KR900009134B1 - 치차식 변속기의 후진구조 - Google Patents

치차식 변속기의 후진구조 Download PDF

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토시하루 니이모또
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마쓰다 가부시끼가이샤
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Abstract

내용 없음.

Description

치차식 변속기의 후진구조
제1도는 본 발명에 관한 후진구조를 가지는 변속기를 나타낸 개략도.
제2도는 본 발명에 관한 후진 동시작동장치를 보인 단면도.
제3도는 상기 후진 동시작동장치의 일부 확대 단면도.
제4도는 상기 후진 동시작동장치에 사용하는 원뿔클러치를 보인 단면도.
제5도는 변속기의 변속 레버의 동작의 일예를 표시하는 기호도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 엔진플라이휘일 2 : 클러치
3 : 압력판 4 : 클러치판
4a : 페이싱 5 : 댐퍼
6 : 슬리이브 7 : 입력축
8 : 보올베어링 10 : 변속기
11 : 입력축 12 : 보올베어링
13, 14, 15 : 로울러베어링 16 : 출력축
17, 18 : 베어링 19 : 역회전축
21 : 입력기어 22 : 역회전 기어
23 : 제3속 수동기어 24 : 제3속 구동기어
25 : 제2속 수동기어 26 : 제2속 구동기어
27 : 제1속 수동기어 28 : 제1속 구동기어
29 : 후진 수동기어 30 : 후진 구동기어
31 : 제5속 수동기어 32 : 제5속구동기어
40, 45, 50 : 각각 제1, 제2, 제3동시작동장치
41, 46, 51 : 클러치 슬리이브 42, 46, 52 : 허브
29b, 31b : 경사면 29a, 31a : 클러치 기어
29c, 31c : 베어링 51a : 스플라인
53, 54 : 원뿔클러치 53a : 홈
53b : 단부면 55 : 블록
56 : 스프링
본 발명은 동시작동장치를 부착하여 변속 및 전후진의 변환을 가능하도록 자동차용 등으로 사용되는 치차식 변속기의 후진구조에 관한 것으로, 소음이 없이 안전하고 원활한 변속을 실시할 수 있도록 함에 목적이 있다.
치차식 변속기는 종래로부터 여러가지로 실용화 되어 오고 있다. 이런 변속기에 있어서의 변속은 치차열을 선택함으로서 실시하는 것이지만, 그런 치차열의 선택에 있어서, 선택접동식, 상시맞물림식, 동시작동맞물림식 등의 형식의 변속기구가 사용된다. 자동차용의 변속기 등에 사용되는 변속기구는 주행중에 있어서도 원활한 변속을 할수 있도록 동시작동맞물림식의 변속기구가 주로 사용된다. 다만, 후진용의 변속기구는 주행중에 전진측으로부터 후진측의 변속단으로 간단히 변환하는 것이어서는 예컨데, 제5도에 표시하는 바와같이 변속레버의 조작방향이 제5속단과 후진단이 같은 열로 배치되어 있을때에는 제5속으로부터 제4속으로 감속하려는 경우 잘못하면 후진단으로 변속하여 버릴 가능성도 있고, 선택접동식의 변속기구 등을 채택하여 너무 간단히 후진용 변속단으로의 변속을 할수 없도록 하고 있다.
그러나, 전진주행으로부터 차량을 정지시키고, 이어서 차량을 후진시키려 할때에, 그것을 단시간으로 실시하면, 전진상태에서의 유동기어, 축의 회전이 관성력에 의하여 후진축으로의 변속시에도 힘들거나 또는 이상한 소리가 난다는 등의 문제가 있다.
상술한 바와같은 점으로 인하여 후진용 변속기구에 동시작동장치를 채용한 변속기도 개시되어 있다(예컨데, 특개소 60-44640호).
상술한 바와같이, 후진용의 변속기구는 너무 원활히 변속할 수 있도록 하면, 주행중에 잘못하여 전진에서 후진으로 변환시켜버릴 염려가 있는 문제점과 반대로 선택접동식의 기구를 채용하는 등으로 인하여 그다지 간단하게 변속할 수 없게하면, 전진에서 후진으로의 변환이 필요할때에 변환을 쉽게 할수 없는 문제점과 이상한 소리가 나는 문제점이 있다.
본 발명은 상술한 바와같은 종래의 변속기에 있어서의 후진용 변속장치를 감안하여 전진 주행중에서 후진단으로 잘못 조작되는 것을 방지함과 동시에 전진에서 후진으로의 변환조작을 필요로 할때, 소음이 없이 안전하게 원활한 변속이 이루어지도록 한 것으로, 그를 위한 수단으로서 동일 조작력으로 조작하였을때에 후진용 변속단으로의 변속을 위한 동시작동장치의 동시작동용량(여기서, 용량이란, 경사면(29b)의 경사각“α” 및 단부면(53b)의 폭 β에 따른 운동량)을 전진변속단으로의 변속에 요구된 동시작동장치의 동시작동용량보다도 작게 하고 있다. 또한. 여기서 거론하는 동시작동 용량이라 함은 변속조작을 하기 편하게 하는데 따른 것이고, 동시작동 용량을 작게함으로서 변속에 소요되는 조작력은 커지고, 변속은 하기 힘들게 된다.
본 발명의 변속기에서는 동일조작력으로 조작하였을때에 있어서, 후진단으로의 변속을 위한 동시작동장치의 동시작동 용량이 다른 동시작동장치의 동시작동 용량보다 적고, 주행중에 전진측으로부터 잘못하여 후진측의 변속단으로 변속하려해도 변속을 하기 힘들게 하므로서 오동작을 피할 수가 있고, 반대로 전진에서 후진으로의 변환에 있어서는 동시작동장치의 작동에 의하여 비교적 원활한 변속을 실시할 수가 있으므로 종래와 같이 이상한 소리가 발생하는 일도 없어진다.
이와같은 본 발명을 실시예의 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
제1도는 본 발명에 관한 후진구조를 가진 치차식 변속기를 표시하는 개략도로서 엔진플라이휘일(1)에 마주보는 형태로 클러치(2)가 설치되어 있고, 이 클러치(2)에 의하여 변속기(10)로의 동력전달의 연결 및 차단을 실시한다. 클러치(2)는 변속기 하우징에 고정된 슬리이브(6)위를 축방향으로 접동이 자유로운 압력판(3)과, 이 압력판(3)에 의하여 플라이휘일(1)과의 사이에 끼여 지지되는 페이싱(4a)을 가지는 클러치판(4)으로 형성되고, 클러치판(4)은 변속기(10)의 입력축(11)에 접속되어 있다. 또한, 클러치판에는 클러치 접속시의 충격을 흡수하는 댐퍼(5)가 부착되어 있다. 압력단(3)은 도시하지 않는 스프링 등에 의하여 클러치판(4)쪽으로 탄성적으로 밀려져 접촉되게 되어 평상시 접속되고, 엔진의 동력은 입력축(11)에 전달되도록 되어 있다.
그리고, 그 클러치에 의한 동력전달을 차단하기 위하여는 클러치 페달을 밟음으로서 압력판(3)이 클러치판(4)에서 떨어져 탄성력이 해제된다.
입력축(11)은 보올베어링(12)에 의하여 회전이 자유롭게 지지되어 있고, 이 입력측(11)의 후단(우측단)은 로울러베어링(13)을 사이에 두고 출력축(16)의 전단(좌단)과 서로 회전이 자유롭게 연결되고, 입력축(11) 및 출력축(16)은 동일선상에 열을 지어 위치하고 있다. 이들 입·출력축(11), (16)의 아래쪽에 양축(11), (16)과 평행으로 역회전축(19)이 베어링(17), (18)에 의하여 회전이 자유롭게 설치되어 있다.
또한, 입력축(11)에는 입력기어(21)가 고정설치되어 있고, 이 입력기어(21)는 역회전축(19)에 고정설치된 역회전 기어(22)와 맞물려 있다. 역회전축(19)에는 또한 제3속(제3단) 구동기어(34), 제2속 구동기어(26) 제1속 구동기어(28), 후진 구동기어(30) 및 제5속 구동기어(32)가 좌측으로부터 상기한 순서로 열을 지어 고정설치되어 있다. 상기 기어(24), (26), (28), (30)는 각각 출력축(16)위에 회전이 자유롭게 부착된 제3속 수동기어(23), 제2속 수동기어(25), 제1속 수동기어(27), 후진 수동기어(29) 및 제5속 수동기어(31)와 맞물려 있다. 다반, 후진 구동기어(30)는 도시하지 않는 유동기어를 부착한 후진 수동기어(29)와 맞물려 있다. 또한, 입력기어(21), 제3속 수동기어(23), 제2속 수동기어(25), 제1속 수동기어(27), 후진 수동기어(29) 및 제5속 수동기어(31)의 측부에는 회전이 자유로운 동시작동용 원뿔클러치가 배치되는 동시에, 클러치 기어(21a), (23a), (25a), (29a), (31a)가 형성되어 있고, 도시한 바와같이 출력축(16)에 고정된 클러치 허브(42), (47), (52) 및 상기 클러치 허브(42), (47), (52)위에 접촉동작이 자유롭게 부착된 클러치 슬리이브(41), (46), (51)와 맞물리게 하여 각각 제1동시작동장치(40), 제2동시작동장치(45), 제3동시작동장치(50)가 구성되어 있다.
상술한 구성의 변속기에 있어서의 변속동작에 관하여 설명하기로 한다. 그 변속 동작은 운전자에 의한 변속레버의 변속링크, 변속포오크 등을 설치하여 클러치 슬리이브(41), (51)에 전달되어 실시된다. 우선, 제1동시작동장치(40)에 있어서의 클러치 슬리이브(41)가 클러치 허브(42)위를 좌로 움직이면 슬리이브(41)는 입력기어(21)의 측부에 형성된 클러치 기어(21a)와 맞물리고, 그에 의하여 입력축(11)과 출력축(16)은 직접 연결되어 제4속단이 설정된다.
반대로, 슬리이브(41)가 우측으로 움직이면, 그것이 제3속 수동기어(23)의 측부에 형성된 클러치 기어(23a)와 맞물려서 입력기어(21)와 역회전 기어(22)와의 맞물림에 의하여 회전구동되어 있는 역회전축(19)의 회전이 제2속 구동 및 수동기어(24), (23)를 맞물려서 출력축(16)에 전달하여 제3속단이 설정된다. 마찬가지로, 제2동시작동장치(45)에 있어서의 클러치 슬리이브(46)의 축방향으로의 접촉이동에 의하여 제2속단 및 제1속단이 설정되지만, 그것들의 작동은 제1동시작동장치의 작동과 동일하기 때문에 그 설명은 생략한다.
제3동시작동장치(50)에 있어서의 클러치 슬리이브(51)의 클러치 허브(52)위에서의 접촉이동에 따라서는 후진단 및 제5속단의 설정이 실시된다.
즉, 슬리이브(51)가 좌측으로 이동되어서, 그것이 후진 수동기어(29)의 측부에 클러치 기어(31a)와 맞물려주면, 역회전축(19)에 끼위진 후진 구동기어(30) 및 유동기어로써 역회전축(19)의 회전을 후진 수동기어(31)에 전달하고, 그것에 의하여 출력축(16)은 제1속단-제4속단의 경우와는 반대방향으로 회전구동되어 후진단이 설정된다. 한편, 슬리이브(51)가 오른쪽으로 이동되면, 그것이 제5속 수동기어(31)이 측부의 클러치 기어(31a)와 맞물리고, 제5속단이 설정된다.
상술한 바와같이 제1동시작동장치(40)는 제4속단 및 제3속단으로의 변속 동시작동장치이고, 제3동시작동창치(50)는 후진단 및 제5속단으로의 변속 동시작동장치이다.
상술한, 제3동시작동장치(50)를 구체적으로 표시하는 것이 제2도이고, 도면을 토대로 본 발명에 관한 후진구조를 상세히 설명하기로 한다.
제3동시작동장치(50)는 베어링(29c), (31c)에 의하여 출력축(16)에 회전이 자유롭게 부착된 후진 수동기어(29) 및 제5속 수동기어(31)에 사이에 끼워져서 설치된다.
허브(52)는 출력축(16) 스플라인에 의해 고정결합되고, 상기 허브(52)의 외측둘레부에는 스플라인에 설치되어 슬리이브(51)가 축방향(좌우방향)으로 접촉이동이 자유롭게 부착되어 있다. 또한, 상기 허브(52)에는 지름방향으로 복수개의 홈이 형성되고, 상기 홈에는 스프링(56)에 의하여 바깥쪽으로 탄성적으로 대항하는 블록(55)이 설치되어 있다,
또한, 후진 수동기어(29)의 측부의 클러치 기어(29a)의 우측방 및 제5속 수동기어(31)의 클러치 기어(31a)의 좌측방에는 각각 경사면(29b), (31b)이 형성되어 있고, 상기 경사면(29b), (31b)의 외측둘레부에 회전이 자유롭게 원뿔클러치(53), (54)가 설치되어 있다.
한편, 상기 후진측의 경사면(29b)과 원뿔클러치(53)의 주변부재를 확대하여 표시하는 것이 제3도이다. 제3도에서 표시하는 경사면(29b)의 경사각 α는 다른 동시작동장치의 경사면의 경사각보다 크게 형성되어있고, 그것에 의하여 후술하는 바와같이 동일한 조작력에 있어서의 후진용 동시작동장치의 동시작동힘이 적어지도록 되어 있다. 여기서, 제3도로써 후진단으로 변속할때의 동시작동장치의 작동을 설명하고, 후진용동시작동장치의 동시작동힘에 관하여 설명하기로 한다. 슬리이브(51)의 외주에 형성된 변속용 홈에는 변속포오크가 걸어 맞춰지고 있고, 운전자에 의한 변속레버의 조작이 변속링 등에 의하여 변속프오크에 전달되면 상기 변속포오크가 슬리이브(51)를 축방향으로 이동시킨다. 그때문에, 후진단으로의 변속시에는 슬리이브(51)는 도면에서 좌측으로 이동되고, 상기 슬리이브(51)와 함께 좌측으로 이동된 블륵(55)이 원뿔클러치(53)의 측면에 맞닿고, 원뿔클러치(53)도 좌측으로 밀려진다. 그것에 의하여 원뿔클러치(53)의 내주 경사면이 상술한 클러치 기어(29a)의 측면의 경사면(29b)과 맞닿고, 그때에 발생하는 양 경사면의 양찰력에 의하여 원뿔클러치(53)가 끼워져서 후진 수동기어(29)의 회전으로 출력축(16)의 회전을 동시작동시킨다. 그후에, 슬리이브(51)는 블록(55)의 외주 돌출부(55a)를 타고 넘어서 좌측으로 이동되어 슬리이브(51)의 내주 스플라인(51a)의 클러치 기어(29a)와 맞물려서, 후진 수동기어(29)의 회전이 출력축(16)에 전단되게 된다.
상술한 슬리이브(51)의 내주 스플라인(51a)과 클러치 기어(29a)와의 맞물림에 있어서, 상술한 원뿔클러치(53)에 의한 후진 수동기어(29)와 출력축(16)과의 동시작동이 이루어지기 때문에, 상기 맞물림을 원활히 실시할 수가 있다.
상기의 경우에 있어서 상기 원뿔클러치(53)에 의한 기어(29)와 출력축(16)과의 회전의 동시작동에 필요한 시간은 상술한 원뿔클러치(53)의 내주 경사면과 클러치 기어(29a)의 측부의 경사면(29b)과의 마찰력의 크기에 따라 다르다.
즉, 상기 마찰력이 크면, 동시작동을 실시하기 쉽고, 동시작동 용량은 크다고 할수 있고, 반대로 그것이 작으면 동시작동을 실시하기 힘들고, 동시작동 용량은 작다고 할수 있다. 여기서, 경사면(29b)의 경사각 α와 마찰력과의 단계를 고찰하여 보면, 경사각 α가 작으면 쐐기효과가 커지기 때문에, 슬리이브(51)를 축방향으로 미는 힘이 같은 경우에는 경사각 α가 작을수록 마찰력은 커지고, 동일한 조작력에 대한 동시작동 용량이 커진다.
본 발명에 있어서는 후진용 동시작동장치의 경사면(29b)이 경사면 α를 다른 동시작동장치의 경사면의 경사각보다 크게하고 있는 것으로, 그 때문에 후진용 동시작동장치의 동시작동 용량이 다른 동시작동장치의 동시작동 용량보다 작아지게 된다.
그 때문에, 변속레버를 조작할때에 필요한 조작력은 제1속단-제5속단의 변속시에 비하여 후진단으로의 변속시 폭이 커진다. 그 때문에, 상술한 경사면의 경사각을 조정하여 다른 동시작동장치에 대한 후진 동시작동장치의 동시작동 용량을 조정하고, 주행중에 있어서 전진변속단으로부터 후진변속단으로 잘못 변속되는 일이 없도록 하는 동시에, 전진으로부터 후진으로의 전환에 있어서는 동시작동장치의 작용에 의하여 비교적 원활한 변속을 할수 있게 된다.
또한, 제4도에 표시하는 바와같이 원뿔클러치(53)의 내주면에 주방향으로 형성한 복수개의 홈(53a)을 따라 형성된 복수개의 단부면(53b)의 폭 β를 조정하는 것에 의하여도 동시작동 용량의 조정을 실시할 수가 있다. 즉, 단부면(53b)의 폭을 작게하면, 원뿔클러치(53)가 축방향으로 밀렸을때의 단부면(53b)의 면압이 높아지기 때문에, 원뿔클러치(53)의 경사면(29b)에 대한 달라붙음이 양호해지고, 동시작동 용량이 커진다.
상기한 바와 반대로, 단부면(53b)의 폭을 크게하면, 동시작동 용량은 작아진다. 따라서, 후진용 동시작동장치의 동시작동 용량을 작게하기 위하여는 원뿔클러치의 단부면의 폭을 다른 동시작동장치의 원뿔클러치의 단부면의 폭보다 크게하여 두어도 무방한 것이다.
상술한 바와같이, 본 발명에 따르면, 후진용 변속장치에 동시작동장치를 사용하고 있기 때문에 전진에서 후진으로 변속시에 있어서도 원활한 변속을 시킬 수 있고, 또한 동일한 조작력으로의 후진용 변속장치의 동시작동 용량을 다른 변속장치의 동시작동 용량보다 작게하여 후진으로의 변속을 어렵게 하고 있기 때문에, 주행중에 잘못하여 후진으로 변속하여 버리는 위험성을 없앨수가 있는 것이다.

Claims (1)

  1. 전진변속단으로의 변속부를 제1동시작동장치 (51), (55), (54), (31)로서 설치하고, 후진변속단으로의 변속부를 제2동시작동장치(51), (55), (53), (29)로써 설치하여 변속을 행하도록한 치차식 변속기에 있어서, 동일 조작력에 대한 후진변속단으로의 변속을 위한 상기의 제2동시작동장치(51), (55), (53), (29)의 동시작동 용량을 전진변속단으로의 변속을 위한 상기 제1동시작동장치(51), (55), (54), (31)의 동시작동 용량보다도 적게하는 것을 특징으로 하는 치차식 변속기의 후진구조.
KR1019870009864A 1986-09-09 1987-09-07 치차식 변속기의 후진구조 KR900009134B1 (ko)

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