챕터 6. 기어 그리고 동력 전달의 기본-2

2018-08-1801991☞강좌

기어들의 목록
 
 
 
레고 그룹은 테크닉 라인의 역사를 가로질러 여러 종류의 기어를 출시하엿습니다.
몇몇개의 종류로 기어들을 나눌수 있고, 종류별로 설명해보도록 하죠.
먼저 가장 평범하고 익숙한 기어들부터 하겟습니다.
그림 6-11에서 모든 종류의 기어들을 보여주는데 몇몇 기어들은 이 그림에는 없는 추가적인 버전이 있습니다. 예를 들어 8톱니 기어는 3가지 종류가 있는데 3가지 모두 특성이 동일합니다.
다른 것으로는 그림에 나온 3가지의 16톱니 기어가 있는데, 비슷해보이지만 몇몇 다른 기능이 있습니다.
기어들의 가장 큰 차이점은 그것들의 이빨 모양에 있습니다.
평평히 깎인 혹은 “평 기어”는 다른 기어들과 오로지 평행하게만 맞물릴수 있는 직사각형 이빨을 가지고 있습니다.(그림 6-12)
또한 “베벨 기어”역시 있는데, 둥글고 경사진 이빨 모양을 가지고 있습니다.
그림 6-13에서 보이듯이, 이 기어들은 이빨이 한쪽만 경사진 단면 베벨과 양쪽이 경사진 더블 베벨의 2가지 하위 분류로 나눌수 있습니다.
단면 베벨 기어는 오로지 경사진 면으로 수직으로만 맞물릴수 있지만 더블 베벨은 수직과 수평 모두 가능합니다.
간단히 생각하려면, 단면 베벨은 더블 베벨을 반으로 갈라 놓았다고 생각하세요.
그리고 당연하게도 단면베벨과 더블베벨 두 종류를 같이 사용하는것도 가능합니다.
그리고 마지막으로, 웜 기어와 노브 기어도 존재합니다. 오로지 일부 선택된 기어들과만 맞물릴수 있는 기어죠. 그것들의 파트에서 좀 더 자세히 다루겟습니다.
 
 
 
그림 6-11
 
 
 
1웜 1웜 4노브 8평기어 12단면베벨 12더블베벨 14단면베벨 16평기어 16평기어 16평기어 20단면베벨20단면베벨 20더블베벨 24평기어 24평기어 24단면베벨 36더블베벨 40평기어
레고 기어들의 종류와 그것들의 이빨 개수
 
 
 
그림 6-12
 
 
 
평 기어는 직사각형 이빨 덕분에 오로지 평행하게만 맞물릴수 있습니다.
 
 
 
그림 6-13
 
 
 
레고 베벨 기어는 모든 방향으로 맞물릴수 있습니다. 단면베벨 기어는 탄색으로 표시되었고 더블베벨 기어는 연회색으로 표시되었습니다.
단면베벨은 더블베벨의 절반처럼 작용합니다.
 
웜 기어
 
 
 
웜 기어는 특이한 특징을 가진 기어입니다.
당신은 이것을 오로지 구동기어로만 사용할수 있고, 피동기어로는 불가능합니다.
다른 말로, 어떤 기어를 웜 기어로 돌릴수는 있지만 그 반대는 불가능합니다.
이 특성은 무언가를 들어올리고 그 상태를 유지해야 하는 메카니즘에 유용합니다.
이 경우 웜 기어는 잠금장치처럼 작용하여 짐이 메카니즘의 기어에 얼마나 많은 힘을 작용하던지 기어가 웜 기어를 돌리는 것은 불가능하기 때문에 짐이 떨어지는 것을 막아줍니다.
이 메카니즘에는 모든 종류의 윈치, 크레인, 지게차, 철도 차단기, 도개교 등 여러 가지가 포함됩니다.
또한 웜 기어는 기어 감속에도 매우 유용합니다.
웜 기어의 1바퀴 회전은 피동 기어의 이빨을 겨우 1개 움직이기 때문에, 엄청난 양의 속도가 줄어들고 토크가 엄청나게 늘어납니다.
따라서, 웜 기어는 좁은 공간에서 매우 높은 토크 혹은 매우 낮은 속도가 필요할 때 기어 감속을 위해 사용됩니다.
추가적으로, 웜 기어가 회전할때마다, 피동 기어를 밀어내며, 축 방향으로 미끄러지려는 성질이 있습니다.
일반적으로 이 미끄러짐은 단단한 보강으로 막아야 하지만, 몇몇 메카니즘들은 이 미끄럼 성질을 이용합니다.(챕터 10과 12)
특이한 외관에도 불구하고, 웜 기어는 모든 평 기어들을 회전시킬수 있으며, 잘 고정한다면 베벨 기어 또한 회전시킬수 있습니다.(그림 6-14)
또한 웜 기어로 랙 기어를 움직이는 것 또한 가능합니다.
결과적으로 매우 조밀한 팔 늘이기 메커니즘이 되는데,(그림 6-15) 이것은 크레인과 지게차 등의 공간이 부족한 장비들에 유용합니다.
 
 
 
그림 6-14
 
 
 
웜 기어에 의해 동작되는 단면, 더블베벨 피동기어
 
 
 
그림 6-15
 
 
 
랙 기어를 구동하는 웜 기어
 
 
 
3칸 웜 기어
 
 
 
3칸 웜 기어는 2014년 상반기에 출시된 3개의 세트(42023, 42026, 42027)에서 등장하엿습니다.
이 부품은 꽤나 희귀한데 왜냐하면 기어의 구조적인 문제 때문에 레고사에 의해 회수되엇기 때문입니다.
그러나 아직도 중고시장에서는 구할수 있으며 특이한 특성을 가지고 있습니다.
이 기어는 축 구멍이 있는 2개의 1스터드 부싱 사이 가운데에 1스터드의 웜 부분이 있습니다.
일반 웜 기어와는 다르게, 이 기어의 웜 부분에는 축 구멍이 없기 때문에 한 축을 관통시키는 것은 불가능합니다.
일반 웜 기어와 같은 기어를 사용할수 있지만, 더 짧은 웜 부분 덕분에 좁은 공간에 들어갈수 있습니다.
또한 축 방향으로 미끄러지지도 않습니다.
 
 
 
※ 2017년 상반기부터 1칸짜리 웜 기어가 새로 출시되었습니다. 다만 기존의 2개 웜 기어와 다른 점은, 기존 웜 기어들은 20, 36톱니 베벨기어들과 연결하려면 굉장히 복잡한 연결이 필요한데 비해, 이 웜 기어는 바로 연결이 가능했습니다.
또한, 3칸 웜 기어와는 다르게 기존 웜 기어처럼 축 하나를 관통시켜서 연결할수도 있었습니다.
레고로 시계를 만들 경우 1:60 기어비를 만들려면 웜 기어-20톱니 기어 조합이 꼭 필요했는데 이 웜 기어의 출시로 좀 더 쉽게 제작이 가능해졋습니다.
하지만 저자가 설명은 해 놓지 않았지만 기존 2칸 웜 기어는 웜 기어들을 이어붙여 더 긴 웜 기어를 만들어 마치 로봇에 사용되는 볼 스크류 이송장치와 비슷한 물건을 만들 수 있었는데, 이 웜 기어는 이어붙일 수는 있지만 이어지는 부분의 이빨 연결이 매끄럽지 않아 불가능합니다.
 
8톱니 기어
 
 
 
8톱니 기어는 현재 출시된 레고 기어들중 제일 작고, 제일 약한 기어입니다.
높은 토크에는 적합하지 않지만, 작은 크기 덕분에 기어 감속에 매우 유명합니다.
가장 큰 단점은 유격이 너무 크다는 것입니다.
8톱니 기어에는 3가지 버전이 있는데 위에서부터 아래로
 
 
 
기본 8톱니 기어
이 기어의 이빨은 높은 토크에서 휘어질수 있으며 얇은 중심부는 핀 구멍에 끼일수 있습니다.
 
 
 
강화된 8톱니 기어
2013/2014년에 출시된 이 기어는 확실히 강화된 중심부를 가지고 있어 더 큰 토크에 저항하며 핀 구멍에 더 이상 끼이지 않습니다.
 
 
 
무마찰 8톱니 기어
강화된 8톱니 기어의 매우 희귀한 버전인데, 이 기어는 축을 따라 미끄러질수 있습니다.
원래 42009 모바일크레인 MK2 세트의 아우트리거를 동작시키기 위해 제작된 부품으로, 축이 미끄러지더라도 자리를 유지하여 아우트리거가 나와있을 때, 들어가있을 때, 아니면 그 사이 어디에 있더라도 아우트리거를 내릴수 있게 만들어졋습니다.
 
 
 
강화된 8톱니 기어는 모든 면에서 기본 버전보다 더 나으며,(그림 6-16) 효과적으로 대체할수 있습니다.
기본 8톱니 기어는 특이하게도 약간씩 금형이 변경되며 적어도 3가지의 다른 버전이 나왓습니다.(그림 6-17)
마치 레고사에서 강화된 버전을 출시하기 전까지 기어를 강화시키려는 시도를 한 것으로 보입니다.
8톱니 기어는 레고 체인과는 사용이 불가능합니다.
기본 버전은 체인이 미끄러지며, 강화된 버전은 아예 맞물리지 못합니다.
 
 
 
그림 6-16
 
 
 
강화된 8톱니 기어(오른쪽) 은 기본 버전(왼쪽) 보다 더 두껍고 다르게 보이지만 여전히 기본 기어가 들어가는 모든 곳에 들어갈수 있어 완벽한 대체가 가능하게 합니다.
 
 
 
그림 6-17
 
 
 
기본 8톱니 기어의 3가지 다른 금형 버전
 
 
 
노브 휠
 
 
 
노브 휠은 기술적으로는 기어가 아님에도 불구하고 중요하고 유명한 부품입니다.
노브 휠은 오로지 다른 노브 휠과만 연결될수 있지만 수직과 평행 모두 맞물리는게 가능합니다.
이것들의 장점은 다른 기어들보다 훨씬 더 튼튼하며 더 많은 토크를 견딜수 있다는 겁니다,
거의 대부분 수직 연결로만 사용되는데, 일반 기어를 사용하면 노브 휠보다 더 낮은 토크에서도 기어가 튀기 때문입니다.
노브 휠의 단점은 이빨의 특이한 생김새가 균등하지 않게 작동하도록 하기 때문입니다.
이것은 주로 큰 토크가 걸리는 수직으로 연결된 노브 휠에서 나타나는데, 이러면 회전 속도가 왓다갓다 하게 됩니다.
또한, 모든 토크가 약간의 접촉 지점으로 몰리기 때문에, 노브 휠은 마모에 취약합니다.
접촉면이 계속해서 서로 문질러지기 때문에, 노브 휠은 작동할 때 끼익 소리를 내기 시작합니다.
 
 
 
단면베벨 12톱니 기어
 
 
 
단면베벨 12톱니 기어는 모든 베벨 기어중 제일 작은 기어입니다.
차동기어에서는 절대 대체가 불가능한 부품이며 좁은 공간에서 동력의 방향을 꺾어야 할 때도 매우 유용합니다.
그러나 높은 토크에서 쉽게 부서지기 때문에 많은 빌더들이 그들의 오프로드 차량에서 차동기어를 완전히 제외시키는 원인이 되기도 합니다.
 
 
 
더블베벨 12톱니 기어
 
 
 
더블베벨 12톱니 기어는 단면베벨 12톱니보다 훨씬 튼튼하며 주로 더블베벨 20톱니 기어와 사용됩니다.
차동기어에 사용되지도 못하고, 좁은 공간에도 들어가지 못하기 때문에 수직 방향의 조합에는 잘 사용되지 않습니다.
 
 
 
14톱니 기어
 
 
 
차동기어 안에 사용된 첫 번째 기어이지만, 14톱니 기어는 너무 약해서 후에 12톱니 기어로 교체되었습니다.
따라서 더 이상 공식 레고 모델에서는 사용되지 않아 빌더들에게는 유명하지 않습니다.
 
 
 
※ 다만 딱 한가지 특이한 점이 있습니다. 다른 모든 기어들은 기어의 이빨과 십자 축이 정렬되어 있는데, 이 기어는 특이한 이빨 개수로 인해 한 방향에서는 정렬이 되는데 90도 돌린 다른 방향에서는 정렬이 기어 이빨 사이를 가리킵니다. 따라서 이 기어를 잘 맞물린다면 완벽히 정렬된 2개의 십자 축이 나온다는 이야기이죠.
 
16톱니 기어
 
 
 
16톱니 기어는 상당히 튼튼하며 유용한 기어입니다.
체인과 연결이 가능한 가장 작은 기어이죠.
8톱니 기어처럼, 이 기어는 원래 기본 버전(윗줄)로 나오다가, 2011년에 강화된 버전(아랫줄)로 대체되었습니다.
새 버전은 훨씬 더 튼튼하지만 그것을 제외하면 기본 버전과 동일합니다.
 
 
 
※ 사실 완전히 동일하지는 않습니다. 현재는 단종되어 더 이상 출시되지 않는 부품이라 거의 상관이 없긴 하지만, 옛날 무한궤도 부품중 스프로켓이 기본적으로는 축과 연결되지 않다가, 스프로켓 안에 16톱니 기어를 넣으면 연결되는 부품이 있었는데, 여기에 기본 16톱니를 넣으면 문제가 없지만 강화 16톱니를 넣으면 더 두꺼운 중앙부 때문에 전체 길이가 3스터드보다 더 늘어나게 됩니다. 다만 이 차이를 빼면 완전히 동일하게 사용이 가능하며, 저 무한궤도 자체도 단종된 부품이라 내용을 뺀 듯 합니다.
 
 
 
16톱니 클러치 기어
 
 
 
16톱니 클러치 기어는 변속기를 위해 특별히 제작되었습니다.
이빨이 짧아 체인이 미끄러지기 때문에 레고 체인과는 연결이 불가능하지만 대신 이 기어는 변속기 구동 링과 연결햇다 끊엇다 할수 있는 특성을 가지고 있습니다.(그림 6-18). 놀랍게도 이 방식이 실제 자동차에 들어가는 변속기어를 연결하는 방법입니다.)
이 특성은 챕터 19에서 더 살펴보기로 하죠.
연결이 끊긴 상황에서, 이 기어는 축과 연결되지 않지만, 이 기어의 기본 버전(윗줄)은 중앙 구멍 주위에 이빨이 있어(그림 6-19) 옛날 반 부싱(이빨 있는)과 결합하여 축에 연결할수 있습니다.(그림 6-20)
2011년에 “매끄러운”버전이 출시되었는데 이 버전은 이빨이 없습니다.(아랫줄)
 
 
 
그림 6-18
 
 
 
16톱니 클러치 기어는 변속기 구동 링에 의해 연결되거나 끊어질수 있습니다.
 
 
 
그림 6-19
 
 
 
기본 16톱니 클러치 기어(왼쪽)은 구멍 근처에 이빨이 있지만 새 버전(오른쪽)은 매끄럽습니다.
 
 
 
그림 6-20
 
 
 
기본 버전의 16톱니 클러치 기어는 옛날 이빨 있는 반 부시와 결합하여 축에 고정할수 있었습니다. 새 버전은 불가능합니다.
 
 
 
※ 저 이빨은 반 부시뿐만이 아니라 같은 16톱니 클러치기어 끼리도 결합이 가능하게 해 주는 부분이었습니다. 저 부분이 삭제된 신 버전은 일반 핀 구멍으로 대체되었는데, 이게 반대쪽은 그대로라 무마찰 핀을 끼워도 뻑뻑하게 돌아가 그냥 머리 있는 축의 머리를 넣는 용도밖에 없게 되었습니다. 다행히도, 바로 다음에 나오는 16톱니 양면 클러치기어는 양쪽이 다 핀 구멍인 덕분에, 무마찰 핀을 사용하여 일반 16톱니 기어에 3칸 축을 끼우는 것보다 훨씬 튼튼하게 고정할수 있게 되었습니다.
 
 
 
16톱니 양면 클러치 기어
 
 
 
2015년에 출시된 16톱니 양면 클러치기어는 양쪽 면 모두에 클러치를 가지고 있어 일반 16톱니 클러치 기어를 완전히 대체하였습니다.
또한, “올바른” 부분과 “틀린” 부분이 없어 클러치가 맞물리지 않는 조립 오류를 피할수 있게 되었습니다.
다만 이 기어는 3칸 변속기 구동 링과만 연결되고 2칸 변속기 구동 링과는 연결이 불가능합니다.
 
 
 
※ 양면에 클러치가 있다는 것은 또 다른 재미있는 기능을 만들어냅니다. 한쪽 면에만 변속기 구동 링을 물리는 것 외에, 이 기어는 양쪽 면에 동시에 변속기 구동 링을 물릴수가 있습니다.
 
 
 
단면베벨 20톱니 기어
 
 
 
단면베벨 20톱니 기어는 단면베벨 12톱니 기어의 대형 버전입니다. 희귀하지만 몸통이 얇아 높은 토크에서 자주 튀는 것 때문에 유명하지는 않습니다.
 
 
 
핀 구멍이 있는 단면베벨 20톱니 기어
 
 
 
핀 구멍이 있는 단면베벨 20톱니 기어는 일반 단면베벨 20톱니 기어의 변형 버전입니다.
다만 일반 기어를 대체하는 대신, 이 기어는 새로운 특성을 추가합니다.
첫 번째 기능은 축에서 자유롭게 회전하여 축을 회전시켜 마찰력을 추가하는 대신 축을 “넘어” 동력을 전달할수 있게 합니다.
또 다른 기능은 기어를 덜 흔들리게 만들어 기어가 튀는 것을 줄여주는 추가적으로 나온 반 스터드의 중앙 구멍입니다.
이 기어는 주로 리니어 액츄에이터를 구동하는데 사용됩니다.(챕터 14)
 
 
 
더블베벨 20톱니 기어
 
 
 
더블베벨 20톱니 기어는 유용하고, 튼튼하며, 믿음직합니다.
주로 더블베벨 12톱니 기어와 사용되지만, 다른 연결도 유용합니다.
 
※ 2018년에, 더블베벨 20톱니 양면 클러치기어가 출시되었습니다. 기존의 양면 16톱니 클러치기어와는 다르게, 이 기어는 파란색으로 출시되었으며, 드디어 변속기 제작시 더 작은 공간 안에서 기어 변속을 구현할수 있게 되었습니다.
 
24톱니 기어
 
 
 
유명하고 튼튼하며 믿음직한 24톱니 기어는 기본 디자인(윗줄)과 강화된 디자인(아랫줄)이 출시되었습니다.
이 기어는 70년대의 테크닉 세트부터 지금까지 남아있으며 현재까지도 매우 유용합니다.
 
 
 
※ 기본 디자인의 중앙 축 구멍 주변의 축 구멍은 옛날 테크닉 세트의 엔진의 흔적입니다.
요즘과 같이 엔진을 위한 특수 부품으로 조합되는 방식과 달리, 옛날 테크닉의 엔진은 저 구멍을 사용하여 동작하였습니다.
 
 
 
24톱니 클러치 기어
 
 
 
24톱니 클러치 기어는 흰색 몸통에 진회색 중심부를 가지고 있습니다.
이 기어는 만약 더 이상 축을 돌릴 수 없을 때 축 주변을 미끄러지는 기능을 가지고 있습니다.
이 기어는 주로 모터가 어느 설정된 지점까지만 돌아야 하는 메카니즘에 사용됩니다.
예를 들어 바퀴가 어느 정도의 각도까지만 돌아가야 하는 모든 조향 시스템, 어느 일정 각도로만 움직여야 하는 철도 차단기, 그리고 윈치 등이죠.
이 종류의 메카니즘에서, 이 기어는 모터가 메카니즘이 정지하더라도 회전할수 있게 하여 모터의 손상을 막아줍니다.
이 기어가 미끄러지기 시작하는 타이밍은 축이 얼마나 기어 회전에 저항하느냐에 따라 결정됩니다.
대부분의 경우, 당신은 기어가 스트레스를 받을 때가 아니라 실제로 회전이 막혓을 때 미끄러지기를 원할 텐데, 이것은 이 기어와 최종 동력 사이에 그림 6-21처럼 기어 감속을 넣음으로 해결이 가능합니다.
그림 6-21에서, 빨간 축과 클러치 기어 사이에는 3:1의 기어 감속이 들어가 있기 때문에, 빨간 축은 클러치가 미끄러지기까지 그냥 바로 연결햇을 때 보다 3배 더 높은 토크를 버틸수 있습니다.
 
 
 
이 기어들이 외형과 미끄러지는 시점이 전부 다르다는것에도 유의하세요.
이 기어는 원래 2.5*5.0Ncm이라는 숫자가 한쪽 면에 씌어 있었지만 새 버전에서는 사라졋습니다.
 
 
 
그림 6-21
 
                                   클러치 기어와 최종 동력(빨간 축) 사이에 3:1 기어 감속이 있기 때문에 기어를 더 효율적으로 만들어줍니다. 빨간 축은 클러치가 미끄러지기까지 3배 더 높은 토크를 버틸수 있습니다.
 
 
 
24톱니 크라운 기어
 
 
 
24톱니 크라운 기어는 베벨 기어를 출시하기 전의 시도였고, 일반 24톱니 기어와 비슷합니다.
이 기어 또한 기본 버전(윗줄)과 강화된 버전(아랫줄)이 있습니다.
평 기어와 평행하게 혹은 각을 줘서 맞물릴수 있습니다.
그러나 약한데다가 중앙에 튀어나온 연결부 때문에 사용하기 불편하여, 현재 베벨 기어가 더 유용합니다.
 
 
 
그림 6-22
 
 
 
24톱니 크라운 기어(연회색)은 이빨이 특이한 모양을 가지고 있기 때문에 특별한 기어입니다.
이 기어는 일반 평 기어와 평행하게 혹은 수직으로 맞물리도록 디자인되었습니다.
 
36톱니 기어
 
 
 
36톱니 기어는 가장 큰 베벨기어이며 단면 베벨 버전이 없는 유일한 기어입니다.
편리하며 놀랍도록 튼튼하고, 희귀하기도 하며, 주로 검은색으로 나옵니다.
 
 
 
40톱니 기어
 
 
 
40톱니 기어는 제일 큰 일반 기어입니다.
다만 이 큰 크기 덕분에 희귀하고 자주 사용되지 않습니다.
옛날 버전의 무한궤도를 사용한 캐터필러 차량의 스프로켓 휠로 자주 사용됩니다.
 
헬파이어 드로이드 바퀴 기어
 
 
 
이 굉장히 희귀하고(4481 세트에만 포함) 큰(212mm 혹은 26.5 스터드)헬파이어 드로이드 바퀴는 안쪽 링에 168개의 이빨이 있는 것을 감안하면 기어로 볼수 있습니다.
전체 바퀴는 3스터드 두께이고 내부 톱니는 1스터드 두께이며 양 측면에 1스터드 깊이의 홈이 있습니다.
중앙의 축 구멍이 없기 때문에 이 기어를 구동하려면 내부 혹은 주변을 둘러싸는 구조물이 필요합니다.
또한 이 기어는 대형 모델을 위한 회전식 전시대로써도 적합합니다.
두 개의 이 기어가 쌓여 있다면, 기어들이 맞닿는 면을 41개의 레고 공으로 채워 볼 베어링처럼 동작하는 구조물을 얻을수 있습니다.(그림 6-23)
이 구조물은 상당한 양의 압력을 버티고 회전할수 있으며 순수히 기어의 크기로 인해 매우 안정적입니다.
 
 
 
그림 6-23
 
 
 
2개의 헬파이어 드로이드 바퀴 기어로 만들어진 턴 테이블.
41개의 레고 공으로 헬파이어 턴테이블을 완전히 채울수 있습니다.
 
 
 
차동 기어
 
 
 
레고사는 지금까지 3가지 종류의 차동 기어를 생산하였습니다.
윗줄부터 알아보도록 하죠.
 
 
 
구형 28톱니 차동 기어
 
 
 
가장 오래된 구형 28톱니 차동기어는 14톱니 기어와의 사용을 주로 제작되었지만 단면베벨 12톱니 기어와도 호환됩니다.
매우 많은 공간을 차지하며 28톱니는 평행과 수직 전부 맞물릴수 있습니다.
연회색으로만 생산되었습니다.
 
 
 
16/24톱니 차동 기어
 
 
 
성공적인 16/24톱니 차동기어는 매우 유연하여 다른 차동기어로는 불가능한것도 할수 있습니다.
이 기어 몸통의 한쪽 끝에는 16톱니 기어가, 다른 쪽 끝에는 24톱니 기어가 붙어있으며 두 기어 모두 평행하게만 결합 가능하지만 24톱니 부분은 레고 체인과도 맞물릴수 있습니다.
추가적으로, 양 기어부 모두 변속기 구동 링과 결합할수 있기에, 차동 잠금장치를 만들 수 있습니다.(그림6-24)
주로 진회색으로만 생산되었습니다.
 
 
 
그림 6-24
 
 
 
16/24톱니 차동기어는 변속기 구동 링을 사용하여 기어를 잠글수 있습니다.
잠긴 차동기어는 단일 축처럼 동작하여 오프로드 차량에 유용합니다.
 
 
 
※ 양 측면에 기어가 있고 일반적으로는 축을 고정시킬수는 없는 이 기어의 특성은 정말 굉장히 유용합니다.챕터 9에서 자세히 나오겟지만 턴테이블의 구멍으로 2개의 동력을 내리는 것은 기본이고, 시계의 바늘을 구현하는데 쓰이기도 하며, 심지어는 24톱니 부분을 잘라내어 그 부분의 클러치를 이용해 변속기를 만드는 경우까지 있습니다.
또한 신형 3스터드 차동기어는 전후방 구동축에 넣기에는 좋지만 4륜구동 차량을 위한 중간 차동기어 제작에는 좋지 않은데, 이 차동기어를 사용하면 그런 문제가 완전히 해결됩니다.
이것은 2011년 8110 유니목 세트 이후로 이 차동기어가 나오지 않다가 2017년 42070 6x6 견인트럭 세트에서 다시 등장하는 이유가 됩니다. 다만 이때 등장한 이 기어는 빨간색이었습니다.
 
 
 
신형 28톱니 차동 기어
 
 
 
신형 28톱니 차동기어는 리프트암 구조물에서 짝수 길이의 차동기어가 사용하기 불편하다는 의견에 맞춰 등장한 버전입니다.
이 기어의 이빨은 오로지 수직으로만 결합할수 있으며, 길이는 단지 3스터드에 불과합니다.
다른 차동기어보다 크기는 작지만 놀랍도록 튼튼하며, 이 기어를 위해 디자인된 5x7 프레임 안에 있으면 더욱 튼튼합니다.(그림 6-25)
내부는 오로지 단면베벨 12톱니 기어를 위해 설계되었으며, 이 기어들을 제자리에 고정하는 특별한 구조로 되어 있습니다.
 
 
 
그림 6-25
 
 
 
신형 28톱니 차동기어는 5x7 프레임 안에 설치되고 더블베벨 20톱니 기어로 구동되는 일반적이고 튼튼한 조합이 있습니다.
 
 
 
턴테이블
 
 
 
테크닉 턴테이블은 1가지 소형과 3가지 대형의 총 4가지 버전이 있습니다.
각 부품은 전부 “위쪽”과 “아래쪽”으로 이루어져 있으며, 서로 연결하여 위쪽이 아래쪽 주변을 회전하도록 되어 있습니다.
모든 턴테이블의 위쪽과 아래쪽은 서로 다른 색으로 생산되며, 그림에는 가장 자주 사용되는 색으로 되어 있습니다.
 
 
 
소형 테크닉 턴테이블
 
 
 
소형 턴테이블은 3칸의 높이에 28mm혹은 3.5스터드의 지름을 가지고 있습니다.
위쪽에는 바깥쪽에 28개의 톱니가 있으며, 연결을 위해 아래쪽은 베벨 기어 형상으로 되어 있습니다.(그림6-26)
중앙의 구멍은 1x1의 사각형으로 되어 있는데, 굉장히 많은 종류를 이 구멍으로 통과시킬수 있습니다.
예를 들어 부싱이나 축 연결기 또는 그냥 축, 유니버셜 조인트, 공기압 실린더 혹은 리니어 액츄에이터의 막대 부분, 최대 4개의 공기압 호스, 혹은 그냥 빔.
물론 빔의 사각형 형상은 턴테이블의 회전을 막을겁니다.
그러나 이 턴테이블로 전선을 통과시키는 것은 플러그의 사이즈 문제상 불가능하며, 다만 LED는 가능합니다.
또한 이 턴테이블을 웜 기어와 맞물리는 것은 매우 어렵습니다.
 
 
 
그림 6-26
 
 
 
소형 턴테이블은 단면 혹은 더블베벨 12톱니 기어와 맞물려서 쉽게 회전시킬수 있습니다.
 
 
 
※ 이 턴테이블을 돌리는 좀 특이한 방법이 하나 더 있습니다. 일반 레고 조립의 범위를 좀 벗어난 특이한 방법이긴 한데, 이 턴테이블 바로 옆에서 축을 돌리면 축의 십자 모양이 마치 4톱니 기어처럼 동작하여 1:7 기어비를 만들어냅니다.
 
 
 
스터드가 있는 56톱니 대형 턴테이블
 
 
 
가장 오래된 턴테이블은 대형 턴테이블입니다. 5스터드의 높이를 가지고(위쪽과 아래쪽의 핀 구멍 간격이 5스터드입니다.) 지름은 정확하게 7스터드입니다.
위쪽은 바깥쪽에 56개의 톱니를 가지고, 아래쪽 부품과 연결된 가운데의 구멍은 24개의 톱니를 가지는데, 24톱니 기어의 크기와 정확히 일치합니다.
위쪽과 아래쪽의 연결을 위한 “벽”사이는 4스터드 간격만큼 떨어져 있습니다.
이 부품은 대체로 스터드 있는 구조물에 적합했기 때문에 현재는 단종된 부품이 되었습니다.
 
 
 
스터드가 없는 56톱니 대형 턴테이블
 
 
 
2004년에 출시된 대형 턴테이블의 새 버전은 스터드 없는 구조물에 적합하게 제작되었습니다.
3스터드의 높이를 가지며, 지름은 정확히 7스터드입니다.
위쪽은 바깥쪽에 56개의 톱니를 가지고, 아래쪽 부품과 연결된 가운데의 구멍은 24개의 톱니를 가지는데,서로 반대편에 2개의 멈치가 있어 24톱니 기어의 크기보다는 약간 작습니다.
위쪽과 아래쪽의 연결을 위한 “벽”사이는 3스터드 간격만큼 떨어져 있는데, 구형 턴테이블보다 좁은 공간입니다.
안쪽 기어 부분이 이 변경을 위해 맞춰야 햇기 때문에, 구형 턴테이블에는 24톱니 기어를 가운데 넣을수 있지만 이 신형을 안됩니다.
 
 
 
※ 사실 넣을수 있습니다. 위쪽과 아래쪽을 서로 분리하고 가운데 구멍에 24톱니 기어를 넣은 다음 다시 둘을 결합하면 됩니다.
그리고, 위쪽과 아래쪽의 턴테이블 연결 부위가 서로 동일하게 디자인된 덕분에, 구형과 신형 턴테이블의 위아래쪽을 서로 바꿔서 결합할수도 있습니다.
 
 
 
스터드가 없는 60톱니 대형 턴테이블
 
 
 
2015년에 스터드 없는 60톱니 대형 턴테이블이 소형 턴테이블의 디자인과 비슷한 디자인으로 출시되었습니다.
3스터드의 높이, 7.5스터드의 지름(60mm)을 가지며, 60개의 톱니가 바깥쪽에 있고, 소형 턴테이블처럼 연결을 위해 아래쪽이 베벨 기어 형상으로 디자인되어 있습니다.
중간 구멍은 3칸의 지름을 가지며 내부 톱니는 없습니다.
위쪽과 아래쪽의 연결을 위한 “벽”사이는 3스터드 간격만큼 떨어져 있습니다.
소형 턴테이블과 비슷하지만, 이 턴테이블은 1가지 기능이 더 있습니다.
12톱니 기어로 쉽게 회전시킬수 있으며(그림 6-27) 내부 톱니를 생략한 덕분에 공기압 호스 혹은 전선을 더 많이 더 안전하게 통과시킬수 있게 되었습니다.
또한 이 턴테이블은 높은 부하에도 적합합니다. 한번 결합하면 다시 분리하는 것은 불가능에 가까우며 56톱니 턴테이블보다 회전시 저항이 더 작습니다.
소형 턴테이블과 동일하게, 이 턴테이블도 웜 기어와 맞물리는 것은 매우 어렵습니다.
 
 
 
그림 6-27
소형 턴테이블과 비슷하게 대형 60톱니 턴테이블 또한 단면 혹은 더블베벨 12톱니 기어와 맞물려서 쉽게 회전시킬수 있습니다.
 
 
 
단종된 기어들
 
 
 
이 기어들은 2가지 초기 레고 기어 시스템의 일부입니다.
1965년에 출시된 샘소나이트 시스템과 1970년에 출시된 전문가 빌더 시스템이죠.
이것들 전부 1977년 출시된 현행 테크닉 시스템의 전신이었습니다.
1977년 이후로 이 기어들은 레고 세트에서 사라졋지만 여전히 중고시장에서는 쉽게 찾을수 있습니다.
이 기어들 전부 평행과 수직 모든 방향으로 맞물릴수 있지만 노브 휠처럼 오로지 이 종류의 기어들과만 가능합니다.
이 기어들은 전부 거대하며 매우 튼튼한 재질로 만들어졋고, 일부는 무려 금속으로 된 중앙 구멍을 가지고 있습니다.
따라서 이 기어들은 튼튼한 기어를 찾는 빌더들에게 매우 유명하지만, 가장 큰 기어는 그 무지막지한 크기로 인해 희귀하게 사용됩니다.
 
 
 
 
 
 
 
레고 테크닉 창작 가이드 버전 2 번역중입니다.

2018-08-18 22:55:052018-08-18 22:55:05

레고 실 7

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