KR100476260B1 - 수동변속기의 변속조작기구 - Google Patents

수동변속기의 변속조작기구 Download PDF

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Abstract

본 발명에 의한 수동변속기의 변속조작기구는 변속기 하우징과, 상기 변속기 하우징 일측에 설치되어 변속레버의 조작에 따라 셀렉트/시프트 방향으로 움직이는 컨트롤 핑거와, 상기 컨트롤 핑거와 선택적으로 물림되도록 일측에 결합된 시프트 러그와, 상기 시프트 러그가 단부에 결합되어 변속조작시 선택된 시프트 러그와 함께 축방향으로 이동되는 복수의 시프트 레일과, 상기 시프트 레일의 회전이 제한되도록 상기 시프트 레일의 일측에 삽설된 고정핀을 포함하여 구성되어, 변속조작시 대각 방향으로 작용되는 힘이 작용되더라도 상기 시프트 레일의 회전이 방지되므로, 변속조작에 따른 정확한 변속이 가능하며, 간극의 발생이 억제되어 변속감이 향상됨은 물론 각 변속러그 홈의 정렬 유지되어 컨트롤 핑거가 셀렉트 방향으로 회동시 상기 변속러그에 걸림되는 것이 방지되고, 전 변속단 시프트 레일의 복귀 전에 다음 변속단의 시프트 레일이 직선 이동되는 이중 물림이 방지될 수 있는 이점이 있다.

Description

수동변속기의 변속조작기구 {The shift control apparatus of manual transmission}
본 발명은 수동 변속기가 적용된 차량의 변속을 위하여 변속 레버를 움직일 때 변속레버의 조작력을 변속기로 전달하는 수동변속기의 조작기구에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 차량의 변속시 시프트 포크를 이동시키는 시프트 레일의 회동이 방지되도록 하여 정확한 변속이 가능함은 물론 변속감이 개선되는 수동변속기의 변속조작기구에 관한 것이다.
일반적으로 수동 변속기는 클러치와 추진축 사이에 설치되어 자동차의 주행 상태 변화에 따른 기관의 회전력을 증대시키거나 감소시키는 역할을 하며, 자동차를 후진시키는 역할도 동시에 수행하는 장치로서, 엔진의 회전력을 전달받는 입력축과, 상기 입력축과 수평하게 위치되어 변속이 완료된 구동력을 바퀴로 전달하는 출력축과, 상기 입력축과 출력축 사이에 배치되어 변속 작용 및 후진 변속 작용을 행하는 동기장치로 이루어지고, 상기 동기 장치에는 운전자의 변속 조작력을 전달하는 변속 조작기구로 연결된다.
도 1은 종래 기술에 의한 수동변속기의 변속조작기구가 일부 도시된 사시도이다.
상기 변속조작기구는 크게 변속레버와 직접 연결된 직접 조작식과, 변속레버와 와이어나 링크 등으로 연결된 원격 조작식으로 나누어지는데, 상기 직접 조작식 변속조작기구는 도 1에 도시된 바와 같이, 자동차의 실내와 연결되어 운전자가 전후, 좌우로 조작할 수 있도록 설치된 변속레버(12)와, 상기 변속레버(12)의 하단에 형성된 컨트롤 핑거(14)와, 상기 컨트롤 핑거(14)에 선택적으로 물림되는 시프트 러그(32,34,36)가 결합되어 상기 변속레버(12)의 조작시 축방향으로 직선이동되는 복수개의 시프트 레일(22,24,26)과, 상기 시프트 레일(22,24,26)의 일측에 결합되어 상기 시프트 레일(22,24,26)의 직선이동시 기어와 물림되어 변속작동시키는 시프트 포크(42,44,46)로 구성된다.
보다 상세하게는, 상기 변속레버(12)의 하단에 형성된 컨트롤 핑거에는 1/2단 시프트 러그(32) 및 3/4단 시프트 러그(34), 5/후진단 시프트 러그(36)가 배치되어 직선이동되도록 상기 컨트롤 핑거(14)와 선택적으로 물림되고, 각각의 시프트 러그(32,34,36)는 단부에 1/2단 시프트 레일(22) 및 3/4단 시프트레일(24), 5/후진단 시프트레일(26)이 각각 끼움 결합된다.
그리고, 상기 1/2단 시프트 레일(22) 및 3/4단 시프트레일(24), 5/후진단 시프트레일(26)의 일측에는 각각 시프트 포크(42,44,46)가 결합되어 직선이동시 상기 동기장치를 작동시키도록 구성된다.
한편, 미설명부호 18은 각 시프트 레일(22,24,26)의 변속위치를 결정해줌과 아울러 변속 절도감을 느낄 수 있도록 하는 위치결정 결정용 포핏 볼(18)이다.
이하, 종래 기술에 따른 직접 조작식 변속조작기구의 동작을 살펴보면 다음과 같다.
먼저, 운전자가 상기 변속레버(12)를 볼 조인트(16)를 중심으로 셀렉트 방향(Se)으로 이동시키면, 상기 컨트롤 핑거(14)가 상기 변속레버(12)와 시소 운동되면서 상기 1/2단 시프트 러그(32), 3/4단 시프트 러그(34) 또는 5/후진단 시프트 러그(36) 중 어느 한 시프트 러그와 선택적으로 물림된다.
이와 같은 상태에서 운전자가 상기 변속레버(12)를 볼 조인트(16)를 중심으로 시프트 방향(Si)으로 이동시키면, 상기 컨트롤 핑거(14)가 상기 변속레버(12)와 시소 운동되면서 선택된 시프트 러그를 축방향, 즉 시프트 방향(Si)의 역방향으로 밀게된다.
이때, 상기 선택된 시프트 러그가 컨트롤 핑거(14)에 의해 밀리면, 그에 해당되는 시프트 레일(22,24,26)과 시프트 포크(42,44,46)가 축방향으로 직선 이동되면서 동기장치를 작동시킨다.
그러나, 종래 기술에 따른 수동변속기의 변속조작기구는 운전자의 운전습관이나 복원력에 의해 상기 컨트롤 핑거(14)가 대각방향으로 이동되며 상기 시프트 러그(32,34,36)를 밀어주며 변속이 진행되는데, 이때, 상기 시프트 러그(32,34,36)는 대각방향의 압력이 작용됨에 따라 회전되어, 각각의 시프트 러그(32,34,36) 사이에 간극이 확대된다. 이에 변속조작시 상기 컨트롤 핑거(14)가 상기 간극에 걸림되므로 변속감이 저하되며, 자동 복귀시 상기 컨트롤 핑거(14)가 상기 시프트 러그(32,34,36)의 간극 사이에 끼움되거나 이탈되게되는 문제점이 있다.
본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 상기 시프트 레일의 회동이 방지되도록 각각의 시프트 레일에 고정핀을 관통시켜, 정확한 변속이 가능함은 물론 걸림감이 발생되지 않아 변속감이 향상되는 수동변속기의 변속조작기구를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 의한 수동변속기의 변속조작기구는 변속기 하우징과, 상기 변속기 하우징 일측에 설치되어 변속레버의 조작에 따라 셀렉트/시프트 방향으로 움직이는 컨트롤 핑거와, 상기 컨트롤 핑거와 선택적으로 물림되도록 일측에 결합된 시프트 러그와, 상기 시프트 러그가 단부에 결합되어 변속조작시 선택된 시프트 러그와 함께 축방향으로 이동되는 복수의 시프트 레일과, 상기 시프트 레일의 회전이 제한되도록 상기 시프트 레일의 일측에 삽설된 고정핀을 포함하여 구성된다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명에 의한 수동변속기의 변속조작기구가 도시된 단면도이고, 도 3은 본 발명에 의한 수동변속기의 변속조작기구가 일부 도시된 사시도이며, 도 4는 도 2의 A-A선이 도시된 단면도이다.
본 발명에 의한 수동변속기는 도 2와 도 3에 도시된 바와 같이, 변속기 하우징(50) 내측에 내장되어 엔진의 회전력을 전달받는 입력축(62)과, 상기 입력축(62)과 수평하게 위치되어 변속이 완료된 구동력을 바퀴로 전달하는 출력축(64)과, 상기 입력축(62)과 출력축(64) 사이에 배치되고 기어비의 변속을 위한 변속기어(66)가 조합되어 변속 작용 및 후진 변속 작용을 행하는 동기장치(68)로 이루어지고, 상기 동기장치(68)에는 운전자의 변속 조작력을 전달하는 변속조작기구(70)로 연결된다.
상기 변속조작기구(70)는 변속기 하우징(50)의 일측에 자동차의 실내와 연결된 변속레버(72)가 배치되고, 상기 변속레버(72)의 하부에는 컨트롤 핑거(74)가 결합되어 상기 변속레버(72)의 조작시 상기 컨트롤 핑거(74)가 회전되며 선택적으로 물림되는 시프트 러그(92,94,96)가 배치되고, 상기 시프트 러그(92,94,96)에는 직선운동되며 상기 변속단의 동기장치(68)를 작동시키는 시프트 레일(82,84,86)이 설치된다.
한편, 상기 변속기 하우징(50)의 일측에는 상기 시프트 레일(82,84,86)의 회전을 막는 회전방지수단이 설치되어, 운전자가 변속레버(72)에 손을 올려놓고 운전하는 운전습관이나 변속레버(72)의 복원력에 의해 상기 컨트롤 핑거(74)가 상기 시프트 러그(92,94,96)의 측면을 밀게되더라도 회전되는 것이 방지된다.
상기 회전방지수단은 상기 시프트 레일(82,84,86)의 일측에 삽설되어 상기 시프트 레일(82,84,86)의 회전을 제한시키는 고정핀(80)으로 구성된다.
이를 위해 상기 시프트 레일(82,84,86)의 일측에는 축방향으로 길게 관통된 삽입홈(83,85,87)이 형성되는데, 각각의 삽입홈(83,85,87)에는 상기 고정핀(80)이 관통되어 설치된다.
상기와 같이 삽설된 고정핀(80)으로 인해 각각의 시프트 레일(82,84,86)의 회전이 구속되어 회전이 방지된다.
한편, 상기 변속기 하우징(50)의 일측에는 상기 시프트 레일(82,84,86)의 단부가 안착되어 축방향으로 슬라이딩 이동되는 장착부(55)가 형성된다.
특히 본 발명에 있어서, 상기 삽입홈(83,85,87)은 상기 시프트 레일(82,84,86)의 단부에 형성되고, 상기 장착부(55)에는 상기 시프트 레일(82,84,86) 및 상기 고정핀(80)이 삽입될 수 있도록 일측이 트임된 고정핀 삽입부(57)가 형성된다.
즉, 상기 시프트 레일(82,84,86)은 상기 삽입홈(83,85,87)에 고정핀(80)이 삽설되어 상기 장착부(55)에 안착되는데, 이때, 상기 고정핀(80)이 상기 고정핀 삽입부(57)에 피난되며 삽입되도록 이루어진다. 이로 인해 상기 고정핀(80)은 상기 장착부(55) 및 고정핀 삽입부(57)에 삽입된 후 상기 장착부(55)의 양측단에 걸림되어 측방으로 빠짐되는 것이 방지된다.
한편, 상기 고정핀(80)은 각각의 시프트 레일(82,84,86) 사이의 간격이 유지될 수 있도록 상기 시프트 레일(82,84,86) 사이에 스페이서(81)가 일체로 형성된다.
상기 스페이서(81)는 가공이 용이하며 응력집중이 발생되지 않도록 단면의 형상이 원형으로 형성되는 것이 바람직하다.
보다 상세하게는, 상기 변속레버(72)의 하단에 형성된 컨트롤 핑거에는 1/2단 시프트 러그(92) 및 3/4단 시프트 러그(94), 5/후진단 시프트 러그(96)가 배치되어 직선이동되도록 상기 컨트롤 핑거(74)와 선택적으로 물림되고, 각각의 시프트 러그(92,94,96)는 단부에 1/2단 시프트 레일(82) 및 3/4단 시프트레일(84), 5/후진단 시프트레일(86)이 각각 끼움 결합된다.
그리고, 상기 1/2단 시프트 레일(82) 및 3/4단 시프트레일(84), 5/후진단 시프트레일(86)의 일측에는 각각 시프트 포크(102,104,106)가 결합되어 직선이동시 상기 동기장치를 작동시키도록 구성된다.
한편, 미설명부호 78은 상기 변속레버(72)의 변속위치를 제한함과 아울러 변속 절도감을 부여하는 위치결정용 포핏 볼(78)이다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 동작을 살펴보면 다음과 같다.
먼저, 수동변속기의 기어비를 변속하기 위해 운전자가 변속레버(72)를 조작하여 상기 변속레버(72)를 볼 조인트(76)를 중심으로 셀렉트 방향(Se)으로 이동시키면, 상기 변속레버(72)의 단부에는 컨트롤 핑거(74)가 끼움 결합되어 있는 바, 상기 컨트롤 핑거(74)는 상기 변속레버(72)의 움직임에 따라 다수개의 시프트 레일(82,84,86)에 각각 설치된 시프트 러그(92,94,96)를 선택하거나 이동시킴으로서 변속조작력을 전달하게 된다.
이와 같은 상태에서 운전자가 상기 변속레버(72)를 시프트 방향(Si)으로 회동시키면 상기 컨트롤 핑거(74)가 함께 회동되면서 선택적으로 삽입된 시프트 러그(92,94,96)를 밀어 그에 해당되는 시프트 레일(82,84,86) 및 시프트 포크(102,104,106)가 축방향으로 직선 이동되도록 하여 동기장치(68)에 변속 조작력이 전달되도록 한다.
여기서, 운전자가 상기 변속레버(72)에 손을 올려놓거나 상기 변속레버(72)의 조작력이 강하여 상기 컨트롤 핑거(74)가 상기 시프트 러그(92,94,96)의 측면을 밀게되면 회전력이 발생되나, 상기 시프트 레일(82,84,86)의 단부에 형성된 삽입홈(83,85,87)에 삽설된 고정핀(80)에 걸림되어 회전이 차단된다.
이상과 같이 본 발명에 의한 수동변속기의 변속조작기구를 예시된 도면을 참조로 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시예와 도면에 의해 본 발명은 한정되지 않으며 그 발명의 기술사상 범위내에서 당업자에 의해 재질을 포함한 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 물론이다.
상기와 같이 구성되는 본 발명에 의한 수동변속기의 변속조작기구는 상기 시프트 레일의 회전이 제한되도록 상기 시프트 레일의 일측에 삽설된 고정핀을 포함하여 구성되어, 변속조작시 대각 방향으로 작용되는 힘이 작용되더라도 상기 시프트 레일의 회전이 방지되므로, 변속조작에 따른 정확한 변속이 가능하며, 간극 발생이 억제되어 변속감이 향상됨은 물론 각 변속러그 홈의 정렬 유지되어 컨트롤 핑거가 셀렉트 방향으로 회동시 상기 변속러그에 걸림되는 것이 방지되고, 전 변속단 시프트 레일의 복귀 전에 다음 변속단의 시프트 레일이 직선 이동되는 이중 물림이 방지될 수 있는 이점이 있다.
도 1은 종래 기술에 의한 수동변속기의 변속조작기구가 일부 도시된 사시도,
도 2는 본 발명에 의한 수동변속기의 변속조작기구가 도시된 단면도,
도 3은 본 발명에 의한 수동변속기의 변속조작기구가 일부 도시된 사시도,
도 4는 도 2의 A-A선이 도시된 단면도이다.
<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>
50 : 변속기 하우징 55 : 장착부
57 : 고정핀 삽입부 62 : 입력축
64 : 출력축 66 : 변속기어
68 : 동기장치 70 : 변속조작기구
72 : 변속레버 74 : 컨트롤 핑거
76 : 볼 조인트 78 : 포핏 볼
80 : 고정핀 81 : 스페이서
82,84,86 : 시프트 레일 83,85,87 : 삽입홈
92,94,96 : 시프트 러그

Claims (5)

  1. 변속기 하우징과,
    상기 변속기 하우징 일측에 설치되어 변속레버의 조작에 따라 셀렉트/시프트 방향으로 움직이는 컨트롤 핑거와,
    상기 컨트롤 핑거와 선택적으로 물림되도록 일측에 결합된 시프트 러그와,
    상기 시프트 러그가 단부에 결합되어 변속조작시 선택된 시프트 러그와 함께 축방향으로 이동되는 복수의 시프트 레일과,
    상기 시프트 레일의 회전이 제한되도록 상기 시프트 레일의 일측에 삽설된 고정핀을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 수동변속기의 변속조작기구.
  2. 제 1항에 있어서,
    각각의 시프트 레일의 일측에는 축방향으로 길게 관통된 삽입홈이 각각 형성되고,
    상기 고정핀은 각각의 삽입홈에 관통되는 것을 특징으로 하는 수동변속기의 변속조작기구.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 삽입홈은 상기 시프트 레일의 단부에 형성되고,
    상기 변속기 하우징에 형성된 상기 시프트 레일의 장착부에는 상기 고정핀이 삽입될 수 있도록 일측이 트임된 고정핀 삽입부가 형성된 것을 특징으로 하는 수동변속기의 변속조작기구.
  4. 제 2항 또는 제 3항에 있어서
    상기 고정핀은 각각의 시프트 레일 사이에 형성되어 상기 시프트 레일 사이의 간격을 일정하게 유지시키는 스페이서가 일체로 형성된 것을 특징으로 하는 수동변속기의 변속조작기구.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 스페이서는 단면형상이 원형으로 형성된 것을 특징으로 하는 수동변속기의 변속조작기구.
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