KR101897346B1 - 수동변속기의 고속주행 중 저단변속 방지장치 - Google Patents

수동변속기의 고속주행 중 저단변속 방지장치 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 수동변속기의 고속주행 중 저단변속 방지장치는 운전자의 조작에 따라 길이방향으로 이동하되, 중간에 복수의 걸림턱이 길이방향으로 형성된 시프트레일; 및 변속기 내부에서 디퍼렌셜 기어 또는 종감속 기어의 회전에 따라 처닝되는 오일의 흐름 경로 상에 설치되고, 주위의 오일 유량이 설정유량보다 높으면 상기 걸림턱들과 결합하도록 동작하여 상기 시프트레일의 이동을 제한하는 구속모듈;을 포함할 수 있다.

Description

수동변속기의 고속주행 중 저단변속 방지장치 {APPARATUS FOR PREVENTING SHIFT TO LOWER GEAR AT HIGH SPEED OF MANUAL TRANSMISSION}
본 발명은 수동변속기가 적용된 차량에 있어서, 고속주행 중 운전자의 조작미숙으로 인해 1단, 2단 또는 R단 변속이 실시될 경우, 변속기와 엔진의 파손이 발생하는 것을 방지하기 위해 고안된 장치에 관한 것이다.
종래발명에서는 엔진 제어 유닛이 비정상적인 저단 변속 또는 후진 기어로의 변속을 모니터링함으로써, 변속 제어 유닛의 모니터링 모듈에 이상이 발생한 경우에도 안전 기능을 활성화 시킬 수 있고, 이를 통해 차량의 고속 주행 중 의도하지 않은 저단 변속 및 후진 기어 변속 방지하고, 더 나아가 이에 따른 충돌, 추돌 사고에 의한 인명의 부상이나 사망사고를 현저히 줄이도록 마련되었다.
상기의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.
KR 10-2013-0047190 A
본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 수동변속기 차량으로 고속주행 중 운전자가 저단변속을 시도하더라도, 변속기 내부의 오일흐름에 의해 저단 측 시프트레일이 이동하는 것을 막아 저단변속이 기계적으로 불가능하도록 하는 수동변속기의 고속주행 중 저단변속 방지장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 수동변속기의 고속주행 중 저단변속 방지장치는 운전자의 조작에 따라 길이방향으로 이동하되, 중간에 복수의 걸림턱이 길이방향으로 형성된 시프트레일; 및 변속기 내부에서 디퍼렌셜 기어 또는 종감속 기어의 회전에 따라 처닝되는 오일의 흐름 경로 상에 설치되고, 주위의 오일 유량이 설정유량보다 높으면 상기 걸림턱들과 결합하도록 동작하여 상기 시프트레일의 이동을 제한하는 구속모듈;을 포함할 수 있다.
상기 시프트레일은 1단 기어, 2단 기어 또는 R단 기어 중 적어도 하나를 입력축에 연결시키도록 구비된 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 구속모듈은, 일단이 상기 처닝되는 오일의 흐름 경로 상에 형성되어 오일을 공급받고, 타단이 상기 시프트레일과 마주하도록 중간부가 절곡 형성된 가이드;와, 상기 가이드 타단 측에 삽입되어 상기 가이드 내부로 유입된 오일의 유량에 따라 외부로 밀리면서 상기 시프트레일의 걸림턱들 사이에 걸리도록 마련된 스토퍼;로 구성된 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 구속모듈은, 일단이 상기 처닝되는 오일의 흐름 경로 상에 형성되어 오일을 공급받고, 타단이 유입된 오일을 외부로 배출하며, 연통되는 중간부가 상기 시프트레일 측으로 돌출되도록 형성된 가이드;와, 상기 가이드 중간부 측에 삽입되어 상기 가이드 내부에 흐르는 오일의 유량에 따라 외부로 밀리면서 상기 시프트레일의 걸림턱들 사이에 걸리도록 마련된 스토퍼;로 구성된 것을 특징으로 할 수 있다.
삭제
상기 스토퍼는 길이방향으로 유입된 오일로부터 밀려서 상방으로 이동되도록 하단부에 챔퍼가 형성된 것을 특징으로 할 수 있다.
상술한 바와 같은 구조로 이루어진 수동변속기의 고속주행 중 저단변속 방지장치에 따르면 운전자의 조작미숙에 의한 고속주행 중 저단변속이 발생하는 것을 방지하여, 변속기 및 엔진의 파손이 발생하는 것을 막을 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 수동변속기의 고속주행 중 저단변속 방지장치를 도시한 도면,
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 구속모듈을 자세히 도시한 상세도,
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 구속모듈을 자세히 도시한 상세도,
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 수동변속기의 고속주행 중 저단변속 방지장치에 대하여 살펴본다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 수동변속기의 고속주행 중 저단변속 방지장치를 도시한 도면이다. 도 1을 참조하면, 수동변속기의 고속주행 중 저단변속 방지장치는 운전자의 조작에 따라 길이방향으로 이동하되, 중간에 복수의 걸림턱(125)이 길이방향으로 형성된 시프트레일(120); 및 변속기(100) 내부에서 디퍼렌셜기어 또는 종감속기어(130)의 회전에 따라 처닝되는 오일의 흐름 경로 상에 설치되고, 주위의 오일 유량이 설정유량보다 높으면 상기 걸림턱들(125)과 결합하도록 동작하여 상기 시프트레일(120)의 이동을 제한하는 구속모듈(140);을 포함할 수 있다.
본 기술은 수동변속기가 적용된 차량에 있어서, 운전자가 조작 미숙으로 인해 고속주행 중 저단변속을 시도할 경우, 변속기 내부의 오일 흐름을 이용하여 시프트레일(120)의 이동을 구속함으로써 저단변속이 이루어지는 것을 방지하도록 마련된 것을 특징으로 한다.
상기 시프트레일(120)은 변속레버와 연결되어 있어, 운전자가 시프트방향으로 변속레버를 조작할 경우, 상기 변속레버와 함께 길이방향으로 움직이면서 동기장치가 입력축과 기어 사이를 동기시키도록 구성된다.
따라서, 본 기술은 차량이 구속 주행 중일 경우, 상기 구속모듈(140)이 상기 시프트레일(120)을 구속하여 길이방향으로 이동되는 것을 막음으로써, 고속주행 중 저단변속이 수행되어 변속기 및 엔진에 충격과 고장이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
특히, 본 기술은 회전속도가 차륜과 가장 유사한 디퍼렌셜 기어 또는 디퍼렌셜 기어와 연결된 종감속기어(130)로부터 처닝되는 오일을 이용하여 차량의 고속주행 상황을 구분한다.
즉, 변속기 내부에 포함된 기어들에는 윤활을 위한 오일이 항시 공급되는데, 차량 주행속도가 빠를수록 상기 디퍼렌셜 기어와 종감속기어(130)의 회전속도가 비례하게 상승하기 때문에 디퍼렌셜기어와 종감속기어(130)로부터 비산되는 오일 흐름이 강해진다. 반대로, 차량 주행속도가 낮을수록 상기 디퍼렌셜기어와 종감속기어(130)의 회전속도가 느려지는바, 디퍼렌셜 기어와 종감속기어(130)로부터 비산되는 오일의 흐름이 약해진다.
설계자는 디퍼렌셜 기어와 종감속기어(130)로부터 비산되어 상기 구속모듈(140) 측에 흐르는 오일의 유량이 차속에 따라 변화하는 정도를 실험하고, 실험값에 기반하여 저단변속을 차단하고 싶은 시점에서의 유량이 설정유량으로 설정되도록 상기 구속모듈(140)을 설계할 수 있다.
상술한 바와 같이 오일의 흐름속도에 기반하여 상기 구속모듈(140)이 동작하도록 마련됨으로써, 고속주행 중에만 시프트레일(120)의 길이방향 이동에 따른 저단변속이 이루어지는 것을 방지할 수 있다.
이를 위해, 상기 시프트레일(120)은 1단 기어, 2단 기어 또는 R단 기어 중 적어도 하나를 입력축에 연결시키도록 구비된 것을 특징으로 할 수 있다.
즉, 본 기술은 고속주행 중 저단변속을 방지하기 위한 것인바, 저단기어와 R단기어의 동기를 제어하도록 마련된 시프트레일(120)에만 상기 구속모듈(140)이 적용되어, 고속주행 중에 고속단변속이 불가능한 위험상황이 발생하는 것을 막을 수 있다.
아래에서는 실시예에 따른 좀 더 구체적인 상기 구속모듈(140)의 구조에 대해 서술하도록 한다.
도 2는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 구속모듈을 자세히 도시한 상세도이다. 도 2를 참조하면, 제1 실시 예에 따른 본 기술의 구속모듈(140)은, 일단이 상기 처닝되는 오일의 흐름 경로 상에 형성되어 오일을 공급받고, 타단이 상기 시프트레일(120)과 마주하도록 중간부가 절곡 형성된 가이드(141);와, 상기 가이드(141) 타단 측에 삽입되어 상기 가이드(141) 내부로 유입된 오일의 유량에 따라 외부로 밀리면서 상기 시프트레일의 걸림턱들(125) 사이에 걸리도록 마련된 스토퍼(143);로 구성된 것을 특징으로 할 수 있다.
즉, 상기 구속모듈(140)의 가이드(141)는 'L'자 형상으로 구비되어 길이방향으로 오일을 공급받도록 마련되고, 상기 스토퍼(143)가 길이방향으로 공급된 오일에 의해 시프트레일(120) 측으로 밀리면서 상기 시프트레일(120)에 형성된 걸림턱들(125) 사이에 삽입되면서, 고속 주행 중 시프트레일(120)이 구속되도록 동작한다.
또한, 도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 구속모듈을 자세히 도시한 상세도이다. 도 3을 참조하면, 제2 실시 예에 따른 구속모듈은 일단이 상기 처닝되는 오일의 흐름 경로 상에 형성되어 오일을 공급받고, 타단이 유입된 오일을 외부로 배출하며, 연통되는 중간부가 상기 시프트레일 측으로 돌출되도록 형성된 가이드(141);와, 상기 가이드(141) 중간부 측에 삽입되어 상기 가이드(141) 내부에 흐르는 오일의 유량에 따라 외부로 밀리면서 상기 시프트레일(120)의 걸림턱들(125) 사이에 걸리도록 마련된 스토퍼(143);로 구성된 것을 특징으로 할 수 있다.
즉, 제2 실시예에서 가이드(141) 일단으로 유입된 오일은 가이드(141)를 따라 흐른 후 타단으로 배출되는데, 오일 흐름 상에 스토퍼(143)가 구비되는바, 오일의 유량에 따라 스토퍼(143)가 중간부를 따라 상방으로 이동되어 시프트레일(120)에 결합됨으로써 고속주행 중 저단변속을 방지할 수 있다.
즉, 제2 실시 예에서 가이드(141)는 상기 스토퍼(143)가 이동하는 중간부를 별도로 구비하고, 상기 스토퍼(143) 하단 측으로 오일이 유입되었다가 외부로 배출되도록 형성된 통로를 구비하도록 마련된다.
따라서, 가이드(141) 내부로 유입된 오일이 잔존하여 고속 주행 상황이 아님에도 스토퍼(143)가 상방으로 이동하여 시프트레일(120)이 구속되는 것을 막을 수 있고, 변속기 내부에서 오일 윤활을 보다 증대시킬 수 있다.
여기서, 제1실시예와 제2실시예의 스토퍼(143)는 길이방향으로 유입된 오일로부터 밀려서 상방으로 이동되도록 하단부에 챔퍼(144)가 형성되는 것이 바람직하다. 또한, 상기 가이드(141)들은 변속기 하우징 내측에 고정되도록 마련될 수 있다.
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상술한 바와 같은 구조로 이루어진 수동변속기의 고속주행 중 저단변속 방지장치에 따르면 운전자의 조작미숙에 의한 고속주행 중 저단변속이 발생하는 것을 방지하여, 변속기 및 엔진의 파손이 발생하는 것을 막을 수 있다.
본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.
100: 변속기 110: 변속기 하우징
120: 시프트레일 130: 종감속기어
140: 구속모듈

Claims (6)

  1. 운전자의 조작에 따라 길이방향으로 이동하되, 중간에 복수의 걸림턱이 길이방향으로 형성된 시프트레일; 및
    변속기 내부에서 디퍼렌셜 기어 또는 종감속 기어의 회전에 따라 처닝되는 오일의 흐름 경로 상에 설치되고, 처닝되는 오일 유량이 설정유량보다 높으면 처닝되는 오일에 의해 상기 걸림턱들과 결합하도록 동작하여 상기 시프트레일의 이동을 제한하는 구속모듈;을 포함하는 수동변속기의 고속주행 중 저단변속 방지장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 시프트레일은 1단 기어, 2단 기어 또는 R단 기어 중 적어도 하나를 입력축에 연결시키도록 구비된 것을 특징으로 하는 수동변속기의 고속주행 중 저단변속 방지장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 구속모듈은,
    일단이 상기 처닝되는 오일의 흐름 경로 상에 형성되어 오일을 공급받고, 타단이 상기 시프트레일과 마주하도록 중간부가 절곡 형성된 가이드;와,
    상기 가이드 타단 측에 삽입되어 상기 가이드 내부로 유입된 오일의 유량에 따라 외부로 밀리면서 상기 시프트레일의 걸림턱들 사이에 걸리도록 마련된 스토퍼;로 구성된 것을 특징으로 하는 수동변속기의 고속주행 중 저단변속 방지장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 구속모듈은,
    일단이 상기 처닝되는 오일의 흐름 경로 상에 형성되어 오일을 공급받고, 타단이 유입된 오일을 외부로 배출하며, 연통되는 중간부가 상기 시프트레일 측으로 돌출되도록 형성된 가이드;와,
    상기 가이드 중간부 측에 삽입되어 상기 가이드 내부에 흐르는 오일의 유량에 따라 외부로 밀리면서 상기 시프트레일의 걸림턱들 사이에 걸리도록 마련된 스토퍼;로 구성된 것을 특징으로 하는 수동변속기의 고속주행 중 저단변속 방지장치.
  5. 삭제
  6. 청구항 3 또는 4 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 스토퍼는 길이방향으로 유입된 오일로부터 밀려서 상방으로 이동되도록 하단부에 챔퍼가 형성된 것을 특징으로 하는 수동변속기의 고속주행 중 저단변속 방지장치.
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