KR20170141909A - 모터감속기용 피니언 기어 조립분해장치 - Google Patents

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KR20170141909A
KR20170141909A KR1020160074910A KR20160074910A KR20170141909A KR 20170141909 A KR20170141909 A KR 20170141909A KR 1020160074910 A KR1020160074910 A KR 1020160074910A KR 20160074910 A KR20160074910 A KR 20160074910A KR 20170141909 A KR20170141909 A KR 20170141909A
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배광일
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김인석
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한국철도공사
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Abstract

본 발명은 모터감속기용 피니언 기어 조립분해장치에 관한 것으로서, 특히 정밀검사주기(Time Between Overhaul)가 도래하는 고속철도차량 모터감속기용 피니언 기어의 조립과 분해를 용이하게 이루도록 함과 동시에 작업 효율성을 향상시키도록 하는 모터감속기용 피니언 기어 조립분해장치에 관한 것이다. 구성은 모터감속기용 피니언 기어 분해조립 장치로서, 중앙에 스핀들 결합구멍이 형성되며, 상기 스핀들 결합구멍을 기준으로 상호 삼각 꼭지점을 이루는 위치에 견인 전동기 축과 체결을 위한 복수 개의 체결구멍과 유압관 결합구멍이 각각 형성된 고정수단과; 상기 고정수단을 통해 결합, 지지 되는 스핀들과 스핀들 보호캡 및 압입관으로 이루어지는 지지수단과; 상기 지지수단을 통해 지지 되고, 내부 중앙은 스핀들에 삽입되는 유압실린더와 상기 유압실린더의 후단을 받침 지지하는 고정너트로 이루어지는 구동수단; 을 포함한다.

Description

모터감속기용 피니언 기어 조립분해장치{A Pinion gear assembly and disassembly apparatus for motor speed reducer}
본 발명은 모터감속기용 피니언 기어 조립분해장치에 관한 것으로서, 특히 정밀검사주기(Time Between Overhaul)가 도래하는 고속철도차량 모터감속기용 피니언 기어의 조립과 분해를 용이하게 이루도록 함과 동시에 작업 효율성을 향상시키도록 하는 모터감속기용 피니언 기어 조립분해장치에 관한 것이다.
일반적으로 철도차량인 전기 기관차 또는 전기 도로 차량 등에는 주발전기 또는 전차선에서 공급되는 전압을 받아 차량을 주행(견인)할 수 있도록 하는 견인 전동기(traction motor)가 사용된다.
그리고 상기 견인전동기의 축에는 감속기와 치(齒) 결합을 위한 피니언 기어가 결합 되는데 상기 피니언 기어는 감속기와 함께 일정기간 예컨대, 정밀검사주기(TBO : Time BetweenOverhaul : 장비의 창 재생 이후 차기 창 재생을 위해 입고되기까지의 사용 시간)가 도래하게 되면, 최대 작동 시간(MOT)과 비교하여 장비의 품질 상태를 판단한 후 재생정비가 가능하도록 조립과 분해작업이 이루어지며, 이때 피니언 기어의 조립장치(jig)가 사용되고 있다.
그러나 종래의 피니언 기어 조립장치는 피니언 기어를 가압(압입 거리)하기 위한 피스톤의 행정이 2.8㎜ ∼ 3㎜로서, 가압 거리가 긴 예컨대 5.86㎜ ∼ 7.25㎜ 고속철도(KTX : Korea Train eXpress) 산천의 모터감속기 피니언 기어 가압은 2번의 가압작업이 이루어져야 하므로 작업시간이 길어지고 불편한 문제점이 있었다.
또, 원통형 할로우 피스톤(hollow Piston)의 단면적이 적고 유압이 누설되어 고압 형성에 부적합할 뿐만 아니라 일정 압력 이상으로 작동시 할로우 피스톤의 압력 불균형이 발생하는 문제점이 있다.
또한, 종래의 피니언 기어 조립장치는 피니언 기어의 압입 작업에 소요되는 시간이 2배 이상이고, 분해 작업이 불가능하기 때문에 별도의 분해 전용장치가 필요하므로 2개의 장치를 이용해야 하는 등의 문제점이 있다.
한국등록특허 제10-1331045호
이에 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 고속철도차량 모터감속기용 피니언 기어의 조립 효율을 향상시키고, 별도의 분해장치 없이 분해작업을 원활하게 이루도록 하여 피니언 기어의 조립 및 분해작업시 소요되는 인력낭비를 줄이고 작업성 향상을 이루도록 하는 모터감속기용 피니언 기어 조립분해장치를 제공하는 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 모터감속기용 피니언 기어 분해조립 장치로서, 중앙에 스핀들 결합구멍이 형성되며, 상기 스핀들 결합구멍을 기준으로 상호 삼각 꼭지점을 이루는 위치에 견인 전동기 축과 체결을 위한 복수 개의 체결구멍과 유압관 결합구멍이 각각 형성된 고정수단과; 상기 고정수단을 통해 결합, 지지 되는 스핀들과 스핀들 보호캡 및 압입관으로 이루어지는 지지수단과; 상기 지지수단을 통해 지지 되고, 내부 중앙은 스핀들에 삽입되는 유압실린더와 상기 유압실린더의 후단을 받침 지지하는 고정너트로 이루어지는 구동수단; 을 포함한다.
상기 고정수단은 일 측으로 견인 전동기 축 및 피니언 기어의 단차에 비해 큰 단차를 형성하는 것을 특징으로 한다.
상기 고정수단의 유압관 결합구멍과 상기 유압실린더에는 별도의 유압장치로부터 각각 유압이 공급되도록 하거나 배출되도록 하는 것을 특징으로 한다.
상기 압입관은 원통형으로 형성되고 일 측으로는 비틀림을 방지하고 유압관의 설치시 간섭을 방지하기 위한 개방부가 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 압입관은 타 일단으로 압입판이 결합, 형성되고, 상기 압입판은 중앙에 스핀들 수용구멍이 형성되고, 양 측면에는 압입관과 유압실린더와 원활하고 견고한 접촉을 위한 결합 홈이 형성되는 것을 특징으로 한다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 고속철도차량 모터감속기용 피니언 기어 조립과 분해작업을 하나의 장치로 이루도록 함으로써, 충분한 압입 거리를 확보하고 작업공정을 단축하며 안전성 향상과 작업성 향상을 이루는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 모터감속기용 피니언 기어 조립분해장치의 분해 상태를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 도 1의 결합 상태를 나타낸 도면이다.
도 3은 도 2의 A-A선 요부단면도이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 모터감속기용 피니언 기어 조립분해장치의 사용 상태로서 피니언 기어를 모터감속기용 축에 조립하는 상태를 나타낸 도면이다.
이하, 본 발명에 따른 모터감속기용 피니언 기어 조립분해장치의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면에 의거하여 보다 구체적으로 설명한다.
여기서, 하기의 모든 도면에서 동일한 기능을 갖는 구성요소는 동일한 참조부호를 사용하여 반복적인 설명은 생략하며, 아울러 후술 되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 것으로서, 이것은 고유의 통용되는 의미로 해석되어야 함을 명시한다.
도 1 내지, 도 5에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 모터감속기용 피니언 기어 조립분해장치(100)는 고정수단(110)과 지지수단(120) 및 구동수단(130)으로 대별되어 이루어진다.
상기 고정수단(110)은 견인 전동기 축(210)과 피니언 기어(220)를 조립분해하기 위한 것으로서, 금속재를 이용하여 원판형으로 형성되고 중앙에는 추후 설명할 상기 지지수단(120)의 스핀들(121)을 수용, 결합하기 위한 스핀들 결합구멍(111)이 형성되며, 상기 스핀들 결합구멍(111)을 기준으로 상호 삼각 꼭지점을 이루는 위치에 견인 전동기 축(210)과 체결을 위한 복수 개의 체결구멍(112)과 상기 견인 전동기 축(210)의 내부로 유압을 공급하기 위한 유압관 결합구멍(113)이 각각 형성된다.
여기서, 상기 고정수단(110)은 일 측으로 견인 전동기 축(210) 및 피니언 기어(220)의 단차에 비해 큰 단차부(114)를 형성하는 것이 바람직하다.
이에 따라, 상기 피니언 기어(220)를 견인 전동기 축(210)에 조립을 위해 압입시 간섭을 방지하여 원활한 조립과 분해 동작을 이룰 수 있다.
또, 상기 체결구멍(112)은 체결을 위한 볼트(B)가 고정수단(110)의 외 측면으로 돌출되는 것을 방지하도록 단차 지게 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 고정수단(110)의 외주 면에는 스핀들(121)을 보호하기 위한 스핀들 보호캡(122)과 체결을 위한 복수 개의 보호캡 결합구멍(115)이 형성된다.
그리고 상기 유압관 결합구멍(113)으로는 별도의 유압장치(미도시)로부터 유압이 공급되도록 하거나 배출되도록 하기 위해 유압관(116)이 결합 형성된다.
상기 지지수단(120)은 상기 고정수단(110)을 통해 결합, 지지 되는 스핀들(121)과 스핀들 보호캡(122) 및 압입관(123)으로 이루어진다.
상기 스핀들(121)은 양단부분으로 체결을 위한 수나사(121a)가 형성되어 일단은 상기 고정수단(110)의 스핀들 결합구멍(111)과 결합 되고, 타 일단은 추후 설명할 고정너트(132)와 결합 된다.
이러한 구성의 스핀들(121)은 고정수단(11O)과 스핀들 보호캡(122) 및 유압실린더(131)를 수용지지 함으로써 유압실린더(131)의 전, 후진 행정을 유도하여 피니언 기어(220)의 조립과 분리작업을 신속하고 원활하게 이룰 수 있다.
상기 스핀들 보호캡(122)은 상기 고정수단(110)의 외주를 감싸도록 결합 되며 중앙에는 상기 스핀들(121)을 수용, 결합하기 위해 암나사(미도시)가 형성된 스핀들 체결구멍(122a)이 형성되고 상기 스핀들 체결구멍(122a)을 기준으로 상호 삼각 꼭지점을 이루는 위치에 상기 유압관 결합구멍(113)에 대응되는 복수 개의 유압관 수용구멍(122b)이 형성된다.
여기서, 상기 유압관 수용구멍(122b)을 복수 개로 형성함으로써 유압관(116)을 상기 고정수단(110)의 유압관 결합구멍(113)으로 결합시 3방향 어디에서나 유압관(116)을 원활하고 신속하게 삽입할 수 있도록 하여 작업성 향상을 이룰 수 있는 것이다.
또, 상기 스핀들 보호캡(122)의 외주 면에는 상기 고정수단(110)의 복수 개의 보호캡 결합구멍(115)에 대응되도록 동일한 축을 이루는 복수 개의 체결구멍(122c)이 형성된다.
상기 압입관(123)은 원통형으로 형성되어 유압실린더(131)의 압력을 피니언 기어(220)에 용이하게 전달하도록 일 단면이 상기 피니언 기어(220)의 측면과 접지되고, 일 측으로는 비틀림을 방지하고 유압관(116)의 설치시 간섭을 방지하기 위한 개방부(123a)가 형성된다.
즉, 상기 압입관(123)은 개방부(123a)를 형성함으로써 개략 C형 관 형태를 이루게 되므로 유압관(116)의 설치 및 제거시 원활한 작업을 이룸은 물론 간섭을 방지할 수 있다.
또, 상기 압입관(123)은 양 측면에 설치와 제거를 안전하고 원활하게 이룰 수 있도록 취급이 용이한 손잡이(123b)가 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 압입관(123)은 타 일단으로 상기 스핀들 보호캡(122)과 함께 압입관(123)의 처짐을 방지하도록 지지하는 압입판(124)이 결합, 형성된다.
상기 압입판(124)은 중앙에 상기 스핀들(121)을 수용하기 위한 스핀들 수용구멍(124a)이 형성되고, 일 측면 또는 양 측면에는 압입관(123)과 유압실린더(131)와 원활하고 견고한 접촉을 위한 결합 홈(124b)이 형성된다.
즉, 상기 압입판(124)은 결합 홈(124b)을 형성함에 따라 스핀들 보호캡(122)과 함께 압입관(123)을 밀착, 견고하게 지지하여 처짐을 방지하고 반복되는 하중에 의한 압입판(124)의 휨을 방지할 수 있다.
상기 구동수단(130)은 상기 지지수단(120)에 의해 지지 되고, 선단이 상기 압입판(124)의 일 측면에 형성된 결합 홈(124b)을 통해 지지 되고, 내부 중앙은 스핀들(121)에 삽입되는 유압실린더(131)와 상기 유압실린더(131)의 후단을 받침 지지하는 고정너트(132)로 이루어진다.
여기서, 상기 유압실린더(131)는 상기 유압관(116)으로 공급되는 유압과는 별도로 일 측에 별도의 유압장치(미도시)로부터 유압이 공급받거나 배출되도록 구성되는 것이 바람직하다.
상기 유압실린더(131)는 상기 압입판(124)과 스핀들(121)에 의해 지지 되도록 중앙에 통공(131a)이 형성된 중공 실린더(hollow cylinders)로 형성되는 것이 바람직하다.
상기 유압실린더(131)의 통공(131a)으로 스핀들(121)을 삽입한 후, 연이어서 압입판(124)의 스핀들 수용구멍(124a)을 스핀들(121)에 삽입한다.
그리고 상기 스핀들(121)의 후단에 형성된 수나사(121a)에 고정너트(132)를 체결하여 견고하게 고정 지지 되도록 한 후, 유압실린더(131)를 신축동작시켜 피니언 기어(220)를 조립하거나 분리토록 한다.
한편, 본 발명에 따른 견인 전동기 축(210)은 중심축을 기준으로 삼각 꼭지점을 이루는 위치에 상기 고정수단(110)의 복수 개의 체결구멍(112) 및 유압관 결합구멍(113)과 동일한 축을 이루는 복수 개의 체결구멍(211) 및 유압관 결합구멍(212)이 형성된다.
또, 상기 견인 전동기 축(210)의 내부와 외면에는 상기 유압관 결합구멍(212)으로 유압공급시 외 측으로 유압을 공급하는 유로(213)가 형성된다.
이에 따라, 상기 유압관 결합구멍(212)으로 유압공급시 견인 전동기 축(210)에 끼워지는 피니언 기어(220)가 유압력에 의해 상기 견인 전동기 축(210)과 이격(떨어짐) 되어 슬라이딩이 용이한 상태가 되므로 원활한 조립 및 분해를 이룰 수 있다.
이와 같은 구성의 본 발명에 따른 모터감속기용 피니언 기어 조립분해장치(100)를 견인 전동기 축(210)에 조립하는 관계를 설명하면 다음과 같다.
먼저, 본 발명에 따른 견인 전동기 축(210)에 형성된 체결구멍(211) 및 유압관 결합구멍(212)과 상기 고정수단(110)의 체결구멍(112) 및 유압관 결합구멍(113)을 상호 동일한 축을 이루도록 위치시킨다.
그리고 별도의 볼트(B)를 상기 체결구멍(112),(211)으로 삽입하여 견고하게 체결한다.
다음, 상기 스핀들(121)의 선단에 형성된 수나사(121a)에 스핀들 보호캡(122)을 결합한 후, 상기 스핀들(121)의 수나사(121a)를 상기 고정수단(110)의 중앙에 형성된 스핀들 결합구멍(111)에 체결한다.
또, 상기 스핀들 보호캡(122)의 외주 면에 형성된 복수 개의 체결구멍(122c)과 상기 고정수단(110)의 복수 개의 보호캡 결합구멍(115)을 상호 동일한 축을 이루도록 한 후 볼트(B)로 체결, 고정한다.
계속해서, 상기 스핀들 보호캡(122)의 유압관 수용구멍(122b)과 고정수단(110)의 유압관 결합구멍(113)으로 유압관(116)을 삽입하여 견고하게 체결한다.
다음, 상기 유압관(116)에 별도의 유압공급장치(미도시)와 연결된 유압호스(117)를 연결한다.
이어서, 상기 압입관(123)의 손잡이(123b)를 이용하여 압입관(123)의 일단 예컨대 선단이 상기 피니언 기어(220)의 측면과 긴밀하게 접지되도록 하고 타 일단으로는 스핀들(121)을 스핀들 수용구멍(124a)으로 삽입한 압입판(124)과, 스핀들(121)을 통공(131a)으로 삽입한 유압실린더(131)를 순차로 끼워 결합한다.
이후, 상기 스핀들(121)의 후단에 형성된 수나사(121a)에 고정너트(132)를 체결하여 압입관(123)과 유압실린더(131)를 견고하게 고정한다.
다음, 별도의 유압장치(미도시)로부터 제공되는 유압을 상기 유압관(116)과 유압관 결합구멍(113)으로 공급한다.
이에 따라, 상기 유압은 견인 전동기 축(210)의 내부에 형성된 유로(213)를 거쳐 견인 전동기 축(210)의 외면과 피니언 기어(220)의 내면 사이를 이격(떨어짐)시키게 된다.
다음, 별도의 유압장치(미도시)로부터 유압력을 공급받아 상기 유압실린더(131)가 신장 또는 수축 동작하면서 스핀들(121)을 당기는 동작을 하게 되고 이반력에 의해 상기 압입관(123)은 밀려 전진하면서 피니언 기어(220)를 압입하게 된다.
한편, 본 발명에 따른 피니언 기어의 분해 동작은 조립공정의 역순으로 진행되므로 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
따라서, 작업자는 본 발명에 따른 피니언 기어 조립분해장치를 이용하여 상기와 같이 동작시킴으로써 피니언 기어를 견인 전동기 축에 신속하고 용이하게 조립하거나 분리할 수 있으므로 안전성 향상과 작업성 향상을 이룰 수 있는 것이다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시 예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지로 치환, 변형 및 균등한 타 실시 예로의 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 명백할 것이다.
100 : 피니언 기어 조립분해장치 110 : 고정수단
111 : 스핀들 결합구멍 112 : 체결구멍
113 : 유압관 결합구멍 114 : 단차부
115 : 보호캡 결합구멍 116 : 유압관
117 : 유압호스 120 : 지지수단
121 : 스핀들 121a : 수나사
122 : 스핀들 보호캡 122a : 스핀들 체결구멍
122b : 유압관 수용구멍 122c : 체결구멍
123 : 압입관 123a : 개방부
123b : 손잡이 124 : 압입판
124a : 스핀들 수용구멍 124b : 결합 홈
130 : 구동수단 131 : 유압실린더
131a : 통공 132 : 고정너트
210 : 견인 전동기 축 211 : 체결구멍
212 : 유압관 결합구멍 213 : 유로
220 : 피니언 기어

Claims (5)

  1. 모터감속기용 피니언 기어 분해조립 장치로서,
    중앙에 스핀들 결합구멍이 형성되며, 상기 스핀들 결합구멍을 기준으로 상호 삼각 꼭지점을 이루는 위치에 견인 전동기 축과 체결을 위한 복수 개의 체결구멍과 유압관 결합구멍이 각각 형성된 고정수단과;
    상기 고정수단을 통해 결합, 지지 되는 스핀들과 스핀들 보호캡 및 압입관으로 이루어지는 지지수단과;
    상기 지지수단을 통해 지지 되고, 내부 중앙은 스핀들에 삽입되는 유압실린더와 상기 유압실린더의 후단을 받침 지지하는 고정너트로 이루어지는 구동수단; 을 포함하는 모터감속기용 피니언 기어 조립분해장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 고정수단은 일 측으로 견인 전동기 축 및 피니언 기어의 단차에 비해 큰 단차를 형성하는 것을 특징으로 하는 모터감속기용 피니언 기어 조립분해장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 고정수단의 유압관 결합구멍과 상기 유압실린더에는 별도의 유압장치로부터 각각 유압이 공급되도록 하거나 배출되도록 하는 것을 특징으로 하는 모터감속기용 피니언 기어 조립분해장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 압입관은 원통형으로 형성되고 일 측으로는 비틀림을 방지하고 유압관의 설치시 간섭을 방지하기 위한 개방부가 형성되는 것을 특징으로 하는 모터감속기용 피니언 기어 조립분해장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 압입관은 타 일단으로 압입판이 결합, 형성되고, 상기 압입판은 중앙에 스핀들 수용구멍이 형성되고, 일 측면 또는 양 측면에는 압입관과 유압실린더와 원활하고 견고한 접촉을 위한 결합 홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 모터감속기용 피니언 기어 조립분해장치.
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