KR20110099814A - 다목적 운반차량용 변속장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 변속레버; 상기 변속레버의 조작에 연동하여 회전되고, 회전반경 둘레에는 다수의 변속구간을 갖는 캠 형상의 변속가이드가 적어도 둘 이상 형성되는 변속드럼; 상기 변속가이드의 홈에 가이드핀이 삽입되어 변속드럼의 회전시 변속가이드의 홈 형상에 연동하여 축방향으로 이동되는 다수의 변속포크; 변속축 상에 축결합되고, 상기 변속포크에 한 쌍이 물려진 상태로 축방향 연동되는 변속시프터; 및 상기 변속시프터의 좌우측 변속축 상에 각각 공회전되도록 축결합되고, 축방향으로 이동하는 변속시프터와 치합되어 동력을 전달받도록 된 다수의 구동기어;를 포함하는 구성으로 이루어진다.
상기 구성에 따른 본 발명은 변속레버 조작에 의해 작동하는 단일 변속드럼의 동일 축 선상에 둘 이상의 변속포크 이동경로를 갖는 다수의 변속가이드를 형성함으로써, 변속장치의 구조가 단순해져 제조비 절감 및 변속장치의 경량화가 이루어지는 효과와, 변속포크의 이동경로를 제공하는 변속가이드를 변속드럼의 회전둘레에 캠 가공하여 형성함으로써, 변속 조작시 변속포크의 이동을 안정적으로 가이드함으로써, 변속조작성능이 향상되는 효과를 갖는다.

Description

다목적 운반차량용 변속장치{Transmission Device of Utility Vehicle }

본 발명은 다목적 운반차량용 변속장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 변속레버 조작에 의해 작동하는 단일 변속드럼의 동일 축 선상에 둘 이상의 변속포크 이동경로를 갖는 다수의 변속가이드를 형성함으로써, 변속장치의 구조가 단순해져 제조비 절감 및 변속장치의 경량화가 가능한 다목적 운반차량용 변속장치에 관한 것이다.

일반적으로 차량의 주행 상태(엔진 회전수, 차량속도, 차량부하, 도로 조건 등)에 따라 운전자가 원하는 변속단을 직접 변속하는 수동 변속기는 통상, 차량 내부에 구비된 컨트롤 변속레버에 의해 해당 변속단의 시프트레일이 선택되고, 각 단별 시프트레일과 함께 전,후로 동작하면서 시프트레일에 고정된 시프트 포크가 싱크로나이저 슬리브 홈에 들어가서 슬리브를 작동시키면, 상기 슬리브가 각 기어의 클러치 기어와 싱크로 허브를 연결해, 원하는 변속단의 변속이 이루어지게 된다.

또한, 변속기에는 기어가 변속될 때 동시에 2중으로 변속이 이루어지지 않도록 인터 록 기구(Inter Lock, 이중 치합 방지장치라 함)가 구비되는데, 이는 여러 가지 방식이 있으며 예를 들어, 인터 록 플런저(Plunger)방식은 각 시프트 레일에 형성된 홈으로 인터 록 플런저(Plunger)가 삽입된 상태를 유지하다가, 시프트레일을 움직이면 인터 록 플런저가 밀려나면서 다른 2개의 축을 고정하여 1개의 기어 외에는 변속되지 못하도록 하는 방식이다.

또 다른 예로서, 인터 록 플레이트 방식이 있는데 이는, 컨트롤 핑거가 3개의 시프트 러그 중 하나를 선택하게 되면, 다른 시프트 러그는 인터록 플레이트에 의해 간섭(또는 고정)되고 이로 인해, 시프트 포크를 움직이지 못하게 하여 기어가 2중으로 선택되는 것을 방지하는 방식이다.

그러나, 이와 같은 종래기술의 수동 변속기의 경우 컨트롤 변속레버의 조작에 따라 선택된 변속 단에 따른 해당 변속 단의 시프트레일이 다수로 요구되는데 특히, 이중 치합 방지장치인 인터 록 기구의 작동을 위해서는 통상 2개의 변속단마다 1개의 시프트 레일이 필요하게 된다.

즉, 변속 단의 증가와 함께 시프트 레일의 수도 함께 증가하게 되는 구조로서, 예를 들어, 6단 수동 변속기일 경우에는 후진(R) 변속 단을 포함해 무려 4개의 시프트레일을 필요로 하는 복잡한 구성을 갖는 문제가 있었다.

또한, 종래기술은 시프트레일을 각각 컨트롤하기 위해, 별도의 시프트 레버나 시프트 샤프트 등과 같은 많은 부품이 요구되고 있고, 이로 인해 수동 변속기의 구조가 복잡해질 뿐만 아니라, 변속기의 부피가 커져 차체 중량이 증가되는 것은 물론, 정비성이 좋지 못한 문제가 있었다.

상기 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 본 발명의 목적은 변속레버 조작에 의해 작동하는 단일 변속드럼의 동일 축 선상에 둘 이상의 변속포크 이동경로를 갖는 다수의 변속가이드를 형성함으로써, 변속장치의 구조가 단순해져 제조비용 절감 및 변속장치의 경량화가 가능한 다목적 운반차량용 변속장치를 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 변속포크의 이동경로를 제공하는 변속가이드를 변속드럼의 회전둘레에 캠 가공하여 형성함으로써, 변속 조작시 변속포크의 이동을 안정적으로 가이드시켜 변속조작성능이 향상되도록 하는 다목적 운반차량용 변속장치를 제공함에 있다.

상기 본 발명의 목적은 변속레버; 상기 변속레버의 조작에 연동하여 회전되고, 회전반경 둘레에는 다수의 변속구간을 갖는 캠 형상의 변속가이드가 적어도 둘 이상 형성되는 변속드럼; 상기 변속가이드의 홈에 가이드핀이 삽입되어 변속드럼의 회전시 변속가이드의 홈 형상에 연동하여 축방향으로 이동되는 다수의 변속포크; 변속축 상에 축결합되고, 상기 변속포크에 한 쌍이 물려진 상태로 축방향 연동되는 변속시프터; 및 상기 변속시프터의 좌우측 변속축 상에 각각 공회전되도록 축결합되고, 축방향으로 이동하는 변속시프터와 치합되어 동력을 전달받도록 된 다수의 구동기어;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 변속레버의 조작력에 연동하는 회전축이 변속케이스 내에 설치되고, 상기 회전축의 일단부에는 제1감속기어가 형성되며, 상기 제1감속기어와 치합되어 회전력을 전달받는 제2감속기어가 변속드럼의 축단부에 형성되는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 변속드럼에 형성된 각각의 변속가이드는 변속구간과 중립구간이 상호 엇갈려서 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 변속시프터는 좌우 대칭형상으로 이루어진 한 쌍이 변속축 상에 축결합되고, 대향면 사이에는 스프링부재가 삽입되어 상호 반대방향으로 탄력지지되는 상태로 변속포크에 물려져 축방향 연동되는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 변속시프터와 구동기어는 각각 대향면에 상호 치합되도록 하는 측면치차를 형성하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 변속레버 조작에 의해 작동하는 단일 변속드럼의 동일 축 선상에 둘 이상의 변속포크 이동경로를 갖는 다수의 변속가이드를 형성함으로써, 변속장치의 구조가 단순해져 제조비 절감 및 변속장치의 경량화가 이루어지는 효과를 갖는다.

또한, 본 발명은 변속포크의 이동경로를 제공하는 변속가이드를 변속드럼의 회전둘레에 캠 가공하여 형성함으로써, 변속 조작시 변속포크의 이동을 안정적으로 가이드함으로써, 변속조작성능이 향상되는 효과를 갖는다.

또한, 본 발명은 변속시프터의 간단한 구조로 이루어져 있어 부품단가를 절감할 수 있고, 변속시프터의 사이를 스프링부재를 이용해 탄력 지지되도록 함으로써, 구동기어와의 결합시 변속충격을 완화할 수 있고, 측면치차 사이가 분리되지 않고 결합상태를 안정적으로 유지되도록 함으로써, 동력전달 효율이 뛰어난 효과를 갖는다.

도 1은 본 발명에 따른 다목적 운반차량의 변속장치를 도시한 단면도.
도 2는 본 발명에 따른 변속드럼을 도시한 사시도.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예에 대해 첨부된 도면을 참조하여 자세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 따른 다목적 운반차량의 변속장치를 도시한 단면도이고, 도 2는 본 발명에 따른 변속드럼을 도시한 사시도이다.

동 도면에서 보는 바와 같은 본 발명은 엔진에 연결된 추진축으로부터 회전동력을 전달받아 이를 변속축의 구동기어 들을 통해 변속시켜 출력축의 종동기어 들을 통해 출력되도록 하는 다목적 운반차량의 변속장치이다.

동 도면에서 보는 바와 같은 본 발명의 변속장치는 변속케이스(1) 외부에 운전자의 변속조작에 의해 작동되는 변속레버(10)가 설치되고 있다.

그리고, 상기 변속레버(10)의 조작에 연동하여 회전되도록 하는 변속드럼(20)이 변속케이스(1) 내부에 설치되고 있다.

이때, 변속레버(10)의 조작력에 연동하는 회전축(11)이 변속케이스(1) 내에 설치되고, 상기 회전축(11)의 일단부에는 제1감속기어(13)가 형성되며, 상기 제1감속기어(13)와 치합되어 회전력을 전달받는 제2감속기어(23)가 변속드럼(20)의 축단부에 형성되어 회전력이 전달되도록 한다.

상기 변속드럼(20)은 변속레버(10)의 조작에 연동하여 회전되는 회전반경 둘레에는 다수의 변속구간을 갖는 캠 형상의 변속가이드(21)가 형성된다.

이때, 상기 1개의 변속가이드(21) 상에는 다수의 변속구간이 형성되도록 하고 이와 같은 변속가이드(21)가 변속드럼(20)의 축 방향으로 적어도 둘 이상, 다수가 일정간격 이격된 상태로 형성되고 있다.

여기서, 상기 각각의 변속가이드(21)는 상호 변속구간이 중첩되지 않도록 형성한다.

이와 같은 변속가이드(21)는 캠 형상의 홈으로 가공되고, 변속드럼(20)의 회전시 후술하게 될 변속포크(30)의 이동경로를 안내하게 된다.

상기 변속포크(30)는 변속드럼(20)과 평행하게 설치된 레일상에 좌우 이동 가능한 상태로 설치되고 있는데, 도면에서 보는 바와 같이 하부로 연장된 가이드핀(31)이 변속가이드(21)의 홈에 삽입되어 변속드럼(20)의 회전시 변속가이드(21)의 홈 형상을 따라 축방향으로 이동되도록 하고 있다.

이때, 상기 변속포크(30)의 상부에는 변속시프터(40)가 물려져 연동되고 있다.

상기 변속시프터(40)는 좌우 대칭형상으로 이루어진 한 쌍이 변속축(60) 상에 축결합되고, 대향면 사이에는 스프링부재(50)가 삽입되어 상호 반대방향으로 탄력지지되는 상태로 변속포크(30)에 물려져 축방향 연동된다.

그리고, 상기 변속시프터(40)의 좌우측 변속축(60) 상에 각각 공회전되도록 다수의 구동기어(70)가 축결합되고 있다.

상기 구동기어(70)는 축방향으로 이동하는 변속시프터(40)와 치합되어 동력을 전달받게 되는데, 상기 변속시프터(40)와 구동기어(70)는 각각 대향면에 상호 치합되도록 하는 측면치차(41)(71)를 형성함으로써, 상호 밀착된 상태에서 동력전달이 이루어지게 된다.

상기 변속시프터(40)는 구조가 간단하기 때문에 부품단가를 절감할 수 있는 이점을 갖게 된다. 또한, 한 쌍의 변속시프터(40) 사이에 설치된 스프링부재(50)는 구동기어(70)와의 결합시 변속충격을 완화할 수 있고, 측면치차(41)(71) 사이가 분리되지 않고 결합상태를 안정적으로 유지되도록 함으로써, 동력전달 효율을 향상시키게 된다.

이와 같은 스프링부재는 웨이브스프링 등이 이용될 수 있다.

상기한 구성으로 이루어지는 본 발명의 작용에 대해 설명하면 다음과 같다.

먼저, 운전자가 변속을 위해 변속레버(10)를 조작하게 되면, 이와 연동하여 변속드럼(20)이 회전하게 된다.

상기 변속드럼(20)이 회전하는 동안 각 변속가이드(21) 내에 삽입된 가이드핀(31)이 변속가이드(21)의 이동경로를 따라 이동하게 된다.

이때, 변속가이드(21)는 하나의 경로에 회전반경을 따라 형성되는 중립구간과 축방향을 따라 돌출 형성되는 변속구간이 혼재되고 있는 상태로서, 변속구간에 위치한 가이드핀(31)이 변속드럼(20)의 좌우측방향으로 이동하게 되고, 이때, 이와 연동되는 변속포크(30)가 함께 이동된다.

이때, 변속구간의 가이드핀(31)을 제외한 나머지 가이드핀(31)은 중립구간에 위치하게 된다.

그리고, 상기 변속구간에 위치한 변속포크(30)와 물려져 있는 변속시프터(40)가 좌우 어는 일측방향으로 이동하게 된다.

이때, 변속시프터(40)의 측면에 형성된 측면치차(41)와 구동기어(70)의 측면에 형성된 측면치차(71)가 상호 맞물리면서 동력전달이 이루어지게 된다.

이때, 변속시프터(40)가 축결합된 변속축(60)은 엔진의 추진축과 연결되어 정/역 회전되고 있는 상태로서, 변속시프터(40)를 통해 구동기어(70)에 엔진출력을 전달하게 된다.

이때, 각각의 구동기어(70)는 각각 고유의 감속비로 제작되고, 감속비에 따른 동력을 변속장치의 출력축(미도시)으로 전달하게 된다.

물론, 출력축에는 구동기어(70) 들과 맞물려 동력을 전달받는 다수의 종동기어가 형성되고 있다.

상기한 바와 같은 본 발명은 변속레버 조작에 의해 작동하는 단일 변속드럼의 동일 축 선상에 둘 이상의 변속포크 이동경로를 갖는 다수의 변속가이드를 형성함으로써, 변속장치의 구조가 단순해져 제조비 절감 및 변속장치의 경량화가 이루어지고, 변속포크의 이동경로를 제공하는 변속가이드를 변속드럼의 회전둘레에 캠 가공하여 형성함으로써, 변속 조작시 변속포크의 이동을 안정적으로 가이드할 수 있게 된다.

1: 변속케이스 10: 변속레버
11: 회전축 13: 제1감속기어
20: 변속드럼 21: 변속가이드
23: 제2감속기어 30: 변속포크
31: 가이드핀 40: 변속시프트
41: 측면치차 50: 스프링부재
60: 변속축 70: 구동기어
71: 측면치차

Claims (5)

1. 변속레버(10);
   상기 변속레버(10)의 조작에 연동하여 회전되고, 회전반경 둘레에는 다수의 변속구간을 갖는 캠 형상의 변속가이드(21)가 적어도 둘 이상 형성되는 변속드럼(20);
   상기 변속가이드(21)의 홈에 가이드핀(31)이 삽입되어 변속드럼(20)의 회전시 변속가이드(21)의 홈 형상에 연동하여 축방향으로 이동되는 다수의 변속포크(30);
   변속축(60) 상에 축결합되고, 상기 변속포크(30)에 한 쌍이 물려진 상태로 축방향 연동되는 변속시프터(40); 및
   상기 변속시프터(40)의 좌우측 변속축(60) 상에 각각 공회전되도록 축결합되고, 축방향으로 이동하는 변속시프터(40)와 치합되어 동력을 전달받도록 된 다수의 구동기어(70);를 포함하는 것을 특징으로 하는 다목적 운반차량용 변속장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 변속레버(10)의 조작력에 연동하는 회전축(11)이 변속케이스(1) 내에 설치되고, 상기 회전축(11)의 일단부에는 제1감속기어(13)가 형성되며, 상기 제1감속기어(13)와 치합되어 회전력을 전달받는 제2감속기어(23)가 변속드럼(20)의 축단부에 형성되는 것을 특징으로 하는 다목적 운반차량용 변속장치.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 변속드럼(20)에 형성된 각각의 변속가이드(21)는 변속구간과 중립구간이 상호 엇갈려서 형성되는 것을 특징으로 하는 다목적 운반차량용 변속장치.
   
4. 제1항에 있어서,
   상기 변속시프터(40)는 좌우 대칭형상으로 이루어진 한 쌍이 변속축(60) 상에 축결합되고, 대향면 사이에는 스프링부재(50)가 삽입되어 상호 반대방향으로 탄력지지되는 상태로 변속포크(30)에 물려져 축방향 연동되는 것을 특징으로 하는 다목적 운반차량용 변속장치.
   
5. 제1항에 있어서,
   상기 변속시프터(40)와 구동기어(70)는 각각 대향면에 상호 치합되도록 하는 측면치차(41)(71)를 형성하는 것을 특징으로 하는 다목적 운반차량용 변속장치.

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