KR100483154B1 - 수동 변속기의 동기장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 스피드 기어와 클러치 기어가 서로 상반된 일정 비틀림 각을 갖는 형태로 형성하여 상호 압입 끼워맞춤 방식으로 결합시킴으로써, 상호 체결력 및 내구성을 향상시킬 수 있고 상기 클러치 기어의 이탈을 방지하기 위한 별도의 공정이 불필요하므로 작업 공적을 축소함과 아울러 제조 비용을 줄일 수 있는 수동 변속기용 동기장치를 제공하기 위한 것으로, 주축 상에 스플라인 결합되는 클러치 허브와, 상기 클러치 허브의 외주면 기어부에 축방향으로 이동 가능하도록 치합되는 슬리브와, 상기 클러치 허브의 양측에는 위치되어 상기 슬리브와 선택적으로 치합되는 클러치 기어와, 상기 클러치 기어와 일체로 조립되는 스피드 기어와, 상기 클러치 기어의 내측 코운부와 마찰작용을 수행하도록 내주면에 마찰부가 형성되는 싱크로나이저 링을 포함하여 구성되고, 일체로 조립되는 상기 클러치 기어와 상기 스피드 기어는 각각 소정의 비틀림 각을 갖도록 형성되어 기어 물림되는 것과 아울러 압입 끼워 맞춤으로 조립되어 결합되는 것을 특징으로 한다.

Description

수동 변속기의 동기장치{Synchronizer for Manual Transmission}

본 발명은 수동 변속기의 동기장치에 관한 것으로서, 특히 스피드 기어와 클러치 기어 사이의 체결구조를 개선하여 상호 체결력을 향상시킬 수 있고, 체결력을 향상시키기 위한 별도의 공정이 불필요하여 제조 비용을 줄일 수 있는 수동 변속기용 동기장치에 관한 것이다.

일반적으로 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.

도 1은 종래 기술에 따른 동기 물림식 동기장치의 반 단면도이고, 도 2는 종래 기술에 따른 동기장치의 스피드 기어와 클러치 기어 사이의 체결구조를 나타낸 단면도이다.

종래의 동기장치는 엔진으로부터 동력이 제공되는 주축(102) 상에 싱크로나이저 허브(104)가 스플라인 결합되어 주축(102)과 일체로 회전이 이루어지며, 이 싱크로나이저 허브(104)의 외주면 기어부에는 축방향으로 이동 가능하도록 슬리브(106)가 치합된다.

그리고 싱크로나이저 허브(104)의 양측에는 슬리브(106)와 선택적으로 치합되는 클러치 기어(108)와 결합되는 스피드 기어(110)가 배치되며, 이 클러치 기어(108)의 내측에 형성되는 코운부(112)에는 동기시 동기 작용을 수행하는 싱크로나이저 링(116)이 배치되어 이루어진다.

싱크로나이저 링(116)은 클러치 기어의 코운부(112)와의 마찰작용을 위해 내주면에 일정 경사각을 갖는 마찰부(114)가 형성된다.

그리고, 클러치 허브(104)의 외주면에는 원주 방향 등간격으로 싱크로나이저 키(118)가 배치되며, 이 싱크로나이저 키(118)는 그 내측부에 탄지되는 두 개의 싱크로나이저 스프링(120)의 탄성력에 의하여 지지되며, 슬리브(106)가 좌측 또는 우측으로 이동하게 되면 싱크로나이저 링의 마찰부(114)가 클러치 기어의 코운부(112)와 밀착하여 마찰작용을 하여, 스피드 기어(110)가 회전력을 전달받기 시작하며, 슬리브(106)의 계속적인 동작 과정으로 싱크로나이저 링(116)과 클러치 기어(108)가 동기되어 동력이 전달된다.

여기에서, 상기 스피드 기어(110)와 클러치 기어(108)는 분리형일 경우 상호 스프라인 결합된다. 즉, 도 2에 도시된 바와 같이, 스피드 기어(110)의 일측 외경과 클러치 기어(108)의 일측 내경에 각각 스플라인(130,132)을 가공하여 상호 스플라인 결합시킨다. 그리고, 상기 클러치 기어(108)가 상기 스피드 기어(110)에서 이탈되는 것을 방지하기 위해 전자빔 용접을 실시한다.

그러나, 상기한 바와 같은 종래 기술에 의한 수동변속기의 동기장치는 스피드 기어와 클러치 기어가 스플라인 결합되고, 상기 클러치 기어의 이탈을 방지하지하기 위해 전자 빔 용접을 하여야 되므로 작업 공정이 복잡해지고 그에 따른 제조 비용이 증대되는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 스피드 기어와 클러치 기어가 서로 상반된 일정 비틀림 각을 갖는 형태로 형성하여 상호 압입 끼워맞춤 방식으로 결합시킴으로써, 상호 체결력 및 내구성을 향상시킬 수 있고 상기 클러치 기어의 이탈을 방지하기 위한 별도의 공정이 불필요하므로 작업 공적을 축소함과 아울러 제조 비용을 줄일 수 있는 수동 변속기용 동기장치를 제공하는 데 있다.

상기한 과제를 실현하기 위한 본 발명의 수동 변속기의 동기장치는 주축 상에 스플라인 결합되는 클러치 허브와, 상기 클러치 허브의 외주면 기어부에 축방향으로 이동 가능하도록 치합되는 슬리브와, 상기 클러치 허브의 양측에는 위치되어 상기 슬리브와 선택적으로 치합되는 클러치 기어와, 상기 클러치 기어와 일체로 조립되는 스피드 기어와, 상기 클러치 기어의 내측 코운부와 마찰작용을 수행하도록 내주면에 마찰부가 형성되는 싱크로나이저 링을 포함하여 구성되고, 일체로 조립되는 상기 클러치 기어와 상기 스피드 기어는 각각 소정의 비틀림 각을 갖도록 형성되어 기어 물림되는 것과 아울러 압입 끼워 맞춤으로 조립되어 결합되는 것을 특징으로 한다.

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

도 3은 본 발명에 따른 동기장치를 나타낸 반 단면도이고, 도 4는 본 발명에 따른 동기장치의 스피드 기어와 클러치 기어의 체결구조를 나타낸 단면도이다.

본 발명의 동기장치는 엔진으로부터 구동력이 제공되는 주축(2) 상에 스플라인 결합되어 주축(2)과 일체로 회전이 이루어지는 싱크로나이저 허브(4)와, 이 싱크로나이저 허브(4)의 외주면 기어부에는 축방향으로 이동 가능하도록 치합되는 슬리브(6)와, 싱크로나이저 허브(4)의 양측에 각각 배치되어 슬리브(6)와 선택적으로 치합되는 클러치 기어(8)와, 상기 클러치 기어(8)와 연결되어 구동력을 피동축으로 전달하는 스피드 기어(10)와, 클러치 기어(8)와 마찰되어 동기 작용을 수행하는 싱크로나이저 링(16)과, 클러치 허브(4)의 외주면에는 원주 방향 등간격으로 배치되는 싱크로나이저 키(18) 등으로 구성된다.

상기 스피드 기어(10)는 상기 주축(2) 상에 공회전 가능하게 끼워지고, 그 외주면에는 다른 스피드 기어와 상시 물림되며 그 일측 외주면에는 상기 클러치 기어(8)와 기어 물림되는 제1기어 물림부(32)가 형성된다.

그리고, 상기 클러치 기어(8)는 상기 슬리브(6)의 이동에 따라 슬리브(6)와 치합되도록 외주면에는 상기 슬리브(6)와 치합되는 기어치가 형성되고, 그 내주면에는 상기 스피드 기어(10)의 제1기어 물림부(32)에 압입 끼워 맞춤 방식에 의해 기어 물림되는 제2기어물림부(30)가 형성된다.

여기에서, 상기 클러치기어(8)의 내주면에 형성되는 제2기어물림부(30)와 상기 클러치기어(8)의 내주로 삽입되는 끼워맞춤되는 상기 스피드기어(10)의 제1기어물림부(32)는 헬리컬기어 형태로 형성된다.

그래서, 상기 각 제 1,2기어물림부(32)(30)는 소정의 비틀림각을 갖는다.

그리고, 상기 스피드 기어의 제1기어 물림부(32)와 클러치 기어의 제2기어 물림부(30)는 상호 압입 끼워맞춤 방식으로 조립되어 서로의 이격거리가 최소화됨으로서 상기 클러치 기어(8)가 스피드 기어(10)에서 이탈되지 않도록 한다. 이와 같이 이루어진 본 발명에 따른 동기장치의 작용을 다음에서 설명한다.

슬리브(6)가 좌측 또는 우측으로 이동하게 되면 싱크로나이저 링의 랜드부(12)가 클러치 기어의 코운부(14)와 마찰에 의한 동기 작용을 하여 스피드 기어(10)가 회전력을 전달받기 시작하고, 슬리브(6)가 더 이동되어 슬리브(6)와 클러치 기어(8) 사이의 상대 속도차가 감소된 상태에서 슬리브(6)와 클러치 기어(8)가 치합되어 동력의 전달이 이루어진다.

따라서, 상기와 같이 구성되고 작용되는 본 발명의 수동 변속기의 동기장치는 스피드 기어의 일측 외주면에 일정 비틀림 각을 갖는 제1기어 물림부를 형성하고, 클러치 기어의 내주면에 상기 제1기어 물림부와 기어 물림되는 제2기어 물림부를 형성하며, 제1 및 제2기어물림부가 압입 끼워 맞춤 방식으로 상호 조립됨으로서 양측 기어 사이의 체결력을 향상시키는 이점을 가지고 있다. 그리고, 본 발명의 수동 변속기의 동기장치는 스피드기어와 클러치기어의 체결력이 향상되어 일체로 동력을 전달함으로서 내구성을 증대시킬 수 있고, 나아가 클러치 기어의 이탈을 방지하기 위한 별도의 작업 공정이 불필요하여 제조 공정을 단축함과 아울러 제조 비용을 줄일 수 있는 이점이 있다.

도 1은 종래 기술에 의한 수동 변속기의 동기장치의 단면도,

도 2는 종래 기술에 따른 동기장치의 스피드 기어와 클러치 기어 사이의 체결구조를 나타낸 단면도,

도 3은 본 발명에 따른 수동 변속기의 동기장치의 단면도,

도 4는 본 발명에 따른 동기장치의 스피드 기어와 클러치 기어의 체결구조를 나타낸 단면도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

2 : 주축 4 : 클러치 허브

6 : 슬리브 8, 10 : 클러치 기어

16 : 코운부 20 : 싱크로나이저 링

22 : 마찰부 26 : 제1마찰부

28 : 제2마찰부

Claims (3)

1. 주축 상에 스플라인 결합되는 클러치 허브와,

   상기 클러치 허브의 외주면 기어부에 축방향으로 이동 가능하도록 치합되는 슬리브와,

   상기 클러치 허브의 양측에는 위치되어 상기 슬리브와 선택적으로 치합되는 클러치 기어와,

   상기 클러치 기어와 일체로 조립되는 스피드 기어와,

   상기 클러치 기어의 내측 코운부와 마찰작용을 수행하도록 내주면에 마찰부가 형성되는 싱크로나이저 링을 포함하여 구성되고,

   일체로 조립되는 상기 클러치 기어와 상기 스피드 기어는 각각 소정의 비틀림 각을 갖도록 형성되어 기어 물림되는 것과 아울러 압입 끼워 맞춤으로 조립되어 결합되는 것을 특징으로 하는 수동 변속기용 동기장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 스피드 기어는 상기 클러치 기어의 내주로 삽입되어 끼워 맞춤되는 것을 특징으로 하는 수동 변속기용 동기장치.
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