KR100815705B1 - 수동변속기 - Google Patents

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KR100815705B1
KR100815705B1 KR1020070021723A KR20070021723A KR100815705B1 KR 100815705 B1 KR100815705 B1 KR 100815705B1 KR 1020070021723 A KR1020070021723 A KR 1020070021723A KR 20070021723 A KR20070021723 A KR 20070021723A KR 100815705 B1 KR100815705 B1 KR 100815705B1
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안성범
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Abstract

본 발명은 수동변속기에 관한 것으로서, 주축의 스플라인에 결합되는 허브와; 상기 허브의 외주면에서 축방향으로 이동가능하도록 결합된 슬리브와; 상기 슬리브의 외측을 감싸기 위해 2개의 암을 형성하고, 상기 슬리브를 축방향으로 섭동시켜 주는 쉬프트포크와; 상기 암의 내측에 형성되어 상기 쉬프트포크에 가해지는 변속력을 상기 슬리브로 전달하는 패드부와; 상기 패드부에 마련되어 상기 슬리브와 상기 쉬프트포크 간의 마찰을 감소시키는 마찰부재와; 상부에 돌기부가 형성되고, 상기 허브와 상기 슬리브 사이에 마련되어 상기 허브와 상기 슬리브를 상호 고정시키는 싱크로나이져키와; 상기 싱크로나이져키의 내측에 탄지되어 상기 싱크로나이져키가 상기 슬리브의 내면에 밀착되는 상태를 유지시키는 스프링과; 주축에 장착되어 회전하도록 마련된 변속기어와; 상기 변속기어와 일체로 마련되고, 콘부가 형성된 클러치기어와; 상기 콘부의 외측면에 위치하여 상기 슬리브의 이동에 따른 콘부와의 마찰을 통해 동기작용을 하는 싱크로나이져링을 포함하여 구성되며, 상기 마찰부재는 마찰을 감소시켜주기 위한 볼베어링과, 상기 볼베어링을 탄성지지하는 탄성부재를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
이에 의해, 상기 수동변속기는 쉬프트포크 암의 내측에 형성된 패드부에 마찰부재를 추가로 설치하여 쉬프트포크와 슬리브 간의 마찰저항을 감소시켜 동력손실을 최소화하고, 마찰열에 의한 과열현상을 방지하여 오일이 열화되는 것을 방지할 수 있다.

Description

수동변속기{MANUAL TRANSMISSION}
도 1은 종래 수동변속기의 쉬프트포크와 슬리브가 분리된 모습을 나타낸 사시도,
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 수동변속기의 내부 구성을 나타낸 단면도,
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 수동변속기의 쉬프트포크와 슬리브가 분리된 모습을 나타낸 사시도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1 : 주축 3 : 주축스플라인
5 : 허브 7 : 슬리브
71 : 슬리브홈 9 : 쉬프트포크
91, 92 : 암 11 : 패드부
11-1 : 패드부홈 13 : 마찰부재
13-1 : 볼베어링 13-2 : 탄성부재
15 : 싱크로나이져키 15-1 : 돌기부
17 : 스프링 19 : 변속기어
21 : 클러치기어 21-1 : 콘부
23 : 싱크로나이져링
본 발명은 수동변속기에 관한 것으로서, 특히 쉬프트포크 암의 내측에 형성된 패드부에 마찰부재를 추가로 설치하여 쉬프트포크와 슬리브 간의 마찰저항을 감소시켜 동력손실을 최소화하고, 마찰열에 의한 과열현상을 방지하여 오일이 열화되는 것을 방지할 수 있는 수동변속기에 관한 것이다.
일반적으로 자동차에 탑재되는 변속장치는 주행중 엔진으로부터 생성되는 구동력을 차량의 주행상태에 알맞게 변화시켜 구동차륜으로 전달하는 기능을 수행하는 것으로, 이의 작동방식에 따라 수동변속기, 자동변속기 및 무단변속기 등으로 구분되어 장착되고 있는 실정이다.
도 1을 참조하면, 종래의 수동변속기는 변속레버의 조작에 의해 전후로 이동되는 쉬프트레일(미도시)에 쉬프트포크(9')가 고정되고, 상기 쉬프트포크(9') 암(91', 92')의 내측에 형성된 패드부(11')가 슬리브홈(71')에 삽입되어 상기 쉬프트레일의 전후동작시 이와 연동되면서 슬리브(7')를 전후방향으로 섭동시켜주어 기어물림이 이루어진다.
이때, 상기 쉬프트포크(9')의 패드부(11')는 상기 슬리브(7')에 형성된 홈(71')의 측면과 면접촉을 이루면서 삽입되는데, 상기 쉬프트포크(9')는 고정된 상태이고, 상기 슬리브(7')는 회전동력이 상기 수동변속기에 전달되어 주축(1')이 회전하는 동안은 계속 회전을 하기 때문에 상기 슬리브(7')의 홈(71')측면과 상기 쉬프트포크(9')의 패드부(11') 간에 계속해서 회전마찰이 발생된다.
그러나, 종래의 수동변속기는 상기와 같은 회전마찰이 발생할 때 상기 슬리브(7')의 홈(71')측면과 상기 쉬프트포크(9')의 패드부(11') 간에 면접촉에 의한 회전마찰만이 발생하게 되어 상기 마찰에 의해 동력이 손실되고, 상기 마찰에 의한 과열현상으로 오일이 열화되는 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명의 목적은, 쉬프트포크 암의 내측에 형성된 패드부에 마찰부재를 추가로 설치하여 쉬프트포크와 슬리브 간의 마찰저항을 감소시켜 동력손실을 최소화하고, 마찰열에 의한 과열현상을 방지하여 오일이 열화되는 것을 방지할 수 있는 수동변속기를 제공하는데 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로서 본 발명의 구성은, 주축의 스플라인에 결합되는 허브와; 상기 허브의 외주면에서 축방향으로 이동가능하도록 결합된 슬리브와; 상기 슬리브의 외측을 감싸기 위해 2개의 암을 형성하고, 상기 슬리브를 축방향으로 섭동시켜 주는 쉬프트포크와; 상기 암의 내측에 형성되어 상기 쉬프트포크에 가해지는 변속력을 상기 슬리브로 전달하는 패드부와; 상기 패드부에 마련되어 상기 슬리브와 상기 쉬프트포크 간의 마찰을 감소시키는 마찰부재와; 상부에 돌기부가 형성되고, 상기 허브와 상기 슬리브 사이에 마련되어 상기 허브와 상기 슬리브를 상호 고정시키는 싱크로나이져키와; 상기 싱크로나이져키의 내측에 탄지되어 상기 싱크로나이져키가 상기 슬리브의 내면에 밀착되는 상태를 유지시키는 스프링과; 주축에 장착되어 회전하도록 마련된 변속기어와; 상기 변속기어와 일체로 마련되고, 콘부가 형성된 클러치기어와; 상기 콘부의 외측면에 위치하여 상기 슬리브의 이동에 따른 콘부와의 마찰을 통해 동기작용을 하는 싱크로나이져링을 포함하여 구성되고, 상기 마찰부재는 마찰을 감소시켜주기 위한 볼베어링과, 상기 볼베어링을 탄성지지하는 탄성부재를 포함하여 이루어진다.
여기서, 상기 슬리브는 상기 쉬프트포크의 암이 삽입되는 홈이 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 패드부는 상기 마찰부재가 삽입되는 홈이 다수 개 형성되는 것을 특징으로 한다.
삭제
상기 탄성부재는 스프링으로 마련되는 것을 특징으로 한다.
상기 마찰부재는 변속중에는 면접촉을 하도록 하여 과도한 힘에 의한 슬리브의 손상을 방지하고, 변속이 완료된 후에는 점첩촉을 하도록 하여 마찰을 감소시키도록 마련되는 것을 특징으로 한다.
상기 마찰부재는 다수 개 형성되고, 상기 패드부에 상호 대향되도록 설치되는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예에 대하여 상세히 설명하기로 한다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 수동변속기는 주축(1)의Ⅲ 스플라인(3)에 결합되는 허브(5)와; 상기 허브(5)의 외주면에서 축방향으로 이동가능하도록 결합된 슬리브(7)와; 상기 슬리브(7)의 외측을 감싸기 위해 2개의 암(9-1, 9-2)을 형성하고, 상기 슬리브(7)를 축방향으로 섭동시켜 주는 쉬프트포크(9)와; 상기 암(9-1, 9-2)의 내측에 형성되어 상기 쉬프트포크(9)에 가해지는 변속력을 상기 슬리브(7)로 전달하는 패드부(11)와; 상기 패드부(11)에 마련되어 상기 슬리브(7)와 상기 쉬프트포크(9) 간의 마찰을 감소시키는 마찰부재(13)와; 상부에 돌기부(15-1)가 형성되고, 상기 허브(5)와 상기 슬리브(7) 사이에 마련되어 상기 허브(5)와 상기 슬리브(7)를 상호 고정시키는 싱크로나이져키(15)와; 상기 싱크로나이져키(15)의 내측에 탄지되어 상기 싱크로나이져키(15)가 상기 슬리브(7)의 내면에 밀착되는 상태를 유지시키는 스프링(17)과; 주축(1)에 장착되어 회전하도록 마련된 변속기어(19)와; 상기 변속기어(19)와 일체로 마련되고, 콘부(21-1)가 형성된 클러치기어(21)와; 상기 콘부(21-1)의 외측면에 위치하여 상기 슬리브(7)의 이동에 따른 콘부(21-1)와의 마찰을 통해 동기작용을 하는 싱크로나이져링(23)을 포함하여 구성되고, 상기 마찰부재(13)는 마찰을 감소시켜주기 위한 볼베어링(13-1)과, 상기 볼베어링(13-1)을 탄성지지하는 탄성부재(13-2)를 포함하여 이루어진다.
이하, 각 구성별로 상세히 설명하기로 한다.
상기 허브(5)는 상기 주축(1)의 스플라인(3)에 결합되도록 마련되고, 상기 슬리브(7)는 상기 허브(5)의 외주면에서 축방향으로 이동가능하도록 결합되고, 상 기 쉬프트포크(9)의 암(91, 92)이 삽입되는 홈(71)이 형성되도록 마련된다.
상기 쉬프트포크(9)는 상기 슬리브(7)의 외측을 감싸기 위해 2개의 암(91, 92)을 형성하고, 상기 암(91, 92)이 상기 슬리브(7)의 홈(71)에 삽입되어 상기 슬리브(7)를 축방향으로 섭동시켜 주도록 마련된다.
상기 패드부(11)는 상기 암(91, 92)의 내측에 형성되어 상기 슬리브(7)의 홈(71)과 접촉하며, 상기 마찰부재(13)가 삽입되는 홈(11-1)이 다수 개 형성되고, 상기 쉬프트포크(9)에 가해지는 변속력을 상기 슬리브(7)로 전달하도록 마련된다.
상기 마찰부재(13)는 상기 패드부(11)에 마련되어 상기 슬리브(7)와 상기 쉬프트포크(9) 간의 마찰을 감소시켜주며, 마찰을 감소시켜주기 위한 볼베어링(13-1)과, 상기 볼베어링(13-1)을 탄성지지하는 탄성부재(13-2)를 포함하여 구성되고, 상기 탄성부재(13-2)는 스프링으로 마련되는 것이 바람직하다.
상기 마찰부재(13)는 변속중에는 면접촉을 하도록 하여 과도한 힘에 의한 슬리브(7)의 손상을 방지하고, 변속이 완료된 후에는 점첩촉을 하도록 하여 마찰을 감소시키도록 마련된다.
상기 마찰부재(13)는 다수 개 형성되어 상기 패드부(11)에 상호 대향되도록 설치되는 것이 바람직하다.
상기 싱크로나이져키(15)는 상부에 돌기부(15-1)가 형성되고, 상기 허브(5)와 상기 슬리브(7) 사이에 마련되어 상기 허브(5)와 상기 슬리브(7)를 상호 고정시키도록 마련된다.
상기 스프링(17)은 상기 싱크로나이져키(15)의 내측에 탄지되어 상기 싱크로 나이져키(15)가 상기 슬리브(7)의 내면에 밀착되는 상태를 유지시키도록 마련된다.
상기 변속기어(19)는 상기 주축(1)에 장착되어 상기 슬리브(7)로부터 전달된 동력을 공급받아 회전하며, 상기 클러치기어(21)는 콘부(21-1)가 형성되고, 상기 변속기어(19)와 일체로 마련된다.
상기 싱크로나이져링(23)은 상기 콘부(21-1)의 외측면에 위치하여 상기 슬리브(7)의 이동에 따른 콘부(21-1)와의 마찰을 통해 동기작용을 하도록 마련된다.
상기한 구성에 의한 본 발명의 일실시예에 따른 수동변속기의 작동은 다음과 같다.
운전자가 변속을 하기 위해 변속레버를 조작하게 되면, 상기 쉬프트포크(9)에 의해 상기 슬리브(7)가 이동하게 되고, 이에 따라 상기 슬리브(7)의 내부 스플라인 홈부에 물려있는 상기 싱크로나이져키(15)의 돌기부(15-1)를 밀어서 상기 싱크로나이져링(23)의 홈을 밀게 된다.
이와 함께 상기 슬리브(7)가 계속 이동함에 따라 상기 싱크로나이져링(23)의 나사부가 상기 콘부(21-1)와 밀착되면서, 상기 변속기어(19)가 회전력을 전달받기 시작하며, 이 상태에서는 상기 싱크로나이져키(15)가 상기 싱크로나이져링(23)의 홈을 밀게 된다.
이러한 작용으로 상기 슬리브(7)가 계속 이동하여 상기 변속기어(19)와 상기 싱크로나이져링(23)이 동기되면, 상기 싱크로나이져링(23)이 상기 슬리브(7)의 내부 스플라인으로 들어가고, 상기 슬리브(7)의 스플라인과 상기 클러치기어(21)의 스플라인이 록킹되어져 변속동력이 전달되고, 이로써 변속을 완료하게 된다.
이때, 상기 쉬프트포크(9) 암(91, 92)의 내측에 형성된 패드부(11)에는 볼베어링(13-1)과 탄성부재(13-2)로 구성된 마찰부재(13)가 추가로 설치되어 있어서, 상기 쉬프트포크(9)가 상기 슬리브(7)를 이동시킬때는 상기 볼베어링(13-1)이 상기 패드부(11)의 삽입홈(11-1)으로 밀려들어가 상기 쉬프트포크(9)와 상기 슬리브(7)는 면접촉에 의해 이동이 이루어지게 되고, 변속이 완료된 후에는 상기 볼베어링(13-1)이 상기 탄성부재(13-2)에 의해 밀려나오게 되면서 상기 쉬프트포크(9)와 상기 슬리브(7) 간의 접촉이 점접촉으로 바뀌게 되어 상기 쉬프트포크(9)와 상기 슬리브(7) 간의 마찰저항을 감소시켜 동력손실을 최소화하고, 마찰열에 의한 과열현상을 방지하여 오일이 열화되는 것을 방지하게 된다.
전술한 바와 같이, 본 발명에 따른 수동변속기는 쉬프트포크 암의 내측에 형성된 패드부에 마찰부재를 추가로 설치하여 쉬프트포크와 슬리브 간의 마찰저항을 감소시켜 동력손실을 최소화하고, 마찰열에 의한 과열현상을 방지하여 오일이 열화되는 것을 방지할 수 있다.

Claims (9)

  1. 주축의 스플라인에 결합되는 허브와;
    상기 허브의 외주면에서 축방향으로 이동가능하도록 결합된 슬리브와;
    상기 슬리브의 외측을 감싸기 위해 2개의 암을 형성하고, 상기 슬리브를 축방향으로 섭동시켜 주는 쉬프트포크와;
    상기 암의 내측에 형성되어 상기 쉬프트포크에 가해지는 변속력을 상기 슬리브로 전달하는 패드부와;
    상기 패드부에 마련되어 상기 슬리브와 상기 쉬프트포크 간의 마찰을 감소시키는 마찰부재와;
    상부에 돌기부가 형성되고, 상기 허브와 상기 슬리브 사이에 마련되어 상기 허브와 상기 슬리브를 상호 고정시키는 싱크로나이져키와;
    상기 싱크로나이져키의 내측에 탄지되어 상기 싱크로나이져키가 상기 슬리브의 내면에 밀착되는 상태를 유지시키는 스프링과;
    주축에 장착되어 회전하도록 마련된 변속기어와;
    상기 변속기어와 일체로 마련되고, 콘부가 형성된 클러치기어와;
    상기 콘부의 외측면에 위치하여 상기 슬리브의 이동에 따른 콘부와의 마찰을 통해 동기작용을 하는 싱크로나이져링을 포함하여 이루어지고, 상기 마찰부재는 마찰을 감소시켜주기 위한 볼베어링과, 상기 볼베어링을 탄성지지하는 탄성부재를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 수동변속기.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 슬리브는 상기 쉬프트포크의 암이 삽입되는 홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 수동변속기.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 패드부는 상기 마찰부재가 삽입되는 홈이 다수 개 형성되는 것을 특징으로 하는 수동변속기.
  4. 삭제
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 탄성부재는 스프링으로 마련되는 것을 특징으로 하는 수동변속기.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 마찰부재는 변속중에는 면접촉을 하도록 하여 과도한 힘에 의한 슬리브의 손상을 방지하도록 마련되는 것을 특징으로 하는 수동변속기.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 마찰부재는 변속이 완료된 후에는 점첩촉을 하도록 하여 마찰을 감소시키도록 마련되는 것을 특징으로 하는 수동변속기.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 마찰부재는 다수 개 형성되는 것을 특징으로 하는 수동변속기.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 마찰부재는 상기 패드부에 상호 대향되도록 설치되는 것을 특징으로 하는 수동변속기.
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