KR20150076584A - 변속기의 동력인출샤프트 조립 및 탈거 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 변속기의 동력인출샤프트 조립 및 탈거 장치에 관한 것으로, 동력인출샤프트에 형성된 탭홀과, 그 탭홀에 나사 체결되는 결합부와 손잡이를 구비한 연결기구를 포함한다. 따라서, 연결기구에 동력인출샤프트를 고정하여 취급할 수 있게 됨으로써 동력인출샤프트의 조립 및 탈거 작업을 용이하게 실시할 수 있다.

Description

변속기의 동력인출샤프트 조립 및 탈거 장치{device for assembling and disassembling PTO shaft of transmission}

본 발명은 변속기의 동력인출샤프트 조립 및 탈거 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 동력인출샤프트에 연결하여 동력인출샤프트를 용이하게 다룰 수 있게 됨으로써 조립 및 탈거 작업을 보다 용이하게 실시할 수 있도록 된 변속기의 동력인출샤프트 조립 및 탈거 장치에 관한 것이다.

자동차의 엔진은 차량의 구동원으로서 연료의 열에너지를 축의 회전운동으로 변환시켜 차륜에 전달함으로써 차량을 주행시키는 것이다.

한편, 차량의 종류에 따라서, 예를 들어 덤프트럭이나 소방차량에서는 적재함 틸팅을 위한 오일펌프의 구동, 소화용 물을 펌핑하기 위한 물펌프의 구동을 위해서 엔진의 동력을 이용하고 있다.

엔진 동력은 주로 변속기에 동력인출용 샤프트(Power Take Off shaft ; 이하, 동력인출샤프트로 지칭한다.)를 설치하여 실시하고 있다.

도 1에 도시된 바와 같이, 변속기케이스(10)의 내부에는 주축(20)과 부축(Counter shaft; 30) 및 각 축에 설치된 기어(21,31)들이 설치되어 있으며, 싱크로나이저(40)의 작동에 의해 주축(20)에 변속하고자 하는 변속단의 기어가 선택적으로 연결됨으로써 변속이 이루어진다.

한편, 동력의 인출을 위해서, 상기 부축(30)에 연결되는 동력인출샤프트(50)를 설치하고 있다.

도 2에 도시된 바와 같이, 상기 동력인출샤프트(50)는 원형 단면의 중실축으로서 바디(51)의 일단부는 지름이 확장된 헤드(52)가 형성되고, 타단부의 외주에는 스플라인(53)이 형성된다.

상기 헤드(52)의 외주 내측에는 베어링(60)이 압입되어 있으며, 외측에는 스플라인(52a)이 형성된다. 또한, 동력인출샤프트(50)가 베어링(60)의 외측(도면에서 오른쪽 방향)으로 빠지는 것을 방지하기 위한 스냅링(65)이 설치된다. 그리고, 헤드(52)의 내측에는 동력인출샤프트(50)의 가공시 동력인출샤프트(50)를 가공기계에 고정하기 위한 고정홀(52b)이 형성되어 있다.

도 1을 참조하여 알 수 있는 바와 같이, 상기 베어링(60)은 헤드(52)를 변속기케이스(10)에 지지하기 위한 것으로, 동력인출샤프트(50) 조립전 헤드(52)의 외주에 선 조립되고, 그 상태에서 동력인출샤프트(50)를 변속기케이스(10) 내측으로 삽입할 때 축 삽입공의 내주에 압입되어 고정된다. 이때 동력인출샤프트(50)의 타단(베어링(60) 설치 부분의 반대쪽 단부)에 형성된 스플라인(53)은 상기 부축(30)의 단부에 형성된 스플라인홈(31a)에 삽입되어 스플라인 결합된다.

따라서, 상기 헤드(52) 외측의 스플라인(52a)에 구동하고자 하는 장치(상기 오일펌프, 물펌프 등)의 입력단을 연결하여, 엔진의 동력을 주축(10), 부축(30), 동력인출샤프트(50)을 통해 전달받아, 구동하고자 하는 장치를 구동시킬 수 있었다.

그런데, 상기 동력인출샤프트(50)를 조립할 때, 동력인출샤프트(50)의 헤드(52)를 잡고 변속기케이스(10)의 내부로 삽입해야만 하는데, 잡을 곳이 마땅치 않아 동력인출샤프트(50)의 수평 상태를 유지하기가 어려워 진입하는 앞쪽 단부가 하방으로 처지면서 스플라인(53)이 형성된 단부를 부축(30)의 스플라인홈(31a)에 끼워 넣기가 매우 어려웠다.

더욱이, 상기 스플라인(53)과 스플라인홈(31a)의 결합과 동시에 베어링(60)의 압입도 이루어져야만 하므로 조립 작업이 더욱 난해하였다.

따라서, 변속기를 세워 동력인출샤프트(50)를 수직 하방으로 삽입하여 조립하는 방식으로 조립을 실시하고 있으나, 여전히 동력인출샤프트(50)의 자세 제어가 난해하여 정위치에 조립하기가 어렵고, 부품간 간섭 및 충돌로 인해 부품 손상이 발생하는 문제점이 있었다.

또한, 상기와 같이 조립이 어려울 뿐만 아니라, 같은 이유에서 동력인출샤프트(50)의 분해도 용이하지 않았으며, 이에 동력인출샤프트(50) 관련 부위의 수리를 위해서는 변속기케이스(10)를 분해해야만 하는 등 작업이 매우 번거로웠다.

이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 동력인출샤프트의 단부를 견고하게 잡아줄 수 있게 되고, 이에 동력인출샤프트의 자세를 안정적으로 유지 및 제어할 수 있게 됨으로써 동력인출샤프트의 조립 및 탈거 작업을 매우 용이하게 실시할 수 있도록 된 변속기의 동력인출샤프트 조립 및 탈거 장치를 제공함에 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 변속기의 동력인출샤프트에 형성된 탭홀과, 상기 탭홀에 나사 체결되는 결합부를 구비한 연결기구를 포함한다.

상기 탭홀은 동력인출샤프트의 헤드에 형성된 고정홀의 내주면에 암나사가 가공되어 형성된다.

상기 결합부의 외주면에 수나사가 형성된다.

상기 연결기구는 봉 형상의 바디 일단에 상기 결합부가 구비되고, 상기 바디의 타단에 손잡이가 구비된다.

상기 바디에 바디를 따라 이동 가능한 중량체가 구비된다.

상기 결합부와 손잡이는 상기 바디로부터 탈착 가능하다.

상기 중량체의 중앙에 관통홀이 형성되고, 상기 바디가 관통홀에 삽입된다.

상기 중량체와, 중량체가 접하는 결합부의 대응면은 콘형 면으로 형성될 수 있다.

이상 설명한 바와 같은 본 발명에 따르면, 동력인출샤프트의 외측 단부를 견고하게 잡아줄 수 있게 된다.

따라서, 동력인출샤프트의 수평 자세를 안정적으로 유지할 수 있게 됨으로써 변속기를 세우지 않은 정상 상태에서도 동력인출샤프트를 용이하게 조립 및 탈거할 수 있게 된다.

또한, 동력인출샤프트의 조립 및 분해시 주변 부품과의 충돌을 회피할 수 있으므로 동력인출샤프트 및 주변 부품의 손상을 방지할 수 있다.

또한, 연결기구에 구비되는 중량체를 이용하여 베어링 압입 작업을 보다 용이하게 실시할 수 있게 되는 효과도 있다.

도 1은 동력인출샤프트가 설치된 변속기의 단면도.
도 2는 종래 기술에 따른 동력인출샤프트의 단면도(베어링 선 조립 상태).
도 3은 본 발명에 따른 변속기의 동력인출샤프트 조립 및 탈거 장치의 사시도.
도 4는 본 발명에 따른 변속기의 동력인출샤프트 조립 및 탈거 장치에 중량체가 더 구비된 상태의 사시도.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 첨부된 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의를 위해 과장되게 도시되어 있을 수 있다.

또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 판례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 하여 내려져야 할 것이다.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 3은 본 발명에 따른 변속기의 동력인출샤프트 조립 및 탈거 장치의 사시도로서, 본 발명은 동력인출샤프트(50)에 형성된 탭홀(52c)과, 상기 탭홀(52c)에 나사 체결되는 결합부(120)를 구비한 연결기구(100)를 포함한다.

상기 탭홀(52c)은 동력인출샤프트(50)의 헤드(52)의 일측면에 형성된 기존의 고정홈(52b; 도 2 참조)의 내주면에 암나사를 가공하여 형성된 것이다.

상기 연결기구(100)는 봉 형상의 바디(110)의 일단에 상기 결합부(120)가 형성되고, 타단에 손잡이(130)가 형성된 것이다.

상기 결합부(120)는 원기둥 형상으로서 외주면에는 탭홀(52c)의 암나사에 나사체결되는 수나사(121)가 형성된다.

결합부(120)는 바디(110)에 비해 확장된 지름을 가지며, 바디(110)와 결합부(120)의 연결부분은 비스듬하게 경사진 콘(cone)형 면(122)으로 형성된다.

상기 손잡이(130)는 삽의 손잡이와 같은 형상으로 형성되어 연결기구(100)를 전후로 이동시키거나 회전시키는 조작을 용이하게 실시할 수 있도록 되어 있다.

한편, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 연결기구(100)에는 중량체(140)를 더 구비할 수 있다.

상기 중량체(140)는 대략 원판형으로 형성되었으나 그 형상에 특별한 제한은 없다.

상기 중량체(140)는 중앙에 관통홀(141)이 형성되어, 그 관통홀(141)에 연결기구(100)의 바디(110)가 삽입된 상태로 연결기구(100)에 설치된다. 이를 위해 상기 결합부(120) 또는 손잡이(130)가 바디(110)에 대해 탈착 가능하게 설치된다. 바디(110)와 결합부(120) 및 바디(110)와 손잡이(130)의 탈착 가능한 구조는 예를 들어 나사 체결방식일 수 있다.

상기 중량체(140)는 바디(110)의 길이 방향을 따라 자유로이 이동할 수 있으며, 특히 결합부(120)쪽 측면에는 결합부(120)의 콘형 면(122)에 상응하는 오목한 콘형 면(142)이 형성되어 있다. 중량체(140)가 결합부(120)쪽으로 완전히 이동하였을 때 양측의 콘형 면(122,142)은 상호 정확히 면 밀착된다.

이제, 본 발명에 따른 변속기의 동력인출샤프트 조립 및 탈거 장치의 작용 효과를 설명한다.

동력인출샤프트(50) 조립시, 먼저 동력인출샤프트(50)의 헤드(52) 외주에 베어링(60)을 압입하여 고정한다.

이후, 동력인출샤프트(50)의 헤드(52)에 형성된 탭홀(52c)에 상기 연결기구(100)의 결합부(120)를 나사체결한다. 즉, 탭홀(52c)의 내부로 결합부(120)를 회전시키면서 진입시킴으로써 탭홀(52c)의 암나사와 결합부(120)의 수나사(121)가 상호 체결되도록 한 것이다.

상기와 같은 나사 체결이 완전하게 이루어지면, 연결기구(100)의 일측 단부에 동력인출샤프트(50)가 견고하게 결합된다.

상기와 같은 결합 상태에서, 연결기구(100)를 양 손으로 잡고, 동력인출샤프트(50)를 변속기케이스(10; 도 1 참조)의 동력인출샤프트 설치공으로 밀어 넣는다.

이때 연결기구(100)를 양손으로 잡음에 있어서, 한쪽 손은 결합부(120)에 인접한 바디(110) 부분을 잡고 다른 한쪽 손은 손잡이를 잡아서, 동력인출샤프트(50)의 중량을 안정적으로 지지할 수 있도록 한다.

즉, 동력인출샤프트(50)를 직접 파지하여 다루는 것이 아니라, 다루기 용이한 형상으로 이루어진 연결기구(100)를 이용하여 동력인출샤프트(50)를 다룸으로써 작업시 동력인출샤프트(50)의 하중이 부담되지 않으며, 동력인출샤프트(50)를 수평 상태를 안정적으로 유지할 수 있다.

따라서, 종래와 같이 변속기를 세우지 않고 보통의 상태로 엎어 놓은 상태에서 동력인출샤프트(50)를 수평으로 밀어 넣는 방식으로 작업을 진행할 수 있다.

또한, 상기와 같은 연결기구(100) 파지 자세에서 손잡이(130)의 위치를 상하좌우 및 회전 방향으로 조절함에 의해 동력인출샤프트(50)의 단부(스플라인(53 ; 도 2 참조) 형성 부분)의 위치를 미세하게 조절 가능하므로 동력인출샤프트(50)의 단부를 변속기 부축(30)에 형성된 스플라인홈(31a)에 용이하게 삽입하여 스플라인 결합시킬 수 있다.

또한, 상기와 같이 동력인출샤프트(50)의 자세 제어가 용이하므로 동력인출샤프트(50)의 진입시 주변 부품과 충돌을 예방할 수 있으므로 충돌에 의한 부품 손상을 방지할 수 있다.

한편, 변속기 부축(30)과의 스플라인 결합 위치를 잡은 이후에도, 상기 베어링(60)을 변속기 케이스(10)의 동력인출샤프트 설치공의 내주면에 압입해야만 하는데, 이때 작업자의 인력으로 초기 압입을 실시한 이후에는, 손잡이(130)를 잡은 손은 그대로 손잡이(130)를 잡아 연결기구(130)의 수평 상태를 유지하고, 나머지 한 손으로 중량체(140)를 손잡이(130)쪽에서 결합부(120)쪽으로 힘껏 이동시켜 결합부(120)를 타격한다.

이때 중량체(140)의 관성력이 타격에 의해 충격력으로 변하고, 충격력에 의해 동력인출샤프트(50)가 타격 방향으로 전진하면서 동력인출샤프트(50)에 압입되어 있는 베어링(60)이 동력인출샤프트 설치공의 내주면에 압입될 수 있다.

이때 동력인출샤프트 설치공에 베어링(60)을 압입하기 위한 압입력은 동력인출샤프트(50) 헤드(52)에 베어링(60)을 압입하기 위한 압입력 보다 작기 때문에 상기 타격은 그 중간 정도의 힘 즉, 베어링(60)을 동력인출샤프트 설치공에 압입할 수는 있으나 베어링(60)에서 동력인출샤프트(50)의 헤드(52)가 빠지지는 않는 정도의 힘으로 타격 작업을 실시하는 것이 바람직하다.

그리고, 중량체(140)에 의한 타격이 진행됨에 따라 동력인출샤프트(50)의 헤드(52)는 변속기케이스(10)의 설치공 내부로 완전히 진입하게 되는데, 이 경우 변속기케이스(10)와의 간섭에 의해 중량체(140)가 더 이상 결합부(120)를 타격할 수 없게 될 수 있다. 이를 방지하기 위해서, 상기 결합부(120)의 길이를 충분히 길게 형성하여, 동력인출샤프트(50) 및 베어링(60)이 정위치에 압입될 때까지 결합부(120)의 콘형 면(122)이 변속기케이스(10)의 설치공 내부로 진입되지 않도록 하는 것이 필요하다. 이와 같은 조건을 만족하면 동력인출샤프트(50) 및 베어링(60)이 정위치에 설치될 때까지 중량체(140)로 결합부(120)를 지속적으로 타격해 줄 수 있다.

상기 결합부(120)와 중량체(140)의 콘형 면(122,142)은 면에 가해지는 충격력을 효과적으로 분산시킴으로써 양측 타격면의 파손 및 변형을 방지한다. 특히 중량체(140)의 콘형 면(142)의 내경부 변형이 방지됨으로써 중량체(140)가 바디(110)를 따라 지속적으로 용이하게 이동할 수 있게 된다.

이상과 같이, 연결기구(100)를 이용하여 동력인출샤프트(50)의 조립을 용이하게 실시할 수 있으며, 조립시 주변 부품과의 충돌로 인한 부품 손상을 방지할 수 있다.

한편, 동력인출샤프트의 탈거시에도, 상기한 바와 동일하게 조립 상태의 동력인출샤프트(50)에 연결기구(100)를 나사 체결하여 일체화한다.

이후 손잡이(130)와 바디(110)를 잡아 당겨 동력인출샤프트(50)를 조립 위치에서 빼낸다. 결합력이 강하여 힘으로 잘 빠지지 않을 때는 상기 중량체(140)를 손잡이 (130) 방향으로 적당한 힘으로 타격하여 베어링(60)과 동력인출샤프트 설치공 내주면 간의 결합 상태를 먼저 해제시키면 동력인출샤프트(50)를 용이하게 분리할 수 있게 된다.

이상과 같이, 상기 연결기구(100)를 이용하여 조립 상태에 있는 동력인출샤프트(50)를 용이하게 탈거할 수 있게 된다. 따라서, 동력인출샤프트(50)의 점검 및 수리(교환) 작업시 변속기케이스(10)를 탈거할 필요가 없게 되므로 동력인출샤프트의 점검 및 수리 작업을 보다 간편하게 실시할 수 있게 된다.

상술한 바와 같이 본 발명은 도면에 도시된 실시 예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.

50 : 동력인출샤프트 51 : 바디
52 : 헤드 52c : 탭홀
100 : 연결기구 120 : 결합부
121 : 수나사 122 : 콘형 면
130 : 손잡이 140 : 중량체
141 : 관통홀 142 : 콘형 면

Claims (8)

1. 변속기의 동력인출샤프트에 형성된 탭홀과,
   상기 탭홀에 나사 체결되는 결합부를 구비한 연결기구를 포함하는 변속기의 동력인출샤프트 조립 및 탈거 장치.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 탭홀은 동력인출샤프트의 헤드에 형성된 고정홀의 내주면에 암나사가 가공되어 형성된 것을 특징으로 하는 변속기의 동력인출샤프트 조립 및 탈거 장치.
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 결합부의 외주면에 수나사가 형성된 것을 특징으로 하는 변속기의 동력인출샤프트 조립 및 탈거 장치.
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 연결기구는 봉 형상의 바디 일단에 상기 결합부가 구비되고, 상기 바디의 타단에 손잡이가 구비된 것을 특징으로 하는 변속기의 동력인출샤프트 조립 및 탈거 장치.
5. 청구항 4에 있어서,
   상기 바디에 바디를 따라 이동 가능한 중량체가 구비된 것을 특징으로 하는 변속기의 동력인출샤프트 조립 및 탈거 장치.
6. 청구항 5에 있어서,
   상기 결합부와 손잡이는 상기 바디로부터 탈착 가능한 것을 특징으로 하는 변속기의 동력인출샤프트 조립 및 탈거 장치.
7. 청구항 5에 있어서,
   상기 중량체의 중앙에 관통홀이 형성되고, 상기 바디가 관통홀에 삽입된 것을 특징으로 하는 변속기의 동력인출샤프트 조립 및 탈거 장치.
8. 청구항 5에 있어서,
   상기 중량체와, 중량체가 접하는 결합부의 대응면은 콘형 면으로 형성된 것을 특징으로 하는 변속기의 동력인출샤프트 조립 및 탈거 장치.
   
   

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