KR20120131456A - 자동화 수동변속기의 변속장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동화 수동변속기의 변속장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 차량의 주행 상태에 따라 변속기에서 최적의 기어 물림을 자동으로 변경시키는 자동화 수동변속기의 변속장치에 관한 것이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 자동화 수동변속기의 변속장치는, 기어 변속을 행하는 시프트 포크가 고정된 복수 개의 시프트 레일과, 상기 복수 개의 시프트 레일에 각각 연결되며 시프트 레일에 직선운동을 부여하는 작동 레버와, 전원이 공급되었을 때 상기 복수 개의 작동 레버를 각각 회동시키는 복수 개의 솔레노이드 기구부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

자동화 수동변속기의 변속장치 {Gear Change Unit For Automated Manual Transmission}

본 발명은 자동화 수동변속기의 변속장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 차량의 주행 상태에 따라 변속기에서 기어 물림을 자동으로 변경시키는 자동화 수동변속기의 변속장치에 관한 것이다.

차량에는 엔진 또는 모터의 출력을 구동 바퀴에 전달하기 위한 동력전달장치로서 출발시나 후진시 또는 주행 상태에 알맞도록 필요에 따라 기어 물림을 변경하여 변속하는 변속기가 구비되어 있다.

이와 같은 차량의 변속기는 운전자가 수동으로 변속을 수행하는 수동변속기와 주행 상태에 따라 자동으로 변속을 수행하는 자동변속기로 크게 구분하고 있다.

여기서, 자동변속기는 유체를 사용하는 방식이 가장 많이 사용되며 연료 소비가 많고 경차나 전기차에는 사용이 어려운 문제점이 있는 한편, 수동변속기는 초보 운전자가 조작하기 어렵고 시내 주행이나 교통 정체시 운전 피로감이 많은 문제점이 있으나 연비가 좋고 운전자가 원하는 가속 성능을 발휘할 수 있는 이점이 있다.

상기와 같은 수동 및 자동변속기의 문제점을 해소하고 각각의 장점을 극대화시키기 위한 방안의 일환으로서, 구조가 간단하며 연비가 좋은 수동변속기에 자동화 변속장치를 장착하여 연비 향상과 자동변속기와 같은 운전자의 편리함 그리고 변속 충격을 완화하려는 시도가 이루어지고 있으며, 이러한 변속기를 자동화 수동변속기라고 부르고 있다.

그러나, 이와 같은 자동화 수동변속기의 변속장치는 수동변속기의 변속을 자동화해야 하므로, 간단한 구조로 제어가 편리하며 정확한 작동성과 내구성을 확보하여야 한다는 기술적 과제를 가지고 있다.

본 발명은 종래의 수동변속기에 자동화 변속장치를 결합하여 차량의 출발시 또는 후진시 등과 같은 주행 상태에 따라 기어 변속이 자동으로 이루어지게 하기 위하여, 변속 레버 또는 변속기 제어장치(TCU)의 신호에 의해 솔레노이드 코일에 전원을 인가하여 기어 변속을 수행하는 샤프트 레일을 직선운동시켜 차량의 주행상태에 맞는 최적의 변속단으로 기어 변속을 가능하도록 하는 자동화 수동변속기의 변속장치를 제공함을 목적으로 한다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 자동화 수동변속기의 변속장치는, 기어 변속을 행하는 시프트 포크가 고정된 복수 개의 시프트 레일과, 상기 복수 개의 시프트 레일에 각각 연결되며 시프트 레일에 직선운동을 부여하는 작동 레버와, 전원이 공급되었을 때 상기 복수 개의 작동 레버를 각각 회동시키는 복수 개의 솔레노이드 기구부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 솔레노이드 기구부는 변속 레버 또는 변속기 제어장치(TCU)로부터의 신호에 따라 작동하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 솔레노이드 기구부는 마그네틱 액추에이터 로드와, 상기 마그네틱 액추에이터 로드에 연결된 작동 레버와, 상기 마그네틱 액추에이터 로드의 양측에 배치되며 전원이 인가되었을 때 마그네틱 액추에이터 로드를 일측으로 당겨주는 솔레노이드 코일로 이루어지되, 상기 작동 레버는 마그네틱 액추에이터 로드가 일측으로 이동할 때 힌지를 중심으로 회동하도록 한 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 마그네틱 액추에이터 로드와 솔레노이드 코일 사이에는 탄성부재가 개재된 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 탄성부재는 마그네틱 액추에이터 로드에 끼워진 코일 스프링인 것이 바람직하다.

그리고 상기 시프트 레일과 작동 레버는 연결 러그에 의해 연결되며, 상기 연결 러그와 작동 레버는 힌지 결합된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 마그네틱 액추에이터 로드는 솔레노이드 하우징의 내측에 배치되며, 상기 솔레노이드 하우징의 양 측벽에는 솔레노이드 코일이 부착된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 변속기 제어장치(TCU)의 신호에 의해 솔레노이드 코일에 전원을 인가할 때 양측 솔레노이드 코일에 동시에 전원을 공급하지 못하도록 변속기 제어장치(TCU)의 회로에 인터록 기능이 구비된 것을 특징으로 한다.

본 발명의 자동화 수동변속기의 변속장치에 따르면, 차량의 전원을 인가하는 등의 제어를 통하여 차량의 주행상태에 따라 자동으로 변속을 할 수 있으며, 간단한 구조와 콤팩트한 구성으로 차량의 변속 성능을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 자동화 수동변속기의 변속장치에 따르면, 변속 레버와 변속기 사이에 기구적인 연결 구성이 필요 없어 전체적으로 구성이 간단하며, 변속 레버의 장착 위치와 무관하게 변속장치를 배치할 수 있으므로, 차량의 레이아웃 구성에 유리한 효과가 있다.

또한, 본 발명의 자동화 수동변속기의 변속장치에 따르면, 변속장치의 구조가 간단하고 차량의 레이아웃 구성이 자유롭기 때문에 전기자동차나 경차 등에 장착이 가능하며, 연비 향상과 변속 충격을 감소시키는 효과가 있다.

도 1은, 본 발명에 따른 자동화 수동변속기의 변속장치를 설명한 도면이다.
도 2는, 도 1의 변속장치에서 솔레노이드 기구부의 상세한 도면이다.

이하, 도 1과 2를 참조하여 본 발명의 자동화 수동변속기의 변속장치의 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명한다.

본 발명의 자동화 수동변속기의 변속장치는, 도 1과 2에 도시한 바와 같이, 기어 변속을 행하는 시프트 포크(2)가 고정된 복수 개의 시프트 레일(1)과, 상기 복수 개의 시프트 레일(1)에 각각 연결되며 시프트 레일(1)에 직선운동을 부여하는 작동 레버(4)와, 전원이 공급되었을 때 상기 복수 개의 작동 레버(4)를 각각 회동시키는 복수 개의 솔레노이드 기구부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 솔레노이드 기구부는 변속 레버 또는 변속기 제어장치(TCU)로부터의 신호에 따라 작동한다.

또한, 상기 솔레노이드 기구부는 마그네틱 액추에이터 로드(6)와, 상기 마그네틱 액추에이터 로드(6)에 연결된 작동 레버(4)와, 상기 마그네틱 액추에이터 로드(6)의 양측에 배치되며 전원이 인가되었을 때 마그네틱 액추에이터 로드(6)를 일측으로 당겨주는 솔레노이드 코일(7, 9, 11, 13)로 이루어지되, 상기 작동 레버(4)는 마그네틱 액추에이터 로드(6)가 일측으로 이동할 때 힌지를 중심으로 회동한다.

그리고, 상기 마그네틱 액추에이터 로드(6)와 솔레노이드 코일(7과 9, 11과 13) 사이에는 탄성부재(5)를 개재시켜 솔레노이드 코일(7, 9, 11, 13)에 전원이 인가되지 않았을 때 작동 레버(4)가 중립위치에 있도록 하는 것이 바람직한데, 이 경우 상기 탄성부재(5)는 마그네틱 액추에이터 로드(6)에 끼워진 코일 스프링인 것이 바람직하다.

한편, 상기 시프트 레일(1)과 작동 레버(4)는 연결 러그(3)에 의해 연결되며, 상기 작동 레버(4)와 연결 러그(3)는 힌지 결합되는 것이 바람직하다.

전술한 설명에서 미설명된 구성부호 8과 12는 각각 솔레노이드 하우징으로, 상기 솔레노이드 하우징(8, 12)의 내측에는 마그네틱 액추에이터 로드(6)가 배치되며, 그 양 측벽에는 솔레노이드 코일(7, 9, 11, 13)이 부착된다.

또한, 변속기 제어장치(TCU)의 신호에 의해 상기 솔레노이드 코일(7, 9, 11, 13) 중 어느 하나에 전원을 인가하는 경우에는 나머지 다른 솔레노이드 코일에는 동시에 전원이 공급되지 않도록 변속기 제어장치(TCU)의 회로에 인터록 기능이 구비되는 것이 바람직하다.

그리고, 본 발명의 자동화 수동변속기의 변속장치에는 상기 복수 개의 시프트 레일(1)이 동시에 작동하지 못하도록 하는 인터록 플레이트가 구비되는 것이 바람직하며, 솔레노이드 기구부에는 마그네틱 액추에이터 로드(6)의 작동 유무를 확인할 수 있는 센서가 설치되어 타 변속단으로 작동하는 것을 제어할 수 있도록 변속기 제어장치(TCU)에 신호를 전달하는 것이 바람직하다.

이하 전술한 본 발명의 자동화 수동변속기의 변속장치의 작동에 대하여 설명한다.

본 발명의 자동화 수동변속기의 변속장치는 운전자의 변속 레버의 변경에 따른 신호나 차량의 주행상태에 의한 변속기 제어장치(TCU)의 신호에 따라 일측 솔레노이드 기구부에 전원이 인가되면서 작동되는데, 설명의 편의상 도 1에서 우측의 솔레노이드 기구부에 전원이 인가된 경우를 도 1과 도 2를 참고하여 설명한다.

도 2에 도시한 솔레노이드 하우징(8)의 일측 솔레노이드 코일(7, 9)에 전원이 인가되면, 양측 솔레노이드 코일(7, 9) 사이에 배치된 마그네틱 액추에이터 로드(6a, 6b, 도 2 참조) 중 하나의 마그네틱 액추에이터 로드가 탄성부재(5a, 5b)의 탄성력보다 큰 힘으로 상기 일측 방향으로 당겨짐으로써 작동 레버(4)가 일측의 솔레노이드 코일(7, 9) 쪽으로 이동하게 되고, 이때 상기 작동 레버(4)는 중간의 힌지를 중심으로 회동하게 됨으로써 시프트 레일(1)을 직선 이동시키게 된다.

여기서, 상기 작동 레버(4)가 오른쪽 솔레노이드 코일(7) 쪽으로 이동하면, 상기 작동 레버(4)는 힌지를 중심으로 시계방향으로 회동하여 시프트 레일(1)을 위쪽 방향으로 이동시키며, 반대로 상기 작동 레버(4)가 왼쪽 솔레노이드 코일(9) 쪽으로 이동하면, 상기 작동 레버(4)는 힌지를 중심으로 반 시계방향으로 회동하여 시프트 레일(1)을 아래쪽 방향으로 이동시키게 된다. 다만, 여기서 위쪽 방향과 아래쪽 방향, 시계방향과 반 시계방향은 어디까지나 도면을 참조한 것일 뿐이며, 실제 변속장치의 장착위치나 바라보는 위치에 따라 상기 방향들은 달라질 수 있다.

상기 시프트 레일(1)이 위쪽 방향 또는 아래쪽 방향으로 이동하게 되면, 상기 시프트 레일(1)에 고정된 시프트 포크(2)도 같은 방향으로 이동하게 되는데, 이에 따라 상기 시프트 포크(2)는 해당하는 변속단의 기어 변경을 수행하게 된다.

전술한 바와 같이 변속 레버의 신호 또는 변속기 제어장치(TCU)의 신호에 의하여 우측의 솔레노이드 기구부의 양측 솔레노이드 코일(7, 9)의 어느 하나에 전원이 인가 또는 차단되어 오른쪽 시프트 레일(1)이 위쪽 방향 또는 아래쪽 방향으로 이동하면서 해당하는 변속단의 기어 변경을 수행하게 되는데, 만일 또 다른 변속단의 기어 변경이 필요한 경우는 우측의 솔레노이드 기구부에의 전원 인가를 차단하는 한편, 도 1에서 보아 좌측의 솔레노이드 기구부에 전원을 인가하여 이에 구비된 솔레노이드 코일(11, 13)의 작동으로 변속과정을 수행하게 된다. 다만, 이러한 변속과정은 전술한 우측의 솔레노이드 기구부에서의 변속과정과 동일하므로 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

한편, 본 발명의 자동화 수동변속기의 변속장치에서는 변속 레버가 중립위치 또는 주차위치에 있을 경우에 복수 개의 작동 레버(4)는 각각 솔레노이드 기구부의 중간 위치 즉, 마그네틱 액추에이터 로드(7과 9, 11과 13)의 중간 위치에 있게 된다.

본 발명의 자동화 수동변속기의 변속장치는, 별도의 유압이나 공압 시스템이 필요하지 않아 구조가 콤팩트하고, 차량의 전원으로 제어를 하므로 안정되고 확실한 작동성과 내구성 있는 작동이 가능하다.

이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 자동화 수동변속기의 변속장치를 실시하기 위한 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기 실시예에 한정되어 해석되지 않는다.

1 : 시프트 레일 2 : 시프트 포크
3 : 연결 러그 4 : 작동 레버
5 : 탄성부재 6 : 마그네틱 액추에이터 로드
7, 9, 11, 13 : 솔레노이드 코일 8, 12 : 솔레노이드 하우징

Claims (8)

1. 기어 변속을 행하는 시프트 포크가 고정된 복수 개의 시프트 레일과;
   상기 복수 개의 시프트 레일에 각각 연결되며 시프트 레일에 직선운동을 부여하는 작동 레버와;
   전원이 공급되었을 때 상기 복수 개의 작동 레버를 각각 회동시키는 복수 개의 솔레노이드 기구부를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동화 수동변속기의 변속장치.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 솔레노이드 기구부는 변속 레버 또는 변속기 제어장치(TCU)로부터의 신호에 따라 작동하는 것을 특징으로 하는 자동화 수동변속기의 변속장치.
   
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 솔레노이드 기구부는 마그네틱 액추에이터 로드와;
   상기 마그네틱 액추에이터 로드에 연결된 작동 레버와;
   상기 마그네틱 액추에이터 로드의 양측에 배치되며 전원이 인가되었을 때 마그네틱 액추에이터 로드를 일측으로 당겨주는 솔레노이드 코일로 이루어지되,
   상기 작동 레버는 마그네틱 액추에이터 로드가 일측으로 이동할 때 힌지를 중심으로 회동하도록 한 것을 특징으로 하는 자동화 수동변속기의 변속장치.
   
4. 청구항 3에 있어서,
   상기 마그네틱 액추에이터 로드와 솔레노이드 코일 사이에는 탄성부재가 개재된 것을 특징으로 하는 자동화 수동변속기의 변속장치.
   
5. 청구항 4에 있어서,
   상기 탄성부재는 마그네틱 액추에이터 로드에 끼워진 코일 스프링인 것을 특징으로 하는 자동화 수동변속기의 변속장치.
   
6. 청구항 1에 있어서,
   상기 시프트 레일과 작동 레버는 연결 러그에 의해 연결되며, 상기 연결 러그와 작동 레버는 힌지 결합된 것을 특징으로 하는 자동화 수동변속기의 변속장치.
   
7. 청구항 3 내지 5 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 마그네틱 액추에이터 로드는 솔레노이드 하우징의 내측에 배치되며, 상기 솔레노이드 하우징의 양 측벽에는 솔레노이드 코일이 부착된 것을 특징으로 하는 자동화 수동변속기의 변속장치.
   
8. 청구항 3 내지 5 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 변속기 제어장치(TCU)의 신호에 의해 솔레노이드 코일에 전원을 인가할 때 양측 솔레노이드 코일에 동시에 전원을 공급하지 못하도록 변속기 제어장치(TCU)의 회로에 인터록 기능이 구비된 것을 특징으로 하는 자동화 수동변속기의 변속장치.

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