KR100439984B1 - 수동변속기의 래틀링 소음 저감장치 - Google Patents

수동변속기의 래틀링 소음 저감장치 Download PDF

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KR100439984B1 KR10-2001-0070113A KR20010070113A KR100439984B1 KR 100439984 B1 KR100439984 B1 KR 100439984B1 KR 20010070113 A KR20010070113 A KR 20010070113A KR 100439984 B1 KR100439984 B1 KR 100439984B1
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Abstract

본 발명에 따른 수동변속기의 래틀링 소음 저감장치는 카운터 샤프트에 헐겁게 스플라인 결합된 드리븐 기어와 카운터 샤프트에 억지 끼움된 동력전달기어와 일단이 상기 드리븐 기어에 헐겁게 끼움되고 타단이 상기 동력전달기어에 억지 끼움결합된 탄성연결대로 구성되어 상기 탄성연결대가 엔진의 각속도 변동으로 인해 드리븐 기어가 카운터 샤프트에 대해서 상대 미동되는 것을 구속함과 아울러 드리븐 기어의 변동된 회전력을 카운터 샤프트에 전달하여 드리븐 기어와 카운터 샤프트의 상대 미동을 감소시킴으로써 상대 미동으로 인한 래틀링 소음을 저감시킬 수 있고, 구조가 간단하고 구성부품의 가격이 비교적 저렴하여 생산성을 향상시킬 수 있다.

Description

수동변속기의 래틀링 소음 저감장치{Rattle-noise reducing apparatus of manual transmission}
본 발명은 수동변속기의 래틀링 소음 저감장치에 관한 것으로서, 특히 엔진의 토크 변동시 드라이브 피니언 기어와 카운터 샤프트의 드리븐 기어가 부딪쳐 발생되는 래틀링 소음을 저감시키는 수동변속기의 래틀링 소음 저감장치에 관한 것이다.
일반적으로 수동변속기는 엔진과 구동바퀴 사이에 장착되어 차량의 주행상태 변화에 따라 엔진의 토크를 증/감속시키거나, 차량을 후진시키는 역할을 수행하는 장치이다.
이와 같은 수동변속기는 클러치(16)를 통해 엔진의 동력을 전달받아 드라이브 피니언 샤프트(2)가 회전되면, 상기 드라이브 피니언 샤프트(2)의 일단에 고정된 피니언 기어(4)가 함께 회전되면서 카운터 샤프트(6)에 고정된 드리븐 기어(8)를 구동시켜 카운터 샤프트(6)가 회전된다.
상기 카운터 샤프트(6)의 회전력이 동기 장치(12)에 의해 일정한 기어비로 변속된 다음, 메인 드라이브 샤프트(14)에 전달되고, 상기 메인 샤프트(14)와 연결된 구동바퀴(미도시)가 메인 드라이브 샤프트(14)의 회전력을 전달받는다.
여기서, 상기 드라이브 피니언 샤프트(2)는 엔진과 기계적으로 연결되는 바, 엔진의 토크 변동시 발생되는 진동으로 인해 상호 맞물림된 수동변속기내 회전요소끼리 부딪치면서 래틀링 소음이 유발되어 차량의 쾌적성을 저하시킨다.
따라서, 상기 래틀링 소음을 저감시키기 위해 종래에는 엔진과 드라이브 샤프트 사이에 설치되어 수동변속기에 전달되는 엔진의 동력을 단속하는 클러치에 2단계 댐퍼를 장착하여 엔진의 토크 변동을 흡수하거나, 엔진과 클러치 사이에 설치된 플라이 휠의 회전 관성력을 이용하여 엔진의 토크 변동을 흡수하는 튜닝 방법을 사용한다.
그러나, 이와 같은 래틀링 소음 저감방법은 엔진의 토크 변동을 흡수하기 위한 댐퍼의 탄성계수를 조절하기 어려워 장착하는데 시간과 비용이 많이 들며, 래틀링 소음을 효과적으로 저감시킬 수 없는 문제점이 있다.
본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 엔진의 토크 변동으로 인해 발생되는 래틀링 소음을 효과적으로 저감시킴과 아울러 구조가 간단하여 생산성을 향상시킬 수 있는 수동변속기의 래틀링 소음 저감장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
도 1은 종래 기술에 수동변속기의 단면도,
도 2는 본 발명에 따른 수동변속기의 래틀링 소음저감장치가 도시된 단면도,
도 3a는 도 2의 'A-A' 방향의 단면도,
도 3b는 도 3a의 작동 상태도,
도 4는 도 2의 'B-B'방향의 단면도이다.
<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>
22 : 드라이브 샤프트 24 : 드라이브 기어
26 : 카운터 샤프트 28 : 드리븐 기어
30 : 동력전달기어 32 : 탄성연결대
상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 수동변속기의 래틀링 소음 저감장치는 엔진의 토크가 입력되는 드라이브 샤프트에 고정된 드라이브 기어에 치합되고, 카운터 샤프트에 원주방향으로 미동될 수 있도록 일정 간극을 두고 스플라인 결합된 드리븐 기어와; 상기 카운터 샤프트에 일체로 회전토록 고정된 동력전달 기어와; 일단이 상기 동력전달 기어에 고정되고 타단이 상기 드리븐 기어에 형성된 홀에 헐겁게 끼워져, 엔진의 토크를 상기 동력전달기어에 전달함과 아울러 탄성력에 의해 상기 엔진의 토크변동을 흡수하는 탄성연결대를 포함하여 구성된다.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
상기 본 발명에 따른 수동변속기의 래틀링 소음 저감장치는 도 2에 도시된 바와 같이 엔진의 토크가 입력되는 드라이브 샤프트(22)와, 상기 드라이브 샤프트(22)의 단부에 일체로 형성되어 함께 회전되는 드라이브 기어(24)와, 상기 드라이브 기어(24)와 치합되어 구동되고 카운터 샤프트(26)에 원주방향으로 미동될 수 있도록 일정 간극을 두고 스플라인 결합된 드리븐 기어(28)와, 상기 카운터 샤프트(26)에 고정되어 상기 카운터 샤프트(26)와 일체로 회전되는 동력전달 기어(30)와, 일단이 상기 동력전달 기어(30)에 고정되고 타단이 상기 드리븐 기어(28)에 형성된 홀(27)에 헐겁게 끼워져 상기 드리븐 기어(28)의 회전력이 동력전달 기어(30)에 전달되도록 상기 드리븐 기어(28)와 동력전달 기어(30)를 연결시키는 탄성연결대(32)를 포함하여 구성된다.
여기서, 상기 카운터 샤프트(26)는 양단이 변속기 하우징(34)과의 사이에 배치된 베어링(36)에 의해 회전 가능하게 지지되고, 각 변속단 위치에 고정되어 함께 회전되는 각 변속단 기어(27)가 장착되며, 상측에 상기 카운터 샤프트(26)와 수평하게 메인 샤프트(38)가 배치되고, 상기 메인 샤프트(38)와의 사이에 동기장치(40)가 장착된다.
상기 메인 샤프트(38)는 일단이 상기 드라이브 샤프트(22)의 단부에 삽입되어 상기 드라이브 샤프트(22)와의 사이에 배치된 베어링(21)에 의해 회전 가능하게 지지되며, 상기 카운터 샤프트(26)의 각 변속단 기어(27)와 일정 기어비로 상시 치합된 스피드 기어(41)가 회전 가능하게 장착되어 상기 동기장치(40)에 의해 상기스피드 기어(41)와 연결되면 변속된 엔진의 구동력을 구동바퀴 측으로 출력한다.
다음, 상기 드리븐 기어(28)는 도 3a 및 도 3b에 도시된 바와 같이 내주면에 둘레방향으로 등간격을 두고 다수개의 스플라인 기어홈(28a)이 형성되고, 상기 카운터 샤프트(26)는 일단부에 원주방향으로 등간격을 두고 형성되며 기어치(26a)의 폭이 상기 드리븐 기어(28)의 기어홈(28a)간 거리보다 좁은 제1 스플라인 기어치(26a)가 형성되어 상기 드리븐 기어(28)와 카운터 샤프트(26)가 상호 헐거운 스플라인 결합된다.
그리고, 상기 동력 전달기어(30)는 도 4에 도시된 바와 같이 내주면에 둘레방향으로 등간격을 두고 다수개의 스플라인 기어홈(30a)이 형성되고, 상기 카운터 샤프트(26)에는 상기 드리븐 기어(28)가 스플라인 결합된 부위에서 일정거리 이격된 부위에 상기 동력전달 기어(30)의 스플라인 기어홈(30a)이 억지 끼움결합될 수 있도록 둘레방향으로 등간격을 두고 다수개의 제2 스플라인 기어치(26b)가 형성되어, 상기 동력전달 기어(30)가 카운터 샤프트(26)에 억지 끼움 스플라인 결합된다.
한편, 상기 드리븐 기어(28)와 동력전달 기어(30)는 스냅링(미도시)등에 의해 카운터 샤프트(26)의 길이방향으로 움직임이 구속되는 것이 바람직하다.
다음, 상기 탄성연결대(32)는 직경의 변화가 없는 탄성봉으로 엔진의 토크 변동시 발생된 각속도 변동이 상기 드라이브 샤프트(22) 및 드라이브 기어(24)를 통해 드리븐 기어(28)에 전달됨으로써 상기 드리븐 기어(28)가 상기 카운터 샤프트(24)와의 간극에서 상대 미동되지 않도록 상기 드리븐 기어(28)를 지지하고, 도 3a에 도시된 바와 같이 상기 드리븐 기어(28)의 미동으로 드리븐 기어(28)의 스플라인 기어홈(28a)과 카운터 샤프트(26)의 제1 스플라인 기어치(26a)간의 연결이 해제되었을 때 상기 동력전달 기어(30)를 통해 카운터 샤프트(26)가 지속적으로 동력을 전달받을 수 있도록 충분한 강도를 가지고 있다.
또한, 상기 탄성연결대(32)는 상기 각속도 변동이 카운터 샤프트(26)로 전달되는 않도록 각속도 변동을 흡수할 수 있는 충분한 탄성력을 갖고 있다.
이와 같은 탄성연결대(32)는 일단이 도 3a 및 도 3b에 도시된 바와 같이 상기 드리븐 기어(28)에 둘레방향으로 등간격을 두고 카운터 샤프트(26)의 길이방향으로 관통되며 상기 탄성연결대(32)의 직경보다 크게 형성된 8개의 홀(28b)에 각각 헐겁게 끼워지고, 타단이 도 4에 도시된 바와 같이 상기 동력전달 기어(30)에 상기 드리븐 기어(28)의 8개의 홀(28b)에 대응되게 형성되며 상기 탄성연결대(32)의 직경과 같게 형성된 8개의 체결홈(30b)에 억지 끼움 결합되며, 상기 드리븐 기어(28)의 홀(28b)과 동력전달기어(30)의 체결홈(30b)의 중심이 같은 선상에 있어 수평하게 배치된다.
즉, 도 3a와 같이 드리븐 기어(28)의 스플라인 기어홈(28a)과 카운터 샤프트(26)의 제1 스플라인 기어치(26a)가 서로 접촉되어 드리븐 기어(28)와 카운터 샤프트(26)가 연동되고 있을 시에는 상기 탄성연결대(32) 또한 상기 동력전달 기어(30)를 통해 상기 드리븐 기어(28)와 같은 회전력을 전달받아 회전되고 있으므로 상기 드리븐 기어(28)의 홀(28b)에 끼워진 일단이 상기 홀(28b)과 이격된 상태를 유지한다.
그러나, 도 3b에 도시된 바와 같이 엔진의 토크 변동시 발생된 각속도 변동이 드리븐 기어(28)에 전달되어 상기 드리븐 기어(28)가 카운터 샤프트(26)에 대해 상대 미동할려고 할 때에는 상기 탄성연결대(32)의 타단이 드래그 토크가 큰 카운터 샤프트(26)와 연동하는 동력전달 기어(30)에 고정되어 있으므로 탄성 연결대(32)의 일단이 상기 드리븐 기어(28)의 홀(28b)에 접촉되어 상호 연결된다.
따라서, 상기 탄성연결대(32)는 상기 카운터 샤프트(26)의 관성력을 이용하여 상기 드리븐 기어(28)의 상대 미동을 구속함과 아울러 상기 드리븐 기어(28)의 회전력을 동력전달 기어(30) 및 카운터 샤프트(26)로 전달하여 상기 드리븐 기어(28)와 카운터 샤프트(26)의 상대 회전 속도차를 감소시킨다.
그리고, 상기 드리븐 기어(28)와 카운터 샤프트(26)가 상대 회전 속도차로 인해 드리븐 기어(28)의 스플라인 기어홈(28a)과 카운터 샤프트(26)의 스플라인 기어치(26a)가 서로 부딪쳐 발생되는 래틀링 소음을 감소시킬 수 있다.
상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 수동변속기의 래틀링 소음 저감장치는 카운터 샤프트에 헐겁게 스플라인 결합된 드리븐 기어와 카운터 샤프트에 억지 끼움된 동력전달기어와 일단이 상기 드리븐 기어에 헐겁게 끼움되고 타단이 상기 동력전달기어에 억지 끼움결합된 탄성연결대로 구성되어 상기 탄성연결대가 엔진의 각속도 변동으로 인해 드리븐 기어가 카운터 샤프트에 대해서 상대 미동되는 것을 구속함과 아울러 드리븐 기어의 변동된 회전력을 카운터 샤프트에 전달하여 드리븐 기어와 카운터 샤프트의 상대 미동을 감소시킴으로써 상대 미동으로 인한 래틀링소음을 저감시킬 수 있고, 구조가 간단하고 구성부품의 가격이 비교적 저렴하여 생산성을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.

Claims (5)

  1. 엔진의 토크가 입력되는 드라이브 샤프트에 고정된 드라이브 기어에 치합되고, 카운터 샤프트에 원주방향으로 미동될 수 있도록 일정 간극을 두고 스플라인 결합된 드리븐 기어와; 상기 카운터 샤프트에 일체로 회전토록 고정된 동력전달 기어와; 일단이 상기 동력전달 기어에 고정되고 타단이 상기 드리븐 기어에 형성된 홀에 헐겁게 끼워져, 엔진의 토크를 상기 동력전달기어에 전달함과 아울러 탄성력에 의해 상기 엔진의 토크변동을 흡수하는 탄성연결대를 포함하여 구성된 수동변속기의 래틀링 소음 저감장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 동력전달 기어는 내주면에 둘레방향으로 등간격을 두고 스플라인 기어홈이 형성되고, 상기 카운터 기어는 외주면에 상기 동력전달 기어의 스플라인 기어홈에 대응되는 스플라인 기어치가 형성되어 상호 억지 끼움 스플라인 결합된 것을 특징으로 하는 수동변속기의 래틀링 소음 저감장치.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 탄성연결대는 상기 드리븐 기어에 둘레방향으로 등간격을 두고 카운터 샤프트의 길이방향으로 관통된 8개의 홀에 각각 헐겁게 끼워진 것을 특징으로 하는 수동변속기의 래틀링 소음 저감장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS57144348A (en) * 1981-02-26 1982-09-06 Ricoh Co Ltd Power transmitter
KR960010452U (ko) * 1994-09-16 1996-04-12 수동변속기의 소음저감 구조

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