KR19990015551U

KR19990015551U - 수동 변속기의 싱크로나이저

Info

Publication number: KR19990015551U
Application number: KR2019970028857U
Authority: KR
Inventors: 노희석
Original assignee: 정몽규; 현대자동차 주식회사
Priority date: 1997-10-17
Filing date: 1997-10-17
Publication date: 1999-05-15
Also published as: KR200210444Y1

Abstract

본 고안은 수동 변속기에 구비되는 싱크로나이저에 관한 것으로서, 특히 슬리이브의 콘형 클러치부가 스피드 기어의 클러치 홈에 삽입되면서 동기 치합되게 구성함으로써 싱크로나이저 링을 삭제하여 구조를 단순화하고 변속 조작감이 향상되도록 한 수동 변속기의 싱크로나이저에 관한 것이다.

상기 본 고안은 주축(51)에서 공회전되는 스피드 기어(80)와, 상기 스피드 기어(80)의 측면에 위치되어 주축(51)에 스플라인 결합된 허브 기어(60)와, 상기 허브 기어(60)의 원주 방향으로 결합되어 시프트 포크(53)에 의해 스피드 기어(80)방향으로 이동되면서 스피드 기어(80)와 동기 치합되는 슬리이브(70)가 포함된 수동 변속기의 싱크로나이저에 있어서; 상기 슬리이브(70)는 그 측면에서 콘형으로 돌출된 클러치부(72)가 형성되고, 그 내주면에는 축방향으로 다수개 디텐트 홈(74)이 형성되며; 상기 스피드 기어(80)는 상기 슬리이브(70)의 클러치부(72)가 접촉되는 클러치 홈(84)이 형성되고, 상기 클러치 홈(84)의 밑에는 상기 슬리이브(70)의 기어치와 결합되는 클러치 기어치(82)가 형성되며; 상기 허브 기어(60)는 상기 슬리이브(70)가 이동될 때 디텐트 홈(74)에 탄성력있게 형합되어 슬리이브(70)의 이동 위치를 잡아주는 디텐트 수단(65)이 설치된 것을 특징으로 한다.

Description

수동 변속기의 싱크로나이저

자동차의 수동 변속기 중 싱크로 메시(Synchro-mesh)식 변속기는 구동측 기어와 피동측 기어의 맞물림시에 상기 두 기어의 회전 속도를 동기시킨 후 기어가 서로 치합되도록 함으로써 부드러운 기어 치합으로 변속충격을 방지할 수 있도록 한 것으로서, 상기 동기 작용을 하는 구조는 도 1에 도시된 바와 같다.

즉, 엔진으로부터의 동력이 제공되는 주축(1)과, 상기 주축(1)상에 항상 공회전하고 있으며 각단의 변속단을 결정하는 스피드 기어(5') 및 동기 작용에 사용되는 클러치 기어(6)가 일체로 형성된 스피드 기어 어셈블리(5)와, 주축(1)에 스플라인으로 결합되어 있는 허브 기어(2)와, 상기 스피드 기어 어셈블리(5)와 허브 기어(2) 사이에 위치하며 원추 클러치로 상기 클러치 기어(6)와 만나는 싱크로나이저 링(7)과, 상기 허브 기어(2)에 스플라인 결합되어 시프트 포크(3)의 작동력을 전달받아 상기 클러치 기어(6)와 허브 기어(2)를 연결토록 하여 주축(1)의 동력을 스피드 기어(5')로 전달하는 슬리이브(4)와, 상기 스피드 기어 어셈블리(5)의 스피드 기어(5')와 치합된 상태로 있다가 스피드 기어(5')에 동력이 제공되면 그 동력을 출력축으로 연결하는 부축기어 및 부축으로 구성되어 있다.

또한, 상기 싱크로나이저 링(7)의 원추 클러치 작동을 위해서 상기 허브 기어(2)와 슬리이브(4) 사이에 싱크로나이저 키(8) 및 싱크로나이저 스프링(9)이 설치되어 있다.

상기한 바와 같이 구성된 수동 변속기의 싱크로나이저의 작동을 살펴보면 다음과 같다.

운전자의 변속레버 조작력이 시프트 포크(3)를 통해 슬리이브(4)에 제공되면, 상기 슬리이브(4)는 허브 기어(2)의 바깥측에서 슬라이딩하면서 싱크로나이저 키(8)를 이동시키며, 상기 이동되는 싱크로나이저 키(8)는 싱크로나이저 링(7)에 압력을 제공하여 싱크로나이저 링(7)은 스피드 기어 어셈블리(5)의 클러치 기어(6)와 원추 클러치로 결합되면서 허브 기어(2)와 스피드 기어 어셈블리(5)의 회전 속도차를 상쇄시키며 동기한다.

상기와 같이 동기되면 슬리이브(4)가 더욱 이동되면서 클러치 기어(6)에 완전히 치합되어 허브 기어(2)와 클러치 기어(6)를 기계적으로 연결하므로 동력이 전달되는 것이다.

그러나, 상기와 같이 구성되고 작동되는 종래 수동변속기의 싱크로나이저는 슬리이브와 스피드 기어의 동기 치합을 위해 싱크로나이저 링, 싱크로나이저 키, 싱크로나이저 스프링 등의 부품이 사용되기 때문에 구조가 복잡해지고 변속 조작감이 떨어지는 문제점이 있다.

본 고안은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 슬리이브의 측면에 콘형의 클러치부를 형성하고 스피드 기어에는 클러치 홈을 형성하여 동기 치합되게 함으로써 부품수가 감소되어 구조가 단순화됨은 물론 변속 조작감이 향상되도록 한 수동 변속기의 싱크로나이저를 제공하는 데 있다.

상기한 과제를 실현하기 위한 본 고안의 수동 변속기의 싱크로나이저는, 주축에서 공회전되는 스피드 기어와, 상기 스피드 기어의 측면에 위치되어 주축에 스플라인 결합된 허브 기어와, 상기 허브 기어의 원주 방향으로 결합되어 시프트 포크에 의해 스피드 기어방향으로 이동되면서 스피드 기어와 동기 치합되는 슬리이브가 포함된 수동 변속기의 싱크로나이저에 있어서; 상기 슬리이브는 그 측면에서 콘형으로 돌출된 클러치부가 형성되고, 그 내주면에는 축방향으로 다수개 디텐트 홈이 형성되며; 상기 스피드 기어는 상기 슬리이브의 클러치부가 접촉되는 클러치 홈이 형성되고, 상기 클러치 홈의 밑에는 상기 슬리이브의 기어치와 결합되는 클러치 기어치가 형성되며; 상기 허브 기어는 상기 슬리이브가 이동될 때 디텐트 홈에 탄성력있게 형합되어 슬리이브의 이동 위치를 잡아주는 디텐트 수단이 설치된 것을 특징으로 한다.

도 1은 종래 수동 변속기의 싱크로나이저가 도시된 단면도,

도 2는 본 고안에 따른 수동 변속기의 싱크로나이저가 도시된 단면도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

51 : 주축 53 : 시프트 포크

60 : 허브 기어 62 : 홈

65 : 디텐트 수단 66 : 디텐트 스프링

67 : 디텐트 볼 70 : 슬리이브

72 : 클러치부 72a : 마찰 페이퍼

80 : 스피드 기어 81 : 니들 베어링

84 : 클러치 홈 86 : 오일 홀

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

본 고안에 의한 수동 변속기의 싱크로나이저는 도 3에 도시된 바와 같이 주축(51)상에서 니들 베어링(81)이 설치되어 공회전되고 클러치 홈(84)이 형성된 스피드 기어(80)와, 상기 스피드 기어(80)의 측면에 위치되어 주축(51)에 스플라인 결합된 허브 기어(60)와, 상기 허브 기어(60)의 원주 방향으로 결합되고 콘형의 클러치부가 형성되어 시프트 포크(53)에 의해 스피드 기어(80)방향으로 이동되면서 스피드 기어(80)와 동기 치합되는 슬리이브(70)로 구성되어 있다.

여기서, 상기 슬리이브(70)는 그 측면에서 콘형으로 돌출된 클러치부(72)가 형성되고, 그 내주면에는 축방향으로 다수개 디텐트 홈(74)이 형성된다. 그리고, 상기 클러치부(72)는 스피드 기어(80)의 클러치 홈(84)에 삽입될 때 마찰력이 증대되도록 마찰 페이퍼(72a)가 부착되어 있다. 또한, 상기 디텐트 홈(74)은 축방향으로 3개가 일정 간격만큼 이격되게 형성되어 있다.

다음, 상기한 스피드 기어(80)는 상기 슬리이브(70)의 클러치부(72)가 접촉되는 클러치 홈(84)이 형성되고, 상기 클러치 홈(84)의 밑에는 상기 슬리이브(70)의 내주 기어치와 결합되는 클러치 기어치(82)가 형성된다.

또한, 상기 스피드 기어(80)는 상기 클러치 홈(84)에 오일 공급이 원활토록 주축(51)에서 클러치 홈(84)으로 연결된 오일 홀(86)이 형성되어 있다.

다음, 상기한 허브 기어(60)는 상기 슬리이브(70)가 이동될 때 디텐트 홈(62)에 탄성력있게 삽입되어 슬리이브(70)의 이동 위치를 잡아주는 디텐트 수단(65)이 설치되어 있다.

여기서, 상기 디텐트 수단(65)은 상기 허브 기어(60)의 홈(62)에 삽입된 디텐트 스프링(66)과, 상기 디텐트 스프링(66)을 탄발력에 의해 상기 슬리이브(70)의 디텐트 홈(74)에 위치되는 디텐트 볼(67)로 구성되어 있다.

상기와 같이 구성되는 본 고안에 따른 수동 변속기의 싱크로나이저의 작용을 설명하면 다음과 같다.

변속 레버의 조작으로 시프트 포크(53)가 슬리이브(70)를 스피드 기어(80) 방향으로 이동시키면 슬리이브(70)의 클러치부(72)가 스피드 기어(80)의 클러치 홈(84)에 삽입되면서 접촉되고, 이때 발생되는 마찰력에 의해 동기 작용이 일어나면서 슬리이브(70)의 내주치와 스피드 기어(80)의 클러치 기어치(82)가 치합되어 변속 동력을 전달하게 된다.

이때, 상기 슬리이브(70)가 스피드 기어(80) 방향으로 허브 기어 둘레에서 슬라이딩되면서 그 내주면이 디텐트 볼(67)을 누르면서 이동하게 되는데, 상기 디텐트 볼(67)은 슬리이브(70)와 스피드 기어(80)의 동기 치합이 완료되는 위치에서 슬리이브(70)의 디텐트 홈(74)에 다시 형합되어 슬리이브(70)의 위치를 고정하게 된다.

반대로, 시프트 포크(53)를 중립 위치로 이동시키면 슬리이브(70)의 클러치부(72)가 스피드 기어(80)의 클러치 홈(84)에서 이탈되고, 동시에 디텐트 볼(67)이 슬리이브(70)의 가운데 디텐트 홈(74)에 형합되어 슬리이브(70)의 중립 위치를 잡아주게 된다.

따라서, 상기와 같이 구성되고 작용되는 본 고안의 수동 변속기의 싱크로나이저는 슬리이브(60)의 측면에 콘형의 클러치부(72)가 형성되고 스피드 기어(80)에는 클러치 홈(84)이 형성되어 상호 동기 치합되게 구성되어 있기 때문에 싱크로나이저의 부품수가 감소되어 구조가 단순화됨은 물론 변속 조작감이 향상되는 이점이 있다.

Claims

주축에서 공회전되는 스피드 기어와, 상기 스피드 기어의 측면에 위치되어 주축에 스플라인 결합된 허브 기어와, 상기 허브 기어의 원주 방향으로 결합되어 시프트 포크에 의해 스피드 기어방향으로 이동되면서 스피드 기어와 동기 치합되는 슬리이브가 포함된 수동 변속기의 싱크로나이저에 있어서,

상기 슬리이브는 그 측면에서 콘형으로 돌출된 클러치부가 형성되고, 그 내주면에는 축방향으로 다수개 디텐트 홈이 형성되며;

상기 스피드 기어는 상기 슬리이브의 클러치부가 접촉되는 클러치 홈이 형성되고, 상기 클러치 홈의 밑에는 상기 슬리이브의 기어치와 결합되는 클러치 기어치가 형성되며;

상기 허브 기어는 상기 슬리이브가 이동될 때 디텐트 홈에 탄성력있게 형합되어 슬리이브의 이동 위치를 잡아주는 디텐트 수단이 설치된 것을 특징으로 하는 수동 변속기의 싱크로나이저.
제 1 항에 있어서,

상기 슬리이브의 클러치부는 스피드 기어의 클러치 홈에 삽입될 때 마찰력이 증대되도록 마찰 페이퍼가 부착된 것을 특징으로 하는 수동 변속기의 싱크로나이저.
제 1 항에 있어서,

상기 슬리이브의 디텐트 홈은 축방향으로 3개가 일정 간격만큼 이격되게 형성된 것을 특징으로 하는 수동 변속기의 싱크로나이저.
제 1 항에 있어서,

상기 스피드 기어는 상기 클러치 홈에 오일 공급이 원활토록 주축에서 클러치 홈으로 연결된 오일 홀이 형성된 것을 특징으로 하는 수동 변속기의 싱크로나이저.
제 1 항에 있어서,

상기 디텐트 수단은 상기 허브 기어의 홈에 삽입된 디텐트 스프링과, 상기 디텐트 스프링을 탄발력에 의해 상기 슬리이브의 디텐트 홈에 위치되는 디텐트 볼로 구성된 것을 특징으로 하는 수동 변속기의 싱크로나이저.