KR100705134B1

KR100705134B1 - 수동변속기의 변속조작장치

Info

Publication number: KR100705134B1
Application number: KR1020040021805A
Authority: KR
Inventors: 이영석
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2004-03-30
Filing date: 2004-03-30
Publication date: 2007-04-10
Also published as: KR20050097079A

Abstract

본 발명에 따른 수동변속기의 변속조작장치는 변속레버가 전진 변속을 행할 때 업/다운 방향, 즉 전후로 조작되고, 변속레버의 조작위치에 따라 모터가 셀렉트/시프트 기어를 통해 셀렉트/시프트 케이블에 변속 조작력을 부여하기 때문에 상기 변속레버가 자동변속기와 같이 간단하게 조작되면서 수동변속기의 조작이 가능하여 수동변속 조작이 편리하다.

수동변속기, 변속조작장치, 변속레버, 셀렉트 케이블, 시프트 케이블

Description

수동변속기의 변속조작장치{Shifting Apparatus of Manual-Transmission}

도 1은 종래 기술에 따른 수동변속기의 변속조작장치 사시도,

도 2는 종래 기술에 따른 수동변속기의 변속조작장치 중 일부 사시도,

도 3은 본 발명에 따른 수동변속기의 변속조작장치 사시도,

도 4는 본 발명에 따른 수동변속기의 변속조작장치 중 일부 동작을 나타낸 도면,

도 5는 본 발명에 따른 수동변속기의 변속조작장치 중 일부 사시도,

도 6은 본 발명에 따른 수동변속기의 변속조작장치 중 타부 동작을 나타낸 도면이다.

<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>

50 : 변속레버 54 : 변속레버 가이드

56 : 스위치 60 : 수동변속기

62 ; 셀렉트 케이블 64 : 시프트 케이블

66 : 컨트롤 샤프트 67 : 컨트롤 핑거

72 : 셀렉트 기어 74 : 모터

76 : 모터 기어 82 : 동력전달기어

84 : 시프트 기어

본 발명은 수동변속기의 변속조작장치에 관한 것으로서, 특히 전진 주행시 전진 변속단을 업/다운 조작만으로 용이하게 조작할 수 있는 수동변속기의 변속조작장치에 관한 것이다.

종래 기술에 따른 수동변속기의 변속조작장치는 전진 5단이고 1/2단,3/4단,5/후진단끼리 서로 짝을 이루어 제1,2,3셀렉트(s1,s2,s3)를 이룬 경우, 먼저 변속레버(2)가 좌우로 조작되어 제1,2,3셀렉트(s1,s2,s3) 중 어느 하나가 선택되면, 상기 변속레버(2)와 연결된 셀렉트 케이블(4)이 조작되어 수동변속기(10)에 내장된 컨트롤 샤프트(6)가 축방향으로 이동되고, 상기 컨트롤 샤프트(6)가 축방향으로 이동됨에 따라 상기 컨트롤 샤프트(6)에 고정된 컨트롤 핑거(8)가 1/2단 변속러그(9a) 또는 3/4단 변속러그(9b), 5/후진단 변속러그(9c) 중 상기 변속레버(2)가 선택한 셀렉트와 대응되는 어느 하나(9b)와 선택적으로 물림된다.

즉, 상기 변속레버(2)가 3/4단 변속을 할 수 있는 제2셀렉트(s2)를 선택하 면, 도 1,2의 'A'에 도시된 바와 같이, 상기 변속레버(2) 및 컨트롤 핑거(8)가 'a'에 위치된다.

그리고, 상기 변속레버(2)가 어느 한 셀렉트(s2)를 선택한 위치에서 전후로 조작되면, 상기 변속레버(2)와 연결된 시프트 케이블(5)이 조작되어 상기 컨트롤 샤프트(6)가 회전되고, 상기 컨트롤 샤프트(6)가 회전됨에 따라 상기 컨트롤 핑거(8)가 물림된 변속러그(9b)를 정 또는 부방향(도 2의 화살표 S)으로 밀게 된다. 그러면, 상기 변속레버(2)가 조작된 변속단의 변속이 이루어진다. 즉, 상기 변속레버(2)가 4단 변속을 하게 되면, 도 1,2의 'A'에 도시된 바와 같이, 상기 변속레버(2) 및 컨트롤 핑거(8)가 'b'에 위치된다.

그러나, 종래 기술에 따른 수동변속기의 변속조작장치는 변속조작시 운전자가 일단 상기 변속레버(2)를 중립으로 복원시킨 다음, 상기 변속레버(2)를 좌우로 움직여 셀렉트 조작을 행하고, 상기 변속레버(2)가 셀렉트 조작된 상태에서 상기 변속레버(2)를 전후로 움직여 시프트 조작을 행해야 하기 때문에 상기 변속레버(2)의 조작과정이 복잡할 뿐만 아니라 운전 미숙자의 경우 오조작을 행할 수 있는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 운전자가 변속레버를 용이하게 조작할 수 있는 수동변속기의 변속조작장치를 제공 하는데 그 목적이 있다.

상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 수동변속기의 변속조작장치는 운전자의 의지에 따라 중립 및 후진, 전진 변속단의 업/다운 조작을 행하는 변속레버와; 상기 변속레버의 조작위치를 감지하는 변속레버 위치감지수단과; 상기 변속레버의 조작위치에 따라 변속 조작력을 발생시켜 수동변속기 측에 전달하는 변속 조작력 발생수단을 포함하여 구성된다.

이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

본 발명에 따른 수동변속기의 변속조작장치는 차실에 구비되어 운전자의 의지에 따라 중립 및 후진, 전진 변속단의 업/다운 조작을 행하는 변속레버(50)와, 상기 변속레버(50)의 조작위치를 감지하는 변속레버 위치감지수단과, 상기 변속레버(50)의 조작위치에 따라 변속 조작력을 발생시켜 수동변속기 측에 전달하는 변속 조작력 발생수단을 포함하여 구성된다.

상기 변속레버(50)는 흔들리지 않고 정확히 조작될 수 있도록 변속레버 가이드(54)의 안내를 받는다.

상기 변속레버 가이드(54)는 좌측에 전후로 상기 변속레버(50)의 중립/후진(N/R)을 안내하는 제1통로(54a)가 구비되고, 우측에 전후로 상기 변속레버(50)가 전진 변속단을 업/다운(Up/Down) 변속 조작할 수 있도록 안내하는 제2통 로(54b)가 구비되며, 상기 제1,2통로(54a,54b)가 좌우로 구비된 제3통로(54c)에 의해 연결된다.

상기 제1,2통로(54a,54b)는 동일한 형상으로 형성되어 좌우로 나란히 배치되고, 상기 제3통로(54c)는 전후로 상기 제1,2통로(54a,54b)의 중앙과 각각 연결된다. 그리고, 상기 변속레버(50)는 조작시 상기 제1,2통로(54a,54b)의 끝에 위치되고, 상기 변속레버 가이드(54)에는 제1,2통로(54a,54b)의 끝 쪽에 상기 변속레버(50)의 조작위치를 운전자가 인식할 수 있는 기호(54d)가 표시된다.

상기 변속레버 위치감지수단은 상기 변속레버(50)의 조작위치마다 각각 설치되어 상기 변속레버(500)와 접점되면 온/오프 동작되는 스위치(56)로 이루어진다. 상기 스위치(56)는 중립, 후진, 전진 변속단의 업/다운 4개로 구비되고, 상기 변속레버 가이드의 제1,2통로(54a,54b)의 끝에 각각 설치되어 상기 변속레버(50)와 접점되면 온 동작되어 상기 변속레버(50)의 조작위치를 알린다. 이 때, 상기 스위치(56)는 상기 변속레버(50)와 접점되면 일정 시간만 온 동작되고, 일정 시간이 지나면 상기 변속레버(50)와 접점된 상태이더라도 오프 동작된다. 물론, 상기 변속레버(50)와 단락된 후 다시 접점되면, 일정 시간동안 온 동작된다.

상기 변속 조작력 발생수단은 수동변속기(60)와 셀렉트 케이블(62)을 통해 연결되어 변속단을 선택할 수 있는 셀렉트 조작력을 상기 수동변속기(60)에 부여하는 셀렉트 조작력 발생부(70)와, 상기 수동변속기(60)와 시프트 케이블(64)을 통해 연결되어 선택된 변속단으로 변속 조작되게 하는 시프트 조작력을 상기 수동변속기(60)에 부여하는 시프트 조작력 발생부(80)로 이루어진다.

먼저, 상기 셀렉트 조작력 발생부(70)는 상기 셀렉트 케이블(62)의 조작방향(화살표 A)과 축이 직교하도록 설치되어 상기 셀렉트 케이블(62)과 연결된 셀렉트 기어(72)와, 상기 변속레버(50)의 조작위치에 따라 상기 셀렉트 기어(72)를 일정 각도 회전시켜 상기 셀렉트 케이블(62)을 조작시키는 모터(74)로 이루어진다.

상기 셀렉트 기어(72)에는 상기 변속레버(50)가 중립에 위치될 때, 상기 수동변속기(60)와의 거리가 가장 짧은 곳('U')에 상기 셀렉트 케이블(62)이 연결된다. 여기서, 상기 셀렉트 케이블(62)은 끝단에 상기 셀렉트 케이블(62)과 직교된 핀(62a)이 있고, 상기 셀렉트 케이블의 핀(62a)이 상기 셀렉트 기어(72)의 축방향으로 상기 셀렉트 기어(72)에 회전 가능토록 끼워진다.

상기 모터(74)는 상기 변속레버(50)에 의해 전진 변속단이 고단으로 조작됨에 따라 상기 셀렉트 케이블(62)이 상기 셀렉트 기어(72)를 향해 당겨질 수 있도록, 상기 셀렉트 기어(72)를 한 방향으로 일정 각도씩 회전시킨다. 이 때, 상기 변속레버(50)가 중립에서 최고단까지 조작되는 동안 상기 셀렉트 기어(72)가 180°이상 회전되면, 각 전진 변속단의 셀렉트 조작력이 차별되지 않을 수도 있다. 따라서, 상기 모터(74)는 전진 5단의 경우, 상기 변속레버(50)가 어느 한 전진 변속단으로 조작될 때 상기 셀렉트 기어(72)가 전 변속단보다 상대적으로 30°씩 회전되게 한다.

아울러, 통상적으로 후진 변속단이 전진 변속단의 최고단과 짝을 이루어 전진 변속단의 최고단과 함께 셀렉트되므로 상기 모터(74)는 후진 변속시 상기 셀렉트 기어(72)가 고단으로 회전되는 방향, 즉 정방향(화살표 R)으로 상기 셀렉트 기 어(72)를 전진 변속단의 최고단보다 일정 각도 더 회전시켜 후진 변속 조작력이 생기게 한다. 이 실시예에서는 후진 변속시 상기 셀렉트 기어(72)가 전진 변속단의 최고단, 즉 5단보다 30°더 회전된다.

그리고, 상기 모터(74)는 상기 셀렉트 기어(72)와 직결되면 여력이나 관성력 등으로 인해 상기 셀렉트 기어(72)를 정확히 30°씩 회전시키기 어려우므로, 상기 셀렉트 기어(72)와 외접되고 상기 모터의 회전축(74a)의 끝에 축설된 모터 기어(76)를 통해 연결된다. 그러면, 상기 모터(74)는 상기 모터 기어(76)가 적어도 한 바퀴 이상 회전될 때마다 상기 셀렉트 기어(72)를 정확히 30°씩 회전시킬 수 있다.

한편, 도면 중 특히 도 5 및 도 6을 참조하면, 상기 수동변속기에는 전진 5단인 경우, 상기 셀렉트 케이블(62)에 의해 축방향 이동되고 상기 시프트 케이블(64)에 의해 회전되는 컨트롤 샤프트(66)와, 상기 컨트롤 샤프트(66)에 고정된 컨트롤 핑거(67)와, 상기 컨트롤 핑거(67)와 선택적으로 물림되는 1/2단, 3/4단, 5/후진단 러그(68a,68b,68c)가 있다.

따라서, 상기 셀렉트 기어(72)가 정방향(화살표 R)으로 회전됨에 따라 상기 컨트롤 핑거(67)가 1/2단 또는 3/4단, 5/후진단 러그(68a,68b,68c) 중 어느 하나에 물려진다. 예를 들어, 상기 컨트롤 핑거(67)는 상기 셀렉트 기어(72)가 중립에서 정방향(화살표 R)으로 30°회전되면 상기 1/2단 러그(68a)와 물리고, 이 상태에서 상기 셀렉트 기어(72)가 정방향(화살표 R)으로 60°더 회전되면 3/4단 러그(68b)와 물린다.

그리고, 상기 셀렉트 케이블(62)에 의해 상기 컨트롤 샤프트(66)가 정 또는 역방향으로 회전됨에 따라 상기 컨트롤 핑거(67)가 선택적으로 물림된 러그를 밀어 최종적으로 변속이 이루어지게 한다.

다음으로, 상기 시프트 조작력 발생부(80)는 상기 셀렉트 기어(72)의 회전력에 의해 동작될 수 있도록, 상기 셀렉트 기어(72)와 동축 상에 설치되어 상기 셀렉트 기어(72)와 일체로 회전되는 동력전달기어(82)와, 상기 동력전달기어(82)와 외접되고 상기 시프트 케이블(64)과 연결된 시프트 기어(84)로 이루어진다.

이 때, 도면 중 특히 도 5 및 도 6을 참조하면, 변속 조작이 행해질 때 먼저, 전 변속단이 해제될 수 있도록 상기 컨트롤 샤프트(66)가 셀렉트 케이블(62)에 의해 회전되어 상기 컨트롤 핑거(67)가 물림된 러그를 제위치로 복원시키고, 다음 변속단의 변속이 행해질 수 있도록 상기 컨트롤 샤프트(66)와 함께 컨트롤 핑거(67)가 회전되면서 물림된 러그를 밀어준다.

여기서, 전진 변속단이 고단으로 진행됨에 따라 상기 컨트롤 샤프트(66)가 정/역으로 번갈아 가면서 회전되는 바, 상기 시프트 기어(84)는 상기 컨트롤 샤프트(66)가 정/역으로 번갈아 회전될 수 있도록 상기 시프트 케이블(64)을 교대로 상기 시프트 기어(84)를 향해 당기거나 밀어내면 되므로 상기 셀렉트 기어(72)가 30°씩 회전될 때마다 시프트 해제/시프트가 반복될 수 있도록 180°씩 회전된다.

그리고, 상기 시프트 기어(84)도 축이 상기 시프트 케이블(64)의 조작방향(화살표 B)과 직교되고, 상기 시프트 케이블(64)의 끝단에 형성된 핀(64a)이 상기 시프트 기어(84)의 축방향으로 상기 시프트 기어(84)에 회전 가능토록 끼워진다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 동작을 살펴보면 다음과 같다.

운전자가 상기 변속레버(50)를 잡고 상기 변속레버 가이드(54)를 따라 조작하면, 상기 변속레버(50)의 조작위치가 스위치(56)를 통해 감지된다.

이 때, 상기 변속레버(50)가 전진 변속단의 업 조작위치에 있으면, 상기 모터(74)가 상기 셀렉트 기어(72)를 정방향으로 30°회전시킨다. 그러면, 상기 셀렉트 케이블(62)이 상기 셀렉트 기어(72)를 향해 당겨지고, 상기 컨트롤 핑거(67)가 다음 변속단과 대응되는 러그, 예를 들어 3/4단 러그(68b)와 선택적으로 물리게 된다.

더불어, 상기 셀렉트 기어(72)가 정방향(화살표 R)으로 30°회전되는 동안 동시에 상기 시프트 기어(84)가 180°회전된다. 그러면, 상기 컨트롤 핑거(67)가 전 변속단과 대응되게 물림된 러그, 예를 들어 1/2단 러그(68a)를 제 위치로 복귀시키면서 다음 변속단과 대응되는 러그, 예를 들어 3/4단 러그(68b)와 물려짐과 아울러 다음 변속단과 대응되는 러그, 예를 들어 3/4단 러그(68b)를 밀어 변속이 행해지게 한다. 이 때, 상기 컨트롤 핑거(67)는 상기 셀렉트 케이블(62)에 의해 상기 컨트롤 샤프트(66)의 축방향으로 상기 1/2단, 3/4단, 5/후진단 러그(68a,68b,68c) 사이를 이동됨과 동시에 상기 시프트 케이블(64)에 의해 상기 컨트롤 샤프트(66)와 함께 정/역으로 회전되기 때문에 대각선 방향으로 이동한다(도 6참조).

마찬가지로, 상기 변속레버(50)가 전진 변속단의 다운 조작위치에 있으면, 상기 셀렉트 기어(72)가 역방향으로 30°회전되고, 상기 시프트 기어(84)가 180° 회전되면서 변속 조작이 행해진다.

그리고, 상기 변속레버(50)가 후진 변속위치에 있으면, 상기 셀렉트 기어(72)가 중립에서 정방향으로 180°회전되어 후진 변속이 행해진다.

한편, 상기 변속레버(50)가 전진 변속단의 업 조작위치에 있는 상태에서 다시 한번 전진 변속단을 높일 경우, 상기 변속레버(50)를 뒤로 빼낸 후 다시 전진 변속단의 업 조작위치로 밀면 스위치(56)가 다시 온 동작되어 변속 조작이 행해진다.

물론, 전진 변속단을 연속으로 다운시킬 때도 상기와 같다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 수동변속기의 변속조작장치는 변속레버가 전진 변속을 행할 때 업/다운 방향, 즉 전후로 조작되고, 변속레버의 조작위치에 따라 모터가 셀렉트/시프트 기어를 통해 셀렉트/시프트 케이블에 변속 조작력을 부여하기 때문에 상기 변속레버가 자동변속기와 같이 간단하게 조작되면서 수동변속기의 조작이 가능하여 수동변속 조작이 편리해질 수 있는 이점이 있다.

Claims

운전자의 의지에 따라 중립 및 후진, 전진 변속단의 업/다운 조작을 행하는 변속레버와; 상기 변속레버의 조작위치를 감지하는 변속레버 위치감지수단과; 상기 변속레버의 조작위치에 따라 변속 조작력을 발생시켜 수동변속기 측에 전달하는 변속 조작력 발생수단을 포함하여 구성되고,

상기 변속 조작력 발생수단은 상기 수동변속기로 셀렉트 조작력을 전달하는 셀렉트 케이블과 연결되어, 상기 변속레버의 조작위치에 따라 상기 셀렉트 케이블을 조작하는 셀렉트 조작력 발생부와; 상기 수동변속기로 시프트 조작력을 전달하는 시프트 케이블과 연결되어, 상기 변속레버의 조작위치에 따라 상기 시프트 케이블을 조작하는 시프트 조작력 발생부로 이루어지고,

상기 셀렉트 조작력 발생부는 상기 셀렉트 케이블과 연결된 셀렉트 기어와, 상기 변속레버의 조작위치에 따라 상기 셀렉트 기어를 일정 각도 회전시키는 모터로 이루어진 것을 특징으로 하는 수동변속기의 변속조작장치.
제 1 항에 있어서,

상기 변속레버에는 변속 조작을 안내하는 변속레버 가이드가 설치되고;

상기 변속레버 가이드는 좌측에 전후로 중립/후진을 안내하는 제1통로와, 우측에 전후로 전진 변속단의 업/다운 조작을 안내하는 제2통로와, 상기 제1,2통로를 좌우로 연결하는 제3통로로 이루어진 것을 특징으로 하는 수동변속기의 변속조작장치.
제 1 항에 있어서,

상기 변속레버 위치감지수단은 상기 변속레버의 조작위치마다 각각 설치되어, 상기 변속레버와 접점되면 온/오프 동작되는 스위치로 이루어진 것을 특징으로 하는 수동변속기의 변속조작장치.
삭제
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제 1 항에 있어서,

상기 모터는 전진 변속단이 고단으로 조작됨에 따라 상기 셀렉트 기어를 한 방향으로 일정 각도씩 회전시키는 것을 특징으로 하는 수동변속기의 변속조작장치.
제 6 항에 있어서,

상기 모터는 후진 변속시 상기 셀렉트 기어가 고단으로 회전되는 방향으로 상기 셀렉트 기어를 전진 변속단의 최고단보다 일정 각도 더 회전시키는 것을 특징 으로 하는 수동변속기의 변속조작장치.
제 6 항에 있어서,

상기 모터는 상기 모터의 회전축에 축설되고, 상기 셀렉트 기어와 치합된 모터 기어가 더 포함된 것을 특징으로 하는 수동변속기의 변속조작장치.
제 1,6,7,8 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 시프트 조작력 발생부는 상기 셀렉트 기어와 일체로 회전되는 동력전달기어와, 상기 동력전달기어와 치합되고 상기 시프트 케이블과 연결된 시프트 기어로 이루어진 것을 특징으로 하는 수동변속기의 변속조작장치.
제 9 항에 있어서,

상기 시프트 기어는 상기 셀렉트 기어가 일정 각도씩 회전될 때마다 시프트 해제/시프트가 반복될 수 있도록 180°씩 회전되는 것을 특징으로 하는 수동변속기의 변속조작장치.