KR100921094B1 - 쉬프트포크 - Google Patents

Abstract

본 발명은 슬리브를 작동시키도록 쉬프트포크에 구비된 중앙패드의 내구성을 안정적으로 확보하면서도 슬리브와 중앙패드 사이의 불필요한 마찰 및 회전손실을 방지하도록 하고 슬리브를 안정적으로 가이드할 수 있도록 한다.

수동변속기, 쉬프트포크, 슬리브

Description

쉬프트포크{Shift Fork}

본 발명은 수동변속기의 쉬프트포크 구조에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 쉬프트포크와 슬리브의 접촉 부분에 관련한 기술이다.

수동변속기는 운전자의 변속조작력을 케이블 등으로 전달받아 원하는 변속단으로 변속이 이루어지도록 하는 바, 운전자의 변속조작은 쉬프트레일을 선택하는 셀렉팅조작과, 선택된 쉬프트레일을 이동시켜서 상기 쉬프트레일에 장착된 쉬프트포크로 슬리브를 조작하여 원하는 변속단의 기어비를 형성하게 되는 쉬프팅조작으로 이루어진다.

상기 쉬프트포크는 싱크로나이저기구의 슬리브를 축방향으로 이동시킬 수 있도록 되어 있어서, 상기 쉬프트레일의 움직임에 따라 상기 슬리브를 축방향의 어느 일측으로 이동시킴에 따라 싱크로나이저링을 통한 동기작용에 의해 원하는 변속단으로의 변속이 원활하게 이루어질 수 있도록 한다.

도 1은 종래의 상기 쉬프트포크(500)와 슬리브(502)의 결합상태와 분리 상태를 함께 도시한 것으로서, 상기 쉬프트포크(500)에는 상기 슬리브(502)를 축방향으로 이동시키기 위해, 양단과 그 중앙부에 쉬프트패드(504)가 구비되어 있다.

상기 쉬프트패드(504)는 상기 슬리브(502)의 회전 접촉시에 마찰을 최소화하도록 하며, 통상 내마모성을 가진 플라스틱 복합재 등이 사용된다.

그런데, 상기한 바와 같은 쉬프트패드(504)는 슬리브(502)에 직접적으로 작동력을 전달하는 부분으로서, 그 파손이 문제되는데 특히 중앙부에 위치한 쉬프트패드(504)의 파손이 많다.

이는 변속 초기에는 양단의 쉬프트패드(504)가 슬리브(502)와 접촉하면서 작동력을 전달하지만, 변속 중기에는 쉬프트레일의 진행방향으로 도 2에 도시된 바와 같이 쉬프트포크(500)의 변형이 일어나서, 중앙부의 쉬프트패드(504)가 슬리브(502)와의 사이에 집중적인 하중을 담당하게 되기 때문이다.

종래에 상기한 바와 같은 문제점을 해결하고자 양단의 쉬프트패드(이하, 양단패드:505)와 중앙부의 쉬프트패드(이하, 중앙패드:506) 사이에 높이 차이를 두어, 쉬프트포크(500)의 변형시에만 중앙패드(506)가 슬리브(502)에 접촉하도록 하는 방법을 사용하도록 했으나, 급변속시의 쉬프트포크(500) 변형 및 순간응력의 예측이 어려워서 정확한 높이차를 선정하는 것이 불가능에 가깝고, 또한 높이차가 너무 큰 경우에는 슬리브(502)의 회전시 흔들림을 제한하지 못하게 되는 문제점이 있다.

또한, 다른 대응 방안으로, 중앙패드(506)의 면적을 넓게 하여 압력의 분산 효과를 꾀할 수 있으나, 이와 같은 방법은 슬리브(502)의 회전시 접촉하는 중앙패드(506)의 면적 증가로 마찰증가 및 회전손실이 발생하는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 슬리브를 작동시키도록 쉬프트포크에 구비된 중앙패드의 내구성을 안정적으로 확보하면서도 슬리브와 중앙패드 사이의 불필요한 마찰 및 회전손실을 방지하도록 하고 슬리브를 안정적으로 가이드할 수 있도록 한 수동변속기의 쉬프트포크를 제공함에 그 목적이 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 안출된 본 발명 수동변속기의 쉬프트포크는

쉬프트포크의 중앙부에 마련되는 중앙패드를 이루며, 상기 쉬프트포크에 고정되게 설치되는 고정패드와;

상기 고정패드와 함께 상기 중앙패드를 이루며, 상기 고정패드에 대하여 슬리브의 축방향을 따라 별도로 움직일 수 있도록 설치된 가동패드와;

상기 가동패드를 상기 슬리브를 향하여 탄성 지지하는 탄성부재;

를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

상기 고정패드는 상기 가동패드의 양측에 배치되고;

상기 탄성부재는 코일스프링으로 이루어지며;

상기 가동패드는 양쪽의 고정패드 사이에서 상기 코일스프링에 의해 상기 슬리브를 향하여 탄성지지된 구조로 할 수 있다.

또한, 본 발명 수동변속기의 쉬프트포크는

쉬프트포크의 중앙부에 설치되며, 적어도 일부분이 별도로 분리되어 슬리브의 축방향을 따라 이동 가능한 중앙패드와;

상기 중앙패드의 분리된 부분을 상기 슬리브의 축방향을 따라 상기 슬리브를 향해 탄성지지하도록 쉬프트포크와 상기 중앙패드의 분리된 부분 사이에 구비된 탄성부재;

를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

상기 탄성부재는 상기 쉬프트포크에 장착홀을 형성하여 일단이 삽입되고 타단이 상기 중앙패드의 분리된 부분을 탄성지지하도록 된 코일스프링으로 구성할 수 있다.

본 발명은 슬리브를 작동시키도록 쉬프트포크에 구비된 중앙패드의 내구성을 안정적으로 확보하면서도 슬리브와 중앙패드 사이의 불필요한 마찰 및 회전손실을 방지하도록 하고 슬리브를 안정적으로 가이드할 수 있도록 한다.

도 5를 참조하면, 본 발명 실시예는 쉬프트포크(1)의 중앙부에 마련되는 중앙패드(3)를 이루며, 상기 쉬프트포크(1)에 고정되게 설치되는 고정패드(5)와; 상기 고정패드(5)와 함께 상기 중앙패드(3)를 이루며, 상기 고정패드(5)에 대하여 슬 리브의 축방향을 따라 별도로 움직일 수 있도록 설치된 가동패드(7)와; 상기 가동패드(7)를 상기 슬리브를 향하여 탄성 지지하는 탄성부재를 포함하여 구성된다.

즉, 쉬프트포크(1)의 중앙부에 설치되는 중앙패드(3)의 적어도 일부분을 상기 가동패드(7)로 하여 상기 고정패드(5)에 대하여 별도로 분리되어 슬리브(9)의 축방향을 따라 이동 가능하도록 한 상태에서, 상기 가동패드(7)와 쉬프트포크(1) 사이에는 탄성부재를 설치하여, 상기 가동패드(7)가 상기 슬리브(9)를 향해 탄성 지지되도록 한 것이다.

본 실시예에서, 상기 고정패드(5)는 상기 가동패드(7)의 양측에 배치되고, 상기 탄성부재는 코일스프링(11)으로 이루어지며, 상기 가동패드(7)는 양쪽의 고정패드(5) 사이에서 상기 코일스프링(11)에 의해 상기 슬리브(9)를 향하여 탄성 지지된 구조로 하였다.

물론, 다른 변형례로서, 상기 고정패드(5)를 중앙에 위치시키고, 가동패드(7)를 양측에 배치할 수도 있을 것이며, 다수의 고정패드(5)와 가동패드(7)가 교번하여 배치되는 구조도 가능할 것이다.

본 실시예에서, 상기 코일스프링(11)은 상기 쉬프트포크(1)에 형성된 장착홀에 일단이 삽입되고 타단이 상기 중앙패드(3)의 분리된 부분인 가동패드(7)를 탄성 지지하도록 되어 있다.

상기한 바와 같이 구성된 본 발명 실시예의 작동을 도 5와 도 6을 참조하여 살펴본다.

도 5의 상태는 쉬프트포크(1)에 변형이 없는 경우이다. 즉, 변속이 이루어지지 않거나 변속 초기의 상황으로서, 쉬프트포크(1)에 큰 작용력이 걸리지 않아 쉬프트포크(1)의 변형이 없는 경우로서, 슬리브(9)는 회전하고 있고 이때 슬리브(9)와 접촉하고 있는 것은 상기 가동패드(7)만이다.

따라서, 상기 가동패드(7)와 고정패드(5) 전체가 형성하는 면적에 비하여 적은 면적으로 슬리브(9)에 접촉하고 있는 상태를 확보함에 의해, 슬리브(9)와의 마찰 및 회전저항을 감소시키게 되면서도, 슬리브(9)의 흔들림이나 기울어짐을 효과적으로 잡아줄 수 있게 된다.

도 6의 상태는 쉬프트포크(1)에 작용하는 작용력이 커져서, 쉬프트포크(1)에 변형이 발생한 경우로서, 이때는 상기 가동패드(7)가 상기 코일스프링(11)을 압축시키면서 눌려서, 상기 가동패드(7)뿐만 아니라 고정패드(5)도 상기 슬리브(9)에 접촉하는 상태가 되어, 변속조작력을 상기 가동패드(7) 및 고정패드(5)가 이루는 중앙패드(3)가 강하게 슬리브(9)로 전달하게 되며, 이때의 하중은 상기 가동패드(7)와 고정패드(5)가 적절히 분산하여 수용하게 됨으로써, 중앙패드(3)의 파손이 방지되게 된다.

따라서, 본 발명에 의하면, 쉬프트포크(1)의 변형이 없는 경우에는 가동패드(7)만이 슬리브(9)에 접촉하면서, 슬리브(9)와 최소한의 마찰 및 회전저항을 발생시키고 슬리브(9)의 흔들림 및 기울어짐을 잡아 안정된 작동이 가능하도록 해주며, 쉬프트포크(1)의 변형이 초래될 만큼 변속조작력이 강하게 전달되어야 할 상황에서는 가동패드(7)뿐만 아니라 고정패드(5)까지도 함께 슬리브(9)에 작동력을 전달하도록 함으로써, 상기 가동패드(7)와 고정패드(5)가 형성하는 중앙패드(3)의 상대적으로 넓은 작용면적으로 하중을 분산하여 그 파손이 방지되므로, 쉬프트포크(1)의 내구성을 크게 향상시킬 수 있게 된다.

도 1은 종래의 쉬프트포크와 슬리브의 결합상태 및 분리 구조를 비교하여 설명한 도면,

도 2는 쉬프트포크의 변형 현상을 설명한 도면,

도 3은 종래 기술에 의한 쉬프트포크를 도시한 도면,

도 4는 도 3의 Ⅳ방향 관측도로서 중앙패드를 도시한 도면,

도 5는 도 4에 대응하는 본 발명에 따른 수동변속기의 쉬프트포크를 도시한 도면,

도 6은 도 5와 비교하여 도시된 것으로서 쉬프트포크의 변형이 발생한 경우의 작동을 설명한 도면이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 간단한 설명>

1; 쉬프트포크 3; 중앙패드

5; 고정패드 7; 가동패드

9; 슬리브 11; 코일스프링

Claims (4)

1. 수동변속기에 있어서,

   쉬프트포크의 중앙부에 마련되는 중앙패드를 이루며, 상기 쉬프트포크에 고정되게 설치되는 고정패드;

   상기 고정패드와 함께 상기 중앙패드를 이루며, 상기 고정패드에 대하여 슬리브의 축방향을 따라 움직일 수 있도록 설치된 가동패드 및;

   상기 가동패드를 상기 슬리브를 향하여 탄성 지지하는 탄성부재;

   를 구비한 쉬프트포크.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 고정패드는 상기 가동패드의 양측에 배치되고;

   상기 탄성부재는 코일스프링으로 이루어지며;

   상기 가동패드는 양쪽의 고정패드 사이에서 상기 코일스프링에 의해 상기 슬리브를 향하여 탄성지지된 것

   을 특징으로 하는 쉬프트포크.
3. 쉬프트포크의 중앙부에 설치되며, 적어도 일부분이 별도로 분리되어 슬리브의 축방향을 따라 이동 가능한 중앙패드와;

   상기 중앙패드의 분리된 부분을 상기 슬리브의 축방향을 따라 상기 슬리브 를 향해 탄성지지하도록 쉬프트포크와 상기 중앙패드의 분리된 부분 사이에 구비된 탄성부재;

   를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 쉬프트포크.
4. 청구항 3에 있어서,

   상기 탄성부재는 상기 쉬프트포크에 장착홀을 형성하여 일단이 삽입되고 타단이 상기 중앙패드의 분리된 부분을 탄성지지하도록 된 코일스프링으로 구성된 것

   을 특징으로 하는 쉬프트포크.

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