KR100737023B1 - 차량의 변속기용 디텐트레버장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 디텐트레버 자체가 차지하는 공간 및 그 회동 작동에 필요한 공간을 대폭적으로 축소시킬 수 있도록 함으로써, 변속기 케이스의 내부 공간을 보다 효율적으로 활용할 수 있도록 하거나, 변속기를 보다 컴팩트하게 구성할 수 있도록 한다.

Description

차량의 변속기용 디텐트레버장치{detent lever apparatus for a transmission of a vehicle}

도 1은 본 발명에 따른 차량의 변속기용 디텐트레버장치를 설명한 도면,

도 2는 도 1의 요부 상세도,

도 3은 종래기술에 대비한 본 발명의 효과를 비교하여 도시한 도면이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 간단한 설명>

1; 매뉴얼컨트롤샤프트 5; 디텐트프로파일

3; 디텐트레버 7; 샤프트프로파일

9; 스위칭홈 11; 롤러

13; 볼 15; 스토퍼

본 발명은 차량의 변속기용 디텐트레버장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 디텐트레버의 작동범위를 축소하여 변속기의 공간활용도를 향상시키거나 변속기를 보다 컴팩트하게 만들 수 있도록 하는 기술에 관한 것이다.

운전자의 쉬프트레버 조작은 조작케이블에 의해 전달되어 변속기의 매뉴얼 컨트롤샤프트를 회동시키도록 되어 있고, 상기 매뉴얼컨트롤샤프트에는 인히비터스위치가 설치되어 매뉴얼컨트롤샤프트의 회동상태를 전기적인 신호로 TCU(Transmission Control Unit)에 제공하도록 되어 있다.

또한 상기 매뉴얼컨트롤샤프트에는 변속기 케이스 내측에 디텐트레버가 설치되어 변속시 각 변속레인지의 설정에 따른 절도감 등과 같은 적절한 변속조작감을 형성하도록 되어 있다.

그런데, 종래의 디텐트레버에는 모든 변속레인지를 일련의 홈들로 표현하는 요철이 하나의 부채꼴형상의 원주면에 형성되어 있어서 디텐트레버 자체의 크기가 커지고, 디텐트레버의 회동에 필요한 많은 공간이 필요하다.

상기와 같이 디텐트레버의 설치 및 그 회동동작에 필요한 공간을 변속기 케이스 내부에 설정하는 것은 변속기 내부의 복잡한 부품들에 비추어 공간 활용의 효율성을 크게 떨어뜨리는 것이며, 변속기의 컴팩트한 구성을 방해하는 요소가 된다.

본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 디텐트레버 자체가 차지하는 공간 및 그 회동 작동에 필요한 공간을 대폭적으로 축소시킬 수 있도록 함으로써, 변속기 케이스의 내부 공간을 보다 효율적으로 활용할 수 있도록 하거나, 변속기를 보다 컴팩트하게 구성할 수 있도록 한 차량의 변속기용 디텐트레버장치를 제공함에 그 목적이 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명 차량의 변속기용 디텐트레 버장치는

쉬프트레버의 조작에 의해 변속기케이스에 대하여 회동되는 매뉴얼컨트롤샤프트와;

상기 매뉴얼컨트롤샤프트의 전체 회동변위를 연속된 2부분으로 나누어, 그 중 한 부분에 속하는 변속레인지들을 구분하는 요철 형상의 디텐트프로파일이 형성된 디텐트레버와;

일정한 위치에서 상기 디텐트레버의 디텐트프로파일에 접촉하여 상기 디텐트레버의 회동축을 향한 탄지력을 제공하는 디텐트스프링수단과;

상기 매뉴얼컨트롤샤프트의 전체 회동변위 중 상기 디텐트레버에 형성된 나머지 부분에 해당되는 부분에 속하는 각 변속레인지들을 구분하도록 상기 매뉴얼컨트롤샤프트에 요철형상으로 형성된 샤프트프로파일과;

상기 디텐트레버와 상기 매뉴얼컨트롤샤프트 사이에 설치되어, 상기 디텐트레버로부터 상기 샤프트프로파일에 상기 디텐트레버의 회동축을 향한 탄지력을 제공하도록 설치된 볼스프링수단을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.

도 1 및 도 2을 참조하면, 본 발명 실시예는 쉬프트레버의 조작에 의해 변속기케이스에 대하여 회동되는 매뉴얼컨트롤샤프트(1)와; 상기 매뉴얼컨트롤샤프트(1)의 전체 회동변위를 연속된 2부분으로 나누어, 그 중 한 부 분에 속하는 변속레인지들을 구분하는 요철 형상의 디텐트프로파일(5)이 형성된 디텐트레버(3)와; 일정한 위치에서 상기 디텐트레버(3)의 디텐트프로파일(5)에 접촉하여 상기 디텐트레버(3)의 회동축을 향한 탄지력을 제공하는 디텐트스프링수단과; 상기 매뉴얼컨트롤샤프트(1)의 전체 회동변위 중 상기 디텐트레버(3)에 형성된 나머지 부분에 해당되는 부분에 속하는 각 변속레인지들을 구분하도록 상기 매뉴얼컨트롤샤프트(1)에 요철형상으로 형성된 샤프트프로파일(7)과; 상기 디텐트레버(3)와 상기 매뉴얼컨트롤샤프트(1) 사이에 설치되어, 상기 디텐트레버(3)로부터 상기 샤프트프로파일(7)에 상기 디텐트레버(3)의 회동축을 향한 탄지력을 제공하도록 설치된 볼스프링수단을 포함하여 구성된다.

상기 디텐트프로파일(5)은 시계방향을 따라 P, R, N레인지를 설정하는 홈이 차례로 배치되어 이루어지고, 상기 샤프트프로파일(7)은 시계방향을 따라 스위칭홈(9)과 D, B레인지를 설정하는 홈이 차례로 배치되어 이루어지며, 상기 홈의 깊이와 경사도는 스위칭홈(9)이 가장 깊고 가파르며, 다음으로 P, R, N레인지를 설정하는 홈들이 D, B레인지를 설정하는 홈들보다 깊고 가파르게 형성된다.

즉, 당해 변속기는 P, R, N, D, B의 총 5개의 변속레인지를 가지고 있으며, 이들 중 디텐트레버(3)의 디텐트프로파일(5)에 P, R, N레인지를 홈으로 설정하고, 나머지 D, B레인지를 상기 샤프트프로파일(7)에 홈으로 설정하도록 한 것이며, 이들 두 부분 사이에는 상기 스위칭홈(9)이 위치하도록 된 것이다.

상기 B레인지는 엔진브레이크 작동을 위하여 변속단을 차례로 다운쉬프트시키도록 제어하는 변속레인지이다.

상기 각 변속레인지를 설정하는 홈의 깊이와 경사도는 상기 매뉴얼컨트롤샤프트(1)가 회동할 때, 그 회동변위를 어디에서 흡수할 것인가를 결정하게 한다. 즉, 상기 각 변속레인지를 설정하는 홈들은 후술하는 디텐트스프링수단의 롤러(11) 또는 볼스프링수단의 볼(13)에 의해 탄성력으로 눌려 있다가, 상기 매뉴얼컨트롤샤프트(1)가 회동되면서 제공하는 회동력에 의해 상기 롤러(11) 또는 볼(13)이 다른 홈으로 넘어가게 되는데, 이때, 상기 롤러(11)가 디텐트프로파일(5)의 다른 홈으로 넘어갈지 상기 볼(13)이 샤프트프로파일(7)의 다른 홈으로 넘어갈지는, 상기 홈의 깊이와 경사도에 의해 결정되는 것이다.

물론, 상기 홈의 깊이가 깊고 경사도가 크면 상기 롤러(11) 또는 볼(13)이 다른 홈으로 넘어가기가 더 어렵다. 따라서, 다른 구속조건이 없이 상기 매뉴얼컨트롤샤프트(1)가 회동되면, 우선적으로 상기 샤프트프로파일(7)의 D레인지와 B레인지 사이의 전환이 일어나게 되고, 다음으로 상기 디텐트프로파일(5)의 P, R, N레인지 사이의 전환이 일어나게 되며, 최종적으로 상기 스위칭홈(9)에 위치하던 볼이 D레인지로 전환될 수 있게 된다.

참고로, 상기 스위칭홈(9)에서 D레인지를 향하여 움직이는 것은 가장 어렵지만, 상기 D레인지로부터 상기 스위칭홈(9)으로 볼이 상대적으로 이동되는 것은 상기 볼이 D레인지와 B레인지 사이를 움직이는 것과 동일한 수준의 회동력에 의해 이루어지도록 되어 있다.

즉, 도 2를 참조하면, 매뉴얼컨트롤샤프트(1)의 원주면에 형성된 샤프트프로파일(7)을 Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ 및 Ⅳ구간으로 구획할 때, 상기 Ⅰ구간은 홈이 가장 깊고 볼 이 타고 넘어갈 경사도가 가장 크며, 나머지 Ⅱ,Ⅲ,Ⅳ구간은 홈이 가장 얕고 볼이 타고 넘어갈 경사도가 상기 Ⅰ구간은 물론 상기 디텐트프로파일(5)에 형성된 홈의 깊이 및 경사도보다도 얕고 작도록 된 것이다.

한편, 상기 디텐트레버(3)가 R레인지로부터 N레인지를 설정하는 상태로 회동된 후에는 동일한 방향으로 회동되는 것이 저지되도록 구비된 스토퍼(15)를 포함하여 구성되는데, 본 실시예에서는 변속기케이스의 내벽으로 이루어지도록 하였으나, 이외에 별도의 블록형 구조물을 변속기케이스에 고정하여 구성할 수도 있을 것이다.

상기 디텐트스프링수단 및 상기 볼스프링수단은 공지의 기술과 같이 볼이나 롤러를 스프링이 제공하는 탄성력으로 상기 디텐트프로파일(5) 또는 상기 샤프트프로파일(7)에 가압하도록 하는 구성으로서, 본 실시예에서는 상기 디텐트스프링수단은 상기 디텐트프로파일(5)에 구름접촉하는 롤러(11)를 포함하여 구성되고, 상기 볼스프링수단은 상기 샤프트프로파일(7)에 구름접촉하는 볼(13)을 포함하여 구성되도록 하였다.

한편, 상기 볼이 상기 샤프트프로파일(7)을 가압하는 스프링력 F_B와, 상기 롤러가 상기 디텐트프로파일(5)을 가압하는 스프링력 F_D는 변속단이 설정된 고정상태에서는 항상 같은 크기를 가지도록 되어 있다.

상기한 바와 같이 구성된 본 발명 실시예의 작용을 살펴보면 다음과 같다.

도 1의 상태는 P레인지가 설정된 상태이다. 이 상태로부터 운전자가 쉬프트 레버를 조작하여 상기 매뉴얼컨트롤샤프트(1)가 반시계방향으로 회동되면, 그 회동력은 상기 디텐트레버(3)를 반시계방향으로 회동시켜서, 상기 고정된 위치를 가지고 있는 롤러는 상기 디텐트레버(3)의 회동에 의해 상대적으로 P레인지를 설정하고 있던 상태로부터 R레인지를 설정하는 상태로 된다.

물론, 이때, 상기 매뉴얼컨트롤샤프트(1)에 의해 연동하는 인히비터스위치에서는 P레인지로부터 R레인지로의 전환이 전기적 신호로 검출되어 TCU로 전달된다.

여기서, 상기 매뉴얼컨트롤샤프트(1)가 작용하는 회동력에 의해 P레인지에서 R레인지로의 전환이 확실히 일어나도록 하는 신뢰성이 확보되는 이유는, 상기 볼(13)은 상기 스위칭홈(9)에 삽입되어 있는 상태여서 샤프트프로파일(7)의 D레인지상태로 넘어가는 데에 소요되는 힘이 상기 P레인지에서 R레인지로 넘어가는 데에 필요한 힘보다 크기 때문에, 상기 볼(13)이 D레인지로 넘어가지 않고 매뉴얼컨트롤샤프트(1)의 회동력을 디텐트레버(3)로 전달하기 때문이다.

상기와 같은 작용은 R->N 변속에서도 마찬가지로 일어나게 되며, 상기 디텐트레버(3)의 N레인지가 설정된 상태에서는, 상기 스토퍼(15)에 의해 상기 디텐트레버(3)는 더 이상 반시계방향으로의 회동이 억제된다.

상기와 같이 디텐트레버(3)의 반시계방향으로의 회동이 억제된 상태에서, 상기 매뉴얼컨트롤샤프트(1)가 반시계방향으로 더 회동되면, 그 회동변위는 상기 스위칭홈(9)에 설정되어 있던 볼(13)이 상기 D레인지를 설정하는 홈으로 이동하면서 흡수되게 되며, 이렇게 하여 N레인지로부터 D레인지로의 전환이 이루어지게 된 다.

이후, D레인지에서 B레인지로의 전환은 역시 매뉴얼컨트롤샤프트(1)의 반시계방향 회동에 대해 상기 디텐트레버(3)는 상기 스토퍼(15)에 의해 회동이 억제되어 있어서, 상기 볼(13)이 상기 B레인지를 설정하는 홈으로 상대적으로 이동하게 되어 이루어진다.

다음으로 B레인지로부터 차례로 P레인지까지 전환되는 과정을 살펴본다.

상기 B레인지 설정상태로부터 D레인지 설정상태로 전환되는 것은, 상기 매뉴얼컨트롤샤프트(1)를 시계방향으로 회동시키면, 상기 볼(13)이 상대적으로 완만한 경사를 타고 D레인지를 설정하는 홈으로 이동하게 되어 이루어진다.

이때, N레인지를 설정하고 있는 롤러(11)가 R레인지를 설정하는 홈으로 이동되지 않는 이유는 상술한 바와 같이 P, R, N레인지를 설정하는 홈의 깊이 및 그 경사도가 상기 B, D레인지를 설정하는 홈의 깊이 및 경사도에 비해 깊고 크기 때문이다.

다음, 매뉴얼컨트롤샤프트(1)를 더욱 시계방향으로 회동시키면, 상기와 마찬가지 이유로 디텐트레버(3)는 회동되지 않고, 상기 볼(13)이 D레인지를 설정하는 홈으로부터 상기 스위칭홈(9)으로 이동하며, 이 상태는 N레인지 설정상태가 된다.

상기와 같은 상태로부터 매뉴얼컨트롤샤프트(1)를 더 시계방향으로 회동시킴에 따라 차례로 상기 롤러(11)가 R레인지 설정상태 및 P레인지 설정상태로 전환되게 된다.

물론, 상기와 같은 매뉴얼컨트롤샤프트(1)의 회동상태는 연동되는 인히비터 스위치에 의해 검출되어 TCU에 전달되게 된다.

상기와 같이 구성되어 작동되는 디텐트레버(3)장치를 도 3와 같이 종래의 디텐트레버(3)장치와 비교하면, 디텐트레버(3) 자체가 차지하는 부피 및 디텐트레버(3)의 동작에 필요한 부피가 현저하게 감소됨을 알 수 있다.

따라서, 본 발명과 같은 구성의 디텐트레버(3)장치를 변속기에 도입하면, 변속기 내부의 공간을 더 효율적으로 이용할 수 있도록 하거나, 불필요한 공간을 삭제함으로써 변속기가 더욱 컴팩트하고 소형으로 이루어지도록 할 수 있다.

이상과 같이 본 발명에 의하면, 디텐트레버 자체가 차지하는 공간 및 그 회동 작동에 필요한 공간을 대폭적으로 축소시킬 수 있도록 함으로써, 변속기 케이스의 내부 공간을 보다 효율적으로 활용할 수 있도록 하거나, 변속기를 보다 컴팩트하게 구성할 수 있도록 한다.

Claims (4)

1. 쉬프트레버의 조작에 의해 변속기케이스에 대하여 회동되는 매뉴얼컨트롤샤프트와;

   상기 매뉴얼컨트롤샤프트의 전체 회동변위를 연속된 2부분으로 나누어, 그 중 한 부분에 속하는 변속레인지들을 구분하는 요철 형상의 디텐트프로파일이 형성된 디텐트레버와;

   일정한 위치에서 상기 디텐트레버의 디텐트프로파일에 접촉하여 상기 디텐트레버의 회동축을 향한 탄지력을 제공하는 디텐트스프링수단과;

   상기 매뉴얼컨트롤샤프트의 전체 회동변위 중 상기 디텐트레버에 형성된 나머지 부분에 해당되는 부분에 속하는 각 변속레인지들을 구분하도록 상기 매뉴얼컨트롤샤프트에 요철형상으로 형성된 샤프트프로파일과;

   상기 디텐트레버와 상기 매뉴얼컨트롤샤프트 사이에 설치되어, 상기 디텐트레버로부터 상기 샤프트프로파일에 상기 디텐트레버의 회동축을 향한 탄지력을 제공하도록 설치된 볼스프링수단;

   을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 차량의 변속기용 디텐트레버장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 디텐트프로파일은 시계방향을 따라 P, R, N레인지를 설정하는 홈이 차례로 배치되어 이루어지고;

   상기 샤프트프로파일은 시계방향을 따라 스위칭홈과 D, B레인지를 설정하는 홈이 차례로 배치되어 이루어지며;

   상기 홈의 깊이와 경사도는 스위칭홈이 가장 깊고 가파르며, 다음으로 P, R, N레인지를 설정하는 홈들이 D, B레인지를 설정하는 홈들보다 깊고 가파르게 형성된 것

   을 특징으로 하는 차량의 변속기용 디텐트레버장치.
3. 제2항에 있어서,

   상기 디텐트레버가 R레인지로부터 N레인지를 설정하는 상태로 회동된 후에는 동일한 방향으로 회동되는 것이 저지되도록 구비된 스토퍼;

   을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 차량의 변속기용 디텐트레버장치.
4. 제3항에 있어서,

   상기 디텐트스프링수단은 상기 디텐트프로파일에 구름접촉하는 롤러를 포함하여 구성되고;

   상기 볼스프링수단은 상기 샤프트프로파일에 구름접촉하는 볼을 포함하여 구성되며;

   상기 스토퍼는 변속기케이스의 내벽으로 이루어진 것

   을 특징으로 하는 차량의 변속기용 디텐트레버장치.

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