KR102250671B1 - 수동변속기 컨트롤 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 레일이 결합되는 작동공간과 결합구멍을 포함하는 하우징; 및 상기 결합구멍의 하부에 구비되고 일부가 결합구멍의 하부로 노출되어 상기 레일에 마련되는 그루브에 삽입되는 볼; 상기 결합구멍 상부에 결합되는 플러그; 상기 결합구멍 내부에서 상기 볼을 탄성 가압하는 탄성부재; 및 상기 탄성부재를 가압하는 가압장치; 를 포함하는 수동변속기 컨트롤 장치를 제공한다.

Description

수동변속기 컨트롤 장치{CONTROL DEVICE FOR MANUAL TRANSMISSION}

본 발명은 스프링의 하중을 제어할 수 있는 수동변속기 컨트롤 장치에 관한 것이다.

일반적으로 수동변속기의 컨트롤 시스템은 플러그, 스프링, 볼, 레일을 포함한다. 스프링에 의하여 하중을 받고 있는 볼이 레일의 그루브를 타고 넘어갈 때 하중이 발생한다. 이 하중을 이용하여 수동변속기의 변속을 실시하는 포크의 위치를 고정시킨다. 상기 하중은 플러그가 조립되는 깊이를 통해 조절 가능하다. 변속기 내, 외부에서 발생하는 외력에 저항하고, 변속상태를 유지하기 위해서 높은 스프링 하중이 필요하다. 운전자가 직접 노브조작을 통하여 변속을 실시하기 때문에 변속 조작력은 중요한 감성 성능 인자이며, 이를 만족하기 위해서는 낮은 스프링 하중이 필요하다.

그런데 기존 수동변속기의 컨트롤 시스템에서 볼과 스프링 간에 트레이드 오프(trade off)가 발생하였다. 볼과 스프링의 요구치를 만족하기 위하여 스프링 계수와 플러그 조립 깊이를 선정하여 설계하나 안전율을 확보하기가 쉽지 않았다. 스프링 하중이 낮으면 변속상태를 유지하지 못하는 기어빠짐 문제가 발생할 수 있고 스프링 하중이 높으면 조작력 과다로 인해 고객의 불만이 발생할 수 있다.

이에 대하여, 본 발명은 별도의 장치를 마련하여 스프링의 하중을 제어함으로써 기어빠짐 문제 및 조작력 과다 문제를 해결할 수 있는 메커니즘을 제시하고자 한다.

대한민국 공개실용신안공보 제20-1998-053494호(1998.10.07. 공개)

전술한 문제를 해결하기 위하여, 본 발명은 탄성부재 가압장치를 장착하여 탄성부재의 하중을 제어할 수 있는 수동변속기 컨트롤 장치를 제공하고자 한다.

전술한 목적을 이루기 위해 본 발명은, 레일이 결합되는 작동공간과 결합구멍을 포함하는 하우징; 및 상기 결합구멍의 하부에 구비되고 일부가 결합구멍의 하부로 노출되어 상기 레일에 마련되는 그루브에 삽입되는 볼; 상기 결합구멍 상부에 결합되는 플러그; 상기 결합구멍 내부에서 상기 볼을 탄성 가압하는 탄성부재; 및 상기 탄성부재를 가압하는 가압장치; 를 포함하는 수동변속기 컨트롤 장치를 제공한다.

또한, 상기 가압장치는 상기 플러그 내부에 삽입되고 외주에 나사가 구비되는 나사축이 상기 탄성부재를 향하는 모터; 및 내부에 구비되는 나사공이 상기 모터의 나사축과 나사 결합되고 모터의 작동시 나사축을 따라 이동하면서 탄성부재를 가압하는 가압부재; 를 포함한다.

또한, 상기 플러그는 케이스에 의해 상기 하우징과 연결된다.

또한, 상기 케이스는 내부에 플러그 하부가 수용하는 수용부가 구비되는 상부몸체; 및 상기 상부몸체에서 하향 연장되고 상기 결합구멍에 결합되며 내부에 가압부재를 가이드 하는 가이드공이 구비되는 하부몸체; 를 포함한다.

또한, 상기 하부몸체는 상기 결합구멍과 나사결합된다.

또한, 상기 가압장치는 클러치의 조작 신호를 받아 작동한다.

또한, 클러치 미조작시 상기 가압부재는 하부가 상기 하부몸체의 아래로 노출되면서 탄성부재를 압축한다.

또한, 클러치 조작시 상기 가압부재는 상기 모터에 구비되는 나사축의 회전 작동에 의해 상기 하부몸체의 내부로 삽입됨에 따라 가압부재에 의해 압축되어 있던 탄성부재가 인장된다.

또한, 상기 탄성부재는 스프링이다.

본 발명은 플러그에 스프링 가압장치를 장착하여 스프링의 하중을 제어할 수 있다.

또한, 본 발명은 스프링 하중 선정시 발생하는 트레이드 오프를 제거하여 낮은 변속 조작력과 높은 안전율 모두 확보 가능하다.

또한, 본 발명은 기어빠짐 문제를 해결할 수 있다.

또한, 본 발명은 파워시프트가 적용되지 않은 수동변속기에도 적용 가능하다.

또한, 본 발명은 기존 플러그에 모터, 가압부재 및 케이스 등과 같은 추가 부품만 조립하면 되므로 조립공정 변경이 필요 없고, 낮은 원가로 본 발명과 동일 목적의 에어컷 시스템과 동일 효과를 기대할 수 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 수동변속기 컨트롤 장치를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 클러치 미조작시와 클러치 조작시 탄성부재의 하중 제어를 나타내는 도면이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다.

기존 수동변속기의 컨트롤 시스템에서 볼과 스프링 간에 트레이드 오프(trade off)가 발생하였다. 볼과 스프링의 요구치를 만족하기 위하여 스프링 계수와 플러그 조립 깊이를 선정하여 설계하나 안전율을 확보하기가 쉽지 않았다. 스프링 하중이 낮으면 변속상태를 유지하지 못하는 기어빠짐 문제가 발생할 수 있고 스프링 하중이 높으면 조작력 과다로 인해 고객의 불만이 발생할 수 있다. 이에 대하여, 본 발명은 별도의 장치를 마련하여 스프링의 하중을 제어함으로써 기어빠짐 문제 및 조작력 과다 문제를 해결할 수 있는 메커니즘을 제시하고자 한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 수동변속기 컨트롤 장치를 나타내는 도면이다.

본 발명은 하우징(10), 하우징(10)에 결합되는 레일(20)의 그루브(21)에 삽입되는 볼(30), 하우징(10)의 결합구멍(12) 상부에 결합되는 플러그(40), 볼(30)을 탄성 가압하는 탄성부재(50) 및 탄성부재(50)를 가압하는 가압장치(60)를 포함한다.

구체적으로 하우징(10)은 작동공간(11) 및 결합구멍(12)을 포함한다. 작동공간(11)은 수평으로 형성되는 구멍이다. 작동공간(11)에 레일(20)이 삽입되어 작동공간(11)을 따라 직선 운동을 한다.

결합구멍(12)은 수직으로 형성되는 구멍이다.결합구멍(12)은 작동공간(11)과 연통된다. 결합구멍(12) 하부는 폭이 좁아지는 구조로 볼(30)이 걸릴 수 있도록 볼(30)의 외경보다 좁을 폭으로 형성된다. 결합구멍(12)에 삽입되는 볼(30)은 결합구멍(12)의 하부에 걸려 일부분만 작동공간(11)으로 노출된다.

볼(30)은 결합구멍(12)의 하부에 걸린 상태에서 레일(20)의 작동시 레일(20)에 구비되는 그루브(21)에 대응 삽입된다. 볼(30)은 레일(20)의 직선 작동시 그루브(21)를 타고 넘을 수 있다.

플러그(40)는 결합구멍(12)의 상부에 결합된다. 플러그(40)의 아래에 탄성부재(50)가 위치한다. 일예로서, 탄성부재(50)는 스프링일 수 있다. 탄성부재(50)는 결합구멍(12)에 삽입된다. 탄성부재(50)는 볼(30)을 탄성 가압한다.

가압장치(60)는 탄성부재(50)의 위쪽에서 탄성부재(50)를 가압한다. 운전자가 클러치페달(clutch pedal)를 조작할 경우 가압장치(60)는 클러치 조작 신호를 받아 작동한다.

가압장치(60)는 모터(61) 및 가압부재(62)를 포함한다. 구체적으로 모터(61)는 플러그(40) 내부에 삽입된다. 모터(61)는 나사축(611)을 포함한다. 모터(61)에 전원을 인가하면 나사축(611)이 회전 작동을 한다. 모터(61)의 나사축(611)은 탄성부재(50)를 향한다.

가압부재(62)는 나사축(611)에 나사 결합된다. 가압부재(62)는 내부에 나사공(621)을 구비한다. 나사공(621)은 나사축(611)에 나사 결합된다.

모터(61)의 구동에 의해 나사축(611)이 회전하면 가압부재(62)는 나사축(611)을 따라 이동하면서 탄성부재(50)를 가압한다.

하우징(10)과 플러그(40)는 케이스(70)에 의해 연결된다. 케이스(70)는 상부몸체(71) 및 하부몸체(72)를 포함한다.

상부몸체(71)는 내부에 수용부(711)가 구비된다. 수용부(711)에 플러그(40)의 하부가 결합된다.

하부몸체(72)는 상부몸체(71)의 저면에서 하향으로 연장 형성된다. 하부몸체(72)는 하우징(10)의 결합구멍(12)에 결합된다. 하부몸체(72)는 상부몸체(71)보다 좁은 폭으로 형성된다. 하부몸체(72)의 내부에는 가이드공(721)이 구비된다. 가압부재(62)는 가이드공(721)에 삽입되어 가이드공(721)의 안내를 받으면서 이동한다. 하부몸체(72)는 결합구멍(12)과 나사결합(80)된다.

다음은 본 발명에 따른 가압장치의 작동에 대해 설명한다.

도 2 (a)는 클러치 미조작시를 나타내고, 도 2 (b)는 클러치 조작시를 나타낸다.

도 2 (a)와 같이 클러치 미조작시 가압부재(62)는 나사공(621)의 상부에 모터(61)의 나사축(611)이 위치한다. 가압부재(62)의 하부가 하부몸체(72) 아래로 노출됨에 따라 탄성부재(50)는 가압된다. 탄성부재(50)의 압축 하중은 증대되고, 이로 인해 레일(20)의 조작력이 상승하여 기어빠짐이 가능하다.

도 2 (b)와 같이 클러치 조작시 전기신호가 수신되면 모터(61)에 전원이 인가되어 모터(61)가 구동한다. 모터(61)의 구동에 의해 나사축(611)이 회전한다. 나사축(611)의 회전작동에 의해 가압부재(62)가 가이드공(721)의 안내를 받으면서 나사축(611)을 따라 상승하여 하부몸체(72) 내부로 완전히 삽입된다. 이로 인해 탄성부재(50)의 압축 하중은 감소하고 탄성부재(50)가 인장되어 레일(20)의 조작력이 낮아진다.

살펴본 바와 같이 본 발명은 플러그에 스프링 가압장치를 장착하여 스프링의 하중을 제어할 수 있다. 또한, 본 발명은 스프링 하중 선정시 발생하는 트레이드 오프를 제거하여 낮은 변속 조작력과 높은 안전율 모두 확보 가능하다. 또한 본 발명은 기어빠짐 문제를 해결할 수 있다. 또한, 본 발명은 파워시프트가 적용되지 않은 수동변속기에도 적용 가능하다. 또한, 본 발명은 기존 플러그에 모터, 가압부재 및 케이스 등과 같은 추가 부품만 조립하면 되므로 조립공정 변경이 필요 없고, 낮은 원가로 본 발명과 동일 목적의 에어컷 시스템과 동일 효과를 기대할 수 있다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

10 : 하우징
11: 작동공간
12 : 결합구멍
20 : 레일
21 : 그루브
30 : 볼
40 : 플러그
50 : 탄성부재
60 : 가압장치
61 : 모터
62 : 가압부재
70 : 케이스
71 : 상부몸체
72 : 하부몸체
80 : 나사결합
611 : 나사축
621 : 나사공
711 : 수용부
721 : 가이드공

Claims (9)

1. 레일이 결합되는 작동공간과 결합구멍을 포함하는 하우징; 및
   상기 결합구멍의 하부에 구비되고 일부가 결합구멍의 하부로 노출되어 상기 레일에 마련되는 그루브에 삽입되는 볼;
   상기 결합구멍 상부에 결합되는 플러그;
   상기 결합구멍 내부에서 상기 볼을 탄성 가압하는 탄성부재; 및
   상기 탄성부재를 가압하는 가압장치;
   를 포함하고,
   상기 가압장치는,
   상기 플러그 내부에 삽입되고 외주에 나사가 구비되는 나사축이 상기 탄성부재를 향하는 모터; 및
   내부에 구비되는 나사공이 상기 모터의 나사축과 나사 결합되고 모터의 작동시 나사축을 따라 이동하면서 탄성부재를 가압하는 가압부재;
   를 포함하며,
   상기 플러그는 케이스에 의해 상기 하우징과 연결되고,
   상기 케이스는,
   내부에 플러그 하부가 수용되는 수용부가 구비되는 상부몸체; 및
   상기 상부몸체에서 하향 연장되고 상기 결합구멍에 결합되며 내부에 가압부재를 가이드 하는 가이드공이 구비되고, 상기 탄성부재의 상부를 지지하여 탄성부재의 신장을 제한하는 하부몸체;
   를 포함하는 수동변속기 컨트롤 장치.
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 하부몸체는,
   상기 결합구멍과 나사결합되는 것을 특징으로 하는 수동변속기 컨트롤 장치.
6. 제 1 항에 있어서,
   상기 가압장치는,
   클러치의 조작 신호를 받아 작동하는 것을 특징으로 하는 수동변속기 컨트롤 장치.
7. 제 1 항에 있어서,
   클러치 미조작시 상기 가압부재는 하부가 상기 하부몸체의 아래로 노출되면서 탄성부재를 압축하는 것을 특징으로 하는 수동변속기 컨트롤 장치.
8. 제 1 항에 있어서,
   클러치 조작시 상기 가압부재는 상기 모터에 구비되는 나사축의 회전 작동에 의해 상기 하부몸체의 내부로 삽입됨에 따라 가압부재에 의해 압축되어 있던 탄성부재가 인장되는 것을 특징으로 하는 수동변속기 컨트롤 장치.
9. 제 1 항에 있어서,
   상기 탄성부재는,
   스프링인 것을 특징으로 하는 수동변속기 컨트롤 장치.

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