KR20070007464A

KR20070007464A - 백래쉬 제거용 기어 조립체

Info

Publication number: KR20070007464A
Application number: KR1020050062101A
Authority: KR
Inventors: 김일민
Original assignee: 삼성탈레스 주식회사
Priority date: 2005-07-11
Filing date: 2005-07-11
Publication date: 2007-01-16

Abstract

본 발명은 백래쉬 방지용 기어 조립체에 있어서, 제1 구동축 상에 고정 설치되는 제1 기어; 상기 제1 기어와 동일한 치형을 갖고, 상기 제1 구동축 상에 설치되되 상기 제1 기어의 치형과 어긋나게 설치되는 제2 기어; 및 일단이 상기 제1 구동축의 외주면 상에 고정되고, 타단이 상기 제2 기어의 내주면에 고정되는 적어도 한 쌍의 판 스프링을 포함하는 백래쉬 방지용 기어 조립체를 개시한다. 상기와 같은 기어 조립체는 백래쉬를 방지할 수 있게 구성함에 있어서, 그를 구성하는 기어의 가공이 용이한 장점이 있다. 또한, 기어들에 별도의 관통홀, 스프링홀 등을 형성할 필요가 없으므로 기어의 크기를 소형화시키는데 유리한 장점이 있다.

기어, 백래쉬, 판 스프링

Description

백래쉬 제거용 기어 조립체 {GEAR ASSEMBLY FOR BACKLASH REMOVING}

도 1은 종래 기술의 일 실시 예에 따른 백래쉬 제거용 기어 조립체의 주요 구성을 나타내는 사시도,

도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 백래쉬 제거용 기어 조립체를 나타내는 분리 사시도,

도 3은 도 2에 도시된 백래쉬 제거용 기어 조립체를 나타내는 사시도,

도 4는 도 2에 도시된 백래쉬 제거용 기어 조립체를 나타내는 일부 절개 사시도.

<도면의 주요 부분의 부호에 대한 설명>

200 : 백래쉬 제거용 기어 조립체 201 : 제1 구동축

202 : 제2 구동축 203 : 제1 기어

204 : 제2 기어 205 : 판 스프링

206 : 제3 기어

본 발명은 기어 조합에 의한 동력 전달 구조에 관한 것으로서, 특히 백래쉬(backlash) 제거용 기어 조립체에 관한 것이다.

통상적으로 기어 조립체는 회전력을 전달하는 동력 전달 구조, 예를 들면 자동차의 트랜스미션(transmission) 등에 다양하게 이용되고 있다. 이러한 동력 전달 장치들 중에는 정밀한 회전 각도 제어가 요구되는 자동차의 조향 장치, 컴팩트 디스크 드라이브(compact disk drive) 등에 적용되기도 한다. 이는 기어 조립체가 치형에 의해 동력을 전달하게 되므로 비교적 정확한 동력 전달비를 확보할 수 있기 때문이다. 한편, 기어 조립체가 치형에 의해 정확한 동력 전달비를 확보할 수 있다 하더라도, 기어와 상대 측 기어의 치형들이 정확하게 서로 맞물리지 못하는 경우 동력 전달비의 정확도는 저하될 수밖에 없다. 이러한 백래쉬 현상은 장기간 사용에 따른 마모, 제작 공차에 의한 유격이 발생함에 따라, 다수의 기어들을 통해 동력을 전달하는 경우 더욱 심화될 수밖에 없다. 이러한 백래쉬 현상을 제거하기 위하여, 구동축 상에 백래쉬 제거를 위한 기어를 추가 설치하고 있다.

도 1은 종래 기술의 일 실시 예에 따른 백래쉬 제거용 기어 조립체(100)의 주요 구성을 나타내는 사시도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 종래 기술의 일 실시 예에 따른 백래쉬 제거용 기어 조립체(100)는 구동축(101) 상에 동일한 치형을 갖는 한 쌍의 기어(102, 103)를 서로 어긋나게 설치하되 그들의 치형이 서로 어긋나게 설치한 구성이다. 구체적으로 살펴보면 구동축(101) 상에 고정되는 제1 기어(102)와, 상기 구동축(101) 상에서 일정 정도 회전 가능하게 설치되는 제2 기어(103)로 구성된다. 상기 제1 기어(102)와 제2 기어(103)는 동일한 치형, 즉, 동일 한 직경과 동일한 수의 기어 이빨이 형성되어 있다. 상기 제2 기어(103)는 상기 구동축(101) 상에서 회전 가능하게 설치되지만, 상기 제1 기어(102)에 대해서 회전하는 각도는 제한된다. 즉, 상기 제2 기어(103)에는 적어도 하나 이상의 관통홀(131)이 형성되어 있고, 상기 제1 기어(102)로부터 연장된 스토퍼(121)가 상기 관통홀(131) 내에 유동 가능하게 위치된다. 결국, 상기 제2 기어(103)는 상기 관통홀(131) 내에서 상기 스토퍼(121)가 유동할 수 있는 범위 내에서 제한된 회전만 할 수 있는 것이다. 또한, 상기 제2 기어(103)에는 스프링홀(133)이 형성되어 있고, 상기 제1 기어(102)로부터 연장된 지지체(123)가 상기 스프링홀(133)의 일단에 인접하게 위치된다. 상기 스프링홀(133)에는 코일 스프링(134)이 수용되고, 그의 일단은 상기 지지체(123)에 타단은 상기 스프링홀(133)의 타단에 지지된다. 상기 코일 스프링(134)의 탄성력은 상기 제1 기어(102)와 제2 기어(103)의 치형이 어긋난 상태를 유지시키게 된다.

상기와 같이 구성된 제1, 제2 기어(102, 103)의 치형에 상대 측 기어가 동시에 맞물리면 상기 코일 스프링(134)의 탄성력에 의해 제1, 제2 기어(102, 103)의 치형들은 각각 상대 측 기어의 치형과 맞물려 백래쉬를 방지할 수 있게 구성된다.

그러나, 상기와 같이 구성된 백래쉬 제거용 기어 조립체를 제작함에 있어서, 제2 기어에 다수의 관통홀, 스프링홀 등을 가공하기 위하여 여러 공정을 거쳐야 하기 때문에 제작이 번거로운 단점이 있다. 또한, 관통홀, 스프링홀 등을 가공하기 위한 공간을 확보해야 하기 때문에 기어 조립체의 크기가 커지는 단점이 있다.

상기와 같은 문제점들을 해결하기 위하여, 본 발명의 목적은 백래쉬 제거를 위한 기어의 가공이 용이한 백래쉬 제거용 기어 조립체를 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 소형화에 용이한 백래쉬 제거용 기어 조립체를 제공함에 있다.

상기와 같은 목적들을 달성하기 위하여, 본 발명은 백래쉬 방지용 기어 조립체에 있어서,

제1 구동축 상에 고정 설치되는 제1 기어;

상기 제1 기어와 동일한 치형을 갖고, 상기 제1 구동축 상에 설치되되 상기 제1 기어의 치형과 어긋나게 설치되는 제2 기어; 및

일단이 상기 제1 구동축의 외주면 상에 고정되고, 타단이 상기 제2 기어의 내주면에 고정되는 적어도 한 쌍의 판 스프링을 포함하는 백래쉬 방지용 기어 조립체를 개시한다.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 백래쉬 제거용 기어 조립체(200) 를 나타내는 분리 사시도이고, 도 3은 도 2에 도시된 백래쉬 제거용 기어 조립체(200)를 나타내는 사시도이며, 도 4는 도 2에 도시된 백래쉬 제거용 기어 조립체(200)를 나타내는 일부 절개 사시도이다. 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 백래쉬 제거용 기어 조립체(200)는 제1 구동축(201) 상에 설치되는 제1, 제2 기어(203, 204)를 포함하여 구성된다.

상기 제1 기어(203)와 제2 기어(204)는 동일한 치형, 즉, 동일한 직경과 동일한 수의 기어 이빨을 갖도록 제작되며, 상기 제1 기어(203)는 상기 제1 구동축(201) 상에 고정된 상태로 설치되고, 상기 제2 기어(204)는 적어도 한 쌍 이상의 판 스프링(205)들을 통해 상기 제1 구동축(201) 상에서 유동 가능하게 설치된다.

상기 판 스프링(205)들을 이용하여 상기 제1 구동축(201) 상에 상기 제2 기어(204)를 설치하기 위하여, 상기 제1 구동축(201)의 외주면에는 제1 고정홈(211)들이 상기 판 스프링(205)들의 수에 상응하게 형성되고, 상기 제2 기어(204)의 내주면에도 제2 고정홈(241)들이 형성된다. 사이에 상기 판 스프링(205)들이 결합되므로, 상기 제1 구동축(201)의 외주면과 상기 제2 기어(204)의 내주면은 서로 이격된 상태를 유지하게 된다.

상기 판 스프링(205)들의 일단이 상기 제1 고정홈(211)에, 타단이 상기 제2 고정홈(241)에 각각 지지됨으로써, 상기 판 스프링(205)들의 지지를 받아 상기 제2 기어(204)가 상기 제1 구동축(201) 상에 유동 가능하게 설치된다. 이때, 상기 판 스프링(205)들은 적어도 한 쌍 이상, 바람직하게는 세 개 이상이 상기 제2 기어(204)의 원주 방향을 따라 등각도 간격으로 설치된다. 본 실시 예에서는 두 쌍의 판 스프링(205)들이 90도 간격으로 설치된 예를 도시하고 있다.

상기 판 스프링(205)들의 지지를 받아 상기 제2 기어(204)가 상기 제1 구동축(201) 상에 설치된 때, 상기 제1 기어(203)의 치형들과 제2 기어(204)의 치형들은 서로 어긋나게 위치된다. 이는 상대 측 기어(제3 기어; 206)가 상기 제1, 제2 기어(203, 204)의 치형들과 동시에 치합된 상태를 견고하게 유지시키기 위함이다.

한편, 상기 판 스프링(205)은 상기 제1 구동축(201)과 제2 기어(204)의 직경 방향을 따라 배치되거나, 상기 제1 구동축(201)과 제2 기어(204)의 직경 방향에 대하여 경사지게 배치될 수 있다. 어떠한 형태로 상기 판 스프링(205)들이 설치되더라도, 상기 제1, 제2 기어(203, 204)의 치형들이 서로 어긋나게 설치되어야 함은 자명하다.

상기 판 스프링(205)들이 상기 제1 구동축(201)과 제2 기어(204)의 직경 방향을 따라 배치된 경우, 상기 고정홈(211, 241)들의 가공이 비교적 용이한 장점이 있다. 상기 판 스프링(205)들이 상기 제1 구동축(201)과 제2 기어(204)의 직경 방향에 대하여 경사지게 배치된 경우, 직경 방향으로 배치되는 경우에 비해 가공이 다소 번거로운 반면 상기 판 스프링(205)들의 탄성력을 효과적으로 제공할 수 있는 장점이 있다.

상기와 같은 백래쉬 제거용 기어 조립체(202)는 종래의 구성에 비해 제2 기어(204)의 제작이 용이하고, 조립 또한 용이하게 된다. 또한, 제2 기어(204)에 별도의 관통홀, 스프링홀 등을 형성할 필요가 없으므로 기어의 크기를 소형화시키는데 유리하다.

상기 제1, 제2 기어(203, 204)와 동시에 치합되는 제3 기어(206)는 그 길이를 충분히 확보하여야 하며, 상기 제1 구동축(201)과 평행하게 설치되는 제2 구동축(202) 상에 고정 설치된다. 이때, 상기 제3 기어(206)의 치형이 상기 제1, 제2 기어(203, 204)의 치형들과 동시에 치합되므로, 상기 판 스프링(205)들이 제공하는 탄성력에 의해 견고하게 맞물려 백래쉬가 방지되는 구성이다.

이상, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해서 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명하다 할 것이다.

상술한 바와 같이, 본 발명은 차량의 트랜스미션, 조향 장치, 콤팩트 디스크 드라이브 등 동력을 전달하면서 정확한 동력 전달비를 확보해야 하는 기어 조립체의 백래쉬를 방지함에 있어서, 기어 조립체를 구성하는 기어의 가공이 용이한 장점이 있다. 또한, 기어들에 별도의 관통홀, 스프링홀 등을 형성할 필요가 없으므로 기어의 크기를 소형화시키는데 유리한 장점이 있다.

Claims

백래쉬 방지용 기어 조립체에 있어서,

제1 구동축 상에 고정 설치되는 제1 기어;

상기 제1 기어와 동일한 치형을 갖고, 상기 제1 구동축 상에 설치되되 상기 제1 기어의 치형과 어긋나게 설치되는 제2 기어; 및

일단이 상기 제1 구동축의 외주면 상에 고정되고, 타단이 상기 제2 기어의 내주면에 고정되는 적어도 한 쌍의 판 스프링을 포함함을 특징으로 하는 백래쉬 방지용 기어 조립체.
제1 항에 있어서,

상기 제1 구동축과 평행하게 설치되는 제2 구동축; 및

상기 제2 구동축 상에 고정 설치되어 상기 제1 및 제2 기어에 동시에 치합되는 제3 기어를 더 포함함을 특징으로 하는 백래쉬 방지용 기어 조립체.
제1 항에 있어서, 상기 판 스프링은 상기 제1 구동축 및 제2 기어의 직경 방향을 따라 배치됨을 특징으로 하는 백래쉬 방지용 기어 조립체.