KR100892280B1 - 시프트레일의 일체형 포핏볼 - Google Patents

Abstract

본 발명은 시프트레일의 일체형 포핏볼에 관한 것으로서, 특히 수동변속기 차량 운행중 변속감을 향상시킬 수 있도록 하기 위한 장치에 관한 것으로, 일측이 폐구된 파이프 형상으로 이루어지며, 개구된 타측단의 외주에는 구형상의 스틸볼(110)이 내부로부터 다수개 돌출 형성된 바디부(100)와; 바 형상으로 이루어져 일측이 상기 바디부(100)에 삽입되며, 상기 바디부(100)에 삽입되는 일측단은 외주를 따라 원형 홈 형상의 그루브(210)가 다수 형성되는 시프트레일(200)로 구성되어, 시프트레일을 누르는 힘이 균등하게 포진되도록 함으로써 상기 시프트레일에 불필요한 마찰이 발생하지 않고도 변속감을 향상시킬 수 있으며, 또한 일체형 포핏볼 적용시 가공개소를 최소화할 수 있으므로 생산성 증대 및 원가절감이 가능할 수 있도록 하는 것이다.

수동변속기, 시프트레일, 포핏볼, 스틸볼, 그루브

Description

시프트레일의 일체형 포핏볼{Unified poppet ball of shift rail}

본 발명은 시프트레일의 일체형 포핏볼에 관한 것으로서, 특히 수동변속기 내부에 위치한 시프트레일에 포핏볼을 삽입시켜 상기 시프트레일을 눌러주도록 함으로써 마찰력을 저감시켜 차량 운행중 변속감을 향상시킬 수 있도록 하기 위한 시프트레일의 일체형 포핏볼에 관한 발명이다.

일반적으로 자동차의 구동력은 차량에 실은 하물의 양과 도로의 상황 및 주행속도 등에 따라 크게 변화하므로, 이것에 대응하여 자동차에는 엔진의 동력을 적절한 구동력으로 변환시키기 위해 수동변속기를 설치하게 된다.

도 1은 일반적인 수동변속기의 내부구조를 도시한 것으로, 수동변속기(1)는 엔진과 구동축의 사이에 설치되며, 상기 수동변속기(1)에는 운전자의 조작력을 전달받기 위한 변속레버(2)가 설치되고, 상기 변속레버(1)는 변속기어박스 내부에 설치되는 다수의 시프트레일(20)을 조작하여 시프트포크에 연결된 슬리브를 통해 다수의 기어를 작동시킴으로써 변속을 실시하게 된다.

한편, 수동변속기에는 변속조작기구가 마련되는데 상기 변속조작기구는 변속레버에 의한 조작력을 수동변속기로 전달하여 변속이 이루어지도록 하는 장치로써, 변속레버의 변속조작에 따른 조작력을 변속기로 전달하는 셀렉트 케이블 및 시프트 케이블과, 상기 셀렉트 케이블 및 시프트 케이블과 연결되는 컨트롤 샤프트 어셈블리와, 상기 컨트롤 샤프트 어셈블리와 변속기의 동기장치 사이에 장착되어 컨트롤 샤프트 어셈블리의 조작에 따라 동기장치를 작동시켜 변속을 행하는 시프트레일 어셈블리 등으로 이루어진다.

도 1 및 도 2는 종래의 시프트레일 어셈블리에 관한 것으로, 도 1은 일반적인 수동변속기의 내부 구조를 도시하는 단면도이며, 도 2는 종래의 시프트레일 어셈블리를 도시하는 측면도이다.

종래의 시프트레일 어셈블리는 도 2에 도시된 바와 같이, 변속기 하우징(10)과, 상기 변속기 하우징(10) 내부에서 좌우방향으로 이동 가능하도록 장착된 시프트레일(20)과, 상기 시프트레일(20)의 양끝단에 설치되어 상기 시프트레일(20)이 이동 가능하도록 지지하는 시프트레일홀(30)과, 상기 변속기 하우징(10)과 시프트레일(20) 사이에 마련되어 변속위치를 결정하는 포핏볼부(400)로 이루어진다.

이때, 시프트레일(20)의 상단 일측에는 다수의 그루브(21)가 형성된다.

또한, 포핏볼부(40)는 시프트레일(20)에 형성된 그루브(21)에 삽입되어 변속위치를 결정하는 스틸볼(41)과, 상기 스틸볼(41)에 일정한 탄성력을 부여하는 탄성스프링(42)으로 이루어진다.

그 결과, 포핏볼은 변속레버의 조작에 의해 변속단이 선택되면 시프트레일(20)이 이동함에 따라 스틸볼(41)이 그루브(21)에 삽입되고 탄성스프링(42)에 의해 지지되어 도로 주행시 변속레버의 떨림으로 인한 변속기어의 변속 절도감을 향상시키게 된다.

그러나, 시프트레일 어셈블리는 변속감 향상에는 다소 효과가 있으나, 포핏볼이 단지 한방향으로만 시프트레일을 누르고 있으므로 힘의 불균등한 분배로 인해 보다 향상된 변속감을 기대하기 어려웠다.

또한, 상기 시프트레일 어셈블리를 적용하기 위해서는 변속기 하우징 및 시프트레일 양측까지 총 3개소의 가공이 필요하게 되는데 이는 가공시간이 오래 걸리게 됨으로써 생산성을 저하시키게 되는 문제점이 있었다.

본 발명은 시프트레일의 일체형 포핏볼에 관한 것으로서, 특히 수동변속기 내부에 위치한 시프트레일에 포핏볼을 삽입시켜 상기 시프트레일을 눌러주도록 함으로써 마찰력을 저감시켜 차량 운행중 변속감을 향상시킬 수 있도록 하기 위한 것을 목적으로 한다.

이러한 본 발명은 일측이 폐구된 파이프 형상으로 이루어지며, 개구된 타측단의 외주에는 구형상의 스틸볼이 내부로부터 다수개 돌출 형성된 바디부와; 바 형상으로 이루어져 일측이 상기 바디부에 삽입되며, 상기 바디부에 삽입되는 일측단은 외주를 따라 원형 홈 형상의 그루브가 다수 형성되는 시프트레일로 구성함으로써 달성된다.

이상과 같은 본 발명은 시프트레일을 누르는 힘이 균등하게 포진되도록 함으로써 상기 시프트레일에 불필요한 마찰이 발생하지 않고도 변속감을 향상시킬 수 있으며, 또한 일체형 포핏볼 적용시 가공개소를 최소화할 수 있으므로 생산성 증대 및 원가절감에 효과가 있는 발명인 것이다.

도 3 내지 도 6은 본 발명의 시프트레일의 일체형 포핏볼에 관한 것으로, 도 3은 본 발명의 시프트레일의 일체형 포핏볼을 도시하는 분해사시도이며, 도 4는 본 발명의 시프트레일의 일체형 포핏볼의 바디부와 커버부를 도시하는 분해사시도이고, 도 5 및 도 6은 본 발명의 시프트레일의 일체형 포핏볼의 바디부와 커버부의 실시예를 도시하는 도이다.

본 발명의 실시예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 시프트레일의 일체형 포핏볼은 도 3 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 일측이 폐구된 파이프 형상으로 이루어지며, 개구된 타측단의 외주에는 구형상의 스틸볼(110)이 내부로부터 다수개 돌출 형성된 바디부(100)와; 바 형상으로 이루어져 일측이 상기 바디부(100)에 삽입되며, 상기 바디부(100)에 삽입되는 일측단은 외주를 따라 원형 홈 형상의 그루브(210)가 다수 형성되는 시프트레일(200)로 이루어져, 시프트레일을 누르는 힘이 균등하게 포진되도록 함으로써 상기 시프트레일에 불필요한 마찰이 발생하지 않고도 변속감을 향상시킬 수 있으며, 또한 일체형 포핏 적용시 가공개소를 최소화할 수 있으므로 생산성 증대 및 원가절감이 가능하게 되는 것을 그 기술상의 기본 특징으로 한다.

이하 본 발명의 시프트레일의 일체형 포핏볼에 대한 각 구성요소를 첨부한 도면을 참조하여 하나씩 살펴보면 다음과 같다.

우선 본 발명은 수동변속기 내부에 마련되며, 파이프 형상으로 이루어져 일측에 스틸볼(110)이 돌출된 바디부(100)와, 일측이 상기 바디부(100)에 삽입되는 바 형상의 시프트레일(200)로 이루어진다.

도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 바디부(100)는 일측이 폐구된 파이프 형상으로 이루어지며, 상기 바디부(100)의 개구된 타측단 외주에는 구형상의 스틸볼(110)이 내부로부터 외부로 돌출 형성된다.

도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 스틸볼(110)의 일측은 바디부(100) 외측으로 돌출되지만, 상기 스틸볼(110)의 타측 일부는 상기 바디부(100)의 내측으로 돌출 형성되도록 하는 것이 좋다.

한편, 스틸볼(110)은 바디부(100) 외주에 일정한 간격으로 다수개 마련되도록 하며, 그 개수는 4개정도 구비되도록 하는 것이 바람직하고, 또한 상기 스틸볼(110) 사이 간격을 촘촘하게 8개의 스틸볼(110)이 구비되도록 해도 무방하다.

도 4에 도시된 바와 같이, 바디부(100)는 폐구부측 보다 개구부측의 외경이 좁게 형성된 계단모양으로 굴절 형성되어, 상기 바디부(100)의 개구부측에 돌출된 스틸볼(110)이 상기 바디부(100)의 폐구부측의 보다 높지 않게 형성하도록 하는 것이 바람직하다.

도 3에 도시된 바와 같이, 시프트레일(200)은 바 형상으로 이루어져 일측이 바디부(100)에 삽입되어, 차량 내부에 마련된 변속레버의 움직임에 따라 상기 시프트레일(200)이 종방향으로 슬라이딩함으로써 변속단의 설정상태를 변경시키게 되고, 상기 시프트레일(200)이 상기 변속레버로부터 조작력이 가해지지 않는 상태에 서는 슬라이딩하지 못하게 함으로써 변경된 변속단을 유지하게 한다.

이때, 바디부(100)에 삽입되는 시프트레일(200)의 일측단에는 외주면을 따라 원형 홈 형상의 그루브(Groove, 210)가 다수 형성되어 상기 바디부(100) 내측에 돌출된 스틸볼(110)과 대응되도록 한다.

또한, 시프트레일(200)에 형성된 그루브(210)는 수동변속기의 변속레버 작동시 좌우방향 변속이 가능한 범위 내의 일정한 간격을 가지고 3개의 홈이 형성되도록 하는 것이 좋다.

한편, 도 4에 도시된 바와 같이, 바디부(100)의 일측에는 커버부(120)가 마련되어 상기 바디부(100)로부터 돌출 형성된 스틸볼(110)의 일부를 커버하게 되도록 하는 것이 바람직하다.

이때, 커버부(120)는 다수의 홀(121)이 형성된 원통형상으로 이루어져 바디부(100) 외주에 위치하게 되는데, 상기 홀(121)은 상기 바디부(100)에 형성된 스틸볼(110)의 개수와 대응하도록 하여 상기 커버부(120)와 상기 바디부(100)가 결합되었을 때는 상기 스틸볼(110)의 일부가 상기 커버부(120)의 상기 홀(121)을 통해 외부로 돌출될 수 있게 하는 것이 바람직하다.

또한, 커버부(120)는 양측으로 분리 가능하게 마련되며, 상기 커버부(120) 외주면에는 탄성체(122)가 구비되어 분리 가능한 상기 커버부(120)를 구속할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

이하, 본 발명의 실시예를 설명하면 다음과 같다.

도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 수동변속기 내부에 마련되며, 구 형상의 스틸볼(110)이 돌출 형성된 파이프 형상의 바디부(100) 일측에 그루브(210)가 다수 형성된 바 형상의 시프트레일(200)이 삽입되어 변속레버 작동에 의한 변속감을 향상시키게 된다.

이때, 시프트레일(200)이 바디부(100)에 삽입되면서, 상기 시프트레일(200)에 형성된 그루브(210)가 상기 바디부(100) 내측으로 일부 돌출된 스틸볼(110)에 대응하게 된다.

또한, 바디부(100) 외측에는 양측으로 분리 가능한 원통형상의 커버부(120)가 마련되어 상기 바디부(100) 외주에 돌출 형성된 스틸볼(110)을 커버할 수 있도록 하며, 상기 커버부(120) 외주에는 다수의 홀(121)이 형성되어 상기 스틸볼(110)이 상기 홀(121) 외부로 돌출될 수 있도록 하고, 상기 커버부(120) 외주에는 탄성체(122)가 마련되어 분리 가능한 상기 커버부(120)를 탄성을 통해 구속할 수 있게 한다.

한편, 스틸볼(110)은 바디부(100) 외주에 일정한 간격을 가지고 다수 형성되며, 그 개수는 상, 하, 좌, 우에 한 개씩 총 4개가 마련되어 상기 바디부(100)의 외부와 내부로 돌출되도록 한다.

그 결과, 종래에는 단방향으로만 힘이 주어져 시프트레일(200)과 상기 시프트레일(200) 양측면에 불필요한 마찰력이 발생하게 되어 변속감에 영향을 줄 수 있었으나, 본 발명에서는 바디부(100) 내측에 형성된 4개의 스틸볼(110)을 통해 전방향에서 균등한 힘으로 상기 시프트레일(200)을 눌러주게 되므로, 시프트레일(200) 과 시프트레일(200) 양측면에 불필요한 마찰력이 발생하지 않게 되어 변속레버 작동시 변속감을 향상시킬 수 있게 되는 것이다.

또한, 종래에는 변속기 하우징(10, 도 2 참조) 및 시프트레일(20, 도 2 참조) 양측까지 총 3개소의 가공이 필요했는데, 본 발명에서는 바디부(100)를 시프트레일(200) 일측에 삽입되도록 하여 변속기 하우징의 1개소 가공을 삭제할 수 있게 됨으로써, 총 가공시간 사이클을 줄일 수 있게 되어 생산성 증대와 원가절감이 가능하도록 하였다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 시프트레일의 일체형 포핏볼은 수동변속기 내부에 마련되며, 구 형상의 스틸볼이 돌출 형성된 파이프 형상의 바디부 일측에 그루브가 다수 형성된 바 형상의 시프트레일이 삽입되어 변속레버 작동에 의한 변속감을 향상시키는데 탁월한 이점을 가진 발명인 것이다.

도 1은 일반적인 수동변속기의 내부구조를 도시하는 단면도,

도 2는 종래의 시프트레일 어셈블리를 도시하는 측면도,

도 3은 본 발명의 시프트레일의 일체형 포핏볼을 도시하는 분해사시도,

도 4는 본 발명의 시프트레일의 일체형 포핏볼의 바디부와 커버부를

도시하는 분해사시도,

도 5 및 도 6은 본 발명의 시프트레일의 일체형 포핏볼의 바디부와 커버부의

실시예를 도시하는 도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100 : 바디부 110 : 스틸볼

200 : 시프트레일 210 : 그루브

Claims (5)

1. 삭제
2. 삭제
3. 일측이 폐구된 파이프 형상으로 이루어지며, 타측단 외주에는 구형상의 스틸볼이 내부로부터 다수개 돌출 형성된 바디부와; 바 형상으로 이루어져 일측이 상기 바디부에 삽입되며, 상기 바디부에 삽입되는 일측단은 외주를 따라 원형 홈 형상의 그루브가 다수 형성되는 시프트레일로 이루어지는 것을 특징으로 하는 시프트레일의 일체형 포핏볼에 있어서,

   다수의 홀이 형성된 원통형상으로 이루어져 상기 바디부 외주에 위치하며, 상기 바디부에 형성된 상기 스틸볼이 상기 홀을 통해 외부로 돌출될 수 있도록 하는 커버부가 마련되는 것을 특징으로 하는 시프트레일의 일체형 포핏볼.
4. 제 3항에 있어서, 상기 커버부는 분리 가능하게 마련되며, 상기 커버부 외주 에는 탄성체가 구비되어 상기 커버부를 구속할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 시프트레일의 일체형 포핏볼.
5. 제 3항에 있어서, 상기 커버부 외주에 형성된 상기 홀은 상기 스틸볼에 대응 가능하도록 일정한 간격을 가지고 총 4개가 마련되도록 하는 것을 특징으로 하는 시프트레일의 일체형 포핏볼.

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