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차량속도를 조절하기 위하여 운전자는 수동변속기의 변속손잡이를 상,하,좌,우로 이동시킵니다. 변속손잡이는 보통 'H'자 모양의 패턴 위를 이동하게 되어 있는데, 이는 모든 변속의 과정에 중립단계를 거치게 되어 있는 구조입니다. 수동변속기의 작동 원리를 아래의 간단한 그림을 통하여 설명합니다. 아래 그림에서 녹색기어에는 클러치를 통과한 엔진의 회전력이 전달되고 있고, 최종적으로 회색기어를 통하여 차축으로 회전력이 전달됩니다.변속기의 입력에 해당하는 녹색기어와 변속기의 출력에 해당하는 회색기어는 Layshaft에 의해서 연결되어 있습니다. 그림에서 노란색기어와 회전축이 Layshaft입니다.
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녹색기어와 노란색기어는 각각 기어축과 일체를 이루고 있는 반면에 회색기어와 회전축 사이에는 베어링이 있어서 기어와 회전축이 각각 독립적으로 회전할 수 있습니다. 회색기어가 있는 회전축은 스플라인축으로, 이 축을 따라 분홍색으로 표현된 collar가 이동할 수 있습니다. collar가 회색기어의 어느 것과도 결합되지 않은 상태가 Neutral상태입니다. 엔진의 회전력이 차축으로 전달되지 않고 단순히 각각의 기어들이 회전만 하고 있는 상태입니다.
변속용 손잡이에 기구적으로 연결되어 있는 Gear Sellector Fork를 통하여 Collar를 이동시킬 수 있는데,그림에서와 같이 변속용 손잡이를 왼쪽으로 이동시켜 Collar를 오른쪽 회색기어와 결합시키면, 엔진의 회전력 → 녹색기어 → 노란색기어 → 회색기어 → Collar → 회색기어 회전축의 순서로 회전력이 전달되어 차축으로 회전력이 공급됩니다. 따라서 변속용 손잡이를 이동시킬 때 잘못해서 '드르륵'하는 충돌음이 날 때가 있는데, 이것은 기어들의 teeth가 부딪히는 소리가 아니고 collar와 회색기어 사이에서 나는 소리입니다. 출력축에 있는 회색기어들은 서로 다른 속도로 회전하고 있기 때문에 변속을 하게 되는 순간, Collar와 결합시키고자 하는 회색기어의 속도를 일치시키지 못하면 변속이 매끄럽게 이뤄지지 않습니다. Collar와 회색기어의 속도를 같게 하려는 목적으로 적용되어 있는 것이 동조기(Synchronizer)입니다. Synchronizer는 Collar와 회색기어가 우선 마찰접촉을 통해서 연결된 다음에, Teeth를 통한 완전한 결합을 유도하는 장치입니다. |
