KR200257925Y1 - 자동차용 변속기의 기어 치합부 물성 시험기 - Google Patents

Abstract

본 고안은 자동차용 변속기의 기어 치합부 물성 시험기에 관한 것으로서, 자동차용 변속기의 구성요소인 싱크로메시 기구와 기어 어셈블리가 끼워진 샤프트의 양쪽면을 지그로 고정하고, 실제 변속작동과 똑같이 쉬프트 포크를 사용하여 상기 싱크로메시 기구의 슬리브를 이동시킴으로써, 이때 발생되는 슬리브의 데이터(강도, 변위량)를 측정할 수 있도록 하고, 또한 상기 측정된 데이터를 연산장치로 보내어 그래프 출력을 할 수 있도록 함으로써, 측정 데이터의 용이한 사용과 정확성을 유지할 수 있도록 한 자동차용 변속기의 기어 치합부 물성 시험기를 제공하고자 한 것이다.

Description

자동차용 변속기의 기어 치합부 물성 시험기{Physical property of gear tooth of transmission for automobile}

본 고안은 자동차용 변속기의 기어 치합부 물성 시험기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 변속기의 변속이 이루어지는 기어 치합부에 대한 변위와 하중을 측정하여 자동으로 데이터화 할 수 있도록 한 자동차용 변속기의 기어 치합부 물성 시험기에 관한 것이다.

통상적으로 자동차용 변속기는 크게 수동식(MTM)과 자동식(ATM)으로 분류하게 된다.상기 수동식 변속기는 엔진으로부터 발생된 동력을 전달 또는 차단시켜 주는 클러치 부분과, 이 클러치를 통해 전달되는 동력을 변속시켜 주는 싱크로 메시 기구와, 동력 전달 장치로 동력을 전달시켜 주기 위한 출력축으로 구성되어 있다.특히, 상기 싱크로 메시 기구(40)는, 첨부도면 도 3a에서 도시한 바와 같이, 외주면에 홈(36)이 형성된 슬리브(20)와, 이 슬리브(20)의 내경면과 결합되고 외주면에는 치가 형성되며 내면이 주축(32)에 치합되는 싱크로나이저 허브(18)와, 이 싱크로나이저 허브(18)의 양쪽에 배치되어 스프링의 지지를 받는 싱크로나이저 키(16)에 의해 싱크로나이저 허브(18)와 변속기어 사이에서 클러치 작용을 하는 싱크로나이저 링(14)으로 구성되어 있다.상기 싱크로 메시 기구(40)는 여러개의 싱크로 메시 기구를 연결하여 기어 치합부를 구성하게 되는데, 첨부도면 도 3b에서는 5단 변속용 기어 치합부를 보여주고 있으며, 이 기어 치합부의 상부에 미도시된 변속 조작 기구를 통해 변속 조작이 이루어지게 된다. 여기서, 상기 변속 조작 기구는 각 단별로 구성된 싱크로 메시 기구의 슬리브(20)의 홈(36)에 끼워져서 이 슬리브(20)를 축방향으로 슬라이딩시켜 주는 쉬프트 포크와 운전자의 변속 조작에 따라 이 쉬프트 포크가 각 변속단에 맞게 조절할 수 있게 해 주는 시프트 레버(통상, 변속레버라 함)를 포함한다.이와 같이 이루어진 기어 치합부는 통상 변속기의 하우징 내부에 설치되어 상술한 변속 조작 기구, 즉 시프트 레버의 조작에 따라 운전자가 원하는 변속단의 쉬프트 포크가 슬리브(20)를 축방향으로 이송시키면서 변속이 이루어지게 된다.

상기와 같은 구성과 작동을 하는 변속기의 기어 치합부에서 슬리브의 이동시에 발생하는 변위와 강도(하중)를 첨부한 도 2에 도시한 시험기를 사용하여 측정하고, 이 측정데이터는 용이한 변속을 위한 변속기 설계 제작에 이용하고 있다.

상기 종래의 시험기의 사용상태를 간력히 설명하면 다음과 같다.

단순히 평면 작업면에 밑에서부터 기어 어셈블리(22)와, 슬리브를 포함하는 싱크로메시 기구(40)를 적층하고, 이곳에 강도측정게이지(28)가 상면에 부착된 압력지그(34)를 밀착시킨 후, 압력지그(34)를 작업자가 누르게 된다.

따라서, 압력지그(34)를 누름에 따라 슬리브(20)가 이동하게 되고, 이때 눈금 변동되는 강도측정게이지(28)의 데이터 값을 작업자의 눈으로 직접 읽어서 기록을 하게 된다.

그러나, 상기와 같은 사용으로 이루어지는 변속기의 기어 치합부, 특히 싱크로메시 기구에 대한 강도 측정은 작업자의 손으로 눌러서 측정하기 때문에 오차가 심하고, 이동중의 슬리브 변위값 및 강도를 알 수 없으며, 순간적으로 데이터 값을 읽어야 하므로 정확하지 못한 단점이 있었다.

따라서, 본 고안은 상기와 같은 단점을 감안하여 안출한 것으로서, 자동차용 변속기의 구성요소인 싱크로메시 기구와 기어 어셈블리가 끼워진 샤프트의 양쪽면을 지그로 고정하고, 실제 변속작동과 똑같이 쉬프트 포크를 사용하여 상기 싱크로메시 기구의 슬리브를 이동시킴으로써, 이때 발생되는 슬리브의 데이터(강도, 변위량)를 측정할 수 있도록 하고, 또한 상기 측정된 데이터를 연산장치로 보내어 그래프 출력을 할 수 있도록 함으로써, 측정 데이터의 용이한 사용과 정확성을 유지할 수 있도록 한 자동차용 변속기의 기어 치합부 물성 시험기를 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 본 고안에 따른 자동차용 변속기의 기어 치합부 물성 시험기를 나타내는 도면,

도 2는 종래의 자동차용 변속기의 기어 치합부 물성 시험기를 나타내는 도면.

도 3a는 일반적인 자동차용 변속기의 싱크로 메시 기구를 나타내는 사시도,도 3b는 싱크로 메시 기구가 결합된 기어 치합부를 나타내는 개략도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 지그 12 : 유압구동 실린더

14 : 싱크로나이저 링 16 : 싱크로나이저 키

18 : 싱크로나이저 허브 20 : 슬리브

22 : 기어 어셈블리 24 : 쉬프트 포크

26 : 변위 전달기 28 : 강도 측정 게이지

30 : 연산장치 32 : 주축

34 : 압력지그 36 : 홈

40 : 싱크로메시 기구

이하, 첨부도면을 참조로 본 고안을 상세하게 설명하면 다음과 같다.

본 고안은 싱크로메시 기구(40)와 기어 어셈블리(22)가 끼워진 샤프트의 양단끝을 압착하여 고정시키는 지그(10)와, 상기 싱크로메시 기구의 슬리브(20)의 외주면에 형성된 홈(36)에 고정되는 쉬프트 포크(24)와, 이 쉬프트 포크(24)를 양쪽으로 이동 가능하게 구동하는 유압 구동 실린더(12)와, 상기 쉬프트 포크(24)에 부착되어 슬리브(20)의 이동 변위량을 지시하는 변위전달기(36)와, 상기 유압 구동 실린더(12)와 변위전달기(26)에 연결되어 데이터 값을 연산하여 그래프화시키는 연산장치(30)로 구성된 것을 특징으로 한다.

여기서 바람직한 실시예로서, 본 고안에 따른 자동차용 변속기의 기어 치합부 물성 시험기의 구성과 그 사용상태를 첨부한 도 1을 참조하여 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다.

첨부한 도 1은 본 고안에 따른 자동차용 변속기의 기어 치합부 물성 시험기와 그 사용상태를 나타내는 도면으로서, 도면부호 40은 싱크로메시 기구를 나타낸다.

상기 싱크로메시 기구(40)는 상술한 바와 같이, 슬리브(20)와 싱크로나이저 허브(18)와, 싱크로나이저 키(16)와, 싱크로나이저 링(14)으로 구성되어 있다.

이때, 상기 슬리브(20)는 바깥둘레에는 변속레버의 쉬프트 포크(24)가 끼워질 수 있게 홈(36)이 형성되어 있다.

또한, 상기 싱크로메시 기구(40)는 샤프트에 끼워져 있는 바, 싱크로메시 기구(40)의 양측에는 기어 어셈블리(22)가 끼워지게 된다.

여기서, 싱크로메시 기구(40)와 기어 어셈블리(22)가 끼워진 샤프트의 양단끝을 지그(10)를 사용하여 압착 고정시키게 된다.

또한, 상기 슬리브(20)의 홈(36)에 쉬프트 포크(24)를 용접등으로 고정시키게 된다. 여기서, 상기 쉬프트 포크(24)의 종래 변속 조작 기구의 쉬프트 포크를 그대로 사용하는 것도 가능하며, 이 쉬프트 포크와 유사한 형태의 것으로 별도 제작하여 사용하는 것도 가능하다.

한편, 상기 쉬프트 포크(24)의 일측에는 LVDT(Linear Variable Displacement Tranducer)와 같은 변위 전달기(26)가 부착되어지고, 반대쪽에는 쉬프트 포크(24)를 양쪽으로 이동시키는 유압구동 실리더(12)의 피스톤이 장착되어진다.

따라서, 유압구동 실린더(12)의 구동으로 쉬프트 포크(24)는 양쪽으로 이동을 하게 되고, 동시에 쉬프트 포크(24)와 고정되어 있는 슬리브(20)도 양측으로 이동을 하게 된다.

이때, 상기 쉬프트 포크(24)의 이동 변위량은 변위전달기(26)에서 측정되어지는 바, 결국 쉬프트 포크(24)와 고정되어 동일한 이동량을 갖는 슬리브(20)의 이동변위량을 측정하게 된다.

또한, 상기 쉬프트 포크(24)를 이동시키는 유압구동 실린더(12)의 피스톤 하중은 슬리브(20)를 이동시키는 하중값으로 결정되어진다.

한편, 상기 유압구동 실린더(12)와 변위전달기(26)는 컴퓨터와 같은 연산장치(30)와 연결되어 있어서, 상기 슬리브(20)를 이동시키는 유압구동 실린더(12)의 피스톤 하중값과 변위전달기(26)에서 측정된 슬리브(20)의 변위값이 연산장치(30)로 입력되어진다.

이에따라, 상기 연산장치(30)에서는 상기 슬리브(20)를 이동시키는 하중값과 슬리브(20)의 변위값을 연산하여 그래프화시키고, 그 데이터를 저장 보관할 수 있어서, 트랜스밋션 구동시험과 설계시 용이하게 데이터를 사용할 수 있게 된다.

이상에서 본 바와 같이, 본 고안에 따른 자동차용 변속기의 기어 치합부 물성 시험기에 의하면, 싱크로메시 기구와 기어 어셈블리로 구성된 변속기의 기어 치합부에 대한 작동시의 강도(하중)와 그 변위값을 용이하게 측정하는 동시에 그 데이터를 저장할 수 있도록 함으로써, 트랜스밋션 구동시험과 설계시 용이하게 출력하여 사용할 수 있는 편리한 점이 있다.

Claims (1)

1. 자동차용 변속기의 싱크로메시 기구(40)와 기어 어셈블리(22)가 끼워진 샤프트의 양단끝면을 압착하여 고정시키는 지그(10)와, 상기 싱크로메시 기구의 슬리브(20)의 외주면에 형성된 홈(36)에 고정되는 쉬프트 포크(24)와, 이 쉬프트 포크(24)를 양쪽으로 이동 가능하게 구동하는 유압 구동 실린더(12)와, 상기 쉬프트 포크(24)에 부착되어 슬리브(20)의 이동 변위량을 지시하는 변위전달기(26)와, 상기 유압 구동 실린더(12)와 변위전달기(26)에 연결되어 데이터 값을 연산하여 그래프화시키는 연산장치(30)로 구성된 것을 특징으로 하는 자동차용 변속기의 기어 치합부 물성 시험기.