KR101648329B1

KR101648329B1 - 1차감속부에서 2가지 감속비를 가지는 유성기어 감속기

Info

Publication number: KR101648329B1
Application number: KR1020160061807A
Authority: KR
Inventors: 이연화; 박동식
Original assignee: 이연화
Priority date: 2016-05-20
Filing date: 2016-05-20
Publication date: 2016-08-12

Abstract

본 발명의 유성기어 감속기는 모터의 후단에 설치되어 상기 모터의 회전속도를 감속하며, 감속에 의해 상기 모터가 지닌 정격토크를 증대시키는 것으로, 저감속비와 고감속비의 2가지 감속비와, 상기 모터의 회전속도를 전달하지 않는 중립 상태의 3가지 절환 상태를 가지는 1차감속부와; 상기 모터의 회전력을 상기 1차감속부로 전달하는 회전축부와; 상기 회전축부에 결합되어 상기 1차감속부를 저감속비 상태, 고감속비 상태 또는 중립 상태의 3가지 상태로 만드는 절환장치부를 포함하여 구성되며, 상기 1차감속부에서 감속된 회전수를 다시 감속하는 2차감속부 또는 상기 1차감속부에서 감속된 회전수를 다시 감속하는 2차감속부와 상기 2차감속부에서 감속된 회전수를 다시 감속하는 3차감속부를 추가로 포함하여 구성될 수 있으며, 상기 1차감속부가 저감속비를 가질 때는 상기 회전축부로부터 회전력을 전달받는 1차구동링기어가 구동되게 기어가 설계되고, 상기 1차감속부가 고감속비를 가질 때는 상기 1차구동링기어가 고정되고 1차구동캐리어가 상기 회전축부로부터 회전력을 전달받게 기어가 설계된다.
본 발명의 1차감속부에서 2가지 감속비를 가지는 유성기어 감속기에 따르면 값이 비싼 극수변환모터를 사용하지 않고도 2가지 감속비를 가질 수 있고 사용되는 전선도 적게 들어 제작비가 적게 들며, 2가지 감속비를 가져 소구경이나 대구경의 암천공 모두가 가능하고, 또한 부하가 적게 필요한 흙천공이나 부하가 많이 필요한 암천공도 장비 1대로 가능하게 되어 작업 효율을 향상시키는 효과가 있으며, 감속비를 절환시키는 방법이 용이하여 감속비의 변경이 용이하고 기어의 파손이 거의 없다.

Description

1차감속부에서 2가지 감속비를 가지는 유성기어 감속기{Planetary Gear Transmission with Two Reduction Ratio at First Reduction Part}

본 발명은 2가지 감속비를 가진 유성감속기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 절환장치부를 가져 1차구동캐리어가 고정되고 1차구동링기어가 회전하거나, 1차구동링기어가 고정되고 1차구동캐리어가 회전하게 하여 +1의 감속비가 생기거나 생기지 않으면서 것을 이용하고 치차수를 적절히 설계하여 1차감속부에서 감소비가 2인 저감속비와 감속비가 3인 고감속비의 2가지 감속비를 가질 수 있게 하여, 비싼 극수변환모터를 쓰지 않고도 2가지 감속비를 갖는 1차감속부에서 2가지 감속비를 가지는 유성기어 감속기에 관한 것이다.

일반적으로 감속기는 웜과 웜기어를 사용한 감속기나 유성기어를 사용한 감속기가 있다. 이 중에서 웜과 웜기어를 사용한 감속기의 경우 감속비의 조절이 용이한 반면 동력전달 방향이 한정되거나 변속이 용이하지 않아, 다단 변속의 경우 유성기어 감속기를 사용하고 있다.

상기 유성기어 감속기는 통상 유성기어세트를 사용해 감속비를 조절하는데, 선기어와 링기어 그리고, 이들과 같은 축 상에서 회전하는 캐리어에 의해 지지된 여러 개의 유성기어로 구성되며 이러한 선기어, 링기어 및 캐리어의 일부를 고정하거나 구동함으로써 몇 개의 변속조합을 얻게 된다

이러한 유성기어 감속기는 특히 토크가 많이 필요한 건설기계분야의 오거나 공작기계분야에서 사용될 수 있는데, 오거나 공작기계에 장착되는 모터가 지닌 정격토크를 유성기어 감속기로써 4~5배 이상의 토크 증대를 가지도록 할 수 있다.

또한, 공작기계에서 토크를 증대시키는 목적은 주축이 지닌 정출력구간에서 회전하고 피삭재의 가공부하가 크지 않다면 문제가 없으나, 가끔 정출력구간 이하의 저속가공이 이루어지는 경우가 발생된다 정출력구간 이하에서는 모터의 출력(kW)이 떨어지며 토오크 또한 감소되어 중절삭가공이 불가능해 진다.

따라서 유성기어 감속기를 공작기계에 사용하게 되면 용량이 작은 모터에서도 가공부하가 큰 제품의 가공이 이루어질 수 있다.

상술한 일반적인 유성기어 감속기는 1단에서 여러 단을 사용하면 고속에서 저속까지 감속이 가능하나, 치차의 결합으로 이루어지는 감속이므로 하나의 유성기어 감속기에서 두 가지 감속비를 가진 것은 제작이나 사용상 문제점이 많았다.

본 발명의 감속비가 2가지인 유성기어감속기의 장점을 설명하기 위하여 상기 오거에 대해 설명한다.

상기 오거(AUGER)의 활용 범위(어떤 공법에 적용하는지)에 대해 설명하면 모든오가는 파일을 삽입하기 위한 천공작업에 사용되며, 천공되는 지질이 토사, 풍화토등 연약지반에서만 가능하며 풍화암,연,경암 등은 따로 함마작업이 병행된다.

각 오거(AUGER)의 제원(전장, 전폭, 수직고, 최대굴착깊이, 스크류의 최소/대 직경 등등)은 제작회사, 장비 기종에 따라 다르며 대략의 천공깊이는 위에서 설명한 것과 같으며 스크류의 최소작경은 100mm 부터 흔히 사용되는 400mm, 450mm, 500mm, 600mm, 800mm, 1000mm, 1200mm, 1500mm 최대 2000mm 까지 사용된다.

보통 소공이라는 것은 100 ~ 600mm를 사이를 지칭하며, 대공이라는 것은 800mm 이상을 지칭한다.

보통 대공을 천공할 때는 3 ~ 10 RPM을 요구되고 소공을 천공할 때는 14 ~ 30RPM 이 요구된다.

시간이 지나면서 오거의 사이즈가 커지고 파일 또한 커져서 오거에 사용되는 스크류의 속도는 대구경 Φ800, Φ1000, Φ1200의 경우 8RPM에서 12RPM으로 사용되고 있으며, 소구경 Φ700, Φ600, Φ500, Φ400은 15RPM에서 23RPM이 주로 사용되고 있다.

암천공 시 사용되는 속도는 대구경 Φ800, Φ1000, Φ1200은 1RPM부터 5RPM정도로 사용하며, 소구경 Φ700, Φ600, Φ500, Φ400은 8RPM부터 13RPM 정도를 사용한다.

기존 오거를 사용할 시 4/8극 모터를 부착하여 사용 시 17 / 8.5 RPM 또는 감속 비율을 바꾸어서 34 / 17RPM으로 모터 속도를 변환하여 사용했으며 4극 / 6극 모터를 부착하여 사용 시 25.5 / 17 RPM 또는 감속비율을 높여서 17 / 11.4 RPM으로 모터속도를 변환하여 사용했다.

결국 소구경 작업 위주의 오거는 17 / 11.5 RPM이 필요로 사용하며, 대구경 스크류 천공의 속도는 8 /12 RPMDL 가장 많이 사용된다.

위와 같이 소공과 대공에 적용되는 회전수가 차이가 많이 나므로 대공과 소공을 1개의 오거를 사용하여 천공할 수가 없고 대공용 오거, 소공용 오거로 분리하여 사용하여 불편한 점이 많았고, 2가지 속도로만 천공을 하므로 지반의 상태에 따라 속도를 조정하는 것이 제한되어 작업효율을 높이는데 제약이 많았고 오거는 구경에 따라 구입비용이 수천만원에서 수억원에 이르는 고가의 장비이므로 2대를 보유하는 것이 초기 투자 비용의 증대를 가져오는 문제점이 있다.

상기 오거는 천공을 할 때 토크가 많이 필요하므로 인버터를 사용한 속도 변환은 힘이 부족하고 모터를 크게 하면 거기에 따른 감속기도 커지는 등 문제가 있어 인버터를 오거에 적용하는 것에는 많이 제약이 있고 비용 또한 많이 드는 문제점이 있었고 고작 폴체인지 모터를 사용하여 2가지로 속도를 변환하는게 고작이었다.

상기 오거와 비슷한 역할을 하는 드릴링머신이나 다른 건설기계에서도 감속비가 2가지인 유성감속기가 필요한 경우가 많다.

또한, 종전의 변속감속기는 감속비가 32:1일 경우 변속시 감속비가 3 : 1 정도의 감속비가 연결되어 32*3=96 : 1의 감속비가 적용된다.

이때 감속기의 비율이 커지므로 총 출력 회전부의 속도가 17RPM일 경우 17/3=5.66RPM이 나오게 된다.

감속비가 3배 증가되므로 그러나 오거 천공 시 작업 능률로 볼 때 17RPM은 Φ400에서 Φ600 정도의 스크류 작업에 해당되며, 감속비가 3배 증가되는 5.66RPM은 대구경 Φ800에서 Φ1000 Φ1200의 암천공에 해당되는 작업을 할 수 있다. 5.66RPM에선 스크류 작업 시 슬라입 배토가 이루어질 수 없으므로 암천공 이외의 작업은 불가능하다.

본 발명자가 고안하고 등록특허 제 10-1221717로 게시되된 2가지 감속비를 가지는 유성기어 감속기는 1차감속부를 사용하거나 사용하지 않거나 하므로 감속비가 차이가 크며, 개폐장치의 조작이 힘든 문제점이 있었다.

등록특허 10-0886384로 게시된 2속도 유성기어 감속장치는 입력축과 출력축으로 구성된 유성기어 감속장치로서, 상기 입력축에 결합되어 구동되는 입력태양기어; 입력유성기어와 출력유성기어로 구성되어 상기 입력유성기어와 출력유성기어는 축이음으로 연결되되, 상기 입력유성기어는 상기 입력태양기어와 외접하여 구동되고 상기 출력유성기어는 상기 출력축과 일정거리 이격되어 형성되는 2단유성기어; 상기 출력축과 상기 출력유성기어 사이에 형성되어 상기 출력유성기어와 외접하여 구동되는 출력태양기어; 상기 출력축에 결합되어 시프트 엑츄에이터에 의해서, 상기 입력태양기어 또는 상기 출력태양기어와 연결되는 슬라이드 클러치;로 구성되어, 상기 슬라이드 클러치가 상기 입력태양기어와 연결되면 1:1 속도로 회전하고 상기 출력태양기어와 연결되면 감속회전하는 구조이나 2가지 속도 즉 입력축의 속도를 그대로 전달하는 것과 유성기어 감속장치를 통해서 전달하는 2가지 속도이므로 1 대 1 전달은 감속비를 가진 것이 아니므로 2가지 속도만 가졌지 감속비가 2가지는 아니어서 본 발명과는 상이하다.

등록특허 10-1175054로 게시된 유성기어 감속기는 모터의 동력이 전달되는 입력축과, 상기 입력축의 일측에 입력축과 고정 결합되어 회전되며 외부에 기어가 형성된 입력기어샤프트와, 상기 입력기어샤프트와 기어 결합되며 포크에 의해 그 위치가 입력축의 축방향으로 가변되는 제1클러치와, 상기 제1클러치의 일측에 형성되며 출력축과 기어 결합되는 제2클러치를 포함하여 구성되며, 상기 제1클러치는 포크의 위치에 따라 입력축의 축 방향으로 왕복 운동되며 선기어와 기어 결합 및 해제가 이루어지면서 변속이 되며, 상기 유성기어는 제1클러치의 외부기어와 기어 결합이 해제된 상태에서는 유성기어 쪽으로 아무런 동력전달이 이루어지지 않으므로 회전하지 않는 것으로 구성되고, 상기 제1클러치가 입력축 쪽으로 전진한 상태에서는 입력축으로 전달된 동력이 제1클러치를 거쳐 선기어 쪽으로 전달됨으로써 1:1로 동력전달이 이루어지고, 제1클러치가 출력축 쪽으로 후진한 상태에서는 입력축으로 전달된 동력이 제1클러치를 거쳐 유성기어 쪽으로 전달되며, 이후 캐리어와 제2클러치 쪽으로 전달되어 출력축 쪽으로 전달됨으로써 1:N으로 동력전달이 이루어지는 것이나 이 발명은 제1클러치를 빼고 넣음으로서 모터의 출력을 유성기어감속기를 통하지 않고 바로 전달하거나 유성기어감속기를 통해 감속을 하거나 밖에 되지 않고 두 가지 감속비를 가진 것은 아니고 상술한 등록특허 10-0886384로 게시된 2속도 유성기어 감속장치와 같이 2가지 속도를 가진 유성기어 감속기여서 상기 오거와 같이 2가지 감속비가 요구되는 장치에는 사용할 수 없는 문제점이 있다.

또한, 본 발명자가 출원한 등록특허 10-1175054 4가지 속도를 가진 오거에서 감속장치부는 상기 모터의 회전수를 감속하는 1차감속부와, 상기 1차감속부에서 감속된 회전수를 다시 감속하는 2차감속부와, 상기 2차감속부에서 감속된 회전수를 다시 감속하는 3차 감속부로 구성되며, 상기 1·2·3차 감속부는 링기어와 유성기어 캐리어에 설치된 유성기어와 선기어로 구성된 유성치차 변속기구에서 감속하고, 상기 1차감속부와 2차감속부 사이에는 상기 1차감속부의 선기어가 유성기어 캐리어의 내치차에 접촉되어 1차 감속되거나, 접촉에서 이탈되어 1차 감속이 되지 않게 할 수 있는 감속개폐장치가 형성되는 구조이나, 구성요소가 상이 하고 1축으로 되어 있어 비틀림이나 베어링에 오일 공급이 적어 열이 많이 발생해 파손이 발생하는 문제점과, 상기 감속개폐장치를 뺀 후에 다시 넣을 때 기어가 맞지 않아 잘들어가지 않는 문제점과 상기 감속개폐장치가 중간에 있어 기어의 구성이 어렵고, 기존 오거의 유성감속기에 적용 시 어려움이 있는 문제점이 있었다.

1. 한국 등록특허공보 제 10-1221717 (등록일자 : 2013년 01월 07일) 2가지 감속비를 가지는 유성기어 감속기 2. 한국 등록특허공보 제 10-0886384 (등록일자 : 2009년 02월 24일) 2속도 유성기어 감속장치 3. 한국 등록특허공보 제 10-1175054 (등록일자 : 2012년 08월 10일) 유성기어 감속기 4. 한국 공개특허공보 제 10-2013-0082263 (공개일자 : 2013년 07월 19일) 유성감속비가 다수인 오거 5. 한국 등록특허공보 제 10-0985975 (등록일자 : 2010년 09월 30일) 4가지 속도를 가진 오거

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 1차감속부의 감속비를 2단계로 변환시킬 수 있게 절환장치부를 가져 1차구동캐리어가 고정되고 1차구동링기어가 회전하거나, 1차구동링기어가 고정되고 1차구동캐리어가 회전하게 하여 +1의 감속비가 생기거나 생기지 않으면서 것을 이용하고 치차수를 적절히 설계하여 1차감속부에서 저감속비와 고감속비의 2가지 감속비를 가질 수 있는 유성기어 감속기를 제공함에 있다.

본 발명의 유성기어 감속기는 모터의 후단에 설치되어 상기 모터의 회전속도를 감속하며, 감속에 의해 상기 모터가 지닌 정격토크를 증대시키는 것으로, 저감속비와 고감속비의 2가지 감속비와, 상기 모터의 회전속도를 전달하지 않는 중립 상태의 3가지 절환 상태를 가지는 1차감속부와; 상기 모터의 회전력을 상기 1차감속부로 전달하는 회전축부와; 상기 회전축부에 결합되어 상기 1차감속부를 저감속비 상태, 고감속비 상태 또는 중립 상태의 3가지 상태로 만드는 절환장치부를 포함하여 구성되며, 상기 1차감속부에서 감속된 회전수를 다시 감속하는 2차감속부 또는 상기 1차감속부에서 감속된 회전수를 다시 감속하는 2차감속부와 상기 2차감속부에서 감속된 회전수를 다시 감속하는 3차감속부를 추가로 포함하여 구성될 수도 있다.

상기 1차감속부가 저감속비를 가질 때는 상기 회전축부로부터 회전력을 전달받는 1차구동링기어가 구동되게 기어가 설계되고, 상기 1차감속부가 고감속비를 가질 때는 상기 1차구동링기어가 고정되고 1차구동캐리어가 상기 회전축부로부터 회전력을 전달받게 기어가 설계된다.

상기 회전축부는 상기 모터의 회전축이 상부에 결합되어 회전력을 전달하는 모터커플러와; 상기 모터커플러의 하부에 결합되어 상기 모터의 회전력을 상기 1차감속부로 전달하는 주축과; 상기 주축의 외부에 결합되어 상기 주축을 따라 상하로 움직여 상기 1차감속부가 저감속비와 고감속비를 가지게 상기 모터의 회전력을 상기 1차감속부로 전달하는 역할을 하는 클러치슬리브를 포함하여 구성된다.

상기 1차감속부는 저감속비 상태에서는 상기 회전축부로부터 회전력을 전달받아 회전되면서 감속하여 회전력을 2차감속부 또는 다른 장치로 다시 전달할 수 있게 하며, 고감속비 상태에서는 스톱바에 의해 고정되는 1차구동링기어와; 저감속비 상태에서는 스톱바에 의해 고정되어 상기 1차구동링기어가 원활하게 회전할 수 있게 하며, 고감속비 상태에서는 상기 회전축부로부터 회전력을 전달받아 감속하여 회전력을 상기 2차감속부로 다시 전달할 수 있게 1차유성기어로 전달해주는 1차구동캐리어와; 상기 1차구동링기어 또는 1차구동캐리어에서 회전력을 전달받아 상기 2차감속부로 회전력을 전달할 수 있게 하는 상기 1차유성기어와; 상기 1차유성기어에서 회전력을 상단에 있는 상단기어로 전달받아 하단에 있는 하단기어로 상기 2차감속부로 회전력을 전달하며, 상기 2차감속부의 선기어 역할을 하는 1차선기어를 포함하여 구성된다.

상기 절환장치부는 일단은 클러치슬리브와 결합되어 상기 클러치슬리브를 상하로 움직이게 하는 시프트포그와; 상기 시프트포그의 중간부분에 결합되어 상기 시프트포그를 상하로 움직이게 하는 힘을 주는 실린더부와; 상기 유성 기어감속기가 저감속비 상태로 운전되게 상기 시프트포그가 상부로 올라와 있을 때는 1차구동캐리어를 고정시키고, 상기 유성 기어감속기가 고감속비 상태로 운전되게 상기 시프트포그가 하부로 내려와 있을 때는 1차구동링기어를 고정시키는 스톱바와; 상기 시프트포그의 타단에 삽입되어 상기 시프트포그가 수평을 이루면서 상하운동을 원활하게 하며, 상기 스톱바가 하부에 고정 결합되는 가이드봉을 포함하여 구성된다.

상기 시프트포크는 Y 형상으로 상기 회전축부의 클러치슬리브의 대칭되는 2개소에 결합될 수 있도록 클러치슬리브결합구가 각각 형성된 2개의 브랜치를 가진 Y부와; 상기 Y부의 일단에 형성되어 상기 가이드봉이 삽입될 수 있게 봉삽입홀이 형성되는 원통부로 구성되며, 2개의 상기 브랜치가 만나는 상기 Y부의 중앙 부분에는 상기 실린더부와 결합을 위한 너트결합구가 형성되고, 상기 스톱바의 일면은 상기 1차구동링기어과 1차구동캐리어의 PCD(Pitch Center Diameter)와 동일한 직경을 가지며, 상기 스톱바의 일면의 상단에는 상기 1차구동링기어와 기어 결합되는 상단스톱기어와, 하단에는 상기 1차구동캐리어와 기어 결합되는 하단스톱기어가 형성되고, 상기 스톱바의 중앙에는 상기 스톱바를 고정시킬 수 있게 상기 가이드봉이 삽입되는 가이드봉삽입홀이 형성되며, 상기 스톱바의 타면에는 상기 가이드봉삽입홀에 삽입된 상기 가이드봉을 볼트로 고정시키기 위한 2~3개소의 볼트삽입홀이 형성된다.

상술한 유성기어 감속기로 본 발명의 해결하고자 하는 과제를 해결할 수 있다.

본 발명의 1차감속부에서 2가지 감속비를 가지는 유성기어 감속기에 따르면 값이 비싼 극수변환모터를 사용하지 않고도 2가지 감속비를 가질 수 있고 사용되는 전선도 적게 들어 제작비가 적게 들며, 2가지 감속비를 가져 소구경이나 대구경의 암천공 모두가 가능하고, 또한 부하가 적게 필요한 흙천공이나 부하가 많이 필요한 암천공도 장비 1대로 가능하게 되어 작업 효율을 향상시키는 효과가 있으며, 감속비를 절환시키는 방법이 용이하여 감속비의 변경이 용이하고 기어의 파손이 거의 없다.

도 1은 1차감속부에서 2가지 감속비를 가지는 유성기어 감속기에 따른 모터가 결합된 전체도
도 2는 1차감속부에서 2가지 감속비를 가지는 유성기어 감속기에 따른 전체 분해도
도 3은 1차감속부에서 2가지 감속비를 가지는 유성기어 감속기에 따른 1차감속부가 저감속비일 때의 유성감속기 전체도
도 4는 1차감속부에서 2가지 감속비를 가지는 유성기어 감속기에 따른 1차감속부가 중립일 때의 유성감속기 전체도
도 5는 1차감속부에서 2가지 감속비를 가지는 유성기어 감속기에 따른 1차감속부가 고감속비일 때의 유성감속기 전체도
도 6은 1차감속부에서 2가지 감속비를 가지는 유성기어 감속기에 따른 회전축부 조립도
도 7은 1차감속부에서 2가지 감속비를 가지는 유성기어 감속기에 따른 회전축부 분해도
도 8은 1차감속부에서 2가지 감속비를 가지는 유성기어 감속기에 따른 1차감속부 조립도
도 9는 1차감속부에서 2가지 감속비를 가지는 유성기어 감속기에 따른 1차감속부 분해도
도 10은 1차감속부에서 2가지 감속비를 가지는 유성기어 감속기에 따른 구동링기어 상세도
도 11은 1차감속부에서 2가지 감속비를 가지는 유성기어 감속기에 따른 1차구동캐리어 상세도
도 12는 1차감속부에서 2가지 감속비를 가지는 유성기어 감속기에 따른 1차유성기어 상세도
도 13은 1차감속부에서 2가지 감속비를 가지는 유성기어 감속기에 따른 1차선기어 상세도
도 14는 1차감속부에서 2가지 감속비를 가지는 유성기어 감속기에 따른 2차감속부 및 3차감속부 조립도
도 15는 1차감속부에서 2가지 감속비를 가지는 유성기어 감속기에 따른 2차감속부 및 3차감속부 분해도
도 16은 1차감속부에서 2가지 감속비를 가지는 유성기어 감속기에 따른 절환장치부 전체 조립도
도 17은 1차감속부에서 2가지 감속비를 가지는 유성기어 감속기에 따른 절환장치부 전체 분해도
도 18은 1차감속부에서 2가지 감속비를 가지는 유성기어 감속기에 따른 시프트포크 상세도
도 19는 1차감속부에서 2가지 감속비를 가지는 유성기어 감속기에 따른 스톱바 및 가이드봉 상세도

먼저, 본 발명의 구체적인 설명에 들어가기에 앞서, 본 발명에 관련된 공지 기술 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

또한, 후술 되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있으므로, 그 정의는 본 발명에 따른 "1차감속부에서 2가지 감속비를 가지는 유성기어 감속기"를 설명하는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

이하, 본 발명에 따른 "1차감속부에서 2가지 감속비를 가지는 유성기어 감속기"에 관한 바람직한 실시 예를 상세하게 설명한다.

다음의 실시 예는 단지 본 발명을 설명하기 위하여 예시된 것에 불과하고, 본 발명의 범위를 제한하기 위한 것은 아니다.

도 1은 1차감속부에서 2가지 감속비를 가지는 유성기어 감속기에 따른 모터가 결합된 전체도이며, 도 2는 1차감속부에서 2가지 감속비를 가지는 유성기어 감속기에 따른 전체 분해도이고, 도 3은 1차감속부에서 2가지 감속비를 가지는 유성기어 감속기에 따른 1차감속부가 저감속비일 때의 유성감속기 전체도이며, 도 4는 1차감속부에서 2가지 감속비를 가지는 유성기어 감속기에 따른 1차감속부가 중립일 때의 유성감속기 전체도이고, 도 5는 1차감속부에서 2가지 감속비를 가지는 유성기어 감속기에 따른 1차감속부가 고감속비일 때의 유성감속기 전체도이며, 도 6은 1차감속부에서 2가지 감속비를 가지는 유성기어 감속기에 따른 회전축부 조립도이고, 도 7은 1차감속부에서 2가지 감속비를 가지는 유성기어 감속기에 따른 회전축부 분해도이며, 도 8은 1차감속부에서 2가지 감속비를 가지는 유성기어 감속기에 따른 1차감속부 조립도이고, 도 9는 1차감속부에서 2가지 감속비를 가지는 유성기어 감속기에 따른 1차감속부 분해도이며, 도 10은 1차감속부에서 2가지 감속비를 가지는 유성기어 감속기에 따른 구동링기어 상세도이고, 도 11은 1차감속부에서 2가지 감속비를 가지는 유성기어 감속기에 따른 1차구동캐리어 상세도이며, 도 12는 1차감속부에서 2가지 감속비를 가지는 유성기어 감속기에 따른 1차유성기어 상세도이고, 도 13은 1차감속부에서 2가지 감속비를 가지는 유성기어 감속기에 따른 1차선기어 상세도이며, 도 14는 1차감속부에서 2가지 감속비를 가지는 유성기어 감속기에 따른 2차감속부 및 3차감속부 조립도이고, 도 15는 1차감속부에서 2가지 감속비를 가지는 유성기어 감속기에 따른 2차감속부 및 3차감속부 분해도이며, 도 16은 1차감속부에서 2가지 감속비를 가지는 유성기어 감속기에 따른 절환장치부 전체 조립도이고, 도 17은 1차감속부에서 2가지 감속비를 가지는 유성기어 감속기에 따른 절환장치부 전체 분해도이며, 도 18은 1차감속부에서 2가지 감속비를 가지는 유성기어 감속기에 따른 시프트포크 상세도이고, 도 19는 1차감속부에서 2가지 감속비를 가지는 유성기어 감속기에 따른 스톱바 및 가이드봉 상세도이다.

도 1과 도 2에 도시되어 있는 것 같이 본 발명의 1차감속부에서 2가지 감속비를 가지는 유성기어 감속기(A)는 모터(B)의 후단에 설치되어 상기 모터(B)의 회전속도를 감속하며, 감속에 의해 상기 모터(B)가 지닌 정격토크를 증대시키는 역할을 하며, 저감속비와 고감속비의 2가지 감속비와, 상기 모터의 회전속도를 전달하지 않는 중립 상태의 3가지 절환 상태를 가지는 1차감속부(1)와; 상기 모터(B)의 회전력을 상기 1차감속부(1)로 전달하는 회전축부(2)와; 상기 회전축부(2)에 결합되어 상기 1차감속부(1)를 저감속비 상태, 고감속비 상태 또는 중립 상태의 3가지 상태로 만드는 절환장치부(3)를 포함하여 구성된다.

상기 모터(B)는 전기모터와 유압모터 둘 다 사용할 수 있으며, 오거에 사용할 때는 상기 모터(B)를 2개 병렬로 사용할 수도 있다.

상기 유성기어 감속기(A)는 추가로 상기 1차감속부(1)에서 감속된 회전수를 다시 감속하는 2차감속부(4) 또는 상기 1차감속부(1)에서 감속된 회전수를 다시 감속하는 2차감속부(4)와 상기 2차감속부(4)에서 감속된 회전수를 다시 감속하는 3차감속부(5)를 포함하여 구성 수도 있다.

도 1과 도 2는 전기모터에 본 발명의 유성감속기(A)에 1차감속부에서 2가지 감속비를 가지며, 상기 2차감속부(4)와 3차감속부(5)를 가지고, 상기 1차감속부 상부에 모터와의 결합을 위한 모터플랜지(7)를 가지며, 상기 3차감속부(5) 하부에 감속기플랜지(8)과 최종출력축이며 최종감속장치인 피니언기어를 가진 피니언샤프트(6)가 포함되어 구성된 오거를 보여주고 있다.

상기 회전축부(2)는 상기 모터(B)의 회전축(B1)이 상부에 결합되어 회전력을 전달하는 모터커플러(21)와; 상기 모터커플러(21)의 하부에 결합되어 상기 모터(B)의 회전력을 상기 1차감속부(1)로 전달하는 주축(22)과; 상기 주축(22)의 외부에 결합되어 상기 주축(22)을 따라 상하로 움직여 상기 1차감속부(1)가 저감속비와 고감속비를 가지게 상기 모터(B)의 회전력을 상기 1차감속부(1)로 전달하는 역할을 하는 클러치슬리브(23)를 포함하여 구성된다.

상기 1차감속부(1)는 저감속비 상태에서는 상기 회전축부(2)로부터 회전력을 전달받아 회전되면서 감속하여 회전력을 2차감속부(4) 또는 다른 장치로 다시 전달할 수 있게 하며, 고감속비 상태에서는 스톱바(33)에 의해 고정되는 1차구동링기어(11)와; 저감속비 상태에서는 상기 스톱바(33)에 의해 고정되어 상기 1차구동링기어(11)가 원활하게 회전할 수 있게 하며, 고감속비 상태에서는 상기 회전축부(2)로부터 회전력을 전달받아 감속하여 회전력을 상기 2차감속부(4)로 다시 전달할 수 있게 1차유성기어(13)로 전달해주는 1차구동캐리어(12)와; 상기 1차구동링기어(11) 또는 1차구동캐리어(12)에서 회전력을 전달받아 상기 2차감속부(4)로 회전력을 전달할 수 있게 하는 상기 1차유성기어(13)와; 상기 1차유성기어(13)에서 회전력을 상단에 있는 상단기어(141)로 전달받아 하단에 있는 하단기어(142)로 상기 2차감속부(4)로 회전력을 전달하며, 상기 2차감속부(4)의 선기어 역할을 하는 1차선기어(14)를 포함한다.

상기 절환장치부(3)는 일단은 클러치슬리브(23)와 결합되어 상기 클러치슬리브(23)를 상하로 움직이게 하는 시프트포크(31)와; 상기 시프트포크(31)의 중간부분에 결합되어 상기 시프트포크(31)를 상하로 움직이게 하는 힘을 주는 실린더부(32)와; 상기 유성 기어감속기(A)가 저감속비 상태로 운전되게 상기 시프트포크(31)가 상부로 올라와 있을 때는 1차구동캐리어(12)를 고정시키고, 상기 유성 기어감속기(A)가 고감속비 상태로 운전되게 상기 시프트포크(31)가 하부로 내려와 있을 때는 1차구동링기어(11)를 고정시키는 스톱바(33)와; 상기 시프트포크(31)의 타단에 삽입되어 상기 시프트포크(31)가 수평을 이루면서 상하운동을 원활하게 하며, 상기 스톱바(33)가 하부에 고정 결합되는 가이드봉(34)을 포함하여 구성된다.

본 발명의 유성기어 감속기(A)는 1차감속부(1)만 가질 수도 있고, 오거 등에 사용하기 위해서 상기 2차감속부(4)와 3차감속부(5)를 추가로 구성될 수도 있으며, 상기 유성감속기(A)를 운전하고 제어하기 위한 전기패널과 같은 제어부가 포함되나 공지의 기술이므로 본 발명에서는 생략한다.

본 발명의 핵심사항은 상기 1차감속부(1)가 저감속비를 가질 때는 상기 회전축부(2)로부터 회전력을 전달받는 1차구동링기어(11)가 구동되게 기어가 설계되고, 상기 1차감속부(1)가 고감속비를 가질 때는 상기 1차구동링기어(11)가 고정되고 1차구동캐리어(12)가 상기 회전축부(2)로부터 회전력을 전달받게 기어가 설계되어, +1의 감속비가 생기거나 생기지 않으면서 것을 이용하고 치차수를 적절히 설계하여 1차감속부에서 저감속비와 고감속비의 2가지 감속비를 가질 수 있게 한 것이다.

도 3은 상기 1차감속부(1)가 저감속비일 때의 유성감속기 전체도이며, 상기 클러치슬리브(23)에서 상기 1차구동링기어(11)로 회전력을 전달하고 있으며, 상기 스톱바(33)가 상기 1차구동캐리어(12)를 고정시키고 있어 도10에서 상기 1차구동링기어(11) 치차수 73개, 도 13에서 상기 1차선기어(14)의 치차수 35개 이므로 감속비는 73/35=2.08로 약 2의 감속비를 가진다.

도 4는 상기 1차감속부(2)가 중립일 때의 유성감속기 전체도이며, 상기 클러치슬리브(23)와 1차구동링기어(11) 또는 1차구동캐리어(12)가 빠져 있어 동력전달이 되지 않으며, 상기 스톱바(33)에서 상기 1차구동링기어(11) 또는 1차구동캐리어(12)가 빠져 있어 동력전달이 되지 않는다.

도 5는 상기 1차감속부(1)가 고감속비일 때의 유성감속기 전체도이며, 상기 클러치슬리브(23)에서 회전력을 상기 1차구동캐리어(12)로 전달하고 있으며, 상기 스톱바(33)가 상기 1차구동링기어(11)를 고정시키고 있으며, 도10에서 상기 1차구동링기어(11) 치차수 73개, 도 13에서 상기 1차선기어(14)의 치차수 35개 이므로 감속비는 73/35 + 1 = 3.08로 약 3의 감속비를 가진다.

도 6과 도 7에 도시되어 있는 것 같이 상기 회전축부(2)는 상기 모터(B)의 회전력을 상기 1차감속부(1)로 전달하는 역할을 하며, 상기 모터(B)의 회전축(B1)이 상부에 결합되어 회전력을 전달하는 모터커플러(21)와; 상기 모터커플러(21)의 하부에 결합되어 상기 모터(B)의 회전력을 상기 1차감속부(1)로 전달하는 주축(22)과; 상기 주축(22)의 외부에 결합되어 상기 주축(22)을 따라 상하로 움직여 상기 1차감속부(1)가 저감속비와 고감속비를 가지게 상기 모터(B)의 회전력을 상기 1차감속부(1)로 전달하는 역할을 하는 클러치슬리브(23)를 포함하여 구성되며, 상기 주축(22)이 원활히 회전될 수 있게 하는 베어링(24)이 상기 주축(22)의 말단에 설치된다.

상기 모터커플러(21)는 기어타입이 스프라인 타입이고, 치차수는 30개이다.

상기 주축(22)은 기어치형이 슈퍼기어 타입이고, 치차수는 73개이다.

상기 클러치슬리브(23)에는 상기 시프트포크(31)가 결합되더라도 상기 클러치슬리브(23)가 회전될 수 있도록 시프트포그 회전홈(231)과, 상기 1차구동링기어(11) 또는 1차구동캐리어(12)로 동력을 전달하는 동력전달기어(234)와, 상기 주축(22)과의 결합을 위한 주축결합기어(232) 및 패킹이 설치되는 패킹설치부(233)이 형성된다.

상기 클러치슬리브(23)의 동력전달기어(234)는 기어치형이 슈퍼기어 타입이고, 치차수는 32개이다.

도 8과 도 9에 도시되어 있는 것 같이 상기 1차감속부(1)는 저감속비와 고감속비의 2가지 감속비와, 상기 모터(B)의 회전속도를 전달하지 않는 중립 상태의 3가지 절환 상태를 가지며, 저감속비 상태에서는 상기 회전축부(2)로부터 회전력을 전달받아 회전되면서 감속하여 회전력을 2차감속부(4) 또는 다른 장치로 다시 전달할 수 있게 하며, 고감속비 상태에서는 스톱바(33)에 의해 고정되는 1차구동링기어(11)와; 저감속비 상태에서는 상기 스톱바(33)에 의해 고정되어 상기 1차구동링기어(11)가 원활하게 회전할 수 있게 하며, 고감속비 상태에서는 상기 회전축부(2)로부터 회전력을 전달받아 감속하여 회전력을 상기 2차감속부(4)로 다시 전달할 수 있게 1차유성기어(13)로 전달해주는 1차구동캐리어(12)와; 상기 1차구동링기어(11) 또는 1차구동캐리어(12)에서 회전력을 전달받아 상기 2차감속부(4)로 회전력을 전달할 수 있게 하는 상기 1차유성기어(13)와; 상기 1차유성기어(13)에서 회전력을 상단에 있는 상단기어(141)로 전달받아 하단에 있는 하단기어(142)로 상기 2차감속부(4)로 회전력을 전달하며, 상기 2차감속부(4)의 선기어 역할을 하는 1차선기어(14)를 포함하여 구성된다.

도 10에 도시되어 있는 것 같이 상기 1차구동링기어(11)는 저감속비 상태에서는 상기 회전축부(2)로부터 회전력을 전달받아 회전되면서 감속하여 회전력을 2차감속부(4) 또는 다른 장치로 다시 전달할 수 있게 하며, 고감속비 상태에서는 스톱바(33)에 의해 고정되며, 도시된 상기 1차구동링기어(11)의 기어치형은 슈퍼기어 타입이고 상세 내용은 오거에 사용하는 실시예이며, 이것으로 제한하지 않는다.

상기 1차구동링기어(11)는 상기 회전축부(2)의 클러치슬리브(23)로부터 모터의 회전력을 전달받는 링기어동력전달기어(111)와, 회전될 때 사용되어지는 회전링기어(112)와, 상기 1차구동링기어(11)로 모터의 회전력을 전달받지 않을 때 상기 스톱바(23)에 고정되는 링기어스톱바결합기어(113)가 형성된다.

저감속비 때는 상기 회전링기어(112)의 기어수에 상기 1차선기어(14)의 상단기어(141)의 기어수를 나누면 감속비가 된다. 즉 73/35=2.08

고감속비 때는 상기 회전링기어(112)의 기어수에 상기 1차선기어(14)의 상단기어(141)의 기어수를 나눈 후 1을 더하면 된다. 즉 73/35+1=3.08

도 11에 도시되어 있는 것 같이 상기 1차구동캐리어(12)는 저감속비 상태에서는 상기 스톱바(33)에 의해 고정되어 상기 1차구동링기어(11)가 원활하게 회전할 수 있게 하며, 고감속비 상태에서는 상기 회전축부(2)로부터 회전력을 전달받아 감속하여 회전력을 상기 2차감속부(4)로 다시 전달할 수 있게 1차유성기어(13)로 전달해주는 역할을 하며, 도시된 상기 2차구동캐리어(12)의 기어치형은 슈퍼기어 타입이고 상세 내용은 오거에 사용하는 실시예이며, 이것으로 제한하지 않는다.

상기 1차구동캐리어(12)에는 고감속비 상태에서 상기 회전축부(2)로부터 회전력을 전달받는 캐리어동력전달기어(121)과, 저감속비 상태에서 상기 스톱바(33)에 의해 고정되는 캐리어스톱바결합기어(122)가 형성된다.

도 12에 도시되어 있는 것 같이 상기 1차유성기어(13)는 상기 1차구동링기어(11) 또는 1차구동캐리어(12)에서 회전력을 전달받아 상기 2차감속부(4)로 회전력을 전달할 수 있게 상기 1차선기어(14)로 회전력을 전달한다.

도시된 상기 1차유성기어(13)의 기어치형은 슈퍼기어 타입이고 4개가 한 모듈로 되며, 치차수는 19개이고, 상세 내용은 오거에 사용하는 실시예이며, 이것으로 제한하지 않는다.

도 13에 도시되어 있는 것 같이 상기 1차선기어(14)는 상기 1차유성기어(13)에서 회전력을 상단에 있는 상단기어(141)로 전달받아 하단에 있는 하단기어(142)로 상기 2차감속부(4)로 회전력을 전달하며, 상기 2차감속부(4)의 선기어 역할을 한다.

상기 1차선기어(14)에는 상기 1차유성기어(13)에서 회전력을 받는 상기 상단기어(141)와, 상기 2차감속부(4)로 회전력을 전달하는 상기 하단기어(142)와, 상기 주축(22)과 주축베어링(223)이 삽입되는 주축 및 베어링삽입홈(143)과, 상기 하단기어(142)의 하부에 형성되어 1차선기어베어링(145)가 설치되는 1차선기어베어링삽입부가 형성된다.

상기 상단기어(141)과 하단기어(142)의 기어치형은 슈퍼기어 타입이고 상세 내용은 오거에 사용하는 실시예이며, 이것으로 제한하지 않는다.

도 14와 도 15에 도시되어 있는 것 같이 상기 2차감속부(4)는 상기 1차감속부(1)에서 감속된 회전수를 다시 감속하는 역할을하며, 상기 3차감속부(5)는 상기 2차감속부(4)에서 감속된 회전수를 다시 감속하는 역할을 한다.

상기 2차감속부(4)는 상기 1차선기어(14)가 선기어 역할을 하므로 상기 1차선기어(14)의 회전에 의해 자전과 공전을 하는 2차유성기어(41)와, 상기 2차유성기어(41)의 회전으로 구동되며 상기 제3감속부(5)로 회전력을 전달하는 2차캐리어(42)와, 상기 2차유성기어(41)와 3차유성기어(52)가 공전할 수 있게 하며 회전하지 않고 고정되어 있는 23단링기어(43)로 구성된다.

상기 2차캐리어(42)는 25개의 치차수를 가지며, 상기 23단링기어(43)는 75개의 치차수를 가지는 오거에 사용하는 실시예이며, 이것으로 제한하지 않는다.

상기 2차캐리어(42)는 25개의 치차수를 가지며, 상기 23단링기어(43)는 75개의 치차수를 가질 때의 상기 2차감속부(4)의 감속비는 75 / 25 + 1 이므로 4 이다.

상기 3차감속부(5)는 상기 2차유성기어(41)의 회전력을 전달받아 구동되는 3차선기어(51)와; 상기 3차선기어(51)의 회전에 의해 자전과 공전을 하는 3차유성기어(52)와; 상기 3차유성기어(52)의 회전으로 구동되며 상기 피니언샤프트(6)로 회전력을 전달하는 3차유성캐리어(53)로 구성된다.

상기 3차선기어(51)는 25개의 치차수를 가지며, 상기 23단링기어(43)는 75개의 치차수를 가지는 오거에 사용하는 실시예이며, 이것으로 제한하지 않는다.

상기 3차선기어(51)는 25개의 치차수를 가지며, 상기 23단링기어(43)는 75개의 치차수를 가질 때의 상기 3차감속부(5)의 감속비는 75 / 25 + 1 이므로 4 이다.

본 발명의 실시예에 의한 각각의 감속비는 상기 1차감속부(1)의 저감속비일 때는 감속비가 2이고, 고감속비일 때는 3이며, 상기 2차감속부(4)의 감속비는 4이고, 상기 3차감속부(5)의 감속비는 4일 때 총 감속비는 32와 48이다.

또한 피니언샤프트(6)의 기어수가 47이고, 피니언기어(61)의 기어수는 22이면 이때의 감속비는 47/22 약 2.1이다.

6극 모터를 사용 시 저감속비일 때의 회전수는 모터 1180 / 저감속비 32 /피니언 22 / 피니언샤프트 47 = 17.2RPM

6극 모터를 사용 시 고감속비일 때의 회전수는 모터 1180 / 고감속비 48 /피니언 22 / 피니언샤프트 47 = 11.5RPM

8극 모터를 사용 시 저감속비일 때의 회전수는 모터 880 / 저감속비 32 /피니언 22 / 피니언샤프트 47 = 12.8RPM

8극 모터를 사용 시 고감속비일 때의 회전수는 모터 880 / 고감속비 48 /피니언 22 / 피니언샤프트 47 = 8.6RPM

4극 모터를 사용 시 저감속비일 때의 회전수는 모터 1760 / 저감속비 32 /피니언 22 / 피니언샤프트 47 = 25.7RPM

4극 모터를 사용 시 고감속비일 때의 회전수는 모터 1760 / 고감속비 48 /피니언 22 / 피니언샤프트 47 = 17.2RPM

본 발명의 감속 비율은 상기 1차구동캐리어(12)가 고정되고 상기 1차구동링기어(11)가 회전하거나, 상기 1차구동링기어(11)가 고정되고 상기 1차구동캐리어(12)가 회전하게 하여 +1의 감속비가 생기거나 생기지 않으면서 2차감속기 및 3차 감속기와 연결되면서 비율이 적게 또는 그 이상의 비율이 나오게 하는 방법이며, 6극 모터와 8극 모터에 적용 시 적정한 회전수가 나올 수 있어, 본 발명은 감속기의 변속만으로 천공 작업 속도에 준하여 스크류 작업 시 필요한 속도를 만들어냈다.

특히 극수변환모터의 금액이 2배 이상 비싸고, 모터에 전원을 공급하는 패널 또한 2배로 비싸며, 전선도 극수변환모터 사용 시 모터가 양쪽에 부착되므로 4롤이 사용되었지만 ( 모터 6/8극*55KW*220V*1EA 1400만원이므로 2EA는 2800만원이며, 패널가격 1개 1200만원 전선 40M 기준 4롤 640만원으로 총 4640원이 소요된다.

본 발명은 감속기 사용시 일반 단극모터 사용과 일반 패널사용과 전선 2롤만 사용하여 극수변환모터의 비율을 감속기만으로 변속하여 사용하기 때문에 현장 천공 작업 시 고장률, 조작방법 및 관리 또한 용이해진다.

모터 6극*55KW*220V*1EA 800만원, 패널가격 1개 600만원, 전선 40M 기준 2롤 320만원 으로 변속감속기 제작금액 1대당 400만원*2=800만원 합계 2520만원 소요되므로 위의 금액으로 보아도 감속기 변속장치로 장착시 많은 금액이 절약되는 사항을 볼 수 있다.

도 16과 도 17에 도시되어 있는 것 같이 상기 절환장치부(3)는 상기 회전축부(2)에 결합되어 상기 1차감속부(1)를 저감속비 상태, 고감속비 상태 또는 중립 상태의 3가지 상태로 만드는 역할을 한다.

도 18에 도시되어 있는 것 같이 상기 시프트포크(31)는 일단은 클러치슬리브(23)와 결합되며, 타단은 가이드봉(34)이 삽입되어 가이드해주어 상기 실린더부(32)의 실린더로드의 길이 변화에 따라 상기 클러치슬리브(23)를 상하로 움직이게 한다.

상기 시프트포크(31)는 Y 형상으로 상기 회전축부(2)의 클러치슬리브(23)의 대칭되는 2개소에 결합될 수 있도록 클러치슬리브결합구(31111)가 각각 형성된 2개의 브랜치(3111)를 가진 Y부(311)와; 상기 Y부(311)의 일단에 형성되어 상기 가이드봉(34)이 삽입될 수 있게 봉삽입홀(3121)이 형성되는 원통부(312)로 구성된다.

2개의 상기 브랜치(3111)가 만나는 상기 Y부(311)의 중앙 부분에는 상기 실린더부(32)와 결합을 위한 너트결합구(3112)가 형성된다.

도 19에 도시되어 있는 것 같이 상기 스톱바(33)은 상기 유성 기어감속기(A)가 저감속비 상태로 운전되게 상기 시프트포크(31)가 상부로 올라와 있을 때는 1차구동캐리어(12)를 고정시키고, 상기 유성 기어감속기(A)가 고감속비 상태로 운전되게 상기 시프트포크(31)가 하부로 내려와 있을 때는 1차구동링기어(11)를 고정시키는 역할을 한다.

상기 가이드봉(34)는 상기 시프트포크(31)의 타단에 삽입되어 상기 시프트포크(31)가 수평을 이루면서 상하운동을 원활하게 하며, 상기 스톱바(33)가 하부에 고정 결합된다.

상기 스톱바(33)의 일면은 상기 1차구동링기어(11)과 1차구동캐리어(12)의 PCD(Pitch Center Diameter)와 동일한 직경을 가진다.

상기 스톱바(33)의 일면의 상단에는 상기 1차구동링기어(11)와 기어 결합되는 상단스톱기어(331)와, 하단에는 상기 1차구동캐리어(12)와 기어 결합되는 하단스톱기어(332)가 형성된다.

상기 스톱바(33)의 중앙에는 상기 스톱바(33)를 고정시킬 수 있게 상기 가이드봉(34)이 삽입되는 가이드봉삽입홀(333)이 형성된다.

상기 스톱바(33)의 타면에는 상기 가이드봉삽입홀(333)에 삽입된 상기 가이드봉(34)을 볼트로 고정시키기 위한 2~3개소의 볼트삽입홀(334)이 형성된다.

본 발명의 1차감속부에서 2가지 감속비를 가지는 유성기어 감속기(A)에 따르면 값이 비싼 극수변환모터를 사용하지 않고도 2가지 감속비를 가질 수 있고 사용되는 전선도 적게 들어 제작비가 적게 들며, 2가지 감속비를 가져 소구경이나 대구경의 암천공 모두가 가능하고, 또한 부하가 적게 필요한 흙천공이나 부하가 많이 필요한 암천공도 장비 1대로 가능하게 되어 작업 효율을 향상시키는 효과가 있으며, 감속비를 절환시키는 방법이 용이하여 감속비의 변경이 용이하고 기어의 파손이 거의 없다.

A : 유성기어 감속기 B : 모터
B1 : 회전축
1 : 1차감속부
11 : 1차구동링기어 111 : 링기어동력전달기어
112 : 회전링기어 113 : 링기어스톱바결합기어
114 : 1차구동링기어베어링 115 : 중간베어링
12 : 1차구동캐리어 121 : 캐리어동력전달기어
122 : 캐리어스톱바결합기어 123 : 1차구동캐리어베어링
13 : 1차유성기어 14 : 1차선기어
141 : 상단기어 142 : 하단기어
143 : 주축 및 베어링삽입홈 144 : 1차선기어베어링삽입부
145 : 1차선기어베어링 15 : 1차감속부 하우징
2 : 회전축부
21 : 모터커플러 211 : 회전축삽입결합홈
212 : 주축결합기어 22 : 주축
221 : 커플러결합기어 222 : 베어링설치부
223 : 주축베어링 23 : 클러치슬리브
231 : 시프트포그 회전홈 232: 주축결합기어
233 : 패킹설치부 234 : 동력전달기어
3 : 절환장치부
31 : 시프트포크 311 : Y부
3111 : 브랜치 31111 : 클러치슬리브결합구
3112 : 너트결합구 312 : 원통부
3121 : 봉삽입홀 32 : 실린더부
33 : 스톱바 331 : 상단스톱기어
332 : 하단스톱기어 333 : 가이드봉삽입홀
334 : 볼트삽입홀 34 : 가이드봉
4 : 2차감속부
41 : 2차유성기어 411 : 동력인입치차
42 : 2차캐리어 421 : 동력전달치차
43 : 23단링기어 431 : 23단링기어치차
5 : 3차감속부
51 : 3차선기어 511 : 3차선기어치차
52 : 3차유성기어 521 : 3차유성기어치차
53 : 3차캐리어 54 : 리테이너
55 : 리테이너 커버
6 : 피니언샤프트 61 : 피니언기어
7 : 모터플랜지 8 : 감속기플랜지

Claims

모터(B)의 후단에 설치되어 상기 모터(B)의 회전속도를 감속하며, 감속에 의해 상기 모터(B)가 지닌 정격토크를 증대시키는 유성기어 감속기(A)에 있어서,
상기 유성기어 감속기(A)는 저감속비와 고감속비의 2가지 감속비와, 상기 모터(B)의 회전속도를 전달하지 않는 중립 상태의 3가지 절환 상태를 가지는 1차감속부(1)와;
상기 모터(B)의 회전력을 상기 1차감속부(1)로 전달하는 회전축부(2)와;
상기 회전축부(2)에 결합되어 상기 1차감속부(1)를 저감속비 상태, 고감속비 상태 또는 중립 상태의 3가지 상태로 만드는 절환장치부(3)를 포함하여 구성되며,
상기 1차감속부(1)가 저감속비를 가질 때는 상기 회전축부(2)로부터 회전력을 전달받는 1차구동링기어(11)가 구동되게 기어가 설계되고, 상기 1차감속부(1)가 고감속비를 가질 때는 상기 1차구동링기어(11)가 고정되고 1차구동캐리어(12)가 상기 회전축부(2)로부터 회전력을 전달받게 기어가 설계되고,
상기 유성기어 감속기(A)는 추가로 상기 1차감속부(1)에서 감속된 회전수를 다시 감속하는 2차감속부(4) 또는 상기 1차감속부(1)에서 감속된 회전수를 다시 감속하는 2차감속부(4)와 상기 2차감속부(4)에서 감속된 회전수를 다시 감속하는 3차감속부(5)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 1차감속부에서 2가지 감속비를 가지는 유성기어 감속기
삭제
제 1항에 있어서,
상기 회전축부(2)는 상기 모터(B)의 회전축(B1)이 상부에 결합되어 회전력을 전달하는 모터커플러(21)와;
상기 모터커플러(21)의 하부에 결합되어 상기 모터(B)의 회전력을 상기 1차감속부(1)로 전달하는 주축(22)과;
상기 주축(22)의 외부에 결합되어 상기 주축(22)을 따라 상하로 움직여 상기 1차감속부(1)가 저감속비와 고감속비를 가지게 상기 모터(B)의 회전력을 상기 1차감속부(1)로 전달하는 역할을 하는 클러치슬리브(23)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 1차감속부에서 2가지 감속비를 가지는 유성기어 감속기
제 1항에 있어서,
상기 1차감속부(1)는 저감속비 상태에서는 상기 회전축부(2)로부터 회전력을 전달받아 회전되면서 감속하여 회전력을 2차감속부(4) 또는 다른 장치로 다시 전달할 수 있게 하며, 고감속비 상태에서는 스톱바(33)에 의해 고정되는 1차구동링기어(11)와;
저감속비 상태에서는 상기 스톱바(33)에 의해 고정되어 상기 1차구동링기어(11)가 원활하게 회전할 수 있게 하며, 고감속비 상태에서는 상기 회전축부(2)로부터 회전력을 전달받아 감속하여 회전력을 상기 2차감속부(4)로 다시 전달할 수 있게 1차유성기어(13)로 전달해주는 1차구동캐리어(12)와;
상기 1차구동링기어(11) 또는 1차구동캐리어(12)에서 회전력을 전달받아 상기 2차감속부(4)로 회전력을 전달할 수 있게 하는 상기 1차유성기어(13)와;
상기 1차유성기어(13)에서 회전력을 상단에 있는 상단기어(141)로 전달받아 하단에 있는 하단기어(142)로 상기 2차감속부(4)로 회전력을 전달하며, 상기 2차감속부(4)의 선기어 역할을 하는 1차선기어(14)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 1차감속부에서 2가지 감속비를 가지는 유성기어 감속기
제 1항에 있어서,
상기 절환장치부(3)는 일단은 클러치슬리브(23)와 결합되어 상기 클러치슬리브(23)를 상하로 움직이게 하는 시프트포크(31)와;
상기 시프트포크(31)의 중간부분에 결합되어 상기 시프트포크(31)를 상하로 움직이게 하는 힘을 주는 실린더부(32)와;
상기 유성 기어감속기(A)가 저감속비 상태로 운전되게 상기 시프트포크(31)가 상부로 올라와 있을 때는 1차구동캐리어(12)를 고정시키고, 상기 유성 기어감속기(A)가 고감속비 상태로 운전되게 상기 시프트포크(31)가 하부로 내려와 있을 때는 1차구동링기어(11)를 고정시키는 스톱바(33)와;
상기 시프트포크(31)의 타단에 삽입되어 상기 시프트포크(31)가 수평을 이루면서 상하운동을 원활하게 하며, 상기 스톱바(33)가 하부에 고정 결합되는 가이드봉(34)을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 1차감속부에서 2가지 감속비를 가지는 유성기어 감속기
제 5항에 있어서,
상기 시프트포크(31)는 Y 형상으로 상기 회전축부(2)의 클러치슬리브(23)의 대칭되는 2개소에 결합될 수 있도록 클러치슬리브결합구(31111)가 각각 형성된 2개의 브랜치(3111)를 가진 Y부(311)와;
상기 Y부(311)의 일단에 형성되어 상기 가이드봉(34)이 삽입될 수 있게 봉삽입홀(3121)이 형성되는 원통부(312)로 구성되며,
2개의 상기 브랜치(3111)가 만나는 상기 Y부(311)의 중앙 부분에는 상기 실린더부(32)와 결합을 위한 너트결합구(3112)가 형성되고,
상기 스톱바(33)의 일면은 상기 1차구동링기어(11)와 1차구동캐리어(12)의 PCD(Pitch Center Diameter)와 동일한 직경을 가지며,
상기 스톱바(33)의 일면의 상단에는 상기 1차구동링기어(11)와 기어 결합되는 상단스톱기어(331)와, 하단에는 상기 1차구동캐리어(12)와 기어 결합되는 하단스톱기어(332)가 형성되고,
상기 스톱바(33)의 중앙에는 상기 스톱바(33)를 고정시킬 수 있게 상기 가이드봉(34)이 삽입되는 가이드봉삽입홀(333)이 형성되며,
상기 스톱바(33)의 타면에는 상기 가이드봉삽입홀(333)에 삽입된 상기 가이드봉(34)을 볼트로 고정시키기 위한 2~3개소의 볼트삽입홀(334)이 형성되는 것을 특징으로 하는 1차감속부에서 2가지 감속비를 가지는 유성기어 감속기