KR20040003116A

KR20040003116A - 수동변속기용 동기장치의 클러치허브 결합구조

Info

Publication number: KR20040003116A
Application number: KR1020020037475A
Authority: KR
Inventors: 서진범
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2002-06-29
Filing date: 2002-06-29
Publication date: 2004-01-13

Abstract

본 발명에 따른 수동변속기용 동기장치의 클러치허브 결합구조는 클러치허브의 내주면에 입력축의 외주면에 형성된 스플라인 홈과 대응되는 스플라인이 형성되되, 클러치허브의 스플라인의 선단부가 테이퍼(taper) 지게 형성되기 때문에 클러치허브와 입력축의 스플라인 결합시 클러치허브의 스플라인 선단부가 마찰없이 용이하게 입력축의 스플라인 홈에 삽입되어 클러치허브의 스플라인 또는 입력축의 스플라인 홈이 마모되는 것이 방지된다.

Description

수동변속기용 동기장치의 클러치허브 결합구조{Clutch-hub Spline of synchronizing }

본 발명은 수동변속기의 동기장치에 관한 것으로서, 특히 클러치 허브의 스플라인과 입력축의 스플라인 간 초기 결합위치가 용이하게 결정되도록 상기 클러치 허브의 스플라인 선단부가 테이퍼 진 수동변속기의 동기장치에 관한 것이다.

일반적으로 수동변속기는 엔진과 구동바퀴 사이에 장착되어 차량의 주행상태변화에 따라 엔진의 동력을 변속시킴과 아울러 차량의 후진주행이 가능토록 하는 장치이다.

이와 같은 수동변속기는 엔진의 동력을 전달받는 입력축(2)과, 상기 입력축(2)의 각 변속단 위치에 회전 가능하게 결합된 복수개의 스피드 기어(4)와, 상기 스피드 기어(4)와 각각 일정 기어비로 상시 물림된 복수개의 변속기어(6)와, 상기 변속기어(6)가 일체로 회전되게 결합되어 변속이 완료된 엔진의 동력을 구동바퀴(미도시)에 전달하는 출력축(8)과, 상기 입력축(2)과 출력축(8) 사이에 배치되어 변속시 상기 입력축(2)과 출력축(8)을 동기화 한 후 상기 입력축(2)과 복수개의 스피드 기어(4) 중 어느 하나를 선택적으로 연결시키는 동기장치(10)로 이루어진다.

좀 더 자세히 설명하면, 상기 동기장치(10)는 클러치 허브(12)가 입력축(2)에 스플라인 결합되어 일체로 회전되고, 상기 클러치 허브의 기어(12a)에 슬리브(14)가 축방향으로 이동 가능하게 치합되며, 상기 슬리브(14)의 이동시 싱크로나이저 링(16)이 축방향 작용력을 받아 클러치 기어(18)와 동기 작용을 행한다.

여기서, 상기 클러치 기어(18)는 상기 스피드 기어(4)에 스플라인 결합되어 상기 스피드 기어(4)와 일체로 움직이고, 동기 후 상기 슬리브(14)와 치합되기 때문에 상기 입력축(2)과 스피드 기어(4)가 기계적으로 연결되어 엔진의 동력이 입력축(2)→클러치 허브(12)→슬리브(14)→클러치 기어(18)→스피드 기어(4)→변속기어(6)→출력축(8) 순으로 전달된다.

그리고, 상기 스피드 기어(4)와 변속기어(6)가 일정 기어비로 기어 물림되어 있기 때문에 상기 스피드 기어(4)가 변속기어(6)로 동력 전달시 변속작용이 이루어지고, 상기 출력축(8)은 변속된 엔진의 동력에 의해 회전된다.

한편, 상기 클러치 허브(12)는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 제작성 및 단가를 고려하여 분말함금재로 성형되고, 내주면에 상기 입력축(2)에 형성된 스플라인 홈(2a)과 대응되는 스플라인(12b)이 원주방향으로 복수개 형성된다.

여기서, 상기 클러치 허브의 스플라인(12b)은 폭이 상기 입력축의 스플라인 홈의 폭과 동일하게 형성되어 상기 클러치 허브(12)가 프레스(Press)에 의해 상기 입력축(2)에 억지끼움 스플라인 결합되기 때문에 상기 클러치 허브(12)는 상기 입력축(2)과 일체로 회전된다.

그리고, 상기 클러치 허브의 스플라인(12b)은 상기 입력축의 스플라인 홈(2a)에 억지 끼움될 때 마찰열에 의해 눌러 붙거나 변형되지 않도록 부분적으로 고주파 담금질된다. 더 보충하여 설명하면 입력축(2)은 침탄 처리되는데 표면경도가 상기 클러치 허브의 스플라인(12b)보다 약간 낮다.

그러나, 종래 기술에 따른 수동변속기용 동기장치의 클러치허브 결합구조는 클러치허브의 스플라인(12b)과 입력축의 스플라인 홈(2a)이 동일한 폭을 갖도록 형성되기 때문에 클러치허브의 스플라인(12b)과 입력축의 스플라인 홈(2a)의 초기 결합위치가 정확하게 일치되기 어려워 클러치허브의 스플라인(12b) 끝단이 입력축의 스플라인 홈(2a)을 갉으면서 압입되고, 이 때 버(Burr)나 칩(Chip)이 발생되어 주위 회전요소에 들어가거나 상기 클러치허브(12)의 측면에 눌러 붙어 클러치허브(12)의 엔드 플레이(End play)를 없애 동기장치가 원활하게 작동되지 않는 문제점이 있다.

또한, 상기 입력축의 스플라인 홈(2a)의 마모로 인해 입력축(2) 및 클러치허브(12)의 내구성이 저하되는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 클러치허브와 입력축의 스플라인 결합시 스플라인 결합부가 상호 마모되는 것을 방지하는 수동변속기용 동기장치의 클러치허브 결합구조를 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 수동변속기의 동기장치가 도시된 측단면도,

도 2는 종래 기술에 따른 클러치 허브의 스플라인이 전개된 도면,

도 3은 본 발명에 따른 수동변속기의 동기장치가 도시된 측단면도,

도 4는 본 발명에 따른 클러치 허브의 스플라인이 전개된 도면이다.

<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>

52 : 입력축54 : 클러치 허브

54b : 클러치 허브의 스플라인56 : 슬리브

58 : 싱크로나이저 링60 : 클러치 기어

상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 수동변속기용 동기장치의 클러치허브 결합구조는 변속기 입력축의 외주면에 스플라인이 형성되고, 클러치허브의 내주면에 상기 스플라인과 대응되는 스플라인이 형성되어, 상기 클러치허브가 상기 변속기 입력축에 억지끼움 스플라인 결합되고,

특히, 상기 클러치허브의 스플라인은 선단부가 테이퍼(Taper) 진 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

상기 본 발명에 따른 수동변속기용 동기장치는 엔진의 동력을 전달받아 회전되는 입력축(52)과, 상기 입력축(52)에 스플라인 결합되어 일체로 회전되는 클러치허브(54)와, 상기 클러치허브(54)의 외주면 기어(54a)에 축방향으로 이동 가능하게 치합된 슬리브(56)와, 상기 슬리브(56)의 양측에 배치되어 상기 슬리브(56)의 이동시 축방향 작용력을 받는 싱크로나이저 링(58)과, 상기 싱크로나이저 링(58)이 상기 슬리브(56)로부터 축방향 작용력을 받는 경우 상기 싱크로나이저 링(58)과 마찰되면서 동기작용을 행한 후 상기 슬리브(56)와 치합되는 클러치기어(60) 등으로 이루어진다.

여기서, 상기 입력축(52)은 외주면 일측에 스플라인 홈(52a)이 원주방향으로 복수개 형성되고, 상기 클러치허브(54)는 내주면에 상기 스플라인 홈(52a)과 대응되는 스플라인(54b)이 원주방향으로 복수개 형성되어 프레스(Press)에 의해 상기 클러치허브의 스플라인(54b)이 상기 입력축의 스플라인 홈(52a)에 압입됨으로써 상기 클러치허브(54)가 입력축(52)에 억지끼움 스플라인 결합된다.

좀 더 자세히 설명하면, 상기 입력축의 스플라인 홈(52a)이 축방향과 평행하게 형성되고, 상기 클러치허브의 스플라인(54b)은 상기 클러치허브(54)가 상기 입력축(52)의 회전력을 전달받을 수 있도록 축방향과 평행하게 형성됨과 아울러 상기 입력축의 스플라인 홈(52a)의 폭과 동일한 폭을 갖도록 형성된다.

특히, 상기 클러치허브의 스플라인(54b)은 상기 입력축의 스플라인 홈(52a)에 압입시 용이하면서도 정확하게 압입위치가 결정될 수 있도록 선단부(h)가 테이퍼(taper)진다.

여기서, 상기 선단부(h)는 클러치허브(54)와 입력축(52)의 물림률과 강도에 영향을 미치지 않도록 선단부의 테이퍼 각(θ)은 1 ~ 10°이고, 선단부의 길이(L)는 1 ~ 10mm 가 가장 바람직하다.

따라서, 클러치허브의 스플라인 선단부(h)가 끝으로 갈수록 폭이 좁아지게 형성되기 때문에 클러치허브(54)와 입력축(52)의 스플라인 결합시 초기에 클러치허브의 스플라인 선단부(h)가 입력축의 스플라인 홈(52a)에 마찰없이 용이하게 삽입됨으로써 클러치허브의 스플라인(54b)과 입력축의 스플라인 홈(52a)의 끝단에서 버(burr)나 칩(chip)이 발생되는 것이 방지되고, 스플라인 결합시 클러치허브의 스플라인(54b)과 입력축의 스플라인 홈(52a)이 마모되는 것이 방지된다.

한편, 미설명부호 62는 상기 클러치 기어(60)와 스플라인 결합되고 상기 입력축(52)에 회전 가능하게 결합된 스피드 기어(62)이고, 미설명부호 64는 상기 스피드 기어(64)와 일정 기어비로 상시 물림된 변속기어(64)이고, 미설명부호 66은 상기 변속기어(64)가 일체로 형성되고 변속이 완료된 엔진의 동력을 구동바퀴에 전달하는 출력축(66)이다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 수동변속기용 동기장치의 클러치허브결합구조는 클러치허브의 내주면에 입력축의 외주면에 형성된 스플라인 홈과 대응되는 스플라인이 형성되되, 클러치허브의 스플라인의 선단부가 테이퍼(taper) 지게 형성되기 때문에 클러치허브와 입력축의 스플라인 결합시 클러치허브의 스플라인 선단부가 마찰없이 용이하게 입력축의 스플라인 홈에 삽입되어 클러치허브의 스플라인 또는 입력축의 스플라인 홈이 마모되는 것이 방지되므로 내구성이 향상되고,동기장치가 원활하게 작동될 수 있는 이점이 있다.

Claims

변속기 입력축의 외주면에 스플라인이 형성되고, 클러치허브의 내주면에 상기 스플라인과 대응되는 스플라인이 형성되어, 상기 클러치허브가 상기 변속기 입력축에 억지끼움 스플라인 결합되는 수동변속기용 동기장치의 클러치허브 결합구조에 있어서,

상기 클러치허브의 스플라인은 선단부가 테이퍼(Taper) 진 것을 특징으로 하는 수동변속기용 동기장치의 클러치허브 결합구조.
제 1 항에 있어서,

상기 클러치허브의 스플라인은 테이퍼 각도가 1 ~ 10°인 것을 특징으로 하는 수동변속기용 동기장치의 클러치허브 결합구조.
제 1 항에 있어서,

상기 클러치허브의 스플라인은 테이퍼 형성길이가 1 ~ 10mm 인 것을 특징으로 하는 수동변속기용 동기장치의 클러치허브 결합구조.