KR20090005400A - 제어 장치 및 기어박스 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 자동차용 기어박스의 소망하는 기어들의 계합을 제어하는 제어 장치에 관한 것으로, 상기 제어 장치(1)는 관련 잠금 장치(20)를 구비하는 제어 로드(3a)를 포함한다. 상기 잠금 장치(20)는 상기 제어 로드(3a)의 미리 결정된 설정 위치를 각각 한정하는 하나 이상의 홈 또는 요홈(22a ~ 22c)을 구비하는 잠금 요소(21)를 포함한다. 상기 잠금 장치는 또한 상기 제어 로드의 중공 공간(24) 안에 배열된 2개의 잠금 볼(23a, 23b)과, 제어 볼(28)과, 스프링 수단(25)도 포함한다. 상기 잠금 볼들은 상기 홈/요홈과 계합되고 계합 해제될 수 있게 하기 위해 스프링 수단의 작용에 대항하여 제어 로드의 종축에 대해 수직하게 서로 반대되는 방향으로 중공 공간 내에서 이동할 수 있다. 상기 제어 볼은, 상기 잠금 볼들이 스프링 수단과 상기 제어 볼의 작용에 의해서 사전 하중을 받아서 돌출 위치를 취해서 상기 홈/요홈들 중 한 홈에 계합될 수 있도록, 상기 잠금 볼들에 대항해서 스프링 수단에 의해서 사전 하중을 받으며 제어 로드의 축선 방향으로 중공 공간 내에서 이동할 수 있는 것이다. 본 발명은 또한 상기와 같은 제어 장치를 포함하는 기어박스에 관한 것이기도 하다.

자동차, 기어박스, 제어 장치, 제어 로드, 홈, 요홈, 제어 볼, 잠금 볼

Description

제어 장치 및 기어박스{CONTROL ARRANGEMENT AND GEARBOX}

본 발명은 자동차용 기어박스의 원하는 기어들의 계합을 제어하기 위한 청구범위 제1항의 전제부에 따른 제어 장치에 관한 것이다.

일례로 승용차, 트럭, 세미트레일러(semitrailer)용 견인 차량, 또는 버스와 같은 자동차의 수동 기어박스에 있어서, 원하는 기어의 계합은 일반적으로는 기어박스의 일부를 형성하며 다수의 제어 로드들을 구비하는 제어 장치에 의해서 제어된다. 이러한 제어 로드들은 차량의 기어 레버의 조작에 의해서 기어박스의 여러 기어 위치들을 결정하는 미리 결정된 여러 설정 위치들 사이에서 움직일 수 있다. 각 제어 로드는, 그 제어 로드가 기어 레버의 이동에 응하여서 미리 결정된 설정 위치들 중 어느 한 설정 위치를 취할 수 있게 하며 또한 제어 로드가 해당 설정 위치로부터 예기치 않게 이동(변속)되지 않게 하는 잠금 장치(locking arrangement)와 협동한다. 유럽 공개 특허 공보 EP 0 702 172 A1호는 기어박스의 제어 로드용 잠금 장치의 종래 방식의 것을 언급하고 있다. 이러한 종래 방식의 잠금 장치는 스프링 수단의 작용에 의해서 제어 로드의 여러 요홈들 안에 계합되도록 구성된 잠금 수단을 포함한다. 상기 요홈들 각각은 제어 로드의 미리 결정된 설정 위치에 대응한다. 각 요홈은 잠금 수단과 협동하도록 구성된 안내면을 구비하는데, 상기 잠금 수단과 안내면의 협동은, 각 요홈에 잠금 수단이 계합된 상태에서 제어 로드의 설정 위치에서부터 시작하여 움직이는 제어 로드의 축선 방향 이동에 응하여서 잠금 수단이 안내면의 작용에 의해서 스프링 수단의 작용에는 대항해서 돌출 위치로부터 후퇴 위치까지 이동하는 방식으로 이루어진다. 따라서 어느 한 설정 위치로부터 다른 설정 위치로 변경하게 되면, 제어 로드는, 잠금 수단을 거쳐서 상기와 같은 축선 방향 이동에 대해 반작용하게 되는 스프링으로부터 발생한 스프링력을 극복하기에 충분한 힘을 가지고 종방향으로 이동하게 된다. 요홈들 중 다른 요홈이 잠금 수단의 근처에 도달할 수 있도록 정도로 멀리 제어 로드가 이동하게 되면, 그 요홈에는 잠금 수단이 스프링 수단의 작용에 의해서 전방향으로 이동하여서 계합되고, 그에 의해 잠금 수단이 제어 로드의 추가적인 이동에 대해 반작용한다.

이러한 잠금 기능에 의해서, 기어 레버를 조작하는 사람은 각 제어 로드와 기어 레버를 거쳐서 여러 기어 위치들을 지각하게 된다.

본 발명의 목적은 적어도 일부 관점에 보더라도 종래 구성의 제어 장치에 비해서 이점을 제공하는 구성을 제안하기 위한 것으로, 앞에서 언급한 형태의 제어 장치를 더 향상시키기 위한 것이다.

본 발명에 따르면, 상기 본 발명의 목적은 청구범위 제1항에 기재된 특징들을 갖는 제어 장치에 의해 달성된다.

본 발명에 따르면, 본 발명의 제어 장치는 관련된 잠금 장치를 구비하는 적어도 하나의 제어 로드를 포함하고, 상기 잠금 장치는 잠금 요소를 포함하고, 상기 잠금 요소는 상기 제어 로드가 상기 잠금 요소에 대해 이동할 수 있게 배열될 수 있도록 제어 로드의 미리 결정된 설정 위치를 각각 한정하는 하나 이상의 홈(groove) 또는 요홈(recess)을 구비한다. 상기 잠금 장치는 또한, 제어 로드의 중공 공간 내에 배치된 2개의 잠금 볼과, 상기 중공 공간 내에 배치된 제어 볼을 포함하고, 상기 잠금 볼들은, 잠금 볼 각각이 잠금 요소 내의 상기 홈/요홈들 중 어느 하나에 계합되어서 잠금 요소에 대한 제어 로드의 이동에 반작용하게 되는 돌출 위치와, 상기 잠금 볼들이 상기 잠금 요소 내의 상기 홈/요홈들 어느 것에도 계합되지 않는 후퇴 위치와의 사이에서, 중공 공간 내에 배치된 스프링 수단의 작용에 대항하여, 제어 로드의 종축에 대해 수직하게 서로 반대되는 방향으로 중공 공간 내에서 이동할 수 있는 것이고, 상기 제어 볼은, 상기 잠금 볼이 스프링 수단과 상기 제어 볼의 작용에 의해서 사전 하중을 받아서 돌출 위치를 취할 수 있도록, 상기 잠금 볼에 대항해서 스프링 수단에 의해서 사전 하중을 받으며 제어 로드의 축선 방향으로 중공 공간 내에서 이동할 수 있는 것이다. 제어 볼은 또한, 잠금 볼이 돌출 위치로부터 후퇴 위치까지 이동하는 것에 응하여서, 잠금 볼의 작용을 통해서 스프링 수단에 대항해서 상기 중공 공간 내에서 축선 방향으로 이동하도록 구성된다.

본 발명에 따르면, 잠금 볼과, 제어 볼과, 관련된 스프링 수단은 작동 로드 내에 배치되고, 이에 의해 잠금 장치가 특히나 공간을 절약할 수 있게 한다. 본 발명에 따른 해결책은 또한 제어 장치의 구성을 앞에서 설명한 바와 같은 종래의 해결책에 비해서 가능한 한 간단하게 하고, 그에 따라 제조 비용을 절감할 수 있게 한다. 볼 형태의 잠금 수단을 사용하여서 그 볼들이 제어 볼과 협동하게 하면 잠금 장치의 구성 부품들 사이의 마찰과 마모가 적어지는 결과를 얻을 수 있게 되고, 이와 동시에 그들 구성 부품들에 대한 공차 요건도 줄일 수 있게 된다. 또한, 제어 로드 내에 3개의 볼이 배열되는 배치(arrangement)에 의하면 양호한 대칭성과 균형을 유지하는 잠금 장치를 성취할 수 있고, 그에 따라 기어 변환 중에 제어 로드가 굽힘력을 받는 것을 피할 수 있다. 마찰이 적고 굽힘력이 제거됨으로써 기어 변환을 아주 쉽게 할 수 있게 된다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 잠금 볼들은 제어 볼이 중공 공간 내의 제위치에 유지되도록 하며, 제어 볼은 스프링 수단의 작용에 의해서 상기 잠금 볼들을 상기 중공 공간 내의 제위치에 유지되도록 한다. 상기 잠금 볼들과 제어 볼을 제어 로드의 중공 공간 안에 조립시키기 위한 특수 체결 수단이 필요 없게 되어서, 잠금 장치가 소수의 단순 형상의 구성 부품들을 포함할 수 있게 하며 이와 동시에 조립을 용이하게 한다.

본 발명에 따른 제어 장치의 다른 실시예들에 대해서 종속 청구항과 이하의 설명에서 서술한다.

본 발명은 또한 본 발명에 따른 제어 장치를 포함하는 자동차용 기어박스, 바람직하기로는 수동 기어박스 형태의 기어박스에 관한 것이기도 하다.

이하에서는 다음과 같은 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 여러 실시예를 기준으로 해서 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 제어 장치의 일부를 형성하는 제어 로드의 개략적인 측면도이다.

도 2a는 관련 잠금 장치가 잠금 위치에 있는 것으로 도시된 제어 로드의 일부를 관통하여 도시한 개략적인 종방향 단면도이다.

도 2b는 관련 잠금 장치가 비잠금 위치에 있는 것으로 도시된 제어 로드를 도 2a와 마찬가지로 도시한 개략적인 종방향 단면도이다.

도 3은 도 1에 따른 제어 로드의 개략적인 사시도이다.

도 4는 본 발명에 따른 제어 장치가 구비된 기어박스의 상부 부분의 배면으로부터 도시한 개략적인 부분 절단도이다.

본 발명에 따른 제어 장치(1)는 기어박스의 원하는 기어들의 계합을 제어하기 위해 자동차용 기어박스의 일부를 형성하도록 한 것이다. 이하에서 설명하는 잠금 장치와는 별도로, 제어 장치와 관련 기어박스는 종래의 공지된 구성으로 할 수 있다.

도 1 및 도 3은 홀더 유닛(2) 내에서 직선 운동을 하도록 배열되며 본 발명에 따른 제어 장치(1)의 일부를 형성하는 4개의 제어 로드(3a ~ 3d)를 도시하고 있다. 도 3에는 명료성을 위해서 홀더 유닛의 도시를 생략하였다. 본 발명에 따른 제어 장치의 제어 로드의 개수는 여기에 도시된 것보다 많게 하거나 혹은 적게 할 수 있다. 홀더 유닛(2)은 도 1에 개략적으로 도시한 바와 같이 관련 기어박스의 하우징(5) 내에 일체가 되게 구성할 수 있다. 제어 로드(3a ~ 3d) 각각은 홀더 유닛에 대해서 종방향으로 이동할 수 있게 하는 방식으로 홀더 유닛(2)에 대한 이동을 할 수 있게 지지된다. 제어 로드(3a ~ 3d) 각각은 도 1에 도시된 바와 같이 제어 로드의 각 단부에서 일례로 평면 베어링(plain bearing)(6a, 6b)을 거쳐서 홀더 유닛(2)에 대해서 지지될 수 있다. 제어 로드(3a ~ 3d) 각각은 기어 레버에 공지의 방식으로 연결되고, 상기 기어 레버에 의해서 제어 로드(3a ~ 3d)가 홀더 유닛(2)에 대해 이동할 수 있게 된다. 사용자, 즉 운전자는 미리 결정된 여러 위치들 사이에서 기어 레버를 조작함으로써 제어 로드(3a ~ 3d)를 홀더 유닛(2)에 대해서 원하는 설정 위치에 위치시킬 수 있다. 제어 로드(3a ~ 3d) 각각은 여기에서 설명하지 않는 공지의 방식으로 셀렉터 포크(7a ~ 7d)를 거쳐서 기어박스의 미리 결정된 여러 기어들의 계합과 계합 해제를 실행한다. 셀렉터 포크(7a ~ 7d) 각각은 관련 제어 로드(3a ~ 3d)와 함께 이동하여서 여기에는 도시되지 않은 공지의 기어박스 제어 기구를 거쳐서 기어박스의 기어 위치에 작용을 한다. 제어 로드 각각은 기어박스의 2개의 다른 기어들의 계합과 계합 해제를 실행한다. 제어 로드(3a ~ 3d) 각각은 중립 위치로부터 종방향에서 어느 한 방향으로 미리 결정된 설정 위치까지 이동하여서 상기 2개의 기어들 중 제1 기어와 계합하고 또 다른 방향으로 미리 결정된 설정 위치까지 이동하여서 상기 2개의 기어들 중 제2 기어와 계합한다.

도시된 실시예에서는 상기 제어 로드들 중에서 3개의 제어 로드(3a ~ 3c)가 이하에서는 작동 로드라고 칭하는 공동 제어 로드(3e)에 연결되어 있다. 작동 로드(3e)는, 홀더 유닛에 대해서 종방향으로 이동할 수 있으며 종축을 중심으로 회전할 수 있는 방식으로, 홀더 유닛(2)에 대해 직선 및 회전 운동을 하게 지지된다. 작동 로드(3e)는 여기에 예시되지 않는 공지의 방식으로 기어 레버에 연결되고, 이 기어 레버에 의해 작동 로드(3e)는 홀더 유닛(2)에 대해 직선 및 회전 운동을 행한다. 사용자는 미리 결정된 여러 위치들 사이에서 기어 레버를 조작함으로써 작동 로드(3e)를 그 작동 로드의 종방향으로 움직여서 미리 결정된 다수의 직선 위치들 중 어느 한 위치에 위치시킬 수 있다. 제어 로드(3a ~ 3c) 각각을 위해서 작동 로드(3e)는 미리 결정된 직선 위치를 갖는다. 상기 직선 위치의 여하에 따라서, 작동 로드(3e)는 한 번에 하나의 제어 로드(3a ~ 3c)를 미리 결정된 설정 위치들 사이에서 작동 로드의 종축을 중심으로 원하는 방향으로 회전되게 함으로써 이동시킬 수 있게 구성된다. 제어 로드(3a ~ 3c) 각각에는 작동 로드(3e)의 대응하는 제어 수단(9e)과 협동하는 제어 수단(9a ~ 9c)이 구비된다. 제어 수단(9a ~ 9c 및 9e) 각각은 관련 제어 로드(3a ~ 3c, 및 3e)에 견고하게 연결된다. 이에 따라 제어 수단(9e)은 작동 로드(3e)와 함께 직선 및 회전 운동을 수행하게 되고, 제어 수단(9a ~ 9c) 각각은 관련 제어 로드(3a ~ 3c)와 함께 움직이게 된다. 작동 로드(3e)를 종방향으로 움직이면 그것의 제어 수단(9e)은 제어 로드(3a ~ 3c)의 제어 수단(9a ~ 9c) 중 하나와 한번에 계합될 수 있게 된다. 작동 로드(3e)가 특정의 제어 로드(3a ~ 3c)에 속한 직선 위치에 있을 때, 작동 로드(3e)의 회전 운동은 작동 로드의 제어 수단(9e)과 제어 로드의 제어 수단(9a ~ 9c) 사이의 상호 계합을 거쳐서 각각의 제어 로드의 축방향 직선 운동으로 변환된다.

예시된 실시예에서 제4 제어 로드(3d)의 설정 위치는 작동 로드(3e)에 의해서는 제어되지 않고 일례로 여기서는 더 구체적으로 설명하지 않는 종래의 공압 방 식으로 제어되도록 구성될 수 있다.

제어 장치의 제어 로드(3a ~ 3d)들 각각에는 이들 제어 로드(3a ~ 3d)의 홀더 유닛(2)에 대한 미리 결정된 하나 이상의 설정 위치들을 한정하도록 구성된 잠금 장치(20)가 배치된다. 도 2a 및 도 2b는 상기 잠금 장치(20)가 있는 제어 로드(3a)의 부분을 도시한다. 잠금 장치(20)는, 제어 로드(3a)의 홀더 유닛(2)에 대한 미리 결정된 하나 이상의 설정 위치들을 각각 한정하는 하나 이상의 홈 또는 요홈(22a ~ 22c)이 구비된 잠금 요소(21)를 포함한다. 홈 또는 요홈(22a ~ 22c) 각각은 제어 로드(3a)를 향한다. 도 2a 및 도 2b에 도시된 실시예에서, 잠금 장치(20)는 제어 로드(3a)의 홀더 유닛(2)에 대한 3개의 다른 설정 위치들을 한정하도록 배열되고, 이 경우에, 잠금 장치에는 제어 로드의 종축과 평행한 방향으로 연속하게 정렬되어 배열된 3개의 홈 또는 요홈(22a ~ 22c)이 구비된다. 제어 로드(3a)는 잠금 요소(21)에 대하여 이동하게 배열된다. 잠금 요소(21)는 제어 로드(3a)와 홀더 유닛(2)의 체결에 개재되는 베어링들 중 하나인 베어링(6a)에 통합되는 것이 바람직하다. 잠금 장치(20)는 또한 상기 제어 로드(3a) 내의 중공 공간(24) 내에 배열된 2개의 잠금 볼(23a, 23b)도 또한 포함한다. 이들 잠금 볼(23a, 23b)은, 상기 잠금 볼(23a, 23b) 각각이 잠금 요소 내의 상기 홈/요홈(22a 내지 22c)들 중 어느 하나에 계합되어서 잠금 요소(21) 및 홀더 유닛(2)에 대한 제어 로드의 이동에 반작용하게 되는 돌출 위치(도 2a 참조)와, 상기 잠금 볼(23a, 23b)들이 상기 잠금 요소 내의 상기 홈/요홈(22a 내지 22c)들 어느 것에도 계합되지 않는 후퇴 위치(도 2b 참조)와의 사이에서, 제어 로드의 종축에 대해 수직하게 서로 반대되는 방향으 로 중공 공간(24) 내에서 이동할 수 있게 배열된다. 잠금 장치(20)는 또한 제어 로드 내의 상기 중공 공간(24) 내에 배열된 스프링 수단(25)도 또한 포함하는데, 잠금 볼(23a 내지 23c)들은 상기 스프링 수단의 작용에 대항해서 상기 돌출 위치로부터 후퇴 위치까지 이동할 수 있다. 잠금 볼(23a, 23b) 각각에 있어서 상기 홈 또는 요홈(22a ~ 22c)에 계합되게 구성된 부분은, 제어 로드의 쉘 표면 내에 배열되며 상기 중공 공간(24)에 연결되는 구멍(26a, 26b)을 관통하여 연장된다.

설정 위치를 어느 한 위치에서 다른 위치로 변경시키기 위해서는 제어 로드(3a)를 종방향으로 이동시키되 스프링 수단(25)으로부터 나오는 스프링력을 극복해서 잠금 볼(23a, 23b)들이 잠금 요소의 각각의 홈 또는 요홈과의 계합에서 풀리도록 할 수 있는 힘을 가하면서 이동시켜야 한다. 그 후에 잠금 볼(23a, 23b)이 다른 잠금 요소의 홈 또는 요홈(22a ~ 22c)들 중 다른 홈 또는 요홈의 근처에 도달하기에 충분할 정도로 멀리 제어 로드가 이동하게 되면, 잠금 볼들은 스프링 수단(25)의 작용을 통해서 전방향으로 이동하여 홈 또는 요홈과 계합하고, 그에 의해 제어 로드의 추가 이동에 반작용한다.

잠금 요소 내의 홈 또는 요홈(22a 내지 22c) 각각은 잠금 볼(23a, 23b)과 협동하도록 구성된 안내면(27)을 구비하는데, 상기 잠금 볼과 안내면의 협동은, 홈 또는 요홈(22a 내지 22c) 각각에 잠금 볼(23a, 23b)이 계합된 상태에서 제어 로드가 이 제어 로드의 설정 위치에서부터 시작하여 잠금 요소(21)에 대하여 움직이게 되는 것에 응하여서 잠금 볼들이 안내면의 작용을 통해서 돌출 위치로부터 후퇴 위치까지 이동하는 방식으로 이루어진다. 상기 안내면(27)은 잠금 요소(21)를 관통하 는 종방향 단면에서 보았을 때에 오목형 또는 원추형을 갖는 것이 바람직하다.

예시된 실시예에서, 잠금 요소(21)는 제어 로드(3a) 부분이 안에 활주 가능하게 수용한 내부 공간(21a)을 구비하는 슬리브 형상을 취한다. 이 경우, 홈 또는 요홈(22a ~ 22c) 각각은 상기 내부 공간(21a) 안에 배열되어서 제어 로드 둘레를 한바퀴 연장한다.

도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같이, 스프링 수단(25)은 제어 로드 내의 중공 공간 안에 배열된 중간 제어 볼(28)을 거쳐서 잠금 볼(23a, 23b)에 대해 작용하도록 되어 있다. 제어 볼(28)은 제어 로드의 축선 방향에서, 바람직하기로는 제어 로드의 종축과 평행하게 중공 공간(24) 안에서 이동하도록 배열되어, 스프링 수단(25)에 의해서 잠금 볼(23a, 23b)에 대항해서 사전 하중을 받고, 이에 따라 잠금 볼들은 스프링 수단(25)과 제어 볼(28)의 작용을 통해서 사전 하중을 받아서 돌출 위치를 취하게 된다. 스프링 수단(25)은 상기 중공 공간(24) 내에서 제어 로드의 축선 방향으로 연장하는 코일 스프링 형태, 바람직하기로는 원통형 코일 스프링 형태를 취하는 것이 유리하다. 도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같이, 스프링 수단(25)은 그 한 단부가 제어 볼(28)에 대항해서 맞대어지고 중공 공간의 베어링 표면(29)에 대항해서 맞대어짐으로써 상기 중공 공간(24)의 베어링 표면(29)과 제어 볼(28) 사이에 클램핑되는 것이 바람직하다.

제어 볼(28)은 잠금 볼(23a, 23b)들이 돌출 위치에서부터 후퇴 위치까지 이동한 것에 응하여서 잠금 볼(23a, 23b)의 작용을 통해서 스프링 수단(25)의 작용에 대항해서 제1 위치(도 2a 참조)에서부터 제2 위치(도 2b 참조)까지 중공 공간(24) 내에서 이동할 수 있도록 구성되어 있다. 잠금 볼(23a, 23b)들과 제어 볼(28)은 서로 협동하도록 구성되는데, 구체적으로는, 제어 볼(28)이 스프링 수단(25)의 작용을 통해서 제2 위치로부터 제1 위치까지 이동할 때에는 잠금 볼(23a, 23b)들이 후퇴 위치로부터 돌출 위치까지 이동하게 되는 방식과 그리고 잠금 볼(23a, 23b)들이 잠금 요소(21)의 작용을 통해서 돌출 위치로부터 후퇴 위치까지 이동할 때에는 제어 볼(28)이 스프링 수단(25)의 작용에 대항해서 제1 위치로부터 제2 위치까지 이동하는 방식으로, 서로 협동하도록 구성된다.

유리하기로는, 잠금 볼(23a, 23b)은 제어 볼(28)을 제어 로드의 중공 공간(24) 내의 제위치에 유치시키도록 구성되고, 이와 함께 제어 볼(28)은 스프링 수단(25)의 작용을 통해서 잠금 볼(23a, 23b)들을 중공 공간(24) 내의 제위치에 유지시키도록 구성된다. 이는 일례로 도 2a 및 도 2b에 예시된 방식으로 실행될 수 있다. 이 경우에서 제어 로드 내의 중공 공간(24)은 제어 로드의 종축에 수직하게 제어 로드(3a)의 반경 방향으로 연장되는 긴 제1 구멍(24a)의 형태와, 상기 제1 구멍(24a)을 가로지르며 제어 로드의 축선 방향으로, 바람직하기로는 상기 제1 구멍(24a)에 수직하게 연장하는 긴 제2 구멍(24b)의 형태를 취한다. 잠금 볼(23a, 23b)들은 상기 제1 구멍(24a) 내에서 이동하게 배열되고 제어 볼(28)은 상기 제2 구멍(24b) 내에서 이동하게 배열되며, 이에 의해 잠금 볼들은 돌출 위치와 후퇴 위치 사이에서 상기 제1 구멍의 종방향을 따라 앞뒤로 이동할 수 있고, 제어 볼(28)은 상기 제1 위치와 제2 위치 사이에서 상기 제2 구멍의 종방향을 따라서 앞뒤로 이동할 수 있게 된다. 잠금 볼(23a, 23b)들은 상기 제1 구멍(24a)의 내측 벽 표 면(30)에 대해서 맞대어진다. 마찬가지 방식으로, 제어 볼(28)은 상기 제2 구멍(24b)의 내측 벽 표면(31)에 대해서 맞대어진다.

상기 제2 구멍(24b)은 막힌 구멍(blind hole)인 것이 바람직하고, 이에 의하면 제어 볼(28)과 스프링 수단(25)은 상기 제1 구멍(24a)과 상기 제2 구멍의 내측 단부(29) 사이에서 연장하는 상기 제2 구멍 부분 안에 배열된다. 예시된 실시예에서, 스프링 수단(25)은 제어 볼(28)과 상기 제2 구멍의 내측 단부(29) 사이에 클램핑된다. 상기 제2 구멍(24b)은 외부로 향하는 단부 구멍(32)을 구비하는 것이 바람직하고, 잠금 볼(23a, 23b)들과 제어 볼(28)과 스프링 수단(25)이 상기 단부 구멍을 통해서 중공 공간(24) 안으로 도입될 수 있다. 제1 구멍(24a)은 양 단부 각각에 외부로 향하는 단부 구멍(26a, 26b)을 구비하는 관통 구멍인데, 잠금 볼들이 돌출 위치에 있을 때에 잠금 볼(23a, 23b)들 중 어느 한 잠금 볼의 부분이 상기 관통 구멍을 통해서 돌출하게 구성된다. 제1 구멍(24a)은 이것의 외부로 향하는 단부 구멍(26a, 26b) 각각에, 잠금 볼이 관련된 상기 단부 구멍을 향하여 이동하게 되는 것을 제한하기 위해 잠금 볼(23a, 23b)들 중 한 잠금 볼과 협동하도록 된 쇼울더(33a, 33b)를 구비한다. 예시된 실시예에서, 쇼울더(33a, 33b) 각각은 관련된 단부 구멍(26, 26b)에서 제1 구멍의 중심선을 향하여 내향으로 연장되는 플랜지의 형태를 취하고 있다.

스프링 수단(25)이 위치된 제2 구멍(24b)의 내부 부분에는 도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같이 공기 구멍(34)이 있게 하는 것이 바람직하다. 이 공기 구멍(34)을 거쳐서 제2 구멍(24b)의 그 해당 부분은 주변부와 연결되고, 이로써 제어 볼(28)이 제1 위치에서부터 제2 위치까지 이동할 때에는 공기가 밖으로 유동할 수 있게 되고, 제어 볼(28)이 제2 위치로부터 제1 위치로 이동할 때에는 공기가 안으로 유동할 수 있게 된다.

잠금 볼(23a, 23b)들과 제어 볼(28)은 도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같이 서로 동일한 크기인 것이 바람직하고 일례로 강으로 제조될 수 있다.

잠금 볼(23a, 23b)과 제어 볼(28)과 스프링 수단(25)은, 스프링 수단(25)과 제어 볼(28)과 제1 잠금 볼과 제2 잠금 볼을 단부 구멍(32)을 거쳐서 중공 공간(24) 안으로 연속 도입시킴으로써 제어 로드(3a) 안에 조립된다. 그 후, 이들 구성 부품들은 스프링 수단(25)이 제2 구멍의 내부 단부(29)에 대해서 맞대어지고 또한 잠금 볼(23a, 23b)들이 제1 구멍(24a)에 의해 구성된 요홈(35a, 35b)들에 계합될 때까지 제2 구멍(24b) 안에서 내향으로 눌려진다.

홀더 유닛(2)에 대한 작동 로드(3e)의 여러 미리 설정된 설정 위치를 한정하는 상술한 바와 같은 형태의 잠금 장치를 작동 로드(3e)에 배치하는 것도 바람직하다.

본 발명에 따른 제어 장치(1)는 특히 자동차용 수동 기어박스의 일부를 형성하도록 한 것이다. 상기와 같은 기어박스(10)를 도 4에 개략적으로 도시하였다.

본 발명은 물론 상술한 바와 같은 실시예에 제한되지 않는데, 그 이유는 당해 기술 분야에서 숙련된 자들에게 있어서는 특허청구범위에 정의된 본 발명의 기본 개념을 벗어나지 않으면서도 상술한 실시예들을 여러 가지로 수정할 수 있다는 것은 자명하기 때문이다.

Claims (10)

1. 자동차용 기어박스의 소망하는 기어들의 계합을 제어하는 제어 장치로서, 홀더 유닛(2)과, 관련 잠금 장치(20)를 구비하는 적어도 하나의 제어 로드(3a)를 포함하고, 상기 제어 로드(3a)는 상기 홀더 유닛(2) 안에서 직선 운동을 하게 배열되고 상기 관련 잠금 장치(20)는 상기 제어 로드(3a)의 상기 홀더 유닛(2)에 대한 미리 결정된 설정 위치를 하나 이상 한정하도록 구성된, 제어 장치(1)에 있어서,

   상기 잠금 장치(20)는,

   - 잠금 요소(21)로서, 상기 제어 로드(3a)가 상기 잠금 요소(21)에 대해서 직선 이동하게 배열될 수 있도록 상기 제어 로드(3a)의 상기 홀더 유닛(2)에 대한 미리 결정된 설정 위치를 각각 한정하는 하나 이상의 홈 또는 요홈(22a ~ 22c)을 구비하는 잠금 요소(21)와;

   - 상기 제어 로드의 중공 공간 내에 배치된 2개의 잠금 볼(23a, 23b)로서, 상기 잠금 볼(23a, 23b) 각각이 잠금 요소 내의 상기 홈 또는 요홈(22a ~ 22c)들 중 어느 하나에 계합되어서 잠금 요소에 대한 제어 로드의 이동에 반작용하게 되는 돌출 위치와, 상기 잠금 볼들이 상기 잠금 요소 내의 상기 홈 또는 요홈들 어느 것에도 계합되지 않는 후퇴 위치와의 사이에서, 중공 공간(24) 내에 배치된 스프링 수단(25)의 작용에 대항하여, 제어 로드의 종축에 대해 수직하게 서로 반대되는 방향으로 중공 공간(24) 내에서 이동할 수 있는, 2개의 잠금 볼(23a, 23b)과;

   - 상기 중공 공간(24) 내에 배치된 제어 볼로서, 상기 잠금 볼들이 스프링 수단과 상기 제어 볼의 작용의 영향 하에서 사전 하중을 받아서 돌출 위치를 취할 수 있도록, 상기 잠금 볼(23a, 23b)들에 대항해서 스프링 수단(25)에 의해서 사전 하중을 받으며 제어 로드의 축선 방향으로 중공 공간(24) 내에서 이동할 수 있는 것이며, 또한, 잠금 볼(23a, 23b)들이 돌출 위치로부터 후퇴 위치까지 이동하는 것에 응하여서, 잠금 볼(23a, 23b)들의 작용의 영향 하에서 스프링 수단(25)의 작용에 대항해서 상기 중공 공간(24) 내에서 축선 방향으로 이동하도록 구성된 것인, 제어 볼(28)을 포함하는 것을 특징으로 하는 제어 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 잠금 볼(23a, 23b)들과 제어 볼(28)이 서로 같은 크기인 것을 특징으로 하는 제어 장치.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 스프링 수단(25)은 상기 중공 공간(24) 내에서 축선 방향으로 연장하는 코일 스프링, 바람직하기로는 원통형 코일 스프링인 것을 특징으로 하는 제어 장치.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 스프링 수단(25)은 상기 중공 공간(24)의 베어링 표면(29)과 제어 볼(28) 사이에 클램핑되는 것을 특징으로 하는 제어 장치.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 잠금 볼(23a, 23b)들은 제 어 볼(28)이 중공 공간 내의 제위치에 유지되도록 하며, 상기 제어 볼(28)은 스프링 수단(25)의 작용에 의해서 상기 잠금 볼(23a, 23b)들을 상기 중공 공간(24) 내의 제위치에 유지되도록 하는 것을 특징으로 하는 제어 장치.
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 중공 공간(24)은 제어 로드(3a)의 반경 방향으로 연장되는 긴 제1 구멍(24a)의 형태와, 상기 제1 구멍(24a)을 가로지르며 제어 로드의 축선 방향으로, 바람직하기로는 상기 제1 구멍(24a)에 수직하게 연장하는 긴 제2 구멍(24b)의 형태를 취하고, 상기 잠금 볼(23a, 23b)들은 상기 제1 구멍(24a) 내에서 이동하게 배열되고 상기 제어 볼(28)은 상기 제2 구멍(24b) 내에서 이동하게 배열되는 것을 특징으로 하는 제어 장치.
7. 제6항에 있어서, 상기 제2 구멍(24b)은 막힌 구멍(blind hole)이고, 제어 볼(28)과 스프링 수단(25)은 상기 제1 구멍(24a)과 상기 제2 구멍의 내측 단부(29) 사이에서 연장하는 상기 제2 구멍 부분 안에 배열되는 것을 특징으로 하는 제어 장치.
8. 제6항 또는 제7항에 있어서, 상기 제2 구멍(24b)은 외부로 향하는 단부 구멍(32)을 구비하고, 잠금 볼(23a, 23b)들과 제어 볼(28)과 스프링 수단(25)이 상기 단부 구멍을 통해서 중공 공간(24) 안으로 도입될 수 있는 것을 특징으로 하는 제어 장치.
9. 제6항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 구멍(24a)은 양 단부 각각에 외부로 향하는 단부 구멍(26a, 26b)을 구비하는 관통 구멍이고, 잠금 볼들이 돌출 위치에 있을 때에 잠금 볼(23a, 23b)들 중 어느 한 잠금 볼의 부분은 상기 관통 구멍을 통해서 돌출하게 구성되고, 상기 제1 구멍(24a)은 이것의 외부로 향하는 단부 구멍(26a, 26b) 각각에, 잠금 볼이 관련된 상기 단부 구멍을 향하여 이동하게 되는 것을 제한하기 위해 잠금 볼(23a, 23b)들 중 한 잠금 볼과 협동하도록 된 쇼울더(33a, 33b)를 구비하는 것을 특징으로 하는 제어 장치.
10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 따른 제어 장치(1)를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차용 기어박스.

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