JP2016035319A - 二重シフトフォーク構造 - Google Patents

Abstract

【課題】セレクト方向は互いに異なるがシフト方向が同一である変速段を具現することができる二重シフトフォーク構造を提供する。
【解決手段】スリーブの外周面に接触するパッド部材１００を用いて、前記スリーブを移動させるスライドフォーク部２００と、パッド部材１００を共有すると共に、スライドフォーク部２００とは別個に、スリーブを移動させて変速段を具現するようにスライドフォーク部２００に対して一定の角度で回転する回転型フォーク部３００と、を含み、シンクロハブ及びスリーブを共有させて二つの変速段を具現させたことを特徴とする二重シフトフォーク構造を提供する。
【選択図】図３

Description

本発明は、二重シフトフォーク構造に係り、より詳しくは、単一シンクロハブ及び単一スリーブを共有させて二つの変速段を具現させた、二重シフトフォーク構造に関するものである。

まず、手動変速機の変速操作機構を図１に基づいて説明する。
図１は、従来技術による手動変速機の変速操作機構を示した断面図である。
図１に示すように、手動変速機の変速操作機構は、手動変速機１のハウジング２に直接回動可能に設置され、運転者の変速のための操作力が入力される変速レバー４と、この変速レバー４の下端に結合され、変速レバー４の操作力によって軸方向に移動するシフトレール６と、シフトレール６の一端に固定され、同期装置のスリーブ８と噛み合うシフトフォーク１０と、を含む。

手動変速機１には複数のシフトレール６が設置され、複数のシフトレール６の他端それぞれには変速ラグ７が形成され、変速レバー４の下端には変速ラグ７に結合されるコントロールフィンガー５が設けられる。
このような構造により、変速レバー４のコントロールフィンガー５は、複数のシフトレール６のいずれか一つの変速ラグ７に連結され、コントロールフィンガー５に連結された変速ラグ７は、変速レバー４の操作力によって軸方向に移動される。

一方、シフトフォーク１０は、シフトレール６の一端に固定設置されたフォーク設置部１２及びこのフォーク設置部１２の下部に形成されスリーブ８の外側面をしっかり把持するように結合されるフォーク噛合部１４からなる。フォーク設置部１２には、シフトレール６の一端が貫通して配置され、フォーク設置部１２が締結部材によってシフトレール６に固定される。

また、フォーク噛合部１４は、スリーブ８が回転することができるようにするだけでなく、スリーブ８を軸方向に移動させることができるように、スリーブ８の外周面に沿って形成されたスリーブ溝８ａに挿入される半円形構造に形成され、フォーク噛合部１４はスリーブ溝８ａの壁面と接触する部位にパッド（図示せず）が装着される。

このように構成された手動変速機の変速操作機構は、変速レバー４によってセレクト変速されると、変速レバー４のコントロールフィンガー５は複数の変速ラグ７のいずれか一つに連結され、変速レバー４によってシフト変速されると、変速レバー４のコントロールフィンガー５は連結された変速ラグ７をシフトレール６の軸方向に移動させる。

これにより、変速ラグ７によってシフトレール６が移動すれば、シフトレール６に固定されたシフトフォーク１０も移動しながらスリーブ８を移動させるようになり、スリーブ８が移動することによって変速ギア１６の同期化及び変速段の選択がなされる。

図２は、従来の７段手動変速機を示す構造図である。
図２に示すように、従来の７段手動変速機によれば、シフトレール６が五つ設置され、特にＲ段と７段の場合、セレクトの位置は互いに異なるがシフトの方向が同一になるため、変速の際、単一シンクロハブとスリーブとによって変速可能なギアトレーンを構成できないという問題点を持っている。
即ち、Ｒ段と７段との変速がなされるためには、それぞれのシンクロハブとスリーブとが必要になるため、ギアトレーンの構成コストが上昇し、変速機の全長が増大するという問題点を持っている。

これに係わる先行技術としては、特許文献１の「自動車用手動変速機のシフト装置」及び特許文献２の「手動変速機の変速操機構」が開示されている。
しかし、特許文献１の「自動車用手動変速機のシフト装置」は、単一シフトレールが二つの変速段に対するシフト機能の外に、他の変速段に対するシフト機能を同時に遂行することができる自動車用手動変速機のシフト装置を提供しているが、本発明のように二重シフトフォーク構造が開示されておらず、デテント構造によって二つの変速段への変速がなされるために変速過程が複雑であるという問題点を持っている。

また、特許文献２の「手動変速機の変速操作機構」は、コントロールシャフトとシフトフォークとを直接連結して変速操作機構の体積を減らすと共に、構成部品を簡素化させたという特徴があるが、これもやはり本発明のように簡単な二重フォーク構造によってセレクト方向は互いに異なっているがシフト方向が同一である変速段を具現する技術的思想を開示することができないという限界を持っている。

韓国公開特許第２０００−００４５７５３号公報 韓国登録特許第１０−０５６８８２２号公報 特開２０１３−１９９９６４号公報

本発明は前記のような問題点を解決するためになされたものであって、セレクト方向は互いに異なるがシフト方向が同一である変速段を具現することができる二重シフトフォーク構造を提供することにその目的がある。

前記課題を達成するために、本発明は、スリーブの外周面に接触するパッド部材を用いてスリーブを移動させるスライドフォーク部と、パッド部材を共有すると共に、スライドフォーク部とは別個にスリーブを移動させて変速段を具現するようにスライドフォーク部に対して一定の角度で回転する回転型フォーク部と、を含む二重シフトフォーク構造を提供する。

前記回転型フォーク部がスライドフォーク部に対して相対的に回転運動するように、回転型フォーク部の両側面にヒンジ部が形成されることができる。
前記スライドフォーク部の両側内周面には貫通孔が形成され、貫通孔と対応する位置の回転型フォーク部の両側内周面にはスリットが形成され、貫通孔及びスリットの内側面に沿ってパッド部材が挿入されることができる。

前記パッド部材は、スリーブの外周面に接触する定着部と、定着部の一面から伸びてスリットの内側面に沿って突出した回転部と、からなることができる。
前記スライドフォーク部の移動の際、パッド部材が連動して、スライドフォーク部の移動方向と同一方向に移動しながら選択された変速段への変速過程を遂行し、回転型フォーク部が、ヒンジ部を中心として所定角度で回転するとき、パッド部材が連動して移動しながら、選択された変速段への変速過程を遂行することができる。

前記ヒンジ部は、回転型フォーク部の両側面に形成されたヒンジ孔に挿入されたヒンジボルトからなり、回転型フォーク部の上端の一地点には、回転型フォーク部の前方移動の際、動力源が伝達されるように変速ラグが形成されることができる。

前記スライドフォーク部の移動と、ヒンジ部を中心とする回転型フォーク部の回転と、が滑らかになるように、スライドフォーク部にはシフトレールが貫通する挿入管が、スライドフォーク部の中心から所定角度で傾くように形成されることができる。

前記のように構成された本発明による二重シフトフォーク構造によれば、次のような多様な効果が得られる。
第一、従来の二つのシンクロハブとスリーブとによって二つの変速段への変速する変速機構造の代わりに、単一シンクロハブ及び単一スリーブによって、セレクト方向は互いに異なるがシフト方向が同一である二つの変速段を具現することができるという効果がある。

第二、シンクロハブ及びスリーブが縮小されることによって、ギアトレーンの自由度が確保されると共に、変速機の全長が縮小されるという効果がある。
第三、シンクロハブとスリーブの減縮によって重量及びコストが節減される効果が得られる。

従来技術による手動変速機の変速操作機構を示した断面図である。 従来の７段手動変速機を示す構造図である。 本発明による二重シフトフォーク構造の斜視図である。 本発明による二重シフトフォーク構造の作動状態図である。 本発明による二重シフトフォーク構造にシフトレール及びスリーブが結合された全体構成図である。

以下に、添付図面を参照して本発明による二重シフトフォーク構造の好適な実施例を説明する。
図３は本発明による二重シフトフォーク構造の斜視図である。
図３に示すように、本発明は、大別してスライドフォーク部２００と回転型フォーク部３００とを含む。

スライドフォーク部２００は、シフトレールに固定され、スリーブの外周面をしっかり把持することができるように半円形に構成されている。

このスライドフォーク部２００には、シフトレールが貫通した挿入管４４０が形成されており、スライドフォーク部２００の両側内周面には、スリーブの外周面と接触してスリーブを移動させるパッド部材１００が設置されている。

一方、回転型フォーク部３００は、パッド部材１００をスライドフォーク部２００と共有すると共に、スライドフォーク部２００とは別にスリーブを移動させて変速段を具現するよう、スライドフォーク部２００に対して一定の角度で回転するようにパッド部材１００を介して結合されている。

このような構造により、従来、７段手動変速機の場合、７段とＲ段への変速の際、二つのスリーブだけでなく、スリーブの外周面に接触するパッドも２対が必要であったが、本発明によれば、単一スリーブを共有するようにパッド部材も一対で構成することで、変速機の全長の縮小のみならず、重量及び製造コストを節減することができるという効果が得られた。

即ち、スライドフォーク部２００と回転型フォーク部３００とは、同一パッド部材１００である回転型パッド１２０を共有すると共に、スライドフォーク部２００の移動によって選択された変速段が具現され、回転型フォーク部３００の所定角度への回転によって選択された変速段が具現される。

図３において、Ｘ１は、スライドフォーク部２００が結合されているシフトレールの軸を示し、Ｘ２は、複数の変速ギアを備えた主軸を示し、Ｙは、回転型フォーク部３００の回転時のヒンジ軸を示す。
一方、回転型フォーク部３００がスライドフォーク部２００に対して相対回転できるように、パッド部材１００を共有すると共に、所定角度への回転ができるようにヒンジ部４００が形成されたことを特徴とする。

ヒンジ部４００は、回転型フォーク部３００の両側面に形成されたヒンジ孔４１０に挿入されたヒンジボルト４２０をから成る。回転型フォーク部３００がヒンジボルト４２０の中心を通るヒンジ軸（Ｙ）を中心として所定角度だけ回転し、次いでスライドフォーク部２００と共有しているパッド部材１００が移動し、パッド部材１００に接触しているスリーブが移動することによって、選択された変速段への変速が遂行される。

一方、スライドフォーク部２００の両側内周面には貫通孔が形成され、この貫通孔と対応する位置に回転型フォーク部３００の両側内周面にスリット（Ｈ）が形成され、貫通孔及びスリット（Ｈ）の内側面に沿ってパッド部材１００が挿入されることを特徴とする。

即ち、スライドフォーク部２００及び回転型フォーク部３００がパッド部材１００を共有するように、スライドフォーク部２００の下端の両側内周面に所定サイズの貫通孔が形成され、この貫通孔と対応するよう回転型フォーク部３００の下端にも所定の大きさ及び長さのスリット（Ｈ）が形成される。この貫通孔とスリット（Ｈ）とに、パッド部材１００が挿入され、スライドフォーク部２００と回転型フォーク部３００とが互いに異なる回転及び移動を行うることにより、パッド部材１００が前後方向に移動し、パッド部材１００と接触しているスリーブも前後方向に移動することによって変速過程が遂行される。

また、図３に示すように、パッド部材１００は、定着部１１０と回転部１２０とからなり、フォークの両側に同一構造に配置される。
定着部１１０の一面は、スリーブの外周面に接触しており、他面は、スライドフォーク部２００の両側内周面に面接触している。

この定着部１１０の一面からヒンジ軸（Ｙ）の方向に所定長さだけ突出した回転部１２０が形成され、回転部１２０は、スリット（Ｈ）の内側面に沿って突出している。

以下に、上記のような構成の二重シフトフォーク構造の作動を具体的に説明する。
スライドフォーク部２００が前進する際、パッド部材１００を介して連結された回転型フォーク部３００が、反時計方向に回転しながらその上端は後進し、その下端はヒンジ部４００を中心に前進し、これに連動して回転部１２０も前進することになる。
この前進するパッド部材１００に接触しているスリーブも前進し、主軸（図示せず）に形成されている変速ギアに対する同期過程が遂行される。

反対に、回転型フォーク部３００を別の動力源によって前方に移動させると、ヒンジ部４００を中心に回転型フォーク部３００の上端は前方に、下端は後方に一定角度だけ回転し、相対的に、スライドフォーク部２００は後方に移動し、それによってパッド部材１００も後方に移動することにより、パッド部材１００に接触しているスリーブも後方に移動し、主軸に形成されている変速ギアに対する同期過程が遂行される。

即ち、スライドフォーク部２００の移動の際、パッド部材１００が連動して、スライドフォーク部２００の移動方向と同一の方向に移動しながら、選択された変速段への変速過程を遂行し、回転型フォーク部３００がヒンジ部４００を中心に所定角度だけ回転するとき、前記パッド部材１００が連動して移動しながら選択された変速段への変速過程を遂行するようになる。

一方、回転型フォーク部３００の上端の一点には、回転型フォーク部３００を前方に移動させるための動力源を伝達するように、変速ラグ４３０が所定長さだけ側面方向に突出して形成されたことを特徴とする。この変速ラグ４３０には、動力が伝達できるように、さらに他のラグフィンガーなどが連結できる。変速ラグ４３０の前方移動によって、回転型フォーク部３００が所定角度で時計方向に回転する。

また、スライドフォーク部２００の移動及びヒンジ部４００を中心とする回転型フォーク部３００の回転を円滑にするように、スライドフォーク部２００にはシフトレールが貫通した挿入管４４０が、スライドフォーク部２００の中心から所定角度で傾くように形成されることを特徴とする。

即ち、この挿入管４４０がスライドフォーク部２００の中心から垂直に形成された場合には、挿入管４４０にスライドフォーク部２００と回転型フォーク部３００とが接触して、円滑な移動や回転が行えないこともあり得るので、図３に示すように、シフトレールが貫通した挿入管４４０をスライドフォーク部２００の中心から所定角度で傾くように形成したことを特徴とする。

図５は本発明による二重シフトフォーク構造にシフトレール及びスリーブが結合された全体構成図である。
図５に示すように、変速ラグ４３０にフィンガー４０を介してＲ段ラグ５０が結合されており、このＲ段ラグ５０に貫設されたホールに沿ってＲ段変速レール２１が装着され、スライドフォーク部２００に設けられた挿入管４４０に沿って７段変速レール２２が貫いている。

また、スライドフォーク部２００は、７段及びＲ段のシンクロスリーブ２０を取り囲んでおり、このシンクロスリーブ２０の中心には７段及びＲ段のシンクロハブ３０が設けられている。

以下、添付の図４及び図５に基づいて本発明による二重シフトフォーク構造の作動過程を説明する。
図４は、本発明による二重シフトフォーク構造の作動状態図である。
７段手動変速機においてセレクト位置は互いに異なりシフト方向は同一である７段とＲ段への変速過程を行うもので、図４（ａ）は「中立」の状態を示す。

次に、図４（ｂ）に示すように、７段変速を遂行するよう挿入管４４０を貫通したシフトレール（図示せず）が前方に移動すると、これと連動してスライドフォーク部２００が前方に移動し、回転型フォーク部３００はヒンジ部４００を中心に反時計方向に所定角度だけ回転し、スライドフォーク部２００の前方移動によってパッド部材１００も前方に移動し、このパッド部材１００に接触しているスリーブが前方に移動することにより、主軸に設けられている変速ギアに対する同期過程を経て７段変速を遂行するようになる。

また、図４（ｃ）に示すように、Ｒ段変速を遂行するために、別途の動力源によって変速ラグ４３０を前方に移動させるとき、ヒンジ部４００を中心に回転型フォーク部３００が所定角度で時計方向に回転し、スライドフォーク部２００は相対的に後方に移動し、これに連動してパッド部材１００も後方に移動することにより、主軸に設けられている変速機に対する同期過程によってＲ段変速を遂行するようになる。

前記のような構成及び過程によって、セレクト位置は互いに異なるがシフト方向は同一である７段及びＲ段の変速の際、回転型フォーク部３００、スライドフォーク部２００、パッド部材１００、及びヒンジ部４００によって、単一スリーブによってもシフト方向が同一である二つの変速段への変速を遂行することができる。これによって、ギアトレーンのレイアウト自由度が確保され、変速機の全長が縮小されると共に重量及びコストが節減されるという効果が得られる。

以上、本発明の特定の実施例について図示しながら説明したが、以下の特許請求範囲によって提供される本発明の技術的思想を逸脱しない範疇内で、本発明が多様に改良及び変化可能であるのは、当該分野で通常の知識を持った者に明らかであろう。

本発明は、セレクト方向は互いに異なるがシフト方向が同一である変速段を具現することができる二重シフトフォーク構造に適用可能である。

１００ パッド部材
１１０ 定着部
１２０ 回転部
２００ スライドフォーク部
３００ 回転型フォーク部
４００ ヒンジ部
４１０ ヒンジ孔
４２０ ヒンジボルト
４３０ 変速ラグ
４４０ 挿入管
Ｈ スリット

Claims (7)

1. スリーブの外周面に接触するパッド部材を用いて、前記スリーブを移動させるスライドフォーク部と、
   前記パッド部材を共有すると共に、前記スライドフォーク部とは別個に、前記スリーブを移動させて変速段を具現するように前記スライドフォーク部に対して一定の角度で回転する回転型フォーク部と、
   を含むことを特徴とする二重シフトフォーク構造。
2. 前記回転型フォーク部が、前記スライドフォーク部に対して相対的に回転運動するように、前記回転型フォーク部の両側面にヒンジ部が形成されたことを特徴とする請求項１に記載の二重シフトフォーク構造。
3. 前記スライドフォーク部の両側内周面には貫通孔が形成され、
   前記貫通孔と対応する位置の前記回転型フォーク部の両側内周面にはスリットが形成され、
   前記貫通孔及び前記スリットの内側面に沿って前記パッド部材が挿入されたことを特徴とする請求項２に記載の二重シフトフォーク構造。
4. 前記パッド部材は、前記スリーブの外周面に接触する定着部と、前記定着部の一面から伸びて前記スリットの内側面に沿って突出した回転部と、からなることを特徴とする請求項３に記載の二重シフトフォーク構造。
5. 前記スライドフォーク部の移動の際、前記パッド部材が連動して、前記スライドフォーク部の移動方向と同一方向に移動しながら、選択された変速段への変速過程を遂行し、
   前記回転型フォーク部が、前記ヒンジ部を中心として所定角度で回転するとき、前記パッド部材が連動して移動しながら、選択された変速段への変速過程を遂行することを特徴とする請求項３または４に記載の二重シフトフォーク構造。
6. 前記ヒンジ部は、前記回転型フォーク部の両側面に形成されたヒンジ孔に挿入されたヒンジボルトからなり、
   前記回転型フォーク部の上端の一地点には、前記回転型フォーク部の前方移動の際、動力源が伝達されるように変速ラグが形成されたことを特徴とする請求項５に記載の二重シフトフォーク構造。
7. 前記スライドフォーク部の移動と、前記ヒンジ部を中心とする前記回転型フォーク部の回転と、が滑らかになるように、前記スライドフォーク部にはシフトレールが貫通する挿入管が、前記スライドフォーク部の中心から所定角度で傾くように形成されたことを特徴とする請求項５に記載の二重シフトフォーク構造。
   

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