• Proceedings of the KWS Conference
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• 2009.11a
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• pp.121-121
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• 2009

자동차는 코너 주행 시 In-corner와 Out-corner 의 바퀴 궤적이 달라지므로, 특별한 장치가 없이 좌우 구동 측의 바퀴가 같은 속도로 회전을 하게 되면 정상적인 주행이 불가능하다. 따라서 정상적인 코너 주행이 가능 하려면, 코너 안쪽 바퀴보다 바깥쪽 바퀴가 더 빨리 회전해야 하며 이러한 회전 차를 보상받지 못할 경우 바깥쪽 바퀴가 끌리는 현상이 발생하는데 이를 방지하기 위해 디퍼렌셜 기어가 필요하다. 현재 디퍼렌셜 기어는 디퍼렌셜 케이스와 링기어를 볼트로 체결하는 조립 공법을 통해 생산되고 있다. 하지만 볼트 체결 공법은 조립을 위한 볼트와 볼트 체결을 위한 플랜지와 볼팅을 위한 홀을 가공하는 공정이 필요하기 때문에 재료비 절감 및 생산 효율 향상에 매우 불리하고 볼트체결을 위한 부분 때문에 불필요한 무게가 증가하게 된다. 따라서 본 연구에서는 이러한 기계적 체결 방식을 레이저 용접 방식으로 대체하여 재료비를 절감하고 무게 저감을 통해 주행성능을 향상시키고자 하였다. 링기어의 소재는 침탄처리강(SCM420H)이며 디퍼렌셜 케이스의 소재는 주철(GCD500)을 사용하고 있다. 주철은 용접시 용접부와 열영향부에서 마르텐사이트 조직과 레데브라이트, 시멘타이트 조직이 생성되며 고탄소 모재의 탄소 확산으로 인한 부분 혼합영역에서 탄소 합금이 생성되어 균열이 발생하는 등 용접성이 매우 좋지 않은 것으로 알려져 있다. 이러한 주철의 난용접성을 해결하는 방법으로는 고탄소 모재 용접시 발생하는 탄소의 확산을 억제하거나 예열이나 후열 처리를 통한 냉각 속도의 제어하는 방법과 오스테나이트 안정화 원소를 첨가한 필러와이어를 사용하여 용접시 마르텐사이트와 시멘타이트의 성장을 방해하는 방법 등이 이용되고 있다. 본 연구에서는 예열처리나 후열처리를 통한 주철의 용접법은 대량 생산을 통한 원가절감을 노리는 자동차 업계의 특성에 비추어 볼 때 비용이나 프로세스 구성 면에서 적용하는 것이 어려울 것이라 판단하여 Ni-base filler metal을 통한 주철의 용접법을 선택하였고 그 결과 실차에 적용하기 위한 비틀림 강성 테스트나 내구 테스트는 통과하였으나 NVH 테스트 결과 볼팅 체결 방식에 비하여 소음이 커지는 문제가 발생하고 링기어의 HAZ부가 고경화 되는 문제가 발생하였다. 때문에 용입깊이를 초기 시제품인 5mm에서 4mm로 변경시켜 입열량 감소 및 용접변형을 줄여 소음 문제를 해결하고자 하였으며 링기어의 침탄층을 1mm 절삭하여 링기어 HAZ부의 고경화 문제를 해결하고자 하였다. 이러한 용접 구조 변경이 용접변형 및 강성과 피로에 미치는 영향력을 알아보고자 용접 및 열처리 상용 소프트웨어인 SYSWELD, 구조해석 상용소프트웨어인 NX_NASTRAN, 피로 해석 상용 소프트웨어인 FEMFAT을 이용하여 시뮬레이션 하였고 실제 구조 변경한 용접 시제품과 비교, 분석하였다.

• Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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• 1994.04a
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• pp.82-87
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• 1994

자동차 엔진의 주기적인 연소과정 동아네 생성된 힘에 의해 엔진의 크랭크 샤프트에 회전 불균일성이 나타난다. 이것은 엔진 플라이휘일 부분에 비틀림 변동토크를 발생시키고, 이 토크는 클러치를 통하여 변속기의 인풋기어(input gear)에 전달되어 변속기에 비틀림 진동을 일으키는 주요 원인이 된다. 공회전시 변속기에서 기어의 충돌은 주로 이 비틀림 변동토크에 의해 발생하며, 이 충돌은 차내 소음의 원인이 된다. 또한 엔진의 경량화 및 고출력화에 따른 회전수 변동의 증가는 비틀림 변동토크를 증가시켜 변속기에 커다란 진동을 초래한다. 시뮬레이션을 사용한 클러치 비틀림 기구의 적절한 특성치를 구하는 것은 클러치 설계에 효율적이고, 이미 여러 연구 결과들이 보고되었다. H.Arai은 2자유도 비선형 모델을 사용하여 클러치 접속시 발생하는 외란과 계의 안정성을 고려하여 치타음 저감을 위한 시뮬레이션을 수행하였고, S.Ohnuma은 비선형 2단 비틀림 특성을 가진 클러치 디스크의 설계에 대해서, 그리고, T.Fujimoto와 R.J.Comparin는 치타음의 발생구조와 특성을 고찰하고 비선형 비틀림 공진 저감에 의한 치타음 저감 기법에 대하여 연구하였다. 그리고, Wu Hui-Le는 자동차 동력전달계의 비틀림 진동 현상을 실험과 이론적인 계산을 통해 연구하였고, G.J.Fudala는 다자유도 모델을 이용하여 클러치의 비틀림 특성에 따라 주파수분석을 수행하여 치타음 저감 방법을 연구하였다. 또한, T.Sakai는 5자유도 모델을 이용하여 엔진 공회전시 발생하는 치타음에 대해 이론과 실험을 통해 해석하고, 엔진 회전수 변동, 클러치 특성, 변속기의 드래그(drag) 토크의 영향과 치타음 저감을 위한 개선된 클러치 특성을 제시하였다. 클러치는 동력을 전달 또는 차단하는 기능 뿐만 아니라 엔진이나 변속기에서 발생하는 소음이나 진동을 저감시키는 기능을 가지고 있다. 따라서 엔진 공회전시에 발생하는 치타음(rattle noise)이나 비틀림 진동을 저감시키는 방법으로는 여러가지가 있으나 클러치 디스크(clutch disc)의 비틀림 기구의 설계 인자들을 적절히 조절함으로써 변속기의 인풋기어에 전달되는 비틀림 진동을 저감시키는 방법이 일반적으로 수행되어지고 있다. 본 연구는 4 실린더 4 싸이클 1.5L 엔진을 장착한 경승용차의 실차실험을 통해 공회전시 엔진 플라이휘일과 인풋기어에서의 회전수 변동을 측정하고, 이 실험 데이타를 기초로 하여 엔진 토크 및 변속기에서의 드래그 토크를 계산하여 엔진-변속기 인풋기어의 반한정계 2자유도 진동모델과 비틀림 특성을 가진 클러치 디스크의 프리댐퍼 영역에 대해 시뮬레이션을 수행하여 클러치 비틀림 기구의 설계인자인 비틀림 강성, 히스테리시스 토크에 따른 비틀림 진동 저감 효과를 연구하고자 한다.

• The Journal of the Korea institute of electronic communication sciences
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• v.15 no.2
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• pp.259-266
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• 2020

Magnetic gears have the same characteristics as mechanical gears, and each rotor does not come in contact, which is advantageous over mechanical gears in friction noise, heat generation, and maintenance. In addition, when the rotor using the coil-winding is applied, it is possible to control the output of the gear as well as to cut off its own drive in the emergency situation and to change its gear ratio. So the application of the magnetic gear is infinite. However, when the coil-winding rotor is used, cogging torque due to the attraction force between the permanent magnet and the iron core appears, which leads to an increase in the torque ripple component causing the rotor vibration. Therefore, in this paper, various shapes of the coil-winding rotor are analyzed to reduce the torque ripple of the rotor, and the optimum shape for reducing the torque ripple of the magnetic gear is presented.

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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• 1993.10a
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• pp.622-626
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• 1993

비원형기어의 기본적인 특징을 몇 가지 소개하고자 한다. 첫째, 간소한 기구로서 소형화할 수 있고, 둘째, 임의의 부동속 회전 전달을 얻을 수 있으며, 셋째, 맞물린 치면의 미끄럼접촉이 적기 때문에 마모피로가 적고 넷째, 고부하 전달이 가능하다는 장점들이 있다. 본 연구의 목적은 링크, 캠과 같은 동일한 용도에서 사용되는 다른 여러 기구에 비해 많은 이점을 가지고 있는 적합한 타원계 비원형기어(엽형)에서 편평도의 변화에 따른 피치라인을설계하고, 각속비 및 편평도에 따른 형상과 길이의 변화, 물림압력각, 곡률반경등의 연구를 바탕으로 스퍼형과 헬리컬형의 타원계 엽형로타를 AOTOCAD의 script, 3dace를 이용하여 Computer Simulation를 통해 도형화한다.

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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• 2004.05a
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• pp.86-86
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• 2004

무단변속기는 속도비를 연속적으로 변화시킬 수 있고, 자동차에 적용할 경우 엔진속도를 차량속도와 독립적으로 제어함으로써 동력성능과 연비성능을 동시에 만족시킬 수 있는 장점을 가지고 있다. 무단변속기는 다양한 종류가 개발되어 사용되고 있으나, 이들 대부분은 자체적으로 중립(geared neutral)을 구현할 수 없거나 효율과 수명 측면에서 기존의 유단변속기(기어 변속기)보다 불리한 단점을 가지고 있다.(중략)

• Proceedings of the Korean Society for Agricultural Machinery Conference
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• v.10 no.1
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• pp.72-75
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• 2005

사보니스 4익 풍차의 크기에 따른 토크, 회전수, 동력을 각기 다른 풍속에서 측정하였으며 열변환조의 회전수를 증가시키기 위하여 중속기어를 부착하여 풍력의 열변환시험을 하였다. 기어비 1:18 까지 증가시켜 로타의 회전수를 최고 180rpm으로 증가시켰지만 열변환능력은 크게 개선되지 않았다. 풍차의 크기와 동력의 관계에 관한 심층적 이론분석이 필요할 것으로 판단된다.

• Journal of the Korean Magnetics Society
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• v.24 no.5
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• pp.152-159
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• 2014

Magnetic gear can transmit torque without any mechanical contact among rotational parts in rotating mechanical systems. Especially, magnetic gear using rare-earth PMs can be used in variety of industry application because of their great power efficiency. Thus, recent trend shows that magnetic gear can be replaced with common mechanical gear. This paper deals with comparison and torque analysis for magnetic gears with parallel and Halbach magnetization according to various design parameters. Using a two dimensional (2D) finite element (FE) analysis, suitable gear ratio is selected. We performed analysis for magnetically connected inner and outer torque with respect to various design parameters including thickness of inner and outer PM, steel pole angle, segments of Halbach array and magnetization pattern of inner and outer PMs. Finally, we can obtain improved design model having parallel and Halbach magnetization with larger torque, compared with an initial design model.

• Journal of Aerospace System Engineering
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• v.14 no.1
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• pp.1-7
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• 2020

This paper discusses a series of procedures and results for designing the gear part of a fuel transfer pump for an aircraft, developed as an independent technology for the first time in Korea. A gear pump type is selected because the design requirements of the fuel transfer pump are met by a gear pump with a characteristics of less leakage inside than a vane pump with superior overall performance. The gear housing is designed with suitable clearance, considering the outer diameter of the gear, which is the main factor on which the flow can be determined. Additionally, the calculation of the required hydraulic and axial force for the motor to drive the fuel transfer pump was performed.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.18 no.7
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• pp.726-733
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• 2017

A magnetic shutter gear is a device that transfers mechanical power by synchronizing the magnetic field between permanent magnet layers facing circumferentially through a harmonic modulator. However, magnetic gears uses many rare-earth permanent magnets to guarantee comparable torque density to that of mechanical reducer. Hence, we propose a novel axial magnetic gear with a dramatically reduced number of permanent magnets and a closed magnetic path. The torque of the system was compared to that of an existing shutter gear through a harmonic analysis of the air-gap magnetic field. The modulator thickness and open ratio were considered as the primary design parameters, and the cogging effect was analyzed for variation of the reduction ratio. A dynamic model between the high-speed side and low-speed side was derived, and position control was performed for a constructed hardware implementation.

• Journal of the Korean Institute of Gas
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• v.26 no.2
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• pp.21-26
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• 2022

Since the four-wheel drive transmits the driving force to all four wheels, the traction with the road surface increases, thereby increasing the driving force. However, it has the disadvantage of lowering fuel efficiency. Therefore, four-wheel drive is commonly used as a method of converting to optional four-wheel drive when necessary while driving in two-wheel drive. This selective four-wheel drive converts the driving force by mechanically changing the electric signal sent by the driver in the transfer case. In this study, in order to mechanically change the electrical signal, a reducer is applied to the motor to increase the torque to perform the function. Therefore, in this study, a reduction mechanism applicable to the motor inside the transfer case applied to convert the drive is derived, and the reduction ratio applying the planetary gear type is optimized accordingly. And based on the derived reduction ratio, two sets of planetary gears using a ring gear in common were applied to develop a planetary gear tooth type in which the input shaft and output shaft are decelerated in the same phase. Optimization design was carried out.