KR100828682B1 - 변속기의 카운터 샤프트 브레이크 장치 - Google Patents

변속기의 카운터 샤프트 브레이크 장치 Download PDF

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KR100828682B1 KR1020060091911A KR20060091911A KR100828682B1 KR 100828682 B1 KR100828682 B1 KR 100828682B1 KR 1020060091911 A KR1020060091911 A KR 1020060091911A KR 20060091911 A KR20060091911 A KR 20060091911A KR 100828682 B1 KR100828682 B1 KR 100828682B1
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최치환
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현대자동차주식회사
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Abstract

본 발명은 변속기로의 동력 전달을 차단함과 동시에 카운터 샤프트의 회전 속도를 줄여 변속을 용이하게 하는 변속기의 카운터 샤프트 브레이크 장치에 관한 것이다.
본 발명에 따른 변속기의 카운터 샤프트 브레이크 장치는, 변속기 케이스; 상기 변속기 케이스 내부에 수평으로 설치되어 있는 카운터 샤프트; 상기 카운터 샤프트에 결합되어 있으며 상기 카운터 샤프트를 가변적으로 정지시키는 카운터 샤프트 브레이크; 및 상기 카운터 샤프트 브레이크를 작동시키는 카운터 샤프트 브레이크 작동 포크;를 포함할 수 있다.
카운터 샤프트, 클러치 릴리스 포크, 클러치 릴리스 샤프트

Description

변속기의 카운터 샤프트 브레이크 장치{APPARATUS FOR BRAKING COUNTER SHAFT OF TRANSMISSION}
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 변속기에서 카운터 샤프트, 클러치 릴리스 포크, 그리고 카운터 샤프트 작동 포크의 설치 구조를 보인 정면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 클러치 릴리스 포크와 카운터 샤프트 작동 포크의 구조를 보인 측면도 및 정면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 변속기의 카운터 샤프트 브레이크 장치가 작동하지 않은 경우를 도시한 일부 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 변속기의 카운터 샤프트 브레이크 장치가 작동하는 경우를 도시한 일부 단면도이다.
도 5는 종래의 변속기에서 카운터 샤프트와 클러치 릴리스 포크가 설치 구조를 보인 정면도이다.
도 6은 종래의 클러치 릴리스 포크의 구조를 보인 측면도 및 정면도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
100 : 변속기 케이스 110 : 주축
120 : 카운터 샤프트 130 : 카운터 샤프트 브레이크
140 : 카운터 샤프트 브레이크 작동 포크 150 : 클러치 릴리스 포크
160 : 클러치 릴리스 샤프트
본 발명은 변속기의 카운터 샤프트 브레이크 장치에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 본 발명은 변속기로의 동력 전달을 차단함과 동시에 카운터 샤프트의 회전 속도를 줄여 변속을 용이하게 하는 변속기의 카운터 샤프트 브레이크 장치에 관한 것이다.
일반적으로 운전자가 변속을 위하여 클러치 페달을 밟으면 엔진의 동력이 변속기에 전달되는 것이 차단된다. 이 경우 싱크로나이저가 변속기에 구비된 복수개의 기어들을 동기화한 후 운전자가 클러치 페달을 놓으면 엔진의 동력이 상기 변속기에 다시 전달된다.
도 5 및 도 6을 참조하여, 종래의 변속기에서 카운터 샤프트와 클러치 릴리스 포크의 설치 구조를 설명하면 다음과 같다.
도 5는 종래의 변속기에서 카운터 샤프트와 클러치 릴리스 포크가 설치 구조를 보인 정면도이고, 도 6은 종래의 클러치 릴리스 포크의 구조를 보인 측면도 및 정면도이다.
도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 종래의 변속기는 변속기 케이스(10) 중앙에 수평으로 주축(20)이 설치되어 있고, 상기 주축(20)과 평행하게 카운터 샤프트(30)가 설치되어 있다. 또한 상기 변속기 케이스(10) 내부에는 복수개의 기 어들을 포함하는 작동 멤버들이 설치되어 있다.
상기 주축(20)과 상기 카운터 샤프트(30) 사이에는 클러치 릴리스 샤프트(clutch release shaft)(50)가 설치되어 있으며, 상기 클러치 릴리스 샤프트(50)에는 클러치 릴리스 포크(clutch release fork)(40)가 고정되어 있다.
상기 클러치 릴리스 샤프트(50)는 변속기 외부의 작동 로드(70)에 의하여 회전한다. 따라서 상기 클러치 릴리스 샤프트(50)에 고정된 상기 클러치 릴리스 포크(40)도 회전하며 클러치를 토크 컨버터로부터 해제시키고, 이에 따라 엔진의 동력이 상기 변속기에 전달되는 것은 차단된다.
하지만 변속기 내에 구비된 복수개의 기어들을 포함하는 작동 멤버들은 엔진으로부터 동력 전달이 차단되어도 관성에 의하여 변속 전의 회전속도로 회전하고 있다. 이러한 변속과정에서 상기 복수개의 기어들은 싱크로나이저의 마찰능력에 의하여 동기화된 후 변속된다.
따라서 싱크로나이저가 조기에 마모되거나 변속감이 나빠지는 문제가 있었다. 또한, 싱크로나이저의 마모에 의하여 변속 불량이 발생하였다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 엔진으로부터 변속기로의 동력 전달을 차단함과 동시에 카운터 샤프트의 회전 속도를 줄여 변속을 용이하게 하는 변속기의 카운터 샤프트 브레이크 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한 싱크로나이저의 용량 부족에 의한 크래시 노이즈(crash noise) 및 변속 불량을 방지하는데 다른 목적이 있다.
마지막으로 싱크로나이저의 조기 마모를 방지하여 싱크로나이저의 수명을 증대하는데 또 다른 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 변속기의 카운터 샤프트 브레이크 장치는, 토크 컨버터에 선택적으로 결합 또는 해제되는 클러치를 포함하는 변속기에 장착되며, 변속기 케이스; 상기 변속기 케이스 내부에 수평으로 설치되어 있는 카운터 샤프트; 상기 카운터 샤프트에 결합되어 있으며 상기 카운터 샤프트를 선택적으로 정지시키는 카운터 샤프트 브레이크; 및 상기 카운터 샤프트 브레이크를 작동시키는 카운터 샤프트 브레이크 작동 포크;를 포함할 수 있다.
상기 카운터 샤프트 브레이크 장치는 클러치를 토크 컨버터에 선택적으로 결합 또는 해제시키기 위한 클러치 릴리스 포크를 더 포함하되, 상기 카운터 샤프트 브레이크 작동 포크는 클러치 릴리스 포크와 일체로 형성되어 있을 수 있다.
상기 카운터 샤프트 브레이크 장치는 상기 클러치 릴리스 포크에 연결된 클러치 릴리스 샤프트를 더 포함하되, 상기 카운터 샤프트 브레이크 작동 포크와 상기 클러치 릴리스 포크는 상기 클러치 릴리스 샤프트에 의하여 동시에 작동할 수 있다.
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상기 카운터 샤프트의 일측부는 상기 변속기 케이스 외부로 연장되어 있고, 상기 연장된 부분에 상기 카운터 샤프트 브레이크가 결합되어 있을 수 있다.
상기 카운터 샤프트 브레이크는 상기 카운터 샤프트에 스플라인 결합할 수 있다.
상기 카운터 샤프트 브레이크의 외주면으로 상기 카운터 샤프트 브레이크 작동 포크를 가이드하는 홈이 형성되어 있으며, 상기 카운터 샤프트 브레이크의 양 측면 중 변속기 케이스 측의 일측면에는 마찰부재가 부착되어 있을 수 있다.
상기 카운터 샤프트 브레이크 작동 포크에는 상기 홈에 삽입되는 돌출부가 형성되어 있을 수 있다.
상기 클러치 릴리스 포크와 상기 카운터 샤프트 브레이크 작동 포크는 동시에 작동하여 상기 클러치 릴리스 포크는 변속기로의 동력 전달을 차단하고 동시에 상기 카운터 샤프트 브레이크 작동 포크는 카운터 샤프트의 회전 속도를 늦추도록 되어 있을 수 있다.
상기 카운터 샤프트 브레이크 작동 포크가 작동하는 경우 상기 마찰부재는 상기 변속기 케이스와 접촉하여 상기 카운터 샤프트의 회전속도를 줄일 수 있다.
상기 카운터 샤프트 브레이크 작동 포크는 상기 클러치 릴리스 샤프트의 작동에 의하여 상기 카운터 샤프트 브레이크를 상기 변속기 케이스 방향으로 밀 수 있다.
상기 클러치 릴리스 샤프트는 클러치 페달에 연결된 작동로드에 의하여 작동될 수 있다.
상기 클러치 릴리스 샤프트는 일체로 형성된 상기 카운터 샤프트 브레이크 작동 포크와 상기 클러치 릴리스 포크의 결합부에 볼트로 고정될 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예를 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 변속기에서 카운터 샤프트, 클러치 릴리스 포크, 그리고 카운터 샤프트 작동 포크의 설치 구조를 보인 정면도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 클러치 릴리스 포크와 카운터 샤프트 작동 포크의 구 조를 보인 측면도 및 정면도이다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 변속기는 변속기 케이스(100)의 중앙에 수평으로 주축(110)이 설치되어 있고, 상기 주축(110)과 평행하게 카운터 샤프트(120)가 설치되어 있다. 또한 상기 변속기 케이스(100) 내부에는 복수개의 기어들을 포함하는 작동 멤버들이 설치되어 있다.
또한, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 카운터 샤프트(120)의 일측부는 상기 변속기 케이스(100)의 외부로 연장되어 있고, 상기 연장된 부분에 카운터 샤프트 브레이크(counter shaft brake)(130)가 결합되어 있다.
상기 카운터 샤프트 브레이크(130)는 상기 카운터 샤프트(120)에 스플라인 결합될 수 있다.
상기 카운터 샤프트 브레이크(130)는 원통형상으로 그 외주면으로 홈(180)이 형성되어 있으며, 상기 카운터 샤프트 브레이크(130)의 일측면에는 마찰부재(190)가 부착되어 있다.
상기 주축(110)과 상기 카운터 샤프트(120) 사이에는 클러치 릴리스 샤프트(160)가 설치되어 있으며, 상기 클러치 릴리스 샤프트(160)에는 클러치 릴리스 포크(150)와 카운터 샤프트 브레이크 작동 포크(counter shaft brake operating fork)(140)가 고정되어 있다. 따라서, 상기 클러치 릴리스 포크(150)와 상기 카운터 샤프트 브레이크 작동 포크(140)는 상기 클러치 릴리스 샤프트(160)에 의하여 동시에 작동한다. 상기 클러치 릴리스 샤프트(160)는 상기 변속기 케이스(100) 외부의 작동 로드(210)에 의하여 작동된다. 상기 작동 로드(210)는 차량의 클러치 페 달에 연결되어 상기 클러치 페달의 작동에 의하여 상기 클러치 릴리스 샤프트(160)를 작동시키거나 별도의 작동레버에 연결되어 상기 작동레버의 작동에 의하여 상기 클러치 릴리스 샤프트(160)를 작동시킬 수 있다.
한편, 상기 클러치 릴리스 포크(150)와 상기 카운터 샤프트 브레이크 작동 포크(140)는 일체형으로 형성될 수 있다. 또한, 상기 클러치 릴리스 샤프트(160)는 일체로 형성된 상기 카운터 샤프트 브레이크 작동 포크(140)와 상기 클러치 릴리스 포크(150)에 볼트로 고정될 수 있다.
상기 클러치 릴리스 포크(150)는 일단이 클러치와 연결되어 있으며, 타단은 상기 카운터 샤프트 브레이크 작동 포크(140)와 결합되거나 일체로 형성되어 있다.
또한, 상기 카운터 샤프트 브레이크 작동 포크(140)는 일단에 돌출부(170)가 형성되어 있으며, 타단은 상기 클러치 릴리스 포크(150)와 결합되거나 일체로 형성되어 있다. 상기 돌출부(170)는 상기 홈(180)에 삽입된다.
이하, 도 3 및 도 4를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 변속기의 카운터 샤프트 브레이크 장치의 작동을 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 변속기의 카운터 샤프트 브레이크 장치가 작동하지 않은 경우를 도시한 일부 단면도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 변속기의 카운터 샤프트 브레이크 장치가 작동하는 경우를 도시한 일부 단면도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 변속기의 카운터 샤프트 브레이크 장치가 작동하지 않는 경우에는 클러치가 토크 컨버터에 결합되어(engaged) 엔진의 동력이 주축(110)에 전달된다. 또한 변속기 내에 구비된 복수개의 기어들에 의해 상기 카운터 샤프트(120)와 상기 카운터 샤프트 브레이크(130)도 회전한다.
이 경우 상기 카운터 샤프트 브레이크(130)는 상기 변속기 케이스(100)로부터 일정 거리만큼 이격되어 있으므로 상기 카운터 샤프트(120)에 마찰력을 인가하지 않는다.
또한, 카운터 샤프트 브레이크 작동 포크(140)의 돌출부(170)는 상기 카운터 샤프트 브레이크(130)의 외주면에 형성된 홈(180)에 삽입되어 있다. 따라서, 상기 카운터 샤프트 브레이크(130)가 회전할 때 상기 돌출부(170)는 상기 홈(180)을 따라 미끄러진다.
도 4에 도시된 바와 같이, 작동 로드(210)가 상기 클러치 릴리스 샤프트(160)를 회전시키면, 상기 클러치 릴리스 샤프트(160)에 고정된 상기 클러치 릴리스 포크(140)가 회전하며 클러치를 토크 컨버터로부터 해제(release)한다. 따라서, 엔진의 동력이 변속기에 전달되는 것이 차단된다.
이와 동시에 상기 클러치 릴리스 포크(140)와 일체로 형성된 카운터 샤프트 브레이크 작동 포크(150)도 회전하며 상기 카운터 샤프트 브레이크(130)를 변속기 케이스(100)로 밀어 상기 카운터 샤프트 브레이크(130)와 상기 변속기 케이스(100)가 접촉되도록 한다.
이 경우 상기 카운터 샤프트 브레이크(130)에 부착된 마찰부재(190)와 상기 변속기 케이스(100) 사이에서 마찰력이 발생하게 되고, 이 마찰력에 의해 카운터 샤프트(120)의 회전속도가 늦추어진다. 따라서, 상기 카운터 샤프트(120)에 연결되어 있는 기어 등의 작동멤버들의 회전 속도를 줄여 변속시 싱크로나이저에 가해지는 충격량을 줄이게 된다.
이상으로 본 발명에 관한 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 실시예로부터 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의한 용이하게 변경되어 균등하다고 인정되는 범위의 모든 변경을 포함한다.
본 발명에 의하면, 엔진으로부터 변속기로의 동력 전달을 차단함과 동시에 카운터 샤프트의 회전 속도를 줄여 변속이 용이하게 수행된다.
또한, 싱크로나이저에 가해지는 충격량을 줄여 싱크로나이저의 조기 마모를 방지하고 이에 따라 싱크로나이저의 수명이 증가된다.
마지막으로 싱크로나이저의 용량 부족에 의한 크래시 노이즈 및 변속 불량을 방지하여 변속감이 향상된다.

Claims (12)

  1. 토크 컨버터에 선택적으로 결합 또는 해제되는 클러치를 포함하는 변속기에 장착되는 카운터 샤프트 브레이크 장치에 있어서,
    변속기 케이스;
    상기 변속기 케이스 내부에 수평으로 설치되어 있는 카운터 샤프트;
    상기 카운터 샤프트의 일측부에 결합되어 상기 카운터 샤프트를 따라 움직일 수 있으며 상기 카운터 샤프트를 선택적으로 정지시키는 카운터 샤프트 브레이크; 및
    상기 카운터 샤프트 브레이크를 상기 카운터 샤프트를 따라 움직이도록 하는 카운터 샤프트 브레이크 작동 포크;
    를 포함하는 변속기의 카운터 샤프트 브레이크 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 카운터 샤프트 브레이크 장치는 클러치를 토크 컨버터에 선택적으로 결합 또는 해제시키기 위한 클러치 릴리스 포크를 더 포함하되,
    상기 카운터 샤프트 브레이크 작동 포크는 클러치 릴리스 포크와 일체로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 변속기의 카운터 샤프트 브레이크 장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 카운터 샤프트 브레이크 장치는 상기 클러치 릴리스 포크에 연결된 클러치 릴리스 샤프트를 더 포함하되,
    상기 카운터 샤프트 브레이크 작동 포크와 상기 클러치 릴리스 포크는 모두 상기 클러치 릴리스 샤프트에 의하여 함께 움직이는 것을 특징으로 하는 변속기의 카운터 샤프트 브레이크 장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 카운터 샤프트의 일측부는 상기 변속기 케이스 외부로 연장되어 있고, 상기 연장된 부분에 상기 카운터 샤프트 브레이크가 결합되어 있는 것을 특징으로 하는 변속기의 카운터 샤프트 브레이크 장치.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 카운터 샤프트 브레이크는 상기 카운터 샤프트에 스플라인 결합하는 것을 특징으로 하는 변속기의 카운터 샤프트 브레이크 장치.
  6. 제 4항에 있어서,
    상기 카운터 샤프트 브레이크의 외주면으로 상기 카운터 샤프트 브레이크 작동 포크를 가이드하는 홈이 형성되어 있으며, 상기 카운터 샤프트 브레이크의 양 측면 중 변속기 케이스 측의 일측면에는 마찰부재가 부착되어 있는 것을 특징으로 하는 변속기의 카운터 샤프트 브레이크 장치.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 카운터 샤프트 브레이크 작동 포크에는 상기 홈에 삽입되는 돌출부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 변속기의 카운터 샤프트 브레이크 장치.
  8. 제 6항에 있어서,
    상기 클러치 릴리스 포크와 상기 카운터 샤프트 브레이크 작동 포크는 동시에 움직여 상기 클러치 릴리스 포크는 변속기로의 동력 전달을 차단하고 동시에 상기 카운터 샤프트 브레이크 작동 포크는 카운터 샤프트의 회전 속도를 늦추도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 변속기의 카운터 샤프트 브레이크 장치.
  9. 제 6항에 있어서,
    상기 카운터 샤프트 브레이크 작동 포크가 상기 카운터 샤프트 브레이크를 상기 변속기 케이스 쪽으로 미는 경우 상기 마찰부재는 상기 변속기 케이스와 접촉하여 상기 카운터 샤프트의 회전속도를 줄이는 것을 특징으로 하는 변속기의 카운터 샤프트 브레이크 장치.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 카운터 샤프트 브레이크 작동 포크는 상기 클러치 릴리스 샤프트에 의하여 움직이며 상기 카운터 샤프트 브레이크를 상기 변속기 케이스 방향으로 미는 것을 특징으로 하는 변속기의 카운터 샤프트 브레이크 장치.
  11. 제 3항 내지 제 10항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 클러치 릴리스 샤프트는 클러치 페달에 연결된 작동로드에 의하여 작동되는 것을 특징으로 하는 변속기의 카운터 샤프트 브레이크 장치.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 클러치 릴리스 샤프트는 일체로 형성된 상기 카운터 샤프트 브레이크 작동 포크와 상기 클러치 릴리스 포크의 결합부에 볼트로 고정되어 있는 것을 특징으로 하는 변속기의 카운터 샤프트 브레이크 장치.
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