KR100642545B1 - 수동변속기의 변속조작기구 - Google Patents

수동변속기의 변속조작기구 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 수동변속기의 변속조작기구는 변속단에 각각 대응되도록 컨트롤 핑거가 복수개가 형성되어, 셀렉팅 동작 수행시 상기 복수개의 컨트롤 핑거 중에서 어느 하나만이 선택적으로 시프트러그에 삽입되도록 구성됨으로써, 상기 컨트롤 핑거가 셀렉팅 방향으로 움직이지 않으므로 상기 컨트롤 핑거가 상기 시프트러그에 정확하게 위치되기 때문에 변속 성능과 안정성이 향상될 뿐만 아니라, 상기 복수개의 컨트롤 핑거가 복수개의 그루브사이를 탄성부재에 의해 밀착되면서 움직이도록 구성되기 때문에 변속위치가 고정되고 변속시 절도감이 향상되는 효과가 있다.
수동변속기, 변속조작기구, 컨트롤 샤프트, 시프트, 셀렉트, 컨트롤 핑거, 그루브, 탄성부재, 위치가변수단, 시프트 러그

Description

수동변속기의 변속조작기구{Shifting Apparatus of Manual Transmission}
도 1은 종래 기술에 따른 수동변속기의 변속조작기구가 도시된 사시도,
도 2는 본 발명에 따른 수동변속기의 변속조작기구가 도시된 사시도,
도 3은 본 발명에 따른 수동변속기의 중립상태가 도시된 측단면도,
도 4 및 도 5는 본 발명에 따른 셀렉팅 동작상태가 도시된 측단면도.
<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>
60: 컨트롤 샤프트 62: 셀렉트 샤프트
64: 시프트 샤프트 66: 셀렉트 레버
68: 시프트 레버 70: 컨트롤 핑거
72: 5/후진단 컨트롤 핑거 74: 3/4단 컨트롤 핑거
76: 1/2단 컨트롤 핑거 80: 시프트 러그
82: 시프트 레일 84: 탄성부재
86:핑거 가이드 88: 스프링 시트
90: 그루브 92: 제 1그루브
94: 제 2그루브 96: 제 3그루브
98: 제 4그루브
본 발명은 수동변속기에 관한 것으로서, 특히 변속단에 각각 대응되도록 컨트롤 핑거가 복수개가 형성되어 셀렉팅 조작시 원하는 변속단의 시프트러그에 선택적으로 삽입되도록 구성됨으로써, 상기 컨트롤 핑거가 상기 시프트러그에 정확하게 위치되어 변속감이 향상되는 수동변속기의 변속조작기구에 관한 것이다.
일반적으로 자동차에는 엔진의 동력을 적절한 구동력으로 변환시키기 위해 변속기가 설치되고, 상기 변속기는 작동방식에 따라 수동변속기, 자동변속기, 무단변속기 등으로 구분된다.
한편, 수동변속기의 변속조작기구는 변속레버의 조작력을 수동 변속기로 전달하여 변속이 이루어지도록 하는 장치로서, 변속레버의 변속 조작에 따른 조작력을 변속기로 전달하는 셀렉트 케이블 및 시프트 케이블과, 이 셀렉트 및 시프트 케이블과 연결되는 컨트롤 샤프트 어셈블리와, 이 컨트롤 샤프트 어셈블리와 변속기의 동기장치 사이에 장착되어 컨트롤 샤프트 어셈블리의 조작에 따라 동기장치를 작동시켜 변속을 행하는 시프트 포크 어셈블리 등으로 이루어진다.
도 1은 종래 기술에 따른 수동 변속기의 변속조작기구가 도시된 사시도이다.
종래 기술에 따른 수동변속기는 도 1에 도시된 바와 같이, 운전석에 장착된 변속레버(미도시)에 연결되어 직선이동되면서 셀렉팅 작동을 수행하는 셀렉트 레버(2)와, 상기 변속레버(미도시)에 연결되고 회전되면서 시프팅 작동을 수행하는 시프트 레버(4)와, 상기 셀렉트 레버(2)의 이동에 따라 축방향으로 움직이고 상기 시프트 레버(4)의 이동에 따라 회전되며 변속기(미도시)측에 삽입된 컨트롤 샤프트(6)와, 상기 컨트롤 샤프트(6)에 끼움결합되는 컨트롤 핑거(8)와, 상기 컨트롤 샤프트(6)에 수직하게 배치된 복수개의 시프트 레일(10)을 포함하여 구성된다.
상기 복수개의 시프트레일(10)에는 상기 컨트롤 핑거(8)에 의해 선택될 수 있도록 시프트러그(12)가 각각 형성된다.
또한, 상기 컨트롤 샤프트(6)에는 상기 컨트롤 샤프트(6)가 직선이동시 상기 컨트롤 핑거(8)가 상기 시프트러그(12)로부터 이탈되는 것을 방지하도록 인터록플레이트(14)가 장착된다.
상기 복수개의 시프트러그(12)는 1/2단, 3/4단, 5/후진단 시프트 러그로 이루어져, 셀렉팅 작동시 상기 컨트롤 핑거(8)에 의해 선택된다.
상기와 같이 구성된 종래 기술에 따른 수동변속기의 변속조작기구의 동작을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 운전자가 변속레버(미도시)를 조작하여 셀렉팅 조작을 수행하면, 상기 셀렉트 레버(2)는 상기 컨트롤 샤프트(6)를 축방향으로 직선이동하게 된다.
상기 컨트롤 샤프트(6)가 직선이동되면, 상기 컨트롤 핑거(8)도 이동되면서 상기 복수개의 시프트 러그(12) 중에서 원하는 변속단의 시프트러그(12)에 끼워진다.
이후, 운전자가 시프팅 조작을 수행하면, 상기 시프트 레버(4)는 상기 컨트롤 샤프트(6)를 회전시키게 된다.
상기 컨트롤 샤프트(6)가 회전되면, 상기 컨트롤 핑거(8)가 선택된 상기 시프트러그(12)를 이동시키게 된다.
상기 시프트러그(12)의 이동되면서 변속기(미도시)의 동기장치를 작동시켜 변속 작동이 이루어지게 된다.
그러나, 종래 기술에 따른 수동변속기의 변속조작기구는 상기 컨트롤 핑거가 상기 복수개의 시프트 러그(12) 중에서 하나의 시프트러그(12)에 정확히 위치되지 못하고, 상기 복수개의 시프트 러그(12) 사이에 위치될 경우 변속작동이 이루어지지 않으며 변속감이 저하되는 문제점이 있다.
본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 변속시 컨트롤 핑거가 두 개의 시프트러그에 걸림되는 것을 방지하여 변속감이 향상된 수동변속기의 변속조작기구를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 수동변속기의 변속조작기구는 컨트롤 샤프트에 구비된 복수개의 컨트롤 핑거와, 상기 복수개의 컨트롤 핑거에 각각 대응되는 복수개의 시프트러그가 형성된 시프트레일과, 셀렉팅 동작 수행시 상기 복수개의 컨트롤 핑거 중에서 어느 하나만이 선택적으로 상기 복수개의 시프트러그에 삽입되도록 상기 복수개의 컨트롤 핑거의 위치를 가변시키는 위치가변수단을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명에 따른 수동변속기의 변속조작기구가 도시된 사시도이고, 도 3은 본 발명에 따른 수동변속기의 중립상태가 도시된 측단면도이고, 도 4 및 도 5는 본 발명에 따른 셀렉팅 동작상태가 도시된 측단면도이다.
본 발명에 따른 수동변속기의 변속조작기구는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 컨트롤 샤프트(60)에 구비된 복수개의 컨트롤 핑거(70)와, 상기 복수개의 컨트롤 핑거(70)에 각각 대응되는 복수개의 시프트러그(80)가 형성된 시프트레일(82)과, 셀렉팅 동작 수행시 상기 복수개의 컨트롤 핑거(70) 중에서 어느 하나만이 선택적으로 상기 복수개의 시프트러그(80)에 삽입되도록 상기 복수개의 컨트롤 핑거(70)의 위치를 가변시키는 위치가변수단을 포함하여 구성된다.
상기 컨트롤 샤프트(60)는 셀렉트 조작력을 전달하는 셀렉트 레버(66)에 의해 축방향으로 이동되는 셀렉트 샤프트(62)와, 시프트 조작력을 전달하는 시프트 레버(68)에 의해 회전되는 시프트 샤프트(64)로 구성된다.
여기서, 상기 셀렉트 레버(66)와 시프트 레버(68)는 운전석에 장착된 변속레버(미도시)에 연결된다.
상기 시프트샤프트(64)는 중공형상으로 이루어지고, 상기 셀렉트 샤프트(62)는 상기 시프트 샤프트(64)을 관통하도록 상기 시프트 샤프트(64)의 내부에 위치되는 바, 상기 시프트 샤프(64)트는 상기 셀렉트 샤프트(62)와 별도로 회전가능하고, 상기 셀렉트 샤프트(62)는 상기 시프트샤프트(64)의 내부에서 축방향으로 이동가능토록 설치된다.
상기 복수개의 시프트러그(80)는 1/2단, 3/4단, 5/후진단 시프트 러그로 이루어진다.
한편, 상기 위치가변수단은 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 셀렉트 샤프트(62)에서 축방향으로 소정간격 이격되게 형성된 복수개의 그루브(90)와, 상기 시프트 샤프트(64)에 구비되어 상기 셀렉트 샤프트(62)가 축방향으로 이동시 상기 복수개의 컨트롤 핑거(70) 중에서 일부가 상기 복수개의 그루브(90)에 밀착되도록 탄성력을 제공하는 탄성부재(84)로 구성된다.
여기서, 상기 시프트 샤프트(64)에는 상기 복수개의 컨트롤 핑거(70)가 상기 시프트 샤프트(64)에 수직한 방향으로 움직일 수 있도록 안내하는 핑거 가이드(86)가 설치된다.
상기 핑거 가이드(84)는 상기 시프트 샤프트(64)에 형성된 홀에 압입되어, 상기 컨트롤 핑거(70)를 감싸도록 형성되고, 각 단부는 상기 컨트롤 핑거(70)를 향 해 절곡되어 형성된다.
그리고, 상기 복수개의 컨트롤 핑거(70)는 상기 시프트 샤프트(64)에 축방향으로 소정간격 이격된 위치에 각각 구비되되, 상기 복수개의 시프트 러그(80)에 각각 대응되도록 형성된다.
즉, 상기 복수개의 컨트롤 핑거(70)는 상기 시프트 샤프트(64)의 일측면에서 좌측부터 5/후진단(72), 3/4단(74), 1/2단 컨트롤 핑거(76)로 이루어진다.
한편, 상기 복수개의 그루브(90)는 상기 셀렉트 샤프트(62)의 일측면에 형성되고, 상기 복수개의 컨트롤 핑거(70) 중 어느 하나만이 상기 시프트러그(80)를 향해 돌출되어 상기 시프트러그(80)에 걸림되도록 형성된다.
즉, 상기 복수개의 그루브(90)는 상기 셀렉트 샤프트(62)에서 좌측부터 소정간격으로 이격되게 위치된 제 1,2,3,4그루브(92)(94)(96)(98)로 이루어진다.
그리고, 상기 복수개의 그루브(90)는 상기 셀렉트 샤프트(62)의 움직임에 따라 상기 컨트롤 핑거(70)의 출입이 원활하도록 측면이 경사지게 형성되되, 외측으로 갈수록 확장되게 형성된다.
상기 복수개의 그루브(90) 중에서 가장 좌측에 형성된 상기 제 1그루브(92)는 상기 시프트 샤프트(64)에서 가장 좌측에 구비된 5/후진단 컨트롤 핑거(72)가 출입되도록 형성된 것이며, 가장 우측에 형성된 제 4그루브(98)는 상기 시프트 샤프트(64)에서 가장 우측에 구비된 1/2단 컨트롤 핑거(76)가 출입되도록 형성된 것이다.
그리고, 상기 제 2,3그루브(94)(96)는 상기 시프트 샤프트(64)에서 중심에 위치된 3/4단 컨트롤 핑거(74)가 출입되도록 형성된 바, 상기 셀렉트 샤프트(62)가 좌측으로 이동시 상기 3/4단 컨트롤 핑거(74)는 상기 제 3그루브(96)에 밀착되고, 상기 셀렉트 샤프트(62)가 우측으로 이동시 상기 제 2그루브(94)에 밀착되도록 형성된다.
여기서, 변속기의 중립상태일 때 상기 3/4단 컨트롤 핑거(74)가 상기 제 2그루브(94)와 제 3그루브(96) 사이에 위치되는 바, 상기 제 2,3그루브(94)(96)는 상기 제 2그루브(94)와 제 3그루브(96) 사이의 중심위치로부터 변속시 상기 셀렉트 샤프트(62)가 이동되는 셀렉션 거리만큼 좌/우측으로 각각 이격된 위치에 형성된다.
그리고, 상기 제 1그루브(92)는 상기 5/후진단 컨트롤 핑거(72)가 상기 시프트러그(80)에 삽입되는 위치로부터 상기 셀렉션 거리만큼 좌측으로 이격된 위치에 형성되고, 상기 셀렉트 샤프트(62)가 중립상태로부터 우측으로 이동시에는 상기 5/후진단 컨트롤 핑거(72)가 상기 제 1그루브(92)로부터 이탈되지 않고 상기 제 1그루브(92)의 내측에서 축방향으로 슬라이딩 될 수 있도록 형성된다.
또한, 상기 제 4그루브(98)는 상기 1/2단 컨트롤 핑거(76)가 상기 시프트러그(80)에 삽입되는 위치로부터 상기 셀렉션 거리만큼 우측으로 이격된 위치에 형성되고, 상기 셀렉트 샤프트(62)가 중립상태에서 좌측으로 이동시에는 상기 1/2단 컨트롤 핑거(76)가 상기 제 4그루브(98)로부터 이탈되지 않고 상기 제 4그루브(98)의 내측에서 축방향으로 슬라이딩 될 수 있도록 형성된다.
한편, 상기 탄성부재(84)는 상기 핑거가이드(86)와 컨트롤 핑거(70) 사이에 장착되되, 상기 컨트롤 핑거(70)가 상기 그루브(90)에 밀착되는 방향으로 탄성력을 제공하는 스프링이다.
또한, 상기 컨트롤 핑거(70)의 측면에는 상기 핑거가이드(86)를 향해 돌출된 스프링 시트(8)가 구비되어, 상기 스프링 시트(88)에 의해 상기 탄성부재(84)가 지지되게 된다.
상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 수동변속기의 변속조작기구의 동작을 살펴보면 다음과 같다.
먼저, 변속기가 중립상태일 때는 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 5/후진단 컨트롤 핑거(72)와 1/2단 컨트롤 핑거(76)는 상기 제 1그루브(92)와 제 4그루브(98)에 각각 삽입되어 밀착된 상태이고, 상기 시프트샤프트(64)의 중앙에 있는 상기 3/4단 컨트롤 핑거(74)는 제 2,3그루브(94)(96) 사이에 위치된다.
따라서, 상기 3/4단 컨트롤 핑거(74)만이 상기 복수개의 시프트러그(80)를 향해 돌출되고, 상기 복수개의 시프트러그(80)중에서 3/4단에 해당되는 시프트러그에 삽입되어 셀렉팅 동작이 수행된다.
이후, 운전자가 시프팅 조작을 수행하면, 상기 시프트 레버(68)에 의해 상기 시프트샤프트(64)가 회전하게 되면, 상기 3/4단 컨트롤 핑거(74)는 상기 시프트러그(80)를 이동시키게 되어, 3/4단 변속이 이루어지게 된다.
여기서, 상기 시프트샤프트(64)의 회전방향에 따라 상기 시프트러그(80)의 이동방향이 달라져서, 3단 또는 4단 변속이 이루어지게 된다.
한편, 변속기의 중립상태에서 운전자가 변속레버(미도시)를 조작하여 셀렉팅 조작을 수행하면, 상기 셀렉트 레버(66)에 변속조작력이 전달되어 상기 셀렉트 레버(66)가 직선이동되면서 상기 셀렉트 샤프트(62)를 축방향으로 직선이동시키게 된다.
여기서, 상기 셀렉트 샤프트(62)가 우측으로 이동하게 되면, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 1/2단 컨트롤 핑거(76)가 상기 제 4그루브(98)로부터 빠져나오게 되고, 상기 3/4단 컨트롤 핑거(74)와 5/후진단 컨트롤 핑거(72)는 상기 제 1,2그루브(92)(94)에 각각 삽입되면서 상기 탄성부재(84)에 의해 밀착되게 된다.
따라서, 상기 1/2단 컨트롤 핑거(76)만이 외측으로 돌출되어 상기 복수개의 시프트러그(80)중에서 1/2단에 해당되는 시프트러그에 삽입되게 되어 셀렉팅 동작이 수행된다.
이후, 운전자가 시프팅 조작을 수행하면, 상기 시프트 레버(68)에 의해 상기 시프트샤프트(64)가 회전되면서 상기 1/2단 컨트롤 핑거(76)는 상기 시프트러그(80)를 이동시키게 되어, 1/2단 변속이 이루어지게 된다.
여기서, 상기 시프트샤프트(64)의 회전방향에 따라 상기 시프트러그(80)의 이동방향이 달라지므로, 1단 또는 2단 변속이 이루어지게 된다.
또한, 도 5에 도시된 바와 같이, 변속기의 중립상태에서 상기 셀렉트 샤프트(62)가 좌측으로 이동하게 되면, 상기 5/후진단 컨트롤 핑거(72)는 상기 제 1그루브(92)로부터 이탈되어 상기 제 1그루브(92)와 2그루브(94)사이에 위치되고, 상기 1/2단과 3/4단 컨트롤 핑거(76)(74)는 각각 상기 제 3,4그루브(96)(98)에 밀 착되게 된다.
따라서, 상기 5/후진단 컨트롤 핑거(72)만이 외측으로 돌출되게 되어, 상기 복수개의 시프트 러그(80) 중에서 5/후진단에 해당되는 시프트러그에 삽입되어 셀렉팅 동작이 수행된다.
이후, 운전자가 시프팅 조작을 수행하면, 상기 시프트 레버(68)에 의해 상기 시프트샤프트(64)가 회전되면서 상기 5/후진단 컨트롤 핑거(72)는 상기 시프트러그(80)를 이동시키게 되어, 5/후진단 변속이 이루어지게 된다.
여기서, 상기 시프트샤프트(64)의 회전방향에 따라 상기 시프트러그(80)의 이동방향이 달라지게 되므로, 5단 또는 후진단 변속이 이루어지게 된다.
상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 수동변속기의 변속조작기구는 변속단에 각각 대응되도록 컨트롤 핑거가 복수개가 형성되어, 셀렉팅 동작 수행시 상기 복수개의 컨트롤 핑거 중에서 어느 하나만이 선택적으로 시프트러그에 삽입되도록 구성됨으로써, 상기 컨트롤 핑거가 셀렉팅 방향으로 움직이지 않으므로 상기 컨트롤 핑거가 상기 시프트러그에 정확하게 위치되기 때문에 변속 성능과 안정성이 향상될 뿐만 아니라, 상기 복수개의 컨트롤 핑거가 복수개의 그루브사이를 탄성부재에 의해 밀착되면서 움직이도록 구성되기 때문에 변속위치가 고정되고 변속시 절도감이 향상되는 효과가 있다.

Claims (8)

  1. 컨트롤 샤프트(60)에 구비된 복수개의 컨트롤 핑거(70)와;
    상기 복수개의 컨트롤 핑거(70)에 각각 대응되는 복수개의 시프트러그(80)가 형성된 시프트레일(82)과;
    셀렉팅 동작 수행시 상기 복수개의 컨트롤 핑거(70) 중에서 어느 하나만이 선택적으로 상기 복수개의 시프트러그(80)에 삽입되도록 상기 복수개의 컨트롤 핑거(70)의 위치를 가변시키는 위치가변수단을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 수동변속기의 변속조작기구.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 컨트롤 샤프트(60)는 셀렉트 조작력을 전달하는 셀렉트 레버(66)에 의해 축방향으로 이동되는 셀렉트 샤프트(62)와, 시프트 조작력을 전달하는 시프트레버(68)에 의해 회전되고 상기 복수개의 컨트롤 핑거(70)가 결합된 시프트 샤프트(64)로 이루어진 것을 특징으로 하는 수동변속기의 변속조작기구.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 시프트 샤프트(64)는 중공형상으로 이루어지고, 상기 셀렉트 샤프트(62)는 상기 시프트 샤프트(64)의 내부에서 축방향으로 이동가능토록 설치된 것을 특징으로 하는 수동변속기의 변속조작기구.
  4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 위치가변수단은 상기 셀렉트 샤프트(62)에서 축방향으로 소정간격 이격되게 형성된 복수개의 그루브(90)와, 상기 시프트 샤프트(64)에 구비되고 상기 셀렉트 샤프트(62)가 축방향으로 이동시 상기 복수개의 컨트롤 핑거(70) 중에서 일부가 상기 그루브(90)에 밀착되도록 탄성력을 제공하는 탄성부재(84)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 수동변속기의 변속조작기구.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 시프트 샤프트(64)에는 상기 복수개의 컨트롤 핑거(70)의 움직임을 안내하는 핑거 가이드(86)가 설치되고, 상기 탄성부재(84)는 상기 핑거 가이드(86)의 내부에 장착된 것을 특징으로 하는 수동변속기의 변속조작기구.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 컨트롤 핑거(70)는 둘레면을 따라 돌출된 스프링 시트(88)가 형성된 것을 특징으로 하는 수동변속기의 변속조작기구.
  7. 제 4 항에 있어서,
    상기 복수개의 그루브(90)는 상기 복수개의 컨트롤 핑거(70) 중 어느 하나만이 상기 시프트러그(80)를 향해 돌출되도록 형성된 것을 특징으로 하는 수동변속기의 변속조작기구.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 컨트롤 핑거(70)는 좌측부터 일정간격으로 이격되게 위치된 3개로 이루어지고, 상기 복수개의 그루브(90)는 상기 셀렉트 샤프트(62)가 중립위치일 때는 중심에 위치된 컨트롤 핑거(70)가 상기 시프트러그(80)를 향해 돌출되고, 상기 셀렉트 샤프트(62)가 좌측으로 이동시 좌측에 위치된 컨트롤 핑거(70)가 돌출되며, 상기 셀렉트 샤프트(62)가 우측으로 이동시 우측에 위치된 컨트롤 핑거(70)가 돌출되도록 형성된 것을 특징으로 하는 수동변속기의 변속조작기구.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20020030630A (ko) * 2000-10-19 2002-04-25 이계안 차량용 수동변속기의 조작기구

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