KR101732369B1 - 이중 출력용 감속장치 - Google Patents

이중 출력용 감속장치 Download PDF

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KR101732369B1
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송준호
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주식회사 성보엔지니어링
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Abstract

본 발명은 몸체하우징과, 고속측 출력기어와, 저속측 출력기어와, 고속측 동력전달유닛 및 저속측 동력전달유닛을 포함하여 이루어지며, 특히 상기 각 동력전달유닛은 전원 인가 여부에 따라 입력축으로부터 제공되는 구동력을 상기 고속측 출력기어 혹은, 저속측 출력기어로부터 전달됨을 선택적으로 차단할 수 있도록 구성됨을 특징으로 하는 이중 출력용 감속장치를 제공하며, 이를 통해 단일의 구동력을 제공받아 고속 혹은, 저속으로 전자적 제어를 통해 속도 변경이 가능하면서도 그 구조를 단순화할 수 있도록 한 것이다.

Description

이중 출력용 감속장치{reduction apparatus}
본 발명은 감속장치에 관련된 것으로서, 더욱 상세하게는 단일의 구동력을 제공받아 고속 혹은, 저속으로 전자적 제어를 통해 속도 변경이 가능하면서도 그 구조를 단순화한 새로운 형태에 따른 이중 출력용 감속장치에 관한 것이다.
일반적으로 감속장치는 구동력제공부의 구동에 따른 회전 속도를 필요로 하는 속도로 감속시키도록 하는 장치로써, 둘 이상의 기어를 이용하는 기어식 감속기와 벨트나 체인을 이용하는 벨트식 감속기 등과 같이 다양하게 제공되고 있다.
한편, 상기한 감속장치 중 선박의 윈치에 사용되는 감속장치의 경우는 앵카(anchor)의 내림이나 올림에 따라 서로 다른 속도로 구동되도록 구성되며, 통상적으로는 고속 및 저속(혹은, 정속)의 2속(이중 출력)으로 그 구동이 이루어지도록 구성되고 있다.
이에 관련하여는 등록특허 제10-1455296호, 등록특허 제10-1221717호, 등록특허 제10-1213317호, 등록특허 제10-1131914호 등에 개시된 바와 같다.
하지만, 전술된 종래의 이중 출력용 감속장치는 고속 출력을 위한 구동모터와 저속 출력을 위한 구동모터가 각각 제공되는 기술의 경우 장비의 대형화에 따른 문제가 야기되었고, 각 속도별 감속유닛을 각각 제공하는 구조의 경우는 전체적인 구조의 복잡함 및 수동 조작에 따른 제어의 어려움과 같은 문제가 야기되었다.
더욱이, 종래에는 감속장치로 공급되는 전원이 차단될 경우 별도의 락킹 조작이 이루어지지 않는다면 예컨대, 윈치의 앵카 혹은, 크레인의 후크 등이 자중에 의해 원치않은 낙하가 이루어지며, 이로써 그 하부에 작업자가 있다면 안전사고가 발생될 우려가 항상 존재하였던 문제점이 있다.
등록특허 제10-1455296호 등록특허 제10-1221717호 등록특허 제10-1213317호 등록특허 제10-1131914호
본 발명은 전술된 종래 기술에 따른 각종 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 단일의 구동력을 제공받아 고속 혹은, 저속으로 전자적 제어를 통해 속도 변경이 가능하면서도 그 구조를 단순화한 새로운 형태에 따른 이중 출력용 감속장치를 제공하는데 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 이중 출력용 감속장치에 따르면 내측의 축 방향으로 구동력을 입력받는 입력축 및 구동력을 출력하는 출력축이 각각 관통 설치된 몸체하우징; 상기 몸체하우징 내의 입력축 중 어느 한 측에 위치되면서 입력축과는 별도로 회전하도록 설치됨과 더불어 둘레는 상기 출력축에 동력 전달 가능하게 연결되며, 측부에는 고속측 클러치패드가 이격 설치된 고속측 출력기어; 상기 몸체하우징 내의 입력축 중 다른 한 측에 위치되면서 입력축과는 별도로 회전하도록 설치됨과 더불어 둘레는 상기 출력축에 동력 전달 가능하게 연결되며, 측부에는 저속측 클러치패드가 이격 설치된 저속측 출력기어; 몸체하우징 내의 어느 한 측에 구비되어 전원 입력 여부에 따라 고속측 클러치패드와의 밀착이 해제되면서 입력축의 구동력을 차단하는 고속측 동력전달유닛; 몸체하우징 내의 다른 한 측에 구비되면서 전원 입력 여부에 따라 저속측 클러치패드와의 밀착이 해제되면서 입력축의 구동력을 차단하는 저속측 동력전달유닛;을 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.
여기서, 상기 출력축에는 상기 고속측 출력기어에 비해 더욱 작은 직경을 갖도록 형성된 고속기어 및 상기 저속측 출력기어에 비해 더욱 큰 직경을 갖도록 형성된 저속기어가 서로 이격된 상태로 고정 설치되고, 상기 저속측 출력기어는 상기 고속측 출력기어에 비해 작은 직경을 갖도록 형성되면서 상기 고속기어에 맞물리도록 설치되며, 상기 고속측 출력기어는 상기 저속기어에 맞물리도록 설치됨을 특징으로 한다.
또한, 상기 고속측 동력전달유닛과 상기 저속측 동력전달유닛은 상기 몸체하우징 내의 양측 벽면에 각각 인접하게 위치되면서 서로 대칭되게 설치되고, 상기 각 동력전달유닛은 여자코일이 구비된 상태로 상기 몸체하우징 내의 양측 벽면에 각각 고정 설치되는 코일하우징과, 상기 각 코일하우징과 각 출력기어 사이에 각각 위치되며, 외벽면에는 상기 각 출력기어와 그의 클러치패드 사이를 가로막는 받침플레이트가 각각 구비된 클러치몸체와, 상기 각 클러치몸체의 외벽면과 클러치패드 사이에 각각 위치되면서 상기 여자코일로의 전원 인가에 의해 상기 클러치몸체의 외벽면을 향해 이동되면서 상기 클러치패드로부터 이격되는 밀착패드와, 상기 여자코일로의 전원 차단시 상기 밀착패드를 클러치패드에 밀착되도록 가압하는 복귀부재를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.
또한, 상기 밀착패드에는 상기 여자코일로의 전원 인가시 상기 여자코일을 향해 인접되는 영구자석이 더 구비되고, 상기 클러치몸체에는 상기 영구자석이 수용되는 수용공이 형성되어 이루어짐을 특징으로 한다.
또한, 상기 복귀부재는 그의 일단이 상기 코일하우징 혹은, 클러치몸체에 고정되고, 타단은 상기 밀착패드를 상기 클러치패드가 위치된 측으로 가압하여 밀착시키도록 복원력을 제공하는 코일형 스프링으로 구성됨을 특징으로 한다.
이상에서와 같이, 본 발명의 이중 출력용 감속장치는 입력축을 통해 제공받는 동일한 구동력을 전자적 제어로써 고속 출력 혹은, 저속 출력하여 제공할 수 있게 되며, 이로 인해 수동 조작이 필요없음에 따른 사용상의 편리함을 이룰 수 있게 된 효과를 가진다.
또한, 본 발명의 이중 출력용 감속장치는 전자기력을 이용하여 고속과 저속으로의 속도 변경이 가능하며, 특히 그 구조는 최대한 단순화시킴으로써 전체적인 감속장치의 크기를 최소화할 수 있게 된 효과를 가진다.
특히, 본 발명의 이중 출력용 감속장치는 전원이 차단된 상태에서는 각 밀착패드가 각각의 복귀부재에 의한 가압력으로 각 출력기어의 클러치패드를 구속하는 셀프 락킹(self locking) 기능을 수행하기 때문에 출력축에 의해 승강되는 선박용 윈치의 앵커 혹은, 크레인의 후크가 원치않게 낙하됨이 방지되며, 이로써 안전사고를 방지할 수 있게 된 효과를 가진다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 이중 출력용 감속장치가 적용된 윈치의 전체 구조를 설명하기 위해 나타낸 상태도
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 이중 출력용 감속장치를 설명하기 위해 나타낸 상태도
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 이중 출력용 감속장치 중 전원 비인가시 고속측 동력전달유닛의 구조를 설명하기 위해 나타낸 요부 상태도
도 4는 도 3의 ”A”부 확대도
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 이중 출력용 감속장치 중 전원 비인가시 저속측 동력전달유닛의 구조를 설명하기 위해 나타낸 요부 상태도
도 6은 도 5의 “B”부 확대도
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 이중 출력용 감속장치의 저속 동작시 고속측 동력전달유닛의 상태를 설명하기 위해 나타낸 구조도
도 8은 도 7의 ”C”부 확대도
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 이중 출력용 감속장치의 고속 동작시 저속측 동력전달유닛의 상태를 설명하기 위해 나타낸 구조도
도 10은 도 9의 “D”부 확대도
이하, 본 발명의 이중 출력용 감속장치에 대한 바람직한 실시예를 첨부된 도 1 내지 도 10을 참조하여 설명하도록 한다.
실시예의 설명에 앞서 본 발명의 이중 출력용 감속장치는 첨부된 도 1에 도시된 바와 같이 윈치에 적용된 것임을 그 예로 한다.
한편, 첨부된 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 이중 출력용 감속장치를 설명하기 위해 나타낸 상태도이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 이중 출력용 감속장치 중 전원 비인가시 고속측 동력전달유닛의 구조를 설명하기 위해 나타낸 요부 상태도이며, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 이중 출력용 감속장치 중 전원 비인가시 저속측 동력전달유닛의 구조를 설명하기 위해 나타낸 요부 상태도이다.
이러한 도면들에 따르면 본 발명의 실시예에 따른 이중 출력용 감속장치는 크게 몸체하우징(100)과, 고속측 출력기어(200)와, 저속측 출력기어(300)와, 고속측 동력전달유닛(400)과, 저속측 동력전달유닛(500)을 포함하여 이루어지며, 특히 상기 각 동력전달유닛(400,500)은 전원 인가 여부에 따라 입력축(130)으로부터 제공되는 구동력을 상기 고속측 출력기어(200) 혹은, 저속측 출력기어(300)로부터 전달됨을 선택적으로 차단할 수 있도록 구성됨을 특징으로 제시한다.
이를 각 구성별로 더욱 상세히 설명하도록 한다.
먼저, 상기 몸체하우징(100)은 본 발명의 실시예에 따른 이중 출력용 감속장치의 외관을 형성하는 부위이다.
이와 같은 몸체하우징(100)은 전방측(도면상 좌측) 및 후방측(도면상 우측)이 폐쇄플레이트(110,120)로 각각 폐쇄된 구조의 원통형 혹은, 다각형의 통체로 형성된다.
또한, 상기 몸체하우징(100) 내로는 그의 축 방향을 따라 입력축(130) 및 출력축(140)이 각각 이격 설치된다. 이때 상기 입력축(130) 및 출력측(140)은 상기 몸체하우징(100)의 전방측 폐쇄플레이트(110)를 관통하여 상기 몸체하우징(100)의 후방측 폐쇄플레이트(120)에 각각의 끝단이 회전 가능하게 설치된다.
이와 함께, 상기 출력축(140)에는 고속기어(141) 및 저속기어(142)가 서로 이격된 상태로 동력 전달 가능하게 고정 설치된다.
여기서, 상기 고속기어(141)와 저속기어(142)는 서로 다른 직경을 갖도록 형성되며, 특히 상기 고속기어(141)의 경우 후술될 고속측 출력기어(200)에 비해 더욱 작은 직경을 갖도록 형성됨과 더불어 저속기어(142)는 후술될 저속측 출력기어(300)에 비해 더욱 큰 직경을 갖도록 형성된다.
다음으로, 상기 고속측 출력기어(200)는 후술될 고속측 동력전달유닛(400)을 통해 입력축(130)의 구동력을 제공받아 고속으로 출력하는 기어이다.
이와 같은 고속측 출력기어(200)는 상기 입력축(130)의 전방측(도면상 좌측)에 위치되며, 허브(210) 및 기어부(220)로 이루어진다.
여기서, 상기 허브(210)는 상기 입력축(130)이 관통되도록 형성된 부위임과 더불어 상기 기어부(220)는 상기 허브(210)의 둘레면으로부터 확장 형성되면서 그의 끝단에 기어잇이 각각 형성되어 이루어진 부위이다. 이때, 상기 허브(210)의 내주면과 상기 입력축(130)의 외주면 사이에는 베어링(211)이 구비되며, 이로써 상기 고속측 출력기어(200)는 상기 입력축(130)과는 상관없이 회전되거나 혹은, 회전이 중지될 수 있게 된다.
또한, 상기 고속측 출력기어(200)는 상기 출력축(140)에 설치된 고속기어(141)에 맞물리도록 설치되면서 상기 고속기어(141)를 통해 상기 출력축(140)으로 구동력을 전달하도록 구성된다. 이때 상기 고속기어(141)는 상기 고속측 출력기어(200)에 비해 더욱 작은 직경을 갖도록 형성되면서 상기 고속측 출력기어(200)의 회전속도에 비해 더욱 빠른 회전속도를 제공하도록 구성된다.
이와 함께, 상기 고속측 출력기어(200)를 이루는 허브(210)의 전방측 둘레면에는 원판형의 고속측 클러치패드(230)가 상기 고속측 출력기어(200)의 기어부(220)와는 이격된 상태로 고정 설치된다.
다음으로, 상기 저속측 출력기어(300)는 후술될 저속측 동력전달유닛(500)을 통해 입력축(130)의 구동력을 제공받아 저속으로 출력하는 기어이다.
이와 같은 저속측 출력기어(300)는 상기 고속측 출력기어(200)에 비해 작은 직경을 갖도록 형성됨과 더불어 상기 저속기어(142)에 맞물리도록 상기 입력축(130)의 후방측(도면상 우측)에 위치되며, 허브(310) 및 기어부(320)로 이루어진다.
여기서, 상기 허브(310)는 상기 입력축(130)이 관통되도록 형성된 부위임과 더불어 상기 기어부(320)는 상기 허브(310)의 둘레면으로부터 확장 형성되면서 그의 끝단에 기어잇이 각각 형성되어 이루어진 부위이다. 이때, 상기 허브(310)의 내주면과 상기 입력축(130)의 외주면 사이에는 베어링(311)이 구비되며, 이로써 상기 저속측 출력기어(300)는 상기 입력축(130)이나 상기 고속측 출력기어(200)와는 상관없이 회전되거나 혹은, 회전이 중지될 수 있게 된다.
또한, 상기 저속측 출력기어(300)는 상기 출력축(140)에 설치된 저속기어(142)에 맞물리도록 설치되면서 상기 저속기어(142)를 통해 상기 출력축(140)으로 구동력을 전달하도록 구성된다. 이때 상기 저속기어(142)는 상기 저속측 출력기어(300)나 고속기어(141)에 비해 더욱 큰 직경을 갖도록 형성되면서 상기 저속측 출력기어(300)의 회전속도에 비해 더욱 느린 회전속도를 제공하도록 구성된다.
이와 함께, 상기 저속측 출력기어(300)를 이루는 허브(310)의 후방측 둘레면에는 원판형의 저속측 클러치패드(330)가 상기 저속측 출력기어(300)의 기어부(320)와는 이격된 상태로 고정 설치된다.
다음으로, 상기 고속측 동력전달유닛(400)은 상기 입력축(130)의 구동력을 상기 고속측 출력기어(200)에 선택적으로 제공하거나 혹은, 제공을 차단하는 구성이다.
이와 같은 고속측 동력전달유닛(400)은 몸체하우징(100) 내의 전방측 부위에 구비되며, 고속측 코일하우징(410)과, 고속측 클러치몸체(420)와, 고속측 밀착패드(430) 및 고속측 복귀부재(440)를 포함하여 구성되면서 전원 입력 여부에 따라 고속측 클러치패드(230)와의 밀착이 해제되어 입력축(130)의 구동력을 차단하도록 동작된다.
여기서, 상기 고속측 코일하우징(410)은 여자코일(411)이 구비되는 부위로써 상기 몸체하우징(100)을 이루는 전방측 폐쇄플레이트(110)의 후면에 고정 설치되며, 후면으로는 상기 여자코일(411)이 수용 장착되는 장착홈(412)이 형성되어 이루어진다.
또한, 상기 고속측 클러치몸체(420)는 상기 고속측 코일하우징(410)과 고속측 출력기어(200) 사이에 위치되면서 상기 여자코일(411)로의 전원 공급에 여부에 따라 상기 고속측 출력기어(200)의 고속측 클러치패드(230)를 구속하거나 혹은, 구속 해제하도록 동작되는 부위이다.
이러한 고속측 클러치몸체(420)는 키이(421)에 의해 입력축(130)과는 동력 전달 가능하게 결합되며, 전방측 부위는 상기 고속측 코일하우징(410)의 후면 일부를 감싸도록 형성되면서 지지베어링(422)에 의해 상기 고속측 코일하우징(410)의 지지를 받으면서 회전되도록 설치됨과 더불어 전면에는 상기 고속측 출력기어(200)의 기어부(220)와 고속측 클러치패드(230) 사이를 가로막는 받침플레이트(423)가 구비되어 이루어진다.
또한, 상기 고속측 밀착패드(430)는 상기 고속측 클러치몸체(420)의 후면과 고속측 클러치패드(230) 사이에 위치되며, 전면에는 상기 여자코일(411)로의 전원 인가에 따른 전자기력에 의해 상기 고속측 클러치몸체(420)의 후면을 향해 이동되도록 영구자석(431)이 구비되어 이루어진다. 이때 상기 고속측 클러치몸체(420)에는 상기 영구자석(431)이 수용되는 수용공(424)이 관통 형성되고, 상기 고속측 밀착패드(430)의 영구자석(431)은 상기 수용공(424)을 관통하도록 설치되면서 여자코일(411)로부터 제공되는 전자기력을 온전히 제공받을 수 있도록 구성된다. 특히 상기 고속측 밀착패드(430)는 표면이 거친 광석 혹은, 섬유로 형성됨으로써 고속측 클러치패드(230)와의 밀착시 해당 고속측 클러치몸체(420)를 통해 전달되는 입력축(130)의 구동력을 상기 고속측 밀착패드(430)로 원활히 제공할 수 있도록 한다.
또한, 상기 고속측 복귀부재(440)는 상기 여자코일(411)로의 전원 차단시 상기 고속측 밀착패드(430)가 고속측 클러치패드(230)에 밀착되도록 가압하여 상기 고속측 클러치패드(230)가 상기 고속측 밀착패드(430)와 고속측 클러치몸체(420)의 받침플레이트(423) 사이에 온전히 구속된 상태로 유지되면서 정확한 동력 전달이 이루어질 수 있도록 하는 구성이며, 본 발명의 실시예에서는 상기한 고속측 복귀부재(440)가 코일형 스프링으로 이루어짐을 그 예로 한다.
특히, 상기 고속측 클러치몸체(420)의 후면에는 상기 고속측 복귀부재(440)가 수용되는 안착홈(425)이 형성되고, 상기한 고속측 복귀부재(440)는 그의 일단이 상기 고속측 클러치몸체(420)의 안착홈(425) 내에 수용된 상태로 고정되고, 타단은 상기 고속측 밀착패드(430)를 상기 고속측 클러치패드(230)가 위치된 측으로 가압하여 밀착시키면서 복원력을 제공하도록 설치된다.
다음으로, 상기 저속측 동력전달유닛(500)은 상기 입력축(130)의 구동력을 상기 저속측 출력기어(300)에 선택적으로 제공하거나 혹은, 제공을 차단하는 구성이다.
이와 같은 저속측 동력전달유닛(500)은 몸체하우징(100) 내의 후방측 부위에 구비되면서 상기 고속측 동력전달유닛(400)과는 서로 대칭되는 구조로 제공되며, 저속측 코일하우징(510), 저속측 클러치몸체(520), 저속측 밀착패드(530) 및 저속측 복귀부재(540)를 포함하여 구성되면서 전원 입력 여부에 따라 저속측 클러치패드(330)와의 밀착이 해제되어 입력축(130)의 구동력을 차단하도록 동작된다.
여기서, 상기 저속측 코일하우징(510)은 여자코일(511)이 구비되는 부위로써 상기 몸체하우징(100)을 이루는 후방측 폐쇄플레이트(120)의 전면에 고정 설치되며, 전면으로는 상기 여자코일(511)이 수용 장착되는 장착홈(512)이 형성되어 이루어진다.
또한, 상기 저속측 클러치몸체(520)는 상기 저속측 코일하우징(510)과 저속측 출력기어(300) 사이에 위치되면서 상기 여자코일(511)로의 전원 공급에 여부에 따라 상기 저속측 출력기어(300)의 저속측 클러치패드(330)를 구속하거나 혹은, 구속 해제하도록 동작되는 부위이다.
이러한 저속측 클러치몸체(520)는 키이(521)에 의해 입력축(130)과는 동력 전달 가능하게 결합되며, 상기 저속측 코일하우징(510)의 후면 일부를 감싸도록 형성되면서 지지베어링(522)에 의해 상기 저속측 코일하우징(510)의 지지를 받으면서 회전되도록 설치됨과 더불어 전면에는 상기 저속측 출력기어(300)의 기어부(320)와 저속측 클러치패드(330) 사이를 가로막는 받침플레이트(523)가 구비되어 이루어진다.
또한, 상기 저속측 밀착패드(530)는 상기 저속측 클러치몸체(520)의 후면과 저속측 클러치패드(330) 사이에 위치되며, 전면에는 상기 여자코일(511)로의 전원 인가에 따른 전자기력에 의해 상기 저속측 클러치몸체(520)의 후면을 향해 이동되도록 영구자석(531)이 구비되어 이루어진다. 이때 상기 저속측 클러치몸체(520)에는 상기 영구자석(531)이 수용되는 수용공(524)이 관통 형성되고, 상기 저속측 밀착패드(530)의 영구자석(531)은 상기 수용공(524)을 관통하도록 설치되면서 여자코일(511)로부터 제공되는 전자기력을 온전히 제공받을 수 있도록 구성된다. 특히 상기 저속측 밀착패드(530)는 표면이 거친 광석 혹은, 섬유로 형성됨으로써 저속측 클러치패드(330)와의 밀착시 해당 저속측 클러치몸체(520)를 통해 전달되는 입력축(130)의 구동력을 상기 저속측 밀착패드(530)로 원활히 제공할 수 있도록 한다.
또한, 상기 저속측 복귀부재(540)는 상기 여자코일(511)로의 전원 차단시 상기 저속측 밀착패드(530)가 저속측 클러치패드(330)에 밀착되도록 가압하여 상기 저속측 클러치패드(330)가 상기 저속측 밀착패드(530)와 저속측 클러치몸체(520)의 받침플레이트(523) 사이에 온전히 구속된 상태로 유지되면서 정확한 동력 전달이 이루어질 수 있도록 하는 구성이며, 본 발명의 실시예에서는 상기한 저속측 복귀부재(540)가 코일형 스프링으로 이루어짐을 그 예로 한다.
특히, 상기 저속측 클러치몸체(520)의 전면에는 상기 저속측 복귀부재(540)가 수용되는 안착홈(525)이 형성되고, 상기한 저속측 복귀부재(540)는 그의 일단이 상기 저속측 클러치몸체(520)의 안착홈(525) 내에 수용된 상태로 고정되고, 타단은 상기 저속측 밀착패드(530)를 상기 저속측 클러치패드(330)가 위치된 측으로 가압하여 밀착시키도록 복원력을 제공하도록 설치된다.
하기에서는, 전술된 본 발명의 실시예에 따른 이중 출력용 감속장치를 이용한 고속 출력 및 저속 출력에 대한 각각의 동작 상태를 첨부된 도 3 내지 도 10을 참조하여 설명하도록 한다.
우선, 이중 출력용 감속장치로의 전원 인가가 차단된 전원 비인가시 상태에서는 첨부된 도 3 내지 도 6에 도시된 바와 같이 고속측 동력전달유닛(400) 및 저속측 동력전달유닛(500)의 각 여자코일(411,511)로 전원공급이 이루어지지 않음으로 인해 각 밀착패드(430,530)는 각각의 복귀부재(440,540)에 의한 가압력을 제공받으면서 각 출력기어(200,300)의 클러치패드(230,330)에 각각 밀착된 상태로 유지된다.
특히, 이러한 전원 비인가시에는 입력축(130)의 구동이 이루어지지 않기 때문에 고속측 출력기어(200) 및 저속측 출력기어(300)는 동작되지 않으며, 이로써 출력축(140)의 회전이나 유동 역시 정지된 상태로 유지된다.
그리고, 전술된 바와 같은 최초의 전원 비인가시 상태에서 저속 출력이 요구되어 저속 출력을 위한 동작 제어가 이루어지면 고속측 동력전달유닛(400)을 이루는 여자코일(411)로 전원이 공급된다.
이로써, 상기한 여자코일(411)에는 전자기력이 발생됨과 더불어 이러한 전자기력에 의해 영구자석(431)을 갖는 고속측 밀착패드(430)는 상기 여자코일(411)이 위치된 고속측 클러치몸체(420)를 향해 이동됨에 따라 상기 고속측 밀착패드(430)는 고속측 출력기어(200)의 고속측 클러치패드(230)로부터 이격되며, 이는 첨부된 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같다.
반면, 저속측 동력전달유닛(500)을 이루는 여자코일(511)로는 전원 공급이 차단된 전원 비인가시 상태를 유지함으로써 저속측 복귀부재(540)에 의한 가압력으로 저속측 밀착패드(530)는 저속측 클러치패드(330)에 밀착된 상태로 유지된다. 이는 첨부된 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같다.
또한, 전술된 바와 같은 과정이 수행되는 도중에는 입력축(130)으로 구동력이 입력되면서 상기 입력축(130)이 회전되며, 이러한 입력축(130)의 회전에 의해 이 입력축(130)에 키이(421,521)로 결합된 고속측 클러치몸체(420) 및 저속측 클러치몸체(520)가 상기 입력축(130)과 함께 회전된다.
여기서, 상기 고속측 클러치몸체(420)는 고속측 클러치패드(230)로부터 이격된 상태이기 때문에 단순히 지지베어링(422)의 지지를 받으면서 상기 입력축(130)과 함께 회전될 뿐 상기 고속측 출력기어(200)로의 동력 전달은 이루어지지 않는다.
특히, 저속측 클러치패드(330)는 저속측 밀착패드(530)의 가압에 의해 상기 저속측 밀착패드(530)와 저속측 클러치몸체(520)의 받침플레이트(523) 사이에 구속된 상태로 유지됨에 따라 상기 입력축(130)의 구동에 의해 상기 저속측 클러치몸체(520)가 회전될 경우에는 상기 저속측 밀착패드(530) 및 저속측 클러치패드(330) 역시 함께 회전되고, 이로써 저속측 출력기어(300)도 회전되면서 이에 맞물린 저속기어(142)를 회전시킨다.
결국, 전술된 과정에 의해 출력축(140)은 상기 저속기어(142)를 통해 전달되는 회전력에 의해 저속 회전되면서 저속 출력된다.
한편, 첨부된 도 3 내지 도 6과 같은 최초의 상태 혹은, 첨부된 도 7 및 도 8과 같은 저속 출력을 위한 동작 제어 상태에서 고속 출력이 요구되어 고속 출력을 위한 동작 제어가 이루어질 경우에는 저속측 동력전달유닛(500)을 이루는 여자코일(511)로 전원이 공급됨과 더불어 고속측 동력전달유닛(400)을 이루는 여자코일(411)로는 전원 공급이 차단된다.
이로써, 상기한 저속측 동력전달유닛(500)의 여자코일(511)에는 전자기력이 발생됨과 더불어 이러한 전자기력에 의해 영구자석(531)을 갖는 저속측 밀착패드(530)는 상기 여자코일(511)이 위치된 저속측 클러치몸체(520)를 향해 이동됨에 따라 상기 저속측 밀착패드(530)는 저속측 출력기어(300)의 저속측 클러치패드(330)로부터 이격되며, 이는 첨부된 도 9 및 도 10에 도시된 바와 같다.
반면, 고속측 동력전달유닛(400)을 이루는 여자코일(411)로는 전원 공급이 차단된 상태를 유지함으로써 고속측 복귀부재(440)에 의한 가압력으로 고속측 밀착패드(430)는 고속측 클러치패드(230)에 밀착된 상태로 유지된다. 이는 첨부된 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같다.
또한, 전술된 바와 같은 과정이 수행되는 도중에는 입력축(130)으로 구동력이 입력되면서 상기 입력축(130)이 회전되며, 이러한 입력축(130)의 회전에 의해 이 입력축(130)에 키이(421,521)로 결합된 고속측 클러치몸체(420) 및 저속측 클러치몸체(520)가 상기 입력축(130)과 함께 회전된다.
여기서, 상기 저속측 클러치몸체(520)는 저속측 클러치패드(330)로부터 이격된 상태이기 때문에 단순히 지지베어링(522)의 지지를 받으면서 상기 입력축(130)과 함께 회전될 뿐 상기 저속측 출력기어(300)로의 동력 전달은 이루어지지 않는다.
특히, 고속측 클러치패드(220)는 고속측 밀착패드(430)의 가압에 의해 상기 고속측 밀착패드(430)와 고속측 클러치몸체(420)의 받침플레이트(423) 사이에 구속된 상태로 유지됨에 따라 상기 입력축(130)의 구동에 의해 상기 고속측 클러치몸체(420)가 회전될 경우에는 상기 고속측 밀착패드(430) 및 고속측 클러치패드(230) 역시 함께 회전되고, 이로써 고속측 출력기어(200)도 회전되면서 이에 맞물린 고속기어(141)를 회전시킨다.
결국, 전술된 과정에 의해 출력축(140)은 상기 고속기어(141)를 통해 전달되는 회전력에 의해 고속 회전되면서 고속 출력된다.
이렇듯, 본 발명의 이중 출력용 감속장치는 단일의 입력축(130)을 통해 제공받는 동일한 구동력을 전자적 제어로써 고속 혹은, 저속으로 변경하여 출력할 수 있게 되며, 이로 인해 수동 조작이 필요 없음에 따른 사용상의 편리함을 이룰 수 있게 된다.
또한, 본 발명의 이중 출력용 감속장치는 전자기력을 이용하여 고속과 저속으로의 속도 변경이 가능하며, 특히 그 구조는 최대한 단순화시킴으로써 전체적인 감속장치의 크기를 최소화할 수 있게 된다.
특히, 본 발명의 이중 출력용 감속장치는 전원이 차단된 상태에서는 각 밀착패드(430,530)가 각각의 복귀부재(440,540)에 의한 가압력으로 각 출력기어(200,300)의 클러치패드(230,330)를 구속하는 셀프 락킹(self locking) 기능을 수행하기 때문에 출력축(140)에 의해 승강되는 선박용 윈치의 앵커 혹은, 크레인의 후크가 원치않게 낙하됨이 방지되며, 이로써 안전사고를 방지할 수 있게 된다.
100. 몸체하우징 110. 전방측 폐쇄플레이트
120. 후방측 폐쇄플레이트 130. 입력축
140. 출력축 141. 고속기어
142. 저속기어 200. 고속측 출력기어
210. 허브 211. 베어링
220. 기어부 230. 고속측 클러치패드
300. 저속측 출력기어 310. 허브
311. 베어링 320. 기어부
330. 저속측 클러치패드 400. 고속측 동력전달유닛
410. 고속측 코일하우징 411. 여자코일
412. 장착홈 420. 고속측 클러치몸체
421. 키이 422. 지지베어링
423. 받침플레이트 424. 수용공
430. 고속측 밀착패드 431. 영구자석
440 .고속측 복귀부재 500. 저속측 동력전달유닛
510. 저속측 코일하우징 511. 여자코일
512. 장착홈 520. 저속측 클러치몸체
521. 키이 522. 지지베어링
523. 받침플레이트 524. 수용공
530. 저속측 밀착패드 531. 영구자석
540 .저속측 복귀부재

Claims (5)

  1. 구동력을 입력받는 입력축(130) 및 구동력을 출력하는 출력축(140)이 각각 관통 설치된 몸체하우징(100);
    상기 몸체하우징(100) 내의 입력축(130) 중 어느 한 측에 위치되면서 입력축(130)과는 별도로 회전하도록 설치됨과 더불어 둘레는 상기 출력축(140)에 동력 전달 가능하게 연결되며, 측부에는 고속측 클러치패드(230)가 이격 설치된 고속측 출력기어(200);
    상기 몸체하우징(100) 내의 입력축(130) 중 다른 한 측에 위치되면서 입력축(130)과는 별도로 회전하도록 설치됨과 더불어 둘레는 상기 출력축(140)에 동력 전달 가능하게 연결되며, 측부에는 저속측 클러치패드(330)가 이격 설치된 저속측 출력기어(300);
    몸체하우징(100) 내의 어느 한 측에 구비되어 전원 입력 여부에 따라 고속측 클러치패드(230)와의 밀착이 해제되면서 입력축(130)의 구동력을 차단하는 고속측 동력전달유닛(400);
    몸체하우징(100) 내의 다른 한 측에 구비되면서 전원 입력 여부에 따라 저속측 클러치패드(330)와의 밀착이 해제되면서 입력축(130)의 구동력을 차단하는 저속측 동력전달유닛(500);을 포함하며,
    상기 각 동력전달유닛(400,500)은
    여자코일(411,511)이 구비된 상태로 상기 몸체하우징(100) 내의 양측 벽면(110,120)에 각각 고정 설치되는 코일하우징(410,510)과,
    상기 각 코일하우징(410,510)과 각 출력기어(200,300) 사이에 각각 위치되며, 외벽면에는 상기 각 출력기어(200,300)와 그의 클러치패드(230,330) 사이를 가로막는 받침플레이트(423,523)가 각각 구비된 클러치몸체(420,520)와,
    상기 각 클러치몸체(420,520)의 외벽면과 클러치패드(230,330) 사이에 각각 위치되면서 상기 여자코일(411,511)로의 전원 인가에 의해 상기 클러치몸체(420,520)의 외벽면을 향해 이동되면서 상기 클러치패드(230,330)로부터 이격되는 밀착패드(430,530)와,
    상기 여자코일(411,511)로의 전원 차단시 상기 밀착패드(430,530)를 클러치패드(230,330)에 밀착되도록 가압하는 복귀부재(440,540)를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 이중 출력용 감속장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 출력축(140)에는 상기 고속측 출력기어(200)에 비해 더욱 작은 직경을 갖도록 형성된 고속기어(141) 및 상기 저속측 출력기어(300)에 비해 더욱 큰 직경을 갖도록 형성된 저속기어(142)가 서로 이격된 상태로 고정 설치되고,
    상기 고속측 출력기어(200)는 상기 저속측 출력기어(300)에 비해 큰 직경을 갖도록 형성되면서 상기 고속기어(141)에 맞물리도록 설치되며,
    상기 저속측 출력기어(300)는 상기 저속기어(142)에 맞물리도록 설치됨을 특징으로 하는 이중 출력용 감속장치.
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 밀착패드(430,530)에는 상기 여자코일(411,511)로의 전원 인가시 상기 여자코일(411,511)을 향해 인접되는 영구자석(431,531)이 더 구비되고,
    상기 클러치몸체(420,520)에는 상기 영구자석(431,531)이 수용되는 수용공(424,524)이 형성되어 이루어짐을 특징으로 하는 이중 출력용 감속장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 복귀부재(440,540)는 그의 일단이 상기 코일하우징(410,510) 혹은, 클러치몸체(420,520)에 고정되고, 타단은 상기 밀착패드(430,530)를 상기 클러치패드(230,330)가 위치된 측으로 가압하여 밀착시키도록 복원력을 제공하는 코일형 스프링으로 구성됨을 특징으로 하는 이중 출력용 감속장치.
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