KR100489402B1 - Combination Structure for speed-gear of manual transmission - Google Patents
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Abstract
본 발명은 자동차의 수동 변속기에 관한 것으로써, 특히 변속기의 입력축 또는 부축에 고정되고, 니들 베어링을 매개로 변속기어가 공회전될 수 있도록 취부되는 수동 변속기의 기어 슬리브에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a manual transmission of a motor vehicle, and more particularly, to a gear sleeve of a manual transmission which is fixed to an input shaft or a minor shaft of a transmission and is mounted so that the transmission gear can be idled through a needle bearing.
상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 수동 변속기의 스피드 기어 결합구조는 상기 스피드 기어가 주축 상에서 회전가능하도록 상기 주축과 상기 스피드 기어 사이에 니들 베어링이 설치되는 바, 상기 니들 베어링이 안착되도록 상기 니들 베어링과 상기 주축 사이에 기어 슬리브를 설치하는데 있어서, 상기 기어 슬리브의 후방부 일단에 반경 방향으로 연장되도록 기어 구획부를 형성하여 상기 기어 슬리브와 접촉되는 스페이서와 상기 기어 슬리브 간의 접촉면적을 크게 하여 상기 스페이서에 단위당 가해지는 압력을 저감시키고, 이로 인해 상기 스페이서와 이의 후방에서 접하는 허브 기어 간의 접촉 응력을 감소시킴으로써 상기 부재의 표면이 마모되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.In the speed gear coupling structure of the manual transmission according to the present invention configured as described above, a needle bearing is installed between the main shaft and the speed gear so that the speed gear is rotatable on the main shaft, so that the needle bearing is seated. And a gear sleeve between the main shaft and the main shaft, wherein a gear partition is formed at one end of the rear portion of the gear sleeve in a radial direction so as to increase the contact area between the spacer in contact with the gear sleeve and the gear sleeve. The pressure applied per unit is reduced, thereby reducing the contact stress between the spacer and the hub gear in contact with the rear thereof, thereby preventing wear of the surface of the member.
Description
본 발명은 자동차의 수동 변속기에 관한 것으로써, 특히 변속기의 입력축 또는 부축에 고정되고, 니들 베어링을 매개로 변속기어가 공회전될 수 있도록 취부되는 수동 변속기의 기어 슬리브에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a manual transmission of a motor vehicle, and more particularly, to a gear sleeve of a manual transmission which is fixed to an input shaft or a minor shaft of a transmission and is mounted so that the transmission gear can be idled through a needle bearing.
일반적으로 자동차의 변속기는 엔진의 회전 동력을 차륜으로 전달함에 있어서, 입력 회전수에 대한 출력 회전수를 변화시키는 장치로서, 자동 변속기와 수동 변속기가 있다.In general, a transmission of an automobile is a device for changing an output rotational speed with respect to an input rotational speed in transmitting rotational power of an engine to a wheel, and includes an automatic transmission and a manual transmission.
도 1은 일반적인 자동차의 수동 변속기의 일예가 도시된 단면도이고, 도 2는 종래 기술에 따른 수동 변속기의 스피드 기어 결합구조가 도시된 단면도이다.1 is a cross-sectional view showing an example of a manual transmission of a typical vehicle, Figure 2 is a cross-sectional view showing a speed gear coupling structure of a manual transmission according to the prior art.
일반적인 수동 변속기는 도 1에 도시된 바와 같이, 변속기 케이스(4) 내에 구비되어 클러치(미도시)로부터 동력을 전달받아 회전하는 주축(10)과, 상기 주축(10)으로부터 변속 동력을 전달받아 회전하는 부축(20)과, 상기 주축(10)과 부축(20)에 각각 장착되어 일정한 속도비가 형성되도록 하는 1단 기어(11,21), 2단 기어(12,22), 3단 기어(13,23), 4단 기어(14,24), 5단 기어(15,25)와 상기 각 기어 사이에 설치되어 기어 변속시 동기 회전이 이루어지도록 하는 싱크로 기구(s)로 구성된다. As shown in FIG. 1, a typical manual transmission is provided in a transmission case 4 and is rotated by receiving power from a clutch (not shown) and a transmission power transmitted from the main shaft 10. The first gear (11, 21), the second gear (12, 22), the third gear (13) to be mounted on the sub-shaft 20 and the main shaft (10) and the sub-shaft (20) to form a constant speed ratio, respectively. And 23, four gears 14 and 24, and five gears 15 and 25, and a synchro mechanism s installed between the respective gears so as to achieve synchronous rotation during gear shifting.
상기 수동 변속기에서 5단 기어의 결합 구조는 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 주축(10) 상에 허브 기어(30)가 상기 주축(10)과 일체로 회전되도록 스플라인 결합되고, 상기 허브 기어(30)의 외주면 기어부에는 축방향으로 이동 가능하도록 싱크로나이저 슬리브(32)가 치합된다.As shown in FIG. 2, the coupling structure of the fifth gear in the manual transmission is spline-coupled so that the hub gear 30 rotates integrally with the spindle 10 on the main shaft 10, and the hub gear ( The synchronizer sleeve 32 is meshed with the outer circumferential surface gear portion 30 to be movable in the axial direction.
그리고, 상기 허브 기어(30)의 일측에는 상기 싱크로나이저 슬리브(32)가 선택적으로 치합되는 클러치 기어(36) 및 상기 클러치 기어(36)와 일체로 형성되는 5단 기어(15)가 배치되며, 상기 클러치 기어(36)의 내측에는 변속시 동기 작용을 수행하는 싱크로나이저 링(34)이 배치되게 된다.In addition, a clutch gear 36 to which the synchronizer sleeve 32 is selectively engaged and a fifth gear 15 integrally formed with the clutch gear 36 are disposed at one side of the hub gear 30, Inside the clutch gear 36, a synchronizer ring 34 which performs a synchronous action at the time of shifting is disposed.
한편, 상기 5단 기어(15)와 주축(10) 사이에는 상기 5단 기어(15)만의 회전이 가능케 하는 니들 베어링(46)이 설치되고, 상기 5단 기어(15)와 상기 허브 기어(30) 사이에는 일측에서 상기 주축(10)에 외삽되어 상기 5단 기어(15)의 이동을 제한하는 스페이서(44)가 구비된다.Meanwhile, a needle bearing 46 is installed between the fifth gear 15 and the main shaft 10 to allow the fifth gear 15 to rotate only. The fifth gear 15 and the hub gear 30 are installed. Between the) is provided with a spacer 44 extrapolated to the main shaft 10 from one side to limit the movement of the fifth gear (15).
또한, 상기 5단 기어(15)가 공회전 할 수 있도록 상기 니들 베어링(46)과 주축(10) 사이에는 원통 형상의 기어 슬리브(42)가 장착된다.In addition, a cylindrical gear sleeve 42 is mounted between the needle bearing 46 and the main shaft 10 so that the fifth gear 15 can idle.
상기와 같이 구성된 종래의 수동 변속기에서는 엔진의 동력이 부축(20)에 전달되면, 변속단 기어(미도시)가 5단 기어(15)를 구동시켜 상기 5단 기어(15)가 주축(10) 상에서 공회전되도록 한다.In the conventional manual transmission configured as described above, when the power of the engine is transmitted to the sub-shaft 20, a shift gear (not shown) drives the fifth gear 15 so that the fifth gear 15 is the main shaft 10. Allow idling on the bed.
이와 같은 상태에서 변속 조작에 의해 상기 싱크로나이저 슬리브(32)가 어느 한 방향으로 이동되면, 싱크로나이저 링(34)에 축방향 작용력이 부여되어 상기 싱크로나이저 링(34)의 마찰작용에 의해 주축(10)과 연결된 상기 싱크로나이저 슬리브(32)와 부축(20)과 연결된 상기 5단 기어(15)가 동기화 되어 변속이 이루어진다.In this state, when the synchronizer sleeve 32 is moved in one direction by a shifting operation, an axial action force is applied to the synchronizer ring 34, and the main shaft (by the friction action of the synchronizer ring 34) The synchronizer sleeve 32 connected to the 10 and the fifth gear 15 connected to the sub-shaft 20 are synchronized to shift.
그러나, 종래의 5단 기어의 결합구조에서는 변속기가 5단 구동시에 주축(10)의 휨현상이 발생되게 되는 경우, 상기 기어 슬리브(42)의 후방측면과 상기 스페이서(44)의 접촉면적이 상대적으로 작게되므로 상기 스페이서(44)와 상기 허브 기어(30)의 접촉 응력이 증대되어 상기 허브 기어(30) 및 스페이서(44)와 상기 5단 기어(15)의 표면에 마모가 발생되는 문제점이 있다.However, in the conventional coupling structure of the five-speed gear, when the transmission causes bending of the main shaft 10 during five-speed driving, the contact area between the rear side of the gear sleeve 42 and the spacer 44 is relatively. Since the contact stress between the spacer 44 and the hub gear 30 is increased, wear occurs on the surfaces of the hub gear 30, the spacer 44, and the fifth gear 15.
본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 스피드 기어가 안착되는 기어 슬리브와 상기 기어 슬리브의 후방측면에서 접하는 스페이서의 접촉면적을 증대시켜 상기 스페이서와 허브 기어의 접촉응력을 저감시켜 상기 부재의 표면이 마모되는 것을 방지하는 수동 변속기의 기어 슬리브 구조를 제공하는데 그 목적이 있다. The present invention has been made to solve the above-mentioned problems of the prior art, and increases the contact area of the gear sleeve on which the speed gear is seated and the spacer in contact with the rear side of the gear sleeve to reduce the contact stress between the spacer and the hub gear. It is an object of the present invention to provide a gear sleeve structure of a manual transmission, thereby preventing wear of the surface of the member.
상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 수동 변속기의 기어 슬리브 구조는 수동 변속기의 회전축에 고정되어 일체로 회전되는 허브 기어와, 상기 허브 기어의 일측에서 상기 회전축과의 사이에 배치된 니들 베어링에 의해 회전 가능하게 결합된 스피드 기어와, 상기 니들 베이링과 상기 회전축 사이에 설치되는 기어 슬리브와, 상기 회전축에 외삽되고 상기 허브 기어와 상기 스피드 기어 사이에 위치되어 상기 스피드 기어의 이동을 제한하는 스페이서를 포함하는 수동 변속기의 스피드 기어 결합구조에 있어서, 상기 기어 슬리브의 일측부에는 상기 스피드 기어의 후방에 배치된 상기 허브 기어와 상기 스페이서의 접촉 응력을 저감하기 위해, 상기 기어 슬리브와 상기 스페이서와의 접촉면적을 크게 하도록 하는 면압 저감수단이 형성된 것을 특징으로 한다.The gear sleeve structure of the manual transmission according to the present invention for solving the above problems is fixed to the rotating shaft of the manual transmission is fixed to the hub gear and the needle bearing disposed between the rotary shaft on one side of the hub gear A speed gear rotatably coupled by a gear, a gear sleeve installed between the needle bearing and the rotation shaft, and a spacer extrapolated to the rotation shaft and positioned between the hub gear and the speed gear to limit movement of the speed gear. In the speed gear coupling structure of the manual transmission comprising a, in one side of the gear sleeve in order to reduce the contact stress of the hub gear and the spacer disposed behind the speed gear, the gear sleeve and the spacer of the Characterized in that the surface pressure reducing means is formed to increase the contact area. It shall be.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 3은 본 발명에 따른 수동 변속기의 스피드 기어 결합구조의 실시예가 도시된 단면도이고, 도 4는 도 3에 도시된 스피드 기어 결합구조에 의한 기어 슬리브가 도시된 사시도이다.3 is a cross-sectional view showing an embodiment of a speed gear coupling structure of the manual transmission according to the present invention, Figure 4 is a perspective view showing a gear sleeve by the speed gear coupling structure shown in FIG.
상기와 같이 구성된 본 발명의 동작을 살펴보면 다음과 같다.Looking at the operation of the present invention configured as described above are as follows.
상기 실시예에 따른 수동 변속기의 스피드 기어 결합구조는 도 3에 도시된 바와 같이, 변속기의 주축(50)에 고정되어 일체로 회전되는 허브 기어(70)가 설치되고, 상기 허브 기어(70)의 외주면에 축방향으로 이동 가능하도록 싱크로나이저 슬리브(72)가 결합된다.Speed gear coupling structure of the manual transmission according to the embodiment is shown in Figure 3, the hub gear 70 is fixed to the main shaft 50 of the transmission is integrally rotated, the hub gear 70 of the The synchronizer sleeve 72 is coupled to the outer circumferential surface so as to be axially movable.
또한, 상기 싱크로나이저 슬리브(72)의 이동시 축방향 작용력을 받는 싱크로나이저 링(74)과, 상기 싱크로나이저 링(74)과 동기작용을 행한 후 상기 싱크로나이저 슬리브(72)와 치합되는 클러치 기어(76)가 상기 허브 기어(70)의 일측에 설치되며, 상기 클러치 기어(76)를 통해 회전 가능하게 결합된 주축(50)에 스피드 기어(55)가 연결되어, 부축(미도시)에 고정된 변속단 기어와 일정 기어비로 상시 물림되게 된다. In addition, a clutch gear that is engaged with the synchronizer sleeve 72 after synchronizing with the synchronizer ring 74 which receives an axial action force when the synchronizer sleeve 72 moves, and the synchronizer ring 74. 76 is installed on one side of the hub gear 70, the speed gear 55 is connected to the main shaft 50 rotatably coupled via the clutch gear 76, is fixed to a minor shaft (not shown) It is always bite at the gear ratio and the gear ratio.
그리고, 상기 스피드 기어(55)가 상기 주축(50)상에서 회전가능하도록 상기 주축(50)과 상기 스피드 기어(55) 사이에는 니들 베어링(86)이 설치되고, 상기 니들 베이링(86)이 안착되도록 상기 니들 베이링(86)과 상기 주축(50) 사이에는 기어 슬리브(82)가 설치되고, 상기 주축(50)에는 상기 스피드 기어(55)의 이동을 제한하도록 스페이서(84)가 외삽되어 상기 허브 기어(70)와 상기 스피드 기어(55) 사이에 위치된다.In addition, a needle bearing 86 is installed between the main shaft 50 and the speed gear 55 such that the speed gear 55 is rotatable on the main shaft 50, and the needle bearing 86 is seated. A gear sleeve 82 is installed between the needle bearing 86 and the main shaft 50 so that the spacer 84 is extrapolated to limit the movement of the speed gear 55 to the main shaft 50. It is located between the hub gear 70 and the speed gear 55.
여기서, 상기 기어 슬리브(82)는 중앙부에 원통형상으로 이루어진 원통부(82a)가 형성되고, 다른 변속 기어(미도시)와 접하게 되는 상기 원통부(82a)의 전방측 일단에는 반경 방향으로 연장되어 상기 스피드 기어(55)가 다른 변속 기어의 사이에 위치되도록 제 1 기어 구획부(82b)가 형성된다.Here, the gear sleeve 82 has a cylindrical portion 82a formed in a cylindrical shape at a central portion thereof, and extends in a radial direction at one end of the front side of the cylindrical portion 82a which is in contact with another transmission gear (not shown). The first gear partition 82b is formed so that the speed gear 55 is positioned between the other transmission gears.
한편, 상기 주축(50)에 휨현상이 발생되는 경우, 상기 스페이서(84)와 상기 허브의 접촉 응력이 부분적으로 증대되게 되므로 이를 방지하기 위하여 상기 스페이서(84)와 접하게 되는 상기 기어 슬리브(82)의 원통부(82a)의 후방측 일단면과 상기 스페이서(84)의 접촉 면적을 크게 하도록 상기 원통부(82a)의 후방측 일단에는 반경 방향으로 연장되어, 연장된 일측면이 상기 스페이서(84)와 접촉되도록 하는 제 2 기어 구획부(82c)가 형성된다.On the other hand, when the bending phenomenon occurs in the main shaft 50, the contact stress between the spacer 84 and the hub is partially increased, so that the gear sleeve 82 of the gear sleeve 82 which is in contact with the spacer 84 to prevent this One end of the rear side of the cylindrical portion 82a extends in a radial direction so as to increase the contact area between the rear end of the cylindrical portion 82a and the spacer 84. A second gear compartment 82c is formed to make contact.
즉, 상기 기어 슬리브(82)의 전방부 일단에는 상기 제 2 기어 구획부(82c)가 형성되어, 상기 기어 슬리브(82)의 전방부와 상기 허브 기어(70)의 후방부 사이에 설치된 상기 스페이서(84)와 상기 기어 슬리브(82)가 상호 접촉되는 면적이 넓어지게 된다.That is, the second gear partition portion 82c is formed at one end of the front portion of the gear sleeve 82, and the spacer is provided between the front portion of the gear sleeve 82 and the rear portion of the hub gear 70. The area where the 84 and the gear sleeve 82 contact each other becomes wider.
상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 수동 변속기의 스피드 기어(55) 결합구조에 의한 작동을 살펴보면 다음과 같다.Looking at the operation by the coupling structure of the speed gear 55 of the manual transmission according to the present invention configured as described above are as follows.
엔진의 동력이 부축(미도시)에 전달되어 부축이 회전되면, 상기 부축에 외삽되어 있는 변속단 기어(미도시)가 스피드 기어(55)를 구동시켜 상기 스피드 기어(55)가 상기 니들 베어링(86)에 의해 주축(50) 상에서 공회전되고, 이같은 상태에서 변속 조작에 의해 상기 싱크로나이저 슬리브(72)가 어느 한 방향으로 이동되면, 상기 싱크로나이저 링(74)과 클러치 기어(76)가 상호 마찰되면서 동기 작용이 이루어진다.When the power of the engine is transmitted to the sub shaft (not shown) and the sub shaft is rotated, a gear shift gear (not shown) which is extrapolated to the sub shaft drives the speed gear 55 so that the speed gear 55 is the needle bearing ( 86, when the synchronizer sleeve 72 is moved in one direction by the shift operation in this state, the synchronizer ring 74 and the clutch gear 76 are mutually rubbed. Motivation is achieved.
한편, 동기 완료 후 상기 싱크로나이저 슬리브(72)와 클러치 기어(76)가 기어물림되면, 상기 스피드 기어(55)와 주축(50)이 기계적으로 연결됨으로써 변속단 기어(미도시)를 통해 상기 스피드 기어(55)로 전달된 엔진의 동력이 클러치 기어(76)로 전달되고 이는 다시 상기 싱크로나이저 슬리브(72)와 허브 기어(70)를 거쳐 상기 주축(50)으로 전달되어 변속이 이루어지게 된다.On the other hand, if the synchronizer sleeve 72 and the clutch gear 76 is geared after the synchronization is completed, the speed gear 55 and the main shaft 50 is mechanically connected to the speed through a gear (not shown) The power of the engine transmitted to the gear 55 is transmitted to the clutch gear 76, which is again transmitted to the main shaft 50 via the synchronizer sleeve 72 and the hub gear 70 to make a shift.
이때, 상기 기어 슬리브(82)의 후방부에 형성된 제 2 기어 구획부(82c)에 의해, 상기 허브 기어(70)의 전방부에 배치된 상기 스페이서(84)와 상기 기어 슬리브(82)가 접촉되는 면적이 넓게 되므로 상기 기어 슬리브(82)를 통해 상기 스페이서(84)로 전달된 면압이 감소되어 상기 스페이서(84)와 상기 허브 기어(70)의 접촉면에 작용하는 접촉 응력이 증대되는 것이 방지된다. At this time, the spacer 84 disposed on the front portion of the hub gear 70 and the gear sleeve 82 are in contact with each other by the second gear partition portion 82c formed at the rear portion of the gear sleeve 82. Since the surface area becomes wider, the surface pressure transmitted to the spacer 84 through the gear sleeve 82 is reduced to prevent the contact stress acting on the contact surface of the spacer 84 and the hub gear 70 from increasing. .
상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 수동 변속기의 스피드 기어 결합구조는 상기 스피드 기어가 주축 상에서 회전가능하도록 상기 주축과 상기 스피드 기어 사이에 니들 베어링이 설치되는 바, 상기 니들 베어링이 안착되도록 상기 니들 베어링과 상기 주축 사이에 기어 슬리브를 설치하는데 있어서, 상기 기어 슬리브의 후방부 일단에 반경 방향으로 연장되도록 기어 구획부를 형성하여 상기 기어 슬리브와 접촉되는 스페이서와 상기 기어 슬리브 간의 접촉면적을 크게 하여 상기 스페이서에 단위당 가해지는 압력을 저감시키고, 이로 인해 상기 스페이서와 이의 후방에서 접하는 허브 기어 간의 접촉 응력을 감소시킴으로써 상기 부재의 표면이 마모되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다. In the speed gear coupling structure of the manual transmission according to the present invention configured as described above, a needle bearing is installed between the main shaft and the speed gear so that the speed gear is rotatable on the main shaft, so that the needle bearing is seated. And a gear sleeve between the main shaft and the main shaft, wherein a gear partition is formed at one end of the rear portion of the gear sleeve in a radial direction so as to increase the contact area between the spacer in contact with the gear sleeve and the gear sleeve. The pressure applied per unit is reduced, thereby reducing the contact stress between the spacer and the hub gear in contact with the rear thereof, thereby preventing wear of the surface of the member.
도 1은 일반적인 자동차의 수동 변속기의 일예가 도시된 단면도,1 is a cross-sectional view showing an example of a manual transmission of a typical vehicle;
도 2는 종래 기술에 따른 수동 변속기의 스피드 기어 결합구조가 도시된 단면도,Figure 2 is a cross-sectional view showing a speed gear coupling structure of a manual transmission according to the prior art,
도 3은 본 발명에 따른 수동 변속기의 스피드 기어 결합구조의 실시예가 도시된 단면도,3 is a cross-sectional view showing an embodiment of a speed gear coupling structure of a manual transmission according to the present invention;
도 4는 도 3에 도시된 스피드 기어 결합구조에 의한 기어 슬리브가 도시된 사시도이다.4 is a perspective view showing a gear sleeve by the speed gear coupling structure shown in FIG.
<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명><Explanation of symbols on main parts of the drawings>
50: 주축 55: 스피드 기어50: spindle 55: speed gear
70: 허브 기어 72: 싱크로나이저 슬리브70: hub gear 72: synchronizer sleeve
74: 싱크로나이저 링 76: 클러치 기어74: synchronizer ring 76: clutch gear
82: 기어 슬리브 82a: 원통부82: gear sleeve 82a: cylindrical portion
82b: 제 1 기어 구획부 82c: 제 2 기어 구획부82b: first gear compartment 82c: second gear compartment
86: 니들 베어링 86: needle bearing
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102487177B1 (en) * | 2017-12-11 | 2023-01-10 | 현대자동차 주식회사 | End brake device for automatic transmission |
-
2003
- 2003-05-20 KR KR10-2003-0031793A patent/KR100489402B1/en not_active IP Right Cessation
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| Publication number | Publication date |
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| KR20040099721A (en) | 2004-12-02 |
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