KR101478837B1

KR101478837B1 - 동기화 장치

Info

Publication number: KR101478837B1
Application number: KR20080064620A
Authority: KR
Inventors: 마르쿠스 스푀를; 틸 샤르프
Original assignee: 섀플러 테크놀로지스 게엠베하 운트 코. 카게
Priority date: 2007-07-05
Filing date: 2008-07-04
Publication date: 2015-01-05
Also published as: DE102007031310A1; CN101338796B; EP2012035A1; EP2012035B1; CN101338796A; KR20090004728A

Abstract

본 발명은 동기화 장치의 고정구에 관한 것이며, 고정구는 조절 위치에의 로킹을 위한 로킹 요소 및 하우징을 포함하고, 동기화 본체에 대해서는 조립된 상태에서 축방향으로 이동 가능하며, 고정구(6)는 조절 위치에서 동기화 본체(1)에 대해 사전 설정된 힘으로 고정구(6)를 고정하는 수단(28)을 포함한다.

동기화 장치, 로킹 요소, 하우징, 동기화 본체, 고정구

Description

동기화 장치 {SYNCHRONIZING DEVICE}

본 발명은 고정구 및, 상기 고정구와 동기화 본체를 갖는 동기화 장치에 관한 것이며, 고정구는 로킹 요소와 하우징을 포함하고 동기화 본체에 대해서는 조립된 상태에서 축방향으로 이동 가능하다.

수동 변속되는 현재의 변속기에서는, 편안한 방식으로 개별 기어단 사이의 전환이 가능하도록 동기화 장치가 사용된다. 전환 과정 시, 동기화 장치의 다양한 요소들에 의해 기어 휠의 원주 속도가 변속기 샤프트의 원주 속도에 맞게 조정된 다음, 변속기 샤프트와 기어 휠 사이는 형상 맞춤식 결합된다. 동기화 본체는 동기화 장치의 중요한 구성 요소이다. 동기화 본체를 통해, 동기화 장치의 변속기 샤프트와 슬라이드 슬리브는 회전 불가능하게 서로 연결된다. 이는 일반적으로, 동기화 본체가 한편으로 그 허브에 형성된 맞물림 프로파일부에 의해 원주 방향으로 변속기 샤프트에 형상 맞춤식 연결되고, 다른 한편으로는 그 슬리브 지지체의 외치 맞물림부에 의해 변속기 샤프트의 종방향 중심축을 따라 외부 직경에 슬라이드 슬리브를 이동 가능하게 수용함으로써 실행된다. 또한 동기화 본체는 그 실시예에 따라, 동기화 링 또는 마찰 링을 위한 정지 요소 및 안내 요소로서 사용된다. 또한 많은 동기화 본체에는, 로킹 볼트 및 로킹 볼과 같은 고정구 및 압력 부재를 위한 동일한 간격으로 상기 본체의 외부 원주에 형성된 수용부가 제공된다. 어느 기어 휠도 전환되지 않을 때, 고정구는 슬라이드 슬리브를 그 중심 위치에 유지시킨다. 이를 위해 고정구는 스프링 초기 응력 하에 슬라이드 슬리브의 로킹 그루브 내로 가압되거나 또는 고정구는 슬라이드 슬리브의 로킹 그루브 내에 수용되도록 압력 부재에 작용한다.

몇몇 동기화 장치에서, 동기화 본체의 수용부 내에 배치된 압력 부재는 전환 과정 중 예비 동기화를 위해 사용되는데, 즉 예를 들면 이중 원뿔 동기화 장치의 경우, 할당된 각각의 동기화 링을 인접한 클러치 본체 또는 중간 링의 마찰면에 대해 이동시키기 위해 사용된다. 동기화 유닛의 실시예에 따라, 압력 부재는 직접적으로, 또는 하나 이상의 스프링을 통해서, 또는 예비 인장된 로킹 볼트를 통해서 슬라이드 슬리브의 로킹 그루브 내로 예비 인장된다. 기어단 선택을 위해 슬라이드 슬리브가 축방향으로 이동하면, 압력 부재는 상기 슬라이드 슬리브의 로킹 그루브의 내부 윤곽에 의해 동기화 링에 대해 축방향으로 이동된다. 따라서 동기화 링은 마찰면에 대해 가압된다.

고정구를 위한 수용부는 일반적으로 기계가공 방법에 의해 동기화 본체에 형성되어야 한다. 따라서 동기화 본체가 약화되므로, 동기화 본체는 상기 지점에서 지지 강도가 감소된다. 독일 특허 명세서 제10 2005 018 899 A1호에는 수용부를 위해서 요구되는 공간이 최소화된 고정구와 동기화 본체가 공지되어 있다. 바람직한 쌍의 경우, 특히 동기화 유닛의 작동중 평면의 고정구가 진동으로 인해 중립 위 치 밖으로 이동될 수 있는 점이 단점이며, 이로 인해 불리한 비동기화가 일어날 수 있다.

따라서 본 발명의 목적은 고정구를 갖는 동기화 장치를 제공하는 것이며, 고정구는 조절 위치에서 진동으로부터 간단하게 보호된다.

본원의 청구범위 제1항의 특징부의 대상에 따르면, 상기 목적은 고정구가, 조절 위치에서 동기화 본체에 대해 사전 설정된 힘으로 고정구를 고정하는 수단을 포함함으로써 달성된다. 이는 예컨대, 고정구의 하우징에 배치되고 조절 위치에서 동기화 본체에 대해 축방향으로 정지하는 하나 이상의 중심 설정 캠으로 상기 수단이 형성됨으로써 구현될 수 있다. 중심 설정 캠은 고정구의 베이스 본체로부터 약간만 돌출하므로, 사전 설정된 힘의 임계치가 극복된 후에 축방향 이동이 가능하다. 따라서 이러한 힘의 임계치는 중심 설정 캠의 크기 또는 길이도 결정한다.

예컨대 하나 이상의 환형 스프링 형태의 별도의 손실 방지부 또는 중심 설정 장치가 더 이상 필요하지 않으므로, 동기화 장치 내의 조립은 현저히 간단해지고 비용이 절약된다.

동기화 본체는 실질적으로 디스크형으로 형성되며 외치 맞물림부를 포함한다. 고정구가 삽입된 수용부가 추가적으로 반경 방향 외측에 배치될 수 있다. 수용부의 횡단면은 예컨대 T-형이거나 직사각형이다. 대안적으로 동기화 본체는, 박 판으로 이루어진 맞물림 세그먼트를 외부측에 갖는 견고한 디스크로 구성되며, 상기 세그먼트 사이에 고정구가 배치되는 공동부를 포함한다. 상기 제2 실시예는 동기화 본체의 맞물림부보다 낮게 구성된 평평한 고정구에 특히 적합하다.

하나의 실시예에서, 고정구는 동기화 본체의 그루브 내에 맞물리기 위해 반경 방향으로 방향 설정된 태브를 포함한다. 고정구가 동기화 본체에 대해 축방향으로 이동하면, 태브는 그루브 내에서 미끄러지며 바람직하게는 그루브 베이스에 대해 작은 간격(d)을 갖는다. 그루브 베이스가 상응하게 형성됨으로써, 태브의 이동 시, 태브가 그루브 베이스 내의 돌출부에 대해서 정지할 때, 저항이 태브에 작용하는데, 즉, 고정구가 축방향으로 이동하므로, 우선적으로 태브는 중심 설정 정지부를 형성하는 그루브 베이스에 중심 설정 요소로서 정지한다.

돌출부가 계산상으로 간격이 음이 되도록 높이를 가지면, 추가의 이동이 실행될 수 있도록, 로킹 요소 또는 그 스프링 요소에 대해 작업이 수행되어야 한다. 그루브 깊이와 태브의 길이의 차이가 작다면, 고정구는 더 큰 힘을 사용하면 축방향으로 계속해서 이동될 수 있다. 이러한 저항은 한편으로 고정구의 축방향 이동이 큰 힘의 사용을 요구하지 않도록 조정되고 다른 한편으로는 고정구가 중립 위치에 확실히 지지되도록 조정되므로, 진동 및 경우에 따라 발생하는 작은 충돌은 고정구를 이동시키지 않는다. 그루브 베이스가 평평하게 형성되지 않고 축방향 측면쪽으로 약간 기울어짐으로써, 이동이 쉬워질 수 있다.

고정구는 반경 방향으로 방향 설정된 태브 대신에, 그 전체 하우징에 의해서도 동기화 본체에 지지될 수 있다.

특히 바람직하게, 태브는 고정구의 하우징에 일부재로 형성된다. 하우징이 비-기계가공 성형 기술에 의해 제조되면, 제조 공정 시 태브는 하우징으로부터 구부러짐으로써 간단하게 형성될 수 있다. 대안적으로, 태브는 형상 맞춤식 또는 재료 결합식으로 하우징에 연결될 수 있다. 로킹 요소가 합성수지로 구성되면, 태브는 사출 성형 공정에 의해 하우징에 일부재로 제조될 수 있다. 틸팅을 줄이기 위해, 태브(들)를 대칭으로 배치하는 것이 바람직하다. 정확히 하나의 태브가 사용되면, 상기 태브는 원주 방향으로 고정 요소가 구성된 경우 대략 중심에 배치되어야 한다.

그루브 베이스의 돌출부가 박스 형태로 형성될 필요는 없으며, 오히려 곡선 형태가 특히 바람직한데, 이는 상기 곡선 형태가 한편으로 비-기계가공 성형 기술에 의해 특히 양호하게 비용면에서 유리하게 형성될 수 있고 다른 한편으로는 부품들의 하중이 낮게 유지되기 때문이다.

선택적으로는, 이동 운동이 축방향으로 제한되도록 태브를 위한 정지부를 나타내는 벽이 그루브 내에 추가로 배치된다. 바람직하게 정지부는, 축방향으로 돌출되지 않으면서 동시에 최대의 이동 운동을 허용하도록 단부측에 배치된다.

중심 설정 캠은, 박판으로 이루어진 고정구의 하우징 내에 연결부로서 형성됨으로써, 특히 간단하게 제조될 수 있다.

조화로운 힘의 진행과 확실한 기능을 보장하기 위해, 중심 설정 캠의 형태를 그루브의 램프 윤곽의 형태에 맞게 조정하는 것이 바람직하다. 중심 설정 캠의 상응하는 램프 윤곽 또는 형상에 의해, 선형 및 편평한 형태의 압축이 측면(flank)에 서 구현될 수 있다.

에러 작동의 경우 또는 힘이 비스듬히 도입되는 경우에도 확실한 기능을 보장하기 위해, 중립 위치에서 동기화 본체를 양측으로 측면에서 둘러싸는 복수의 중심 설정 캠을 고정구에 제공하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 동기화 장치는 예를 들면, 조립 시 본 발명에 따른 고정구가 동기화 본체 내에 반경 방향으로 삽입된 다음, 이어서 슬라이드 슬리브가 고정구와 함께 동기화 본체를 에워싸서 고정함으로써, 형성된다. 이로써 고정구는 반경 방향으로 보호된다.

본 발명은 이하에서 실시예에 의해 더 자세히 설명된다.

본 발명에 따르면, 고정구는 조절 위치에 고정구를 고정하는 수단을 포함하므로, 상기 위치에서 진동으로부터 간단하게 보호될 수 있다.

도1에는 기어 휠(3, 4)을 선택적으로 결합하기 위해 동기화 본체(1) 및 슬라이드 슬리브(2)를 구비한 동기화 장치(27)가 도시된다. 기어 휠(3, 4)은 회전 가능하지만, 종방향으로 고정되게 전환 샤프트(5) 상에 지지된다. 동기화 본체(1)는 회전 불가능하게, 그리고 종방향으로 고정되게 전환 샤프트(5)에 안착되며, 그 외부 원주는 슬라이드 슬리브(2)를 지지한다. 슬라이드 슬리브(2)는 맞물림부에 의해서 동기화 본체(1)에 대해 회전 불가능하게 배치되며, 이로써 전환 샤프트(5)에 대해서는 선택적으로 기어 휠(3, 4)의 방향으로 이동 가능하도록 동기화 본체(1)에 배치된다. 동기화 본체(1)의 모든 측면에서, 동기화 본체와 기어 휠(3, 4) 사이에 종방향으로 각각 하나의 세트의 동기화 링이 배치된다.

동기화 본체(1)는 그 원주에 복수의 고정구(6)를 수용하며, 여기서 고정구(6)는 개략적으로만 도시되며 이하의 도면에서 더 자세히 설명된다. 고정구(6)는 압력 부재(9)로서 설계되며, 그 로킹 요소(8)는 그 중립 조절 위치에서 슬라이드 슬리브(2)에 로킹된다. 중립 조절 위치에서 고정구(6)는 동기화 본체(1)에 반경 방향으로 지지되며, 커버(10)로써 슬라이드 슬리브(2)에 대해 예비 인장된다. 로킹 요소(8)의 커버(10)는 로킹 오목부(11) 내에 맞물린다.

슬라이드 슬리브(2)가 축방향으로 이동하면, 상기 슬라이드 슬리브는 기어 휠(4)에 고정 연결된 클러치 디스크(12)의 클러치 맞물림부(12a) 내에 맞물린다. 전환 샤프트(5)는 동기화 본체(1)와 슬라이드 슬리브(2)에 의해서 기어 휠(4)에 회전 불가능하게 연결되며, 기어 휠(4)에 할당된 기어단이 전환된다. 전환된 위치로 슬라이드 슬리브(2)가 전환 이동할 경우, 슬라이드 슬리브(2)는 로킹 오목부(11) 내에 맞물린 고정구(6)의 로킹 요소(8)를 종방향으로 종동해서 외부 동기화 링(13)에 대해 이동시킨다. 이로써 예비 동기화 과정이 시작된다.

클러치 맞물림부(12a)의 방향으로 계속해서 이동하는 슬라이드 슬리브(2)는 외부 동기화 링(13)에 지지된 압력 부재(9)의 커버(10)가 로킹 오목부(11)로부터 강제로 벗어나게 한다. 커버(10)는 반경 방향으로 편향된다. 기어 단의 해제 시, 슬라이드 슬리브(2)는 상기 위치로부터 되돌아 온다. 예비 인장에 의해 슬라이드 슬리브(2)에 접한 커버(10)는 다시 로킹 오목부(11) 내에 맞물린다.

도4 및 도5는 고정구(6)를 도시한다. 고정구(6)는 하우징(14)과 로킹 요소(8)로 구성된다. 로킹 요소(8)는 스프링 요소(15)를 통해서 하우징(14)에 대해 예비 인장되는 커버(10)를 포함한다. 하우징(14)은 실질적으로 만곡된 형태로 형성된다. 하우징은 베이스(16) 옆으로, 이로부터 구부러진 지지부(17)를 포함하며, 이는 돌출부(18)를 통해 하우징(14) 내에 커버(10)를 고정한다. 하중을 받지 않은 상태일 때, 스프링력은 매우 크므로 스프링력은, 커버(10)가 하우징(14) 내에 확실히 지지되도록 돌출부(18)에 대해 커버(10)를 가압한다. 베이스(16)는 연결된 중공의 넥(19)을 중심에 포함하며, 상기 넥은 상기 스프링 요소(15)가 틸팅되지 않도록 바아 연장부로서 상기 요소를 안전하게 안내한다. 고정구(6)는 베이스(16)로부터 거의 직각으로 구부러진 태브(7, 7')를 더 포함한다. 태브(7, 7')의 측방향으로는, 하우징(14)의 베이스 본체로부터 연결되는 중심 설정 캠(28)이 배치된다. 중심 설정 캠(28)은 고정구(6)의 중심 쪽으로 램프(30)를 포함한다. 램프(30)는 대응 램프(31)와 상호 작용하여 동기화 본체(1)에서 더 큰 지지면을 가능하게 하므로, 중립 위치의 연결 시, 흔들림이 있는 부가 이동이 실행되지 않으므로 수명 및 전환 쾌적성이 높아진다.

도2 및 도3에는 그 외치 맞물림부(22)가 수용부(20)에 의해서 중단되는 본 발명에 따른 동기화 본체(1)의 각각 하나의 섹션이 도시되며, 고정구(6)를 위한 수용부(20)에는 그루브(21)가 배치된다. 그루브(21)는 축방향으로 하나의 측면이 개방된다(도면에서는 전방을 향해 있다). 축방향으로 대향 배치된 측면에서, 그루브의 단부측은 벽 형태의 정지부(23)에 의해 폐쇄된다. 도2에 따라, 동기화 장 치(27)에서 고정구(6)는, 태브(7)가 그루브(21) 내에 맞물리고 중립 위치에서 중심 설정 캠(28)이 그 사이에 동기화 본체의 디스크형 부품(32)을 양측으로 취하도록, 동기화 본체(1) 내에 배치된다. 디스크형 부품(32)은 대응 램프(31)를 형성하기 위해 모따기될 수 있다. 충분한 안정성에 이르기 위해, 2개 이상의 중심 설정 캠(28)이 각각의 측면 상에서 고정구(6)를 중심 설정하는 것이 바람직하다.

도6에는 2개의 그루브(21, 24)를 포함하는 동기화 본체(1)가 도시된다. 제1 그루브(21)와 제2 그루브(24)는 제1 정지부(23) 또는 제2 정지부(25)를 통해 상이한 측면에 대해 축방향으로 폐쇄된다. 동기화 본체(1) 내에 반경 방향으로 삽입된 고정구(6)는, 각각 그루브(21, 24) 내에 맞물리게 되어 오프셋되게 고정구에 배치된 2개의 태브(7, 7')에 의해 두 방향으로 축방향으로 이동될 수 있다. 고정구는 서로 오프셋되게 배치된 2개의 정지부(23, 25)에 의해 그 이동 운동이 제한된다. 그루브(21, 24)가, 로킹 그라운드로서 형성된 그루브 베이스(26)를 포함할 때, 태브(7, 7')는 중심 설정 캠(28)의 기능도 동시에 맡을 수 있다. 도7 및 도8의 변형예에서, 그루브 베이스(26)는 동기화 본체(1)의 중심을 향해서 각각 상승하며 횡단면은 볼록하다. 이 경우 고정구가 중립 위치로부터 축방향으로 이동하면, 그루브(21) 내에 맞물린 태브(7)는 그루브 베이스(26) 상에 도달하므로, 소정의 저항을 극복해야만 추가의 이동이 가능하다. 이러한 효과는 도6에 따른 동기화 본체(1)의 경우 두 방향으로 발생한다. 고정구(6)가 중립 위치에 있으면, 예컨대 진동을 통해서 형성된 힘은 고정구(6)를 완전히 이동시키기에 충분하지 않다. 따라서 불리한 비동기화는 방지된다. 고정구(6)는, 사용자 또는 모터에 의해서 제공된 힘을 통해서야 비로소, 할당된 기어단이 전환되는 위치로 완전히 이동할 수 있다.

도1은 종래 기술에 따른 동기화 장치의 도면.

도2는 동기화 본체 내에 고정구를 갖는 본 발명의 사시도.

도3은 도2의 동기화 본체의 사시도.

도4는 도2에 따른 고정구의 확대 사시도.

도5는 도2에 따른 고정구의 후방측 사시도.

도6은 본 발명에 따른 다른 동기화 본체의 도면.

도7 및 도8은 각각 그루브 영역의 본 발명에 따른 3개의 동기화 본체의 종단면도 또는 횡단면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 동기화 본체

2 : 슬라이드 슬리브

3, 4 : 기어 휠

5 : 전환 샤프트

6 : 고정구

7, 7' : 태브

8 : 로킹 요소

9 : 압력 부재

10 : 커버

11 : 로킹 오목부

12 : 클러치 디스크

12a : 클러치 맞물림부

13, 13', 13" : 동기화 링

14 : 하우징

15 : 스프링 요소

16 : 베이스

17 : 지지부

18 : 돌출부

19 : 넥

20 : 수용부

21 : 제1 그루브

22 : 외치 맞물림부

23 : 제1 정지부

24 : 제2 그루브

25 : 제2 정지부

26 : 그루브 베이스

27 : 동기화 장치

28 : 중심 설정 캠

29 : 측면

30 : 램프

31 : 대응 램프

32 : 디스크형 부품

Claims

고정구(6)를 포함하는 동기화 장치(27)이며, 고정구(6)는 조절 위치에의 로킹을 위한 로킹 요소(8) 및 하우징(14)을 포함하고, 동기화 본체(1)에 대해서는 조립된 상태에서 축방향으로 이동 가능하고,

고정구(6)는 조절 위치에서 동기화 본체(1)에 대해 사전 설정된 힘으로 고정구(6)를 고정하는 수단(28)을 포함하고,

상기 수단은 하우징(14)에 배치된 하나 이상의 중심 설정 캠(28)으로서 형성되고,

로킹 요소(8)는 슬라이드 슬리브(2)의 로킹 프로파일부에 대해 예비 인장되며, 조절 위치는 중립 위치이며, 중립 위치에서 중심 설정 캠(28)은 동기화 본체(1)의 축방향으로 측면에 놓이는 것을 특징으로 하는 동기화 장치.
삭제
제1항에 있어서, 중심 설정 캠(28)은 하우징(14)으로부터 돌출되는 것을 특징으로 하는 동기화 장치.
제3항에 있어서, 고정구(6)는 박판으로 형성되고, 고정구(6)의 하우징(14)은 베이스(16)를 포함하며, 중심 설정 캠(28)은 로킹 요소(8)의 압력 방향으로 방향 설정되는 것을 특징으로 하는 동기화 장치.
삭제
삭제
제1항에 있어서, 중립 위치에서 동기화 본체(1)는 2개의 중심 설정 캠(28)이 각각의 측면에 놓이는 것을 특징으로 하는 동기화 장치.
제1항에 있어서, 중심 설정 캠(28)은 전환된 위치일 때 동기화 본체(1)의 그루브(21) 내에 맞물리는 것을 특징으로 하는 동기화 장치.