KR101341384B1 - 2개의 동기화 링을 포함하는 어셈블리 유닛 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 수동 변속기를 동기화하기 위한 어셈블리 유닛으로서, 서로에 대해 연결되는 제1 동기화 링 및 제2 동기화 링(30)을 포함하고, 상기 2개의 동기화 링은 포지티브 록킹(positive-locking) 연결부(40, 42; 40, 48; 50)에 의해 서로에 대해 연결되는 것을 특징으로 하는 어셈블리 유닛에 관한 것이다.

Description

2개의 동기화 링을 포함하는 어셈블리 유닛{ASSEMBLY UNIT COMPRISING TWO SYNCHRONISER RINGS}
본 발명은 수동 변속기용 동기화 유닛을 위한 어셈블리 유닛으로서, 서로에 대해 연결되는 제1 동기화 링 및 제2 동기화 링을 포함하는 어셈블리 유닛에 관한 것이다.
이러한 유형의 어셈블리 유닛은 DE 43 24 814 A1으로부터 공지되어 있다. 동기화 링은 슬라이딩 슬리브의 양측에 배치되며, 이 동기화 링에는 슬라이딩 슬리브에 있는 리세스를 통해 연장되는 여러 개의 돌출부가 구비된다. 2개의 동기화 링은, 상기 돌출부들을 용접함으로써 서로에 대해 연결된다.
이는, 한편으로는, 용접 중에 다량의 열이 동기화 링에 전달된다는 점에서 불리하다. 이는, 사용되는 합금의 재료 물성이 변하게 될 위험을 내포하며, 특히 경화되는 부분 또는 담금질되는 부분 및 템퍼링(tempering)되는 부분이 존재하는 경우에 그러하다. 다른 한편으로는, 사실상 시프팅 슬리브의 내측에 요구되는 품질을 갖는 용점 시임(weld seam)을 제조하는 것은 많은 비용을 수반해서만 달성될 수 있다.
따라서, 본 발명의 목적은, 2개의 동기화 링이 최소 비용으로 서로에 대해 커플링될 수 있도록 전술한 유형의 어셈블리 유닛을 더욱 개선하는 것이다.
전술한 유형의 어셈블리 유닛에 대해서상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 포지티브 록킹(positive-locking) 연결부에 의해 서로에 대해 연결되는 2개의 동기화 링이 이 제공된다. 이러한 방식으로, 2개의 동기화 링은 최소 비용으로 서로에 대해 신뢰성 있게 연결될 수 있다.
바람직하게는, 2개의 동기화 링은 각각 다른 동기화 링을 향해 연장되는 적어도 2개의 연결 탭을 포함하도록 제공된다. 이에 따라, 동기화 유닛의 다른 구성요소, 예컨대 시프팅 슬리브(shifting sleeve) 또는 트랜스미터(transmitter)를 통과하여 연장되면서 동기화 링들이 서로에 대해 연결될 수 있다.
실시예에 따르면, 각각의 연결 탭에는 포지티브 록킹 장치가 구비되도록 제공된다. 이러한 실시예는, 동기화 링들을 신뢰성 있게 연결하기 위해서는 비교적 간단한 언더컷(undercut)이면 충분하다는 지식을 기초로 하고 있다.
바람직하게는, 동기화 링들 중 하나에서의 연결용 돌출부 및 다른 동기화 링에서의 상보적인 수용 개구에 의해 형성되는 포지티브 록킹 장치가 제공된다. 이에따라, 하나의 동기화 링의 연결용 돌출부를 다른 동기화 링의 수용 개구 내에 삽입함으로써 최소 비용으로 퍼즐의 2개 조각들과 같이 2개의 동기화 링을 서로에 대해 연결할 수 있다.
여기서, 반경방향으로 자유롭게 이동 가능한 포지티브 록킹 장치가 제공될 수 있다. 이러한 구조는, 2개의 동기화 링을 반경방향으로 서로에 대해 반드시 직접 고정시킬 필요가 없으며 변속기 내에 설치함으로써 반경방향 고정을 형성하기에 충분하다는 지식에 기초한 것이다. 예를 들면, 트랜스미터에서 또는 동기화 링과 관련된 마찰면에 의해 동기화 링을 위치설정하는 것은, 반경방향으로 자유롭게 이동 가능한 포지티브 록킹 장치의 분리를 신뢰성 있게 방지하기에 충분하다.
대안적인 구조에 따르면, 2개의 동기화 링 각각의 수용 개구에 의해 형성되는 포지티브 록킹 장치가 마련되는데, 2개의 수용 개구에 결합되는 별도의 연결 요소가 구비된다. 이러한 별도의 연결 요소를 이용하여 역시 2개의 동기화 링을 최소 비용으로 서로에 대해 연결할 수 있다.
대안적인 구조에 따르면, 엠보싱에 의해 서로에 대해 연결되는 연결 탭이 제공된다. 이는 역시 최소의 비용으로 2개의 동기화 링을 연결하기 위한 포지티브 록킹을 형성하도록 해준다.
본 발명의 구조에 따르면, 동일한 2개의 동기화 링이 제공된다. 이는 동일한 부품의 수를 증가시키며, 이에 따라 유닛 비용을 절감시킨다. 다양한 구성요소를 제공하는 데 발생하는 물류 비용도 역시 절약된다.
본 발명에 따르면, 그리고 전술한 목적을 달성하기 위해, 전술한 유형의 어셈블리 유닛 및 트랜스미터를 포함하는 구조적 유닛이 역시 제공된다. 이러한 유형의 구조적 유닛은 상당한 정도로 변속기의 조립을 용이하게 하는데, 왜냐하면 조립 중에 내측으로 깊숙한 위치에서의 용접이 필요치 않기 때문이다.
본 발명에 따르면, 2개의 동기화 링이 최소 비용으로 서로에 대해 커플링될 수 있으므로, 종래의 어셈블리 유닛을 더욱 개선할 수 있다.
본 발명은 첨부된 도면에 제시된 다양한 실시예에 기초하여 이하에서 설명된다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 어셈블리 유닛을 포함하는 수동 변속기용 동기화 유닛을 개략적인 단면도로 도시한 것이다.
도 2는 개략적인 분해도로 도 1의 동기화 유닛을 도시한 것이다.
도 3은 제1 실시예에 따른 어셈블리 유닛을 사시도로 도시한 것이다.
도 4는 트랜스미터에 장착된 도 3의 어셈블리 유닛을 도시한 것이다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 어셈블리 유닛을 절단하여 도시한 것이다.
도 6은 본 발명의 제3 실시예에 따른 어셈블리 유닛을 사시도로 도시한 것이다.
도 1은, 그 위에 2개의 기어 휠(12, 14)이 배치되는 기어 샤프트(10)를 도시한다. 2개의 기어 휠(12, 14)은, 특히 자동차에서 사용될 수 있는 수동 변속기의 부속품이다. 기어 휠과 연관되는 추가적인 치형 휠로서 이를 이용하여 변속기의 기어 단계가 실시되는 것인 추가적인 치형 휠은 여기에 도시되어 있지 않고 제2 기어 샤프트도 도시되어 있지 않다. 기어 휠(12, 14)은 아이들링 휠(idling wheels)로서 구성되며, 회전할 수 있도록 기어 샤프트(10) 상에 배치된다. 기어비를 변경하기 위해, 기어 샤프트(10)와 대응하는 기어 휠(12, 14) 사이의 회전식으로 고정되는 연결이 형성되어야만 한다. 이를 위해, 여기서는, 회전 가능하게 고정된 방식(torque proof manner)으로 치형부(18)를 통해 기어 샤프트(10)에 장착되지만 축방향으로 이동 가능하도록 되어 있는 트랜스미터(16)가 제공된다. 트랜스미터(16)는 각각의 기어 휠(12, 14)과 관련된 커플링 치형부(20)에 각각 결합될 수 있는 하나의 트랜스미션 치형부(22)를 양측에 각각 구비한다.
기어비가 변경되어야 하는 경우, 트랜스미션 치형부(22)들 중 하나가 변경 대상 기어 휠(12 또는 14)의 커플링 치형부에 결합될 때까지 시프트 포크(shift fork) 또는 시프트 클로(shift claw)(여기서는 도시되어 있지 않음)에 의해 트랜스미터(16)가 기어 샤프트(10) 상에서 축방향으로 시프트된다.
2개의 동기화 링(30)은 기어비의 변경에 앞서 변경 대상 기어 휠(12, 14)의 회전 속도와 기어 샤프트(10)의 회전 속도를 일치시키기 위해 구비되며, 이들 동기화 링은 트랜스미터(16)의 측면부에 배치되고 기어 휠(12, 14)과 관련된 마찰면(32)과 연동할 수 있다.
2개의 동기화 링은 서로 동일하게 되도록 구현될 수 있으므로, 2개의 동기화 링 중 오직 하나에 대해서만 이하에서 설명될 것이다. 각각의 동기화 링(30)은, 환형이 되도록 형성되는 마찰 본체(34)를 포함한다. 도시된 예시적인 실시예에 있어서, 각각의 마찰 본체(34)는 트랜스미터(16)로부터 시작하여 약간 외측을 향하는 원추형 테이퍼를 갖는다. 마찰 패드(36)는 마찰 본체(34)의 내측면 상에 구비된다. 사용되는 마찰 시스템에 따라, 마찰 패드는 대안적으로 마찰 본체(34)의 외측면 상에서 사용될 수도 있다.
마찰 본체(34)로부터 시작하여, 2개의 연결 탭(38)이 축방향으로 적절하게 연장되는데, 이들 중 하나에는 수용 개구(40)가 마구비되고 다른 하나에는 연결용 돌출부(42)가 구비된다. 상기 수용 개구(40)는 언더컷(undercut)을 갖도록 구현되며, 즉 연결 탭의 자유 단부를 향한 수축부를 포함한다. 상기 연결용 돌출부(42)는 상기 수용 개구(40)에 대해 상보적인 형상을 가지며, 즉 단부에 있는 넓은 헤드부로서 좁은 웹(web)을 통과해 실제 연결 탭(38)에 연결되는 헤드부를 포함한다.
2개의 연결 탭(38) 중 하나에는 수용 개구(40)가 구비되며, 다른 하나의 연결 탭에는 연결용 돌출부(42)가 마구비된다. 도 3에서 알 수 있는 바와 같이, 이는 동일한 구조인 2개의 동기화 링(30)의 사용을 가능하게 하는데, 하나의 동기화 링의 연결용 돌출부(42)가 다른 하나의 동기화 링의 수용 개구(40) 내에 삽입되는 방식으로 이들 동기화 링은 축방향으로 서로에 대해 연결된다. 이를 위해, 동기화 링의 연결 탭(38)이 트랜스미터에서의 고정 개구(44)를 통과해 완전히 연장되도록 하는 방식으로, 즉 수용 개구(40) 및 다른 쪽의 연결용 돌출부(42) 양자 모두가 자유롭게 액세스 가능하게 되는 방식으로, 동기화 링이 트랜스미터에 부착될 수 있다. 다음으로, 제2 동기화 링은, 트랜스미터(16)에 고정되는 동기화 링의 수용 개구 및 연결용 돌출부에 제2 동기화 링의 연결용 돌출부 및 제2 동기화 링의 수용 개구를 2개의 퍼즐 부품과 같이 삽입함으로써 장착된다. 기어 샤프트 상의 이후 배치와 관련하여, 이는 하나의 동기화 링이 다른 하나의 동기화 링에 대해 반경방향으로 시프트되는 것으로 행해지며, 즉 사실상 동기화 링은 2개의 연결 탭(38)을 통해 직경 상에서 연장된다. 마지막으로, 이러한 방식으로 형성되고 2개의 견고하게 연결되는 동기화 링으로 이루어지는 어셈블리 유닛은, 트랜스미터(16)에 대해 후방으로, 수용 개구(40)와 연결용 돌출부(42)가 고정 개구(44) 내에 있는 중앙 위치까지 눌리게 된다(도 4 참고). 이러한 방식으로, 2개의 포지티브 록킹 장치가 서로로부터 분리될 정도로 2개의 동기화 링이 반경방향으로 서로에 대해 이동할 수 없다는 것이 보장된다.
트랜스미터(16)와 조합하여, 사전에 장착되는 어셈블리 유닛이 이러한 방식으로 형성되는데, 이때 2개의 동기화 링(30)은 스러스트 부품(45)의 영향 하에서 트랜스미터에 대해 센터링된 위치에 고정되고, 이 위치에서 2개의 동기화 링(30) 사이의 포지티브 록킹 연결부의 분리가 방지된다.
2개의 동기화 링에는 추가적으로 추가의 탭(46)이 구비되는데, 이 추가의 탭은 동기 모멘트의 전달 및 잠금 기능을 위해 사용된다. 그러나, 본 발명과 동기화 유닛 사이에는 상관관계가 없으므로 여기서 추가적인 설명은 제공되지 않는다.
축방향으로 효과적인 포지티브 록킹 연결부가 형성되는 한, 구체적으로 도시된 수용 개구(40) 및 연결용 돌출부(42) 대신에, 다른 기하학적 형상이 또한 사용될 수 있다. 예를 들면, 수용 개구(40)는 L자 형상일 수 있고 연결용 돌출부(42)는 L자 형상의 돌출 탭으로서 상보적인 형상으로 형성될 수 있다.
도 5은 2개의 동기화 링 상의 수용 개구(40)를 이용하는 대안적인 구조를 도시한 것이다. 2개의 동기화 링(30) 사이의 포지티브 록킹 연결부는, 여기서, 기본적으로 긴 부품으로서 구현되고 각각의 단부에 두꺼운 부분을 갖는 연결 요소(48)에 의해 구현된다. 따라서, 연결 요소(48)는 기본적으로 뼈 형상의 구조를 갖는다. 연결 요소(48)는 적절한 수단에 의해, 예컨대 프레싱, 코킹(caulking), 또는 엠보싱에 의해 2개의 수용 개구(40)에서 결합 상태로 유지될 수 있다.
도 6은, 연결 탭(38) 상에 구현된 엠보싱 처리된 부분(50)에 의해 2개의 동기화 링(30) 사이의 포지티브 록킹 연결부가 형성되는 추가적인 실시예를 도시한다. 이를 위해, 2개의 연결 탭(38)은 중간에서 이들 탭이 오버랩되도록 하는 길이로 구현된다. 이러한 실시예에 대해 2개의 동일한 동기화 링을 사용할 수 있도록 하기 위해, 역시 각각의 동기화 링은 적절하게 2개의 연결 탭(38)을 구비하며, 이 중 하나는 기준 위치에 대해 외측을 향해 구부러지고 다른 하나는 내측을 향해 구부러진다. 이는, 2개의 동기화 링의 연결 탭(38)이 센터링된 구조의 경우에 서로에 대해 정확하게 안착하게 되도록 하는 방식으로, 2개의 동기화 링을 서로에 대해 부착시킬 수 있도록 해준다.
16 : 트랜스미터
30 : 동기화 링
34 : 마찰 본체
36 : 마찰 패드
38 : 연결 탭
40 : 수용 개구
42 : 연결용 돌출부
44 : 고정 개구
48 : 연결 요소

Claims (9)

  1. 수동 변속기를 동기화하기 위한 어셈블리 유닛으로서,
    트랜스미터(16); 및
    서로에 대해 연결되는 제1 동기화 링 및 제2 동기화 링(30);
    을 포함하고,
    상기 트랜스미터(16)는 적어도 하나의 고정 개구(44)를 포함하고,
    상기 2개의 동기화 링(30)은 포지티브 록킹(positive-locking) 연결부(40, 42; 40, 48; 50)에 의해 상기 적어도 하나의 고정 개구(44)를 통과하여 서로에 대해 연결되는 것을 특징으로 하는 어셈블리 유닛.
  2. 제1항에 있어서, 상기 2개의 동기화 링(30)은 각각 다른 동기화 링(30)을 향해 연장되는 적어도 2개의 연결 탭(38)을 포함하는 것을 특징으로 하는 어셈블리 유닛.
  3. 제2항에 있어서, 각각의 연결 탭(38)에는 포지티브 록킹 장치(40, 42; 40, 48; 50)가 구비되는 것을 특징으로 하는 어셈블리 유닛.
  4. 제3항에 있어서, 상기 포지티브 록킹 장치는, 동기화 링(30)들 중 하나에서의 연결용 돌출부(42) 및 다른 동기화 링에서의 상보적인 수용 개구(40)에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 어셈블리 유닛.
  5. 제3항 또는 제4항에 있어서, 상기 포지티브 록킹 장치(40, 42)는 반경방향으로 자유롭게 이동 가능한 것을 특징으로 하는 어셈블리 유닛.
  6. 제3항에 있어서, 상기 포지티브 록킹 장치는, 2개의 동기화 링(30) 각각의 수용 개구(40)에 의해 형성되고, 2개의 수용 개구(40)에 결합되는 별도의 연결 요소가 마련되는 것을 특징으로 하는 어셈블리 유닛.
  7. 제3항, 제4항 또는 제6항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 연결 탭(38)은 엠보싱에 의해 서로에 대해 연결되는 것을 특징으로 하는 어셈블리 유닛.
  8. 제1항 내지 제4항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 2개의 동기화 링(30)은 동일한 것을 특징으로 하는 어셈블리 유닛.
  9. 삭제
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