KR20100072389A

KR20100072389A - 휠타입 중장비의 축 지지구조

Info

Publication number: KR20100072389A
Application number: KR1020080130782A
Authority: KR
Inventors: 강준홍
Original assignee: 두산인프라코어 주식회사
Priority date: 2008-12-22
Filing date: 2008-12-22
Publication date: 2010-07-01
Also published as: KR101601973B1

Abstract

본 발명은 휠로더 등과 같은 휠타입 중장비의 축 지지구조를 개시한다. 상기 축 지지구조는, 축수용부(20a)와, 상기 축수용부(20a)에 형성되는 부시 마운팅홈(20b)을 갖는 지지프레임(20); 상기 지지프레임(20)의 부시 마운팅홈(20b)에 끼워지고 그리스 주입구(20c)를 갖는 폴리머 재질의 폴리머 부시(10a); 상기 폴리머 부시(10a)와 미끄럼 접촉되는 상태로 상기 지지프레임(20)의 축수용부(20a)에 끼워진 회전축(7); 상기 축수용부(20a)로부터 외부로 그리스가 누출되는 것을 방지할 수 있도록 상기 축수용부(20a)의 양측에 각각 배치되는 적어도 하나의 립(lip)(21a)을 갖는 실부재(seal member)(21); 및 상기 폴리머 부시(10a)와 상기 실부재(21)가 외부충격에 의해 임의적으로 장착위치로부터 외부로 이탈되는 것을 방지할 수 있도록 상기 폴리머 부시(10a)와 상기 실부재(21)를 탈착 가능하게 고정하는 고정수단(22);을 포함하는 것을 특징으로 한다. 본 발명은 상기 폴리머 부시와 실부재의 이탈을 방지할 수 있게 하고, 아울러 넓은 장착공간의 확보로 폴리머 부시의 면압을 증대시킬 수 있게 한다.

휠타입, 중장비, 축, 지지구조

Description

휠타입 중장비의 축 지지구조{Axle support structure for wheel type heavy euipment}

본 발명은 휠로더 등과 같은 휠타입 중장비의 축 지지구조에 관한 것으로, 특히 회전축을 지지하는 부시(bush)의 면압부족, 부시와 상기 부시의 일측에 구비되는 오일실을 고정하는 스냅링의 이탈, 파손 등을 방지할 수 있게 하는 휠타입 중장비의 축 지지구조에 관한 것이다.

일반적으로, 휠로더(Wheel loader)는 건설 현장에서 흙, 모래 등을 굴착하는 굴착작업, 굴착된 토사를 운반하는 운반작업, 운반된 토사를 화물차량에 싣거나 내리는 하역작업, 도로 정지작업, 제설작업, 견인작업을 등을 수행하는 데 널리 사용되고 있다.

도 1은 일반적인 휠로더의 하부 지지체를 보여주는 개략 평면도이고, 도 2는 도 1의 A-A선을 따라 절단된 하부 지지체의 축 지지구조의 개략 단면도이다.

휠로더의 하부 지지체(1)는 통상적으로 도 1에 도시된 바와 같이, 전측에 엔진(미도시)을 구비하고 후측에 리어액슬(2)을 구비하는 후방 지지체(3)와, 상기 후방 지지체(3)와 링크바(4)를 매개로 하여 연결되고 전측에 프론트액슬(5)을 갖는 전방 지지체(6)로 이루어진다.

여기서, 도 1과 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 엔진(미도시)의 출력축과 연결된 회전축(7)은 후방측 차동장치(8)를 매개로 하여 상기 리어액슬(2)과 연결된다. 또한, 상기 회전축(7)은 상기 차동장치(8)의 양측에 각각 위치하고 상기 후방 지지체(3)의 폭방향으로 배치된 두 개의 지지프레임(9,9a)에 의해 지지된다. 또한, 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 프론트액슬(5)은 전방측 차동장치(8)를 매개로 하여 연결되고 상기 전방 지지체(6)의 길이방향으로 배치된 두 개의 지지프레임(9,9a)에 의해 지지된다.

도 3은 엔진의 회전축과 지지체의 지지프레임 사이에 구비되는 부시-오일실-스냅링 간의 결합관계를 보여주는 개략 부분확대 단면도이다.

또한, 도 2와 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 차동장치(8)의 일측에 위치하는 회전축(7)을 지지하는 지지프레임(9)의 내부에는 상기 회전축(7)이 미끄럼 접촉되는 상태로 회전될 수 있도록 부시(10)가 구비되어 있다. 또한, 상기 부시(10)의 일측에는 스냅링(11)이 끼워지고 타측에는 각각 오일실(12)과 스냅링(11)이 더 구비되어 있다.

또한, 도 2와 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 차동장치(8)의 타측에 위치하는 피벗축(13)을 지지하는 지지프레임(9a)의 내부에는 상기 피벗축(13)이 미끄럼 접촉되는 상태로 회전될 수 있도록 부시(10)가 구비되어 있다. 또한, 상기 부시(10)의 일측에는 각각 오일실(12)과 스냅링(11)이 더 구비되고 타측에는 다수 개의 볼트부재(14)에 의해 상기 피벗축(13)에 고정되는 디스크부재(15)가 더 구비되 어 있다. 또한, 상기 디스크부재(15)의 내외측에는 스러스트와셔(16)가 더 끼워져 있다.

그러나, 종래 기술의 일례에 따른 축 지지구조는 부시(10)가 동(copper) 재질로 이루어져 있고, 게다가 상기 오일실(12)의 일부분에는 스프링(12a)이 내장되어 있었기 때문에 제작단가를 상승시키는 문제가 있었다.

또한, 종래 기술의 다른 예에 따른 축 지지구조는 상기 동재질의 부시(10) 대신에 폴리머 재질의 부시(10a)를 사용하였지만 폴리머 부시(10a)는 수축되거나 확장되는 탄성 특성을 갖고 있어, 외부로부터 물리적 충격을 받았을 때 상기 폴리머 부시(10a)의 탄성작용에 의해 스냅링(11)이 이탈되거나 파손되는 문제가 있었다.

게다가, 상기 폴리머 부시(10a)의 일측 또는 양측에 구비되는 오일실(12)은 그 폭이 비교적 크기 때문에 한정된 장착공간으로 인해 상대적으로 폭이 작은 타입의 폴리머 부시(10a)를 끼우게 됨으로써 축 지지구조의 면압이 부족해지는 문제가 있었다.

이에, 본 발명은 전술한 바와 같은 문제점들을 해소하기 위해 안출된 것으로, 그 목적은 제작단가를 낮추면서 부시와 실부재(seal member)의 이탈을 방지하고, 아울러 부시의 면압을 증대시킬 수 있게 하는 휠타입 중장비의 축 지지구조를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 부시와 실부재의 동심도를 적절히 유지관리할 수 있게 하고, 부시와 스러스트와셔가 구조적으로 그리스를 적절히 확보할 수 있게 하는 휠타입 중장비의 축 지지구조를 제공하는 것이다.

전술한 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 축수용부와, 상기 축수용부에 형성되는 부시 마운팅홈을 갖는 지지프레임; 상기 지지프레임의 부시 마운팅홈에 끼워지고 그리스 주입구를 갖는 폴리머 재질의 폴리머 부시; 상기 폴리머 부시와 미끄럼 접촉되는 상태로 상기 지지프레임의 축수용부에 끼워진 회전축; 상기 축수용부로부터 외부로 그리스가 누출되는 것을 방지할 수 있도록 상기 축수용부의 양측에 각각 배치되는 적어도 하나의 립(lip)을 갖는 실부재(seal member); 및 상기 폴리머 부시와 상기 실부재가 외부충격에 의해 임의적으로 장착위치로부터 외부로 이탈되는 것을 방지할 수 있도록 상기 폴리머 부시와 상기 실부재를 탈착 가능하게 고정하는 고정수단;을 포함하는 휠타입 중장비의 축 지지구조를 제공한다.

또한, 본 발명은 위의 본 발명의 일실시예에 대하여 다음의 구체적인 실시예들을 더 제공한다.

본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 고정수단은 상기 폴리머 부시의 외측면을 덮고 상기 실부재를 수용하는 실 마운팅홈을 갖는 링플레이트와, 상기 링플레이트를 관통하는 형태로 상기 링플레이트를 상기 지지프레임에 고정하는 복수 개의 볼트부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 지지프레임은 상기 폴리머 부시의 내경 과 상기 실부재의 내경의 동심도를 유지관리할 수 있도록 상기 링플레이트를 수용하는 링플레이트 마운팅홈을 더 구비한 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 폴리머 부시는 외측에 둘레를 따라 적어도 하나의 반경방향 그루브가 형성되고 내측에는 일정간격으로 복수 개의 축방향 그루브가 형성된 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 회전축의 단부는 리어액슬이 연결되는 차동장치를 매개로 하여 피벗축과 연결되고 상기 피벗축은 폴리머 부시를 매개로 하여 다른 지지프레임에 의해 미끄럼 접촉되는 상태로 지지되며, 복수 개의 볼트부재에 의해 상기 피벗축의 단부에 고정된 디스크부재의 내외측에 각각 구비되는 스러스트와셔는 일측부와 타측부 중 적어도 하나에 각각 복수 개의 반경방향 그루브가 형성된 것을 특징으로 한다.

본 발명은 폴리머 부시와 스프링이 없는 립(lip)을 갖는 실부재를 적용하여 제작단가를 낮추고 링플레이트를 포함하는 고정수단을 제공하여 상기 폴리머 부시와 실부재의 이탈을 방지할 수 있게 하고, 아울러 넓은 장착공간의 확보로 폴리머 부시의 면압을 증대시킬 수 있게 한다.

또한, 본 발명은 지지프레임에 링플레이트 마운팅홈을 제공하여 상기 폴리머 부시와 실부재의 동심도를 적절히 유지관리할 수 있게 하고, 상기 폴리머 부시와 스러스트와셔의 일부분에 그루브를 형성하여 그리스가 상시적으로 상기 폴리머 부시와 상기 스러스트와셔에 적절히 유지될 수 있게 한다.

이하, 본 발명에 따른 휠타입 중장비의 축 지지구조의 실시예를 도 4 내지 도 7을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 4는 본 발명에 따른 휠타입 중장비의 축 지지구조의 개략 단면도이고, 도 5는 본 발명에 따른 휠타입 중장비의 축 지지구조에 적용되는 부시-실부재-링플레이트-볼트부재 간의 결합관계를 보여주는 개략 부분확대 단면도이다.

하기 본 발명에 대한 설명에서 종래 기술의 구성과 동일한 구성요소들에 대해서는 이해의 편의를 위해 종래 기술에서와 같은 동일한 부호를 사용하였다.

본 발명에 따른 휠타입 중장비의 축 지지구조는 도 4와 도 5에 도시된 바와 같이, 지지프레임(20), 폴리머 부시(10a), 회전축(7), 실부재(seal member)(21) 및 고정수단(22)을 포함하는 형태로 이루어질 수 있다.

여기서, 상기 지지프레임(20)은 축수용부(20a)와, 상기 축수용부(20a)에 형성되는 부시 마운팅홈(20b)을 갖는다. 상기 폴리머 부시(10a)는 상기 지지프레임(20)의 부시 마운팅홈(20b)에 끼워지고 그리스 주입구(20c)를 갖는다. 상기 회전축(7)은 상기 폴리머 부시(10a)와 미끄럼 접촉되는 상태로 상기 지지프레임(20)의 축수용부(20a)에 끼워진다. 상기 실부재(21)는 상기 축수용부(20a)로부터 외부로 그리스가 누출되는 것을 방지할 수 있도록 상기 축수용부(20a)의 양측에 각각 배치되는 적어도 하나의 립(lip)(21a)을 갖는다. 상기 고정수단(22)은 상기 폴리머 부시(10a)와 상기 실부재(21)가 외부충격에 의해 임의적으로 장착위치로부터 외부로 이탈되는 것을 방지할 수 있도록 상기 폴리머 부시(10a)와 상기 실부재(21)를 탈착 가능하게 고정한다. 상기 고정수단(22)은 도 4와 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 폴리머 부시(10a)의 외측면을 덮고 상기 실부재(21)를 수용하는 실 마운팅홈(23a)을 갖는 링플레이트(23)와, 상기 링플레이트(23)를 관통하는 형태로 상기 링플레이트를 상기 지지프레임(20)에 고정하는 복수 개의 볼트부재(14)를 포함하는 형태로 이루어질 수 있다.

그에 따라, 해당 중장비가 경사, 기복 등이 심한 작업장에서 작업을 하거나 노면이 고르지 않은 도로를 주행할 때 바퀴를 통해 중장비의 축 지지구조에 외부충격이 가해지더라도 상기 고정수단(22), 예컨대 링플레이트(23)와 복수 개의 볼트부재(14)에 의해 상기 폴리머 부시(10a)와 실부재(21)의 이탈이 방지된다.

또한, 도 4와 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 고정수단(22)은 상기 링플레이트(23)와 해당 볼트부재(14) 간의 밀착력을 증대시킬 수 있도록 상기 각 볼트부재(14)의 나사부에 끼워지는 와셔(24)를 더 포함하는 형태로 이루어질 수 있다.

상기 지지프레임(20)은 상기 폴리머 부시(10a)의 내경과 상기 실부재(21)의 내경의 동심도를 유지관리할 수 있도록 상기 링플레이트(23)를 수용하는 링플레이트 마운팅홈(20d)을 더 구비할 수 있다. 그에 따라, 상기 폴리머 부시(10a)와 상기 실부재(21)는 상기 링플레이트(23)를 통해 상기 지지프레임(20)에 고정됨으로써 그들의 동심도가 적절히 유지관리될 수 있게 된다.

도 4, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 폴리머 부시(10a)는 외측에 둘레를 따라 적어도 하나의 반경방향 그루브(10aa)가 형성되고 내측에는 일정간격으로 복수 개의 축방향 그루브(10ab)가 형성될 수 있다. 상기 폴리머 부시(10a)는 아래와 같은 물성치들, 예컨대 "비중(specific gravity): 1.19, 인장강도(Mpa): 34이상, 인장신장률(%): 275~355, 경도(HsD): 65±5, 마모량(g): 0.8 이하"로 이루어질 수 있다. 그에 따라, 상기 폴리머 부시(10a)는 그루브(10aa,10ab)를 통해 그리스를 상시적으로 유지할 수 있어 상기 회전축(7)과 상기 폴리머 부시(10a) 간의 매끄러운 미끄럼 상태가 유지될 수 있게 된다.

한편, 도 4, 도 5 및 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 회전축(7)의 단부는 리어액슬(2)이 연결되는 차동장치(8)를 매개로 하여 피벗축(13)과 연결된다. 상기 피벗축(13)은 폴리머 부시(10a)를 매개로 하여 다른 지지프레임(25)에 의해 미끄럼 접촉되는 상태로 지지된다. 복수 개의 볼트부재(14)에 의해 상기 피벗축(13)의 단부에 고정된 디스크부재(15)의 내외측에 각각 구비되는 스러스트와셔(16)는 일측부와 타측부 중 적어도 하나에 각각 복수 개의 반경방향 그루브(16a)가 형성될 수 있다. 상기 스러스트 와셔(16)는 아래와 같은 물성치들, 예컨대 "비중(specific gravity): 1.19, 인장강도(Mpa): 34이상, 인장신장률(%): 275~355, 경도(HsD): 65±5, 마모량(g): 0.8 이하"로 이루어질 수 있다. 그에 따라, 상기 스러스트와셔(16)는 반경방향 그루브(16a)를 통해 그리스를 상시적으로 유지할 수 있어 상기 스러스트와셔(16)와 상기 지지프레임(25)의 대응부분 간의 매끄러운 미끄럼 상태가 유지될 수 있게 된다.

한편, 상기 각각의 폴리머 부시(10a)와 스러스트와셔(16)는 하중을 지지하는 역할과 간격을 유지하는 역할 뿐만 아니라, 금속과 금속 간의 접촉시 소착을 방지하고 나아가 이음(또는 소음) 방지 기능을 한다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서의 단순 치환, 변형 및 변경은 당 분야에서의 통상의 지식을 가진 자에게 명백한 것이다.

도 1은 일반적인 휠로더의 하부 지지체를 보여주는 개략 평면도.

도 2는 도 1의 A-A선을 따라 절단된 하부 지지체의 축 지지구조의 개략 단면도.

도 3은 엔진의 회전축과 지지체의 지지프레임 사이에 구비되는 부시-오일실-스냅링 간의 결합관계를 보여주는 개략 부분확대 단면도.

도 4는 본 발명에 따른 휠타입 중장비의 축 지지구조의 개략 단면도.

도 5는 본 발명에 따른 휠타입 중장비의 축 지지구조에 적용되는 부시-실부재-링플레이트-볼트부재 간의 결합관계를 보여주는 개략 부분확대 단면도.

도 6은 본 발명에 따른 휠타입 중장비의 축 지지구조에 적용되는 폴리머 부시의 개략 사시도.

도 7은 본 발명에 따른 휠타입 중장비의 축 지지구조에 적용되는 스러스트와셔의 개략 사시도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

7: 회전축 10a: 폴리머 부시

10aa,16a: 반경방향 그루브 10ab: 축방향 그루브

14: 볼트부재 16: 스러스트와셔

20,25: 지지프레임 20a: 축수용부

20b: 부시 마운팅홈 20c: 그리스 주입구

20d: 링플레이트 마운팅홈 21: 실부재

21a: 립 22: 고정수단

23a: 실 마운팅홈 23: 링플레이트

24: 와셔

Claims

축수용부(20a)와, 상기 축수용부(20a)에 형성되는 부시 마운팅홈(20b)을 갖는 지지프레임(20);

상기 지지프레임(20)의 부시 마운팅홈(20b)에 끼워지고 그리스 주입구(20c)를 갖는 폴리머 재질의 폴리머 부시(10a);

상기 폴리머 부시(10a)와 미끄럼 접촉되는 상태로 상기 지지프레임(20)의 축수용부(20a)에 끼워진 회전축(7);

상기 축수용부(20a)로부터 외부로 그리스가 누출되는 것을 방지할 수 있도록 상기 축수용부(20a)의 양측에 각각 배치되는 적어도 하나의 립(lip)(21a)을 갖는 실부재(seal member)(21); 및

상기 폴리머 부시(10a)와 상기 실부재(21)가 외부충격에 의해 임의적으로 장착위치로부터 외부로 이탈되는 것을 방지할 수 있도록 상기 폴리머 부시(10a)와 상기 실부재(21)를 탈착 가능하게 고정하는 고정수단(22);

을 포함하는 휠타입 중장비의 축 지지구조.
제1항에 있어서,

상기 고정수단(22)은 상기 폴리머 부시(10a)의 외측면을 덮고 상기 실부재(21)를 수용하는 실 마운팅홈(23a)을 갖는 링플레이트(23)와, 상기 링플레이트(23)를 관통하는 형태로 상기 링플레이트를 상기 지지프레임(20)에 고정하는 복 수 개의 볼트부재(14)를 포함하는 것인 휠타입 중장비의 축 지지구조.
제1항에 있어서,

상기 지지프레임(20)은 상기 폴리머 부시(10a)의 내경과 상기 실부재(21)의 내경의 동심도를 유지관리할 수 있도록 상기 링플레이트(23)를 수용하는 링플레이트 마운팅홈(20d)을 더 구비한 것인 휠타입 중장비의 축 지지구조.
제1항에 있어서,

상기 폴리머 부시(10a)는 외측에 둘레를 따라 적어도 하나의 반경방향 그루브(10aa)가 형성되고 내측에는 일정간격으로 복수 개의 축방향 그루브(10ab)가 형성된 것인 휠타입 중장비의 축 지지구조.
제1항에 있어서,

상기 회전축(7)의 단부는 리어액슬(2)이 연결되는 차동장치(8)를 매개로 하여 피벗축(13)과 연결되고 상기 피벗축(13)은 폴리머 부시(10a)를 매개로 하여 다른 지지프레임(25)에 의해 미끄럼 접촉되는 상태로 지지되며, 복수 개의 볼트부재(14)에 의해 상기 피벗축(13)의 단부에 고정된 디스크부재(15)의 내외측에 각각 구비되는 스러스트와셔(16)는 일측부와 타측부 중 적어도 하나에 각각 복수 개의 반경방향 그루브(16a)가 형성된 것인 휠타입 중장비의 축 지지구조.