KR100360642B1 - synchronizer of manual transmission - Google Patents

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Abstract

본 발명은 종래의 마찰작용을 하는 싱크로나이저 링과 클러치 기어를 제거할 수 있고, 싱크로나이저 스프링과 싱크로나이저 키를 제거하여 구조를 단순화함과 아울러 구성부품을 대폭적으로 줄일 수 있고, 원가를 절감할 수 있으며, 변속감을 향상시킬 수 있는 수동변속기의 동기장치를 제공하기 위한 것이다.The present invention can eliminate the conventional friction actuating synchronizer ring and clutch gear, and by simplifying the structure by removing the synchronizer spring and synchronizer key, significantly reduce the components, cost can be reduced It is possible to, and to provide a synchronization device of a manual transmission that can improve the feeling of shift.

이러한 동기장치는 주축상에 스플라인 결합되어 주축과 일체로 회전이 이루어지는 클러치 허브와, 상기 클러치 허브의 외주면 기어부에 축방향으로 이동 가능하도록 치합되는 슬리브와, 상기 슬리브의 양측에 배치되어 슬리브의 이동에 의해 동력이 전달되는 스피드 기어와, 상기 슬리브의 동기 작용시 동기 위치를 지지하도록 클러치 허브와 슬리브 사이에 설치되는 지지수단과, 상기 슬리브의 회전력을 스피드 기어로 전달하도록 슬리브와 스피드 기어 사이에 설치되는 동력 전달수단으로 이루어진다.Such a synchronous device includes a clutch hub which is splined on the main shaft and rotates integrally with the main shaft, a sleeve engaged with the outer peripheral gear portion of the clutch hub so as to be axially movable, and disposed on both sides of the sleeve to move the sleeve. A speed gear to which power is transmitted by the power source, support means installed between the clutch hub and the sleeve to support the synchronous position when the sleeve is synchronized with the sleeve, and between the sleeve and the speed gear to transmit the rotational force of the sleeve to the speed gear; Consisting of a power transmission means.

Description

수동 변속기용 동기장치 { synchronizer of manual transmission }Synchronizer for manual transmission {synchronizer of manual transmission}

본 발명은 수동변속기용 동기장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 구성부품을 대폭 줄일 수 있어 원가를 절감할 수 있고 구조를 단순화하여 안정된 변속이 가능하고 변속감을 향상시킬 수 있는 수동변속기용 동기장치에 관한 것이다.The present invention relates to a synchronous device for a manual transmission, and more particularly, a component can be drastically reduced to reduce costs and to simplify the structure to allow stable transmission and to improve the feeling of shift. It is about.

일반적으로 수동 변속기의 기어 물림 방식에는 섭동 기어식, 상시 물림식, 동기 물림식이 있는데, 최근의 수동 변속기는 대개 섭동 물림식과 상시 물림식의 단점을 보완할 수 있도록 설계된 동기 물림식을 주로 채택하고 있다.In general, the gear bite of the manual transmission includes a perturbation gear, a constant bite, and a synchronous bite. In recent years, a manual transmission mainly adopts a synchronous bite designed to compensate for the disadvantages of the perturbation and the bite. .

도 1은 종래 기술에 따른 동기 물림식 동기장치의 반 단면도이다.1 is a half cross-sectional view of a synchronous meshed synchronization device according to the prior art.

종래의 동기장치는 엔진으로부터 동력이 제공되는 주축(102) 상에 싱크로나이저 허브(104)가 스플라인 결합되어 주축(102)과 일체로 회전이 이루어지며, 이 싱크로나이저 허브(104)의 외주면 기어부에는 축방향으로 이동 가능하도록 슬리브(106)가 치합된다.In the conventional synchronizer, the synchronizer hub 104 is splined on the main shaft 102, which is powered from the engine, so that the synchronizer hub 104 rotates integrally with the main shaft 102, and the outer peripheral gear portion of the synchronizer hub 104 is rotated. The sleeve 106 is engaged to be movable in the axial direction.

그리고 싱크로나이저 허브(104)의 양측에는 슬리브(106)와 선택적으로 치합되는 클러치 기어(108)와 결합되는 스피드 기어(110)가 배치되며, 이 클러치 기어(108)의 내측에 형성되는 코운부(112)에는 동기시 동기 작용을 수행하는 싱크로나이저 링(116)이 배치되어 이루어진다.The speed gear 110 coupled to the clutch gear 108 to be selectively engaged with the sleeve 106 is disposed at both sides of the synchronizer hub 104, and a corner portion formed inside the clutch gear 108 may be formed. 112, a synchronizer ring 116 is arranged to perform a synchronous action.

싱크로나이저 링(116)은 클러치 기어의 코운부(112)와의 마찰작용을 위해 내주면에 일정 경사각을 갖는 마찰부(114)가 형성된다.The synchronizer ring 116 is provided with a friction portion 114 having a predetermined inclination angle on the inner circumferential surface for friction action with the corner portion 112 of the clutch gear.

그리고, 클러치 허브(104)의 외주면에는 원주 방향 등간격으로 싱크로나이저 키(118)가 배치되며, 이 싱크로나이저 키(118)는 그 내측부에 탄지되는 두 개의 싱크로나이저 스프링(120)의 탄성력에 의하여 지지되며, 슬리브(106)가 좌측 또는 우측으로 이동하게 되면 싱크로나이저 링의 마찰부(114)가 클러치 기어의 코운부(112)와 밀착하여 마찰작용을 하여, 스피드 기어(110)가 회전력을 전달받기 시작하며, 슬리브(106)의 계속적인 동작 과정으로 싱크로나이저 링(116)과 클러치 기어(108)가 동기되어 동력이 전달된다.In addition, a synchronizer key 118 is disposed on the outer circumferential surface of the clutch hub 104 at equal intervals in the circumferential direction, and the synchronizer key 118 is caused by the elastic force of the two synchronizer springs 120 held on the inner side thereof. When the sleeve 106 is moved to the left or the right, the friction part 114 of the synchronizer ring is in close contact with the corner part 112 of the clutch gear, and the speed gear 110 transmits rotational force. Receiving begins, and the synchronizer ring 116 and the clutch gear 108 are synchronized with power in the continuous operation of the sleeve 106.

그러나, 상기한 바와 같이 이루어진 종래 기술에 따른 동기장치는 초기 동기 작용시 동기가 점차적으로 이루어지도록 마찰작용을 하기 위해 싱크로나이저 링과 클러치 기어를 필요로 하고, 또한 슬리브의 좌우측 이동시 슬리브의 이동위치를 지지하기 위해 클러치 허브의 외주면에 배치되는 싱크로나이저 키와 이 싱크로나이저 키에 탄성력을 부여하는 두 개의 싱크로나이저 스프링이 필요로 하기 때문에, 그 구조가 복잡하고 구성부품가 증가되어 비용이 증대되고, 조립 작업이 어렵고 조립시간이 길어지는 문제점에 있다.However, the synchronizing device according to the prior art made as described above requires a synchronizer ring and a clutch gear for frictional action so that synchronization occurs gradually during initial synchronizing action, and also the movement position of the sleeve when the left and right sides of the sleeve move. The support requires a synchronizer key disposed on the outer circumferential surface of the clutch hub and two synchronizer springs that give elasticity to the synchronizer key, which is complicated in structure, increases in components, and increases cost. This is a difficult and long assembly time problem.

또한, 구성부품이 복잡한 관계로 생산 가공시 불량이나 조립불량 등으로 인하여 변속이 불량하거나, 변속감이 저하되는 문제점이 있다.In addition, there is a problem in that the shifting is poor or the shifting feeling is lowered due to defects or poor assembly during production processing due to complicated components.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은 종래의 마찰작용을 하는 싱크로나이저 링과 클러치 기어를 제거할 수 있고, 싱크로나이저 스프링과 싱크로나이저 키를 제거하여 구조를 단순화함과 아울러 구성부품을 대폭적으로 줄일 수 있고, 원가를 절감할 수 있으며, 변속감을 향상시킬 수 있는 수동변속기의 동기장치를 제공하는 데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to remove the synchronizer ring and the clutch gear which act as a conventional friction, and to simplify the structure by removing the synchronizer spring and the synchronizer key. In addition, the present invention provides a synchronization device for a manual transmission that can significantly reduce components, reduce costs, and improve shifting feeling.

도 1은 종래 기술에 따른 동기장치의 반 단면도이고,1 is a half sectional view of a synchronization device according to the prior art,

도 2는 본 발명에 따른 동기장치의 반 단면도이고,2 is a half sectional view of a synchronizer according to the present invention;

도 3 (A),(B)는 본 발명에 따른 동기장치의 동력전달수단을 나타낸 측면도이고,3 (A), (B) is a side view showing the power transmission means of the synchronous device according to the present invention,

도 4는 본 발명에 따른 동기장치의 사용 상태도이다.4 is a state diagram of use of the synchronization device according to the present invention.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

2 : 주축 4 : 클러치 허브2: spindle 4: clutch hub

6 : 슬리브 8,10 : 스피드 기어6: sleeve 8,10: speed gear

20 : 지지볼 22 : 탄성부재20: support ball 22: elastic member

26, 28, 30 : 제1, 2, 3걸림홈 34, 36 : 치합돌기26, 28, 30: the first, second, third engaging groove 34, 36: engaging projection

38, 40 : 치합홈38, 40: engagement groove

상기한 과제를 실현하기 위한 본 발명에 따른 수동변속기용 동기장치는 주축상에 스플라인 결합되어 주축과 일체로 회전이 이루어지는 클러치 허브와, 상기 클러치 허브의 외주면 기어부에 축방향으로 이동 가능하도록 치합되는 슬리브와, 상기 슬리브의 양측에 배치되어 슬리브의 이동에 의해 동력이 전달되는 스피드 기어와, 상기 슬리브의 동기 작용시 동기 위치를 지지하도록 클러치 허브와 슬리브 사이에 설치되는 지지수단과, 상기 슬리브의 회전력을 스피드 기어로 전달하도록 슬리브와 스피드 기어 사이에 설치되는 동력 전달수단으로 이루어짐을 특징으로 한다.Synchronizing apparatus for a manual transmission according to the present invention for realizing the above object is a spline coupled to the main shaft and the clutch hub which is rotated integrally with the main shaft and the outer peripheral surface of the clutch hub is geared to be movable in the axial direction A sleeve, a speed gear disposed on both sides of the sleeve to transmit power by movement of the sleeve, support means installed between the clutch hub and the sleeve to support the synchronous position when the sleeve is synchronized, and rotational force of the sleeve Characterized in that the power transmission means is installed between the sleeve and the speed gear to transmit to the speed gear.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예를 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명에 따른 수동변속기용 동기장치의 반 단면도이다.2 is a half sectional view of a synchronous device for a manual transmission according to the present invention.

이러한 동기장치는 엔진으로부터 동력이 전달되어 구동되는 주축(2)상에 스플라인 결합되어 주축(2)과 일체로 회전이 이루어지는 클러치 허브(4)와, 이 클러치 허브(4)의 외주면 기어부에 축방향으로 이동 가능하도록 치합되는 슬리브(6)와, 이 슬리브(6)의 양측에 배치되어 슬리브(6)의 이동에 의해 동력이 전달되는 스피드 기어(8,10)와, 슬리브(6)의 이동시 동기 위치를 지지하도록 클러치 허브(4)와 슬리브(6) 사이에 설치되는 지지수단과, 슬리브(6)의 회전력을 스피드 기어(8,10)로 전달하도록 슬리브(6)와 스피드 기어(8,10) 사이에 설치되어 동력 전달수단으로 이루어진다.Such a synchronous device is a clutch hub 4 which is splined onto a main shaft 2 driven by transmission of power from an engine and rotates integrally with the main shaft 2, and an outer peripheral gear portion of the clutch hub 4. A sleeve 6 engaged to be movable in a direction, speed gears 8 and 10 disposed on both sides of the sleeve 6 and transmitting power by the movement of the sleeve 6, and when the sleeve 6 is moved; Support means provided between the clutch hub 4 and the sleeve 6 to support the synchronous position, and the sleeve 6 and the speed gear 8, to transmit the rotational force of the sleeve 6 to the speed gear (8, 10) 10) is installed between the power transmission means.

상기 지지수단은 슬리브(6)가 좌측 또는 우측으로 이동하여 좌우측 스피드기어(8,10)와 치합될 때 슬리브(6)가 이탈되는 것을 방지하기 위해 슬리브(6)를 탄성적으로 지지하는 역할을 하는 것으로, 클러치 허브(4)의 외주면 둘레방향으로 반경방향으로 형성되는 삽입홀(16)과, 이 삽입홀(16)에 삽입되는 지지볼(20)과, 이 지지볼(20)과 삽입홀(16) 사이에 개재되어 지지볼(20)에 일정 탄성력을 부여하는 탄성부재(22)와, 상기 지지볼(20)이 끼워져 걸림 작용될 수 있도록 슬리브(6)의 내측면에 오목하게 형성되는 걸림홈(26,28,30)으로 이루어진다.The support means serves to elastically support the sleeve 6 to prevent the sleeve 6 from detaching when the sleeve 6 is moved left or right and engaged with the left and right speed gears 8, 10. Insertion hole 16 formed radially in the circumferential direction of the outer peripheral surface of the clutch hub 4, the support ball 20 to be inserted into the insertion hole 16, the support ball 20 and the insertion hole Interposed between the 16 and the elastic member 22 to impart a predetermined elastic force to the support ball 20, and the support ball 20 is formed concave on the inner surface of the sleeve 6 so that the support ball can be engaged It consists of a locking groove (26, 28, 30).

여기에서, 상기 탄성부재(22)는 코일 스프링으로 이루어짐이 바람직하며, 걸림홈은 슬리브(6)의 중앙에 위치되어 중립 상태일 때 슬리브(6)의 위치를 지지하는 제1걸림홈(26)과, 슬리브(6)가 도면에서 보아 좌측으로 이동되어 좌측 스피드 기어(8)와 치합될 때 지지하는 제2걸림홈(28)과, 슬리브(6)가 도면에서 보아 우측으로 이동되어 우측 스피드 기어(10)와 치합될 때 지지하는 제3걸림홈(30)으로 이루어진다.Here, the elastic member 22 is preferably made of a coil spring, the locking groove is located in the center of the sleeve 6, the first locking groove 26 for supporting the position of the sleeve 6 when in a neutral state And a second catching groove 28 for supporting when the sleeve 6 is moved to the left as shown in the drawing and engaged with the left speed gear 8, and the sleeve 6 is moved to the right as seen in the drawing to show the right speed gear. It consists of a third locking groove (30) to support when engaged with the (10).

이와 같은 지지수단은 슬리브(6)와 클러치 허브(4) 사이에 하나 또는 그 이상 설치될 수 있다.One or more such support means may be provided between the sleeve 6 and the clutch hub 4.

상기 동력전달수단은 도 3에 도시된 바와 같이, 양측 스피드 기어(8,10)의 슬리브(6)와 마주보는 측면에 둘레방향으로 일정 간격을 두고 다수개로 형성되는 치합돌기(34,36)와, 이 치합돌기(34,36)가 삽입되어 동기작용이 이루어지도록 슬리브(6)의 양쪽 측면에 둘레방향으로 일정 간격을 두고 형성되는 치합홈(38,40)으로 이루어진다.As shown in FIG. 3, the power transmission means includes a plurality of engagement protrusions 34 and 36 formed on a side facing the sleeve 6 of both speed gears 8 and 10 at regular intervals in a circumferential direction. The coupling protrusions 34 and 36 are inserted into the coupling grooves 38 and 40 formed at regular intervals on both sides of the sleeve 6 in a circumferential direction so that the synchronization is achieved.

여기에서, 상기 치합돌기(34,36)는 치합홈(38,40)에 보다 쉽게 삽입됨과 아울러 초기 마찰작용을 수행할 수 있도록 갈수록 그 폭이 좁아지는 사다리꼴 형태로 형성되고, 치합홈(38,40)은 치합돌기(34,36)의 형상과 동일한 형상으로 형성되어 치합돌기(34,36)와의 동기작용이 원활하게 이루어지도록 한다.Here, the fitting protrusions 34 and 36 are formed in a trapezoidal shape, the width of which is gradually narrowed so as to be more easily inserted into the fitting grooves 38 and 40 and to perform an initial frictional action. 40 is formed in the same shape as the shape of the protrusions (34, 36) so that the synchronization with the engagement protrusions (34, 36) is made smoothly.

이와 같이 이루어진 본 발명에 따른 수동변속기용 동기장치의 작용을 다음에서 설명한다.The operation of the synchronous device for the manual transmission according to the present invention made as described above will be described below.

도 4는 본 발명에 따른 수동변속기용 동기장치의 작동 상태도이다.4 is an operational state diagram of a synchronous device for a manual transmission according to the present invention.

변속레버의 조작에 따라 시프트 포크(46)가 축방향으로 좌측 또는 우측으로 이동되면 슬리브(6)가 이동된다. 이때, 슬리브(6)는 지지볼(20)이 제1걸림홈(26)에 끼워진 상태로 되어 중립상태를 유지하다가 슬리브(6)가 이동되면 지지볼(20)이 탄성부재(22)의 탄성력을 극복하고 제1걸림홈(26)에서 빠져나오면서 슬리브(6)가 최종적으로 이동되면 지지볼(20)은 제2걸림홈(28)에 걸림 작용되어 동기 위치를 지지한다.When the shift fork 46 is moved left or right in the axial direction according to the operation of the shift lever, the sleeve 6 is moved. At this time, the sleeve 6 is in a state in which the support ball 20 is fitted into the first locking groove 26 to maintain a neutral state, and when the sleeve 6 is moved, the support ball 20 is an elastic force of the elastic member 22. When the sleeve 6 is finally moved while overcoming and exiting from the first locking groove 26, the support ball 20 is engaged with the second locking groove 28 to support the synchronous position.

그리고, 슬리브(6)가 도면에서 보아 좌측으로 이동되면 슬리브(6)의 좌측면에 형성된 치합홈(38)에 스피드 기어(8)에 돌출되는 치합돌기(34)가 삽입된다. 이때 삽입 초기에는 치합돌기(34)의 바깥측면이 치합홈(38)에 마찰되면서 서서히 동기가 이루어지고, 슬리브(6)가 최종적으로 이동되면 치합홈(38)에 치합돌기(34)가 완전하게 끼워져 슬리브(6)의 회전력이 스피드 기어(8)로 전달되는 동기 작용이 이루어진다.Then, when the sleeve 6 is moved to the left side in the drawing, the engaging protrusion 34 protruding from the speed gear 8 is inserted into the engaging groove 38 formed on the left side of the sleeve 6. At this time, in the initial stage of insertion, the outer surface of the engaging projection 34 is gradually synchronized with the friction groove 38, and when the sleeve 6 is finally moved, the engaging projection 34 is completely in the engaging groove 38. A synchronous action is achieved in which the rotational force of the sleeve 6 is transmitted to the speed gear 8.

따라서, 상기와 같이 구성되고 작용되는 본 발명에 따른 수동변속기용 동기장치는 지지볼의 탄성력에 의해 동기 위치가 지지되도록 함으로써 단순한 구조이면서 슬리브의 동기 위치에서 이탈되는 것을 방지할 수 있고, 스피드기어와 슬리브에 치합홈과 치합돌기를 성형하여 동기작용이 이루어지도록 함으로써, 그 구조를 단순화하고, 기존의 클러치 기어 및 싱크로나이저 링을 제거할 수 있어 부품수를 줄일 수 있으며, 더 나아가 제조원가를 줄일 수 있는 이점이 있다.Therefore, the synchronizing device for a manual transmission according to the present invention constructed and operated as described above can be prevented from being separated from the synchronizing position of the sleeve while being a simple structure by allowing the synchronizing position to be supported by the elastic force of the support ball. By forming engagement grooves and engagement protrusions in the sleeve to achieve synchronous action, the structure can be simplified, and existing clutch gears and synchronizer rings can be removed, thereby reducing the number of parts and further reducing manufacturing costs. There is an advantage.

Claims (4)

주축상에 스플라인 결합되어 주축과 일체로 회전이 이루어지는 클러치 허브와; 상기 클러치 허브의 외주면 기어부에 축방향으로 이동 가능하도록 치합되는 슬리브와; 상기 슬리브의 양측에 배치되어 슬리브의 이동에 의해 동력이 전달되는 스피드 기어와; 상기 슬리브의 동기 작용시 동기 위치를 지지하도록 클러치 허브와 슬리브 사이에 설치되는 지지수단과; 상기 슬리브의 회전력을 스피드 기어로 전달하도록 슬리브와 스피드 기어 사이에 설치되는 동력 전달수단으로 이루어짐을 특징으로 하는 수동변속기용 동기장치.A clutch hub splined on the main shaft to rotate integrally with the main shaft; A sleeve engaged with the outer peripheral gear portion of the clutch hub to be axially movable; Speed gears disposed on both sides of the sleeve to transmit power by movement of the sleeve; Support means installed between the clutch hub and the sleeve to support the synchronous position when the sleeve is synchronized; And a power transmission means installed between the sleeve and the speed gear to transmit the rotational force of the sleeve to the speed gear. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 지지수단은 상기 클러치 허브의 외주면 둘레방향으로 반경방향으로 형성되는 삽입홀과, 상기 삽입홀에 삽입되는 지지볼과, 상기 지지볼과 삽입홀 사이에 개재되어 지지볼에 일정 탄성력을 부여하는 탄성부재와, 상기 지지볼이 끼워져 걸림 작용될 수 있도록 슬리브의 내측면에 오목하게 형성되며, 중립 상태일 때 슬리브의 위치를 지지하는 제1걸림홈과, 상기 슬리브가 좌측 스피드 기어와 치합될 때 지지하는 제2걸림홈과, 상기 슬리브가 우측 스피드 기어와 치합될 때 지지하는 제3걸림홈으로 이루어짐을 특징으로 하는 수동변속기용 동기장치.The support means has an insertion hole formed radially in the circumferential direction of the outer peripheral surface of the clutch hub, a support ball inserted into the insertion hole, and an elasticity interposed between the support ball and the insertion hole to impart a predetermined elastic force to the support ball. A first locking groove which is formed concave in the inner surface of the sleeve so that the member and the support ball can be engaged and engaged, and supports the position of the sleeve when it is in a neutral state, and is supported when the sleeve is engaged with the left speed gear. And a second catching groove, and a third catching groove supporting the sleeve when the sleeve is engaged with the right speed gear. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 동력전달장치는 좌우측 스피드 기어의 슬리브와 마주보는 측면에 둘레방향으로 일정 간격을 두고 다수개로 각각 형성되는 치합돌기와, 상기 치합돌기가 삽입되어 동기작용이 이루어지도록 슬리브의 양쪽 측면에 둘레방향으로 일정 간격을 두고 형성되는 치합홈으로 이루어짐을 특징으로 하는 수동변속기용 동기장치.The power transmission device includes a plurality of engagement protrusions each formed in plural in a circumferential direction on a side facing the sleeves of the left and right speed gears, and a plurality of engagement protrusions are inserted in the circumferential direction on both sides of the sleeve so that the engagement protrusions are synchronized with each other. Synchronous device for a manual transmission, characterized in that consisting of the engaging grooves formed at intervals. 제 3 항에 있어서,The method of claim 3, wherein 상기 치합돌기는 치합홈에 동기되기 용이하도록 그 폭이 좁아지는 사다리꼴 형태로 형성되고, 상기 치합홈은 치합돌기의 형상과 동일한 형상으로 형성되어짐을 특징으로 하는 수동변속기용 동기장치.The engaging projection is formed in a trapezoidal shape that is narrow in width so that it is easy to be synchronized to the engaging groove, the engaging groove is formed in the same shape as the shape of the engaging projection.
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