KR100412900B1 - 수동변속기의 시프트 러그 구조 - Google Patents

수동변속기의 시프트 러그 구조 Download PDF

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Abstract

본 발명은 수동변속기의 시프트 러그 구조에 관한 것으로, 6속 수동변속기에 있어 5-6단 시프트 러그와 인접한 R단 시프트 러그의 측부에 여유 공간을 형성하여 5단 및 6단으로의 변속중 시프트 핑거가 셀렉트 방향으로 5-6단 시프트 러그 사이의 정위치를 벗어나 R단 시프트 러그 사이의 위치로 침범하더라도, 변속중 시프트 방향으로 시프트 핑거의 이동시 R단 시프트 러그와의 접촉을 회피함으로써, 변속시 걸림감의 발생을 배제할 수 있도록 하는 데 그 목적이 있다.
전술한 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 변속레버(12)의 조작에 따라 연동되는 컨트롤 샤프트(17)에 설치된 시프트 핑거(19)와, 이 시프트 핑거(19)의 조작에 따라 변속시 각 변속단별로 구비된 싱크로 기구의 작동을 도모하도록 각 변속단별 시프트 레일(20)상에 독립적으로 설치된 1-2단 시프트 러그(21a)와 3-4단 시프트 러그(21b), 5-6단 시프트 러그(21c) 및, R단 시프트 러그(21d)로 이루어진 시프트 러그(21)를 포함하는 수동변속기의 변속조작기구에 있어서, 상기 R단 시프트 러그(21d)에는 5-6단 시프트 러그(21c)를 향한 일측부에 5-6단으로의 변속시 상기 시프트 핑거(19)와의 간섭을 회피하도록 된 절결부(22)가 일체로 형성된 것을 특징으로 한다.

Description

수동변속기의 시프트 러그 구조{shift lug structure for manual transmission system}
본 발명은 수동변속기의 시프트 러그 구조에 관한 것으로, 보다 상세하게는 6단 수동변속기의 R단 시프트 러그에 시프트 핑거와의 간섭을 회피할 수 있는 여유 공간을 형성함으로써, 5속 내지 6속으로의 변속시 시프트 핑거와 R단 시프트 러그 사이의 간섭에 따른 걸림감을 배제할 수 있도록 하는 수동변속기의 시프트 러그 구조에 관한 것이다.
일반적으로 자동차에 탑재되는 변속장치는 주행중 엔진으로부터 생성되는 구동력을 차량의 주행 상태에 알맞게 변화시켜 구동차륜으로 전달하는 기능을 수행하는 것으로, 이의 작동 방식에 따라 수동과 자동 및 무단 변속기 등으로 구분된다.
여기서, 상기 수동변속기는 차실내에 설치된 변속레버의 조작에 따라 시프트 및 셀렉트 케이블이 각각 장력을 받아 변속기측에 설치된 변속조작기구를 작동시킴으로써, 변속기내에 구비된 다수의 기어 트레인 중 해당 기어 트레인을 통해 변속에 따른 동력의 전달이 이루어지게 된다.
즉, 상기 수동변속기(1)는 도 1에 도시된 바와 같이, 차실내에 고정되는 하우징(11)에 변속레버(12)가 회동가능하게 설치되고, 이 변속레버(12)의 하단부에 시프트 케이블(13)과 셀렉트 케이블(14)의 일단이 각각 독립적으로 고정되며, 이 시프트 케이블(13)과 셀렉트 케이블(14)의 타단은 상기 수동변속기(10)의 시프트 레버(15)와 셀렉트 레버(16)에 각각 독립적으로 연결되어 있다.
이에 따라 변속시 운전자가 상기 변속레버(12)를 조작하게 되면, 이의 조작력이 시프트 케이블(13)과 셀렉트 케이블(14)을 매개로 시프트 레버(15)와 셀렉트 레버(16)에 전달되고, 이 시프트 레버(15)와 셀렉트 레버(16)의 이동에 따라 상기 수동변속기(10)내에 구비된 다수의 기어 트레인중 특정 기어 트레인 사이의 선택적인 치합이 이루어져 변속단의 결정이 이루어지게 된다.
그리고, 상기 변속조작기구는 상기 변속레버(12)의 조작에 따라 시프트 케이블(13)과 셀렉트 케이블(14)을 매개로 하여 변속기내 동기치합식 싱크로 기구의 작동을 도모하기 위한 것으로, 통상적인 6속 수동변속기에서 상기 변속조작기구의 구성은 도 2에 도시된 바와 같다.
즉, 상기 시프트 레버(15)와 셀렉트 레버(16)를 장착하고 있는 컨트롤 샤프트(17)가 변속기의 하우징(도시안됨)내에서 돌출된 지지부재(18)상에 회동 및 상하 방향으로 이동이 가능하게 끼워져 지지되고, 상기 컨트롤 샤프트(17)상에는 변속절환시 각 변속단으로의 시프트 조작을 위한 시프트 핑거(19)가 고정설치되며, 이 시프트 핑거(19)와 대응되는 위치에 다수의 열을 형성하는 시프트 레일(20)에는 각변속단별의 시프트 러그(21)가 고정설치되는 한편, 상기 각 변속단별의 시프트 레일(20)에는 각 변속단별 동기치합식 싱크로 기구의 싱크로나이저 슬리브에 각각 결합되는 시프트 포크(도시안됨)가 고정되어 있다.
여기서, 상기 시프트 레일(20)은 6속의 수동변속기에 구비되는 것이므로, 1-2단 시프트 레일(20a)과, 3-4단 시프트 레일(20b), 5-6단 시프트 레일(20c) 및, R단 시프트 레일(20d)로 구성되고, 상기 시프트 러그(21)는 1-2단 시프트 러그(21a)와, 3-4단 시프트 러그(21b), 5-6단 시프트 러그(21c) 및, R단 시프트 러그(21d)로 구성된다.
한편, 상기 컨트롤 샤프트(17)상에 구비된 시프트 핑거(19)와 상기 다수의 시프트 레일(16)상에 구비된 각 변속단별의 시프트 러그(21) 사이의 상호 작동부위는 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 시프트 핑거(19)는 상기 1-2단 시프트 러그(21a)와, 3-4단 시프트 러그(21b), 5-6단 시프트 러그(21c) 및, R단 시프트 러그(21d) 사이의 공간에 위치하여 변속시 해당 시프트 러그(21)에 작동력을 인가하여 변속을 수행하게 된다.
즉, 상기 시프트 핑거(19)는 변속레버(12)의 셀렉트 조작에 따라 상하(도 2에 도시된 상태를 기준으로 함)로 이동하는 컨트롤 샤프트(17)를 매개로 하여 상기 다수의 시프트 레일(16)상에 장착된 다수의 시프트 러그(21) 중 어느 하나 사이에 위치하게 된다.
이후, 상기 시프트 핑거(19)는 변속레버(12)의 시프트 조작에 따라 회동하는 컨트롤 샤프트(17)를 매개로 하여 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 선택된 하나의시프트 러그(21)를 상측 내지 하측으로 밀어 동기치합식 싱크로 기구의 작동을 유도함으로써, 해당 변속단으로의 변속을 도모하게 된다.
그런데, 상기와 같이 구성된 6속 수동변속기에서는 5-6단으로의 변속시 상기 시프트 핑거(19)가 5-6단 시프트 러그(21c)를 상측 내지 하측으로 밀어 동기치합식 싱크로 기구의 작동을 유도함에 있어, 도 5에 "다"로 표시된 부분에서 상기 시프트 핑거(19)는 상기 R단 시프트 러그(21d)와의 접촉에 따른 걸림감을 발생하는 문제가 있다.
이는, 상기 변속레버(12)의 셀렉트 조작에 따라 상기 시프트 핑거(19)가 5-6단 시프트 러그(21c) 사이의 정위치(도 3에 "가"로 표시된 점선부위임)로 이동해야 함에도 불구하고, 이를 지나 "나"로 표시된 점선의 위치로 잘못 이동함으로써 발생하는 것이다.
이와 같은 현상은, 상기 변속레버(12)와 컨트롤 샤프트(17)상의 시프트 레버(15)와 셀렉트 레버(16) 사이를 각각 연결하는 시프트 케이블(13)과 셀렉트 케이블(14)의 길이를 각각 변속시 시프트 및 셀렉트 이동량에 부합하게 정확하게 셋팅하지 못한 것으로부터 수반되는 것으로, 이는 설계와 생산 및 조립 공정에서의 발생하는 공차에 의해 기인되는 것이다.
그리고, 상기와 같이 변속시 상기 시프트 핑거(19)가 변속하고자 하는 시프트 러그(21)외에 다른 변속단의 시프트 러그(21)와 접촉함에 따라 발생하는 걸림감은 5-6단으로의 변속시에만 발생하는 것으로, 이는 6속 수동변속기에서 상기 시프트 핑거(19)를 중심으로 한 상기 시프트 러그(21)의 배열에서 상기 1-2단 시프트 러그(21a)는 1-2단으로의 변속시 상기 시프트 핑거(19)의 셀렉트 방향으로의 이동이 1-2단 시프트 러그(21a) 사이의 정위치를 벗어나더라도, 상기 1-2단 시프트 러그(21a)의 외측에 다른 변속단의 시프트 러그(21)가 존재하지 않음에 따라 변속시 걸림감에 대한 아무런 문제가 발생하지 않게 된다.
또한, 상기 3-4단 시프트 러그(21b)는 상기 시프트 핑거(19)의 중립위치와 동일한 위치임에 따라, 셀렉트 방향으로의 조작없이 시프트 방향으로의 조작만으로 3단 내지 4단으로의 변속이 이루어지므로 역시 변속시 걸림감에 대한 아무런 문제가 없게 되는 것이다.
그러나, 5-6단 시프트 러그(21c)의 경우에는 이의 외측에 또 다른 시프트 러그(21)인 R단 시프트 러그(21d)가 존재하고 있으므로, 이로 인해 상기 시프트 핑거(19)가 5-6단으로의 변속중 셀렉트 방향으로 이동시 도 3에 "가"로 표시된 5-6단 시프트 러그(21c) 사이에 있지 않고, 정위치를 벗어나 도 3에 "나"로 표시된 위치에 이르기까지 이동하게 되면, 연이어 상기 시프트 핑거(19)가 5-6단으로의 변속중 시프트 방향으로 이동시 5-6단 시프트 러그(21c)는 물론 R단 시프트 러그(21d)와도 동시에 접촉함에 따라 걸림감과 같은 이상 현상이 발생하게 되는 것이다.
따라서, 이와 같이 5-6단으로의 변속시 상기 시프트 핑거(19)와 R단 시프트 러그(21d) 사이의 불필요한 간섭의 배제를 위해서는 상기 시프트 케이블(13)과 셀렉트 케이블(14)의 길이를 적절하게 조절할 수 있도록 하는 별도의 케이블 조정기구의 설치가 요구된다.
이에 본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출된 것으로, 6속 수동변속기에 있어 5-6단 시프트 러그와 인접한 R단 시프트 러그의 측부에 여유 공간을 형성하여 5단 및 6단으로의 변속중 시프트 핑거가 셀렉트 방향으로 5-6단 시프트 러그 사이의 정위치를 벗어나 R단 시프트 러그 사이의 위치로 침범하더라도, 변속중 시프트 방향으로 시프트 핑거의 이동시 R단 시프트 러그와의 접촉을 회피함으로써, 변속시 걸림감의 발생을 배제할 수 있도록 하는 수동변속기의 시프트 러그 구조를 제공함에 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 변속레버와 시프트 케이블과 셀렉트 케이블을 매개로 연결된 컨트롤 샤프트와, 변속기내 각 변속단별 동기치합식 싱크로 기구와 연계되는 시프트 포크를 갖춤과 더불어 상기 컨트롤 샤프트에 설치된 시프트 핑거로부터 작동력을 부여받는 시프트 러그를 갖춘 다수개의 시프트 레일을 포함하는 수동변속기의 변속조작기구에 있어서, 상기 R단 시프트 러그에는 5-6단 시프트 러그를 향한 일측부에 5-6단으로의 변속시 상기 시프트 핑거와의 간섭을 회피하도록 된 절결부가 일체로 형성된 것을 특징으로 한다.
도 1은 일반적인 수동변속기에서 변속레버가 변속케이블을 매개로 변속조작기구와 연결된 상태를 도시한 사시도.
도 2는 도 1에 도시된 변속조작기구의 구성을 도시한 사시도.
도 3은 종래 각 변속단별 시프트 러그와 시프트 핑거 사이의 상호 작동부위를 도시한 개략도.
도 4는 도 3에 도시된 시프트 핑거가 5속으로의 변속시 시프트 러그와의 작동관계를 도시한 개략도.
도 5는 도 3에 도시된 시프트 핑거가 5속으로의 변속시 오버스트로크에 의한 R단 시프트 러그와의 간섭을 도시한 개략도.
도 6은 본 발명에 따른 시프트 러그의 구조를 도시한 개략도.
도 7은 도 6의 요부 확대도.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
10:수동변속기 12:변속레버
13:시프트 케이블 14:셀렉트 케이블
15:시프트 레버 16:셀렉트 레버
17:컨트롤 샤프트 18:지지부재
19:시프트 핑거 20:시프트 레일
21:시프트 러그 21a:1-2단 시프트 러그
21b:3-4단 시프트 러그 21c:5-6단 시프트 러그
21d:R단 시프트 러그 22-절결부
이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.
도 6은 본 발명에 따른 시프트 러그의 구조를 도시한 개략도이고, 도 7은 도6의 요부 확대도인 바, 본 발명의 상세한 설명을 위해 수동변속기에 있어 변속조작기구의 구성을 도시한 도 2를 참고로 함과 더불어, 종래 각 변속단별 시프트 러그와 시프트 핑거 사이의 상호 작동부위를 도시한 도 3에서와 동일한 참조 부위에는 동일한 참조 부호를 병기하기로 한다.
본 발명은 도면에 도시된 바와 같이, 수동변속기에 있어 변속레버(12)의 조작에 따라 각 변속단별 기어 트레인에 구비된 동기치합식 싱크로 기구의 작동을 도모하는 변속조작기구에 관한 것으로, 상기 변속조작기구는 변속레버(12)와 시프트 케이블(13)과 셀렉트 케이블(14)을 매개로 연결되는 시프트 레버(15) 및 셀렉트 레버(16)를 갖춘 컨트롤 샤프트(17)와, 이 컨트롤 샤프트(17)에 구비된 시프트 핑거(19)와 치합되는 시프트 러그(21)를 갖춘 다수열의 시프트 레일(20) 및, 이 시프트 레일(20)상에 구비되어 변속시 각 변속단별 기어 트레인에 구비된 동기치합식 싱크로 기구에 있어 싱크로나이저 슬리브에 조작력을 전달하는 시프트 포크 등을 포함하여 구성된다.
여기서, 상기 시프트 러그(21)는 1-2단 시프트 러그(21a)와, 3-4단 시프트 러그(21b), 5-6단 시프트 러그(21c) 및, R단 시프트 러그(21d)로 구성되는 바, 이 다수개의 시프트 러그(21)는 각각 1-2단 시프트 레일(20a)과, 3-4단 시프트 레일(20b), 5-6단 시프트 레일(20c) 및, R단 시프트 레일(20d)에 고정지지된다.
그리고, 상기 컨트롤 샤프트(17)상에는 각 변속단별의 시프트 러그(21) 사이에 위치하여 변속시 상기 컨트롤 샤프트(17)의 회동 및 이동 방향에 따라 해당 시프트 러그(21)에 작동력을 부여하는 시프트 핑거(19)가 구비되어 있는 바, 이 시프트 핑거(19)는 상기 1-2단 시프트 러그(21a)와, 3-4단 시프트 러그(21b), 5-6단 시프트 러그(21c) 및, R단 시프트 러그(21d) 사이의 공간에 위치하고 있다.
즉, 상기 시프트 핑거(19)는 변속레버(12)의 셀렉트 조작에 따라 상하 방향으로 이동하는 컨트롤 샤프트(17)를 매개로 하여 상기 다수의 시프트 레일(16)상에 장착된 다수의 시프트 러그(21) 중 어느 하나 사이의 위치에 놓여져, 상기 변속레버(12)의 시프트 조작에 따라 회전 방향으로 회동하는 컨트롤 샤프트(17)를 매개로 하여 해당하는 시프트 러그(21)를 밀게 되고, 이 시프트 러그(21)의 밀림에 따라 상기 시프트 레일(20)상에 장착된 시프트 포크가 동기치합식 싱크로 기구에서 싱크로나이저 슬리브를 작동시켜 변속이 이루어지게 된다.
한편, 상기 시프트 러그(21)중에서 R단 시프트 러그(21d)는 5-6단 시프트 러그(21c)를 향한 일측부에 부재중 일부가 잘려나간 형태의 여유 공간 형태의 절결부(22)가 형성되어 있는 바, 이 절결부(22)의 폭(W)은 상기 변속레버(12)와 컨트롤 샤프트(17) 사이를 연결하는 시프트 케이블(13)과 셀렉트 케이블(14)에 대한 가공 및 설치 공차를 고려한 수준으로 설정된다.
그리고, 상기 절결부(22)의 길이(L)는 변속중 시프트 조작에 따라 상기 시프트 핑거(19)가 상하 방향으로 이동하는 스트로크 대비 충분한 여유를 가질 수 있도록 형성되어, 5-6단으로의 변속시 상기 시프트 핑거(19)가 R단 시프트 러그(21d)와 간섭되지 않도록 설정된다.
또한, 상기 R단 시프트 러그(21d)의 연장부의 길이(E)는 5-6단으로의 변속시 상하 방향으로 이동하는 5-6단 시프트 러그(21c)가 이의 측부에 위치한 R단 시프트러그(21d)로부터 안정된 지지력을 부여받을 수 있을 정도로 충분히 연장된 수준으로 설정된다.
따라서, 상기와 같이 절결부(22)를 일측부에 형성하는 R단 시프트 러그(21d)는 5-6단으로의 변속시 상기 시프트 핑거(19)가 5-6단 시프트 러그(21c) 사이의 정위치를 벗어나 이의 일부가 R단 시프트 러그(21d) 사이의 위치로 넘어가는 경우에도, 상기 R단 시프트 러그(21d)가 형성하고 있는 절결부(22)의 폭(W)이 상기 시프트 핑거(19)가 변속중 시프트 방향으로 이동하여도 이와 접촉하지 않게 되므로, 종래와 같이 5-6단으로의 변속중 상기 시프트 핑거(19)와 R단 시프트 러그(21d) 사이의 접촉에 따른 걸림감이 발생하지 않게 된다.
이때, 상기 R단 시프트 러그(21d)에 형성된 절결부(22)의 길이(L)도 상기 시프트 핑거(19)의 시프트 방향으로 이동량 보다 크게 설정되어 있음에 따라, 상기 시프트 핑거(19)와 아무런 접촉도 이루어지지 않게 된다.
그리고, 상기 R단 시프트 러그(21d)의 연장부의 길이(E)는 상기 5-6단 시프트 러그(21c)가 시프트 핑거(19)에 의해 밀려 시프트 방향으로 이동할 때, 이를 측부에서 안내 내지 지지할 수 있으므로, 안정된 변속이 이루어지는 데 도움을 줄 수 있게 된다.
즉, 상기 변속레버(12)와 컨트롤 샤프트(17) 사이를 연결하여 변속시 변속 조작력의 전달을 도모하는 시프트 케이블(13) 및 셀렉트 케이블(14)의 길이가 설계와 생산 및 조립 공정에서 발생하는 공차에 의해 수반되는 종래와 같은 시프트 핑거(19)와 R단 시프트 러그(21d) 사이의 간섭을 배제할 수있으므로 상품성의 향상은물론, 별도의 케이블 조정기구의 소용을 배제할 수 있으므로 비용의 절감에도 기여할 수 있게 된다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 수동변속기의 시프트 러그 구조에 의하면, 6속 수동변속기에 있어 5-6단으로의 변속시 상기 시프트 핑거(19)와 R단 시프트 러그(21d) 사이의 불필요한 간섭을 상기 R단 시프트 러그(21d)의 일측부에 형성된 절결부(22)를 매개로 하여 회피할 수 있게 됨으로써, 5-6단으로의 변속시 상기 시프트 핑거(19)와 R단 시프트 러그(21d) 사이에서 발생하는 걸림감을 해소할 수 있으므로, 변속감의 향상을 도모할 수 있게 된다.
또한, 상기 변속레버(12)와 컨트롤 샤프트(17) 사이를 연결하는 시프트 케이블(13) 내지 셀렉트 케이블(14)의 길이를 정확하게 셋팅하지 않아도 됨과 더불어, 케이블 조정에 필요한 부가적인 기구의 설치가 불필요하게 된다.

Claims (4)

  1. 변속레버(12)의 조작에 따라 연동되는 컨트롤 샤프트(17)에 설치된 시프트 핑거(19)와, 이 시프트 핑거(19)의 조작에 따라 변속시 각 변속단별로 구비된 싱크로 기구의 작동을 도모하도록 각 변속단별 시프트 레일(20)상에 독립적으로 설치된 1-2단 시프트 러그(21a)와 3-4단 시프트 러그(21b), 5-6단 시프트 러그(21c) 및, R단 시프트 러그(21d)로 이루어진 시프트 러그(21)를 포함하는 수동변속기의 변속조작기구에 있어서,
    상기 R단 시프트 러그(21d)에는 5-6단 시프트 러그(21c)를 향한 일측부에 5-6단으로의 변속시 상기 시프트 핑거(19)와의 간섭을 회피하도록 된 절결부(22)가 일체로 형성된 것을 특징으로 하는 수동변속기의 시프트 러그 구조.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 절결부(22)의 폭(W)은 상기 변속레버(12)와 컨트롤 샤프트(17) 사이를 연결하는 셀렉트 케이블(14)에 대한 설치 공차를 고려한 수준으로 설정된 것을 특징으로 하는 수동변속기의 시프트 러그 구조.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 절결부(22)의 길이(L)는 5-6단으로의 변속시 상기 시프트 핑거(19)가 R단 시프트 러그(21d)와 간섭되지 않는 수준으로 설정된 것을 특징으로 하는 수동변속기의 시프트 러그 구조.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 R단 시프트 러그(21d)의 연장부의 길이(E)는 5-6단으로의 변속시 상하 방향으로 이동하는 5-6단 시프트 러그(21c)를 안정되게 지지할 수 있는 수준으로 설정된 것을 특징으로 하는 수동변속기의 시프트 러그 구조.
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