KR20150077216A - 변속단의 셀렉트 및 시프트 작동을 위한 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 변속단의 셀렉트 및 시프트 작동을 위한 장치에 관한 것으로서, 상호 일정한 간격으로 나란히 배치되어 온오프 제어로 변속단에 셀렉트 시키는 한 쌍의 제1,2 솔레노이드와, 일단이 상기 제1,2 솔레노이드의 이격 공간부에서부터 타단이 제3 솔레노이드에 이르기까지 일직선 형태로 배치되어 상기 제1,2 솔레노이드의 온프 제어에 의해 변속단의 셀렉트 방향으로 이동하는 한 쌍의 제1,2 샤프트와, 상기 제1,2 샤프트 타단의 일측 위치에 배치되어 변속단의 셀렉트 방향으로 이동한 한 쌍의 제1,2 샤프트 중 어느 하나의 샤프트를 택일하는 제3 솔레노이드와, 상기 제1,2 샤프트 타단의 타측 하부 위치에 배치되어 제3 솔레노이드에 의해 택일된 제1,2 샤프트 중 어느 하나의 샤프트를 변속단에 시프트 시키는 시프트 부재를 포함하여 구성되는 변속단의 셀렉트 및 시프트 작동을 위한 장치를 제공한다.

Description

변속단의 셀렉트 및 시프트 작동을 위한 장치{Apparatus For Operating Shift And Select Of Transmission Lever}

본 발명은 변속단의 셀렉트 및 시프트 작동을 위한 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 변속단의 셀렉트 및 시프트 구현 시에 요구되는 두 개의 실린더나 두 개의 시프트 모터 중 단품인 하나의 실린더 또는 하나의 시프트 모터로만 변속단의 시프트를 구현시키고, 변속단의 셀렉트는 실린더 또는 시프트 모터 대신 솔레노이드로 대체하여 구현시키도록 한 변속단의 셀렉트 및 시프트 작동을 위한 장치에 관한 것이다.

일반적으로 자동 변속기(AMT, Automated Manual Transmission)는 수동 변속기에 액츄에이터를 장착해서 자동화시킨 변속기이다.

따라서 변속기의 시프트와 셀렉트 운동을 액추에이터로 구현시키며, 작동 방식에 따라 모터식, 유압식, 공압식으로 분류될 수 있다.

그러나, 액추에이터로 시프트와 셀렉트 운동을 구현하기 위해서는 두 방향에 실린더 또는 모터를 각각 사용하여 액추에이터로 시프트 및 셀렉트 운동을 이루게 된다.

이러한 점 때문에 초기 개발에 요구되는 비용이 증대되고, 특히 변속단의 셀렉트 운동 시 실린더 또는 모터를 이용할 경우 그 응답성이 신속하지 못한 단점을 지니고 있다.

한편, 변속단의 셀렉트 및 시프트 작동과 관련된 기술로는, 등록특허 제10-0705134호(특허문헌 1)가 개시된 바 있다.

상기 등록특허 제10-0705134호(특허문헌 1)의 경우, 운전자의 의지에 따라 중립 및 후진, 전진 변속단의 업다운 조작을 행하는 변속레버와, 상기 변속레버의조작 위치를 감지하는 위치감지수단과, 상기 변속레버의 조작 위치에 따라 변속 조작력을 발생시켜 수동변속기 측에 전달하는 변속 조작력 발생수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 변속 조작력 발생수단은, 셀렉트 케이블과 연결되어 변속레버의 조작 위치에 따라 셀렉트 케이블을 조작하는 셀렉트 조작력 발생부와, 시프트 케이블과 연결되어 변속레버의 조작 위치에 따라 시프트 케이블을 조작하는 시프트 조작력 발생부로 이루어지는 바, 이러한 특허문헌 1은 변속레버를 자동변속기와 같이 간단한 조작으로 수동변속기의 조작 가능함과 아울러 수동변속 조작의 편리성을 제공하는 효과를 갖는다.

이러한 특허문헌 1은 수동변속에 있어 변속레버의 간단한 조작에 따라 변속 조작의 편리성을 제공하는 점에 기반한 기술이지만, 변속단의 셀렉트 구현 시에 요구되는 신속한 응답성 및 변속기의 초기 개발에 요구되는 비용의 절감을 기대하기는 어렵다.

등록특허 제10-0705134호

전술된 문제점들을 해소함에 있어, 본 발명에 따른 변속단의 셀렉트 및 시프트 작동을 위한 장치는, 변속단의 셀렉트를 구현시키기 위해 두 개의 솔레노이드를 구비하고, 목표 치합단에 따라 목표단 샤프트를 택일하여 시프트 작동시키는 실린더 또는 시프트 모터에 연결된 하나의 솔레노이드를 구비함에 따라 셀렉트 및 시프트에 요구되는 엑추에이터에 구성된 두 개의 모터나 실린더를 하나의 단품으로 축소시킨 상태로 변속단의 셀렉트 및 시프트 동작을 구현시키고자 함을 목적으로 하고 있다.

전술된 목적을 달성함에 있어, 본 발명에 따른 변속단의 셀렉트 및 시프트 작동을 위한 장치는, 상호 일정한 간격으로 나란히 배치되어 온오프 제어로 변속단에 셀렉트 시키는 한 쌍의 제1,2 솔레노이드와, 일단이 상기 제1,2 솔레노이드의 이격 공간부에서부터 타단이 제3 솔레노이드에 이르기까지 배치되어 상기 제1,2 솔레노이드의 온오프 제어에 의해 변속단의 셀렉트 방향으로 이동하는 한 쌍의 제1,2 샤프트와, 상기 제1,2 샤프트 타단의 일측 위치에 배치되어 변속단의 셀렉트 방향으로 이동한 한 쌍의 제1,2 샤프트 중 어느 하나의 샤프트를 택일하는 제3 솔레노이드와, 상기 제1,2 샤프트 타단의 타측 하부 위치에 배치되어 제3 솔레노이드에 의해 택일된 제1,2 샤프트 중 어느 하나의 샤프트를 변속단에 시프트 시키는 시프트 부재를 포함하여 구성되는 변속단의 셀렉트 및 시프트 작동을 위한 장치임을 특징으로 한다.

상기 제1,2 솔레노이드와 제1,2 샤프트는, 각각 제1,2 핑거에 의해 연결되어 변속단의 셀렉트를 구현시키게 되는 변속단의 셀렉트 및 시프트 작동을 위한 장치임을 특징으로 한다.

상기 제1,2 샤프트는, 제1 샤프트가 제2 샤프트에 삽입된 구조로 배치되되, 상기 제1 샤프트의 삽입을 위해 상기 제2 샤프트에 중공을 형성하며, 각 타단에 형성된 각 세레이션부 위치에서 상호 간 걸림되는 변속단의 셀렉트 및 시프트 작동을 위한 장치임을 특징으로 한다.

상기 제1,2 샤프트는, 상기 제1,2 솔레노이드 중 어느 하나의 솔레노이드 제어로 연동되는 변속단의 셀렉트 및 시프트 작동을 위한 장치임을 특징으로 한다.

상기 제3 솔레노이드는, 제3 핑거에 의해 시프트 부재와 연결되는 구조로서, 제1,2 샤프트 중 어느 하나의 샤프트가 택일될 수 있게 제1,2 샤프트에 각각 형성된 세레이션부 중 어느 하나의 세레이션부에 상기 제3 핑거의 물림이 이루어지도록 유도 제어하게 되는 변속단의 셀렉트 및 시프트 작동을 위한 장치임을 특징으로 한다.

상기 시프트 부재는, 제3 솔레노이드에 의해 제3 핑거가 제1,2 샤프트 중 어느 하나에 택일되도록 시프트 시키기 위하여 단품인 하나의 실린더 또는 시프트 모터로 이루어지는 변속단의 셀렉트 및 시프트 작동을 위한 장치임을 특징으로 한다.

상술된 바와 같이, 본 발명에 의한 변속단의 셀렉트 및 시프트 작동을 위한 장치는, 온오프로만 제어하는 솔레노이드를 구비함에 따라 기존 시프트 모터 및 실린더의 제어보다 제어가 용이하고 응답성이 신속하게 되는 효과가 있다.

또한, 변속단의 셀렉트 및 시프트 구현 시 액추에이터에 사용되는 모터 및 실린더를 축소시켜 이를 솔레노이드로 대체함에 따라 제품 개발 비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 변속단의 셀렉트 및 시프트 작동을 위한 장치를 도시한 사시도.
도 2는 도 1의 평면도.
도 3은 도 1의 일 측면도.
도 4는 도 1 내지 도 3에 도시된 제1,2 샤프트을 단면으로 도시한 도면.

본 발명을 후술하기 앞서, 변속단 시프트 방향의 운동은 기어 치합을 해야 하기 때문에 많은 힘이 요구되지만, 셀렉트 방향의 경우 시프트 방향의 운동에서 요구되는 힘 보다 약 1/10 정도의 힘으로도 충분하기 때문에, 셀렉트 방향의 운동을 공압 또는 모터를 이용하지 않은 솔레노이드로도 이용이 가능하며, 아울러 변속단 시프트의 경우 모터 또는 실린더를 하나만 사용하고, 목표 치합단을 구현하도록 모터 또는 실린더에 연결된 추가 솔레노이드의 제어로 가능하게 된다. 즉, 목표 치합단에 따라 목표단 샤프트를 추가 솔레노이드의 제어로 모터 또는 실린더에 연결시킬 수 있다.

본 발명에 있어 첨부된 도면은 설명의 명료성과 편의를 위해 과장되어 도시됨을 밝히고, 실시 예는 본 발명의 권리범위를 한정하는 것이 아니라 본 발명의 청구범위에 제시된 구성요소의 예시적 사항에 불과하며, 본 발명의 명세서 전반에 걸친 기술적 사상을 토대로 해석되어야 한다.

아울러, 본 발명에서는 변속단의 셀렉트 및 시프트 구현에 요구되는 장치만을 설명하고, 이러한 설명에 부가되는 변속단의 셀렉트 및 시프트 방향 및 변속기어 등은 일반적으로 공지된 점과 함께 배경기술에서 충분히 설명된 점을 숙지하여 상세한 설명이 생략되었음을 감안하여 해석되어야 함이 바람직하다.

이하, 첨부된 도면을 참고로 본 발명의 일 실시 예를 상세히 설명하기로 한다.

본 발명에 의한 변속단의 셀렉트 및 시프트 작동을 위한 장치는, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 상호간 일정한 이격으로 배치된 한 쌍의 제1,2 솔레노이드(10, 20)와, 상기 제1,2 솔레노이드(10, 20)의 이격 공간에서부터 일단이 배치되어 일직선 형태로 타단이 연장되는 한 쌍의 제1,2 샤프트(40, 50)와, 상기 제1,2 샤프트(40, 50)의 타단 일측에 위치하여 배치된 제3 솔레노이드(30)와, 상기 제1,2 샤프트(40, 50)의 타단 하부 방향의 일측에 위치하여 배치된 시프트 부재(60)를 포함하여 구성된다.

상기 한 쌍의 제1,2 솔레노이드(10, 20)는, 온오프 제어에 의해 한 쌍의 제1,2 샤프트(40, 50)를 변속단에 셀렉트 시키는 바, 제1 솔레노이드(10)는 제1 핑거(11)에 의해 제1 샤프트(40)와 연결되어 온오프 제어로 제1 샤프트(40)를 변속단에 셀렉트 시키게 되고, 상기 제2 솔레노이드(20)는 제2 핑거(21)에 의해 제2 샤프트(50)와 연결되어 온오프 제어로 제2 샤프트(50)를 변속단에 셀렉트 시키게 된다.

상기 한 쌍의 제1,2 샤프트(40, 50)는, 일직선 형태로 배치되는 바, 제1 샤프트(40)가 제2 샤프트(50)의 내부에 형성된 중공(52)을 따라 삽입되는 구조로 마련된 상태에서, 제1 샤프트(40)는 일단에 연결된 제1 핑거(11)에 의해 제1 솔레노이드(10)와 연결되고, 제2 샤프트(50)는 일단에 연결된 제2 핑거(21)에 의해 제2 솔레노이드(20)와 연결된다.

즉, 제1 샤프트(40)가 제2 샤프트(50)의 중공(52)에 삽입된 상태로 일직선 형태를 취하되, 제1 샤프트(40)와 제2 샤프트(50)의 타단이 도 4에 도시된 바와 같이, 단턱에 의한 물림된 구조를 취하고 있어, 제1 솔레노이드(10)의 온오프 제어 시 제1,2 샤프트(40, 50) 모두를 변속단에 셀렉트 시킬 수 있으며, 제2 솔레노이드(20)의 온오프 제어 시에도 제1,2 샤프트(40, 50) 모두를 변속단에 셀렉트 시킬 수 있게 된다.

상기 제1,2 샤프트(40, 50)의 타단은, 도 4에서와 같이, 각각 세레이션부(41, 51)를 형성하게 되고, 이러한 세레이션부(41, 51) 사이에 연결된 제3 핑거(31)에 의해 제3 솔레노이드(30)와 연결된다.

상기 제3 솔레노이드(30)는 제1,2 샤프트(40, 50) 중 어느 하나의 샤프트를 택일하는 역할로서, 제1,2 샤프트(40, 50)의 각 세레이션부(41, 51) 사이에 연결된 제3 핑거(31)와 연결된 상태로 각 세레이션부(41, 51)의 일측에 배치되어 상기 제1,2 샤프트(40, 50) 중 어느 하나의 샤프트를 택일할 수 있게 된다.

한편, 상기 시프트 부재(60)는 도 1 및 도 3에 도시된 바와 같이, 실린더(61) 또는 시프트 모터(미도시)로 구성될 수 있는 바, 일례로 실린더(61)를 적용한 상태에서 제1,2 샤프트(40, 50)의 각 세레이션부(41, 51) 하부 방향에서 타측으로 배치되고, 상기 세레이션부(41, 51) 사이에 연결된 제3 핑거(31)와 연결될 수 있게 피스톤(61a)에 연결구(61b)를 구비하게 된다.

즉, 상기 시프트 부재(60)는 제3 솔레노이드(30)에 의해 제3 핑거(31)가 제1,2 샤프트(40, 50) 중 어느 하나에 택일되도록 시프트 시키기 위하여 단품인 하나의 실린더(61) 또는 시프트 모터로 이루어질 수 있다. 따라서, 시프트 부재(60)는 제3 핑거(31)를 제1,2 샤프트(40, 50) 중 어느 하나의 샤프트로 택일되도록 시프트 시킴으로써, 택일된 샤프트가 변속기어(미도시)에 치차되어 변속을 이루게 된다.

하기에서는 본 발명에 의한 변속단의 셀렉트 및 시프트 작동을 위한 장치에 대한 작동을 설명하기로 한다.

변속단의 셀렉트 수행에 있어서, 제1,2 솔레노이드(10, 20) 중 어느 하나의 솔레노이드가 기동하여 제1,2 샤프트(40, 50)를 변속단에 셀렉트 시키게 된다.

이때, 제1,2 솔레노이드(10, 20) 중 어느 하나의 솔레노이드가 기동 시 변속단의 셀렉트를 전방으로 가정할 경우, 기동하지 않는 다른 하나의 솔레노이드는 셀렉트를 후방으로 구현시키기 위함이다.

제1,2 샤프트(40, 50)의 변속단 셀렉트를 구현한 다음, 변속단의 시프트가 수행된다.

변속단의 시프트 수행에 있어서, 제1,2 샤프트(40, 50)의 각 세레이션부(41, 51) 사이에 연결된 제3 핑거(31)는 제3 솔레노이드(30)의 기동에 의하여 어느 하나의 세레이션부(41, 51)를 택일하여 제1,2 샤프트(40, 50) 중 어느 하나의 샤프트를 변속단에 시프트 시킬 수 있는 준비 과정을 수행하게 된다.

즉, 제3 솔레노이드(30)의 기동에 의해 제3 핑거(31)는 제1,2 샤프트(40, 50)에 각각 형성된 세레이션부(41, 51) 중 어느 하나의 세레이션부 방향으로 이동하여 물리게 됨으로써 변속단의 시프트를 위한 샤프트를 택일하게 된다.

곧, 택일된 샤프트는 제3 핑거(31)와 연결된 시프트 부재(60)에 의해 변속단에 시프트 되어 변속을 구현하게 된다.

즉, 상기 시프트 부재(60)로서, 실린더(61)의 피스톤(61a)에 구비된 연결구(61b)와 제3 핑거(31)의 연결로 인하여 택일된 샤프트를 변속단에 시프트 시킴에 따라 샤프트는 변속기어(미도시)에 치차됨으로써 변속을 구현할 수 있게 된다.

상기 시프트 부재(60)는 실린더(61)로 한정되지 않고, 도면에 도시되지 않은 시프트 모터(미도시)로도 대체 가능하다.

이로써, 본 발명에 의하면, 변속단의 셀렉트를 위한 솔레노이드와 변속단의 시프트를 위한 실린더 또는 시프트 모터로 구성된 단품을 마련함으로써 변속단 제어의 용이함 및 제어 응답성의 신속함과 아울러, 제품 개발 비용이 절감되는 잇점을 갖는다.

10 : 제1 솔레노이드, 11 : 제1 핑거,
20 : 제2 솔레노이드, 21: 제2 핑거
30 : 제3 솔레노이드, 31:제3 핑거
40 : 제1 샤프트, 41: 세레이션부
50 : 제2 샤프트 51: 세레이션부
52 : 중공
60 : 시프트 부재
61 : 실린더 61a : 피스톤
61b : 연결구

Claims (6)

1. 상호 일정한 간격으로 나란히 배치되어 온오프 제어로 변속단의 셀렉트를 구현시키는 한 쌍의 제1,2 솔레노이드;
   일단이 상기 제1,2 솔레노이드의 이격 공간부에서부터 타단이 제3 솔레노이드에 이르기까지 배치되어 상기 제1,2 솔레노이드의 온오프 제어에 의해 변속단의 셀렉트 방향으로 이동하는 한 쌍의 제1,2 샤프트;
   상기 제1,2 샤프트 타단의 일측 위치에 배치되어 변속단의 셀렉트 방향으로 이동한 한 쌍의 제1,2 샤프트 중 어느 하나의 샤프트를 택일하는 제3 솔레노이드;
   상기 제1,2 샤프트 타단의 타측 위치에 배치되어 제3 솔레노이드에 의해 택일된 제1,2 샤프트 중 어느 하나의 샤프트를 변속단에 시프트 시키는 시프트 부재;
   를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 변속단의 셀렉트 및 시프트 작동을 위한 장치.
2. 제1 항에 있어서, 상기 제1,2 솔레노이드와 제1,2 샤프트는,
   각각 제1,2 핑거에 의해 연결되어 변속단의 셀렉트를 구현시키게 됨을 특징으로 하는 변속단의 셀렉트 및 시프트 작동을 위한 장치.
3. 제1 항 또는 제2 항에 있어서, 상기 제1,2 샤프트는,
   제1 샤프트가 제2 샤프트에 삽입된 구조로 배치되되, 상기 제1 샤프트의 삽입을 위해 상기 제2 샤프트에 중공을 형성하며, 각 타단에 형성된 각 세레이션부 위치에서 상호 간 걸림됨을 특징으로 하는 변속단의 셀렉트 및 시프트 작동을 위한 장치.
4. 제1 항 또는 제2 항에 있어서, 상기 제1,2 샤프트는,
   상기 제1,2 솔레노이드 중 어느 하나의 솔레노이드 제어로 연동됨을 특징으로 하는 변속단의 셀렉트 및 시프트 작동을 위한 장치.
5. 제1 항에 있어서, 상기 제3 솔레노이드는,
   제3 핑거에 의해 시프트 부재와 연결되는 구조로서, 제1,2 샤프트 중 어느 하나의 샤프트가 택일될 수 있게 제1,2 샤프트에 각각 형성된 세레이션부 중 어느 하나의 세레이션부에 상기 제3 핑거의 물림이 이루어지도록 유도 제어하게 됨을 특징으로 하는 변속단의 셀렉트 및 시프트 작동을 위한 장치.
6. 제1 항에 있어서, 상기 시프트 부재는,
   제3 솔레노이드에 의해 제3 핑거가 제1,2 샤프트 중 어느 하나에 택일되도록 시프트 시키기 위하여 단품인 하나의 실린더 또는 시프트 모터로 이루어짐을 특징으로 하는 변속단의 셀렉트 및 시프트 작동을 위한 장치.

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