KR101665693B1 - 수동변속기의 4-5단 포크장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 역전힌지축(6)은 4-5단 포크(5)를 결합하고, 변속기케이스(1)에 결합되는 어퍼케이스(3)의 조립위치를 잡아주는 2가지 기능을 함께 구현한다.

이를 위해, 상기 역전힌지축(6)은 변속기케이스(1)에 조립되어 상기 포크(5)의 역전작용을 하는 역전힌지핀(7)과, 변속기케이스(1)의 바깥에서 어퍼케이스(3)의 조립위치를 잡아주는 다웰핀(8)을 일체형으로 형성한다.

상기와 같이 일체로 이루어짐으로써, 1개 부품인 역전힌지축(6)으로 2가지 기능을 동시에 구현할 수 있다.

본 발명의 이러한 장점은 부품수량 축소로 원가상승을 낮추고 조립성을 향상함은 물론, 변속기의 제한적공간과 기존 부품의 최대활용으로 사양변경도 최소화하는 특징을 갖는다.

포크, 다웰핀, 힌지핀

Description

수동변속기의 4-5단 포크장치{4-5stage fork device in manual transmission}

본 발명은 수동변속기에 관한 것으로, 특히 수동변속기의 4-5단 포크장치에 관한 것이다.

일반적으로 소형 5/6속 수동변속기에는 외측으로 어퍼케이스가 조립되는 변속기케이스를 이용해 구성한다.

변속기케이스의 외측으로 조립되는 어퍼케이스는 변속기케이스에 대한 조립위치가 정확히 이루어져야 하므로 통상, 다웰핀을 이용한 조립구조를 갖는다.

또한, 소형 5/6속 수동변속기의 4단과 5단은 타단 기어배열과 반대인 기어배열을 이루므로 역전포크라 칭하는 4-5단 포크를 갖추며, 상기 4-5단 포크는 역전힌지핀을 적용해 변속기케이스와 조립되는 구조를 갖는다.

상기와 같이 소형 5/6속 수동변속기는 변속기케이스와 어퍼케이스의 조립을 위한 다웰핀 적용구조와, 4-5단 포크의 조립을 위한 역전힌지핀 구조를 모두 적용해야만 하는 구조이다.

이러한 구조는 부품사용량을 많게 하고, 조립을 위한 가공공정 및 조립공정 도 늘어날 수밖에 없다.

특히, 변속기케이스의 외측으로 어퍼케이스를 조립할 때 적용되는 다웰핀은 추가적인 부품개발과 원가상승을 가져오는 원인이고, 변속기 중량을 증대시키게 된다.

이로 인해, 소형 5/6속 수동변속기에서 4-5단 포크와 어퍼케이스를 동시에 조립할 수 있는 구조가 적용될수 있으면, 다웰핀과 역전힌지핀과 같은 부품수량을 줄여 조립을 위한 가공공정과 조립공정 축소는 물론 변속기 중량도 줄일수 있게 된다.

이에 본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 발명된 것으로, 2가지 역할을 수행하는 1개의 부품을 이용해 4-5단 포크의 역전힌지핀 기능과, 어퍼케이스의 변속기케이스 조립위치확립 기능을 함께 구현하는 수동변속기의 4-5단 포크장치를 제공함에 목적이 있다.

또한, 본 발명은 2가지 역할을 수행하는 1개의 부품을 이용해 원가상승을 낮추고 조립성도 크게 향상할 수 있는 수동변속기의 4-5단 포크장치를 제공함에 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 타변속단 기어배열과 반대인 기어배열을 이루는 4-5단 포크를 갖춘 수동변속기에 있어서,

해당 시프트레일에 의해 회전되는 포크와; 한쪽은 변속기케이스에 끼워져 상기 포크의 회전을 가이드하고, 반대쪽은 상기 변속기케이스의 외부에서 어퍼케이스에 대한 조립위치를 확립하는 역전힌지축;

을 포함해 구성된 것을 특징으로 한다.

상기 역전힌지축은 상기 변속기케이스의 바깥에서 상기 포크에 결합된 역전힌지핀과, 상기 변속기케이스의 바깥으로 돌출되어 어퍼케이스에 결합된 다웰핀으로 이루어진 것을 특징으로 한다.

상기 역전힌지핀은 변속기케이스의 돌출보스를 관통해 상기 포크와 결합되고, 상기 다웰핀은 상기 돌출보스의 입구쪽 확장입구홀에 삽입되어, 상기 어퍼케이스에 결합하는 돌출된 연장부를 갖는다.

상기 다웰핀의 직경은 상기 역전힌지핀의 직경보다 큰 직경으로 형성하고, 상기 다웰핀의 연장부위 직경은 상기 역전힌지핀의 직경보다 작은 직경을 갖는다.

상기 다웰핀은 상기 확장입구홀에 삽입되면, 상기 어퍼케이스의 좌면과 일치된다.

이러한 본 발명에 의하면, 2가지 역할을 수행하는 1개의 부품을 적용하므로, 4-5단 포크장치의 조립과 어퍼케이스 조립성을 크게 향상할 수 있고, 부품수량 최소화로 원가상승을 낮추는 효과를 갖는다.

또한, 본 발명은 변속기케이스의 제한적공간과 기존 부품등을 최대한 이용할 수 있는 2가지 역할을 수행하는 1개 부품의 적용하므로, 사양변경을 최소화할 수 있는 효과도 갖는다.

이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명하며, 이러한 실시예는 일례로서 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으므로, 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

본 발명의 5/6속 수동변속기는 변속레버의 변속조작을 콘트롤샤프트의 축방향 이동을 통해 해당 변속단에 맞는 시프트레일을 선택한 후, 상기 시프트레일을 움직여 해당 변속기어를 동기치합함으로써 변속을 수행한다.

상기와 같은 변속기어의 동기치합시에는 시프트레일을 통해 움직이는 포크(Fork)를 이용하므로, 1-R단, 2-3단, 4-5단, 6(O/D)단에 따른 시프트레일에는 각각 포크를 구비한다.

도 1(가),(나)는 본 실시예에 따라 수동변속기에 적용된 4-5단 포크부위의 구성도를 나타낸다.

도시된 바와 같이, 4-5단 포크장치는 변속기어부위를 감싸면서 해당 시프트레일(4)에 의해 회전되는 포크(5)와, 한쪽은 변속기케이스(1)에 끼워져 상기 포크(5)의 회전을 가이드하고, 반대쪽은 상기 변속기케이스(1)의 외부에서 어퍼케이스(3)의 조립위치를 잡아주는 설치부재로 구성한다.

미설명 부호 10은 콘트롤샤프트로서, 상기 콘트롤샤프트(10)는 수동변속기에서 회전자유도를 유지하면서 축방향자유도를 구속하는 작용을 하며, 한쪽으로 셀렉트하는 슬라이딩 레버가 결합되고, 그 반대쪽은 축방향이동이 가이드되고 지지될 수 있도록 결합된다.

본 실시예에서 상기 포크(5)는 종래에 따른 수동변속기의 4-5단에 적용된 포크와 동일하며, 형상이나 구조적인 설계변경이 이루어지지 않는다.

하지만, 본 실시예에 따른 상기 설치부재는 포크(5)의 결합과 어퍼케이스(3)의 조립위치확보와 같은 2가지 기능을 동시에 구현하는 역전힌지축(6)을 포함한다.

상기 역전힌지축(6)이 적용되지 않은 포크(5)의 반대쪽으로는 변속기케이스(1)를 관통한 힌지핀을 설치함으로써, 포크(5)의 움직임을 안정적으로 가이드한다.

상기 역전힌지축(6)은 포크(5)의 움직임을 위한 조립위치를 잡아주는 역전힌지핀(7)과, 변속기케이스(1)의 외측에서 조립되는 어퍼케이스(3)에 대한 조립위치를 잡아주는 다웰핀(8)을 일체로 형성한 구조를 갖는다.

상기 다웰핀(8)은 역전힌지핀(7)의 끝단에서 역전힌지핀(7)의 직경(D)보다 큰 직경으로 형성한 후, 역전힌지핀(7)의 직경(D)보다 작은 직경(d)으로 연장된 헤드(9)를 형성한 구조를 이룬다.

상기 다웰핀(8)은 변속기케이스(1)에 끼워져 확장입구홀(2b)에 삽입되면, 상기 변속기케이스(1)에 밀착되는 어퍼케이스(3)의 좌면과 일치된 상태로 조립됨으로써 어퍼케이스(3)의 위치를 잡아준다.

본 실시예와 같이, 다웰핀 일체형 역전힌지축(6)을 이용함으로써 역전힌지핀(7)을 삽입하도록 돌출보스(2)에 뚫린 관통홀(2a)의 입구쪽에서 만 확장입구홀(2b)을 가공하는 공정만 요구되므로, 변속기케이스(1)쪽에서 최소한도의 설계변경만으로 본 실시예를 구현하게 된다.

상기 확장입구홀(2b)은 관통홀(2a)의 직경보다 큰 직경으로 가공하며, 통상 상기 다웰핀(8)의 직경과 같은 직경으로 가공한다.

그리고, 상기 어퍼케이스(3)에는 고정홀(3a)을 형성해 역전힌지핀(7)에 일체로 형성된 다웰핀(8)쪽을 끼워줌으로써, 변속기케이스(1)쪽으로 끼워진 역전힌지축(6)을 어퍼케이스(3)로 잡아 고정할 수 있게 된다.

상기와 같은 고정홀(3a)은 어퍼케이스(3)와 변속기케이스(1)의 조립을 위해 필요한 구조이므로 별도 가공공정을 요구하지는 않지만, 필요시 추가적인 가공공정을 통해 고정홀(3a)을 가공할 수도 있다.

본 실시예와 같이 역전힌지축(6)이 역전힌지핀(7)과 다웰핀(8)을 일체형으로 갖춤으로써, 4-5단 포크에 대한 변속기 조립공정을 단순화하고 조립작업도 보다 편리하게 수행된다.

도 2와 도 3은 본 실시예에 따라 2가지 기능을 하는 일체형 역전힌지축(6)의 적용으로 별도의 작업 없이도 4-5단 포크를 조립한 상태를 나타낸다.

역전힌지축(6)의 조립작업시, 역전힌지핀(7)쪽을 돌출보스(2)에 뚫린 관통홀(2a)로 삽입해 변속기케이스(1)의 바깥쪽에서 안쪽으로 끼우면, 변속기중심(a)과 어퍼케이스 좌면(b)간 축중심조립간격A가 자연적으로 정확히 확립된다.

상기와 같이 역전힌지핀(7)이 변속기케이스(1)에 결합됨으로써, 4-5단 포크(5)를 조립함과 동시에 변속기케이스(1)에 대한 어퍼케이스(3)의 조립위치를 확립할 수 있게 된다.

이는 상기 역전힌지핀(7)의 끝단에 일체로 형성된 다웰핀(8)의 작용으로 구현되며, 도 2는 다웰핀(8)의 작용으로 어퍼케이스(3)가 조립위치를 정확히 설정한 상태를 나타낸다.

도시된 바와 같이, 다웰핀(8)이 돌출보스(2)의 입구부위에 형성된 확장입구홀(2b)에 밀착 조립되면, 다웰핀(8)이 변속기케이스(1)의 안쪽으로 더 이상 밀려들어가지 못하게 된다.

상기와 같은 다웰핀(8)의 안착으로 변속기중심(a)과 어퍼케이스 좌면(b)사이의 축중심조립간격A이 자동적으로 맞춰지면서 조립된다.

즉, 변속기케이스(1)에 역전힌지핀(7)을 끼워 조립한 상태에서 다웰핀(8)의 헤드(9)쪽이 변속기케이스(1)의 바깥쪽으로 튀어나온 상태를 형성하므로, 어퍼케이 스(3)를 상기 헤드(9)쪽에 결합하는 간단한 작업만으로 조립을 완료하게 된다.

도 3은 변속기케이스(1)쪽에 역전힌지핀(7)이 조립되고, 어퍼케이스(3)쪽에 다웰핀(8)이 조립된 측면상태를 나타낸다.

도시된 바와 같이 조립이 완료되면, 프론트베어링(20)의 프론트베어링 좌면(aa)과 역전힌지핀(7)의 역전핀지핀 중심(bb)사이의 핀중심축간격B와, 변속기중심(1)과 역전힌지핀(7)사이의 핀중심높이간격C도 자동적으로 정확히 맞춰지는 조립상태를 구현한다.

이와 같이 본 실시예에서는 역전힌지핀(7)과 다웰핀(8)을 일체형으로 만든 역전힌지축(6)을 이용해 4-5단 포크(5)를 조립함으로써 기존 부품등을 최대한 이용하고, 1개의 부품인 역전힌지축(6)으로 4-5단 포크(5)의 역전힌지역할 및 어퍼케이스(3)의 조립위치확립을 위한 다웰핀 역할의 동시 구현으로 조립성도 향상된다.

도 1(가),(나)는 본 발명에 따른 4-5단 포크장치를 적용한 수동변속기의 부분 구성도

도 2,3은 본 발명에 따른 4-5단 포크장치의 조립도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : 변속기케이스 2 : 돌출보스

2a : 관통홀 2b : 확장입구홀

3 : 어퍼케이스 3a : 고정홀

4 : 시프트레일 5 : 포크

6 : 역전힌지축 7 : 역전힌지핀

8 : 다웰핀 9 : 헤드

10 : 콘트롤샤프트 20 : 프론트베어링

a : 변속기 중심 aa : 프론트베어링 좌면

b : 어퍼케이스 좌면 bb : 역전핀지핀 중심

D,d : 직경

Claims (5)

1. 타변속단 기어배열과 반대인 기어배열을 이루는 4-5단 포크를 갖춘 수동변속기에 있어서,

   해당 시프트레일에 의해 회전되는 포크와, 한쪽은 변속기케이스에 끼워져 상기 포크의 회전을 가이드하고, 반대쪽은 상기 변속기케이스의 외부에서 어퍼케이스에 대한 조립위치를 확립하는 역전힌지축을 포함하고,

   상기 역전힌지축은 상기 변속기케이스의 바깥에서 상기 포크에 결합된 역전힌지핀과, 상기 변속기케이스의 바깥으로 돌출되어 어퍼케이스쪽에 결합된 다웰핀으로 이루어지며;

   상기 역전힌지핀은 변속기케이스의 돌출보스를 관통해 상기 포크와 결합되고, 상기 다웰핀은 상기 돌출보스의 입구쪽 확장입구홀에 삽입되어, 상기 어퍼케이스에 결합하는 돌출된 연장부를 가지고;

   상기 다웰핀의 직경은 상기 역전힌지핀의 직경보다 큰 직경으로 형성하고, 상기 다웰핀의 상기 연장부의 직경은 상기 역전힌지핀의 직경보다 작은 직경을 갖는

   것을 특징으로 하는 수동변속기의 4-5단 포크장치.
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5. 청구항 1에 있어서, 상기 다웰핀은 상기 확장입구홀에 삽입되면, 상기 어퍼케이스의 좌면과 일치되는 것을 특징으로 하는 수동변속기의 4-5단 포크장치.

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