KR20140020822A

KR20140020822A - 미리 조립된 동기화 링들을 갖는 트랜스미터

Info

Publication number: KR20140020822A
Application number: KR1020137008301A
Authority: KR
Inventors: 유르겐 빈더; 토마스 슈넬저; 피터 에쉬틀러; 미셀 쾰저; 피터 크라머
Original assignee: 호르비거 안트립스테크닉 홀딩 게엠베하
Priority date: 2010-09-03
Filing date: 2011-08-31
Publication date: 2014-02-19
Also published as: ES2616071T3; US9062720B2; BR112013005079A2; KR101828113B1; JP2013536920A; JP5830098B2; EP2612051B1; DE102010036278A8; US20130233668A1; CN103154549A; DE102010036278A1; DE102010036278B4; CN103154549B; WO2012028316A1; BR112013005079B1; DE102010036278B8; EP2612051A1

Abstract

본 발명은 수동 트랜스미션의 동기화 조립체를 위한 트랜스미터(18)에 관한 것으로, 상기 트랜스미터는 스러스트 부재(42), 상기 스러스트 부재(42)와 협동하는 스프링(44, 84) 및 적어도 하나의 동기화 링(30)을 가지며, 상기 스러스트 부재(42)는 상기 스프링(44)에 의해 작동되어 상기 트랜스미터(18)가 전동기화 힘을 축 방향으로 상기 동기화 링(30)에 전달할 수 있다.

Description

미리 조립된 동기화 링들을 갖는 트랜스미터{TRANSMITTER WITH PREASSEMBLED SYNCHRONIZING RINGS}

본 발명은 수동 트랜스미션의 동기화 조립체(synchronizing assembly) 트랜스미터에 관한 것이다.

특히 모터 차량들에 사용되는 수동 트랜스미션들에서, 동기화 조립체는 기어 샤프트 및 변속 기어 또는 기어 샤프트 상에 움직일 수 있는 기어로 배치되는 기어휠 사이의 상대적인 회전을 방지하는 연결을 만드는 역할을 한다. 기어 변속 과정의 제1 단계에서, 동기화 조립체는 변속되는 변속 기어의 속도가 기어 샤프트의 속도로 조절되는 것을 보장한다. 제2 단계에서, 기어 샤프트 및 변속 기어의 조인트 회전을 위한 연결이 만들어진다. 그리고 나서 각각의 기어가 변경된다.

필수적인 부품들로서 동기화 허브, 그곳에 수용되는 스러스트(thrust) 부재들, 동기화 링들 및 기어변속 슬리브를 포함하는 동기화 조립체들이 일반적으로 알려져 있다. 기어변속 슬리브의 구동(actuation) 시, 동기화 링들 중 하나는 변속될 변속 기어와 관련있는 마찰 표면에 대하여 스러스트 부재들에 의해 압착된다. 변속 기어의 속도가 기어 샤프트의 속도와 동기화되면, 기어변속 슬리브는 완전히 변속될 수 있고, 그에 따라 그것은 변속 기어와 관련된 톱니와 맞물린다. 이러한 방법으로, 상대적인 회전을 방지하는 연결은 동기화 허브로부터 변속 기어에까지 만들어진다.

알려진 동기화 조립체들의 단점은 매우 복잡하고 부분적으로 매우 방대한 구조이다.

본 발명의 목적은 수동 트랜스미션의 기어들이 보다 적은 노력으로 변속되고 동기화되도록 하는 것이다.

이러한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따르면 수동 트랜스미션의 동기화 조립체를 위한 트랜스미터가 제공되는데, 상기 트랜스미터는 스러스트 부재, 상기 스러스트 부재와 협동하는 스프링 및 적어도 하나의 동기화 링을 포함하고, 상기 스러스트 부재는 상기 트랜스미터가 전동기화 힘(pre-synchronizing force)을 축 방향으로 상기 동기화 링에 제공하도록 상기 스프링에 의해 작동된다. 이러한 방법으로, 미리 조립될 수 있고 그 후 수동 트랜스미션에 내장될 수 있으며 필수적 기능 부품들을 미리 포함하고 있는 조립체가 제공된다. 상기 트랜스미터는 기어 샤프트 및 변속 기어 간의 상대적인 회전을 방지하는 연결을 만들기 위하여 상기 기어 샤프트 상에서 축 방향으로 변위될 수 있다. 상기 동기화 링은 상기 기어 샤프트 및 상기 변속 기어 간의 상대적인 회전을 방지하는 연결이 이루어지 이전에 상기 기어 샤프트 및 상기 변속 기어 간의 필요한 속도 조절을 제공한다. 상기 스러스트 부재는 소위 전동기화(pre-synchronazation)를 보장하고 상기 동기화 링을 중립 위치에 고정시켜 임의의 바람직하지 않은 드래그 토크들(drag torques)을 감소시키거나 제거한다.

바람직하게는, 주변 방향에서 상기 트랜스미터와 협동할 수 있는 그곳에 형성된 잠금 면(locking surface)를 갖는 적어도 하나의 드라이브 도그(drive dog)가 제공되는 상기 동기화 링이 제공된다. 이러한 방법으로, 상기 변속 기어의 속도 및 상기 기어 샤프트의 속도가 아직 동기화되지 않은만큼 긴 상기 트랜스미터의 변속을 방지하는 잠금 기능이 상기 동기화 링에 통합된다.

변형례에 따르면 상기 스프링의 작동 하에서 상기 스러스트 부재에 의해 맞물릴 수 있는 적어도 하나의 전동기화 슬로프(slope)가 제공되는 상기 동기화 링이 제공된다. 상기 전동기화 슬로프는 상기 동기화 링이 중립 위치에 고정되도록 하나, 동시에 상기 트랜스미터가 변속될 때 상기 스프링의 작동에 반해서 상기 트랜스미터가 상기 스러스트 부재를 변위시킨다는 점에서 상기 트랜스미터의 변속을 허용한다.

바람직하게는 상기 전동기화 슬로프는 상기 드라이브 도그 상에 형성된다. 이는 매우 컴팩트한 구조로 귀결된다.

일 실시예에 따르면, 상기 스러스트 부재는 상기 트랜스미터 내에서 주변 방향 및 축 방향으로 가이드된다. 이는 또한 상기 트랜스미터의 컴팩트한 구조로 귀결된다.

바람직한 실시예에 따르면, 상기 스러스트 부재는 반경 방향으로 안쪽으로 열린 리세스(recess) 내에 배치되고, 상기 스프링은 상기 트랜스미터와 별도로 구성되는 지대주(abutment)에서 지지된다.

일 변형례에 따르면, 상기 지대주는 상기 트랜스미터에 매달린 클립이다. 상기 클립을 이용하여, 상기 트랜스미터의 개구는 닫힐 수 있고 상기 스프링을 위한 상기 지대주는 동시에 기술적으로 단순한 방법으로 형성될 수 있다.

다른 변형례에 따르면, 상기 지대주는 상기 트랜스미터에 삽입되는 홀딩 링(holding ring)이다. 모든 스러스트 부재들의 조립체에 대한 개구들이 하나의 구성 요소, 즉 홀딩 링에 의해 닫힐 수 있기 때문에, 이 구성은 특히 적은 수의 개별적인 부품들에 의해 차별화된다.

다른 변형례에 따르면, 상기 스러스트 부재는 반경 방향으로 안쪽으로 열린 리세스 내에 배치되고, 상기 스프링은 상기 트랜스미터에 삽입되는 스프링 워셔의 형태이다. 상기 스러스트 부재에 대한 별도의 스프링들이 제거되므로, 이러한 설계는 보다 단순한 구조로 귀결된다.

바람직하게는, 상기 트랜스미터에 두 개의 동기화 링들이 장착된다. 이는 일 방향 또는 다른 방향으로 상기 트랜스미터를 구동시킴으로써 상기 트랜스미션이 변속되는 두 개의 기어비 단계들을 허용한다.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 동기화 링들의 두 개의 전동기화 슬로프들이 축 방향으로 비스듬히 배치되는데, 상기 두 개의 동기화 링들은 서로 축 방향으로 연결되고, 초기 위치에서 상기 스러스트 부재는 상기 두 개의 전동기화 슬로프들에 받쳐진다. 이러한 설계는 단순한 구조, 상기 동기화 링들의 축 방향 연결로 인한 낮은 드래그 토크, 작은 공간 요구 및 단순한 조립에 의해 차별화된다.

이 실시예에서, 각각의 상기 동기화 링들은 그곳에 제공되는 적어도 하나의 연결 탭을 가질 수 있는데, 상기 두 개의 동기화 링들은 상기 연결 탭에 의해 인터락킹 피트(interlocking fit)로 서로 연결된다. 상기 트랜스미터의 개구들을 연결함으로써 상기 연결 탭들이 피트될 수 있기 때문에, 이는 상기 트랜스미터에서 상기 동기화 링들의 선조립(preassemble)을 보다 쉽게 만든다. 인터락킹 피트로 상기 두 개의 동기화 링들이 서로 연결되면, 그것들은 더 이상 상기 트랜스미터로부터 분리될 수 없다.

대안적인 실시예에 따르면, 상기 두 개의 동기화 링들은 주변 방향으로의 회전을 위하여 상기 트랜스미터에 장착되고, 그것들은 그곳에 제공되는 두 개의 잠금 면들을 각각 가지며 서로 대향하도록 배치되는 두 개의 드라이브 도그들을 포함하며, 상기 스러스트 부재는 주변 방향으로 상기 두 개의 드라이브 도그들을 밀어내어 상기 두 개의 드라이브 도그들이 서로 대향하는 방향으로 상기 트랜스미터로 받쳐지도록 한다. 이 실시예는 또한 단순한 구조, 작은 공간 요구 및 단순한 조립에의해 차별화된다.

여기서 바람직하게는 각각의 동기화 링에 네 개의 드라이브 도그들이 제공된다. 이러한 방법으로, 상기 동기화 링들은 축 방향으로 상기 드라이브 도그 상에서 정확하게 가이드된다.

바람직하게는, 각각의 드라이브 도그는 축 방향으로 잠금 면들로부터 떨어져서 위치하는 그곳에 배치되는 두 개의 릴리즈 슬로프들(release slopes)을 갖는다. 상기 트랜스미터가 상기 변속 위치로부터 상기 중립 위치로 되돌아갈 때, 상기 릴리즈 슬로프들은 그것과 관련된 마찰 면으로부터 대응하는 동기화 링이 분리되는 것을 보장한다.

다른 대안적인 구성에 따르면, 두 개의 동기화 링들이 상기 트랜스미터에 장착되는데, 상기 스러스트 부재는 제1 동기화 링에 장착되고 제2 동기화 링의 개구로 맞물린다. 이 실시예는 작은 공간 요구뿐만 아니라, 단순하고 효율적인 비용 구조, 상기 동기화 링들의 축 방향 연결로 인한 낮은 드래그 토크들, 상기 동기화 링들의 반경 방향 센터링(centering)으로 인한 낮은 래틀(rattle) 경향성에 의해 차별화된다.

여기서 바람직하게는, 상기 스러스트 부재는 상기 스프링을 위한 지대주로도 기능하는 홀딩 컵에 장착된다. 여기서 상기 홀딩 컵은 상기 스러스트 부재의 정확한 가이드를 제공한다.

바람직하게는, 상기 스러스트 부재는 스냅-인 후크(snap-in hook)에 의해 상기 홀딩 컵에 구속되도록(captively) 고정된다. 이는 상기 스러스트 부재가 상기 스프링과 함께 상기 홀딩 컵 내에서 선조립되는 것을 허용하여 그것이 더 이상의 측정 없이 유지된다.

이 실시예에서, 상기 제1 동기화 링에는 서로 대향하도록 배치되는 두 개의 드라이브 도그들이 제공되는데, 상기 두 개의 드라이브 도그들 사이에는 상기 홀딩 컵이 매달릴 수 있다. 이 구성에서, 상기 드라이브 도그들은 두 개의 기능을 갖는다. 하나는 그것들이 상기 트랜스미터와 협동하는 것이고, 다른 하나는 그것들이 상기 동기화 링들을 축 방향으로 서로 연결되게 하는 것이다.

상기 트랜스미터와의 협동을 위하여, 바람직하게는 상기 드라이브 도그들에 두 개의 잠금 면들이 각각 제공되는데, 상기 두 개의 잠금 면들은 상기 드라이브 도그들의 외부 모서리 주변에 제공된다.

바람직하게는, 서로 대향하도록 배치되는 세 그룹의 드라이브 도그가 제공된다. 이는 상기 두 개의 동기화 링들이 상기 트랜스미터에서 정확하게 가이드되도록 한다.

상기 제2 동기화 링을 상기 제1 동기화 링에 연결하기 위하여, 상기 제2 동기화 링에는 개구가 형성되는 연결 탭이 제공된다. 이 구성은 단순한 구조에 의해 차별화된다.

바람직하게는 상기 스러스트 부재에 상기 트랜스미터와 맞물릴 수 있는 두 개의 전동기화 슬로프들이 제공된다. 이러한 방법으로, 상기 두 개의 동기화 링들에 의해 형성되는 상기 조립체는 중립 위치에 정확하게 고정된다.

수반되는 도면들에 도시되는 다양한 실시예들을 참조하여 이하에서 본 발명이 기술될 것이다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 트랜스미터를 갖는 동기화 조립체의 단면도를 도식적으로 나타낸다.
도 2는 도 1의 동기화 조립체의 분해 조립도를 나타낸다.
도 3은 동기화 링들이 피트된 트랜스미터의 투시도를 나타낸다.
도 4는 도 3의 동기화 링들의 투시도를 나타낸다.
도 5는 도 3의 트랜스미터의 투시도를 나타낸다.
도 6은 도 1의 평면 VI-VI를 따라 그려진 단면도를 나타낸다.
도 7은 도 6의 평면 VII를 따라 그려진 단면도를 나타낸다.
도 8은 도 6의 평면 VIII를 따라 그려진 단면도를 나타낸다.
도 9는 본 발명의 제2 실시예에 따른 트랜스미터를 갖는 동기화 조립체의 단면도를 나타낸다.
도 10은 도 9의 동기화 링들이 피트된 트랜스미터의 투시도를 나타낸다.
도 11은 도 9의 트랜스미터의 확대된 부분도를 나타낸다.
도 12는 도 10의 트랜스미터의 스러스트 부재 및 동기화 링들의 분해 조립도를 나타낸다.
도 13은 제3 실시예에 따른 트랜스미터의 분해 조립도를 나타낸다.
도 14는 도 13의 트랜스미터의 종단면도를 나타낸다.
도 15는 도 13의 트랜스미터의 횡단면도를 나타낸다.
도 16은 도 13의 트랜스미터의 투시도를 나타낸다.
도 17은 제4 실시예에 따른 트랜스미터의 횡단면도를 나타낸다.
도 18은 도 17의 트랜스미터의 종단면도를 나타낸다.
도 19는 도 17의 트랜스미터의 투시 단면도를 나타낸다.
도 20은 제5 실시예에 따른 트랜스미터의 횡단면도를 나타낸다.
도 21은 도 20의 트랜스미터의 종단면도를 나타낸다.
도 22는 도 20의 트랜스미터의 투시 단면도를 나타낸다.
도 23은 본 발명의 제6 실시예에 따른 트랜스미터를 갖는 동기화 조립체의 단면도를 나타낸다.
도 24는 도 23의 트랜스미터에 대하여 서로 연결된 동기화 링들의 투시도를 나타낸다.
도 25는 도 23의 트랜스미터의 확대된 부분도를 나타낸다.
도 26은 도 23의 트랜스미터의 스러스트 부재 및 동기화 링들의 분해 조립도를 나타낸다.

수동 트랜스미션을 위한 동기화 조립체의 기본 구조가, 동기화 조립체에서 사용되는 제1 실시예에 따른 트랜스미터를 나타내는 도 1 내지 도 8을 참조하여 이하에서 기술될 것이다.

트랜스미션은 그 위에 두 개의 변속 기어(12, 14)가 배치되는 기어 샤프트(10)를 포함한다. 두 개의 변속 기어(12, 14)는 이동가능한 기어 형태로, 다시 말해서 그것들은 기어 샤프트에 대하여 회전할 수 있다. 각 변속 기어(12, 14)에 그것들과의 조인트 회전을 위하여 클러치 톱니(16)가 연결된다.

두 개의 변속 기어(12, 14) 사이에는 트랜스미터(18)가 배치되는데 여기서 트랜스미터(18)는 트랜스미터 디스크(20) 및 두 개의 클러치 디스크(22)로 형성된다. 두 개의 클러치 디스크(22)는 트랜스미터 디스크(20)의 양측에 배치되고 외부 톱니(24) 및 내부 톱니(26)를 갖는다. 외부 톱니(24)는 클러치 톱니(16)와 상보적으로 만들어지며, 내부 톱니(26)는 기어 샤프트 톱니(28)와 맞물린다. 그에 따라 클러치 디스크들(22)은 기어 샤프트(10)와의 조인트 회전을 위하여 주변 방향으로 연결되나, 기어 샤프트 상에서 축 방향으로 시프트될 수 있다.

트랜스미터 디스크(20)의 양측에는 각각 대응하는 변속 기어(12, 14)와 관련된 마찰 면(32)과 협동할 수 있는 개별적인 동기화 링(30)이 배치된다. 두 개의 동기화 링들은 트랜스미터 디스크(20)에서 리세스들(36)로 확장되는 다수의 드라이브 도그들(34)과, 트랜스미터 디스크(20)에서 연결 개구들(40)을 통해 확장되는 두 개의 직경 방향으로 대향하는 연결 탭들(38)을 포함한다(특히 도 3을 참조). 연결 탭들(38)은 두 개의 동기화 링들을 축 방향으로 서로 연결하는 역할을 한다. 연결된 상태에서(도 4 참조), 두 개의 동기화 링들(30)의 드라이브 도그들(34)의 자유로운 종단들은 서로 가깝게 대향하도록 배치된다.

두 개의 동기화 링들을 서로 연결하기 위하여, 동기화 링들 중 하나는 다른 연결 탭(38)의 연결 개구(41)와 맞물리는 연결 프로젝션(39)을 갖도록 형성된다. 이러한 방법으로, 두 개의 동기화 링들의 두 개의 직경 방향으로 대향하는 지점들에서 인터락킹 연결이 이루어지는데, 이는 두 개의 퍼즐 조각들 간의 연결과 유사하게 구성된다. 이러한 설계에서, 두 개의 동기화 링들은 동일한 구성을 가질 수 있어 보다 유리하다.

각 리세스들(36)의 끝에는 스프링(44)에 의해 반경 방향으로 바깥으로 각각 가압되는 개별적인 스러스트 부재(42)가 배치되는(특히 도 5 및 6 참조) 포켓(37)이 형성된다. 즉, 스러스트 부재는 포켓(37)의 측방 모서리들 사이에서 주변 방향으로 가이드되고 두 개의 클러치 디스크(22) 사이에서 축 방향으로 가이드된다.

각 스러스트 부재의 반경 방향 바깥 종단에는 반경 방향 안쪽 측면 상의 드라이브 도그들(34)의 자유 종단들 상에 형성되는 전동기화 슬로프들(48)에 받쳐지는 전동기화 면(46)이 형성된다(도 7 참조). 서로 대향하도록 배치되는 드라이브 도그들(34)의 전동기화 슬로프들(48)은 반경 방향 바깥의 끝 지점에 넓은 개각도(opening angle)을 갖는 V자가 형성되도록 배향된다.

드라이브 도그들(34)은 주변 방향으로 보이는 바와 같이 비스듬한 배향을 갖는 리세스(36)의 모서리들과 대향하도록 배치되는 잠금 면들(50)을 갖도록 형성된다. 여기서 또한, 대향하도록 배치된 드라이브 도그들(34) 상의 잠금 면들(50)은 V를 형성하는데, 대향하도록 배치된 드라이브 도그들의 두 개의 V 각각의 끝은 리세스(36)의 중앙을 향한다.

전술한 동기화 조립체는 다음과 같이 동작한다. 예컨대 변속 기어(14)를 포함하는 기어를 변속하고자 할 때, 도 1의 화살표 P 방향의 기어시프트 포크(미도시)에 의해 축 방향으로 기어 샤프트(10) 상에서 트랜스미터(18)가 시프트된다. 전동기화로 지칭되는 제1 단계에서, 두 개의 동기화 링들(30)은 스러스트 부재들(42)에 의해, 보다 정확히는 좌측 동기화 링(30)의 좌측 전동기화 슬로프(48)과 맞물리는 스러스트 부재(42)의 전동기화 면(46)에 의해 왼쪽으로 이끌어져, 동기화 링(30)은 마찰 면(32)을 갖는 마찰 맞물림(frictional engagement)으로 이동한다.

일반적으로, 기어 샤프트(10)의 속도는 변속 기어들의 속도에 대응하지 않으며, 따라서 동기화 링(30) 및 마찰 면(32) 간의 속도 차이가 존재한다. 이는 동기화 링이 주변 방향으로 이끌리게 하며(도 8의 화살표 U 참조), 그 결과 잠금 면(50)은 리세스(36)의 상부 모서리(도 8과 관련됨)와 접촉하도록 이동한다. 잠금 면(50)의 비스듬한 배향으로 인하여, 이것은 드라이브 도그(34)에 대하여 트랜스미터 디스크(20)가 시프트되는 것을 방지한다. 속도 차이가 존재하는 한, 이것으로 인한 마찰 모멘트는 잠금 면(50)이 리세스(36)의 모서리를 압박하도록 유지된다. 여기서 동기화 링은 마찰 면(32) 상에서 지지되며 축 방향으로 더 이상 시프트될 수 없다.

오직 속도 차이가 감소될 때에만 잠금 면(50)에 의해 가해지는 잠금 힘이 감소하며, 그에 따라, 그것의 비스듬한 배향으로 인하여, 트랜스미터의 시프팅을 허용하는 화살표 U 방향에 반하는 주변 방향으로 트랜스미터 디스크(20)의 리세스(36)의 모서리가 잠금 면(50)을 시프트시킬 수 있다. 동시에, 스프링(44)의 작용에 반하여 비스듬히 배치된 전동기화 슬로프들(48)에 의하여 스러스트 부재들(42)은 아래 방향으로 편향, 다시 말해서 오버프레스(overpressed) 된다. 이는 변속 기어(14)와 관련된 클러치 톱니(16)로 클러치 디스크(22)의 외부 톱니(24)가 맞물리도록 트랜스미터가 축 방향으로 시프트되도록 한다. 이러한 방법으로, 기어 샤프트(10) 및 변속 기어(14) 간의 상대적인 회전이 변화하는 것을 방지하는 연결이 만들어진다.

변속된 기어를 분리하기 위하여, 트랜스미터(18)는 반대 방향에 있는 그것의 중앙 위치로 시프트되는데, 이는 또한 마찰 면들(32)을 갖는 마찰 맞물림이 취소되는 중앙 위치로 두 개의 동기화 링들(30)이 다시 돌아가도록 한다.

제1 실시예의 특별한 이점은 단순한 구조를 갖는 스러스트 부재가 사용될 수 있다는 것인데, 이는 트랜스미터(18)의 두 개의 클러치 디스크들(22) 사이에서 그리고 포켓(37)에서 단순한 방법으로 가이드된다. 또한, 단순한 방법으로 두 개의 동기화 링들(30)이 미리 조립될 수 있는 트랜스미터(18)가 획득된다. 스러스트 부재(42)는 그것들을 트랜스미터 디스크(20)의 중앙 위치에 고정하는데, 여기에는 연결 개구들(40) 내에 두 개의 연결 탭들(38) 상의 인터락킹 맞물림 포메이션들이 놓여지고, 따라서 그것들은 서로 분리될 수 없다.

이제 도 9 내지 도 12를 참조하여 본 발명의 제2 실시예에 따른 트랜스미터가 기술될 것이다. 전술한 실시예들로부터 알려진 구성요소들에 대하여 유사한 참조 번호들이 사용될 것이며, 이러한 점에서 전술한 설명들에 대한 참조가 이루어질 것이다.

제1 및 제2 실시예 사이의 주요한 차이점은 제2 실시예에서 두 개의 동기화 링들(30)이 축 방향으로 서로 견고하게 연결되지 않으며, 서로에 대하여 이동 가능하다는 것이다. 각각의 동기화 링은 서로 쌍으로 협동하는 네 개의 드라이브 도그들(34)을 포함한다. 이러한 목적으로, 그것들은 트랜스미터(18)의 트랜스미터 디스크(20)의 리세스(36)를 통해 확장된다. 스러스트 부재(42)는 리세스(36)를 통해 확장되는 드라이브 도그들(34) 사이에서 중앙에 배치되며 스프링(44)에 의해 반경 방향으로 바깥으로 압박된다. 스러스트 부재(42)는 스프링(44)으로부터 빗나간 위치의 그것의 측면에서 둥근 형상을 가지며, 따라서 스러스트 부재의 끝은 두 개의 드라이브 도그들(34) 사이에 위치하여 그것들을 서로 다른 방향으로 압박한다(도 10의 화살표 P 참조). 리세스(36)의 모서리에 대하여 압박되는 각 드라이브 도그(34)의 옆모서리에는 여기서 서로 비스듬히 인접하여 배치되어 예각의 V가 형성되는 두 개의 잠금 면들(50)이 제공된다. 따라서, 트랜스미터의 초기 위치에서 두 개의 동기화 링들(30)은 트랜스미터의 제자리에 고정되어 각 동기화 링의 네 개의 드라이브 도그들(34) 각각의 두 개의 잠금 면들(50)은 리세스(36)의 모서리에 대하여 압박된다.

기어 변속을 위하여 트랜스미터가 구동될 때, 잠금 면들(50) 중 하나가 그것과 관련된 마찰 면을 칠 때까지 트랜스미터는 잠금 면들(50)을 통해 두 개의 동기화 링들(30)을 직접 이끈다. 기어 샤프트 및 변속될 변속 기어 간의 속도 차로 인해, 트랜스미터(18)의 트랜스미터 디스크(20)와 연관된 대응하는 동기화 링(30)을 회전시키기 위하여 시도하는 마찰 모멘트가 생성되어 두 개의 잠금 면들(50) 간의 V 형상 함몰부는 리세스(36)의 모서리에 대하여 보다 견고하게 압박된다. 이러한 방식으로, 기어 샤프트의 속도와 변속 기어의 속도가 동기화되지 않는 한 트랜스미터를 통한 변속을 방지하는 잠금 효과가 발생한다.

원칙적으로, 기어변속 힘들의 트랜스미션과 관련하여, 마찰 모멘트들의 작용 방향으로부터 차이가 이루어짐이 틀림없다. 첫 번째 경우, 마찰 모멘트는 동기화 링들이 잠금 면들에 대해서 받쳐지는 것과 같은 방향으로 작용하는데, 다시 말하면 기어변속 힘들은 능동적 동기화 링의 드라이브 도그들 및 잠금 면들을 통해 직접 유도된다. 두 번째 경우, 마찰 모멘트는 반대 방향으로 작용한다. 여기서, 능동적 동기화 링의 드라이브 도그들은 수동적 동기화 링에 대하여 회전된다. 해당 과정에서, 스러스트 부재는 안쪽으로 이동되고, 기어변속 힘들은 수동적 동기화 링의 드라이브 도그들을 통해 능동적 동기화 링에 가해진다. 이는 수동적 동기화 링의 드라이브 도그들에 의해 잠금 기능이 보장됨을 의미한다.

오직 마찰 모멘트가 더 이상 존재하지 않을 때에만 트랜스미터 디스크(20)는 잠금 면(50)에 의해 대응하는 동기화 링(30)을 소폭 회전시키는데 성공하며, 그에 따라 리세스(36)의 모서리는 두 개의 잠금 면들(50)로부터 분리되고 축 방향으로 드라이브 도그(34) 상에서 슬라이드될 수 있다. 해당 과정에서, 두 개의 동기화 링들(30)은 서로에 대해 회전하여, 스프링(44)의 작용에 반하여 탄성적으로 아래로 이동되는 스러스트 부재(42)와 함께 리세스(36)에 배치된 두 개의 드라이브 도그들 중 하나는 다른 드라이브 도그에 접근하게 된다. 시프팅-쓰루(shifting-through) 움직임의 끝을 향하여, 트랜스미터 디스크(20)는 축 방향에서 볼 때 두 개의 잠금 면들(50)의 양측에 배치되는 릴리즈 슬로프(60) 영역에 도달한다.

트랜스미터가 도 9 및 11에 나타난 중립 위치로부터 시프트-쓰루(shifted-through) 위치로 이동될 때, 마찰 면을 치지 않는 동기화 링(30)은 동기화 링과 관련된 그것의 초기 위치에 머무는데, 동기화 링에서 두 개의 잠금 면들(50) 사이의 홈은 리세스(36)의 모서리와 맞물린다. 시프팅-쓰루 과정에서, 드라이브 도그들(34)의 직선 구성을 갖는 "내부 모서리" 상에서 슬라이딩 되는 스러스트 부재(42)와 함께, 그것이 비능동적 동기화링에 관하여 소폭 회전하는 동안 오직 다른 동기화 링만이 트랜스미터에 대하여 시프트된다. 각각의 기어가 다시 분리될 때, 동기화 링이 그것의 초기 위치에 다시 도달할 때까지 트랜스미터 디스크(20)는 릴리즈 슬로프(60)에 의해 대응하는 동기화 링을 이끈다. 동기화 링들이 축 방향으로 연결되지 않기 때문에, 추가적으로 릴리즈 슬로프(60) 또한 시프트 조건에서 트랜스미터로부터 드라이브 도그들의 연결 해제를 방지하는 역할을 한다.

도 13 내지 16은 제3 실시예를 나타낸다. 전술한 실시예들로부터 알려진 구성요소들에 대하여 유사한 참조 번호들이 사용될 것이며, 이러한 점에서 전술한 설명들에 대한 참조가 이루어질 것이다.

스러스트 부재들(42)의 수용을 위한 레스스(36)의 구성과 관련하여 제3 실시예는 처음의 두 실시예들과 차이가 있다. 제3 실시예에서 리세스(36)는 반경 방향으로 안쪽으로 개방되도록 설계된다. 다시 말해서, 트랜스미터의 리세스는 스프링(44)이 지탱할 수 있는 "바닥"을 갖지 않는다. 대신에, 여기서는 클립(80)에 의해 형성되는 지대주(abutment)가 제공된다. 클립은 디텐트 숄더들(detent shoulders)로 형성되고 그로 인해 트랜스미터(18)에서 클립이 지지되는 두 개의 외부 모서리들을 가지며, 이에 따라 리세스(36)는 반경 방향으로 안쪽으로 근접한다. 스프링(44)은 클립(80)에서 지지되며, 스프링 맨드럴(mandrel)(81)은 스프링을 제자리에 고정시키이 위하여 클립(80) 상에 제공된다. 트랜스미터에서 스러스트 부재들(42)의 조립체 및 스프링들(44)의 조립체는 반경 방향으로 안쪽으로 개방되도록 구성되는 리세스(36)에 의해 단순해진다.

도 17 내지 19에 제4 실시예가 나타난다. 전술한 실시예들로부터 알려진 구성요소들에 대하여 유사한 참조 번호들이 사용될 것이며, 이러한 점에서 전술한 설명들에 대한 참조가 이루어질 것이다.

주변 방향에서 트랜스미터의 내부 개구의 바깥 모서리를 따라 확장되고 스프링들(44)이 받쳐지는 홀딩 링(82)에 의해 스프링(44)에 대한 지대주가 형성된다는 점에서 제4 실시예는 제3 실시예와 차이가 있다. 이는 또한 트랜스미터(18)에서 스러스트 부재들(42)이 단순한 방법으로 조립되는 것을 허용한다. 조립에 대한 이유로, 홀딩 링(82)은 바람직하게는 그것이 내부 개구의 바깥 모서리에 대하여 탄성적으로 받쳐지도록 형성된다.

도 20 내지 22에 제5 실시예가 나타난다. 전술한 실시예들로부터 알려진 구성요소들에 대하여 유사한 참조 번호들이 사용될 것이며, 이러한 점에서 전술한 설명들에 대한 참조가 이루어질 것이다.

트랜스미터의 내부 개구의 바깥 모서리에 대하여 탄성적으로 받쳐지는 스프링 워셔(84)에 의해 스프링들(44)이 대체된다는 점에서 제5 실시예는 제4 실시예와 차이가 있다. 스러스트 부재들(42)은 스프링 워셔(84)에서 직접 지지된다. 제4 실시예와는 대조적으로, 스프링 워셔(84) 내부에서 반경 방향으로 기어 샤프트를 향하는 자유 공간이 제공되는데, 이는 스프링 워셔(84)의 굴절을 허용한다. 그 결과,제4 실시예에서 사용되는 스프링들이 생략될 수 있다.

도 23 내지 26은 제6 실시예를 나타낸다. 전술한 실시예들로부터 알려진 구성요소들에 대하여 유사한 참조 번호들이 사용될 것이며, 이러한 점에서 전술한 설명들에 대한 참조가 이루어질 것이다.

두 개의 동기화 링들(30)이 서로 축 방향으로 연결된다는 효과 면에서 제3 실시예는 선행하는 실시예들과 유사하다. 여기서 스러스트 부재는 연결을 위해 사용된다.

두 개의 동기화 링들(30) 중 하나에는 서로 쌍으로 연관되는 여섯 개의 드라이브 도그들(34)이 제공된다. 서로 연관된 드라이브 도그들(34) 사이에는 시트(seat)(70)가 형성되는데, 시트(70)에는 홀딩 컵(72)이 매달려서 그것이 축 방향으로 제자리에 고정된다. 이러한 목적으로, 시트(70)는 축 방향으로 언더컷되도록(undercuted) 형성된다. 홀딩 컵(72)은 시트 금속(sheet metal)으로 만들어지고 스러스트 부재(42)와 함께 스프링(44)이 장착될 수 있는 함몰부를 갖는다. 이에 따라 스러스트 부재(42)는 홀딩 컵(72)으로 가이드된다. 스러스트 부재(42)의 하부 측면에는 스냅-인 훅(74)이 제공되는데, 스냅-인 훅(74)에 의해 그것은 홀딩 컵(72) 바닥의 구멍에 갇히도록 제자리에 고정된다.

제2 동기화 링(30)에는 개구(76)가 각각 제공되는 세 개의 연결 탭들(38)이 제공된다. 두 개의 동기화 링들을 서로 연결하기 위하여, 처음에는 드라이브 도그들(34)이 제공되는 동기화 링의 세 개의 시트들(70)로 세 개의 홀딩 컵들이 매달린다. 그리고 나서 제2 동기화 링은 첫 번째 것에 배치되어 그것이 연결 탭들(38)이 각각 두 개의 상호 연관된 드라이브 도그들(34) 사이에서 받쳐진다. 홀딩 컵(72)은 각이 진 홀딩 모서리들과 함께 형성되어 드라이브 도그들(34) 및 연결 탭들(38)은 동일한 직경으로 배치된다. 마지막으로, 스러스트 부재(42) 및 스프링(44)이 홀딩 컵(72)으로 삽입되어 스러스트 부재(42)는 개구(76) 내에 놓이게 된다. 그 결과, 두 개의 동기화 링들(30)은 축 방향 및 주변 방향으로 서로 연결된다.

제1 실시예와는 다르게, 제3 실시예에서는 전동기화 슬로프들(48)이 스러스트 부재(42) 상에 형성되며 따라서 트랜스미터 디스크(20)의 리세스(36)의 모서리와 함께 반경 방향으로 협동한다. 제3 실시예에서, 잠금 면들(50)은 제2 실시예와 동일한 방식으로 배치되는데, 다시 말해서 잠금 면들(50)은 드라이브 도그들(34)의 바깥에서 V-형상으로 서로 대향하도록 배치된다.

기어를 변속하고자 할때, 트랜스미터는 축 방향으로 시프트된다. 해당 과정에서, 그것은 전동기화 슬로프들(48) 중 하나에 의해 두 개의 동기화 링들(30)을 이끌며, 동기화 링들 중 하나는 대응하는 마찰 면(32)과 맞물린다. 기어 샤프트 및 변속될 변속 기어 간의 속도 차이는 두 개의 동기화 링들로 형성되는 조립체가 주변 방향으로 작용되는 것을 보장하며, 그 결과 서로 마주보는 두 개의 잠금 면들(50) 간의 V-형상 절개(incision)는 리세스(36)의 모서리에 대하여 압박된다. 이런 식으로, 마찰 모멘트가 각각의 동기화 링에 작용하는 한 트랜스미터의 시프팅 쓰루는 방지된다. 속도 차이가 없어질 때까지 트랜스미터는 비스듬히 배향되는 잠금 면(50)에 의해 동기화 링을 소폭 되돌리는 것을 성공시키지 못하며, 이에 따라 트랜스미터는 시프트 쓰루될 수 있다.

기어를 분리하기 위하여, 트랜스미터(18)는 중립 위치로 이동된다. 해당 과정에서, 그것은 두 개의 동기화 링들(30)로 형성된 조립체를 스러스트 부재(42)에 의해 중립 위치로 되돌린다.

Claims

수동 트랜스미션의 동기화 조립체를 위한 트랜스미터(18)에 있어서,
스러스트 부재(42), 상기 스러스트 부재(42)와 협동하는 스프링(44) 및 적어도 하나의 동기화 링(30)을 포함하고, 상기 스러스트 부재(42)는 상기 트랜스미터(18)가 전동기화 힘(pre-synchronizing force)을 축 방향으로 상기 동기화 링(30)에 제공하도록 상기 스프링(44; 84)에 의해 작동되는
트랜스미터.
제1항에 있어서,
상기 동기화 링(30)에는 주변 방향에서 상기 트랜스미터(18)와 협동할 수 있는 그곳에 형성된 잠금 면(50)을 갖는 적어도 하나의 드라이브 도그(34)가 제공되는
트랜스미터.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 동기화 링(30)에는 상기 스프링(44)의 작동 하에서 상기 스러스트 부재(42)에 의해 맞물릴 수 있는 적어도 하나의 전동기화 슬로프(48)가 제공되는
트랜스미터.
제2항 또는 제3항에 있어서,
상기 전동기화 슬로프(48)는 상기 드라이브 도그(34) 상에 형성되는
트랜스미터.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 스러스트 부재(42)는 상기 트랜스미터(18) 내에서 주변 방향 및 축 방향으로 가이드되는
트랜스미터.
제5항에 있어서,
상기 스러스트 부재(42)는 반경 방향으로 안쪽으로 열린 리세스(36) 내에 배치되고, 상기 스프링(44)은 상기 트랜스미터(18)와 별도로 구성되는 지대주(abutment)에서 지지되는
트랜스미터.
제5항에 있어서,
상기 지대주는 상기 트랜스미터에 매달린 클립(80)인
트랜스미터.
제5항에 있어서,
상기 지대주는 상기 트랜스미터(18)에 삽입되는 홀딩 링(82)인
트랜스미터.
제5항에 있어서,
상기 스러스트 부재(42)는 반경 방향으로 안쪽으로 열린 리세스(36) 내에 배치되고, 상기 스프링은 상기 트랜스미터(18)에 삽입되는 스프링 워셔(84)의 형태인
트랜스미터.
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 트랜스미터(18)에 두 개의 동기화 링들(30)이 장착되는
트랜스미터.
제10항에 있어서,
상기 동기화 링들(30)의 두 개의 전동기화 슬로프들(48)은 축 방향으로 비스듬히 배치되고, 상기 두 개의 동기화 링들(30)은 서로 축 방향으로 연결되고, 초기 위치에서 상기 스러스트 부재(42)는 상기 두 개의 전동기화 슬로프들(48)에 받쳐지는
트랜스미터.
제10항 또는 제11항에 있어서,
각각의 상기 동기화 링들(30)은 그곳에 제공되는 적어도 하나의 연결 탭(38)을 가지고, 상기 두 개의 동기화 링들(30)은 상기 연결 탭(38)에 의해 인터락킹 피트(interlocking fit)로 서로 연결되는
트랜스미터.
제10항에 있어서,
상기 두 개의 동기화 링들(30)은 주변 방향으로의 회전을 위하여 상기 트랜스미터(18)에 장착되고, 상기 두 개의 동기화 링들(30)은 그곳에 제공되는 두 개의 잠금 면들(50)을 각각 가지며 서로 대향하도록 배치되는 두 개의 드라이브 도그들(34)을 포함하며, 상기 스러스트 부재(42)는 주변 방향으로 상기 두 개의 드라이브 도그들(34)을 밀어내어 상기 두 개의 드라이브 도그들(34)이 서로 대향하는 방향으로 상기 트랜스미터로 받쳐지도록 하는
트랜스미터.
제13항에 있어서,
각각의 동기화 링(30)에는 네 개의 드라이브 도그들(34)이 제공되는
트랜스미터.
제14항에 있어서,
각각의 드라이브 도그(34)는 축 방향으로 잠금 면들(50)로부터 떨어져서 위치하는 그곳에 배치되는 두 개의 릴리즈 슬로프들(60)을 가지는
트랜스미터.
제1항 또는 제2항에 있어서,
두 개의 동기화 링들(30)은 상기 트랜스미터(18)에 장착되고, 상기 스러스트 부재(42)는 제1 동기화 링(30)에 장착되고 제2 동기화 링(30)의 개구(76)로 맞물리는
트랜스미터.
제16항에 있어서,
상기 스러스트 부재(42)는 상기 스프링(44)을 위한 지대주로도 기능하는 홀딩 컵(72)에 장착되는
트랜스미터.
제17항에 있어서,
상기 스러스트 부재(42)는 스냅-인 후크(74)에 의해 상기 홀딩 컵(72)에 구속되도록(captively) 고정되는
트랜스미터.
제17항 또는 제18항에 있어서,
상기 제1 동기화 링(30)에는 서로 대향하도록 배치되는 두 개의 드라이브 도그들(34)이 제공되고, 상기 두 개의 드라이브 도그들 사이에는 상기 홀딩 컵(72)이 매달릴 수 있는
트랜스미터.
제19항에 있어서,
상기 두 개의 잠금 면들(50)은 상기 드라이브 도그들(34)의 외부 모서리 주변에 형성되는
트랜스미터.
제19항 또는 제20항에 있어서,
서로 대향하도록 배치되는 세 그룹의 드라이브 도그들(34)이 제공되는
트랜스미터.
제16항 내지 제21항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제2 동기화 링(30)에는 개구(76)가 형성되는 연결 탭(38)이 제공되는
트랜스미터.
제16항 내지 제22항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 스러스트 부재(42)에는 상기 트랜스미터(18)와 맞물릴 수 있는 두 개의 전동기화 슬로프들(48)이 제공되는
트랜스미터.