KR100395062B1 - 수동변속기의 후진시 울림방지수단 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 수동변속기의 후진시 울림방지수단은 출력축에 결합되어 후진 변속방향으로 이동되는 슬리브와 마찰되는 탄성부재의 스토퍼로 구성되어 후진 변속 초기에는 슬리브의 이동을 구속하고 후진 변속이 완료되면 상기 슬리브의 구속을 해제하므로 상기 스토퍼의 제조 및 조립이 용이하여 작업성이 향상되고, 부품비가 저렴하여 생산비가 감소될 수 있다.

Description

수동변속기의 후진시 울림방지수단{A synchronizing apparatus for reverse of manual transmission }

본 발명은 수동변속기의 후진시 울림방지수단에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 후진 변속시 회전 관성에 의해 회전되고 있는 입력축을 정지시켜 후진 아이들 기어가 입력축 및 출력축의 리버스 기어에 원활하게 섭동되도록 하는 수동변속기의 후진시 울림방지수단에 관한 것이다.

일반적으로 수동 변속기는 전진 변속은 동기 장치에 의해 변속되고 후진 변속은 도 1에 도시된 바와 같이 운전자의 후진 변속레버의 조작에 의해 후진 아이들 축(2)이 입력축 및 출력축(6) 사이로 이동하여 상기 후진 아이들 기어(3)가 입력축의 1/2단 동기 장치에 구비된 슬리브 기어(5)및 출력축(6)의 리버스 기어(7)간의 치합에 의해 후진 변속이 이루어진다.

하지만, 상기와 같이 후진 아이들 기어(3)가 입력축의 1/2단 동기 장치에 구비된 슬리브 기어(5) 및 출력축(6)의 리버스 기어(7)에 섭동할 때 기어(3, 5, 7)간의 상대 속도에 의하여 충돌 소음이 발생하고, 심한 경우 기어치가 손상되어 변속 조작감이 현저히 떨어지거나 후진 변속이 불가능해진다.

다시 말해서, 후진 변속시에는 일단 엔진의 동력이 변속기 측으로 전달되는 것을 차단하여 입력축이 완전히 정지한 다음, 후진 변속레버를 조작하여야 하지만일반적으로 운전자는 차량을 정지시킴과 동시에 후진 변속을 실행하게 됨에 따라 입력축이 회전 관성에 의해 회전되고 있는 상태에서 후진 아이들 기어와 입력축 및 출력축의 리버스 기어간의 충돌이 일어나면서 소음이 발생된다.

따라서, 상기와 같이 후진 변속시 발생되는 기어(3, 5, 7)간 충돌을 방지하기 위해 수동 변속기 내부에는 후진 변속시 입력축의 회전 속도를 감속시키는 후진시 울림방지수단이 설치된다.

상기 후진시 울림방지수단은 도 2에 도시된 바와 같이 운전자가 변속 레버를 후진 변속단 이동시키게 되면 5/후진 변속단 동기 장치에 구비된 슬리브(11)가 후진 방향으로 이동하게 되고, 이 때 싱크로 키(12)에 의해 브레이크 링(13)이 변속기 케이스에 고정된 걸림부(14)에 끼워진 리버스 콘부(16)에 밀착되면서 동기되어 입력축(4)을 정지시킨다.

즉, 입력축(4)에 허브 기어(17)가 스플라인 결합되고, 상기 허브 기어(17)에 상기 슬리브(11)가 결합된 상태에서 상기 슬리브(11)가 후진 변속에 따라 후진방향으로 이동되면서 고정 상태의 리버스 콘부(16)에 브레이크 링(13)이 밀착되므로 입력축(4)의 회전 속도는 감속된다.

이 때, 상기 후진 아이들 기어(3)는 도 1을 참조하면 1/2단 동기장치에 구비된 슬리브(5)와 출력축(6)의 리버스 기어(7) 사이로 이동하면서 치합되어 후진 변속이 완료된다.

여기서, 상기 슬리브(5)가 더욱 후진 방향으로 이동하게 되면 상기 브레이크 링(13)과 리버스 콘부(16)의 마찰 작용이 해제되어 상기 입력축(4)은 회전 가능한상태가 된다.

그러나, 상기한 바와 같은 수동변속기의 역회전 울림방지수단은 리버스 콘부, 브레이크 링, 걸림부 등 다수의 부품으로 구성되고 비교적 각 부품의 가격이 비싸 생산비가 높은 문제점이 있다.

그리고, 상기 리버스 콘부는 상기 아이들 기어가 상기 1/2단 동기장치에 구비된 슬리브의 리버스 치와 입력축의 리버스 기어와 섭동된 다음 상기 브레이크 링과의 마찰 작용이 해제되도록 콘부의 경사각이 정밀하게 형성되어야 하고, 상기 브레이크 링과의 마찰부에 오일공급부를 형성해야하므로 제조가 어려운 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 제조가 용이하고 생산비가 저렴한 수동변속기의 후진시 울림방지수단을 제공하는 데 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 후진 변속시 기어치합 상태가 도시된 도면,

도 2는 종래 기술에 따른 수동변속기의 후진시 울림방지수단이 도시된 단면도,

도 3은 도 2에 따른 'A'의 확대도,

도 4는 본 발명에 따른 후진 변속시 기어 치합상태가 도시된 도면,

도 5는 본 발명에 따른 수동변속기의 후진시 울림방지수단이 도시된 단면도,

도 6은 도 5에 따른 'B'의 확대도,

도 7은 도 5에 따른 'B'에 있어서 변속이 완료된 상태의 단면도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

20 : 입력축 21 : 1/2 변속단의 슬리브

22 : 후진 아이들 축 24 : 5/후진 변속단의 슬리브

40 : 출력축 50 : 스토퍼

52 : 결합부 54 : 걸림턱

58 : 부싱

상기한 과제를 실현하기 위한 본 발명의 수동변속기의 후진시 울림방지수단은 전진 및 후진 변속단의 동기장치가 결합되고 엔진의 구동력을 전달받는 입력축과, 상기 후진 변속단 동기 장치에 구비된 슬리브와, 상기 입력축과 평행하게 배치되어 상기 입력축으로부터 변속된 엔진의 구동력을 전달받는 출력축과, 상기 출력축에 결합되어 후진 변속 초기에는 슬리브가 후진 변속 방향으로 이동되는 것을 구속하고 후진 변속단의 기어 치합이 완료되면 상기 슬리브의 구속을 해제하는 스토퍼를 포함하여 구성된다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 수동변속기의 후진시 울림방지수단은 전진 및 후진 변속단의 동기장치가 결합되고 엔진의 구동력을 전달받는 입력축(20)과, 상기 5/후진 변속단 동기 장치에 구비된 슬리브(24)와, 상기 입력축(20)과 평행하게 배치되어 상기 입력축(20)으로부터 변속된 엔진의 구동력을 차륜 측으로 전달하는 출력축(40)과, 상기 출력축(40)에 결합되어 후진 변속 초기에는 슬리브(24)가 후진 변속 방향으로 이동되는 것을 구속하고 후진 변속단의 기어 치합이 완료되면 상기 슬리브(24)의 구속을 해제하는 스토퍼(50)를 포함하여 구성된다.

여기서, 상기와 같은 수동변속기의 후진시 울림방지수단은 도 4를 참조하면 운전자가 후진 변속레버를 조작하여 후진 아이들 축(22)이 입력축 및 출력축(40)사이로 이동됨과 동시에 작동되어 상기 후진 아이들 축(22)의 아이들 기어(23)가 입력축의 1/2단 변속 동기 장치에 구비된 슬리브(21) 및 출력축(40)의 리버스 기어(40a)와 치합될 때 충돌이 일어나지 않도록 회전관성에 의해 회전되고 있는 입력축을 정지시키고 상기 기어(21, 23, 40a)간의 치합이 완료되면 입력축의 구속을 해제하여 후진 변속이 이루어지도록 한다.

도 5, 도 6, 도 7에 도시된 바와 같이 상기 슬리브(24)는 입력축(20)에슬라이드 이동 가능하게 설치되어 변속레버가 시프팅 방향으로 조작됨에 따라 직선 이동되고, 외주면에 둘레방향으로 홈(24a)이 형성되고 외주면의 양 끝단(24b, 24c)이 바깥 방향으로 경사가 형성되어 있다.

상기 출력축(40)은 상기 입력축(20)과 기어 물림에 의해 엔진의 구동력을 변속시켜 차륜 측으로 전달한다.

상기 스토퍼(50)는 출력축(40)에 결합되어 함께 회전되는 결합부(52)와, 상기 결합부(52)의 외주면에서 반경방향으로 돌출되어 후진 변속 방향으로 이동되는 슬리브(24)의 외주면과 마찰되도록 바퀴형으로 형성된 걸림턱(54)으로 구성되어 입력축의 5단 변속 기어와 물림되는 기어(42)의 좌측에 끼워지고 록킹 너트(60)에 의해 상기 출력축(40)의 축방향으로 이탈되는 것이 방지된다.

여기서, 상기 결합부(52)는 전후가 개방된 원통형으로 형성되어 상기 출력축(40)에 스플라인 결합된 부싱(58)의 외주에 끼워짐으로써 상기 출력축(40)과 함께 회전된다.

상기 걸림턱(54)은 후진 변속 초기에는 상기 슬리브(24)의 이동을 구속하고 후진 변속단의 기어 치합이 완료되면 상기 슬리브(24)의 구속이 해제되도록 외주면(54a)이 반경방향으로 볼록하게 돌출된다.

따라서, 후진 변속시 변속레버의 조작에 의해 상기 슬리브(24)가 후진 변속방향으로 이동되면 상기 슬리브(24)의 외주면에 형성된 좌측 경사면(24b)과 상기 걸림턱(54)의 외주면(54a)이 마찰되어 상기 슬리브(24)가 후진 변속방향으로 이동되는 것을 구속함으로써 입력축(20)의 회전운동을 구속한다.

여기서, 상기 슬리브(24)가 변속레버의 조작에 의해 후진 변속방향으로 이동되도록 힘을 더욱 받으면 도 7에 도시된 바와 같이 상기 슬리브(24)의 좌측 외주면(24b)과 걸림턱(54)의 마찰이 해제되어 결국 슬리브(24)는 후진 변속방향으로 이동되고, 상기 스토퍼(50)의 걸림턱(54)은 상기 슬리브(24)의 홈(24a) 사이에 위치되므로 상기 입력축(20)의 회전이 상기 스토퍼(50)에 의해 구속되지 않는다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 작동을 다음에서 설명한다.

먼저, 차가 후진 변속을 위해 일단 정지된 상태에서 운전자가 후진 변속을 조작하면 후진 아이들 축(22)이 입력축(20) 및 출력축(40) 사이로 이동된다.

이와 동시에 5/후진 변속단 동기 장치에 구비된 슬리브(24)가 후진 변속방향으로 이동된다.

이 때, 상기 슬리브(24)의 좌측 외주면(24b)이 스토퍼(50)의 걸림턱(54)에 걸림되어 상기 슬리브(24)의 이동이 구속되고, 이에 따라 회전 관성에 의해 회전되고 있던 입력축(20)의 회전에 저향력이 생겨 점차 입력축(20)의 속도가 감속되다가 정지된다.

이와 같은 상태에서 후진 아이들 축(22)의 아이들 기어(23)와 입력축(20)의 1/2단 동기장치에 구비된 슬리브(21) 및 출력축(40)의 리버스 기어(40a)간의 치합이 완료되고 5/후진 동기 장치에 구비된 슬리브(24)가 더욱 후진 변속방향으로 힘을 받으면 결국 상기 슬리브(24)가 후진 변속방향으로 이동되어 상기 슬리브(24)의 외주면과 스토퍼(50)의 걸림턱(54)과의 마찰이 해제되어 입력축(20)은 회전 가능한 상태가 되며 후진 변속은 완료된다.

따라서, 상기와 같이 구성되고 작용되는 본 발명에 따른 수동변속기의 후진시 울림방지수단은 출력축에 결합되어 후진 변속방향으로 이동되는 슬리브와 마찰되는 탄성부재의 스토퍼로 구성되어 후진 변속 초기에는 슬리브의 이동을 구속하고 후진 변속이 완료되면 상기 슬리브의 구속을 해제하므로 상기 스토퍼의 제조 및 조립이 용이하여 작업성이 향상되고, 부품비가 저렴하여 생산비가 감소되는 이점이 있다.

Claims (4)

1. 후진 변속시 후진 아이들 축이 입력축과 출력축 사이로 이동될 때 회전관성에 의해 회전되는 입력축의 회전을 정지시켜 상기 후진 아이들 축과 입력축 및 출력축 기어치간 부딪힘을 방지하는 수동변속기의 역회전 울림방지수단에 있어서,

   상기 역회전 울림방지수단은 전진 및 후진 변속단의 동기장치가 결합되고 엔진의 구동력을 전달받는 입력축과, 상기 후진 변속단 동기 장치에 구비된 슬리브와, 상기 입력축과 평행하게 배치되어 상기 입력축으로부터 변속된 엔진의 구동력을 전달받는 출력축과, 상기 출력축에 결합되어 후진 변속 초기에는 슬리브가 후진 변속 방향으로 이동되는 것을 구속하고 후진 변속단의 기어 치합이 완료되면 상기 슬리브의 구속을 해제하는 스토퍼를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 수동변속기의 후진시 울림방지수단.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 스토퍼는 출력축에 결합되어 함께 회전되는 결합부와, 상기 결합부의 외주면에서 반경방향으로 돌출되어 후진 변속 방향으로 이동되는 슬리브와 마찰되도록 바퀴형으로 형성되어 후진 변속 초기에는 상기 슬리브의 이동을 구속하고 후진 변속단의 기어 치합이 완료되면 상기 슬리브의 구속이 해제되도록 외주면이 반경방향으로 볼록하게 돌출된 걸림턱으로 구성된 것을 특징으로 하는 수동변속기의 후진시 울림방지수단.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 스토퍼는 탄성부재로 형성된 것을 특징으로 하는 수동변속기의 후진시 울림방지수단.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 스토퍼는 상기 출력축에 스플라인 결합된 부싱의 외주에 끼워진 것을 특징으로 하는 수동변속기의 후진시 울림방지수단.