KR20020030402A - 자동변속기 변속조작기구 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차의 자동변속기에서 운전자의 변속 레인지 선택상태를 자동변속기에 전달하는 변속조작기구에 관한 것으로서, 변속레버하우징에 피봇운동 가능하게 볼조인트로 결합된 변속레버와, 상기 변속레버하우징에 회전가능하게 설치되고 변속레버의 비파킹레인지 선택시에는 변속레버가 끼워져 변속레버 조작력을 받도록 포크부가 마련된 비파킹레인지링크와, 상기 변속레버하우징에 회전가능하게 설치되고 변속레버의 파킹레인지 선택시에 변속레버가 끼워져 변속레버 조작력을 받도록 포크부가 마련된 파킹레인지링크와, 상기 비파킹레인지링크의 회전상태를 매뉴얼컨트롤레버에 전달하는 비파킹레인지케이블과, 상기 파킹레인지링크를 스프래그조작로드에 전달하는 파킹레인지케이블과, 상기 변속레버의 운동경로를 비파킹레인지와 파킹레인지로 구분하여 설정하고 이를 연결한 상태로 가이드홈이 마련된 변속레버가이드플레이트로 구성된 변속조작기구를 제공함으로써, 운전자의 변속 레인지 선택시 운전자는 P 레인지의 주차상태로부터 R 레인지의 후진상태를 경유하지 않고 직접 N 레인지의 중립상태를 거쳐 다른 D, 2, L 레인지는 물론 R 레인지의 후진상태로 변속 레인지를 전환할 수 있어, 주차후 차량의 후진이 필요 없이 바로 주행하는 경우에 불필요하게 R 레인지로 전환되는 것을 방지할 수 있다.

Description

자동변속기 변속조작기구{SHIFT DEVICE OF AUTO TRANSMISSION}

본 발명은 자동차의 자동변속기에 사용되는 변속장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 운전자의 변속 레인지 선택상태를 자동변속기에 전달하는 변속조작기구에 관한 것이다.

일반적으로 자동차의 자동 변속기는 토크컨버터와, 상기 토크컨버터에 연결된 변속기어 메커니즘과, 차량의 운행 상태에 따라 상기 변속기어 메커니즘의 기어를 선택적으로 작동시키는 유압 제어 회로로 구성되어 있다.

상기 토크컨버터는 엔진의 크랭크샤프트에 직결되어 회전되는 임펠러와, 자동 변속기의 입력축에 직결되고 상기 임펠러와 대향되도록 설치된 터어빈과, 일정한 작동 범위 내에서 상기 임펠러를 출발하여 터어빈에 운동 에너지를 전달하고 회수되는 오일의 방향을 전환하여 다시 임펠러의 회전력을 증대하도록 하는 스테이터로 구성되어 있다.

상기와 같이 토크 컨버터의 임펠러로 전달된 엔진의 출력은 상기 터어빈을 통해 변속기어 메커니즘으로 전달되는 바, 상기 변속기어 메커니즘은 다수의 선기어와 링기어 및 캐리어로 구성되는 유성 기어 장치로서, 상기 각 기어들의 회전을 적절히 제어함으로써 상기 기어들 간의 상대 운동에 의해 터어빈으로부터 공급되는 회전력이 적절한 변속비로 변환되어 추진축으로 전달된다.

여기서, 상기 변속기어 메커니즘의 각 기어를 제어하기 위해서는 다수의 클러치장치를 사용하게 되는 바, 상기 클러치장치로는 일반적으로 프론트 클러치와, 리어 클러치, 로우-리버스 브레이크, 엔드 클러치 및 킥 다운 브레이크를 사용하며, 상기와 같은 클러치장치는 엔진의 회전에 따라 동작되는 오일펌프에 의해 발생된 유압을 밸브보디에 장착된 많은 밸브기구에 의해 작동한다.

즉, 운전자의 변속레버 조작과 자동차의 각 부위에 장착된 센서로부터의 정보를 전달받는 TCU(Transmission Control Unit)가 자동차의 상태에 따라 상기 오일 펌프로부터 발생된 압유가 제공되는 밸브보디의 유압 관로에 설치된 다수의 솔레노이드 밸브를 제어하고, 상기 솔레노이드 밸브의 작동에 의해 상기 유압 관로에 부분적인 압력 변화가 발생되면, 이에 따라 상기 유압 관로에 설치된 다수의 밸브기구가 작동되어 상기 클러치장치로의 유압 작용 상태를 변화시키고, 상기 클러치장치는 이에 따라 변속기어 메커니즘의 기어 회전 상태를 조절하여 원하는 변속상태를 구현하게 되는 것이다.

상기한 바와 같은 자동 변속기의 변속레버는 통상 도 1에 도시된 바와 같이 설치되어 P-R-N-D-2-L의 변속 레인지를 운전자가 전환할 수 있도록 하고 있는 바, 도시된 바와 같이 상기 P-R-N-D-2-L의 변속 레인지는 일직선으로 이루어져 있어서, 상기 변속레버(50)의 피봇운동에 따라서 직선왕복운동하는 하나의 컨트롤케이블(52)이 운전자의 변속레버(50) 조작을 변속기(54)에 설치되어 있는 매뉴얼컨트롤레버(56)에 전달한다.

상기 매뉴얼컨트롤레버(56)에 전달된 운전자의 변속레버 조작이 변속기내부의 구성부품으로 전달되는 것을 개략적으로 살펴보면 도 2에 도시된 바와 같이 매뉴얼컨트롤레버(56)는 상기 컨트롤케이블(52)에 의해 당겨지면서 그 힌지축이 되는 매뉴얼컨트롤샤프트(58)를 회전시키도록 되어 있고, 상기 매뉴얼컨트롤샤프트(58)의 플레이트(58a)에 마련된 파킹용홀(58b)에는 스프래그조작로드(60)가 연결되어 있어서 상기 스프래그조작로드(60)가 유성기어 장치의 애뉼러스기어(annulus gear: 62)의 외측 원주면에 형성된 주차기어(62a)에 치합되는 상태를 절환할 수 있도록된 스프래그(64)를 조작하도록 되어 있다.

참고적으로, 상기 스프래그조작로드(60)는 일부 자동변속기에서는 "파킹롤러로드" 등의 다른 명칭으로 사용되기도 하지만 결국 주차기어(62a)에 스프래그(64)가 물리는 상태를 전환하는 기구라는 점에서 동일하고 그 구성이 조금 다를 뿐이므로, 이들 스프래그의 작동상태를 조작하기 위해 운전자의 변속레버조작을 전달받는 부품의 통칭으로서 사용되고 있다.

또한, 상기 매뉴얼컨트롤샤프트(58)의 플레이트(58a)에는 매뉴얼밸브용캠홈(58b)이 마련되어 여기에 밸브보디의 밸브기구 중의 하나인 매뉴얼밸브(66)가 연결되어, 상기 매뉴얼컨트롤샤프트(58)의 회전량에 따라서 P-R-N-D-2-L의 각 변속 레인지에 적합한 유압상태를 형성하게된다.

즉, 운전자의 변속레버(50) 조작은 컨트롤케이블(52)을 통해서 상기 매뉴얼컨트롤레버(56)에 전해져 상기 매뉴얼컨트롤샤프트(58)를 회전시키고, 상기 매뉴얼컨트롤샤프트의 플레이트(58a)가 회전되면서 여기에 형성된 매뉴얼밸브용캠홈(58c)의 캠곡선에 따라서 매뉴얼밸브(66)를 조작하여 원하는 변속 레인지의 유압상태를 형성하고, 그중 P 레인지로의 조작시에는 상기 매뉴얼컨트롤샤프트 플레이트(58a)의 파킹용홀(58b)에 연결된 스프래그조작로드(60)를 당겨서 상기 스프래그(64)를 상기 주차기어(62a)에 치합시킴으로써 여기에 연결된 추진축과 차동장치 및 드라이브샤프트 등의 회전을 억제함으로써 차량의 주차상태를 형성한다.

이상에서 살펴본 바와 같이 운전자의 변속레버 조작은 직선상의 P-R-N-D-2-L의 순서에 따라 하나의 컨트롤케이블(52)을 통해서 매뉴얼컨트롤샤프트(58)에 전해지도록 되어 있다.

따라서, 운전자의 변속레버(50) 조작은 상기 P-R-N-D-2-L의 순서에 따라, 주차(P)레인지 후에는 R 레인지, 즉 후진 변속단을 반드시 거쳐야 하는데, 이는 불필요한 작동으로서, 실제로는 후진을 하지 않음에도 불구하고 후진등이 점등되는 등의 이유로 외부의 다른 차량이나 보행자에게 불필요한 긴장으로 조성할 수 있는 등의 문제점이 있고 운전자의 부주의 등에 의한 의도하지 않은 후진주행으로 사고를 발생시킬 수 있는 문제점이 있다.

이에 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 자동변속기 차량의 주차 전후에도 R 레인지를 거치지 않고 다른 변속레인지와의 전환이 이루어질 수 있도록 하여 불필요한 R 레인지의 설정을 방지할 수 있는 자동변속기 변속조작기구를 제공함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 변속레버하우징과, 상기 변속레버하우징에 피봇운동 가능하게 볼조인트로 결합된 변속레버와, 상기 변속레버하우징에 회전가능하게 설치되고 변속레버의 비파킹레인지 선택시에는 변속레버가 끼워져 변속레버 조작력을 받도록 포크부가 마련된 비파킹레인지링크와, 상기 변속레버하우징에 회전가능하게 설치되고 변속레버의 파킹레인지 선택시에 변속레버가 끼워져 변속레버 조작력을 받도록 포크부가 마련된 파킹레인지링크와, 상기 비파킹레인지링크의 회전상태를 매뉴얼컨트롤레버에 전달하는 비파킹레인지케이블과, 상기 파킹레인지링크를 스프래그조작로드에 전달하는 파킹레인지케이블과, 상기 변속레버의 운동경로를 비파킹레인지와 파킹레인지로 구분하여 설정하고 이를 연결한 상태로 가이드홈이 마련된 변속레버가이드플레이트로 구성된 것을 특징으로 한다.

도 1은 종래 기술에 의한 자동변속기 변속조작기구를 도시한 구성도,

도 2는 종래 기술에 의한 변속조작기구의 변속기측 내부 구성도,

도 3은 본 발명에 따른 자동변속기 변속조작기구를 도시한 구성도,

도 4내지 도 6은 본 발명 변속조작기구의 변속레버 조작상태를 도시한 상태도이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

1: 변속레버하우징5: 비파킹레인지링크

5a,7a: 포크부7: 파킹레인지링크

9: 비파킹레인지링크케이블11: 파킹레인지링크케이블

13,60: 스프래그조작로드 15: 변속레버가이드플레이트

15a: 가이드홈15a-1: 비파킹레인지가이드홈

15a-2: 파킹레인지가이드홈15a-3: 연결가이드홈

이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다. 아울러 종래기술의 설명시 사용되었던 부품의 명칭과 부호는 동일하게 사용하여 설명하기로 하며, 비파킹레인지는 P-R-N-D-2-L의 변속 레인지 중 'R-N-D-2-L'의 레인지를 표시하며, 파킹레인지는 P 레인지만을 표시하는 것으로 한다.

도 3은 본 발명에 따른 자동변속기 변속조작기구의 구성을 도시한 구성도로서, 변속레버(50) 및 기타의 구성품을 구비하여 운전자의 변속조작력을 받아들이고 변속레버가 차체에 고정되도록 하는 변속레버하우징(1)에 피봇운동 가능하게 볼조인트로 변속레버(50)가 결합되어 있으며, 상기 변속레버하우징(1)에는 비파킹레인지링크(5)가 회전가능하게 설치되고, 그에 대응하는 방향으로 파킹레인지링크(7)가 변속레버하우징(1)에 회전가능한 상태로 설치되어 있으며, 상기 비파킹레인지링크에(5)는 비파킹레인지케이블(9)이 연결되어 그 조작력을 매뉴얼컨트롤레버(56)에 전달하도록 하고, 상기 파킹레인지링크(7)는 파킹레인지케이블(11)에 의해 스프래그조작로드(13)에 연결되어 있으며, 변속레버(50)는 그 운동경로를 비파킹레인지와 파킹레인지로 구분하여 형성하고 이를 연결한 가이드홈(15a)이 마련된 변속레버가이드플레이트(15)에 의해 가이드되도록 되어 있다.

상기 변속레버가이드플레이트의 가이드홈(15a)은 도 4내지 도 6을 참조하여 보면, 비파킹레인지와 파킹레인지를 각각 가이드하는 비파킹레인지가이드홈(15a-1)과 파킹레인지가이드홈(15a-2)을 평행하게 형성하고 상기 비파킹레인지의 N 레인지 위치에서 상기 두 홈을 연결하는 연결가이드홈(15a-3)을 마련하여 구성하며, 상기 비파킹레인지링크(5)와 파킹레인지링크(7)는 서로 대향하여 설치하였는 바, 상기 비파킹레인지링크(5)에는 변속레버(50)가 비파킹레인지를 선택하는 동안에는 변속레버(50)가 끼워져서 변속레버(50)의 조작력을 전달받아 비파킹레인지링크(5)를 회전시키도록 포크부(5a)를 마련하고, 파킹레인지링크(7)에는 변속레버(50)가 파킹레인지를 선택하는 동안에 변속레버(50)의 조작력을 전달받아 상기 파킹레인지링크(7)를 회전시킬 수 있도록 포크부(7a)를 마련하여 상기 두 포크부(5a,7a)가 서로 마주하도록 설치하였다.

따라서, 변속레버(50)가 상기 비파킹레인지가이드홈(15a-1)의 N 레인지의 위치와 파킹레인지가이드홈(15a-2) 사이를 오고갈 때에는 변속레버(50)가 상기 비파킹레인지링크의 포크부(5a)와 파킹레인지링크의 포크부(7a)에 끼워진 상태가 전환되는 것이다.

상기한 바와 같이 구성된 본 발명 실시예의 작동을 살펴보면 다음과 같다.

운전자가 변속레버(50)를 조작하여 비파킹레인지의 변속레인지를 선택할 때에는 변속레버(50)는 도 4에 도시된 바와 같이 비파킹레인지가이드홈(15a-1)에 가이드되면서 비파킹레인지링크(5)의 포크부(5a)에 조작력을 전달하여 비파킹레인지링크(5)를 회전시키고, 그에 따라 비파킹레인지케이블(9)을 밀거나 당겨서 조작력을 자동변속기의 매뉴얼컨트롤레버(56)에 전달한다.

상기 매뉴얼컨트롤레버(56)에 의해 회전되는 매뉴얼컨트롤샤프트(58)는 플레이트(58a)로 밸브보디의 매뉴얼밸브(66)를 작동시켜 R-N-D-2-L의 변속 레인지에 적합한 유압작용상태를 형성한다.

다음으로 운전자가 주차를 위해 변속레버(50)를 P 레인지로 전환하는 경우에는 변속레버(50)가 N 레인지에 이르렀을 때 도 5에 도시된 바와 같이 변속레버(50)를 연결가이드홈(15a-3)으로 이동시켜 변속레버(50)가 상기 비파킹레인지링크(5)의 포크부(5a)로부터 빠져나와 파킹레인지링크의 포크부(7a)로 끼워지게 하고, 이어서 변속레버(50)를 도 6과 같이 파킹레인지가이드홈(15a-2)을 따라 P 레인지 위치로 이동시키면, 그에 따라서 파킹레인지링크(7)가 회전되면서 상기 파킹레인지케이블(11)을 당겨서 변속기의 스프래그조작로드(13)를 작동시켜 스프래그(64)가 주차기어(62a)에 치합된 상태가 되어 차량의 주차상태가 구현된다.

물론, 상기 P 레인지 상태에서 비파킹레인지의 각 레인지 상태로의 전환은 상기한 바와 같은 조작의 역순으로 이루어지는 바, 변속레버(50)를 상기 연결가이드홈(15a-3)을 통해 비파킹레인지가이드홈(15a-1)쪽으로 이동시키면 변속레버(50)는 파킹레인지링크의 포크부(7a)에서 비파킹레인지링크의 포크부(5a)로 끼워져서 변속레버(50)가 비파킹레인지가이드홈(15a-1)을 따라 R-N-D-2-L의 각 레인지로 전환됨에 따라 비파킹레인지링크(5)를 회전시켜 비파킹레인지케이블(9)을 조작함으로써 이루어진다.

이때, 상기 스프래그(64)는 이미 변속레버(50)가 P 레인지 위치에서 상기 연결가이드홈(15a-3)쪽으로 이동할 때 스프래그조작로드(13)가 작동되어 주차기어(62a)에서 이탈되어있는 상태에 있으므로 다른 변속 레인지의 작동에 영향을 주지 않게 된다.

따라서, 운전자는 변속레버(50)를 조작함에 있어서, P 레인지 이후에 중립상태인 N 레인지를 경유하여 모든 변속 레인지로 변속조작할 수 있는 바, P 레인지 이후에 R 레인지로의 전환이 선택적으로 이루어질 수 있어서, 흔히 주차후 차량의 전진 주행에 필요한 일반적인 D 레인지 및 기타 변속 레인지로의 전환시 R 레인지를 경유하지 않게 된다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 운전자의 변속레버 조작에 의한 변속 레인지 선택시 운전자는 P 레인지의 주차상태로부터 R 레인지의 후진상태를 경유하지 않고 직접 N 레인지의 중립상태를 거쳐 다른 D, 2, L 레인지는 물론 R 레인지의 후진상태로 변속 레인지를 전환할 수 있어서, 주차후 차량의 후진이 필요없이 바로 주행하는 경우에 불필요하게 R 레인지로 전환되어 후진등의 점등 등에 의한 보행자 및 다른 운전자의 불필요한 긴장을 초래하거나, 미숙한 조작 등에 의한 후진주행으로 인해 발생될 수 있는 사고를 방지하는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 변속레버하우징과, 상기 변속레버하우징에 피봇운동 가능하게 볼조인트로 결합된 변속레버와, 상기 변속레버하우징에 회전가능하게 설치되고 변속레버의 비파킹레인지 선택시에는 변속레버가 끼워져 변속레버 조작력을 받도록 포크부가 마련된 비파킹레인지링크와, 상기 변속레버하우징에 회전가능하게 설치되고 변속레버의 파킹레인지 선택시에 변속레버가 끼워져 변속레버 조작력을 받도록 포크부가 마련된 파킹레인지링크와, 상기 비파킹레인지링크의 회전상태를 매뉴얼컨트롤레버에 전달하는 비파킹레인지케이블과, 상기 파킹레인지링크를 스프래그조작로드에 전달하는 파킹레인지케이블과, 상기 변속레버의 운동경로를 비파킹레인지와 파킹레인지로 구분하여 설정하고 이를 연결한 상태로 가이드홈이 마련된 변속레버가이드플레이트로 구성된 것을 특징으로 하는 자동변속기 변속조작기구.
2. 제1항에 있어서,

   상기 변속레버가이드플레이트의 가이드홈은 비파킹레인지와 파킹레인지를 각각 가이드하는 비파킹레인지가이드홈과 파킹레인지가이드홈을 평행하게 형성하고 상기 비파킹레인지의 N레인지 위치에서 상기 두 홈을 연결하는 연결가이드홈을 마련하며, 상기 비파킹레인지링크의 포크부와 파킹레인지링크의 포크부를 서로 대향하게 설치하여 변속레버가 상기 연결가이드홈을 통과할 때 변속레버의 상기 두 포크부에 끼워진 상태가 절환되도록 한 것을 특징으로 하는 자동변속기 변속조작기구.