KR200297313Y1

KR200297313Y1 - 수동변속기의일방향동기장치

Info

Publication number: KR200297313Y1
Application number: KR2019970036418U
Authority: KR
Inventors: 김명헌
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 1997-12-10
Filing date: 1997-12-10
Publication date: 2003-04-16
Also published as: KR19990024000U

Abstract

본 고안은 수동 변속기의 동기 장치에 관한 것으로서, 특히 5단/후진측 싱크로나이저의 경우와 같이 일측에만 싱크로나이저 링 및 클러치 기어가 설치되어 싱크로나이저 키가 다른쪽 방향으로 이탈되는 것을 방지할 수 있도록 되어 있는 수동 변속기의 일방향 동기 장치에 관한 것이다.

상기 본 고안은 주축에 결합되어 일체로 회전되는 허브기어와; 상기 허브 기어의 외주면에 축방향으로 이동 가능하게 치합된 슬리이브와; 상기 허브기어의 일측면에 배치된 스피드 기어에 고정되고 동기 완료 후 상기 슬리이브와 치합되는 클러치기어와; 상기 클러치기어와 마찰되어 동기 작용을 행하는 싱크로나이저 링과; 상기 허브기어의 외주면에 형성된 키홈에 삽입되고 외측면에 돌출된 돌기가 상기 슬리이브의 내주면에 형성된 돌기홈에 삽입되어, 상기 슬리이브의 이동에 따라 상기 싱크로나이저 링을 클러치기어에 마찰시키는 싱크로나이저 키와; 상기 싱크로나이저 키가 상기 클러치기어와 대향되는 방향으로 이동되는 것을 구속토록 상기 허브기어의 키홈에 형성된 걸림턱과; 일단이 상기 허브기어의 키홈에 형성된 제1 스프링 삽입홈에 삽입되고, 타단이 상기 싱크로나이저 키의 내측면에 형성된 제2 스크링 삽입홈에 삽입된 코일 스프링과; 상기 허브기어의 축방향 이동이 제한되도록 상기 주축에 형성된 링형 홈에 끼움된 스냅링을 포함하여 구성된다.

Description

수동 변속기의 일방향 동기 장치

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.

도 1은 상기한 싱크로 메쉬 기구중 일측에만 스피드 기어(20)가 장치되어 있는 일방향 동기 장치가 도시된 것으로서, 주로 수동 변속기내의 5단/후진단 측에 설치되어 있다.

이와 같은 수동 변속기의 일방향 동기 장치는 주축(1)에 허브 기어(2)가 결합되어 있고, 이 허브 기어(2)의 외주측에 일측 방향(A)으로 이동되면서 도그 클러치 역할을 하는 슬리이브(3)가 설치되어 있다.

그리고 상기 허브 기어(2)와 슬리이브(3)의 일측면에는 스피드 기어(20)가 주축(1)상에서 공회전되게 설치되어 있는 바, 이 스피드 기어(20)의 측면에는 클러치 기어(22)가 설치되어 기어 변속시 상기 슬리이브(3)와 동기 치합되어 주축(1)의 회전속도와 스피드 기어(20)의 회전속도를 동기시켜 변속 동력을 전달하게 되어 있다.

여기서 상기 슬리이브(3)가 클러치 기어(22)와 치합되기 위해 일측 방향(A)으로 이동될 때 클러치 작용을 하도록 슬리이브(3)와 클러치 기어(22) 사이에는 싱크로나이저 링(5)이 설치되어 있고, 이 싱크로나이저 링(5)이 상기 클러치 기어(22)에 원추 클러치 작동을 할 수 있도록 상기 허브 기어(2)와 슬리이브(3) 사이에 싱크로나이저 키(7) 및 싱크로나이저 스프링(8)이 설치되어 있다.

이와 같이 스피드 기어(20)가 장치되어 있는 일측에는 싱크로나이저 링(5) 및 클러치 기어(22)가 설치되어 있는 반면, 상기 스피드 기어(20)가 설치되어 있지 않은 타측에는 싱크로나이저 키(7)가 타측 방향(B)으로 이탈되는 것을 방지할 수 있도록 스톱 플레이트(10)가 설치되어 있다.

즉 상기 허브 기어(2)에는 도 2에 도시된 바와 같은 양측이 개구된 키 홈(2a)이 형성되어 있고 이 키홈(2a)에 상기 싱크로나이저 키(7)가 끼워져 있는데 상기 슬리이브(3)가 클러치 기어(22)와 치합된 후 중립이나 후진을 위해 타측 방향(B)으로 이동하게 될 경우 싱크로나이저 키(7)가 슬리이브(3)에 이동력에 의해 타측 방향(B)으로 이탈되는 것을 방지하기 위해 상기 스톱 플레이트(10)가 설치되어 있는 것이다.

이와 같은 상기 스톱 플레이트(10)는 주축(1)상에 체결되어 있는 록킹 볼트 (11)에 허브 기어(2)의 측면에 밀착되어 고정된다.

그러나 상기한 바와 같이 종래 수동 변속기의 일방향 동기 장치는 허브 기어 (2)의 타측 방향(B)에 싱크로나이저 키(7)가 이탈되는 것을 방지하기 위해 스톱 플레이트(10) 및 록킹 너트(11)가 체결되어 있고, 이 록킹 너트(11)를 체결하기 위해 주축(1)에 나사산을 가공해야 되기 때문에 조립 부품수 및 가공 공정이 증가되어비용이 상승하게 됨은 물론 분해 조립성도 그만큼 나빠지는 문제점이 발생되었다.

본 고안은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 허브 기어의 측면에 설치되는 스톱 플레이트 대신에 허브 기어의 키홈에 걸림턱을 형성시키고 허브 기어와 주축 사이에 스냅링을 장착함으로써 간단한 구조로 싱크로나이저 키가 이탈되는 것을 방지할 수 있도록 한 수동 변속기의 일방향 동기 장치를 제공하는 데 있다.

상기한 과제를 실현하기 위한 본 고안의 수동 변속기의 일방향 동기 장치는, 주축에 결합되어 일체로 회전되는 허브기어와; 상기 허브기어의 외주면에 축방향으로 이동 가능하게 치합된 슬리이브와; 상기 허브기어의 일측면에 배치된 스피드 기어에 고정되고 동기 완료 후 상기 슬리이브와 치합되는 클러치기어와; 상기 클러치기어와 마찰되어 동기 작용을 향하는 싱크로나이저 링과; 상기 허브기어의 외주면에 형성된 키홈에 삽입되고 외측면에 돌출된 돌기가 상기 슬리이브의 내주면에 형성된 돌기홈에 삽입되어, 상기 슬리이브의 이동에 따라 상기 싱크로나이저 링을 클러치기어에 마찰시키는 싱크로나이저 키와; 상기 싱크로나이저 키가 상기 클러치기어와 대향되는 방향으로 이동되는 것을 구속토록 상기 허브기어의 키홈에 형성된 걸림턱과; 일단이 상기 허브기어의 키홈에 형성된 제1 스프링 삽입홈에 삽입되고, 타단이 상기 싱크로나이저 키의 내측면에 형성된 제2 스프링 삽입홈에 삽입된 코일 스프링과; 상기 허브기어의 축방향 이동이 제한되도록 상기 추축에 형성된 링형 홈에 끼움된 스냅링을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

도 1은 종래 수동 변속기의 일방향 동기 장치가 도시된 단면도,

도 2는 종래 기술에서 허브 기어에 싱크로나이저 키가 장착된 평면도,

도 3은 본 고안에 따른 수동 변속기의 일방향 동기 장치가 도시된 단면도,

도 4는 본 고안에서 허브 기어에 싱크로나이저 키가 장착된 평면도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

51 : 주축 51a : 링형 홈

52 : 허브 기어 52a : 키홈

52b: 스플라인 치 52c : 걸림턱

52d : 제1 스프링 삽입홈 53 : 슬리이브

54 : 코일 스프링 55 : 싱크로나이저 링

57 : 싱크로나이저 키 57a : 제2 스프링 삽입홈

59 : 스냅링 60 : 스피드 기어

62 : 클러치 기어

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

본 고안에 의한 수동 변속기의 일방향 동기 장치는 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 주축(51)과, 상기 주축(51)에 결합되어 일체로 움직이는 허브기어(52)와, 상기 허브기어(52)의 외주면 스플라인 치(52b)에 주축(51)의 축방향으로 이동 가능하게 치합된 슬리이브(53)와, 상기 허브기어(52)의 일측방향에 위치되어 상기 주축(51)과의 사이에 배치된 니들롤러베어링(70)에 의해 상기 주축(51)에 회전 가능하게 결합된 스피드 기어(60)에 고정되어 동기 완료 후 상기 슬리이브(53)와 치합되는 클러치기어(62)와, 상기 클러치기어(62)의 일측 외주면에 결합되어 동기시상기 클러치기어(62)와 마찰되는 싱크로나이저 링(55)과, 상기 허브 기어 (52)의 외주면에 형성된 키홈(52a)에 삽입되어 상기 슬리이브(53)의 이동에 따라 상기 싱크로나이저 링(55)을 상기 클러치 기어(62)에 마찰시키는 싱크로나이저 키(57)와, 상기 싱크로나이저 키(57)가 상기 슬리이브(53)에 밀착되도록 상기 허브기어(52)의 키홈(52a)에 내장된 싱크로나이저 스프링(54) 등으로 이루어진다.

특히, 상기 허브기어(52)의 키홈(52a)은 상기 허브기어(52)의 외주면에서 반경향으로 일정 깊이 파인 형상으로 형성되되, 상기 클러치기어(62)와 마주보는 일측면은 개구되고, 타측면은 개구되지 않게 형성되어 걸림턱(52c)을 이루기 때문에 상기 싱크로나이저 키(57)는 상기 걸림턱(52c)에 타측방향(B)으로 이동되는 것이 구속되고 개구된 일측면을 통해 일측방향(A)으로만 이동될 수 있다.

또한, 상기 싱크로나이저 키(57)는 상기 슬리이브(53)의 이동시 상기 슬리이브(53)와 함께 일측방향(A)으로 이동될 수 있도록 외측면에 돌기(57b)가 돌출 형성 되어 상기 돌기(57b)가 상기 싱크로나이저 스프링(54)에 의해 상기 슬리이브(53)의 내측면에 형성된 돌기홈(53a)에 압입되는데, 상기 싱크로나이저 스프링(54)은 상기 허브기어(52)의 키홈(52a)에 걸림턱(52c)이 형성되어 있어 종래와 같은 환형의 싱크로나이저 스프링이 설치되기 어려우므로 코일 스프링(54)이 사용된다.

이와 같이 코일 스프링(54)은 일단이 상기 허브기어(52)의 키홈(52a)에 반경방향으로 확개되어 형성된 제1 스프링 삽입홈(52d)과 삽입되고, 타단이 상기 싱크로나이저 키(57)의 내측면에 상기 제1 스프링 삽입홈(52d)과 상하방향으로 대향되게 형성된 제2 스프링 삽입홈(57a)에 삽입되어 상기 싱크로나이저 키(57)가 슬리이브(53)에 밀착되도록 탄성력을 부여한다.

또한, 상기 주축(51)에는 상기 허브기어(52)의 타측면 바로 옆에 링형 홈(51a)이 형성되고, 상기 링형 홈(51a)에 스냅 링(59)이 탄력적으로 끼움되기 때문에 상기 허브기어(52)가 타측방향(B)으로 이동되는 것이 구속된다.

한편, 상기 걸림턱(52c)의 외측면에는 상기 슬리이브(53)와 결합되는 스플라인 치(52b)가 형성되어 있다.

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

본 고안과 같은 일방향 동기 장치는 통상적으로 5단/후진단측에 설치되어 있으므로 운전자가 변속 레버를 5단으로 작동시키면 슬리이브(53)가 스피드 기어(60) 방향으로 이동되고, 이때 싱크로나이저 링(55)이 클러치 기어(62)에 밀착되면서 동기 회전이 이루어진 후, 슬리이브(53)와 클러치 기어(62)가 치합되어 주축(51)과 스피드 기어(60)의 회전력이 동기됨으로써 5단 변속이 완료되게 된다.

여기서, 상기 싱크로나이저 키(57)의 돌기(57b)가 상기 슬리이브(53)의 돌기홈(53a)에 삽입되어 있기 때문에 상기 슬리이브(53)의 이동시 상기 싱크로나이저 키(57)가 상기 허브기어(52)의 키홈(52a)의 개방된 일측면을 통해 함께 이동되면서 상기 싱크로나이저 링(55)을 상기 클러치 기어(62)에 마찰시킨다.

이 후, 상기 싱크로나이저 키(57)는 상기 싱크로나이저 링(55)에 의해 축방향 이동이 구속되기 때문에 상기 슬리이브(53)가 더욱 더 상기 스피드 기어(60)를 향해 이동될 때 상기 싱크로나이저 키(57)가 상기 슬리이브(53)에 의해 눌림되면서 상기 싱크로나이저 키(57)의 돌기(57b)가 상기 슬리이브(53)의 돌기홈(53a)에서 빠지게 된다.

이와 같이 5단 변속 상태에서 중립 또는 후진 변속을 위해 슬리이브(53)가 타측방향(B)으로 이동시 싱크로나이저 키(57)의 돌기(57b)가 다시 상기 슬리이브 (53)의 돌기홈(53a)에 삽입되기 때문에 상기 싱크로나이저 키(57)는 상기 슬리이브 (53)와 함께 타측방향(B)으로 이동되는데, 상기 허브기어(52)의 키홈(52a)에 걸림턱(52c)이 형성되어 있으므로 싱크로나이저 키(57)가 타측방향(B)으로 이탈되지 않고 중립 상태에 위치된다.

한편, 상기 슬리이브(53) 및 싱크로나이저 키(57)가 타측방향(B)으로 이동함에 따라 상기 허브 기어(52)에도 타측방향(B)으로 이동하려는 힘, 추력이 생기지만 주축(51)상에 고정된 스냅링(59)에 의해 타측방향(B)으로 이동되는 것이 제한된다.

따라서, 상기와 같이 구성되고 작용되는 본 고안의 수동 변속기의 일방향 동기 장치는 허브 기어의 키홈이 타측면에 개구되지 않게 형성되어 걸림턱을 이루기 때문에 싱크로나이저 키가 타측방향으로 이동되는 것이 구속되고, 상기 허브기어의 타측면에 스냅 링이 장착되어 있어 상기 허브기어가 타측방향으로 이동되는 것이 제한하기 때문에 설치 구조가 간단하여 비용이 절감됨은 물론 분해 조립성도 향상 되는 이점이 있다.

Claims

주축에 결합되어 일체로 회전되는 허브기어와; 상기 허브 기어의 외주면에 축방향으로 이동 가능하게 치합된 슬리이브와; 상기 허브기어의 일측면에 배치된 스피드 기어에 고정되고 동기 완료 후 상기 슬리이브와 치합되는 클러치기어와; 상기 클러치기어와 마찰되어 동기 작용을 행하는 싱크로나이저 링과; 상기 허브기어의 외주면에 형성된 키홈에 삽입되고 외측면에 돌출된 돌기가 상기 슬리이브의 내주면에 형성된 돌기홈에 삽입되어, 상기 슬리이브의 이동에 따라 상기 싱크로나이저 링을 클러치기어에 마찰시키는 싱크로나이저 키와; 상기 싱크로나이저 키가 상기 클러치기어와 대향되는 방향으로 이동되는 것을 구속토록 상기 허브기어의 키홈에 형성된 걸림턱과; 일단이 상기 허브기어의 키홈에 형성된 제1 스프링 삽입홈에 삽입되고, 타단이 상기 싱크로나이저 키의 내측면에 형성된 제2 스프링 삽입홈에 삽입된 코일 스프링과; 상기 허브기어의 축방향 이동이 제한되도록 상기 주축에 형성된 링형 홈에 끼움된 스냅링을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 수동 변속기의 일방향 동기장치.