수동변속기 구조...펌

첨단 자동차섀시

수동변속기의 구조 및 동력전달경로

목차

1. (1) 입/출력 방향이 동일한 변속기
2. (2) 입/출력 방향이 정반대인 변속기
3. (3) 보조변속기구를 갖춘 변속기(transmission with auxiliary transmission)

변속기는 자동차 구동방식과 용도에 따라 그 구조가 다르고, 또 변속단(變速段)에 따라 동력전달경로가 달라진다. 동력전달 경로에 따라서는 입/출력 방향이 동일한 변속기와 입/출력 방향이 정반대인 변속기로 구분한다. 그리고 자동차에서의 설치위치에 따라서는 Y축 방향 변속기와 X축 방향 변속기로 구분하기도 한다. 또 보조변속장치가 부가된 복합변속기도 있다.

(1) 입/출력 방향이 동일한 변속기

[그림 2-27] 입/출력 방향이 동일한 수동변속기

[그림 2-27] 입/출력 방향이 동일한 수동변속기

Z1, Z3~Z11 : 구동기어	2. 카운터 샤프트	6. 실렉터 슬리브(1/2단)
Z2, Z4~Z12 : 피동기어	3. 주축	7. 실렉터 슬리브(5단/후진)
Z. 중간기어(후진용)	4. 후진축
1. 구동축	5. 실렉터 슬리브(3/4단)

앞기관 후륜구동 방식(Front-engine Rear-drive : FR) 자동차에 사용되는 변속기의 구조와 동력전달경로는 그림 2-27과 같다.

동력은 입력축과 동일선상으로 출력된다. 이 형식의 변속기는 입력축(input shaft), 주축(main shaft), 그리고 부축(counter shaft)의 3축으로 구성되어 있기 때문에 3축 변속기라고도 한다. 변속비가 1이 아닐 경우, 2쌍 이상의 기어를 거쳐 동력이 전달된다.

(2) 입/출력 방향이 정반대인 변속기

입력방향과 출력방향은 서로 정반대 즉, 180° 변환된다. 일반적으로 종감속장치와 차동장치도 같은 케이스 안에 설치되어 있기 때문에, 트랜스-액슬(trans-axle)이라고도 한다. 주로 앞기관 앞바퀴 구동(Front-engine, Front-drive : FF)방식의 자동차에 이용된다.

변속비는 어느 단을 막론하고 1쌍의 기어에 의해서 얻어진다.

[그림 2-28] 입/출력 방향이 정반대인 수동변속기

(a) 기본구조와 동력전달 경로

(b) 기관이 세로방향으로 설치된 경우(Renault 18)

(c) 기관이 가로방향으로 설치된 경우(VW Polo)

(3) 보조변속기구를 갖춘 변속기(transmission with auxiliary transmission)

대형 트럭이나 중장비에서는 연료소비율을 낮추고 기관의 고출력을 유용하게 이용하기 위해 기존의 4단변속기에 보조변속기구를 추가한 변속기를 많이 사용한다. 이러한 변속기에서는 보조변속기구를 입력측 또는 출력측에, 입/출력측 모두에 설치하는 형식 등이 있다.

① 입력측에 보조변속기구를 설치한 변속기
이 형식의 변속기는 주로 단 분할(段 分割) 간격을 작게 하는 데 사용된다. 따라서 단과 단 사이의 변속비 증감률이 낮아진다. 보조변속기구가 기존 변속기의 변속비를 재분할하기 때문에 분할 변속기(split transmission)라고도 한다.

보조변속기구를 거치지 않을 경우에는 기존 변속기의 변속비로 변속된다. 그러나 먼저 보조변속기구를 거칠 경우에는 기존 변속기의 두 단 사이의 변속비를 분할한 새로운 변속비를 가진 변속단을 얻을 수 있다.

입력측에 보조변속기구를 설치할 경우, 변속단수는 2배로 된다. 그러나 변속비의 전체 범위에는 거의 변화가 없다.

[그림 2-29] 입력측에 보조변속기구가 설치된 복합 변속기

[그림 2-30] 6단 수동변속기의 구조와 동력전달경로

(a) 6단 수동변속기의 동력전달경로

(b) 분할변속기구를 갖춘 6단 수동변속기의 동력전달경로

[그림 2-30] 6단 수동변속기의 구조와 동력전달경로

[그림 2-30] 6단 수동변속기의 구조와 동력전달경로

(c) 6단 수동변속기(Benz G4/65-6/9.0)	1. 구동축
	2. 프론트 커버
	3. 싱크론 콘(마찰면)
	4. 시프트 핑거
	5. 시프트 포크(5, 6단)
	6. 시프트 포크(3, 4단)
	7. 시프트 레일
	8. 시프트 포크(1, 2단)
	9. 시프트 포크(후진)
	10. 변속기 하우징
	11. 리어 커버
	12. 속도계 구동기어
	13. 주축
	14. 구동 플랜지
	15. 아이들 기어(후진)
	16. 카운터 샤프트
	17. 카운터 기어
	18. 실렉터 슬리브
	19. 싱크론 허브
	20. 기어 디스크
	21. 유도센서
	22. 싱크론 링
	23. 변속 롯드
	24. 베어링 커버(외측)
	25. 시프트 튜브
	26. 시프트 하우징
	27. 실렉트 핑거
	28. 시프트 레버
	29. 베어링 커버(내측)
	30. 2단 기어
	31. 변속기 하우징(전)
	32. 오일 드레인 코크
	33. 아이들 기어(후진)
	34. 카운터 기어(5단)
	35. 볼트
각 단에서의 동력전달경로

② 출력측에 보조변속기구가 설치된 변속기
이 형식은 기존 변속기의 변속비 범위를 크게 확장하고자 할 경우에 사용한다. 보통 레인지 기어박스(range gear box)라고도 한다. 수동변속기의 출력측에 유성기어장치를 추가한 형식이 주로 사용된다.[그림 2-31 출력측에 보조변속기구를 설치한 변속기 참조]

[그림 2-31] 출력측에 보조변속기구를 설치한 변속기

그림 2-31에서 1단부터 4단까지는 출력축 선단에 접속된 레인지 기어(유성기어)에서 다시 감속되므로, 변속비는 크게 증가한다. 그러나 5단에서 8단까지는 레인지 기어(유성기어)를 직결, 운전하므로 주변속기의 변속비가 그대로 유지된다. 즉, 레인지 기어에 의해 변속비가 크게 확장되었다. ← 확장 변속기(extended transmission)

③ 입/출력 양측에 보조변속기구를 설치한 변속기
입력측에는 분할변속기구, 출력측에는 확장변속기구를 결합시킨 방식이다. 이와 같은 변속기의 경우, 기존의 4단변속기로 16단 변속이 가능하게 된다.

[그림 2-32] 입/출력 양측에 보조변속기구를 설치한 복합변속기

[네이버 지식백과]수동변속기의 구조 및 동력전달경로 (최신자동차공학시리즈 4 - 첨단자동차섀시, 2009. 9. 7., 도서출판 골든벨)