KR101250601B1 - Scissors gear for automobile - Google Patents

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허정남
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쌍용자동차 주식회사
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Abstract

PURPOSE: A scissors gear for a vehicle is provided to effectively remove a backlash, thereby remarkably reducing noise generated by the backlash. CONSTITUTION: A scissors gear for a vehicle is installed in a drive gear or a driven gear of a double overhead camshaft. A plurality of spring installation grooves(120) is formed lengthily and radially around a shaft hole on one side of a first drive gear(100), thereby forming a scissors spring(300) in a coil shape. A second drive gear(200) is fitted into a boss of the first drive gear. The noise of a backlash caused by the operation of an engine or the noise from changes in the torque of a cam is reduced.

Description

차량용 시저스 기어{Scissors gear for automobile}Scissors gear for automobile

본 발명은 차량용 시저스 기어에 관한 것으로서, 더욱 상세히는 시저스 기어에 사용되는 시저스스프링을 코일 형상으로 된 스프링 다수개를 설치하여 사용하여 장기간 시저스 기어의 구동으로 인해 하나의 시저스스프링이 마모되거나 파손되어 제 기능을 발휘하지 못하더라도 나머지 시저스스프링이 그 역할을 대신 수행에 치차간에 발생되는 백래시를 효과적으로 제거하여 이에 따른 소음을 저감시킬 수 있는 차량용 시저스 기어에 관한 것이다.
The present invention relates to a vehicle scissor gear, and more particularly, by using a plurality of scissor springs used in a scissor gear by installing a plurality of springs in a coil shape, one scissor spring may be worn or damaged due to long-term operation of the scissor gear. Even if it does not function, it is related to a vehicle scissors gear that can effectively reduce the noise by removing the backlash caused by the rest of the Scissor Spring to perform its role instead.

일반적으로 동력을 발생하는 엔진의 연소실을 적절한 타이밍으로 개폐하는 밸브는 크랭크 축에 연결된 밸브 개폐기구에 의해 개폐가 이루어진다.In general, the valve for opening and closing the combustion chamber of the power generating engine at an appropriate timing is opened and closed by a valve opening and closing mechanism connected to the crankshaft.

이러한 밸브는 그 구동방식에 따라 1개의 캠축으로 모든 밸브를 작동시키는 싱글 오버헤드 캠축(SINGLE OVER HEAD CAMSHAFT: 이하 SOHC로 약칭함)과 2개의 캠축으로 각각 흡,배기 밸브를 작동시키는 더블 오버헤드 캠축(DOUBLE OVER HEAD CAMSHAFT:이하 DOHC로 약칭함)으로 나누어진다.These valves have a single overhead camshaft (abbreviated as SOHC) to operate all valves with one camshaft and a double overhead camshaft with two camshafts to operate the intake and exhaust valves, respectively. (DOUBLE OVER HEAD CAMSHAFT: hereinafter abbreviated as DOHC).

그리고 DOHC 엔진은 각 실린더에 2개의 흡기 및 배기밸브가 설치되고 각각 흡기용 캠축 및 배기용 캠축에 의해 동시 작동되기 때문에 구조가 복잡하고 소음이 심한 단점이 있지만 각 실린더에 2개의 흡기밸브와 두개의 배기밸브가 설치되어 각각 흡기용캠샤프트 및 배기용캠샤프트에 의해 동시 작동되어 연소실 내의 흡기 및 배기성능이 우수한 것으로 DOHC 엔진은 하나의 캠축을 사용하는 SOHC 엔진에 비하여 이상적인 연소실을 형성할 수 있어 고속에서 안정된 밸브 개폐 작동을 할 수 있고, 또한 저속에서 고속까지 신속하게 회전을 높일 수 있는 특성이 있다.The DOHC engine has two intake and exhaust valves installed in each cylinder, and is operated simultaneously by the intake camshaft and the exhaust camshaft. The exhaust valve is installed and operated simultaneously by the intake camshaft and the exhaust camshaft, so the intake and exhaust performance in the combustion chamber is excellent.The DOHC engine can form an ideal combustion chamber compared to the SOHC engine using one camshaft. The valve can be opened and closed, and there is a characteristic that the rotation can be quickly increased from low speed to high speed.

그러나 이와 같은 DOHC 엔진은 흡기 및 배기용 캠축 중 1개는 동력을 직접 전달받고 다른하나는 이로부터 동력을 전달받는 캠간 구동시스템을 형성한다.However, such a DOHC engine forms an inter-cam drive system in which one of the intake and exhaust camshafts receives power directly and the other receives power therefrom.

이러한 캠간 구동시스템은 치차간에 발생되는 백래시(Back Lash)를 제거하기 위해 스프링력을 이용한 백래시 보상기어인 시저스 기어를 사용하게 되는데 이와 같은 시저스 기어는 고정된 기어와 자유 회전되는 기어를 서로 결합한 상태에서 그 사이에 개재된 시저스스프링이 회전되려는 기어의 회전방향과 반대로 스프링의 탄성력을 발생해 항상 접촉상태를 유지시켜 줌으로서 백래시를 제거해 래틀소음도 저감하도록 한 것이다.This cam-to-cam drive system uses a scissor gear, which is a spring-backed backlash compensation gear, to remove backlash generated between the gears. Such a scissor gear combines a fixed gear and a free-rotating gear with each other. In the meantime, the interposed scissor spring generates elastic force of the spring opposite to the direction of rotation of the gear to be rotated to maintain the contact state at all times, thereby eliminating backlash and reducing rattle noise.

즉, 시저스 기어는 도 1 에서와 같이 흡기 및 배기용 캠축(도면중 미도시)에 각각 결합되는 제1주동기어(10), 제1주동기어(10)에 자유 회전 가능하게 결합되는 제2주동기어(20), 제1주동기어(10)와 제2주동기어(20)사이에 위치하고 제2주동기어(20)에 회전력을 제공하는 시저스스프링(30), 시저스스프링(30)을 제1주동기어(10)에 고정시키기 위해 제1주동기어(10)에 형성된 스프링지지부(11), 제1주동기어(10)와 제2주동기어(20)를 견고히 고정하는 웨이브스프링(40), 와셔(50), 스냅링(60)을 포함하여 구성된다.That is, the scissors gear is freely rotatably coupled to the first main gear 10 and the first main gear 10 which are respectively coupled to the intake and exhaust camshafts (not shown), as shown in FIG. 1. Scissor spring 30, which is located between the gear 20, the first main gear 10 and the second main gear 20 to provide rotational force to the second main gear 20, the first spring A spring support 11 formed in the first main gear 10, a wave spring 40 for firmly fixing the first main gear 10 and the second main gear 20 so as to be fixed to the gear 10, washer ( 50) and a snap ring 60.

그러나 이러한 종래의 시저스 기어는 아크형으로 이루어진 시저스스프링(30)한 개만을 사용하여 제2주동기어(20)를 회전시키는 역할을 하기 때문에 오랜시간 구동중에 시저스스프링(30)에 지속적인 힘이 가해지게 되면 시저스스프링(30)을 지지하는 스프링지지부(11)와 시저스스프링(30)과의 마찰로 인하여 스프링지지부(11)와 시저스스프링(30)의 마모, 파손 등으로 인하여 시저스스프링(30)이 제 기능을 상실하게 되어 치차간에 발생되는 백래시를 효과적으로 제거할 수 없는 문제점이 있었다.
However, since the conventional scissor gear serves to rotate the second main gear 20 using only one scissor spring 30 made of an arc type, a constant force is applied to the scissor spring 30 during long time driving. When the scissor spring 30 supports the scissor spring 30 and the scissor spring 30 is worn out due to friction between the spring support 11 and the scissor spring 30, the scissor spring 30 may be damaged. There was a problem that the loss of the function can not effectively remove the backlash generated between the gears.

이에 본 발명은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로 본 발명의 목적은 시저스 기어의 장시간 구동에도 시저스 기어에 사용되는 시저스스프링이 제기능을 상실하지 않도록 하여 치차간에 발생되는 백래시를 효과적으로 제거할 수 있도록 한 차량용 시저스기어를 제공하기 위한 것이다.Accordingly, the present invention is to solve such a conventional problem, an object of the present invention is to effectively remove the backlash generated between the gears so that the scissors spring used in the scissors gear does not lose its function even after long-term operation of the scissors gear. To provide a vehicle scissor gear.

본 발명의 목적을 달성하기 위해 본 발명은 더블오버헤드 캠축의 드리이브기어 또는 드리븐기어에 장착되는 차량용 시저스 기어를 구성함에 있어서, 더블오버헤드 캠축에 장착되는 제1주동기어의 일측면에는 축공을 중심으로 다수의 스프링설치홈을 방사형으로 길게 형성하여 코일형태의 시저스스프링을 설치하고, 제1주동기어의 보스에 끼워져 밀착되는 제2주동기어에는 스프링설치홈과 대응된 위치에 시저스스프링의 일단이 삽입되는 스프링안착홈을 다수 형성하여 된 것을 특징으로 한다.
In order to achieve the object of the present invention, the present invention is to configure the drive gear of the double overhead camshaft or the vehicle gears mounted on the driven gear, the center of the shaft hole on one side of the first main gear mounted to the double overhead camshaft And a plurality of spring installation grooves are formed radially long to install a coiled scissor spring, and one end of the scissor spring is inserted into a position corresponding to the spring installation groove in the second main gear that is fitted into the boss of the first main gear. Characterized in that formed a plurality of spring seating groove.

이와 같은 본 발명은 시저스 기어에 코일형의 시저스스프링을 다수개 설치하여 시저스 기어의 장시간 구동으로 인해 어느 하나의 시저스스프링이 기능을 상실하더라도 다른 시저스스프링이 그 역할을 수행할 수 있도록 하여 치차간에 발생되는 백래시를 효과적으로 제거하여 백래시에 의한 소음을 효율적으로 저감시킬 수 있도록 한 효과가 있다.
In the present invention, a plurality of coil-type scissor springs are installed on the scissor gears so that other scissor springs can perform their roles even if one scissor spring loses its function due to long-term operation of the scissor gears. It is effective to effectively remove the backlash to reduce the noise caused by the backlash.

도 1 은 종래 시저스 기어를 도시한 분리사시도.
도 2 는 본 발명에 따른 시저스 기어를 예시한 분리사시도.
도 3 는 본 발명에 따른 시저스기어에서 제1주동기어만을 예시한 사시도.
도 4 는 본 발명에 따른 시저스기어에서 제2주동기어만을 예시한 사시도.
도 5 는 본 발명에 따른 제1주동기어와 제2주동기어를 결합하기 전의 상태를 예시한 분리사시도.
도 6 은 본 발명에 따른 제1주동기어와 제2주동기어를 결합한 상태의 요부 사시도.
도 7은 본 발명에 따른 제1주동기어와 제2주동기어를 결합상태의 요부 확대도면.
1 is an exploded perspective view showing a conventional scissors gear.
Figure 2 is an exploded perspective view illustrating a scissors gear according to the present invention.
Figure 3 is a perspective view illustrating only the first main gear in the scissors gear according to the present invention.
Figure 4 is a perspective view illustrating only the second main gear in the scissors gear according to the present invention.
Figure 5 is an exploded perspective view illustrating a state before coupling the first main gear and the second main gear in accordance with the present invention.
Figure 6 is a perspective view of the main portion of the state coupled to the first main gear and the second main gear in accordance with the present invention.
Figure 7 is an enlarged view of the main portion of the coupling state of the first main gear and the second main gear in accordance with the present invention.

이하 본 발명의 특징을 효과적으로 달성할 수 있는 바람직한 실시 예로서 그 기술구성 및 작용효과를 첨부된 도면에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2 는 본 발명에 따른 시저스기어를 예시한 분리사시도이고, 도 3 는 본 발명에 따른 시저스기어에서 제1주동기어만을 예시한 사시도이며, 도 4 는 본 발명에 따른 시저스기어에서 제2주동기어만을 예시한 사시도이고, 도 5 는 본 발명에 따른 제1주동기어와 제2주동기어를 결합하기 전의 상태를 예시한 분리사시도이며, 도 6 은 본 발명에 따른 제1주동기어와 제2주동기어를 결합한 상태의 요부 사시도이고, 도 7은 본 발명에 따른 제1주동기어와 제2주동기어를 결합상태의 요부 확대도면이다.2 is an exploded perspective view illustrating a scissor gear according to the present invention, FIG. 3 is a perspective view illustrating only the first main gear in the scissor gear according to the present invention, and FIG. 4 is a second main gear in the scissor gear according to the present invention. 5 is a perspective view illustrating a bay, and FIG. 5 is an exploded perspective view illustrating a state before the first main gear and the second main gear according to the present invention are coupled, and FIG. 6 is a first main gear and the second main gear according to the present invention. 7 is a perspective view of a main part in a coupled state, and FIG. 7 is an enlarged view of a main part in a coupled state of the first main gear and the second main gear according to the present invention.

이러한 본 발명은 더블오버헤드 캠축의 드리이브기어 또는 드리븐기어에 장착되는 차량용 시저스 기어를 구성함에 있어서, 더블오버헤드 캠축에 장착되는 제1주동기어(100)의 일측면에는 축공(110)을 중심으로 다수의 스프링설치홈(120)을 방사형으로 길게 형성하여 코일형태의 시저스스프링(300)을 설치한다.In the present invention, in the construction of a scissor gear for a vehicle mounted on a drive gear or a driven gear of a double overhead camshaft, the one side of the first main gear 100 mounted on the double overhead camshaft is centered on the shaft hole 110. A plurality of spring installation grooves 120 are formed radially long to install a coiled scissor spring 300.

그리고 제1주동기어(100)의 보스(130)에 끼워져 밀착되는 제2주동기어(200)에는 스프링설치홈(120)과 대응된 위치에 시저스스프링(300)의 일단이 삽입되는 스프링안착홈(210)을 다수 형성한 것을 특징으로 한다.In addition, a spring seating groove into which one end of the scissor spring 300 is inserted into a position corresponding to the spring installation groove 120 is inserted into the second main gear 200 which is fitted into the boss 130 of the first main gear 100. It is characterized in that a plurality of 210 formed.

도면중 미설명 부호 (400)(500)(600)은 제2주동기어를 제1주동기어에 결합하기 위한 웨이브스프링, 와셔, 스냅링이다. In the drawings, reference numerals 400, 500, and 600 are wave springs, washers, and snap rings for coupling the second main gear to the first main gear.

이와 같은 본 발명에서의 서저스기어는 고정된 제1주동기어(100)에 자유 회전되는 제2주동기어(200)를 웨이브스프링(400), 와셔(500), 스냅링(600)을 이용하여 결합한 상태에서 그 사이에 개재된 시저스스프링(300)이 회전되려는 제2주동기어(200)의 회전방향과 반대로 시저스스프링(300)의 탄성력을 발생해 항상 접촉상태를 유지시켜 줌으로서 차차간에 발생되는 백래시를 제거해 래틀소음도 저감하도록 한 것은 종래와 마찬가지이다.In the present invention, the surge gear combines the second main gear 200 freely rotated to the fixed first main gear 100 using the wave spring 400, the washer 500, and the snap ring 600. In the state, the backlash generated between vehicles by maintaining the contact state by generating the elastic force of the scissor spring 300 opposite to the direction of rotation of the second main gear 200 to be interposed between the scissor spring 300 interposed therebetween It is the same as before to remove the noise to reduce the rattle noise.

그러나 본 발명에서의 특징은 시저스 기어의 장시간 구동에도 불구하고 시저스스프링(300)의 탄성력이 떨어지는 것을 방지하여 항상 제2주동기어(200)가 제1주동기어(100)에 밀착되어 백래시를 효과적으로 제거할 수 있도록 한 것이다.However, a feature of the present invention is to prevent the backlash from falling down because the elastic force of the scissor spring 300 is prevented even when the scissor gear is driven for a long time so that the second main gear 200 is in close contact with the first main gear 100 to effectively remove the backlash. It is to be done.

즉, 본 발명은 스프링설치홈(120)을 제1주동기어(100)의 축공(110)을 중심으로 방사형으로 길게 형성한 후 그 스프링설치홈(120)에 시저스스프링(300)을 설치하는데 본 발명에서의 시저스스프링(300)은 종래 사용하던 아크형태의 스프링이 아니라 코일형태의 스프링을 사용한다. That is, in the present invention, the spring installation groove 120 is formed radially long around the shaft hole 110 of the first main gear 100 and then the scissor spring 300 is installed in the spring installation groove 120. In the present invention, the scissor spring 300 uses a coil spring instead of an arc spring.

또한, 시저스스프링(300)의 형상은 본 발명의 도면에서 보는 바와 같이 좌우 직경이 동일한 원형구조로 도시되어 있지만 설계에 따라 테이퍼 형상 구조는 물론 좌우 직경은 동일하고 중간부만 볼록한 형상 등 다양한 모양으로 제작 설계될 수 있다.In addition, the shape of the scissor spring 300 is shown in a circular structure having the same left and right diameter as shown in the drawings of the present invention, but according to the design, as well as the tapered shape structure, the left and right diameters are the same in various shapes such as the convex shape only the middle part. Fabrication can be designed.

그리고 제1주동기어(100)의 보스(130)에 끼워져 밀착되는 제2주동기어(200)에는 스프링설치홈(120)과 대응된 위치에 스프링안착홈(210)을 형성하였다.In addition, a spring seating groove 210 is formed at a position corresponding to the spring installation groove 120 in the second gear of the main gear 200 which is fitted into the boss 130 of the first main gear 100.

여기서 도시되지 않았지만 시저스스프링(300)이 안착되는 제2주동기어(200)의 스프링안착홈(210)은 필요에 따라 관통되어 제작될 수 있다.Although not shown here, the spring seating groove 210 of the second main gear 200 on which the scissor spring 300 is seated may be penetrated as needed.

이를 위해서는 시저스스프링(300)을 지지하는 삽지구(220)형상이 시저스스프링(300)을 지지 가능할 수 있는 구조로 달리 설계 제작됨이 바람직할 것이다.To this end, it is preferable that the shape of the insertion strip 220 supporting the scissor spring 300 is designed and manufactured in a structure that can support the scissor spring 300.

따라서 제1주동기어(100)에 제2주동기어(200)를 결합하면 제1주동기어(100)의 스프링설치홈(120)에 설치된 시저스스프링(300)의 일단이 제2주동기어(200)의 스프링안착홈(210)에 삽입된 상태에서 제1주동기어(100)와 제2주동기어(200)가 회전되는 것이다.Therefore, when the second main gear 200 is coupled to the first main gear 100, one end of the scissor spring 300 installed in the spring installation groove 120 of the first main gear 100 is the second main gear 200. The first main gear 100 and the second main gear 200 is rotated in the state of being inserted into the spring seating groove 210 of the.

여기서 본 발명은 시저스스프링(300)을 한개가 아닌 두개 이상 다수 설치하였기 때문에 시저스기어의 오랜시간 구동으로 인하여 어느 하나의 시저스스프링(300)의 장력이 떨어져 제 기능을 발휘하지 못하더라도 다른 시저스스프링(300)이 그 기능을 대신 수행하기 때문에 엔진의 구동이나 캠토크의 변화에 따른 백래시의 소음 제거효과가 향상될 수 있는 것이다.In the present invention, since the scissor spring 300 is installed more than two instead of one, a plurality of scissor springs (300) cannot be exerted due to the long-term operation of the scissor gear. Since 300) performs the function instead, the noise reduction effect of the backlash due to the engine driving or the change of the cam torque can be improved.

그리고 시저스스프링(300)수량은 엔진 설계시 여러 시험 조건에 따라 언제든지 그 수를 추가 및 제거될 수 있는 것이다.And the amount of the scissor spring 300 is that the number can be added and removed at any time according to the various test conditions in the engine design.

또한, 본 발명에서는 제1주동기어(100)의 스프링설치홈(120) 일측에는 스프링설치홈(120)과 연결된 삽지홈(140)을 형성하고, 삽지홈(140)과 대응되는 제2주동기어(200)의 스프링안착홈(210) 일측에는 삽지홈(140)에 끼워져서 시저스스프링(300)에 밀착되는 삽지구(220)를 돌출 형성한 것으로 이 역시 스프링 장력에 의한 백래시의 소음 저감 효율을 더욱 향상되게 한 것이다.
In addition, in the present invention, an insertion groove 140 connected to the spring installation groove 120 is formed at one side of the spring installation groove 120 of the first main gear 100, and the second main gear corresponding to the insertion groove 140 is provided. One side of the spring seating groove 210 of the 200 is inserted into the inserting groove 140 to protrude and form the insertion slot 220 in close contact with the scissor spring 300. This also reduces the noise efficiency of backlash due to spring tension. It is a further improvement.

100 : 제1주동기어 110 : 축공
120 : 스프링설치홈 130 : 보스
140 : 삽지홈 200 : 제2주동기어
210 : 스프링안착홈 220 : 삽지구
300 : 시저스스프링 400 : 웨이브스프링
500 : 와셔 600 : 스냅링100: first main gear 110: shaft work
120: spring mounting groove 130: boss
140: insertion groove 200: second main gear
210: spring seating groove 220: spade
300: Caesar spring 400: Wave spring
500: washer 600: snap ring

Claims (2)

더블오버헤드 캠축의 드리이브기어 또는 드리븐기어에 장착되는 차량용 시저스 기어를 구성함에 있어서,
더블오버헤드 캠축에 장착되는 제1주동기어(100)의 일측면에는 축공(110)을 중심으로 다수의 스프링설치홈(120)을 방사형으로 길게 형성하여 코일형태의 시저스스프링(300)을 설치하고,
제1주동기어(100)의 보스(130)에 끼워져 밀착되는 제2주동기어(200)에는 스프링설치홈(120)과 대응된 위치에 시저스스프링(300)의 일단이 삽입되는 스프링안착홈(210)을 다수 형성하여
코일형태의 스프링 장력에 의해 엔진의 구동이나 캠 토크의 변화에 따른 백래시의 소음 제거 효율이 향상되게 한 것을 특징으로 하는 차량용 시저스 기어.
In constructing a scissors gear for a vehicle mounted on a drive gear or driven gear of a double overhead camshaft,
On one side of the first main gear 100 mounted on the double overhead camshaft, a plurality of spring installation grooves 120 are formed radially long around the shaft hole 110 to install a coil shaped scissor spring 300. ,
A spring seating groove 210 into which one end of the scissor spring 300 is inserted into a position corresponding to the spring installation groove 120 in the second main gear 200 which is fitted into the boss 130 of the first main gear 100 and is in close contact. By forming a number of
A scissor gear for a vehicle, characterized in that the noise reduction efficiency of backlash due to the change of the engine drive or cam torque is improved by the spring tension in the form of a coil.
제 1 항에 있어서,
제1주동기어(100)의 스프링설치홈(120) 일측에는 스프링설치홈(120)과 연결된 삽지홈(140)을 형성하고,
삽지홈(140)과 대응되는 제2주동기어(200)의 스프링안착홈(210) 일측에는 삽지홈(140)에 끼워져서 시저스스프링(300)에 밀착되는 삽지구(220)를 돌출 형성하여 코일형태의 스프링 장력에 의한 백래시의 소음 저감 효율이 향상되게 한 것을 특징으로 하는 차량용 시저스 기어.The method of claim 1,
On one side of the spring installation groove 120 of the first main gear 100 is formed an insertion groove 140 connected to the spring installation groove 120,
One side of the spring seating groove 210 of the second main gear 200 corresponding to the inserting groove 140 is inserted into the inserting groove 140 to protrude and form an inserting slot 220 that is in close contact with the scissor spring 300. A scissor gear for a vehicle, wherein the noise reduction efficiency of backlash is improved by a spring tension of a shape.
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