WO2019124648A1 - 전동식 지게 차량의 싱글 드라이브 액슬 - Google Patents

전동식 지게 차량의 싱글 드라이브 액슬 Download PDF

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WO2019124648A1
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Abstract

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 모터의 동축 상에서 좌우 양측에 구비된 바퀴에 동력이 전달되도록 형성된 전동식 지게차량의 싱글 드라이브 액슬에 있어서, 상기 모터(110)의 좌우 양측으로 동력을 전달하기 위해 상기 모터(110)의 일측에 구비된 차동장치(120)와, 상기 모터(110) 동력에 의해 회전하는 중공형상의 모터 샤프트(130)와, 상기 모터 샤프트(130)의 동력을 감속시켜 상기 차동장치(120)에 전달하는 감속수단(140)과, 상기 차동장치(120)로부터 분리된 동력을 양측으로 전달하는 구동 샤프트(150)와, 상기 구동 샤프트(150)가 내장된 케이싱(160)의 양측에 각각 결합된 하우징(170)과, 상기 하우징(170)에 대하여 독립적으로 회전하고 외부에 바퀴가 장착되는 휠 어댑터(171)와, 상기 구동 샤프트(150)로부터 전달된 동력을 상기 휠 어댑터(171)로 전달하고 상기 케이싱(160)과 하우징(170) 사이에 구비된 유성기어유닛(180)을 포함하여 이루어진다.

Description

전동식 지게 차량의 싱글 드라이브 액슬
본 발명은 전동 모터를 이용한 전동식 지게 차량의 싱글 드라이브 액슬에 관한 것이다.
일반적으로 지게차라 함은 각종 산업현장에서 화물을 들어 올리거나 운반하는데 이용하는 특수차량의 일종으로서, 이와 같은 지게차의 기본적인 구성은, 차량 외측에 화물을 들어 올리거나 하역하기 위한 포크 또는 캐리지가 설치되고, 차체 내부에 지게차를 구동시키기 위한 엔진 또는 모터 등이 탑재된다.
또한, 상기 엔진 또는 모터에 지게차를 조향하거나 휠을 제어하기 위한 수단으로서 전동드라이브 액슬 장치가 연결 설치됨으로써 이루어진다.
이에, 종래 널리 이용되고 있는 전동 싱글 드라이브 액슬은 모터를 통해 입력된 동력이 차동장치에서 분리되며, 이 분리된 동력이 좌우 양측에 구비된 유성기어유닛으로 전달된다.
이와 같이 상기 유성기어유닛에서 변속된 동력이 구동축(151)에 구비된 선기어에 접속되어 그 선기어에 의해 3개의 유성기어를 회전시키게 된다.
따라서 이와 같이 회전되는 3개의 유성기어는 유성기어유닛의 내측으로 형성된 구멍으로 삽입되어 캐리어를 회전시키게 되며, 상기 캐리어는 캐리어 샤프트에 접속된다.
또한, 상기 캐리어 샤프트는 바퀴가 장착되는 휠 어댑터와 연결되어 회전시킴으로써 일련의 지게차 구동관계를 제어하게 된다.
하지만, 전술한 바와 같은 종래의 싱글 드라이브 액슬은 모터의 동력이 차동장치에 직접 연결되는 다이렉트 연결 구조로써 모터에서 나오는 높은 RPM을 완충하기 어려운 구조이기 때문에 속도 조절이 어렵고, 소음이 발생하는 등의 문제점이 있었다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 1개의 모터 동력으로 상기 모터의 동축 상에 구비된 좌우 양측의 바퀴에 동력을 전달시킬 수 있으며, 수평하게 배치된 동력축에 의해 드라이브 액슬의 중심을 종래보다 낮춤으로써 지게차의 안전성을 향상 시킬 수 있고, 모터와 차동장치 사이에 감속수단이 구비된 전동식 지게 차량의 싱글 드라이브 액슬을 제공하고자 하는데 그 목적이 있다.
그러나 본 발명의 목적은 상기에 언급된 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 모터의 동축 상에서 좌우 양측에 구비된 바퀴에 동력이 전달되도록 형성된 전동식 지게차량의 싱글 드라이브 액슬에 있어서, 상기 모터(110)의 좌우 양측으로 동력을 전달하기 위해 상기 모터(110)의 일측에 구비된 차동장치(120)와, 상기 모터(110) 동력에 의해 회전하는 중공형상의 모터 샤프트(130)와, 상기 모터 샤프트(130)의 동력을 감속시켜 상기 차동장치(120)에 전달하는 감속수단(140)과, 상기 차동장치(120)로부터 분리된 동력을 양측으로 전달하는 구동 샤프트(150)와, 상기 구동 샤프트(150)가 내장된 케이싱(160)의 양측에 각각 결합된 하우징(170)과, 상기 하우징(170)에 대하여 독립적으로 회전하고 외부에 바퀴가 장착되는 휠 어댑터(171)와, 상기 구동 샤프트(150)로부터 전달된 동력을 상기 휠 어댑터(171)로 전달하고 상기 케이싱(160)과 하우징(170) 사이에 구비된 유성기어유닛(180)을 포함하여 이루어진다.
또한, 상기 구동 샤프트(150)는 상기 차동장치(120)로부터 분리된 동력을 상기 모터(110)의 일측에 구비된 제1 유성기어유닛(181)으로 전달하는 제1구동축(151) 및 상기 모터 샤프트(130)의 중공부(131)를 관통하여 상기 모터(110)의 타측에 구비된 제2 유성기어유닛(182)으로 전달하는 제2구동축(152)으로 이루어져, 상기 제1,2 구동축(151,152)은 상기 모터 샤프트(130)와 동일 축 선상에 위치한다.
그리고 상기 제1,2 구동축(151,52) 각각에 결합되어 바퀴 구동을 정지시키기 위한 브레이크 장치가 구비된다.
또한, 상기 브레이크 장치는 유압에 의해 작동되는 습식 브레이크(190)로 형성되며, 상기 제2 구동축(152)의 브레이크 장치(190`) 일측에는 주차 브레이크(195)가 더 구비되고, 상기 주차 브레이크(195)는 상기 모터 샤프트(130)의 타측부에 결합된다.
한편, 상기 감속수단(140)은 상기 모터(110)와 차동장치(120)에 사이에 형성되어 모터(110) 동력이 입력되는 입력부(141)와, 상기 차동장치(120)의 일측에 형성되어 입력부(141)의 동력을 차동장치(120)로 출력시키는 출력부(142)와, 상기 입력부(141)와 출력부(142)를 연결하는 감속 샤프트(143)를 포함하여 일체로 형성된다.
또한, 상기 입력부(141)는 상기 모터 샤프트(130)의 일측 외주면에 형성된 구동기어(132)와 맞물리는 제1차 감속 기어(141a)가 형성되며, 상기 출력부(142)는 상기 차동 장치(120)에 형성된 종동기어(121)와 맞물리는 제2차 감속기어(142a)가 형성된다.
그리고 상기 감속 샤프트(143)의 타측부와 결합되고, 상기 모터 샤프트(130)에 별도의 베어링을 매개로 결합되면서 상기 케이싱(160) 내주면과 결합된 지지프레임(144)이 구비되고, 상기 케이싱(160)에는 상기 감속 샤프트(143)의 일측부가 결합되는 결합홈(161)이 형성된다.
또한, 상기 감속 샤프트(143)의 양측부에는 별도의 베어링이 구비되어 상기 지지프레임(144)과 결합홈(161)에서 회전가능하게 지지 결합된다.
본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다.
이에 앞서 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고 사전적인 의미로 해석되어서는 아니 되며, 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.
이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 따르면, 차동장치에 전달되는 모터의 동력을 감속수단에 의해 감소시켜 전달함으로써 소음 발생을 방지할 수 있으며, 모터의 동일 축 선상으로 드라이브 액슬이 형성됨에 따라 지게차량의 하부에 수평하게 배치된 드라이브 액슬에 의해 지게차의 중심을 종래보다 낮춤으로써 지게차의 안전성을 향상 시킬 수 있고, 모터와 차동장치 사이에 감속수단을 구비시켜 속도 조절이 용이하며 소음을 감소시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 싱글 드라이브 액슬의 개략도,
도 2는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 싱글 드라이브 액슬의 단면도,
도 3은 도 2의 "A" 부를 확대한 확대도,
도 4는 도 2의 "B" 부를 확대한 확대도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.
또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 하여 내려져야 할 것이다.
아울러, 아래의 실시예는 본 발명의 권리범위를 한정하는 것이 아니라 본 발명의 청구범위에 제시된 구성요소의 예시적인 사항에 불과하며, 본 발명의 명세서 전반에 걸친 기술사상에 포함되고 청구범위의 구성요소에서 균등물로서 치환 가능한 구성요소를 포함하는 실시예는 본 발명의 권리범위에 포함될 수 있다.
첨부된 도 1은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 싱글 드라이브 액슬의 개략도, 도 2는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 싱글 드라이브 액슬의 단면도, 도 3은 도 2의 "A" 부를 확대한 확대도, 도 4는 도 2의 "B" 부를 확대한 확대도이다.
본 발명은 전동 모터를 이용한 전동식 지게 차량의 싱글 드라이브 액슬에 관한 것이다.
즉, 싱글 드라이브 액슬(100)의 중심부에 구비되는 1개의 모터(110) 동력으로 좌우 양측에 동축 상에 구비된 바퀴에 동력을 전달시킨다.
또한, 모터(110)와 차동장치(120) 사이에 모터 동력을 감속시키는 감속수단(140)이 구비되어 속도 조절이 용이하며 소음을 감소시킬 수 있다.
따라서 첨부된 도 1이하에 도시된 바와 같이 싱글 드라이브 액슬(100)은 상기 모터(110)의 좌우 양측으로 동력을 전달하기 위해 상기 모터(110)의 일측에 구비된 차동장치(120)와, 상기 모터(110) 동력에 의해 회전하는 중공형상의 모터 샤프트(130)와, 상기 모터 샤프트(130)의 동력을 감속시켜 상기 차동장치(120)에 전달하는 감속수단(140)과, 상기 차동장치(120)로부터 분리된 동력을 양측으로 전달하는 구동 샤프트(150)와, 상기 구동 샤프트(150)가 내장된 케이싱(160)의 양측에 각각 결합된 하우징(170)과, 상기 하우징(170)에 대하여 독립적으로 회전하고 외부에 바퀴가 장착되는 휠 어댑터(171)와, 상기 구동 샤프트(150)로부터 전달된 동력을 상기 휠 어댑터(171)로 전달하고 상기 케이싱(160)과 하우징(170) 사이에 구비된 유성기어유닛(180)을 포함하여 이루어진다.
또한, 상기 구동 샤프트(150)는 상기 차동장치(120)로부터 분리된 동력을 상기 모터(110)의 일측에 구비된 제1 유성기어유닛(181)으로 전달하는 제1구동축(151) 및 상기 모터 샤프트(130)의 중공부(131)를 관통하여 상기 모터(110)의 타측에 구비된 제2 유성기어유닛(182)으로 전달하는 제2구동축(152)으로 이루어져, 상기 제1,2 구동축(151,152)은 상기 모터 샤프트(130)와 동일 축 선상에 위치한다.
따라서 상기 모터(110)의 동축 상에 구비된 좌우 양측의 바퀴에 동력을 전달시킬 수 있다.
그리고 상기 제1,2 구동축(151,52) 각각에 결합되어 바퀴 구동을 정지시키기 위한 브레이크 장치가 구비된다.
또한, 상기 브레이크 장치는 유압에 의해 작동되는 습식 브레이크(190)로 형성되며, 상기 제2 구동축(152)의 브레이크 장치(190`) 일측에는 주차 브레이크(195)가 더 구비되고, 상기 주차 브레이크(195)는 상기 모터 샤프트(130)의 타측부에 결합된다.
또한, 상기 습식 브레이크(190)는 일예로써 상기 제1,2 구동축(151,152) 각각에 끼워져 지지 결합되는 브레이크 드럼(191)과, 상기 브레이크 드럼(191)의 외주연에 일정간격을 두면서 지지 결합되는 다수의 브레이크 디스크(192)와, 상기 브레이크 디스크(192) 사이에 내재되도록 상기 케이싱(160)의 내면에 지지 결합되는 다수의 브레이크 마찰판(193)과, 상기 브레이크 디스크(192)와 브레이크 마찰판(193)을 상호 밀착시켜 제동력을 발생시키도록 피스톤(194)을 포함하여 이루어질 수 있다.
더불어, 상기 주차 브레이크(195)는 핸드 레버나 풋 페달에 운전자가 가하는 힘에 의해 기계적으로 작동하는 기계식 주차 브레이크 장치로 형성되는 것이 바람직하다.
한편, 상기 감속수단(140)은 상기 모터(110)와 차동장치(120)에 사이에 형성되어 모터(110) 동력이 입력되는 입력부(141)와, 상기 차동장치(120)의 일측에 형성되어 입력부(141)의 동력을 차동장치(120)로 출력시키는 출력부(142)와, 상기 입력부(141)와 출력부(142)를 연결하는 감속 샤프트(143)를 포함하여 일체로 형성된다.
또한, 상기 입력부(141)는 상기 모터 샤프트(130)의 일측 외주면에 형성된 구동기어(132)와 맞물리는 제1차 감속 기어(141a)가 형성되며, 상기 출력부(142)는 상기 차동 장치(120)에 형성된 종동기어(121)와 맞물리는 제2차 감속기어(142a)가 형성된다.
또한, 상기 구동기어(132)와 제1,2차 감속 기어(141a,142a) 및 상기 종동기어(121)는 헬리컬 기어로 형성되어 각각 치합된다.
따라서 상기 감속수단(140)에 의해 상기 모터의 회전 속도를 감속시킴으로써 샤프트(130)의 종래의 모터의 동력이 차동장치에 직접 연결되는 다이렉트 연결 구조에 비해 속도 조절이 용이하며 소음을 감소시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 상기 감속수단(140)은 상기 감속 샤프트(143)의 타측부와 결합되고, 상기 모터 샤프트(130)에 별도의 베어링을 매개로 결합되면서 상기 케이싱(160) 내주면과 결합된 지지프레임(144)이 구비된다.
그리고 상기 케이싱(160)에는 상기 감속 샤프트(143)의 일측부가 결합되는 결합홈(161)이 형성된다.
또한, 상기 감속 샤프트(143)의 양측부에는 별도의 베어링이 구비되어 상기 지지프레임(144)과 결합홈(161)에서 회전가능하게 지지 결합된다.
즉, 상기 감속 샤프트(142)의 타측부와 상기 지지프레임(144) 사이와 상기 감속 샤프트(142)의 일측부가 삽입되는 결합홈(161) 내에는 별도의 베어링이 구비된다.
또한, 상기 감속 샤프트(143)는 상기 모터 샤프트(130)의 축과 평행하게 구비되되, 상기 구동기어(132), 제1,2차 감속기어(141a,142a) 및 종동기어(121)는 헬리컬 기어로 구성되고, 상기 제1차 감속기어(141a)의 직경(D1)은 상기 제2차 감속기어(142a)의 직경(D2)보다 1.5배 내지 3배 크게 형성된다.
한편, 상기 유성기어유닛(180)은 상기 제1,2 구동축(151,152) 각각에 결합된 선기어(153)와 맞물리게 장착되어 회전하는 다수개의 유성기어(181)와, 상기 유성기어(181)의 회전중심에 장착된 캐리어(미도시)와, 상기 유성기어를 감싸는 링기어(182)를 포함하여 이루어진다.
이때, 상기 하우징(170)에는 상기 링기어(182)가 안착되는 안착부(170a)와, 상기 케이싱(160)과 결합되도록 하우징(170) 외주면 반경방향 외측으로 돌출된 결합부(172)가 형성된다.
즉, 상기 하우징(170)은 상기 케이싱(160)에 결합되며, 상기 링기어(182)는 하우징(170)의 안착부(170a)에 결합된다.
그리고 상기 케이싱(160)과 접하는 상기 하우징(170)의 결합부(172) 일면과 상기 링기어(182)와 접하는 상기 하우징(170)의 안착부(170a)의 일면으로 파팅라인이 형성되어 조립과 분리가 용이하여 유지보수관리가 편리한 효과가 있다.
이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함이 명백하다.
본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 범주에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해 명확해질 것이다.
[부호의 설명]
100 : 싱글 드라이브 액슬 110 : 모터
120 : 차동장치 130 : 모터 샤프트
140 : 감속수단 141 : 입력부
141a : 제1차 감속기어 142 : 출력부
142a : 제2차 감속기어 143 : 감속 샤프트
144 : 지지 프레임 150 : 구동 샤프트
151 : 제1구동축 152 : 제2구동축
153 : 선기어 160 : 케이싱
161 : 결합홈 170 : 하우징
170a : 안착부 171 : 휠 어댑터
172 : 결합부 180 : 유성기어유닛
181 : 유성기어 182 : 링기어
190 : 습식 브레이크 195 : 주차 브레이크

Claims (6)

  1. 모터의 동축 상에서 좌우 양측에 구비된 바퀴에 동력이 전달되도록 형성된 전동식 지게차량의 싱글 드라이브 액슬에 있어서,
    상기 모터(110)의 좌우 양측으로 동력을 전달하기 위해 상기 모터(110)의 일측에 구비된 차동장치(120)와,
    상기 모터(110) 동력에 의해 회전하는 중공형상의 모터 샤프트(130)와,
    상기 모터 샤프트(130)의 동력을 감속시켜 상기 차동장치(120)에 전달하는 감속수단(140)과,
    상기 차동장치(120)로부터 분리된 동력을 양측으로 전달하는 구동 샤프트(150)와,
    상기 구동 샤프트(150)가 내장된 케이싱(160)의 양측에 각각 결합된 하우징(170)과,
    상기 하우징(170)에 대하여 독립적으로 회전하고 외부에 바퀴가 장착되는 휠 어댑터(171)와,
    상기 구동 샤프트(150)로부터 전달된 동력을 상기 휠 어댑터(171)로 전달하고 상기 케이싱(160)과 하우징(170) 사이에 구비된 유성기어유닛(180)을 포함하는 것을 특징으로 하는 전동식 지게 차량의 싱글 드라이브 액슬.
  2. 제1항에 있어서, 상기 구동 샤프트(150)는,
    상기 차동장치(120)로부터 분리된 동력을 상기 모터(110)의 일측에 구비된 제1 유성기어유닛(181)으로 전달하는 제1구동축(151) 및 상기 모터 샤프트(130)의 중공부(131)를 관통하여 상기 모터(110)의 타측에 구비된 제2 유성기어유닛(182)으로 전달하는 제2구동축(152)으로 이루어져, 상기 제1,2 구동축(151,152)은 상기 모터 샤프트(130)와 동일 축 선상에 위치하되,
    상기 제1,2 구동축(151,52) 각각에 결합되어 바퀴 구동을 정지시키기 위한 브레이크 장치가 구비된 것을 특징으로 하는 전동식 지게 차량의 싱글 드라이브 액슬.
  3. 제2항에 있어서, 상기 감속수단(140)은,
    상기 모터(110)와 차동장치(120)에 사이에 형성되어 모터(110) 동력이 입력되는 입력부(141)와,
    상기 차동장치(120)의 일측에 형성되어 입력부(141)의 동력을 차동장치(120)로 출력시키는 출력부(142)와,
    상기 입력부(141)와 출력부(142)를 연결하는 감속 샤프트(143)를 포함하여 일체로 형성된 것을 특징으로 하는 전동식 지게 차량의 싱글 드라이브 액슬.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 입력부(141)는 상기 모터 샤프트(130)의 일측 외주면에 형성된 구동기어(132)와 맞물리는 제1차 감속 기어(141a)가 형성되며,
    상기 출력부(142)는 상기 차동 장치(120)에 형성된 종동기어(121)와 맞물리는 제2차 감속기어(142a)가 형성되되,
    상기 감속 샤프트(143)의 타측부와 결합되고, 상기 모터 샤프트(130)에 별도의 베어링을 매개로 결합되면서 상기 케이싱(160) 내주면과 결합된 지지프레임(144)이 구비되고,
    상기 케이싱(160)에는 상기 감속 샤프트(143)의 일측부가 결합되는 결합홈(161)이 형성된 것을 특징으로 하는 전동식 지게 차량의 싱글 드라이브 액슬.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 감속 샤프트(143)의 양측부에는 별도의 베어링이 구비되어 상기 지지프레임(144)과 결합홈(161)에서 회전가능하게 지지 결합된 것을 특징으로 하는 전동식 지게 차량의 싱글 드라이브 액슬.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 브레이크 장치는 유압에 의해 작동되는 습식 브레이크(190)로 형성되며,
    상기 제2 구동축(152)의 브레이크 장치(190`) 일측에는 주차 브레이크(195)가 더 구비되되,
    상기 주차 브레이크(195)는 상기 모터 샤프트(130)의 타측부에 결합되는 것을 특징으로 하는 전동식 지게차량의 싱글 드라이브 액슬
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