KR100551085B1 - 차량의 변속작동장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 차량의 변속작동장치는 컨트롤 샤프트와 상기 컨트롤 샤프트를 구동시키는 실렉트 모터를 하나의 연동로드를 이용해 연결시킴으로써 상기 실렉트 모터의 회전운동을 직선운동으로 변화시키기 때문에, 별도의 기어가 사용되지 않으므로 부품이 감소되고 비용이 절감될 뿐만 아니라 경량화의 효과가 있으며, 구조가 매우 간단하여 조립공정이 간편한 효과가 있다.
수동변속기, ASG, SAT, 변속작동장치, 컨트롤 샤프트, 실렉팅, 실렉트 모터, 연동로드

Description

차량의 변속작동장치{Shift Actuator of Transmission for Automobile}
도 1은 종래기술에 따른 차량의 변속작동치가 도시된 사시도,
도 2는 본 발명의 제 1실시예에 따른 차량의 변속작동장치가 도시된 사시도,
도 3은 도 2의 A-A선 방향의 단면도,
도 4는 본 발명의 제 2실시예에 따른 연결수단이 도시된 단면도.
<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>
60: 컨트롤 샤프트 62: 컨트롤 핑거
64: 시프트 레일 66: 시프트 러그
68: 메인 기어 70: 연동로드
72: 제 1홀 74: 제 2홀
76: 홈 78: 핀
80: 실렉트 모터 82: 회전축
본 발명은 차량의 변속기에 관한 것으로서, 특히 컨트롤 샤프트와 상기 컨트롤 샤프트를 구동시키는 실렉트 모터를 하나의 연동로드만을 이용해 연결시킴으로써, 구조가 간단하고 원가가 절감되는 차량의 변속조작장치에 관한 것이다.
일반적으로 자동차에는 엔진의 동력을 적절한 구동력으로 변환시키기 위해 변속기가 설치되고, 상기 변속기는 작동방식에 따라 수동변속기, 자동변속기, 무단변속기 등으로 구분된다.
한편, 상기 수동변속기는 변속시 클러치를 매개로 엔진으로부터 변속기로 전달되는 동력을 차단시켜야 하기 때문에, 이러한 불편함을 개선하기 위해 반자동변속기(SAT:Semi Automatic Transmission)가 개발되었다.
그러나, 상기 반자동변속기는 변속시 클러치의 자동적인 작동이 정밀하지 못해서 변속감을 저하시키므로, 자동변속 기어박스(ASG:Automatic Shift Transmission)를 갖는 수동변속기가 개발되었다.
종래 기술에 따른 ASG차량이나, SAT차량에 주로 사용되는 변속시스템은 엔진의 동력을 단속하는 클러치와 기어비를 변경시킬 수 있는 변속 기구가 구비된 수동 변속기와, 운전자가 상기 수동 변속기를 작동시킬 수 있도록 레버 및 스위치가 설치된 조작부와, 엔진제어유닛의 신호와 상기 조작부의 신호에 따라 상기 수동 변속기의 작동 신호를 출력하는 변속제어유닛(TCU:Transmission Control Unit)와, 상기 변속제어유닛의 신호에 따라 상기 수동변속기의 변속 기구를 작동시키는 변속작동 장치를 포함하여 구성된다.
상기 변속작동장치는 상기 수동 변속기에 연결되어 실렉팅 조작과 시프팅 조작을 각각 수행시키는 두 개의 변속작동장치로 구성된다.
도 1은 종래 기술에 따른 차량의 변속작동장치가 도시된 사시도이다.
종래 기술에 따른 차량의 변속작동장치는 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 변속제어유닛(미도시)의 실렉팅 조작신호에 따라 회전되는 실렉트 모터(10)와, 상기 실렉트 모터(10)의 회전축(12)에 수직하게 연결된 아이들 기어(14)와, 상기 아이들 기어(14)의 타측에 수직하게 연결된 랙기어(16)와, 상기 랙기어(16)에서 돌출형성된 핀(28)이 삽입된 메인기어(18)와, 상기 메인기어(18)에 일측이 연결되고, 타측이 변속기(미도시)측에 연결되어 변속조작력을 전달하는 컨트롤 샤프트(20)를 포함하여 구성된다.
상기 컨트롤 샤프트(20)의 변속기측에는 상기 컨트롤 샤프트(20)에 수직하게 복수개의 시프트 레일(24)이 배치된다.
그리고, 상기 컨트롤 샤프트(20)에는 컨트롤 핑거(22)가 형성되고, 상기 시프트 레일(24)에는 시프트 러그(26)가 형성된다.
여기서, 상기 시프트 러그(26)는 1/2단, 3/4단, 5/후진단 시프트 러그로 이루어져, 상기 컨트롤 핑거(22)에 의해 선택된다.
한편, 상기 메인기어(18)의 외측에는 상기 변속제어유닛(미도시)의 시프팅 조작신호에 따라 회전되는 시프트 모터(미도시)가 연결되어, 시프팅 조작시 상기 컨트롤 샤프트(20)를 회전시킨다.
상기와 같이 구성된 종래의 차량의 변속작동장치의 실렉팅 동작을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 상기 변속제어유닛(미도시)으로부터 실렉팅 조작신호가 입력되면, 상기 실렉트 모터(10)가 회전된다.
상기 실렉트 모터(10)가 회전되면, 상기 실렉트 모터(10)의 회전축(12)에 연결된 아이들 기어(14)가 회전되고, 상기 아이들 기어(14)의 타측에 연결된 상기 랙기어(16)가 직선이동하게 된다.
따라서, 상기 랙기어(16)와 핀(28)으로 연결된 상기 메인기어(18)가 직선이동되고, 상기 메인기어(18)에 연결된 상기 컨트롤 샤프트(20)가 직선이동된다.
상기 컨트롤 샤프트(20)가 직선이동되면 상기 컨트롤 핑거(22)가 상기 복수개의 시프트 러그(24)중에서 어느 하나를 선택하게 됨으로써, 실렉팅 작동이 이루어진다.
그러나, 종래 기술에 따른 차량의 변속작동장치는 상기 실렉트 모터(10)의 회전운동을 직선운동을 변화시켜 상기 컨트롤 샤프트(20)를 이동시키기 위해서 별도의 아이들 기어(14)와 랙기어(16)가 연결됨으로써, 구조가 매우 복잡하여 조립공정이 까다로운 문제점이 있다.
본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 구조가 간단하여 조립공정이 간편해지고, 부품수가 감소되어 원가가 절감되는 차량의 변속작동장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 차량의 변속작동장치는 변속기측에 연결되어 변속조작력을 전달하는 컨트롤 샤프트와, 상기 컨트롤 샤프트에 수직하게 연결되어 상기 컨트롤 샤프트를 연동시키는 연동로드와, 상기 연동로드와 회전축이 나사결합되어 회전시 상기 연동로드를 일정 리드만큼 축방향으로 이동시키는 실렉트 모터를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 제 1실시에 따른 차량의 변속작동장치가 도시된 사시도이고, 도 3은 도 3은 도 2의 A-A선 방향의 단면도이다.
본 발명에 따른 차량의 변속작동장치는 도 2에 도시된 바와 같이, 변속기(미도시)측에 연결되어 변속조작력을 전달하는 컨트롤 샤프트(60)와, 상기 컨트롤 샤프트(60)에 수직하게 연결되어 상기 컨트롤 샤프트(60)를 연동시키는 연동로드(70)와, 상기 연동로드(70)와 회전축(82)이 나사결합되어 회전시 상기 연동로드(70)를 일정 리드만큼 축방향으로 이동시키는 실렉트 모터(80)를 포함하여 구성된다.
상기 컨트롤 샤프트(60)에는 시프팅 조작시 상기 컨트롤 샤프트를 회전시키는 메인기어(68)가 연결되되, 상기 컨트롤 샤프트(60)는 상기 메인기어(68)를 관통하고 일정 길이만큼 연장되어 형성된다.
그리고, 상기 컨트롤 샤프트(60)의 연장된 일측은 상기 연동로드(70)와 연결되고, 타측은 상기 변속기(미도시)측에 삽입되어 시프팅 조작을 수행하는 복수개의 시프트 레일(64)이 수직하게 배치된다.
상기 컨트롤 샤프트(60)에는 컨트롤 핑거(62)가 형성되고, 상기 복수개의 시프트 레일(64)에는 시프트 러그(66)가 각각 형성된다.
여기서, 상기 시프트 러그(66)는 1/2단, 3/4단, 5/후진단 시프트 러그로 이루어져, 상기 컨트롤 핑거(62)에 의해 선택된다.
한편, 상기 연동로드(70)는 양단에는 각각 제 1, 2홀(72,74)이 형성되어, 상기 제 1 홀(72)에는 상기 컨트롤 샤프트(60)가 삽입되고, 상기 제 2홀(74)에는 상기 회전축(82)이 삽입된다.
상기 제 2홀(74)의 내측에는 상기 회전축(82)과 나사결합되도록 암나사산이 형성된다.
상기 실렉트 모터(80)의 회전축(82)은 상기 컨트롤 샤프트(60)에 평행하게 위치되고, 상기 연동로드(70)는 상기 회전축(82)과 상기 컨트롤 샤프트(60)에 수직하게 연결된다.
한편, 상기 컨트롤 샤프트(60)와 연동로드(70) 사이에는 실렉팅 조작시 상기 컨트롤 샤프트(60)가 상기 연동로드(70)에 구속되게 하고, 시프팅 조작시 에는 상기 컨트롤 샤프트(60)의 회전이 자유롭도록 하는 연결수단이 구비된다.
상기 연결수단의 제 1실시예는 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 연동로드(70)에 삽입되는 상기 컨트롤 샤프트(60)의 외측에는 형성된 홈(76)과, 상기 연동로드(70)가 상기 컨트롤 샤프트에 고정되어 함께 연동될 수 있도록 상기 연동로드(70)에 고정되어 상기 홈(76)에 삽입되는 핀(78)으로 구성된다.
상기 홈(76)은 상기 컨트롤 샤프트(60)가 상기 시프트 러그(64)를 선택한 후 시프팅 조작시 회전될 수 있도록 원주방향을 따라 형성된다.
상기 연동로드(70)에는 상기 핀(78)이 삽입되어 고정될 수 있도록 삽입홈이 형성된다.
그리고, 상기 실렉트 모터(80)는 변속기의 작동신호를 출력하는 변속제어유닛(미도시)에 연결되어, 상기 변속제어유닛(미도시)의 신호에 따라 회전된다.
그리고, 상기 실렉트 모터(80)는 정/역방향으로 회전이 모두 가능하여, 상기 연동로드를 전후방향으로 이동시킬 수 있도록 DC실렉트 모터가 사용된다.
도 4는 본 발명의 제 2실시예에 따른 연결수단이 도시된 단면도이다.
본 발명의 제 2 실시예에 따른 연결수단은 상기 컨트롤 샤프트(60)가 삽입되는 상기 연동로드(70)의 내측에서 원주방향을 따라 홈(86)이 형성되고, 상기 연동로드(70)가 상기 컨트롤 샤프트(60)에 고정되어 함께 연동될 수 있도록 상기 컨트롤 샤프트(60)에 고정되고 상기 홈(86)에 삽입되는 핀(88)으로 구성되는 점을 제외하고는 제 1 실시예와 동일하므로 여기서는 더 이상의 설명을 생략한다.
상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 차량의 변속작동장치의 작동을 살펴보면 다음과 같다.
먼저, 변속제어유닛(미도시)으로부터 실렉팅 조작신호가 입력되면, 상기 실렉트 모터(80)가 일정속도로 회전된다.
이때, 상기 실렉트 모터(80)의 회전축(82)에 나사결합된 상기 연동로드(70)는 상기 회전축(82)에 형성된 나선의 피치에 따라 일정 리드(LEAD)만큼 직선이동된다.
상기 연동로드(70)가 직선이동하면, 상기 연동로드(70)에 고정된 상기 컨트롤 샤프트(60)도 함께 연동되어 일정 거리만큼 이동되어 상기 컨트롤 핑거(62)가 상기 시프트 러그(64)를 선택함으로써, 셀렝틱 동작이 수행된다.
상기와 같이 구성되는 본 발명의 차량의 변속작동장치는 컨트롤 샤프트를 실렉트 모터의 회전축과 연동로드를 이용해 연결함으로써, 별도의 기어가 사용되지 않으므로 부품이 감소되어 비용이 절감될 뿐만 아니라 경량화의 효과가 있으며, 구조가 매우 간단하여 조립공정이 간편한 효과가 있다.

Claims (7)

  1. 변속기측에 연결되어 변속조작력을 전달하는 컨트롤 샤프트와;
    상기 컨트롤 샤프트에 연결되어 상기 컨트롤 샤프트를 연동시키는 연동로드와;
    상기 연동로드와 회전축이 나사결합되어, 상기 연동로드를 일정 리드만큼 축방향으로 이동시키는 실렉트 모터를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 차량의 변속작동장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 연동로드는 일측에 상기 컨트롤 샤프트가 삽입되도록 제 1홀이 형성되고, 타측에는 상기 회전축이 삽입되어 나사결합되도록 내측에 암나산이 형성된 제 2홀이 형성된 것을 특징으로 하는 차량의 변속작동장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 컨트롤 샤프트와 연동로드 사이에는 실렉팅 조작시 상기 컨트롤 샤프트가 상기 연동로드에 구속되게 하고, 시프팅 조작시에는 상기 컨트롤 샤프트의 회전이 자유롭도록 하는 연결수단이 구비된 것을 특징으로 하는 차량의 변속작동장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 연결수단은 상기 연동로드에 삽입되는 상기 컨트롤 샤프트의 외측에서 원주방향을 따라 형성된 홈과, 상기 연동로드에 고정되어 상기 홈에 삽입되는 핀으로 구성된 것을 특징으로 하는 차량의 변속작동장치.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 연결수단은 상기 컨트롤 샤프트가 삽입되는 상기 연동로드의 내측에서 원주방향을 따라 형성된 홈과, 상기 컨트롤 샤프트에 고정되어 상기 홈에 삽입되는 핀으로 구성된 것을 특징으로 하는 차량의 변속작동장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 실렉트 모터는 상기 연동로드를 전후방향으로 이동시킬 수 있도록 정/역방향의 회전이 가능한 DC실렉트 모터인 것을 특징으로 하는 차량의 변속작동장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 실렉트 모터의 회전축은 상기 컨트롤 샤프트에 평행하게 위치된 것을 특징으로 하는 차량의 변속작동장치.
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