KR100252790B1 - 자동차용수동변속기의중립서행장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차용 수동 변속기의 중립 서행장치에 관한 것으로써, 수동 변속기 후방에 정체구간을 운행중 운전자가 밟고 있던 클러치와 브레이크를 놓게 될 경우 차량을 전방으로 자동 서행시킬 수 있도록 하는 중립 서행장치를 설치함으로서, 차량 정체구간을 운행동중 밟고 있던 브레이크 페달만 놓으면 전방으로 자동 서행을 이루도록 하여 운전자의 편의성을 향상시키도록 된 것이다.

Description

자동차용 수동변속기의 중립 서행장치

본 발명은 자동차용 수동 변속기의 중립 서행장치에 관한 것으로써, 더욱 상세하게는 수동 변속기에 중립 서행장치를 설치하여 차량 정체구간을 운행동중 밟고 있던 브레이크 페달만 놓으면 전방으로 자동 서행을 이루도록 하여 운전자의 편의성을 향상시키도록 된 것이다.

일반적으로 차량의 엔진이 발생하는 토크는 회전속도의 변화에 상관없이 거의 일정하며 출력은 회전속도에 따라 크게 변화하는 특성을 가지고 있다. 그러나, 자동차가 주행하는 경우에 필요로 하는 구동력은 화물을 실은 경우와 도로 상황 및 주행속도 등에 의해 크게 변화되므로 이러한 변화에 대응하기 위하여 엔진과 구동 바퀴 사이에 토크를 변화시키는 변속기가 설치되어 있는데, 이 변속기는 차량의 주행상태에 따라 적절히 구동력을 변화시킬 수 있도록 되어 있음은 물론이고, 차량을 후진시키기 위한 기어 장치도 갖추고 있다.

여기서, 이러한 변속기는 수동 변속기와 자동 변속기의 두 형식이 있는데, 이중 수동 변속기는 기어식으로 3~5단 변속의 것이 사용되고 있으며, 이는 대략 2~3개의 샤프트에 몇 개씩 기어를 설치하여 기어의 조합을 변경함에 따라 엔진측에서 전달된 회전수(속도)를 감속하고, 회전 토크(힘)를 크게 하여 타이어측의 메인 샤프트에 전달할 수 있도록 구성되어 있다.

그러나, 이와 같이 구성되어 있는 수동 변속기는 구조가 간단하고도 가격이 저렴하며, 또한 주행연비가 자동 변속기에 비해 월등한 장점을 가지고 있음에도 불구하고, 자동 변속기에 밀려 점차적으로 사양세에 있는 추세이다. 그 이유는 점점 심각화 되고 있는 교통 정체 현상 때문으로, 정체시 요구되는 차량의 정차 및 서행을 운전자가 브레이크 페달만을 간단히 밟거나 놓는 동작만으로도 이룰 수 있도록 하는 자동 변속기에 비해, 수동 변속기는 정체시 요구되는 차량의 정차 및 서행을 그때마다 운전자가 브레이크 페달과 클러치, 그리고 변속 레버를 유기적으로 연결동작시켜야지만 이룰 수 있는 불편한 문제가 있기 때문이었다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점들을 감안하여 안출한 것으로서, 수동 변속기에 중립 서행장치를 설치하여 차량 정체구간을 운행도중 밟고 있던 브레이크 페달만 놓으면 전방으로 자동 서행을 이루도록 하는 자동 변속기와 거의 동일한 편의 기능을 운전자에게도 제공하여 줄 수 있도록 하여, 정체구간에서 운전시 운전자의 피로를 대폭 경감시켜 운전자의 편의성을 증대시킬 수 있도록 한 자동차용 수동변속기의 중립 서행장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은, 자동차용 수동 변속기에 있어서, 상기 수동 변속기 후방에 정체구간을 운행중 운전자가 밟고 있던 클러치와 브레이크를 놓게 될 경우 차량을 전방으로 자동 서행시킬 수 있도록 하는 중립 서행장치가 설치된 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 중립 서행장치는, 수동 변속기의 하부에 후방으로 연장되게 형성되어 있는 카운터 기어의 후단에 연결 설치되어 있는 감속 기어와, 상기 수동 변속기의 상부에 후방으로 연장되게 설치되어 있는 메인 샤프트의 일정 부위에 회전가능토록 설치되는 한편, 상기 감속 기어와 치합을 이루고 있는 감속 유성선 기어와, 상기 메인 샤프트의 후방 일정부위에 설치되는 한편, 상기 감속 유성선 기어를 지지하고, 상기 메인 샤프트에 삽입 설치되어 있는 유성 캐리어와, 상기 유성 캐리어의 외경부에 원심으로부터 동일한 각을 취하도록 세곳에 설치되어 있는 유성 피니언 기어와, 상기 유성 피니언 기어의 외경부에 내경이 치합되도록 설치되어 있는 유성 링 기어와, 상기 유성링 기어의 외주연에 일정의 이격을 형성토록 설치되어 있는 브레이크 밴드와, 상기 브레이크 밴드의 일측단에 연결 형성되어 상기 브레이크 밴드를 수동 변속기 내측에 고정 설치하는 링크와, 상기 브레이크 밴드의 타일측단에 연결 형성되는 한편, 전, 후 구동을 이룰 수 있는 로드가 설치된 실린더와, 상기 실린더의 로드가 전, 후 구동을 이룰 수 있도록 하는 솔레노이드 밸브와, 상기 솔레노이드 밸브에 "OR" 조건으로 신호를 보낼 수 있도록 회로적으로 연결되어 있는 브레이크 스위치 및 후진기어 스위치로 구성된다.

한편, 상기 메인 샤프트에 설치되는 유성 캐리어의 내경 부위에는 메인 샤프트의 속도가 상기 유성 캐리어의 회전 속도보다 빠를 경우 유성 캐리어의 회전과는 상관없이 메인 샤프트를 통해 차량을 주행시킬 수 있도록 하는 일방향 베어링이 설치된다.

제1도는 본 발명인 자동차용 수동변속기의 중립 서행장치를 도시한 전체 개략도.

제2도는 본 발명인 자동차용 수동변속기의 중립 서행장치 중 요부의 상태를 발췌 도시한 개략도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

100 : 엔진 102 : 클러치

104 : 수동 변속기 106 : 메인 드라브 기어

108 : 카운터 기어 116 : 메인 샤프트

130 : 중립 서행장치 132 : 감속 기어

134 : 감속 유성선 기어 136 : 유성 피니언 기어

138 : 유성링 기어 140 : 유성 캐리어

142 : 일방향 베어링 144 : 브레이크 밴드

146 : 링크 148 : 로드

150 : 실린더 152 : 스프링

154 : 솔레노이드 밸브 156 : 공압 또는 유압 펌프

158 : 브레이크 스위치 160 : 후진 기어 스위치

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부도면에 의거하여 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

제1도와 제2도에는 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 도시한 것으로, 종래의 수동변속기에 대한 동일 구성은 그 상세한 설명을 생략하며 여기서는 본 발명의 특징만을 설명한다.

도시된 바와 같이 수동 변속기(104) 후방에 차량 정체구간을 운행도중 운전자가 밟고 있던 클러치(102)와 브레이크를 놓게 될 경우 차량을 전방으로 자동 서행시킬 수 있도록 하는 중립 서행장치(130)가 설치되어 있다.

여기서, 상기 중립 서행장치(130)는, 수동 변속기(104)의 하부에 후방으로 연장되게 형성되어 있는 카운터 기어(108)의 후단에 감속 기어(132)를 연결 설치되어 있고, 상기 수동 변속기(104)의 상부에 후방으로 연장되게 설치되어 있는 메인 샤프트(116)의 일정 부위에는 감속 유성선 기어(134)가 회전 가능토록 설치되는 있는데, 상기 감속 유성선 기어(134)는 상기 감속 기어(132)와 치합을 이루고 있다.

또한, 상기 메인 샤프트(116)의 후방 일정부위에는 유성 캐리어(140)가 설치되는데, 이 유성 캐리어(140)는 상기 감속 유성선 기어(134)를 지지하고, 상기 메인 샤프트(116)에 삽입 설치된다.

그리고, 상기 유성 캐리어(140)의 외경부에는 원심으로부터 동일한 각을 취하도록 세곳에 유성 피니언 기어(136)가 설치되어 있고, 상기 유성 피니언 기어(136)의 외경부에는 내경이 치합되도록 유성링 기어(138)가 설치되어 있으며, 상기 유성링 기어(138)의 외주연에는 일정의 이격을 형성토록 브레이크 밴드(144)가 설치되어 있다.

또한, 상기 브레이크 밴드(144)의 일측단에는 링크(146)가 연결 형성되어 상기 브레이크 밴드(144)를 상기 수동 변속기(104) 내측에 고정 설치하고, 상기 브레이크 밴드(144)의 타일측단에는 로드(148)가 연결 설치되어 있으며, 상기 로드(148)는 실린더(150)에 설치되어 전, 후 구동을 이룬다.

그리고, 상기 실린더(150)의 로드(148)가 전, 후로 구동을 이룰 수 있도록 하는 솔레노이드 밸브(154)가 설치되어 있으며, 상기 솔레노이드 밸브(154)에 "OR" 조건으로 신호를 보낼 수 있도록 회로적으로 연결되어 있는 브레이크 스위치(158) 및 후진기어 스위치(160)로 구성되어 있다.

한편, 상기 메인 샤프트(116)에 설치되는 유성 캐리어(140)의 내경 부위에는 메인 샤프트(116)의 속도가 상기 유성 캐리어(140)의 회전 속도보다 빠를 경우 유성 캐리어(140)의 회전과는 상관없이 메인 샤프트(116)를 통해 차량을 주행시킬 수 있도록 하는 일방향 베어링(142)이 설치된다.

도면중 미설명 부호 110은 1단 기어, 112는 2단 기어, 114는 3단 기어, 118은 1, 2단 슬리브, 120은 3, 4단 슬리브, 122는 베어링을 각각 도시한 것이다.

이와 같이 구성되는 본 발명은 차량 정체구간을 운행도중 운전자가 밟고 있던 클러치(102)와 브레이크를 놓게되면, 솔레노이드 밸브(154)가 작동되어 공압 또는 유압 펌프(156)에서 공급되는 공압 또는 유압이 실린더(150)로 공급되어 로드(148)를 전진시킨다.

따라서, 상기 실린더(150)의 로드(148)가 브레이크 밴드(144)를 조이게 되므로, 유성링 기어(138)의 외주면을 압착 고정시키게 된다.

이때, 엔진(100)으로 부터 발생되는 동력을 클러치(102)를 통해 메인 드라이브 기어(106)에 전달되고, 상기 메인 드라이브 기어(106)와 치합을 이루고 있는 카운터 기어(108)로 전달되며, 상기 카운터 기어(108)는 동력을 연장선 후방에 고정되어 있는 감속 기어(132)를 통하여 감속 유성선 기어(134)를 구동시키게 되고, 상기 감속 유성선 기어(134)는 브레이크 밴드(144)에 의해 고정되어 있는 유성링 기어(138)에 의해 유성 캐리어(140)로 구동력을 전달시키게 된다.

따라서, 상기 유성 캐리어(140)는 일방향 베어링(142)을 통해 메인 샤프트(116)로 동력을 출력시킴에 따라, 운행도중 차량 정체구간에서 브레이크 페달만 놓으면 전방으로 자동 서행을 이루도록 하는 자동 변속기와 거의 동일한 편의 기능을 운전자에게 제공하여 줄 수 있도록 한 것이다.

즉, 상기 엔진(100)으로 부터 발생되는 동력이 클러치(102)를 통해 메인 드라이브 기어(106)에 전달되기 위해서는 항상 저단기어(1단 기어)가 연결되어 있는 상태에서 가능한 것으로, 클러치(102)와 브레이크를 밟지 않고 서행을 이룬다.

한편, 운전자가 브레이크를 급하게 밟거나, 후진 변속을 급조작할 시에는 상기 솔레노이드 밸브(154)에 "OR" 조건으로 신호를 보낼 수 있도록 회로적으로 연결되어 있는 브레이크 스위치(158)와 후진 기어 스위치(160)에 의해 신속히 감지되어, 솔레노이드 밸브(154)가 작동되어 상기 실린더(150)로 전달되던 공압 또는 유압이 차단된다.

따라서, 상기 로드(148)는 스프링(152)의 복원력에 의해 후방으로 복귀된다. 즉, 초기위치로 복원되어 유성링 기어(138)의 외주면을 압착 고정하고 있던 브레이크 밴드(144)를 풀도록 하여, 유성링 기어(138)로 전달된 동력을 유성 캐리어(140)로 전달되지 않도록 한다.

또한, 기어 변속을 통해 통상적인 주행을 이룰시에는, 상기 메인 샤프트(116)에 삽입 설치되어 있는 유성 캐리어(140)의 내경 부위에 구비되어 있는 일방향 베어링(142)에 의해 메인 샤프트(116)의 속도가 상기 유성 캐리어(140)의 회전 속도보다 빠를 경우 유성 캐리어(140)의 회전과는 상관없이 메인 샤프트(116)를 통해 차량을 주행시킬 수 있도록 함으로서, 안정된 주행을 이룰 수 있다.

이상의 설명에서와 같이 본 발명은, 수동 변속기에 중립 서행장치를 설치하는 것에 의해 운행도중 차량 정체구간에서는 밟고 있던 브레이크 페달만 놓으면 전방으로 자동 서행을 이루도록 하여 정체구간에서 운전시 운전자의 피로를 대폭 경감시켜 운전자의 편의성을 증대시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 자동차용 수동 변속기(104)의 후방에 정체구간을 운행중 운전자가 밟고 있던 클러치(102)와 브레이크를 놓게 될 경우 차량을 자동 서행시킬 수 있도록 하는 중립 서행장치가 설치되는 구조에 있어서,

   상기한 중립 서행장치(130)는, 수동 변속기(104)의 하부에 후방으로 연장되게 형성되어 있는 카운터 기어(108)의 후단에 연결설치되어 있는 메인 샤프트(116)의 일정부위에 회전가능토록 설치되는 한편, 상기 감속기어(132)와 치합을 이루고 있는 감속 유성선기어(134)와,

   상기 메인 샤프트(116)의 후방 일정부위에 설치되는 한편, 상기 감속 유성선 기어(134)를 지지하고, 상기 메인 샤프트(116)에 삽입 설치되어 있는 유성 캐리어(140)와,

   상기 유성 캐리어(140)의 외경부에 원심으로부터 동일한 각을 취하도록 세곳에 설치되어 있는 유성 피니언 기어(136)와,

   상기 유성 피니언 기어(136)의 외경부에 내경이 치합되도록 설치되어 있는 유성링 기어(138)와,

   상기 유성링 기어(138)의 외주연에 일정의 이격을 형성하도록 설치되어 있는 브레이크 밴드(144)와,

   상기 브레이크 밴드(144)의 일측단에 연결형성되어 상기 브레이크 밴드(144)를 수동변속기(104)의 내측에 고정설치하는 링크(146)와,

   상기 브레이크 밴드(144)의 타일측단에 연결형성되는 한편, 전·후 구동을 이룰 수 있는 로드(148)가 설치된 실린더(150)와,

   상기 실린더(150)와 로드(48)가 전·후 구동을 이룰 수 있도록 하는 솔레노이드 밸브(154)와,

   상기 솔레노이드 밸브(154)에 "OR" 조건으로 신호를 보낼 수 있도록 회로적으로 연결되어 있는 브레이크 스위치(158) 및 후진기어 스위치(160)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동차용 수동 변속기의 중립 서행장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 메인 샤프트(116)에 설치되는 유성 캐리어(140)의 내경 부위에는 메인 샤프트(116)의 속도가 상기 유성 캐리어(140)의 회전과는 상관없이 메인 샤프트(116)를 통해 차량을 주행시킬 수 있도록 하는 일방향 베어링(142)이 설치되는 것을 특징으로 하는 자동차용 수동 변속기의 중립 서행장치.

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