KR20160117171A

KR20160117171A - 전동 장치

Info

Publication number: KR20160117171A
Application number: KR1020160017218A
Authority: KR
Inventors: 아츠시 야마다; 마사히로 아키야마; 겐타 가토
Original assignee: 혼다 기켄 고교 가부시키가이샤
Priority date: 2015-03-30
Filing date: 2016-02-15
Publication date: 2016-10-10
Also published as: KR101725718B1; JP6022628B2; JP2016188665A; TW201634839A; TWI585321B

Abstract

본 발명은 시동 초기의 저온 시나 환경 온도가 낮을 때에, 원반형 회전체를 지지하는 베어링에 윤활유를 효율적으로 공급하는 것을 과제로 한다.
동력을 전달하는 원반형 회전체(44)를 포함하는 전동 기구(30)가 케이스(70)의 내부에 수납된 전동 장치(13)가 개시된다. 상기 케이스의 바닥부에는 윤활유(66)가 저류되어 있다. 상기 원반형 회전체는, 축(31)과 이 축을 지지하는 베어링(52)에 의해 상기 케이스에 회전 가능하게 지지되어 있다. 상기 케이스의 측벽(75)의 내면(75a)과 상기 원반형 회전체의 측면(44a) 사이에는, 간극(77)과, 이 간극의 크기를 확대시킨 간극 확대부(95)가 형성된다. 상기 간극은, 상기 원반형 회전체가 회전함으로써, 케이스의 측벽의 내면과 원반형 회전체의 측면 사이로부터 상기 윤활유를 서서히 올려 보내는 것이 가능한 크기로 설정되어 있다. 상기 간극 확대부는, 상기 전동 장치가 사용 상태의 자세일 때에, 상기 케이스에 저류되어 있는 상기 윤활유의 유면보다 상위에 위치하고 유로(81)에 연통되어 있다.

Description

전동 장치{TRANSMISSION}

본 발명은, 케이스의 내부의 윤활 구조를 개량한 전동 장치에 관한 것이다.

전동 장치 내에는, 동력을 전달하는 원반형 회전체(예컨대, 평기어)를 포함하는 전동 기구가 케이스의 내부에 수납되어 있는 구성인 것이 있다. 이러한 구성의 전동 장치는, 예컨대 특허문헌 1로부터 알려져 있다.

특허문헌 1에서 알려져 있는 전동 장치는, 작업기의 일종인 관리기의 트랜스미션에 채택되어 있다. 동력을 전달하는 평기어, 즉 원반형 회전체를 포함하는 전동 기구는, 후방측 상방으로 기울어진 상하로 가늘고 긴 케이스 본체에 수납되어 있다. 상기 케이스 본체의 상단부는 개방되어 있고, 일반적으로는 리드(lid)에 의해 덮여 있게 된다. 상기 평기어나 스프로켓은, 수평인 축과 이 축을 지지하는 베어링에 의해, 케이스 본체에 회전 가능하게 지지되어 있다.

이러한 전동 장치에서는, 케이스 본체의 바닥부에 윤활유가 저류되는 경우가 많다. 그러나, 케이스 본체는 상하로 가늘고 길다. 이 때문에, 케이스 본체의 상부에 위치하고 있는 평기어의 일부는, 윤활유로부터 완전히 노출되는 경우도 있을 수 있다. 윤활유로부터 노출된 평기어를 지지하는 베어링에 윤활유를 효율적으로 공급하기 위한 배려가 필요하다. 이것에 대하여, 케이스 본체에 저류되어 있는 윤활유를, 상기 베어링으로 유도하기 위한 유로(油路)를 설치하는 것이 고려된다. 이러한 구성의 전동 장치는, 특허문헌 2로부터 알려져 있다.

특허문헌 2에서 알려져 있는 전동 장치는, 차량의 트랜스미션에 채용되어 있다. 동력을 전달하는 복수의 기어(원반형 회전체)를 포함하는 전동 기구는, 케이스 본체에 수납되어 있다. 상기 복수의 기어는, 수평인 축과 이 축을 지지하는 베어링에 의해, 케이스 본체에 회전 가능하게 지지되어 있다. 상기 케이스 본체는, 수평 방향의 양단부가 별도의 부재에 의해 제거 가능하게 폐쇄되어 있다. 케이스 본체의 바닥부에는 윤활유가 저류되어 있다. 상기 복수의 기어 중, 대직경의 기어의 일부는 윤활유에 침지되어 있다. 상기 대직경의 기어가 회전함으로써, 윤활유는 케이스 본체의 내부에 긁어 올려져 비산된다. 케이스 본체의 내부에는, 상기 케이스 본체와는 별도의 부재로 이루어진 리시버(오일 수취부)가 설치되어 있다. 상기 리시버는, 비산된 윤활유를 포집하여 윤활 위치로 유도한다.

그러나, 일반적으로, 전동 장치를 시동한 초기에는, 케이스에 저류하고 있는 윤활유의 온도는 상온 정도이며, 운전중일 때보다 낮다. 이 때문에, 시동 초기에 있어서의 윤활유의 점도는 크다. 운전중에 비교해서 윤활유의 유동성은 낮아진다. 유동성이 낮은 윤활유를 비산시키더라도, 윤활을 필요로 하는 위치에 필요량의 윤활유를 효율적으로 공급해야 하는 과제가 남는다. 따라서, 이 경우라 하더라도, 베어링에 윤활유를 효율적으로 공급하기 위한 배려가 필요하다. 전동 장치를 사용하는 환경의 온도가 낮은 경우도 마찬가지이다.

특허문헌 1 : 일본 특허 공개 소63-82827호 공보 특허문헌 2 : 일본 특허 공개 제2011-7208호 공보

본 발명은, 시동 초기의 저온 시나 환경 온도가 낮을 때에, 원반형 회전체를 지지하는 베어링에 윤활유를 효율적으로 공급할 수 있는 기술을 제공하는 것을 과제로 한다.

본 발명에 의하면, 동력을 전달하는 원반형 회전체를 포함하는 전동 기구가 케이스의 내부에 수납되고, 상기 케이스의 바닥부에 윤활유가 저류되고, 상기 원반형 회전체는, 축과 이 축을 지지하는 베어링에 의해 상기 케이스에 회전 가능하게 지지되어 있는 것인 전동 장치에 있어서, 상기 케이스의 측벽의 내면과 상기 원반형 회전체의 측면 사이에는, 간극과, 이 간극의 크기를 확대시킨 간극 확대부가 형성되며, 상기 간극은, 상기 원반형 회전체가 회전함으로써, 상기 케이스의 측벽의 내면과 상기 원반형 회전체의 측면 사이로부터 상기 윤활유를 서서히 올려 보내는 것이 가능한 크기로 설정되고, 상기 간극 확대부는, 상기 전동 장치가 사용 상태의 자세일 때에, 상기 케이스에 저류되어 있는 상기 윤활유의 유면(油面)보다 상위에 위치하고 유로에 연통되어 있는 것을 특징으로 하는 전동 장치가 제공된다.

이 때문에, 시동 초기의 저온 시나 낮은 환경 온도로 인해, 점도가 크고 유동성이 낮은 윤활유는, 원반형 회전체가 회전함으로써 케이스의 측벽의 내면과 원반형 회전체의 측면 사이의 간극으로부터 서서히 올라간다(쓸려 올라감). 이렇게 서서히 올라간 윤활유는, 간극 확대부에 들어가기 때문에, 그 이상으로 서서히 올라가지는 않는다. 이렇게 서서히 올라간 윤활유는, 간극 확대부로부터 유로로 흘러서 베어링으로 유도된다. 이 때문에, 케이스 본체에 저류되어 있는 윤활유를, 원반형 회전체를 지지하는 베어링에 효율적으로 공급할 수 있다. 게다가, 간극의 크기를 최적의 것으로 설정하기만 하면 되기 때문에, 윤활유를 공급하는 구성을 간단하게 할 수 있고 새로운 부재를 필요로 하지 않는다.

바람직하게는, 상기 케이스는, 상단면이 개방된 케이스 본체와, 상기 상단면을 덮는 리드를 포함한다. 상기 간극 확대부는 상기 리드에 형성되어 있다. 간극 확대부를 리드에 형성하기만 하면 되기 때문에, 윤활유를 공급하는 구성을 간단하게 할 수 있고 새로운 부재를 필요로 하지 않는다.

바람직하게는, 상기 원반형 회전체는, 상기 전동 장치가 사용 상태의 자세일 때에, 상기 케이스에 저류되어 있는 상기 윤활유의 유면보다 상위에 위치하는 상위의 기어에 의해 구성되어 있다. 상기 케이스 내에는, 상기 상위의 기어보다 하위에 위치하여 상기 상위의 기어에 맞물리는 하위의 기어가 수납되어 있다. 상기 하위의 기어는, 상기 케이스에 저류되어 있는 상기 윤활유에 적어도 일부의 톱니가 침지되어 있다.

이 때문에, 케이스에 저류되어 있는 윤활유를, 하위의 기어의 톱니에 의해 긁어 올릴 수 있다. 긁어 올린 윤활유의 일부는 톱니홈에 남는다. 남은 윤활유는, 상하의 기어의 톱니끼리 맞물림으로써, 하위의 기어의 톱니홈으로부터 상위의 기어의 톱니홈으로 전달될 수 있다. 상위의 기어의 톱니홈에 전달된 윤활유의 일부는, 톱니 폭방향으로 흐름으로써, 케이스의 측벽의 내면과 상위의 기어의 톱니의 측면 사이의 간극으로 유출된다. 상기 간극으로 흐른 윤활유는, 상위의 기어가 회전함으로써 서서히 올라간다(쓸려 올라감). 이와 같이 하여, 케이스에 저류되어 있는 윤활유를 베어링에 효율적으로 공급할 수 있다.

바람직하게는, 상기 유로는 위쪽이 개방되어 있다. 상기 간극 확대부는, 상기 유로의 바로 위에 위치하고 있다. 이 때문에, 서서히 올라가서 간극 확대부에 들어간 윤활유를, 간극 확대부의 바로 아래에 있는 유로를 통해 확실하게 효율적으로 수취할 수 있다.

본 발명에서는, 시동 초기의 저온 시나 환경 온도가 낮을 때에, 원반형 회전체를 지지하는 베어링에 윤활유를 효율적으로 공급할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 작업기의 측면도이다.
도 2는 도 1에 나타내는 전동 장치의 단면도이다.
도 3은 도 1에 나타내는 동력 전달 계통과 케이스를 작업기의 배면에서 본 모식도이다.
도 4는 도 2에 나타내는 전동 장치를 배면에서 본 단면도이다.
도 5는 도 2의 화살표(5)의 시선 방향의 도면이다.
도 6은 도 5에 나타내는 케이스 본체의 상단부와 리드의 분해 사시도이다.
도 7은 도 6에 나타내는 케이스 본체의 상단면을 위에서 본 도면이다.
도 8은 도 4에 나타내는 제4 기어 둘레를 확대한 도면이다.
도 9는 도 8의 9-9선을 따른 단면도이다.
도 10은 도 4에 나타내는 전동 장치를, 리드를 생략하고 후방측 상방으로부터 본 사시도이다.
도 11은 도 6에 나타내는 리드의 저면도이다.
도 12는 도 10에 나타내는 전동 장치의 작용도이다.

본 발명을 실시하기 위한 형태를 첨부 도면에 기초하여 이하에 설명한다.

실시예

실시예에 따른 전동 장치에 관해 도면에 기초하여 설명한다. 이하, 전동 장치를 탑재한 장치의 일례로서, 작업기에 관해 설명한다. 상기 작업기는, 예컨대 보행형 경운기에 의해 구성된다. 또한, 경운기의 「전」, 「후」, 「좌」, 「우」, 「상」, 「하」는 경운기를 조종하고 있는 작업자로부터 본 방향에 따라서, Fr은 전방측, Rr은 후방측, Le는 좌측, Ri는 우측을 나타낸다.

도 1에 나타낸 바와 같이, 경운기(10)[작업기(10)]는, 기체(機體; 11)와, 이 기체(11)의 전방 상부에 부착된 동력원(12)과, 상기 기체(11)의 후방부에 부착된 전동 장치(13)와, 이 전동 장치(13)의 하부에 부착된 작업부(14)와, 상기 전동 장치(13)로부터 후방측 상방으로 연장된 조작 핸들(15)을 포함한다. 기체(11)의 후방부에는, 상기 전동 장치(13)의 높이 방향의 중앙부가 부착되어 있다.

도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 상기 전동 장치(13)는, 상단부로부터 전방측 하방으로 경사져 가늘고 길게 구성되어 있다. 즉, 도 1에 나타낸 바와 같이, 경운기(10)의 사용 상태에 있어서, 전동 장치(13)는 상단부로부터 전방측 하방으로 경사져 있다.

도 1 및 도 3에 나타낸 바와 같이, 상기 동력원(12)은, 예컨대 엔진이나 전동 모터에 의해 구성된다. 동력원(12)이 발생시킨 동력은, 벨트 전동 기구(20)에 의해 전동 장치(13)에 전달되고, 또한 상기 전동 장치(13)로부터 작업부(14)에 전달된다.

상기 벨트 전동 기구(20)는, 동력원(12)의 출력축(12a)에 부착된 구동 풀리(21)와, 전동 장치(13)의 입력축(31)[제1 축(31)]에 부착된 종동 풀리(22)와, 각 풀리(21, 22) 사이에 걸려 있는 벨트(23)를 포함한다. 상기 동력원(12)의 출력축(12a)은, 동력원(12)으로부터 좌측 또는 우측으로 수평으로 연장되어 있다. 상기 입력축(31)은, 기체(11)의 폭방향으로 수평으로 연장되어 있다. 상기 입력축(31) 중 종동 풀리(22)가 설치되는 한쪽 단부(31a)는, 동력원(12)의 출력축(12a)과 동일한 방향을 향하고 있다. 상기 벨트 전동 기구(20)는 커버(24)에 의해 덮여 있다. 또한, 상기 벨트 전동 기구(20)에는 벨트 텐셔너(belt tensioner)식 클러치(25)가 설치되어 있다. 상기 벨트 텐셔너식 클러치(25)는, 조작 핸들(15)에 설치된 클러치 레버(26)에 의해 조작된다.

상기 작업부(14)는, 전동 장치(13)의 출력축(33)[경운축(33)]에 설치된 복수의 경운 갈고리(14a)로 이루어진, 소위 경운 작업부이다. 상기 출력축(33)은, 기체(11)의 폭방향으로 수평으로 연장되어 있다. 이러한 구성의 경운기(10)는, 복수의 경운 갈고리(14a)의 회전에 의해 농지 등의 토양을 경운하고, 복수의 경운 갈고리(14a)에 의해 더 주행하는 형식의 보행형 자주식 경운기이다.

도 2∼도 4에 나타낸 바와 같이, 상기 전동 장치(13)는, 전동 기구(30)가 케이스(70)에 수납된 구성이다. 상기 케이스(70)는, 케이스 본체(71)와 리드(91)를 포함한다. 상기 케이스 본체(71)는, 상단으로부터 전방측 하방으로 경사진 가늘고 긴, 바닥이 있는 주조품이다. 상기 케이스 본체(71)는, 기본적으로는 각종 축이 관통하는 부분을 제외하고, 상단면(72)만이 개방되어 있다. 상기 상단면(72)은 리드(91)에 의해 덮여 있다.

상기 전동 기구(30)는, 입력축(31)[제1 축(31)]과, 카운터축(32)[제2 축(32)]과, 출력축(33)[제3 축(33), 경운축(33)]과, 소직경의 제1 기어(41)[입력 기어(41)]와, 대직경의 제2 기어(42)와, 소직경의 제3 기어(43)[카운터 기어(43)]와, 대직경의 제4 기어(44)와, 소직경의 스프로켓(45)[구동 스프로켓(45)]과, 대직경의 스프로켓(46)[종동 스프로켓(46)]을 포함한다.

제1 기어(41)의 외경은, 제2 기어(42)의 외경보다 작고, 제3 기어(43)의 외경보다 크다. 제2 기어(42)의 외경은, 제3 기어(43)의 외경보다 크고, 제4 기어(44)의 외경보다 작다.

상기 입력축(31)은, 케이스 본체(71)의 내부의 전방 상부, 즉 케이스 본체(71)의 전방의 측벽(73) 근처(도 2 참조)에 위치하고 있다. 상기 입력축(31)의 양단부는, 좌우의 베어링(51, 52)에 의해 케이스 본체(71)의 좌우의 측벽(74, 75)에 회전 가능하게 지지되어 있다. 상기 좌측의 측벽(74)에 위치하고 있는 베어링(51)을 제1 축용 제1 베어링(51)이라고 한다. 상기 우측의 측벽(75)에 위치하고 있는 베어링(52)을 제1 축용 제2 베어링(52)이라고 한다. 제1 축용 제1 베어링(51)과 제1 축용 제2 베어링(52)의 각각의 축방향 내측의 단부면은, 케이스 본체(71)의 내부에 면해 있다.

상기 입력축(31) 중 종동 풀리(22)(도 3 참조)가 설치되는 한쪽 단부(31a)는, 케이스 본체(71)의 좌측의 측벽(74)을 관통하여 기체(11)의 폭방향 외측으로 연장되어 있다. 상기 입력축(31) 중 좌측의 측벽(74)을 관통한 부분은, 시일 부재(53)에 의해 밀봉되어 있다. 상기 입력축(31)에 대하여, 카운터축(32)과 출력축(33)은 평행하다.

상기 카운터축(32)은, 케이스 본체(71)의 내부의 후방 상부, 즉 입력축(31)의 후방측 하방에 위치하고 있다. 바꿔 말하면, 상기 카운터축(32)은, 케이스 본체(71)의 후방측의 측벽(76) 근처(도 2 참조)에 위치하고 있다. 상기 카운터축(32)의 양단부는, 좌우의 베어링(54, 55)에 의해 케이스 본체(71)의 좌우의 측벽(74, 75)에 회전 가능하게 지지되어 있다. 상기 좌측의 측벽(74)에 위치하고 있는 베어링(54)을 제2 축용 제1 베어링(54)이라고 한다. 상기 우측의 측벽(75)에 위치하고 있는 베어링(55)을 제2 축용 제2 베어링(55)이라고 한다. 제2 축용 제1 베어링(54)과 제2 축용 제2 베어링(55)의 각각의 축방향 내측의 단부면은 케이스 본체(71)의 내부에 면해 있다.

이상의 설명에서 분명한 바와 같이, 입력축(31)은, 카운터축(32)보다 상위에 위치하고 있다. 이하, 적절하게는, 입력축(31)을 「상위의 축(31)」이라고 하고, 카운터축(32)을 「하위의 축(32)」이라고 한다.

도 4에 나타낸 바와 같이, 상기 좌우의 측벽(74, 75) 중 카운터축(32)을 케이스 본체(71) 내에 삽입 관통시키는 쪽에는 관통 구멍(75b)이 형성되어 있다. 상기 관통 구멍(75b)은, 카운터축(32)이 케이스 본체(71) 내에 삽입된 후에 캡(56)에 의해 폐쇄된다.

도 2∼도 4에 나타낸 바와 같이, 상기 출력축(33)은, 케이스 본체(71)의 내부의 하부에 위치하고 있다. 상기 출력축(33)은, 좌우의 베어링(57, 58)에 의해 케이스 본체(71)의 좌우의 측벽(74, 75)에 회전 가능하게 지지되고, 상기 좌우의 측벽(74, 75)으로부터 기체(11)의 폭방향 외측으로 연장되어 있다. 상기 출력축(33) 중 좌우의 측벽(74, 75)을 관통하는 부분은, 시일 부재(도시하지 않음)에 의해 밀봉되어 있다.

각각의 상기 기어(41∼44)의 종류는, 서로 평행한 축(31, 32) 사이에서 동력의 전달을 행하는 것이 가능한 종류이면 된다. 예컨대, 각각의 상기 기어(41∼44)는 평기어에 의해 구성된다. 각 기어(41∼44)와 각 스프로켓(45, 46)은, 대략 원반형의 회전하는 부재이기 때문에 원반형 회전체의 일종이다. 즉, 상기 전동 기구(30)는, 동력을 전달하는 원반형 회전체(41∼46)를 포함한다. 따라서, 각각의 상기 원반형 회전체(41∼46)는, 축(31∼33)과 이 축(31∼33)을 지지하는 각각의 베어링(51, 52, 54, 55, 57, 58)에 의해, 케이스 본체(71)에 회전 가능하게 지지되어 있다. 각각의 상기 베어링(51, 52, 54, 55, 57, 58)은, 볼베어링 등의 구름 베어링에 의해 구성된다.

제1 기어(41)는, 세레이션(serration)에 의해 제1 축(31)에 결합되어 있다. 상기 제1 기어(41)에 맞물리는 제2 기어(42)는, 세레이션에 의해 제2 축(32)에 결합되어 있다. 제3 기어(43)는, 제2 축(32)에 일체로 형성되며, 즉 상기 제2 축(32)에 고정되어 있다. 상기 제3 기어(43)에 맞물리는 제4 기어(44)는, 니들 베어링(61)에 의해 상대 회전 가능하게 제1 축(31)에 지지되어 있다.

구동 스프로켓(45)은, 상기 제4 기어(44)와 일체로 회전 가능하게 구성되고, 니들 베어링(62)에 의해 상대 회전 가능하게 제1 축(31)에 지지되어 있다. 즉, 구동 스프로켓(45)은, 제4 기어(44)에 일체로 형성되어 있다.

종동 스프로켓(46)은 제3 축(33)에 결합되어 있다. 구동 스프로켓(45)과 종동 스프로켓(46) 사이는, 체인(47)에 의해 연결되어 있다.

도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 작업부(14)와 제3 축(33)과 종동 스프로켓(46)은, 전진 방향(Ruf)[경운기(10)를 좌측방에서 볼 때 반시계 방향]으로 회전한다. 이 때문에, 제1 축(31), 제1 기어(41), 제4 기어(44) 및 구동 스프로켓(45)은, 정회전 방향(R1), 즉 종동 스프로켓(46)과 동일한 방향으로 회전한다. 한편, 제2 축(32), 제2 기어(42) 및 제3 기어(43)는, 역회전 방향(R2)[제1 축(31)에 대하여 역방향(R2)]으로 회전한다. 제1 기어(41)와 제2 기어(42)는, 서로 아래로부터 위를 향해 맞물린다. 또한, 제3 기어(43)와 제4 기어(44)는, 서로 아래로부터 위를 향해 맞물린다.

도 4에 나타낸 바와 같이, 제1 축(31)에 대한 제1 기어(41)와 제4 기어(44)와 구동 스프로켓(45)의 배치는, 다음과 같다. 상기 제1 기어(41)는, 케이스 본체(71) 중 입력축(31)의 한쪽 단부(31a) 근처에 있는 좌측의 측벽(74)의 내면에 인접하고, 또한 제1 축용 제1 베어링(51)의 내륜의 측면에 접해 있다. 상기 제4 기어(44)는, 케이스 본체(71) 중 우측의 측벽(75)의 내면(75a)에 인접하고, 또한 제1 축용 제2 베어링(52)의 내륜의 측면에 인접해 있다.

상기 제4 기어(44)의 측면(44a)과, 제1 축용 제2 베어링(52)의 내륜의 측면 사이에는, 스페이서(63)가 개재되어 있다. 이 때문에, 제4 기어(44)의 측면(44a)과, 케이스 본체(71) 중 우측의 측벽(75)의 내면(75a) 사이에는, 간극(77)이 형성된다. 상기 우측의 측벽(75)을, 이하에 적절하게 「노출 베어링측의 측벽(75)」이라고 한다.

상기 구동 스프로켓(45)은, 제1 기어(41)와 제4 기어(44) 사이, 즉 케이스 본체(71)의 폭방향의 대략 중앙에 위치하고 있다. 제1 기어(41)와 구동 스프로켓(45) 사이에는, 스페이서(64)가 개재되어 있다.

도 2 및 도 4에 나타낸 바와 같이, 제4 기어(44)의 외주면은, 케이스 본체(71)의 상단면(72)으로부터 상측으로 돌출되어 있다. 한편, 제1 기어(41)와 구동 스프로켓(45)과 체인(47)은, 케이스 본체(71)의 상단면(72)으로부터 상측으로 돌출되지는 않는다. 제2 기어(42)의 외주면은, 케이스 본체(71)의 상단면(72)보다 약간 내려가 있다.

이상의 설명에서 분명한 바와 같이, 경운기(10)(도 1 참조)의 사용 상태에 있어서, 즉 전동 장치(13)가 사용 상태의 자세일 때에, 입력축(31)은 카운터축(32)보다 상위에 위치하고 있다. 이하, 적절하게 입력축(31)을 「상위의 축(31)」이라고 하고, 카운터축(32)을 「하위의 축(32)」이라고 한다.

또한, 상위의 축(31)에 고정되어 있는 제1 기어(41)를 적절하게 「상위의 기어(41)」라고 한다. 제1 기어(41)보다 하위에 위치하여 상기 제1 기어(41)에 맞물리는 제2 기어(42)를 적절하게 「하위의 기어(42)」라고 한다. 상위의 축(31)에 지지되어 있는 제4 기어(44)를 적절하게 「상위의 기어(44)」라고 한다. 제4 기어(44)보다 하위에 위치하여 상기 제4 기어(44)에 맞물리는 제3 기어(43)를 적절하게 「하위의 기어(43)」라고 한다. 이와 같이, 케이스(70) 내에는 각 기어(41∼44)가 수납되어 있다.

도 2 및 도 4에 나타낸 바와 같이, 상기 케이스 본체(71)의 바닥부에는 윤활유(66)가 저류되어 있다. 상기 윤활유(66)의 유면(66a)의 상한 레벨(Lu), 즉 저류 상한 레벨(Lu)은 미리 설정된 일정한 레벨이다. 상기 저류 상한 레벨(Lu)은, 전동 장치(13)의 정지 상태에 있어서, 소직경의 제3 기어(43)[카운터 기어(43)]의 하부가 윤활유(66)에 약간 침지되는 정도, 예컨대 제2 축(32)이 윤활유(66)로부터 약간 노출되는 정도로 설정되는 것이 바람직하다. 이는, 상기 저류 상한 레벨(Lu)이 지나치게 높으면, 전동 장치(13)가 작동하는 경우에 회전 저항이 지나치게 커지기 때문이다.

상세하게 설명하면, 제1 기어(41) 및 제4 기어(44)[상위의 기어(41, 44)]는, 전동 장치(13)가 사용 상태의 자세일 때에, 케이스(70)에 저류되어 있는 윤활유(66)의 유면(66a)보다 상위에 위치한다. 한편, 제2 기어(42) 및 제3 기어(43)[하위의 기어(42, 43)]는, 케이스(70)에 저류되어 있는 윤활유(66)에 적어도 일부의 톱니가 침지되어 있다.

이와 같이 상기 저류 상한 레벨(Lu)을 설정하면, 제2 축용 제1 베어링(54)과 제2 축용 제2 베어링(55)의 윤활은 충분하다. 또한, 제1 기어(41) 및 제2 기어(42)의 톱니면끼리의 윤활, 제3 기어(43) 및 제4 기어(44)의 톱니면끼리의 윤활, 각 스프로켓(45, 46)과 체인(47)의 윤활도 충분하다.

그러나, 제1 축(31), 그리고 제1 축(31)에 배치되어 있는 상기 제1 기어(41), 제4 기어(44), 및 구동 스프로켓(45)은, 윤활유(66)의 저류 상한 레벨(Lu)보다 상위에 위치하게 되고, 즉 윤활유(66)로부터 완전히 노출되게 된다. 제1 기어(41)의 외경을, 제1 축용 제1 베어링(51)의 외륜의 내경보다 작게 설정함으로써, 상기 제1 축용 제1 베어링(51)의 윤활은 충분하다. 그런데, 제1 축용 제2 베어링(52)을 충분히 윤활하기 위해서는, 더욱 개량할 여지가 있다.

이것에 대하여, 본 발명에서는, 제1 축용 제2 베어링(52)을 충분히 윤활하기 위해, 케이스(70)의 내부의 윤활 구조를 개량했다. 이하, 케이스(70)에 관해 상세히 설명한다.

도 2, 도 5 및 도 6에 나타낸 바와 같이, 케이스 본체(71)는, 평면에서 볼 때 전후 방향으로 가늘고 긴 대략 직사각형 단면으로 형성되어 있고, 전방의 측벽(73)과 좌측의 측벽(74)과 우측의 측벽(75)과 후방의 측벽(76)으로 이루어진다. 상기 케이스 본체(71)의 상단면(72)은, 상기 케이스 본체(71)의 상하 방향의 중심선(CL)에 대하여 직교하는 평탄한 면이다. 전술한 바와 같이, 케이스 본체(71)가, 상단으로부터 전방측 하방으로 경사져 있기 때문에, 상단면(72)은 전단으로부터 후방측 하방으로 경사져 있다.

상기 케이스 본체(71)의 상단면(72)은 개방되어 있다. 상기 케이스 본체(71)의 상단면(72)의 개구(78)의 둘레 가장자리에는, 전체 둘레에 걸쳐 플랜지(79)가 일체로 형성되어 있다.

도 6∼도 9에 나타낸 바와 같이, 케이스(70)의 상단면, 즉 케이스 본체(71)의 상단면(72)의 개구(78)의 둘레 가장자리에는 유로(81)가 형성된다. 상기 유로(81)는, 개구(78)의 둘레 가장자리에 직접 형성되어 있다. 도 10에 나타낸 바와 같이, 상기 유로(81)는 원반형 회전체(41, 42), 즉 제1 기어(41)와 제2 기어(42)에 의해 튀어 올라 비산된 비산 윤활유(66b)를 수취 가능하게, 위쪽이 개방되어 있다.

상세히 설명하면, 도 6 및 도 7에 나타낸 바와 같이, 상기 유로(81)는, 개구(78)의 둘레 가장자리 중 전방의 측벽(73)의 상단면과 우측의 측벽(75)의 상단면에 연속하여, 평면에서 볼 때 대략 L자형으로 형성되어 있다. 케이스 본체(71)의 상단면(72) 중 케이스 본체(71)의 내부와 상기 유로(81) 사이는, 한층 낮은 단차면(82)으로 형성되어 있다. 이 때문에, 비산 윤활유(66b)는, 케이스 본체(71)의 내부로부터 상기 유로(81)로 들어가기 쉽다.

도 7∼도 9에 나타낸 바와 같이, 상기 유로(81)는, 경운기(10)의 사용 상태(도 1의 상태)에 있어서, 수취한 비산 윤활유(66b)를 윤활 부분(52)[도 8에 나타내는 제1 축용 제2 베어링(52)]으로 유도하도록 항상 아래쪽으로 경사져 있다. 즉, 상기 유로(81)의 상류단(81a)은, 좌측의 측벽(74)의 상단면과 전방의 측벽(73)의 상단면의 코너에 위치하고 있다. 상기 유로(81)의 하류단(81b)은, 우측의 측벽(75)[노출 베어링측의 측벽(75)]의 상단면 중 제1 축용 제2 베어링(52)의 바로 위에 위치하고 있다. 이 때문에, 상기 유로(81)는 상류단(81a)으로부터 하류단(81b)을 향하여, 내리막 구배로 형성된다. 이 때문에, 경운기(10)의 사용 상태에 있어서, 비산 윤활유(66b)를 유로(81)로부터 윤활 부분(52)으로 용이하게 공급할 수 있다.

또한, 도 8 및 도 9에 나타낸 바와 같이, 우측의 측벽(75)에는, 상기 유로(81)의 하류단(81b)의 하측에 오일 괴임부(83)와 오일 구멍(84)이 형성되어 있다. 상기 오일 괴임부(83)는, 제1 축용 제2 베어링(52) 중 축방향의 외면(52a)에 인접해 있다. 상기 오일 구멍(84)은, 하류단(81b)과 오일 괴임부(83)를 연통시키고 있다. 그 결과, 유로(81)는 오일 괴임부(83)에 연통되어 있다.

도 6, 도 8, 도 9 및 도 11에 나타낸 바와 같이, 상기 리드(91)는, 개구(78)를 덮는 커버부(92)와, 이 커버부(92)의 둘레 가장자리에 형성된 플랜지(93)를 포함하는 강판의 프레스 성형품이다. 상기 커버부(92)는, 하단에서 개방되고, 상측으로 팽창된 바닥이 있는 컵형으로 형성되어 있다. 상기 플랜지(93)는, 상기 개구(78)의 둘레 가장자리에 겹쳐서, 케이스 본체(71)의 플랜지(79)에 볼트 고정된다.

리드(91)는, 유로(81) 위쪽의 개방 상태를 유지하면서 케이스 본체(71)의 상단면(72)을 덮고 있다. 또한, 리드(91)는, 커버부(92)와 플랜지(93)의 경계의 적어도 일부가 유로(81)의 바로 위에 위치되도록 되어 있다.

상기 커버부(92)의 상부판(94)은, 좌단으로부터 우단을 향해 경사진 대략 평판형으로 형성되어 있다. 이 때문에, 상기 상부판(94)의 하면에 부착된 윤활유를 유로(81)를 향해 유도할 수 있다.

도 4, 도 6, 도 8 및 도 9에 나타낸 바와 같이, 케이스(70) 중 케이스 본체(71)의 우측의 측벽(75)의 내면(75a)과 제4 기어(44)의 측면(44a) 사이에는, 간극(77)의 크기를 확대시킨 간극 확대부(95)가 형성된다. 간극 확대부(95)는, 전동 장치(13)가 사용 상태의 자세일 때에, 케이스(70)에 저류되어 있는 윤활유(66)의 유면(66a)보다 상위에 위치하고 유로(81)에 연통되어 있다.

상기 간극 확대부(95)는, 유로(81)의 바로 위에 위치하고 있고, 리드(91)에 일체로 형성되어 있다. 이 때문에, 윤활유(66)를 공급하는 구성을 간단하게 할 수 있고 새로운 부재를 필요로 하지 않는다.

상세히 설명하면, 상기 간극 확대부(95)는, 제4 기어(44)의 우측의 측면(44a) 중 상단부에 인접하고 간극(77)의 상단에 연통되어 있다. 도 6∼도 8에 나타낸 바와 같이, 상기 간극 확대부(95)는, 리드(91)의 상부판(94)의 우단으로부터 플랜지(93)를 향해 경사진 경사 부재(96)에 의해 구성되어 있다. 상기 경사 부재(96)는, 유로(81)의 하류단(81b) 위에 공간부, 즉 간극 확대부(95)를 형성하도록 위치하고 있다. 즉, 상기 경사 부재(96)는, 간극 확대부(95)에 들어간 윤활유(66c)를 유로(81)로 안내하도록 경사져 있다. 이 때문에, 제4 기어(44)가 회전함으로써, 간극(77)으로부터 서서히 올라간(쓸려 올라간) 윤활유(66c)는, 간극 확대부(95)에 들어가, 경사진 경사 부재(96)의 내면을 타고 유로(81)의 하류단(81b)으로 흘러내릴 수 있다.

도 8에 나타낸 바와 같이, 상기 간극(77)은, 제4 기어(44)가 회전함으로써, 우측의 측벽(75)의 내면(75a)과 제4 기어(44)의 측면(44a) 사이로부터 윤활유(66c)를 서서히 올려 보내는 것이 가능한 크기로 설정되어 있다.

이상의 설명을 정리하면 다음과 같다. 도 4 및 도 10에 나타낸 바와 같이, 케이스 본체(71)의 상단면(72)의 개구(78)의 둘레 가장자리에는, 위쪽이 개방된 유로(81)가 형성된다. 도 10에 나타낸 바와 같이, 제2 기어(42)에 의해 튀어 올라 비산된 비산 윤활유(66b)는 유로(81)에 도달한다. 상기 유로(81)는, 상기 비산 윤활유(66b)를 수취 가능하다. 도 8 및 도 9에 나타낸 바와 같이, 상기 비산 윤활유(66b)는, 유로(81)로부터 오일 구멍(84)을 통과하여 오일 괴임부(83)로 흐른다. 상기 오일 괴임부(83)에 고여 있는 비산 윤활유(66b)는, 제1 축용 제2 베어링(52)에 공급된다. 따라서, 상기 비산 윤활유(66b)를, 상기 유로(81)로부터 제1 축용 제2 베어링(52)으로 용이하게 유도할 수 있다.

나아가, 도 4, 도 9 및 도 10에 나타낸 바와 같이, 리드(91)는, 유로(81) 위쪽의 개방 상태를 유지하면서 케이스 본체(71)의 상단면(72)을 덮고 있다. 이 때문에, 케이스 본체(71)에 저류되어 있는 윤활유(66)로부터 노출된, 제4 기어(44)를 지지하는 제1 축용 제2 베어링(52)에, 적은 윤활유(66)를 효율적으로 공급할 수 있다.

나아가, 상기 유로(81)는, 개구(78)의 둘레 가장자리에 직접 형성되어 있다. 이 때문에, 케이스 본체(71)에 대하여 유로(81)를 별도의 부재로 구성할 필요는 없다. 케이스 본체(71)에 대하여 유로(81)를 별도의 부재로 구성하는 경우에 비하여, 유로(81)를 간단한 구성으로 할 수 있다. 유로(81)를 구비한 케이스 본체(71)의 부품수를 줄일 수 있다. 게다가, 케이스 본체(71)의 개구(78)의 둘레 가장자리에 상기 유로(81)를 직접 형성하기만 하면 되기 때문에, 상기 유로(81)의 배치의 자유도를 높일 수 있다. 이와 같이 개량된 구성의 전동 장치(13)를 작업기(10)(도 1 참조) 등의 기계, 소위 실기(實機)에 탑재하는 것이기 때문에, 상기 실기의 중량, 중량 배분, 관련 부품에 미치는 영향을 최대한 경감할 수 있다.

나아가, 케이스 본체(71)에는, 제1 축용 제2 베어링(52) 중 축방향의 외면(52a)에 인접한 오일 괴임부(83)가 형성되어 있다. 유로(81)는 오일 괴임부(83)에 연통되어 있다. 이 때문에, 비산 윤활유(66b)는 유로(81)로부터 오일 괴임부(83)로 유도된다. 상기 오일 괴임부(83)에 고여 있는 비산 윤활유(66b)에 의해, 제1 축용 제2 베어링(52)을 용이하고 효율적으로 윤활할 수 있다.

나아가, 리드(91)에 있어서, 커버부(92)와 플랜지(93)의 경계의 적어도 일부는, 유로(81)의 바로 위에 위치하고 있다. 이 때문에, 제2 기어(42)에 의해 튀어 오른 비산 윤활유(66b)의 일부가 상기 커버부(92)에 부착되더라도, 커버부(92)를 타고 플랜지(93)와의 경계로부터 유로(81)로 흘러내린다. 따라서, 유로(81)에 의해, 비산 윤활유(66b)를 한층 더 효율적으로 회수할 수 있다.

한편, 전동 장치(13)를 시동하는 시동 초기의 저온 시나, 상기 전동 장치(13)의 사용 시의 낮은 환경 온도로 인해, 윤활유(66)의 점도가 크고 유동성이 낮은 경우가 있을 수 있다. 이러한 경우, 유동성이 낮은 윤활유(66)는, 도 4, 도 8 및 도 12에 나타낸 바와 같이, 제4 기어(44)가 회전함으로써, 케이스(70)의 측벽(75)의 내면(75a)과 제4 기어(44)의 측면(44a) 사이의 간극(77)으로부터 서서히 올라간다(쓸려 올라감). 이렇게 서서히 올라간 윤활유(66c)는 간극 확대부(95)에 들어가기 때문에, 더 이상 서서히 올라가지는 않는다. 이렇게 서서히 올라간 윤활유(66c)는, 간극 확대부(95)로부터 유로(81)로 흐르고, 오일 구멍(84)과 오일 괴임부(83)를 통과하여 제1 축용 제2 베어링(52)으로 유도된다. 이 때문에, 케이스 본체(71)에 저류되어 있는 윤활유(66)를, 제1 축용 제2 베어링(52)에 효율적으로 공급할 수 있다. 게다가, 간극(77)의 크기를 최적의 것으로 설정하기만 하면 되기 때문에, 윤활유(66)를 공급하는 구성을 간단하게 할 수 있고 새로운 부재를 필요로 하지 않는다.

보다 상세히 설명하면, 케이스(70)에 저류되어 있는 윤활유(66)를, 제3 기어(43)의 톱니에 의해 긁어 올릴 수 있다. 긁어 올린 윤활유(66)의 일부(66c)는 톱니홈에 남는다. 남은 윤활유(66c)는, 상하의 제3 기어(43) 및 제4 기어(44)의 톱니끼리 맞물림으로써, 제3 기어(43)의 톱니홈으로부터 제4 기어(44)의 톱니홈에 전달될 수 있다. 상기 제4 기어(44)의 톱니홈에 전달된 윤활유의 일부(66c)는 톱니 폭방향으로 흐름으로써, 케이스(70)의 우측의 측벽(75)의 내면(75a)과 제4 기어(44)의 톱니의 측면(44a) 사이의 간극(77)으로 유출된다. 상기 간극(77)으로 흐른 윤활유(66c)는, 제4 기어(44)가 회전함으로써 서서히 올라간다(쓸려 올라감). 이렇게 서서히 올라간 윤활유(66c)는, 간극 확대부(95)로부터 유로(81)로 흐르고, 오일 구멍(84)과 오일 괴임부(83)를 통과하여 제1 축용 제2 베어링(52)으로 유도된다. 이와 같이 하여, 케이스(70)에 저류되어 있는 윤활유(66c)를, 제1 축용 제2 베어링(52)에 효율적으로 공급할 수 있다.

나아가, 유로(81)는 위쪽이 개방되어 있다. 간극 확대부(95)는 유로(81)의 바로 위에 위치하고 있다. 이 때문에, 서서히 올라가서 간극 확대부(95)에 들어간 윤활유(66)를, 간극 확대부(95)의 바로 아래에 있는 유로(81)를 통해 확실하게 효율적으로 수취할 수 있다.

본 발명의 전동 장치(13)는 보행형 경운기에 탑재하기에 적합하다.

10 : 작업기(경운기)
13 : 전동 장치
14 : 작업부
30 : 전동 기구
31 : 제1 축
43 : 제3 기어(하위의 기어)
44 : 원반형 회전체(하위의 기어, 제4 기어)
44a : 원반형 회전체의 측면(제4 기어의 측면)
52 : 베어링(제1 축용 제2 베어링, 윤활 부분)
66 : 윤활유
66a : 유면
70 : 케이스
71 : 케이스 본체
72 : 상단면
75a : 케이스의 측벽의 내면
77 : 간극
81 : 유로
83 : 오일 괴임부
84 : 오일 구멍
91 : 리드
92 : 커버부
93 : 플랜지
95 : 간극 확대부

Claims

동력을 전달하는 원반형 회전체를 포함하는 전동 기구가 케이스의 내부에 수납되고,
상기 케이스의 바닥부에 윤활유가 저류되고,
상기 원반형 회전체는, 축과 이 축을 지지하는 베어링에 의해 상기 케이스에 회전 가능하게 지지되어 있는 것인 전동 장치에 있어서,
상기 케이스의 측벽의 내면과 상기 원반형 회전체의 측면 사이에는, 간극과, 이 간극의 크기를 확대시킨 간극 확대부가 형성되며,
상기 간극은, 상기 원반형 회전체가 회전함으로써, 상기 케이스의 측벽의 내면과 상기 원반형 회전체의 측면 사이로부터 상기 윤활유를 서서히 올려 보내는 것이 가능한 크기로 설정되고,
상기 간극 확대부는, 상기 전동 장치가 사용 상태의 자세일 때에, 상기 케이스에 저류되어 있는 상기 윤활유의 유면보다 상위에 위치하고 유로에 연통되어 있는 것을 특징으로 하는 전동 장치.
제1항에 있어서, 상기 케이스는,
상단면이 개방된 케이스 본체와,
상기 상단면을 덮는 리드(lid)
를 포함하고,
상기 간극 확대부는, 상기 리드에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전동 장치.
제1항에 있어서, 상기 원반형 회전체는, 상기 전동 장치가 사용 상태의 자세일 때에, 상기 케이스에 저류되어 있는 상기 윤활유의 유면보다 상위에 위치하는, 상위의 기어에 의해 구성되고,
상기 케이스 내에는, 상기 상위의 기어보다 하위에 위치하여 상기 상위의 기어에 맞물리는, 하위의 기어가 수납되어 있고,
상기 하위의 기어는, 상기 케이스에 저류되어 있는 상기 윤활유에 적어도 일부의 톱니가 침지되어 있는 것을 특징으로 하는 전동 장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 유로는 위쪽이 개방되어 있고,
상기 간극 확대부는, 상기 유로의 바로 위에 위치하고 있는 것을 특징으로 하는 전동 장치.