KR100534819B1 - 시험용 기어의 고정장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 시험용 기어의 고정장치에 관한 것으로, 단품으로 제작된 기어류를 실제 변속기내 구동축과 종동축상에 장착하여 양산하는 단계 이전에, 단품의 기어류에 대해 치합 상태와 토오크의 전달 과정에서 수반되는 이상 현상의 발생 유무를 사전에 점검할 수 있도록 하는 데 그 목적이 있다.

전술한 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 구동축(10)상에 일체로 회전되도록 설치되는 드라이브 기어(12)와, 이 드라이브 기어(12)와 치합되면서 종동축(14)상에 공회전이 가능하도록 설치되는 드리븐 기어(16) 및, 이 드라이브 기어(12)와 상기 종동축(14)을 일체로 회전되도록 하는 고정용 기구를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

시험용 기어의 고정장치{fixing device for testing gears}

본 발명은 시험용 기어의 고정장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 수동 변속기의 드라이브 및 드리븐 기어류에 대한 치합 및 동력 전달의 관계에 대한 다양한 시험을 위해 별도로 마련된 구동 및 종동의 회전축상에 단품 기어류의 고정을 용이하게 하는 시험용 기어의 고정장치에 관한 것이다.

일반적으로 차량용 수동 변속기는 구동축과 종동축에 각각 단품의 기어류가 치합되도록 설치되고, 단품의 기어류에는 구동축의 회전력을 종동축에 선택적으로 전달하기 위한 싱크로 기구와 같은 동기장치가 설치되어 있어, 상기 동기장치의 작동을 매개로 하여 구동축의 회전력이 종동축으로 전달되어진다.

그리고, 수동 변속기에 있어 구동축과 종동축에 각각 설치되는 단품의 기어류는 축상에 슬립이음방식으로 일체로 회전하는 기어와, 축상에 니이들 베어링을 매개로 설치되어 공회전을 하는 기어로 각각 구분된다.

한편, 양산되는 수동 변속기에 있어 구동축과 종동축에 각각 설치되는 단품의 기어류는 통상적으로 단품을 제작한 다음, 치접촉에 따른 패턴을 확인하여 치합시 원활한 접촉의 여부를 검증하는 검사와, 치합에 따른 연동시 전달 오차에 따라 발생하는 진동 및 소음의 정도를 측정하는 검사 등의 확인 과정을 거쳐야 한다.

즉, 상기 치접촉에 따른 패턴을 확인하는 검사는 구동축과 종동축에 각각 설치된 단품의 기어류가 회전시 접촉되는 상태가 원활하면서도 정확하게 이루어지는 지의 여부를 검증하는 것이고, 상기 전달 오차에 대한 검사는 구동축과 종동축에 각각 설치된 단품의 기어류가 회전에 의한 토오크의 전달시 치합된 기어치 사이에서 수반되는 미세한 진동과 이에 따른 소음의 정도를 측정하는 것이다.

따라서, 상기와 같은 확인 과정을 수행하기 위해서는 구동축이나 종동축에 슬립이음방식으로 일체로 회전하는 단품의 기어를 설치하고, 이에 대응하는 종동축이나 구동축에 각각 니이들 베어링을 매개로 공회전하는 단품의 기어를 설치하는 작업이 선행되어야 한다.

그런데, 상기와 같이 구동축 내지 종동축에 각각 단품의 기어류를 설치하고서 이에 대한 시험을 하는 과정에 있어, 회전축에 대해 니이들 베어링을 매개로 공회전을 하도록 설치되는 단품의 기어류의 경우에는 구동축으로부터 종동축으로 전달되는 토오크의 측정과 같은 검사 과정을 위해 기어의 회전이 축으로 직접적으로 전달되어야만 함에도 불구하고, 축으로의 동력 전달이 이루어질 수 없다는 구조적 한계가 있었다.

이 결과, 구동축 내지 종동축에 니이들 베어링을 매개로 공회전되는 단품의 기어류에서는 축으로 토오크의 전달을 가능하게 해 주는 별도의 고정용 지그가 필요로 하였다.

이에 본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출된 것으로, 단품으로 제작된 기어류를 실제 변속기내 구동축과 종동축상에 장착하여 양산하는 단계 이전에, 단품의 기어류에 대해 치합 상태와 토오크의 전달 과정에서 수반되는 이상 현상의 발생 유무를 사전에 점검할 수 있도록 해 주는 시험용 기어의 고정장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 구동축상에 일체로 회전되도록 설치되는 드라이브 기어와, 이 드라이브 기어와 치합되면서 종동축상에 공회전이 가능하도록 설치되는 드리븐 기어 및, 이 드라이브 기어와 상기 종동축을 일체로 회전되도록 하는 고정용 기구를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 시험용 기어의 고정장치에 대한 구성을 도시한 단면도이고, 도 2는 도 1에 도시된 종동축상에 드리븐 기어가 고정된 상태를 도시한 사시도인 바, 본 발명에 따른 시험용 기어의 고정장치는 수동 변속기의 종동축상에 설치되는 드리븐 기어에 적용되는 것이다.

본 발명은 도 1에 도시된 바와 같이, 구동축(10)상에 일체로 회전되도록 슬립이음방식으로 일체로 결합되는 드라이브 기어(12)와, 이 드라이브 기어(12)와 치합되면서 상기 구동축(10)과는 소정의 이격 거리를 두도록 배치되는 종동축(14)상에 니이들 베어링(15)을 매개로 공회전이 가능하도록 결합되는 드리븐 기어(16) 및, 이 드리븐 기어(16)를 상기 종동축(14)상에 일체로 회전될 수 있도록 해 주는 고정용 기구를 포함하여 구성된다.이 경우, 상기 드리븐 기어(16)은 도 2에 도시된 바와 같이, 이의 일측에 클러치 기어(18)를 일체로 갖추고 있는 바, 즉 상기 드리븐 기어(16)와 상기 클러치 기어(18)는 각각 상기 종동축(14)상에서 니이들 베어링(15)을 매개로 공회전이 자유롭게 설치되는 것인 데, 이는 공지의 사실이다.

여기서, 상기 구동축(10)의 외주면에는 드라이브 기어(12)와의 슬립이음을 위한 세레이션부(C)가 형성되고, 상기 드라이브 기어(12)의 내주면에도 동일한 규격의 세레이션부(C)가 형성되며, 상기 세레이션부(C)의 일측부에는 드라이브 기어(12)의 일측 선단을 상기 구동축(10)에 대해 축방향으로 고정시키도록 상기 구동축(10)의 외측으로 돌출된 형태의 보스부(10a)가 일체로 형성되는 한편, 상기 세레이션부(C)의 타측부에는 드라이브 기어(12)의 타측 선단을 상기 구동축(10)의 축방향으로 고정시키도록 상기 구동축(10)의 외주에 나사체결되는 록 너트(N)가 설치된다.

그리고, 상기 종동축(14)의 외주면에는 드리븐 기어(16)의 일측에 일체로 결합된 상기 클러치 기어(18)를 축방향으로 고정시키도록 외측으로 돌출된 형태의 보스부(14a)가 일체로 형성되고, 이 보스부(14a)의 외주면에는 슬립이음방식으로 싱크로나이져 슬리브(20)가 치합되며, 상기 드리븐 기어(16)의 타측에는 상기 종동축(14)에 대해 드리븐 기어(16)를 축방향으로 고정시키도록 상기 종동축(14)의 외주에 나사체결되는 록 너트(N)가 설치되는 데, 상기 싱크로나이져 슬리브(20)는 종동축(14)의 보스부(14a)상에 용접으로 견고하게 고정되어져, 상기 드리븐 기어(16)의 측부에 일체로 형성된 상기 클러치 기어(18)와도 치합되어진다.

즉, 상기 고정용 기구는 상기 종동축(14)에 일체로 형성된 보스부(14a)와, 이 보스부(14a)의 외주면에 슬립이음방식으로 결합되어 상기 클러치 기어(18)와도 동시에 치합되는 싱크로나이져 슬리브(20) 및, 상기 드리븐 기어(16)를 종동축(14)의 축방향으로 고정시켜 주는 록 너트(N)로 이루어진다.

이를 위해, 상기 종동축(14)에 일체로 형성된 보스부(14a)의 외주면에는 세레이션부(C)가 가공되고, 상기 싱크로나이져 슬리브(20)의 내주면에도 동일한 규격의 세레이션부(C)가 가공되며, 상기 싱크로나이져 슬리브(20)의 내주면에 형성된 세레이션부(C)는 상기 보스부(14a)의 외주면에 형성된 세레이션부(C)는 물론, 상기 클러치 기어(18)의 기어치(세레이션부(C)의 형태임)와도 동시에 치합되어진다.

이와 같은 구조로 이루어지는 단품의 시험용 기어류에 대한 고정장치에 있어 조립 및 설치 과정을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 이미 열처리가 완료되어 있는 상기 드라이브 기어(12)와 드리븐 기어(16)를 가공없이 실험을 위한 회전축상에 고정한다.

즉, 상기 구동축(10)의 외주면에 드라이브 기어(12)의 고정을 위한 세레이션부(C)와 보스부(10a)를 가공한 다음, 록 너트(N)의 체결을 위한 탭가공을 한다.

이후, 상기 구동축(10)의 외주에 드라이브 기어(12)를 끼우고서 록 너트(N)를 체결시켜 고정시킨다.

그리고, 상기 종동축(14)의 외주면에 드리븐 기어(16)의 설치를 위한 니이들 베어링(15)의 조립과, 보스부(14a)를 가공한 다음, 역시 록 너트(N)의 체결을 위한 탭가공을 한다.

이후, 상기 보스부(14a)의 외주면에 싱크로나이져 슬리브(20)를 용접으로 고정시킨 다음, 상기 종동축(14)과 싱크로나이져 슬리브(20)에 대한 동심도를 일치시키기 위해 상기 종동축(14)에 대한 축가공을 추가로 실시한다.

이어, 상기 종동축(14)의 외주에 드리븐 기어(16)를 끼워 상기 클러치 기어(18)의 기어치가 상기 싱크로나이져 슬리브(20)의 내주면에 형성된 세레이션부(C)와 슬립이음방식으로 결합시키고, 이후 상기 종동축(14)에 록 너트(N)를 체결시킨다.

이와 같은 일련의 조립 및 설치 과정이 종료되면, 상기 구동축(10)을 소정의 속도로 회전시킨다. 이 과정에서 상기 드라이브 기어(12)와 드리븐 기어(16) 사이의 치접촉에 따른 패턴을 확인하여 원활한 치합이 이루어지는 지를 먼저 검사하고, 아울러 치합에 따른 연동시 발생하는 기어치 사이의 진동과 그에 따른 소음의 정도를 측정하게 된다.이때, 상기 고정용 기구는 상기 구동축(10)의 회전시 상기 드라이브 기어(12)와 치합되는 상기 드리븐 기어(16)와, 상기 드리븐 기어(16)에 일체로 형성된 상기 클러치 기어(18)와 치합되면서 상기 종동축(14)에 구속되는 상기 싱크로나이져 슬리브(20)를 매개로 하여 상기 종동축(14)이 상기 구동축(10)과 일체로 회전되게 한다.

이러한 과정을 통해 실제 수동 변속기내에 설치되는 단품류의 드라이브 기어(12)와 드리븐 기어(16)에 대한 문제를 실제 수동 변속기에 적용하기 이전에 파악할 수 있으므로, 단품류로 제작되는 드라이브 기어(12)와 드리븐 기어(16)에 대한 개선점을 용이하게 찾을 수 있게 된다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 시험용 기어의 고정장치에 의하면, 종동축(14)에 대해 공회전이 되도록 설치되는 드리븐 기어(16)를 별도의 고정용 지그를 통해 종동축(14)과 일체로 회전될 수 있도록 함으로써, 상기 드라이브 기어(12)와 상기 드리븐 기어(16)가 구동축(10)과 종동축(14)에 각각 설치되어 상호 치합에 의한 연동되는 과정에서 수반되는 문제를 실제 수동 변속기내에 탑재후 파악하지 않고, 시험 과정에서 미리 검사할 수 있는 효과가 있게 된다.

또한, 상기와 같은 시험용 장비를 이용하여 단품의 기어류에 대한 성능 검사가 가능하게 되므로, 기어류의 설계와 제작 과정에서 소요되는 불필요한 비용을 줄일 수 있게 된다.

도 1은 본 발명에 따른 시험용 기어의 고정장치에 대한 구성을 도시한 단면도.

도 2는 도 1에 도시된 종동축상에 드리븐 기어가 고정된 상태를 도시한 사시도.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

10-구동축 12-드라이브 기어

14-종동축 16-드리븐 기어

18-클러치 기어 20-싱크로나이져 슬리브

Claims (3)

1. 구동축(10)상에 일체로 회전되도록 설치되는 드라이브 기어(12)와;

   상기 드라이브 기어(12)와 치합되면서 종동축(14)상에 공회전이 가능하도록 설치되는 드리븐 기어(16) 및;

   상기 종동축(14)에 일체로 형성된 보스부(14a)와, 상기 보스부(14a)의 외주면에 슬립이음방식으로 결합되어 고정되면서 상기 드리븐 기어(16)의 일측에 일체로 형성된 클러치 기어(18)와 치합되는 싱크로나이져 슬리브(20) 및, 상기 드리븐 기어(16)를 상기 종동축(14)의 축방향으로 고정시켜 주는 록 너트(N)를 갖추고서, 상기 구동축(10)의 회전시 상기 드라이브 기어(12)와 상기 드리븐 기어(16) 사이의 치합과, 상기 드리븐 기어(16)에 일체로 형성된 상기 클러치 기어(18)와 상기 싱크로나이져 슬리브(20) 사이의 치합을 매개로 상기 종동축(14)을 일체로 회전되도록 하는 고정용 기구를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 시험용 기어의 고정장치.
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 구동축(10)의 외주면과 상기 드라이브 기어(12)의 내주면에는 슬립이음을 위한 세레이션부(C)가 형성되고, 상기 세레이션부(C)의 일측부에는 드라이브 기어(12)의 일측 선단을 축방향으로 고정시키도록 외측으로 돌출된 보스부(10a)가 일체로 형성되며, 상기 세레이션부(C)의 타측부에는 상기 드라이브 기어(12)의 타측 선단을 축방향으로 고정시키도록 록 너트(N)가 상기 구동축(10)에 체결되는 것을 특징으로 하는 시험용 기어의 고정장치.