KR101576382B1 - 기어 박스 - Google Patents

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KR101576382B1
KR101576382B1 KR1020140094557A KR20140094557A KR101576382B1 KR 101576382 B1 KR101576382 B1 KR 101576382B1 KR 1020140094557 A KR1020140094557 A KR 1020140094557A KR 20140094557 A KR20140094557 A KR 20140094557A KR 101576382 B1 KR101576382 B1 KR 101576382B1
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housing
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강정남
박재근
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현대다이모스(주)
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Abstract

본 발명은 구동모터에서 전달되는 동력을 기어 하우징에 마련된 작동기어부와 이동기어부를 통해 동력을 전환하여 스크류를 따라 시트의 이동이 수행되도록 한다.
특히, 기어 하우징 내부에 위치되는 이동기어부의 중단부와 양끝단부가 기어 하우징을 전후단부를 감싸도록 형성되어 기어 하우징에 면접촉됨으로써 부쉬 및 와셔의 구성없이 진동 및 소음발생을 줄일 수 있다.
또한, 이동기어부를 하나의 사출구조로 변경하여 구성 부품을 최소화하고, 이에 따라 중량 감소 및 원가 절감을 도모하며, 조립공정이 간편화되어 생산성이 향상되도록 하는 기어 박스가 소개된다.

Description

기어 박스 {GEAR BOX}
본 발명은 기어박스를 이루는 부품수를 줄여 조립공정을 단순화하고, 작동시 진동 및 노이즈가 발생되지 않도록 하는 기어 박스에 관한 것이다.
차량용 시트는 어퍼 레일과 로어 레일로 이루어진 시트 레일을 매개로 차체 플로어에 설치되고, 탑승자의 신체 조건에 따라 시트를 전후방향으로 조절가능하도록 이루어져 있다.
이러한 어퍼 레일은 시트의 프레임에 설치고정되고, 로어 레일은 차체 플로어에 설치 고정되어 있으며, 운전자의 편의를 위해 최근에는 전동 시트가 적용됨에 따라 어퍼 레일 상에는 모터가 연결된 기어박스가 구비되며, 로어 레일에는 스크류가 장착된다.
구체적으로, 어퍼 레일에 설치되는 기어박스는 하우징 내에 웜 기어와 이에 치합된 스핀들 너트가 구비되며, 스핀들 너트가 스크류와 함께 회전되도록 구성되어 모터 작동시 기어박스의 웜 기어가 회전됨에 따라 스핀들 너트가 회전되고, 스핀들 너트가 스크류를 따라 전후방향으로 회전 이동됨으로써 어퍼레일과 일체로 연결된 시트가 전후방으로 위치 이동된다.
이러한 기어박스에는 스핀들 너트의 원활한 회전을 위해 너트와셔, 너트부시가 구성되어 하우징과 너트와셔, 너트부시 사이에 슬립에 의한 소음이 발생되었다.
아울러, 부가적인 구성이 많아짐에 따라 조립공정도 증가되며, 원가가 상승되고, 중량도 증가되는 문제가 발생되었다.
따라서, 본 발명은 기어 박스 내의 구성 부품을 일원화하여 중량 감소 및 원가가 절감되도록 하며, 부품수의 최소화로 인한 조립공정의 간편화를 이루고, 소음 및 진동을 저감할 수 있는 기어박스를 제안하고자 한다.
상기의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.
KR 10-2010-0033583 A (2010.03.31)
본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 기어박스를 이루는 구성 부품수를 줄여 조립공정을 단순화하고, 이에 따른 조립시간을 단축시키며, 작동시 진동 및 소음이 발생되지 않도록 하는 기어 박스를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 기어 박스는 기어 하우징; 기어 하우징에 전후방향으로 관통되도록 위치되고, 중단부에는 둘레를 따라 웜 기어가 형성되며, 회전중심으로 나사산을 가지는 중공이 형성되어 스크류가 삽입되고, 기어 하우징의 전후방향 길이보다 더 길게 연장되어 양끝단부가 기어 하우징의 전후단부에 걸리도록 형성된 이동기어부; 및 상기 기어 하우징에 상기 이동기어부와 교차되도록 위치되고, 상기 웜 기어와 치합되는 웜 휠기어가 형성되며, 구동모터의 동력을 전달받아 회전되는 작동기어부;를 포함한다.
상기 기어 하우징은 전후방향으로 관통홀이 형성되어 상기 이동기어부가 삽입되어 위치되고, 관통홀과 교차되는 방향으로 연결홀이 형성되어 상기 작동기어부가 삽입되어 위치되며, 관통홀과 연결홀이 연통되는 연결공이 형성되어 연결공을 통해 이동기어부의 웜 기어와 작동기어부의 웜 휠기어가 서로 치합될 수 있다.
상기 이동기어부의 중단부에는 웜 기어의 전후단에 일정 두께로 돌출된 접촉부가 형성되고, 상기 기어 하우징의 관통홀에는 연결공이 형성된 부분으로 절단되어 절단면이 형성되며, 이동기어부의 접촉부 단면과 관통홀의 절단면이 면접촉될 수 있다.
상기 기어 하우징은 이동기어부를 중심으로 제1하우징부와 제2하우징부로 구성되며, 제1하우징부에는 제2하우징부의 대향면에 삽입홈이 형성되고, 제2하우징부에는 삽입홈에 삽입되는 삽입돌출부가 제1하우징부를 향해 돌출 형성될 수 있다.
상기 이동기어부는 중단부의 두께보다 기어 하우징의 전후단으로 노출되는 양끝단부의 두께가 더 크게 형성되어 양끝단부가 기어 하우징의 전후단부에 면접촉될 수 있다.
상기 이동기어부의 양끝단부는 전후방향으로 스크류를 감싸 일정길이 연장 형성될 수 있다.
상기 기어 하우징은 시트 레일을 구성하는 어퍼 레일에 설치고정되며, 스크류가 로어 레일의 길이방향으로 연장되어 설치되고, 구동모터 작동시 작동기어부와 함께 이동기어부가 회전되어 스크류를 따라 이동될 수 있다.
상술한 바와 같은 구조로 이루어진 기어 박스는 구동모터에서 전달되는 동력을 기어 하우징에 마련된 작동기어부와 이동기어부를 통해 동력을 전환하여 스크류를 따라 시트의 이동이 수행되도록 한다.
특히, 기어 하우징 내부에 위치되는 이동기어부의 중단부와 양끝단부가 기어 하우징을 전후단부를 감싸도록 형성되어 기어 하우징에 면접촉됨으로써 부쉬 및 와셔의 구성없이 진동 및 소음발생을 줄일 수 있다.
또한, 이동기어부를 하나의 사출구조로 변경하여 구성 부품을 최소화하고, 이에 따라 중량 감소 및 원가 절감을 도모하며, 조립공정이 간편화되어 생산성이 향상되도록 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기어 박스의 조립도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 기어 박스의 사시도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 기어 박스의 측면도.
도 4는 도 1에 도시된 기어 박스의 이동기어부를 나타낸 도면.
도 5는 도 1에 도시된 기어 박스의 기어 하우징을 나타낸 도면.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 기어 박스에 대하여 살펴본다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기어 박스의 조립도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 기어 박스의 사시도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 기어 박스의 측면도이고, 도 4는 도 1에 도시된 기어 박스의 이동기어부를 나타낸 도면이며, 도 5는 도 1에 도시된 기어 박스의 기어 하우징을 나타낸 도면이다.
본 발명의 기어 박스는 기어 하우징(100); 기어 하우징(100)에 전후방향으로 관통되도록 위치되고, 중단부(220)에는 둘레를 따라 웜 기어(222)가 형성되며, 회전중심으로 나사산을 가지는 중공(260)이 형성되어 스크류(S)가 삽입되고, 기어 하우징(100)의 전후방향 길이보다 더 길게 연장되어 양끝단부(240)가 기어 하우징(100)의 전후단부(102,104)에 걸리도록 형성된 이동기어부(200); 및 상기 기어 하우징(100)에 상기 이동기어부(200)와 교차되도록 위치되고, 상기 웜 기어(222)와 치합되는 웜 휠기어(320)가 형성되며, 구동모터의 동력을 전달받아 회전되는 작동기어부(300);를 포함한다.
상기의 기어 하우징(100)은 시트 레일을 구성하는 어퍼 레일에 설치고정되며, 스크류(S)는 로어 레일의 길이방향을 따라 연장 형성되어 로어 레일에 설치된다. 시트 프레임에 설치된 구동모터의 작동시 작동기어부(300)가 구동 모터의 동력을 전달받아 회전되며, 작동기어부(300)에 연결된 이동기어부(200)가 함께 회전됨으로써 이동기어부(200)가 스크류(S)를 따라 이동되어 시트의 전후방향 이동이 수행된다.
즉, 기어 하우징(100)은 어퍼 레일에 설치 고정되어 시트와 함께 이동된다. 이러한 기어 하우징(100)의 내부에는 로어 레일에 설치된 스크류에 나사 연결된 이동기어부(200)가 구비되며, 이동기어부(200)에는 웜 기어(222)가 형성되어 작동기어부(300)의 웜 휠기어(320)와 치합된다.
특히, 본 발명의 이동기어부(200)는 기어 하우징(100)의 전후방향 길이보다 더 길게 연장형성됨으로써 이동기어부(200)가 스크류(S)를 따라 이동시 스크류에 견고히 설치되며, 진동을 분산하여 노이즈 발생을 저감한다.
또한, 이동기어부(200)에 연장 형성된 양끝단부(240)의 내측 단면(202,204)이 기어 하우징(100)의 전후단부(102,104)에 접촉되도록 구성됨으로써 별도의 너트부쉬 및 너트와셔 없이 소음 및 진동발생이 저감되도록 한다.
이러한 본 발명에 대해서 구체적으로 설명하면, 상기 기어 하우징(100)은 전후방향으로 관통홀(120)이 형성되어 상기 이동기어부(200)가 삽입되어 위치되고, 관통홀(120)과 교차되는 방향으로 연결홀(140)이 형성되어 상기 작동기어부(300)가 삽입되어 위치되며, 관통홀(120)과 연결홀(140)이 연통되는 연결공(160)이 형성되어 연결공(160)을 통해 이동기어부(200)의 웜 기어(222)와 작동기어부(300)의 웜 휠기어(320)가 서로 치합되도록 구성된다.
즉, 기어 하우징(100)에는 서로 교차되도록 형성된 관통홀(120)과 연결홀(140)에 이동기어부(200)와 작동기어부(300)가 서로 교차되도록 위치됨으로써 구동모터에서 전달되는 동력의 전달방향이 전환되어 시트의 이동이 수행되도록 한다.
한편, 상기 이동기어부(200)의 중단부(220)에는 웜 기어(222)의 전후단에 일정 두께로 돌출된 접촉부(224)가 형성되고, 상기 기어 하우징(100)의 관통홀(120)에는 연결공(160)이 형성된 부분으로 절단되어 절단면(122)이 형성되며, 이동기어부(200)의 접촉부(224) 단면과 관통홀(120)의 절단면(122)이 면접촉될 수 있다.
즉, 이동기어부(200)에 형성된 접촉부(224)의 단면이 기어 하우징(100)의 관통홀(120)에 형성된 절단면(122)과 면접촉됨으로써 이동기어부(200)의 회전시 기어 하우징(100)과의 슬립에 의한 소음발생을 해소하고, 진동이 저감되도록 한다.
또한, 이동기어부(200)의 접촉부(224)가 기어 하우징(100)에 접촉되어 지지됨으로써 이동기어부(200)가 기어 하우징(100) 내에서 전후방향 이동을 제한하여 위치변동이 발생되지 않도록 한다.
아울러, 본 발명에서는 이동기어부(200)의 양끝단부(240)가 하우징의 전후단부(102,104)에 접촉되도록 구성되는바, 이동기어부(200)의 접촉부(224)와 양끝단부(240) 사이로 기어 하우징(100)이 감싸져 지지됨으로써 이동기어부(200)의 전후방향 이동을 제한하고, 진동발생으로 인한 노이즈의 발생이 저감되도록 한다.
한편, 상기 기어 하우징(100)은 이동기어부(200)를 중심으로 제1하우징부(100a)와 제2하우징부(100b)로 구성되며, 제1하우징부(100a)에는 제2하우징부(100b)의 대향면에 삽입홈(120a)이 형성되고, 제2하우징부(100b)에는 삽입홈(120a)에 삽입되는 삽입돌출부(120b)가 제1하우징부(100a)를 향해 돌출 형성될 수 있다.
이렇게, 기어 하우징(100)을 제1하우징부(100a)와 제2하우징부(100b)로 구성함으로써 중앙에 이동기어부(200)를 위치시킨 후 제1하우징부(100a)에 형성된 삽입홈(120a)에 제2하우징부(100b)에 형성된 삽입돌출부(120b)를 끼움 결합하는 간단한 공정만으로 기어 하우징(100)의 조립이 쉽게 이루어지도록 한다. 아울러, 삽입홈(120a)과 삽입돌출부(120b)의 결합을 통해 결합력이 강건해지고, 내구성이 유지되도록 할 수 있다.
이러한 제1하우징부(100a)와 제2하우징부(100b)는 볼팅을 통해 상호 체결하여 더욱 강건한 조립이 이루어지도록 할 수 있다.
한편, 상기 이동기어부(200)는 중단부(220)의 두께보다 기어 하우징(100)의 전후단으로 노출되는 양끝단부(240)의 두께가 더 크게 형성되어 양끝단부(240)의 내측 단면(202,204)이 기어 하우징(100)의 전후단부(102,104)에 면접촉될 수 있다.
본 발명의 이동기어부(200)는 기어 하우징(100)의 전후방향 길이보다 길게 형성되어 기어 하우징(100)의 내부에 위치되더라도 양끝단부(240)가 기어 하우징(100)의 전단 및 후단으로 돌출되어 노출된다. 이렇게, 노출되는 양끝단부(240)의 두께를 중단부(220)의 두께보다 크게 형성하여 기어 하우징(100)의 전단 및 후단에 접촉되도록 함으로써 이동기어부(200)와 기어 하우징(100) 간에 진동 발생을 제거하여 노이즈의 발생이 저감되도록 한다.
이와 더불어, 기어 하우징(100)의 전후단부(102,104)의 단면을 매끄럽게 가공하고, 기어 하우징(100)의 전후단부(102,104)에 접촉되는 이동기어부(200)의 양끝단부(240)의 내측 단면(202,204)을 매끄럽게 가공해줌으로써 기어 하우징(100)과 이동기어부(200) 간의 면접촉을 통해 소음 및 진동발생이 저감되도록 할 수 있다.
한편, 상기 이동기어부(200)의 양끝단부(240)는 전후방향으로 스크류(S)를 감싸 일정길이 연장 형성될 수 있다.
이렇게, 이동기어부(200)의 양끝단부가 일정 길이 연장 형성되어 스크류(S)를 일정 길이 감쌈으로써 이동기어부(200)가 스크류(S)에 견고히 연결되도록 할 수 있으며, 전달되는 진동을 분산하여 노이즈의 발생이 저감되도록 할 수 있다.
한편, 본 발명의 이동기어부(200)는 로어 레일에 설치된 스크류를 따라 이동되며, 시트의 과도한 이동 동작이 수행되는 경우 이동기어부(200)가 스크류의 양끝단의 브라켓에 접촉될 수 있다. 이렇게, 이동기어부(200)가 이동되어 스크류의 브라켓에 접촉시 충격이 발생되며, 충격에 의한 손상이 발생될 수 있는바, 스크류의 브라켓 및 기어박스에는 상호 접촉되는 부분에 별도의 댐퍼를 마련하여 충격을 저감하였다.
본 발명에서는 이동기어부(200)의 양끝단부(240)가 기어 하우징(100)의 전후단으로 더 돌출되도록 구성되는바, 이동기어부(200)의 양끝단부(240)에 탄성 재질의 댐퍼를 마련해줌으로써 시트의 과도한 이동 동작 수행시 이동기어부(200)의 댐퍼가 스크류의 브라켓에 접촉되어 충격이 저감되도록 할 수 있다. 이러한 댐퍼는 이동기어부(200)에 일체화하여 구성함으로써 추가적인 댐퍼의 설치공정을 삭제할 수 있다.
이처럼, 본 발명의 이동기어부(200)는 하나의 구성으로 사출하여 제작될 수 있으며, 이러한 이동기어부(200)는 기존의 와셔 및 부시의 역할을 수행하고, 동력을 전달받아 시트의 이동이 수행되도록 함으로써 중량 감소 및 원가 절감의 효과가 있다. 아울러, 기어박스의 구성 부품이 최소화됨에 따라 조립공정도 간편화되어 생산성도 향상된다.
본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.
100:기어 하우징 120:관통홀
140:연결홀 160:연결공
200:이동기어부 222:웜 기어
224:접촉부 300:작동기어부
320:웜 휠기어

Claims (7)

  1. 기어 하우징;
    기어 하우징에 전후방향으로 관통되도록 위치되고, 중단부에는 둘레를 따라 웜 기어가 형성되며, 회전중심으로 나사산을 가지는 중공이 형성되어 스크류가 삽입되고, 기어 하우징의 전후방향 길이보다 더 길게 연장되어 양끝단부가 기어 하우징의 전후단부에 걸리도록 형성된 이동기어부; 및
    상기 기어 하우징에 상기 이동기어부와 교차되도록 위치되고, 상기 웜 기어와 치합되는 웜 휠기어가 형성되며, 구동모터의 동력을 전달받아 회전되는 작동기어부;를 포함하고,
    상기 이동기어부는 중단부의 두께보다 기어 하우징의 전후단으로 노출되는 양끝단부의 두께가 더 크게 형성되어 양끝단부가 기어 하우징의 전후단부에 면접촉되는 것을 특징으로 하는 기어 박스.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 기어 하우징은 전후방향으로 관통홀이 형성되어 상기 이동기어부가 삽입되어 위치되고, 관통홀과 교차되는 방향으로 연결홀이 형성되어 상기 작동기어부가 삽입되어 위치되며, 관통홀과 연결홀이 연통되는 연결공이 형성되어 연결공을 통해 이동기어부의 웜 기어와 작동기어부의 웜 휠기어가 서로 치합되는 것을 특징으로 하는 기어 박스.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 이동기어부의 중단부에는 웜 기어의 전후단에 일정 두께로 돌출된 접촉부가 형성되고, 상기 기어 하우징의 관통홀에는 연결공이 형성된 부분으로 절단되어 절단면이 형성되며, 이동기어부의 접촉부 단면과 관통홀의 절단면이 면접촉되는 것을 특징으로 하는 기어 박스.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 기어 하우징은 이동기어부를 중심으로 제1하우징부와 제2하우징부로 구성되며, 제1하우징부에는 제2하우징부의 대향면에 삽입홈이 형성되고, 제2하우징부에는 삽입홈에 삽입되는 삽입돌출부가 제1하우징부를 향해 돌출 형성된 것을 특징으로 하는 기어 박스.
  5. 삭제
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 이동기어부의 양끝단부는 전후방향으로 일정 길이 연장 형성된 것을 특징으로 하는 기어 박스.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 기어 하우징은 시트 레일을 구성하는 어퍼 레일에 설치고정되며, 스크류가 로어 레일의 길이방향으로 연장되어 설치되고, 구동모터 작동시 작동기어부와 함께 이동기어부가 회전되어 스크류를 따라 이동되는 것을 특징으로 하는 기어 박스.
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