KR101411715B1

KR101411715B1 - 자동화 수동 변속기의 변속기구

Info

Publication number: KR101411715B1
Application number: KR1020120135984A
Authority: KR
Inventors: 최진욱
Original assignee: 현대다이모스(주)
Priority date: 2012-11-28
Filing date: 2012-11-28
Publication date: 2014-06-25
Also published as: KR20140068464A

Abstract

본 발명은 자동화 수동변속기의 변속기구에 관한 것으로, 슬리브에 결합되는 적어도 하나이상의 시프트 포크와, 적어도 하나 이상의 결합부를 가지는 로드부와, 상기 결합부에 구비되며, 변속단 선택시 상기 시프트 포크와 상기 로드부의 결합부를 연결하기 위한 연결수단과, 상기 로드부에 연결되어, 상기 로드부를 회전시키거나 직선 이동시키기 위한 액추에이터를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 따르면, 시프트 포크가 별도의 레일이 없이 액추에이터에 연결되는 셀렉트 로드에 변속레버의 작동시 연결되도록 구성됨으로써, 구성부품의 감소로 인하여 제품의 중량 감소로 인하여 차량의 경량화를 실현할 수 있으며, 원가 절감도 할 수 있는 것이다.

Description

자동화 수동 변속기의 변속기구 {SHIFTING APPARATUS OF AUTOMATED MANUAL TRANSMISSION}

본 발명은 자동화 수동변속기의 변속기구에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 시프트 포크를 직선 운동시키는 액추에이터에 구비되는 로드에 변속시 다수의 시프트 포크중 하나의 시프트 포크가 로드에 연결되도록 구성되는 자동화 수동변속기의 변속기구에 관한 것이다.

차량의 변속장치는 엔진의 구동력을 구동륜에 전달하는 기능을 가지고 있는것으로, 이러한 변속장치에는 운전자의 의지대로 직접 변속단을 선택하는 수동 변속장치와, 차량의 주행조건에 따라 자동적으로 변속이 이루어지는 자동 변속장치와, 각 변속단 사이에 특정한 변속 영역없이 무단으로 변속이 이루어지는 무단 변속장치로 크게 구분된다.

이러한 변속장치 중 수동 변속장치는 엔진의 동력전달 또는 후진을 위한 회전방향 변환을 위한 클러치의 작동을 운전자가 손으로 직접 조작하는 것으로, 운전조작이 번거롭지만, 연료의 소비가 자동변속기에 비하여 낮다는 장점을 가지고 있다.

이러한 수동변속기의 변속과정의 불편함을 해소하기 위한 자동화 수동변속기가 제안되었으며, 이러한 자동화 수동변속기가 한국특허 등록번호 10-0834521호, 공개번호 10-2011-0094479호에 개시되어 있다.

이러한 종래의 자동화 수동변속기의 변속기구는, 기어들의 선택적인 맞물림에 의해 해당되는 기어단의 변속을 위해 이동 가능하게 설치되는 다수의 시프트 레일과, 시프트 레일중 어느 하나와 선택적으로 연결되는 셀렉트 액추에이터와, 셀렉트 액추에이터와 함께 이에 연결된 시프트 레일의 위치를 전환시킴으로써 시프트 레일마다 주어진 2개의 기어단을 선택적으로 가변시키는 시프트 액추에이터를 포함한다.

이러한 종래의 수동변속기용 변속기구에서 2개의 기어단중 하나의 기어단에기어 물림되어 변속을 행하는 슬리브를 시프트 하기 위한 복수의 시프트 포크가 각각 시프트 레일에 결합된다.

이 시프트 레일은 상기 공개특허와 같이, 액추에이터에 의해 회동되거나 직선 이동하도록 구성된다.

그러나, 종래의 자동화 수동변속기용 변속기구에서 시프트 포크를 직선 이동시키거나 회전시키기 위해서는 시프트레일에 고정된 상태에서 시프트레일을 액추에이터로 이동시키거나 회동시키도록 구성되므로, 시프트 포크에 대하여 각각 시프트레일이 구성되어야 함으로 중량 증가로 인하여 차량을 경량화하는데 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 시프트 포크를 액추에이터 로드에 연결되어 작동되도록 하여, 시프트 레일을 삭제함으로써, 중량 감소로 인한 차량 경량화를 이룰 수 있으며, 조작 저항을 감소시킬 수 있는 자동화 수동변속기의 변속기구를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 슬리브에 결합되는 적어도 하나이상의 시프트 포크와, 적어도 하나 이상의 결합부를 가지는 로드와, 상기 결합부에 구비되며, 변속단 선택시 상기 시프트 포크와 상기 로드의 결합부를 연결하기 위한 연결수단과, 상기 로드에 연결되어, 상기 로드를 직선 이동시키기 위한 액추에이터를 포함하고, 상기 연결수단은, 상기 시프트 포크의 연결부에 돌출 형성되는 연결돌기부와, 상기 연결돌기부에 끼워져 결합되는 결합부재와, 상기 결합부재를 직선 왕복 이동시키기 위하여, 상기 로드의 결합부에 구비되는 솔레노이드를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 시프트 포크는, 상기 슬리브를 감싸서 결합되는 포크바디와, 상기 포크바디의 상부에 형성되어, 변속단 선택시 상기 연결수단에 연결되는 연결부와, 상기 포크바디의 하부에 구비되며, 상기 슬리브에 형성되는 결합홈에 끼워지는 패드를 포함하는 것이 바람직하다.

삭제

본 발명에 의하면, 시프트 포크가 별도의 레일이 없이 액추에이터에 연결되는 셀렉트 로드에 변속레버의 작동시 연결되도록 구성됨으로써, 구성부품의 감소로 인하여 제품의 중량 감소로 인하여 차량의 경량화를 실현할 수 있으며, 원가 절감도 할 수 있는 것이다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 자동화 수동변속기의 변속기구를 보인 사시도,
도 2는 도 1의 변속기구에서 시프트 포크와 액추에이터 로드 연결 구조를 간략하게 보인 도면,
도 3은 도 2의 변속기구에서 기어 단이 선택된 상태를 보인 도면.

본 발명의 실시를 위한 구체적인 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 설명한다. 이러한 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로써, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

참고로, 도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 자동화 수동변속기의 변속기구를 보인 측면도이고, 도 2는 도 1의 변속기구에서 시프트 포크와 액추에이터 로드 연결 구조를 간략하게 보인 도면이며, 도 3은 도 2의 변속기구에서 기어 단이 선택된 상태를 보인 도면이다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 자동화 수동변속기의 변속기구(100)는 슬리브에 결합되는 하나이상의 시프트 포크(110)와, 시프트 포크(110)가 결합되는 적어도 하나 이상의 결합부(121)를 가지는 로드(120)와, 결합부(121)에 구비되며 시프트 포크(110)와 로드(120)를 연결하기 위한 연결수단(140)과, 로드(120)를 직선 이동시키기 위한 액추에이터(130)를 포함한다.

먼저, 시프트 포크(110)는 슬리브에 결합되며, 후술하게 되는 액추에이터(130)의 작동에 의해 직선 운동하여 슬리브를 시프트 시켜 한 쌍의 기어부중 하나의 기어부에 기어 물림시켜 변속을 수행하는 역할을 한다. 이 시프트 포크(110)는 포크바디(111), 연결부(112), 패드(113)로 크게 구성된다.

여기서, 시프트 포크(110)는 적어도 하나 이상으로 구성되는 것으로, 본 발명의 일시예에서는 도 1과 같이, 3개의 시프트 포크(110)가 구성되는 것을 예로서 설명하기로 한다.

상기 포크바디는 "∩" 형상으로 형성되고, 슬리브(미도시)의 상부를 감싸듯이 결합되도록 형성된다. 그리고, 이 포크바디(111)의 하부에는 슬리브에 형성되는 결합홈에 끼워져 결합되는 패드(113)가 구비된다.

상기 연결부(112)는 포크바디(111)의 상단에 형성되되, 변속단 선택시 후술하는 연결수단(140)의 솔레노이드(143)의 결합부재(142)가 결합되도록 구성된다.

상기 패드(113)는 슬리브에 결합되는 포크바디(111)의 하단부에 서로 마주보도록 구성되어 슬리브에 형성되는 결합홈에 끼워져 결합되도록 구성된다.

상기 로드(120)는 후술하는 액추에이터(130)의 작동에 의해 직선 왕복 이동되도록 구성되며, 변속단 선택시 시프트 포크(110)가 결합되는 적어도 하나이상의 결합부(121)가 구성되나, 본 발명의 일실시예에서는 상기 시프트 포크(110)와 같이 3개의 결합부(121)가 구비되는 것을 일 예로 설명하기로 한다.

상기 결합부(121)는 로드(120)에 일정한 간격으로 구성되며, 상기 시프트 포크(110)와 로드(120)를 연결하기 위한 연결수단(140)이 구비된다. 그리고, 이 결합부(121)는 후술하는 연결수단(140)인 솔레노이드(143)가 매립되기 위하여 결합홈으로 형성된다.

이 연결수단(140)은 시프트 포크(110)의 연결부(112)에 돌출 형성되는 연결돌기부(141)와, 연결돌기부(141)에 결합되는 결합부재(142)와, 결합부재(142)를 직선 운동시키기 위한 솔레노이드(143)를 포함한다.

상기 솔레노이드(143)는 변속레버의 조작에 의해 복수 중 하나가 작동되되, 운전자가 변속하고자 하는 단의 기어물림을 수행하는 시프트 포크(110)에 대응되는 솔레노이드(143)가 작동되도록 구성된다.

여기서, 변속레버에는 변속레버의 위치를 감지하는 센서가 구비되고, 이 센서는 제어부에 연결된다. 또한, 제어부는 솔레노이드(143)에 연결되어 상기 센서의 신호에 의해 솔레노이드(143)를 작동시키도록 구성된다.

즉, 운전자가 변속하고자 변속레버를 조작하면, 변속레버에 구비되는 센서로부터 전송되는 변속레버의 변속 위치를 기반으로 제어부는 변속하고자 하는 단의 시프트 포크(110)에 대응되는 솔레노이드(143)를 작동시키도록 구성되는 것이다.

또한, 상기 제어부에 액추에이터(130)가 연결되어 솔레노이드(143)의 결합부재(142)가 시프트 포크(110)의 연결부(112)에 연결된 후에, 액추에이터(130)가 제어부에 의해 작동되도록 구성된다.

상기와 같은 본 발명의 일실시예에 따른 자동화 수동변속기의 변속기구에 대한 작용을 간략하게 설명하기로 한다.

먼저, 차량이 중립 상태일 때는 로드(120)에 구비되는 다수의 솔레노이드(143)가 작동되기 전 즉, 솔레노이드(143)의 결합부재(142)가 시프트 포크(110)의 연결부(112)에 연결되지 않은 상태로 있게 된다.

이와 같은 상태에서 운전자가 변속하고자 변속레버를 조작하게 되면, 변속레버에 구비되는 센서가 변속레버의 위치를 감지하여 제어부로 전송하게 된다. 그러면, 제어부는 센서의 위치 정보에 의해 운전자가 변속하고자 하는 단에 해당하는 솔레노이드(143)를 작동시키게 된다. 이때, 솔레노이드(143)의 결합부재(142)는 시프트 포크(110)의 연결부(112)에 연결된다. 이후에 액추에이터(130)가 작동되어 로드(120)를 직선 이동시킨다. 그러면, 로드(120)에 결합되는 시프트 포크(110)가 로드(120)에 따라 함께 직선 이동하여 슬리브를 이동시켜서 운전자가 변속하고자 하는 단에 해당되는 기어부에 기어물림 됨으로써 변속이 이루어지는 것이다.

따라서, 상기와 같이 본 발명의 일실시예에 따른 수동변속기의 변속기에서 시프트 포크(110)가 별도의 레일이 없이 액추에이터(130)에 연결되는 로드(120)에 변속레버의 작동시 연결되도록 구성됨으로써, 구성부품의 감소로 인하여 제품의 중량 감소로 인하여 차량의 경량화를 실현할 수 있으며, 원가 절감도 할 수 있는 것이다.

상술한 바와 같이 본 발명은 도면에 도시된 실시 예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.

100 : 변속기구 110 : 시프트 포크
120 : 로드 130 : 액추에이터
140 : 연결수단 141 : 연결돌기부
142 : 결합부재 143 : 솔레노이드

Claims

슬리브에 결합되는 적어도 하나이상의 시프트 포크와,
적어도 하나 이상의 결합부를 가지는 로드와,
상기 결합부에 구비되며, 변속단 선택시 상기 시프트 포크와 상기 로드의 결합부를 연결하기 위한 연결수단과,
상기 로드에 연결되어, 상기 로드를 직선 이동시키기 위한 액추에이터;를 포함하고,
상기 연결수단은,
상기 시프트 포크의 연결부에 돌출 형성되는 연결돌기부와,
상기 연결돌기부에 끼워져 결합되는 결합부재와,
상기 결합부재를 직선 왕복 이동시키기 위하여, 상기 로드의 결합부에 구비되는 솔레노이드;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동화 수동변속기의 변속기구.
제1항에 있어서,
상기 시프트 포크는,
상기 슬리브를 감싸서 결합되는 포크바디와,
상기 포크바디의 상부에 형성되어, 변속단 선택시 상기 연결수단에 연결되는 연결부와,
상기 포크바디의 하부에 구비되며, 상기 슬리브에 형성되는 결합홈에 끼워지는 패드;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동화 수동변속기의 변속기구.
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