KR950006978Y1 - 자동차용 수동 변속기의 동기 치합장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

자동차용 수동 변속기의 동기 치합장치

제1도는 본 고안에 의한 동기 치합장치의 조립상태 반 단면도.

제2도는 본 고안에 적용되는 싱크로나이저 링을 도시한 것으로서,

제2a도는 반 단면도,

제2b도는 측면도.

제3도는 종래 싱크로나이저링의 반 단면도.

제4도는 종래 동기치합장치의 반단면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 주축 2, 3 : 스피드 기어

6, 7 : 코운부 8, 9 : 클러치 기어

10, 11 : 싱크로나이저 링 12 : 허브

14 : 슬리이브 16 : 키이

17 : 스프링 18, 19 : 오일 유통공

21 : 슬롯

본 고안은 자동차용 수동 변속기의 싱크로나이저 링에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 싱크로나이저 링과 클러치 기어의 코운부의 마찰시 코운부 상면에 있던 오일이 쉽게 제거되도록 함으로써 마찰력 증대로 인하여 시프트 타임(Shift Time) 및 시프트 포오스(Shift Force)의 감소로 시프트 감각을 향상시키고 싱크로나이저링의 내면에 형성되는 슬롯의 크기를 축소하여 내구성 및 원가 절감의 효과를 얻을 수 있도록 한 자동차용 수동 변속기의 동기 치합장치에 관한 것이다.

자동차에 있어서의 변속기는 클러치와 추진축 사이에 설치되어 자동차의 주행상태 변화에 따른 엔진(Engine)의 회전력을 증대시키거나 감소시키는 역활을 수행하게 된다.

또한, 엔진의 공회전시 엔진과 구동륜과의 연결을 일정기간 동안 단속하는 역활을 수행한다.

이러한 변속기는 클러치와 변속기의 조작을 운전자가 직접 행하는 수동 변속기와, 클러치와 변속기의 조작이 유압에 의해 자동으로 행하여지는 자동 변속기로 대분(大分)되고 있다.

상기에서, 본 고안이 관계하는 수동 변속기의 선택기어방식(Selective Gear Type)에는 주축 위의 스플라인에 끼워진 섭동기어를 변속레버로 부축 위의 기어에 자유로 물리게 하는 섭동 기어식(Sliding-Mesh Type)과, 주축 위를 자유롭게 회전하는 기어와 부축기어가 항시 물린 상태로 회전되며 변속할 때 주축 상의 스플라인에 끼워져 섭동하는 도그 클러치를 주축상의 기어와 물리게하여 회전력을 주축에 전달하는 상기 물림식(Constant-Mesh Type)과, 상기 섭동 기어식 및 상시 물림식의 단점을 보완할 수 있도록 고안된 동기 물림식(Synchro-Mesh Type)으로 분류된다.

이러한 수동 변속기의 선택기어방식에 있어서, 본 고안은 동기 물림식이 적용되는 수동변속기에 관한 것으로서, 동기 물림식의 동기 치합장치는 클러치 허브, 클러치 슬리이브, 싱크로나이저 키이, 싱크로나이저 링, 싱크로나이저 스프링등으로 구성된다.

즉, 제4도는 종래 동기 치합장치의 측단면도로서, 주축(51)의 스플라인(52)에는 허브(53)가 치합되어 함께 회전하도록 되어 있으며, 이 허브(53)의 외주에는 홈(54)이 형성되어 이에 키이(55)가 삽입 설치된다.

상기한 허브(53)의 외측에는 슬리이브(56)가 스플라인으로 끼워져 축방향으로 이동 가능하게 되어 있으며, 키이(55)의 내측에는 스프링(57)이 탄지되어 슬리이브(56)의 내면에 밀착되는 상태가 유지되면서 상기 키이(55)의 돌기부(58)가 슬리이브(56)의 내면홈에 위치하게 된다.

그리고 스피드 기어(59)와 일체로 형성된 클러치 기어(60)에 형성되는 코운부(61)에는 싱크로나이저 링(62)이 위치하여 변속시 마찰을 유발토록 되어있다.

상기한 싱크로나이저 링(62)은 안쪽에 나사부가 형성되어 코운(61)와의 마찰력이 증대되도록 되어 있다.

이와 같이 구성되는 종래의 동기 치합장치는 변속기 기어 시프트 레버를 조작하면 슬리이브(56)가 이동하게 되고, 이에 따라 슬리이브(56)의 내부 스플라인 홈부에 물려 있는 돌기부(58)를 키이(55)가 함께 이동하면서 싱크로나이저 링(62)의 홈(63)을 밀게된다.

이와 함께 슬리이브(56)가 계속 이동함에 따라 싱크로나이저 링(62)의 나사부가 코운부(61)와 밀착되면서 스피드 기어(59)가 회전력을 전달 받기 시작하며, 이 상태에서는 키이(55)가 싱크로나이저 링(62)의 홈(63)측면에 접촉하는 상태가 된다.

이러한 작용으로 슬리이브(56)가 계속 이동하여 스피드 기어(59)와 싱크로나이저 링(62)이 동기되면 싱크로나이저 링(62)은 슬리이브(56)의 스플라인으로 들어가고, 슬리이브(56)의 스플라인과 클러치 기어(60)의 스플라인이 록킹되어져 동력이 전달된다.

이와 같은 동작과정에서 싱크로나이저 링(62)은 상기한 바와 같이 슬리이브(56)의 이동에 따라 코운부(61)와 밀착되면서 스피드 기어(59)에 초기의 동력전달을 전달하는 클러치작용을 하게 되는데, 이러한 클러치 작용을 수행함에 있어서는 클러치 기어(60)에 형성된 코운부(61)와 싱크로나이저 링(62) 내면의 나사부와의 마찰력이 가장 중요한 요인으로 작용하게 된다.

그리고 변속기내의 기어군들은 내부에 충진된 기어오일이 충분하게 공급되어 윤활작용 및 냉각작용을 하게 되며, 싱크로나이저 링(62)의 안쪽에 형성된 나사산부와 코운부(61)와의 사이에도 다른 부품들과 마찬가지로 기어오일이 공급되어지는데, 이의 기어오일이 적당량으로 공급되면 별다른 문제점이 제기되지 않는다.

그러나 종래 동기 치합장치에 있어서의 싱크로나이저 링(62)과 코운부(61)에는 구조적으로 기어오일이 과대하게 공급되었을때 이를 제거하여 줄 수 있는 장치가 구비되어 있지 않은 바, 싱크로나이저 링(62)이 코운부(61)와 밀착될 때 과다한 기어오일에 의하여 초기마찰이 제대로 이루어지지 않게 되어 마찰력 감소로 인한 초기동력 전달까지의 시프트 타임 및 스프트 포오스가 커져 시프트 감각이 좋지 않다는 문제점을 내포하고 있었다.

또한 상기에 적용되는 싱크로나이저 링(62)의 내면에는 제3도에서와 같이 나사산(64)의 직교방향으로 형성되는 다수의 슬롯(65)이 불 필요하게 싱크로나이저 링(62)의 전체 폭으로 길게 형성되어 있는 바, 싱크로나이저 링(62)의 내구성을 약화시키고, 제조시 가공공정을 길게 하여 제조원가의 상승요인이 된다는 문제점을 내포하고 있었다.

따라서, 본 고안은 상기 종래 기술의 문제점을 해소하기 위하여 안출된 것으로서, 본 고안의 목적은 싱크로나이저 링과 클러치 기어의 코운부와의 마찰시 코운부 상면에 있던 오일이 쉽게 제거되도록 함으로써, 마찰력 증대로 인하여 시프트 타임(Shift Time) 및 시프트 포오스(Shift Force)의 감소로 시프트 감각을 향상시키고 냉각효과를 증대 시킬 수 있도록 한 자동차용 수동변속기의 동기 치합장치를 제공하려는 것이다.

그리고 본 고안의 다른 목적은 싱크로나이저 링의 내구성을 향상시키고 가공을 용이하게 하여 제조원가를 절감할 수 있는 자동차용 수동 변속기의 동기 치합장치를 제공함에 있다.

상기의 목적을 실현하기 위하여 본 고안은, 주축의 스플라인에 결합되는 허브와, 상기의 허브 외측에 스플라인으로 결합되어 축방향의 이동 가능한 슬리이브와, 돌기부가 상기 슬리이브의 내면홈에 위치하도록 스프링에 의해 탄지되는 키이와, 스피드 기어에 고정되는 클러치 기어에 형성되는 코운부의 상부에 위치하여 변속시 마찰력을 발휘하면서 클러치 작용을 하는 싱크로나이저 링을 구비하여 구성되는 공지의 수동 변속기의 동기 치합장치에 있어서, 상기의 클러치 기어의 코운부에 다수의 오일 유통공을 형성함으로써, 코운부의 상면으로 공급된 기어오일이 쉽게 제거될 수 있도록 한 수동 변속기의 동기 치합장치를 제공함에 특징이 있다.

그리고 상기 싱크로나이저 링의 내면에 형성되는 슬롯을 싱크로나이저 링의 끝단부에서 적정의 거리를 두고 그외의 부분에 형성한 것에 특징이 있다.

이하, 상기의 목적을 구체적으로 실현할 수 있는 본 고안의 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

제1도는 본 고안에 의한 동기 치합장치의 측단면도로서, 주축(1)에는 두개의 스피드 기어(2) (3)가 베어링(4) (5)을 개재시켜 주축(1)의 회전에 관계 됨이 없이 자유롭게 조립된다.

이들 각 스피드 기어(2)(3)들의 내측에는 코운(6)(7)이 일체로 형성된 클러치 기어(8)(9)가 형성되어져 서로 대칭 되게 조립되며, 상기의 코운부(6)(7)에는 싱크로나이저 링(10)(11)이 결합된다.

그리고 스피드 기어(2)(3)사이에는 허브(12)가 위치하여 주축(1)의 스플라인(13)과 결합되어 있으며, 상기의 허브(12) 외측에는 슬리이브(14)가 좌우 이동가능하도록 스플라인 결합된다.

상기 허브(12)의 외측 다수의 곳에 마련된 홈(15)에는 키이(16)이 위치하며 이의 키이(16)내측에는 스프링(17)이 설치되어 슬리이브(14)의 내면에 밀착되는 상태가 유지된다.

상기에서 키이(16)는 공지와 같이 3곳에 설치된다.

이러한 구성에 의해 키이(16)는 슬리이브(14)의 내면에 위치하게 된다.

이와 같은 동기 치합장치에 있어서, 본 고안은 상기 코운부(6)(7)의 내단부에 오일 유통공(18)(19)를 형성하여 코운부(6)(7)의 상면으로 과다하게 기어오일이 공급되었을때 이의 오일 유통공(18)(19)으로 흘러 내릴 수 있도록 한 것이다.

상기에서 오일 유통공(18)(19)은 코운부(6)(7)의 원주상에 등간격으로 다수개가 형성된다.

또한, 싱크로나이저 링(10)(11)의 내면에는 제2도에서와 같이 나사산(20)과 직교하는 방향으로 형성되는 슬롯(21)을 끝단부로부터 적정의 거리를 두고 그외의 부분으로 종래 보다 짧게 형성하였다.

이와 같이 구성되는 본 고안의 작용효과를 설명하면 다음과 같다.

먼저, 변속을 위해 미도시된 시프트 레버를 조작하면 시프트 포크가 연동하여 슬리이브(14)를 축방향으로 이동시킴에 따라 시프팅이 시작되는데, 그 일예로 슬리이브(14)가 도면에서 좌측으로 이동된다고 가정하여 설명한다.

상기의 과정으로 슬리이브(14)가 이동하면 슬리이브(14)는 키이(10)와 함께 이동하면서 싱크로나이저 링(10)을 밀게 된다.

그러면 싱크로나이저 링(10)이 이동하여 코운부(6)의 상면과 밀착되면서 토오크가 발생되어 스피드 기어(2)가 회전력을 받기 시작하는 동기작용이 이루어지게 된다.

이러한 동작으로 스피드 기어(2)와 싱크로나이저 링(10)이 동기가 이루어지면 싱크로나이저 링(10)은 슬리이브(14)의 스플라인으로 들어가고, 슬리이브(14)의 계속되는 이동에 따라 슬리이브(14)의 스플라인과 클러치 기어(8)의 기어부가 결합되면서 동력이 전달되어진다.

상기와 같은 동기 동작과정에 있어서, 본 고안에서는 코운부(6)의 내단에 오일 유통공(18)을 형성하였는바, 코운부(6)의 상면에 공급되어진 잉여의 기어오일이 오일 유통공(18)를 통해 흘러내리게 되어 싱크로나이저 링(10)과 코운부(6)와의 초기 밀착시에 미끄럼이 발생되지 않고 바로 밀착 되어진다.

따라서, 마찰효과가 증대되어 시프트 타임(Shift Time) 및 시프트 포오스(Shift Force)의 감소로 시프트 감각을 향상시키고 냉각효과를 증대 시킬 수 있게 된다.

그리고 싱크로나이저 링(10)(11)의 내면으로 형성되는 슬롯(21)의 길이를 짧게 형성하였는 바, 싱크로나이저 링(10)(11)의 내구성을 향상시키고, 슬롯(21)의 가공공정을 단축하여 제조 원가를 절감할 수 있는 유용한 고안인 것이다.

Claims (1)

1. 주축(1)의 스플라인에 결합되는 허브(12)와, 상기의 허브(12) 외측에 스플라인으로 결합되어 축방향의 동 가능한 슬리이브(14)와, 돌기부가 상기 슬리이브(14)의 내면홈에 위치하도록 스프링(17)에 의해 탄지되는 키이(16)와, 스피드 코운부(6)(7)와 일체로 된 클러치 기어(8)(9)와, 코운부(6)(7)의 상부에 위치하여 변속시 마찰력을 발휘하면서 클러치 작용을 하는 싱크로나이저 링(10)(11)을 구비하여 구성되는 공지의 수동 변속기의 동기 치합장치에 있어서, 상기의 클러치 기어(8)(9)의 코운부(6)(7)에 다수의 오일 유통공(18)(19)을 형성하고 싱크로나이저 링(10)(11)의 내면으로 형성되는 슬롯(21)을 끝단부로부터 적정의 거리를 두고 그외의 부분으로 짧게 형성함을 특징으로 하는 자동차용 수동 변속기의 동기 치합장치.