KR970001992Y1 - 중장비의 선회 감속장치 - Google Patents

Abstract

내용없음

Description

중장비의 선회 감속장치

제1도는 본 고안에 따른 선회 감속장치의 일부분만을 도시한 반단면도.

제2도는 종래의 굴삭기에서 사용하는 선회 감속장치를 제1도에 도시한 형태와 동일하게 도시한 반단면도이다.

＊도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 선회모우터 2 : 드라이브 샤프트

3 : 출력축 4 : 감속기

5 : 하우징 6 : 자동조심베어링

7 : 자동조심베어링 8 : 1단 선기어

9 : 1단 플래닛기어 10 : 1단 캐리어

11 : 2단 선기어 12 : 2단 플래닛기어

13 : 2단 캐리어 14 : 링기어

15 : 프론트 커버 16 : 오일 씰

17 : 실링 18 : 멈춤링

19 : 드레인 통로 31 : 멈춤링

32 : 원통형베어링 33 : 오일씰

34 : 플레이트 35 : 스페이서

본 고안은 하부가 고정체로 되어 있고, 상부가 선회체로 이루어져 있는 중장비의 상부 선회체의 감속장치에 관한 것으로, 특히 선회모우터의 회전운동을 상부선회체를 회전시키는 드라이브 샤프트로 감속 전달하는 캐리어가 상방향으로 추력을 받지 않도록 한 중장비의 선회 감속장치에 관한 것이다.

일반적으로 각종 중장비에서는 굴삭기등과 같이 그 장비의 특징상 작업의 효율을 높이기 위해 하부몸체가 고정되어 있고, 이 하부몸체에 대해 상부몸체가 선회작동하도록 되어 있는바, 이와 같이 하부몸체에 대해 상부선회체를 회전시키는 장치는, 통상 제2도에 도시된 바와 같이 하부몸체에 대해 상부선회몸체를 회전할 수 있게 지지하면서 선회모우터(1)에서 발생한 동력을 상부몸체로 전달되는 드라이브 샤프트(2)와, 상기 선회모우터(1)의 출력축(3)에서부터 드라이브 샤프트(2)로 감속전달하는 감속기(4) 및, 상기 드라이브 샤프트(2)를 하우징(5)에 대해 지지하는 다수개의 베어링(6, 7)으로 이루어져 있다.

여기서, 상기 감속기(4)는 선회모우터(1)의 출력축(3)에 스플라인 결합되어 있는 1단 신기어(8)와, 이 1단 선기어(8)에 나사 결합되어 자전을 하면서 동시에 공전을 하도록 되어 있는 1단 플래닛 기어(9), 이 1단 플래닛 기어(9)를 지지구속하고 있는 1단 캐리어(10), 이 1단 캐리어(10)와 스플라인 결합되어 회전하는 2단 선기어(11), 이 2단 선기어(11)에 나사 결합되어 자전을 하면서 동시에 공전을 하는 2단 플래닛 기어(12), 상기 2단 플래닛 기어(12)를 지지구속하면서 이 플래닛 기어(12)의 회전에 따라 회전하는 2단 캐리어(13) 및, 상기 1단 플래닛 기어(9)와 2단 플래닛 기어(12, 13)의 바깥쪽에 고정설치되어져 이들 플래닛 기어(12, 13)의 자전과 공전을 할 수 있도록 기어 결합되어 있는 링기어(14)로 이루어져 있다.

한편, 상기 2단 캐리어(13)는 드라이브 샤프트(2)와 스플라인 결합되어 상기 감속기(4)의 각종기어를 통과하면서 감속되어진 회전력을 상기 2단 캐리어(13)를 통해서 드라이브 샤프트(2)로 전달하도록 되어 있다.

그리고 상기 드라이브 샤프트(2)는 하우징(5)에 대해 그 상하단에서 자동조심베어링(6, 7)에 의해 지지되어 있고, 상기 하우징(5)의 선단 부분에는 프론트 카바(15)와 오일 씰(16) 및 실링(17)이 설치되어, 상기 하우징(5)에 내장되어 있는 감속기(4)의 각종기어와 베어링(6, 7)의 작동을 원활하게 해주기 위한 오일이 누출되지 않도록 해주는 구조로 되어 있다.

상기한 바와 같은 구조로 이루어져 있는 종래의 선회감속장치는 감속기(4)를 이루는 각종 기어류의 조합시에 기어자체의 각종 오차와 인블류트 오차, 잇줄방향의 오차등이 조합되어 상기 감속기(4)의 2단 캐리어조립체가 드라이브 샤프트(2)에 대해 상하 방향으로 이동할려는 추력이 발생할 수 있게 된다.

또한 상기 드라이브 샤프트(2)에 하단에 조립되는 피니언 기어를 통하여 하중이 전달될 때 드라이브 샤프트(2)의 변형량이 상기 두 베어링(6, 7)까지만 전달되어야 하지만, 상기한 바와 같이 드라이브 샤프트(2)의 정확한 운동과 보호를 위해 자동조심베어링을 사용하는 경우에는 변형량이 그대로 2단 캐리어(13)에 전달되어져 각종 기어류의 오차와 복합되어 추력의 발생을 쉽게 하는 경향이 있는 것이다.

한편, 상기한 바와 같은 추력에서 하방향으로의 추력은 2단 캐리어(13) 아래부분에서 드라이브 샤프트(2)에 조립되어 있는 멈춤링(18)에 의해 그 이동이 제약을 받기 때문에 문제가 되지 않는다. 그러나 상방향으로의 추력은 상기 2단 캐리어 조립체를 드라이브 샤프트(2)의 길이방향으로 이동시키게 되고(2단 캐리어(13)와 드라이브 샤프트(2)가 스플라인 결합되어 있기 때문에), 이 결과 2단 캐리어와 접촉하고 있는 1단 캐리어 조립체도 상방향으로 이동시키게 된다. 이러한 비정상적인 운전의 결과로서 이상마모와, 이상소음이 발생할 뿐만 아니라, 파손등이 유발되어 궁극적으로 상기 오일 씰(16)부분에서 상기 감속기(4)의 각종 기어와 베어링(7, 8)을 보호하기 위해 하우징(5)내부에 저장되어 있는 오일이 누유되게 되어 선회감속기가 파손되게 되는 것이다.

또한, 상기 오일씰(16)의 장착 부위가 드라이브 샤프트(2)에 피니언 기어가 장착되는 바로 위에 위치하고 있음으로 해서, 운전중에 오일씰(16)이 설치된 부분에서 드라이브 샤프트(2)의 변형량에 의한 오일 씰의 변형량이 커지게 되고, 이러한 결과로 누유의 발생소지가 커지는 것이다.

그리고, 상기 하우징(5)의 내부에 기어와 베어링의 원활한 작동을 위해 충전되어 있는 작동류를 교환해 주고자 할 때에는, 하우징(5) 내부의 오일을 드레인시키기 위해 하우징(2)의 중간 부분에 형성되어 있는 오일 드레인통로(19)를 통해서 드레인시키도록 되어 있는 바, 상기 오일 드레인 통로(19)가 하우징(2)의 중간 부분에 형성되어 있고 이 기어오일을 지지해 주고 있는 오일 씰(16)이 하우징(5)의 하단에 설치되어 있기 때문에 이 드레인통로(19)의 아랫부분에 충전되어 있는 오일은 드레인되지 않게 되므로 새 오일을 집어 넣어도 잔유해 있던 오일과 새오일이 뒤섞이게 되어 새오일이 처음부터 오염된 상태로 있게 되는 것이다.

이에 본 고안은 상기한 바와 같은 제문제점을 해소시키기 위해 안출된 것으로, 감속기를 이루는 유성기어 조립체를 드라이브 샤프트의 길이 방향으로 미는 추력이 발생하지 않고, 드라이브 샤프트의 변형에 의해 윤활유의 누출을 막아 주는 오일 씰의 변형이 발생되지 않도록 하여 윤활오일의 누츨울 방지할 수가 있으며, 상기 윤활오일을 오염되지 않게 교환해 줄 수 있도록 한 중장비의 선회감속장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 바의 목적을 달성하기 위한 본 고안은, 선회모우터에서 발생한 회전력을 중장비의 상부회전체 전달하는 드라이브 샤프트상단에 멈춤링을 설치하여 상기 선회모우터의 회전속도를 감속하는 감속기의 2단 캐리어가 상기 멈춤링에 걸려져 이 2단 캐리어에 상방향으로 추력이 발생하여도 위쪽으로 올라가지 못하게 막아 주도록 되어 있고, 상기 드라이브 샤프트의 중심부분에 오일 씰을 설치하여 하우징의 내부구조가 상기 오일 씰을 중심으로 하여 상하단부분으로 구획지워지게 함으로써, 상기 오일씰을 중심으로 하여 상부에는 기어를 윤활시키기 위한 기어오일을 충전시키며, 이 오일씰의 하부에는 점성이 크고 저속용인 그리스 윤활유를 충전시켜 누유의 가능성을 줄여주는 한편, 상기 드라이브 샤프트를 하우징에 대해 지지해주는 상부 베어링과 상기 오일 씰 사이에 오일 드레인 통로를 형성시켜 기어오일을 교환할 때 오일씰을 중심으로 한 드라이브 샤프트의 상단부에 충전되어 있는 기어오일이 상기 드레인 통로를 통해서 완전히 드레인되어 나오게 함으로써, 새로이 충전되는 오일이 기존의 오일에 의하여 오염되지 않도록 하여 기어를 비롯한 베어링을 보호할 수 있도록 되어 있다.

그리고 상기 오일 씰을 줌심으로한 하우징의 하부에 충전되어 잇는 그리스 윤활유는 드라이브 샤프트를 지지하고 있는 하부 베어링을 플레이트로써 막아 주도록 하고, 이 플레이트는 스페이서에 의해 지지되게 함으로써 간단히 그리스 윤활유의 누출을 방지할 수 있도록 되어 있다.

또한, 상기 드라이브 샤프트를 하우징에 대해 지지하고 있는 베어링을 하단에는 자동조심베어링을 그대로 사용하고 상단에는 원통형 베어링을 사용함으로써 드라이브 샤프트에 가능한 추력이 발생하지 않도록 한 구조로 이루어져 있다.

이하 본 고안을 첨부한 예시도면을 참조하여 자세히 설명한다.

제1도는 본 고안에 따른 중장비의 선회 감속장치를 왼쪽 반만 나타나도록 도시한 반단면도로서, 이 고안의 장치를 상기에서 설명한 제2도의 종래 장치와의 구별을 용이하게 하기 위해, 동일한 부분에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고, 새로운 부품에 대해서만 새로운 부호를 사용하면서, 상기 제2도의 종래기술에서 설명한 구성과 동일한 구성에 대해서는 설명의 중복을 피하기 위해 그에 대한 설명은 생략하고 새로운 부분에 대해서만 부가적으로 설명하여 그 특징을 나타내기로 한다.

제1도에 도시된 본 고안의 장치는, 선회축(1)에서 발생된 회전력을 굴삭기의 상부선회체로 전달하기 위한 드라이브 샤프트(2)의 상단에 멈춤링(31)이 설치되고, 상기 선회축(1)의 회전력을 감소시켜 드라이브 샤프트(2)로 전달하는 감속기(4)의 2단 캐리어(13)가 상기 멈춤링(31)의 아래에서 상기 드라이브 샤프트(2)에 스플라인 결합된 구조로 이루어져 있다. 따라서 상기 2단 캐리어(13)가 상방향으로 추력을 받드라도 이 멈춤링(31)에 걸려져 위쪽으로 올라가지 못하게 한다.

그리고, 상기 드라이브 샤프트(2)를 하우징(5)에 대해 자유롭게 회전할 수 있도록 지지해 주는 베어링으로서 상부 베어링은 원통형 룰러베어링(32)을 사용하고, 하부 베어링은 자동조심 베어링(7)을 사용한다. 따라서 드라이브 샤프트(2)가 회전할 때 상부 베어링이 원통형 롤러베어링(32)으로 되어 있음으로 인해, 이 원통형 롤러베어링(32)이 드라이브 샤프트(2)에 상하 방향으로의 추력을 가하지 않게 되기 때문에 드라이브 샤프트(2)의 상하방향에 대한 이동량이 적어지게 되는 것이다.

또한, 상기 감속기(4)의 각종기어가 원활하게 회전할 수 있도록 윤활해 주는 윤활유를 밀봉해 주기 위한 오일 씰(33)을 드라이브 샤프트(5)를 지지해 주기 위해 설치되어 있는 원통형롤러 베어링(32)의 바로 아래에 설치하여, 드라이브 샤프트(2)가 상부선회체의 피니언기와 맞물려 변형될 때 이 드라이브 샤프트(2)의 변형량이 오일 씰(33)부분에 최소한으로 전달되어지게 함으로써, 상기 오일 실(33)의 변형량이 적게 하여 이 오일 씰(33)을 통해서 오일이 누출되는 것을 최소화 할 수가 있는 것이다.

이와 같이, 상기 오일 씰(33)이 드라이브 샤프트(2)의 중간 부분에 설치됨으로써 상기 드라이브 샤프트(2)의 상하 길이.방향을 따른 하우징(5)의 내부가 상반부와 하반부로 구획지워지게 되고, 상이 오일 씰(33)을 중심으로한 상반부에는 감속기(4)의 각종기어가 내장되어 있으며, 하반부에는 자동조심베어링(7)만이 설치되어 있는 구조가 되게 된다. 따라서 상기 상반부에는 점도가 작은 기어오일을 충전시켜 감속기의 각종기어를 윤활보호하고, 상기 하반부에는 점도가 높은 그리스 오일을 충전시켜 이 하반부에 설치되어 있는 자동조심베어링(7)을 윤활보호하도록 되어 있다. 이와 같이 드라이브 샤프트의 상부는 기어오일을 충전시키고 하부는 그리스 윤활유를 충전시켜도 가능한 이유는, 상부의 감속기가 설치된 부분은 회전속도가 빠르기 때문에 기어오일을 사용해야 하지만 하부는 이미 감속기에서 감속되어 회전속도가 느리기 때문에 그리스를 사용해도 충분히 가능하기 때문이다.

한편 상기 원통형베어링(32)과 오일 씰(33)의 중간 부분에 드레인통로(19)를 형성시켜서, 상기 기어오일이 이 드레인통로(19)를 통해 배출되어지게 한다.

이와 같이 드라이브 샤프트(2)의 하단부에 점도가 높은 그리스 윤활유를 충전시킴으로써 하우징(5)과 드라이브 샤프트(2)의 끝부분을 밀봉해 주기 위한 구조를 간단히 해 줄 수가 있는바, 예컨대 상기 자동조심베어링(7)의 하단에 플레이트(34)를 설치하고, 이 플레이트(34)는 아래에서 스페이서(35)로 지지해 주도록 하여 드라이브 샤프트(2)의 하반우에 충전되어 있는 그리스 윤활유의 누출을 막아 줄 수가 있는 것이다.

여기서, 상기 스페이서(35)와 드라이브 샤프트(5)의 결합을 열박음 등으로 억지끼워 맞춤하여 더 이상의 부품이 필요치 않게 할 수가 있는 것이다.

또한, 상기 멈춤링(31)은 2단 유성기어 조립체를 조립할 때 2단 플래닛 기어(12)를 조립하기 전에 미리 조립시켜 두어야 드라이브 샤프트(2)와 조립이 가능하게 되는 것이다.

그리고, 상기 오일 씰(33)을 중심으로한 드라이브 샤프트(2)의 상반부에만 기어오일이 충전되어 있으므로, 이 기어오일을 교체하고자 할 때는 드레인통로(19)에 씌워져 있는 플러그(36)를 뽑아 내고 오일을 드레인시키면 되는 바, 이와 같이 상기 드레인통로(19)를 통해서 기어오일을 드레인시키고 또한 이기어오일이 상기 드라이브 샤프트(2)를 상하로 구획지우고 있는 오일 씰(33)에 의해 기어오일이 충전되어 있는 상반부의 하단이 막혀져 있는 구조로 되어 있으므로, 기어오일이 일부 잔유됨이 없이 완전하게 드레인 시킬 수가 있는 것이다. 그러므로 새로운 기어오일을 충전시킬 때 이 새 오일이 기존의 오일에 의해 오염되지 않게 되는 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 고안에 따른 중장비의 선회감속장치는, 드라이브 샤프트(2)4가 회전할 때 이 드라이브 샤프트(2)에 상하방향으로 추력이 발생하여도 이 드라이브 샤프트(2)가 회전할 때 이 드라이브 샤프트(2)에 상하방향으로 추력이 발생하여도 이 드라이브 샤프트(2)에 직접 물려 있는 2단 캐리어(11)에만 추력이 작동하게 되고, 상기 2단 캐리어(11)가 그 위에 배치되어 1단 유성기어 조립체로 상승 추력을 전달하지 않게 한다. 따라서 드라이브 샤프트(5)의 추력에 의한 감속기(4)의 각종기어가 이상소음을 발생시키지 않게 하는 한편, 감속기의 마모를 근본적으로 막아 줄 수가 있고, 기어오일의 오염을 줄여 기어를 보호할 수가 있는 것이다.

Claims (6)

1. 선회모우터(1)에서 발생된 회전력을 1단 유성기어 조립체와 2단 유성기어 조립체로 이루어진 감속기(4)를 거쳐 감속시킨 다음, 중장비의 상부 선회몸체를 회전시키는 드라이브 샤프트(2)로 전달해 주도록 되어 있고, 상기 드라이브 샤프트(2)가 하우징(5)에 대해 다수개의 베어링에 의해 지지되어 있는 중장비의 선회감속장치에 있어서, 상기 드라이브 샤프트(2)의 상단에 멈춤링(31)이 설치되어 2단 유성기어 조립체의 2단 캐리어(13)가 상기 멈춤링(31)에 의해 결려져서 상방향으로의 이동을 규제하도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 중장비의 선회감속장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 드라이브 샤프트(2)를 하우징(5)에 대해 지지하는 상부 베어링이 원통형롤러 베어링(32)으로 이루어진 것을 특징으로 하는 중장비의 선회감속장치.
3. 제2항에 있어서, 상기 원통형 롤러베어링(32)의 하단에 오일 씰(33)이 설치되어 드라이브 샤프트(2)를 감속기(4)가 설치된 상단부와 자동조심베어링(7)이 설치된 하반부로 이루어지게 한 것을 특징으로 하는 중장비의 선회감속장치.
4. 제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 원통형롤러베어링(32)과 오일 씰(33)사이에 기어오일을 드레인시키기위한 드레인통로(19)가 형성된 것을 특징으로 하는 중장비의 선회감속장치.
5. 제3항에 있어서, 상기 드라이브 샤프트(2)의 오일 씰(31)하단부에 그리스 윤활유를 충전시키고, 이 그리스 윤활유에 의해 윤활되는 자동조심베어링(7)의 하단에 플레이트(34)를 설치하며, 이 플레이트(34)의 하단에 스페이서(35)를 설치하여 상기 플레이트(34)를 지지해 주도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 중장비의 선회감속장치.
6. 제5항에 있어서, 상기 스페이서(35)가 드라이브 샤프트(2)에 열박음을 통한 억지 끼워맞춤으로 결합되어 있는 것을 특징으로 하는 중장비의 선회감속장치.