KR101076496B1 - 백래쉬 저감 유성 기어 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 백래쉬 저감 유성 기어 장치에 관한 것이다.

본 발명은 가변 기어비 유성 기어 장치에 있어서, 중앙에 형성된 제 1 몸체부, 제 1 몸체부의 중앙에 형성된 제 1 홀을 포함하여 구성되는 삽입부, 제 1 몸체부의 양측 끝단에 형성된 제 1 날개부 쌍, 제 1 몸체부의 일면에 형성된 제 1 탄성부재 가이드부, 상기 제 1 탄성부재 가이드부와 연결되도록 형성된 하나 이상의 제 1 홈을 포함하여 구성되는 제 1 캐리어와, 상기 제 1 캐리어와 엇갈리게 결합하고 중앙에 형성된 제 2 몸체부, 제 2 몸체부의 중앙에 상기 삽입부가 끼워지도록 형성된 제 2 홀, 제 2 몸체부의 양측 끝단에 형성된 제 2 날개부 쌍, 제 2 몸체부의 일면에 형성된 제 2 탄성부재 가이드부, 상기 제 2 탄성부재 가이드부와 연결되도록 형성된 하나 이상의 제 2 홈을 포함하여 구성되는 제 2 캐리어 및 상기 제 1 탄성부재 가이드부와 상기 제 2 탄성부재 가이드부 사이에 구비되고 제 1 고정부는 제 1 홈에 삽입되고 제 2 고정부는 제 2 홈에 삽입되는 탄성부재를 포함하여 구성되는 제 1 캐리어 쌍; 중앙에 형성된 제 3 몸체부, 제 3 몸체부의 중앙에 선 기어가 관통하도록 형성된 제 3 홀, 제 3 몸체부의 양측 끝단에 형성된 제 3 날개부 쌍을 포함하여 구성되는 제 3 캐리어와, 상기 제 3 캐리어와 엇갈리게 결합하고 중앙에 형성된 제 4 몸체부, 제 4 몸체부의 중앙에 선 기어가 관통하도록 형성된 제 4 홀, 제 4 몸체부의 양측 끝단에 형성된 제 4 날개부 쌍을 포함하여 구성되는 제 4 캐리어를 포함하여 구성되는 제 2 캐리어 쌍; 상기 제 1 날개부 쌍과 상기 제 4 날개부 쌍을 각각 연결하고 상기 선 기어에 외접하는 제 1 유성 기어 쌍; 상기 제 2 날개부 쌍과 상기 제 3 날개부 쌍을 각각 연결하고 상기 선 기어에 외접하는 제 2 유성 기어 쌍; 및 상기 제 1 유성 기어 쌍과 상기 제 2 유성 기어 쌍에 외접하는 링 기어를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 백래쉬 저감 유성 기어 장치를 제공한다.

본 발명에 의하면, 제 1 캐리어 쌍에 형성된 하나 이상의 제 1 홈과 제 2 홈에 탄성부재의 고정부를 삽입함으로써 유성 기어 장치의 조립 후 탄성부재의 탄성력이 제 1 캐리어 쌍을 통해 각각의 유성 기어에 일정하게 전달되어 선 기어와 유성 기어 및 유성 기어와 링 기어 사이의 백래쉬를 동시에 저감시킬 수 있어 치타음에 의한 소음 감소 및 유격감을 저감시킬 수 있다.

또한, 탄성력이 가해진 상태에서 제 2 캐리어 쌍에 형성된 하나 이상의 제 1 고정홈 또는 제 2 고정홈에 핀을 삽입하고 유성 기어 장치의 조립 후 핀을 제거하여 탄성부재의 탄성력에 의해 선 기어와 유성 기어 및 유성 기어와 링 기어 사이의 백래쉬를 저감시킬 수 있도록 함으로써 본 발명인 유성 기어 장치의 조립 편의성을 향상시킬 수 있다.

유성 기어, 백래쉬, 링 기어, 선 기어, 캐리어

Description

백래쉬 저감 유성 기어 장치{Epicyclic Gear Apparatus Reducing Back-Lash}

도 1a는 정적인 방법 중 선형이동법의 예를 도시한 도면;

도 1b는 정적인 방법 중 회전이동법의 예를 도시한 도면;

도 2a는 본 발명의 실시예에 따른 제 1 캐리어의 평면도 및 단면도;

도 2b는 본 발명의 실시예에 따른 제 2 캐리어의 평면도 및 단면도;

도 2c는 본 발명의 실시예에 따른 유성 기어 장치의 조립 구성도;

도 3a는 본 발명의 실시예에 따른 제 1 캐리어 쌍의 탄성부재에 복원력이 부여된 상태의 평면도; 및

도 3b는 본 발명의 실시예에 따른 제 1 캐리어 쌍의 탄성부재에 탄성력이 부여된 상태의 평면도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

201: 제 1 캐리어 202: 제 1 홀

203: 제 1 몸체부 204: 제 1 홈

207: 제 1 날개부 쌍 208: 삽입부

209: 제 1 탄성부재 가이드부 211: 제 2 캐리어

212: 제 2 홀 213: 제 2 몸체부

214: 제 2 홈 217: 제 2 날개부 쌍

219: 제 2 탄성부재 가이드부 221: 제 3 캐리어

231: 제 4 캐리어 240: 제 2 캐리어 쌍

241: 제 1 유성 기어 243: 제 2 유성 기어

250: 제 1 유성 기어 쌍 251: 제 3 유성 기어

253: 제 4 유성 기어 260: 제 2 유성 기어 쌍

280: 축

290: 선 기어 295: 탄성부재

297: 고정수단 298: 링 기어

본 발명은 백래쉬 저감 유성 기어 장치에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 제 1 캐리어 쌍에 형성된 하나 이상의 제 1 홈과 제 2 홈에 탄성부재의 고정부를 삽입함으로써 유성 기어 장치의 조립 후 탄성부재의 탄성력이 제 1 캐리어 쌍을 통해 각각의 유성 기어에 일정하게 전달되어 선 기어와 유성 기어 및 유성 기어와 링 기어 사이의 백래쉬를 동시에 저감시킬 수 있어 치타음에 의한 소음 감소 및 유격감을 저감시킬 수 있고, 탄성력이 가해진 상태에서 제 2 캐리어 쌍에 형성된 하나 이상의 제 1 고정홈 또는 제 2 고정홈에 핀을 삽입하고 유성 기어 장치의 조립 후 핀을 제거하여 탄성부재의 탄성력에 의해 선 기어와 유성 기어 및 유성 기어와 링 기어 사이의 백래쉬를 저감시킬 수 있도록 함으로써 본 발명인 유성 기어 장치의 조 립 편의성을 향상시킬 수 있는 백래쉬 저감 유성 기어 장치에 관한 것이다.

일반적으로 유성 기어 장치는 태양 기어(선 기어)와 캐리어에 의해 지지되고 태양 기어에 외접하는 유성 기어 및 유성 기어가 내접하는 링 기어를 포함하여 구성된다.

이러한 유성 기어 장치는 간단하게 구성할 수 있으며 태양 기어, 유성 기어 및 링 기어로 이루어지는 각각의 구성 기어를 각각 고정측, 입력측 또는 출력측으로 설정함으로써 감속비(또는 증속비)를 용이하게 변경할 수 있는 등의 장점 때문에 다양한 장치에 사용되고 있는데, 특히 자동차의 기어비 변환형 조향장치에 사용된다.

그런데 이러한 유성 기어 장치에 있어서는 태양 기어의 기어치와 유성 기어의 기어치 사이 및 유성 기어의 기어치와 링 기어의 기어치 사이에 백래쉬가 존재하게 된다.

백래쉬는 서로 인접하는 기어치 사이의 틈인데 보다 구체적으로는 한 기어의 기어치와 다른 기어치의 기어치가 서로 맞물릴 때 맞물린 기어치의 후방에 생기는 공간을 지칭한다.

한편, 구동 기어와 종동 기어가 맞물리는 기어 장치에 있어서, 구동 기어와 종동 기어의 속도가 일정한 경우에는 문제가 없으나, 어떠한 이유로 인해 속도가 일정하지 않게 되는 경우에는 백래쉬 때문에 소음이 발생할 수 있다.

즉, 서로 맞물려 있던 구동 기어의 기어치와 종동 기어의 기어치가 물림을 마치기 전에 종동 기어의 기어치가 구동 기어의 기어치의 후방에 부딪히면서 소음 이 발생하는 것이다.

자동차의 조향 장치의 경우 백래쉬 때문에 발생하는 소음은 조향시 불쾌감을 일으키는 한편 기어치의 마모가 진행됨에 점점 커지게 된다.

한편, 기어치 사이의 백래쉬를 조절하기 위한 방법으로는 정적인 방법(Static Method)과 동적인 방법(Dynamic Method)이 있고, 다시 정적인 방법에는 기어의 유효치 두께 조정과 기어치의 물림중심거리 조정의 상호 조합에 따라 선형이동법(Linear Movement)과 회전이동법(Rotary Movement) 등이 있으며, 동적인 방법에는 탄성체의 탄성력을 이용하여 기어치의 유효치 두께를 조정하는 강제 치 접촉법과 역시 탄성체의 탄성력을 이용하여 기어치의 물림중심거리를 조정하는 강제 중심거리 축소법 등이 있다.

위에서 언급한 기어치 사이의 백래쉬를 조절하기 위한 방법 중에서 도 1a는 정적인 방법 중 선형이동법의 예를 도시한 도면이고, 도 1b는 정적인 방법 중 회전이동법의 예를 도시한 도면이며, 특히, 도 1a에서 기어를 중심선을 따라 직선 또는 평행으로 이동시키는 선형력 또는 도 1b에서의 회전토크 등을 탄성체의 탄성력으로 발생시키면 동적인 방법 중 강제 중심거리 축소법의 예가 된다.

그러나, 이러한 종래의 방법은 유성 기어 장치에는 그대로 적용할 수 없는 문제가 있었다. 왜냐하면 태양 기어와 유성 기어 사이의 백래쉬를 줄이기 위해 두 기어의 중심 거리를 좁히면 유성 기어와 링 기어 사이의 백래쉬가 증가되는 문제가 발생하고, 유성 기어와 링 기어 사이의 백래쉬를 줄이기 위해 두 기어의 축간 거리를 좁히면 이번에는 태양 기어와 유성 기어 사이의 백래쉬가 증가되는 문제가 발생 하기 때문이다.

즉, 종래의 정적 또는 동적 고정방법에 의하는 경우에도 태양 기어와 유성 기어 사이 및 유성 기어와 링 기어 사이의 백래쉬를 동시에 저감시킬 수 없는 문제점이 있었다.

이러한 문제점을 해결하기 위해 본 발명은 제 1 캐리어 쌍에 형성된 하나 이상의 제 1 홈과 제 2 홈에 탄성부재의 고정부를 삽입함으로써 유성 기어 장치의 조립 후 탄성부재의 탄성력이 제 1 캐리어 쌍을 통해 각각의 유성 기어에 일정하게 전달되어 선 기어와 유성 기어 및 유성 기어와 링 기어 사이의 백래쉬를 동시에 저감시킬 수 있어 치타음에 의한 소음 감소 및 유격감을 저감시킬 수 있고, 탄성력이 가해진 상태에서 제 2 캐리어 쌍에 형성된 하나 이상의 제 1 고정홈 또는 제 2 고정홈에 핀을 삽입하고 유성 기어 장치의 조립 후 핀을 제거하여 탄성부재의 탄성력에 의해 선 기어와 유성 기어 및 유성 기어와 링 기어 사이의 백래쉬를 저감시킬 수 있도록 함으로써 본 발명인 유성 기어 장치의 조립 편의성을 향상시킬 수 있는 백래쉬 저감 유성 기어 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 가변 기어비 유성 기어 장치에 있어서, 중앙에 형성된 제 1 몸체부, 제 1 몸체부의 중앙에 형성된 제 1 홀을 포함하여 구성되는 삽입부, 제 1 몸체부의 양측 끝단에 형성된 제 1 날개부 쌍, 제 1 몸체부의 일면에 형성된 제 1 탄성부재 가이드부, 상기 제 1 탄성부재 가이드부와 연 결되도록 형성된 하나 이상의 제 1 홈을 포함하여 구성되는 제 1 캐리어와, 상기 제 1 캐리어와 엇갈리게 결합하고 중앙에 형성된 제 2 몸체부, 제 2 몸체부의 중앙에 상기 삽입부가 끼워지도록 형성된 제 2 홀, 제 2 몸체부의 양측 끝단에 형성된 제 2 날개부 쌍, 제 2 몸체부의 일면에 형성된 제 2 탄성부재 가이드부, 상기 제 2 탄성부재 가이드부와 연결되도록 형성된 하나 이상의 제 2 홈을 포함하여 구성되는 제 2 캐리어 및 상기 제 1 탄성부재 가이드부와 상기 제 2 탄성부재 가이드부 사이에 구비되고 제 1 고정부는 제 1 홈에 삽입되고 제 2 고정부는 제 2 홈에 삽입되는 탄성부재를 포함하여 구성되는 제 1 캐리어 쌍; 중앙에 형성된 제 3 몸체부, 제 3 몸체부의 중앙에 선 기어가 관통하도록 형성된 제 3 홀, 제 3 몸체부의 양측 끝단에 형성된 제 3 날개부 쌍을 포함하여 구성되는 제 3 캐리어와, 상기 제 3 캐리어와 엇갈리게 결합하고 중앙에 형성된 제 4 몸체부, 제 4 몸체부의 중앙에 선 기어가 관통하도록 형성된 제 4 홀, 제 4 몸체부의 양측 끝단에 형성된 제 4 날개부 쌍을 포함하여 구성되는 제 4 캐리어를 포함하여 구성되는 제 2 캐리어 쌍; 상기 제 1 날개부 쌍과 상기 제 4 날개부 쌍을 각각 연결하고 상기 선 기어에 외접하는 제 1 유성 기어 쌍; 상기 제 2 날개부 쌍과 상기 제 3 날개부 쌍을 각각 연결하고 상기 선 기어에 외접하는 제 2 유성 기어 쌍; 및 상기 제 1 유성 기어 쌍과 상기 제 2 유성 기어 쌍에 외접하는 링 기어를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 백래쉬 저감 유성 기어 장치를 제공한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소 들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

본 발명은 일반적인 유성 기어 장치에 적용될 수 있으며, 특히 자동차의 조향장치 중 유성 기어가 장착되는 장치에 이용되는 경우 그 효용이 클 것이다.

도 2a는 본 발명의 실시예에 따른 제 1 캐리어의 평면도 및 단면도이고, 도 2b는 본 발명의 실시예에 따른 제 2 캐리어의 평면도 및 단면도이다.

도 2a 및 도 2b에서 도시된 바와 같이 제 1 캐리어(201)는 소정 두께를 가진 판 형상으로서, 중앙에 형성된 제 1 몸체부(203), 제 1 몸체부(203)의 중앙에 형성된 제 1 홀(202)을 포함하여 구성되는 삽입부(208), 제 1 몸체부(203)의 양측 끝단에 형성된 제 1 날개부 쌍(207), 제 1 몸체부(203)의 일면에 형성된 제 1 탄성부재 가이드부(209), 제 1 탄성부재 가이드부(209)와 연결되도록 형성된 하나 이상의 제 1 홈(204)을 포함하여 구성되며, 추가로 제 1 날개부 쌍(207)은 제 1 몸체부(203)에 대해 단차가 있도록 형성될 수 있다.

제 1 몸체부(203)는 제 1 캐리어(201)의 중앙에 형성되고, 제 1 몸체부(203)의 중앙에는 축(280, 도 2c 참조)이 관통하도록 제 1 홀(202)이 형성되어 있는 삽입부(208)가 구비된다.

제 1 몸체부(203)의 양측 끝단에는 제 1a 날개부(205)와 제 1b 날개부(206)로 구성되는 제 1 날개부 쌍(207)이 형성되어 있는데, 제 1 날개부 쌍(207)은 제 4 캐리어(231, 도 2c 참조)에 형성되어 있는 제 4 날개부 쌍(237, 도 2c 참조)과 제 1 유성 기어 쌍(250, 도 2c 참조)으로 각각 연결되어 제 1 캐리어(201)와 제 4 캐리어(231)는 일체로 회전하게 된다.

제 1 날개부 쌍(207)은 추가로 제 1 몸체부(203)에 대해 단차가 있도록 형성될 수 있는데, 단차가 있도록 형성하는 경우 제 1 날개부 쌍(207)의 높이가 제 1 몸체부(203)의 높이보다 더 높게 형성되는 것이 바람직하다.

상기와 같이 제 1 날개부 쌍(207)을 제 1 몸체부(203)에 대해 단차가 있도록 형성하는 경우 제 1 캐리어(201)에 형성된 삽입부(208)가 제 2 캐리어(211)에 형성된 제 2 홀(212)에 끼워지면서 높이가 낮은 몸체부끼리 맞닿게 되므로 제 1 캐리어 쌍(220)의 전체 높이를 줄일 수 있는 효과가 있다.

제 1 몸체부(203)의 일면에는 제 1 탄성부재 가이드부(209)가 형성되어 있고, 하나 이상의 제 1 홈(204)이 제 1 탄성부재 가이드부(209)와 연결되도록 형성되어 있다.

또한, 제 2 캐리어(211)의 제 2 몸체부(213) 일면에도 제 2 탄성부재 가이드부(219)가 형성되어 있고, 하나 이상의 제 2 홈(214)이 제 2 탄성부재 가이드부(219)와 연결되도록 형성되어 있다.

그리고, 탄성부재(295, 도 2c 참조)는 제 1 탄성부재 가이드부(209)와 제 2 탄성부재 가이드부(219) 사이에 구비되고 탄성부재(295)의 제 1 고정부(297)는 제 1 홈(204)에 삽입되고 제 2 고정부(296)는 제 2 홈(214)에 삽입될 수 있다.

본 발명의 실시예에서 제 1 캐리어(201)와 제 2 캐리어(211)는 장축과 단축 을 가진 다이아몬드 형상으로 도시하였으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.

도 2a에서 제 1 캐리어(201)의 제 1 몸체부(203) 일면에 제 1 탄성부재 가이드부(209)와 연결되도록 형성된 4개의 제 1 홈(204)은 각각 2개씩 제 1 날개부 쌍(207) 방향에 형성되어 있는 것으로 도시되어 있고, 도 2b에서 제 2 캐리어(211)의 제 2 몸체부(213) 일면에 제 2 탄성부재 가이드부(219)와 연결되도록 형성된 4개의 제 2 홈(214) 역시 각각 2개씩 제 2 날개부 쌍(217) 방향에 형성되어 있는 것으로 도시되어 있으나, 제 1 홈(204) 및 제 2 홈(214)의 개수는 3개 이하 또는 5개 이상도 가능할 것이다.

제 2 캐리어(211)는 제 1 캐리어(201)의 삽입부(208)가 끼워지는 제 2 홀(212)이 형성되어 있는 구성 외에는 제 1 캐리어(201)의 구성과 동일하게 형성되므로 제 2 캐리어(211)에 대한 설명은 생략하기로 한다.

도 2c는 본 발명의 실시예에 따른 유성 기어 장치의 조립 구성도로서, 도 2c에서 도시된 바와 같이 본 발명인 유성 기어 장치는 중앙에 형성된 제 1 몸체부(203), 제 1 몸체부(203)의 중앙에 형성된 제 1 홀(202)을 포함하여 구성되는 삽입부(208), 제 1 몸체부(203)의 양측 끝단에 형성된 제 1 날개부 쌍(207), 제 1 몸체부(203)의 일면에 형성된 제 1 탄성부재 가이드부(209), 제 1 탄성부재 가이드부(209)와 연결되도록 형성된 하나 이상의 제 1 홈(204)을 포함하여 구성되는 제 1 캐리어(201)와 상기 제 1 캐리어(201)와 엇갈리게 결합하고 중앙에 형성된 제 2 몸체부(213), 제 2 몸체부(213)의 중앙에 상기 삽입부(208)가 끼워지도록 형성된 제 2 홀(212), 제 2 몸체부(213)의 양측 끝단에 형성된 제 2 날개부 쌍(217), 제 2 몸 체부(213)의 일면에 형성된 제 2 탄성부재 가이드부(219), 상기 제 2 탄성부재 가이드부(219)와 연결되도록 형성된 하나 이상의 제 2 홈(212)을 포함하여 구성되는 제 2 캐리어(211) 및 상기 제 1 탄성부재 가이드부(209)와 상기 제 2 탄성부재 가이드부(219) 사이에 구비되고 제 1 고정부(297)는 제 1 홈(204)에 삽입되고 제 2 고정부(296)는 제 2 홈(214)에 삽입되는 탄성부재(295)를 포함하여 구성되는 제 1 캐리어 쌍(220); 중앙에 형성된 제 3 몸체부(223), 제 3 몸체부(223)의 중앙에 선 기어(290)가 관통하도록 형성된 제 3 홀(222), 제 3 몸체부(223)의 양측 끝단에 형성된 제 3 날개부 쌍(227)을 포함하여 구성되는 제 3 캐리어(221)와 상기 제 3 캐리어(221)와 엇갈리게 결합하고 중앙에 형성된 제 4 몸체부(234), 제 4 몸체부(234)의 중앙에 선 기어(290)가 관통하도록 형성된 제 4 홀(232), 제 4 몸체부(234)의 양측 끝단에 형성된 제 4 날개부 쌍(237)을 포함하여 구성되는 제 4 캐리어(231)를 포함하여 구성되는 제 2 캐리어 쌍(240); 상기 제 1 날개부 쌍(207)과 상기 제 4 날개부 쌍(237)을 각각 연결하고 상기 선 기어(290)에 외접하는 제 1 유성 기어 쌍(250); 상기 제 2 날개부 쌍(217)과 상기 제 3 날개부 쌍(227)을 각각 연결하고 상기 선 기어(290)에 외접하는 제 2 유성 기어 쌍(260); 및 상기 제 1 유성 기어 쌍(250)과 상기 제 2 유성 기어 쌍(260)에 외접하는 링 기어(298)를 포함하여 구성된다.

제 1 캐리어 쌍(220)은 제 1 캐리어(201)와 제 2 캐리어(211)로 구성되고 제 2 캐리어 쌍(240)은 제 3 캐리어(221)와 제 4 캐리어(231)로 구성되며, 제 1 캐리어(201)는 제 4 캐리어(231)와 나란하게 배열되어 제 1 유성 기어 쌍(250)을 매개 로 연결되고 제 2 캐리어(211)는 제 3 캐리어(221)와 나란하게 배열되어 제 2 유성 기어 쌍(260)을 매개로 연결된다.

즉, 제 1 캐리어(201)의 제 1a 날개부(205)와 제 4 캐리어(231)의 제 4a 날개부(235)는 제 1 유성 기어(241)의 양 측에 형성된 회전축이 제 1a 날개부(206)에 형성된 체결공과 제 4a 날개부(235)에 형성된 체결공에 각각 끼워지게 되고, 제 1 캐리어(201)의 제 1b 날개부(206)와 제 4 캐리어(231)의 제 4b 날개부(236)는 제 2 유성 기어(243)의 양 측에 형성된 회전축이 제 1b 날개부(206)에 형성된 체결공과 제 4b 날개부(236)에 형성된 체결공에 각각 끼워지게 되어 제 1 유성 기어 쌍(250)이 제 1 캐리어(201)와 제 4 캐리어(231)를 매개하게 되는 것이다.

또한, 제 2 캐리어(211)의 제 2a 날개부(215)와 제 3 캐리어(221)의 제 3a 날개부(225)는 제 3 유성 기어(251)의 양 측에 형성된 회전축이 제 2a 날개부(215)에 형성된 체결공과 제 3a 날개부(225)에 형성된 체결공에 각각 끼워지게 되고, 제 2 캐리어(211)의 제 2b 날개부(216)와 제 3 캐리어(221)의 제 3b 날개부(226)는 제 4 유성 기어(253)의 양 측에 형성된 회전축이 제 2b 날개부(216)에 형성된 체결공과 제 3b 날개부(226)에 형성된 체결공에 각각 끼워지게 되어 제 2 유성 기어 쌍(260)이 제 2 캐리어(211)와 제 3 캐리어(221)를 매개하게 되는 것이다.

탄성부재(295)는 제 1 캐리어(201)의 제 1 탄성부재 가이드부(209)와 제 2 캐리어(211)의 제 2 탄성부재 가이드부(219) 사이에 배치되고, 탄성부재(295)의 제 1 고정부(297)는 제 1 캐리어(201)의 제 1 홈(204)에 삽입되고, 제 2 고정부(296)는 제 2 캐리어(211)의 제 2 홈(214)에 삽입된다.

이 때, 탄성부재(295)의 제 1 고정부(297)는 제 1 캐리어(201)에 형성된 하나 이상의 제 1 홈(204) 중 어느 하나에만 삽입되면 되고, 제 2 고정부(296)는 제 2 캐리어(211)에 형성된 하나 이상의 제 2 홈(214) 중 어느 하나에만 삽입되면 제 1 캐리어(201)와 제 2 캐리어(211) 사이에서 탄성력을 제공할 수 있게 된다.

탄성부재(295)는 제 1 캐리어(201)와 제 2 캐리어(211) 사이에 회전 복원력을 제공할 수 있도록 비틀림코일스프링으로 구비되는 것이 바람직할 것이나 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.

제 3 캐리어(221)는 소정 두께를 가진 판 형상으로서, 중앙에 형성된 제 3 몸체부(223), 제 3 몸체부(223)의 중앙에 선 기어(290)가 관통하도록 형성된 제 3 홀(222), 제 3 몸체부(223)의 양측 끝단에 형성된 제 3 날개부 쌍(227), 제 3 몸체부(223)의 일면에 형성된 하나 이상의 제 1 고정홈(224)을 포함하여 구성되며, 추가로 제 3 날개부 쌍(227)은 제 3 몸체부(223)에 대해 단차가 있도록 형성될 수 있다.

본 발명의 실시예에서 제 3 캐리어(221)는 장축과 단축을 가진 다이아몬드 형상으로 도시하였으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.

제 3 몸체부(223)는 제 3 캐리어(221)의 중앙에 형성되고, 제 3 몸체부(223)의 중앙에는 선 기어(290)가 관통하는 제 3 홀(222)이 형성되어 있다.

제 3 몸체부(223)의 양측 끝단에는 제 3a 날개부(225)와 제 3b 날개부(226)로 구성되는 제 3 날개부 쌍(227)이 형성되어 있는데, 제 3 날개부 쌍(227)은 제 2 캐리어(211)에 형성되어 있는 제 2 날개부 쌍(217)과 제 2 유성 기어 쌍(260)으로 각각 연결되어 제 3 캐리어(221)와 제 2 캐리어(211)는 연동하여 회전하게 된다.

즉, 제 2 캐리어(211)의 제 2a 날개부(215)와 제 3 캐리어(221)의 제 3a 날개부(225)는 제 3 유성 기어(251)의 양 측에 형성된 회전축이 제 2a 날개부(215)에 형성된 체결공과 제 3a 날개부(225)에 형성된 체결공에 각각 끼워지게 되고, 제 2 캐리어(211)의 제 2b 날개부(216)와 제 3 캐리어(221)의 제 3b 날개부(226)는 제 4 유성 기어(253)의 양 측에 형성된 회전축이 제 2b 날개부(216)에 형성된 체결공과 제 3b 날개부(226)에 형성된 체결공에 각각 끼워지게 되어 제 2 유성 기어 쌍(260)이 제 2 캐리어(211)와 제 3 캐리어(221)를 매개하게 되는 것이다.

제 3 날개부 쌍(227)은 추가로 제 3 몸체부(223)에 대해 단차가 있도록 형성될 수 있는데, 단차가 있도록 형성하는 경우 제 3 날개부 쌍(227)의 높이가 제 3 몸체부223)의 높이보다 더 높게 형성되는 것이 바람직하다.

상기와 같이 제 3 날개부 쌍(227)을 제 3 몸체부(223)에 대해 단차가 있도록 형성하는 경우 제 3 캐리어(221)와 제 4 캐리어(231)가 결합되더라도 높이가 낮은 몸체부끼리 맞닿게 되므로 제 2 캐리어 쌍(240)의 전체 높이를 줄일 수 있는 효과가 있다.

제 4 캐리어(231)는 제 3 캐리어(221)와 동일한 형상으로 마련되고 다만, 제 3 캐리어(221)에 형성된 제 1 고정홈(224)과 제 4 캐리어(231)에 형성된 제 2 고정홈(233)이 마련되는 위치가 다르다.

즉, 도 2c에서 도시된 바와 같이 제 1 고정홈(224)과 제 2 고정홈(233)을 형성해야 제 2 캐리어 쌍(240)을 엇갈리게 조립한 후 제 1 고정홈(224)과 제 2 고정 홈(233)을 일치시킨 상태에서 고정수단(297)을 끼워 넣어 제 2 캐리어 쌍(240)을 고정시킬 수 있게 되고, 제 2 캐리어 쌍(240)을 고정시킴에 따라 제 2 캐리어 쌍(240)을 구성하는 제 3 캐리어(221)와 제 4 캐리어(231)에 각각 제 2 유성 기어 쌍(260)과 제 1 유성 기어 쌍(250)으로 연결되는 제 2 캐리어(211)와 제 1 캐리어(201)로 구성되는 제 1 캐리어 쌍(220)을 고정시킬 수 있게 되는 것이다.

고정수단(297)은 핀이 바람직할 것이나 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.

제 3 캐리어(221)의 제 3 홀(222)과 제 4 캐리어(231)의 제 4 홀(232)은 선 기어(290)가 관통할 수 있도록 선 기어(290)의 직경보다 적절히 크게 형성되는 것이 바람직하다.

제 1 유성 기어 쌍(250)은 제 1 캐리어(201)의 제 1a 날개부(205)와 제 4 캐리어(231)의 제 4a 날개부(235)를 연결하는 제 1 유성 기어(241) 및 제 1 캐리어(201)의 제 1b 날개부(206)와 제 4 캐리어(231)의 제 4b 날개부(236)를 연결하는 제 2 유성 기어(243)로 구성된다.

즉, 제 1 유성 기어 쌍(250)은 제 1 날개부 쌍(207)과 제 4 날개부 쌍(237)을 각각 연결하고 선 기어(290)에 외접하여 치합된다.

제 2 유성 기어 쌍(260)은 제 2 캐리어(211)의 제 2a 날개부(215)와 제 3 캐리어(221)의 제 3a 날개부(225)를 연결하는 제 3 유성 기어(251) 및 제 2 캐리어(211)의 제 2b 날개부(216)와 제 3 캐리어(221)의 제 3b 날개부(226)를 연결하는 제 4 유성 기어(253)로 구성된다.

즉, 제 2 유성 기어 쌍(260)은 제 2 날개부 쌍(217)과 제 3 날개부 쌍(227) 을 각각 연결하고 선 기어(290)에 외접하여 치합된다.

링 기어(298)는 내주면에 기어치가 형성된 중공의 파이프 형상으로서, 링 기어(298)는 제 1 유성 기어 쌍(250) 및 제 2 유성 기어 쌍(240)과 치합된다.

선 기어(290)는 양 측에 입력축(270)과 출력축(280)이 형성되어 있고, 출력축(280)은 제 1 캐리어(201)의 제 1 홀(202)에 끼워지게 된다.

선 기어(290)가 제 1 캐리어 쌍(220)과 제 2 캐리어 쌍(240)에 장착되면 선 기어(290)는 제 1 유성 기어 쌍(250)을 이루는 제 1 유성 기어(241) 및 제 2 유성 기어(243)와 제 2 유성 기어 쌍(260)을 이루는 제 3 유성 기어(251) 및 제 4 유성 기어(253)에 각각 치합하게되어 선 기어(290)가 회전하게 되면 제 1 유성 기어(241), 제 2 유성 기어(243), 제 3 유성 기어(251), 제 4 유성 기어(253) 모두에 회전력을 전달할 수 있게 되는 것이다.

도 3a는 본 발명의 실시예에 따른 제 1 캐리어 쌍의 탄성부재에 복원력이 부여된 상태의 평면도, 도 3b는 본 발명의 실시예에 따른 제 1 캐리어 쌍의 탄성부재에 탄성력이 부여된 상태의 평면도로서, 도 3a 및 도 3b에서 도시된 바와 같이 탄성부재(295)의 제 1 고정부(297)는 제 1 캐리어(201)의 제 1 홈(204)에 끼워지고 탄성부재(295)의 제 2 고정부(296)는 제 2 캐리어(211)의 제 2 홈(214)에 끼워진다.

위와 같이 탄성부재(295)를 제 1 캐리어 쌍(220)에 조립하면 도 3a와 같은 상태가 된다.

그 후, 제 1 캐리어(201)는 캐리어 중심을 기준으로 시계방향으로, 제 2 캐 리어(211)는 캐리어 중심을 기준으로 반시계방향으로 각각 상대 회전시키면 도 3b와 같은 상태가 된다.

이 때, 탄성부재(295)에는 회전 탄성력이 부여된 상태가 된다.

위와 같이 탄성력이 부여된 상태에서 제 1 캐리어 쌍(220)과 제 2 캐리어 쌍(240)을 링 기어(298)에 삽입하면 탄성부재(295)의 복원력에 의해 제 1 캐리어(201)는 캐리어 중심을 기준으로 반시계방향으로, 제 2 캐리어(211)는 캐리어 중심을 기준으로 시계방향으로 각각 상대 회전하면서 제 1 유성 기어 쌍(250)과 제 2 유성 기어 쌍(260) 각각의 기어치와 링 기어(298)의 기어치 및 선 기어(290) 기어치 사이의 백래쉬가 동시에 저감되는 것이다.

조립의 편의성을 위해 제 1 캐리어 쌍(220)과 제 2 캐리어 쌍(240) 및 탄성부재(295), 제 1 및 제 2 유성 기어 쌍(250, 260)을 조립한 후 탄성부재(295)에 탄성력을 부여한 상태에서 제 2 캐리어 쌍(240)에 형성되어 있는 하나 이상의 제 1 고정홈(224) 및 제 2 고정홈(233)에 고정수단을 삽입하여 제 1 캐리어 쌍(220)과 제 2 캐리어 쌍(240)을 도 3b와 같이 회전 탄성력이 부여된 상태로 고정시킬 수 있다.

위와 같이 회전 탄성력이 부여된 상태로 고정된 제 1 캐리어 쌍(220)과 제 2 캐리어 쌍(240)을 링 기어(298)에 끼워 넣고 선 기어(290)를 제 2 캐리어 쌍(240)을 관통하여 삽입한 후 고정수단을 제거하면 도 3a의 상태로 되려는 탄성부재(295)의 복원력에 의해 제 1 유성 기어 쌍(250)과 제 2 유성 기어 쌍(260) 각각의 기어치와 링 기어(298)의 기어치 및 선 기어(290)의 기어치 사이의 백래쉬가 동시에 저 감되기 때문에 조립의 편의성을 도모할 수 있는 것이다.

위와 같은 구성의 유성 기어 장치는 특히 자동차의 조향장치 중 능동 전륜 조향(Active Front Steering, AFS) 장치에 적용되는 경우 그 효용성이 클 것이다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 제 1 캐리어 쌍에 형성된 하나 이상의 제 1 홈과 제 2 홈에 탄성부재의 고정부를 삽입함으로써 유성 기어 장치의 조립 후 탄성부재의 탄성력이 제 1 캐리어 쌍을 통해 각각의 유성 기어에 일정하게 전달되어 선 기어와 유성 기어 및 유성 기어와 링 기어 사이의 백래쉬를 동시에 저감시킬 수 있어 치타음에 의한 소음 감소 및 유격감을 저감시킬 수 있다.

또한, 탄성력이 가해진 상태에서 제 2 캐리어 쌍에 형성된 하나 이상의 제 1 고정홈 또는 제 2 고정홈에 핀을 삽입하고 유성 기어 장치의 조립 후 핀을 제거하여 탄성부재의 탄성력에 의해 선 기어와 유성 기어 및 유성 기어와 링 기어 사이의 백래쉬를 저감시킬 수 있도록 함으로써 본 발명인 유성 기어 장치의 조립 편의성을 향상시킬 수 있다.

Claims (9)

1. 가변 기어비 유성 기어 장치에 있어서,

   중앙에 형성된 제 1 몸체부, 제 1 몸체부의 중앙에 형성된 제 1 홀을 포함하여 구성되는 삽입부, 제 1 몸체부의 양측 끝단에 형성된 제 1 날개부 쌍, 제 1 몸체부의 일면에 형성된 제 1 탄성부재 가이드부, 상기 제 1 탄성부재 가이드부와 연결되도록 형성된 하나 이상의 제 1 홈을 포함하여 구성되는 제 1 캐리어와,

   상기 제 1 캐리어와 엇갈리게 결합하고 중앙에 형성된 제 2 몸체부, 제 2 몸체부의 중앙에 상기 삽입부가 끼워지도록 형성된 제 2 홀, 제 2 몸체부의 양측 끝단에 형성된 제 2 날개부 쌍, 제 2 몸체부의 일면에 형성된 제 2 탄성부재 가이드부, 상기 제 2 탄성부재 가이드부와 연결되도록 형성된 하나 이상의 제 2 홈을 포함하여 구성되는 제 2 캐리어 및

   상기 제 1 탄성부재 가이드부와 상기 제 2 탄성부재 가이드부 사이에 구비되고 제 1 고정부는 제 1 홈에 삽입되고 제 2 고정부는 제 2 홈에 삽입되는 탄성부재

   를 포함하여 구성되는 제 1 캐리어 쌍;

   중앙에 형성된 제 3 몸체부, 제 3 몸체부의 중앙에 선 기어가 관통하도록 형성된 제 3 홀, 제 3 몸체부의 양측 끝단에 형성된 제 3 날개부 쌍을 포함하여 구성되는 제 3 캐리어와,

   상기 제 3 캐리어와 엇갈리게 결합하고 중앙에 형성된 제 4 몸체부, 제 4 몸체부의 중앙에 선 기어가 관통하도록 형성된 제 4 홀, 제 4 몸체부의 양측 끝단에 형성된 제 4 날개부 쌍을 포함하여 구성되는 제 4 캐리어

   를 포함하여 구성되는 제 2 캐리어 쌍;

   상기 제 1 날개부 쌍과 상기 제 4 날개부 쌍을 각각 연결하고 상기 선 기어에 외접하는 제 1 유성 기어 쌍;

   상기 제 2 날개부 쌍과 상기 제 3 날개부 쌍을 각각 연결하고 상기 선 기어에 외접하는 제 2 유성 기어 쌍; 및

   상기 제 1 유성 기어 쌍과 상기 제 2 유성 기어 쌍에 외접하는 링 기어

   를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 백래쉬 저감 유성 기어 장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 제 1 날개부 쌍과 상기 제 2 날개부 쌍은 제 1 몸체부 및 제 2 몸체부 각각에 대해 단차가 있도록 형성되는 것을 특징으로 하는 백래쉬 저감 유성 기어 장치.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 제 3 날개부 쌍과 상기 제 4 날개부 쌍은 제 3 몸체부 및 제 4 몸체부 각각에 대해 단차가 있도록 형성되는 것을 특징으로 하는 백래쉬 저감 유성 기어 장치.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 탄성부재는 비틀림코일스프링인 것을 특징으로 하는 백래쉬 저감 유성 기어 장치.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 제 3 캐리어의 제 3 몸체부에 하나 이상의 제 1 고정홈이 형성되고 상기 제 4 캐리어의 제 4 몸체부에 하나 이상의 제 2 고정홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 백래쉬 저감 유성 기어 장치.
6. 제 5 항에 있어서,

   상기 제 1 고정홈과 상기 제 2 고정홈을 관통하는 고정수단이 구비되는 것을 특징으로 하는 백래쉬 저감 유성 기어 장치.
7. 제 6 항에 있어서,

   상기 고정수단은 핀인 것을 특징으로 하는 백래쉬 저감 유성 기어 장치.
8. 제 1 항에 있어서,

   상기 제 1 홈은 상기 제 1 날개부 쌍 방향에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 백래쉬 저감 유성 기어 장치.
9. 제 1 항에 있어서,

   상기 제 2 홈은 상기 제 2 날개부 쌍 방향에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 백래쉬 저감 유성 기어 장치.

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