KR100699612B1 - 컴팩터의 구동변속장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 컴팩터의 구동변속장치에 관한 것으로, 구동변속장치에서 롤러(13)가 각 롤러프레임(10)의 종단부재(11)에 그 끝이 베어링부품에 의해 결합되어 회전되게 설치되고, 적어도 롤러(13)의 일측에 상기 롤러(13)를 회전시키기 위한 허브모터(18)가 설치된다. 허브모터(18)의 베어링은 상기 롤러(13)를 지지하는 베어링부품을 형성한다. 아울러, 상기 롤러(13)는 허브모터(18)와 유니버설조인트(22)에 의해 종단부재(11)에 지지된다. 상기 유니버설조인트(22)는 롤러(13)와 종단부재(11)사이에서 발생하는 각도변화를 허용하면서 구동력을 전달한다.

Description

컴팩터의 구동변속장치{POWER TRANSMISSION ARRANGEMENT FOR A COMPACTOR}

본 발명은 구동변속장치에서 롤러가 각 롤러프레임의 종단부재에 그 끝이 베어링에 의해 결합되어 회전되게 설치되고, 적어도 롤러의 일측에 상기 롤러를 회전시키기 위한 허브모터가 설치되며, 상기 허브모터는 각 끝에 케이싱과 플렌지를 구성하고 이들 사이에 상기 롤러의 베어링부품을 이루는 베어링이 축 방향으로 설치된 컴팩터의 구동변속장치에 관한 것이다.

본 발명에 따른 컴팩터는 효과적으로 자재를 다지고 부수는데 사용되기 때문에, 무겁고 바퀴와 같은 원통형의 롤러를 갖추고 있다. 또한, 컴팩터가 대중량이고 저속운전을 하므로 유압변속기가 사용되는 것이 바람직하다. 일반적으로, 컴팩터의 디젤엔진은 하나 또는 그 이상의 유압펌프를 구동시키는데 사용되며, 유압펌프는 롤러를 회전시키기 위해 설치된 유압모터를 회전시키는데 교대로 사용된다. 일반적으로, 적어도 하나 이상의 유압모터가 각각의 롤러와 연결된다.

컴팩터에서 상기 롤러는 롤러프레임의 종단부재에서 회전될 수 있도록 베어링부품에 의해 지지 된다. 크기가 작고 폭이 좁은 컴팩터에서는 미국특허번호 제4,089,616호에 개시된 바와 같이 롤러의 종단에 직접 유압모터를 설치하기가 비 교적 쉽다. 소형의 컴팩터에는 통상 저속 유압모터가 사용되었다. 대형의 컴팩터에 있어서는, 큰 동력이 필요하므로, 유압모터 외에 변속기가 필요하였다. 이때, 설치되는 유압모터, 변속기 및 롤러 끝에 설치되는 베어링부품은 컴팩터의 변속장치를 복잡하고 고가로 만들었을 뿐만 아니라, 변속장치의 설치에는 넓은 공간을 필요로 하였다. 아울러, 대형 컴팩터에서는 롤러의 회전축상에 허브모터의 중심점 정렬이 어려웠다. 따라서, 대형 롤러에서는, 미국 특허번호 제4,854,772호와 같이 체인동력장치가 일반적으로 사용되었다.

본 발명은 종래보다 간단하고 통상의 부품을 그대로 이용할 수 있는 컴팩터의 변속장치를 제공하기 위한 것이다. 본 발명의 특징은 첨부된 청구범위와 같다. 본 발명에 따른 롤러 변속장치는 롤러의 회전축상에 중심이 맞추어 정렬된다. 이것은 변속장치를 보호하여, 롤러 내측에 있는 표준부품과 조립이 가능하게 한다. 아울러, 롤러는 컴팩터에는 필요하지 않지만 롤러를 지지하기 위해 구성된 베어링에 의해 고정되어, 컴팩터의 변속장치를 단순화 시킨다. 상기 변속장치는 컴팩터의 최대 폭을 제한하지 않는다.

이하 본 발명을 첨부된 일예시도면에 의거 상세히 설명한다.

도 1a는 본 발명에 따른 변속장치가 장착된 컴팩터의 측면개략도

도 1b는 본 발명에 따른 변속장치와 결합된 롤러의 측면도

도 2는 도 1b에 도시된 롤러와 변속기에 대한 A-A 단면도

도 3a 및 c는 본 발명에 따른 롤러의 주요구성요소의 분리도

도 1a는 본 발명에 따른 변속장치가 장착된 쓰레기 매립지용 컴팩터의 측면개략도를 도시한 것이다. 컴팩터의 몸체는 섀시(12, 12')로 이루어지고, 각 섀시(12, 12')에 롤러프레임(10)이 장착되어 있다. 원통형의 롤러(13)는 롤러프레임(10)의 종단부재(11)에 두 개의 베어링부품을 매개로 지지된다. 또한, 롤러(13)에는 매립지용 컴팩터의 부수고 다지는 기능을 향상시키는 가시형태로 돌출된 돌기부(14)가 형성되어 있다. 유압모터장치(도시 되지 않음)는 상기 롤러(13)를 회전시키기 위해 장착된다. 상기 유압모터장치의 구조는 도 2에 상세히 도시되어 있다. 전면 섀시(12)에는 운전석(15)이 있으며, 후면 섀시(12)에는 엔진(16) 및 그 부속장치와 연료탱크가 있다. 아울러, 하나 이상의 유압펌프(17)가 엔진(16)과 연결되어 있으며, 별도의 파이프에 의해 롤러(13)를 회전시켜 컴팩터를 구동시키기 위해 장착된 유압모터장치와 연결된다. 본 발명에 따른 변속장치는 매립지용 컴팩터 외에 따른 컴팩터에도 적용할 수 있다.

도 1b는 롤러프레임(10)과 종단부재(11)에서 회전가능하게 장착된 롤러(13)를 상세하게 나타낸 것으로, 외측열 돌기부(14)만을 도시하고 있다. 도 1b의 종횡단면도는 도2에 도시 되어 있다.

본 발명에 의하면, 컴팩터의 유압모터장치는 통상의 허브모터(18)를 이용한다. 즉, 도 2에서와 같이 유압모터가 설치된 통상의 롤러기어를 이용할 수 있으며, 다른 조합도 가능하다. 일반적으로 허브모터에는 유성 기어박스가 구비되어 있으므로, 허브모터 자체에 모터가 없다면, 고속용 유압모터를 사용할 수 있다. 이는 컴팩터의 변속장치를 충분히 간단하게 함과 동시에 컴팩터의 유지비와 구입비를 줄일 수 있게 한다. 허브모터는(18) 반대측의 양끝에 케이싱(20)과 플랜지(21)를 구성하고 이들 사이에 축 방향으로 고정하기 위한 베어링이 구비되어 있다. 본 발명에 의하면, 상기 베어링(18')은 롤러(13)의 베어링부품을 형성한다. 이는 컴팩터의 변속장치구조를 보다 단순하게 한다. 일반적으로, 롤러(13)는 허브모터(18)의 일측 끝에 결합되고, 허브모터(18)의 타측 끝에는 종단부재(11)가 결합됨으로써 롤러(13)가 종단부재(11)에 고정된다.

본 발명에 의하면, 허브모터(18)의 베어링(18')은 정밀하게 롤러의 베어링부품을 형성하기 때문에, 롤러 끝에 별도의 베어링부품을 필요로 하지 않는다. 대체로, 허브모터(18)는 롤러(13)와 종단부재(11)양측에 단단히 결합된다. 그러나, 컴팩터가 구동되면, 광폭의 롤러는 어느 정도 편향되고 이로 인해 허브모터의 베어링에 과도한 응력이 발생된다. 이를 해소하고자, 본 발명의 허브모터(18)는 케이싱(20)과 플랜지(21)에 각도 변화가 자유롭고 구동력을 전달할 수 있는 유니버설조인트(22)와 일체된다. 따라서, 허브모터(18)의 베어링(18')은 롤러(13)의 유일한 베어링부품으로써 충분한 역할을 한다.

본 발명에서는 유니버설조인트(22)를 통해 롤러(13)가 종단부재(11)에 지지되므로, 허브모터(18)와 축방향으로 고정된 베어링을 롤러의 베어링부품으로 사용하는 것이 가능하다. 유니버설조인트(22)는 베어링에 지나친 부하를 발생시키지 않고 롤러의 편향됨에서 오는 각도변화를 허용한다. 일반적으로, 적어도 각 롤러의 일측에는 본 발명에 따른 변속장치가 있다. 따라서, 모터가 없는 쪽의 끝에는 단순히 각도변화를 허용할 수 있는 베어링부품만 구비되어있다. 이는 자체정렬이 가능한 볼베어링을 사용하는 것이 바람직하다. 컴팩터의 동력은 롤러의 양끝에 유압모터장치와 유니버설조인트를 설치하여 쉽게 증가시킬 수 있다.

허브모터를 고정하는 방법에는 여러 가지가 있다. 허브모터(18)는 허브모터(18)의 케이싱(20) 또는 이와 상대적으로 회전하는 플랜지(21)에 의해 롤러의 고정판(23) 또는, 종단부재(11)에 단단히 고정될 수 있다. 도 2에 도시된 바와 같이 허브모터(18)의 대부분이 설치공간이 넓은 롤러(13)의 고정판(23) 내측에 설치되도록, 허브모터(18)는 롤러(13)의 고정판(23)에 단단히 고정된다. 체결수단으로는 나사산이 형성된 조인트가 바람직한 것이지만, 각각의 볼트와 너트는 도시 되어 있지 않다.

본 발명에 의하면, 롤러는 허브모터와 그에 연결된 유니버설조인트에 의해 종단부재에 고정된다. 일반적으로 알려진 유니버설조인트는 두 개의 포크와 크로스피스로 구성되지만, 본 발명의 유니버설조인트(22)는 다른 부품으로 사용된다. 즉, 하나의 포크구조는 허브모터의 케이싱(20) 또는 플랜지(21)에 부착되고, 다른 포크구조는 허브모터의 케이싱(20) 또는 플랜지(21)와 대응되는 구조, 즉, 롤러의 종단부재(11) 또는 고정판(23)에 부착된다. 아울러, 두 번째 포크구조는 첫 번째 포크구조와 90도를 이루며 설치된다. 상기 포크구조와 연결된 크로스피스(26)는 한쌍의 제1조인트와 한쌍의 제2조인트(28, 28')에 의해 상기 두 포크와 연결된다. 한쌍의 제1조인트와 한쌍의 제2조인트(28, 28')는 반드시 동일면에 있다.

판부재(24)는 유니버설조인트를 형성할 수 있도록 플랜지(21)에 부착된다. 판부재는 롤러(13) 회전축으로부터 일정거리 떨어져 대칭을 이루고 크로스피스(26)를 지탱하는 한 쌍의 제1조인트에 의해 지탱된다. 아울러, 종단부재(11)는 롤러(13) 회전축의 돌출부에 위치한 한 쌍의 제2조인트(28')에 의해 지지 된다. 상기 제2조인트는 크로스피스(26)에 의해 지지된다.

크로스피스(26)는 허브모터 주위에 한쌍의 제1조인트와 한쌍의 제2조인트(28, 28')의 조인트핀(27, 27')을 포함하는 원형의 링 형태를 이룬다. 한쌍의 제1조인트와 한쌍의 제2조인트(28, 28')는 유니버설조인트의 베어링 역할을 할 수 있도록 볼조인트가 바람직하다. 크로스피스의 한쌍의 제2조인트(28')는 종단부재(11)에 단단히 고정된 고정장치(25)에 설치된다. 고정장치(25)는 나사산이 형성된 조인트에 의해 종단부재(11)에 고정되는 것이 바람직하다. 크로스피스와 판부재의 상호운동을 허용할 수 있는 것이면, 볼조인트를 대신하여 사용할 수 있다. 도 2에서 크로스피스(26)는 변속장치의 길이를 가능한 줄일 수 있도록 롤러(13) 측면의 판부재(24)에 고정된다. 따라서, 본 발명은 롤러와 종단부재의 각도 변화를 허용하는 조인트 구조를 제공하는 반면, 축방향과 회전방향으로 고정됨과 동시에 큰 운동량을 전달할 수 있다.

다양한 힘과 구동력이 허브모터와 유니버설조인트를 통해 종단부재에서 롤러에 전달된다. 도 2에 도시된 실시예에서는, 종단부재(11)에 부착된 고정장치(25)를 통한 힘이 한 쌍의 제2조인트(28')에 의해 크로스피스(26)에 전달되고, 그 힘은 한 쌍의 제1조인트(28)를 통해 판부재(24)에 전달되며, 판부재(24)로부터 전달되는 힘은 플랜지(21)에 의해 케이싱(20)으로 전달된 다음, 고정판(23)을 통해 롤러(13)에 전달된다. 이와 같이, 허브모터의 회전동력이 롤러(13)에 전달되고, 허브모터 베어링이 베어링으로서 사용될 수 있기 때문에, 유니버설조인트는 롤러의 각도 변화를 가능하게 한다.

도 3a-3c는 본 발명의 롤러구조와 이에 따른 기본구성요소의 분리도를 도시한 것이다. 도 3c는 허브모터를 위한 개구부(29)가 형성된 고정판(23)을 갖는 롤러(13)를 도시한 것이다. 상기 고정판(23)에는 롤러(13)에 허브모터를 고정시키기 위한 다수의 구멍(30)이 개구부(29) 주위에 형성되어 있다. 아울러, 고정판(23)은 변속장치 전체가 롤러 안쪽에 고정되도록 기본적으로 롤러덮개(34)의 안쪽에 위치되어있다. 도 3b는 컴팩터의 조립에 앞서 조립될 수 있는 허브모터(18)와 유니버설조인트(22)에 의해 형성된 부품을 도시한 것이다. 상기 부품은 허브모터에 의해 롤러(13)에 고정된다. 다음으로는 롤러(13)와 롤러프레임(10)이 결합되고, 고정장치(25)와 종단부재(11)가 결합된다. 이를 위해, 종단부재(11)에는 도 3a와 같이 다수의 구멍(31)이 형성되어 있다. 볼조인트는 종단부재(11)에 형성된 소형의 개구부(32)를 통해 검사 및 수리될 수 있다. 일예로, 유압모터(19)는 종단부재(11)의 대형의 개구부(33)로부터 돌출되고, 상기 개구부(33)에 보호캡을 결합시킬 수 있다. 같은 방법으로, 유압모터(19)가 결합되는 곳에 종단부재(11) 전체를 덮을 수 있는 보호덮개(35)가 씌어진다.

본 발명 컴팩터용 구동변속장치는 종래보다 구조가 간단하고, 표준부품을 사용할 수 있어 유지가 수월하며, 롤러의 폭에 제한을 두지 않는다. 예를 들어, 허브모터를 지지하는 수단으로 유니버설조인트를 대신하여 유연한 링구조를 사용할 수 있다. 또한, 유니버설조인트는 정각속도(constant-angular-velocity) 조인트와 유사한 구조로 대체될 수 있다. 아울러, 본 발명은 이상에서 설명된 롤러 외에 다른 곳에도 이용될 수 있으나, 컴팩터에서 사용될 때, 구조를 단순히 하고 공간을 절약할 수 있는 효과가 극대화 된다.

Claims (7)

1. 롤러(13)는 그 종단이 롤러프레임(10)의 종단부재(11)에서 회전되게 설치되되, 양 종단부재(11)에는 롤러(13) 끝을 지지하는 베어링부품이 설치되고, 적어도 하나의 롤러(13) 끝에 롤러(13)를 회전시키기 위한 허브모터(18)가 설치되며, 상기 허브모터(18)에는 상기 롤러(13)의 종단을 지지하는 베어링구조체를 형성하는 베어링과 함께, 중간에 고정 설치되는 상기 베어링에 의해 축방향으로 고정되는 케이싱(20)과 플랜지(21)가 구비되며, 상기 롤러(13)는 허브모터(18)에 의해 종단부재(11)에 지지 되도록, 허브모터(18)를 이루는 케이싱(20) 또는 플랜지(21)의 일측이 롤러(13) 끝에 고정되고, 상기 케이싱(20) 또는 플랜지(21)의 타측이 종단부재(11)에 고정되며, 상기 케이싱(20) 또는 플랜지(21)의 일측에 롤러(13)와 종단부재(11)사이에 각도변화를 허용하면서 동력을 전달하도록 유니버설조인트(22)가 결합된 것을 특징으로 하는 컴팩터의 구동변속장치.
2. 제 1 항에 있어서, 허브모터(18)와 유니버설조인트(22)가 롤러(13) 양 단에 설치되는 것을 특징으로 하는 컴팩터의 구동변속장치.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 유니버설조인트(22)는 허브모터(18)의 케이싱(20) 또는 플랜지(21)에 결합된 제 1 포크구조; 상기 제 1 포크구조와 90도 각도를 이루며 케이싱(20) 또는 플랜지(21)와 대응되는 롤러의 종단부재(11) 또는 고정 판(23)에 부착되는 제 2 포크구조; 및 상기 포크구조와 동일면상에 있는 두 쌍의 조인트(28, 28')에 의해 상기 포크구조에 결합된 크로스피스(26)로 구성된 것을 특징으로 하는 컴팩터의 구동변속장치.
4. 제 3 항에 있어서, 허브모터(18)는 롤러(13)의 고정판(23)에 케이싱(20)에 의해 단단히 고정된 것을 특징으로 하는 컴팩터의 구동변속장치.
5. 제 3 항에 있어서, 플랜지(21)에 단단히 고정된 판부재(24)는 상호 일정거리가 떨어지고 롤러(13)의 회전축을 중심으로 대칭되게 설치되어 크로스피스(26)를 지탱하는 한쌍의 제1조인트(28)를 지지하고, 종단부재(11)는 롤러(13) 회전축의 돌출부를 중심으로 대칭되게 설치되어 상기 크로스피스(26)에 의해 지지되는 한쌍의 제2조인트(28')에 의해 지지 되는 것을 특징으로 하는 컴팩터의 구동변속장치.
6. 제 3 항에 있어서, 크로스피스(26)는 허브모터 주위에 상기 한쌍의 제1조인트와 한쌍의 제2조인트(28, 28')의 조인트핀(27, 27')을 포함하는 링 형태로 이루어진 것을 특징으로 컴팩터의 하는 구동변속장치.
7. 제 5 항에 있어서, 크로스피스(26)는 허브모터 주위에 상기 한쌍의 제1조인트와 한쌍의 제2조인트(28, 28')의 조인트핀(27, 27')을 포함하는 링 형태로 이루어진 것을 특징으로 컴팩터의 하는 구동변속장치.

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