KR20050098518A - 수동변속기의 변속조작기구 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 수동변속기의 변속조작기구는 시프트레일에 형성된 보조그루브에 압입되는 보조볼과, 상기 보조볼을 상기 보조그루브에 밀착시키는 보조스프링으로 구성된 조작력저감수단이 설치되기 때문에, 운전자의 변속 조작에 따라 상기 시프트레일의 이동시 상기 보조볼이 상기 시프트레일을 이동시키는 힘을 발생시킴으로써 디텐트볼이 디텐트그루브로부터 빠져나올 수 있도록 상기 시프트레일을 이동시키는데 필요한 조작력을 감소시킬 수 효과가 있다.

Description

수동변속기의 변속조작기구{Shifting Apparatus of Manual Transmission}

본 발명은 수동변속기에 관한 것으로서, 특히 디텐트수단이 구비된 시프트레일에 상기 디텐트수단의 이동에 필요한 힘을 부가하여 시프팅조작시 조작력을 저감시킬 수 있는 조작력저감수단이 설치된 수동변속기의 변속조작기구에 관한 것이다.

일반적으로 수동변속기는 클러치와 추진축사이에 설치되어 차량의 주행 상태 변화에 따라 엔진의 구동력을 적절히 변속시키는 장치로서, 운전자의 조작에 의해 상기 변속기가 조작되도록 변속조작기구가 구비된다.

도 1은 종래 기술에 따른 수동변속기의 변속조작기구의 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 시프트레일의 측면도이다.

종래 기술에 따른 수동변속기의 변속조작기구는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 차실에 구비된 변속레버(미도시)의 조작력이 전달되면 축방향으로 직선이동되거나 회전되는 컨트롤 샤프트(2)와, 상기 컨트롤 샤프트(2)에 형성된 컨트롤 핑거(4)와, 상기 컨트롤 샤프트(2)에 수직하게 배치된 복수개의 시프트레일(6)을 포함하여 구성된다.

또한, 상기 복수개의 시프트레일(6)에는 상기 컨트롤 핑거(4)에 의해 선택적으로 물림되도록 시프트러그(8)가 형성되며, 상기 시프트러그(8)는 1/2단, 3/4단, 5/후진단 시프트 러그로 이루어진다.

한편, 변속기 케이스(10)와 상기 복수개의 시프트레일(6)에는 운전자가 변속조작시 상기 시프트레일(6)의 중립 및 변속 위치가 결정되어 변속 절도감을 느낄 수 있도록 디텐트 어셈블리(12)가 장착된다.

상기 디텐트 어셈블리(12)는 상기 시프트레일(6)의 외주면에 축방향으로 나란히 형성된 복수개의 디텐트그루브(14)와, 상기 디텐트그루브(14)에 삽입되도록 설치된 디텐트 볼(16)과, 상기 디텐트볼(16)이 상기 디텐트그루브(14)에 밀착되도록 탄성력을 부여하는 디텐트 스프링(18)으로 구성된다.

상기와 같이 구성된 수동변속기의 변속조작기구의 디텐트 어셈블리의 작동을 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 변속기가 중립상태일때는 상기 디텐트볼(16)이 상기 디텐트그루브(14)에 삽입되되, 상기 디텐트스프링(18)의 탄성력에 의해 상기 디텐트그루브(14)에 밀착되어 위치가 고정되게 된다.

이후, 운전자가 상기 변속레버(미도시)를 작동시키면, 상기 변속조작력에 의해 상기 시프트레일(6)이 축방향으로 이동하게 된다.

상기 시프트레일(6)이 축방향으로 이동하게 되면, 상기 디텐트스프링(18)은 압축되면서 상기 디텐트볼(16)이 상기 디텐트그루브(14)로부터 이탈되게 된다.

상기 디텐트그루브(14)로부터 이탈된 상기 디텐트볼(16)은 상기 시프트레일(6)의 외주면을 따라 이동하다가 변속단 위치에 형성된 디텐트그루브에 삽입되게 된다.

이때, 상기 디텐트스프링(18)은 다시 상기 디텐트볼(16)이 상기 디텐트그루브(14)에 밀착되는 방향으로 탄성력을 부여하여 상기 디텐트볼(16)은 변속단 위치에 형성된 디텐트그루브에 고정되게 된다.

따라서, 운전자는 상기 시프트레일(6)의 디텐트그루브(14)에 상기 디텐트볼(16)가 걸림되어 있는 순간 느껴지는 절도감으로 변속 여부를 판단할 수 있다.

그러나, 종래 기술에 따른 수동변속기의 변속조작기구는 변속시에 상기 시프트레일(6)이 축방향으로 이동하려면, 상기 디텐트그루브(14)에 걸림되어 있는 상기 디텐트볼(16)의 저항력을 극복해야 하기 때문에 상기 디텐트볼(16)의 저항력만큼의 조작력이 과도하게 요구되는 문제점이 있다.

따라서, 상기 디텐트스프링(18)의 탄성력을 작게 하면, 상기 시프트레일(6)의 이동시 상기 디텐트볼(16)이 상기 디텐트그루브(14)로부터 쉽게 빠져나올 수 있으므로 상기 시프트레일(6)의 이동에 필요한 조작력이 감소될 수 있으나, 중립시에나 주행중의 작은 진동에도 상기 디텐트볼(16)이 쉽게 이탈되어 상기 시프트레일(6)이 움직이게 되어 변속기어가 빠지는 점프아웃현상이 발생되기 때문에 사고의 위험이 큰 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 시프팅 조작시 상기 디텐트볼의 저항력을 상쇄시켜 변속 조작력을 감소시킬 수 있는 수동변속기의 변속조작기구를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 수동변속기의 변속조작기구는 변속기케이스에 삽입된 시프트레일과; 상기 변속기케이스와 시프트레일 사이에 구비되어, 변속 조작시 상기 시프트레일의 중립 및 변속 위치를 결정하는 디텐트수단과; 상기 시프트레일의 이동시 상기 디텐트수단의 이동에 필요한 힘을 감소시켜 변속 조작력을 저감시키는 조작력 저감수단을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명에 따른 수동변속기의 변속조작기구가 도시된 사시도이고, 도 4는 도 3에 도시된 시프트레일의 측면도이고, 도 5는 도 3에 도시된 시프트레일의 평면도이고, 도 6은 종래 기술에 대비한 본 발명의 변속 조작력이 도시된 그래프이다.

본 발명에 따른 수동변속기의 변속조작기구는 도 3에 도시된 바와 같이, 변속기케이스(60)에 삽입된 시프트레일(62)과, 상기 변속기케이스(60)와 시프트레일(62)사이에 구비되어, 변속 조작시 상기 시프트레일(62)의 중립 및 변속 위치를 결정하는 디텐트수단(70)과, 상기 시프트레일(62)의 이동시 상기 디텐트수단(70)의 이동에 필요한 힘을 감소시켜 변속 조작력을 저감시키는 조작력 저감수단(80)을 포함하여 구성된다.

상기 시프트레일(62)은 차실에 구비된 변속레버(미도시)와 연결되어 직선이동되거나 회전되는 컨트롤 샤프트(64)에 수직하게 배치된다.

또한, 상기 시프트레일(62)은 일측에 상기 컨트롤 샤프트(64)에 형성된 컨트롤 핑거(66)에 의해 선택적으로 물림되는 시프트러그(68)가 형성되고, 타측에는 상기 디텐트수단(70)이 장착된다.

상기 디텐트수단(70)은 상기 시프트레일(62)의 외주면에서 축방향으로 나란히 형성된 복수개의 디텐트그루브(72)(74)와, 상기 복수개의 디텐트그루브(72)(74)중에서 어느 하나에 삽입되도록 설치된 디텐트볼(76)과, 상기 디텐트볼(76)이 상기 디텐트그루브(72)(74)에 밀착되도록 탄성력을 부여하는 디텐트스프링(78)으로 구성된다.

상기 디텐트스프링(78)은 일단이 상기 변속기케이스(60)에 고정되고, 타단은 상기 디텐트볼(76)과 연결된다.

상기 복수개의 디텐트그루브(72)(74)는 중립 및 변속단에 대응되는 위치에 각각 형성되는 바, 변속기의 중립시 상기 디텐트볼(76)이 삽입되는 중립그루브(72)와, 상기 중립그루브(72)의 양측에 배치되어 변속시 상기 디텐트볼(76)이 삽입되는 변속단그루브(74)로 이루어진다.

한편, 상기 조작력 저감수단(80)은 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 시프트레일(62)의 이동시 상기 디텐트볼(76)에 걸리는 힘과 반대방향의 힘이 가해지도록 하여 상기 디텐트볼(76)에 걸리는 힘의 일부를 상쇄시키도록 상기 변속케이스(60)와 상기 시프트레일(62) 사이에 구비된다.

즉, 상기 조작력 저감수단(80)은 상기 시프트레일(62)에서 축방향으로 형성된 보조그루브(82)(84)(86)와, 상기 보조그루브(82)(84)(86)에 압입되는 보조 볼(88)과, 상기 보조 볼(88)에 연결된 보조 탄성부재를 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 보조탄성부재는 상기 보조 볼(88)이 상기 보조그루브(82)(84)(86)에 밀착되도록 탄성력을 제공하는 보조스프링(90)이다.

그리고, 상기 보조그루브(82)(84)(86)는 상기 중립그루브(72)에 대응되는 위치에 형성된 중앙보조그루브(82)와, 상기 중앙 보조그루브(82)의 양측에서 각각 연장되어 형성된 좌,우측 보조그루브(84)(86)로 이루어진다.

상기 중앙 보조그루브(82)는 상기 디텐트볼(76)이 상기 중립그루브(72)에서 이탈되기 전에 상기 보조 볼(88)이 상기 중앙 보조그루브(82)로부터 이탈될 수 있도록 상기 중립그루브(72)보다 크기가 작게 형성된다.

상기 좌,우측 보조그루브(84)(86)는 상기 보조볼(88)이 상기 중앙 보조그루브(82)로부터 이탈되면 곧바로 상기 보조스프링(90)이 탄성력을 부여하여 상기 보조볼(88)을 상기 좌,우측그루브(84)(86)에 밀착시킬 수 있도록 상기 중앙 보조그루브(82)로부터 연장되고 축방향으로 길게 형성된다.

즉, 상기 중앙 보조그루브(82)는 상기 중립그루브(72)의 중심에 대응되는 위치되고, 상기 좌,우측 보조그루브(84)(86)는 상기 중립그루브(72)의 양측으로부터 상기 변속단그루브(74)에 대응되는 위치까지 길게 파인 홈이다.

또한, 상기 보조볼(88)은 상기 중앙 보조그루브(82)에 삽입되도록 상기 디텐트볼(76)보다 크기가 작게 형성된다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 수동변속기의 변속조작기구의 작동을 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 변속기가 중립상태일 때는 상기 디텐트볼(76)은 상기 중립그루브(72)에 삽입되어 고정되고, 상기 보조 볼(88)은 상기 중앙 보조그루브(82)에 삽입되어 고정된다.

이때, 상기 디텐트스프링(78)은 상기 디텐트볼(76)이 상기 디텐트 그루브(72)에 밀착되는 방향으로 탄성력을 부여하여 상기 디텐트볼(72)이 상기 디텐트 그루브(72)에 걸림되어 고정됨으로써, 상기 시프트레일(62)의 중립위치가 결정된다.

이후, 운전자가 차실에 구비된 변속레버(미도시)를 조작하여 시프팅조작을 수행하면, 상기 컨트롤 핑거(66)에 의해 선택된 상기 시프트레일(62)이 축방향으로 이동하게 된다.

상기 시프트레일(62)이 축방향으로 이동되면, 상기 시프트레일(62)이 이동하는 힘에 의해 상기 디텐트스프링(78)이 압축되면서 상기 디텐트볼(76)이 상기 중립그루브(72)로부터 빠져나오게 된다.

또한, 상기 중앙보조그루브(82)에 삽입되어 있던 상기 보조볼(88)도 상기 보조스프링(90)이 압축되면서 상기 중앙보조그루브(88)로부터 이탈되게 된다.

여기서, 상기 중앙보조그루브(88)가 상기 중립그루브(72)보다 크기가 작기 때문에, 상기 디텐트볼(76)이 상기 중립그루브(72)의 경사면에 위치한 동안에 상기 보조볼(88)은 상기 디텐트볼(76)보다 먼저 상기 중앙 보조그루브(82)로부터 이탈된다.

상기 보조볼(88)이 상기 중앙보조그루브(82)로부터 이탈되면, 상기 보조볼(88)은 상기 중앙보조그루브(82)에서 연장된 상기 우측보조그루브(86)에 삽입되게 된다.

따라서, 상기 보조볼(88)이 상기 우측보조그루브(86)에 삽입되게 되면, 상기 보조스프링(90)이 다시 상기 보조볼(88)에 탄성력을 제공하게 되고, 상기 보조볼(88)은 상기 우측보조그루브(86)에 밀착되게 된다.

이 때, 상기 보조볼(88)이 상기 우측보조그루브(86)에 밀착되면서, 상기 보조볼(88)은 상기 시프트레일(62)의 이동방향으로 상기 시프트레일(62)을 미는 힘이 발생되게 된다.

따라서, 상기 보조볼(88)이 상기 우측보조그루브(86)에 삽입되는 순간에, 상기 디텐트볼(76)에 걸리는 저항력과 반대방향의 힘이 발생되기 때문에, 상기 디텐트볼(76)에 걸리는 저항력의 일부가 상쇄되게 된다.

즉, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 디텐트볼(76)에 걸리는 저항력을 이기고 상기 디텐트볼(76)을 상기 중립그루브(72)로부터 이탈시키기위해서는 상기 시프트레일(62)을 이동시키는데 과도한 조작력이 필요하나, 상기 보조볼(88)이 먼저 상기 중앙보조그루브(82)로부터 빠져나온후 상기 우측보조그루브(86)에 밀착되면서 상기 시프트레일(62)을 밀어주기 때문에 상기 디텐트볼(76)을 상기 중립그루브(72)로부터 이탈시키는 데 필요한 조작력이 감소하게 된다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 수동변속기의 변속조작기구는 시프트레일에 형성된 보조그루브에 압입되는 보조볼과, 상기 보조볼을 상기 보조그루브에 밀착시키는 보조스프링이 설치되기 때문에, 운전자의 변속 조작에 따라 상기 시프트레일의 이동시 상기 보조볼이 상기 시프트레일을 이동시키는 힘을 발생시킴으로써 디텐트볼을 디텐트그루브로부터 빠져나오도록 상기 시프트레일을 이동시키기 위해 필요한 조작력을 감소시킬 수 효과가 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 수동변속기의 변속조작기구의 사시도,

도 2는 도 1에 도시된 시프트레일의 측면도,

도 3은 본 발명에 따른 수동변속기의 변속조작기구의 사시도,

도 4는 도 3에 도시된 시프트레일의 측면도,

도 5는 도 3에 도시된 시프트레일의 평면도.

도 6은 종래 기술에 대비한 본 발명의 변속 조작력이 도시된 그래프.

<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>

60: 변속기 케이스 62: 시프트레일

64: 컨트롤샤프트 66: 컨트롤핑거

68: 시프트러그 70: 디텐트수단

72: 중립그루브 74: 변속단그루브

76: 디텐트볼 78: 디텐트스프링

80: 조작력저감수단 82: 중앙 보조그루브

84: 좌측 보조그루브 86: 우측 보조그루브

88: 보조 볼 90: 보조 스프링

Claims (8)

1. 변속기케이스에 삽입된 시프트레일과;

   상기 변속기케이스와 시프트레일 사이에 구비되어, 변속 조작시 중립 및 변속 위치를 결정하는 디텐트수단과;

   상기 시프트레일의 이동시 상기 디텐트수단의 이동에 필요한 힘을 부가하도록 설치되어 변속 조작력을 저감시키는 조작력저감수단을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 수동변속기의 변속조작기구.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 디텐트수단은 상기 시프트레일에서 중립 및 변속단에 대응되는 위치에 형성된 복수개의 디텐트그루브와, 상기 복수개의 디텐트 그루브 중 어느 하나에 결합되는 디텐트볼과, 상기 디텐트볼이 상기 디텐트그루브에 밀착되도록 탄성력을 제공하는 디텐트스프링으로 구성된 것을 특징으로 하는 수동변속기의 변속조작기구.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 조작력 저감수단은 상기 변속기케이스와 상기 시프트레일 사이에 구비되어, 상기 시프트레일의 이동시 상기 디텐트볼에서 발생되는 저항력과 반대방향의 힘이 가해지도록 하여 상기 디텐트볼에 걸리는 저항력의 일부를 상쇄시키는 것을 특징으로 하는 수동변속기의 변속조작기구.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 조작력 저감수단은 상기 시프트레일에서 축방향으로 형성된 보조 그루브와, 상기 보조그루브에 압입되는 보조 볼과, 상기 보조 볼을 상기 보조 그루브에 밀착되도록 탄성력을 제공하는 보조 탄성부재를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 수동변속기의 변속조작기구.
5. 제 4 항에 있어서,

   상기 복수개의 디텐트그루브는 변속기의 중립시 상기 디텐트볼이 삽입되는 중립그루브와, 상기 중립그루브의 양측에 배치되는 변속단그루브로 이루어진 것을 특징으로 하는 수동변속기의 변속조작기구.
6. 제 5 항에 있어서,

   상기 보조그루브는 상기 중립그루브에 대응되는 위치에 형성된 중앙보조그루브와, 상기 중앙 보조그루브의 양측에서 각각 연장되어 형성된 좌,우측 보조그루브로 이루어진 것을 특징으로 하는 수동변속기의 변속조작기구.
7. 제 6 항에 있어서,

   상기 중앙보조그루브는 상기 디텐트볼이 상기 중립그루브에서 이탈되기전에 상기 보조볼이 상기 중앙보조그루브로부터 이탈될 수 있도록 상기 중립그루브보다 크기가 작게 형성된 것을 특징으로 하는 수동변속기의 변속조작기구.
8. 제 7 항에 있어서,

   상기 보조볼은 상기 디텐트볼보다 크기가 작게 형성된 것을 특징으로 하는 수동변속기의 변속조작기구.