KR19990015585U - 수동변속기의 싱크로나이저 - Google Patents

Abstract

본 고안은 수동변속기에 구비되어 변속 동력을 전달토록 동기 작용을 하는 싱크로나이저에 관한 것으로서, 특히 주축에 스플라인으로 결합된 싱크로나이저 허브와, 상기 싱크로나이저 허브의 외주에 스플라인 결합되어 변속 포오크에 의해 전후로 접동되는 슬리이브와, 상기 슬리이브의 전후 이동에 따라 치합되어 상기 주축에 변속 동력을 전달하는 스피드 기어와, 상기 스피드 기어와 주축 사이에 설치되어 그 일단이 상기 싱크로나이저 허브와 접촉되는 원통형의 기어 슬리이브 베어링을 포함하여 구성된 수동변속기의 싱크로나이저에 있어서, 상기 싱크로나이저 허브와 기어 슬리이브 베어링은 서로 톱니 결합되도록 각각 서로 접촉되는 면에 요철부가 형성된 수동변속기의 싱크로나이저를 제공함으로써 상기 싱크로나이저 허브와 기어 슬리이브 베어링의 접촉면에서 발생되는 면압이 감소됨과 동시에 상기 기어 슬리이브 베어링의 회전이 구속되어 상기 싱크로나이저 허브와 기어 슬리이브 베어링의 소착이 방지되도록 한 것이다.

Description

수동변속기의 싱크로나이저

본 고안은 수동변속기에 구비되어 변속 동력을 전달토록 동기 작용을 하는 싱크로나이저에 관한 것으로서, 특히 싱크로나이저 허브와 기어 슬리이브 베어링의 접촉면에 서로 맞물리도록 요철부를 형성하여 상기 싱크로나이저 허브와 기어 슬리이브 베어링을 톱니 결합시키는 수동변속기의 싱크로나이저에 관한 것이다.

일반적으로 수동변속기의 싱크로나이저는 도 1에 도시된 바와 같이 주축(1)에 스플라인으로 결합되어 고정되는 싱크로나이저 허브(2)와, 스플라인에 의해 상기 싱크로나이저 허브(2)의 외주에 결합되고 그 외주면에 변속 포오크(3)가 결합되는 돌출부(4')가 형성되어 상기 변속 포오크(3)에 의해 전후로 접동하여 도그 클러치의 역할을 수행하는 슬리이브(4)와, 각 스피드 기어(5)에 측면에 고정되어 있는 클러치 기어(6) 부분에 결합되어 상기 클러치 기어(6)에 접촉하는 순간 클러치 작용을 수행하는 싱크로나이저 링(7)과, 잔등 부분에 돌기(8')가 있으며 상기 싱크로나이저 허브(2)에 형성된 3개의 키 홈에 끼워지고 싱크로나이저 스프링(9)의 확장력에 의해 상기 슬리이브(4)의 안쪽 면에 항상 밀어 붙여져 있는 싱크로나이저 키(8)를 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 스피드 기어(5)와 주축(1) 사이에는 상기 스피드 기어(5)의 공회전을 가능하게 하는 니들 베어링(10)이 설치된다.

또한, 상기 니들 베어링(10)과 주축(1) 사이에는 원통형의 기어 슬리이브 베어링(11)이 설치되어 상기 스피드 기어(5)가 자유롭게 회전할 수 있도록 여유분을 확보하는 역할을 한다. 이때, 상기 기어 슬리이브 베어링(11)은 그 끝단에서 상기 싱크로나이저 허브(2)와 면접촉하게 된다.

상기와 같이 구성된 수동변속기의 싱크로나이저는 변속작동으로 상기 슬리이브(4)의 이동시 상기 싱크로나이저 링(7)이 스피드 기어(5)의 클러치 기어(6)에 클러치 작용을 함으로써 주축(1)의 회전속도와 상기 스피드 기어(20)의 회전속도를 동기시켜 점진적인 변속을 하도록 되어 있다.

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

이후, 상기 싱크로 나이저링(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 싱크로나이저 스프링(9)의 탄성을 이용하여 상기 싱크로나이저 키(8)를 내측으로 밀어냄과 동시에 상기 싱크로나이저 링(7)을 일정 정도 회전시키면서 상기 스피드 기어(5)와 결합하게 된다.

그러나, 상기와 같이 구성된 수동변속기의 싱크로나이저는 상기 기어 슬리이브 베어링(11)에 축방향 힘이 작용하여 상기 싱크로나이저 허브(2)와 기어 슬리이브 베어링(11)의 접촉면에 높은 면압이 발생되고, 이렇게 상기 싱크로나이저 허브(2)와 기어 슬리이브 베어링(11)의 접촉면에 발생된 고압에 의해 발생된 열로 인하여 상기 싱크로나이저 허브(2)와 기어 슬리이브 베어링(11)의 접촉면이 소착되는 문제점이 있다.

또한, 종래 기술에 따른 수동변속기의 싱크로나이저는 상기 싱크로나이저 허브(2)와 기어 슬리이브 베어링(11) 사이에 슬립(slip)이 일어나 상기 싱크로나이저 허브(2)와 기어 슬리이브 베어링(11)의 접촉면에 상기 슬립으로 인한 열흔이 발생되는 문제점이 있다.

또한, 종래 기술에 따른 수동변속기의 싱크로나이저는 상기와 같이 싱크로나이저 허브(2)와 기어 슬리이브 베어링(11)의 접촉면에 발생되는 소착과 열흔으로 인해 변속기의 전체 시스템에 작동불량이 야기되는 문제점이 있다.

본 고안은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 서로 톱니 결합을 이루도록 서로 접촉되는 면에 각각 요철부가 형성된 싱크로나이저 허브와 기어 슬리이브 베어링을 구비함으로써 상기 싱크로나이저 허브와 기어 슬리이브 베어링의 접촉면에서 발생되는 면압이 감소됨과 동시에 상기 기어 슬리이브 베어링의 회전이 구속되어 상기 싱크로나이저 허브와 기어 슬리이브 베어링의 소착이 방지되도록 하는 수동변속기의 싱크로나이저를 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 수동변속기의 싱크로나이저가 도시된 구성도,

도 2는 종래 기술에 따른 싱크로나이저 허브와 기어 슬리이브 베어링의 접촉부분이 도시된 구성도,

도 3은 본 고안에 따른 수동변속기의 싱크로나이저가 도시된 구성도,

도 4는 본 고안에 따른 싱크로나이저 허브와 기어 슬리이브 베어링의 접촉부분이 도시된 구성도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

52 : 싱크로나이저 허브 54 : 슬리이브

55 : 스피드 기어 61 : 기어 슬리이브 베어링

52' , 61' : 요철부

상기의 목적을 달성하기 위한 본 고안에 따른 수동변속기의 싱크로나이저는 주축에 스플라인으로 결합된 싱크로나이저 허브와, 상기 싱크로나이저 허브의 외주에 스플라인 결합되어 변속 포오크에 의해 전후로 접동되는 슬리이브와, 상기 슬리이브의 전후 이동에 따라 스플라인 결합되어 상기 주축에 변속 동력을 전달하는 스피드 기어와, 상기 스피드 기어와 주축 사이에 설치되어 그 일단이 상기 싱크로나이저 허브와 접촉되는 원통형의 기어 슬리이브 베어링을 포함하여 구성된 수동변속기의 싱크로나이저에 있어서, 상기 싱크로나이저 허브와 기어 슬리이브 베어링은 서로 톱니 결합되도록 각각 서로 접촉되는 면에 요철부가 형성된 것을 특징으로 한다.

상기와 같이 구성된 본 고안은 상기 싱크로나이저 허브와 기어 슬리이브 베어링이 서로 톱니식 면접촉하여 접촉면적이 증대되므로, 상기 싱크로나이저 허브와 기어 슬리이브 베어링의 접촉면에 작용하는 면압이 감소되어 상기 싱크로나이저 허브와 기어 슬리이브 베어링의 소착이 방지되고 그에 따라 수동변속기의 작동성능이 향상되는 이점이 있다.

이하, 본 고안의 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.

도 3은 본 고안에 따른 수동변속기의 싱크로나이저가 도시된 구성도, 도 4는 본 고안에 따른 싱크로나이저 허브와 기어 슬리이브 베어링의 접촉부분이 도시된 구성도이다.

본 고안에 따른 수동변속기의 싱크로나이저는 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 주축(51)에 스플라인으로 결합되어 고정되는 싱크로나이저 허브(52)와, 상기 싱크로나이저 허브(52)의 외주에 스플라인 결합된 슬리이브(54)와, 각 스피드 기어(55)의 측면에 고정되어 있는 클러치 기어(56) 부분에 결합되어 상기 클러치 기어(56)에 접촉하는 순간 클러치 작용을 수행하는 싱크로나이저 링(57)과, 상기 싱크로나이저 허브(52)에 형성된 3개의 키 홈에 장착된 싱크로나이저 키(58)와, 상기 스피드 기어(55)의 공회전을 가능하게 하도록 상기 스피드 기어(55)와 주축(51) 사이에 설치된 니들 베어링(60)과, 상기 니들 베어링(60)과 주축(51) 사이에 설치되어 그 일단이 상기 싱크로나이저 허브와 접촉되는 원통형의 기어 슬리이브 베어링(61)을 포함하여 구성되며, 상기 싱크로나이저 허브(52)와 기어 슬리이브 베어링(61)은 서로 톱니 결합되도록 각각 서로 접촉되는 면에 요철부(52', 61')가 형성된다.

여기서, 상기 슬리이브(54)는 그 외주면에 변속 포오크(53)가 결합되는 돌출부(54')가 형성되어 상기 변속 포오크(53)에 의해 전후로 접동하여 도그 클러치의 역할을 수행한다.

또한, 상기 싱크로나이저 키(58)는 그 잔등 부분에 돌기(58')가 있으며 상기 슬리이브(54)의 안쪽 면에 항상 밀착되도록 싱크로나이저 스프링(59)으로부터 확장력을 제공받고 있다.

또한, 상기 기어 슬리이브 베어링(61)은 상기 스피드 기어(55)가 자유롭게 회전할 수 있도록 여유분을 확보하는 역할을 하면서 상기 싱크로나이저 허브(52)와 톱니식 면접촉하게 된다.

상기와 같이 구성된 수동변속기의 싱크로나이저는 변속작동으로 상기 슬리이브(54)의 이동시 상기 싱크로나이저 링(57)이 스피드 기어(55)의 클러치 기어(56)에 클러치 작용을 함으로써 주축(51)의 회전속도와 상기 스피드 기어(55)의 회전속도를 동기시켜 점진적인 변속을 하도록 되어 있다.

즉, 변속 레버에 의해 작동되는 변속 포오크(53)에 의해 상기 슬리이브(54)가 이동하면 상기 싱크로나이저 키(58)가 상기 슬리이브(54) 내면에 밀착된 돌기(58')에 의해 이동되고, 상기 싱크로나이저 키(58)의 끝단이 상기 싱크로나이저 링(57)을 상기 스피드 기어(55) 방향으로 밀게 된다.

이후, 상기 싱크로나이저 링(57)이 이동되어 상기 스피드 기어(55)의 클러치 기어(56)에 접촉되면 상호 마찰력에 의해 클러치 작용을 함으로써 상기 스피드 기어(55)의 회전 속도를 주축(51)의 회전 속도로 동기시키게 된다.

따라서, 상기 스피드 기어(55)와 주축(51)의 회전 속도가 같아지면 상기 슬리이브(54)는 상기 싱크로나이저 스프링(59)의 탄성을 이용하여 상기 싱크로나이저 키(58)를 내측으로 밀어냄과 동시에 상기 싱크로나이저 링(57)을 일정 정도 회전시키면서 상기 스피드 기어(55)와 결합하게 된다.

상기와 같이 구성되고 동작되는 본 고안에 따른 수동변속기의 싱크로나이저는 싱크로나이저 허브(52)와 기어 슬리이브 베어링(61)이 서로 맞물리도록 형성된 요철부(52', 61')에 의해서 톱니 결합됨으로써, 상기 싱크로나이저 허브(52)와 기어 슬리이브 베어링(61) 사이의 슬립이 방지되어 이러한 슬립으로 인해 상기 싱크로나이저 허브(52)와 기어 슬리이브 베어링(61)의 접촉면에 발생되던 열흔이 방지되는 이점이 있다.

또한, 본 고안에 따른 수동변속기의 싱크로나이저는 상기 싱크로나이저 허브(52)와 기어 슬리이브 베어링(61)이 톱니식 면접촉하여 접촉면적이 증대되므로, 상기 싱크로나이저 허브(52)와 기어 슬리이브 베어링(61)의 접촉면에 작용하는 면압이 감소되어 상기 싱크로나이저 허브(52)와 기어 슬리이브 베어링(61)의 소착이 방지되고 그에 따라 수동변속기의 작동성능이 향상되는 이점이 있다.

Claims (1)

1. 주축에 스플라인으로 결합된 싱크로나이저 허브와, 상기 싱크로나이저 허브의 외주에 스플라인 결합되어 변속 포오크에 의해 전후로 접동되는 슬리이브와, 상기 슬리이브의 전후 이동에 따라 치합되어 상기 주축에 변속 동력을 전달하는 스피드 기어와, 상기 스피드 기어와 주축 사이에 설치되어 그 일단이 상기 싱크로나이저 허브와 접촉되는 원통형의 기어 슬리이브 베어링을 포함하여 구성된 수동변속기의 싱크로나이저에 있어서,

   상기 싱크로나이저 허브와 기어 슬리이브 베어링은 서로 톱니 결합되도록 각각 서로 접촉되는 면에 요철부가 형성된 것을 특징으로 하는 수동변속기의 싱크로나이저.