KR100474063B1 - 축위상제어기구 - Google Patents

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KR100474063B1
KR100474063B1 KR10-1998-0706576A KR19980706576A KR100474063B1 KR 100474063 B1 KR100474063 B1 KR 100474063B1 KR 19980706576 A KR19980706576 A KR 19980706576A KR 100474063 B1 KR100474063 B1 KR 100474063B1
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에릭 폴 윌모트
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에임브리지 피티와이 리미티드
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Abstract

위상 제어 기구는 위상 제어되는 대상인 출력축에 연결된 제1 기어(3, 4)를 포함한다. 전달 기어(5)는 입력축과 독립적으로 회전 또는 작동하도록 설치되고, 제1 기어(3, 4)가 상호에 대하여 전진 또는 역행하도록 하여, 회전운동이 제1 기어부재와 위상 조정기(10) 사이에서 전달되게끔 하도록 제1 기어(3, 4)에 연결된다.

Description

축 위상 제어 기구
본 발명은 적어도 하나의 출력축의 설정 위상(phase) 관계를 제어하기 위한 위상 제어 기구에 관한 것이다.
운전중 및 부하가 걸릴 때, 동심의 회전축, 평행축 또는, 유사 요소 사이의 위상 관계의 변경을 가능하게 하는 것이 필요한 산업 및 운송에서 많은 상황이 대두하고 있다.
이러한 필요성의 일예는, 항공기 및 보트 특히, 선박의 프로펠러의 피치(pitch)의 제어; 동력 공급용 풍차의 피치의 제어; 제품 가동 중에 이들이 운전 상태에 있을 경우, 선반 및 드릴 척의 개폐; 몇몇 형식의 무단변속기의 편심 제어 및 내연 기관의 캠 축의 밸브개폐시기의 결정을 포함한다.
일반적으로, 상술한 유형의 작동은 전기 장치 또는 미끄럼 운동형 기계적 기구를 사용함에 따라 달성된다. 이들 기구는 높은 레벨의 토크를 얻기가 어렵고, 통상, 높은 레벨의 신뢰도를 얻기가 곤란하다.
따라서, 기계적 회전 기구에 대해, 이들이 운전중 및 부하가 걸릴 때, 2개 이상의 동심성 또는 평행성 축들 사이의 위상 관계의 변경을 가능하게 하는 것이 필요하게 된다.
이하, 본 발명의 바람직한 실예를 첨부한 도면을 참조하여 예로서 기술한다.
도 1은 본 발명의 제1 실예에 따른 위상 제어기구를 도시한 도면;
도 2는 본 발명의 제2 실예에 따른 위상 제어기구를 도시한 도면;
도 3은 본 발명의 제3 실예에 따른 위상 제어기구를 도시한 도면; 및
도 4는 본 발명의 제4 실예에 따른 위상 제어기구를 도시한 도면이다.
본 발명은, 말하자면
입력측 회전 동력을 공급하기 위한 입력축;
출력측 회전 동력을 각각 제공하기 위한 복수의 출력축;
복수의 출력축의 해당 출력축에 각각 연결된 복수의 제1 기어부재;
입력축의 구동시, 동력이 출력축들을 구동하기 위한 출력축들에 공급되도록 입력축으로부터 출력축들에 회전 동력을 전달하기 위한 구동수단;
제1 기어부재들을 상호에 대하여 전진(advance) 또는 역행(regress)하도록 하기 위한 위상 조정수단;
이에 따라, 출력축들간의 위상 관계를 변경하도록, 제1 기어부재들을 상호에 대하여 전진 또는 역행하게끔 하기 위해 상기 위상 조정수단을 작동하기 위한 수단을 포함하는 위상 제어 기구에 귀속한다.
따라서, 출력축들간의 위상 관계를 변경하기 위해서, 상기 작동수단은 차례로, 제1 기어부재로 하여금 출력축들간의 위상 관계를 변경하도록 상호에 대하여 역행 또는 전진하게끔 하는 조정수단의 위치결정을 조정하도록 이동된다. 이에 따라, 출력축들간의 위상은 입력축으로부터 출력축들에 회전 동력을 공급할 뿐만 아니라, 상호에 대하여 출력축들에 연결된 장치 또는 물품(article)의 위치를 변경하도록 조정될 수 있다. 이 위상 관계는 기구 작동(즉, 회전동력의 공급)으로 변경되거나, 기구 정지로 변경될 수 있다. 이 위상 관계를 변경하기 위해 기구를 정지할 필요는 없으므로, 입력축 및 출력축의 위상 관계는 필요에 따라 작동중에 조정될 수 있다.
본 발명의 일예에 있어서, 상기 입력축은 제1 출력축과 일체로 되며, 제2 출력축은 제1 출력축에 동심적으로 장착되며,
상기 구동수단은, 제1 출력축에 대하여, 그 출력축이 입력축에 일체로 연결되며,
제2 출력축에 대하여, (a) 제1 출력축의 제1 기어부재의 톱니와 맞물리는 제1 톱니 세트를 가지고, 출력축에 대하여 회전가능한 유동 기어(idler gear)의 톱니와 맞물리는 제2 톱니 세트를 가지는 고정형 스퍼 기어; 상기 유동 기어와 맞물리는 제1 톱니 세트와, 제2 출력축에 연결된 제1 기어부재와 맞물리는 제2 톱니 세트를 가지는 제2 스퍼 기어를 구비하며,
상기 제2 스퍼 기어는, 출력축에 대하여 요크 추축(yoke pivotal)으로 장착되며, 상기 위상 조정수단을 구성하고, 상기 요크는 상기 작동수단을 구성하여, 그 결과, 상기 요크가 입력축 및 출력축에 대하여 선회될 때, 제2 스퍼 기어는 제2 출력축의 제1 기어와 유동 기어를 빙 돌아 구동되어, 제2 출력축의 제1 기어가 입력축과 출력축 사이의 위상관계를 변경하도록 제1 출력축의 제1 기어에 대하여 역행 또는 전진하게끔 하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제2 실시예에 있어서, 상기 입력축은 적어도 하나의 피니어 기어를 지지하는 케이지(cage)를 가지며, 상기 피니언 기어는 제1 출력축에 장착된 제1 베벨 기어와, 제2 출력축에 장착된 제2 베벨 기어와 맞물리며;
상기 피니언 기어와 제1 및 제2 베벨 기어는 상기 구동수단을 구성하며;
상기 제1 기어부재는 상기 케이지에 배열되는 제1 출력축에 연결되며 케이지, 피니언 기어 및 제1 베벨 기어에 의해 제1 출력축에 연결되고, 상기 케이지의 제1 기어부재는 제1 스퍼 기어의 제1 톱니 세트와 맞물리고, 상기 고정형 스퍼 기어는 출력축에 대하여 회전 가능한 유동 기어와 맞물리기 위해 제2 톱니 세트를 가지며, 제2 스퍼 기어는 출력축에 대하여 선회가능한 요크 내에 장착되며, 제2 스퍼 기어는 상기 유동 기어에 맞물리는 제1 톱니 세트와, 제2 축에 연결된 제1 기어부재에 맞물리는 제2 톱니 세트를 가지며;
상기 제2 스퍼 기어는 위상 조정수단을 구성하며, 상기 요크는 상기 작동수단을 구성하여, 그 결과, 요크가 선회운동되자마자, 상기 제2 스퍼기어는 유동 기어와, 제2 출력축의 제1 기어부재를 돌아 회전됨으로써, 상기 제2 출력축의 제2 기어부재와 상기 제2 베벨 기어가, 케이지의 제1 기어부재와 제1 출력축의 제1 베벨 기어에 대하여 전진 또는 역행되게끔 하여, 출력축들간의 위상 관계를 변경하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제2 실예에 있어서, 중간 축과 함께 베벨 기어와 피니언 기어는 가동 요크에 대항하여 가해진 반동(reaction)을 갖기 보다는 시스템내에서 토크에 의해 초래되는 반동을 처리한다.
더욱이, 베벨 기어는 출력축들 사이에서 균등하게 토오크를 분배한다. 더 나아가서는, 이들 배열로 인해 양 축이 위상 변경 작동 도중에 똑같이 역회전되게 된다.
본 발명의 제3 실예에 있어서, 상기 구동수단은, 적어도 하나의 유성기어 축을 지지하는 입력축에 연결된 케이지을 구비하며, 이 유성축은 제1 출력축에 고정된 제1 기어와 맞물리는 제1 유성기어를 지지하고, 또 이 유성축은 제2 출력축에 장착된 제1 기어와 맞물리는 제2 유성 기어를 지지하는 케이지;
출력축에 대하여 회전하도록 배열되고, 제1 유성 기어와 맞물리는 제1 궤도 기어와, 출력축에 대하여 회전하도록 배열되고, 제2 유성 기어와 맞물리는 제2 궤도 기어를 구비하며, 제1 또는 제2 궤도 기어중 한쪽은 고정되고, 제1 또는 제2 궤도 기어의 다른쪽은 궤도 기어중 하나에 대하여 이동가능하며,
상기 위상 조정수단은 고정형 궤도 기어에 대한 회전을 통해, 제1 출력축에 고정된 제1 기어가 제2출력축에 고정된 제1 기어에 대하여 전진 또는 역행하여, 출력축들간의 위상관계를 차례로 변경하게끔 하는 가동형 궤도 기어를 구비하며,
상기 작동수단은 고정형 궤도 기어에 대하여 가동형 궤도 기어를 이동하기 위해 가동형 궤도 기어에 핸들을 구비한 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제4 실예에 있어서, 제1 출력축들은 제1 케이지를 포함하며, 제2 출력축들은 동심의 제2 케이지를 포함하며;
복수의 제1 기어부재는 복수의 제1 베벨 기어와, 제2 케이지에 장착되는 복수의 제2 베벨 기어를 구비하며;
복수의 제1 베벨 기어는 제1 케이지에 장착되고, 복수의 제1 베벨 기어는 제2 케이지에 장착되며;
입력축은, 제1 케이지를 구동하기 위한 제1 케이지의 복수의 제1 베벨 기어와 맞물리도록 제1 베벨 기어를 가져, 차례로 제1 출력축을 회전시키며;
입력축은, 제2 케이지를 회전하기 위해 제2 케이지의 복수의 제2 베벨 기어와 맞물리도록 제2 베벨 기어를 가져, 차례로 제2 출력축을 회전시키며;
구동수단은, 입력축의 제1 및 제2 베벨 기어와, 제1 케이지와 제2 케이지에 장착된 복수의 제1 및 제2 베벨 기어를 구비한 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제4 실예에 있어서, 위상 조정수단은, 복수의 제1 베벨 기어 또는 복수의 제2 베벨 기어와 맞물리도록 그 상부에 베벨 기어를 가지는 적어도 하나의 제어 로드를 구비하여, 제어 로드의 회전이 있자마자, 제어 로드의 베벨 기어가 회전하게 되어, 복수의 제1 베벨 기어가 복수의 제2 베벨 기어에 대하여 전진 또는 역행하게끔 함으로써, 제1 및 제2 출력축 사이의 위상관계를 변경하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 위상 조정수단을 작동하기 위한 수단은 제어 로드에 장착된 베벨 기어와, 차례로 제어 로드를 회전하도록 제어 로드의 베벨 기어를 구동하기 위한 모터를 구비한다.
바람직하게는, 제1 및 제2 제어 로드는 인너 케이지의 복수의 제1 베벨 기어와 아우터 케이지의 복수의 제2 베벨 기어와 개별적으로 맞물리기 위한 제1 및 제2 베벨 기어를 각각 지지하도록 끼워지며, 바람직하게는 제1 및 제2 모터와 제1 및 제2 베벨 기어 배열은 제1 및 제2 제어 로드를 회전하도록 배치되어, 인너 케이지의 복수의 제1 베벨 기어가 아우터 케이지의 복수의 제2 베벨 기어에 대하여 전진 또는 역행하게 함으로써, 제1 및 제2 출력축 사이의 위상 관계를 변경하게 된다.
추가의 실예에 있어서의 본 발명은 위상 제어기구에 귀속한다고 말할 수 있는 데, 이는
입력측 회전 동력을 공급하기 위한 입력축;
출력측 회전 동력을 가가각 제공하기 위한 복수의 출력축;
복수의 출력축의 해당 출력축에 각각 연결된 복수의 제1 기어부재;
입력축의 구동시, 동력이 출력축을 구동하도록 출력축에 공급되도록, 입력축으로부터 출력축에 회전 동력을 전달하기 위한 구동수단;
입력축과 독립적으로 회전 또는 작동하며, 회전 운동이 제1 기어부재들 사이에서 전달되도록 제1 기어부재에 맞물림 연결되는 전달 기어;
제1 기어부재가 상호에 대하여 전진 또는 역행하게 하여, 출력축들 간의 위상 관계를 변경시키기 위한 위상 조정수단을 포함한다.
본 발명의 몇몇 실예에 있어서, 전달 기어는 구동 수단의 일부를 구성할 수 있고, 입력축으로부터 출력축에 회전 동력을 전달하기 위한 구동 수단 내에 기어들중 하나로 될 수 있다. 다른 실예에 있어서, 전달 기어는 구동 수단으로부터 별개로 될 수 있고, 입력축으로부터 출력축으로의 전달 구동에 직접적으로 영향을 미치지 않게 될 수 있다.
바람직하게는, 상기 전달 기어는 제1 기어부재에 고정적으로 부착된 보조 기어와 맞물림 연결됨에 따라 제1 기어부재와 맞물림 연결된다.
바람직하게는, 상기 전달 기어는 입력축에 장착된다.
도 1을 참조하면, 입력축(1)은, 적정한 케이싱(도 1에 부분적으로만 도시된 케이싱(7)과 같이) 내에 양쪽이 지지된 동심성 제2 출력축(2)와 더불어 설치된 일체형 제1 출력축(1a)을 지지한다. 이 입력축(1) 및 출력축(2)은 상호에 대하여 자유롭게 회전함으로써, 출력축(1a 및 2)이 상호에 대하여 자유롭게 회전한다.
이 출력축(1a)에는 출력축(1a)와 일체로 되거나, 축(1a)과 함께 회전하기 위해 축(1a)에 장착되는 제1 기어(3)가 설치된다. 또, 이 출력축(2)는 출력축(2)과 일체로 되거나 출력축(2)과 함께 회전하기 위해 출력축(2)에 고정되는 제1 기어(4)가 설치된다. 케이싱(7)은 고정형 스퍼 클러스터(8, fixed spur cluster)에 회전가능하게 장착된 고정형 레이축(6, fixed lay shaft)을 지지한다. 이 고정형 스퍼 클러스터(8)는 기어(3)과 맞물리는 제1 톱니(8a) 세트와, 축(1a 및 2)에 대하여 회전하도록 축(1a 및 2)에 장착된 전달 기어(5)와 맞물리는 제2 톱니(8b) 세트를 갖는다.
요크(10)는 축(1a 및 2)에 대하여 선회 이동하도록 축(1a 및 2)에 회전가능하게 장착된다. 이 요크(10)는 스퍼 클러스터(9)에 장착된 레이축(11)을 지지한다. 이 클러스터(9)는 기어(4)에서의 톱니와 맞물리는 제1 톱니(9a) 세트와, 전달 기어(5)와 맞물리는 제2 톱니(9b) 세트를 갖는다.
설정 비율은 톱니(9a 와 9b) 사이에 존재하고, 이하, 그 목적을 보다 상세히 설명한다.
구동력(drive)은 축(1 및 1a)의 본래 일체화로 인해 축(1a)을 회전하도록 입력축(1)로부터 전달된다. 축(1a)의 회전으로 기어(3)가 회전한다. 기어(3)의 회전은 차례로 전달 기어(5)를 회전시키는 스퍼 클러스터(8)를 구동시킨다. 이에 따라, 전달 기어(5)는 차례로 기어(4) 및 출력축(2)을 회전시키는 스퍼 클러스터(9)를 회전시킨다. 따라서, 구동력은 입력축(1)로부터 출력축(2)에 전달된다. 만일, 요크(10)가 하나의 위치에 유지되고 입력축(1)이 회전되면, 이에 따라, 구동력은, 출력축(1a) 및 출력축(2)이 일제히 회전하도록, 상술한 바와 같이, 출력축(1a 및 2)에 전달된다.
출력축(1a)과 출력축(2) 사이의 위상 관계를 변경하기 위해, 요크(10)는 축(1a 및 2)을 중심으로 선회된다. 따라서, 이때 현재 요크(10)가 소정의 원호(arc)를 통해 회전하게 된다면, 스퍼 기어(9) 및 레이축(11)은 축(1a 및 2), 전달 기어(5) 및 기어(4)에 대하여 요크(10)와 함께 이동된다. 전달 기어(5)에 대항한 스퍼 기어(9)의 운동은, 기어(4)가 기어(3)에 대하여 그의 회전을 전진 또는 역행하게끔 한다. 따라서, 이것은 기어(3)와 기어(4) 사이의 위상 관계를 변경하고, 이에 따라, 출력축(1a)과 출력축(2) 사이의 위상 관계를 변경할 것이다. 이러한 작용은 축 회전이나 정지 양쪽에서 발생한다. 따라서, 출력축(1a)과 출력축(2) 사이의 위상관계를 변경하기 위해, 연결된 기구에 장치를 정지시킬 필요는 없고, 축들간의 위상 관계는 축(1 및 2)에 대하여 요크(10)를 선회시킴에 따라 간단하게 조정 또는 변경될 수 있다. 이 요크(10)는 수동으로 선회되거나, 기구가 사용되는 환경에 따라 다르지만 적정한 작동기구(도시하지 않음)에 의해 선회 또는 전체적으로 회전될 수 있다.
전달 기어(5)는 상술한 바와 같이, 출력축(1a 및 2)에 부착된 제1 기어(3 및 4)와 차례로 맞물리는 기어(8 및 9)와 맞물리는 전달 기어를 구성한다. 이 전달 기어는 입력축에 장착되되, 입력축과 독립적으로 회전하거나 아니면 다른방식으로 작동가능하게 장착되고, 회전 운동이 기어(3 및 4) 사이에서 전달되게끔 한다.
도 1의 실예에 있어서, 시스템의 토크는 곤란하거나 불안정하게 만드는 소정의 환경에서 가동 요크(10)의 반동으로 요크(10)를 이동하게끔 한다.
도 2는 이러한 문제점을 극복하는 데 있어서의 본 발명의 제2 실예를 도시하고 있다. 도 2에 있어서, 도 1에 기재된 경우와 동일한 부품에는 동일한 부호를 부여한다.
이러한 본 발명의 실예에 있어서, 입력축(1)은 피니언 케이지(15)를 지지한다. 이 피니언 케이지(15)는 고정형 스퍼 클러스터(8)의 톱니(8a)와 맞물리는 제1 기어(3)를 지지한다. 이 케이지(15)는 직각 피니언 기어(14)가 장착되는 한 쌍의 축(15a)을 지지한다.
제2 출력축(2)에 연결된 기어(4)는 피니언 기어(15a)와 맞물리는 베벨 기어(12)를 지지한다. 제1 출력축(1a)은 출력축(2)에 동심적으로 배열되고, 기어(15)와 맞물리는 베벨 기어(13)를 지지한다. 축(2)은 중간 축(1a)을 수용하기 위한 중공체이다. 축(1a)은 축(1, 1a 및 2)이 상호에 대하여 회전할 수 있도록 입력축(1) 내에 회전가능하게 수용되는 연장부(1b)를 갖는다.
이전의 실예들에서와 같이, 요크(10)는 고정형 클러스터(8)의 톱니(8b)와 차례로 맞물리는 전달 기어(5)와 상호 맞물리는 톱니(9a)를 갖는 가동 클러스터(9)를 지지한다. 또, 이 가동 클러스터(9)는 상기한 실예와 같이, 기어(4)와 맞물린다.
도 2의 실예에 있어서, 요크(10)는, 요크(10)가 축(1a 및 2)과 케이지(15)에 대하여 축(1 및 2)에 대하여 선회되게끔 케이지(15)에 안착되도록 설계된다.
입력축(1)의 회전시, 케이지(15) 역시, 출력축(2)이 회전되도록, 피니언 기어(14)가 기어(12 및 13)를 회전시키게끔 회전된다. 출력축(1a)과 출력축(2) 사이의 위상 관계는 기어(4) 및 이에따른 베벨기어(12)가 케이지(15)의 의해 지지된 기어(3)와 이에 따른 베벨 기어(13)에 대하여 전진 또는 역행하게끔 하기 위해, 스퍼 기어(9)가 기어(4 및 5)를 중심으로 회전하게끔 요크(10)를 간단하게 선회시키거나, 또는 전체적으로 회전시킴으로써 조정된다. 따라서, 출력축(1a)과 출력축(2) 사이의 위상 관계는 요크(10)을 회전시킴에 따라 재차 조정될 수 있다.
요크(10)의 설정 선회량에 대한 위상 변경량은 클러스터(9) 에서의 톱니(9a, 9b) 사이의 기어비에 의해 설정된다. 따라서, 톱니(9a 및 9b) 사이의 비는 요크(10)의 설정 선회량에 대한 축(1 및 2) 사이의 큰 위상 이동(phase shift)량을 제공하도록 설정되거나, 또는 요크(10)의 동일 회전량을 가지고 작은 위상 이동량을 제공하도록 설정된다.
도 2를 참조하여 기재된 배열은 가동 요크(10)의 배후 반동을 감소시킴에 따라, 요크(10)의 수동 조정이 요망된다면, 가동 요크(10)가 특별히 보다 수월하게 가동되게끔 만든다.
또, 본 실예에 있어서의 전달 기어(5)는 도 1을 참조하여 기재된 전달 기어(5)와 동일한 방식으로 작동하는 전달 기어를 구성한다.
본 발명의 제3 실예는 도 3에 도시되어 있다. 일단, 도 1 및 도2에 기재된 바와 동일한 부품에는 동일한 부호를 부여한다.
이러한 본 발명의 실예에 있어서, 입력축(1)은 가동 원형 케이지(1c)를 지지한다. 유성기어축(1d)은 유성기어축(1d)에 대하여 2개의 유성기어(18, 18') 세트가 배열되도록, 케이지(1c) 내에 배열된다. 제1 기어(3)와 맞물리는 하나의 유성 기어(18) 세트는 제1 출력축(1a)에 연결되며, 기어(4)와 맞물리는 다른 세트(18')는 제2 출력축(2)에 연결된다. 고정형 궤도 기어(16)는 유성 기어(18')와 맞물리며, 가동 궤도 기어(17)는 유성 기어(18)와 맞물린다. 이 가동 궤도 기어(17)는 기어(16)에 대하여 그의 회전을 용이하게 하도록 핸들(19)을 가진다.
입력축(1)의 회전시, 케이지(1c)도 회전하므로, 유성 기어(18, 18')이 회전하게 된다.
이것은 기어(3, 4)로 하여금 일제히 회전하게끔 한다. 만일, 가동 궤도 기어(17)가 회전되면, 기어(3 및 4)간의 위상 관계를 변경함으로써, 출력축(1a)과 출력축(2) 사이의 위상 관계를 변경한다.
도 3에 있어서, 이 궤도 기어(16 및 17)는 도 1 및 도 2에 기재된 기어(5)와 동일한 기능을 수행하는 전달 기어들을 구성한다. 본 실예에 있어서, 상술한 바와 같이, 기어(17)는 기어(16)에 비례하여 가동가능하다.
도 4는 프로펠러의 피치를 제어하기 위한 아웃보드 모터에 사용하기에 적합한 본 발명의 또다른 실예를 도시하고 있다.
본 실예에 있어서, 위상 제어 기구는 제1 베벨 기어(52)를 지지하는 입력축(50)과, 도 4에 도시된 바와 같이 등을 맞대는 관계로 배열된 제2 베벨 기어(54)를 구비한다. 제1 베벨 기어(52)는 인너 케이지(60)에 연결된 엑슬(58)에 배치된 복수의 베벨 기어(56)과 맞물린다. 이 인너 케이지(60)는 출력축(61)의 일부를 구성하며, 이 출력축(61)은 일체형 출력축부(62)를 포함한다.
제2 베벨 기어(54)는 아우터 케이지(68)에 연결된 엑슬(66)에 장착된 복수의 베벨 기어(64)와 맞물린다. 이 아우터 케이지(68)는 프론트 커버 플레이트(70)을 가지며, 이 또한 일체형 제2 출력축부(72)를 포함하는 제2 동심성 출력축(71)의 일부를 구성한다. 이 커버 플레이트(70)는 볼트나 스크류(74)에 의해 케이지(68)의 플랜지(72)에 체결된다.
도 4에 도시된 바와 같이, 제1 출력축(62)은 축(72)과 동심이며, 축(72) 내에 배치된다. 이 축(72)은 엄밀히 말해서 축(62)을 수용하기 위한 중공체이다.
입력축(50)은 중공체이며, 제1 제어 로드(80)는 축(50)에 대하여 회전하도록 입력축(50) 내에 배치되며, 베벨 기어(54, 52)를 관통한다. 베벨 기어(82)는 축(80)에 고정되며, 인너 케이지(60)에 연결된 베벨 기어(56)와 맞물린다. 축(62)는 제어 로드(80)의 단부를 수용하기 위한 홈(84)을 가진다. 이 제어 로드(80)는, 제어 로드(80)가 축(62)에 대하여 회전할 수 있도록 홈(84) 내에 연결되지는 않는다.
제2 제어 로드(86)에는 보어(88)가 설비되고, 축(50)과 로드(80)에 대하여 위치시키기 위해 도 4에 도시된 바와 같이, 입력축(50)과 제어 로드(80)를 축으로 하여 배열된다. 제2 제어 로드(86)는 아우터 케이지(68)에 연결된 베벨 기어(64)와 맞물리는 베벨 기어(90)를 갖는다.
이 제어 로드(80)에는 베벨 기어(92)가 설치되고, 제어 로드(86)에는 베벨 기어(94)가 설치된다. 이 베벨 기어(92)는 차례로 모터(100)에 의해 구동되는 구동 로드(104)에 장착된 베벨 기어(102)와 맞물린다.
축(62 및 72)에 출력 구동을 제공하기 위해, 입력축(50)은 도 4에 도시된 위상 제어기구가 사용되는 아웃보드 모터(도시하지 않음)와 같이 전원(도시하지 않음)에 의해 구동된다. 입력축(50)의 회전은, 베벨 기어(56 및 66)를 차례로 구동하도록 베벨 기어(52, 54)를 회동하게 하여, 인너 케이지(60)와 아우터 케이지(68)가 출력(output power)을 제공하기 위해 출력축(72 및 62)을 차례로 회전하도록 입력축(50)의 길이방향 축에 대하여 회전되게 된다.
축(72)에 대한 축(62)의 위상을 조정하기 위해, 예를 들어 아웃보드 모터에 의해 구동되는 프로펠러의 피치를 변경하기 위해, 제어 로드(80)와 제어 로드(86)중 어느 하나가 회전되거나(도시하지 않음), 또는 실제로 제어 로드(80, 86)가 회전될 수 있다. 제어 로드(80)의 회전은 베벨 기어(82)를 회전시켜, 베벨 기어(56)가 베벨 기어(64)에 대하여 전진 또는 역행하게끔 하여, 차례로 인너 케이지(60)가 아우터 케이지(68)에 대하여 회전하도록 함으로써, 축(72와 62) 사이의 위상 관계를 변경시키게 된다. 이와 유사하게, 만일 제2 제어 로드(86)이 회전되면, 베벨 기어(90)이 회전되어, 베벨 기어(64)가 베벨 기어(56)에 대하여 전진 또는 역행하게끔 하여, 이 또한 케이지(68)가 케이지(60)에 대하여 회전하도록 함으로써, 축(62 및 72) 사이의 위상 관계를 변경시키게 된다. 따라서, 축(62 및 72) 사이의 위상 관계는 제어 로드(80)의 회전, 제어 로드(86)의 회전, 또는 양측 제어 로드(86, 80)의 회전에 의해 변경되게 된다.
제어 로드(80, 86)는 전원(도시하지 않음)에 의해 작동되는 바람직하게는 전기 모터인 모터(100 및 102)에 의해 제어됨이 바람직하다. 모터(100, 102)의 작동은 차례로 베벨 기어(96 및 102)를 회전하도록 구동축(98, 104)을 회전시킴으로써, 베벨 기어(92, 94)는 그의 개별 길이방향 축을 중심으로 제어 로드(80) 또는 제어 로드(86)을 회전하도록 구동되게 된다.
따라서, 아웃보드 모터의 경우, 모터(102, 100)는 상호에 대하여 로드(62, 72)의 위상을 선택적으로 이동(shift)하도록 작동되어, 전도(take-off)에 적합한 설정 피치로 프로펠러(도시하지 않음)를 자리잡게 하고, 그 결과, 아웃보드 모터는 보트를 추진하기 위해 정지 위치에서부터 고속으로 운전될 필요가 없게 된다. 보트의 속도가 더함에 따라, 프로펠러의 피치는, 모터(100, 102)의 영향하에, 제어 로드(80 또는 86)의 조정에 따라 변경되어, 보트가 연속적으로 이동함에 따라, 연속 추진용 프로펠러의 피치를 설정하게 된다.
도 4에 있어서, 입력축(50)에 설치되어 상호 일체로 수행되는 베벨 기어(52, 54)는 도 1 및 도 2를 참조하여 기재된 기어(5)와 동일한 방식으로 작동하는 전달 기어를 구성한다.
도 4의 위상 제어기구는 수냉되도록 수면 아래에 위치되며, 적정의 씨일재가 기구를 기밀화하는 것을 성취하도록 끼워넣어진다. 베어링(106)은 제어 로드(86)에 대하여 케이지(68)의 상대 회전을 지지하기 위해 제어 로드(86)와 케이지(68) 사이에 배치될 수 있다.
상술한 본 발명의 바람직한 실예들에 있어서, 2개의 출력축간의 위상 관계가 조정된다. 또, 출력축(1, 2)와 동심의 추가의 출력축을 부가하고, 상술한 기구를 이중으로 함에 따라 2개 이상의 출력축 사이의 위상관계를 변경하는 것이 가능하여, 그 결과, 3개 또는 그 이상의 축들 사이의 위상관계를 변경하도록 조정되는 일련의 요크(10) 또는 가동 궤도 기어(17)로 된다.
본 발명의 사상 및 영역 내의 변형은 숙련된 당해 기술자에 의해 용이하게 수행될 수 있으므로, 본 발명은 상기의 예로 기재된 특정 실예로 제한되지 않는 다는 것이 이해되어야 한다.

Claims (9)

  1. 입력측 회전 동력을 공급하기 위한 입력축;
    출력측 회전 동력을 각각 제공하기 위한 복수의 출력축;
    복수의 출력축의 해당 출력축에 각각 연결된 복수의 제1 기어부재;
    입력축의 구동시, 출력축을 구동하기 위해 출력축에 동력을 공급하도록 입력축으로부터 출력축에 회전 동력을 전달하기 위한 구동수단:
    상기 제1 기어부재가 상호에 대하여 전진 또는 역행하도록 하기 위한 위상 조정수단;
    상기 제1 기어부재가 출력축들간의 위상관계를 변경하도록 상호에 대하여 전진 또는 역행하게끔 위상 조정수단을 작동하기 위한 작동수단을 포함하는 위상 제어기구에 있어서,
    상기 입력축은 제1 출력축과 일체로 되며, 제2 출력축은 제1 출력축에 동심적으로 장착되며,
    상기 구동수단은,
    제1 출력축에 대하여, 그 출력축이 입력축에 일체로 연결되며,
    제2 출력축에 대하여, 제1 출력축의 제1 기어부재의 톱니와 맞물리는 제1 톱니 세트를 가지고, 출력축에 대하여 회전가능한 유동 기어의 톱니와 맞물리는 제2 톱니 세트를 가지는 고정형 스퍼 기어; 상기 유동 기어와 맞물리는 제1 톱니 세트와, 제2 출력축에 연결된 제1 기어부재와 맞물리는 제2 톱니 세트를 가지는 제2 스퍼 기어를 구비하며,
    상기 제2 스퍼 기어는, 출력축에 대하여 요크 추축(yoke pivotal)으로 장착되며, 상기 위상 조정수단을 구성하고, 상기 요크는 상기 작동수단을 구성하여, 그 결과, 상기 요크가 입력축 및 출력축에 대하여 선회될 때, 제2 스퍼 기어는 제2 출력축의 제1 기어와 유동 기어를 빙 돌아 구동되어, 제2 출력축의 제1 기어가 입력 축과 출력축 사이의 위상관계를 변경하도록 제1 출력축의 제1 기어에 대하여 역행 또는 전진하게끔 하는 것을 특징으로 하는 위상 제어기구.
  2. 입력측 회전 동력을 공급하기 위한 입력축;
    출력측 회전 동력을 각각 제공하기 위한 복수의 출력축;
    복수의 출력축의 해당 출력축에 각각 연결된 복수의 제1 기어부재;
    입력축의 구동시, 출력축을 구동하기 위해 출력축에 동력을 공급하도록 입력축으로부터 출력축에 회전 동력을 전달하기 위한 구동수단;
    상기 제1 기어부재가 상호에 대하여 전진 또는 역행하도록 하기 위한 위상 조정수단;
    상기 제1 기어부재가 출력축들간의 위상관계를 변경하도록 상호에 대하여 전진 또는 역행하게끔 위상 조정수단을 작동하기 위한 작동수단을 포함하는 위상 제어기구에 있어서,
    상기 입력축은 적어도 하나의 피니어 기어를 지지하는 케이지를 가지며, 상기 퍼니언 기어는 제1 출력축에 장착된 제1 베벨 기어와, 제2 출력축에 장착된 제2 베벨 기어와 맞물리며;
    상기 피니언 기어와 제1 및 제2 베벨 기어는 상기 구동수단을 구성하며;
    상기 제1 기어부재는 상기 케이지에 배열되는 제1 출력축에 연결되며 케이지, 피니언 기어 및 제1 베벨 기어에 의해 제1 출력축에 연결되고, 상기 케이지의 제1 기어부재는 제1 스퍼 기어의 제1 톱니 세트와 맞물리고, 상기 고정형 스퍼 기어는 출력축에 대하여 회전 가능한 유동 기어와 맞물리기 위해 제2 톱니 세트를 가지며, 제2 스퍼 기어는 출력축에 대하여 선회가능한 요크 내에 장착되며, 제2 스퍼기어는 상기 유동 기어에 맞물리는 제1 톱니 세트와, 제2 축에 연결된 제1 기어부재에 맞물리는 제2 톱니 세트를 가지며;
    상기 제2 스퍼 기어는 위상 조정수단을 구성하며, 상기 요크는 상기 작동수단을 구성하여, 그 결과, 요크가 선회운동되자마자, 상기 제2 스퍼기어는 유동 기어와, 제2 출력축의 제1 기어부재를 빙 돌아 회전됨으로써, 상기 제2 출력축의 제2 기어부재와 상기 제2 베벨 기어가, 케이지의 제1 기어부재와 제1 출력축의 제1 베벨 기어에 대하여 전진 또는 역행되게끔 하여, 출력축들간의 위상 관계를 변경하는 것을 특징으로 하는 위상 제어기구.
  3. 입력측 회전 동력을 공급하기 위한 입력축;
    출력측 회전 동력을 각각 제공하기 위한 복수의 출력축;
    복수의 출력축의 해당 출력축에 각각 연결된 복수의 제1 기어부재:
    입력축의 구동시, 출력축을 구동하기 위해 출력축에 동력을 공급하도록 입력 축으로부터 출력축에 회전 동력을 전달하기 위한 구동수단;
    상기 제1 기어부재가 상호에 대하여 전진 또는 역행하도록 하기 위한 위상 조정수단;
    상기 제1 기어부재가 출력축들간의 위상관계를 변경하도록 상호에 대하여 전진 또는 역행하게끔 위상 조정수단을 작동하기 위한 작동수단을 포함하는 위상 제어기구에 있어서,
    제1 출력축들은 제1 케이지를 포함하며, 제2 출력축들은 동심의 제2 케이지를 포함하며;
    복수의 제1 기어부재는 복수의 제1 베벨 기어와, 제2 케이지에 장착되는 복수의 제2 베벨 기어를 구비하며;
    복수의 제1 베벨 기어는 제1 케이지에 장착되고, 복수의 제2 베벨 기어는 제2 케이지에 장착되며;
    입력축은, 제1 케이지를 구동하기 위한 제1 케이지의 복수의 제1 베벨 기어와 맞물리도록 제1 베벨 기어를 가져, 차례로 제1 출력축을 회전시키며;
    입력축은, 제2 케이지를 회전하기 위해 제2 케이지의 복수의 제2 베벨 기어와 맞물리도록 제2 베벨 기어를 가져, 차례로 제2 출력축을 회전시키며;
    구동수단은, 입력축의 제1 및 제2 베벨 기어와, 제1 케이지와 제2 케이지에장착된 복수의 제1 및 제2 베벨 기어를 구비한 것을 특징으로 하는 위상 제어기구.
  4. 제 3 항에 있어서,
    제1 및 제2 제어 로드는 제1 케이지의 복수의 제1 베벨 기어와 제2 케이지의복수의 제2 베벨 기어와 개별적으로 맞물리기 위한 제1 및 제2 베벨 기어를 각각 지지하도록 끼워지며, 제1 및 제2 모터와 제1 및 제2 베벨 기어 배열은 제1 및 제2 제어 로드를 회전하도록 배치되어, 제1 케이지의 복수의 제1 베벨 기어가 제2 케이지의 복수의 제2 베벨 기어에 대하여 전진 또는 역행하게 함으로써, 제1 및 제2 출력축 사이의 위상 관계를 변경하게 되는 것을 특징으로 하는 위상 제어기구.
  5. 제 3 항에 있어서,
    위상 조정수단은, 복수의 제1 베벨 기어 또는 복수의 제2 베벨 기어와 맞물리도록 그 상부에 베벨 기어를 가지는 적어도 하나의 제어 로드를 구비하여, 제어로드의 회전이 있자마자, 제어 로드의 베벨 기어가 회전하게 되어, 복수의 제1 베벨 기어가 복수의 제2 베벨 기어에 대하여 전진 또는 역행하게끔 함으로써, 제1 및제2 출력축 사이의 위상관계를 변경하는 것을 특징으로 하는 위상 제어기구.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 위상 조정수단을 작동하기 위한 수단은 제어 로드에 장착된 베벨 기어와, 차례로 제어 로드를 회전하도록 제어 로드의 베벨 기어를 구동하기 위한 모터를 구비한 것을 특징으로 하는 위상 제어기구.
  7. 입력측 회전 동력을 공급하기 위한 입력축;
    출력측 회전 동력을 각각 제공하기 위한 복수의 출력축;
    복수의 출력축 중 일방의 출력축에 연결되고, 입력축이 상기 일방의 출력축에 접속되므로 입력축의 회전시, 상기 일방의 출력축과 제1 기어가 입력축과 회전하는 제1 기어;
    타방의 출력출에 연결되는 제2기어;
    제1 기어를 구동하는 제1 스퍼 기어와, 제1 스퍼 기어와 회전하도록 고정된제2 스퍼 기어를 갖는 적어도 하나의 제1 스퍼 클러스터(spur cluster);
    제2 기어를 구동하는 제3 스퍼 기어와, 제3 스퍼기어와 회전하도록 고정된 제4스퍼 기어를 갖는 적어도 하나의 제2 스퍼 클러스터;
    제1 및 제2 스퍼 클러스터를 통해 제1 기어에서 제2 기어로 동력을 공급하도록 제2 및 제4 스퍼기어와 맞물리는 기어기구; 및
    제1 기어가 출력축들간의 위상 관계를 변경하도록 제2 기어에 대하여 전진 또는 역행시키는 위상조정수단을 포함하는 위상 제어기구.
  8. 입력측 회전 동력을 공급하기 위한 입력축;
    출력측 회전 동력을 각각 제공하기 위한 복수의 출력축;
    복수의 출력축의 해당 출력축에 각각 연결된 복수의 제1 기어부재:
    입력축의 구동시, 동력이 출력축을 구동하게끔 출력축에 공급되도록 입력축으로부터 출력축에 회전 동력을 전달하기 위한 구동수단;
    입력축과 독립적으로 회전 또는 작동하며, 회전 운동이 제1 기어부재들 사이에서 전달되도록 제1 기어부재에 맞물림 연결되는 전달기어;
    제1 기어부재가 상호에 대하여 전진 또는 역행하게 하여, 출력축들 간의 위상 관계를 변경시키기 위한 위상 조정수단을 포함하는 위상 제어기구에 있어서,
    상기 전달기어는 제1 기어부재에 고정적으로 부착된 보조 기어와 맞물림 연결됨에 따라 제1 기어부재와 맞물림 연결되는 것을 특징으로 하는 위상 제어기구.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 전달 기어는 입력축에 장착되는 것을 특징으로 하는 위상 제어기구.
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