KR20050086604A - 변속기용 변속 장치 - Google Patents

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KR20050086604A
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젯트에프 프리드리히스하펜 아게
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Abstract

본 발명은 다단 변속기용 변속 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 적어도 하나의 시프트 클러스터(53, 54, 55)가 2개의 비연속되는 변속단 기어들에 할당되어 있으며, 상기 시프트 클러스터(53, 54, 55) 각각은 실렉터 로드 및/또는 실렉터 케이블을 통해 기어 시프트 레버(35)와 결합되어 있는 상기 변속 장치에 관한 것이다. 그 외에도 상기 기어 시프트 레버에는 H형 시프트 패턴 혹은 다중 H형 시프트 패턴이 할당되되, 하나의 시프트 거터 내에서 선택 가능한 변속단 기어는 상이한 시프트 클러스터에 할당되어 있다. 또한, 상기 기어 시프트 레버(35) 및 상기 시프트 클러스터(53, 54, 55)는 변환 장치와 연결되어 있되, 이 변환 장치를 이용하여, 체결되어 있던 변속단 기어의 맞물림 해제를 위해 시프트 클러스터 내에서 기어 시프트 레버가 이동함에 따라 제1 시프트 클러스터 내부에서 상기 변속단 기어의 맞물림 해제가 이루어지는 반면, 새로운 변속단 기어를 맞물리게 하기 위해 상기한 동일한 시프트 클러스터 내에서 기어 시프트 레버가 이동할 시에 제2 시프트 클러스터를 이용하여 상기한 새로운 변속단 기어의 맞물림이 이루어진다. 이를 위해 상기 변환 장치는, 상기 기어 시프트 레버(35)가 실렉터 핑거 샤프트(1)와 결합되어 있는 방식으로, 설계되어 있다. 이와 관련하여 상기 실렉터 핑거 샤프트(1)는 축방향으로 변위되면서 반경방향으로 회동 가능할 뿐 아니라 항상 실렉터 로드들(10, 11, 12, 13, 56, 57, 58, 59)과 연결되는 기어 시프트 프레임들(14, 15, 16, 17)의 개구부를 관통한다.

Description

변속기용 변속 장치{SHIFTING DEVICE FOR A TRANSMISSION}
본 발명은 청구항 제1항의 전제부의 특징을 갖는 변속기 변속 장치에 관한 것이다.
DE 41 37 143 A1으로부터는 다단 동기식 카운터샤프트 변속기가 공지되어 있다. 이 변속기의 경우 각각 2개의 변속단 기어가 다수의 시프트 클러스터들 중 하나의 시프트 클러스터에 할당되어 있다. 상기 시프트 클러스터들은 대개 축방향으로 변위 가능하지만 스플라인 방식으로 변속기 샤프트 상에 배치되는 슬라이딩 슬리브들로 구성되어 있으며, 상기 슬라이딩 슬리브는 이 슬라이딩 슬리브에 인접하여 샤프트 상에 배치되는 동기화 링과 상호 작용하면서 아이들 기어를 제동하거나 가속화시키며 그리고 상기 변속기 샤프트와 스플라인 방식으로 연결될 수 있다.
상기 공지된 변속기에서 하나의 시프트 클러스터에 할당된 2개의 변속단들(제1속 및 제3속 또는 제2속 및 제4속)은 연속되지 않는 변속기 변속단들이다. 이러한 변속기 구성에 따라 바람직하게는 그로 인한 중첩식 변속 작동과 그에 따라 감소된 변속 시간이 가능한 변속기 변속 시스템이 제공될 수 있다. 그러나 바람직하지 못한 점에서, H형 시프트 게이트를 갖는 변속 장치를 구비한 상기한 변속기는 익숙하지 않기 때문에 변속이 어렵게 이루어질 수 있는데, 왜냐하면 통상적으로 H형 시프트 게이트를 이용하는 경우 동일한 시프트 거터 내에서는 오로지 연속되는 변속단 기어들만이 전환되기 때문이다.
그 외에도, EP 10 34 384 B1으로부터는 상용차용 12단 수동 변속기가 공지되어 있다. 이러한 변속기의 경우 전방 장착형 기어 그룹이 수동으로 변속 전환되는 반면, 메인 기어 그룹 또는 후방 장착형 기어 그룹은 자동으로 변속 전환된다.
상기 메인 기어 그룹 및 상기 후방 장착형 기어 그룹용으로, 수동 변속 장치를 이용하여 원하는 변속기 변속단의 시프트 거터를 선택할 시에 그에 상응하게 활성화되는 공압식 변속 장치가 제공되어 있다. 그에 따라 달성된 기어 시프트 패턴은 통상의 6단 수동 변속기에 상응한다. 그러나 이러한 변속기 구성의 경우 바람직하지 못한 단점은 통상의 H형 기어 시프트 패턴에서 숙달된 방식으로 변속기 변속단 기어들을 변속 전환하기 위해 별도의 공압식 변속 장치들이 제공되어 있어야 하는 점에 있다.
또한, DE 30 00 577로부터는 기어 시프트 레버가 HH형 기어 시프트 패턴 내에서 변속되는 자동차 변속기용 변속 장치가 공지되어 있다. 이러한 변속 장치의 경우 실렉터 샤프트 상에 2개의 실렉터 핑거들이 배치되어 있되, 항시 오로지 하나의 실렉터 핑거만이 기본 변속기의 4개의 변속단을 변속 전환시킨다. 제2 시프트 거터에서 제3 시프트 거터로 전환할 시에, 영역 그룹을 전환시키는 시프트 밸브가 작동된다. 그런 다음 제3 및 제4 거터 내에서 변속 전환할 시에, 제2 실렉터 핑거가 맞물리게 된다. 이 경우 또한, 바람직하지 못한 점에서 변속기 영역 그룹의 별도의 액추에이터 장치가 요구된다.
그 외에도 DE 35 27 390 A1는 수동 변속식 트윈 클러치 변속기를 나타내고 있다. 이 경우 일측 시프트 거터 내에서 변속 레버를 작동시킬 시에 트윈 클러치의 두 클러치들 중 하나가 체결된다. 이러한 변속 장치에서 바람직하지 못하게는, 외부 동력 지원없이 순수 수동으로 변속 전환해야할 때 오로지 4개의 전진 변속단들의 변속으로만 제한된다.
최종적으로 비공개된 DE 102 31 547 A1에는 적어도 하나의 시프트 클러스터가 변속기의 2개의 비연속되는 변속 기어 단계들에 할당되어 있는 변속기용 변속 장치가 기술되어 있다. 이러한 변속 장치에는 기계식 변환 장치가 장치되어 있는데, 이 변환 장치를 통해 H형 시프트 게이트를 구비한 수동 변속 장치가 상기 변속기를 변속 전환시킬 수 있다.
상기한 변속 장치의 경우, 기어 시프트 레버는 H형 또는 다중 H형 시프트 게이트에서 안내되면서 실렉터 샤프트와 연결되고, 그럼으로써 시프트 거터 내에서의 기어 시프트 레버가 이동함에 따라 실렉터 샤프트가 자신의 종축을 중심으로 회동하게 된다. 그 외에도 제1 실렉터 샤프트 상에는 제1 기어 휠이 고정되어 있으며, 이 기어 휠은 제2 실렉터 샤프트 상의 제2 기어 휠과 맞물린다. 그러므로 제1 실렉터 샤프트를 회전할 시에 제2 실렉터 샤프트는 또 다른 방향의 반대방향으로 회전된다. 기어 시프트 레버를 통해 시프트 거터를 선택하면, 상기 두 실렉터 샤프트들은 강제 체결되어 그들의 종축에 대해 평행하게 변위된다.
그 외에도, 상기 두 실렉터 샤프트들은 실렉터 핑거들을 이용한다. 이들 실렉터 핑거들은 맞물린 변속기 변속단의 기어에 따라서 시프트 포크들과 연결되어 있는 실렉터 로드들의 변속단 기어 개개의 함몰부들 내에 삽입되어 맞물린다. 상기 시프트 포크들은 자신들의 측면에서 시프트 클러스터의 슬라이딩 슬리브들과 연결되어 있으며, 이들 슬라이딩 슬리브들은 변속 전환 작동 시에 변속기 샤프트와 아이들 기어들을 회전 불가능하게 연결시키기 위해 각각의 변속기 샤프트 상에서 축방향으로 변위된다.
비록 상기한 비공개된 변속 장치가 예컨대 변속단 기어 및 시프트 클러스터의 전술한 배치를 갖는 트윈 클러치 변속기가 거의 모든 자신의 구성품들을 유지하면서도 수동 변속기로서 사용될 수 있으면서 H형 또는 다중 H형 시프트 게이트를 이용하여 변속 전환될 수 있다는 장점을 가지기는 하지만, 그러나 상기 변속 장치의 구성은 기계적으로 복잡한 구조로서 설계된다.
도1은 자동차의 동력 전달 계통을 나타내는 개략도이다.
도2는 트윈 클러치 변속기의 구조를 나타내는 개략도이다.
도3은 트윈 클러치 기어 세트를 구비한 수동 변속기의 구조를 나타내는 개략도이다.
도4는 본 발명에 따라 설계된 변환 장치를 삼차원적으로 나타내는 개략도이다.
도5는 기어 시프트 프레임에 있어서 자신의 실렉터 로드들을 구비한 상기 기어 시프트 프레임을 나타내는 상세도이다.
도6은 실렉터 핑거 샤프트에 의해 관통되어 있는 기어 시프트 프레임을 나타내는 개략도이다.
도7은 제1속 변속단으로부터 제2속 변속단으로 변속 전환할 시의 변환 장치를 나타내는 기본 설계도이다.
도8은 제3속 변속단으로부터 제4속 변속단으로 변속 전환할 시의 변환 장치를 나타내는 기본 설계도이다.
도9는 제5속 변속단으로부터 제6속 변속단으로 변속 전환할 시의 변환 장치를 나타내는 기본 설계도이다.
도10은 후진 변속단으로 변속 전환할 시의 변환 장치를 나타내는 기본 설계도이다.
도11은 상호간에 매우 밀접하게 배치되어 있는 2개의 기어 시프트 프레임들을 나타내는 측면도이다.
도12는 분명히 식별 가능하게 프로파일화된 스톱 캠들을 구비한 기어 시프트 프레임을 나타내는 개략도이다.
도13은 변속기 실렉터 레버의 측정 기술상 생성된 동역학적 기어 시프트 패턴을 나타내는 개략도이다.
도14는 감소된 맞물림 폭을 갖는 실렉터 핑거를 나타내는 개략도이다.
도15 및 도16은 실렉터 로드들 및 실렉터 핑거들을 구비한 기어 시프트 프레임을 선택적으로 실시하여 나타낸 개략도이다.
도17 및 도18은 2개의 변속단 기어들용으로 오로지 하나의 실렉터 핑거만을 구비한 기어 시프트 프레임을 추가로 선택적으로 실시하여 나타내는 개략도이다.
도19 내지 도22는 2개의 실렉터 핑거들을 이용하여 4개의 변속단 기어들을 변속 전환하기 위한, 상호간에 조밀하게 배치된 2개의 기어 시프트 프레임들을 나타내는 사시도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
1: 실렉터 핑거 샤프트 2: 실렉터 핑거
3: 실렉터 핑거 4: 실렉터 핑거
5: 실렉터 핑거 6: 실렉터 핑거
7: 실렉터 핑거 8: 실렉터 핑거
9: 리세스부 9a: 리세스부
10: 실렉터 로드 11: 실렉터 로드
12: 실렉터 로드 13: 실렉터 로드
14: 기어 시프트 프레임 15: 기어 시프트 프레임
16: 기어 시프트 프레임 17: 기어 시프트 프레임
18: 축방향 변위 19: 회전 방향
20: 유동 프로파일 21: 시프팅 프로파일
22: 유동 프로파일 23: 함몰부
24: 록킹 수단 25: 함몰부의 측벽부
26: 방향 화살표 27: 시프팅 프로파일
28: 실렉터 핑거에서의 시프팅 프로파일
29: 실렉터 핑거에서의 유동 프로파일
30: 동력 전달 계통 31: 엔진
32: 클러치 33: 변속기
34: 변속 장치 35: 기어 시프트 레버
36: 시프트 게이트 37: 트윈 클러치
38: 변속기 입력축; 중공축 39: 변속기 입력축
40: 아이들 기어 41: 아이들 기어
42: 고정 기어 43: 고정 기어
44: 고정 기어 45: 아이들 기어
46: 고정 기어 47: 아이들 기어
48: 아이들 기어 49: 아이들 기어
50: 고정 기어 51: 고정 기어
52: 카운터샤프트 53: 시프트 클러스터
54: 시프트 클러스터 55: 시프트 클러스터
56: 실렉터 로드 57: 실렉터 로드
58: 실렉터 로드 59: 실렉터 로드
60: 기어 시프트 프레임 61: 기어 시프트 프레임
62: 실렉터 핑거 63: 리세스부
64: 리세스부 65: 실렉터 핑거
66: 리세스부 67: 리세스부
68: 기어 시프트 프레임 69: 스톱 캠
70: 스톱 캠 71: 스톱 캠 프로파일
72: 스톱 캠 프로파일 73: 스톱 캠 프로파일
74: 이동 경로 75: 실렉터 거터
76: 시프트 거터 77: 시프트 거터
78: 시프트 거터 79: 대각선 기어 시프트 패턴
80: 대각선 기어 시프트 패턴 81: 실렉터 핑거
82: 맞물림 영역 83: 구성품 폭
84: 구성품 폭 85: 개구부
86: 구성품 폭 87: 실렉터 핑거 샤프트
88: 실렉터 핑거 89: 실렉터 핑거
90: 스톱 핑거 91: 스톱 핑거
92: 기어 시프트 프레임 93: 실렉터 로드
94: 실렉터 로드 95: 스톱 캠
96: 스톱 캠 97: 리세스부
98: 리세스부 99: 램프부
100: 회전 방향 101: 활주 이동 방향
102: 실렉터 핑거 샤프트 103: 실렉터 핑거
104: 실렉터 핑거 105: 스톱 핑거
106: 스톱 핑거 107: 기어 시프트 프레임
108: 실렉터 로드 109: 실렉터 로드
110: 스톱 캠 111: 스톱 캠
112: 리세스부 113: 램프부
114: 램프부 115: 회전 방향
116: 활주 이동 방향 117: 실렉터 핑거 샤프트
118: 실렉터 핑거 119: 스톱 핑거
120: 스톱 핑거 121: 기어 시프트 프레임
122: 기어 시프트 프레임 123: 스톱 캠
124: 리세스부 125: 리세스부
126: 램프부 127: 회전 방향
128: 활주 이동 방향 129: 실렉터 핑거
130: 활주 이동 방향 131: 스톱 핑거
132: 스톱 핑거 133: 스톱 캠
134: 스톱 캠 G1: 제1속 변속단
G2: 제2속 변속단 G3: 제3속 변속단
G4: 제4속 변속단 G5: 제5속 변속단
G6: 제6속 변속단 G7: 제7속 변속단
RG: 후진 변속단
그러므로 본 발명의 목적은 DE 102 31 547 A1으로부터 공지된 유형의 변속기 변속 장치에 있어서, 전술한 장점을 달성할 수 있으면서도 그 기계적 구조가 보다 간단하게 설계되는 상기 변속기 변속 장치를 제공하는 것에 있다.
상기 목적은 주 청구항의 특징에 의해 달성되며, 본 발명의 바람직한 개선예 및 실시예들은 종속항들로부터 제시될 수 있다.
본 발명에 따른 변속 장치는 다단 변속기용으로 제공되되, 상기 다단 변속기의 경우 적어도 하나의 시프트 클러스터가 2개의 비연속되는 변속 기어 단계들에 할당되어 있다. 이와 관련하여 상기 시프트 클러스터 각각은 우선적으로 실렉터 로드 및/또는 실렉터 케이블을 통해 기어 시프트 레버와 결합되어 있으면서, 이 기어 시프트 레버에 의해 작동될 수 있다. 이러한 변속 장치의 경우 추가로 시프트 거터 내의 2개의 연속되는 변속 기어 단계들이 본질적으로 상호간에 마주보고 위치하며 시프트 거터 내에서 선택 가능한 변속 기어 단계들은 상이한 시프트 클러스터에 할당되어 있는 기어 시프트 패턴이 상기 기어 시프트 레버에 할당되어 있다.
상기한 기어 시프트 패턴에서 전술한 변속기를 상기 기어 시프트 레버를 이용하여 변속 전환시킬 수 있도록 하기 위해, 상기 기어 시프트 레버는 별도의 기계식 변환 장치와 연결되어 있다. 상기 변환 장치를 이용하여 가능한 점에서, 체결되어 있던 변속단 기어의 맞물림 해제를 위해 시프트 거터 내에서 기어 시프트 레버를 이동시키면 제1 기어 시프트 클러스터의 영역 내에 체결되어 있던 변속단 기어의 맞물림도 또한 해제시킬 수 있다. 추가로 새로운 변속단 기어를 맞물리게 하기 위해 상기한 동일한 시프트 거터 내에서 기어 시프트 레버를 이동시키면, 제2 기어 시프트 클러스터의 영역 내의 상기한 새로운 변속단 기어도 맞물리게 된다.
상기 변환 장치는 본 발명에 따라 설계되는 점에서, 상기 기어 시프트 레버가 축방향으로 변위 가능하면서 반경방향으로 회동가능한 실렉터 핑거 샤프트와 결합되어 있는 방식으로 상기 설계가 이루어지되, 상기 실렉터 핑거 샤프트는 항상 실렉터 로드들과 연결되는 기어 시프트 프레임들의 개구부를 관통한다. 그 외에도, 상기 실렉터 핑거 샤프트에는 변속 기어 단계 또는 기어 시프트 프레임당 적어도 하나의 실렉터 핑거가 배치되어 있으며, 상기 기어 시프트 프레임들 각각에는 그들 개구부의 영역 내에 적어도 하나의 리세스부가 형성되어 있다. 상기 리세스부는 실렉터 샤프트 상의 실렉터 핑거들 각각에 할당되어 있다.
바람직하기로는, 실렉터 샤프트상의 상호간 마주보는 핑거들을 통해 일측 거터의 변속단 기어들의 맞물림 해제 및 맞물림이 동시에 이루어진다. 그로 인해 동시에 변속 전환될 2개의 시프트 부재들의 상호 반대하는 병진 운동은 동일한 방향의 실렉터 샤프트 회전을 통해 생성된다.
그로 인해, 변속 장치의 실렉터 거터 내에서 기어 시프트 레버를 일측의 시프트 거터 위치까지 이동시킬 시에 그에 수반하여 실렉터 핑거 샤프트의 축방향 변위가 이루어지되, 상기 실렉터 핑거 샤프트에서는 실렉터 핑거들 중 하나의 실렉터 핑거가 기어 시프트 프레임들 중 하나의 기어 시프트 프레임의 리세스부 내에 삽입되어 맞물린다. 그와 반대로 일측 시프트 거터 내에서 기어 시프트 레버가 이동하면, 변속단 기어를 맞물리게 하거나 맞물림 해제하기 위해 상기 실렉터 핑거 샤프트가 자신의 종축을 중심으로 반경방향으로 회동되되, 상기 실렉터 핑거 샤프트에서 적어도 하나의 실렉터 핑거는 기어 시프트 프레임과 이 기어 시프트 프레임에 연결된 실렉터 로드들을 축방향으로 변위시킨다.
이러한 설계상 구조를 통해 본 발명에 따른 변속 장치는 매우 바람직하기로는 비공개된 DE 102 31 547 A1에 따른 변속 장치와 구분되는데, 왜냐하면 상기 종래의 변속 장치와 반대로 동일한 기술적 결과를 달성하기 위해 기계적으로 보다 간단한 구조로 2개의 실렉터 핑거 샤프트들 대신에 오로지 하나의 실렉터 핑거 샤프트만이 필요하기 때문이다.
본 발명의 실시예에서 제공될 수 있는 점에서, 실렉터 로드들과 연결된 기어 시프트 프레임의 개구부 및/또는 상기 기어 시프트 프레임의 원주 기하 구조는 본질적으로 타원형이거나 원형이거나 혹은 직사각형으로 형성될 수 있다. 특히 바람직한 점으로서 간주되는 점에서, 상기 실렉터 로드들과 상기 기어 시프트 프레임은 하나의 구조 부재로서, 그에 따라 일체형으로 설계될 수 있다.
그 외에도 제공될 수 있는 점에서, 실렉터 로드들은 시프트 클러스터에 있어 변속기 샤프트 상에서 축방향으로 변위 가능하면서도 회전 불가능하게 배치되는 그 슬라이딩 슬리브 내로 각각 삽입되어 맞물리는 로커 아암들과 연결되어 있다.
특히 바람직하게는 본 발명에 따른 변환 장치는 기어 시프트 프레임 각각에 2개의 실렉터 핑거들이 할당되어 있는 방식으로 형성되어 있다. 이와 관련하여 하나의 기어 시프트 프레임에 할당되는 2개의 실렉터 핑거들은 실렉터 핑거 샤프트들 상에서 동일한 위치에 혹은 축방향으로 연속해서 배치될 수 있되, 상기 실렉터 핑거 샤프트들이 본질적으로 반경방향에서 동일한 방향을 향하거나 상호간에 반대하는 방향을 향하는 방식으로 상기 배치가 이루어진다.
지정된 수동 변속기의 경우, 실렉터 로드들은 자신의 기어 시프트 프레임들을 이용하여 상기 변환 장치 내에 연속해서 배치되어 있되, 이와 관련하여 후진 변속단 기어를 작동시키면서 경우에 따라 제7속 변속단 기어를 작동시키기 위한 기어 시프트 프레임에 제1속 및 제3속 변속단 기어를 작동 시키기 위한 기어 시프트 프레임이 이어지고, 다음으로 제4속 및 제5속 변속단 기어의 기어 시프트 프레임, 그리고 제2속 및 제6속 변속단 기어의 기어 시프트 프레임이 이어지는 방식으로 상기 배치가 이루어진다.
각각의 기어 시프트 프레임 내의 리세스부는 바람직하게는 상기 기어 시프트 프레임이 시프팅 방향에서 시프팅 프로파일들을, 그리고 그 반대 방향에서는 유동 프로파일들을 포함하는 방식으로 설계되어 있다. 상기 유동 프로파일들은 실렉터 핑거들에서 그에 상응하게 정렬된 시프팅 프로파일들과 상호 작용한다.
오로지 기어 시프트 레버에 의해 선택된 변속단 기어만이 맞물리고 이를 위해 각각 해당하는 실렉터 핑거가 오로지 실렉터 핑거 샤프트의 사전 지정된 위치에서만 기어 시프트 프레임 내의 각각 할당된 리세스부 내로 유입될 수 있도록 하는 점을 보장하기 위해서, 본 발명의 일 실시예에 따라 제공되는 점에서, 실렉터 핑거들에 그리고/또는 실렉터 핑거 샤프트에 있어 상기 실렉터 핑거들에 할당된 위치에 바람직하게는 경사진 측벽부들을 구비한 함몰부들이 형성되어 있되, 상기 함몰부들 내로 변속 과정을 허용하기 위한 록킹 수단이 삽입되어 맞물린다. 이와 관련하여 상기 록킹 수단은 바람직하게는 각각의 기어 시프트 프레임에 형성되어 실렉터 핑거 샤프트 방향으로 향하는 캠으로서 설계되어 있는데, 상기 캠은 단지 상기 실렉터 핑거가 이를 위해 제공되어 있는 기어 시프트 프레임의 리세스부 내로 삽입되도록 유도한다.
본 발명에 따른 변속 장치의 기어 시프트 패턴과 관련하여 바람직하게 제공되는 점에서, 상기 기어 시프트 패턴은 "H"형 혹은 다중 "H"형으로서 설계되어 있되, 시프팅 위치들은 본질적으로 상호간에 마주보고 위치하고 각각의 시프트 거터에는 변속기에서 적어도 2개의 시프트 클러스터가 할당되어 있다.
자체 실렉터 핑거들을 구비한 실렉터 핑거 샤프트들뿐 아니라 기어 시프트 프레임은 전환장치의 특히 콤팩트한 구조와 관련하여 설계되어 있는데, 이와 관련하여 상기 실렉터 핑거 샤프트의 축방향 변위 시에 적어도 하나의 일측 실렉터 핑거가 맞물림 위치로부터 일측 기어 시프트 프레임의 리세스부 내로 이동되는 반면, 동시에 시프트 거터 선택의 의미에서 적어도 하나의 타측 실렉터 핑거가 적어도 하나의 타측 기어 시프트 프레임의 리세스부 내로 삽입되어지는 방식으로, 상기 설계가 이루어져 있다.
그와 반대로 상기 실렉터 핑거 샤프트가 자신의 종축을 중심으로 반경방향으로 회동하게 되면, 적어도 하나의 기어 시프트 프레임과 이 기어 시프트 프레임과 연결된 실렉터 로드들이 축방향으로 변위되고, 그럼으로써 변속단 기어는 맞물림 해제되고/되거나 맞물리게 된다. 이때 전술한 기어 시프트 프레임들의 축방향 이동은 동일한 방향으로 향하거나 상호간에 반대하는 방향으로 향할 수 있다.
본 발명의 또 다른 관점에 따라, 기어 시프트 프레임 내 리세스부의 시프팅 기하 구조를 능숙하게 설계함으로써 변속 장치의 변속비를 설정할 수 있으며, 그럼으로써 예컨대 상이한 변속단 기어들에 대해 상이한 변속력이 요구될 수 있게 된다. 이때 오로지 구성품 강도만이 최대 설정될 변속력을 제한한다.
그 외에도 실렉터 핑거의 상이한 길이에 의해 각각의 변속단 기어 개개의 동기화 이동거리가 생성될 수 있다.
결과적으로 본 발명의 추가의 바람직한 구성에 따라 제공될 수 있는 점에서, 변속 장치는 수동 작동 대신에 조작력 보조식 조정 장치를 이용하여 작동될 수 있되, 조작력이 보조되는 경우 상기 조정 장치는 바람직하게는 피스톤-실린더 장치로서 형성되어 있다. 이와 관련하여 상기 피스톤-실린더 장치는 자동화된 수동 변속기에 혹은 자동 트윈 클러치 변속기에 속한다. 이러한 구조의 경우, 각각의 일측 피스톤-실린더 장치는 실렉터 핑거 샤프트의 축방향 변위를 위해, 그리고 타측 피스톤-실린더 장치는 실렉터 핑거 샤프트의 회동을 위해 이용된다. 자명한 사실에서 상기와 같이 제안되는 자동화된 변속기 또는 자동 변속기에서 H형 또는 다중 H형 시프트 게이트를 구비한 기어 시프트 레버는 생략될 수 있다. 그 대신에 시프트 레버나 혹은 변속단 기어를 선택하는데 적합한 여타의 시프트 수단이 이용된다.
2개의 기어 시프트 프레임들간의 축방향 간격은 적어도 하나의 실렉터 핑거 폭에 상응한다. 그에 따라 바람직하기로는 일측에서 기어 시프트 프레임들이 가능한 상호간에 콤팩트하게 배치되고, 타측에서는 만일 2개의 기어 시프트 프레임들 사이의 중간 영역이 기어 시프트 프레임을 작동시키는데 필요하지 않게 된다면, 실렉터 핑거가 상기 중간 영역 내로 삽입 회동될 수 있는 점이 달성된다.
본 발명의 개선예에 따라 제공되는 점에서, 시프트 게이트 내에 있어 시프트 거터가 전환될 시에 기어 시프트 레버의 이동성이 허용되되, 이러한 이동성이 허용되는 점에서 상기 기어 시프트 레버는 실렉터 거터 내에서 본질적으로 대각선으로 이동될 수 있다. 이는 기어 시프트 프레임의 프로파일 또는 실렉터 핑거들의 맞물림 영역의 프로파일이 그에 상응하게 형성되어 기어 시프트 레버의 대각선 이동 방향이 가능하게 됨으로써 달성된다. 이때 상기 실렉터 핑거들의 맞물림 영역의 폭은 상기 실렉터 핑거의 허브 영역 내 상기 실렉터 핑거의 폭보다 작게 설계될 수 있다.
본 발명의 추가의 선호되는 설계에 따라 제공되는 점에서, 실렉터 핑거들이 변속기의 중립 위치에서 실렉터 로드들 또는 기어 시프트 프레임들에 대해 수직이 되는 것이 아니라 상기 실렉터 로드들 또는 기어 시프트 프레임들에 대해 경사지게 배치되어 있는 방식으로 상기 실렉터 핑거들이 실렉터 핑거 샤프트 상에 배치되어 있다.
그에 따라, 기어 시프트 레버를 작동시킴으로써 변속단 기어를 맞물리게 하기 위해서 해당하는 실렉터 핑거는 본질적으로 실렉터 로드 또는 기어 시프트 프레임에 대해 수직이 되게 배치되어 있는 위치로 회동된다.
본 발명의 추가의 바람직한 실시예에 따라 제공되는 점에서, 시프트 클러스터를 작동시키거나 또는 2개의 변속단 기어들을 맞물리게 하고 맞물림 해제하기 위해 실렉터 핑거가 제공되어 기어 시프트 프레임과 상호작용한다. 그에 따라 바람직하게는 적은 수의 부품을 필요로 하는 콤팩트한 구조가 제안된다.
바람직하기로는 전술한 구조에서 일측의 실렉터 핑거는 일측의 시프트 클러스터를 작동시키기 위해 일측의 기어 시프트 프레임의 리세스부와 상호 작용한다.
기어 시프트 프레임당 다수의 실렉터 핑거들을 구비한 전술한 구조와 반대로, 하나의 기어 시프트 프레임 내에 하나의 실렉터 핑거가 배치되는 경우 바람직하게는 기어 시프트 프레임을 작동시키기 위해, 상기 실렉터 핑거가 변속기의 중립 위치에서 실렉터 로드 또는 기어 시프트 프레임에 대해 본질적으로 수직이 되게 연장되는 방식으로, 상기 실렉터 핑거가 실렉터 핑거 샤프트 상에 배치될 수 있다. 기어 시프트 레버를 작동시킴으로써 변속단 기어를 맞물리게 하기 위해서, 본질적으로 실렉터 로드 또는 기어 시프트 프레임에 대해 수직이 되지 않게 배치되는 각도를 갖는 위치로 상기 실렉터 핑거가 회동된다.
그러므로 상기 변속 장치의 전술한 구조를 이용하여 바람직하게는 4개의 변속단 기어들을 2개의 실렉터 핑거들을 이용하여 변속 전환시킬 수 있다.
마찬가지로, 기어 시프트 레버의 이동 경로는 기어 시프트 프레임 또는 스톱 캠의 기하 구조에 의해 사전 지정할 수 있으며, 그럼으로써 기어 시프트 레버에 대한 시프트 게이트의 기능은 바람직하게는 기어 시프트 프레임 및/또는 스톱 캠들에 의해서도 도해할 수 있다. 이때 본원의 변속 장치의 특별한 설계로 상기 기어 시프트 레버는 일측 시프트 거터 내의 일측 변속 단수를 타측 시프트 거터 내의 인접한 변속 단수로 전환할 시에 실렉터 거터 내에서 본질적으로 대각선인 이동 경로를 실시할 수 있다.
전술한 변속 장치와 더불어 본 발명은 자명한 부분에서 전술한 특징을 갖는 변속 장치를 포함하는 자동차 변속기에 대해서도 결부된다. 이와 관련하여 변속기가 통상적인 기어 시프트 레버를 갖는, 예컨대 H형 기어 시프트 패턴을 갖는 수동 변속기로서 혹은 자동화된 수동 변속기로서 혹은 실렉터 레버 또는 시프트 레버를 구비한 혹은 적합한 작동 수단을 갖는 유사한 장치를 구비한 자동 변속기로서 설계되어 있는가 하는 문제는 중요하지 않다.
본 발명에 따른 자동차 변속기는 또한 오로지 아이들 기어들만을 포함하는 전방 장착형 변속기로서 형성될 수 있으며, 이와 관련하여 상기 아이들 기어들에는 이 아이들 기어들을 각각의 변속기 샤프트와 스플라인 방식으로 연결하기 위해 각각의 시프트 클러스터가 할당되어 있다.
본 발명의 특히 바람직한 실시예에 따라 제안되는 점에서, 자동차 변속기는 트윈 클러치 변속기로서, 혹은 오로지 하나의 스타팅 클러치만을 구비한 트윈 클러치 기어 세트를 포함하는 변속기로서 형성되어 있다.
본 발명은 첨부한 도면들로 도시되어 있는 구체적인 실시예들에 따라 보다 상세하게 설명된다.
도1에는 구동 엔진(31), 스타팅 및 시프팅 클러치(32) 및 수동 변속기(33)를 포함하는 자동차 동력 전달 계통(30)의 공지된 구조가 도시되어 있다. 이 경우 상기 변속기(33)는 수동 변속 장치(34)를 이용하여 변속비의 설정과 관련하여 영향을 받을 수 있다. 또한, 상기 변속 장치(34)는 다중 H형 시프트 게이트 내에서 안내되는 기어 시프트 레버(35)를 이용한다. 상기 변속 장치(34)의 기어 시프트 레버(35)는 또한 본원에서 도시하지 않은 실렉터 로드들이나 혹은 작동 케이블 시스템을 통해 실렉터 샤프트와 연결되어 있으며, 상기 실렉터 샤프트는 변속기(33) 내에 지지되면서 시프팅 수단들과 결합되어 있다. 상기 시프팅 수단들을 이용하여 변속기 내에서는 변속비 변경이 실행될 수 있다.
도1에 따라 설정될 변속비와 관련하여 상기 변속 장치(34)에 의해 영향을 받게 될 변속기(33)는 트윈 클러치 변속기(도2)로서 혹은 단일 클러치 변속기(도3)로서 설계될 수 있다. 그러나 상기 두 경우 모두 상호간에 인접하여 배치되는 2개의 변속단 기어쌍을 변속 장치(34) 내 기어 시프트 레버(35)를 통해 동일한 시프트 거터 내에서 선택할 수 없는 변속기다.
도2는 개략도로 종래 기술에 따르며 입력측에 있어 트윈 클러치(37)를 통해 본원에서 내연기관으로서 설계된 구동 엔진(31)과 연결되어 있는 트윈 클러치 변속기의 구조를 도시하고 있다. 또한, 상기 트윈 클러치 변속기는 입력측에서 2개의 변속기 입력축들(38, 39)을 이용하며, 이들 변속기 입력축들은 트윈 클러치(37)의 두 클러치들 중 하나의 클러치와 각각 연결되어 있다.
그 외에도, 상기 트윈 클러치 변속기는 짝수의 변속단들(G2, G4, G6) 및 홀수의 변속단들(G1, G3, G5)이 상기 두 변속기 입력축들 중 하나의 변속기 입력축 상에 각각 위치하는 방식으로 구성되어 있다. 이와 관련하여 상기 짝수의 변속단들의 변속 단계들은 중공축으로서 설계된 제1 변속기 입력축(38) 상에 위치하는 반면, 상기 홀수의 변속단들은 상기 중공축(38) 내에서 지지되는 제2 변속기 입력축(39) 상에 배치되어 있다.
제2속 및 제4속의 변속단(G2, G4)의 변속 단계들은 제1 변속기 입력축(38) 상의 아이들 기어들(40, 41);과 카운터샤프트(52) 상에 스플라인 방식으로 배치된 고정 기어들(42, 43);에 의해 형성되는 반면에, 상기 중공의 변속기 입력축(38) 상의 고정 기어(44);와 상기 카운터샤프트(52) 상에 위치하면서 상기 고정 기어(44)와 맞물리는 아이들 기어(45);는 제6속 변속단(G6)용 변속 기어쌍을 형성한다.
그 외에도, 제2 변속기 입력축(39) 상에서는, 고정 기어(46)가 상기 카운터샤프트(52) 상의 아이들 기어(47)와 함께 제1속 변속단(G1)을 형성하면서 상호간에 맞물려 있는 반면에, 제2 변속기 입력축(52) 상의 두 아이들 기어들(48, 49)은 상기 카운터샤프트(52) 상의 고정 기어들(50, 51)과 맞물리면서 제3속 변속단(G3) 및 제5속 변속단(G5)을 형성한다.
그러나 제7속 변속단 및 후진 변속단용인 추가의 변속 기어 휠들은 본원에서 보다 나은 개관의 용이성을 위해 별도로 도시하지 않았다.
아이들 기어들(40, 41; 45, 47; 및 48, 49) 사이에는 소위 시프트 클러스터들(53, 54, 55)이 배치되되, 이들 시프트 클러스터들은 본질적으로 축방향으로 변위가능하지만 샤프트들(38, 39, 52) 상에 회전 불가능하게 배치되는 슬라이딩 슬리브 및 동기화 링들로 구성되어 있으며, 이는 선행 기술로부터 충분히 공지되어 있다. 상기 시프트 클러스터들(53, 54, 55)을 이용하여 각각의 아이들 기어들(40, 41, 45, 47, 48, 49)은 스플라인 방식으로 자체에 할당된 변속기 샤프트(38, 39, 52)와 연결되어 있으며, 그럼으로써 상호간에 교호적으로 몇몇 변속 기어 단계들이 체결되거나 분리된다.
상기 트윈 클러치 변속기를 이용하여 구동력 중단없는 변속력 전환을 실행하기 위해, 목표 변속단의 기어 단계는 이 기어 단계에 할당된 클러치가 개방될 시에 이미 실제적인 변속 전환 과정 이전에 체결된다. 그런 다음 변속기에서 변속 전환 과정이 이루어지는 동안, 목표 변속단의 클러치는 체결되고 이와 병행하여 체결되어 있던 변속단의 클러치는 개방되는 중첩식 변속 전환이 이루어진다. 이때 트윈 클러치에 인가되는 엔진 토크는 체결되어 있던 클러치에서 체결될 클러치로 전달되되, 상기 트윈 클러치(37)의 제어뿐 아니라 시프트 클러스터(53, 54, 55)의 슬라이딩 슬리브용 작동 장치들의 제어는 본원에 도시하지 않은 제어 장치에 의해 자동으로 이루어진다.
도3에는 수동 변속되는 동력 전달 계통 내에 도2에 따른 트윈 클러치 기어 세트가 도시되어 있다. 이와 관련하여, 내연기관(31)과 변속기 사이에는 오로지 운전자에 의해 작동될 스타팅 및 시프팅 클러치(32)만이 배치되어 있으며, 이 클러치(32)의 출력측은 구동 기술적으로 두 변속기 입력축들(38, 39)과 연결되어 있다.
상기 두 변속기 입력축들(38, 39) 대신에 수동 변속기용으로 단 하나의 변속기 입력축을 사용할 수 있다고 할 때, 도2에 따른 트윈 클러치 변속기에서와 동일한 핵심 변속기를 활용하면 2~3가지 비용 이점이 제공될 수 있다. 그러나 이러한 변속기용으로 통상적인 변속 장치를 사용하면 시프트 게이트 내에 있어서 운전자에게 부자연스러울 수도 있는 기어 시프트 패턴이 요구될 수도 있다. 이때 제2속 및 제4속 변속단들(G2, G4)은 일측 시프트 거터 내에 위치하는 반면, 제1속 및 제6속 변속단들뿐 아니라 제3속 및 제5속 변속단들은 타측 시프트 거터들에 할당될 수도 있다.
그러므로 이러한 기술적 문제는 본 발명에 따르면서 H형 혹은 다중 H형 시프트 게이트를 활용하는 변속기를 변속 전환할 수 있는 수동 변속 장치에 대한 출발점이 된다. 그러나 이와 관련하여 상기 변속기의 경우 변속기 내의 변속 장치의 시프트 거터 내 2개의 변속단들이 상호간에 인접하여 배치되며 슬라이딩 슬리브에 의해 작동될 수 있는 2개의 변속단 기어쌍들에 결부되지는 않는다. 이를 위해 본 발명에 따른 변속 장치는 실례에 따라 도4에 도시된 변환 장치를 구비하고 있다.
상기 도4에 따라 상기 변환 장치는 수동 시프트 레버(35)와 기계적으로 결합되어 있으면서 화살표(18)의 방향의 축방향으로 변위될 수 있을 뿐 아니라 화살표(19)에 상응하게 자체 종축을 중심으로 회동 가능하게 본원에서는 도시하지 않은 변속기 하우징 내에 지지되어 있는 실렉터 핑거 샤프트(1)를 이용한다. 이 실렉터 핑거 샤프트(1) 상에는 컨트롤 캠 모양으로 반경방향에서 외부방향으로 향해 있는 실렉터 핑거들(2, 3, 4, 5, 6, 7, 8)이 형성되어 있거나 고정되어 있으며, 이들 실렉터 핑거들 중에서 2~3개는 대략 동일한 방향을 향하는 반면, 그 외 다른 실렉터 핑거들은 상호간에 반대되는 방향을 지시한다. 그 외에도 상기 실렉터 핑거들(2, 3, 4, 5, 6, 7, 8) 중 2~3개는 직접적으로 혹은 상호간에 이격되어 연속해서 배치되어 있다.
도4에 명시한 바와 같이, 상기 실렉터 핑거 샤프트(1)는 본 실시예에서 직사각형으로 설계된 기어 시프트 프레임들(14, 15, 16, 17)의 개구부를 항상 관통하며, 상기 기어 시프트 프레임들 각각의 우측 및 좌측 단부에는 실렉터 로드들(10, 11, 12, 13, 56, 57, 58, 59)이 고정되어 있다. 상기 실렉터 로드들(10, 11, 12, 13, 56, 57, 58, 59)은 자신들의 자유 단부에서 본원에서 미도시한 시프트 포크들과 연결되어 있되, 상기 시프트 포크들은 시프트 클러스터들(53, 54, 55)의 슬라이딩 슬리브들 내에 맞물린다.
그러나 상기 실렉터 로드들(10, 11, 12, 13, 56, 57, 58, 59) 및 상기 기어 시프트 프레임들(14, 15, 16, 17)은 각각 하나의 구성품으로서, 예컨대 천공 박강판으로 제조될 수 있다.
상기 기어 시프트 프레임들(14, 15, 16, 17)은 자신들의 개구부의 영역 내에 각각의 리세스부(9)를 포함하되, 이 리세스부 내에는 실렉터 핑거 샤프트(1)가 축방향으로 변위될 시에 방향 화살표(18)에 대해 동축으로 하여 실렉터 핑거들(2, 3, 4, 5, 6, 7, 8) 중 각각 하나가 삽입되어 맞물려질 수 있다. 그런 다음 방향 화살표(19)에 상응하게 상기 실렉터 샤프트(1)가 자신의 종축을 중심으로 회동함으로써, 상기 실렉터 핑거들(2, 3, 4, 5, 6, 7, 8) 중 하나 혹은 그 이상이 상기 기어 시프트 프레임들(14, 15, 16, 17) 중 하나 혹은 그 이상을 이 기어 시프트 프레임에 고정된 실렉터 로드들(10, 11, 12, 13, 56, 57, 58, 59)과 함께 변위시키게 되고, 그럼으로써 전술한 슬라이딩 슬리브들이 축방향으로 변위된다. 상기 실렉터 샤프트(1)상의 실렉터 핑거들(2, 3, 4, 5, 6, 7, 8)을 대칭이 되게 배치함으로써 예컨대 변속기의 후진 변속단(RG)의 기어는 실렉터 핑거(9), 기어 시프트 프레임(14) 및 실렉터 로드(56)를 이용하여 맞물려진다.
그 외에도, 기어 시프트 프레임(14) 내에 제2 리세스부를 설계하고 실렉터 로드(10)를 갖는 실렉터 샤프트(1)상의 실렉터 핑거(8)의 영역에 추가의 실렉터 핑거를 배치하면, 제7속 변속단(G7)의 기어를 맞물리게 하고 맞물림 해제시킬 수도 있다.
도4에 제1속 및 제3속 변속단(G1, G3)과 관련하여 명시되어 있는 바와 같이, 본질적으로 상호간에 마주보고 위치하는 실렉터 핑거들(2, 3)은 기어 시프트 프레임(15)의 맞은편 리세스부들 내에 삽입되어 맞물려지며, 상기 기어 시프트 프레임에 고정된 실렉터 로드들(11, 57)에 대해 동축으로 상기 기어 시프트 프레임이 축방향 변위될 시에 제3속 변속단(G3) 또는 제1속 변속단(G1)이 작동될 수 있다.
기어 시프트 프레임(16)과 이 기어 시프트 프레임의 실렉터 로드들(12, 58)을 축방향으로 변위시키기 위해, 실렉터 핑거 샤프트(1) 상에는 2개의 실렉터 핑거들(4, 5)이 곧바로 연속해서 배치되어 있되, 상기 두 실렉터 핑거들은 상기 기어 시프트 프레임(16)에서 상부에 위치하는 리세스부 내에 선택적으로 삽입되어 맞물린다. 이러한 구조를 통해 제4속 변속단(G4) 및 제5속 변속단(G5)이 작동된다.
결과적으로 도4에 따라 기어 시프트 프레임(17)에 있어 상호간에 마주보고 위치하는 리세스부들(9, 9a) 내에 선택적으로 삽입되어 맞물리는 실렉터 핑거들(6, 7)을 이용할 뿐 아니라 실렉터 로드들(13, 59)에 의해서도 실렉터 핑거 샤프트(1)가 회동할 시에 제6속 변속단(G6)과 제2속 변속단(G2)을 변속 전환할 수 있는 점이 도시되어 있다.
도5에는 모든 여타의 기어 시프트 프레임에 대한 실례로, 기어 시프트 프레임(15)의 측면도가 도시되어 있다. 상기 기어 시프트 프레임(15)과는 실렉터 로드들(11, 57)이 연결되어 있으며, 이들 실렉터 로드들(11, 57)을 이용하면서 제1속 변속단(G1) 및 제3 변속단(G3)이 앞서 기술한 시프트 클러스터들(54, 55)을 통해 작동될 수 있다. 상기 도에서 특히 분명하게 알 수 있는 바와 같이, 상기 두 리세스부들(9, 9a)은 상기 기어 시프트 프레임(15) 내에서 각각 본질적으로 반경방향에서 직선인 시프팅 프로파일(22, 27)과 본질적으로 만곡된 유동 프로파일(20, 21)을 포함하는 방식으로 설계되어 있다.
상기 두 프로파일 타입에 의해 허용되는 점에서, 각각의 리세스부(9, 9a) 내에 삽입되어 맞물리는 실렉터 핑거(2, 3)가 유사한 외측 기하 구조(도6에서와 같이 실렉터 핑거(6)에서의 정지 프로파일(28) 및 만곡되거나 경사진 유동 프로파일(29))와 함께 기어 시프트 프레임(15) 내에 삽입되어 맞물리면서, 제3속 변속단(G3) 기어를 맞물리게 하기 위해서는 좌측으로 혹은 제1속 변속단(G1) 기어를 맞물리게 하기 위해서는 우측으로 방향 화살표(26)에 대해 축 평행하게 상기 기어 시프트 프레임(15)을 변위시킬 수 있다. 그와 반대로 상기 유동 프로파일들(20, 21)은 실렉터 핑거들(2, 3)에 할당된 리세스부들(9, 9a)로부터 상기 실렉터 핑거들(2, 3)을 완벽하게 배출시키는 회전을 가능케 한다.
기어 시프트 프레임(15) 내에서 상호간에 교호적으로 2개의 실렉터 핑거들(2, 3)이 삽입되어 맞물려야 하는 점에서, 변속단 기어의 맞물림 과정에서 각각의 여타의 실렉터 핑거의 배출 유도를 완벽하게 가능케 하기 위해, 상호간에 마주보고 위치하는 상기 두 리세스부들(9, 9a) 내의 시프팅 프로파일들(22, 27)과 유동 프로파일들(20, 21)은 도5에 도시한 바와 같이 상호간에 반대방향으로 배향되어 있다.
그 외에도 도6에 도시한 본 발명의 바람직한 개선예에 따라 제공될 수 있는 점에서, 실렉터 핑거 샤프트(1)에 있어 실렉터 핑거들(6)에 혹은 각각의 실렉터 핑거들에 할당된 위치에 경사진 측벽부(25)를 구비한 각각의 함몰부(23)가 형성되어 있되, 상기 함몰부 내로 록킹 수단, 바람직하게는 스톱 캠(24)이 삽입되어 맞물릴 수 있다. 상기 스톱 캠(24)은 바람직하게는 각각의 기어 시프트 프레임의 일부분이며 반경방향의 내부방향으로 상기 샤프트(1)를 향하여 돌출되어 있거나 혹은 상기 실렉터 핑거(6)의 측면 함몰부 내로 돌출되어 있다.
상기 스톱 캠(24)에 의해 가능한 점에서, 항상 완전하게 지정된 오로지 하나의 실렉터 핑거(6)만이 그리고/또는 임의의 실렉터 핑거가 오로지 실렉터 핑거 샤프트(1)의 지정된 회전 위치에서만 리세스부(9) 내로 삽입되어 맞물릴 수 있다. 상기 실렉터 핑거 샤프트(1)의 모든 여타의 변위 혹은 회전 위치에서 각각의 스톱 캠(24)은 각각의 기어 시프트 프레임(17)의 해당하는 리세스부(9) 내로의 맞물림을 차단한다.
이러한 변환 장치에서 무엇보다 바람직하기로는, 오로지 하나의 컨트롤 샤프트(실렉터 핑거 샤프트(1))만을 이용하여 필요한 경우 7개의 전진 변속단들과 하나의 후진 변속단을 변속 전환시킬 수 있다. 이를 위해 실렉터 핑거 샤프트(1)상의 실렉터 핑거들(2, 3, 4, 5, 6, 7, 8)의 배치 및 배향;뿐 아니라 실렉터 로드들(10, 11, 12, 13, 56, 57, 58, 59)과 시프트 클러스터들(53, 54, 55)의 슬라이딩 슬리브들과의 결합;이 선택됨에 있어서, 변속 장치(34)의 시프트 거터 내에서 기어 시프트 레버(35)에 의해 일측 변속단 기어가 맞물림 해제됨에 따라 우선적으로 제1 기어 시프트 프레임을 이용한 변속기 내의 변속단 기어의 맞물림 해제가 이루어지는 방식으로, 상기 선택이 이루어진다. 동일한 시프트 거터(34) 내에서 바로 후행하는 변속단으로 변속 전환할 시에 이와 병행하여 동일한 방향으로 실렉터 핑거 샤프트(1)의 추가 회전이 이루어진다. 이때 상기 실렉터 핑거 샤프트는 제2 기어 시프트 프레임을 이용하여 변속기 내의 동일한 시프트 거터의 또 다른 변속단의 기어가 맞물리게 한다.
도7에서 알 수 있듯이, 동일한 시프트 거터 내에서 제1속 변속단(G1)으로부터 제2속 변속단(G2)으로 전환할 시에, 실렉터 핑거 샤프트(1)는 두 기어 시프트 프레임들(15, 17)의 개구부 내에 위치 결정되는데, 이와 관련하여 실렉터 핑거(3) 및 실렉터 핑거(7)가 상기 기어 시프트 프레임들(15, 17)의 리세스부들 내에 삽입되도록 상기 위치 결정이 이루어진다. 상기 실렉터 핑거 샤프트(1)가 우측으로 회전하게 되면, 상기 기어 시프트 프레임(15)은 실렉터 로드(11)와 함께 좌측 방향의 중립 위치로 이동되고, 그럼으로써 제1속 변속단(G1)의 기어가 맞물림 해제된다. 동시에 상기 실렉터 핑거(7)는 상기 기어 시프트 프레임(17)을 변위시키면서 이 기어 시프트 프레임(17)이 실렉터 로드(13)와 함께 중립 위치로부터 우측 방향으로 이동시키게끔 하며, 그럼으로써 제2속 변속단(G2)의 기어가 맞물리게 된다.
제3속 변속단(G3)으로부터 제4속 변속단(G4)으로의 전환은 도8에 따라 비록 동일한 패턴으로 이루어지기는 하지만, 이 경우 두 기어 시프트 프레임들(15, 16)은 실렉터 핑거 샤프트(1)가 좌측 방향(화살표 19)으로 회동할 시에 우측으로 이동한다. 이러한 방식으로 실렉터 핑거들(2, 5)을 이용하여 제3속 변속단(G3)의 기어가 맞물림 해제되어 중립 위치로 이동되는 반면에, 제4속 변속단(G4)의 기어가 맞물린다.
도9에 따라서 실렉터 핑거 샤프트(1)는 제5속 변속단(G5)으로부터 제6속 변속단(G6)으로 변속 전환하기 위해 방향 화살표(18)에 따라 기어 시프트 프레임들(16, 17) 내로 축방향으로 변위되는데, 이와 관련하여 실렉터 핑거들(4, 6)이 상기 기어 시프트 프레임들(16, 17)에 있어 실렉터 핑거들에 할당된 그 리세스부들 내로 삽입되어 맞물리는 방식으로 상기 축방향 변위가 이루어진다. 상기 화살표 방향(19)에 따라 우측으로 실렉터 핑거 샤프트(1)가 회전함에 따라, 실렉터 핑거(6)의 시프팅 프로파일(28)은 기어 시프트 프레임(17)의 시프팅 프로파일에 인접하며(도6), 그리고 상기 기어 시프트 프레임(17)은 실렉터 로드(59)와 함께 제6속 변속단(G6)의 기어를 맞물리게 하기 위해 중립 위치로부터 좌측방향으로 시프팅 위치 내로 이송되는 반면에, 실렉터 핑거(4)는 자신의 시프팅 프로파일을 이용하여 기어 시프트 프레임(16)의 시프팅 프로파일 내로 삽입되어 맞물리면서, 제5속 변속단(G5)의 기어의 맞물림을 해제할 수 있도록 상기 기어 시프트 프레임(17)을 우측 방향으로 변위시킨다.
결과적으로 도10에 따라서는 시프팅 위치에 위치하는 변환 장치가 도시되어 있다. 상기 변환 장치의 경우, 실렉터 핑거 샤프트(1)는 변속 장치(34) 내에서의 기어 시프트 레버(35)의 대응하는 거터 선택에 의해 방향 화살표(18)의 방향의 축방향으로 변위되는데, 이와 관련하여 실렉터 핑거(8)가 기어 시프트 프레임(14) 내의 리세스부 내로 삽입되어 맞물리는 방식으로 상기 변위가 이루어진다. 방향 화살표(19)에 따라 실렉터 핑거 샤프트(1)가 좌측으로 회전할 시에, 상기 실렉터 핑거(8)는 기어 시프트 프레임(14)의 실렉터 로드(56)와 함께 상기 기어 시프트 프레임(14)을 좌측 방향으로 변위시키며, 그럼으로써 후진 변속단(RG)의 기어가 맞물리게 된다.
도10에는 또한 명시되어 있는 점에서, 상기 기어 시프트 프레임(14)의 우측은 또한 실렉터 로드(10)와 연결될 수 있되, 이 실렉터 로드를 이용하여 예컨대 7단 변속기의 제7속 변속단(G7)이 변속 전환될 수 있다. 이를 위해 오로지 상기 기어 시프트 프레임(14) 내에만 추가의 리세스부가 배치되고, 실렉터 핑거 샤프트 상에는 그에 상응하게 할당될 추가의 실렉터 핑거가 설계되면 된다.
변속기 내에서 변속단 기어들의 위치가 바람직하지 못할 시에 요구될 수 있는 점에서, 실렉터 핑거의 수는 변속기 변속단의 수와 동일하다. 그러나 만일 변속기 구조에서 변속단들이, 각각 다음다음에 후행하는 변속단이 동일한 시프팅 방향에 위치하는 방식으로, 설계되어 있다면, 4개의 변속단들은 2개의 실렉터 핑거들을 이용하여 변속 전환될 수 있는데, 왜냐하면 일회의 거터 전환이 이루어지기만 하면 되기 때문이다. 그에 따라, 도11에서 알 수 있듯이, 바람직하게는 2개의 기어 시프트 프레임들간의 최소 간격은 또한 실렉터 핑거 폭의 3배에서 2배의 폭으로 감소된다.
도11에서 알 수 있듯이, 상기 변환 장치는 극히 간단하게 구성된다. 본 발명의 본 실시예에서 제5속 및 제7속 변속단, 또는 제3속 및 제2속 변속단을 변속 전환시키기 위한 두 기어 시프트 프레임들(60, 61)은, 이들 축방향 간격이 오로지 실렉터 핑거 허브 폭(84)에 상응하는 만큼만 조밀하게 연속해서 배치되어 있다. 이러한 구조를 통해 가능한 점에서, 실렉터 핑거 샤프트(1) 상에 배치되는 실렉터 핑거(62)를 이용하여 기어 시프트 프레임(60)의 리세스부(63) 내로 삽입하여 맞물리게 하고 방향 화살표(19)에 따라 실렉터 핑거 샤프트(1)를 회전시킴으로써 제7속 변속단이 변속 전환될 수 있는 반면에, 축방향에서 실렉터 핑거 샤프트(1)상의 동일한 위치에 배치되어 반대방향으로 향하는 실렉터 핑거(86)를 이용하여 제5속 변속단이 변속 전환될 수 있다.
제1속 혹은 제3속 변속단을 변속 전환시키기 위해, 상기 실렉터 핑거 샤프트(1)는 축방향에서 방향(18)으로 실렉터 핑거 폭만큼 변위되며, 그럼으로써 제1속 변속단을 변속 전환하기 위해 실렉터 핑거(65)는 기어 시프트 프레임(61)의 리세스부(67) 내로 삽입되고, 실렉터 샤프트는 축방향으로 회전할 수 있게 된다. 제3속 변속단의 기어를 맞물리게 하는 경우, 실렉터 핑거 샤프트(1)는 축방향에서 동일한 위치에 고정되어 방향 화살표(19)에 따라 또 다른 방향으로 회전하며, 그럼으로써 본 실시예의 도에서는 식별할 수 없는 실렉터 핑거가 기어 시프트 프레임(61)의 리세스부(64) 내로 삽입되어 상기 기어 시프트 프레임(61)을 우측 방향으로 변위시킬 수 있게 된다.
스톱 캠 기하 구조와 관련하여 기어 시프트 프레임(68)의 도해는 도12에 도시되어 있되, 스톱 캠들(71, 72)의 상부면 프로파일들(71, 72, 73)은 기술한 기능과 더불어 기어 시프트 프레임 내에 삽입될 수 있도록 실렉터 핑거를 맞물림 해제하기 위해 결국 시프팅 기하 구조에 영향을 미치며, 이 시프팅 기하 구조를 이용하여 기어 시프트 레버는 자신의 시프트 게이트 내에서 이동될 수 있다.
이와 관련하여 도13은 측정 결과에 따라 본 발명에 따른 변환 장치와 연결된 기어 시프트 레버(35)가 자신의 시프트 게이트(36) 내에서 이동하게 되는 이동 경로(74)를 도시하고 있다.
용이하게 알 수 있는 것처럼, 상기 시프트 게이트(36)는 HH형 시프트 게이트로서 설계되었으며, 이에 따라 기어 시프트 레버(35)는 하나의 실렉터 거터(75)와 4개의 시프트 거터 내에서 이동될 수 있다. 제1속 내지 제6속 변속단(G1 내지 G6)을 변속 전환하기 위한 시프트 거터들(76, 77, 78) 내에서의 시프팅 과정에 따라 명확하게 알 수 있는 점에서, 상기 스톱 캠들(69, 70)의 프로파일들(71, 72, 73)은 대각선 기어 시프트 패턴(79, 80)의 형태에 영향을 주는데, 이와 관련하여 예컨대 일측 시프트 거터(G1-G2)로부터 바로 후행하는 시프트 거터(G2-G3)로 곧바로 전환할 시에 촉각적 효과는 분명히 운전자에 대해 긍정적인 영향을 받는 방식으로 상기 영향이 작용한다.
결과적으로 도14에 따라 도시되는 점에서, 가능한 한 부드러운 변속 전환 과정을 제공하기 위해 각각의 실렉터 핑거 혹은 단 하나의 실렉터 핑거(81)는 자신의 맞물림 영역(82) 내에 구성품 폭(83)을 가지되, 이 구성품 폭은 상기 실렉터 핑거의 허브 또는 개구부(85)의 영역에서보다 작으며, 상기 개구부(85)를 통해서는 상기 실렉터 핑거(81)가 실렉터 핑거 샤프트(1) 상에 설치된다. 더욱이, 상기 실렉터 핑거(81)의 맞물림 영역(82) 내의 상기 구성품 폭(83)은 바람직하게는 상기 실렉터 핑거가 기어 시프트 프레임(68)의 폭(86)보다 작게끔 치수화되어 있다. 그 외에도, 상기 실렉터 핑거(81)의 맞물림 영역(82)이 설계되는 점에서 또한 단지 상기 실렉터 핑거에 의해서만 혹은 스톱 캠들(69, 70)의 스톱 캠 기하 구조(71, 72, 73)와 상호 작용하면서 실렉터 거터(75) 내에서 거터 전환 시에 대각선 변속 전환성이 가능하게 되거나 혹은 보조되는 방식으로 상기 설계가 이루어질 수 있다.
자명한 사실에서 본 발명에 따른 변속 장치는 또한 변속기 샤프트 상에 오로지 아이들 기어들만이 배치되어 있는 변속기의 변속 전환을 위해서도 이용될 수 있다. 이와 관련하여 상이 아이들 기어들은 예컨대 동기화 링들과 슬라이딩 슬리브들로 이루어진 전술한 변환 장치를 이용하여 자신들에 할당된 샤프트와 스플라인 방식으로 연결될 수 있다.
본 발명의 추가의 실시예(도15, 도16)에는 실렉터 핑거 샤프트(87)가 도시되어 있다. 이 실렉터 핑거 샤프트의 실렉터 핑거들(88, 89)은 변속기의 중립 위치에서 수직이 되지 않게 기어 시프트 프레임(92)의 리세스부들(97, 98) 내에 배치되어 있거나 혹은 실렉터 로드들(93, 94)에 대해 수직이 되지 않게 배치되어 있다. 상기 실렉터 핑거들(88, 89)은 본질적으로 상호간에 정반대로 축방향에서 상호간에 오프셋 되어 실렉터 핑거 샤프트(87) 상에 배치되어 있다. 스톱 핑거들(90, 91)은 마찬가지로 상호간에 정반대에 배치되지만, 그러나 상기 실렉터 핑거들(88, 89)의 축에 대해 한 각도만큼 회전되어 상기 실렉터 핑거 샤프트(87) 상에 제공되어 있다. 상기 스톱 핑거들(90, 91)은 상기 기어 시프트 프레임(92)의 내부에서 실렉터 로드들(93, 94)에 연결되어 있는 스톱 캠들(95, 96)과 상호 작용한다. 상기 기어 시프트 프레임(92)은 리세스부(97)의 측면에 램프 모양의 챔퍼부(99)를 구비하고 있으며, 그럼으로써 램프부(99)상에서 실렉터 핑거(88)의 활주 이동에 의해 시프트 게이트가 모사될 수 있다. 이러한 게이트 기능은 대체되는 방법에서 스톱 캠들(95, 96)이 실렉터 핑거들(90, 91)과 상호 작용할 때, 상기 스톱 캠들(95, 96)에서의 램프부에 의해서도 실현될 수 있다. 도15에 도시한 위치에서, 상기 실렉터 핑거들(88, 89)은 중립 위치로서 리세스부들(97, 98) 내에 위치한다. 이는, 예컨대 제2속에서 제3속 변속단으로 변속 전환할 시에, 미도시한 제3속 변속단용 실렉터 핑거가 그에 상응하는 기어 시프트 프레임을 변위시키고 제2속 변속단용 실렉터 핑거(89)는 제2속 변속단용 기어 시프트 프레임의 리세스부(98)로부터 배출되어 회동될 수 있도록 실렉터 핑거가 도시한 회전 방향(100)과 반대로 계속해서 회전이 이루어져야 하기 때문에, 요구된다.
예를 들어 제2속 변속단(도16)의 기어를 맞물리게 하기 위해, 실렉터 핑거 샤프트(87)는 회전 방향(100)으로 계속 회전되며, 그럼으로써 실렉터 핑거(89)는 제2속 변속단용 리세스부(98) 내로 삽입되고, 기어 시프트 프레임(92)은 방향(101)의 좌측 방향으로 변위된다. 상기 실렉터 핑거(89)는 제2속 변속단 기어가 맞물리게 될 시에 상기 기어 시프트 프레임(92)의 축에 대해 또는 실렉터 로드들(93, 94)의 축에 대해 수직이 되게 위치한다. 제4속 변속단용으로 대응하는 실렉터 핑거(88)는 상기 기어 시프트 프레임(92)의 일측 평면에 위치하며, 그에 따라 수직이 되게 상부 방향으로 회동될 수 있다. 제2속 변속단 기어의 맞물림을 해제하기 위해, 상기한 순서의 반대로 진행되되 상기 실렉터 핑거 샤프트(87)는 도시한 회전 방향(100)과 반대 방향으로 하여 상기 실렉터 핑거(89)가 상기 리세스부(98)로부터 배출되어 회동될 때까지 계속 회전된다(도15 참조).
본 발명의 추가의 바람직한 실시예(도17, 도18)에 따라 제안되는 점에서, 오로지 하나의 실렉터 핑거(103)만이 일측 시프트 클러스터를 작동시키기 위해 또는 2개의 변속단(예컨대 제5속 및 제6속)의 기어들을 맞물리게 하고 맞물림 해제하기 위해 제공되어 기어 시프트 프레임(107)과 상호 작용한다. 중립 위치에서 실렉터 핑거(103)는 상기 기어 시프트 프레임(107)의 리세스부(112) 내에 위치하고, 스톱 핑거들(105, 106)은 스톱 캠들(110, 111)을 잠금 고정시키며, 그럼으로써 상기 기어 시프트 프레임(107)은 변위될 수 없게 된다. 회전 방향(115)으로 실렉터 핑거 샤프트(102)가 회전할 시에, 상기 실렉터 핑거(103)는 상기 리세스부(112) 내에서 좌측 방향으로 회동하며, 그럼으로써 상기 기어 시프트 프레임(107)은 방향(116)으로 변위되고 제5속 변속단의 기어가 맞물리게 된다. 이와 같이 상기 실렉터 핑거 샤프트(102)가 회전 운동하는 동안 상기 스톱 핑거(105)는 상기 스톱 캠(110)의 일측 평면 내로 회동된다. 상기 실렉터 핑거(104) 및 상기 스톱 핑거(106)는 제5속 변속단의 기어가 맞물릴 시에 맞물림 위치에 위치하지 않는다.
제5속 변속단의 기어의 맞물림을 해제하기 위해, 상기 실렉터 핑거 샤프트(102)는 도시한 회전 방향(115)의 반대로 우측 방향으로 회전되며, 그럼으로써 상기 실렉터 핑거(103)는 도시한 방향(116)의 반대로 상기 기어 시프트 프레임(102)을 우측 방향으로 하여 중립 위치로 변위시킨다(도 17).
다음에 이어지는 도19 내지 도22에는 4개의 변속단들이 2개의 실렉터 핑거들을 이용하여 변속 전환되는 본 발명의 추가의 바람직한 실시예가 도시된다. 본원의 변속 장치에 대해 상기 도의 특징은 상호간에 조밀하게 배치되는 2개의 기어 시프트 프레임들(121, 122)이 제공되는 점에 있다. 상기 기어 시프트 프레임들(121, 122)은 실렉터 핑거 샤프트(117) 상에서 상호간에 축방향으로 오프셋 되어 배치되는 2개의 실렉터 핑거들(118, 129)과 상호 작용한다. 상기와 같은 변속 장치는 바람직하게는 예를 들어 홀수의 변속단들(제1속, 제3속, 제5속, (제7속))이 이에 기술한 순서로 일측의 변속기 입력축 상에 배치되고 짝수의 변속단들(제2속, 제4속, 제6속) 및 후진 변속단이 이에 기술한 순서로 타측의 변속기 입력축 상에 배치되어 있는 경우에 적용될 수 있다. 도19에 도시된 중립 위치에서 실렉터 핑거(118)는 제1속 변속단용 리세스부(124) 내에 위치하며, 그에 반해 스톱 핑거들(119, 120)은 스톱 캠들(123, 124)과 접촉하여 있으며, 그럼으로써 상기 기어 시프트 프레임(121)은 고정되어 변위될 수 없게 된다. 예를 들어 제1속 변속단의 기어를 맞물리게 하기 위해서는 실렉터 핑거 샤프트(117)는 회전 방향(127)으로 회전되며, 그럼으로써 일측에서는 상기 스톱 핑거들(119, 120)이 상기 스톱 캠들(123, 124)의 맞물림을 해제시키며, 타측에서는 상기 실렉터 핑거(118)가 상기 기어 시프트 프레임(121)을 방향(128)으로 변위시키며, 그럼으로써 제1속 변속단의 기어가 맞물리게 된다(도 19).
상기 제1속 변속단의 기어의 맞물림을 해제하기 위해서는, 상기 실렉터 핑거(118)가 다시 도19에 도시한 위치에 위치하게 될 때까지 상기 실렉터 핑거 샤프트(117)가 도시한 회전 방향(127)의 반대방향으로 회전되며, 이와 관련하여 상기 실렉터 핑거(118)는 도시한 회전 방향(127)과 반대 방향으로 하여 상기 기어 시프트 프레임(121)의 리세스부(124)로부터 배출되어 상부방향으로 회동될 수 있다.
제3속 변속단의 기어를 맞물리게 하기 위해서(도20), 상기 실렉터 핑거 샤프트(117)는 축방향에서 방향(130)으로 실렉터 핑거 폭 만큼 변위된다. 그럼으로써 상기 실렉터 핑거(118) 및 상기 스톱 핑거들(119, 120)은 대응하는 리세스부들 및 스톱 캠들(123, 124)과 맞물림이 해제되고, 그에 따라 상기 기어 시프트 프레임(121)의 일측 평면 내에 위치하게 된다. 그로 인해 "후방의" 실렉터 핑거(129)는 제3속 변속단용 리세스부(125) 내로 삽입될 수 있다. 방향(127)으로 상기 실렉터 핑거 샤프트(117)가 회전함에 따라 상기 실렉터 핑거(129)는 방향(131)으로 하여 상기 기어 시프트 프레임(121)을 우측으로 회동시키며, 그럼으로써 제3속 변속단의 기어가 맞물리게 된다. 제3속 변속단의 맞물림 해제는 그와 반대하는 방향으로, 다시 말해 도시한 회전 방향(127)의 반대로 이루어진다.
도19 및 도20에 따른 기어 시프트 프레임들(121, 122)의 배면도는 도21 및 도22에 도시되어 있으며, 그러므로 다음에서 상기 기어 시프트 프레임(122)은 전방의 기어 시프트 프레임으로서 도시된다. 상기 기어 시프트 프레임(122) 내에는 제5속 및 제7속 변속단을 변속 전환하기 위한 리세스부들(124, 125)이 배치되어 있다. 제5속 변속단을 변속 전환하기 위해, 다음에서 "후방에" 위치하는 실렉터 핑거(118)는 상기 리세스부(124) 내에 위치한다(도21). 실렉터 핑거(129) 및 스톱 핑거들(131, 132)은 상기 기어 시프트 프레임(122) 전방의 일측 평면에 위치한다. 시계 반대 방향의 방향(127)으로 상기 실렉터 핑거 샤프트(117)가 회전함으로써, 상기 실렉터 핑거(118)가 회동되는데, 이와 관련하여 상기 실렉터 핑거(118)가 방향(128)으로 하여 상기 기어 시프트 프레임(122)을 우측으로 변위시키면서 제5속 변속단의 기어가 맞물리게 되는 방식으로 상기 회동이 이루어진다.
제7속 변속단을 변속 전환시키기 위해(도22), 상기 실렉터 핑거 샤프트(117)는 방향(130)으로 실렉터 핑거의 폭만큼 변위되는데, 이와 관련하여 상기 실렉터 핑거(129)가 상기 기어 시프트 프레임(122)의 리세스부(125) 내에 삽입되는 방식으로 상기 변위가 이루어진다. 이때 상기 스톱 핑거들(131, 132)은 상기 기어 시프트 프레임(122)의 스톱 캠들(133, 134)에 접촉한다. 시계 반대 방향(127)으로 상기 실렉터 핑거 샤프트(117)가 회전함으로써, 상기 기어 시프트 프레임(122)은 방향(131)의 좌측으로 변위되고, 제7속 변속단의 기어가 맞물린다. 제5속 또는 제7속 변속단의 기어의 맞물림 해제는 기술한 바와 같이 그와 반대하는 순서로 이루어진다.

Claims (37)

  1. 다단 변속기용 변속 장치로서,
    적어도 하나의 시프트 클러스터(53, 54, 55)가 2개의 비연속되는 기어 단계들에 할당되어 있으며,
    상기 각각의 시프트 클러스터(53, 54, 55)는 실렉터 로드들 및/또는 실렉터 케이블을 통해 기어 시프트 레버(35)와 결합되어 있으면서 이 기어 시프트 레버(35)에 의해 작동될 수 있으며,
    상기 기어 시프트 레버(35)에는 기어 시프트 패턴이 할당되어 있되, 이 기어 시프트 패턴의 경우, 2개의 연속되는 변속 기어 단계들이 일측의 시프트 거터 내에서 본질적으로 상호간에 마주보고 위치하며,
    일측의 시프트 거터 내부에서 선택이 가능한 변속 기어 단계들은 상이한 시프트 클러스터에 할당되어 있으며, 그리고
    상기 기어 시프트 레버(35) 및 상기 시프트 클러스터들(53, 54, 55)은 변환 장치와 연결되어 있되, 이 변환 장치를 이용하여 일측의 시프트 거터 내에서 상기 기어 시프트 레버가 일차적으로 이동하게 되면 제1 시프트 클러스터(53, 54, 55)에 있어 체결되어 있던 변속단(G1, G3, G5, G7)의 기어가 맞물림 해제되는 반면에, 상기한 동일한 시프트 거터 내에서 상기 기어 시프트 레버가 이차적으로 이동하면 제2 시프트 클러스터(53, 54, 55)의 새로운 변속단(G2, G4, G6, RG)의 기어가 맞물리게 되는 변속 장치에 있어서,
    상기 기어 시프트 레버(35)는 축방향으로 변위 가능하면서 자체의 종축을 중심으로 회동될 수 있는 실렉터 핑거 샤프트(1)와 결합되어 있으며,
    상기 실렉터 핑거 샤프트(1)는 실렉터 로드들(10, 11, 12, 13, 56, 57, 58, 59)과 연결된 기어 시프트 프레임들(14, 15, 16, 17)의 개구부를 항상 관통하여 있으며,
    상기 실렉터 핑거 샤프트(1)에는 변속 기어 단계당 또는 각각의 기어 시프트 프레임(14, 15, 16, 17)마다 적어도 하나의 시프트 핑거(2, 3, 4, 5, 6, 7, 8)가 배치되어 있으며,
    각각의 기어 시프트 프레임(14, 15, 16, 17)은 자신의 개구부 영역 내에 적어도 하나의 리세스부(9, 9a)를 포함하되, 이 리세스부에는 적어도 하나의 실렉터 핑거(2, 3, 4, 5, 6, 7, 8)가 할당되어 있는 것을 특징으로 하는 변속 장치.
  2. 제1항에 있어서, 일측의 시프트 거터를 선택하기 위해 상기 실렉터 핑거 샤프트(1)가 축방향으로 변위될 시에 적어도 하나의 실렉터 핑거(2, 3, 4, 5, 6, 7, 8)는 상기 기어 시프트 프레임들(14, 15, 16, 17) 중 하나의 기어 시프트 프레임의 리세스부(9, 9a) 내에 삽입되어 맞물리며, 그 변속단(GR, G1, G2, G3, G4, G5, G6, G7)의 기어를 맞물리게 하거나 그 맞물림을 해제하기 위해 상기 실렉터 핑거 샤프트(1)가 자신의 종축을 중심으로 반경방향으로 회동(19)할 시에 적어도 하나의 실렉터 핑거(2, 3, 4, 5, 6, 7, 8)는 상기 기어 시프트 프레임(14, 15, 16, 17)을 축방향으로 변위시키는 것을 특징으로 하는 변속 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 기어 시프트 프레임들(14, 15, 16, 17)의 개구부 및/또는 외측 기하 구조는 본질적으로 타원형이거나 원형이거나 혹은 직사각형으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 변속 장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 실렉터 로드들(10, 11, 12, 13, 56, 57, 58, 59) 및 상기 기어 시프트 프레임들(14, 15, 16, 17)은 공통의 구조 부재로서, 바람직하게는 천공 박강판 부품으로서 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 변속 장치.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항 또는 복수의 항에 있어서, 상기 실렉터 로드들(10, 11, 12, 13, 56, 57, 58, 59) 혹은 상기 기어 시프트 프레임들(14, 15, 16, 17)은 상기 시프트 클러스터(54, 54, 55)의 시프팅 수단을 작동시키기 위해, 변속기 샤프트 상에서 축방향으로 변위 가능하면서도 회전 불가능하게 배치되는 슬라이딩 슬리브들 내에 맞물리는 시프트 포크들 또는 로커 아암들과 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 변속 장치.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 각각의 기어 시프트 프레임(14, 15, 16, 17)에는 상기 실렉터 핑거 샤프트(1) 상의 2개의 실렉터 핑거들이 할당되어 있는 것을 특징으로 하는 변속 장치.
  7. 제6항에 있어서, 각각의 기어 시프트 프레임(14, 15, 16, 17)에 할당된 두 실렉터 핑거들(2, 3, 4, 5, 6, 7, 8)은 상기 실렉터 핑거 샤프트(1) 상의 동일한 위치에 혹은 축방향에서 연속해서 배치되어 있는데, 이와 관련하여 상기 실렉터 핑거들(2, 3, 4, 5, 6, 7, 8)은 반경 방향에서 동일한 방향을 향하거나 혹은 상호간에 반대하는 방향으로 향해 있는 방식으로 상기 배치가 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 변속 장치.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 기어 시프트 프레임들(14, 15, 16, 17)은 자신들의 실렉터 로드들(10, 11, 12, 13, 56, 57, 58, 59)과 함께 후진 변속단(RG) 및 경우에 따라 제7속 변속단(G7)의 작동용 변속 장치 내에, 제1속 및 제3속 변속단(G, G3)의 작동용 변속 장치 내에, 제4속 및 제5속 변속단(G4, G5)의 작동용 변속 장치 내에 뿐 아니라 제2속 및 제6속 변속단(G2, G6)의 작동용 변속 장치 내에 형성되어 있으면서, 상기 실렉터 핑거 샤프트(1)와 관련하여 축방향에서 연속해서 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 변속 장치.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 리세스부들(9, 9a)이 상기 기어 시프트 프레임들(14, 15, 16, 17) 내에 설계되어 있는데, 이와 관련하여 상기 기어 시프트 프레임들이 시프팅 방향에서는 본질적으로 반경방향으로 배향된 정지면을 가지는 시프팅 프로파일(22, 27)을, 그리고 반대하는 방향에서는 본질적으로 만곡된 유동 프로파일(20, 21)을 포함하는 방식으로 상기 설계가 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 변속 장치.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 실렉터 핑거들(2, 3, 4, 5, 6, 7, 8)은 시프팅 방향에서 본질적으로 반경방향으로 배향된 정지면을 구비한 시프팅 프로파일(28)을, 그리고 반대 방향에서 본질적으로 만곡되거나 적어도 경사진 유동 프로파일(29)을 포함하는 방식으로 설계되어 있는 것을 특징으로 하는 변속 장치.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 실렉터 핑거 샤프트(1)에 있어 상기 실렉터 핑거들(2, 3, 4, 5, 6, 7, 8)에 그리고/또는 이들 실렉터 핑거들에 할당된 위치에 함몰부들(23)이 형성되어 있으며, 이들 함몰부들 내에 일측의 변속 기어 단계에 대한 변속 전환 과정을 허용하기 위한 록킹 수단(23)이 삽입되는 반면에, 타측의 변속 기어 단계들은 잠금 고정되어 있는 것을 특징으로 하는 변속 장치.
  12. 제11항에 있어서, 상기 록킹 수단(24)은 기어 시프트 프레임(14, 15, 16, 17)에 형성되어 실렉터 핑거 샤프트(1)의 방향으로 향해 있는 캠으로서 설계되어 있는 것을 특징으로 하는 변속 장치.
  13. 제11항에 있어서, 상기 실렉터 핑거들(2, 3, 4, 5, 6, 7, 8)에 그리고/또는 상기 실렉터 핑거 샤프트(1)에 위치하는 상기 함몰부들(23)은 경사진 측벽부(25)를 포함하는 것을 특징으로 하는 변속 장치.
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 기어 시프트 레버(35)에 "H"형 혹은 다중 "H"형으로서 형성되어 있는 기어 시프트 패턴이 할당되어 있는 것을 특징으로 하는 변속 장치.
  15. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 실렉터 핑거 샤프트(1)가 축방향으로 변위될 시에(화살표 18), 적어도 하나의 일측 실렉터 핑거(2, 3, 4, 5, 6, 7, 8)는 일측 기어 시프트 프레임(14, 15, 16, 17)의 개구부 내의 맞물림 위치로부터 배출되는 반면, 적어도 하나의 타측 실렉터 핑거(2, 3, 4, 5, 6, 7, 8)는 타측 기어 시프트 프레임(14, 15, 16, 17)의 개구부 내로 삽입되는 것을 특징으로 하는 변속 장치.
  16. 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 기어 시프트 프레임(14, 15, 16, 17)의 리세스부(9, 9a)의 프로파일은 상기 리세스부를 통해 변속 장치의 변속비가 설정되는 방식으로 설계되어 있는 것을 특징으로 하는 변속 장치.
  17. 제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 변속 장치는 수동으로 혹은 조작력 보조식 조정 장치를 이용하여 작동될 수 있는 것을 특징으로 하는 변속 장치.
  18. 제17항에 있어서, 상기 조정 장치는 피스톤-실린더 장치로서 설계되어 있는 것을 특징으로 하는 변속 장치.
  19. 제1항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 실렉터 핑거들(2, 3, 4, 5, 6, 7, 8)은 각각의 변속단 기어 개개의 동기화 이동 거리를 설정하기 위해 상이한 길이를 갖는 것을 특징으로 하는 변속 장치.
  20. 제1항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서, 두 기어 시프트 프레임들(60, 61) 간의 축방향 간격은 적어도 하나의 실렉터 핑거의 폭(84)이나 혹은 3개의 실렉터 핑거들의 폭(84)에 상응하는 것을 특징으로 하는 변속 장치.
  21. 제1항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 기어 시프트 프레임(68)의 프로파일은, 상기 기어 시프트 프레임이 시프트 게이트(36) 내에서 시프트 거터의 전환 시에 상기 기어 시프트 레버(35)의 이동성을 허용하거나 생성하는 방식으로, 설계되어 있으며, 상기 이동성과 관련하여 상기 기어 시프트 레버(35)는 실렉터 거터(75) 내에서 본질적으로 대각선으로 이동 가능한 것을 특징으로 하는 변속 장치.
  22. 제1항 내지 제21항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 실렉터 핑거(81)의 맞물림 영역(82)의 프로파일은, 상기 실렉터 핑거가 상기 시프트 게이트(36) 내에서 시프트 거터의 전환 시에 상기 기어 시프트 레버(35)의 이동성을 허용하거나 생성하는 방식으로, 설계되어 있으며, 상기 이동성과 관련하여 상기 기어 시프트 레버(35)는 상기 실렉터 거터(75) 내에서 본질적으로 대각선으로 이동 가능한 것을 특징으로 하는 변속 장치.
  23. 제1항 내지 제22항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 실렉터 핑거(81)의 맞물림 영역(82)의 폭(83)은 상기 실렉터 핑거(81)의 자신의 허브의 영역이나 개구부(85)의 영역의 폭(84)보다 더욱 작은 것을 특징으로 하는 변속 장치.
  24. 제1항 내지 제23항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 실렉터 핑거들(2 내지 8, 62, 65, 81)은 상기 실렉터 핑거 샤프트(1) 상에 배치되어 있는데, 이와 관련하여 상기 실렉터 핑거들(2 내지 8, 62, 65, 81)이 중립 위치에서 상기 실렉터 로드들(10 내지 13, 56 내지 59) 또는 기어 시프트 프레임들(14 내지 17, 60, 61, 68)에 대해 수직이 되지 않게 연장되는 방식으로 상기 배치가 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 변속 장치.
  25. 제24항에 있어서, 일측의 변속단의 기어를 맞물리게 하기 위해, 상기 기어 시프트 레버(35)를 작동시킴으로써 해당하는 실렉터 핑거(2 내지 8, 62, 65, 81)가 실렉터 로드들(10 내지 13, 56 내지 59)에 대해 또는 기어 시프트 프레임들(14 내지 17, 60, 61, 68)에 대해 본질적으로 수직이 되게 배치되는 위치 내로 회동될 수 있는 것을 특징으로 하는 변속 장치.
  26. 제1항 내지 제23항 중 어느 한 항에 있어서, 시프트 클러스터를 작동시키거나 또는 2개의 변속단 기어들을 맞물리게 하고 그 맞물림을 해제하기 위한 실렉터 핑거가 제공되어 있어 기어 시프트 프레임과 상호 작용하는 것(예: 제5속 및 제6속)을 특징으로 하는 변속 장치.
  27. 제26항에 있어서, 시프트 클러스터를 작동시키기 위한 상기 실렉터 핑거는 기어 시프트 프레임의 리세스부(9)와 상호 작용하는 것을 특징으로 하는 변속 장치.
  28. 제26항 또는 제27항에 있어서, 기어 시프트 프레임을 작동시키기 위한 상기 실렉터 핑거는 상기 실렉터 핑거 샤프트(1) 상에 배치되어 있는데, 이와 관련하여 상기 실렉터 핑거가 중립위치에서 실렉터 로드 또는 기어 시프트 프레임에 대해 본질적으로 수직이 되게 연장되는 방식으로 상기 배치가 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 변속 장치.
  29. 제26항 내지 제28항 중 어느 한 항에 있어서, 일측의 변속단 기어를 맞물리게 하기 위해 상기 기어 시프트 레버를 작동시킴으로써 상기 실렉터 핑거는 실렉터 로드에 대해 또는 기어 시프트 프레임에 대해 본질적으로 수직이 되지 않게 배치되는 위치로 회동될 수 있는 것을 특징으로 하는 변속 장치.
  30. 제26항 내지 제29항 중 어느 한 항에 있어서, 4개의 변속단들이 2개의 실렉터 핑거들을 이용하여 변속 전환될 수 있는 것을 특징으로 하는 변속 장치.
  31. 제11항에 있어서, 상기 함몰부들은 상기 실렉터 핑거 샤프트상의 원주 방향에 그루브로서 제공되어 있되, 상기 그루브는 적어도 일측 원주 구간에 걸쳐 연장되어 있는 것을 특징으로 하는 변속 장치.
  32. 제21항 또는 제22항에 있어서, 기어 시프트 레버(35)의 이동 경로(74)는 상기 기어 시프트 프레임 및/또는 스톱 캠들의 기하 구조에 의해 사전 지정될 수 있으며, 그럼으로써 수동 기어 시프트 레버에 대한 게이트의 기능은 기어 시프트 프레임들 및/또는 스톱 캠들에 의해 도해 될 수 있는 것을 특징으로 하는 변속 장치.
  33. 제32항에 있어서, 상기 기어 시프트 레버(35)는 상기 실렉터 거터(75, 79, 80) 내에 있어서 일측의 시프트 거터 내의 변속 기어 단계로부터 타측의 시프트 거터 내의 인접한 변속 기어 단계로 전환할 시에 본질적으로 대각선인 이동 경로를 실시하는 것을 특징으로 하는 변속 장치.
  34. 제1항 내지 제33항 중 어느 한 항에 있어서, 제1항 내지 제33항의 특징들 중 적어도 하나의 특징을 갖는 변속 장치를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 자동차 변속기.
  35. 제34항에 있어서, 상기 자동차 변속기는 오로지 아이들 기어들만을 포함하되, 이들 아이들 기어들에는 각각의 변속기 샤프트와 상기 아이들 기어들을 스플라인 방식으로 연결시키기 위한 각각의 시프트 클러스터들이 할당되어 있는 것을 특징으로 하는 자동차 변속기.
  36. 제34항 또는 제35항에 있어서, 트윈 클러치 변속기로서 설계되어 있는 것을 특징으로 하는 자동차 변속기.
  37. 제34항 또는 제35항에 있어서, 오로지 하나의 스타팅 클러치(32)만을 구비한 트윈 클러치 기어 세트를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차 변속기.
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