KR101582037B1 - 차량변속기용 단일축 어셈블리 - Google Patents

Abstract

본 발명은 본 발명은, 차량용 변속기에 장착되는 중공의 단일축; 상기 단일축과 연결되는 제1 포크의 왕복을 위하여 상기 제1 포크와 연결되고, 상기 단일축의 외주면을 따라 일정 범위로 왕복 가능하게 장착되는 제1 연결부; 상기 제1 연결부가 왕복하는 부위와 이웃하게 상기 단일축에 형성되고, 상기 단일축의 외주면 양측에 마주보게 관통되는 일정 길이의 제1 왕복 슬릿; 상기 제1 왕복 슬릿과 이웃하게 상기 단일축에 형성되고, 상기 단일축의 외주면 양측에 마주보게 관통되는 일정 길이의 제2 왕복 슬릿; 상기 제1 왕복 슬릿에 각각 양단부가 결합되어 상기 제1 왕복 슬릿의 형성 방향을 따라 왕복 가능하며, 상기 제1 포크와 별개인 제2 포크와 연결되는 제2 연결부; 상기 제2 왕복 슬릿에 각각 양단부가 결합되어 상기 제2 왕복 슬릿의 형성 방향을 따라 왕복 가능하며, 상기 제2 포크와 별개인 제3 포크와 연결되는 제3 연결부; 상기 단일축에 내장되는 것으로, 상기 제2 연결부 각각의 왕복을 안내하며, 상기 제2 연결부 각각의 양단부를 지지하고, 상기 제2 왕복 슬릿에 각각 대응하는 연통 슬릿이 형성된 중공의 제1 코어봉; 및 상기 제1 코어봉에 내장되는 것으로, 상기 제3 연결부 각각의 왕복을 안내하며, 상기 제3 연결부 각각의 양단부를 지지하는 중실의 제2 코어봉;을 포함하는 것을 특징으로 하여, 부품간의 간섭을 최소화하고, 경량화 구현이 가능하면서도 불필요한 부품의 수를 대폭 줄여 원가 절감의 달성이 가능하도록 하는 차량변속기용 단일축 어셈블리에 관한 것이다.

Description

차량변속기용 단일축 어셈블리{MONO SHAFT ASSEMBLY FOR VEHICLE TRANSMISSION}

본 발명은 차량변속기용 단일축 어셈블리에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 부품간의 간섭을 최소화하고, 경량화 구현이 가능하면서도 불필요한 부품의 수를 대폭 줄여 원가 절감의 달성이 가능하도록 하는 차량변속기용 단일축 어셈블리에 관한 것이다.

차량변속기에는 복수의 단으로 변속함에 있어서 각 단의 변속을 위한 복수의 변속용 레일 바를 구비하고, 이러한 레일 바 각각에 포크가 장착되며, 각각의 포크는 다른 포크 들에게 간섭을 주지않도록 독립된 왕복 범위 내에서 왕복하면서 구동력을 전달하면서 변속을 수행하게 된다.

이러한 기존의 다축 변속용 레일 바를 채용한 시스템에서는 변속기를 설계할 때 여타 부품들과의 간섭을 고려해야 하며, 각 단에 대응하는 수 만큼의 변속용 레일 바를 각각 구비해야 하므로, 공간을 많이 차지하기 때문에 변속기 케이스의 체적 및 크기 또한 자연히 커질 수 밖에 없다.

또한, 기존의 다축 변속용 레일 바는 각 단별로 레일이 형성되어야 하며, 중실의 부재이므로, 중량이 전체적으로 증대되고, 제작에 따른 부품 소재의 사용량 및 비용도 함께 증대됨은 물론, 중량의 증대에 따른 연비 저하의 문제도 수반되었던 것이다.

특허출원 제10-2008-0110057호

본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위하여 발명된 것으로, 부품간의 간섭을 최소화하고, 경량화 구현이 가능하면서도 불필요한 부품의 수를 대폭 줄여 원가 절감의 달성이 가능하도록 하는 차량변속기용 단일축 어셈블리를 제공하기 위한 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 차량용 변속기에 장착되는 중공의 단일축; 상기 단일축과 연결되는 제1 포크의 왕복을 위하여 상기 제1 포크와 연결되고, 상기 단일축의 외주면을 따라 일정 범위로 왕복 가능하게 장착되는 제1 연결부; 상기 제1 연결부가 왕복하는 부위와 이웃하게 상기 단일축에 형성되고, 상기 단일축의 외주면 양측에 마주보게 관통되는 일정 길이의 제1 왕복 슬릿; 상기 제1 왕복 슬릿과 이웃하게 상기 단일축에 형성되고, 상기 단일축의 외주면 양측에 마주보게 관통되는 일정 길이의 제2 왕복 슬릿; 상기 제1 왕복 슬릿에 각각 양단부가 결합되어 상기 제1 왕복 슬릿의 형성 방향을 따라 왕복 가능하며, 상기 제1 포크와 별개인 제2 포크와 연결되는 제2 연결부; 상기 제2 왕복 슬릿에 각각 양단부가 결합되어 상기 제2 왕복 슬릿의 형성 방향을 따라 왕복 가능하며, 상기 제2 포크와 별개인 제3 포크와 연결되는 제3 연결부; 상기 단일축에 내장되는 것으로, 상기 제2 연결부 각각의 왕복을 안내하며, 상기 제2 연결부 각각의 양단부를 지지하고, 상기 제2 왕복 슬릿에 각각 대응하는 연통 슬릿이 형성된 중공의 제1 코어봉; 및 상기 제1 코어봉에 내장되는 것으로, 상기 제3 연결부 각각의 왕복을 안내하며, 상기 제3 연결부 각각의 양단부를 지지하는 중실의 제2 코어봉;을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량변속기용 단일축 어셈블리를 제공할 수 있다.

여기서, 상기 제1 연결부는, 상기 제1 포크와 연결되는 제1 연결 본체와, 상기 제1 연결 본체의 중심부에 형성되어 상기 단일축이 관통하는 관통홀을 포함하는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 제2 연결부는, 상기 제2 포크와 연결되는 제2 연결 본체와, 상기 제2 연결 본체의 단부 양측으로부터 상기 제1 왕복 슬릿측을 향하여 각각 연장되는 한 쌍의 제1 이동편과, 상기 제2 연결부 각각의 왕복을 안내하며 상기 제2 연결부 각각의 양단부를 지지하고 상기 제2 왕복 슬릿에 각각 대응하는 연통 슬릿이 형성되어 상기 제1 코어봉의 외주면에 대응되도록, 상기 한 쌍의 제1 이동편 각각의 단부에 함몰된 제1 가이드홈을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제3 연결부는, 상기 제3 포크와 연결되는 제3 연결 본체와, 상기 제3 연결 본체의 단부 양측으로부터 상기 제2 왕복 슬릿측을 향하여 각각 연장되는 한 쌍의 제2 이동편과, 상기 제2 왕복 슬릿에 각각 대응하는 연통 슬릿이 형성되어 상기 제2 코어봉의 외주면에 대응하는 형상으로 상기 제2 이동편 각각의 단부에 함몰된 제2 가이드홈을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 구성의 본 발명에 따르면 다음과 같은 효과를 도모할 수 있다.

우선, 본 발명은 단일축의 길이 방향을 따라 각각 독립된 왕복 범위를 가지는 복수의 포크, 즉 제1, 2, 3 포크가 각각 상호 간섭되지 않고 제1, 2, 3 연결부에 의하여 왕복될 수 있도록 함으로써, 변속기 케이스의 내부 공간을 여유있게 활용할 수 있으며, 부품의 경량화를 도모할 수 있다.

특히, 본 발명은 변속기의 시프팅 시스템(shifting system)을 단순화할 수 있으며, 변속기 케이스를 포함한 부품 일체의 조립 및 가공 공정을 획기적으로 줄일 수 있으며, 불필요한 부품 수 또한 대폭 줄여 생산 효율을 향상시키고 원가 절감 또한 이룩할 수 있으므로, 고품질의 신뢰도 높은 제품을 제공할 수 있게 된다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량변속기용 단일축 어셈블리의 전체적인 구조를 나타낸 사시도 및 각 부의 확대 단면 개념도

이하, 첨부된 도면을 참고로 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량변속기용 단일축 어셈블리의 전체적인 구조를 나타낸 사시도 및 각 부의 확대 단면 개념도이다.

본 발명은 도시된 바와 같이 단일축(50)에 제1, 2, 3 연결부(10, 20, 30)가 제1, 2, 3 포크(61, 62, 63)를 각각 독립된 왕복 범위 내에서 왕복시키되, 제2 연결부(20)는 제1 왕복 슬릿(41, 41) 내에서 왕복하고, 제3 연결부는 제2 왕복 슬릿(42, 42) 내에서 왕복하는 구조임을 파악할 수 있다.

단일축(50)은 차량용 변속기에 장착되는 중공의 부재이며, 후술할 제1, 2, 3 연결부(10, 20, 30) 등의 장착 공간을 제공하기 위한 것이다.

제1 연결부(10)는 단일축(50)과 연결되는 제1 포크(61)의 왕복을 위하여 제1 포크(61)와 연결되고, 단일축(50)의 외주면을 따라 일정 범위로 왕복 가능하게 장착되는 것이다.

제1 왕복 슬릿(41, 41)은 제1 연결부(10)가 왕복하는 부위와 이웃하게 단일축(50)에 형성되고, 단일축(50)의 외주면 양측에 마주보게 일정 길이로 관통되는 것으로, 후술할 제2 연결부(20)의 왕복을 위한 공간을 제공한다.

제2 왕복 슬릿(42, 42)은 제1 왕복 슬릿(41, 41)과 이웃하게 단일축(50)에 형성되고, 단일축(50)의 외주면 양측에 마주보게 일정 길이로 관통되는 것으로, 후술할 제3 연결부(30)의 왕복을 위한 공간을 제공한다.

제2 연결부(20)는 제1 왕복 슬릿(41, 41)에 각각 양단부가 결합되어 제1 왕복 슬릿(41, 41)의 형성 방향을 따라 왕복 가능하며, 제1 포크(61)와 별개인 제2 포크(62)와 연결되는 것이다.

제3 연결부(30)는 제2 왕복 슬릿(42, 42)에 각각 양단부가 결합되어 제2 왕복 슬릿(42, 42)의 형성 방향을 따라 왕복 가능하며, 제2 포크(62)와 별개인 제3 포크(63)와 연결되는 것이다.

따라서, 본 발명은 제1, 2, 3 포크(61, 62, 63) 각각이 왕복 범위에 있어서 상호 간섭을 일으키지 않고 왕복할 수 있는 독립된 공간을 확보하면서도 단일축(50)의 길이 방향을 따라서만 왕복할 수 있으므로, 불필요한 공간을 많이 차지하던 기존의 다축 변속용 레일 바에 비하여 차지하는 공간을 대폭 줄여 장치 전체의 컴팩트화 및 경량화 구현이 가능하게 된다.

참고로, 본 발명에서는 포크의 갯수를 제1, 2, 3 포크(61, 62, 63)의 세 개로 도시하고 있으나, 반드시 이러한 구조에 한정되는 것은 아니다.

즉, 더욱 미세하고 많은 단 수의 변속을 실시하고자 할 때는 내구성과 강도를 고려하여 단일축(50)의 직경을 적절히 크게 하여 제1, 2 왕복 슬릿(41, 41, 42, 42) 외에 단일측(50)의 길이 방향을 따라 복수의 왕복 슬릿을 추가로 형성하고 제1, 2, 3 연결부(10, 20, 30) 외에 추가적인 연결부를 마련하여 각각의 연결부 들이 왕복할 수 있도록 하는 변형 및 응용 설계 또한 가능함은 물론이다.

본 발명은 상기와 같은 구조의 실시예를 적용할 수 있으며, 다음과 같은 다양한 실시예의 적용 또한 가능함은 물론이다.

우선, 제1 연결부(10)는 전술한 바와 같이 단일축(50)의 외주면을 따라 왕복하는 것으로, 제1 포크(61)와 연결되는 제1 연결 본체(11)와, 제1 연결 본체(11)의 중심부에 형성되어 단일축(50)이 관통하는 관통홀(11h)을 포함하는 구조임을 알 수 있다.

한편, 단일축(50)은 제2 연결부(20)의 왕복을 안내하기 위하여, 제2 연결부(20) 각각의 양단부를 지지하고, 제2 왕복 슬릿(42, 42)에 각각 대응하는 연통 슬릿(51s, 51s)이 형성된 중공의 제1 코어봉(51)이 단일축(50)에 내장된다.

이를 위하여 제2 연결부(20)는 제2 연결 본체(22)와 제1 이동편(21, 21)과 제1 가이드홈(21g, 21g)을 포함하는 구조의 실시예를 적용함이 바람직하다.

즉, 제2 연결 본체(22)는 제2 포크(62)와 연결되는 부분이다.

제1 이동편(21, 21)은 제2 연결 본체(22)의 단부 양측으로부터 제1 왕복 슬릿(41, 41)측을 향하여 각각 연장되는 한 쌍의 부재이다.

제1 가이드홈(21g, 21g)은 제2 연결부(20) 각각의 왕복을 안내하며 제2 연결부(20) 각각의 양단부에 위치하는 제1 이동편(21, 21)을 이동 가능하게 지지하도록 구성되는 것인 바, 즉 제1 가이드홈(21g, 21g)은 제1 왕복 슬릿(41, 41)과 이에 대응하는 제1 코어봉(51)의 외주면 사이에 형성되는 부위에 해당한다.

따라서, 한 쌍의 제1 이동편(21, 21) 각각이 변속에 따라 제1 왕복 슬릿(41, 41)의 길이 범위 내에서 왕복하되, 제1 왕복 슬릿(41, 41)을 통하여 노출된 제1 코어봉(51)의 외주면에 제1 가이드홈(21g, 21g)이 접촉하면서 왕복하게 되는 것이다.

한편, 단일축(50)은 제3 연결부(30)의 왕복을 안내하기 위하여, 제3 연결부(30) 각각의 양단부를 지지하는 중실의 제2 코어봉(52)이 제1 코어봉(51)에 내장된다.

이를 위하여 제3 연결부(30)는 제3 연결 본체(33)와 제2 이동편(32, 32)과 제2 가이드홈(32g, 32g)을 포함하는 구조의 실시예를 적용함이 바람직하다.

제3 연결 본체(33)는 제3 포크(63)와 연결되는 부분이다.

제2 이동편(32, 32)은 제3 연결 본체(33)의 단부 양측으로부터 제2 왕복 슬릿(42, 42)측을 향하여 각각 연장되는 한 쌍의 부재이다.

제2 가이드홈(32g, 32g)은 제3 연결부(30) 각각의 왕복을 안내하며 제3 연결부(30) 각각의 양단부에 위치하는 제2 이동편(32, 32)을 이동 가능하게 지지하도록 구성되는 것인 바, 즉 제2 가이드홈(32g, 32g)은 제2 왕복 슬릿(42, 42)과 연통 슬릿(51s, 51s)에 대응하는 제2 코어봉(52)의 외주면 사이에 형성되는 부위에 해당한다.

따라서, 한 쌍의 제2 이동편(32, 32) 각각이 변속에 따라 제2 왕복 슬릿(42, 42)의 길이 범위 내에서 왕복하되, 연통 슬릿(51s, 51s)을 통하여 노출된 제2 코어봉(52)의 외주면에 제2 가이드홈(32g, 32g)이 접촉하면서 왕복하게 되는 것이다.

이상과 같이 본 발명은 부품간의 간섭을 최소화하고, 경량화 구현이 가능하면서도 불필요한 부품의 수를 대폭 줄여 원가 절감의 달성이 가능하도록 하는 차량변속기용 단일축 어셈블리를 제공하는 것을 기본적인 기술적 사상으로 하고 있음을 알 수 있다.

그리고, 본 발명의 기본적인 기술적 사상의 범주 내에서 당해 업계 통상의 지식을 가진 자에게 있어서는 다른 많은 변형 및 응용 또한 가능함은 물론일 것이다.

10...제1 연결부
11...제1 연결 본체
11h...관통홀
20...제2 연결부
21, 21...제1 이동편
21g, 21g...제1 가이드홈
22...제2 연결 본체
30...제3 연결부
32, 32...제2 이동편
32g, 32g...제2 가이드홈
33...제3 연결 본체
41, 41...제1 왕복 슬릿
42, 42...제2 왕복 슬릿
50...단일축
51...제1 코어봉
51s, 51s...연통 슬릿
52...제2 코어봉
61...제1 포크
62...제2 포크
63...제3 포크

Claims (4)

1. 차량용 변속기에 장착되는 중공의 단일축;
   상기 단일축과 연결되는 제1 포크의 왕복을 위하여 상기 제1 포크와 연결되고, 상기 단일축의 외주면을 따라 일정 범위로 왕복 가능하게 장착되는 제1 연결부;
   상기 제1 연결부가 왕복하는 부위와 이웃하게 상기 단일축에 형성되고, 상기 단일축의 외주면 양측에 마주보게 관통되는 일정 길이의 제1 왕복 슬릿;
   상기 제1 왕복 슬릿과 이웃하게 상기 단일축에 형성되고, 상기 단일축의 외주면 양측에 마주보게 관통되는 일정 길이의 제2 왕복 슬릿;
   상기 제1 왕복 슬릿에 각각 양단부가 결합되어 상기 제1 왕복 슬릿의 형성 방향을 따라 왕복 가능하며, 상기 제1 포크와 별개인 제2 포크와 연결되는 제2 연결부;
   상기 제2 왕복 슬릿에 각각 양단부가 결합되어 상기 제2 왕복 슬릿의 형성 방향을 따라 왕복 가능하며, 상기 제2 포크와 별개인 제3 포크와 연결되는 제3 연결부;
   상기 단일축에 내장되는 것으로, 상기 제2 연결부 각각의 왕복을 안내하며, 상기 제2 연결부 각각의 양단부를 지지하고, 상기 제2 왕복 슬릿에 각각 대응하는 연통 슬릿이 형성된 중공의 제1 코어봉; 및
   상기 제1 코어봉에 내장되는 것으로, 상기 제3 연결부 각각의 왕복을 안내하며, 상기 제3 연결부 각각의 양단부를 지지하는 중실의 제2 코어봉;을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량변속기용 단일축 어셈블리.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 제1 연결부는,
   상기 제1 포크와 연결되는 제1 연결 본체와,
   상기 제1 연결 본체의 중심부에 형성되어 상기 단일축이 관통하는 관통홀을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 변속기용 단일축 어셈블리.
   
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 제2 연결부는,
   상기 제2 포크와 연결되는 제2 연결 본체와,
   상기 제2 연결 본체의 단부 양측으로부터 상기 제1 왕복 슬릿측을 향하여 각각 연장되는 한 쌍의 제1 이동편을 구비하고,
   상기 한 쌍의 제1 이동편은 상기 제1 왕복 슬릿과 상기 제1 코어봉의 외주면 사이에 형성되는 제1 가이드홈에 의해 단부가 이동 가능하게 지지되는 것을 특징으로 하는 차량 변속기용 단일축 어셈블리.
   
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 제3 연결부는,
   상기 제3 포크와 연결되는 제3 연결 본체와,
   상기 제3 연결 본체의 단부 양측으로부터 상기 제2 왕복 슬릿측을 향하여 각각 연장되는 한 쌍의 제2 이동편을 구비하고,
   상기 한 쌍의 제2 이동편은 상기 제2 왕복 슬릿과 상기 연통 슬릿 및 상기 제2 코어봉의 외주면 사이에 형성되는 제2 가이드홈에 의해 단부가 이동 가능하게 지지되는 것을 특징으로 하는 차량 변속기용 단일축 어셈블리.
   

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