KR930003783B1 - 차량용 예비선택형 변속장치 - Google Patents

Abstract

도면 없음.

Description

차량용 예비선택형 변속장치

제1도는 종래 변속장치를 보인 단면도.

제2도는 본 발명의 일실시예를 나타낸 장치도.

제3도는 본 발명의 다른 실시예를 보인 장치도.

* 도면의 주요부분에 대한 설명

10 : 입력축 20 : 출력축

21,22,23,24,25 : 스피드기어 30 : 홀수측 변속부

32,33,34 : 변속기어 40 : 짝수측 변속부

42,43 : 변속기어 50 : 동력단속부

51,52 : 크러치 53 : 전환수단

본 발명은 차량용 예비선택형 변속장치에 관한 것이다.

차량에는 엔진에서 얻어진 동력을 소정의 속도로 변속시킨 상태로 구동축으로 전달하기 위한 변속장치가 설치되는 데, 현재 통상적으로 이용되고 있는 변속장치는 제1도에서 예로 4단용 수동식 기어변속기를 도시한 것과 같은 구조를 가지고 있다.

즉, 엔진(11)에서 출력되는 동력을 크러치(1)에서 필요시 차단하거나, 전달될 수 있도록 단속하고, 일직선상에 위치되는 입력축(10)과 출력축(20)에는 각각 서로다른 직경을 가지는 스피드기어(2)(3)(4)(5)들이 끼워지고, 상기 입력축(10)과 다른 중심선에 위치되는 부축(副軸)으로는 상기 스피드기어(2)(3)(4)(5)들에 각각 치차결합되는 변속기어(6)(7)(8)(9)들이 끼워지게 된다.

그리고, 상기 스피드기어(2)(3)(4)(5)들의 사이에는 운전자가 조작하는 기어레버의 전화조직에 따라 그 해당기어가 회동되도록 위치 전환되는 동기(同期)수단(36)이 설치되어 이 동기수단(36)이 위치이동되어 물려지는 스피드기어(2)(3)(4)(5)들둥 어느, 한치차와 이에 결합된 변속기어(6)(7)(8)(9)들중 해당기어가 동력을 전달받어 출력축(20)으로 소정의 해당속도로 회전력을 전달하도록 되는 구조를 가지고 있었다.

이 장치에 의한 구동 전달순서를 예로서 좀더 상세히 설명하면, 우선 크러치(1)를 분리시키는 조작으로 변속장치에는 회전력을 끊어지게 하고, 1단의 변속을 기어레버(도시없음)로 수행하면 이에 연동되는 동기수단(36)의 요크(37)가 내측치차를 갖는 링(38)을 1단용 스피드기어(2)축으로 이동시켜 이에 치차 결합된 1단용 변속기어(6)의 변속영향을 받게 된다.

따라서, 다시 크러치(1)를 접하게 하면 입력축(10)의 4단용 스피드기어(5)와 변속기어(9)와 상시 물림으로 회전되는 부축(6a)의 단부에서 1단용 변속기어(6)가 1단용 스피드기어(2)로 동력을 전달하는 것에 의해 출력축(20)은 1단의 회전력을 가지게 되는 것이다.

그리고, 2단의 변속을 수행코자 할 때는 크러치(1)를 분리시키는 동작으로 동력을 차단시킨 후 기어레버의 이동으로 링(38)이 이동되어 2단용 스피드기어(3)측으로 이송시키고, 크러치(1)를 접하게 하는 것에 의해 구동력이 2단 변속기어(7)의 전달로 출력축(20)이 회전될 수 있도록 조작하게 되는 것이며, 이 동작과 같은 방법으로 3단, 내지는 4단변속이 이루어 지도록 하는 것이다.

이와 같은 구동방식에 있어서 가장 큰 문제점은 속도의 변화를 위해서 기어를 변속할 때 동력이 반드시 끊어진 다음에 타 속도의 해당기어들과 치차결합하는 현상이 수행되는 결과로, 다른 속도로 변환되는 과정에서 그 속도차이가 차량에 전달되어 차체 요동이 유발되는 것이다.

따라서, 운전자와 탑승자로 하여금 나쁜 승차감을 가지도록 하는 원인이 되었을 뿐만 아니라, 기기에 무리를 주어 차량의 수명이 저하되는 것이다.

또, 정밀성이 결여되는 결과로 자동 변속장치에는 활용되지 못하였던 것이다.

본 발명의 목적은 기어들의 치차물림이 끊어지지 않고 변속이 이루어 지도록 하여 차체의 요동과 기기의 무리를 방지할 수 있도록 된 차량용 변속장치를 제공하는 데 있다.

이하 본 발명을 첨부된 도면에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 엔진(11)의 출력측에 결합되어 동력을 전달받어 주치차(12)가 함께 회전토록 하는 입력축(10)과 ; 상기 입력축(10)과 동일 중심선상에 위치되며 다단의 스피드기어(21)(22)(23)(24)(25)들이 구비되는 출력축(20)과 ; 상기 출력축(20)의 일측으로 주치차(12)에 종치차(35)가 결합되어 동력을 전달받는 제1부축(31)에 다단의 기어들 중 홀수에 해당되는 변속기어(32)(33)(34)들이 구비되고, 이 변속기어(32)(33)(34)들의 물림을 단속하는 동기수단(36)들이 설치된 홀수측 변속부(30)와 ; 상기 출력축(20)의 타측으로 주치차(12)와 부치차(44)가 결합되어 동력을 전달받는 제2부축(41)에 다단의 기어들 중 짝수에 해당되는 변속기어(42)(43)들이 구비되고, 이 변속기어(42)(43)들의 물림을 단속하는 동기수단(36)이 설치된 짝수측 변속부(40)와 ; 상기 제1부축(31)과 제2부축(41)에 종치차(35)와 부치차(44)의 일측으로 각각 크러치 (51)(52)들을 형성하고, 이 크러치(51)(52)의 접점을 교호로 단속토록 하는 전환수단(53)이 설치되는 동력단속부(50)로 구성된 것이다.

상기 입력축(10)은 엔진(11)의 출력축에 결합되어 엔진(11)의 구동에 따라 그 회전을 전달받는 메인축으로, 그 단부에는 주치차(12)가 결합되어 함께 회전이 이루어 지도록 한다.

상기 출력축(20)은 상기 홀, 짝수 변속부(30)(40)에 해당 변속기어의 선택으로 변속된 회전수로 구동륜을 회전토록 출력시키는 것이다.

이 출력축(20)에는 소정의 단수로 예로서, 5단변속용 차량일 경우에는 5개의 스피드기어(21)(22)(23)(24)(25)구비되고, 4단변속용 차량인 경우에는 상기 5단용 스피드기어(25)가 제외된 4개의 스피드기어(21)(22)(23)(24)가 구비되도록 하는 데, 제 2 도에서는 전기한 5단의 스피드기어(21)(22)(23)(24)(25)들이 설치된 상태를 도시하고 있다.

상기 홀수측 변속부(30)는 상기 입력축(10)의 회전력을 제1부축(31)으로 전달받은 상태에서 운전자의 기어레버 선택에 해당되는 변속기어(32)(33)(34)가 동력을 변속된 상태로 전달할 수 있도록 하는 구조부이다.

상기 제1부축(31)은 주치차(12)와 종치차(35)가 치차결합하는 것에 의해 동력을 전달받어 회전하는 것이며, 변속기어들 중에서 홀수에 해당되는 변속기어(32)(33)(34)들 만이 설치된다.

그리고, 상기 변속기어(32)(33)(34)들의 사이에는 동력 전달을 각각 단속할 수 있도록 하는 동기수단(36)이 설치되어 운전자가 기어레버를 전환시킬 때 동기수단(36)이 위치 이동되어 해당 변속기어(32)(33)(34)가 제1부축(31)과 함께 회전될 수 있도록 결합토록 하고, 상기 종치차(35)의 일측으로는 크러치(51)를 설치한다.

이 동기수단(36)은 기어레버의 위치조작에 따라 요크(37)가 링(38)을 해당 변속기어(32)(33)(34)측으로 이동시켜 제1부축(31)으로 부터 회전이 자유롭게 있던 변속기어(32)(33)(34)들 중 해당 변속기어가 제1부축(31)와 결합이 이루어 지며 회전력을 출력축(30)의 스피드기어(21)(22)(23)(24)(25)들에 전달하여 변속이 이루어지도록 하는 바, 이 동기수단(36)의 구조는 종래의 것과 동일한 것을 이용하므로 상세한 설명은 생략기로 한다.

상기 짝수측 변속부(40)는 상기 입력축(10)의 회전력을 제2부축(41)으로 전달받은 상태에서 운전자의 기어레버 선택에 해당되는 변속기어(42)(43)가 동력을 변속된 상태로 전달할 수 있도록 하는 구조부이다.

상기 제2부축(41)은 제1부축(31)과 타측에 위치되어 상기 주치차(12)와 부치차(44)가 치차결합하는 것에 의해 동력을 전달받어 회전되는 것이며, 변속기어들 중에서 짝수에 해당되는 반속기어(42)(43)들 만이 설치된다.

그리고, 상기 변속기어(32)(33)(34)들의 사이에는 동력 전달을 각각 단속할 수 있도록 하는 동기수단(36)이 설치되며, 상기 부치차(44)의 일측으로는 동력 차단용 크러치(52)를 각각 설치한다.

상기 동력단속부(50)는 상기 홀수측 변속부(30)와 짝수측 변속부(40)들 중에서 원하는 엔진(11)의 동력을 전달되도록 전환수단(53)에 의해 상기 크러치(51)(52)들의 결점을 단속하는 구조부이다.

제2도와 3도는 상기 동력단속부(50)의 전환수단(53)을 예시한 것으로, 중앙에 힌지핀(55)을 중심으로 레버(54)의 상, 하가 요동되며 크러치(51)(52)들이 교호로 분리, 또는 접촉이 이루어지게 하는 것을 일예로서 도시하고 있다.

그러나, 반드시 이 구조 이외에 자동 변속기등에서 이용하고 있는 전자신호에 의한 전자식 크러치 단속구조를 선택하여도 무방하다.

이와 같이 구성된 본 발명은 예로서, 1단의 주행시에는 동기수단(36)의 링(38)이 1단용 변속기어(32)측으로 이동된 상태에서 그 하단에 치차결합된 스피드기어(21)와 결합되어 엔진(11)의 구동력이 제1부축(31)를 거쳐 이에 설치된 크러치(51)가 접한 상태에서 1단용 변속기어(32), 스피드기어(21)를 거쳐 출력축(20)이 1단의 회전속도로 회전되는 것이다.

이 경우 상기 동력단속부(50)의 전환수단(53)에 의해 제2부축(41)에 설치된 크러치(52)는 차단된 상태이므로, 스피드기어(42)(43)들과 변속기어(42)(43)들이 치차물림 상태를 가지기는 하나, 회전력이 크러치(52)에서 차단되므로, 상기 홀수측 변속부(30)의 해당 기어의 치차결합에 의해 1단의 속도로만 동력이 전달되도록 한다.

그리고, 2단으로 변속코자 할 때는 기어레버를 운전자가 조작하는 것에 의해 홀수측 변속부(30)의 동기수단(36)이 이동되어 물림을 해제시키고, 짝수측 변속부(40)의 제2부축(41)에 구비된 동기수단(36)이 2단용 변속기어(42)가 제2부축(41)과 결합될 수 있도록 위치를 이동하는 것에 의해 2단속도의 기어물림이 이루어진다.

이때, 아직 상기 동력 단속부(50)의 전환수단(53)이 동작되지 않아 홀수측 변속부(30)의 제1부축(31)에 회전력을 전달한 상태이고, 기어레버를 완전히 정위치에 넣는 순간 상기 전환수단(53)에 의해 크러치(51)의 물림상태가 바뀌어 도면에서 하측에 위치된 제2부축(41)이 입력축(10)의 회전력을 전달받게 되는 것이다.

따라서, 이미 치차결합되어 있는 2단용 변속기어(42)와 스피드기어(22)에 의해 2단의 속도로 차량이 주행되도록 하는 것이다.

그리고, 다시 3단으로 변속코자 할 때는 상기한 조작 순서와 동일한 순서로 짝수측 변속부(40)에서 제2부축(41)과 2단용 변속기어(42)의 물림이 해제되고, 3단용 변속기어(33)가 스피드기어(23)와 치차물림된 후, 전환수단(53)에 의해 동력전달 위치가 전환되며 홀수측 변속부(30)에서 해당 속도로 회전수 출력이 이루어 지게 되는 것이다.

이와 같은 동작에 의해 3단에서 4단, 그리고 5단으로 점차 변속될 수 있는 것이며, 해당치차들이 항시 물림상태를 유지하며 크러치(51)(52)들과 동기수단(36)들의 조작시기에 의해 동력전달이 순차적으로 원활이 이루어 질 수 있게 되는 것이다.

제3도는 본 발명의 다른 실시예를 도시한 것으로, 상기 출력축(20)에 형성되는 스피드기어(21)(22)(23)들을 제1부축(31)의 변속기어(32)(33)(34)들과 제2부축(41)의 변속기어(42)(43)들이 겸하여 동시에 각각 치차결합되도록 하는 것으로써, 상기한 동력전달 방법은 동일하게 이루어 지는 것은 물론, 기어의 숫자를 줄일 수 있는 이점이 있게 된다.

상기한 구성에 의해 동작되는 본 발명에 의하면, 홀수측 변속부(30)와 짝수측 변속부(40)의 변속기어들에 의해 변속이 이루어지는 과정에 항시 치차들이 물림상태를 유지한 상태에서 동기수단(36)과, 크러치(51)(52)의 전환수단(53)에 의한 순차적 동력 단속동작에 따라 치차의 물림상태가 전환되며 다음의 속도로 변속이 이루어 지므로써, 다음단으로 속도를 변화시킬 때 그 속도 차이가 없게 되며 변속이 이루러 지므로, 안정된 속도변화로 승차감이 증대되며, 차량의 무리가 방지되어 전체적인 수명이 연장되는 것이다.

그리고, 크러치(51)(52)에서 무리한 속도차에 의한 마찰이 줄어들게 되어 크러치의 수명이 연장될 수 있을 뿐만 아니라, 수동 변속기는 물론 자동 변속장치에 적용될 경우 보다 간단한 구조에 의해 안정된 차량주행상태를 기대하여 제품의 신뢰도가 향상되는 등의 매우 유용한 발명인 것이다.

Claims (2)

1. 엔진(11)의 출력측에 결합되어 동력을 전달받어 주치차(12)가 함께 회전토록 하는 입력축(10)과 ; 상기 입력축(10)과 동일 중심선상에 위치되며 다단의 스피드기어(21)(22)(23)(24)(25)들이 구비되는 출력축(2)과 ; 상기 출력축(20)의 일측으로 주치차(12)에 종치차(35)가 결합되어 동력을 전달받는 제1부축(31)에 다단의 기어들 중 홀수에 해당되는 변속기어(32)(33)(34)들이 구비되고, 이 변속기어(32)(33)(34)들의 물림을 단속하는 동기수단(36)들이 설치된 홀수측 변속부(30)와 ; 상기 출력축(20)의 타측으로 주치차(12)와 부치차(44)가 결합되어 동력을 전달받는 제2부축(41)에 다단의 기어들 중 짝수에 해당되는 변속기어(42)(43)들이 구비되고, 이 변속기어(42)(43)들의 물림을 단속하는 동기수단(36)이 설치된 짝수측 변속부(40)와 ; 상기 제1부축(31)과 제2부축(41)에 종치차(35)와 부치차(44)의 일측으로 각각 크러치(51)(52)를 형성하고, 이 크러치(51)(52)의 접점을 교호로 단속토록 하는 전환수단(53)이 설치되는 동력단속부(50)로 구성됨을 특징으로 하는 차량용 예비선택형 변속장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 동력단속부(50)의 전환수단(53)은 그 중앙이 힌지핀(55)으로 회동가능한 레버(54)가 좌, 우 요동되며 크러치(51)(52)의 동력전달을 전환시킬 수 있도록 함을 특징으로 하는 차량용 예비선택형 변속장치.