KR20090112861A - 수동변속기의 동기장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 수동변속기의 동기장치에 관한 것으로서, 특히 수동변속기의 변속작동에 따라 이동 가능하게 치합되는 슬리브(100)가 싱크로나이저 링(200)의 챔퍼를 지나 클러치기어(300)의 챔퍼와 물려 치합을 이루는 수동변속기의 동기장치에 있어서, 챔퍼의 높이에 따라 상호 다른 챔퍼각을 형성하는 슬리브(100)와; 고치로 이루어져 상기 슬리브(100)와 치합되는 싱크로나이저 링(200)과; 저치로 이루어져 상기 슬리브(100)와 치합되는 클러치기어(300)로 구성되어, 기어 치합시 발생될 수 있는 이중 걸림감을 해소하여 변속감을 향상시키는데 효과가 있도록 하는 것이다.

슬리브, 싱크로나이저 링, 클러치기어, 챔퍼

Description

수동변속기의 동기장치{Synchronizer of manual transmission}

본 발명은 수동변속기의 동기장치에 관한 것으로서, 특히 수동변속기 작동시 변속기 내부에 마련된 슬리브의 챔퍼를 높이에 따라 다르게 가공하여 기어 치합시 유발될 수 있는 이중 걸림감을 해소하기 위한 수동변속기의 동기장치에 관한 것이다.

일반적으로 수동변속기의 동기장치는 변속레버의 조작력을 컨트롤 샤프트 등의 변속 조작기구를 통해 전달받아 구동축 기어와 피동축 기어의 맞물림시에 상기 두 기어의 회전속도를 동기 시킨 후 기어가 서로 치합되도록 함으로써 변속 충격방지 역할을 수행하게 되는 장치이다.

도 1 내지 도 3은 종래의 수동변속기의 동기장치에 관한 것으로, 도 1은 종래의 수동변속기의 동기장치를 도시하는 사시도이며, 도 2는 종래의 수동변속기의 동기장치를 도시하는 단면도이고, 도 3은 종래의 수동변속기의 동기장치에 대한 일 예를 도시하는 도이다.

종래의 수동변속기의 동기장치는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 슬리브(10)와 싱크로나이저 링(20) 그리고 클러치기어(30)로 이루어진다.

슬리브(10)는 입력축(1)에 결합되어 회전하는 허브기어(2)의 외주면에 치합되며, 상기 슬리브(10)는 운전자의 변속조작시 축방향으로 이동 가능하게 된다.

클러치기어(30)는 입력축(1)에 회전 가능하게 장착된 스피드기어(3)에 일체로 형성되어 상기 슬리브(10)와 치합시 상기 스피드기어(3)에 입력축(1)의 회전력을 전달하게 된다.

싱크로나이저 링(20)은 클러치기어(30)의 일부에 결합되어 축방향 작용력을 받아 상기 클러치기어(30)와 동기 작동을 하게 된다.

즉, 변속조작으로 슬리브(10)의 이동시 싱크로나이저 링(20)이 클러치기어(30)에 클러치 작용을 함으로써, 차량이 점진적으로 변속 가능하게 되는 것이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 슬리브(10)의 끝단에는 챔퍼가 형성되며, 상기 슬리브(10)가 이동하여 만나게 되는 싱크로나이저 링(20)에도 챔퍼가 형성되고, 클러치기어(30)에도 챔퍼가 형성된다.

이때, 슬리브(10)의 챔퍼는 싱크로나이저 링(20)의 챔퍼와 만나 동기 작동을 하게 되며, 슬리브(10)와 싱크로나이저 링(20)의 동기 작동 완료 후 상기 슬리브(10)의 챔퍼는 상기 싱크로나이저 링(20)의 챔퍼를 옆으로 인덱스 시키고 클러치기어(30)의 챔퍼로 이동하게 되어 슬리브(10)의 챔퍼와 클러치기어(30)의 챔퍼가 만나 치합을 이루게 되는 것이다.

한편, 수동변속기 변속 작동 중에는 슬리브(10)와 싱크로나이저 링(20)과 클러치기어(30)에 형성된 챔퍼 각도에 의해 이중 걸림감이 발생하게 되는데, 이를 해결하기 위해서는 동기 작동시 클러치기어(30)를 쉽게 돌릴 수 있도록 슬리브(10)의 챔퍼각이 작게 가공되어야 한다.

그러나, 종래의 수동변속기의 동기장치에서 슬리브의 챔퍼각을 축소시키게 되면 동기 작동 자체에 문제가 발생하기 때문에, 차량의 변속감 보다 중요한 변속기의 동기 작동을 위해 슬리브의 챔퍼각을 일정각도 이하로 가공하지 못하고, 클러치기어의 챔퍼각만 축소시켰으나, 이러한 챔퍼각 설정은 슬리브의 챔퍼와 클러치기어의 챔퍼가 만날 때 챔퍼 사이의 긁힘과 같은 현상을 유발하여 변속기의 내구성 및 변속시 운전자가 느끼게 되는 변속감을 저하시키는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기의 문제점을 해소하기 위한 수동변속기의 동기장치에 관한 것으로서, 특히 수동변속기 작동시 변속기 내부에 마련된 슬리브의 챔퍼를 높이에 따라 다르게 가공하여 기어 치합시 유발될 수 있는 이중 걸림감을 해소하여 변속감을 향상시키는 동시에 변속기의 내구성을 높이기 위한 것을 목적으로 한다.

이러한 본 발명은 수동변속기의 변속작동에 따라 이동 가능하게 치합되는 슬 리브가 싱크로나이저 링의 챔퍼를 지나 클러치기어의 챔퍼와 물려 치합을 이루는 수동변속기의 동기장치에 있어서, 챔퍼의 높이에 따라 상호 다른 챔퍼각을 형성하는 슬리브와; 고치로 이루어져 상기 슬리브와 치합되는 싱크로나이저 링과; 저치로 이루어져 상기 슬리브와 치합되는 클러치기어로 구성함으로써 달성된다.

이상과 같은 본 발명은 수동변속기 작동시 변속기 내부에 마련된 슬리브의 챔퍼 각도를 높이에 따라 다르게 가공함으로써, 기어 치합시 발생될 수 있는 이중 걸림감을 해소하여 변속감을 향상시키는 동시에 부드러운 기어 치합을 통해 챔퍼 간의 긁힘과 같은 흔적을 최소화하여 변속기의 내구성을 증대시켜 상품성을 높이는데 효과가 있는 발명인 것이다.

도 4 내지 도 6은 본 발명의 수동변속기의 동기장치에 관한 것으로, 도 4는 본 발명의 수동변속기의 동기장치를 도시하는 도이며, 도 5는 본 발명의 수동변속기의 동기장치에 대한 작동예를 도시하는 도이고, 도 6은 본 발명의 수동변속기의 동기장치에 대한 실시예를 도시하는 도이다.

이때, 도 5의 (a)는 대경 슬리브와 싱크로나이저 링의 결합을 도시하는 평면도이고, 도 5의 (b)는 소경 슬리브와 클러치기어의 결합을 도시하는 저면도이다.

본 발명의 실시예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 수동변속기의 동기장치는 도 4 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 챔퍼 높이에 따라 다른 챔퍼각을 형성하는 슬리브(100)와, 고치 형상의 싱크로나이저 링(200)과, 저치 형상의 클러치기어(300)를 통해 변속감을 향상시키는 동시에 변속기의 내구성 증대를 통해 상품성을 높이게 되는 것을 그 기술상의 기본 특징으로 한다.

이하 본 발명의 수동변속기의 동기장치에 대한 각 구성요소를 첨부한 도면을 참조하여 하나씩 살펴보면 다음과 같다.

우선 본 발명은 수동변속기의 변속작동에 따라 이동 가능하게 치합되는 슬리브(100)가 싱크로나이저 링(200)의 챔퍼를 지나 클러치기어(300)의 챔퍼와 물려 치합을 이루는 것을 기본으로 한다.

도 4 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 슬리브(100)는 챔퍼의 높이에 따라 상호 다른 챔퍼각을 형성하게 되어 상기 슬리브(100)가 이동하게 될 때 싱크로나이저 링(200)과 클러치기어(300)와 만날 수 있게 된다.

이때, 슬리브(100)는 챔퍼각을 크게 형성하는 대경 슬리브(110)와, 챔퍼각을 작게 형성하는 소경 슬리브(120)로 이루어져, 상부에는 대경 슬리브(110)가 위치하게 되며, 하부에는 소경 슬리브(120)가 위치하게 되어 상기 대경 슬리브(110)와 소경 슬리브(120)가 적층 형성되도록 하는 것이 바람직하다.

싱크로나이저 링(200)은 고치로 이루어져 슬리브(100)와 치합되며, 동기 작 동시에는 상기 슬리브(100)가 이동될 수 있도록 한다.

여기서, 고치는 일반적인 높이의 정상 기어치 보다 높은 기어치를 말하는 것으로, 도 4 및 도 6에 도시된 바와 같이 싱크로나이저 링(200)은 소경 슬리브(120) 상부에 위치하는 대경 슬리브(110)와 높이가 같도록 마련되어 상기 싱크로나이저 링(200)과 상기 대경 슬리브(110)가 치합되도록 하는 것이 바람직하다.

도 5의 (a)에 도시된 바와 같이, 상호 치합되는 대경 슬리브(110)의 챔퍼각과 싱크로나이저 링(200)의 챔퍼각은 동일한 각도를 형성하도록 하는 것이 바람직하다.

클러치기어(300)는 저치로 이루어져 슬리브(100)와 치합되는데, 상기 슬리브(100)는 싱크로나이저 링(200)과 만나 동기 작동을 한 이후 상기 싱크로나이저 링(200)을 지나 상기 클러치기어(300) 측으로 전진하여 치합을 이루게 된다.

여기서, 저치는 일반적인 높이의 정상 기어치 보다 높이가 낮은 기어치를 말하는 것으로, 도 4 및 도 6에 도시된 바와 같이 클러치기어(300)는 대경 슬리브(110) 하부에 구비된 소경 슬리브(120)와 높이가 같도록 마련되어 상기 클러치기어(300)와 상기 소경 슬리브(120)가 치합되도록 하는 것이 바람직하다.

도 5의 (b)에 도시된 바와 같이, 상호 치합되는 소경 슬리브(120)의 챔퍼각과 클러치기어(300)의 챔퍼각은 동일한 각도를 형성하도록 하는 것이 바람직하다.

이하, 본 발명의 실시예를 설명하면 다음과 같다.

운전자의 변속레버 조작력이 슬리브(100)에 전달되면, 상기 슬리브(100)는 허브기어(2, 도 1 및 도 2 참조)의 외측에서 슬라이딩되면서 싱크로나이저 링(200)과 치합되고, 치합된 상기 싱크로나이저 링(200)은 상기 슬리브(100)에 의해 전진방향으로의 힘을 받게 되어 클러치기어(300)의 일측에 밀착되며, 상기 슬리브(100)는 상기 싱크로나이저 링(200)을 통과하여 상기 클러치기어(300)와 치합될 때까지 이동하게 된다.

도 4 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 슬리브(100)는 챔퍼 높이에 따라 다른 각을 형성하는데, 대경 슬리브(110)는 싱크로나이저 링(200)과 만나 동기 작동을 하도록 큰 챔퍼각으로 가공되며, 소경 슬리브(120)는 클러치기어(300)와 만나 부드러운 치합을 이룰 수 있도록 작은 챔퍼각으로 가공된다.

한편, 싱크로나이저 링(200)의 챔퍼각이 크기 때문에 상기 싱크로나이저 링(200)과 대경 슬리브(110)의 챔퍼가 만나는 동안에는 소경 슬리브(120)의 챔퍼와는 만나지 않게 되며, 상기 대경 슬리브(110)가 상기 싱크로나이저 링(200)을 만나 동기 작동 후 클러치기어(300) 측으로 전진하여 소경 슬리브(120)와 클러치기어(300)가 만나게 될 때는 상기 소경 슬리브(120)와 치합되는 상기 클러치기어(300)가 공차 및 치수관리에 의해 대경 슬리브(110)와는 만나지 않도록 함으로써, 변속 작동시 발생하게 되는 이중 걸림감을 해소하여 변속감을 증대시킬 수 있게 되는 것이다.

또한, 대경 슬리브(110) 챔퍼각과 싱크로나이저 링(200) 챔퍼각을 동일하게 형성하도록 하고, 소경 슬리브(120) 챔퍼각과 클러치기어(300) 챔퍼각을 동일하게 형성하도록 함으로써, 챔퍼의 긁힘 흔적을 최소화하여 변속기의 내구성을 향상시킬 수 있게 한다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 수동변속기의 동기장치는 챔퍼 높이에 따라 다른 챔퍼각을 형성하는 슬리브가 싱크로나이저 링 및 클러치기어에 치합되어 변속감 및 내구성을 향상시키는데 탁월한 이점을 가진 발명인 것이다.

도 1은 종래의 수동변속기의 동기장치를 도시하는 사시도,

도 2는 종래의 수동변속기의 동기장치를 도시하는 단면도,

도 3은 종래의 수동변속기의 동기장치에 대한 일 예를 도시하는 도,

도 4는 본 발명의 수동변속기의 동기장치를 도시하는 도,

도 5의 (a)는 본 발명의 수동변속기의 동기장치에 대한 슬리브와

싱크로나이저 링의 결합을 도시하는 평면도,

도 5의 (b)는 본 발명의 수동변속기의 동기장치에 대한 소경 슬리브와

클러치기어의 결합을 도시하는 저면도,

도 6은 본 발명의 수동변속기의 동기장치에 대한 실시예를 도시하는 도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100 : 슬리브 110 : 대경 슬리브

120 : 소경 슬리브 200 : 싱크로나이저 링

300 : 클러치기어

Claims (4)

1. 수동변속기의 변속작동에 따라 이동 가능하게 치합되는 슬리브가 싱크로나이저 링의 챔퍼를 지나 클러치기어의 챔퍼와 물려 치합을 이루는 수동변속기의 동기장치에 있어서,

   챔퍼의 높이에 따라 상호 다른 챔퍼각을 형성하는 슬리브와;

   고치로 이루어져 상기 슬리브와 치합되는 싱크로나이저 링과;

   저치로 이루어져 상기 슬리브와 치합되는 클러치기어로 구성되는 것을 특징으로 하는 수동변속기의 동기장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 슬리브는 챔퍼각을 크게 형성하는 대경 슬리브와, 챔퍼각을 작게 형성하는 소경 슬리브로 이루어져, 상부에는 대경 슬리브가 위치하게 되며, 하부에는 소경 슬리브가 위치하여 상호 적층되는 것을 특징으로 하는 수동변속기의 동기장치.
3. 제 2항에 있어서, 상기 싱크로나이저 링은 상기 대경 슬리브와 치합되는 것을 특징으로 하는 수동변속기의 동기장치.
4. 제 2항에 있어서, 상기 클러치기어는 상기 소경 슬리브와 치합되는 것을 특징으로 하는 수동변속기의 동기장치.

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