KR101950519B1 - 회전력 전달용 아이들기어의 윤활공급구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 회전력 전달용 아이들기어의 윤활공급구조에 관한 것으로서, 구동기어(10)와 종동기어(20) 사이에 배치되되 이들 각각의 기어(10,20)와 맞물리는 접선이 서로 평행하지 않게 배치되어 어느 일측부에 기어(10,20)들의 회전력 전달에 따른 하중이 작용하는 등가의 하중작용점(31)을 갖는 아이들기어(30)와, 상기 아이들기어(30)의 중심축에 관통 배치되어 상기 아이들기어(30)의 축 회전을 지지하고 그 일측에 외주면으로 연통되는 유로(41)가 마련된 고정샤프트(40) 및 상기 고정샤프트(40)와 상기 아이들기어(30)의 내주면 사이에 배치되되 상기 아이들기어(30)와 일체형으로 축 회전되고 상기 고정샤프트(40) 사이에 유막(55)을 형성하는 베어링(50)을 포함하고, 상기 고정샤프트(40)와 베어링(50) 사이의 유막(55)으로 상기 유로(41)를 통한 윤활유가 충분히 공급되도록 하기 위한 윤활공급부(42)가 마련된 구성으로 되어 있다.
따라서, 고정샤프트와 베어링 간의 유막으로 윤활유가 충분히 공급되도록 하기 위한 윤활공급부를 마련하되 특히 상기 아이들기어의 등가의 하중작용점을 회피하는 위치에 마련함으로써, 기본적으로 유막 형성을 위한 윤활공급이 원활하게 되는 동시에 고정샤프트와 베어링 간의 윤활 성능도 향상될 수 있게 되면서 그 결과 윤활장치에 대한 신뢰성 향상을 도모할 수 있게 되는 등의 효과를 얻는다.

Description

회전력 전달용 아이들기어의 윤활공급구조{Lubricating supply structure of idle gear for delivering rotatory force}

본 발명은 회전력 전달용 아이들기어의 윤활공급구조에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 구동기어와 종동기어 사이에 배치되는 아이들기어의 중심축 고정샤프트와 베어링 간의 유막으로 윤활유가 충분히 공급되도록 하기 위한 윤활공급부를 마련하되 특히 상기 아이들기어의 등가의 하중작용점을 피하는 위치에 마련함으로써, 기본적으로 유막 형성을 위한 윤활공급이 원활하게 되는 동시에 고정샤프트와 베어링 간의 윤활 성능도 향상될 수 있게 되면서 그 결과 윤활장치에 대한 신뢰성 향상을 도모할 수 있게 되는 회전력 전달용 아이들기어의 윤활공급구조에 관한 것이다.

일반적으로 아이들기어는 구동기어와 종동기어 사이에 배치되어 구동기어의 회전력을 종동기어로 전달하기 위한 기어를 말한다.

그리고, 이러한 아이들기어의 중심축에는 이 아이들기어의 축 회전을 지지하기 위한 고정샤프트가 배치되고, 이 고정샤프트의 외주면과 상기 아이들기어의 내주면 사이에 원활한 축 회전을 돕는 베어링이 배치된다.

여기서, 상기 베어링은 저널베어링이라고도 하는데, 이 저널베어링은 원통형의 축을 지지하고 축에 수직으로 작용하는 하중을 받아서 축을 부드럽게 회전시키는 기계요소를 일컫는다.

이러한 저널베어링은 고정샤프트를 받치는 부분인 메탈면과 (저널)베어링에 접하는 고정샤프트 부분인 저널(journal)이 유막(油膜)을 사이에 두고 미끄럼 운동을 하게 되는데, 저널베어링은 편평하고 넓은 메탈면에서 고정샤프트에 작용하는 하중을 분산시켜 받기 때문에 하중을 지지하는 능력이 우수하여야 하며, 이에 저널베어링은 고속으로 회전되고 큰 하중을 받는 선박용 엔진의 크랭크 샤프트(crank shaft)를 안정적으로 지지하는 축받이 수단으로 많이 사용된다.

그리고, 상기 고정샤프트와 베어링 간에는 이들의 축 회전이 원활하게 이루어지도록 하기 위해 상기 고정샤프트와 베어링 간에 유막으로 윤활유를 공급하기 위한 윤활공급구조가 마련되어 있다.

일례로 종래 기술의 회전력 전달용 아이들기어의 윤활공급구조를 개략적으로 살펴보면, 도 1 내지 도 3에서 나타낸 것과 같이, 구동기어(10)와 종동기어(20) 사이에 배치되되, 이들 각각의 기어(10,20)와 맞물리는 접선이 서로 평행하지 않게 배치되어 어느 일측부에 기어(10,20)들의 회전력 전달에 따른 하중이 작용하는 등가의 하중작용점(31)을 갖는 아이들기어(30)와, 상기 아이들기어(30)의 중심축에 관통 배치되어 상기 아이들기어(30)의 축 회전을 지지하고 그 일측에 외주면으로 연통되는 유로(41)가 마련된 고정샤프트(40) 및 상기 고정샤프트(40)와 상기 아이들기어(30)의 내주면 사이에 배치되되 상기 아이들기어(30)와 일체형으로 축 회전되고 상기 고정샤프트(40) 사이에 유막(55)을 형성하는 베어링(50)을 포함하는 구조로 되어 있다.

상기 유로(41)는 상기 고정샤프트(40)의 축 방향을 따라 관통되다가 상기 고정샤프트(40)의 외주면으로 절곡 연장되는 구조로 되어 있다.

이러한 종래 기술의 회전력 전달용 아이들기어의 윤활공급구조는 상기 유로(41)를 통해 윤활유가 상기 고정샤프트(40)의 외주면으로 공급되어 유막을 형성하게 된다.

여기서, 상기 윤활 성능은 특히 하중이 집중되는 등가의 하중작용점(31) 부분에서 뛰어나게 되도록 하는 것이 바람직하다.

그러나, 이러한 종래 기술의 회전력 전달용 아이들기어의 윤활공급구조는 윤활유가 단순히 유로를 통해 고정샤프트의 외주면으로 공급되는 구조로서, 유막으로 공급된 윤활유가 고정샤프트 외주면이나 베어링 내주면 중에서 저장될 수 있도록 하는 예를 들어 오목홈 구조 등의 저장수단이 전혀 마련되어 있지 않기 때문에, 결과적으로 윤활유 공급 성능이 떨어지게 되면서 이에 따른 윤활 성능도 나빠지게 되는 등의 문제점을 갖고 있었다.

대한민국 등록특허 제10-0990306호

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위해서 안출된 것으로서, 구동기어와 종동기어 사이에 배치되는 아이들기어의 중심축 고정샤프트와 베어링 간의 유막으로 윤활유가 충분히 공급되도록 하기 위한 윤활공급부를 마련하되, 특히 상기 아이들기어의 등가의 하중작용점을 회피하는 위치에 마련함으로써, 기본적으로 유막 형성을 위한 윤활공급이 원활하게 되는 동시에 고정샤프트와 베어링 간의 윤활 성능도 향상될 수 있게 되면서 그 결과 윤활장치에 대한 신뢰성 향상을 도모할 수 있도록 하는 회전력 전달용 아이들기어의 윤활공급구조를 제공하는데 그 목적이 있다.

이와 같은 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 회전력 전달용 아이들기어의 윤활공급구조는 구동기어와 종동기어 사이에 배치되되 이들 각각의 기어와 맞물리는 접선이 서로 평행하지 않게 배치되어 어느 일측부에 기어들의 회전력 전달에 따른 하중이 작용하는 등가의 하중작용점을 갖는 아이들기어; 상기 아이들기어의 중심축에 관통 배치되어 상기 아이들기어의 축 회전을 지지하고 그 일측에 외주면으로 연통되는 유로가 마련된 고정샤프트; 및 상기 고정샤프트와 상기 아이들기어의 내주면 사이에 배치되되 상기 아이들기어와 일체형으로 축 회전되고 상기 고정샤프트 사이에 유막을 형성하는 베어링을 포함하고, 상기 고정샤프트와 베어링 사이의 유막으로 상기 유로를 통한 윤활유가 충분히 공급되도록 하기 위한 윤활공급부가 구비되는 회전력 전달용 아이들기어의 윤활공급구조에 있어서, 상기 윤활공급부는 상기 등가의 하중작용점을 회피하는 위치인 상기 고정샤프트와 베어링 중 어느 하나에 마련된 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 회전력 전달용 아이들기어의 윤활공급구조에 있어서, 상기 윤활공급부는 고정샤프트에 마련되되 상기 등가의 하중작용점과 반대편에 해당되는 상기 고정샤프트의 외주면에 배치되는 것일 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 회전력 전달용 아이들기어의 윤활공급구조에 있어서, 상기 윤활공급부는 상기 유로와 연통된 상태로 상기 등가의 하중작용점과 반대편에 해당되는 상기 고정샤프트의 외주면의 원주 방향을 따라 오목하게 패인 오목홈 구조로 된 것일 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 회전력 전달용 아이들기어의 윤활공급구조에 있어서, 상기 윤활공급부는 그 양단부가 상기 등가의 하중작용점에 대한 하중작용 방향과 직교되는 상기 고정샤프트의 지름선상을 넘어서는 위치까지 연장되는 오목홈 구조로 된 것일 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 회전력 전달용 아이들기어의 윤활공급구조에 있어서, 상기 윤활공급부의 양단부는 이들 각각의 단부로 갈수록 그 오목홈의 깊이가 얇아지는 완만한 경사면 구조로 된 것일 수 있다.

이상에서와 같이, 본 발명의 회전력 전달용 아이들기어의 윤활공급구조는 구동기어와 종동기어 사이에 배치되는 아이들기어의 중심축 고정샤프트와 베어링 간의 유막으로 윤활유가 충분히 공급되도록 하기 위한 윤활공급부를 마련하되 특히 상기 아이들기어의 등가의 하중작용점을 회피하는 위치에 마련함으로써, 기본적으로 유막 형성을 위한 윤활공급이 원활하게 되는 동시에 고정샤프트와 베어링 간의 윤활 성능도 향상될 수 있게 되면서 그 결과 윤활장치에 대한 신뢰성 향상을 도모할 수 있게 되는 등의 효과를 얻는다.

도 1은 일반적인 회전력 전달용 아이들기어의 배치 구조를 나타낸 개략도이다.
도 2는 종래 기술에 따른 회전력 전달용 아이들기어의 윤활공급구조를 나타낸 개략 종단면사시도이다.
도 3은 종래 기술에 따른 회전력 전달용 아이들기어의 윤활공급구조를 나타낸 개략 횡단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 회전력 전달용 아이들기어의 윤활공급구조 중 고정샤프트를 나타낸 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 회전력 전달용 아이들기어의 윤활공급구조를 나타낸 개략 종단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 회전력 전달용 아이들기어의 윤활공급구조를 나타낸 개략 횡단면도이다.

이하, 첨부된 도면에 의거 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 4 내지 도 5에서 나타낸 것과 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 회전력 전달용 아이들기어의 윤활공급구조는 구동기어(10)와 종동기어(20) 사이에 배치되되 이들 각각의 기어(10,20)와 맞물리는 접선이 서로 평행하지 않게 배치되어 어느 일측부에 기어(10,20)들의 회전력 전달에 따른 하중이 작용하는 등가의 하중작용점(31)을 갖는 아이들기어(30)와, 상기 아이들기어(30)의 중심축에 관통 배치되어 상기 아이들기어(30)의 축 회전을 지지하고 그 일측에 외주면으로 연통되는 유로(41)가 마련된 고정샤프트(40) 및 상기 고정샤프트(40)와, 상기 아이들기어(30)의 내주면 사이에 배치되되 상기 아이들기어(30)와 일체형으로 축 회전되고 상기 고정샤프트(40) 사이에 유막(55)을 형성하는 베어링(50)을 포함하고, 상기 고정샤프트(40)와 베어링(50) 사이의 유막(55)으로 상기 유로(41)를 통한 윤활유가 충분히 공급되도록 하기 위한 윤활공급부(42)가 구비되는 구조로 되어 있다.

여기서, 상기 등가의 하중작용점(31)은 상기 아이들기어(30)가 구동기어(10) 및 종동기어(20)와 서로 맞닿는 각각의 하중작용점들의 합력이 작용하는 부분을 말한다.

그리고, 상기 윤활공급부(42)는 상기 등가의 하중작용점(31)을 회피하는 위치인 상기 고정샤프트(40)와 베어링(50) 중 어느 하나에 마련될 수 있다.

본 발명에서는 상기 윤활공급부(42)가 상기 고정샤프트(40)에 마련되되 상기 등가의 하중작용점(31)과 반대편에 해당되는 상기 고정샤프트(40)의 외주면에 배치되는 구조로 되어 있다.

여기서, 상기 등가의 하중작용점(31)은 기어 간의 축 회전에 의해 하중이 집중되는 상기 아이들기어(30)의 외주면 중 어느 한 점에 대해 표시하였으나, 이 등가의 하중작용점(31)은 이 등가의 하중작용점(31)에서 상기 고정샤프트(40)의 중심축 방향으로 연장되는 직선상에 놓이는 모든 부분에 해당된다고 볼 수 있을 것이다.

그리고, 상기 유로(41)는 상기 고정샤프트(40)의 축 방향을 따라 관통되다가 상기 고정샤프트(40)의 외주면으로 절곡 연장되는 구조로 되어 있다.

그리고, 상기 윤활공급부(42)는 상기 유로(41)와 연통된 상태로 상기 등가의 하중작용점(31)과 반대편에 해당되는 상기 고정샤프트(40)의 외주면의 원주 방향을 따라 오목하게 패인 오목홈 구조로 되어 있다.

그리고, 상기 윤활공급부(42)는 그 양단부가 상기 등가의 하중작용점(31)에 대한 하중작용 방향과 직교되는 상기 고정샤프트(40)의 지름선상을 넘어서는 고정샤프트(40)의 외주면 위치까지 연장되는 오목홈 구조로 되어 있다.

그리고, 상기 윤활공급부(42)의 양단부는 이들 각각의 단부로 갈수록 그 오목홈의 깊이가 얇아지는 완만한 경사면(42a) 구조로 되어 있다.

이러한 상기 경사면(42a) 구조에 의해 상기 고정샤프트(40)와 베어링(50) 간의 유막파괴가 방지될 수 있을 것이다.

이러한 구조에 따른 본 발명의 일 실시예인 회전력 전달용 아이들기어의 윤활공급구조를 통해 윤활유가 공급되는 과정을 살펴보면 다음과 같다.

우선, 기어 배치 구조에서 아이들기어(30)는 구동기어(10)와 종동기어(20) 사이에 배치되되 이들 각각의 기어(10,20)와 맞물리는 접선이 서로 평행하지 않게 배치되어 어느 일측부에 기어(10,20)들의 회전력 전달에 따른 하중이 집중적으로 작용하는 등가의 하중작용점(31)을 갖는 구조가 된다.

이러한 상태에서, 상기 아이들기어(30)의 중심축에 배치되어 이 아이들기어(30)의 축 회전을 지지하는 고정샤프트(40)와, 이 고정샤프트(40)의 외주면에 배치되어 상기 고정샤프트(40)에 대한 아이들기어(30)의 축 회전을 돕는 베어링(50) 간의 유막 형성을 위해 상기 유로(41)로 윤활유가 공급된다.

그러면, 상기 유로(41)를 통한 윤활유는 상기 고정샤프트(40)의 외주면 중 하중작용 방향과 반대편에 해당되는 윤활공급부(42)로 공급되어 상기 고정샤프트(40)와 베어링(50) 간의 유막(55)을 형성할 수 있게 된다.

이러한 윤활 공급 구조를 통해 하중작용이 집중되는 부분에서는 오목홈 구조가 없으므로 서로 간의 매끈한 곡면 접합 구조를 이루어 압력 분포가 균등하게 되면서 윤활 성능이 향상되는 한편, 상기 하중 집중이 가장 낮은 반대편의 부분으로는 오목홈 구조의 윤활공급부(42)에 의해 압력 분포가 불균등한 대신 윤활 공급이 원활하게 이루어지게 되면서 결과적으로 고정샤프트(40)와 베어링(50) 간의 유막 전체에 대한 윤활공급 및 윤활성능이 우수하게 된다.

위와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 회전력 전달용 아이들기어의 윤활공급구조는 구동기어와 종동기어 사이에 배치되는 아이들기어의 중심축 고정샤프트와 베어링 간의 유막으로 윤활유가 충분히 공급되도록 하기 위한 윤활공급부를 마련하되 특히 상기 아이들기어의 등가의 하중작용점을 회피하는 위치에 마련함으로써, 기본적으로 유막 형성을 위한 윤활공급이 원활하게 되는 동시에 고정샤프트와 베어링 간의 윤활 성능도 향상될 수 있게 되면서 그 결과 윤활장치에 대한 신뢰성 향상을 도모할 수 있게 되는 것이다.

이상에서와 같이, 본 발명은 상기의 바람직한 실시예를 들어 설명하였으나, 이러한 실시예를 종래의 공지 기술과 단순히 조합 적용한 변형예는 물론 본 발명의 특허청구범위와 상세한 설명에서 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자가 용이하게 변경하여 이용할 수 있는 모든 기술들은 본 발명의 기술범위에 당연히 포함된다고 보아야 할 것이다.

**도면의 주요부분에 대한 부호의 설명**
10 : 구동기어 20 : 종동기어
30 : 아이들기어 31 : 등가의 하중작용점
40 : 고정샤프트 41 : 유로
42 : 윤활공급부 42a : 경사면
50 : 베어링 55 : 유막

Claims (5)

1. 구동기어와 종동기어 사이에 배치되되 이들 각각의 기어와 맞물리는 접선이 서로 평행하지 않게 배치되어 어느 일측부에 기어들의 회전력 전달에 따른 하중이 작용하는 등가의 하중작용점을 갖는 아이들기어;
   상기 아이들기어의 중심축에 관통 배치되어 상기 아이들기어의 축 회전을 지지하고 그 일측에 외주면으로 연통되는 유로가 마련된 고정샤프트; 및
   상기 고정샤프트와 상기 아이들기어의 내주면 사이에 배치되되 상기 아이들기어와 일체형으로 축 회전되고 상기 고정샤프트 사이에 유막을 형성하는 베어링;
   을 포함하고,
   상기 고정샤프트와 베어링 사이의 유막으로 상기 유로를 통한 윤활유가 충분히 공급되도록 하기 위한 윤활공급부가 구비되는 회전력 전달용 아이들기어의 윤활공급구조에 있어서,
   상기 윤활공급부는 고정샤프트에 마련되되, 상기 등가의 하중작용점과 반대편에 해당되는 상기 고정샤프트의 외주면에 배치되는 것을 특징으로 하는 회전력 전달용 아이들기어의 윤활공급구조.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 윤활공급부는 상기 유로와 연통된 상태로 상기 등가의 하중작용점과 반대편에 해당되는 상기 고정샤프트의 외주면의 원주 방향을 따라 오목하게 패인 오목홈 구조로 된 것을 특징으로 하는 회전력 전달용 아이들기어의 윤활공급구조.
4. 제3항에 있어서,
   상기 윤활공급부는 그 양단부가 상기 등가의 하중작용점에 대한 하중작용 방향과 직교되는 상기 고정샤프트의 지름선상을 넘어서는 위치까지 연장되는 오목홈 구조로 된 것을 특징으로 하는 회전력 전달용 아이들기어의 윤활공급구조.
5. 제4항에 있어서,
   상기 윤활공급부의 양단부는 이들 각각의 단부로 갈수록 그 오목홈의 깊이가 얇아지는 완만한 경사면 구조로 된 것을 특징으로 하는 회전력 전달용 아이들기어의 윤활공급구조.
   
   
   
   

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