KR100440310B1 - 수동변속기의 시프트 포크 구조 - Google Patents

수동변속기의 시프트 포크 구조 Download PDF

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Abstract

본 발명은 수동변속기의 시프트 포크 구조에 관한 것으로, 시프트 포크와 싱크로나이저 슬리브 사이의 접촉 부위에 비산되는 오일을 효과적으로 모을 수 있도록 함과 더불어, 모인 오일의 잔류 시간을 최대한 연장시켜 원활한 윤활을 도모함으로써, 상기 시프트 포크와 싱크로나이저 슬리브 사이의 윤활 부족에 따른 소착을 방지할 수 있도록 하는 데 그 목적이 있다.
전술한 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 일측이 만곡지게 개방됨과 더불어 양측 선단의 내주면에 각각 내측으로 돌출된 형태의 접촉부(18)를 갖춘 주몸체부(12)와, 이 주몸체부(12)의 타측에서 시프트 레일(16)과 결합되는 결합지지부(14)를 갖춘 시프트 포크(10)에 있어서, 상기 접촉부(18)는 싱크로나이저 슬리브의 회전 방향을 기준으로 해서 진입측 접촉부재(18a)와 방출측 접촉부재(18b)로 구분됨과 더불어, 상기 진입측 접촉부재(18a)에는 입구측의 단면적이 출구측의 단면적에 비해 크게 설정된 제1오일 그루브(18aa)가 형성되고, 상기 방출측 접촉부재(18b)에는 입구측 단면적이 출구측 단면적에 비해 작게 설정된 제2오일 그루브(18bb)가 형성된 것을 특징으로 한다.

Description

수동변속기의 시프트 포크 구조{shift fork structure for manual transmission system}
본 발명은 수동변속기의 시프트 포크 구조에 관한 것으로, 보다 상세하게는 시프트 포크와 싱크로나이저 슬리브 사이의 접촉이 발생하는 부분으로 비산되는 윤활용 오일을 접촉 부위에 효율적으로 모으도록 함과 더불어 이 윤활용 오일의 잔류 시간을 극대화시킴으로써, 접촉 부위에 대한 윤활을 효과적으로 수행할 수 있도록 하는 수동변속기의 시프트 포크 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.
그리고, 상기 변속조작기구는 상기 시프트 및 셀렉트 케이블과 각각 연결되는 시프트 및 셀렉트 레버를 갖춘 컨트롤 샤프트와, 이 컨트롤 샤프트에 구비된 컨트롤 핑거와 치합되는 시프트 러그를 갖춘 다수열의 시프트 레일 및, 이 시프트 레일상에 구비되어 변속시 각 기어 트레인에 구비된 동기치합식 싱크로 기구에 있어 싱크로나이저 슬리브에 조작력을 전달하는 시프트 포크 등을 포함하여 구성된다.
즉, 종래 시프트 포크(10)는 도 1에 도시된 바와 같이, 싱크로나이저 슬리브(도시안됨)의 외주면에 전 둘레를 따라 형성된 그루브(groove)상에 끼워지도록 일측이 개방되어 만곡진 형태의 주몸체부(12)와, 이 주몸체부(12)의 타측에 상기 변속조작기구의 컨트롤 샤프트(도시안됨)로부터 조작력을 전달받는 시프트 레일(16)을 수용하는 관통구멍(14a)이 형성된 결합지지부(14)로 이루어진다.
그리고, 상기 주몸체부(12)는 만곡진 양측 선단의 내주면에 각각 내측으로 돌출된 형태의 접촉부(18)를 일체로 형성하고 있는 바, 이 접촉부(18)는 상기 싱크로나이저 슬리브의 그루브에 면착되어, 변속시 상기 시프트 레일(16)의 축방향 이동에 의해 상기 시프트 포크(10)의 주몸체부(12)가 이동하게 되면, 상기 주몸체부(12)의 접촉부(18)는 싱크로나이저 슬리브를 축방향으로 밀어 이동시키게 된다.
또한, 상기 주몸체부(12)의 양측 선단에 형성된 접촉부(18)에는 도 2에 도시된 바와 같이, 부재의 길이방향을 따라 중앙부위에 오목한 형태의 윤활용 오일의 유동을 위한 오일 그루브(18')가 형성되어 있는 바, 이 오일 그루브(18')는 상기 시프트 포크(10)의 주몸체부(12)에 형성된 접촉부(18)와 상기 싱크로나이저 슬리브의 그루브 사이에서 고속의 회전 마찰이 이루어지기 때문에 마찰에 따른 고열의 발생을 방지하기 위한 것이다.
그런데, 상기 시프트 포크(10)의 주몸체부(12)에 형성된 접촉부(18)에 대한 윤활은 변속기내 기어 트레인과는 달리 강제 윤활에 의한 오일의 공급이 어려운 곳으로, 기어 트레인의 회전시 비산되는 오일이나 기어 트레인의 윤활후 배출되는 잔류 오일에 의해 간접적인 윤활이 이루어지는 곳이다.
따라서, 상기 주몸체부(12)의 접촉부(18)상에 오일 그루브(18')가 형성되어 있어도, 상기 시프트 포크(10)와 싱크로나이저 슬리브 사이의 접촉부위에 대한 윤활 효과가 떨어지게 되며, 이로 인해 상기 주몸체부(12)의 접촉부(18)와 싱크로나이저 슬리브 사이의 접촉 부위는 윤활 부족에 따른 소착의 위험이 있게 된다.
이에 본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출된 것으로, 시프트 포크와 싱크로나이저 슬리브 사이의 접촉 부위에 비산되는 오일을 효과적으로 모을 수 있도록 함과 더불어, 모인 오일의 잔류 시간을 최대한 연장시켜 원활한 윤활을 도모함으로써, 상기 시프트 포크와 싱크로나이저 슬리브 사이의 윤활 부족에 따른 소착을 방지할 수 있도록 하는 수동변속기의 시프트 포크 구조를 제공함에 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 일측이 만곡지게 개방됨과 더불어 양측 선단의 내주면에 각각 내측으로 돌출된 형태의 접촉부를 갖춘 주몸체부와, 이 주몸체부의 타측에서 시프트 레일과 결합되는 결합지지부를 갖춘 시프트 포크에 있어서, 상기 접촉부는 싱크로나이저 슬리브의 회전 방향을 기준으로 해서 진입측 접촉부재와 방출측 접촉부재로 구분됨과 더불어, 상기 진입측 접촉부재에는 입구측의 단면적이 출구측의 단면적에 비해 크게 설정된 제1오일 그루브가 형성되고, 상기 방출측 접촉부재에는 입구측 단면적이 출구측 단면적에 비해 작게 설정된 제2오일 그루브가 형성된 것을 특징으로 한다.
도 1은 종래 수동변속기의 시프트 레일과 이에 결합되는 시프트 포크를 도시한 사시도.
도 2는 도 1에 도시된 시프트 포크의 선단부를 확대하여 도시한 사시도.
도 3은 본 발명에 따른 시프트 포크의 정면도.
도 4는 도 3에 도시된 시프트 포크의 선단부를 확대하여 도시한 사시도.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
10-시프트 포크 12-주몸체부
14-결합지지부 14a-관통구멍
16-시프트 레일 18-접촉부
18a-진입측 접촉부재 18aa-제1오일 그루브
18b-방출측 접촉부재 18bb-제2오일 그루브
이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명에 따른 시프트 포크의 정면도이고, 도 4는 도 3에 도시된 시프트 포크의 선단부를 확대하여 도시한 사시도인 바, 본 발명의 상세한 설명을 위해 종래 시프트 포크의 구성을 도시한 도 1 내지 도 2를 참고로 함과 더불어 이에 도시된 동일한 참조 부위에는 동일한 참조 부호를 병기하기로 한다.
본 발명은 수동변속기에 있어 변속레버에 가해지는 변속 조작력을 변속기측 기어 트레인에 전달하는 변속조작기구에 관한 것으로, 상기 변속조작기구는 변속레버와 시프트 및 셀렉트 케이블을 매개로 연결되는 시프트 및 셀렉트 레버를 갖춘 컨트롤 샤프트와, 이 컨트롤 샤프트에 구비된 컨트롤 핑거와 치합되는 시프트 러그를 갖춘 다수열의 시프트 레일 및, 이 시프트 레일상에 구비되어 변속시 각 기어 트레인에 구비된 동기치합식 싱크로 기구에 있어 싱크로나이저 슬리브에 조작력을 전달하는 시프트 포크 등을 포함하여 구성된다.
여기서, 상기 시프트 포크(10)는 도 3에 도시된 바와 같이, 싱크로나이저 슬리브(가상선으로 도시됨)의 외주면에 전 둘레를 따라 형성된 그루브(groove)상에 끼워지도록 일측이 개방되어 만곡진 형태의 주몸체부(12)와, 이 주몸체부(12)의 타측에 상기 변속조작기구의 컨트롤 샤프트(도시안됨)로부터 조작력을 전달받는 시프트 레일(16;도 1에 도시됨)을 수용하는 관통구멍(14a)이 형성된 결합지지부(14)로 이루어진다.
그리고, 상기 주몸체부(12)는 만곡진 양측 선단의 내주면에 각각 내측으로 돌출된 형태의 접촉부(18)를 일체로 형성하고 있는 바, 이 접촉부(18)는 상기 싱크로나이저 슬리브의 회전 방향(화살표로 도시됨)을 기준으로 하여 진입측 접촉부재(18a)와 방출측 접촉부재(18b)로 구분될 수 있으며, 이 진입측 접촉부재(18a)와 방출측 접촉부재(18b)에는 각각 부재의 길이방향을 따라 중앙부위에 오목한 형태로 이루어져 윤활용 오일의 유동을 위한 제1,제2오일 그루브(18aa,18bb)가 형성되어 있다.
또한, 상기 제1,제2오일 그루브(18aa,18bb)중 상기 진입측 접촉부재(18a)에 형성된 제1오일 그루브(18aa)는 입구측의 단면적이 출구측의 단면적에 비해 크게 설정되도록 형성되고, 상기 방출측 접촉부재(18b)에 형성된 제2오일 그루브(18bb)는 입구측 단면적이 출구측 단면적에 비해 작게 설정되도록 형성되어 있는 바, 이 경우 제1오일 그루브(18aa)와 제2오일 그루브(18bb)에서 각각 한정한 입구측과 출구측은 싱크로나이저 슬리브의 회전 방향(화살표로 도시됨)을 기준으로 고려하였음을 밝혀둔다.
즉, 상기 제1,제2오일 그루브(18aa,18bb)중 진입측 접촉부재(18a)에 형성된 제1오일 그루브(18aa)와 방출측 접촉부재(18b)에 형성된 제2오일 그루브(18bb)에 있어, 입구측과 출구측은 각각 제1,제2오일 그루브(18aa,18bb)를 형성하고 있는 접촉부(18)의 형상을 기준으로 하여, 상기 주몸체부(12)의 양측 선단을 향한 접촉부(18)의 양측 선단이 입구에 해당하는 것이고, 상기 주몸체부(12)의 내측으로 향한 접촉부(18)의 양측 선단이 출구에 해당하는 것이다.
이에 따라, 상기 진입측 접촉부재(18a)의 제1오일 그루브(18aa)는 입구측의 단면적이 출구측 단면적 보다 크게 형성되어 있으므로, 비산되는 오일을 효과적으로 모아 내부로 안내할 수 있는 윤활 급유의 효과가 있게 되고, 상기 방출측 접촉부재(18b)의 제2오일 그루브(18bb)는 입구측의 단면적이 출구측 단면적 보다 작게 형성되어 있으므로, 내부로 유입된 오일이 외부로 배출되기까지의 잔류 시간을 극대화시킬 수 있게 된다.
그리고, 상기 주몸체부(12)의 진입측 접촉부재(18a)와 방출측 접촉부재(18b)상에 각각 형성된 제1,제2오일 그루브(18aa,18bb)는 관로의 형상으로 보아 입구측에서 출구측으로 단면적이 연속적인 증가 내지 감소의 패턴으로 형성되어 있어, 이를 통한 오일의 유동시 유동의 저항을 최소한으로 줄일 수 있게 된다.
따라서, 상기 접촉부(18)를 구성하는 진입측 접촉부재(18a)와 방출측 접촉부재(18b)상에 각각 형성된 제1,제2오일 그루브(18aa,18bb)가 각각 기어 트레인의 의해 비산되는 오일을 그루브의 내부로 효과적으로 모을 수 있음과 더불어, 그루브내에서 잔류되는 시간도 최대한으로 연장시킬 수 있게 되므로, 변속시 상기 시프트 포크(10)의 주몸체부(12)의 접촉부(18)와 상기 싱크로나이저 슬리브의 그루브 사이에서 고속의 회전에 따라 발생하는 마찰을 효과적으로 줄일 수 있게 된다.
또한, 상기 주몸체부(12)의 접촉부(18)와 상기 싱크로나이저 슬리브의 그루브 사이의 접촉부에서 윤활 부족에 따른 소착의 위험을 배제할 수 있게 된다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 수동변속기의 시프트 포크 구조에 의하면, 변속시 동기치합식의 싱크로 기구의 싱크로나이저 슬리브에 조작력을 전달하는 시프트 포크(10)의 접촉부(18)에 기어 트레인에 의해 비산되는 오일을 모을 수 있음과 더불어 이에 대한 잔류 시간을 극대화시킬 수 있도록 하는 제1,제2오일 그루브(18aa,18bb)가 형성됨으로써, 변속시 고속으로 회전 마찰을 발생하게 되는 시프트 포크(10)와 싱크로나이저 슬리브 사이의 원활한 윤활에 따른 소착을 방지할 수 있게 된다.

Claims (2)

  1. 일측이 만곡지게 개방됨과 더불어 양측 선단의 내주면에 각각 내측으로 돌출된 형태의 접촉부(18)를 갖춘 주몸체부(12)와, 이 주몸체부(12)의 타측에서 시프트 레일(16)과 결합되는 결합지지부(14)를 갖춘 시프트 포크(10)에 있어서,
    상기 접촉부(18)는 싱크로나이저 슬리브의 회전 방향을 기준으로 해서 진입측 접촉부재(18a)와 방출측 접촉부재(18b)로 구분되고, 상기 진입측 접촉부재(18a)에는 입구측의 단면적이 출구측의 단면적에 비해 크게 설정된 제1오일 그루브(18aa)가 형성되며, 상기 방출측 접촉부재(18b)에는 입구측 단면적이 출구측 단면적에 비해 작게 설정된 제2오일 그루브(18bb)가 형성되고;
    상기 제1,제2오일 그루브(18aa,18bb)는 각각 입구측에서 출구측으로 단면적이 연속적으로 변화되도록 형성된 것을 특징으로 하는 수동변속기의 시프트 포크 구조.
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