KR100532855B1 - 액슬조립체의 결합구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 액슬조립체의 결합구조에 관한 것으로, 각 구성요소가 순차적인 한 방향으로 이루어짐으로써 조립이 쉽고 간편해지고, 아울러 플랜지로크너트의 풀림방지를 위한 로크볼트의 체결위치가 외측에 위치하여 조립순서가 한 방향으로 이루어질　뿐만 아니라 조립하는 위치도 간편해지면서 플랜지로크너트의 체결강도를 높이는 데, 그 목적이 있다.

이를 위해 동력차량으로부터 발생된 회전력이 출력축에 전달되며 상기 출력축의 동력은 트랜스미션부를 통해 액슬조립체로 전달되는 데에 있어서, 휠구동축을 베어링 지지하는 액슬조립체;와 상기 휠구동축의 끝단은 중공부로 구성됨과 동시에 내주면은 나사산이 형성되고 외주면은 스플라인이 형성된 휠구동축; 상기 휠구동축의 외주에 스플라인으로 결합된 휠어댑터; 상기 휠어댑터의 풀림방지와 베어링의 위치고정을 위해 상기 휠구동축의 내주면에 나사로 결합된 플랜지로크너트; 상기 플랜지로크너트를 고정하는 로크볼트;를 포함하여 구성되는 액슬조립체의 결합구조를 제공한다.

Description

액슬조립체의 결합구조 {Combination Structure Of Axle Assembly}

본 발명은 트랜스미션의 액슬조립체의 결합구조에 관한 것으로, 보다 상세하게는 휠구동축과 파이널드라이브하우징 사이에 베어링을 형성하고, 상기 휠구동축의 외경에 휠 어댑터를 스플라인으로 결합하며, 풀림방지와 베어링의 위치 고정을 위해 캐리어축 단부의 내경에 플랜지로크너트를 나사산으로 체결하고, 상기 플랜지로크너트는 로크볼트에 의해 고정되는 액슬조립체의 결합구조에 관한 것이다.

일반적으로 중장비를 비롯한 차량은 전동모터 또는 엔진을 동력원으로 사용하고 있으며, 트랜스미션에서 적절한 감속 내지 전후진변속장치 등을 통해 휠구동축을 지지하는 액슬허브 혹은 액슬조립체에서 휠을 구동하게 된다.

상기 액슬조립체에는 대개 휠구동축과 함께 휠하우징이 체결되어 있으며, 최근에는 중장비에서 효과적으로 적용할 수 있도록 본 출원인에 의해 개발된 휠트랜스미션(대한민국 특허출원 제 2001-11280호 및 2001-56004호)이 장착되기도 한다. 이러한 중장비는 일반차량과 달리 작업특성상 고속주행을 목적으로 하지 않고 다수의 변속을 필요로 하지 않으나 엔진으로부터 전달되는 소음과 진동 저감, 부품수의 감소 및 원가절감 등이 가장 큰 해결과제로 남아 있는 실정이다.

지게차에 적용된 상기 휠트랜스미션의 파이널드라이브하우징 주변의 결합 구조에 관해 살펴보면, 파이널드라이브하우징(603)을 캐리어축(601)에 결합하기 위해서, 캐리어축(601) 외주변에 베어링(602)을 배치하여 상기 파이널드라이브하우징 (603)에 캐리어축이 압입 설치하고, 또 다른 베어링(604)을 캐리어축(601)와 파이널드라이브하우징(603) 사이에 압입 결합한 후 휠어댑터(605)를 캐리어축(601) 외경에 스플라인으로 체결하도록 구성되어 있었다. 위의 과정으로 체결된 부품의 풀림방지와 베어링의 정위치 등을 위해 플랜지로크너트(606)를 캐리어축(601)와 나사결합하고, 끝으로 휠캡을 씌워 오일의 누설을 방지하고 로크볼트(607)를 체결하여 플랜지로크너트(606)의 풀림을 방지함으로써, 캐리어축(601)에 베어링(602)을 압입한 후, 베어링(602)에 연접하여 파이널드라이브하우징(603)을 결합한 후, 휠어댑터 (605)를 체결시킴으로써 각 부품의 조립이 일 방향으로 순차적으로 이루어짐으로써 부품의 조립을 간단하게 하였으나, 캐리어축(601)을 휠어댑터(605)와 체결하기 위해서 로크볼트(607)의 나사산의 길이를 확보하려면 캐리어축(601)의 길이가 길어져야 한다는 문제점이 있었으며, 상기 캐리어축의 길이를 길게 하지 않으면, 플랜지로크너트(606)의 체결 깊이가 얕아짐으로써 체결 강도가 취약해져 캐리어축의 길이방향운동에 의해서 상기 플랜지로크너트(606)가 풀어질 확률이 높아지는 문제점이 있었다.

또한, 플랜지로크너트(606)의 풀림방지를 위해서 체결 깊이를 깊게 하는 경우에 플랜지로크너트(606)의 전체 폭이 증가할 뿐만 아니라 캐리어축(601)의 길이가 길어지는 문제점이 있었다.

또한, 캐리어축(601)의 상단에 플랜지로크너트(606)를 설치하고 밀봉을 위해서 액상 가스켓을 덮씌운 후 휠캡(608)을 씌우고 이를 로크볼트(607)로 다시 체결하는 등 공정 단계가 많아질 뿐만 아니라 이러한 여러 공정 단계에 의한 밀봉에 의해서 오일이 완전히 밀폐되지 않는다는 문제점이 있었다.

결론적으로 누설된 오일에 의해서 플랜지로크너트(606)가 풀려지는 문제점이 있었다.

또한, 이러한 문제점을 해결하기 위한 기술에 있어서, 베어링(702)을 캐리어축(701)에 압입하고 파이널 드라이브 하우징(703)을 결합한 후 휠 어댑터(705)를 플랜지로크너트(706)와 용접하여 캐리어축(701)의 내경 스플라인과 플랜지로크너트 (706)의 외경의 나사산과 나사결합시키고, 이렇게 체결된 부품의 풀림방지와 베어링의 정위치 유지 등을 위해 록 볼트를 플랜지로크너트(706)의 외경 나사산과 나사결합함으로써 캐리어축의 길이에 제약 없이 나사산의 길이를 다양하게 확보할 수 있었으며 플랜지로크너트(706)의 강도를 크게 할 수 있으며 체결 공간을 내부에 두어 외부 공간을 줄였으며 용접을 통해 오일 누설을 방지하려고 하였으나 이러한 경우에 플랜지로크너트(706)가 캐리어축(701)과의 마찰 면적이 커짐으로 캐리어축 (701)의 길이방향 작동시 열을 많이 발생할 수 있는 문제점이 있었다.

또한, 캐리어축(701) 내부에 형성된 중공에 대응하도록 플랜지로크너트(706)를 대형으로 제작하여야 하며, 주물로 제작시 오일 누설 등을 방지하기 위해서 정확하게 제작되어야 하고, 이에 대응하는 휠 캡도 일정 정도의 무게를 가지며 휠어댑터(705)와 대응하는 형상으로 꼭 맞게 제작해야 함으로 동력전달장치의 자체의 무게가 상당히 증가하는 문제점이 있었다.

또한, 휠어댑터(705)를 캐리어축(701)의 외주변에 용접 결합함으로써 부품의 면이 용접에 의해서 깨끗하게 되지 못한 문제점뿐만 아니라, 밀봉이 약하며 용접의 어려움이 있는 문제점이 있다.

따라서, 휠어댑터(705)와 캐리어축(701)의 결합 열화로 인하여 오일 누설이 발생할 수 있는 문제점이 여전히 남아 있는 문제점이 있다.

따라서 본 발명은 이러한 사정을 감안하여 개발된 것으로, 각 구성요소가 순차적인 한 방향으로 이루어짐으로써 조립이 쉽고 간편해지고, 아울러 플랜지로크너트의 풀림방지를 위한 로크볼트의 체결위치가 외측에 위치하여 조립순서가 한 방향으로 이루어질　뿐만 아니라 물론 조립하는 위치도 간편해지면서 플랜지로크너트의 체결강도를 높일 수 있고 플랜지로크너트를 확실히 체결하기 위한 로크볼트의 체결을 위한 공간도 여유로워질 수 있는 액슬조립체의 결합구조를 제공함에 그 목적이 있다.

또한 본 발명에서는 중장비를 비롯한 일반차량의 휠구동축을 지지하고 구동휠이 연결된 액슬허브 혹은 액슬조립체에 적용이 가능하도록 밀봉구조를 개선하고 휠구동축의 설계여유를 확보할 수 있는 액슬조립체의 결합구조를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 액슬조립체의 결합구조는, 동력차량으로부터 발생된 회전력이 출력축에 전달되며 상기 출력축의 동력은 트랜스미션부를 통해 액슬조립체로 전달되는 데에 있어서,

휠구동축을 베어링 지지하는 액슬조립체(810);와 상기 휠구동축의 끝단은 중공부로 구성됨과 동시에 내주면은 나사산이 형성되고 외주면은 스플라인이 형성된 휠구동축; 상기 휠구동축의 외주에 스플라인으로 결합된 휠어댑터(805); 상기 휠어댑터의 풀림방지와 베어링의 위치고정을 위해 상기 휠구동축의 내주면에 나사로 결합된 플랜지로크너트(806); 상기 플랜지로크너트를 고정하는 로크볼트(807);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에서는 상기 플랜지로크너트는 상기 휠어댑터의 단차부(808)에 안착되어 로크볼트가 체결되는 것을 특징으로 하는 액슬조립체의 결합구조가 제안된다.

또한 본 발명에서는 상기 플랜지로크너트에는 로크볼트가 체결되는 부위에 요홈(809)이 구성된 것을 특징으로 하는 액슬조립체의 결합구조가 제안된다.

또한, 액슬조립체에는 휠하우징이 체결된 것을 특징으로 하는 액슬조립체의 결합구조가 제안된다.

한편, 본 발명에서 제안된 상기 구조에서, 휠구동축은 액슬조립체에 장착된 유성기어감속부의 캐리어축인 것을 특징으로 하는 액슬조립체의 결합구조인 것을 특징으로 한다. 참고로 본 발명에서 캐리어축과 휠구동축을 혼용하여 기재하고 있으나, 휠구동축은 일반적으로 휠을 구동하는 변속과정에서의 최종축을 이르는 용어이며, 캐리어축은 유성치차변속기 구조에 있어서 유성기어부가 서로 연결되어 공전하는 캐리어와 연결된 축을 말한다. 따라서 비록 캐리어축을 언급했다 하더라도, 일반적인 휠구동축에 적용할 수 있음은 물론이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시도면을 참고하여 상세히 설명하고자 한다.

도면에서 보는 바와 같이, 본 발명에 따른 액슬조립체에는 휠구동축의 외측에 베어링(802, 804)이 위치하는데, 상기 베어링(802)의 구성은 휠구동축의 외주면에 압입하고 파이널드라이브하우징(803)을 결합한 후 또 다른 베어링(804)을 상기 휠구동축과 파이널드라이브하우징 사이에 압입하여 형성한다. 여기서 상기 휠구동축은 후술하는 캐리어축(801)이 될 수도 있고 혹은 다른 트랜스미션타입의 휠을 구동하는 최종구동축이 되는 것이다.

도 4는 도 3의 A부분을 확대한 액슬조립체의 파이널드라이브하우징 주변의 결합구조를 나타낸다.

휠구동축의 끝단은 중공부로 형성되고, 외주면에는 스플라인부가 형성되며 내주면에는 나사산이 형성된다. 상기 휠구동축의 외경에 휠어댑터(805)가 스플라인으로 결합되고, 상기 휠어댑터의 일측에는 다수의 볼트체결을 위한 볼트체결공이 관통형성된다. 또한 휠어댑터의 스플라인부와 연접된 내측부에는 단차부(808)가 형성되는 것이 바람직하다. 상기 단차부에는 후술할 플랜지로크너트(806)의 플랜지부가 안착된다. 이로 인해 끝단부의 길이를 짧게 할 수 있고, 체결구조를 간결하게 할 수 있다.

풀림방지와 베어링(802,804)의 위치고정을 위해 휠구동축 단부의 내경에는 플랜지로크너트(806)가 나사산으로 체결된다. 그리고 플랜지로크너트의 플랜지부분은 상기 휠어댑터의 단차부(808)에 안착될 수 있도록 한다. 즉, 플랜지로크너트가 휠어댑터의 외측과 맞닿도록 위치된다. 또한 상기 휠어댑터의 볼트체결공과 맞닿는 플랜지로크너트에도 다수의 볼트체결을 위한 볼트체결공이 관통형성된다.

휠구동축에 휠어댑터와 플랜지로크너트의 체결구성이 이루어지면, 로크볼트 (807)가 플랜지로크너트를 관통하여 나사산이 형성된 휠어댑터로 체결된다. 여기에서, 상기 플랜지로크너트의 플랜지부에는 나사머리가 안착될 수 있도록 요홈부를 구성하는 것이 바람직하다.

또한 상기 휠어댑터에는 휠하우징(811)이 체결되어 구성된다.

이상의 구성으로부터 상기 액슬조립체의 체결구조는 플랜지로크너트의 풀림방지를 위해 상기 플랜지로크너트가 상기 휠어댑터에 용접되고 로크볼트가 플랜지로크너트의 내측에 볼트결합되는 종래기술과는 달리, 상기 플랜지로크너트의 볼트체결공과 상기 휠어댑터의 볼트체결공에 로크볼트가 상기 플랜지로크너트의 외측으로부터 볼트체결되는 것이다.

이상 휠하우징(811)이 연결 형성되는 액슬조립체의 결합구조에 대해 설명하였으나, 상기 액슬조립체는 트랜스미션의 형식에 구애받는 것이 아니다. 본 발명은 액슬조립체에 휠구동축이 지지되고 휠하우징이 체결되는 액슬조립체에 적용될 수 있다. 따라서 상술한 바와 같이 액슬조립체에 유성기어부가 체결된다면, 상기 휠구동축은 캐리어축(801)이 될 것이다. 이와 같이 액슬조립체에 유성기어감속부가 연결되는 구성은 본 출원인에 의한 휠트랜스미션 이나 혹은 단순구조형 트랜스미션 모두 적용이 가능한 것이다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명의 액슬조립체의 결합구조는 길이에 제약이 없는 휠구동축의 내경과 플랜지로크너트의 외경이 스플라인으로 결합되면서 플랜지로크너트를 휠어댑터에 볼트결합시킴으로써 플랜지로크너트와 휠어댑터가 용접되어 연결될 필요없이 각 구성요소가 순차적인 한 방향으로 이루어져 조립이 쉽고 간편해질 수 있다.

또한 플랜지로크너트의 풀림방지를 위한 로크볼트의 체결위치가 외측에 위치하여 조립순서상으로는 물론 조립하는 위치도 간편해지면서 플랜지로크너트의 체결강도를 높일 수 있고 플랜지로크너트를 확실히 체결하기 위한 로크볼트의 체결을 위한 공간도 여유로워질 수 있는 효과를 갖는 액슬조립체의 결합구조를 제공한다.

도 1, 도 2는 종래의 액슬조립체의 주변 결합구조의 구성도.

도 3은 본 발명에 따른 액슬조립체의 전체 구성도.

도 4는 본 발명에 따른 액슬조립체의 주변 결합구조의 구성도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

801 : 휠구동축(캐리어축) 802, 804 : 베어링

803 : 파이널드라이브하우징 805 : 휠어댑터

806 : 플랜지로크너트 807 : 로크볼트

Claims (5)

1. 동력차량으로부터 발생된 회전력이 출력축에 전달되며 상기 출력축의 동력은 트랜스미션부를 통해 액슬조립체로 전달되는 데에 있어서,

   휠구동축을 베어링 지지하는 액슬조립체(800);와 상기 휠구동축의 끝단은 중공부로 구성됨과 동시에 내주면은 나사산이 형성되고 외주면은 스플라인이 형성된 휠구동축; 상기 휠구동축의 외주에 스플라인으로 결합된 휠어댑터(805); 상기 휠어댑터의 풀림방지와 베어링의 위치고정을 위해 상기 휠구동축의 내주면에 나사로 결합된 플랜지로크너트(806); 상기 플랜지로크너트를 고정하는 로크볼트(807);를 포함하여 구성되는 액슬조립체의 결합구조
2. 제 1항에 있어서,

   상기 플랜지로크너트는 상기 휠어댑터의 단차부(808)에 안착되어 로크볼트가 체결되는 것을 특징으로 하는 액슬조립체의 결합구조
3. 제 2항에 있어서,

   상기 플랜지로크너트에는 로크볼트가 체결되는 부위에 요홈(809)이 구성된 것을 특징으로 하는 액슬조립체의 결합구조
4. 제 1항에 있어서,

   상기 액슬조립체에는 휠하우징(811)이 체결된 것을 특징으로 하는 액슬조립체의 결합구조
5. 제1항 내지 제4항의 어느 한 항에 있어서,

   상기 휠구동축은 액슬조립체에 장착된 유성기어감속부의 캐리어축(801)인 것을 특징으로 하는 액슬조립체의 결합구조