KR20030028527A - 싱크로메시 어셈블리 및 이를 이용한 동력전달장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 싱크로메시 어셈블리 및 이를 이용한 동력전달장치에 관한 것으로서, 특히 간단한 구조의 싱크로 플런저에 의해 동기물림 혹은 풀림 작동을 용이하게 실현하는 싱크로메시 어셈블리를 동력 전달 경로상의 입력측과 출력측의 사이에 설치하여 용이하고 편리하게 동력의 전달 및 단속을 구현할 수 있도록 한 것이며,아울러 상기 싱크로메시 어셈블리를 이용하여 변속조작이 용이하고 변속 범위(단수)가 크며 간단한 구조로 실현될 수 있는 동력전달장치를 제안한다.

Description

싱크로메시 어셈블리 및 이를 이용한 동력전달장치{Synchromesh assembly and Power transmission device with the same}

본 발명은 싱크로메시 어셈블리 및 이를 이용한 동력전달장치에 관한 것으로서, 특히 간단한 구조의 싱크로 플런저에 의해 동기물림 혹은 풀림 작동을 용이하게 실현하는 싱크로메시 어셈블리를 동력 전달 경로상의 입력측과 출력측의 사이에 설치하여 용이하고 편리하게 동력의 전달 및 단속을 구현할 수 있도록 한 것에 관한 것이며, 또한 상기 싱크로메시 어셈블리를 이용하여 변속조작이 용이하고 변속범위(단수)가 크며 간단한 구조로 실현될 순 있도록 한 동력전달장치에 관한 것이다.

일반적으로 잘 알려져 있는 자동차의 동력전달장치 특히 수동변속기를 보면, 엔진의 동력을 자동차의 주행 상태에 알맞도록 엔진 회전을 적절히 변속하여 회전력을 증대시키거나 고속 회전으로 바꾸어주며 또한 엔진을 무부하 상태로 두거나 자동차를 후진하게 하는 역할을 한다.

이러한 수동변속기는 엔진에서 발생된 동력을 단속하는 클러치를 필수 구성요소로 하여 구성되고, 구동측 기어와 출력측 기어를 연결 혹은 단속시키기 위하여 대단히 복잡한 구조의 동기물림 기구를 사용하게 된다.

종래 알려진 동기물림 기구를 보면, "축상에서 특정한 기어가 이동하여 특정한 기어와 회전축이 맞물리면서 동력이 전달되는, 슬라이딩 기어를 이용한 변속방법"이 개시되어 있으며, "도그(dog) 클러치가 특정한 기어와 맞물리는 경우에 특정한 기어와 회전축이 맞물리면서 동력이 전달되는, 도그클러치를 이용한 변속방법", 또한 "변속 레버에 의해 작동되는 슬리브를 움직이면, 싱크로나이저 링이 움직이고, 이 싱크로나이저 링의 마찰력에 의해 주축의 구동 기어와 특정의 변속 기어가 맞물리면서 동력이 전달되도록 한, 싱크로메시 기구를 이용한 변속방식" 등이 개시되어있다.

그러나 종래의 변속방식들은 기어의 측면에서 작동되는 "기어, 클러치, 혹은 싱크로메시 기구" 등의 이동을 통해 동력의 전달 및 단속을 실현하게 되는바, 이와같은 종래의 동기물림 기구들은 그 자체의 부품들의 수가 많고 복잡하며, 이를 움직이기 위한 변속 조작 기구들의 구성들 또한 복잡하고, 변속 조작시 수동 및 자동조절이 어려우며 변속의 범위(단수)가 작은 문제점이 있다.

보다 구체적으로 종래의 변속방식들은 기어의 이동공간, 기어의 측면에서 기어와 맞물리는 클러치가 차지하는 공간 및 클러치의 이동공간, 혹은 싱크로메시 기구가 차지하는 공간이 크고, 싱크로메쉬 기구의 슬리브 및 싱크로나이저 링의 이동공간이 필요하기 때문에, 상대적으로 변속기가 차지하는 공간이 크고 복잡하게 된다.

그리고 종래의 기어 및 클러치 변속방식의 경우에는 동력의 전달 및 차단이 부드럽지 않기 때문에 기어 및 변속기가 손상되기 쉽다. 이러한 문제점은 싱크로메시 기구가 개발되면서 어느 정도 개선되기는 하였지만, 이 경우에는 변속 충격을 줄이기 위해 주축 위를 항상 공전하고 있는 변속기어와 주축 및 스플라인에 의해 결합된 허브기어 사이에 원추형의 마찰면을 갖는 싱크로나이저 링과 슬리브를 설치해야 하는 등 구조가 복잡하고 생산 비용이 증가하는 문제점이 있다.

한편 최근에는 엔진에서 전달되는 회전속도 및 회전력을 변화시켜서 구동륜에 전달하는 변속기의 작용을 변속 패턴에 의해 자동적으로 이루어지도록 하는 자동변속기 및 무단변속기가 개발 및 상용화되어 있다.

이러한 자동변속기 및 무단변속기는 운전 조작이 편리하고 동력전달이 부드럽기는 하지만, 실제 변속기를 구성하기 위해서는 토크컨버터를 이용하여 엔진의 동력을 전달 받아 입력축을 회전시켜야 하며, 기어변속은 속도와 부하에 따라 유압제어기구에서 유압회로를 자동 변환시켜 유성기어장치를 작동하게 하는 등 구조가 매우 복잡하고, 제작이 어려우며, 동력의 손실이 크고, 변속의 범위(단수)가 작으며, 사이즈가 커지고 무게가 무거워지는 문제점이 있다.

앞서 설명한 종래기술의 문제점을 해소하기 위한 것으로서, 본 발명은 간단한 구조의 싱크로 플런저를 이용하여 구성이 간단하고 변속조작이 편리하며 동기물림 혹은 풀림 작동이 부드럽고 용이하게 실현되는 싱크로메시 어셈블리를 제공함에 그 목적을 두고 있다.

아울러 본 발명은 상기 싱크로메시 어셈블리를 이용하여 구성이 간단하며 변속조작이 편리하고 부드럽게 이루어지며 변속 범위(단수)를 크게 형성할 수 있도록 한 동력전달장치를 제공함에 또 다른 목적을 두고 있다.

상기 목적을 실현하기 위하여, 본 발명에서는 회전 가능한 중공축 상의 구멍에 외향 전진 돌출되거나 내향 후진 요입되는 싱크로 플런저를 설치하고, 상기 싱크로 플런저의 전, 후진 작동에 의해 중공축 위를 공전하고 있는 변속기어와 상기 중공축의 동기물림 및 풀림을 통하여 동력의 전달 및 단속이 이루어지도록 함에 특징을 두고 있다.

바람직하게 본 발명은 중심부에 시프트 실린더가 형성되고, 상기 시프트 실린더를 가로지르는 방향으로 싱크로 실린더가 형성되며, 회전 가능하게 지지 설치된 싱크로나이저 샤프트; 상기 싱크로나이저 샤프트 외주에 공전 가능하게 설치되고, 내주에 인터록 기어부가 형성된 변속기어; 상기 싱크로 실린더 내에 전, 후진 왕복운동 가능하게 지지 설치되어서, 외향 전진 돌출시 상기 변속기어의 인터록 기어부에 동기 맞물림 되고, 내향 후진시 동기 맞물림이 풀려지는 싱크로 플런저; 상기 시프트 실린더 내에서 왕복 운동하면서 상기 싱크로 플런저를 밀어 전진시키거나 다시 후진되게 하는 시프트 런닝멤버; 그리고 상기 시프트 런닝멤버를 왕복 운동시키는 시프트수단을 포함하여 구성된 싱크로메시 어셈블리를 제안한다.

상기한 변속기어는 구동기어에 맞물림 결합되어 함께 회전되는 것으로 싱크로나이저 샤프트 외주에 서로 인접하며 변속비가 상이한 구성으로 2 이상의 복수 개를 설치하고, 상기 변속기어들의 내측에는 같은 원주상으로 적어도 2 이상의 싱크로 플런저를 설치한다.

싱크로 플런저는 싱크로 실린더의 후진 스토퍼에 의해 일정 길이 이상의 후진이 제한되고, 탄력부재를 개재하여 상시 후진된 상태로 설치되며, 싱크로 실린더에 결합된 전진 스토퍼에 의해 일정 길이 이상의 전진 돌출이 제한되고, 회전하는 변속기어의 인터록 기어부에 양방향 동기물림 혹은 일방향 동기물림 되는 것이다.

이러한 싱크로 플런저는 인터록 기어부에 동기물림 되는 인터록 폴부와, 상기 인터록 폴부의 뒤쪽에 형성되고 싱크로 실린더 내면에 지지되어 왕복 운동되는 바디부와, 상기 바디부의 뒤쪽에 형성되고 싱크로 런닝멤버에 구름 접촉되며 연동하는 리어 팁부를 포함하여 구성한다.

인터록 폴부와 리어 팁부에는 팁 베어링을 설치한다. 또 바디부에 설치되고싱크로 실린더에 구름 접촉되는 실린더베어링을 더 설치할 수 있다. 바디부의 걸 림턱과 전진 스토퍼의 사이에는 탄력부재를 설치한다.

또한 인터록 폴부는 바디부 중심에서 편심되어 힌지에 의해 회전 가능하게 지지 설치되고, 푸시 스프링을 개재하여 일방향으로 전진 회전 되게 설치되며, 전진스토퍼에 의해 전진 회전 정도가 제한되는 구조로 형성한다. 이때 인터록 폴부는 바디부에서 연장된 서포트 벽체 내부에 지지 설치한다.

시프트수단은 시프트 런닝멤버에 연결된 시프트 로드 혹은 시프트 케이블과,상기 시프트 로드 혹은 시프트 케이블을 작동시키는 수동 변속레버 혹은 액튜에이터를 포함하여 구성한다.

이상에서 설명한 싱크로메시 어셈블리를 이용하여 구성되는 본 발명의 동력전달장치의 구조는 엔진 동력에 의해 회전되는 구동축; 상기 구동축 상에 고정되어 함께 회전되거나 혹은 공전되는 다수 구동기어; 상기 구동기어에 맞물림 되어 함께 회전되며, 내주에 인터록 기어부가 형성된 다수 변속기어; 적어도 하나의 구동기어와 변속기어의 사이에 맞물림 되는 아이들기어; 상기 변속기어를 공전 가능하게 지지하고, 중심부에는 시프트 실린더가 형성되며, 상기 각각의 변속기어 내측에 시프트 실린더를 가로지르는 방향으로 2 이상의 싱크로 실린더가 형성된 출력축; 상기 시프트 실린더 내에서 왕복 운동하는 시프트 런닝멤버; 상기 시프트 런닝멤버를 왕복 이동시키는 시프트수단; 상기 싱크로 실린더 내에 지지 설치되고, 상기 시프트런닝멤버에 의해 외향 전진 돌출되어서 해당 변속기어의 인터록 기어부에 동기 맞물림 되거나 내향 후진되어 동기 맞물림이 해제되는 싱크로 플런저; 그리고 상기구동축과 출력축을 회전 가능하게 지지하고 상기 구성품들을 수납 커버하는 케이스를 포함하여 구성하고; 상기 싱크로 플런저의 동기물림 혹은 풀림 작동에 의해 구동축과 출력축의 사이에서 변속된 동력이 전달 및 단속되게 함을 특징으로 한다.

상기한 구동기어는 상기 구동축 상에 고정되어 함께 회전하는 후진 구동기어 및 변속비가 상이한 다수 전진 구동기어와, 상기 구동축 상에서 공전하는 중립/스톱 구동측기어를 포함하여 구성한다.

또한 공전하는 하나의 구동기어 및/또는 상기 구동기어에 맞물림 되어 함께 회전하는 변속기어를 감속 혹은 정지시키며, 케이스 내측에 설치된 브레이크를 포함하여 구성한다.

본 발명의 바람직한 실시 형태로서, 엔진 동력에 의해 회전되며, 중심부에는 제 1 시프트 실린더가 형성되고, 상기 제 1 시프트 실린더를 가로지르는 방향으로 2 이상의 제 1 싱크로 실린더가 인접하여 다수 개 형성된 구동축; 상기 구동축의 제 1 싱크로 실린더 외측에 공전 가능하게 설치되며, 내주에 제 1 인터록 기어부가 형성된 다수 구동기어; 상기 제 1 시프트 실린더 내에서 설치되고 제 1 시프트수단에 의해 왕복 이동되는 제 1 시프트 런닝멤버; 상기 제 1 싱크로 실린더 내에 지지설치되고, 상기 제 1 시프트 런닝멤버에 의해 외향 전진 돌출되어서 해당 구동기어의 제 1 인터록 기어부에 동기 맞물림 되거나 내향 후진되어 동기 맞물림이 해제되는 제 1 싱크로 플런저; 상기 구동기어 각각에 맞물림 되어 함께 회전하는 다수 중간기어, 상기 중간기어를 고정 지지하여 함께 회전하거나 혹은 상기 중간기어가 공전되도록 지지하는 중간축; 상기 중간기어에 맞물림 되어 함께 회전되며, 내주에제 2 인터록 기어부가 형성된 다수 출력기어; 적어도 하나의 중간기어와 출력기어의 사이에 맞물림 되는 아이들기어; 상기 출력기어를 공전 가능하게 지지하고, 중심부에는 제 2 시프트 실린더가 형성되며, 상기 각각의 출력기어 내측에 제 2 시프트 실린더를 가로지르는 방향으로 2 이상의 제 2 싱크로 실린더가 형성된 출력축; 상기 제 2 시프트 실린더 내에 설치되고 제 2 시프트수단에 의해 왕복 이동되는 제 2 시프트 런닝멤버; 상기 제 2 싱크로 실린더 내에 지지 설치되고, 상기 제 2 시프트 런닝멤버에 의해 외향 전진 돌출되어서 해당 출력기어의 제 2 인터록 기어부에 동기 맞물림 되거나 내향 후진되어 동기 맞물림이 해제되는 제 2 싱크로 플런저; 그리고 상기 구동축과 중간축 및 출력축을 회전 가능하게 지지하고 상기 구성품들을 수납커버하는 케이스를 포함하여 구성하고; 상기 제 1 및 제 2 싱크로 플런저의 동기물림 혹은 풀림 작동에 의해, 구동축과 중간축 및 출력축으로 변속된 동력이 전달 및 단속되게 한 동력전달장치를 제안한다.

또 다른 실시 형태로서, 본 발명에서는 엔진 동력에 의해 회전되는 구동축; 상기 구동축 상에 고정되어 함께 회전되거나 혹은 공전되는 다수 구동기어; 상기 구동기어에 맞물림 되어 함께 회전되며, 내주에 인터록 기어부가 형성된 다수 변속기어; 적어도 하나의 구동기어와 변속기어의 사이에 맞물림 되는 아이들기어; 상기 변속기어를 공전 가능하게 지지하고, 중심부에는 시프트 실린더가 형성되며, 상기 각각의 변속기어 내측에 형성되고 일측 시프트 실린더를 가로지르는 방향으로 2 이상의 제 1 싱크로 실린더가 형성된 중간축; 상기 시프트 실린더 내에 설치되어서 제 1 시프트수단에 의해 왕복 이동되는 제 1 시프트 런닝멤버; 상기 제 1 싱크로실린더 내에 지지 설치되고, 상기 제 1 시프트 런닝멤버에 의해 외향 전진 돌출되어서 해당 변속기어의 인터록 기어부에 동기 맞물림 되거나 내향 후진되어 동기 맞물림이 해제되는 제 1 싱크로 플런저; 상기 중간축의 다른 일측에 공전 가능하게 설치되며 내주에 인터록 기어부가 형성되고 변속비가 상이하게 형성된 다수 중간변속기어; 상기 각각의 중간변속기어 내측에 시프트 실린더를 가로지르는 방향으로 2 이상이 형성된 제 2 싱크로 실린더; 상기 시프트 실린더 내에 설치되어서 제 2 시프트수단에 의해 왕복 이동되는 제 2 시프트 런닝멤버; 상기 제 2 싱크로 실린더 내에 지지설치되고, 상기 제 2 시프트 런닝멤버에 의해 외향 전진 돌출되어서 해당 중간변속기어의 인터록 기어부에 동기 맞물림 되거나 내향 후진되어 동기 맞물림이 해제되는 제 2 싱크로 플런저; 상기 중간변속기어 각각에 맞물림 되어 함께 회전하는 다수출력기어; 상기 출력기어를 고정 지지하여 함께 회전하는 출력축; 그리고 상기 구동 축과 중간축 및 출력축을 회전 가능하게 지지하고 상기 구성품들을 수납 커버하는 케이스를 포함하고; 상기 제 1 및 제 2 싱크로 플런저의 동기물림 혹은 풀림 작동에 의해, 구동축과 중간축 및 출력축으로 변속된 동력이 전달 및 단속되게 하는 동력 전달장치를 제안한다.

또한 본 발명의 바람직한 실시 형태로서, 자전거 등에 유용하게 적용할 수 있는 허브 내장 동력전달장치가 있다.

보다 구체적으로서 본 발명에서는 동력원에 연결된 전동수단에 의해 동력을 전달 받는 인풋기어, 상기 인풋기어가 일단에 설치된 구동축; 상기 구동축 상에 고정되어 함께 회전되며 변속비가 상이한 다수 구동기어; 상기 구동기어에 맞물림 되어 함께 회전되며, 내주에 인터록 기어부가 형성된 다수 변속기어; 상기 변속기어를 공전 가능하게 지지하고, 중심부에는 시프트 실린더가 형성되며, 상기 각각의 변속기어 내측에 시프트 실린더를 가로지르는 방향으로 2 이상의 싱크로 실린더가 형성된 출력축; 상기 시프트 실린더 내에 설치되고 시프트수단에 의해 왕복 이동되는 시프트 런닝멤버; 상기 싱크로 실린더 내에 지지 설치되고, 상기 시프트 런닝멤버에 의해 외향 전진 돌출되어서 해당 변속기어의 인터록 기어부에 동기 맞물림 되거나 내향 후진되어 동기 맞물림이 해제되는 싱크로 플런저; 상기 출력측에 고정 설치된 출력기어; 상기 구동축과 출력축을 회전 가능하게 지지하는 고정부재; 상기 고정부재의 외주에 회전 가능하게 설치되는 허브; 그리고 상기 허브 내주에 고정 설치되고 상기 출력기어에 맞물림 된 링기어를 포함하고; 상기 싱크로 플런저의 동기물림 혹은 풀림 작동에 의해, 구동기어, 구동축, 출력축, 출력기어 및 링기어와 허브로 변속된 동력이 전달 및 단속되게 하는 동력전달장치를 제안한다.

여기서 구동축의 양단에는 인풋기어를 설치할 수도 있으며, 구동축에 출력기어를 설치하고 출력축의 일단 혹은 양단에 인풋기어를 설치할 수도 있다.

또한 바람직하게 허브 내장 동력전달장치는 동력원에 연결된 전동수단에 의해 동력을 전달 받는 인풋기어; 상기 인풋기어가 일단에 고정 설치되고, 중심부에는 제 1 시프트 실린더가 형성되며, 상기 제 1 시프트 실린더를 가로지르는 방향으로 2 이상의 제 1 싱크로 실린더가 인접하여 다수 개 형성된 구동축; 상기 구동축의 제 1 싱크로 실린더 외측에 공전 가능하게 설치되며, 내주에 제 1 인터록 기어부가 형성된 다수 구동기어; 상기 제 1 시프트 실린더 내에서 설치되고 제 1 시프트수단에 의해 왕복 이동되는 제 1 시프트 런닝멤버; 상기 제 1 싱크로 실린더 내에 지지설치되고, 상기 제 1 시프트 런닝멤버에 의해 외향 전진 돌출되어서 해당 구동기어의 제 1 인터록 기어부에 동기 맞물림 되거나 내향 후진되어 동기 맞물림이 해제되는 제 1 싱크로 플런저; 상기 구동기어 각각에 맞물림 되어 함께 회전되며, 상이한 변속비를 갖는 다수 중간기어; 상기 중간기어가 고정 설치된 중간축; 상기 중간기어에 맞물림 되어 함께 회전하며, 내주에 제 2 인터록 기어부가 형성된 다수 변속기어; 상기 변속기어를 공전 가능하게 지지하고, 중심부에는 제 2 시프트 실린더가 형성되며, 상기 각각의 출력기어 내측에 제 2 시프트 실린더를 가로지르는 방향으로 2 이상의 제 2 싱크로 실린더가 형성된 출력축; 상기 제 2 시프트 실린더 내에 설치되고 제 2 시프트수단에 의해 왕복 이동되는 제 2 시프트 런닝멤버; 상기 제 2 싱크로 실린더 내에 지지 설치되고, 상기 제 2 시프트 런닝멤버에 의해 외향 전진돌출되어서 해당 출력기어의 제 2 인터록 기어부에 동기 맞물림 되거나 내향 후진되어 동기 맞물림이 해제되는 제 2 싱크로 플런저; 상기 출력축에 고정 설치된 출력기어; 상기 구동축과 중간축 및 출력축을 회전 가능하게 지지하는 고정부재; 상기 고정부재의 외주에 회전 가능하게 설치되는 허브; 그리고 상기 허브 내주에 고정 설치되고 상기 출력기어에 맞물림 된 링기어를 포함하고, 상기 제 1 및 제 2 싱크로 플런저의 동기물림 혹은 풀림 작동에 의해, 구동기어, 구동축, 중간축, 출력축, 출력기어 및 링기어와 허브로 변속된 동력이 전달 및 단속되게 한다.

도 1은 본 발명의 싱크로메시 어셈블리를 도시한 정단면도이고,

도 2는 본 발명의 싱크로메시 어셈블리의 측단면도이며,

도 3은 본 발명의 싱크로메시 어셈블리의 분해 사시도이고,

도 4a 내지 도 5c는 본 발명을 구성하는 싱크로 플런저의 다른 예를 도시한 사시도이며,

도 6a는 본 발명의 일방향 동기 물림 싱크로 플런저를 도시한 정단면도이고,

도 6b는 도 6a의 사시도이며,

도 7은 본 발명의 일방향 동기 물림 싱크로 플런저의 다른 예를 도시한 정단면도이고,

도 8은 본 발명을 구성하는 시프트 런닝멤버 및 시프트수단의 다른 실시 형태를 도시한 분해 사시도이며,

도 9a 내지 도 9d는 본 발명을 구성하는 싱크로나이저 샤프트의 다양한 실시 형태를 도시한 단면도이고,

도 10은 본 발명의 싱크로메시 어셈블리의 다른 실시 형태를 도시한 정단면도이며,

도 11은 도 10의 측단면도이고,

도 12 및 도 13은 싱크로 플런저의 다른 실시예를 도시한 사시도이고,

도 14은 본 발명의 2축 동력전달장치를 도시한 정단면도이며,

도 15은 본 발명의 3축 동력전달장치를 도시한 정단면도이고,

도 16는 도 15의 측단면도이며,

도 17은 본 발명의 시프트수단 자동 조절장치를 도시한 구성도이고,

도 18는 본 발명의 3축 2열 동력전달장치를 도시한 정단면도이며,

도 19는 본 발명의 2축 허브 내장 동력전달장치를 도시한 정단면도이고,

도 20은 도 19의 측단면도이며,

도 21은 본 발명의 2축 허브 내장 동력전달장치의 다른 예를 도시한 정단면도이고,

도 22은 본 발명의 3축 허브 내장 동력전달장치를 도시한 정단면도이며,

도 23는 도 22의 측단면도이고,

도 24은 본 발명의 3축 허브 내장 동력전달장치의 다른 예를 도시한 정단면도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 형태를 첨부 도면에 의거하여 설명하기로 한다.

도 1 내지 도 3은 본 발명의 싱크로메시 어셈블리의 상세 구조를 보여주고 있다.

본 발명에서 싱크로메시 어셈블리는 한 쌍의 싱크로 플런저를 이용하여 동기 물림 및 풀림을 실현하는 간단한 구조의 실시 형태이다.

도시한 바와 같이 본 발명의 싱크로메시 어셈블리는 고정 프레임(1)에 회전가능하게 지지되는 싱크로나이저 샤프트(3)와, 상기 싱크로나이저 샤프트(3) 상에 공전 가능하게 지지되는 변속기어(5)와, 상기 싱크로나이저 샤프트(3)를 가로지르는 방향으로 지지 설치되어서 외향 전진 혹은 내향 후진하면서 상기 싱크로나이저 샤프트(3)와 변속기어(5)의 동기 물림 및 풀림 작동되면서 동력의 전달 및 단속을 실현하는 싱크로 플런저(7)를 포함하여 이루어진다.

고정 프레임(1)은 차체에 고정되는 부분으로 차량의 변속기 케이스 혹은 자전거의 차체 프레임 등이 될 수 있으며, 부싱 혹은 베어링(9)을 이용하여 싱크로나이저 샤프트(3)를 회전 가능하게 지지한다.

본 발명을 구성하는 싱크로나이저 샤프트(3)는 출력축과 일체로 구성할 수 있으며 또한 구동축(입력축)과 일체로 연결 구성할 수 있다. 싱크로나이저 샤프트(3)의 중심부에는 시프트 실린더(11)를 형성하고, 상기 시프트 실린더(11)를 가로지르는 방향으로 싱크로 실린더(13)를 형성한다. 싱크로 실린더(13)는 같은 원주상으로 적어도 2 이상 형성하는 것이 좋다.

시프트 실린더(11) 내부에는 시프트 런닝멤버(15)가 왕복 운동 가능하게 설치된다. 시프트 런닝멤버(15)는 왕복 운동(도 1에서 좌우 이동)하면서 싱크로 플런저(7)를 외향 전진 혹은 내향 후진시키는 것으로서, 싱크로 플런저(7)를 용이하게 밀어 올리거나 내릴 때의 충격을 줄이기 위해 경사면(15a)을 구비하여 이루어진다. 또한 싱크로 플런저(7)를 밀어 올린 상태에서 회전하는 싱크로 플런저(7)와의 구름접촉을 안정적으로 실현하고 안내하기 위해 리드(lead) 홈(15b)을 구비하여 이루어진다. 또한 시프트 런닝멤버(15)는 시프트 케이블(17) 상에서 회전가능하도록 구성할 수 있다.

시프트 런닝멤버(15)를 왕복 이동시키기 위하여 본 발명에서는 시프트수단을 제안한다. 시프트수단은 시프트 런닝멤버에 연결된 시프트 로드 혹은 시프트 케이블(17)과, 상기 시프트 로드 혹은 시프트 케이블(17)을 작동시키기 위해 연결되는 수동 변속레버 혹은 액튜에이터로 구성할 수 있다. 또한 시프트수단은 시프트 런닝멤버(15)의 왕복 이동을 안내하기 위해, 상기 시프트 런닝멤버(15)를 관통하여 슬라이딩 가능하게 결합되는 가이드를 더 포함하여 구성할 수 있다.

시프트 런닝멤버(15)에 의해 외향 전진 혹은 내향 후진되는 싱크로 플런저(7)는 싱크로 실린더(13) 내에서 전, 후진 왕복 운동 가능하게 지지 설치된다. 이러한 싱크로 플런저(7)는 싱크로 실린더(13)의 하단부에 형성된 후진 스토퍼(13a)에 의해 차단되어 일정 길이 이상의 후진이 제한되고, 탄력부재(19)를 개재하여 상시 후진된 상태로 설치되며, 싱크로 실린더(13)의 상단에 결합되는 전진 스토퍼(21)에 의해 차단되어 일정 길이 이상의 전진 돌출이 제한된다.

싱크로 플런저(7)의 상세한 구조를 살펴보면, 변속기어(5)에 동기 물림 되는인터록 폴부(7a)와, 상기 인터록 폴부(7a)의 뒤쪽에 형성되고 싱크로 실린더(13) 내면에 슬라이딩 가능하게 지지되어 왕복 운동되는 바디부(7b)와, 상기 바디부(7b)의 뒤쪽에 형성되고 싱크로 런닝멤버(15)에 구름 접촉되어 연동하는 리어 팁부(7c)를 포함하여 구성된다.

여기서 인터록 폴부(7a)는 변속기어(5)의 내주면에 형성된 인터록 기어부(5a)에 대하며 동기 물림 및 해제가 부드럽게 이루어지도록 하기 위해, 원뿔 혹은 삼각뿔 혹은 톱니 모양으로 첨예하게 형성되고, 그 끝 단부에는 팁 베어링(7d)을 설치하여 구름 접촉이 가능하게 한다. 물론 팁 베어링이 꼭 있어야 하는 것은 아니다.

또한 리어 팁부(7c)는 시프트 런닝멤버(15)에 의한 밀어 올림 및 내림 작동을 부드럽게 실현하기 위해, 원뿔, 삼각뿔, 피라미드 혹은 톱니 모양으로 첨예하게 형성하고, 그 끝 단부에는 팁 베어링(7e)을 설치하여 구름 접촉이 가능하게 한다. 바디부(7b)는 단면을 다각형 혹은 원형으로 형성할 수 있으며, 본 실시 형태에서는 사각형으로 형성한 구조를 예시한다. 따라서 바디부(7b)가 접촉 및 왕복 이송되는 싱크로 실린더(13) 또한 사각형으로 형성되어 있다.

바디부(7b)의 양 측면에는 왕복 운동을 용이하게 실현하기 위해 싱크로 실린더(13) 내면과 구름 접촉되는 실린더 베어링(7f)을 설치한다. 특히 본 실시 형태에서 바디부(7b)는 싱크로 플런저(7)의 전체 길이를 최소화하기 위해, 실린더 베어링(7f)이 설치되지 않은 다른 양면의 일부를 절개하여 탄력부재(19)가 위치되게 하고, 상기 탄력부재(19)를 바디부(7b)의 걸림턱(7g)과 상단 스토퍼(21)의 사이에 탄성 설치되게 한다. 한편 실린더 베어링(7f)은 생략할 수도 있다.

또한 싱크로 플런저(7)의 길이를 최소화하기 위하여 리어 팁부(7c)를 생략하고, 팁 베어링(7e)을 바디부(7b)의 하단부에 직접 설치할 수 있다. 즉, 바디부(7b)의 하단부에 팁 베어링(7e)과 맞물리는 구조의 홈을 내고, 그 홈에 팁 베어링을 내삽하여 설치한다.

이와 같이 구성된 싱크로 플런저(7)는 시프트 런닝멤버(15)에 의해 밀려져 외향 전진 돌출되므로 변속기어(5)의 인터록 기어부(5a)에 동기 맞물림 되어 변속기어(5)와 싱크로나이저 샤프트(3) 사이에서 동력을 전달하고, 내향 후진시 동기 맞물림이 풀려지면서 동력 전달을 단속하게 되는 것이다.

한편 본 발명을 구성하는 변속기어(5)는 구동기어(혹은 출력기어)에 상시 맞물림 결합되는 것이며, 싱크로나이저 샤프트(3) 상에서 공전한다. 이러한 변속기어(5)는 본 실시 형태에서 최소 구성요소를 보여주기 위해 하나만을 도시하고 있지만, 이에 한정되는 것은 아니며 실제 변속기와 같은 동력전달장치를 구성할 경우에는 인접하여 다단의 변속비를 갖는 다수 개를 설치하는 것이 바람직하다. 이 경우 각각의 변속기어(5) 내측에는 싱크로 플런저(7)가 설치된다.

변속기어(5)의 내주면에 형성되는 인터록 기어부(5a)는 일반 기어 모양이나 톱니, 원호기어(circular gear) 혹은 싱크로 플런저(7)의 인터록 폴부(7a)와 같은 모양을 갖는 홈 등 다양한 형태로 구성할 수 있다.

도 4a 내지 도 7은 본 발명의 특징적인 구성으로서 싱크로 플런저의 다양한 실시 형태를 보여주고 있다. 앞서 설명한 바와 같이 본 실시 예에서 리어 팁부(7c)를 생략하고, 팁 베어링(7e)을 바디부(7b)의 하단부에 설치할 수도 있다. 또한 본 발명의 싱크로 플런저는 이하 기술하는 실시 형태에 한정되는 것이 아니며 다양한 변경 실시가 가능하다.

여기서 도 4a 내지 도 4c는 실린더 베어링이 없는 형태의 싱크로 플런저를 보여주고 있다. 다만, 이 경우에는 싱크로 플런저의 바디부(7b)가 싱크로 실린더(13)에 접촉될 최소한의 길이를 유지하도록 하거나, 상기 바디부(7b)를 제거하고 탄력부재가 싱크로실린더(13) 내면에 접촉되도록 구성할 수 있다.

도 4a의 싱크로 플런저(7)는 인터록 폴부(7a)와 리어 팁부(7c)를 원뿔형으로 형성하고, 바디부(7b)를 원기등 모양으로 형성하였으며, 바디부(7b)의 일부를 절개하여 걸림턱(7g)을 형성하고 그 상부에 코일스프링 즉 탄력부재(19)를 설치한 구성으로 되어 있다. 인터록 폴부(7a)와 리어 팁부(7c)에는 팁 베어링(7d)(7e)를 설치한다.

도 4b에서는 싱크로 플런저(7)의 인터록 폴부(7a)를 삼각뿔 모양으로 형성하고, 바디부(7b)를 사각기둥 모양으로 형성하였으며, 리어 팁부(7c)를 피라미드 모양으로 형성하고, 바디부(7b)의 일부를 절개하여 걸림턱(7g)을 형성하였으며 그 상부에 사각 코일스프링 즉 탄력부재(19)를 설치한 구성으로 되어 있다. 이 경우에는 리어 팁부(7c)에만 팁 베어링(7e)를 설치한다.

도 4c의 싱크로 플런저(7)는 인터록 폴부(7a)와 리어 팁부(7c)를 피라미드 모양으로 형성하고, 바디부(7b)를 사각기둥 모양으로 형성하였으며, 바디부(7b)의 일부를 절개하여 걸림턱(7g)을 형성하고 그 상부에 사각 코일스프링 즉탄력부재(19)를 설치한 구성으로 되어 있다. 인터록 폴부(7a)와 리어 팁부(7c)에는 팁 베어링(7d)(7e)를 설치하였다.

도 5a 내지 도 5c는 탄력부재(19)와 함께 실린더 베어링(7f)을 종방향으로 설치한 구조의 싱크로 플런저(7)를 보여주고 있다. 이 경우에는 싱크로 플런저의 바디부(7b)가 최소한 탄력부재(19)와 실린더 베어링(7f)의 설치 공간을 유지해야 하므로, 싱크로 플런저의 전체 길이가 길어질 수 밖에 없다. 다만, 이러한 구조는 큰 동력의 전달 및 단속에 유리하다.

도 5a의 싱크로 플런저(7)는 인터록 폴부(7a)와 리어 팁부(7c)를 원뿔형으로 형성하고, 바디부(7b)를 원기둥 모양으로 형성하였으며, 바디부(7b)의 일부를 절개하여 걸림턱(7g)을 형성하고 그 상부에 코일스프링 즉 탄력부재(19)를 설치하며, 아래쪽 바디부(7b)에 원주상으로 다수개의 실린더 베어링(7f)을 설치한 구성으로 되어있다. 인터록 폴부(7a)와 리어 팁부(7c)에는 팁 베어링(7d)(7e)를 설치한다.

도 5b에서는 싱크로 플런저(7)의 인터록 폴부(7a)를 톱니 모양으로 형성하고, 바디부(7b)를 사각기둥 모양으로 형성하였으며, 리어 팁부(7c)를 피라미드 모양으로 형성하고, 바디부(7b)의 일부를 절개하여 걸림턱(7g)을 형성하며 그 상부에 사각 코일스프링 즉 탄력부재(19)를 설치하고, 아래쪽 바디부(7b)의 적어도 양측면에 적어도 4 이상의 실린더 베어링(7f)을 설치한 구성으로 되어 있다. 이 경우에는 리어팁부(7c)에만 팁 베어링(7e)를 설치한다.

도 5c에서는 싱크로 플런저(7)의 인터록 폴부(7a)를 삼각뿔 모양으로 형성하고, 바디부(7b)를 사각기둥 모양으로 형성하였으며, 리어 팁부(7c)를 피라미드 모양으로 형성하고, 바디부(7b)의 일부를 절개하여 걸림턱(7g)을 형성하며 그 상부에 사각 코일스프링 즉 탄력부재(19)를 설치하고, 아래쪽 바디부(7b)의 적어도 양측면에 적어도 2개의 실린더 베어링(7f)을 설치한 구성으로 되어 있다. 이 경우에는 인터록 폴부(7a)에 다수개의 팁 베어링(7d)을 설치하고, 리어 팁부(7c)에는 하나의 팁베어링(7e)를 설치하고 있다. 물론 인터록 폴부(7a)에도 하나의 팁 베어링(7d)을 설치할 수 있다.

도 6a 및 도 6b는 특히 앞서 설명한 구조와 달리 일방향으로의 동기 물림이 가능하도록 한 싱크로 플런저를 보여주고 있다. 앞서 설명한 구조의 싱크로 플런저에서는 변속기어(5)의 정방향 회전 및 역방향 회전시 모두 동기 물림이 이루어지지만, 본 실시 형태에서는 변속기어(5)의 정방향(도 6a에서 시계 방향) 회전시에만 동기 물림이 이루어지도록 하고 있다.

도시한 바와 같이 본 실시 형태에서 싱크로 플런저(7')는 변속기어(5)의 인터록 기어부(5a)에 일방향 동기 물림 되는 인터록 폴부(7'a)와, 상기 인터록 폴부(7'a)의 뒤쪽에 형성되고 싱크로 실린더(13) 내면에 슬라이딩 가능하게 지지되어 왕복 운동되는 바디부(7'b)와, 상기 바디부(7'b)의 뒤쪽에 형성되고 싱크로 런닝멤버(15)에 구름 접촉되어 연동하는 리어 팁부(7'c)를 포함하여 구성된다.

여기서 인터록 폴부(7'a)는 변속기어(5)의 내주면에 형성된 인터록 기어부(5a)에 대하여 일방향 동기 물림 및 풀림이 이루어지도록 하기 위해, 바디부(7'b) 중심에서 편심되어 힌지(7'h)에 의해 회전 가능하게 지지 설치된다. 인터록 폴부(7'a)는 바디부(7'b)에서 연장된 서포트 벽체(7'j) 내부에 수납 설치되는 것이며, 이때 힌지(7'h)는 서포트 벽체(7'j)를 관통하여 고정된다. 또한 인터록 폴부(7'a)는 푸시 스프링(7'i)을 개재하여 일방향으로 전진 회전 되게 설치되며, 전진 스토퍼(21)에 의해 전진 회전 정도가 제한되도록 구성된다. 아울러, 역방향 회전시 싱크로 플런저의 이탈 위험성을 방지하기 위해 고정턱(7'k)를 개재하여 설치된다. 또한 싱크로플런저(7')는 전진 스토퍼(21)에 의해 외향 전진이 제한되고, 고정턱(7'k)에 의해 인터록 폴부(7'a)의 회전 정도가 제한된다.

리어 팁부(7'c)는 앞서 설명한 바와 같이, 원뿔, 삼각뿔, 피라미드 혹은 톱니모양으로 형성할 수 있고, 그 끝 단부에는 팁 베어링(7'e)을 설치한다. 바디부(7'b)와 전진 스토퍼(21)의 사이에는 싱크로 플런저(7')를 내향 후진 시키기 위하여 탄력부재(19)가 설치되 있다. 바디부(7'b)는 단면을 원형 혹은 다각형으로 형성할 수 있으며, 사각형으로 형성할 경우 적어도 양 측면에 실린더 베어링(7'f)을 설치한다. 한편 싱크로 플런저(7')의 전체 길이를 최소화할 경우에는 실린더 베어링(7'f)을 제거하고 바디부(7'b)의 길이를 최소화하거나, 바디부(7'b)의 일부를 절개하여 양 측면에는 탄력부재(19)를 설치하고 다른 양 측면에는 실린더 베어링(7'f)를 설치하는 구성으로 할 수 있다. 또한 리어 팁부(7c)를 생략하고, 릴 베어링(7e)을 바디부(7b)의 하단부에 설치할 수도 있다.

도 7은 일방향 동기 물림 싱크로 플런저(7')의 다른 실시 형태이다.

도시한 바와 같이 본 실시 형태의 싱크로 플런저(7')는 앞서 설명한 구성과 유사한 부분이 많다. 다만 본 실시 형태에서는 바디부(7'b) 내측에 홈(7'1)을 깊게 형성하여 인터록 폴부(7'a)를 수납 설치하고, 상기 홈(7'1)의 저면과 인터록폴부(7'a)의 사이에 푸시 스프링(7'i)을 개재하고 있다.

도 8은 본 발명을 구성하는 시프트 런닝멤버(15) 및 시프트수단의 다른 실시 형태를 보여주고 있다.

본 실시 형태에서 시프트 런닝멤버(15)는 중심을 관통하여 결합된 가이드(23) 상에서 왕복 이동된다. 가이드(23)의 중심에는 시프트 로드(17)가 관통 결합되어 슬라이드 가능하게 결합되어 있고, 이때 시프트 로드(17)의 심(shim)(17a)은 가이드(23)의 가이드 홈(23a)을 따라 슬라이딩 되며 동시에 시프트 런닝멤버(15)에 결합된다. 따라서 시프트 로드(17)를 조작하게 되면 시프트 런닝멤버(15)는 가이드(23)을 타고 왕복 이송되는 것이다. 여기서 시프트 런닝멤버(15)는 가이드(23) 상에서 회전 가능하도록 구성할 수 있다.

도 9a 내지 도 9d는 본 발명을 구성하는 싱크로나이저 샤프트(3)의 다양한 실시 형태 및 지지 구조를 보여주고 있다.

보다 구체적으로 도 9a에서 싱크로나이저 샤프트(3)은 좌측 및 우측 고정 프레임(1) 외주에 부싱 혹은 베어링(9)을 개재하여 회전 가능하게 설치된다. 그리고 좌측 및 우측 고정 프레임(1)의 중심에는 시프트수단의 시프트 로드 혹은 시프트 케이블(17)이 삽입될 수 있도록 중공(la)이 형성되어 있다. 이때 싱크로나이저 샤프트(3) 상에는 도시 생략하였지만 싱크로 실린더(13)와 싱크로 플런저(7)가 설치되고, 그 외주에는 다수 변속기어들이 설치된다.

도 9b에서는 좌측 고정 프레임과 우측 고정 프레임(1)을 잇는 연결축(1b)을 형성하고, 그 외측에 부싱 혹은 베어링(9)을 개재하여 싱크로나이저 샤프트(3)을설치한다. 이때 싱크로나이저 샤프트(3) 상에는 도시 생략하였지만 싱크로 실린더(13)와 싱크로 플런저(7)가 설치되고, 그 외주에는 다수 변속기어들이 설치된다. 또 연결축(1b)의 외주에는 시프트 런닝멤버(15)가 설치되어 왕복 이동(도면에서 좌우이동) 가능하게 설치된다. 이때 상기 연결축(1b)은 도 8을 참조하여 설명한 가이드와 같은 구성 및 작용을 한다.

도 9c는 싱크로나이저 샤프트(3)의 양단 외주면에 부싱 혹은 베어링(9)을 개재하여 좌측 및 우측 고정 프레임(1)을 설치한 구조이다.

도 9d는 싱크로나이저 샤프트(3)의 일단을 좌측 고정 프레임(1)의 외주면에 설치하고, 타단을 우측 고정 프레임(1)의 내주면에 부싱 혹은 베어링(9)을 개재하여 설치한 구조이다.

도 10 내지 도 11은 본 발명의 싱크로메시 어셈블리의 다른 실시 형태를 보여주고 있다.

여기서 싱크로메시 어셈블리는 한 쌍의 싱크로 플런저(7)를 이용하여 동기물림 및 풀림을 실현하는 최상의 가장 간단한 구조의 실시 형태이다.

도시한 바와 같이 본 발명의 싱크로메시 어셈블리는 도 1 내지 도 3을 통하여 앞서 설명한 구성과 유사하다.

다만 본 실시 형태에서 시프트 런닝멤버(15)는 가이드(23)를 개재하여 왕복운동 가능하게 설치된다. 여기서 가이드(23)의 중심에는 시프트 로드(17)가 관통결합되어 슬라이드 가능하게 되고, 시프트 로드(17)의 심(shim)(17a)은 가이드(23)를 따라 슬라이딩 되면서 동시에 시프트 런닝멤버(15)에 결합된다. 본 실시 예에서 시프트 런닝멤버(15)는 가이드(23) 상에서 회전 가능하도록 구성할 수 있다. 따라서 시프트 로드(17)를 조작하게 되면 시프트 런닝멤버(15)는 가이드(23)을 타고 왕복이송된다.

또한 특징적인 구성으로 본 실시 형태에서 싱크로나이저 샤프트(3)와 변속기어(5)의 동기 물림 및 풀림 작동을 실현하는 싱크로 플런저(7)는 앞서 설명한 것과 달리, 탄력부재나 스토퍼 등을 배제한 가장 간단한 구조로 이루어진다. 예를 들어 본 실시 형태의 싱크로 플런저(7)는 바디부(7b)와, 상기 바디부(7b)의 앞, 뒤쪽에 설치되는 릴 베어링(7d)(7e)으로만 이루어질 수 있있다. 또한 리어 팁부(7c)를 생략하고, 팁 베어링(7e)을 바디부(7b)의 하단부에 설치할 있으며, 필요에 따라서는 팁 베어링을 모두 생략할 수 있다.

이렇게 구성된 싱크로 플런저(7)를 싱크로 실린더(13) 내에서 전, 후진 왕복운동시키기 위하여, 본 실시 형태에서는 가이드(23)를 자성체로 구성하고 있다.

이러한 구성에 따라 싱크로 플런저(7)은 가이드(23)의 자력에 의해 상시 후진된 상태로 되며, 시프트 런닝멤버(15)에 의해 전진 돌출 상태가 된다. 이때 싱크로 플런저(7)는 가이드(23)에 의해 후진 제한되고, 변속기어(5)의 인터록 기어부(5a)에 의해 전진 제한되어 이탈되지 않는다.

한편 본 실시 형태에서 변속기어(5)의 인터록 기어부(5a)는 특히 도 11에 도시한 바와 같이, 간헐 톱니 모양으로 형성되어서 동기 물림 및 해제가 보다 부드럽게 이루어지도록 되어 있다.

도 12 및 도 13은 상기와 같은 실시 형태에 적용할 수 있는 싱크로플런저(7)를 보여주고 있다. 다만 본 발명의 싱크로 플런저는 이하 기술하는 실시 형태에 한정되는 것이 아니며 다양한 변경 실시가 가능하다.

여기서 도 12는 실린더 베어링이 없는 형태의 싱크로 플런저(7)를 보여주고 있다. 또 팁 베어링(7e)이 하나만 있는 형태이다.

도 13에서 싱크로 플런저(7)는 구 모양으로 된다.

앞서 도 1 및 도 10을 통하여 설명한 본 발명의 싱크로메시 어셈블리의 구성에 있어서, 시프트 런닝멤버(15)는 시프트케이블(17) 혹은 가이드(23) 상에서 회전 가능하도록 구성할 수 있다.

특히 이러한 경우에는 플런저(7)와 시프트 런닝멤버(15)의 마찰력을 더욱 완화할 수 있으며, 그 결과 플런저(7)의 상단 팁 베어링(7d) 및/또는 하단 팁 베어링(7e)을 생략할 수 있어, 더욱 간단한 구조를 실현할 수 있다.

도 14 내지 도 18는 앞서 설명한 싱크로메시 어셈블리를 이용하여 자동차 등의 변속기를 구성하는 동력전달장치의 여러 가지 실시 형태이다.

먼저 도 14은 구동축(25)과 출력축(27)이 각 하나씩 있는 2축 변속기 구조를 보여준다. 여기서 구동축(25) 혹은 출력축(27)에는 앞서 설명한 싱크로메시 어셈블리를 적용할 수 있지만, 본 실시 형태에서는 출력축(27)에 적용한 구조를 보여주고 있다. 이때 출력축(27)은 싱크로메시 어셈블리의 싱크로나이저 샤프트와 일체로 구성된다.

도면을 통하여 알 수 있는 바와 같이, 구동축(25)과 출력축(27)은 각각 부싱혹은 베어링(9)을 개재하여 케이스(29)에 회전 가능하게 장착되며, 구동축(25)을통하여 엔진 동력이 입력된다.

구동축(25) 상에는 다수 구동기어(R, NS, D1, D2, D3)가 고정되어 함께 회전되거나 혹은 공전된다. 예를 들어 구동기어는 구동축(25) 상에 고정되어 함께 회전하는 후진 구동기어(R) 및 변속비가 상이한 다수 전진 구동기어(D1, D2, D3)와, 구동축(25) 상에서 공전하는 중립/스톱 구동측기어(NS)를 포함하여 이루어진다.

구동기어(R, NS, D1, D2, D3)에는 각각 출력축(27) 상에 공전 가능하게 설치된 다수 변속기어(r, ns, d1, d2, d3)가 맞물림 결합되어 함께 회전한다. 그리고 후진 구동기어(R)와 후진 변속기어(r)의 사이에는 아이들기어(I)가 설치된다. 또한 아이들기어(I)를 대신하여 구동기어(R)와 후진 변속기어(r)의 사이에 벨트 혹은 체인을 연결할 수도 있다.

출력축(27)상에 공전 가능하게 결합된 변속기어(r, ns, d1, d2, d3)는 내주면 에 인터록 기어부(5a)를 형성하여 이루어진다.

각각의 변속기어(r, ns, d1, d2, d3)가 위치되는 출력축(27) 상에는 싱크로 실린더(13)를 설치한다. 싱크로 실린더(13)는 출력축(27)의 중심부에 형성된 시프트 실린더(11)를 가로지르는 방향으로 180도 간격으로 2개를 형성한다. 또 싱크로 실린더(13)는 원주상 등 간격으로 다수 개를 형성할 수 있다. 즉, 싱크로 실린더(13)는 근접하여 다수 열로 설치되는 것이며, 각 열에 2 이상을 배치하여 구성한다.

상기 싱크로 실린더(13)에는 싱크로 플런저(7)를 설치한다. 싱크로 플런저(7)는 출력축(27)의 시프트 실린더(11) 내에 설치되어 왕복 운동되는 시프트런닝멤버(15)에 의해 작동되는바, 상기 시프트 런닝멤버(15)에 의해 밀려져 외향 돌출될 경우에는 변속기어(r, ns, d1, d2, d3)의 인터록 기어부(5a)에 동기 물림되어 출력축(27)으로 동력을 전달하게 된다. 또한 시프트 런닝멤버(15)에 의한 외향 밀림이 해제될 경우에는 탄력부재(19)의 탄성력에 의해 내향 후진되어서 동기 물림이 해제되고 동력 전달을 단속하게 된다.

싱크로 플런저(7)는 앞서 설명한 싱크로메시 어셈블리 구조를 통하여 상세하게 설명하였으므로, 부연 설명을 생략하기로 한다.

시프트 실린더(11) 내에 설치된 시프트 런닝멤버(15)는 시프트수단에 의해 왕복 이송된다. 상기 시프트수단은 시프트 런닝멤버(15)에 연결된 시프트 로드 혹은 시프트 케이블(17)과, 상기 시프트 로드 혹은 시프트 케이블(17)을 작동시키는 수동 변속레버 혹은 액튜에이터를 포함하여 구성된다.

이와 같은 구성 부품들은 모두 케이스(29)의 내부에 수납 설치되는 것이며, 상기 케이스(29)의 내주면에는 브레이크(31)를 설치한다. 브레이크(31)는 공전하는 중립/스톱 구동측기어(NS) 및/또는 상기 중립/스톱 구동측기어(NS)에 맞물림되어 함께 회전하는 변속기어(ns)를 감속 혹은 정지시킨다.

이상에서 설명한 본 발명의 동력전달장치의 동력 전달 과정을 살펴보면 다음과 같다.

먼저 구동축(25)으로 엔진 동력이 입력되면 구동기어(R, D1, D2, D3)들은 모두 같이 회전된다. 아울러 구동기어(R, D1, D2, D3)에 맞물려 있는 변속기어(r, d1, d2,d3)들 또한 모두 같이 공전하게 된다.

이어서 운전자가 변속레버를 조작하여 특정의 변속단을 선택하게 되면, 이에 연동하는 시프트 런닝멤버(15)가 해당 싱크로 플런저(7)를 외향 전진시켜 출력축(27)과 동기 물림 되도록 함으로써 동력을 출력하게 되는 것이다.

예를 들어 변속기어(d1, d2, d3)가 순차적으로 동기 물림 될 경우에는 구동기어(D1, D2, D3) 및 변속기어(d1, d2, d3)의 변속비에 따라 전진 1속, 2속 및 3속이 이루어진다. 물론 변속기어를 늘려 dn개 장착할 경우에는 n속의 변속 단수를 실현할 수 있다. 또한 변속기어(r)가 동기 물림 되면 구동기어(R)와 아이들기어(1)를 통하여 역 구동력이 출력되어진다.

한편 변속기어(ns)가 동기 물림 될 경우에는 출력축(27)을 통하여 역 구동력이 역류하게 된다. 그러나 변속기어(ns)에 맞물림 된 중립/스톱 구동측기어(NS)의 공전에 의해 단속되어지며, 이때 변속기는 중립 상태를 유지한다. 또한 이와 같은 경우에 브레이크(31)를 작동시키게 되면 중립/스톱 구동측기어(NS) 및/또는 변속기어(ns)가 정지되므로 엔진 브레이크 및 제동장치의 역할을 할 수 있다. 또 다른 방식으로 중립/스톱 구동측기어(NS) 및 변속기어(ns)가 브레이크(31)에 의해 항시 제동되도록 구성하여, 싱크로 플런저(7)가 변속기어(ns)와 맞물릴 경우 제동장치의 역할을 할 수 있다. 한편 본 발명의 중립 상태는 시프트 런닝멤버(15)가 싱크로 플런저(7)와 맞물리지 않는 경우에 모두 중립 상태를 유지한다.

도 15 내지 도 16은 구동축(25)과 중간축(33) 및 출력축(27)이 각 하나씩 있는 3축 변속기의 구조를 보여주고 있다. 구동축(25) 및 출력축(27)에는 앞서 설명한 싱크로메시 어셈블리를 적용한다. 이때 구동축(25) 및 출력축(27)은 싱크로메시어셈블리의 싱크로나이저 샤프트와 일체로 구성한다.

여기서 본 실시 형태의 3축은 설치 공간을 최소화 하기 위해 도 16에 도시한 바와 같이 삼각형을 이루도록 배치한다.

도면을 통하여 알 수 있는 바와 같이, 구동축(25)과 중간축(33) 출력축(27)은 각각 부싱 혹은 베어링(9)을 개재하여 케이스(29)에 회전 가능하게 장착되며, 구동축(25)을 통하여 엔진 동력이 입력된다.

구동축(25) 상에는 공전 가능한 다수 구동기어(NS, D1, D2, D3, D4)가 설치되며, 각 구동기어의 내주면에는 제 1 인터록 기어부(50a)가 형성되어 있다.

각 구동기어(NS, D1, D2, D3, D4)가 위치되는 구동축(25) 상에는 제 1 싱크로 실린더(13a)를 설치한다. 제 1 싱크로 실린더(13a)는 구동축(25)의 중심부에 형성된 제 1 시프트 실린더(11a)를 가로지르는 방향으로 원주상 다수 개를 형성하고, 근접하여 다수 열로 배치한다.

각각의 제 1 싱크로 실린더(13a)에는 제 1 싱크로 플런저(70a)를 설치한다. 제 1 싱크로 플런저(70a)는 구동축(25)의 제 1 시프트 실린더(11a) 내에 설치되어 왕복 운동되는 제 1 시프트 런닝멤버(15a)에 의해 작동되는바, 제 1 시프트 런닝멤버(15a)에 의해 밀려져 외향 돌출될 경우에는 구동기어(NS, D1, D2, D3, D4)의 제 1 인터록 기어부(50a)에 동기 물림되어 동력을 전달하게 된다. 또한 제 1 시프트 런닝멤버(15a)에 의한 밀림이 해제될 경우에는 탄력부재(19)의 탄성력에 의해 내향후진되어서 동기 물림이 해제되고 동력 전달을 단속하게 된다.

구동기어(NS,D1, D2, D3, D4) 각각에는 중간기어(ns1,R, M1, m2, m3)가 맞물림 결합된다. 이러한 중간기어들은 중간축(33) 상에 고정되어 함께 회전하는 후진 중간기어(R) 및 변속비가 상이한 다수 전진 중간기어(m1, m2, m3)와, 중간축(33) 상에서 공전하는 중립/스톱 중간기어(ns1)를 포함하여 이루어진다.

상기 중간기어(ns1, R, M1, m2, m3)에는 각각 출력축(27) 상에 공전 가능하게 설치된 다수 출력기어(ns2, r1, d1, d2, d3)가 맞물림 결합되어 함께 회전한다. 그리고 후진 중간기어(R)와 후진 출력기어(r1)의 사이에는 아이들기어(I)가 설치된다.

출력축(27)상에 공전 가능하게 결합된 다수 출력기어(ns2, r1, d1, d2, d3)는 내주면에 제 2 인터록 기어부(50b)를 형성하여 이루어진다.

각 출력기어(ns2, r1, d1, d2, d3)가 위치되는 출력축(27) 상에는 제 2 싱크로 실린더(13b)를 설치한다. 제 2 싱크로 실린더(13b)는 출력축(27)의 중심부에 형성된 제 2 시프트 실린더(11b)를 가로지르는 방향으로 원주상 다수 개를 형성하고, 근접하여 다수 열로 배치한다.

각각의 제 2 싱크로 실린더(13b)에는 제 2 싱크로 플런저(70b)를 설치한다. 제 2 싱크로 플런저(70b)는 출력축(25)의 제 2 시프트 실린더(11b) 내에 설치되어 왕복 운동되는 제 2 시프트 런닝멤버(15b)에 의해 작동되는바, 제 2 시프트 런닝멤버(15b)에 의해 밀려져 외향 돌출될 경우에는 출력기어(ns2, r1, d1, d2, d3)의 제 2 인터록 기어부(50b)에 동기 물림되어 동력을 전달하게 된다. 또한 제 2 시프트 런닝멤버(15b)에 의한 밀림이 해제될 경우에는 탄력부재(19)의 탄성력에 의해 내향 후진되어서 동기 물림이 해제되고 동력 전달을 단속하게 된다.

제 1 및 제 2 싱크로 플런저(70a)(70b)는 앞서 설명한 구조를 모두 포함하는 것이므로 부연 설명을 생략하기로 한다.

한편 제 1 및 제 2 시프트 실린더(11a)(11b) 내에 설치된 제 1 및 제 2 시프트 런닝멤버(15a)(15b)는 제 1 및 제 2 시프트수단에 의해 왕복 이송된다. 제 1 및 제 2 시프트수단은 제 1 및 제 2 시프트 런닝멤버(15a)(15b)에 연결된 시프트 로드 혹은 시프트 케이블(17)과, 상기 시프트 로드 혹은 시프트 케이블(17)을 작동시키는 수동 변속레버 혹은 액튜에이터를 포함하여 구성된다.

이와 같은 구성 부품들은 모두 케이스(29)의 내부에 수납 설치되는 것이며, 상기 케이스(29)의 내주면에는 브레이크(31)를 설치한다. 브레이크(31)는 공전하는 중립/스톱 구동측기어(NS) 및/또는 상기 구동측기어에 공전 중간기어(ns1)를 개재하여 맞물림 되어 함께 회전하는 출력기어(ns2)를 감속 혹은 정지시킨다.

이상에서 설명한 본 발명의 동력전달장치의 동력 전달 과정을 살펴보면 다음과 같다.

먼저 구동축(25)으로 엔진 동력이 입력된다. 운전자는 구동축쪽의 변속레버를 조작하여 특정의 변속단을 선택하게 되는바, 이때 상기 변속레버에 연동하는 제 1 시프트 런닝멤버(15a)가 해당 제 1 싱크로 플런저(70a)를 외향 전진시켜 선택된 하나의 구동기어(D1, D2, D3, D4)와 동기 물림 회전된다.

이어서 선택된 구동기어(Dl, D2, D3, D4)에 맞물려 있는 중간기어(R, m1, m2, m3)가 모두 같이 회전하게 되고, 상기 중간기어(R, m1, m2, m3)에 맞물려진 출력기어(r1, d1, d2, d3)들이 모두 같이 공전하게 된다.

다시 운전자가 출력축쪽의 변속레버를 조작하여 특정의 변속단을 선택하게 되면, 이에 연동하는 제 2 시프트 런닝멤버(15b)가 해당 제 2 싱크로 플런저(70b)를 외향 전진시켜 출력축(27)과 동기 물림 되도록 함으로써 동력을 출력하게 되는 것이다.

이에 따라 구동기어(D1, D2, D3, D4)가 선택적으로 동기 물림 되고 다시 변속기어(d1, d2, d3)가 선택적으로 동기 물림 될 경우, 각 기어들의 변속비에 따라 전진 12속이 이루어지게 된다. 또한 구동기어(D1, D2, D3, D4)가 선택적으로 동기 물림 되고 아이들기어(1)를 통하여 변속기어(r1)가 동기 물림 될 경우에는 후진 4속이 이루어지게 된다.

한편 출력기어(ns2)가 동기 물림 될 경우에는 출력축(27)을 통하여 역 구동력이 역류하게 되고, 이 역 구동력은 중립/스톱 중간기어(ns1)를 통하여 중립/스톱구동측기어(NS)로 전달된다. 그러나 중립/스톱 구동측기어(NS)는 구동축 상에서 공전되므로 더 이상의 역 구동력은 단속되고, 이때 변속기는 중립 상태를 유지한다. 또한 이와 같은 경우에 브레이크(31)를 작동시키게 되면 중립/스톱 구동측기어(NS)및/또는 출력기어(ns2)가 정지되므로 엔진 브레이크 및 제동장치의 역할을 할 수 있다.

도 17은 본 발명의 시프트수단을 자동으로 조절하는 실시 형태이다.

도면을 통하여 알 수 있는 바와 같이 본 발명의 시프트수단은 제 1 및 제 2 시프트 런닝멤버(15a)(15b)를 액튜에이터(A1)(A2)를 이용하여 왕복 이동시키는 구조를 포함한다.

이때 시프트 로드(17)는 앞서 설명한 바와 같이, 제 1 및 제 2 시프트 런닝멤버(15a)(15b)의 일단에 고정되거나 양단에 고정되거나 혹은 가이드를 개재하여 슬라이딩 가능하게 결합되는 구조를 포함한다.

액튜에이터(A1)(A2)는 TCU(Transaxle Control Unit)(39)에 의해 제어된다. TCU(39)는 변속레버(35)와 엔진 및 각종 변속기에 부착된 각종 센서(37)로부터 구동축 회전속도, 출력축 회전속도, 엔진 회전수, 스로틀밸브 개도 및 차속 센서 등 차량운행 상태의 정보를 입력 받아 액튜에이터(Al)(A2)를 자동적으로 제어하게 된다.

변속레버(35)는 후진(Reverse), 주차(Parking), 중립(Neutral) 및 전진(Drive) 상태를 표시하고 있지만, 다양한 변경 실시가 가능하다.

또한 액튜에이터와 시프트 로드 및 시프트 런닝멤버는 하나로 구성할 수 있으며, 3 이상으로 구성할 수도 있다.

도 18는 구동축(25)과 출력축(27)의 사이에 중간축(41)을 설치한 3축 2열 변속기의 구조를 보여주고 있다. 중간축(41)에는 앞서 설명한 싱크로메시 어셈블리를 적용한다.

도면을 통하여 알 수 있는 바와 같이, 구동축(25)과 중간축(41) 및 출력축(27)은 각각 부싱 혹은 베어링(9)을 개재하여 케이스(29)에 회전 가능하게 장착되며, 구동축(25)을 통하여 엔진 동력이 입력된다. 구동축(25)과 출력축(27)은 일렬로 배치되며, 그 중간에 브라켓(43)을 개재하고 부싱 혹은 베어링(9)을 개재하여 상호 별개로 회전 가능하게 결합 설치된다.

구동축(25) 상에는 다수 구동기어(R, NS, D1, D2)가 고정되어 함께 회전되거나 혹은 공전된다. 예를 들어 구동기어는 구동축(25) 상에 고정되어 함께 회전하는 후진 구동기어(R) 및 변속비가 상이한 다수 전진 구동기어(D1, D2)와, 구동축(25) 상에서 공전하는 중립/스톱 구동측기어(NS)를 포함하여 이루어진다.

구동기어(R, NS, D1, D2)에는 각각 중간축(41) 상에 공전 가능하게 설치된 다수 변속기어(r, ns, d1, d2)가 맞물림 결합되어 함께 회전한다. 그리고 후진 구동기어(R)와 후진 변속기어(r)의 사이에는 아이들기어(I)가 설치된다.

중간축(27)상에 공전 가능하게 결합된 변속기어(r,ns, d1, d2)는 내주면에 인터록 기어부(5a)를 형성하여 이루어진다.

각각의 변속기어(r, ns, d1, d2)가 위치되는 중간축(41) 상에는 제 1 싱크로 실린더(13a)를 설치한다. 제 1 싱크로 실린더(13a)는 중간축(41)의 일단(도면의 좌측)에 형성되는 것이며, 중심부에 형성된 제 1 시프트 실린더(11a)를 가로지르는 방향으로 원주상 다수 개 형성되고, 근접하여 다수 열로 배치된다.

상기 제 1 싱크로 실린더(13a)에는 제 1 싱크로 플런저(70a)를 설치한다. 제1 싱크로 플런저(70a)는 중간축(41)의 제 1 시프트 실린더(11a) 내에 설치되어 왕복 운동되는 제 1 시프트 런닝멤버(15a)에 의해 작동되는바, 상기 시프트 런닝멤버(15)에 의해 밀려져 외향 돌출될 경우에는 변속기어(r, ns, d1, d2)의 인터록 기어부(5a)에 동기 물림되어 중간축(41)으로 동력을 전달하게 된다. 또한 제 1 시프트 런닝멤버(15a)에 의한 밀림이 해제될 경우에는 탄력부재(19)의 탄성력에 의해 내향 후진되어서 동기 물림이 해제되고 동력 전달이 단속된다.

한편 상기 중간축(41)의 다른 일측에는 공전 가능한 다수 중간변속기어(m1, m2, m3)가 설치된다.

중간축(41)상에 공전 가능하게 결합된 다수 중간변속기어(m1, m2, m3)는 내 주면에 인터록 기어부(5a)를 형성하여 이루어진다.

각 중간변속기어(m1, m2, m3)가 위치되는 중간축(41) 상에는 제 2 싱크로 실린더(13b)를 설치한다. 제 2 싱크로 실린더(13b)는 중간축(41)의 중심부에 형성된 시프트 실린더(11)를 가로지르는 방향으로 원주상 다수 개를 형성하고, 근접하여 다수 열로 배치된다.

각각의 제 2 싱크로 실린더(13b)에는 제 2 싱크로 플런저(70b)를 설치한다. 제 2 싱크로 플런저(70b)는 중간축(41)의 시프트 실린더(11)의 다른 쪽에 설치되어 왕복 운동되는 제 2 시프트 런닝멤버(15b)에 의해 작동되는바, 제 2 시프트 런닝멤버(15b)에 의해 밀려져 외향 돌출될 경우에는 중간변속기어(m1, m2, m3)의 인터록기어부(5a)에 동기 물림되어 동력을 전달하게 된다. 또한 제 2 시프트 런닝멤버(15b)에 의한 밀림이 해제될 경우에는 탄력부재(19)의 탄성력에 의해 내향 후진되어서 동기 물림이 해제되고 동력 전달을 단속하게 된다.

제 1 및 제 2 싱크로 플런저(70a)(70b)는 앞서 설명한 구조를 모두 포함하는 것이므로 부연 설명을 생략하기로 한다.

한편 시프트 실린더(11) 내에 설치된 제 1 및 제 2 시프트 런닝멤버(15a)(15b)는 제 1 및 제 2 시프트수단에 의해 왕복 이송된다. 제 1 및 제 2 시프트수단은 제 1 및 제 2 시프트 런닝멤버(15a)(15b)에 연결된 시프트 로드 혹은 시프트 케이블(17)과, 상기 시프트 로드 혹은 시프트 케이블(17)을 작동시키는 수동 변속레버 혹은 액튜에이터를 포함하여 구성된다.

중간변속기어(m1, m2, m3) 각각에는 출력기어(01, 02, 03)가 맞물림 결합된다. 이러한 출력기어(01, 02, 03)들은 출력축(27) 상에 고정되어 함께 회전하면서 동력을 출력하게 된다.

이와 같은 구성 부품들은 모두 케이스(29)의 내부에 수납 설치되는 것이며, 상기 케이스(29)의 내주면에는 브레이크(31)를 설치한다. 브레이크(31)는 공전하는 중립/스톱 구동측기어(NS) 및/또는 변속기어(ns)를 감속 혹은 정지시킨다.

이상에서 설명한 본 발명의 동력전달장치의 동력 전달 과정을 살펴보면 다음과 같다.

먼저 구동축(25)으로 엔진 동력이 입력되면 구동기어(R, D1, D2)들은 모두 같이 회전된다. 아울러 구동기어(R, D1, D2)에 맞물려 있는 변속기어(r, d1, d2)들 또한 모두 같이 공전하게 된다.

이어서 운전자가 변속레버를 조작하여 특정의 변속단을 선택하게 되면, 이에 연동하는 제 1 시프트 런닝멤버(15a)가 해당 제 1 싱크로 플런저(70a)를 외향 전진시켜 중간축(41)과 동기 물림 되도록 함으로써 동력을 전달하게 된다.

다시 운전자가 중간축(41)의 다른 한편에 설치된 변속레버를 조작하여 특정의 변속단을 선택하게 되면, 이에 연동하는 제 2 시프트 런닝멤버(15b)가 해당 제 2 싱크로 플런저(70b)를 외향 전진시켜 선택된 하나의 중간변속기어(m1, m2, m3)와 동기 물림 회전된다.

이어서 선택된 중간변속기어(m1, m2, m3)에 맞물려 있는 출력기어(01, 02, 03)가 되고, 출력축(27)을 통하여 동력을 출력하게 되는 것이다.

이에 따라 변속기어(d1, d2)가 선택적으로 동기 물림 되고 다시 중간변속기어(m1, m2, m3)가 선택적으로 동기 물림 될 경우, 각 기어들의 변속비에 따라 전진 6속이 이루어지게 된다. 또한 후진 변속기어(r)가 선택적으로 동기 물림 되고 아이들기어(I)를 통하여 후진 구동기어(R)에 맞물림 되며, 다시 중간변속기어(m1, m2, m3)가 선택적으로 동기 물림 될 경우에는 후진 3속이 이루어지게 된다.

한편 변속기어(ns)가 동기 물림 될 경우에는 출력축(27)을 통하여 역 구동력이 역류하게 되고, 이 역 구동력은 구동축(25)으로 전달된다. 그러나 중립/스톱 구동측기어(NS)는 구동축 상에서 공전되므로 더 이상의 역 구동력은 단속되고, 이때 변속기는 중립 상태를 유지한다. 또한 이와 같은 경우에 브레이크(31)를 작동시키게 되면 중립/스톱 구동측기어(NS) 및/또는 변속기어(ns)가 정지되므로 엔진 브레이크 및 제동장치의 역할을 할 수 있다.

도 19 내지 도 24는 앞서 설명한 싱크로메시 어셈블리를 이용하여 자전거나 오토바이 등을 포함하는 2륜차 등의 변속기를 구성하는 허브 내장 동력전달장치의 여러 가지 실시 형태이다. 또한 본 실시 형태에서 허브는 선반이나 연삭기 등의 기계장치의 회전수단으로 사용할 수도 있다.

먼저 도 19 및 도 20은 구동축(25)과 출력축(27)이 각 하나씩 있는 2축 구조이며, 허브가 내장된 변속기 구조를 보여준다. 여기서 구동축(25) 혹은 출력축(27)에는 앞서 설명할 싱크로메시 어셈블리를 적용할 수 있지만, 본 실시 형태에서는출력축(27)에 적용한 구조를 보여주고 있다. 이때 출력축(27)은 싱크로메시 어셈블리의 싱크로나이저 샤프트와 일체로 구성된다.

도면을 통하여 알 수 있는 바와 같이, 구동축(25)과 출력축(27)은 각각 부싱 혹은 베어링(9)을 개재하여 고정부재(45)에 회전 가능하게 장착되며, 구동축(25)을 통하여 엔진 동력이 입력된다.

고정부재(45)의 외측으로 연장된 구동축(25)의 일단에는 인풋기어(47)가 고정 설치되어서, 동력원에 연결된 전동수단에 의해 동력을 전달 받는다. 전동수단은 체인으로 구성할 수 있다. 구동축(25) 상에는 변속비가 상이한 다수 구동기어(D1, D2, D3, D4, D5)가 고정되어 함께 회전되거나 혹은 공전된다.

구동기어(D1, D2, D3, D4. D5)에는 각각 출력축(27) 상에 공전 가능하게 설치된 다수 변속기어(d1, d2, d3, d4, d5)가 맞물림 결합되어 함께 회전한다. 출력축(27)상에 공전 가능하게 결합된 변속기어(d1, d2, d3, d4, d5)는 내주면에 인터록 기어부(5a)를 형성하여 이루어진다.

각각의 변속기어(d1, d2, d3, d4, d5)가 위치되는 출력축(27) 상에는 싱크로실린더(13)를 설치한다. 싱크로 실린더(13)는 출력축(27)의 중심부에 형성된 시프트 실린더(11)를 가로지르는 방향으로 원주상 다수 개 형성되고, 근접하여 다수열로 배치된다.

상기 싱크로 실린더(13)에는 싱크로 플런저(7)를 설치한다. 싱크로 플런저(7)는 출력축(27)의 시프트 실린더(11) 내에 설치되어 왕복 운동되는 시프트 런닝멤버(15)에 의해 작동되는바, 상기 시프트 런닝멤버(15)에 의해 밀려져 외향돌출될 경우에는 변속기어(d1, d2, d3, d4, d5)의 인터록 기어부(5a)에 동기 물림되어 출력축(27)으로 동력을 전달하게 된다. 또한 시프트 런닝멤버(15)에 의한 밀림이 해제될 경우에는 탄력부재(19)의 탄성력에 의해 내향 후진되어서 동기 물림이 해제되고 동력 전달을 단속하게 된다.

싱크로 플런저(7)는 앞서 설명한 싱크로메시 어셈블리 구조를 통하여 상세하게 설명하였으므로, 부연 설명을 생략하기로 한다.

시프트 실린더(11) 내에 설치된 시프트 런닝멤버(15)는 시프트수단에 의해 왕복 이송된다. 상기 시프트수단은 시프트 런닝멤버(15)에 연결된 시프트 로드 혹은 시프트 케이블(17)과, 상기 시프트 런닝멤버(15)를 안내하는 가이드(23), 그리고 상기 시프트 로드 혹은 시프트 케이블(17)을 작동시키는 변속레버(49) 혹은 액튜에이터를 포함하여 구성된다. 가이드(23) 중심에는 시프트 로드 혹은 시프트 케이블(17)이 관통되는 중공을 형성할 수 있다.

이와 같은 구성 부품들은 모두 고정부재(45)에 의해 지지 설치되는 것이며, 상기 고정부재(45)의 외주에는 부싱 혹은 베어링(9)을 개재하여 허브(53)가 회전 가능하게 결합 설치된다. 허브(53)는 자전거 휠과 일체로 구성될 수 있다. 또한 고정부재(45)는 연결대(57)를 개재하여 차체에 고정되어진다.

허브(53)의 내주면에는 링기어(55)를 설치하여 출력축(27)의 일단에 고정된 출력기어(51)와 맞물림 되도록 한다.

출력기어(51)는 본 발명의 구성을 자전거에 적용할 경우 자전거 주행시 관성운전이 가능하도록 혹은 자전거 후진시 페달 역회전현상을 방지하기 위해 일방향기어를 사용하는 것이 좋다. 출력기어(51)로 내기어의 정회전력만을 외기어로 전달하는 전통적인 일방향기어를 채용할 경우에는 자전거 주행시 관성운전이 가능하다. 그리고 출력기어(51)로 내기어의 정회전력만을 외기어로 전달하고 외기어의 회전력이 내기어로 전달되지 않는 일방향기어를 채용할 경우에 자전거 주행시 관성운전이 가능함과 함께 자전거 후진시 페달 역회전현상이 일어나지 않는다.

이상에서 설명한 본 발명의 동력전달장치의 동력 전달 과정을 살펴보면 다음과 같다.

먼저 인풋기어(47)를 통하여 구동축(25)으로 동력이 입력되면 구동기어(D1, D2, D3, D4, D5)들은 모두 같이 회전된다. 아울러 구동기어(D1, D2, D3, D4, D5)에 맞물려 있는 변속기어(d1, d2, d3, d4, d5)들 또한 모두 같이 공전하게 된다.

이어서 운전자가 변속레버(49)를 조작하여 특정의 변속단을 선택하게 되면, 이에 연동하는 시프트 런닝멤버(15)가 해당 싱크로 플런저(7)를 외향 전진시켜 출력축(27)과 동기 물림 되도록 한다.

출력축(27)에 전달된 동력은 출력기어(51)와 링기어(55)을 통하여 허브(53)로 출력됨으로써, 2륜차의 휠 이나 다른 기계장치를 구동하게 되는 것이다.

이에 따라 본 실시 형태에서는 변속기어(d1, d2, d3, d4, d5)가 선택적으로 동기 물림 될 경우 구동기어(D1, D2, D3, D4, D5)의 변속비에 따라 전진 5속을 실현할 수 있다. 물론 변속기어를 늘려 dn개 장착할 경우에는 n속의 변속 단수를 실현할 수 있다.

도 21은 구동축(25)과 출력축(27)이 각 하나씩 있는 2축 구조이며, 허브가내장된 변속기 구조의 다른 실시 형태로서, 앞서 설명한 구성과 모두 동일하다.

다만, 본 실시 형태에서는 구동축(25)의 양단에 동력원에 연결된 전동수단에의해 동력을 전달 받는 인풋기어(47)를 설치하여, 동력의 입력 작동을 보다 원활하고 안정적으로 구현하고자 한다.

도 22 및 도 23은 구동축(25)과 중간축(33) 및 출력축(27)이 각 하나씩 있는 3축 구조이며, 허브가 내장된 변속기 구조를 보여주고 있다. 구동축(25) 및 출력축(27)에는 앞서 설명한 싱크로메시 어셈블리를 적용한다.

여기서 본 실시 형태의 3축은 설치 공간을 최소화 하기 위해 도 23에 도시한 바와 같이 삼각형을 이루도록 배치한다.

도면을 통하여 알 수 있는 바와 같이, 구동축(25)과 중간축(33) 출력축(27)은 각각 부싱 혹은 베어링(9)을 개재하여 고정부재(45)에 회전 가능하게 장착되며, 구동축(25)을 통하여 엔진 동력이 입력된다.

고정부재(45)의 외측으로 연장된 구동축(25)의 일단에는 인풋기어(47)가 고정 설치되어서, 동력원에 연결된 전동수단에 의해 동력을 전달 받는다. 전동수단은 체인으로 구성할 수 있다. 구동축(25) 상에는 변속비가 상이한 다수 구동기어(D1, D2,D3,D4.D5)가 고정되어 함께 회전되거나 혹은 공전된다.

구동축(25) 상에는 공전 가능한 다수 구동기어(D1, D2, D3, D4, D5)가 설치되며, 각 구동기어의 내주면에는 제 1 인터록 기어부(50a)가 형성되어 있다.

각 구동기어(D1, D2, D3, D4, D5)가 위치되는 구동축(25) 상에는 제 1 싱크로 실린더(13a)를 설치한다. 제 1 싱크로 실린더(13a)는 구동축(25)의 중심부에 형성된 제 1 시프트 실린더(11a)를 가로지르는 방향으로 원주상 다수 개를 형성하고, 근접하여 다수 열로 배치한다.

각각의 제 1 싱크로 실린더(13a)에는 제 1 싱크로 플런저(70a)를 설치한다.제 1 싱크로 플런저(7Oa)는 구동축(25)의 제 1 시프트 실린더(11a) 내에 설치되어 왕복 운동되는 제 1 시프트 런닝멤버(15a)에 의해 작동되는바, 제 1 시프트 런닝멤버(15a)에 의해 밀려져 외향 돌출될 경우에는 구동기어(D1, D2, D3, D4, D5)의 제 1 인터록 기어부(50a)에 동기 물림되어 동력을 전달하게 된다. 또한 제 1 시프트 런닝멤버(15a)에 의한 밀림이 해제될 경우에는 탄력부재(19)의 탄성력에 의해 내향후진되어서 동기 물림이 해제되고 동력 전달을 단속하게 된다.

구동기어(D1, D2, D3, D4, D5) 각각에는 중간기어(m1, m2, m3, m4, m5)가 맞물림 결합된다. 이러한 중간기어들은 중간축(33) 상에 고정되어 함께 회전한다.

상기 중간기어(m1, m2, m3, m4, m5)에는 각각 출력축(27) 상에 공전 가능하게 설치된 다수 출력기어(d1, d2, d3, d4, d5)가 맞물림 결합되어 함께 회전한다.

출력축(27)상에 공전 가능하게 결합된 다수 출력기어(dl, d2, d3, d4, d5)는 내주면에 제 2 인터록 기어부(5Ob)를 형성하여 이루어진다.

각 출력기어(d1, d2, d3, d4, d5)가 위치되는 출력축(27) 상에는 제 2 싱크로실린더(13b)를 설치한다. 제 2 싱크로 실린더(13b)는 출력축(27)의 중심부에 형성된 제 2 시프트 실린더(11b)를 가로지르는 방향으로 원주상 다수 개를 형성하고, 근접하여 다수 열로 배치한다.

각각의 제 2 싱크로 실린더(13b)에는 제 2 싱크로 플런저(70b)를 설치한다.제 2 싱크로 플런저(70b)는 출력축(25)의 제 2 시프트 실린더(11b) 내에 설치되어 왕복 운동되는 제 2 시프트 런닝멤버(5b)에 의해 작동되는바, 제 2 시프트 런닝멤버(5b)에 의해 밀려져 외향 돌출될 경우에는 출력기어(d, d2, d3, d4, d5)의 제 2 인터록 기어부(50b)에 동기 물림되어 동력을 전달하게 된다. 또한 제 2 시프트 런닝멤버(15b)에 의한 밀림이 해제될 경우에는 탄력부재(19)의 탄성력에 의해 내향 후진되어서 동기 물림이 해제되고 동력 전달을 단속하게 된다.

제 1 및 제 2 싱크로 플런저(70a)(70b)는 앞서 설명한 구조를 모두 포함하는 것이므로 부연 설명을 생략하기로 한다.

한편 제 1 및 제 2 시프트 실린더(1la)(1lb) 내에 설치된 제 1 및 제 2 시프트 런닝멤버(15a)(15b)는 제 1 및 제 2 시프트수단에 의해 왕복 이송된다. 제1 및 제 2 시프트수단은 제 1 및 제 2 시프트 런닝멤버(15a)(15b)에 연결된 시프트 로드 혹은 시프트 케이블(17)과, 제 1 및 제 2 시프트 런닝멤버(15a)(15b)를 안내하는 가이드(23), 그리고 상기 시프트 로드 혹은 시프트 케이블(17)을 작동시키는 변속레버(49) 혹은 액튜에이터를 포함하여 구성된다. 가이드(23)의 중심에는 시프트 로드 혹은 시프트 케이블(17)이 관통되는 중공을 형성할 수 있다.

이와 같은 구성 부품들은 모두 고정부재(45)에 의해 지지 설치되는 것이며, 상기 고정부재(45)의 외주에는 부싱 혹은 베어링(9)을 개재하여 허브(53)가 회전 가능하게 결합 설치된다. 허브(53)는 자전거 휠과 일체로 구성될 수 있다. 또한 고정부재(45)는 연결대(57)를 개재하여 차체에 고정된다.

허브(53)의 내주면에는 링기어(55)를 설치하여 출력축(27)의 일단에 고정된출력기어(51)와 맞물림 되도록 한다.

이상에서 설명한 본 발명의 동력전달장치의 동력 전달 과정을 살펴보면 다음과 같다.

먼저 인풋기어(47)를 통하여 구동축(25)으로 동력이 입력된다. 운전자는 구 동축쪽의 변속레버(49)를 조작하여 특정의 변속단을 선택하게 되는바, 이때 상기 변속레버에 연동하는 제 1 시프트 런닝멤버(15a)가 해당 제 1 싱크로 플런저(70a)를 외향 전진시켜 선택된 하나의 구동기어(D1, D2, D3,D4, D5)와 동기 물림 회전된다.

이어서 선택된 구동기어(D1, D2, D3, D4, D5)에 맞물려 있는 중간기어(m1, m2, m3, m4, m5)가 모두 같이 회전하게 되고, 상기 중간기어(m1, m2, m3, m4, m5)에 맞물려진 출력기어(d1, d2, d3, d4, d5)들이 모두 같이 공전하게 된다.

다시 운전자가 출력축쪽의 변속레버(49)를 조작하여 특정의 변속단을 선택하게 되면, 이에 연동하는 제 2 시프트 런닝멤버(15b)가 해당 제 2 싱크로 플런저(70b)를 외향 전진시켜 출력축(27)과 동기 물림 되도록 한다.

출력축(27)에 전달된 동력은 출력기어(51)와 링기어(55)을 통하여 허브(53)출력됨으로써 자전거의 휠을 구동하게 되는 것이다.

이에 따라 구동기어(D1, D2, D3, D4, D5)가 선택적으로 동기 물림 되고 다시 변속기어(d1, d2, d3, d4, d5)가 선택적으로 동기 물림 될 경우, 각 기어들의 변속비에 따라 전진 25속이 이루어지게 된다.

도 24는 구동축(25)과 중간축(33) 및 출력축(27)이 있는 3축 구조이며, 허브가 내장된 변속기 구조의 다른 실시 형태로서, 앞서 설명한 구성과 모두 동일하다.다만, 본 실시 형태에서는 구동축(25)의 양단에 동력원에 연결된 전동수단에 의해 동력을 전달 받는 인풋기어(47)를 설치하여, 동력의 입력 작동을 보다 원활하고 안정적으로 구현하고자 한다.

이를 위하여 본 실시 형태에서는 구동축(25)의 내주면에 부싱 및 베어링(9)을 개재하여 고정 프레임(59)을 더 설치한다. 고정 프레임(59)는 가이드(23)와 일체로 형성할 수 있으며, 그 중심에는 시프트 로드 혹은 시프트 케이블(17)이 관통되는 중공을 형성할 수 있다.

앞서 도 19 내지 도 24를 통하여 설명한 본 발명의 허브 내장 동력전달장치에서 2개 이상의 길다란 축을 허브 내의 빈 공간을 관통하여 양측에 있는 고정부재(45)에 고정함으로서 고정부재(45)를 보다 확고하게 고정할 수 있다.

이상에서 설명한 구성을 통하여 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 싱크로메시 어셈블리는 간단한 구조의 싱크로 플런저를 이용하여 기존의 동력전달장치에 비해 구성이 간단하고, 변속조작이 편리하며 동기물림 혹은 풀림 작동을 부드럽고 용이하게 실현하는 효과를 얻을 수 있다.

또한 일방향 동기 물림 싱크로 플런저를 이용할 경우에는 변속기어 및 회전축이 맞물려 동력이 전달되는 상태에서도 "동력의 전달 및 차단, 한 방향으로 동력전달" 등이 가능하다.

아울러 싱크로 플런저를 작동시키는 시프트수단이 간단하고, 자동 변속기와같이 조작이 쉬운 구조로 실현할 수 있다.

한편 본 발명의 싱크로메시 어셈블리를 이용한 동력전달장치는 구성이 간단하며 변속조작이 편리하고 부드럽게 이루어진다. 또한 본 발명에 의한 변속기는 전진 3속부터 25속까지, 후진 1속부터 4속까지 변속 단수를 크게 형성할 수 있으며, 그에 따라 초저속 및 큰 구동력이 가능한 변속기를 구현할 수 있다.

따라서 본 발명에 의하면 "동력의 전달 및 차단, 변속" 등과 관련된 "차량, 선박, 항공, 감속기 및 컨베이어 시스템, 자전거, 윤전기, 장난감....." 등의 다양한 분야에 이용될 수 있다.

Claims (34)

1. 중심부에 시프트 실린더가 형성되고, 상기 시프트 실린더를 가로지르는 방향으로 싱크로 실린더가 형성되며, 회전 가능하게 지지 설치된 싱크로나이저 샤프트;

   상기 싱크로나이저 샤프트 외주에 공전 가능하게 설치되고, 내주에 인터록 기어부가 형성된 변속기어;

   상기 싱크로 실린더 내에 전, 후진 왕복 운동 가능하게 지지 설치되어서, 외 향 전진 돌출시 상기 변속기어의 인터록 기어부에 동기 맞물림 되고, 내향 후진시 동기 맞물림이 풀려지는 싱크로 플런저;

   상기 시프트 실린더 내에서 왕복 운동하면서 상기 싱크로 플런저를 밀어 전진시키거나 다시 후진되게 하는 시프트 런닝멤버; 그리고

   상기 시프트 런닝멤버를 왕복 운동시키는 시프트수단을 포함하여 구성된 싱크로메시 어셈블리.
2. 제 1 항에 있어서, 변속기어는 구동기어에 맞물림 결합되어 함께 회전되는 것으로 싱크로나이저 샤프트 외주에 서로 인접하며 변속비가 상이한 구성으로 2 이상의 복수개가 설치되고, 상기 변속기어들의 내측에는 같은 원주상으로 적어도 2 이상의 싱크로 플런저가 설치된 것임을 특징으로 하는 싱크로메시 어셈블리.
3. 제 1 항에 있어서, 싱크로 플런저는 싱크로 실린더의 후진 스토퍼에 의해 일정 길이 이상의 후진이 제한되고, 탄력부재를 개재하여 상시 후진된 상태로 설치되며, 싱크로 실린더에 결합된 전진 스토퍼에 의해 일정 길이 이상의 전진 돌출이 제한되고, 회전하는 변속기어의 인터록 기어부에 양방향 동기물림 혹은 일방향 동기물림 되는 것임을 특징으로 하는 싱크로메시 어셈블리.
4. 제 1 항 혹은 제 3 항에 있어서, 싱크로 플런저는 인터록 기어부에 동기물림 되는 인터록 폴부와, 상기 인터록 폴부의 뒤쪽에 형성되고 싱크로 실린더 내면에 지지되어 왕복 운동되는 바디부와, 상기 바디부의 뒤쪽에 형성되고 싱크로 런닝멤버에 구름 접촉되며 연동하는 리어 팁부를 포함하여 구성된 싱크로메시 어셈블리.
5. 제 4 항에 있어서, 인터록 폴부와 리어 팁부에 회전 가능하게 설치되는 팁베어링을 더 포함하는 싱크로메시 어셈블리.
6. 제 4 항에 있어서, 바디부에 설치되고 싱크로 실린더에 구름 접촉되는 실린더베어링을 더 포함하는 싱크로메시 어셈블리.
7. 제 4 항에 있어서, 바디부의 걸림턱과 전진 스토퍼의 사이에 탄력부재를 설치한 구성을 포함하는 싱크로메시 어셈블리.
8. 제 6 항 혹은 제 7 항에 있어서, 탄력부재와 실린더 베어링을 종방향 혹은횡방향으로 설치한 것임을 특징으로 하는 싱크로메시 어셈블리.
9. 제 4 항에 있어서, 인터록 폴부는 바디부 중심에서 편심되어 힌지에 의해 회전 가능하게 지지 설치되고, 푸시 스프링을 개재하여 일방향으로 전진 회전 되게 설치되며, 전진 스토퍼에 의해 전진 회전 정도가 제한되는 것임을 특징으로 하는 싱크로메시 어셈블리.
10. 제 9 항에 있어서, 인터록 폴부는 바디부에서 연장된 서포트 벽체 내부에 지지 설치된 것임을 특징으로 하는 싱크로메시 어셈블리.
11. 제 1 항에 있어서, 시프트 런닝멤버는 싱크로 플런저를 밀어 외향 전진시키는 경사면을 포함하여 구성된 싱크로메시 어셈블리.
12. 제 1 항에 있어서, 시프트수단은 시프트 런닝멤버에 연결된 시프트 로드 혹은 시프트 케이블과, 상기 시프트 로드 혹은 시프트 케이블을 작동시키는 수동 변속 레버 혹은 액튜에이터를 포함하여 구성된 싱크로메시 어셈블리.
13. 제 12항에 있어서, 시프트수단은 시프트 런닝멤버의 왕복 이동을 안내하는 가이드를 더 포함하여 구성된 싱크로메시 어셈블리.
14. 제 12 항에 있어서, 가이드는 싱크로 플런저를 항시 후진 작동시키는 자성체임을 특징으로 하는 싱크로메시 어셈블리.
15. 제 13 항에 있어서, 시프트 런닝멤버는 시프트 로드, 시프트 케이블 혹은 가이드 상에서 회전 가능하게 설치된 것임을 특징으로 하는 싱크로메시 어셈블리.
16. 엔진 동력에 의해 회전되는 구동축;

    상기 구동축 상에 고정되어 함께 회전되거나 혹은 공전되는 다수 구동기어;

    상기 구동기어에 맞물림 되어 함께 회전되며, 내주에 인터록 기어부가 형성된 다수 변속기어;

    적어도 하나의 구동기어와 변속기어의 사이에 맞물림 되는 아이들기어;

    상기 변속기어를 공전 가능하게 지지하고, 중심부에는 시프트 실린더가 형성되며, 상기 각각의 변속기어 내측에 시프트 실린더를 가로지르는 방향으로 2 이상의 싱크로 실린더가 형성된 출력축;

    상기 시프트 실린더 내에서 왕복 운동하는 시프트 런닝멤버;

    상기 시프트 런닝멤버를 왕복 이동시키는 시프트수단;

    상기 싱크로 실린더 내에 지지 설치되고, 상기 시프트 런닝멤버에 의해 외향전진 돌출되어서 해당 변속기어의 인터록 기어부에 동기 맞물림 되거나 내향 후진되어 동기 맞물림이 해제되는 싱크로 플런저; 그리고

    상기 구동축과 출력축을 회전 가능하게 지지하고 상기 구성품들을 수납 커버하는 케이스를 포함하여 구성되고,

    상기 싱크로 플런저의 동기물림 혹은 풀림 작동에 의해 구동축과 출력축의 사이에서 변속된 동력이 전달 및 단속되게 함을 특징으로 하는 동력전달장치.
17. 제 16 항에 있어서, 구동기어는 상기 구동축 상에 고정되어 함께 회전하는 후진 구동기어 및 변속비가 상이한 다수 전진 구동기어와, 상기 구동축 상에서 공전하는 중립/스톱 구동측기어를 포함하여 구성된 동력전달장치.
18. 제 16 항에 있어서, 공전하는 하나의 구동기어 및/또는 상기 구동기어에 맞물림 되어 함께 회전하는 변속기어를 감속 혹은 정지시키며, 케이스 내측에 설치된 브레이크를 포함하여 구성된 동력전달장치.
19. 제 16 항에 있어서, 시프트수단은 시프트 런닝멤버에 연결된 시프트 로드 혹은 시프트 케이블과, 상기 시프트 로드 혹은 시프트 케이블을 작동시키는 수동 변속레버 혹은 액튜에이터를 포함하여 구성된 동력전달장치.
20. 엔진 동력에 의해 회전되며, 중심부에는 제 1 시프트 실린더가 형성되고, 상기 제 1 시프트 실린더를 가로지르는 방향으로 2 이상의 제 1 싱크로 실린더가 인접하여 다수 개 형성된 구동축;

    상기 구동축의 제 1 싱크로 실린더 외측에 공전 가능하게 설치되며, 내주에제 1 인터록 기어부가 형성된 다수 구동기어;

    상기 제 1 시프트 실린더 내에서 설치되고 제 1 시프트수단에 의해 왕복 이동되는 제 1 시프트 런닝멤버;

    상기 제 1 싱크로 실린더 내에 지지 설치되고, 상기 제 1 시프트 런닝멤버에 의해 외향 전진 돌출되어서 해당 구동기어의 제 1 인터록 기어부에 동기 맞물림 되거나 내향 후진되어 동기 맞물림이 해제되는 제 1 싱크로 플런저;

    상기 구동기어 각각에 맞물림 되어 함께 회전하는 다수 중간기어;

    상기 중간기어를 고정 지지하여 함께 회전하거나 혹은 상기 중간기어가 공전되도록 지지하는 중간축;

    상기 중간기어에 맞물림 되어 함께 회전되며, 내주에 제 2 인터록 기어부가 형성된 다수 출력기어;

    적어도 하나의 중간기어와 출력기어의 사이에 맞물림 되는 아이들기어;

    상기 출력기어를 공전 가능하게 지지하고, 중심부에는 제 2 시프트 실린더가 형성되며, 상기 각각의 출력기어 내측에 제 2 시프트 실린더를 가로지르는 방향으로 2 이상의 제 2 싱크로 실린더가 형성된 출력축;

    상기 제 2 시프트 실린더 내에 설치되고 제 2 시프트수단에 의해 왕복 이동되는 제 2 시프트 런닝멤버;

    상기 제 2 싱크로 실린더 내에 지지 설치되고, 상기 제 2 시프트 런닝멤버에 의해 외향 전진 돌출되어서 해당 출력기어의 제 2 인터록 기어부에 동기 맞물림되거나 내향 후진되어 동기 맞물림이 해제되는 제 2 싱크로 플런저; 그리고

    상기 구동축과 중간축 및 출력축을 회전 가능하게 지지하고 상기 구성품들을 수납 커버하는 케이스를 포함하여 구성되고;

    상기 제 1 및 제 2 싱크로 플런저의 동기물림 혹은 풀림 작동에 의해, 구동축과 중간축 및 출력축으로 변속된 동력이 전달 및 단속되게 함을 특징으로 하는 동력 전달장치.
21. 제 20 항에 있어서, 중간기어는 상기 중간축 상에 고정되어 함께 회전하는 후진 중간기어 및 변속비가 상이한 다수 전진 중간기어와, 상기 중간축 상에서 공전하는 중립/스톱 중간기어를 포함하여 구성된 동력전달장치.
22. 제 20 항에 있어서, 하나의 구동기어 및/또는 상기 구동기어에 공전 중간기어를 개재하여 맞물림 되는 출력기어를 감속 혹은 정지시키며, 케이스 내측에 설치된 브레이크를 포함하여 구성된 동력전달장치.
23. 제 20 항에 있어서, 제 1 및 제 2 시프트수단은 제 1 및 제 2 시프트 런닝 멤버에 연결된 시프트 로드 혹은 시프트 케이블과, 상기 시프트 로드 혹은 시프트 케이블을 작동시키는 수동 변속레버 혹은 액튜에이터를 포함하여 구성된 동력전달장치.
24. 엔진 동력에 의해 회전되는 구동축,

    상기 구동축 상에 고정되어 함께 회전되거나 혹은 공전되는 다수 구동기어;

    상기 구동기어에 맞물림 되어 함께 회전되며, 내주에 인터록 기어부가 형성된 다수 변속기어;

    적어도 하나의 구동기어와 변속기어의 사이에 맞물림 되는 아이들기어;

    상기 변속기어를 공전 가능하게 지지하고, 중심부에는 시프트 실린더가 형성되며, 상기 각각의 변속기어 내측에 형성되고 일측 시프트 실린더를 가로지르는 방향으로 2 이상의 제 1 싱크로 실린더가 형성된 중간축;

    상기 시프트 실린더 내에 설치되어서 제 1 시프트수단에 의해 왕복 이동되는 제 1 시프트 런닝멤버;

    상기 제 1 싱크로 실린더 내에 지지 설치되고, 상기 제 1 시프트 런닝멤버에 의해 외향 전진 돌출되어서 해당 변속기어의 인터록 기어부에 동기 맞물림 되거나 내향 후진되어 동기 맞물림이 해제되는 제 1 싱크로 플런저;

    상기 중간축의 다른 일측에 공전 가능하게 설치되며 내주에 인터록 기어부가 형성되고 변속비가 상이하게 형성된 다수 중간변속기어;

    상기 각각의 중간변속기어 내측에 시프트 실린더를 가로지르는 방향으로 2이상이 형성된 제 2 싱크로 실린더;

    상기 시프트 실린더 내에 설치되어서 제 2 시프트수단에 의해 왕복 이동되는 제 2 시프트 런닝멤버;

    상기 제 2 싱크로 실린더 내에 지지 설치되고, 상기 제 2 시프트 런닝멤버에 의해 외향 전진 돌출되어서 해당 중간변속기어의 인터록 기어부에 동기 맞물림되거나 내향 후진되어 동기 맞물림이 해제되는 제 2 싱크로 플런저;

    상기 중간변속기어 각각에 맞물림 되어 함께 회전하는 다수 출력기어;

    상기 출력기어를 고정 지지하여 함께 회전하는 출력축; 그리고

    상기 구동축과 중간축 및 출력축을 회전 가능하게 지지하고 상기 구성품들을 수납 커버하는 케이스를 포함하고;

    상기 제 1 및 제 2 싱크로 플런저의 동기물림 혹은 풀림 작동에 의해, 구동축과 중간축 및 출력축으로 변속된 동력이 전달 및 단속되게 함을 특징으로 하는 동력전달장치.
25. 제 24 항에 있어서, 구동기어는 상기 구동축 상에 고정되어 함께 회전하는 후진 구동기어 및 변속비가 상이한 다수 전진 구동기어와, 상기 구동축 상에서 공전하는 중립/스톱 구동측기어를 포함하여 구성된 동력전달장치.
26. 제 24 항에 있어서, 공전하는 하나의 구동기어 및/또는 상기 구동기어에 맞물림 되어 함께 회전하는 변속기어를 감속 혹은 정지시키며, 케이스 내측에 설치된 브레이크를 포함하여 구성된 동력전달장치.
27. 제 24 항에 있어서, 제 1 및 제 2 시프트수단은 제 1 및 제 2 시프트 런닝 멤버에 연결된 시프트 로드 혹은 시프트 케이블과, 상기 시프트 로드 혹은 시프트 케이블을 작동시키는 수동 변속레버 혹은 액튜에이터를 포함하여 구성된 동력전달장치.
28. 동력원에 연결된 전동수단에 의해 동력을 전달 받는 인풋기어;

    상기 인풋기어가 일단에 설치된 구동축;

    상기 구동축 상에 고정되어 함께 회전되며 변속비가 상이한 다수 구동기어;

    상기 구동기어에 맞물림 되어 함께 회전되며, 내주에 인터록 기어부가 형성된 다수 변속기어;

    상기 변속기어를 공전 가능하게 지지하고, 중심부에는 시프트 실린더가 형성되며, 상기 각각의 변속기어 내측에 시프트 실린더를 가로지르는 방향으로 2 이상의 싱크로 실린더가 형성된 출력축;

    상기 시프트 실린더 내에 설치되고 시프트수단에 의해 왕복 이동되는 시프트 런닝멤버;

    상기 싱크로 실린더 내에 지지 설치되고, 상기 시프트 런닝멤버에 의해 외향전진 돌출되어서 해당 변속기어의 인터록 기어부에 동기 맞물림 되거나 내향 후진되어 동기 맞물림이 해제되는 싱크로 플런저;

    상기 출력축에 고정 설치된 출력기어;

    상기 구동축과 출력축을 회전 가능하게 지지하는 고정부재;

    상기 고정부재의 외주에 회전 가능하게 설치되는 허브; 그리고

    상기 허브 내주에 고정 설치되고 상기 출력기어에 맞물림 된 링기어를 포함하여 구성되고;

    상기 싱크로 플런저의 동기물림 혹은 풀림 작동에 의해, 구동기어, 구동축, 출력축, 출력기어 및 링기어와 허브로 변속된 동력이 전달 및 단속되게 함을 특징으로 하는 동력전달장치.
29. 제 28 항에 있어서, 구동축의 양단에 인풋기어를 설치한 것임을 특징으로 하는 동력전달장치.
30. 제 28 항에 있어서, 구동축에 출력기어를 설치하고 출력축의 일단 혹은 양단에 인풋기어를 설치한 것임을 특징으로 하는 동력전달장치.
31. 제 28 항에 있어서, 시프트수단은 시프트 런닝멤버에 연결된 시프트 로드 혹은 시프트 케이블과, 상기 시프트 로드 혹은 시프트 케이블을 작동시키는 수동 변속레버 혹은 액튜에이터를 포함하여 구정된 동력전달장치.
32. 동력원에 연결된 전동수단에 의해 동력을 전달 받는 인풋기어;

    상기 인풋기어가 일단에 고정 설치되고, 중심부에는 제 1 시프트 실린더가 형성되며, 상기 제 1 시프트 실린더를 가로지르는 방향으로 2 이상의 제 1 싱크로 실린더가 인접하여 다수 개 형성된 구동축;

    상기 구동축의 제 1 싱크로 실린더 외측에 공전 가능하게 설치되며, 내주에 제 1 인터록 기어부가 형성된 다수 구동기어;

    상기 제 1 시프트 실린더 내에서 설치되고 제 1 시프트수단에 의해 왕복 이동되는 제 1 시프트 런닝멤버;

    상기 제 1 싱크로 실린더 내에 지지 설치되고, 상기 제 1 시프트 런닝멤버에 의해 외향 전진 돌출되어서 해당 구동기어의 제 1 인터록 기어부에 동기 맞물림 되거나 내향 후진되어 동기 맞물림이 해제되는 제 1 싱크로 플런저;

    상기 구동기어 각각에 맞물림 되어 함께 회전되며, 상이한 변속비를 갖는 다수 중간기어;

    상기 중간기어가 고정 설치된 중간축;

    상기 중간기어에 맞물림 되어 함께 회전하며, 내주에 제 2 인터록 기어부가형성된 다수 변속기어;

    상기 변속기어를 공전 가능하게 지지하고, 중심부에는 제 2 시프트 실린더가 형성되며, 상기 각각의 출력기어 내측에 제 2 시프트 실린더를 가로지르는 방향으로 2 이상의 제 2 싱크로 실린더가 형성된 출력축;

    상기 제 2 시프트 실린더 내에 설치되고 제 2 시프트수단에 의해 왕복 이동되는 제 2 시프트 런닝멤버;

    상기 제 2 싱크로 실린더 내에 지지 설치되고, 상기 제 2 시프트 런닝멤버에 의해 외향 전진 돌출되어서 해당 출력기어의 제 2 인터록 기어부에 동기 맞물림 되거나 내향 후진되어 동기 맞물림이 해제되는 제 2 싱크로 플런저;

    상기 출력축에 고정 설치된 출력기어;

    상기 구동축과 중간축 및 출력축을 회전 가능하게 지지하는 고정부재;

    상기 고정부재의 외주에 회전 가능하게 설치되는 허브; 그리고

    상기 허브 내주에 고정 설치되고 상기 출력기어에 맞물림 된 링기어를 포함하여 구성되고;

    상기 제 1 및 제 2 싱크로 플런저의 동기물림 혹은 풀림 작동에 의해, 구동기어, 구동축, 중간축, 출력축, 출력기어 및 링기어와 허브로 변속된 동력이 전달 및 단속되게 함을 특징으로 하는 동력전달장치.
33. 제 32 항에 있어서, 구동축의 양단에 인풋기어를 설치한 것임을 특징으로 하는 동력전달장치.
34. 제 32 항에 있어서, 제 1 및 제 2 시프트수단은 제 1 및 제 2 시프트 런닝 멤버에 연결된 시프트 로드 혹은 시프트 케이블과, 상기 시프트 로드 혹은 시프트 케이블을 작동시키는 수동 변속레버 혹은 액튜에이터를 포함하여 구성된 동력전달장치.