KR100428009B1

KR100428009B1 - 엔드 클러치 방식 6단 수동 변속기

Info

Publication number: KR100428009B1
Application number: KR10-2001-0064198A
Authority: KR
Inventors: 임채홍
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2001-10-18
Filing date: 2001-10-18
Publication date: 2004-04-28
Also published as: KR20030032429A

Abstract

본 발명은 종래의 6단 수동 변속기가 전진 6단 후진 1단으로 이루어진 7개의 변속단에 대하여 4개의 동기장치를 요구하므로 변속기의 가격이 비싼 문제점이 있기 때문에,

클러치를 개재하여 엔진에 연결된 입력축과, 상기 입력축으로부터 동력을 전달받아 회전되는 출력축과, 상기 입력축 및 출력축에 스플라인 결합되거나 회전 자재하게 결합되고 각 변속단에 따라 서로 치합되어 입력축의 회전력을 출력축으로 전달하는 복수개의 변속기어 및 변속 부기어와, 상기 입력축 또는 출력축에 스플라인 결합되어 회전 자재하게 결합된 변속기어 및 변속 부기어에 치합됨으로써 변속단을 결정하는 복수개의 동기장치와, 아이들 기어를 통해 상기 입력축과 출력축이 동일 방향으로 회전되도록 하는 후진 변속장치와, 상기 입력축에 설치되고 제6단 변속 부기어에 치합된 클러치 기어를 통해 출력축으로 동력을 전달하는 엔드 클러치를 포함함으로써,

고가인 동기장치의 숫자가 감소되어 변속기의 가격을 줄일 수 있도록 한 엔드 클러치 방식 6단 수동 변속기에 관한 것이다.

Description

엔드 클러치 방식 6단 수동 변속기{ The six step manual transmission with end clutch }

본 발명은 동기장치를 이용하여 동력의 전달 경로를 변화시킴으로써 변속이 이루어지도록 하는 수동 변속기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 엔드 클러치를 사용하여 6단 변속이 이루어지도록 함으로써 설계 원가를 절감할 수 있도록 한 엔드 클러치 방식 6단 수동 변속기에 관한 것이다.

종래의 6단 수동 변속기는 도 1에 도시된 바와 같이 엔진에 클러치를 개재하여 연결되어 회전되는 입력축(10)과, 상기 입력축(10)으로부터 동력을 전달받아 회전되는 출력축(20)과, 상기 입력축(10)에 스플라인으로 결합되거나 회전 가능하게 결합된 복수개의 변속기어(Gx1)와, 상기 출력축(20)에 스플라인으로 결합되거나 회전 가능하게 결합되고 각 변속단에 따라 상기 변속기어(Gx1)에 치합되어 입력축(10)의 회전력을 출력축(20)으로 전달하는 복수개의 변속 부기어(Gx2)와, 상기 입력축(10) 또는 출력축(20)에 스플라인 결합되어 회전 가능하게 결합된 변속기어(Gx1) 또는 변속 부기어(Gx2)에 치합됨으로써 변속단을 결정하는 복수개의 동기장치(Sxx)로 구성되어 있다.

상기 변속기어(Gx1)는 상기 입력축(10)에 회전 가능하게 결합된 제5단 기어(G51)와 제6단 기어(G61), 제4단 기어(G41) 및 제3단 기어(G31)와, 상기 입력축(10)에 스플라인 결합된 제1단 기어(G11)와 제2단 기어(G21) 및 후진기어(GR1)로 구분된다. 또, 상기 변속 부기어(Gx2)는 상기 출력축(20)에 스플라인 결합된 제3단 부기어(G32)와 제4단 부기어(G42), 제5단 부기어(G52) 및 제6단 부기어(G62)와, 상기 출력축(20)에 회전 가능하게 결합된 제1단 부기어(G21)와 제2단 부기어(G22)와,상기 출력축(20)에 회전 가능하게 결합되고 아이들러 기어(GR3)에 상기 후진기어(GR1)와 동시에 치합되는 후진 부기어(GR2)로 구분된다.

또, 상기 동기장치(Sxx)는 상기 입력축(10)에 스플라인 결합되고 상기 제5단 기어(G51) 및 제6단 기어(G61)에 치합되는 56 동기장치(S56), 제3단 기어(G31) 및 제4단 기어(G41)에 치합되는 34 동기장치(S34)와, 상기 출력축(20)에 스플라인 결합되고 상기 제1단 부기어(G12) 및 제2단 부기어(G22)에 치합되는 12 동기장치(S12)와, 상기 후진 부기어(GR2)에 치합되는 후진 동기장치(SR)로 구분된다.

상기와 같이 구성된 종래의 수동 변속기는 입력축을 통해 입력된 동력의 토크를 변화시켜 출력축을 통해 인출할 수 있도록 하고 있다.

엔진에서 발생된 동력은 입력축(10)으로 전해지는데, 입력축(10)은 출력축(20)에 결합된 대소 직경의 각 변속 부기어(Gx2)에 맞물려 있는 복수개의 변속기어(Gx1)를 통해 출력축(20)으로 동력을 전달하게 된다.

전진시에는 동기장치(Sxx)를 축방향으로 이동시켜 입력축(10)에 회전 가능하게 결합된 변속기어(G31,G41,G51,G61)에 치합시키거나 상기 출력축(20)에 회전 가능하게 결합된 변속 부기어(G12,G22)에 치합시키게 된다. 따라서, 입력축(10)의 회전력은 변속기어(Gx1)와 변속 부기어(Gx2)를 통해 출력축(20)으로 전달되며, 상기 출력축(20)은 입력축(10)과 반대 방향으로 회전하게 된다.

후진시에는 후진 동기장치(SR)를 이동시켜 상기 출력축(20)의 후진 부기어(GR2)에 치합시키게 되며, 그 결과 입력축(10)의 회전력이 후진기어(GR1)에치합된 후진 아이들 기어(GR3) 및 후진 부기어(GR2)를 통해 출력축(20)으로 전달된다. 따라서, 상기 출력축(20)은 상기 입력축(10)과 동일한 방향으로 회전하게 되며, 차량의 주행 방향은 후진 방향이 된다.

여기서, 각 변속단에서의 동력 전달 경로를 살펴보면 하기의 표 1에 도시된 바와 같다.

변속단	경 로
제1단	입력축 →G11 →G12 →S12 →출력축
제2단	입력축 →G21 →G22 →S12 →출력축
제3단	입력축 →S34 →G31 →G32 →출력축
제4단	입력축 →S34 →G41 →G42 →출력축
제5단	입력축 →S56 →G51 →GR52 →출력축
제6단	입력축 →S56 →G61 →GR62 →출력축
후 진	입력축 →GR1 →GR3 →GR2 →SR →출력축

그러나, 상기와 같이 구성된 종래의 6단 수동 변속기는 전진 6단 후진 1단으로 이루어진 7개의 변속단에 대하여 4개의 동기장치를 요구하므로 변속기의 가격이 비싼 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 하나의 변속단에만 작용하는 동기장치를 클러치 기구로 대치함으로써 고가의 동기장치 숫자를 줄여 변속기의 가격을 낮출 수 있도록 한 엔드 클러치 방식 6단 수동 변속기를 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 종래의 6단 수동 변속기가 개략적으로 도시된 구성도,

도 2는 본 발명에 의한 엔드 클러치 방식 6단 수동 변속기가 개략적으로 도시된 구성도이다.

<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>

50 : 입력축 60 : 출력축

G15,G25,G35,G45,G55 : 변속기어(각 변속단에 대한)

G16,G26,G36,G46,G56,G66 : 변속 부기어(각 변속단에 대한)

S1R,S23,S45 : 동기장치 GR5 : 후진기어

GR6 : 후진 부기어 GR7 : 후진 아이들 기어

100 : 엔진 101 : 클러치

102 : 엔드 클러치 GC : 클러치 기어

상기한 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명은 클러치를 개재하여 엔진에 연결된 입력축과, 상기 입력축으로부터 동력을 전달받아 회전되는 출력축과, 상기 입력축 및 출력축에 스플라인 결합되거나 회전 자재하게 결합되고 각 변속단에 따라 서로 치합되어 입력축의 회전력을 출력축으로 전달하는 복수개의 변속기어 및 변속 부기어와, 상기 입력축 또는 출력축에 스플라인 결합되어 회전 자재하게 결합된 변속기어 및 변속 부기어에 치합됨으로써 변속단을 결정하는 복수개의 동기장치와, 아이들 기어를 통해 상기 입력축과 출력축이 동일 방향으로 회전되도록 하는 후진 변속장치와, 상기 입력축에 설치되고 제6단 변속 부기어에 치합된 클러치 기어를 통해 출력축으로 동력을 전달하는 엔드 클러치를 포함한 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 엔드 클러치 방식 6단 수동 변속기는 도 2에 도시된 바와 같이 클러치(101)를 개재하여 엔진(100)에 연결된 입력축(50)과, 상기 입력축(50)으로부터 동력을 전달받아 회전되는 출력축(60)과, 상기 입력축(50) 및 출력축(60)에 스플라인 결합되거나 회전 자재하게 결합되고 각 변속단에 따라 서로 치합되어 입력축(50)의 회전력을 출력축(60)으로 전달하는 복수개의 변속기어(Gx5) 및 변속 부기어(Gx6)와, 상기 입력축(50) 또는 출력축(60)에 스플라인 결합되어 회전 자재하게 결합된 변속기어(Gx5) 및 변속 부기어(Gx6)에 치합됨으로써 변속단을 결정하는 복수개의 동기장치(Sxx)와, 아이들 기어를 통해 상기 입력축(50)과 출력축(60)이 동일 방향으로 회전되도록 하는 후진 변속장치와, 상기 입력축(50)의 끝단에 설치되고 출력축(60)에 설치된 제6단 변속 부기어(G66)에 치합된 클러치 기어(GC)를 통해 출력축(60)으로 동력을 전달하는 엔드 클러치(102)와, 상기 클러치(101)와 엔드 클러치(102) 및 각 동기장치(Sxx)의 작동을 제어하는 제어부(미 도시)로 구성된다.

상기 후진 변속장치는 상기 입력축(50)에 스플라인 결합된 후진기어(GR5)와, 상기 출력축(60)에 회전 가능하게 결합되고 동기장치(S1R)를 통해 출력축(50)과 일체로 회전되는 후진 부기어(GR6)와, 상기 후진기어(GR5) 및 후진 부기어(GR6)에 동시에 치합되어 입력축(50)과 출력축(60)이 동일 방향으로 회전되도록 하는 후진 아이들 기어(GR7)로 구성된다.

여기서, 상기 엔드 클러치(102)는 상기 입력축(50) 대신에 출력축(60)에 설치될 수 있다. 이 경우에는 상기 클러치 기어(GC)가 입력축에 설치된 제6단 변속기어에 치합되고, 상기 제6단 변속기어에 치합되는 제6단 변속 부기어는 출력축(60)에 설치되지 않는 것이 당연하다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 엔드 클러치 방식 6단 수동 변속기는 전진 5단과 후진은 동기장치를 이용하여 변속하게 되고 제6단 변속은 엔드 클러치의 인게이지를 통해 변속한다.

엔진(100)에서 발생된 동력은 클러치(101)를 통해 입력축(50)으로 전해지는데, 입력축(50)은 출력축(60)에 결합된 대소 직경의 각 변속 부기어(Gx6)에 맞물려 있는 복수개의 변속기어(Gx5) 및 엔드 클러치(102)를 통해 출력축(60)으로 동력을 전달하게 된다.

전진 1단에서 전진 5단까지는 동기장치(Sxx)를 축방향으로 이동시켜 입력축(50)에 회전 가능하게 결합된 변속기어(G55,G45)에 치합시키거나 상기 출력축(60)에 회전 가능하게 결합된 변속 부기어(G36,G26,G16)에 치합시키게 된다. 따라서, 입력축(50)의 회전력은 변속기어(Gx5)와 변속 부기어(Gx6)를 통해 출력축(60)으로 전달되며, 상기 출력축(60)은 입력축(50)과 반대 방향으로 회전하게 된다.

후진시에는 후진 동기장치(S1R)를 이동시켜 상기 출력축(60)의 후진 부기어(GR6)에 치합시키게 되며, 그 결과 입력축(50)의 회전력이 후진기어(GR5)에 치합된 후진 아이들 기어(GR7) 및 후진 부기어(GR6)를 통해 출력축(60)으로 전달된다. 따라서, 상기 출력축(60)은 상기 입력축(50)과 동일한 방향으로 회전하게 되며, 차량의 주행 방향은 후진 방향이 된다.

만약, 제6단으로 변속을 하게 되면, 상기 동기장치(Sxx)는 어느 하나도 변속기어(Gx5) 또는 변속 부기어(Gx6)에 치합되지 않고 자신들이 설치된 축과 함께 회전되기만 한다. 이때, 제어부가 엔드 클러치(102)를 작동시키게 되고, 상기 엔드 클러치(102)가 인게이지 되면 입력축(50)의 회전력이 엔드 클러치(102) 및 클러치 기어(GC)를 통해 제6단 변속 부기어(G66)를 회전시키게 된다. 따라서, 상기 제6단 변속 부기어(G66)가 스플라인 결합된 출력축(60)이 상기 제6단 변속 부기어(G66)와 동일한 속도로 회전하게 된다.

여기서, 각 변속단에서의 동력 전달 경로를 살펴보면 하기의 표 2에 도시된 바와 같다.

변속단	경 로	동기장치
제1단	입력축 →G15 →G16 →S1R →출력축	S1R
제2단	입력축 →G25 →G26 →S23 →출력축	S23
제3단	입력축 →G35 →G36 →S23 →출력축	S23
제4단	입력축 →S45 →G45 →G46 →출력축	S45
제5단	입력축 →S45 →G55 →G56 →출력축	S45
제6단	입력축 →엔드 클러치 →GC →G66 →출력축
후 진	입력축 →GR5 →GR7 →GR6 →S1R →출력축	S1R

이와 같이, 제1단 내지 제5단 변속 및 후진 변속의 경우에는 동기장치(Sxx)를 사용하고, 제6단 변속의 경우에는 엔드 클러치(102)를 사용하여 변속을 하게 된다. 따라서, 고가인 동기장치(Sxx)가 4개 사용되는 종래의 6단 수동 변속기와는 달리 3개만 사용되어 변속기의 원가가 줄어들게 된다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 엔드 클러치 방식 6단 수동 변속기는 고가인 동기장치의 숫자가 감소되어 변속기의 가격을 줄일 수 있도록 하는 이점이 있다.

Claims

삭제
클러치를 개재하여 엔진에 연결된 입력축과, 상기 입력축으로부터 동력을 전달받아 회전되는 출력축과, 상기 입력축 및 출력축에 스플라인 결합되거나 회전 자재하게 결합되고 각 변속단에 따라 서로 치합되어 입력축의 회전력을 출력축으로 전달하는 복수개의 변속기어 및 변속 부기어와, 상기 입력축 또는 출력축에 스플라인 결합되어 회전 자재하게 결합된 변속기어 및 변속 부기어에 치합됨으로써 변속단을 결정하는 복수개의 동기장치와, 아이들 기어를 통해 상기 입력축과 출력축이 동일 방향으로 회전되도록 하는 후진 변속장치와, 상기 입력축에 설치되고 출력축의 변속 부기어에 치합된 클러치 기어를 통해 출력축으로 동력을 전달하는 엔드 클러치를 포함한 것을 특징으로 하는 엔드 클러치 방식 수동 변속기.
제 2항에 있어서,

상기 엔드 클러치의 클러치 기어는 제6단 변속 부기어에 치합된 것을 특징으로 하는 엔드 클러치 방식 수동 변속기.
제 2항에 있어서,

상기 후진 변속장치는 상기 입력축에 스플라인 결합된 후진기어와, 상기 출력축에 회전 가능하게 결합되고 동기장치를 통해 출력축과 일체로 회전되는 후진 부기어와, 상기 후진기어 및 후진 부기어에 동시에 치합되어 입력축과 출력축이 동일 방향으로 회전되도록 하는 후진 아이들 기어로 구성된 것을 특징으로 하는 엔드 클러치 방식 후진 변속기.
제 2항에 있어서,

상기 엔드 클러치는 상기 출력축에 설치되어 클러치 기어가 입력축의 변속기어에 치합되도록 한 것을 특징으로 하는 엔드 클러치 방식 수동 변속기.
제 5항에 있어서,

상기 엔드 클러치의 클러치 기어는 제6단 변속기어에 치합된 것을 특징으로 하는 엔드 클러치 방식 수동 변속기.