KR19990020794U

KR19990020794U - 수동 변속기의 싱크로나이저

Info

Publication number: KR19990020794U
Application number: KR2019970034282U
Authority: KR
Inventors: 이정우
Original assignee: 정몽규; 현대자동차 주식회사
Priority date: 1997-11-28
Filing date: 1997-11-28
Publication date: 1999-06-25
Also published as: KR200191952Y1

Abstract

본 고안은 수동 변속기에서 동기 작용으로 변속 동력을 전달토록 하는 싱크로나이저에 관한 것으로서, 특히 동기 치합시 클러치 기어의 치와 싱크로 링의 치가 일렬로 정렬되게 하여 슬리이브의 치합이 원활하게 이루어지도록 한 수동 변속기의 싱크로나이저에 관한 것이다.

상기 본 고안은 기어 변속시 슬리이브와 치합되는 클러치 기어와, 상기 슬리이브와 클러치 기어 사이에 위치되어 기어 변속시 동기 회전토록 클러치 작용을 하는 싱크로나이저 링이 구비된 수동 변속기의 싱크로나이저에 있어서, 상기 슬리이브(54)가 클러치 기어(56)에 치합될 때 상기 싱크로나이저 링(57)과 클러치 기어(56)의 기어치(57G,56G)가 일렬로 정렬되도록 상기 클러치 기어(56)의 콘부(56a)에는 볼(72) 및 스프링(74)으로 이루어진 정렬 수단(70)이 설치되고, 상기 싱크로나이저 링(57)의 내면에는 상기 정렬 수단(70)의 볼(72)이 형합되는 정렬 홈(75)이 형성된 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 되어 있다.

이와 같은 종래 기술의 싱크로나이저는 도 1에 도시된 바와 같이 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, 상기 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(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 같은 수동 변속기의 싱크로나이저는 운전자의 변속레버 조작력이 시프트 포크(3)를 통해 슬리이브(4)에 제공되면, 상기 슬리이브(4)는 허브 기어(2)의 바깥측에서 슬라이딩되면서 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.

여기서, 상기 슬리이브(4)는 도 2에 도시된 바와 같이 그 내주면에 형성된 스플라인 치(4G)가 싱크로나이저 링의 치(7G)를 통과하여 클러치 기어의 기어치(6G)와 완전 치합하게 된다.

그러나, 상기한 바와 같은 종래 기술의 싱크로나이저는 슬리이브(4)의 스플라인 치(4G)가 변속 과정 중 싱크로나이저 링 및 클러치 기어의 기어치(7G,6G)와 치합되는 과정에서 저항이 유발되어 변속 조작력이 많이 요구되고, 이로 인해 변속감을 저하시키는 원인이 되고 있다.

즉, 상기 슬리이브(4)가 원하는 변속단의 클러치 기어(6)로 치합되려고 할 때 클러치 기어와 싱크로나이저 링은 자유 회전하고 있는 상태에 있게 된다. 따라서 상기 슬리이브의 스플라인 치(4G)가 싱크로나이저 링의 치(7G)를 타고 넘어 가면서 클러치 기어의 기어치(6G)에 걸리는 경우가 많아 저항감이 발생하게 되고, 이로 인하여 슬리이브의 슬라이딩 작동에 저항 요소로 작용되어 변속감을 저하시키는 원인으로 작용되고 있다.

본 고안은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 기어 치합시 클러치 기어와 싱크로나이저 링의 기어치가 일렬로 정렬되도록 마찰 접촉부에 정렬 수단을 설치함으로써 슬리이브의 이동시 걸림 저항을 줄어들어 변속 조작감이 향상되도록 한 수동 변속기의 싱크로나이저를 제공하는 데 있다.

상기한 과제를 실현하기 위한 본 고안의 수동 변속기의 싱크로나이저는, 기어 변속시 슬리이브와 치합되는 클러치 기어와, 상기 슬리이브와 클러치 기어 사이에 위치되어 기어 변속시 동기 회전토록 클러치 작용을 하는 싱크로나이저 링이 구비된 수동 변속기의 싱크로나이저에 있어서, 상기 슬리이브가 클러치 기어에 치합될 때 상기 싱크로나이저 링과 클러치 기어의 기어치가 일렬로 정렬되도록 상기 클러치 기어의 콘부에는 볼 및 스프링으로 이루어진 정렬 수단이 설치되고, 상기 싱크로나이저 링의 내면에는 상기 정렬 수단의 볼이 형합되는 정렬 홈이 형성된 것을 특징으로 한다.

도 1은 종래 기술에서 수동 변속기의 싱크로나이저가 도시된 단면도,

도 2는 종래 기술에서 기어 치합시의 상태도,

도 3은 본 고안에 따른 수동 변속기의 싱크로나이저가 도시된 단면도로서,

도 3a는 전체 구성도,

도 3b는 도 3a의 A-A선의 부분 단면도,

도 4는 본 고안에 따른 기어 치합시의 상태도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

53 : 시프트 포크 54 : 슬리이브

55 : 스피드 기어 56 : 클러치 기어

56a : 콘부 57 : 싱크로나이저 링

70 : 정렬 수단 72 : 볼

74 : 스프링 75 : 정렬 홈

77 : 그루브

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

본 고안에 의한 수동 변속기의 싱크로나이저는 도 3에 도시된 바와 같이 기어 변속시 시프트 포크(53)에 의해 스피드 기어(55) 방향으로 이동되는 슬리이브(54)와 치합되는 클러치 기어(56)와, 상기 슬리이브(54)와 클러치 기어(56) 사이에 위치되어 상기 슬리이브가 이동될 때 동기 회전토록 클러치 작용을 하는 싱크로나이저 링(57)이 구비되어 있어 있다.

여기서. 본 고안은 상기 슬리이브(54)가 클러치 기어(56)에 치합될 때 도 4에 도시된 바와 같이 상기 싱크로나이저 링(57)과 클러치 기어(56)의 기어치(56G,57G)가 일렬로 정렬되도록 상기 클러치 기어(56)의 콘부(56a)에는 볼(72) 및 스프링(74)으로 이루어진 정렬 수단(70)이 설치되고, 상기 싱크로나이저 링(57)의 내면에는 상기 정렬 수단(70)의 볼(72)이 형합되는 정렬 홈(75)이 형성되어 있다.

물론 상기 클러치 기어와 싱크로나이저 링의 기어치(56G,57G)는 동수로 형성되고, 특히 상기 정렬 수단(70) 및 정렬 홈(75)은 클러치 기어(56)와 싱크로나이저 링(57)의 기어치(56G,57G)가 일렬로 정렬될 수 있는 위치에 설치되어야 한다.

그리고 상기 정렬 수단(70)은 상기 싱크로나이저 링(57)의 정렬 홈(75)에 형합되는 볼(72)과, 상기 볼(72)의 후방에 위치되어 탄성력을 제공하는 스프링(74)으로 이루어져 상기 클러치 기어(56)의 콘부(56a)에 형성된 홈부(56b)에 장착되어 있다.

또한 상기 정렬 홈(75)은 상기 정렬 수단(70)과 동수로 싱크로나이저 링(57)의 내면에 형성되고, 정렬 홈과 정렬 홈 사이에는 도 3b에 도시된 바와 같이 정렬홈(75)보다는 상대적으로 깊이가 앝게 되어 상기 볼(72)의 이동을 안내하는 그루브(77)가 형성되어 있다.

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

운전자가 기어 변속을 위해 변속 레버를 작동하면 시프트 포크(53)에 의해 슬리이브(54)가 스피드 기어(55)와 결합된 클러치 기어(56) 방향으로 이동하게 되고, 이때 슬리이브(54)와 클러치 기어(56) 사이에 있는 싱크로나이저 링(57)이 클러치 기어(56)의 콘부(56a)에 밀착되면서 상기 슬리이브(54)와 상기 클러치 기어(56)가 동기 회전토록 작용하게 된다.

여기서, 상기 싱크로나이저 링(57)이 클러치 기어(56)의 콘부(56a)에 밀착될 때 초기에는 회전 속도차에 의해 클러치 기어(56)측에 설치된 정렬 수단(70)의 볼(72)이 싱크로나이저 링(57)의 주로 그루브(77)를 따라 움직이지만 상기 싱크로나이저 링(57)이 클러치 기어(56)의 콘부(56a)에 완전히 밀착되게 되면 상기 볼(72)이 상기 정렬홈(75)에 형합된다. 이때 상기 클러치 기어(56)와 싱크로나이저 링(57)이 동기 회전됨과 동시에 도 4에 도시된 바와 같이 양 기어치(56G,57G)가 일렬로 정렬되게 된다.

이와 같이 싱크로나이저 링의 기어치(57G)와 클러치 기어의 기어치(56G)가 일렬로 정렬되면 클러치 기어(56) 방향으로 이동되는 슬리이브의 스플라인치(54G)는 쉽게 싱크로나이저 링의 기어치(57G)를 넘어 클러치 기어의 기어치(56G)에 치합되게 된다.

따라서, 상기와 같이 구성되고 작용되는 본 고안의 수동 변속기의 싱크로나이저는 기어 변속시 클러치 기어와 싱크로나이저 링의 기어치가 일렬로 정렬되어 슬리이브의 걸림감이 최소화되게 구성되어 있기 때문에 기어 변속시 걸림 저항감이 최소화되어 변속 조작감이 향상되는 이점이 있다.

Claims

기어 변속시 슬리이브와 치합되는 클러치 기어와, 상기 슬리이브와 클러치 기어 사이에 위치되어 기어 변속시 동기 회전토록 클러치 작용을 하는 싱크로나이저 링이 구비된 수동 변속기의 싱크로나이저에 있어서,

상기 슬리이브가 클러치 기어에 치합될 때 상기 싱크로나이저 링과 클러치 기어의 기어치가 일렬로 정렬되도록 상기 클러치 기어의 콘부에는 볼 및 스프링으로 이루어진 정렬 수단이 설치되고, 상기 싱크로나이저 링의 내면에는 상기 정렬 수단의 볼이 형합되는 정렬 홈이 형성된 것을 특징으로 하는 수동 변속기의 싱크로나이저.
제 1 항에 있어서,

상기 정렬 수단은 상기 싱크로나이저 링의 정렬 홈에 형합되는 볼과, 상기 볼의 후방에 위치되어 탄성력을 제공하는 스프링으로 이루어져 상기 클러치 기어의 콘부에 형성된 홈부에 장착된 것을 특징으로 하는 수동 변속기의 싱크로나이저.
제 1 항에 있어서,

상기 정렬 홈은 상기 정렬 수단과 동수로 형성되고 정렬 홈과 정렬 홈 사이에는 상대적으로 깊이가 앝게 된 그루브로 연결된 것을 특징으로 하는 수동 변속기의 싱크로나이저.