KR200157006Y1 - 싱크로나이저 슬리이브의 스플라인 치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 수동 변속기에서 동기 작용으로 변속 동력을 전달토록 하는 싱크로나이저에 관한 것으로서, 특히 싱크로나이저 슬리이브의 내주면에 형성되어 축방향으로 이동되면서 싱크로나이저 링 및 클러치 기어의 기어치와 치합되는 싱크로나이저 슬리이브의 스플라인 치에 관한 것이다.

상기 본 고안은 내주면에 형성되어 축방향으로 이동되면서 싱크로나이저 링 및 클러치 기어와 동기 치합되도록 끝단 양측에 챔퍼(Chamfer)부(50c) 및 역테이퍼부(50t)가 형성된 싱크로나이저 슬리이브의 스플라인 치에 있어서, 상기 스플라인 치(50)는 상기 싱크로나이저 링의 기어치(70)와는 접촉 면적이 작아지고 상기 클러치 기어의 기어치(60)와는 물림률 길이가 커지도록 역테이퍼부(50t)의 폭이 상대적으로 작게 형성된 것을 특징으로 한다.

Description

싱크로나이저 슬리이브의 스플라인 치

본 고안은 수동 변속기에서 동기 작용으로 변속 동력을 전달토록 하는 싱크로나이저에 관한 것으로서, 특히 싱크로나이저 슬리이브의 내주면에 형성되어 축방향으로 이동되면서 싱크로나이저 링 및 클러치 기어의 기어치와 치합되는 싱크로나이저 슬리이브의 스플라인 치에 관한 것이다.

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.

여기서, 상기 슬리이브(4)는 도 2에 도시된 바와 같이 그 내주면에 형성된 스플라인 치(4H)가 싱크로나이저 링(7)을 통과하여 클러치 기어(6)의 기어치(6J)와 완전 치합을 위해 양 끝단에는 챔퍼(chamfer)부(4Hc)가 형성되고, 상기 챔퍼부(4Hc)에서 내측 방향으로 역테이퍼부(4Ht)가 형성되어 있다.

그러나, 상기한 바와 같은 슬리이브(4)의 스플라인 치(4H)에 형성된 챔퍼부(4Hc) 및 역테이퍼부(4Ht)는 변속 과정 중 싱크로나이저 링(7) 및 클러치 기어(6)의 기어치(7I,6J)와 치합되는 과정에서 저항이 유발되어 변속 조작력이 많이 요구되며 변속감을 저하시키는 원인이 되고 있다.

즉, 상기 슬리이브(4)가 시프트 포크(3)의 이동에 따라서 원하는 변속단의 클러치 기어(6)로 치합되려고 할 때, 슬리이브의 스플라인 치(4H)는 도 2a에서 싱크로나이저 링(7)의 기어치(7I)를 완전히 통과하면서 도 2b와 같이 클러치 기어(6)의 기어치(6J)에 치합되어야 하는 바, 상기 슬리이브(4) 스플라인 치(4H)의 챔퍼부(4Hc)가 이동 도중 싱크로나이저 링 기어치(7I)와의 접촉 면적이 커서 슬리이브(4)의 슬라이딩 작동에 저항 요소로 작용되어 상기 저항력이 변속감을 저하시키는 원인으로 작용되는 것이다.

본 고안은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 슬리이브의 내주면에 형성된 스플라인 치의 역테이퍼부의 폭을 좁게 형성함으로써 싱크로나이저 링의 기어치와 접촉시 접촉 면적을 줄이고 클러치 기어와의 물림률을 크게 하여 변속 조작감이 향상되도록 한 싱크로나이저 슬리이브의 스플라인 치를 제공하는 데 있다.

도 1은 수동 변속기의 싱크로나이저 구조를 나타낸 단면도,

도 2는 종래 싱크로나이저 슬리이브의 스플라인 치의 결합 구조를 나타낸 도면으로서,

도 2a는 싱크로나이저 링의 기어치와 결합전의 상태도,

도 2b는 클러치 기어의 기어치와 결합된 상태도,

도 3은 본 고안에 따른 싱크로나이저 슬리이브의 스플라인 치의 결합 구조를 나타낸 도면으로서,

도 3a는 싱크로나이저 링의 기어치와 결합전의 상태도,

도 3b는 싱크로나이저 링의 기어치와 접촉된 상태도,

도 3c는 클러치 기어의 기어치와 결합된 상태도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

50 : 슬리이브의 스플라인 치 50c : 챔퍼부

50t : 역테이퍼부 60 : 클러치 기어의 기어치

70 : 싱크로나이저 링의 기어치

상기한 과제를 실현하기 위한 본 고안의 싱크로나이저 슬리이브의 스플라인 치는, 내주면에 형성되어 축방향으로 이동되면서 싱크로나이저 링 및 클러치 기어와 동기 치합되도록 끝단 양측에 챔퍼(Chamfer)부 및 역테이퍼부가 형성된 싱크로나이저 슬리이브의 스플라인 치에 있어서, 상기 스플라인 치는 상기 싱크로나이저 링의 기어치와는 접촉 면적이 작아지고 상기 클러치 기어의 기어치와는 물림률 길이가 커지도록 역테이퍼부의 폭이 작게 형성된 것을 특징으로 한다.

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

본 고안에 의한 싱크로나이저 슬리이브의 스플라인 치는 도 3에 도시된 바와 같이 양끝단에 양측으로 경사지게 깍인 챔퍼부(50c)가 형성되고 상기 챔퍼부(50c)의 끝에서 내측 방향으로 갈수록 폭이 좁아지는 역테이퍼부(50t)가 형성되어 있다.

특히, 상기 슬리이브의 스플라인 치(50)는 싱크로나이저 링의 기어치(70)와는 접촉 면적이 작아지고 상기 클러치 기어의 기어치(60)와는 물림률 길이가 커지도록 역테이퍼부(50t)의 폭이 작게 형성되어 있다.

즉, 도 3에서 슬리이브의 스플라인 치(50)는 양측의 역테이퍼부(50t) 폭을 일정 두께(t) 만큼씩 줄임으로써 챔퍼부(50c)의 면적은 더 짧게 되고 역테이퍼부(50t)의 길이는 더 크게 형성되어 있다.

상기와 같이 구성되는 본 고안에 따른 싱크로나이저 슬리이브의 스플라인 치의 작용을 설명하면 다음과 같다.

변속 레버의 작동으로 본 고안에 따른 스플라인 치(50)가 형성된 슬리이브가 작동되면 먼저 싱크로나이저 링의 기어치(70)와 접촉하게 되는데, 이때 도 3b에 도시된 바와 같이 상기 스플라인 치(50)의 챔퍼부(50c) 길이가 S 만큼 짧기 때문에 종래의 스플라인 치 보다 빨리 싱크로나이저 링의 기어치(70)에서 이탈됨으로 슬리이브의 스플라인 치(50)의 이동 저항력이 감소하게 된다.

또한, 상기 슬리이브의 스플라인 치(50)가 상기 싱크로나이저 링의 기어치(70)를 통과하여 클러치 기어의 기어치(60)와 완전히 치합하게 되면 도 3c에 도시된 바와 같이 스플라인 치(50)의 역테이퍼부(50t)가 종래 보다 상대적으로 L 만큼 길기 때문에 스플라인 치(50)와 클러치 기어 기어치(60)의 물림률이 커지게 된다.

상기와 같이 구성되고 작용하는 본 고안에 의한 싱크로나이저 슬리이브의 스플라인 치는 양측의 역테이퍼부(50t)의 폭이 좁게 형성되어 챔퍼부(50c)의 길이는 짧아지고 역테이퍼부(50t)의 길이는 길어지기 때문에 싱크로나이저 링과 클러치 기어와 결합될 때 슬리이브의 이동 저항이 줄어들어 변속 조작감이 향상되는 이점이 있다.

또한, 상기와 같이 슬리이브의 스플라인 치(50)와 클러치 기어치(60)의 물림률이 커져 변속 완료후 변속 레버가 중립으로 되돌아오는 현상을 방지할 수 있는 이점도 있다.

Claims (1)

1. 내주면에 형성되어 축방향으로 이동되면서 싱크로나이저 링 및 클러치 기어와 동기 치합되도록 끝단 양측에 챔퍼(Chamfer)부 및 역테이퍼부가 형성된 싱크로나이저 슬리이브의 스플라인 치에 있어서,

   상기 스플라인 치는 상기 싱크로나이저 링의 기어치와는 접촉 면적이 작아지고 상기 클러치 기어의 기어치와는 물림률 길이가 커지도록 역테이퍼부의 폭이 상대적으로 작게 형성된 것을 특징으로 하는 싱크로나이저 슬리이브의 스플라인 치.