KR101060026B1 - 수동변속기의 동기치합장치 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따르면, 회전력을 전달받는 주축; 상기 주축의 외주면과 스플라인 결합되어 회전되는 허브; 상기 허브의 외주면 상에 슬라이딩 가능하게 배치되며 상기 허브와 스플라인 결합되는 슬리브; 상기 허브의 양측으로 상기 주축의 외주면 상에 배치되되 상기 슬리브와 선택적 치합이 가능하게 구비되는 한 쌍의 스피드기어; 및 상기 스피드기어 상에 탄성적으로 지지되어 상기 슬리브가 슬라이딩 이동시 상기 슬리브의 회전력을 상기 어느 하나의 스피드기어로 전달시키는 동기화수단;을 포함하는 수동변속기의 동기치합장치가 제공된다.

이에 의하면, 동기화수단이 일체로 단순화 제작되어 수동변속기의 동기치합장치의 생산성과 조립성을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.

주축, 스플라인, 허브, 슬리브, 스피드기어, 싱크로볼, 싱크로스프링, 러그

Description

수동변속기의 동기치합장치{Synchronizer of manual transmission}

본 발명은 수동변속기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 변속레버의 조작에 따른 슬리브의 이동에 따라 스피드기어와의 맞물림을 변경하여 주축의 회전속도를 조절하기 위한 수동변속기의 동기치합장치에 관한 것이다.

일반적으로 수동변속기에 있어 차속을 변경하기 위해 기어의 물림을 갑자기 변경하게 되면 각 기어의 회전속도가 맞지 않아 기어가 파손되므로, 이러한 점을 방지하기 위해 기어의 회전속도를 거의 일치시킨 후, 기어가 동일한 속도에서 치합되도록 해야 된다.

이하, 도면을 참조하여 종래의 수동변속기의 동기치합장치에 대해 살펴본다.

도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 수동변속기의 동기치합장치는 엔진으로부터 회전력을 전달받는 주축(110)과, 상기 주축(110)의 외주면과 스플라인(S) 결합되어 회전되는 허브(120)와, 상기 허브(120)의 외주면 상에 슬라이딩 가능하게 배치되며 상기 허브(120)와 스플라인(S) 결합되어 연동되는 슬리브(130)와, 상기 허브(120)의 양측으로 상기 주축(110)의 외주면 상에 배치되되 상기 슬리브(130)와 선택적 치합이 가능하게 구비되는 한 쌍의 스피드기어(140), 및 상기 스피드기 어(140) 상에 탄성적으로 지지되어 상기 슬리브(130)가 슬라이딩 이동시 상기 슬리브(130)의 회전력을 상기 어느 하나의 스피드기어(140)로 전달시키는 동기화수단(150)을 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 슬리브(130)의 양측으로는 후술할 볼(152)이 삽입 가능하도록 삽입홈(130a)이 각각 형성되며, 상기 스피드기어(140)에는 서로 마주보는 다수의 고정홈(140a)이 형성된다.

그리고, 상기 동기화수단(150)은 도 2에 도시된 바와 같이 상기 고정홈(140a)에 각각 내삽되는 스프링(151)과, 상기 스프링(151)의 단부에 체결되어 탄성적으로 상기 슬리브(130)의 삽입홈(130a)에 걸림 접촉가능하게 구비되는 볼(152)을 구비하여 이루어진다.

상술한 바와 같이 구성되는 종래의 수동변속기의 동기치합장치(100)에 따르면, 사용자가 변속레버(도시 생략)를 작동시켜 차속에 대해 변속 조작을 하게 되면, 상기 슬리브(130)가 미도시된 시프트레일과 시프트포크에 구속되어 일측 방향으로 슬라이딩된다.

아울러, 도 2에 도시된 바와 같이 슬리브(130)의 회전력은 상기 스피드기어(140)에 고정된 동기화수단(150)의 볼(152)을 통해 스피드기어(140) 측에 점진적으로 전달됨으로써 스피드기어(140)와 동기화를 이루어 주축(110)의 회전속도를 조절할 수 있게 된다.

그런데, 종래의 수동변속기의 동기치합장치(100)에 따르면, 볼(152)과 스프링(151)이 개별 제작되어 볼(152)이 스프링(151)의 단부에 빠짐 방지되게 체결되도 록 코킹 등의 추가 공정이 실시되어야 함으로써 제품 생산성 및 조립성을 저하되는 문제가 있다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 종래의 동기화수단을 일체로 제작하여 생산성 및 조립성을 향상시킬 수 있는 수동변속기의 동기치합장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 측면에 따른 수동변속기의 동기치합장치는, 회전력을 전달받는 주축; 상기 주축의 외주면과 스플라인 결합되어 회전되는 허브; 상기 허브의 외주면 상에 슬라이딩 가능하게 배치되며 상기 허브와 스플라인 결합되는 슬리브; 상기 허브의 양측으로 상기 주축의 외주면 상에 배치되되 상기 슬리브와 선택적 치합이 가능하게 구비되는 한 쌍의 스피드기어; 및 상기 스피드기어 상에 탄성적으로 지지되어 상기 슬리브가 슬라이딩 이동시 상기 슬리브의 회전력을 상기 어느 하나의 스피드기어로 전달시키는 동기화수단;을 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 동기화수단은, 상기 스피드기어의 일면에 삽입고정되도록 돌출 형성된 러그가 다수 구비된 링 형상의 고정부와, 상기 고정부의 일측으로 다수개 방사상 돌출되되 상기 러그 반대편으로 연장되어 탄성력을 제공하도록 구비되는 판상의 싱크로스프링과, 상기 싱크로스프링의 단부가 상기 슬리브의 슬라이딩 방향 측면에 걸림 접촉 가능하게 형성되는 싱크로볼을 구비하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 싱크로볼은, 판면이 상기 슬리브의 일측 방향으로 반원형지게 돌 출되어 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 슬리브의 측면에는, 상기 싱크로볼이 교차 삽입가능하도록 오목한 삽입홈이 다수 형성되는 것을 특징으로 한다.

전술한 바와 같이 본 발명에 따른 수동변속기의 동기치합장치에 의하면, 동기화수단이 일체로 단순화 제작되어 동기치합장치의 생산성과 조립성을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 일 실시예에 따른 수동변속기의 동기치합장치에 대해 상세하게 살펴본다.

이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들은 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 수동변속기의 동기치합장치를 보인 단면도, 도 4는 도 3의 슬리브 이동시 동기화수단이 탄성변형되는 상태를 나타내 보인 단면도, 도 5는 도 4의 슬리브와 동기화수단의 걸림 접촉 상태를 보인 사시도, 및 도 6은 도 4에서 동기화가 완료되어 슬리브가 스피드기어와 긴밀히 접촉된 상태를 나타내 보인 단면도이다.

도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 수동변속기의 동기치합장치(200)는 엔진으로부터 회전력을 전달받는 주축(210)과, 상기 주축(210)의 외주면과 스플라인(S) 결합되어 회전되는 허브(220)와, 상기 허브(220)의 외주면 상에 슬라이딩 가능하게 배치되며 상기 허브(220)와 스플라인(S) 결합되어 연동되는 슬리브(230)와, 상기 허브(220)의 양측으로 상기 주축(210)의 외주면 상에 배치되되 상기 슬리브(230)와 선택적 치합이 가능하게 구비되는 한 쌍의 스피드기어(240), 및 상기 스피드기어(240) 상에 탄성적으로 지지되어 상기 슬리브(230)가 슬라이딩 이동시 상기 슬리브(230)의 회전력을 상기 어느 하나의 스피드기어(240)로 전달시키는 동기화수단(250)을 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 한 쌍의 스피드기어(240)는 기어비를 달리하며, 그 각 일면에 후술할 러그(251a)가 각각 삽입고정될 수 있도록 다수의 고정홈(240a)이 형성된다.

상기한 동기화수단(250)은 상기 스피드기어(240)의 일면에 형성된 각 고정홈(240a)에 삽입고정되도록 돌출 형성된 러그(251a)가 다수 구비된 링 형상의 고정부(251)와, 상기 고정부(251)의 일측으로 다수개 방사상 돌출되되 상기 러그(251a) 반대편으로 연장되어 탄성력을 제공하도록 구비되는 판상의 싱크로스프링(252)과, 상기 싱크로스프링(252)의 단부가 상기 슬리브(230)의 슬라이딩 방향 측면에 걸림 접촉 가능하게 형성되는 싱크로볼(253)을 구비하여 이루어진다.

이때, 상기 러그(251a)는 상기 스피드기어(240)의 고정홈(240a)에 삽입고정될 수 있는 형상이면 다양하게 안출될 수 있으며, 상기 싱크로스프링(252) 또한 상기 싱크로볼(253)에 탄성력을 제공할 수 있는 형상이면 판상 이외에도 다양한 형상이 고려될 수 있다.

아울러, 상기 싱크로볼(253)은 판면이 상기 슬리브(230)의 일측 방향으로 반원형지게 돌출되어 이루어지며, 상기 슬리브(230)의 측면에는 상기 싱크로볼(253)이 선택적으로 삽입가능하도록 오목한 삽입홈(230a)이 형성되어 서로 대응되는 구조이다.

또한, 상기 싱크로볼(253)은 상기 삽입홈(230a)의 갯수보다 더 구비되어 동기화속도를 보다 촉진할 수 있음은 물론이며, 상기 고정부(241)와의 사이에 배치되는 스냅링(R)을 통해 상기 동기화수단(250)을 상기 스피드기어(240)에 긴밀히 밀착시킴이 가능하게 된다.

상술한 바와 같이 구성되는 본 발명의 수동변속기의 동기치합장치(200)에 따르면, 사용자가 변속레버(도시 생략)를 작동시켜 차속에 대해 변속 조작을 하게 되면, 도 4에 도시된 바와 같이 상기 슬리브(230)가 미도시된 시프트레일과 시프트포크에 구속되어 일측 방향으로 슬라이딩된다.

아울러, 도 5에 도시된 바와 같이 슬리브(230)의 회전력은 상기 스피드기어(240)에 고정된 동기화수단(250)의 싱크로볼(253)을 통해 스피드기어(240) 측으로 전달됨으로써 스피드기어(240)와 동기화를 이루어 주축(210)의 회전속도를 조절할 수 있게 된다.

즉, 허브(220)의 회전에 따라 이에 스플라인(S) 결합된 슬리브(230)가 도 5의 화살표 방향으로 회전하게 되면, 변속 초기에는 슬리브(230)의 회전속도가 상대적으로 빨라 삽입홈(230a)에 대한 걸림접촉력 보다 그 회전력이 커서 삽입홈(230a)에서 싱크로볼(253)이 쉽게 빠져나오게 된다. 그러나, 이러한 슬리브(230)와 동기화수단(250)의 걸림 접촉식 대응구조가 반복되면서 점차적으로 슬리브(230)와 스피드기어(240)의 회전속도가 같아지게 된다.

이와 같이 슬리브(230)와 스피드기어(240)의 회전속도가 동기화되면, 도 6에 도시된 바와 같이 슬리브(230)가 스피드기어(240) 측으로 완전히 접촉됨으로써 스피드기어(240)의 기어비가 동기화수단(250)을 통해 주축(210)으로 전달되어 차속의 수동 변속이 이루어지게 되는 것이다.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나 이에 한정되지 않으며, 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형 가능함은 물론이다.

도 1은 종래 일례에 따른 수동변속기의 동기치합장치를 보인 단면도,

도 2는 도 1의 슬리브와 동기화수단의 걸림 접촉 상태를 보인 사시도,

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 수동변속기의 동기치합장치를 보인 단면도,

도 4는 도 3의 슬리브 이동시 동기화수단이 탄성변형되는 상태를 나타내 보인 단면도,

도 5는 도 4의 슬리브와 동기화수단의 걸림 접촉 상태를 보인 사시도, 및

도 6은 도 4에서 동기화가 완료되어 슬리브가 스피드기어와 긴밀히 접촉된 상태를 나타내 보인 단면도이다.

** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 **

200: 수동변속기의 동기치합장치 210: 주축

220: 허브 230: 슬리브

240: 스피드기어 250: 동기화수단

251: 고정부 252: 싱크로스프링

253: 싱크로볼

Claims (4)

1. 삭제
2. 회전력을 전달받는 주축(210);

   상기 주축(210)의 외주면과 스플라인(S) 결합되어 회전되는 허브(220);

   상기 허브(220)의 외주면 상에 슬라이딩 가능하게 배치되며 상기 허브(220)와 스플라인(S) 결합되는 슬리브(230);

   상기 허브(220)의 양측으로 상기 주축(210)의 외주면 상에 배치되되 상기 슬리브(230)와 선택적 치합이 가능하게 구비되는 한 쌍의 스피드기어(240); 및

   상기 스피드기어(240) 상에 탄성적으로 지지되어 상기 슬리브(230)가 슬라이딩 이동시 상기 슬리브(230)의 회전력을 상기 어느 하나의 스피드기어(240)로 전달시키는 동기화수단(250);을 포함하며,

   상기 동기화수단(250)은, 상기 스피드기어(240)의 일면에 삽입고정되도록 돌출 형성된 러그(251a)가 다수 구비된 링 형상의 고정부(251)와, 상기 고정부(251)의 일측으로 다수개 방사상 돌출되되 상기 러그(251a) 반대편으로 연장되어 탄성력을 제공하도록 구비되는 판상의 싱크로스프링(252)과, 상기 싱크로스프링(252)의 단부가 상기 슬리브(230)의 슬라이딩 방향 측면에 걸림 접촉 가능하게 형성되는 싱크로볼(253)을 구비하는 것을 특징으로 하는 수동변속기의 동기치합장치(200).
3. 제 2항에 있어서, 상기 싱크로볼(253)은,

   판면이 상기 슬리브(230)의 일측 방향으로 반원형지게 돌출되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 수동변속기의 동기치합장치(200).
4. 제 3항에 있어서, 상기 슬리브(230)의 측면에는,

   상기 싱크로볼(253)이 교차 삽입가능하도록 오목한 삽입홈(230a)이 다수 형성되는 것을 특징으로 하는 수동변속기의 동기치합장치(200).

Images