KR20170075098A - 차량용 변속기의 동기화 장치 - Google Patents

차량용 변속기의 동기화 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 차량용 변속기의 동기화 장치에 관한 것으로, 변속기 주축에 스플라인 결합되고 외주에 슬리브가 축방향 이동 가능하게 결합되는 허브, 변속기 주축에 공회전 가능하게 설치되는 스피드기어, 스피드기어와 스플라인 결합되어 일체로 회전 가능하게 구비되고 회전 시 스플라인 결합 부분의 경방향 유격에 따른 회전 이격을 흡수하도록 스피드기어의 측면에 회전이 구속되며 슬리브와 선택적으로 치합되는 클러치기어, 및 허브와 클러치기어 사이에 개재되고 슬리브와 클러치기어의 회전을 동기화시키는 싱크로링을 포함하여 구성됨으로써, 스피드기어와 클러치기어가 스플라인 치면 슬라이딩 결합 방식으로 결합하는 스플라인 결합 부분에서 클러치기어의 회전 시 경방향 유격 발생을 저지시켜 변속감을 향상시킨다.

Description

차량용 변속기의 동기화 장치 { APPARATUS FOR SYNCHRONIZING TRANSMISSION OF VEHICLE }
본 발명은 차량용 변속기의 동기화 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 클러치기어의 회전 시 발생하는 회전 이격을 저지시켜 변속감을 향상시키는 차량용 변속기의 동기화 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 차량용 변속기는 주행 중 엔진으로부터 전달되는 동력을 주행 상태에 적절하게 변화시켜 차륜으로 전달하는 역할을 수행한다.
이러한 변속기는 클러치와 변속기의 조작을 운전자가 직접 수행하는 수동변속기와, 클러치와 변속기의 조작이 유압에 의해 자동으로 행하여지는 자동변속기로 크게 구분된다.
이와 관련하여, 차량용 변속기의 동기화 장치에 관한 선행기술로서, 대한민국공개특허공보 제2012-0003635호(특허문헌 1)가 개시된 바 있다.
특허문헌 1은 수동변속기의 동기장치에 관한 것으로, 주축의 스플라인에 결합되는 허브, 허브의 외주면에서 축방향으로 이동가능하도록 결합된 슬리브, 허브와 슬리브 사이에 마련되어 허브와 슬리브를 상호 고정시키는 키, 스피드기어와 일체로 결합되며 콘부가 구비된 클러치기어, 및 상기 콘부의 외측면에 위치하여 변속시 콘부와의 마찰접촉에 의해 동기화되는 싱크로나이저링을 포함하며, 콘부에는 상기 싱크로나이저링과의 접촉면과 연통되는 오일배출홀이 복수로 관통 형성되는 것을 특징으로 하는 수동변속기의 동기장치를 개시하고 있다.
그러나, 특허문헌 1의 경우는, 이하 도 1을 참조하여 서술할 종래의 차량용 변속기의 동기 장치와 마찬가지로, 클러치기어와 스피드기어 사이의 회전 이격에 따른 변속감 저하라는 동일한 문제점을 가진다.
도 1은 종래의 차량용 변속기의 동기화 장치를 도시한 단면도이다.
도 1을 참조하면, 종래의 차량용 변속기의 동기화 장치는 변속기 주축(11)에 스플라인 결합되고 외주에 슬리브(13)가 축방향 이동 가능하게 결합되는 허브(12), 변속기 주축(11)에 공회전 가능하게 설치되는 스피드기어(14), 스피드기어(14)와 스플라인 결합되어 일체로 회전 가능하게 구비되고 슬리브(13)와 선택적으로 치합되는 클러치기어(15), 허브(12)와 클러치기어(15) 사이에 개재되고 슬리브(13)와 클러치기어(15)의 회전을 동기화시키는 싱크로링(16)을 포함하여 구성된다.
이 때, 종래의 차량용 변속기의 동기화 장치는 스피드기어(4)와 클러치기어(5)가 스플라인 치면 슬라이딩 결합 방식으로 결합하는 스플라인 결합 부분(7)에서 클러치기어(5)의 회전 시 경방향 유격이 발생하는 문제점이 있다.
또한, 클러치기어(5)의 회전 시 발생하는 경방향 유격에 따른 회전 이격은 싱크로링(16)의 진동을 초래하여 동기 치합 시 변속감을 저감시키는 문제점이 있다.
아울러, 변속감 저감은 운전자의 승차감을 저하시키는 문제점이 있다.
대한민국공개특허공보 제2012-0003635호
전술한 문제점을 해소함에 있어, 본 발명의 목적은 스피드기어와 클러치기어가 스플라인 치면 슬라이딩 결합 방식으로 결합하는 스플라인 결합 부분에서 클러치기어의 회전 시 경방향 유격 발생을 저지시키는 차량용 변속기의 동기화 장치를 제공함에 있다.
또한, 본 발명의 목적은 클러치기어의 회전 시 발생하는 경방향 유격을 저지시킴으로써 싱크로링의 진동을 저감시키는 차량용 변속기의 동기화 장치를 제공함에 있다.
아울러, 본 발명의 목적은 변속감 향상을 통해 운전자의 안정적인 운전을 도모하게 하는 차량용 변속기의 동기화 장치를 제공함에 있다.
본 발명의 실시예에 따른 차량용 변속기의 동기화 장치는 변속기 주축에 스플라인 결합되고 외주에 슬리브가 축방향 이동 가능하게 결합되는 허브, 변속기 주축에 공회전 가능하게 설치되는 스피드기어, 스피드기어와 스플라인 결합되어 일체로 회전 가능하게 구비되고 회전 시 스플라인 결합 부분의 경방향 유격에 따른 회전 이격을 흡수하도록 스피드기어의 측면에 회전이 구속되며 슬리브와 선택적으로 치합되는 클러치기어, 및 허브와 클러치기어 사이에 개재되고 슬리브와 클러치기어의 회전을 동기화시키는 싱크로링을 포함하여 구성된다.
이 경우, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 변속기의 동기화 장치는 클러치기어의 측면에는 환형의 가이드돌기가 돌출 형성되고, 스피드기어의 측면에는 가이드돌기를 수용하여 클러치기어의 회전 시 가이드돌기의 외주연이 접촉되어 가이드됨으로써 클러치기어의 회전 이격을 저지시키는 가이드홈이 형성될 수 있다.
한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른 차량용 변속기의 동기화 장치는 스피드기어의 측면에는 환형의 가이드돌기가 돌출 형성되고, 클러치기어의 측면에는 가이드돌기를 수용하여 클러치기어의 회전 시 그 내측벽이 가이드돌기에 접촉되어 가이드됨으로써 클러치기어의 회전 이격을 저지시키는 가이드홈이 형성될 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 의한 차량용 변속기의 동기화 장치는 스피드기어와 클러치기어가 스플라인 치면 슬라이딩 결합 방식으로 결합하는 스플라인 결합 부분에서 클러치기어의 회전 시 경방향 유격 발생을 저지시킨다.
또한, 본 발명에 의한 차량용 변속기의 동기화 장치는 클러치기어의 회전 시 발생하는 경방향 유격을 저지시킴으로써 싱크로링의 진동을 저감시킨다.
아울러, 본 발명에 의한 차량용 변속기의 동기화 장치는 변속감을 향상시켜 운전자의 안정적인 운전을 도모하게 한다.
도 1은 종래의 차량용 변속기의 동기화 장치를 도시한 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 변속기의 동기화 장치를 도시한 단면도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 차량용 변속기의 동기화 장치를 도시한 단면도이다.
본 발명에 있어 첨부된 도면은 종래 기술과의 차별성 및 명료성, 그리고 기술 파악의 편의를 위해 과장된 표현으로 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어로써, 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있으므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 기술적 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. 한편, 실시예는 본 발명의 청구범위에 제시된 구성요소의 예시적 사항에 불과하고, 본 발명의 권리범위를 한정하는 것이 아니며, 권리범위는 본 발명의 명세서 전반에 걸친 기술적 사상을 토대로 해석되어야 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 변속기의 동기화 장치를 도시한 단면도이고, 도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 차량용 변속기의 동기화 장치를 도시한 단면도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 변속기의 동기화 장치(100)는 허브(120), 스피드기어(140), 클러치기어(150), 및 싱크로링(160)을 포함하여 구성된다.
허브(120)는 변속기 주축(110)에 스플라인 결합되고 외주에 슬리브(130)가 축방향 이동 가능하게 결합된다. 이 때, 변속기 주축(110)은 변속기 하우징(미도시)에 회전 가능하게 설치되며, 엔진에 연결되어 그 동력을 전달받는다. 아울러, 슬리브(130)는 클러치기어(150)측으로 축방향 이동 가능하게 구비된다.
스피드기어(140)는 변속기 주축(110)에 공회전 가능하게 설치된다. 스피드기어(140)는 변속기 보조축(미도시)의 변속단 위치에 장착된 출력기어와 항상 치합되어 있다.
이 때, 스피드기어(140)의 측면에는 가이드홈(141)이 구비되어 후술하는 클러치기어(150)의 가이드돌기(151) 외주연과 접촉되어 회전 이격을 저지시키도록 구성된다. 가이드홈(141)은 CBN을 이용하여 가공할 수 있다.
클러치기어(150)는 스피드기어(140)와 스플라인 결합되어 일체로 회전 가능하게 구비되고, 변속 시 슬리브(130)와 선택적으로 치합된다.
이 경우, 클러치기어(150)의 회전 시 스피드기어(140)와 스플라인 치면 슬라이딩 결합 방식으로 결합하는 스플라인 결합 부분(170)에는, 전술한 바와 같이, 클러치기어(150)와 스피드기어(140)의 치면 조립 공차 등에 의해 경방향 유격이 발생할 수 있고, 이러한 경방향 유격에 의해 회전 시 발생하는 회전 이격은 싱크로링(160)의 진동을 유발하여 변속감 저하를 야기한다.
따라서, 클러치기어(150)는 스플라인 결합 부분(170)의 경방향 유격에 따른 회전 이격을 흡수하도록 스피드기어의 측면에 회전이 구속되게 구성되는 것이 바람직하다.
즉, 클러치기어(150)의 측면에는 환형의 가이드돌기(151)가 돌출 형성되어 회전 이격을 흡수하도록 구성될 수 있다. 상술하면, 클러치기어(150)는 스피드기어(140)를 마주보는 측면에 주축(110)을 회전축으로 하는 링 형상의 가이드돌기(151)가 구비되어 전술한 스피드기어(140)의 가이드홈(141)에 그 외주연이 접촉됨으로써 회전 이격의 발생이 저지되도록 구성될 수 있다.
한편, 싱크로링(160)은 허브(120)와 클러치기어(150) 사이에 개재되고, 슬리브(130)와 클러치기어(150)의 회전을 동기화시키는 역할을 수행한다. 싱크로링(160)에 관하여는 다수의 기술이 공지되어 있는 바, 본 발명의 간명한 설명을 위해 자세한 설명은 생략한다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 차량용 변속기의 동기화 장치(200)는 허브(220), 스피드기어(240), 클러치기어(250), 및 싱크로링(260)을 포함하여 구성된다. 이 때, 전술한 실시예에서의 허브(120), 스피드기어(140), 클러치기어(150), 및 싱크로링(260)과 중복되는 설명은 생략한다. 변속기 주축(210)와 슬리브(220)에 대한 설명 또한 생략한다.
스피드기어(240)의 측면에는 환형의 가이드돌기(241)가 돌출 형성되어 후술하는 클러치기어(250)의 회전 시 가이드홈(51)의 내측벽이 접촉되어 가이드됨으로써 스플라인 결합 부분(270)에서 발생할 수 있는 회전 이격을 저지시킨다.
클러치기어(250)의 측면에는 스피드기어(240)의 가이드돌기(241)를 수용하는 가이드홈(251)이 형성되고, 클러치기어(250)의 회전 시 가이드홈(251)의 내측벽이 이 가이드돌기(241)에 접촉되어 가이드됨으로써 회전 이격을 저지시키도록 구성된다.
이상에서와 같이, 본 발명에 의한 차량용 변속기의 동기화 장치는 스피드기어와 클러치기어가 스플라인 치면 슬라이딩 결합 방식으로 결합하는 스플라인 결합 부분에서 클러치기어의 회전 시 경방향 유격 발생을 저지시킴으로써 싱크로링의 진동을 저감시켜 변속감을 향상시킨다.
상술한 바와 같이, 본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 기초로 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해해야 한다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 이하 기술할 특허청구범위에 의하며, 상술한 발명의 구체적 내용을 토대로 정해져야 할 것이다.
본 발명은 차량용 변속기의 동기화 장치에 관한 것으로, 자동차 변속기 관련 산업분야에 이용 가능하다.
100, 200: 차량용 변속기의 동기화 장치
110, 210: 변속기 주축 120, 220: 허브
130, 230: 슬리브 140, 240: 스피드기어
141: 가이드홈 241: 가이드돌기
150, 250: 클러치기어 151: 가이드돌기
251: 가이드홈 160, 260: 싱크로링
170, 270: 스플라인 결합 부분

Claims (3)

  1. 변속기 주축에 스플라인 결합되고, 외주에 슬리브가 축방향 이동 가능하게 결합되는 허브;
    상기 변속기 주축에 공회전 가능하게 설치되는 스피드기어;
    상기 스피드기어와 스플라인 결합되어 일체로 회전 가능하게 구비되고, 회전 시 상기 스플라인 결합 부분의 경방향 유격에 따른 회전 이격을 흡수하도록 상기 스피드기어의 측면에 회전이 구속되며, 상기 슬리브와 선택적으로 치합되는 클러치기어; 및
    상기 허브와 상기 클러치기어 사이에 개재되고, 상기 슬리브와 상기 클러치기어의 회전을 동기화시키는 싱크로링;
    을 포함하는 차량용 변속기의 동기화 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 클러치기어의 측면에는 환형의 가이드돌기가 돌출 형성되고,
    상기 스피드기어의 측면에는 상기 가이드돌기를 수용하여 상기 클러치기어의 회전 시 상기 가이드돌기의 외주연이 접촉되어 가이드됨으로써 상기 클러치기어의 회전 이격을 저지시키는 가이드홈이 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 변속기의 동기화 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 스피드기어의 측면에는 환형의 가이드돌기가 돌출 형성되고,
    상기 클러치기어의 측면에는 상기 가이드돌기를 수용하여 상기 클러치기어의 회전 시 그 내측벽이 상기 가이드돌기에 접촉되어 가이드됨으로써 상기 클러치기어의 회전 이격을 저지시키는 가이드홈이 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 변속기의 동기화 장치.
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