KR20170021077A - 유압 센터조인트 - Google Patents

Abstract

본 발명은 유압 센터조인트에 관한 것으로, 원기둥 형태를 이루어 선단에 복수의 유압주입구(222)가 형성되는 한편 외주면에는 상기 유압주입구(222)와 연통되는 복수의 유압전달구(243)가 형성되는 회전축(200)과, 상기 회전축(200)이 내부에 끼워지고 내부에서 외부로 연통되는 복수의 유압배출구(120)가 형성된 하우징(100), 그리고 상기 회전축(200) 하우징(100) 내주면 사이에 설치되어 유압전달구(243)간의 기밀을 확보하는 패킹(300)을 구비하고, 상기 회전축(200)이 하우징(100)에 끼워지고 패킹(300)은 회전축(200)과 하우징(100) 내주면 사이에 설치됨으로써 회전축(200)이 하우징(100)에서 회전가능하게 결합된 상태를 이룬채 두 부분이 선회할 수 있게 형성되는 장비에서 상기 두 부분 사이에 설치되되,
상기 회전축(200)의 외주면에는 패킹홈(246)이 형성되어 상기 패킹홈(246)에 패킹(300)이 장착된 상태로 회전축(200)이 하우징(100)에 끼워지게 되어, 상기 유압주입구(222)를 통해 주입되는 작동유가 유압전달구(243)를 통해 유압배출구(120)로 전달되어 하우징(100) 외부로 배출됨으로써 상기 두 부분이 선회할 수 있게 되면서도 유압의 전달이 가능하게 되는 유압 센터조인트에 관한 것이다.

Description

유압 센터조인트{Center joint}

본 발명은 센터조인트에 관한 것으로, 특히 건설 중장비에 사용되는 유압 센터조인트에 관한 것이다.

통상적으로 굴삭기나 크레인과 같은 중장비에서는 도 1에 도시된 바와 같이 선회부에 센터조인트(J)라는 부품이 설치되어 유압 발생지점에서 발생되는 유압을 배선을 사용하지 않고 목적지점까지 전달할 수 있게 구성된다. 장비가 선회하고 있는 상황에서도 유압을 원활하게 전달할 수 있도록 하는 목적을 달성하고자 채택되는 구성이다.

상기 센터조인트는 터닝조인트(Turning joint)라고도 불리는 것으로서 일반적으로 하우징과 상기 하우징 내부에 끼워지는 회전축으로 구성되며, 하우징의 내주면에 홈을 가공하여 유로를 형성하고, 역시 하우징 내주면에 패킹홈을 가공하여 밀봉용 패킹을 패킹홈(246)에 장착한 상태에서 회전축을 끼우는 구조로 이루어져 있다. 특허공개 제10-2003-0023269호(2003.03.19) "유압터닝 조인트 및 그를 이용한 건설기계용 작업장치"에서 그러한 구성을 볼 수 있다.

그러나 이러한 종래의 센터조인트는 하우징 내주면에 유로를 형성하기 위한 홈을 가공함과 아울러 패킹을 설치하기 위한 패킹홈을 가공하는 구성인바, 하우징을 제작하는 공정이나 작업이 어려울 뿐만 아니라 제작 완료후 완성품에 대한 품질 검사가 용이하지 않다는 단점이 있었다. 이러한 문제는 하우징 내주면에 홈을 가공하는 작업 자체가 상당이 어렵고 나아가 하우징 내주면에서 정밀한 가공이나 표면 연마등의 작업 수행이 어렵고, 하우징 내주면에 형성된 홈을 육안으로 관찰하기가 어렵기 때문에 발생하는 문제이다.

본 발명은 상기와 같은 종래 센터조인트가 가진 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 하우징 내주면을 가공하여 패킹을 설치하는 홈을 형성하는 종래 센터조인트 구조를 개선하여 센터조인트 제작의 편의성을 향상시키고자 하는 것에 그 목적이 있다.

본 발명에서는 하우징 내부에 회전축이 끼워져서 되는 센터조인트에서 패킹을 설치하는 홈을 회전축 외주면에 형성함으로써 하우징 내주면의 가공을 최소화할 수 있는 센터조인트를 제안 하여 상기의 목적을 달성한다.

본 발명에 따르면 하우징 내부면에 홈 가공을 하지 않고 회전축 외주면에 홈 가공을 하여 센터조인트를 형성할 수 있게 되는바, 제작의 편의성이 향상된다. 더불어 회전축 외주면에 형성된 홈은 육안으로 관찰하여 확인할 수 있게 되므로 품질 검사의 편의성도 향상된다.

도 1은 센터조인트가 적용된 사례를 보여주는 예시도,
도 2는 본 발명에 의한 센터조인트의 예시도,
도 3은 본 발명에 의한 센터조인트의 주요 구성을 분해하여 보여주는 분해도,
도 4는 본 발명에 의한 회전축을 보여주는 예시도,
도 5는 본 발명에 의한 센터조인트의 결합상태 단면도,

본 발명에서는 하우징 내주면을 가공하여 패킹을 설치하는 홈을 형성하는 종래 센터조인트 구조를 개선하여 센터조인트 제작의 편의성을 향상시키기 위해,

상기 하우징 내부에 끼워지는 회전축의 외주면에 패킹홈이 형성되어 상기 패킹홈에 패킹이 장착된 상태로 회전축이 하우징에 끼워지게 되는 유압 센터조인트를 제안한다.

이하, 본 발명을 첨부된 도면 도 1 내지 도 5를 참고로 하여 상세하게 설명한다.

도 1은 센터조인트가 적용된 사례를 보여주는 예시도, 도 2는 본 발명에 의한 센터조인트의 예시도, 도 3은 본 발명에 의한 센터조인트의 주요 구성을 분해하여 보여주는 분해도, 도 4는 본 발명에 의한 회전축을 보여주는 예시도, 도 5는 본 발명에 의한 센터조인트의 결합상태 단면도이다.

도시된 바와 같이 본 발명에 의한 센터조인트(J)는 두 부분이 선회할 수 있게 형성되는 장비, 예를 들면 엔진 등이 설치되어 동력을 발생시키는 상부선회체와 상기 상부선회체 하부에 형성되어 하중을 지지함과 아울러 작업 목적을 위해 이동할 수 있도록 하는 하부구동체(하부추진체)로 되는 굴삭기와 같은 장비에서 상기 상부선회체와 하부구동체 사이에 설치되어 상기 상부선회체가 선회할 수 있으면서도 유압은 전달될 수 있도록 한다.

이러한 센터조인트(J)는 하우징(100)과 상기 하우징(100) 내부에 끼워져 결합되는 회전축(200), 그리고 상기 회전축(200)과 하우징(100) 내주면 사이에 설치되어 기밀을 확보하는 역할을 하는 패킹(300)을 포함한다.

하우징(100)은 내부가 비어 있는 형태로서 내주면이 매끄럽게 형성된다. 이는 하우징(100) 몸체를 따라 길이방향으로 횡단면이 원형을 이루는 축공(140)이 형성되고 상기 축공(140)의 벽면이 매끄럽게 연마됨으로써 달성되는 구성이다.

상기 하우징(100)에는 유압배출구(120)가 형성된다. 하우징(100) 내부에서 외부로 연통되게 형성되는 것으로서, 축공(140)에서 하우징(100) 외주면까지 관통되는 것이다. 상기 유압배출구(120)는 높이차를 두고 복수개가 형성된다.

회전축(200)은 원반형태의 헤드부(220)와 상기 헤드부(220) 아래로 헤드부(220)의 지름보다 작게 형성되어 이어지는 원기둥 형태의 삽입부(240)를 포함한다. 삽입부(240)의 지름은 상기 축공(140)보다 약간 작게 형성되어 삽입부(240)가 축공(140)에 끼워질 수 있게 형성되는데, 삽입부(240)가 축공(140)에 진입하면서 끼워지게 되면 상기 헤드부(220)가 축공(140)의 상단에 걸리게 되면서 진입을 멈추게 된다.

회전축(200)의 선단에는 선단에는 복수의 유압주입구(222)가 형성된다. 헤드부(220)에 유압주입구(222)가 형성됨으로써 달성되는 것이다. 그리고 삽입부(240)에는 복수의 유압전달구(243)가 형성된다. 이때 어느 하나의 유압주입구(222)와 어느 하나의 유압전달구(243)는 일대 일로 서로 연통되게 형성된다. 따라서 어느 하나의 유압주입구(222)로 주입된 작동유가 어느 하나의 유압전달구(243)로 전달될 수 있게 된다.

여기서, 상기 유압전달구(243) 상기 하우징(100)에 형성되어 있는 유압배출구(120)는 서로 대응되는 높이에 형성된다. 바람직하게는 서로 동일 평면상에 위치하게 형성되는 것이다. 이 구성은 후술하겠지만, 유압주입구(222) 중 어느 하나로 주입된 작동유가 유압전달구(243)를 통해 대응되는 어느 하나의 유압배출구(120)로 배출되도록 하기 위한 구성인바, 이러한 구성을 통해 작동유를 다수의 통로로 다수의 지점에 분리하여 공급할 수 있게 된다.

한편, 상기 유압전달구(243)는 회전축(200) 외주면에 형성되는 유로홈(242) 상에 형성될 수 있다. 이와 같은 구성에 따르면 유압전달구(243)를 통해 전달되는 작동유가 유로홈(242) 내부에 수용되어 있다가 유압배출구(120)로 배출될 수 있게 된다. 따라서 회전축(200)이 회전하더라도 유압전달구(243)로 전달되는 작동유가 언제나 유압배출구(120)로 배출될 수 있게 되고, 결과적으로 분리된 두 부분이 선회하더라도 유압은 끊김 없이 전달할 수 있게 된다.

상기 회전축(200)의 외주면에는 패킹홈(246)이 형성된다. 패킹홈(246)은 폐곡선을 이루면서 형성되는 것인바, 유압전달구(243)를 사이에 두고 높이 차를 두고 형성되어 패킹(300)이 장착됨으로써 인접한 유압전달구(243)간에 작동유가 이동하는 것을 막아 주게 된다. 이로 인해 어느 하나의 유압전달구(243)에서 전달되는 작동유가 대응되는 유압배출구(120)로만 배출될 수 있게 되어 필요한 지점에만 선별적으로 유압을 전달할 수 있게 된다.

상기 패킹홈(246)은 필요에 따라 인접한 유압전달구(243) 사이에 복수 개가 형성되어 복수 개의 패킹(300)으로 기밀을 유지할 수 있다.

패킹(300)은 링 형태를 이룬다. 고압에 견딜 수 있으면서도 마모에 견디는 능력이 뛰어난 재질을 선택하여 형성하게 된다. 마찰이 발생하는 바깥쪽에는 엔지니어링 플라스틱으로 된 링이, 그 안쪽에는 합성고무로 형성된 링이 중첩되는 형태로 구성될 수도 있는바, 이는 필요에 따라 채택한다.

이하, 이상에서 설명한 본 발명에 의한 센터조인트(J)를 조립하는 과정 및 두 부분이 선회할 수 있게 형성되는 장비에 설치하는 과정을 간략히 설명한다.

먼저 회전축(200)과 하우징(100) 및 패킹(300)과 같이 센터조인트()를 형성하기 위한 관련 부속품들을 준비한다. 그런 다음 회전축(200)을 깨끗하게 닦고 정돈한 상태에서 패킹홈(246)에 미리 준비된 패킹(300)을 장착한다. 각각의 패킹홈(246) 마다 빠짐없이 패킹(300)을 장착하는 것이다.

패킹(300)의 장착이 완료되면 회전축(200)을 하우징(100)에 결합시킨다. 삽입부(240)를 하우징(100)에 형성된 축공(140)에 밀어 넣어서 조립을 하게 되는데, 삽입부(240)가 축공(140)에 완전히 수용되면 헤드부(220)가 축공(140)의 상단에 걸리면서 조립이 완료된다. 삽입부(240)를 상기와 같이 축공(140)에 밀어넣을 때 축공(140)의 내부 벽면, 즉 하우징(100)의 내주면에 작동유를 일정정도 발라서 마찰을 줄여 쉽게 끼워질 수 있게 할 수 있다.

이상의 과정을 통해 회전축(200)이 하우징(100)에 결합되면 본 발명에 의한 센터조인트(J)의 조립이 완료된다.

한편, 상기 상기와 같이 조립이 완료된 센터조인트(J)는 분리된 두 부분이 연결되는 지점에 견고하게 고정한다. 그런 다음 유압주입구(222)와 유압배출구(120)에 작동유를 공급하고 배출하기 위한 관을 연결하면 센터조인트(J)의 장착이 완료되는바, 분리된 두 부분이 자유롭게 선회할 수 있게 되면서도 유압의 전달이 가능하게 되는 것이다.

J : 센터조인트,
100 : 하우징, 120 : 유압배출구,
140 : 축공,
200 : 회전축, 220 : 헤드부,
222 : 유압주입구, 240 : 삽입부
242 : 유로홈, 243 : 유압전달구,
246 : 패킹홈,
300 : 패킹.

Claims (3)

1. 원기둥 형태를 이루어 선단에 복수의 유압주입구(222)가 형성되는 한편 외주면에는 상기 유압주입구(222)와 연통되는 복수의 유압전달구(243)가 형성되는 회전축(200)과, 상기 회전축(200)이 내부에 끼워지고 내부에서 외부로 연통되는 복수의 유압배출구(120)가 형성된 하우징(100), 그리고 상기 회전축(200) 하우징(100) 내주면 사이에 설치되어 유압전달구(243)간의 기밀을 확보하는 패킹(300)을 구비하고,
   상기 회전축(200)이 하우징(100)에 끼워지고 패킹(300)은 회전축(200)과 하우징(100) 내주면 사이에 설치됨으로써 회전축(200)이 하우징(100)에서 회전가능하게 결합된 상태를 이룬채 두 부분이 선회할 수 있게 형성되는 장비에서 상기 두 부분 사이에 설치되되,
   상기 회전축(200)의 외주면에는 패킹홈(246)이 형성되어 상기 패킹홈(246)에 패킹(300)이 장착된 상태로 회전축(200)이 하우징(100)에 끼워지게 되어, 상기 유압주입구(222)를 통해 주입되는 작동유가 유압전달구(243)를 통해 유압배출구(120)로 전달되어 하우징(100) 외부로 배출됨으로써 상기 두 부분이 선회할 수 있게 되면서도 유압의 전달이 가능하게 되는 유압 센터조인트.
2. 제1 항에 있어서,
   상기 유압전달구(243)는 회전축(200) 외주면에 형성된 유로홈(242) 상에 형성되는 한편, 상기 유압배출구(120)는 유로홈(242)과 대응되는 위치에 형성되는 유압 센터조인트.
3. 제2 항에 있어서,
   상기 패킹홈(246)은 인접한 유압전달구(243) 사이에 복수 개가 형성되어 복수 개의 패킹(300)으로 기밀을 유지하게 되는 유압 센터조인트.
   

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