KR100405570B1

KR100405570B1 - 차량용 수동변속기의 이중물림방지장치

Info

Publication number: KR100405570B1
Application number: KR10-2001-0076144A
Authority: KR
Inventors: 손지원
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2001-12-04
Filing date: 2001-12-04
Publication date: 2003-11-14
Also published as: KR20030045424A

Abstract

본 발명은 차량용 수동변속기의 이중물림방지장치에 관한 것으로, 시프트레일사이에 스프링과 볼이 일체로 된 2개의 플런저와 1개의 리지드(Rigid)플런저를 위치시켜 변속시 조작되는 시프트레일의 이동에 따라 서로 연동되어 시프트레일을 선택적으로 고정해 이중물림을 방지하므로 비교적 적은 부품수로 이루어지면서 절도감을 동시에 달성함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 각 변속단수에 따라 서로 평행하게 배열된 시프트 레일(30,31,32)의 서로 대향되는 측면으로 각각 다수개로 형성된 인터록 그루브(30a,31a,32a)사이를 변속조작에 따라 선택적으로 치합되는 작동수단이 구비되되, 이 작동수단은 상기 시프트 레일(30,31,32)사이에 고정되도록 배열된 고정부재(40,40')와, 이 고정부재(40,40')의 개구홀(40,40')에 수용되어 변속 조작에 따라 인터록 그루브(30a,31a,32a)에 선택적으로 삽입되는 결합플런저(50,50') 및 이 결합플런저(50,50')를 밀어주도록 상기 시프트 레일(30,31,32)중 중앙에 배열된 시프트 레일(31)의 개구홀(31')에 수용된 가압플런저(60)로 이루어진 것을 특징으로 한다.

Description

차량용 수동변속기의 이중물림방지장치{Inter lock system of manual transmission in vehicle}

본 발명은 차량용 수동변속기의 이중물림방지장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 변속시 절도감이 있으면서 구조를 단순화해 경량화와 조립공수 및 원가절감은 물론 정비성도 향상시킬 수 있도록 한 차량용 수동변속기의 이중물림방지장치에 관한 것이다.

일반적으로 자동차에 있어서의 변속기는 클러치와 추진축 사이에 설치되어 자동차의 주행상태 변화에 따른 엔진의 회전력을 증대시키거나 감소시키는 역할을 수행하면서 엔진의 공회전시 엔진과 구동륜과의 연결을 일정기간 동안 단속하는 역활을 수행함은 물론이며, 자동차를 후진시키기 위한 역진장치도 갖추게 된다.

이러한 변속기에는 각 속도에 따라 운전자가 직접 변속레버를 조작하는 수동 변속기와, 운전속도에 따라 유압의 작동에 의하여 자동으로 변속이 이루어지는 자동 변속기로 크게 분류되는데, 이중 수동 변속기는 변속레버를 조작함에 의해 컨트롤 샤프트가 이동하여 컨트롤 핑거로 하여금 해당 시프트 레일을 작동케 함으로서, 변속이 이루어지는 구조를 갖고 있기 때문에 외형적으로 볼 때 운전자가 직접 변속조작을 해야하는 점이 자동 변속기와 다른 점이다.

즉, 이와 같은 수동 변속기는 1,2속 시프트 레일과, 3,4속 시프트 레일, 그리고 5속 및 후진 시프트 레일이 나란히 배치되며, 이들 레일에는 각각 러그가 설치되어 컨트롤 샤프트의 셀렉팅 및 시프팅 조작에 의한 컨트롤 핑거의 운동에 의해 선택적으로 동작되는 변속 조작기구의 운동으로 변속이 이루어지면서 또한, 변속시 2개의 기어가 동시에 물리어 변속기가 파손되는 것을 방지하기 위하여 이중 물림방지장치인 이른바 인터록 장치(Inter - rock System)가 구비되어짐은 물론이다.

도 1은 이러한 이중 물림방지 장치의 한 예인데 즉, 시프트 로드(4)의 축방향과 직교되는 방향으로 트랜스액슬 케이스(10)에 형성된 중공부를 통해 체결된 볼트(11)의 반대편 중공부에는 인터로크 볼(12)이 위치되는데, 이 볼(12)은 상기 볼트(11) 사이에 개재된 스프링(13)에 의해 항시 시프트 로드(4) 방향으로 탄력지지 받도록 되어있다.

또한, 전진 및 후진되는 인터로크 볼(12)의 운동이 원활히 수행되도록 하기 위한 오일 공급홈(14)이 트랜스액슬 케이스(10)에서 중공부로 연통되도록 형성됨과 더불어 상기 볼(12)과 접촉되는 시프트 로드(4)의 외주면에는 볼(12)이 삽입되는 인터로크 그루브(41)가 형성되어진다.

이와 같은 인터락 장치는 변속레버의 작동으로 시프트 로드(3)가 이동되면, 인터로크 그루브(41)의 어느 한 오목부위에 삽입되어 있던 인터로크 볼(12)이 이동되는 인터로크 그루브(41)에 의해 스프링(13)을 압축시키면서 밀려들어가게 되고, 이로 인해 시프트 로드(4)가 정확한 스트로크만큼 이동되면서 인터로크 볼(12)도 스프링(13)에 의해 전진되어, 이에 따라 인터로크 그루브(41)의 다른 오목부위로 삽입하게 되어 시프트 로드(3)의 스트로크를 제한하게 된다.

그러나, 이와 같은 이중물림 방지장치는 스프링(13)의 강한 탄성력 때문에 볼(12)의 회전이 자유롭지 못해 인터로크 그루브(41)와 회전에 의한 구름접촉이 아닌 마찰접촉을 일으키게 되고, 이와 같이 볼(12)과 굴곡부(41)가 마찰접촉을 일으킴에 따라 인터로크 그루브(41)의 마모량이 증대되어 결국, 수동변속기 전체의 수명을 단축시킴은 물론 후진변속을 하기 위한 변속레버 조작시에 절도감이 줄어들어 변속레버를 조작하는 운전자에게 과다한 힘을 요구해 변속성능이 저하되는 문제점도 있었다.

한편, 도 2는 이중물림 방지 장치의 또 다른 예인데 이는, 각각의 러그(20a,21a,22a)를 보유하고있는 시프트 레일(20,21,22)과, 컨트롤 샤프트(25)의 동작에 의하여 상기한 러그(20a,21a,22a)와 선택적으로 맞물리는 컨트롤 핑거(23)로 형성되는 변속 조작부에 있어서, 상기 컨트롤 핑거(23)의 러그 삽입단(24)를 중심으로 하여 그의 양측으로 적정간격을 두고 다리부(27)가 형성되는 인터록 플레이트(26)가 배치되어 변속시 러그 삽입단(24)이 선택된 러그를동작 시킬때 인터록 플레이트(26)의 다리부(27)가 다른 2개의 러그가 동작되는 것을 방지하여 기어의 이중 물림을 방지하도록 하고 있는 바, 컨트롤 샤프트(25)의 시프팅 작동시 컨트롤 핑거(23)는 회전되고 인터록 플레이트(26)는 회전되지 않도록 변속기 케이스에 고정 설치된 볼트(28)가 그 일측에 형성된 장공(29)에 삽입되어 있다.

그러나 이와 같은 경우에는 컨트롤 샤프트(25)에 제공된 인터록 플레이트(26)가 직선 이송은 가능하고 회전은 불가능하도록 하기 위해 상기 인터록 플레이트(26)를 변속기케이스에 마련된 볼트(28)에 의해 지지해야 하기 때문에 구조적으로 복잡하고, 부품수가 증대되어 변속기의 무게가 증대되는 문제점이 내포되어 있다.

이에 본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 발명된 것으로, 시프트레일사이에 스프링과 볼이 일체로 된 2개의 플런저와 1개의 리지드(Rigid)플런저를 위치시켜 변속시 조작되는 시프트레일의 이동에 따라 서로 연동되어 시프트레일을 선택적으로 고정해 이중물림을 방지하므로 비교적 적은 부품수로 이루어지면서 절도감을 동시에 달성함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 각 변속단수에 따라 서로 평행하게 배열된 시프트 레일의 서로 대향되는 측면으로 각각 다수개로 형성된 인터록 그루브사이를 변속조작에 따라 선택적으로 치합되는 작동수단이 구비되되, 이 작동수단은 상기 시프트 레일사이에 고정되도록 배열된 고정부재와, 이 고정부재의 개구홀에 수용되어 변속 조작에 따라 인터록 그루브에 선택적으로 삽입되는 결합플런저 및 이 결합플런저를 밀어주도록 상기 시프트 레일중 중앙에 배열된 시프트 레일의 개구홀에 수용된 가압플런저로 이루어진 것을 특징으로 한다.

도 1은 종래에 따른 차량용 수동변속기의 이중물림방지장치의 구성도

도 2는 종래에 따른 다른 예로서, 차량용 수동변속기의 이중물림방지장치의 구성도

도 3은 본 발명에 따른 차량용 수동변속기의 이중물림방지장치의 부분 구성도

도 4의 a와 b는 본 발명에 따른 이중물림방지장치를 이용한 수동변속기의 1속 변속 작동도

도 5의 a와 b는 본 발명에 따른 이중물림방지장치를 이용한 수동변속기의 2속 변속 작동도

도 6의 a와 b는 본 발명에 따른 이중물림방지장치를 이용한 수동변속기의 3속 변속 작동도

도 7의 a와 b는 본 발명에 따른 이중물림방지장치를 이용한 수동변속기의 4속 변속 작동도

도 8의 a와 b는 본 발명에 따른 이중물림방지장치를 이용한 수동변속기의 5속 변속 작동도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : 클러치 하우징 2 : 크랭크 레버

3 : 시프트 엔드 4 : 시프트 로드

5 : 시프트 포크 6 : 슬리브

7 : 입력축기어 8 : 출력축기어

10 : 트랜스액슬 케이스 11 : 볼트

12 : 인터로크 볼 13 : 스프링

14 : 오일 공급홈

20,21,22,30,31,32 : 시프트 레일 20a,21a,22a : 러그

23 : 컨트롤 핑거 24 : 러그 삽입단

25 : 컨트롤 샤프트 26 : 인터록 플레이트

27 : 다리부 28 : 볼트

29 : 장공

30a,31a,32a : 인터록 그루브 31',40a,40a' : 개구홀

40,40' : 고정부재 50,50' : 결합플런저

51,51' : 하우징 52,52' : 볼

53,53' : 스프링 60 : 가압플런저

이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명에 따른 차량용 수동변속기의 이중물림방지장치의 부분 구성도를 도시한 것인바, 본 발명은 각 변속단수에 따라 서로 평행하게 배열된 시프트 레일(30,31,32)의 서로 대향되는 측면으로 각각 다수개로 형성된 인터록 그루브(30a,31a,32a)사이를 변속조작에 따라 선택적으로 치합되는 작동수단이 구비되되, 이 작동수단은 상기 시프트 레일(30,31,32)사이에 고정되도록 배열된 고정부재(40,40')와, 이 고정부재(40,40')의 개구홀(40,40')에 수용되어 변속 조작에 따라 인터록 그루브(30a,31a,32a)에 선택적으로 삽입되는 결합플런저(50,50') 및 이 결합플런저(50,50')를 밀어주도록 상기 시프트 레일(30,31,32)중 중앙에 배열된 시프트 레일(31)의 개구홀(31')에 수용된 가압플런저(60)로 이루어진다.

여기서, 상기 결합플런저(50,50')는 고정부재(40,40')의 개구홀(40,40')에 수용된 하우징(51,51')과, 이 하우징(51,51')내에서 스프링(53,53')을 매개로 양쪽이 고정된 볼(52,52')로 이루어진다.

한편, 상기 가압플런저(60)는 리지드(Rigid)타입으로 이루어짐은 물론이다.

이하 본 발명의 작동을 첨부된 도면을 참조로 상세히 설명한다.

먼저, 1속 변속에 따라 함께 작동되는 본 발명의 이중물림방지장치의 작동을 도 4를 참조로 설명하면 즉, 도 4a에 도시된 바와 같이 1속 변속과정에 따라 이동되는 1·2속 시프트레일(30)의 인터록 그루브(30a)에 의해 결합플런저(50)가 압축되면서 인접된 3·4속 시프트레일(31)의 인터록 그루브(31a)에 삽입됨과 더불어 가압플런저(60)를 5·R(후진)속 시프트레일(32)쪽으로 밀어주게 되고 이에 따라, 상기 가압플런저(60)가 5·R(후진)속 시프트레일(32)의 인터록 그루브(32a)로 결합플런저(50')의 볼(52')을 가압해 5·R(후진)속 시프트레일(32)을 고정시키게 된다.

이어, 도 4b에 도시된 바와 같이 1·2속 시프트레일(30)의 이동이 완료되면, 상기 1·2속 시프트레일(30)의 인터록 그루브(30a)로 결합플런저(50)가 삽입됨과 더불어 5·R(후진)속 시프트레일(32)의 인터록그루브(32a)에 의해 결합플런저(50')가 압축되면서 가압플런저(60)를 밀어주게 되고 이에 따라, 상기 가압플런저(60)에 의해 가압되는 결합플런저(50)가 1·2속 시프트레일(30)의 인터록 그루브(30a)로 삽입되어 1속 변속이 완료되어지게 된다.

이와 같이, 1속 변속시 조작되는 1·2속 시프트레일(30)에 의해 결합플런저(50)와 가압플런저(60)가 5·R(후진)속 시프트레일(32)쪽으로 결합플런저(50')를 밀어주게 되고, 이로 인해 상기 3·4속 시프트레일(31)과 5·R(후진)속 시프트레일(32)사이에 구비된 결합플런저(50')가 5·R(후진)속 시프트레일(32)을 고정시켜 변속시 이중 물림을 방지하게 된다.

그리고, 2속 변속의 경우에는 전술한 1속 변속의 경우와는 달리 1·2속 시프트레일(30)이 반대방향으로 이동되는데 즉, 도 5a와 b에 도시된 바와 같이 2속 변속과정에 따라 이동되는 1·2속 시프트레일(30)의 인터록 그루브(30a)에 의해 결합플런저(50)가 압축되면서 인접된 3·4속 시프트레일(31)의 가압플런저(60)를 5·R(후진)속 시프트레일(32)쪽으로 밀어 5·R(후진)속 시프트레일(32)을 고정시켜 2속 변속시 이중 물림을 방지하게 된다.

한편, 3속 변속의 경우는 도 6a에 도시된 바와 같이 3속 변속과정에 따라 이동되는 3·4속 시프트레일(31)의 인터록 그루브(31a)에 의해 좌·우 양쪽의 결합플런저(50,50')가 압축되면서 각각 1·2속과 5·R(후진)속 시프트레일(30,32)의 인터록 그루브(30a,32a)에 삽입되고 이에 따라, 상기 결합플런저(50,50')가 각각 1·2속과 5·R(후진)속 시프트레일(30,32)을 고정하게되며 이때, 상기 가압플런저(60)는 3·4속 시프트레일(31)의 이동에 의해 결합플런저(50,50')에 아무런 힘을 가하지 않게 된다.

이어, 도 6b에 도시된 바와 같이 3·4속 시프트레일(31)의 이동이 완료되면, 상기 1·2속과 5·R(후진)속 시프트레일(30,32)의 인터록 그루브(30a,32a)에 각각 삽입된 결합플런저(50,50')의 볼(52,52')이 3·4속 시프트레일(31)의 양쪽으로 형성된 인터록 그루브(31a)에 삽입되면서 3속 변속이 완료되어지게 된다.

이와 같이, 3속 변속시 이동되는 3·4속 시프트레일(31)에 의해 결합플런저(50,50')가 각각 1·2속과 5·R(후진)속 시프트레일(30,32)의 인터록 그루브(30a,32a)쪽으로 밀려 삽입되게 되고, 이로 인해 상기 1·2속 시프트레일(30)과 5·R(후진)속 시프트레일(32)을 결합플런저(50')를 통해 고정시켜 이중 물림을 방지하게 된다.

그리고, 4속 변속의 경우에는 전술한 3속 변속의 경우와는 달리 3·4속 시프트레일(31)이 반대방향으로 이동되는데 즉, 도 7의 a와 b에 도시된 바와 같이 4속 변속과정에 따라 이동되는 3·4속 시프트레일(31)의 인터록 그루브(31a)에 의해 결합플런저(50,50')가 압축되면서 인접된 1·2속과 5·R(후진)속 시프트레일(30,32)의 인터록 그루브(30a,32a)쪽으로 밀려 고정해 4속 변속시 이중 물림을 방지하게 된다.

또한, 5속 변속의 경우는 도 8a에 도시된 바와 같이 5속 변속과정에 따라 이동되는 5·R(후진)속 시프트레일(32)의 인터록 그루브(32a)에 의해 결합플런저(50')가 압축되면서 인접된 3·4속 시프트레일(31)의 인터록 그루브(31a)에 삽입됨과 더불어 가압플런저(60)를 1·2속 시프트레일(30)쪽으로 밀어주게 되고 이에 따라, 상기 가압플런저(60)가 1·2속 시프트레일(30)의 인터록 그루브(30a)로 결합플런저(50)의 볼(52)을 가압해 1·2속 시프트레일(30)을 고정시키게 된다.

이어, 도 8b에 도시된 바와 같이 5·R(후진)속 시프트레일(32)의 이동이 완료되면 결합플런저(50')가 5·R(후진)속 시프트레일(32)의 인터록 그루브(32a)로 삽입되고 이에 따라, 상기 가압플런저(60)가 결합플런저(50,50')의 각 볼(52,52')을 가압해 1·2속과 5·R(후진)속 시프트레일(30,32)의 인터록 그루브(30a,32a)로 삽입·고정시켜 5속 변속이 완료되어지게 된다.

이와 같이, 5속 변속시 조작되는 5·R(후진)속 시프트레일(32)에 의해 결합플런저(50')와 가압플런저(60)가 1·2속 시프트레일(30)쪽으로 결합플런저(50)를 밀어주게 되고, 이로 인해 상기 3·4속 시프트레일(31)과 1·2속 시프트레일(30)사이에 구비된 결합플런저(50')가 1·2속 시프트레일(30)을 고정시켜 변속시 이중 물림을 방지하게 된다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 각 변속단수에 따라 서로 평행하게 배열되면서 각각 다수개로 형성된 인터록 그루브를 형성한 시프트 레일사이에 3개의 플런저가 개재되어 변속시 조작되는 시프트레일의 이동에 따라 서로 연동되어 시프트레일을 선택적으로 고정해 이중물림을 방지하므로 비교적 적은 부품수로 이루어지면서 절도감을 동시에 달성할 수 있는 효과가 있게 된다.

Claims

각 변속단수에 따라 서로 평행하게 배열된 시프트 레일(30,31,32)의 서로 대향되는 측면으로 각각 다수개로 형성된 인터록 그루브(30a,31a,32a)사이를 변속조작에 따라 선택적으로 치합되는 작동수단이 구비되되, 이 작동수단은 상기 시프트 레일(30,31,32)사이에 고정되도록 배열된 고정부재(40,40')와, 이 고정부재(40,40')의 개구홀(40,40')에 수용되어 변속 조작에 따라 인터록 그루브(30a,31a,32a)에 선택적으로 삽입되는 결합플런저(50,50') 및 이 결합플런저(50,50')를 밀어주도록 상기 시프트 레일(30,31,32)중 중앙에 배열된 시프트 레일(31)의 개구홀(31')에 수용된 가압플런저(60)로 이루어진 차량용 수동변속기의 이중물림방지장치.
제 1항에 있어서, 상기 결합플런저(50,50')는 고정부재(40,40')의 개구홀(40,40')에 수용된 하우징(51,51')과, 이 하우징(51,51')내에서 스프링(53,53')을 매개로 양쪽이 고정된 볼(52,52')로 이루어진 것을 특징으로 하는 차량용 수동변속기의 이중물림방지장치.
제 1항에 있어서, 상기 가압플런저(60)는 리지드타입으로 이루어진 것을 특징으로 하는 차량용 수동변속기의 이중물림방지장치.