KR100999621B1 - 수동변속기의 동기장치 - Google Patents

Abstract

본 실시예에 따른 수동변속기의 동기장치는, 메인샤프트에 장착되고 외주면 일측에 가이드홈이 형성된 허브, 상기 허브의 외주면에 스플라인 결합되어 상기 메인샤프트의 축 방향으로 이동가능한 슬리브, 상기 허브의 상기 가이드홈에 장착되고 상기 슬리브의 내주면과 밀착되어 상기 슬리브에 의해서 길이 방향으로 움직이는 키 및 상기 슬리브와 인접하게 배치되는 싱크로나이저링을 포함하고, 상기 싱크로나이저링과 마주하는 상기 키의 일면에는 돌기가 형성되고, 상기 돌기와 대응하여 상기 싱크로나이저링에는 홈이 형성되고, 상기 키의 한쪽 측면과 마주하는 상기 가이드홈 내측면 가운데 부분에 그루브가 형성된다.

따라서, 키와 싱크로나이저링 사이에 자체적으로 발생하는 힘에 의해서 동기작용이 수행되어 변속기 레버를 작동시키는 작동력이 저감되고, 변속 레버의 작동감이 부드럽게 향상될 수 있다.

수동변속기, 동기장치, 싱크로나이저, 싱크로나이저링

Description

수동변속기의 동기장치{SYNCHRONIZER OF MANUAL TRANSMISSION}

본 발명은 수동변속기의 동기장치에 관한 것으로서, 슬리브에 장착된 키 및 이에 인접하게 구비되어 동기 작용을 수행하는 싱크로나이저링을 구비한 수동변속기의 동기장치에 관한 것이다.

일반적으로, 변속기는 동력 전달 장치 중 하나로서, 클러치와 추진축 사이에 설치되어 엔진의 회전력을 증대시키거나 감소시키는 기능을 한다.

수동변속기의 동기장치는 주축상에 허브가 스플라인 결합되고, 상기 허브는 상기 주축과 회전하게된다. 상기 허브의 외주면에는 축 방향으로 이동가능한 슬리브가 배치되고, 상기 허브의 외주면 기어부에는 키가 구비된다.

상기 허브의 양측에는 상기 슬리브와 선택적으로 치합되는 클러치기어, 상기 클러치기어와 연결된 스피드기어가 배치된다. 또한 상기 클러치기어와 상기 슬리브 사이에는 이너링과 아우터링이 배치되고, 이들 사이에 콘부가 개재된다.

변속시 상기 슬리브가 좌측 또는 우측으로 이동하면서, 상기 키의 끝단이 상기 아우터링을 상기 클러치기어 방향으로 민다. 이때, 상기 아우터링이 상기 콘부에 밀착되고, 상기 콘은 상기 이너링에 밀착되고, 상기 이너링은 상기 클러치기어 에 밀착된다.

결국, 상기 슬리브가 상기 클러치기어와 치합되면, 상기 스피드기어가 상기 주축과 동일한 속도로 회전하는 것이다.

한편, 동기작용을 효과적으로 수행하기 위해서 클러치기어 또는 스피드기어의 상대속도를 줄일 수 있는 충분한 크기의 힘(콘토크)이 필요한데, 상기 슬리브를 강하게 밀어내기 위한 변속기 레버의 조작력이 커지는 문제점이 있다.

본 발명은 변속기 레버를 움직이는 작동력이 작으면서 동기작용을 쉽게 수행할 수 있는 수동변속기의 동기장치를 제공한다.

본 실시예에 따른 수동변속기의 동기장치는, 메인샤프트에 장착되고 외주면 일측에 가이드홈이 형성된 허브, 상기 허브의 외주면에 스플라인 결합되어 상기 메인샤프트의 축 방향으로 이동가능한 슬리브, 상기 허브의 상기 가이드홈에 장착되고 상기 슬리브의 내주면과 밀착되어 상기 슬리브에 의해서 길이 방향으로 슬라이딩 움직이는 키 및 상기 슬리브와 인접하게 배치되는 싱크로나이저링을 포함하고, 상기 싱크로나이저링과 마주하는 상기 키의 일면에는 돌기가 형성되고, 상기 돌기와 대응하여 상기 싱크로나이저링에는 홈이 형성되고, 상기 키의 한쪽 측면과 마주하는 상기 가이드홈 내측면 가운데 부분에 그루브가 형성된다.

또한, 상기 돌기는 상기 키가 움직이는 방향으로 점차 폭이 좁아지도록 외측면에 제1경사면이 형성되고, 상기 홈은 상기 키와 대응하여 상기 키가 움직이는 방향으로 점차 폭이 좁아지도록 내측면에 제2경사면이 형성된다.

또한, 상기 홈은 상기 싱크로나이저링에서 돌출되어 형성된 돌출부에 형성되고, 상기 돌기의 반대측 상기 그루브의 내측 한쪽에 제3경사면이 형성되며, 상기 돌기의 반대측 상기 키의 모서리 끝단이 상기 그루브의 상기 제3경사면에 지지되어 상기 키의 움직임이 고정되는 것이 바람직하다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 수동변속기의 동기장치에 의하면, 키에 돌기와 싱크로나이저링의 홈의 구조를 개선함으로써 키와 싱크로나이저링 사이에 자체적으로 발생하는 힘에 의해서 동기작용이 수행되어 변속기 레버를 작동시키는 작동력이 저감될 수 있다.

아울러, 변속 레버의 작동감이 부드럽게 향상될 수 있다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여, 본 발명의 실시예에 따른 수동변속기의 동기장치에 대해 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 수동변속기의 동기장치의 일부 분해 평면도와 측 단면도이다.

도 1을 참조하면, 수동변속기의 동기장치는, 메인샤프트(104)에 장착 고정된 허브(120), 상기 허브(120)의 가이드홈(102)에 장착된 키(105), 상기 허브(120)와 인접하게 배치된 싱크로나이저링(115) 및 상기 허브(120)에 스플라인 결합되어 좌우로 슬라이딩 움직이는 슬리브(100)를 포함한다.

상기 주축은 도면 상에서 왼쪽에서 오른쪽 방향으로 길게 배치되고, 이에 상 기 허브(120)가 고정 배치되어 상기 주축과 함께 회전한다.

상기 허브(120)에는 상기 주축의 길이방향으로 상기 가이드홈(102)이 형성되고, 상기 가이드홈(102)에 장착된 상기 키(105)는 상기 슬리브(100)에 의해서 좌우로 움직일 수 있다.

상기 슬리브(100)의 내주면에는 볼홈(112)이 형성되고 상기 볼홈(112)과 상기 키(105)에는 하나의 볼(110)이 배치되고, 상기 키(105)는 상기 슬리브(100)의 내주면에 탄성적으로 지지된다.

도 1을 참조하면, 상기 키(105)와 마주하는 상기 싱크로나이저링(115)의 일면에는 돌출부(125)가 형성되고, 상기 돌출부(125)의 단부 가운데에는 홈(130)이 형성된다. 또한, 상기 싱크로나이저링(115)과 마주하는 상기 키(105)의 일면에는 상기 홈(130)과 대응하여 돌기(135)가 형성된다.

또한, 상기 키(105)의 양측면과 마주하는 상기 허브(120)의 상기 가이드홈(102) 내측면에는 그루브(140)가 형성된다.

상기 허브(120)가 회전하면, 상기 키(105) 및 상기 싱크로나이저링(115)도 함께 회전한다. 이때, 상기 슬리브(100)가 도면상에서 좌측으로 움직이면 상기 싱크로나이저링(115)에 인접한 클러치기어(미도시)가 마찰력에 의해서 함께 회전하게 되는 것이다.

한편, 본 발명의 실시예에서, 상기 슬리브(100)를 움직이는 힘은 운전자의 변속기 레버(미도시)로부터 전달되며, 이러한 작동력을 저감시키기 위한 구조를 갖는다.

본 발명의 상세한 구조와 원리에 대해서는 도 2 및 도 3을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 수동변속기의 동기장치의 작동 순서도이다.

도 2의 (A)에서, 동기장치를 좌측에서 바라보았을 때 상기 허브(120) 및 상기 싱크로나이저링(115)은 시계 반대 방향으로 회전한다.

상기 슬리브(100)가 변속레버에 의해서 좌측으로 움직이면, 상기 키(105)가 상기 싱크로나이저링(115)을 밀고 상기 싱크로나이저링(115)은 상기 클러치기어(미도시)와 마찰을 일으킨다.

따라서, 도 2의 (B)의 좌측에서 동기장치를 바라보았을 때 상기 싱크로나이저링(115)은 시계방향으로 힘을 받는다. 여기서, 상기 키(105)는 시계 반대 방향으로 회전하려고 한다.

따라서, 상기 키는 도 2의 (C)와 같은 구조를 갖게 된다.

도 3은 도 2의 (C)의 상세 평면도이다.

도 3을 참조하면, 상기 키(105)에 형성된 상기 돌기(135)의 양측면에는 제1경사면(310)이 형성되고, 상기 돌기(135)와 대응하는 상기 돌출부(125)의 상기 홈(130) 내측에는 제2경사면(305)이 형성된다.

도 3에 도시한 바와 같이, 상기 제1,2경사면(310, 305)은 상기 키(105)가 움직이는 방향에 대해서 경사지게(at a slant) 배치된다.

본 발명의 실시예에서 상기 키(105)의 후단부 오른쪽 모서리 끝단(300)은 상기 허브(120)의 상기 그루브(140)의 내측 제3경사면(302)에 지지된다. 따라서, 상 기 키(105)의 길이 방향 움직임이 고정된다.

여기서, 상기 돌출부(125)는 상기 돌기(135)에 대해서 좌측으로 움직이려고 한다. 따라서, 상기 제1,2경사면(310, 305)에 의해서 상기 돌출부(125)는 상부방향으로 움직이려는 힘을 받는다.

본 발명의 실시예에서 변속레버에 가해지는 변속력이 작더라도 상기 키(105)의 돌기(135)와 상기 싱크로나이저링(115)의 상기 홈(130)에 형성된 상기 제1,2경사면(310, 305)에서 발생되는 작동력에 의해서 동기작용이 더욱 쉽게 달성될 수 있다. 아울러, 변속감이 부드러워 질 수 있다.

도 4는 도 1의 상세 평면도이다.

도 4를 참조하면, 변속레버의 중립 상태에서 상기 돌기(135)의 단부면과 상기 홈(130)의 내측 바닥면 사이에는 제1거리(L1)를 두고 형성되고, 상기 키(105)의 후단면과 상기 그루브(140)의 상기 제3경사면(302)이 시작 또는 끝나는 지점 사이에는 제2거리(L2)가 형성된다.

특히 본 발명의 실시예에서, 상기 제1거리(L1)보다 상기 제2거리(L2)가 더 길게 형성되는 것이 바람직하다.

따라서, 상기 키(105)가 상기 슬리브(100)에 의해서 움직일 때 상기 돌기(135)의 단부가 상기 홈(130)의 내측 바닥면에 의해서 먼저 지지되고, 상기 키(105)가 상기 싱크로나이저링(115)에 의해서 회전한다. 그 다음, 상기 키(105)의 후단부 모서리 끝단(300)이 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 제3경사면(302)에 지지되는 것이 바람직하다.

본 발명의 실시예에서 상기 허브(120)의 회전 토크를 축방향 작용력을 변환하여 상기 슬리브(100)가 상기 키(105) 또는 상기 싱크로나이저링(115)을 밀어주는 힘이 증가되어 결과적으로 동기력을 증대시키는 효과를 준다.

이상을 통해 본 발명의 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 수동변속기의 동기장치의 일부 분해 평면도와 측 단면도이다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 수동변속기의 동기장치의 작동 순서도이다.

도 3은 도 2의 (C)의 상세 평면도이다.

도 4는 도 1의 상세 평면도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100: 슬리브

105: 키

110: 볼

112: 볼홈

115: 링

120: 허브

125: 돌출부

130: 홈

135: 돌기

300: 끝단

310: 제1경사면

305: 제2경사면

302: 제3경사면

Claims (6)

1. 메인샤프트에 장착되는 허브;

   상기 허브에 인접하게 배치된 싱크로나이저링;

   상기 허브의 외주면에 스플라인 결합되는 슬리브; 및

   상기 슬리브에 의해서 상기 싱크로나이저링을 밀어 동기작용을 일으키는 키를 포함하고,

   상기 싱크로나이져링과 마주하는 상기 키의 일면에는 돌기가 형성되고, 상기 돌기와 대응하여 상기 링에는 홈이 형성되며,

   상기 허브에는 상기 키가 장착되는 가이드홈이 형성되고,

   상기 키의 한쪽 측면과 마주하는 상기 가이드홈 내측면 가운데 부분에 그루브가 형성된 수동변속기의 동기장치.
2. 삭제
3. 제1 항에 있어서,

   상기 돌기는 상기 키가 움직이는 방향으로 점차 폭이 좁아지도록 외측면에 제1경사면이 형성되는 수동변속기의 동기장치.
4. 제3 항에 있어서,

   상기 홈은 상기 키와 대응하여 상기 키가 움직이는 방향으로 점차 폭이 좁아지도록 내측면에 제2경사면이 형성되는 수동변속기의 동기장치.
5. 제1 항에 있어서,

   상기 홈은 상기 링에서 돌출되어 형성된 돌출부에 형성된 수동변속기의 동기장치.
6. 제1 항에 있어서,

   상기 그루브의 내측 한쪽에 제3경사면이 형성되고,

   상기 돌기의 반대측 상기 키의 모서리 끝단이 상기 그루브의 상기 제3경사면에 지지되어 상기 키의 움직임이 고정되는 수동변속기의 동기장치.

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