KR100461820B1 - 수동변속기의 변속조작기구 - Google Patents

Abstract

본 발명은 수동변속기의 변속조작기구에 관한 것으로서, 특히 변속 조작이 없을 때 자력을 이용하여 수동변속기와 변속레버를 기계적으로 분리시켜 수동변속기에서 발생된 진동이 변속레버로 전달되는 것을 차단할 수 있는 수동변속기의 변속조작기구에 관한 것이다.

본 발명에 따른 수동변속기의 변속조작기구는 변속레버와; 상기 변속레버의 하단에 연결되어 변속 조작시 상기 변속레버의 조작력을 수동변속기에 전달하는 변속로드와; 자력을 이용하여 변속 조작시 상기 변속로드와 변속레버를 연결시키고, 변속조작이 없을 때 상기 변속로드와 변속레버의 연결을 해제시키는 클러치수단을 포함하여 구성된다.

Description

수동변속기의 변속조작기구{Shifting Apparatus of Manual Transmission}

본 발명은 수동변속기의 변속조작기구에 관한 것으로서, 특히 변속 조작이 없을 때 자력을 이용하여 수동변속기와 변속레버를 기계적으로 분리시켜 수동변속기에서 발생된 진동이 변속레버로 전달되는 것을 차단할 수 있는 수동변속기의 변속조작기구에 관한 것이다.

일반적으로 변속 조작기구는 변속 레버의 조작력을 변속기로 전달하여 변속이 이루어지도록 하는 장치로서, 변속기에 직접 부착되어 로드를 이용하여 변속 조작을 수행하는 직접 조작식과, 변속레버와 변속기 사이에 케이블에 의해 연결되어 변속기를 조작하는 원격 조작식 등이 있다.

상기에서, 원격 조작식의 변속조작기구는 변속레버와 수동변속기를 케이블 또는 변속로드를 통해 연결하는데, 케이블은 그 자체에서 수동변속기로부터 변속레버로 전달되는 진동을 흡수할 수 있어 상기 변속레버의 진동 정도가 작지만, 변속로드는 강성이 크기 때문에 수동변속기에서 발생된 진동이 그대로 변속레버에 전달되어 변속 조작감이 떨어진다. 그러나, 변속 조작시 변속 조자력의 손실이 케이블보다 변속로드가 더 작다.

따라서, 변속레버와 수동변속기를 변속로드로 연결하되, 변속레버에 매스 댐퍼를 장착하여 변속레버의 회전 관성력을 증대시키거나, 변속레버의 내부에 탄성재질의 진동흡수재를 삽입하여 수동변속기로부터 변속레버로 전달되는 진동을 감쇄시키는 방안이 제시되었다.

그러나, 상기와 같은 기술은 단지 수동변속기로부터 변속레버로 전달되는 진동이 일부 흡수될 뿐이고, 오히려 매스 댐퍼나 진동흡수재로 인해 변속레버의 중량이 증가되어 변속 조작력이 커지고 변속레버의 구조가 복잡해지는 문제점이 있다.

또한, 변속로드를 없애 변속레버와 수동변속기를 기계적으로 분리시키는 대신 전자회로로 연결하여 상기 변속레버의 변속조작에 따라 액추에이터가 작동되어 수동변속기를 작동시킴으로써 수동변속기에서 발생된 진동이 변속레버로 전달되는 것을 차단하는 방안이 제시되었다.

그러나, 이 방안 또한 전자회로 및 액추에이터가 필요하기 때문에 구현하는데 따른 비용이 비교적 높아 차량의 제조원가가 상승되고, 구조가 복잡하며, 상기 액추에이터를 장착하기 위한 별도의 장착공간이 필요한 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 수동변속기로부터 변속레버로 전달되는 진동을 완전히 차단할 수 있음과 아울러 그 구현에 따른 비용이 저렴하고 구조가 간단한 수동변속기의 변속조작기구를 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 수동변속기의 변속조작기구가 도시된 구성도,

도 2는 본 발명에 따른 수동변속기의 변속조작기구의 회로도,

도 3a는 변속 조작시 도 1의 'A-A'선 방향 단면도,

도 3b는 변속 조작이 없을 때 도 1의 'A-A'선 방향 단면도이다.

<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>

10 : 변속레버 11 : 스프링 홈

12 : 노브 20 : 변속로드

21a : 스플라인 홈 32 : 금속체

34 : 탄성부재 36 : 전자석

38b : 가속도 센서

상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 수동변속기의 변속조작기구는 변속레버와; 상기 변속레버의 하단에 연결되어 변속 조작시 상기 변속레버의 조작력을 수동변속기에 전달하는 변속로드와; 자력을 이용하여 변속 조작시 상기 변속로드와 변속레버를 연결시키고, 변속조작이 없을 때 상기 변속로드와 변속레버의 연결을 해제시키는 클러치수단을 포함하고;상기 클러치수단은, 상기 변속레버가 삽입되는 변속로드의 삽입홈에 위치된 금속체와; 상기 금속체와 변속레버를 연결하고, 상기 변속레버와 변속로드가 연결되도록 상기 금속체를 상기 변속로드에 밀착시키는 탄성부재와; 상기 변속레버의 하단에 설치되어 상기 변속레버와 변속로드의 연결이 해제되도록 전원이 공급되면 상기 금속체를 끌어당기는 전자석과; 변속 조작시 상기 전자석에 공급되는 전원을 차단하고, 변속 조작이 없을 때 상기 전자석에 전원을 공급하는 전원 공급부로 이루어진 것을 특징으로 한다.

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

상기 본 발명에 따른 수동변속기의 변속조작기구는 운전자의 변속조작의지를 수동변속기에 전달하는 변속레버(10)와, 상기 변속레버(10)의 하단에 연결되어 변속 조작시 상기 변속레버(10)의 조작력을 수동변속기에 전달하는 변속로드(20)와, 자력을 이용하여 변속 조작시 상기 변속로드(20)와 변속레버(10)를 연결시키고 변속조작이 없을 때 상기 변속로드(20)와 변속레버(10)의 연결을 해제시키는 클러치수단을 포함하여 구성된다.

상기 변속레버(10)는 하단이 변속레버 하우징(1)에 삽입되어 회동이 가능토록 상기 변속레버 하우징(1)에 힌지 결합되고, 상단에 운전자의 편의를 위한 노브(12)가 끼움 결합되며, 상기 차실에 돌출된 부위의 일부가 부트(2)에 의해 감싸진다.

상기 변속로드(20)는 상기 변속레버(10)와 수동변속기 사이에서 다단으로 이루어지고, 상기 수동변속기 측 변속로드(20)가 수동변속기의 동기장치를 작동시키는 컨트롤 샤프트(4)와 연결되어 상기 컨트롤 샤프트(4)가 상기 변속레버(10)의 변속 조작에 따라 축방향으로 이동되거나 회전될 수 있도록 한다.

상기 클러치수단은 상기 변속레버(10)의 하단이 상하방향으로 삽입되는 변속로드(20)의 삽입홈(21)과, 상기 변속로드(20)의 삽입홈(21)에 삽입되고 상기 변속레버(10)의 하단 외둘레에 배치되는 금속체(32)와, 양단이 상기 금속체(32)와 변속레버(10)의 하단에 각각 고정되어 상기 변속레버(10)와 변속로드(20)가 연결되도록 상기 금속체(32)를 상기 변속로드(20)에 밀착시키는 탄성부재(34)와, 상기 변속레버(10)의 하단에 설치되어 상기 변속레버(10)와 변속로드(20)의 연결이 해제되도록 전원이 공급되면 상기 금속체(32)를 끌어당기는 전자석(36)과, 변속 조작시 상기 전자석(36)에 공급되는 전원을 차단하고 변속 조작이 없을 때 상기 전자석(36)에 전원을 공급하는 전원 공급부(38)로 이루어진다.

상기에서, 변속로드(20)의 삽입홈(21)의 내주면에는 원주방향으로 등간격을 유지하며 복수개의 스플라인 홈(21a)이 형성되고, 상기 금속체(32)는 상기 복수개의 스플라인 홈(21a)과 각각 반경방향으로 일직선 상에 위치되도록 상기 변속레버(10)의 하단 외둘레에 원주방향으로 복수개가 배치되어 상기 변속로드(20)와 변속레버(10)의 하단 사이에서 반경방향으로 직선 이동된다.

따라서, 상기 금속체(32)가 상기 탄성부재(34)를 통해 상기 변속레버(10)의 하단에 일체로 움직이도록 결합되어 있으므로, 상기 변속로드(20)는 상기 금속체(32)가 상기 변속로드(20)의 스플라인 홈(21a)에 삽입되어 밀착되면 상기 금속체(32)를 통해 상기 변속레버(10)와 일체로 움직이도록 연결되기 때문에 상기 변속레버(10)의 변속 조작력을 수동변속기에 전달할 수 있게 된다.

상기 탄성부재(34)는 복수개의 금속체(32)와 각각 반경방향으로 일직선 상에 배치된 코일 스프링으로서, 상기 금속체(32)가 내부가 비고 상기 탄성부재(34) 측 일면이 개방되도록 형성되기 때문에 상기 탄성부재(34)의 일단부가 상기금속체(32)의 개방된 일면을 통해 상기 금속체(32)에 삽입되어 고정되고, 상기 변속레버(10)의 하단에 상기 금속체(32)와 반경방향으로 대응되는 스프링 홈(11)이 형성되기 때문에 상기 탄성부재(34)의 타단부가 상기 변속레버(10)의 스프링 홈(11)에 삽입되어 고정되며, 상기 금속체(32)가 반경방향으로 직선 이동되면서 상기 변속로드(20)에 밀착되거나 이격되도록 반경방향으로 탄성력을 갖는다.

상기 전자석(36)은 상기 변속레버(10)의 하단 내부에 삽입되어 전원이 인가되면 상기 금속체(32)를 끌어당기는 자력을 갖되, 상기 금속체(32)와 변속로드(20)의 결합이 해제될 수 있도록 상기 탄성부재(34)의 탄성력을 극복할 정도의 자력을 갖도록 이루어진다.

상기 전원공급부(38)는 상기 전자석(36)에 전원을 공급하는 전원부(38a)와, 상기 변속레버(10)의 노브(12)에 설치되어 상기 변속레버(10)의 변속 움직임을 감지하여 그에 따른 변속신호를 생성하는 가속도 센서(38b)와, 상기 가속도 센서(38b)의 변속신호에 따라 상기 변속레버(10)의 변속 움직임이 감지되면 상기 전자석(36)과 전원부(38a) 사이를 차단하고 상기 변속레버(10)의 변속 움직임이 감지되지 않으면 상기 전자석(36)과 전원부(38a)를 연결하는 릴레이 스위치(38c)로 이루어진다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 동작을 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 상기 변속레버(10)가 정지해 있으면 상기 가속도센서(38b)에서 상기 변속레버(10)가 정지해있음을 알리는 변속신호를 생성하고, 상기 릴레이 스위치(38c)에서 도 2의 실선과 같이 상기 가속도 센서(38b)의 변속신호를 전달받아 상기 전자석(36)과 전원부(38a)를 연결한다.

상기 전자석(36)과 상기 전원부(38a)가 연결되면, 도 3b에 도시된 바와 같이 금속체(32)가 상기 전자석(36)의 자력에 의해 상기 전자석(36) 측으로 끌어 당겨지면서 변속로드(20)의 스플라인 홈(21)으로부터 이탈됨으로써 상기 변속로드(20)와 변속레버(10)의 연결이 해제된다.

따라서, 상기 변속로드(20)와 변속레버(10)가 서로 기계적으로 분리되어 있기 때문에 수동변속기에서 발생된 진동이 상기 변속레버(10)로 전달되는 것이 차단되어 운전자가 변속레버(10)의 떨림으로 인한 불쾌감을 느끼는 것이 방지된다.

한편, 상기 가속도 센서(38b)에서 상기 변속레버(10)의 변속움직임을 감지하여 그에 따른 변속신호를 생성하면, 상기 릴레이 스위치(38c)에서 도 2의 점선과 같이 상기 전자석(36)과 전원부(38a)의 연결을 차단하므로 상기 전자석(36)의 자력이 소멸된다.

상기 전자석(36)의 자력이 소멸되면, 도 3a에 도시된 바와 같이 상기 금속체(32)가 상기 탄성부재(34)의 탄성력에 의해 상기 변속로드(20)의 스플라인 홈(21)에 삽입되어 밀착되기 때문에 상기 변속로드(20)가 상기 탄성부재(34)와 금속체(32)를 통해 상기 변속레버(10)와 기계적으로 연결됨으로써 상기 변속레버(10)의 조작력이 변속로드(20)를 통해 수동변속기에 전달될 수 있다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 수동변속기의 변속조작기구는 변속레버와 변속로드 사이에 배치되는 금속체와, 상기 금속체를 상기 변속로드에 밀착시켜 상기 변속로드와 변속레버가 기계적으로 연결되도록 하는 탄성부재와, 전원을 공급받으면 자력에 의해 상기 금속체를 상기 변속로드로부터 이격시켜 상기 변속레버와 변속로드가 기계적으로 분리되도록 하는 자성체와, 변속 조작시 상기 자성체에 공급되는 전원을 차단시키고 변속 조작이 없을 때 상기 자성체에 전원을 연결하는 스위치로 구성되기 때문에 변속 조작이 없을 때만 변속레버와 변속로드가 기계적으로 분리됨으로써 수동변속기에서 발생된 진동이 상기 변속레버로 전달되는 것이 차단되어 변속 조작감이 향상될 수 있는 이점이 있다.

또한, 본 발명은 자력과 탄성력을 이용하기 때문에 구현하는데 따른 비용이 저렴하고, 구조가 간단하며, 별도의 장착공간이 필요없는 이점이 있다.

Claims (5)

1. 삭제
2. 변속레버와; 상기 변속레버의 하단에 연결되어 변속 조작시 상기 변속레버의 조작력을 수동변속기에 전달하는 변속로드와; 자력을 이용하여 변속 조작시 상기 변속로드와 변속레버를 연결시키고, 변속조작이 없을 때 상기 변속로드와 변속레버의 연결을 해제시키는 클러치수단을 포함하고;

   상기 클러치수단은, 상기 변속레버가 삽입되는 변속로드의 삽입홈에 위치된 금속체와; 상기 금속체와 변속레버를 연결하고, 상기 변속레버와 변속로드가 연결되도록 상기 금속체를 상기 변속로드에 밀착시키는 탄성부재와; 상기 변속레버의 하단에 설치되어 상기 변속레버와 변속로드의 연결이 해제되도록 전원이 공급되면 상기 금속체를 끌어당기는 전자석과; 변속 조작시 상기 전자석에 공급되는 전원을 차단하고, 변속 조작이 없을 때 상기 전자석에 전원을 공급하는 전원 공급부로 이루어진 것을 특징으로 하는 수동변속기의 변속조작기구.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 변속로드의 삽입홈에는 상기 금속체가 상기 변속로드에 밀착될 때 삽입될 수 있도록 스플라인 홈이 형성된 것을 특징으로 하는 수동변속기의 변속조작기구.
4. 제 2 항에 있어서,

   상기 탄성부재는 상기 금속체가 반경방향으로 이동되면서 상기 변속로드에 밀착되거나 이격되도록 상기 변속로드의 삽입홈의 반경방향으로 탄성력을 갖는 코일 스프링인 것을 특징으로 하는 수동변속기의 변속조작기구.
5. 제 2 항에 있어서,

   상기 전원 공급부는 상기 변속레버에 설치되어 상기 변속레버의 변속 움직임을 감지하는 가속도 센서와; 상기 가속도 센서의 신호에 따라 상기 전자석에 전달되는 전원을 단속하는 스위치로 이루어진 것을 특징으로 하는 수동변속기의 변속조작기구.