KR20030028262A - 수동변속기의 후진변속장치 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 수동변속기의 후진변속장치는 리버스 아이들러 기어의 피치 직경이 크게 형성되어 상대 기어와의 사이에 기어 물림 틈새가 존재하지 않고 고무 패킹에 의해 중심거리가 일정하게 유지되어 리버스 아이들러 기어의 공회전시 기어 래틀에 의한 래틀링 소음이 야기되지 않는다.

그리고, 후진 변속시에는 리버스 아이들러 기어에 발생되는 추력에 의해 고무 패킹의 일측이 눌려지면서 리버스 아이들러 기어 및 아이들러 샤프트의 축중심이 변경되어 상기 리버스 아이들러 기어는 편향되게 회전하므로 상대 기어와의 상이에 기어 물림 틈새가 생겨 원활한 동력 전달이 이루어질 수 있다.

Description

수동변속기의 후진변속장치{Reverse shift apparatus of manual transmission}

본 발명은 수동변속기에 관한 것으로서, 특히 리버스 아이들러 기어의 공회전시 기어 물림 틈새(Back-lash)로 인해 기어 래틀링 소음이 발생되는 것을 방지하는 수동변속기의 후진변속장치에 관한 것이다.

일반적으로 수동변속기는 엔진과 종감속 장치 사이에 설치되어 차량의 주행 상태변화에 따라 엔진의 회전력을 가감속시키고, 차량을 후진시키는 역할을 한다.

여기서, 수동변속기의 후진변속장치는 도 1에 도시된 바와 같이 엔진의 회전력을 전달받는 변속기 입력축(100)에 자유회전 가능하게 장착된 리버스 스피드 기어(102)와, 상기 리버스 스피드 기어(102)와 상시 물림되어 엔진의 출력방향을 전환시키는 리버스 아이들러 기어(104)와, 상기 리버스 아이들러 기어(104)를 회전 가능하게 지지하는 리버스 아이들러 샤프트(106)와, 상기 리버스 아이들러 기어(104)와 상시 물림되고 엔진의 후진 변속력을 종감속장치에 전달하는 출력축(108)에 연동되게 장착된 리버스 출력 기어(110) 등으로 이루어진다.

여기서, 상기 리버스 스피드 기어(102)는 후진 변속시 동기 장치(120)에 의해 상기 입력축(100)과 기계적으로 연결되어 구동된다.

상기 리버스 아이들러 기어(104)는 도 2에 도시된 바와 같이 변속기 하우징(112)에 고정 볼트(B)로 고정된 상기 리버스 아이들러 샤프트(106)에 공회전 가능하게 장착되며, 전진 주행시에는 변속된 엔진의 회전력을 출력하는 출력축과 같이 회전되는 리버스 출력 기어와 맞물리면서 공회전한다.

이와 같은 리버스 아이들러 기어(104)는 상기 리버스 스피드 기어 및 리버스 출력 기어와 맞물리면서 동력을 전달하는 바, 서로 원활하게 물려 돌아갈 수 있도록 하고, 제작시의 공차를 고려하여 기어 물림 틈새(Back-lash)가 존재하도록 형성된다.

그러나, 전진 주행 시 상기 리버스 아이들러 기어(104)는 구동력을 전달하지 않고 공전하고 있으므로 엔진의 출력 변화에 따라 덜컥 덜컥거리는 기어 래틀이 발생되어, 이 기어 래틀에 의해 상기 리버스 스피드 기어 및 리버스 출력 기어의 기어치와 서로 부딪쳐 래틀링 소음을 유발하는 문제점이 있다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 기어 물림 틈새가 생기지 않도록 하는 방법이 제안될 수 있으나, 이는 제작시 공차가 허용되지 않으므로 제작을 어렵게 하며, 기어 물림에 의한 동력 전달 작용시에는 원활한 기어 물림이 이루어지지 않아 동력 손실을 야기하는 문제점이 있다.

또한, 기어의 래틀은 드랙 토크가 작은 경우에도 발생하는데, 이를 해결하기 위해 드랙 토크를 증가시키면 기어 물림에 의한 동력 전달시 피동 기어의 저항력이 커 엔진의 동력 손실을 증가시키는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 리버스 아이들러 기어의 공회전시 엔진의 출력변동에 따른 래틀링 소음을 방지한 수동변속기의 후진변속장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 일반적인 수동변속기의 후진변속장치 구성도,

도 2는 종래 기술에 따른 리버스 아이들러 기어가 장착된 단면도,

도 3은 본 발명에 따른 리버스 아이들러 기어가 장착된 단면도,

도 4는 본 발명에 따른 후진변속시 작동상태도,

도 5는 본 발명에 따른 리테이너의 단면도이다.

<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>

2 : 리버스 아이들러 기어4 : 아이들러 샤프트

8 : 변속기 하우징8c, 15c : 볼트 홀

15 : 리테이너18, 19 : 고무 패킹

B : 고정 볼트

상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 수동변속기의 후진변속장치는 변속기 입력축에 자유 회전 가능하게 장착된 리버스 스피드 기어와, 상기 리버스 스피드 기어와 물림되는 리버스 아이들러 기어와, 상기 리버스 아이들러 기어와 물림되고 엔진의 후진 변속력을 출력하는 출력축에 고정된 리버스 출력기어와, 상기 리버스 아이들러 기어를 회전 가능하게 지지하는 아이들러 샤프트와, 후진 변속시에만 리버스 아이들러 기어와 상대 기어 사이에 기어 물림 틈새(Back-lash)가 생기도록 하는 래틀링 소음 방지수단으로 구성된다.

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

도 3은 본 발명에 따른 리버스 아이들러 기어가 장착된 단면도이고, 도 4는 본 발명에 따른 후진변속시 작동상태도이고, 도 5는 본 발명에 따른 리테이너의 단면도이다.

본 발명에 따른 수동변속기의 후진변속장치는 변속기 입력축에 자유 회전 가능하게 장착된 리버스 스피드 기어(미도시)와, 상기 리버스 스피드 기어와 물림되는 리버스 아이들러 기어(2)와, 상기 리버스 아이들러 기어(2)와 물림되고 엔진의 후진 변속력을 출력하는 출력축에 고정된 리버스 출력기어(미도시)와, 상기 리버스 아이들러 기어(2)를 회전 가능하게 지지하는 아이들러 샤프트(4)와, 후진 변속시에만 상기 리버스 아이들러 기어(2)와 상대 기어 사이에 기어 물림 틈새(Back-lash)가 생기도록 하는 래틀링 소음 방지수단을 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 리버스 스피드 기어는 상기 입력축과의 사이에 니들롤러 베어링이 배치되어 자유 회전 가능하게 입력축에 장착되며, 후진 변속 작용시 입력축과 출력축의 상대 속도를 상쇄시키는 동기 장치에 의해 상기 입력축과 기계적으로 연결되어 구동되고, 기어 물림에 의해 상기 리버스 아이들러 기어(2)에 이 회전력을 전달한다.

상기 리버스 아이들러 기어(2)는 상기 아이들러 샤프트(4)와의 사이에 배치된 니들베어링(6)에 의해 자유 회전 가능하게 지지되며, 도면에서보아 우측면은 변속기 하우징(8)과 상기 리버스 아이들러 기어(2) 사이에 위치된 아이들러 샤프트(4)의 일측이 외측으로 돌출된 돌출부(4a)에 의해 우측방향으로의 축방향 이동이 구속된다.

그리고, 도면에서 보아 상기 리버스 아이들러 기어(2)의 좌측면에는 상기 아이들러 샤프트(4)의 타측에 형성된 홈(4b)에 끼워진 스냅 링(10)에 의해 좌측방향으로의 축방향 이동이 구속되고, 상기 스냅 링(10)과의 사이에는 스페이서(12)가 배치되어 있다.

다음, 상기 래틀링 소음 방지수단은 상기 리버스 아이들러 기어(2)가 조립시 상기 리버스 아이들러 기어(2)와 상기 기어들과의 사이에 기어 물림 틈새(Back-lash)가 존재하지 않도록 상기 리버스 아이들러 기어(2)의 피치 직경이 크게 형성되고, 상기 아이들러 샤프트(4) 양측에서 아이들러 샤프트(4)를 지지하는 리테이너(8a, 15)가 형성되며, 상기 아이들러 샤프트(4)와 리테이너(8a, 15) 사이에는 상기 아이들러 샤프트(4)의 중심 거리를 일정하게 유지시키는 고무 패킹(18,19)이 삽입되어 형성된다.

여기서, 상기 아이들러 샤프트(4)는 일단이 도면에서 보아 변속기 하우징(8)의 오른쪽 내측면에 축 방향으로 형성된 홈(8a)에 삽입되어 지지되며, 상기 홈(8a)의 일측에는 반경방향으로 확장되어 직경이 더 큰 확장부(8b)가 형성되어 상기 확장부(8b)에 상기 고무 패킹(19)이 삽입되어 있다.

그리고, 상기 아이들러 샤프트(4)의 타단은 부가적으로 장착된 리테이너(15)에 의해 지지되는데, 상기 리테이너(15)는 도 5에 도시된 바와 같이 상기 아이들러 샤프트(4)의 타단이 관통되는 홀(15a)이 축방향으로 형성되고, 상기 홀(15a)의 일측에 반경방향으로 확장된 직경이 더 큰 확장부(15b)가 형성되어 상기 리테이너(15)의 확장부(15b)에 상기 고무 패킹(18)이 삽입된다.

또한, 상기 리테이너(15)는 저면에 축 직각방향으로 길게 볼트 홀(15c)이 형성되어 상기 볼트 홀(15c)의 내주면에 나사산이 형성되어 있고, 상기 볼트 홀(15c)과 대향되는 변속기 하우징(8)의 일측에 또한 내주면에 나사산이 형성된 볼트 홀(8c)이 형성되어, 상기 변속기 하우징(8)의 볼트 홀(8c)과 리테이너(15)의 볼트 홀(15c)을 관통하여 체결되는 고정용 볼트(B)에 의해 상호 결합된다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 동작을 살펴보면 다음과 같다.

전진 주행시에는 출력축과 같이 회전되는 리버스 출력기어의 회전에 의해 상기 리버스 아이들러 기어(2)가 회전되고, 이 회전력이 상기 리버스 스피드 기어에 전달되어 공회전된다.

이 때, 상기 리버스 아이들러 기어(2)와 상대 기어와의 사이에는 기어 물림틈새(Back-lash)가 존재하지 않고 고무 패킹(18, 19)에 의해 아이들러 샤프트(4) 및 리버스 아이들러 기어(2)의 중심거리가 일정하게 유지되므로, 엔진의 출력변동에 따른 미동이 변속기 케이스(8)와 아이들러 샤프트(4)를 통해 상기 리버스 아이들러 기어(2)에 전달되더라도 리버스 아이들러 기어(2)가 덜컥 덜컥거리며 상대 기어치와 부딪칠 수 있는 공간이 없어 기어 래틀로 인한 래틀링 소음이 발생되지 않는다.

그러나, 후진 변속시에는 기어 물림 틈새(Back-lash)가 존재하지 않으면 입력축과 기계적으로 연결되어 같이 회전되는 리버스 스피드 기어가 회전되면서 정지되어 있는 리버스 아이들러 기어(2)를 구동시키는데 필요한 드랙 토크가 크므로 원활한 동력 전달이 이루어지지 않는다.

따라서, 후진 변속시 일단 정지된 리버스 아이들러 기어(2)가 상기 리버스 스피드 기어의 회전에 의해 다시 구동될 때, 도 4에 도시된 바와 같이 추력에 의해 상기 아이들러 샤프트(4)의 축 중심이 상기 리버스 스피드 기어와 이격되는 방향( ↓)으로 이동되고, 상기 고무 패킹(18, 19)의 일측을 압축한다.

이와 같은 상태에서 상기 리버스 아이들러 기어(2)는 편향되게 회전되면서 상대 기어와의 물림되는 방향과 반대방향( ↓)으로 일측이 빠져나오므로 상기 기어와의 사이에 기어 물림 틈새(Back-lash)가 생겨 원활한 동력전달이 이루어진다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 수동변속기의 후진변속장치는 리버스아이들러 기어의 피치 직경이 크게 형성되어 상대 기어와의 사이에 기어 물림 틈새가 존재하지 않고 고무 패킹에 의해 중심거리가 일정하게 유지되어 리버스 아이들러 기어의 공회전시 기어 래틀에 의한 래틀링 소음이 야기되지 않는다.

그리고, 후진 변속시에는 리버스 아이들러 기어에 발생되는 추력에 의해 고무 패킹의 일측이 눌려지면서 리버스 아이들러 기어 및 아이들러 샤프트의 축중심이 변경되고, 상기 리버스 아이들러 기어는 편향되게 회전하므로 상대 기어와의 상이에 기어 물림 틈새가 생겨 원활한 동력 전달이 이루어질 수 있는 이점이 있다.

Claims (4)

1. 변속기 입력축에 자유 회전 가능하게 장착된 리버스 스피드 기어와, 상기 리버스 스피드 기어와 물림되는 리버스 아이들러 기어와, 상기 리버스 아이들러 기어와 물림되고 엔진의 후진 변속력을 출력하는 출력축에 고정된 리버스 출력기어와, 상기 리버스 아이들러 기어를 회전 가능하게 지지하는 아이들러 샤프트와, 후진 변속시에만 리버스 아이들러 기어와 상대 기어 사이에 기어 물림 틈새(Back-lash)가 생기도록 하는 래틀링 소음 방지수단을 포함하여 구성된 수동변속기의 후진변속장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 래틀링 소음 방지수단은 상기 리버스 아이들러 기어와 맞물리는 기어 사이에 기어 물림 틈새가 생기지 않도록 상기 리버스 아이들러 기어의 피치 직경이 크게 형성되며, 상기 아이들러 샤프트의 양측에는 상기 아이들러 샤프트를 지지하는 리테이너가 배치되고, 상기 아이들러 샤프트와 리테이너 사이에는 상기 아이들러 샤프트의 중심거리를 일정하게 유지시키는 고무 패킹이 삽입되어 구성된 것을 특징으로 하는 수동변속기의 후진변속장치.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 아이들러 샤프트의 일단은 변속기 하우징의 내측면에 형성된 홈에 삽입되어 지지되고, 타단은 상기 아이들러 샤프트의 외측을 둘러싸고 상기 변속기 하우징에 고정된 리테이너에 의해 지지된 것을 특징으로 하는 수동변속기의 후진변속장치.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 리테이너는 상기 리버스 아이들러 샤프트가 관통되는 홀이 형성되며, 상기 홀의 일측에 상기 고무 패킹이 삽입될 수 있도록 직경이 더 큰 확장부가 형성되고, 저면에 수직방향으로 홀이 형성되어 상기 변속기 하우징과 볼트에 의해 결합될 수 있도록 상기 홀에 나사산이 형성된 것을 특징으로 하는 수동변속기의 후진변속장치.