KR19980058961A - 수동 변속기의 다판 클러치식 싱크로나이저 - Google Patents

Abstract

본 발명은 수동 변속기의 싱크로나이저에 관한 것으로서, 특히 스피드 기어의 측면에 다판 클러치를 설치하여 슬리이브의 밀착에 의해 동기 치합되도록 함으로써 부품수 감소는 물론 걸림 저항이 줄어든 조건에서 마찰력은 증대되어 동기 치합의 효과가 상승되도록 한 수동 변속기의 다판 클러치식 싱크로나이저에 관한 것이다.

상기 본 발명은 주축(51)에 고정된 허브 기어(52)와, 상기 허브 기어(52)의 바깥 둘레에 물려 있고 내주면에 스플라인 치(54a)가 형성되어 변속 포오크(53)의 작용력으로 전후 방향으로 이동되는 슬리이브(54)와, 상기 슬리이브(54)의 스플라인 치(54a)가 치합되어 변속 동력을 전달토록 하는 스피드 기어(55)와, 상기 스피드 기어(55)의 측면에 환형으로 설치되어 상기 슬리이브(54)가 이동될 때 상호 밀착되어 슬리이브(54)와 스피드 기어(55)의 동기 작용이 일어나도록 하는 다판 클러치(60)로 구성된 것을 특징으로 한다.

Description

수동 변속기의 다판 클러치식 싱크로나이저

본 발명은 수동 변속기의 싱크로나이저에 관한 것으로서, 특히 스피드 기어의 측면에 다판 클러치를 설치하여 슬리이브의 밀착에 의해 동기 치합되도록 함으로써 부품수 감소는 물론 걸림 저항이 줄어든 조건에서 마찰력은 증대되어 동기 치합의 효과가 상승되도록 한 수동 변속기의 다판 클러치식 싱크로나이저에 관한 것이다.

종래의 수동 변속기의 싱크로나이저는 도 1에 도시된 바와 같이 주축에 스플라인으로 결합되어 고정되는 허브 기어(2)와, 스플라인에 의해 상기 허브 기어(2)의 외주에 결합되고 그 외주면에 변속 포오크(3)가 결합되는 돌출부(4')이 형성되어 상기 변속 포오크(3)에 의해 전후로 접동하여 도그 클러치의 역할을 하는 슬리이브(4)와, 각 스피드 기어(5)에 측면에 고정되어 있는 클러치 기어(6) 부분에 결합되어 클러치 기어(6)에 접촉하는 순간 클러치 작용을 하는 싱크로나이저 링(7)과, 잔등 부분에 돌기(8')가 있으며 상기 허브 기어(2)에 형성된 3개의 키 홈에 끼워지고 싱크로나이저(이하 '싱크로'라함) 스프링(9)의 확장력에 의해 상기 슬리이브(4)의 안쪽면에 항상 밀어 붙여져 있는 싱크로 키(8)로 구성되어 있다.

상기와 같이 구성된 종래 수동 변속기의 싱크로나이저는 변속 작동으로 상기 슬리이브(4)의 이동시 상기 싱크로 링(7)이 스피드 기어(5)의 클러치 기어(6)에 클러치 작용을 함으로써 주축(1)의 회전 속도와 상기 스피드 기어(20)의 회전 속도를 동기시켜 점진적인 변속을 하도록 되어 있다.

즉, 변속 레버에 의해 작동되는 변속 포오크(3)에 의해 상기 슬리이브(4)가 이동하면 상기 싱크로 키(8)가 상기 슬리이브(4) 내면에 밀착된 돌기(8')에 의해 이동되고, 상기 싱크로 키(8)의 끝단이 상기 싱크로 링(7)을 상기 스피드 기어(5) 방향으로 밀게 된다.

상기 싱크로 링(7)이 이동되어 상기 스피드 기어(5)의 클러치 기어(6)에 접촉되면 상호 마찰력에 의해 클러치 작용을 함으로써 상기 스피드 기어(5)의 회전 속도를 주축(1)의 회전 속도로 동기시키게 된다.

따라서, 상기 스피드 기어(5)와 주축(1)의 회전 속도가 같아지면 상기 슬리이브(4)는 상기 싱크로 스프링(9)의 탄성을 이용하여 상기 싱크로 키(8)를 내측으로 밂과 동시에 상기 싱크로 링(7)을 일정 정도 회전시키면서 상기 스피드 기어(5)와 결합하게 된다.

그러나, 상기와 같이 구성되고 작동되는 종래의 수동 변속기의 싱크로나이저는 슬리이브(4)와 스피드 기어(5)가 동기 치합되도록 그 사이에 싱크로 키(8), 싱크로 스프링(9), 싱크로 링(7) 등 다수의 부품이 설치되기 때문에 조립 생산성이 떨어지는 문제점이 있다.

또한, 종래의 수동 변속기의 싱크로나이저는 슬리이브(4)의 작동력에 의해 싱크로 링(7)과 클러치 기어(6) 사이의 기계적 마찰력으로 슬리이브(4)와 클러치 기어(6)간에 동기 치합을 이루기 때문에 기어치간 결합시 걸림 저항 등이 발생되어 변속 조작감이 나빠지는 문제점도 있다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 스피드 기어의 측면에 다판 클러치를 설치하여 슬리이브의 작동력으로 동기 치합되도록 구성함으로써 부품수를 절감시켜 조립 생산성을 향상시키고, 걸림 저항 등의 최소화하여 변속 조작감이 향상되도록 한 수동 변속기의 다판 클러치식 싱크로나이저를 제공하는 데 있다.

또한, 본 발명은 다판 클러치 압착 방식으로 슬리이브와 스피드 기어간의 동기 치합을 이룸으로써 종래 기술보다 마찰력이 증대되어 동기 치합 효과도 상승되도록 한 수동 변속기의 다판 클러치식 싱크로나이저를 제공하는 데 있다.

도 1은 종래 수동 변속기의 싱크로나이저의 설치 구조를 나타낸 단면도,

도 2는 본 발명에 따른 수동 변속기의 다판 클러치식 싱크로나이저의 설치 구조를 나타낸 단면도,

도 3은 본 발명의 인덱싱 플레이트의 뒷면을 나타낸 도면이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

51 : 주축 52 : 허브 기어 52a : 홈

52b : 스프링 52c : 볼 53 : 변속 포오크

54 : 슬리이브 54a : 스플라인 치 54b : 작용 돌출부

54c : 그루브 55 : 스피드 기어 55a : 클러치 고정홈

55a' : 인덱싱 홈 55b : 기어치 60 : 다판 클러치

62 : 클러치 케이스 64 : 마찰 플레이트 64a : 마찰재

66 : 인덱싱 플레이트 66a : 고정 돌출부

상기한 과제를 실현하기 위한 본 발명의 수동 변속기의 다판 클러치식 싱크로나이저는, 주축에 고정된 허브 기어와, 상기 허브 기어의 바깥 둘레에 물려 있고 내주면에 스플라인 치가 형성되어 변속 포오크의 작용력으로 전후 방향으로 이동되는 슬리이브와, 상기 슬리이브의 스플라인 치가 치합되어 변속 동력을 전달토록 하는 스피드 기어와, 상기 스피드 기어의 측면에 환형으로 설치되어 상기 슬리이브가 이동될 때 상호 밀착되어 슬리이브와 스피드 기어의 동기 작용이 일어나도록 하는 다판 클러치로 구성된 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 의한 수동 변속기의 다판 클러치식 싱크로나이저는 도 2에 도시된 바와 같이 주축(51)에 고정된 허브 기어(52)와, 상기 허브 기어(52)의 바깥 둘레에 물려 있고 내주면에 스플라인 치(54a)가 형성되어 변속 포오크(53)의 작용력으로 전후 방향으로 이동되는 슬리이브(54)와, 상기 슬리이브(54)의 스플라인 치(54a)가 치합되어 변속 동력을 전달토록 하는 스피드 기어(55)와, 상기 스피드 기어(55)의 측면에 환형으로 설치되어 상기 슬리이브(54)가 이동될 때 상호 밀착되어 슬리이브(54)와 스피드 기어(55)의 동기 작용이 일어나도록 하는 다판 클러치(60)로 구성되어 있다.

여기서, 상기 슬리이브(54)는 상기 다판 클러치와 접촉이 용이토록 그 측면에서 환형으로 돌출된 작용 돌출부(54b)가 형성되어 있고, 이 작용 돌출부(54b)는 그 전면에 마찰재가 부착되어 있다.

그리고, 상기 스피드 기어(55)는 그 측면에 상기 다판 클러치(60)가 설치되도록 환형의 클러치 고정홈(55a)이 형성되고, 상기 클러치 고정홈(55a)보다 안쪽에 형성된 단차면의 외측에 상기 슬리이브의 스플라인 치(54a)와 내외 방향으로 결합되는 기어치(55b)가 형성되어 있다.

특히, 상기 다판 클러치(60)는 고리 형상으로 된 중공의 통으로 형성되어 슬리이브(54) 쪽과 스피드 기어(55)쪽의 양측면이 개구되고 상기 스피드 기어의 클러치 홈(55a)에 고정된 클러치 케이스(62)와, 상기 클러치 케이스(62)에 내재되어 축방향으로 이동되도록 일정 간격 이격되게 다수 배열되고 상호 접촉면에는 마찰재(64a)가 부착된 마찰 플레이트(64)와, 상기 클러치 케이스(62)의 클러치 고정홈(55a)쪽에는 상기 스피드 기어(55)와 슬리이브(54)의 기어치가 상호 치합되도록 상기 마찰 플레이트(64)의 밀착력에 의해 스피드 기어(55)와 결합되는 인덱싱 플레이트(66)로 구성되어 있다.

여기서, 상기 슬리이브의 작용 돌출부(54b)는 상기 마찰 플레이트(64)를 밀어 상기 인덱싱 플레이트(66)가 스피드 기어에 결합될 만큼 상기 클러치 케이스(62)내로 삽입되도록 돌출되는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 스피드 기어(55)의 클러치 고정홈(55a)은 그 내면에 슬리이브(54)와 스피드 기어(55)의 동기 작용이 이루어지도록 상기 인덱싱 플레이트(66)의 고정 돌출부(66a)가 삽입되는 인덱싱 홈(55a')이 형성되어 있다.

상기 마찰 플레이트(64)는 일측 방향쪽의 면에만 마찰재(64a)가 부착된 것이 바람직하다.

한편, 상기 허브 기어(52)는 외주면에 형성된 홈(52a)과, 상기 홈(52a)에 삽입되는 스프링(52b)과, 상기 홈(52a)의 바깥쪽에 위치되어 상기 스프링(52b)의 탄발력을 받는 볼(52c)이 설치되고, 상기 슬리이브(54)는 그 내주면에 상기 볼(52c)이 형합되는 그루브(54c)가 형성되어 슬리이브(54)의 중립 위치를 결정토록 구성되어 있다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 수동 변속기의 다판 클러치식 싱크로나이저의 작용을 설명하면 다음과 같다.

변속 레버가 작동되면 변속 포오크(53)가 스피드 기어(55) 방향으로 작용력을 갖게 되고, 이 변속 포오크(53)에 의해 슬리이브(54)도 스피드 기어(55) 방향으로 이동하게 된다. 이때, 상기 슬리이브(55)의 측면에 형성된 작용 돌출부(54b)가 다판 클러치(60)의 클러치 케이스(62) 내로 삽입되면서 마찰 플레이트(64)를 밀착시키고, 이 마찰 플레이트(64)는 연쇄적으로 인덱싱 플레이트(66)를 밀게 된다.

상기 인덱싱 플레이트(66)가 스피드 기어(55)의 클러치 고정홈(55a) 내측으로 일정 정도 밀착 이동되면 그 측면에 형성된 고정 돌출부(66a)가 상기 클러치 고정홈(55a)에 형성된 인덱싱 홈(55a')으로 삽입되면서 상기 스피드 기어(55)와 슬리이브(54) 사이에 동기 작용이 이루어지게 된다.

즉, 상기 슬리이브(54)의 밀착력에 의해 다판 클러치(60)의 인덱싱 플레이트(66)가 스피드 기어(55)에 결합되면서 마찰 플레이트(64)의 마찰력에 의해 슬리이브(54)와 스피드 기어(55)간의 치선 정열이 이루면서 동기 작용을 시작하게 된다.

따라서, 상기 슬리이브(54)의 스플라인 치(54a)가 스피드 기어(55) 방향으로 계속 이동되면서 스피드 기어(55)의 기어치(55b)와 치합되고, 이때, 슬리이브(54)와 스피드 기어(55) 간의 동기 회전이 완료되면서 동력 전달이 이루어지게 된다.

한편, 허브 기어(52)와 슬리이브(54) 사이에 설치된 볼(52c)이 변속단 중립 상태가 되면 슬리이브(54)가 스피드 기어(55)에서 멀어지고, 이때 스프링(52b)의 탄발력을 받는 볼(52c)이 슬리이브(54)의 그루브(54c)에 형합되면서 변속단 중립 상태의 위치를 결정하게 된다. 반대로 상기한 바와 같이 변속 조작이 이루어지면 슬리이브(54)의 그루브(54c)는 상기 볼(52c)에서 이탈하여 허브 기어(52)의 외주면에 슬라이딩되고, 스플라인 치(54a)가 스피드 기어의 기어치(55b)와 결합하게 된다.

상기와 같이 구성되고 작용하는 본 발명에 의한 수동 변속기의 다판 클러치식 싱크로나이저는 스피드 기어(55)의 측면에 다판 클러치(60)를 설치하여 다판 클러치(60)의 마찰력으로 스피드 기어(55)와 슬리이브(54)가 동기 치합되기 때문에 부품수를 절감되어 조립 생산성이 향상되고, 종래와 같은 기어치간의 걸림 저항 등의 최소화되어 변속 조작감이 향상되는 이점이 있다.

또한, 본 발명은 다판 클러치(60) 압착 방식으로 슬리이브(54)와 스피드 기어(55)간의 동기 치합을 이룸으로써 종래 기술보다 마찰력이 증대되어 동기 치합 효과도 상승되는이점도있다.

Claims (9)

1. 주축에 고정된 허브 기어와, 상기 허브 기어의 바깥 둘레에 물려 있고 내주면에 스플라인 치가 형성되어 변속 포오크의 작용력으로 전후 방향으로 이동되는 슬리이브와, 상기 슬리이브의 스플라인 치가 치합되어 변속 동력을 전달토록 하는 스피드 기어와, 상기 스피드 기어의 측면에 환형으로 설치되어 상기 슬리이브가 이동될 때 상호 밀착되어 슬리이브와 스피드 기어의 동기 작용이 일어나도록 하는 다판 클러치로 구성된 것을 특징으로 하는 수동 변속기의 다판 클러치식 싱크로나이저.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 슬리이브는 상기 다판 클러치와 접촉이 용이토록 그 측면에서 환형으로 돌출된 작용 돌출부가 형성된 것을 특징으로 하는 수동 변속기의 다판 클러치식 싱크로나이저.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 작용 돌출부는 그 전면에 마찰재가 부착된 것을 특징으로 하는 수동 변속기의 다판 클러치식 싱크로나이저.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 스피드 기어는 그 측면에 상기 다판 클러치가 설치되도록 환형의 클러치 고정홈이 형성되고, 상기 클러치 고정홈보다 안쪽에 형성된 단차면의 외측에 상기 슬리이브의 스플라인 치와 내외 방향으로 결합되는 기어치가 형성된 것을 특징으로 하는 수동 변속기의 다판 클러치식 싱크로나이저.
5. 제 1 항 또는 제 4 항에 있어서, 상기 다판 클러치는 고리 형상으로 된 중공의 통으로 형성되어 슬리이브 쪽과 스피드 기어쪽의 양측면이 개구되고 상기 스피드 기어의 클러치 고정홈에 고정된 클러치 케이스와, 상기 클러치 케이스에 내재되어 축방향으로 이동되도록 일정 간격 이격되게 다수 배열되고 상호 접촉면에는 마찰재가 부착된 마찰 플레이트와, 상기 클러치 케이스의 클러치 고정홈쪽에는 상기 스피드 기어와 슬리이브의 기어치가 상호 치합되도록 상기 마찰 플레이트의 밀착력에 의해 스피드 기어와 결합되는 인덱싱 플레이트로 구성된 것을 특징으로 하는 수동 변속기의 다판 클러치식 싱크로나이저.
6. 제 2 항 또는 제 5 항에 있어서, 상기 슬리이브의 작용 돌출부는 상기 마찰 플레이트를 밀어 상기 인덱싱 플레이트가 스피드 기어에 결합될 만큼 상기 클러치 케이스 내로 삽입되도록 돌출된 것을 특징으로 하는 수동 변속기의 다판 클러치식 싱크로나이저.
7. 제 4 항 또는 제 5 항에 있어서, 상기 스피드 기어의 클러치 고정홈은 그 내면에 슬리이브와 스피드 기어의 동기 작용이 이루어지도록 상기 인덱싱 플레이트의 고정 돌출부가 삽입되는 인덱싱 홈이 형성된 것을 특징으로 하는 수동 변속기의 다판 클러치식 싱크로나이저.
8. 제 5 항에 있어서, 상기 마찰 플레이트는 일측 방향쪽의 면에만 마찰재가 부착된 것을 특징으로 하는 수동 변속기의 다판 클러치식 싱크로나이저.
9. 제 1 항에 있어서, 상기 허브 기어는 외주면에 형성된 홈과, 상기 홈에 삽입되는 스프링과, 상기 홈의 바깥쪽에 위치되어 상기 스프링의 탄발력을 받는 볼이 설치되고, 상기 슬리이브는 그 내주면에 상기 볼이 형합되는 그루브가 형성되어 슬리이브의 중립 위치를 결정토록 구성된 것을 특징으로 하는 수동 변속기의 다판 클러치식 싱크로나이저.