KR20170103547A - 콘크리트 믹서 트럭의 감속기 - Google Patents

콘크리트 믹서 트럭의 감속기 Download PDF

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Abstract

본 발명은 콘크리트 타설용 믹서 트럭의 감속기에 대한 것으로서, 특히 믹서드럼과 상기 믹서드럼을 지지하는 커버플렌지를 포함한 경전 중심이 감속기 후방에 위치하도록 형성하여 하중, 충격, 출력, 부하에 강한 성능을 갖도록 하는 감속기에 대한 발명이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 콘크리트 믹서 트럭의 감속기에 있어서, 감속기 하우징; 상기 감속기 하우징에 수용되며 동력을 전달하도록 마련된 유성기어트레인; 상기 유성기어트레인과 치합되도록 외주연에 제1치형이 형성된 기어 플렌지; 단부가 상기 기어 플렌지와 연결되며 축방향으로 복수 개의 키(key)가 절삭된 출력 샤프트; 내주연에는 상기 출력 샤프트의 키(key)에 끼워져 슬립운동이 가능하도록 스플라인이 형성되고, 외주연에는 제2치형이 형성되는 내접기어; 및 상기 내접기어와 치합되도록 중공의 내주연에는 제3치형이 형성되고 원주방향으로는 믹서 드럼을 지지하도록 소정 두께의 프레임이 형성된 커버 플렌지를 포함하는 콘크리트 믹서 트럭의 감속기를 제공한다.

Description

콘크리트 믹서 트럭의 감속기{Reducer for Concrete Mixer Truck}
본 발명은 콘크리트 타설용 믹서 트럭의 감속기에 대한 것으로서, 특히 믹서드럼과 상기 믹서드럼을 지지하는 커버플렌지를 포함한 경전 중심이 감속기 후방에 위치하도록 형성하여 하중, 충격, 출력, 부하에 강한 성능을 갖도록 하는 감속기에 대한 발명이다.
일반적으로, 콘크리트 믹서 트럭은 레미콘의 생산공장에서 시멘트, 모래, 자갈 및 물을 적절한 비율에 맞춰 배합한 레미콘(양회 반죽 또는 회반죽)을 실어 공사현장으로 운반하게 된다.
도 1은 통상적인 콘크리트 믹서트럭을 나타내는 도면이다.
도 1을 참조하면, 일반적인 콘크리트 믹서트럭은 레미콘의 운반과정에서 믹서드럼(drum)에 담긴 레미콘의 응고를 방지하기 위하여 모터와 상기 모터에 연결된 감속기(1)를 작동시켜 믹서드럼(drum)을 적정한(예컨대5∼10rpm) 속도로 회전시키면서 믹서 드럼 내부의 레미콘을 교반시키게 된다.
콘크리트 믹서 트럭의 감속기(1)는 믹서 드럼을 회전시키기 위한 필수적인 장치인 정유압 모터에 의해 구동되어 동력을 속도에 따라 필요한 회전력으로 바꾼다.
일반적으로, 위와 같은 콘크리트 믹서 트럭의 감속기(1)의 기어에는 초기 믹서 드럼을 부드럽게 회전시키기 위해 다양한 타입의 유성기어 시스템을 활용한다. 유성기어 시스템은 콘크리트 믹서 트럭의 강도(strength) 문제와 관련하여 믹서 감속기의 매우 중요한 부분에 해당한다. 최근에는 비용과 신뢰성 측면에서 유성기어 시스템의 최적의 디자인을 위해서, 믹서 감속기(1)의 유성기어 시스템의 굽힘(bending)과 압축(compression) 하중에 대한 연구와 사양(specifications)에 대한 분석이 필수적으로 행해진다.
도 2는 종래기술에 따른 감속기(1)를 나타내는 단면도이다.
일반적으로 감속기(1)는 차량의 새시(sash)에 단단히 고정되도록 고정베이스(2) 위에 단단히 설치된다. 종래기술에서의 감속기(1)는 모터의 구동력을 샤프트(10)를 통해 유성기어기구로 전달하여 믹서 드럼을 회전시키게 되는데, 구체적으로 샤프트(10)에서 믹서 드럼 방향으로 플런저(20)가 샤프트(10)에 베어링(21)으로부터 지지되고, 플런저(20)는 유성기어기구(30~33)와 연결되며 모터의 구동력을 드럼에 전달하도록 구성된다.
도 2와 같은 종래기술에 따른 감속기는 믹서 드럼과 믹서 드럼 내에 내장되는 레미콘과 믹서 드럼을 지지하는 유성기어기구의 자중에 의해 경전 중심(a.c.)이 감속기(1)의 전방(모터 측)으로 쏠리게 된다. 이 경우 종래기술에서는 일종의 지그 역할을 하는 플런저(20)와 베어링(21) 부재에서 경전중심(a.c.)의 요동을 흡수한다.
그런데 종래기술에서는 플런저(20)와 베어링(21)만으로 요동각 하중을 전부 견뎌야 하여야 하므로 고부하, 진동에 의한 충격, 마모현상 등에 대한 내구성이 취약하며, 이러한 구조적인 한계로 인해 플런저(20)와 베어링(21)의 사용수명이 단축되는 문제가 있다.
도 3은 종래기술에 따른 감속기에서 일반적으로 사용되는 유성기어트레인에 대한 도면이다. 여기서의 종래기술은 현업에서 흔히 사용되는 유성기어트레인으로서 하우징을 비롯한 구성요소의 배치와 관련하여 도 2의 종래기술과는 상이한 대상을 지시하는 것일 수 있다. 도 3에 도시된 종래기술에는 차동식 유성기어와 일반 유성기어가 결합된 복합 기어트레인이 결합되어 하기 [수식 1]과 같은 감속비를 달성한다.
[수식 1]
Figure pat00001
기어비를 적절히 조정하여 원하는 감속비를 얻을 수 있는 장점이 있으나, 차동식과 일반식을 혼용하는 기어트레인으로 인해 구조가 매우 복잡해지고, 기어커플링(Gear Coupling)이 감속기 내부에 장착되어 정비가 어렵고, 오일 누유 등의 부차적인 문제가 발생할 여지가 있다.
US 공개특허 2008-0318722
종래기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 본 발명의 목적은 감속기의 구조를 개선하여 내구성이 향상되고, 긴 사용수명을 갖도록 하는 믹서 트럭의 감속기를 제공하고자 한다.
아울러, 종래기술의 복잡한 유성기어트레인과 달리 심플한 유성기어트레인을 제공함으로써, 감속기 정비의 용이성과 공간효율성 등을 향상시키고자 한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 콘크리트 믹서 트럭의 감속기에 있어서, 감속기 하우징; 상기 감속기 하우징에 수용되며 동력을 전달하도록 마련된 유성기어트레인; 상기 유성기어트레인과 치합되도록 외주연에 제1치형이 형성된 기어 플렌지; 단부가 상기 기어 플렌지와 연결되며 축방향으로 복수 개의 키(key)가 절삭된 출력 샤프트; 내주연에는 상기 출력 샤프트의 키(key)에 끼워져 슬립운동이 가능하도록 스플라인이 형성되고, 외주연에는 제2치형이 형성되는 내접기어; 및 상기 내접기어와 치합되도록 중공의 내주연에는 제3치형이 형성되고 원주방향으로는 믹서 드럼을 지지하도록 소정 두께의 프레임이 형성된 커버 플렌지를 포함하는 콘크리트 믹서 트럭의 감속기를 제공한다.
일 실시예에 따르면, 상기 기어 플렌지는, 일 측에 유성기어트레인이 연결되고, 타측에 출력 샤프트가 연결되는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 출력 샤프트는 축의 길이방향을 따라 상기 기어 플렌지와 인접한 곳에 베어링이 장착되어 상기 하우징 내부에 수용되는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 출력 샤프트에는, 축의 길이방향을 따라 상기 기어 플렌지와 이격된 곳에는 내접기어가 장착되어 상기 하우징 외부로 돌출된 상태로 상기 커버 플렌지와 결합되는 것을 특징으로 할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 내접기어는 볼기어(ball gear)일 수 있다.
이때, 상기 볼기어는 일단과 타단이 평면가공되는 것을 특징으로 할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 내접기어의 외주연은 단면에서 보아 제2치형에 인접한 표면이 소정의 곡률반지름을 갖는 구형상 표면을 가지도록 형성되고, 상기 커버 플렌지의 내주연에는 상기 내접기어를 감싸도록 곡선지지면이 형성되는 것을 특징으로 할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 커버 플렌지는 상기 믹서 드럼 측의 제1커버 플렌지와 상기 유성기어트레인 측의 제2커버 플렌지가 결합되어 형성될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 기어 플렌지와 출력 샤프트는 일체로 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 감속기의 구조적인 변경을 통해 경전중심의 요동부분이 감속기 전방측이 아닌 감속기의 후방측(드럼 측)에 형성되도록 하여 결과적으로 감속기에 작용하는 부하를 분산시킴으로써 감속기의 내구성을 향상시키는 효과가 있다.
감속기의 경전중심 부분에 볼기어와 볼기어를 견고하게 잡아주는 커버 플렌지를 사용함으로써 믹서 드럼의 요동을 효과적으로 지지할 수 있는 효과가 있다.
이로서 본 발명에 따르면 감속기의 수명연한을 종래기술에 비해 상당히 연장시킬 수 있고, 제품의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 효과를 갖는다.
도 1은 통상적인 콘크리트 믹서트럭을 나타내는 도면이다.
도 2는 종래기술에 따른 감속기를 나타내는 단면도이다.
도 3은 종래기술에 따른 감속기에서 일반적으로 사용되는 유성기어트레인에 대한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 감속기를 나타내는 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 감속기를 나타내는 분리사시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 감속기를 나타내는 정면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 감속기를 나타내는 단면도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 유성기어트레인에 대한 도면이다
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 기어 플렌지와 출력 샤프트를 나타내는 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 내접기어와 커버 플렌지를 나타내는 도면이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 제1커버 플렌지를 나타내는 도면이다.
이하 설명하는 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 당업자가 용이하게 이해할 수 있도록 제공되는 것으로 이에 의해 본 발명이 한정되지는 않는다. 또한, 첨부된 도면에 표현된 사항들은 본 발명의 실시 예들을 쉽게 설명하기 위해 도식화된 도면으로서 실제로 구현되는 형태와 상이할 수 있다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 연결되어 있거나 접속되어 있다고 언급될 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 한다.
그리고 여기서의 "연결"이란 일 부재와 타 부재의 직접적인 연결, 간접적인 연결을 포함하며, 접착, 부착, 체결, 접합, 결합 등 모든 물리적인 연결 또는 전기적인 연결을 의미할 수 있다.
또한 '제1, 제2, 제3' 등과 같은 표현은 복수의 구성들을 구분하기 위한 용도로만 사용된 표현으로써, 구성들 사이의 순서나 기타 특징들을 한정하지 않는다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 표현하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. "포함한다" 또는 "가진다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 의미하기 위한 것으로, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들이 부가될 수 있는 것으로 해석될 수 있다.
도면 설명에 앞서, 종래기술과 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 도면부호를 사용해 설명하기로 한다.
이하, 도 4 내지 도 8을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 콘크리트 믹서 트럭의 감속기에 대해 설명한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 감속기를 나타내는 사시도이다. 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 감속기를 나타내는 분리사시도이다. 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 감속기를 나타내는 정면도이다. 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 감속기를 나타내는 단면도이다. 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 유성기어트레인에 대한 도면이다
도 4 내지 도 6을 함께 참조하면, 본 발명의 콘크리트 믹서 트럭 감속기(100)는 감속기 하우징(110); 상기 감속기 하우징(110)에 수용되며 동력을 전달하도록 마련된 유성기어트레인(120); 상기 유성기어트레인(120)과 치합되도록 외주연에 제1치형(g1)이 형성된 기어 플렌지(130); 단부가 상기 기어 플렌지(130)와 연결되며 축방향으로 복수 개의 키(key)가 절삭된 출력 샤프트(140); 내주연에는 상기 출력 샤프트의 키(key)에 끼워져 슬립운동이 가능하도록 스플라인(sp)이 형성되고, 외주연에는 제2치형(g2)이 형성되는 내접기어(150); 및 상기 내접기어(150)와 치합되도록 중공의 내주연에는 제3치형(g3)이 형성되고 원주방향으로는 믹서 드럼을 지지하도록 소정 두께의 프레임이 형성된 커버 플렌지(160)를 포함할 수 있다.
감속기 하우징(110)은 모터 측의 전방 하우징(110a)과 믹서 드럼 측의 후방 하우징(110b)으로 구분될 수 있고, 상기 감속기 하우징(110) 내부에 유성기어트레인(120), 기어 플렌지(130) 등을 수용할 수 있다. 전방 하우징(110a)과 후방 하우징(110b)은 볼트와 같은 체결기구로 상호 단단히 결속될 수 있어야 하고, 빗물과 같은 외부 이물질의 유입으로부터 내부에 수용된 전장품을 보호하기 위해 각종 실링(sealing) 부재로서 밀폐되는 구조일 수 있다. 도면에는 후방 하우징(110b)에 본 발명의 베이스(101)가 일체로 연결되는 것으로 도시되어 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며 차량의 새시(sash)로부터 안정적으로 고정될 수 있는 것이라면 균등범위 내 다른 실시예나 세부적인 구성도 본 발명의 범위에 포함될 것이다. 예컨대, 베이스(101)는 전방하우징(110a)과 일체로 연결될 수도 있다. 다만, 콘크리터 믹서 감속기의 특성상 레미콘의 응고를 방지하기 위하여 믹서드럼이 경사지면서 회전하여야 하므로 감속기 하우징(110)은 지표면으로부터 일정각도로 경사지도록 형성되어야 한다.
본 발명의 유성기어트레인(120)은 상기 감속기 하우징(110)에 수용되며 구동모터로부터 구동력을 전달받는 선기어(121)와 상기 선기어(121)에 각각 치합되는 유성기어(122)와 상기 유성기어(122)를 수용하는 캐리어(124) 및 상기 유성기어(122)가 치합되는 링기어(123)를 포함할 수 있다. 유성기어(122)와 캐리어(124)를 포함한 상기 유성기어트레인(120)의 일부 구성은 클러스터 기어 타입(cluster gear type)을 채택하여 유성기어트레인(120) 전체의 내구성을 향상시킬 수도 있다. 목표출력과 회전속도는 실시예에 따라 다양하게 설정될 수 있으며 실시례에 따라 배경기술에서 전술한 유성기어트레인의 감속비과 동일한 수준의 감속비를 얻을 수도 있다. 유성기어트레인(120)의 구체적인 치형과 그에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다. 그리고 유성기어트레인(120)에 대한 보다 구체적인 설명은 도 8의 설명과 함께 후술하기로 한다.
본 발명의 기어 플렌지(130)는 유성기어트레인(120)과 연결되어 구동력을 전달받는 구성요소로서 외주연에 기어이(g1)가 형성될 수 있다. 구체적으로 기어 플렌지(130)는 상기 링기어(123)에 치합되어 구동력을 상기 믹서드럼 측으로 전달시키는 역할을 한다.
본 발명의 출력 샤프트(140)는 소정의 길이를 갖으며 상기 기어 플렌지(130)로부터 전달된 구동력을 상기 믹서드럼 측으로 전달시키는 구성이다. 출력 샤프트(140)는 상기 기어 플렌지(130)와 연결되며 축방향으로 복수 개의 키(key)가 절삭된다.
내접기어(150)는 출력 샤프트(140)의 일부를 감싸도록 구성된 것으로서, 내주연에는 상기 출력 샤프트의 키(key)에 끼워져 슬립운동이 가능하도록 스플라인(sp)이 형성되고, 외주연에는 제2치형(g2)이 형성된 기어부재로서, 출력 샤프트(140)로부터 전달된 동력을 믹서드럼 측으로 전달시키는 역할을 할 수 있다.
상기 내접기어(150)의 바깥측으로는 커버 플렌지(160)가 위치하게 되는데, 커버 플렌지(160)는 상기 내접기어(150)와 치합되도록 중공의 내주연에는 제3치형(g3)이 형성되고 원주방향으로는 믹서 드럼을 지지하도록 소정의 두께를 가지도록 형성된 프레임으로 이루어질 수 있다.
즉, 내접기어(150)가 허브(Hub)의 역할을 커버 플렌지(160)가 슬리브(Sleeve)의 역할을 함으로써 전체적으로 기어 커플링(Gear Coupling)과 같이 동작한다.
다음으로 도 7을 참조하면서, 본 발명의 콘크리트 믹서 트럭의 감속기에 대하여 더욱 상세하게 설명하면,
상기 기어 플렌지(130)는 일 측에 유성기어트레인(120)이 연결되고, 타측에 출력 샤프트(140)가 연결되는 것을 특징으로 할 수 있다. 즉, 기어 플렌지(130)를 기준으로 한 쪽에는 유성기어트레인(120)이, 다른 한쪽에는 출력 샤프트(140)가 연결된다. 도면에 도시된 바로는 기어 플렌지(130)를 중심으로 유성기어트레인(120)이 모터 측에 위치하며, 출력 샤프트(140)가 믹서 드럼 측에 위치한다.
여기서 상기 출력 샤프트(140)에는 축의 길이방향을 따라 상기 기어 플렌지(130)와 인접한 곳에 베어링(141)이 장착되어 상기 하우징 내부에 수용되는 것을 특징으로 할 수 있다. 그리고, 상기 출력 샤프트(140)에는 축의 길이방향을 따라 상기 기어 플렌지(130)와 이격된 곳에는 내접기어(150)가 장착되어 일부가 상기 하우징 외부로 돌출된 상태로 상기 커버 플렌지(160)와 결합되는 것을 특징으로 할 수 있다.
도 6와 도 7을 다시 참조하면, 출력 샤프트(140)의 외주연에는 단턱부(142)가 형성되어 이를 기점으로 감속기 하우징(110)의 바깥 쪽과 안 쪽이 구분될 수 있다. 여기서의 단턱부(142)는 일종의 부쉬(bush)의 역할을 하여 감속기(110) 하우징과 내접기어(150)의 경계를 짓는 역할을 할 수 있다. 또한 기어기구의 마모 방지를 위해 공급된 오일(oil)이 감속기(100)로부터 새어나가지 않도록 내부를 실링(sealing)하는 역할을 할 수도 있다. 베어링(141)과 단턱부(142) 등의 구성을 이용하여 출력 샤프트(140)의 회전시 감속기 하우징(110)과 내접기어(150) 등이 상호 간에 안정적으로 지지되도록 할 수 있다. 일 실시예로서 상기 단턱부(142)는 강성 재료로 만들어진 환형체일 수 있다.
본 발명의 베어링(141)은 테이퍼(taper) 롤러 베어링을 적용하여 출력 샤프트(140)를 더욱 견고하게 지지할 수도 있다.
이상에서 살펴본 본 발명의 유성기어트레인(120), 기어 플렌지(130), 출력샤프트(140), 내접기어(150) 등의 배치관계에 따르면, 종래기술과 달리 경전 중심이(a.c.)이 모터 측에서 믹서 드럼 측으로 상당 거리 이동하게 된다. 이는 본 발명의 유성기어트레인(120)이 모터 측에 가깝게 배치됨으로써 감속기(100)에 작용하는 부하가 분산되기 때문에 얻을 수 있는 이점이 되며, 이로 인해 종래기술에 비하여 감속기(100)에 작용하는 부하에 따른 요동을 효과적으로 흡수 및 제어할 수 있게 된다.
다음으로 도 8을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 유성기어트레인에 대하여 상세히 설명한다.
본 발명에서 유성기어트레인(120)은 종래기술에서 차동식 유성기어와 일반 유성기어를 결합하여 복잡한 구동방식을 취하는 것과 달리 차동식 유성기어 방식으로 구조를 심플하고, 컴팩트하게 변경하였다. 예컨대, 본 발명의 일 실시예에서는 종래의 믹서감속기에서 흔히 사용되어 오던 복합적인 유성기어트레인 구조를, 선기어(121), 클러스터 기어 타입 유성기어(122), 링기어(123)로 구성하였다. 이때, 출력은 기어 플렌지(130)를 통해 믹서 드럼측으로 향하도록 형성한다.
예컨대, 도 8에 도시된 유성기어트레인의 감속비는 다음 [수식 2]와 같이 도출될 수 있다.
[수식 2]
Figure pat00002
여기서, 상기 기어비를 적절히 조절하면 종래기술의 유성기어트레인의 감속비를 달성하는데 어려움이 없다. 오히려, 유성기어트레인(120)을 차동식으로만 구성하여 감속기의 효율은 유지 내지 증대시킬 수 있도록 하되, 감속기 전체 체적을 줄일 수 있는 장점도 있다. 따라서, 감속기의 장착성, 공간효율성도 함께 증대된다.
이하, 도 9 내지 도 11을 참조하여 본 발명의 기어 플렌지(130), 출력 샤프트(140), 내접기어(150) 및 커버 플렌지(160)에 대하여 더욱 상세히 설명한다.
도 9은 본 발명의 일 실시예에 따른 기어 플렌지와 출력 샤프트를 나타내는 도면이다. 도 9(a)는 기어 플렌지에 대한 정면도이고, 도 9(b)는 도 9(a)의 A-A방향의 단면을 자른 도면으로서 기어 플렌지와 출력샤프트가 연결된 모습을 나타낸다.
본 발명의 일 실시예에 따른 상기 기어 플렌지(130)와 출력 샤프트(140)는 일체로 형성될 수 있다. 도면 9에는 이러한 기어 플렌지(130)와 출력 샤프트(140)의 결합관계를 나타내는 단면도가 상세히 도시된다. 출력 샤프트(140)의 길이방향의 일 단부에는 기어 플렌지(130)가 연결되고 타단부에는 외주연에 키(key)가 축방향으로 따라 형성된다. 아울러, 출력 샤프트(140)의 외주연에는 도 9에 도시된 바와 같이 고정키(140’)가 형성되어 출력 샤프트(140)의 일단부를 내접기어(150)나 믹서드럼 측에 견고하게 고정되도록 할 수도 있다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 내접기어와 커버 플렌지를 나타내는 도면이다. 도 10(a)는 내접기어의 단면을 나타내는 도면이고, 도 10(b)는 커버 플렌지의 단면을 나타내는 도면이다. 그리고 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 제1커버 플렌지를 나타내는 도면이다.
내접기어(150)는 출력 샤프트(140)의 키(key)에 끼워져 슬립운동이 가능하도록 내주연에 스플라인(spline)이 형성될 수 있다. 한편, 일 실시예에 따르면 여기서의 스플라인(sp)은 인볼루트(involute) 스플라인으로서, 키(key)와 대응되는 복수의 치형이 등간격으로 배열되어 큰 토크를 전달할 수 있도록 할 수도 있고, 경우에 따라 상기 출력 샤프트(140)의 키(key)와 내접기어(150)의 스플라인(sp)간의 유격을 조정하여, 믹서드럼 회전에 따른 허용 요동각을 적절히 조정하는 역할을 부여할 수도 있다. 예컨대 여기서의 허용 요동각은 -6°내지 +6°근방으로 설정될 수 있다.
내접기어(150)의 외주연에는 제2치형(g2)이 형성될 수 있으며, 제2치형(g2)은 커버 플렌지(160)의 내주연에 형성된 제3치형(g3)와 치합됨으로써, 내접기어(150)가 출력 샤프트(140)로부터 전달받은 구동력을 다시 커버 플렌지(160)로 전달할 수 있게 된다.
커버 플렌지(160)는 내접기어(150)를 감싸도록 형성되는 구성으로서, 내접기어(150)와 맞닿는 중공의 내주연이 내접기어(150)의 형상과 대응되도록 형성될 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따르면 내접기어(150)는 볼 기어(ball gear)가 해당될 수 있다.
도 10(a)를 참조하면, 내접기어(150) 외주연에서 제2치형(g2)의 주변부는 단면에서 보아 완만한 경사의 곡선을 갖도록 형성된다. 본 실시예에서 내접기어(150)는 전체적으로 일정한 곡률반지름(r)을 갖는 구형체로서 형성될 수 있다. 나아가, 도면에서 도시된 바와 같이 일단과 타단을 평면가공함으로써 전체적으로 볼 때 내부는 스플라인(sp)이 형성되고 외주연은 기어이(g2)가 형성된 반지모양의 내접기어(150)가 될 수도 있다.
도 10(b)와 도 11을 함께 참조하면, 본 발명의 커버 플렌지(160)는 내주연에 제3치형(g3)이 형성되고, 원주방향으로 소정의 두께를 가지는 프레임이 형성된다. 또한, 본 발명의 커버 플렌지(160)는 모터 방면의 제1커버 플렌지(160a, 또는 전방 커버 플렌지)와 믹서 드럼 방면의 제2커버 플렌지(160b, 또는 후방 커버 플렌지)로 나뉠 수 있다.
일 실시예에 따르면 제2커버 플렌지(160b)에 내접기어(150)가 안착되면 제1커버 플렌지(160a)를 제2커버 플렌지(160b)와 맞닿으면서 동시에 내접기어(150)를 감싸도록 결속시킬 수 있다.
전술한 바와 같이 본 발명의 상기 내접기어(150)의 외주연은 단면에서 보아 제2치형(g2)에 인접한 표면이 소정의 곡률반지름(r)을 갖는 구형상 표면을 가지도록 형성될 수 있는데, 이와 더불어 상기 커버 플렌지(160)의 내주연에는 상기 내접기어(150)를 감싸도록 곡선지지면(c)이 형성될 수 있다. 볼기어(ball gear) 타입의 내접기어(150)를 이에 대응하는 형상의 커버 플렌지(160)로 감싸므로써 안정적인 고정구조를 이루게 되고, 이로 인해 믹서 드럼의 회전 구동시에 발생하는 요동각 하중을 견고하게 지지하게 된다.
내접기어(150)와 이에 대응하는 형상의 커버 플렌지(160)의 상세한 스펙(specifications)을 적절히 조절하면, 경전중심(a.c.)에 작용하는 하중에 대한 내구성을 더욱 높일 수 있다.
현실적으로 기계구조물에서 공차가 0에 수렴하는 치수&형상을 갖도록 내접기어(150)와 커버 플렌지(160)를 제작하는 것은 불가능한데, 이에 따른 치수&형상의 오차는 진동하는 물체에 있어서 마모, 충격 등의 악영향을 줄 수 있다. 본 발명에서는 볼 타입 내접기어(150)와 이를 감싸는 형상의 커버 플렌지(160)를 사용함으로써 소정의 치수&형상의 오차가 존재하더라도 서로 견고히 지지되는 구조이기 때문에 이러한 악영향을 최소화 할 수 있다.
또한, 본 발명에서는 내접기어(150)와 커버 플렌지(160)로 형성되는 기어커플링(Gear Coupling)을 감속기 출력부, 즉 믹서 드럼측에 가깝게 장착할 수 있기 때문에, 종래기술에서 기어커플링을 감속기 내부에 장착하고 믹서 드럼 요동에 의한 기어 커플링이 파손되는 위험을 방지할 수 있게 된다. 뿐만 아니라 본 발명의 기어커플링은 출력부 측에 위치하게 됨으로써 정비성도 뛰어난 이점을 갖는다.
이상에서 살펴본 본 발명의 일 실시예에 따르면 감속기의 구조적인 변경을 통해 경전중심의 요동부분이 감속기 전방측이 아닌 감속기의 후방측(드럼 측)에 형성되도록 하여 결과적으로 감속기에 작용하는 부하를 분산시킴으로써 감속기의 내구성을 향상시키는 효과가 있다.
또한, 감속기의 경전중심 부분에 볼기어와 볼기어를 견고하게 잡아주는 커버 플렌지를 사용함으로써 믹서 드럼의 요동을 효과적으로 지지할 수 있는 효과가 있다.
이로서 본 발명에 따르면 감속기의 수명연한을 종래기술에 비해 상당히 연장시킬 수 있고, 제품의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 효과를 갖는다.
본 명세서는 그 제시된 구체적인 용어에 의해 본 발명을 제한하려는 의도가 아니다. 따라서, 이상에서 기술한 실시예를 참조하여 본 발명을 상세하게 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 범위를 벗어나지 않으면서도 본 발명의 일 실시예들에 대한 개조, 변경 및 변형을 가할 수 있다.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
1, 100 : 감속기
110 : 감속기 하우징
110a : 전방 하우징
100b : 후방 하우징
120 : 유성기어트레인
130 : 기어 플렌지
140 : 출력 샤프트
141 : 베어링
142 : 단턱부
150 : 내접기어
160 : 커버 플렌지
160a : 제1커버 플렌지
160b : 제2커버 플렌지
g1, g2 ,g3 : 치형(기어이)
key : 키
sp : 스플라인

Claims (10)

  1. 콘크리트 믹서 트럭의 감속기에 있어서,
    감속기 하우징;
    상기 감속기 하우징에 수용되며 동력을 전달하도록 마련된 유성기어트레인;
    상기 유성기어트레인과 치합되도록 외주연에 제1치형이 형성된 기어 플렌지;
    단부가 상기 기어 플렌지와 연결되며 축방향으로 복수 개의 키(key)가 절삭된 출력 샤프트;
    내주연에는 상기 출력 샤프트의 키(key)에 끼워져 슬립운동이 가능하도록 스플라인이 형성되고, 외주연에는 제2치형이 형성되는 내접기어; 및
    상기 내접기어와 치합되도록 중공의 내주연에는 제3치형이 형성되고 원주방향으로는 믹서 드럼을 지지하도록 소정 두께의 프레임이 형성된 커버 플렌지를 포함하는 콘크리트 믹서 트럭의 감속기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 기어 플렌지는,
    일 측에 유성기어트레인이 연결되고, 타측에 출력 샤프트가 연결되는 것을 특징으로 하는 콘크리트 믹서 트럭의 감속기.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 출력 샤프트에는, 축의 길이방향을 따라 상기 기어 플렌지와 인접한 곳에 베어링이 장착되어 상기 하우징 내부에 수용되는 것을 특징으로 하는 콘크리트 믹서 트럭의 감속기.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 출력 샤프트에는, 축의 길이방향을 따라 상기 기어 플렌지와 이격된 곳에는 내접기어가 장착되어 상기 하우징 외부로 돌출된 상태로 상기 커버 플렌지와 결합되는 것을 특징으로 하는 콘크리트 믹서 트럭의 감속기.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 내접기어는 볼기어(ball gear)인 것을 특징으로 하는 콘크리트 믹서 트럭의 감속기.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 볼기어는 일단과 타단이 평면가공된 것을 특징으로 하는 콘크리트 믹서 트럭의 감속기.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 내접기어의 외주연은 단면에서 보아 제2치형에 인접한 표면이 소정의 곡률반지름을 갖는 구형상 표면을 가지도록 형성되고, 상기 커버 플렌지의 내주연에는 상기 내접기어를 감싸도록 곡선지지면이 형성되는 것을 특징으로 하는 콘크리트 믹서 트럭의 감속기.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 커버 플렌지는 상기 믹서 드럼 측의 제1커버 플렌지와 상기 유성기어트레인 측의 제2커버 플렌지가 결합되어 형성되는 것을 특징으로 하는 콘크리트 믹서 트럭의 감속기.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 기어 플렌지와 출력 샤프트는 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 콘크리트 믹서 트럭의 감속기.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 유성기어트레인은 차동식 유성기어 트레인인 것을 특징으로 하는 콘크리트 믹서 트럭의 감속기.
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