KR19980017051A - 수동 변속기용 동기장치 - Google Patents

Abstract

싱크로나이저 링 치에 싱크로나이저 슬리이브가 삽입될 때 싱크로나이저 슬리이브가 다단으로 접촉이 이루어지도록 함으로서 쉬프트 에포트를 저감시키고 이에따라 쉬프트 필링을 향상시키기 위하여, 주축에 스플라인 결합되어 엔진의 구동력을 전달받아 회전하는 싱크로나이저 허브와, 상기 싱크로나이저 허브의 외주에 등간격으로 다수개가 배치되어 싱크로나이저 스프링에 의하여 탄지되는 싱크로나이저 키와, 상기 싱크로나이저 키의 외주에 배치되어 축방향으로 이동이 되며 내주에 다수의 치가 형성되는 싱크로나이저 슬리이브와, 상기 싱크로나이저 슬리이브와 치합되는 기어부를 포함하며 싱크로나이저 키의 일측에 배치되는 싱크로나이저 링과, 상기 싱크로나이저 링의 일면과 마찰 접촉하여 동기가 이루어지는 싱크로나이저 클러치 기어와, 상기 싱크로나이저 클러치 기어의 일측에 배치되며 주축과 스플라인 결합되어 엔진의 구동력을 구동축에 전달하는 스피드 기어를 포함하며, 상기 싱크로나이저 링은 그 외주면에 등간격으로 배치되어 동기시에 싱크로나이저 슬리이브와 먼저 접촉이 이루어지는 다수의 1차 링접촉치열과, 상기 1차 링 접촉치열 사이에 등간격으로 배치되어 동기시에 1차 링 접촉치열의 접촉이 이루어진 후 싱크로나이저 링의 치와 접촉이 되는 2차 링 접촉치열로 이루어지며; 상기 1차 링 접촉치열과 대응하는 구조로 배치되며 축방향의 중심선으로부터 중심부가 돌출되도록 소정의 각을 가지는 1차 슬리이브 접촉 치열과, 상기 2차 링 접촉치열과 대응하는 구조로 배치되며 축방향의 중심선으로부터 중심부가 돌출되도록 소정의 각을 가지는 2차 슬리이브 접촉치열을 더욱 포함하는 싱크로나이저 슬리이브로 이루어지는 수동 변속기용 동기장치를 제공한다.

Description

수동 변속기용 동기장치

제1도는 본 발명에 따른 실시예의 링을 도시한 측면도,

제2도는 본 발명에 따른 실시예의 링치와 슬리이브치가 결합되는 상태를 도시한 결합상태도,

제3도는 일반적인 동기장치를 도시한 단면도,

제4도는 제2도에 대응하는 종래의 링치와 슬리이브가 결합되는 상태를 도시한 결합상태도이다.

[산업상의 이용분야]

본 발명은 수동 변속기용 동기장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 자동차의 수동변속기 동기시에 이용되며 쉬프트 노력의 절감과 아울러 쉬프트 필링의 향상을 도모하는 수동 변속기용 동기장치에 관한 것이다.

[종래의 기술]

일반적으로 자동차용 변속기는, 엔진과 추진축 사이에 설치되어 엔진의 구동력을 차량의 주행상태에 따라 적절하게 변환하여 차량의 원활한 주행이 이루어지도록 하는 것이다.

상기한 수동 변속기에는 기어물림방식에 따라 섭동기어식과, 상시물림식, 그리고 동기물림식이 있는데, 최근에는 변속레버의 조작에 따라 우선 동기가 이루어지고 이에따라 변속이 되는 동기물림식이 주로 사용되고 있다.

제3도는 종래의 동기 물림식 수동변속기를 도시한 반단면도로서, 주축(101)의 양측에 베어링(103)으로 결합되는 스피드기어(153)와, 상기 스피드 기어(153)의 가운데 부분에 주축(101)과 스플라인 결합되는 싱크로나이저 허브(131)와, 상기 싱크로나이저 허브(131)의 상단에 고정 설치되는 동기수단을 도시하고 있다.

상기한 스피드 기어(153)는 주축(101)과 베어링(103)으로 결합되어 주축(101)의 회전에 아무런 영향을 받지 않는 구조를 가지며, 일단은 부축(미도시)의 기어 어셈블리(미도시)와 결합되어 있다.

그리고 상기 싱크로나이저 허브(131)는 주축(101)과 스플라인 결합되어 기어 중립시 엔진이 회전함에 따라 역시 회전하는 구조를 가지고 있다.

상기 동기수단은 싱크로나이저 허브(131)의 외주면에 다수의 홈을 형성하여 이에 설치하며 싱크로나이저 스프링(133)에 의해 탄지되는 싱크로나이저 키(135)와, 상기 싱크로나이저 키(135)의 외주에 결합되는 싱크로나이저 슬리이브(137)와, 상기 싱크로나이저 슬리이브(137)의 측면에 결합되는 싱크로나이저 링(139)과, 상기 싱크로나이저 링(139)과 일단이 마찰 결합되며 타단이 스피드 기어(153)와 고정결합되는 클러치 기어(151)로 이루어진다.

상기한 싱크로나이저 키(135)는 상단에 돌출부(141)가 형성되어 있어, 싱크로나이저 슬리이브(137)의 내주면에 상기 돌출부(141)와 대응하도록 홈(143)이 형성되어 결합되어 있다.

이는 싱크로나이저 슬리이브(137)가 주축(101)방향으로 이동이 가능한 구조가 되도록 하기 위함이다.

상기 싱크로나이저 링(139)은, 제4도에 도시하고 있는 바와 같이, 싱크로나이저 슬리이브(137)가 이동함에 따라 기어가 물릴 수 있는 구조를 가지고 있다.

그리고 상기 싱크로나이저 링(139)의 치는 다수로 배치되어 소정의 각을 가지는 빗면으로 이루어지고 있으며, 이 빗면과 접촉이 가능한 구조로 역시 다수의 싱크로나이저 슬리이브(137)가 소정의 빗면을 이루는 각을 가지는 형상으로 이루어진다.

또한, 상기 싱크로나이저 링(139)의 내주면은 테이퍼부(145)를 포함하고 있다.

상기 클러치기어(151)는 일단이 콘부(155)로 이루어지며 타단은 동력을 전달받는 기어부(157)로 이루어진다.

상기 콘부(155)는 싱크로나이저 링(139)의 테이퍼부(145)와 대응하는 구조로 이루어지며, 이는 마찰에 의해 결합되는 것이 가능하다.

이러한 콘부(155)와 테이퍼부(139)는 마찰작용을 극대화시킬 수 있도록 나사산이 형성되는 구조를 이루고 있다.

이와 같이 이루어지는 종래의 자동차용 수동변속기 동기장치는, 주행상태에 따라 기관의 회전력을 증대하거나 감소시키기 위하여 변속레버(미도시)를 조작하면 싱크로나이저 슬리이브(137)는 변속레버의 작동에 따라 주축의 방향으로 이동하게 된다.

이 때 싱크로나이저 슬리이브(137)는 내측에 물려 있는 싱크로나이저 키이(135)의 돌출부(141)를 주축(101)방향의 일측으로 밀어 싱크로나이저 키이(135)의 일측단이 싱크로나이저 링(139)의 측벽을 밀게 된다.

그러면 싱크로나이저 링(139)의 내측 테이퍼부(145)는 클러치기어(151)의 콘부(155)에 더욱 밀착된다.

이러한 밀착력으로 싱크로나이저 링(139)의 내측 테이퍼부(145)와, 클러치기어(151)의 콘부(155) 사이에 마찰 결합하게 된다.

이때 싱크로나이저 링(139)의 치의 빗면에 싱크로나이저 슬리이브(137) 선단부의 빗면이 접촉하여 동기가 이루어지기 시작한다.

그리고 계속해서 싱크로나이저 슬리이브(137)가 이동하게 되면 싱크로나이저 링(139)의 치 선단에 형성된 빗면과 마찰접촉하여 싱크로나이저 슬리이브(137)가 삽입된다.

따라서 싱크로나이저 링(139)의 내에 싱크로나이저 슬리이브(137)가 완전히 치합되면 같은 속도로 회전하게 된다.

상기 클러치 기어(151)는 싱크로나이저 링(139)과 동일한 속도를 가지게 되면, 싱크로나이저 링(157)의 기어(138)와, 클러치기어(151)의 기어부(157)가 록킹하여 치합하게 된다.

따라서 주축(101)의 회전력은 상술한 바에 의하여 스피드 기어(153)에 전달이 이루어지게 되는 것이다.

그리고 엔진의 회전상태에 따라 다른 기어로 변속하고자 변속레버를 작동시키게 되면 상술한 역순으로 동기가 해제되는 것이다.

[본 발명이 해결하고자 하는 문제점]

상기 종래의 수동 변속기용 동기장치는, 싱크로나이저 링의 치와 싱크로나이저 슬리이브이 빗면이 치합되어 동기가 이루어지게 되는데 이때 싱크로나이저 슬리이브와 싱크로나이저 링 치의 접촉 면적이 넓어 변속 충격이 발생하게 되는 단점이 있다.

또한 다수의 싱크로나이저 슬리이브가 동시에 싱크로나이저 링의 치에 삽입될 때 쉬프트 에포트가 발생하여 변속감이 좋지 않게 되는 문제점이 있다.

[문제점을 해결하기 위한 수단]

본 발명은 상기한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해소하기 위하여 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은 싱크로나이저 링 치에 싱크로나이저 슬리이브가 삽입될 때 싱크로나이저 슬리이브가 다단으로 접촉이 이루어지도록 함으로서 쉬프트 에포트를 저감시키고 이에따라 쉬프트 필링을 향상시키는 수동 변속기용 동기장치를 제공하는데 있다.

상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위하여, 주축에 스플라인 결합되어 엔진의 구동력을 전달받아 회전하는 싱크로나이저 허브와, 상기 싱크로나이저 허브의 외주에 등간격으로 다수개가 배치되어 싱크로나이저 스프링에 의하여 탄지되는 싱크로나이저 키와, 상기 싱크로나이저 키의 외주에 배치되어 축방향으로 이동이 되며 내주에 다수의 치가 형성되는 싱크로나이저 슬리이브와, 상기 싱크로나이저 슬리이브와 치합되는 기어부를 포함하며 싱크로나이저 키의 일측에 배치되는 싱크로나이저 링과, 상기 싱크로나이저 링의 일면과 마찰 접촉하여 동기가 이루어지는 싱크로나이저 클러치 기어와, 상기 싱크로나이저 클러치 기어의 일측에 배치되며 주축과 스플라인 결합되어 엔진의 구동력을 구공축에 전달하는 스피드 기어를 포함하며, 상기 싱크로나이저 링은 그 외주면에 등간격으로 배치되어 동기시에 싱크로나이저 슬리이브와 먼저 접촉이 이루어지는 다수의 1차 링 접촉치열과, 상기 1차 링 접촉치열 사이에 등간격으로 배치되어 동기시에 1차 링 접촉치열의 접촉이 이루어진 후 싱크로나이저 링의 치와 접촉이 되는 2차 링 접촉치열로 이루어지며; 상기 1차 링 접촉치열과 대응하는 구조로 배치되며 축방향의 중심선으로부터 중심부가 돌출되도록 소정의 각을 가지는 1차 슬리이브 접촉치열과, 상기 2차 링 접촉치열과 대응하는 구조로 배치되며 축방향의 중심선으로부터 중심부가 돌출되도록 소정의 각을 가지는 2차 슬리이브 접촉치열을 더욱 포함하는 싱크로나이저 슬리이브로 이루어지는 수동 변속기용 동기장치를 제공한다.

[작용]

상기 본 발명의 수동 변속기용 동기장치는, 싱크로나이저 링의 치와 싱크로나이저 슬리이브의 치와 접촉이 이루어질 때 1차 링 접촉치열과 1차 슬리이브 접촉치열이 우선접촉하고, 다음으로 2차 링 접촉치열과 2차 슬리이브 접촉치열이 접촉하여 동기가 이루어지는 다단 접촉을 하게 된다.

[실시예]

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다.

제1도는 본 발명에 따른 싱크로나이저 링의 구조를 도시한 측면도로서, 싱크로나이저 링(1)의 외주에 배치되어 싱크로나이저 슬리이브(미도시)의 치와 접촉하여 동기가 이루어지는 1,2차 링 접촉치열(3)(5)을 도시하고 있다.

상기 1차 링 접촉치열(3)은 싱크로나이저 슬리이브의 치와 동기시에 우선적으로 접촉이 이루어지는 것으로 등간격으로 일정한 거리는 띄우고 싱크로나이저 링(1)의 외주에 배치된다.

그리고 상기 2차 링 접촉치열(5)은 상술한 1차 링 접촉치열(3)의 사이에 배치되는 구조로 이루어지며, 이 1차 링 접촉치열(3)과 2차 링 접촉치열(5) 사이에는 소정의 거리만큼 치의 배치를 생략하여 경계가 이루어지는 구조로 된다.

그리고 상기 1차 링 접촉치열(3)의 선단부는, 제2도에 도시하고 있는 바와같이, 2차 링 접촉치열(5)의 선단부와 축방향으로 소정의 간격(t)을 가지는 형태로 배치된다.

상기 1차 링 접촉치열(3)의 선단부가 싱크로나이저 슬리이브의 치(2)와 2차 링 접촉치열(5)의 선단부보다 근접하는 구조로 이루어지는 것이 더욱 바람직하다.

상기 1차 링 접촉치열(3)이 2차 링 접촉치열(5) 보다 싱크로나이저 슬리이브보다 근접하게 형성되는 것은 동기가 싱크로나이저 슬리이브와 동기가 이루어질 때 다단으로 치합이 이루어지도록 하기 위함이다.

또한 상기 1차 링 접촉치열(3)의 치는 2차 링 접촉치열(5)의 치에 비하여 그 폭이 작게 이루어지는 구조로 된다.

그리고 상기 1,2차 링 접촉치열(5)의 치는 축방향의 중심선축으로 돌출되는 구조로 되어 빗면이 싱크로나이저 슬리이브와 접촉되는 구조로 이루어지고 있다.

상기 1,2차 링 접촉치열(5)과 대응하는 싱크로나이저 슬리이브는 상술한 1,2차 링 접촉치열(5) 사이로 끼움결합될 수 있도록 대응하는 구조로 배치된다.

상기 싱크로나이저 슬리이브는 1차 링 접촉치열(3)과 대응하는 1차 슬리이브 접촉치열(7)과, 2차 링 접촉치열(5)과 대응하는 2차 슬리이브 접촉치열(9)로 이루어지고 있다.

상기 1,2차 슬리이브 접촉치열(7)(9)의 치(2)는 축방향의 중심선측으로 선단부가 돌출되어 소정의 경사각으로 되는 빗면을 가지는 구조로 이루어진다.

그리고 상기 1차 슬리이브 접촉치열(7)의 치는 축방향의 중심선과 이루는 각도(α)가 2차 슬리이브 접촉치열(9)의 치의 각도(β)보다 크게 형성되는 구조로 이루어진다.

이와 같이 이루어지는 수동 변속기용 동기장치는, 차량의 정지 상태에서 출발시 또는 주행상태에서 주행 환경에 따라 소정의 변속단으로 변속시에 변속레버(도시생략)를 작동시킴으로서 동기 장치가 작동하게 된다.

이때 상기 동기장치는 변속레버의 작동에 의하여 싱크로나이저 슬리이브를 일측으로 이동시키게 된다.

그러면 싱크로나이저 슬리이브는 싱크로나이저 키이를 일측으로 이동시켜 싱크로나이저 링(1)의 일측을 가압하여 싱크로나이저 클러치기어(도시생략)와 동기가 이루어지지 시작한다.

이때 계속해서 싱크로나이저 슬리이브가 이동하면 싱크로나이저 슬리이브의 치(2)와 싱크로나이저 링(1)의 치와 접촉하여 결합이 이루어지게 된다.

그러면 싱크로나이저 링(1)의 외주에 형성되어 있는 1차 링 접촉치열(3)에 1차 슬리이브 접촉치열(7)이 마찰 접촉한다.

상기 1차 링 접촉치열(3)의 치와 1차 슬리이브 접촉치열(7)의 치는 서로 대응하는 빗면이 접촉된다.

이때 2차 링 접촉치열(5)과 2차 슬리이브 접촉치열(9)은 접촉되지 않는 상태가 된다.

그리고 계속해서 싱크로나이저 슬리이브가 축방향으로 이동하면 2차 링접촉치열(5)의 선단부에 2차 슬리이브 접촉치열(9)이 접촉되기 시작한다.

또한 계속해서 싱크로나이저 슬리이브가 축방향으로 이동하게 되면 1,2차 슬리이브 접촉치열(7)(9)의 치가 1,2차 링 접촉치열(3)(5)의 치 사이에 삽입된다.

그리고 싱크로나이저 슬리이브가 충분하게 이동하여 클러치기어와 완전하게 치합되면서 동기가 이루어지는 것이다.

상기 본 실시예에서는 2단으로 싱크로나이저 링(1)의 치와 싱크로나이저 슬리이브의 치(2)가 접촉 결합되는 구조 및 작용을 설명하고 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며 싱크로나이저 링(1)의 치 선단부가 축방향으로 그 길이를 달리하면 싱크로나이저 슬리이브와 다단으로 싱크로나이저 슬리이브가 싱크로나이저 링(1)의 치에 삽입되는 것도 가능하게 되는 것이다.

[발명의 효과]

상기 본 발명의 수동 변속기용 동기장치는, 싱크로나이저 링의 치에 싱크로나이저 슬리이브의 치가 삽입될 때 다단으로 이루어짐으로서 변속 에포트를 감소시키며 쉬프트 필링을 향상시킬 수 있다.

Claims (6)

1. 주축에 스플라인 결합되어 엔진의 구동력을 전달받아 회전하는 싱크로나이저 허브와,

   상기 싱크로나이저 허브의 외주에 등간격으로 다수개가 배치되어 싱크로나이저 스프링에 의하여 탄지되는 싱크로나이저 키와,

   상기 싱크로나이저 키의 외주에 배치되어 축방향으로 이동이 되며 내주에 다수의 치가 형성되는 싱크로나이저 슬리이브와,

   상기 싱크로나이저 슬리이브와 치합되는 기어부를 포함하며 싱크로나이저 키의 일측에 배치되는 싱크로나이저 링과,

   상기 싱크로나이저 링의 일면과 마찰 접촉하여 동기가 이루어지는 싱크로나이저 클러치 기어와,

   상기 싱크로나이저 클러치 기어의 일측에 배치되며 주축과 스플라인 결합되어 엔진의 구동력을 구동축에 전달하는 스피드 기어를 포함하며,

   상기 싱크로나이저 링은 그 외주면에 등간격으로 배치되어 동기시에 싱크로나이저 슬리이브와 먼저 접촉이 이루어지는 다수의 1차 링 접촉치열과,

   상기 1차 링 접촉치열 사이에 등간격으로 배치되어 동기시에 1차 링 접촉치열의 접촉이 이루어진 후 싱크로나이저 링의 치와 접촉이 되는 2차 링 접촉치열로 이루어지며;

   상기 1차 링 접촉치열과 대응하는 구조로 배치되며 축방향의 중심선으로부터 중심부가 돌출되도록 소정의 각을 가지는 1차 슬리이브 접촉 치열과,

   상기 2차 링 접촉치열과 대응하는 구조로 배치되며 축방향의 중심선으로부터 중심부가 돌출되도록 소정의 각을 가지는 2차 슬리이브 접촉치열을 더욱 포함하는 싱크로나이저 슬리이브로 이루어지는 수동 변속기용 동기장치.
2. 제1항에 있어서, 싱크로나이저 링의 외주에 형성되는 1차 링 접촉치열과 1차 링 접촉치열의 사이에는 싱크로나이저 링 치를 제거하여 경계가 이루어지는 것을 특징으로 하는 수동 변속기용 동기장치.
3. 제1항에 있어서, 1차 링 접촉치열의 선단부는 2차 링 접촉치열의 선단부보다 싱크로나이저 슬리이브의 치측으로 돌출되는 것을 특징으로 하는 수동 변속기용 동기장치.
4. 제1항에 있어서, 1차 슬리이브 접촉치열의 치가 중심선에서 돌출되어 이루는 각도는 2차 슬리이브 접촉 치열의 치가 중심선에서 돌출되어 이루어지는 각도보다 크게 형성되는 것을 특징으로 하는 수동 변속기용 동기장치.
5. 제1항에 있어서, 1차 링 접촉 치열의 치는 2차 링 접촉 치열의 치보다 그 폭을 작게하여 이루어지는 수동 변속기용 동기장치.
6. 제1항에 있어서, 1차 링 접촉 치열의 치는 2차 링 접촉 치열의 치보다 그 수가 적게 이루어지는 것을 특징으로 하는 수동 변속기용 동기장치.