KR200251354Y1 - 자동차용 수동 변속기의 후진변속시 기어울림 방지장치 - Google Patents

Abstract

기어 시프트 레버에 의해 이동이 되는 클러치 슬리이브(31)와, 상기한 클러치 슬리이브(31)에 연결되어 있는 플런저(33)와, 상기한 플런저(33)에 의해 이동되는 제1 플레이트(38) 및 제2 플레이트(39)와, 상기한 제2 플레이트(39)에 의해 이동되는 센터콘(36)과, 상기한 센터콘(36)과 마찰되면서 마찰에 의한 동기작용이 일어나도록 함으로써 입력축(30)이 정지되도록 하는 싱크로나이저 외부링(35) 및 싱크로나이저 내부링(37)과, 상기한 싱크로나이저 내부링(37)에 연결되는 클러치 허브(32)와, 상기한 플런저(33)와 허브(32)의 사이에 설치되어 있는 싱크로나이저 스프링(34)과, 동기완료후 슬리브(31)와 연결되어 동력을 전달하는 도그 클러치(40)와, 상기한 도그 클러치(40)에 연결되는 5단 스피드 기어(41)를 포함하여 이루어지며,

5단부가 제일 오른쪽에 배열되어 있는 경우에 적용이 가능하며 브레이크 콘이 하우징과 별도로 설치됨으로써 공간상의 제약을 받지 않고 하나의 더블콘 싱크로나이저로 5단 및 후진변속이 가능하도록 하는, 자동차용 수동 변속기의 후진변속시 기어울림 방지장치를 제공한다.

Description

자동차용 수동 변속기의 후진변속시 기어울림 방지장치{a device for preventing vibration of a gear for a manual transmission}

이 고안은 자동차용 수동 변속기의 후진변속시 기어울림 방지장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게 말하자면 5단부가 제일 오른쪽에 배열되어 있는 경우에 적용이 가능하며 브레이크 콘(brake cone)이 하우징(housing)과 별도로 설치됨으로써 공간상의 제약을 받지 않고 하나의 더블콘 싱크로나이저(double cone synchronizer)로 5단 및 후진변속이 가능하도록 하는, 자동차용 수동 변속기의 후진변속시 기어울림 방지장치에 관한 것이다.

자동차용 엔진이 발생하는 토크(torque)는 회전속도의 변화에 상관없이 거의 일정하며, 출력은 회전속도에 따라 크게 변화하는 특성을 가지고 있다. 그러나, 자동차가 주행하는 경우에 필요로 하는 구동력은 승객과 화물을 실은 상태에서 도로상황 및 주행속도 등에 의해 크게 변화하므로 이에 대응하기 위해 엔진과 구동바퀴 사이에서 토크를 변화시키는 장치를 필요하게 된다. 이와 같은 장치를 변속기라고 하며, 자동차의 주행속도에 따라 적절히 구동력을 변화시킬 수 있도록 되어 있음과 동시에, 엔진은 역회전될 수 없으므로 자동차를 후진시킬 수 있는 기어장치도 갖추고 있다.

상기한 변속기는 일반적으로 수동 변속기와 자동 변속기로 크게 나뉘어진다.

상기한 수동 변속기는 후진 변속시 반드시 입력축과 출력축의 회전을 정지시켜야만 변속이 이루어지게 되는데, 자동차가 정지된 상태에서 변속기가 중립상태에 있다고 하더라도 클러치가 연결되어 있는 경우에는 입력축이 일정한 속도로 회전되는 바, 이 상태에서 클러치를 밟고 후진 변속을 행하는 경우 기어 충돌음이 발생하기 마련이다. 또한, 자동차가 전진 주행도중에 정지하여 후진 변속을 행하는 경우에도 출력축이 일정한 속도로 회전되는 바, 이 상태에서 후진 변속을 행하는 경우 기어 충돌음이 발생하게 되는 문제점이 있다.

이와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 무리한 후진변속이 이루어지지 않도록 하여 기어 충돌음이 발생되는 것을 방지함으로써 후진변속이 유연하게 이루어지도록 하는 기술이 대한민국 특허 공고번호 제97-853호(공고일자: 1997년 1월 20일)의 '자동차용 수동 변속기의 후진 변속시 기어 울림 방지장치'에서 개시된 바 있다.

그러나, 이와 같은 종래의 수동 변속기의 후진변속시 기어울림 방지장치는, 도 1에 도시되어 있는 바와 같이 5단부가 하우징(1)내의 제일 왼쪽에 위치하는 경우에 적용되는 것으로서 5단부가 제일 오른쪽에 배열되는 경우에는 적용이 불가능하고, 또한 하우징(1)에 브레이크 콘(2)이 구속되어 있는 구조이므로 공간상의 제약이 있는 문제점이 있었다.

이 고안의 목적은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 5단부가 제일 오른쪽에 배열되어 있는 경우에 적용이 가능하며 브레이크 콘이 하우징과 별도로 설치됨으로써 공간상의 제약을 받지 않으며 5단부의 옆에 후진부를 설치하여 하나의 싱크로나이저 링으로 5단 및 후진변속이 가능하도록 하는, 자동차용 수동 변속기의 후진변속시 기어울림 방지장치를 제공하는 데 있다.

도 1은 종래의 자동차용 수동 변속기의 후진변속시 기어울림 방지장치의 단면 구조도이다.

도 2는 이 고안의 실시예에 따른 자동차용 수동 변속기의 후진변속시 기어울림 방지장치의 단면 구조도이다.

도 3은 이 고안의 실시예에 따른 자동차용 수동 변속기의 후진변속시 기어울림 방지장치의 더블콘의 구조도이다.

도 4는 이 고안의 실시예에 따른 자동차용 수동 변속기의 후진변속시 기어울림 방지장치의 클러치 허브의 구조도이다.

도 5는 이 고안의 실시예에 따른 자동차용 수동 변속기의 후진변속시 기어울림 방지장치의 제1 플레이트의 구조도이다.

도 6은 이 고안의 실시예에 따른 자동차용 수동 변속기의 후진변속시 기어울림 방지장치의 제2 플레이트의 구조도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

31 : 클러치 슬리이브 32 : 클러치 허브

33 : 플런저 34 : 싱크로나이저 스프링

35 : 싱크로나이저 외부링 36 : 센터콘

37 : 싱크로나이저 외부링 38 : 제1 플레이트

39 : 제2 플레이트 40 : 도그 클러치

41 : 5단 스피드 기어

이하, 이 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 이 고안을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 이 고안의 가장 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조로 하여 상세히 설명하기로 한다. 이 고안의 목적, 작용, 효과를 포함하여 기타 다른 목적들, 특징점들, 그리고 동작상의 이점들이 바람직한 실시예의 설명에 의해 보다 명확해질 것이다.

참고로, 여기에서 개시되는 실시예는 여러가지 실시가능한 예중에서 당업자의 이해를 돕기 위하여 가장 바람직한 예를 선정하여 제시한 것일 뿐, 이 고안의 기술적 사상이 반드시 이 실시예에만 의해서 한정되거나 제한되는 것은 아니고, 본 고안의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 다양한 변화와 부가 및 변경이 가능함은 물론, 균등한 타의 실시예가 가능함을 밝혀 둔다.

도 2 내지 도 6에 도시되어 있는 바와 같이, 이 고안의 실시예에 따른 자동차용 수동 변속기의 후진변속시 기어울림 방지장치의 구성은, 기어 시프트 레버에 의해 이동이 되는 클러치 슬리이브(31)와, 상기한 클러치 슬리이브(31)에 연결되어 있는 플런저(33)와, 상기한 플런저(33)에 의해 이동되는 제1 플레이트(38) 및 제2 플레이트(39)와, 상기한 제2 플레이트(39)에 의해 이동되는 센터콘(36)과, 상기한센터콘(36)과 마찰되면서 마찰에 의한 동기작용이 일어나도록 함으로써 입력축(30)이 정지되도록 하는 싱크로나이저 외부링(35) 및 싱크로나이저 내부링(37)과, 상기한 싱크로나이저 내부링(37)에 연결되는 클러치 허브(32)와, 상기한 플런저(33)와 허브(32)의 사이에 설치되어 있는 싱크로나이저 스프링(34)과, 동기완료후 슬리브(31)와 연결되어 동력을 전달하는 도그 클러치(40)와, 상기한 도그 클러치(40)에 연결되는 5단 스피드 기어(41)를 포함하여 이루어진다.

상기한 제1 플레이트(38)는 동기 작용시 마찰력을 발생시키는 힘과 상대속도가 '0'이 안된 상태에서 변속되는 것을 방지하기 위하여 가상 챔퍼 형상으로 만든다.

상기한 제2 플레이트(39)는 센터콘(36)에 힘을 전달할 수 있도록 구멍이 가공된다.

상기한 센터콘(36)은 클러치 슬리이브(31)가 가한 힘을 제1 플레이트(38) 및 제2 플레이트(39)를 통해 전달받기 위해 제2 플레이트(38)에 축방향으로 구속되는 구조로 이루어진다.

상기한 클러치 허브(32)는 내부링(37)의 회전을 구속하기 위하여 홈이 가공되어 있다.

상기한 구성에 의한, 이 고안의 실시예에 따른 자동차용 수동 변속기의 후진변속시 기어울림 방지장치의 작용은 다음과 같다.

운전자가 5단 변속을 하기 위하여 클러치 슬리이브(31)와 연결되어 있는 기어 시프트 레버(도시되지 않음)를 조작하여 클러치 슬리이브(31)를 오른쪽의 5단스피드 기어(41)쪽으로 이동시키면, 더블콘 싱크로나이저(35, 36, 37)가 종래의 일반적인 더블콘 싱크로나이저(동기치합장치)와 동일한 작용을 하여 클러치 슬리이브(31)가 도그 클러치(40)와 체결됨으로써 5단 변속이 이루어진다.

반면에, 운전자가 후진변속을 하기 위하여 클러치 슬리이브(31)와 연결되어 있는 기어 시프트 레버(도시되지 않음)를 조작하여 클러치 슬리이브(31)를 왼쪽의 후진단쪽으로 이동시키면, 입력축(30)은 회전하고 있는 상태에서 슬리이브(31)가 왼쪽으로 움직여 플런저(33)에 힘을 가하게 된다.

이와 같이 플런저(33)가 힘을 받게 되면 플런저(33)가 왼쪽으로 이동하여 제1 플레이트(38)를 밀게 되고, 상기한 제1 플레이트(38)는 제2 플레이트(39)를 왼쪽으로 끌어 당기게 된다.

상기한 제2 플레이트(39)는 센터콘(36)에 연결되어 구속되어 있기 때문에, 클러치 슬리이브(31)를 통하여 플런저(33)에 가한 힘은 센터콘(36)에 전달되어 싱크로나이저 외부링(35) 및 싱크로나이저 내부링(37)의 마찰부가 센터콘(36)과 밀착되면서 마찰에 의한 동기작용을 시작하게 된다. 상기한 싱크로나이저 외부링(35), 싱크로나이저 내부링(37), 센터콘(36)의 조합은 더블콘 싱크로나이저라고 불리우며, 싱크로링이라고 불리우기도 한다.

후진단 변속시 차량은 정차되어 있으므로 5단 스피드 기어(41)가 정지되어 있는 상태에서, 상기한 바와 같이 더블콘 싱크로나이저의 동기작용이 시작되면, 마찰력에 의하여 싱크로나이저 내부링(37)에 구속되어 있는 클러치 허브(32)와 함께 입력축(30)의 회전이 정지된다.

이와 같이 입력축(30)이 정지된 상태에서 후진 변속이 계속 이루어지면 후진 아이들러 기어(도시되지 않음)가 입력축(30)과 출력축(도시되지 않음)의 후진 기어(도시되지 않음)의 사이로 삽입되어 후진변속이 이루어진다. 따라서, 후진 변속시 입력축(30)의 회전에 따른 기어충돌이 발생되지 않고 변속이 유연하게 이루어진다.

본 고안에서는 이와 같은 작동이 가능하도록 더블콘 싱크로나이저의 구조를, 싱크로나이저 외부링(35)이 싱크로나이저 내부링(37)의 회전을 구속하는 연결식을 사용하지 않고, 클러치 허브(32)가 싱크로나이저 내부링(37)의 회전을 구속하는 분리식을 사용한다.

또한, 클러치 슬리이브(31)가 계속 이동하여 클러치 슬리이브(31)의 챔퍼가 제1 플레이트(38)의 챔퍼와 맞닿아 싱크로나이저 외부링(35) 및 싱크로나이저 내부링(37)의 마찰면에 힘을 가하여 동기작용을 하게 된다. 이때, 제1 플레이트(38)에 가상 챔퍼를 만들어 마찰력을 발생시키는 힘과 상대속도가 '0'가 안된 상태에서 변속되는 것을 방지하도록 한다. 즉, 본 고안에서는 클러치 슬리이브(31)가 오른쪽의 스피드 기어(41)쪽으로 변속할 때와 반대방향으로 센터콘(36)에 힘을 가하여 마찰력을 발생시켜 동기가 이루어지도록 한다.

이상의 설명에서와 같이 이 고안의 실시예에서, 5단부가 제일 오른쪽에 배열되어 있는 경우에 적용이 가능하며 브레이크 콘이 하우징과 별도로 설치됨으로써 공간상의 제약을 받지 않으며 하나의 더블콘 싱크로나이저로 5단 및 후진변속이 가능하도록 하는 효과를 가진 자동차용 수동 변속기의 후진변속시 기어울림 방지장치를 제공할 수가 있다. 이 고안의 이와 같은 효과는 수동 변속기 분야에서 이 고안의 기술적 사상의 범위를 벗어나지 않는 범위내에서 다양하게 응용되어 이용될 수가 있다.

Claims (1)

1. 기어 시프트 레버에 의해 이동이 되는 클러치 슬리이브(31)와, 상기한 클러치 슬리이브(31)에 연결되어 있는 플런저(33)와, 상기한 플런저(33)에 의해 이동되는 제1 플레이트(38) 및 제2 플레이트(39)와, 상기한 제2 플레이트(39)에 의해 이동되는 센터콘(36)과, 상기한 센터콘(36)과 마찰되면서 마찰에 의한 동기작용이 일어나도록 함으로써 입력축(30)이 정지되도록 하는 싱크로나이저 외부링(35) 및 싱크로나이저 내부링(37)과, 상기한 싱크로나이저 내부링(37)에 연결되는 클러치 허브(32)와, 상기한 플런저(33)와 허브(32)의 사이에 설치되어 있는 싱크로나이저 스프링(34)과, 동기완료후 슬리브(31)와 연결되어 동력을 전달하는 도그 클러치(40)와, 상기한 도그 클러치(40)에 연결되는 5단 스피드 기어(41)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동차용 수동 변속기의 후진변속시 기어울림 방지장치.