WO2020138676A1 - 차량용 변속기구 - Google Patents

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WO2020138676A1
WO2020138676A1 PCT/KR2019/013937 KR2019013937W WO2020138676A1 WO 2020138676 A1 WO2020138676 A1 WO 2020138676A1 KR 2019013937 W KR2019013937 W KR 2019013937W WO 2020138676 A1 WO2020138676 A1 WO 2020138676A1
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WO
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finger
interlock
jaw member
fork portion
protrusion
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PCT/KR2019/013937
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English (en)
French (fr)
Inventor
권민석
Original Assignee
현대트랜시스 주식회사
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Publication date
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    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • F16H63/00—Control outputs from the control unit to change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion or to other devices than the final output mechanism
    • F16H63/02—Final output mechanisms therefor; Actuating means for the final output mechanisms
    • F16H63/30—Constructional features of the final output mechanisms
    • F16H63/32—Gear shift yokes, e.g. shift forks
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K20/00—Arrangement or mounting of change-speed gearing control devices in vehicles
    • B60K20/02—Arrangement or mounting of change-speed gearing control devices in vehicles of initiating means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F16H2063/3083—Shift finger arrangements, e.g. shape or attachment of shift fingers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F16H63/32—Gear shift yokes, e.g. shift forks
    • F16H2063/322—Gear shift yokes, e.g. shift forks characterised by catches or notches for moving the fork

Definitions

  • the present invention relates to a transmission mechanism for a vehicle that simplifies the structure of the transmission mechanism while forming a single transmission stage on the same transmission gate to prevent misoperation of the transmission lever, while reducing costs through component simplification.
  • the multi-stage transmission used for large cargo vehicles is composed of a splitter stage, a main stage, and a range stage.
  • the splitter and the range are operated by pneumatic pressure of an air cylinder by operating a switch provided on the shift lever, and the main stage is a shifting cable.
  • the shift is made by the operation of.
  • 1 shows a shift gate pattern of a conventional multi-stage transmission, and has a structure called a single-H pattern in which a low range section and a high range section are overlapped.
  • the SINGLE-H pattern is required to prevent the operator's shift lever misoperation by forming two shift stages on the same shift gate, and for this purpose, the valve body composed of several solenoid valves and pneumatic valves is configured to malfunction. Prevention system is implemented.
  • KR 10-2016-0079452 A is a related art.
  • the present invention has been devised to solve the problems as described above, while forming a single shift stage on the same shift gate to simplify the structure of the shift mechanism to prevent misoperation of the shift lever, while reducing the cost through component simplification. It is to provide a transmission gear for a vehicle that saves.
  • the configuration of the present invention for achieving the above object is moved in the axial direction, the selection operation is performed, the shaft is rotated about a shifting operation, and a fork-shaped finger fork portion is formed opposite the shifting operation direction;
  • the fingers are moved in the selecting operation direction, and on both sides of the finger fork portion, a fork-shaped interlock fork portion is formed opposite the shifting operation direction, and the interlock groove portion of the interlock fork portion faces the finger protrusion of the finger fork portion,
  • An interlock plate arranged such that the interlock protrusion of the interlock fork portion faces the finger groove portion of the finger fork portion;
  • a plurality of provided, one end is fixed to the shift rail, the other end is located on any part of the finger fork portion and the interlock fork portion, the position of the other end facing the finger fork portion and the interlock fork portion according to the selection movement of the finger
  • the jaw member to be changed to a different position; including, the shifting of the shift rail in the axial direction as
  • a control shaft provided with a shifting actuation force; further provided, and the finger is coupled to the control shaft;
  • a select lug groove may be formed on a part of the outer surface of the finger to provide a selecting actuation force to the finger through the select lug groove.
  • Fingers are inserted into the shape surrounding a part of the outer circumferential surface of the control shaft; Both ends of the interlock plate may be inserted into the control shaft to be supported at both ends of the finger.
  • the finger fork portion is formed by continuously connecting the finger protrusion and the finger groove along the axial direction of the outer peripheral surface of the finger;
  • the interlock fork portion is formed by continuously connecting the interlock protrusion and the interlock groove between both ends of the interlock plate, and is provided at a position facing the finger fork portion;
  • the interlock fork portion may be provided on each side of the finger fork portion.
  • the axial direction of the shift rail is arranged in a direction orthogonal to the axial direction of the finger;
  • One end of the jaw member is inserted and coupled to the shift rail;
  • a fork-shaped shift lug portion is formed to face the selecting operation direction, and
  • a shift lug groove portion in the center of the shift lug portion is formed in an open shape in the select operation direction, so that the finger fork portion is the shift lug. It can be moved in the direction of selecting operation within the groove.
  • the jaw member comprises a first jaw member and a second jaw member coupled to different shift rails, and when the other end of the first jaw member is located between the finger protrusion and the interlock groove, the second jaw The other end of the member is configured to be located between the finger groove portion and the interlock protrusion; When the other end of the first jaw member is located between the finger groove portion and the interlock protrusion, the other end of the second jaw member may be configured to be located between the finger protrusion and the interlock groove.
  • a widthwise length of the finger protrusion formed at the center of the finger fork portion is formed to form a selection operation interval of two stages;
  • the length of the finger groove portion and the width of the finger protrusions leading to both sides of the central finger protrusion are formed to form a selection operation interval of one step;
  • a widthwise length of the interlock groove formed in the center of the interlock fork portion corresponding to the central finger protrusion is formed to form a selection operation interval of two stages;
  • the interlock protrusions leading to both sides of the central interlock groove portion and the width of the interlock groove portion are formed to form a selection operation interval in one step;
  • the width of the first jaw member and the other end of the second jaw member may be formed to form a selection operation interval in one step.
  • the length in the width direction between the other end of the first jaw member and the other end of the second jaw member may be arranged at three stages of the selection operation interval.
  • the present invention implements to form a single shift stage on the same shift gate while mechanically preventing an interlock phenomenon in which two shift stage gears are engaged at the same time, thereby preventing an existing malfunction operation system. It is possible to remove expensive parts necessary for realization, thereby simplifying the structure of the transmission mechanism, thereby reducing the cost of the vehicle.
  • 1 is a view showing an existing shift pattern.
  • FIG. 2 is a view showing an example of a DOUBLE-H shift pattern according to the present invention.
  • FIG. 3 is a view showing the overall configuration of a transmission mechanism according to the present invention.
  • FIG. 4 is an enlarged view showing a configuration in which a finger, an interlock plate, and a jaw member according to the present invention are combined.
  • FIG. 5 is a view showing a structure in which the jaw member is located under the finger according to the present invention.
  • FIG. 6 is a view showing the finger, the interlock plate, and the first jaw member and the second jaw member separately according to the present invention.
  • FIG. 7 is a view illustrating an example of a position change and shiftable shift stage of a finger and an interlock plate according to a selecting operation in a low range according to the present invention.
  • FIG. 8 is a view illustrating an example of a position change of a finger and an interlock plate and a shiftable shift stage according to a selection operation in a high range according to the present invention.
  • the transmission mechanism for a vehicle of the present invention is configured to include a finger 10, an interlock plate 20 and a jaw member 30, and is preferably a manual for a large cargo vehicle having a splitter stage, a main stage, and a range stage. It may be applicable to a transmission, or may be applied to an automated manual transmission vehicle having a manual transmission mechanism.
  • the finger 10 is moved in the axial direction to be selected and operated, rotated about the axis to be shifted, and the shifting direction
  • the fork-shaped finger fork portion 11 is formed to face.
  • the interlock plate 20 is moved along with the finger 10 in the selecting operation direction, and fork-shaped interlock fork portions 21 are formed on both sides of the finger fork portion 11 opposite the shifting operation direction.
  • the interlock groove portion 21a of the interlock fork portion 21 faces the finger protrusion portion 11a of the finger fork portion 11, and the interlock protrusion portion 21b of the interlock fork portion 21 is a finger fork portion ( It is arranged to face the finger groove portion (11b) of 11).
  • the jaw member 30 is provided with a plurality, one end is fixed to the shift rail 40, the other end is located in any part facing the finger fork portion 11 and the interlock fork portion 21, the finger (10 ) Has a structure in which the position of the other end is changed to another position facing the finger fork portion 11 and the interlock fork portion 21 according to the selection movement of.
  • the other end of any one jaw member 30 facing the finger protrusion 11a among the plurality of jaw members 30 is moved into the interlock groove 21a facing this.
  • the shift rail 40 is shifted in the axial direction.
  • the shift rail 40 coupled with the jaw member 30 is moved along its axial direction, so that the gear of the corresponding shift stage can be fastened.
  • the jaw member 30 passes through the finger groove portion 11b even when the finger 10 is shifted and rotated.
  • the jaw member 30 cannot be pushed out, thereby preventing shifting operation through the jaw member 30.
  • the interlock protrusion 21b faces the shifting direction of the jaw member 30 to face the jaw member By blocking the movement of (30), it is possible to prevent the shifting operation through the jaw member (30).
  • the present invention is further provided with a control shaft 1 that provides shifting actuation force, and a finger 10 is coupled to the control shaft 1.
  • a control shaft 1 that provides shifting actuation force
  • a finger 10 is coupled to the control shaft 1.
  • the end of the control shaft 1 is provided with a power shift mechanism 2, it is possible to provide the shifting operation force doubled.
  • a select lug groove 12 is formed on a part of the outer surface of the finger 10, and a component such as a select lever is inserted into the select lug groove 12, and the finger 10 is inserted through the select lug groove 12. ).
  • both ends of the interlock plate 20 are bent vertically with respect to the interlock fork portion 21, and the bent both ends are inserted into the control shaft 1, thereby bending the interlock plate 20 Both ends are supported at both ends of the finger 10, respectively.
  • the finger 10 is moved in the axial direction and the interlock plate 20 is moved in the axial direction.
  • the interlock plate 20 is configured to not rotate together when the finger 10 is rotated.
  • the finger fork portion 11 of the present invention is formed by continuously connecting the finger protrusions 11a and the finger groove portions 11b along the axial direction of the outer peripheral surface of the finger 10.
  • the interlock fork portion 21 is formed by continuously connecting the interlock protrusion 21b and the interlock groove portion 21a between both ends of the interlock plate 20, the interlock fork portion 21 is the finger fork portion It is provided in a position facing (11).
  • interlock fork portions 21 are provided on both sides of the finger fork portion 11, respectively.
  • the shift rail 40 is located in the lower portion of the control shaft 1, the axial direction of the shift rail 40 in a direction perpendicular to the axial direction of the finger 10 Is placed.
  • one end of the jaw member 30 is inserted and coupled to the shift rail 40, and the shift rail 40 is moved in the axial direction according to the shifting movement of the jaw member 30.
  • a fork-shaped shift lug portion 31 is formed on the other end of the jaw member 30 opposite the selecting operation direction, and the shift lug portion 31 is a central shift lug.
  • Shift lug protrusions 31b are formed on both sides of the groove portion 31a to form a structure.
  • the finger fork portion 11 is structured to move in the select operation direction within the shift lug groove portion 31a.
  • the shift lug groove portion 31a is formed in a shape surrounding the lower end of the finger fork portion 11, whereby the finger protrusion 11a or the finger groove portion 11b is positioned in the shift lug groove portion 31a,
  • the shift lug protrusion 31b is positioned between the finger fork portion 11 and the interlock protrusion 21b.
  • the jaw member 30 of the present invention is configured to include a first jaw member 30a and a second jaw member 30b coupled to different shift rails 40.
  • the first jaw member 30a may be operated to form a 1/R end in a low range, and to form a 4 end in a high range
  • the second jaw member 30b Can be operated to form 2/3 stage in the low range and 5/6 stage in the high range.
  • this is exemplified based on the shift pattern of FIG. 1, and the shift stage formed by the jaw member 30 may vary according to the structure of the shift pattern.
  • the other end of the first jaw member 30a when the other end of the first jaw member 30a is located between the finger protrusion 11a and the interlock groove 21a, the other end of the second jaw member 30b is the finger groove part 11b ) And the interlock protrusion 21b.
  • the other end of the first jaw member 30a is located between the finger groove portion 11b and the interlock protrusion 21b, the other end of the second jaw member 30b is interlocked with the finger protrusion 11a. It is configured to be located between the grooves (21a).
  • the second jaw member 30b is adjacent It is configured to be positioned between the finger groove portion 11b and the interlock protrusion 21b, so that the shifting operation is impossible through the second jaw member 30b.
  • the second jaw member 30b is a neighboring finger groove It is configured to be positioned between (11b) and the interlock protrusion 21b, so that the shifting operation is impossible through the second jaw member 30b.
  • the first jaw member (30a) is configured to be located between the neighboring finger groove portion (11b) and the interlock protrusion (21b) so that the shifting operation is impossible through the first jaw member (30a).
  • the present invention is formed so that the widthwise length of the finger protruding portion 11a formed in the center of the finger fork portion 11 forms a two-step selection operation interval, and the fingers leading to both sides of the central finger protruding portion 11a The lengths in the width direction of the grooves 11b and the finger protrusions 11a are formed to form a selection operation interval in one step.
  • the width of the interlock groove 21a formed in the center of the interlock fork portion 21 corresponding to the central finger protrusion 11a is formed to form a two-step selection operation interval, and the central interlock groove portion ( 21a)
  • the widthwise lengths of the interlock protrusions 21b and the interlock grooves 21a leading to both sides are formed to form a selection operation interval in one step.
  • width direction lengths of the other ends of the first jaw member 30a and the second jaw member 30b are formed to form a selection operation interval in one step.
  • the length in the width direction between the other end of the first jaw member 30a and the other end of the second jaw member 30b has a structure that is arranged at three stages of the selection operation interval.
  • the shift lever is selected one step to the left.
  • the shift lug part 31 of the first jaw member 30a is formed with 1/R stage while the finger 10 and the interlock plate 20 are moved one step to the right. It is placed in a neutral position where possible.
  • the second jaw member 30b is disposed with a first jaw member 30a and a three-step selection operation interval, so that the second jaw member 30b is an interlock protrusion located at the left end. It is placed in a position facing the (21b), thereby making the shifting operation by the second jaw member 30b impossible.
  • the second jaw member 30b is placed at a position facing the interlock protrusion 21b located at the second from the left, so shifting operation by the second jaw member 30b is impossible. Is done.
  • the first jaw member 30a is placed at a position facing the interlock protrusion 21b located at the right end, and shifting operation by the first jaw member 30a is impossible. .
  • one jaw member 30 is capable of shifting operation, and the other jaw member 30 is configured such that shifting operation is impossible.
  • the present invention implements to form one shift stage on the same shift gate, while mechanically preventing the interlock phenomenon in which the two shift stage gears are fastened at the same time, it is expensive to implement the existing malfunction prevention system.
  • the parts can be removed, thereby simplifying the structure of the transmission mechanism, thereby reducing the cost of the vehicle.

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Abstract

본 발명은 동일 변속게이트 상에 한 개의 변속단을 형성하면서 변속기구의 구조를 간소화하여 변속레버의 오조작을 방지하는 기술에 관한 것으로, 본 발명에서는, 셀렉팅 및 시프팅 작동되며, 시프팅 작동방향에 대향하여 포크 형상의 핑거포크부가 형성된 핑거; 상기 핑거와 함께 셀렉팅 작동방향으로 이동되고, 상기 핑거포크부의 양측에 시프팅 작동방향에 대향하여 포크 형상의 인터록포크부가 형성된 인터록플레이트; 및 일단이 시프트레일에 고정되고, 타단이 핑거포크부와 인터록포크부가 마주하는 어느 한 부분에 위치되며, 핑거의 셀렉팅 이동에 따라 타단의 위치가 핑거포크부와 인터록포크부가 마주하는 다른 위치로 변경되는 죠부재;를 포함하여 구성되는 차량용 변속기구가 소개된다.

Description

차량용 변속기구
본 발명은 동일 변속게이트 상에 한 개의 변속단을 형성하면서 변속기구의 구조를 간소화하여 변속레버의 오조작을 방지하는 한편, 부품 단순화를 통해 비용을 절감하는 차량용 변속기구에 관한 것이다.
대형 화물차량에 사용되는 다단 변속기는, 스플리터단, 메인단, 레인지단으로 구성이 되는데, 스플리터와 레인지는 변속레버에 구비된 스위치의 조작에 의해 에어실린더의 공압으로 작동하며, 메인단은 변속케이블의 작동에 의해 변속이 이루어지게 된다.
도 1은 기존의 다단 변속기의 변속게이트 패턴을 도시한 것으로, 로우(LOW) 레인지구간과 하이(HIGH) 레인지구간이 겹쳐져 있는 일명 SINGLE-H 패턴으로 불리는 구조이다.
이러한, SINGLE-H 패턴은 동일한 변속게이트에 2개의 변속단이 형성됨으로써, 운전자의 변속레버 오조작을 방지할 필요가 있고, 이를 위해 여러 개의 솔레노이드밸브와 공압밸브로 구성된 밸브바디를 구성하여 오조작 방지 시스템을 구현하고 있다.
그러나, 오조작 방지 시스템을 구현하기 위해 필요한 부품들이 고가이고, 또한 시스템의 고장 요소가 상당수 존재하는바, 시스템 탑재 및 유지에 많은 비용이 소모되는 문제가 있다.
상기의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.
이에 관한 종래 기술로는 KR 10-2016-0079452 A가 있다.
본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 동일 변속게이트 상에 한 개의 변속단을 형성하면서 변속기구의 구조를 간소화하여 변속레버의 오조작을 방지하는 한편, 부품 단순화를 통해 비용을 절감하는 차량용 변속기구를 제공하는 데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은, 축방향으로 이동되어 셀렉팅 작동되고, 축을 중심으로 회전되어 시프팅 작동되며, 시프팅 작동방향에 대향하여 포크 형상의 핑거포크부가 형성된 핑거; 상기 핑거와 함께 셀렉팅 작동방향으로 이동되고, 상기 핑거포크부의 양측에 시프팅 작동방향에 대향하여 포크 형상의 인터록포크부가 형성되되, 상기 인터록포크부의 인터록홈부가 핑거포크부의 핑거돌출부와 마주하고, 상기 인터록포크부의 인터록돌출부가 핑거포크부의 핑거홈부와 마주하도록 배치된 인터록플레이트; 및 복수 구비되며, 일단이 시프트레일에 고정되고, 타단이 핑거포크부와 인터록포크부가 마주하는 어느 한 부분에 위치되며, 핑거의 셀렉팅 이동에 따라 타단의 위치가 핑거포크부와 인터록포크부가 마주하는 다른 위치로 변경되는 죠부재;를 포함하고, 상기 핑거의 시프팅 작동에 따라 핑거돌출부와 마주하는 어느 하나의 죠부재 타단이 이와 마주하는 인터록홈부 내로 이동되면서 시프트레일을 축방향으로 시프팅 작동시키는 것을 특징으로 할 수 있다.
시프팅 작동력이 제공되는 컨트롤샤프트;를 더 구비하고, 상기 핑거가 컨트롤샤프트에 결합되며; 상기 핑거의 외면 일부에 셀렉트러그홈이 형성되어 상기 셀렉트러그홈을 통해 핑거에 셀렉팅 작동력이 제공될 수 있다.
상기 컨트롤샤프트의 외주면 일부를 감싸는 형상으로 핑거가 삽입 결합되고; 상기 인터록플레이트의 양단이 컨트롤샤프트에 삽입되어 핑거의 양단에 각각 지지될 수 있다.
상기 핑거포크부는 상기 핑거 외주면의 축방향을 따라 핑거돌출부와 핑거홈부가 연속적으로 이어져 형성되고; 상기 인터록포크부는 상기 인터록플레이트의 양단 사이에 인터록돌출부와 인터록홈부가 연속적으로 이어져 형성되되, 상기 핑거포크부와 마주하는 위치에 구비되며; 상기 인터록포크부는 상기 핑거포크부를 중심으로 양측에 각각 구비될 수 있다.
상기 시프트레일의 축방향이 상기 핑거의 축방향과 직교하는 방향으로 배치되고; 상기 죠부재의 일단이 상기 시프트레일에 삽입 결합되며; 상기 죠부재의 타단에는 셀렉팅 작동방향에 대향하여 포크 형상의 시프트러그부가 형성되되, 상기 시프트러그부 중앙의 시프트러그홈부가 셀렉트 작동방향으로 개방된 형상으로 형성되어, 상기 핑거포크부가 상기 시프트러그홈부 내에서 셀렉팅 작동방향으로 이동될 수 있다.
상기 죠부재는 서로 다른 시프트레일에 결합된 제1죠부재 및 제2죠부재를 포함하여 구성되고, 상기 제1죠부재의 타단이 상기 핑거돌출부와 인터록홈부 사이에 위치하는 경우, 상기 제2죠부재의 타단이 상기 핑거홈부와 인터록돌출부 사이에 위치하도록 구성하고; 상기 제1죠부재의 타단이 상기 핑거홈부와 인터록돌출부 사이에 위치하는 경우, 상기 제2죠부재의 타단이 상기 핑거돌출부와 인터록홈부 사이에 위치하도록 구성할 수 있다.
상기 핑거포크부의 중앙에 형성된 핑거돌출부의 폭방향 길이가 두 단계의 셀렉팅 작동간격을 이루도록 형성되고; 상기 중앙의 핑거돌출부 양측으로 이어지는 핑거홈부 및 핑거돌출부의 폭방향 길이가 한 단계의 셀렉팅 작동간격을 이루도록 형성되며; 상기 중앙의 핑거돌출부에 대응하여 인터록포크부 중앙에 형성된 인터록홈부의 폭방향 길이가 두 단계의 셀렉팅 작동간격을 이루도록 형성되고; 상기 중앙의 인터록홈부 양측으로 이어지는 인터록돌출부 및 인터록홈부의 폭방향 길이가 한 단계의 셀렉팅 작동간격을 이루도록 형성되며; 상기 제1죠부재 및 제2죠부재 타단의 폭방향 길이가 한 단계의 셀렉팅 작동간격을 이루도록 형성될 수 있다.
상기 제1죠부재의 타단과 제2죠부재의 타단 사이의 폭방향 길이는 세 단계의 셀렉팅 작동간격을 두고 배치될 수 있다.
상기한 과제 해결수단을 통해 본 발명은, 동일 변속게이트 상에 한 개의 변속단을 형성하도록 구현하면서 두 개의 변속단 기어가 동시에 체결되는 인터록 현상을 기구적으로 방지함으로써, 기존의 오조작 방지 시스템을 구현하기 위해 필요한 고가의 부품들을 제거 가능하고, 이에 변속기구의 구조를 간소화하여 차량의 원가를 절감하는 효과가 있다.
도 1은 기존의 변속패턴을 예시하여 나타낸 도면.
도 2는 본 발명에 따른 DOUBLE-H 변속패턴을 예시하여 나타낸 도면.
도 3은 본 발명에 따른 변속기구의 구성을 전체적으로 도시한 도면.
도 4는 본 발명에 따른 핑거와, 인터록플레이트와, 죠부재가 결합된 구성을 확대하여 도시한 도면.
도 5는 본 발명에 따른 핑거의 하부에 죠부재가 위치하는 구조를 나타낸 도면.
도 6은 본 발명에 따른 핑거와, 인터록플레이트와, 제1죠부재 및 제2죠부재를 분리하여 도시한 도면.
도 7은 본 발명에 의한 로우레인지에서 셀렉팅 작동에 따른 핑거 및 인터록플레이트의 위치변화와 시프팅 가능한 변속단을 예시하여 나타낸 도면.
도 8은 본 발명에 의한 하이레인지에서 셀렉팅 작동에 따른 핑거 및 인터록플레이트의 위치변화와 시프팅 가능한 변속단을 예시하여 나타낸 도면.
본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 차량용 변속기구는, 핑거(10)와, 인터록플레이트(20) 및 죠부재(30)를 포함하여 구성이 되는 것으로, 바람직하게는 스플리터단, 메인단, 레인지단을 갖는 대형 화물차량의 수동변속기에 적용 가능할 수 있고, 수동변속 메커니즘을 갖는 자동화된 수동변속기 차량에도 적용이 가능할 수도 있다.
또한, 도 2와 같은 DOUBLE-H 변속패턴에 적용이 가능한 것으로, 변속레버의 셀렉팅 작동을 통해 로우 레인지와 하이레인지가 전환되는 구조가 된다.
도 3과, 도 4 및 도 6을 참조하여, 본 발명을 구체적으로 살펴보면, 핑거(10)는 축방향으로 이동되어 셀렉팅 작동되고, 축을 중심으로 회전되어 시프팅 작동되며, 시프팅 작동방향에 대향하여 포크 형상의 핑거포크부(11)가 형성된다.
인터록플레이트(20)는, 상기 핑거(10)와 함께 셀렉팅 작동방향으로 이동되고, 상기 핑거포크부(11)의 양측에 시프팅 작동방향에 대향하여 포크 형상의 인터록포크부(21)가 형성되되, 상기 인터록포크부(21)의 인터록홈부(21a)가 핑거포크부(11)의 핑거돌출부(11a)와 마주하고, 상기 인터록포크부(21)의 인터록돌출부(21b)가 핑거포크부(11)의 핑거홈부(11b)와 마주하도록 배치된다.
죠부재(30)는, 복수 구비되며, 일단이 시프트레일(40)에 고정되고, 타단이 핑거포크부(11)와 인터록포크부(21)가 마주하는 어느 한 부분에 위치되며, 핑거(10)의 셀렉팅 이동에 따라 타단의 위치가 핑거포크부(11)와 인터록포크부(21)가 마주하는 다른 위치로 변경되는 구조가 된다.
그리고, 상기 핑거(10)의 시프팅 작동에 따라 복수의 죠부재(30) 중에서 핑거돌출부(11a)와 마주하는 어느 하나의 죠부재(30) 타단이 이와 마주하는 인터록홈부(21a) 내로 이동되면서 시프트레일(40)을 축방향으로 시프팅 작동시키게 된다.
즉, 현재 변속단에서 목표 변속단으로 변속하기 위해 셀렉팅 조작이 이루어지는 경우, 핑거(10)에 셀렉팅 작동력이 제공되면서 핑거(10)와 함께 인터록플레이트(20)가 상기 핑거(10)의 축방향으로 셀렉팅 이동되어 축방향 위치가 변경되고, 이와 함께 핑거포크부(11)와 인터록포크부(21)의 축방향 위치도 함께 변경된다.
이 상태에서, 시프팅 조작이 이루어지는 경우, 핑거(10)에 시프팅 작동력이 제공되면서 핑거(10)가 해당 시프팅 작동방향으로 회전되고, 이에 상기 핑거(10)의 핑거돌출부(11a)와 마주하는 죠부재(30)를 밀게 되어 상기 죠부재(30)가 인터록홈부(21a) 내로 진입 및 이동된다.
따라서, 상기 죠부재(30)와 결합된 시프트레일(40)이 그 축방향을 따라 이동됨으로써, 해당 변속단의 기어를 체결할 수 있게 된다.
다만, 상기 죠부재(30)의 타단이 상기 핑거홈부(11b)와 마주하여 위치한 상태에서는, 상기 핑거(10)가 시프팅 회전되더라도 상기 핑거홈부(11b) 내로 죠부재(30)가 통과하게 되어 죠부재(30)를 밀어내지 못하게 되고, 이에 해당 죠부재(30)를 통한 시프팅 작동을 방지하게 된다.
설령, 핑거홈부(11b)의 일부가 죠부재(30)에 걸려지게 되어 죠부재(30)를 밀게 되더라도, 상기 죠부재(30)의 시프팅 방향에 인터록돌출부(21b)가 마주하여 상기 죠부재(30)의 이동을 차단하게 됨으로써, 상기 죠부재(30)를 통한 시프팅 작동을 방지하게 된다.
따라서, 동일 변속게이트 상에 한 개의 변속단을 형성하도록 구현하면서 두 개의 변속단 기어가 동시에 체결되는 인터록 현상을 기구적으로 방지함으로써, 기존의 오조작 방지 시스템을 구현하기 위해 필요한 고가의 부품들을 제거 가능하고, 이에 변속기구의 구조를 간소화하여 차량의 원가를 절감할 수 있게 된다.
아울러, 도 3과 같이 본 발명은 시프팅 작동력을 제공하는 컨트롤샤프트(1)가 더 구비되고, 상기 컨트롤샤프트(1)에 핑거(10)가 결합된다. 이때에, 상기 컨트롤샤프트(1)의 단부에는 파워시프트기구(2)가 구비되어, 시프팅 작동력을 배가하여 제공할 수 있게 된다.
그리고, 상기 핑거(10)의 외면 일부에는 셀렉트러그홈(12)이 형성되고, 상기 셀렉트러그홈(12)에는 셀렉트레버 등의 부품이 삽입되어, 상기 셀렉트러그홈(12)을 통해 핑거(10)에 셀렉팅 작동력을 제공할 수 있게 된다.
즉, 변속레버의 셀렉팅 조작에 따라 핑거(10)에 셀렉팅 작동력을 제공할 수 있고, 또한 변속레버의 시프팅 조작에 따라 핑거(10)에 시프팅 작동력을 제공할 수 있게 된다.
그리고, 도 4와 같이 상기 컨트롤샤프트(1)의 중단에는 그 외주면의 일부를 감싸는 형상으로 핑거(10)가 삽입 결합된다.
또한, 상기 인터록플레이트(20)의 양단이 인터록포크부(21)를 기준으로 수직으로 절곡 형성되어, 절곡된 양단 부분이 상기 컨트롤샤프트(1)에 삽입되고, 이에 상기 인터록플레이트(20)의 절곡된 양단이 핑거(10)의 양단에 각각 지지된다.
즉, 상기 핑거(10)의 양단에 인터록플레이트(20)의 양단이 각각 지지됨으로써, 상기 핑거(10)가 축방향으로 이동됨과 동시에 상기 인터록플레이트(20)가 축방향으로 이동된다. 다만, 상기 인터록플레이트(20)는 핑거(10)의 회전시, 함께 회전되지 않도록 구성이 된다.
한편, 도 6을 참조하면, 본 발명의 상기 핑거포크부(11)는 상기 핑거(10) 외주면의 축방향을 따라 핑거돌출부(11a)와 핑거홈부(11b)가 연속적으로 이어져 형성된다.
또한, 상기 인터록포크부(21)는 상기 인터록플레이트(20)의 양단 사이에 인터록돌출부(21b)와 인터록홈부(21a)가 연속적으로 이어져 형성되되, 상기 인터록포크부(21)는 상기 핑거포크부(11)와 마주하는 위치에 구비된다.
그리고, 상기 인터록포크부(21)는 상기 핑거포크부(11)를 중심으로 양측에 각각 구비된다.
아울러, 도 3 및 도 4와 같이, 상기 시프트레일(40)이 컨트롤샤프트(1)의 하부에 위치하고, 상기 시프트레일(40)의 축방향이 상기 핑거(10)의 축방향과 직교하는 방향으로 배치된다.
그리고, 상기 시프트레일(40)에는 상기 죠부재(30)의 일단이 삽입 결합되어, 상기 죠부재(30)의 시프팅 이동에 따라 상기 시프트레일(40)이 축방향으로 이동된다.
또한, 도 5 및 도 6과 같이 상기 죠부재(30)의 타단에는 셀렉팅 작동방향에 대향하여 포크 형상의 시프트러그부(31)가 형성되고, 상기 시프트러그부(31)는 중앙의 시프트러그홈부(31a)의 양측으로 시프트러그돌출부(31b)가 형성되어 구성이 된다.
이때에, 상기 시프트러그홈부(31a)가 셀렉트 작동방향으로 개방된 형상으로 형성되는바, 상기 핑거포크부(11)가 상기 시프트러그홈부(31a) 내에서 셀렉팅 작동방향으로 이동되는 구조가 된다.
즉, 상기 시프트러그홈부(31a)가 상기 핑거포크부(11)의 하단부를 감싸는 형상으로 형성됨으로써, 상기 시프트러그홈부(31a) 내에 핑거돌출부(11a) 또는 핑거홈부(11b)가 위치하게 되고, 상기 시프트러그돌출부(31b)가 상기 핑거포크부(11)와 인터록돌출부(21b) 사이에 위치하게 된다.
한편, 도 6을 참조하면, 본 발명의 상기 죠부재(30)는 서로 다른 시프트레일(40)에 결합된 제1죠부재(30a) 및 제2죠부재(30b)를 포함하여 구성이 된다.
예컨대, 도 7 및 도 8과 같이 상기 제1죠부재(30a)는 로우레인지에서 1/R단을 형성하고, 하이레인지에서 4단을 형성하도록 작동될 수 있고, 상기 제2죠부재(30b)는 로우레인지에서 2/3단을 형성하고, 하이레인지에서 5/6단을 형성하도록 작동될 수 있다. 다만, 이는 도 1의 변속패턴을 기준으로 예시한 것으로, 변속패턴의 구조에 따라 죠부재(30)가 형성하는 변속단이 달라질 수 있을 것이다.
특히, 본 발명에서는 상기 제1죠부재(30a)의 타단이 상기 핑거돌출부(11a)와 인터록홈부(21a) 사이에 위치하는 경우, 상기 제2죠부재(30b)의 타단이 상기 핑거홈부(11b)와 인터록돌출부(21b) 사이에 위치하도록 구성이 된다.
또한, 상기 제1죠부재(30a)의 타단이 상기 핑거홈부(11b)와 인터록돌출부(21b) 사이에 위치하는 경우, 상기 제2죠부재(30b)의 타단이 상기 핑거돌출부(11a)와 인터록홈부(21a) 사이에 위치하도록 구성이 된다.
즉, 제1죠부재(30a)가 1/R단의 시프팅 작동이 가능한 위치(핑거돌출부(11a)와 인터록홈부(21a) 사이)에 있는 경우, 상기 제2죠부재(30b)는 이웃하는 핑거홈부(11b)와 인터록돌출부(21b) 사이에 위치하도록 구성하여 제2죠부재(30b)를 통해서는 시프팅 작동이 불가능하도록 구성하게 된다.
또한, 제1죠부재(30a)가 4단의 시프팅 작동이 가능한 위치(핑거돌출부(11a)와 인터록홈부(21a) 사이)에 있는 경우, 상기 제2죠부재(30b)는 이웃하는 핑거홈부(11b)와 인터록돌출부(21b) 사이에 위치하도록 구성하여 제2죠부재(30b)를 통해서는 시프팅 작동이 불가능하도록 구성하게 된다.
이와 마찬가지로, 제2죠부재(30b)가 2/3단 또는 5/6단의 시프팅 작동이 가능한 위치(핑거돌출부(11a)와 인터록홈부(21a) 사이)에 있는 경우, 상기 제1죠부재(30a)는 이웃하는 핑거홈부(11b)와 인터록돌출부(21b) 사이에 위치하도록 구성하여 제1죠부재(30a)를 통해서는 시프팅 작동이 불가능하도록 구성하게 된다.
아울러, 본 발명은 상기 핑거포크부(11)의 중앙에 형성된 핑거돌출부(11a)의 폭방향 길이가 두 단계의 셀렉팅 작동간격을 이루도록 형성되고, 상기 중앙의 핑거돌출부(11a) 양측으로 이어지는 핑거홈부(11b) 및 핑거돌출부(11a)의 폭방향 길이가 한 단계의 셀렉팅 작동간격을 이루도록 형성된다.
그리고, 상기 중앙의 핑거돌출부(11a)에 대응하여 인터록포크부(21) 중앙에 형성된 인터록홈부(21a)의 폭방향 길이가 두 단계의 셀렉팅 작동간격을 이루도록 형성되고, 상기 중앙의 인터록홈부(21a) 양측으로 이어지는 인터록돌출부(21b) 및 인터록홈부(21a)의 폭방향 길이가 한 단계의 셀렉팅 작동간격을 이루도록 형성된다.
또한, 상기 제1죠부재(30a) 및 제2죠부재(30b) 타단의 폭방향 길이가 한 단계의 셀렉팅 작동간격을 이루도록 형성된다.
특히, 상기 제1죠부재(30a)의 타단과 제2죠부재(30b)의 타단 사이의 폭방향 길이는 세 단계의 셀렉팅 작동간격을 두고 배치되는 구조가 된다.
즉, 도 2 및 도 7의 (b)와 같이 제2죠부재(30b)의 시프트러그부(31)가 2/3단 사이의 중립위치에 있는 상태에서, 변속레버를 좌측으로 한 단계 셀렉팅 조작하면, 도 7의 (a)와 같이 핑거(10)와 인터록플레이트(20)가 우측으로 한 단계 셀렉팅 이동되면서 제1죠부재(30a)의 시프트러그부(31)가 1/R단 형성이 가능한 중립위치에 놓여지게 된다.
다만, 이 상태에서는 상기 제2죠부재(30b)는 제1죠부재(30a)와 세 단계의 셀렉팅 작동간격을 두고 배치됨으로써, 상기 제2죠부재(30b)가 좌측 끝부분에 위치한 인터록돌출부(21b)와 마주하는 위치에 놓여지게 되고, 이에 제2죠부재(30b)에 의한 시프팅 작동은 불가능하게 된다.
반면, 상기 제2죠부재(30b)의 시프트러그부(31)가 2/3단 사이의 중립위치에 있는 상태에서, 변속레버를 우측으로 한 단계 셀렉팅 조작하면, 도 8의 (a)와 같이 핑거(10)와 인터록플레이트(20)가 좌측으로 한 단계 셀렉팅 이동되면서, 로우레인지에서 하이레인지로 전환되고, 이에 제1죠부재(30a)의 시프트러그부(31)가 4단 형성이 가능한 중립위치에 놓여지게 된다.
다만, 이 상태에서는 상기 제2죠부재(30b)가 좌측에서 두 번째에 위치한 인터록돌출부(21b)와 마주하는 위치에 놓여지게 되는바, 이에 제2죠부재(30b)에 의한 시프팅 작동은 불가능하게 된다.
아울러, 상기 제1죠부재(30a)의 시프트러그부(31)가 4단 형성이 가능한 중립위치에 있는 상태에서, 변속레버를 우측으로 한 단계 셀렉팅 조작하면, 도 8의 (b)와 같이 핑거(10)와 인터록플레이트(20)가 좌측으로 한 단계 셀렉팅 이동되면서 제2죠부재(30b)의 시프트러그부(31)가 5/6단 형성이 가능한 중립위치에 놓여지게 된다.
다만, 이 상태에서는 상기 제1죠부재(30a)가 우측 끝부분에 위치한 인터록돌출부(21b)와 마주하는 위치에 놓여지게 되고, 이에 제1죠부재(30a)에 의한 시프팅 작동은 불가능하게 된다.
이처럼, 변속레버의 셀렉팅 작동에 따라 로우레인지와 하이레인지 간의 레인지 전환이 가능한 것은 물론, 로우레인지 및 하이레인지에서 메인단 형성을 위한 셀렉팅 작동 역시 가능하게 된다.
또한, 메인단 형성을 위한 셀렉팅 위치에서 한 개의 죠부재(30)는 시프팅 작동이 가능하고, 나머지 한 개의 죠부재(30)는 시프팅 작동이 불가능하도록 구성이 된다.
따라서, 본 발명은 동일 변속게이트 상에 한 개의 변속단을 형성하도록 구현하면서 두 개의 변속단 기어가 동시에 체결되는 인터록 현상을 기구적으로 방지함으로써, 기존의 오조작 방지 시스템을 구현하기 위해 필요한 고가의 부품들을 제거 가능하고, 이에 변속기구의 구조를 간소화하여 차량의 원가를 절감할 수 있게 된다.
한편, 본 발명은 상기한 구체적인 예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.
[부호의 설명]
1 : 컨트롤샤프트
2 : 파워시프트기구
10 : 핑거
11 : 핑거포크부
11a : 핑거돌출부
11b : 핑거홈부
12 : 셀렉트러그홈
20 : 인터록플레이트
21 : 인터록포크부
21a : 인터록홈부
21b : 인터록돌출부
30 : 죠부재
30a : 제1죠부재
30b : 제2죠부재
31 : 시프트러그부
31a : 시프트러그홈부
31b : 시프트러그돌출부
40 : 시프트레일

Claims (8)

  1. 축방향으로 이동되어 셀렉팅 작동되고, 축을 중심으로 회전되어 시프팅 작동되며, 시프팅 작동방향에 대향하여 포크 형상의 핑거포크부가 형성된 핑거;
    상기 핑거와 함께 셀렉팅 작동방향으로 이동되고, 상기 핑거포크부의 양측에 시프팅 작동방향에 대향하여 포크 형상의 인터록포크부가 형성되되, 상기 인터록포크부의 인터록홈부가 핑거포크부의 핑거돌출부와 마주하고, 상기 인터록포크부의 인터록돌출부가 핑거포크부의 핑거홈부와 마주하도록 배치된 인터록플레이트; 및
    복수 구비되며, 일단이 시프트레일에 고정되고, 타단이 핑거포크부와 인터록포크부가 마주하는 어느 한 부분에 위치되며, 핑거의 셀렉팅 이동에 따라 타단의 위치가 핑거포크부와 인터록포크부가 마주하는 다른 위치로 변경되는 죠부재;를 포함하고,
    상기 핑거의 시프팅 작동에 따라 핑거돌출부와 마주하는 어느 하나의 죠부재 타단이 이와 마주하는 인터록홈부 내로 이동되면서 시프트레일을 축방향으로 시프팅 작동시키는 것을 특징으로 하는 차량용 변속기구.
  2. 청구항 1에 있어서,
    시프팅 작동력이 제공되는 컨트롤샤프트;를 더 구비하고,
    상기 핑거가 컨트롤샤프트에 결합되며;
    상기 핑거의 외면 일부에 셀렉트러그홈이 형성되어 상기 셀렉트러그홈을 통해 핑거에 셀렉팅 작동력이 제공되는 것을 특징으로 하는 차량용 변속기구.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 컨트롤샤프트의 외주면 일부를 감싸는 형상으로 핑거가 삽입 결합되고;
    상기 인터록플레이트의 양단이 컨트롤샤프트에 삽입되어 핑거의 양단에 각각 지지되는 것을 특징으로 하는 차량용 변속기구.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 핑거포크부는 상기 핑거 외주면의 축방향을 따라 핑거돌출부와 핑거홈부가 연속적으로 이어져 형성되고;
    상기 인터록포크부는 상기 인터록플레이트의 양단 사이에 인터록돌출부와 인터록홈부가 연속적으로 이어져 형성되되, 상기 핑거포크부와 마주하는 위치에 구비되며;
    상기 인터록포크부는 상기 핑거포크부를 중심으로 양측에 각각 구비된 것을 특징으로 하는 차량용 변속기구.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 시프트레일의 축방향이 상기 핑거의 축방향과 직교하는 방향으로 배치되고;
    상기 죠부재의 일단이 상기 시프트레일에 삽입 결합되며;
    상기 죠부재의 타단에는 셀렉팅 작동방향에 대향하여 포크 형상의 시프트러그부가 형성되되, 상기 시프트러그부 중앙의 시프트러그홈부가 셀렉트 작동방향으로 개방된 형상으로 형성되어, 상기 핑거포크부가 상기 시프트러그홈부 내에서 셀렉팅 작동방향으로 이동되는 것을 특징으로 하는 차량용 변속기구.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 죠부재는 서로 다른 시프트레일에 결합된 제1죠부재 및 제2죠부재를 포함하여 구성되고,
    상기 제1죠부재의 타단이 상기 핑거돌출부와 인터록홈부 사이에 위치하는 경우, 상기 제2죠부재의 타단이 상기 핑거홈부와 인터록돌출부 사이에 위치하도록 구성하고;
    상기 제1죠부재의 타단이 상기 핑거홈부와 인터록돌출부 사이에 위치하는 경우, 상기 제2죠부재의 타단이 상기 핑거돌출부와 인터록홈부 사이에 위치하도록 구성한 것을 특징으로 하는 차량용 변속기구.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 핑거포크부의 중앙에 형성된 핑거돌출부의 폭방향 길이가 두 단계의 셀렉팅 작동간격을 이루도록 형성되고;
    상기 중앙의 핑거돌출부 양측으로 이어지는 핑거홈부 및 핑거돌출부의 폭방향 길이가 한 단계의 셀렉팅 작동간격을 이루도록 형성되며;
    상기 중앙의 핑거돌출부에 대응하여 인터록포크부 중앙에 형성된 인터록홈부의 폭방향 길이가 두 단계의 셀렉팅 작동간격을 이루도록 형성되고;
    상기 중앙의 인터록홈부 양측으로 이어지는 인터록돌출부 및 인터록홈부의 폭방향 길이가 한 단계의 셀렉팅 작동간격을 이루도록 형성되며;
    상기 제1죠부재 및 제2죠부재 타단의 폭방향 길이가 한 단계의 셀렉팅 작동간격을 이루도록 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 변속기구.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 제1죠부재의 타단과 제2죠부재의 타단 사이의 폭방향 길이는 세 단계의 셀렉팅 작동간격을 두고 배치된 것을 특징으로 하는 차량용 변속기구.
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