KR20050101702A

KR20050101702A - 수동 변속기의 동기 장치

Info

Publication number: KR20050101702A
Application number: KR1020040026790A
Authority: KR
Inventors: 박종윤
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2004-04-19
Filing date: 2004-04-19
Publication date: 2005-10-25
Also published as: KR100568811B1

Abstract

본 발명의 수동 변속기의 동기 장치는, 허브 기어의 외주에 결합되어 운전자의 변속 조작에 의해 축방향으로 이동되는 슬리브와; 상기 허브 기어의 측면에 위치되어 기어 변속시 상기 슬리브가 치합되는 클러치 기어와; 상기 슬리브와 클러치 기어 사이에 위치되어 기어 변속시 동기 회전이 이루어지도록 하는 싱크로나이저 링과; 상기 슬리브와 클러치 기어의 상호 접촉 부분에 구비되어 슬리브와 클러치 기어 사이에 척력을 발생시키는 자성수단을 포함하여 구성됨으로서, 슬리브와 클러치 기어가 접촉되는 부분의 마모 발생을 최소화하여 내구 성능을 향상시킬 수 있는 동시에 운전자가 느끼는 변속 조작감을 향상시킬 수 있는 효과를 제공하게 된다.

Description

수동 변속기의 동기 장치{Synchronizer for Manual Transmission}

본 발명은 수동 변속기에서 동기 작용을 하면서 변속 동력을 전달하는 동기 장치에 관한 것으로서, 특히 슬리브와 클러치 기어의 상호 치합되는 부분에 자성체를 구비함으로써 기어 변속시 변속 조작감이 향상되도록 한 수동 변속기의 동기 장치에 관한 것이다.

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.

이와 같은 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 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)와 원추 클러치로 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, 도 2에 도시된 바와 같이 싱크로나이저 링(7)과 클러치 기어(6)의 회전 속도가 어느 정도 동기된 다음 슬리브(4)의 스플라인(4a)과 클러치 기어(6)의 기어치(6a)가 치합하게 되는 데, 이때 슬리브(4)의 각속도(ω_s)와 클러치 기어(6)의 각속도(ω_c)가 달라 상대 속도가 존재하기 때문에 슬리브(4)의 스플라인(4a)과 클러치 기어(6)의 기어치(6a) 사이에 충돌 소음이 발생하게 되고, 이로 인해 슬리브(4)와 클러치 기어(6)의 내구성이 떨어질 뿐만 아니라 운전자가 느끼는 변속 조작감도 현저히 떨어지는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 슬리브의 스플라인과 클러치 기어의 기어치 사이에 동일 극성을 갖는 자성체를 설치함으로써 접촉 부분의 마모 발생을 최소화하고, 변속 조작감도 향상되도록 하는 수동 변속기의 동기 장치를 제공하는 데 목적이 있다.

상기한 과제를 실현하기 위한 본 발명에 따른 수동 변속기의 동기 장치는, 허브 기어의 외주에 결합되어 운전자의 변속 조작에 의해 축방향으로 이동되는 슬리브와; 상기 허브 기어의 측면에 위치되어 기어 변속시 상기 슬리브가 치합되는 클러치 기어와; 상기 슬리브와 클러치 기어 사이에 위치되어 기어 변속시 동기 회전이 이루어지도록 하는 싱크로나이저 링과; 상기 슬리브와 클러치 기어의 상호 접촉 부분에 구비되어 슬리브와 클러치 기어 사이에 척력을 발생시키는 자성수단을 포함한 것을 특징으로 한다.

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

도 3은 본 발명에 따른 수동 변속기의 동기 장치가 도시된 단면도이고, 도 4는 본 발명에 따른 수동 변속기의 동기 장치에서 기어 치합 구조가 도시된 개략도이다.

본 발명에 따른 수동 변속기의 동기 장치는, 도 3에 도시된 바와 같이, 주축(51) 상에 스플라인 결합되는 허브 기어(52)와, 변속 조작에 의해 축방향으로 이동되도록 상기 허브 기어(52)의 외주에 결합되는 슬리브(60)와, 상기 허브 기어(52)와 슬리브(60) 사이에 장착된 싱크로나이저 키(70)와, 상기 허브 기어(52)에 장착되어 상기 싱크로나이저 키(70)를 상기 슬리브(60) 방향으로 밀어주는 싱크로나이저 스프링(59)과, 상기 허브 기어(52)의 측면에서 주축(51)상에 결합되어 기어 변속시 상기 슬리브(60)와 치합되는 클러치 기어(56) 및 스피드 기어(55)와, 상기 슬리브(60)와 클러치 기어(56) 사이에 위치되어 기어 변속시 동기 회전이 이루어지도록 하는 싱크로나이저 링(57)과, 상기 슬리브(60)와 클러치 기어(56)의 상호 접촉 부분에 구비되어 슬리브(60)와 클러치 기어(56) 사이에 척력을 발생시키는 자성수단(M)으로 구성된다.

상기 슬리브(60)는 그 내주면에 스플라인(60a)이 형성되고, 상기 클러치 기어(56)는 외주면에 상기 슬리브의 스플라인(60a)이 결합되는 기어치(56a)가 형성된다.

특히, 상기 자성 수단(M)은 슬리브(60)와 클러치 기어(56) 사이의 상호 접촉 부분의 충돌 소음과 마찰 저항을 감소시킬 수 있도록 상기 슬리브(60)의 스플라인(60a)과 상기 클러치 기어(56)의 기어치(56a)에 각각 형성된다.

여기서, 상기 자성수단(M)은 상기 슬리브(60)의 스플라인(60a)과 상기 클러치 기어(56)의 기어치(56a) 전체가 자성체로 이루어져 상호 접촉되는 부분이 동일 극을 갖도록 구성될 수 있다.

또한, 상기 자성수단(M)은 상기와 다르게 상기 슬리브(60)의 스플라인(60a)과 상기 클러치 기어(56)의 기어치(56a)의 전체가 아닌 서로 마주하는 부분만 자화시켜 동일 극으로 대전될 수 있도록 구성할 수도 있다.

그리고, 상기 자성수단(M)은 상기 클러치 기어(56)의 상호 인접하는 기어치(56a)에서 그 사이에 결합되는 슬리브(60)의 스플라인(60a)에 동일한 자력이 작용하도록 구성되는 것이 바람직하다.

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

기어 변속을 실시하게 되면 슬리브(60)가 클러치 기어(56) 방향으로 이동하게 되고, 이때, 싱크로나이저 키(70)가 싱크로나이저 링(57)을 밀어 싱크로나이저 링(57)과 클러치 기어(76) 사이에 동기 회전이 일어나도록 한다.

이후, 상기 슬리브(60)는 싱크로나이저 링(57)의 기어치(57a)에 치합되어 더욱 전진하면서 도 4에서와 같이 클러치 기어(56)에 치합되는 데, 이때 상기 슬리브(60)의 스플라인(60a)과 상기 클러치 기어(56)의 기어치(56a) 사이에 동일 극성(도 4에서는 N극)에 의한 척력이 작용함으로써 스플라인(60a)과 기어치(56a)의 충돌이 방지된 상태에서 운전자의 변속 조작력에 의해 상호 결합되면서 기어 변속이 완료된다.

상기한 바와 같은 본 발명의 수동 변속기의 동기 장치는, 슬리브의 스플라인과 클러치 기어의 기어치 사이에 동일 극성을 갖는 자성체가 설치되어 있기 때문에 슬리브와 클러치 기어가 접촉되는 부분의 마모 발생을 최소화하여 내구 성능을 향상시킬 수 있는 동시에 운전자가 느끼는 변속 조작감을 향상시킬 수 있는 이점을 제공하게 된다.

도 1은 종래 기술에 의한 수동 변속기의 동기 장치가 도시된 단면도,

도 2는 종래 기술에 의한 수동 변속기의 동기 장치에서 기어 치합 구조가 도시된 개략도,

도 3은 본 발명에 따른 수동 변속기의 동기 장치가 도시된 단면도이다.

도 4는 본 발명에 따른 수동 변속기의 동기 장치에서 기어 치합 구조가 도시된 개략도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

51 : 주축 52 : 허브 기어

56 : 클러치 기어 56a : 기어치

57 : 싱크로나이저 링 59 : 싱크로나이저 스프링

60 : 슬리브 60a : 스플라인

70 : 싱크로나이저 키

Claims

허브 기어의 외주에 결합되어 운전자의 변속 조작에 의해 축방향으로 이동되는 슬리브와;

상기 허브 기어의 측면에 위치되어 기어 변속시 상기 슬리브가 치합되는 클러치 기어와;

상기 슬리브와 클러치 기어 사이에 위치되어 기어 변속시 동기 회전이 이루어지도록 하는 싱크로나이저 링과;

상기 슬리브와 클러치 기어의 상호 접촉 부분에 구비되어 슬리브와 클러치 기어 사이에 척력을 발생시키는 자성수단을 포함한 것을 특징으로 하는 수동 변속기의 동기 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 슬리브는 내주면에 스플라인이 형성되고, 상기 클러치 기어는 외주면에 상기 스플라인이 결합되는 기어치가 형성되며,

상기 자성수단은 상기 스플라인과 기어치에 각각 형성된 것을 특징으로 하는 수동 변속기의 동기 장치.
제 2 항에 있어서,

상기 자성수단은 상기 슬리브의 스플라인과 상기 클러치 기어의 기어치가 상호 마주하는 부분에 자화되어 구비된 것을 특징으로 하는 수동 변속기의 동기 장치.
제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,

상기 자성수단은 상기 클러치 기어의 상호 인접하는 기어치에서 그 사이에 결합되는 슬리브의 스플라인에 동일한 자력이 작용하도록 구성된 것을 특징으로 하는 수동 변속기의 동기 장치.