KR20050043494A - 수동 변속기의 키리스 동기 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 수동 변속기의 키리스 변속 동기 장치에 관한 것으로서, 기어 변속시 슬리브와 치합되는 클러치 기어와, 상기 슬리브와 클러치 기어 사이에 위치되어 상기 슬리브가 클러치 기어 방향으로 이동될 때 동기 회전토록 클러치 작용을 하는 싱크로나이저 링이 구비된 수동 변속기의 동기 장치에 있어서, 상기 클러치 기어와 싱크로나이저 링의 마찰면에는, 원주 방향으로 형성된 복수개의 홈부와 이 홈부에 삽입될 수 있는 복수개의 돌출부가 각각 형성됨으로써, 구성 부품 수를 줄여 동기 구조를 간단히 함과 아울러 운전자의 변속감을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

수동 변속기의 키리스 동기 장치{KEYLESS SYNCHRONIZER FOR MANUAL TRANSMISSION}

본 발명은 수동 변속기의 동기 장치에 관한 것으로서, 특히 싱크로나이저 키 및 스프링이 없이도 변속 동기가 가능해지도록 한 수동 변속기의 키리스 변속 동기 장치에 관한 것이다.

일반적으로 수동 변속기의 동기 장치는 구동측 기어와 피동측 기어의 맞물림시에 상기 두 기어의 회전 속도를 동기시킨 후 기어가 서로 치합되도록 함으로써 부드러운 기어 치합으로 변속충격을 방지하는 역할을 하게 된다.

종래 수동 변속기의 동기 장치는, 도 1에 도시된 바와 같이 운전자의 변속레버 조작력이 시프트 포크(3)를 통해 슬리브(4)에 제공되면, 상기 슬리브(4)는 주축(1)에 장착된 허브 기어(2)의 바깥 측에서 슬라이딩되면서 싱크로나이저 스프링(9)으로 지지되는 싱크로나이저 키(8)를 이동시키고, 이렇게 이동되는 싱크로나이저 키(8)는 싱크로나이저 링(7)에 압력을 제공하게 된다.

이때, 상기 싱크로나이저 링(7)은 스피드 기어(5)의 클러치 기어(6)의 콘부에 결합되면서 허브 기어(2)와 스피드 기어(5)의 회전 속도차를 상쇄시키며 동기한다.

상기와 같이 동기되면 슬리브(4)가 더욱 이동되면서 클러치 기어(6)에 완전히 치합되어 허브 기어(2)와 클러치 기어(6)를 기계적으로 연결하므로써 변속 동력을 전달할 수 있게 된다.

그러나 상기한 바와 같은 종래 기술에 의한 수동 변속기의 동기 장치는, 싱크로나이저 키(8) 및 싱크로나이저 스프링(9) 외 다수의 부품들이 포함되어 구성되어 있기 때문에 동기 작동시 많은 구성 부품들이 서로 원활한 작동이 이루어 져야 하나, 각 부품의 품질 수준이 다를 경우에는 변속감이 떨어지는 문제점이 발생된다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 싱크로나이저 키 및 스프링이 없이도 싱크로나이저 링과 클러치 기어의 접촉 구조에 의해 동기 작동이 가능하도록 구성함으로써 부품수를 줄여 구조를 간단히 함과 아울러 변속감을 향상시킬 수 있는 수동 변속기의 키리스 변속 동기 장치를 제공하는 데 목적이 있다.

상기한 과제를 실현하기 위한 본 발명에 따른 수동 변속기의 키리스 변속 동기 장치는, 기어 변속시 슬리브와 치합되는 클러치 기어와, 상기 슬리브와 클러치 기어 사이에 위치되어 상기 슬리브가 클러치 기어 방향으로 이동될 때 동기 회전토록 클러치 작용을 하는 싱크로나이저 링이 구비된 수동 변속기의 동기 장치에 있어서, 상기 클러치 기어와 싱크로나이저 링의 마찰면에는, 원주 방향으로 형성된 복수개의 홈부와 이 홈부에 삽입될 수 있는 복수개의 돌출부가 각각 형성된 것을 특징으로 한다.

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

도 2는 본 발명에 따른 수동 변속기의 키리스 동기 장치가 도시된 단면도이고, 도 3은 본 발명에 따른 수동 변속기의 키리스 동기 장치에서 클러치 기어가 도시된 정면도이며, 도 4는 본 발명에 따른 수동 변속기의 키리스 동기 장치에서 싱크로나이저 링이 도시된 배면도이다. 도 5는 본 발명에 따른 수동 변속기의 키리스 동기 장치의 기어 치합 상태가 도시된 순서도이다.

본 발명에 따른 수동 변속기의 키리스 변속 동기 장치는, 주축 상에 결합된 허브 기어(51)와, 상기 허브 기어(51)의 외주에 장착되어 운전자의 변속 조작에 의해 축방향으로 이동되는 슬리브(53)와, 스피드 기어(55)의 측면에 고정되어 기어 변속시 상기 슬리브(54)가 치합되어 결합되는 클러치 기어(60)와, 상기 슬리브(53)와 클러치 기어(60) 사이에 위치되어 기어 변속시 슬리브(53)에서 작용하는 축방향 하중에 따라 동기 회전토록 클러치 작용을 하는 싱크로나이저 링(70)을 포함하여 구성된다.

상기 클러치 기어(60)는 외주면에 상기 슬리브(53)의 기어치(53a)와 치합되는 기어치(61)가 형성되고, 측면에 측방향으로 연장되어 상기 싱크로나이저 링(70)과 접촉되는 마찰면이 되는 콘부(63)가 형성된다.

특히, 상기 클러치 기어(60)의 콘부(63)에는 원주 방향으로 복수개의 홈부(65)가 형성된다. 상기 홈부(65)는 콘부(63)의 원주 방향으로 등간격으로 약 5mm 정도의 깊이로 형성되는 것이 바람직하다.

상기 싱크로나이저 링(70)은 외주면에 상기 슬리브(53)의 기어치(53a)가 치합되는 기어치(71)가 형성되고, 내주면에는 상기 클러치 기어(60)의 콘부(63)에 접촉되는 마찰면(73)에 형성된다.

특히, 상기 싱크로나이저 링(70)의 마찰면(73)에는 상기 클러치 기어(60)의 홈부(65)에 삽입될 수 있도록 원주 방향으로 복수개의 돌출부(75)가 등간격으로 형성된다.

이와 같은 상기 클러치 기어(60)의 홈부(65)의 폭은 원주 방향으로 15°정도로 형성되는 것이 바람직하고, 상기 싱크로나이저 링(70)의 돌출부(75)의 폭은 원주 방향으로 12°정도로 형성되는 것이 바람직하다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 수동 변속기의 키리스 변속 동기 장치의 작용을 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 동기 장치는 종래 사용되었던 싱크로나이저 키 및 스프링의 구성 부품 없이, 슬리브(53), 싱크로나이저 링(70) 및 클러치 기어(60) 만의 부품으로 변속 동기를 가능하게 한다.

즉, 본 발명은 클러치 기어(60)의 홈부(65)가 원주 방향으로 등간격으로 형성되고, 이와 대응되게 싱크로나이저 링(70)의 돌출부(75)도 등간격으로 구성되어, 기어 변속시에 싱크로나이저 링(70)의 돌출부(75)가 클러치 기어(60)의 홈부(65)에 삽입되게 된다.

따라서 상기 슬리브(53)가 축방향으로 이동하여 싱크로나이저 링(70)에 축방향 하중이 작용하여 싱크로나이저 링(70)이 클러치 기어(60)의 콘부(63)에 마찰력을 일으키면서 동기를 발생시키게 된다. 이때 클러치 기어(60)의 콘부(63)에 형성된 홈부(65)의 형상과 싱크로나이저 링(70)의 내주면(73)에 형성된 돌출부(75)의 차이에 의한 걸림 마찰 작용으로 원활한 동기가 이루어지게 된다.

상기와 같이 구성되고 작용되는 본 발명에 따른 수동 변속기의 키리스 변속 동기 장치는, 싱크로나이저 키 및 스프링이 없이도 싱크로나이저 링과 클러치 기어 사이의 홈부와 돌출부의 구조에 의해 동기 작동이 가능하도록 구성되어 있기 때문에 구성 부품 수를 줄여 동기 구조를 간단히 함과 아울러 운전자의 변속감을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.

도 1은 종래 수동 변속기의 동기 장치가 도시된 주요부 단면도,

도 2는 본 발명에 따른 수동 변속기의 키리스 동기 장치가 도시된 단면도,

도 3은 본 발명에 따른 수동 변속기의 키리스 동기 장치에서 클러치 기어가 도시된 정면도,

도 4는 본 발명에 따른 수동 변속기의 키리스 동기 장치에서 싱크로나이저 링이 도시된 배면도,

도 5는 본 발명에 따른 수동 변속기의 키리스 동기 장치의 기어 치합 상태가 도시된 순서도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

51 : 허브 기어 53 : 슬리브

55 : 스피드 기어 60 : 클러치 기어

61 : 기어치 63 : 콘부

65 : 홈부 70 : 싱크로나이저 링

71 : 기어치 73 : 마찰면

75 : 돌출부

Claims (8)

1. 기어 변속시 슬리브와 치합되는 클러치 기어와, 상기 슬리브와 클러치 기어 사이에 위치되어 상기 슬리브가 클러치 기어 방향으로 이동될 때 동기 회전토록 클러치 작용을 하는 싱크로나이저 링이 구비된 수동 변속기의 동기 장치에 있어서,

   상기 클러치 기어와 싱크로나이저 링의 마찰면에는, 원주 방향으로 형성된 복수개의 홈부와 이 홈부에 삽입될 수 있는 복수개의 돌출부가 각각 형성된 것을 특징으로 하는 수동 변속기의 키리스 변속 동기 장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 클러치 기어에는 홈부가 형성되고, 상기 싱크로나이저 링에는 돌출부가 형성된 것을 특징으로 하는 수동 변속기의 키리스 변속 동기 장치.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 홈부와 돌출부는 원주 방향으로 등간격으로 형성된 것을 특징으로 하는 수동 변속기의 키리스 변속 동기 장치.
4. 제 2 항에 있어서,

   상기 클러치 기어의 홈부의 폭은 상기 싱크로나이저 링의 돌출부의 폭보다 작게 형성된 것을 특징으로 하는 수동 변속기의 키리스 변속 동기 장치.
5. 제 4 항에 있어서,

   상기 클러치 기어의 홈부의 폭은 원주 방향으로 15°이고,

   상기 싱크로나이저 링의 돌출부의 폭은 원주 방향으로 12°인 것을 특징으로 하는 수동 변속기의 키리스 변속 동기 장치.
6. 제 2 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 클러치 기어의 홈부는 측방향으로 연장된 콘부의 외주면에 형성된 것을 특징으로 하는 수동 변속기의 키리스 변속 동기 장치.
7. 제 2 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 싱크로나이저 링의 돌출부는 상기 콘부에 접촉되는 내주면에 형성된 것을 특징으로 하는 수동 변속기의 키리스 변속 동기 장치.
8. 축 상에 결합된 허브 기어와;

   상기 허브 기어의 외주에 장착되어 운전자의 변속 조작에 의해 축방향으로 이동되는 슬리브와;

   스피드기어에 구비되어 기어 변속시 상기 슬리브가 치합되고, 측방향으로 연장된 콘부에 원주 방향으로 복수개의 홈부가 형성된 클러치 기어와;

   상기 슬리브와 클러치 기어 사이에 위치되어 기어 변속시 동기 회전토록 클러치 작용을 하고, 상기 클러치 기어의 콘부에 접촉되는 마찰면에 원주 방향으로 복수개의 돌출부가 형성된 싱크로나이저 링을 포함한 것을 특징으로 하는 수동 변속기의 키리스 변속 동기 장치.