KR100323414B1 - 상시물림식 변속기의 출발성 향상 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 상시물림식 변속기에 관한 것으로서, 특히 클러치페달에 의해 작동되는 릴리스포크의 끝단에 설치된 브레이크 패드와, 상기 릴리스포크가 클러치페달에 의해 스트로크 전구간에 걸쳐 작동되면 상기 브레이크 패드와 접촉되어 클러치축을 잡도록 상기 클러치축에 설치된 브레이크 드럼으로 구성된 상시물림식 변속기의 출발성 향상 장치를 제공함으로써 상기 클러치축에 축설된 구동기어와 상시 물려있는 카운터축의 회전속도가 감소되어 차량 출발시 주축과 카운터축의 1단, R단 기어 취합이 용이하게 이루어지고 기어 취합으로 인한 그르륵 소음도 제거되도록 한 것이다.

Description

상시물림식 변속기의 출발성 향상 장치{Constant-mesh transmission}

본 발명은 차량의 내구력 및 가격 때문에 싱크로나이저를 사용하지 않는 대형 트럭에 주로 장착되고 있는 상시물림식 변속기에 관한 것으로서, 특히 차량의 출발시 변속기의 주축과 카운터축의 1단, R단 기어 취합이 용이한 구조를 구비하고 있는 상시물림식 변속기의 출발성 향상 장치에 관한 것이다.

일반적인 상시물림식 변속기는 도 1에 도시된 바와 같이, 엔진에서의 동력을 구동기어(1)를 통해 카운터축(2)으로 전달하며, 상기 카운터축(2)에 축설된 카운터축기어(3)는 주축(4)에 축설된 주축기어(5)와 상기 주축(4)에서 자유로이 회전할 수 있도록 각각 대응되어 상시 물려있다.

또한, 상기 주축(4)에는 스플라인을 통해 결합된 도그클러치(6)가 설치되어 있으며, 상기 도그클러치(6)를 축포크에 의해 축방향으로 접동시켜 상기 주축기어(4) 또는 구동기어(1)와 결합시킴으로써 그 기어의 회전을 상기 주축(4)에 전달하도록 되어 있다.

또한, 상기 구동기어(1)는 클러치축(14)을 통해 클러치와 연결되어 엔진의 동력을 전달받도록 되어 있다.

여기서, 상기 클러치는 엔진의 동력을 단속하여 구동바퀴에 전달하는 기능을 수행하는 바, 이와 같은 클러치는 자동차의 엔진은 부하를 건 상태에서는 시동이 불가능하고 변속기의 기어 변환도 무부하 상태에서 해야 하며 자동차의 출발시에는 엔진의 동력을 서서히 구동 바퀴에 전달해야 하기 때문에 자동차에는 필수적인 장치이다.

상기한 클러치는 플라이휠과 변속기의 구동기어 사이에 설치되며 엔진의 동력을 변속기에 전달하거나 끊는 일을 한다. 즉, 엔진을 시동할 때나 기어를 변속할 때는 동력을 끊고, 발진할 때는 엔진의 동력을 서서히 연결하는 일을 한다.

상기한 바와 같은 클러치의 작동을 도 2를 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 클러치페달을 밟지 않은 경우에는 엔진의 플라이휠(10)에 클러치디스크(11)를 압착시키기 위한 압력판(12)이 다이어프램스프링(13)에 의해서 가압되고, 이러한 상기 다이어프램스프링(13)의 가압 작용에 의해 상기 압력판(12)과 클러치디스크(11)와 플라이휠(10)이 서로 밀착된다.

상기 플라이휠(10)과 클러치디스크(11)와 압력판(12)의 마찰면이 서로 밀착되면 상기 클러치디스크(11)에 스플라인 결합되어 있는 클러치축(14)을 통해서 엔진의 동력이 상기 클러치축(14)에 축설되어 있는 구동기어(1)에 전달되게 된다.

이때, 상기 구동기어(1)에 카운터축기어(3)를 통해 상시 물려있는 카운터축(2)은 클러치디스크(11)와 함께 엔진의 RPM으로 회전되고 있는 상태이다.

이와 반대로, 차량의 출발 또는 기어 변환을 위해 클러치페달을 밟으면 상기 클러치페달의 힘이 릴리스포크(15)를 통해 릴리스베어링에 전달되어 상기 릴리스 베어링이 다이어프램스프링(13)의 플랜지 부분을 누르게 된다.

상기 릴리스포크(15)에 의한 다이어프램스프링(13)의 변형으로 상기 압력판(12)에 끝부분이 결합되어 있는 리트랙팅 스프링(Retracting spring)이 당겨지면 압력판(12)이 클러치디스크(11)로부터 뒤로 물러나게 되어 플라이휠(10)과 클러치디스크(11)와 압력판(12)의 각 마찰면에 틈새가 생기게 된다. 이로써, 엔진의 플라이휠(10)로부터 클러치디스크(11)가 떨어져 엔진의 동력이 클러치축(14)을 통해 변속기의 구동기어(1)로 전달되지 않게 된다.

그런데, 상기 클러치디스크(11)와 구동기어(1)는 상기 플라이휠(10)과 차단되어 엔진의 동력을 전달받지 못하게 되더라도 원심력 또는 회전 관성으로 인하여계속해서 회전하게 된다. 당연히, 상기 구동기어(1)에 카운터축기어(3)를 통해 상시 물려있는 카운터축(2)도 같은 속도로 회전하게 된다.

따라서, 상기 카운터축(2)의 카운터축기어(3)들은 정지 상태에 있는 주축(4)의 주축기어(5)들과 자연스럽게 취합될 수 없게 되어 변속이 제대로 이루어지지 않거나 기어들끼리 취합되면서 생기는 그르륵 소음이 자주 발생되게 된다.

요약하면, 상기와 같은 종래의 상시물림식 변속기는 주축(4)과 카운터축(2)의 회전속도가 같아지도록 동기시켜주는 싱크로나이저가 없기 때문에 차량의 출발을 위해 클러치페달을 밟더라도 원심력으로 인하여 클러치축(14) 및 카운터축(2)의 회전수와 주축(4)의 회전수가 달라져 차량의 변속이 잘 이루어지지 않거나 기어 취합으로 인한 그르륵 소음이 발생되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 차량의 출발시 클러치페달을 밟아 릴리스포크를 스트로크 전구간에 걸쳐 작동시키면 서로 접촉되어 클러치축을 잡도록 상기 릴리스포크와 클러치축에 각각 설치된 브레이크 패드와 브레이크 드럼을 구비함으로써 상기 클러치축에 축설된 구동기어와 상시 물려있는 카운터축의 회전속도가 감소되어 차량 출발시 주축과 카운터축의 1단, R단 기어 취합이 용이하게 이루어지고 기어 취합으로 인한 그르륵 소음도 제거되도록 하는 상시물림식 변속기의 출발성 향상 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 일반적인 상시물림식 변속기의 작동 원리가 도시된 개략도,

도 2는 종래 기술에 따른 클러치의 구조가 도시된 구성도,

도 3은 본 발명에 따른 상시물림식 변속기의 출발성 향상 장치가 도시된 구성도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

51 : 릴리스 포크 53 : 브레이크 패드

55 : 클러치축 57 : 브레이크 드럼

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 상시물림식 변속기의 출발성향상 장치의 특징은, 클러치페달에 의해 작동되는 릴리스포크의 끝단에 설치된 브레이크 패드와, 상기 릴리스포크가 클러치페달에 의해 스트로크 전구간에 걸쳐 작동되면 상기 브레이크 패드와 접촉되어 클러치축을 잡도록 상기 클러치축에 설치된 브레이크 드럼으로 구성된 것이다.

상기와 같이 구성된 본 발명은, 차량의 출발을 위해 클러치페달을 밟으면 상기한 브레이크 패드와 브레이크 드럼의 상호 작용에 의하여 클러치축 및 카운터축의 회전속도가 감소되므로 차량 출발시 주축과 카운터축의 1단, R단 기어 취합이 용이하게 이루어지고 기어 취합으로 인한 그르륵 소음도 제거되는 이점이 있다.

이하, 본 발명의 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.

도 1은 일반적인 상시물림식 변속기의 작동 원리가 도시된 개략도이고, 도 3은 본 발명에 따른 상시물림식 변속기의 출발성 향상 장치가 도시된 구성도이다.

본 발명에 따른 상시물림식 변속기의 출발성 향상 장치는 도 3에 도시된 바와 같이, 클러치페달에 의해 작동되는 릴리스포크(51)의 끝단에 설치된 브레이크 패드(53)와, 상기 릴리스포크(51)가 클러치페달에 의해 스트로크 전구간에 걸쳐 작동되면 상기 브레이크 패드(53)와 접촉되어 클러치축(55)을 잡도록 상기 클러치축(55)에 설치된 브레이크 드럼(57)으로 구성된다.상기 릴리스포크(51)는 클러치 패달의 작동에 따라 릴리이스 베어링을 밀어 다이어프램 스프링(63)이 변형되면서 클러치 디스크(61)와 압력판(62)이 서로 분리되면서 동력 전달이 차단된다.상기 브레이크 패드(53)는 릴리이스포크(51)의 릴리이스 베어링을 미는 방향의 반대측면에 설치되어 릴리이스포크(51)가 원위치로 복귀되는 시점에서 마찰작용을 수행한다.상기 브레이크 드럼(57)은 브레이크 패드와 일정 간격을 두고 대항하는 위치에 배치되고 클러치축(55) 상에 고정되는 상태로 된다.상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 상시물림식 변속기의 출발성 향상 장치는 상기한 브레이크 패드(53)와 브레이크 드럼(57)을 이용하여 차량의 출발시 클러치축(55) 및 카운터축(2)을 잡음으로써 주축기어와 카운터축기어의 1단, R단 취합이 잘 이루어지도록 한다.

상세하게는, 차량의 출발을 위해 클러치페달을 밟는 경우에는 상기 클러치페달을 끝까지 밟아 릴리스포크(51)의 스트로크가 스트로크 전구간에 걸쳐 일어나게 한다. 이때, 상기 릴리스포크(51)의 스트로크 구간은 클러치의 단, 접속을 위한 구간과 상기 브레이크 드럼(57)과 브레이크 패드(53)를 접촉시키기 위한 구간으로 이루어져 있다.

상기 릴리스포크(51)가 스트로크 전구간에 걸쳐 작동되어 브레이크 드럼(57)에 브레이크 패드(53)가 압착되면 상기 브레이크 드럼(57)과 브레이크 패드(53) 사이의 마찰로 인하여 브레이크 드럼(57)이 설치되어 있는 클러치축(55)의 회전속도가 감소된다.즉, 클러치페달을 밞은 후 놓게 되면 릴리이스포크(51)는 회전되면서 원위치로 복귀되는 데, 이때 릴리이스포크(51)의 후면에 부착된 브레이크 패드(53)가 같이 직선 이동되면서 브레이크 드럼(57)에 마찰된다.

따라서, 상기 클러치축(55)에 축설된 클러치디스크(61)와 구동기어(1)의 회전속도가 함께 감소되게 되고, 상기 구동기어(1)에 카운터축기어(3)를 통해 상시 물려있는 카운터축(2)의 회전속도도 같이 감소되게 된다.

이로써, 클러치페달을 밟아 엔진의 플라이휠(60)로부터 클러치디스크(61)가 떨어져도 원심력 때문에 계속해서 회전되었던 카운터축(3)의 회전속도가 감소되어 차량 출발시 주축(4)과 카운터축(2)의 1단, R단 기어 취합이 용이하게 되고 기어 취합으로 인한 그르륵 소음도 없어지게 된다.

상기한 바와 같은 차량의 출발을 위해서가 아닌 기어 변환을 위해 클러치페달을 밟는 경우에는 상기 클러치페달을 끝까지 밟지 않고 상기 릴리스포크(51)가 스트로크 구간 중 클러치의 단, 접속을 위한 구간만큼만 작동되도록 한다. 즉, 상기 릴리스포크(51)의 작동에 의해 다이어프램스프링(63) 및 압력판(62)이 움직여 상기 클러치디스크(61)가 엔진의 플라이휠(60)로부터 떨어지고, 이러한 클러치의 단속 작용에 의해 엔진의 동력이 변속기의 구동기어로 전달되지 않을 정도로만 상기 클러치페달을 밟고 기어 변환을 진행시킨다.

상기와 같이 구성되고 동작되는 본 발명에 따른 상시물림식 변속기의 출발성 향상 장치는, 차량의 출발시 클러치페달을 밟아 릴리스포크(51)를 스트로크 전구간에 걸쳐 작동시키면 서로 접촉되어 클러치축(55)을 잡도록 상기 릴리스포크(51)와 클러치축(55)에 각각 설치된 브레이크 패드(53)와 브레이크 드럼(57)을 구비함으로써 상기 클러치축(55)에 축설된 구동기어(1)와 상시 물려있는 카운터축(2)의 회전속도가 감소되어 차량 출발시 주축(4)과 카운터축(2)의 1단, R단 기어 취합이 용이하게 이루어지고 기어 취합으로 인한 그르륵 소음도 제거되는 이점이 있다.

부수적으로는, 차량 출발을 위한 기어 취합에 소모되는 힘이 줄어들게 되어 운전자의 편의가 향상되고, 차량의 작동 소음이 감소되어 운전 환경이 개선되는 이점이 있다.

뿐만 아니라, 본 발명은 기어 취합시 각각의 기어들에 가해지는 충격이 감소되어 기어의 마모가 적어지므로 변속기의 내구성이 향상되고 수명이 연장되는 이점이 있다.

Claims (1)

1. 클러치페달에 의해 작동되는 릴리스포크의 끝단에 설치된 브레이크 패드와, 상기 릴리스포크가 클러치페달에 의해 스트로크 전구간에 걸쳐 작동되면 상기 브레이크 패드와 접촉되어 클러치축을 잡도록 상기 클러치축에 설치된 브레이크 드럼으로 구성된 것을 특징으로 하는 상시물림식 변속기의 출발성 향상 장치.