KR100368650B1 - 수동 변속기의 변속 조작장치 - Google Patents

수동 변속기의 변속 조작장치 Download PDF

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    • F16H2061/246—Additional mass or weight on shift linkage for improving feel

Abstract

본 발명은 수동 변속기의 변속 조작장치에 관한 것으로서, 특히 변속 작동시에 시프트 레버측에 관성 회전력을 제공할 수 있도록 기어 결합형 웨이트가 설치되어 변속기 주변의 부품 배치 설계가 용이하면서도 실렉팅 조작력이 저하되지 않도록 하는 수동 변속기의 변속 조작장치에 관한 것이다.
이와 같은 본 발명은, 변속기 케이스의 내측으로 삽입되어 운전자의 조작에 따라 회전 및 직선 이동되는 콘트롤 샤프트와, 상기 콘트롤 샤프트의 선단부에 설치되고 일측에 시프트 레버가 형성된 시프팅 블럭과, 상기 시프팅 블럭의 측부에 설치되고 상기 변속기 케이스에 회전 가능하게 고정되며 상기 시프팅 블럭에 의해 회전되어 회전 관성력을 부여하는 웨이트 수단과, 상기 시프팅 블럭과 웨이트 수단을 직결시켜 시프팅 블럭의 회전력을 웨이트 수단으로 전달하는 동력전달수단을 포함한 것을 특징으로 하여 가능하게 된다.

Description

수동 변속기의 변속 조작장치{The shift control apparatus for a manual transmission}
본 발명은 수동 변속기의 변속 조작장치에 관한 것으로서, 특히 변속 작동시에 시프트 레버측에 관성 회전력을 제공할 수 있도록 기어 결합형 웨이트가 설치된 수동 변속기의 변속 조작장치에 관한 것이다.
자동차의 구동력은 자동차에 실은 하물의 양과 도로의 상황 및 주행 속도 등에 따라서 크게 변화하므로, 이것에 대응하여 자동차에는 엔진의 동력을 적절한 구동력으로 변환시키기 위해 변속기가 설치된다.
이와 같은 변속기는 동력의 변환 구조에 따라 수동 변속기, 자동 변속기, 무단 변속기 등으로 나누어진다.
도 1 내지 도 3은 상기한 변속기 중 종래 기술에 의한 수동 변속기의 변속 조작장치가 도시된 도면으로서, 도 1은 케이블 연결 사시도, 도 2는 변속기측 사시도, 도 3은 변속기측 정면 구성도이다.
운전자가 운전석 옆에 있는 변속 레버(1)를 작동함에 따라 시프트(shift) 케이블(2)과 실렉트(select) 케이블(3)이 움직이면서 변속기(4) 측에 운전자의 변속 조작력을 전달하게 된다.
즉, 운전자가 변속 레버(1)를 실렉팅(selecting) 하게 되면, 상기 실렉트 케이블(3)과 연결된 실렉트 레버(5)가 콘트롤 샤프트(7)를 상하로 움직이고, 이때 콘트롤 샤프트(7)에 설치된 콘트롤 핑거(8)가 5단/후진, 3단/4단, 1단/2단 등의 각 변속단의 시프트 러그(9) 중 하나를 선택하게 된다.
이후 운전자가 변속 레버(1)를 시프팅(shifting) 하게 되면, 상기 시프트 케이블(2)에 연결된 시프트 레버(6)가 좌우로 회전하고, 이때 상기 콘트롤 핑거(8)도 동시에 회전하면서 1,3,5단 방향이나 2,4,후진단 중 어느 한쪽 방향으로 시프트 러그(9)를 움직이게 된다.
그리고 상기 시프트 러그(9)는 시프트 레일(10)에 시프트 포크(11)와 함께 고정되어 있기 때문에 결국 시프트 포크(11)가 싱크로나이저 슬리브(미도시)를 움직여 변속 작동이 이루어진다.
이와 같은 변속 조작장치에는 변속성 향상을 위해 상기 시프트 레버(6)의 반대쪽 연장부(6a)에 회전 관성력을 제공하는 웨이트(15)가 구비된다.
즉, 시프팅 작동시에 시프트 레버(6)가 회전할 때 웨이트(15)가 반대쪽에서 회전 관성력을 제공함으로써 운전자의 시프팅 조작력이 가벼워질 수 있도록 구성된 것이다.
그러나 상기한 바와 같은 종래 기술에 의한 수동 변속기의 변속 조작장치는 시프트 레버(6)측의 길이를 연장함과 아울러 연장부(6a)의 끝단에 웨이트(15)를 추가하여 구성함으로써 시프트 레버(6)의 회전 반경이 커지게 되어 변속기(4) 주변의 레이 아웃(layout) 구조가 불리해지는 문제점이 있다.
또한, 상기한 종래 기술은 시프트 레버(6)측에 웨이트(15)를 직접 추가함으로써 웨이트(15) 무게로 인하여 실렉팅 조작 방향 즉, 상하 이동 방향의 하중이 커지게 되어 시프팅 조작감을 향상될 수 있으나 실렉팅 조작감은 오히려 나빠질 수 있는 문제점도 있다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 변속 조작기구와 별도로 시프팅 조작력을 향상시키는 웨이트 기구를 구성하여 변속 조작기구측 결합시킴으로써 변속기 주변의 부품 배치 설계가 용이하면서도 실렉팅 조작력이 저하되지 않도록 하는 수동 변속기의 변속 조작장치를 제공하는 데 있다.
상기한 과제를 실현하기 위한 본 발명에 따른 수동 변속기의 변속 조작장치는, 변속기 케이스의 내측으로 삽입되어 운전자의 조작에 따라 회전 및 직선 이동되는 콘트롤 샤프트와, 상기 콘트롤 샤프트의 선단부에 설치되고 일측에 시프트 레버가 형성된 시프팅 블럭과, 상기 시프팅 블럭의 측부에 설치되고 상기 변속기 케이스에 회전 가능하게 고정되며 상기 시프팅 블럭에 의해 회전되어 회전 관성력을 부여하는 웨이트 수단과, 상기 시프팅 블럭과 웨이트 수단을 직결시켜 시프팅 블럭의 회전력을 웨이트 수단으로 전달하는 동력전달수단을 포함한 것을 특징으로 한다.
도 1은 종래 수동 변속기의 변속 조작장치에서 케이블 연결 상태가 도시된 사시도,
도 2는 종래 수동 변속기의 변속 조작장치가 도시된 사시도,
도 3은 종래 수동 변속기의 변속 조작장치가 도시된 구성도,
도 4는 본 발명에 따른 수동 변속기의 변속 조작장치가 도시된 구성도,
도 5는 도 4의 A-A선 방향의 평면 구성도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
51 : 변속기 케이스 60 : 콘트롤 샤프트
61 : 시프트 레버 63 : 실렉팅 레버
65 : 시프팅 블럭 66 : 기어치
80 : 웨이트 기구 81 : 기어형성축
82 : 기어치 83 : 지지축
84 : 고정 너트 85 : 베어링
86 : 부쉬 88 : 웨이트
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 설명하면 다음과 같다.
도 4는 본 발명에 따른 수동 변속기의 변속 조작장치가 도시된 정면 구성도이고, 도 5는 도 4의 A-A선 방향의 평면 구성도이다.
도 4를 참조하면, 변속기 케이스(51)의 홀(51b)에 콘트롤 샤프트(60)가 삽입되어 장착되어 있는 바, 이 콘트롤 샤프트(60)는 운전자가 변속 레버(미 도시)를 실렉팅(selecting) 작동하게 되면 상하 방향으로 직선 이동되고, 시프팅(shifting) 작동하게 되면 회전 운동하면서 변속 조작력을 전달할 수 있도록 구성된다.
상기 콘트롤 샤프트(60)의 선단부에는 시프팅 블럭(65)이 설치되는 바, 상기 시프팅 블럭(65)에는 변속 레버측과 연결되는 시프트 케이블 및 실렉트 케이블이 각각 연결되고, 운전자의 시프팅 작동력이 입력되는 반대쪽 부분에 상하 방향으로 기어치(66)가 형성된다.
상기 시프팅 블럭(65)에는 상기 기어치(66)가 형성된 반대쪽 부분에 시프트 케이블이 연결되는 시프트 레버(61)가 형성되고, 상기 시프트 레버(61)의 하측에는 실렉트 케이블이 연결된 실렉트 레버(63)가 결합되는 실렉트 홈부(65a)가 형성된다.
즉, 도 5에서와 같이 일측에는 시프트 레버(61)와 실렉트 홈부(65a)가 형성되고, 반대쪽에 일정 각도 범위에 기어치(66)가 형성된다.
이와 같은 시프팅 블럭(65)에는 운전자가 시프팅 작동을 할 때 회전 관성력을 제공토록 웨이트 기구(80)가 결합되는 바, 이 웨이트 기구(80)는 상기 변속기 케이스(51)에 회전 가능하게 지지됨과 아울러 상기 시프팅 블럭(65)의 기어치(66)에 치합될 수 있도록 한쪽 축부에 기어치(82)가 형성된다.
상기 웨이트 기구(80)는 일측에 상기 시프팅 블럭(65)의 기어치(66)와 치합되는 기어치(82)가 형성된 기어형성축(81)과, 상기 기어형성축(81)의 일단부에서 돌출 형성되고 상기 변속기 케이스(51)의 축홀에 삽입되어 기어형성축(81)을 지지하는 지지축(83)과, 상기 기어형성축(81)의 타단부에 설치되어 시프팅 블럭(65)에 관성 회전력을 제공하는 웨이트(88)을 포함하여 구성된다.
이때, 상기 축홀(51a)에는 웨이트 기구(80)의 원활한 작동을 위해 상기 지지축(83)을 회전 가능하게 지지하는 부쉬(86)가 설치되고, 상기 축홀(51a)의 내외측 양단에는 각각 스러스트 베어링(85)이 설치되어 상기 지지축(83)을 회전가능하게 지지하게 된다. 물론, 상기 지지축(83)의 끝단부에는 고정 너트(84)가 설치되어 웨이트 기구(80)의 이탈을 방지하는 것은 당연하다.
특히, 상기 시프팅 블럭(65)과 웨이트 기구(80)에 형성되어 상호 치합되는 기어치(66)(82)는 시프팅 조작시에 관성 회전력을 제공토록 회전 방향으로는 구속하지만, 실렉팅 조작시에 상하 방향으로는 구속하지 않도록 스플라인 결합된다.
즉, 상기 시프팅 블럭(65)과 웨이트 기구(80)의 기어치(66)(82)가 상하 방향으로 길게 형성되어 치합됨으로써 실렉팅 조작시에 시프팅 블럭(65)의 기어치(66)가 상기 웨이트 기구(80)의 기어치(82)를 따라 슬라이딩 이동할 수 있도록 구성된 것이다.
상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 수동 변속기의 변속 조작장치의 작용을 설명하면 다음과 같다.
운전자가 변속을 위해 실렉팅 작동을 하게 되면 실렉트 레버(63)를 통해 시프팅 블럭(65)을 상하 이동시키게 된다.
이때, 시프팅 블럭(65)은 웨이트 기구(80)의 기어치(82)를 따라 상하 이동하면서 콘트롤 샤프트(60)를 상하 이동시킴으로써 변속 조작을 위한 선택 작동이 이루어진다.
따라서, 콘트롤 샤프트(60)가 실렉팅 작동을 위해 상하 이동될 때 웨이트 기구(80)의 하중이 가해지지 않게 되므로 운전자의 실렉팅 조작력이 커지지 않게 된다.
이와 같은 상태에서 운전자가 변속단 결정을 위해 시프팅 작동을 하게 되면 시프트 레버(61)와 일체로 형성된 시프팅 블럭(65)이 회전하게 된다.
이때, 시프팅 블럭(65)의 회전력이 기어치(66)(82)를 통해 웨이트 기구(80)에 전달되는데, 웨이트(88)의 회전 관성력이 시프팅 블럭(65)으로 다시 전달되므로 콘트롤 샤프트(60)의 회전력이 배가되어 시프팅 작동이 원활하게 이루어진다.
한편, 상기와 같이 본 발명은 웨이트 기구(80)를 변속기 케이스(51) 측에 지지시킴과 아울러 웨이트(88)를 시프팅 블럭(65)의 상측에 위치시켜 관성 회전력을 전달토록 구성되어 있기 때문에 도 3에서와 같이 웨이트의 회전 반경이 커지지 않게 되어 변속기 주변의 부품 설계 및 배치가 용이해진다.
상기한 바와 같은 본 발명의 수동 변속기의 변속 조작장치는 시프팅 작동시에 회전 관성력을 제공하면서도 실렉팅 작동시에 웨이트의 하중이 가해지지 않도록 구성되어 있기 때문에 운전자의 변속 조작력이 저감되어 보다 원활한 변속 작동을 실시할 수 있는 이점을 제공하게 된다.
또한, 본 발명은 웨이트 기구를 변속기 케이스측에 회전 가능하게 설치하여 시프트 레버측의 회전 반경을 줄일 수 있도록 구성되어 있기 때문에 변속기 주변의 레이 아웃 구조가 유리해질 수 있는 이점도 제공하게 된다.

Claims (6)

  1. 변속기 케이스의 내측으로 삽입되어 운전자의 조작에 따라 회전 및 직선 이동되는 콘트롤 샤프트와, 상기 콘트롤 샤프트의 선단부에 설치되고 일측에 시프트 레버가 형성된 시프팅 블럭과, 상기 시프팅 블럭의 측부에 설치되고 상기 변속기 케이스에 회전 가능하게 고정되며 상기 시프팅 블럭에 의해 회전되어 회전 관성력을 부여하는 웨이트 수단과, 상기 시프팅 블럭과 웨이트 수단을 직결시켜 시프팅 블럭의 회전력을 웨이트 수단으로 전달하는 동력전달수단을 포함한 것을 특징으로 하는 수동 변속기의 변속 조작장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 동력전달수단은 원통형으로 형성된 상기 시프팅 블럭의 시프트 레버 반대쪽에 형성된 기어치와, 상기 시프팅 블럭의 기어치와 치합되도록 상기 웨이트 수단에 형성된 기어치로 구성된 것을 특징으로 하는 수동 변속기의 변속 조작장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 시프팅 블럭 및 상기 웨이트 수단의 기어치는 시프팅 블럭의 회전시에는 상호 구속되고 상하 방향으로 이동시에는 구속하지 않도록 스플라인 결합되는 것을 특징으로 하는 수동 변속기의 변속 조작장치.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 시프팅 블럭은 상기 콘트롤 샤프트를 상하 방향으로 이동시키는 실렉트 레버가 결합되도록 상기 기어치가 형성된 반대쪽 부분에 형성된 실렉트 홈부를 구비한 것을 특징으로 하는 수동 변속기의 변속 조작장치.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 웨이트 수단은 일측에 기어치가 형성된 기어형성축과, 상기 기어형성축의 일단부에서 돌출 형성되고 상기 변속기 케이스의 축홀에 삽입되어 기어형성축을 지지하는 지지축과, 상기 기어형성축의 타단부에 설치되어 상기 시프팅 블럭에 관성 회전력을 제공하는 웨이트를 포함한 것을 특징으로 하는 수동 변속기의 변속 조작장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 웨이트 수단은 상기 축홀에 설치되어 상기 지지축을 회전 가능하게 지지하는 부쉬와, 상기 지지축의 단부에 결합되어 지지축을 고정하는 고정 너트와, 상기 축홀의 내외측 양단에 각각 설치되어 상기 지지축을 지지하는 스러스트 베어링을 더 포함한 것을 특징으로 하는 수동 변속기의 변속 조작장치.
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