KR100642544B1 - 수동 변속기의 변속 걸림 방지 장치 - Google Patents

수동 변속기의 변속 걸림 방지 장치 Download PDF

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본 발명에 따른 수동 변속기의 변속 걸림 방지 장치는, 운전자의 변속 조작력을 전달하는 콘트롤 샤프트와; 상기 콘트롤 샤프트에 이 샤프트와 직교하는 방향으로 승하강 가능하게 장착된 콘트롤 핑거와; 상기 콘트롤 핑거가 삽입되어 변속 조작력을 전달할 수 있도록 핑거 홈부가 형성된 복수개의 시프트 러그와; 상기 콘트롤 샤프트가 셀렉트(select) 방향으로 이동될 때, 상기 콘트롤 핑거를 샤프트와 직교하는 방향으로 이동시켜 상기 시프트 러그의 핑거 홈부에 삽입되게 하거나 이탈되도록 하는 핑거이동 조절수단을 포함하여 구성되고, 상기 콘트롤 핑거는 그 끝단부에 상기 시프트 러그의 핑거 홈부에 삽입될 때 벌어지면서 상기 핑거 홈부의 내면에 접촉되는 핑거 가변수단이 구비됨으로써, 대각 변속시에 시프트 러그와 콘트롤 핑거 사이의 걸림 현상을 방지하여 변속 조작감이 향상되도록 하는 효과가 있다.
콘트롤 샤프트, 콘트롤 핑거, 시프트 러그, 포핏 볼, 콘트롤 하우징

Description

수동 변속기의 변속 걸림 방지 장치{Shifting obstruction preventing apparatus for manual transmission}
도 1은 종래 수동 변속기의 변속 조작 기구가 도시된 주요부 사시도,
도 2는 종래 수동 변속기의 변속 조작 기구에서 걸림 발생 현상을 설명하기 위한 개략적인 평단면도,
도 3은 본 발명에 따른 수동 변속기의 변속 걸림 방지 장치를 설명하기 위한 개략적인 평단면도,
도 4는 본 발명에 따른 수동 변속기의 변속 걸림 방지 장치가 도시된 도 3의 A-A 선 방향의 단면도,
도 5와 도 6은 본 발명에 따른 수동 변속기의 변속 걸림 방지 장치가 도시된 도 3의 B-B 선 방향의 단면도들이다.
도 7과 도 8은 본 발명에 따른 수동 변속기의 변속 걸림 방지 장치에서 콘트롤 핑거의 작동 상태가 도시된 도면들이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
50 : 콘트롤 하우징 55 : 핑거 콘트롤부
55a, 55b : 그루브 60 : 콘트롤 샤프트
62 : 핑거홀 65, 65A, 65B : 시프트 러그
70 : 콘트롤 핑거 71 : 통체
73 : 핑거부 75 : 포핏볼
76 : 스프링 80 : 탄성 부재
90 : 핑거 가변수단 91 : 핑거 플레이트
93 ; 접촉체 94 : 결합부
95 : 리턴 스프링 97 : 접촉볼
본 발명은 수동 변속기의 변속 조작 기구에 관한 것으로서, 특히 콘트롤 핑거의 구조를 변경하여 대각 방향 변속시 콘트롤 핑거와 시프트 러그 사이의 걸림 작용이 최소화되도록 하는 수동 변속기의 변속 걸림 방지 장치에 관한 것이다.
일반적으로 수동 변속기의 변속 조작 기구는 운전자의 조작으로부터 동기 과정 전까지의 운동전달계통으로서, 변속 레버로부터 시프트 포크까지 연결된 구성부분이다.
도 1은 수동 변속기의 내부에 구성되는 변속 조작 기구가 도시된 개략적인 사시도이고, 도 2는 주요부 평단면도이다.
일반적인 수동 변속기의 변속 조작 기구는, 도 1에 도시된 바와 같이 변속기 케이스 내에 변속 레버로부터 전달된 시프트 또는 셀렉트 방향의 운동력에 따라 직선 이동하거나 회전 운동하는 콘트롤 샤프트(10)가 길게 위치된다.
상기 콘트롤 샤프트(10)에는 콘트롤 핑거(12)가 설치되어 함께 움직이게 되며, 이 콘트롤 핑거(12)는 운전자가 원하는 변속단의 시프트 러그(14)들 중에서 어느 하나를 선택하여 이동시키면서, 시프트 레일(16) 및 시프트 포크(18)를 움직여 변속을 진행시키게 된다.
그러나, 상기한 바와 같이 구성되는 수동 변속기의 변속 조작 기구는, 운전자가 변속 레버를 조작하면 콘트롤 핑거(12)가 시프트 러그(14)들 중 어느 하나를 선택하여 이동시킴으로서 변속이 이루어지는 데, 이때 상기 콘트롤 핑거(12)가 어느 하나의 변속단에서 다른 변속단으로 이동될 때 시프트 러그(14)에 접촉되어 걸림 현상이 발생되는 문제점이 있다.
즉, 도 2에 도시된 바와 같이 콘트롤 핑거(12)가 2단과 3단 사이 또는 4단과 5단 사이 등으로 대각 변속을 실시할 경우에 시프트 러그(14)와 콘트롤 핑거(12) 간에 걸림 현상이 주로 발생하면서 운전자의 변속감을 저하시키게 되는 문제점이 있다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 콘트롤 핑거가 어느 하나의 시프트 러그에서 다른 시프트 러그로 이동될 때 시프트 러그 사이에서 이탈하도록 구성함과 아울러 콘트롤 핑거가 시프트 러그에 결합될 때 양측으 로 벌어지면서 시프트 러그에 결합되도록 함으로써 대각 변속시에 시프트 러그와 콘트롤 핑거 사이의 걸림감을 방지하여 변속 조작감이 향상되도록 하는 수동 변속기의 변속 걸림 방지 장치를 제공하는 데 목적이 있다.
상기한 과제를 실현하기 위한 본 발명에 따른 수동 변속기의 변속 걸림 방지 장치는, 운전자의 변속 조작력을 전달하는 콘트롤 샤프트와; 상기 콘트롤 샤프트에 이 샤프트와 직교하는 방향으로 승하강 가능하게 장착된 콘트롤 핑거와; 상기 콘트롤 핑거가 삽입되어 변속 조작력을 전달할 수 있도록 핑거 홈부가 형성된 복수개의 시프트 러그와; 상기 콘트롤 샤프트가 셀렉트(select) 방향으로 이동될 때, 상기 콘트롤 핑거를 샤프트와 직교하는 방향으로 이동시켜 상기 시프트 러그의 핑거 홈부에 삽입되게 하거나 이탈되도록 하는 핑거이동 조절수단을 포함하여 구성되고, 상기 콘트롤 핑거는 그 끝단부에 상기 시프트 러그의 핑거 홈부에 삽입될 때 벌어지면서 상기 핑거 홈부의 내면에 접촉되는 핑거 가변수단이 구비된 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 설명하면 다음과 같다.
도 3은 본 발명에 따른 수동 변속기의 변속 걸림 방지 장치를 설명하기 위한 개략적인 평단면도이고, 도 4는 도 3의 A-A 선 방향의 단면도이며, 도 5와 도 6은 도 3의 B-B 선 방향의 단면도들이다.
본 발명에 따른 수동 변속기의 변속 걸림 방지 장치는, 도 4와 도 5에 도시된 바와 같이 축방향으로 이동되거나 회전되는 운전자의 변속 조작력을 전달하는 콘트롤 샤프트(60)와; 상기 콘트롤 샤프트(60)에 축방향과 회전 방향으로는 구속되고 샤프트와 직교하는 방향으로 승하강 가능하게 장착되어, 선택된 시프트 러그(65)들 중 하나를 밀어주는 콘트롤 핑거(70)와; 상기 콘트롤 샤프트(60)가 특정 변속단의 시프트 러그(65)를 선택하기 위해 셀렉트(select) 방향으로 이동될 때, 상기 콘트롤 핑거(70)를 축과 직교하는 방향으로 이동시켜 상기 시프트 러그(65)의 핑거 홈부(66)에 삽입되게 하거나 이탈되도록 하는 핑거이동 조절수단을 포함하여 구성된다.
특히 상기 시프트 러그(65)는 상기 콘트롤 핑거(70)가 삽입되어 변속 조작력을 전달할 수 있도록 핑거 홈부(66)가 형성되고, 상기 콘트롤 핑거(70)는 그 끝단부에 상기 시프트 러그(65)의 핑거 홈부(66)에 삽입될 때 양쪽으로 벌어지면서 상기 핑거 홈부(66)의 내면에 접촉되는 핑거 가변수단(90)이 구비된다.
이와 같은 본 발명에 따른 주요부 구성 요소를 설명하면 다음과 같다.
상기 콘트롤 샤프트(60)에는 상기 콘트롤 핑거(70)가 축과 직교하는 방향으로 삽입되어 장착된 핑거홀(62)이 형성된다. 이 핑거홀(62)은 상기 콘트롤 핑거(70)가 충분히 직선 이동할 수 있는 크기를 갖는다.
상기 핑거이동 조절수단은, 변속기 케이스 또는 콘트롤 하우징(50) 내에 고정되어 상기 콘트롤 샤프트(60)가 이동될 때 상기 콘트롤 핑거(70)가 접촉되면서 이동될 수 있도록 그루브(55a)(55b)가 형성된 핑거 콘트롤부(55)와, 상기 콘트롤 샤프트(60)의 핑거홀(62) 내에 장착되어 상기 콘트롤 핑거(70)를 상기 핑거 콘트롤부(55)에 밀착시키는 탄성 부재(80)로 구성된다.
여기서 상기 핑거 콘트롤부(55)는 상기 변속기 케이스 또는 콘트롤 하우징의 내측면에 직접 가공되어 형성되는 것이 바람직하고, 설계 조건에 따라 별도의 구조물을 설치하는 것도 가능하다. 그리고 상기 핑거 콘트롤부(55)의 그루브(55a)(55b)는 상기 콘트롤 핑거(70)가 어느 하나의 시프트 러그(65)에서 다른 시프트 러그로 이동될 때 상기 시프트 러그(65) 사이에서 이탈되게 할 수 있도록 형성된다. 따라서, 상기 그루브(55a)(55b)는 골부분과 산부분이 연속하여 연결된 구조로 형성된다.
상기 콘트롤 핑거(70)에는 상기 핑거 콘트롤부(55)의 그루브(55a)(55b)에 구름 접촉되도록 하는 포핏볼(75)과, 이 포핏볼(75)에 탄성력을 제공하는 스프링(76)이 구비된다.
즉, 상기 콘트롤 핑거(70)는 상기 핑거홀(62)에 삽입되어 직선 이동되는 막대 구조로 형성되는 바, 상기 스프링(76) 및 상기 포핏볼(75)이 설치되는 중공의 통체(71)와, 상기 통체(71)에 나사 방식 등으로 결합되어 시프트 러그(65)에 접촉되는 핑거부(73)로 이루어진다.
그리고 상기 콘트롤 핑거(70)에는 상기 탄성 부재(80)가 지지되는 걸림부(77)가 형성된다. 물론, 상기 콘트롤 샤프트(60)의 핑거홀(62) 내에도 상기 탄성 부재가 지지되는 걸림부(63)가 형성된다.
특히, 상기 콘트롤 핑거(70)의 핑거부(73) 끝단에는 상기한 핑거 가변수단(90)이 구비되는 바, 상기 핑거 가변수단(90)은 상기 콘트롤 핑거(70)가 상기 시프트 러그(65)의 핑거 홈부(66)에 삽입되어 핑거 홈부(66)의 내면에 밀착될 때 양측으로 벌어지는 벌림탄성수단과, 상기 벌림탄성수단의 양측에 구비되어 핑거홈부의 내면에 접촉되는 접촉체(93)로 구성된다.
상기 벌림탄성수단은 상기 핑거부(73)의 끝단부에 마름모 구조로 연결되어 양측 부분에 상기 접촉체(93)가 각각 연결되는 핑거 플레이트(91)와, 상기 핑거 플레이트(91)의 가운데 부분에 상하 방향으로 배치되어 상기 핑거 플레이트(91)가 상하 방향으로 벌어지도록 탄성력을 제공하는 리턴 스프링(95)으로 구성된다.
상기 핑거 플레이트(91)는 금속판재가 마름모 구조로 배치되고, 양쪽 모서리 부분에 결합부(94)가 구비되어 상기 접촉체(93)가 고정된다.
상기 접촉체(93)는 상기 핑거 플레이트(91)의 양측부분에 삽입되도록 홈부(93a)가 형성된다.
상기 핑거 플레이트(91)의 하단부에는 상기 핑거 홈부(66)의 바닥면에 접촉되는 접촉볼(97)이 구비된다.
상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 수동 변속기의 변속 걸림 방지 장치의 작용을 설명하면 다음과 같다.
도 5는 콘트롤 핑거(70)가 두 개의 시프트 러그(65A)(65B) 사이에 위치한 상태로서, 이때에는 콘트롤 샤프트(60)가 직선 이동될 때 콘트롤 핑거(70)의 포핏볼(75)이 콘트롤 하우징(50)에 형성된 그루브의 골부분(55a)을 지나게 되므로 콘트롤 핑거(70)가 콘트롤 샤프트(60)의 핑거홀(62) 안쪽으로 들어가게 된다.
특히 상기 콘트롤 핑거(70)의 핑거 가변수단(90)의 접촉볼(97)이 시프트 러그(65)의 핑거홈부(66)에서 떨어지게 되므로 도 7에서와 같이 양쪽 접촉체(93)가 핑거 홈부(66)의 양쪽면에서 떨어져 좁혀진 상태로 있게 된다.
이후, 도 6에 도시된 바와 같이 콘트롤 샤프트(60)가 더 이동하게 되면, 콘트롤 핑거(70)가 그루브의 산부분(55b)에 의해 탄성 부재(80)의 탄성력을 이기고 콘트롤 샤프트(60)의 바깥쪽으로 나오면서, 도 8에서와 같이 콘트롤 핑거(70)의 핑거 가변수단(90)이 시프트 러그(65)의 핑거홈부(66) 사이로 삽입되고, 이때 핑거 플레이트(91)가 핑거 홈부(66) 내에서 눌리면서 양쪽의 접촉체(93)가 핑거 홈부(66)의 양쪽 내면에 접촉된다. 이와 같은 상태에서 콘트롤 핑거(70)를 이동시키면 시프트 러그(65)도 함께 이동하면서 시프팅 즉, 변속 작동의 실시가 가능해진다.
따라서, 도 4에서와 같이 2단과 3단 사이 또는 4단과 5단 사이 등으로 대각 변속이 이루어질 때 콘트롤 핑거(70)와 시프트 러그(65) 사이의 접촉이 차단되므로 대각 변속시 발생될 수 있는 걸림 현상이 발생하지 않게 된다.
상기와 같이 구성되고 작용되는 본 발명에 따른 수동 변속기의 변속 걸림 방지 장치는, 콘트롤 샤프트의 이동 경로에 따라 콘트롤 핑거의 돌출 높이가 변화됨과 아울러 콘트롤 핑거가 시프트 러그에 결합될 때 양측으로 벌어지면서 시프트 러그에 결합되기 때문에 대각 변속시에 시프트 러그와 콘트롤 핑거 사이의 걸림 현 상을 방지하여 변속 조작감이 향상되도록 하는 이점이 있다.

Claims (7)

  1. 운전자의 변속 조작력을 전달하는 콘트롤 샤프트(60)와; 상기 콘트롤 샤프트(60)에 이 샤프트와 직교하는 방향으로 승하강 가능하게 장착된 콘트롤 핑거(70)와; 상기 콘트롤 핑거(70)가 삽입되어 변속 조작력을 전달할 수 있도록 핑거 홈부(66)가 형성된 복수개의 시프트 러그(65)와; 상기 콘트롤 샤프트(60)가 셀렉트(select) 방향으로 이동될 때, 상기 콘트롤 핑거(70)를 샤프트와 직교하는 방향으로 이동시켜 상기 시프트 러그(65)의 핑거 홈부(66)에 삽입되게 하거나 이탈되도록 하는 핑거이동 조절수단을 포함하여 구성되고,
    상기 콘트롤 핑거(70)는 그 끝단부에 상기 시프트 러그(65)의 핑거 홈부(66)에 삽입될 때 벌어지면서 상기 핑거 홈부(66)의 내면에 접촉되는 핑거 가변수단(90)이 구비된 것을 특징으로 하는 수동 변속기의 변속 걸림 방지 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 핑거 가변수단(90)은 상기 콘트롤 핑거(70)가 상기 핑거 홈부(66)에 삽입되어 핑거 홈부(66)의 내면에 밀착될 때 양측으로 벌어지는 벌림탄성수단과, 상기 벌림탄성수단의 양측에 구비되어 핑거홈부의 내면에 접촉되는 접촉체(93)로 구성된 것을 특징으로 하는 수동 변속기의 변속 걸림 방지 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 벌림탄성수단은 상기 콘트롤 핑거(70)의 끝단부에 마름모 구조로 연결되어 양측 부분에 상기 접촉체(93)가 각각 연결되는 핑거 플레이트(91)와, 상기 핑거 플레이트(91)의 가운데 부분에 상하 방향으로 배치되어 상기 핑거 플레이트(91)가 상하 방향으로 벌어지도록 탄성력을 제공하는 리턴 스프링(95)으로 구성된 것을 특징으로 하는 수동 변속기의 변속 걸림 방지 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 핑거 플레이트(91)의 하단부에는 상기 핑거 홈부(66)의 바닥면에 접촉되는 접촉볼(97)이 구비된 것을 특징으로 하는 수동 변속기의 변속 걸림 방지 장치.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 핑거이동 조절수단은, 변속기 케이스 또는 콘트롤 하우징(50) 내에 고정되어 상기 콘트롤 샤프트(60)가 이동될 때 상기 콘트롤 핑거(70)가 접촉되면서 이동될 수 있도록 그루브(55)가 형성된 핑거 콘트롤부와, 상기 콘트롤 샤프트(60)에 구비되어 상기 콘트롤 핑거(70)를 상기 핑거 콘트롤부에 밀착시키는 탄성 부재(80)를 포함한 것을 특징으로 하는 수동 변속기의 변속 걸림 방지 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 콘트롤 핑거(70)에는 상기 그루브(55)에 구름 접촉되도록 하는 포핏볼(75)과, 이 포핏볼(75)에 탄성력을 제공하는 스프링(76)이 구비된 것을 특징으로 하는 수동 변속기의 변속 걸림 방지 장치.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 콘트롤 샤프트(60)에는 상기 콘트롤 핑거(70)가 삽입되어 장착된 핑거홀(62)이 형성되고,
    상기 탄성 부재(80)는 상기 핑거홀(62) 내에 장착되어 상기 콘트롤 핑거(70)에 탄성력을 제공하는 것을 특징으로 하는 수동 변속기의 변속 걸림 방지 장치.
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