KR20050097078A - 차량의 후진변속장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 차량의 후진변속장치는 변속기 입력축에 설치된 리버스 기어와 변속기 출력축에 회전 가능토록 설치된 리버스 아이들러 기어가 상시 물림되고, 상기 변속기 출력축에 선 기어가 회전 가능토록 설치되며, 상기 선 기어와 리버스 아이들러 기어 사이에 유성기어가 상시 물림되고, 후진 변속시 리버스 싱크로나이저가 상기 선 기어와 변속기 출력축을 직결시키는 구조이기 때문에 상기 리버스 아이들러 기어에 선 기어와 유성기어가 내장될 수 있다.

Description

차량의 후진변속장치{Reverse Shifting Apparatus of Automobile}
본 발명은 차량의 후진변속장치에 관한 것으로서, 특히 유성기어시스템에 의해 후진 변속을 행할 수 있는 차량의 후진변속장치에 관한 것이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 종래 기술에 따른 차량의 후진변속장치는 후진 변속조작이 행해지면, 리버스 아이들러 샤프트(1)에 회전 가능토록 설치된 리버스 아이들러 기어(2)가 변속기 입력축(4)에 연결된 리버스 스피드 기어(6)와 변속기 출력축(8)에 연결된 리버스 기어(10) 사이로 치합된다. 그러면, 상기 변속기 출력축(8)은 전진 주행시 상기 변속기 입력축(4)과 반대로 회전되던 것과 달리, 후진 변속시 상기 리버스 아이들러 기어(2)로 인해 변속기 입력축(4)과 동일 방향으로 회전되기 때문에 차량이 후진하게 된다.
또한, 종래 기술의 다른 실시 예에 따른 차량의 후진변속장치는 변속기 입력축(20)에 리버스 스피드 기어(22)가 회전 가능토록 설치되고, 변속기 출력축(24)에 리버스 기어(26)가 함께 회전토록 설치되며, 상기 리버스 스피드 기어(22)와 리버스 기어(26) 사이에 리버스 아이들러 기어(28)가 상시 치합되고, 상기 리버스 스피드 기어(22)가 리버스 동기장치에 의해 상기 변속기 입력축(20)과 기계적으로 연결된다. 따라서, 후진 변속조작이 행해지면, 상기 리버스 스피드 기어(22)가 리버스 동기장치에 의해 변속기 입력축(20)과 기계적으로 연결됨으로써 상기 리버스 아이들러 기어(28), 리버스 기어(26), 변속기 출력축(24)순으로 동력이 전달됨과 아울러 상기 변속기 출력축(24)이 상기 변속기 입력축(20)과 동일 방향으로 회전되어 차량이 후진하게 된다.
그러나, 종래 기술에 따른 차량의 후진변속장치는 도 1에 도시된 바와 같이, 리버스 아이들러 기어(2)가 이동되어 리버스 스피드 기어(6)와 리버스 기어(10) 사이로 치합되는 경우, 상기 변속기 입력축(4)과 변속기 출력축(8)의 회전속도 차이로 인해 상기 리버스 아이들러 기어(2)와 리버스 스피드 기어(6) 또는 리버스 기어(10) 사이에서 변속충격이 발생되어 마찰음이 발생될 뿐만 아니라 걸림감이 생기고, 더욱 나아가 부품이 손상된다.
또한, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 리버스 아이들러 기어(28)가 상기 리버스 스피드 기어(22)와 리버스 기어(26) 사이에 상시 치합된 경우, 백래시로 인한 변속 충격으로 인해 마찰음이 발생되는 문제점이 있다.
본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 후진 변속시 변속 충격을 방지할 수 있는 차량의 후진변속장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 차량의 후진변속장치는 변속기 입력축에 회전 가능토록 설치된 선 기어와; 후진 변속시 상기 선 기어와 변속기 입력축을 연결시키는 리버스 싱크로나이저와; 상기 선 기어의 외측에 회전 가능토록 설치되고, 변속기 출력축에 연결된 리버스 기어와 리버스 기어와 상시 물림된 리버스 아이들러 기어와; 상기 리버스 아이들러 기어와 선 기어에 상시 물림된 유성 기어와; 상기 유성 기어가 회전 가능토록 설치되고, 변속기 하우징에 고정된 유성 캐리어를 포함하여 구성된다.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
본 발명에 따른 차량의 후진변속장치는 변속기 입력축(50)에 일체로 회전토록 연결된 리버스 기어(52)와, 상기 리버스 기어(52)와 상시 물림되고 변속기 출력축(54)에 회전 가능토록 설치된 리버스 아이들러 기어(56)와, 상기 리버스 아이들러 기어(56)의 내부에 위치하고 상기 변속기 출력축(54)에 회전 가능토록 설치된 선 기어(58)와, 상기 선 기어(58)와 리버스 아이들러 기어(56) 사이에 상시 물림된 유성기어(60)와, 변속기 하우징(62)에 고정되어 상기 유성기어(60)를 회전 가능토록 지지하는 유성 캐리어(64)와, 상기 변속기 출력축(54)에 설치되어 후진 변속시 상기 선 기어(58)와 변속기 출력축(54)을 기계적으로 직결시키는 리버스 싱크로나이저(70)를 포함하여 구성된다.
상기 리버스 아이들러 기어(56)는 상기 선 기어(58)와 유성기어(60)가 완전히 내장될 수 있도록 축방향(화살표 S)으로 상기 선 기어(58)와 유성기어(60)보다 넓게 형성된다. 아울러, 상기 리버스 아이들러 기어(56)는 외경이 통상적인 크기, 즉 상기 변속기 출력축(54)에 설치된 1단 기어(55)보다 작게 형성될 수 있다.
그리고, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 리버스 아이들러 기어(56)는 상기 리버스 기어(52)와 치합되는 외치(56a)가 축방향(S)에 대하여 일정 각도(θ)경사진 헬리컬 형으로 형성되고, 상기 리버스 기어(52) 또한 상기 리버스 아이들러 기어(56)의 외치(56a)와 치합될 수 있도록 치가 헬리컬 형으로 형성됨으로써, 상기 리버스 아이들러 기어(56)와 리버스 기어(52) 사이에서 힘이 원활하게 전달되어 소음이 작게 된다.
더불어, 상기 리버스 아이들러 기어(56)는 상기 유성기어(60)와 치합되는 내치(56b)가 헬리컬 형으로 형성되고, 상기 유성기어(60)의 치도 헬리컬 형으로 형성되며, 상기 유성기어(60)와 치합되는 선 기어(58) 또한 헬리컬 형으로 형성된다.
상기 유성기어(60)는 상기 선 기어(58)의 둘레를 따라 적어도 하나 이상이 배치될 수 있는데, 상기 리버스 아이들러 기어(56)의 회전력이 상기 선 기어(58)에 균일하게 전달될 수 있도록 등피치로 배치된다. 더욱이, 상기 유성기어(60)는 상기 선 기어(58)의 둘레를 따라 서로 120°의 위상차를 갖도록 3개가 배치되는 것이 바람직하다.
아울러, 상기 유성 캐리어(64)는 상기 변속기 출력축(54)과 평행하게 배치되어 일단이 상기 변속기 하우징(62)에 압입되어 고정되고, 타단에 상기 유성기어(60)가 회전 가능토록 끼워진 축 형상으로 이루어진다. 참고로, 상기 유성 캐리어(64)와 유성기어(60) 사이에는 상기 유성기어(60)가 유성 캐리어(64)에 대하여 독립적으로 원활하게 회전될 수 있도록 베어링이 개재될 수도 있다.
상기 리버스 싱크로나이저(70)는 상기 변속기 출력축(54)에 일체로 회전토록 설치된 허브(72)와, 상기 허브(72)의 외주면에 슬라이딩 가능토록 치합되고 후진변속조작기구(미도시)와 연결된 슬리브(74)와, 상기 슬리브(74)와 선 기어(58) 사이에 배치된 싱크로나이저 링(76)과, 상기 슬리브(74)의 저면에 탄지되어 상기 슬리브(74)의 슬라이딩시 상기 싱크로나이저 링(76)에 축방향 작용력을 부여하는 싱크로나이저 키(77)와, 후진 변속시 상기 싱크로나이저 링(76)과 동기 작용을 행할 수 있도록 결합되고 상기 선 기어(58)와 일체로 회전토록 연결된 클러치 기어(78)로 이루어진다.
이와 같은 리버스 싱크로나이저(70)는 상기 변속기 하우징(62)에 고정된 유성 캐리어(64)와 간섭되지 않도록 상기 1단 기어(55)와 선 기어(58) 사이에 설치되고, 상기 슬리브(74)는 후진변속조작기구에 의해 상기 선 기어(58)를 향해서만 슬라이딩된다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 동작을 살펴보면 다음과 같다.
후진 변속을 하게 되면, 먼저 상기 리버스 싱크로나이저(70)의 슬리브(74)가 상기 선 기어(58)를 향해 슬라이딩되고, 상기 슬리브(74)에 의해 싱크로나이저 링(76)과 클러치 기어(78)가 서로 마찰되면서 동기작용이 이루어진다(도4 참조).
이 때, 상기 변속기 입력축(50)의 회전력이 리버스 기어(52)와 리버스 아이들러 기어(56), 유성기어(60)를 통해 상기 선 기어(58)에 전달되고 있는데, 상기 선 기어(58)는 상기 클러치 기어(78)와 일체로 회전토록 연결되어 있기 때문에 상기 리버스 싱크로나이저(70)에 의해 상기 변속기 출력축(54)과 동기된다.
아울러, 상기 슬리브(74)가 상기 선 기어(58)를 향해 더 슬라이딩되면, 상기 슬리브(74)와 클러치 기어(78)가 서로 치합됨으로써 상기 변속기 출력축(54)과 선 기어(58)가 기계적으로 직결되어 상기 변속기 입력축(50)의 회전력이 상기 선 기어(58)와 리버스 싱크로나이저(70)를 통해 변속기 출력축(54)에 전달된다.
여기서, 차량이 전진할 때에는 상기 변속기 출력축(54)이 변속기 입력축(50)과 반대 방향으로 회전되는데, 상기 변속기 출력축(54)과 선 기어(58)가 상기 리버스 싱크로나이저(70)를 통해 직결되면, 상기 변속기 출력축(54)이 상기 변속기 입력축(50)과 동일방향으로 회전됨으로써 차량의 후진하게 된다.
다시 말해서, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 변속기 입력축(50)과 리버스 기어(52)가 시계방향으로 회전되면, 상기 리버스 기어(52)와 외접된 리버스 아이들러 기어(56)가 반시계방향으로 회전되며, 상기 리버스 아이들러 기어(56)와 내접된 유성기어(60)가 상기 유성 캐리어(64)에 의해 공전이 구속된 상태에서 반시계방향으로 회전되고, 상기 유성기어(60)와 외접된 선 기어(58)가 시계방향으로 회전되며, 상기 변속기 출력축(54)이 상기 리버스 싱크로나이저(70)를 통해 상기 선 기어(58)와 동일방향인 시계방향으로 회전된다. 따라서, 상기 변속기 출력축(54)은 변속기 입력축(50)과 동일방향으로 회전하여 차량이 후진되게 한다.
상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 차량의 후진변속장치는 변속기 입력축에 설치된 리버스 기어와 변속기 출력축에 회전 가능토록 설치된 리버스 아이들러 기어가 상시 물림되고, 상기 변속기 출력축에 선 기어가 회전 가능토록 설치되며, 상기 선 기어와 리버스 아이들러 기어 사이에 유성기어가 상시 물림되고, 후진 변속시 리버스 싱크로나이저가 상기 선 기어와 변속기 출력축을 직결시키는 구조이기 때문에 변속기 입력축과 변속기 출력축이 동기된 상태에서 후진변속이 조작됨으로써 충돌 마찰음을 방지할 수 있는 이점이 있다.
또한, 본 발명은 상기 리버스 아이들러 기어에 선 기어와 유성기어가 내장되기 때문에 전체적인 크기 및 무게를 줄일 수 있고, 기어 물림으로 인한 변속기 하우징의 윤활유 처닝이 줄어들어 윤활유 손실을 줄일 수 있으며, 동력전달경로가 짧아져서 동력손실을 줄일 수 있는 이점이 있다.
또한, 본 발명은 상기 리버스 기어와 리버스 아이들러 기어의 외치가 서로 헬리컬 형으로 형성됨과 아울러 상기 리버스 아이들러 기어의 내치와 유성기어, 선기어가 서로 헬리컬 형으로 형성되고, 아울러 후진 변속시에도 상기 리버스 아이들러 기어와 유성기어, 선 기어의 회전방향이 바뀌지 않기 때문에 소음을 줄일 수 있는 이점이 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 차량의 후진변속장치 ,
도 2는 종래의 다른 기술에 따른 ,
도 3은 본 발명에 따른 차량의 후진변속장치의 측단면도,
도 4는 본 발명에 따른 차량의 후진변속장치의 후진 변속시 측단면도,
도 5는 도 3의 A-A선에 따른 단면도,
도 6은 기어 치의 헬리컬 형이 도시된 도면이다.
<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>
50 : 변속기 입력축 52 : 리버스 기어
54 : 변속기 출력축 56 : 리버스 아이들러 기어
58 : 선 기어 60 : 유성기어
64 : 유성 캐리어 70 : 리버스 싱크로나이저

Claims (7)

  1. 변속기 입력축에 일체로 회전토록 연결된 리버스 기어와; 상기 리버스 기어와 상시 물림되고, 변속기 출력축에 회전 가능토록 설치된 리버스 아이들러 기어와; 상기 리버스 아이들러 기어의 내부에 위치하고 상기 변속기 출력축에 회전 가능토록 설치된 선 기어와; 상기 선 기어와 리버스 아이들러 기어 사이에 상시 물림된 유성기어와; 상기 유성기어가 회전 가능토록 설치되고, 변속기 하우징에 고정된 유성 캐리어와; 상기 변속기 출력축에 설치되어 후진 변속시 상기 선 기어와 변속기 출력축을 직결시키는 리버스 싱크로나이저를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 차량의 후진변속장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 유성 기어는 상기 선 기어의 둘레를 따라 등피치로 3개가 설치된 것을 특징으로 하는 차량의 후진변속장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 리버스 아이들러 기어는 축방향으로 상기 유성기어와 선 기어보다 넓게 형성된 것을 특징으로 하는 차량의 후진변속장치.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 리버스 기어와 리버스 아이들러 기어는 기어치가 각각 헬리컬 형으로 형성된 것을 특징으로 하는 차량의 후진변속장치.
  5. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 유성기어와 치합되는 리버스 아이들러 기어의 내측 기어와 유성기어, 선 기어는 기어치가 각각 헬리컬 형으로 형성된 것을 특징으로 하는 차량의 후진변속장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 유성 캐리어는 일단이 상기 변속기 하우징에 고정되고, 타단에 상기 유성 기어가 회전 가능토록 끼워진 축 형상으로 이루어진 것을 특징으로 하는 차량의 후진변속장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 리버스 싱크로나이저는 상기 선 기어와 1단 기어 사이에 설치된 것을 특징으로 하는 차량의 후진변속장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR100793875B1 (ko) * 2006-05-30 2008-01-15 현대자동차주식회사 수동 변속기 및 수동 변속기의 시프트 러그 구조

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