KR20040037817A

KR20040037817A - 수동 변속기의 싱크로 기구

Info

Publication number: KR20040037817A
Application number: KR1020020066471A
Authority: KR
Inventors: 조동룡
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2002-10-30
Filing date: 2002-10-30
Publication date: 2004-05-07

Abstract

본 발명은 수동 변속기의 싱크로 기구에 관한 것으로, 동기치합식 수동 변속기의 싱크로 기구에 있어, 변속시 싱크로나이저 링에 축방향으로의 가압력을 전달하는 분할된 부품 형태의 싱크로나이저 레버를 단일 부품의 싱크로나이저 스프링으로 대체시킴으로써, 조립에 소요되는 부품의 수량을 축소시킴과 더불어 그에 따른 조립 공정의 단축을 도모하며, 원심력에 의해 싱크로나이저 슬리브에 반경 방향으로의 가압력을 전달하지 않도록 하는 데 그 목적이 있다.

전술한 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 회전축(10)에 슬립이음방식으로 결합된 싱크로나이저 허브(16)와, 이 싱크로나이저 허브(16)의 외주에 슬립이음방식으로 결합되는 싱크로나이저 슬리브(18) 및, 변속시 상기 회전축(10)의 축방향으로 이동되는 싱크로나이저 슬리브(18)에 의해 싱크로나이저 링(20)을 변속단 기어(12)의 측부에 위치한 콘부(12a)에 밀착시키도록 상기 싱크로나이저 허브(16)의 외측 세레이션부(16a)와 내측 보스부(16b) 사이의 오목한 공간(16c)으로 수용되는 단일의 고리형 탄성 부재(24a)로 이루어진 싱크로나이저 스프링(24)을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

수동 변속기의 싱크로 기구{synchro mechanism for manual transmission}

본 발명은 수동 변속기의 싱크로 기구에 관한 것으로, 보다 상세하게는 변속시 싱크로나이저 링에 가압력을 전달하는 싱크로나이저 레버를 싱크로나이저 스프링으로 대체하여, 수동 변속기에서 싱크로 기구의 조립성을 용이하게 함과 더불어, 부품의 제조 원가를 낮출 수 있도록 하는 수동 변속기의 싱크로 기구에 관한 것이다.

일반적으로 자동차에 탑재되는 변속 장치는 주행중 엔진으로부터 생성되는 구동력을 차량의 주행 상태에 알맞게 변화시켜 구동 차륜으로 전달하는 기능을 수행하는 것으로, 이의 작동 방식에 따라 수동과 자동 및 무단 변속기 등으로 구분된다.

여기서, 상기 수동 변속기는 이의 작동 방식에 따라 다양한 형태로 구분되는 바, 이의 대표적인 방식으로는 싱크로 기구를 채택한 동기 치합식이 있다.

즉, 종래 동기 치합식의 수동 변속기는 도 1에 도시된 바와 같이, 입력축 내지 출력축과 같은 회전축(10)상에 니이들 베어링(10a)을 매개로 공회전이 가능하게 설치되는 변속단 기어(12)와, 이 변속단 기어(12)측에 변속시 상기 회전축(10)과 해당 변속단 기어(12) 사이의 동력 전달을 위해 구비되는 싱크로 기구(14)를 갖춘 구조로 되어 있다.

여기서, 상기 싱크로 기구(14)는 회전축(10)의 외주면상에 내주면이 슬립이음방식으로 결합되는 싱크로나이저 허브(16)와, 이 싱크로나이저 허브(16)의 외주면에 내주면이 슬립이음방식으로 결합됨과 더불어 변속시 시프트 포크(도시안됨)로부터 작동력을 부여받아 좌우로 이동되는 싱크로나이저 슬리브(18) 및, 상기 싱크로나이저 허브(16)의 내측에 위치하도록 상기 회전축(10)상에 끼워짐과 더불어 내주면이 상기 변속단 기어(12)의 측부에 형성된 콘부(12a)의 외측 경사면(12b)에 면착지지되는 싱크로나이저 링(20)으로 구성된다.

또한, 상기 싱크로 기구(14)는 변속시 상기 싱크로나이저 슬리브(18)의 이동에 따라 가압되어 상기 싱크로나이저 링(20)을 상기 변속단 기어(12)의 콘부(12a)로 가압함으로써, 상기 변속단 기어(12)와 싱크로나이저 허브(16)가 상호 동기될 수 있도록 하는 싱크로나이저 레버(22)를 갖추고 있다.

즉, 상기 싱크로나이저 레버(22)는 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 싱크로나이저 허브(16)의 외측 세레이션부(16a)와 내측 보스부(16b) 사이의 오목한 공간(16c)으로 수용되는 원호 형상의 몸체부(22a)와, 이 몸체부(22a)의 중앙에 외측으로 돌출되어 상기 싱크로나이저 허브(16)의 외측 세레이션부(16a)에 방사상으로 절개된 부위(16d)로 끼워져 상기 싱크로나이저 슬리브(18)의 내주면에 형성된 홈(18a)에 안착되는 돌출부(22b)를 갖춘 구조로 되어 있다.

여기서, 상기 싱크로나이저 레버(22)는 상기 싱크로나이저 허브(16)의 외측 세레이션부(16a)와 내측 보스부(16b) 사이의 오목한 공간을 상하로 분할하여 수용되도록 형성된다.

즉, 상기 싱크로나이저 레버(22)는 하나의 싱크로 기구(14)에 두 개가 필요로 한다.

따라서, 변속시 상기 싱크로 기구(14)의 싱크로나이저 슬리브(18)가 시프트포크로부터 작동력을 인가받아 상기 회전축(10)의 축방향으로 이동하게 되면, 상기 싱크로나이저 슬리브(18)의 내주면에 형성된 홈(18a)에 돌출부(22b)가 끼워진 상기 싱크로나이저 레버(22)는 이의 몸체부(22a)가 경사지게 회동하면서 상기 싱크로나이저 링(20)을 가압하게 된다.

이후, 상기 싱크로나이저 링(20)의 내주면과 상기 변속단 기어(12)의 측부에 일체로 형성된 상기 콘부(12a)의 경사면(12b) 사이에는 접촉에 따른 마찰이 발생하게 되면서, 상기 변속단 기어(12)의 회전 속도와 상기 싱크로나이저 허브(16)의 회전 속도가 동일하게 되는 동기가 발생된다.

이와 같이, 상기 변속단 기어(12)와 싱크로나이저 허브(16)가 동기되면, 상기 변속단 기어(12)는 회전축(10)과 동일한 회전 속도로 회전하여 변속이 완료되어진다.

그런데, 변속시 상기 싱크로나이저 링(20)을 콘부(12a)에 밀착되게 하는 상기 싱크로나이저 레버(22)는 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 싱크로나이저 허브(16)의 오목한 공간(16c)에 2개로 분할되어 조립되는 2개의 개체로 이루어지고, 또한 각각의 싱크로나이저 레버(22)는 프레스 가공에 의해 제조가 이루어진다.

따라서, 상기와 같이 단일의 싱크로 기구(14)에 2개의 개체로 조립되는 싱크로나이저 레버(22)는 조립시 필요 이상의 부품 수량의 증대에 따른 생산성의 저하를 초래하게 되고, 아울러 제조시 프레스 가공이 요구되므로 부품의 원가를 상승시키게 되는 단점이 있다.

또한, 상기 싱크로나이저 레버(22)는 변속기의 회전축(10)과 일체로 회전하는 상기 싱크로나이저 허브(16)의 오목한 공간(16c)내에 수용되는 것이므로, 상기 싱크로나이저 레버(22)의 돌출부(22b)는 원심력에 의해 상기 싱크로나이저 슬리브(18)의 내주면에 형성된 홈(18a)을 반경 방향의 외측으로 가압하게 되는 데, 이와 같은 상기 싱크로나이저 레버(22)의 거동은 변속시 상기 싱크로나이저 슬리브(18)가 회전축(10)의 축방향으로 이동하는 데 저해 요소로 작용하게 된다.

이에 본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출된 것으로, 동기치합식 수동 변속기의 싱크로 기구에 있어, 변속시 싱크로나이저 링에 축방향으로의 가압력을 전달하는 분할된 부품 형태의 싱크로나이저 레버를 단일 부품의 싱크로나이저 스프링으로 대체시킴으로써, 조립에 소요되는 부품의 수량을 축소시킴과 더불어 그에 따른 조립 공정의 단축을 도모하며, 원심력에 의해 싱크로나이저 슬리브에 반경 방향으로의 가압력을 전달하지 않도록 하는 수동 변속기의 싱크로 기구를 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 회전축에 슬립이음방식으로 결합된 싱크로나이저 허브와, 이 싱크로나이저 허브의 외주에 슬립이음방식으로 결합되는 싱크로나이저 슬리브 및, 변속시 상기 회전축의 축방향으로 이동되는 싱크로나이저 슬리브에 의해 싱크로나이저 링을 변속단 기어의 측부에 위치한 콘부에 밀착시키도록 상기 싱크로나이저 허브의 외측 세레이션부와 내측 보스부 사이의 오목한 공간으로 수용되는 단일의 고리형 탄성 부재로 이루어진 싱크로나이저 스프링을 포함하는 것을 특징으로 한다.

도 1은 종래 동기 치합식 수동 변속기를 도시한 단면도.

도 2는 종래 수동 변속기의 싱크로 기구에 있어 싱크로나이저 허브와 싱크로나이저 레버를 각각 분리시켜 도시한 사시도.

도 3은 본 발명에 따른 수동 변속기의 싱크로 기구를 도시한 단면도.

도 4는 본 발명에 따른 수동 변속기의 싱크로 기구에서 싱크로나이저 스프링을 도시한 상태도.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

10-회전축12-변속단 기어

14-싱크로 기구16-싱크로나이저 허브

18-싱크로나이저 슬리브20-싱크로나이저 링

22-싱크로나이저 레버24-싱크로나이저 스프링

24a-고리형 탄성 부재24b-외측 돌기부

24c-내측 돌기부

이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명에 따른 수동 변속기의 싱크로 기구를 도시한 단면도이고, 도 4는 본 발명에 따른 수동 변속기의 싱크로 기구에서 싱크로나이저 스프링을 도시한 상태도인 바, 본 발명의 상세한 설명을 위해 종래 수동 변속기의 싱크로 기구의 구성을 도시한 도 1 내지 도 2에서와 동일한 참조 부위에는 동일한 참조 부호를 병기하기로 한다.

본 발명은 도면에 도시된 바와 같이, 동기 치합식 수동 변속기의 변속단 기어(12)가 회전축(10)상에 니이들 베어링(10a)을 매개로 공회전이 가능하게 설치되고, 이 변속단 기어(12)의 측부에 변속시 상기 회전축(10)과 해당 변속단 기어(12) 사이의 동력 전달을 도모하는 싱크로 기구(14)가 구비되어 있다.

또한, 상기 싱크로 기구(14)는 변속시 상기 싱크로나이저 슬리브(18)의 이동에 따라 가압되어 상기 싱크로나이저 링(20)을 상기 변속단 기어(12)의 콘부(12a)로 가압함으로써, 상기 변속단 기어(12)와 싱크로나이저 허브(16)가 상호 동기될 수 있도록 하는 싱크로나이저 스프링(24)을 갖추고 있다.

그리고, 상기 싱크로나이저 스프링(24)은 도 2에 도시된 상기 싱크로나이저 허브(16)의 외측 세레이션부(16a)와 내측 보스부(16b) 사이의 오목한 공간(16c)으로 수용되는 원형의 고리형 탄성 부재(24a)로 이루어지는 바, 상기 고리형 탄성 부재(24a)는 상기 싱크로나이저 허브(16)의 외측 세레이션부(16a)에 방사상으로 절개된 부위(16d)로 끼워져 상기 싱크로나이저 슬리브(18)의 내주면에 형성된 홈(18a)에 안착되도록 반경 방향의 외측으로 돌출된 외측 돌기부(24b)를 다수개로 갖추고 있다.

또한, 상기 외측 돌기부(24b)의 양측에는 반경 방향의 내측으로 돌출된 내측 돌기부(24c)를 일체로 갖춘 구조로 되어 있다.

즉, 상기 싱크로나이저 스프링(24)은 상기 싱크로나이저 허브(16)의 외측 세레이션부(16a)와 내측 보스부(16b) 사이의 오목한 공간(16c)내에 수용되는 단일의 부재로 이루어지는 것으로, 상기 싱크로나이저 스프링(24)은 하나의 싱크로 기구(14)에 단일의 수량으로 조립되는 것이다.

따라서, 변속시 상기 싱크로 기구(14)의 싱크로나이저 슬리브(18)가 시프트 포크로부터 작동력을 인가받아 상기 회전축(10)의 축방향으로 이동하게 되면, 상기 싱크로나이저 슬리브(18)의 내주면에 형성된 홈(18a)에 외측 돌기부(24b)가 끼워진상기 싱크로나이저 스프링(24)은 이의 고리형 탄성 부재(24a)가 지닌 탄성력을 매개로 다소 경사지게 휘어지면서, 상기 내측 돌기부(24c)가 상기 싱크로나이저 링(20)을 가압하게 된다.

즉, 본 발명에 따른 싱크로나이저 스프링(24)을 갖춘 수동 변속기의 싱크로 기구(14)에서는 종래와 같이 2개로 분할된 싱크로나이저 레버(22)를 대신하여 단일의 싱크로나이저 스프링(24)이 동일한 역할을 수행하게 된다.

그리고, 상기 싱크로나이저 스프링(24)은 종래 싱크로나이저 레버(22)와 같이 프레스 성형에 의한 제작이 아니라, 일반 강선을 이용한 코일 스프링의 제작과 같이 비교적 제작 원가가 저렴하면서도 공정이 단순한 방법으로 제작될 수 있어 부품의 제조 원가를 낮출 수 있다.

또한, 상기 싱크로나이저 스프링(24)은 단일의 부품으로 상기 싱크로나이저 허브(16)의 오목한 공간(16c)으로 수용되는 것이기 때문에, 상기 싱크로나이저 스프링(24)은 원심력에 의해 상기 싱크로나이저 슬리브(18)를 반경 방향으로 가압하지 않게 되므로, 변속시 상기 싱크로나이저 슬리브(18)가 회전축(10)의 축방향으로 이동하는 데 아무런 방해 작용을 하지 않게 된다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 수동 변속기의 싱크로 기구에 의하면, 수동 변속기에 있어 변속시 싱크로나이저 링에 축방향으로의 가압력을 전달하는 부품이 단일의 싱크로나이저 스프링으로 대체됨으로써, 조립에 소요되는 부품의 수량을 줄임과 더불어 그에 따른 조립 공정의 단축을 도모하는 효과가 있게 된다.

또한, 본 발명에 따른 수동 변속기의 싱크로 기구에서 싱크로나이저 스프링은 원심력에 의해 싱크로나이저 슬리브에 반경 방향으로의 가압력을 전달하지 않게 되므로, 변속시 싱크로나이저 슬리브의 축방향 이동에 아무런 제약을 가하지 않게 된다.

Claims

회전축(10)에 슬립이음방식으로 결합된 싱크로나이저 허브(16)와, 이 싱크로나이저 허브(16)의 외주에 슬립이음방식으로 결합되는 싱크로나이저 슬리브(18) 및, 변속시 상기 회전축(10)의 축방향으로 이동되는 싱크로나이저 슬리브(18)에 의해 싱크로나이저 링(20)을 변속단 기어(12)의 측부에 위치한 콘부(12a)에 밀착시키도록 상기 싱크로나이저 허브(16)의 외측 세레이션부(16a)와 내측 보스부(16b) 사이의 오목한 공간(16c)으로 수용되는 단일의 고리형 탄성 부재(24a)로 이루어진 싱크로나이저 스프링(24)을 포함하는 것을 특징으로 하는 수동 변속기의 싱크로 기구.
제 1 항에 있어서,

상기 싱크로나이저 스프링(24)은 상기 싱크로나이저 허브(16)의 외측 세레이션부(16a)에 방사상으로 절개된 부위(16d)로 끼워져 상기 싱크로나이저 슬리브(18)의 내주면에 형성된 홈(18a)에 안착되도록 반경 방향의 외측으로 돌출된 다수개의 외측 돌기부(24b)와, 이 외측 돌기부(24b)의 양측에 반경 방향의 내측으로 돌출된 내측 돌기부(24c)를 일체로 갖춘 것을 특징으로 하는 수동 변속기의 싱크로 기구.