KR19980053839U - 치면윤활이 용이한 기어 - Google Patents

Abstract

본 고안은 치면에 윤활이 용이한 기어로써 회전되는 기어의 원심력을 이용한 치면 윤활이 용이한 기어에 관한 것이다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 고안은 내부 둘레에 오일홈을 갖고 축방향으로 부시오일구멍을 갖게 한 기어부시를 내경에 갖는 기어 및 기어박스를 갖는 내부기어에 있어서, 상기 오일홈과 연결되는 방사상의 오일통로를 형성하되 이뿌리오일구멍과 이 사이의 오일가이드홈으로 연결된 것을 특징으로한다.

Description

치면 윤활이 용이한 기어

본 고안은 각종 동력전달을 위한 주요 기계요소인 기어에 관한 것으로, 특히 치면에 윤활이 용이한 기어로써 회전되는 기어의 원심력을 이용한 치면 윤활이 용이한 기어에 관한 것이다.

일반적으로 기어장치는 산업분야에 광범위한 범위에 사용되는데, 이것은 동력 전달효율이 뛰어나기 때문이다.

최근에는 기어가 적용되는 산업기계 뿐 아니라, 특히 엔진의 경우 고효율 및 고출력을 요구하고 있어 기어강도와 열처리의 중요성이 인식되었고, 그에 따라 하중이 걸리는 부분인 치접촉면에 최적의 오일막 형성이 필요하며 윤활 여부가 기어의 내구성에 큰 영향을 미친다.

기어는 구조상 치면이 맞물릴 때 압력이 발생하는데, 윤활을 통해 구동마찰력 및 충격력을 보완하게 되고 진동과 소음 측면에서도 필요하다.

기어치면 마모와 피팅(PITTING)은 기어가 금속간 접촉으로 마찰력이 크게 되므로 유막이 형성되어도 부품수명과 관련하여 발생된다. 그러나 최적 윤활막을 유지하지 못하면 부품수명전 순간적인 고부하로 인해 스코링(SCORING)이 발생되며 결국은 파손에 이른다. 한편 엔진에서는 고속도, 고부하를 요구하고 있어 더욱 치면 윤활이 중요하다.

이러한 종래의 기어 윤활을 설명하면 제 1 도에 단면도에서와 같이 특별한 오일 공급 통로가 없으며 기어부시(1)의 오일홈(2)을 통한 부시 오일구멍(3)(일반적으로 아이들 부시)을 통해 비산되는 내부비산방식 이거나 제 1 도의 정면도에서와 같이 오일 젯트 스크류(4)를 부착 강제적으로 치면을 윤활시키는 강제 윤활방식이 있다.

그러나 내부 비산방식의 경우 비산되는 오일은 기어박스 내에서 브라운운동을 하게 되며 기어가 임의의 속도로 맞물릴 때 치 틈새로 유입되는데, 고속에서는 다소 효과를 보지만 저·중 속의 경우 실제 윤활에 필요한 치접촉 부위에서는 일정한 윤활두께를 유지하지 못하게 된다. 그리고 강제 윤활방식의 경우는 기어윤활에 바람직하지만 설치공간 및 각각의 기어에 대해 오일 라인을 구성해야 하는 어려움이 있다.

윤활에는 세부분(고체 윤활영역, 탄성유체 윤활영역, 완전유체 윤활영역)으로 나눠지고 기어는 탄성유체 윤활영역이며, 이때 저속이거나 오일압 및 오일량이 떨어지게되면 고체 윤활영역에 접근하게 되는 문제점이 있다.

따라서, 본 고안은 이상과 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로, 본 고안의 목적은 기어의 구동력에 의한 원심력을 이용하여 기어 치면에 효과적으로 오일막이 형성되게 한 윤활을 이루도록 하여 기어의 내구수명 증대와 신뢰성 확보에 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 고안은 내부둘레에 오일홈을 갖고 축방향으로 부시오일구멍을 갖게 한 기어부시를 내경에 갖는 기어 및 기어박스를 갖는 내부기어에 있어서, 상기 오일홈과 연결되는 방사상의 오일통로를 형성하되, 이뿌리오일구멍과 이 사이의 오일가이드홈으로 연결된 것을 특징으로 한다.

도 1은 종래의 단면도 및 정면도

도 2는 본 고안의 단면도 및 정면도

도 3은 치결합구조를 보인 본 고안의 단면도

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

10 : 오일통로11 : 오일가이드홈

12,13 : 구멍

이하에서 본 고안을 바람직한 실시예의 첨부된 도면에 의해 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 고안의 설명중 종래와 동일 또는 동등한 부분은 같은 부호로 표기하여 설명하기로 한다.

내부둘레에 오일홈(2)을 갖고 축방향으로 부시오일구멍(3)을 갖게 한 기어부시(1)를 내경에 갖는 기어에 있어서, 제 2 도에서와 같이 상기 오일홈(2)과 연결되는 방사상의 오일통로(10)를 치의 ½ 피치면으로 연통시킨 구성으로 이루어진다.

이때 상기 오일통로(10)는 기어센터부(20)로부터 이뿌리원(30)이 만나는 부분까지는 오일가이드홈(11)을 형성하고, 상기 가이드홈(11)과 치의 ½ 피치면으로 연통시킨 구멍(12)과 기어센터부(20)를 천공하여 오일홈(2)으로 연결시킨 오일구멍(13)으로 형성된다.

이상과 같이 구성된 본 고안의 동작을 설명하면 다음과 같다.

도시되지 않는 기어 샤프트로부터 공급되는 오일은 기어부시(1)의 오일홈(2)을 통해 오일을 공급하고, 이 오일은 종래와 같이 축방향으로 분산되기도 하나 오일구멍(13)을 통하여 V = πDN/60×10^-3㎧ 만큼의 속도로 가이드홈(11)을 따라 오일구멍(12)을 통하므로써 치접촉 부위에 직접적으로 오일을 공급한다.

이때 축구동 속도에 따른 원심력에 의해 오일공급 속도도 비례하게 되어, 어느 속도에서도 일정한 오일량을 공급하게 되고 기어 접촉 면압에 자동적으로 최적의 오일막이 형성 적절한 윤활상태를 갖게 된다.

또, 접촉하고 있지 않는 부위에서 오일구멍(12)을 통해 뿌려지는 오일은 대응기어의 다음에 접촉될 치면에 묻게 되어 예비윤활을 도와주게 된다.

이상과 같이 구성되고 작용되는 본 고안은 구동속도에 따른 원심력을 이용함으로서 치면압력에 대한 적절한 유막을 형성시킬 수 있고, 이것은 치접촉면이 받고 있는 충격을 완화시켜 결국엔 부품의 내구수명 증대와 신뢰성을 확보할 수 있으며 기존의 기어박스 내부에서의 오일 비산방식을 병행함으로서 최적의 유막을 형성할 수 있는 유용한 고안이다.

Claims (2)

1. 내부둘레에 오일홈(2)을 갖고 축방향으로 부시오일구멍(3)을 갖게 한 기어부시(1)를 내경을 갖는 기어 및 기어박스를 갖는 내부기어에 있어서, 상기 오일홈(2)과 연결되는 방사상의 오일통로(10)를 치의 ½ 피치면으로 연통시킨 것을 특징으로한 치면 윤활이 용이한 기어.
2. 제 1항에 있어서, 상기 오일통로(10)는 기어센터부(20)로부터 이뿌리원(30)이 만나는 부분까지는 오일가이드홈(11)을 형성하고, 상기 가이드홈(11)과 치의 ½피치면으로 연통시킨 구멍(12)과 기어센터부(20)를 천공하여 오일홈(2)으로 연결시킨 오일구멍(13)으로 형성된 것을 특징으로 한 치면 윤활이 용이한 기어.