KR20180028172A - 감속기의 메인베어링 고정장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 너트링과 락 플레이트의 구조를 최적화함으로써 너트링과 락 플레이트의 결합물의 한계 하중을 증가시킬 수 있는 감속기의 메인베어링 고정장치에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 감속기의 메인베어링 고정장치는 감속기의 메인베어링 일측에 고정되는 환형의 너트링; 및 상기 너트링에 구비된 락 플레이트 고정홈에 안착, 고정되는 락 플레이트를 포함하여 이루어지며, 상기 너트링은 내경면, 외경면, 상면 및 하면을 구비하며, 상기 너트링의 상면에 너트링의 원주 방향을 따라 복수의 락 플레이트 고정홈이 이격되어 반복, 배치되는 것을 특징으로 한다.

Description

감속기의 메인베어링 고정장치{Fixing device of main bearing for travel reduction gear}

본 발명은 감속기의 메인베어링 고정장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 너트링과 락 플레이트의 구조를 최적화함으로써 너트링과 락 플레이트의 결합물의 한계 하중을 증가시킬 수 있는 것에 관한 것이다.

건설장비의 주행 구동장치는 감속기를 구비한다. 감속기는 유압모터의 회전축과 맞물려 유압모터의 회전을 감속하는 역할을 하며, 감속기의 일측에는 유압모터와의 상대 회전을 위한 메인베어링이 구비된다. 또한, 메인베어링이 이탈되는 것을 방지하기 위해 메인베어링의 일측에는 너트링(ring-nut)이 구비되며, 메인베어링은 너트링을 매개로 모터 케이싱에 고정되는 형태를 이룬다.

너트링(10)은 도 1에 도시한 바와 같이 얇은 원형 띠 형상을 이룬다. 이에 따라, 체결 나사산의 길이가 짧으며, 반복적인 진동 또는 큰 하중에 의해 체결력이 약화되어 메인베어링 또는 모터 케이싱과의 체결 상태가 해제될 수 있다. 이를 방지하기 위한 수단으로 락 플레이트(lock plate)(20)가 구비된다.

락 플레이트는 너트링의 체결 상태를 고정시키는 역할을 하는 것으로서, 너트링과 마찬가지로 모터 케이싱에 고정됨과 함께 일측에 구비된 고리부가 락 플레이트의 키홈에 끼워지는 형태를 이루어 너트링의 체결상태를 강화시킨다.

종래 기술에 따른 너트링(10)과 락 플레이트(20)의 구조를 살펴보면, 도 1에 도시한 바와 같이 너트링(10)은 외경면을 따라 복수의 키홈(11)을 구비하며, 락 플레이트(20)는 절곡된 형태의 고리부(21)를 구비하며, 락 플레이트(20)의 고리부(21)가 너트링(10)의 키홈(11)에 걸어진 형태를 이룬다.

상술한 바와 같은 락 플레이트(20)의 구조에 있어서, 절곡된 형상의 고리부(21)가 너트링(10)의 키홈(11)에 걸어진 형태를 이룸에 따라, 외부의 하중 및 진동에 변형될 가능성이 상존한다.

한국공개특허 제2012-18987호

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 너트링과 락 플레이트의 구조를 최적화함으로써 너트링과 락 플레이트의 결합물의 한계 하중을 증가시킴에 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 감속기의 메인베어링 고정장치는 감속기의 메인베어링 일측에 고정되는 환형의 너트링; 및 상기 너트링에 구비된 락 플레이트 고정홈에 안착, 고정되는 락 플레이트를 포함하여 이루어지며, 상기 너트링은 내경면, 외경면, 상면 및 하면을 구비하며, 상기 너트링의 상면에 너트링의 원주 방향을 따라 복수의 락 플레이트 고정홈이 이격되어 반복, 배치되는 것을 특징으로 한다.

상기 락 플레이트는, 평판 형상의 몸체 플레이트와, 상기 몸체 플레이트의 일측으로부터 연장된 고정용 바를 포함하여 구성되며, 상기 몸체 플레이트와 고정용 바는 동일 평면 상에 위치하며, 상기 고정용 바는 상기 락 플레이트 고정홈에 안착, 고정된다.

상기 너트링의 상면 상에 너트링의 원주 방향을 따라 복수의 고정홈 가이드부재가 이격되어 반복, 배치되며, 고정홈 가이드부재와 고정홈 가이드부재 사이의 공간이 고정홈의 공간으로 한정된다.

또한, 상기 락 플레이트 고정홈의 폭이 고정홈의 하단부로 갈수록 증가하는 형태를 이루며, 락 플레이트의 고정용 바는 테이퍼(taper) 형상을 이룬다. 상기 락 플레이트 고정홈의 내경부는 고정용 바의 너비에 대응되며, 상기 락 플레이트 고정홈의 외경부는 내경에서 외경으로 갈수록 너비가 증가되는 형태로 구성된다.

본 발명에 따른 감속기의 메인베어링 고정장치는 다음과 같은 효과가 있다.

락 플레이트의 모멘트 팔길이가 짧아짐에 따라, 락 플레이트에 인가되는 모멘트를 축소시킬 수 있으며, 이를 통해 락 플레이트의 풀림에 대한 저항성을 증대시킴과 함께 락 플레이트 및 너트링의 물리적 변형을 최소화할 수 있게 된다.

도 1은 종래 기술에 따른 너트링 및 락 플레이트의 구성도.
도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 감속기의 메인베어링 고정장치의 사시도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 너트링을 나타낸 참고도.
도 5는 종래 기술에 따른 락 플레이트와 본 발명의 일 실시예에 따른 락 플레이트의 모멘트 팔길이를 나타낸 참고도.
도 6은 락 플레이트 고정홈에 락 플레이트 고정용 바가 체결된 상태를 나타낸 참고도.

'발명의 배경이 되는 기술'에서 기술한 바와 같이, 감속기의 메인베어링은 너트링에 의해 고정되며, 너트링의 풀림을 방지하기 위해 너트링의 일측에는 락 플레이트가 구비된다.

본 발명은 너트링과 락 플레이트의 한계 하중이 증가되도록 너트링과 락 플레이트의 형상을 최적화하고 이를 통해 너트링 및 락 플레이트의 변형을 최소화할 수 있는 기술을 제시한다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 감속기의 메인베어링 고정장치를 상세히 설명하기로 한다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 감속기의 메인베어링 고정장치는 너트링(30)과 락 플레이트(40)를 포함하여 이루어진다.

상기 너트링(30)은 환형(環形)의 띠 형상을 이루며, 띠는 일정 폭과 높이를 갖는다. 이에 따라, 환형의 띠 형상을 이루는 상기 너트링(30)의 표면은 너트링(30)의 중심을 향하는 내경면, 내경면의 반대면인 외경면, 상부를 향하는 상면, 하부를 향하는 하면으로 구분될 수 있다.

상기 너트링(30)의 상면에는 락 플레이트 고정홈(31)이 구비되며, 상기 락 플레이트 고정홈(31) 내에는 락 플레이트(40)의 고정용 바(42)가 안착, 고정된다. 상기 락 플레이트 고정홈(31)은 상기 너트링(30)의 원주 방향을 따라 이격되어 반복, 배치된다. 달리 표현하여, 상기 락 플레이트 고정홈(31)은 상기 너트링(30)의 원주 방향을 따라 이격되어 반복, 배치되는 고정홈 가이드부재(32)에 의해 그 공간이 한정된다. 즉, 상기 너트링(30)의 상면 상에 너트링(30)의 원주 방향을 따라 복수의 고정홈 가이드부재(32)가 이격되어 반복, 배치되며, 고정홈 가이드부재(32)와 고정홈 가이드부재(32) 사이의 공간이 고정홈의 공간으로 정의된다. 일 실시예로, 상기 너트링(30)의 상면은 요철(凹凸) 형상으로 구성되며, 이 경우 요부(凹部)가 상기 락 플레이트 고정홈(31)에 해당될 수 있다.

상기 락 플레이트(40)의 고정용 바(42)는 상기 락 플레이트 고정홈(31) 내에 끼워지는 형태로 구비되며, 외부의 하중에 의해 고정용 바(42)가 락 플레이트 고정홈(31)으로부터 이탈되는 것을 억제하기 위해, 고정홈의 폭이 너트링(30) 상면에서 너트링(30) 하면으로 갈수록 증가하는 형태로 구성되며, 락 플레이트(40)의 고정용 바(42)는 고정홈의 형상에 대응되도록 테이퍼(taper) 형상을 이룬다(도 6 참조). 달리 표현하여, 락 플레이트 고정홈(31)은 측단면 형상이 너트링(30) 측면을 기준으로 사다리꼴을 이루고, 고정홈 가이드부재(32)는 역사다리꼴을 이룬다고 할 수 있다.

한편, 본 발명은 전술한 바와 같이 너트링(30)과 락 플레이트(40)의 결합 구조물의 한계 하중을 증가시켜 너트링(30)과 락 플레이트(40)의 변형을 최소화함을 특징으로 한다. 한계 하중은 구조물의 강성을 증대시키거나 이에 더해 구조물에 인가되는 모멘트(moment)를 감소시키는 방법을 통해 증가시킬 수 있다.

본 발명은 후자의 방법 즉, 구조물에 인가되는 모멘트를 감소시키는 방법을 택한다. 모멘트의 크기(M)는 구조물에 인가되는 힘(F)과 모멘트 팔길이(d)의 곱으로 정의된다(M = F ㅧ d). 따라서, 구조물에 동일한 힘(F)이 인가되더라도 모멘트 팔길이(d)이 짧아진다면 구조물에 인가되는 모멘트의 크기(M)는 감소된다. 본 발명은 락 플레이트(40)의 모멘트 팔길이(d)를 종래의 락 플레이트(40)에 대비하여 축소시킴으로써 락 플레이트(40)에 인가되는 모멘트를 감소시키고 이를 통해 한계 하중을 증가시킴과 함께 너트링(30)과 락 플레이트(40)의 변형을 최소화하는 기술을 제시한다.

락 플레이트(40)의 모멘트 팔길이(d)를 축소시키는 방법으로, 몸체 플레이트(41)의 일측에 구비된 고정용 바(42)를 절곡시키지 않고 몸체 플레이트(41)와 동일 평면 상에 위치되도록 설계함과 함께, 절곡되지 않은 고정용 바(42)가 너트링(30)의 락 플레이트 고정홈(31)에 안착되도록 한다.

이에 더해, 너트링(30)의 고정홈(31)의 평면 구조가 내경부(31a)는 고정용 바(42)의 너비에 대응되는 너비로 구성하고, 외경부(31b)는 내경에서 외경으로 갈수록 너비가 증가되는 형태로 구성된다. 즉, 내경부(31a)에서 외경부(31b)로 변곡되는 경계선을 갖는 형태로 구성된다(도 4 참조). 여기에서, 고정홈(31)의 내경부(31a)는 고정용 바(42)의 너비보다 약간 크게 설계하는 것이 바람직하다.

이와 같은 구조 하에, 락 플레이트(40)의 고정용 바(42)는 고정홈(31)의 내경부(31a)에서만 구속되며, 외경부(31b)에서는 락 플레이트(40)의 고정용 바(42)가 구속되지 않음에 따라, 락 플레이트(40)의 모멘트 팔길이(d)의 최대치는 내경부(31a)와 외경부(31b)의 경계선 내측으로 축소 또는 제한시킬 수 있다(도 5b 참조).

이와 같은 구조 하에, 락 플레이트(40)의 고정용 바(42)는 고정홈(31)의 내경부(31a)에서만 구속되며, 외경부(31b)에서는 락 플레이트(40)의 고정용 바(42)가 구속되지 않음에 따라, 락 플레이트(40)의 모멘트 팔길이(d)는 내경부(31a)와 외경부(31b)의 경계선으로 축소된다(도 5b 참조).

이에 반해, 고리부가 키홈에 체결되는 종래의 락 플레이트(40)의 경우, 고리부를 포함한 전체 락 플레이트(40)의 길이가 모멘트 팔길이(d)가 됨에 따라, 본 발명의 락 플레이트(40)에 대비하여 모멘트 팔길이(d)가 길어질 수 밖에 없다(도 5a 참조).

본 발명의 일 실시예에 따른 락 플레이트(40)의 구조를 정리하면, 평판 형상의 몸체 플레이트(41)와 몸체 플레이트(41)로부터 연장된 고정용 바(42)로 구성되며, 몸체 플레이트(41)와 고정용 바(42)는 동일 평면 상에 위치한다. 몸체 플레이트(41)에는 모터 케이싱과의 체결을 위한 너트 구멍(43)이 구비되며, 상기 고정용 바(42)는 상술한 바와 같이 너트링(30)의 고정홈(31)에 안착, 고정된다.

30 : 너트링 31 : 락 플레이트 고정홈
31a : 내경부 31b : 외경부
32 : 고정홈 가이드부재 40 : 락 플레이트
41 : 몸체 플레이트 42 : 고정용 바

Claims (5)

1. 감속기의 메인베어링 일측에 고정되는 환형의 너트링; 및
   상기 너트링에 구비된 락 플레이트 고정홈에 안착, 고정되는 락 플레이트를 포함하여 이루어지며,
   상기 너트링은 내경면, 외경면, 상면 및 하면을 구비하며,
   상기 너트링의 상면에 너트링의 원주 방향을 따라 복수의 락 플레이트 고정홈이 이격되어 반복, 배치되는 것을 특징으로 하는 감속기의 메인베어링 고정장치.
   
2. 제 1 항에 있어서, 상기 락 플레이트는,
   평판 형상의 몸체 플레이트와,
   상기 몸체 플레이트의 일측으로부터 연장된 고정용 바를 포함하여 구성되며,
   상기 몸체 플레이트와 고정용 바는 동일 평면 상에 위치하며,
   상기 고정용 바는 상기 락 플레이트 고정홈에 안착, 고정되는 것을 특징으로 하는 감속기의 메인베어링 고정장치.
   
3. 제 1 항에 있어서, 상기 너트링의 상면 상에 너트링의 원주 방향을 따라 복수의 고정홈 가이드부재가 이격되어 반복, 배치되며, 고정홈 가이드부재와 고정홈 가이드부재 사이의 공간이 고정홈의 공간으로 한정되는 것을 특징으로 하는 감속기의 메인베어링 고정장치.
   
4. 제 2 항에 있어서, 상기 락 플레이트 고정홈의 폭이 고정홈의 하단부로 갈수록 증가하는 형태를 이루며, 락 플레이트의 고정용 바는 테이퍼(taper) 형상을 이루는 것을 특징으로 하는 감속기의 메인베어링 고정장치.
   
5. 제 1 항에 있어서, 상기 락 플레이트 고정홈의 내경부는 고정용 바의 너비에 대응되며, 상기 락 플레이트 고정홈의 외경부는 내경에서 외경으로 갈수록 너비가 증가되는 형태로 구성되는 것을 특징으로 하는 감속기의 메인베어링 고정장치.

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