KR100568824B1 - 자동차 변속조작기구 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 자동차의 변속조작기구는 변속이 이루어질 경우 변속력을 전달하기 위해 이동되는 쉬프트레일과; 상기 쉬프트레일에 고정된 복수개의 쉬프트러그와; 운전자의 변속조작 또는 차량의 주행 상태에 따라 상기 쉬프트러그 중 어느 하나를 자기력에 의해 이동시키면서 기어 변속이 이루어지도록 하는 변속력 발생수단을 포함하여 구성되어 운전자가 변속레버를 통해 변속력 조절수단인 코일에 전류를 인가함으로서 기어의 변속이 이루어지기 때문에 기어 변속 시 운전자가 적은 힘으로도 기어 변속을 수행하는 효과가 있다.

Description

자동차 변속조작기구{Apparatus for controlling transmission in automobile}

도 1은 종래 기술에 따른 수동변속기의 변속조작기구가 도시된 사시도

도 2는 본 발명에 따른 자동차 변속조작기구 중 변속력 발생수단이 도시된 사시도

도 3은 도 2의 A-A를 따라 절단된 단면도

도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 변속레버의 가이드가 도시된 개략 평면도

도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 변속레버의 가이드가 도시된 개략 평면도

도 6은 본 발명에 따른 변속력 발생수단의 제어부가 도시된 블록도

<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>

10 : 쉬프트레일 20 : 쉬프트러그

30 : 컨트롤핑거 42 : 코일

44 : 코어 46 : 스프링

50, 60 : 변속레버 가이드 중립단 : 51

후진단 : 52 증속단 : 53

감속단 : 54 중립위치: 55

본 발명은 자동차의 변속 조작기구에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 자기력을 이용해서 러그 및 쉬프트레일을 이동시키는 자동차의 변속조작기구에 관한 것이다.

일반적으로 자동차의 클러치와 추진축 사이에는 자동차의 주행상태에 따라 엔진의 구동력을 적절히 변속시키는 변속기가 설치되고, 운전자의 조작력에 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 연결되어 셀렉트케이블(미도시)에 의해 조작력을 전달받는 셀렉트레버(1)와, 변속레버에 연결되어 쉬프트케이블(미도시)에 의해 조작력을 전달받는 쉬프트레버(2)와, 상기 셀렉트레버(1) 및 쉬프트레버(2)와 결합되어 상기 조작력이 전달되는 컨트롤 샤프트(3)와, 상기 컨트롤샤프트(3)의 축 방향과 직교되도록 설치되어 상기 컨트롤샤프트(3)의 축방향으로 직선이동되거나 상기 컨트롤샤프트(3)의 원주방향으로 회전되는 컨트롤핑거(4)와, 상기 컨트롤핑거(4)의 축 방향 이동에 의해 맞물리고 상기 원주방향 회전에 의해 이동되는 쉬프트러그(5)와, 상기 쉬프트러그(5)에 고정되어 상기 컨트롤핑거(4)의 원주방향 회전에 의해 직선 이동됨으로서 쉬프트포크(미도시)를 직선이동시키는 쉬프트레일(6)을 포함하여 구성된다.

상기 쉬프트레일(6)은 변속을 위해 1/2단, 3/4단, 5/후진단으로 3개 구비되고, 상기 각 쉬프트레일(6)에는 각각의 쉬프트러그(5)가 구비된다.

상기 셀렉트레버(1)는 셀렉트케이블에 연결되어 상기 컨트롤샤프트(3)를 축 방향으로 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(3)의 회전에 의해 상기 쉬프트러그(5)를 상기 쉬프트레일(6)의 축방향으로 직선이동시킨다.

그래서 상기 컨트롤샤프트(3)에 구비된 컨트롤핑거(4)는 상기 각 쉬프트러그(5) 중 어느 하나와 맞물려 상기 쉬프트레일(6)을 직선 이동시키고, 상기 쉬프트레일(6)에 고정된 쉬프트포크는 슬리브(미도시)를 변속을 위한 변속기어(미도시) 단 중 어느 하나로 이동시킴으로서 기어의 변속이 이루어진다.

그런데 종래의 변속조작기구는 운전자의 조작력에 의해 상기 컨트롤핑거(4)와 상기 쉬프트러그(5)가 맞물려 상기 조작력이 전달됨으로서 변속이 이루어지기 때문에 상기 컨트롤핑거(4)와 쉬프트러그(5)가 정확히 맞물리지 않을 경우 변속이 원활히 이루어지지 않는 문제점을 가지고 있다.

또한 종래의 변속조작기구는 운전자의 조작력에 의존해서 변속이 이루어지기 때문에 변속 시 운전자의 조작감이 나빠지는 문제점을 가지고 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 운전자의 조작력을 줄여 변속 시 조작감을 향상시킴과 아울러 변속을 원활히 진행시키는 자동차 변속조작기구를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 자동차의 변속조작기구는 변속이 이루어질 경우 변속력을 전달하기 위해 이동되는 쉬프트레일과; 상기 쉬프트레일에 고정된 복수개의 쉬프트러그와; 운전자의 변속조작 또는 차량의 주행 상태에 따라 상기 쉬프트러그 중 어느 하나를 자기력에 의해 이동시키면서 기어 변속이 이루어지도록 하는 변속력 발생수단을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

이하 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명에 따른 자동차 변속조작기구 중 변속력 발생수단이 도시된 사시도이고, 도 3은 도 2의 A-A를 따라 절단된 단면도이며, 도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 변속레버의 가이드가 도시된 개략 평면도이고, 도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 변속레버의 가이드가 도시된 개략 평면도이며, 도 6은 변속력 발생수단의 제어부가 도시된 블록도이다.

도 2 또는 도 3에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 자동차 변속조작기구는 엔진(미도시)에서 발생된 회전력이 각 변속기어(미도시) 측으로 전달되도록 엔진의 회전력을 전달하는 슬리브(미도시)를 변속기어 측으로 이동시키는 쉬프트포크(미도시)와, 상기 쉬프트포크에 조작력을 전달하는 쉬프트레일(10)과, 상기 쉬프트레일(10)의 축 방향과 교차되어 설치된 쉬프트러그(20)와, 상기 쉬프트러그(20)를 상기 쉬프트레일(10)의 축 방향으로 이동시키는 변속력 발생수단과, 상기 변속력 발생수단이 설치되는 컨트롤핑거(30)를 포함하여 구성된다.

상기 슬리브와 쉬프트레일(10) 사이에는 쉬프트포크(미도시)가 구비되고, 상기 쉬프트레일(10)의 이동거리에 따라 상기 슬리브를 이동시킨다.

상기 쉬프트러그(20)는 상기 쉬프트레일(10)의 축 방향에 대하여 직교되도록 설치되고, 상기 변속력 발생수단은 자기력을 발생시켜 상기 쉬프트러그(20)를 이동시킨다.

상기 컨트롤핑거(30)는 내삽된 홈(32)이 형성되고, 상기 홈(32)에 상기 쉬프트러그(20)가 삽입되며, 상기 각 컨트롤핑거(30)를 관통하는 샤프트(32)에 의해 변속기 케이스(미도시) 또는 컨트롤하우징(미도시)에 고정 설치된다.

상기 변속력 발생수단은 전류가 인가되는 코일(42)과, 상기 코일(42)이 권선되는 코어(44)와, 상기 쉬프트러그(20)와 상기 컨트롤핑거(30) 사이에 개재되는 탄성부재인 스프링(46)을 포함하여 구성된다.

그리고 상기 쉬프트러그(20), 컨트롤핑거(30) 및 변속력 조절수단에 의해서는 1/2, 3/4, 5/R 단 중 어느 하나만을 변속시키는 것이 가능한 바, 상기 쉬프트러그(20), 컨트롤핑거(30) 및 변속력 조절수단은 자동차 변속기어의 개수에 따라 복수개 구비된다.

한편, 도 4에 도시된 바와 같이 제 1 실시예에 따른 변속레버의 가이드(50)는 중립단(51)과, 후진기어(미도시)로 변속시키는 후진단(52)과, 변속기어(미도시)를 상위 단으로 이동시키는 증속단(53)과, 변속기어를 하위단으로 시키는 감속단(54)을 포함하여 구성된다.

변속레버를 증속단(53)으로 이동시킬 경우 초기 중립단에 위치된 경우 1단으로, 초기 1단에 위치된 경우 2단으로 변경되도록 상기 변속력조절수단에 전류를 인가하여 상기 각 단에 대응되는 코일(42)에 전류를 인가한다.

감속단(54)도 증속단(53)과 마찬가지로 변속레버가 감속단에 위치될 때마다 각 변속 기어의 단이 순차적으로 하위단으로 이동된다.

더불어 도 5에 도시된 바와 같이 제 2 실시예에 따른 변속레버의 가이드(60)는 일반적인 자동차의 변속레버 가이드와 동일한 구조로 형성되되, 변속레버가 각 단(예를 들어 1/2/3/4/5/R 중 어느 하나의 단을 지칭한다.)과 대응되는 변속력 발생수단에 전류를 인가한다.

한편, 도 4 또는 도 5에서 설명된 변속레버에 전달된 조작력은 도 6에 도시된 바와 같이 변속레버감지부(72)에 의해 감지되고, 상기 감지된 신호가 제어부(70)에 전달되며, 상기 제어부(70)는 상기 신호에 의해 상기 전자석(42,44)에 전류를 인가한다.

이하 본 발명에 따른 실시예의 작동과정을 도 3을 중심으로 도 4 또는 도 5를 참조하여 보다 상세히 설명한다.

먼저 도 3에 도시된 쉬프트러그(20)가 변속기어의 1/2 단을 선택하기 위한 것이고 좌측이 1단 기어(미도시), 우측이 2단 기어(미도시)인 것을 가정하여 설명한다.

도 4에서 초기에 변속레버가 중립단에 위치되고, 운전자가 변속레버를 증속단(53)으로 이동시킬 경우 상기 변속레버가 증속단(53)에 위치되면 도 3의 좌측에 위치된 코일(42)에 전류가 인가되고, 상기 인가된 전류에 의해 상기 코일(42) 및 코어(44)가 상호 작용되어 자기력을 발생시키며, 발생된 자기력은 자성체 상호간에 발생되는 인력에 의해 상기 쉬프트러그(20)를 좌측으로 이동시킨다.

여기서 좌측으로 이동된 상기 쉬프트러그(20)는 상기 쉬프트레일(10)에 설치된 바, 상기 쉬프트레일(10)을 좌측으로 이동시켜 슬리브를 좌측으로 이동시킴으로서 주축(미도시)을 1단 기어와 치합시킨다.

한편, 1단으로 변속하기 위해 증속단(53)에 위치되었던 변속레버는 운전자가 조작력을 제거할 경우 중립위치(55)로 이동된다.

그리고 운전자가 자동차의 속도를 증가시키기 위해 기어를 변속하는 경우 운전자는 상기 변속레버를 다시 증속단(53)으로 이동시키고, 상기 증속단(53)에 위치된 변속레버에 의해 도 3에 도시된 좌측의 코일(42)에는 인가되던 전류가 차단됨과 동시에 우측의 코일(42)에 전류가 인가된다.

여기서 좌측의 코일(42)에 인가되던 전류가 차단될 경우 상기 좌측 쉬프트러그(20)와 컨트롤핑거(30) 사이에 개재된 스프링(46)은 상기 쉬프트러그(20)에 탄성력을 제공하여 상기 쉬프트러그(20)를 우측으로 이동시킴과 아울러 상기 우측의 코일(42) 및 코어(44)에 의해 발생된 자기력 역시 상기 쉬프트러그(20)를 우측으로 이동시킨다.

그리고 상기 변속기어를 연속적으로 증가시킬 경우 상기 변속레버를 증속단(53)으로 반복해서 이동시키면 기어의 단이 순차적으로 상승된다.

한편, 상기 감속단(54)의 사용방법은 상술한 증속단(53)의 사용방법과 유사하므로 그 자세한 설명을 생략한다.

다음으로 도 5에 도시된 제 2 실시예의 변속레버 가이드의 경우 각 단(1/2/3/4/5/R)에 위치되는 변속레버에 의해 각 변속력 조절수단의 코일에 전류가 인가되도록 함으로서 쉬프트러그(20)를 이동시킨다. 여기서 상기 쉬프트러그(20)의 이동과정은 도 4를 예로 들어 설명한 바와 유사하므로 그 자세한 설명을 생략하기로 한다.

이와 같이 본 발명에 따른 자동차 변속조작기구는 운전자가 변속레버를 조작하는 조작력 만으로 기어의 변속이 이루어짐으로서 운전자의 조작감이 향상된다.

더불어 본 발명에 따른 자동차의 변속조작기구는 자동차의 주행상태에 따라서 변속이 이루어지는 것도 가능하다. 예를 들어 운전자가 액셀페달(미도시)을 밟아 자동차의 주행속도를 높일 경우 자동차가 소정 속도에 도달하면 제어부가 자동차의 속도를 인지하여 증속단(53)으로 변속레버를 이동시키는 것과 같이 상기 쉬프트러그(20)를 이동시켜 변속이 이루어지고, 운전자가 브레이크페달을 밟아 자동차의 주행속도를 낮출 경우에도 제어부가 자동차의 속도를 인지하여 자기력에 의해 상기 쉬프트러그(20)를 이동시킴으로서 변속이 이루어진다.

그리고 도면에 도시되진 않았으나 상기 쉬프트러그에 전자석을 구비하여 상기 변속력 발생수단의 전자석과 연동되게 함으로서 상기 쉬프트러그와 컨트롤핑거 사이에 발생되는 자기력을 보다 증가시킬 수 있다. 간략히 설명하면 상기 쉬프트러그와 상기 컨트롤핑거 각각에 전자석을 구비하여 변속단 측으로 인력을 발생시키고 반대편 측에서 척력을 발생시킬 경우 상기 쉬프트러그의 이동 시간 및 힘을 증가시킬 수 있다.

본 발명에 의한 자동차의 변속조작기구는 운전자가 변속레버를 통해 변속력 조절수단인 코일에 전류를 인가함으로서 기어의 변속이 이루어지기 때문에 기어 변속 시 운전자가 적은 힘으로도 기어 변속을 수행할 수 있는 이점을 가지고 있다.

또한 본 발명에 의한 자동차의 변속조작기구는 적은 힘으로도 기어의 변속이 이루어지기 때문에 운전자의 조작감이 향상되는 이점을 가지고 있다.

또한 본 발명에 의한 자동차의 변속조작기구는 쉬프트러그가 자기력에 의해 이동되기 때문에 컨트롤핑거에 정확히 맞물리지 않아서 발생되는 걸림현상이 발생되지 않는 이점을 가지고 있다.

Claims (7)

1. 변속이 이루어질 경우 변속력을 전달하기 위해 이동되는 쉬프트레일과;

   상기 쉬프트레일에 고정된 복수개의 쉬프트러그와;

   운전자의 변속조작 또는 차량의 주행 상태에 따라 상기 쉬프트러그 중 어느 하나를 자기력에 의해 이동시키면서 기어 변속이 이루어지도록 하는 변속력 발생수단을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 자동차의 변속조작기구
2. 제 1항에 있어서,

   상기 변속력 발생수단은 인가된 전류에 의해 자기력을 발생시켜 상기 쉬프트러그를 이동시키는 전자석인 것을 특징으로 하는 자동차의 변속조작기구
3. 제 1항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 변속력 발생수단은 복수개의 전자석이 구비된 컨트롤핑거와;

   상기 각 컨트롤핑거 사이에서 자기력에 의해 이동되는 상기 각 쉬프트러그를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 자동차의 변속조작기구
4. 제 3항에 있어서,

   상기 컨트롤핑거와 상기 쉬프트러그 사이에는 자기력이 발생되지 않을 경우 상기 쉬프트러그를 원위치시키는 복귀수단을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 자동차의 변속조작기구
5. 제 4항에 있어서,

   상기 복귀수단은 탄성부재인 것을 특징으로 하는 자동차의 변속조작기구
6. 제 1항에 있어서,

   상기 변속력 발생수단은 운전자에 의해 조작되는 변속레버의 각 단에 대응되어 자기력을 발생시키는 것을 특징으로 하는 자동차의 변속조작기구
7. 제 1항에 있어서,

   상기 변속조작기구는 운전자에 의해 조작되는 변속레버를 포함하여 구성되고,

   운전자에 의해 조작되는 상기 변속레버의 각 단은 후진단, 중립단, 증속단, 감속단을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 자동차의 변속조작기구

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