KR200220611Y1 - 감속기용 누유방지구조 - Google Patents

Abstract

본 고안은 감속기용 누유방지구조에 관한 것으로서, 종래에는 선회감속기의 드라이브 샤프트와 커버 사이에 단순한 형상의 오일실이 설치되므로 장시간 선회감속기가 동작되는 경우, 오일실의 파손되면서 선회감속기 내부의 오일이 외부로 유출되는 문제점이 발생되었다.

그러나, 본 고안에서는 선회감속기(10)에 실링부재(21)와 커버홈(22)이 구비된 커버(20)와, 스프링(43)를 갖는 오일실(40), 스페이서(50), 그리고 금속입자를 제거하는 마그네트(60)가 설치되어 선회감속기(10)의 누유를 근본적으로 방지하는 등 선회감속기의 사용시간에 관계없이 오일실 부분의 누유를 방지하여 제품의 기밀성과 상품성을 향상시킨 유용한 효과가 있는 것이다.

Description

감속기용 누유방지구조

본 고안은 산업차량용 감속기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 감속기의 내부에 채워진 오일이 외부로 유출되는 것을 방지하는 감속기용 누유방지구조에 관한 것이다.

일반적으로 감속기는 회전축의 회전운동을 줄여주는 것으로, 굴삭기나 크레인 등과 같은 산업 차량에 적용되는 감속기는 작업의 특성상 큰 토오크를 필요로 하기 때문에 유성기어(planetary gear)를 조합한 감속기가 사용되고 있다. 이러한 유성기어는 중앙에 선기어가 설치되고 바깥 둘레의 안쪽면에는 링기어가 형성되며, 링기어와 선기어 사이에는 피니언이 위치되어 구동력을 전달한다.

한편, 유성기어가 적용된 선회감속기의 내부에는 기어의 맞물림에 의해 마모와 소음이 발생된다. 따라서 기어의 마모를 방지하고, 소음을 줄이기 위해 감속기의 내부에는 오일이 채워지며, 또한 채워진 오일이 감속기 외부로 누유되는 것을 방지하기 위해 감속기의 상대 회전운동 부분에는 오일실(oil seal)이 구비된다.

이와 같은 오일실이 구비되는 종래의 감속기용 누유방지구조를 도 1을 통해 설명하면, 선회감속기(10)는 크게 제1유성기어 조립체(13)와 드라이브 샤프트(14), 제2유성기어(15) 그리고 오일실(30)으로 이루어진다.

먼저, 제1유성기어 조립체(13)는 선회감속기(10)의 케이싱(11) 내부 윗부분에 장착되며, 모터축(12)으로부터 구동력을 전달받게 된다. 반면 드라이브 샤프트(14)는 드라이브 샤프트(14)와 캐리어의 일체형으로서 케이싱(11)의 중앙부에 위치되며, 상기한 제1유성기어 조립체(13)로부터 구동력을 전달 받게 된다.

또한, 제2유성기어(15)는 상기한 드라이브 샤프트(14)의 캐리어 부분에 장착되며, 상기한 제1유성기어 조립체(13)로부터 동력을 전달받아 드라이브 샤프트(14)에 구동력을 전달하게 된다.

한편, 케이싱(11)의 전면에는 커버(20)가 설치되며, 이러한 커버(20)는 케이싱(11)의 내부에 채워진 오일이 외부로 유출되는 것을 방지하는 기능을 수행하게 된다. 이때, 커버(20)와 드라이브 샤프트(14) 사이에 상기한 오일실(30)이 설치되며, 이러한 오일실(30)은 케이싱(11)의 내부에 채워진 오일이 외부로 누유되는 것을 보다 확실하게 차단한다.

따라서, 이와 같은 선회감속기(10)는 오일실(30)에 의해 기밀이 유지되므로 케이싱(11) 내부에 채워진 오일에 의해 각 기어들간의 맞물림이 원할하게 이루어지게 된다.

그러나, 상술한 바와 같은 종래의 감속기용 누유방지구조는 도 1에서 나타낸 바와 같이 드라이브 샤프트(14)와 커버(20) 사이에 단순한 형상의 오일실(30)이 설치되므로 장시간 선회감속기(10)가 동작되는 경우, 오일실(30)의 파손되면서 선회감속기(10) 내부의 오일이 외부로 유출되는 문제점이 발생되었다.

상술하면, 선회감속기(10)는 여러개의 기어가 맞물리면서 구동력을 전달하는 것임으로 진동이나 외력이 필연적으로 발생된다. 이러한 진동이나 외력은 드라이브 샤프트(14)와 커버(20)를 통해 오일실(30)에 전달된다. 그러나 오일실(30)은 초기에 자체 탄성에 의해 어느정도 진동이나 외력을 흡수하면서 누유를 방지하나, 일정시간이 경과되면, 진동이나 외력의 피로(stress)에 의해 그 고유의 기능을 상실되므로 틈이 발생되고, 이러한 틈을 통해 선회감속기(10) 내부의 오일이 외부로 유출된다.

한편, 상기한 선회감속기(10)는 여러 기어의 맞물림에 의해 그 구동이 이루어지므로 기어의 마모는 필연적으로 발생된다. 이때 기어의 마모에 의해 발생된 미세한 금속입자는 대부분 오일실(30) 부분에 누적(累積)되어 누유현상을 가속시키게 된다.

즉, 마모된 미세한 금속은 오일실(30)과 드라이브 샤프트(14)가 밀착되는 것을 저해하므로 누유를 가속화시키고, 더욱이 케이싱(11) 내부의 오일과 함께 떠돌면서 오일실(30)을 파손시키게 되는 등 단순히 오일실(30)으로는 선회감속기(10)의 누유를 근본적으로 방지할 수 없었다.

따라서, 상기한 문제점을 보완하기 위해 종래에는 케이싱(11)과 커버(20)의 외부에 가스켓을 도포하기도 하였으나, 가스켓의 도포로 인해 선회감속기(10)의 생산공정이 증가되고, 또한 비용이 상승되는 문제점이 발생되는 등 근본적으로 선회감속기의 누유현상을 방지할 수 없었다.

본 고안은 상기한 바와 같은 종래의 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 고안의 목적은 감속기 내부에서 발생되는 미세한 금속으로 인한 실링부의 파손을 방지하고 드라이브 샤프트를 따라 오일이 외부로 유출되는 것을 확실하게 방지할 수 있는 감속기용 누유방지구조를 제공하는 데 있다.

도 1은 종래의 누유방지구조를 나타낸 감속기의 단면도,

도 2는 본 고안의 누유방지구조를 나타낸 감속기의 단면도,

도 3은 본 고안의 작동상태를 나타낸 단면도.

♣ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ♣

10 : 선회감속기 11 : 케이싱

12 : 모터축 13 : 제1유성기어 조립체

14 : 드라이브 샤프트 15 : 제2유성기어

20 : 커버 21 : 실링부재

22 : 커버홈 40 : 오일실

41 : 금속덮개 42 : 실링립

42a : 외측실링립 42b : 내측실링립

42c : 보조립 42d : 인서트

43 : 스프링 44 : 더스트립

50 : 스페이서 60 : 마그네트

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안의 감속기용 누유방지구조는 안쪽면에 커버홈이 형성되는 커버와; 커버의 안쪽면과 드라이브 샤프트면에 탄성 밀착되는 오일실과; 드라이브 샤프트에 끼워져 상기한 오일실을 지지하는 스페이서와; 상기한 케이싱 내부에 발생되는 금속입자를 유인하도록 케이싱 내부에 설치되는 마그네트로 구성된 것을 특징으로 한다.

이하, 본 고안에 따른 감속기용 누유방지구조에 대한 하나의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의거하여 상세하게 설명한다.

도 2는 본 고안에 따른 누유방지구조를 나타낸 감속기의 단면도이고, 도 3은 본 고안에 따른 오일실을 나타낸 확대 단면도이다.

도 2에서 나타낸 바와 같이, 본 고안의 누유방지구조는 크게 선회감속기(10)와 커버(20), 오일실(40), 스페이서(50), 그리고 마그네트(60)로 이루어지며, 먼저 선회감속기(10)는 대략 제1유성기어 조립체(13)와 드라이브 샤프트(14), 제2유성기어(15)로 분리된다.

상기한 제1유성기어 조립체(13)는 선회감속기(10)의 케이싱(11) 내부 윗부분에 장착되며, 모터축(12)으로부터 구동력을 전달받게 된다. 반면 드라이브 샤프트(14)는 케이싱(11)의 중앙부에 위치되어 상기한 제1유성기어 조립체(13)로부터 구동력을 전달 받게 된다.

또한, 제2유성기어(15)는 상기한 드라이브 샤프트(14)의 캐리어 부분에 장착되며, 상기한 제1유성기어 조립체(13)로부터 동력을 전달받아 드라이브 샤프트(14)에 구동력을 전달하게 된다.

한편, 커버(20)는 케이싱(11)의 한쪽면에 볼트 등으로 밀착 설치되며, 케이싱(11)의 내부에 채워진 오일이 외부로 유출되는 것을 방지하는 기능을 수행하게 된다. 이때, 안쪽면에 커버홈(22)이 형성되어 케이싱(11) 내부에서 발생되는 금속입자 중, 특히 베어링에서 발생되는 금속입자가 쌓이게 된다.

또한 상기한 커버(20)는 케이싱(11)과 밀착되는 면에 오링(O-ring)과 같은 별도의 실링부재(21)가 설치된다. 이러한 실링부재(21)는 케이싱(11) 내부에 채워진 오일이 케이싱(11) 면과 커버(20)면을 통해 외부로 유출되는 것을 방지한다.

한편, 오일실(40)은 커버(20)와 드라이브 샤프트(14)로부터 전달되는 진동 및 충격을 탄력적으로 흡수하도록 커버(20)와 드라이브 샤프트(14)면에 탄성 밀착된다.

즉, 오일실(40)은 도 3에서 나타낸 바와 같이 금속덮개(41)와, 스프링(43)이 구비된 실링립(42), 그리고 더스트립(44)으로 구성된다. 먼저 금속덮개(41)는 커버(20)면에 탄성 밀착되며, 실링립(42)은 스프링(43)의 탄성력에 의해 금속덮개(41)에 밀착되고, 더스트립(44)은 스페이서(50)의 윗면과 밀착된다.

한편, 상기한 실링립(42)는 외측실링립(42a)과 내측실링립(42b), 그리고 보조립(42c)으로 이루어지며 내부에는 금속재질의 인서트(42d)가 개재된다. 이때 외측링립(42a)과 내측실링립(42b)은 상기한 스프링(43)에 의해 금속덮개(41)의 안쪽면과 드라이브 샤프트(14)면에 탄성 밀착된다. 그리고 보조립(42c)은 외부의 먼지 등이 실링립(42) 안쪽으로 유입되는 것을 차단하는 기능을 지닌다.

반면, 상기한 스페이서(50)는 더스트립(44)과 밀착하도록 드라이브 샤프트(14)에 끼워져서 외부의 이물질이 오일실(40)측으로 유입되는 것을 차단하는 기능을 수행하게 된다.

마그네트(60)는 상기한 케이싱(11) 내부 일측에 설치되어 케이싱(11)의 내부에서 발생되는 금속입자를 모두 유인하게 된다. 이러한 유인기능은 미세한 금속입자가 오일실(40)측에 쌓이는 것을 방지하게 된다.

이와 같이 구성된 본 고안의 작용 및 효과를 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 2 및 도 3에서 나타낸 바와 같이 선회감속기(10)의 커버(20)와 드라이브 샤프트(14) 사이에 끼워진 오일실(40)은 선회감속기(10)의 구동에 관계없이 케이싱(11)의 내부에 채워진 오일이 외부로 유출되는 것을 효과적으로 차단하게 된다.

상술하면, 상기한 오일실(40)의 금속덮개(41)는 중간끼워 맞춤으로 커버(20)면과 조립되어 고정된다. 이때 실링립(42)도 스프링(43)의 탄성력에 의해 금속덮개(41)와 밀착된다. 또한 실링립(42)의 내측실링립(42b) 내경은 드라이브 샤프트(14) 작으므로 자체의 탄성력과 긴박력에 의해 드라이브 샤프트(14)의 외주면과 밀착된다.

이러한 오일실(40)은 선회감속기(10)의 구동시 금속덮개(41)는 커버(20)와 밀착 고정되며, 드라이브 샤프트(41)와 고무덮개(45)는 밀착된 상태에서 같이 회전되고, 실링립(42)은 자체의 고무탄성력과 스프링(43)에 의한 탄성력에 의해 금속덮개(41)에 밀착되어 회전운동을 하게 된다.

따라서, 장시간 선회감속기(10)가 동작되는 경우에도 오일실(40)은 전달되는 진동이나 외력을 흡수하면서 오일의 누유를 방지하여 선회감속기(10)의 신뢰성을 높이게 된다.

또한, 상기한 오일실(40)은 도 3에서 보는 바와 같이 스페이서(50)에 의해 더욱 안정된 설치가 이루어지며, 또한 더스트립(44)과 스페이서(50)가 밀착되어 있고 보조립(42c)과 금속덮개(41)가 밀착된 2중 구조로 이루어므로 이물질이 오일실(40)측으로 유입되는 것을 효과적으로 차단하여 오일실(40)의 오염을 방지하게 된다.

한편, 본 고안의 누유방지구조는 도 2에서 나타낸 바와 같이 케이싱(11)의 안쪽에 마그네트(60)가 설치되어 있으므로 케이싱(11)의 안쪽에서 발생되는 미세한 금속입자를 모두 유인하게 된다. 이때 미세한 금속입자는 각각의 기어들이 맞물리면서 필연적으로 발생되는 것으로 그 발생량은 선회감속기(10)의 동작시간에 비례하게 된다.

그러나, 상기한 금속입자는 대부분 마그네트(60)의 자력에 의해 마그네트(60) 쪽에 달라붙게 되므로 오일실(40)측에는 금속입자가 쌓이지 않게 된다. 따라서 오일과 함께 떠다니던 금속입자로 인한 오일실(40)의 파손을 방지하고, 또한 누적되는 금속입자로 인한 오일실(40)의 누유현상을 방지하게 된다.

또한 본 고안은 오일실(40)외에 커버(20)의 안쪽면에 실링부재(21)가 설치되므로 커버(20)와 케이싱(11)의 접촉면을 통해 오일이 누유되는 것을 방지한다. 더욱이, 커버(20)의 안쪽면에 커버홈(22)이 형성되므로 오일중에 포함된 금속입자 및 베어링에서 발생되는 금속입자가 상기한 커버홈(22)에 쌓이므로 오일싱에 금속입자가 쌓이는 것을 가일층 방지하게 된다.

따라서, 단순히 오일실에 의존한 기존의 누유방지구조와 비교해 볼 때에 본 고안의 누유방지구조는 커버(20), 오일실(40), 스페이서(50), 그리고 마그네트(60) 등에 의해 누유되는 원인들을 복합적으로 제거하므로 선회감속기(10)의 누유발생을 근본적으로 해결하게 되는 것이다.

한편, 상술한 실시예는 본 고안의 바람직한 실시예의 일예를 설명한 것에 불과하고, 본 고안의 적용범위는 이와 같은 것에 한정되는 것은 아니며 동일사상의 범주내에서 적절하게 변경가능한 것으로, 예를 들면 선회감속기이외에 다른 종류의 감속기나 변속기 등 여러 장치에 널리 적용할 수 있는 것이다.

이상에서와 같이 본 고안은 선회감속기에 실링부재가 설치된 커버와 2개의 립,씨 스프링를 갖는 오일실이 설치되고, 그리고 오일실을 지지하는 스페이서와 오일에 포함된 금속입자를 제거하는 마그네트가 설치되어 선회감속기의 누유를 근본적으로 방지하게 된다. 따라서 이와 같은 누유방지구조는 드라이브 샤프트를 통해 오일이 유출되는 문제점을 근본적이고, 종합적으로 해결하므로 선회감속기를 장시간 사용하는 경우에도 누유가 발생되지 않는 등 제품의 기밀성과 상품성을 향상시킨 매우 유용한 효과가 있는 것이다.

Claims (3)

1. 케이싱의 내부에 채워진 오일이 케이싱의 구비된 드라이브 샤프트를 통해 외부로 유출되는 것을 방지하는 감속기용 누유방지구조에 있어서,

   상기 케이싱(11)의 한쪽면에 설치되며, 안쪽면에 상기 케이싱(11) 내부에서 발생되는 금속입자가 모일 수 있는 커버홈(22)이 형성되는 커버(20)와;

   상기 커버(20)와 드라이브 샤프트(14)로부터 전달되는 진동 및 충격을 탄력적으로 흡수하도록 상기 커버(20)면과 드라이브 샤프트(14)면에 탄성 밀착되는 오일실(40)과;

   상기 드라이브 샤프트(14)에 끼워져 오일실(40)을 지지하며, 외부의 이물질이 상기 오일실(40)측으로 유입되는 것을 차단하는 스페이서(50)와;

   상기 케이싱(11) 내부에 발생되는 금속입자가 상기 오일실(40)측에 쌓이는 것을 방지하도록 케이싱(11) 내부에 구비되는 마그네트(60);

   로 이루어지는 것을 특징으로 하는 감속기용 누유방지구조.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 오일실(40)은 커버(20)면에 밀착되는 금속덮개(41)와;

   내부에 인서트(42d)가 갖추어지며, 외측에는 금속덮개(41)의 안쪽면과 밀착되는 외측실링립(42a)이 형성되고, 내측에는 드라이브 샤프트(14)면에 밀착되는 내측실링립(42b)이 형성되며, 이 내측실링립(42b)의 하부에는 먼지의 유입을 차단하는 보조립(42c)이 돌출 형성되는 실링립(42)과;

   상기 실링립(42)의 중앙에 삽입되어 상기 외측실링립(42a)과 내측실링립(42b)을 커버(20)와 드라이브 샤프트(14)측으로 탄성 가압하는 스프링(43)과;

   상기 금속덮개(41)의 저면에 설치되어 먼지 등의 유입을 차단하는 더스트립(44);

   으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 감속기용 누유방지구조.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 커버(20)는 케이싱(11)과 접촉되는 면에 실링부재(21)가 추가로 설치되는 것을 특징으로 하는 감속기용 누유방지구조.