KR100364224B1

KR100364224B1 - 수동 변속기

Info

Publication number: KR100364224B1
Application number: KR1019990068543A
Authority: KR
Inventors: 한태원
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 1999-12-31
Filing date: 1999-12-31
Publication date: 2002-12-11
Also published as: KR20010066664A

Abstract

본 발명은 수동 변속기에 관한 것으로서, 특히 동기 기구의 위치를 변경하여 변속기의 종방향 길이를 줄이는 동시에 소음을 줄일 수 있도록 한 3축식 전진 6단 후진 1단 수동 변속기에 관한 것이다.

이와 같은 본 발명은 회전 동력이 입력되고 4개의 입력 기어가 장착된 입력축과, 상기 입력축과 나란히 설치되고 상기 입력 기어와 치합되는 4개의 중간 기어가 설치되어 변속을 위한 기어비를 형성시키는 중간축과, 상기 입력 기어와 치합되는 4개의 종동 기어가 설치되어 변속된 동력을 출력하는 출력축이 구비되고; 상기 제1 입력기어와 제2 입력 기어 사이, 상기 제1 중간기어와 제2 중간기어 사이, 상기 후진기어와 제2 종동 기어 사이에는 일측 기어를 타측 기어측에 직결시킬 수 있도록 기어직결식 동기수단이 설치된 것을 특징으로 하여 가능하게 된다.

Description

수동 변속기{Manual transmission}

본 발명은 3축식 전진 6단 후진 1단 수동 변속기에 관한 것으로서, 특히 동기 기구의 위치를 변경하여 변속기의 종방향 길이를 줄이는 동시에 소음을 줄일 수 있도록 한 수동 변속기에 관한 것이다.

도 1은 종래 기술의 전진 6단 후진 1단식 수동 변속기가 도시된 개략적인 구성도이다.

종래 기술의 전진 6단 후진 1단 수동 변속기는 도 1에 도시된 바와 같이 엔진 및 클러치로부터 회전 동력이 입력되는 입력축(10)과, 상기 입력축(10)으로부터 회전 동력을 전달받는 제1 출력축(20) 및 제2 출력축(30)과, 상기 제1 출력축(20)과 제2 출력축(30)으로부터 차륜 측에 구동력을 전달하는 디프 축(40)으로 구성된다.

상기 입력축(10)에는 1단 및 후진 변속을 위한 구동 기어(11), 2단 변속을 위한 구동 기어(12), 3단 및 5단 변속을 위한 구동 기어(13), 4단 및 6단 변속을 위한 구동 기어(14)가 일체로 연결된 직결 상태로 설치된다.

상기 제1 출력축(20)에는 상기 디프축(40)에 동력을 전달토록 출력 기어(21)가 직결되어 설치되고, 후진 변속을 위한 종동 기어(22), 3단 변속을 위한 종동 기어(24), 4단 변속을 위한 종동 기어(26)가 축으로부터 구속되지 않도록 설치되며, 이와 같은 종동 기어(22)(24)(26)들을 제1 출력축(20)에 직결시키도록 두 개의 동기 기구(23)(25)가 설치된다.

상기 제2 출력축(30)에는 상기 디프축(40)에 동력을 전달토록 출력 기어(31)가 직결되어 설치되고, 1단 변속을 위한 종동 기어(32), 2단 변속을 위한 종동 기어(34), 5단 변속을 위한 종동 기어(35), 6단 변속을 위한 종동 기어(37)가 축으로부터 구속되지 않도록 설치되며, 이와 같은 종동 기어(32)(34)(35)(37)들을 제2 출력축(30)에 직결시키도록 두 개의 동기 기구(33)(36)가 설치된다.

그리고, 상기 디프 축(40)에는 상기 입력축(10)과 제1, 제2 출력축(20)(30)의 출력 기어(21)(31)에 치합되는 디프 기어(41)가 설치된다.

미설명 부호 45는 각 축을 지지하는 베어링을 나타낸다.

상기와 같이 구성된 진진 6단 후진 1단 수동 변속기의 동력 전달 경로를 도 1의 참조 번호를 통해 설명하면 다음과 같다.

1단 변속; 10 -> 11 -> 32 -> 33 -> 30 -> 31 -> 41 -> 40

2단 변속; 10 -> 12 -> 34 -> 33 -> 30 -> 31 -> 41 -> 40

3단 변속; 10 -> 13 -> 24 -> 25 -> 20 -> 21 -> 41 -> 40

4단 변속; 10 -> 14 -> 26 -> 25 -> 20 -> 21 -> 41 -> 40

5단 변속; 10 -> 13 -> 35 -> 36 -> 30 -> 31 -> 41 -> 40

6단 변속; 10 -> 14 -> 37 -> 36 -> 30 -> 31 -> 41 -> 40

후진 변속; 10 -> 11 -> 32 -> 22 -> 23 -> 20 -> 21 -> 41 -> 40

그러나, 상기한 바와 같은 종래 기술의 전진 6단 후진 1단식 수동 변속기는 모든 구동 기어가 입력축에 직결되어 있고, 모든 동기 기구는 제1 출력축 및 제2 출력에 설치되어 있기 때문에 입력축으로 회전 동력이 전달되면 구동 기어와 종동 기어가 모두 회전하게 되어 변속기 작동 소음이 커지는 문제점이 있다.

또한, 상기한 종래 기술은 제2 출력축에 4개의 종동 기어와 양방향 작동식 동기기구가 설치되기 때문에 변속기의 종방향 길이를 줄이는 데 한계가 있는 문제점도 있다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 각 축에 기어직결식 동기기구를 설치하여 구성함으로써 변속기의 종방향 길이를 줄이는 동시에 소음을 줄일 수 있도록 하는 수동 변속기를 제공하는 데 있다.

상기한 과제를 실현하기 위한 본 발명의 수동 변속기는, 회전 동력이 입력되고 복수 개의 입력 기어가 장착된 입력축과, 상기 입력축과 나란히 설치되고 상기 입력 기어와 치합되는 복수 개의 중간 기어가 설치되어 변속을 위한 기어비를 형성시키는 중간축과, 상기 입력 기어와 치합되는 복수 개의 종동 기어가 설치되어 변속된 동력을 출력하는 출력축이 구비된 수동 변속기에 있어서, 상기 입력축에는 제1, 2, 3, 4 입력기어가 순서대로 장착되되, 제1, 3, 4 입력기어는 축에 직결되고, 제2 입력기어는 축과 상대 회전토록 장착되며, 제1 입력기어와 제2 입력기어 사이에는 동기수단이 설치되고; 상기 중간축에는 상기 제1, 2, 3, 4 입력기어에 치합되는 제1, 2, 3, 4 중간기어가 순서대로 장착되되, 제2 중간기어는 축에 직결되고, 제1, 3, 4 중간기어는 축과 상대 회전토록 장착되며, 제1중간기어와 제2중간기어 및 제3중간기어와 제4 중간기어 사이에는 동기 수단이 각각 설치되고; 상기 출력축에는 변속된 동력을 전달하는 출력 기어와, 상기 제1 중간기어와 치합되는 후진기어와, 상기 제2, 3, 4 입력기어에 치합되는 제2, 3, 4 종동 기어가 순서대로장착되되, 상기 출력 기어와 제2 종동기어는 축에 직결되고, 후진기어 및 제3, 4 종동기어는 축과 상대 회전토록 장착되며, 후진기어와 제2 종동기어 및 제3 종동기어와 제4 종동기어 사이에는 동기 수단이 각각 설치된 것을 특징으로 하여 가능하게 된다.

도 1은 종래 기술의 수동 변속기가 도시된 구성도,

도 2는 본 발명에 따른 수동 변속기가 도시된 구성도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

50 : 입력축 52 : 기어직결식 동기 기구

51, 53, 54, 55 : 제1, 2, 3, 4 입력 기어

60 : 중간축 62 : 기어직결식 동기 기구

61, 63, 64, 66 : 제1, 2, 3, 4 중간 기어

65 : 축직결식 동기 기구 70 : 출력축

71 : 출력 기어 72 : 후진 기어

73 : 기어직결식 동기기구 74, 75, 77 : 제2, 3, 4 종동 기어

76 : 축직결식 동기 기구 80 : 디프 축

81 : 디프 기어

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명에 의한 수동 변속기가 도시된 개략적인 구성도이다.

본 발명의 수동 변속기는 회전 동력이 입력되는 입력축(50)과, 상기 입력축(50)과 나란한 방향으로 설치되어 입력축(50)으로부터 회전 동력을 전달받아 다시 입력축(50)에 전달할 수 있도록 된 중간축(60)과, 상기 입력축(50)으로부터 변속 회전동력을 전달받는 출력축(70)과, 상기 중간축(60)과 출력축(70)으로부터 회전 동력을 전달받아 차륜에 구동력을 전달하는 디프 축(80)으로 구성된다.

상기 입력축(50), 중간축(60) 및 출력축(70)에는 동력 전달을 위해 상호 치합되는 다수의 입력 기어와 중간 기어 및 종동 기어가 설치되고, 각 축에 직결되지 않은 기어를 직결시키도록 다수의 동기 기구가 설치된다.

상기 입력축(50)에는 1단 및 후진 변속을 위해 축 직결되는 동시에 측면에 클러치 기어(51a)가 설치된 제1 입력 기어(51)와, 입력축(50)과 상대 회전토록 장착되는 동시에 측면에 상기 제1 입력 기어(51)와 직결되도록 동기 기구(52)가 설치된 제2 입력 기어(53)와, 2단 및 5단 변속을 위해 입력축(50)에 직결된 제3 입력 기어(54)와, 3 단 및 6단 변속을 위해 입력축(50)에 직결된 제4 입력 기어(55)가 순서대로 설치된다.

특히, 상기 제1 입력기어(51)와 제2 입력기어(53) 사이에는 기어와 기어를 직결시키는 기어직결식 동기기구(52)가 설치된다.

상기 기어직결식 동기기구(52)는 제2 입력기어(53)에 허브 기어(53a)가 일체로 연결되고, 허브 기어(53a)의 바깥둘레에 축방향으로 이동하는 슬리브(53b)가 장착되며, 제1 입력기어(51)에는 클러치 기어(51a)가 일체로 형성되어 상기 슬리브(53b)가 축방향으로 이동되어 클러치 기어(51a)에 치합됨으로써 제2 입력기어(53)와 제1 입력기어(51) 사이에 회전력이 전달되도록 구성된다.

물론, 상기 슬리브(53b)와 클러치 기어(51a) 사이에는 통상의 동기 장치와 같이 싱크로나이저 링 등이 구비된다.

다음, 상기 중간축(60)에는 상기 제1, 2, 3, 4 입력 기어(51)(53)(54)(55)에 치합되도록 1단 및 후진 변속을 위한 제1 중간기어(61), 1,2,3 단 변속 동력을 전달하기 위한 제2 중간 기어(63), 2단 변속을 위한 제3 중간 기어(64), 3단 변속을 위한 제4 중간 기어(66)가 순서대로 설치된다.

상기 제1, 3, 4 중간 기어(61)(64)(66)는 중간축(60)과 상대 회전이 가능하도록 장착되고, 상기 제2 중간 기어(63)만 중간축(60)에 직결되게 설치된다.

그리고 상기 제1 중간 기어(61)와 제2 중간 기어(63) 사이에는 상기한 바와 같은 기어직결식 동기기구(62)가 설치되고, 상기 제3 중간 기어(64)와 제4 중간 기어(66) 사이에는 중간축(60)과 직결된 동기 기구(65)가 설치된다.

상기 축직결식 동기 기구(65)는 통상의 동기 장치와 같이 축에 직결된 허브 기어의 외측에서 변속 레버의 조작에 따라 슬리브가 양방향으로 이동하면서 클러치기어에 치합되어 양측 기어를 축과 직결시키도록 구성된다.

다음, 상기 출력축(70)에는 상기 디프축(80)에 동력을 전달토록 디프 기어(81)와 치합되는 출력 기어(71)가 직결되고, 상기 중간축(60)의 제1 중간 기어(61)에 치합되는 후진기어(72), 상기 입력축(50)의 제2, 3, 4 입력 기어(53)(54)(55)와 치합되도록 제2, 3, 4 종동 기어(74)(75)(77)가 순서대로 설치된다.

상기 후진기어(72)와 제3, 4 종동 기어(75)(77)는 출력축(70)과 상대 회전이 가능하도록 장착되고, 상기 제2 종동 기어(74)는 출력축(70)에 직결되게 설치된다.

그리고, 상기 후진기어(72)와 제2 종동 기어(74) 사이에는 상기한 바와 같은 기어직결식 동기기구(73)가 설치되고, 상기 제3 종동 기어(75)와 제4 종동 기어(77) 사이에는 축직결식 동기 기구(76)가 설치된다.

본 발명에 따른 변속기의 동력 전달 경로를 도 2의 참조 번호를 통해 설명하면 다음과 같다.

1단 변속 ; 51 -> 61 -> 62(좌측결합) -> 63 -> 53 -> 74 -> 70 -> 81

2단 변속 ; 54 -> 64 -> 65(우측결합) -> 60 -> 63 -> 53 -> 74 -> 70 -> 81

3단 변속 ; 55 -> 66 -> 65(좌측결합) -> 60 -> 63 -> 53 -> 74 -> 70 -> 81

4단 변속 ; 51 -> 52(우측 결합) -> 53 -> 70 -> 53 -> 74 -> 70 -> 81

5단 변속 ; 54 -> 75 -> 76(우측 결합) -> 70 -> 71 -> 81

6단 변속 ; 55 -> 77 -> 76(좌측 결합) -> 70 -> 71 -> 81

후진 변속 ; 51 -> 61 -> 72 -> 73(좌측 결합) -> 74 -> 70

이와 같은 작동되는 본 발명의 수동 변속기는 도 1의 종래 기술의 수동 변속기와 비교하면, 양방향 축직결식 동기기구보다 상대적으로 공간을 적게 차지하는 기어직결식 동기기구(52)(62)(73)가 각 축에 하나씩 구비됨으로써 변속기의 전체 길이를 축소할 수 있게 된다.

또한, 기어 변속이 이루어지지 않은 기어 중립 상태에서는 제2 입력기어(53)가 입력축(50)에 직결되어 있지 않으므로 제2 중간 기어(63) 및 제2 종동 기어(74)가 입력축(50)과 함께 회전하지 않게 되고, 이에 따라 입력축(50)과 함께 회전하는 기어수가 줄어들어 기어 치합 및 회전에 따른 소음을 저감시킬 수 있게 된다.

따라서, 상기와 같이 구성되고 작용되는 본 발명의 수동 변속기는 각 축에 기어직결식 동기기구가 설치됨과 아울러 입력축에 직결되는 입력 기어수가 줄임으로써 변속기 전체의 전장을 축소할 수 있고, 기어 중립시 기어 소음도 줄일 수 있는 이점이 있다.

Claims

회전 동력이 입력되고 복수 개의 입력 기어가 장착된 입력축과, 상기 입력축과 나란히 설치되고 상기 입력 기어와 치합되는 복수 개의 중간 기어가 설치되어 변속을 위한 기어비를 형성시키는 중간축과, 상기 입력 기어와 치합되는 복수 개의 종동 기어가 설치되어 변속된 동력을 출력하는 출력축이 구비된 수동 변속기에 있어서,

상기 입력축에는 제1, 2, 3, 4 입력기어가 순서대로 장착되되, 제1, 3, 4 입력기어는 축에 직결되고, 제2 입력기어는 축과 상대 회전토록 장착되며, 제1 입력기어와 제2 입력기어 사이에는 동기수단이 설치되고;

상기 중간축에는 상기 제1, 2, 3, 4 입력기어에 치합되는 제1, 2, 3, 4 중간기어가 순서대로 장착되되, 제2 중간기어는 축에 직결되고, 제1, 3, 4 중간기어는 축과 상대 회전토록 장착되며, 제1중간기어와 제2중간기어 및 제3중간기어와 제4 중간기어 사이에는 동기 수단이 각각 설치되고;

상기 출력축에는 변속된 동력을 전달하는 출력 기어와, 상기 제1 중간기어와 치합되는 후진기어와, 상기 제2, 3, 4 입력기어에 치합되는 제2, 3, 4 종동 기어가 순서대로 장착되되, 상기 출력 기어와 제2 종동기어는 축에 직결되고, 후진기어 및 제3, 4 종동기어는 축과 상대 회전토록 장착되며, 후진기어와 제2 종동기어 및 제3 종동기어와 제4 종동기어 사이에는 동기 수단이 각각 설치된 것을 특징으로 하는 수동 변속기.
제 1 항에 있어서,

상기 제1 입력기어와 제2 입력 기어 사이, 상기 제1 중간기어와 제2 중간기어 사이, 상기 후진기어와 제2 종동 기어 사이에는 일측 기어를 타측 기어측에 직결시킬 수 있도록 기어직결식 동기수단이 설치된 것을 특징으로 하는 수동 변속기.
제 1 항에 있어서,

상기 제3 중간 기어와 제4 중간 기어 사이, 상기 제3 종동 기어와 제4 종동 기어 사이에는 각각의 축에 직결되어 양측 기어에 동기 치합되는 축직결식 동기수단이 설치된 것을 특징으로 하는 수동 변속기.