KR102110331B1 - 수동변속기 주차 브레이크 장치 - Google Patents

수동변속기 주차 브레이크 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 가상의 피치원을 따라 핀홀이 복수로 구비되는 파킹기어클러치; 및 상기 파킹기어클러치에 대향 위치하는 스토퍼; 를 포함하며, 상기 스토퍼에 상기 파킹기어클러치의 핀홀에 결합되는 핀이 복수로 구비되는 것을 특징으로 하는 수동변속기 주차 브레이크 장치를 제공한다.

Description

수동변속기 주차 브레이크 장치{PARKING BRAKE DEVICE FOR MANUAL TRANSMISSION}
본 발명은 주차시 수동변속기의 출력축이 회전하지 않도록 고정하는 수동변속기 주차 브레이크 장치에 관한 것이다.
일반적으로 수동변속기(manual transmission)는 차량의 달리는 속도에 따라 직접 기어를 조작하는 변속기로서, 선택기어식 변속기라고도 한다. 차량은 일정 속도로 전진만 하는 것이 아니라 때로는 엔진의 동력전달을 끊어야 하고, 후진하려고 회전방향을 바꾸기도 한다. 이러한 동력전달을 단속하는 장치를 클러치(clutch)라고 한다. 수동변속기는 클러치를 작동하여 엔진의 동력을 끊은 다음 기어를 변속한다. 자동변속기(automatic transmission)는 수동변속기와 달리 차량의 달리는 속도에 따라 기어가 자동으로 조작되는 변속기이다. 자동 변속기 차량에는 파킹 로크 기어(parking lock gear)가 장착된다. 파킹 로크 기어는 자동 변속기 차량을 주차할 때 변속기의 출력축이 회전하지 않도록 고정하는 기어를 말한다. 자동 변속기 차량을 주차한 다음 변속 레버를 파킹(P : parking) 레인지로 이동하면 링크 기구에 의해 폴(pawl)이 출력축에 설치된 기어의 홈에 물리게 되어 고정된다.
그런데 기존 수동변속기의 경우 자동변속기와 같은 파킹 로크 기어가 따로 없기 때문에 핸드브레이크(hand brake)의 의존도가 높으나 사용기간이 오래된 핸드브레이크의 경우 마모로 인해 마찰력이 저하되어 제동성능이 떨어지는 문제점이 있다.
이에 대하여, 본 발명은 수동변속기의 출력축을 의도적으로 락킹시킬 수 있는 메커니즘을 제시하고자 한다.
대한민국 등록특허공보 제10-0887848호(2009.03.09. 공고)
전술한 문제를 해결하기 위하여, 본 발명은 파킹기어클러치와 스토퍼에 의해 수동변속기를 의도적으로 락킹시킬 수 있는 수동변속기 주차 브레이크 장치를 제공하고자 한다.
전술한 목적을 이루기 위해 본 발명은, 가상의 피치원을 따라 핀홀이 복수로 구비되는 파킹기어클러치; 및 상기 파킹기어클러치에 대향 위치하는 스토퍼; 를 포함하며, 상기 스토퍼에 상기 파킹기어클러치의 핀홀에 결합되는 핀이 복수로 구비되는 것을 특징으로 하는 수동변속기 주차 브레이크 장치를 제공한다.
또한, 상기 스토퍼는 변속기케이스에 고정될 수 있다.
또한, 상기 핀홀은 가상의 피치원 방향으로 상기 핀 외경보다 더 긴 폭을 가지는 장공으로 형성될 수 있다.
또한, 상기 파킹기어클러치는 변속기의 후진기어가 일측에 구비될 수 있다.
또한, 상기 파킹기어클러치는 슬리브의 치합 작동에 의해 변속기의 출력축에 장착되는 허브기어와 연결될 수 있다.
본 발명은 변속기의 출력축을 락킹(Locking)시켜 핸드브레이크 장치보다 더 확실한 잠금장치를 구현할 수 있다.
또한, 본 발명은 파킹기어클러치와 스토퍼 등과 같은 간단한 장치의 추가로 사용자의 편의성을 극대화할 수 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 파킹기어클러치와 스토퍼의 구성을 나타내는 측면도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 파킹기어클러치와 스토퍼의 결합 상태를 나타내는 도면이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다.
기존 수동변속기의 경우 자동변속기와 같은 파킹 로크 기어가 따로 없기 때문에 핸드브레이크(hand brake)의 의존도가 높으나 사용기간이 오래된 핸드브레이크의 경우 마모로 인해 마찰력이 저하되어 제동성능이 떨어지는 문제점이 있다. 이에 대하여, 본 발명은 수동변속기의 출력축을 의도적으로 락킹시켜 핸드브레이크 장치보다 확실한 잠금장치를 구현할 수 있는 수동변속기 주차 브레이크 장치를 제시하고자 한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 파킹기어클러치와 스토퍼의 구성을 나타내는 측면도이고, 도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 파킹기어클러치와 스토퍼의 결합 상태를 나타내는 도면이다.
본 발명은 수동변속기에 적용할 수 있다. 일례로서, 본 발명은 6속 변속기 (6-SPEED TRANSMISSION) 등과 같은 수동변속기에 적용할 수 있다. 본 발명은 파킹기어클러치(10) 및 파킹기어클러치(10)와 대응 결합되어 파킹기어클러치(10)가 회전을 제한하는 스토퍼(20)를 포함한다.
파킹기어클러치(10)는 슬리브(40)에 의해 스토퍼(20) 반대편에 위치하는 허브기어(30)와 연결될 수 있다. 슬리브(40)는 기존 수동변속기 시스템과 같이 시트프레일(80)에 작동된다. 구체적으로 시프트레일(80)은 시프트포크(60)와 연결되고 시프트포크(60)는 슬리브(40)와 연결되어 있다. 시프트레일(80)의 작동에 의해 시프트포크(60)가 슬리브(40)를 파킹기어클러치(10) 방향으로 이동시키고, 슬리브(40)는 파킹기어클러치(10) 방향으로 이동하여 슬리브(40)에 치합된다.
파킹기어클러치(10)에는 복수의 핀홀(11)이 구비된다. 핀홀(11)은 가상의 피치원(70)을 따라 등간격으로 구비된다. 핀홀(11)의 수에는 제한이 없다. 일례로서 핀홀(11)은 120도 등간격으로 3개가 구성될 수 있다.
파킹기어클러치(10)는 수동변속기의 구조와 작동을 고려할 때 후진기어(미도시)에 일측에 구비되도록 설계하는 것이 바람직하다.
일례로서, 파킹기어클러치(10)를 중심으로 파킹기어클러치(10) 일측에 후진기어와 허브기어(30)가 위치하고, 파킹기어클러치(10) 타측에 스토퍼(20)가 위치한다.
핀홀(11)은 대응 결합되는 핀(21)이 결합된 상태에서 최소한으로 움직일 수 있는 유격을 가지는 장공으로 형성하는 것이 바람직하다. 일례로서, 핀홀(11)은 가상의 피치원(70) 방향으로 핀(21)의 외경보다 더 긴 폭을 가지는 장공으로 한다.
스토퍼(20)는 파킹기어클러치(10)에 대향 위치한다. 스토퍼(20)는 원판 형태일 수 있다. 스토퍼(20)에는 핀(21)이 복수로 구성된다. 핀(21)은 파킹기어클러치(10)의 마주보는 면으로부터 돌출 형성된다. 핀(21)에 핀홀(11)이 대응 결합된다. 핀(21)은 가상의 피치원(70)을 따라 등간격으로 형성된다.
스토퍼(20)는 변속기케이스(50)에 고정되는 것이 바람직하다. 일례로서, 스토퍼(20)는 변속기케이스(50)의 내벽에 바로 고정되거나, 고정프레임 등과 같은 고정장치에 의해 변속기케이스(50)의 내벽에 고정될 수 있다. 스토퍼(20)는 변속기케이스(50)에 고정된 상태로 회전할 수 없다.
다음은 본 발명의 수동변속기 주차 브레이크 장치의 작동을 설명한다.
도 1, 2와 같이 파킹기어클러치(10)의 핀홀(11)이 스토퍼(20)의 핀(21)에 삽입된 상태에서 6속 수동변속기의 후진기어(미도시) 상대편에 위치한 출력축(90)과 연결된 허브기어(30)와 파킹기어클러치(10)에 슬리브(40)가 치합된다.
파킹기어클러치(10)에 슬리브(40) 치합은 기존 수동변속 시스템의 시프트프레일에 의해 이루어진다. 일례로서, 시프트레일(80)의 작동에 의해 시프트포크(60)가 슬리브(40)를 파킹기어클러치(10) 방향으로 이동시키고, 슬리브(40)는 파킹기어클러치(10) 방향으로 이동하여 슬리브(40)에 치합된다.
파킹기어클러치(10)가 슬리브(40)와 치합된 상태에서 정차되어 있는 차량이 움직이면 차량 바퀴의 회전력이 변속기의 출력축(90)으로 전달된다. 변속기의 출력축(90)으로 전달된 회전력은 허브기어(30)에 전달된다. 허브기어(30)의 회전력은 치합된 슬리브(40)를 거쳐 파킹기어클러치(10)에 전달된다.
파킹기어클러치(10)은 핀홀(11)이 핀(21)에 결합된 상태로 회전하다가 핀홀(11) 일측 단부가 스토퍼(20)의 핀(21)에 걸리면서 파킹기어클러치(10)가 회전을 멈추는 락킹 상태가 이루어진다. 이에 파킹기어클러치(10)의 회전이 구속되고 차량이 완전 정지된다.
반대로, 락킹 해제시 파킹기어클러치와 슬리브의 치합을 해제한다. 일례로서, 시프트레일(80)의 작동에 의해 시프트포크(60)가 슬리브(40)를 파킹기어클러치(10) 반대방향으로 이동시키면 허브기어(30)와 파킹기어클러치(10)의 연결이 해제된다. 이로 인해, 허브기어(30)와 연결되는 출력축(90)의 회전력이 파킹기어클러치(10)에 전달되지 않는다.
살펴본 바와 같이 본 발명은 파킹기어클러치의 핀홀과 스토퍼의 핀 결합 구조에 의해 변속기의 출력축을 락킹시켜 핸드브레이크 장치보다 더 확실한 잠금장치를 구현할 수 있다. 또한, 본 발명은 파킹기어클러치와 스토퍼 등과 같은 간단한 장치의 추가 구성으로 사용자의 편의성을 극대화할 수 있다. 또한, 본 발명은 오랜 사용에 따른 핸드브레이크의 제동성능 저하 문제를 해결할 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
10 : 파킹기어클러치
11 : 핀홀
20 : 스토퍼
21 : 핀
30 : 허브기어
40 : 슬리브
50 : 변속기케이스
60 : 시프트포크
70 : 피치원
80 : 시프트레일
90 : 출력축

Claims (5)

  1. 가상의 피치원을 따라 핀홀이 복수로 구비되는 파킹기어클러치; 및
    상기 파킹기어클러치에 대향 위치하는 스토퍼;
    를 포함하며,
    상기 스토퍼에 상기 파킹기어클러치의 핀홀에 결합되는 핀이 복수로 구비되고,
    상기 스토퍼는 변속기케이스에 고정되며,
    상기 파킹기어클러치는 슬리브의 치합 작동에 의해 변속기의 출력축에 장착되는 허브기어와 연결되는 것을 특징으로 하는 수동변속기 주차 브레이크 장치.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 핀홀은,
    가상의 피치원 방향으로 상기 핀 외경보다 더 긴 폭을 가지는 장공으로 형성되는 것을 특징으로 하는 수동변속기 주차 브레이크 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 파킹기어클러치는,
    변속기의 후진기어가 일측에 구비되는 것을 특징으로 하는 수동변속기 주차 브레이크 장치.
  5. 삭제
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