베어링 적용 분야 자동차 편(67)

 

송가인 콘서트 - 목포

 

평점

-

기간

2022.10.08(토)~2022.10.09(일)

장소

전남 목포시 상동, 목포실내체육관

출연

송가인

 

베어링의 적용 분야 중, 자동차에 사용되는 베어링에 대하여 쉽게 풀어 쓴, KOYO 베어링 회사의 자료를 소개합니다.

원문을 보고 싶은 분은 아래의 주소로 들어가보세요.

 

ベアリングの用途について（前編）～自動車のこのようなところで使われています～ | Koyo（ジェイテクト） (jtekt.co.jp)

ベアリングの用途について（前編）～自動車のこのようなところで使われています～ | Koyo（ジ

베어링에는 다양한 형식이 있어 각각의 특징이 다릅니다.

실제로는 어떤 기계에 어떤 형식의 베어링이 사용되고 있는지 알고 계십니까?

베어링의 용도에 대한 전편으로 '자동차'에서 사용되는 베어링에 대해 소개합니다.

 

1. 자동차용 베어링은 어떻게 쓰이고 있나?

지구 온난화의 원인이 되는 CO2(이산화탄소)의 배출량을 줄이고, 자동차의 고장 비율을 줄이는 등 자동차의 성능을 높이기 위해서는 베어링의 성능이 점점 중요해지고 있습니다.

현재 주류인 엔진을 사용한 자동차에는 약 100개~150개의 베어링이 적용되고 있습니다.

 

이번에는 자동차 엔진에서 오는 힘을 차축으로 전달하기 위한 장치인 변속기와 디퍼렌셜 기어에서 베어링이 어떻게 사용되는지를 설명합니다.

 

 

2. 변속기(변속기)에 사용되는 베어링

빠르게 운전할 때 또는 언덕길에서 큰 구동력이 필요할 때 등 자동차는 주행 상황에 따른 구동력이 필요합니다.

변속기는 엔진에서 힘을 주행에 적합한 구동력으로 바꿔 차축에 전달하는 장치입니다.

내부에는, 많은 형식의 베어링이 그 특징을 가지고 조립되어 있어 자동차용 부품 중에서도 수많은 베어링이 사용되고 있습니다.

변속기를 크게 나누면 수동 변속기와 자동 변속기 두 종류로 나눌 수 있습니다.

수동 변속기가 사용되고 있는 자동차에는 조작 레버가 운전석에 설치되어 있습니다.

 

변속기 조작 레버

 

운전자는 레버를 수동(매뉴얼)으로 조작해 엔진에서 힘을 주행 상황에 적합한 구동력으로 바꿉니다.
수동변속기는 축과 톱니바퀴로 구성되어 있으며, 여기에서는 그것들을 지지하는 베어링을 소개합니다.

 

 

 

기어와 기어를 지지하는 베어링

기어를 지지하는 베어링

수동 변속기의 경우 톱니바퀴는 항상 맞물려 회전을 하고 있습니다.
주행에 적합한 구동력을 차축에 전달하는 경우는 조작 레버로 그 구동력에 적합한 기어(A)를 선택합니다.선택된 톱니바퀴(A)는 축과 연결되어 축과 같은 회전수로 회전합니다.

주행 상황이 바뀌어 다른 구동력을 차축에 전달할 경우에는 조작 레버로 연결된 톱니바퀴(A)를 축에서 떼어내고 다른 구동력에 적합한 톱니바퀴(B)를 선택합니다.

선택된 기어(B)는 축과 연결되어 축과 동일한 회전수로 회전합니다.

이때 축과 분리된 기어(A)와 축의 회전수는 다릅니다.

기어와 축이 다른 회전수로 회전하도록 바늘 모양 회전 베어링(바늘 모양과 케이지의 조합)이 기어와 축 사이에 조립되어 기어의 내경면(내측면)과 축의 외경면(외측면) 사이를 구름 접촉 회전하게 됩니다.

 

 

기어에 사용된 니들 롤러 베어링

 

 

디퍼렌셜 기어에 사용되는 베어링

 

자동차가 좌우로 구부러질 때에는 안쪽 차축의 회전수를 적게 하고 바깥쪽 차축의 회전수를 많이 합니다.

디퍼렌셜 기어는 변속기에서 구동력을 더 큰 구동력으로 바꿔 좌우 차축에 다른 회전수로 만들어 전달하는 장치입니다.

 

 

디퍼렌셜 기어는 피니언 축(변속기 측 축)과 차축 측 축에 장착된 기어가 직각으로 맞물려 있습니다.

베어링은 축의 회전과 기어에서 가해지는 힘을 모두 지지합니다.

 

디러렌셜 기어용 베어링 적용 사례

 

테이러 롤러 베어링의 사용 사례

 

축을 지탱하는 테이퍼 베어링

조합된 테이퍼 롤러 베어링은 레이디얼 하중과 양방향 액시얼 하중을 동시에 받을 수 있어서, 기어의 맞물림을 올바르게 유지해 큰 구동력을 좌우 차축에 전달합니다.

 

미국 베어링 회사로서 유명한 TIMKEN 베어링 회사의 동영상을 소개합니다. 테이퍼 롤러 베어링에 대하여 조금 이해하기 쉬울 듯합니다.

 

https://www.youtube.com/watch?v=3Be-2KGPlkU