KR20030061479A - 도로청소차의 원심클러치를 이용한 동력전달장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 도로청소차의 동력원인 보조엔진의 동력원을 송풍기에 전달함에 있어서, 청소작업에 필요한 회전수의 도달시 원심력에 의해 동력이 전달되도록 함으로써 시동시 부하를 줄여 원활한 시동이 이루어지도록 함은 물론 기기에 무리를 주지않아 수명연장을 기하고, 또한 연료의 소비를 대폭 줄이도록 하는 도로청소차의 원심클러치를 이용한 동력전달장치에 관한 것이다.

이는 차량에 탑재되고 보조엔진에 의해 구동되는 송풍기의 진공압력으로 흡입마우스를 통해 노면의 쓰레기를 호퍼내로 흡입하여 수거토록 하는 도로청소차에 있어서, 상기 보조엔진(2)의 플라이휠(8)에 고정되고 외주연상에 다수개의 홈을 가지는 클러치 커버(20)와; 상기 클러치 커버(20)의 중심부에 부시(22) 및 베어링(23)에 의해 체결되어 이를 지지점을 회전가능한 회전축(21)과; 상기 회전축(21)의 일측이 중심부에 고정설치되고 클러치 커버(20)의 외주연을 감싸는 식으로 체결되며, 외표면의 일측에 플랜지(31)를 가지는 드럼(30)과; 상기 클러치 커버(20)와 드럼(30)의 사이에 구비되고 분할되는 세 개가 한조를 이루면서 외표면에는 패드(41)가 장착되고 양측단에는 각각 인장스프링(42)(43)이 체결되는 패드어셈블리(40)와; 상기 드럼(30)의 플랜지(31)에 보울트로서 고정설치되어 송풍기(3)측으로 동력을 전달토록 하는 풀리(50):를 갖추어 구성된 것이다.

Description

도로청소차의 원심클러치를 이용한 동력전달장치{Power transmission apparatus using centrifugal clutch of street cleaning car}

본 발명은 도로청소차의 원심클러치를 이용한 동력전달장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 도로청소차의 동력원인 보조엔진의 동력원을 송풍기에 전달함에 있어서, 보조엔진의 회전동력이 청소작업에 필요한 회전수에 도달되면 원심력에 의해 송풍기측으로 전달되도록 구성함으로써 원활한 시동이 이루어지도록 함은 물론 기기에 무리를 주지않아 관련부품의 수명연장을 기하고, 또한 연료소비를 대폭 줄이도록 하는 도로청소차의 원심클러치를 이용한 동력전달장치에 관한 것이다.

일반적으로 도로의 노면쓰레기를 청소할 경우 도로를 주행하는 많은 차량으로 인하여 많은 어려움이 따랐을 뿐만 아니라 매우 위험하고 청소의 효율성도 현저히 저하되는 문제점이 있었다.

따라서, 근래에는 도로청소차를 이용하여 도로를 주행하는 과정에서 노면의 쓰레기를 자동으로 흡입수거할 수 있도록 하는 도로전용의 도로청소차가 제안되어 사용되고 있다.

이러한 도로청소차는 여러 가지가 제안된 바 있으며, 그 중에서 가장 보편적으로 널리 사용되는 도로청소차의 개략적인 구조를 살펴보면 이는 첨부된 도면의 도1에서 보는 바와 같다.

도로청소차(1)는 후방에 별도의 보조엔진(2)해 작동되는 송풍기(3)와 쓰레기를 흡입하여 수거토록 하는 호퍼(4)가 탑재되어 있고, 차량(1)의 측면에는 호퍼(4)와 흡입덕트(5)로 연결되면서 노면의 쓰레기를 흡입수거토록 하는 흡입마우스(6)가 장착되어 있다.

또한, 상기 흡입마우스(6)의 전방에는 모우터의 동력에 의해 회전구동되면서 노면의 쓰레기를 쓸어내어 흡입마우스(6)측으로 유도토록 하는 측면브러쉬(7)가 형성되어 있음과 동시에, 도면에서는 미도시되어 있지만 청소차의 저면에는 차폭방향으로 설치되어 차량이 주행하는 도로면의 쓰레기를 양측면의 흡입마우스(6)측으로 쓸어주도록 하는 원통형의 중앙브러쉬가 형성되어 있다.

따라서 도로를 청소하고자 할 경우에는 도로청소차(1)에 탑재된 보조엔진(2)에 의해 송풍기(3)가 작동되면서 호퍼(4)내의 공기를 빨아당겨 외부로 토출시키게 되고, 이에 따라 호퍼(4)의 내부에는 강한 진공압력이 발생됨과 동시에 이 진공압에 의해 노면쓰레기는 흡입마우스(6)와 흡입덕트(5)를 통해 호퍼(4)의 내부로 흡입되어 수거되는 것이다.

이와 같이 구성되는 도로청소차(1)는 자동차를 주행토록 하는 주엔진과는 별도로 적재대에 청소를 위한 별도의 보조엔진(2)이 탑재되어 송풍기(3)를 구동시키도록 구성되어 있다.

상기 보조엔진(2)의 종래구성은 첨부된 도면의 도 2에서 개략적으로 나타내고 있으며, 이는 보조엔진(2)의 플라이휠(8)이 송풍기(3)의 회전축과 연결되는 풀리(9)와 벨트로서 연결구성되어 있고, 상기 송풍기풀리(9)에는 청소시스템에 필요한 동력을 제공토록 하는 유압펌프, 콤프레서 등의 보조기계(9a)들이 벨트로 연결되어 있는 구성이다.

그러나, 이같은 종래의 구성에 있어서는 보조엔진(2)의 플라이휠(8)에 동력전달용 풀리(9)를 직접연결시켜 구성된 것임으로써 청소를 위하여 보조엔진(2)을 시동시 이와 직결된 송풍기풀리(9) 및 보조기계(9a) 등을 동시에 구동시켜야 함으로써 보조엔진(2)에 엄청난 부하가 걸리게 되는 문제점이 있었다.

상기와 같은 부하는 시동을 원활하게 하지 못하는 결정적인 요인이 될뿐만 아니라 시동전동기에 직접적인 무리가 가해지게 됨으로써 전체적인 기계의 수명을 단축시키게 되는 문제점이 있다.

특히, 보조엔진(2)이 작동중에도 이와 직결된 보조기계(9a)들의 부하로 인한 시동의 꺼짐을 방지하기 위하여 엔진의 회전수를 아이들링 회전수보다 증대시켜야 함으로써 기계의 무리는 물론 연료의 소비가 많아지는 문제점도 있었다.

근자에는 상기한 문제점을 감안하여 보조엔진(2)와 송풍기(3) 사이의 동력전달과정에 동력을 임의로 단속할 수 있는 클러치를 구비하는 경우도 있었다.

그러나, 이 경우 일반적으로 제안된 자동차의 클러치를 그대로 적용하는 구성이기 때문에 클러치 하우징의 지나친 크기로 인하여 동력전달시스템 자체의 구조성이 좋지 못한 문제점이 있고, 더욱이 매번 청소시마다 클러치의 작동을 제어하여야 함으로써 조작성이 좋지 못함은 물론 사용의 편리성도 저하되는 등의 단점이 있다.

이경우 상기 클러치를 일반적인 자동차의 클러치가 아니라 산업용 기계 등에서 적용되어 사용되고 있는 통상의 원심클러치를 적용할 수가 있다.

상기 공지된 원심클러치는 드라이브 핀이 사방향으로 형성되어 있음에 따라 일정한 RPM까지 도달할 경우 슈우가 슬라이드되어 드럼에 밀착됨으로써 동력이 전달되는 구성이다.

그러나 이같은 일반적인 원심클러치의 구성은 우선 그 구성이 매우 복잡하기 때문에 제조성 및 조립성이 좋지 못한 문제점이 있고, 더욱이 풀리와 일체형을 이루는 구조로 되어 있기 때문에 도로청소차에 적용하기는 부적합한 등 호환성이 좋지 못한 문제점이 있을 뿐만 아니라 슈우의 마찰패드가 마모되면 슈우 전체를 교체사용하여야 하는 등 여러 가지 구조적인 단점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 여러 가지 문제점을 고려하여 이루어진 것으로, 그 목적은 도로청소차의 보조엔진과 송풍기 사이의 동력전달시스템을 원심클러치방식을 적용함으로써 엔진의 부하를 줄여 시동의 원활함과 더불어 관련부품들의 수명을 연장하고 또한 연료의 소비를 대폭 절감토록 하는 도로청소차의 원심클러치를 이용한 동력전달장치를 제공함에 있다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 개선된 새로운 구조의 원심클러치를 제공함으로써 달성되는 것으로, 즉 직결식이나 일반클러치 타입에서 나타난 문제점을 해소함과 동시에 슬라이드 핀이 없는 일체형 클러치 패드 어셈블리를 구성하고 클러치 패드의 마모시 손쉽게 교환할 수 있도록 분리형 클러치 패드방식을 적용하였으며, 또한 동력원의 소요동력에 따라 풀리의 사양을 임의로 교체사용할 수 있도록 함을 특징으로 하는 것이다.

도 1은 본 발명이 적용되는 도로청소차의 전체적인 구성도

도 2는 종래 동력전달장치를 개략적으로 보인 설명도

도 3은 본 발명에 따른 동력전달장치를 개략적으로 보인 설명도

도 4는 본 발명의 요부를 보인 단면구성도

도 5는 도4의 측단면구성도

도 6은 본 발명을 분리하여 보인 사시도

도 7은 도6의 요부를 확대하여 보인 구성도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1:도로청소차2:보조엔진

3:송풍기4:호퍼

5:흡입덕트6:흡입마우스

7:측면브러쉬8:플라이휠

9:송풍기풀리9a:보조기계

20:클러치 커버21:회전축

22:부시23:베어링

24:구획돌기25:설치홈

30:드럼31:플랜지

40:패드어셈블리41:클러치패드

42,43:인장스프링50:풀리

이하에서 본 발명의 구성을 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

첨부된 도면의 도 3에서는 본 발명이 적용되는 도로청소차의 보조엔진부를 개략적으로 나타낸 도면으로서, 이의 도면중 부호 2은 보조엔진을 표시하고 있고, 부호 3은 송풍기를 표시하고 있다.

상기 보조엔진(2)은 통상에서와 같이 도로청소차(1)의 적재대에 탑재되는 별도의 동력으로서 도로청소를 시행할 경우에만 구동되며, 상기 송풍기(3)는 보조엔진(2)에 의해 구동되어 이와 연결덕트로 연결된 호퍼(4)내를 강한 진공압력으로 작동시키게 된다.

또한, 도로청소차(1)의 하부 양측에는 각각 흡입덕트(5)로서 호퍼(4)와 연결되면서 지면에 근접되게 설치되어 송풍기(3)에 의한 진공흡입력으로 노면의 쓰레기를 호퍼(4)로 흡입토록 하는 흡입마우스(6)가 형성되고, 이 흡입마우스(6)와 근접되는 전방에는 모우터에 의해 구동되어 노면을 쓸어주도록 하는 측면브러쉬(7)가 설치된다.

이러한 구성은 도1에서 보는 바와 같이 대체적으로 종래와 동일한 구성을 가지는 것이며, 다만 본 발명에서는 상기 보조엔진(2)과 송풍기(3) 사이에 동력을 전달 및 차단토록 하는 원심클러치 시스템을 구성한 것이다.

이의 구조는 첨부된 도면의 도4 이하에서 더욱 상세히 나타내고 있다.

상기 원심클러치(A)는 보조엔진(2)의 플라이휠(8)에 고정되는 클러치 커버(20)와, 이 클러치 커버(20)에 회전축(21)으로 축결합되는 드럼(30)과, 상기 드럼(30)과 클러치 커버(20)의 사이에 설치되어 원심력과 인장스프링에 의해 동력을 전달 및 단락토록 하는 클러치 패드어셈블리(40)와, 상기 드럼(30)의 외주연상에 착탈가능토록 설치되는 풀리(50) 등으로 구성된다.

이의 구조를 더욱 상세히 설명하면, 상기 클러치 커버(20)는 클러치의 본체를 구성하는 것으로 엔진의 플라이휠(8)에 고정보울트에 의해 일체형으로 고정되어 엔진의 동력을 그대로 전달하게 된다.

이 클러치 커버(20)의 중심에는 부시(22) 및 베어링(23)으로서 드럼(30)에 고정된 회전축(21)이 축결합되어 이에 지지된채로 회전가능토록 구성되며, 외주연상에는 삼방향으로 외향돌출되는 구획돌기(24)가 일체로 형성되어 이들 사이에 설치홈(25)이 형성된다.

상기 드럼(30)은 중심부에 회전축(21)이 일체형으로 체결됨과 동시에 대략 원통형으로 형성되어 클러치 커버(20)를 감싸는 형태로 체결되고, 외주연의 일측단에는 풀리(50)가 체결되는 플랜지(31)가 일체로 형성된다.

즉, 상기 드럼(30)은 중심에 체결되는 회전축(21)에 의해 클러치 커버(20)와 연결되므로써 이에 지지된채로 회전가능하게 된다.

상기 풀리(50)는 벨트에 의해 송풍기(3)의 송풍기 풀리(9)와 연결되므로써 보조엔진(2)의 동력을 송풍기(3)측으로 전달토록 하는 것으로, 다수개의 고정보울트에 의해 플랜지(31)에 착탈가능토록 구성되며, 사양에 따라서 교체사용할 수가 있다.

또한, 상기 클러치 커버(20)와 드럼(30)의 사이에는 패드어셈블리(40)가 설치된다.

패드어셈블리(40)는 세 개로 분할되는 형태로 형성되어 한조를 이루면서 외주연상에는 각각 클러치 패드(41)가 장착되고, 이들은 클러치 커버(20)의 외주연상에 형성되는 각 설치홈(25)에 삽입됨으로써 클러치 커버(20)의 외주연과 드럼(30)의 내주연 사이에 설치된다.

이때 상기 클러치 패드(41)는 보울트 등에 의해 체결되는 구성임에 따라 마모시에는 교체할 수가 있다.

또한 패드어셈블리(40)의 양측단에는 단턱이 형성되어 한 쌍의 전.후 인장스프링(42)(43)이 각각 장착됨으로써 패드어셈블리(40)를 원통형으로 유지토록 하면서도 평상시에는 패드어셈블리(40)를 오므려들게 하여 드럼(30)의 내주연과 단락상태를 유지토록 하는 것이다.

따라서 이와 같이 구성되는 본 발명은 통상에서와 같이 도로자동차의 본체(1)는 자동차의 자체엔진에 의해 도로를 주행하게 되고, 도로를 청소시에는 적재대에 설치된 보조엔진(2)의 작동에 의해 도로청소가 이루어지게된다.

즉, 보조엔진(2)의 회전작동에 따라 송풍기(3)가 작동되면서 호퍼(4)내의 공기가 흡입되어 배출덕트(8)를 통해 외부로 배출됨으로써 호퍼(4)내에는 강한 진공압력이 형성된다.

이의 진공압력은 흡입덕트(5)를 통해 흡입마우스(6)에 미치게 됨으로써 노면과 근접되게 설치되는 흡입마우스(6)를 통하여 노면쓰레기를 호퍼(4)의 내부로 흡입수거하게 되는 것이다.

이와 동시에 측면브러쉬(6)와 도면에 미도시된 중앙브러쉬도 회전작동되어 노면의 쓰레기를 흡입마우스(5)측으로 쓸어모아 주게됨으로써 쓰레기를 효과적으로 수거하게 된다.

이때, 상기 보조엔진(2)과 송풍기(3)의 사이에는 본 발명에 따른 클러치시스템이 설치됨으로써 보조엔진(2)의 회전수에 따라 이의 동력을 송풍기(3)측으로 전달 및 단락하게 된다.

즉, 보조엔진(2)이 정지된 상태나 또는 시동시의 아이들링 상태와 같이 일정한 회전수의 이하일 경우에는 인장스프링(42)(43)에 의해 세 개를 한 조로 하는 클러치 패드어셈블리(40)가 클러치 커버(20)측으로 오므라들게 되어 드럼(30)과 이격된 상태를 유지하게 된다.

따라서 보조엔진(2)의 동력은 플라이휠(8)을 거쳐 클러치 커버(20)까지만 전달되어 구동됨으로써 아무런 부하를 받지 않고 원활한 작동이 이루어지게 되는 것이다.

이러한 상태에서 도로를 청소하기 위하여 보조엔진(2)의 회전수를 증가시키게 되면, 회전동력이 증가되는 회전관성의 모멘트에 의해 인장스프링(42)(43)이 늘어나게 되어 패드어셈블리(40)의 인장력을 해제하게 된다.

따라서, 상기 패드어셈블리(40)는 클러치 커버(20)의 외주연에 형성된 설치홈(25)내에서 외측으로 밀려나 드럼(30)의 내경에 밀착됨으로써 이의 마찰력에 의해 클러치 커버(20)의 동력을 드럼(30)으로 전달하게 된다.

이어서 상기 드럼(30)이 회전됨에 따라 이의 동력은 외주연의 플랜지(31)에 고정된 풀리(50)를 통해 송풍기(3)의 풀리(9)로 전달되어 송풍기(3)를 회전구동시키게 되고, 이와 동시에 송풍기 풀리(9)와 연계된 보조기계(9a)들도 회전시키게 됨으로써 통상에서와 같이 도로청소차가 작동되어 도로를 효과적으로 청소할 수가 있는 것이다.

이와는 반대로 도로의 청소를 마치거나 또는 도로청소를 하지 않고 이동하기 위하여 보조엔진(2)을 정지시키거나 회전수를 낮출 경우에는 클러치 커버(20)측으로 전달되던 동력이 차단되거나 일정이하의 회전수를 가지게 됨으로써 패드어셈블리(40)는 양측 인장스프링(42)(43)의 인장력에 의해 오므라들게 되어 동력을 차단하게 된다.

즉, 보조엔진(2)이 일정한 회전수 이하일 경우나 정지된 상태에서는 인장스프링(42)(43)의 회전관성이 작용하지 않고 자체의 인장력이 작용하게 됨으로써 패드어셈블리(40)를 오므라들게 하여 동력을 차단하게 되는 것이다.

한편, 이와 같이 작동되는 원심클러치 시스템은 본 발명의 도로청소차에 매우 적합하게 적용하여 사용할 수 있는 것이나, 이를 본 발명에서 예시하지 않은 각종 산업장의 기계에 적용하여 사용할 수도 있음은 당연하다 할 것이다.

이상 상세히 설명한 바와 같이 본 발명은 도로청소차의 청소에 필요한 동력원인 보조엔진의 동력을 송풍기에 전달함에 있어서, 보조엔진과 송풍기의 사이에 동력을 전달 및 단락하는 원심클러치를 구성하여 보조엔진이 일정한 회전수의 이하일 경우에는 동력이 차단되고 청소를 하기 위한 회전수에 도달하게 되면 동력이 전달되도록 구성함으로써 사용에 따른 별도의 조작이 필요치 않아 사용의 편리성이 도모되는 효과를 가지게 된다.

특히, 청소를 하기 위하여 보조엔진의 시동시에는 보조엔진측으로 아무런 부하가 걸리지 않음으로써 시동이 원활하게 이루어지는 장점을 가지게 됨은 물론 관련부품에 무리를 주지않아 고장의 발생이 줄어드는 등 제품의 수명이 연장되는 효과를 가지게 된다.

또한, 슬리브핀이 없는 일체형 클러치 패드 어셈블리를 적용함으로써 작동성이 향상되는 효과가 있고, 장기간 사용으로 인하여 클러치 패드가 마모시 손쉽게 교환하여 사용할 수 있는 효과도 있다.

더욱이 동력원의 소요동력에 따라 즉, 적용하는 기계에 따라 풀리의 사양을 교체하여 사용할 수가 있어 어떤 풀리타입도 적용할 수 있는 등 사용의 호환성이 향상되는 효과가 있는 것이다.

Claims (2)

1. 차량에 탑재되고 보조엔진에 의해 구동되는 송풍기의 진공압력으로 흡입마우스를 통해 노면의 쓰레기를 호퍼내로 흡입하여 수거토록 하는 도로청소차에 있어서,

   상기 보조엔진(2)의 플라이휠(8)에 보울트 등으로 고정설치되고 외주연상에 다수의 구획돌기(24) 및 설치홈(25)이 교호로 형성되는 클러치 커버(20)와;

   상기 클러치 커버(20)의 중심부에 부시(22) 및 베어링(23)에 의해 체결되어 이를 지지점으로 회전가능한 회전축(21)과;

   상기 회전축(21)의 일측에 중심부가 고정체결되고 원통형으로 형성되어 클러치 커버(20)의 외주연을 감싸는 식으로 체결되며, 외표면에는 풀리(50)가 구비되는 드럼(30)과;

   상기 클러치 커버(20)의 설치홈(25)내에 각각 삽입체결되고 외표면에는 패드(41)가 착탈가능토록 형성되고 양측단에는 인장스프링(42)(43)이 각각 체결되어 회전력에 따라 동력을 드럼(30)측으로 전달 및 차단토록 하는 패드어셈블리(40):를 갖추어 구성됨을 특징으로 하는 도로청소차의 원심클러치를 이용한 동력전달장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 드럼(30)은 외주연상에 외향 돌출되는 플랜지(31)가 일체로 형성됨과 동시에 이의 플랜지(31)에 다수의 체결구멍이 형성되어 필요로 하는 소요동력에 따라 풀리를 교체사용할 수 있도록 구성됨을 특징으로 하는 도로청소차의 원심클러치를 이용한 동력전달장치.