KR101890599B1 - 변속 조작 기구 - Google Patents

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게이힌 세이미쯔 고오교오 가부시끼가이샤
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Abstract

소형·경량화, 소비 전력 저감, 구성 부품의 간소화와 점수 삭감, 및 저비용화를 도모하는 것이 가능한 변속 조작 기구를 제공한다.
볼나사(13)를 구성하는 나사축(31)과, 나사축(31)을 회전시키는 모터(12)와, 나사축(31)에 나합(螺合)하는 너트(33)와, 나사축(31) 상에 배치된 클러치(16)와, 클러치(16)의 온(on)에 의하여 나사축(31)과 일체화하고, 클러치(16)의 오프(off)에 의하여 나사축(31)에 대하여 구속이 풀리는 셀렉트 레버(17)를 구비하고, 메인 레버(14)의 일단을 너트(33)에 계합(係合)하는 것과 함께, 타단을 샤프트(18)에 계합 또는 연결하고, 셀렉트 레버(17)를 메인 레버(14)에 계합시켰다.

Description

변속 조작 기구{GEAR SHIFT OPERATION MECHANISM}
본 발명은, 모터에 의하여 변속기의 셀렉트(select) 동작 및 시프트(shift) 동작을 행하는 변속 조작 기구에 관한 것이다.
종래, 변속기의 셀렉트 동작 및 시프트 동작을 행하는 변속 조작 기구로서, 셀렉트용 모터 및 시프트용 모터의 양방을 구비하는 것이 알려져 있다(예를 들어, 특허 문헌 1 참조). 변속 조작 기구의 하우징의 일단부에는 셀렉트용 모터가 취부(取付)되고, 이 셀렉트용 모터의 모터 샤프트에 동축(同軸)으로 시프트 샤프트가 배치되어 있다. 또한, 하우징의 타단부에는 시프트용 모터가 취부되고, 시프트용 모터의 모터 샤프트가, 상기 시프트 샤프트와 직교하도록 배치되어 있다.
일본국 공개특허공보 특개2003-194215호
특허 문헌 1에서는, 하우징의 양단(兩端)에 셀렉트용 모터와 시프트용 모터가 배치되고, 나아가, 각각의 모터에, 시프트 샤프트를 이동 또는 회동시키기 위한 부품이 연결되어 있기 때문에, 변속 조작 기구의 대형화, 중량증(重量增), 소비 전력의 증대, 구성 부품의 복잡화, 부품 점수의 증가 및 코스트업(cost-up)을 초래하고 있다.
본 발명의 목적은, 소형·경량화, 소비 전력 저감, 구성 부품의 간소화와 점수 삭감, 및 저비용화를 도모하는 것이 가능한 변속 조작 기구를 제공하는 것에 있다.
이 명세서에는, 2014년 5월 9일에 출원된 일본국 특허 출원·특원2014-097491의 모든 내용이 포함된다.
상술한 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은, 레버에 의하여 샤프트를 시프트 방향으로 회동시키는 것과 함께, 상기 레버에 의하여 상기 샤프트를 셀렉트 방향으로 이동시키는 변속 조작 기구에 있어서, 볼나사를 구성하는 나사축과, 상기 나사축을 회전시키는 모터와, 상기 나사축에 나합(螺合)하는 너트와, 상기 나사축 상에 배치된 클러치와, 상기 클러치의 온(on)에 의하여 상기 나사축과 일체화하고, 상기 클러치의 오프(off)에 의하여 상기 나사축에 대하여 구속이 풀리는 셀렉트 레버를 구비하고, 상기 레버의 일단을 상기 너트에 계합(係合)하는 것과 함께, 타단을 상기 샤프트에 계합하고, 상기 셀렉트 레버를 상기 레버에 계합시키고, 상기 레버는, 한 쌍의 암부를 구비하고, 상기 암부 사이에는, 상기 셀렉트 레버가, 상기 암부에 대하여 간극 없이 또한 상기 나사축 방향으로 상대 이동 가능하게 삽입되고, 상기 클러치는 아마추어(armature)를 구비하고, 상기 셀렉트 레버의 일단이 상기 아마추어에 연결된 것을 특징으로 한다.
이 구성에 의하면, 클러치를 온으로 하는 것에 의하여, 나사축과 셀렉트 레버를 일체화하는 것과 함께 모터로 나사축 및 셀렉트 레버를 회동시키고, 레버를 나사 축 둘레로 요동(搖動)시켜 샤프트를 셀렉트 방향으로 이동시킬 수 있다. 또한, 클러치를 오프로 하는 것에 의하여, 모터로 나사축을 회전시키고, 너트를 나사축 상에서 이동시켜 레버를 요동시키고, 샤프트를 시프트 방향으로 회동시킬 수 있다. 따라서, 1개의 모터로 변속기의 시프트 동작 및 셀렉트 동작을 행하게 할 수 있고, 변속 조작 기구의 소형·경량화, 소비 전력 저감, 구성 부품의 간소화와 점수 삭감, 및 저비용화를 도모할 수 있다.
상기 구성에 있어서, 상기 클러치가 상기 모터에 근접하여 배치되어 있어도 무방하다. 이 구성에 의하면, 모터 및 클러치에 접속되는 배선을 정리하기 쉽게 할 수 있고, 또한, 배선의 길이를 짧게 할 수 있기 때문에, 배선을 고정하는 부품 등을 적게 하여, 코스트, 조립공수를 삭감할 수 있다.
또한, 상기 구성에 있어서, 상기 너트의 이동 거리를 검지(檢知)하는 시프트 포지션 센서를 구비하여도 무방하다. 이 구성에 의하면, 시프트 포지션 센서에 의하여 너트의 이동 거리를 검지하여, 시프트 동작 상태를 구할 수 있다.
또한, 상기 구성에 있어서, 상기 셀렉트 레버의 요동 각도를 검지하는 셀렉트 포지션 센서를 구비하여도 무방하다. 이 구성에 의하면, 셀렉트 포지션 센서에 의하여 셀렉트 레버의 요동 각도를 검지하여, 셀렉트 동작 상태를 구할 수 있다.
또한, 상기 구성에 있어서, 상기 셀렉트 레버는, 상기 나사축에 평행한 부분을 가져도 무방하다.
또한, 상기 구성에 있어서, 상기 셀렉트 레버의 일단은 상기 클러치에 취부되고, 상기 셀렉트 레버의 타단은 상기 나사축에 회전 가능하게 감합되어도 무방하다.
또한, 상기 구성에 있어서, 상기 클러치를 온으로 할 때, 상기 셀렉트 레버와 상기 암부와의 계합에 의하여, 상기 레버가 상기 샤프트를 상기 셀렉트 방향으로 이동시켜도 무방하다.
상술한 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은, 레버에 의하여 샤프트를 시프트(shift) 방향으로 회동시키는 것과 함께, 상기 레버에 의하여 상기 샤프트를 셀렉트(select) 방향으로 이동시키는 변속 조작 기구에 있어서, 볼나사를 구성하는 나사축과, 상기 나사축을 회전시키는 모터와, 상기 나사축에 나합(螺合)하는 너트와, 상기 나사축 상에 배치된 클러치와, 상기 클러치의 온(on)에 의하여 상기 나사축과 일체화하고, 상기 클러치의 오프(off)에 의하여 상기 나사축에 대하여 구속이 풀리는 셀렉트 레버를 구비하고, 상기 레버의 일단을 상기 너트에 계합(係合)하는 것과 함께, 타단을 상기 샤프트에 계합하고, 상기 셀렉트 레버를 상기 레버에 계합시키고, 상기 레버는, 한 쌍의 암부를 구비하고, 상기 암부 사이에는, 상기 셀렉트 레버가, 상기 암부에 대하여 간극 없이 또한 상기 나사축 방향으로 상대 이동 가능하게 삽입되고, 상기 셀렉트 레버의 일단은 상기 클러치에 취부되고, 상기 셀렉트 레버의 타단은 상기 나사축에 회전 가능하게 감합된 것을 특징으로 한다.
본 발명은, 볼나사를 구성하는 나사축과, 나사축을 회전시키는 모터와, 나사축에 나합하는 너트와, 나사축 상에 배치된 클러치와, 클러치의 온에 의하여 나사축과 일체화하고, 클러치의 오프에 의하여 나사축에 대하여 구속이 풀리는 셀렉트 레버를 구비하고, 레버의 일단을 너트에 계합하는 것과 함께, 타단을 샤프트에 계합하고, 셀렉트 레버를 레버에 계합시켰기 때문에, 1개의 모터로 변속기의 시프트 동작 및 셀렉트 동작을 행할 수 있고, 변속 조작 기구의 소형·경량화, 소비 전력 저감, 구성 부품의 간소화와 점수 삭감, 및 저비용화를 도모할 수 있다.
도 1은, 본 발명의 제1 실시예의 변속 조작 기구를 도시하는 단면도이다.
도 2는, 도 1의 II－II선 단면도이다.
도 3은, 변속 조작 기구를 도시하는 저면도이다.
도 4는, 변속 조작 기구에 의한 변속 조작의 변속 패턴의 일례를 도시하는 설명도이며, 도 4(A)는 변속 패턴을 도시하는 도면, 도 4(B)는 샤프트의 변속 레버 부재와 변속 레버 입력부를 도시하는 도면이다.
도 5는, 변속 조작 기구의 시프트 동작을 도시하는 작용도이며, 도 5(A)는 클러치를 오프로 한 상태에서 나사축을 일방향으로 회전시킨 상태를 도시하는 작용도, 도 5(B)는 클러치를 오프로 한 상태에서 나사축을 타방향으로 회전시킨 상태를 도시하는 작용도이다.
도 6은, 변속 조작 기구의 셀렉트 동작을 도시하는 작용도이며, 도 6(A)는 클러치를 온으로 한 상태에서 나사축을 일방향으로 회동시킨 상태를 도시하는 작용도, 도 6(B)는 클러치를 온으로 한 상태에서 나사축을 타방향으로 회동시킨 상태를 도시하는 작용도이다.
도 7은, 메인 레버와 연결되는 샤프트의 일단부를 도시하는 설명도이며, 도 7(A)는 샤프트의 일단부의 측면도, 도 7(B)는, 도 7(A)의 7B－7B선 단면도이다.
도 8은, 변속 조작 기구에 의하여 시프트 동작과 셀렉트 동작이 동시에 행하여진 경우의 작용을 도시하는 작용도이며, 도 8(A)는 샤프트의 축 방향으로부터 본 도면, 도 8(B) 나사축의 축 방향으로부터 본 도면이다.
도 9는, 제2 실시예의 샤프트의 일단부를 도시하는 설명도이며, 도 9(A)는 샤프트의 일단부의 측면도, 도 9(B)는, 도 9(A)의 9B－9B선 단면도이다.
도 10은, 제3 실시예의 메인 레버를 도시하는 설명도이며, 도 10(A)는 메인 레버의 분해도, 도 10(B)는 메인 레버를 샤프트에 조립 장착한 상태를 도시하는 측면도이다.
도 11은, 제4 실시예의 변속 조작 기구를 도시하는 단면도이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 각 일실시예에 관하여 설명한다.
＜제1 실시예＞
도 1은, 본 발명의 제1 실시예의 변속 조작 기구(10)를 도시하는 단면도이다.
변속 조작 기구(10)는, 클러치 조작을 자동화한 기계식 자동 변속기(이하, 「변속기」라고 기재한다.)를 가지는 트럭, 버스 등의 차량에 설치되고, 운전자의 수동 조작에 따라, 혹은, 자동 변속 프로그램의 제어에 따라 변속기의 변속 조작을 행하는 기구이다. 본 실시예에서는, 전진 5단, 후진 1단의 변속기를 조작하는 변속 조작 기구(10)에 관하여 설명한다.
변속 조작 기구(10)는, 박스 케이스(11), 모터(12), 볼나사(13), 메인 레버(14), 클러치(16), 셀렉트 레버(17), 샤프트(18), 셀렉트 포지션 센서(21), 시프트 포지션 센서(22)를 구비한다.
박스 케이스(11) 내에는, 상기 볼나사(13), 메인 레버(14), 클러치(16), 셀렉트 레버(17), 샤프트(18)가 수용되어 있다.
모터(12)는, 차량에 구비하는 배터리를 구동원으로 하고, 또한, 차량에 구비하는 컴퓨터로부터 입력되는 구동 제어 신호에 의하여 구동 제어되고, 박스 케이스(11)의 측면에 어댑터(adapter)(24)를 통하여 복수의 볼트(25)로 취부되어 있다. 덧붙여, 부호 12a는 모터(12)의 회전축이다.
볼나사(13)는, 일단이 모터(12)의 회전축(12a)에 취부되는 것과 함께 타단이 박스 케이스(11)에 설치된 베어링(27)에 지지된 나사축(31)과, 나사축(31)에 복수의 볼(도시하지 않음)을 통하여 결합된 너트(33)로 구성되어 있다. 나사축(31)에는, 그 회전 시에 스러스트(thrust) 하중이 발생하기 때문에, 이 스러스트 하중을 받기 위하여, 어댑터(24)의 내측면(24a)과 나사축(31)의 일단에 설치된 일단 플랜지부(31a)와의 사이, 및 베어링(27)의 내측면(27a)과 나사축(31)의 타단에 설치된 타단 플랜지부(31b)와의 사이에, 각각 스러스트 베어링(28, 29)이 설치되어 있다.
메인 레버(14)는, 볼나사(13)의 너트(33)에 일단부(14a)가 계합하는 것과 함께 타단부(14b)가 샤프트(18)에 연결되어 있다. 너트(33)는, 그 양측방(지면(紙面)의 표리 방향)으로 돌출하는 한 쌍의 돌출 핀(33a)이 설치되고, 한 쌍의 돌출 핀(33a)에 메인 레버(14)의 일단부에 설치된 한 쌍의 노치(notch)부(14e)가 계합하고 있다. 메인 레버(14)의 타단부(14b)는, 두 갈래상(狀)으로 형성된 2개의 타단 암부(14d, 14d)를 구비한다.
클러치(16)는, 전자(電磁) 클러치이고, 어댑터(24)에 취부된 스테이터(stator)(36)와, 스테이터(36)에 회전 가능하게 감합(嵌合)하는 것과 함께 나사축(31)에 일체적으로 취부된 로터(37)와, 나사축(31)에 감합하는 것과 함께 로터(37)에 인접하도록 배치된 아마추어(armature)(38)를 구비한다.
스테이터(36)는, 어댑터(24)에 취부된 코어(41)와, 코어(41) 내에 설치된 코일(42)로 구성된다. 아마추어(38)는, 스테이터(36)의 코일(42)에 통전(通電)되어 있지 않는 때에는, 로터(37)에 대하여 상대 회전 가능하다. 코일(42)에 통전된 때에는, 여자(勵磁)된 코어(41)에 의하여, 아마추어(38)는, 로터(37)에 흡인되고, 나사축(31) 및 로터(37)와 함께 회동한다.
셀렉트 레버(17)는, 일단부(17a)가 아마추어(38)의 일측면(38a)에 취부되는 것과 함께 나사축(31)을 따라 연장되어 메인 레버(14)의 내측(內側)을 통과하는 축 방향 연장부(17b)와, 축 방향 연장부(17b)에 대하여 나사축(31)에 직교하도록 굴곡하는 것과 함께 나사축(31)에 회동 가능하게 감합하는 축 직각부(17c)가 일체 성형된 것이다. 따라서, 셀렉트 레버(17)는, 아마추어(38)와 함께 회동한다. 아마추어(38)가 회동하면, 아마추어(38)가 계합하는 메인 레버(14)도 회동(요동)한다.
샤프트(18)는, 메인 레버(14)에 연결 핀(45)을 통하여 연결되어 있다. 메인 레버(14)가 나사축(31)을 중심으로 하여 요동할 때에는, 샤프트(18)는, 박스 케이스(11)에 대하여 축 방향으로 이동(지면 표리 방향으로 이동)하는 것이 가능하고, 또한, 나사축(31) 상을 너트(33)가 축 방향으로 이동할 때에는, 샤프트(18)는, 그 축 둘레로 회동(지면 표리 방향으로 연장되는 축 둘레로 회동)하는 것이 가능하다.
셀렉트 포지션 센서(21)는, 아마추어(38)를 통하여 셀렉트 레버(17)의 나사축(31) 둘레의 요동 각도를 검출하는 센서이며, 박스 케이스(11)의 하부에 취부되어 있다.
셀렉트 포지션 센서(21)는, 박스 케이스(11)에 복수의 볼트(51)로 취부된 센서 본체(52)와, 센서 본체(52)로부터 연장되는 회동축(53)에 취부된 셀렉트 센서 암(54)과, 셀렉트 센서 암(54)의 단부에 취부되는 것과 함께 아마추어(38)에 설치된 계합 홈(38b)에 삽입된 셀렉트 센서 검출자(56)를 구비한다.
셀렉트 레버(17) 및 아마추어(38)가 요동하면, 그것에 수반하여 셀렉트 센서 검출자(56)가 셀렉트 센서 암(54)을 통하여 센서 본체(52)의 회동축(53)을 회동시키기 때문에, 회동축(53)의 회동 각도에 따른 회동 각도 신호가 센서 본체(52)로부터 차량의 컴퓨터로 출력되고, 컴퓨터에서는, 변속기의 셀렉트 동작 상태가 요구된다.
시프트 포지션 센서(22)는, 박스 케이스(11)에 복수의 볼트(61)로 취부된 센서 본체(62)와, 센서 본체(62)로부터 연장되는 회동축(63)에 취부된 시프트 센서 암(64)과, 시프트 센서 암(64)의 단부에 취부되는 것과 함께 너트(33)의 하부에 설치된 가이드 부재(65)의 가이드 홈(65a)에 삽입된 시프트 센서 검출자(66)를 구비한다.
도 2는, 도 1의 II－II선 단면도이다.
박스 케이스(11)는, 그 상부에 샤프트(18)가 통과되는 샤프트 삽통부(11a)가 형성되어 있다. 샤프트 삽통부(11a)에는 샤프트 삽통 구멍(11b)이 형성되고, 샤프트 삽통 구멍(11b)에 샤프트(18)가 축 방향으로 이동 가능 및 축 둘레로 회동 가능하게 삽입되어 있다.
볼나사(13)의 너트(33)와, 샤프트(18)의 일단부(18a)에는, 메인 레버(14)가 걸쳐져 있다.
메인 레버(14)의 일단부(14a)는, 두 갈래상으로 형성된 한 쌍의 일단 암부(14c, 14c)를 구비하고, 일단 암부(14c, 14c)의 노치부(14e)가, 너트(33)의 한 쌍의 돌출 핀(33a)에 각각 요동 가능하게 계합하고 있다. 한 쌍의 일단 암부(14c, 14c) 사이에는 셀렉트 레버(17)가, 일단 암부(14c, 14c)에 대하여 거의 간극(間隙) 없이 또한 상대 이동 가능하게 삽입되어 있다.
메인 레버(14)의 타단부(14b)는, 한 쌍의 타단 암부(14d)에 각각 핀 삽통 구멍(14f)이 뚫리고, 또한, 샤프트(18)의 일단부(18a)에는 핀 삽통 구멍(18b)이 뚫리고, 이들의 핀 삽통 구멍(14f, 18b)에 연결 핀(45)이 삽입되어, 메인 레버(14)와 샤프트(18)가 연결되어 있다. 또한, 샤프트(18) 및 연결 핀(45)에는, 샤프트(18), 연결 핀(45)의 각각의 축 방향에 직교하도록 관통 핀(46)이 관통하고 있다. 이것에 의하여, 샤프트(18)의 핀 삽통 구멍(18b)에 대한 연결 핀(45)의 축 방향 이동 및 축 직각 방향 이동이 규제된다.
샤프트(18)는, 타단부(18c)에 변속 레버 부재(71)가 취부되어 있다. 변속 레버 부재(71)는, 샤프트 삽통부(11a)에 형성된 변속 레버 공간(11E)에 배치되고, 샤프트(18)의 타단부(18c)에 감합하는 통부(筒部)(71a)와, 통부(71a)의 외주면에 돌출하도록 설치된 변속 레버(71b)를 구비한다.
변속 레버(71b)는, 변속기(도시하지 않음)의 변속 레버 입력부의 각 부에 선택적으로 계합되고, 샤프트(18)의 축 방향 이동 및 회동에 의한 변속 포지션(예를 들어, 전진 5단 및 후진 1단 중 어느 쪽)의 선택이 가능하게 된다.
나사축(31) 상을 너트(33)가 이동하여 메인 레버(14)가 도면의 표리 방향으로 요동하면, 너트(33)와 함께 가이드 부재(65)가 이동하는 것으로, 시프트 센서 검출자(66)가 시프트 센서 암(64)을 통하여 센서 본체(62)의 회동축(63)을 회동시키기 때문에, 회동축(63)의 회동 각도에 따른 회동 각도 신호가 센서 본체(62)로부터 차량의 컴퓨터로 출력되고, 컴퓨터에서는, 변속기의 시프트 동작 상태가 요구된다.
시프트 포지션 센서(22)는, 가이드 부재(65)를 통하여 너트(33)의 나사축(31)을 따른 이동량을 검출하는 센서이며, 박스 케이스(11)의 하부에 취부되어 있다. 덧붙여, 부호 11c는 시프트 포지션 센서(22)의 시프트 센서 검출자(66)를 박스 케이스(11)의 외측(外側)으로부터 내측으로 삽입하기 위하여 박스 케이스(11)의 하부에 뚫린 창부(窓部)이다.
도 3은, 변속 조작 기구(10)를 도시하는 저면도이며, 도 1의 III 방향으로부터 본 도면이다.
셀렉트 포지션 센서(21)는, 센서 본체(52)에 구형(矩形)의 플랜지(52a)를 구비하고, 플랜지(52a)에 설치된 볼트 삽통 구멍(도시하지 않음)에 볼트(51)가 삽입되고, 볼트(51)의 선단(先端)이 박스 케이스(11) 측의 나사 구멍에 비틀어 결합되어 박스 케이스(11)에 셀렉트 포지션 센서(21)가 취부된다.
셀렉트 포지션 센서(21)의 셀렉트 센서 암(54)은, 셀렉트 레버(17)(도 1 참조)의 요동에 수반하여, 셀렉트 센서 검출자(56)와 함께 도면 중의 화살표 A방향으로 요동한다. 이 결과, 센서 본체(52)의 회동축(53)이 회동하고, 셀렉트 레버(17)의 요동 각도에 상당하는 전기(電氣) 신호가 센서 본체(52)로부터 출력된다. 덧붙여, 부호 57은 센서 본체(52)의 출력을 외부로 추려 내는 도선(導線)을 접속하기 위하여 센서 본체(52)에 설치된 출력 연결기이다.
시프트 포지션 센서(22)는, 센서 본체(62)에 구형의 플랜지(62a)를 구비하고, 플랜지(62a)에 설치된 볼트 삽통 구멍(도시하지 않음)에 볼트(61)가 삽입되고, 볼트(61)의 선단이 박스 케이스(11) 측의 나사 구멍에 비틀어 결합되어 박스 케이스(11)에 시프트 포지션 센서(22)가 취부된다.
시프트 포지션 센서(22)의 시프트 센서 암(64)은, 너트(33)(도 1 참조)의 이동에 수반하여, 시프트 센서 검출자(66)와 함께 도면 중의 화살표 B방향으로 요동한다. 이 결과, 센서 본체(62)의 회동축(63)이 회동하고, 너트(33)의 이동량에 상당하는 전기 신호가 센서 본체(62)로부터 출력된다. 덧붙여, 부호 11d는 셀렉트 포지션 센서(21)의 셀렉트 센서 검출자(56)를 박스 케이스(11)의 외측으로부터 내측으로 삽입하기 위하여 박스 케이스(11)의 하부에 뚫린 창부, 77은 센서 본체(62)의 출력을 외부로 추려 내는 도선을 접속하기 위하여 센서 본체(62)에 설치된 출력 연결기이다.
도 4는, 변속 조작 기구(10)에 의한 변속 조작의 변속 패턴의 일례를 도시하는 설명도이며, 도 4(A)는 변속 패턴을 도시하는 도면, 도 4(B)는 샤프트(18)의 변속 레버 부재(71)와 변속 레버 입력부(170)를 도시하는 도면이다.
도 4(A)에 도시하는 바와 같이, 전진 5단, 후진 1단의 변속 포지션을 가지는 변속 패턴에는, 1속(速), 2속 사이를 시프트 업 또는 시프트 다운하는 제1 시프트 방향(S)과, 3속, 4속 사이를 시프트 업 또는 시프트 다운하는 제2 시프트 방향(T)과, 5속, 리버스(R)(후진) 사이를 시프트하는 제3 시프트 방향(U)이 설치되어 있다. 또한, 변속 패턴에는, 3속, 4속 사이에 위치하는 뉴트럴(neutral) 위치(N)와, 1속, 2속 사이에 위치하는 제1 셀렉트 위치(SE1)와의 사이, 및 뉴트럴 위치(N)와, 5속, 리버스 사이에 위치하는 제2 셀렉트 위치(SE2)와의 사이를 이동시키는 셀렉트 방향(V)이 설치되어 있다.
뉴트럴 위치(N)는, 변속 포지션의 초기 위치이다.
도 4(B)에 도시하는 바와 같이, 샤프트(18)의 변속 레버 부재(71)에 설치된 변속 레버(71b)는, 변속기에 설치된 변속 레버 입력부(170)에 면하고 있다.
변속 레버 입력부(170)는, 평행으로 배치된 로드(171R, 172R, 173R)와, 이들의 로드(171R, 172R, 173R)에 각각 이동 가능하게 지지된 시프트 포크(171F, 172F, 173F)를 구비한다.
시프트 포크(171F, 172F, 173F)는, 일단에 오목상의 계합부(171a, 172a, 173a), 타단에 포크 본체부(173b)(시프트 포크(173F)의 포크 본체부(173b)만 도시)가 설치되어 있다.
계합부(171a, 172a, 173a)에는, 변속 레버(71b)가 선택적으로 계합된다. 도 4(B)에서는 편의상 계합부(171a, 172a, 173a)로부터 변속 레버(71b)를 떼어 놓고 있다.
포크 본체부(173b)는, 슬리브(도시하지 않음)를 이동시켜 변속기의 소정의 변속 기어쌍을 맞물리게 한다.
샤프트(18)를, 백색 화살표 W로 도시하는 셀렉트 방향으로 이동시키는 것으로, 변속 레버(71b)가 시프트 포크(171F, 172F, 173F)의 계합부(171a, 172a, 173a) 중 어느 하나와 선택적으로 계합 가능하고, 또한, 샤프트(18)를, 화살표 X방향으로 회동시키는 것으로, 계합부(171a, 172a, 173a) 중 어느 하나에 계합한 변속 레버(71b)로, 시프트 포크(171F, 172F, 173F) 중 어느 하나를, 시프트 방향으로 이동시켜, 1속, 3속, 5속 측 혹은, 2속, 4속, 리버스(R) 측으로 시프트하는 것이 가능하게 된다. 덧붙여, 변속 레버 입력부(170)의 구조에 관하여는, 이상의 것으로 한정되지 않는다.
이상에 서술한 변속 조작 기구(10)의 작용을 다음에 설명한다.
도 5는, 변속 조작 기구(10)의 시프트 동작을 도시하는 작용도이며, 도 5(A)는 클러치(16)를 오프로 한 상태에서 나사축(31)을 일방향으로 회전시킨 상태를 도시하는 작용도, 도 5(B)는 클러치(16)를 오프로 한 상태에서 나사축(31)을 타방향으로 회전시킨 상태를 도시하는 작용도이다.
도 5(A)에 도시하는 바와 같이, 스테이터(36)의 코일(42)로의 통전을 정지하여, 클러치(16)를 오프로 한 상태에서는, 스테이터(36)가 여자되어 있지 않기 때문에, 스테이터(36)에 대하여 로터(37) 및 아마추어(38)가 구속되지 않는다. 이 상태에서, 모터를 작동시켜 볼나사(13)의 나사축(31)을 화살표 C방향으로 회전시킨 경우에는, 로터(37)가 나사축(31)과 함께 회전하고, 아마추어(38) 및 셀렉트 레버(17)는, 정지한 상태에 있다.
너트(33)는, 화살표 D로 도시하는 바와 같이, 모터에 가까워지는 측으로 이동한다. 이것에 수반하여, 메인 레버(14)는, 화살표 E로 도시하는 바와 같이, 샤프트(18)를 중심으로 하여 회동한다. 이 결과, 변속 레버(71b)(도 2 참조)나 E방향으로 요동하고, 도 4(A), (B)에 있어서, 제1 셀렉트 위치(SE1)로부터 1속, 뉴트럴 위치(N)로부터 3속, 혹은 제2 셀렉트 위치(SE2)로부터 5속으로 변속된다.
또한, 도 5(B)에서 도시하는 바와 같이, 스테이터(36)의 코일(42)로의 통전을 정지하여, 클러치(16)를 오프로 한 상태에서, 모터를 작동시켜 볼나사(13)의 나사축(31)을 화살표 F방향으로 회전시킨 경우에는, 로터(37)가 나사축(31)과 함께 회전하고, 아마추어(38) 및 셀렉트 레버(17)는, 정지한 상태에 있다.
너트(33)는, 화살표 G로 도시하는 바와 같이, 모터로부터 멀어지는 측으로 이동한다. 이것에 수반하여, 메인 레버(14)는, 화살표 H로 도시하는 바와 같이, 샤프트(18)를 중심으로 하여 회동한다. 이 결과, 변속 레버(71b)(도 2 참조)도 H방향으로 요동하고, 도 4(A), (B)에 있어서, 예를 들어, 제1 셀렉트 위치(SE1)로부터 2속, 뉴트럴 위치(N)로부터 4속, 혹은 제2 셀렉트 위치(SE2)로부터 리버스로 변속된다.
도 6은, 변속 조작 기구(10)의 셀렉트 동작을 도시하는 작용도이며, 도 6(A)는 클러치(16)(도 1 참조)를 온으로 한 상태에서 나사축(31)을 일방향으로 회동시킨 상태를 도시하는 작용도, 도 6(B)는 클러치(16)를 온으로 한 상태에서 나사축(31)을 타방향으로 회동시킨 상태를 도시하는 작용도이다.
도 1에 있어서, 스테이터(36)의 코일(42)에 통전시켜 스테이터(36)를 여자시키고, 로터(37)에 아마추어(38)를 흡인시켜 클러치(16)를 온(접속)으로 한 상태에서는, 로터(37)에 대하여 아마추어(38)가 구속된다. 이 상태에서, 모터를 작동시켜 볼나사(13)의 나사축(31)을, 도 6(A)에 도시하는 바와 같이, 화살표 J방향으로 회동시킨 경우에는, 나사축(31)과 함께 셀렉트 레버(17)가 일체적으로 회동하고, 메인 레버(14)도 셀렉트 레버(17)와 일체적으로 화살표 J방향으로 회동한다. 이 결과, 샤프트(18)가, 백색 화살표 K로 도시하는 바와 같이 이동하고, 변속 레버(71b)가 화살표 L방향으로 이동하기 때문에, 도 4(A), (B)에 있어서, 예를 들어, 셀렉트 방향에서, 뉴트럴 위치(N)로부터 1속 - 2속 측의 제1 셀렉트 위치(SE1)로 이동한다.
이 때, 나사축(31)과 셀렉트 레버(17)가 일체적으로 회동하므로, 나사축(31) 및 셀렉트 레버(17)와 너트(33)가 일체적으로 회동하기 때문에, 나사축(31)과 너트(33)는 상대 회전하지 않는다.
또한, 클러치(16)를 온으로 한 상태에서, 모터를 작동시켜 볼나사(13)의 나사축(31)을, 도 6(B)에 도시하는 바와 같이, 화살표 M방향으로 회동시킨 경우에는, 나사축(31)과 함께 셀렉트 레버(17)가 일체적으로 회동하고, 메인 레버(14)도 셀렉트 레버(17)와 일체적으로 화살표 M방향으로 회동한다. 이 결과, 샤프트(18)가, 백색 화살표 P로 도시하는 바와 같이 이동하고, 변속 레버(71b)가 화살표 Q방향으로 이동하기 때문에, 도 4(A), (B)에 있어서, 예를 들어, 셀렉트 방향에서, 뉴트럴 위치(N)로부터 5속 - 리버스(R) 측의 제2 셀렉트 위치(SE2)로 이동한다.
도 7은, 메인 레버(14)와 연결되는 샤프트(18)의 일단부(18a)를 도시하는 설명도이며, 도 7(A)는 샤프트(18)의 일단부(18a)의 측면도, 도 7(B)는 도 7(A)의 7B－7B선 단면도이다.
도 7(A)에 도시하는 바와 같이, 샤프트(18)는, 그 일단부(18a)에, 원기둥상의 연결 핀(45)이 삽입되는 단면 타원형의 핀 삽통 구멍(18b)이 뚫려 있다. 핀 삽통 구멍(18b)은, 타원형의 장축(長軸)이 샤프트(18)의 축 방향으로 연장되도록 형성되어 있다. 핀 삽통 구멍(18b)의 장축 방향의 가장자리부에는, 그 가장자리부로부터 샤프트(18)의 축 방향으로 멀어지는 것에 따라 점차 샤프트(18)의 경(徑)방향 중앙 측에 배치되는 경사면(18d, 18e)이 형성되어 있다. 덧붙여, 부호 18f, 18f는 샤프트(18)에 관통 핀(46)을 회전 가능하게 삽입하기 위하여 샤프트(18)에 뚫린 핀 관통 구멍, 45a는 관통 핀(46)을 압입(壓入)하기 위하여 연결 핀(45)에 뚫린 핀 관통 구멍, CL은 핀 삽통 구멍(18b)의 장축 방향에 있어서의 핀 삽통 구멍(18b)과 연결 핀(45)과의 편측(片側) 클리어란스(clearance)이다.
도 7(B)에 도시하는 바와 같이, 샤프트(18)의 경사면(18d, 18e)은, 평면으로 형성되고, 샤프트(18)의 외주면에 대하여 각도 θ만큼 기울어 있다. 이 경사면(18d, 18e)에 의하여, 연결 핀(45)이 핀 삽통 구멍(18b) 내에서 기운 때에, 메인 레버(14)의 타단 암부(14d, 14d)도 경사면(18d, 18e)을 따르도록 기우는 것이 가능하게 된다. 이 때, 연결 핀(45)은, 그 축 방향 및 축 직각 방향(핀 삽통 구멍(18b)의 장축 방향)으로 거의 이동하는 일 없이 관통 핀(46)을 중심으로 하여 핀 삽통 구멍(18b) 내에서 기운다.
도 8은, 변속 조작 기구(10)에 의하여 시프트 동작과 셀렉트 동작이 동시에 행하여진 경우의 작용을 도시하는 작용도이며, 도 8(A)는 샤프트(18)의 축 방향으로부터 본 도면, 도 8(B) 나사축(31)의 축 방향으로부터 본 도면이다.
도 8(A) 및 도 8(B)에 도시하는 바와 같이, 메인 레버(14)를, 시프트 방향 및 셀렉트 방향의 각각에 최대로 요동시키는 경우에서도, 본 실시예의 샤프트(18)의 핀 삽통 구멍(18b)을 긴 구멍 단면으로 형성하는 것과 함께 샤프트(18)의 핀 삽통 구멍(18b)의 가장자리부에 경사면(18d, 18e)(도 7(A), (B) 참조)을 설치하는 것으로, 너트(33)와 메인 레버(14)와의 연결부, 및 메인 레버(14)와 샤프트(18)와의 연결부에서는 무리없이 부드럽게 요동을 행하게 할 수 있다.
즉, 도 5 및 도 6에 도시한 바와 같은, 시프트 동작만, 또는 셀렉트 동작만을 행하게 한 경우의 메인 레버(14)에 대하여, 도 8(A) 및 도 8(B)에 있어서, 메인 레버(14)에 생기는 기울기의 변화를, 긴 구멍 단면으로 한 핀 삽통 구멍(18b) 내에서 연결 핀(45)이 기울고, 또한, 경사면(18d, 18e)을 따라 메인 레버(14)의 타단 암부(14d, 14d)가 기우는 것에 의하여 흡수할 수 있다.
이상의 도 1, 도 5(A), (B) 및 도 6(A), (B)에 도시한 바와 같이, 레버로서의 메인 레버(14)에 의하여 샤프트(18)를 시프트 방향으로 회동시키는 것과 함께, 메인 레버(14)에 의하여 샤프트(18)를 셀렉트 방향으로 이동시키는 변속 조작 기구(10)에 있어서, 볼나사(13)를 구성하는 나사축(31)과, 나사축(31)을 회전시키는 모터(12)와, 나사축(31)에 나합하는 너트(33)와, 나사축(31) 상에 배치된 클러치(16)와, 클러치(16)의 온에 의하여 나사축(31)과 일체화하고, 클러치(16)의 오프에 의하여 나사축(31)에 대하여 구속이 풀리는 셀렉트 레버(17)를 구비하고, 메인 레버(14)의 일단을 너트(33)에 계합하는 것과 함께, 타단을 샤프트(18)에 계합 또는 연결하고, 셀렉트 레버(17)를 메인 레버(14)에 계합시켰다.
이 구성에 의하면, 클러치(16)를 온(접속 상태)으로 하는 것에 의하여, 나사축(31)과 셀렉트 레버(17)를 일체화하는 것과 함께 모터(12)로 나사축(31) 및 셀렉트 레버(17)를 회동시키고, 메인 레버(14)를 나사축(31) 둘레로 요동시켜 샤프트(18)를 셀렉트 방향으로 이동시킬 수 있다. 또한, 클러치(16)를 오프(절단 상태)로 하는 것에 의하여, 모터(12)로 나사축(31)을 회전시키고, 너트(33)를 나사축(31) 상에서 이동시켜 메인 레버(14)를 요동시키고, 샤프트(18)를 시프트 방향으로 회동시킬 수 있다. 따라서, 1개의 모터(12)로, 변속기의 시프트 동작 및 셀렉트 동작을 행하게 할 수 있고, 변속 조작 기구(10)의 소형·경량화, 소비 전력 저감, 구성 부품·작동 부품의 간소화와 점수 삭감, 및 저비용화를 도모할 수 있다.
또한, 클러치(16)가 모터(12)에 근접하여 배치되어 있기 때문에, 모터(12) 및 클러치(16)에 접속되는 배선을 정리하기 쉽게 할 수 있고, 또한, 배선의 길이를 짧게 할 수 있기 때문에, 배선을 고정하는 부품 등을 줄여, 코스트, 조립공수를 삭감할 수 있다.
또한, 너트(33)의 이동 거리를 검지하는 시프트 포지션 센서(22)를 구비하고 있기 때문에, 시프트 포지션 센서(22)에 의하여 너트(33)의 이동 거리를 검지하고, 너트(33)의 이동에 수반하여 요동한 샤프트(18)의 시프트 방향의 요동 각도로부터, 시프트 동작 상태를 구할 수 있다.
또한, 셀렉트 레버(17)의 요동 각도를 검지하는 셀렉트 포지션 센서(21)를 구비하는 것으로, 셀렉트 포지션 센서(21)에 의하여 셀렉트 레버(17)의 요동 각도를 검지하고, 셀렉트 레버의 요동에 수반하여 이동한 샤프트(18)의 셀렉트 방향의 이동량으로부터, 셀렉트 동작 상태를 구할 수 있다.
＜제2 실시예＞
도 9는, 제2 실시예의 샤프트(83)의 일단부(83a)를 도시하는 설명도이며, 도 9(A)는 샤프트(83)의 일단부(83a)의 측면도, 도 9(B)는 도 9(A)의 9B－9B선 단면도이다. 도 7(A), (B)에 도시한 제1 실시예와 동일 구성에 관하여는 동일 부호를 붙이고, 상세 설명은 생략한다.
도 9(A), (B)에 도시하는 바와 같이, 샤프트(83)는, 그 일단부(83a)에, 연결 핀(45)이 삽입되는, 단면의 대부분이 타원형이고 또한 테이퍼 구멍으로 된 핀 삽통 구멍(83b)이 뚫려 있다.
핀 삽통 구멍(83b)은, 동일 형상이고 단면 타원형으로 된 2개의 타원 테이퍼 구멍(83c, 83c)을 포함하고, 타원 테이퍼 구멍(83c, 83c)이 접하는 부분(즉, 샤프트(83)의 축선(83e)을 포함하는 내경부(83d))은, 원형 단면으로 형성되고, 그 원형 단면이, 외주면으로 가는 것에 따라 점차 넓어져 단면 타원형의 테이퍼 형상으로 형성되어 있다. 타원형의 장축은 샤프트(18)의 축 방향으로 연장되어 있다. 핀 삽통 구멍(83b)의 장축 방향의 가장자리부에는, 그 가장자리부로부터 멀어지는 것에 따라 점차 샤프트(83)의 경방향 중앙 측에 배치된 경사면(18d, 18e)이 형성되어 있다.
상기한 바와 같이, 핀 삽통 구멍(83b)은, 원형 단면의 내경부(83d)를 포함하기 때문에, 이 내경부(83d)에 의하여, 핀 삽통 구멍(83b)에 삽입된 연결 핀(45)은 샤프트(83)의 축 방향으로의 이동이 규제된다. 따라서, 도 7(A), (B)에 도시한 관통 핀(46)은 불필요하다.
＜제3 실시예＞
도 10은, 제3 실시예의 메인 레버(86)를 도시하는 설명도이며, 도 10(A)는 메인 레버(86)의 분해도, 도 10(B)는 메인 레버(86)를 샤프트(84)에 조립 장착한 상태를 도시하는 측면도이다.
도 10(A), (B)에 도시하는 바와 같이, 메인 레버(86)는, 너트(33)(도 1 참조) 측에 계합되는 일단측 암 부재(87)와, 샤프트(84)(도 10(B) 참조) 측에 연결되는 타단측 암 부재(88)와, 일단측 암 부재(87)와 타단측 암 부재(88)를 결합하였을 때에, 일단측 암 부재(87)로부터 타단측 암 부재(88)가 빠지지 않도록 멈춰 두는 스냅 링(snap ring)(89)으로 이루어진다.
일단측 암 부재(87)는, 평판상(平板狀)의 기부(基部)(87a)와, 기부(87a)의 양단으로부터 기부(87a)에 직각이 되도록 연장되는 한 쌍의 일단 암부(87b, 87b)가 일체로 형성되어 있다.
기부(87a)는, 그 중앙에 관통 구멍(87c)이 뚫려 있다. 일단 암부(87b)는, 노치부(14e)가 형성되고, 노치부(14e)가 너트(33)(도 1 참조)의 돌출 핀(33a)(도 1 참조)과 계합한다.
타단측 암 부재(88)는, 기부(88a)와, 기부(88a)의 양단으로부터 평행으로 연장되는 타단 암부(88b, 88b)와, 기부(88a)의 중앙으로부터 타단 암부(88b, 88b)와는 반대 측으로 연장되는 연결축(88c)으로 이루어진다.
타단 암부(88b, 88b)는, 각각 단면 원형의 핀 삽통 구멍(88d)이 뚫려 있다. 연결축(88c)은, 그 선단부의 근방에 환상 홈(88e)이 형성되고, 일단측 암 부재(87)의 관통 구멍(87c)에 삽입되는 것과 함께, 삽입된 후에 환상 홈(88e)에 스냅 링(89)이 장착되어, 타단측 암 부재(88)의 일단측 암 부재(87)로부터의 빠짐 방지를 도모할 수 있다.
관통 구멍(87c)과 연결축(88c)과의 사이에는, 미소(微小)한 간극이 형성되어 있기 때문에, 관통 구멍(87c)에 대하여 연결축(88c)이 회전 가능하게 결합된다. 즉, 일단측 암 부재(87)에 대하여 타단측 암 부재(88)는, 회전 가능하게 취부된다.
타단측 암 부재(88)의 핀 삽통 구멍(88d) 및 샤프트(84)에 뚫린 핀 삽통 구멍(84b)에는, 연결 핀(90)이 삽입된다. 핀 삽통 구멍(84b) 및 핀 삽통 구멍(88d)은 스트레이트의 둥근 구멍이다. 연결 핀(90)은, 원형 단면이고 스트레이트 핀이다.
＜제4 실시예＞
도 11은, 제4 실시예의 변속 조작 기구(100)를 도시하는 단면도이다.
도 1에 도시한 제1 실시예와 동일 구성에 관하여는 동일 부호를 붙이고, 상세 설명은 생략한다.
변속 조작 기구(100)는, 박스 케이스(101), 모터(102), 볼나사(103), 메인 레버(14), 클러치(106), 셀렉트 레버(107), 샤프트(18), 셀렉트 포지션 센서(121), 시프트 포지션 센서(122)를 구비한다.
박스 케이스(101) 내에, 상기 볼나사(103), 메인 레버(14), 클러치(106), 셀렉트 레버(107), 샤프트(18)가 수용되어 있다.
모터(102)는, 차량에 구비하는 배터리를 구동원으로 하고, 또한, 차량에 구비하는 컴퓨터로부터 입력되는 구동 제어 신호에 의하여 구동 제어되고, 박스 케이스(101)의 측면에 어댑터(124)를 통하여 복수의 볼트(도시하지 않음)로 취부되어 있다.
볼나사(103)는, 일단이 모터(102)의 회전축(102a)에 조인트(104)를 통하여 취부되는 것과 함께 박스 케이스(101)에 설치된 베어링(105)에 회전 가능하게 지지되고, 타단이 박스 케이스(101)에 설치된 베어링부(101a)에 지지된 나사축(131)과, 나사축(131)에 복수의 볼(도시하지 않음)을 통하여 결합된 너트(33)로 구성되어 있다. 나사축(131)에는, 그 회전 시에 스러스트 하중이 발생하기 때문에, 이 스러스트 하중을, 나사축(131)의 일단측에서는 베어링(105)이 받고, 나사축(131)의 타단측에서는, 베어링부(101a)와, 나사축(131)에 구비하는 플랜지부(128)와의 사이에 설치된 스러스트 베어링(129)에서 받고 있다.
클러치(106)는, 전자 클러치이며, 박스 케이스(101)에 취부된 스테이터(36)와, 스테이터(36)에 회전 가능하게 감합하는 것과 함께 나사축(131)에 일체적으로 취부된 로터(137)와, 나사축(131)에 감합하는 것과 함께 로터(137)에 인접하도록 배치된 아마추어(138)를 구비한다. 스테이터(36)는, 박스 케이스(101)에 취부된 코어(41)와, 코일(42)로 구성된다.
셀렉트 레버(107)는, 아마추어(138)에 취부된 L자상(字狀)의 부재이며, 아마추어(138)의 일측면(138a)에 취부된 베이스부(107a)와, 베이스부(107a)의 일단으로부터 나사축(131)을 따라 연장되어 메인 레버(14)의 내측을 통과하는 축 방향 연장부(107b)가 일체 성형된 것이다.
로터(137)는, 코일(42)로의 통전이 정지되어 있는 때에는, 나사축(131)과 함께 회전하고, 코일(42)에 통전이 행하여진 때에는, 여자된 코어(41)에 의하여, 로터(137)에 아마추어(138)가 흡인되고, 아마추어(138)에 고정된 셀렉트 레버(17)가 나사축(131)과 일체적으로 회동한다.
샤프트(18)는, 메인 레버(14)가 나사축(131)을 중심으로 요동하는 것으로, 박스 케이스(101)에 대하여 축 둘레의 회동(지면 표리 방향으로 연장되는 축 둘레의 회동)이 가능하고, 또한, 나사축(131) 상을 너트(33)가 축 방향으로 이동하는 것으로, 박스 케이스(101)에 대하여 축 둘레의 회동(지면 표리 방향으로 연장되는 축 둘레의 회동)이 가능하도록 지지되어 있다.
셀렉트 포지션 센서(121)는, 셀렉트 레버(107)의 나사축(131) 둘레의 회동 각도를 검출하는 센서이며, 박스 케이스(101)의 측부에 취부되어 있다.
셀렉트 포지션 센서(121)는, 센서 본체(52)와, 셀렉트 센서 암(54)과, 셀렉트 센서 암(54)의 단부에 취부되는 것과 함께 셀렉트 레버(107)에 설치된 계합부(107c)에 삽입된 셀렉트 센서 검출자(156)를 구비한다.
시프트 포지션 센서(122)는, 가이드 부재(65)를 통하여 너트(33)의 나사축(131)을 따른 이동량을 검출하는 센서이며, 박스 케이스(101)의 하부에 취부되어 있다.
시프트 포지션 센서(122)는, 박스 케이스(101)에 복수의 볼트(61)로 취부된 센서 본체(62)와, 회동축(63)과, 회동축(63)에 일단부가 취부된 시프트 센서 암(158)과, 시프트 센서 암(158)의 타단부에 설치된 시프트 센서 검출자(166)를 구비하고, 시프트 센서 검출자(166)가 가이드 부재(65)의 가이드 홈(65a) 내에 삽입되어 있다.
상술한 실시예는, 어디까지나 본 발명의 일 태양(態樣)을 도시하는 것이며, 본 발명의 주지를 일탈하지 않는 범위에서 임의로 변형 및 응용이 가능하다.
10, 100: 변속 조작 기구
12, 102: 모터
13, 103: 볼나사
14, 86: 메인 레버(레버)
16, 106: 클러치
17, 107: 셀렉트 레버
18, 83, 84: 샤프트
21, 121: 셀렉트 포지션 센서
22, 122: 시프트 포지션 센서
31, 131: 나사축
33: 너트

Claims (8)

  1. 레버에 의하여 샤프트를 시프트(shift) 방향으로 회동시키는 것과 함께, 상기 레버에 의하여 상기 샤프트를 셀렉트(select) 방향으로 이동시키는 변속 조작 기구에 있어서,
    볼나사를 구성하는 나사축과, 상기 나사축을 회전시키는 모터와, 상기 나사축에 나합(螺合)하는 너트와, 상기 나사축 상에 배치된 클러치와, 상기 클러치의 온(on)에 의하여 상기 나사축과 일체화하고, 상기 클러치의 오프(off)에 의하여 상기 나사축에 대하여 구속이 풀리는 셀렉트 레버를 구비하고, 상기 레버의 일단을 상기 너트에 계합(係合)하는 것과 함께, 타단을 상기 샤프트에 계합하고, 상기 셀렉트 레버를 상기 레버에 계합시키고,
    상기 레버는, 한 쌍의 암부를 구비하고,
    상기 암부 사이에는, 상기 셀렉트 레버가, 상기 암부에 대하여 간극 없이 또한 상기 나사축 방향으로 상대 이동 가능하게 삽입되고,
    상기 클러치는 아마추어(armature)를 구비하고, 상기 셀렉트 레버의 일단이 상기 아마추어에 연결된, 것을 특징으로 하는 변속 조작 기구.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 클러치가 상기 모터에 근접하여 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 변속 조작 기구.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 너트의 이동 거리를 검지(檢知)하는 시프트 포지션 센서를 구비한 것을 특징으로 하는 변속 조작 기구.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 셀렉트 레버의 요동(搖動) 각도를 검지하는 셀렉트 포지션 센서를 구비한 것을 특징으로 하는 변속 조작 기구.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 셀렉트 레버는, 상기 나사축에 평행한 부분을 가지는 것을 특징으로 하는 변속 조작 기구.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 셀렉트 레버의 일단은 상기 클러치에 취부되고, 상기 셀렉트 레버의 타단은 상기 나사축에 회전 가능하게 감합된 것을 특징으로 하는 변속 조작 기구.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 클러치를 온으로 할 때, 상기 셀렉트 레버와 상기 암부와의 계합에 의하여, 상기 레버가 상기 샤프트를 상기 셀렉트 방향으로 이동시키는 것을 특징으로 하는 변속 조작 기구.
  8. 레버에 의하여 샤프트를 시프트(shift) 방향으로 회동시키는 것과 함께, 상기 레버에 의하여 상기 샤프트를 셀렉트(select) 방향으로 이동시키는 변속 조작 기구에 있어서,
    볼나사를 구성하는 나사축과, 상기 나사축을 회전시키는 모터와, 상기 나사축에 나합(螺合)하는 너트와, 상기 나사축 상에 배치된 클러치와, 상기 클러치의 온(on)에 의하여 상기 나사축과 일체화하고, 상기 클러치의 오프(off)에 의하여 상기 나사축에 대하여 구속이 풀리는 셀렉트 레버를 구비하고, 상기 레버의 일단을 상기 너트에 계합(係合)하는 것과 함께, 타단을 상기 샤프트에 계합하고, 상기 셀렉트 레버를 상기 레버에 계합시키고,
    상기 레버는, 한 쌍의 암부를 구비하고,
    상기 암부 사이에는, 상기 셀렉트 레버가, 상기 암부에 대하여 간극 없이 또한 상기 나사축 방향으로 상대 이동 가능하게 삽입되고,
    상기 셀렉트 레버의 일단은 상기 클러치에 취부되고, 상기 셀렉트 레버의 타단은 상기 나사축에 회전 가능하게 감합된, 것을 특징으로 하는 변속 조작 기구.
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6916503B2 (ja) * 2015-10-30 2021-08-11 ネット株式会社 遊技機
JP6736215B2 (ja) * 2016-07-01 2020-08-05 ジヤトコ株式会社 変速機ケースにおけるカバーの支持構造
JP7409601B2 (ja) * 2018-01-05 2024-01-09 株式会社東海理化電機製作所 シフト装置
CN108105378A (zh) * 2018-01-31 2018-06-01 鹰潭思巴达传动科技有限公司 一种dct双离合自动变速箱的电控式换挡执行机构
KR20210006035A (ko) * 2019-07-08 2021-01-18 현대자동차주식회사 변속기의 변속 액츄에이터

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003194215A (ja) 2001-12-25 2003-07-09 Bosch Automotive Systems Corp モータ駆動型変速機操作装置
US20120144942A1 (en) * 2009-09-01 2012-06-14 Jtekt Corporation Transmission

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2548175A (en) * 1951-04-10 Valve unit for hydraulically
US2489474A (en) * 1945-08-13 1949-11-29 Counter And Control Corp Mechanism for effecting automatic repetition of predetermined numbers of events
US2573919A (en) * 1946-03-08 1951-11-06 Packard Motor Car Co Transmission
US2706912A (en) * 1951-03-21 1955-04-26 Harriett V Baker Double screw feed
US2775908A (en) * 1952-09-19 1957-01-01 Lynn T Elliott Drive source shifting device for valve control or the like
US2948370A (en) * 1956-04-04 1960-08-09 Eaton Mfg Co Synchronizing means for torque transmitting device
DE19527893C1 (de) * 1995-07-29 1996-10-31 Ford Werke Ag Elektrische Schaltvorrichtung für Wechselgetriebe von Kraftfahrzeugen
JP2987121B2 (ja) * 1997-04-18 1999-12-06 京浜精密工業株式会社 パワーシフタの制御装置
US7246535B2 (en) * 2001-01-31 2007-07-24 Luk Lamellen Und Kupplungsbau Beteiligungs Kg Method for the recognition of the synchronization position and the end of the synchronization operation of an automated shiftable transmission
JPWO2005057051A1 (ja) 2003-12-11 2007-07-05 株式会社日立製作所 電動アクチュエータとその制御装置
US7581467B2 (en) * 2005-07-11 2009-09-01 Team Industries, Inc. Transmission
JP5243018B2 (ja) * 2007-12-27 2013-07-24 Ｎｔｎ株式会社 電動リニアアクチュエータ
JP5472729B2 (ja) * 2010-02-24 2014-04-16 株式会社ジェイテクト 変速装置
JP5440861B2 (ja) * 2010-03-24 2014-03-12 株式会社ジェイテクト 変速機駆動装置
WO2012101462A1 (en) * 2011-01-24 2012-08-02 Kongsberg Automotive Ab Gear change actuator
JP2013096544A (ja) 2011-11-04 2013-05-20 Jtekt Corp 変速駆動装置
JP2013100857A (ja) * 2011-11-08 2013-05-23 Jtekt Corp 変速駆動装置
JP2013104500A (ja) 2011-11-15 2013-05-30 Jtekt Corp 電動アクチュエータ
JP2014047870A (ja) * 2012-08-31 2014-03-17 Jtekt Corp 電動アクチュエータ

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003194215A (ja) 2001-12-25 2003-07-09 Bosch Automotive Systems Corp モータ駆動型変速機操作装置
US20120144942A1 (en) * 2009-09-01 2012-06-14 Jtekt Corporation Transmission

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