KR100352642B1 - 기어 백래쉬 저감 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 수동 변속기 등에 구비되어 기어와 기어 사이의 기어 물림 틈새를 줄일 수 있도록 한 기어 백래쉬 저감 장치에 관한 것으로서, 서로 평행하게 설치된 제1 축 및 제2 축과; 상기 제1 축 및 제2 축에 장착되어 상호 치합되는 제1 기어 및 제2 기어와; 상기 제1 기어와 제2 기어 중 어느 하나의 기어의 외경측에 설치되어 상대 기어에 밀착되도록 확장 탄성력을 갖는 백래시 저감수단을 포함한 것을 특징으로 함으로써 간단한 구조로 동력 손실을 최소화하면서 기어 물림 틈새를 줄일 수 있는 효과가 있다.

Description

기어 백래쉬 저감 장치{Apparatus for reducing gear backlash}

본 발명은 수동 변속기에 관한 것으로서, 특히 기어와 기어 사이의 기어 물림 틈새를 줄일 수 있도록 한 기어 백래쉬 저감 장치에 관한 것이다.

일반적으로 수동 변속기는 클러치와 추진축 사이에 설치되어 자동차의 주행 상태 변화에 따른 엔진의 회전력을 증대시키거나 감소시키는 역할을 하며, 자동차를 후진시키기 위한 역전 장치도 갖추고 있다.

상기 수동 변속기는 도 1에 도시된 바와 같이 클러치로부터 동력을 받아 회전하고 변속기 케이스(1) 전방측에 베어링(15)에 의해 지지된 메인 드라이브 피니언(10)과, 상기 메인 드라이브 피니언(10)의 동력을 전달받아 회전하면서 종감속 장치를 회전시키는 매인 샤프트(20)와, 상기 매인 샤프트(20)의 하측에 위치되고 상기 메인 드라이브 피니언(10)의 동력을 전달받아 상기 매인 샤프트(20)에 전달하되 일정한 속도비가 형성되도록 하는 카운터 샤프트(30)와, 상기 변속기 케이스(1)에 연결되어 상기 매인 샤프트(20)를 지지하는 익스텐션 하우징(5)으로 구성되어 있다.

그리고, 상기 매인 샤프트(20)에는 종동 기어(25)가 니들 베어링을 사이에 두고 장착되고, 상기 카운터 샤프트(30)에는 상기 종동 기어(25)와 일정한 기어비로 치합되는 구동 기어(35)가 장착된다.

여기서, 상기한 수동 변속기와 같이 두 개의 기어를 상호 치합 시켜 동력을 전달하게 되는 바, 도 2에 도시된 바와 같이 구동 기어(35)와 종동 기어(25)가 치합될 때 기어치 사이에 유막을 형성시키고, 제작시 공차를 고려하여 기어 물림 틈새(Back-Lash)가 존재하게 된다.

그런데, 두 개의 기어(35,25) 사이에 기어 물림 틈새가 존재하여 차량 공회전시에 엔진의 불연속적인 진동이 변속기에 전달되면 덜걱거리는 떨림 및 소음이 발생하게 된다.

따라서, 상기와 같은 문제 때문에 구동 기어(35)나 종동 기어(25)의 측면에 기어 물림 틈새를 줄이기 위하여 서브 기어(40)를 장착하게 된다. 그리고, 상기 서브 기어(40)는 축상에 스냅링(44)으로 고정된 웨이브 스프링(42)의 탄성력에 의해 구동 기어(35)에 치합되어 기어 물림 틈새를 줄이게 된다.

그러나, 상기와 같은 종래 기어 백래쉬 저감 장치는 기어 회전시 어느 정도 떨림 및 소음은 줄일 수 있으나 서브 기어(40)가 별도로 설치되어 있는 관계로 서브 기어와 기어치의 물림이 원활하지 못하게 되면 차량 주행시 기어 소음이 심하게 발생되는 문제점이 있다.

한편, 도 3은 다른 종래 기술의 기어 백래쉬 저감 구조가 도시된 도면으로서, 제1 축(51)과 제2 축상(52)에 장착되어 상호 치합되는 제1 기어(53)와 제2 기어(54) 중 제1 축(51)에 공회전토록 설치된 제1 기어(53)의 내측에 프릭션 댐퍼(55)를 설치하여 두 기어(53)(54) 사이의 백래쉬를 저감시키도록 하고 있다.

그러나, 이와 같은 종래 기술의 백래쉬 저감 구조는 상기 프릭션 댐퍼(55)에의해 제1 기어(53)가 밀어 올려진 상태에서 백래쉬를 저감시키도록 구성되어 있기 때문에 상기 프릭션 댐퍼(55)를 통해 제1기어(53)와 제1 축(51)간에 마찰이 발생하여 제1 기어(53)의 자유 회전을 구속하게 되고, 이에 따라 동력 손실을 가져오는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 기어의 외경측에 백래쉬를 저감시킬 수 있는 수단을 설치하여 상대 기어치에 밀착될 수 있도록 구성함으로써 간단한 구조로 동력 손실을 최소화하면서 기어 물림 틈새를 줄일 수 있는 기어 백래쉬 저감 장치를 제공하는 데 있다.

상기한 과제를 실현하기 위한 본 발명의 기어 백래쉬 저감 장치는, 서로 평행하게 설치된 제1 축 및 제2 축과; 상기 제1 축 및 제2 축에 장착되어 상호 치합되는 제1 기어 및 제2 기어와; 상기 제1 기어와 제2 기어 중 어느 하나의 기어의 외경측에 설치되어 상대 기어에 밀착되도록 확장 탄성력을 갖는 백래시 저감수단을 포함한 것을 특징으로 하여 가능하게 된다.

도 1은 수동 변속기의 내부 구조가 도시된 단면도,

도 2a는 종래 기술의 기어 백래쉬 저감 장치가 도시된 상세 단면도,

도 2b는 종래 기술의 기어 백래쉬 저감 장치가 도시된 측면 결합도,

도 3은 다른 종래 기술의 기어 백래쉬 저감 장치가 도시된 단면도,

도 4a는 본 발명에 따른 기어 백래쉬 저감 장치의 일 실시예가 도시된 단면 구성도,

도 4b는 본 발명에 따른 일 실시예의 주요부 사시도,

도 5는 본 발명에 따른 기어 백래쉬 저감 장치의 다른 실시예가 도시된 단면 구성도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

61 : 제1 축 63 : 제1 기어

63a : 기어치 63b : 홈

63c : 걸림턱 65 : 제2 축

67 : 제2 기어 67a : 기어치

70 : 탄성 링 70' : 고무 부재

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 설명하면 다음과 같다.

도 4는 본 발명에 따른 기어 백래쉬 저감 장치가 도시된 일 실시예의 도면으로서, 도 4a는 백래쉬 저감수단이 설치된 상태의 단면도, 도 4b는 주요부 확대 사시도이다.

본 발명의 제1 실시예는 서로 평행하게 설치된 제1 축(61) 및 제2 축(65)과,상기 제1 축(61) 및 제2 축(65)에 장착되어 상호 치합되는 제1 기어(63) 및 제2 기어(67)와, 상기 제1 기어(63)와 제2 기어(67) 중 제1 기어(63)의 외경측에 설치되어 제2 기어(67)에 밀착되도록 확장 탄성력을 갖는 백래시 저감수단으로 이루어진다.

상기 백래쉬 저감 수단은 상기 제2 기어(67)의 기어치(67a)에 밀착되도록 기어 외경에 원주 방향으로 설치된 탄성 링(70)으로 이루어지고, 상기 탄성 링(70)은 개방된 구간 없이 일체형으로 된 O-링 모양으로 형성된다.

이와 같은 탄성 링(70)이 설치되는 제1 기어(63)는 그 둘레면에 링이 삽입되어 이탈되지 않도록 원주 방향으로 홈(63b)이 형성되고, 홈(63b)의 양측에는 기어치(63a)와 걸림턱(63c)이 형성된다.

따라서, 상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 일 실시예는 상기 제1 기어(63)와 제2 기어(67)가 상호 치합되어 회전하게 되면, 제1 기어(63)에 설치된 탄성 링(70)이 제2 기어(67)의 기어치(67a)에 의해 눌리게 되고, 이때, 탄성 링(70)의 복원 탄성력에 의해 제1 기어(63)와 제2 기어(67) 사이의 상대 운동이 발생하지 않게 되어 진동 발생은 최소화된다.

도 5는 본 발명에 따른 기어 백래쉬 저감 장치가 도시된 다른 실시예의 단면도이다.

상기한 본 발명의 제1 실시예에서는 탄성 링이 설치된 반면, 본 발명의 제2 실시예에서는 제1 기어(63')의 외경측에 제2 기어(67')의 기어치에 밀착되는 고무부재(70')가 코팅되어 설치됨으로써 제1 기어(63')와 제2 기어(67') 사이의 상대 운동이 방지되어 기어 물림 틈새를 줄일 수 있다.

따라서, 상기와 같이 구성되고 작용되는 본 발명의 기어 백래쉬 저감 장치는 상호 맞물리는 기어의 외경측에 백래쉬 저감 수단이 설치되어 있기 때문에 간단한 구조로 동력 손실을 최소화하면서 기어 물림 틈새를 줄일 수 있는 이점이 있다.

Claims (3)

1. 서로 평행하게 설치된 제1 축 및 제2 축과; 상기 제1 축 및 제2 축에 장착되어 상호 치합되는 제1 기어 및 제2 기어와; 상기 제1 기어와 제2 기어 중 어느 하나의 기어의 외경측에 설치되어 상대 기어에 밀착되도록 확장 탄성력을 갖는 백래시 저감수단을 포함한 것을 특징으로 하는 기어 백래쉬 저감 장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 백래쉬 저감 수단은 상대 기어에 밀착되도록 기어 외경에 원주 방향으로 설치된 탄성 링이고;

   상기 탄성 링이 설치되는 기어는 그 둘레면에 링이 삽입되어 이탈되지 않도록 원주 방향으로 홈이 형성된 것을 특징으로 하는 기어 백래쉬 저감 장치.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 백래쉬 저감수단은 어느 하나의 기어 둘레면에 고무 부재가 코팅되어 상대 기어에 접촉되는 것을 특징으로 하는 기어 백래쉬 저감 장치.