KR100445154B1 - 수동변속기 - Google Patents

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KR100445154B1 KR10-2002-0015039A KR20020015039A KR100445154B1 KR 100445154 B1 KR100445154 B1 KR 100445154B1 KR 20020015039 A KR20020015039 A KR 20020015039A KR 100445154 B1 KR100445154 B1 KR 100445154B1
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Abstract

본 발명은 종래의 수동 변속기가 엔진 브레이크시 스냅 링이 벤딩되어 클리어런스 부족을 초래하여 2단 변속기어와 허브 사이의 상대 운동시 유막파괴로 인한 허브 표면의 손상 및 니들 베어링의 파괴를 야기하는 문제점이 있기 때문에,
입력축의 동력을 전달받아 회전되면서 종감속 장치로 동력을 전달하는 주축과, 상기 주축에 평행하게 설치되고 상기 입력축에 의해 회전되어 상기 주축으로 동력을 전달하는 부축과, 상기 주축에 회전 자재하게 설치된 복수의 변속기어와, 상기 부축에 스플라인 결합되고 상기 변속기어에 치합되어 회전되는 복수의 변속부기어와, 상기 주축에 스플라인 결합되고 상기 변속기어에 치합되어 변속기어의 회전력을 주축으로 전달하는 동기장치를 포함하는 수동변속기에 있어서, 상기 변속기어 중 2단 변속기어의 니들 베어링 장착부 하측에 1&2단 동기장치의 허브가 이동되는 것을 제한하는 2단기어 슬리브가 장착됨으로서,
초기 가속시나 감속시 클리어런스 부족에 의한 클러치 허브의 손상 및 롤러 베어링의 파괴를 방지하여 변속기의 내구성을 증대시킬 수 있는 수동변속기에 관한 것이다.

Description

수동변속기{ Manual transmission }
본 발명은 동기장치를 통해 변속이 이루어지는 수동변속기에 관한 것으로서, 특히 기어 압력각에 의한 2단 기어와 허브 사이의 클리어런스 부족을 해소할 수 있도록 하여 허브의 손상을 방지할 수 있도록 한 수동 변속기에 관한 것이다.
일반적으로 수동 변속기는 클러치와 추진축 사이에 설치되어 자동차의 주행 상태 변화에 따른 엔진의 회전력을 증대시키거나 감소시키는 역할을 하며, 자동차를 후진시키기 위한 역전 장치를 구비하고 있다. 물론, 엔진 회전력을 가변시키기 위하여 주축과 부축에 각각 설치되어 치합되는 복수의 변속기어를 구비하고 있으며, 변속레버에 의해 작동되는 동기장치에 의해 변속기어가 주축 또는 부축에 c합되어 동력전달이 이루어지도록 하고 있다.
종래의 수동변속기는 도 1에 도시된 바와 같이 변속기 케이스(10)의 전방측에 위치되고 베어링(18)에 의해 지지되며 클러치로부터 동력을 받아 회전되는 입력축(11)과, 상기 입력축(11)의 동력을 전달받아 회전되면서 종감속 장치로 동력을 전달하는 주축(12)과, 상기 주축(12)과 평행하게 설치되고 상기 입력축(11)에 의해 회전되어 상기 주축(12)으로 동력을 전달하는 부축(13)과, 상기 케이스(10)에 연결 설치되어 상기 주축(12)을 지지하는 익스텐션 하우징(20)으로 구성되어 있다.
상기 주축(12)에는 각 변속단에 해당되는 변속기어(14)가 설치되어 있고, 상기 부축(13)에는 상기 주축(12)의 변속기어(14)에 대응되는 변속부기어(15)가 설치되어 있다. 상기 변속기어(14)는 상기 주축(12)과 무관하게 회전될 수 있도록 주축(12)과의 사이에 니들 베어링(17)을 개재한 상태로 결합되고, 상기 변속부기어(15)는 상기 부축(13)에 스플라인 결합되어 부축(13)과 일체로 회전하게 된다. 따라서, 상기 변속부기어(15)와 동시에 치합된 각 변속기어(14)는 주축(12)과 무관하게 회전하게 되며, 상기 변속기어(14)의 회전력을 주축(12)으로 전달하기 위하여 주축(12)에 스플라인 결합된 동기장치(16)가 사용되고 있다.
동기장치(16)는 공지된 바와 같이 주축(12)에 스플라인 결합된 허브(16a)와, 상기 허브(16a)의 외측에서 스플라인 결합되고 변속레버에 연결된 시프트 포크에 의해 전후 이동되는 슬리브(16b)로 구성되어 있고, 상기 슬리브(16b)가 이동되면서 변속기어(14)에 클러치 기어(16c)를 치합시켜 변속기어(14)의 회전력이 주축(12)으로 전달되도록 하고 있다.
그런데, 상기와 같이 구성된 수동 변속기에서는 1,2단 가속 또는 감속시 변속기어(14)의 압력각에 의하여 추력이 발생된다. 이 추력에 의한 변속기어(14)의 이동을 차단하기 위하여 3단 변속기어(14')의 하부에는 3단 기어 슬리브(25)가 설치되어 있다. 따라서, 1,2단 가속시에 발생되는 추력은 주축(12)과 허브(16a)가 지지하게 되고, 2단에서의 감속은 3단기어 슬리브(25)가 지지하며, 1단 감속은 허브(16a)가 추력에 의해 엔진측으로 밀리는 것을 방지하기 위하여 주축(12)에 설치되는 스냅 링(23)이 지지하는 것이다.
변속기어(14)의 압력각에 의한 추력을 지지함에 있어 1,2단 가속시에는 주축(12)과 허브(16a)가 충분한 지지강성으로 변속기어(14)를 지지하고, 2단 감속시도 3단기어 슬리브(25)가 2단 변속기어(14')의 추력을 지지하게 되어 충분한 지지강성을 유지하나, 1단 감속시에는 허브(16a)의 이동을 제한하는 스냅 링(23)이 구조적인 결함으로 인하여 허브(16a)에 의해 벤딩되는 현상이 발생되고 있다.
다시 말해서, 상기와 같이 구성된 종래의 수동 변속기에서는 스냅 링의 구조적 결함으로 인하여 엔진 브레이크시 스냅 링이 벤딩되어 클리어런스 부족을 초래하는데, 이는 2단 변속기어와 허브 간의 상대 운동시 유막파괴를 동반하여 재질이 무른 허브의 표면을 손상시키고 이 현상이 지속될 경우 과도한 클리어런스 부족으로 인한 니들 베어링의 파괴를 야기하는 문제점이 있다.
본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 1단 감속시 변속기어의 압력각에 의해 발생되는 추력에 의한 허브의 이동을 제한하는 별도의 기어 슬리브를 설치하여 클리어런스의 부족현상이 일어나지 않도록 하는 수동변속기를 제공하는데 그 목적이 있다.
도 1은 종래의 수동 변속기가 도시된 구성도,
도 2는 도 1의 "A" 부분이 도시된 상세도,
도 3은 본 발명에 의한 수동변속기가 도시된 구성도,
도 4는 도 3의 "B" 부분이 도시된 상세도,
도 5는 본 발명의 요부 구성인 기어 슬리브의 다른 실시 예가 도시된 단면도이다.
<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>
51 : 주축 52 : 부축
53 : 입력축 54 : 변속기어
54' : 2단 변속기어 54 " : 3단 변속기어
55 : 변속부기어 56 : 동기장치
56' : 1&2단 동기장치 56 " : 허브(1&2단 동기장치의)
57 : 3단기어 슬리브 58 : 2단기어 슬리브
59 : 스냅 링
상기한 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명은 입력축의 동력을 전달받아 회전되면서 종감속 장치로 동력을 전달하는 주축과, 상기 주축에 평행하게 설치되고 상기 입력축에 의해 회전되어 상기 주축으로 동력을 전달하는 부축과, 상기 주축에 회전 자재하게 설치된 복수의 변속기어와, 상기 부축에 스플라인 결합되고 상기 변속기어에 치합되어 회전되는 복수의 변속부기어와, 상기 주축에 스플라인 결합되고 상기 변속기어에 치합되어 변속기어의 회전력을 주축으로 전달하는 동기장치를 포함하는 수동변속기에 있어서, 상기 변속기어 중 2단 변속기어의 니들 베어링 장착부 하측에 1&2단 동기장치의 허브가 이동되는 것을 제한하는 2단기어 슬리브가 장착된 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 따른 수동 변속기는 도 3과 도 4에 도시된 바와 같이 입력축(53)의 동력을 전달받아 회전되면서 종감속 장치로 동력을 전달하는 주축(51)과, 상기 주축(51)에 평행하게 설치되고 상기 입력축(53)에 의해 회전되어 상기 주축(51)으로 동력을 전달하는 부축(52)과, 상기 주축(51)에 회전 자재하게 설치된 복수의 변속기어(54)와, 상기 부축(52)에 스플라인 결합되고 상기 변속기어(54)에 치합되어 회전되는 복수의 변속부기어(55)와, 상기 주축(51)에 스플라인 결합되고 상기 변속기어(54)에 치합되어 변속기어(54)의 회전력을 주축(51)으로 전달하는 동기장치(56)와, 상기 변속기어(54) 중 3단 변속기어(54")의 니들 베어링 장착부 하측에 설치되어 3단 변속기어(54")와 2단 변속기어(54')의 간섭이 일어나지 않도록 하는 3단기어 슬리브(57)와, 2단 변속기어(54')의 니들 베어링 장착부 하측에 설치되어 1&2단 동기장치(56')의 허브(56")가 이동되는 것을 제한하는 2단기어 슬리브(58)로 구성된다.
상기 2단기어 슬리브(58)는 상기 1&2단 동기장치(56')의 허브(56")에 접촉되는 일단이 상기 허브(56")의 이동을 제한할 수 있도록 반경 방향으로 상향 돌출되어 형성되며, 상기 허브(56")에 접촉되지 않는 타단이 상기 3단기어 슬리브(57)에 접촉되도록 설치된다. 물론, 도 5에 도시된 바와 같이 상기 2단기어 슬리브(58)와 3단기어 슬리브(57)를 일체로 형성할 수도 있다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 수동 변속기는 1단 감속시 2단기어 슬리브가 1&2단 동기장치의 허브가 과다하게 이동되는 것을 차단하게 된다.
입력축(53)을 통하여 엔진으로부터 동력이 전달되면 부축(52)이 회전하게 되고, 상기 부축(52)이 회전됨에 따라 상기 부축(52)의 변속부기어(55)에 치합된 변속기어(54)가 주축(51)의 회전 여부와 무관하게 회전된다. 따라서, 각 변속기어(54)와 주축(51)의 회전속도는 다르게 되며, 변속레버를 움직여 해당되는 동기장치(56)를 변속기어(54)에 치합시킬 경우에만 변속기어(54)의 회전력이 동기장치(56)를 통해 주축(51)으로 전달된다. 주축(51)으로 전달된 회전력은 종감속장치(미 도시)를 통하여 바퀴로 전달되어 차량이 진행할 수 있게 한다.
그런데, 상기한 수동 변속기에서는 1,2단 가속 또는 감속시 변속기어(54)의 압력각에 의하여 추력이 발생된다. 따라서, 이 추력에 의한 변속기어(54)의 이동을 차단하기 위한 장치가 필요한데, 3단 변속기어(54")의 하부에 설치된 3단기어 슬리브(57)및 2단 변속기어(54')의 하측에 설치된 2단기어 슬리브(58)가 바로 그것이다. 결과적으로, 1,2단 가속시에 발생되는 추력은 주축(51)과 허브(56")가 지지하게 되고, 2단에서의 감속은 3단기어 슬리브(57)가 지지하며, 1단에서의 감속은 2단기어 슬리브(58)가 지지한다.
변속기어(54)의 압력각에 의한 추력을 지지함에 있어 1,2단 가속시에는주축(51)과 허브(56")가 충분한 지지강성으로 변속기어(54)를 지지하고, 2단 감속시도 3단기어 슬리브(57)가 2단 변속기어(54')의 추력을 지지하게 되어 충분한 지지강성을 유지하며, 1단 감속시에는 2단기어 슬리브(58)가 허브(56")의 이동을 제한하면서 지지하게 되어 스냅 링(59)이 벤딩되지 않게 한다.
따라서, 스냅 링(59)의 벤딩으로 인한 허브(56")와 2단 변속기어(54') 사이의 클리어런스 부족을 유발하지 않게 되며, 충분한 클리어런스를 유지함에 따라 2단 변속기어(54')와 허브(56") 간의 상대 운동시 유막파괴도 일어나지 않게 된다.
특히, 2단기어 슬리브(58)와 3단기어 슬리브(58)를 일체로 형성하게 되면 부품수가 추가되는 것을 방지할 수 있게 된다. 또한, 이와 같은 구조의 2단기어 슬리브는 FR 타입의 변속기나 FF 타입의 변속기에도 쉽게 적용할 수 있다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 수동변속기는 초기 가속시나 감속시 클리어런스 부족에 의한 클러치 허브의 손상 및 롤러 베어링의 파괴를 방지하여 변속기의 내구성을 증대시킬 수 있는 이점이 있다.

Claims (4)

  1. 입력축의 동력을 전달받아 회전되면서 종감속 장치로 동력을 전달하는 주축과, 상기 주축에 평행하게 설치되고 상기 입력축에 의해 회전되어 상기 주축으로 동력을 전달하는 부축과, 상기 주축에 회전 자재하게 설치된 복수의 변속기어와, 상기 부축에 스플라인 결합되고 상기 변속기어에 치합되어 회전되는 복수의 변속부기어와, 상기 주축에 스플라인 결합되고 상기 변속기어에 치합되어 변속기어의 회전력을 주축으로 전달하는 동기장치를 포함하는 수동변속기에 있어서,
    상기 변속기어 중 2단 변속기어의 니들 베어링 장착부 하측에 1&2단 동기장치의 허브가 이동되는 것을 제한하는 2단기어 슬리브가 장착된 것을 특징으로 하는 수동변속기.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 2단기어 슬리브는 상기 1&2단 동기장치의 허브에 접촉되는 일단이 상기 허브의 이동을 제한할 수 있도록 반경 방향으로 상향 돌출되어 형성된 것을 특징으로 하는 수동 변속기.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 2단기어 슬리브는 상기 허브에 접촉되지 않는 타단이 3단 변속기어 하측의 3단기어 슬리브에 접촉되도록 설치된 것을 특징으로 하는 수동변속기.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 2단기어 슬리브는 3단 변속기어 하측의 3단기어 슬리브와 일체로 형성된 것을 특징으로 하는 수동변속기.
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