KR100504664B1 - 수동변속기용 동기장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 수동 변속기의 동기장치에 관한 것으로서, 주축에 결합되어 회전되고, 외주면에 복수의 홈부가 형성된 싱크로나이저 허브와; 상기 싱크로나이저 허브의 외주면에 스플라인 결합되어 축방향으로 이동되는 슬리브와; 기어 변속시에 상기 슬리브의 이동에 따라 클러치 기어의 콘부에 밀착되면서 클러치 작용을 하도록 상기 싱크로나이저 허브의 측면에 위치되고, 상기 싱크로나이저 허브의 홈부에 삽입되는 복수의 러그부가 형성된 아우터 링과; 상기 싱크로나이저 허브와 상기 아우터 링에 구비되어 상기 아우터 링의 러그부와 상기 싱크로나이저 허브의 홈부가 일정한 간극을 갖도록 척력을 제공하는 자성 수단을 포함하여 구성됨으로써, 본 발명은 동기 작용시 상호 충돌하면서 발생하는 소음 및 마모 발생을 줄일 수 있음은 물론 동기 장치의 내구성을 증대시킴과 아울러 수명을 연장할 수 있는 효과를 갖게 된다.

Description

수동변속기용 동기장치{Synchronizer for Manual transmission}

본 발명은 수동 변속기의 동기장치에 관한 것으로서, 특히 싱크로나이저 허브와 싱크로나이저 링 사이에 자성체를 구비하여 상호 마찰을 방지함으로써 마모 발생을 최소화하고 충돌 소음을 저감할 수 있도록 한 수동변속기용 동기장치에 관한 것이다.

도 1에 도시된 바와 같은 수동 변속기용 더블 콘 타입 동기장치는 주축(2) 상에 싱크로나이저 허브(4)가 스플라인 결합되어 주축(2)과 일체로 회전이 이루어지며, 이 싱크로나이저 허브(4)의 외주면 기어부에는 축방향으로 이동 가능하도록 슬리브(6)가 치합된다.

그리고, 싱크로나이저 허브(4)의 양측에는 슬리브(6)와 선택적으로 치합되는 클러치 기어(8)와 결합되는 스피드 기어(10)가 배치되며, 클러치 기어(8)의 내외 방향으로 마찰되어 슬리브(6)의 이동시 동기작용을 수행하는 아우터 링(12) 및 이너 링(14)이 각각 배치되고, 슬리브(6)의 양측에는 슬리브(6)의 이동시 일정 탄성력을 부여하는 키리스 스프링(16)이 각각 배치된다.

이와 같은 수동 변속기용 더블 콘 타입 동기장치는 변속시 슬리브(6)가 좌측 또는 우측으로 이동하면 키리스 스프링(16)이 슬리브(6)의 치에 눌리게 되고, 아우터 링(12)을 클러치 기어(8) 방향으로 밀게 된다. 그러면, 아우터 링(12)이 이동되면서 클러치 기어(8)의 콘부(30)에 밀착되고, 동시에 콘부(30)의 내측에서 이너 링(14)이 접촉되면서 내외 방향의 마찰력에 의해 동기 작용을 하여 스피드 기어(10)의 회전 속도를 주축(2)의 회전 속도로 동기시키게 된다.

이때, 슬리브(6)의 이동으로 키리스 스프링(16)이 밀리면 아우터 링(12)에 회전 토크가 발생되면 도 2와 도 3에 도시된 바와 같이 러그부(22)가 싱크로나이저 허브(4)의 홈부(20) 양측 중 어느 한쪽 방향으로 접촉된다. 여기서, 완충부재(24)의 탄성부(34)가 홈부(20)의 측벽과의 사이에서 탄성작용을 하여 허브(4)의 홈부(20)와 아우터 링(12)의 러그부(22) 사이의 충격을 방지함과 아울러 양측의 접촉될 때의 마찰에 따른 마모를 방지하게 된다.

이후, 점차적으로 아우터 링(12)의 회전 토크가 증대되어 과도한 토크가 전달되면 탄성부(34)의 탄성력이 극복되면 홈부(20)의 측벽과 러그부(22)의 측면 사이가 직접 접촉되면서 마모되는 것을 마모되는 것을 방지해 준다.

그러나, 상기한 바와 같은 종래 기술의 수동변속기용 동기장치는 완충 부재(24)를 별도로 구비하여 허브(4)의 홈부(20)와 아우터 링(12)의 러그부(22) 사이의 충격을 방지할 수 있도록 구성되어 있기 때문에 완충 부재(24)의 설치 구조가 복잡하고, 장시간 사용하게 되면 탄성부(34)의 탄성력이 저하되면서 완충 기능이 저하됨에 따라 마모 및 소음 발생을 줄이는데 한계가 있는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 싱크로나이저 허브의 홈부와 아우터 링의 러그부 사이에 척력이 작용하는 자성체를 구비함으로써 간단한 구조로 싱크로나이저 허브와 아우터 링 사이에 완충 구조를 확보하고 내구성이 향상될 수 있도록 한 수동변속기용 동기장치를 제공하는 데 목적이 있다.

상기한 과제를 실현하기 위한 본 발명에 따른 수동변속기용 동기장치는, 주축에 결합되어 회전되고, 외주면에 복수의 홈부가 형성된 싱크로나이저 허브와; 상기 싱크로나이저 허브의 외주면에 스플라인 결합되어 축방향으로 이동되는 슬리브와; 기어 변속시에 상기 슬리브의 이동에 따라 클러치 기어의 콘부에 밀착되면서 클러치 작용을 하도록 상기 싱크로나이저 허브의 측면에 위치되고, 상기 싱크로나이저 허브의 홈부에 삽입되는 복수의 러그부가 형성된 아우터 링과; 상기 싱크로나이저 허브와 상기 아우터 링에 구비되어 상기 아우터 링의 러그부와 상기 싱크로나이저 허브의 홈부가 일정한 간극을 갖도록 척력을 제공하는 자성 수단을 포함한 것을 특징으로 한다.

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

도 4는 본 발명에 따른 수동 변속기용 동기장치가 도시된 단면도이고, 도 5는 본 발명에 따른 수동 변속기용 동기장치의 아우터 링이 도시된 주요부 사시도이며, 도 6은 본 발명에 따른 수동 변속기용 동기장치에서 싱크로나이저 허브와 아우터 링의 결합 상태를 나타낸 도면이다.

본 발명에 따른 수동변속기용 동기장치는 도 4에 도시된 바와 같이, 주축(52) 상에 스플라인 결합되는 싱크로나이저 허브(54)와, 이 싱크로나이저 허브(54)의 외주면에 축방향으로 이동 가능하게 치합되는 슬리브(56)와, 싱크로나이저 허브(54)의 양측에 각각 배치되어 슬리브(56)와 선택적으로 치합되는 클러치 기어(58)와 결합되는 스피드 기어(60)와, 클러치 기어(58)의 내외 방향으로 배치되어 마찰되어 슬리브(56)의 이동시 동기작용을 수행하는 아우터 링(62) 및 이너 링(64)으로 이루어지는 싱크로나이저 링과, 슬리브(56)의 양측에 내주면에 배치되어 슬리브(56)의 이동시 일정 탄성력을 부여하는 키리스 스프링(66) 등으로 구성된다.

여기서, 상기 싱크로나이저 허브(54)의 외주면에는 도 6에 도시된 바와 같이 일정 간격마다 홈부(55)가 형성된다.

상기 아우터 링(62)은 기어 변속시에 상기 슬리브(56)의 이동에 따라 클러치 기어(58)의 콘부(59)에 밀착되면서 클러치 작용을 하는데, 그 외주면에는 상기 홈부(55)에 삽입되어 같이 회전되는 복수개의 러그부(63)가 형성된다.

특히, 상기 싱크로나이저 허브(54)와 상기 아우터 링(62)에는 상기 아우터 링(62)의 러그부(63)와 상기 싱크로나이저 허브(54)의 홈부(55)가 일정한 간극을 갖도록 척력을 제공하는 자성 수단(70)이 구비된다.

즉, 상기 자성 수단(70)은 동기 작용시 싱크로나이저 허브(54)의 홈부(55)에 아우터 링(62)의 러그부(63)가 접촉될 때 발생되는 충돌 및 마찰 등을 동일 자극으로 방지하여 일정한 간극이 유지되도록 하는 역할을 하게 된다.

이와 같은 상기 자성 수단(70)은 상기 아우터 링(62)의 러그부(63)와 상기 싱크로나이저 허브(54)의 홈부(55)에서 상호 마주하는 면이 동일 극성을 갖도록 자화되어 구성된다.

즉, 상기 아우터 링(62)의 러그부(63)의 양측면과 상기 싱크로나이저 허브(54)의 홈부(55)의 내측 양쪽면에 서로 동일극으로 대전되도록 자화되어 구성된다.

한편, 상기 자성 수단(70)은 상기와 같이 일부분이 자화되어 구성되지 않고, 상기 아우터 링의 러그부(63)와 상기 싱크로나이저 허브의 홈부(55)에 동일극성을 띠는 자성체를 각각 설치하여 구성할 수도 있다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 수동변속기용 동기장치의 작용을 설명하면 다음과 같다.

운전자의 변속 레버 작동에 따라 슬리브(56)가 좌측 또는 우측으로 이동하면 키리스 스프링(66)이 슬리브(56)의 치에 눌리게 되고, 아우터 링(62)을 클러치 기어(58) 방향으로 밀게 된다. 이때 아우터 링(62)이 이동되면서 클러치 기어(58)의 콘부(59)에 밀착되고, 동시에 콘부(59)의 내측에서 이너 링(64)이 접촉되면서 내외 방향의 마찰력에 의해 동기 작용을 하여 스피드 기어(60)의 회전 속도를 주축(52)의 회전 속도로 동기시키게 된다.

이때, 슬리브(56)의 이동으로 키리스 스프링(66)이 밀리면 아우터 링(62)에 회전 토크가 발생되고, 러그부(63)가 싱크로나이저 허브(54)의 홈부(55) 양측 중 어느 한쪽 방향으로 이동하려 한다. 하지만, 도 6에 도시된 바와 같이 상기 러그부(63)와 홈부(55)가 동일 자극으로 대전되어 있기 때문에 상기 러그부(63)와 홈부(55)가 서로 접촉되지 않고, 항상 일정한 간극을 유지하게 된다.

따라서, 상기 아우터 링(62)의 러그부(63)와 상기 싱크로나이저 허브(54)의 홈부(55)가 항상 물리적 충돌 없이 항상 일정한 간극을 유지하게 되므로 충돌에 따른 소음 및 마모 발생을 줄일 수 있게 된다.

상기와 같이 구성되고 작용되는 본 발명에 따른 수동변속기용 동기장치는 싱크로나이절 허브와 아우터 링의 상호 접촉 부분에 자성 수단이 구비되어 있기 때문에 동기 작용시 상호 충돌하면서 발생하는 소음 및 마모 발생을 줄일 수 있음은 물론 동기 장치의 내구성을 증대시킴과 아울러 수명을 연장할 수 있는 이점이 있다.

도 1은 종래 기술의 수동 변속기용 동기장치가 도시된 단면도,

도 2는 종래 기술의 수동 변속기용 동기장치의 아우터 링이 도시된 주요부 사시도,

도 3은 종래 기술의 수동 변속기용 동기장치에서 싱크로나이저 허브와 아우터 링의 결합 상태를 나타낸 도면,

도 4는 본 발명에 따른 수동 변속기용 동기장치가 도시된 단면도,

도 5는 본 발명에 따른 수동 변속기용 동기장치의 아우터 링이 도시된 주요부 사시도,

도 6은 본 발명에 따른 수동 변속기용 동기장치에서 싱크로나이저 허브와 아우터 링의 결합 상태를 나타낸 도면이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

52 : 주축 54 : 싱크로나이저 허브

55 : 홈부 56 : 슬리브

58 : 클러치 기어 60 : 스피드 기어

62 : 아우터 링 63 : 러그부

64 : 이너 링 66 : 키리스 스프링

70 : 자성 수단

Claims (3)

1. 주축에 결합되어 회전되고, 외주면에 복수의 홈부가 형성된 싱크로나이저 허브와;

   상기 싱크로나이저 허브의 외주면에 스플라인 결합되어 축방향으로 이동되는 슬리브와;

   기어 변속시에 상기 슬리브의 이동에 따라 클러치 기어의 콘부에 밀착되면서 클러치 작용을 하도록 상기 싱크로나이저 허브의 측면에 위치되고, 상기 싱크로나이저 허브의 홈부에 삽입되는 복수의 러그부가 형성된 아우터 링과;

   상기 싱크로나이저 허브와 상기 아우터 링에 구비되어 상기 아우터 링의 러그부와 상기 싱크로나이저 허브의 홈부가 일정한 간극을 갖도록 척력을 제공하는 자성 수단을 포함한 것을 특징으로 하는 수동변속기용 동기장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 자성 수단은 상기 아우터 링의 러그부와 상기 싱크로나이저 허브의 홈부의 상호 마주하는 면에 동일극성을 띠도록 각각 설치된 자성체로 구성된 것을 특징으로 하는 수동변속기용 동기장치.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 자성 수단은, 상기 아우터 링의 러그부와 상기 싱크로나이저 허브의 홈부에 상호 마주하는 면이 동일 극성을 갖도록 자화되어 구성된 것을 특징으로 하는 수동변속기용 동기장치.