KR100229930B1

KR100229930B1 - 수동 변속기의 싱크로나이저 키와 링의 접촉 구조

Info

Publication number: KR100229930B1
Application number: KR1019960078301A
Authority: KR
Inventors: 김명헌
Original assignee: 정몽규; 현대자동차주식회사
Priority date: 1996-12-30
Filing date: 1996-12-30
Publication date: 1999-11-15
Also published as: KR19980058965A

Abstract

본 발명은 수동 변속기에서 동기 작용으로 변속 동력을 전달하는 싱크로나이저에 관한 것으로서, 특히 싱크로나이저 키와 싱크로나이저 링의 상호 접촉면을 동일 방향으로 상호 경사지게 형성함으로써 접촉시 발생되는 소음이 최소화되고 접촉부의 내마모성이 증대되도록 한 수동 변속기의 싱크로나이저 키와 링의 접촉 구조에 관한 것이다.

상기 본 발명은 허브 기어의 키 홈에 장착되어 슬리이브(40)의 전후 이동에 따라 이동되는 싱크로나이저 키(50)와, 상기 싱크로나이저 키(50)에 밀려 주축 기어의 콘부분에 동기 작용이 이루어지도록 하는 싱크로나이저 링(60)이 포함된 수동 변속기의 싱크로나이저에 있어서, 상기 싱크로나이저 키(50)와 싱크로나이저 링(60)의 접촉면은 안정된 접촉력이 유지되도록 동일 방향으로 상호 경사진 경사면(50k, 60k)이 형성된 것을 특징으로 한다.

Description

수동 변속기의 싱크로나이저 키와 링의 접촉 구조

일반적으로 수동 변속기의 싱크로나이저는 도 1에 도시된 바와 같이 주축에 스플라인으로 결합되어 고정되는 허브 기어(2)와, 스플라인에 의해 상기 허브 기어(2)의 외주에 결합되고 그 외주면에 시프트 포크(미 도시)가 끼워지는 키 홈(4')이 파여 있어 상기 시프트 포크에 의해 전후로 접동하여 도그 클러치의 역할을 하는 슬리이브(4)와, 각 주축 기어(20)에 측면에 고정되어 있는 콘(22) 부분에 결합되어 콘(22)에 접촉하는 순간 클러치 작용을 하는 싱크로나이저 링(10)과, 잔등 부분에 돌기(6')가 있으며 상기 허브 기어(2)에 형성된 3개의 키 홈(2')에 끼워지고 싱크로나이저 스프링(8)의 확장력에 의해 상기 슬리이브(4)의 안쪽면에 항상 밀어 붙여져 있는 싱크로나이저 키(6)로 구성되어 있다.

상기와 같이 구성된 수동 변속기의 싱크로나이저는 변속 작동으로 상기 슬리이브(4)의 이동시 상기 싱크로나이저 링(10)이 주축 기어(20)의 콘(22)부분에 클러치 작용을 함으로써 주축의 회전 속도와 상기 주축 기어(20)의 회전 속도를 동기시켜 점진적인 변속을 하도록 되어 있다.

즉, 변속 레버에 의해 작동되는 시프트 포크에 의해 상기 슬리이브(4)가 이동하면 상기 싱크로나이저 키(6)가 상기 슬리이브(4) 내면에 밀착된 돌기(6')에 의해 이동되고, 상기 싱크로나이저 키(6)의 끝단이 상기 싱크로나이저 링(10)을 상기 주축 기어(20) 방향으로 밀게 된다.

상기 싱크로나이저 링(10)이 이동되어 상기 주축 기어(20)의 싱크로나이저 콘(22)에 접촉되면 상호 마찰력에 의해 클러치 작용을 함으로써 상기 주축 기어(20)의 회진 속도를 주축의 회전 속도로 동기시키게 된다.

따라서, 상기 주축 기어(20)와 주축의 회전 속도가 같아지면 상기 슬리이브(4)는 상기 싱크로나이저 스프링(8)의 탄성을 이용하여 상기 싱크로나이저 키(6)를 내측으로 밂과 동시에 상기 싱크로나이저 링(10)을 일정 정도 회전시키면서 상기 주축 기어(20)와 결합하게 된다.

여기서, 상기와 같이 작동되는 종래의 수동 변속기의 싱크로나이저에서 상기 슬리이브(4)의 이동에 따라 상크로나이저 키(6)도 이동되고 이 싱크로나이저 키(4)는 싱크로나이저 링(10)을 밀어 초기 동기를 일으킨다.

그러나, 상기 싱크로나이저 키(6)가 싱크로나이저 링(10)을 밀 때 도 2a에서와 같이 싱크로나이저 키(6)의 끝단면(6a)이 싱크로나이저 링(10)의 홈부(10a)에 수평으로 만나게 되고 완전한 치합을 이루기 위하여 슬리이브(4)가 계속 진행되면 싱크로나이저 키(6)는 도 2b에 도시된 바와 같이 싱크로나이저 키(6)의 끝단면(6a)하측 모서리가 싱크로나이저 링의 홈부(10a)에 집중 접촉되면서 일정 각도(A°)만큼 틀어지게 된다.

따라서, 상기 슬리이브(4)가 주축 기어의 콘(22) 부분에 완전 치합시 상기 싱크로나이 키(6)는 싱크로나이저 링이 접촉면이 일정 각도(A')로 벌어지기 때문에 일부 접촉면(B)의 마모가 증대되고 한 부분만을 집중적으로 밀어줌으로써 초기 동기 작동이 불리한 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 싱크로나이저 키와 싱크로나이저 링의 상호 접촉면을 경사지게 형성하여 보다 안정되게 접촉력이 유지되도록 함으로써 접촉 소음 및 편마모 발생이 저감되고 확실한 동기 작용이 이루어지도록 한 수동 변속기의 싱크로나이저 키와 링의 접촉 구조를 제공하는 데 있다.

제1도는 종래 수동 변속기의 싱크로나이저를 나타낸 분해 사시도,

제2도는 종래 수동 변속기의 싱크로나이저 키와 링의 접촉 구조를 나타낸 개략 단면도로서,

제2a도는 초기 접촉 상태도,

제2b도는 이후 접촉 상태도,

제3도는 본 발명에 따른 수동 변속기의 싱크로나이저 키와 링의 접촉 구조를 나타낸 단면도로서,

제3a도는 접촉 전의 상태도,

제3b도는 초기 접촉 상태도,

제3c도는 이후 접촉 상태도이다.

＜도면의 주요부분에 대한 부호의 설명＞

40 : 슬리이브 50 : 싱크로나이저 키

60 : 싱크로나이저 링 50k, 60k : 경사면

상기한 과제를 실현하기 위한 본 발명의 수동 변속기의 싱크로나이저 키와 링의 접촉 구조는, 허브 기어의 키 홈에 장착되어 슬리이브의 전후 이동에 따라 이동되는 싱크로나이저 키와, 상기 싱크로나이저 키에 밀려 주축 기어의 콘부분에 동기 작용이 이루어지도록 하는 싱크로나이저 링이 포함된 수동 변속기의 싱크로나이저에 있어서, 상기 싱크로나이저 키와 싱크로나이저 링의 접촉면은 안정된 접촉력이 유지되도록 일측 방향으로 상호 경사지게 형성된 것을 특징으로 한다.

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

본 발명에 의한 수동 변속기의 싱크로나이저는 주축에 스플라인으로 결합되어 고정되는 허브 기어와, 스플라인에 의해 상기 허브 기어의 외주에 결합되고 시프트 포크의 작용력으로 전후로 접동하여 도그 클러치의 역할을 하는 슬리이브와, 각 주축 기어의 측면에 형성되어 있는 콘부분에 결합되어 콘에 접촉하는 순간 클러치 작용을 하는 싱크로나이저 링과, 잔등 부분에 돌기가 있으며 상기 허브 기어에 형성된 3개의 키 홈에 장착되고 싱크로나이저 스프링의 확장력에 의해 상기 슬리이브에 안쪽면에 항상 밀어 붙여져 있는 싱크로나이저 키로 구성되어 있다.

특히, 본 발명은 도 3에 도시된 바와 같이 상기 싱크로나이저 키(50)와 싱크로나이저 링(60)의 상호 접촉면은 안정된 접촉력이 유지되도록 일측 방향으로 상호 경사지게 경사면(50k, 60k)이 각각 형성되어 있다.

즉, 상기 싱크로나이저 키(50)는 그 끝단면의 경사면(50k)이 하측으로 갈수록 내측 방향으로 경사지게 형성되고, 상기 싱크로나이저 링(60)도 싱크로나이저 키(50)의 경사면(50k)과 접촉되는 접촉면이 동일 방향으로 경사지 경사면(60k)형성된다.

그리고, 상기 싱크로나이저 키(50)의 경사면(50k)은 수직선상으로부터의 경사각(C)이 상기 싱크로나이저 링(60)의 경사각(C')보다 크게 형성되는 것이 바람직하다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 수동 변속기의 싱크로나이저 키와 링의 접촉 구조의 작용을 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 싱크로나이저 키(50)의 끝단부가 일정 각도만큼 경사지게 형성되고 싱크로나이저 링(60)도 상기 싱크로나이저 키(50)의 경사각(C)보다 일정 정도 크게 경사지게 형성되어 있으므로 변속 레버의 작동으로 상기 싱크로나이저 키(50)가 슬리이브(40)에 밀려 싱크로나이저 링(60) 방향으로 이동하게 되면 도 3b에 도시된 바와 같이 싱크로나이저 키(50)의 경사면(50k)의 상측 부분이 싱크로나이저 링(60)의 경사면(60k)과 접촉되면서 동기 작용을 유발하게 된다.

즉, 상기 싱크로나이저 키(50)가 싱크로나이저 링(60) 방향으로 이동되면 초기에는 경사면(50k)의 상측 부분이 싱크로나이저 링(60)의 경사면(60k)과 접촉하게 되고, 상기 슬리이브(40)가 계속 이동되어 주축 기어의 콘부분과 완전 치합될 때는 도 3c에 도시된 바와 같이 상기 슬리이브(40)에 의해 싱크로나이저 키(50)가 일정 정도(B') 회전되어 그 경사면(50k)이 싱크로나이저 링(60)의 경사면(60k)과 틈새없이 완전히 접촉하게 된다.

따라서, 종래에는 싱크로나이저 키의 이동이 완료될 때 싱크로나이저 링의 접촉면과 선 접촉되는 반면 본 발명에서는 상호 경사면(50k, 60k)이 면접촉되어 보다 안정되게 작용력이 전달된다.

상기와 같이 구성되고 작용하는 본 발명에 의한 수동 변속기의 싱크로나이저 키와 링의 접촉 구조는 싱크로나이저 키(50)와 싱크로나이저 링(60)의 상호 접촉면이 경사지게 형성되어 싱크로나이저 키(50)가 일정 정도 회전되어도 보다 안정되게 싱크로나이저 키(50)의 작용력이 전달되기 때문에 싱크로나이저 키(50) 및 싱크로나이저 링(60)의 내마모성이 증대되고 편마모 발생이 줄어들어 접촉시 소음 발생이 저감되는 이점이 있다.

또한, 상기 싱크로나이저 키(50)가 싱크로나이저 링(60)에 보다 안정되게 접촉되기 때문에 향상된 동기 작용이 이루어지는 이점이 있다.

Claims

허브 기어의 키 홈에 장착되어 슬리이브의 전후 이동에 따라 이동되는 싱크로나이저 키와, 상기 싱크로나이저 키에 밀려 주축 기어의 콘부분에 동기 작용이 이루어지도록 하는 싱크로나이저 링이 포함된 수동 변속기의 싱크로나이저에 있어서, 상기 싱크로나이저 키는 그 끝단면이 상기 싱크로나이저 링과 안정된 접촉력이 유지되도록 하측으로 갈수록 내측 방향으로 경사지게 형성되고, 상기 싱크로나이저 링도 싱크로나이저 키의 끝단면과 접촉되는 면이 동일 방향으로 경사지게 형성되며; 상기 싱크로나이저 키의 경사면은 수직선상으로부터의 경사각이 상기 싱크로나이저 링의 경사각보다 크게 형성된 것을 특징으로 하는 수동 변속기의 싱크로나이저 키와 링의 접촉 구조.