KR100941720B1 - 수동변속기용 변속 조작기구 - Google Patents

Abstract

본 발명은 변속단 선택을 위한 변속 작동 시, 치합의 오동작 및 점프아웃 현상을 방지함으로써, 원활한 변속작동을 가능하게 하고, 변속감 및 조작력을 저감시키도록 하는 수동변속기용 변속 조작기구를 제공한다.

수동변속기, 컨트롤 샤프트, 컨트롤 핑거, 점프아웃 방지유닛

Description

수동변속기용 변속 조작기구{SHIFTING APPARATUS FOR MANUAL TRANSMISSION}

본 발명은 수동변속기용 변속 조작기구에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 변속 조작 시, 치합의 오동작 및 점프아웃 현상을 방지하도록 하는 수동변속기용 변속 조작기구에 관한 것이다.

일반적으로 자동차에는 엔진의 동력을 적절한 구동력으로 변환시키기 위한 변속기가 설치되고, 상기 변속기는 작동방식에 따라 수동변속기, 자동변속기, 무단변속기 등으로 구분된다.

이 중, 수동변속기에 적용되는 변속 조작기구는 변속레버의 조작력을 수동변속기로 전달하여 변속이 이루어지도록 하는 장치로써, 변속레버의 변속 조작에 따른 조작력을 변속기로 전달하는 셀렉트 케이블 및 시프트 케이블과, 상기 셀렉트 및 시프트 케이블과 연결되는 컨트롤 샤프트 어셈블리와, 상기 컨트롤 샤프트 어셈블리와 변속기의 동기장치 사이에 장착되어 상기 컨트롤 샤프트 어셈블리의 조작에 따라 동기장치를 작동시켜 변속을 행하는 시프트 포크 어셈블리 등으로 이루어진다.

여기서, 컨트롤 샤프트 어셈블리는, 도 1에서 도시한 바와 같이, 변속레버와 연결되어 상기 변속레버의 조작력에 의해 직선 왕복운동 및 회전운동을 하는 컨트롤 샤프트(101)와, 상기 컨트롤 샤프트(101)의 회동 및 축방향으로의 동작에 따라 연동되어 해당 변속단별로 구비된 싱크로 기구에 작동력을 전달하는 시프트 레일(111)로 이루어진다.

상기 컨트롤 샤프트(101)에는 컨트롤 핑거(103)가 장착되고, 상기 시프트 레일(111)에는 상기 컨트롤 핑거(103)와 접촉되어 조작력을 전달받는 시프트 러그(113)가 장착된다.

또한, 상기 시프트 레일(111) 상에는 변속단별로 설치된 싱크로 기구와 접촉되는 포크(115)가 각각 장착된다.

여기서, 상기 컨트롤 핑거(103)에는 조작부(105)가 형성되며, 상기 조작부(105)는, 도 2에서 도시한 바와 같이, 그 형상이 곡선형으로 형성된다.

이러한 조작부(105)가 삽입되어 상기 컨트롤 샤프트(101)의 조작력이 전달되는 상기 시프트 러그(113)에는 삽입홈(117)이 형성되며, 상기 삽입홈(117)은 직선형으로 형성된다.

즉, 종래 기술에 따른 수동변속기용 변속 조작기구는 변속 시, 상기 컨트롤 샤프트(101)의 축방향 이동에 의한 셀렉트 동작에 의해 상기 컨트롤 핑거(103)가 상기 시프트 레일(111) 중 특정 시프트 레일(111)로 위치를 옮겨가게 된다.

그러면, 상기 컨트롤 샤트프(101)의 회동에 의한 시프트 동작에 의해, 상기 컨트롤 핑거(103)는 상기 시프트 러그(113)를 통해 상기 시프트 러그(111)에 조작력을 전달함으로써, 해당 시프트 레일(11)에 장착된 상기 포크(115)를 통해 해당 변속단별로 설치된 상기 싱크로 기구의 작동이 이루어지게 된다.

그러나 상기와 같은 종래의 수동변속기용 변속 조작기구에서 상기 컨트롤 핑거의 접촉부와 상기 시프트 러그의 삽입홈은 그 형상이 원형과 직선형으로 이루어져 변속 후, 상기 싱크로 기구에 의해 발생되는 역방향 스트로크 힘에 의해 점프아웃 현상이 발생하는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로, 본 발명의 목적은 변속단 선택을 위한 변속 작동 시, 치합의 오동작 및 점프아웃 현상을 방지함으로써, 원활한 변속작동을 가능하게 하고, 변속감 및 조작력을 저감시키도록 하는 수동변속기용 변속 조작기구를 제공하는 것이다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 수동변속기용 변속 조작기구는, 변속레버와 일단이 연결되어 변속레버의 조작력에 의해 직선 왕복운동 및 회전운동을 하는 컨트롤 샤프트와, 상기 컨트롤 샤프트 상의 일측에 장착되어 상기 컨트롤 샤프트와 일체로 움직이며 변속력을 전달하는 컨트롤 핑거와, 상기 컨트롤 샤프트에 수직하게 배치되며, 상기 컨트롤 핑거에 의해 선택되도록 삽입홈이 형성된 시프트 러그가 장착되는 다수개의 시프트 레일로 구성되는 수동 변속기용 변속 조작기구에 있어서, 상기 컨트롤 핑거와 시프트 러그 사이에서 상기 컨트롤 샤프트에 구성되어, 변속 시 기어의 이중 치합 및 점프아웃 현상을 방지하는 점프아웃 방지유닛을 포함하며, 상기 컨트롤 핑거는 상기 컨트롤 샤프트에 고정 장착되 는 제1 샤프트 결합부와, 상기 점프아웃 방지유닛이 설치되도록 상기 제1 샤프트 결합부로부터 연장 형성되는 장착부로 이루어지며, 상기 점프아웃 방지유닛은 상기 컨트롤 샤프트의 조작에 따라 상기 컨트롤 핑거에 의해 이동되도록 상기 컨트롤 핑거의 장착부에 삽입되는 걸림부와, 상기 시프트 러그에 끼워지며, 양면에 회전축이 형성되어 상기 회전축을 중심으로 회전되는 조작부를 포함하는 걸림블록; 및 상기 컨트롤 핑거에 대응하여 상기 컨트롤 샤프트에 끼워진 상태로 고정 장착되는 제2 샤프트 결합부와, 상기 제2 샤프트 결합부로부터 연장 형성되어 상기 걸림블록의 각 회전축을 지지하며, 변속 조작 시, 해당 시프트 러그 이외의 시프트 러그 작동을 방지하는 지지부를 포함하는 인터록 플레이트로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상기 컨트롤 핑거의 장착부는 상기 걸림블록의 걸림부가 삽입되도록 걸림홈이 형성될 수 있다.

상기 걸림블록의 조작부는 상기 시프트 러그의 일측과 면 접촉된 상태로 지지되도록 그 하단 양측면에 일정각도 경사진 경사면이 형성될 수 있다.

상기 각 회전축은 상기 컨트롤 샤프트에 의한 컨트롤 핑거의 회전에 따라 상기 인터록 플레이트에서 회동되도록 상기 지지부에 힌지 결합될 수 있다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 수동변속기용 변속 조작기구에 의하면, 상기 점프아웃 방지유닛을 통하여 변속단 선택을 위한 변속 작동 시, 인터록 플레이트를 통하여 치합의 오동작을 방지하고, 변속 후에는 시프트 러그와 걸림 블록의 경사면이 지지되어 싱크로 기구로부터 발생되는 역방향 힘에 의해 발생되는 점프아웃 현상을 방지시키는 효과가 있다.

또한, 상기 컨트롤 샤프트에 의해 작동되는 상기 컨트롤 핑거의 이동 및 회전에 따라 상기 걸림블록이 회전되면서 해당 시프트 러그를 이동시켜 변속 작동을 완료함에 따라, 변속감 및 조작력을 저감시키는 효과도 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

이에 앞서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 수동변속기용 변속 조작기구의 사시도이며, 도 4는 도 3의 A-A 선에 따른 단면도이고, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 수동변속기용 변속 조작기구의 단계별 작동 상태도이다.

본 발명의 예시적인 실시예에 따른 수동변속기용 변속 조작기구는 변속단 선택을 위한 변속 작동 시, 치합의 오동작 및 점프아웃 현상을 방지함으로써, 원활한 변속작동을 가능하게 하고, 변속감 및 조작력을 저감시키도록 한다.

이를 위해, 본 발명의 실시예에 따른 수동변속기용 변속 조작기구는, 도 3에서 도시한 바와 같이, 컨트롤 샤프트(1), 컨트롤 핑거(10), 시프트 레일(20), 및 점프아웃 방지유닛(30)으로 구성된다.

본 실시예에서, 상기 컨트롤 샤프트(1)는 미도시된 트랜스미션 케이스 내부에서 변속레버와 일단이 연결되어 상기 변속레버의 조작력에 의해 직선 왕복운동 및 회전운동을 하게 된다.

이러한 컨트롤 샤프트(1) 상의 일측에는 컨트롤 핑거(10)가 장착되어 상기 컨트롤 샤프트(1)와 일체로 움직이며 변속력을 전달하게 된다.

본 실시예에서, 상기 시프트 레일(20)은 3개로 구성되어 상기 컨트롤 샤프트(1)에 수직하게 배치되며, 상기 컨트롤 핑거(10)에 의해 선택되도록 삽입홈(21)이 형성된 시프트 러그(23)가 장착된다.

그리고 상기 점프아웃 방지유닛(30)은 상기 컨트롤 핑거(10)와 시프트 러그(20) 사이에서 상기 컨트롤 샤프트(1)에 구성되어 변속 시, 기어의 이중 치합 및 점프아웃 현상을 방지하게 된다.

여기서, 상기 컨트롤 핑거(10)는, 도 4에서 도시한 바와 같이, 상기 컨트롤 샤프트(1)에 고정 장착되는 제1 샤프트 결합부(11)와, 상기 점프아웃 방지유닛(30)이 설치되도록 상기 제1 샤프트 결합부(11)로부터 연장 형성되는 장착부(13)로 이루어진다.

본 실시예에서, 상기 점프아웃 방지유닛(30)은 걸림블록(31)과 인터록 플레이트(37)로 구성된다.

먼저, 상기 걸림블록(31)은 상기 컨트롤 샤프트(1)의 조작에 따라 상기 컨트롤 핑거(10)에 의해 이동되도록 상기 컨트롤 핑거(10)의 장착부(13)에 삽입되는 걸 림부(33)와, 상기 시프트 러그(23)의 삽입홈(21)에 끼워지며, 양면에 회전축(34)이 형성되어 상기 회전축(34)을 중심으로 회전되는 조작부(35)를 포함하여 이루어진다.

여기서, 상기 컨트롤 핑거(10)의 장착부(13)는 상기 걸림블록(31)의 걸림부(33)가 삽입되도록 걸림홈(15)이 형성된다.

그리고 상기 걸림블록(31)의 조작부(35)는 상기 컨트롤 핑거(10)의 작동에 의한 회전 후, 상기 시프트 러그(23)의 삽입홈(21) 일측과 면 접촉된 상태로 지지되도록 그 하단 양측면에 일정각도 경사진 경사면(36)이 형성된다.

즉, 상기 걸림블록(31)은 상기 컨트롤 핑거(10)의 회전에 의한 회전 시, 상기 조작부(35)가 상기 시프트 러그(23)의 삽입홈(21)에 삽입된 상태로 회전되어 해당 시프트 레일(20)을 작동시킨 후, 미도시된 싱크로 기구에서 발생되는 역방향 힘 발생 시, 상기 경사면(36)을 통해 상기 삽입홈(21)의 일측에 지지되어 상기 컨트롤 핑거(10)의 이탈을 방지함으로써, 점프아웃 현상을 방지하게 된다.

본 실시예에서, 상기 인터록 플레이트(37)는 상기 컨트롤 핑거(10)에 대응하여 상기 컨트롤 샤프트(1)에 끼워진 상태로 고정 장착되는 제2 샤프트 결합부(38)와, 상기 제2 샤프트 결합부(38)로부터 연장 형성되어 상기 걸림블록(31)의 각 회전축(34)을 지지하며, 변속 조작 시, 해당 시프트 러그(23) 이외의 시프트 러그(23) 작동을 방지하는 지지부(39)를 포함하여 이루어진다.

여기서, 상기 걸림블록(31)의 각 회전축(34)은 상기 컨트롤 샤프트(1)에 작동에 의한 컨트롤 핑거(10)의 회전에 따라 상기 인터록 플레이트(37)에서 회동되도 록 상기 지지부(39)에 힌지 결합된다.

즉, 상기 인터록 플레이트(37)는 상기 지지부(39)를 통해 상기 걸림블록(31)이 회전축(34)을 중심으로 회전되도록 상기 힌지축(34)을 지지하고, 상기 걸림블록(31)의 회전 작동 시, 해당 시프트 러그(23) 이외의 시프트 러그(23)가 상기 걸림블록(31)의 조작부(35)에 걸려서 이동하지 않도록 하여 변속 시, 치합의 오동작 발생을 방지하게 된다.

이하, 상기와 같은 구성을 갖는 본 발명의 실시예에 따른 수동변속기용 변속 조작기구의 작동 및 작용을 상세하게 설명한다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 수동변속기용 변속 조작기구의 단계별 작동 상태도이다.

먼저, 변속 작동이 이루어지기 전에는, 도 5의 (S1)에서 도시한 바와 같이, 상기 컨트롤 핑거(10)는 컨트롤 샤프트(1)에 의해 이동 및 회전되지 않고, 초기 상태를 유지하게 된다.

이에 따라, 상기 점프아웃 방지유닛(30)의 걸림블록(31)은 상기 컨트롤 핑거(10)의 걸림홈(15)에 상기 걸림부(33)가 삽입되고, 상기 각 시프트 러그(23)의 삽입홈(21)에 상기 조작부(35)가 삽입된 상태로 유지된다.

반면, 상기 컨트롤 샤프트(1)의 이동에 의한 변속 작동 시에는, 도 5의 (S2)에서 도시한 바와 같이, 상기 컨트롤 핑거(10)는 상기 컨트롤 샤프트(1)에 의해 회전되며, 동시에 상기 컨트롤 핑거(10)의 장착부(13)도 회전된다.

그러면, 상기 걸림홈(15)에 삽입된 상기 걸림블록(31)은 상기 장착부(13)에 의해 이동되는데, 이때, 상기 걸림블록(31)은 상기 인터록 플레이트(37)의 지지부(39)에 힌지 결합된 상기 힌지축(34)을 중심으로 회전되어 해당 시프트 러그(23)를 이동시키게 된다.

이때, 상기 인터록 플레이트(37)는 상기 걸림블록(31)이 원활히 회전되도록 상기 조작부(35)의 힌지축(34)을 지지하면서, 해당 시프트 러그(23) 이외의 시프트 러그(23)가 상기 걸림블록(31)의 조작부(35)에 걸리는 것을 방지하게 된다.

이에 따라, 해당 시프트 러그(23)가 일체로 장착된 상기 시프트 레일(20)이 이동되어 해당 변속단별로 설치된 싱크로 기구의 작동이 이루어짐으로써, 변속작동이 완료된다.

여기서, 상기 걸림블록(31)의 조작부(35)는 변속 작동에 따라 상기 시프트 러그(23)의 삽입홈(21)에서 회전되어 상기 경사면(36)이 상기 삽입홈(21) 내에 면 접촉된 상태가 되며, 변속 후에 해당 싱크로 기구로부터 발생되는 역방향 힘이 작용하여도 상기 경사면(36)을 통해 상기 삽입홈(21) 내에서 지지된 상태를 유지함에 따라, 상기 컨트롤 핑거(10)의 이탈을 방지하고, 이에 따라, 변속 작동이 완료된 상태를 유지함으로써, 점프아웃 현상을 방지하게 된다.

따라서, 상기와 같이 구성되는 본 발명의 실시예에 따른 수동변속기용 변속 조작기구를 적용하면, 상기 점프아웃 방지유닛(30)을 통하여 변속단 선택을 위한 변속 작동 시, 인터록 플레이트(37)를 통하여 치합의 오동작을 방지하고, 변속 후에는 시프트 러그(23)와 걸림블록(31)의 경사면(36)이 지지되어 싱크로 기구로부터 발생되는 역방향 힘에 의해 발생되는 점프아웃 현상을 방지시키게 된다.

또한, 상기 컨트롤 샤프트(1)에 의해 작동되는 상기 컨트롤 핑거(10)의 이동 및 회전에 따라 상기 걸림블록(31)이 회전되면서, 해당 시프트 러그(23)를 이동시켜 변속 작동을 완료함에 따라 변속감 및 조작력을 저감시키게 된다.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

도 1은 종래 기술에 따른 수동변속기용 변속 조작기구의 구성도이다.

도 2는 도 1의 X-X 선에 따른 단면도이다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 수동변속기용 변속 조작기구의 사시도이다.

도 4는 도 3의 A-A 선에 따른 단면도이다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 수동변속기용 변속 조작기구의 단계별 작동 상태도이다.

Claims (4)

1. 변속레버와 일단이 연결되어 변속레버의 조작력에 의해 직선 왕복운동 및 회전운동을 하는 컨트롤 샤프트와, 상기 컨트롤 샤프트 상의 일측에 장착되어 상기 컨트롤 샤프트와 일체로 움직이며 변속력을 전달하는 컨트롤 핑거와, 상기 컨트롤 샤프트에 수직하게 배치되며, 상기 컨트롤 핑거에 의해 선택되도록 삽입홈이 형성된 시프트 러그가 장착되는 다수개의 시프트 레일로 구성되는 수동 변속기용 변속 조작기구에 있어서,

   상기 컨트롤 핑거와 시프트 러그 사이에서 상기 컨트롤 샤프트에 구성되어, 변속 시 기어의 이중 치합 및 점프아웃 현상을 방지하는 점프아웃 방지유닛을 포함하며,

   상기 컨트롤 핑거는 상기 컨트롤 샤프트에 고정 장착되는 제1 샤프트 결합부와, 상기 점프아웃 방지유닛이 설치되도록 상기 제1 샤프트 결합부로부터 연장 형성되는 장착부로 이루어지며,

   상기 점프아웃 방지유닛은

   상기 컨트롤 샤프트의 조작에 따라 상기 컨트롤 핑거에 의해 이동되도록 상기 컨트롤 핑거의 장착부에 삽입되는 걸림부와, 상기 시프트 러그에 끼워지며, 양면에 회전축이 형성되어 상기 회전축을 중심으로 회전되는 조작부를 포함하는 걸림블록; 및

   상기 컨트롤 핑거에 대응하여 상기 컨트롤 샤프트에 끼워진 상태로 고정 장 착되는 제2 샤프트 결합부와, 상기 제2 샤프트 결합부로부터 연장 형성되어 상기 걸림블록의 각 회전축을 지지하며, 변속 조작 시, 해당 시프트 러그 이외의 시프트 러그 작동을 방지하는 지지부를 포함하는 인터록 플레이트로 이루어지는 것을 특징으로 하는 수동변속기용 변속 조작기구.
2. 제1항에 있어서,

   상기 컨트롤 핑거의 장착부는 상기 걸림블록의 걸림부가 삽입되도록 걸림홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 수동변속기용 변속 조작기구.
3. 제1항에 있어서,

   상기 걸림블록의 조작부는 상기 시프트 러그의 일측과 면 접촉된 상태로 지지되도록 그 하단 양측면에 일정각도 경사진 경사면이 형성되는 것을 특징으로 하는 수동변속기용 변속 조작기구.
4. 제1항에 있어서,

   상기 각 회전축은 상기 컨트롤 샤프트에 의한 컨트롤 핑거의 회전에 따라 상기 인터록 플레이트에서 회동되도록 상기 지지부에 힌지 결합되는 것을 특징으로 하는 수동변속기용 변속 조작기구.

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