KR20040067883A - 동력전달장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 동력전달장치의 개량에 관한 것으로, 본 발명에 따르면 연직 입력축, 입력축의 하부에 설비되는 선기어, 선기어와 치합되는 다수의 유성기어, 유성기어들의 하부에 배치되어 유성기어들을 회전 가능하게 지지하기 위한 평판상의 기어지지수단, 기어지지수단으로부터 하방으로, 입력축과 동축상으로 연장되는 출력축, 유성기어들을 둘러싸는 링기어, 그리고 링기어, 다수의 유성기어, 기어지지수단 및 선기어를 둘러싸는 케이싱, 및 링기어의 제동을 위해 케이싱과 링기어의 사이에 개재되는 제동수단을 포함하는 개선된 동력전달장치가 제공된다. 제동수단이 링기어에 맞물리는 제동상태에 있을 때에는 입력축을 통해 입력된 동력은 감속되어 출력축으로 전달되며, 제동수단이 링기어와의 맞물림이 해제되는 비제동시에는 링기어가 공회전되어 입력축을 통해 입력되는 동력이 출력축으로 전달되는 것이 방지된다. 본 발명에서 평판상의 기어지지수단의 외부 직경은 상기 링기어의 피치원 보다 커서, 윤활유에 의한 점성저항을 증가시킨다. 그 결과, 본 발명은 바람직하지 않은 동시회전현상의 정도를 효율적으로 저감시키는 것이 가능하다.

Description

동력전달장치{POWER TRANSMITTING APPARATUS}

본 발명은 유성기어를 사용하는 동력전달장치에 관한 것이다.

선기어, 유성기어 및 링기어를 조합함을 통해 동력 전달 또는 동력 비전달의 절환을 가능케 하는 유성기어식 동력장치가 이미 알려져 있다.

도 12 및 도 13은 그러한 동력전달장치를 나타내는데, 이는 일본국 실용공개번호 소-60-40931(이하에서는 "특허문헌 1"이라 칭함)에 개시되어 있다. 도시된 바와 같이, 개시된 동력전달장치(200)는 연직으로 배치되는 입력축(201), 이 입력축(201)의 하단부에 형성되는 선기어(202) 및 이 선기어(202)에 치합되는 3개의 유성기어(203)를 포함한다. 동력전달장치(200)는 이 유성기어들(203)을 지지하기 위해 유성기어들(203)의 하방에 배치되는 기어지지부재(204), 이 기어지지부재(204)로부터 하방으로, 그리고 입력축(201)과 동축상으로 연장되는 출력축(205), 및 유성기어들(203)을 감싸며 치합되는 링기어(206)를 더욱 포함한다. 동력전달장치(200)는 또한 기어지지부재(204), 출력축(205) 및 링기어(206)를 지지하는 케이싱(207)과 이 케이싱(207)과 링기어(206)와의 사이에서 사람의 조작에 의해 링기어(206)를 제동시키거나 해제하기 위해 개재되는 제동유닛(208)을 포함한다. 제동유닛(208)이 제동상태에 있을 때, 입력축(201)을 통하여 입력되는 동력은 감속되어 출력축(205)으로 전달되며, 비제동시에는 링기어(206)가 공회전상태로 되어 입력축(201)의 동력이 출력축(205)으로 전달되지 않게 된다.

또한, 개시된 동력전달장치(200)는 케이싱(207)중에 윤활유(209)를 충진시킨 것으로, 이 윤활유(209)의 유면 레벨(211)은 유성기어들(203)과 링기어(206)와의 치합부분이 윤활유(209)에 완전히 잠기도록 설정된다.

일반적으로 특허문헌 1과 같은 형식의 동력전달장치에서는 링기어(206)를 공회전시킴으로써 제동유닛(208)이 비제동상태에 있을 때에도, 입력축(201)으로부터 출력축(205)으로 약간의 동력전달현상이 일어난다. 비제동상태에서 입력축(201)으로부터 출력축(205)으로 약간의 동력전달이 일어나는 이러한 현상을 동시회전현상(corotation)이라 한다.

동시회전현상은 제동유닛(208)을 해제해서 링기어(206)를 공회전시키도록 하는 경우에도 링기어(206)를 정지상태로 유지하기 위해 작용되는 힘 때문에 생기는 것으로 알려져 있다. 그러나, 동시회전현상은 동력이 출력축(205)으로 전달되지 않아야 하는 때에, 동력이 출력축(205)으로 전달되는 것이므로, 동력전달장치(200)에 있어서 바람직하지 않은 현상이고 최소화하는 것이 필요하다.

또한, 종래의 동력전달장치(200)에서는 기어지지부재(204)가 실질적으로 삼각형 형상을 가지고, 케이싱(207)의 중심에서 지지하는 것이므로, 안정된 형태로 회전이 이루어지기 어렵게 된다.

전술한 종래 기술에 관한 관점으로부터, 본 발명의 목적은 원하지 않는 동시회전현상을 최소화시키는 동시에 기어지지부재를 안정되게 회전시키는 것이 가능한 동력전달장치를 제공하는 것이다.

도 1은 본 발명 제1 실시예에 따른 동력전달장치를 탑재한 보행형 농작업 기계의 사시도이고;

도 2는 본 발명에 따른 동력전달장치를 탑재한 농작업 기계의 측면도이고;

도 3은 본 발명에 따른 동력전달장치를 탑재한 농작업 기계의 평면도이고;

도 4는 본 발명에 따른 동력전달장치에 연결되는 엔진 및 엔진 주위에 탑재된 다른 구성요소들의 측면도이고;

도 5는 본 발명에 따른 동력전달장치의 측단면도이고;

도 6은 본 발명에 따른 동력전달장치의 제동수단의 설명도이고;

도 7은 본 발명에 따른 동력전달장치의 평면도이고;

도 8a 및 8b는 본 발명에 따른 동력전달장치의 작용설명도이고;

도 9a 및 9b는 본 발명에 따른 동력전달장치의 다른 작용설명도이고;

도 10a 및 10b는 본 발명에 따른 동력전달장치의 또 다른 작용설명도이고;

도 11a 및 11b는 본 발명 제2 실시예에 따른 동력전달장치의 설명도이고;

도 12는 종래의 동력전달장치의 측면도이고;

도 13은 종래의 동력전달장치의 평면도이다.

*주요부분의 부호의 설명*

60, 110: 동력전달장치 17: 케이싱

61: 입력축 62: 선기어

63: 유성기어 64: 기어지지수단

65: 출력축 66: 링기어

66b: 피치원 68: 제동수단

69: 윤활유 72: 마찰면

88, 118: 탄성클립 89: 비산공

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은

연직 입력축; 상기 입력축의 하부에 설비되는 선기어; 상기 선기어와 치합되는 다수의 유성기어; 상기 유성기어들의 하부에 배치되어 상기 유성기어들을 회전 가능하게 지지하기 위한 평판상의 기어지지수단; 상기 입력축과 동축상으로 상기 기어지지수단으로부터 하방으로 연장되는 출력축; 상기 유성기어들을 둘러싸는 링기어; 상기 링기어, 다수의 유성기어, 기어지지수단 및 선기어를 둘러싸는 케이싱, 상기 링기어는 케이싱 상에 회전 가능하게 장착되며, 윤활유가 상기 케이싱의 내부에 소정의 레벨로 저장되고; 그리고 상기 링기어의 제동을 위해 상기 케이싱과 상기 링기어의 사이에 개재되는 제동수단을 포함하는 개선된 동력전달장치를 제공한다. 제동수단이 링기어에 맞물리는 제동상태에 있을 때에는 입력축을 통한 동력은 감속되어 출력축으로 전달되며, 링기어가 맞물림이 해제되는 비제동 또는 링기어가 공회전이 허용될 시에는 입력축을 통한 동력이 출력축으로 전달되는 것이 방지된다. 본 발명에서 평판상의 기어지지수단의 외부 직경은 상기 링기어의 피치원 보다 커서, 윤활유에 의한 점성저항을 증가시킨다. 그 결과, 본 발명은 바람직하지 않은 동시회전현상의 정도를 효율적으로 저감시키는 것이 가능하다.

또한, 케이싱 내에 저장되는 윤활유의 유면 레벨을 링기어 보다는 낮고, 기어지지수단보다는 높게 설정함으로써, 본 발명에서는 윤활유에 의한 링기어의 저항을 저감시키거나 최적화할 수 있다. 그 결과, 링기어를 공회전시키는 것을 용이하게 하는 것이 가능하고, 따라서 동시회전현상을 더욱 효율적으로 저감시킬 수 있다.

본 발명의 일 실시예에서, 기어지지수단은 윤활유를 유성기어의 치부 및/또는 링기어의 치부에 비산시키기 위한 적어도 하나의 비산공을 가진다. 따라서, 지지수단의 회전시에만 케이싱 내에 저장된 윤활유의 유면 레벨이 상승되어 윤활유가 비산공을 통하여 유성기어의 치부 및/또는 링기어의 치부에 비산가능하게 된다. 그 결과, 케이싱 내부에 저장되는 필요 윤활유의 양을 저감시키는 것이 가능하고, 윤활유의 양이 저감되므로 윤활유가 불필요하게 제동수단 등에 비산되는 것을 방지하는 것이 가능해진다.

일 실시예에서, 본 발명은 또한 출력축 또는 기어지지수단에 탄성적으로 끼워 맞추어지는 탄성클립을 더욱 포함하며, 탄성클립의 적어도 하나의 단부는 케이싱에 의해 다음과 같은 방식, 즉 기어지지수단과 출력축이 회전할 때 탄성클립은 기어지지수단 또는 출력축을 따라 미끄러지도록 하여 기어지지수단 및 출력축의 마찰저항이 탄성클립을 통하여 증가되도록 하는 방식으로 지지된다. 탄성클립의 적어도 하나의 단부를 케이싱으로 지지시킴으로써, 케이싱의 구조를 간소화하는 것이 가능하여, 그 결과 동력전달장치의 단가를 저감시키는 것이 가능하다.

일 실시예에서, 증가된 마찰저항을 기어지지수단에 전달하기 위하여, 케이싱은 그 바닥에, 기어지지수단의 하면과 미끄럼 접촉되는 마찰면을 가진다. 따라서, 기어지지수단의 마찰저항은 링기어의 마찰저항에 비해 더욱 커지므로 동시회전현상은 더욱 효율적으로 저감된다. 또한, 기어지지수단의 하면과 미끄러지게 접촉되는 마찰면은 기어지지수단을 안정하게 회전시킨다. 결과적으로, 상기 선기어, 유성기어 및 링기어는 더욱 안정된 방식으로 서로 맞물리게 되므로, 결과적으로 기어들 간의 동력전달효율을 상승시키게 되고, 또한 동력전달장치에서 생성되는 원치 않는 소음을 최소화시킬 수 있게 된다.

일 실시예에서, 기어지지수단은 디스크 형상을 가지며, 이는 기어지지수단을 더욱 안정화시킨다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명하는 바, 이는 예시일 뿐이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다.

도 1은 본 발명에 일 실시예에 따른 동력전달장치를 탑재한 보행형 농작업기의 사시도이다.

농작업기(10)는 좌우 주행륜{13, 14 도면에는 좌측 주행륜(13)만 도시됨}, 좌우 주행륜(13, 14)의 전방에 배치되는 좌우 경운장치(15, 16), 및 전동유닛(12, power transmission unit)을 통하여 좌우 주행륜(13, 14)과 경운장치(15, 16)를 구동시키기 위한 엔진(11)을 포함한다. 무립기(畝立機; ridger) 등과 같은 보조 작업장치(즉, 기계로 견인되는 작업장치)가 전동유닛(12)의 후부에 연결된다. 이러한 배치에서는, 농작업기(10)는 예를 들면 경운장치(15, 16)로 밭을 갈면서 무립기로 이랑을 세우는 작업을 할 수 있다.

도 2는 본 발명 동력전달장치를 탑재한 농작업기(10)의 측면도로서, 작업기의 몸체 상부에 배치되는 엔진(11), 엔진(11)의 하부에 클러치(즉, 본 발명 동력전달장치의 제동수단)를 개재하여 배치되는 전동유닛(12), 전동유닛(12)의 전방에 좌우 경운축{15a, 16a 도면에는 좌측 경운축(15a)만 도시됨}을 통하여 회전 가능하게 연결되는 경운장치(15, 16) 및 전동유닛(12)의 후부에 좌우 차축(13a, 14a 도면에는 좌측 차축만 도시됨)을 통하여 회전 가능하게 장착되는 주행륜(13, 14)을 도시하고 있다. 농작업기(10)는 또한 전동유닛(12)의 후단부로부터 후상방으로 경사지게 신장하는 조작핸들(18)과 전동유닛(12)의 후단부에 고정되는 연결기구(21)를 포함한다. 참조번호 17은 클러치 케이스(즉, 본 발명 동력전달장치의 케이싱)를 나타낸다.

농작업기(10)는 또한 전동유닛(12)의 전단부에 상하로 위치조정이 가능하게 취부되는 주행 보조륜(31), 전동유닛(12)과 경운장치(14, 15)의 상부를 커버하는 펜더(32), 엔진(11)의 상부를 커버하는 엔진커버(33), 에어 클리너(34) 및 연료탱크 급유구용 캡(35)을 포함한다. 농작업기(10)는 또한 변속레버(36), 디퍼런셜 록크 레버(37), 클러치 레버(38), 연결기구(21)에 연결되는 작업장치{예를 들면 무립기(22)}를 들어올리는 이동레버(41), 및 기계로 견인되는 작업장치가 땅을 파는 위치를 조절하기 위한 조절레버(42)를 포함한다.

도 3은 본 발명 동력전달장치를 탑재한 농작업기(10)의 평면도이다. 도시된 바와 같이, 농작업기(10)는 엔진(11)을 시동시키기 위한 리코일 스타터용 노브(51)와 엔진(11)의 출력을 조절하기 위한 트로틀 레버(52)를 더욱 포함하며, 이들 노브(51)와 레버(52) 및 상술한 디퍼런셜 록크 레버(37)는 조작핸들(18)의 우측 전방부에 배치된다. 농작업기(10)는 또한 엔진(11)을 정지시키기 위해 핸들(18)의 좌측 후부에 설비되는 엔진 스위치(53)와 조작핸들(18)의 양 후단사이에서 수평으로 신장하는 클러치 레버(38)를 포함한다. 또한, 도면에 도시된 바와 같이, 변속레버(36)는 전동유닛(12, 도 1 참조)의 후단 중앙부로부터 후방으로(즉 조작자 쪽으로) 신장하며, 이동레버(41)는 연결기구(21)의 후부의 좌측부로부터 후방으로 신장한다.

도 4는 본 발명에 따른 동력전달장치(60)를 탑재한 엔진(11)과 엔진(11) 주변부의 측면도이다.

엔진(11)은 그 주요 구성부품으로써, 알루미늄 합금제의 크랭크 케이스(43), 개스킷(도시되지 않음)을 통하여 크랭크 케이스(43)에 볼트 고정되는 실린더 블록(44), 실린더 블록(44) 내에 설비되어 실린더(45) 상에서 왕복 슬라이드 운동하는 피스톤(46), 및 피스톤 로드(47)를 통하여 피스톤(46)에 연결되는 크랭크 축(48)을 포함한다. 플라이 휠(49)은 크랭크 축(48)의 일단에 연결된다. 크랭크 축(48)의 타단은 본 발명 동력전달장치(60)의 입력축(61)을 구성한다.

도면에서, 베어링(54)은 크랭크축(48)을 회전 가능하게 지지한다. 참조번호 55는 점화플러그를, 56은 흡기(배기)밸브를, 57은 헤드 커버를, 58은 연료탱크를그리고 59는 리코일 스타터를 나타낸다.

도 5는 본 발명 동력전달장치(60)의 측단면도이다.

도시된 바와 같이, 동력전달장치(60)는 연직선 C를 따라 배치되는 입력축{61, 즉 크랭크 축(48)의 타단}과, 이 입력축(61)의 하단부에 형성되는 선기어(62)와, 상기 선기어(62)에 치합되는 적어도 3개의 유성기어(63)와, 및 이들 유성기어(63)의 하부에서 유성기어(63)를 회전 가능하게 지지하는 평판 디스크(disk) 형상의 기어지지수단(64)을 포함한다. 또한, 동력전달장치(60)는, 케이싱(17) 내부에서 회전 가능하게 지지되며 기어지지수단(64)에 취부되는 동시에 기어지지수단(64)으로부터 하방으로 입력축(61)과 동축상으로 신장하는 출력축(65)과, 케이싱(17) 상에 회전 가능하게 탑재되며 유성기어(63)들과 치합되되 이들을 둘러싸는 링기어(66)를 포함한다. 게다가, 동력전달장치(60)는 예컨대 조작자의 조작에 의해 링기어(66)의 회전을 억제 또는 허용하는 제동수단(68, 클러치)과, 선기어(62), 유성기어들(63), 기어지지수단(64) 및 링기어(66)를 커버하는 케이싱(17)과, 그리고 이 케이싱(17) 내부에 소정의 레벨수준으로 저장되는 윤활유(69)를 포함한다.

케이싱(17)은 링기어(66)를 회전 가능하게 지지하는 다수의 강구(71, steel bearing ball, 도면에는 하나만 도시됨)를 포함하며, 케이싱(17)은 케이싱(17)의 바닥면(73)에 형성되며, 기어지지수단(64)의 하면과 미끄럼 접촉하여 기어지지수단(64)의 회전을 안정화하고 기어지지수단(64)에 대한 마찰저항을 증가시키는 마찰면(72)을 가진다. 케이싱(17)은 또한 후술하는 탄성클립(88)의 일 단부(88a)를 계지하는 계지 리브(74), 출력축(65)을 회전 가능하게 지지하는 볼 베어링(75), 및 윤활유(69)의 누출을 방지하는 오일 실(76)을 포함한다.

입력축(61)과 동축상으로 신장하는 출력축(65)은 그 일단에, 기어지지수단(64)에 부착되기 위한 수(male) 스플라인 부재(77)를 가지며, 그 타단에는 전동유닛(12, 도 1 참조)으로 동력을 전달하기 위한 베벨기어(78)를 가진다.

링기어(66)는 제동수단(68)의 일부를 구성하는 브레이크 드럼(79)을 가진다. 윤활유(69)의 유면 레벨은 링기어(66) 또는 유성기어(63) 보다는 낮게, 그러나 기어지지수단(64) 보다는 높게 설정된다.

기어지지수단(64)은 원반상의 지지 플레이트(82), 및 이 지지 플레이트(82)의 하면측에서 연장되며 출력축(65)과 연결되는 센터 보스(83)를 포함한다. 기어지지수단(64){특히, 원반형의 지지 플레이트(82)}의 외경은 링기어(66)의 피치원(66b) 보다 크다. 즉, 기어지지수단(64)의 외경은 적어도 유성기어(63)들의 지지축(85)들의 최 외곽을 지나는 가상원의 직경보다는 크게 설정된다.

지지 플레이트(82)는 대응 유성기어들(63)을 회전 가능하게 지지하는 지지축(85)을 가진다. 센터 보스(83)는 출력축(65)을 지지 플레이트(82)에 고정시키는 출력축(65)의 수 스플라인 부재(77)와 치합되는 암(female) 스플라인 부재(86)를 가지며, 풀리(87)는 보스(83)의 상단부에 설비되어 증가된 마찰저항을 기어지지수단(64)에 전달한다. 실질적으로 U자 형상을 가지는 상술한 탄성클립(88)은 풀리(87)의 외주부에 형성되는 요홈(87a)에 탄성적으로 끼워 맞추어진다.

제동수단(68)은 케이싱(17)과 링기어(66)의 사이에 개재되어 링기어(66)를 임의로 제동 가능하게 한다. 즉, 제동수단(68)은 조작자의 제어에 따라 링기어(66)의 회전을 허가하거나 방지한다. 제동수단이 제동상태에 있을 경우, 입력축(61)으로부터의 동력은 감속되어 출력축(65)으로 전달되며, 제동수단이 비제동상태에 있을 경우, 링기어(66)는 공회전하여 입력축(61)으로부터의 출력축(65)으로 동력이 전달되지 않게 된다.

선기어, 유성기어 및 링기어들(62, 63, 66)의 조합, 동력 전달모드와 동력 비전달모드간의 절환을 가능케 하는 제동수단(68)을 포함하는 동력전달장치(60)에서, 제동수단(68)이 비제동상태에 있어 링기어(66)가 공회전하게 되는 경우에도, 상술한 종래의 동력전달장치의 경우와 마찬가지로 약간의 동시회전현상은 발생될 수 있다. 이러한 동시회전현상은 최소화되는 것이 바람직하다.

상술한 바와 같이, 평판상의 기어지지수단(64)의 외경이 링기어(66)의 피치원(66b) 보다 크게 설정되므로, 본 발명 실시예에서 윤활유(69)에 의한 점성저항을 증가시킬 수 있어, 그 결과 동시회전현상을 효율적으로 저감시킬 수 있게 된다.

또한, 케이싱(17)에 저장되는 윤활유(69)의 유면 레벨(81)이 링기어(66) 또는 유성기어들(63) 보다 낮고, 기어지지수단(64) 보다는 높게 설정되므로, 실시예에서 윤활유(69)에 의한 링기어(66)의 저항을 저감시키거나 최적화하는 것이 가능하다. 그 결과, 본 실시예에서 링기어(66)를 용이하게 공회전시킬 수 있게 되어, 동시회전현상이 효율적으로 저감된다.

도 6은 동력전달장치(60)의 제동수단(68)에 대한 설명도이다.

제동수단(68, 클러치)은 케이싱(17)에 취부되는 앵커 핀(91), 이 앵커 핀(91)을 통하여 지지되는 한 쌍의 브레이크 슈(92), 및 이들 브레이크 슈(92)와의 당접을 위해 링기어(66)에 형성되는 브레이크 드럼(79)을 포함한다. 제동수단(68)은 또한 이들 브레이크 슈(92)가 상시로 서로 당겨지도록 하는 리턴 스프링(98), 리턴 스프링(98)에 반발하여 이들 브레이크 슈(92)가 서로 멀어지도록 압압하는 작동 캠(93), 이 작동 캠(93)에 연결되는 캠 레버(94), 및 그 일단은 버퍼 스프링(95)을 통해 캠 레버(94)에 연결되고 그 타단은 클러치 레버(38)에 연결되는 케이블(96)을 포함한다. 각각의 브레이크 슈(92)는 링 기어(66)와의 당접을 위한 브레이크 패드(92a)를 가진다.

기어지지수단(64)을 통하여 입력축(62)으로부터의 출력축(65)으로 동력이 전달되는 경우, 클러치 레버(38)는 화살표 "a"로 표시된 바와 같이 조작핸들 쪽으로 당겨져 캠 레버(94)는 화살표 "b" 방향으로 회전되어, 작동 캠(93)이 브레이크 슈(92)를 압압하여 서로 멀어지게 한다. 따라서, 브레이크 슈(92)는 브레이크 드럼{79, 링기어(66)}을 압압하게 되어 링기어(66)가 제동상태가 되게 하여, 그래서 입력된 동력은 기어지지수단(64)의 회전에 의해 출력축(65)으로 전달된다. 반면에, 기어지지수단(64)을 통한 입력축(62)으로부터 출력축(65)으로의 동력이 전달되는 것이 방지되는 경우에는, 클러치 레버(38)가 해제되어 브레이크 슈(92)가 브레이크 드럼{79, 링기어(66)}으로부터 분리되므로 링기어(66)가 공회전하게 되고, 그 결과 입력된 동력은 기어지지수단(64)으로 전달되지 않게 된다.

도 7은 동력전달장치(60)의 평면도이다.

기어지지수단(64)에는 다수의 비산공(89)이 형성되어 있어서, 기어지지수단(64)의 회전시에 케이싱(17) 내에 저장된 윤활유(69)는 교반되며, 또한 비산공(89)을 통하여 유성기어(63) 및/또는 링기어(66)의 치부(63a, 66a)로 비산된다.

따라서, 기어지지수단(64)이 회전될 때에만 윤활유(69, 도 5 참조)의 유면 레벨(81)이 상승하고, 윤활유(69)가 비산공(69)을 통하여 유성기어(63) 및/또는 링기어(66)의 각 치부(63a, 66a)로 비산(공급)가능하게 된다. 그 결과, 필요한 윤활유(69)의 양이 저감되며, 따라서 불필요한 윤활유(69)가 제동수단(68) 등에 분사되는 것을 효율적으로 방지하는 것이 가능하다.

이하에서는 제동수단(68)을 작동시키는 때의 선기어{62, 입력축(61)}, 유성기어들(63), 링기어(66) 및 기어지지수단{64, 출력축(65)}의 기본동작, 즉 동시회전현상이 발생하지 않는 경우의 동작을 설명한다.

도 8a 및 8b는 본 발명에 따른 동력전달장치(60)의 동작설명도이다.

도 8a에 도시된 바와 같이, 외부로 향하는 백색 화살표로 표시되는 바와 같이, 브레이크 슈(92)들은 링기어(66)를 압압하여, 링기어(66)를 잠금상태 또는 계합상태에 놓이게 한다. 그래서, 선기어(62)를 화살표 ①과 같이 회전시킴에 따라 유성기어(63)들은 화살표 ②와 같이 회전된다. 상술한 바와 같이, 링기어(66)는 계합상태이므로, 유성기어(63)들이 화살표 ②와 같이 회전함에 따라 기어지지수단(64)은 화살표 ③과 같이 회전되고, 따라서 입력된 동력은 기어지지수단(64, 도 5 참조)에 고정된 출력축(65)에 전달 가능하다.

도 8b에서, 내부를 향하는 백색 화살표로 표시되는 바와 같이, 브레이크 슈(92)들은 링기어(66)로부터 떨어져 나와서, 링기어(66)는 잠금해제상태 또는 비계합상태 내지는 공회전상태로 된다. 이 상태에서 선기어(62)가 화살표 ④와 같이 회전되기 때문에, 유성기어들(63)은 화살표 ⑤와 같이 회전된다. 링기어(66)는 공회전상태이므로, 자유롭게 회전 가능하고, 유성기어들(63)이 화살표 ⑤와 같이 회전되면 링기어(66)는 화살표 ⑥과 같이 회전되고, 따라서 입력되는 동력은 출력축(65)으로 전달되지 않는다.

도 9a 및 9b는 본 발명에 따른 동력전달장치(60)의 다른 동작설명도이다. 특히, 도 9a는 종래의 동력전달장치(130)를 나타내는데, 이는 도 12 및 도 13과 관련하여 상술된 것과 유사하며, 반면, 도 9b는 본 발명 동력전달장치(60)를 나타낸다.

종래의 동력전달장치(130)는 선기어(132), 기어지지수단(134)에 회전 가능하게 장착되는 유성기어 및 링기어(133, 136)들의 조합 및 동력 전달모드와 동력 비전달모드 사이를 절환 가능한 제동수단(138)을 포함하는 형식이다. 이 장치(130)에서는 일반적으로 제동수단(138)이 비제동상태에 있어 링기어(136)가 공회전됨으로써, 입력축(131)의 동력이 출력축(135)으로 전달되지 않는 경우에도 약간의 동시회전현상이 발생할 수 있다.

본 발명의 동력전달장치(60)는 다음과 같은 방식으로 동시회전현상을 최소화하도록 구성된다. 즉, 도9b에서 도시된 바와 같이, 케이싱(17)의 바닥면(73)에는 기어지지수단(64)의 하면에 미끄럼 접촉되는 마찰면(72)이 형성되므로 기어지지수단(64)에 대한 마찰저항이 증가된다. 그 결과, 기어지지수단(64)에 대한 마찰저항은 링기어(66)에 대한 그것보다 크게 되어, 동시회전현상을 저감시킬 수 있다.

또한, 기어지지수단(64)의 하면에 미끄럼 접촉되는 마찰면(72)은 기어지지수단(64)의 회전을 안정화하는 기능을 한다. 결과적으로, 선기어(62), 유성기어들(63) 및 링기어(66)는 안정된 방식으로 서로 맞물리게 되고, 이는 기어들(62, 63, 66)간의 동력전달의 효율성을 향상시킬 뿐 아니라 동력전달장치(60)에 의해 생성되는 소음의 발생을 최소화시킨다.

도 10a 및 10b는 본 발명에 따른 동력전달장치(60)의 또 다른 동작설명도이다.

도시된 바와 같이, 출력축(65) 혹은 기어지지수단(64)에는 풀리(87)가 장착되며, U자 형상의 탄성클립(88)이 풀리(87)의 외주 요홈(87a)에 탄성적으로 끼워 맞추어진다. 탄성클립(88)의 일 단부(88a)는 케이싱(17)에 의해 지지되므로, 링기어(66)가 공회전되는 비제동상태에서 출력축(65)의 동시회전현상이 방지 가능하다.

도 10b에 도시된 바와 같이, 풀리(87)는 기어지지수단(64)의 센터 보스(83)에 장착되는 것이 바람직하고, 풀리(87)의 외주 요홈(87a)에 탄성적으로 끼워 맞추어지는 탄성클립(88)의 일 단부(88a)는 케이싱(17)의 계지 리브(74)에 의해 지지된다. 기어지지수단(64)과 출력축(65)이 회전할 때, 탄성클립(88)은 풀리(87)를 따라 미끄러지므로 기어지지수단(64) 및 출력축(65)에 증가된 마찰저항을 전달하게 된다. 그 결과, 기어지지수단(64)에 대한 마찰저항은 링기어(66)의 마찰저항에 비해 더 커지게 되므로, 동시회전현상이 효율적으로 저감된다. 또한, 탄성클립(88)의 단부(88a)의 어느 일방이 케이싱(17)의 계지 리브(74)에 의해 지지되는 구조를 가지므로, 케이싱(17)의 구조를 단순화시키는 것이 가능하고, 따라서 동력전달장치(60)의 단가를 줄일 수 있다.

즉, 본 발명 동력전달장치(60)는 케이싱(17)의 복잡한 구성 없이도 불필요한 동시회전현상을 회피할 수 있게 된다.

도 11a와 11b는 본 발명의 제2 실시예에 따른 동력전달장치(110)를 나타내며, 제1 실시예와 동일한 구성부품에는 동일한 참조번호를 사용하며, 여기에서는 중복을 피하기 위해 상세한 설명은 생략된다.

본 발명의 제2 실시예인 동력전달장치(110)는 또한 케이싱(17), 입력축(61), 선기어(62), 유성기어들(63), 기어지지수단(64), 출력축(65), 링기어(66), 제동수단(68), 윤활유(69), 강구(71), 마찰면(72), 계지 리브(74), 풀리(87) 및 탄성클립(118)을 포함한다. 연직선 C방향으로의 높이가 작고, 실질적으로 반원형상을 가지는 탄성클립(118)은 풀리(87)의 외주 요홈(87a)에 탄성적으로 끼워 맞추어진다. 탄성클립(118)의 양 단부(118a)중 어느 일방은 케이싱(17)의 계지 리브(74)에 의해 계지된다.

도 11b는 실질적으로 반원형상을 가지는 탄성클립(118)의 평면도이다. 탄성클립(118)의 높이가 낮으므로, 본 실시예에서는 케이싱(17)의 깊이를 낮게 형성할 수 있고, 따라서 동력전달장치(110)의 전체적인 크기를 현저하게 줄일 수 있게 된다.

선기어(62)는 입력축(61, 도 5 참조)의 상단부에 일체로 형성되는 것으로 설명되었으나, 여기에 한정되는 것은 아니고, 선기어(62)는 출력축(65)에 별개의 선기어로 장착될 수 있다.

나아가, 탄성클립(88 또는 118)은 기어지지수단(64, 도 5 참조)에 장착되는 풀리(87)에 탄성적으로 끼워 맞추어지는 것으로 설명되었으나, 탄성클립(88 또는 118)은 기어지지수단(64) 또는 출력축(65)에 직접 끼워 맞추어 질 수도 있다. 또한, 상술한 실시예들에서 풀리(87)는 기어지지수단(64, 도 5 참조)에 장착된다; 그러나, 풀리(87)는 기어지지수단(64) 또는 출력축(65)에 일체로 형성될 수 있다.

또한, 탄성클립은 실질적으로 U자 형상 또는 반원형상(도 10 또는 11 참조)을 가진다고 설명되었으나, 클립(88 또는 118)이 풀리(87), 기어지지수단(64) 혹은 출력축(65)에 탄성적으로 끼워 맞추어 지는 한 어떠한 형상을 가져도 좋다.

본 발명에서 평판상의 기어지지수단의 외부 직경은 상기 링기어의 피치원 보다 커서, 윤활유에 의한 점성저항을 증가시킨다. 그 결과, 본 발명은 바람직하지 않은 동시회전현상의 정도를 효율적으로 저감시키는 것이 가능하다.

또한, 케이싱 내에 저장되는 윤활유의 유면 레벨을 링기어 보다는 낮고, 기어지지수단 보다는 높게 설정함으로써, 윤활유에 의한 링기어의 저항을 저감시키거나 최적화하는 것이 가능하다. 그 결과, 링기어의 공회전을 용이하게 하는 것이 가능하고, 따라서 동시회전현상을 더욱 효율적으로 저감시키는 것이 가능하다.

게다가, 기어지지수단은 윤활유를 유성기어의 치부 및/또는 링기어의 치부에 비산시키기 위한 적어도 하나의 비산공을 가짐으로, 지지수단의 회전시에만 케이싱내에 저장된 윤활유의 유면 레벨이 상승되어 윤활유가 비산공을 통하여 유성기어의 치부 및/또는 링기어의 치부에 비산가능하게 된다. 그 결과, 케이싱 내부에 저장되는 필요 윤활유의 양을 저감시키는 것이 가능하고, 윤활유의 양이 저감되므로 윤활유가 불필요하게 제동수단 등에 비산되는 것을 방지하는 것이 가능해 진다.

Claims (5)

1. 동력전달장치에서

   연직 입력축(61);

   상기 입력축의 하부에 설비되는 선기어(62);

   상기 선기어와 치합되는 다수의 유성기어(63);

   상기 유성기어들의 하부에 배치되어 상기 유성기어들을 회전 가능하게 지지하기 위한 평판상의 기어지지수단(64);

   상기 기어지지수단으로부터 하방으로, 상기 입력축과 동축상으로 연장되는 출력축(65);

   상기 유성기어들을 둘러싸는 링기어(66);

   상기 링기어, 다수의 유성기어, 기어지지수단 및 선기어를 둘러싸는 케이싱(17), 상기 링기어는 케이싱 상에 회전 가능하게 장착되며, 윤활유(69)가 상기 케이싱의 내부에 소정의 레벨로 저장되고; 그리고

   상기 링기어의 제동을 위해 상기 케이싱과 상기 링기어의 사이에 개재되는 제동수단, 여기에서, 상기 제동수단이 제동상태에 있을 때에는 상기 입력축을 통해 입력된 동력은 감속되어 상기 출력축으로 전달되며, 상기 링기어가 비제동상태로 공회전이 허용되는 경우에는 상기 입력축을 통해 입력되는 동력이 상기 출력축으로 전달되는 것이 방지되고,

   여기에서, 상기 평판상의 기어지지수단(64)의 외부 직경은 상기 링기어의 피치원(66b) 보다 크고, 상기 케이싱 내에 저장되는 윤활유의 유면 레벨(81)은 상기 링기어 보다는 낮고, 상기 기어지지수단 보다는 높게 설정되는 동력전달장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 기어지지수단은 상기 윤활유를 상기 유성기어 및/또는 상기 링기어의 치부(63a, 66a)에 비산시키기 위한 비산공(89)을 가지는 것을 특징으로 하는 동력전달장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 출력축 또는 상기 기어지지수단에 탄성적으로 끼워 맞추어지는 탄성클립(88; 118)을 더욱 포함하며, 상기 탄성클립의 적어도 하나의 단부(88a; 118a)는 상기 케이싱에 의해 지지되어, 상기 제동수단이 비제동상태에 있을 경우, 상기 출력축에 대한 마찰저항이 상기 탄성클립을 통하여 증가될 수 있는 것을 특징으로 하는 동력전달장치.
4. 제3항에 있어서, 상기 케이싱은 그 바닥면에, 상기 기어지지수단의 하면과 미끄럼 접촉되는 마찰면(72)을 가지는 것을 특징으로 하는 동력전달장치.
5. 제1항에 있어서, 상기 기어지지수단은 디스크(disk) 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 동력전달장치.