자동차공학)동력전달장치 종감속기어

종감속기어(final reduction gear)는 구동 피니언과 링 기어로 되어 있으며 추진 축의 작은 구동 피니언이 종감속기어장치의 커다란 링 기어와 맞물려 추진 축의 회전수를  낮춰 회전력(토크)을 증가시키고 추진 축의 회전 방향을 90도로 바꿔서 전달하는 기어이다.

종감속기어의 종류에는 웜 기어, 스파이럴 베벨기어, 하이포이드 기어 등이 있으며 현재 자동차에는 주로 하이포이드 기어가 사용된다. 웜 기어는 감속비를 크게 할 수 있고 자동차의 높이를 낮추는 이점이 있으나 회전 전달효율이 낮고 잇날 면의 저항이 커서 발열되기 쉬워 현재는 사용되지 않고 있다.

 

1. 종감속기어 종류

2. 종감속비

 

1. 종감속기어 종류

 

 - 스파이럴 베벨기어

구동 피이언의 중심과 링 기어의 중심을 일치시킨 것으로 기어 잇날의 물림 비율이 크고 회전이 원활하며 전달효율이 좋고 마모가 적은 장점이 있으나 기어가 회전할 때 축 방향으로 추력이 생기므로 테이퍼 롤러 베어링을 사용해야 하는 단점이 있다.

 

- 하이포이드 기어

구동 피니언의 중심이 링기어의 중심보다 낮게 편심되게 하여 스파이럴 베벨기어보다 맞물리는 접촉면이 커져 전달효율은 물론 정숙성의 향상을 꾀할 수 있다. 또한 구동 피니언의 오프셋 양(링 기어 중심과 구동 기어 중심의 차이, 일반적으로 링 기어 지름의 10~20% 정도임)에 의해 추진 축의 위치도 낮아지므로 실내 공간을 크게 할 수 있고 안전성의 향상을 꾀할 수 있다. 단점으로는 기어 폭 방향으로 미끄럼 접촉을 하므로 압력이 커 극압 윤활유를 사용하여야 하며 제작이 다른 기어에 비하여 어렵다.

 

2. 종감속비

종감속비는 링 기어의 잇수와 구동 피니언의 잇수비로 나타내며 엔진의 출력, 차량무게, 가속성능, 등판능력 등에 따라 정해진다.

 

종감속비 = 링기어의 잇수 / 구동 피니언의 잇수

 

종감속비는 특정한 기어끼리 항상 물리는 것을 방지하고 기어 물림을 좋게 하기 위하여 나누어 떨어지지 않는 수치로 한다. 종감속비를 크게 하면 가속성능과 등판성능은 향상되나 고속성능이 저하된다. 일반적으로 승용차의 종감속비는 3~5, 화물을 운반하는 트럭은 5~8정도이다. 트럭이나 버스 등의 대형차와 같이 하중 변동이 심한 차량은 종감속비를 고저 2단으로 설계한 것도 있다. 이렇게 하면 하중이 무거울 대는 토크가 큰 자동차로서의 특성을 살리고 또 하중이 가벼울 때는 고속으로 주행할 수 있기 때문에 자동차의 운용효율이 크게 향상된다.