KR100476256B1 - 수동변속기의 중립여부감지장치 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 수동변속기의 중립여부감지장치는 중립시 푸시버튼이 돌출되어 스위치가 통전되고, 변속시 직선 이동되는 시프트 레일에 의해 인터록크 핀 또는 작동핀, 가이드 작동핀이 상기 푸시버튼을 향해 슬라이드 이동되면서 상기 푸시버튼을 눌러 스위치가 단락되도록 함으로써 수동변속기의 중립여부가 감지되도록 구성되기 때문에 이중물림방지장치와 동일 시스템 내에 구성되어 있어 장착공간이 많이 필요하지 않으므로 차량 레이 아웃상 유리하고, 타 장치와 간섭이 최소화되는 이점이 있다.

또한, 1/2단 시프트 레일의 이동시 이웃한 3/4단 시프트 레일 뿐만 아니라 5/후진단 시프트 레일의 직선 이동이 구속되고, 5/후진단 시프트 레일의 이동시 이웃한 3/4단 시프트 레일 뿐만 아니라 1/2단 시프트 레일의 직선 이동이 구속됨으로써 확실히 동기장치의 이중물림을 방지할 수 있는 이점이 있다.

Description

수동변속기의 중립여부감지장치{Neutral switch of manual transmission}

본 발명은 수동변속기의 중립여부감지장치에 관한 것으로서, 특히 이중물림방지장치와 동일 시스템 내에 장착하여 주변 부품과의 간섭을 최소화 한 수동변속기의 중립여부감지장치에 관한 것이다.

일반적으로 수동변속기는 엔진과 구동바퀴 사이에 배치되어 차량의 주행 상태 변화에 따라 엔진의 동력을 변속시킨 후 구동바퀴에 전달하는 장치로서, 차실에 구비된 변속레버와의 사이에 배치된 변속조작기구를 통해 변속레버의 조작력을 전달받는다.

여기서, 엔진 또는 PTO(Power Take Out)장치, 배기 브레이크장치 등은 안전사고 및 차량의 파손 방지를 위하여 시동시 수동변속기의 중립상태 조건이 필요한 바, 상기 수동변속기의 변속조작기구에는 중립시 통전되고 변속시 단락되는 중립 스위치를 통해 차량의 중립여부를 감지하여 그 신호를 전자제어유닛(ECU)에 출력하는 중립여부감지장치가 장착된다.

그러나, 종래 기술에 따른 수동변속기의 중립여부감지장치는 수동변속기의 변속조작기구 외관을 형성하는 컨트롤 하우징 외측 또는 탑 커버 어셈블리 외측에 장착되는데, 점차 차량의 고품질을 위해 차량에 장착되는 장치가 많아짐에 따라 차량의 레이 아웃(Lay-out)이 매우 조밀해지고 있기 때문에 장착시 레이 아웃상 장착공간이 부족하거나 타 장치와 간섭되는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 타 부품과 간섭이 최소화됨과 아울러 그 구조가 단순한 수동변속기의 중립여부감지장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 수동변속기의 중립여부감지장치는 변속시 선택적으로 이동되어 동기장치를 작동시키는 복수개의 시프트 레일과; 상기 시프트 레일 사이에 배치되어 변속시 이동되는 시프트 레일과 이웃한 시프트 레일에 관통된 홀에 압입되면서 상기 동기장치의 이중물림을 방지하는 인터록크 핀과; 상기 시프트 레일에 관통된 홀에 삽입되어 상기 인터록크 핀의 압입시 슬라이드 이동되는 작동핀과; 상기 작동핀과 슬라이드 이동방향으로 이격되어 중립시 통전되고, 변속시 슬라이드 이동되는 작동핀에 의해 눌려져 단락되는 스위치를 포함하여 구성된다.

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

상기 본 발명에 따른 수동변속기는 컨트롤 하우징(1) 내부에서 좌우방향으로 평행하게 복수개 배치되어 변속시 선택적으로 이동되면서 동기장치(미도시)를 작동시키는 시프트 레일(2,4,6)과, 상기 시프트 레일(2,4,6) 사이에 상기 시프트 레일(2,4,6)과 직교되는 방향으로 배치되어 변속시 이동되는 시프트 레일과 이웃한 시프트 레일에 관통된 홀(3,5) 또는 그루브(7)에 압입되면서 상기 동기장치의 이중물림을 방지하는 인터록크 핀(12,14)과, 상기 시프트 레일의 홀(3,5,7)에 삽입되어 상기 인터록크 핀(12,14)의 압입시 상기 인터록크 핀(12,14)의 압입방향으로 슬라이드 이동되는 작동핀(22,24)과, 상기 작동핀(22,24)과 슬라이드 이동방향으로 이격되어 중립시 통전되고 변속시 슬라이드 이동되는 작동핀(22,24)에 의해 눌려져 단락되는 스위치(30)를 포함하여 구성된다.

좀 더 자세히 설명하면, 상기 컨트롤 하우징(1)은 상면이 개방된 수동변속기 하우징(미도시) 상측에 장착되고, 상기 시프트 레일(2,4,6)의 배치에 맞게 좌우 방향으로 평행하게 형성되어 상기 시프트 레일(2,4,6)이 전후방향으로 이동 가능하게 삽입되는 제1, 제2, 제3 시프트 레일 안착홈(1a,1b,1c)이 형성된다.

상기 시프트 레일(2,4,6)은 맨 우측에 형성된 제1 시프트 레일 안착홈(1a)에 삽입되어 1단 또는 2단 변속시 전후방향으로 직선 이동되면서 1단 또는 2단 변속작용이 이루어지도록 동기장치를 작동시키는 1/2단 시프트 레일(2)과, 가운데에 형성된 제2 시프트 레일 안착홈(1b)에 삽입되어 3단 또는 4단 변속시 전후방향으로 직선 이동되면서 3단 또는 4단 변속작용이 이루어지도록 동기장치를 작동시키는 3/4단 시프트 레일(4)과, 맨 좌측에 형성된 제3 시프트 레일 안착홈(1c)에 삽입되어 5단 또는 후진 변속시 전후방향으로 직선 이동되면서 5단 또는 후진 변속작용이 이루어지도록 동기장치를 작동시키는 5/후진단 시프트 레일(6)로 이루어진다.

특히, 상기 시프트 레일(2,4)에 관통된 상기 홀(3,5)은 상기 1/2단 시프트 레일(2)과 3/4단 시프트 레일(4)에 좌우 방향으로 관통되어 중립시 그 중심이 상호 좌우 방향으로 일치하도록 각각 형성된 제1, 제2 홀(3,5)인 바, 상기 제1, 제2 홀(3,5)은 그 직경이 상기 인터록크 핀(12,14)의 직경보다 작게 형성되고, 좌우방향 양단이 상기 인터록크 핀(12,14)의 압입이 가능토록 확개되어 확개부(3a,5a)가 형성되기 때문에 상기 인터록크 핀(12,14)의 압입시 압입깊이가 제한된다.

그리고, 상기 그루브(7)는 상기 5/후진단 시프트 레일(6)에 형성되는 바, 상기 3/4단 시프트 레일(4)과 대향되는 면에 중립시 그 중심이 상기 제1, 제2 홀(3,5)과 좌우방향으로 일치하고 상기 확개부(3a,5a)와 대응되게 형성된다.

한편, 상기 시프트 레일(2,4,6)에는 각각 변속시 변속 절도감을 위해 상측면에 포펫 볼(32a) 및 포펫 스프링(32b)으로 이루어진 위치결정장치(32)가 구비된다.

상기 인터록크 핀(12,14)은 상기 1/2단 시프트 레일(2)과 3/4단 시프트 레일(4) 사이에 배치된 제1 인터록크 핀(12)과, 상기 3/4단 시프트 레일(4)과 5/후진단 시프트 레일(6) 사이에 배치된 제2 인터록크 핀(14)으로 이루어진다.

여기서, 상기 컨트롤 하우징(1)에는 상기 제1 시프트 레일 안착홈(1a)과 제2 시프트 레일 안착홈(1b) 및 제2 시프트 레일 안착홈(1b)과 제3 시프트 레일 안착홈(1c)을 상호 연결하고, 그 중심이 중립시 상기 제1, 제2 홀(3,5)과 좌우방향으로 일직선 상에 위치되는 제1, 제2 인터록크 안착홈(1d,1e)이 형성되기 때문에 상기 제1, 제2 인터록크 핀(12,14)은 상기 제1, 제2 인터록크 안착홈(1d,1e)에 각각 좌우방향으로 이동 가능하게 삽입되고, 그 길이가 상기 제1, 제2 인터록크 안착홈(1d,1e)보다 길게 형성된다.

따라서, 상기 제1, 제2 인터록크 핀(12,14)은 중립시 도 1 및 도 3a에 도시된 바와 같이 양단이 각각 상기 제1 홀의 확개부(3a) 및 제2 홀의 확개부(5a), 그루브(7)에 일부가 삽입된 상태이고, 변속시 도 2 및 도 3b에 도시된 바와 같이 직선 이동되는 시프트 레일(4)에 의해 좌측 또는 우측으로 밀리면서 상기 제1 홀의 확개부(3a) 또는 제2 홀의 확개부(5a), 그루브(7)에 압입되기 때문에 상기 제1 인터록크 핀(12) 또는 제2 인터록크 핀(14)이 압입된 시프트 레일(2,6)은 전후방향 직선 이동이 구속되어 동기장치의 이중물림이 방지된다.

상기 작동핀(22,24)은 상기 제1, 제2 홀(3,5)에 좌우 방향으로 슬라이드 이동 가능토록 각각 삽입되고, 그 길이가 상기 제1, 제2 홀(3,5)의 확개되지 않은 부위보다 길고 상기 시프트 레일(2,4,6)의 직경보다 짧은 제1, 제2 작동핀(22,24)으로 이루어진다.

상기 스위치(30)는 상기 1/2단 시프트 레일(2)의 우측에서 상기 컨트롤 하우징(1)에 스플라인 결합되고, 상기 1/2단 시프트 레일(2)을 향해 좌우방향으로 슬라이드 이동 가능하게 푸시버튼(30a)이 돌출된다.

좀 더 자세히 설명하면, 상기 컨트롤 하우징(1)에는 상기 제1 시프트 레일 안착홈(1a) 우측 및 외부와 연결되게 좌우방향으로 길게 형성되되, 그 중심이 중립시 상기 제1 홀(3)과 좌우방향으로 일직선 상에 놓인 가이드 홀(H)이 형성되고, 상기 가이드 홀(H)은 우측단이 확개되어 상기 스위치(30)가 스플라인 결합되는 스플라인부(h1)가 형성된다.

따라서, 상기 스위치(30)는 상기 가이드 홀의 스플라인부(h1)에 삽입되어 스플라인 결합되고, 상기 푸시버튼(30a)이 상기 가이드 홀(H)의 확개되지 않은 부위에 좌우방향으로 슬라이드 가능하게 삽입되며, 상기 푸시버튼(30a)과 제1 작동핀(22) 사이에는 변속시 슬라이드 이동되어 상기 푸시버튼(30a)을 누르는 가이드 작동핀(26)이 배치된다.

여기서, 상기 가이드 작동핀(26)은 중립시 상기 제1 홀의 확개부(3a)에 일부가 삽입된 상태에서 상기 푸시버튼(30a)과 좌우 방향으로 소정 간격(G)을 유지하고, 1단 또는 2단 변속시 상기 1/2단 시프트 레일(2)에 의해 상기 푸시버튼(30a)을 향해 밀려 상기 푸시버튼(30a)을 누르고, 그 외 변속시 상기 제1 작동핀(22)이 상기 푸시버튼(30a)을 향해 밀려 상기 푸시버튼(30a)을 누른다.

상기 푸시버튼(30a)은 중립시 상기 1/2단 시프트 레일(2)을 향해 돌출되어 스위치(30)가 통전되도록 하고, 변속시 눌림되어 스위치(30)가 단락되도록 하여 스위치(30)가 통전여부에 따라 그 신호를 전자제어유닛(ECU)에 출력하도록 한다.

그리고, 상기 푸시버튼(30a)은 다시 중립상태가 되면 가이드 작동핀(26)을 푸시버튼(30a)을 향해 미는 힘이 해제되기 때문에 리턴 스프링(미도시)의 복원력에 의해 복귀된다.

한편, 상기 스위치(30)가 1/2단 시프트 레일(2)의 우측에 장착되는 이유는 5/후진단 시프트 레일(6)의 좌측에 후진 변속시 차량의 후미등이 점등되도록 5/후진단 시프트 레일(6)에 의해 눌림되면서 그 신호를 전자제어유닛(ECU)에 전달하는 백업 스위치(34)가 장착되어 있기 때문이다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 동작을 살펴보면 다음과 같다.

도 1 및 도 3a에 도시된 바와 같이 중립시 푸시버튼(30a), 가이드 작동핀(26), 제1 작동핀(22), 제1 인터록크 핀(12), 제2 작동핀(24), 제2 인터록크 핀(14)이 좌우방향으로 일직선 상에 놓인 상태이고, 상기 푸시버튼(30a)은 상기 가이드 작동핀(26)과 좌우방향으로 이격되어 돌출된 상태이기 때문에 스위치(30)가 통전되어 그 신호를 전자제어유닛(ECU)에 전달하고, 상기 전자제어유닛(ECU)은 그 신호를 받아 차량이 중립상태라고 판단한다.

한편, 도 2 및 도 3b에 도시된 바와 같이 3단 또는 4단 변속조작에 의해 3/4단 시프트 레일(4)이 전방 또는 후방을 향해 직선 이동되면, 제1 인터록크 핀(12)과 제2 인터록크 핀(14)이 상기 3/4단 시프트 레일(4)에 의해 밀려 각각 제1 홀의 확개부(3a)와 그루브(7)에 압입되면서 1/2단 시프트 레일(2)과 5/후진단 시프트 레일(6)의 직선 이동을 구속한다.

이 때, 상기 제1 인터록크 핀(12)의 압입시 제1 작동핀(22)이 우측을 향해 슬라이드 이동되면서 가이드 작동핀(26)을 밀고, 상기 가이드 작동핀(26)이 밀리면서 푸시버튼(30a)을 눌러 스위치(30)가 단락되도록 한다.

여기서, 상기 전자제어유닛은 상기 스위치(30)로부터 신호를 전달받지 못하기 때문에 차량이 변속상태라고 판단한다.

또한, 3단 또는 4단 변속시와 마찬가지로 1단 또는 2단 변속시에는 1/2단 시프트 레일(2)이 직선 이동됨에 따라 제1 인터록크 핀(12)이 제2 홀의 확개부(5a)에 압입되어 3/4단 시프트 레일(4)의 직선 이동을 구속함과 아울러 가이드 작동핀(26)이 상기 푸시버튼(30a)을 향해 슬라이드 이동되어 푸시버튼(30a)을 누른다.

이 때, 상기 제1 인터록크 핀(12)은 제2 홀의 확개부(5a)에 압입되면서 제2 작동핀(24)을 좌측을 향해 밀고, 상기 제2 작동핀(24)은 밀리면서 제2 인터록크 핀(14)을 좌측을 향해 밀기 때문에 상기 제2 인터록크 핀(14)이 그루브(7)에 압입되어 상기 5/후진단 시프트 레일(6)의 직선 이동을 구속한다.

또한, 5단 또는 후진단 변속시에는 5/후진단 시프트 레일(6)이 직선 이동되면서 제2 인터록크 핀(14)을 제2 홀의 확개부(5a)에 압입시켜 3/4단 시프트 레일(4)의 직선 이동을 구속한다.

이 때, 상기 제2 인터록크 핀(14)이 제2 홀의 확개부(5a)에 압입되면서 제2 작동핀(24), 제1 인터록크 핀(12), 제1 작동핀(22), 가이드 작동핀(26)이 푸시버튼(30a)을 향해 슬라이드 이동되어 푸시버튼(30a)이 눌림되고, 상기 제1 인터록크 핀(12)이 제1 홀의 확개부(3a)에 압입되어 1/2단 시프트 레일(2)의 직선 이동을 구속한다.

그리고, 후진 변속시 백업 스위치(34)가 상기 5/후진단 시프트 레일(6)에 의해 눌림된다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 수동변속기의 중립여부감지장치는 중립시 푸시버튼이 돌출되어 스위치가 통전되고, 변속시 직선 이동되는 시프트 레일에 의해 인터록크 핀 또는 작동핀, 가이드 작동핀이 상기 푸시버튼을 향해 슬라이드 이동되면서 상기 푸시버튼을 눌러 스위치가 단락되도록 함으로써 수동변속기의 중립여부가 감지되도록 구성되기 때문에 이중물림방지장치와 동일 시스템 내에 구성되어 있어 장착공간이 많이 필요하지 않으므로 차량 레이 아웃상 유리하고, 타 장치와 간섭이 최소화되는 이점이 있다.

또한, 1/2단 시프트 레일의 이동시 이웃한 3/4단 시프트 레일 뿐만 아니라 5/후진단 시프트 레일의 직선 이동이 구속되고, 5/후진단 시프트 레일의 이동시 이웃한 3/4단 시프트 레일 뿐만 아니라 1/2단 시프트 레일의 직선 이동이 구속됨으로써 확실히 동기장치의 이중물림을 방지할 수 있는 이점이 있다.

도 1은 본 발명에 따라 중립시 중립여부감지장치가 도시된 정단면도,

도 2는 본 발명에 따라 변속시 중립여부감지장치가 도시된 정단면도.

도 3a는 도 1의 'A-A'방향 단면도,

도 3b는 도 2의 'B-B'방향 단면도이다.

<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>

2,4,6 : 시프트 레일 12,14 : 인터록크 핀

22,24 : 작동핀 26 : 가이드 작동핀

30 : 스위치 30a : 푸시버튼

Claims (5)

1. 변속시 선택적으로 이동되어 동기장치를 작동시키는 복수개의 시프트 레일과; 상기 시프트 레일 사이에 배치되어 변속시 이동되는 시프트 레일과 이웃한 시프트 레일에 관통된 홀에 압입되면서 상기 동기장치의 이중물림을 방지하는 인터록크 핀과; 상기 시프트 레일에 관통된 홀에 삽입되어 상기 인터록크 핀의 압입시 슬라이드 이동되는 작동핀과; 상기 작동핀과 슬라이드 이동방향으로 이격되어 중립시 통전되고, 변속시 슬라이드 이동되는 작동핀에 의해 눌려져 단락되는 스위치를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 수동변속기의 중립여부감지장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 시프트 레일은 1/2단 시프트 레일과, 3/4단 시프트 레일, 5/후진단 시프트 레일이 평행하게 배치되어,

   상기 1/2단 시프트 레일 측에 상기 스위치가 배치되고, 상기 5/후진단 레일 측에 차량의 후진여부를 감지하는 백업 스위치가 배치된 것을 특징으로 하는 수동변속기의 중립여부감지장치.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 스위치와 1/2단 시프트 레일에 삽입된 작동핀 사이에는 상기 스위치를 작동시키는 가이드 작동핀이 배치된 것을 특징으로 하는 수동변속기의 중립여부감지장치.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 시프트 레일에 관통된 홀은 직경이 상기 인터록크 핀보다 작게 형성되고, 양단이 상기 인터록크 핀의 압입이 가능토록 확개되어 상기 인터록크 핀의 압입깊이가 제한된 것을 특징으로 하는 수동변속기의 중립여부감지장치.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 스위치는 상기 시프트 레일을 보호하는 컨트롤 하우징에 삽입되어 스플라인 결합된 것을 특징으로 하는 수동변속기의 중립여부감지장치.