KR101860221B1 - 싱크로나이저 링 - Google Patents

Abstract

본 발명은 내주면에 클러치기어의 경사면에 대응되는 경사면이 구비되는 링 형상의 몸체부와, 슬리브에 기어 결합 가능하게 몸체부의 외측 둘레를 따라 구비되는 외측 기어와, 외측 기어의 기어 결합 시 결합 위치를 정렬하기 위하여 몸체부의 외측 둘레를 따라 허브기어에 결합 가능하게 적어도 하나 이상 구비되는 러그부, 및 몸체부의 내주면에 부착되는 마찰부재를 포함하는 싱크로나이저 링에 관한 것으로, 몸체부는 마찰부재가 내측에 부착되고 내주면에 마찰부재가 부착되되 내주면에 클러치기어 측으로 내경이 증가하도록 경사면이 구비되는 이너파트링, 이너파트링의 허브기어 측 단부에서 외측으로 절곡 연장 형성되는 플랜지파트링, 및 플랜지파트링의 외측 단부에서 클러치기어 측으로 절곡 연장 형성되는 아우터파트링을 포함하여 구성되어, 스프링백 구조를 통해 기동 토크를 저감시키고 변속감을 향상시킨다.

Description

싱크로나이저 링 { SYNCRONIZER RING }

본 발명은 싱크로나이저 링에 관한 것으로, 동기화 작용 해제 시 기동 토크를 저감시키는 구조가 적용된 싱크로나이저 링에 관한 것이다.

일반적으로, 변속기(Transmission)는 클러치와 추진축 사이에 설치되어 자동차의 주행 상태 변화에 따른 엔진의 회전력을 증대시키거나 감소시키는 역할을 수행하게 된다. 또한 변속기는 엔진의 공회전시 엔진과 구동륜의 연결을 일정시간 동안 단속하는 역할도 수행하게 된다.

이러한 변속기는 클러치와 변속기의 조작을 운전자가 직접 수행하는 수동변속기와, 클러치와 변속기의 조작이 유압에 의해 자동으로 행하여지는 자동변속기로 크게 구분된다.

이중 수동변속기의 변속방식에는 주축 위의 스플라인에 끼워진 섭동기어를 변속레버로 부축 위의 기어에 자유로 물리게 하는 섭동 기어식, 주축 위를 자유롭게 회전하는 기어와 부축 기어가 항시 물린 상태로 회전되며 변속할 때 주축 상의 스플라인에 끼워져 섭동하는 도그클러치를 주축상의 기어에 물리게 하여 회전력을 주축에 전달하는 상시 물림식, 섭동기어식과 상시 물림식의 단점을 보완할 수 있도록 구성되는 동기물림식이 있다.

이러한 동기물심식의 수동변속기는 싱크로나이저 링을 사용하여 허브기어, 슬리브, 클러치기어의 동기 작용을 수행한다.

이와 관련하여, 싱크로나이저 링에 관한 선행기술로서, 대한민국등록특허공보 KR10-1487656B1(특허문헌 1)이 개시된 바 있다.

특허문헌 1은 변속기용 동기화기어에 관한 것으로, 내측 둘레를 따라 제1마찰부가 형성되는 이너링과, 이너링의 외측에 링 형상으로 형성되며 이너링의 외측면과 마주하는 내측에 제2마찰부가 형성되며 외측 둘레를 따라서는 제3마찰부가 형성되는 미들링, 및 미들링의 외측에 링 형상으로 형성되며 이동되는 슬리브에 맞물리는 외측기어가 구비되는 싱크로링을 개시한다.

도 1은 종래의 싱크로나이저 링의 결합관계를 나타내는 단면도이다.

도 1을 참조하면, 종래의 싱크로나이저 링(10)은 변속포크의 작용으로 주축(1)에 결합된 허브기어(2) 및 슬리브(3)가 이동하여 주축(1)에 공회전되게 장착된 클러치기어(4)와 동기화될 때, 부드러운 동기화 작용이 일어나게 하는 역할을 수행한다. 도 1에서, 싱크로나이저 링(10)은 싱크로 아우터링(11), 싱크로 이너링(12), 및 싱크로 센터링(13)을 포함하여 구성된 더블 콘식 타입이다.

이 때, 싱크로나이저 링(10)은 동기화 작용 시 클러치기어(4)의 경사면에 마찰 접촉되어 끼워졌다가 동기화 작용 해제 시 소정의 기동 토크를 통해 클러치기어(4)의 경사면과의 마찰 접촉이 해제되어 이탈하게 된다.

그러나, 종래의 싱크나이저 링은 클러치기어의 경사면과의 마찰력이 과도한경우에 소착 또는 끼임 현상이 발생하는 문제점이 있다.

또한, 싱크로나이저 링의 소착 또는 끼임 현상 발생 시 기동 토크가 증대되는 문제점이 있다.

아울러, 기동 토크의 증대는 변속 걸림감을 증가시키며 운전자의 변속감을 저하시키는 문제점이 있다.

대한민국등록특허공보 KR10-1487656B1

전술한 문제점을 해소함에 있어, 본 발명의 목적은 스프링백 구조를 적용하여 기동 토크를 저감시키는 싱크로나이저 링을 제공함에 있다.

아울러, 기동 토크 저감을 통하여 변속 걸림감을 저감시켜 운전자의 변속감을 향상시키는 싱크로나이저 링을 제공함에 있다.

본 발명의 실시예에 따른 싱크로나이저 링은, 내주면에 클러치기어의 경사면에 대응되는 경사면이 구비되는 링 형상의 몸체부와, 슬리브에 기어 결합 가능하게 몸체부의 외측 둘레를 따라 구비되는 외측 기어와, 외측 기어의 기어 결합 시 결합 위치를 정렬하기 위하여 몸체부의 외측 둘레를 따라 허브기어에 결합 가능하게 적어도 하나 이상 구비되는 러그부, 및 몸체부의 내주면에 부착되는 마찰부재를 포함하는 싱크로나이저 링에 있어서, 몸체부는, 내주면에 클러치기어 측으로 내경이 증가하는 경사면이 구비되고 경사면에 마찰부재가 부착되는 이너파트링, 마찰부재가 내측에 부착되고 내주면에 마찰부재가 부착되되 내주면에 클러치기어 측으로 내경이 증가하도록 경사면이 구비되는 이너파트링, 이너파트링의 허브기어 측 단부에서 외측으로 절곡 연장 형성되는 플랜지파트링, 및 플랜지파트링의 외측 단부에서 클러치기어 측으로 절곡 연장 형성되는 아우터파트링을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

이 경우, 이너파트링, 플랜지파트링, 및 아우터파트링은 프레스 가공으로 성형되는 것이 바람직하다.

한편, 러그부는 아우터파트링의 클러치기어 측 단부에서 외측으로 절곡 연장 형성되는 수직러그부, 및 수직러그부의 외측 단부에서 허브기어 측으로 절곡 연장 형성되는 수평러그부를 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.

이 경우, 수직러그부 및 수평러그부는 프레스 가공으로 성형되는 것이 바람직하다.

한편, 몸체부는 그 내주면 둘레를 따라 클러치기어 측으로 개구된 변형홈이 적어도 하나 이상 구비되는 것이 바람직하다.

이 경우, 변형홈은 'V'자 형으로 이루어질 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 의한 싱크로나이저 링은 스프링백 구조를 적용하여 기동 토크를 저감시킨다.

아울러, 본 발명에 의한 싱크로나이저 링은 기동 토크 저감을 통하여 변속 걸림감을 저감시켜 운전자의 변속감을 향상시킨다.

도 1은 종래의 싱크로나이저 링의 결합관계를 나타내는 단면도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 싱크로나이저 링의 사시도이다.
도 3은 도 2에 도시된 "A"부분의 부분 단면도이다.
도 4는 도 3에 도시된 "B"부분을 보다 상세하게 설명하기 위한 도면이다.

본 발명에 있어 첨부된 도면은 종래 기술과의 차별성 및 명료성, 그리고 기술 파악의 편의를 위해 과장된 표현으로 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어로써, 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있으므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 기술적 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. 한편, 실시예는 본 발명의 청구범위에 제시된 구성요소의 예시적 사항에 불과하고, 본 발명의 권리범위를 한정하는 것이 아니며, 권리범위는 본 발명의 명세서 전반에 걸친 기술적 사상을 토대로 해석되어야 한다.

도 1은 종래의 싱크로나이저 링의 결합관계를 나타내는 단면도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 싱크로나이저 링의 사시도이고, 도 3은 도 2에 도시된 "A"부분의 부분 단면도이며, 도 4는 도 3에 도시된 "B"부분을 보다 상세하게 설명하기 위한 도면이다.

이하, 본 발명의 실시예에 따른 싱크로나이저 링을 상술함에 있어, 허브기어(2), 슬리브(3), 및 클러치기어(4)은 도 1을 참조로 설명한 바와 동일함을 전제한다.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 싱크로나이저 링은, 내주면에 클러치기어(4)의 경사면에 대응되는 경사면(110a)이 구비되는 링 형상의 몸체부(100)와, 슬리브(3)에 기어 결합 가능하게 몸체부(100)의 외측 둘레를 따라 구비되는 외측 기어(200)와, 외측 기어(200)의 기어 결합 시 결합 위치를 정렬하기 위하여 몸체부(100)의 외측 둘레를 따라 허브기어(2)에 결합 가능하게 적어도 하나 이상 구비되는 러그부(300), 및 몸체부(100)의 내주면에 부착되는 마찰부재(400)를 포함하는 싱크로나이저 링에 관한 것이다.

몸체부(100)는 이너파트링(110), 플랜지파트링(120), 및 아우터파트링(130)을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

이너파트링(110)은 내주면에 클러치기어(4) 측으로 내경이 증가하는 경사면(110a)이 구비되고, 경사면(110a)에 마찰부재(400)가 부착된다.

플랜지파트링(120)은 이너파트링(110)의 허브기어(2) 측 단부에서 반경 방향 외측으로 절곡 연장 형성된다.

아우터파트링(130)은 플랜지파트링(120)의 외측 단부에서 클러치기어(4) 측으로 절곡 연장 형성된다.

이 경우, 이너파트링(110), 플랜지파트링(120), 및 아우터파트링(130)은 프레스 가공으로 성형되는 것이 바람직하다. 즉, 이너파트링(110), 플랜지파트링(120), 및 아우터파트링(130)을 프레스 가공하는 경우, 단조 가공하는 경우에 비하여 원가 절감 효과를 도모하게 한다.

한편, 이너파트링(110), 플랜지파트링(120), 및 아우터파트링(130)은 그 단면이 개략적으로'ㄷ'자로 이루어짐으로써, 이너파트링(110)과 아우터파트링(130) 사이에 클러치기어(4) 측으로 개방된 제 1 변형공간(140)을 형성한다.

이 경우, 이너파트링(110)은 동기화 작용 시 클러치기어(4)의 경사면에 마찰 접촉되면서 클러치기어(4) 측 단부가 아우터파트링(130)쪽으로 탄성 가압되어 제 1 변형공간(140)의 개방부가 좁아진 상태로 클러치기어(4)의 경사면에 끼워져 그 경사면을 탄성 지지하게 된다.

이때, 이너파트링(110)은 동기화 작용 해제 시 클러치기어(4)에서 이탈되어 그 경사면과의 마찰 접촉이 해제되도록 스프링백을 가지게 된다. 따라서, 이러한 스프링백에 의해 종래의 기술보다 기동 토크를 저감시키는 효과를 도모하게 된다.

한편, 몸체부(100)는 그 내주면 둘레를 따라 클러치기어(4) 측으로 개구된 변형홈(111)이 적어도 하나 이상 구비되는 것이 바람직하다.

이 경우, 변형홈(111)은 몸체부(100)가 이너파트링(110), 플랜지파트링(120), 및 아우터파트링(130)을 포함하여 구성된 경우, 이너파트링(110)의 둘레를 따라 방사형으로 복수개 구비되는 것이 바람직하다.

아울러, 변형홈(111)은 'V'자 형으로 이루어지는 것이 스프링백 보조력을 형성하는데 바람직하다.

변형홈(111)은, 동기화 작용 시 이너파트링(110)이 제 1 변형공간(140)의 개방부가 좁아진 상태로 변형되어 클러치기어(4)의 경사면에 끼워져 탄성 가압할 때, 변형홈(111)의 개방부가 벌어지게 된다. 동기화 작용 해제 시에는 이너파트링(110)이 클러치기어(4)에서 이탈되어 그 경사면과의 마찰 접촉이 해제되도록 스프링백을 가질 때, 변형홈(111)은 그 개방부가 좁아지는 방향의 스프링백을 통해 이너파트링(110)의 스프링백을 보조하게 되어, 종래의 기술보다 기동 토크를 효과적으로 저감시키는 효과를 도모하게 된다.

러그부(300)는 수직러그부(310) 및 수평러그부(320)를 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.

수직러그부(310)는 아우터파트링(130)의 클러치기어(4) 측 단부에서 반경방향 외측으로 절곡 연장 형성된다.

수평러그부(320)는 수직러그부(310)의 외측 단부에서 허브기어(2) 측으로 절곡 연장 형성된다.

이 경우, 수직러그부(310) 및 수평러그부(320)는 프레스 가공으로 성형되는 것이 바람직하다. 즉, 수직러그부(310) 및 수평러그부(320)를 프레스 가공하는 경우, 단조 가공하는 경우에 비하여 원가 절감 효과를 도모하게 한다.

한편, 수직러그부(310), 수평러그부(320), 및 아우터파트링(130)은 그 단면이 개략적으로'ㄷ'자로 이루어짐으로써, 수평러그부(320)와 아우터파트링(130) 사이에 허브기어(2) 측으로 개방된 제 2 변형공간(330)을 형성한다.

이 경우, 아우터파트링(130)은, 동기화 작용 시 이너파트링(110)이 제 1 변형공간(140)의 개방부가 좁아진 상태로 변형되어 클러치기어(4)의 경사면에 끼워져 탄성 가압할 때, 제 2 변형공간(330)의 개방부가 좁아진 상태로 변형되면서 몸체부(100) 및 러그부(200)에 가하여지는 변형 피로를 흡수하게 된다.

아울러, 아우터파트링(130)은, 동기화 작용 해제 시 이너파트링(110)이 클러치기어(4)에서 이탈되어 그 경사면과의 마찰 접촉이 해제되도록 스프링백을 가질 때, 수직러그부(310) 및 수평러그부(320)와의 구조적 관계에서 형성되는 스프링백을 통해 이너파트링(110)의 스프링백을 보조하게 되어, 종래의 기술보다 기동 토크를 획기적으로 저감시키는 효과를 도모하게 된다.

마찰부재(400)는 동기화 작용 시 클러치기어(4)의 경사면에 마찰 접촉되어 마찰력을 발생시키는 역할을 수행한다. 마찰부재(400)는 동기화 작용 해제 시 전술한 몸체부(100) 및 러그부(300)의 스프링백을 통해 기존보다 저감된 기동 토크로 클러치기어(4)의 경사면과의 마찰 접촉이 해제되도록 구성된다.

마찰부재(400)는 부착 시 몸체부(100)의 변형홈(111)을 가리지 않도록 부착되는 것이 바람직하다.

이상에서와 같이, 본 발명에 의한 싱크로나이저 링은, 스프링백 구조를 적용하여 기동 토크를 저감시키고, 이에 따라 변속 걸림감을 저감시켜 운전자의 변속감을 향상시킨다.

상술한 바와 같이, 본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 기초로 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해해야 한다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 이하 기술할 특허청구범위에 의하며, 상술한 발명의 구체적 내용을 토대로 정해져야 할 것이다.

본 발명은 싱크로나이저 링에 관한 것으로, 차량의 변속기 부품과 관련된 산업 분야에 이용 가능하다.

100: 몸체부
110: 이너파트링
110a: 경사면
111: 변형홈
120: 플랜지파트링
130: 아우터파트링
140: 제 1 변형공간
200: 외측기어
300: 러그부
310: 수직러그부
320; 수평러그부
330: 제 2 변형공간
400: 마찰부재

Claims (6)

1. 내주면에 클러치기어의 경사면에 대응되는 경사면이 구비되는 링 형상의 몸체부와, 슬리브에 기어 결합 가능하게 상기 몸체부의 외측 둘레를 따라 구비되는 외측 기어와, 상기 외측 기어의 기어 결합 시 결합 위치를 정렬하기 위하여 상기 몸체부의 외측 둘레를 따라 허브기어에 결합 가능하게 적어도 하나 이상 구비되는 러그부, 및 상기 몸체부의 내주면에 부착되는 마찰부재를 포함하는 싱크로나이저 링에 있어서,
   상기 몸체부는,
   내주면에 상기 클러치기어 측으로 내경이 증가하는 경사면이 구비되고, 상기 경사면에 상기 마찰부재가 부착되는 이너파트링;
   상기 이너파트링의 상기 허브기어 측 단부에서 외측으로 절곡 연장 형성되는 플랜지파트링; 및
   상기 플랜지파트링의 외측 단부에서 상기 클러치기어 측으로 절곡 연장 형성되는 아우터파트링;
   을 포함하는 것을 특징으로 하고,
   상기 몸체부는,
   그 내주면 둘레를 따라 상기 클러치기어 측으로 개구된 변형홈이 적어도 하나 이상 구비되는 것을 특징으로 하는 싱크로나이저 링.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 이너파트링, 상기 플랜지파트링, 및 상기 아우터파트링은 프레스 가공으로 성형되는 것을 특징으로 하는 싱크로나이저 링.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 러그부는,
   상기 아우터파트링의 상기 클러치기어 측 단부에서 외측으로 절곡 연장 형성되는 수직러그부; 및
   상기 수직러그부의 외측 단부에서 상기 허브기어 측으로 절곡 연장 형성되는 수평러그부;
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 싱크로나이저 링.
   
4. 제3항에 있어서.
   상기 수직러그부 및 상기 수평러그부는 프레스 가공으로 성형되는 것을 특징으로 하는 싱크로나이저 링.
   
5. 삭제
6. 제1항에 있어서, 상기 변형홈은,
   'V'자 형으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 싱크로나이저 링.

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