KR101322191B1 - Automatic transmission - Google Patents

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KR101322191B1
KR101322191B1 KR1020130037481A KR20130037481A KR101322191B1 KR 101322191 B1 KR101322191 B1 KR 101322191B1 KR 1020130037481 A KR1020130037481 A KR 1020130037481A KR 20130037481 A KR20130037481 A KR 20130037481A KR 101322191 B1 KR101322191 B1 KR 101322191B1
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이춘우
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Abstract

PURPOSE: An auto transmission is provided to transfer power of an input shaft for an output shaft without suspension by performing pressure for one ball between two balls while performing pressure cancellation for the other ball at the same time. CONSTITUTION: A claw clutch (100) is selectively geared into multiple gears. The gear is included in a driving gear part. The gear places a bearing on a tubular shaft (10) which is an input shaft. A wedge part (30) is inscribed which is able to be slid and moved to a shaft direction on the tubular shaft. Multiple balls (50) receive pressure with the wedge part.

Description

자동 변속기{automatic Transmission}Automatic Transmission

본 발명은, 자동 변속기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 물림클러치를 이용하여 끊김이 없이 변속을 구현하는 변속기에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an automatic transmission, and more particularly, to a transmission that implements a shift without interruption by using a retaining clutch.

자동 변속기는 운전자의 조작에 의하지 않고 자동적으로 기어 비가 선택되어 달리는 속도에 따라 기어가 자동으로 조작되는 장치이다. 이 자동 변속기는 차가 달리는 데 필요한 발진 조작과 기어 변속을 자동화한 것이다.The automatic transmission is a device in which the gear is automatically operated according to the speed at which the gear ratio is automatically selected and operated, regardless of the driver's operation. This automatic transmission automates the rudder operation and gear shifting required for the car to run.

또한 차마다 설정된 속도와 액셀러레이터의 밟기에 따라 적정한 기어를 선택하는데, 필요에 따라 가속 때도 자동적으로 변속하는 것을 풀 오토매틱이라고 한다.In addition, according to the speed set for each car and stepping on the accelerator, the appropriate gear is selected.

이 자동 변속기는 유체 클러치나 밴드 또는 디스크 판을 작동시켜 자동적으로 기어 비를 선택할 수 있는 것으로 되어 있다.This automatic transmission is designed so that the gear ratio can be automatically selected by activating the fluid clutch, band or disc plate.

통상적으로 자동 변속기에는 선기어, 유성기어, 링기어 및 유성기어캐리어를 포함하고 있는 라비뇨식 또는 심프슨식 유성기어유닛 등이 있다.Typically, automatic transmissions include Ravigneaux or Simpson planetary gear units that include sun gear, planetary gears, ring gears, and planet gear carriers.

이 유성기어유닛은 ① 선기어를 고정시키고 유성기어 캐리어를 구동(엔진 동력의 입력)시키면 링기어가 증속(변속기의 출력축)되고, ② 링기어를 고정시키고 유성기어 캐리어를 구동(엔진 동력의 입력)시키면 선기어가 증속(변속기의 출력축)되고, ③ 선기어를 고정시키고 링기어를 구동(엔진 동력의 입력)시키면 유성기어 캐리어가 감속(변속기의 출력축)되고, ④ 링기어를 고정시키고 선기어를 구동(엔진 동력의 입력)시키면 유성기어 캐리어가 감속(변속기의 출력축)된다. In this planetary gear unit, the ring gear is accelerated (the output shaft of the transmission), the ring gear is fixed, and the planetary gear carrier is driven (input of the engine power) The planetary gear carrier is decelerated (the output shaft of the transmission), and (4) the ring gear is fixed and the sun gear is driven (the output shaft of the transmission is driven) The planetary gear carrier is decelerated (the output shaft of the transmission).

하지만, 상기 유성기어유닛은 선기어, 유성기어, 링기어 및 유성기어캐리어 각각을 입력축과 출력축에 선택적으로 물리게 하는 복잡한 구조의 클러치가 필요되어 제조단가가 높다고 하는 문제점과 변속시에 순간적으로 클러치에 의한 물림해제가 발생되어 입력축의 동력이 출력축에 순간적으로 절달되지 않아, 구동대상물이 중력을 받고 있는 경우에는 구동대상물이 자유낙하될 수 있다고 하는 문제점을 가진다. However, the above-mentioned planetary gear unit is disadvantageous in that it requires a complex structure clutch which selectively seals each of the sun gear, the planetary gear, the ring gear and the planetary gear carrier with the input shaft and the output shaft, The power of the input shaft is not instantaneously transmitted to the output shaft due to the disengagement, and the driven object may fall freely when the driven object is receiving gravity.

한국특허공개 제10-1997-0046278호( 공개일 1997년 7월 26일)Korean Patent Publication No. 10-1997-0046278 (published on July 26, 1997)

본 발명은 상기된 문제점을 해결하는 것에 과제를 가진다.The present invention has a problem in solving the above problems.

본 발명은 관형축에 고정적으로 내접된 볼스크류, 볼스크류에 체결되어 상기 관형축에 미끄럼이동가능하게 내접된 쇄기부, 상기 관형축에 일정 간격 이격되어 회전가능하게 외접되어 있고 내주면에 둘레방향을 따라 일정 간격 이격되어 복수개의 요부가 형성되어 있고 축선방향 일측으로 갈수록 직경이 큰 복수개의 평기어를 포함하는 구동기어부, 상기 복수개의 평기어와 마주하는 관형축의 부위에 축선방향으로 일정 간격을 두고서 형성된 복수개의 관통구멍에 각각 방사상 안쪽 부위가 안착되어 선택적으로 상기 쇄기부에 의해 가압을 받게 되는 복수개의 볼, 및 출력축에 고정적으로 외접되어 상기 복수개의 평기어와 치합되며 축선방향 일측으로 갈수록 직경이 작은 복수개의 평기어를 포함하는 피동기어부를 포함하되, 상기 쇄기부의 축선방향 길이가 축선방향으로 인접한 2개의 볼 중심 간의 거리에서 볼의 반경을 뺀 길이와 같게 되어 있는 자동변속기를 제공함으로써 상기 과제를 해결할 수 있다.The present invention relates to a ball screw comprising a ball screw fixedly inserted into a tubular shaft, a wrist base portion fastened to the ball screw and slidably inscribed on the tubular shaft, circumscribed circumferentially around the tubular shaft so as to be rotatable, A plurality of spur gears spaced apart from each other by a predetermined distance and having a plurality of recesses formed in a circumferential direction of the spur gear, A plurality of balls radially inwardly seated in the plurality of through holes and selectively pressurized by the chain base portion and a plurality of balls fixedly circumscribed to the output shaft and engaged with the plurality of spur gears, And a driven gear portion including a plurality of spur gears, wherein an axial direction of the wobbled portion By providing an automatic transmission that is equal to the length obtained by subtracting the second tooth radius of the ball in the distance between the center of the ball adjacent in the axial direction it can solve the above problems.

본 발명은, 상기와 같은 과제해결수단에 의해 쇄기부가 변속시에 상기 관형축 내에서 복수개의 평기어중 이웃하는 2개의 볼에 대하여 하나의 볼에 대한 가압과 다른 하나의 볼에 대한 가압해제를 연이어서 작용하기 때문에, 변속시에 입력축의 동력을 끊김없이 출력축에 전달하는 것이 가능하게 된다.According to the present invention, by means of the above-described object, the present invention provides a hydraulic pressure control apparatus for a scroll fluid machine in which a chain base portion presses one ball against two adjacent balls among a plurality of spur gears in a tubular axis, So that it is possible to transmit the power of the input shaft to the output shaft without interruption at the time of shifting.

또한, 볼이 쇄기부에 의해 지지를 받으면서 복수개의 평기어 중 어느 하나의 평기어의 요부에 강제적으로 삽입되면 어느 하나의 평기어와 피동기어부가 함께 회전하게 되고, 쇄기부에 의해 지지를 받지 않으면, 평기어의 요부에서 이탈되게 되고, 볼이 자중에 의해 평기어의 내주면에 접촉하게 되어도 볼이 관형축의 관통구멍 쪽으로 이동하게 되어 자유롭게 상기 볼에 장애를 받지 않고 평기어 또는 관형축이 회전하게 되어, 물림클러치에 의해서도 고속상태에서 어느 하나의 평기어와 관형축 간의 결합 및 결합해제가 가능하게 된다.Further, when the ball is forcibly inserted into the recess of one of the plurality of spur gears while being supported by the chain base, any one of the spur gear and the driven gear is rotated together, and if the spur gear is not supported by the wobbler , The ball is released from the recess of the spur gear. Even if the ball is brought into contact with the inner circumferential surface of the spur gear by its own weight, the ball moves to the through hole of the tubular shaft, and the spur gear or the tubular shaft rotates freely without being obstructed by the ball The engagement and disengagement between any one of the spur gears and the tubular shaft can be achieved even in the high speed state by the engaging clutch.

도 1은 본 발명에 따른 무단변속기를 물림클러치의 비물림 상태에서 도시한 도면,
도 2는 도 1의 무단변속기를 물림클러치의 물림되기 직전과 물림해제되기 직전 상태에서 도시한 도면,
도 3은 도 1의 다른 실시예의 다른 무단변속기를 물림클러치를 비물림 상태에서 도시한 도면, 및
도 4는 도 3의 무단변속기를 물림클러치의 물림되기 직전과 물림해제되기 직전 상태에서 도시한 도면.1 is a view showing the continuously variable transmission according to the present invention in a non-engaged state of the engaging clutch,
Fig. 2 is a view showing the state of the continuously variable transmission of Fig. 1 immediately before engagement of the engagement clutch and before engagement of the engagement clutch,
Fig. 3 is a view showing another continuously variable transmission of another embodiment of Fig. 1 in a non-engaged state of the engagement clutch, and Fig.
Fig. 4 is a view showing the continuously variable transmission of Fig. 3 immediately before the engagement clutch is engaged and immediately before being disengaged; Fig.

이하, 본 발명에 따른 실시예1의 자동 변속기가 도 1 및 도 2를 참조하여 상세히 설명될 것이다.Hereinafter, an automatic transmission according to a first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to Figs. 1 and 2. Fig.

도 1에는 자동 변속기가 부호 200으로서 지시되어 있다.1, the automatic transmission is indicated by reference numeral 200. In Fig.

상기 자동 변속기(200)는 입력축인 관형축(10)에 베어링을 개재하여 일정 간격 이격되어 회전가능하게 외접된 구동기어부(210), 상기 관형축(10)에 대하여 평행하게 배치된 출력축(201)에 고정적으로 외접되어 상기 구동기어부(210)와 맞물리는 피동기어부(220), 및 상기 피동기어부(220)에 선택적으로 물림되는 물림클러치(100)를 포함하고 있다. The automatic transmission 200 includes a drive unit 210 that is rotatably circumscribed and spaced apart from a tubular shaft 10 via a bearing, an output shaft 201 disposed parallel to the tubular shaft 10, And a driven clutch 100 which is selectively engaged with the driven gear unit 220. The driven gear unit 220 is fixed to the driven gear unit 220 and is engaged with the driven gear unit 210.

상기 구동기어부(210)는 상기 관형축(10)에 외접되어 축선방향 일측으로 갈수록 직경이 큰 복수개의 평기어(40)를 포함하고 있다. The drive gear unit 210 includes a plurality of spur gears 40 circumscribing the tubular shaft 10 and having a larger diameter toward one axial side.

상기 피동기어부(220)에는 상기 복수개의 평기어(40)와 각각 맞물리되 상기 축선방향 일측으로 갈 수록 직경이 작은 복수개의 평기어(60)가 일체로 구비되어 있다. The driven gear unit 220 includes a plurality of spur gears 60 each of which is meshed with the plurality of spur gears 40 and whose diameters are smaller toward the axial direction.

상기 물림클러치(100)는 상기 관형축(10)에 베어링을 개재하여 나사축이 회전가능하게 삽입되어 있고 모터(M)의 케이스가 관형축(10)에 고정되어 상기 관형축(10)과 함께 회전되게 되는 볼스크류(20); 볼스크류(20)의 나사축에 체결되어 상기 관형축(10)에 축선방향으로 미끄럼이동가능하게 내접된 너트 형상의 쇄기부(30); 상기 복수개의 평기어(40) 각각의 내주면에 둘레방향을 따라 일정 간격 이격되어 형성된 복수개의 요부(41); 및 상기 복수개의 평기어(40) 각각의 상기 복수개의 요부(41)와 마주하는 관형축(10)의 부위에 축선방향으로 일정 간격을 두고서 형성된 복수개의 관통구멍(11)에 방사상 안쪽 부위가 삽입 안착되어 상기 쇄기부(30)에 의해 선택적으로 가압을 받는 복수개의 볼(50)을 포함하고 있다.The retaining clutch 100 has a threaded shaft 10 rotatably inserted into the tubular shaft 10 through a bearing and a case of the motor M fixed to the tubular shaft 10 so that the tubular shaft 10 A ball screw 20 to be rotated; A nut-shaped chain base portion 30 fastened to the screw shaft of the ball screw 20 and internally slidably mounted on the tubular shaft 10 in an axial direction; A plurality of recesses 41 formed on the inner circumferential surface of each of the plurality of spur gears 40 at predetermined intervals along the circumferential direction; And radially inner portions are inserted into the plurality of through-holes 11 formed at regular intervals in the axial direction at portions of the tubular shaft 10 facing the plurality of recesses 41 of each of the plurality of spur gears 40. It includes a plurality of balls 50 are seated and selectively pressed by the wedge portion (30).

상기 관통구멍(11)의 반경방향 안쪽의 구경이 상기 볼(50)이 일부만 삽입되고 상기 볼(50) 전체가 관통될 수 없는 크기로 되어 있는 상태에서, 상기 관통구멍(11)은 원통형으로 되어 상기 볼(50)과 미끄럼접촉하고 있으며, 상기 복수개의 평기어(40)의 내경은 상기 볼(50)이 상기 관통구멍(11)에서 상기 볼(50)의 체적의 절반 미만의 부위만 상기 관형축(10)의 외측으로 노출되게 하는 크기로 되어 있다.The through hole 11 is cylindrical in a state in which the diameter of the through hole 11 in the radial direction is such that the ball 50 is partially inserted and the entire ball 50 can not penetrate therethrough And the inner diameter of the plurality of spur gears 40 is in a sliding contact with the ball 50 so that only the portion of the ball 50 less than half the volume of the ball 50 in the through hole 11 So that it is exposed to the outside of the shaft 10.

상기 쇄기부(30)의 축선방향 양측 테두리는 캠면으로 되어 있어서, 상기 볼(50)이 부드럽게 상기 쇄기부(30)의 외주면에 타고 올라가고 내려올 수 있어서, 상기 적어도 하나의 볼(50)을 끊김없이 부드럽게 가압하고 가압해제할 수 있게 되어 있다. The axially opposite side edges of the wobbler 30 are cam surfaces so that the ball 50 can smoothly rise and fall on the outer peripheral surface of the wobbler 30 so that the at least one ball 50 can be smoothly cut So that it can be gently pressed and released.

또한 쇄기부(30)는 상기 관형축(10)의 내면에 형상적으로 끼워맞춤될 수 있는 외면형상을 가지고 있다, 즉, 상기 관형축(10)의 내면이 다각형이면 쇄기부(30)의 외면이 다각형이고, 상기 관형축(10)의 내면이 원형이면 쇄기부(30)의 외면이 원형이 된다. The wedge shaft 30 has an outer shape that can be fitted to the inner surface of the tubular shaft 10. That is, when the inner surface of the tubular shaft 10 is polygonal, And if the inner surface of the tubular shaft 10 is circular, the outer surface of the chisel base 30 becomes circular.

또한, 상기 쇄기부(30)는 상기 복수개의 평기어(40) 중 이웃하는 2개의 평기어(40)와 물림될 수 있는 축선방향 길이를, 즉 상기 관형축(10)의 부위에 축선방향으로 일정 간격을 두고서 형성된 복수개의 관통구멍(11) 중 축선방향으로 이웃하는 2개의 관통구명(11)에 존재하는 2개의 볼(50)을 동시에 가압할 수 있는 축선방향 길이를 가지고 있다.In addition, the wedge portion 30 has an axial length that can be bitten with two neighboring spur gears 40 of the plurality of spur gears 40, that is, in the axial direction at a portion of the tubular shaft 10. It has an axial length which can simultaneously press the two balls 50 which exist in two through-hole names 11 which adjoin an axial direction among the some through-holes 11 formed in predetermined intervals.

상기 쇄기부(30)의 축선방향 길이는 축선방향으로 인접한 2개의 볼 중심 간의 거리에서 볼의 반경을 뺀 길이와 같아서, 상기 쇄기부(30)가 변속시에 상기 관형축(10) 내에서 복수개의 평기어중 이웃하는 2개의 볼(50, 50)에 대하여 하나의 볼(50)에 대한 가압과 다른 하나의 볼(50)에 대한 가압해제를 연이어서 작용하기 때문에, 변속시에 입력축인 관형축(10)의 동력을 끊김없이 출력축에 전달하는 것이 가능하게 된다.An axial length of the wedge portion 30 is equal to a length obtained by subtracting the radius of the ball from the distance between two ball centers adjacent in the axial direction, so that the wedge portion 30 is plural in the tubular shaft 10 when shifted. Since the two ball gears 50 and 50 of the two spur gears are acted in succession, the pressure on one ball 50 and the pressure release on the other ball 50 are successively acted. It is possible to transfer the power of the shaft 10 to the output shaft without interruption.

상기 볼스크류(20)는 공지된 것으로서 모터(M)의 출력축에 커플링된 나선부에 쇄기부(30)를 체결하고 모터(M)의 출력축이 정역방향으로 회전함에 따라 쇄기부(30)가 상기 관형축(10) 내에서 전후진운동하게 된다.The ball screw 20 is a well-known ball screw having a spiral portion 30 coupled to a spiral portion coupled to an output shaft of a motor M and a spindle portion 30 Thereby moving back and forth in the tubular shaft 10.

본 발명은 상기 볼스크류(20) 대신에 병진부인 실린더가 적용될 수도 있다. 이때에는 실린더의 몸체가 상기 관형축(10)에 고정적으로 내접되어 있고 실러더의 로드에 상기 쇄기부(30)가 고정되어 있다.In the present invention, a cylinder, which is a translating part, may be applied instead of the ball screw 20. [ At this time, the body of the cylinder is fixedly inscribed on the tubular shaft 10, and the wedge base 30 is fixed to the rod of the sealer.

또한, 상기 볼스크류(20) 대신에 병진부인 실린더가 적용될 경우에는 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 실린더(20)의 몸체를 베이스에 고정하고 로드(21)를 상기 관형축(10) 내외로 출몰가능하게 배치하고, 상기 로드(21)의 선단에 베어링을 개재하여 상기 로드(21)에 대하여 상기 쇄기부(30)를 회전가능하게 그리고 관형축(10)의 축선방향으로 상기 관형축(10)에 이동가능하게 또는 미끄럼이동가능하게 삽입 또는 내접시키고, 상기 쇄기부(30)의 축선방향 길이를 축선방향으로 인접한 2개의 볼 중심 간의 거리에서 볼의 반경을 뺀 길이와 같게 하여도 된다.In addition, when a translational cylinder is applied instead of the ball screw 20, the body of the cylinder 20 is fixed to the base as shown in FIGS. 3 and 4, and the rod 21 inside and outside the tubular shaft 10. The wedge portion 30 is rotatable with respect to the rod 21 via a bearing at the tip of the rod 21 and in the axial direction of the tubular shaft 10. 10) may be inserted or inscribed movably or slidably, and the axial length of the wedge portion 30 may be equal to the length minus the radius of the ball from the distance between two axially adjacent ball centers.

또한, 상기 실린더(20)의 몸체와 인접한 관형축(10)의 일측 내주면에는 외륜(22)이 고정적으로 내접되고 외륜(22)의 리테이너(23)에 회전가능하게 장착된 볼(24)이 상기 실린더의 로드(21)에 접촉하게 하면, 상기 로드(21)가 길게 신장되더라도, 처짐없이 상기 로드(21)를 안정적으로 지지할 수 있다는 관점에서 바람직하다. A ball 24 rotatably mounted on a retainer 23 of the outer ring 22 is fixed to the inner circumferential surface of one side of the tubular shaft 10 adjacent to the body of the cylinder 20, Is brought into contact with the rod 21 of the cylinder from the viewpoint that the rod 21 can be stably supported without sagging even if the rod 21 is elongated.

또한, 본 발명은 상기 볼스크류(20) 대신에 병진부인 선형모터가 적용될 수도 있다. 이때에는 선형모터의 몸체가 상기 관형축(10)에 고정적으로 내접되어 있고 선형모터의 선형회전자에 상기 쇄기부(30)가 고정되어 있다. Also, in the present invention, a linear motor, which is a translational part, may be applied instead of the ball screw 20. At this time, the body of the linear motor is fixedly insulated to the tubular shaft 10, and the wobbler 30 is fixed to the linear rotor of the linear motor.

또한, 상기 볼스크류(20) 대신에 병진부인 선형모터가 적용될 경우에는, 실린더에서 적용되는 방식과 같이, 선형모터의 몸체를 베이스에 고정하고 선형회전자를 상기 관형축(10) 내외로 출몰가능하게 배치하고, 상기 선형회전자의 선단에 베어링을 개재하여 상기 선형회전자에 대하여 상기 쇄기부(30)를 회전가능하게 그리고 관형축(10)의 축선방향으로 상기 관형축(10)에 이동가능하게 또는 미끄럼이동가능하게 삽입 또는 내접시키고, 상기 쇄기부(30)의 축선방향 길이를 축선방향으로 인접한 2개의 볼 중심 간의 거리에서 볼의 반경을 뺀 길이와 같게 하여도 된다.In addition, when a translational linear motor is applied instead of the ball screw 20, the body of the linear motor can be fixed to the base and a linear rotor can be mounted in and out of the tubular shaft 10, as is applied in a cylinder. And the rotatable portion 30 is rotatable relative to the linear rotor via a bearing at the tip of the linear rotor and movable to the tubular shaft 10 in the axial direction of the tubular shaft 10. Or slidably inserted or inscribed, the length of the axial length of the wedge portion 30 may be equal to the length obtained by subtracting the radius of the ball from the distance between two ball centers adjacent in the axial direction.

또한, 본 발명에 따른 실시예의 자동변속기에 대한 설명에서 상기 복수개의 볼(50)이 축선방향으로 일정 간격 이격되어 있는 것으로 설명되어 있지만, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 상기 복수개의 평기어(40) 각각의 상기 복수개의 요부(41)와 마주하는 관형축(10)의 부위에 둘레방향으로 일정 간격 이격되어 복수개의 관통구멍(11)을 형성시키고 상기 둘레방향으로 배열된 상기 복수개의 관통구멍에 각각 상기 복수개의 볼(50)이 안착될 수도 있다.In the description of the automatic transmission according to the embodiment of the present invention, the plurality of balls 50 are spaced apart from each other by a predetermined distance in the axial direction. However, the present invention is not limited to this, A plurality of through holes 11 are formed at portions of the tubular shaft 10 facing the plurality of recessed portions 41 at predetermined intervals in the circumferential direction to form the plurality of through holes 11, The plurality of balls 50 may be seated.

상기와 같이 구성된 자동변속기(100)는 다음과 같이 작동될 수 있다. The automatic transmission 100 configured as described above can be operated as follows.

도 1에 도시된 바와 같이, 상기 물림클러치(100)는 상기 쇄기부(30)가 상기 볼(50)을 가압하고 있지 않은 상태에서는 볼(50)이 상기 요부(41)에서 벗어나 있어서 상기 볼(50)이 가압되고 있지 않은 상기 복수개의 평기어(40)와 상기 관형축(10) 간에는 동력이 전달되지 않고, 상기 쇄기부(30)가 상기 볼(50)을 반경바깥방향으로 밀어서 상기 볼(50)이 상기 요부(41)에 삽입되면, 요부(41)에 상기 볼(50)이 강제적으로 점유하게 되어 쇄기작용을 하여서 상기 볼(50)이 가압되고 있는 상기 복수개의 평기어(40) 중 어느 한개의 평기어(40)와 상기 관형축(10)은 일체적으로 결합되어 상기 볼(50)이 가압되고 있는 상기 복수개의 평기어(40) 중 어느 한개의 평기어(40)와 상기 관형축(10) 간에는 동력이 전달되게 된다. 1, in the state where the wedge 30 does not press the ball 50, the ball 50 is out of the recess 41, No power is transmitted between the plurality of spur gears 40 and the tubular shaft 10 that are not pressurized by the ball 50 and the ball base 30 pushes the ball 50 outward in the radial direction, The ball 50 is forcibly occupied by the concave portion 41 so that the ball 50 is pressed against the plurality of spur gears 40 One of the spur gears 40 and the tubular shaft 10 are integrally coupled to each other so that any one of the plurality of spur gears 40 to which the ball 50 is being pushed and the one of the spur gears 40, The power is transmitted between the shafts 10.

그리고 상기 쇄기부(30)의 축선방향 길이가 축선방향으로 인접한 2개의 볼 중심 간의 거리에서 볼의 반경을 뺀 길이와 같아서, 상기 쇄기부(30)가 변속시에 상기 관형축(10) 내에서 복수개의 평기어중 이웃하는 2개의 볼(50, 50)에 대하여 하나의 볼(50)에 대한 가압과 다른 하나의 볼(50)에 대한 가압해제를 연이어서 작용하기 때문에, 변속시에 입력축인 관형축(10)의 동력을 끊김없이 출력축에 전달하는 것이 가능하게 된다.And the axial length of the wedge portion 30 is equal to the length of the distance between two ball centers adjacent in the axial direction minus the radius of the ball, so that the wedge portion 30 in the tubular shaft 10 at the time of shifting Since the pressure on one ball 50 and the pressure release on the other ball 50 are successively acted on two neighboring balls 50 and 50 among the plurality of spur gears, It is possible to transmit the power of the tubular shaft 10 to the output shaft without interruption.

따라서, 모터(M)를 정역회전시켜 상기 관형축(10) 내에서 항상 이웃하는 평기어(40)와 물림하고 있는 상기 쇄기부(30)를 좌우로 이동시키면, 입력축인 관형축(10)과 출력축(201) 간의 동력전달이 끊김없이 증속과 감속을 수행할 수 있게 되며, 본 실시예의 자동변속기가 중력을 받고 있는 구동대상물을 승하강시키는 윈치 또는 크레인 등과 같은 장치에 적용될 경우에 구동대상물이 자유낙하되는 것을 방지하고 설정 중량보다 가벼운 구동대상물을 변속하여 에너지를 절감함과 동시에 신속하게 승하강시킬 수 있는 작용효과를 제공할 수 있다.Therefore, when the motor M is rotated in the forward and reverse directions and the spur gear 40, which is always adjacent to the spur gear 40 in the tubular shaft 10, is moved right and left, the tubular shaft 10, When the automatic transmission of the present embodiment is applied to an apparatus such as a winch or a crane that moves up and down a driven object under gravity, It is possible to prevent dropping and to shift the driven object which is lighter than the set weight so as to reduce the energy and simultaneously raise and lower the operation object.

그리고 상기 볼(50) 6시방향을 사이에 둔 3시 방향과 9시방향 사이에 위치된 경우에는 상기 볼(50)이 자중에 의해 상기 회전체(40)의 내주면 쪽으로 이동하여 상기 회전체(40)의 내주면과 접촉하여도 상기 쇄기부(30)에 의해 지지를 받지 않은 상태에 있기 때문에 그 접촉힘에 의해 상기 관통구멍(11) 속으로 바로 들어가게 되어 상기 회전체(40)와 상기 관형축(10) 간에는 동력이 전달되지 않게 된다. When the ball 50 is positioned between the 3 o'clock and 9 o'clock directions between the 6 o'clock and 6 o'clock directions, the ball 50 moves toward the inner circumferential surface of the rotating body 40 by its own weight so that the rotating body ( Even if it is in contact with the inner circumferential surface of 40, it is in a state not supported by the wedge portion 30, so that it enters directly into the through hole 11 by the contact force, so that the rotating body 40 and the tubular shaft No power is transmitted between the 10 units.

상기 물림 클러치는 복수개의 볼이 쇄기부에 의해 지지를 받으면서 회전체의 복수개의 요부에 강제적으로 삽입되면 평기어와 관형축이 함께 회전하게 되고, 쇄기부에 의해 지지를 받지 않으면, 평기어의 복수개의 요부에서 이탈되게 되고, 복수개의 볼이 자중에 의해 평기어의 내주면에에 접촉하게 되어도 그 접촉힘(전단력)에 의해 복수개의 볼이 관형축의 복수개의 관통구멍 쪽으로 이동하게 되어 자유롭게 상기 복수개의 볼에 장애를 받지 않고 평기어 또는 관형축이 회전하게 되어 고속상태에서도 평기어와 관형축 간의 결합 및 결합해제가 가능하게 된다.When the plurality of balls are supported by the wedge portion and the balls are forced to the plurality of recesses of the rotating body, the spur gear and the tubular shaft rotate together, and if not supported by the wedge portion, the plurality of spur gears The plurality of balls are moved toward the plurality of through holes of the tubular shaft even when the plurality of balls are separated from the main parts and the plurality of balls are brought into contact with the inner circumferential surface of the spur gear by their own weight. The spur gear or the tubular shaft rotates without any obstacles, and the spur gear and the tubular shaft can be engaged and disengaged even at high speed.

상기 실시예에서 평기어는 헬리컬기어 등의 기어로 대체될 수 있다.In this embodiment, the spur gear may be replaced with a gear such as a helical gear.

10; 관형축, 20; 볼스크류, 30; 쇄기부, 40; 회전체, 50; 볼10; Tubular shaft, 20; Ball screw, 30; A chaining base, 40; Rotating body, 50; ball

Claims (7)

입력축인 관형축에 베어링을 개재하여 일정 간격 이격되어 회전가능하게 외접되어 축선방향 일측으로 갈수록 직경이 큰 복수개의 기어를 포함하는 구동기어부;
상기 관형축에 대하여 평행하게 배치된 출력축에 고정적으로 외접되어 상기 복수개의 기어와 맞물리되 상기 축선방향 일측으로 갈 수록 직경이 작은 복수개의 기어가 일체로 구비되어 있는 피동기어부; 및
상기 구동기어부의 복수개의 기어에 선택적으로 물림되는 물림클러치를 포함하고,
상기 물림클러치는
상기 관형축에 삽입 고정되어 있는 병진부;
상기 병진부에 결합되어 상기 관형축에 축선방향으로 미끄럼이동가능하게 내접된 쇄기부;
상기 구동기어부의 복수개의 기어 각각의 내주면에 둘레방향을 따라 일정 간격 이격되어 형성된 복수개의 요부; 및
상기 구동기어부의 복수개의 기어 각각의 상기 복수개의 요부와 마주하는 상기 관형축의 부위에 축선방향으로 일정 간격을 두고서 형성된 복수개의 관통구멍 각각에 방사상 안쪽 부위가 삽입 안착되어 선택적으로 상기 쇄기부에 의해 가압을 받게 되는 복수개의 볼을 포함하고,
상기 쇄기부의 축선방향 길이가 축선방향으로 인접한 2개의 볼 중심 간의 거리에서 볼의 반경을 뺀 길이와 같은 것을 특징으로 하는 자동 변속기.A drive gear part including a plurality of gears having a larger diameter toward one side of the axial direction, the outer shaft being rotatably circumferentially spaced apart through a bearing on a tubular shaft as an input shaft;
A driven gear part fixedly circumscribed to an output shaft arranged parallel to the tubular shaft and engaged with the plurality of gears, the plurality of gears having a smaller diameter toward one axial direction integrally; And
Includes a clutch clutch that is selectively bitten by a plurality of gears of the drive gear portion,
The biting clutch
A translating portion inserted and fixed to the tubular shaft;
A wobble portion coupled to the translating portion and slidably mounted on the tubular shaft in an axial direction;
A plurality of recesses formed on the inner circumferential surface of each of the plurality of gears of the drive gear unit at regular intervals along the circumferential direction; And
A radially inner portion is inserted and seated in each of the plurality of through holes formed at regular intervals in the axial direction to portions of the tubular shaft facing the plurality of recesses of each of the plurality of gears of the drive gear portion, and selectively pressurized by the wedge portion. Including a plurality of balls which are received,
And an axial length of the wedge portion is equal to a length obtained by subtracting a radius of a ball from a distance between two axially adjacent ball centers. 입력축인 관형축에 베어링을 개재하여 일정 간격 이격되어 회전가능하게 외접되어 축선방향 일측으로 갈수록 직경이 큰 복수개의 기어를 포함하는 구동기어부;
상기 관형축에 대하여 평행하게 배치된 출력축에 고정적으로 외접되어 상기 복수개의 기어와 맞물리되 상기 축선방향 일측으로 갈 수록 직경이 작은 복수개의 기어가 일체로 구비되어 있는 피동기어부; 및
상기 구동기어부의 복수개의 기어에 선택적으로 물림되는 물림클러치를 포함하고,
상기 물림클러치는
베이스에 고정되어 상기 관형축에 출몰가능하게 되어 있는 병진부;
상기 병진부에 회전가능하게 외접되어 있고 상기 관형축 내에서 축선방향으로 이동가능하게 삽입 또는 미끄럼이동가능하게 내접되어 있는 쇄기부;
상기 구동기어부의 복수개의 기어 각각의 내주면에 둘레방향을 따라 일정 간격 이격되어 형성된 복수개의 요부; 및
상기 구동기어부의 복수개의 기어 각각의 상기 복수개의 요부와 마주하는 상기 관형축의 부위에 축선방향으로 일정 간격을 두고서 형성된 복수개의 관통구멍 각각에 방사상 안쪽 부위가 삽입 안착되어 선택적으로 상기 쇄기부에 의해 가압을 받게 되는 복수개의 볼을 포함하고,
상기 쇄기부의 축선방향 길이가 축선방향으로 인접한 2개의 볼 중심 간의 거리에서 볼의 반경을 뺀 길이와 같은 것을 특징으로 하는 자동 변속기.A drive gear part including a plurality of gears having a larger diameter toward one side of the axial direction, the outer shaft being rotatably circumferentially spaced apart through a bearing on a tubular shaft as an input shaft;
A driven gear part fixedly circumscribed to an output shaft arranged parallel to the tubular shaft and engaged with the plurality of gears, the plurality of gears having a smaller diameter toward one axial direction integrally; And
Includes a clutch clutch that is selectively bitten by a plurality of gears of the drive gear portion,
The biting clutch
A translating unit fixed to the base and capable of protruding and retracting from the tubular shaft;
A wobbler portion rotatably circumscribed by the translating portion and inserted or slidably inserted in the tubular shaft so as to be movable in an axial direction;
A plurality of recesses formed on the inner circumferential surface of each of the plurality of gears of the drive gear unit at regular intervals along the circumferential direction; And
A radially inner portion is inserted and seated in each of the plurality of through holes formed at regular intervals in the axial direction at portions of the tubular shaft facing the plurality of recesses of each of the plurality of gears of the drive gear portion, and selectively pressurized by the wedge portion. Including a plurality of balls which are received,
And an axial length of the wedge portion is equal to a length obtained by subtracting a radius of a ball from a distance between two axially adjacent ball centers. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 복수개의 관통구멍 각각의 반경방향 안쪽의 구경이 상기 복수개의 볼 각각이 일부만 삽입되고, 상기 복수개의 볼 각각의 전체가 관통될 수 없는 크기로 되어 있는 상태에서, 상기 복수개의 관통구멍 각각은 원통형으로 되어 상기 복수개의 볼 각각과 미끄럼접촉하고 있으며,
상기 기어의 내경은 상기 복수개의 볼 각각이 상기 복수개의 관통구멍 각각에서 상기 복수개의 볼 각각의 체적의 절반 미만의 부위만 상기 관형축의 외측으로 노출되게 하는 크기로 되어 있는 것을 특징으로 하는 자동 변속기.3. The method according to claim 1 or 2,
Each of the plurality of through holes is cylindrical when the radially inner diameter of each of the plurality of through holes is such that each of the plurality of balls is partially inserted, and the entirety of each of the plurality of balls cannot penetrate. Is in sliding contact with each of the plurality of balls,
And the inner diameter of the gear is sized such that each of the plurality of balls is exposed to the outside of the tubular shaft only less than half of the volume of each of the plurality of balls in each of the plurality of through holes. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 쇄기부의 축선방향 양측 테두리는 캠면으로 되어 있는 것을 특징으로 하는 자동 변속기.3. The method according to claim 1 or 2,
And the axially opposite side edges of the chain base portion are cam surfaces. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 병진부는 볼스크류, 실린더 또는 선형모터인 것을 특징으로 하는 자동 변속기.3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein the translating unit is a ball screw, a cylinder, or a linear motor. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 쇄기부의 외면형상은 다각형 또는 원형인 것을 특징으로 하는 자동 변속기. 3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein an outer shape of the chain base portion is polygonal or circular. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 복수개의 관통구멍은 상기 복수개의 요부와 마주하는 관형축의 부위에 둘레방향으로 일정 간격 이격되어 형성되어 있고,
상기 둘레방향으로 이격된 상기 복수개의 관통구멍에 각각 상기 복수개의 볼이 안착되어 있는 것을 특징으로 하는 자동 변속기.3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein the plurality of through holes are formed at predetermined intervals in the circumferential direction at portions of the tubular shafts facing the plurality of recessed portions,
And the plurality of balls are respectively seated in the plurality of through holes spaced apart in the circumferential direction.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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US5016487A (en) * 1987-11-19 1991-05-21 Bollmann Hydraulik Gmbh Ball bearig gears
KR101029868B1 (en) * 2009-07-31 2011-04-15 (주)유티글로벌 Multi stage automatic transmission

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