서 언급한 제2버퍼링클러치로 구성될 수 있다.
본 발명의 바람직한 제2실시예는 제1클러치(100)가 앞서 언급한 제1니들클러치며, 제1서브클러치(210)는 앞서 언급한 원웨이클러치로 구성될 수 있다.
본 발명의 자동변속기는 오토바이, 자동차, 자전거, 이륜차, 삼륜차, 사륜차 등 다양한 차량에 적용될 수 있는 것이다.
본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 됨을 부언한다.
(부호의 설명)
100 : 제1클러치, 110 : 제1클러치블럭
111 : 제1스프링, 112 : 제2스프링
113 : 제3스프링, 114 : 제4스프링
115 : 제1클러치베어링, 121 : 제1수버퍼링블럭
122 : 제1암버퍼링블럭, 130 : 제1돌출부
131 : 제1돌기, 132 : 제2돌기
133 : 제3돌기, 134 : 제4돌기
140 : 1걸림턱, 141 : 제5돌기
142 : 제6돌기, 143 : 제7돌기
144 : 제8돌기, 150 : 제1버퍼링클러치
160 : 입력샤프트, 170 : 제1리테이너
171 : 제1니들핀, 172 : 제1니들블럭
173 : 제1그루브, 174 : 제2그루브
175 : 제3그루브, 200 : 제2클러치
210 : 제1서브클러치, 211 : 제2니들블럭
212 : 제2니들핀, 213 : 제2리테이너
214 : 제2클러치블럭, 215 : 제4그루브
216 : 제5그루브, 220 : 제2걸림턱
221 : 제2돌출부, 222 : 제5스프링
223 : 제6스프링, 224 : 제7스프링
225 : 제8스프링, 226 : 제2수버퍼링블럭
227 : 제2암버퍼링블럭, 230 : 제3클러치블럭
231 : 제2클러치베어링, 232 : 동심스프링
240 : 제2서브클러치, 241 : 제3클러치베어링
242 : 제3리테이너, 243 : 클러치슈
244 : 스플라인부, 245 : 동심블럭
250 : 제3서브클러치, 251 : 제4클러치블럭
252 : 제5클러치블럭, 253 : 제4클러치베어링
300 : 유성기어부, 310 : 선기어
320 : 위성기어, 330 : 캐리어핀
340 : 캐리어, 350 : 링기어
400 : 허브하우징, 410 : 커버하우징
500 : 고정축, 610 : 제1베어링
620 : 제2베어링, 630 : 제3베어링
710 : 제1씰링부, 720 : 제2씰링부
730 : 제3씰링부, 810 : 제1멈춤와셔
820 : 제2멈춤와셔

Claims (12)

  1. 고정축에 회전 가능하게 설치되는 입력샤프트와;
    상기 입력샤프트가 삽입되는 허브하우징과;
    일측이 상기 입력샤프트에 설치되고 타측이 상기 허브하우징에 설치되는 제1클러치와;
    상기 허브하우징 내벽에 형성된 링기어와 상기 입력샤프트에 형성된 선기어 사이에서 치합되는 위성기어를 갖는 캐리어를 포함하는 유성기어부와;
    일측이 상기 유성기어부에 설치되고 타측이 상기 허브하우징에 설치되는 제2클러치;를 포함하고,
    상기 제1클러치와 상기 제2클러치는 서로 반대방향으로 록킹되는 일방향클러치로 이루어지되,
    상기 허브하우징이 역방향으로 회전할 때 상기 제1클러치보다 상기 제2클러치가 먼저 해제되는 것을 특징으로 하는 자동변속기.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 입력샤프트가 정방향 회전하면 상기 제1클러치는 록킹되고 상기 제2클러치는 해제되면서 상기 허브하우징이 정방향 출력되고,
    상기 입력샤프트가 역방향 회전하면 상기 제1클러치는 해제되고 상기 제2클러치가 록킹되면서 상기 유성기어부의 정방향하는 위성기어에 의해 상기 링기어가 정방향 회전하여 상기 허브하우징이 감속되면서 정방향 출력되며,
    상기 허브하우징이 정방향 회전하면 상기 제2클러치는 해제되면서 상기 허브하우징은 정방향회전하되,
    상기 제1클러치의 록킹유격이 상기 제2클러치의 록킹유격보다 크게 형성되어,
    상기 허브하우징이 역방향 회전하면 상기 선기어가 정방향으로 회전하여 상기 제1클러치가 록킹되기 전에 상기 제2클러치가 먼저 해제되면서 상기 허브하우징이 역방향 회전하여 후진이 가능한 것을 특징으로 하는 자동변속기.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 제2클러치는,
    상기 유성기어부에 설치된 위성기어의 반대편에 연결되어 상기 캐리어가 역방향으로 회전하는 것을 구속하는 제1서브클러치와;
    상기 제1서브클러치에 연결 설치되는 제2서브클러치와;
    일측이 상기 허브하우징에 설치된 커버하우징에 연결되고 타측이 상기 제2서브클러치에 연결되어 상기 허브하우징의 역방향 회전을 구속하는 제3서브클러치;를 포함하되,
    상기 허브하우징이 역방향으로 회전할 때 상기 제3서브클러치에 연동된 상기 제2서브클러치가 상기 제1클러치 및 상기 제1서브클러치보다 먼저 록킹해제 되는 것을 특징으로 하는 자동변속기.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1클러치는,
    제1돌출부를 갖고 상기 입력샤프트에 고정되는 제1수버퍼링블럭과;
    상기 제1돌출부가 걸리는 제1걸림턱이 형성된 채 상기 제1수버퍼링블럭에 연결되는 제1암버퍼링블럭과;
    상기 제1돌출부 중 어느 하나와 와 상기 제1걸림턱 중 어느 하나 사이에 설치된 스프링과;
    일측이 상기 허브하우징에 고정되면서 상기 제1암버퍼링블럭에 외삽하는 제1클러치블럭과;
    상기 제1암버퍼링블럭과 상기 제1클러치블럭 사이에 설치되는 제1클러치베어링으로 이루어지는 제1버퍼링클러치를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동변속기.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1클러치는,
    상기 입력샤프트에 고정되는 제1니들블럭과;
    상기 제1니들블럭에 외삽되고 상기 허브하우징에 연결되는 제1클러치블럭과;
    상기 제1니들블럭과 상기 제1클러치블럭 사이에 설치되는 제1리테이너와;
    상기 제1리테이너에 설치되는 복수개의 제1니들핀;으로 이루어진 제1니들클러치를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동변속기.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 제2클러치는,
    상기 허브하우징에 연결되는 제2클러치블럭과;
    상기 제2클러치블럭에 외삽되어 상기 캐리어에 고정되는 제2니들블럭과;
    상기 제2클러치블럭과 상기 제2니들블럭 사이에 삽입되는 제2리테이너와;
    상기 제2리테이너에 설치되는 복수개의 제2니들핀;으로 이루어지는 제2니들클러치를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동변속기.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 제2클러치는,
    제2돌출부를 갖고 상기 허브하우징에 연결되는 제2수버퍼링블럭과;
    상기 제2돌출부가 걸리는 제2걸림턱이 형성된 채 상기 제2수버퍼링블럭에 연결되어 상기 캐리어에 고정되는 제2암버퍼링블럭과;
    상기 제2돌출부 중 어느 하나와 상기 제2걸림턱 중 어느 하나 사이에 설치되는 스프링;으로 이루어지는 제2버퍼링클러치를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동변속기.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 제2클러치는,
    상기 고정축에 외삽하는 제2클러치블럭과;
    상기 제2클러치블럭에 외삽되면서 상기 캐리어에 고정되는 제3클러치블럭과;
    상기 제2클러치블럭과 상기 제3클러치블럭 사이에 설치되는 제2클러치베어링;으로 이루어지는 원웨이클러치를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동변속기.
  9. 청구항 3에 있어서,
    상기 제2서브클러치는,
    상기 고정축에 유격을 갖으면서 설치되는 동심블럭과;
    상기 고정축에서 설치되는 멈춤와셔와 상기 동심블록 사이에 설치되는 동심스프링;을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동변속기.
  10. 청구항 3에 있어서,
    상기 제3서브클러치는,
    상기 고정축에 외삽되는 제4클러치블럭과;
    상기 제4클러치블럭에 외삽되고 상기 허브하우징에 설치된 커버하우징에 고정되는 제5클러치블럭과;
    상기 제4클러치블럭과 상기 제5클러치블럭 사이에 설치되는 제4클러치베어링;을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동변속기.
  11. 청구항 9 또는 청구항 10에 있어서,
    상기 제2서브클러치는,
    상기 동심블럭에 외삽되는 제2클러치블럭과;
    상기 제2클러치블럭과 상기 동심블럭 사이에 설치되는 제3리테이너와;
    상기 제3리테이너에 설치되는 클러치슈;를 포함하되,
    상기 제3리테이너는 상기 제4클러치블럭에 고정되는 것을 특징으로 하는 자동변속기.
  12. 청구항 5 또는 청구항 6에 있어서,
    상기 제1니들블럭은,
    상기 제1리테이너와 근접하는 제1그루브와;
    상기 제1그루브에서 경사지면서 연장된 제2그루브와;
    상기 제2그루브에서 연장되고 상기 제1니들핀을 수용하는 제3그루브;를 포함하고,
    상기 제2니들블럭은,
    상기 제2리테이너에 근접하는 제4그루브와;
    상기 제4그루브에서 경사지게 연장되는 제5그루브를 포함하되,
    상기 제2그루브의 길이가 상기 제5그루브의 길이보다 긴 것을 특징으로 하는 자동변속기.
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