KR101952642B1

KR101952642B1 - Tension adjustable spring structure in scissors gears

Info

Publication number: KR101952642B1
Application number: KR1020170170463A
Authority: KR
Inventors: 박시우; 이종훈; 박재엽; 김재경; 김지만
Original assignee: (주)동보
Priority date: 2017-12-12
Filing date: 2017-12-12
Publication date: 2019-02-27

Abstract

According to the present invention, a hole formed in one end of a scissors spring is square, and a rod of a fixing pin formed in the hole leans from the center. In accordance with a position of rotating the fixing pin, a position of the rod coupled to the hole is slightly moved to vary tension of the scissors spring. Therefore, coupling work for the spring is convenient, and a tolerance can be uniformly managed.

Description

[0001] Tension adjustable spring structure in scissors gears [0002]

본 발명은 시저스 기어에 관한 것이다. 본 발명의 시저스 기어는 다양한 부분에 적용 가능하며 예를 들면 차량에 탑재되는 트랜스미션이나 내연기관 등에도 적용 가능하다.The present invention relates to a scissors gear. The scissors gear of the present invention is applicable to various parts, and is applicable to, for example, a transmission mounted on a vehicle or an internal combustion engine.

일반적인 기어에서는 서로 맞물리는 기어 사이에 백래시(간극)가 존재하기 때문에, 이 백래시로 인한 래틀 노이즈가 문제가 된다. 즉 구동 토크나 부하 토크에 변동이 발생하면, 치형면 분리 및 래틀이 발생하고 래틀 노이즈가 발생한다. 예를 들면 차량의 트랜스미션 등의 동력 전달 기구로서 기어를 이용했을 경우, 구동 토크의 변동에 따라 래틀 노이즈가 발생해, 품질이 악화된다.Since there is a backlash (gap) between gears meshing with each other in a general gear, rattle noise due to this backlash is a problem. That is, when the driving torque or the load torque fluctuates, the tooth surface separation and the rattle occur and the rattle noise occurs. For example, when a gear is used as a power transmission mechanism such as a transmission of a vehicle, rattle noise is generated in accordance with fluctuation of drive torque, and quality is deteriorated.

백래쉬를 없애기 위하여 기어를 2분할하는 기술이 채용되어 왔다. 예를 들어, 도 6의 듀얼 오버헤드형 자동차 엔진에서 구동기어(B)와 치합하는 피동기어 즉 시저스 기어(A)를 도 7에 도시한 메인기어(A1)와 서브기어(A2)로 분할하고, 메인기어(A1)와 서브기어(A2) 사이에 시저스 스프링(S')을 개재시킨다. 시저스 스프링(S')의 일단(20')은 핀(12')으로 메인기어(A1)에 고정되고, 타단(22')은 핀(12a')으로 서브기어(A2)에 고정된다. 시저스 스프링(S')은 메인기어(A1) 및 서브기어(A2)를 원주 방향으로 서로 반대 방향으로 힘을 가한다. 메인기어(A1)와 서브기어(A2)의 중앙홀로는 웨이브 와셔(30') 및 스냅링(40')이 통과하여 체결된다.In order to eliminate the backlash, a technique of dividing the gear into two has been adopted. For example, in the dual overhead-type automotive engine of FIG. 6, the driven gear or the scissors gear A that meshes with the drive gear B is divided into the main gear A1 and the sub gear A2 shown in FIG. 7 , And a scissors spring S 'is interposed between the main gear A1 and the sub gear A2. One end 20 'of the scissors spring S' is fixed to the main gear A1 by the pin 12 'and the other end 22' is fixed to the sub gear A2 by the pin 12a '. The scissors spring S 'forces the main gear A1 and the sub gear A2 in directions opposite to each other in the circumferential direction. The wave washer 30 'and the snap ring 40' are passed through the center hole of the main gear A1 and the sub gear A2 and are coupled together.

메인 기어 및 서브 기어(A1,A2)가 구동기어(B)에 대하여 동시에 치합한 상태에서 상기 시저스 스피링(S')을 작용(통상 C자형의 스프링이 개방되도록 가압한다.)시킴으로써 이들에 치합하는 구동기어(B)와의 사이의 백래쉬를 제거할 수 있다. 도 7의 하부는 메인기어 및 서브기어 각각의 치형(A1r,A2r)과 상대기어의 치형(Br)의 조합에 의해 백래쉬가 제거되는 것을 설명하고 있다.(Normally, the C-shaped spring is opened so as to be open) in a state where the main gear and the sub gears A1 and A2 are engaged with the drive gear B at the same time, It is possible to eliminate the backlash between the drive gear B and the combined drive gear B. The lower part of Fig. 7 explains that the backlash is removed by the combination of the teeth A1r and A2r of the main gear and the sub gears and the tooth Br of the mating gear.

그런데, 이때 시저스 스프링(S')의 탄성력, 즉 장력이 작으면 백래쉬 제거의 효과가 감소하고, 장력이 크면 지나친 치차의 여유 없는 부딪힘으로 동력 전달에 손실이 발생하고 내구성이 저하하는 문제가 있다. At this time, if the elastic force of the scissors spring S ', that is, the tension is small, the effect of removing the backlash is reduced. If the tension is large, there is a problem in that power transmission is lost and durability is deteriorated due to excessive collision of gears.

통상 현장에서는 시저스 기어(A)를 조립하고 백래쉬를 제거할 수 있는 최적의 장력에 맞추어 시저스 스프링(S')을 선정하는데, 상기 선정 작업은 여러 스프링 중 해당하는 장력을 구비한 스프링을 선택하는 것이어서 번거롭고, 차종이나 엔진 변경이 있으면, 스펙 변경에 따라 스프링을 일일이 다시 선택하고 조립해야 하는 불편이 있다.The scissors spring S 'is selected in accordance with the optimum tension for assembling the scissors gear A and removing the backlash in a normal field, and the selection operation is to select a spring having a corresponding tension among the various springs If there are troublesome, car or engine changes, it is inconvenient to re-select and reassemble the springs one by one according to the specification change.

이 문제를 해결하기 위하여 장력 가변형의 스프링 구조를 생각할 수 있다.In order to solve this problem, a spring structure of a variable-tension type can be considered.

이에 관한 특허 문헌을 보면, 예를 들어 일본 특허 제5674270호는 도 8에 도시한 것과 같이, 메인기어(2') 측에 노크 핀(6')이 끼워 맞춤되는 고정구멍(8')을 마련함과 동시에, 상기 고정구멍(8')이 상대 기어와의 백래시 보다 약간 큰 편차량 만큼, 서브기어의 세트 위치에서 부세 방향으로 회전할 수 있도록 유격(9')을 부여한 구조를 개시하고 있다. 그러나, 유격(9')의 존재는 흔들거림에 의한 기기 작동의 불안정과 래틀 소음을 가져오는 문제가 있다.Japanese Patent No. 5674270, for example, proposes a fixing hole 8 'in which a knock pin 6' is fitted to the main gear 2 'side as shown in FIG. 8 , And a clearance (9 ') is provided so that the fixing hole (8') can be rotated in the deadening direction at the set position of the sub gear by a slightly larger deviation amount than the backlash with the counter gear. However, the existence of the clearance 9 'causes a problem of unstable operation of the apparatus due to wobble and rattle noise.

한국 특허 제1683517호는 도 9에 도시한 것과 같이, 서브기어(2')에 도시하지 않은 홀을 통해 이동 가능한 브라켓(515')을 설치하고, 볼트(505')의 헤드가 시저스 스프링의 일단에 가압되도록 하여, 요구 장력에 따라 브라켓(515')을 이동시키면 볼트(505')의 이동으로 시저스 스프링의 장력이 조절되는 구조를 개시하고 있다. 그러나, 이 특허는 서브기어(2')에 여러 부품을 장착해야 하는 단점이 있으며 설계가 복잡하다. In Korean Patent No. 1683517, as shown in FIG. 9, a bracket 515 'that can be moved through a hole (not shown) is provided in the sub gear 2', and the head of the bolt 505 ' And the tension of the scissors spring is adjusted by the movement of the bolt 505 'when the bracket 515' is moved according to the required tension. However, this patent has a disadvantage in that various parts must be mounted on the sub gear 2 ', and the design is complicated.

따라서 본 발명은 시저스 스프링의 장력을 간단하게 조절하고 설치할 수 있는 밸런스 샤프트 어셈블리용 시저스 기어의 장력 가변형 스프링 구조를 제공하는 것을 목적으로 한다.Therefore, it is an object of the present invention to provide a tension-variable spring structure of a scissors gear for a balance shaft assembly that can easily adjust and install a tension of a scissors spring.

상술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 측면은, 자동차의 크랭크 축에 연결되는 시저스기어의 메인기어와 서브기어 사이에 장착되는 C자 형상의 시저스 스프링의 일단에 n각형 형상의 조립홀이 형성된 시저스 스프링을 제공한다.According to an aspect of the present invention, there is provided an automotive vehicle comprising: a main gear of a scissors gear connected to a crankshaft of an automobile, and a cage-shaped scissors spring mounted between sub gears, Provide a scissors spring.

본 발명의 다른 측면은 자동차의 크랭크 축에 연결되는 시저스기어의 메인기어와 서브기어 사이에 장착되는 C자 형상의 시저스 스프링의 일단에 n각형 형상의 조립홀이 형성되며, 상기 조립홀에 끼워 맞춤되는 n각형 형상의 베이스와 상기 베이스의 중심으로부터 편향된 위치에서 돌출된 로드를 포함한 노크핀을 구비한 시저스 기어를 제공한다.According to another aspect of the present invention, an n-angular-shaped assembly hole is formed at one end of a C-shaped scissors spring mounted between a main gear and a sub gear of a scissors gear connected to a crankshaft of an automobile, And a knock pin including a rod protruding from a position deviated from the center of the base.

상기 베이스는 360/n의 각도만큼 회전되어 상기 조립홀에 삽입되고, 메인기어 또는 서브기어의 체결홈에 고정됨으로써 상기 시저스 스프링 일단의 고정 위치를 변화시켜 시저스 스프링의 장력을 조절할 수 있다.The base is rotated by an angle of 360 / n, inserted into the assembly hole, and fixed to the coupling groove of the main gear or the sub gear, thereby changing the fixing position of the one end of the scissors spring to adjust the tension of the scissors spring.

상기 n각형은 사각형일 수 있다.The n-corner may be a square.

본 발명에 의하면, 시저스 스프링을 간편하게 스프링 장력에 맞추어 조립할 수 있고, 시저스 기어의 장력에 영향을 주는 중심 간 거리, 치형 두께 공차 등의 제품 제작 공차도 시저스 스프링의 장력을 조절하면서 흡수할 수 있으므로 조립 공정이 매우 간편하며 제품 제작의 오차를 줄일 수 있고, 품질의 균일성을 확보할 수 있다. According to the present invention, it is possible to easily assemble the caulking spring to the spring tension, to assemble the product manufacturing tolerances such as the center-to-center distance and the tooth thickness tolerance affecting the tension of the scissors gear while adjusting the tension of the caulking spring. The process is very simple, errors in manufacturing the product can be reduced, and uniformity in quality can be ensured.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 시저스 기어의 전체 조립도;
도 2는 본 발명의 시저스 스프링의 전체 평면도;
도 3a는 본 발명의 노크핀의 사시도;
도 3b는 본 발명의 노크핀의 평면도;
도 3c는 본 발명의 노크핀의 회전에 의하여 로드의 위치가 변하는 것을보인 개념도;
도 4는 본 발명의 시저스 스프링의 일단을 서브기어에 장착하는 것을 보인 사시도;
도 5는 본 발명의 시저스 스프링의 일단을 메인기어에 장착하는 것을 보인 사시도;
도 6은 자동차의 크랭크축의 구동기어와 피동기어가 치합한 것을 보인 개념도;
도 7은 시저스 기어의 구조와 백래쉬 제거 이유를 설명한 도면;
도 8은 선행특허의 시저스 기어의 스프링 장착구조를 보인 도면; 그리고
도 9는 또 다른 선행특허의 시저스 기어의 스프링 장착구조를 보인 도면이다.Brief Description of the Drawings Fig. 1 is an overall assembled view of a scissors gear according to an embodiment of the present invention; Fig.
2 is an overall plan view of the scissors spring of the present invention;
FIG. 3A is a perspective view of a knock pin of the present invention; FIG.
Figure 3b is a top view of the knock pin of the present invention;
FIG. 3C is a conceptual view showing that the position of the rod is changed by the rotation of the knock pin of the present invention; FIG.
4 is a perspective view showing one end of a scissors spring of the present invention mounted on a sub gear;
5 is a perspective view showing one end of a scissors spring according to the present invention is mounted on a main gear;
6 is a conceptual view showing a driving gear and a driven gear of a crankshaft of an automobile engaged with each other;
7 is a view for explaining the structure of the scissors gear and the reason for removing the backlash;
8 is a view showing a spring mounting structure of the scissors gear of the prior patent; And
9 is a view showing a spring mounting structure of a scissors gear of another prior patent.

이하 본 발명의 일부 실시예를 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한 본 실시예를 설명함에 있어서 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 실시예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.Hereinafter, some embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. It should be noted that, in the drawings, like reference numerals are used to denote like elements in the drawings, even if they are shown in different drawings. In the following description of the present invention, detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present disclosure rather unclear.

본 실시예의 구성요소를 설명하는 데 있어서 제1, 제2, ), ?), a), b) 등의 부호를 사용할 수 있다. 이러한 부호는 그 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 부호에 의해 해당 구성요소의 본질 또는 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 또한 명세서에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 '포함' 또는 '구비'한다고 할 때, 이는 명시적으로 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에서 '연결', '설치' 또는 '부착'한다고 할 때 이는 구성요소간의 직접적인 연결 또는 직접적인 설치나 부착만을 의미하는 것이 아니라 간접적인 것 또는 다른 구성요소를 통한 연결, 설치 또는 부착을 포함하는 것으로 최대한 광의로 해석되어야 한다.In describing the constituent elements of this embodiment, first, second,),?), A), b) and the like can be used. Such a code is intended to distinguish the constituent element from other constituent elements, and the nature of the constituent element, the order or the order of the constituent element is not limited by the code. It is also to be understood that when an element is referred to as being "comprising" or "comprising", it should be understood that it does not exclude other elements unless explicitly stated to the contrary, do. In addition, when referring to "connection", "installation" or "attachment" in the specification, this does not mean direct connection or direct installation or attachment between components but includes indirect, or connection, installation or attachment through other components And should be interpreted as broadly as possible.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 시저스 기어(A)의 전체 조립도를 도시한다. 크랭크축의 연결부로부터 차례로 메인기어(A1), 시저스 스프링(S), 서브기어(A2), 스냅링(16)이 조립된다. (14)는 시저스 스프링(S)을 가고정하는 핀이다. Fig. 1 shows an entire assembled view of a scissors gear A according to an embodiment of the present invention. The main gear A1, the scissors spring S, the sub gear A2 and the snap ring 16 are assembled in order from the connecting portion of the crankshaft. (14) is a pin for temporarily fixing the scissors spring (S).

도 2는 본 발명의 시저스 스프링(S)의 전체 평면도이다. 시저스 스프링(S)은 C자 형상이며, 일단(10)에는 사각형 형상의 조립홀(12)이 형성되고 타단(20)에는 원형의 조립홀(22)이 형성된다. 조립홀(12,22)에는 도 2에는 도시하지 않은 노크핀이 삽입되어 일단(10)은 서브기어(A2)에 고정되며, 타단(20)은 메인기어(A1)에 고정된다. 조립홀(12)은 사각 형상이지만, 삼각형 또는 육각형의 다면체로 형성될 수 있다.2 is an overall plan view of the scissors spring S of the present invention. The scissors spring S is C-shaped and has a square-shaped assembly hole 12 at one end 10 and a circular assembly hole 22 at the other end 20. A knock pin (not shown in FIG. 2) is inserted into the assembly holes 12 and 22 so that one end 10 is fixed to the sub gear A2 and the other end 20 is fixed to the main gear A1. The assembly hole 12 has a rectangular shape, but may be formed of a triangular or hexagonal polyhedron.

도 3a는 조립홀(12)에 삽입되는 노크핀(30)의 사시도이다. 노크핀(30)은 조립홀(12)의 형상에 맞는 사각 형상의 베이스(32)와 베이스(34)에서 위로 연장된 칼럼 형상의 로드(34)로 이루어진다. 로드(34)는 도 3b에 도시한 것처럼 사각형의 중심(O)에서 좌측 상부로 약간 편향된 위치에서 돌출되어 있다. 따라서, 베이스(32)를 회전시키면, 로드(34)의 중심은 점선의 가상 원주를 따라 이동한다.3A is a perspective view of a knock pin 30 inserted into the assembly hole 12. FIG. The knock pin 30 is composed of a square base 32 corresponding to the shape of the assembly hole 12 and a columnar rod 34 extending upward from the base 34. The rod 34 protrudes from a position slightly offset from the center O of the rectangle to the upper left as shown in Fig. 3B. Thus, when the base 32 is rotated, the center of the rod 34 moves along the virtual circumference of the dotted line.

베이스(32)는 조립홀(12)과 같은 사각형이므로 도 3a의 위치에서 반시계 방향으로 차례대로 각각 90도 회전시키면 그 위치에서 조립홀(12)과 어긋나거나 부딪힐 우려 없이 꼭 맞게 삽입된다. 각각의 90도 회전 위치에서의 로드(34)의 위치(341,342,343,344)는 도 3c에 도시한 것과 같다. 이와 같은 방법으로 베이스(32)를 회전시켜 가면서 시저스 스프링(S)을 조립하면, 최소 4위치에서 다른 장력을 부여할 수 있다.Since the base 32 has the same rectangular shape as the assembly hole 12, when it is rotated by 90 degrees in the counterclockwise direction at the position shown in FIG. 3A, the base 32 is inserted into the assembly hole 12 without fear of shifting or colliding with the assembly hole 12 at that position. The positions 341, 342, 343, and 344 of the rod 34 at the respective 90-degree rotated positions are as shown in FIG. When the scissors spring S is assembled while rotating the base 32 in this manner, different tensile forces can be applied at least at four positions.

도 4는 노크핀(30)을 이용하여 시저스 스프링(S)을 서브 기어(A2)의 내부면에 장착하는 것을 도시하고 있다. 내부면에는 로드(34)가 삽입되는 체결홈(40)이 형성된다. 전술한 것처럼, 로드(34)의 4개소에서의 위치에 따라 시저스 스프링(S)의 일단(10)의 최종 고정 위치가 변한다. 따라서 이를 이용하여 스프링의 장력을 조절할 수 있다. 예를 들어 도 2에서 시저스 스프링(S)을 우측 화살표 방향으로 이동시켜 큰 장력을 부여하려면, 로드(34)가 위치(343,344)에 오도록 베이스(32)를 돌린 다음 조립홀(12)을 통과시켜 체결홈(40)에 고정한다.Fig. 4 shows mounting of the scissors spring S to the inner surface of the sub gear A2 using the knock pin 30. As shown in Fig. And a coupling groove 40 into which the rod 34 is inserted is formed on the inner surface. As described above, the final fixed position of one end 10 of the scissors spring S changes according to the position at four positions of the rod 34. [ Therefore, it is possible to control the tension of the spring by using this. For example, in FIG. 2, in order to impart a large tension by moving the scissors spring S in the direction of the right arrow, the base 32 is turned so that the rod 34 is at the positions 343 and 344, and then passes through the assembly hole 12 And fastened to the fastening groove 40.

이상은 노크핀(30)을 서브 기어(A2)에 체결하는 것을 설명하였으나, 도 5에 도시한 것처럼 로드(34)를 메인 기어(A1)의 체결홈(50)에 고정하고, 타단(20)은 서브 기어(A2)에 체결하는 방식이어도 좋다.5, the rod 34 is fixed to the engaging groove 50 of the main gear A1 and the other end 20 is engaged with the engaging groove 50 of the sub gear A2. May be fastened to the sub gear A2.

본원발명에 의하면, 이상과 같이 간편하게 스프링 장력에 맞추어 조립할 수 있고, 시저스 기어(A)의 장력에 영향을 주는 중심 간 거리, 치형 두께 공차 등의 제품 제작 공차가 발생하여도 스프링의 장력을 조절하는 과정에서 이를 흡수할 수 있으며, 기어의 래틀 노이즈를 최소화할 수 있다.According to the present invention, it is possible to easily assemble the spring tension and to adjust the tension of the spring even when a manufacturing tolerance such as a center-to-center distance and tooth thickness tolerance affecting the tension of the scissors gear A occurs It can be absorbed in the process, and the rattle noise of the gear can be minimized.

이상 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명에 대해서는 다음과 같은 변형이 가능하다.Although the preferred embodiments of the present invention have been described above, the present invention can be modified as follows.

첫째, 조립홀과 베이스는 사각형을 예로 들었으나, 삼각형 또는 정육각형등의 다면형으로 변경하여 3위치 또는 6위치에서 장력을 부여할 수 있다.First, although the assembly hole and the base are exemplified by a rectangle, they can be changed to a polygonal shape such as a triangle or a regular hexagon to impart tension at the 3-position or 6-position.

둘째, 동일한 원리를 이용하는 한 엔진의 크랭크축 어셈블리뿐만 아니라 래틀 노이즈 제거가 필요한 다른 부품에 적용할 수 있다.Second, it can be applied not only to the crankshaft assembly of an engine using the same principle but also to other components that need to remove the rattle noise.

셋째, 로드는 베이스의 중심에서 좌측상부로 편향된 것을 설명하였으나, 중심에서 편향된 위치인 한 임의의 곳에 설치하여도 좋다.Third, the rod is described as being biased from the center of the base to the upper left side, but may be provided at any position as long as the rod is biased in the center.

이상은 본 발명의 실시예를 예로 설명하였으나, 이들은 본 발명의 권리범위를 제한하지 않으며, 본 발명에 대해서는 다양한 변경 또는 수정이 가능하고, 이들 역시 본 발명의 권리범위에 속한다. 본 발명의 권리범위는 이하 기술하는 청구범위와 동일 또는 균등한 영역에까지 미친다.While the present invention has been described with reference to exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and equivalent arrangements included within the spirit and scope of the appended claims. The scope of the present invention extends to the same or equivalent scope as the following claims.

(A): 시저스 기어 (A1): 메인기어 (A2): 서브기어 (S): 시저스 스프링
(10): 일단 (20): 타단 (30): 노크핀 (32): 베이스 (34): 로드 (40,50): 체결홈 (A): Scissors gear (A1): Main gear (A2): Sub gear (S): Scissors spring
(10): one end (20): the other end (30): knock pin (32): base (34): rod

Claims

A scissors spring having an n-shaped assembly hole formed at one end of a C-shaped scissors spring mounted between a main gear and a sub gear of a scissor gear connected to a crankshaft of an automobile.

An n-angular shape assembly hole is formed at one end of a C-shaped scissors spring mounted between a main gear and a sub gear of a scissor gear connected to a crankshaft of an automobile, And a knock pin including a rod protruding from a position deviated from the center of the base.

3. The method according to claim 2, wherein the base is rotated by an angle of 360 / n and inserted into the assembly hole and fixed to the coupling groove of the main gear or the sub gear, thereby changing the fixing position of the one end of the scissors spring, Adjustable scissors gear.

The scissors gear according to claim 3, wherein the n square is a square.