KR200236357Y1

KR200236357Y1 - 수동 변속기의 후진 변속 장치

Info

Publication number: KR200236357Y1
Application number: KR2019990002176U
Authority: KR
Inventors: 김세철
Original assignee: 이계안; 현대자동차주식회사
Priority date: 1999-02-11
Filing date: 1999-02-11
Publication date: 2001-09-25
Also published as: KR20000016971U

Abstract

본 고안은 수동 변속기에 관한 것으로서, 특히 후진 변속시 동력 전달 효율을 향상시키고 소음을 저감시킬 수 있도록 한 수동 변속기의 후진 변속 장치에 관한 것이다.

이와 같은 본 고안은, 입력축, 출력축, 아이들 축상에 공회전되게 설치됨과 동시에 각각 기어가 후진 동력을 발생시키도록 상호 치합되어 있는 입력 기어, 출력 기어, 역전 기어와; 상기 입력축 상에 설치되어 상기 입력 기어를 입력축에 직결시키는 입력 클러치 수단과; 상기 출력축 상에 설치되어 상기 출력 기어를 출력축에 직결시키는 출력 클러치 수단과; 상기 입력 클러치 수단과 출력 클러치 수단을 작동하여 상기 입력 기어와 출력기어가 상기 입력축 및 출력축에 직결 또는 분리되도록 하는 후진변속 작동수단으로 구성된 것을 특징으로 하여 가능하게 된다.

Description

수동 변속기의 후진 변속 장치{Reverse apparatus of manual transmission}

도 1은 수동 변속기의 내부 구조가 개략적으로 도시된 도면으로서, 클러치로부터 동력을 받아 회전하는 클러치 축(11)과, 상기 클러치 축(11)의 동력을 전달받아 회전하면서 종감속 장치를 회전시키는 출력축(12)과, 상기 출력축(12)의 하측에 위치되고 상기 클러치 축(11)의 동력을 전달받아 상기 출력축(12)에 전달하되 일정한 속도비가 형성되도록 하는 입력축(13)과, 내부의 축 및 기어를 보호하는 변속기 케이스(14)로 이루어져 있다.

특히, 상기 입력축(13)과 출력축(12) 사이에는 후진 변속을 위한 아이들 축 및 역전 기어가 설치되어 있다.

여기서, 도 2는 종래 기술에 의한 수동 변속기의 후진 변속 장치가 도시된 상세도로서, 클러치 쪽에서 종감속 장치 방향으로 나란히 설치된 입력축(13), 출력축(12), 아이들 축(15)에는 각각 입력 기어(14), 출력 기어(17), 역전 기어(16)가 상호 치합되도록 설치되어 있다.

여기서, 상기 입력 기어(14)는 상기 입력축(13)에 스플라인 결합(14s)되어 입력축(13)과 동시에 회전되고, 상기 출력 기어(17)와 역전 기어(16)는 출력축(12)과 아이들 축(15)에 니들 베어링(17n)(15n)으로 결합되어 출력축(17)과 아이들 축(15) 상에서 공회전된다.

따라서, 상기 입력축(13)으로 전달되는 회전력은 입력 기어(14), 역전 기어(16), 출력 기어(17)로 전달되면서 3개의 기어가 상시 회전하게 된다.

이와 같은 상태에서 후진 변속을 실시하게 되면 쉬프트 레일(21)이 직선 이동되면서 상기 출력 기어(17)측에 설치되는 싱크로나이저(20)가 출력축(12)과 직결됨으로써 후진 동력을 전달하게 된다.

즉, 도 2의 쉬프트 레일(21)이 좌측으로 이동하게 되면 쉬프트 포크(22)와 슬리브(23)도 동시에 우측으로 이동하게 되고, 이때 싱크로나이저 링(24)이 클러치 기어(25)에 밀착되면서 동기 작동이 이루어지고, 이와 같은 상태에서 상기 슬리브(23)가 완전히 이동하게 되면 슬리브(23)와 클러치 기어(25)가 치합되면서 출력축(12)이 역회전된다.

따라서, 상기 입력축(13)의 회전 동력은 입력 기어(14), 역전 기어(16), 출력 기어(127), 슬리브(23), 클러치 기어(25), 출력축(12)으로 전달되면서 후진 동력을 발생시키게 된다.

그러나, 상기와 같은 종래 수동 변속기의 후진 변속 장치는 후진 변속시가아닌 중립시나 타단 주행시에도 입력 기어, 역전 기어, 출력 기어가 상시 치합되어 회전되기 때문에 변속기 작동시 소음이 증가하게 되고, 동력 전달 효율도 떨어지게 되는 문제점이 있다.

또한, 종래 기술은 출력 기어측에 설치되는 싱크로나이저가 변속기 설치 구조상 좁은 위치에 설치되어 있기 때문에 후진 변속시 변속 조작력이 증가하게 되어 변속 조작감이 현저히 떨어지는 문제점도 있다.

본 고안은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 입력 기어측과 출력 기어측에 클러치 기구를 설치하여 회전 동력을 단속함으로써 동력 전달 효율을 향상시키고 소음 발생을 줄일 수 있도록 하는 수동 변속기의 후진 변속 장치를 제공하는 데 있다.

상기한 과제를 실현하기 위한 본 고안의 수동 변속기의 후진 변속 장치는, 입력축, 출력축, 아이들 축상에 공회전되게 설치됨과 동시에 각각 기어가 후진 동력을 발생시키도록 상호 치합되어 있는 입력 기어, 출력 기어, 역전 기어와; 상기 입력축 상에 설치되어 상기 입력 기어를 입력축에 직결시키는 입력 클러치 수단과; 상기 출력축 상에 설치되어 상기 출력 기어를 출력축에 직결시키는 출력 클러치 수단과; 상기 입력 클러치 수단과 출력 클러치 수단을 작동하여 상기 입력 기어와 출력기어가 상기 입력축 및 출력축에 직결 또는 분리되도록 하는 후진변속 작동수단으로 구성된 것을 특징으로 하여 가능하게 된다.

도 1은 일반적인 수동 변속기의 내부 구조가 도시된 도면,

도 2는 종래 기술에 의한 수동 변속기의 후진 변속 장치가 도시된 도면,

도 3은 본 고안에 따른 수동 변속기의 후진 변속 장치가 도시된 도면,

도 4는 도 3의 A-A선 단면도,

도 5는 도 4의 'B'방향 투시도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

50 : 입력축 51 : 입력 기어

53 : 클러치 기어 55 : 입력 클러치기구

56 : 싱크로 링 57 : 슬리브

58 : 허브 기어 59 : 5단 기어

60 : 출력축 61 : 출력 기어

65 : 출력 클러치기구 66 : 슬리브

67 : 클러치 기어 70 : 아이들 축

71 : 역전 기어 80 : 변속기 케이스

81 : 쉬프트 레일 82 : 출력 포크

83 : 입력 포크 84 : 가이드 축

85 : 연동 레버 86 : 회전축

87 : 브래킷

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

도 3은 본 고안에 의한 수동 변속기의 후진 변속 장치가 도시된 내부 구성도이고, 도 4는 도 3의 A-A선 단면도이며, 도 5는 도 4의 'B' 방향 투시도이다.

본 고안의 후진 변속 장치는 도 3에 도시된 바와 같이 입력축(50)과, 출력축(60), 그리고 아이들 축(70)상에 입력 기어(51), 출력 기어(61), 역전 기어(71)가 공회전되게 각각 설치됨과 동시에 각각 기어가 후진 동력을 발생시키도록 상호 치합되어 있다.

즉, 입력 기어(51)와 출력 기어(61) 사이에 역전 기어(71)가 치합되어 회전 동력을 역회전시켜 전달할 수 있도록 되어 있으며, 상기 각 기어(51)(61)(71)와 각 축(50)(60)(70)상에는 공회전되게 니들 베어링(52)(62)(72)이 설치되어 있다.

이와 같이 입력축(50)과 출력축(60) 상에 공회전되게 설치되는 입력 기어(51)와 출력 기어(61)를 직결시키기 위해서 클러치 기구가 설치되는 바, 상기 입력 기어(51)와 5단 기어(59) 사이에는 입력 클러치 기구(55)가 설치되고, 상기 출력 기어(61)의 측방에는 출력 클러치 기구(65)가 설치되어 있다.

여기서, 상기 입력 클러치기구(55)는 상기 입력축(50)에 직결되게 설치되어 상기 입력 기어(51)와 회전 속도를 동기시키는 싱크로나이저로 구성된다.

즉, 5단 기어(59)와 입력 기어(51) 사이에 위치되어 입력축(50)에 직결되게 설치된 허브 기어(58)와, 상기 허브 기어(58)의 둘레에 설치되어 축방향으로 이동되는 슬리브(57)와, 상기 입력 기어(51)의 측면에 결합된 클러치 기어(53)와, 상기 클러치 기어(53)의 둘레에 설치되어 동기 회전이 이루어지도록 하는 싱크로 링(56)으로 구성되어 있다.

그리고, 상기 출력 클러치 기구(65)는 도그 클러치식으로서, 상기 출력 기어(61)측에 결합되어 쉬프트 레버(81)와 출력 포크(82)의 이동에 따라 축방향으로 이동되는 슬리브(66)와, 상기 출력축(60)에 직결되게 설치되어 상기 슬리브(66)와 치합되는 클러치 기어(67)로 구성되어 있다.

다음, 상기 입력 클러치 기구(55)와 출력 클러치 기구(65)를 작동하기 위해서 후진 변속 작동기구가 설치되는 바, 이 후진변속 작동기구는 상기 입력 클러치 기구(55)와 출력 클러치 기구(65)를 동시에 작동시켜 상기 입력 기어(51)와 출력기어(61)가 상기 입력축(50) 및 출력축(60)에 직결 또는 분리될 수 있도록 구성되어 있다.

즉, 상기 후진변속 작동기구는 도 5에 도시된 바와 같이 운전자의 조작으로 직선 이동되는 쉬프트 레일(81)과, 상기 쉬프트 레일(81)에 설치되어 상기 출력 클러치 기구(65)의 슬리브(66)에 결합되는 상기 출력 포크(82)와, 상기 입력 클러치 기구(55)에 결합되는 입력 포크(83)와, 변속기 케이스(80)내에 고정되어 상기 입력 포크(83)의 축방향 이동을 안내하는 가이드 축(84)과, 상기 쉬프트 레일(81)의 이동에 따라 상기 출력 포크(82)와 입력 포크(83)를 동시에 작동하는 연동 레버(85)로 구성되어 있다.

여기서, 상기 연동 레버(85)는 변속기 케이스(80)내에 고정된 브래킷(87)에 회전축(86)을 중심으로 회동 가능토록 설치되고, 양단부가 상기 입력 포크(83) 및 출력 포크(82)에 각각 결합되어 상기 쉬프트 레일(81) 및 출력 포크(82)의 이동에따라 입력 포크(83)를 반대쪽으로 이동시키도록 되어 있다.

따라서, 상기 출력 포크(82)와 입력 포크(83)에는 각각 홈(82a)(83a)이 형성되어 있고, 상기 연동 레버(85)의 양단부에는 상기 홈(82a)(83a)에 결합되는 돌출부(85a)(85b)가 형성되어 있다. 그리고, 상기 홈(82a)(83a)은 상기 출력 포크(82)가 먼저 작동되면서 입력 포크(83)가 연차적으로 작동되도록 상기 연동 레버(85)의 돌출부(85a)(85b)폭보다 크게 형성되어 있다.

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

후진 변속이 아닌 변속 중립시나 타단 변속시에는 입력 클러치 기구(55) 및 출력 클러치 기구(65)가 입력 기어(51)와 출력 기어(61)에 결합되어 있지 않으므로 입력 기어(51), 역전 기어(71), 출력 기어(61)에는 회전력이 전달되지 않은 공회전 상태가 된다.

이와 같은 상태에서 후진 변속을 실시하게 되면 입력 클러치 기구(55) 및 출력 클러치 기구(65)가 입력 기어(51)와 출력 기어(61)에 결합되면서 입력축(50)의 회전 동력은 입력 기어(51), 역전 기어(71), 출력 기어(61)를 통해 출력축(60)에 전달되어 후진 작동이 이루어진다.

즉, 운전자가 변속 레버를 작동하여 후진 변속을 실시하게 되면 쉬프트 레일(81)이 도 3의 좌측으로 이동하면서 출력 포크(82) 및 슬리브(66)를 이동시키고, 이 슬리브(66)가 클러치 기어(67)에 도그 클러치식으로 결합되면서 출력 기어(61)와 출력축(60)이 상호 직결된다.

이와 동시에 도 5에서와 같이 쉬프트 레일(81) 및 출력 포크(82)의 이동에 따라 연동 레버(85)가 회전축(86)을 중심으로 회전하게 되면서 입력 포크(83)를 우측으로 이동시키게 된다.

따라서, 상기 입력 포크(83)는 도 3에서와 같이 슬리브(57)를 이동시키고, 이 슬리브(57)는 입력축(50)에 직결된 허브 기어(58)의 외측에서 싱크로 링(56)을 타고 넘어 가면서 클러치 기어(53)에 치합된다. 이때, 입력축(50)과 입력 기어(51)가 동기 회전되면서 입력축(50)의 회전 동력이 역전 기어(71)를 통해 출력축(60) 쪽에 전달된다.

특히, 상기와 같이 후진 변속을 하게 되면 출력 클러치 기구(65)가 먼저 작동하여 출력축(60)과 출력 기어(61)를 직결시키면서 연동 레버(85)에 의해 입력 클러치 기구(55)가 작동되어 입력축(50)과 입력 기어(51)를 직결시키게 되므로 후진 변속 조작이 부드럽게 이루어지게 된다.

따라서, 상기와 같이 구성되고 작용되는 본 고안의 수동 변속기의 후진 변속 장치는 후진 변속이 아닌 조건에서는 입력 기어, 역전 기어, 출력 기어가 각 축상에서 공회전되도록 설치되어 있기 때문에 기어 결합에 따른 저항이 줄어들어 동력 효율의 향상을 기대할 수 있음은 물론 소음의 발생을 줄일 수 있게 되는 이점을 제공하게 된다.

또한, 본 고안은 후진 변속시 출력 기어측을 먼저 직결시키고 난 후, 입력 기어측을 결합시키도록 구성되어 있기 때문에 후진 변속 조작력이 저감되어 운전자가 느끼는 조작감을 향상시키게 되는 이점도 제공하게 된다.

Claims

입력축, 출력축, 아이들 축상에 공회전되게 설치됨과 동시에 각각 기어가 후진 동력을 발생시키도록 상호 치합되어 있는 입력 기어, 출력 기어, 역전 기어와; 상기 입력 기어를 입력축에 직결시키도록 상기 입력축에 직결되게 설치되어 상기 입력 기어와 회전 속도를 동기시키는 싱크로나이저로 이루어지는 입력 클러치 수단과; 상기 출력 기어를 출력축에 직결시키도록 상기 출력 기어에 결합되어 상기 후진변속 작동수단에 의해 축방향으로 이동되는 슬리브와, 상기 출력축에 직결되게 설치되어 상기 슬리브와 치합되는 클러치 기어로 이루어진 도크 클러치인 출력 클러치 수단과; 상기 입력 클러치 수단과 출력 클러치 수단을 작동하여 상기 입력 기어와 출력기어가 상기 입력축 및 출력축에 직결 또는 분리되도록 하는 후진변속 작동수단으로 구성된 것을 특징으로 하는 수동 변속기의 후진 변속 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 후진변속 작동수단은 운전자의 조작으로 직선 이동되는 쉬프트 레일과, 상기 쉬프트 레일에 설치되어 상기 출력 클러치 수단에 결합되는 상기 출력 포크와, 상기 입력 클러치 수단에 결합되는 입력 포크와, 변속기 케이스 내에 고정되어 상기 입력 포크의 축방향 이동을 안내하는 가이드 축과, 상기 쉬프트 레일의 이동에 따라 상기 입력 포크와 출력 포크를 동시에 작동하는 연동 수단으로 구성된 것을 특징으로 하는 수동 변속기의 후진 변속 장치.