KR20030025537A - 수동변속기용 동기장치 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 수동변속기의 동기장치는 클러치 허브의 내주면에 축과 경사진 헬리컬 기어치가 형성되고, 입력축에 헬리컬 기어홈이 형성되어 상기 클러치 허브와 입력축이 스플라인 결합되므로 상호 물림률이 커져 강도가 증대되고, 변속기의 전장이 짧아지므로 단가 및 중량이 감소될 수 있다.

Description

수동변속기용 동기장치{Synchronizing of manual transmission}

본 발명은 수동변속기의 동기장치에 관한 것으로서, 특히 변속기 입력축과 5단 클러치 허브의 물림률이 증대되고 입력축의 길이를 축소시킬 수 있도록 변속기의 입력축과 5단 클러치 허브의 스플라인 결합구조를 개선한 수동변속기의 동기 장치에 관한 것이다.

일반적으로 수동변속기의 동기장치는 구동측 기어와 피동측 기어의 맞물림시에 두 기어의 회전 속도를 동기시킨 다음 기어가 서로 치합되도록 함으로써 급작스런 치합으로 인한 변속 충격을 방지하는 장치로서, 1/2단 동기장치 및 3/4단 동기장치, 5/후진단 동기장치로 나누어진다.

상기 각 동기장치는 도 2에 도시된 바와 같이 변속기의 입력축(100)에 클러치 허브(102)가 스플라인 결합되어 일체로 회전되며, 상기 클러치 허브(102)의 외주면 기어부에는 축방향 이동 가능하게 슬리브(104)가 치합되어 있고, 상기 슬리브(104)의 양 측에는 상기 슬리브(104)와 일체로 회전되면서 슬리브(104)의 이동시 축방향 작용력을 전달받는 싱크로나이저 링(106)이 배치된다.

그리고, 상기 클러치 허브(102)의 양측에는 동기 작용시 상기 싱크로나이저 링(106)과 동기된 후 상기 슬리브(104)와 치합되는 클러치 기어(108)가 배치되고, 상기 클러치 기어(108)는 변속기의 출력축(미도시) 상에서 각 변속단 위치에 고정되어 있는 출력축 기어(미도시)와 상시 물림된 스피드 기어(109)와 일체로 형성된다.

따라서, 상기 클러치 기어(108)는 클러치 허브(102)와 기계적을 연결됨으로써 변속 동력을 출력축에 전달한다.

여기서, 상기 입력축(100)은 전후로 베어링(미도시)에 의해 회전 가능하게 지지되고 상기 베어링 사이에 1/2단 및 3/4단 동기장치가 장착되고, 5/후진단 동기장치는 상기 베어링의 후방측에 장착된다.

또한, 상기 각 동기장치의 클러치 허브(102)는 도 3에 도시된 바와 같이 내주면에 축과 평행한 스퍼 기어치(103)가 형성되고, 상기 입력축(100)에는 상기 각 클러치 허브(102)의 스퍼 기어치에 대응되는 스퍼 기어홈(101)이 형성된다.

이 때, 상기 1/2단 및 3/4단의 클러치 허브는 프레스 등에 의해 상기 입력축에 압입될 수 있지만, 5/후진단의 클러치 허브는 상기 베어링이 조립된 다음에 장착되므로 조립 도중 베어링 등의 소손을 야기할 수 있는 문제점 때문에 상기 입력축에 헐겁게 끼움된다.

따라서, 상기 5/후진단의 클러치 허브는 차량의 가감속시 스플라인 회전 방향으로의 조립 틈새로 인해 마모가 발생되기 쉽고, 또한 클러치 허브는 분말합금재로 형성되므로 급가감속시 충격에 의해 파손되기 쉬우므로, 상기 입력축과의 스플라인 결합 길이를 길게하여 물림률을 증대시킴으로써 강도를 확보하고 있다.

그러나, 이와 같이 상기 5/후진단 클러치 허브와 입력축과의 스플라인 결합 길이가 길어지면, 변속기의 전장이 길어지게 되므로 레이 아웃(layout)상 불리한 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서,클러치 허브와 입력축의 스플라인 결합률은 증대되고 변속기의 전장은 길지 않는 수동변속기의 동기장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 일반적인 수동변속기의 단면도,

도 2는 종래 기술에 따른 수동변속기용 동기장치의 단면도,

도 3은 종래 기술에 따른 클러치 허브와 입력축의 스플라인 결합 구성도,

도 4는 본 발명에 따른 수동변속기용 5/후진단 동기장치의 단면도,

도 5는 본 발명에 따른 클러치 허브와 입력축의 스플라인 결합 구성도이다.

<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>

1 : 변속기 입력축1a : 헬리컬 기어홈

2 : 5/후진단 클러치 허브4 : 5/후진단 슬리브

10, 20, 30 : 동기 장치41, 42 : 베어링

상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 수동변속기의 동기 장치는 내주면에 축과 경사진 헬리컬 기어치가 형성되어 헬리컬 기어홈이 형성된 변속기의 입력축과 스플라인 결합된 클러치 허브와, 상기 클러치 허브의 외주면 기어에 축방향 이동 가능하게 치합된 슬리브와, 상기 슬리브와 일체로 회전되면서 슬리브의 이동시 축방향 작용력을 받는 싱크로나이저 링과, 상기 싱크로나이저 링과 동기된 후 상기 슬리브와 치합되는 클러치 기어와, 상기 클러치 기어와 일체로 형성되고 변속기 출력축의 기어와 상시 물림된 스피드 기어를 포함하여 구성된다.

이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

상기 본 발명에 따른 수동변속기의 동기장치는 도 1에 도시된 바와 같이 변속기의 입력축(1)과 출력축(40) 사이에 배치되고 1/2단(30) 및 3/4단(20), 5/후진단(10) 동기장치로 나누어진다.

그리고, 각 동기장치는 도 4에 도시된 바와 같이 전후에 배치된 베어링(41, 42)에 의해 회전 가능하게 지지된 변속기의 입력축(1)에 스플라인 결합된 클러치 허브(2)와, 상기 클러치 허브(2)의 외주면 기어에 축방향 이동 가능하게 치합된 슬리브(4)와, 상기 슬리브(4)와 일체로 회전되면서 슬리브(4)의 이동시 축방향 작용력을 받는 싱크로나이저 링(6)과, 동기 작용시 상기 싱크로나이저 링(6)과 동기된 후 상기 슬리브(4)와 치합되는 클러치 기어(8)와, 상기 클러치 기어(8)와 일체로 형성되고 변속기 출력축(40)의 기어(44)와 상시 물림된 스피드 기어(9)를 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 각 동기장치(10, 20, 30)의 클러치 허브(2, 22, 32)는 제작상 및 단가를 고려하여 분말 합금제로 형성되고, 도 5에 도시된 바와 같이 내주면에 축과 일정 각도로 경사져서 축 중심방향으로 돌출된 헬리컬 기어치(3)가 형성되어 있다.

그리고, 상기 입력축(1)에는 상기 각 클러치 허브(2, 22, 32)가 장착되는 위치에 상기 클러치 허브(2, 22, 32)의 헬리컬 기어치와 맞물리도록 헬리컬 기어홈(1a)이 형성되어 있다.

특히, 상기 1/2단 및 3/4단 클러치 허브(22, 32)는 상기 베어링(41, 42) 사이에서 프레스 등에 의해 상기 입력축(1)에 압입되는 것에 반해, 상기 5/후진단 클러치 허브(2)는 조립시 상기 1/2단 및 3/4단 동기장치(20, 30)와 베어링(41, 42)이 장착된 다음 압입 공정으로 인한 베어링(14, 42) 등의 소손을 방지하기 위해 상기 입력축(1)과 헐거운 끼움되므로 강도 확보를 위해 상기 입력축(1)과의 물림률이 커야한다.

따라서, 상기 5/후진단 클러치 허브(2)는 축과 평행하게 형성된 스퍼 기어치보다 도 5에 도시된 바와 같이 상호 물림률이 크고 동력전달이 원활하며 소음이 적은 헬리컬 기어치로 형성되는 것이 바람직하다.

이와 같이 상기 각 클러치 허브(2, 22, 32)의 내주면에는 헬리컬 기어치가 형성되고, 입력축(1)에는 상기 헬리컬 기어치에 대응되는 헬리컬 기어홈(1a)이 형성되어 서로 스플라인 결합되므로, 회전시 입력축(1)과의 틈새가 존재하더라도 물림률이 크므로 회전으로 인한 마모와 충격을 견딜 수 있는 강도가 확보된다.

그리고, 강도 확보를 위해 스플라인 결합 길이를 증대시킬 필요가 없으므로 변속기의 전장이 길어질 필요가 없다.

여기서, 상기 헬리컬 기어 스플라인 결합은 축과의 비틀림 각 크기에 따라서 물림률이 달라지므로 상기 클러치 기어의 강도를 조절할 수 있다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 수동변속기의 동기장치는 클러치 허브의 내주면에 축과 경사진 헬리컬 기어치가 형성되고, 입력축에 헬리컬 기어홈이 형성되어 상기 클러치 허브와 입력축이 스플라인 결합되므로 상호 물림률이 커져 강도가 증대되고, 변속기의 전장이 짧아지므로 단가 및 중량이 감소될 수 있는 이점이 있다.

Claims (2)

1. 변속기의 입력축에 스플라인 결합된 클러치 허브와, 상기 클러치 허브의 외주면 기어에 축방향 이동 가능하게 치합된 슬리브와, 상기 슬리브와 일체로 회전되면서 슬리브의 이동시 축방향 작용력을 받는 싱크로나이저 링과, 상기 싱크로나이저 링과 동기된 후 상기 슬리브와 치합되는 클러치 기어와, 상기 클러치 기어와 일체로 형성되고 변속기 출력축의 기어와 상시 물림된 스피드 기어를 포함한 수동변속기의 동기장치에 있어서,

   상기 클러치 허브는 내주면에 축과 경사진 헬리컬 기어치가 형성되고, 상기 입력축에는 상기 헬리컬 기어치에 대응되는 기어홈이 형성된 것을 특징으로 하는 수동변속기의 동기장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 클러치 허브는 상기 입력축을 회전 가능하게 지지하는 베어링이 조립된 다음 상기 입력축에 헐거운 끼움되는 5속 주행단 클러치 허브인 것을 특징으로 하는 수동변속기의 동기장치.