KR101490626B1

KR101490626B1 - 수동 변속기의 동기 치합장치

Info

Publication number: KR101490626B1
Application number: KR20130123132A
Authority: KR
Inventors: 김무한
Original assignee: 현대다이모스(주)
Priority date: 2013-10-16
Filing date: 2013-10-16
Publication date: 2015-02-05

Abstract

변속단 기어에 대한 콘 클러치의 결합 위치 변경을 통한 윤활 경로의 재설정과 허브 기어를 관통하여 반대편 변속단 기어에 이르는 윤활 경로의 추가 설정을 통한 구조 변경을 매개로 회전축 상에서 변속단 기어의 자유로운 회전을 위해 설치되는 니들 베어링에 대한 윤활 성능을 향상시킬 수 있도록 하는 수동 변속기의 동기 치합장치를 개시한다.
전술한 수동 변속기의 동기 치합장치는 변속단 기어(12)와 콘 클러치(16) 사이를 교통 가능하게 하는 제1윤활 경로(A), 및 상기 제1윤활 경로(A)와 교통 가능하고 허브 기어(14)를 경유하여 반대측 변속단 기어(12)를 향해 설정된 제2윤활 경로(B)를 구비하고, 상기 콘 클러치(16)는 상기 변속단 기어(12)의 내경부에 치합되고, 상기 제1윤활 경로(A)는 상기 변속단 기어(12)에 형성된 관통구멍(12a)과, 상기 관통구멍(12a)과 교통 가능한 상기 콘 클러치(16)의 내경부에 의해 설정된다.

Description

수동 변속기의 동기 치합장치{Synchronizing device for manual transmission}

본 발명은 수동 변속기의 동기 치합장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 변속단 기어에 대한 콘 클러치의 결합 위치를 변경하고 허브 기어에 대해 반대편 변속단 기어를 향한 통로의 형성에 따른 구조 변경을 통해 회전축 상에서 변속단 기어의 자유로운 회전을 위해 설치되는 니들 베어링에 대한 윤활 성능을 획기적으로 향상시킬 수 있는 수동 변속기의 동기 치합장치에 관한 것이다.

일반적으로 자동차의 주행은 엔진에서 발생된 구동력이 변속기를 거쳐 구동 차륜으로 전달되어 이루어진다. 이 경우, 변속기는 운전자의 조작 또는 자동적으로 설정된 특정의 변속 맵을 추종하여 엔진에서 발생된 구동력을 현재의 주행 상황에 부합하는 적정의 기어비로 변환하여 구동 차륜으로 전달하는 역할을 수행한다.

이를 위해 변속기는 엔진으로부터 제공된 구동력을 최적의 기어비로 전환하기 위해 다단의 기어열 등을 포함하는 각종 동력전달 계통의 부품을 갖추게 되고, 이러한 변속기는 그 형식에 따라 크게 수동 변속기와 자동 변속기, 자동화 수동변속기, 및 무단 변속기 등으로 구분될 수 있다.

일례로, 주행 중 운전자의 의지에 따라 행해지는 일련의 수동 조작을 통해 변속비를 가변적으로 조절하는 수동 변속기의 경우, 변속비의 조절을 위해 다양한 형태의 기구적 장치를 구비하는 바, 구동축과 종동축에 설치된 각각의 변속단 기어를 항상 치합 상태로 유지하다가 변속 시 해당 변속단 기어와 구동축 사이의 회전속도를 동기화시켜 일련의 변속 작용을 도모하는 동기 치합장치가 그 대표적인 예로 들 수 있다.

도 1을 참조로 하면, 종래 동기 치합식 수동 변속기는 엔진으로부터 구동력을 제공받아 회전하는 구동축에 해당하는 회전축(51), 상기 회전축(51)에 대해 공회전 가능하게 설치되는 적어도 하나 이상의 다단의 변속단 기어(53), 상기 변속단 기어(53) 사이에서 상기 회전축(51)에 대해 스플라인 결합으로 고정되어 상기 회전축(51)과 항상 일체로 회전하는 허브 기어(55), 상기 변속단 기어(53)의 일측 부위에 대해 스플라인 결합으로 고정되어 상기 변속단 기어(53)와 일체로 회전 가능하게 설치되는 콘 클러치(57), 상기 허브 기어(55)의 외주부위에 대해 스플라인 결합으로 고정되고 변속 시 시프트 포크(미도시)에 의한 외력을 매개로 축방향으로 이동 가능하게 설치되는 슬리브(59), 및 상기 허브 기어(55)와 상기 콘 클러치(57) 사이에서 상기 슬리브(59)의 내주부위와 스플라인 결합으로 고정 가능하게 설치되고 상기 슬리브(59)에 의한 축방향 가압을 통해 이루어지는 상기 콘 클러치(57)의 테이퍼진 부위와의 사이에서 발생하는 마찰을 매개로 상기 허브 기어(55)와의 회전속도를 동기화시켜 상기 콘 클러치(57)에 전달하는 싱크로나이저 링(61)을 포함하여 구성된다.

즉, 수동 변속기의 동기 치합장치는 변속 시 상기 변속단 기어(53)의 회전속도를 상기 허브 기어(55)의 테이퍼진 부위와의 사이에서 발생하는 마찰을 통해 동기화시킴으로써 상기 회전축(51)을 통해 제공되는 구동력을 상기 변속단 기어(53)를 거쳐 출력축에 해당하는 종동축(미도시)으로 전달하는 기계적 요소에 해당한다.

이 경우, 상기 허브 기어(55)는 중심부위를 향해 반경방향으로 형성된 내부 공간으로 삽입된 스프링(63)과, 상기 스프링(63)에 의해 배면이 탄력적으로 지지되어 상기 슬리브(59)의 내주면을 가압하도록 설치되는 금속구(65)를 더 포함하고 있어, 변속 시 상기 금속구(65)는 상기 슬리브(59)의 내주면에 대한 탄력적인 가압을 통해 운전자로 하여금 절도감을 느낄 수 있게 해 준다.

또한, 종래 동기 치합식 수동 변속기는 상기 회전축(51)과 대응하는 종동축 상에 상기 변속단 기어(53)와 개별적인 치합 상태로 배치되는 다수의 변속단 종동기어(미도시)를 구비하고, 상기 변속단 종동기어는 종동축에 대해 스플라인 결합으로 고정된다.

이와 같은 구조의 종래 동기 치합식 수동 변속기에 있어, 상기 변속단 기어(53)는 상기 회전축(51)에 대해 니들 베어링(67)을 매개로 공회전 가능하게 설치되기 때문에 상기 니들 베어링(67)에 대한 적절한 윤활은 변속기의 내구 성능을 보장하고, 작동 시 불필요한 소음의 발생을 원천적으로 배제하는 데 매우 중요한 요인으로 작용하게 된다.

이를 위해 종래 동기 치합식 수동 변속기는 상기 변속단 기어(53)의 중간측 허브부위를 관통하여 상기 콘 클러치(57)를 향하는 윤활용 오일홀(53a)과 함께 상기 변속단 기어(53)의 축 중심부위에 위치한 후육부에 해당하는 보스부위를 경사진 방향으로 관통하여 상기 니들 베어링(67)의 설치부위를 향한 윤활용 오일홀(53b)을 각각 형성하고 있어, 상기 윤활용 오일홀(53a)을 통해 동기 치합장치의 여러 부위를 경유하여 상기 니들 베어링(67)으로 오일을 공급함과 동시에, 상기 윤활용 오일홀(53b)을 통해 상기 니들 베어링(67)으로 오일의 직접적인 공급이 이루어질 수 있게 된다.

그런데, 상기와 같은 구조의 종래 동기 치합식 수동 변속기는 큰 구동력의 전달이 필수적인 대형의 차량에 적용될 경우, 상기 각 변속단 기어(53)의 사이즈는 물론, 상기 허브 기어(55)와 상기 콘 클러치(57)를 비롯한 다른 요소의 사이즈도 함께 동일한 수준으로 크게 설정되어야 하기 때문에 상기 회전축(51)에 대해 상기 변속단 기어(53)를 공회전 가능하게 설치하는 상기 니들 베어링(67)에 대한 윤활에 대한 문제를 야기할 수밖에 없다.

즉, 대형 차량에 적용되는 동기 치합식 수동 변속기는 상기 변속단 기어(53)의 허브부위와 보스부위를 각각 관통하는 위치에서 윤활용 오일홀(53a,53b)을 별도로 마련함에도 불구하고, 상기 회전축(51)에 대해 각 변속단 기어(53)를 공회전 가능하게 지지하는 상기 니들 베어링(67)에 대한 충분한 윤활을 원활하게 달성할 수 없는 문제를 안게 된다.

이 결과, 종래 대형의 동기 치합식 수동 변속기는 각 회전요소의 원활한 회전 작동을 보장하기 위해 적절한 윤활 경로를 확보해야 함에도 불구하고, 상기 변속단 기어(53) 사이의 공간은 상기 콘 클러치(57)를 비롯하여 동기장치의 각종 부품들에 대한 설치에 따라 공간이 분할되는 구조이므로 윤활 경로를 확보하는 데 제한적일 수밖에 없었고, 이를 통해 변속기의 내마모성 확보에 따른 내구 수명을 보장하고 소음의 발생을 최소화하는 데 많은 어려움이 초래된다.

특히, 동기 치합식 수동 변속기에 있어 윤활용 경로의 확보를 위해 각 요소를 관통하는 별도의 구멍들은 부품의 강성에 저해시키는 요인으로도 동시에 작용함에 따라 대용량의 수동 변속기를 설계 및 제작하고 운용하는 데 많은 제약 요소로 귀결된다.

이에 본 발명은 상기와 같은 제반 사안들을 감안하여 안출된 것으로, 변속단 기어에 대한 콘 클러치의 결합 위치 변경을 통한 윤활 경로의 재설정과 허브 기어를 관통하여 반대편 변속단 기어에 이르는 윤활 경로의 추가 설정을 통한 구조 변경을 매개로 회전축 상에서 변속단 기어의 자유로운 회전을 위해 설치되는 니들 베어링에 대한 윤활 성능을 향상시킬 수 있도록 하는 수동 변속기의 동기 치합장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

즉, 본 발명은 수동 변속기의 변속단 기어 사이에서 변속 시 허브 기어와의 회전 속도를 동기화시키기 위해 설치되는 싱크로 기구에 대한 윤활 경로의 재설정을 통해 회전축 상에서 변속단 기어의 자유로운 회전을 도모하는 니들 베어링에 대한 윤활 성능을 크게 향상시키고, 이를 통해 대형 차량에도 용이하게 적용할 수 있는 수동 변속기의 동기 치합장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 회전축에 대해 공회전 가능하게 설치된 변속단 기어와 상기 회전축에 치합된 허브 기어 사이의 회전 속도를 동기화시키는 수동 변속기의 동기 치합장치에 있어서, 상기 변속단 기어와 콘 클러치 사이를 교통 가능하게 하는 제1윤활 경로, 및 상기 제1윤활 경로와 교통 가능하고 상기 허브 기어를 경유하여 반대측 변속단 기어를 향해 설정된 제2윤활 경로를 구비한다.

본 발명에 있어, 상기 콘 클러치는 상기 변속단 기어의 내경부에 치합되고, 상기 제1윤활 경로는 상기 변속단 기어에 형성된 관통구멍과, 상기 관통구멍과 교통 가능한 상기 콘 클러치의 내경부에 의해 설정된다.

본 발명에 있어, 상기 콘 클러치는 상기 변속단 기어의 내경 치합부와의 치합을 위해 상기 변속단 기어를 향해 돌출된 연장 치합부를 일체로 형성한다.

본 발명에 있어, 상기 연장 치합부는 외주면에 상기 변속단 기어의 내경 치합부와의 치합을 위한 외경 치합부를 형성한다.

본 발명에 있어, 상기 콘 클러치는 상기 변속단 기어의 내경부와 외경부에 대해 각각 이중 치합되고, 상기 제1윤활 경로는 상기 변속단 기어에 형성된 관통구멍과, 상기 관통구멍과 교통 가능한 상기 콘 클러치의 관통구멍에 의해 설정된다.

본 발명에 있어, 상기 콘 클러치의 관통구멍은 허브부위의 중심에 대해 방사상으로 이격되는 위치에서 다수로 형성된다.

본 발명에 있어, 상기 콘 클러치는 상기 변속단 기어의 내경 치합부와의 치합을 위한 외경 치합부와, 상기 변속단 기어의 외경 치합부와의 치합을 위한 내경 치합부를 각각 형성한다.

본 발명에 있어, 상기 외경 치합부는 상기 변속단 기어를 향해 돌출된 연장 치합부에 형성된다.

본 발명에 있어, 상기 콘 클러치는 상기 변속단 기어의 내경 치합부와의 치합을 위한 외경 치합부와, 상기 변속단 기어의 외경 치합부와의 간헐적인 치합을 위한 내경 치형부, 및 상기 내경 치형부 사이에 형성된 다수의 트임부를 구비한다.

본 발명에 있어, 상기 제2윤활 경로는 상기 허브 기어를 관통한 관통구멍에 의해 설정된다.

본 발명에 따른 수동 변속기의 동기 치합장치는 변속단 기어에 대한 콘 클러치의 결합 위치를 기어의 중심부에서 반경방향의 중심으로부터 외측으로 벗어난 가장자리 부위로 변경함과 더불어 허브 기어를 관통하여 양측에 위치한 변속단 기어 사이의 자유로운 교통을 위한 윤활 경로를 재설정할 수 있으므로, 회전축 상에서 변속단 기어의 자유로운 회전을 허용하기 위해 설치되는 니들 베어링에 대한 윤활 성능을 크게 향상시킬 수 있는 효과를 제공한다.

즉, 본 발명은 변속단 기어에 대한 콘 클러치의 결합 위치를 변경하는 윤활 경로의 재설정과 함께 허브 기어를 관통하여 반대편 변속단 기어에 이르는 윤활 경로의 추가 설정을 통한 구조 변경을 매개로 회전축 상에서 변속단 기어의 자유로운 회전을 위해 설치되는 니들 베어링에 대해 직접적인 오일을 공급함으로써 윤활 성능을 크게 향상시킬 수 있고, 이와 같은 윤활 구조를 전달 토크의 용량이 상대적으로 큰 대용량 수동 변속기의 동기 치합장치에 적용함으로써 부품의 내구 성능을 증대시키는 데에도 크게 기여할 수 있게 된다.

또한, 본 발명은 변속단 기어에 대한 콘 클러치의 결합 위치를 재설정하기 위한 콘 클러치의 형상적 구조 변경을 통해 싱크로 기구의 전체 중량을 경감시킬 수 있으므로 연비 향상이라는 부수적인 효과도 기대할 수 있고, 특히 니들 베어링에 대한 직접적인 오일의 공급을 가능하게 하는 윤활 성능의 향상을 통해 전달 토크의 용량이 상대적으로 큰 대형 차량에 적합한 수동 변속기의 동기 치합장치를 제공할 수 있게 된다.

도 1은 종래 수동 변속기의 동기 치합장치에 대한 구성을 설명하기 위한 단면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 수동 변속기의 동기 치합장치에 대한 제1실시예의 구성을 도시한 단면도이다.
도 3은 도 2에 도시된 콘 클러치의 구성을 도시한 정면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 수동 변속기의 동기 치합장치에 대한 제2실시예의 구성을 도시한 단면도이다.
도 5는 도 4에 도시된 콘 클러치의 구성을 도시한 정면도이다.
도 6은 본 발명에 따른 수동 변속기의 동기 치합장치에 대한 제3실시예의 구성을 도시한 단면도이다.
도 7은 도 6에 도시된 콘 클러치의 구성을 도시한 정면도이다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 하여 상세히 설명한다.

도 2를 참조로 하면, 본 발명의 제1실시예에 따른 수동 변속기의 동기 치합장치는 회전축(10), 변속단 기어(12), 허브 기어(14), 콘 클러치(16), 슬리브(18), 및 싱크로나이저 링(20)을 포함하여 구성된다.

상기 회전축(10)은 엔진으로부터 구동력을 제공받아 회전하는 구동축에 해당한다. 본 발명에 따른 윤활 구조에 있어, 상기 회전축(10)은 구동축과 평행한 위치로 배치되어 구동력을 전달받는 종동축의 경우에도 동일하게 적용할 수 있을 것이다.

상기 변속단 기어(12)는 내경부위가 상기 회전축(10)에 대해 니들 베어링(22)을 매개로 공회전 가능하게 설치되어 다단의 변속비를 설정하는 스피드 기어로서, 구동축과 대응하는 종동축에서 동일한 위치로 배치되는 다단의 스피드 기어(미도시)와 항상 치합되는 구조를 이루게 된다. 상기 변속단 기어(12)는 허브부위를 대략 수평한 방향으로 관통하여 윤활용 오일의 자유로운 이동을 위한 관통구멍(12a)을 형성한다. 상기 변속단 기어(12)는 상기 콘 클러치(16)와의 스플라인 결합을 위한 내경 치합부(12b)를 형성한다. 이 경우, 상기 내경 치합부(12b)는 상기 변속단 기어(12)의 외주면에 위치한 치형부의 내주면에서 상기 콘 클러치(16)를 향한 일측 부위에 오목하게 단차진 형태로 이루어진다.

상기 허브 기어(14)는 상기 회전축(10)의 외주면에 대해 내주면이 스플라인 결합으로 고정되어 상기 회전축(10)과 항상 일체로 회전하는 구조로 설치된다. 상기 허브 기어(14)는 보스부위를 대략 수평한 방향으로 관통하여 윤활용 오일의 자유로운 이동을 위한 관통구멍(14a)을 형성한다. 이에 따라 상기 허브 기어(14)의 관통구멍(14a)은 좌/우 양측에 위치한 변속단 기어(12) 사이에서 오일의 자유로운 이동을 허용할 수 있게 된다.

특히, 상기 콘 클러치(16)는 도 2와 도 3에 도시된 바와 같이 중공형 기어의 형태로서, 상기 변속단 기어(12)의 치형부의 내주면 중에서 일측 부위에 대해 스플라인 결합으로 고정되어 상기 변속단 기어(12)와 일체로 회전 가능한 구조로 설치된다. 즉, 상기 콘 클러치(16)는 상기 변속단 기어(12)의 내경 치합부(12b)와의 스플라인 결합을 위해 상기 변속단 기어(12)를 향해 돌출된 연장 치합부(16a)를 일체로 형성하고, 상기 연장 치합부(16a)는 외주면에 상기 변속단 기어(12)의 내경 치합부(12b)와의 치합을 위한 외경 치합부(16b)를 형성한다. 이 경우, 상기 콘 클러치(16)의 내경부는 상기 변속단 기어(12)와 이격된 상태에서 빈 공간을 형성하게 된다. 즉, 상기 콘 클러치(16)는 상기 변속단 기어(12)에 대한 치합부위를 기존의 내경부에서 외경부로 변경함으로써 상기 변속단 기어(12)와의 사이에 오일의 자유로운 이동을 허용하는 통로를 설정할 수 있게 된다.

상기 슬리브(18)는 상기 허브 기어(14)의 외주부위에 대해 스플라인 결합으로 고정되고, 변속 시 시프트 포크(미도시)에 의한 외력을 매개로 축방향으로 이동 가능한 구조로 설치된다.

상기 싱크로나이저 링(20)은 상기 허브 기어(14)와 상기 콘 클러치(16)의 테이퍼진 부위 사이에서 상기 슬리브(18)의 내주부위와의 스플라인 결합으로 고정 가능하게 설치되고 상기 슬리브(18)에 의한 축방향 가압을 통해 이루어지는 상기 콘 클러치(16)의 테이퍼진 부위와의 사이에서 발생하는 마찰을 매개로 상기 콘 클러치(16)의 회전속도를 상기 허브 기어(14)와 동기화시키는 역할을 수행한다.

따라서 본 발명의 일 실시예에 따른 수동 변속기의 동기 치합장치는 상기 변속단 기어(12)의 관통구멍(12a)과 상기 콘 클러치(16)의 내경부 사이에서 오일의 자유로운 이동을 허용하는 제1윤활 경로(A)를 설정함과 더불어, 상기 콘 클러치(16)의 내경부와 상기 허브 기어(14)의 관통구멍(14a) 사이에서 오일의 자유로운 이동을 허용하는 제2윤활 경로(B)를 설정하게 된다.

즉, 상기 제1윤활 경로(A)는 상기 변속단 기어(12)에 형성된 관통구멍(12a)과, 상기 관통구멍(12a)과 교통 가능한 상기 콘 클러치(16)의 내경부 사이의 공간으로 설정된다. 또한, 상기 제2윤활 경로(B)는 상기 콘 클러치(16)의 내경부와, 상기 내경부와 교통 가능한 상기 허브 기어(14)의 관통구멍(14a) 사이의 공간으로 설정된다.

이 결과, 상기 회전축(10)의 회전에 따라 수반되는 윤활용 오일은 상기 변속단 기어(12)의 관통구멍(12a)과 상기 콘 클러치(16)의 연장 치합부(16a)의 내주면에 해당하는 내경부를 통해 원활하게 유입된 다음, 상기 회전축(10)에 대해 상기 변속단 기어(12)를 자유롭게 회전 가능하게 지지하는 상기 니들 베어링(22)으로 직접 공급될 수 있게 된다.

또한, 상기 콘 클러치(16)의 내경부로 유입된 윤활용 오일은 상기 허브 기어(14)의 관통구멍(14a)을 통해 반대편에 위치한 변속단 기어(12)로도 동시에 공급될 수 있으므로, 반대편에 위치한 니들 베어링(22)에 대한 윤활도 함께 구현할 수 있게 된다.

도 4를 참조로 하면, 본 발명의 제2실시예에 따른 수동 변속기의 동기 치합장치는 상기 콘 클러치(16)의 구조적 변경을 제외한 나머지 구성이 도 1에 도시된 제1실시예의 구성과 동일한 형태로 이루어진다.

즉, 상기 콘 클러치(16)는 도 4와 도 5에 도시된 바와 같이 상기 회전축(10)과의 결합부위 및 오일통로를 제외한 나머지 부위가 채워진 일종의 중실형 기어와 유사한 형태로서, 상기 변속단 기어(12)의 일측 부위에서 내경부와 외경부가 동시에 이중의 스플라인 결합으로 고정되어 상기 변속단 기어(12)와 일체로 회전 가능한 구조로 설치된다.

이를 위해, 상기 콘 클러치(16)는 상기 변속단 기어(12)의 내경 치합부(12b)와의 스플라인 결합을 위해 상기 변속단 기어(12)를 향해 돌출된 연장 치합부(16a)를 일체로 형성하고, 상기 연장 치합부(16a)는 외주면에 상기 변속단 기어(12)의 내경 치합부(12b)와의 치합을 위한 외경 치합부(16b)를 형성하며, 상기 변속단 기어(12)의 보스부위와의 스플라인 결합을 위해 내주면에 내경 치합부(16c)를 형성하는 한편, 허브부위에 윤활용 오일의 자유로운 이동을 허용하기 위한 관통구멍(16d)을 함께 형성한다. 또한, 상기 관통구멍(16d)은 상기 콘 클러치(16)의 중심에 대해 방사상으로 이격된 위치로 다수로 형성된다.

이 경우, 상기 변속단 기어(12)는 보스부위의 일측에 상기 콘 클러치(16)의 내경 치합부(16c)와의 스플라인 결합을 위한 외경 치합부(12c)를 추가로 형성하고, 상기 외경 치합부(12c)는 상기 변속단 기어(12)의 허브부위 일측에서 오목한 형태로 단차진 부위로 마련된다.

따라서 본 발명의 다른 실시예에 따른 수동 변속기의 동기 치합장치는 상기 변속단 기어(12)의 관통구멍(12a)과 상기 콘 클러치(16)의 관통구멍(16d) 사이에서 오일의 자유로운 이동을 허용하는 제1윤활 경로(A)를 설정함과 더불어, 상기 콘 클러치(16)의 관통구멍(16d)과 상기 허브 기어(14)의 관통구멍(14a) 사이에서 오일의 자유로운 이동을 허용하는 제2윤활 경로(B)를 설정하게 된다.

이 결과, 상기 회전축(10)의 회전에 따라 수반되는 윤활용 오일은 상기 변속단 기어(12)의 관통구멍(12a)과 상기 콘 클러치(16)의 관통구멍(16d)을 통해 원활하게 유입된 다음, 상기 회전축(10)에 대해 상기 변속단 기어(12)를 자유롭게 회전 가능하게 지지하는 상기 니들 베어링(22)으로 직접 공급될 수 있게 된다.

또한, 상기 콘 클러치(16)의 관통구멍(16d)으로 유입된 윤활용 오일은 상기 허브 기어(14)의 관통구멍(14a)을 통해 반대편에 위치한 변속단 기어(12)로도 동시에 공급될 수 있으므로, 반대편에 위치한 니들 베어링(22)에 대한 윤활도 함께 구현할 수 있게 된다.

도 6을 참조로 하면, 본 발명의 제3실시예에 따른 수동 변속기의 동기 치합장치는 도 4에 도시된 콘 클러치(16)의 구조적 변경을 제외한 나머지 구성이 도 2에 도시된 제1실시예 또는 도 4에 도시된 제2실시예의 구성과 동일한 형태로 이루어진다. 상기 콘 클러치(16)는 상기 변속단 기어(12)의 보스부위와의 간헐적인 스플라인 결합을 위해 중심을 향해 방사상으로 배치되는 다수의 트임부(16f)를 형성하는 내경 치형부(16e)를 구비한다.

즉, 상기 콘 클러치(16)는 도 6과 도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2실시예에 해당하는 내경 치합부(16c)와 관통구멍(16d)을 일체화시키는 형태로서, 상기 변속단 기어(12)의 보스부위에 대해 간헐적으로 스플라인 결합으로 고정되는 내경 치형부(16e)와, 상기 내경 치형부(16e) 사이에서 부재의 중심을 향해 소재를 절개하는 형태로 개구된 다수의 트임부(16f)를 구비한다.

따라서 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 수동 변속기의 동기 치합장치는 상기 변속단 기어(12)의 관통구멍(12a)과 상기 콘 클러치(16)의 내경 치형부(16e) 사이에 형성된 트임부(16f)를 통해 오일의 자유로운 이동을 허용하는 제1윤활 경로(A)를 설정함과 더불어, 상기 콘 클러치(16)의 트임부(16f)와 상기 허브 기어(14)의 관통구멍(14a) 사이에서 오일의 자유로운 이동을 허용하는 제2윤활 경로(B)를 설정하게 된다.

이 결과, 상기 회전축(10)의 회전에 따라 수반되는 윤활용 오일은 상기 변속단 기어(12)의 관통구멍(12a)과 상기 콘 클러치(16)의 트임부(16f)를 통해 원활하게 유입된 다음, 상기 회전축(10)에 대해 상기 변속단 기어(12)를 자유롭게 회전 가능하게 지지하는 상기 니들 베어링(22)으로 직접 공급될 수 있게 된다.

또한, 상기 콘 클러치(16)의 트임부(16f)로 유입된 윤활용 오일은 상기 허브 기어(14)의 관통구멍(14a)을 통해 반대편에 위치한 변속단 기어(12)로도 동시에 공급될 수 있으므로, 반대편에 위치한 니들 베어링(22)에 대한 윤활도 함께 구현할 수 있게 된다.

이상과 같이 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 첨부된 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 의해 한정되는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술적 사상과 이하에서 기재되는 청구범위의 균등범위 내에서 다양한 형태의 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

10-회전축 12-변속단 기어
12a-관통구멍 12b-내경 치합부
14-허브 기어 14a-관통구멍
16-콘 클러치 16a-연장 치합부
16b-외경 치합부 16c-내경 치합부
16d-관통구멍 16e-내경 치형부
16f-트임부 18-슬리브
20-싱크로나이저 링 22-니들 베어링

Claims

회전축(10)에 대해 공회전 가능하게 설치된 변속단 기어(12)와 상기 회전축(10)에 치합된 허브 기어(14) 사이의 회전 속도를 동기화시키는 수동 변속기의 동기 치합장치에 있어서,
상기 변속단 기어(12)와 콘 클러치(16) 사이를 교통 가능하게 하는 제1윤활 경로(A); 및
상기 제1윤활 경로(A)와 교통 가능하고 상기 허브 기어(14)를 경유하여 반대측 변속단 기어(12)를 향해 설정된 제2윤활 경로(B)를 구비하고,
상기 콘 클러치(16)는 상기 변속단 기어(12)의 내경부에 치합되고, 상기 제1윤활 경로(A)는 상기 변속단 기어(12)에 형성된 관통구멍(12a)과, 상기 관통구멍(12a)과 교통 가능한 상기 콘 클러치(16)의 내경부에 의해 설정되며, 상기 제2윤활 경로(B)는 상기 허브 기어(14)를 관통한 관통구멍(14a)에 의해 설정되는 것을 특징으로 하는 수동 변속기의 동기 치합장치.
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청구항 1에 있어서,
상기 콘 클러치(16)는 상기 변속단 기어(12)의 내경 치합부(12b)와의 치합을 위해 상기 변속단 기어(12)를 향해 돌출된 연장 치합부(16a)를 일체로 형성하는 것을 특징으로 하는 수동 변속기의 동기 치합장치.
청구항 3에 있어서,
상기 연장 치합부(16a)는 외주면에 상기 변속단 기어(12)의 내경 치합부(12b)와의 치합을 위한 외경 치합부(16b)를 형성하는 것을 특징으로 하는 수동 변속기의 동기 치합장치.
회전축(10)에 대해 공회전 가능하게 설치된 변속단 기어(12)와 상기 회전축(10)에 치합된 허브 기어(14) 사이의 회전 속도를 동기화시키는 수동 변속기의 동기 치합장치에 있어서,
상기 변속단 기어(12)와 콘 클러치(16) 사이를 교통 가능하게 하는 제1윤활 경로(A); 및
상기 제1윤활 경로(A)와 교통 가능하고 상기 허브 기어(14)를 경유하여 반대측 변속단 기어(12)를 향해 설정된 제2윤활 경로(B)를 구비하고,
상기 콘 클러치(16)는 상기 변속단 기어(12)의 내경부와 외경부에 대해 각각 이중 치합되고, 상기 제1윤활 경로(A)는 상기 변속단 기어(12)에 형성된 관통구멍(12a)과, 상기 관통구멍(12a)과 교통 가능한 상기 콘 클러치(16)의 관통구멍(16d)에 의해 설정되며, 상기 제2윤활 경로(B)는 상기 허브 기어(14)를 관통한 관통구멍(14a)에 의해 설정되는 것을 특징으로 하는 수동 변속기의 동기 치합장치.
청구항 5에 있어서,
상기 콘 클러치(16)의 관통구멍(16d)은 허브부위의 중심에 대해 방사상으로 이격되는 위치에서 다수로 형성되는 것을 특징으로 하는 수동 변속기의 동기 치합장치.
청구항 5에 있어서,
상기 콘 클러치(16)는 상기 변속단 기어(12)의 내경 치합부(12b)와의 치합을 위한 외경 치합부(16b)와, 상기 변속단 기어(12)의 외경 치합부(12c)와의 치합을 위한 내경 치합부(16c)를 각각 형성하는 것을 특징으로 하는 수동 변속기의 동기 치합장치.
청구항 7에 있어서,
상기 외경 치합부(16b)는 상기 변속단 기어(12)를 향해 돌출된 연장 치합부(16a)에 형성되는 것을 특징으로 하는 수동 변속기의 동기 치합장치.
회전축(10)에 대해 공회전 가능하게 설치된 변속단 기어(12)와 상기 회전축(10)에 치합된 허브 기어(14) 사이의 회전 속도를 동기화시키는 수동 변속기의 동기 치합장치에 있어서,
상기 변속단 기어(12)와 콘 클러치(16) 사이를 교통 가능하게 하는 제1윤활 경로(A); 및
상기 제1윤활 경로(A)와 교통 가능하고 상기 허브 기어(14)를 경유하여 반대측 변속단 기어(12)를 향해 설정된 제2윤활 경로(B)를 구비하고,
상기 콘 클러치(16)는 상기 변속단 기어(12)의 내경 치합부(12b)와의 치합을 위한 외경 치합부(16b)와, 상기 변속단 기어(12)의 외경 치합부(12c)와의 간헐적인 치합을 위한 내경 치형부(16e), 및 상기 내경 치형부(16e) 사이에 형성된 다수의 트임부(16f)를 구비하고, 상기 제1윤활 경로(A)는 상기 변속단 기어(12)에 형성된 관통구멍(12a)과, 상기 관통구멍(12a)과 교통 가능한 상기 콘 클러치(16)의 트임부(16f)에 의해 설정되며, 상기 제2윤활 경로(B)는 상기 허브 기어(14)를 관통한 관통구멍(14a)에 의해 설정되는 것을 특징으로 하는 수동 변속기의 동기 치합장치.
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