KR100705103B1

KR100705103B1 - 수동변속기의 래틀 소음 저감장치

Info

Publication number: KR100705103B1
Application number: KR1020040035279A
Authority: KR
Inventors: 김완수
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2004-05-18
Filing date: 2004-05-18
Publication date: 2007-04-06
Also published as: KR20050110318A

Abstract

본 발명에 따른 수동변속기의 래틀 소음 저감장치는 변속기의 입/출력축과 변속단 기어 사이에 삽입되는 니들 롤러 베어링의 내부에 중공형태이고 원통형인 탄성부재가 구비되고, 상기 탄성부재는 반경방향으로 탄성력을 제공하여 상기 입/출력축과 변속단 기어 사이에 발생되는 진동을 흡수함으로써 회전하는 기어사이에서 백래시로 인해 발생되는 치타음이 방지되어, 변속기 내부의 래틀 소음이 방지되므로 차량의 쾌적한 실내환경을 확보할 수 있는 효과가 있다.

수동변속기, 래틀 소음, 진동, 입력축, 출력축, 변속단 기어, 니들 롤러 베어링, 니들 롤러, 감쇠수단, 탄성부재

Description

수동변속기의 래틀 소음 저감장치{Apparatus for reducing Rattle noise for Manual transmission}

도 1은 종래 기술에 따른 수동변속기의 종단면도,

도 2는 도 1에서 A-A선 단면도,

도 3은 본 발명에 따른 래틀 소음 저감장치가 구비된 수동변속기의 종단면도,

도 4는 도 3에서 B-B선 단면도,

삭제

<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>

60: 샤프트 62: 입력축

64: 출력축 70: 변속단 기어

80: 니들 롤러 베어링 82: 니들 롤러

84: 케이지 90: 탄성부재

본 발명은 수동변속기에 관한 것으로서, 특히 변속기의 입/출력축과 변속단 기어 사이에 삽입되는 니들 롤러 베어링의 내부에 원통형 탄성부재가 구비됨으로써, 상기 입/출력축과 변속단 기어 사이에 진동을 흡수함으로써 진동으로 인해 발생되는 래틀 소음을 방지할 수 있는 수동변속기의 래틀 소음 저감장치에 관한 것이다.

일반적으로 수동변속기는 클러치와 추진축 사이에 설치되어 자동차의 주행 상태 변화에 따른 기관의 회전력을 증대시키거나 감소시키는 역할을 한다.

그리고, 수동변속기에는 클러치로부터 동력을 전달받는 입/출력축과 변속기 케이스 사이에는 각 축이 변속기 케이스에 지지되면서도 용이하게 회전되도록 다수개의 변속기용 베어링이 설치된다.

도 1은 종래 기술에 따른 수동변속기가 도시된 종단면도이고, 도 2는 도 1에서 A-A선 단면도이다.

종래 기술에 따른 FF타입 수동변속기는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 입력축(1) 및 출력축(2)이 설치되고, 상기 입력축(1)과 출력축(2)에는 각 변속단에 맞는 기어비로 상호 치합되어 변속 동력을 형성하는 각 변속단 기어(3)들이 설치된다.

또한, 상기 출력축(2)의 하측에는 양쪽 추진축(4)으로 회전동력을 전달하는 동시에 차동기능을 수행하는 디퍼렌셜(5)이 구비된다.

한편, 상기 입/출력축(1)(2)과 상기 변속단 기어(3)사이에는 상기 변속단(3) 기어들이 각각 자유롭게 회전가능토록 니들 롤러 베어링(10)이 설치된다.

상기 니들 롤러 베어링(10)은 상기 입/출력축(1)(2)과 상기 변속단기어(3)가 상호 구속되지 않고 자유 회전할 수 있도록 상기 입/출력축(1)(2)의 외주면과 상기 변속단 기어(3)의 내주면 사이에 설치된다.

여기서, 상기 니들 롤러 베어링(10)은 바늘처럼 가늘고 긴 침상형의 니들 롤러(12)가 원주방향을 따라 연이어 배열되고, 상기 니들 롤러(12)는 케이지(14)에 의해 연결되어 지지된다.

따라서, 상기 니들 롤러 베어링(10)은 상기 입/출력축(1)(2)과 변속단 기어(3) 사이에서 구름접촉되면서 상기 입/출력축(1)(2)을 지지하게 된다.

이와 같은 종래의 수동변속기는 클러치를 통해 상기 입력축(1)으로 입력된 회전력이 상이한 기어비로 치합된 상기 각 변속단 기어(3)를 거치면서 회전력이 적절하게 변환되고, 이렇게 변속된 동력은 상기 출력축(2)과 디퍼렌셜(5)을 통해 상기 추진축(4)에 전달되게 된다.

여기서, 상기 변속단 기어(3)는 엔진 시동이 온상태인 경우는 항상 회전하고 있고, 주행시도 항상 공회전하게 되며, 특히 저속 회전 영역인 엔진 아이들링시에는 엔진의 회전변동이 크게 발생되어, 이 회전 변동이 변속기로 전달되면서 상기 변속단 기어(3)가 가지고 있는 백래쉬(BACK-LASH)에 의해 양치면을 때리면서 치타음이 발생되게 된다.

상기 백래쉬는 각 변속단 기어(3)가 원활하게 물려 돌아가게 하도록 설정한 것이지만, 동력 전달 과정에서 기어 치 측면끼리 연속적으로 부딪히면서 심각한 래틀 소음(RATTLE NOISE)을 발생시키게 된다.

또한, 상기 니들 롤러베어링(10)은 상기 입/출력축(1)(2)과 변속단 기어(3)사이에 회전마찰저항을 감소시키는 역할을 수행하지만, 구동되지 않는 상기 변속단 기어(3)에서 회전 마찰이 거의 발생되지 않으면, 미소한 회전 진동시에도 상기 입/출력축(1)(2)과 니들 롤러 베어링(10) 사이의 틈새에 의해 반경방향으로 진동이 발생되고, 댐핑기능을 수행하지 못하므로 진동이 그대로 전달되게 된다.

즉, 상기한 바와 같은 종래 기술에 따른 수동변속기는 변속기 내로 유입된 진동을 감쇠시킬 수 있는 별다른 장치가 구비되어 있지 않기 때문에, 엔진의 토크 변화에 따라 변속기 내부에서 발생되는 진동과 충격에 의해 상기와 같은 래틀 소음이 발생되게 되고, 이렇게 발생된 소음이 차실 내로 전달되어 차실내 환경을 악화시키는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 변속기의 입/출력축과 변속단 기어 사이에 진동을 흡수할 수 있는 감쇠수단을 설치함으로써, 래틀 소음을 줄여 차량의 쾌적한 실내 환경을 확보할 수 있는 수동변속기의 래틀 소음 저감장치를 제공하는 데 목적이 있다.

상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 수동변속기의 래틀 소음 저감장치는 변속기의 입/출력축과 변속단 기어 사이에서 상호 자유 회전되도록 삽입된 니들 롤러 베어링과, 상기 니들 롤러 베어링의 내부에 구비되어 상기 변속단 기어의 진동을 감쇠시키도록 반경방향으로 탄성을 갖는 감쇠수단을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명에 따른 수동변속기의 종단면도이고, 도 4는 도 3에서 B-B선 단면도이다.

본 발명에 따른 수동변속기의 래틀 소음 저감장치는 도 3 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 변속기의 샤프트(60)과 변속단 기어(70) 사이에서 상호 자유 회전되도록 삽입된 니들 롤러 베어링(80)과, 상기 니들 롤러 베어링(80)의 내부에 구비되어 상기 변속단 기어(70)의 진동을 감쇠시키도록 반경방향으로 탄성을 갖는 탄성부재(90)를 포함하여 구성된다.

상기 변속단 기어(70)는 각 변속단에 맞는 기어비로 상호 치합되어 변속 동력을 형성하도록 상기 샤프트(60)에 각각 결합된다.

여기서, 상기 샤프트(60)는 엔진으로부터 동력을 전달받는 입력축(62)과, 변 속기의 하측에 장착된 디퍼렌셜(66)로 동력을 전달하는 출력축(64)으로 구성된다.

상기 니들 롤러 베어링(80)은 상기 입/출력축(62)(64)과 상기 변속단기어(70)가 상호 구속되지 않고 자유 회전할 수 있도록 상기 입/출력축(62)(64)의 외주면과 상기 변속단 기어(70)의 내주면 사이에 설치된다.

여기서, 상기 니들 롤러 베어링(80)은 바늘처럼 가늘고 긴 침상형의 니들 롤러(82)가 원주방향을 따라 소정간격 이격되게 배열되고, 상기 니들 롤러(82)는 케이지(84)에 의해 연결되어 지지된다.

한편, 상기 탄성부재(90)는 상기 복수개의 니들 롤러(82) 사이에서 원주방향을 따라 복수개가 동일 간격으로 이격되는 위치에 구비된다.

상기 탄성부재(90)는 어느 하나가 상기 복수개의 니들 롤러(82) 중에서 어느 두 개의 니들 롤러(82) 사이에 위치되면, 그 위치에 대칭되는 곳에 다른 하나가 위치되게 된다.

여기서, 상기 탄성부재(90)는 상하방향의 진동을 감쇠시켜 상기 입력축(62)과 출력축(64) 사이의 기어치면의 부딪힘이 방지되도록 상기 입/출력축(62)(64)의 상하측에 각각 구비되는 것이 바람직하다.

상기 탄성부재(90)는 반경방향으로 탄성력을 가지도록 중공형태로 이루어진 원통형상으로 형성된다.

상기 탄성부재(90)는 상기 니들 롤러(82)와 같이 가늘고 길게 형성되는 바, 상기 니들 롤러(82)보다 먼저 상기 입/출력축(62)(64)에 접촉되어 마찰을 일으키면서 진동을 흡수할 수 있도록 상기 탄성부재(90)의 직경은 상기 니들 롤러(82)의 직 경보다 크게 형성된다.

그리고, 상기 탄성부재(90)는 고무재질로 형성되는 것이 바람직하다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 동작을 살펴보면 다음과 같다.

변속기가 구동되면, 상기 변속기의 입/출력축(62)(64)과 변속단 기어(70)사이에 삽입된 상기 니들 롤러 베어링(80)의 구름회전에 의해 상기 입/출력축(62)(64)과 변속단 기어(70)는 상호 자유 회전하게 된다.

한편, 변속이 이루어지지 않는 상기 변속단 기어(70)는 축하중을 받지 않고 회전만 하게 된다.

이 때, 상기 탄성부재(90)는 상기 입/출력축(62)(64)과 접촉되면서 마찰을 발생시키고, 반경방향으로 탄성 변형되면서 진동을 흡수하여 댐핑역할을 하게 된다.

따라서, 상기 탄성부재(90)가 상기 입/출력축(62)(64)과 변속단 기어 (70)사이의 진동을 흡수하기 때문에 각 변속단 기어(70)의 백래시로 인해 기어치면이 부딪히면서 발생되는 래틀 소음을 방지 할 수 있게 된다.

한편, 상기 변속단 기어(70)가 구동시에는 상기 니들 롤러 베어링(80)이 큰 하중을 받게 되고 큰 회전력이 작용하게 되므로, 상기 탄성부재(90)는 반경방향으로 압축되어 댐퍼 기능을 수행하지 않게 된다.

따라서, 상기 니들 롤러(82)들에 하중이 분배되고, 상기 니들 롤러 베어링(80)은 베어링 역할만을 수행하게 된다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 수동변속기의 래틀 소음 저감장치는 변속기의 입/출력축과 변속단 기어 사이에 삽입되는 니들 롤러 베어링의 내부에 중공형태이고 원통형인 탄성부재가 구비되고, 상기 탄성부재는 반경방향으로 탄성력을 제공하여 상기 입/출력축과 변속단 기어 사이에 발생되는 진동을 흡수함으로써 회전하는 기어사이에서 백래시로 인해 발생되는 치타음이 방지되어, 변속기 내부의 래틀 소음이 방지되므로 차량의 쾌적한 실내환경을 확보할 수 있는 효과가 있다.

Claims

변속기의 샤프트(60)와 변속단 기어(70) 사이에 원주방향을 따라 소정 간격 이격되게 배치된 복수개의 니들 롤러(82)와, 상기 복수개의 니들 롤러(82)를 상호 연결시키는 케이지(84)로 이루어진 니들 롤러 베어링(80)과;

상기 니들 롤러 베어링(80)의 내부에 설치되어 상기 변속단 기어(70)의 진동을 감쇠시키도록 상기 복수개의 니들 롤러(82) 사이에 반경방향으로 탄성을 갖게 구비된 탄성부재(90)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 수동변속기의 래틀 소음 저감장치.
삭제
제 1 항에 있어서,

상기 탄성부재(90)는 상기 복수개의 니들 롤러(82) 사이에서 원주방향을 따라 복수개가 배치된 것을 특징으로 하는 수동변속기의 래틀 소음 저감장치.
제 1 항 또는 제 3 항에 있어서,

상기 탄성부재(90)는 반경방향으로 탄성력을 갖도록 중공형태의 원통형상으로 이루어진 것을 특징으로 하는 수동변속기의 래틀 소음 저감장치.
제 4 항에 있어서,

상기 탄성부재(90)는 상기 샤프트(60)와의 접촉될 수 있도록 상기 니들 롤러(82)의 직경보다 직경이 크게 형성된 것을 특징으로 하는 수동변속기의 래틀 소음 저감장치.