KR0159226B1 - 기어시프트캠 회전구동장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 특히 2륜차의 변속전동용 기어시프트캠의 회전구동 장치에 관한 것이다.

본 장치는, 기어시프트캠의 일단부측에 고정되는 다수의 래칫핀과, 외부조작에 의해 소정각도범위내에서 회동되며, 외력이 제거되면 복귀스프링에 의해 초기위치로 복귀하도록 되어 있는 기어시프트캠과 평행한 기어시프트 샤프트와, 기어시프트 샤프트에 반경방향으로 연장된 시프트아암과, 시프트아암의 자유단측에 상기 시프트아암의 연장방향으로 소정거리 왕복가능하게 설치되고, 스프링에 의해 기어시프트 샤프트를 향하여 탄성적으로 부세되며, 래칫핀과 기어시프트 샤프트로부터 먼쪽에서 맞물려 기어시프트 샤프트의 회동조작시 마다 기어시프트캠을 소정각도씩 회전시키는 포올부재를 포함한다. 이에 의해, 기어시프트 샤프트과 기어시프트캠의 축간거리가 비교적 짧더라도 포올부재의 회동원주거리를 충분히 확보할 수 있으므로, 공간을 효율적으로 활용할 수 있는 동시에 부품들에 무리한 부하가 걸리지 않게 된다.

Description

기어시프트캠 회전구동장치

제1도는 본 발명에 따른 기어시프트캠 회전구동장치를 구비한 변속장치의 종단면도.

제2도는 기어시프트 샤프트의 부분단면도.

제3도는 캠구동부의 정면도이다.

본 발명은 수동변속장치 특히 2륜차용 변속장치의 기어시프트캠 회전구동장치에 관한 것이다.

이와 같은 기어시프트캠은 주로 2륜차의 수동변속장치에 널리 채용되고 있는 것으로서, 2륜차의 수동변속장치에서는, 2륜차 특유의 공간적인 한계 및 발에 의한 작동방식이라는 제약 때문에, 4륜차에서와 같은 평면적 변속시스템과 달리, 저속단으로부터 고속단에까지 단계적으로 정역절환되는 선형적인 변속시스템을 가지고 있다. 그변속메카니즘은, 구동축과 피구동축에 각각 부속된 기어시프트포크를 선택적으로 축방향 이동시켜 구동축과 피구동축간의 기어물림의 조합을 절환시키는 방식으로서, 기어시프트포크는 외부조작에 의해 회전구동되는 기어시프트캠에 형성된 나선상의 그루브에 맞물려, 기어시프트캠의 회전에 따라 축방향으로 이동하여 구동측 및 피동측의 기어들의 측방향 위치를 이동시킨다.

종래의 변속장치에서는, 기어시프트캠의 회전구동을 위해 다양한 종류의 구동기구가 개발되어 있다. 대체로, 종래의 변속장치는, 기어시프트캠의 단부에 래칫기능부를 마련하고, 이 래칫기능부와 상호작용하여 기어시프트캠을 소정각도범위씩 회전시키는 포올기능부를 가지고 있다. 이 포올기능부는, 기어시프트캠의 축선과 평행하게 설치되어, 특히 운전자의 발에 의해 회동되는 기어시프트 레버와 연결되어 회동하는 기어시프트 샤프트에 설치된다. 그리하여, 기어시프트 샤프트가 외부조작에 의해 일정각도씩 정방향 혹은 역방향으로 회동할 때마다, 포올기능부가 래칫기능부와 작용하여 기어시프트캠을 소정각도씩 회전시킴으로써 변속을 달성하도록 되어 있다.

그런데, 종래의 장치에서는, 포울기능부가 기어시프트캠과 기어시프트 샤프트사이에 개재되어 있기 때문에, 포올기능부의 충분한 선회범위를 얻기 위해서는 기어시프트캠과 기어시프트 샤프트가 충분히 이격되어 있어야 한다. 이러한 이격거리의 확보는 변속장치 내부공간의 비효율적 활용이나 장치의 부피증대로 귀결되게 된다. 그 이격거리를 최대한 단축하더라도, 포올기능부와 래칫기능부가 비교적 큰 부하를 받게 되고, 그래서 고급의 재료로 제조되거나 고정밀도로 가공된 부품이 필요로 하게 된다는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명의 목적은, 기어시프트캠과 기어시프트 샤프트간의 이격거리를 최소화하는 동시에 비교적 저렴하게 제조할 수 있는 기어시프트캠 회전구동장치를 제공하는 것이다.

상기 목적은, 본 발명에 따라, 구동축과 피구동축에 각각 부속된 기어시프트포크를 선택적으로 축방향 이동시켜 구동축과 피구동축간의 기어물림의 조합을 절환시키는 기어시프트캠의 회전구동장치에 있어서, 상기 기어시프트캠의 일단부측에 상기 기어시프트캠의 축선에 평행하게 소정의 각도간격을 두고 고정되는 다수의 래칫핀과, 외부조작에 의해 소정각도범위내에서 회동되며, 외력이 제거되면 복귀스프링에 의해 초기위치로 복귀하도록 되어 있는 상기 기어시프트캠과 평행한 기어시프트 샤프트와, 상기 기어시프트 샤프트에 반경방향으로 연장된 시프트아암과, 상기 시프트아암의 자유단측에 상기 시프트아암의 연장방향으로 소정거리 왕복가능하게 설치되고, 스프링에 의해 상기 기어시프트 샤프트를 향하여 탄성적으로 부세되며, 상기 래칫핀과 상기 기어시프트 샤프트로부터 먼쪽에서 맞물려 상기 기어시프트 샤프트의 회동조작시 마다 상기 기어시프트캠을 소정각도씩 회전시키는 포올부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 기어시프트캠의 회전구동장치에 의해 달성된다.

여기서, 상기 포올부재는 상기 기어시프트 샤프트의 정역방향회동에 대응하여 각각 상기 래칫핀에 맞물려 상기 기어시프트캠을 정역회전시키는 한쌍의 대향한 포올부를 가지는 것이 바람직하다.

이하에서, 본 발명의 바람직한 실시예를 나타낸 첨부도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세히 설명한다.

제1도는 본 발명에 따른 기어시프트캠 회전구동장치를 구비한 변속장치의 종단면도이다. 이들 도면에서 볼 수 있는 바와 같이, 기어시프트캠(1)은 그 원주면에 다수의 나선상 그루브(2)를 가지고 회전가능하게 지지되어 있다. 이들 그루브(2)에는 기어시프트포크(3, 4, 5)들이 맞물려 있고, 이들 포크(3, 4, 5)는 기어시프트캠(1)의 축선에 평행한 포크샤프트(6, 7)에 축방향이동가능하게 설치되어 있다. 기어시프트포크(3, 4, 5)들은 기어시프트캠(1)의 나선상 그루브(2)에 맞물려 있으므로, 기어시프트캠(1)이 정역회전함에 따라 포크샤프트(6, 7)의 축방향을 따라 정역이동한다.

이에 따라, 드라이브샤프트(8)에 물려 있는 기어시프트포크(3, 4)는 드라이브샤프트(8)에 설치된 기어들을 그 축방향을 따라 이동시키는 한편, 카운트샤프트(9)에 물려있는 기어시프트포크(5)는 해당기어들을 축방향 이동시킨다. 드라이브샤프트(8)와 카운트샤프트(9)는 실제로는 인접하여 위치하며 상호간에 기어들이 맞물리도록 되어 있다. 그리하여, 기어시프트포크(3, 4, 5)들의 축방향 이동 즉 기어시프트캠(1)의 회동위치에 의해 각 기어의 물림조합이 변경됨으로써 전동감속비가 조절되게 되는 것이다. 기어물림상태를 확인하여 표시하기 위해 기어시프트캠(1)의 일단부에는 기어포지션스위치(10)가 설치되어 있고, 이 스위치(10)에는 기어시프트캠(1)에 설치된 스위치컨택트(11)가 스프링(12)에 의해 탄성적으로 가압접촉하고 있다.

기어포지션스위치(10)에 대향하는 기어시프트캠(1)의 단부에는 여섯 개의 래칫핀(14)이 등각도 간격으로 축방향에 평행하게 원을 이루어 설치되어 있으며, 이들 래칫핀(14)은 핀리테이너(15)및 리테이너스크류(16)에 의해 이탈방지되도록 고정되어 있다. 래칫핀(14)의 선단영역에는 역U자 형상의 포올부재(21)의 포올부(29)가 반경방향외측에서 맞물려 있고, 포올부재(21)는 후술할 기어시프트 샤프트(30)로부터 반경방향으로 연장된 시프트아암(20)의 자유단측에 리벳(23, 24)에 의해 고정되어 있다. 포올부재(21)와 시프트아암(20)에는 리벳(23, 24)의 슬라이딩이동을 위한 슬롯(26, 27)이 각각 형성되어 있어, 포올부재(21)는 시프트아암(20)의 길이방향을 따라 이동가능하다.

제2도는 기어시프트캠(1)과 평행하게 설치되는 기어시프트 샤프트(30)의 단면도이고, 제3도는 기어시프트 샤프트(30)의 축방향에서 본 정면도이다. 기어시프트 샤프트(30)는 그 일측 단부에 고정되는 도시않은 기어시프트레버에 연결되어 있으며, 운전자는 발을 이용하여 기어시프트레버를 작동시킴으로써 기어시프트 샤프트(30)를 회동시키도록 되어 있다. 기어시프트 샤프트(30)는 복귀스프링(31)과 복귀스프링(31)을 구속하는 스프링스톱퍼(32)에 항상 최초위치로 복귀하도록 정역방향에서 탄성적으로 회동부세된다. 포올부재(21)와 기어시프트 샤프트(30)사이에는 인장스프링(22)이 설치되어 포올부재(21)를 기어시프트 샤프트(30)를 향하여 탄성적으로 당기고 있다.

제3도에서 볼 수 있는 바와 같이, 포올부재(21)는 양측에 각 하나의 포올부(29)와 서면부(28)에 의해 이루어진 삼각형상의 돌출부를 가지고, 양 포올부(29)는 역 U자 형상으로 서로 연결되어 있다. 도시된 상태에서 하나의 래칫핀(14)를 사이에 두고 있는 두 개의 래칫핀(14)이 포올부재(21)의 사면부(28)에 접촉하여 있다.

이러한 제3도의 상태에서, 운전자에 의한 외부조작에 의해 기어시프트 샤프트(30)가 어느 일방향으로 회동하면, 포올부재(21)는 시프트아암(20)과 함께 기어시프트 샤프트(30)를 중심으로 해당 방향으로 선회하게 된다. 포올부재(21)는 스프링(22)에 의해 기어시프트샤프트(30)의 축방향으로 인장되고 있고, 래칫핀(14)이 포올부재(21)의 사면부(28)에 접촉하여 있으므로, 포올부재(21)는 시프트아암(20)의 길이방향으로 인장스프링(22)의 장력에 대항하여 이동하면서 사면부(28)를 따라 래칫핀(14)을 넘어가며, 래칫핀(14)은 삼각형상의 정부를 넘어 포올부(29)에 걸리게 된다. 이러한 상태에서 기어시프트 샤프트(30)에 대한 외력이 제거되면, 기어시프트 샤프트(30)는 복귀스프링(31)에 의해 초기위치로 되돌아오는 복귀회동을 하게 되고, 이와 함께 복귀회동하는 포올부재(21)의 포올부(29)에 걸려 있는 래칫핀(14)을 그 복귀회동방향으로 끌고 가게 된다. 이에 따라, 래칫핀(14)이 고정되어 있는 기어시프트캠(1)은 회전한다. 이러한 작동이 연속적으로 반복되어 전동감속비의 단수를 점진적으로 증대시키거나 낮출 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 기어시프트캠 회전구동장치에서는 포올부재가 기어시프트 샤프트로부터 먼쪽에서 래칫핀에 맞물리도록 구성되어 있다. 이에 의해, 기어시프트 샤프트과 기어시프트캠의 축간거리가 비교적 짧더라도 포올부재의 회동원주거리를 충분히 확보할 수 있고, 따라서 공간을 효율적으로 활용할 수 있는 동시에 부품들에 무리한 부하가 걸리지 않게 된다는 효과가 제공된다.

Claims (2)

1. 구동축과 피구동축에 각각 부속된 기어시프트포크를 선택적으로 축방향 이동시켜 구동축과 피구동축간의 기어물림의 조합을 절환시키는 기어시프트캠의 회전구동장치에 있어서, 상기 기어시프트캠의 일단부측에 상기 기어시프트캠의 축선에 평행하게 소정의 각도간격을 두고 고정되는 다수의 래칫핀과, 외부조작에 의해 소정각도범위내에서 회동되며, 외력이 제거되면 복귀스프링에 의해 초기위치로 복귀하도록 되어 있는 상기 기어시프트캠과 평행한 기어시프트 샤프트와, 상기 기어시프트 샤프트에 반경방향으로 연장된 시프트아암과, 상기 시프트아암의 자유단측에 상기 시프트아암의 연장방향으로 소정거리 왕복가능하게 설치되고, 스프링에 의해 상기 기어시프트 샤프트를 향하여 탄성적으로 부세되며, 상기 래칫핀과 상기 기어시프트 샤프트로부터 먼쪽에서 맞물려 상기 기어시프트 샤프트의 회동조작시 마다 상기 기어시프트캠을 소정각도씩 회전시키는 포올부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 기어시프트캠의 회전구동장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 포올부재는 상기 기어시프트 샤프트의 정역방향 회동에 대응하여 각각 상기 래칫핀에 맞물려 상기 기어시프트캠을 정역회전시키는 한쌍의 대향한 포올부를 갖는 것을 특징으로 하는 기어시프트캠의 회전구동장치.