KR100632589B1

KR100632589B1 - 수동 변속기의 후진 장치

Info

Publication number: KR100632589B1
Application number: KR1020030054621A
Authority: KR
Inventors: 이경훈
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2003-08-07
Filing date: 2003-08-07
Publication date: 2006-10-09
Also published as: KR20050015684A

Abstract

본 발명은 수동 변속기의 후진 장치에 관한 것으로서, 입력축 및 출력축에 각각 장착되는 후진 구동기어 및 후진 종동기어와; 상기 후진 구동기어와 후진 종동기어 중 어느 한 쪽 기어에 선 기어가 결합되고, 다른 쪽 기어에 링 기어가 치합된 유성기어세트와; 상기 유성기어세트의 유성 기어들을 연결하는 캐리어를 구속 또는 해제시키는 후진 단속수단을 포함함으로써, 후진 장치의 구성이 간단하면서도 내구성을 높일 수 있고, 케이스 내부 설계가 용이할 뿐만 아니라 전체적인 변속기의 부피도 줄일 수 있는 효과가 있다.

유성 기어, 슬리브, 싱크로 메쉬, 후진, 캐리어

Description

수동 변속기의 후진 장치{Reverse Apparatus for Manual Transmission}

도 1은 종래 기술의 수동 변속기의 후진 장치가 도시된 주요부 단면도,

도 2는 본 발명에 따른 수동 변속기의 후진 장치가 도시된 단면도,

도 3은 도 2의 "A" 방향에서 본 개략적인 단면도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

50 : 케이스 51 : 입력축

52 : 후진 구동기어 55 : 출력축

56 : 후진 종동기어 60 : 유성기어세트

61 : 선 기어 62 : 유성 기어

63 : 링 기어 65 : 캐리어

70 : 후진 단속수단 71 : 단속 슬리브

75 : 단속 클러치 76 : 고정 기어

77 : 싱크로 링 78 : 싱크로 스프링

본 발명은 수동 변속기의 후진 장치에 관한 것으로서, 특히 별도의 후진 아이들러 축을 사용하지 않고도 유성기어 장치를 이용하여 후진 변속 메커니즘을 얻을 수 있도록 한 수동 변속기의 후진 장치에 관한 것이다.

일반적으로 수동 변속기는 클러치와 추진축 사이에 설치되어 자동차의 주행상태 변화에 따른 기관의 회전력을 증대시키거나 감소시키는 역할을 하며, 자동차를 후진시키기 위한 역전 장치를 갖추고 있다

이와 같은 수동 변속기에서 자동차를 후진시키기 위한 후진 메커니즘을 도 1을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 1은 수동 변속기의 뒷부분 내부 구조를 도시한 단면도로서, 케이스(1) 내에 각 변속단 기어들이 장착된 입력축(10)과 출력축(20)이 나란히 위치되고, 상기 입력축(10)과 출력축(20) 사이에는 후진 아이들러 축(30)이 위치된다.

상기 후진 아이들러 축(30)은 케이스(1)에 축 고정볼트(35)로 조립되어 고정되고, 축(30) 상에는 공회전이 가능하도록 후진 아이들러 기어(33)가 장착된다. 상기 후진 아이들러 기어(33)는 입력축(10)의 후진 구동 기어(13)와 출력축(20)의 후진 종동기어(23)에 상시 치합된 상태에서 입력축(10)의 회전력을 전달받아 회전하게 된다.

여기서, 상기 출력축(20) 상에는 상기 후진 종동기어(23) 옆에 위치되어 클러치 작용을 하는 동기 장치(25)가 장착되는데, 운전자가 후진 변속을 위해 변속 레버를 조작하게 되면 동기 장치(25)의 슬리브(26)가 후진 종동기어(23)쪽으로 이 동하면서 후진 종동기어(23) 측과 결합되어, 후진 종동기어(23)를 통해 전달되는 역 회전력을 출력축(20)에 전달하게 된다.

따라서, 상기 입력축(10)을 통해 입력된 회전력은 후진 구동 기어(13), 후진 아이들 기어(33), 후진 종동기어(23), 동기 장치(25)의 슬리브(26) 및 허브 기어(27)를 통해 출력축(20)으로 전달되면서 후진 변속이 이루어지게 된다.

그러나, 상기한 바와 같은 종래 수동 변속기의 후진 장치는 후진 메커니즘을 구성하기 위해 별도의 후진 아이들러 축(30)이 필요하고, 이 후진 아이들러 축(30)을 변속기 케이스(1) 내에 고정하기 위해 축 고정볼트(35)가 필요하게 된다. 이에 따라 후진 아이들러 축(30)이 축 고정볼트(35)를 통해 케이스(1)에 고정되기 때문에 후진 아이들러 축(30)을 지지하기 위한 강성 확보에 어려움이 따를 뿐 아니라, 별도의 후진 아이들러 축(30)이 변속기 내에 구비되어 아이들러 기어(33) 등이 설치되기 때문에 주변 기어 및 기타 장치들과 간섭을 피하여 설계하여야 하는 등 필요 이상으로 케이스의 부피가 커지게 되는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 유성 기어 장치를 이용하여 역전 메커니즘을 구성함으로써 변속기의 내부 구조를 간단히 함과 아울러 후진 장치의 강성 및 내구성을 향상시킬 수 있는 수동 변속기의 후진 장치를 제공하는 데 있다.

상기한 과제를 실현하기 위한 본 발명에 따른 수동 변속기의 후진 장치는, 입력축 및 출력축에 각각 장착되는 후진 구동기어 및 후진 종동기어와; 상기 후진 구동기어와 후진 종동기어 중 어느 한 쪽 기어에 선 기어가 결합되고, 다른 쪽 기어에 링 기어가 치합된 유성기어세트와; 상기 유성기어세트의 유성 기어들을 연결하는 캐리어를 구속 또는 해제시키는 후진 단속수단을 포함한 것을 특징으로 하는 수동 변속기의 후진 장치.을 포함한 것을 특징으로 한다.

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

도 2는 본 발명에 따른 수동 변속기의 후진 장치가 도시된 주요부 단면 구성도이고, 도 3은 도 2의 "A" 방향에서 본 개략적인 결합 상태도이다.

본 발명에 따른 수동 변속기의 후진 장치는, 도 2와 도 3에 도시된 바와 같이, 변속기 케이스(50) 내에 변속 동력을 전달하기 위해 나란히 위치되는 입력축(51) 및 출력축(55)과, 상기 입력축(51) 및 출력축(55)에 각각 장착되는 후진 구동기어(52) 및 후진 종동기어(56)와, 상기 후진 구동기어(52)에 선 기어(61)가 결합되고 상기 후진 종동기어(56)에 링 기어(63)가 치합된 유성기어세트(60)와, 상기 유성기어세트(60)의 유성 기어(62)들을 연결하는 캐리어(65)를 구속 또는 해제시키는 후진 단속수단(70)으로 구성된다.

상기 입력축(51)과 출력축(55)에는 일정한 기어비를 갖으면서 상호 치합되는 각 변속단 기어(미도시 됨)가 장착된다.

상기 후진 구동기어(52)는 상기 입력축(51)의 둘레 부분이 가공 형성되어, 그 외측에 상기 유성기어세트(60)가 장착된다. 즉, 상기 유성기어세트(60)의 선 기어(61)가 상기 후진 구동기어(52)에 결합되어 상기 입력축(51)과 일체로 형성되게 구성된다.

이와는 다르게, 상기 후진 구동기어(52)가 입력축(51)과 별도로 분리되어 구성될 수도 있고, 상기 유성기어세트(60)의 선 기어(61)와 상기 후진 구동기어(52)를 일체로 형성하여 구성할 수도 있다.

상기 유성기어세트(60)는 도 3에 도시된 바와 같이 선 기어(61)의 둘레에 복수 개(도 3에서는 3개)의 유성 기어(62)들이 있고, 이 유성 기어(62)들의 바깥쪽에 링 기어(63)가 위치된다. 그리고 상기 유성기어(62)는 하나의 캐리어(65)에 결합되어 회전하도록 구성된다.

여기서, 상기 링 기어(63)와 캐리어(65)의 외주면에는 상기 후진 종동기어(56)와 후진 단속수단(70)이 치합되는 기어치(63a)(65a)가 각각 형성된다.

상기 후진 종동기어(56)는 상기 유성기어세트(60)의 링 기어(63)에 치합되어 유성기어세트(60)를 통해 역회전되는 회전력을 전달받게 된다.

상기 후진 단속수단(70)은 도 2에 도시된 바와 같이 통상적으로 수동 변속기 내에 구비되는 싱크로 메쉬 기구를 이용한 것으로서, 운전자가 변속 레버를 작동함에 따라 단속 슬리브(71)가 축방향으로 이동되면서 상기 캐리어(65)의 회전을 구속하거나 해방시킬 수 있도록 구성된다.

이와 같은 후진 단속수단(70)은 상기 유성기어세트(60)의 캐리어(65)에 결합되어 운전자의 조작에 따라 축방향으로 이동되는 단속 슬리브(71)와, 변속기 케이 스(50) 내에 고정되어 상기 단속 슬리브(71)가 결합 또는 분리되는 단속 클러치(75)로 구성된다.

상기 단속 슬리브(71)는 상기 캐리어(65)의 바깥쪽 둘레에 위치되어, 축방향 이동이 가능하게 상기 캐리어(65)에 결합된다. 여기서 상기 캐리어(65)는 그 외주면에 기어치(65a)가 형성되고, 상기 단속 슬리브(71)는 그 내주면에 기어치(71a)가 형성되어 상호 결합된다.

상기 단속 클러치(75)는 케이스(50)에 고정되어 상기 단속 슬리브(71)가 결합될 수 있도록 기어치(76a)를 갖는 고정 기어(76)와, 상기 고정 기어(76)의 측면에 위치되어 상기 고정 기어(76)와 단속 슬리브(71) 사이에서 동기 작용을 하는 싱크로 기구를 포함한다.

상기 싱크로 기구는 상기 단속 슬리브(71)와 결합되는 기어치(77a)와 상기 고정 기어(76)에 밀착되는 마찰면(77b)을 갖는 싱크로 링(77)과, 상기 단속 슬리브(71)가 고정 기어(76) 쪽으로 이동될 때 상기 싱크로 링(77)을 고정 기어(76) 쪽으로 밀착시키는 싱크로 스프링(78)으로 구성된다.

상기 고정 기어(76)와 상기 싱크로 링(77)의 외주면에는 상기 단속 슬리브(71)의 내주면에 형성된 기어치(71a)와 치합될 수 있도록 기어치(76a)(77a)가 형성된다.

한편, 상기에 기술한 본 발명의 실시예에서는 입력축(51)에 유성기어세트 및 후진 단속기구가 설치된 것을 예시하였으나, 수동 변속기의 설계 조건에 따라 상기와 반대로 출력축(55) 쪽에 유성기어세트 및 후진 단속기구를 구비하여 설치하는 것도 가능할 것이다.

이때에는 상기 유성기어세트가 상기 출력축 상에 장착되고, 그 선 기어가 상기 후진 종동기어에 결합되며, 링 기어가 입력축에 구비된 후진 구동기어에 치합되는 구조를 갖는다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 수동 변속기의 후진 장치의 작용을 설명하면 다음과 같다.

운전자가 후진 변속을 위한 조작하기 하기 전에는 도 2에 도시된 바와 같이 단속 슬리브(71)가 단속 클러치(75) 쪽에 결합되지 않고 자유로운 상태에 있게 된다. 따라서, 입력축(51)을 통해 입력된 회전력과 출력축(55)을 통해 출력되는 회전력은 입력축(51)과 출력축(55) 사이에 연결된 유성기어세트(60)에 의해 구속되지 않고 다른 변속기어의 변속비에 구속되어 회전하게 된다.

이와 같은 상태에서 운전자가 후진 변속을 위해 변속 레버를 조작하게 되면, 단속 슬리브(71)가 단속 클러치(75) 방향으로 이동하게 된다. 이때, 단속 슬리브(75)의 이동에 따라 싱크로 스프링(78)이 싱크로 링(77)을 고정 기어(76)에 밀착시키면서 단속 슬리브(71)의 회전을 서서히 정지시키게 된다.

이후, 상기 단속 슬리브(71)의 회전이 어느 정도 정지된 상태에서 싱크로 링(77)과 고정 기어(76)에 결합되면, 캐리어(65)가 단속 슬리브(71)를 통해 고정 기어(76)에 일체로 구속됨으로써 회전이 완전히 정지된 상태로 있게 된다.

이와 같이 캐리어(65)의 움직임이 구속되면 입력축(51)을 통해 입력된 회전력은 유성기어(62), 링 기어(63)를 통해 역전되어 후진 종동기어(56)와 출력축(55) 에 전달됨으로써 역전 감속 기어비를 얻을 수 있게 된다.

상기와 같은 후진 변속 작동 상태를 해제하기 위해서는 다시 단속 슬리브(71)가 고정 기어(76) 측에서 이탈하도록 조작하게 되면 캐리어(65)의 구속 상태가 해방되면서 유성기어세트(60)를 통한 동력 전달은 이루어지지 않게 된다.

상기한 바와 같은 본 발명의 수동 변속기의 후진 장치는 입력축 또는 출력축에 장착되는 유성기어세트를 이용하여 후진 변속 메커니즘을 얻을 수 있도록 구성되어 있기 때문에 후진 장치의 구성이 간단하면서도 내구성을 높일 수 있고, 케이스 내부 설계가 용이할 뿐만 아니라 전체적인 변속기의 부피도 줄일 수 있는 효과가 있다.

Claims

입력축(51) 및 출력축(55)에 각각 장착되는 후진 구동기어(52) 및 후진 종동기어(56)와;

상기 후진 구동기어(52)와 후진 종동기어(56) 중 어느 한 쪽 기어에 선 기어(61)가 결합되고, 다른 쪽 기어에 링 기어(63)가 치합된 유성기어세트(60)와;

상기 유성기어세트(600의 유성 기어(62)들을 연결하는 캐리어(65)를 구속 또는 해제시키는 후진 단속수단(70)을 포함한 것을 특징으로 하는 수동 변속기의 후진 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 유성기어세트(60)는 상기 입력축(51) 상에 장착되어 그 선 기어(61)가 상기 후진 구동기어(52)에 결합된 것을 특징으로 하는 수동 변속기의 후진 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 유성기어세트(60)는 상기 출력축 상에 장착되어 그 선 기어(61)가 상기 후진 종동기어(56)에 결합된 것을 특징으로 하는 수동 변속기의 후진 장치.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 유성기어세트(60)의 선 기어(61)는 후진 구동기어(52) 또는 후진 종동기어(56)와 일체로 구성된 것을 특징으로 하는 수동 변속기의 후진 장치.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 후진 단속수단(70)은 상기 유성기어세트(60)의 캐리어(65)에 결합되어 운전자의 조작에 따라 축방향으로 이동되는 단속 슬리브(71)와, 변속기 케이스(50) 내에 고정되어 상기 단속 슬리브(71)가 결합 또는 분리되는 단속 클러치(75)로 구성된 것을 특징으로 하는 수동 변속기의 후진 장치.
제 5 항에 있어서,

상기 단속 슬리브(71)는 상기 캐리어(65)의 바깥쪽 둘레에 위치되어, 축방향 이동이 가능하게 상기 캐리어(65)에 결합된 것을 특징으로 하는 수동 변속기의 후진 장치.
제 6 항에 있어서,

상기 캐리어(65)는 그 외주면에 기어치(65a)가 형성되고, 상기 단속 슬리브(71)는 그 내주면에 기어치(71a)가 형성되어 상호 결합된 것을 특징으로 하는 수동 변속기의 후진 장치.
제 5 항에 있어서,

상기 단속 클러치(75)는 케이스(50)에 고정되어 상기 단속 슬리브(71)가 결합될 수 있도록 결합부(76a)를 갖는 고정 기어(76)와, 상기 고정 기어(76)의 측면에 위치되어 상기 고정 기어와 단속 슬리브(71) 사이에서 동기 작용을 하는 싱크로 기구를 포함한 것을 특징으로 하는 수동 변속기의 후진 장치.
제 8 항에 있어서,

상기 싱크로 기구는 상기 단속 슬리브(71)와 결합되는 결합부(77a)와 상기 고정 기어에 밀착되는 마찰면(77b)을 갖는 싱크로 링(77)과, 상기 단속 슬리브(71)가 고정 기어(76) 쪽으로 이동될 때 상기 싱크로 링(77)을 고정 기어(76) 쪽으로 밀착시키는 싱크로 스프링(78)으로 구성된 것을 특징으로 하는 수동 변속기의 후진 장치.
제 9 항에 있어서,

상기 고정 기어(76)와 상기 싱크로 링(77)의 외주면에는 상기 단속 슬리브(71)의 내주면에 형성된 기어치(71a)과 치합될 수 있도록 기어치(76a)(77a)가 형성된 것을 특징으로 하는 수동 변속기의 후진 장치.