KR100568822B1 - 수동변속기의 변속조작기구 - Google Patents

수동변속기의 변속조작기구 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 수동변속기의 변속조작기구는 셀렉트레버에 의해 회전됨과 아울러 쉬프트레버에 의해 축방향 이동되어 변속레버의 조작력이 전달되는 컨트롤샤프트와; 상기 컨트롤샤프트에 장착되어 상기 컨트롤샤프트의 작동에 따라 동기장치의 슬리브를 이동시키는 복수개의 쉬프트포크와; 상기 각 쉬프트포크와 상기 컨트롤샤프트 사이에 구비되어 상기 셀렉트 작동 시에 상기 쉬프트포크 중 하나가 상기 컨트롤샤프트에 결합되어 쉬프트 작동이 가능하도록 하는 선택결합수단을 포함하여 구성되어 변속레버의 조작력이 전달되는 컨트롤샤프트와 쉬프트포크가 직접 연결되도록 구성됨으로서 변속조작기구의 부피를 축소시킴과 동시에 구성부품을 단순화하며, 제작비용을 절감하는 효과가 있다.

Description

수동변속기의 변속조작기구{Shifting control Apparatus for manual transmission}
도 1은 종래 기술에 따른 수동변속기의 변속조작기구가 도시된 사시도
도 2는 본 발명에 따른 수동변속기의 변속조작기구가 도시된 정면도
도 3은 도 2의 컨트롤샤프트가 도시된 정면도
도 4는 도 2의 절단선 Ⅳ-Ⅳ에 도시된 컨트롤샤프트의 단면도
도 5는 도 2 중 제 1 쉬프트포크가 도시된 평면도
도 6은 도 5의 절단선 Ⅵ-Ⅵ에 의해 도시된 쉬프트포크의 단면도
도 7은 도 2 중 제 2 쉬프트포크가 도시된 평면도
도 8은 도 6의 절단선 Ⅷ-Ⅷ에 의해 도시된 쉬프트포크의 단면도
도 9는 도 2 중 제 3 쉬프트포크가 도시된 평면도
도 10은 도 9의 절단선 Ⅹ-Ⅹ에 의해 도시된 쉬프트포크의 단면도
<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>
10 : 컨트롤샤프트 12 : 셀렉트레버
14 : 쉬프트레버 16, 17, 18 : 돌기
20, 30, 40 : 쉬프트포크 22, 32, 42 : 암
24, 34, 44 : 축홀 26, 36, 46 : 이동로
28, 38, 48 : 홈
본 발명은 수동변속기의 변속조작기구에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 하나의 쉬프트레일에 의해 변속이 이루어지는 수동변속기의 변속조작기구에 관한 것이다.
일반적으로 자동차의 클러치와 추진축 사이에는 자동차의 주행상태에 따라 엔진의 구동력을 적절히 변속시키는 변속기가 설치되고, 운전자의 조작에 의해 상기 변속기가 조작되도록 상기 변속기에는 변속조작기구가 구비된다.
도 1은 종래 기술에 따른 수동변속기의 변속조작기구가 도시된 사시도이다.
도 1에 도시된 바와 같이 종래 기술에 따른 변속조작기구는 변속레버(미도시)에 연결된 셀렉트케이블(미도시)과 연결되는 셀렉트레버(1)와, 변속레버에 연결된 쉬프트케이블과 연결되는 쉬프트레버(2)와, 상기 셀렉트레버(1) 및 쉬프트레버(2)와 결합되는 컨트롤 샤프트(3)와, 상기 컨트롤샤프트(3)의 축방향과 직교되도록 설치되어 상기 컨트롤샤프트(3)의 축방향으로 직선이동되거나 상기 컨트롤샤프트(3)의 원주방향으로 회전되는 컨트롤핑거(4)와, 상기 컨트롤핑거(4)의 축방향 이동에 의해 맞물려 상기 원주방향 회전에 의해 이동되는 쉬프트러그(5)와, 상기 쉬프트러그(5)에 고정되어 상기 컨트롤핑거(4)의 원주방향 회전에 의해 직선이동됨으로서 쉬프트포크(미도시)를 직선이동시키는 쉬프트레일(6)과, 상기 쉬프트포크의 직선이동에 의해 슬리브(미도시)를 스피드기어(미도시) 측으로 이동시키는 쉬프트레일(6)을 포함하여 구성된다.
상기 쉬프트레일(6)은 변속을 위해 1/2단, 3/4단, 5/후진단으로 3개 가 구비되고, 상기 각 쉬프트레일(6)에는 각각의 쉬프트러그(5)가 구비된다.
상기 셀렉트레버(1)는 셀렉트케이블에 연결되어 상기 컨트롤샤프트(3)를 축방향으로 직선이동시킨다.
상기 쉬프트레버(2)는 쉬프트케이블에 연결되어 상기 컨트롤샤프트(3)를 축중심을 기준으로 회전시킨다.
상기 컨트롤핑거(4)는 상기 컨트롤샤프트(3)의 축중심과 직교되도록 구비되고, 상기 셀렉트레버(2)의 직선이동에 의해 상기 복수개의 쉬프트러그(5) 중 어느 하나에 맞물리며, 상기 컨트롤샤프트(4)의 회전에 의해 상기 쉬프트러그(5)를 상기 쉬프트레일(6)의 축방향으로 직선이동시킨다.
그래서 상기 변속레버의 조작력을 전달받아 상기 컨트롤샤프트(3)에 구비된 컨트롤핑거(4)는 상기 각 쉬프트러그(5) 중 어느 하나와 맞물려 상기 쉬프트레일(6)을 직선이동시키고, 상기 쉬프트레일(6)에 고정된 쉬프트포크는 상기 슬리브를 변속을 위한 상기 단 중 어느 하나로 이동시킴으로서 기어의 변속이 이루어진다.
그런데 종래의 변속조작기구는 각 슬리브를 이동시키기 위한 복수개의 쉬프트레일(6)이 구비되어 구성부품이 복잡한 문제점을 가지고 있다.
또한 종래의 변속조작기구는 복수개의 쉬프트레일로 인해 변속기의 부피가 증가되는 문제점을 가지고 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 구성이 단순하고, 부피를 축소시킬 수 있는 수동변속기의 변속조작기구를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 수동변속기의 변속조작기구는 셀렉트레버에 의해 회전됨과 아울러 쉬프트레버에 의해 축방향 이동되어 변속레버의 조작력이 전달되는 컨트롤샤프트와; 상기 컨트롤샤프트에 장착되어 상기 컨트롤샤프트의 작동에 따라 동기장치의 슬리브를 이동시키는 복수개의 쉬프트포크와; 상기 각 쉬프트포크와 상기 컨트롤샤프트 사이에 구비되어 상기 셀렉트 작동 시에 상기 쉬프트포크 중 하나가 상기 컨트롤샤프트에 결합되어 쉬프트 작동이 가능하도록 하는 선택결합수단을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
이하 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 보다 상세하 게 설명하면 다음과 같다.
도 2는 본 발명에 따른 수동변속기의 변속조작기구가 도시된 정면도이고, 도 3은 도 2의 컨트롤샤프트가 도시된 정면도이며, 도 4는 도 2의 절단선 Ⅱ-Ⅱ에 도시된 컨트롤샤프트의 단면도이고, 도 5는 도 2 중 제 1 쉬프트포크가 도시된 평면도이며, 도 6은 도 5의 절단선 Ⅵ-Ⅵ에 의해 도시된 쉬프트포크의 단면도이고, 도 7은 도 2 중 제 2 쉬프트포크가 도시된 평면도이며, 도 8은 도 6의 절단선 Ⅷ-Ⅷ에 의해 도시된 쉬프트포크의 단면도이고, 도 9는 도 2 중 제 3 쉬프트포크가 도시된 평면도이며, 도 10은 도 9의 절단선 Ⅹ-Ⅹ에 의해 도시된 쉬프트포크의 단면도이다.
도 2 내지 도 10에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 수동변속기의 변속조작기구 변속레버(미도시)의 조작력이 셀렉트레버(12) 또는 쉬프트레버(14)를 통해 전달되는 컨트롤샤프트(10)와, 상기 컨트롤샤프트(10)에 장착되어 슬리브(미도시)를 변속기의 각 변속기어(미도시)로 이동시키는 복수개의 쉬프트포크와, 상기 변속레버의 조작력에 의해 상기 컨트롤샤프트(10)와 쉬프트포크를 결합시키는 선택결합수단을 포함하여 구성된다.
상기 컨트롤샤프트(10)는 변속레버에 연결된 셀렉트케이블(미도시) 및 쉬프트케이블(미도시)에 의해 조작력을 전달받고, 상기 변속레버가 상기 셀렉트레버(12)에 조작력을 전달할 경우 상기 컨트롤샤프트(10)는 회전되고, 상기 쉬프트레버(14)에 조작력을 전달할 경우 상기 컨트롤샤프트(10)는 컨트롤샤프트(10)의 축 방향으로 이동된다.
상기 쉬프트포크는 각각의 슬리브를 이동시키도록 복수개 구비되고, 상기 쉬프트포크는 변속기의 제 1/2 단을 선택하는 제 1 쉬프트포크(20)와, 제 3/4단을 선택하는 제 2 쉬프트포크(30)와, 5/후진단을 선택하는 제 3 쉬프트포크(40)를 포함하여 구성된다.
상기 각 쉬프트포크(20)(30)(40)는 슬리브와 접촉되어 상기 슬리브를 이동시키는 암(22)(32)(42)과, 상기 컨트롤샤프트(10)가 삽입되어 회전 또는 축방향으로 이동되는 축홀(24)(34)(44)이 형성된다.
상기 컨트롤샤프트(10)와 상기 각 쉬프트포크(20)(30)(40)에는 상기 선택결합수단이 구비되고, 상기 선택결합수단은 상기 컨트롤샤프트(10)에 형성된 복수개의 돌기(16)(17)(18)와, 상기 각 쉬프트포크(20)(30)(40)에 형성된 홈(28)(38)(48)과, 상기 컨트롤샤프트(10)의 회전 시 소정 각도 영역에서 상기 돌기(16)(17)(18)가 축 방향으로 이동되도록 형성된 이동로(26)(36)(46)를 포함하여 구성된다.
상기 돌기(16)(17)(18)는 상기 컨트롤샤프트(10)의 외주면에서 반경방향으로 돌출되도록 복수개 형성되고, 상기 각 돌기(16)(17)(18)는 상기 컨트롤샤프트(10)의 소정각도 영역에서 상기 쉬프트포크(20)(30)(40)의 각 홈(28)(38)(48)과 결합된다. 특히 상기 돌기(16)(17)(18)는 상기 컨트롤샤프트(10)에 핀 또는 볼트 등의 체결수단에 의해 결합됨으로서 상기 각 쉬프트포크(20)(30)(40)의 조립 시 간섭을 최소화 할 수 있다.
상기 컨트롤샤프트(10)는 상기 각 쉬프트포크(20)(30)(40)의 각 축홀(24)(34)(44)을 관통하여 상기 각 쉬프트포크(20)(30)(40)에 장착되고, 상기 컨트롤샤프트(10)는 상기 각 축홀(24)(34)(44)에서 회전됨과 아울러 축 방향으로 이동된다.
여기서 상기 제 1 쉬프트포크(20)는 상기 컨트롤샤프트(10)가 삽입되는 축홀(24)의 중심을 기준으로 원주방향에서 소정 각도 영역이 개구되게 형성되고, 상기 개구된 부분이 상기 이동로(26)를 형성하며, 도면에서 상기 이동로(26)의 좌측에 상기 홈(28)이 형성된다.
그리고 상기 제 2 쉬프트포크(30)는 상기 축홀(34)의 중심을 기준으로 원주방향의 양측에 복수개의 이동로(36)가 형성되고, 상기 이동로(36) 사이에 상기 돌기(17)가 맞물리는 홈(38)이 형성된다.
그리고 상기 제 3 쉬프트포크(40)는 상기 제 1 쉬프트포크(20)와 유사하되, 상기 홈(48)이 이동로(46)의 우측에 형성된다.
이하 본 발명에 따른 실시예의 작동과정을 도 2 내지 도 10을 중심으로 보다 상세히 설명한다.
먼저 운전자가 변속기어의 1/2 단을 선택할 경우 운전자는 변속레버를 이동시키고, 상기 이동된 변속레버는 상기 셀렉트레버(12)에 조작력을 전달하여 상기 컨트롤샤프트(10)를 회전시키며, 상기 컨트롤샤프트(10)의 회전에 의해 상기 컨트롤샤프트(10) 상측 돌기(16)는 상기 제 1 쉬프트포크(20)의 홈(28)에 삽입되어 상기 컨트롤샤프트(10)와 제 1 쉬프트포크(20)가 결합된다. 이후 운전자가 변속레버를 조작하여 상기 쉬프트레버(14)에 조작력을 전달하면 상기 컨트롤샤프트(10)는 축 방향으로 이동되고, 상기 맞물린 돌기(16)와 홈(28)의 결합에 의해 상기 제 1 쉬프트포크(20)는 축 방향으로 이동되고, 상기 제 1 쉬프트포크(20)의 이동에 의해 상기 슬리브가 이동된다.
이때 상기 컨트롤샤프트(10)의 중간 돌기(17) 및 하측 돌기(18)는 상기 제 2 쉬프트포크(30) 및 제 3 쉬프트포크(40)의 이동로 상에 위치되어 이동됨으로서 상기 제 2, 3 쉬프트포크(30)(40)와 걸리거나 결합되지 않는다.
다음으로 운전자가 변속기어의 3/4 단을 선택할 경우 운전자의 조작력은 셀렉트레버(12)에 전달되어 상기 컨트롤샤프트(10)를 회전시키되, 상기 제 2 쉬프트포트(30)와 결합되는 각도 영역으로 상기 컨트롤샤프트(10)를 회전시킨다. 그리고 회전되어 상기 제 2 쉬프트포크(30)의 홈(38)에 맞물린 돌기(17)는 쉬프트레버(14)에 전달된 조작력에 의해 상기 제 2 쉬프트포크(30)를 축 방향으로 이동시킨다. 이때 상기 상측 돌기(16) 및 하측 돌기(18)는 제 2 쉬프트포크(30)의 이동로(36) 상에 위치되어 이동된다.
다음으로 운전자가 변속기어의 5/후진단을 선택할 경우는 제 1/2단을 선택할 경우와 유사하되, 제 1/2 단의 경우와 달리 도면에서 우측에 형성된 홈(48)에 돌기(18)가 삽입되는 것이 다른 바 자세한 설명을 생략한다.
이와 같이 본 발명에 의한 수동변속기의 변속조작기구는 변속레버의 조작력이 전달되는 컨트롤샤프트와 쉬프트포크를 직접 연결되도록 구성됨으로서 변속조작 기구의 부피를 축소시킴과 동시에 구성부품을 단순화하는 이점을 가지고 있다.
또한 본 발명에 의한 수동변속기의 변속조작기구는 종래 쉬프트레일을 삭제하고도 상기 컨트롤샤프트가 종래 쉬프트레일의 역할과 동일한 역할로 사용됨으로서 종래 쉬프트레일에 대한 제작비용을 절감하는 이점을 가지고 있다.
또한 본 발명에 의한 수동변속기의 변속조작기구는 부품의 삭제에 의한 부피의 축소로 인해 타 부품의 설계 시 자유도가 증가되는 이점을 가지고 있다.

Claims (4)

  1. 셀렉트레버에 의해 회전됨과 아울러 쉬프트레버에 의해 축방향 이동되어 변속레버의 조작력이 전달되는 컨트롤샤프트와;
    상기 컨트롤샤프트에 장착되어 상기 컨트롤샤프트의 작동에 따라 동기장치의 슬리브를 이동시키는 복수개의 쉬프트포크와;
    상기 각 쉬프트포크와 상기 컨트롤샤프트 사이에 구비되어 상기 셀렉트 작동 시에 상기 쉬프트포크 중 하나가 상기 컨트롤샤프트에 결합되어 쉬프트 작동이 가능하도록 하는 선택결합수단을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 수동변속기의 변속조작기구
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 선택 결합수단은 상기 컨트롤샤프트에 구비되어 상기 컨트롤샤프트의 원주방향으로 돌출된 복수개의 돌기와; 상기 쉬프트포크에 구비되어 상기 쉬프트 작동 시 상기 돌기와 맞물리는 각 홈을 포함하여 구성되고,
    상기 쉬프트포크에는 상기 셀렉트 작동 시 하나의 돌기를 제외한 나머지 돌기가 상기 쉬프트포크에 걸리지 않도록 이동로가 형성된 것을 특징으로 하는 수동변속기의 변속조작기구
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 쉬프트포크는 상기 컨트롤샤프트의 축 방향 이동 시 하나의 돌기를 제외한 나머지 돌기가 이동되도록 상기 컨트롤샤프트의 축 중심에서 소정 각도영역 개구된 이동로와;
    상기 이동로의 어느 일측으로 형성되어 상기 쉬프트포크의 회전 시 소정 각도 영역에서 상기 하나의 돌기와 맞물리는 홈을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 수동변속기의 변속조작기구
  4. 제 2항에 있어서,
    상기 쉬프트포크는 상기 컨트롤샤프트의 축 방향 이동 시 하나의 돌기를 제외한 나머지 돌기가 이동되는 복수개의 이동로와;
    상기 각 이동로 사이에 위치되어 상기 쉬프트포크의 회전 시 소정 각도 영역에서 상기 하나의 돌기와 맞물리는 홈을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 수동변속기의 변속조작기구
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US9920833B2 (en) 2014-10-15 2018-03-20 Hyundai Motor Company Shifting apparatus for manual transmission

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