KR100482107B1 - 수동 변속기의 싱크로나이저 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 슬리브와 클러치기어의 결합시에 미리 이들의 스플라인이 정열된 상태를 확보하도록 하여 슬리브와 클러치기어의 부딪힘을 방지하고 운전자의 변속감을 향상시킬 수 있도록 하는 수동 변속기의 싱크로나이저 장치를 제공한다.

Description

수동 변속기의 싱크로나이저 장치{synchronizer device of manual transmission}

본 발명은 수동 변속기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 보다 원활한 동기작용이 이루어질 수 있도록 하는 싱크로나이저 장치에 관한 것이다.

도 1에는 종래의 일반적인 싱크로나이저 장치의 작동상태가 설명되어 있는 바, 슬리브(100)와 싱크로나이저링(102) 및 클러치기어(104)의 거동이 좌측으로부터 우측으로 시계열적으로 설명되어 있다.

제일 좌측은 슬리브(100)가 우측으로 이동하면서 슬리브의 챔퍼가 싱크로나이저링의 챔퍼를 밀어서 클러치기어(104)와 싱크로나이저링(102)의 테이퍼면 사이에 마찰을 발생시키고, 이 마찰에 의해 클러치기어(104)의 회전속도가 증가되면서 슬리브(100)의 회전속도와 같게 되어 동기 되는 상태가 도시되어 있고,

두 번째는 슬리브(100)의 계속적인 이동으로 슬리브의 챔퍼가 싱크로나이저링의 챔퍼를 벗어나기 전까지 슬리브(100)와 싱크로나이저링(102) 및 클러치기어(104)의 회전속도가 같은 동기상태가 도시되어 있으며,

세 번째는 슬리브(100)가 더 이동되면서 슬리브의 챔퍼가 싱크로나이저링의 챔퍼를 벗어나고 아직 클러치기어(104)와는 치합되지 않은 상태로서, 싱크로나이저링(102)과 클러치기어(104)의 테이퍼면 사이에서 마찰력이 저감되어, 클러치기어(104)는 회전저항에 의해 슬리브(100)와 속도차이가 발생하여 순간적으로 동기붕괴가 일어나는 상태이다.

마지막은 슬리브의 챔퍼가 클러치기어의 챔퍼와 접촉하여 슬리브(100)와 클러치기어(104)가 완전한 결합상태로 들어가기 직전의 상태가 도시되어 있는바, 종래의 일반적인 싱크로나이저 장치에서는 이 순간에 상기 슬리브(100)와 클러치기어(104)의 스플라인이 정열된 상태를 보장 받을 수 없고 아울러 이전 시점의 동기붕괴에 의한 슬리브(100)와 클러치기어(104)의 속도차에 의해 슬리브(100)와 클러치기어(104)가 서로 부딪히면서 접촉하게 된다.

따라서, 상기와 같은 상태는 변속시의 소음 및 운전자가 변속시 걸림감을 느끼게 하는 원인이 되고 있다.

이에 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 슬리브와 클러치기어의 결합시에 미리 이들의 스플라인이 정열된 상태를 확보하도록 하여 슬리브와 클러치기어의 부딪힘을 방지하고 운전자의 변속감을 향상시킬 수 있도록 한 수동 변속기의 싱크로나이저 장치를 제공함에 그 목적이 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명 수동 변속기의 싱크로나이저 장치는 싱크로나이저링에 싱크로나이저링과 일체로 회전되도록 설치되며 슬리브의 축방향 이동에 의하여 반경방향으로 이동하도록 된 레버와;

상기 레버의 반경방향 이동에 의해 결합 및 분리되도록 상기 레버와 클러치기어 사이에 형성된 정렬 스플라인을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.

도 2 내지 도 7은 본 발명에 따른 싱크로나이저 장치의 구성 및 각 구성 부품의 구조가 도시되어 있는바, 싱크로나이저링(1)에 싱크로나이저링(1)과 일체로 회전되도록 설치되며 슬리브(3)의 축방향 이동에 의하여 반경방향으로 이동하도록 된 레버(5)가 구비되고, 상기 레버(5)와 클러치기어(7) 사이에는 상기 레버(5)의 반경방향 이동에 의해 결합 및 분리되도록 정렬 스플라인(9)이 구비되어 있다.

상기 레버(5)는 원주상에서 2개 이상의 다수로 분할되고 상기 분할된 레버는 서로 스프링에 의해 연결되는 구조로 구성될 수 있는 바, 본 실시예에서 상기 레버(5)는 상측레버(5-1)와 하측레버(5-2) 2개로 분할 되어 양측에서 스프링(11)에 의해 연결되도록 구성 하였으며, 상기 레버(5)에는 싱크로나이저링(1)의 테이퍼면이 클러치기어의 테이퍼면에 끼이는 것을 방지하기 위한 힌지(5-3)와 링가압돌기(5-4)가 함께 구비되어 있다.

따라서, 상기 상측레버(5-1)와 하측레버(5-2)는 일체로 되어 싱크로나이저링(1)에 도 5와 같이 결합된다. 물론, 상기와 같이 레버(5)가 결합될 수 있도록 싱크로나이저링(1)에는 클러치기어를 향하는 면에 단차면(1-1)을 두어 상기 레버(5)가 끼워질 수 있도록 하였다.

한편, 상기 슬리브(3)에는 상기 레버(5)와 상호 작용할 일부분에 상기 레버(5)를 반경방향 내측으로 이동시킬 수 있도록 반경방향에 대하여 기울어진 가압챔퍼(3-1)가 형성되고, 상기 레버(5)에는 상기 가압챔퍼(3-1)에 접촉되어 레버(5)가 반경방향 내측으로 이동되도록 유도하는 피가압챔퍼(5-5)가 형성되어 있으며, 그에 따라 상기 피가압챔퍼(5-5)가 슬리브의 가압챔퍼(3-1)와 상호 작용할 수 있도록 상기 싱크로나이저링(1)에는 상하로 스플라인이 제거된 삭제부(1-2)가 형성되어 있다.

상기 정렬 스플라인(9)은 상기 클러치기어(7)의 테이퍼면에 인접한 위치에 상기 클러치기어의 외측 스플라인(7-1)과 요철의 위상이 동일하게 형성된 기어측 스플라인(7-2)과, 상기 기어측 스플라인(7-2)에 치합되도록 상기 레버(5)의 내측 일부에 형성된 레버측 스플라인(5-6)으로 구성되어 있다.

이하 도 8 내지 도 10을 참조하여 상기와 같이 구성된 본 발명 실시예의 작용을 설명하면 다음과 같다.

도 8의 제일 좌측에 도시된 것은 본 발명 싱크로나이저 장치의 중립상태를 도시한 것으로서, 상측레버(5-1)와 하측레버(5-2)는 스프링(11)에 의해 반경방향 외측으로 벌어져 있는 상태로서 상기 레버(5)의 내측에 구비된 레버측 스플라인(5-6)은 상기 클러치기어의 기어측 스플라인(7-2)에 치합되지 않는 상태이다(도 9참조).

따라서, 슬리브(3)와 싱크로나이저링(1) 및 상기 레버(5)는 일체로 회전하지만, 상기 클러치기어(7)에는 회전력이 전달되지 않는 상태이다.

그 다음의 상태는 슬리브(3)가 우측으로 이동하여 싱크로나이저링(1)이 클러치기어(7)와 함께 동기된 상태를 도시한 것으로서, 종래의 일반적인 싱크로나이저 장치의 동기작용과 동일하며, 아직까지는 상기 레버(5)가 아무런 작용도 하지 않고 있는 상태이다.

그 다음의 세번째 상태는 종래의 싱크로나이저 장치에서 동기붕괴가 발생했던 상태로서, 이때 본 발명에 의한 싱크로나이저 장치는 상기 슬리브(3)의 챔퍼가 싱크로나이저링(1)의 챔퍼를 벗어나면서 동시에 상기 가압챔퍼(3-1)가 레버의 피가압챔퍼(5-5)를 가압하여 레버(5)가 반경방향 내측으로 스프링(11)을 압축시키면서 이동하도록 한다.

이에 의해 상기 레버(5)의 내측 일부에 형성된 레버측 스플라인(5-6)이 상기 클러치기어에 형성되어 있는 기어측 스플라인(7-2)에 결합되는데, 이 과정에서 상기 클러치기어의 외측 스플라인(7-1)은 상기 슬리브(3)의 스플라인과 정렬하게 되어, 이후 슬리브(3)의 이동에 의한 완전 결합이 용이하게 이루어지게 된다.

이는 상기 클러치기어의 기어측 스플라인(7-2)이 클러치기어의 외측 스플라인(7-1)과 동일한 위상으로 요철이 형성된 상태에서 상기 레버측 스플라인(5-6)에 결합되며, 상기 레버측 스프라인(5-6)의 요철은 싱크로나이저링(1)에 대해서 일정한 위상으로 적절히 형성될 수 있기 때문이다.

한편, 상기 레버(5)에 구비된 힌지(5-3)와 링가압돌기(5-4)는 상기 슬리브(3)의 가압챔퍼(3-1)가 레버의 피가압챔퍼(5-5)를 가압할 때 레버(5)의 약한 회동을 유도하여 싱크로나이저링(1)의 테이퍼면이 클러치기어(7)의 테이퍼면에 끼이는 것을 방지하도록 한다.

도 8의 제일 우측에는 슬리브(3)가 우측으로 완전히 이동하여 슬리브(3)와 클러치기어(7)가 완전히 결합된 변속완료의 상태를 도시하고 있으며, 슬리브(3)가 좌측으로 이동하면서 결합이 해제되는 경우에는 상기 상측레버(5-1)와 하측레버(5-2)는 상기 스프링(11)에 의해 반경방향 외측으로 벌어져서 도 8의 제일 좌측의 상태로 복귀된다.

이상과 같이 본 발명에 의하면, 슬리브와 클러치기어의 결합시에 미리 이들의 스플라인이 정열된 상태를 확보하도록 하여 슬리브와 클러치기어의 부딪힘을 방지하고 운전자의 변속감을 향상시킬 수 있도록 한다.

도 1은 종래 기술에 의한 싱크로나이저 장치의 작동상태를 설명한 설명도,

도 2는 본 발명에 의한 싱크로나이저 장치의 구성을 도시한 도면,

도 3은 도 2의 싱크로나이저링을 도시한 도면,

도 4는 도 2의 레버를 도시한 도면,

도 5는 도 3과 도 4의 싱크로나이저링 및 레버의 조립상태도,

도 6은 도 2의 클러치기어를 도시한 도면,

도 7은 도 2의 슬리브를 도시한 도면,

도 8은 도 2의 싱크로나이저 장치의 작동을 설명한 도면,

도 9는 도 8의 중립 상태를 도시한 도면,

도 10은 도 8의 변속완료 상태를 도시한 도면이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1; 싱크로나이저링1-1; 단차면

1-2; 삭제부3; 슬리브

3-1; 가압챔퍼5; 레버

5-1; 상측레버 5-2; 하측레버

5-5; 피가압챔퍼5-6; 레버측 스플라인

7; 클러치기어7-1; 외측 스플라인

7-2; 기어측 스플라인9; 정렬 스플라인

11; 스프링

Claims (6)

1. 싱크로나이저링에 싱크로나이저링과 일체로 회전되도록 설치되며 슬리브의 축방향 이동에 의하여 반경방향으로 이동하도록 된 레버와;

   상기 레버의 반경방향 이동에 의해 결합 및 분리되도록 상기 레버와 클러치기어 사이에 형성된 정렬 스플라인;

   을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 수동 변속기의 싱크로나이저 장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 레버는 원주상에서 상측레버와 하측레버로 분할되어 각각의 양단이 서로 스프링에 의해 연결된 것

   을 특징으로 하는 수동 변속기의 싱크로나이저 장치.
3. 제2항에 있어서,

   상기 상측레버와 하측레버 각각에는 싱크로나이저링이 클러치기어에 끼이는 것을 방지하기 위한 힌지와 링가압돌기가 형성된 것

   을 특징으로 하는 수동 변속기의 싱크로나이저 장치.
4. 제1항에 있어서,

   상기 슬리브에는 상기 레버를 반경방향 내측으로 이동시킬 수 있도록 반경방향에 대하여 기울어진 가압챔퍼가 형성되고,

   상기 레버에는 상기 가압챔퍼에 접촉되어 레버가 반경방향 내측으로 이동되도록 유도하는 피가압챔퍼가 형성된 것

   을 특징으로 하는 수동 변속기의 싱크로나이저 장치.
5. 제4항에 있어서,

   상기 싱크로나이저링에는 상기 피가압챔퍼가 상기 가압챔퍼와 상호 작용할 수 있는 공간을 제공하기 위하여 일부의 스플라인이 제거된 삭제부가 형성된 것을 특징으로 하는 수동 변속기의 싱크로나이저 장치.
6. 제1항에 있어서, 상기 정렬 스플라인은

   상기 클러치기어의 테이퍼면에 인접한 위치에 상기 클러치기어의 외측 스플라인과 요철의 위상이 동일하게 형성된 기어측 스플라인과,

   상기 기어측스플라인에 치합되도록 상기 레버의 내측 일부에 형성된 레버측 스플라인

   으로 이루어진 것을 특징으로 하는 수동 변속기의 싱크로나이저 장치.