KR100435635B1 - 자동차용 수동변속기의 동기장치 - Google Patents

Abstract

슬리브 및 싱크로나이저 링 사이에 결합이 시작되는 챔퍼부의 치형을 개선하여 인덱스 량을 저감시킴으로써 변속감을 향상시킬 목적으로, 주축의 스플라인에 결합되는 클러치 허브와, 이 허브의 외측에 스플라인 결합되어 축방향으로 이동 가능한 슬리브와, 이 클러치 허브에 마련된 홈에 배치되는 싱크로나이저 키와, 스피드 기어와 일체로 형성된 클러치 기어에 형성되는 코운부의 외측면에 배치되어 변속시 마찰력을 부여하여 클러치 작용을 하는 싱크로나이저 링을 구비하여 구성되는 공지의 수동 변속기의 동기 장치에 있어서, 슬리브의 내측에 형성되는 챔퍼부 선단 내각이 싱크로나이저 링의 외주면에 형성되는 챔퍼부 선단 내각보다 크게 되도록 형성함을 특징으로 하는 자동차용 수동 변속기의 동기 장치를 제공한다.

Description

자동차용 수동 변속기의 동기 장치

본 발명은 자동차용 수동 변속기의 동기 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 슬리브 및 싱크로나이저 링 사이에 결합이 시작되는 챔퍼부의 치형을 개선하여 인덱스(index)량을 저감시킴으로써 변속감을 향상시킬 수 있도록 하는 자동차용 수동 변속기의 동기 장치에 관한 것이다.

자동차에 있어서 변속기는 동력 전달 장치의 한 부분으로서, 클러치와 추진축 사이에 설치되어 자동차의 주행 조건에 따라 엔진의 회전력을 변화시키는 역할을 수행하게 되며, 자동차를 후진시키기 위한 후진 장치를 갖추고 있다.

이러한 변속기는 유압에 의해 현재 자동차의 주행 조건에 따라 자동으로 변속이 이루어지는 자동 변속기와, 운전자가 직접 변속 레버를 조작하여 변속을 행하는 수동 변속기로 분류되는데, 본 발명은 후자인 수동 변속기에 관계한다.

상기한 수동 변속기의 기어 물림 방식에는 섭동 기어식, 상시 물림식, 동기 물림식이 있는데, 최근의 수동 변속기는 대개 섭동 물림식과 상시 물림식의 단점을 보완할 수 있도록 설계된 동기 물림식을 주로 채택하고 있다.

이러한 동기 물림식의 일반적인 동기 장치를 살펴보면 도 1에 도시한 바와 같이, 주축(1)상에 클러치 허브(3)가 스플라인(5) 결합되어 주축(1)과 일체로 회전이 이루어지며, 이 클러치 허브(3)의 외주면 기어부에는 축방향으로 이동 가능하도록 슬리브(7)가 치합된다.

그리고 상기한 클러치 허브(3)의 양측에는 상기한 슬리브(7)와 선택적으로 치합되는 클러치 기어(9, 11)와 일체로 형성되는 스피드 기어(13, 15)가 배치되며, 이 클러치 기어(9, 11)의 내측 즉 슬리브 측에 형성되는 코운부(17, 19)에는 동기시 클러치 작용을 수행하는 싱크로나이저 링(21, 23)이 배치된다.

또한 상기한 클러치 허브(3)의 외주면에는 원주 방향 등간격으로 싱크로나이저 키(25)가 배치되며, 이 싱크로나이저 키(25)는 그 내측부에 탄지되는 두 개의 싱크로나이저 스프링(27)의 탄성력에 의하여 지지되며, 슬리브(7)의 축방향 이동시 싱크로나이저 링(17, 19)이 상기한 클러치 기어(9, 11)의 코운부(17, 19)와 밀착하게 된다.

이에 따라 상기한 슬리브(7)의 내부면 챔퍼(chamfer)부가 싱크로나이저 링(23)(이하, 편의상 슬리브가 우측으로 이동할 경우를 나타냄)의 챔퍼부에 치합될 때, 도 4에 도시한 바와 같이 슬리브(7)의 챔퍼부 선단의 내각이 싱크로나이저 링(23)의 챔퍼부 선단의 내각 보다 작기 때문에 슬리브(7)의 챔퍼부 선단이 싱크로나이저 링(23)의 챔퍼부 선단 경사면에 접촉 이동하여 치합된다.

그래서 도 5에 도시한 바와 같이 실선의 슬리브(7)가 거리a 만큼의 인덱스 량으로 쇄선의 슬리브(7)까지 이동하게 된다.

그러나 종래의 동기 장치에서는 슬리브와 링에 치합거리를 나타내는 인덱스 량이 크기 때문에 변속감이 저감된다는 문제점이 있다.

또한 슬리브의 챔퍼부 선단 경사면이 싱크로나이저 링의 챔퍼부 선단 경사면의 끝부분에 금속 마찰 시간이 길기 때문에 싱크로나이저 링의 마모를 많이 발생시킨다는 단점이 있다.

따라서 본 발명에서는 종래의 이러한 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로서, 본 발명의 목적은 슬리브 및 싱크로나이저 링 사이에 결합이 시작되는 챔퍼부의 치형을 개선하여 인덱스 량을 저감시킴으로써 변속감을 향상시키는 자동차용 수동 변속기의 동기 장치를 제공하는 데 있다.

이를 실현하기 위하여, 본 발명은 변속시 변속 레버를 조작하면 슬리브가 변속 레버의 작동 방향에 따라 이동하면서 싱크로나이저 키를 밀어주어 이의 양측으로 배치되는 싱크로나이저 링을 택일적으로 밀어주어 이의 싱크로나이저 링이 클러치 기어의 코운부와 밀착되면서 마찰 작용으로 동기 작용을 하고, 이의 동기 작용으로 싱크로나이저 링과 클러치 기어의 챔퍼부가 슬리브의 내면 챔퍼부로 들어가면서 록킹이 이루어져 변속이 이루어지는 동기 장치에 있어서, 슬리브 또는 싱크로나이저 링의 챔퍼부를 개선하여 슬리브의 챔퍼부 선단 내각이 싱크로나이저 링의 챔퍼부 선단 내각보다 크게 되도록 형성함을 특징으로 하는 자동차용 수동 변속기의 동기 장치를 제공한다.

도 1은 일반적인 동기 장치를 나타내는 반 단면도.

도 2는 본 발명에 의한 슬리브 및 싱크로나이저 링의 치형의 일 부분을 나타내는 평면도.

도 3은 도 2의 A부를 확대하여 본 발명을 설명하는 확대도.

도 4는 종래에 관련하는 슬리브 및 싱크로나이저 링의 치형의 일부를 나타내는 평면도.

도 5는 도 4의 A부를 확대하여 종래의 동기 장치를 설명하는 확대도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 구성 및 작용의 예를 첨부한 도면에 의거하여 더욱 상세히 설명한다.

이러한 동기 물림식의 일반적인 동기 장치를 살펴보면 도 1에 도시한 바와 같이, 주축(1)상에 클러치 허브(3)가 스플라인(5) 결합되어 주축(1)과 일체로 회전이 이루어지며, 이 클러치 허브(3)의 외주면 기어부에는 축방향으로 이동 가능하도록 슬리브(7)가 치합된다.

그리고 상기한 클러치 허브(3)의 양측에는 상기한 슬리브(7)와 선택적으로 치합되는 클러치 기어(9, 11)와 일체로 형성되는 스피드 기어(13, 15)가 배치되며, 이 클러치 기어(9, 11)의 내측 즉 슬리브 측에 형성되는 코운부(17, 19)에는 동기시 클러치 작용을 수행하는 싱크로나이저 링(21, 23)이 배치된다.

또한 상기한 클러치 허브(3)의 외주면에는 원주 방향 등간격으로 싱크로나이저 키(25)가 배치되며, 이 싱크로나이저 키(25)는 그 내측부에 탄지되는 두 개의 싱크로나이저 스프링(27)의 탄성력에 의하여 지지되며, 슬리브(7)의 축방향 이동시싱크로나이저 링(17, 19)이 상기한 클러치 기어(9, 11)의 코운부(17, 19)와 밀착하게 된다.

이러한 동기 장치에 있어서, 본 실시예는 제2도에서와 같이(이하, 편의상 슬리브가 우측의 싱크로나이저 링에 치합되는 것을 나타냄) 슬리브(7)의 챔퍼부(29) 선단 경사면이 싱크로나이저 링(23)의 챔퍼부(31) 선단에 접촉하여 치합되는 것이다.

따라서 상기한 슬리브(7)의 챔퍼부(29) 선단 내각이 싱크로나이저 링(23)의 챔퍼부(31) 선단 내각보다 크게 되는 것이다.

이에 따라 도 3에 도시한 바와 같이 상기한 싱크로나이저 링(23)의 챔퍼부(31) 선단 경사면에 슬리브(7)의 챔퍼부(29)가 접촉하여 치합될 때까지 이동하게 되는 거리b인 인덱스 량이 저감되는 것이다.

특히 최적의 변속감과 내구성을 위하여 상기한 슬리브(7)의 챔퍼부(29) 선단 내각과 싱크로나이저 링(23)의 챔퍼부(31) 선단 내각의 차는 2°내지 4°로 하였다.

그래서 상기한 슬리브(7)의 챔퍼부(29)와 상기한 싱크로나이저 링(23)의 챔퍼부(31)가 치합되는 순간에 챔퍼부(29)와 챔퍼부(31)의 선단 경사면 끝부분이 금속 마찰을 하게 된다.

상술한 바와 같이 본 발명의 동기 장치는 슬리브와 싱크로나이저 링 사이에 발생하는 인덱스 량을 저감시킴으로써 변속감을 향상시킨다.

또한 싱크로나이저 링의 챔퍼부 선단 경사면의 끝부분이 슬리브의 챔퍼부와 금속 마찰하는 시간이 짧아지므로 싱크로나이저 링의 마모를 저감시킨다는 이점이 있다.

Claims (2)

1. 주축의 스플라인에 결합되는 클러치 허브와, 이 허브의 외측에 스플라인 결합되어 축방향으로 이동 가능한 슬리브와, 이 클러치 허브에 마련된 홈에 배치되는 싱크로나이저 키와, 스피드 기어와 일체로 형성된 클러치 기어에 형성되는 코운부의 외측면에 배치되어 변속시 마찰력을 부여하여 클러치 작용을 하는 싱크로나이저 링을 구비하여 구성되는 공지의 수동 변속기의 동기 장치에 있어서, 슬리브의 내측에 형성되는 챔퍼부 선단 내각이 싱크로나이저 링의 외주면에 형성되는 챔퍼부 선단 내각보다 크게 되도록 형성함을 특징으로 하는 자동차용 수동 변속기의 동기 장치.
2. 청구항 1에 있어서, 상기한 슬리브와 싱크로나이저 링의 챔퍼부 선단 내각 차는 2°내지 4°임을 특징으로 하는 자동차용 수동 변속기의 동기 장치.