KR20070066101A - 6속 수동 변속기 - Google Patents

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Abstract

6속 수동 변속기는 복수개의 제1 싱크로나이저가 입력축에 배치되며, 적어도 하나의 제2 싱크로나이저가 출력축에 배치된다.
6속 수동 변속기에 의하면, 반영 관성이 감소되고, 동력 전달 효율이 향상되며, 제조비용이 감소될 수 있다.
6속 수동 변속기, 입력축, 출력축, 구동 기어, 피동 기어, 싱크로나이저(synchronizer), 니들 롤러 베어링(needle roller bearing).

Description

6속 수동 변속기{SIX-SPEED MANUAL TRANSMISSION}
도1은 종래기술에 의한 수동 변속기의 5속 파워트레인을 보여주는 도면이다.
도2는 본 발명의 실시예에 의한 6속 수동 변속기를 보여주는 도면이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
201: 입력축
221: 출력축
213: 제1 구동기어
240: 제1 싱크로나이저(synchronizer)
220: 제2 구동기어
260: 제1 피동기어
270: 제2 피동기어
243: 제2 싱크로나이저
본 발명은 6속 수동 변속기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 반영관성(reflected inertia)이 감소되고, 동력 성능 및 연비가 향상된 6속 수동 변속기에 관한 것이다.
주지하는 바와 같이 6속 수동 변속기는 운전자가 시프트 레버를 조작하면 컨트롤 핑거(control finger), 시프트 러그(shift lug), 시프트 레일(shift rail), 및 시프트 포크(shift fork)가 순차적으로 작동하여 차량의 변속을 수행하는 장치이다.
도1은 종래기술에 의한 수동 변속기의 5속 파워트레인을 보여주는 도면이다.
종래 기술에 의하면, 엔진에서 발생된 동력은 변속기의 입력축(101)을 통하여 입력되고 설정된 변속비에 의하여 출력축(103)으로 변속되어 출력된다.
또한, 입력축(101)에 가변적으로 결합되는 구동 기어들(108, 109, 110, 111, 112, 113)은 각각 설정된 변속비에 의하여 변속한다.
더욱 상세하게는, 구동 기어들(108, 109, 110, 111, 112, 113)은 4속 구동 기어(108), 3속 구동 기어(109), 2속 구동 기어(110), 1속 구동 기어(111), 후진단 구동 기어(112), 및 5속 구동 기어(113)가 순차적으로 입력축(101)에 배치된다.
시프트 레버(도시되지 아니함)에 의하여 시프트 포크(도시되지 아니함)가 작동하면, 싱크로나이저(synchronizer)들(105, 106, 107)이 작동하여 변속을 수행한다.
즉, 도1에 도시된 바와 같이, 4속 및 3속 싱크로나이저(105)가 왼쪽으로 이동하면 4단 변속이 이루어지며, 오른쪽으로 이동하면 3단 변속이 이루어진다.
2속 및 1속 싱크로나이저(106)가 왼쪽으로 이동하면 2속이, 오른쪽으로 이동하면 1속 변속이 이루어진다.
후진단 및 5속 싱크로나이저(107)가 왼쪽으로 이동하면 후진단 변속이, 오른쪽으로 이동하면 5속 변속이 이루어진다.
즉, 각각의 싱크로나이저(105, 106, 107)들은 2개의 싱크로나이저를 포함한다.
싱크로나이저들(105, 106, 107)이 이동함에 따라 각각의 구동 기어들(108, 109, 110, 111, 112, 113)중 해당하는 기어로부터 출력축(103)과 일체로 형성된 피동 기어들(105)로 동력이 전달된다.
그 후, 디퍼렌셜(도시되지 아니함)로 동력이 전달되어 차량의 휠이 회전한다.
그런데, 종래 기술에 의한 수동 변속기의 5속 파워트레인의 피동 기어들(105)이 출력축(103)과 일체로 형성되어 있으므로, 출력축(103)의 회전 관성량이 큰 문제가 있었다.
반영 관성(reflected inertia)은 동력 전달 장치에서 입력요소에 역으로 전달되는 다른 구성요소의 관성력을 의미한다.
즉, 종래 기술에 의하면, 출력축(103)의 회전 관성량이 크므로, 기어가 변속될 경우, 반영 관성도 큰 문제가 있었다.
또한, 출력축(103)의 중량이 크므로 동력 전달 효율이 감소되며, 비용이 증가하는 문제가 있었다.
다른 종래 기술에 의하면, 5속 구동 기어가 출력축에 배치됨으로써 반영 관성이 감소될 수 있으나, 이 경우, 별도의 싱크로나이저가 설치되어야 하므로 비용이 증가하는 문제가 있었다.
따라서, 본 발명의 목적은 반영 관성이 감소되고, 동력 전달 효율이 향상되며, 제조비용이 감소된 6속 수동 변속기를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 입력축으로부터 출력축으로 동력을 가변적으로 전달하는 6속 수동 변속기는 입력축, 설정된 변속비들에 의하여 변속된 동력을 선택적으로 전달하도록 상기 입력축에 선택적으로 치합되는 복수개의 제1 구동 기어들, 상기 입력축과 일체로 형성되며 상기 입력축의 동력을 전달하는 적어도 하나의 제2 구동 기어, 상기 제1 및 제2 구동 기어들을 통하여 상기 입력축으로부터 동력을 전달받는 출력축, 상기 출력축과 일체로 형성되며 상기 제1 구동 기어들과 대응하는 복수개의 제1 피동 기어들, 및 설정된 변속비들에 의하여 변속된 동력을 선택적으로 전달받도록 상기 출력축에 선택적으로 치합되는 적어도 하나의 제2 피동 기어를 포함한다.
상기 입력축에 배치되며, 상기 제1 구동 기어들 중 어느 하나가 동력을 선택적으로 전달받도록 상기 입력축에 치합된 경우, 상기 입력축에 치합된 제1 구동 기어와 상기 출력축의 회전수를 일치시키는 복수개의 제1 싱크로나이저(synchronizer), 및 상기 출력축에 배치되며, 상기 적어도 하나의 제2 피동 기어가 동력을 선택적으로 전달받도록 상기 출력축에 치합된 경우, 상기 출력축에 치합된 제2 피동 기어와 상기 입력축의 회전수를 일치시키는 적어도 하나의 제2 싱크로나이저를 더 포함할 수 있다.
상기 출력축의 일측에는 상기 출력축을 지지하는 베어링이 설치되되, 상기 베어링은 니들 롤러 베어링(needle roller bearing)으로 실현될 수 있다.
상기 제1 구동기어는 상기 입력축의 전방으로부터 5속단, 6속단, 2속단, 1속단, 및 후진단이 배치될 수 있다.
상기 제2 피동기어는 상기 출력축의 전방으로부터 4속단 및 3속단이 배치될 수 있다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조로 상세히 설명한다.
도2는 본 발명의 실시예에 의한 6속 수동 변속기를 보여주는 도면이다.
도1에 도시된 바와 같이 본 발명의 실시예에 의한 6속 수동 변속기는 입력축(201), 복수개의 제1 구동 기어들(213), 적어도 하나의 제2 구동 기어(220), 출력축(221), 복수개의 제1 피동 기어들(260), 및 적어도 하나의 제2 피동 기어(270)를 포함한다.
복수개의 제1 구동 기어들(213)은 설정된 변속비들에 의하여 변속된 동력을 선택적으로 전달하도록 입력축(201)에 선택적으로 치합된다.
적어도 하나의 제2 구동 기어(220)는 입력축(201)과 일체로 형성되며 입력축(201)의 동력을 전달하는 출력축(221)은 제1 및 제2 구동 기어들(213, 220)을 통하여 입력축(201)으로부터 동력을 전달받는다.
복수개의 제1 피동 기어들(260)은 출력축(221)과 일체로 형성되며 제1 구동 기어들(213)과 대응한다.
적어도 하나의 제2 피동 기어(270)는 설정된 변속비들에 의하여 변속된 동력을 선택적으로 전달받도록 출력축(221)에 선택적으로 치합된다.
엔진(도시되지 아니함)으로부터 입력축(201)에 동력이 입력되면, 입력축(201)이 회전하며, 입력축(201)과 일체로 형성된 제2 구동 기어(220)는 입력축(201)과 함께 회전한다.
입력축(201)에 입력된 동력은 제1 구동 기어들(213) 및 제2 구동 기어(220)를 통하여 피동축에 전달된다.
본 발명의 실시예에 의한 6속 수동 변속기는 복수개의 제1 싱크로나이저(240) 및 적어도 하나의 제2 싱크로나이저(243)를 포함한다.
복수개의 제1 싱크로나이저(240)는 입력축(201)에 배치되며, 제1 구동 기어들(213) 중 어느 하나가 동력을 선택적으로 전달받도록 입력축(201)에 치합된 경우, 입력축(201)에 치합된 제1 구동 기어(213)와 출력축(221)의 회전수를 일치시킨다.
적어도 하나의 제2 싱크로나이저(243)는 출력축(221)에 배치되며, 적어도 하나의 제2 피동 기어(270)가 동력을 선택적으로 전달받도록 출력축(221)에 치합된 경우, 출력축(221)에 치합된 제2 피동 기어(270)와 입력축(201)의 회전수를 일치시킨다.
운전자가 변속 레버(도시되지 아니함)를 작동시키면, 컨트롤 핑거, 시프트 러그, 및 시프트 포크(도시되지 아니함)가 순차적으로 작동하고, 제1 및 제2 싱크로나이저(synchronizer)들(240, 243)이 작동하여 변속을 수행한다.
복수개의 제1 구동 기어들(213)은 5속 구동 기어(203), 6속 구동 기어(205), 2속 구동 기어(207), 1속 구동 기어(209), 및 후진단 구동 기어(211)를 포함하며, 5속 구동 기어(203), 6속 구동 기어(205), 2속 구동 기어(207), 1속 구동 기어(209), 및 후진단 구동 기어(211)가 입력축(201)의 전방으로부터 순차적으로 배치된다.
적어도 하나의 제2 구동 기어(220)는 4속 구동 기어(215) 및 3속 구동 기어(217)를 포함한다.
복수개의 제1 피동 기어들(260)은 5속 피동 기어(223), 6속 피동 기어(225), 2속 피동 기어(227), 1속 피동 기어(229), 후진속 피동 기어(231)를 포함하며, 적어도 하나의 제2 피동 기어(270)는 4속 피동 기어(233) 및 3속 피동 기어(235)를 포함한다.
출력축(221)에는 4속 피동 기어(233) 및 3속 피동 기어(235)가 출력축(221)의 전방으로부터 순차적으로 배치된다.
복수개의 제1 싱크로나이저(240)는 5속 및 6속 싱크로나이저(237), 2속 및 1속 싱크로나이저(239), 후진속단 싱크로나이저(241)를 포함하며, 각각의 싱크로나이저(237, 239, 241)는 두개의 싱크로나이저를 포함한다.
즉, 본 발명의 실시예에 의한 6속 수동 변속기는 5개의 제1 싱크로나이저(240)를 포함한다.
각각의 시프트 포크는 각각의 제1 싱크로나이저(240)에 결합된다.
즉, 도2를 참조하면, 5속 및 6속 싱크로나이저(237)가 왼쪽으로 이동하면 5단 변속이 이루어지고 오른쪽으로 이동하면 6단 변속이 이루어진다.
마찬가지로, 2속 및 1속 싱크로나이저(239)가 왼쪽으로 이동하면 2단 변속이 이루어지고 오른쪽으로 이동하면 1단 변속이 이루어진다.
또한, 후진속단 싱크로나이저(241)가 왼쪽으로 이동하면 후진속단 변속이 이루어진다.
본 발명의 실시예에 의한 제2 싱크로나이저(243)는 4속 및 3속 싱크로나이저(243)를 포함하며 출력축(221)에 위치한다.
즉, 4속 및 3속 싱크로나이저(243)가 종래기술과는 달리 출력축(221)에 배치되므로, 출력축(221)의 중량이 가벼워지며, 출력축(221)의 회전 관성량, 반영 관성, 및 제조비용이 감소될 수 있다.
따라서, 출력축(221)의 동력 전달 효율이 향상 될 수 있다.
실험에 의하면, 상술한 회전 관성량은 20% 감소된다.
본 발명의 실시예에 의하면, 종래기술에 의한 5속 수동 변속기 보다 구조가 크게 복잡하지 아니하므로 그 제조공정이 간단하다.
또한, 본 발명의 실시예에 의하면, 6속이 구현될 수 있으므로, 차량의 등판성능 및 최고속도가 향상될 수 있다.
4속 및 3속 싱크로나이저(243)는 두개의 싱크로나이저를 포함하며, 4속 및 3속 싱크로나이저(243)가 왼쪽으로 이동하면 4단 변속이 이루어지며, 오른쪽으로 이 동하면 3단 변속이 이루어진다.
한편, 본 발명의 실시예에 의하면, 4속 및 3속 싱크로나이저(243)가 출력축(221)에 배치되므로, 종래기술과는 달리 하나의 시프트 포크가 4속 및 3속 싱크로나이저(243)에 위치한다.
시프트 포크에 대한 내용은 당업자에게 자명하므로 여기서는 그 상세한 설명은 생략한다.
제2 구동 기어(220)는 입력축(201)과 일체로 회전하므로, 4속 및 3속 싱크로나이저(243)가 왼쪽으로 이동하면, 입력축(201)과 출력축(221)의 회전속도가 일치되고, 4속 구동 기어(215)로부터 4속 피동 기어(233)로 동력이 전달된다.
또한, 4속 및 3속 싱크로나이저(243)가 오른쪽으로 이동하면, 입력축(201)과 출력축(221)의 회전속도가 일치되고, 3속 구동 기어(217)로부터 3속 피동 기어(235)로 동력이 전달된다.
제1 구동 기어들(213)로부터 제1 피동 기어들(260)로의 동력전달은 당업자에게 자명하므로 여기서는 그 설명을 생략한다.
출력축(221)의 일측에는 출력축(221)을 지지하는 베어링(250)이 설치되되, 베어링(250)은 니들 롤러 베어링(needle roller bearing)(250)으로 실현될 수 있다.
니들 롤러 베어링(250)은 그 부피 및 무게가 작은 베어링이며, 이에 의하여 출력축(221)의 중량이 감소될 수 있다.
따라서, 출력축(221)의 회전 관성량, 반영 관성, 및 제조비용 또한 감소될 수 있다.
이상으로 본 발명에 관한 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 실시예로부터 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의한 용이하게 변경되어 균등하다고 인정되는 범위의 모든 변경을 포함한다.
본 발명의 실시예에 의하면, 출력축에도 싱크로나이저가 배치되므로 출력축의 중량, 회전 관성량, 반영 관성, 및 제조 비용이 감소될 수 있다.
또한, 수동 변속기의 동력 전달 효율이 향상 될 수 있으며, 6속 변속이 가능하므로 차량의 등판 성능 및 최고속도가 향상될 수 있다.

Claims (5)

  1. 입력축으로부터 출력축으로 동력을 가변적으로 전달하는 6속 수동 변속기에서,
    입력축;
    설정된 변속비들에 의하여 변속된 동력을 선택적으로 전달하도록 상기 입력축에 선택적으로 치합되는 복수개의 제1 구동 기어들;
    상기 입력축과 일체로 형성되며 상기 입력축의 동력을 전달하는 적어도 하나의 제2 구동 기어;
    상기 제1 및 제2 구동 기어들을 통하여 상기 입력축으로부터 동력을 전달받는 출력축;
    상기 출력축과 일체로 형성되며 상기 제1 구동 기어들과 대응하는 복수개의 제1 피동 기어들; 및
    설정된 변속비들에 의하여 변속된 동력을 선택적으로 전달받도록 상기 출력축에 선택적으로 치합되는 적어도 하나의 제2 피동 기어;
    를 포함하는 6속 수동 변속기.
  2. 제1항에서,
    상기 입력축에 배치되며, 상기 제1 구동 기어들 중 어느 하나가 동력을 선택적으로 전달받도록 상기 입력축에 치합된 경우, 상기 입력축에 치합된 제1 구동 기 어와 상기 출력축의 회전수를 일치시키는 복수개의 제1 싱크로나이저(synchronizer); 및
    상기 출력축에 배치되며, 상기 적어도 하나의 제2 피동 기어가 동력을 선택적으로 전달받도록 상기 출력축에 치합된 경우, 상기 출력축에 치합된 제2 피동 기어와 상기 입력축의 회전수를 일치시키는 적어도 하나의 제2 싱크로나이저;
    를 더 포함하는 6속 수동 변속기.
  3. 제1항에서,
    상기 출력축의 일측에는 상기 출력축을 지지하는 베어링이 설치되되, 상기 베어링은 니들 롤러 베어링(needle roller bearing)으로 실현되는 6속 수동 변속기.
  4. 제1항에서,
    상기 제1 구동기어는 상기 입력축의 전방으로부터 5속단, 6속단, 2속단, 1속단, 및 후진단이 배치되는 6속 수동 변속기.
  5. 제1항에서,
    상기 제2 피동기어는 상기 출력축의 전방으로부터 4속단 및 3속단이 배치되는 6속 수동 변속기.
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