KR200167723Y1 - 수동변속기의후진오조작방지장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 별도의 시프트레버가 5단으로부터 중립위치로 이동할 때 바로 후진위치로 진입되지 않도록 하여 후진기어의 파손방지 및 안전사고를 예방할 수 있는 후진 오조작 방지장치에 관한 것이다.

이에 본 고안은 변속축이 회전 및 축방향 이동가능하게 지지되는 하우징(10)과; 변속축(40)과 직각방향으로 배열되도록 하우징에 고정되는 고정볼트(100)와; 스프링에 의해 고정볼트(100)에 탄성지지되는 가압돌기(110)와; 변속축(40)에 고정되어 일측에 레그가 형성되고, 타측에 상기 가압돌기(110)와 간섭되며 각각 상호 대향하는 1단.2단, 3단.4단, 5단.R(후진)단의 홈이 나란하게 배열되는 제한홈(54)을 갖는 시프트핑거(50)와; 제한홈(54)중 R(후진)의 홈을 다른 홈들에 비해 높게 형성하여 가압돌기(110)의 가압력을 증대시키는 걸림턱(120);으로 이루어진 수동변속기의 후진 오조작 방지장치를 제공한다.

이러한 본 고안은 후진 변속시 요구되는 힘을 다른 홈들과 차별화 함으로써 5단홈에서 후진홈으로의 직접적인 진입을 배제토록 하여 주행시의 변속오류로 인한 후진기어의 파손 및 안전사고 등을 미연에 방지할 수 있는 효과를 갖는 것이다.

Description

수동변속기의 후진 오조작 방지장치

본 고안은 수동변속기의 후진 오조작 방지장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 별도의 시프트레버가 5단위치로부터 바로 후진위치로 진입되지 않도록 하여 후진기어의 파손방지 및 안전사고를 예방할 수 있는 후진 오조작 방지장치에 관한 것이다.

자동차는 잘 알려진 바와 같이, 엔진에서 연료를 연소시켜 여기에서 발생되는 열에너지를 운동에너지로 전환하는 내연기관을 이용하는 것으로, 화물의 운송 및 사람들의 이동수단으로 이용되고 있는 것이다.

이러한 자동차는 엔진의 구동력을 적절히 제어하여 차축(구동륜)으로 전달하는 변속장치를 포함하고 있다. 변속장치는 엔진의 초기구동시에는 충분한 기동력을 갖지 못하므로 초기구동시에 엔진의 회전력을 감속시켜 구동토오크를 크게 하거나 속도증가시에 감속비를 변환 또는 증속시켜 차량의 주행상태에 따라 적절하게 조작하게 된다. 이러한 변속장치는 여러종류가 개발되어 있는바, 그 예를 들면, 자동변속장치(automatic transmission) 및 수동변속장치(manual transmission)등이 있다. 상기 전자의 전자의 자동변속기는 차량의 주행속도 및 부하상태등을 감지하는 각종 센서로부터 감지신호를 전달받는 컴퓨터의 전자제어신호 및 이 신호에 따라 개폐되는 각종 밸브등에 의해 유성기어 조립체가 적절하게 제어되는 것에 의해 자동적으로 변속을 실시토록 하는 것으로 조작이 매우 간편하여 숙련된 운전기술을 요하지 않는다는 장점이 있으나, 구조가 복잡하며, 출력효율이 떨어지고, 고가라는 단점이 있다. 한편, 후자의 수동변속장치는 각각의 주행조건에 따라 운전자가 기어비를 선택하게 되는 것으로 조작이 어려워 숙련된 운전기술을 요하고 있으나, 자동변속기에 비해 구조가 간단하고, 출력효율이 높아 연비가 좋으며, 가격도 저렴하여 아직까지 널리 사용되고 있다. 이 이외에도 변속시 변속단을 제거하여 변속충격이 전혀없도록 하는 이른바 무단변속기(stepless automatic transmission)가 개발되어 있다.

본 고안은 수동변속기에 관련된 것으로서, 이러한 수동변속기는 클러치에 의해 동력이 단속되며, 축상에 복수의 구동기어들이 고정되는 구동축과, 구동축과 평행하게 배열되어 축상에 구동기어와 선택적으로 치합되는 복수의 피동기어들이 고정되는 종동축을 갖추고 있으며, 종동축의 단부에는 종감속기어가 연결되어 이 종감속기어를 통해 종동축의 회전력이 차축에 연결되어 있는 차동기어장치로 전달되어 진다. 상기 각각의 구동기어는 1단.2단, 3단.4단, 5단.R(후진)단으로 조합되어 있다.

또한, 상기 구동축과 종동축에 나란하게 배열되어 각각 1.2단 3.4단, 5.R(후진)단용의 시프트포크를 갖추고 있는 1.2단 변속로드 3.4단 변속로드, 5.R(후진)단 변속로드가 제공되며, 시프트레버의 조작에 따라 직선이동 및 회전하며 각각의 시프트포크를 조작하여 변속을 실시하는 변속조작기구를 갖추고 있다.

이때, 변속조작을 실시함에 있어 5단위치와 후진위치가 한 쌍을 이루고 있으므로 변속시 5단에서 바로 후진으로 들어가게 되면 후진기어에 큰충격이 발생하여 후진기어가 파손되는 것은 물론 급브레이크의 효과를 유발하여 차량의 전복등의 대형교통사고를 발생시킬 우려가 있다. 따라서 수동변속기에는 상기와 같이 5단위치에서 바로 후진위치로 변속되는 것을 제한하는 후진 오조작 방치를 필요로 하고 있다.

도 1에는 이러한 후진 오조작 방지장치를 갖춘 종래의 변속조작기구가 도시되어 있는데, 이를 살펴보면, 하우징(10)내에 회전 및 직선왕복 이동가능하게 설치되는 변속축(40)이 설치된다. 변속축(40)은 하우징(10)의 양측으로 연장되어 그 일측에는 시프트레버(도시되지 않음)의 셀렉트동작에 의해 상기 변속축(40)을 선택된 방향으로 직선이동시키는 셀렉트구동레버(20)가 연결되어 있으며, 시프트레버의 시프트동작에 의해 변속축(40)을 선택된 방향으로 회전시키는 시프트구동레버(30)가 연결되어 있다. 각각의 셀렉트구동레버(20) 및 시프트구동레버(30)는 케이블에 의해 시프트레버와 연결된다.

상기 변속축(40)의 타단에는 변속축(40)에 고정되어 변속축(40)의 작동시 선택된 시프트포크(도시되지 않음)를 구동하는 시프트핑거(50)가 고정되어 있다. 또한 시프트핑거(50)의 양측에는 변속축(40)이 항시 중립위치를 유지하도록 하는 한 쌍의 스프링(60)(62)이 제공되어 있다. 시프트핑거는(50)는 축에 직교하는 방향으로 시프트포크와 연동하는 레그(52)가 돌출구성되고, 그 반대측에는 하우징(10)상에 나사고정되는 고정볼트(76)와 간섭하는 제한홈(54)이 형성되어 있다.

도 1의 A - A선을 따라 절취한 도 2에 따르면, 제한홈(54)은 상호 대향하는 1단.2단, 3단.4단, 5단.R(후진)단위치가 나란하게 배열되어 있는 것으로 고정볼트(76)에 의해 예정된 위치에서 회전이 제한되어 시프트시의 변속위치를 규정하게 된다. 변속축(40)상에는 고정볼트(76)의 선단이 제한홈(54)으로 삽입되도록 고정볼트(76)의 관통을 허용하는 장공(72)을 갖는 인터록 플레이트(70)가 제공된다. 인터록 플레이트(70)의 장공은 축방향으로 배열되는 것으로 변속축이 축방향으로 이동할 때 고정볼트(76)와 간섭되어 셀렉트시의 이동위치를 규정하게 된다.

한편, 상기 하우징(10)내의 변속축(40)에는 변속축(40)과 함께 작동하는 것으로, 하우징(10)에 고정되는 스토퍼(86)와 간섭되는 작동캠(80)이 회전 및 축방향이동가능하게 설치되어 있다.

도 3에 따르면, 작동캠(80)은 스프링(84)에 의해 탄성지지되며, 일측에 스토퍼(86)와 간섭되는 걸림돌기(81)가 일체로 구성되어 있다. 작동캠(80)은 변속축(40)상에 형성되는 작동홈(42)을 관통하여 고정되는 핀(82)에 의해 축방향으로의 이동 및 소정각도의 회전이 허용된다.

이러한 종래의 변속조작기구는 도 4a에 도시된 바와 같이 중립위치에서 변속축(40)이 5단, R(후진)단으로 셀렉팅하면 도 4b에 도시된 바와 같이 작동캠(80)의 걸림돌기(81)가 스토퍼(86)에 의해 이동이 제한되므로 스프링(84)이 압축되며 변속축(40)만이 이동하게 되고, 변속축(40)에 고정되어 있는 시프트핑거(50)가 함께 축방향으로 이동을 하게 된다.

이러한 상태에서 도 4c에 도시된 바와 같이 5단위치로 변속축(40)을 회전시켜 시프팅하면 변속축(40)의 회전에 따라 작동캠(80)이 회전하게 되며, 시프트핑거(50)가 5단으로 진입하게 된다. 이때 스토퍼(86)로부터 벗어나는 지점에서 걸림돌기(81)가 스프링(86)의 탄성복원력에 의해 복귀하게 된다.

한편, 상기와 같이 5단으로 진입한 상태에서 중립위치로 복귀할 때에는 도 4d에 도시된 바와 같이 변속축(40)을 역방향으로 회전시키면 작동캠(80)의 걸림돌기(81)가 스토퍼(86)에 의해 간섭되어 변속축(40)의 회전을 일정각도 허용하게 된다. 이때 회전 허용각도는 변속축(40)이 중립선상에 도달하는 위치까지만 허용된다. 즉, 작동캠(80)은 핀(82)이 변속축(40)상의 작동홈(42)과의 간섭에 의해 회전이 제한되는 것이다. 이러한 상태에서 변속축(40)은 중립위치로 이동할 수 있게 된다. 따라서 변속축(40)은 후진위치로 진입되지 않게 되므로 5단위치에서 후진위치로의 직접변속은 불가능하게 된다.

그리고, 반면에 중립에 5단.R(후진)단위치로 변속축이 이동한 상태 즉, 도 4b에 도시된 상태에서는 걸림돌기(81)가 R(후진)단으로의 진입이 허용되므로 정상적인 후진조작을 이룰 수 있게 된다

그러나 상기와 같은 구조를 갖는 후진 오조작방지장치는 작동캠 및 이를 지지하는 스프링 및 스토퍼 등 다수의 구성요소로 이루어져 있으므로 구조가 복잡하며, 제조원가가 상승되는 등의 문제를 갖고 있었다.

이에 본 고안은 상기와 같은 문제를 감안하여 안출된 것으로서, 그 목적은 매우 간단한 구조로서 후진 오조작의 우려를 최소화 함으로써 제조원가를 절감할 수 있는 수동변속기의 후진 오조작 방지장치를 제공함에 있다.

도 1은 종래의 후진 오조작 방지장치의 구성을 보인 단면도

도 2는 도 1의 A - A선 단면도

도 3은 종래의 후진 오조작 방지장치의 요부구성을 보인 사시도

도 4A 내지 4D는 종래의 후진 오조작 방지장치의 작동상태를 보인 작동도

도 5는 본 고안에 따른 후진 오조작 방지장치의 구성을 보인 단면도

도 6은 도 5의 B - B 선 단면도

도 7은 도 6의 C - C선 단면도

♣ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ♣

10: 하우징 20: 셀렉트구동레버

30: 시프트구동레버 40: 변속축

50: 시프트핑거 52: 레그

54: 제한홈 70: 인터록 플레이트

100: 고정볼트 102: 스프링

110: 가압돌기 120: 걸림턱

상기한 바와 같은 본 고안의 목적은 변속축이 회전 및 축방향 이동가능하게 지지되는 하우징과; 변속축과 직각방향으로 배열되도록 하우징에 고정되는 고정볼트와; 스프링에 의해 고정볼트에 탄성지지되는 가압돌기와; 변속축에 고정되어 일측에 레그가 형성되고, 타측에 상기 가압돌기와 간섭되며 각각 상호 대향하는 1단.2단, 3단.4단, 5단.R(후진)단의 홈이 나란하게 배열되는 제한홈을 갖는 시프트핑거와; 제한홈중 R(후진)단의 홈을 다른 홈들에 비해 높게 형성하여 가압돌기의 가압력을 증대시키는 걸림턱;으로 이루어진 수동변속기의 후진 오조작 방지장치에 의해 달성될 수 있다.

상기 걸림턱은 중립선상에서 시작하여 R(후진)단의 내측단까지 연장하여 구성된다.

이하, 첨부한 도면을 참고하여 본 고안에 따른 수동변속기의 후진 오조작 방지장치의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.(종래와 동일한 구성에 대해서는 중복되는 상세한 설명을 생략하며, 부득이 언급되는 요소에 대한 부호는 동일하게 부여하여 설명한다.

도 5에는 본 고안에 따른 수동변속기의 후진 오조작 방지장치가 채용된 변속조작기구의 단면도가 도시되어 있다. 이에 따르면 본 고안은 하우징(10)내에 회전 및 직선왕복 이동가능하게 설치되는 변속축(40)이 설치된다.

상기 변속축(40)의 타단에는 고정되어 변속축(40)의 작동시 선택된 시프트포크(도시되지 않음)를 구동하는 시프트핑거(50)가 고정되어 있다. 또한 시프트핑거(50)의 양측에는 변속축(40)이 항시 중립위치를 유지하도록 하는 한 쌍의 스프링(60)(62)이 제공되어 있다. 시프트핑거는(50)는 축에 직교하는 방향으로 시프트포크와 연동하는 레그(52)가 돌출구성되고, 그 반대측에는 하우징(10)상에 나사고정되는 가압돌기(110)와 간섭하는 제한홈(54)이 형성되어 있다.

도 6에 따르면, 제한홈(54)은 상호대향하는 1단.2단, 3단.4단, 5단.R(후진)단이 나란하게 배열되어 있는 것으로 가압돌기(110)에 의해 예정된 위치에서 회전이 제한되어 시프트시의 변속위치를 규정하게 된다. 변속축(40)상에는 고정볼트(100)의 선단이 제한홈(54)으로 삽입되도록 고정볼트(100)의 관통을 허용하는 장공(72)을 갖는 인터록 플레이트(70)가 제공된다. 인터록 플레이트(70)의 장공은 축방향으로 배열되는 것으로 변속축이 축방향으로 이동할 때 고정볼트(100)와 간섭되어 셀렉트시의 이동위치를 규정하게 된다.

다시 도 5를 보면, 상기 가압돌기(110)는 하우징(10)의 외측에서 내측을 향해 나사결합되는 고정볼트(100)의 선단에 스프링(102)을 개재하여 탄성지지되어 있다. 고정볼트(100)는 변속축(40)의 중심선에 직각방향으로 배열되어 있다.

본 고안에 따르면 가압돌기(110)의 선단은 반구형으로 형성하여 이동간에 각각의 제한홈(54)의 면과 마찰력이 작도록 하여 양호한 작동성을 유지할 수 있다.

도 7에는 도 6의 B - B선을 따라 절취하여 5단홈 및 후진홈(R)의 구성을 보인 단면도가 도시되어 있다. 이에 따르면 후진홈(R)에는 5단홈에 비해 높게 구성되는 걸림턱(120)이 형성되어 있다. 걸림턱(120)은 중립선상으로부터 시작하여 후진홈(R)의 내단까지 연장되는 것으로서, 가압돌기(110)를 외측으로 밀어내어 스프링(102)의 탄성복귀력이 커지도록 한다.

이와 같은 구성을 갖는 본 고안은 변속축(40)이 5단에서 중립위치로 이동하게 되면 가압돌기(110)가 중심선상에 도달하는 시점에서 걸림턱(120)에 걸리게 된다. 이때 운전자에게는 시프트레버의 이동에 걸림력이 느껴지게 되므로 중립위치로 이동시키게 된다. 다시말하면, 가압돌기(110)는 5단홈에서 비교적 약한 스프링(102)탄성을 유지하며 중립선상으로 이동하다가 중립선상에서 오조작으로 인해 후진위치로의 진입이 시도되면 지금가지와는 다른 변속력을 가해야만 스프링(102)이 압축되며 가압돌기(110)가 후진홈(R)으로 진입하게 되므로 운전자는 감각으로 이를 파악하여 후진조작을 하지 않게 되는 것이다.

본 고안에 따르면 정상적인 후진 조작시에는 시프트레버에 가하는 힘을 상대적으로 크게하여 가압돌기(110)가 걸림턱(120)을 넘어 후진홈(R)으로 진입시키는 것에 의해 후진변속을 이룰 수 있게 된다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 고안에 따른 수동변속기의 후진 오조작 방지장치는 후진홈을 비교적 높게 구성하여 진입시 변속시 요구되는 힘을 다른 홈들과 차별화 함으로써 5단홈에서 후진홈으로의 직접적인 진입을 배제토록하여 주행시의 변속오류로 인한 후진기어의 파손 및 안전사고 등을 미연에 방지할 수 있는 효과를 갖는 것이다.

Claims (1)

1. 변속축(40)이 회전 및 축방향 이동가능하게 지지되는 하우징(10)과; 상기 변속축(40)과 직각방향으로 배열되도록 상기 하우징(10)에 고정되는 구멍(100a)를 갖는 고정볼트(100)와; 상기 고정볼트(100)의 구멍(100a)에 스프링(102)의 탄성지지에 의해 출몰가능하게 장착되며, 선단이 반구형으로 형성되는 가압돌기(110)와; 상기 변속축(40)에 고정되고, 상기 가압돌기(110)와 간섭되며 각각 상호 대향하는 1단.2단, 3단.4단, 5단.R(후진)단의 홈이 나란하게 배열되는 제한홈(54)을 갖는 시프트핑거(50)와; 상기 제한홈(54)중 후진홈을 다른 홈들에 비해 높게 형성하여 변속력이 다른 홈들에 비해서 크게 작용할 때 상기 가압돌기(110)가 후진홈으로 진입하는 것을 허용하며, 중립선상에서 시작하여 R(후진)단의 내측단까지 연장형성되는 걸림턱(120);으로 이루어진 수동변속기의 후진 오조작 방지장치.