KR100568825B1 - 다단변속기의 하이/로우 레인지 절환장치 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 다단 변속기의 하이/로우 레인지 절환장치는, 변속레버가 하이/로우 레인지 중 어느 레인지에 위치해있는지에 따라 드라이브 샤프트와 카운터 샤프트 사이에 설치된 하이/로우 레인지 싱크로가 작동되어 상기 드라이브 샤프트와 카운터 샤프트가 로우 레인지 기어비 또는 하이 레인지 기어비로 연결되게 하는데, 특히 변속레버가 하이 레인지에 위치되어 있다가 중립으로 복귀될 때, 드라이브 샤프트의 속도가 일정 rpm이하가 되면 상기 하이/로우 레인지 싱크로가 작동되어 드라이브 샤프트와 카운터 샤프트가 로우 레인지 기어비로 연결될 수 있게 함으로써 내구성이 향상될 수 있다.

다단변속기, 하이/로우 레인지, 하이/로우 레인지 싱크로

Description

다단변속기의 하이/로우 레인지 절환장치{High/Low Range Synchro Apparatus }

도 1은 일반적인 다단변속기의 단면도,

도 2는 일반적인 다단변속기의 변속단 레인지를 나타낸 도면,

도 3은 종래 기술에 따른 다단변속기의 하이/로우 레인지 절환장치 블록도,

도 4는 본 발명에 따른 다단변속기의 하이/로우 레인지 절환장치 블록도 이다.

<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>

2 : 드라이브 샤프트 4 : 메인 샤프트

6 : 카운터 샤프트 10 : 하이/로우 레인지 싱크로

20 : 변속단 싱크로 50 : 하이/로우 레인지 절환감지수단

52 : 드라이브 샤프트 속도감지수단

본 발명은 다단변속기의 하이/로우 레인지 절환장치에 관한 것으로서, 특히 하이 레인지 변속단으로 주행되다가 변속 조작이 이루어질 때, 드라이브 샤프트의 속도가 일정 이하이면 하이/로우 레인지 싱크로가 작동되게 하는 다단 변속기의 하이/로우 레인지 절환장치에 관한 것이다.

도 1은 일반적인 다단변속기의 단면도이고, 도 2는 일반적인 다단변속기의 변속단 레인지를 나타낸 도면이고, 도 3은 종래 기술에 따른 다단변속기의 하이/로우 레인지 절환장치 블록도이다.

종래 기술에 따른 다단 변속기는 클러치를 통해 엔진의 동력을 전달받는 드라이브 샤프트(2)와, 상기 드라이브 샤프트(2)와 일 직선으로 배치되고 바퀴 측과 연결된 메인 샤프트(4)와, 상기 드라이브 샤프트(2)와 평행하게 배치된 카운터 샤프트(6)와, 상기 카운터 샤프트(6)와 드라이브 샤프트(2)를 하이 레인지(High Range) 기어비(도 1의 실선 화살표 참조) 또는 로우 레인지(Low Range) 기어비(도 1의 점선 화살표 참조)로 연결시키는 하이/로우 레인지 싱크로(10)와, 상기 카운터 샤프트(6)와 메인 샤프트(4) 사이에 적어도 하나 이상 설치되어 상기 카운터 샤프트(6)와 메인 샤프트(4)를 일정 기어비로 연결시키는 변속단 싱크로(20) 등으로 이루어진다. 물론, 상기 카운터 샤프트(6)는 상기 드라이브 샤프트(2)의 속도가 일정한 조건에서 상기 드라이브 샤프트(2)와 하이 레인지 기어비로 연결될 때가 로우 레인지 기어비로 연결될 때보다 더 큰 속도로 동력을 전달받게 된다.

이와 같은 다단변속기는 상기 변속단 싱크로(20)에 의해 1단부터 N단까지 변속조작된다면, 상기 하이/로우 레인지 싱크로(10)에 의해 N+1단부터 2N단까지 변속단도 구현될 수 있게 한다.

다시 말하자면, 운전자가 차실에 구비된 변속레버를 통해 1단~N단 레인지(도 2의 L 참조)(이하, 로우(Low) 레인지라고 함) 내에서 변속 조작을 행하면, 상기 드라이브 샤프트(2)와 카운터 샤프트(6)가 로우 레인지 기어비로 연결된 상태에서 상기 변속단 싱크로(20)에 의해 다시 한번 변속이 이루어져서 상기 메인 샤프트(4)에 전달된다. 그리고, 운전자가 N+1단~2N단 레인지(도 2의 H 참조)(이하, 하이(High) 레인지라고 함) 내에서 변속 조작을 행하면, 상기 드라이브 샤프트(2)와 카운터 샤프트(6)가 하이 레인지 기어비로 연결된 상태에서 상기 변속단 싱크로(20)에 의해 다시 한번 변속이 이루어져서 상기 메인 샤프트(4)로 전달된다.

이 때, 상기 하이/로우 레인지 싱크로(10)는 하이/로우 레인지 절환스위치(30)를 통해 상기 변속레버가 하이/로우 레인지(H/L) 중 어느 레인지에 위치해 있는지에 따라 유압력을 공급받아서 작동된다. 상기 하이/로우 레인지 절환시점은 상기 하이 레이지(H)와 로우 레인지(L) 사이의 중립 포지션(도 2의 P)이 된다.

상기 변속단 싱크로(20)는 N+1단 변속 조작시 1단, N+2단 변속 조작시에는 2단, N+2단 변속 조작시에는 3단, N+3단 변속조작시에는 3단, 그리고 2N단 변속 조작시에는 N단 변속 조작시와 동일하게 작동된다. 따라서, 로우 레인지 변속 조작시와 하이 레인지 변속 조작시 상기 메인 샤프트(4)의 속도는 상기 드라이브 샤프트(2)와 카운터 샤프트(6) 간 기어비에 따라 달라지는 것이다.

그러나, 상기한 바와 같은 종래 기술에 따른 다단변속기는 차량이 하이 레인지 변속단으로 주행하다가 변속레버가 중립으로 복원될 때 하이/로우 레인지의 절환시점으로 판단되어 상기 하이/로우 레인지 싱크로(10)가 상기 드라이브 샤프트(2)와 카운터 샤프트(6)를 로우 레인지 기어비로 연결시키기 때문에 상기 드라이브 샤프트(2)와 카운터 샤프트(6)의 큰 속도 차이로 인해 상기 하이/로우 레인지 싱크로(10)가 무리하게 작동됨으로써 내구성에 악영향을 미치게 되는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 변속 조작시 드라이브 샤프트와 카운터 샤프트의 속도 차이로 인해 하이/로우 레인지 싱크로가 무리하게 작동되는 것을 방지할 수 있는 다단변속기의 하이/로우 레인지 절환장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 다단변속기의 하이/로우 레인지 절환장치는 차실에 구비된 변속레버가 하이/로우 레인지(High/Low Range) 중 어디에 위치해 있는지를 감지하는 하이/로우 레인지 절환감지수단과; 엔진의 동력을 전달받는 드라이브 샤프트의 속도가 하이 레인지 기어비 또는 로우 레인지 기어비로 변속되어 전달되게 하는 하이/로우 레인지 싱크로와; 상기 드라이브 샤프트의 속도를 감지하는 드라이브 샤프트 속도감지수단과; 상기 하이/로우 레인지 절환감지수단과 드라이브 샤프트 속도감지수단의 감지결과에 따라 상기 하이/로우 레인지 싱크로를 조작시키는 하이/로우 레인지 조작수단을 포함하여 구성된다.

이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도 1 및 도 2, 도 4를 참조하여 상세히 설명한다.

본 발명에 따른 다단변속기의 하이/로우 레인지 절환장치는 차실에 구비된 변속레버가 하이/로우 레인지(High/Low Range)(도 2의 H/L 참조) 중 어디에 위치해 있는지를 감지하는 하이/로우 레인지 절환감지수단(50)과, 클러치의 단속작용에 따라 엔진의 동력을 전달받는 드라이브 샤프트(2)와 카운터 샤프트(6)를 하이 레인지 기어비(도 1의 실선 화살표 참조) 또는 로우 레인지 기어비(도 1의 점선 화살표 참조)로 연결시키는 하이/로우 레인지 싱크로(10)와, 상기 드라이브 샤프트(2)의 속도를 감지하는 드라이브 샤프트 속도감지수단(52)과, 상기 하이/로우 레인지 절환감지수단(50)과 드라이브 샤프트 속도감지수단(52)의 감지결과에 따라 상기 하이/로우 레인지 싱크로(10)를 조작시키는 하이/로우 레인지 조작수단을 포함하여 구성된다.

상기 하이/로우 레인지 절환감지수단(50)은 상기 변속레버가 로우 레인지에서 하이 레인지와 사이에서 조작될 때마다 온/오프 동작되는 하이/로우 레인지 스 위치로 이루어질 수 있다.

상기 드라이브 샤프트 속도감지수단(52)은 일 예로써, 상기 드라이브 샤프트(2)와 일체로 회전토록 결합된 마그네트와, 상기 드라이브 샤프트(2)와 수직하게 배치되어 상기 드라이브 샤프트(2)와 함께 회전되는 마그네트와의 사이에 형성되는 자력의 변화를 통해 상기 드라이브 샤프트(2)의 속도가 감지될 수 있게 하는 홀 센서로 이루어질 수 있다.

상기 하이/로우 레인지 조작수단은 상기 하이/로우 레인지 싱크로(10)와 연결되어 유압력에 의해 상기 하이/로우 레인지 싱크로(10)를 조작시키는 액추에이터(60)와, 상기 액추에이터(60)에 유압력을 전달하는 유압 라인 상에 설치된 솔레노이드 밸브(62)와, 상기 하이/로우 레인지 절환수단(50)의 신호와 드라이브 샤프트 속도감지수단(52)의 신호를 입력받아서 상기 솔레노이드 밸브(62)에 그에 따른 제어신호를 출력하는 제어부(64)로 이루어진다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 다단변속기의 하이/로우 레인지 절환장치 작용을 살펴보면 다음과 같다.

운전자가 변속레버를 잡고 변속조작을 행할 때, 먼저 상기 변속레버가 로우 레인지 내에서 조작되면, 바로 상기 하이/로우 레인지 싱크로(10)가 작동되어 상기 드라이브 샤프트(2)와 카운터 샤프트(6)가 로우 레인지 기어비로 연결되게 하고, 상기 변속레버가 하이 레인지로 조작되면 상기 하이/로우 레인지 싱크로(10)가 즉각 작동되어 상기 드라이브 샤프트(2)와 카운터 샤프트(6)가 하이 레인지 기어비로 연결되게 한다.

그리고, 상기 변속레버가 다시 로우 레인지로 조작되면, 상기 하이/로우 레인지 싱크로(10)가 작동되어 상기 드라이브 샤프트(2)와 카운터 샤프트(6)가 로우 레인지 기어비로 연결되게 한다.

이 때, 차량이 하이 레인지 변속단으로 주행되다가 변속레버가 중립으로 복원될 때, 이 때는 클러치에 의해 엔진의 동력이 단속되어 상기 드러이브 샤프트(2)의 속도가 줄어드는데, 상기 드라이브 샤프트(2)의 속도가 일정 rpm 이하로 낮아지게 되면 상기 하이/로우 레인지 싱크로(10)가 작동되어 상기 드라이브 샤프트(2)와 카운터 샤프트(6)가 로우 레인지 기어비로 연결되게 한다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 다단 변속기의 하이/로우 레인지 절환장치는, 변속레버가 하이/로우 레인지 중 어느 레인지에 위치해있는지에 따라 드라이브 샤프트와 카운터 샤프트 사이에 설치된 하이/로우 레인지 싱크로가 작동되어 상기 드라이브 샤프트와 카운터 샤프트가 로우 레인지 기어비 또는 하이 레인지 기어비로 연결되게 하는데, 특히 변속레버가 하이 레인지에 위치되어 있다가 중립으로 복귀될 때, 드라이브 샤프트의 속도가 일정 rpm이하가 되면 상기 하이/로우 레인지 싱크로가 작동되어 드라이브 샤프트와 카운터 샤프트가 로우 레인지 기어비로 연결될 수 있게 함으로써 하이/로우 레인지 절환시 상기 하이/로우 레인지 싱크로가 무리하게 작동되는 것을 방지할 수 있어서 내구성이 향상될 수 있는 이점이 있 다.

Claims (2)

1. 차실에 구비된 변속레버가 하이/로우 레인지(High/Low Range) 중 어디에 위치해 있는지를 감지하는 하이/로우 레인지 절환감지수단과;

   엔진의 동력을 전달받는 드라이브 샤프트의 속도가 하이 레인지 기어비 또는 로우 레인지 기어비로 변속되어 전달되게 하는 하이/로우 레인지 싱크로와;

   상기 드라이브 샤프트의 속도를 감지하는 드라이브 샤프트 속도감지수단과;

   상기 하이/로우 레인지 절환감지수단과 드라이브 샤프트 속도감지수단의 감지결과에 따라 상기 하이/로우 레인지 싱크로를 조작시키는 하이/로우 레인지 조작수단을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 다단 변속기의 하이/로우 레인지 절환장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 하이/로우 레인지 조작수단은 유압력에 의해 상기 하이/로우 레인지 싱크로를 조작시키는 액추에이터와; 상기 액추에이터에 유압력을 전달하는 유압 라인 상에 설치된 솔레노이드 밸브와; 하이 레인지에서 로우 레인지로 절환될 때에는 상기 드라이브 샤프트의 속도가 일정 이하이면 하이/로우 레인지 절환될 수 있게 하는 제어부로 이루어진 것을 특징으로 하는 다단변속기의 하이/로우 레인지 절환장치.

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