KR100569415B1

KR100569415B1 - 수동변속기의 변속조작기구

Info

Publication number: KR100569415B1
Application number: KR1020040048128A
Authority: KR
Inventors: 손충완
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2004-06-25
Filing date: 2004-06-25
Publication date: 2006-04-07
Also published as: KR20050123460A

Abstract

본 발명은 수동변속기의 변속조작기구에 관한 것으로, 변속조작시 컨트롤 샤프트와 함께 셀렉트 방향으로의 직선 이동과 시프트 방향으로의 회동 운동을 하는 컨트롤 핑거와, 상기 컨트롤 핑거와 대응되는 시프트 레일상에서 각 변속단별로 구비되는 시프트 러그를 갖춘 수동변속기의 변속조작기구에 있어서, 상기 각 변속단별 시프트 러그(21a,21b,21c)의 전면에는 한 쌍의 판스프링(31)이 서로 이격된 위치에서 중립(N)위치에 존재하는 컨트롤 핑거(19)를 향하도록 고정설치되고, 상기 컨트롤 핑거(19)에는 시프트 조작시 상기 판스프링(31)의 선단과 접촉하는 돌기부(19a)가 일체로 형성되어져, 상기 컨트롤 핑거(19)가 비정성적인 대각선 방향의 셀렉트 경로를 따라서 이동되더라도 상기 컨트롤 핑거(19)와 목적단의 시프트 러그(21)와의 간섭발생이 최소화됨으로써, 컨트롤 핑거(19)의 원활한 변속조작이 이루어질 수 있도록 된 것이다.

Description

수동변속기의 변속조작기구{shift operating instrument of manual transmission}

도 1은 일반적인 수동변속기에서 변속레버가 변속케이블을 매개로 변속조작기구와 연결된 상태를 도시한 사시도,

도 2는 도 1에 도시된 변속조작기구의 구성을 도시한 사시도,

도 3과 도 4는 각 변속단별 시프트 러그와 컨트롤 핑거 사이의 상호 작동부위를 도시한 개념도,

도 5와 도 6은 변속조작시 컨트롤 핑거의 이동경로를 보여주기 위한 개념도,

도 7은 본 발명에 따른 변속조작기구로서, 돌기부를 형성된 컨트롤 핑거와 판스프링이 구비된 시프트 러그를 설명하기 위한 개념도,

도 8 내지 도 11은 발명에 따른 변속조작기구의 작동상태를 보여주기 위한 개념도이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

17 - 컨트롤 샤프트 19 - 컨트롤 핑거

19a - 돌기부 21 - 시프트 러그

31 - 판스프링 33 - 연결봉

본 발명은 수동변속기의 변속조작기구에 관한 것으로, 특히 변속조작시 컨트롤 핑거가 비정상적인 셀렉트 경로를 따라 이동될 때 시프트 러그와의 간섭을 최소화시킴으로써 안정적인 변속조작이 이루어질 수 있도록 하는 수동변속기의 변속조작기구에 관한 것이다.

일반적으로, 자동차에 탑재되는 변속장치는 주행중 엔진으로부터 생성되는 구동력을 차량의 주행 상태에 알맞게 변화시켜 구동차륜으로 전달하는 기능을 수행하는 것으로, 이의 작동 방식에 따라 수동과 자동 및 무단 변속기 등으로 구분된다.

여기서, 상기 수동변속기는 차실내에 설치된 변속레버의 조작에 따라 시프트 및 셀렉트 케이블이 각각 장력을 받아 변속기측에 설치된 변속조작기구를 작동시킴으로써, 변속기내에 구비된 다수의 기어 트레인 중 해당 기어 트레인을 통해 변속에 따른 동력의 전달이 이루어지게 된다.

즉, 상기 수동변속기(10)는 도 1에 도시된 바와 같이, 차실내에 고정되는 하우징(11)에 변속레버(12)가 회동가능하게 설치되고, 이 변속레버(12)의 하단부에 시프트 케이블(13)과 셀렉트 케이블(14)의 일단이 각각 독립적으로 고정되며, 이 시프트 케이블(13)과 셀렉트 케이블(14)의 타단은 상기 수동변속기(10)의 시프트 레버(15)와 셀렉트 레버(16)에 각각 독립적으로 연결되어 있다.

이에 따라 변속시 운전자가 상기 변속레버(12)를 조작하게 되면, 이의 조작력이 시프트 케이블(13)과 셀렉트 케이블(14)을 매개로 시프트 레버(15)와 셀렉트 레버(16)에 전달되고, 이 시프트 레버(15)와 셀렉트 레버(16)의 이동에 따라 상기 수동변속기(10)내에 구비된 다수의 기어 트레인중 특정 기어 트레인 사이의 선택적인 치합이 이루어져 변속단의 결정이 이루어지게 된다.

그리고, 상기 변속조작기구는 상기 변속레버(12)의 조작에 따라 시프트 케이블(13)과 셀렉트 케이블(14)을 매개로 하여 변속기내 동기치합식 싱크로 기구의 작동을 도모하기 위한 것으로, 통상적인 5속 수동변속기에서 상기 변속조작기구의 구성은 도 2에 도시된 바와 같다.

즉, 상기 시프트 레버(15)와 셀렉트 레버(16)를 장착하고 있는 컨트롤 샤프트(17)가 변속기의 하우징(도시안됨)내에서 돌출된 지지부재(18)상에 회동 및 상하 방향으로 이동이 가능하게 끼워져 지지되고, 상기 지지부재(18)사이에 위치되는 컨트롤 샤프트(17)상에는 변속절환시 각 변속단으로의 시프트 조작 및 셀렉트 조작을 위한 컨트롤 핑거(19)가 한쌍으로 이루어진 셀렉트 리턴스프링(25,26)에 의해 상하방향으로 탄력있게 지지되면서 고정설치되며, 상기 컨트롤 핑거(19)와 대응되는 위치에 다수의 열을 형성하는 시프트 레일(20)에는 각 변속단별의 시프트 러그(21)가 고정설치되는 한편, 상기 각 변속단별의 시프트 레일(20)에는 각 변속단별 동기치합식 싱크로 기구의 싱크로나이저 슬리브에 각각 결합되는 시프트 포크(도시안됨)가 고정되어 있다.

여기서, 상기 시프트 레일(20)은 5속의 수동변속기에 구비되는 것이므로, 1-2단 시프트 레일(20a)과, 3-4단 시프트 레일(20b) 및, 5-R단 시프트 레일(20c)로 구성되고, 상기 시프트 러그(21)는 1-2단 시프트 러그(21a)와, 3-4단 시프트 러그(21b) 및, 5-R단 시프트 러그(21c)로 구성된다.

이에 따라, 상기 컨트롤 샤프트(17)상에 구비된 컨트롤 핑거(19)와 상기 다수의 시프트 레일(16)상에 구비된 각 변속단별의 시프트 러그(21) 사이의 상호 작동부위는 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 컨트롤 핑거(19)는 상기 1-2단 시프트 러그(21a)와, 3-4단 시프트 러그(21b) 및, 5-R단 시프트 러그(21c) 사이의 공간인 중립(N)에 위치하여 변속시 해당 시프트 러그(21)에 작동력을 인가함으로써 변속을 수행하게 된다.

즉, 상기 컨트롤 핑거(19)는 변속레버(12)의 셀렉트 조작에 따라 상하(도 2에 도시된 상태를 기준으로 함)로 이동하는 컨트롤 샤프트(17)를 매개로 하여 상기 다수의 시프트 레일(16)상에 장착된 다수의 시프트 러그(21) 중 어느 하나 사이에 위치하게 된다.

이후, 상기 컨트롤 핑거(19)는 변속레버(12)의 시프트 조작에 따라 회동하는 컨트롤 샤프트(17)를 매개로 하여 도 4에 도시된 바와 같이 선택된 하나의 시프트 러그(21)를 상측 내지 하측으로 밀어 동기치합식 싱크로 기구의 작동을 유도함으로써, 해당 변속단으로의 변속을 도모하게 된다.

한편, 중립(N)위치에 존재하는 컨트롤 핑거(19)를 이동시켜 1단의 시프트 러그(21a)를 작동시키거나 또는 2단-3단, 4단-5단의 시프트 러그(21b,21c)를 작동시키기 위해서는 정상적인 셀렉트 경로 즉 도 5에 도시된 화살표의 방향과 같이 컨트롤 핑거(19)가 셀렉트 방향(M)과 시프트 방향(R)으로 수평 및 수직방향으로 이동되면서 목적단의 시프트 러그(21)를 작동시키는 것에 가장 바람직하나, 운전자의 습 관에 따라서는 비정상적인 셀렉트 경로 즉 도 6에 도시된 화살표의 방향과 같이 컨트롤 핑거(19)가 대각선 방향으로 이동되는 경우도 종종 발생하게 된다.

그러나, 상기와 같이 컨트롤 핑거(19)가 비정상적인 경로를 따라서 대각선 방향으로 이동되는 경우에는, 상기 컨트롤 핑거(19)와 목적단의 시프트 러그(21)가 서로 간섭되는 현상이 발생하게 되고, 이와 같은 컨트롤 핑거(19)와 시프트 러그(21)의 간섭은 결국 컨트롤 핑거(19)나 또는 시프트 러그(21)의 파손을 초래하는 원인으로 작용하게 되며, 더 나아가서는 변속조작이 원활하게 이루어지지 않게 됨으로써 주행중 안전사고가 발생되는 문제점이 있었다.

이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로, 컨트롤 핑거가 비정성적인 대각선 방향의 셀렉트 경로를 따라서 이동되더라도 상기 컨트롤 핑거와 목적단의 시프트 러그와의 간섭발생을 최소화시킴으로써, 컨트롤 핑거와 시프트 러그의 파손을 최대한 예방시킬 수 있도록 하고, 아울러 원활한 변속조작이 이루어질 수 있도록 하는 수동변속기의 변속조작기구를 제공함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 변속조작시 컨트롤 샤프트와 함께 셀렉트 방향으로의 직선 이동과 시프트 방향으로의 회동 운동을 하는 컨트롤 핑거와, 상기 컨트롤 핑거와 대응되는 시프트 레일상에서 각 변속단별로 구비되는 시프트 러그를 갖춘 수동변속기의 변속조작기구에 있어서, 상기 각 변속단별 시프트 러그의 전면에는 한 쌍의 판스프링이 서로 이격된 위치에서 중립위치에 존재하는 컨트롤 핑거를 향하도록 고정설치되고, 상기 컨트롤 핑거에는 시프트 조작시 상 기 판스프링의 선단과 접촉하는 돌기부가 일체로 형성된 것을 특징으로 한다.

이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.

도 7은 본 발명에 따른 변속조작기구로서, 돌기부를 형성된 컨트롤 핑거와 판스프링이 구비된 시프트 러그를 설명하기 위한 개념도인 바, 종래 구조와 동일한 부위에는 동일한 참조부호를 붙이면서 설명하기로 한다.

본 발명은 변속조작시 컨트롤 핑거가 비정상적인 셀렉트 경로를 따라 이동되더라도 목적단에 해당하는 시프트 러그와의 간섭을 최소화시킴으로써 원활한 변속조작이 이루어지도록 하기 위한 것인 바, 상기의 컨트롤 핑거와 시프트 러그는 통상 수동변속기를 구성하는 변속조작기구에 해당된다.

즉, 통상적인 5속 수동변속기의 변속조작기구는 도 2를 참조로 전술하였던 바와 같이, 시프트 레버(15)와 셀렉트 레버(16)를 장착하고 있는 컨트롤 샤프트(17)가 변속기의 하우징(도시안됨)내에서 돌출된 지지부재(18)상에 회동 및 상하 방향으로 이동이 가능하게 끼워져 지지되고, 상기 지지부재(18)사이에 위치되는 컨트롤 샤프트(17)상에는 변속절환시 각 변속단으로의 시프트 조작 및 셀렉트 조작을 위한 컨트롤 핑거(19)가 한쌍으로 이루어진 셀렉트 리턴스프링(25,26)에 의해 상하방향으로 탄력있게 지지되면서 고정설치되며, 상기 컨트롤 핑거(19)와 대응되는 위치에 다수의 열을 형성하는 시프트 레일(20)에는 각 변속단별의 시프트 러그(21)가 고정설치되는 한편, 상기 각 변속단별의 시프트 레일(20)에는 각 변속단별 동기치합식 싱크로 기구의 싱크로나이저 슬리브에 각각 결합되는 시프트 포크( 도시안됨)가 고정된다.

여기서, 상기 시프트 레일(20)은 1-2단 시프트 레일(20a)과, 3-4단 시프트 레일(20b) 및, 5-R단 시프트 레일(20c)로 구성되고, 상기 시프트 러그(21)는 1-2단 시프트 러그(21a)와, 3-4단 시프트 러그(21b) 및, 5-R단 시프트 러그(21c)로 구성된다.

한편, 각 변속단별 시프트 러그(21a,21b,21c)의 전면에는 도 7에 도시된 본 발명과 같이 한 쌍의 판스프링(31)이 서로 이격된 위치에서 각각 고정되도록 설치되는데, 상기 판스프링(31)의 선단은 중립(N)위치에 존재하는 컨트롤 핑거(19)를 향하도록 고정설치된다.

그리고, 상기 한 쌍의 판스프링(31)은 길이방향을 따라 그 중간정도의 위치가 연결봉(33)을 통해 일체로 관통되어지는 바, 상기 판스프링(31)을 관통한 연결봉(33)의 양단은 상기 판스프링(31)의 외측면과 리벳결합에 의해 일체로 결합되어지는 구조를 갖게 된다.

이에 따라, 상기 판스프링(31)은 내측방향으로의 탄성변형은 가능하나, 외측방향으로의 탄성변형은 리벳결합에 의한 지지력에 의해 구속되는 구조이다.

또한, 상기 컨트롤 핑거(19)에는 시프트 조작시 상기 판스프링(31)의 선단과 접촉하는 돌기부(19a)가 일체로 형성되어 진다.

따라서, 중립(N)위치에 존재하던 컨트롤 핑거(19)가 도 8에 도시된 화살표와 같이 비정상적인 대각선 방향의 셀렉트 경로를 따라 목적단에 해당하는 1단의 시프트 러그(21a)로 이동되면, 이때 컨트롤 핑거(19)와 접촉하는 판스프링(31)은 그 내 측방향으로 탄성변형되면서 컨트롤 핑거(19)의 원활한 셀렉트 이동을 도와 주게 된다.

그리고, 컨트롤 핑거(19)가 1단의 시프트 러그(21a)로 셀렉트의 이동이 완료되어지면, 내측방향으로 탄성변형된 판스프링(31)은 도 9에 도시된 바와 같이 원래의 상태로 복원되어 그 선단이 상기 컨트롤 핑거(19)의 돌기부(19a)와 접촉되어지고, 이로 인해 상기 컨트롤 핑거(19)의 돌기부(19a)에는 한 쌍의 판스프링(31)에 의해 양측이 동일한 힘의 지지력을 받게 된다.

이에 따라, 상기 컨트롤 핑거(19)가 시프트 방향으로 이동되더라도 상기 한 쌍의 판스프링(31)은 탄성변형이 발생되지 않게 되며, 이로 인해 상기 컨트롤 핑거(19)는 원활한 시프트 조작이 가능해지게 됨으로써 차량은 1단 변속이 이루어지게 된다.

이후, 차량의 주행속도가 증가되어 1단의 시프트 러그(21a)에 존재하던 상기 컨트롤 핑거(19)가 2단의 시프트 러그(21a)를 통해 도 10에 도시된 바와 같이 비정상적인 대각선 방향의 셀렉트 경로를 따라 목적단에 해당하는 3단의 시프트 러그(21b)로 이동될 때에도, 상기 컨트롤 핑거(19)와 접촉하는 판스프링(31)은 도 8을 참조로 설명한 바와 같이 동일하게 탄성변형되면서 컨트롤 핑거(19)의 원활한 셀렉트 이동을 도와 주게 된다.

또한, 목적단인 3단에서 상기 컨트롤 핑거(19)가 시프트 방향으로 이동될 때에도 상기 한 쌍의 판스프링(31)은 전술한 바와 같이 탄성변형이 발생되지 않게 되며, 이에 따라 도 11에 도시된 바와 같이 상기 컨트롤 핑거(19)의 원활한 시프트 조작이 가능해지게 됨으로써 차량은 3단 변속이 이루어지게 된다.

그리고, 본 발명의 실시예는 상기 컨트롤 핑거(19)가 4단-5단으로의 변속조작시에도 동일한 효과를 발휘하게 된다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 컨트롤 핑거가 비정성적인 대각선 방향의 셀렉트 경로를 따라서 이동되더라도 상기 컨트롤 핑거와 목적단의 시프트 러그와의 간섭발생이 최소화됨으로써, 컨트롤 핑거의 원활한 변속조작이 이루어질 수 있도록 하고 이로 인해 주행중 안전사고의 발생을 예방할 수 있는 효과가 있게 된다.

Claims

변속조작시 컨트롤 샤프트와 함께 셀렉트 방향으로의 직선 이동과 시프트 방향으로의 회동 운동을 하는 컨트롤 핑거와, 상기 컨트롤 핑거와 대응되는 시프트 레일상에서 각 변속단별로 구비되는 시프트 러그를 갖춘 수동변속기의 변속조작기구에 있어서,

상기 각 변속단별 시프트 러그(21a,21b,21c)의 전면에는 한 쌍의 판스프링(31)이 서로 이격된 위치에서 중립(N)위치에 존재하는 컨트롤 핑거(19)를 향하도록 고정설치되고, 상기 컨트롤 핑거(19)에는 시프트 조작시 상기 판스프링(31)의 선단과 접촉하는 돌기부(19a)가 일체로 형성된 것을 특징으로 하는 수동변속기의 변속조작기구.
제 1항에 있어서, 상기 한 쌍의 판스프링(31)은 연결봉(33)을 통해 관통되어지며, 상기 연결봉(33)의 양단은 리벳결합에 의해 상기 판스프링(31)의 외측면과 결합되어지는 것을 특징으로 하는 수동변속기의 변속조작기구.