KR20010061133A

KR20010061133A - 전륜 구동 차량용 종감속 기어와 차동 링기어의 동력 전달오차 측정장치

Info

Publication number: KR20010061133A
Application number: KR1019990063620A
Authority: KR
Inventors: 이현구
Original assignee: 이계안; 현대자동차주식회사; 류정열; 기아자동차주식회사
Priority date: 1999-12-28
Filing date: 1999-12-28
Publication date: 2001-07-07

Abstract

본 발명은 전륜 구동 차량의 변속기 내의 기어쌍의 동력 전달 오차를 측정하는 장치에 종감속 기어와 이와 치합되는 차동 링기어의 동력 전달 오차를 측정할 수 있는 장치를 추가 형성할 수 있도록 하기 위하여,

베이스와, 변속기 하우징을 고정하는 지지 플레이트와, 변속기의 입력축에 연결되는 구동 모터 및 워엄기어와, 변속기의 입력축의 회전수를 측정하는 입력축 엔코더와, 변속기의 출력축의 회전수를 측정하는 출력축 엔코더와, 상기 입력축 엔코더와 상기 출력축 엔코더로부터 엔코더 신호를 전달받는 오차 연산기를 포함하는 동력 전달 오차 측정장치에 있어서,

상기 변속기 하우징 내의 차동 링기어의 중심부에 끼워 맞춤되는 코어와; 상기 코어의 회전수를 측정하여 상기 오차 연산기로 엔코더 신호를 전달하기 위하여 상기 코어에 커플링을 개재시켜 연결되는 코어 엔코더;를 포함하고, 상기 오차 연산기는 상기 출력축 엔코더 및 상기 코어 엔코더의 엔코더 신호로부터 종감속 기어와 차동 링기어의 동력 전달 오차를 연산하는 것을 특징으로 하는 전륜 구동 차량용 종감속 기어와 차동 링기어의 동력 전달 오차 측정장치를 제공한다.

Description

전륜 구동 차량용 종감속 기어와 차동 링기어의 동력 전달 오차 측정장치{A POWER TRANSMIT ERROR ESTIMATING APPARATUS BETWEEN FINAL REDUCTION GEAR AND DIFFERENTIAL RING GEAR FOR FF CARS}

본 발명은 전륜 구동 차량용 종감속 기어와 차동 링기어의 동력 전달 오차 측정장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전륜 구동 차량의 변속기 내의 기어쌍의 동력 전달 오차를 측정하는 장치에 종감속 기어와 이와 치합되는 차동 링기어의 동력 전달 오차를 측정할 수 있는 장치를 추가 형성하여 장비 설계의 효율성을 향상시키고 측정 데이터를 집적시킬 수 있는 전륜 구동 차량용 종감속 기어와 차동 링기어의 동력 전달 오차 측정장치에 관한 것이다.

일반적으로 전륜 구동 차량은 엔진, 클러치, 변속기 그리고 종감속 장치와 차동장치 등이 모두 집적된 형태로 이루어지며 동력 전달 경로가 짧고, 후차축 구조가 간단하며, 차실내 주거성이 좋고, 짐칸을 크게 할 수 있어 근래 가장 널리 이용되고 있다.

상기와 같은 전륜 구동 차량에 있어서는 변속기 내부의 기어간의 치합 상태나 또는 종감속 장치의 종감속 기어와 차동장치의 차동 링기어간의 치합 상태 등 각 동력 전달 요소간의 동력 연결 부위에서 동력 전달시 발생되는 기어간의 회전각 오차에 의하여 소음이 많이 발생하고 있다.

이와 같은 소음의 발생을 최대한 방지하기 위하여 차량의 제작시에는 상기 동력 전달 요소간의 연결 부위의 동력 전달 오차를 측정하여, 이 측정 데이타값을 기초로 하여 기어 형상의 설계를 변경하는 등 소음의 발생을 방지할 수 있는 구조로 재설계가 이루어지는 데, 이러한 동력 전달 오차 측정장치 중 변속기 내부의 기어쌍의 동력 전달 오차의 측정장치를 예로 들면, 도 3에 도시한 바와 같이,베이스(112)와, 측정기어쌍(114)이 내장된 변속기(116)를 고정하는 지지 플레이트(118)와, 변속기(116)의 입력축(120)에 연결되는 구동 모터(122) 및 워엄기어(124)와, 상기 입력축(120)의 회전수를 측정하는 입력축 엔코더(126)와, 변속기(116)의 출력축(128)의 회전수를 측정하는 출력축 엔코더(130)와, 상기 입력축 엔코더(126)와 상기 출력축 엔코더(130)로부터 엔코더 신호를 전달받아서 치합 전달 오차를 연산하는 오차 연산기(132)를 포함하여 이루어진다.

상기에서 구동 모터(122)가 워엄기어(124)를 통해 변속기(116)의 입력축(120)을 회전시키면 측정기어쌍(114)을 통해 출력축(128)으로 동력이 전달되게 되고, 이 때 오차 연산기(132)에는 입력축 엔코더(126)와 출력축 엔코더(130)를 통해 전달되는 엔코더 신호를 분석하여 전달 오차를 구하고 이 분석 데이터를 FFT분석기(134)나 위상차 연산기(136)로 전송하여 추가 분석을 하게 된다.

상기와 같은 측정장치는 변속기의 입력축과 출력축에 엔코더를 연결함으로써 변속기 내의 1단 스피드 기어에서 5단 스피드 기어까지의 동력 전달 오차만을 측정할 수 있으며 다른 장치를 측정할 수 있는 장치가 구비되어 있지 않다.

그런데 차량의 소음 정도를 결정짓는 요소로서 종감속 장치와 차동 기어 장치의 연결부도 차량의 소음 발생에 중요한 인자로 작용하고 있으므로 이 연결부에 대한 동력 전달 오차 측정장치가 필요하나 상기 측정장치에는 상기한 바와 같이 이를 측정할 수 있는 장치가 구비되어 있지 아니하므로 별도의 측정장치를 새로이 제작해야 하는 문제점이 있었다.

따라서 본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 전륜 구동 차량의 변속기 내의 기어쌍의 동력 전달 오차를 측정하는 장치에 종감속 기어와 이와 치합되는 차동 링기어의 동력 전달 오차를 측정할 수 있는 장치를 추가 형성함으로써 측정장치를 통합하여 장비 설계의 효율성을 기하고 측정 데이터를 하나의 연산기에 집적시킬 수 있는 전륜 구동 차량용 종감속 기어와 차동 링기어의 동력 전달 오차 측정장치를 제공하는 데 있다.

도 1은 본 발명에 의한 동력 전달 오차 측정장치의 개략 구성도,

도 2는 도 1의 A부의 상세도,

도 3은 종래 기술에 의한 동력 전달 오차 측정장치의 개략 구성도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

12 : 베이스 14 : 변속기 하우징

16 : 지지 플레이트 18 : 입력축

20 : 구동 모터 22 : 워엄기어

24 : 입력축 엔코더 26 : 출력축

28 : 출력축 엔코더 30 : 오차 연산기

32 : 종감속 기어 34 : 차동 링기어

36 : 코어 38 : 커플링

40 : 코어 엔코더 42 : 지지 플레이트

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은,

이하, 상기의 목적을 구체적으로 실현할 수 있는 본 발명의 실시예를 첨부된도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1을 참조하면, 본 발명에 의한 종감속 기어와 차동 링기어의 동력 전달 오차 측정장치의 바람직한 실시예가 도시된다.

먼저, 상술한 변속기 내의 기어쌍의 동력 전달 오차 측정장치를 간략히 살펴보면, 베이스(12)와, 변속기 하우징(14)을 고정하는 지지 플레이트(16)와, 변속기의 입력축(18)에 연결되는 구동 모터(20) 및 워엄기어(22)와, 변속기의 입력축(18)의 회전수를 측정하는 입력축 엔코더(24)와, 변속기의 출력축(26)의 회전수를 측정하는 출력축 엔코더(28)와, 상기 입력축 엔코더(24)와 상기 출력축 엔코더(28)로부터 엔코더 신호를 전달받는 오차 연산기(30)를 포함하여 이루어진다.

이와 같은 동력 전달 오차 측정장치에 추가하여 본 발명은 변속기 하우징 내의 종감속 기어와 차동 링기어의 동력 전달 오차를 측정할 수 있는 장치를 제공한다.

여기서 종감속 기어(32)는 상기 변속기의 출력축(26)에 결합되어 연동되므로 종감속 기어(32)의 회전수는 상기 출력축 엔코더(28)의 엔코더 신호를 분석하면 된다.

한편, 차동 링기어(34)의 회전수를 측정하기 위해서는 도 2에 도시된 바와 같이, 변속기 하우징(14)내의 차동 링기어(34)의 중심부에 코어(36)를 끼워 맞춤식으로 삽입하고, 이 코어(36)에 커플링(38)을 개재시켜 코어 엔코더(40)를 설치한다.

상기에서 코어(36)는 억지 끼워 맞춤식으로 차동 링기어(34)의 중심과 센터를 정확히 맞추어 삽입시켜 장착하며, 상기 코어 엔코더(40)는 코어의 회전수, 즉 차동 링기어(34)의 회전수를 측정하여 오차 연산기(30)로 엔코더 신호를 전달하기 위한 것으로서, 상기 커플링(38)에 보다 견고히 지지될 수 있도록 엔코더 지지 플레이트(42)를 개재시켜 커플링(38)에 연결된다.

미설명부호 44는 FFT분석기, 46은 위상차 연산기를 지칭한다.

상기와 같이 이루어지는 종감속 기어와 차동 링기어의 동력 전달 오차 측정장치의 오차 측정 방법은 다음과 같다.

먼저, 종감속 기어(32)와 차동 링기어(34)의 잇수로서 차수를 설정한 후에 상기 구동 모터(20)를 작동시켜 변속기의 입력축(18)과 출력축(26)을 회전시킨다. 이 출력축(26)의 회전에 따라 종감속 기어(32)와 차동 링기어(34)도 회전하게 되며, 종감속 기어(32)의 회전수는 출력축 엔코더(28)의 엔코더 신호를 분석하여 얻고, 차동 링기어(34)의 회전수는 코어 엔코더(40)의 엔코더 신호를 분석하여 얻은 뒤, 상기 두 가지의 엔코더 신호를 전달받은 오차 분석기(30)에서 동력 전달 오차를 분석하게 되며, 이 분석 데이터는 FFT분석기(44)와 위상차 연산기(46)로 전송되어 보다 상세하게 분석되어진다.

상기에서 분석한 동력 전달 오차를 기초로 종감속 기어와 차동 링기어의 스펙(SPEC.)을 변경하면서 측정을 반복하면 보다 소음을 감소시킬 수 있는 기어 치형을 구할 수가 있게 된다.

상기한 바와 같이 이루어지는 본 발명의 전륜 구동 차량용 종감속 기어와 차동 링기어의 동력 전달 오차 측정장치에 의하면, 종감속 기어와 차동 링기어의 동력 전달 오차를 구하여 이로부터 상기 기어들의 치형을 재설계할 수 있으므로 종국적으로 차량의 소음을 개선할 수 있다.

또한, 변속기 내의 기어군의 동력 전달 오차와 종감속 기어와 차동 링기어 사이의 동력 전달 오차를 하나의 장치에서 측정할 수 있으므로 전체적인 측정장치의 효율성이 향상되고 측정 데이터를 하나의 연산기로 처리하는 등 측정 데이터의 집적화를 기할 수 있다.

Claims

베이스와, 변속기 하우징을 고정하는 지지 플레이트와, 변속기의 입력축에 연결되는 구동 모터 및 워엄기어와, 변속기의 입력축의 회전수를 측정하는 입력축 엔코더와, 변속기의 출력축의 회전수를 측정하는 출력축 엔코더와, 상기 입력축 엔코더와 상기 출력축 엔코더로부터 엔코더 신호를 전달받는 오차 연산기를 포함하는 동력 전달 오차 측정장치에 있어서,

상기 변속기 하우징 내의 차동 링기어의 중심부에 끼워 맞춤되는 코어와;

상기 코어의 회전수를 측정하여 상기 오차 연산기로 엔코더 신호를 전달하기 위하여 상기 코어에 커플링을 개재시켜 연결되는 코어 엔코더;

를 포함하고,

상기 오차 연산기는 상기 출력축 엔코더 및 상기 코어 엔코더의 엔코더 신호로부터 종감속 기어와 차동 링기어의 동력 전달 오차를 연산하는 것을 특징으로 하는 전륜 구동 차량용 종감속 기어와 차동 링기어의 동력 전달 오차 측정장치.