레이축

Layshaft
차량용 3단 수동 '충돌' 변속 장치, 1935년형

레이축은 기어를 운반하는 변속기 내부의 중간 축이지만 변속기의 기본 구동력을 변속 장치 내부 또는 외부로 전달하지는 않는다.[1][2] 레이축은 자동차 기어박스에서 사용함으로써 가장 잘 알려져 있으며, 이 기어박스는 후륜 구동 레이아웃의 어디에서나 볼 수 있는 부분이었다. 전륜 구동으로의 전환과 함께 이제는 레이축의 사용이 더 드물어졌다.

구동축은 입력 전력을 변속 장치에 전달한다. 구동축은 변속기의 출력축이다. 레이축이 있는 자동차 기어박스에서 이 두 개의 샤프트는 기어박스의 반대편 끝에서 나타나 RWD 자동차에게는 편리하지만 다른 레이아웃에는 단점이 될 수 있다.[3]

일반적으로 기어박스의 경우, 레이축에 장착된[i] 기어 클러스터는 고정 축에서 자유롭게 회전하거나 베어링에서 회전하는 축의 일부가 될 수 있다. 공유 샤프트에는 여러 개의 개별 클러스터가 있을 수 있으며 이들 클러스터는 서로에 대해 자유롭게 회전할 수 있다.[ii]

오리진스

레이축이라는 용어는 물레방아 기계에서 유래한다. 레이축은 월타워(물레바퀴에 의해 증가된 속도로 구동되는 작은 스퍼 기어)를 밀레스톤을 운반하는 직립 축에 연결하는 기어 운반 축이다. 레이축이라는 용어는 풍차와 수밀 양쪽에서 밀라이트들이 주 밀링 기계가 아닌 자루 호이스트와 같은 2차 기계를 운전하는 축을 지칭하기 위해 사용하기도 했다.

레이축이라는 용어는 백지갑 걸쇠에도 적용되었다. 이들은 일반적인 벨트 구동 외에 저속 메커니즘이 있는 선반이었다. 이것은 헤드스톡 뒤쪽의 레이축에 2개의 기어를 사용했고 이중 감속 기어를 제공했다.

차량 수동 변속기

RWD 차량의 일반적인 수동 변속 장치에서는 구동축(입력)이 구동축(출력)과 일직선으로 연결되지만 영구적으로 연결되지는 않는다. 구동축의 감속 기어가 레이축을 구동한다. 자동차 변속기에는 카운터축이라는 용어도 사용된다.[4] 그런 다음 레이축의 여러 기어를 한 번에 하나씩 구동축에 연결할 수 있다. 이들 기어 각각을 차례로 선택하면 변속기의 다양한 기어비가 나온다.[5] 이 기어비는 모두 감속 기어로, 엔진 속도는 리어 액슬의 최종 구동까지의 입력 속도보다 높다.

초기 기어박스는 슬라이딩 기어를 사용하여 드라이브를 결합 및 분리했다. 이것들은 작동하기 어려웠고 기어의 주요 작업 표면에도 착용했다. 초기 개선 사항은 기어를 결합하기 위해 별도의 도그 클러치를 사용하는 것으로, 기어 자체는 '일정한 망사'로 남겨두었다. 나중에, 그리고 더 점진적인 발전은 싱크로메쉬의 도입이었다. 이것은 포지티브 도그 클러치 외에 올메탈 마찰 클러치로, 도그 클러치가 맞물리기 전에 점차 기어를 맞물리게 되어 속도에 맞게 된다.[6]

변속기의 상단 기어는 이러한 기어 없이 구동축을 다른 도그 클러치를 통해 구동축에 직접 결합함으로써 달성된다. 이를 통해 '직접 구동' 탑 기어가 가능해 순항 속도에서 효율성과 정숙성을 모두 누릴 수 있다는 장점이 있다. 일반적인 기어박스는 각 기어 세트에서 2%의 손실을 보였기 때문에 두 기어를 통한 중간 범위의 경우 4%의 손실이 발생했지만, 직접 구동 탑 기어의 경우 0%에 근접했다.[3] 다이렉트 탑 기어가 기어를 통해 토크를 전달하지 않기 때문에 더 조용하다.

이론적으로는 또 다른 간접 기어인 오버드라이브 탑 기어(Overdrive Top 기어)를 제공하는 것도 가능하지만, 다른 기어의 감속비보다는 속도상승비(Speed-up ratio)를 제공하는 것도 가능하다. 그러면 직접 구동 비율은 2단 또는 3단 기어가 된다. 이 배열은 일부 초기 자동차에 사용되었지만 흔치 않은 것이었다.[3] RWD 차량에 대한 오버드라이브가 제공되는 경우, 이는 거의 항상 별도의 오버드라이브 기어박스를 기어 케이싱 외부에 있는 변속 장치의 출력 구동축에 추가함으로써 이루어진다.[7]

기어박스의 레이아웃 때문에, 레이축은 보통 다른 샤프트 아래의 기어박스 케이스에 로우다운으로 장착된다. 기어 레버는 케이스 상단을 통해 들어가므로 도그 클러치의 슬라이딩 구성부품을 레이축보다는 피동축에 장착하는 것이 편리하다. 따라서 레이축 기어 클러스터는 단순한 원피스 구성 요소로서, 일반적으로 고정된 강철 축의 베어링에서 구동되는 주철 기어를 구성한다. 베어링은 일반 인광 청동 부시 또는 고부하 용도의 니들 롤러일 수 있다.[4]

6개 이상의 기어비가 많은 경우, 이들 기어비는 3개 이상의 기어 클러스터를 레이축에 필요로 한다.[iii] 전체 기어박스의 비율을 길고 얇아지기 보다는 더 콤팩트하게 유지하기 위해 이 기어박스는 트윈 레이축을 사용할 수 있다. 이를 위해서는 각 레이축에 추가 피동 기어가 필요하지만, 그 외 메커니즘은 매우 유사하다. 또한 다중 레이축의 사용은 일부 버스에 사용되는 다중 클러치 변속 장치로 개발되었으며, 각 기어비에는 자체 레이축이 있고 도그 클러치가 아닌 별도의 플레이트 또는 유압 클러치가 사용되어 이들 사이에서 선택된다.[8]

일반적으로 산업용 차량이 윈치, 유압 펌프 등을 구동하기 위해 동력 이륙이 필요한 경우, 이는 이미 드라이브트레인에서 사용 중인 메인 샤프트보다 접근성이 높기 때문에 레이축의 한쪽 끝에서 구동되는 경우가 많다.

'올인디렉트' 기어박스

초기, 1911년 이전, 전지형 기어박스

일부 기어박스는 레이축을 사용하지 않지만 전체에서 간접 기어를 사용한다.[3]

직접 구동 탑 기어의 장점을 인식하기 전에 일부 초창기 자동차에 올간접을 사용하였다. 그것들은 도그 클러치를 포함하고 있지 않다. 그 당시에는 여전히 그물망 안과 밖으로 기어를 밀어내면서 기어 변속을 수행했다. 일단 도그 클러치를 사용하게 되면, 직접 구동 탑 기어의 추가적인 이점이 즉시 인식되었다.

FWD 전체 간접 수동 변속 장치, 두 번째 샤프트에서 최종 구동력 포함

1960년대부터 전륜구동이 인기를 끌면서 올간접 기어박스가 보편화됐다. 이들은 레이축 기어박스의 인라인 배치보다 2축의 오프셋이 더 편리한 횡방향 엔진 배치와 [9]VW 비틀 또는 다수의 르노와 같은 종방향 트랜스액슬 설계에 모두 사용되었으며,[iv] 기어박스의 동일한 단부에 구동축과 구동축을 모두 장착해야 하는 요구 조건이 충족되었다.

정속 주행 시 직접 구동 탑비의 상실은 0%의 손실 능력을 상실하지만, 이는 다른 비율의 손실을 [v][3]4%에서 2%로 줄임으로써 보상된다. 소음은 또한 보다 조용하고 효율적인 기어 프로파일을 제공하는 현대적 야금성과 기어 절단에 의해 감소된다.

기어박스 효율은 모든 간접 기어박스의 기어비에서 일정하게 유지되기 때문에, 이제 더 이상 직접 구동이나 1:1 기어비가 아니더라도 오버드라이브 톱기어를 제공하는 것이 편리해졌다. 그러한 특징을 최초로 제공한 대중 시장 자동차 중 하나는 VW 폴로와 포멜 E로, '경제' 과주행 비율에 대해 의도적으로 '-E'라고 라벨을 붙인 것이다.

참고 항목

참조

메모들

  1. ^ 기어 쌍 이상, 함께 연결됨.
  2. ^ 차량 변속 장치와 같이 다중 속도에서 단일 전송 경로가 필요한 경우는 아니라는 점에 유의하십시오. 자동차 기어박스는 모든 기어가 결합되어 있는 레이 샤프트를 사용한다.
  3. ^ 톱기어가 직접 구동되기 때문에 5단 기어라도 클러스터가 2개만 있으면 된다.
  4. ^ 르노 4, 5, 12, 16, 15/17, 25 및 30 포함
  5. ^ 두 개보다는 한 개 기어 쌍을 통해.

인용구

  1. ^ Setright, L. J. K. (1976). "Gearbox". In Ian Ward (ed.). Anatomy of the Motor Car. Orbis. p. 88. ISBN 0-85613-230-6.
  2. ^ The Autocar (c. 1935). Autocar Handbook (Thirteenth ed.). London: Iliffe & Sons.
  3. ^ a b c d e Setright, 자동차 해부학, 페이지 92
  4. ^ a b V.A.W., Hillier (1991). "38: The sliding-mesh gearbox". Fundamentals of Motor Vehicle Technology (4th ed.). Stanley Thornes. p. 231. ISBN 0-7487-05317.
  5. ^ 셋라이트, 자동차 해부학, 페이지 88-89
  6. ^ Setright, 자동차 해부학, 페이지 89-90
  7. ^ Setright, L. J. K. (1976). "Overdrive". In Ian Ward (ed.). Anatomy of the Motor Car. Orbis. pp. 93–95. ISBN 0-85613-230-6.
  8. ^ Bryan Jarvis (8 March 1986). "No Longer a Pandora's Box". Commercial Motor. 163 (4161): 46–47.
  9. ^ 힐리에(1991), 페이지 243