KR200277841Y1 - 로우더용 변속기 - Google Patents

Abstract

본 고안은 고속과 저속의 기어변속만이 가능하도록 이루어지므로, 소요되는 축과 기어의 개수가 감소하고, 그에 따라 내부구조가 간단하고 조립과 분해가 용이할 뿐만 아니라 윤활이 원활하게 이루어져 고장발생을 최소화할 수 있는 로우더용 변속기에 관한 것이다.

본 고안에 따른 로우더용 변속기(1)는, 차체의 하부에 설치되는 케이스(10)(10´); 케이스(10)(10´)에 축설되어 일측에 축 결합된 구동모터(40)의 구동에 의해 회전하는 구동축(20); 구동축(20)에 축방향으로 동시 이동 가능하게 설치되어 구동축(20)과 함께 회전함과 더불어 서로 다른 직경을 갖는 한 쌍의 구동기어(60)(60´); 구동축(20)과 소정거리 이격되게 케이스(10)(10´)에 축설되고, 그 양측에 차량의 전, 후륜이 연결되는 종동축(70); 종동축(70)에 고정 설치되어 종동축(70)과 함께 회전함과 더불어 서로 다른 직경을 갖는 한 쌍의 종동기어(80)(80´); 케이스(10)(10´)의 내부에 구동축(20)과 수평하게 설치되고 그 외주연에 두 개의 홈(90a)이 이격되게 형성되는 가이드(90); 및 가이드(90)상에 이동 가능하게 설치되고 그 하부가 상기 각 구동기어(60)(60´) 사이에 개재되어, 각 구동기어(60)(60´)를 상기 구동축(20)의 축방향으로 이동시켜 각 구동기어(60)(60´)를 각 종동기어(80)(80´)에 선택적으로 맞물리도록 하는 기어 이송장치(100)를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

Description

로우더용 변속기{TRANSMISSION FOR LOADER}

본 고안은 차륜의 회전속도를 변속하는 변속기에 관한 것으로, 특히 내부구조가 간단하고, 고속과 저속의 기어변속이 용이한 로우더용 변속기에 관한 것이다.

건설 산업용으로 이용되는 로우더(Loader)는 차체의 전방에 구비되는 버켓 등과 같은 작업장치로 흙, 모래, 자갈과 같은 짐을 들어올려 이동한 후 트럭의 적재함에 하역하거나 다른 장소로 하역하는 중장비이다. 상기 로우더는 엔진, 상기 엔진으로부터 출력을 받아 회전하는 유압모터, 상기 유압모터에 의해 발생하는 회전력을 변속하여 전후 추진축으로 회전력을 각각 전달하는 변속기, 유니버셜 조인트를 통해 상기 전후 추진축에 연결되어 각각의 차축을 회전시키기 위한 디퍼런셜로 구성된다.

종래의 상술한 로우더용 변속기는 다단의 기어 변속이 가능하도록 구성되어 있으며, 그에 따라 각종 기어가 설치되는 축이 3개 이상 필요하고 각 축을 지지하는 베어링의 개수도 축의 개수에 따라 다수 소요되었다. 따라서 변속기의 구조가 복잡해지고 구성 부품수도 많아지게 되어 부피가 커질 뿐만 아니라 무게도 무거워지는 문제점이 있었다.

또한, 종래의 변속기는 그 구동원으로서 정역회전이 가능한 유압모터를 사용하고 있는 바, 상기 유압모터는 그 회전속도가 약 4000rpm 이상이므로, 종래와 같이 기어의 개수가 많아지면 이들 기어물림을 통하는 동안 속도가 증속되어 윤활이 곤란해지게 되고, 그 결과 고장이 잦아지게 되는 문제점도 있었다.

이에 본 고안은 상기와 같은 종래 로우더용 변속기의 문제점을 해소하기 위하여 안출된 것으로, 고속과 저속의 기어변속만이 가능하도록 이루어지므로, 소요되는 축과 기어의 개수가 감소하고, 그에 따라 내부구조가 간단하고 조립과 분해가 용이할 뿐만 아니라 윤활이 원활하게 이루어져 고장발생을 최소화할 수 있는 로우더용 변속기를 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 본 고안의 일 실시예에 따른 로우더용 변속기의 설치상태를 저면에서 나타낸 설치상태도.

도 2는 본 고안의 일 실시예에 따른 로우더용 변속기를 나타낸 사시도.

도 3은 본 고안의 일 실시예에 따른 로우더용 변속기의 종단면도.

도 4는 본 고안의 일 실시예에 따른 기어 이송장치의 사시도.

도 5는 본 고안의 일 실시예에 따른 기어 이송장치의 작동상태도.

<도면의 주요 참조부호에 대한 설명>

1 : 변속기 10, 10′: 케이스

11, 11′: 접면부 12 : 체결수단

13 : 밀폐판 20 : 구동축

30 : 베어링 40 : 구동모터

50 : 제동장치 60, 60′: 구동기어

70 : 종동축 80, 80′: 종동기어

90 : 가이드 100 : 기어 이송장치

101 : 조정자 102 : 탄성수단

103 : 고정구 104 : 조정부

106 : 연결부재 108 : 레버

본 고안에 따른 변속기는, 차체의 하부에 설치되는 케이스; 케이스에 축설되어 일측에 축 결합된 구동모터의 구동에 의해 회전하는 구동축; 구동축에 축방향으로 동시 이동 가능하게 설치되어 구동축과 함께 회전함과 더불어 서로 다른 직경을 갖는 한 쌍의 구동기어; 구동축과 소정거리 이격되게 케이스에 축설되고, 그 양측에 차량의 전, 후륜이 연결되는 종동축; 종동축에 고정 설치되어 종동축과 함께 회전함과 더불어 서로 다른 직경을 갖는 한 쌍의 종동기어; 케이스의 내부에 구동축과 수평하게 설치되고 그 외주연에 두 개의 홈이 이격되게 형성되는 가이드; 및 가이드상에 이동 가능하게 설치되고 그 하부가 각 구동기어 사이에 개재되어, 각 구동기어를 구동축의 축방향으로 이동시켜 각 구동기어를 각 종동기어에 선택적으로 맞물리도록 하는 기어 이송장치를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

또한, 본 고안의 바람직한 특징에 따르면, 상기 각 구동기어중 직경이 작은구동기어는 직경이 큰 종동기어와 맞물리고, 직경이 큰 구동기어는 직경이 작은 종동기어와 맞물리도록 하여 종동축의 변속이 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또, 본 고안의 바람직한 특징에 따르면, 상기 구동모터는 정역회전이 가능한 유압모터인 것을 특징으로 한다.

본 고안의 바람직한 특징에 따른 변속기는, 상기 구동축의 타측에 결합되어 구동축의 회전을 억제하는 제동장치를 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

이하, 본 고안에 따른 로우더용 변속기의 바람직한 실시예를 통하여 상술한 바와 같은 구성들의 특징과 그 작용을 보다 구체적으로 설명한다.

첨부된 도면의 도 1은 본 고안의 일 실시예에 따른 로우더용 변속기의 설치상태를 저면에서 나타낸 설치상태도이고, 도 2는 본 고안의 일 실시예에 따른 로우더용 변속기를 나타낸 사시도이며, 도 3은 본 고안의 일 실시예에 따른 로우더용 변속기의 종단면도이고, 도 4는 본 고안의 일 실시예에 따른 기어 이송장치의 사시도이며, 도 5는 본 고안의 일 실시예에 따른 기어 이송장치의 작동상태도이다.

도시된 바와 같이 본 고안의 일 실시예에 따른 변속기(1)는, 차체의 하부에 설치되고, 서로 맞대어 접합되는 한 쌍의 케이스(10)(10´); 케이스(10)(10´)에 축설되는 구동축(20); 구동축(20)에 축 결합되는 한 쌍의 구동기어(60)(60´); 구동축(20)과 소정거리 이격되게 케이스(10)(10´)에 축설되는 종동축(70); 종동축(70)에 축 결합되는 한 쌍의 종동기어(80)(80´); 케이스(10)(10´)의 내부에 구동축(20)과 수평하게 설치되는 가이드(90); 및 가이드(90)상에 이동 가능하게 설치되어 각 구동기어(60)(60′)를 구동축(20)의 축방향으로 이동시키는 기어 이송장치(100)를 포함하여 이루어진다.

상기 각 케이스(10)(10´)는 서로 맞대어 체결됨에 따라 내부에 공간을 형성하고 그 내부공간에 각종 축 및 기어가 설치되는 것으로, 일측 케이스(10)의 접면부(11)에는 볼트 등과 같은 체결수단(12)이 관통되는 다수의 체결공(10a)이 형성되고, 타측 케이스(10´)의 접면부(11´)에는 체결공(10a)을 통해 관통되는 체결수단(12)의 단부가 삽입 체결되는 다수의 체결홈(10´a)이 형성된다. 한편, 상기 케이스(10)(10´)의 전면 상부에는 케이스(10)(10´)의 개방된 일측을 밀폐하는 밀폐판(13)이 결합되고, 밀폐판(13)의 중심부에는 기어 이송장치(100)가 관통되어 좌우 이동되는 개구부(13a)가 좌우로 길게 형성되며, 개구부(13a)의 상하 입구에는 기어 이송장치(100)의 일부분이 힌지(14)에 의해 힌지 결합되는 결합부(13b)가 각각 돌출 형성된다.

상기 구동축(20)은, 각 케이스(10)(10´)에 베어링(30)에 의해 각각 회전 가능하게 축설되는 것으로, 일측 케이스(10)의 외부에 위치하는 그 일측이 케이스(10)의 외부에 고정 설치되는 구동모터(40)에 축 결합되므로 구동모터(40)의 구동에 의해 회전한다. 상기 구동모터(40)로는 유압펌프(미도시)로부터 보내지는 유압에 의해 구동되고 자체적으로 정역 회전이 가능한 유압모터가 주로 사용된다.

한편, 상기 타측 케이스(10´)의 외부에 위치하는 구동축(20)의 타측은 케이스(10´)의 외부에 고정 설치되는 제동장치(50)에 결합되며, 제동장치(50)는 운전석의 브레이크 페달과 연결되어 운전자가 상기 브레이크 페달을 밟게 되면 작동하여 구동축(20)의 회전을 억제시킨다. 상기 제동장치(50)에는 그 내부에 구비되어구동축(20)의 타측 외주연을 압박하는 브레이크 밴드(미도시)와 브레이크 페달(미도시)을 연결시켜주는 연결편(51)이 구비된다.

상기 각 구동기어(60)(60´)는 구동축(20)에 축방향으로 이동 가능하게 설치되어 구동축(20)과 함께 회전하는 것으로, 서로 다른 직경을 갖고 소정거리 이격되게 배치된다. 이 때, 상기 각 구동기어(60)(60´)는 일체로 성형되거나 별도로 제작되어 서로 고정 결합되므로 구동축(20)의 축방향을 따라 동시에 이동된다.

상기 종동축(70)은, 그 양측에 차량의 전, 후륜이 연결되는 것으로, 구동축(20)과 소정거리 이격되게 각 케이스(10)(10´)에 베어링(30)에 의해 회전 가능하게 축설된다.

상기 각 종동기어(80)(80´)는, 종동축(70)에 고정 설치되어 구동기어(60)(60´)의 회전력을 전달받아 종동축(70)을 회전시키는 것으로, 서로 다른 직경을 갖고 소정거리 이격되게 배치된다. 이 때, 상기 각 종동기어(80)(80´)는 구동축(20)의 축방향으로 이동하는 각 구동기어(60)(60´)와 선택적으로 맞물려 종동축(70)의 회전을 변속시켜주며, 아울러 종동축(70)에 연결되는 전, 후륜도 변속이 이루어진다. 즉, 지름이 작은 종동기어(80)는 지름이 큰 구동기어(60)와 맞물리고 지름이 큰 종동기어(80´)는 지름이 작은 구동기어(60´)와 맞물리며, 전자의 경우에 종동축(70)이 갖는 회전속도는 후자의 경우보다 상대적으로 빠르게 된다. 한편 상기 각 종동기어(80)(80´)는 일체로 성형되거나 별도로 제작되어 고정 결합될 수도 있다.

상기 가이드(90)는 케이스(10)(10´)의 내부에 구동축(20)과 수평하게 설치되어 기어 이송장치(100)의 이동 경로가 되는 것으로, 그 외주연에는 기어 이송장치(100)가 고정되어 이동이 제한되도록 하는 두 개의 고정홈(90a)이 이격되게 형성되며, 그 양측에는 체결수단(12)이 각 케이스(10)(10´)의 외부에서 삽입되어 체결되는 결합홈(90b)이 각각 형성된다.

상기 기어 이송장치(100)는, 가이드(90)상에 이동 가능하게 설치되어 각 구동기어(60)(60´)를 구동축(20)의 축방향으로 이송시켜 각 구동기어(60)(60´)를 각 종동기어(80)(80´)와 선택적으로 맞물리도록 하여 종동축(70)의 변속을 조정하는 것으로, 상기 가이드(90)상에 이동 가능하게 설치되고, 그 하부는 반원형으로 형성되어 각 구동기어(60)(60´) 사이에 개재되는 조정자(101); 조정자(101)의 내부에 형성되는 삽입홈(101a)에 탄성수단(102)에 의해 탄성 지지되어 조정자(101)와 함께 이동하다가 가이드(90)의 고정홈(90a)에 고정되어 조정자(101)의 이동을 제한하는 고정구(103); 및 일단은 조정자(101)의 상단에 힌지 결합되고, 일단으로부터 소정거리 이격된 부분은 밀폐판(13)의 결합부(13b)에 힌지(14)에 의해 힌지 결합되며, 타단은 케이스(10)(10´)의 외부에 위치되어 조정자(101)의 이동을 조정하는 조정부(104)를 포함하여 이루어진다.

상기 조정부(104)는, 일단이 조정자(101)의 상단에 힌지(105)에 의해 힌지 결합되고, 일단으로부터 소정거리 이격된 부분이 밀폐판(13)에 돌출 형성된 결합부(13b)에 힌지 결합되는 연결부재(106); 및 연결부재(106)의 타단에 볼트와 너트 등의 고정수단(107)에 의해 고정 결합되고 타단은 운전석에 위치되는 레버(108)로 이루어진다. 따라서, 운전자가 상기 조정부(104)의 레버(108)를 조작하면 조정자(101)는 가이드(90)상을 이동하게 되고, 조정자(101)에 의해 각 구동기어(60)(60´)는 각 종동기어(80)(80´)에 선택적으로 맞물리게 된다.

이하에서는, 상기와 같이 구성된 본 고안의 일 실시예에 따른 로우더용 변속기의 작동관계를 살펴보기로 한다.

먼저, 운전자가 시동을 켜면 엔진의 작동에 의해 유압펌프로부터 보내지는 유압으로 구동모터(40)가 구동하게 되고, 그와 동시에 구동모터(40)에 축 결합되는 구동축(20)과 구동축(20)에 축 결합되는 한 쌍의 구동기어(60)(60´)도 함께 회전하게 되며, 뿐만 아니라 각 구동기어(60)(60´)에 맞물려 회전하는 각 종동기어(80)(80´) 및 종동축(70)도 함께 회전하게 된다.

이 때, 로우더(1)를 변속시키기 위해서는 기어 이송장치(100)를 이용해 각 구동기어(60)(60´)를 구동축(20)의 축방향으로 이동시켜 각 종동기어(80)(80´)와 선택적으로 맞물리도록 하면 된다. 즉 고속으로 로우더(1)를 전, 후진시키기 위해서는 도 3에 도시된 것처럼 각 구동기어(60)(60´)를 위치시키고, 저속으로 로우더(1)를 전,후진시키기 위해서는 기어 이송장치(100)의 조정자(101)를 도면상 좌측으로 이동시켜 직경이 작은 구동기어(60´)가 직경이 큰 종동기어(80´)와 맞물리도록 한다.

이상과 같이 본 고안의 일 실시예에 따른 로우더용 변속기를 첨부된 도면을 참조로 설명하였으나, 본 고안은 명세서에 상세히 설명된 실시예와 도면에 한정되지 아니하며, 고안의 기술사상 범위내에서 다양한 변형이 이루어질 수 있다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같은 본 고안 로우더용 변속기에 따르면, 고속과 저속의 기어변속만이 이루어지도록 하고 별도의 기어변속을 하지 않고도 구동모터의 구동방향만을 변경시켜 후진이 가능하도록 구성되어 있으므로, 소요되는 축과 기어의 개수를 감소시켜 내부구조가 간단하고 조립과 분해가 용이할 뿐만 아니라 윤활이 원활하게 이루어져 고장발생을 최소화할 수 있다.

Claims (5)

1. 차체의 하부에 설치되는 케이스;

   상기 케이스에 축설되어 일측에 축 결합된 구동모터의 구동에 의해 회전하는 구동축;

   상기 구동축에 축방향으로 동시 이동 가능하게 설치되어 구동축과 함께 회전함과 더불어 서로 다른 직경을 갖는 한 쌍의 구동기어;

   상기 구동축과 소정거리 이격되게 상기 케이스에 축설되고, 그 양측에 차량의 전, 후륜이 연결되는 종동축;

   상기 종동축에 고정 설치되어 종동축과 함께 회전함과 더불어 서로 다른 직경을 갖는 한 쌍의 종동기어;

   상기 케이스의 내부에 상기 구동축과 수평하게 설치되고 그 외주연에 두 개의 홈이 이격되게 형성되는 가이드; 및

   상기 가이드상에 이동 가능하게 설치되고 그 하부가 상기 각 구동기어 사이에 개재되어, 각 구동기어를 상기 구동축의 축방향으로 이동시켜 각 구동기어를 각 종동기어에 선택적으로 맞물리도록 하는 기어 이송장치를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 로우더용 변속기.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 각 구동기어중 직경이 작은 구동기어는 직경이 큰 종동기어와 맞물리고, 직경이 큰 구동기어는 직경이 작은 종동기어와 맞물리도록 하여 상기 종동축의 변속이 이루어지는 것을 특징으로 하는 로우더용 변속기.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 구동모터는 정역회전이 가능한 유압모터인 것을 특징으로 하는 로우더용 변속기.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 구동축의 타측에 결합되어 구동축의 회전을 억제하는 제동장치를 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 로우더용 변속기.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 기어 이송장치는,

   상기 가이드상에 이동 가능하게 설치되고 그 하부가 상기 각 구동기어 사이에 개재되는 조정자;

   상기 조정자의 내부에 탄성 지지되어 조정자와 함께 이동하다가 상기 가이드의 홈에 고정되어 조정자의 이동을 제한하는 고정구; 및

   일단은 상기 조정자의 상단에 힌지 결합되고, 일단으로부터 소정거리 이격된 부분은 상기 케이스의 일측에 형성된 개구부 입구에 힌지 결합되며, 타단은 상기 케이스의 외부에 위치되어 상기 조정자를 이동시키는 조정부를 포함하여 이루어진것을 특징으로 하는 로우더용 변속기.