KR20030025537A - Synchronizing of manual transmission - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A synchronizer of a manual transmission is provided to increase a spline connecting rate of a clutch hub and an input shaft. CONSTITUTION: A synchronizer of a manual transmission includes a clutch hub(2); a sleeve(4); a synchronizer ring(6); a clutch gear(8) and a speed gear(9). The clutch hub is splined with an input shaft(1) of a transmission. A helical gear groove(1a) is formed to the input shaft of the transmission. The sleeve is geared to an outer peripheral surface gear of the clutch hub to move toward the shaft. The synchronizer ring is rotated with the sleeve integrally. The synchronizer ring is influenced by force toward the shaft when the sleeve moves. The clutch gear is geared to the sleeve after synchronizing with the synchronizer ring. The speed gear is formed integrally with the clutch gear. The speed gear is geared with a gear of an output shaft all the time. Therefore, rigidity is increased by increasing mutual contacting ratio.

Description

수동변속기용 동기장치{Synchronizing of manual transmission}Synchronizing device for manual transmission

본 발명은 수동변속기의 동기장치에 관한 것으로서, 특히 변속기 입력축과 5단 클러치 허브의 물림률이 증대되고 입력축의 길이를 축소시킬 수 있도록 변속기의 입력축과 5단 클러치 허브의 스플라인 결합구조를 개선한 수동변속기의 동기 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a synchronous device of a manual transmission. In particular, the spline coupling structure of the transmission shaft and the five-speed clutch hub has been improved to increase the bite rate of the transmission input shaft and the five-speed clutch hub and reduce the length of the input shaft. A synchronous device of a transmission.

일반적으로 수동변속기의 동기장치는 구동측 기어와 피동측 기어의 맞물림시에 두 기어의 회전 속도를 동기시킨 다음 기어가 서로 치합되도록 함으로써 급작스런 치합으로 인한 변속 충격을 방지하는 장치로서, 1/2단 동기장치 및 3/4단 동기장치, 5/후진단 동기장치로 나누어진다.In general, a synchronous device of a manual transmission is a device that prevents shifting shock due to sudden engagement by synchronizing the rotational speed of two gears when the driving gear and the driven gear are engaged, and then engaging the gears together. It is divided into synchronizer, 3/4 stage synchronizer, and 5 / reverse stage synchronizer.

상기 각 동기장치는 도 2에 도시된 바와 같이 변속기의 입력축(100)에 클러치 허브(102)가 스플라인 결합되어 일체로 회전되며, 상기 클러치 허브(102)의 외주면 기어부에는 축방향 이동 가능하게 슬리브(104)가 치합되어 있고, 상기 슬리브(104)의 양 측에는 상기 슬리브(104)와 일체로 회전되면서 슬리브(104)의 이동시 축방향 작용력을 전달받는 싱크로나이저 링(106)이 배치된다.As shown in FIG. 2, the respective synchronizers are integrally rotated by spline coupling with the clutch hub 102 on the input shaft 100 of the transmission, and the sleeve is axially movable on the outer circumferential gear of the clutch hub 102. The 104 is engaged, and the synchronizer ring 106 is disposed on both sides of the sleeve 104 to be integrally rotated with the sleeve 104 to receive an axial action force when the sleeve 104 is moved.

그리고, 상기 클러치 허브(102)의 양측에는 동기 작용시 상기 싱크로나이저 링(106)과 동기된 후 상기 슬리브(104)와 치합되는 클러치 기어(108)가 배치되고, 상기 클러치 기어(108)는 변속기의 출력축(미도시) 상에서 각 변속단 위치에 고정되어 있는 출력축 기어(미도시)와 상시 물림된 스피드 기어(109)와 일체로 형성된다.In addition, clutch gears 108 which are engaged with the sleeve 104 after being synchronized with the synchronizer ring 106 when synchronously act on both sides of the clutch hub 102 are disposed, and the clutch gear 108 is a transmission. It is formed integrally with the output gear (not shown) and the speed gear 109 is always bite fixed to each gear stage position on the output shaft (not shown).

따라서, 상기 클러치 기어(108)는 클러치 허브(102)와 기계적을 연결됨으로써 변속 동력을 출력축에 전달한다.Thus, the clutch gear 108 is mechanically connected to the clutch hub 102 to transmit the shifting power to the output shaft.

여기서, 상기 입력축(100)은 전후로 베어링(미도시)에 의해 회전 가능하게 지지되고 상기 베어링 사이에 1/2단 및 3/4단 동기장치가 장착되고, 5/후진단 동기장치는 상기 베어링의 후방측에 장착된다.Here, the input shaft 100 is rotatably supported by a bearing (not shown) back and forth, and between the bearing is equipped with 1/2 and 3/4 stage synchronizers, and the 5 / reverse stage synchronizer is a It is mounted on the rear side.

또한, 상기 각 동기장치의 클러치 허브(102)는 도 3에 도시된 바와 같이 내주면에 축과 평행한 스퍼 기어치(103)가 형성되고, 상기 입력축(100)에는 상기 각 클러치 허브(102)의 스퍼 기어치에 대응되는 스퍼 기어홈(101)이 형성된다.In addition, as shown in FIG. 3, the clutch hub 102 of each synchronizer is provided with spur gear teeth 103 parallel to the shaft, and the input shaft 100 has a A spur gear groove 101 corresponding to the spur gear teeth is formed.

이 때, 상기 1/2단 및 3/4단의 클러치 허브는 프레스 등에 의해 상기 입력축에 압입될 수 있지만, 5/후진단의 클러치 허브는 상기 베어링이 조립된 다음에 장착되므로 조립 도중 베어링 등의 소손을 야기할 수 있는 문제점 때문에 상기 입력축에 헐겁게 끼움된다.At this time, the clutch hubs of the 1/2 stage and the 3/4 stage can be pressed into the input shaft by a press or the like, but the clutch hubs of the 5 / reverse stage are mounted after the bearing is assembled, It is loosely fitted to the input shaft because of a problem that may cause burnout.

따라서, 상기 5/후진단의 클러치 허브는 차량의 가감속시 스플라인 회전 방향으로의 조립 틈새로 인해 마모가 발생되기 쉽고, 또한 클러치 허브는 분말합금재로 형성되므로 급가감속시 충격에 의해 파손되기 쉬우므로, 상기 입력축과의 스플라인 결합 길이를 길게하여 물림률을 증대시킴으로써 강도를 확보하고 있다.Accordingly, the clutch hub of the 5 / reverse stage is easily worn due to the assembly gap in the spline rotation direction during acceleration and deceleration of the vehicle, and the clutch hub is made of powdered alloy material, and thus is easily damaged by impact during rapid acceleration and deceleration. Therefore, the strength is ensured by increasing the bite rate by lengthening the spline coupling length with the input shaft.

그러나, 이와 같이 상기 5/후진단 클러치 허브와 입력축과의 스플라인 결합 길이가 길어지면, 변속기의 전장이 길어지게 되므로 레이 아웃(layout)상 불리한 문제점이 있다.However, if the spline coupling length between the 5 / reverse clutch hub and the input shaft is increased in this way, the overall length of the transmission becomes long, which is disadvantageous in terms of layout.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서,클러치 허브와 입력축의 스플라인 결합률은 증대되고 변속기의 전장은 길지 않는 수동변속기의 동기장치를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above problems of the prior art, an object of the present invention is to provide a synchronous device of a manual transmission in which the spline coupling ratio between the clutch hub and the input shaft is increased and the overall length of the transmission is not long.

도 1은 일반적인 수동변속기의 단면도,1 is a cross-sectional view of a general manual transmission,

도 2는 종래 기술에 따른 수동변속기용 동기장치의 단면도,2 is a cross-sectional view of a synchronous device for a manual transmission according to the prior art;

도 3은 종래 기술에 따른 클러치 허브와 입력축의 스플라인 결합 구성도,3 is a spline coupling configuration of the clutch hub and the input shaft according to the prior art,

도 4는 본 발명에 따른 수동변속기용 5/후진단 동기장치의 단면도,4 is a cross-sectional view of a 5 / reverse stage synchronizer for a manual transmission according to the present invention;

도 5는 본 발명에 따른 클러치 허브와 입력축의 스플라인 결합 구성도이다.5 is a spline coupling configuration of the clutch hub and the input shaft according to the present invention.

<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명><Explanation of symbols on main parts of the drawings>

1 : 변속기 입력축1a : 헬리컬 기어홈1: Transmission input shaft 1a: Helical gear groove

2 : 5/후진단 클러치 허브4 : 5/후진단 슬리브2: 5 / reverse clutch hub 4: 5 / reverse sleeve

10, 20, 30 : 동기 장치41, 42 : 베어링10, 20, 30: Synchronizer 41, 42: Bearing

상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 수동변속기의 동기 장치는 내주면에 축과 경사진 헬리컬 기어치가 형성되어 헬리컬 기어홈이 형성된 변속기의 입력축과 스플라인 결합된 클러치 허브와, 상기 클러치 허브의 외주면 기어에 축방향 이동 가능하게 치합된 슬리브와, 상기 슬리브와 일체로 회전되면서 슬리브의 이동시 축방향 작용력을 받는 싱크로나이저 링과, 상기 싱크로나이저 링과 동기된 후 상기 슬리브와 치합되는 클러치 기어와, 상기 클러치 기어와 일체로 형성되고 변속기 출력축의 기어와 상시 물림된 스피드 기어를 포함하여 구성된다.The synchronous device of the manual transmission according to the present invention for solving the above problems is formed on the inner circumferential surface of the helical gear teeth inclined to the shaft, the clutch hub is splined and coupled to the input shaft of the transmission formed with a helical gear groove, the outer peripheral gear of the clutch hub A sleeve engaged with the sleeve so as to be axially movable, a synchronizer ring which is integrally rotated with the sleeve and receives an axial action force when the sleeve is moved, a clutch gear that is engaged with the sleeve after being synchronized with the synchronizer ring, and the clutch It is formed integrally with the gear and is configured to include a gear of the transmission output shaft and a constant gear bit.

이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

상기 본 발명에 따른 수동변속기의 동기장치는 도 1에 도시된 바와 같이 변속기의 입력축(1)과 출력축(40) 사이에 배치되고 1/2단(30) 및 3/4단(20), 5/후진단(10) 동기장치로 나누어진다.The synchronization device of the manual transmission according to the present invention is disposed between the input shaft (1) and the output shaft (40) of the transmission as shown in FIG. 1, and the 1/2 stage (30) and the 3/4 stage (20), 5 Reverse diagnosis (10) is divided into synchronization device.

그리고, 각 동기장치는 도 4에 도시된 바와 같이 전후에 배치된 베어링(41, 42)에 의해 회전 가능하게 지지된 변속기의 입력축(1)에 스플라인 결합된 클러치 허브(2)와, 상기 클러치 허브(2)의 외주면 기어에 축방향 이동 가능하게 치합된 슬리브(4)와, 상기 슬리브(4)와 일체로 회전되면서 슬리브(4)의 이동시 축방향 작용력을 받는 싱크로나이저 링(6)과, 동기 작용시 상기 싱크로나이저 링(6)과 동기된 후 상기 슬리브(4)와 치합되는 클러치 기어(8)와, 상기 클러치 기어(8)와 일체로 형성되고 변속기 출력축(40)의 기어(44)와 상시 물림된 스피드 기어(9)를 포함하여 구성된다.Each synchronizer includes a clutch hub 2 splined to an input shaft 1 of a transmission rotatably supported by bearings 41 and 42 disposed before and after, as shown in FIG. A sleeve 4 axially movable to the outer circumferential gear of (2), a synchronizer ring 6 which rotates integrally with the sleeve 4 and receives an axial action force when the sleeve 4 is moved, In operation, the clutch gear 8, which is synchronized with the synchronizer ring 6 and then meshes with the sleeve 4, is integrally formed with the clutch gear 8 and with the gear 44 of the transmission output shaft 40; It comprises a speed gear 9 is always bitten.

여기서, 상기 각 동기장치(10, 20, 30)의 클러치 허브(2, 22, 32)는 제작상 및 단가를 고려하여 분말 합금제로 형성되고, 도 5에 도시된 바와 같이 내주면에 축과 일정 각도로 경사져서 축 중심방향으로 돌출된 헬리컬 기어치(3)가 형성되어 있다.Here, the clutch hubs (2, 22, 32) of each of the synchronization devices (10, 20, 30) are made of a powder alloy in consideration of manufacturing and unit cost, as shown in Figure 5 the shaft and a predetermined angle on the inner peripheral surface Helical gear teeth 3 which are inclined to protrude in the axial center direction are formed.

그리고, 상기 입력축(1)에는 상기 각 클러치 허브(2, 22, 32)가 장착되는 위치에 상기 클러치 허브(2, 22, 32)의 헬리컬 기어치와 맞물리도록 헬리컬 기어홈(1a)이 형성되어 있다.In addition, a helical gear groove 1a is formed in the input shaft 1 so as to be engaged with the helical gear teeth of the clutch hubs 2, 22, and 32 at positions where the clutch hubs 2, 22, and 32 are mounted. have.

특히, 상기 1/2단 및 3/4단 클러치 허브(22, 32)는 상기 베어링(41, 42) 사이에서 프레스 등에 의해 상기 입력축(1)에 압입되는 것에 반해, 상기 5/후진단 클러치 허브(2)는 조립시 상기 1/2단 및 3/4단 동기장치(20, 30)와 베어링(41, 42)이 장착된 다음 압입 공정으로 인한 베어링(14, 42) 등의 소손을 방지하기 위해 상기 입력축(1)과 헐거운 끼움되므로 강도 확보를 위해 상기 입력축(1)과의 물림률이 커야한다.In particular, the 1/2 and 3/4 clutch hubs 22 and 32 are press-fitted to the input shaft 1 by a press or the like between the bearings 41 and 42, whereas the 5 / reverse clutch hub is (2) is to prevent the burnout of the bearing (14, 42), etc. due to the press-fit process after the 1 / 2- and 3 / 4-speed synchronous device (20, 30) and the bearings (41, 42) are mounted during assembly In order to fit loosely with the input shaft (1) in order to ensure strength, the bite ratio with the input shaft (1) should be large.

따라서, 상기 5/후진단 클러치 허브(2)는 축과 평행하게 형성된 스퍼 기어치보다 도 5에 도시된 바와 같이 상호 물림률이 크고 동력전달이 원활하며 소음이 적은 헬리컬 기어치로 형성되는 것이 바람직하다.Accordingly, the 5 / reverse clutch hub 2 is preferably formed of a helical gear tooth having a larger interlocking ratio, smooth power transmission, and less noise, as shown in FIG. 5, than a spur gear tooth formed parallel to the shaft. .

이와 같이 상기 각 클러치 허브(2, 22, 32)의 내주면에는 헬리컬 기어치가 형성되고, 입력축(1)에는 상기 헬리컬 기어치에 대응되는 헬리컬 기어홈(1a)이 형성되어 서로 스플라인 결합되므로, 회전시 입력축(1)과의 틈새가 존재하더라도 물림률이 크므로 회전으로 인한 마모와 충격을 견딜 수 있는 강도가 확보된다.As such, helical gear teeth are formed on the inner circumferential surface of each of the clutch hubs 2, 22, and 32, and helical gear grooves 1a corresponding to the helical gear teeth are formed on the input shaft 1 so that they are splined to each other. Even if there is a gap with the input shaft (1), because the bite rate is large, the strength to withstand wear and impact due to rotation is secured.

그리고, 강도 확보를 위해 스플라인 결합 길이를 증대시킬 필요가 없으므로 변속기의 전장이 길어질 필요가 없다.In addition, the length of the transmission does not need to be lengthened because it is not necessary to increase the spline coupling length to secure the strength.

여기서, 상기 헬리컬 기어 스플라인 결합은 축과의 비틀림 각 크기에 따라서 물림률이 달라지므로 상기 클러치 기어의 강도를 조절할 수 있다.Here, the helical gear spline coupling can adjust the strength of the clutch gear since the bit rate is changed according to the torsion angle with the shaft.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 수동변속기의 동기장치는 클러치 허브의 내주면에 축과 경사진 헬리컬 기어치가 형성되고, 입력축에 헬리컬 기어홈이 형성되어 상기 클러치 허브와 입력축이 스플라인 결합되므로 상호 물림률이 커져 강도가 증대되고, 변속기의 전장이 짧아지므로 단가 및 중량이 감소될 수 있는 이점이 있다.In the synchronization device of the manual transmission according to the present invention configured as described above, a helical gear tooth inclined with an axis is formed on an inner circumferential surface of a clutch hub, and a helical gear groove is formed on an input shaft so that the clutch hub and the input shaft are spline-coupled to each other. This increase in strength and shortening the overall length of the transmission has the advantage that the unit cost and weight can be reduced.

Claims (2)

변속기의 입력축에 스플라인 결합된 클러치 허브와, 상기 클러치 허브의 외주면 기어에 축방향 이동 가능하게 치합된 슬리브와, 상기 슬리브와 일체로 회전되면서 슬리브의 이동시 축방향 작용력을 받는 싱크로나이저 링과, 상기 싱크로나이저 링과 동기된 후 상기 슬리브와 치합되는 클러치 기어와, 상기 클러치 기어와 일체로 형성되고 변속기 출력축의 기어와 상시 물림된 스피드 기어를 포함한 수동변속기의 동기장치에 있어서,A clutch hub splined to an input shaft of a transmission, a sleeve axially movable to an outer circumferential gear of the clutch hub, a synchronizer ring which rotates integrally with the sleeve and receives an axial action force when the sleeve is moved, and the synchro In the synchronizing apparatus of a manual transmission including a clutch gear which is engaged with the sleeve after being synchronized with a niger ring, and a speed gear which is integrally formed with the clutch gear and is always bite with the gear of the transmission output shaft, 상기 클러치 허브는 내주면에 축과 경사진 헬리컬 기어치가 형성되고, 상기 입력축에는 상기 헬리컬 기어치에 대응되는 기어홈이 형성된 것을 특징으로 하는 수동변속기의 동기장치.The clutch hub has a helical gear tooth inclined to the shaft on the inner circumferential surface, a gear groove corresponding to the helical gear tooth is formed on the input shaft. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 클러치 허브는 상기 입력축을 회전 가능하게 지지하는 베어링이 조립된 다음 상기 입력축에 헐거운 끼움되는 5속 주행단 클러치 허브인 것을 특징으로 하는 수동변속기의 동기장치.And the clutch hub is a 5-speed traveling clutch hub that is loosely fitted to the input shaft after a bearing supporting the input shaft is rotatably assembled.
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