KR100489400B1 - 수동변속기용 동기장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명에 따른 본 발명의 수동변속기용 동기장치는 싱크로나이저 키의 홀의 외측 직경이 싱크로나이저 볼의 직경보다 작게 형성되어 슬리브를 장착하기 전에 싱크로나이저 스프링의 탄성력에 의해 싱크로나이저 볼이 외부로 이탈되는 것이 방지되어 상기 싱크로나이저 볼의 이탈로 인한 기어 파손 및 동기 작용시 불균형 등을 방지할 수 있다.
Description
본 발명은 수동 변속기용 동기 장치에 관한 것으로서, 특히 수동 변속기의 슬리브를 허브 기어에 조립할 때 허브 기어 측에 설치되는 볼을 지지토록 볼 지그의 구조를 개선한 수동 변속기용 동기장치에 관한 것이다.
일반적으로 수동 변속기용 동기 장치는 변속 레버의 조작력을 컨트롤 샤프트 등의 변속 조작기구를 통해 전달받아 구동측 기어와 피동측 기어의 맞물림시에 상기 두 기어의 회전 속도를 동기시킨 후 기어가 서로 치합되도록 함으로써 상기 기어간 치합시 발생되는 변속 충격을 방지하는 역할을 한다.
이하, 종래 기술에 따른 수동 변속기용 동기 장치를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 종래 기술에 따른 수동변속기용 동기장치의 반단면도, 도 2는 종래 기술에 따른 싱크로나이저 허브와 슬리브가 치합된 상태의 단면도, 도 3은 종래 기술에 따른 싱크로나이저 허브의 슬리브의 치합전 상태의 단면도이다.
종래의 수동 변속기용 동기 장치는 도 1에 도시된 바와 같이 엔진으로부터 동력이 제공되는 입력축(102) 상에 싱크로나이저 허브(104)가 스플라인 결합되어 입력축(102)과 일체로 회전되며, 이 싱크로나이저 허브(104)의 외주면 기어부에는 축방향으로 이동 가능하도록 슬리브(106)가 치합된다.
그리고, 싱크로나이저 허브(104)의 양측에는 슬리브(106)와 선택적으로 치합되는 클러치 기어(108)와 일체로 형성된 스피드 기어(110)가 배치되며, 이 클러치 기어(108)의 내측에 형성되는 코운부(112)에는 변속시 동기 작용을 수행하는 싱크로나이저 링(116)이 배치되고, 싱크로나이저 링(116)은 클러치 기어의 코운부(112)와의 마찰작용을 위해 내주면에 일정 경사각을 갖는 랜드부(114)가 형성된다.
상기 싱크로나이저 허브(104)의 외주면에는 원주 방향 등간격으로 싱크로나이저 키(120)가 배치되며, 이 싱크로나이저 키(120)는 싱크로나이저 스프링(122)의 탄성력에 의하여 지지된다.
상기 싱크로나이저 키(120)는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 싱크로나이저 허브(104)의 외주면에 일정 간격을 두고 형성되는 세 개의 삽입홈(126)에 각각 끼워진다.
그리고, 상기 싱크로나이저 키(120)의 중앙에는 관통된 홀(121)이 형성되어 상기 홀(122)에 싱크로나이저 볼(124)이 삽입되고 상기 싱크로나이저 스프링(122) 위에 안착되어 상기 슬리브(106)와 점접촉를 유지하면서 상기 슬리브(106)가 동기 작용시 동기 위치를 제한한다.
이와 같이 이루어지는 종래의 수동 변속기용 동기장치는 슬리브(106)가 좌측 또는 우측으로 이동하게 되면 싱크로나이저 키(120)가 싱크로나이저 스프링(122)의 탄성력을 극복하고 눌려지면서, 슬리브(106)가 싱크로나이저 볼(124)과 마찰되면서 이동된다.
이때, 싱크로나이저 링(116)의 랜드부(114)가 클러치 기어(108)의 코운부(112)와 밀착되면서 동기 작용이 이루어진다. 그리고, 슬리브(106)가 더욱 이동되면서 클러치 기어(108)와 치합되어 스피드 기어(110)측으로 회전력을 전달된다.
그러나, 종래의 상기 싱크로나이저 키(120)의 홀(121)은 상기 싱크로나이저 볼(124)의 출입이 자유롭도록 형성되기 때문에 조립 과정에서 상기 싱크로나이저 볼(124)을 상기 싱크로나이저 허브(104)의 축중심 방향으로 눌려 싱크로나이저 스프링(122)을 압축시킨 상태에서 슬리브(106)를 상기 싱크로나이저 허브(104)에 설치할 때, 상기 싱크로나이저 스프링(122)의 탄성력에 의해 상기 싱크로나이저 볼(124)이 상기 싱크로나이저 키(120)의 홀(121)로부터 외부로 이탈되기 쉬워 조립이 어려운 문제점이 있다.
또한, 작업자가 상기 싱크로나이저 볼(124)의 이탈을 감지하지 못한 상태에서 조립을 완료하고 수동 변속기를 작동시키면 상기 싱크로나이저 볼(124)이 수동 변속기 내에서 이동되면서 기어와 부딪침으로써 기어를 파손시키는 문제점이 있다.
그리고, 상기 싱크로나이저 볼(124)은 120˚이격되어 균형있게 설치되는데 이 중 어느 하나라도 이탈되면 균형이 깨져 동기 작용이 원할하게 이루어지지 않는 문제점이 있다.
본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 조립하는 과정에서 싱크로나이저 볼이 싱크로나이저 스프링의 탄성력 등에 의해 싱크로나이저 키의 홀로부터 이탈되는 것을 방지하는 수동변속기용 동기장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 수동변속기용 동기장치는 입력축과 같이 회전되는 싱크로나이저 허브와, 상기 싱크로나이저 허브의 외주면에 축방향 이동 가능하도록 치합되는 슬리브와, 상기 싱크로나이저 허브의 키홈에 삽입되어 변속 완료 후 상기 슬리브의 기어 물림이 빠지지 않도록 상기 슬리브를 고정시키는 싱크로나이저 키와, 상기 싱크로나이저 허브의 키홈에 삽입되어 상기 싱크로나이저 키를 상기 슬리브의 내주면에 압착시키는 싱크로나이저 스프링과, 상기 싱크로나이저 키에 형성된 홀에 삽입되고 상기 싱크로나이저 스프링 위에 안착되어 상기 슬리브의 위치를 제한하는 싱크로나이저 볼과, 상기 싱크로나이저 볼이 싱크로나이저 키의 홀로부터 이탈되는 것을 방지하는 홀더를 포함하여 구성된다.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 4는 본 발명에 따른 수동변속기용 동기장치의 반단면도, 도 5는 본 발명에 따른 싱크로나이저 허브와 슬리브가 치합된 상태의 단면도, 도 6은 본 발명에 따른 싱크로나이저 허브의 슬리브의 치합전 상태의 단면도, 도 7은 본 발명에 따른 싱크로나이저 키의 평면도, 도 8a, 도 8b, 도 8c는 본 발명에 따른 싱크로나이저 키의 조립 과정도이다.
상기 본 발명에 따른 수동변속기용 동기장치는 도 4에 도시된 바와 같이 입력축(2)과 같이 회전되는 싱크로나이저 허브(4)와, 상기 싱크로나이저 허브(4)의 외주면에 축방향 이동 가능하도록 치합되는 슬리브(6)와, 상기 싱크로나이저 허브(4)의 양 측면에 배치되어 변속시 상기 슬리브(6)와 선택적으로 치합되는 클러치 기어(8)와, 상기 슬리브(6)가 축방향 이동되면 상기 클러치 기어(8)의 콘부(12)와 마찰되어 동기 작용되는 싱크로나이저 링(14)과, 상기 싱크로나이저 허브(4)의 키홈(5)에 삽입되어 변속 완료 후 상기 슬리브(6)의 기어 물림이 빠지지 않도록 상기 슬리브(6)를 고정시키는 싱크로나이저 키(16)와, 상기 싱크로나이저 허브(4)의 키홈(5)에 삽입되어 상기 싱크로나이저 키(16)를 상기 슬리브(6)의 내주면에 압착시키는 싱크로나이저 스프링(18)과, 상기 싱크로나이저 키(16)에 형성된 홀(17)에 삽입되고 상기 싱크로나이저 스프링(18) 위에 안착되어 상기 슬리브(6)의 위치를 제한하는 싱크로나이저 볼(20)과, 상기 싱크로나이저 볼(20)이 싱크로나이저 키(16)의 홀(17)로부터 이탈되는 것을 방지하는 홀더를 포함하여 구성된다.
상기 홀더는 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이 상기 싱크로나이저 키(16)에 형성된 홀(17)의 외측 직경이 상기 싱크로나이저 볼(20)의 직경보다 작게 형성되어 이루어진 것으로, 상기 싱크로나이저 키(16)에 형성된 홀(17)의 외측직경은 상기 싱크로나이저 볼(20)의 일부가 상기 싱크로나이저 스프링(18)의 탄성력에 의해 상기 싱크로나이저 키(16)의 홀(17)로부터 외측으로 노출되어 상기 슬리브(6)와 점접촉될 수 있도록 형성되는 것이 바람직하다.
여기서, 싱크로나이저 키(16)의 홀(17)은 외측 직경이 내측 직경보다 작도록 테이퍼진 형상이다.
또한, 상기 싱크로나이저 키(16)는 상기 싱크로나이저 허브(4)와 접촉되는 양 측면에 상기 싱크로나이저 허브(4) 측으로 돌출된 지지부(15)가 형성되고, 상기 싱크로나이저 키(16)와 접촉되는 상기 싱크로나이저 허브(4)의 키홈(5)에는 상기 지지부(15)가 끼워질 수 있도록 확장부(5a)가 형성된다.
여기서, 상기 지지부(15)는 상기 싱크로나이저 키(16)의 길이방향으로 길게 형성되고 외측단(15b)이 내측단(15a)보다 두껍게 형성되며, 상기 키홈(5)의 확장부(5a)는 상기 지지부에 대응되게 형성된다.
상기와 같이 형성된 싱크로나이저 키(16)는 지지부(15)에 의해 상기 싱크로나이저 허브(4)로부터 이탈되는 것이 방지되고, 상기 싱크로나이저 키(16)는 상기 싱크로나이저 볼(20)을 지탱하는 역할을 하므로 상기 지지부(15)에 의해 싱크로나이저 볼(20)의 지지력이 향상된다.
그리고, 상기 싱크로나이저 키(16)에는 도 7에 도시된 바와 같이 싱크로나이저 스프링(20)이 상기 싱크로나이저 허브(4)의 키홈(5)에 설치되고 싱크로나이저 볼(20)이 싱크로나이저 스프링(18) 위에 안착된 상태에서 상기 싱크로나이저 허브(4)의 키홈(5)에 설치되기 위해 조립홀(16a)이 형성된다.
다시 말해서 도 8a, 도 8b, 도 8c에 도시된 바와 같이 상기 싱크로나이저 키(16)를 상기 싱크로나이저 허브(4)의 키홈(5)에 설치하기 위해 상기 싱크로나이저 볼(20)은 조립 막대(30) 등에 의해 상기 싱크로나이저 스프링(18)을 압축시킨다.
이러한 상태에서 상기 싱크로나이저 키(16)는 상기 조립 막대(30)에 걸림되지 않고 상기 싱크로나이저 허브(4)의 키홈(5)에 설치되기 위해 상기 싱크로나이 키의 홀(17)과 연통되는 조립홀(16a)이 상기 싱크로나이저 키(16)의 길이 방향으로 길게 형성된다.
그리고, 상기 싱크로나이저 키(16)의 조립이 완료되어 조립 막대(30)을 상기 싱크로나이저 볼(20)로부터 제거한 다음 상기 싱크로나이저 볼(20)이 싱크로나이저 스프링(18)의 탄성력에 의해 싱크로나이저 허브(4)의 외측으로 튕겨지더라도 싱크로나이저 키(16)의 홀(17)로부터 외부로 이탈되는 것이 방지된다.
상기와 같이 구성되는 본 발명의 수동변속기용 동기장치는 싱크로나이저 키의 홀의 외측 직경이 싱크로나이저 볼의 직경보다 작게 형성되어 슬리브를 장착하기 전에 싱크로나이저 스프링의 탄성력에 의해 싱크로나이저 볼이 외부로 이탈되는 것이 방지되어 상기 싱크로나이저 볼의 이탈로 인한 기어 파손 및 동기 작용시 불균형 등을 방지할 수 있는 이점이 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 수동변속기용 동기장치의 반단면도,
도 2는 종래 기술에 따른 싱크로나이저 허브와 슬리브가 치합된 상태의 단면도,
도 3은 종래 기술에 따른 싱크로나이저 허브의 슬리브의 치합전 상태의 단면도,
도 4는 본 발명에 따른 수동변속기용 동기장치의 반단면도,
도 5는 본 발명에 따른 싱크로나이저 허브와 슬리브가 치합된 상태의 단면도,
도 6은 본 발명에 따른 싱크로나이저 허브의 슬리브의 치합전 상태의 단면도,
도 7은 본 발명에 따른 싱크로나이저 키의 평면도,
도 8a, 도 8b, 도 8c는 본 발명에 따른 싱크로나이저 키의 조립 과정도이다.
<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>
2 : 입력축 4 : 싱크로나이저 허브
5 : 싱크로나이저 허브의 키홈 6 : 슬리브
16 : 싱크로나이저 키 17 : 싱크로나이저 키의 홀
18 : 싱크로나이저 스프링 20 : 싱크로나이저 볼
Claims (7)
- 입력축에 스플라인 결합된 싱크로나이저 허브와, 상기 싱크로나이저 허브의 외주면에 축방향 이동 가능하도록 치합되는 슬리브와, 상기 싱크로나이저 허브의 키홈에 삽입되어 상기 슬리브가 이동되면 축방향 작용력을 부여하는 싱크로나이저 키와, 상기 싱크로나이저 허브의 키홈에 삽입되어 상기 싱크로나이저 키를 상기 슬리브의 내주면에 압착시키는 싱크로나이저 스프링과, 상기 싱크로나이저 키의 홀에 삽입되고 상기 싱크로나이저 스프링 위에 안착되어 상기 슬리브의 위치를 제한하는 싱크로나이저 볼과, 상기 싱크로나이저 볼이 싱크로나이저 키의 홀로부터 이탈되는 것을 방지하는 홀더를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 수동변속기용 동기장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 홀더는 상기 싱크로나이저 키에 형성된 홀의 외측 직경이 상기 싱크로나이저 볼의 직경보다 작게 형성되어 이루어진 것을 특징으로 하는 수동변속기용 동기장치.
- 제 2 항에 있어서,상기 싱크로나이저 키의 홀은 외측 직경이 내측 직경보다 작도록 테이퍼진 것을 특징으로 하는 수동변속기용 동기장치.
- 제1 항에 있어서,상기 싱크로나이저 허브의 키홈은 일측에 원주 방향으로 돌출된 확장부가 형성되어, 상기 확장부에 상기 싱크로나이저 키의 측면에서 상기 싱크로나이저 허브의 원주방향으로 돌출된 지지부가 끼워진 것을 특징으로 하는 수동변속기용 동기장치.
- 제 4 항에 있어서,상기 싱크로나이저 키의 지지부는 상기 싱크로나이저 키의 길이방향으로 길게 형성된 것을 특징으로 하는 수동변속기용 동기장치.
- 제 4 항에 있어서,상기 지지부는 외측단이 내측단보다 두껍게 형성된 것을 특징으로 하는 수동변속기용 동기장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 싱크로나이저 키는 상기 싱크로나이저 스프링 위에 안착된 싱크로나이저 볼을 조립 막대 등을 이용해 누른 상태에서 상기 싱크로나이저 허브의 키홈에 조립시 상기 조립 막대에 걸림되지 않도록 상기 싱크로나이저 키의 홀과 연통된 조립홀이 형성된 것을 특징으로 하는 수동변속기용 동기장치.
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