KR19980015881U - 자동차용 동기물림식 수동변속기의 싱크로나이저키 이탈방지구조 - Google Patents

Abstract

본 고안은 자동차용 동기물림식 수동변속기에 있이서 후진측으로 슬리브가 이동한 경우 싱크로나이저키가 외부로 이탈되지 않도록 하는 싱키로나이저키 이탈방지 구조에 관한 것으로, 종래구조는 별도의 이탈방지플레이트(90)에 대한 제작비용과 조립비용이 많이 소요되어 전체적으로 변속기의 원가를 상승시키게 되는 문제가 있었을 뿐 아니라 슬리브(30)와 함께 이동되는 싱크로나이저키(80)가 이탈방지플레이트(90)와 계속적으로 마찰을 일으키게 되어 변속성이 저하되는 문제가 있었던 바, 5단변속측 싱크로나이저허브(20)와 각 키홈(21)의 일측에 싱크로나이저키(80)의 이탈을 방지할 수 있도록 하는 이탈방지편(22)을 일체로 형성한 것을 특징으로 하는 본 고안에 의하면 별도의 이탈방지부재를 구비하여 장착할 필요가 없게 되므로 부품비용과 조립비용을 절감할 수 있게 되어 변속기의 원가절감에 크게 기여할 수 있게 되는 데다가 싱크로나이저키(80)의 마찰역을 저감시켜 그의 내구성을 향상시킬 수 있게 되고, 변속성을 개선할 수 있게 되는 등의 효과를 얻을 수 있게 된다.

Description

자동차용 동기물림식 수동변속기의 싱크로나이저키 이탈방지구조

본 고안은 주축에 스플라인을 통해 결합되어 있는 도그클러치를 축포크에 의해 축방향으로 접동시켜 주축상의 기어나 구동기어와 결합시킴으로써 그 기어의 회전을 주축에 전달할 수 있도록 하는 자동차용 동기물림식 수동변속기에 있어서 후진측으로 슬리브가 이동한 경우 싱크로나이저키가 외부로 이탈되지 않도록 하는 자동차용 동기물림식 수동변속기의 싱크로나이저키 이탈방지구조에 관한 것으로, 더 자세하게는 별도의 이탈방지부재를 장착하지 않고서도 간편하게 싱크로나이저키의 이탈을 방지할 수 있도록 개선한 것에 관한 것이다.

일반적으로 클러치(clutch)와 추진축(propeller shaft)의 사이에 설치되어 자동차의 주행상태 변화에 따른 엔진의 회전력을 증대시키거나 감소시키는 동시에 자동차를 후진시킬 수 있도록 하는 자동차의 변속기(transmission)는 운전자가 수동으로 변속하는 수동변속기(manual transmission)와 주행상태에 따라 자동적으로 변속이 이루어지는 자동변속기(automatic transmission)로 대별할 수 있다.

상기에서 운전자의 수동조작으로 변속하는 수동변속기는 주축의 외주에 형성된 스플라인에 접동기어를 결합하고, 이 접동기어를 시프트포크를 통해 부축의 각 변속기어에 선택적으로 물리는 것에 의해 변속이 이루어지도록 한 선택접동식 변속기(sliding mesh transmission)와, 주축에 스플라인을 통해 결합되어 있는 도그클러치를 축포크에 의해 축방향으로 접동시켜 주축상의 기어나 구동기어와 결합시킴으로써 그 기어의 회전을 주측에 전달할 수 있도록 한 상시물림식 변속기(constant mesh transmission), 그리고 상시물림 변속기에 싱크로메시기구(synchro mesh)를 조립한 동기물림식 변속기(synchro mesh transmission)가 있다.

상기에서 동기물림식 변속기는 상시물림식 변속기에서 도그클러치를 맞물릴 때에 도그클러치의 기어와 상대기어와의 사이에 원주속도가 서로 일치하지 않아 소음이 발생하거나 심할 경우에 기어의 파손을 초래하는 것을 방지하기 위해서 도그클러치의 기어와 상대 기어와의 원주속도를 동일하게 하는 싱크로메시기구를 장착한 것이다.

본 고안은 상기 동기물림식 수동변속기에 관계하는 것인 바, 이와 같은 동기물림식 수동변속기는 변속시에 소음이 적고 변속이 쉬우며, 변속하기 위해 특별히 가속페달을 밟거나 더블 클러치를 조작할 필요가 없을 뿐 아니라 기어가 효율적으로 보호되고, 기어물림률이 커서 하중부담능력이 크게 되는 등의 잇점이 있어 승용자동차 등에 가장 널리 쓰이고 있다.

즉, 본 고안이 관계하는 동기물림식 변속기는 변속기 입력측의 회전수와 출력측의 회전수를 같게 하여 기어물림이 쉽게 이루어질 수 있도록 한 것으로, 주축선상에서 자유롭게 회전하는 클러치기어(clutch gear)의 테이퍼(taper)와 싱크로나이저링(synchronizer ring)의 안쪽 테이퍼 사이의 접촉마찰을 매개로 하여 클러치허브(hub)와 시프트기어(shifh gear)의 원주속도가 같아지게 되어 슬리브기어(sleeve gear)가 시프트기어에 쉽게 물리게 되는 것이다.

이와 같은 동기물림식 변속기에서 사용되는 싱크로메시기구는 다시 키식(key type)과 핀식(pin type), 그리고 서보스(servo type)으로 대별할 수 있으며, 본 고안은 이중 키식 싱크로메시기구를 사용하는 동기물림식 수동변속기에 관계하는 것이다.

상기 키식 싱크로메시기구는 도2 및 도3과 같이 주축(10)에 스플라인결합되는 싱크로나이저허브(20 ; synchronizer hub)와, 이 싱크로나이저허브(20)의 외주에 결합되는 슬리브(30 ; sleeve), 각 기어(40)(50)에 마련된 싱크로나이저콘(41, 51 ; synchronizer cone)에 결합되어 변속할 때에 마찰력에 의해 클러치작용을 하는 싱크로나이저링(60 ; synchronizer ring), 그리고 허브(20)에 파여진 키홈(21)에 결합되며 키스프링(70)에 의해 슬리브(30)의 안쪽면에 항상 눌려져 있게 되는 싱크로나이저키(80 ; synchronizer key) 등으로 구성되며, 그 동작을 특히 도3을 참조하면서 설명하면 다음과 같다.

즉, 변속시에 변속레버를 조작하면 슬리브(30)가 그의 외주에 형성된 홈(31)에 결합된 시프트포오크(미도시)에 의해 이동하게 되고, 슬리브(30)와 돌기(81)에 의해 물려있는 싱크로나이저키(80)가 슬리브(30)와 같이 움직여 그의 끝면으로 싱크로나이저링(60)을 구동기어(50)의 싱크로나이저콘(51)을 누르면 마찰에 의해 구동기어(50)의 회전은 슬리브(30)의 회전과 비슷하게 된다.

상기에서 슬리브(30)가 다시 이동하면 슬리브(30)와 싱크로나이저키(80)의 돌기(81)와의 사이의 물림이 해제되어 슬리브(30)의 스플라인 선단부가 싱크로나이저링(60)의 스플라인 선단에 닿게 되고, 그에 따라 슬리브(30)가 직접 싱크로나이저링(60)을 누르게 되어 강한 마찰력이 작용하게 되는 슬리브(30)와 구동기어(50)의 회전속도는 같아지게 된다.

슬리브(30)와 구동기어(50)의 회전속도가 같아지게 되면 슬리브(30)는 원활하게 이동하여 싱크로나이저링(60)의 스플라인부를 통과하여 구동기어(50)의 스플라인부와 맞물려 변속이 완료된다.

한편 이와 같은 키식 싱크로메시기구가 장착된 동기물림식 수동변속기에 있어서 5단기어와 후진기어는 하나의 허브조립체로 되어 있기 때문에 후진 싱크로메시기구가 없는 경우에는 슬리브(30)가 싱크로나이저허브(20)에서 후진측으로 이동하게 될 때에 싱크로나이저키(80)가 이탈되지 않도록 하는 싱크로나이저키 이탈방지구조를 마련하여야 한다.

종래에 있어서 상기 싱크로나이저키 이탈방지구조는 도1과 같이 싱크로나이저허브(20) 일측에 싱크로나이저키(80)의 이탈을 방지하는 별도의 이탈방지플레이트(90)를 설치하는 것이 주로 사용되었다.

그러나 이와 같은 종래구조에 있어서는 별도의 이탈방지플레이트(90)에 대한 제작비용과 조립비용이 많이 소요되어 전체적으로 변속기의 원가를 상승시키게 되는 문제가 있었을 뿐 아니라 슬리브(30)와 함께 이동되는 싱크로나이저키(80)가 이탈 방지플레이트(90)와 계속적으로 마찰을 일으키게 되어 변속성이 저하되는 문제가 있었다.

본 고안은 상기 종래의 실정을 감안하여 안출한 것이며, 그 목적은 후진 싱크로 메시기구가 없는 동기물림식 수동변속기에 있어서 별도의 이탈방지부재를 통하지 않고서도 후진측으로 이동하는 싱크로나이저키의 이탈을 확실하게 방지할 수 있도록 하는 자동차용 동기물림식 수동변속기의 싱크로나이저키 이탈방지구조를 제공하는 데에 있는 것이다.

도1은 종래구조의 종단면도

도2는 본 고안이 관계하는 키식 싱크로메시기구의 분해사시도

도3은 본 고안이 관계하는 키식 싱크로메시기구의 요부 종단면도

도4는 본 고안의 요부 분해사시도

도5는 본 고안의 요부 종단면도

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 주축20 : 싱크로나이저허브

21 : 키홈22 : 이탈방지편

30 : 슬리브60 : 싱크로나이저링

70 : 키스프링80 : 싱크로나이저키

81 : 슬리브 접속돌기82 : 이탈방지돌기

본 고안은 상기의 목적을 달성하기 위하여 싱크로나이저키가 결합되는 싱크로나이저허브의 키홈의 일측에 이탈방지편을 형성하는 것을 특징으로 하며, 이하 그 구체적인 내용을 첨부도면에 의거하여 더욱 자세히 설명하면 다음과 같다.

즉, 본 고안은 도5 및 도6과 같이 주축(10)에 스플라인결합되는 싱크로나이저허브(20)와, 이 싱크로나이저허브(20)의 외주에 결합되는 슬리브(30), 각 변속기어에 결합되어 변속할 때에 마찰력에 의해 클러치작용을 하는 싱크로나이저링(60), 그리고 싱크로나이저허브(20)의 외주 삼방향에 파여진 키홈(21)에 결합되며 키스프링(70)에 의해 슬리브(30)의 안쪽면에 항상 눌려져 있게 되는 싱크로나이저키(80) 등을 구비하는 키식 싱크로메시기구가 장착된 동기물림식 수동변속기에 있어서, 5단변속측 싱크로나이저허브(20)의 각 키홈(21)의 일측에 싱크로나이저키(80)의 이탈을 방지할 수 있도록 하는 이탈방지편(22)을 일체로 형성하여서 되는 것이다. 도면부호중 미설명부호 100은 스페이서이다.

상기와 같이 구성된 본 고안에 있어서는 5단변속시 싱크로나이저허브(20)의 키홈(21)에 결합되는 싱크로나이저키(80)가 싱크로나이저링(60)쪽으로 움직일 수 있게 되지만 후진변속시에는 도5와 같이 싱크로나이저키(80)의 일측단이 싱크로나이저허브(20)의 키홈(21) 일측에 마련된 이탈방지편(22)에 걸리게 되므로 싱크로나이저키(80)가 더이상 이동되지 않게 되어 외부로 이탈되지 않게 된다.

이상에서와 같이 본 고안은 싱크로나이저허브(20)에 일체로 형성한 이탈방지편(22)을 통해 후진변속시에 싱크로나이저키(80)의 외부 이탈을 방지할 수 있게 되는 것으로, 본 고안에 의하면 별도의 이탈방지부재를 구비하여 장착할 필요가 없게 되므로 부품비용과 조립비용을 절감할 수 있게 되어 변속기의 원가절감에 크게 기여할 수 있게 되는 데다가 싱크로나이저키(80)의 마찰력을 저감시켜 그의 내구성을 향상시킬 수 있게 되고, 변속성을 개선할 수 있게 되는 등의 효과를 얻을 수 있게 된다.

Claims (1)

1. 주축(10)에 스플라인결합되는 싱크로나이저허브(20)와, 이 싱크로나이저허브(20)의 외주에 결합되는 슬리브(30), 각 변속기어에 결합되어 변속할 때에 마찰력에 의해 클러치작용을 하는 싱크로나이저링(60), 그리고 싱크로나이저허브(20)의 외주 삼방향에 파여진 키홈(21)에 결합되며 키스프링(70)에 의해 슬리브(30)의 안쪽면에 항상 눌려져 있게 되는 싱크로나이저키(80) 등을 구비하는 키식 싱크로메시기구가 장착된 동기물림식 수동변속기에 있어서, 5단변속측 싱크로나이저허브(20)의 키홈(21) 일측에 싱크로나이저키(80)의 외부 이탈을 방지할 수 있도록 하는 이탈방지편(22)을 일체로 형성한 것을 특징으로 하는 자동차용 동기물림식 수동변속기의 싱크로나이저키 이탈방지구조.