KR100448656B1

KR100448656B1 - 수동변속기의 위치결정장치

Info

Publication number: KR100448656B1
Application number: KR10-2002-0037472A
Authority: KR
Inventors: 이경우
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2002-06-29
Filing date: 2002-06-29
Publication date: 2004-09-13
Also published as: KR20040002107A

Abstract

본 발명에 따른 수동변속기의 위치결정장치는 포펫스프링 장력조절수단이 변속시 포펫 스프링의 장력을 약하게 하여 상기 시프트 레일의 직선 이동을 가능케 하고, 변속 후 상기 포펫 스프링의 장력을 세게 하여 상기 시프트 레일의 직선 이동을 구속하기 때문에 변속시 운전자가 무거운 변속감을 느낌없이 편안하게 변속조작을 행할 수 있고, 변속 후 진동 및 충격에 의한 시프트 레일의 흔들림으로 인해 동기장치의 점프아웃(Jump-out)현상이 발생되는 것을 방지할 수 있으며, 마모에 따른 기능저하를 방지할 수 있다.

Description

수동변속기의 위치결정장치{Positioning apparatus of manual transmission}

본 발명은 시프트 레일에 장착된 수동변속기의 위치결정장치에 관한 것으로서, 특히 포펫 스프링의 장력을 조절하여 변속시 운전자가 변속감을 느끼면서 변속을 용이하게 함과 아울러 변속 후 동기장치의 점프아웃현상을 방지할 수 있는 수동변속기의 위치결정장치에 관한 것이다.

일반적으로 수동변속기는 엔진과 구동바퀴 사이에 장착되어 차량의 주행상태 변화에 따라 엔진의 구동력을 변속시키고 차량을 후진시키는 장치로서, 운전자의 조작에 의해 조작될 수 있도록 변속조작장치와 연결된다.

도 1은 일반적인 직접조작식 변속조작장치가 도시된 사시도로서, 변속조작장치는 운전자가 변속레버(2)를 셀렉팅 방향(Se)으로 조작하면, 변속레버(2)와 함께 컨트롤 핑거(10)가 직선 이동되어 다수개의 변속러그(24, 26, 28) 중 어느 하나와 선택적으로 물림되고, 이후 운전자가 변속레버(2)을 시프팅 방향(Si)방향으로 조작하면 상기 변속레버(2)와 함께 컨트롤 핑거(10)가 회동되면서 상기 선택된 변속러그(26)를 밀어 직선 이동시킨다.

여기서, 상기 다수개의 변속러그(24, 26, 28)는 각 시프트 레일(4, 6, 8)의 일단에 끼움 결합되어 있고, 상기 시프트 레일(4, 6, 8)의 타단에는 상기 시프트 레일(4, 6, 8)과 함께 직선 이동되어 수동변속기의 동기장치(미도시)를 작동시키는 시프트 포크(14, 16, 18)가 끼움 결합되어 있다.

따라서, 상기 변속레버(2)의 시프팅 조작시 선택된 변속러그(26)와 함께 시프트 레일(6)과 시프트 포크(16)가 직선 이동되어 수동변속기의 동기장치를 작동시킴으로써 변속 조작이 이루어진다.

한편, 상기 변속시 운전자가 변속 절도감을 느낄 수 있도록 함과 아울러 변속 후 상기 동기장치의 점프아웃현상을 방지하기 위해 상기 시프트 레일(4,6,8)에 각각 위치결정장치(32,34,36)가 구비된다.

상기 위치결정장치(32,34,36)는 상기 시프트 레일(4,6,8)의 외주면에 중립 및 변속단 위치에 대응되게 형성된 3개의 포펫 홈(32a,34a,36a)과, 하부가 상기 3개의 포펫 홈(32a,34a,36a) 중 어느 하나에 선택적으로 삽입되고 상부가 상기 변속기 케이스(1) 내측면에 형성된 가이드(1a,1b,1c)에 삽입된 포펫 볼(32b,34b,36b)과, 상기 가이드(1a,1b,1c)에 삽입되어 일단이 상기 포펫 볼(32b,34b,36b)과 연결되고 타단이 상기 가이드(1a,1b,1c) 상단에 볼트 체결된 플러그(32c,34c,36c)에 고정되어 상기 포펫 볼(32b,34b,36b)을 상기 포펫 홈(32a,34a,36a)에 밀착시키는 포펫 스프링(32d,34d,36d)으로 이루어진다.

이와 같은 위치결정장치(32,34,36)는 변속레버(2)의 셀렉팅 조작시 포펫 볼(32b,34b,36b)이 3개의 포펫 홈(32a,34a.36a) 중 중립 포펫 홈에 탄입되고, 변속레버(2)의 시프팅 조작시 시프트 레일(4,6,8)이 선택적으로 직선 이동됨에 따라 상기 포펫 볼(32b,34b,36b)이 중립 포펫 홈에서 이탈되어 시프트 레일(4,6,8) 상에서 미끄럼 운동되다가, 변속단 포펫 홈에 도달하면 포펫 스프링(32d,34d,36d)의 탄성력에 의해 그 변속단 포펫 홈에 탄입된다.

이 때, 운전자는 상기 포펫 볼(32b,34b,36b)이 중립 포펫 홈에서 이탈된 후변속단 포펫 홈에 탑입되어 시프트 레일(4,6,8)의 직선 이동이 걸림되는 순간 느껴지는 절도감을 통해 변속 여부를 판단하게 된다.

그러나, 종래 기술에 따른 수동변속기의 위치결정장치는 동기장치의 점프아웃현상을 방지하기 위해 상기 플러그(32c, 34c, 36c)를 돌려 포펫 스프링(32d, 34d, 36d)의 장력을 세게 하면 상기 포펫 볼(32b,34b,36b)로 인한 상기 시프트 레일(4,6,8)의 구속력이 커져 운전자가 변속레버(2)를 시프팅 조작할 때 무거워 불편함을 느끼고, 더욱 심하면 시프트 레일(4,6,8)이 움직이지 않아 변속이 이루어지지 않는 문제점이 있다.

한편, 상기 포펫 스프링(32d,34d,36d)의 장력을 약하게 하면 변속시 운전자가 용이하게 변속 조작을 할 수 있어 편하지만, 상기 시프트 레일(4,6,8)의 위치가 고정되지 않기 때문에 차량의 주행시 발생되는 진동 등에 의해 변속 조작과 관계없이 시프트 레일(4,6,8)이 움직여 동기장치의 점프아웃현상이 발생하는 문제점이 있다.

또한, 종래에 따른 수동변속기의 위치결정장치는 처음에 동기장치의 점프아웃현상이 발생하지 않도록 포펫 스프링(32d,34d,36d)의 장력이 조절되었어도 장기간 사용함에 따라 구성부품이 마모되어 동기장치의 점프아웃현상이 발생할 수 있는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서,포펫 스프링의 장력을 조절하여 변속시 운전자가 용이하게 변속하면서 절도감을 느낄 수 있을 뿐만 아니라 변속 후 동기장치의 점프아웃현상을 방지할 수 있고, 구성부품의 마모로 인한 동기장치의 점프아웃현상 발생 가능성을 방지할 수 있는 수동변속기의 위치결정장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 일반적인 직접조작식 변속조작장치가 도시된 사시도,

도 2는 종래 기술에 따른 수동변속기의 위치결정장치가 도시된 단면도,

도 3은 변속 후 본 발명에 따른 수동변속기의 위치결정장치가 도시된 단면도,

도 4는 변속시 본 발명에 따른 수동변속기의 위치결정장치 작동 상태가 도시된 단면도이다.

<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>

52,62,72 : 시프트 레일 53,63,73 : 포펫 홈

54,64,74 : 포펫 볼 55,65,75 : 포펫 스프링

82 : 실린더 84 : 피스톤

86 : 유압파이프

상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 수동변속기의 위치결정장치는 변속 조작시 선택적으로 직선 이동되어 동기장치를 작동시키고, 중립 및 변속단과 대응되는 위치에 3개의 포펫 홈이 형성된 시프트 레일과; 상기 시프트 레일의 포펫 홈 중 어느 하나에 선택적으로 삽입되는 포펫 볼과; 상기 포펫 볼이 포펫 홈에 밀착시키는 포펫 스프링과; 변속시 상기 포펫 스프링의 장력을 약하게 하여 상기 시프트 레일의 직선 이동을 가능케 하고, 변속 후 상기 동기장치의 점프아웃(Jump-out)현상을 방지하기 위해 상기 포펫 스프링의 장력을 세게 하여 상기 시프트 레일의 직선 이동을 구속하는 포펫 스프링 장력 조절수단을 포함하여 구성된다.

이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

상기 본 발명에 따른 수동변속기의 위치결정장치는 변속기 케이스(50) 상부에 일정 간격을 두고 나란히 내장되고 중립 및 변속단과 대응되는 위치에 각각 중립 및 변속단 포켓 홈(53,63,73)이 형성된 1/2단 시프트 레일(52) 및 3/4단 시프트 레일(62), 5/후진단 시프트 레일(72)과, 각 시프트 레일의 포켓 홈(53,63,73) 중어느 하나에 각각 선택적으로 하부가 삽입된 제1,2,3 포켓 볼(54,64,74)과, 상기 제1,2,3 포켓 볼(54,64,74)과 각각 연결되어 상기 제1,2,3 포켓 볼(54,64,74)을 삽입된 포켓 홈(53,63,73)에 탄입시키는 제1,2,3 포펫 스프링(55,65,75)과, 변속시 상기 제1,2,3 포펫 스프링(55,65,75)의 장력을 약하게 하여 상기 1/2단 시프트 레일(52) 및 3/4단 시프트 레일(54), 5/후진단 시프트 레일(56)의 직선 이동을 가능케 함과 아울러 변속 후 상기 제1,2,3 포펫 스프링(55,65,75)의 장력을 세게 하여 상기 1/2단 시프트 레일(52) 및 3/4단 시프트 레일(62), 5/후진단 시프트 레일(72)의 직선 이동이 구속되도록 하는 포펫 스프링 장력 조절수단을 포함하여 구성된다.

상기 1/2단 시프트 레일(52) 및 3/4단 시프트 레일(62), 5/후진단 시프트 레일(72)은 각각 선단에 변속레버(미도시)로부터 선택적으로 변속력을 전달받을 수 있도록 제1,2,3 변속러그(미도시)가 끼워져 결합되고, 후단에 변속작용을 행하는 동기장치와 연결된 시프트 포크(미도시)가 끼워져 결합되기 때문에 변속시 변속레버의 조작력을 전달받아 동기장치를 작동시킨다.

또한, 상기 1/2단 시프트 레일(52) 및 3/4단 시프트 레일(62), 5/후진단 시프트 레일(72)은 중립시 상기 제1,2,3 포펫 볼(54,64,74)과 각각 접하는 외주면에 제1,2,3 중립 포펫홈이 형성되고, 변속시 상기 1/2단 시프트 레일(52) 및 3/4단 시프트 레일(62), 5/후진단 시프트 레일(72)이 각각 축방향으로 이동되어 상기 제1,2,3 포핏 볼(54,64,74)과 각각 접하는 부위에 1단,2단,3단,4단,5단,후진단 포펫 홈이 형성된다.

상기 제1,2,3 포펫 볼(54,64,74)은 중립시 각각 하부가 상기 제1,2,3 중립포펫 홈에 삽입되고 상부가 상기 제1,2,3 포펫 스프링(55,65,75)과 연결되어 상기 1/2단 시프트 레일(52) 및 3/4단 시프트 레일(62), 5/후진단 시프트 레일(72)이 선택적으로 직선 이동될 때 선택된 시프트 레일의 외주면을 따라 미끄러지면서 마찰력을 부여한다.

상기 제1,2,3 포펫 스프링(55,65,75)은 일단이 상기 제1,2,3 포펫 볼(54,64,74)과 연결되고, 타단이 상기 포펫 스프링 장력 조절수단과 연결되어 소정의 장력을 갖고 상기 제1,2,3 포펫 볼(54,64,74)을 상기 포펫 홈(53,63,73)에 탄입시킨다.

여기서, 상기 제1,2,3 포펫 스프링(55,65,75)은 중립시 상기 제1,2,3 중립 포펫 홈 직상방에 상기 1/2단 시프트 레일(52) 및 3/4단 시프트 레일(62), 5/후진단 시프트 레일(72)과 직교되는 방향으로 형성된 제1,2,3 가이드(56,66,76)에 삽입되기 때문에 선택된 시프트 레일의 직선 이동시 좌굴되지 않고 상하방향으로 수직하게 탄발된다.

상기 포펫 스프링 장력 조절수단은 상기 제1,2,3 가이드(56,66,76) 상단 모두 연결되어 유압이 유출입되는 실린더(82)와, 상기 실린더(82)에 제1,2,3 포펫 스프링(55,65,75) 탄성방향으로 슬라이드 이동 가능하게 삽입되고 상기 제1,2,3 포펫 스프링(55,65,75)상단과 연결된 피스톤(84)과, 상기 실린더(82)에 변속시 유압을 해제하고 변속 완료 후 유압을 공급하는 유압 공급부(미도시)와, 상기 유압 공급부와 실린더(82)을 연결하는 유압 파이프(86)로 이루어진다.

상기 유압 공급부는 차량에 유압식 클러치가 장착된 경우, 별도의 유압 시스템을 구비할 필요없이 유압식 클러치(미도시)에 유압력을 제공하는 유압 시스템을 이용하면 된다.

즉, 상기 유압 시스템은 변속시 클러치 페달이 밟아지면 유압을 발생시켜 클러치를 작동시키고, 변속 후 클러치 페달이 놓아지면 유압을 해제하는 릴리이스 실린더 어셈블리이다.

상기와 같은 구성된 본 발명의 동작을 살펴보면 다음과 같다.

상기 실린더(82)에 유압이 공급되어 피스톤(84)이 상기 제1,2,3 포펫 스프링(55,65,75)을 가압한 상태에서 운전자가 변속 조작을 위해 클러치 페달이 밟으면, 도 3b에 도시된 바와 같이 상기 실린더(82)에 공급된 유입된 상기 유압 시스템으로 복귀되어 클러치를 조작하는 데 사용되고, 상기 제1,2,3 포펫 스프링(55,65,75)이 복원력에 의해 탄발되며 상기 피스톤(84)은 제1,2,3 포펫 스프링(55,65,75)의 탄발에 의해 상방향으로 이동된다.

이 때, 상기 제1,2,3 포펫 스프링(55,65,75)을 가압하는 힘이 해제되기 때문에 상기 제1,2,3 포펫 스프링(55,65,75)의 장력이 약해져 각 시프트 레일(52,62,72)이 직선 이동될 수 있으므로 운전자가 무거운 느낌없이 편안하게 변속조작을 할 수 있다.

한편, 변속 완료 후 운전자가 클러치 페달을 놓으면 도 3a에 도시된 바와 같이 유압 시스템의 유압이 상기 실린더(82)에 공급되어 피스톤(84)이 유압력에 의해 아래로 이동되면서 상기 제1,2,3 포펫 스프링(55,65,75)을 가압한다.

따라서, 상기 제1,2,3 포펫 스프링(55,65,75)의 장력이 세지기 때문에 상기각 시프트 레일(52,62,72)은 직선 이동이 구속되어 시프트 레일(52,62,72)의 흔들림으로 인한 동기장치의 점프아웃현상을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 구성부품이 마모되더라도 변속 후 충분히 시프트 레일(52,62,72)의 직선 이동을 구속할 수 있도록 상기 제1,2,3 포펫 스프링(55,65,75)을 가압하므로 마모에 따른 기능 저하를 방지할 수 있다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 수동변속기의 위치결정장치는 포펫스프링 장력조절수단이 변속시 포펫 스프링의 장력을 약하게 하여 상기 시프트 레일의 직선 이동을 가능케 하고, 변속 후 상기 포펫 스프링의 장력을 세게 하여 상기 시프트 레일의 직선 이동을 구속하기 때문에 변속시 운전자가 무거운 변속감을 느낌없이 편안하게 변속조작을 행할 수 있고, 변속 후 진동 및 충격에 의한 시프트 레일의 흔들림으로 인해 동기장치의 점프아웃(Jump-out)현상이 발생되는 것을 방지할 수 있으며, 마모에 따른 기능저하를 방지할 수 있는 이점이 있다.

Claims

변속 조작시 선택적으로 직선 이동되어 동기장치를 작동시키고, 중립 및 변속단과 대응되는 위치에 3개의 포펫 홈이 형성된 시프트 레일과; 상기 시프트 레일의 포펫 홈 중 어느 하나에 선택적으로 삽입되는 포펫 볼과; 상기 포펫 볼을 포펫 홈에 밀착시키는 포펫 스프링과; 변속시 상기 포펫 스프링의 장력을 약하게 하여 상기 시프트 레일의 직선 이동을 가능케 하고, 변속 후 상기 동기장치의 점프아웃(Jump-out)현상을 방지하기 위해 상기 포펫 스프링의 장력을 세게 하여 상기 시프트 레일의 직선 이동을 구속하는 포펫 스프링 장력 조절수단을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 수동변속기의 위치결정장치.
제 1 항에 있어서,

상기 포펫 스프링 장력 조절수단은 상기 포펫 스프링의 상단에 장착되어 유압이 유출입되는 실린더와, 상기 실린더에 상기 포펫 스프링 탄성방향으로 슬라이드 이동 가능하게 삽입되어 상기 포펫 스프링을 가압하는 피스톤과, 변속시 상기 실린더의 유압을 해제하고 변속 후 유압을 공급하는 유압 공급부와, 상기 유압 공급부와 실린더를 연결하는 유압 파이프로 구성된 것을 특징으로 하는 수동변속기의 위치결정장치.
제 1 항에 있어서,

상기 유압 공급부는 변속시 클러치 페달이 밟아지면 유압을 발생시켜 클러치를 작동시키고, 변속 후 클러치 페달이 놓아지면 유압을 해제하는 릴리이스 실린더 어셈블리인 것을 특징으로 하는 수동변속기의 위치결정장치.