KR100211450B1 - Manual transmission for a vehicle - Google Patents
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Abstract
본 발명은 수동 변속기의 아이들 샤프트에 싱크로메시 기구를 개재하여 슬라이딩 기어를 장착함으로써, 후진시에 후진기어를 통해 슬라이딩 기어로 전달되는 입력축의 동력을 아이들 기어와 리버스 카운트 기어를 통해 주축으로 원활하게 전달되도록 하여 변속감을 향상시킬 수 있는 자동차용 수동 변속기를 제공하기 위한 것으로, 이것은 아이들 샤프트(6)의 외주부에 형성된 가이드 기어(64)를 따라 축방향으로 이동하는 것으로, 외주부에는 시프트 포크(72)가 삽입되는 포크 걸림홈(62b)이 형성되어 있는 슬라이딩 기어(62)와, 탄성수단에 의해 가압된 상태로 슬라이딩 기어(62)에 의해 아이들 샤프트(6)를 따라 축방향으로 미끄럼 이동하는 싱크로나이저 링(66)과, 싱크로나이저 링(66)을 개재하여 슬라이딩 기어(62)와 맞물림되어 리버스 기어(56)를 통해 전달되는 회전력을 주축(4)상의 리버스 카운터기어(58)로 전달하는 아이들 기어(60)를 포함하는 구조를 지닌다.According to the present invention, a sliding gear is mounted on an idle shaft of a manual transmission via a synchromesh mechanism, thereby smoothly transmitting power of an input shaft transmitted to the sliding gear through the reverse gear to the main shaft through the idle gear and the reverse count gear when reversing. It is to provide a manual transmission for a vehicle that can improve the feeling of shifting, which is to move in the axial direction along the guide gear 64 formed on the outer peripheral portion of the idle shaft (6), the shift fork 72 is provided on the outer peripheral portion A sliding gear 62 having a fork engaging groove 62b formed therein, and a synchronizer ring slid axially along the idle shaft 6 by the sliding gear 62 while being pressed by the elastic means. And 66 are engaged with the sliding gear 62 via the synchronizer ring 66 and transmitted through the reverse gear 56. It has a structure including an idle gear 60 for transmitting the rotational force to be the reverse counter gear 58 on the main shaft (4).
Description
본 발명은 자동차용 수동 변속기에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 수동 변속기의 아이들 샤프트에 싱크로메시 기구를 개재하여 슬라이딩 기어를 장착함으로써, 후진시에 후진기어를 통해 슬라이딩 기어로 전달되는 입력축의 동력을 아이들 기어와 리버스 카운트 기어를 통해 주축으로 원활하게 전달되도록 하여 변속감을 향상시킬 수 있는 자동차용 수동 변속기에 관한 것이다.The present invention relates to a manual transmission for a vehicle, and more particularly, by mounting a sliding gear on the idle shaft of the manual transmission via a synchromesh mechanism, thereby controlling the power of the input shaft transmitted to the sliding gear through the reverse gear at the time of reversing. The present invention relates to a manual transmission for a vehicle that can be smoothly transmitted to the main shaft through an idle gear and a reverse count gear.
자동차에서 주로 채용하는 변속기는 변속방식에 따라 수동 변속기와 자동 변속기로 구분할 수 있으며, 엔진의 토오크를 변환시켜 바퀴로 전달하는 기능 이외에도, 정차시 엔진의 공회전을 가능하게 하고, 구동륜의 회전방향을 변환시켜 후진을 가능케 한다.The transmissions used in automobiles can be classified into manual transmissions and automatic transmissions according to the shifting method.In addition to the function of converting the torque of the engine and transmitting it to the wheels, the engine can be idle while stopping and the rotational direction of the driving wheels is changed. To allow reverse.
수동 변속기는 입력축에 설치된 다수의 기어들을 기계적인 기구의 조작에 의해 변속비를 얻는 것으로, 기어 치합을 위해서 변속이 용이하고 하중 부담능력이 뛰어난 동기치합방식의 싱크로메시 기구를 많이 채용하고 있다. 또한, 넓은 실내 공간의 확보와 연비향상의 측면에서 전륜구동(FF)방식의 차량이 증가되고 있으며, 이러한 추세에 따라 변속기의 길이도 점차 줄어드는 경향이 있다.The manual transmission obtains a gear ratio by operating a mechanical mechanism of a plurality of gears installed on the input shaft. For gear gearing, a synchro-mesh mechanism of a synchronous matching method with easy shifting and excellent load-bearing capacity is employed. In addition, in the aspect of securing a large indoor space and improving fuel economy, front-wheel drive (FF) vehicles are increasing, and according to this trend, the length of the transmission tends to decrease gradually.
도 1은 종래 기술에 의한 수동 변속기의 단면도이다. 자동차용 수동 변속기는 베어링(44, 46)을 개재하여 변속기 하우징(10)에 회전 가능하게 장착되는 입력축(2)과 주축(4) 및 아이들 기어(40)가 축방향으로 이동 가능하게 장착되는 아이들 샤프트(6)를 구비하고 있다. 입력축(2)의 선단부(엔진에 가까운 쪽의 끝을 가리킴)는 도시하지 않은 엔진에 작동적으로 연결되어 엔진의 회전력을 전달받는다.1 is a cross-sectional view of a manual transmission according to the prior art. The manual transmission for an automobile is an idler in which an input shaft (2), a main shaft (4), and an idle gear (40) rotatably mounted to the transmission housing (10) via bearings (44, 46) are movably mounted in an axial direction. The
입력축(2)에는 선단부로부터 차례대로 4단 구동기어(14), 3단 구동기어(16), 리버스 기어(24), 2단 구동기어, 1단 구동기어(20)와 5단 구동기어(22)가 설치되어 있다. 이 중에서 5단 구동기어(22)는 니들 베어링을 개재하여 입력축(2)에 회전 가능하게 장착되어 있으며, 나머지 구동기어 들은 입력축(2)과 일체로 회전할 수 있도록 입력축(2)상에 고정되어 있다.The
입력축(2)으로부터 전달되는 동력을 다양한 변속비로 변환한 다음, 차동장치(8)를 통해 구동바퀴로 전달하는 주축(4)에는 선단부로부터 차례대로 4단 종동기어(28), 3단 종동기어(30), 리버스 카운터기어(31), 2단 종동기어, 1단 종동기어(36)와 5단 종동기어(38)가 설치되어 있다. 이들 종동기어들은 니들 베어링을 개재하여 주축(4)에 회전 가능하게 장착되어 있다. 또한, 3단 종동기어(30)와 4단 종동기어(28)사이에는 3-4단 싱크로메시 기구(26)가 장착되어 있으며, 1단 종동기어(36)와 2단 종동기어(34)사이에는 1-2단 싱크로메시 기구(32)가 장착되어 있다.After converting the power transmitted from the input shaft (2) to various gear ratios, the main shaft (4), which is transmitted to the drive wheels through the differential device (8), has a four-stage driven gear (28) and a three-stage driven gear (from the distal end). 30), a
여기에서, 3-4단 싱크로메시 기구(26)는 3단 종동기어(30)나 4단 종동기어(28)중 어느 하나를 주축(4)에 대하여 선택적으로 고정시킴으로써, 3단 구동기어(16) 또는 4단 구동기어(14)를 통해 입력축(2)으로부터 전달되는 동력을 차동장치(8)로 전달하여 3속 또는 4 속의 변속비를 얻는다. 또한, 1-2단 싱크로메시 기구(32)는 1단 종동기어(36)나 2단 종동기어(34)중 어느 하나를 주축(4)에 대하여 선택적으로 고정시켜, 1단 구동기어(20) 또는 2단 구동기어(18)를 통해 입력축(2)으로부터 전달되는 동력을 차동장치(8)로 전달하여 1속 또는 2 속의 변속비를 얻는다. 동일한 원리에 따라서, 5단 종동기어(38)는 도시하지 않은 싱크로메시 기구를 개재하여 5단 구동기어(22)를 통해 입력축(2)으로부터 전달된 동력을 차동장치(8)로 보내 5속의 변속비를 얻는다.Here, the 3-4
입력축(2)을 통해 전달되는 토오크의 회전 방향을 변화시켜 후진을 가능케 하는 아이들 샤프트(6)에는 아이들 기어(40)가 축방향을 따라 미끄럼 이동할 수 있도록 장착되어 있다. 그러므로, 아이들 기어(40)의 연장부에 형성되어 있는 포크 걸림홈(42)에 삽입되는 시프트 포크를 조작하면, 아이들 기어(40)는 아이들 샤프트(6)를 따라 선단부로 이동하여 입력축(2)상의 리버스 기어(24) 및 주축(4)상의 리버스 카운터기어(31)와 맞물린다. 따라서, 리버스 기어(24)를 통해 입력축(2)으로부터 전달되는 엔진의 회전력은 아이들 기어(40)를 지나면서 회전방향이 바뀐 다음에, 리버스 카운터기어(31)를 통해 주축(4)으로 전달되어 차량의 후진을 가능케 한다.An
입력축(2)과 주축(4)의 후단부는 각각, 베어링(44, 46)을 개재하여 변속기 하우징(10)에 회전 가능하게 장착되며, 커버(12)에 의해 감싸져 있다. 또한, 입력축(2)과 주축(4)에는 베어링(44, 46)의 이탈을 막고, 이들 축(2, 4)에 축방향으로 작용하는 추력(thrust force)에 견딜 수 있도록 하기 위한 원형클립(48, 54)이 끼워져 있으며, 특히, 주축(4)의 후단부에는 풀림 방지용 와셔(50) 및 리테이닝 링(52)이 끼워져 있어, 베어링(46)과 5단 종동기어(38)의 이탈을 막는다.The rear ends of the
이러한 구성을 지닌 종래의 수동 변속기에서는 차량의 후진을 위해 아이들 샤프트에 설치되어 있는 아이들 기어를 리버스 기어와 치합하는 과정에서 변속이 원활히 이루어지지 않으며, 변속충격에 의한 소음 및 기어의 마모가 발생되는 문제가 있다.In the conventional manual transmission having such a configuration, a shift is not smoothly performed while engaging an idle gear installed on an idle shaft with a reverse gear for reversing the vehicle, and noise and gear wear are caused by the shift shock. There is.
이와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 본 발명은 아이들 샤프트에 싱크로메시기구를 설치하여 아이들 기어를 리버스 기어에 동기 치합할 수 있는 자동차용 수동 변속기를 제공하는 데 그 목적이 있다.The present invention devised to solve such a problem is to provide a manual transmission for a vehicle that can synchronize the idle gear to the reverse gear by installing a synchromesh mechanism on the idle shaft.
도 1은 종래 기술에 의한 자동차용 수동 변속기의 구조를 보인 단면도,1 is a cross-sectional view showing the structure of a manual transmission for a vehicle according to the prior art,
도 2는 본 발명에 따른 자동차용 수동 변속기의 구조를 보인 단면도,2 is a cross-sectional view showing the structure of a manual transmission for a vehicle according to the present invention;
도 3은 본 발명에 따른 수동 변속기에서의 후진단 변속과정을 보인 단면도.Figure 3 is a cross-sectional view showing a reverse gear shifting process in the manual transmission according to the present invention.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
2 : 입력축 4 : 주축2: Input shaft 4: Spindle
6 : 아이들 샤프트 8 : 차동장치6: idle shaft 8: differential
14,16 : 4단, 3단 구동기어 26 : 3-4단 싱크로메시 기구14,16: 4-speed, 3-speed drive gear 26: 3-4 gear synchro mechanism
28,30 : 4단, 3단 종동기어 32 : 1-2단 싱크로메시 기구28,30: 4-stage, 3-stage driven gear 32: 1-2-stage synchronized mesh mechanism
56 : 리버스 기어 58 : 리버스 카운터기어56: reverse gear 58: reverse counter gear
60 : 아이들 기어 62 : 슬라이딩 기어60: idle gear 62: sliding gear
64 : 가이드 기어 66 : 싱크로나이저 링64: guide gear 66: synchronizer ring
68 : 압축 코일스프링 70 : 스냅링68: compression coil spring 70: snap ring
상술한 본 발명의 목적은 엔진에 작동적으로 연결되는 것으로 다수의 구동기어와 리버스 기어가 설치된 입력축과, 이 입력축에 대하여 평행하게 배열되며 싱크로메시 기구의 작동에 따라 입력축에 설치된 구동기어 및 리버스 기어와 선택적으로 맞물림되는 종동기어 및 리버스 카운터기어가 설치된 주축과, 입력축에 설치된 리버스 기어를 통해 전달되는 엔진의 회전력을 주축에 설치된 리버스 카운터기어로 전달하여 후진을 가능케 하는 아이들 샤프트로 구성되는 자동차용 수동 변속기에 있어서, 아이들 샤프트의 외주부에 형성된 가이드 기어를 따라 축방향으로 이동하는 것으로, 외주부에는 시프트 포크가 삽입되는 포크 걸림홈이 형성되어 있는 슬라이딩 기어와, 탄성수단에 의해 가압된 상태로 슬라이딩 기어에 의해 아이들 샤프트를 따라 축방향으로 미끄럼 이동하는 싱크로나이저 링과, 싱크로나이저 링을 개재하여 슬라이딩 기어와 맞물림되어 리버스 기어를 통해 전달되는 회전력을 주축상의 리버스 카운터기어로 전달하는 아이들 기어를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차용 수동 변속기에 의해 달성된다.The object of the present invention described above is to be operatively connected to the engine, and a plurality of drive gears and an input shaft provided with a reverse gear, and a drive gear and a reverse gear arranged in parallel with the input shaft and installed on the input shaft according to the operation of the synchromesh mechanism. And manual spindle for driving and reverse countergear, and idle shaft for reversing by transmitting the rotational force of engine transmitted through reverse gear installed on input shaft to reverse counter gear installed on the main shaft. In the transmission, it moves in the axial direction along the guide gear formed on the outer periphery of the idle shaft, the outer periphery of the sliding gear is formed with a fork engaging groove into which the shift fork is inserted, and the sliding gear in a pressurized state by the elastic means By idle shaft along the axial And an idler gear that is slid through the gearbox and an idler gear that engages with the sliding gear via the synchronizer ring and transmits the rotational force transmitted through the reverse gear to the reverse counter gear on the main shaft. Is achieved.
본 발명의 수동 변속기에 의하면, 시프트 포크의 조작에 따라 슬라이딩 기어가 이동하면서 싱크로나이저 링에 의해 아이들 기어와 동기 치합되면서 주축에 설치된 리버스 카운터기어와 원활하게 맞물리기 때문에, 리버스 기어를 통해 입력축으로부터 전달되는 엔진의 회전력이 아이들 기어를 거쳐 주축상의 리버스 카운터기어로 원활하게 전달됨으로써, 변속감이 향상되고 변속충격에 의한 기어의 마모를 방지할 수 있는 이점이 있다.According to the manual transmission of the present invention, since the sliding gear moves in accordance with the operation of the shift fork, and is engaged with the idle gear by the synchronizer ring, the gear is smoothly engaged with the reverse counter gear installed on the main shaft. Since the rotational force of the engine is smoothly transmitted to the reverse countergear on the main shaft via the idle gear, the shifting feeling is improved and the wear of the gear due to the shifting shock is prevented.
이하, 첨부한 도 2와 도 3을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자동차용 수동 변속기에 대하여 상세히 설명한다.Hereinafter, a manual transmission for a vehicle according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 2 and 3.
도 2는 본 발명에 따른 자동차용 수동 변속기의 구조를 보인 단면도이고, 도 3은 본 발명에 따른 수동 변속기에서의 후진단 변속과정을 보인 단면도로, 도 1에서 설명한 구조와 동일 기능을 갖는 부품에 대해서는 동일 부호로 표시한다.2 is a cross-sectional view showing a structure of a manual transmission for a vehicle according to the present invention, Figure 3 is a cross-sectional view showing a reverse shifting process in a manual transmission according to the present invention, the parts having the same function as the structure described in FIG. The same reference numerals are used.
도 1에서 상세히 설명한 바와 같이, 수동 변속기의 입력축(2)에는 선단부로부터 차례대로, 4단 구동기어(14)와, 리버스 기어(56) 및 3단 구동기어(16)가 형성되어 있으며, 주축(4)상에는 니들 베어링을 개재하여 선단부로부터 차례대로, 4단 종동기어(28)와, 리버스 카운터기어(58) 및 3단 종동기어(30)가 장착되어 있다. 또한, 주축(4)에는 3-4단 싱크로메시 기구(26)가 장착되어 있어 3단 종동기어(30)와 4단 종동기어(28)중에서 어느 하나를 주축(4)에 고정시켜 3단 또는 4단의 변속비를 얻을 수 있다.As described in detail with reference to FIG. 1, the
이러한 구성을 지닌 수동 변속기에 있어서, 후진시에 리버스 기어(56)를 통해 입력축(2)으로부터 전달되는 엔진의 회전력을 주축(4)상의 리버스 카운터기어(58)로 원활히 전달하기 위한 방안으로, 본 발명에서는 아이들 기어(60)의 외주부에 싱크로나이저 링(66)을 미끄럼 이동 가능하게 장착한 다음, 후진 변속시에 아이들 샤프트(6)에 장착된 슬라이딩 기어(62)를 싱크로나이저 링(66)과 결합시켜 동기 치합되도록 하였다.In the manual transmission having such a configuration, a method for smoothly transmitting the rotational force of the engine transmitted from the
여기에서, 슬라이딩 기어(62)는 아이들 샤프트(6)의 외주부에 형성된 가이드 기어(64)의 나사부(64a)를 따라 축방향으로 미끄럼 이동하는 것으로, 외주부에는 시프트 포크(72)가 삽입되는 포크 걸림홈(62b)이 형성되어 있다. 슬라이딩 기어(62)의 하단에는 상기 나사부(64a)와 맞물리는 나사부(62a)가 형성되어 있으며, 싱크로나이저 링(66)과는 경사면에 형성된 스플라인을 통해 마찰 결합하게 된다. 이 슬라이딩 기어(62)는 입력축(2)상에 설치된 리버스 기어(56)와 상시 물림되어 있다.Here, the
탄성수단에 의해 가압된 상태로 상기 슬라이딩 기어(62)에 의해 상기 아이들 샤프트(6)를 따라 축방향으로 미끄럼 이동하는 싱크로나이저 링(66)에는 아이들 기어(60)에 형성되어 있는 나사부(60a)와 맞물려 있으며, 탄성수단에 의해 가압되어 있다. 여기에서, 탄성수단으로는 압축 코일스프링(68)을 채용하였으며, 아이들 기어(60)의 선단부에는 이 압축 코일스프링(68)의 가압에 의해 싱크로나이저 링(66)이 이탈되는 것을 제지하는 스냅링(70)이 끼워져 있다.A
싱크로나이저 링(66)을 개재하여 슬라이딩 기어(62)와 치합되는 아이들 기어(60)는 리버스 기어(56)를 통해 전달되는 회전력을 상기 주축(4)상의 리버스 카운터기어(58)로 원활하게 전달하는 역할을 하며, 주축(4)상에 설치된 리버스 카운터기어(58)와 상시 물림되어 있다.The
다음에는 도 3을 참조하여 본 발명에 따른 수동 변속기에서의 후진 변속과정을 설명한다.Next, a reverse shift process of the manual transmission according to the present invention will be described with reference to FIG. 3.
차량의 후진을 위해 운전자가 변속레버를 조작하게 되면, 슬라이딩 기어(62)는 포크 걸림홈(62b)에 끼워져 있는 시프트 포크(72)의 조작에 따라 가이드 기어(64)의 나사부(64a)를 따라 축방향으로 미끄럼 이동되면서 아이들 기어(60)의 나사부(60a)에 장착되어 있는 싱크로나이저 링(66)과 맞물리게 된다. 이때, 시프트 포크(72)를 조작하여 슬라이딩 기어(62)를 더욱 밀면, 싱크로나이저 링(66)은 압축 코일스프링(68)의 탄성력을 극복하고 아이들 기어(60)에 형성된 나사부(60a)를 따라 축방향으로 이동되면서, 가상선으로 도시한 바와 같이, 슬라이딩 기어(62)의 하단에 형성된 나사부(62a)가 아이들 기어(60)에 형성된 나사부(60a)와 맞물리게 된다.When the driver operates the shift lever to reverse the vehicle, the sliding
그에 따라, 리버스 기어(56)를 통해 입력축(2)으로부터 전달되는 엔진의 회전력은 아이들 샤프트(6)에 설치되어 있는 아이들 기어(60)를 거쳐 주축(4)상의 리버스 카운터기어(58)로 원활하게 전달되면서 회전방향이 바뀌게 되어 차량의 후진을 가능케 한다.Accordingly, the rotational force of the engine transmitted from the
지금까지 설명한 본 발명의 바람직한 실시예에서는 FF방식의 차량에 장착되는 수동 변속기의 경우를 일례로 예시하였으나, 본 기술 분야에 통상의 지식을 가진 자에게는 FR방식의 차량에서도 적용이 가능함을 이해할 수 있을 것이다.In the exemplary embodiment of the present invention described above, the case of a manual transmission mounted on an FF vehicle is illustrated as an example, but it can be understood that the present invention can be applied to a FR vehicle according to a person skilled in the art. will be.
이상으로 설명한 본 발명에 의하면, 조립시에 많은 시간이 소요되는 원형클립 대신에 축에 형성된 나사부에 쉽게 결합하여 고정할 수 있는 트러스트 볼트를 사용함으로써, 조립시간을 단축시키고 작업성을 향상시킬 수 있으며, 부품수를 줄여 제조비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.According to the present invention described above, by using a trust bolt that can be easily coupled and fixed to the threaded portion formed on the shaft instead of a circular clip that takes a lot of time when assembling, it is possible to shorten the assembly time and improve workability In addition, the manufacturing cost can be reduced by reducing the number of parts.
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