KR20100082133A - 다단 변속 구현 타입 시프트 러그 유닛 및 이를 이용한 시프트 레일 어셈블리 - Google Patents

Abstract

본 발명은 5·6속 셀렉트를 위한 5·6속 러그단(26)을 형성하고, 기존의 1·2속과 3·4속 레일(1,4)이 함께 조립되는 5·6속 러그(21)를 이용해, 4속 변속 단(1,2,3,4,R)에 더해 5·6속 변속을 구현할 수 있다.

따라서, 본 발명은 6속을 구현하는 변속기라도 레일의 추가가 없으므로, 변속기 크기와 중량을 증대하지 않으면서, 다단 변속을 구현하면서 연비도 개선되는 특징이 있다.

다단, 시프트 러그, 레일

Description

다단 변속 구현 타입 시프트 러그 유닛 및 이를 이용한 시프트 레일 어셈블리{Muti shift stage typed shift lug unit and shift rail assembly thereof}

본 발명은 수동 변속기에 관한 것으로, 특히 다단 변속 구현 타입 시프트 러그 유닛 및 이를 이용한 시프트 레일 어셈블리를 갖춘 수동 변속기에 관한 것이다.

일반적으로 수동 변속기는 각 변속 단을 구현하기 위해, 시프트 러그(Shifting Lug)와 시프트 포크(Shifting Lug)를 갖춘 시프트 레일로 시프트 레일 어셈블리를 구성한다.

이러한 시프트 레일 어셈블리는 일반적으로, 변속단의 수에 맞추어 레일의 개수도 함께 증가된다.

일례로, 1,2,3,4,R과 같은 4속 수동 변속기인 경우, 1·2속 변속을 위한 레일과, 3·4속 변속을 위한 레일 및 R속 변속을 위한 레일과 같이 통상, 3개의 레일로 구성한다.

이에 따라, 만약 상기 4속 수동 변속기를 기초로 하여 6속 수동 변속기를 구현하려면, 기존 레일의 구성에다 5·6속 변속을 위한 레일을 별도로 추가해 구성하여야 한다.

하지만, 변속단에 맞추어 함께 증가되는 레일은 변속기의 설계 변경을 요구하고, 레일 증가로 인해 변속기 케이스가 커지면 기존 차량 탑재성도 저하된다.

또한, 연비를 향상하기 위해 구현되는 다단 변속단의 측면을 고려하는 경우, 레일 증가로 변속기의 중량이 늘어남으로 인한 연비 저하는 서로 모순되는 측면이 있다.

이에 본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 발명된 것으로, 5·6속 러그가 기존의 레일 중 2개를 함께 공유한 상태에서 5·6속 변속을 구현하므로, 기존의 레일만으로 5·6속 변속단을 추가할 수 있어, 레일 추가에 따른 다수 기계 요소 가공과 조립 작업이 수반되지 않는 6속 수동 변속기를 제공함에 목적이 있다.

또한, 본 발명은 별도의 레일 추가가 없이 6속을 구현하므로, 변속기 크기와 중량을 증대를 가져오지 않고, 다단 변속단이 추구하는 연비 개선도 함께 달성할 수 있도록 함에 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 시프트 러그 유닛이 5·6속 변속 셀렉트를 위한 5·6속 러그단이 상면으로 형성된 러그 바디와, 상기 러그 바디의 아래쪽으로 3·4 속을 구현하는 3·4속 레일이 관통하는 구멍이 뚫려진 3·4 속 레일 결합단과, 상기 3·4속 레일과 서로 평행하게 배열되도록, 상기 러그 바디의 측면에서 1·2속을 구현하는 1·2속 레일이 관통하는 구멍이 뚫려진 1·2속 레일 결합단을 형성한 5·6속 러그와;

상기 3·4속 레일 결합단의 아래쪽으로 형성된 포크 결합단에 끼워져, 변속 기어를 이동하는 5·6속 포크;

로 구성된 것을 특징으로 한다.

상기 러그 바디의 측면에는 5·6속 변속 절도 감을 제공하는 5·6속 디텐드 어셈블리가 더 설치되되, 상기 5·6속 디텐드 어셈블리는 상기 포크 결합단의 위쪽에서 중립 그루브에 대해, 좌·우 양쪽으로 각각 5·6속 그루브를 형성한 변속 그루브에 놓인다.

상기 5·6속 포크는 바디의 위쪽으로 상기 포크 결합단에 끼워져 결합되는 끼움단과, 상기 바디의 중간 부위에서, 변속기 케이스 쪽에 고정된 힌지축이 양쪽으로 결합되는 힌지 결합홀 및, 상기 바디 아래쪽에서 슬리브를 잡아 이동시켜 주는 작동단으로 구성되어,

5·6 변속 구현 시, 5·6속 러그의 전·후 이동이 이루어지면, 상기 힌지축이 결합된 힌지 결합홀 부위를 중심으로 시이소우(Seesaw)거동한다.

또한, 본 발명은 시프트 레일 어셈블리가 5·6속 변속 셀렉트를 위한 5·6속 러그단이 상면으로 형성된 러그 바디와, 상기 러그 바디의 아래쪽으로 3·4 속을 구현하는 3·4속 레일이 관통하는 구멍이 뚫려진 3·4속 레일 결합단과, 상기 3·4속 레일과 서로 평행하게 배열되도록, 상기 러그 바디의 측면에서 1·2속을 구현하는 1·2속 레일이 관통하는 구멍이 뚫려진 1·2속 레일 결합단을 형성한 5·6속 러그와;

상기 3·4속 레일 결합단의 아래쪽으로 형성된 포크 결합단에 끼워져, 변속 기어를 이동하는 5·6속 포크와;

상기 1·2속 레일 결합단에 결합되는 1·2속 레일과;

상기 3·4속 레일 결합단에 결합되는 3·4속 레일과;

상기 1·2속 레일 및 상기 3·4속 레일에 평행하게 배열된 R속 변속단이 구현되는 R속 레일;

로 구성되는 것을 특징으로 한다.

이러한 본 발명에 의하면, 수동 변속기의 변속단을 6속으로 증가하면서도, 6속 레일을 구성하는 다수 기계요소들이 적용될 때 발생하는 부품 가공과 조립 등에 대한 제반 문제가 없도록, 6속 시프트 레일을 별도로 추가하지 않고 시프트 레일 어셈블리를 구성할 수 있어, 변속기 크기와 중량을 증대하지 않아 연비 개선이 이루어진 6단 수동 변속기를 구현하는 효과가 있다.

이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명하며, 이러한 실시예는 일례로서 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으므로, 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

도 1은 본 발명에 따른 다단 변속 구현 타입 시프트 러그 유닛 및 이를 이용한 시프트 레일 어셈블리의 구성도를 도시한 것인바, 본 발명의 시프트 레일 어셈블리에는 5·6속 시프트 유닛(20)이 구비되며, 이러한 5·6속 시프트 유닛(20)은 5·6속을 제외한 각 변속단(1,2,3,4,R)을 구현하는 레일 중 2개의 레일을 함께 공유한다.

상기 5·6속 시프트 유닛(20)은 변속 시, 변속 레버의 조작을 전달하는 컨트롤 샤프트에 스플라인 결합된 기어 시프트 슬라이딩 레버가 결합한다.

이러한 기어 시프트 슬라이딩 레버가 결합되는 것은, 변속 시 셀렉트를 위한 통상적인 구성이다.

이러한, 본 실시 예에 따른 상기 5·6속 시프트 유닛(20)은 2개의 레일(일례로, 1·2속과 3·4속 레일(1,4))을 서로 평행하게 배열한다.

상기 5·6속 시프트 유닛(20)은 셀렉트를 위한 5·6속 러그단(26)을 형성한 5·6속 러그(21)와, 변속 시 상기 5·6속 러그(21)와 함께 작동되어 변속 기어를 이동하는 5·6속 포크(30) 및, 상기 5·6속 러그(21)의 측면으로 위치되어, 5·6속 변속 감을 구현하는 5·6속 디텐드 어셈블리(28)로 구성한다.

보다 상세하게, 상기 5·6속 러그(21)는 1개의 러그 바디(22)로 구성한다.

상기 러그 바디(22)에는 상면으로 5·6속 셀렉트를 위한 5·6속 러그단(26)이 형성되고, 1개의 레일이 각각 끼워지도록 구멍이 뚫린 3·4속 레일 결합단(23)과 1·2속 레일 결합단(25)도 형성한다.

상기와 같은 1·2속 레일 결합단(25)은 러그 바디(22)의 측면에서 앞쪽의 일부 구간에만 형성되며, 이는 상기 러그 바디(22)의 측면으로 3·4속 러그(5)와 1·2속 러그(2)가 밀착된 상태로 조립되기 위함이다.

또한, 상기 러그 바디(22)에는 1·2속 레일 결합단(25)이 형성된 반대쪽으로 변속 그루브(27)가 형성되고, 상기 변속 그루브(27)는 5·6속 디텐드 어셈블리(28)와 함께 작동되어, 변속 절도 감을 구현한다.

상기 변속 그루브(27)는 중립 시 위치인 중립 그루브(27a)에 대해 양쪽으로 각각 5·6속 그루브(27b,27c)가 가공되며, 상기 중립 그루브(27a)에 대해 좌측 위치로 5속 그루브(27b)를 형성하고, 우측 위치로 6속 그루브(27c)를 형성한다.

이러한, 상기 변속 그루브(27)는 일반적으로, 1·2·3·4·R속 레일(1,4,7)에 가공되어져 디텐드 어셈블리(10)를 통해 변속 절도 감을 구현하는 방식과 동일하게 구현한다.

또한, 러그 바디(22)에는 3·4속 레일 결합단(23)의 아래쪽에 포크 결합단(24)이 일체로 형성되고, 상기 포크 결합 단(24)은 변속 기어를 작동시키는 5·6속 포크(30)를 결합한다.

상기 5·6속 포크(30)는 변속기 케이스 쪽에 고정된 힌지축(29)을 통해 양쪽 부위가 지지되므로, 상기 힌지축(29)이 형성하는 힌지축 선 A를 중심으로 시이소우(Seesaw)거동을 하면서 전·후로 움직인다.

이를 위해, 상기 5·6속 포크(30)는 도 1과 같이, 상기 포크 결합단(24)에 끼워져 결합되는 끼움단(31)을 위쪽으로 형성한다.

상기 끼움단(31)을 위쪽으로 형성한 바디는 일반적인 포크와 같이 반원형상을 이루며, 중간 부위로는 변속기 케이스 쪽에 고정된 힌지축(29)이 양쪽으로 결합되는 힌지 결합홀(32)을 형성한다.

그리고, 상기 5·6속 포크(30)의 바디 아래쪽은 패드를 구비한 작동단(33)을 이루고, 상기 작동단(33)은 변속 시 변속 기어인 슬리브를 잡아 이동시킨다.

이와 같은 본 실시 예에 따른 5·6속 시프트 유닛(20)을 이용해 6속 변속기를 구현하면, 6속을 구현하면서도, 4속과 같은 3개의 변속 레일만 필요하다.

상기와 같은 5·6속 시프트 유닛(20)을 이용해, 6단 수동 변속기의 시프트 레일 어셈블리로 적용한 예는 도 2에 도시된다.

도 2와 같은 시프트 레일 어셈블리는 5·6속 변속을 위한 레일이 없이, 1·2속 변속을 위한 1·2속 레일(1)과, 3·4속 변속을 위한 3·4속 레일(4)과, R속 변속을 위한 R속 레일(7)이 3개로 구성한다.

상기 시프트 레일 어셈블리는 1·2속 레일(1)과 3·4속 레일(4)을 5·6속 러그(21)를 이용해, 서로 평행하게 배열한다.

또한, 상기 1·2속 레일(1)과 3·4속 레일(4) 및 R속 레일(7)에는 각각 포크(3,6,9)가 결합되고, 변속 절도 감을 형성하는 디텐드 어셈블리(10)가 상기 레 일(1,4,7)의 그루브에 각각 놓인다.

상기 시프트 레일 어셈블리가 조립상태가 되면, 상기 1·2속 레일(1)은 상기 5·6속 러그(21)의 1·2속 레일 결합단(25)에 끼워지고, 조립된 상태에서 상기 1·2속 레일(1)에 구비된 1·2속 러그(2)는 상기 5·6속 러그(21)의 측면 부위로 위치한다.

상기 1·2속 레일(1)에 대해 평행하게 배열된 3·4속 레일(4)은 상기 5·6속 러그(21)의 3·4속 레일 결합단(23)으로 끼워지며, 3·4속 러그(5)에 인접된 상태로 위치한다.

하지만, R속 레일(7)은 1·2속 레일(1)의 측면에서 상기 5·6속 러그(21)와 무관하게 독자적으로 배열한다.

이하, 상기와 같은 5·6속 러그(21)를 이용해 6단 수동 변속기에 적용된 시프트 레일 어셈블리의 작동 구현을 설명한다.

하지만, R속은 5·6속 러그(21)와 무관하므로 기존과 동일해 설명을 생략한다.

또한, 1·2·3·4속 변속단이 구현되는 경우도, 5·6속 러그(21)가 작동하지 않고 동일하게 구현되므로, 그 설명을 생략하고 5단과 6단 변속 구현으로 국한해 설명한다.

먼저, 본 실시예에 따른 5단 변속 구현 시, 운전자가 변속 레버를 조작해 5속 셀렉트를 하면, 변속 레버의 조작이 컨트롤 샤프트로 전달되고, 상기 컨트롤 샤프트의 이동으로 컨트롤 샤프트에 스플라인 결합된 기어 시프트 슬라이딩 레버가 5 ·6속 러그(21)로 놓인다.

상기 5·6속 러그(21)에 위치된 기어 시프트 슬라이딩 레버는 5·6속 러그(21)의 상면에 형성된 5·6속 러그단(26)에 걸린다.

상기 5·6속 러그단(26)에 걸린 기어 시프트 슬라이딩 레버는 5속 변속을 위해 5·6속 러그(21)에 힘을 가하고, 힘을 받은 5·6속 러그(21)는 5속 변속을 위해 3·4속 레일(4)을 따라 시프트한다.

이러한, 상기 5·6속 러그(21)의 이동은 도 2에서 진한색깔로 표현된 화살표 방향으로 이루어지고, 5·6속 디텐드 어셈블리(28)는 중립 그루브(27a)에서 5속 그루브(27b)쪽으로 이동한다.

도 3은 상기 5·6속 디텐드 어셈블리(28)의 위치 이동을 표현한 것으로, 5·6속 디텐드 어셈블리(28)는 중립 그루브(27a)를 기준으로 좌측에 형성된 5속 그루브(27b)쪽으로 놓인다.

이러한 과정 시, 5·6속 디텐드 어셈블리(28)가 중립 그루브(27a)에서 이어지는 5속 그루브(27b)의 형상을 타고 넘어가므로, 5속 변속 절도감을 부여한다.

이와 동시에, 상기 5·6속 러그(21)의 이동은, 5·6속 러그(21)의 포크 결합단(24)에 끼워져 결합된 5·6속 포크(30)를 거동시킨다.

상기 5·6속 포크(30)가 포크 결합단(24)에 끼워진 끼움단(31)을 통해 힘을 받으면, 상기 5·6속 포크(30)는 바디 중간 부위로 형성된 힌지 결합홀(32)에 끼워지고, 변속기 케이스 쪽에 고정된 힌지축(29)이 힌지축 선 A로 작용한다.

이러한 상기 힌지축(29)의 작용으로, 5·6속 포크(30)는 힌지축 선 A를 중심 으로 위쪽인 끼움단(31)부위와, 아래쪽인 작동단(33)부위가 서로 반대 방향으로 움직이는, 시이소우(Seesaw)거동을 한다.

상기와 같은 5·6속 포크(30)의 시이소우(Seesaw)거동으로, 상기 5·6속 포크(30)의 바디 아래쪽을 이루는 작동단(33)이 변속 기어인 슬리브를 잡아 이동시키고, 이를 통해 5속 동력을 직결하는 변속을 구현한다.

그리고, 6속 변속 단 구현도 5속 변속단 구현과 동일하게 이루어지고, 단지 이동 방향이 5속과 반대로 구현한다.

즉, 6단 변속 구현을 위해 운전자가 6속 셀렉트를 하게 되면, 변속 레버의 조작이 컨트롤 샤프트로 전달되고, 상기 컨트롤 샤프트의 이동으로 컨트롤 샤프트에 스플라인 결합된 기어 시프트 슬라이딩 레버가 5·6속 러그(21)쪽에 놓인다.

상기 5·6속 러그(21)에 위치된 기어 시프트 슬라이딩 레버가 5·6속 러그(21)의 상면에 형성된 5·6속 러그단(26)에 걸리고, 상기 기어 시프트 슬라이딩 레버를 통해 힘을 받은 5·6속 러그(21)는 6속 변속을 위해 3·4속 레일(4)을 따라 시프트한다.

6속 변속을 위한 상기 5·6속 러그(21)의 이동은 도 2에서 힌 색깔로 표현된 화살표 방향으로 이루어지고, 동시에 5·6속 디텐드 어셈블리(28)는 중립 그루브(27a)에서 6속 그루브(27b)쪽으로 이동한다.

이러한 6속 변속 시, 도 3과 같이 상기 5·6속 디텐드 어셈블리(28)는 중립 그루브(27a)를 기준으로 우측에 형성된 6속 그루브(27c)쪽으로 놓이고, 중립 그루브(27a)에서 이어지는 6속 그루브(27c)의 형상을 타고 넘어가는 5·6속 디텐드 어 셈블리(28)로 인해 6속 변속 절도감을 부여한다.

이와 동시에, 6속 변속을 위한 상기 5·6속 러그(21)의 이동은 포크 결합단(24)에 끼워져 결합된 5·6속 포크(30)를 거동시킨다.

상기 5·6속 포크(30)가 포크 결합단(24)에 끼워진 끼움단(31)을 통해 힘을 받으면, 상기 5·6속 포크(30)는 바디 중간 부위로 형성된 힌지 결합홀(32)에 끼워지고, 변속기 케이스 쪽에 고정된 힌지축(29)이 힌지축 선 A로 작용한다.

이러한, 상기 힌지축(29)의 작용으로 5·6속 포크(30)는 힌지축 선 A를 중심으로 위쪽인 끼움단(31)부위와, 아래쪽인 작동단(33)부위가 서로 반대 방향으로 움직이는, 시이소우(Seesaw)거동을 하며, 이는 5속 변속을 위한 시이소우(Seesaw)거동 방향과 반대이다.

상기와 같이 6속 변속을 위한 5·6속 포크(30)의 시이소우(Seesaw)거동으로, 상기 5·6속 포크(30)의 바디 아래쪽을 이루는 작동단(33)이 변속 기어인 슬리브를 잡아 이동시키고, 이를 통해 6속 동력을 직결하는 변속을 구현한다.

도 1은 본 발명에 따른 다단 변속 구현 타입 시프트 러그 유닛 및 이를 이용한 시프트 레일 어셈블리의 구성도

도 2는 본 발명에 따른 다단 변속 구현 타입 시프트 러그 유닛이 적용되어, 5·6속 변속 단이 구현되는 시프트 레일 어셈블리의 작동도

도 3은 본 발명에 따른 5·6속 변속 시, 5·6속 디텐드 어셈블리의 5·6속 그루브 위치도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : 1·2속 레일 2 : 1·2속 러그

3 : 1·2속 포크 4 : 3·4속 레일

5 : 3·4속 러그 6 : 3·4속 포크

7 : R속 레일 8 : R속 러그

9 : R속 포크 10 : 디텐드 어셈블리

20 : 5·6속 시프트 유닛

21 : 5·6속 러그 22 : 러그 바디

23 : 3·4속 레일 결합단

24 : 포크 결합단 25 : 1·2속 레일 결합단

26 : 5·6속 러그단 27 : 변속 그루브

27a : 중립 그루브 27b,27c : 5·6속 그루브

28 : 5·6속 디텐드 어셈블리

29 : 힌지축 30 : 5·6속 포크

A : 힌지축 선

Claims (6)

1. 5·6속 변속 셀렉트를 위한 5·6속 러그단(26)이 상면으로 형성된 러그 바디(22)와, 상기 러그 바디(22)의 아래쪽으로 3·4 속을 구현하는 3·4속 레일(4)이 관통하는 구멍이 뚫려진 3·4속 레일 결합단(23)과, 상기 3·4속 레일(4)과 서로 평행하게 배열되도록, 상기 러그 바디(22)의 측면에서 1·2속을 구현하는 1·2속 레일(1)이 관통하는 구멍이 뚫려진 1·2속 레일 결합단(25)을 형성한 5·6속 러그(21)와;

   상기 3·4속 레일 결합단(23)의 아래쪽으로 형성된 포크 결합단(24)에 끼워져, 변속 기어를 이동하는 5·6속 포크(30);

   로 구성된 것을 특징으로 하는 다단 변속 구현 타입 시프트 러그 유닛.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 1·2속 레일 결합 단(25)은 러그 바디(22)의 측면에서, 상기 5·6속 러그단(26)의 앞쪽으로 형성되는 것을 특징으로 하는 다단 변속 구현 타입 시프트 러그 유닛.
3. 청구항 1에 있어서, 상기 러그 바디(22)의 측면에는 5·6속 변속 절도 감을 제공하는 5·6속 디텐드 어셈블리(28)가 더 설치되되,

   상기 5·6속 디텐드 어셈블리(28)는 상기 포크 결합단(24)의 위쪽에서 중립 그루브(27a)에 대해, 좌·우 양쪽으로 각각 5·6속 그루브(27b,27c)를 형성한 변속 그루브(27)에 위치되는 것을 특징으로 하는 다단 변속 구현 타입 시프트 러그 유닛.
4. 청구항 3에 있어서, 상기 5속 그루브(27b)는 중립 그루브(27a)에 대해 우측 위치로 형성하고, 좌측 위치로는 6속 그루브(27c)를 형성한 것을 특징으로 하는 다단 변속 구현 타입 시프트 러그 유닛.
5. 청구항 1에 있어서, 상기 5·6속 포크(30)는 바디의 위쪽으로 상기 포크 결합단(24)에 끼워져 결합되는 끼움단(31)과, 상기 바디의 중간 부위에서, 변속기 케이스 쪽에 고정된 힌지축(29)이 양쪽으로 결합되는 힌지 결합홀(32) 및, 상기 바디 아래쪽에서 슬리브를 잡아 이동시켜 주는 작동단(33)으로 구성되어,

   5·6 변속 구현 시, 5·6속 러그(21)의 전·후 이동이 이루어지면, 상기 힌지축(29)이 결합된 힌지 결합홀(32)부위를 중심으로 시이소우(Seesaw)거동을 하는 것을 특징으로 하는 다단 변속 구현 타입 시프트 러그 유닛.
6. 5·6속 변속 셀렉트를 위한 5·6속 러그단(26)이 상면으로 형성된 러그 바디(22)와, 상기 러그 바디(22)의 아래쪽으로 3·4 속을 구현하는 3·4속 레일(4)이 관통하는 구멍이 뚫려진 3·4속 레일 결합단(23)과, 상기 3·4속 레일(4)과 서로 평행하게 배열되도록, 상기 러그 바디(22)의 측면에서 1·2속을 구현하는 1·2속 레일(1)이 관통하는 구멍이 뚫려진 1·2속 레일 결합단(25)을 형성한 5·6속 러그(21)와;

   상기 3·4속 레일 결합단(23)의 아래쪽으로 형성된 포크 결합단(24)에 끼워져, 변속 기어를 이동하는 5·6속 포크(30)와;

   상기 1·2속 레일 결합단(25)에 결합되는 1·2속 레일(1)과;

   상기 3·4속 레일 결합단(23)에 결합되는 3·4속 레일(4)과;

   상기 1·2속 레일(1) 및 상기 3·4속 레일(4)에 평행하게 배열된 R속 변속단이 구현되는 R속 레일(7);

   로 구성되는 것을 특징으로 하는 다단 변속 구현 타입 시프트 러그 유닛을 이용한 시프트 레일 어셈블리.

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