KR0158172B1 - 탄성 레버를 이용한 후진 변속시의 동기 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량의 후진 변속시의 동기 장치에 대한 것으로서, 더욱 상세히는 저가의 부품으로 이루어지는 간단한 구조로 후진 변속시에 후진 변속을 위한 기어를 부드럽게 맞물리게 할 수 있는 장치에 대한 것이다. 따라서 본 발명은, 전진 변속단에 대한 동기 장치를 갖춘 수동 변속기에 있어서, 전진 쉬프트 레일에 설치된 돌기와; 변속 조작 기구에, 전진 쉬프트 레일의 축상 방향을 접선 방향으로 하여 회동하도록 후진 변속단의 선택시 상기 돌기와 접할 수 있는 위치에 설치된 레버와; 그리고 상기 레버의 회동 방향에 탄성력을 가하도록 설치된 탄성체를 포함하여 이루어지므로서, 후진 변속시 상기 레버가 상기 돌기를 타고 넘으면서 상기 돌기를 밀어 전진 쉬프트 레일이 동기 작용만을 일으킬 정도로만 이동되는 후진 변속시의 동기 장치를 제공한다.

Description

탄성 레버를 이용한 후진 변속시의 동기 장치

제1도는 본 발명의 실시예를 보이는 도면.

제2도는 상기의 실시예에서 레버와 탄성체가 컨트롤 샤프트에 결합되는 것을 보이는 도면.

제3도는 상기의 실시예의 작동 상태를 보이는 도면.

제4도는 본 발명에 있어서 탄성체가 컨트롤 샤프트에 결합되는 또 다른 실시예를 보이는 도면.

본 발명의 차량의 후진 변속시의 동기 장치에 대한 것으로서, 더욱 상세히는 저가의 부품으로 이루어지는 간단한 구조로 후진 변속시에 후진 변속을 위한 기어를 부드럽게 맞물리게 할 수 있는 장치에 대한 것이다.

기존의 경우, 수동 변속기를 탑재한 차량은 전진 1,2,3,4속등에 대해서는 동기 장치를 갖추고 있어 이들 변속시는 부드러운 변속이 이루어지지만 후진 변속에 대해서는 동기 장치를 갖추지 않고 있어, 만일 차량이 완전히 정지하지 않은 상태에서 후진 변속이 이루어지면 후진을 위한 기어간의 간섭이 발생하여 심한 소음이 발생하고 또한 후진 기어의 손상을 초래하게 된다.

상기의 문제를 해결하기 위하여 후진 변속에 대해서도 동기 장치를 상기 차량에 설치할 수도 있겠으나, 차량의 정지시에 이루어지는 후진 변속을 생각할 때 고가의 동기 장치를 후진 변속에도 추가할 필요성은 극히 적다.

따라서 저가의 부품으로 이루어진 간단한 구조로 차량이 완전히 정지하지 않은 상태에서의 후진 변속시, 후진 변속을 위한 기어를 부드럽게 맞물리게 할 수 있는 장치에 대한 필요성이 오랫동안 요망되어 왔다.

따라서, 본 발명은 고가의 부품의 필요가 없이, 저가의 부품으로 이루어진 간단한 구조로서 차량이 완전히 정지하지 않은 상태에서의 후진 변속시 후진 기어를 부드럽게 맞물리게 하는 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 후진 변속 탈출이 용이하게 이루어지는 후진 변속시의 동기 장치를 제공하는 것이다.

상기의 목적에 따라, 본 발명은, 전진 변속단에 대한 동기 장치(synchro mechanism)를 갖춘 수동 변속기에 있어서, 전진 쉬프트 레일에 설치된 돌기와; 변속 조작 기구에, 전진 쉬프트 레일의 축상 방향을 접선 방향으로 하여 회동하도록 후진 변속단의 선택시 상기 돌기와 접할 수 있는 위치에 설치된 레버와; 그리고 상기 레버의 회동 방향에 탄성력을 가하도록 설치된 탄성체를 포함하여 이루어지므로서, 후진 변속시 상기 레버가 상기 돌기를 타고 넘으면서 상기 돌기를 밀어 전진 쉬프트 레일이 동기 작용을 일으킬 정도로 이동되는 후진 변속시의 동기 장치를 제공한다.

상기 탄성체의 설치를 위하여, 본 발명에 따른 후진 변속시의 동기 장치는 상기 레버와 탄성체를 수용하는 케이싱을 더욱 포함할 수 있고 이때 상기 탄성체는 상기 레버와 케이싱의 내부 벽사이에 개재된다.

또한 본 발명에 따른 후진 변속시의 동기 장치는 상기 레버를 중심으로 상기 탄성체의 반대편에 설치된 또 하나의 탄성체를 더욱 포함하고 상기 또 하나의 탄성체의 탄성 계수는 상기 탄성체의 탄성계수보다 작은 것이 바람직하다.

나아가서, 상기 탄성체는 코일 스프링으로서 상기 컨트롤 샤프트에 감겨져 있고 상기 코일 스프링의 후진 변속시에 탄성력을 가하는 측의 상기 감겨진 부분의 연장부는 휘어진 형상으로 상기 케이싱의 내부벽에 탄지되고 상기 연장부의 길이는 상기 레버를 중심으로 반대측에 형성되는 연장부의 길이보다 작게 함이 바람직하다.

본 발명에 의하여, 후진 변속이 행해지면, 상기 후진 변속 조작 기구에 설치된 상기 레버는 상기 돌기를 밀고, 그 결과 전진 쉬프트 레일이 이동한다. 여기서, 상기 레버는 상기 돌기에 의하여 반작용의 힘을 받는 방향으로, 상기 스프링에 대항하여 젖혀지면서(또는 전진 쉬프트 레일의 축상 방향을 접선 방향으로 하여 선회를 하면서) 상기 돌기를 밀며, 상기 돌기를 넘어서는 순간 상기 레버에 설치된 스프링의 탄성력으로 인하여 본래의 위치로 다시 선회한다. 상기 레버가 상기의 돌기를 미는 힘은 상기 레버가 젖혀지면서 상기 돌기를 타고 넘을 때까지만 작용되므로, 상기 스프링의 탄성 계수를 적절히 선정할 경우 동기 기구에 있어서 단지 동기 작용만을 일으킬 정도로의 전진 쉬프트 레일의 이동을 이룬다. 여기서 동기작용이라 함은 동기 장치에 있어서, 동기 링(synchronizer ring)이 주축 기어의 콘과 접촉을 하여 그 사이에서 단지 마찰력을 일으키는 것을 의미한다. 즉 동기 장치의 슬리브가 상기 주축기어와 주축에 스플라인 결합된 허브와 결합을 시키기 전의 동기 작용만을 일으키는 것을 의미한다. 상기의 동기 작용의 결과 변속기 내의 완전히 정지하지 않은 축은 상기 마찰력으로 인하여 정지하게 된다(또는 적어도 회전속도의 감소를 불러온다). 이에 따라, 차량이 완전히 정지하지 않은 상태에서 후진 변속이 행해지더라도 부드럽게 후진 기어가 맞물려진다.

또한 상기 또하나의 탄성체는 후진 변속 탈출시 후진 변속시의 경우의 방향과 역방향으로 상기 돌기를 타넘으면서 젖혀진 레버가 원위치로 복구하도록 탄성력을 가하며, 그 탄성 계수는 상기 탄성체의 탄성계수보다 적으므로 후진 변속의 탈출은 적은 힘으로 용이하게 이루어진다.

상기의 컨트롤 샤프트에 감겨진 코일 스프링을 이용한 경우에 있어서도 상기 반대측의 연장부의 길이가 휘어진 형상의 연장부보다 작으므로, 휘어진 형상의 연장부보다 적은 모우멘트가 후진 변속 탈출시 상기 레버에 걸리기 때문에 후진 변속의 탈출은 적은 힘으로 용이하게 이루어진다.

이제 본 발명이 실시되는 예를 첨부된 도면을 참고로 하여 보이고자 한다. 첨부된 도면에서 동일한 요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 부여하고 있다.

제1도는 변속 조작 기구가 플로어형 원격 조작 기구인 경우 본 발명이 적용되는 예를 보인다.

참조 부호(10)는 컨트롤 샤프트를 나타낸다. 상기 컨트롤 샤프트(10)에는 컨트롤 핑거(50)가 설치되어 있고 상기 컨트롤 핑거(50)는 상기 컨트롤 샤프트(10)의 축 방향 이동에 따라 쉬프트 러그(40)중 어느 하나와 대향되고 대향된 쉬프트 러그에 따라 변속단이 선택된다. 도면의 경우는 전진 3, 4단을 선택한 경우이다. 만일, 이 상황에서, 상기 컨트롤 샤프트(10)가 회전을 하면 전진 3, 4단 쉬프트 레일의 이동을 일으켜, 상기 컨트롤 샤프트의 회전 방향에 따라, 전진 3단 또는 4단의 변속이 이루어질 것이다.

상기와 같은 선행 기술의 변속 기구에 있어서, 탄성적으로 회동 가능하도록 레버(20)가 상기 컨트롤 샤프트(10)에 설치된다.

제2도는 탄성체와 레버가 상기 컨트롤 샤프트(10)에 설치되는 예를 보인다. 구멍(71)을 가지는 케이싱(70)에 상기 컨트롤 샤프트(10)가 관통하여 설치되고, 상기 케이싱(70)은 구멍(15)을 가지고 상기 구멍(15)에 대응되어 레버(20)에도 구멍(16)이 형성된다. 상기 구멍(15,16)을 관통하여 핀(5)이 관통되고 따라서 상기 레버(20)는 상기 컨트롤 샤프트(10)에 회동 가능하게 설치된다. 상기 레버(20)의 후진 변속시의 회동 방향의 반대측에는 스프링과 같은 탄성체(20-1)가 상기 케이싱(70)의 내부 사이에서 돌기(6)을 관통하여 개재된다. 따라서 상기 탄성체(20-1)는 상기 레버의 회동 방향에 대항하여 탄성력을 상기 레버에 가한다.

상기 레버(20-1)를 중심으로 상기 탄성체(20-1)의 반대편에도 또 하나의 스프링과 같은 탄성체(20-2)를 설치함이 바람직하다. 그러므로서 후진 변속단의 탈출시에도 상기 레버의 회동 방향에 대항한 탄성력을 상기 레버(20)에 가해 상기 레버로 하여금 후진 변속 탈출후 원위치로 복귀하게 한다. 이때, 상기 또 하나의 탄성체(20-2)의 탄성 계수는 상기 탄성체(20-1)의 탄성 계수보다 작은 것을 사용하는 것이 바람직하다. 그러므로서, 적은 힘으로 용이하게 후진 변속 상태에서 탈출할 수 있게 된다.

상기의 후진 변속시와 후진 변속 탈출시를 위한 적어도 2개의 탄성체를 사용하는 대신 제4도와 같이 탄성체를 설치할 수도 있다. 여기서 탄성체(200)는 코일 스프링으로서 컨트롤 샤프트(10)에 감겨져 있고 후진 변속시의 레버(20)의 회동 방향에 대항한 탄성력을 가하는 방향측의 연장부(201)는 휘어진 형상을 하고 있다. 상기 연장부(201)의 반대편 연장부(202)는 상기 레버(20)의 돌기(501)에 지지되고 상기 연장부(202)는 또 다른 돌기(502)에 지지된다. 상기 연장부(201)의 길이(b)는 상기 반대편 연장부(202)의 길이(a)보다 길다. 따라서 상기 연장부(201)단쪽의 걸리는 힘보다 적은 모우멘트(moment)가 반대 연장부(202)의 단에 걸리고, 이는 후진 변속단 탈출이 적은 힘으로 용이하게 이루어진다는 것을 의미한다.

다시 제1도에 대해서 설명을 하면, 어느 일 쉬프트 레일에는 (도면의 경우 1-2단 러그의 옆에 설치되어 있다) 돌기(30)가 설치된다. 이때, 상기 레버(20)와 돌기(30)의 위치는, 상기 컨트롤 샤프트(10)가 축 방향으로 이동되어 그 컨트롤 핑거(50)가 전진 5단과 후진 단을 선택한 경우 상기 레버의 일변이, 상기 돌기(30)의 상기 쉬프트 레일의 길이 방향 쪽의 측변과 접촉할 수 있는 위치여야 한다.

제3도는 후진 변속이 이루어지는 경우 본 발명이 작동되는 상태를 보인다. 여기서 탄성체의 결합 구조는 제2도 또는 제4의 어느 것으로서 탄성체의 결합 구조는 도면에서 보이지 않고 있다. 먼저 상기 컨트롤 샤프트(10)의 축상이동으로 5단-후진 쉬프트 레일이 선택되면 상기 레버(20)가 상기 돌기(30)의 측변과 이웃하여 위치한다. 다음, 상기 쉬프트 레일이 도면에서 보이는 것과 같이 후진단 방향으로 회전되어 후진 변속이 행해지면, 이때 상기 돌기(30)와 그 일변에서 접촉하는 레버(20)는 돌기(30)를 밀게 된다. 이 경우 상기 돌기의 밀림은 2단 변속 방향이다. 여기서 상기 레버(20)는 상기 돌기(30)를 스스로는 젖혀지면서(다시 말해서 상기 쉬프트 레일의 축상 방향을 접선 방향으로 하여 회동하면서) 밀고, 상기 돌기(30)를 타 넘으면 더 이상 상기 돌기(30)를 밀지 못한다. 따라서, 이 경우 2단 쉬프트 레일의 이동은 단지 동기 작용만을 일으킬 정도로의 이동을 이룬다. 상기 돌기를 넘어서는 상기 레버(20)는 설치된 탄성체(20-1 또는 201)의 탄성력으로 인하여 본래의 위치로 다시 선회한다.

상기의 돌기(30)의 이동은 단지 동기 작용만을 일으킬 정도로의 이동을 일으키고, 그러므로, 싱크로나이저 링과 주축 콘과의 마찰력으로 완전히 정지하지 않은 변속기 내부 축의 정지를 일으킨다. 이에 따라 후진 변속시 쉽게 후진 기어가 맞물려지게 된다.

또한 탄성 계수가 작은 또 하나의 탄성체(20-2)를 부가하거나 후진 변속 탈출시 탄성력을 가하는 측의 길이가 작은 연장부(202)가 부가되면 후진 변속 탈출 후에 레버(20)가 상기 탄성체(20-2 또는 202)의 작용으로 원위치로 회귀하며 또한 그 탈출은 적은 힘으로 용이하게 이루어진다.

본 발명은, 이상 설명한 것과 같이, 동기 기구를 갖춘 기존의 수동 변속기에, 단순히 선회 가능한 탄성 레버와 돌기를 부가함으로써 후진 변속을 부드럽게 이루고 또한 그 탈출이 용이한 매우 유용한 발명인 것이다.

Claims (5)

1. 전진 변속단에 대한 동기 장치를 갖춘 수동 변속기에 있어서, 전진 쉬프트 레일에 설치된 돌기와; 변속 조작 기구에 전진 쉬프트 레일의 축상 방향을 접선 방향으로 하여 회동할 수 있도록 설치된 것으로서 후진 변속단의 선택시 상기 돌기와 이웃할 수 있는 위치에 설치된 레버와; 그리고 상기 레버의 회동 방향에 대항하여 탄성력을 상기 레버에 가하도록 설치된 탄성체를 포함하여 이루어지는 후진 변속시의 동기 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 탄성체의 설치를 위하여 상기 레버와 탄성체를 수용하는 케이싱을 더욱 포함하고 상기 탄성체는 상기 레버와 케이싱의 내부 벽사이에 탄지되는 후진 변속시의 동기 장치.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 수동 변속기의 변속 조작 방식이 플로어형 원격 조정인 경우, 상기 레버는 컨트롤 샤프트에 설치되는 후진 변속시의 동기 장치.
4. 제3항에 있어서, 상기 레버를 중심으로 상기 탄성체의 반대편에 설치된 또 하나의 탄성체를 더욱 포함하며 상기 또 하나의 탄성체의 탄성 계수는 상기 탄성체의 탄성 계수보다 작은 후진 변속시의 동기 장치.
5. 제3항에 있어서, 상기 탄성체는 코일 스프링으로서 상기 컨트롤 샤프트에 감겨져 있고 상기 코일 스프링의 후진 변속시에 탄성력을 가하는 측의 상기 감겨진 부분의 연장부는 휘어진 형상으로 상기 케이싱의 내부 벽에 탄지되고 상기 연장부의 길이는 상기 레버를 중심으로 반대측의 연장부의 길이보다는 긴 후진 변속시의 동기 장치.