KR20060056671A - 수동변속기 - Google Patents

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KR20060056671A KR1020040095844A KR20040095844A KR20060056671A KR 20060056671 A KR20060056671 A KR 20060056671A KR 1020040095844 A KR1020040095844 A KR 1020040095844A KR 20040095844 A KR20040095844 A KR 20040095844A KR 20060056671 A KR20060056671 A KR 20060056671A
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최치만
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Abstract

본 발명에 따른 수동변속기는 다수개의 구동기어가 직결된 입력축과, 다수개의 제 1종동기어가 상대회전가능토록 결합된 제 1출력축과, 다수개의 제 2종동기어가 상대회전가능토록 결합된 제 2출력축으로 이루어진 3축 구조이기 때문에, 각 축의 길이가 짧아져 변속기의 전장이 축소됨으로써, 공간활용도가 향상됨과 아울러 소음이 개선되고 내구성이 향상되는 효과가 있을 뿐만 아니라, 상기 입력축에는 2단과 4단변속시 공용되는 2-4단 구동기어와, 5단과 후진단 변속시 공용되는 5-후진단 구동기어가 장착됨으로써, 상기 입력축에 직결된 기어수가 감소되어 기어가 차지하는 공간이 감소됨으로써, 고용량의 기어박스를 제작하여 변속단을 증대시킬 수 있으므로 차량의 동력 성능을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
수동변속기, 입력축, 제 1출력축, 제 2출력축, 3축

Description

수동변속기{Manual transmission}
도 1은 종래 기술에 따른 수동변속기의 구성도,
도 2는 도 1의 A방향에서 본 각 축의 개략적인 배치도,
도 3은 본 발명에 따른 수동변속기의 구성도,
도 4는 도 3의 B방향에서 본 각 축의 개략적인 배치도.
<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>
50: 입력축 51: 1단 구동기어
52: 2-4단 구동기어 53: 3단 구동기어
55: 5단 구동기어 56: 6단 구동기어
60: 제 1출력축 61: 1단 종동기어
62: 2단 종동기어 63: 제 1종동기어
64: 후진 종동기어 65: 제 1출력기어
66: 1-2단 동기기구 67: 후진 동기기구
70: 제 2출력축 71: 제 2종동기어
72: 제 2출력기어 73: 3단 종동기어
74: 4단 종동기어 75: 5단 종동기어
76: 6단 종동기어 77: 3-4단 동기기구
78: 5-6단 동기기구 80: 차동축
81: 차동기어 90: 후진축
91: 후진 아이들러기어
본 발명은 수동변속기에 관한 것으로서, 특히 다수개의 구동기어가 직결된 입력축과, 다수개의 제 1종동기어가 결합된 제 1출력축과, 다수개의 제 2종동기어가 결합된 제 2출력축으로 구성된 3축 구조로 이루어짐으로써, 변속기의 전장이 축소되어, 소음이 개선되고 내구성 및 공간활용도가 향상된 수동변속기에 관한 것이다.
일반적으로 수동변속기는 클러치와 추진축 사이에 설치되어 자동차의 주행 상태 변화에 따른 기관의 회전력을 증대시키거나 감소시키는 역할을 한다.
도 1은 종래 기술에 따른 수동변속기가 도시된 구성도이고, 도 2는 도 1의 A방향에서 본 각 축의 개략적인 배치도이다.
종래 기술에 따른 수동변속기는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 엔진(미 도시) 및 클러치(미도시)로부터 회전동력이 입력되는 입력축(10)과, 상기 입력축(10)과 평행하게 설치되어 상기 입력축(10)으로부터 회전동력을 전달받는 출력축(20)과, 상기 출력축(20)에 평행하게 설치되어 상기 출력축(20)으로부터 회전동력을 전달받는 차동축(30)을 포함하여 구성된다.
상기 입력축(10)에는 1단 변속을 위한 1단 구동기어(11), 2단 변속을 위한 2단 구동기어(12), 3단 변속을 위한 3단 구동기어(13), 4단 변속을 위한 4단 구동기어(14), 5단 변속을 위한 5단 구동기어(15), 6단 변속을 위한 6단 구동기어(16), 후진 변속을 위한 후진 구동기어(17)가 각각 장착된다.
여기서, 상기 1단 구동기어(11)와 2단 구동기어(12), 후진 구동기어(17)는 상기 입력축(10)과 일체로 회전가능토록 장착되고, 상기 3단 구동기어(13)와 4단 구동기어(14), 5단 구동기어(15)와 6단 구동기어(16)는 상기 입력축(10)에 회전가능토록 장착된다.
따라서, 상기 3단 구동기어(13)와 4단 구동기어(14)사이에는 상기 입력축(10)에 직결시키기 위한 3-4단 동기기구(18)가 설치되고, 상기 5단 구동기어(15)와 6단 구동기어(16)사이에도 상기 입력축(10)에 직결시키기 위한 5-6단 동기기구(19)가 설치된다.
한편, 상기 출력축(20)에는 1단 변속을 위한 1단 종동기어(22)와, 2단 변속을 위한 2단 종동기어(24), 3단 변속을 위한 3단 종동기어(25), 4단 변속을 위한 4단 종동기어(26), 5단 변속을 위한 5단 종동기어(27), 6단 변속을 위한 6단 종동기어(28), 후진 변속을 위한 후진 종동기어(29)가 장착된다.
여기서, 상기 1단 종동기어(22)와 2단 종동기어(24)는 상기 출력축(20)에 상대 회전이 가능하도록 장착되며, 상기 3단 종동기어(25), 4단 종동기어(26), 5단 종동기어(27), 6단 종동기어(28), 후진 종동기어(29)는 상기 출력축(20)과 일체로 회전가능토록 설치된다.
따라서, 상기 1단 종동기어(22)와 2단 종동기어(24)사이에는 상기 출력축(20)에 상기 1단 종동기어(22)와 2단 종동기어(24)를 직결시키기 위한 1-2단 동기기구(23)가 장착된다.
또한, 상기 출력축(20)에는 상기 차동축(30)에 결합된 차동기어(31)과 치합되어 변속된 회전동력을 출력하는 출력기어(21)가 직결되게 설치된다.
상기 입력축(10)과 출력축(20) 사이에는 후진 변속을 위한 후진 아이들러축(32)이 위치되고, 상기 후진 아이들러축(32)상에는 상기 후진 구동기어(17)와 후진 종동기어(29) 사이에 치합되는 후진 아이들러기어(33)가 장착된다.
상기 후진 아이들러기어(33)는 상기 후진 아이들러축(32)상에서 상대회전가능토록 장착된다.
그러나, 종래 기술에 따른 수동변속기는 2축 구조로 6단 변속을 위한 다수의 기어들이 일렬로 설치되어 있기 때문에 변속기의 전장이 길어지게 되고, 축이 길어짐에 따라 축의 변형이 쉽게 발생되어 그로 인한 소음이 발생되며 내구성이 저하되는 문제점이 있다.
본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 한 개의 입력축과 두 개의 출력축으로 이루어진 3축 구조로 구성함으로써 변속기의 전장을 축소하며 축의 변형을 최소화하여 소음이 저감될 수 있는 수동변속기를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 수동변속기는 다수개의 구동기어가 일체로 회전가능토록 결합된 입력축과, 상기 입력축의 일측에 평행하게 배치되어, 상기 다수개의 구동기어와 치합되는 다수개의 제 1종동기어가 상대 회전가능하게 결합된 제 1출력축과, 상기 입력축의 타측에 평행하게 배치되어, 상기 다수개의 구동기어와 치합되는 다수개의 제 2종동기어가 상대회전가능하게 결합된 제 2출력축과, 상기 제 1출력축과 제 2출력축사이에 배치되어, 상기 제 1출력축과 제 2출력축으로부터 각각 동력을 전달받는 차동축을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명에 따른 수동변속기의 구성도이고, 도 4는 도 3의 B방향에서 본 각 축의 개략적인 배치도이다.
본 발명에 따른 수동변속기는 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 다수개의 구동기어(54)가 일체로 회전가능토록 결합된 입력축(50)과, 상기 입력축(50)의 일측에 평행하게 배치되어, 상기 다수개의 구동기어(54)와 치합되는 다수개의 제 1종동기어(63)가 상대 회전가능하게 결합된 제 1출력축(60)과, 상기 입력축(50)의 타측에 평행하게 배치되어, 상기 다수개의 구동기어(54)와 치합되는 다수개의 제 2종동기어(71)가 상대회전가능하게 결합된 제 2출력축(70)과, 상기 제 1출력축(60)과 제 2출력축(70)사이에 배치되어, 상기 제 1출력축(60)과 제 2출력축(70)으로부터 각각 동력을 전달받는 차동축(80)을 포함하여 구성된다.
상기 입력축(50)은 엔진(미도시) 및 클러치(미도시)로부터 회전동력을 전달받도록 상기 클러치(미도시)측에 연결되고, 상기 제 1출력축(60)과 제 2출력축(70)은 상기 입력축(50)으로부터 회전동력을 전달받아 상기 차동축(80)으로 전달하도록 상기 입력축(50)과 차동축(80)사이에 배치된다.
또한, 상기 입력축(50)과 제 1출력축(60)사이에는 후진 변속을 위한 후진축(90)이 배치되는 바, 상기 후진축(90)에는 후진 아이들러기어(91)가 일체로 회전가능토록 직결된다.
그리고, 상기 제 1출력축(60)에는 상기 후진 아이들러기어(91)와 치합되는 후진 종동기어(64)가 결합되는 바, 상기 제 1출력축(60)에 상대회전가능토록 결합된다.
또한, 상기 제 1출력축(60)에는 상기 제 1출력축(60)으로부터 상기 차동축(80)으로 회전동력을 전달할 수 있도록 상기 차동축(80)에 직결된 차동기어(81)의 일측과 치합되는 제 1출력기어(65)가 직결된다.
상기 제 2출력축(70)에는 상기 제 2출력축(70)으로부터 상기 차동축(80)으로 회전동력을 전달할 수 있도록 상기 차동기어(81)의 타측과 치합되는 제 2출력기어(72)가 직결된다.
한편, 상기 제 1출력축(60)에는 상기 다수개의 제 1종동기어(63) 중에서 어느 하나를 상기 제 1출력축(60)에 선택적으로 직결 또는 분리시키는 제 1동기기구가 장착되고, 상기 제 2출력축(70)에는 상기 다수개의 제 2종동기어(71) 중에서 어느 하나를 상기 제 2출력축(70)에 선택적으로 직결 또는 분리시키는 제 2동기기구가 장착된다.
또한, 상기 제 1출력축(60)에는 상기 후진 종동기어(64)를 상기 제 1출력축(60)에 직결시키는 후진 동기기구도 장착된다.
여기서, 상기 입력축(50)에 직결된 상기 다수개의 구동기어(54)는 1단 변속을 위한 1단 구동기어(51)와, 2단과 4단 변속을 위한 2-4단 구동기어(52)와, 3단 변속을 위한 3단 구동기어(53)와, 5단과 후진단 변속을 위한 5-후진단 구동기어(55)로 이루어진다.
그리고, 상기 제 1출력축(60)에 결합된 상기 다수개의 제 1종동기어(63)는 상기 1단 구동기어(51)와 치합되는 1단 종동기어(61)와, 상기 2-4단 구동기어(52)와 치합되는 2단 종동기어(62)로 이루어진다.
따라서, 상기 제 1출력축(60)에 장착된 제 1동기기구는 상기 1단 종동기어(61)와 2단 종동기어(62) 사이에 장착되는 바, 1단 변속시 우측 방향으로 이동하여 상기 1단 종동기어(61)를 상기 제 1출력축(60)에 직결시키고, 2단 변속시 는 좌측방향으로 이동하여 상기 2단 종동기어(62)를 상기 제 1출력축(60)에 직결시키는 1-2단 동기기구(66)이다.
또한, 상기 제 3동기기구는 상기 후진 종동기어(64)의 좌측에 장착되어, 후진 변속시 우측방향으로 이동시 상기 후진 종동기어(64)를 상기 제 1출력축(60)에 직결시키는 후진 동기기구(67)이다.
한편, 상기 제 2출력축(70)에 결합된 상기 다수개의 제 2종동기어(71)는 상기 3단 구동기어(53)와 치합되는 3단 종동기어(73)와, 상기 2-4단 구동기어(52)와 치합되는 4단 종동기어(74)와, 상기 5-후진단 구동기어(55)와 치합되는 5단 종동기어(75)로 이루어진다.
여기서는 상기 입력축(50)에는 6단 변속을 위한 6단 구동기어(56)가 더 포함되어 6단 변속이 가능한 수동변속기로 한정하여 설명하는 바, 상기 제 2출력축(70)에는 상기 6단 구동기어(56)와 치합되는 제 6종동기어(76)가 더 포함된다.
따라서, 상기 제 2출력축(70)에 장착된 제 2동기기구는 상기 3단 종동기어(73)와 4단 종동기어(74) 사이에 장착된 3-4단 동기기구(77)와, 상기 5단 종동기어(75)와 6단 종동기어(76) 사이에 장착된 5-6단 동기기구(78)로 구성된다.
상기 3-4단 동기기구(77)는 3단 변속시 우측 방향으로 이동하여 상기 3단 종동기어(73)를 상기 제 2출력축(70)에 직결시키고, 4단 변속시 좌측 방향으로 이동하여 상기 4단 종동기어(74)를 상기 제 2출력축(70)에 직결시키도록 구성되고, 상기 5-6단 동기기구(78)는 5단 변속시 우측 방향으로 이동하여 상기 5단 종동기어(75)를 상기 제 2출력축(70)에 직결시키고, 6단 변속시 좌측 방향으로 이 동하여 상기 6단 종동기어(76)를 상기 제 2출력축(70)에 직결시키도록 구성된다.
상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 수동변속기의 동력전달경로를 도 3의 참조 번호를 통해 설명하면 다음과 같다.
1단 변속 ; 50 -> 51 -> 61 -> 66(우측결합) -> 60 -> 65 -> 81 -> 80
2단 변속 ; 50 -> 52 -> 62 -> 66(좌측결합) -> 60 -> 65 -> 81 -> 80
3단 변속 ; 50 -> 53 -> 73 -> 77(우측결합) -> 70 -> 72 -> 81 -> 80
4단 변속 ; 50 -> 52 -> 74 -> 77(좌측결합) -> 70 -> 72 -> 81 -> 80
5단 변속 ; 50 -> 55 -> 75 -> 78(우측결합) -> 70 -> 72 -> 81 -> 80
6단 변속 ; 50 -> 56 -> 76 -> 78(좌측결합) -> 70 -> 72 -> 81 -> 80
후진 변속 ; 50 -> 55 -> 91 -> 90 -> 64 -> 67(우측결합) -> 60 -> 65 -> 81 -> 80
상기와 같이 작동하는 3축식 6단 수동변속기는 3축 구조로 이루어져 변속 동력을 발생시키게 되므로 변속기 전체의 길이를 축소시킬 수 있다.
또한, 2단과 4단 변속시 상기 2-4단 구동기어(52)이 공용되고, 5단과 후진단 변속시 상기 5-후진단 구동기어(55)가 공용되므로, 상기 입력축(50)에 직결된 기어수가 감소되어 공간활용도가 높기 때문에, 고용량 기어박스의 설계가 가능하다.
상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 수동변속기는 다수개의 구동기어가 직 결된 입력축과, 다수개의 제 1종동기어가 상대회전가능토록 결합된 제 1출력축과, 다수개의 제 2종동기어가 상대회전가능토록 결합된 제 2출력축으로 이루어진 3축 구조이기 때문에, 각 축의 길이가 짧아져 변속기의 전장이 축소됨으로써, 공간활용도가 향상됨과 아울러 소음이 개선되고 내구성이 향상되는 효과가 있다.
또한, 상기 입력축에는 2단과 4단변속시 공용되는 2-4단 구동기어와, 5단과 후진단 변속시 공용되는 5-후진단 구동기어가 장착됨으로써, 상기 입력축에 직결된 기어수가 감소되어 기어가 차지하는 공간이 감소됨으로써, 고용량의 기어박스를 제작하여 변속단을 증대시킬 수 있으므로 차량의 동력 성능을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (10)

  1. 다수개의 구동기어가 일체로 회전가능토록 결합된 입력축과;
    상기 입력축의 일측에 평행하게 배치되어, 상기 다수개의 구동기어와 치합되는 다수개의 제 1종동기어가 상대 회전가능하게 결합된 제 1출력축과;
    상기 입력축의 타측에 평행하게 배치되어, 상기 다수개의 구동기어와 치합되는 다수개의 제 2종동기어가 상대회전가능하게 결합된 제 2출력축과;
    상기 제 1출력축과 제 2출력축사이에 배치되어, 상기 제 1출력축과 제 2출력축으로부터 각각 동력을 전달받는 차동축을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 수동변속기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 입력축과 제 1출력축 사이에는 후진 아이들러기어가 결합된 후진축이 배치된 것을 특징으로 하는 수동변속기.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1출력축에는 상기 후진 아이들러기어와 치합되는 후진 종동기어가 상대회전가능토록 결합된 것을 특징으로 하는 수동변속기.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 1,2출력축에는 상기 차동축에 직결된 차동기어와 각각 치합되는 제 1,2출력기어가 직결된 것을 특징으로 하는 수동변속기.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 1출력축에는 상기 다수개의 제 1종동기어 중에서 어느 하나를 상기 제 1출력축에 선택적으로 직결 또는 분리시키는 제 1동기기구가 장착되고, 상기 제 2출력축에는 상기 다수개의 제 2종동기어 중에서 어느 하나를 상기 제 2출력축에 선택적으로 직결 또는 분리시키는 제 2동기기구가 장착된 것을 특징으로 하는 수동변속기.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 1출력축에는 상기 후진 종동기어를 상기 제 1출력축에 직결시키는 후진 동기기구가 장착된 것을 특징으로 하는 수동변속기.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 다수개의 구동기어는 1단 변속을 위한 1단 구동기어와, 2단과 4단 변속을 위한 2-4단 구동기어와, 3단 변속을 위한 3단 구동기어와, 5단과 후진단 변속을 위한 5-후진단 구동기어로 이루어진 것을 특징으로 하는 수동변속기.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 다수개의 제 1종동기어는 상기 1단 구동기어와 치합되는 1단 종동기어와, 상기 2-4단 구동기어와 치합되는 2단 종동기어로 구성된 것을 특징으로 하는 수동변속기.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 다수개의 제 2종동기어는 상기 3단 구동기어와 치합되는 3단 종동기어와, 상기 2-4단 구동기어와 치합되는 4단 종동기어와, 상기 5-후진단 구동기어와 치합되는 5단 종동기어로 구성된 것을 특징으로 하는 수동변속기.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 입력축에는 6단 변속을 위한 6단 구동기어가 더 포함되고, 상기 제 2출 력축에는 상기 6단 구동기어와 치합되는 제 6종동기어가 더 포함된 것을 특징으로 하는 수동변속기.
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