KR20030033791A - 차량용 수동변속기 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 차량용 수동변속기는 싱크로나이저 허브 및 각 변속단 기어의 내주면에 축과 일정 각도 비틀어진 헬리컬 기어치가 형성되고 입력축 및 출력축에 상기 헬리컬 기어치에 대응되는 헬리컬 기어홈이 형성되어 상호 스플라인 결합되므로, 상기 싱크로나이저 허브 및 각 변속단 기어에 축방향 하중이 작용되더라도 상기 축방향 하중은 분산되어 상기 싱크로나이저 허브 및 각 변속단 기어의 축방향 미동으로 인한 강도 저하를 방지할 수 있다.

Description

차량용 수동변속기{Manual transmission}

본 발명은 차량용 수동변속기에 관한 것으로서, 특히 입력축 및 출력축에 스플라인 결합된 요소에 축방향 하중 작용시 상기 요소의 축방향 미동을 방지한 차량용 수동변속기에 관한 것이다.

일반적으로 수동변속기는 클러치와 종감속장치 사이에 설치되어 차량의 주행 상태 변화에 따라 엔진의 회전력을 증감시키거나 차량을 후진시키는 역할을 한다.

이와 같은 수동변속기는 도 1에 도시된 바와 같이 엔진의 회전력을 전달받아 회전되는 입력축(102)과, 상기 입력축(102)의 각 변속단 위치에 자유 회전 가능하게 장착된 복수개의 스피드 기어(104)와, 상기 스피드 기어(104)와 각각 일정한 기어비로 상시 물림된 변속단 기어(106)와, 상기 변속단 기어(106)와 스플라인 결합되어 일정한 속도비로 변속된 엔진의 회전력을 종감속 장치(110)에 전달하는 출력축(108)과, 변속 작용시 입력축(102)과 출력축(108)의 상대 속도차를 상쇄시키면서 운전자가 원하는 변속단의 스피드 기어(104)와 입력축(102)을 기계적으로 연결시키는 동기장치(120) 등으로 이루어진다.

여기서, 상기 동기 장치(120)는 상기 입력축(102)과 스플라인 결합되어 함께 회전되는 싱크로나이저 허브(112)와, 상기 싱크로나이저 허브(112)의 외주면 기어부에 축방향 이동 가능하게 치합된 슬리브(114)와, 상기 슬리브(114)의 이동시 축방향 작용력을 전달받는 싱크로나이저 링(116)과, 동기 작용시 상기 싱크로나이저 링(116)과 마찰되고 상기 스피드 기어(104)와 일체로 형성된 클러치 기어(118)등으로 구성된다.

이와 같이 구성된 수동변속기는 변속 작용시 동기 장치(120)의 슬리브(114)가 축방향 이동되면서 싱크로나이저 링(116)을 밀면 싱크로나이저 링(116)과 클러치 기어(118)가 마찰되어 동기 작용이 이루어진다.

이와 같은 상태에서 상기 슬리브(114)와 그 변속단의 스피드 기어(104)가 치합되면 상기 스피드 기어(104)가 입력축(102)과 기계적으로 연결되어 회전되고, 그 회전력으로 인해 스피드 기어(104)와 상시 물림된 변속단 기어(106)가 구동되어, 출력축(108)이 입력축(102)과 일정한 속도비로 회전되면서 종감속 장치(110)로 변속된 엔진의 회전력을 전달하면 변속 작용이 완료된다.

그러나, 종래 기술에 따른 수동변속기는 도 2에 도시된 바와 같이 입력축(102)과 출력축(108)에 원주방향으로 축방향과 평행한 복수개의 스퍼 기어홈(101)이 형성되고 싱크로나이저 허브(112)와 각 변속단 기어(106)의 내주면에 상기 스퍼 기어홈(101)에 대응되는 스퍼 기어치가 형성되어 상기 입력축(102)과 싱크로나이저 허브(112), 그리고 출력축(108)과 각 변속단 기어(106)가 상호 스플라인 결합되므로, 상기 변속단 기어(106) 및 싱크로나이저 허브(112)은 기어 물림 등으로 인해 축방향 하중을 받았을 때 축방향으로 미동되어 기어(106, 112) 및 축(102, 108)의 강도가 저하되는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 입력축 및 출력축에 스플라인 결합된 요소에 축방향 하중 작용되었을 때, 상기 요소의 축방향 미동으로 인해 상기 축 및 요소의 강도가 저하되는 것을 방지한 차량용 수동변속기를 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 수동변속기의 단면도,

도 2는 종래 기술에 따른 입력축의 스플라인 결합부가 도시된 부분 사시도,

도 3은 본 발명에 따른 수동변속기의 단면도,

도 4는 본 발명에 따른 입력축의 스플라인 결합부가 도시된 부분 사시도이다.

<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>

1 : 헬리컬 기어홈2 : 입력축

4 : 스피드 기어6 : 변속단 기어

8 : 출력축12 : 싱크로나이저 허브

20 : 동기장치

상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 차량용 수동변속기는 엔진의 회전력을 전달받아 회전되고 각 변속단의 스피드 기어가 자유 회전 가능하게 장착된 입력축과, 상기 입력축과 일부가 스플라인 결합되어 동기 작용을 행하는 동기 장치와, 상기 스피드 기어와 각각 일정한 기어비로 물림된 변속단 기어와, 상기 변속단 기어와 스플라인 결합된 출력축과, 상기 입력축 및 출력축에 스플라인 결합된 요소의 축방향 미동을 구속하는 스토퍼를 포함하여 구성된다.

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

상기 본 발명에 따른 차량용 수동변속기는 도 3에 도시된 바와 같이 엔진의 회전력을 전달받아 회전되고 각 변속단의 스피드 기어(4)가 자유 회전 가능하게 장착된 입력축(2)과, 상기 입력축(2)과 일부가 스플라인 결합되어 변속 작용시 상기 입력축(2)과 스피드 기어(4)를 기계적으로 연결시키기 위해 동기 작용을 행하는 동기장치(20)와, 상기 스피드 기어(4)와 각각 일정한 기어비로 물림된 변속단기어(6)와, 상기 변속단 기어(6)와 스플라인 결합된 출력축(8)과, 상기 입력축(2) 및 출력축(8)과 스플라인 결합된 요소의 축방향 미동을 구속하는 스토퍼를 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 동기장치(20)는 상기 입력축(2)에 스플라인 결합된 싱크로나이저 허브(12)와, 상기 싱크로나이저 허브(12)의 외주면 기어부에 축방향 이동 가능하게 치합된 슬리브(14)와, 상기 슬리브(14)의 이동시 축방향 작용력을 받는 싱크로나이저 링(16)과, 동기 작용시 상기 싱크로나이저 링(16)과 마찰되어 동기 작용을 행하고 상기 스피드 기어(4)와 일체로 형성된 클러치 기어(18) 등으로 구성된다.

그리고, 상기 스토퍼는 상기 싱크로나이저 허브(12)의 내주면에 축과 일정각도 비틀어져서 원주방향으로 일정간격을 유지하는 복수개의 헬리컬 기어치가 형성되고, 상기 입력축(2)의 외주면 일측에 도 4에 도시된 바와 같이 상기 싱크로나이저 허브(12)의 헬리컬 기어치에 대응되는 헬리컬 기어홈(1)이 형성되어 이루어진다.

또한, 상기와 마찬가지로 각 변속단 기어(6)의 내주면에도 헬리컬 기어치가 형성되고, 상기 출력축(8)에 그에 대응되는 헬리컬 기어홈이 형성됨으로써 축방향 미동이 방지된다.

즉, 기어 구동 및 축의 회전 등으로 인해 상기 싱크로나이저 허브(12) 및 각 변속단 기어(6)은 하중을 받게 된다.

여기서, 상기 싱크로나이저 허브(12) 및 각 변속단 기어(6)에 축방향 하중이작용되더라도 상기 축방향 하중은 상기 헬리컬 스플라인 결합부(1)에서 분산되어 상기 싱크로나이저 허브(12) 및 각 변속단 기어(6)를 축방향으로 미는 힘이 약해짐으로써 축방향 미동이 방지된다.

또한, 상기 입력축(2)과 싱크로나이저 허브(12), 그리고 출력축(8)과 각 변속단 기어(6)는 헬리컬 스플라인 결합 구조로 인해 상호 물림률이 증대된다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 동작을 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 변속 작용시 슬리브(14)가 축방향 이동되어 싱크로나이저 링(16)에 축방향 작용력을 부여하면, 상기 싱크로나이저 링(16)이 클러치 기어(18) 측으로 밀리면서 상기 클러치 기어(18)와 마찰되어 동기 작용이 이루어진다.

이처럼 동기 작용이 이루어지면 상기 슬리브(14)와 스피드 기어(4)가 치합되어 상기 스피드 기어(4)는 입력축(2)의 회전력을 전달받아 회전되고, 이 스피드 기어(4)의 회전으로 인해 상기 스피드 기어(4)와 물림된 변속단 기어(6)가 구동되어 출력축(8)이 입력축(2)과 일정한 속도비로 회전됨으로써 변속 작용이 완료된다.

이 때, 상기 출력축(8)은 종감속 장치(10)와 연결되어 있어 변속된 엔진의 회전력을 상기 종감속 장치(10)에 전달한다.

여기서, 상기 싱크로나이저 허브(12) 및 변속단 기어(6)는 상기 입력축(2) 및 출력축(8)에 헬리컬 스플라인 결합되어 있으므로 축방향 하중이 작용되더라도 축방향으로 미동되지 않아 강도가 보강되고, 상호 물림률이 증대되어 원활한 동력 전달이 이루어짐으로써 소음이 감소된다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 차량용 수동변속기는 싱크로나이저 허브 및 각 변속단 기어의 내주면에 축과 일정 각도 비틀어진 헬리컬 기어치가 형성되고 입력축 및 출력축에 상기 헬리컬 기어치에 대응되는 헬리컬 기어홈이 형성되어 상호 스플라인 결합되므로, 상기 싱크로나이저 허브 및 각 변속단 기어에 축방향 하중이 작용되더라도 상기 축방향 하중은 분산되어 상기 싱크로나이저 허브 및 각 변속단 기어의 축방향 미동으로 인한 강도 저하를 방지할 수 있는 이점이 있다.

Claims (2)

1. 엔진의 회전력을 전달받아 회전되고 각 변속단의 스피드 기어가 자유 회전 가능하게 장착된 입력축과, 상기 입력축과 일부가 스플라인 결합되어 동기 작용을 행하는 동기 장치와, 상기 스피드 기어와 각각 일정한 기어비로 물림된 변속단 기어와, 상기 변속단 기어와 스플라인 결합된 출력축과, 상기 입력축 및 출력축에 스플라인 결합된 요소의 축방향 미동을 구속하는 스토퍼를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 차량용 수동변속기.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 스토퍼는 상기 입력축 및 출력축에 스플라인 결합된 요소의 내주면에 축과 일정 각도 비틀어진 헬리컬 기어치가 형성되고, 상기 입력축 및 출력축에 상기 헬리컬 기어치에 대응되는 헬리컬 기어홈이 형성되어 이루어진 것을 특징으로 하는 차량용 수동변속기.