KR19990019796A - 수동 변속기의 동기 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차용 수동 변속기의 동기 장치에 관한 것으로서, 특히 본 발명은 스피드 기어에 결합되고 슬리이브와 치합되면서 스피드 기어와 허브 기어 사이에 변속 동력을 전달하는 클러치 기어가 포함된 수동 변속기의 동기 장치에 있어서, 상기 클러치 기어(65)는 상기 슬리이브(54)와 치합될 때 허브 기어(52) 방향으로 이동되어 상기 슬리이브(54)와 물림량이 커지도록 상기 스피드 기어(60)에 스플라인 결합(S)된 것을 특징으로 함으로써, 슬리이브(54)와 클러치 기어(65)의 물림량을 증대시켜 변속 스트로크를 작게 하면서도 변속 조작감은 향상되도록 한 수동 변속기의 동기 장치에 관한 것이다.

Description

수동 변속기의 동기 장치

본 발명은 수동 변속기의 동기 장치에 관한 것으로서, 특히 슬리이브가 클러치 기어와 동기 치합될 때 클러치 기어가 슬리이브 방향으로 이동되어 물림량이 커지도록 클러치 기어를 스피드 기어에 스플라인 결합시킴으로써 변속 스트로크를 작게 하면서도 변속 조작감이 향상되도록 한 수동 변속기의 동기 장치에 관한 것이다.

종래 수동 변속기의 동기 장치는 도 1에 도시된 바와 같이 주축(1)에 스플라인으로 결합되어 고정되는 허브 기어(2)와, 스플라인에 의해 상기 허브 기어(2)의 외주에 결합되고 그 외주면에 변속 포오크(3)가 결합된 돌출부(4')가 형성되어 상기 변속 포오크(3)에 의해 전후로 접동하여 도그 클러치의 역할을 하는 슬리이브(4)와, 스피드 기어(5)의 측면에 고정되어 있는 클러치 기어(6)에 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.

특히, 상기한 클러치 기어(6)는 스피드 기어(5)의 측면에 용접(A) 고정되어 상기 슬리이브(4)와 동기 치합되면서 스피드 기어(5)와 슬리이브(4) 사이에 동력 전달이 이루어지도록 하는 역할을 한다.

상기와 같이 구성된 종래 수동 변속기의 동기 장치는 변속 작동으로 상기 슬리이브(4)의 이동시 상기 싱크로 링(7)이 클러치 기어(6)에 클러치 작용을 함으로써 주축(1)의 회전 속도와 상기 스피드 기어(5)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)에 고정된 클러치 기어(6)에 접촉되면 상호 마찰력에 의해 클러치 작용을 함으로써 상기 스피드 기어(5)의 회전 속도와 주축(1)의 회전 속도를 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.

여기서, 상기한 바와 같이 변속 레버의 조작으로 슬리이브(4)가 클러치 기어(5)와 치합되어 동기 치합이 완료될 때까지는 슬리이브(4)의 이동 거리, 즉, 변속 스트로크가 발생되는 바, 변속시 변속 조작감이 향상되기 위해서는 변속 스트로크가 작을수록 유리해지게 된다.

즉, 운전자가 기어 변속을 하기 위해 변속 레버를 작동하면 슬리이브(4)가 빠른 시간 안에 클러치 기어(5)와 치합되어 주축(1)의 회전 속도와 스피드 기어(5)의 회전 속도를 동기시키도록 하는 것이 바람직하다.

그러나, 상기한 종래 수동 변속기의 동기 장치는 클러치 기어(6)와 스피드 기어(7)가 상호 용접(A)되어 결합되어 있기 때문에 변속 스트로크가 작아질 경우 슬리이브(4)와 클러치 기어(6)간의 물림량이 작아지므로 기어 변속과정에서 동기 치합이 잘 이루어지지 않게 되는 문제점이 발생된다.

또한, 상기와 반대로 변속 스트로크를 길게 하면 슬리이브(4)와 클러치 기어(6)간의 동기 치합은 잘 이루어지나 변속 조작감이 떨어지게 되는 문제점이 발생된다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 클러치 기어를 스피드 기어에 스플라인 결합시켜 축방향 이동이 가능토록 함으로써 클러치 기어와 슬리이브 결합시 물림량이 커지게 되어 변속 스트로크를 작게 할 수 있음은 물론 변속 조작감이 향상되도록 한 수동 변속기의 동기 장치를 제공하는 데 있다.

도 1은 종래 수동 변속기의 동기 장치를 도시한 단면 구성도,

도 2는 본 발명에 따른 수동 변속기의 동기 장치를 도시한 단면 구성도,

도 3은 슬리이브와 클러치 기어의 기어치간 치합 구조를 도시한 개략적인 도면이다.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

51 : 주축 52 : 허브 기어

54 : 슬리이브 57 : 싱크로 링

58 : 싱크로 키 60 : 스피드 기어

65 : 클러치 기어 S : 스플라인 결합부

54a, 65a : 기어치

상기한 과제를 실현하기 위한 본 발명의 수동 변속기의 동기 장치는, 스피드 기어에 결합되고 슬리이브와 치합되면서 스피드 기어와 허브 기어 사이에 변속 동력을 전달하는 클러치 기어가 포함된 수동 변속기의 동기 장치에 있어서, 상기 클러치 기어는 상기 슬리이브와 치합될 때 허브 기어 방향으로 이동되어 상기 슬리이브와 물림량이 커지도록 상기 스피드 기어에 스플라인 결합된 것을 특징으로 한다.

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

본 발명에 의한 수동 변속기의 동기 장치는 도 2에 도시된 바와 같이 주축(51)에 스플라인으로 결합된 허브 기어(52)와, 상기 허브 기어(52)의 외주에 스플라인 결합되어 변속 포오크(53)에 의해 전후로 이동되는 슬리이브(54)와, 상기 슬리이브(54)의 측면에 위치되어 슬리이브 이동시 클러치 작용을 하는 싱크로나이저(이하 '싱크로'라함) 링(57)과, 상기 허브 기어(52)에 형성된 키 홈에 끼워지고 상기 슬리이브(54)의 안쪽면에 항상 밀어 붙여져 있는 싱크로 키(58)와, 변속 동력을 전달받고 주축(51) 상에서 공회전되는 스피드 기어(60)와, 상기 스피드 기어(60)와 스플라인 결합(S)되어 상기 슬리이브(54)와 동기 치합되는 클러치 기어(65)로 구성되어 있다.

특히, 상기 클러치 기어(65)는 상기 슬리이브(54)와 완전 치합될 때 슬리이브(54)와 기어치간 물림량이 커지도록 상기 스피드 기어(60)에 스플라인 결합(S)되어 스피드 기어(60)와 함께 회전되면서도 허브 기어(52) 쪽으로 축방향 이동은 가능토록 일정 정도의 간격(t)이 형성되어 있다.

한편, 상기 클러치 기어(65)와 슬리이브(54)는 도 3에 도시된 바와 같이 완전 치합될 때 클러치 기어(65)가 허브 기어(52) 방향으로 일정 정도 이동되어 기어치간 물림량이 커지도록 기어치의 측면이 상호 역방향으로 테이퍼(T)지게 형성되어 있다.

즉, 상기 클러치 기어(65)와 슬리이브(54)의 기어치(65a,54a)는 후미쪽으로 갈수록 그 폭이 점차 좁아지는 테이퍼(T)가 형성되어 클러치 기어(65)와 슬리이브(54)가 완전 치합될 때 클러치 기어(65)가 슬리이브(54) 방향으로 이동할 수 있도록 되어 있다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 수동 변속기의 동기 장치의 작용을 설명하면 다음과 같다.

운전자가 변속을 위해 원하는 변속단으로 변속 레버를 작동하여 슬리이브(54)가 스피드 기어(60)쪽으로 이동되면 싱크로 링(57)이 클러치 기어(65)에 클러치 작용을 함으로써 주축(51)의 회전 속도와 스피드 기어(60)의 회전 속도를 동기시켜 점진적인 변속을 하게 된다.

여기서, 상기 슬리이브(54)가 스피드 기어(60) 방향으로 이동되면 먼저 싱크로 키(58)에 의해 싱크로 링(57)과 치합되면서 싱크로 링(57)과 클러치 기어(65)의 마찰력은 커지게 된다. 이때, 상기 클러치 기어(65)와 스피드 기어(60)가 스플라인 결합(S)되어 있으므로 상기 슬리이브(54)가 상기 스피드 기어(60)의 회전 속도와 서서히 동기되면서 회전 동력을 전달하게 된다.

이후, 상기 슬리이브(54)가 상기 싱크로 링(57)을 지나 상기 클러치 기어(65)에 완전히 치합되게 되면 상기 슬리이브(54)와 클러치 기어(65)의 기어치(54a,65a)가 상호 테이퍼(T)지게 형성되어 있기 때문에 클러치 기어(65)가 슬리이브 기어치(54a)의 경사면을 따라 일정 정도 허브 기어(52) 쪽으로 이동하게 된다.

따라서, 상기 슬리이브(54)가 클러치 기어(65)와 완전 치합될 때 클러치 기어(65)가 슬리이브(54)쪽으로 이동하게 되므로 클러치 기어(65)와 슬리이브(54)의 기어치(65a,54a)간의 물림량이 커지게 된다.

상기와 같이 구성되고 작용하는 본 발명에 의한 수동 변속기의 동기 장치는 클러치 기어(65)가 스피드 기어(60)에 스플라인 결합(S)되어 축방향으로 이동 가능하기 때문에 클러치 기어(65)와 슬리이브(60)가 완전 치합될 때 클러치 기어(65)가 슬리이브(60) 방향으로 일정 정도 이동되어 상호 물림량이 증가되므로 변속 스트로크를 작게 하면서도 기어 빠짐 문제를 발생시키지 않고 변속 조작감은 향상되는 이점이 있다.

Claims (2)

1. 스피드 기어에 결합되고 슬리이브와 치합되면서 스피드 기어와 허브 기어 사이에 변속 동력을 전달하는 클러치 기어가 포함된 수동 변속기의 동기 장치에 있어서, 상기 클러치 기어는 상기 슬리이브와 치합될 때 허브 기어 방향으로 이동되어 상기 슬리이브와 물림량이 커지도록 상기 스피드 기어에 스플라인 결합된 것을 특징으로 하는 수동 변속기의 동기 장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 클러치 기어와 허브 기어 사이에는 상기 클러치 기어의 축방향 이동이 가능토록 일정 간격이 형성된 것을 특징으로 하는 수동 변속기의 동기 장치.