KR20120003580A - 감속구동장치의 에어브리더 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량의 감속기나 변속기 등의 케이스 내부에 발생하는 고온 고압의 공기를 외부로 빼내는 데 사용되는 감속구동장치의 에어브리더에 관한 것으로, 외체를 이루는 케이스; 상기 케이스 내부에 장착되는 복수의 기어; 및 상기 기어를 포함하는 상기 케이스 내의 부품들을 윤활하기 위해 상기 케이스 내에 충진되는 오일;을 포함하여 구성되는 차량용 감속구동장치에 있어서, 상기 기어를 포함하는 상기 케이스 내의 부품들이 동작할 때 상기 오일의 비산이 최소로 발생하는 지점에 일단이 개방되고, 상기 케이스 외부로 타단이 개방되도록 연장되어 배열된 배기관; 및 상기 배기관의 상기 타단에 연결되어 상기 케이스 외면에 고정되는 오일컵;으로 이루어지는 것을 특징으로 하며, 따라서 기어 회전 시 발생하는 오일 비산을 이용하는 기어 등 케이스 내의 각종 부품들에 대한 윤활성을 그대로 유지하면서도, 케이스 내부에 발생하는 고온 고압의 공기를 오일 누설없이 외부로 배출시킬 수 있게 된다.

Description

감속구동장치의 에어브리더{Air breather of a speed reduction driving device}

본 발명은 감속구동장치의 에어브리더에 관한 것으로, 보다 상세하게는 차량의 감속기나 변속기 등의 케이스 내부에 발생하는 고온 고압의 공기를 외부로 빼내는 데 사용되는 감속구동장치의 에어브리더에 관한 것이다.

일반적으로 차량의 감속기나 변속기 등에는 복수의 기어들이 설치되는 바, 이 기어들은 서로 맞물린 상태에서 고속으로 회전하기 때문에 외체를 이루는 케이스 내부의 공기가 고온 고압화된다. 이와 같이 각종 감속기 등 감속구동장치의 케이스 내부에서 발생하는 고온 고압의 공기를 케이스 외부로 빼내기 위해 다양한 형태의 에어브리더가 사용되어 왔다.

그 한 예로서, 도 1에 도면부호 101로 도시된 바와 같이 감속기 내부에 장착된 에어브리더를 들 수 있다.

이 종래의 에어브리더(101)는 도시된 바와 같이, 감속기의 케이스(102) 내부에서 상호 맞물림된 기어(103)들 사이에 대략 삼각형 형태의 공간이 형성되는 바, 이 삼각형 공간의 경계를 따라 리브(105)를 돌출시킴으로써 리브(105) 내측에 챔버(107)를 형성하고, 이 챔버(107) 위에 덮개(미도시)를 덮어 챔버(107)와 케이스(102)가 격리되도록 한다.

그리고, 챔버(107) 하단의 리브(105) 일측에 슬릿 형태의 통기공(109)을 관통하고, 챔버(107) 상단면에 에어브리더관(111)을 박아 케이스(102) 내부에 발생된 고온 고압의 공기가 통기공(109), 챔버(107), 및 에어브리더관(111)을 통해 외부로 배출되도록 하는 하는 한편, 각 기어(103) 들의 회전으로 인해 비산하는 오일은 에어브리더관(111)을 통해 쉽게 외부로 누설되지 않도록 하고 있다.

그러나, 위와 같은 종래의 에어브리더(101)는 맞물림된 기어(103) 사이의 자투리 공간을 이용해 챔버(107)를 형성하고 있다고는 하지만, 기어(103) 등 케이스(102) 내부에 설치되는 각종 부품들의 설계공간을 제약할 수 있으며, 챔버(107)가 기어(103)들 사이의 공간을 만충시키므로 기어(103) 회전 시의 비산에 의해 케이스(102) 내부 곳곳으로 전파되어야 하는 오일의 윤활성을 크게 저하시키는 문제점이 있었다.

아울러, 케이스(102) 상부에 위치하는 각종 차량 구조물들과의 간섭을 회피하기 위해 에어브리더관(111)의 길이를 충분하게 늘릴 수 없는 바, 통기공(109)을 통해 장기간에 걸쳐 챔버(107) 내부에 유입된 오일이 차량의 급선회 또는 급가감속시나 급경사 주행 시 길지 않은 에어브리더관(111)을 통해 케이스(102) 밖으로 누유되는 문제점도 있었다.

본 발명은 위와 같은 종래의 에어브리더가 가지고 있는 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 감속구동장치의 케이스 내부에 누유방지를 위한 공간을 별도로 확보하지 않고도 누유 발생 없이 통기공을 통해 케이스 내부의 공기를 배기할 수 있도록 하는 데 그 목적이 있다.

또한, 누유방지를 위해 형성된 챔버 등으로 인해 케이스 내에서 오일비산에 의해 이루어지는 기어 등 작동부재들에 대한 윤활성이 저하되는 것을 방지하고자 하는 데 또 다른 목적이 있다.

아울러, 에어브리더의 배치를 최적화함으로써 케이스 외부의 다른 구조물들과의 간섭은 최소화하면서도 전체적인 장치의 컴팩트화를 달성하고자 하는 데 또 다른 목적이 있다.

이러한 목적을 달성하기 위해 본 발명은 이러한 목적을 달성하기 위해 본 발명은 외체를 이루는 케이스; 상기 케이스 내부에 장착되는 복수의 기어; 및 상기 기어를 포함하는 상기 케이스 내의 부품들을 윤활하기 위해 상기 케이스 내에 충진되는 오일;을 포함하여 구성되는 차량용 감속구동장치에 있어서, 상기 기어를 포함하는 상기 케이스 내의 부품들이 동작할 때 상기 오일의 비산이 최소로 발생하는 지점에 일단이 개방되고, 상기 케이스 외부로 타단이 개방되도록 연장되어 배열된 배기관로수단; 및 상기 배기관로수단의 상기 타단에 연결되어 상기 케이스 외면에 고정되는 오일컵;으로 이루어지는 감속구동장치의 에어브리더를 제공한다.

또한, 상기 배기관로수단은 그 일단이 상기 복수의 기어 들 중 어느 한 기어의 베어링 샤프트 끝면 중심부위에 위치하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 오일컵은 상기 케이스 주위의 상기 차량 구조물과의 간섭을 일으키지 않는 위치에서 상기 케이스 외면에 고정되며, 상기 배기관은 상기 오일컵으로부터 가장 근접해 있는 기어의 베어링 샤프트 끝면 중심부위에 그 일단이 위치하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 오일컵은 상기 배기관로수단이 연결되는 상기 배기구(21)에서 토출되는 오일이 상기 오일컵 외부로 비산되지 않도록 하는 높이, 바닥면적, 또는 높이와 바닥면적을 가지고 있는 것이 바람직하다.

또한, 상기 배기관로수단은 상기 오일컵으로부터 가장 근접해 있는 기어의 베어링 샤프트 끝면 중심부위에 그 일단이 위치하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 배기관로수단은 수직 상방으로 배열되며, 상기 오일컵은 수직 상방으로 배열된 상기 배기관의 타단에 연결되면서 상기 케이스 위쪽의 상기 차량 구조물과의 간섭을 최소화하도록 상대적으로 직경이 작은 기어를 둘러싸는 상기 케이스의 상하폭이 좁은 부위 외면에 고정되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 배기관로수단은 그 일단에서 타단까지 길게 연장되어 배열된 배기관인 것이 바람직하다.

또한, 상기 배기관은 상기 케이스의 내벽을 관통하여 설치되며, 상기 케이스는 상기 배기관을 삽입하는 삽입공이 상기 기어와 인접한 내벽면에 관통되어 있는 것이 바람직하다.

또한, 상기 배기관과 상기 오일컵은 상기 배기관 타측에서 상기 오일컵의 배기구로 이어진 연결관에 의해 연결되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 배기관로수단은 그 일단에서 타단까지 상기 케이스 내벽을 관통하여 길게 형성된 배기통로인 것이 바람직하다.

또한, 상기 배기통로와 상기 오일컵은 상기 배기통로의 타측에서 상기 오일컵의 상기 배기구로 이어진 연결관에 의해 연결되는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 감속구동장치의 에어브리더에 의하면, 먼저 배기관 또는 배기통로와 같은 배기관로수단을 감속구동장치의 케이스 내에서 가장 오일 비산이 적게 발생되는 기어의 중심부위 즉, 베어링 샤프트 끝면의 중심부위에 일단 즉, 하단이 위치하도록 배치하고, 그 타단 즉, 상단이 케이스 밖으로 노출되도록 하여 오일컵에 연결시킴으로써, 케이스 내부의 고온 고압 공기를 오일 누설없이 외부로 배출시킬 수 있게 된다.

또한, 종래와 같이 에어브리더관과 같은 배기관로수단을 통한 오일 누설을 막기 위해 기어와 기어 사이의 자투리 공간을 이용하여 별도의 챔버를 형성하지 않아도 되므로, 기어 회전 시 발생하는 오일 비산을 이용하여 기어 등 케이스 내의 각종 부품을 윤활하도록 되어 있는 감속구동장치의 윤활성을 그대로 유지할 수 있게 된다.

또한, 한 쪽으로 상하폭이 좁아지는 케이스의 형태를 이용하여 케이스 상측부 외면에 고정되는 오일컵이 케이스 주위 예컨대, 위쪽의 다른 차량 구조물과 되도록 간섭을 일으키지 않도록 함으로써, 장치 전체의 조립 효율성을 향상시킬 수 있게 되는 것은 물론이고, 이와 같이 상하폭이 좁은 쪽의 케이스 외면에 장착된 오일컵으로부터 수직 하방으로 즉, 최단거리로 케이스 안쪽에 설치된 소직경 기어의 중심부위까지 배기관로수단이 연장되도록 함으로써, 에어브리더의 전체적인 컴팩트화를 도모할 수 있게 된다.

도 1은 종래의 에어브리더를 도시한 정단면도.
도 2는 본 발명에 따른 에어브리더가 적용된 감속구동장치의 부분 절결 사시도.
도 3은 도 2의 배면도.
도 4는 본 발명에 따른 에어브리더의 정면도.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 에어브리더의 정면도.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 감속구동장치의 에어브리더를 첨부 도면을 참조로 상세히 설명한다.

본 발명에 따른 감속구동장치의 에어브리더는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 예컨대, 저상 굴절차량과 같은 차량의 감속구동장치(3)에 채용되는 바, 이 감속구동장치(3)는 도시된 것처럼 외체를 이루는 케이스(5)와 이 케이스(5) 내부에 장착되는 복수의 기어(7) 그리고 케이스(5) 내에 수용되는 윤활용 오일(미도시) 등으로 구성된다.

여기에서, 복수의 기어(7)는 감속구동장치(3)의 감속동작을 수행하도록 다양한 기어비로 상호 체결되는 바, 대개 차동구동기어가 상대적으로 대직경이며, 카운터기어가 소직경이다. 또한 각각의 기어(7) 들은 도 2에 도시된 바와 같이 케이스(5) 내에 회전 가능하게 장착되도록 회전축선 상에 돌출된 베어링 샤프트(71)가 베어링(9)에 끼워져 결합되며, 각 기어(7)들의 결합이나 베어링(9) 등의 동작을 원활하게 하기 위해 케이스(5) 내에 오일이 수용되는 바, 기어(7) 등의 회전으로 인해 비산하는 오일이 케이스(5) 내부의 고온 고압 공기를 외부로 빼내는 에어브리더공을 통해 외부로 누설되는 것을 방지하기 위해 본 발명과 같은 에어브리더(1)가 채용된다.

이를 위해, 본 발명의 에어브리더(1)는 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 크게 배기관(10)과 같은 배기관로수단 및 오일컵(20)으로 이루어지며, 배기관(10)과 오일컵(20)의 연결을 유연하게 하는 연결관(30)을 포함할 수 있도록 되어 있다.

여기에서, 상기 배기관(10)은 도 2 및 도 4에 도시된 바와 같이, 케이스(5) 내부의 고온 고압 공기를 오일컵(20)까지 빼내는 소직경의 원통형 관으로서 케이스(5) 내부에서 외부로 길게 연장되는 바, 그 일단 즉, 하단이 케이스(5) 내부에 위치하고, 그 타단 즉, 상단이 케이스(5) 외부로 개방되도록 배열되어 있으며, 일단은 케이스(5) 내부에 설치된 기어(7) 등 각종 부품들이 동작할 때 오일의 비산이 최소로 발생하는 지점 즉, 예컨대 복수의 기어(7) 들 중 어느 한 기어(7)의 베어링 샤프트(71) 끝면 중심부위에 위치하는 것이 바람직하며, 타단은 직접 또는 연결관(30)을 통해 간접적으로 오일컵(20) 바닥에 관통된 배기구(21)에 연결된다.

한편, 이와 같이 배기관(10)을 케이스(5) 내외로 설치할 수 있도록 케이스(5)에는 도 2에 도시된 것처럼 케이스(5) 벽면을 외부에서 내부로 연장된 삽입공(51)이 관통된다.

이때, 배기관(10)은 아래 설명되는 것처럼 케이스(5) 주위의 차량 구조물들과의 간섭을 고려한 오일컵(20)의 배치에 따라 복수의 기어들 중 예컨대 상대적으로 직경이 작은 카운터 기어(7)의 베어링 샤프트(71) 끝면 중심부위에 그 일단이 도시된 것처럼 배치되는 것이 바람직하며, 그 설치에 있어서도 오일컵(20)까지의 거리를 최소화하도록 수직 상방으로 배열되는 것이 바람직하다.

특히, 배기관(10)의 타단으로부터 오일컵(20)의 배기구(21)까지는 배기관(10) 및 오일컵(20)의 조립성을 고려하여 도 2 및 도 4에 도시된 것처럼 연결관(30)을 통해 연결할 수 있다.

또한, 상기 오일컵(20)은 배기관(10) 통해 비산되어 올라올 수 있는 오일을 수용하는 용기로서, 배기관(10)의 타단 즉, 상단에 직접 또는 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이 연결관(30)을 통해 연결되며, 케이스(5)에 일체로 형성된 오일컵 브래킷(23) 등을 통해 케이스(5) 외면에 고정되는 바, 볼트 등에 의해 착탈 가능하게 고정된다.

이때, 오일컵(20)은 예컨대 차량 프레임 등 케이스(5) 위쪽의 각종 차량 구조물들과의 간섭을 일으키지 않는 위치에서 케이스(5) 외면에 고정되는 것이 바람직한 바, 도 3에 도시된 바와 같이, 도 3의 좌측으로 점차 상하폭이 좁아지는 대략 이등변삼각형 형태의 케이스(5) 외형을 고려하여, 복수의 기어 들 중 직경이 상대적으로 작은 기어(7)를 둘러싸고 있는 상하폭이 좁은 케이스(5) 부위의 외면에 고정되도록 하는데, 이는 위에서 언급한 바와 같이 배기관(10)을 수직하게 배열하여 배기관(10)의 일단 즉, 하단에서 오일컵(20)까지의 거리를 최소화하면서도 오일컵(20)과 타 구조물의 간섭을 최소화하기 위해서는 부득이하게 오일컵(20)을 소직경 기어(7)의 수직 상방에 배치하지 않을 수 없기 때문이다.

또한, 본 발명의 에어브리더(1)는 도 5에 도시된 바와 같이, 배기관로수단으로서 배기관(10) 대신 배기통로(10')를 적용할 수 있는 바, 이 배기통로(10')는 그 일단이 배기관(10)과 마찬가지로 도 5에 도시된 것처럼 오일컵(20)으로부터 가장 근접해 있는 기어(7)의 베어링 샤프트(71) 끝면 중심부위에 인접하여 위치하며, 그 타단은 케이스(5) 외부로 개방되도록 케이스(5) 내벽을 관통하여 길게 형성되어 연결관(30)을 통해 간접적으로 오일컵(20) 바닥의 배기구(21)에 연결된다.

이제, 위와 같이 구성되는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 감속구동장치의 에어브리더의 작용을 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 에어브리더(1)는 감속구동장치(3) 동작 시 케이스(5) 내에서 발생하는 고온 고압의 공기를 배기관(10) 또는 배기통로(10')와 같은 배기관로수단과 연결관(30) 및 오일컵을 통해 외부로 배기한다.

이와 동시에, 케이스(5) 내부에서는 기어(7)의 회전으로 인해 오일이 비산하게 되나 배기관(10) 또는 배기통로(10')의 일단 즉, 하단이 기어(7) 회전에 의한 원심력이 최소인 베어링 샤프트(71)의 끝면 중심부위에 위치하고 있으므로 비산된 오일의 외부 배출이 최소화되며, 비산된 뒤 배기관(10) 또는 배기통로(10')와 연결관(30)을 통해 오일컵(20)으로 올라온 최소한의 오일도 오일컵(20)의 큰 용적 내에 흡수된다. 따라서, 배기관(10)이나 배기통로(10')을 통한 비산으로 인해 발생하는 오일의 누설을 방지할 수 있게 된다.

이때, 용적이 큰 오일컵(20)을 케이스(5)의 상하폭이 좁은 부위 즉, 소직경의 기어(7)를 둘러싸고 있는 부분에 고정함으로써 오일컵(20)과 케이스(5) 주위의 다른 구조물들과의 간섭을 최소화하면서도, 케이스(5)에 고정된 오일컵(20)에서 배기관(10) 또는 배기통로(10') 하단까지의 거리를 수직하게 최단거리로 유지할 수 있게 된다.

1 : 에어브리더 3 : 감속구동장치
5 : 케이스 7 : 기어
9 : 베어링 10 : 배기관
10' : 배기통로 21 : 배기구
23 : 브래킷 30 : 연결관
51 : 삽입공 71 : 베어링 샤프트

Claims (11)

1. 외체를 이루는 케이스(5); 상기 케이스(5) 내부에 장착되는 복수의 기어(7); 및 상기 기어(7)를 포함하는 상기 케이스(5) 내의 부품들을 윤활하기 위해 상기 케이스(5) 내에 충진되는 오일;을 포함하여 구성되는 차량용 감속구동장치(3)에 있어서,
   상기 기어(7)를 포함하는 상기 케이스(5) 내의 부품들이 동작할 때 상기 오일의 비산이 최소로 발생하는 지점에 일단이 개방되고, 상기 케이스(5) 외부로 타단이 개방되도록 연장되어 배열된 배기관로수단(10); 및
   상기 배기관로수단(10)의 상기 타단에 연결되어 상기 케이스(5) 외면에 고정되는 오일컵(20);으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 감속구동장치의 에어브리더.
2. 제1 항에 있어서,
   상기 배기관로수단은 그 일단이 상기 복수의 기어(7) 들 중 어느 한 기어(7)의 베어링 샤프트(71) 끝면 중심부위에 위치하는 것을 특징으로 하는 감속구동장치의 에어브리더.
3. 제2 항에 있어서,
   상기 오일컵(20)은 상기 케이스(5) 주위의 상기 차량 구조물과의 간섭을 일으키지 않는 위치에서 상기 케이스(5) 외면에 고정되는 것을 특징으로 하는 감속구동장치의 에어브리더.
4. 제3 항에 있어서,
   상기 오일컵(20)은 상기 배기관로수단이 연결되는 상기 배기구(21)에서 토출되는 오일이 상기 오일컵(20) 외부로 비산되지 않도록 하는 높이, 바닥면적, 또는 높이와 바닥면적을 가지고 있는 것을 특징으로 하는 감속구동장치의 에어브리더.
5. 제3 항에 있어서,
   상기 배기관로수단은 상기 오일컵(20)으로부터 가장 근접해 있는 기어(7)의 베어링 샤프트(71) 끝면 중심부위에 그 일단이 위치하는 것을 특징으로 하는 감속구동장치의 에어브리더.
6. 제5 항에 있어서,
   상기 배기관로수단은 수직 상방으로 배열되며,
   상기 오일컵(20)은 수직 상방으로 배열된 상기 배기관로수단의 타단에 연결되면서 상기 케이스(5) 위쪽의 상기 차량 구조물과의 간섭을 최소화하도록 상대적으로 직경이 작은 기어(7)를 둘러싸는 상기 케이스(5)의 상하폭이 좁은 부위 외면에 고정되는 것을 특징으로 하는 감속구동장치의 에어브리더.
7. 제1 항 내지 제6 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 배기관로수단은 그 일단에서 타단까지 길게 연장되어 배열된 배기관(10)인 것을 특징으로 하는 감속구동장치의 에어브리더.
8. 제7 항에 있어서,
   상기 배기관(10)은 상기 케이스(5)의 내벽을 관통하여 설치되며, 상기 케이스(5)는 상기 배기관(10)을 삽입하는 삽입공(51)이 상기 기어(7)와 인접한 내벽면에 관통되어 있는 것을 특징으로 하는 감속구동장치의 에어브리더.
9. 제8 항에 있어서,
   상기 배기관(10)과 상 오일컵(20)은 상기 배기관(10)의 타측에서 상기 오일컵(20)의 상기 배기구(21)로 이어진 연결관(30)에 의해 연결되는 것을 특징으로 하는 감속구동장치의 에어브리더.
10. 제1 항 내지 제6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 배기관로수단은 그 일단에서 타단까지 상기 케이스(5) 내벽을 관통하여 길게 형성된 배기통로(10')인 것을 특징으로 하는 감속구동장치의 에어브리더.
11. 제10 항에 있어서,
    상기 배기통로(10')와 상기 오일컵(20)은 상기 배기통로(10')의 타측에서 상기 오일컵(20)의 상기 배기구(21)로 이어진 연결관(30)에 의해 연결되는 것을 특징으로 하는 감속구동장치의 에어브리더.

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