KR100410911B1 - 서보작용의 싱크로메시기구 - Google Patents

Abstract

본 발명은 싱크로메시기구에 관한 것으로서, 특히 수동변속기의 동기장치에서 변속시 최적의 변속감을 주는 서보작용의 싱크로메시기구에 관한 것이다.

이와 같은 본 발명은 구동축상에 스플라인 결합되고 측면의 원주를 따라 일체형으로 돌출된 원형돌출부가 형성된 허브기어와; 구동축상에 공전가능하게 결합되고 상기 허브기어에 대향되는 측면에 외경이 경사진 콘부가 형성된 스피드기어와; 내측에 상기 스피드기어측으로 돌출된 돌기부가 형성되고 상기 허브기어의 원형돌출부의 외경에 삽입되어 좌우 슬라이딩 가능하게 장착되며, 내경이 상기 스피드기어의 콘부의 외경에 접촉되는 인너링과; 상기 허브기어의 키홈 부위에 안착되고 슬리이브의 좌우 슬라이딩에 의한 키의 이동으로 인해 좌우 슬라이딩되어 경사진 내경이 상기 인너링의 경사진 외경에 접촉되어 상기 인너링을 상기 스피드기어측으로 밀어주는 아웃터링과; 상기 스피드기어와 상기 인너링 사이에 하나 또는 둘 이상으로 개재되어 상기 허브기어의 원형돌출부의 외주면에 삽입되어 장착되고, 외경이 상기 스피드기어의 콘부의 내경에 접촉되며, 측면이 상기 인너링의 돌기부에 걸려 좌우 슬라이딩되는 브레이크 밴드를 특징으로 하여 가능하게 된다.

Description

서보작용의 싱크로메시기구{The synchromesh-apparatus acting as servo}

본 발명은 싱크로메시기구에 관한 것으로서, 특히 수동변속기의 동기장치에서 변속초기에 사용되는 스피드기어의 콘부 설계에 높은 자유도를 제공하여 변속시의 걸림감을 개선하는 동시에 최적의 변속감을 주는 서보작용의 싱크로메시기구에 관한 것이다.

종래의 싱크로메시기구는 허브기어, 슬리이브, 키, 싱크로나이저 링, 스피드기어등의 순으로 구성되는데, 상기 슬리이브의 좌우 슬라이딩에 의해 상기 키가 상기 싱크로나이저 링을 밀어 상기 스프드기어의 경사진 콘부에 접촉되어 마찰됨으로써 동기작용을 하게 된다.

그러나, 상기한 종래의 싱크로메시기구는 상기 스피드기어의 콘부의 마찰력에 의해 동기력을 발생시키며, 그 변수로는 마찰면의 재질, 마찰면의 면적(갯수) 및 마찰면의 경사각등이 중요한 요소로 작용하게 된다.

그 중에 마찰면의 경사각은 동기력에 큰 영향을 미치게 된다.

즉, 경사각이 작아지면 동기능력은 커지나 끼임현상이 일어나 기어치합을 방해하게되고, 경사각을 크게하면 기어치합은 원활하게되나 마찰면의 면적(갯수)을 늘려야 하는 설계의 어려움이 따르게 되는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 수동변속기의 동기장치에서 변속초기에 사용되는 스피드기어의 콘부 설계에 높은자유도를 제공하여 변속시의 걸림감을 개선하는 동시에 최적의 변속감을 주는 서보작용의 싱크로메시기구를 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 서보작용의 싱크로메시기구가 개략적으로 도시된 분해 구성도.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 서보작용의 더블브레이크밴드식 싱크로메시기구를 도시한 도 1의 일부 좌측면도.

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 서보작용의 싱글브레이크밴드식 싱크로메시기구를 도시한 도 1의 일부 좌측면도.

<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>

10 : 허브기어 10'a,10'b,10'c : 키홈

11 : 원형돌출부 12 : 홈부

13 : 스톱퍼 20 : 스피드기어

21 : 콘부 30 : 인너링

31 : 돌기부 40 : 아웃터링

50 : 브레이크 밴드

상기한 과제를 실현하기 위한 본 발명에 따른 서보작용의 싱크로메시기구는 구동축상에 스플라인 결합되고 축으로부터 반경방향으로 일정간격 이격된 측면의 원주를 따라 일체형으로 돌출된 원형돌출부가 형성된 허브기어와; 구동축상에 공전가능하게 결합되고 상기 허브기어에 대향되는 측면에 외경이 경사진 콘부가 형성된 스피드기어와; 내측에 상기 스피드기어측으로 돌출된 돌기부가 형성되고 상기 허브기어의 원형돌출부의 외경에 삽입되어 좌우 슬라이딩 가능하게 장착되며, 내경이 상기 스피드기어의 콘부의 외경에 접촉되는 인너링과; 상기 허브기어의 키홈 부위에 안착되고 슬리이브의 좌우 슬라이딩에 의한 키의 이동으로 인해 좌우 슬라이딩되어 경사진 내경이 상기 인너링의 경사진 외경에 접촉되어 상기 인너링을 상기 스피드기어측으로 밀어주는 아웃터링과; 상기 스피드기어와 상기 인너링 사이에 하나 또는 둘 이상으로 개재되어 상기 허브기어의 원형돌출부의 외주면에 삽입되어 장착되고, 외경이 상기 스피드기어의 콘부의 내경에 접촉되며, 측면이 상기 인너링의 돌기부에 걸려 좌우 슬라이딩되는 브레이크 밴드를 포함하여 이루어진다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 서보작용의 싱크로메시기구가 개략적으로 도시된 분해 구성도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 서보작용의 더블브레이크밴드식 싱크로메시기구를 도시한 도 1의 일부 좌측면도이고, 도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 서보작용의 싱글브레이크밴드식 싱크로메시기구를 도시한 도 1의 일부 좌측면도이다.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 서보작용의 싱크로메시기구는 구동축(X-X')상에 스플라인 결합되고 축으로부터 반경방향으로 일정간격 이격된 측면의 원주를 따라 일체형으로 돌출된 원형돌출부(11)가 형성된 허브기어(10)와, 구동축(X-X')상에 공전가능하게 결합되고 상기 허브기어(10)에 대향되는 측면에 외경이 경사진 콘부(21)가 형성된 스피드기어(20)가 구비된다.

그리고 내측에 상기 스피드기어(20)측으로 돌출된 돌기부(31)가 형성되고 상기 허브기어(10)의 원형돌출부(11)의 외경에 삽입되어 좌우 슬라이딩 가능하게 장착되며 내경이 상기 스피드기어(20)의 콘부(21)의 외경에 접촉되는 인너링(30)과, 상기 허브기어(10)의 키홈(10'a, 10'b, 10'c) 부위에 안착되고 슬리이브(미도시)의 좌우 슬라이딩에 의한 키(미도시)의 이동으로 인해 좌우 슬라이딩되어 경사진 내경이 상기 인너링(30)의 경사진 외경에 접촉되어 상기 인너링(30)을 상기 스피드기어(20)측으로 밀어주는 아웃터링(40)이 구비된다.

또한 상기 스피드기어(20)와 상기 인너링(30) 사이에 개재되어 상기 허브기어(10)의 원형돌출부(11)의 외경에 내경의 일정부분이 삽입되어 장착되고, 외경이 상기 스피드기어(20)의 콘부(21)의 내경에 접촉되며, 측면이 상기 인너링(30)의 돌기부(31)에 걸려 좌우 슬라이딩되는 브레이크 밴드(50)가 구비된다.

상기 원형돌출부(11)는 외경의 일측 양쪽에 'ㄴ'형상으로 각각 홈부(12)가 형성되고 그 중앙에 외경 높이까지 돌출된 스톱퍼(13)가 형성된다.

상기 홈부(12) 및 스톱퍼(13)는 상기 원형돌출부(11)의 대칭되는 외경에 각각 형성되는 것이 바람직하며, 이에 한정되지 않고 외경에 다수 형성될 수 있다.

상기 인너링(30)의 돌기부(31)는 상기 원형돌출부(11)의 스톱퍼(13)에 대응되는 상기 인너링(30)의 내측에 형성된다.

상기 브레이크 밴드(50)는 반경 방향으로 탄성력을 유지할 수 있는 재질의 탄성마찰부재로 이루어진다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 서보작용의 싱크로메시기구의 작용을 설명하면 다음과 같다.

변속시에 슬리이브의 전진으로 키가 상기 아웃터링(40)을 밀게되면 상기 아웃터링(40)의 경사진 내측 경사면과 상기 스피드기어(20)의 콘부(21) 경사면 사이에 위치한 상기 인너링(30)이 압착된다.

이때 상기 인너링(30)의 내측과 상기 스피드기어(20)의 콘부(21) 외측 경사면이 접촉되어 마찰을 일으키며 상기 허브기어(10)와 상기 스피드기어(20) 사이에 동기작용을 유발하게 된다.

즉, 이러한 동기작용이 일어날 때 상기 인너링(30)은 상기 허브기어(10)에 대한 상이 스피드기어(20)의 회전 방향으로 회전하게 되며, 이렇게 발생한 상기 인너링(30)의 회전력은 상기 인너링(30)의 내측에 형성된 상기 돌기부(31)가 상기 허브기어(10)의 스톱퍼(13)에 의해 안착된 상기 브레이크 밴드(50)를 미는 힘으로 작용하게 된다.

이렇게 회전력을 얻게 된 상기 브레이크 밴드(50)의 측단이 상기 인너링(30)의 돌기부(31)에 걸려 바깥쪽으로 확장하게 되며 이렇게 확장된 상기 브레이크 밴드(50)의 바깥면에 형성시킨 마찰면이 상기 스피드기어 콘부(21)의 내측면과 접촉되면서 서보 방향으로 강력한 브레이크 작용을 일으키면서 동기작용을 완료시킨다.

이와 같이 동기 작용이 일어날 때는 상기 아웃터링(40)의 클러치기어가 슬리이브의 전진을 막아주게 되며, 동기가 완료되면 슬리이브 및 상기 아웃터링(40)의 클러치기어의 미끌림이 발생하여 상기 아웃터링(40)이 역방향으로 회전하면서 슬리이브의 전진을 도와 슬리이브와 상기 스피드기어(20)의 결합을 완료하게 된다.

즉, 통상의 싱크로나이저 링의 동기작용을 활용하면서, 이때 발생하게 되는 싱크로나이저 링의 회전력을 싱크로메시기구의 내측에 형성시킨 상기 브레이크 밴드를 서보 방향으로 미는데 사용함으로써 강력한 동기 작용력을 제공하게 되어 변속시의 걸림감을 개선하는 동시에 최적의 변속감 준다.

이상과 같이 본 발명에 따른 서보작용의 싱크로메시기구를 예시된 도면을 참조로 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시예와 도면에 의해 본 발명은 한정되지 않으며 그 발명의 기술사상 범위내에서 당업자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 물론이다.

상기한 바와 같은 본 발명의 서보작용의 싱크로메시기구는 수동변속기의 동기작용을 서보작용을 일으키는 브레이크 밴드에 의해 실현함으로써, 변속초기에 사용되는 스피드기어의 콘부 설계에 높은 자유도를 제공하여 변속시의 걸림감을 개선하는 동시에 최적의 변속감 및 빠르기를 제공하는 장점이 있다.

Claims (5)

1. 구동축상에 스플라인 결합되고 축으로부터 반경방향으로 일정간격 이격된 측면의 원주를 따라 일체형으로 돌출된 원형돌출부가 형성된 허브기어와; 구동축상에 공전가능하게 결합되고 상기 허브기어에 대향되는 측면에 외경이 경사진 콘부가 형성된 스피드기어와; 내측에 상기 스피드기어측으로 돌출된 돌기부가 형성되고 상기 허브기어의 원형돌출부의 외경에 삽입되어 좌우 슬라이딩 가능하게 장착되며, 내경이 상기 스피드기어의 콘부의 외경에 접촉되는 인너링과; 상기 허브기어의 키홈 부위에 안착되고 슬리이브의 좌우 슬라이딩에 의한 키의 이동으로 인해 좌우 슬라이딩되어 경사진 내경이 상기 인너링의 경사진 외경에 접촉되어 상기 인너링을 상기 스피드기어측으로 밀어주는 아웃터링과; 상기 스피드기어와 상기 인너링 사이에 하나 또는 둘 이상으로 개재되어 상기 허브기어의 원형돌출부의 외주면에 삽입되어 장착되고, 외경이 상기 스피드기어의 콘부의 내경에 접촉되며, 측면이 상기 인너링의 돌기부에 걸려 좌우 슬라이딩되는 브레이크 밴드를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 서보작용의 싱크로메시기구.
2. 제 1항 있어서,

   상기 원형돌출부는 외경의 일측 양쪽에 'ㄴ'형상으로 각각 홈부가 형성되고 그 중앙에 외경 높이까지 돌출된 스톱퍼가 형성된 것을 특징으로 하는 서보작용의 싱크로메시기구.
3. 제 2항 있어서,

   상기 홈부 및 스톱퍼는 상기 원형돌출부의 외경에 다수 형성된 것을 특징으로 하는 서보작용의 싱크로메시기구.
4. 제 2항 또는 제 3항에 있어서,

   상기 인너링의 돌기부는 상기 원형돌출부의 스톱퍼에 대응되는 인너링의 내측에 형성된 것을 특징으로 하는 서보작용의 싱크로메시기구.
5. 제 1항 있어서,

   상기 브레이크 밴드는 반경 방향으로 탄성력을 유지할 수 있는 재질의 탄성마찰부재로 이루어진 것을 특징으로 하는 서보작용의 싱크로메시기구.