KR100933555B1 - 관리기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 관리기 또는 경운기의 개량에 관한 것이다.

본 발명에 따르면, 전동축(31)상에 설비되는 구동 웜(33), 경운축(71)상에 설비되는 종동 웜 휠(34), 전동축(31)의 주축부(35) 및 클러치(20)를 집합적으로 수납하며, 클러치(20)가 구동기어(33)쪽으로 이동되는 것을 방지하기 위한 제1 베어링(51) 및 구동기어(33)가 클러치(20)쪽으로 이동되는 것을 방지하기 위한 제2 베어링(52)을 포함하는 트랜스미션 케이스(40)를 가지는 관리기가 제공되는데, 주축부(35)는 클러치에 나사 결합되고 그 나사결합에 있어서 체결방향이 엔진(11)의 회전방향과 일치하며, 트랜스미션 케이스(40)는 웜(33)과 웜 휠(34)을 삽입하기 위한 하나의 개구를 가지는데, 이 개구는 웜(33)의 탈락을 방지하는 기능도 하는 하나의 덮개(60)에 의해 폐쇄되는 구성을 가진다.

이와 같은 구성을 가지는 본 발명에 따르면, 엔진(11)의 회전방향과 주축부(35)와 클러치(20)간의 나사결합 체결방향이 일치하므로 엔진의 회전에 따라 나사결합이 느슨해 질 염려가 없으며, 필요한 부품의 수가 감소되므로, 조립성이 향상되고 조립에 필요한 시간이 최소화되는 유용한 효과를 나타낸다.

관리기, 트랜스미션 케이스, 구름 베어링, 주축부

Description

관리기{CULTIVATOR}

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 관리기의 좌측면도;

도 2는 본 발명 관리기의 정면도;

도 3은 관리기의 트랜스미션 케이스 및 트랜스미션 케이스와 결합되는 다른 구성부품의 단면도;

도 4는 관리기의 클러치, 전동축, 제1 베어링 및 트랜스미션 케이스간의 관계를 나타내는 분해도;

도 5a 및 5b는 트랜스미션 케이스 및 클러치의 외부 컵간의 구조 및 작동관계를 나타내는 설명도;

도 6은 도 3의 6-6선 단면도;

도 7은 트랜스미션 케이스의 개구를 폐쇄하는 덮개의 평면도;

도 8은 클러치, 전동기구 및 트랜스미션 케이스가 관리기 내에서 조립되는 예를 나타내는 단면도;

도 9는 종래의 관리기의 개요도이다.

*도면의 주요부분의 설명*

10: 관리기 11: 엔진

20: 클러치(원심클러치) 24: 외부 컵

25: 허브 31: 전동축

33: 웜 34: 웜 휠

35: 주축부 36: 축단부

40: 트랜스미션 케이스 43: 개구

51, 52, 53: 제1, 2, 3 베어링 60: 덮개

62: 플랜지 71: 경운축

75: 경운날

본 발명은 관리기(또는 경운기)에 관한 것으로서, 이는 경운축에 장착되는 경운날의 회전에 의해 땅을 기경(cultivate)할 뿐 아니라, 조종자가 조종하는 방향으로 주행하게 되는 것인데, 이러한 작업기계는 일반적으로 "프론트 타인(front-tine) 관리기" 라고 불린다. 이러한 관리기는 간편하고 회전성이 우수하여 근래에 널리 보급되어 있는데, 이와 같은 종래의 관리기에 대하여 도 9를 참조하여 이하에서 설명하겠다.

도 9는 종래의 관리기(100)의 개요도로서, 이 종래의 관리기(100)에는 일 방향으로만 회전 가능한 엔진(101)이 채용되며, 그 출력축은 엔진(101)의 바디 하방으로 신장한다. 전동축(傳動軸, 104)은 원심클러치(103)를 통해 출력축(102)에 연결되며, 다수의 경운날(107)을 가지는 수평 경운축(106)은 웜 기어기구(105)를 통 하여 전동축(104)에 연결된다.

전동축(104)의 상단은 원심클러치(103)의 외부 컵(outer cup, 108)의 허브(109)에 스플라인 결합된다. 웜 기어기구(105)는 전동축(104)에 설비되는 웜(구동기어, 111)과 경운축(106)에 설비되는 웜 휠(종동 휠, 112)을 포함한다. 원심클러치(103), 전동축(104) 및 웜 기어기구(105)는 모두 트랜스미션 케이스(113)에 함께 수납된다. 트랜스미션 케이스(113)는 제1 구름베어링(114)을 통하여 외부 컵 허브(109)가 축방향으로 이동되지 않도록 지지한다. 구체적으로는, 제1 구름베어링(114)은 지지 링(retaining ring, 115)을 통하여 허브(109)에 고정되어 축방향 이동을 방지하는 내륜, 및 지지판(retaining plate, 116)과 지지 스크류(retaining screw, 117)를 통하여 허브(109)에 고정되어 축방향 이동을 방지하는 외륜을 가진다. 또한, 트랜스미션 케이스(113)는 제2 및 제3 구름베어링(118, 119)을 통해 전동축(104)이 축방향으로 이동되지 않도록 지지한다. 구체적으로는, 제2 및 제3 구름베어링(118, 119)은 지지링(125), 전동축(104)과 웜(111)과의 단차, 트랜스미션 케이스(113)내의 단차를 통해 축방향으로 이동되지 않도록 유지한다.

이러한 트랜스미션 케이스(113)에는 전동축(104) 및 웜(111)을 트랜스미션 케이스내로 삽입하기 위한 제1 개구(121)가 하단에 형성되어 있고, 웜 휠(종동기어, 112)을 트랜스미션 케이스내로 삽입하기 위한 제2 개구(122)가 측단에 형성되어 있다. 전동축(104)과 웜(111)이 제1 개구(121)를 통해 트랜스미션 케이스(113) 내부로 삽입되어 트랜스미션 케이스(113) 내부에 고정된 후에, 제1 개구(121)는 제1 덮개(123)로 폐쇄된다. 마찬가지로, 웜 휠(112)이 제2 개구(122)를 통해 트랜 스미션 케이스(113)내로 삽입되어 트랜스미션 케이스(113)내에서 조립된 후에, 제2 개구(122)는 제2 덮개(124)에 의해 폐쇄된다.

도 9의 종래의 관리기(100)에서, 경운축(106)과 웜 휠(122)은 각각 전방회전방향(R10, 도면에서는 반시계방향)으로만 회전하도록 설계되어 있으므로, 웜 휠(112)은 웜(111)을 통하여 원심클러치(103)쪽으로의 스러스트 반력(thrust reaction force, Fs)이 전동축(104)상에 작용하도록 한다. 이러한 스러스트 반력(Fs)은 제2 구름 베어링(118)을 통해 트랜스미션 케이스(113)에 작용한다.

그러나, 도 9의 종래의 관리기(100)는 외부 컵(24)과 제1 구름 베어링(114)이 트랜스미션 케이스(113)로부터 벗어나거나 분리되는 것을 방지하기 위해 지지링(115) , 지지판(116) 및 지지 스크류(117)등을 채용하고 있기 때문에, 부품수가 불필요하게 많게 되고, 조립능률이 저하되며, 조립에 필요한 작업시간이 증대된다. 특히, 관리기(100)가 소형인 경우에는 구성부품이 매우 협소한 트랜스미션 케이스(113) 공간 내부에 조립되어야 하므로, 그러한 불편함은 가중된다.

또한, 종래의 관리기(100)에서는 제1 및 제2 개구(121, 122)가 서로 다른 방향을 향하고 있고, 이들 각각의 개구(121, 122)를 폐쇄시키기 위한 두 개의 분리된 덮개(123, 124)를 필요로 하므로, 필요한 부품수가 증대되고, 조립능률이 저하되며, 조립에 필요한 작업시간이 증대된다. 게다가, 종래의 관리기(100)에서, 웜(111)과 웜 휠(112)은 두 방향에서 트랜스미션 케이스(113) 내부로 삽입되므로, 이는 조립능률을 더욱 저하시킨다. 또한, 트랜스미션 케이스(113)로부터 웜(111)이 분리되는 것을 방지하기 위해 지지 링(125)을 채용하고 있으므로, 필요 부품 수 는 더욱 증대된다.

전술한 문제점으로부터, 본 발명의 목적은 구동기어가 설비된 전동축의 주축부(main shaft portion)가 클러치를 통하여, 일 방향으로만 회전하는 엔진에 연결되는 관리기에 있어서, 적은 부품을 가지고도 클러치와 이 클러치를 지지하는 제1 베어링이 트랜스미션 케이스로부터 분리되지 않게 설치되도록 하는 것이 가능한 새로운 기술을 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 웜이 전동축의 주축부를 통하여 일 방향으로만 회전하는 엔진에 연결되고, 웜, 웜 휠 및 주축부가 트랜스미션 케이스내에 집합적으로 수납되는 관리기에 있어서, 적은 구성부품으로써 웜, 웜 휠 및 주축부가 트랜스미션 케이스로부터 분리되지 않도록 트랜스미션 케이스 내부에 효율적으로 설치 가능케 하는 새로운 기술을 제공하는데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 다음과 같은 구성을 포함하는 향상된 관리기를 제공한다: 정해진 일 방향으로만 회전하는 엔진; 그 위에 설비되는 구동기어를 가지는 전동축, 전동축은 주축부를 가지는데 이는 구동기어보다 직경이 작으며 구동기어의 일 단으로부터 클러치쪽으로 돌출하며, 주축부는 클러치를 통하여 엔진에 연결되고; 다수의 경운날 및 그 위에 설비되어 구동기어와 맞물리는 종동기어를 가지는 경운축; 및 그 안에 집합적으로 수납되는 종동기어, 구동기어, 전동축의 주축부 및 클러치를 가지며, 클러치가 구동기어쪽으로 이동되는 것 을 방지하기 위한 제1 베어링 및 구동기어가 클러치쪽으로 이동되는 것을 방지하기 위한 제2 베어링을 가지는 트랜스미션 케이스를 포함한다.

본 발명에서, 전동축의 주축부는 클러치에 나사결합(screw-coupled)되고, 주축부와 클러치간의 나사결합에 있어서 나사를 조이는 방향이 엔진의 회전방향에 일치되도록 하는 것을 특징으로 하는 관리기가 제공된다.

제1 베어링은 클러치가 웜쪽으로 이동되는 것을 방지하는 기능을 하고, 제2 베어링은 웜이 클러치쪽으로 이동되는 것을 방지하는 기능을 하며, 주축부는 클러치에 나사결합된다. 따라서, 본 발명에서, 제1 및 제2 베어링만을 포함하는 간단한 구조로써, 클러치, 주축부, 제1 및 제2 베어링이 구동기어쪽으로 이동하는 것을, 그리고 구동기어가 클러치쪽으로 이동하는 것을 방지 가능하다. 그러므로, 본 발명에서는 상기 구성부품들이 트랜스미션 케이스로부터 바람직하지 않게 이동되거나 분리되는 것을 방지하기 위한 개별 구성요소들이 필요 없게 된다. 그 결과, 필요한 구성부품의 수를 줄일 수 있을 뿐 아니라, 조립능률을 향상시킬 수 있어 조립에 필요한 시간을 최소화할 수 있게 된다. 나아가, 주축부와 클러치간의 나사결합에 있어서 나사를 조이는 방향을 엔진의 회전방향과 일치시키는 배치구조로 인해, 엔진이 회전함에 따라 나사결합이 느슨해 질 염려도 없다.

본 발명 실시예에서, 전동축은 구동기어의 타단(주축부와는 반대측 단)으로부터 돌출하는 축단부를 가지며, 이 축단부에는 전동축의 주축부가 클러치에 대해 나사 삽입되는 정도를 조정하기 위한 조정부가 설비된다. 이와 같은 조정부로써 주축부가 나사결합되는 정도를 용이하게 조정할 수 있게 된다.

바람직하게는, 전동축에 설비되는 구동기어는 웜이고, 경운축에 설비되는 종동기어는 웜 휠이며, 트랜스미션 케이스는 웜과 웜 휠 삽입용 개구를 하나만 가지며, 그 개구는 하나의 덮개에 의해 폐쇄되는 것이다. 그리고, 덮개는 웜이 트랜스미션 케이스로부터 분리 또는 이탈되는 것을 방지하는 부재로서의 기능도 수행한다. 이와 같이, 본 발명에서는 개구를 폐쇄하는 덮개를 하나만 필요로 하므로, 다수의 덮개에 의해서 폐쇄되는 다수의 개구를 가지는 종래의 관리기에 비하여 구성부품의 수가 현저하게 감소된다. 또한, 본 발명에서는 웜과 웜 휠이 한 방향에서 트랜스미션 케이스 내부로 삽입, 설치되기 때문에, 조립성능이 좋아진다. 게다가, 덮개가 웜의 탈락을 방지하는 부재로서도 기능하므로, 본 발명에서는 웜의 탈락을 방지하기 위한 별도의 부재를 필요로 하지 않는다. 따라서, 필요한 구성부품수가 보다 감소되고, 조립능률이 향상되는 효과를 얻을 수 있다.

바람직하게는, 전동축의 축단부는 제3 베어링을 통하여 트랜스미션 케이스 내부에 유지되며, 프레스 성형품인 덮개는 일체로 형성된 플랜지를 가지며, 이 플랜지는 트랜스미션 케이스의 개구 주위에 고정되고, 이 플랜지가 제3 베어링의 단면을 지지하도록 되는 것이다. 덮개의 플랜지가 개구의 주위에 고정되며, 또한 제3 베어링의 단면을 지지하는 기능을 하므로, 본 발명에서는 제3 베어링이 트랜스미션 케이스로부터 탈락되는 것을 방지하기 위한 별도의 지지부재가 필요 없게 된다. 별도의 지지부재가 없어도 되기 때문에, 본 발명에서는 필요한 구성부품의 수가 더욱 감소되고, 조립능률이 향상되어, 조립에 필요한 시간을 최소화하는 것이 가능하다. 게다가, 덮개에 플랜지를 프레스가공으로 일체로 성형하는 간단한 구성에 의해, 제3 베어링이 트랜스미션 케이스로부터 탈락되지 않도록 지지하는 기능도 겸할 수 있는 장점이 있다.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.

우선, 본 발명의 일 실시예에 따른 관리기의 좌측면도를 나타내는 도 1을 참조하여 설명한다. 이 관리기(10)는 구동원으로서의 엔진(11)을 포함하는데, 구동력은 클러치(20) 및 전동기구(30)를 통하여 경운축(71)에 전달된다. 경운축(71)에 장착되는 다수의 경운날(75)의 회전에 의해, 관리기(10)는 땅을 기경(起耕)할 수 있을 뿐 아니라 조작자의 조종에 따른 주행도 가능하다.

펜더(12)는 흙이나 모래의 비산방지커버의 기능을 하는 부재로서 경운날(75) 위에 설비된다. 즉, 관리기(10)는 "보행형, 자주식, 프론트 타인(front-tine) 경운기" 로 이루어진다.

엔진(11)은, 수직방향으로 신장하고 일 방향으로만 회전 가능한 출력축(크랭크축)을 가진다. 엔진(11)으로부터 전달되는 동력으로써, 경운축(71)과 경운날(75)은 전방 회전방향(R1, 도 1에서는 반시계방향)으로, 즉 관리기(10)의 전방 주행방향(Ru)과 일치하는 방향으로 회전한다.

관리기(10)는 사람이 운반핸들(13)을 쥐고 한 손으로 용이하게 운반할 수 있을 정도로 아주 작은 사이즈를 가지며, 트랜스미션 케이스(40)의 후부로부터 후상방으로 신장하는 적어도 하나의 조작핸들(14) 및 조작핸들(14)의 하부로부터 하방으로 신장하는 저항봉(15)을 가진다. 사용시에, 저항봉(15)은 경운날(75)에 의한 기경 량(심도)을 설정하고, 그리고 경운날(75)에 의해 작용되는 견인력에 대한 저 항을 분담하기 위해 땅에 꽂혀진다.

또한, 도면에서 참조번호 14a는 그립을, 16은 엔진 커버를, 17은 연료탱크를, 18은 프로텍터를 나타낸다.

도 2는 본 발명 관리기(10)의 정면도로서, 경운축(71)이 트랜스미션 케이스(40)로부터 관리기(10)의 폭방향으로 수평으로 돌출되어 있는 것을 나타낸다. 도 2에 도시되어 있는 바와 같이, 좌우측 중공축(73, 74)은 각각 경운축(71)으로부터 좌우 양단 일부가 서로 겹쳐지는 형식으로 신장하며, 다수의 경운날(75)이 이들 좌우 중공축(73, 74)상에 고정되어 있다. 펜더(12)의 폭은 엔진(11)의 폭보다 더 크지만, 좌측 및 우측 가장자리의 경운날(75) 사이의 거리보다는 작다.

도 3은 트랜스미션 케이스(40)와 트랜스미션 케이스(40)에 결합된 다른 부품들의 단면도로서, 상기 도 1과 관련시켜 볼 때, 좌측으로부터 본 트랜스미션 케이스(40) 및 주변 구성부품들의 단면구조를 나타낸다.

트랜스미션 케이스(40)는 상부 플랜지(41)를 가지는데, 이는 트랜스미션 케이스(40)의 상부에 설치되는 엔진(11)의 하부에 볼트로 고정되며, 또한 클러치(20), 전동기구(30) 및 경운축(71)은 상기 트랜스미션 케이스(40)내에 일괄 수납된다.

전동기구(30)는 클러치(20)를 통해 엔진(11) 몸체의 하방으로 신장하는 출력축(11a, 크랭크축)에 연결된다. 전동기구(30)는 출력축(11a)과 동심으로 배치되어 실질적으로 수직한 전동축(31), 그리고 전동축(31)으로부터의 구동력을 수평한 경운축(71)으로 전달하여 경운날(75)을 회전시키기 위한 웜 기어기구(32)를 포함한 다.

웜 기어기구(32)는, 전동축(31)과 일체로 형성되어 구동기어로서 기능하는 웜(33), 그리고 경운축(71)에 스플라인 결합되어 종동기어로서 기능하는 웜 휠(34)을 포함한다.

즉, 관리기(10)에서, 웜(33)과 맞물리는 웜 휠(34)이 경운축(71)상에 설비되며, 전동축(31)의 주축부(35)는 웜(33)의 일단 또는 상단으로부터 상방으로 신장하여 클러치(20)를 통하여 엔진(11)에 연결되고, 웜(33), 웜 휠(34) 및 전동축(31)의 주축부(35)들은 일괄하여 트랜스미션 케이스(40)내에 수납된다. 또한, 전동축(31)은 웜(33)의 타단 또는 하단(주축부(35)의 반대쪽)으로부터 신장하는 타단(하단) 축부(36)를 가지며, 주축부(35) 및 축단부(36)는 각각 웜(33)보다 작은 직경을 가진다.

이하에서는 클러치(20)에 대해 설명한다. 본 실시예에서 클러치는 바람직하게는 엔진(11)의 회전수가 일정 값 이상으로 증가되면 원심력에 의해 엔진(11)의 회전을 전동축(31)에 전달하게 되는 원심클러치이다. 원심클러치(20)는 엔진(11)의 출력축(11a)의 하단에 고정되는 구동부재(21), 클러치(20)의 반지름방향으로 서로 대향하며 또한 스윙 가능하게 구동부재(21)에 부착되는 한 쌍의 좌우 원심 웨이트(22, 22), 원심 웨이트(22)를 각각 클러치(20)의 중심쪽으로 잡아당기는 스프링(23), 및 그 안에 수납되는 원심 웨이트(22)를 가지며 주축부(35)의 상부 단에 고정되는 외부 컵(종동부재, 24)을 포함한다. 외부 컵(24)은 그 직경중심에 일체로 고정되는 허브(25)를 가지는데, 이 허브(25)는 상기 직경중심에서 제1 베어링(51)을 통하여 트랜스미션 케이스(40)에 회전 가능하게 장착된다.

외부 컵(24)의 허브(25)는 주축부(35)의 일 단부(상부 단부)에 나사결합되며, 허브(25)와 주축부(35)간의 나사결합에 있어 나사가 조여지는 방향은 엔진(11)의 회전방향(R2)과 일치한다. 따라서, 허브(25)와 주축부(35)간의 나사결합에 있어 엔진(11)의 회전에 따라 나사가 점차 느슨해지는 경우는 발생하지 않는다. 주축부(35)의 타단(하단) 축부(36)에는 전동축(31)이 클러치(20) 내부로 나사결합되는(나삽) 정도를 조정하기 위한 조정부(36a)를 가진다. 구체적으로, 조정부(36a)는 축단부(36)의 저단면에 형성된 렌치 홀(wrench hole) 내부에 형성된다.

엔진(11)의 회전수가 소정의 값 이상으로 증가되면, 원심 웨이트(22)에 작용되는 원심력이 스프링(23)의 탄성력보다 커지게 되므로, 마찰판(26)이 외부 컵(24)의 내주면을 압압하게 되고, 그래서 엔진(11)의 구동력이 외부 컵(24)에 전달된다.

트랜스미션 케이스(40)에서, 제1(상부) 베어링(51)은 클러치(20)가 웜(33)쪽으로 이동되는 것을 방지한다. 트랜스미션 케이스(40)는 또한 웜(33)이 클러치(20)쪽으로 이동되는 것을 방지하는 제2(중간) 베어링(52), 그리고 타단(하단) 축부(36)를 지지하는 제3(하부) 베어링(53)을 포함한다.

상술한 바와 같이, 경운축(71)과 웜 휠(34)은 전방회전방향(R1, 도면에서는 반시계방향)으로 회전된다. 이는 웜 휠(33), 전동축(31), 클러치(20) 및 웜 휠(33)을 회전시키기 위한 엔진(11)의 출력축(11a)이 모두 전방회전방향(도면에서는 시계방향)으로 회전되는 것을 의미한다. 이와 같이 하여, 전동축(33), 즉 주축부(35)가 클러치(20)에 나사결합되어 조여지는 방향이 엔진(11)의 회전방향(R2)과 일치되도록 설정하는 것이 가능하다.

또한, 웜 휠(34)이 전방회전방향(R1)으로 회전하므로, 스러스트 반력(Fs)이 웜(33)을 통해 원심클러치(20)쪽 방향으로 전동축(31)에 작용된다. 전동축(31)은 스러스트 반력(Fs)을 받는 방향(R2)으로만 회전된다.

제1(상부) 베어링(51)은 깊은 홈 볼베어링과 같은 구름베어링으로서, 스러스트 반력(Fs)은 받지 않으며, 외부 컵(24)으로부터의 래이디얼 하중만을 받는다.

제2(중간) 베어링(52)은 앵귤러 볼 베어링과 같은 구름베어링으로서, 전동축(31)으로부터의 레이디얼 하중 및 상술한 스러스트 반력(Fs)을 함께 받는다. 제2 베어링(52)의 내륜은 웜(33)의 상단면에 당접하는 저면을 가지며, 제2 베어링(52)의 외륜은 트랜스미션 케이스(40)의 단차부에 당접하는 상단면을 가지므로, 전동축(31)과 웜(33)이 클러치(20)쪽으로 이동되는 것을 방지하면서 제2 베어링(52)이 주축부(35)를 회전 가능하게 지지하도록 한다.

제3(하부) 베어링(53)은 깊은 홈 볼베어링과 같은 구름베어링으로서, 스러스트 반력(Fs)은 받지 않으며, 전동축(31)으로부터의 래이디얼 하중만을 받는다. 제3 베어링(53)의 내륜은 웜(33)의 하단면에 당접하는 상단면을 가지며, 전동축(31)의 축단부(36)를 회전 가능하게 지지 가능하다. 제1(상부) 베어링(51)에 관한 자세한 사항은 이하에서 상세히 기술된다. 도면에서 참조번호 54는 오일 실을 나타낸다.

트랜스미션 케이스(40)는 그 내부에 전동축(31), 웜(33), 웜 휠(34), 제2 베어링(52), 제3 베어링(53) 및 오일 실(54)을 삽입시켜 조립하기 위한 1개의 개구(43)를, 클러치(20)와 반대쪽인 그 하단면(44)에 가지고 아래 중공부와 연통된다. 상기 개구(43)는 하나의 덮개(60)로 폐쇄되는데, 이 덮개(60)는 웜(33)이 트랜스미션 케이스(40)로부터 탈락 또는 이탈되는 것을 방지하는 기능도 수행하는 부재이다. 덮개(60)는 상술한 스러스트 반력(Fs)을 받지 않으므로, 강성(rigidity)이 작아도 된다; 따라서, 본 실시예에서 덮개(60)는 강판의 프레스 성형품이다. 덮개(60)는 볼트(61)에 의해 트랜스미션 케이스(40)의 개구부(43)에 고정되는 플랜지(62)를 가진다. 상기 플랜지(62)는 제3 베어링(53) 외륜의 하단면을 지지 가능하다. 따라서, 트랜스미션 케이스(40) 내부에서 제3 베어링(53)을 유지하기 위한 별도의 지지 링을 필요로 하지 않게 된다.

또한, 웜(33)으로부터 전동축(31)에 작용되는 스러스트 반력(Fs)의 방향은 클러치(20)측(상방)이다; 즉, 제3(하부) 베어링(53)은 스러스트 반력(Fs)을 받지 않는다. 따라서, 제3 베어링(53) 외륜의 하단면 전체를 덮개(60)의 플랜지(62) 수단으로 지지할 필요가 없게 된다; 즉, 플랜지(62)라는 수단에 의해 제3 베어링(53) 외륜의 하단면중 일부를 부분적으로 지지하기만 하면 충분하다.

이와 같이, 덮개(60)에 의해 전동축(31), 웜(33)과 제3 베어링(53)이 트랜스미션 케이스(40)로부터 탈락되는 것이 방지 가능하다. 따라서, 별개의 지지부재가 필요치 않게 되어, 필요한 구성부품의 수를 줄이는 것이 가능하므로, 조립능률이 향상되고, 이에 따라 조립에 필요한 시간을 최소화시키는 것이 가능하다. 게다가, 덮개(60)에 플랜지(62)를 프레스로 일체로 성형하기만 하면 되는 간단한 구성에 의해서, 제3 베어링(53)의 탈락방지부재를 겸하게 하는 것도 가능하다.

도 4는 클러치(20), 전동축(31), 제1 베어링(51) 및 트랜스미션 케이스(40)간의 구조적, 기능적 관계를 나타내는 분해도이다.

제1 베어링(51)은 실 베어링(sealed bearing)으로서, 그 내륜(51a)이 허브(25)의 외주면(25a)에 끼워 맞추어지는 동시에 내륜(51a)의 상단면(51b)은 단차부(25b)에 당접되고, 그 외륜(51c)이 트랜스미션 케이스(40)의 지지구멍(45)에 끼워 맞추어지는 동시에 하단면(51d)은 지지구멍(45)의 단차 저면(46)에 당접된다. 이와 같은 방식으로, 제1 베어링(51)은 외부 컵(24)이 웜(33)쪽으로(도 3 참조) 이동되는 것을 방지하면서, 외부 컵(24)을 회전 가능하게 지지한다.

클러치(20)의 외부 컵(24)은 그 바닥판(24a)을 수직으로 관통하는 다수의 지그(jig) 삽입공(24b)을 가진다. 한편, 트랜스미션 케이스(40)는 클러치 수납부(47) 내부에 형성되며 단차 저면(46)으로부터 상방으로 돌출하여 상술한 지지구멍(45)을 형성하는 링모양 또는 원통부(48)를 가진다. 다수의 레이디얼 리브(49)가 원통부(48)의 외주연상에 형성되며 이들 각각은 수직 벽을 형성한다. 지그 삽입공(24b)과 리브(49)간의 관계에 대해서는 도 5를 참조하여 이하에서 상세하게 설명된다.

이하에서는 허브(25)에 대한 전동축(31) 주축부(35)의 나사결합구조에 관하여 설명된다. 허브(25)는 주축부(35)에 대면하는 그 하단에 형성되는 암(female)테이퍼부(25c)를 가지며, 그리고 암테이퍼부(25c) 위로 수직으로 신장하는 암(내부)나사부(25d)를 가진다. 즉, 암테이퍼부(25c)는 암나사부(25d)의 하단쪽으로 테이퍼된다. 한편, 주축부(35)는 그 상단에 형성되는 수(외부)나사부(35a) 및 수나 사부(35a)의 아래로 수직으로 신장하는 수테이퍼부(35b)를 가진다. 즉, 수테이퍼부(35b)는 수나사부(35a)의 하단쪽으로 테이퍼된다.

주축부(35)의 수나사부(35a)를 허브(25)의 암나사부(25d)로 나사 결합함에 의해, 주축부(35)가 허브(25)에 나사결합된다. 또한, 수테이퍼부(35b)를 암테이퍼부(25c)에 끼워 맞춤으로써 주축부(35)가 허브(25)에 대해 흔들리는 것을 방지할 수 있다.

도 5a 및 도 5b는 트랜스미션 케이스(40)와 클러치(20)의 외부 컵(24) 사이의 구조 및 작동관계를 나타내는 설명도이다. 더욱 구체적으로, 도 5a는 트랜스미션 케이스(40)의 평면도로서, 트랜스미션 케이스(40)의 내부 원통부(48)로부터 방사상으로 신장하는 다수의 리브(49)의 배치관계를 나타낸다. 도 5b는 트랜스미션 케이스(40)에 외부 컵(24)이 조립된 상태의 평면구조를 나타낸 도로서, 트랜스미션 케이스(40)의 리브(49)들에 대한 외부 컵(24)의 지그(jig) 삽입공(24b)의 배치관계를 나타낸다.

지그 삽입공(24b)을 원통부(48)의 외주면과 리브(49) 사이의 코너부분에 위치시키고, 지그를 상방으로부터 지그 삽입공(24b)을 통해 상기 코너부분에 설치함으로써, 트랜스미션 케이스(40)에 대해서는 회전 가능한 외부 컵(24)이 바람직하지 않은 회전을 하는 것을 방지 가능하다.

도 6은 도 3의 6-6선 단면도로서, 웜 휠(34)이 결합된 경운축(71)이 트랜스미션 케이스(40) 내부에서, 바람직하게는 구름 베어링으로 이루어지는 좌우의 베어링(72, 72)을 통해 회전 가능하게 지지되는 것을 나타낸다. 좌우 중공축(73, 74) 은 트랜스미션 케이스(40)를 통해 좌우로 신장하는 경운축(71)의 양단에 결합된다. 도면에서 참조번호 76은 지지 링, 77은 오일 실 그리고 78은 캡을 나타낸다.

도 7은 본 발명에 따른 덮개(60)의 평면도로서, 이점 쇄선으로 표시되는 외륜(53a) 하단면이 덮개(60)의 플랜지(62)에 의해서 그 일부가 부분적으로 지지됨을 나타낸다.

이하에서는 클러치(20), 전동기구(30) 및 트랜스미션 케이스(40)의 조립순서에 관한 일예를 도 3, 도 4, 도 6 및 도 8을 참조하여 설명한다. 도 8은 본 실시예에서 클러치(20), 전동기구(30) 및 트랜스미션 케이스(40)가 조립되는 예를 설명하는 단면도이다. 여기에서 설명되는 방식은 단지 설명을 위한 것일 뿐 본 발명을 제한하는 것은 아니다.

우선, 도 4에 도시된 바와 같이, 제1(상부) 베어링(51)의 내륜(51a)이 클러치(20) 외부 컵의 허브(25)에 끼워 맞추어진다. 다음으로, 제1(상부) 베어링(51)이 부착된 외부 컵(24)이 트랜스미션 케이스(40)의 상방으로부터 클러치 수납부(47)에 삽입되어, 제1 베어링(51)의 외륜(51c)이 지지구멍(45)에 끼워 맞추어진다. 도 8은 외부 컵(24)과 제1 베어링(51)이 트랜스미션 케이스(40)에 설치된 상태를 나타낸다.

그리고 나서, 오일 실(54)과 제2 베어링(52)이 개구(43)를 통해 삽입되어 트랜스미션 케이스(40) 내부에 설치된다. 그 후, 전동축(31)이 트랜스미션 케이스(40)의 개구(43)를 통해 삽입되고, 외부 컵(24)이 작업자의 한 손으로 유지된 채 전동축(31)의 수나사부(35a)가 허브(25)의 암나사부(25d)에 나사 결합된다.

다음으로, 드라이버와 같은 회전방지 지그(To)가 원통부(48)의 외주면과 리브(49) 사이의 코너부에 당접할 때까지 지그 삽입공(24b)을 통해 삽입되어 외부 컵(24)의 바람직하지 않은 회전을 방지한다. 그 후, 전동축(31)의 수 나사부(35a)가 외부 컵(24)이 회전되지 않게 유지된 채로 허브(25)의 암나사부(25d)로 나삽되어 견고하게 체결된다. 구체적으로, 조정부(36a, 렌치 홀)에 삽입된 육각 렌치(도시되지 않음)와 같은 수단에 의해 수나사부(35a)가 암나사부(25d)에 견고하게 완전히 나사 결합된다. 완전한 나사 결합이 이루어진 후에는 회전방지 지그(To)와 육각렌치는 제거된다.

그런데, 각 부품에는 제조 공차(tolerance)가 있기 때문에, 제1(상부) 베어링과 제2(중간) 베어링 사이의 거리는 베어링(51, 52)의 각 제조 공차에 따라 결정된다. 또한, 제2 베어링(52)과 암테이퍼부(25c) 사이의 거리 및 웜(33)의 상단면(33a)과 수테이퍼부(35d) 사이의 거리도 각 구성부품의 제조 공차에 의해 결정된다. 그러므로, 수나사부(35d)는, 웜(33)의 상단면(33a)이 제2 베어링(52)의 내륜의 하단면에 당접될 때까지 암나사부(25d)로 삽입된다.

다음으로, 웜 휠(34)이 개구(43)를 통해 트랜스미션 케이스(40) 내부로 삽입되고, 경운축(71)이 트랜스미션 케이스(40)로부터 좌우로 돌출하도록 측방의 축공(40a)을 통해 삽입되며, 그 후에 웜 휠(34)이 정 위치에 고정된다.

다음으로 도 6에 도시된 바와 같이, 좌우 베어링(72)이 경운축(71)에 부착되고, 웜 휠(34)이 웜(33)과 맞물리게 된다(도 8 참조). 다음으로, 오일 실(77) 및 캡(78)이 부착된다.

다음으로, 제3(하부) 베어링(53)이 전동축(31)의 축단부(36)와 트랜스미션 케이스(40)에 부착된다. 마지막으로, 트랜스미션 케이스(40)의 개구(43)는 덮개(60)로 폐쇄됨으로써, 외부 컵(24), 전동기구(30) 및 경운축(71)의 트랜스미션 케이스(40)에 대한 조립작업이 완료된다. 이와 같은 구성부품이 완전하게 조립되어 있는 것이 도 3에 도시되어 있다.

조립이 완료된 상태에서, 제1 베어링(51)은 원심클러치(20)의 외부 컵(24)이 웜(33)쪽으로 축을 따라 이동되는 것을 방지하고, 제2 베어링(52)은 웜(33)이 원심클러치(20)쪽으로 축을 따라 이동되는 것을 방지한다. 원심클러치(20)쪽으로 이동 불가능한 주축부(35)는 웜(33)쪽으로 이동 불가능한 외부 컵(24)에 나사 결합된다. 이처럼, 외부 컵(24)은 웜(33)쪽으로의 이동이 방지되고, 주축부(35), 웜(33), 제1 베어링(51) 및 제2 베어링은 원심클러치(20)쪽으로의 이동이 방지된다.

따라서, 상술한 실시예에서는 외부 컵(24), 주축부(35), 웜(33), 제1 베어링(51) 및 제2 베어링(52)이 트랜스미션 케이스(40)로부터 탈락되는 것을 방지하기 위한 별도의 부재가 필요 없게 된다. 그 결과, 필요한 구성부품의 수를 줄이고, 조립능률을 향상시켜, 조립에 필요한 시간을 최소화하는 것이 가능해진다. 특히, 본 발명의 기본 원리가 아주 작은, 즉 한 손으로 운반이 가능하고 트랜스미션 케이스(40)내의 아주 협소한 공간에 구성부품을 장착해야 하는 소형의 관리기(10)에 적용되는 경우에는 매우 현저한 효과를 가져온다. 또한, 전동축(31)의 축단부(36)에 설비되는 조정부(36a)로써, 주축부(35)가 원심클러치(20) 내부로 나 사 결합되는 정도를 용이하게 조절 가능하다.

또한, 원심클러치(20)의 좌우 원심 웨이트(22)는 각각 엔진(11)의 출력축(11a)에 연결된다. 즉, 트랜스미션 케이스(40)의 상부 플랜지(41)는 외부 컵(24)에 원심 웨이트(22)가 수납된 채로 엔진(11)의 하부에 볼트로 결합된다. 이와 같이, 원심클러치(20), 전동기구(30), 경운축(71) 및 트랜스미션 케이스(40)가 엔진(11)에 대해서 용이하게 조립 가능하다.

이와 같이 트랜스미션 케이스(40) 내부에 부분 조립상태로 집합적으로 수납되는 웜 기어기구(32), 주축부(35) 및 외부 컵(24)이 엔진에 용이하게 결합 가능하므로, 관리기(10)의 조립 및 설치 작업의 효율이 현저하게 증가된다.

게다가, 본 실시예에서 트랜스미션 케이스(40)는 웜(33)과 웜 휠(34)을 트랜스미션 케이스(40) 내부로 삽입하기 위한 하나의 개구(43)를 가지며, 이 하나의 개구(43)는 하나의 덮개(60)에 의해 폐쇄된다. 이처럼, 본 실시예에서는 다수의 개구가 다수의 덮개에 의해 폐쇄되는 구성을 가지는 종래의 관리기에 비하여 현저하게 감소된 숫자의 구성부품만을 필요로 한다. 게다가, 본 실시예에서 트랜스미션 케이스(40)는 하나의 개구(43)만을 가지므로, 그 구조가 현저히 단순화된다. 따라서, 트랜스미션 케이스(40)를 주조품으로 하는 경우에, 주형 분할 방향이 작고 단순한 성형용 주형을 준비하면 충분하므로 주형의 비용이 저감된다.

또한, 웜(33)과 웜 휠(34)은 한 방향에서 트랜스미션 케이스(40) 내부로 삽입, 설치 가능하므로, 상술한 실시예에서 조립능률이 향상된다. 게다가, 덮개(60)가 웜(33)의 탈락을 방지하는 부재로서도 기능하므로, 상술한 실시예에서 웜(33)의 탈락을 방지하기 위한 별도의 부재가 필요 없게 된다. 따라서, 필요한 구성부품수의 감소와 조립능률의 향상을 가져온다.

본 실시예에서 클러치(20)는 원심클러치 외에 적당한 다른 종류의 것일 수도 있다. 또한, 전동축(31)으로부터 경운축(71)으로의 동력을 전달하기 위한 기어기구(32)는 웜 기어기구 외에 베벨 기어기구 등일 수도 있다. 그러한 경우에, 구동 베벨기어는 전동축(31)상에 설비되고, 종동 베벨기어는 경운축(71)상에 설비될 수 있다. 나아가, 조정부(36a)는 육각 렌치 등으로 조정되기 위한 렌치 홀을 갖는 대신에 조작자의 손(손가락)으로 조정되기 위한 손잡이(knob) 형태일 수 있다.

본 발명에 따르면, 제1 베어링은 클러치가 웜쪽으로 이동되는 것을 방지하는 기능을 하고, 제2 베어링은 웜이 클러치쪽으로 이동되는 것을 방지하는 기능을 하며, 주축부가 클러치에 나사 결합되는 구조를 가진다. 따라서, 본 발명에서는 제1 및 제2 베어링만을 포함하는 간단한 구조로써 클러치, 주축부 및 제1 그리고 제2 베어링이 구동기어쪽으로 축방향 이동하는 것이 방지되고, 구동기어가 클러치쪽으로 축방향 이동하는 것이 방지 가능하다. 그래서, 본 발명은 상기 구성부품들이 트랜스미션 케이스로부터 바람직하지 않게 이동되거나 분리되는 것을 방지하기 위한 개별 구성요소들이 필요 없게 된다. 그 결과, 필요한 구성부품의 수를 줄일 수 있을 뿐 아니라, 조립능률을 향상시킬 수 있어 조립에 필요한 시간을 최소화할 수 있게 된다. 나아가, 주축부 및 클러치간의 나사결합에 있어 체결방향을 엔진의 회전방향과 일치시키는 구조를 통해, 엔진이 회전함에 따라 나사결합이 느슨해 질 염 려도 해소하였다.

더구나, 본 발명에서, 트랜스미션 케이스는 웜과 웜 휠을 트랜스미션 케이스 내부로 삽입하기 위한 하나의 개구를 가지며, 이 하나의 개구는 하나의 덮개에 의해 폐쇄된다. 덮개는 웜이 트랜스미션 케이스로부터 탈락되는 것을 방지하는 부재로서의 기능도 수행한다. 이처럼, 본 발명에서는 다수의 개구가 다수의 덮개에 의해 폐쇄되는 구성을 가지는 종래의 관리기에 비하여 현저하게 감소된 숫자의 구성부품만을 필요로 한다. 또한, 웜과 웜 휠은 한 방향에서 트랜스미션 케이스 내부로 삽입, 설치 가능하므로, 본 발명은 조립능률이 향상된다. 게다가, 덮개가 웜의 탈락을 방지하는 부재로서도 기능하므로, 본 발명은 웜의 탈락을 방지하기 위한 별도의 부재가 필요 없게 된다. 따라서, 필요한 구성부품수의 감소와 조립능률의 향상을 가져온다.

Claims (4)

1. 관리기에서:

   정해진 일 방향으로만 회전하는 엔진(11);

   구동기어(33)가 설치되는 전동축(31), 여기서 상기 전동축(31)은 주축부(35)를 가지는데, 상기 주축부(35)는 상기 구동기어(33)보다 직경이 작으며 상기 구동기어(33)의 일단으로부터 클러치(20)쪽으로 돌출하며, 또한 상기 주축부(35)는 클러치(20)를 통하여 상기 엔진(11)에 연결되고;

   다수의 경운날(75) 및 상기 구동기어(33)와 맞물리는 종동기어(34)를 가지는 경운축(71); 및

   상기 종동기어(34), 상기 구동기어(33), 상기 전동축(31)의 주축부(35) 및 상기 클러치(20)를 내부에 회전구동이 되도록 결합하여 수납하며, 상기 클러치(20)가 상기 구동기어(33)쪽으로 이동되는 것을 방지하기 위한 제1 베어링(51) 및 상기 구동기어(33)가 상기 클러치(20)쪽으로 이동되는 것을 방지하기 위한 제2 베어링(52)을 가지는 트랜스미션 케이스(40)를 포함하며,

   상기 전동축(31)의 주축부(35)는 상기 클러치(20)에 나사결합(screw-coupled) 되고, 상기 주축부(35)와 상기 클러치(20)간의 나사결합에 있어서 나사를 조이는 방향이 상기 엔진(11)의 회전방향에 일치되도록 하는 것을 특징으로 하는 관리기.
2. 제1항에 있어서, 상기 전동축(31)은 상기 주축부(35)와는 반대측 단부인 상기 구동기어(33)의 타단으로부터 돌출하는 축단부(36)를 가지며, 상기 축단부(36)에는 상기 주축부(35)가 상기 클러치(20)에 대해 나사 결합되는 정도를 조정하기 위한 조정부(36a)가 설비되는 것을 특징으로 하는 관리기.
3. 제1항에 있어서, 상기 전동축(31)에 설비되는 상기 구동기어(33)는 웜(33)이고, 상기 경운축(71)에 설비되는 상기 종동기어(34)는 상기 웜(33)에 맞물리는 웜 휠(34)이며, 상기 트랜스미션 케이스(40)는 상기 웜(33)과 상기 웜 휠(34)을 상기 트랜스미션 케이스(40) 내부로 삽입하기 위한 하나의 개구(43)를 가지며, 상기 개구(43)는 하나의 덮개(60)에 의해 폐쇄되며, 상기 덮개(60)는 상기 웜(33)이 상기 트랜스미션 케이스(40)로부터 분리되는 것을 방지하는 부재로서의 기능도 수행함을 특징으로 하는 관리기.
4. 제3항에 있어서, 상기 전동축(31)의 축단부(36)는 제3 베어링(53)을 통하여 상기 트랜스미션 케이스(40) 내부에 유지되며, 프레스 성형품인 상기 덮개(60)는 일체로 형성된 플랜지(62)를 가지며, 상기 플랜지(62)는 상기 트랜스미션 케이스(40)의 개구(43) 주위에 고정되어 상기 제3 베어링(53)의 일 단면을 지지하는 것을 특징으로 하는 관리기.

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