KR100461805B1 - 수동변속기의 후진변속 어셈블리 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 수동변속기의 후진변속 어셈블리는 리버스 아이들러 기어와 리버스 아이들러 샤프트 사이에 스틸볼이 삽입되고, 상기 리버스 아이들러 샤프트 상에 후진 변속시 상기 스틸볼에 의해 리버스 아이들러 기어가 소정 각도 회전되도록 상기 스틸볼의 궤적이 형성되므로 상기 리버스 아이들러 기어의 회전력에 의해 리버스 아이들러 기어와 리버스 입력기어 및 리버스 출력기어의 상호 기어 치합이 원활하게 이루어져 보킹 현상으로 인한 후진변속 실패 및 기어의 마모와 파손을 방지할 수 있다.

Description

수동변속기의 후진변속 어셈블리{Reverse shift assembly of manual transmission}
본 발명은 수동변속기의 후진변속 어셈블리에 관한 것으로서, 특히 후진 변속시 리버스 아이들러기어가 슬라이딩되어 리버스 입력기어 및 리버스 출력기어와 상호 맞물림될 때 기어치끝간 부딪침으로 인해 충돌이 발생되어 후진 변속이 구속되는 보킹현상을 방지한 수동변속기의 후진변속 어셈블리에 관한 것이다.
일반적으로 수동변속기는 엔진과 구동바퀴 사이에 장착되어 차량의 주행상태 변화에 따라 상기 엔진의 구동력을 변속시킨 다음 구동바퀴에 전달하여 차량의 전진 주행 및 후진 주행이 이루어지도록 하는 장치이다.
도 1은 종래 기술에 따른 후진변속의 작동 상태도이고, 도 2는 종래 기술에 따른 보킹 현상이 도시된 개략도이다.
여기서, 종래 기술에 따른 수동변속기의 후진 변속은 도 1 에 도시된 바와 같이 엔진(미도시)의 동력이 변속기 입력축(8)으로 전달되는 것이 차단된 상태에서, 후진변속조작기구(미도시)에 의해 리버스 아이들러 샤프트(4)에 회전 가능하게 지지된 리버스 아이들러기어(14)가 변속기 입력축(8)에 회전 가능하게 장착된 1단 스피드기어(18)와 출력축(6)에 고정된 리버스 출력기어(16) 사이로 슬라이딩되어 상기 1단 스피드기어(18) 및 리버스 출력기어(16)와 상호 기어 치합된다.
이 때, 상기 기어 치합전에 리버스 울림방지수단(미도시)이 작동되어 상기 기어 치합시 기어간의 회전차로 인해 기어끼리 부딪치면서 리버스 울림이 발생되지 않도록 회전 관성력에 의해 회전되고 있는 입력축(8)을 정지시키고, 상기 1단 스피드기어(18)와 입력축(8)은 동기장치(20)에 의해 기계적으로 연결된다.
이와같은 상태에서 입력축(8)에 다시 엔진을 구동력이 전달되면 1단 스피드기어(18)에 의해 리버스 아이들러기어(14)가 구동되면서 상기 리버스 출력기어(16) 및 출력축(6)을 전진 주행시와 반대방향으로 회전시킨다.
그러나, 종래 기술에 따른 수동변속기의 후진변속 어셈블리는 도 2에 도시된 바와 같이 리버스 울림방지수단에 의해 입력축(8)이 정지되어 리버스 아이들러기어(14)와 1단 스피드기어(18) 및 리버스 출력기어(16)와의 기어치가 서로 일렬로 정렬된 경우 상호 기어 치합시 기어치 끝간 부딪침이 발생되어 후진 변속이 구속되는 보킹(Baulking) 현상이 생기고, 보킹 현상으로 사용기간이 길어짐에 따라 기어치가 마모 또는 파손되어 수명이 감소되는 문제점이 있다.
본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 후진 변속시 보킹(Baulking) 현상 및 부품의 마모 또는 파손을 방지한 수동변속기의 후진변속 어셈블리를 제공하는데 그 목적이 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 후진변속의 작동 상태도,
도 2는 종래 기술에 따른 보킹 현상이 도시된 개략도,
도 3은 본 발명에 따른 후진변속의 작동 상태도,
도 4는 본 발명에 따른 보킹방지수단이 도시된 사시도,
도 5는 도 4의 'A-A'방향 단면도이다.
<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>
22 : 입력축 24 : 출력축
26 : 리버스 아이들러샤프트 26a, 26b : 곡면
32 : 리버스 입력기어 34 : 리버스 출력기어
36 : 리버스 아이들러기어 42 : 스틸볼
44 : 사선형 스플라인홈부 45, 46 : 링형 홈부
상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 수동변속기의 후진변속 어셈블리는 변속기 입력축에 장착된 리버스 입력기어와, 상기 변속기 입력축과 수평하게 배치된 출력축에 장착된 리버스 출력기어와, 후진 변속시 상기 리버스 입력기어와 리버스 출력기어 사이로 슬라이딩되어 기어 치합되는 리버스 아이들러기어와, 상기 리버스 아이들러기어의 내측면에서 상기 리버스 아이들러기어를 지지하는 리버스 아이들러샤프트를 향해 돌기가 돌출되고, 후진 변속시 상기 돌기로 인해 회동되도록 상기 리버스 아이들러 샤프트에 상기 돌기의 궤적이 형성되는 보킹방지수단을 포함하여 구성된다.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명에 따른 후진변속의 작동 상태도이고, 도 4는 본 발명에 따른 보킹방지수단이 도시된 사시도이고, 도 5는 도 4의 'A-A'방향 단면도이다.
상기 본 발명에 따른 수동변속기의 후진변속 어셈블리는 도 3에 도시된 바와 같이 엔진의 동력을 전달받아 회전되는 변속기 입력축(22)과, 상기 입력축(22)에 회전 가능하게 장착된 리버스 입력기어(32)와, 상기 입력축(22)의 상측에 수평하게 배치된 출력축(24)과, 상기 출력축(24)에 고정된 리버스 출력기어(34)와, 후진변속조작기구(미도시)에 의해 상기 리버스 입력기어(32)와 리버스 출력기어(34) 사이로 슬라이딩되어 상호 기어 치합되는 리버스 아이들러기어(36)와, 상기 리버스 아이들러기어(36)를 회전 가능하게 지지하면 변속기 하우징(21)에 고정된 리버스 아이들러 샤프트(26)와, 후진 변속시 상기 입력축(22)의 회전 관성력을 소멸시켜 상기 기어 치합시 기어치 간의 부딪침을 방지하는 리버스 울림방지수단(미도시) 등으로 이루어진다.
또한, 수동변속기의 후진변속 어셈블리는 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 보킹(Baulking) 현상을 방지하기 위해 상기 기어 치합 직전 상기 리버스 아이들러기어(36)에 소정의 회전력을 부여하여, 상기 회전력에 의해 리버스 아이들러기어(36)의 기어치 끝과 리버스 입력기어(32) 및 리버스 출력기어(34)의기어치 끝간의 충돌없이 원활하게 기어 치합이 이루어지도록 하는 보킹방지수단을 포함하여 구성된다.
상기 보킹방지수단은 상기 리버스 아이들러기어(36)의 내측면에서 상기 리버스 아이들러 샤프트(26)를 향해 복수개의 돌기(42)가 돌출되고, 상기 돌기(42)의 일부가 삽입되어 후진 변속시 상기 돌기(42)로 인해 리버스 아이들러 기어(36)가 슬라이딩되면서 소정 각도 회동되도록 상기 리버스 아이들러 샤프트(26)에 상기 돌기의 궤적(44, 45, 46)이 형성되어 이루어진다.
특히, 상기 보킹방지수단의 돌기(42)는 상기 리버스 아이들러기어(36)의 내측면에 상기 리버스 아이들러 샤프트(26)와 대향되는 방향으로 오목하게 파인 그루브(37)와 상기 리버스 아이들러 샤프트(26)의 돌기 궤적(44) 사이에 삽입되어, 상기 리버스 아이들러 기어(36)와 연동되며, 상기 돌기 궤적(44, 45, 46)과의 마찰이 최소화되도록 스틸볼(42)로 이루어짐이 바람직하다.
이러한 스틸볼(42)은 상기 리버스 아이들러 기어(36)의 내측면에 둘레방향으로 등간격을 두고 형성된 3개의 그루브(37)에 각각 삽입된다.
그리고, 상기 돌기 궤적(44, 45, 46)은 후진 변속시 상기 리버스 아이들러 기어(36)가 슬라이딩되는 리버스 아이들러 샤프트(26)의 외주면에 상기 리버스 아이들러 샤프트(26)의 축방향에 대해 소정각도 비틀어진 사선형 스플라인 홈부(44)가 리버스 아이들러 샤프트(26)의 전둘레에 등간격으로 복수개 형성되어, 후진 변속시 리버스 아이들러 기어(36)가 후진변속조작기구에 의해 리버스 아이들러 샤프트(26) 상에서 직선 이동되면서 소정 각도 회동됨으로써 소정의 회전력을 갖도록한다.
또한, 상기 사선형 스플라인 홈부(44)의 선단부(44a) 및 종단부(44b)에서 리버스 아이들러 샤프트(26)의 축방향으로 각각 일정간격 이격된 리버스 아이들러 샤프트(26) 외주면에 상기 리버스 아이들러 기어(36) 및 스틸볼(42)이 리버스 아이들러 샤프트(26)의 둘레방향으로 회동 가능토록 제1 및 제2 띠형 홈부(45, 46)가 형성되어, 상기 리버스 아이들러 기어(36) 및 스틸볼(42)이 제1 및 제2 띠형 홈부(45, 46)에 위치될 때에는 상기 리버스 아이들러 샤프트(26) 상에서 자유로운 상태가 된다.
한편, 상기 리버스 아이들러 샤프트(26) 상의 사선형 스플라인 홈부(43)와 제1 및 제2 띠형 홈부(45, 46) 사이의 리버스 아이들러 샤프트(26) 외주면은 큰 후진 변속조작력이 소요되지 않으면서 상기 스틸볼(42)이 사선형 스플라인 홈부(43)에서 제1 및 제2 띠형 홈부(45, 46)로의 이동이 용이하도록 곡면(26a, 26b)으로 형성되는 것이 바람직하다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 동작을 살펴보면 다음과 같다.
후진 변속조작시 상기 리버스 아이들러 기어(36)가 상기 리버스 입력기어(32) 및 리버스 출력기어(34)와 리버스 아이들러 샤프트(26)의 축방향으로 일정 거리 이격되어 보킹방지수단의 스틸볼(42)이 리버스 아이들러 샤프트(26)의 제1 띠형 홈부(45)에 삽입된 상태에서, 후진 변속조작기구에 의해 리버스 아이들러 기어(36) 및 스틸볼(42)이 리버스 아이들러 샤프트(26) 상에서 상기 리버스 입력기어(32) 및 리버스 출력기어(34)를 향해 슬라이딩된다.
또한, 상기 입력축(22)은 리버스 울림방지수단(미도시)에 의해 관성력에 의한 회전이 구속되어 리버스 입력기어(32)가 정지된다.
이 때, 상기 리버스 아이들러 기어(36)와 스틸볼(42)은 일체로 움직이는 바, 상기 스틸볼(42)이 상기 리버스 아이들러 샤프트(26)의 제1 띠형 홈부(45)에서 나와 사선형 스플라인 홈부(44)를 따라 이동되면서 상기 리버스 아이들러 기어(36)도 함께 소정 각도 회전되면서 슬라이딩된다.
이와 같은 상태에서 상기 리버스 아이들러 기어(36) 및 스틸볼(42)이 후진변속조작기구에 의해 계속 축방향 작용력을 받아 리버스 아이들러 샤프트(26)의 사선형 스플라인 홈부(44)에서 나와 리버스 아이들러 샤프트(26)의 제2 띠형 홈부(46)에 삽입되어, 상기 리버스 아이들러 기어(36)와 리버스 입력기어(32) 및 리버스 출력기어(34) 간의 상호 기어 치합이 이루어진다.
여기서, 상기 리버스 아이들러 기어(36) 및 스틸볼(42)은 상기 리버스 아이들러 샤프트(26)의 제2 띠형 홈부(46)에서 상기 리버스 아이들러 샤프트(26)의 구속으로부터 벗어나 자유로운 상태이고, 상기 리버스 아이들러 기어(36) 및 스틸볼(42)은 상기 리버스 아이들러 샤프트(26)의 사선형 스플라인 홈부(44)에서 부여받은 회전력의 영향으로 자체 관성력에 의해 회동되므로 상기 리버스 아이들러 기어(36)와 상기 리버스 입력기어(32) 및 리버스 출력기어(34)와의 기어치 끝간 충돌이 회피된다.
즉, 상기 리버스 아이들러 기어(36) 및 스틸볼(42)이 상기 리버스 아이들러 샤프트(26)의 제2 띠형 홈부(46)에 삽입되어 리버스 아이들러 기어(36)와 리버스입력기어(32) 및 리버스 출력기어(34)가 상호 기어 치합되는 시점에서 상기 리버스 아이들러 기어(36)의 기어치 끝과 리버스 입력기어(32) 및 리버스 출력기어(34)의 기어치 끝이 일렬로 정렬되어 있어, 상호 기어 치합시 상기 리버스 아이들러 기어(36)와 리버스 입력기어(32) 및 리버스 출력기어(34)의 기어치 끝간 충돌이 발생될 수 있다.
그러나, 상기 기어치 끝간 충돌 발생시 리버스 아이들러 기어(36)가 후진 변속조작기구에 의해 지속적으로 축방향 힘을 받으면서 자체 관성에 의해 소정 각도 회전되므로 상기 기어치 끝간 충돌에서 벗어나 원활하게 상기 리버스 입력기어(32) 및 리버스 출력기어(34)와 기어 치합되어 후진 변속이 완료된다.
상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 수동변속기의 후진변속 어셈블리는 리버스 아이들러 기어와 리버스 아이들러 샤프트 사이에 스틸볼이 삽입되고, 상기 리버스 아이들러 샤프트 상에 후진 변속시 상기 스틸볼에 의해 리버스 아이들러 기어가 소정 각도 회전되도록 상기 스틸볼의 궤적이 형성되므로 상기 리버스 아이들러 기어의 회전력에 의해 리버스 아이들러 기어와 리버스 입력기어 및 리버스 출력기어의 상호 기어 치합이 원활하게 이루어져 보킹 현상으로 인한 후진변속 실패 및 기어의 마모와 파손을 방지할 수 있는 이점이 있다.

Claims (6)

  1. 변속기 입력축에 장착된 리버스 입력기어와; 상기 변속기 입력축과 수평하게 배치된 출력축에 장착된 리버스 출력기어와; 후진 변속시 상기 리버스 입력기어와 리버스 출력기어 사이로 슬라이딩되어 기어 치합되는 리버스 아이들러기어와; 상기 리버스 아이들러기어의 내측면에서 상기 리버스 아이들러기어를 지지하는 리버스 아이들러샤프트를 향해 돌기가 돌출되고, 후진 변속시 상기 돌기로 인해 회동되도록 상기 리버스 아이들러 샤프트에 상기 돌기의 궤적이 형성되는 보킹방지수단을 포함하여 구성된 수동변속기의 후진변속 어셈블리.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 돌기는 상기 리버스 아이들러기어의 내측면에 형성된 그루브와 상기 돌기의 궤적 사이에 삽입되며 상기 리버스 아이들러기어와 연동되는 스틸볼로 이루어진 것을 특징을 하는 수동변속기의 후진변속 어셈블리.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 돌기는 상기 리버스 아이들러기어의 둘레방향으로 등간격을 두고 3개가 배치된 것을 특징으로 하는 수동변속기의 후진변속 어셈블리.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 돌기의 궤적은 상기 리버스 아이들러기어가 슬라이딩되는 리버스 아이들러샤프트 외주면에 축방향에 대해 소정각도 비틀어진 사선형 스플라인 홈부가 전둘레에 등간격으로 형성되며, 상기 사선형 스플라인 홈부의 선단과 종단 측 리버스 아이들러 샤프트에 띠형 홈부가 형성된 것을 특징으로 하는 수동변속기의 후진변속 어셈블리.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 리버스 아이들러샤프트는 상기 리버스 아이들러기어의 돌기의 이동이 가능토록 사선형 스플라인 홈부와 띠형 홈부 사이가 축방향으로 완만한 곡면으로 형성된 것을 특징으로 하는 수동변속기의 후진변속 어셈블리.
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