KR100412793B1 - Manual transmission of vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 차량의 수동변속기에 관한 것으로써, 더욱 상세하게는 전후진왕복운행만을 목적으로 하는 산업차량의 후진변속단이 전진 변속단과 동일한 변속단을갖도록 그 구조가 개선된 차량의 수동변속기에 관한 것이다.The present invention relates to a manual transmission of a vehicle, and more particularly, to a manual transmission of a vehicle having an improved structure such that a reverse shift stage of an industrial vehicle for the purpose of only forward and backward forward and backward operations has the same shift stage as the forward shift stage. will be.
일반적으로 차량의 수동변속기는 전진 5단과 후진 1단으로 구성되며, 운전자의 의도에 따라 그 변속단을 선택하는 상시물림 동기치합식 수동변속기가 주로 사용되고 있다.In general, a manual transmission of a vehicle is composed of five forward and one reverse gears, and the constant-shift synchronous manual transmission that selects the shift stage according to the driver's intention is mainly used.
상기한 종래의 상시물림 동기치합식 수동변속기는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 엔진의 구동력으로 회전되며 그 단부에 전진 5속인 구동기어가 결합되는 변속기입력축(10)과, 상기 변속기입력축(10)의 단부에 결합되고 그 외주면에 치열을 갖는 제 5,4,3,2,1 변속기어(31,33,35,37,39) 및 후진기어(38)가 결합되며 스플라인이 마련된 주축(30)과, 상기 제 5,4,3,2,1변속기어(31,33,35,37,39)의 치열에 대응되게 치합되어 선택구동되는 제 1,2,3,4,5종동기어(21,23,25,27,29)를 가지는 부축(20)과, 상기 각 변속기어(31,33,35,37,39)와 중동기어(21,23,25,27,29)의 기어물림을 선택하여 작동시키는 싱크로메시기구(40)를 포함하여 이루어진다.As shown in FIGS. 1 and 2, the conventional constant-shift synchronous manual-type manual transmission includes a
또한 상기 부축(20)의 일측 단부에는 부축후진기어(28)가 결합되어 있으며,상기 주축후진기어(38)와 부축후진기어(28)의 사이에는 리버스 아이들기어(50)가 마련되어 있다.In addition, one end of the
상기 싱크로메시기구(40)는 주축(30)에 마련된 스플라인과 고정되는 싱크로나이저허브(42)와, 그 내주면이 상기 싱크로나이저허브(42)의 외주면에 결합되어 연동되고 그 외주면이 시프트 포크(44)가 결합되도록 홈(46a)이 형성된 싱크로나이저슬리브(46)와, 상기 싱크로나이저허브(42)의 측면에 결합되어 상기 싱크로나이저허브(42)와 변속기어를 동기시키는 싱크로나이저링(48)을 구비한다.The synchronizer mechanism 40 has a
그리고, 상기 싱크로메시기구(40)는 각 변속기어(31,33,35,37,39)의 사이에 마련된다. 즉, 제 5변속기어(31)와 제 4변속기어(33)사이, 제 3변속기어(35)와 제 2변속기어(37)사이 및 제 1변속기어(39)와 주축후진기어(38) 사이에 각각 마련된다.The synchro mesh mechanism 40 is provided between the
이러한 구조를 가지는 수동변속기는 다음과 같은 작동과정을 갖는다.The manual transmission having this structure has the following operation process.
도 3은 종래 수동변속기의 변속시 그 엔진의 구동력이 전달되는 작동과정을 각각 도식적으로 나타낸 것이다.Figure 3 schematically shows an operation process of transmitting the driving force of the engine during the shift of the conventional manual transmission, respectively.
제 5속 변속5th speed shift
톱기어 변속시,도 2 및 도 3의 a 참조, 엔진의 구동력이 변속기입력축(10)을 통해 제 5변속기어(31)로 전달되면, 그 구동력은 싱크로나이저슬리브(46)를 구동시키고, 그 후에 싱크로나이저슬리브(46)는 허브(42)를 구동시킨다. 따라서 상기 허브(42)는 스플라인과 고정되어 있으므로, 주축(30)을 엔진 회전수와 동일한 속도로 회전시킨다.2 and 3, when the driving force of the engine is transmitted to the
제 4속 변속4th speed shift
또, 4단변속시, 도 2 및 도 3의 b참조, 4-5단용 싱크로나이저슬리브(46)가 제 4변속기어(33)측으로 이동되고, 상기 변속기입력축(10)으로부터의 구동력은 제 5변속기어(31)로부터 제 1종동기어(21)를 거쳐서 제 2종동기어(23)로 전달되어 상기 제 2종동기어(23)를 회전시키고, 그 제 2종동기어(23)의 회전력은 그 치열과 치합된 제 4속변속기어(33)를 회전시키며, 이어서 상기 제 4속변속기어(33)의 회전력이 제 4-5단용 싱크로나이저슬리브(46)를 구동시킴과 아울러 허브(42)를 회전시켜 4 속의 회전속도로 주축(30)을 구동시킨다.2 and 3, the 4-5
상기 수동변속기는 제 3,2,1 속의 변속시에도 각각 대응되는 변속기어(35,37,39)가 부축(20)의 종동기어(25,27,29)에 각각 치합되어 구동되는 작동과정을 갖는다.In the manual transmission, the
후진변속Reverse shift
한편, 후진변속시, 도 2 및 도 3의 c참조, 상기 리버스 아이들기어(50)가 공전상태에서 포크(Fork)에 의해서 주축(30)과 부축(20)의 후진기어(38,28)측으로 밀려 이동되고, 이에 따라 상기 변속기입력축(10)으로부터의 구동력이 상기 제 5속변속기어(21)에서 제 1종동기어(21)를 거쳐 부축(20)을 회전시키고, 상기 부축(20)의 일측 단부에 결합된 부축후진기어(28)측으로 전달시키며, 이 부축후진기어(28)측으로 전달된 구동력은 상기 부축후진기어(28)와 치합된 리버스 아이들기어(50)를 거쳐 주축후진기어(38)로 전달되어 주축(30)을 역방향으로 구동시킨다.On the other hand, when the reverse shift, see c of Figures 2 and 3, the
그런데, 상기한 차량의 수동변속기는 후진 변속단이 단일단으로 구성되어 있으므로, 전후진 왕복운행을 목적으로 하는 특수 운반차량등에는 그 후진시 충분한 후진구동제어가 되지 못하는 문제점이 있었다.However, in the manual transmission of the vehicle, since the reverse shift stage is composed of a single stage, there is a problem in that a special transport vehicle for the purpose of forward and backward reciprocating operation cannot have sufficient reverse drive control during the reverse movement.
본 발명은 상기한 제반문제점을 감안하여 안출된 것으로써, 차량의 후진시 다단변속이 가능하도록 된 차량의 수동변속기를 제공하는 데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and an object thereof is to provide a manual transmission of a vehicle that enables multiple speed shifts when the vehicle reverses.
도 1은 일반적인 차량의 수동변속기를 개략적으로 나타낸 구성도,1 is a configuration diagram schematically showing a manual transmission of a general vehicle,
도 2는 종래 싱크로메시기구를 나타낸 분해 사시도,2 is an exploded perspective view showing a conventional synchro mesh mechanism;
도 3은 종래 수동변속기 작동과정의 일부를 설명한 도면으로서,3 is a view for explaining a part of the conventional manual transmission operation process,
도 3의 a는 톱기어 변속시 작동과정을 나타낸 것이고,Figure 3 a shows the operation process when the gear shifting,
도 3의 b는 3단 변속시 작동과정을 나타낸 것이며,3 b shows an operation process in three shifts,
도 3의 c는 후진 변속시 작동과정을 나타낸 것이다.Figure 3c shows the operation during the reverse shift.
도 4은 본 발명에 따른 수동변속기의 제 1실시예를 나타낸 구성도,4 is a configuration diagram showing a first embodiment of a manual transmission according to the present invention;
도 5는 본 발명 제 1실시예의 작동상태를 나타낸 것으로,Figure 5 shows the operating state of the first embodiment of the present invention,
도 5의 a는 주축의 정방향 구동시의 작동상태를 나타낸 것이고,5A shows an operating state in the forward driving of the main shaft,
도 5의 b는 주축의 역방향 구동시의 작동상태를 나타낸 것이다.5B shows an operating state in the reverse driving of the main shaft.
도 6는 본 발명 수동변속기의 제 2실시예를 나타낸 구성도,6 is a configuration diagram showing a second embodiment of the manual transmission of the present invention;
도 7는 본 발명 제 2실시예의 작동상태를 나타낸 것으로,Figure 7 shows the operating state of the second embodiment of the present invention,
도 7의 a는 주축의 정방향 구동시의 작동상태를 나타낸 것이고,7A shows an operating state in the forward driving of the main shaft,
도 7의 b는 주축의 역방향 구동시의 작동상태를 나타낸 것이다.7B shows an operating state in the reverse drive of the main shaft.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
100 : 입력축 110 : 제 1구동기어100: input shaft 110: first drive gear
120 : 제 2구동기어120: second drive gear
112,122,512,522 : 니들롤러베어링112,122,512,522: Needle Roller Bearings
200 : 부축 210 : 리버스기어200: minor 210: reverse gear
220 : 제 1종동기어 300 : 아이들기어220: first driven gear 300: children gear
400 : 싱크로메시기구 500 : 주축400: synchronized mechanism 500: spindle
510 : 제 1풀리 520 : 구동기어510: first pulley 520: drive gear
610 : 제 2풀리 700 : 벨트610: second pulley 700: belt
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명 차량의 수동변속기는 엔진의 구동력에 의해 정방향으로 구동되는 입력축과, 상기 입력축의 구동력에 의해서 정/역방향으로 회전가능하며 그 외주면에 복수개의 종동기어가 결합되는 부축과, 상기 입력축의 구동력을 부축에 정/역방향 선택하여 전달시키는 동력전환수단과, 상기 부축의 각 종동기어에 선택적으로 치합되는 복수개의 변속기어를 가지는 주축을 구비하여서 된 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, a manual transmission of a vehicle of the present invention is an input shaft driven in a forward direction by a driving force of an engine, and a sub-shaft rotatable in a forward / reverse direction by a driving force of the input shaft and having a plurality of driven gears coupled to an outer circumferential surface thereof. And a main shaft having power switching means for transmitting the driving force of the input shaft to the sub shaft by forward / reverse selection, and a plurality of transmission gears that are selectively engaged with each driven gear of the sub shaft.
또한 상기 동력전환수단은 상기 입력축의 일단부 외주면에 결합되며 그 외주면으로 복수개의 치열을 갖는 제 1,2구동기어와, 상기 제 1구동기어의 치열과 치합되어 회전가능한 아이들기어와, 상기 아이들기어와 선택적으로 치합되며 상기 부축의 단부에 마련되어 정회전시키는 리버스기어와, 상기 제 2구동기어의 치열에 치합되어 역방향으로 회전가능한 종동기어와, 상기 입력축의 구동력을 제 1구동기어와 제 2구동기어중 선택하여 전달시키는 싱크로메시기구를 포함하여 된 것이다.In addition, the power switching means is coupled to the outer peripheral surface of one end of the input shaft and the first and second driving gears having a plurality of teeth on the outer peripheral surface, the idle gear rotatably engaged with the teeth of the first driving gear, the idle gear And a reverse gear selectively engaged with the reverse gear provided at the end of the sub-shaft to rotate forward, a driven gear that is engaged with the teeth of the second driving gear and rotatable in a reverse direction, and the driving force of the input shaft is controlled by the first and second driving gears. It was to include a synchroche mechanism to pass the choice.
그리고, 상기 제 1,2구동기어는 그 내부에 니들롤러베어링이 마련되어 된 것이다.The first and second drive gears are provided with needle roller bearings therein.
본 발명 차량의 수동변속기의 또 다른 특징은 상기 동력전환수단은 상기 입력축의 단부에 결합되는 제 1풀리 및 구동기어와, 상기 제 1풀리의 외주면과 벨트에 의해 연결되어 연동되며 상기 부축의 단부에 마련되는 제 2풀리와, 상기 구동기어의 치열과 치합되어 상기 부축을 역회전시키는 종동기어와, 상기 입력축의 구동력을 상기 제 1풀리와 구동기어에 선택적으로 전달시키는 싱크로메시기구를 포함하여서 된 것이다.Another feature of the manual transmission of the vehicle is that the power switching means is connected to the first pulley and the drive gear coupled to the end of the input shaft, the outer peripheral surface of the first pulley and the belt is interlocked and connected to the end of the sub-shaft And a second pulley provided, a driven gear engaged with the teeth of the drive gear to reversely rotate the sub-shaft, and a synchromesh mechanism for selectively transmitting the driving force of the input shaft to the first pulley and the drive gear. .
또, 상기 제 1,2풀리와 구동기어의 내부에는 니들롤러베어링이 마련되어 된 것이다.In addition, needle roller bearings are provided in the first and second pulleys and the driving gears.
본 발명의 특징에 의하면, 상기 입력축의 구동력이 선택적으로 부축에 전달되어 그 차량의 후진시 다단변속되는 기능을 갖는다.According to a feature of the present invention, the driving force of the input shaft is selectively transmitted to the sub-shaft to have a function of multi-shifting when the vehicle reverses.
이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명 차량의 수동변속기를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, a manual transmission of the vehicle of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명에 따른 차량의 수동변속기는 일반적인 수동변속기가 공히 가지는 필수 구성요소가 동일하므로 그에 대한 설명은 생략하기로 한다.Since the manual transmission of the vehicle according to the present invention has the same essential components as the general manual transmission, the description thereof will be omitted.
제 1실시예First embodiment
본 발명 차량의 수동변속기의 제 1실시예는, 도 4 참조, 엔진의 구동력에 의해 정방향으로 구동되는 입력축(100)과, 상기 입력축(100)의 단부 외주면에 결합되며 그 외주면으로 복수개의 치열을 갖는 제 1,2구동기어(110,120)와, 상기 제 1구동기어(110)의 치열과 치합되어 회전가능한 아이들기어(300)와, 상기 아이들기어(300)와 선택적으로 치합되는 리버스기어(210)와, 상기 제 2구동기어(120)의 치열에 치합되어 역방향으로 회전가능한 제 1종동기어(220)와, 상기 리버스기어(210)와 제 1,2,3,4,5 종동기어(220,230,240,250,260)가 그 외주면에 결합되며 상기 입력축(100)의 구동시 선택적으로 치합되어 정/역방향으로 회전되는 부축(200)과, 그 외주면에 상기 각 1,2,3,4,5종동기어(220,230,240,250,260)들과 선택적으로 치합되는 제 5,4,3,2,1 변속기어(120,530,540,550,560)가 마련되는 주축(500)과, 상기 입력축(100)의 구동력을 제 1구동기어(110)와 제 2구동기어(120)중 선택하여 전달시키는 싱크로메시기구(400)를 구비한다.In the first embodiment of the manual transmission of the vehicle of the present invention, the
더욱 상세하게 설명하면, 상기 주축(500)의 외주면에 마련된 복수개의 변속기어(530,540,550,560)사이에 각각의 싱크로메시기구(400)가 마련되어 있다.In more detail, the
또, 상기 제 1,2구동기어(110,120)의 내주면과 상기 입력축(100)의 외주면 사이에는 니들롤러베어링(112,122)이 마련되어 있다.In addition,
또한 상기 아이들기어(300)는 그 치열이 상기 제 1구동기어(110)의 치열과 항상 치합되고, 그 외측으로 마련된 포크(Fork: 미도시)에 의해서 선택적으로 리버스기어(210)측으로 이동되도록 함이 바람직하다.In addition, the
그리고, 상기 포크의 조작기구는 운전자의 조작이 간편하도록 변속기레버측또는 계기판 주위에 마련됨이 바람직하다.In addition, the operation mechanism of the fork is preferably provided around the transmission lever side or the instrument panel to facilitate the driver's operation.
이러한 구조를 갖는 본 발명 차량의 수동변속기의 작용을 첨부도면 도 5를 참조하여 설명하기로 한다.The operation of the manual transmission of the present invention having such a structure will be described with reference to the accompanying drawings.
주축(500)의 회전방향이 정방향(부축(200)의 회전방향과는 반대방향)일 경우, 운전자는 상기 싱크로메시기구(400)를 제 2구동기어(120)측으로 이동시켜 변속기입력축(100)으로부터의 구동력을 제 2구동기어(120)의 니들롤러베어링(122)로 전달시킨다. 이에 따라 상기 제 2구동기어(120)가 구동된다. 상기 구동되는 제 2구동기어(120)는 치열과 치합된 제 1종동기어(220)를 회전시켜 그 구동력을 상기 부축(200)으로 전달시킨다.When the rotational direction of the
이때, 상기 제 1구동기어(110)는 그 내부에 마련된 니들롤러베어링(112)에 의해서 공회전된다.At this time, the
따라서, 상기 부축(200)은 정상적인 동력전달과정을 가지게 되므로, 운전자의 의도에 따라 전진 변속된다.Therefore, since the sub-shaft 200 has a normal power transmission process, it is shifted forward according to the intention of the driver.
한편, 상기한 주축(500)의 회전방향이 역방향일 경우, 운전자가 먼저 포크의 조작기구를 조작하여 상기 제 1구동기어(110)에 치합된 아이들기어(300)를 리버스기어(210)측으로 이동시켜 치합시키면; 상기 싱크로메시기구(400)는 변속기입력축(100)으로부터의 구동력을 상기 제 1구동기어(110)의 니들롤러베어링(112)로 전달시켜 제 1구동기어(110)를 구동시킨다. 이어서 상기 제 1구동기어(110)는 치합된 아이들기어(300)를 구동시킴과 동시에 상기 리버스기어(210)를 연동시킨다.On the other hand, when the rotation direction of the
이때, 상기 아이들기어(300)는 상기 제 1구동기어(110)의 회전방향과 반대방향으로 회전되므로, 그 아이들기어(300)와 치합된 리버스기어(210)의 회전방향은 제 1구동기어(110)의 회전방향과 동일 방향으로 회전된다.At this time, since the
따라서, 차량의 후진변속시 상기한 전진변속시의 변속단과 동일한 변속단으로 변속이 가능해진다.Therefore, when the vehicle shifts backward, shifting to the same shift stage as the shift stage at the time of the forward shift is possible.
제 2실시예Second embodiment
본 발명에 따른 차량의 수동변속기의 제 2실시예는, 도 6참조, 엔진의 구동력에 의해 정방향으로 구동되는 입력축(100)과, 상기 입력축(100)의 단부 외주면에 결합되며 그 외주면으로 복수개의 치열을 갖는 제 1풀리(510) 및 구동기어(520)와,상기 제 1풀리(510)의 외주면에 벨트(700)에 의해 연결되어 연동되는 제 2풀리(610)와, 상기 구동기어(520)의 치열에 치합되어 역방향으로 회전가능한 종동기어(220)와, 상기 제 2풀리(610)와 제 1,2,3,4,5 종동기어(220,230,240,250,260)가 그 외주면에 결합되며 상기 입력축(100)와 구동시 선택적으로 치합되어 정/역방향으로 회전되는 부축(200)과, 그 외주면에 상기 각 1,2,3,4,5 중동기어(220,230,240,250,260)들과 선택적으로 치합되는 제 5,4,3,2,1 변속기어(520,530,540,550,560)가 마련되는 주축(500)과, 상기 입력축(100)의 구동력을 제 1풀리(510)와 구동기어(520)중 선택하여 전달시키는 싱크로메시기구(400)를 구비한다.A second embodiment of a manual transmission of a vehicle according to the present invention, see Figure 6, coupled to the
상기 싱크로메시기구(400)는 입력축(100)의 제 1풀리(510)와 구동기어(520) 사이에 마련되거나, 부축(200)의 제 2풀리(610)와 제 1종동기어(220) 사이에 마련됨이 바람직하다.The
그리고, 상기 주축(500)의 변속기어(520,530,540,550,560)들 사이에는 각각의 싱크로메시기구가 마련되어 있다.In addition, a synchromesh mechanism is provided between the transmission gears 520, 530, 540, 550 and 560 of the
또한, 상기 입력축(100)의 제 1풀리(510)와 구동기어(520)의 내부에는 니들롤러베어링(512,522)이 마련되어 공회전이 가능하도록 되어 있다.In addition,
이러한 구조를 갖는 수동변속기의 작용을 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation of the manual transmission having such a structure is as follows.
도 7을 참조하여 설명하면, 주축(500)의 회전방향이 정방향(부축(200)의 회전방향과는 반대방향)일 경우, 먼저 운전자는 상기 싱크로메시기구(400)를 구동기어(520)측으로 이동되도록 조작하여 변속기입력축(100)으로부터의 구동력을 상기 구동기어(520)의 니들롤러베어링(522)에 전달시킨다. 이에 따라 상기 엔진의 구동력이 상기 구동기어(520)를 입력축(100)의 회전방향과 동일 방향으로 회전시키고,그 치열과 치합된 제 1종동기어(220)를 역방향으로 회전시켜 그 구동력을 상기 부축(200)으로 전달시킨다.Referring to FIG. 7, when the rotation direction of the
따라서, 상기 부축(200)은 정상적인 동력전달과정을 가지게 되므로, 운전자의 의도에 따라 전진 변속되고, 이때 상기 제 1풀리(510)는 그 내부에 마련된 니들 롤러베어링(512)에 의해서 공회전된다.Therefore, since the sub-shaft 200 has a normal power transmission process, it is shifted forward according to the intention of the driver, and the
한편, 상기한 주축(500)의 회전방향이 역방향일 경우, 운전자는 먼저 싱크로메시기구(400)를 조작하여 상기 제 1풀리(510)의 니들롤러베어링(512)측으로 이동시킨다. 이에 따라 상기 입력축(100)의 구동력이 제 1풀리(510)를 구동시키고, 그 구동되는 제 1풀리(510)는 벨트(700)를 연동시켜 제 2풀리(610)를 구동시키게 된다.On the other hand, when the rotation direction of the
이어서 상기 제 2풀리(610)는 입력축(100)과 동일한 방향으로 연동되어 상기부축(200)을 구동시킨다.Subsequently, the
상기 부축(200)의 종동기어(220,230,240,250,260)는 운전자의 변속에 따라 주축(500)의 변속기어(520,530,540,550,560)에 선택적으로 각각 기어물림되는 데,이때, 주축(500)의 변속기어는 상기 종동기어(220,230,240,250,260)의 회전방향과 반대방향으로 회전되므로, 그 주축(500)의 회전방향은 후진변속시의 회전방향과 동일 방향으로 회전된다.The driven gears 220, 230, 240, 250, and 260 of the sub-shaft 200 are selectively geared to the transmission gears 520, 530, 540, 550, and 560 of the
따라서, 차량의 후진변속시 상기한 전진변속시의 변속단과 동일한 변속단으로 변속이 가능해진다.Therefore, when the vehicle shifts backward, shifting to the same shift stage as the shift stage at the time of the forward shift is possible.
즉, 상기한 본 발명 차량의 수동변속기는 후진변속시 전진변속과 동일한 변속단을 갖도록 변속기 부축(200)의 일측 단부에 동력전환수단을 구비한 것으로, 후진변속이 주로 사용되는 산업차량의 후진시 그 후진속도에 적합한 변속단을 제공할 수 있는 효과를 갖는다.That is, the manual transmission of the vehicle of the present invention includes a power switching means at one end of the
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KR1019970040538A KR100412793B1 (en) | 1997-08-25 | 1997-08-25 | Manual transmission of vehicle |
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JPS6199743A (en) * | 1984-10-19 | 1986-05-17 | Ishikawajima Shibaura Kikai Kk | Speed change gear |
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1997
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