KR100719353B1 - 수동변속기의 이중 치합 방지장치 - Google Patents

수동변속기의 이중 치합 방지장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 수동변속기의 이중 치합 방지장치에 관한 것으로, 각 변속단별의 시프트 레일(4,5,6)이 각각 관통하도록 하우징구멍(21)이 형성되면서 변속기케이스의 안쪽면에 고정 설치되는 하우징브라켓트(20)와, 상기 시프트 레일(4,5,6)이 관통하는 좌측 사이드홈(31)과 우측 사이드홈(32) 및 상기 좌,우측 사이드홈(31,32) 사이에 형성된 플레이트구멍(33)을 구비하고서 상기 하우징브라켓트(20)의 일면에 덧대여지는 후방플레이트(30)와, 상기 후방플레이트(30)와 동일한 외형을 갖도록 형성되는 한편 상기 후방플레이트(30)의 좌,우측 사이드홈(31,32)과 서로 연결되는 좌,우측 사이드홈(41,42)이 형성됨과 더불어 상기 후방플레이트(30)의 플레이트구멍(33)과 동일한 크기의 플레이트구멍(43)이 상기 좌,우측 사이드홈(41,42) 사이에 위치하도록 형성되면서 상기 후방플레이트(30)에 덧대여지도록 설치되는 전방플레이트(40)와, 상기 시프트 레일(4,5,6)의 바깥면에서 상기 전,후방플레이트(40,30)의 좌,우측 사이드홈(41,31,42,32) 및 플레이트구멍(43,33)과 마주 대하는 부위에 형성된 걸림홈(4a,5a,6a)과, 상기 전,후방플레이트(40,30)를 하우징브라켓트(20)에 결합시키면서 상기 시프트 레일(4,5,6)의 직선 이동시 상기 전,후방플레이트(40,30)가 좌우 수평방향으로 슬라이드 이동할 수 있게 지지역할을 수행하는 다수개의 고정볼트(50)로 구성되어져, 부품수의 감축을 통해 원가를 절감시킬 수 있게 되고, 아울러 설계 자유도의 증대를 통해 조립 및 분해 작업시 편의성을 향상시킬 수 있도록 된 것이다.

Description

수동변속기의 이중 치합 방지장치{Inter lock system of manual transmission}
도 1은 일반적인 수동변속기에서 변속조작기구의 일부 사시도,
도 2와 도 3은 본 발명에 따른 이중 치합 방지장치를 설명하기 위한 결합사시도 및 분리사시도,
도 4은 본 발명에 따른 이중 치합 방지장치에서 전,후방플레이트를 설명하기 위한 정면도,
도 5 내지 도 7은 본 발명에 따른 이중 치합 방지장치의 작동상태를 설명하기 위한 개략적인 도면이다.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
4,5,6 - 시프트 레일 4a,5a,6a - 걸림홈
20 - 하우징브라켓트 21 - 하우징구멍
30 - 후방플레이트 31,41 - 좌측 사이드홈
32,42 - 우측 사이드홈 33,43 - 플레이트구멍
34,44 - 볼트구멍 40 - 전방플레이트
50 - 고정볼트
본 발명은 수동변속기의 변속 조작시 기어의 이중 치합을 방지할 수 있는 장치에 관한 것으로, 특히 구조의 단순화를 이룩하여 부품수를 절감함과 동시에 설계 자유도를 증대시킬 수 있도록 하는 수동변속기의 이중 치합 방지장치에 관한 것이다.
일반적으로, 자동차에 탑재되는 변속장치는 주행중 엔진으로부터 생성되는 구동력을 차량의 주행 상태에 알맞게 변화시켜 구동차륜으로 전달하는 기능을 수행하는 것으로서, 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 이루어지는 구성으로 되어 있다.
즉, 수동변속기의 변속조작기구는 변속레버의 조작력을 변속기로 전달하여 변속이 이루어지도록 하는 장치로서, 변속레버의 변속 조작에 따른 조작력을 변속기로 전달하는 셀렉트 및 시프트 케이블과, 상기 셀렉트 및 시프트 케이블과 연결되는 컨트롤 샤프트 어셈블리와, 상기 컨트롤 샤프트 어셈블리와 변속기의 동기장치 사이에 장착되어 컨트롤 샤프트 어셈블리의 조작에 따라 동기장치를 작동시켜 변속을 행하는 시프트 포크 어셈블리 등으로 이루어진다.
그리고, 상기 컨트롤 샤프트 어셈블리는 셀렉트 케이블과 연결되어 컨트롤 샤프트를 직선 왕복 이동시키는 셀렉트 레버와, 시프트 케이블과 연결되어 컨트롤 샤프트를 회전시키는 시프트 레버가 장착되고, 시프트 포크 어셈블리의 변속러그를 작동시킨다.
한편, 도 1에는 종래 기술에 따른 변속조작기구의 일부분이 도시되어 있는 바, 컨트롤 샤프트(1)와, 상기 컨트롤 샤프트(1)에 끼움 결합되는 컨트롤 핑거(2)와, 상기 컨트롤 핑거(2)의 이중 물림을 방지하는 인터록 플레이트(3)와, 상기 컨트롤 핑거(2)가 끼워지고 시프트 포크 어셈블리의 시프트 레일(4,5,6)에 결합되는 다수개의 변속러그(7,8,9) 등으로 이루어진다.
이러한 변속조작기구는 셀렉트 레버(11)가 작동되면 컨트롤 샤프트(1)가 직선 이동되고 컨트롤 핑거(2) 역시 직선 이동되면서 원하는 3개의 변속러그(7,8,9) 중 선택된 변속단의 변속러그에 끼워지게 된다.
이러한 상태에서 시프트 레버(12)의 작동에 의해 컨트롤 샤프트(1)가 회전되면 컨트롤 핑거(2)가 선택된 변속러그를 이동시켜 최종적으로 동기장치를 작동시키게 됨으로써 원하는 변속단의 변속조작을 행하게 된다.
이때, 인터록 플레이트(3)는 컨트롤 샤프트(1)에 고정된 상태로 컨트롤 핑거(2)와 같이 이동되면서, 컨트롤 핑거(2)에 의해 두 개의 변속러그가 이중으로 치합되는 것을 방지하는 역할을 수행하게 된다.
그러나, 상기와 같이 컨트롤 샤프트(1)에 설치된 인터록 플레이트(3)를 이용하여 기어의 이중 치합을 방지하는 기술은, 인터록 플레이트(3)의 설치를 위해 많은 부품이 소요되므로 원가의 상승요인이 될 뿐만 아니라, 컨트롤 샤프트(1)에 인터록 플레이트(3)를 고정시키기 위한 별도의 구조가 필요하게 되어 설계상 많은 제 약이 따르는 문제점이 있었다.
이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로, 구조의 단순화를 통해 부품수를 절감하고 동시에 설계 자유도를 증대시킬 수 있도록 하여 조립 및 분해시 작업의 편의성을 향상시킬 수 있도록 하는 수동변속기의 이중 치합 방지장치를 제공함에 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 이중 치합 방지장치는, 각 변속단별의 시프트 레일이 각각 관통하도록 하우징구멍이 형성되면서 변속기케이스의 안쪽면에 고정 설치되는 하우징브라켓트와; 상기 시프트 레일이 관통하는 좌측 사이드홈과 우측 사이드홈 및 상기 좌,우측 사이드홈 사이에 형성된 플레이트구멍을 구비하고서 상기 하우징브라켓트의 일면에 덧대여지는 후방플레이트와; 상기 후방플레이트와 동일한 외형을 갖도록 형성되는 한편 상기 후방플레이트의 좌,우측 사이드홈과 서로 연결되는 좌,우측 사이드홈이 형성됨과 더불어 상기 후방플레이트의 플레이트구멍과 동일한 크기의 플레이트구멍이 상기 좌,우측 사이드홈 사이에 위치하도록 형성되면서 상기 후방플레이트에 덧대여지도록 설치되는 전방플레이트와; 상기 시프트 레일의 바깥면에서 상기 전,후방플레이트의 좌,우측 사이드홈 및 플레이트구멍과 마주 대하는 부위에 형성된 걸림홈과; 상기 전,후방플레이트를 하우징브라켓트에 결합시키면서 상기 시프트 레일의 직선 이동시 상기 전,후방플레이트가 좌우 수평방향으로 슬라이드 이동할 수 있게 지지역할을 수행하는 다수개의 고정볼트;로 구성되는 것을 특징으로 한다.
이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.
도 2와 도 3은 본 발명에 따른 이중 치합 방지장치를 설명하기 위한 결합사시도 및 분리사시도로서, 종래 구조와 동일한 부위에는 동일한 참조부호를 붙이면서 설명하기로 한다.
본 발명에 따른 실시예의 이중 치합 방지장치는 통상적인 5속 수동변속기에 적용하는 것이지만, 이에 한정되는 것은 아니다.
5속 수동변속기의 변속조작기구는 도 1을 참조로 전술하였던 바와 같이, 컨트롤 핑거(2)가 끼워지도록 변속러그(7,8,9)를 구비한 시프트 레일(4,5,6)을 포함하여 구성된다.
상기 시프트 레일(4)은 5속 수동변속기에서 1-2단 시프트 레일에 해당하고, 상기 시프트 레일(5)은 3-4단 시프트 레일에 해당하며, 상기 시프트 레일(6)은 5-R단 시프트 레일에 해당된다.
본 발명에 따른 이중 치합 방지장치는, 각 변속단별의 시프트 레일(4,5,6)이 각각 관통하도록 하우징구멍(21)이 형성되면서 변속기케이스의 안쪽면에 고정 설치되는 하우징브라켓트(20)와, 상기 시프트 레일(4,5,6)이 관통하는 좌측 사이드홈(31)과 우측 사이드홈(32) 및 상기 좌,우측 사이드홈(31,32) 사이에 형성된 플레이트구멍(33)을 구비하고서 상기 하우징브라켓트(20)의 일면에 덧대여지는 후방플레이트(30)와, 상기 후방플레이트(30)와 동일한 외형을 갖도록 형성되는 한편 상기 후방플레이트(30)의 좌,우측 사이드홈(31,32)과 서로 연결되는 좌,우측 사이드홈(41,42)이 형성됨과 더불어 상기 후방플레이트(30)의 플레이트구멍(33)과 동일한 크기의 플레이트구멍(43)이 상기 좌,우측 사이드홈(41,42) 사이에 위치하도록 형성되면서 상기 후방플레이트(30)에 덧대여지도록 설치되는 전방플레이트(40)와, 상기 시프트 레일(4,5,6)의 바깥면에서 상기 전,후방플레이트(40,30)의 좌,우측 사이드홈(41,31,42,32) 및 플레이트구멍(43,33)과 마주 대하는 부위에 형성된 걸림홈(4a,5a,6a)과, 상기 전,후방플레이트(40,30)를 하우징브라켓트(20)에 결합시키면서 상기 시프트 레일(4,5,6)의 직선 이동시 상기 전,후방플레이트(40,30)가 좌우 수평방향으로 슬라이드 이동할 수 있게 지지역할을 수행하는 다수개의 고정볼트(50)로 구성된다.
여기서, 상기 하우징브라켓트(20)는 외곽의 테두리 형상이 변속기케이스와 동일한 모양으로 형성되는 것으로서, 본 발명의 실시예에서와 같이 패널형상으로 형성될 수 있고 폐공간을 형성하는 박스형태로도 형성될 수 있음은 물론이다.
그리고, 상기 전,후방플레이트(40,30)는 외형이 ㅍ자의 모양으로 형성되지만, 이에 한정된 것은 아니다.
또한, 상기 후방플레이트(30)에서 좌측 사이드홈(31)과 플레이트구멍(33)사이의 수평방향 일직선 길이(L1)는 상기 전방플레이트(40)에서 좌측 사이드홈(41)과 플레이트구멍(43)사이의 수평방향 일직선 길이(L4)보다 긴 길이를 갖도록 형성되고, 상기 후방플레이트(30)에서 플레이트구멍(33)의 수평방향 일직선 길이(L2)는 상기 전방플레이트(40)에서 플레이트구멍(43)의 수평방향 일직선 길이(L5)와 동일한 길이를 갖도록 형성되며, 상기 후방플레이트(30)에서 플레이트구멍(33)과 우측 사이드홈(32)사이의 수평방향 일직선 길이(L3)는 상기 전방플레이트(40)에서 플레이트구멍(43)과 우측 사이드홈(42)사이의 수평방향 일직선 길이(L6)보다 짧은 길이를 갖도록 형성된다.
이를 보다 구체화하면, 상기 후방플레이트(30)에서 좌측 사이드홈(31)과 플레이트구멍(33)사이의 수평방향 일직선 길이(L1)는 상기 전방플레이트(40)에서 좌측 사이드홈(41)과 플레이트구멍(43)사이의 수평방향 일직선 길이(L4)에 대해 25％ 더 긴 길이를 갖도록 형성된다.
그리고, 상기 후방플레이트(30)에서 플레이트구멍(33)과 우측 사이드홈(32)사이의 수평방향 일직선 길이(L3)는 상기 전방플레이트(40)에서 플레이트구멍(43)과 우측 사이드홈(42)사이의 수평방향 일직선 길이(L6)보다 25％ 더 짧은 길이를 갖도록 형성된다.
또한, 상기 전,후방플레이트(40,30)에는 상기 고정볼트(50)가 관통하는 볼트구멍(44,34)이 형성되는데, 상기 볼트구멍(44,34)은 좌우 수평방향으로 길게 형성된 슬릿으로 형성된다.
한편, 도 3에 도시된 미설명 부호 22는 고정볼트(50)가 체결되는 볼트구멍이다.
이하, 본 발명의 작용 및 효과에 대해 설명하기로 한다.
셀렉트 레버(11)의 작동에 의해 컨트롤 샤프트(1)가 직선 이동하여 컨트롤 핑거(2)가 1-2단 시프트 레일(4)의 변속러그(7)에 끼워지고, 시프트 레버(12)의 작동에 의해 컨트롤 샤프트(1)가 회전하여 컨트롤 핑거(2)가 선택된 변속러그(7)를 이동시키게 되면, 도 5에 도시된 바와 같이 1-2단 시프트 레일(4)이 직선 이동을 하게 된다.
이때, 후방플레이트(30)와 전방플레이트(40)에 형성된 좌측 사이드홈(31,41) 은 1-2단 시프트 레일(4)의 걸림홈(4a)으로부터 벗어나 시프트 레일(4)의 바깥면과 접촉하게 됨으로써, 상기 전,후방플레이트(40,30)는 5-R단 시프트 레일(6)이 있는 우측방향으로 슬라이드 이동을 하게 된다.
이 결과, 3-4단 시프트 레일(5)은 후방플레이트(30)에 형성된 플레이트구멍(33)의 한쪽 측면이 걸림홈(5a)에 삽입되어 걸려지게 됨으로써, 상기 3-4단 시프트 레일(5)은 이동이 제한된다.
동시에, 5-R단 시프트 레일(6)은 전,후방플레이트(40,30)에 형성된 우측 사이드홈(42,32)이 걸림홈(6a)에 동시에 삽입되어 걸려지게 됨으로써, 상기 5-R단 시프트 레일(6)도 함께 이동이 제한된다.
그리고, 셀렉트 레버(11)와 시프트 레버(12)의 작동에 의해 도 6에 도시된 바와 같이 3-4단 시프트 레일(5)이 직선 이동하게 되면, 전,후방플레이트(40,30)에 형성된 플레이트구멍(43,33)은 각각의 한쪽 측면만이 상기 시프트 레일(5)의 바깥면과 접촉하게 된다.
즉, 후방플레이트(30)에 형성된 플레이트구멍(33)은 1-2단 시프트 레일(4)쪽으로 위치한 좌측의 한쪽 측면만이 상기 시프트 레일(5)의 바깥면과 접촉하게 되고, 전방플레이트(40)에 형성된 플레이트구멍(43)은 5-R단 시프트 레일(6)쪽으로 위치한 우측의 한쪽 측면만이 상기 시프트 레일(5)의 바깥면과 접촉하게 된다.
이 결과, 상기 후방플레이트(30)는 1-2단 시프트 레일(4)이 있는 좌측방향으로 슬라이드 이동을 하게 되고, 동시에 좌측 사이드홈(31)이 걸림홈(5a)에 삽입되어 걸려지게 됨으로써, 상기 1-2단 시프트 레일(4)은 이동이 제한된다.
또한, 상기 전방플레이트(40)는 5-R단 시프트 레일(6)이 있는 우측방향으로 슬라이드 이동을 하게 되고, 동시에 우측 사이드홈(42)이 걸림홈(6a)에 삽입되어 걸려지게 됨으로써, 상기 5-R단 시프트 레일(6)도 함께 이동이 제한되어 진다.
그리고, 셀렉트 레버(11)와 시프트 레버(12)의 작동에 의해 도 7에 도시된 바와 같이 5-R단 시프트 레일(6)이 직선 이동하게 되면, 후방플레이트(30)와 전방플레이트(40)에 형성된 우측 사이드홈(32,42)은 5-R단 시프트 레일(6)의 걸림홈(6a)으로부터 벗어나 시프트 레일(6)의 바깥면과 접촉하게 되고, 이로 인해 상기 전,후방플레이트(40,30)는 1-2단 시프트 레일(4)이 있는 좌측방향으로 슬라이드 이동을 하게 된다.
이 결과, 1-2단 시프트 레일(4)은 전,후방플레이트(40,30)에 형성된 좌측 사이드홈(41,31)이 동시에 걸림홈(4a)에 삽입되어 걸려지게 됨으로써, 상기 1-2단 시프트 레일(4)은 이동이 제한된다.
그리고, 3-4단 시프트 레일(5)은 전방플레이트(40)에 형성된 플레이트구멍(43)의 한쪽 측면이 걸림홈(5a)에 삽입되어 걸려지게 됨으로써, 상기 3-4단 시프트 레일(5)도 함께 이동이 제한되어 진다.
따라서, 1-2단 시프트 레일(4)과 3-4단 시프트 레일(5) 및 5-R단 시프트 레일(6) 중 컨트롤 핑거(2)에 의해 선택된 시프트 레일만이 이동을 하게 되고, 선택되지 못한 나머지의 시프트 레일들은 본 발명에 따른 전,후방플레이트(40,30)에 의해 이동이 제한됨으로써, 기어의 이중 치합을 예방할 수 있게 된다.
본 발명은, 비교적 간단한 구조의 하우징브라켓트(20)와 전,후방플레이트 (40,30)만으로 기어의 이중 치합을 방지할 수 있는 것이므로, 부품수의 감축을 통해 원가를 절감할 수 있게 되고, 동시에 설계 자유도의 증대를 통해 조립 및 분해시 작업의 편의성을 향상시킬 수 있는 잇점이 있게 된다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의한 이중 치합 방지장치는, 부품수의 감축을 통해 원가를 절감시킬 수 있게 되고, 아울러 설계 자유도의 증대를 통해 조립 및 분해 작업시 편의성이 향상되는 효과가 있게 된다.

Claims (5)

  1. 각 변속단별의 시프트 레일(4,5,6)이 각각 관통하도록 하우징구멍(21)이 형성되면서 변속기케이스의 안쪽면에 고정 설치되는 하우징브라켓트(20)와;
    상기 시프트 레일(4,5,6)이 관통하는 좌측 사이드홈(31)과 우측 사이드홈(32) 및 상기 좌,우측 사이드홈(31,32) 사이에 형성된 플레이트구멍(33)을 구비하고서 상기 하우징브라켓트(20)의 일면에 덧대여지는 후방플레이트(30)와;
    상기 후방플레이트(30)와 동일한 외형을 갖도록 형성되는 한편 상기 후방플레이트(30)의 좌,우측 사이드홈(31,32)과 서로 연결되는 좌,우측 사이드홈(41,42)이 형성됨과 더불어 상기 후방플레이트(30)의 플레이트구멍(33)과 동일한 크기의 플레이트구멍(43)이 상기 좌,우측 사이드홈(41,42) 사이에 위치하도록 형성되면서 상기 후방플레이트(30)에 덧대여지도록 설치되는 전방플레이트(40)와;
    상기 시프트 레일(4,5,6)의 바깥면에서 상기 전,후방플레이트(40,30)의 좌,우측 사이드홈(41,31,42,32) 및 플레이트구멍(43,33)과 마주 대하는 부위에 형성된 걸림홈(4a,5a,6a)과;
    상기 전,후방플레이트(40,30)를 하우징브라켓트(20)에 결합시키면서 상기 시프트 레일(4,5,6)의 직선 이동시 상기 전,후방플레이트(40,30)가 좌우 수평방향으로 슬라이드 이동할 수 있게 지지역할을 수행하는 다수개의 고정볼트(50);
    로 구성되는 것을 특징으로 하는 수동변속기의 이중 치합 방지장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 전,후방플레이트(40,30)는 외형이 ㅍ자의 모양으로 형성된 것을 특징으로 하는 수동변속기의 이중 치합 방지장치.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 후방플레이트(30)에서 좌측 사이드홈(31)과 플레이트구멍(33)사이의 수평방향 일직선 길이(L1)는 상기 전방플레이트(40)에서 좌측 사이드홈(41)과 플레이트구멍(43)사이의 수평방향 일직선 길이(L4)보다 긴 길이를 갖도록 형성되고,
    상기 후방플레이트(30)에서 플레이트구멍(33)의 수평방향 일직선 길이(L2)는 상기 전방플레이트(40)에서 플레이트구멍(43)의 수평방향 일직선 길이(L5)와 동일한 길이를 갖도록 형성되며,
    상기 후방플레이트(30)에서 플레이트구멍(33)과 우측 사이드홈(32)사이의 수평방향 일직선 길이(L3)는 상기 전방플레이트(40)에서 플레이트구멍(43)과 우측 사이드홈(42)사이의 수평방향 일직선 길이(L6)보다 짧은 길이를 갖도록 형성된 것을 특징으로 하는 수동변속기의 이중 치합 방지장치.
  4. 제 3항에 있어서, 상기 길이(L1)는 상기 길이(L4)에 대해 25％ 더 긴 길이를 갖도록 형성되고, 상기 길이(L3)는 상기 길이(L6)보다 25％ 더 짧은 길이를 갖도록 형성된 것을 특징으로 하는 수동변속기의 이중 치합 방지장치.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 전,후방플레이트(40,30)에는 상기 고정볼트(50)가 관통하는 볼트구멍(44,34)이 형성되는데, 상기 볼트구멍(44,34)은 좌우 수평방향으로 길게 형성된 슬릿인 것을 특징으로 하는 수동변속기의 이중 치합 방지장치.
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