KR100279995B1

KR100279995B1 - Synchronizer Spring in Keyless Synchronizer

Info

Publication number: KR100279995B1
Application number: KR1019970080447A
Authority: KR
Inventors: 조동룡
Original assignee: 정몽규; 현대자동차주식회사
Priority date: 1997-12-31
Filing date: 1997-12-31
Publication date: 2001-03-02
Also published as: KR19990060225A

Abstract

본 발명은 수동 변속기에 구비되는 키리스(Keyless) 동기 장치에 관한 것으로서, 특히 싱크로나이저 스프링의 형상을 변경하여 변속 조작감이 향상되고 변속이 신속하게 이루어지도록 한 키리스 동기 장치의 싱크로나이저 스프링에 관한 것이다.The present invention relates to a keyless synchronizing device provided in a manual transmission, and more particularly, to a synchronizer spring of a keyless synchronizing device which changes the shape of the synchronizer spring to improve the shift operation feeling and speeds up the shift. will be.

상기 본 발명은 기어 변속시 클러치 기어와 치합되게 내주에 스플라인치가 형성된 슬리이브와, 상기 슬리이브 이동시 스플라인치의 압력으로 싱크로나이저 링을 눌러 동기 작동이 이루어지도록 하는 싱크로나이저 스프링이 포함된 키리스 동기 장치에 있어서, 상기 싱크로나이저 스프링은 그 상단으로부터 슬리이브쪽 면에 기어 변속시 상기 슬리이브의 스플라인치와 접촉되면서 눌림력이 커지도록 일정 각도 이상으로 된 급경사면이 형성되고, 상기 급경사면과 반대 위치인 싱크로나이저 링쪽에 중립 위치시 상기 슬리이브의 스플라인치가 용이하게 빠지도록 일정 각도 이하로된 완경사면이 형성되며, 상기 급경사면은 상기 완경사면보다 상대적으로 짧게 형성된 것을 특징으로 한다.The present invention is a keyless synchronous device including a sleeve formed with a spline in the inner circumference to be engaged with the clutch gear during gear shift, and a synchronizer spring to press the synchronizer ring at the pressure of the spline during the movement of the sleeve to achieve a synchronous operation In the synchronizing spring is formed a steep inclined surface at a predetermined angle or more so that the pressing force is increased while contacting the spline of the sleeve when the gear shifts from the top to the sleeve side, the position opposite to the steep slope A neutral slope is formed at a predetermined angle or less so that the spline of the sleeve easily falls out at the neutral position of the in-synchronizer ring, and the steep slope is relatively shorter than the mild slope.

Description

키리스 동기 장치의 싱크로나이저 스프링Synchronizer Spring in Keyless Synchronizer

도 1은 수동 변속기의 키리스 동기 장치 중 더블콘식이 도시된 단면도이다.1 is a cross-sectional view of a double cone type of keyless synchronizing apparatus of a manual transmission.

도시된 바와 같은 더블콘식 키리스 동기 장치는 주축(11)에 스플라인 결합된 동시에 회전되는 허브 기어(12)와, 상기 허브 기어(12)의 바깥 둘레에 물려 있고 내주면에 스플라인치가 형성되어 변속 포오크(13)의 작용으로 전후 이동되는 슬리이브(14)와, 상기 슬리이브(14)의 스플라인치와 결합되어 변속 동력을 전달토록 하는 스피드 기어(15)와, 상기 슬리이브(14)와 스피드 기어(15) 사이에 위치되고 상기 슬리이브(14)와 결합되어 상기 스피드 기어(15)와의 동기 작용이 시작되도록 하는 싱크로 아우터 링(16)과, 상기 싱크로 아우터 링(16)의 내측에 위치되어 스피드 기어(15)와 결합되는 콘(17)과, 상기 콘(17)의 내측에 위치되어 상기 싱크로 아우터 링(16)의 밀착시 콘(17)과 하측에서 밀착되는 싱크로 이너 링(18)으로 구성된다.As shown, the double cone keyless synchronous device is splined to the main shaft 11 and rotates at the same time, and the hub gear 12 is rotated around the outer gear of the hub gear 12 and a spline is formed on the inner circumferential surface of the shift fork ( 13 and the speed gear 15 coupled to the spline of the sleeve 14 to transmit the shifting power, and the sleeve 14 and the speed gear ( A synchronizing outer ring 16 located between the synchronizing outer ring 16 and the sleeve 14 and coupled with the sleeve 14 to start synchronizing with the speed gear 15; Cone 17 coupled to the (15), and the inner ring of the cone 17, the inner ring 18 of the synchro outer ring 16 is in close contact with the cone 17 and the lower ring is in close contact .

그리고, 상기 스피드 기어(15)에는 그 측면에 상기 슬리이브(14)의 스플라인치와 내외 방향에서 상호 치합되어 동기 회전토록 클러치 기어(20)가 일체로 형성되고, 이 클러치 기어(20)의 측면의 원주 방향에 상기한 콘(17)이 스플라인 결합되어 있다.In addition, a clutch gear 20 is integrally formed on the side surface of the speed gear 15 so as to be engaged with the spline of the sleeve 14 in the inward and outward direction so as to be synchronized with each other. The cone 17 is splined in the circumferential direction of.

특히, 상기 슬리이브(14) 이동시 상기 싱크로 아우터 링(16)의 원추 클러치 작동을 위해서 싱크로 아우터 링(16)과 슬리이브(14) 사이에 싱크로나이저 스프링(19)이 설치되어 있다.In particular, a synchronizer spring 19 is provided between the synchro outer ring 16 and the sleeve 14 to operate the cone clutch of the synchro outer ring 16 when the sleeve 14 moves.

상기와 같이 구성되어 있는 키리스 동기 장치는 변속 작동으로 상기 슬리이브(14)의 이동시 상기 싱크로 아우터 링(16) 및 싱크로 이너 링(18)이 클러치 기어(20)에 내외 방향에서 클러치 작용을 함으로써 주축(11)의 회전 속도와 상기 스피드 기어(15)의 회전 속도를 동기시켜 점진적인 변속을 하도록 되어 있다.In the keyless synchronizing device configured as described above, when the sleeve 14 moves, the synchro outer ring 16 and the synchro ring 18 act on the clutch gear 20 in the inner and outer directions by shifting the sleeve 14. The speed change of the main shaft 11 and the speed of the speed gear 15 are synchronized.

즉, 변속 레버에 의해 작동되는 변속 포오크(13)에 의해 상기 슬리이브(14)가 이동하면 상기 싱크로나이저 스프링(19)이 상기 슬리이브(14)의 내면에 형성된 스플라인치(14a)에 의해 싱크로 아우터 링(16)을 상기 클러치 기어(20) 방향으로 밀게 된다.That is, when the sleeve 14 is moved by the shifting fork 13 operated by the shift lever, the synchronizer spring 19 is synchronized by the spline 14a formed on the inner surface of the sleeve 14. The outer ring 16 is pushed toward the clutch gear 20.

상기 싱크로 아우터 링(16)이 이동되면서 상기 클러치 기어(20)에 스플라인 결합된 콘(17)에 밀착되고, 동시에 상기 콘(17)의 내측에서 싱크로 이너 링(18)이 접촉되면서 내외 방향의 마찰력에 의해 클러치 작용을 함으로써 상기 스피드 기어(15)의 회전 속도를 주축(11)의 회전 속도로 동기시키게 된다.As the synchro outer ring 16 is moved, it is brought into close contact with the cone 17 splined to the clutch gear 20, and at the same time, the synchro inner ring 18 is in contact with the inside of the cone 17, and thus frictional force in the inward and outward directions is applied. By the clutch action, the rotation speed of the speed gear 15 is synchronized with the rotation speed of the main shaft 11.

상기와 같이 동기되면 슬리이브(14)가 더욱 이동되면서 클러치 기어(20)에 완전히 치합되어 허브 기어(12)와 클러치 기어(20)를 기계적으로 연결하므로 변속 동력이 전달되는 것이다.When synchronized as described above, as the sleeve 14 is further moved, it is completely engaged with the clutch gear 20 so as to mechanically connect the hub gear 12 and the clutch gear 20 so that the shifting power is transmitted.

여기서 상기한 싱크로나이저 스프링(19)은 기어 변속시 상기 슬리이브(14)가 싱크로 아우터 링(16)과 치합되도록 필요한 힘과 클러치 기어(20)의 콘(17)에 마찰을 발생시켜 동기 회전이 시작되도록 하는 역할을 하게 된다.In this case, the synchronizer spring 19 generates friction necessary to the cone 17 of the clutch gear 20 and the force necessary to engage the sleeve 14 with the synchronizer outer ring 16 when the gear shifts. To get started.

그러나 상기 싱크로나이저 스프링(19)은 상기 슬리이브(14)가 중립 위치로 이동될 때는 특별한 역할을 하지 않는다.However, the synchronizer spring 19 does not play a special role when the sleeve 14 is moved to the neutral position.

하지만 종래 기술의 싱크로나이저 스프링은 도 2에 도시된 바와 같이 슬리이브(14)의 스플라인치(14a)와 접촉되는 상면(19a)이 좌우 대칭형으로 형성되어 슬리이브(14)가 기어치합 위치나 중립 위치로 이동될 때 동일한 힘을 부여하기 때문에 변속 시간을 단축하고 변속 조작감을 향상시키는 데는 한계가 발생되는 문제점이 있다.However, in the prior art synchronizer spring, as shown in FIG. 2, the upper surface 19a contacting the spline 14a of the sleeve 14 is symmetrically formed so that the sleeve 14 may be in gear engagement position or neutral. Since the same force is given to the moving position, a limitation arises in shortening the shift time and improving the shift operation feeling.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 슬리이브의 스플라인치와 접촉되는 싱크로나이저 스프링의 상면 형상을 기어 변속시에 작용되는 면은 급경사이면서 짧게 하고, 중립 위치시 작용되는 면은 완경사이면서 길게 형성하여 결국 변속 조작감이 향상되게 하는 키리스 동기 장치의 싱크로나이저 스프링을 제공하는 데 있다.The present invention has been made in order to solve the above problems, the upper surface of the synchronizer spring in contact with the spline of the sleeve, the surface acting when the gear shifting between the steep and short, the surface acting in the neutral position is a gentle slope In addition, the present invention provides a synchronizer spring of a keyless synchronizer which is formed long and thus improves a feeling of shift operation.

상기한 과제를 실현하기 위한 본 발명의 키리스 동기 장치의 싱크로나이저 스프링은, 기어 변속시 클러치 기어와 치합되게 내주에 스플라인치가 형성된 슬리이브와, 상기 슬리이브 이동시 스플라인치의 압력으로 싱크로나이저 링을 눌러 동기 작동이 이루어지도록 하는 싱크로나이저 스프링이 포함된 키리스 동기 장치에 있어서, 상기 싱크로나이저 스프링은 그 상단으로부터 슬리이브쪽 면에 기어 변속시 상기 슬리이브의 스플라인치와 접촉되면서 눌림력이 커지도록 일정 각도 이상으로 된 급경사면이 형성되고, 상기 급경사면과 반대 위치인 싱크로나이저 링쪽에 중립 위치시 상기 슬리이브의 스플라인치가 용이하게 빠지도록 일정 각도 이하로 된 완경사면이 형성되며, 상기 급경사면은 상기 완경사면보다 상대적으로 짧게 형성된 것을 특징으로 한다.The synchronizer spring of the keyless synchronizing apparatus of the present invention for achieving the above-mentioned problems, a sleeve having a spline formed in the inner circumference to engage with the clutch gear during gear shifting, and press the synchronizer ring at the pressure of the spline during the movement of the sleeve In a keyless synchronous device including a synchronizer spring for synchronizing operation, the synchronizer spring is fixed so as to be in contact with the spline of the sleeve when the gear shifts from the upper end to the sleeve side so that the pressing force increases. A steep slope formed at an angle or more is formed, and a mild slope formed at a predetermined angle or less so that the spline of the sleeve easily falls out at a neutral position on the synchronizer ring that is opposite to the steep slope is formed. Characterized in that it is formed relatively shorter than the gentle slope The.

도 1은 키리스 동기 장치의 단면도로서, 종래 기술의 싱크로나이저 스프링이 설치된 도면,1 is a cross-sectional view of a keyless synchronization device, in which a prior art synchronizer spring is installed;

도 2는 종래 기술의 싱크로나이저 스프링이 도시된 주요부 확대도,2 is an enlarged view of an essential part of a prior art synchronizer spring,

도 3은 본 발명에 따른 키리스 동기 장치의 싱크로나이저 스프링이 설치된 단면도 및 확대도이다.3 is a cross-sectional view and enlarged view of a synchronizer spring of a keyless synchronization device according to the present invention.

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉<Explanation of symbols for main parts of drawing>

54 : 슬리이브 54a : 스플라인치54 sleeve 50a spline

56 : 싱크로나이저 링 59 : 싱크로나이저 스프링56: synchronizer ring 59: synchronizer spring

59a : 급경사면 59b : 완경사면59a: steep slope 59b: mild slope

59c : 평면 60 : 클러치 기어59c: flat 60: clutch gear

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 3은 키리스 동기 장치의 단면도로서, 본 발명에 의한 싱크로나이저 스프링이 설치된 도면과 주요부의 확대도이다.3 is a cross-sectional view of a keyless synchronizing device, in which a synchronizer spring according to the present invention is installed and an enlarged view of a main part thereof.

도시된 바와 같이 상기 싱크로나이저 스프링(59)은 그 상단으로부터 좌우방향으로 급경사면(59a)과 완경사면(59b)으로 형성되되, 상기 급경사면(59a)은 슬리이브(54)쪽에 형성되고, 상기 완경사면(59a)은 싱크로나이저 링(56)쪽에 형성되어 있다.As shown, the synchronizer spring 59 is formed of a steep slope 59a and a mild slope 59b in a lateral direction from an upper end thereof, and the steep slope 59a is formed on the sleeve 54. The mildly inclined surface 59a is formed on the synchronizer ring 56 side.

즉, 상기 싱크로나이저 스프링(59)은 기어 변속시 클러치 기어(60)와 치합되게 내주에 스플라인치(54a)가 형성된 슬리이브(54)와 이 슬리이브(54)와 치합되는 싱크로나이저 링(56) 사이에 위치되는 바, 상기 슬리이브(54) 이동시 스플라인치(54a)의 압력으로 싱크로나이저 링(56)을 눌러 동기 작동이 이루어지도록 하는 역할을 하게 된다.That is, the synchronizer spring 59 has a sleeve 54 having a spline 54a formed therein so as to be engaged with the clutch gear 60 when the gear shifts, and a synchronizer ring 56 engaged with the sleeve 54. Bar) is positioned between the, so that the synchronizer ring 56 by pressing the synchronizer ring 56 at the pressure of the spline 54a when the sleeve 54 moves.

여기서 상기한 싱크로나이저 링(56)은 더블콘식 동기 장치에서는 싱크로 아우터 링과 동일하다.Here, the synchronizer ring 56 is the same as the synchronizer outer ring in the double cone type synchronization device.

상기한 바와 같은 싱크로나이저 스프링(59)에서 급경사면(59a)은 기어 변속시 상기 슬리이브(54)의 스플라인치(54a)와 접촉되면서 눌림력이 커지도록 일정 각도(θ₁) 이상으로 형성되고, 상기 완경사면(59b)은 중립 위치시 상기 슬리이브(54)의 스플라인치(54b)가 용이하게 빠지도록 일정 각도(θ₂) 이하로 형성되어 있는 것이다.In the synchronizer spring 59 as described above, the steep inclined surface 59a is formed at a predetermined angle θ ₁ or more so that the pressing force is increased while contacting the spline 54a of the sleeve 54 when the gear shifts. The mildly inclined surface 59b is formed at a predetermined angle θ ₂ or less so that the spline 54b of the sleeve 54 easily falls out at the neutral position.

그리고, 상기 급경사면(59a)은 상기 완경사면(59b)보다 그 길이가 상대적으로 짧게 형성되어 있고, 상기 급경사면(59a)과 완경사면(59b) 사이의 상면은 슬리이브(54)의 이동이 용이하도록 축방향과 나란한 평면(59c)으로 형성되어 있다.The steep slope 59a is formed to have a relatively shorter length than the mild slope 59b, and the upper surface between the steep slope 59a and the mild slope 59b has a movement of the sleeve 54. It is formed in the plane 59c parallel to an axial direction so that it may be easy.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 키리스 동기 장치의 싱크로나이저 스프링의 작용을 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation of the synchronizer spring of the keyless synchronization device according to the present invention configured as described above are as follows.

본 발명의 싱크로나이저 스프링(59)은 상면에 급경사면(59a)과 완경사면(59b)이 형성되어 있으므로 기어 치합시에 급경사면(59a)을 통해 슬리이브(54)가 신속하게 이동하게 함과 동시에 싱크로나이저 링에 대한 눌림력이 커지도록 하고, 중립 위치시에는 슬리이브(54)가 걸림감이 최소화된 상태에서 중립 위치로 되돌아오게 한다.In the synchronizer spring 59 of the present invention, the steep slope 59a and the mild slope 59b are formed on the upper surface thereof, so that the sleeve 54 moves quickly through the steep slope 59a during gear engagement. At the same time, the pressing force on the synchronizer ring is increased, and in the neutral position, the sleeve 54 is returned to the neutral position in a state in which the jamming is minimized.

즉 상기 슬리이브(54)가 클러치 기어(60) 방향으로 이동될 때 상대적으로 길이가 짧은 싱크로나이저 스프링(59)의 급경사면(59a)을 신속하게 넘어가게 된다. 또한 상기 싱크로나이저 스프링(59)의 급경사면(59a)이 일정각(θ₁) 이상으로 형성되어 있으므로 슬리이브(54)로부터의 눌림력이 커져 싱크로나이저 링(56)과 클러치 기어(60)의 마찰력도 그 만큼 향상되게 된다.That is, when the sleeve 54 is moved in the direction of the clutch gear 60, the sleeve 54 quickly crosses the steep slope 59a of the synchronizer spring 59 having a relatively short length. In addition, since the steep inclined surface 59a of the synchronizer spring 59 is formed at a predetermined angle θ ₁ or more, the pressing force from the sleeve 54 is increased, so that the synchronizer ring 56 and the clutch gear 60 are separated. The frictional force is improved by that much.

따라서 기어 변속시 싱크로나이저 링(56)과 클러치 기어(60) 사이에 마찰력이 신속하면서도 크게 이루어지게 되므로 동기 속도를 빠르게 하여 결국 변속 시간을 단축하게 된다.Therefore, since the frictional force is made quickly and largely between the synchronizer ring 56 and the clutch gear 60 during gear shifting, the synchronous speed is increased, thereby shortening the shift time.

한편, 상기 슬리이브(54)가 중립 위치로 돌아올 때는 싱크로나이저 스프링(59)의 완경사면(59b)에 의해 슬리이브(54)의 스플라인치(54a)에 작용되는 걸림 저항력이 작아지기 때문에 비교적 작은 힘으로도 중립 위치로 넘어 올 수 있게 되어 변속 조작감이 향상되게 된다.On the other hand, when the sleeve 54 is returned to the neutral position, since the locking resistance acting on the spline 54a of the sleeve 54 is reduced by the mildly inclined surface 59b of the synchronizer spring 59, it is relatively small. The force can be moved to the neutral position, thereby improving the shift operation feeling.

상술한 바와 같은 본 발명의 키리스 동기 장치의 싱크로나이저 스프링은 급경사면과 완경사면에 의해 슬리이브 이동시 변속 시간을 단축시켜 주고, 변속 조작감이 향상되도록 한다.The synchronizer spring of the keyless synchronizing apparatus of the present invention as described above shortens the shift time during the movement of the sleeve by the steep slope and the mild slope, so that the shift operation feeling is improved.

Claims

기어 변속시 클러치 기어와 치합되게 내주에 스플라인치가 형성된 슬리이브와, 상기 슬리이브 이동시 스플라인치의 압력으로 싱크로나이저 링을 눌러 동기 작동이 이루어지도록 하는 싱크로나이저 스프링이 포함된 키리스 동기 장치에 있어서,In the keyless synchronizing device including a sleeve having a spline formed in the inner circumference to mesh with the clutch gear when shifting gears, and a synchronizer spring to press the synchronizer ring at the pressure of the spline during the movement of the sleeve to achieve a synchronous operation.

상기 싱크로나이저 스프링은 그 상단으로부터 슬리이브쪽 면에 기어 변속시 상기 슬리이브의 스플라인치와 접촉되면서 눌림력이 커지도록 일정 각도 이상으로 된 급경사면이 형성되고, 상기 급경사면과 반대 위치인 싱크로나이저 링쪽에 중립 위치시 상기 슬리이브의 스플라인치가 용이하게 빠지도록 일정 각도 이하로 된 완경사면이 형성되며,The synchronizer spring has a steep slope formed at an angle greater than a predetermined angle so that the pressing force is increased while contacting the spline of the sleeve when the gear shifts from the top thereof to the sleeve side, and the synchronizer is opposite to the steep slope. When the neutral position on the ring side, the slanted slope is formed at an angle less than a predetermined angle so that the spline of the sleeve easily falls out,

상기 급경사면은 상기 완경사면보다 상대적으로 짧게 형성된 것을 특징으로 하는 키리스 동기 장치의 싱크로나이저 스프링.And the steep slope is shorter than the mild slope.

제 1 항에 있어서,The method of claim 1,

상기 급경사면과 완경사면 사이의 상면은 축방향과 나란한 평면으로 형성된 것을 특징으로 하는 키리스 동기 장치의 싱크로나이저 스프링.The upper surface between the steep slope and the gentle slope is a synchronizer spring of the keyless synchronizer, characterized in that formed in a plane parallel to the axial direction.