KR20000018369U - 수동변속기의 기어 점프 아웃 방지 기구 - Google Patents

Abstract

본 고안은 클러치 슬리브의 챔퍼 마모 시에도 상기 클러치 슬리브가 단기어에서 이탈하는 것을 방지할 수 있는 수동변속기의 기어 점프 아웃 방지 기구를 제공하는 것으로서,

상기 기어 점프 아웃 방지 기구는,

클러치 페달과 연결되어 운전자의 클러치 페달 조작에 따라 유압을 발생시키는 클러치 마스터 실린더와;

상기 클러치 마스터 실린더와 연결되어 그 클러치 마스터 실린더의 유압작용에 따라 전, 후 구동하는 액츄에이터와;

상기 액츄에이터와 연결되어 클러치 슬리브의 기어 점프 아웃을 방지하도록 그 액츄에이터의 구동에 따라 변속기의 시프트 레버를 구속 및 해방시키는 시프트 레버 이동 제어부;

로 이루어진다.

Description

수동변속기의 기어 점프 아웃 방지 기구{GEAR JUMP OUT PROTECTOR FOR MANUAL TRANSMISSION}

본 고안은 차량용 수동변속기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 차량 주행중 외부충격이 가해지더라도 점프 아웃을 방지하여 변속단을 확실하게 유지하는 수동변속기의 점프 아웃 방지 기구에 관한 것이다.

일반적으로 변속기는 엔진과 추진축 사이 또는 엔진과 차동기어 사이에 설치되어 엔진의 동력을 자동차의 주행상태에 따라 회전력과 속도로 바꾸어 구동바퀴에 전달하는 장치이다.

이러한 변속기는 크게 수동변속기와 자동변속기로 나누어지며, 수동변속기는 입력축에 의하여 회전하는 중간축의 기어와 이 축에 평행한 출력축의 기어를 조합하여 필요로 하는 여러 단의 변속비를 얻을 수 있도록 한다.

도1 (a), (b)는 상기와 같은 일반적인 수동변속기의 일부를 도시한 절개 사시도로서, 클러치의 마찰접촉에 따라 동기하여 회전하는 주축(1)과, 상기 주축(1)에 베어링을 개재하여 삽입되며 일측에 시프팅 치차(3)가 장착된 단기어(5)를 도시한다.

상기 단기어(5)는 싱크로나이저 링(7)과 접촉되어 있으며, 그 싱크로나이저 링(7)은 싱크로나이저 키(9)에 의해 싱크로나이저 허브(11)와 연결된다.

이때, 상기 싱크로나이저 키(9)는 싱크로나이저 링(7)과 싱크로나이저 허브(11) 사이에 장착된 링(미도시)에 의해 탄성 지지된다.

또한, 상기 싱크로나이저 허브(11)의 외주에는 클러치 슬리브(13)가 시프트 포크(미도시)에 의해 좌, 우방향으로 이동 가능하게 장착된다.

따라서, 운전자가 변속을 위해 클러치페달을 밟고 변속레버를 중립으로 하면 주축(1)은 차륜의 구동력에 의해 회전하지만, 주축(1) 상에서 자유로이 회전하는 단기어(5)의 회전속도는 크게 저하되어 주축(1)과 단기어(5) 사이에 원주 속도차가 발생된다.

이때 운전자가 변속레버를 조작하면 클러치 슬리브(13)는 단기어(5)측으로 밀리면서 싱크로나이저 키(9)를 매개로 하여 싱크로나이저 링(7)의 내측 마찰면이 단기어(5)와 밀착되도록 한다.

여기서, 운전자의 변속레버 조작력, 즉 클러치 슬리브(13)를 단기어(5)측으로 미는 힘은 직접 싱크로나이저 링(7)에 전달되고, 계속해서 클러치 슬리브(13)는 싱크로나이저 링(7)을 거쳐 단기어(5)의 시프트 치차(2)와 치합되므로서, 변속을 실시하게 된다.

상기와 같은 수동변속기에서 변속작업은 클러치 슬리브를 단기어와 치합시켜 그 클러치 슬리브와 단기어의 회전속도를 동일하게 하므로서, 변속을 완료시킨다.

이때, 상기 클러치 슬리브와 단기어의 치합이 해제되는 것을 방지하기 위해 많은 기술이 사용되고 있으며, 이중 대표적인 것이 상기 클러치 슬리브에 챔퍼(chamfer)를 형성한 것이다.

즉, 도5에 도시한 바와 같이 클러치 슬리브(101)의 내주면에 원주방향을 따라 복수개의 챔버(103)를 형성한다.

이때, 상기 챔퍼(103)는 미도시한 단기어의 시프팅 치차에 치합하게 되고, 이에 따라 상기 클러치 슬리브(101)가 단기어에서 임의로 이탈하는 것을 방지한다.

그러나, 상기와 같은 클러치 슬리브에 있어서 그 내주면에 복수 형성된 챔퍼가 사용중 마모될 경우, 변속기의 유동이 심하거나 체인지 레버의 유동이 크게 되면 그 클러치 슬리브가 단기어에서 임의로 이탈하는 기어 점프 아웃이 발생되어 운전중 안전사고가 발생되는 문제점이 있었다.

본 고안은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로서, 본 고안의 목적은 클러치 슬리브의 챔퍼 마모시에도 상기 클러치 슬리브가 단기어에서 이탈하는 것을 방지할 수 있는 수동변속기의 기어 점프 아웃 방지 기구를 제공한다.

도1은 (a), (b) 일반적인 수동변속기의 변속상태를 도시한 사시도,

도2는 본 고안인 수동변속기의 기어 점프 아웃 방지 기구를 나타내는 개략도,

도3은 본 고안인 수동변속기의 기어 점프 아웃 방지 기구의 전체적인 구성을 도시한 사시도,

도4는 본 고안인 수동변속기의 기어 점프 아웃 방지 기구에 있어서 시프트 레버 이동 제어부를 도시한 단면도,

도5는 종래의 클러치 슬리브를 도시한 부분 절개 사시도이다.

＜도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명＞

15: 클러치 페달 17: 클러치 마스터 실린더 19: 액츄에이터

21: 시프트 레버 이동 제어부 41: 디턴트 플레이트

상기한 목적을 달성하기 위해, 수동변속기의 기어 점프 아웃 방지 기구는,

클러치 페달과 연결되어 운전자의 클러치 페달 조작에 따라 유압을 발생시키는 클러치 마스터 실린더와;

상기 클러치 마스터 실린더와 연결되어 그 클러치 마스터 실린더의 유압작용에 따라 전, 후 구동하는 액츄에이터와;

상기 액츄에이터와 연결되어 클러치 슬리브의 기어 점프 아웃을 방지하도록 그 액츄에이터의 구동에 따라 변속기의 시프트 레버를 구속 및 해방시키는 시프트 레버 이동 제어부로 이루어진다.

따라서, 클러치 페달과 연결된 액츄에이터의 구동에 의해 시프트 레버 이동 제어부를 작동시키므로서 시프트 레버를 제어하여, 변속 조작 후 외부 충격에 의해 변속단이 해제되어 중립상태로 이동되는 기어 점프 아웃을 방지한다.

이하, 본 고안의 상세한 실시예를 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도2는 본 고안인 기어 점프 아웃 방지 기구가 장착된 수동변속기의 전체적 구조를 도시한 사시도로서, 운전석 일측에 설치되어 운전자의 조작에 의해 가압하는 클러치 페달(15)과, 상기 클러치 페달(15)과 연결되어 그 클러치 페달(15)의 가압에 따라 유압을 발생시키는 클러치 마스터 실린더(17)를 도시한다.

이때, 상기 클러치 마스터 실린더(17)는 그 클러치 마스터 실린더(17)의 발생 유압에 의해 전, 후방향으로 구동력을 작동시키는 액츄에이터(19)와 연결된다.

상기 액츄에이터(19)는 시프트 레버 이동 제어부(21)와 연결되며, 이 시프트 레버 이동 제어부(21)는 클러치 슬리브의 기어 점프 아웃을 방지하도록 그 액츄에이터(19)의 구동에 따라 변속기의 시프트 레버를 구속 및 해방시킨다.

상기와 같은 시프트 레버 이동제어부(21)를 포함하는 수동변속기를 도3 및 도4에 의해 상세하게 설명한다.

즉, 일측에 연결된 시프트 레버(23)와 셀렉트 레버(25)에 의해 회전 및 좌우 이동하는 컨트롤 샤프트(27)의 대략 중앙부에는 컨트롤 핑거(29)가 장착된다.

이때, 컨트롤 핑거(29)의 하방에는 각 단기어를 보유하는 3개의 시프트 레일(31)이 설치되고, 각 시프트 레일(31)에는 상기 컨트롤 핑거(29)와 접촉하여 그 컨트롤 핑거(29)의 이동에 따라 전,후 이동하여 미도시한 클러치 슬리브를 이동시키는 러그(33)가 각각 장착된다.

이러한 상태에서 운전자의 체인지 레버 조작에 의해 셀렉트 레버(25)가 작용하면, 이에 따라 컨트롤 샤프트(27)가 좌,우 이동하여 컨트롤 핑거(29)를 원하는 러그(33)와 치합하게 된다.

이때, 다시 체인지 레버를 조작하면 시프트 레버(23)의 조작에 따라 컨트롤 샤프트(27)가 작용하고, 이에 동기하여 컨트롤 핑거(29)가 러그(33)를 전, 후 이동시킨다.

상기 러그(33)가 이동하면 이에 따라 도1의 클러치 슬리브(13)가 단기어(5)와 치합하게 되어 변속이 이루어지게 된다.

그러나 상기와 같이 변속이 이루어지는 경우, 클러치 슬리브(13)의 챔퍼가 마모되면 외부충격 등에 의해 변속이 해제되어 중립상태로 이동하는 기어 점프 아웃이 발생되며, 이를 방지하기 위해 시프트 레버 이동 제어부(21)가 사용된다.

상기 시프트 레버 이동 제어부(21)는 일측단은 연결부재(35)에 의해 액츄에이터(19)와 연결되며, 타측단은 상기 시프트 레버(23)의 돌출부재(37)를 삽입하여 시프트 레버(23)를 고정시키도록 적어도 3개 이상의 삽입홈(39)이 형성되는 디턴트 플레이트(41)로 이루어진다.

즉, 사용자가 클러치 페달(15)을 가압하지 않으면, 클러치 마스터 실린더(17)는 액츄에이터(19)를 구동하여 디턴트 플레이트(21)를 가압하게 된다.

이에 따라, 상기 디턴트 플레이트(21)가 가압되면 그 디턴트 플레이트(21)의 삽입홈(39)내로 시프트 레버(23)의 돌출부재(37)가 삽입되며, 이러한 돌출부재(37)의 삽입은 액츄에이터(19)의 구동에 의해 유지된다.

이때, 상기 시프트 레버(23)는 시계방향 또는 반시계방향으로 회전 운동하는데 반하여, 상기 액츄에이터(19)의 가압력은 시프트 레버(23)의 회전방향 외측으로 작용하기 때문에, 결국 시프트 레버(23)를 고정하여 클러치 슬리브(13)가 단기어(5)에서 점프 아웃되는 것을 방지한다.

또한, 운전자가 변속을 위해 클러치 페달(15)을 가압하면 그 가압력을 클러치 마스터 실린더(17)로 전달되고, 이에 따른 클러치 마스터 실린더(17)의 유압작용에 의해 액츄에이터(19)를 상기와 반대방향으로 구동시킨다.

상기 액츄에이터(19)의 구동에 따라 디턴트 플레이트(41)는 후방으로 이동하게 되고, 이와 같은 디턴트 플레이트(41)의 이동에 의해 삽입홈(39) 내에 삽입된 돌출부재(37)는 자유상태가 되어, 결국 시프트 레버(23)의 고정이 해제되므로서 자유로운 변속이 이루어지게 된다.

이때, 디턴트 플레이트(41)의 삽입홈(39)은 적어도 3개 이상이 형성되어 있으므로 상기 컨트롤 샤프트(27)의 이동범위에 대응할 수 있다.

본 고안은 클러치 페달과 연결된 액츄에이터의 구동에 의해 시프트 레버 이동 제어부를 작동시키므로서 시프트 레버를 제어하여, 변속 조작 후 외부 충격에 의해 변속단이 해제되어 중립상태로 이동되는 기어 점프 아웃을 방지하므로서, 기어 점프 아웃시 발생하는 안전사고를 예방할 수 있다.

Claims (2)

1. 클러치 페달과 연결되어 운전자의 클러치 페달 조작에 따라 유압을 발생시키는 클러치 마스터 실린더와;

   상기 클러치 마스터 실린더와 연결되어 그 클러치 마스터 실린더의 유압작용에 따라 전, 후 구동하는 액츄에이터와;

   상기 액츄에이터와 연결되어 클러치 슬리브의 기어 점프 아웃을 방지하도록 그 액츄에이터의 구동에 따라 변속기의 시프트 레버를 구속 및 해방시키는 시프트 레버 이동 제어부;

   로 이루어지는 것을 특징으로 하는 수동변속기의 기어 점프 아웃 방지 기구.
2. 제1항에 있어서, 상기 시프트 레버 이동 제어부는,

   일측단은 연결부재에 의해 액츄에이터와 연결되며, 타측단은 상기 시프트 레버에 시프트 케이블을 연결하기 위한 돌출부재를 삽입시킬 수 있도록 복수개의 삽입홈이 형성되는 디턴트 플레이트로 이루어지는 것을 특징으로 하는 수동변속기의 기어 점프 아웃 방지 기구.