KR100539116B1

KR100539116B1 - 다목적 도로관리차 동력인출장치

Info

Publication number: KR100539116B1
Application number: KR1020050024230A
Authority: KR
Inventors: 이두식
Original assignee: 이텍산업 주식회사
Priority date: 2005-03-23
Filing date: 2005-03-23
Publication date: 2005-12-26

Abstract

본 발명은 제설용 장비 및 각종 청소장비를 자주식으로 탈,부착하여 도로 유지관리에 종합적으로 이용하는 다목적 도로 관리차에 관련된 것으로, 더욱 상세하게는 엔진의 크랭크축의 회전동력을 직접 인출하여 P.T.O축을 가동시킨 후 상기 P.T.O축과 펌프의 입력축 사이에 직결된 동력전달수단을 매개로 P.T.O축의 동력을 펌프에 신속하고 정확하게 직렬로 전달할 수 있음은 물론 상기 직결상태의 펌프를 전용 펌프장착대를 이용하여 차량에 안정되게 장착할 수 있도록 하는 다목적 도로관리차 동력인출장치에 관한 것이다.

이러한 본 발명은 엔진을 구성하는 크랭크축의 회전동력을 기어조합을 통해 직접적으로 인출하여 P.T.O축을 가동시키는 동력발생수단과;

상기 P.T.O축에 일측의 유니버셜조인트가 연결되고 타측의 유니버셜조인트에 결합된 펌프커플러가 펌프의 입력축과 직결되어 P.T.O축의 동력을 펌프에 직접 전달하는 동력전달수단을 구비시킴으로써 이루어지는 것이다.

Description

다목적 도로관리차 동력인출장치{Power take off of multipurpose supervision car}

종래에 계절에 구애받지 않고 차량 한대를 이용하여 동절기의 제설작업, 중량물의 상,하차작업, 크레인을 이용한 고소작업, 차도 및 도로변의 먼지와 오물청소, 도로터널과 방음벽의 세척, 가로수방제작업 및 녹지 물 공급 등의 다양한 작업을 종합적으로 수행하면서 도로를 유지, 관리하는 차량으로는 본 발명 발명자에 의해 선출원 되어 특허결정된 『특허등록 제421645호 명칭 다목적 작업차』 및 『특허등록 제259735호 명칭 다목적 도로 관리차』가 유일한 대안으로 제시되고 있는 실정이다.

상기한 선등록 발명들은 차량의 전방 및 후방에 다양한 종류의 특수장비(제설기, 얼음파쇄기, 살수장치, 제초기, 스노우블로어, 살포기, 가이드레일청소기. 터널청소기 등)를 선택적으로 장착하여 운용하는 것으로, 차량의 적재함에는 각종 특수장비에 동력을 전용으로 공급하는 보조엔진이 탑재된다.

즉 상기 보조엔진을 운전하여 여기에서 발생한 동력으로 유압펌프를 가동하여 각종 특수장비를 구동하기 위한 실린더, 유압모터 등의 유압 엑츄에이터에 유압을 제공하는 것이었다.

그러나 별도의 보조엔진을 탑재함에 따라 비용이 증가됨은 물론 보조엔진을 탑재하기 위한 넓은 공간을 확보하여야만 하는 것이었다.

이러한 문제점을 개선하기 위한 방안으로 널리 알려진 바와 같은 동력 인출 장치(Power Take Off, 이하, P.T.O라 함)가 많이 사용되고 있는 실정이다.

상기 P.T.O는 엔진의 동력을 자동차의 주행과는 관계없는 특수 용도에 이용하기 위해 설치한 장치로서, 통상 트랜스미션(transmission)의 부축기어에 P.T.O의 공전기어를 슬라이딩 이송시켜 동력을 인출하며, 이러한 동력의 인출은 상기 공전기어의 단속조작을 통해 이루어지는 것이었다.

그러나 종래 트랜스미션에 설치되는 P.T.O는 동력의 인출여부에 따라 공전기어를 슬라이딩 이송시켜 단속을 조작하는 별도의 번거로운 작업을 요할 뿐만 아니라 이에 따른 구조가 매우 복잡하며, 특히 본 발명의 기술분야인 다목적 도로관리차와 같이 다양한 특수장비를 가동하는 경우 상기 단속작업은 수시로 반복되어야만 하는 문제점이 야기되는 것이었다.

또한 엔진에서 동력을 직접적으로 인출하지 못하고 트랜스미션에서 동력을 인출함에 따라 엔진동력에 비해 힘이 현저하게 떨어짐은 물론 단일 장비가 아닌 다양한 특수장비를 가동함에 따른 보다 다양한 편차를 갖는 동력을 원활하게 인출할 수 없는 문제점이 야기되는 것이었다.

그리고 종래 P.T.O에서 인출한 동력은 각종 펌프에 직렬로 전달되지 못하는 것이었다.

즉 종래에는 P.T.O축의 측방에 펌프가 배치되고, 상기 펌프에 밸트풀리 및 밸트 등의 동력전달부재를 이용하여 동력을 전달하므로써 구조가 복잡할 뿐만 아니라 설치에 따른 많은 점유면적을 차지하여 실제작에 어려움이 가중되며, 특히 동력을 직렬로 전달하지 못해 보다 신속하고 정확한 동력전달이 이루어지지 못하는 것이었다.

또한 상기 펌프를 차량에 유동없이 안정되게 장착하기 위한 전용 장착장치가 제대로 마련되지 못해 장착시 별도의 장착대, 장착프레임 등을 제작해야하는 작업상의 번거로움이 발생됨은 물론 제작시간이 많이 소요되며, 설령 별도의 장착장치를 구비하더라도 유동발생에 따른 부정확한 동력전달 및 진동, 소음발생, 내구성의 저하는 피할 수 없는 문제점으로 대두되고 있는 실정이다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 적극적으로 해소하기 위한 것으로, 엔진을 구성하는 크랭크축의 동력을 직접적으로 인출한 후 P.T.O축을 지속적으로 가동하도록 하여 동력인출의 여부에 따라 수시로 동력을 단속하는 작업상의 번거로움 없이 특수장비에 원활하게 공급할 수 있음은 물론 다목적 도로관리차에 적합한 강력한 고출력의 동력을 전용으로 공급할 수 있도록 함을 발명의 주된 목적으로 하는 것이다.

또한 본 발명은 상기 P.T.O축과 펌프를 동력전달수단을 이용하여 동일 축선상으로 직결하여 보다 신속하고 정확한 동력전달은 물론 간결하고 콤팩트한 구조화를 이룰 수 있도록 함을 또 다른 목적으로 한다.

또한 본 발명은 상기 펌프를 차량의 메인프레임에 고정 부착되는 전용 펌프장착대에 유동없이 견고하고 안정되게 장착하여 진동, 소음의 발생억제 및 내구성을 획기적으로 향상시킬 수 있게 함을 발명의 또 다른 목적으로 하는 것이다.

본 발명의 목적을 효과적으로 달성하기 위한 바람직한 실시예의 구성에 대해 설명하기로 한다.

본 발명은 트랜스미션에서 동력을 인출하던 종래의 관행을 탈피하여 엔진(1)의 동력을 직접 인출하여 지속적으로 고출력의 동력을 공급할 수 있으며, 상기 엔진 동력을 직결된 동력전달수단(20)을 매개로 펌프(2)의 입력축(3)에 신속하고 정확하게 전달하는 동시에 상기 펌프(2)를 전용 펌프장착대(31)에 장착된 상태에서 차량의 메인프레임(4)에 안정되게 고정함으로써 보다 원활한 펌프(2)의 가동을 통해 다양한 특수장비에 구동력을 더욱 효과적으로 제공함을 발명의 지배적인 특징으로 한다.

상기한 특징적인 요지를 달성하고자 하는 본 발명의 구성을 개략적으로 살펴보면 도 1 내지 도 2에 도시된 바와 같이 차량의 엔진(1) 동력을 인출하여 펌프(2)를 구동함에 있어서,

상기 엔진(1)을 구성하는 크랭크축(5)의 회전동력을 직접적으로 인출하여 P.T.O축(16)을 가동시키는 동력발생수단(10)과, 상기 P.T.O축(16)의 동력을 펌프(2)에 직접 전달하도록 P.T.O축(16)과 펌프(2) 사이에 직결되는 동력전달수단(20)으로 구성됨을 알 수 있다.

이하, 상기 개략적인 구성으로 이루어진 본 발명을 실시 가능하도록 좀 더 상세하게 설명하기로 한다.

우선적으로 본 발명의 동력발생수단(10)은 엔진(1)을 구성하는 크랭크축(5)의 회전동력을 직접 인출하여 고출력의 동력을 지속적으로 펌프(2)에 공급함으로써 다양한 종류의 각종 특수장비가 탑재되는 다목적 도로관리차에 전용으로 사용할 수 있는 특성을 갖는 것으로, 도 2와 같이 크랭크축(5)의 선단에 형성된 플라이휠(6)의 전방측 크랭크축상에 주기어(11)가 일체로 결합되고, 상기 주기어(11)의 상측으로 엔진(1)에 기어케이싱(12)이 일체로 부착된다.

상기 기어케이싱(12)의 내부에는 각각 제1 아이들기어(13) 및 제2 아이들기어(14)가 연동가능하게 치합 설치되며, 상기 제1 아이들기어(13)는 주기어(11)와 치합됨으로써 크랭크축(5)의 회전동력은 제1 아이들기어(13)를 경유하여 제2 아이들기어(14)로 전달될 수 있게 된다.

그리고 상기 기어케이싱(12)의 상측에는 전방에 베어링하우징(15)이 결합되고, 베어링하우징(15)에 내설된 다수의 베어링(15a)에 P.T.O축(16)이 회전 가능하도록 축설되며, 상기 P.T.O축(16)의 후방 선단에는 종동기어(17)가 결합되고, 이 종동기어(17)는 제2 아이들기어(14)와 치합됨으로써 크랭크축(5)의 회전동력은 종동기어(17)로 전달되어 비로서 P.T.O축(16)이 고출력의 회전동력을 제공받게 된다.

즉 상기한 기어조합을 통해 엔진(1)을 구성하는 크랭크축(5)의 회전동력은 직접적으로 P.T.O축(16)에 전달됨으로써 P.T.O축(16)은 종래 트랜스미션에서 회전동력을 인출하던 것과 달리 고출력을 발생함은 물론 별도의 동력 단속작업 없이 지속적으로 회전동력을 발생함으로써 다양한 특수장비에 고출력의 동력을 지속적으로 공급할 수 있게 된다.

이러한 P.T.O축(16)의 선단에는 동력전달수단(20)과 연결될 수 있도록 메인커플러(18)가 결합된다.

한편, 상기 동력전달수단(20)은 종래 펌프 구동장치의 구조가 복잡할 뿐만 아니라 P.T.O축(16)의 동력을 간접적으로 전달함에 따른 문제점을 해소하기 위한 것으로, 추진축(21)의 양단에 각각 유니버셜조인트(22)(22a)가 설치된다.상기 유니버셜조인트(22)(22a)는 추진축(21)의 양단에 일체로 부착된 제1요크부(23) 및 상기 제1요크부(23)와 유동자유롭게 결합되는 제2요크부(24)로 구성되며, 상기 제2요크부(24)의 선단에는 각각 플랜지부(25)(25a)가 일체로 형성된다.그리고 상기 일측 유니버셜조인트(22)의 플랜지부(25)는 P.T.O축(16)의 메인커플러(18)에 보조커플러(26)를 매개로 체결구(26a)를 이용하여 결합되고 타측에 형성된 플랜지부(25a)에는 펌프커플러(27)가 일체로 결합된다.

상기 펌프커플러(27)는 플랜지부(25a)를 펌프(2)의 입력축(3)에 연결하기 위한 매개체로 중앙에 입력축(3)이 끼워지는 보스(27a)가 돌출 형성되고 상기 보스(27a)에는 세레이션(28)이 형성되는 한편, 상기 입력축(3)의 외주에도 확실한 동력전달을 위한 세레이션(28)이 형성된다.

따라서 상기 보스(25)와 입력축(3)의 결합시 각각의 세레이션(28)이 일체로 치합 설치됨으로써 동력전달수단(20)의 회전동력이 펌프(2)의 입력축(3)으로 정확하게 전달될 수 있게 된다.

그리고 본 발명의 펌프(2)는 펌프 고정수단(30)에 의해 P.T.O축(16)과 동일 축선상으로 유동없이 안정되게 전용으로 고정될 수 있게 된다.

이러한 펌프 고정수단(30)은 도 8 내지 도 10에 도시된 바와 같이 펌프(2)가 전용으로 부착되는 펌프장착대(31)가 구비되고 이 펌프장착대(31)를 메인프레임(4)에 일체로 연결하는 지지측판(35)으로 구성된다.

이러한 펌프장착대(31)는 "ㄷ" 형상의 프레임으로 구성되고 중앙에 펌프(2)가 부착된 상태에서 펌프(2)의 입력축(3)이 관통하도록 축공(32)이 형성되며, 상기 축공(32)의 양측으로는 배면부에 한쌍의 보강판(33)이 상,하로 연결된다.

여기에서 보강판(33)을 형성시킨 이유는 펌프(2)의 중량에 의한 하중이 펌프(2)의 부착부위에 집중되어 펌프장착대(31)가 휘어지거나 뒤틀어짐을 미연에 방지하기 위함이다.

그리고 상기 펌프장착대(31)의 양단에는 각각 하부로 연장된 지지측판(35)이 형성되고 상기 지지측판(35)과 펌프장착대(31)의 저면 사이에는 보강을 위한 보강리브(36)가 일체로 부착된다.

이러한 펌프장착대(31)를 차량에 설치된 한쌍의 메인프레임(4)에 설치함에 있어, 상기 메인프레임(4)의 내측에는 고정프레임(37)을 용접작업 등을 통해 일체로 부착한 후, 이 고정프레임(37)에 지지측판(35)을 밀착시킨 상태에서 체결구(26a)를 이용하여 일체로 관통 결합하면 견고한 고정상태를 유지할 수 있게 된다.

즉 상기 펌프(2)는 펌프장착대(31)에 부착된 상태에서 상기 펌프장착대(31)의 양측이 한쌍의 메인프레임(4) 내면측에 밀착상태로 유동없이 견고하게 결합되므로써 펌프(2)는 P.T.O축(16)과 동일 축선상으로 위치한 상태에서 안정되게 고정될 수 있게 된다.

따라서 P.T.O축(16)의 동력을 더욱 확실하고 안정되게 펌프(2)로 전달하여 펌프(2)를 원활하게 구동하므로써 상기 펌프(2) 가동에 의한 구동력을 각종 특수장비에 더욱 효과적으로 공급할 수 있어 다목적 도로관리차의 작업성능을 배가시킬 수 있게 된다.

본 발명은 엔진을 구성하는 크랭크축의 동력을 직접 인출하여 P.T.O축을 지속적으로 가동하므로써 별도의 동력 단속작업 없이 특수장비에 고출력의 동력을 지속적으로 원활하게 공급할 수 있게 된다.

또한 상기 P.T.O축과 동일 축선상으로 펌프가 직결되므로써 P.T.O축의 동력을 보다 정확하고 신속하게 펌프로 전달하여 구동할 수 있으며, 전체적인 구조가 매우 간결하여 설치에 따른 점유면적을 줄여 콤팩트한 구조화를 이룩할 수 있게 된다.

또한 차량의 메인프레임에 고정 부착되는 전용 펌프장착대를 이용하여 P.T.O축과 직결하도록 펌프를 유동없이 견고하게 고정할 수 있어 더욱 정확한 동력전달을 보장함은 물론 진동 및 소음발생을 감소시키며, 장치의 내구성을 향상시킬 수 있는 효과를 제공한다.

도 1은 본 발명 일실시예의 설치상태 종단면도

도 2는 본 발명 동력발생수단의 내부구조를 나타낸 종단면도

도 3은 본 발명 동력전달수단과 펌프커플러의 결합상태 정면도

도 4는 본 발명 동력전달수단과 펌프커플러의 분해사시도

도 5는 본 발명 동력전달수단과 메인커플러의 분해사시도

도 6은 본 발명 펌프의 입력축과 커플러의 결합상태 일부절결 종단면도

도 7은 본 발명 동력발생수단과 동력전달수단의 결합상태 일부절결 종단면도

도 8은 본 발명 펌프 고정수단의 설치상태 저면사시도

도 9는 본 발명 펌프 고정수단에 의한 펌프의 설치상태 정면도

도 10은 본 발명 펌프 고정수단에 의한 펌프의 설치상태 배면도

[도면의 주요부분에 대한 부호의 설명]

1: 엔진 2: 펌프

10: 동력발생수단 11: 주기어

16: P.T.O축 17: 종동기어

20: 동력전달수단 22,22a: 유니버셜조인트27: 펌프커플러 28: 세레이션

삭제

30: 펌프 고정수단 31: 펌프장착대

35: 지지측판 37: 고정프레임

Claims

차량의 엔진(1) 동력을 인출하여 펌프(2)를 구동함에 있어서,

상기 엔진(1)을 구성하는 크랭크축(5)의 회전동력을 기어조합을 통해 직접적으로 인출하여 P.T.O축(16)을 가동시키는 동력발생수단(10)과;

상기 P.T.O축(16)에 일측의 유니버셜조인트(22)가 연결되고 타측의 유니버셜조인트(22a)에 결합된 펌프커플러(27)가 펌프(2)의 입력축(3)과 직결되어 P.T.O축(16)의 동력을 펌프(2)에 직접 전달하는 동력전달수단(20)으로 이루어진 것을 특징으로 하는 다목적 도로관리차 동력인출장치.
청구항 1에 있어서,

동력발생수단(10)은 크랭크축(5)의 축상에 주기어(11)가 일체로 결합되고, 상기 크랭크축(5)의 회전동력은 주기어(11)에 치합된 제1 아이들기어(13) 및 제2 아이들기어(14)로 전달되며, 상기 제2 아이들기어(14)는 기어케이싱(12)에 회전가능하게 축설된 P.T.O축(16)의 종동기어(17)와 치합되어 엔진(1)의 회전동력을 직접 P.T.O축(16)에 지속적으로 공급하는 것을 특징으로 하는 다목적 도로관리차 동력인출장치.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,

P.T.O축(16)에 연결되는 동력전달수단(20)은 추진축(21)의 양단에 각각 유니버셜조인트(22)(22a)가 설치되고, 상기 일측 유니버셜조인트(22)의 제2요크부(24)에 형성된 플랜지부(25)는 보조커플러(26)를 매개로 P.T.O축(16)에 결합된 메인커플러(18)에 일체로 연결되며, 상기 타측 유니버셜조인트(22a)의 제2요크부(24)에 형성된 플랜지부(25a)에 결합되는 펌프커플러(27)는 보스(27a)에 형성된 세레이션(28)이 펌프(2)의 입력축(3)에 형성된 세레이션(28)과 치합 설치되는 것을 특징으로 하는 다목적 도로관리차 동력인출장치.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,

펌프(2)는 입력축(3)이 펌프장착대(31)에 형성된 축공(32)을 관통하여 장착되고, 상기 펌프장착대(31)의 양단에 형성된 지지측판(35)은 차량에 설치된 한 쌍의 메인프레임(4) 내측에 부착된 고정프레임(37)에 일체로 결합되어 상기 펌프(2)를 P.T.O축(16)에 동일 축선상으로 견고하고 안정되게 고정시키는 펌프 고정수단(30)이 추가적으로 구비되는 것을 특징으로 하는 다목적 도로관리차 동력인출장치.