테크니컬 가이드 전동건 기어박스 연구 (3편)

[INFINITY]

10. 피스톤 마무리

  

피스톤 헤드의 고무 오링을 분리한 후, 틈 사이에 남아있는 구리스를 전부 닦아준다.

찌든 오일 청소를 다한뒤 피스톤 레일 홈을 정리하는 모습이다.

마루이 노말 피스톤은 레일 홈이 거친 편인데 칼이나 사포로 다듬어주면 한결 좋아진다.

11. 기어 & 와셔 연구

   

기어와 각 기어의 좌측 우측면(기어박스의 좌측판, 우측판을 기준으로)에 끼워져 있는 와셔를 살펴 보자.

좌측 이미지는 1번 기어(베벨 기어)의 좌측면으로 0.3t 두께의 와셔가, 우측엔 0.15t 두께의 와셔가 끼워져 있다.

  

2번 스퍼 기어의 와셔. 좌측면엔 0.3t 와셔가 두장, 우측면엔 0.5t 와셔. 

  

3번 섹터 기어 좌측엔 0.3t와셔 2장, 우측엔 와셔가 없다.

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1번부터 3번 기어의 좌측면, 우측면 구분 이미지

기어와 와셔의 세팅표

대체적으로 기어박스 좌측판에 위치하는 와셔의 두께가 높게 분포되어 있다. 왜 이 따위로 와셔 세팅값을 복잡하게 만들어 놨는지 따지기 전에 기어 만드는 것과 와셔 만드는 것 중에서 어떤 것이 더 어려운지 생각해 보시기 바란다. 우선 적당 칫수의 기어를 만들어 놓고 이 기어를 정확하게 맞물리게 하는 와셔를 선택하는 것이 좀더 수월한 제작법이 아닐까? 참고로...각 와셔의 사이즈에 따른 형태는 뚜렷하게 구분이 되므로 아래 이미지 참조하실 것.

와셔의 종류와 두께. 기어는 여러 종류의 와셔로 고정되는데 각 기어 축의 높이를 재고

(아래 이미지 참고)와셔의 두께까지 합산해 보면 다음과 같은 데이터가 만들어진다.

 3번기어 기어 축의 높이(기어 박스에 끼워지는 '축'은 제외하고 측정)

기어 높이와 와셔 두께의 합

위 데이터에서 눈여겨 볼 만한 부분은 누적 칫수에서 2번 기어의 '누적 높이'가 가장 높다는 점이다. 쉽게 말해서 기어박스와 가장 타이트 하게 결합되는 '중심축'이 2번 기어임을 알 수 있다. 후에 옵션 기어 세팅에 대해서 논의해 볼 때 다시한번 자세히 다루겠지만 커스텀 기어세팅에 있어서 가장 먼저 와셔 세팅값을 설정하는 부분이 2번 기어이기도 하다. 2번 기어의 세팅이 이루어 진 후 1번과 3번 기에의 와셔 세팅 값이 정해지는 것이다.  

또한 1번 기어의 '누적 높이'가 가장 낮다. 가장 덜렁 거리는 기어가 1번 기어라는 의미이다. 사실 1번 기어는 외부에서 덜렁거림을 조절 할 수 있는 장치가 마련되어 있다. 즉 모터의 유격 조절을 통해서 이것이 가능하다. 

  

1번기어와 모터의 '맞물림'

좌측은 모터의 유격을 조절해 주는 그립 하부의 디테일이고 우측은 모터와 1번 기어의 맞물림을 보여주고 있다. 모터가 고정되는 높낮이를 조절해서 피니언 기어와 1번 베벨 기어의 맞물리는 정도를 조절 할 수 있게 만들어 놓았다. 처음부터 모터의 유격을 옵티멀한 값으로 고정시켜 놓을 것이지 왜 이렇게 귀찮은 구조로 만들어 놨을까?

마루이 최초의 전동건, FA-MAS

FA-MAS의 기어박스

마루이에서 싸구려 에어코킹 건으로 번 돈을 몽창 투자해서 3,000여개의 샘플을 까부숴 가며 개발해낸 FA-MAS의 기어박스는 사이즈만 크다 뿐이지, 최근의 6형식 기어박스조차도 1형식 기어박스의 구조에서 크게 벋어나 있지 못할 정도로 완벽하게 만들어진 제품이다. 총 자체가 큼지막 하기 때문에 모터가 기어박스 내부에 수납되어 '단단히' 고정되기 때문에 모터 축간격을 조절할 필요 따위는 전혀 없다.

  

하지만 FA-MAS 이후로 발매된 전동건들은 대부분 위 사진처럼 그립안에 모터가 위치하고, 이 좁은 공간에 모터를 확실히 고정시키는 뾰족한 수가 없었다. 때문에 모터의 피니언 기어와 1번기어의 맞물림은 어느정도 여유를 주기 위해서 1번 기어의 세팅을 헐겁게 하는 대신, 모터의 높낮이를 상하로 조절할수 있게 해서, 즉 모터의 피니언 기어와 1번기두 기어간에 유격을 주고 외부에서 조절할수 있게끔 설계했다.

기어간의 맞물림을 살펴보자. 모두 위 이미지처럼 '평형'으로 맞물리는데 반해 모터의 피니언 기어와 1번기어는...

위 이미지에서처럼 서로 90도 방향으로 경사지게 맞물려 있다. 모터의 높이를 살짝 높이게 되면 결과적으로 1번 기어는 기어박스 우측면으로 밀려나게 되는데 이는 1번기어와 기어박스 좌측면 사이에 별도의 와셔를 끼워 넣은 것과 같은 효과이다. 혹시나, 아무리 모터의 높이를 최대로 높여도 '기어박스 구동음이 변화 없이 계속 끽끽대는 경우'엔 어떤 부분을 건드려 주어야 할까? 내용을 상세하게 읽으신 분이라면 바로 정답이 나와야 한다. 바로 1번기어와 기어박스 우측면 사이에 끼워지는 와셔를 좀 굵은 것으로 교체해 주어야 한다. 이유는 생각해 보실 것.

  

이런 식으로 모터의 높낮이가 조절된다.

기어에 대한 이야기는 이쯤에서 접고, 한가지 생각해보자. 노말 전동건의 스프링을 손으로 압축해 보면 꽤나 힘이 든다. 하물며 강화 스프링의 경우엔 웬만한 근육맨 아니고서는 두 손으로 최대로 압축시키는 것이 얼마나 힘든지 아실 것이다. 이 강한 스프링을 모터와 배터리의 힘으로 돌리려면 결국

'모터가 몇바퀴 돌아야 피스톤을 직접적으로 왕복시켜 주는

3번 기어가 한바퀴 도는가...하는 '비율'이 있을 것이다.

자동차에서는 감속비 라는 용어로 이 비율을 정의하는데...전동건에서도 그대로 적용시켜 볼수 있다. 전동건 완전 분해와는 관계없는 얘기지만 전동건 과학을 이해하기 위한 가장 핵심적인 내용이므로 다음시간에 집중적으로 살펴보도록 하겠다.

4편에 계속

[스너비]

역쉬 게이머들에게는 피가 되고 살이 되는...ㅋㅋ