KR102523479B1 - 수동변속기 속도계 구조 - Google Patents

수동변속기 속도계 구조 Download PDF

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Abstract

본 발명은 변속기 내부에서 메인 샤프트에 결합되는 펄스 링; 에어 갭을 형성하도록 상기 펄스 링과 간격을 두고 상기 펄스 링의 외측에 구비되는 속도계; 및 상기 펄스 링에 구비되는 것으로서, 상기 펄스 링과 상기 속도계 사이에 에어 갭이 유지되게 하는 에어 갭 유지장치; 를 포함하는 수동변속기 속도계 구조를 제공한다.

Description

수동변속기 속도계 구조{SPEEDOMETER STRUCTURE OF MANUAL TRANSMISSION}
본 발명은 수동변속기 속도계 구조에 관한 것이다.
일반적으로 차량의 속도는 변속기 내부에서 펄스(Pulse)를 발생시키는 전자식 속도계에 의해 감지할 수 있다. 수동변속기에 설치되는 전자식 속도계는 펄스(Pulse)를 생성하는 펄스 링과 함께 설치된다. 펄스 링은 수동변속기의 메인 샤프트에 결합되어 메인 샤프트를 통한 회전으로 펄스를 생성하고, 이를 전자식 속도계가 감지하여 차량 속도계로 정보를 전달할 수 있다.
도 1은 종래의 수동변속기 속도계 구조를 나타내는 도면이고, 도 2는 도 1의 A-A 선 단면도이다.
도 1, 2를 참조하면, 차량 운행 중 변속기 내부의 온도가 올라가면 전자식 속도계(1) 및 펄스 링(2)과 조립되는 주변 부품들이 열 팽창을 하게 되어 속도계(1)의 적정 센싱 조건인 에어 갭(G)을 벗어나거나 축소되어 차량의 속도계 오류가 발생할 수 있다. 펄스 링(2)은 수동변속기의 메인 샤프트(3)에 결합되어 메인 샤프트(3)를 통한 회전으로 펄스를 생성할 수 있다. 리어케이스(4)의 후방에 구비되는 오일실(4a)은 변속기의 구동 중 변속기 내부에서 리어케이스(4) 방향으로 이동하는 오일(O)의 누유를 방지하는 역할을 한다. 속도계(1) 끝단에 마그네틱부(1a)가 구비될 수 있다. 변속기 내부를 이동하는 오일은 변속기 내부의 부품 마모 시 발생하는 미세 금속 칩(S)을 포함할 수 있다.
그런데 종래의 수동변속기 속도계 구조는 오일이 항상 오일실 근방에 머물러 있어 누유의 위험성이 높고, 오일에 포함된 금속 칩이 속도계 끝단의 마그네틱부에 고착될 경우 속도계가 센싱 기능을 상실할 수 있다.
이에 대하여, 본 발명은 오일차단장치로 오일이 속도계로 접근하는 것을 차단하고, 속도계의 향상된 센싱 구조를 통해 적정 에어 갭(air gap)을 유지할 수 있도록 함으로써 속도계의 신뢰성을 보장할 수 있는 메커니즘을 제시하고자 한다.
대한민국 공개특허공보 제10-2011-0058479호(2011.06.01. 공개)
전술한 문제를 해결하기 위하여, 본 발명은 오일차단장치로 오일이 속도계로 접근하는 것을 차단하고, 속도계의 향상된 센싱 구조를 통해 적정 에어 갭을 유지할 수 있도록 함으로써 속도계의 신뢰성을 보장할 수 있는 수동변속기 속도계 구조를 제공하고자 한다.
전술한 목적을 이루기 위해 본 발명은, 변속기 내부에서 메인 샤프트에 결합되는 펄스 링; 에어 갭을 형성하도록 상기 펄스 링과 간격을 두고 상기 펄스 링의 외측에 구비되는 속도계; 및 상기 펄스 링에 구비되는 것으로서, 상기 펄스 링과 상기 속도계 사이에 에어 갭이 유지되게 하는 에어 갭 유지장치; 를 포함하는 수동변속기 속도계 구조를 제공한다.
또한, 상기 펄스 링의 일측에 오일차단장치가 구비되고, 상기 오일차단장치는 오일이 상기 펄스 링과 상기 속도계 사이의 에어 갭으로 접근하는 것을 차단하도록 구성된다.
또한, 상기 오일차단장치는 상기 펄스 링의 일측과 상기 속도계의 적어도 일부분을 차단하도록 구성된다.
또한, 상기 오일차단장치는 상기 메인 샤프트에 방사상으로 형성되는 프로펠러 날개 형태로 구성된다.
또한, 상기 에어 갭 유지장치는 상기 속도계와 대향하는 상기 펄스 링의 외측 면에 구비되는 감지판; 및 일측 단부는 상기 감지판과 연결되고 타측 단부는 상기 펄스 링의 수용부 내부에 연결되는 것으로서, 상기 펄스 링의 수용부 내부에서 설정 온도 이상의 열이 가해질 경우 신장하면서 상기 감지판을 상기 에어 갭이 유지되도록 상기 속도계 방향으로 미는 신축부재; 를 포함한다.
또한, 상기 신축부재는 바이메탈이다.
또한, 상기 신축부재는 코일 형태로 구성된다.
또한, 상기 신축부재는 열팽창계수가 서로 다른 제1 신축부재 및 상기 제1 신축부재와 겹쳐지는 제2 신축부재로 구성된다.
또한, 상기 속도계는 상기 펄스 링을 향하는 끝단에 마그네틱부를 구비한다.
본 발명은 속도계의 향상된 센싱 구조를 통해 적정 에어 갭을 유지할 수 있도록 함으로써 속도계의 신뢰성을 보장할 수 있다.
또한, 본 발명은 오일차단장치로 오일이 속도계로 접근하는 것을 차단할 수 있다.
또한, 본 발명은 종래의 속도계의 적정 센싱 조건인 에어 갭을 벗어나거나 축소되어 차량 속도계의 오류가 발생하는 문제를 해결할 수 있다.
도 1은 종래의 수동변속기 속도계 구조를 나타내는 도면이다.
도 2는 도 1의 A-A 선 단면도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 수동변속기 속도계 구조를 나타내는 도면이다.
도 4는 도 3의 B에서 바라본 오일차단장치를 나타내는 도면이다.
도 5는 도 3의 C-C 선 단면도이다.
도 6은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 속도계의 작동을 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.
도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 수동변속기 속도계 구조를 나타내는 도면이고, 도 4는 도 3의 B에서 바라본 오일차단장치를 나타내는 도면이며, 도 5는 도 3의 C-C 선 단면도이다.
도 3 내지 5를 참조하면, 변속기 내부에서 메인 샤프트(20)에 결합되는 펄스 링(10) 및 변속기 내부에서 펄스 링(10)에 대향하여 구비되는 속도계(30), 펄스 링(10)과 속도계(30) 사이에 에어 갭(G)이 유지될 수 있도록 하여 속도 센싱이 원활히 이루어지게 하는 에어 갭 유지장치(50) 및 오일차단장치(40)를 포함한다.
구체적으로 펄스 링(10)은 변속기 내부에서 메인 샤프트(20)에 결합되어 메인 샤프트(20)의 회전에 의해 함께 회전하면서 펄스를 생성하고, 이를 전자식 속도계가 감지하여 차량 속도계로 정보를 전달할 수 있다.
속도계(30)는 펄스 링(10)과 에어 갭(G)을 형성할 수 있도록 변속기 내부에 구비된다. 속도계(30)는 펄스 링(10)과 간격을 두고 펄스 링(10)의 외측에 구비된다. 속도계(30)는 펄스 링(10)을 향하는 끝단에 마그네틱부(21)가 구비될 수 있다.
오일차단장치(40)는 메인 샤프트(20)의 외측에 구비된다. 오일차단장치(40)는 펄스 링(10)의 일측에 구비된다. 오일차단장치(40)는 메인 샤프트(20)에 방사상의 비틀린 모양으로 구성되는 형성되는 프로펠러(propeller) 날개 형태로 구성될 수 있다.
오일차단장치(40)는 변속기 내부를 따라 이동하는 오일(O)이 펄스 링(10)과 속도계(30) 사이의 에어 갭(G)으로 접근하는 것을 차단하도록 구성된다. 오일(O)은 변속기 내부 부품의 마모 시 발생하는 미세 금속 칩(S)을 포함할 수 있다.
오일차단장치(40)는 펄스 링(10)의 일측과 속도계(30)의 적어도 일부분을 차단하도록 구성하는 것이 바람직하다.
에어 갭 유지장치(50)는 펄스 링(10)에 구비된다. 에어 갭 유지장치(50)는 펄스 링(10)의 외측에 구비되는 감지판(51) 및 감지판(51)과 연결되는 신축부재(52)를 포함한다.
구체적으로 감지판(51)은 속도계(30)를 향하는 펄스 링(10)의 외측 부위에 구비된다. 감지판(51)은 속도계(30)의 하단부 외경보다 더 큰 외경으로 형성되는 것이 바람직하다.
신축부재(52)는 펄스 링(10)에 구비되는 수용부(11) 내부에 삽입되도록 조립된다. 신축부재(52)의 일측 단부(52a)는 감지판(51)과 연결된다. 신축부재(52)의 타측 단부(52b)는 펄스 링(10)의 수용부(11) 내부에 연결될 수 있다. 일예로서 신축부재(52)의 타측 단부(52b)는 펄스 링(10)의 수용부(11) 내부 바닥에 연결될 수 있다.
신축부재(52)는 펄스 링(10)의 수용부(11) 내부에서 변속기 내부의 속도계(30) 및 펄스 링(10)과 조립되는 주변 부품들의 온도가 설정 온도 이상으로 상승할 경우 신장한다. 구체적으로 신축부재(52)는 속도계(30) 및 펄스 링(10)과 조립되는 주변 부품들에서 설정 온도 이상의 온도가 전달될 경우 길이가 신장하면서 감지판(51)을 속도계(30) 방향으로 민다.
신축부재(52)는 속도계(30)와 펄스 링(10) 사이에 에어 갭(G)이 유지될 수 있도록 미리 설정된 열창팽창계수를 가지는 것이기 때문에 신장하더라도 감지판(51)이 속도계(30)에 닿지 않는다.
신축부재(52)는 바이메탈(bi-metal)일 수 있다. 신축부재(52)는 신축에 최적화된 구조로 구성되는 것이 바람직하다. 신축부재(52)는 코일 형태로 구성될 수 있다.
신축부재(52)는 제1 신축부재(521) 및 제1 신축부재(521)에 겹쳐지도록 구성되는 제2 신축부재(522)를 포함한다. 제1 신축부재(521)와 제2 신축부재(522)는 서로 다른 열팽창계수를 가지도록 구성되는 것이 바람직하다. 예컨대, 제1 신축부재(521)보다 제2 신축부재(522)가 열전도가 높은 금속으로 구성되거나 반대로 제1 신축부재(521)가 제2 신축부재(522)보다 열전도가 높은 금속으로 구성될 수 있다.
변속기의 내부 후방 쪽에 리어케이스(60)가 구비될 수 있다. 리어케이스(60)에 오일실(61)이 구비될 수 있다. 오일실(61)은 변속기의 구동 중 변속기 내부에서 리어케이스(60) 방향으로 이동하는 오일(O)의 누유를 방지할 수 있다.
다음은 본 발명의 에어 갭 유지장치의 작동에 대해 설명한다.
도 6은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 속도계의 작동을 나타내는 도면이다.
도 6의 (a)는 에어 갭 유지장치(50)의 작동 전 초기 상태를 나타내는 것으로서, 속도계(30)와 펄스 링(10) 사이에 설정된 일정 간격의 에어 갭(G)이 유지될 수 있다.
도 6의 (b)는 에어 갭 유지장치(50)의 작동 상태를 나타내는 것으로서, 신축부재(52)에 설정 온도 이상의 열이 가해질 경우 신축부재(52)의 신장에 의해 감지판(51)이 속도계(30) 방향으로 밀리게 된다.
감지판(51)이 속도계(30) 방향으로 밀리더라도 신축부재(52)의 신장에 의해 감지판(51)이 속도계(30)에 닿지 않는다. 이때, 속도계(30)와 펄스 링(10) 사이에 에어 갭(G)은 감지판(51)이 속도계(30) 방향으로 밀림에 따라 신축부재(52)의 작동 전 초기 상태의 에어 갭(G)보다는 좁은 간격의 에어 갭(G)이 유지되고 이로 인해 속도 센싱이 원활히 이루어질 수 있다.
오일차단장치(40)에 의해 에어 갭(G)으로 오일(O)이 접근하는 것을 차단함으로써 속도 센싱이 원활히 이루어질 수 있다.
살펴본 바와 같이 본 발명은 속도계의 향상된 센싱 구조를 통해 적정 에어 갭을 유지할 수 있도록 함으로써 속도계의 신뢰성을 보장할 수 있다. 또한, 본 발명은 오일차단장치로 오일이 속도계로 접근하는 것을 차단할 수 있다. 또한, 본 발명은 종래의 속도계의 적정 센싱 조건인 에어 갭을 벗어나거나 축소되어 차량 속도계의 오류가 발생하는 문제를 해결할 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 : 펄스 링 11 : 수용부
20 : 메인 샤프트 21 : 마그네틱부
30 : 속도계 40 : 오일차단장치
50 : 에어 갭 유지장치 51 : 감지판
52 : 신축부재 52a : 일측 단부
52b : 타측 단부 60 : 리어케이스
61 : 오일실 521 : 제1 신축부재
522 : 제2 신축부재 G : 에어 갭
O : 오일 S : 금속 칩

Claims (9)

  1. 변속기 내부에서 메인 샤프트에 결합되는 펄스 링;
    에어 갭을 형성하도록 상기 펄스 링과 간격을 두고 상기 펄스 링의 외측에 구비되는 속도계; 및
    상기 펄스 링에 구비되는 것으로서, 상기 펄스 링과 상기 속도계 사이에 에어 갭이 유지되게 하는 에어 갭 유지장치;
    를 포함하고,
    상기 펄스 링의 일측에 오일차단장치가 구비되고, 상기 오일차단장치는 상기 메인 샤프트에 방사상으로 형성되는 프로펠러 날개 형태로 구성되어 오일이 상기 펄스 링과 상기 속도계 사이의 에어 갭으로 접근하는 것을 차단하는 것을 특징으로 하는 수동변속기 속도계 구조.
  2. 삭제
  3. 제 1 항 있어서,
    상기 오일차단장치는,
    상기 펄스 링의 일측과 상기 속도계의 적어도 일부분을 차단하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 수동변속기 속도계 구조.
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 에어 갭 유지장치는,
    상기 속도계와 대향하는 상기 펄스 링의 외측 면에 구비되는 감지판; 및
    일측 단부는 상기 감지판과 연결되고 타측 단부는 상기 펄스 링의 수용부 내부에 연결되는 것으로서, 상기 펄스 링의 수용부 내부에서 설정 온도 이상의 열이 전달될 경우 신장하면서 상기 감지판을 상기 에어 갭이 유지되도록 상기 속도계 방향으로 미는 신축부재;
    를 포함하는 수동변속기 속도계 구조.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 신축부재는,
    바이메탈인 것을 특징으로 하는 수동변속기 속도계 구조.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 신축부재는,
    코일 형태로 구성되는 것을 특징으로 하는 수동변속기 속도계 구조.
  8. 제 5 항에 있어서,
    상기 신축부재는,
    열팽창계수가 서로 다른 제1 신축부재 및 상기 제1 신축부재와 겹쳐지는 제2 신축부재로 구성되는 것을 특징으로 하는 수동변속기 속도계 구조.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 속도계는,
    상기 펄스 링을 향하는 끝단에 마그네틱부를 구비하는 것을 특징으로 하는 수동변속기 속도계 구조.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH11174070A (ja) * 1997-12-09 1999-07-02 Uchiyama Mfg Corp ベアリングシール
JP2007107922A (ja) * 2005-10-11 2007-04-26 Denso Corp 回転検出装置
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