KR100200103B1 - 자동차용 수동 변속기의 최고속단과 그 하급단 자동 변속장치 - Google Patents

Abstract

최고속단으로의 주행중 급가속이나 추월을 위하여 가속페달을 밟았을 때 자동으로 그 하급단으로의 변속이 이루어짐으로써, 운전상에 편리함을 줄 목적으로; 변속레버 또는 시프트 레일상에 부착되어 변속기의 최고속단 변속을 감지하는 최고속단 감지센서와; 차속을 감지하는 차속센서와; 스로틀밸브의 개도를 감지하는 스로틀 개도 센서와; 상기 최고속단 감지센서와 차속센서, 그리고 스로틀 개도센서로부터 정보를 받아 이를 비교판단하는 전자제어유닛과; 변속기의 최고속단 동기장치에 배치되어 상기 전자 제어유닛의 제어에 의하여 동작 변속기내의 슬리이브를 동작시켜 최고속단과 그 하급단으로 선택적인 변속을 행하는 변속기 솔레노이드와; 상기 전자 제어유닛의 제어에 의하여 동작되면서 클러치를 단속 또는 연결하는 클러치 솔레노이드를 포함하여 이루어지는 자동차용 수동변속기의 최고속단과 그 하급단 자동 변속장치를 제공한다.

Description

자동차용 수동 변속기의 최고속단과 그 하급단 자동 변속장치

제1도는 본 발명을 운용하기 위한 계통도.

제2도는 본 발명에 의한 최고속단의 동기장치 단면도.

제3도는 본 발명이 적용된 동기장치의 단면도이다.

제4도는 본 발명에 적용되는 클러치 작동단의 일예도이다.

[발명의 분야]

본 발명은 자동차용 수동 변속기의 최고속단과 그 하급단 자동 변속장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 최고속단으로의 주행중 급가속이나 추월을 위하여 가속페달을 밟았을 때 자동으로 그 하급단으로의 변속이 이루어짐으로써, 운전상에 편리함을 줄 수 있는 자동차용 수동 변속기의 최고속단과 그 하급단 자동 변속장치에 관한 것이다.

[종래기술]

자동차에 있어서의 변속기는 클러치와 추진축 사이에 설치되어 자동차의 주행상태 변화에 따른 엔진(Engine)의 회전력을 증대시키거나 감소시키는 역할을 수행하게 된다.

또한, 엔진의 공회전시 엔진과 구동륜과의 연결을 일정기간 동안 단속하는 역할을 수행한다.

이러한 변속기는 클러치와 변속기의 조작을 운전자가 직접행하는 수동변속기와, 클러치와 변속기의 조작이 유압에 의해 자동으로 행하여지는 자동변속기로 대분(大分)되고 있다.

그러나 상기에서 수동변속기는 변속시마다 운전자가 클러치를 밟고 변속레버를 조작하여야 하는 번거로움이 있는 바, 많은 불편함과 운전자의 육체적 고통이 뒤따른다는 문제점이 있다.

또한 후자의 자동 변속기에 있어서는 운전하는데에 편리함을 준다는 장점은 있으나, 가격이 매우 고가이며, 연료소비가 크며, 고장수리가 어렵다는 문제점을 내포하고 있다.

[발명의 요약]

따라서, 본 발명은 상기 종래 기술의 문제점을 해소하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 최고속단으로의 주행중 급가속이나 추월을 위하여 가속페달을 밟았을 때 자동으로 그 하급단으로의 변속이 이루어짐으로써, 운전상에 편리함을 줄 수 있는 자동차용 수동 변속기의 최고속단과 그 하급단 자동 변속장치를 제공하려는 것이다.

이를 실현하기 위하여 본 발명은 변속레버 또는 시프트 레일상에 부착되어 변속기의 최고속단 변속을 감지하는 최고속단 감지센서와; 차속을 감지하는 차속센서와; 스로틀밸브의 개도를 감지하는 스로틀 개도 센서와; 상기 최고속단 감지센서와 차속센서, 그리고 스로틀 개도센서로부터 정보를 받아 이를 비교 판단하는 전자 제어유닛과; 변속기의 최고속단 동기장치에 배치되어 상기 전자 제어유닛의 제어에 의하여 동작 변속기내의 슬리이브를 동작시켜 최고속단과 그 하급단으로 선택적인 변속을 행하는 변속기 솔레노이드와; 상기 전자 제어유닛의 제어에 의하여 동작되면서 클러치를 단속 또는 연결하는 클러치 솔레노이드를 포함하여 이루어지는 자동차용 수동변속기의 최고속단과 그 하급단 자동 변속장치를 제공한다.

이하, 상기의 목적을 구체적으로 실현할 수 있는 본 발명의 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

[실시예]

제1도는 본 발명에 의한 전기적인 계통도로서, 본 발명은 최고속단 변속감지센서(2), 차속센서(4), 스로틀 밸브 개도센서(8), 전자 제어유닛(10), 변속기 솔레노이드(12), 클러치 솔레노이드(14)를 주요 부품으로 하여 구성된다.

상기에서 최고속단 변속감지센서(2)는 변속레버 또는 시프트 레일상에 부착되어 변속기가 최고속단으로 변속되었음을 전자 제어유닛(10)으로 보내게 된다.

이와 같은 최고 속의 변속상태에서 차속센서(4)로 부터 현재 차속이 80km/h이하이고, 스로틀 밸브의 개도도가 중간 이상으로 크게 열리면 전자 제어유닛(10)에서는 연료를 차단하고, 클러치 솔레노이드(14)를 동작시켜 클러치를 끊음과 동시에, 변속기 솔레노이드(12)를 동작시켜 최고속단의 바로 하급단 즉, 5단 변속기의 경우에는 5단에서 4단으로, 4단 변속기의 경우에는 4단에서 3단으로 변속이 이루어진다.

그리고 상기와 같은 과정으로 하급단 변속이 이루어진 상태에서 차속이 80km/h이상으로 증속되거나 스로틀 밸브의 개도각이 작아지면 전자 제어유닛(10)은 다시 클러치 솔레노이드(14)를 동작시켜 클러치를 끊고, 변속기 솔레노이드(12)를 동작시켜 최고속단으로 변속이 이루어진다.

상기와 같은 변속이 이루어지도록 하기 위하여 변속기 솔레노이드(12)는 제2도에서와 같이 최고속단 동기장치를 동작시키는 시프트 레일(16)상에 배치된다.

즉, 최고속단 동기장치는 공지와 같이 주축(18)의 스플라인(20)에 허브(22)가 치합되어 함께 회전하도록 되어 있으며, 이 허브(22)의 외주에는 홈(24)이 형성되어 이에 키이(26)가 삽입설치된다.

상기한 허브(22)의 외측에는 슬리이브(26)가 스플라인으로 끼워져 축방향으로 이동가능하게 되어 있으며, 키이(28)의 내측에는 스프링(30)이 탄지되어 슬라이브(26)의 내면에 밀착되는 상태가 유지되면서 상기 키이(28)의 돌기부가 슬리이브(26)의 내면홈에 위치하게 된다.

그리고 상기 허브(22)의 양측으로 배치되는 스피드 기어(32)(34)의 클러치 기어에 형성된 콘(38)(40)부에는 싱크로나이저 링(42)(44)이 위치하여 변속시 마찰을 유발토록 되어 있다.

상기한 싱크로나이저 링(42)(44)은 안쪽에 나사부가 형성되어 콘(38)(40)과의 마찰력이 증대되도록 되어 있고, 바깥쪽으로 형성되어 있는 홈에는 키이(28)의 선단부가 위치되어 있는 구조로 구성된다.

이와같이 구성되는 동기 치합장치의 동기 변속과정(일예로 제3도에서와 같이 슬리이브가 도면의 우측으로 이동하면서 변속이 이루어지는 과정으로 설명한다)을 설명한다.

우선, 변속을 위하여 변속기 기어 시프트 레버를 조작하면 슬리이브(26)가 이동하게 되고, 이에따라 슬리이브(26)의 내부 스플라인 홈부에 몰려 있는 돌기부를 갖는 키이(28)가 이동하면서 싱크로나이저 링(44)을 밀게 된다.

이와함께 슬리이브(26)가 계속 이동함에 따라 싱크로나이저 링(44)의 나사부가 코운부(40)와 밀착되면서 스피드 기어(34)가 회전력을 전달받기 시작하며, 이 상태에서는 키이(28)가 싱크로나이저 링(44)의 홈측면에 접촉하는 상태가 된다.

이러한 작용으로 슬리이브(26)가 계속 이동하여 스피드 기어(34)와 싱크로나이저 링(44)이 동기되면 싱크로나이저 링(44)은 슬리이브(26)의 스플라인의 인도를 받아 슬리이브(26)의 안으로 들어가고, 슬리이브(26)의 스플라인과 클러치 기어의 스플라인이 록킹되어져 동력이 전달된다.

이와같은 동작과정에서 싱크로나이저 링(44)은 상기한바와 같이 슬리이브(26)의 이동에 따라 콘(40)과 밀착되면서 스피드 기어(34)에 초기의 동력전달을 전달하는 클러치작용을 하게 된다.

이와같은 동기장치에 있어서, 본 발명은 상기 슬리이브(26)를 내륜(46)과 외륜(48)으로 형성하여 상호 미끄럼운동이 가능하도록 결합함으로써, 하나의 슬리이브(26)로 형성한 것이다.

그리고 상기 내륜(46)의 일측으로는 시프트 레일(16)에 적정수단으로 고정된 동작봉(50)과 연결하였으며, 외륜(48)은 공지와 같이 시프트레일(16)상에 고정되는 시프트 포크(52)와 연결하였다.

이에따라 운전자가 변속을 위하여 변속레버를 동작시키면 시프트레일(16)이 직선 왕복운동을 하면서 수동 변속이 이루어지게 되는데, 이는 내륜(46)과 연결되어 있는 솔레노이드(12)를 시프트 레일(16)에 설치하였기 때문에 가능하다.

그리고 제3도의 실선과 같은 상태를 최고속단이라고 가정하였을 때, 전자 제어유닛(10)으로부터 저속단으로의 변속을 위하여 솔레노이드(12)가 제어되면 솔레노이드(12)가 동작되면서 내륜(46)을 도면에서 좌측 즉, 가상선과 같이 동작시킴으로써, 저속단으로의 변속이 이루어지게 되는 것이다.

이때, 외륜(48)은 시프트 레일(16)이 정지된 상태인 바, 초기상태를 유지하게 된다.

또한, 가상선과 같은 변속붕에 다시 차량이 정상적인 주행을 할 때에는 전자 제어유닛(10)에서 솔레노이드(12)를 제어하면 솔레노이드(12)는 다시 작동하여 내륜(46)을 초기의 실선상태로 밀어줌으로써, 초기 변속상태인 최고속단으로 변속이 이루어지게 된다.

상기와 같이 최고속단에서 그 저속단으로, 저속단에서 다시 최고속단으로 변속이 자동으로 이루어질 때에는 시프트 레일(16)이 고정된 상태에서 솔레노이드(12)에 의하여 이루어지게 되는 바, 운전석의 변속레버는 움직이지 않고, 최고속단 위치를 유지하게 된다.

그리고 상기와 같은 변속이 이루어질 때 클러치를 동작시키는 솔레노이드(14)는 클러치 계통의 아무곳이나 설치하여 클러치를 단속할 수 있으면 되는데, 본 발명에서는 그의 일실시예로서, 제4도에서와 같이 솔레노이드(14)를 클러치 페달(54)에 설치한 것을 도시하였다.

상기 클러치 솔레노이드(14)는 변속이 이루어질 때 초기상태에서 작동하여 클러치를 단속하고, 변속이 끝난 상태에서는 다시 초기의 상태로 리턴하여 클러치를 연결하여 주는 역할을 수행하게 된다.

이상에서와 같이 본 발명은 최고속단으로의 주행중 급가속이나 추월을 위하여 가속페달을 밟았을 때 자동으로 그 하급단으로의 변속이 이루어짐으로써, 운전상에 편리함을 줄 수 있는 발명인 것이다.

Claims (4)

1. 변속레버 또는 시프트 레일상에 부착되어 변속기의 최고속단 변속을 감지하는 최고속단 감지센서와; 차속을 감지하는 차속센서와; 스로틀밸브의 개도를 감지하는 스로틀 개도 센서와; 상기 최고속단 감지센서와 차속센서, 그리고 스로틀 개도센서로부터 정보를 받아 이를 비교 판단하는 전자 제어유닛과; 변속기의 최고속단 동기장치에 배치되어 상기 전자 제어유닛의 제어에 의하여 동작 변속기내의 슬리이브를 동작시켜 최고속단과 그 하급단으로 선택적인 변속을 행하는 변속기 솔레노이드와; 상기 전자 제어유닛의 제어에 의하여 동작되면서 클러치를 단속 또는 연결하는 클러치 솔레노이드를 포함하여 이루어지는 자동차용 수동변속기의 최고속단과 그 하급단 자동 변속장치.
2. 제1항에 있어서, 전자 제어유닛은 최고속단에서 차속이 80km/h이하이고 스로틀 밸브의 개도 정도가 중간 이상으로 크게 열리면 클러치 솔레노이드와 변속기 솔레노이드를 동작시켜 하급단으로의 변속이 이루어지도록 함을 특징으로 하는 자동차용 수동 변속기의 최고속단과 그 하급단 자동 변속장치.
3. 제1항에 있어서, 변속기 솔레노이드는 최고속단 동기장치를 동작시키는 시프트 레일상에 배치되어 내륜과 외륜으로 이루어져 상호 미끄럼운동이 가능하도록 결합되는 슬리이브의 내륜에 동작봉이 연결됨을 특징으로 하는 자동차용 수동 변속기의 최고속단과 그 하급단 자동 변속장치.
4. 제1항에 있어서, 클러치 솔레노이드는 클러치 페달을 조작할 수 있도록 클러치 페달과 연결하여 배치함을 특징으로 하는 자동차용 수동 변속기의 최고속단과 그 하급단 자동 변속장치.