KR20040029744A - 수동변속기의 셀렉트 조작시 조작감을 부여하기 위한 기구 - Google Patents

수동변속기의 셀렉트 조작시 조작감을 부여하기 위한 기구 Download PDF

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KR20040029744A
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Abstract

본 발명은 수동변속기의 셀렉트 조작시 조작감을 부여하기 위한 기구에 관한 것으로, 시프트 러그(21)가 결합되어 있는 컨트롤 샤프트(17)쪽으로 돌출되게 변속기 하우징(10a)상에 고정 설치되는 포핏볼앗세이(30)와; 상기 컨트롤 샤프트(17)가 관통되는 몸통부(19a)상에 돌출 형성되면서 그 선단면의 중앙부에는 포핏볼앗세이(30)를 구성하는 볼베어링(33)과 접촉되는 반원모양의 셀렉트 안내홈(191)이 셀렉트 조작방향(M)을 따라 형성되고, 상기 셀렉트 안내홈(191)에는 몸통부(19a)가 셀렉트 조작방향(M)을 따라 이동할 때 상기 볼베어링(33)이 이탈가능하도록 삽입되는 다수개의 셀렉트 조작감부여홈(193)이 등간격으로 형성되는 디텐트 그루브부(190)를 더 포함하여 구성되는 컨트롤 핑거(19); 로 이루어져, 셀렉트 조작시 현재의 변속단에서 목적단의 변속단으로 이동되는 컨트롤 핑거(19)가 완전하게 이동되었음을 운전자가 인식할 수 있게 됨으로써, 변속조작 불능상태를 밀 예방할 수 있게 되며 이로 인해 차량의 안정성을 향상시킬 수 있도록 된 것이다.

Description

수동변속기의 셀렉트 조작시 조작감을 부여하기 위한 기구{manual transmission system}
본 발명은 수동변속기의 셀렉트 조작시 조작감을 부여하여 변속하고자 하는 목적단까지 컨트롤 핑거의 셀렉트 이동이 완전하게 이루어지도록 함은 물론 목적단에서의 시프트 조작이 원활하게 이루어지도록 하여 차량의 변속성능을 전체적으로 향상시킬 수 있도록 된 수동변속기의 셀렉트 조작시 조작감을 부여하기 위한 기구에 관한 것이다.
일반적으로, 자동차에 탑재되는 변속장치는 주행중 엔진으로부터 생성되는 구동력을 차량의 주행 상태에 알맞게 변화시켜 구동차륜으로 전달하는 기능을 수행하는 것으로, 이의 작동 방식에 따라 수동과 자동 및 무단 변속기 등으로 구분된다.
여기서, 상기 수동변속기는 차실내에 설치된 변속레버의 조작에 따라 시프트 및 셀렉트 케이블이 각각 장력을 받아 변속기측에 설치된 변속조작기구를 작동시킴으로써, 변속기내에 구비된 다수의 기어 트레인 중 해당 기어 트레인을 통해 변속에 따른 동력의 전달이 이루어지게 된다.
즉, 상기 수동변속기(10)는 도 1에 도시된 바와 같이, 차실내에 고정되는 하우징(11)에 변속레버(12)가 회동가능하게 설치되고, 이 변속레버(12)의 하단부에 시프트 케이블(13)과 셀렉트 케이블(14)의 일단이 각각 독립적으로 고정되며, 이 시프트 케이블(13)과 셀렉트 케이블(14)의 타단은 상기 수동변속기(10)의 시프트 레버(15)와 셀렉트 레버(16)에 각각 독립적으로 연결되어 있다.
이에 따라 변속시 운전자가 상기 변속레버(12)를 조작하게 되면, 이의 조작력이 시프트 케이블(13)과 셀렉트 케이블(14)을 매개로 시프트 레버(15)와 셀렉트 레버(16)에 전달되고, 이 시프트 레버(15)와 셀렉트 레버(16)의 이동에 따라 상기 수동변속기(10)내에 구비된 다수의 기어 트레인중 특정 기어 트레인 사이의 선택적인 치합이 이루어져 변속단의 결정이 이루어지게 된다.
그리고, 상기 변속조작기구는 상기 변속레버(12)의 조작에 따라 시프트 케이블(13)과 셀렉트 케이블(14)을 매개로 하여 변속기내 동기치합식 싱크로 기구의 작동을 도모하기 위한 것으로, 통상적인 5속 수동변속기에서 상기 변속조작기구의 구성은 도 2에 도시된 바와 같다.
즉, 상기 시프트 레버(15)와 셀렉트 레버(16)를 장착하고 있는 컨트롤 샤프트(17)가 변속기의 하우징(도시안됨)내에서 돌출된 지지부재(18)상에 회동 및 상하 방향으로 이동이 가능하게 끼워져 지지되고, 상기 컨트롤 샤프트(17)상에는 변속절환시 각 변속단으로의 시프트 조작 및 셀렉트 조작을 위한 컨트롤 핑거(19)가 고정설치되며, 이 컨트롤 핑거(19)와 대응되는 위치에 다수의 열을 형성하는 시프트 레일(20)에는 각 변속단별의 시프트 러그(21)가 고정설치되는 한편, 상기 각 변속단별의 시프트 레일(20)에는 각 변속단별 동기치합식 싱크로 기구의 싱크로나이저 슬리브에 각각 결합되는 시프트 포크(도시안됨)가 고정되어 있다.
여기서, 상기 시프트 레일(20)은 5속의 수동변속기에 구비되는 것이므로, 1-2단 시프트 레일(20a)과, 3-4단 시프트 레일(20b) 및, 5-R단 시프트 레일(20c)로 구성되고, 상기 시프트 러그(21)는 1-2단 시프트 러그(21a)와, 3-4단 시프트 러그(21b) 및, 5-R단 시프트 러그(21c)로 구성된다.
한편, 상기 컨트롤 샤프트(17)상에 구비된 컨트롤 핑거(19)와 상기 다수의 시프트 레일(16)상에 구비된 각 변속단별의 시프트 러그(21) 사이의 상호 작동부위는 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 컨트롤 핑거(19)는 상기 1-2단 시프트 러그(21a)와, 3-4단 시프트 러그(21b) 및, 5-R단 시프트 러그(21c) 사이의 공간에 위치하여 변속시 해당 시프트 러그(21)에 작동력을 인가함으로써 변속을 수행하게 된다.
즉, 상기 컨트롤 핑거(19)는 변속레버(12)의 셀렉트 조작에 따라 상하(도 2에 도시된 상태를 기준으로 함)로 이동하는 컨트롤 샤프트(17)를 매개로 하여 상기 다수의 시프트 레일(16)상에 장착된 다수의 시프트 러그(21) 중 어느 하나 사이에 위치하게 된다.
이후, 상기 컨트롤 핑거(19)는 변속레버(12)의 시프트 조작에 따라 회동하는 컨트롤 샤프트(17)를 매개로 하여 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 선택된 하나의 시프트 러그(21)를 상측 내지 하측으로 밀어 동기치합식 싱크로 기구의 작동을 유도함으로써, 해당 변속단으로의 변속을 도모하게 된다.
그러나, 상기와 같이 구성된 변속조작기구를 사용하다 보면 운전자가 변속단을 바꾸기 위해 상기 컨트롤 핑거(19)를 목적단까지 완전하게 셀렉트 조작을 시키지 않은 상태에서 시프트 조작을 급작스럽게 하였을 경우, 상기 컨트롤 핑거(19)가 시프트 러그사이에 끼이게 되고, 이로 인해 일시적으로 변속조작이 불가능해 지는 문제점이 있었다.
즉, 도 5에 실선으로 도시된 바와 같이 중립위치에 놓여진 컨트롤 핑거(19)를 1단이나 또는 2단으로 변속단을 바꾸기 위해 상기 컨트롤 핑거(19)를 1-2단 시프트 러그(21a)쪽으로 셀렉트 시킬 때, 운전자의 급작스러운 조작이나 또는 불완전한 조작에 의해 상기 컨트롤 핑거(19)가 1-2단 시프트 러그(21a)쪽으로 완전히 셀렉트 되지 않은 상태에서 시프트 조작이 이루어지게 되면, 상기 컨트롤 핑거(19)는 1-2단 시프트 러그(21a)와 3-4단 시프트 러그(21b)사이에 끼여지게 되고, 결국에는 일시적으로 변속조작이 이루어지지 않게 되는 것이다.
상기와 같은 변속조작 불능상태는 특히 고속주행중인 차량일 경우 대형 교통사고를 유발시키는 치명적인 요인으로서 작용하게 된다.
이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로, 컨트롤 핑거를 구성하는 디텐트 그루브부에는 다수개의 셀렉트 조작감부여홈을 형성시키고, 상기 셀렉트 조작감부여홈과 대향되는 변속기 하우징에는 포핏볼앗세이를 설치하여, 변속조작시 상기 컨트롤 핑거가 셀렉트 방향으로 이동될 때 포핏볼앗세이의 볼베어링이 목적단의 셀렉트 조작감부여홈으로 끼워지면서 조작감을 부여하도록 함으로써, 상기 컨트롤 핑거가 목적단의 시프트 러그까지 이동될 때 불완전하게 이동되는 것을 미리 예방하게 되고, 아울러 시프트 조작시 상기 컨트롤 핑거가 시프트 러그사이에 끼어지는 현상도 예방할 수 있게 되며, 결국에는 변속조작 불능상태를 예방할 수 있게 되면서 차량의 변속성능을 전체적으로 향상시킬 수 있도록 된 수동변속기의 셀렉트 조작시 조작감을 부여하기 위한 기구를 제공함에 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 셀렉트 조작감 부여기구는, 시프트 러그가 결합되어 있는 컨트롤 샤프트쪽으로 돌출되게 변속기 하우징상에 고정 설치되는 포핏볼앗세이와; 상기 컨트롤 샤프트가 관통되는 몸통부상에 돌출 형성되면서 그 선단면의 중앙부에는 포핏볼앗세이를 구성하는 볼베어링과 접촉되는 반원모양의 셀렉트 안내홈이 셀렉트 조작방향을 따라 형성되고, 상기 셀렉트 안내홈에는 몸통부가 셀렉트 조작방향을 따라 이동할 때 상기 볼베어링이 이탈가능하도록 삽입되는 다수개의 셀렉트 조작감부여홈이 등간격으로 형성되는 디텐트 그루브부를 더 포함하여 구성되는 컨트롤 핑거; 로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
도 1은 일반적인 수동변속기에서 변속레버가 변속케이블을 매개로 변속조작기구와 연결된 상태를 도시한 사시도,
도 2는 도 1에 도시된 변속조작기구의 구성을 도시한 사시도,
도 3 내지 도 5는 각 변속단별 시프트 러그와 컨트롤 핑거 사이의 상호 작동부위를 도시한 개략도,
도 6은 본 발명에 따른 셀렉트 조작감을 부여기구의 구성을 설명하기 위한 종단면도,
도 7은 본 발명에 따른 컨트롤 핑거를 종래의 컨트롤 핑거와 비교 설명하기 위한 사시도,
도 8은 본 발명에 따라 셀렉트 조작감을 부여기구를 구성하는 디텐트 그루브부를 설명하기 위한 측면도 및 저면도이다.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
10 - 변속기 10a - 변속기 하우징
17 - 컨트롤 샤프트 21 - 시프트 러그
19 - 컨트롤 핑거 19a - 몸통부
19b - 러그작동부 30 - 포핏볼앗세이
31 - 포핏볼하우징 32 - 탄성부재
33 - 볼베어링 190 - 디텐트 그루브부
191 - 셀렉트 안내홈 193 - 셀렉트 조작감부여홈
이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.
도 6은 본 발명에 따른 셀렉트 조작감을 부여기구를 설명하기 위한 개략적인 구성도로서, 종래 구조와 동일한 부위에는 동일한 참조부호를 붙이면서 설명하기로 한다.
본 발명에 따른 셀렉트 조작감을 부여기구는 수동변속기를 구성하는 변속조작기구의 일부분으로써 크게 변속기 하우징(10a)상에 고정 설치되는포핏볼앗세이(30)와, 디텐트 그루브부(190)를 더 포함하여 구성되는 컨트롤 핑거(19)로 이루어진다.
즉, 수동변속기(10)는 도 1을 참조로 전술한 바와 같이, 차실내에 고정되는 하우징(11)에 변속레버(12)가 회동가능하게 설치되고, 이 변속레버(12)의 하단부에 시프트 케이블(13)과 셀렉트 케이블(14)의 일단이 각각 독립적으로 고정되며, 이 시프트 케이블(13)과 셀렉트 케이블(14)의 타단은 상기 수동변속기(10)의 시프트 레버(15)와 셀렉트 레버(16)에 각각 독립적으로 연결되어 있다.
이에 따라 변속시 운전자가 상기 변속레버(12)를 조작하게 되면, 이의 조작력이 시프트 케이블(13)과 셀렉트 케이블(14)을 매개로 시프트 레버(15)와 셀렉트 레버(16)에 전달되고, 이 시프트 레버(15)와 셀렉트 레버(16)의 이동에 따라 상기 수동변속기(10)내에 구비된 다수의 기어 트레인중 특정 기어 트레인 사이의 선택적인 치합이 이루어져 변속단의 결정이 이루어지게 된다.
그리고, 상기 수동변속기(10)를 구성하는 변속조작기구는 상기 변속레버(12)의 조작에 따라 시프트 케이블(13)과 셀렉트 케이블(14)을 매개로 하여 변속기내 동기치합식 싱크로 기구의 작동을 도모하기 위한 것으로, 통상적인 5속 수동변속기에서 상기 변속조작기구의 구성은 도 2 및 도 6에 도시된 바와 같다.
즉, 상기 시프트 레버(15)와 셀렉트 레버(16)를 장착하고 있는 컨트롤 샤프트(17)가 변속기의 하우징(도시안됨)내에서 돌출된 지지부재(18)상에 회동 및 상하 방향으로 이동이 가능하게 끼워져 지지되고, 상기 컨트롤 샤프트(17)상에는 변속절환시 각 변속단으로의 시프트 조작 및 셀렉트 조작을 위한 컨트롤 핑거(19)가 고정설치되며, 이 컨트롤 핑거(19)와 대응되는 위치에 다수의 열을 형성하는 시프트 레일(20)에는 각 변속단별의 시프트 러그(21)가 고정설치되는 한편, 상기 각 변속단별의 시프트 레일(20)에는 각 변속단별 동기치합식 싱크로 기구의 싱크로나이저 슬리브에 각각 결합되는 시프트 포크(도시안됨)가 고정되어 있다.
여기서, 상기 시프트 레일(20)은 5속의 수동변속기에 구비되는 것이므로, 1-2단 시프트 레일(20a)과, 3-4단 시프트 레일(20b) 및, 5-R단 시프트 레일(20c)로 구성되고, 상기 시프트 러그(21)는 1-2단 시프트 러그(21a)와, 3-4단 시프트 러그(21b) 및, 5-R단 시프트 러그(21c)로 구성된다.
한편, 본 발명에 따라 셀렉트 조작감을 부여하는 기구는 포핏볼앗세이(30)와 컨트롤 핑거(19)로 구성된다고 전술하였던 바, 상기 포핏볼앗세이(30)는 도 6에 도시된 바와 같이 시프트 러그(21)가 결합되어 있는 컨트롤 샤프트(17)쪽으로 돌출되게 변속기 하우징(10a)상에 고정 설치되는 포핏볼 하우징(31)과, 이 포핏볼 하우징(31)의 선단으로 삽입되면서 탄성부재(32)에 의해 탄력적으로 삽입되거나 또는 포핏볼 하우징(31)의 선단으로 일부분이 돌출가능하게 설치되는 볼베어링(33)으로 구성된다.
또한, 본 발명에 따라 조작감을 부여하는데 사용되는 컨트롤 핑거(19)는 종래의 컨트롤 핑거(19)와 비교하여 볼 때 셀렉트 안내홈(191)과 셀렉트 조작감부여홈(193)를 갖춘 디텐트 그루브부(190)가 더 형성되는 구조로 되어 있다.
즉, 종래에 일반적으로 사용되는 컨트롤 핑거(19)는 도 7a에 도시된 바와 같이, 상기 컨트롤 샤프트(17)에 의해 관통되면서 컨트롤 샤프트(17)상에 고정 설치되는 몸통부(19a)와, 이 몸통부(19a)의 외주면에 돌출 형성되어 셀렉트 조작시 목적단의 시프트 러그(21)까지 셀렉트 방향(M)을 따라 이동되면서 시프트 조작시 목적단으로 이동된 시프트 러그(21)를 시프트 방향(R)으로 작동시키는 러그작동부(19b)로 구성된다.
그러나, 본 발명에 따른 컨트롤 핑거(19)는 도 7b와 도 8에 도시된 바와 같이 상기한 몸통부(19a) 및 러그작동부(19b)이외에 디텐트 그루브부(190)를 포함하여 구성되는데, 상기한 디텐트 그루브부(190)는 러그작동부(19b)에 대해 직각방향으로 돌출되도록 상기 몸통부(19a)에 일체로 형성되게 된다.
여기서, 상기 디텐트 그루브부(190)의 선단부 면의 중앙부에는 포핏볼앗세이(30)를 구성하는 볼베어링(33)과 접촉되는 반원모양의 셀렉트 안내홈(191)이 셀렉트 조작방향(M)을 따라 형성되고, 상기 셀렉트 안내홈(191)에는 몸통부(19a)가 셀렉트 조작방향(M)을 따라 이동할 때 상기 볼베어링(33)이 이탈가능하도록 삽입되는 다수개의 셀렉트 조작감부여홈(193)이 등간격으로 형성된다.
한편, 상기 셀렉트 조작감부여홈(193)은 시프트 레일(20)에 고정 설치되는 시프트 러그(21)와 동일한 개수로 형성된다.
즉, 5속의 수동변속기에 구비되는 상기 시프트 레일(20)은 전술한 바와 같이 도 2를 참조로 전술한 바와 같이 1-2단 시프트 레일(20a)과, 3-4단 시프트 레일(20b) 및, 5-R단 시프트 레일(20c)로 구성되고, 상기 시프트 러그(21)는 1-2단 시프트 러그(21a)와, 3-4단 시프트 러그(21b) 및, 5-R단 시프트 러그(21c)로 구성되므로, 본 발명에 따른 셀렉트 조작감부여홈(193)은 1-2단 셀렉트조작감부여홈(193a)와, 3-4단 셀렉트 조작감부여홈(193b) 및, 5-R단 셀렉트 조작감부여홈(193c)으로 구성된다.
또한, 본 발명에 따른 상기 셀렉트 조작감부여홈(193)은 각 변속단별 시프트 러그(21a,21b,21c)사이의 간격과 동일한 간격으로 형성됨을 특징으로 한다.
그리고, 본 발명에 따른 상기 셀렉트 조작감부여홈(193)은 셀렉트 안내홈(191)의 길이방향에 대해 직각방향인 시프트 조작방향(R)으로 연장 형성되는 구조로 되어 있어, 시프트 조작시 컨트롤 핑거(19)의 몸통부(19a)가 시프트 조작방향(R)으로 회전될 때 볼베어링(33)의 구름운동을 안내하여 시프트 조작이 원활하게 이루어지도록 도와주는 역할도 수행하게 된다.
따라서, 본 발명의 구성을 이용해 변속조작을 하게 되면, 운전자의 셀렉트 조작시 현재의 변속단에서 목적단의 변속단으로 컨트롤 핑거(19)를 이동시킬 때 포핏볼앗세이(30)를 구성하는 볼베어링(33)이 셀렉트 안내홈(191)에 의해 목적단까지 이동하다가 목적단의 변속단에 도달하게 되면 셀렉트 조작감부여홈(193)으로 삽입되면서 작동음이 발생되고 또한 이때의 조작감이 운전자에게로 전달됨으로써, 운전자는 상기 컨트롤 핑거(19)가 목적단까지 완전하게 이동되었음을 알 수 있게 된다.
또한, 운전자가 변속하고자 하는 목적단까지 상기 컨트롤 핑거(19)가 완전하게 이동되었음을 인식한 후 계속해서 시프트 조작을 하게 되면, 상기 컨트롤 핑거(19)가 셀렉트 조작방향(R)으로 회전을 하면서 목적단의 시프트 러그(21)를 상측 내지 하측으로 밀어 동기치합식 싱크로 기구의 작동을 유도하게 되고, 이로 인해 해당 변속단으로의 변속을 도모할 수 있게 된다.
이와 같이, 본 발명에 따른 셀렉트 조작감 부여 기구는 셀렉트 조작시 목적단까지 컨트롤 핑거(19)기 이동되었음을 운전자가 확실하게 인식할 수 있게 됨으로써, 종래구조를 사용함으로써 발생하였던 문제점들을 완전히 해소할 수 있게 되고 아울러 차량의 변속성능을 전체적으로 향상시킬 수 있게 되어, 차량에 대한 소비자의 선호도가 높아지는 잇점을 기대할 수 있게 된다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 셀렉트 조작시 현재의 변속단에서 목적단의 변속단으로 이동되는 컨트롤 핑거가 완전하게 이동되었음을 운전자가 인식할 수 있게 됨으로써, 변속조작 불능상태를 밀 예방할 수 있게 되며 이로 인해 차량의 안정성을 향상시킬 수 있는 효과가 있게 된다.

Claims (4)

  1. 시프트 러그(21)가 결합되어 있는 컨트롤 샤프트(17)쪽으로 돌출되게 변속기 하우징(10a)상에 고정 설치되는 포핏볼앗세이(30)와;
    상기 컨트롤 샤프트(17)가 관통되는 몸통부(19a)상에 돌출 형성되면서 그 선단면의 중앙부에는 포핏볼앗세이(30)를 구성하는 볼베어링(33)과 접촉되는 반원모양의 셀렉트 안내홈(191)이 셀렉트 조작방향(M)을 따라 형성되고, 상기 셀렉트 안내홈(191)에는 몸통부(19a)가 셀렉트 조작방향(M)을 따라 이동할 때 상기 볼베어링(33)이 이탈가능하도록 삽입되는 다수개의 셀렉트 조작감부여홈(193)이 등간격으로 형성되는 디텐트 그루브부(190)를 더 포함하여 구성되는 컨트롤 핑거(19);
    로 이루어지는 수동변속기의 셀렉트 조작시 조작감을 부여하기 위한 기구.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 디텐트 그루브부(190)는 컨트롤 핑거(19)의 몸통부(19a)상에 돌출 형성되는 러그작동부(19b)에 대해 직각방향으로 형성되는 것을 특징으로 하는 수동변속기의 셀렉트 조작시 조작감을 부여하기 위한 기구.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 셀렉트 조작감부여홈(193)은 시프트 레일(20)에 고정 설치되는 시프트 러그(21)와 동일한 개수로 형성되면서, 각 변속단별 시프트 러그(21a,21b,21c)사이의 간격과 동일한 간격으로 형성되는 것을 특징으로 하는 수동변속기의 셀렉트 조작시 조작감을 부여하기 위한 기구.
  4. 제 1항 또는 제 3항에 있어서, 상기 셀렉트 조작감부여홈(193)은 셀렉트 안내홈(191)의 길이방향에 대해 직각방향인 시프트 조작방향(R)으로 연장 형성되는 것을 특징으로 하는 수동변속기의 셀렉트 조작시 조작감을 부여하기 위한 기구.
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