KR20150077722A - 수동변속기의 변속 장치 - Google Patents

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KR20150077722A
KR20150077722A KR1020130166487A KR20130166487A KR20150077722A KR 20150077722 A KR20150077722 A KR 20150077722A KR 1020130166487 A KR1020130166487 A KR 1020130166487A KR 20130166487 A KR20130166487 A KR 20130166487A KR 20150077722 A KR20150077722 A KR 20150077722A
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이은창
김영수
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현대다이모스(주)
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Abstract

본 발명은 수동변속기의 변속 장치에 관한 것으로, 변속시 셀렉트 방향으로의 직선 이동과 시프트 방향으로의 회동 운동을 하고 일측 단부에 축방향으로 홈부가 형성되는 컨트롤 샤프트 및 상기 홈부에 이격되게 배치되어 상기 컨트롤 샤프트의 직선 이동 또는 회동 운동을 감지하는 감지부를 포함하고, 상기 감지부는 상기 홈부의 위치에 따라 상기 컨트롤 샤프트의 위치가 중립 또는 후진단인지 판단하여 상기 후진단에 해당하는 경우 차량의 후진램프를 작동시키는 것이 바람직하다.

Description

수동변속기의 변속 장치 {SHFTING DEVICE FOR MANUAL TRANSMISSION}
본 발명은 수동변속기의 변속 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 컨트롤 샤프트의 직선 이동 및 회동 운동의 감지하여 후진램프를 점등되도록 하는 구조를 단순화 하고, 내구성을 증대할 수 있는 수동변속기의 변속 장치에 관한 것이다.
일반적으로 차량의 변속기는 클러치와 추진축 사이에 설치되어 자동차의 주행상태에 따른 엔진의 회전력을 증대시키거나 감소시키는 역할을 하며, 후진시키는 역진 장치도 갖추고 있다. 이러한 차량은 후진할 경우 차체의 후면 양측에 설치된 후진램프가 점등되도록 하여 후방 차량 및 보행자에게 주위를 환기시키도록 되어 있다.
이러한 수동변속기의 변속 장치와 관련된 기술로는 공개특허 제10-2009-0127670호(특허문헌 1) 및 공개특허 제10-2005-0025415호(특허문헌 2)가 개시된 바 있다.
상기 특허문헌 1의 기술은 변속 시 시프트와 셀렉트 거동되는 상기 컨트롤 핑거의 궤적 구간에서 포핏볼이 디텐트 그루브의 메인 그루브를 지난 후, 다른 곡률 반경으로 연속되면서 하 방향 경사진 측면 그루브쪽을 지나져, 컨트롤 핑거와 포핏볼이 형성하는 분력 방향의 변화를 줄여 변속 후반부에도 운전자의 변속 경쾌함을 유지하는 일정한 조작력을 형성해줌은 물론 변속단에 따른 기어 치합 상태에서도 강한 힘으로 치합되는 방향으로 잡아당기는 힘을 유지해 점프-아웃(Jump-Out)을 방지할 수 있는 구성이 개시되어 있다.
상기 특허문헌 2의 기술은 변속 레버에 대한 셀렉트 방향의 중립위치로 복원을 컨트롤 샤프트에 형성된 홈과 컨트롤 샤프트에 대한 중립 위치를 검출하는 센싱부 사이의 치합을 통해 구현함으로써, 변속시 운전자가 셀렉트 방향에 대한 변속 레버의 중립 위치를 용이하게 감지할 수 있도록 하는 특징이 있다.
도 1은 종래의 수동변속기의 변속 장치를 설명하는 사시도이고, 도 2는 도 1의 카운터 샤프트의 중립 위치에서 작동하는 스위치를 설명하는 단면도이며, 도 3은 도 1의 카운터 샤프트의 후진 위치에서 작동하는 스위치를 설명하는 단면도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 종래의 수동변속기의 변속 장치(100)는 변속레버(미도시)와 연동하여 이동하는 컨트롤 샤프트(110)와, 컨트롤 샤프트(110)의 직선 이동 및 회동 운동에 의해 변속기의 변속이 이루어지도록 직선 이동되는 시프트 레일부(120)를 포함한다. 즉, 종래의 수동변속기의 변속 장치(100)는 컨트롤 샤프트(110)의 셀렉트 방향으로의 직선 이동과, 시프트 방향으로의 회동 운동에 의해 시프트 레일부(120) 중 어느 하나의 시프트 레일을 직선 이동시켜 변속기이 변속이 이루어지도록 한다.
이러한 종래의 수동변속기의 변속 장치(100)는 시프트 레일부(120) 중 후진단 시프트 레일(121)의 일단에 홈부(121a)가 형성되고, 홈부(121a)에 접촉 가능하도록 제1 감지부(130)가 배치된다. 여기서, 후진단 시프트 레일(121)이 작동하지 않은 변속레버가 중립위치일 때, 제1 감지부(130)는 후진단 시프트 레일(121)의 외주면에 접촉되어 있다. 이때, 운전자의 변속레버 조작에 의해 컨트롤 샤프트(110)가 후진단 시프트 레일(121)을 이동 시키면, 제1 감지부(130)는 후진단 시프트 레일(121)의 홈부(121a)에 접촉되고, 운전자에게 변속레버가 후진단에 위치하고 있음을 표시하며, 차량의 후진 램프를 작동시킨다.
또한, 종래의 수동변속기의 변속 장치(100)는 컨트롤 샤프트(110)의 일단에 홈부(111)가 형성되고, 홈부(111)에 접촉 가능하도록 제2 감지부(140)가 배치된다. 여기서 컨트롤 샤프트(110)가 회동 운동하지 않은 변속레버가 중립위치일 때, 제2 감지부(140)는 컨트롤 샤프트(110)의 홈부(111)에 접촉되어 있고, 운전자에게 변속레버가 중립 위치에 위치하고 있음을 표시한다.
반면에, 컨트롤 샤프트(110)가 시프트 레일부(120) 중 어느 하나의 시프트 레일을 직선 이동 시키도록 회동 운동하면, 제2 감지부(140)는 홈부(111)에서 떨어져 컨트롤 샤프트(110)의 외주면에 접촉한다. 이때, 제2 감지부(140)는 변속레버 중립 위치 표시가 삭제된다.
이러한 종래의 수동변속기의 변속 장치(100)는 제1 감지부(130)는 후진단 시프트 레일(121)의 홈부(121a)에 접촉됨으로써 차량의 후진램프 작동 및 운전자에게 변속레버의 위치가 후진단임을 표시한다. 또한, 제2 감지부(140)는 컨트롤 샤프트(110)의 홈부(111)에 접촉됨으로써 변속레버의 위치가 중립위치에 있음을 운전자에게 표시한다.
여기서 제1 감지부(130)와 제2 감지부(140)는 변속레버 위치 이동에 따라 접촉 및 떨어짐을 반복함에 따라 접촉부가 마모로 인해 오작동이 발생하는 문제점이 발생할 수 있다. 또한, 제1 감지부(130)와 제2 감지부(140)는 마모로 인한 내구성이 저하되는 문제점이 발생할 수 있다.
한국공개특허 제10-2009-0127670호(2009.12.14). 한국공개특허 제10-2005-0025415호(2005.03.14).
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 감지부의 마모에 의한 오작동 발생을 방지할 수 있고, 내구성이 저하되는 것을 방지할 수 있는 수동변속기의 변속 장치를 제공하는데 목적이 있다.
또한, 본 발명은 변속레버의 위치가 후진단 또는 중립 위치에 있는지 단일화된 감지부로 판단 및 표시할 수 있게 하여 구조를 단순화 할 수 있는 수동변속기의 변속 장치를 제공하는데 목적이 있다.
또한, 본 발명은 컨트롤 샤프트의 직선 이동 및 회동 운동을 감지하여 변속레버의 위치를 판단할 수 있게 함으로써, 후진단 시프트 레일에 홈부 가공 및 열처리 공정을 삭제하여 제조 공정을 단순화 할 수 있는 수동변속기의 변속 장치를 제공하는데 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 변속시 셀렉트 방향으로의 직선 이동과 시프트 방향으로의 회동 운동을 하고, 일측 단부에 축방향으로 홈부가 형성되는 컨트롤 샤프트 및 상기 홈부에 이격되게 배치되어 상기 컨트롤 샤프트의 직선 이동 또는 회동 운동을 감지하는 감지부를 포함하고, 상기 감지부는 상기 홈부의 위치에 따라 상기 컨트롤 샤프트의 위치가 중립 또는 후진단인지 판단하여 상기 후진단에 해당하는 경우 차량의 후진램프를 작동 시키는 것이 바람직하다.
또한, 상기 홈부는 상기 후진단 위치에 해당하는 제1 단과, 상기 중립 위치에 해당하는 제2 단이 서로 단차지게 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 홈부는 상기 제1 단보다 상기 제2 단이 더 깊게 형성되고, 상기 감지부는 상기 제1 단 및 상기 제2 단의 깊이에 따라 상기 후진단 또는 상기 중립인지를 판단하는 비접촉식 센서로 구성되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 감지부는 초음파 센서로 구성되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 홈부는 상기 제1 단 상측에 제1 마그넷이 결합되고, 상기 제2 단 상측에 제2 마그넷이 결합되고, 상기 제1 마그넷과 상기 제2 마그넷은 서로 다른 크기의 자력을 가지는 것이 바람직하다.
또한, 상기 감지부는 상기 제1 마그넷과 상기 제2 마그넷의 자력에 의해 상기 컨트롤 샤프트의 직선 이동 또는 회동 운동을 감지할 수 있는 홀센서로 구성되는 것이 바람직하다.
본 발명에 의하면, 감지부를 비접촉식 센서로 구성함으로써 감지부의 마모에 의한 오작동 발생을 방지할 수 있고, 내구성이 저하되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 컨트롤 샤프트의 단차지게 형성되는 홈부를 구비하고, 홈부에 따라 컨트롤 샤프트의 직선 이동 및 회동 운동을 감지할 수 있게 하여, 변속레버의 위치가 후진단 또는 중립 위치에 있는지 단일화된 감지부로 판단 및 표시할 수 있게 하여 구조를 단순화 할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 컨트롤 샤프트의 직선 이동 및 회동 운동을 감지하여 변속레버의 위치를 판단할 수 있게 함으로써, 후진단 시프트 레일에 홈부 가공 및 열처리 공정을 삭제하여 제조 공정을 단순화 할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래의 수동변속기의 변속 장치를 설명하는 사시도.
도 2는 도 1의 컨트롤 샤프트의 중립 위치에서 작동하는 스위치를 설명하는 단면도.
도 3은 도 1의 컨트롤 샤프트의 후진 위치에서 작동하는 스위치를 설명하는 단면도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 수동변속기의 변속 장치를 설명하는 사시도.
도 5는 도 4의 컨트롤 샤프트와 감지부를 설명하는 측면도.
도 6은 도 4의 컨트롤 샤프트의 홈부를 설명하는 축방향 단면도.
도 7은 다른 일 실시예에 따른 컨트롤 샤프트의 홈부를 설명하는 축방향 단면도.
본 발명의 실시를 위한 구체적인 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 설명한다. 이러한 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로써, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 수동변속기의 변속 장치를 설명하는 사시도이고, 도 5는 도 4의 카운터 샤프트와 감지부를 설명하는 측면도이며, 도 6은 도 4의 카운터 샤프트의 홈부를 설명하는 축방향 단면도이다.
도 4 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 수동변속기의 변속 장치(400)는 변속레버(미도시)와 연동하여 이동하여 컨트롤 샤프트(410)와, 컨트롤 샤프트(410)의 직선 이동 및 회동 운동에 의해 변속기(미도시)의 변속이 이루어지도록 직선 이동되는 시프트 레일부(420)를 포함한다. 즉, 수동변속기의 변속 장치(400)는 운전자의 변속레버 조작에 의해 컨트롤 샤프트(410)를 셀렉트 방향으로 직선 이동과, 시프트 방향으로의 회동 운동하고, 컨트롤 샤프트(410)에 의해 시프트 레일부(420) 중 어느 하나의 시프트 레일이 선택적으로 직선 이동되어 변속기(미도시)의 변속이 이루어진다.
이러한 수동변속기의 변속 장치(400)는 컨트롤 샤프트(410)의 직선 이동 및 회동 운동을 감지하는 감지부(430)를 포함한다. 즉, 수동변속기의 변속 장치(400)는 감지부(430)에서 컨트롤 샤프트(410)의 직선 이동 및 회동 운동을 감지하고, 컨트롤 샤프트(410)와 연동되는 변속레버의 위치를 운전자에게 표시한다.
컨트롤 샤프트(410)는 변속기의 변속시 셀렉트 방향으로의 직선 이동과 시프트 방향으로의 회동 운동을 한다. 즉, 컨트롤 샤프트(410)는 운전자의 변속레버 조작에 의해 직선 이동과 회동 운동을 한다.
또한, 컨트롤 샤프트(410)는 일측 단부에 축방향으로 홈부(411)가 형성된다. 홈부(411)는 서로 단차지게 제1 단(412)과 제2 단(413)으로 형성된다. 여기서, 컨트롤 샤프트(410)가 회동 운동을 통해 후진단 시프트 레일(421)을 직선 이동 시킬 수 있는 위치일 때, 홈부(411)는 제1 단(412)의 상측에 감지부(430)가 위치한다. 반면에, 컨트롤 샤프트(410)가 회동 운동을 통해 전진단 시프트 레일(422)을 직선 이동 시킬 수 있는 위치일 때, 홈부(411)는 제2 단(413)의 상측에 감지부(430)가 위치한다.
감지부(430)는 홈부(411)에 이격되게 배치되어 컨트롤 샤프트(410)의 직선 이동 또는 회동 운동을 감지한다. 즉, 감지부(430)는 운전자의 변속레버 조작에 따라 이동하는 컨트롤 샤프트(410)가 직선 이동 또는 회동 운동을 통해 전진단, 후진단 또는 중립 위치에 있는지 감지한다. 또한, 감지부(430)는 컨트롤 샤프트(410)의 위치를 운전자에게 표시하도록 한다.
감지부(430)는 변속기의 내부 일측에 고정되게 설치되고, 홈부(411)의 단차를 통해 컨트롤 샤프트(410)의 직선 이동 또는 회동 운동을 감지한다. 즉, 감지부(430)는 홈부(411)의 깊이 변화에 따라 컨트롤 샤프트(410)의 위치 변화를 감지할 수 있는 비접촉식 센서로 구성된다. 감지부(430)는 홈부(411)의 위치에 따라 컨트롤 샤프트(410)의 위치가 전진단, 후진단 또는 중립 위치인지 판단하여 운전자에게 표시하도록 하고, 후진단에 해당하는 경우 차량의 후진 램프를 작동시킨다.
이러한 수동변속기의 변속 장치(400)는 컨트롤 샤프트(410)의 홈부(411)가 후진단 위치에 해당하는 제1 단(412)과, 중립 위치에 해당하는 제2 단(413)이 서로 단차지게 형성된다. 이때, 홈부(411)는 컨트롤 샤프트(410)의 일측 단부에 축방향으로 사각 단면 형상의 홈으로 형성되고, 제1 단(412)보다 제2 단(413)이 더 깊게 형성된다.
여기서, 감지부(430)는 제1 단(412) 및 제2 단(413)의 깊이에 따라 컨트롤 샤프트(410)의 위치가 후진단 또는 중립인지를 판단하는 비접촉식 센서로 구성된다. 즉, 감지부(430)는 초음파 센서로 구성될 수 있다. 이하 도 7을 통해 다른 일 실시예에 따른 컨트롤 샤프트(410) 및 감지부(430)를 설명한다.
도 7을 참조하면, 다른 일 실시예에 따른 컨트롤 샤프트(410)의 홈부(411)는 제1 단(412) 상측에 제1 마그넷(414)이 결합되고, 제2 단(413) 상측에 제2 마그넷(415)이 결합될 수 있다. 이때, 제1 마그넷(414)과 제2 마그넷(415)은 서로 다른 크기의 자력을 가지도록 구성된다. 더불어, 감지부(430)는 제1 마그넷(414)과 제2 마그넷(415)의 자력에 의해 컨트롤 샤프트(410)의 직선 이동 또는 회동 운동을 감지할 수 있는 홀센서로 구성될 수 있다.
상기와 같은 구성을 갖는 본 발명의 일 실시예에 따른 수동변속기의 변속 장치(400)의 작용을 간략하게 설명하기로 한다.
일 실시예에 따른, 수동변속기의 변속 장치(400)는 감지부(430)가 초음파 센서로 구성되어 홈부(411)의 제1 단(412)과 제2 단(413)의 깊이를 감지하여 컨트롤 샤프트(410)의 위치를 판단한다. 이러한 수동변속기의 변속 장치(400)는 운전자의 변속레버 조작에 의해 직선 이동 또는 회동 운동 하는 컨트롤 샤프트(410)의 위치를 운전자에게 표시한다.
여기서 직선 이동하는 컨트롤 샤프트(410)가 후진단 시프트 레일(421)을 직선 이동 시킬 수 있는 위치일 때, 감지부(430)는 제1 단(412) 상측에 위치하여 제1 단(412)의 깊이를 감지함으로써 컨트롤 샤프트(410)의 위치를 판단한다. 즉, 감지부(430)는 제1 단(412)의 깊이를 감지하여 컨트롤 샤프트(410)가 후진단 시프트 레일(421)을 작동시킬 수 있는 위치에 있음을 운전자에게 표시하고, 차량의 후진 램프를 ON 시킨다.
반면에 직선 이동하는 컨트롤 샤프트(410)가 전진단 시프트 레일(422)을 직선 이동 시킬 수 있는 위치일 때, 감지부(430)는 제2 단(413) 상측에 위치하여 제2 단(413)의 깊이를 감지함으로써 컨트롤 샤프트(410)의 위치를 판단한다. 즉, 감지부(430)는 제2 단(413)의 깊이를 감지하여 컨트롤 샤프트(410)가 전진단 시프트 레일(422)을 작동시킬 수 있는 중립 위치에 있음을 운전자에게 표시한다.
다른 일 실시예에 따른, 수동변속기의 변속 장치(400)는 감지부(430)가 홀센서로 구성되어 홈부(411)의 제1 단(412)에 결합된 제1 마그넷(414)과 제2 단(413)에 결합된 제2 마그넷(415)의 자력을 감지하여 컨트롤 샤프트(410)의 위치를 판단한다. 이러한 수동변속기의 변속 장치(400)는 운전자의 변속레버 조작에 의해 직선 이동 또는 회동 운동 하는 컨트롤 샤프트(410)의 위치를 운전자에게 표시한다.
여기서 직선 이동하는 컨트롤 샤프트(410)가 후진단 시프트 레일(421)을 직선 이동 시킬 수 있는 위치일 때, 감지부(430)는 제1 단(412) 상측에 위치하여 제1 단(412)에 결합된 제1 마그넷(414)의 자력을 감지함으로써 컨트롤 샤프트(410)의 위치를 판단한다. 즉, 감지부(430)는 제1 마그넷(414)의 자력을 감지하여 컨트롤 샤프트(410)가 후진단 시프트 레일(421)을 작동시킬 수 있는 위치에 있음을 운전자에게 표시하고, 차량의 후진 램프를 ON 시킨다.
반면에 직선 이동하는 컨트롤 샤프트(410)가 전진단 시프트 레일(422)을 직선 이동 시킬 수 있는 위치일 때, 감지부(430)는 제2 단(413) 상측에 위치하여 제2 단(413)에 결합된 제2 마그넷(415)의 자력을 감지함으로써 컨트롤 샤프트(410)의 위치를 판단한다. 즉, 감지부(430)는 제2 마그넷(415)의 자력을 감지하여 컨트롤 샤프트(410)가 전진단 시프트 레일(422)을 작동시킬 수 있는 중립 위치에 있음을 운전자에게 표시한다.
상술한 바와 같이 본 발명은 도면에 도시된 실시 예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
400 : 수동변속기의 변속 장치 410 : 컨트롤 샤프트
411 : 홈부 412 : 제1 단
413 : 제2 단 414 : 제1 마그넷
415 : 제2 마그넷 420 : 시프트 레일부
421 : 후진단 시프트 레일 422 : 전진단 시프트 레일
430 : 감지부

Claims (8)

  1. 변속시 셀렉트 방향으로의 직선 이동과 시프트 방향으로의 회동 운동을 하고, 일측 단부에 축방향으로 홈부가 형성되는 컨트롤 샤프트; 및
    상기 홈부에 이격되게 배치되어 상기 컨트롤 샤프트의 직선 이동 또는 회동 운동을 감지하는 감지부;
    를 포함하고, 상기 감지부는 상기 홈부의 위치에 따라 상기 컨트롤 샤프트의 위치가 중립 또는 후진단인지 판단하여 상기 후진단에 해당하는 경우 차량의 후진램프를 작동시키는 것을 특징으로 하는 수동변속기의 변속 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 홈부는
    상기 후진단 위치에 해당하는 제1 단과, 상기 중립 위치에 해당하는 제2 단이 서로 단차지게 형성되는 것을 특징으로 하는 수동변속기의 변속 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 홈부는
    상기 제1 단보다 상기 제2 단이 더 깊게 형성되는 것을 특징으로 하는 수동변속기의 변속 장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 감지부는
    상기 제1 단 및 상기 제2 단의 깊이에 따라 상기 후진단 또는 상기 중립인지를 판단하는 비접촉식 센서로 구성되는 것을 특징으로 하는 수동변속기의 변속 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 감지부는
    초음파 센서로 구성되는 것을 특징으로 하는 수동변속기의 변속 장치.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 홈부는
    상기 제1 단 상측에 제1 마그넷이 결합되고, 상기 제2 단 상측에 제2 마그넷이 결합되는 것을 특징으로 하는 수동변속기의 변속 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제1 마그넷과 상기 제2 마그넷은 서로 다른 크기의 자력을 가지는 것을 특징으로 하는 수동변속기의 변속 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 감지부는
    상기 제1 마그넷과 상기 제2 마그넷의 자력에 의해 상기 컨트롤 샤프트의 직선 이동 또는 회동 운동을 감지할 수 있는 홀센서로 구성되는 것을 특징으로 하는 수동변속기의 변속 장치.
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