KR100705104B1 - 자동차의 변속기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차 변속기의 슬리브가 콘기어에서 이탈되는 것을 억제하는 수단에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 자동차의 변속기는 스플라인이 형성된 허브와; 치형이 형성되고, 상기 허브의 스플라인을 따라 이동되는 슬리브와; 상기 슬리브의 치형과 치합되는 콘기어와; 상기 콘기어와 치합된 슬리브의 결합력이 향상되도록 상기 슬리브를 지지하는 결합유지수단을 포함하여 구성됨으로써, 동력전달과정의 신뢰성을 확보하는 이점을 가지고 있다.

Description

자동차의 변속기{Transmission of automobile}

도 1은 일반적인 수동변속기의 단면이 도시된 단면도

도 2는 도 1의 콘기어와 슬리브의 결합상태가 개략적으로 도시된 단면도

도 3은 본 발명에 따른 실시예로서 자동차의 변속기 단면이 도시된 단면도

도 4는 본 발명에 따른 결합유지수단의 제 1 실시예가 도시된 단면도

도 5는 도 4의 작동예가 도시된 예시도

도 6은 본 발명에 따른 결합유지수단의 제 2 실시예가 도시된 단면도

도 7은 도 6의 작동예가 도시된 예시도

<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>

10 : 입력축 11 : 입력축의 제 1 기어

12 : 입력축의 제 2 기어 20 : 출력축

21 : 출력축의 제 1 기어 22 : 출력축의 제 2 기어

30 : 허브 32 : 스플라인

34 : 홈 36 : 이동로

40 : 슬리브 42, 44 : 슬리브의 양단

46 : 슬리브의 치형 50 : 싱크로나이저링

60 : 콘기어 66 : 콘기어의 치형

70 : 판스프링 72 : 돌기

80 : 볼 82 : 코일스프링

본 발명은 자동차용 수동변속기의 허브구조에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 슬리브와 콘기어기어의 체결력을 향상시키는 허브구조에 관한 것이다.

도 1은 일반적인 수동변속기의 단면이 도시된 단면도이고, 도 2는 도 1의 콘기어와 슬리브의 결합상태가 개략적으로 도시된 단면도이다.

일반적인 수동변속기는 엔진의 회전력이 전달되는 입력축(1)과, 상기 입력축(1)의 일정한 회전력 및 회전수를 운전자가 선택한 기어 변속수단에 의해 일정한 회전수로 바꾸어서 구동바퀴로 전달하는 출력축(2)을 포함하여 구성된다.

보다 상세히 설명하면, 상기 입력축(1)의 소정위치에는 스플라인(미도시)이 형성되고, 상기 스플라인에는 입력축 제 1, 2 기어(1a)(1b)등이 치합되며, 상기 출력축(2)에는 출력축 제 1, 2 기어(2a)(2b)가 형성되어 상기 입력축 제 1, 2 기어(1a)(1b)등과 결합된다.

한편, 상기 출력축(2)의 제 1, 2 기어(2a)(2b) 사이에는 운전자가 선택한 기어 변속 단수에 따라서 그 주행속도를 변경시키는 싱크로메시기구가 설치되고, 상기 싱크로메시기구는 상기 출력축(2)의 스플라인과 치합되는 허브(3)와, 상기 허브(3)의 외주를 감싸며 치합되는 슬리브(4)와, 상기 슬리브(4)와 치합되어 회전되는 콘기어(5)와, 상기 콘기어(5)와 슬리브(4)가 원활히 치합되도록 상기 콘기어(5)와 슬리브(4)의 속도를 동기 시키는 싱크로나이저 링(6)을 포함하여 구성된다.

이러한 일반적인 변속기의 작용을 중립인 상태와 1 단기어를 선택했을 경우를 한하여 설명하면 다음과 같다.

운전자가 기어의 변속위치를 중립에 위치시키고 클러치를 조작하지 않을 경우 상기 입력축(1)은 엔진의 회전축(미도시)과 연결되어 회전된다. 이때 상기 입력축(1)의 제 1 기어(1a) 또는 제 2 기어(1b)는 출력축(2)의 제 1 기어(2a) 또는 제 2 기어(2b)는 서로 맞물려 공회전되기 때문에 상기 출력축(2)은 회전되지 않는다.

이후 운전자가 변속기의 1단을 선택할 경우 상기 슬리브(4)는 포크(미도시)에 의해 도면에서 우측으로 이동되고, 상기 슬리브(4)는 싱크로나이저 키(7) 및 링(6)을 상기 콘기어(5)에 밀착시켜 상기 싱크로메시 기구가 상기 슬리브(4)와 상기 콘기어(5)의 회전속도를 동기화시키도록 하며, 상기 싱크로메시 기구에 의해 상기 슬리브(4)는 입력축(1)의 제 1 기어(1a)와 같은 속도로 회전된다. 그리고 상기 슬리브(4)의 내측에서 치합된 허브(3) 및 출력축(20)은 입력축(1)의 제 1 기어(1a)와 같은 속도로 회전된다.

그런데 도 2에 도시된 바와 같이 상기 슬리브(4)와 콘기어(5)은 각각에 형성된 치형의 연결되어 동력을 전달하나 상기 슬리브(4)와 콘기어(5)의 결합은 작은 충격이나 진동에 의해서 치형 결합이 해제되는 문제점을 가지고 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 슬리브와 콘기어의 결합을 견고히 유지시키는 변속기용 결합유지수단을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

상기한 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 자동차의 변속기는, 스플라인이 외주에 형성된 허브와; 상기 허브의 스플라인을 따라 이동되도록 스플라인이 내주에 형성되고 상기 스플라인의 양끝단에 치형이 형성된 슬리브와; 상기 슬리브의 치형과 치합되는 콘기어와; 상기 콘기어와 치합된 슬리브의 결합력을 향상시켜 상기 슬리브의 임의 이탈을 방지하도록 상기 허브의 스플라인에 좌,우측면을 관통하도록 형성된 홈에 양단이 돌출되게 배치되어 상기 슬리브와 콘기어의 결합시 상기 스플라인의 좌,우측에 배치된 2개의 치형에 동시에 탄성적으로 걸림되는 탄성돌기를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

삭제

특히, 상기 돌기는 판스프링인 것을 특징으로 한다.

특히, 상기 돌기는 상기 슬리브 치형의 측면에서 걸림되는 것을 특징으로 한다.

삭제

더불어 본 발명에 따른 다른 예로서, 상기 결합유지수단은 상기 슬리브의 치 형에 걸림되는 볼과; 상기 볼에 탄성력을 제공하는 탄성부재를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

이하 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 발명에 따른 실시예로서 자동차의 변속기 단면이 도시된 단면도이고, 도 4는 본 발명에 따른 결합유지수단의 제 1 실시예가 도시된 단면도이며, 도 5는 도 4의 작동예가 도시된 예시도이다.

도 3에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 자동차의 변속기는 기어가 형성된 입력축(10) 및 출력축(20)과, 상기 입력축(10)과 출력축(20)의 회전속도를 동기화시키는 싱크로메시기구를 포함하여 구성된다.

상기 입력축(10) 및 출력축(20)에는 제 1, 2 기어(11)(12)(21)(22)를 비롯한 다수개의 기어가 형성되고, 상기 기어를 통해 엔진의 동력이 바퀴로 전달된다.

상기 싱크로메시기구는 상기 출력축(20)의 외주면에 장착되는 허브(30)와, 상기 허브(30)를 감싸며 상기 허브(30)와 치합되는 슬리브(40)와, 상기 허브(30)의 양단에 위치되는 싱크로나이저링(50)을 포함하여 구성된다.

도 4에 도시된 바와 상기 허브(30)는 스플라인(32)이 형성되고, 상기 슬리브(40)는 상기 스플라인(32)과 치합되어 상기 제 1, 2 기어(21)(22)를 향해 이동된다. 그리고 콘기어(60)는 상기 슬리브(40)의 치형(46)과 치합되어 동력을 전달하고, 상기 싱크로나이저링(50)은 상기 콘기어(60)와 슬리브(40) 사이에서 상기 슬 리브(40)와 콘기어(60)의 회전속도를 동기화시킨다.

상기 허브(30)는 상기 슬리브(40)가 상기 제 1 또는 2 기어(21)(22)로 이동되도록 상기 슬리브(40)를 안내하고, 상기 슬리브(40)의 양단(42)(44)에는 치형(46)이 형성된다.

상기 콘기어(60)는 상기 출력축(20)의 제 1, 2 기어(21)(22)에 형성된 것으로서, 상기 슬리브(40)의 치형(46)과 치합되는 치형(66)이 형성된다.

그리고 상기 싱크로나이저링(50)은 상기 콘기어(60)의 테이퍼진 면(미도시)에 밀착되어 상기 콘기어(60)와 슬리브(40)의 치형(46)(66)이 안정적으로 치합될 수 있도록 상기 콘기어(60)와 슬리브(40)의 속도를 동기화시킨다.

한편, 본 발명에 따른 허브(30)에는 결합된 콘기어(60)와 슬리브(40)의 치형(46)(66)이 이탈되는 것을 방지하는 결합유지수단으로서 상기 허브(30)의 스플라인(32) 외측으로 돌출되는 돌기(72)가 형성된다.

그래서 상기 허브(30)는 상기 슬리브(40)의 이동방향과 교차되도록 홈(34)이 형성되고, 상기 홈(34)은 슬리브(40)가 이동되는 이동로(36)가 이웃하는 이동로(36)와 연결되도록 형성된다.

상기 돌기(72)는 탄성재질인 판스프링(70)으로 형성되고, 상기 판스프링(70)은 상기 홈(34)에 설치되며, 상기 판스프링(70)은 'C'자 형태로 절곡되어 상기 스플라인(32) 외측에서는 돌기(72) 형태로 돌출된다.

상기 돌기(72)는 상기 슬리브 치형(46)의 외측에 걸림되도록 형성되고, 상기 슬리브(40)가 이동될 경우 탄성에 의해 상기 돌기(72)가 상기 홈(34) 내측으로 탄 성변형된다.

특히 상기 판스프링(70)은 상기 홈(34)의 양측면으로 돌출되도록 돌기(72)가 형성되어 상기 슬리브(40)의 치형(46) 중 2개소에 걸림되며, 상기 판스프링(70)은 상기 슬리브(40) 치형을 2개소에서 고정시키기 때문에 상기 슬리브(40)가 콘기어(60) 치형(66)과 분리되는 것을 억제한다.

도 6은 본 발명에 따른 결합유지수단의 제 2 실시예가 도시된 단면도이고, 도 7은 도 6의 작동예가 도시된 예시도이다.

도 6에 도시된 바와 같이 결합유지수단의 제 2 실시예는 상기 이동로(36)를 향해 돌출되는 볼(80)과, 상기 볼(80)에 탄성력을 제공하는 탄성부재인 코일스프링(82)을 포함하여 구성된다.

상기 볼(80)은 각각의 이동로(36)로 돌출되고, 상기 코일스프링(82)은 상기 복수개의 볼(80) 사이에 위치되어 상기 볼(80)에 탄성력을 제공한다.

상기 볼(80)은 상기 슬리브의 치형(46)에 걸림되고, 상기 슬리브(40)가 이동될 경우 상기 홈(34) 내측으로 이동된다.

이하 본 발명에 따른 실시예의 작동과정을 도 5와 도 7을 중심으로 보다 상세히 설명한다.

먼저 제 1 실시예의 작동과정을 살펴보면 다음과 같다.

상기 스플라인(32)의 홈(34)에는 탄성부재인 판스프링(70)이 설치되고, 상기 홈(34)에 설치되는 판스프링(70)은 돌기(72)가 형성되도록 절곡된다.

상기와 같이 돌기(72)가 형성되도록 절곡된 판스프링(70)은 상기 홈(34)에 밀착되고, 운전자에 의해 조작된 상기 슬리브(40)는 기어를 변속하기 위해 상기 콘기어(60)에 치합된다.

상기 콘기어(60)에 치합되는 슬리브(40)는 각각에 형성된 치형(46)(66)이 치합되어 동력을 전달하고, 상기 콘기어(60)와 치합되지 않은 타측의 치형(46)의 외측에는 상기 돌기(72)가 걸림된다.

상기 치형(46)에 걸림되는 돌기(72)는 상기 슬리브(40)의 이동 중 상기 홈(34)에 내삽되었다가 상기 치형(46)이 위치되면 탄성에 의해 상기 치형(46)의 굴곡에 밀찰되어 걸림된다. 그리고 상기와 같이 치형(46)에 걸림되는 돌기(72)는 상기 홈(34)의 양측에 형성되어 2개소의 치형(46)에 걸림되고, 판스프링(70) 자체의 탄성력이 돌기(72)를 통해 상기 허브의 스플라인(32) 및 슬리브의 치형(46)에 공급되어 보다 견고히 상기 슬리브(40)의 결합상태를 유지시킨다.

다음으로 제 2 실시예의 작동과정을 살펴보면 다음과 같다.

상기 제 2 실시예의 볼(80)과 코일스프링(82)은 상기 제 1 실시예와 같은 원리로 작동되는 바, 상기 볼(80)이 상기 치형(46)에 걸림되고, 상기 코일스프링(82)은 상기 볼(80)에 탄성력을 제공하여 상기 볼(80)이 상기 치형(46)에 보다 견고히 걸림되도록 한다.

그리고 상기 볼(80)은 각각의 이동로(36)로 돌출되도록 설치되고, 상기 볼(80) 사이에 코일스프링(82)이 위치되어 상기 2개의 볼(80)에 모두 탄성력을 제공한다.

이와 같이 제 1, 2 실시예의 판스프링(70) 및 볼(80)은 콘기어(60)와 결합 시 동력을 전달하는 상기 슬리브(40)를 고정함으로서 상기 슬리브(40)가 콘기어(60)의 치형(66)에서 이탈되는 것을 억제한다.

본 발명에 의한 자동차 변속기의 결합유지수단은 콘기어에 치합된 슬리브가 동력을 전달하는 과정에서 이탈되는 것을 억제함으로서 동력전달과정의 신뢰성을 확보하는 이점을 가지고 있다.

더불어 본 발명에 따른 결합유지수단은 허브와 슬리브를 탄성력에 의해 밀착시켜 상기 허브와 슬리브 사이에서 발생되는 진동을 억제하는 이점을 가지고 있다.

더불어 본 발명에 따른 결합유지수단은 2개소의 치형을 동시에 고정시키기 때문에 콘기어와 슬리브의 결합력을 향상시키는 이점을 가지고 있다.

더불어 본 발명은 종래 슬리브 및 콘기어를 그대로 사용하고 허브에 결합유지수단 만을 설치하면 되기 때문에 종래 부품을 효율적으로 사용하는 이점을 가지고 있다.

더불어 본 발명에 따른 결합유지수단은 사용자가 기어 변속을 하는 과정에서 느끼는 절도감을 향상시키는 이점을 가지고 있다.

Claims (11)

1. 스플라인이 외주에 형성된 허브와;

   상기 허브의 스플라인을 따라 이동되도록 스플라인이 내주에 형성되고 상기 스플라인의 양끝단에 치형이 형성된 슬리브와;

   상기 슬리브의 치형과 치합되는 콘기어와;

   상기 콘기어와 치합된 슬리브의 결합력을 향상시켜 상기 슬리브의 임의 이탈을 방지하도록 상기 허브의 스플라인에 좌,우측면을 관통하도록 형성된 홈에 양단이 돌출되게 배치되어 상기 슬리브와 콘기어의 결합시 상기 스플라인의 좌,우측에 배치된 2개의 치형 측면에 탄성적으로 걸림되는 탄성돌기를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 자동차의 변속기.
2. 삭제
3. 제 1항에 있어서,

   상기 탄성돌기는 판스프링인 것을 특징으로 하는 자동차의 변속기.
4. 삭제
5. 제 1항에 있어서,

   상기 탄성돌기는 상기 슬리브의 치형에 걸림되는 볼과; 상기 볼에 탄성력을 제공하는 탄성부재로 구성되는 것을 특징으로 하는 자동차의 변속기.
6. 제 5항에 있어서,

   상기 탄성부재는 코일 스프링인 것을 특징으로 하는 자동차용 변속기.
7. 제 1항, 제 3항, 제 5항 또는 제 6항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 슬리브의 치형은 상기 콘 기어의 치형과 치합 후 결합력을 갖기 위해 측면에 단차진 부위가 형성되고,

   상기 탄성돌기는 상기 콘 기어의 치형과 치합되지 않는 슬리브의 치형의 단차진 부위에 걸림되는 것을 특징으로 하는 자동차의 변속기.
8. 제 7항에 있어서,

   상기 탄성돌기는 상기 슬리브의 이동시 홈의 내측으로 삽입되는 것을 특징으로 하는 자동차의 변속기.
9. 삭제
10. 삭제
11. 삭제

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