KR101833124B1

KR101833124B1 - 감속기 일체형 전동 구동장치

Info

Publication number: KR101833124B1
Application number: KR1020160036406A
Authority: KR
Inventors: 이찬국
Original assignee: 이찬국
Priority date: 2016-03-26
Filing date: 2016-03-26
Publication date: 2018-04-13
Also published as: KR20170111301A

Abstract

본 발명은 드라이브 샤프트의 전동 구동장치를 소형화하고 우수한 회전 토오크를 발휘할 수 있도록 하고자, 본 발명은, 배터리에 접속된 전원선을 통해 전원이 공급되는 감속기 일체형 전동 구동장치에 있어서, 양측으로 개방된 원통형의 본체 케이스; 상기 본체 케이스의 우측면에 결합되는 브래킷, 및 좌측면에 결합되는 커버; 상기 본체 케이스를 관통하여 브래킷과 커버의 외측으로 노출되는 샤프트; 상기 본체 케이스의 내측에 구비되며 우측면 중심부를 샤프트가 관통하게 되는 내부 케이스; 상기 커버의 측면에 부착되며 상기 배터리의 전원이 연결된 고정자, 및 상기 내부 케이스의 내면에 형성되어 상기 고정자의 외측을 감싸는 회전자로 이루어져, 상기 고정자에 의해 내부 케이스를 회전시키게 되는 전동부; 상기 샤프트에 부착된 유성기어 지지구, 및 상기 유성기어 지지구의 측면에 등 간격으로 축 결합된 유성기어들; 상기 본체 케이스의 내면에 형성되며 상기 유성기어의 외륜이 맞물린 상태로 회전을 안내하는 링 기어; 상기 내부 케이스의 측면 중심부에 부착되어 상기 샤프트가 관통하며, 외륜에 맞물리는 상기 유성기어들을 회전시키게 되는 선 기어; 로 구성됨을 특징으로 하는 감속기 일체형 전동 구동장치를 제안한다.

Description

감속기 일체형 전동 구동장치{ELECTRIC MOTION DRIVING DEVICE OF SINGLE BODY TYPE REDUCER}

본 발명은 감속기 일체형 전동 구동장치에 관한 것으로, 특히 드라이브 샤프트의 전동 구동장치를 소형화하고 우수한 회전 토오크를 발휘할 수 있는 콤팩트한 구조의 감속기 일체형 전동 구동장치에 관한 것이다.

일반적으로 물건을 담아서 옮기는 수레나 캐리어 등의 주행장치(이하 '캐리어'라 통칭함)는 인력으로 끌게 되면 노동력이 가중되므로, 상기 캐리어의 하부에 샤프트를 구동시키기 위한 전동방식의 구동수단이 구비된다.

상기 구동수단은 전기에너지에 의해 전기 모터 및 변속기로 구성되며, 모터의 회전 동력이 변속기에 의해 변속(감속)되어져 샤프트를 회전 구동시키게 된다.

여기서 상기 전동방식의 구동장치에 관한 종래기술을 살펴보면, 국내 공개특허공보 제10-2013-0109870호(공개일자: 2013년10월08일) 등이 널리 공지된 바에 있으며, 이는 서버모터의 일측에 다수의 기어가 맞물린 변속기가 일체로 구비된 것을 구성으로 하고 있다. 그런데 그 구성이 복잡다단할 뿐만 아니라 중량이 무겁고, 다단의 기어를 거치면서 회전동력의 손실이 가중됨은 물론 상대적으로 효율성이 저하되는 문제점이 예상된다.

특허문헌 0001. 국내 공개특허공보 제10-2013-0109870호(공개일자: 2013년10월08일)

본 발명의 목적은 권선된 고정자의 바깥쪽을 감싸고 있는 회전자 및 내부 케이스가 고속 회전함과 동시 본체 케이스에 내장된 일체형 유성기어를 통해 회전 토오크를 향상시켜 드라이브 샤프트가 안정적으로 구동력을 발휘할 수가 있도록 된 감속기 일체형 전동 구동장치를 제공하는 데 있다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 배터리에 접속된 전원선을 통해 전원이 공급되는 감속기 일체형 전동 구동장치에 있어서, 양측으로 개방된 원통형의 본체 케이스; 상기 본체 케이스의 우측면에 결합되는 브래킷, 및 좌측면에 결합되는 커버; 상기 본체 케이스를 관통하여 브래킷과 커버의 외측으로 노출되는 샤프트; 상기 본체 케이스의 내측에 구비되며 우측면 중심부를 샤프트가 관통하게 되는 내부 케이스; 상기 커버의 측면에 부착되며 상기 배터리의 전원이 연결된 고정자, 및 상기 내부 케이스의 내면에 형성되어 상기 고정자의 외측을 감싸는 회전자로 이루어져, 상기 고정자에 의해 내부 케이스를 회전시키게 되는 전동부; 상기 샤프트에 부착된 유성기어 지지구, 및 상기 유성기어 지지구의 측면에 등 간격으로 축 결합된 유성기어들; 상기 본체 케이스의 내면에 형성되며 상기 유성기어의 외륜이 맞물린 상태로 회전을 안내하는 링 기어; 상기 내부 케이스의 측면 중심부에 부착되어 상기 샤프트가 관통하며, 외륜에 맞물리는 상기 유성기어들을 회전시키게 되는 선 기어; 로 구성됨을 특징으로 하는 감속기 일체형 전동 구동장치를 제안한다.

본 발명은, 상기 브래킷과 커버의 중심부에 결합하여 상기 샤프트의 회전을 지지는 베어링; 으로 구성된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 상기 전동부는 내부 케이스의 우측면 내측에 샤프트의 회전을 지지하는 베어링 하우징이 구비되며 상기 베어링 하우징이 고정자의 측면 하우징 고정부에 삽입되어 져 상기 내부 케이스가 회전운동하게 되는 것을 특징으로 한다.

본 발명은, 상기 본체 케이스는 양측 단부에 형성된 플랜지 및 제 1체결구에 의해 브래킷 및 커버가 고정된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 상기 본체 케이스는 브래킷의 가장자리에 구비된 결합구멍 및 제 2체결구에 의해 캐리어의 고정용 프레임에 탈부착 가능하도록 구성된 것을 특징으로 한다.

본 발명은 고정자의 바깥쪽을 감씨고 있는 회전자(내부 케이스)가 고속 회전함과 함께 유성기어를 거쳐 회전 토오크가 증대되어 져 강한 힘으로 드라이브 샤프트를 원활히 구동시킬 수가 있으며, 또 모터 구동부의 과부하를 방지하여 수명이 연장되는 효과가 있다. 이로써 화물이나 물건을 실어서 옮기는 캐리어의 주행성을 향상시킬 수 있다.

그리고 본 발명은 전동부의 회전동력이 유성기어 및 선 기어를 통해 샤프트로 직접 전달되는 일체형으로 이루어져, 구동계통에 별도의 변속기가 필요하지 않고, 부피를 최소화하여 소형 경량화되는 콤팩트한 구조를 가진다. 더불어 전기에너지의 손실이 최소화됨은 물론 에너지소비효율이 월등히 향상되는 등의 경제적인 효과가 수반된다.

또 본 발명은 구성이 간단하면서 제작 및 생산성이 향상되며, 본체 케이스의 양측 커버 또는 브래킷의 분해 및 조립이 용이하고 수리 및 유지보수가 편리한 장점이 있다.

그리고 본 발명은 본체 케이스의 측면 브래킷을 통해 캐리어의 프레임 등에 간편하게 장착 가능한 편의성을 제공한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 감속기 일체형 전동 구동장치를 나타낸 사시도.
도 2와 도 3은 본 발명에 따른 감속기 일체형 전동 구동장치의 분리 사시도.
도 4는 외부 케이스(10) 및 내부 케이스(30)의 내부를 나타낸 도면.
도 5는 유성기어(50) 및 선 기어(56)를 나타낸 도면.
도 6은 본 발명에 따른 전동 구동장치가 캐리어에 부착된 사용 상태도.

이하 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다. 이에 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 그 상세한 설명을 생략한다.

상기의 도면에 따르면 본 발명은, 배터리(60)에 접속된 전원선(62)을 통해 전원이 공급되는 감속기 일체형 전동 구동장치에 있어서, 양측으로 개방된 원통형의 본체 케이스(10); 상기 본체 케이스(10)의 우측면에 결합되는 브래킷(12), 및 좌측면에 결합되는 커버(16); 상기 본체 케이스(10)를 관통하여 브래킷(12)과 커버(16)의 외측으로 노출되는 샤프트(20); 상기 본체 케이스(10)의 내측에 구비되며 우측면 중심부를 샤프트(20)가 관통하게 되는 내부 케이스(30); 상기 커버(16)의 측면에 부착되며 상기 배터리(60)의 전원이 연결된 고정자(42), 및 상기 내부 케이스(30)의 내면에 형성되어 상기 고정자(42)의 외측을 감싸는 회전자(44)로 이루어져, 상기 고정자(42)에 의해 내부 케이스(30)를 회전시키게 되는 전동부(40); 상기 샤프트(20)에 부착된 유성기어 지지구(52), 및 상기 유성기어 지지구(52)의 측면에 등 간격으로 축 결합된 유성기어(50)들; 상기 본체 케이스(10)의 내면에 형성되며 상기 유성기어(52)의 외륜이 맞물린 상태로 회전을 안내하는 링 기어(54); 상기 내부 케이스(30)의 측면 중심부에 부착되어 상기 샤프트(20)가 관통하며, 외륜에 맞물리는 상기 유성기어(50)들을 회전시키게 되는 선 기어(56); 로 구성됨을 특징으로 한다.

위를 더욱 자세하게 설명하면 다음과 같다.

먼저, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 감속기 일체형 전동 구동장치는 본체 케이스(10) 및 내부 케이스(30), 샤프트(20), 전동부(40), 유성기어(50) 내지 링 기어(54), 선 기어(56)로 된 변속수단으로 구성되며, 전원선(62)을 통해 공급되는 외부 전기에너지에 의해 전동부(40)가 회전동력을 발생시킴과 함께 변속수단에 의해 감속 및 구동력이 증대되어져 상기 샤프트(20)를 회전하게 된다.

상기 본체 케이스(10)는 원통형으로 형성되어 양측 단부가 개방되며, 우측면에 브래킷(12)이 결합되고 좌측면에 커버(16)가 결합하여 밀폐된다. 상기 본체 케이스(10)의 내측에는 내부 케이스(30)가 구비되어 져 이중의 원통 구조를 가지며, 중앙에는 샤프트(20)가 중심을 관통하여 케이스의 일측 또는 양측으로 노출된다.

본 발명은, 상기 본체 케이스(10)는 양측 단부에 형성된 플랜지(11) 및 제 1체결구(B1)에 의해 브래킷(12) 및 커버(16)가 고정된 것을 특징으로 한다. 다시 말해서, 상기 본체 케이스(10)는 우측 플랜지(11)에 브래킷(12)이 결합되고 타측의 좌측 플랜지에 커버(16)가 결합하여 차단이 되며, 상기 플랜지(11) 및 브래킷(12) 그리고 커버(16)의 체결구멍(13)에 볼트 및 너트와 같은 제1 체결구(B1)를 결합시켜 조립되고, 역으로 분리가 용이하도록 구성된다. 즉, 상기 브래킷(12)을 분리해서 본체 케이스 내측의 유성기어 및 선 기어, 링 기어, 베어링의 상태를 점검하기가 용이하고, 또는 상기 커버(16)를 분리하여 고정자 및 회전자, 베어링의 상태를 점검하기가 편리하다.

다음, 상기 샤프트(20)는 본체 케이스(10)의 중심을 통과하여 양측의 브래킷(12)과 커버(16)의 일측 또는 양측으로 노출되며, 끝단의 나사부(22)에 바퀴가 결합된다. 그리고 상기 샤프트(20)가 관통하는 브래킷(12)과 커버(16)의 중심부에는 샤프트(20)의 원활한 회전운동을 지지하기 위한 마찰력 감소수단이 구비된다.

이에 본 발명은, 상기 브래킷(12)과 커버(16)의 중심부에 결합하여 상기 샤프트(20)의 회전을 지지는 베어링(24); 으로 구성된 것을 특징으로 한다. 즉, 상기 베어링(24)은 브래킷(12)과 커버(16)의 중심부에 구비된 베어링 결합부(15)에 삽입되어 샤프트의 회전을 지지하게 된다.

상기 내부 케이스(30)는 일 측면(좌측)이 개방된 원통형이고 막혀 있는 우측면 중심부를 샤프트(20)가 관통하게 된다.

상기 전동부(40)는 전원선(62)이 연결된 고정자(42) 및 이 고정자 외측의 회전자(44)로 구성되며, 전원선(62)을 통한 전기에너지에 의해 내부 케이스(30)를 회전시키게 된다. 상기 고정자(42)는 전선이 권선된 아마추어로 하우징 고정부(46)의 외면에 등 간격으로 구비되며, 상기 회전자(44)는 내부 케이스(30)의 내면에 등 간격으로 형성되어 져 상기 고정자의 외측으로 끼워진 채, 전원선(62)을 통해 전원이 공급되면 회전자(44)를 회전시킴과 동시에 내부 케이스(30)가 고속으로 회전하게 된다.

여기서 본 발명에 따르면, 상기 전동부(40)는 내부 케이스(30)의 우측면 내측에 샤프트(20)의 회전을 지지하는 베어링 하우징(26)이 구비되며 상기 베어링 하우징(26)이 고정자(42)의 측면 하우징 고정부(46)에 삽입되어 져 상기 내부 케이스(30)가 회전운동하게 되는 것을 특징으로 한다. 즉, 상기 내부 케이스(30)는 고정자(44)의 외측으로 끼워짐과 동시에 우측면 내측의 베어링 하우징(26)이 하우징 고정부(46)에 삽입되어 져, 상기 고정자와 회전자 사이의 공극이 균일하게 유지된 상태로 지지되고 내부 케이스가 안정적으로 고속 회전하도록 구성된다. 상기 샤프트는 하우징 고정부(46)의 중앙을 관통하여 외측으로 돌출하게 된다.

다음으로, 상기와 같이 고속으로 회전하는 내부 케이스(30)의 회전속도를 낮추고 회전구동력을 증대시키기 위한 변속수단이 구비된다. 상기 변속수단은 유성기어(50), 링 기어(54), 선 기어(56)로 된 감속기로 구성된다.

상기 유성기어(50)는 유성기어 지지구(52)의 가장자리에 등 간격으로 축 결합되며, 바람직하게는 3개의 유성기어가 삼각형으로 배치된다. 상기 유성기어 지지구(52)은 샤프트(20)에 부착되어 있고, 상기 유성기어 축(53)에는 유성기어의 결합되고 베어링과 같은 접촉부위의 마찰감소수단을 구비하여 회전 저항력을 최소화한다. 상기 링 기어(54)는 본체 케이스(10)의 우측 내면에 형성되어 져 상기 유성기어(52)들의 외륜이 맞물린 채 연동하게 된다. 상기 선 기어(56)는 내부 케이스(30)와 유성기어 지지구(52) 사이에 구비되는데, 상기 내부 케이스(30)의 우측면 외측 중심부에 결합하여 일체화되고 상기 샤프트(20)가 중심을 관통된다. 그리고 상기 선 기어(56)의 외륜에 유성기어(50)들이 맞물린 상태에서 저속으로 회전하게 된다.

다시 말해, 상기 전동부(40)는 본체 케이스(10)의 측면에 결합된 브래킷(12) 및 커버(16)가 고정된 상태에서 고정자(42)가 삽입된 회전자(44)에 의해 상기 내부 케이스(30)가 고속 회전하게 된다. 그리고 상기 내부 케이스(30) 측면의 선 기어(56)와 맞물린 유성기어(50)가 링 기어(54)의 안내에 따라 회전하면서 속도는 감속함과 동시에 회전력이 증가되어 우수한 구동력을 발휘하게 된다. 상기 유성기어(50)들이 결합된 유성기어 지지구(52)에 의해 샤프트(20)가 회전하고 상기 샤프트(20)의 바퀴(70)가 회전 구동하게 되며, 캐리어(100)가 주행하게 된다.

또한 본 발명에 따르면, 상기 본체 케이스(10)는 브래킷(12)의 가장자리에 구비된 결합구멍(14) 및 제 2체결구(B2)에 의해 캐리어(100)의 고정용 프레임(102)에 탈부착 가능하도록 구성된 것을 특징으로 한다. 즉, 본 발명의 전동 구동장치는 캐리어(100)의 하부 고정용 프레임(102) 등에 부착되어 져 상기 샤프트에 결합된 바퀴를 구동하게 되는데, 상기 본체 케이스(10)의 측면 브래킷(12)의 결합구멍(14)에 볼트 및 너트와 같은 제 2체결구(B2)를 끼워 고정용 프레임에 용이하게 조립할 수 있게 된다.

10: 본체 케이스 11: 플랜지 12: 브래킷
13: 체결구멍 14: 결합구멍 16: 커버
20: 샤프트 22: 나사부 24: 베어링
26: 베어링 하우징 30: 내부 케이스 40: 전동부
42: 고정자 44: 회전자 50: 유성기어
52: 유성기어 축 54: 링 기어 56: 선 기어
60: 배터리 62: 전원선 70: 바퀴
100: 캐리어 102: 고정용 프레임 B1: 제 1체결구
B2: 제 2체결구

Claims

배터리(60)에 접속된 전원선(62)을 통해 전원이 공급되는 감속기 일체형 전동 구동장치에 있어서,
양측으로 개방된 원통형의 본체 케이스(10);
상기 본체 케이스(10)의 우측면에 결합되는 브래킷(12), 및 좌측면에 결합되는 커버(16);
상기 본체 케이스(10)를 관통하여 브래킷(12)과 커버(16)의 외측으로 노출되는 샤프트(20);
상기 본체 케이스(10)의 내측에 구비되며 우측면 중심부를 샤프트(20)가 관통하게 되는 내부 케이스(30);
상기 커버(16)의 측면에 부착되며 상기 배터리(60)의 전원이 연결된 고정자(42), 및 상기 내부 케이스(30)의 내면에 형성되어 상기 고정자(42)의 외측을 감싸는 회전자(44)로 이루어져, 상기 고정자(42)에 의해 내부 케이스(30)를 회전시키게 되는 전동부(40);
상기 샤프트(20)에 부착된 유성기어 지지구(52), 및 상기 유성기어 지지구(52)의 측면에 등 간격으로 축 결합된 유성기어(50)들;
상기 본체 케이스(10)의 내면에 형성되며 상기 유성기어(59)의 외륜이 맞물린 상태로 회전을 안내하는 링 기어(54);
상기 내부 케이스(30)의 측면 중심부에 부착되어 상기 샤프트(20)가 관통하며, 외륜에 맞물리는 상기 유성기어(50)들을 회전시키게 되는 선 기어(56); 로 구성됨을 특징으로 하는 감속기 일체형 전동 구동장치.
제 1항에 있어서,
상기 브래킷(12)과 커버(16)의 중심부에 결합하여 상기 샤프트(20)의 회전을 지지는 베어링(24); 으로 구성된 것을 특징으로 하는 감속기 일체형 전동 구동장치.
제 1항에 있어서,
상기 전동부(40)는 내부 케이스(30)의 우측면 내측에 샤프트(20)의 회전을 지지하는 베어링 하우징(26)이 구비되며 상기 베어링 하우징(26)이 고정자(42)의 측면 하우징 고정부(46)에 삽입되어 져 상기 내부 케이스(30)가 회전운동하게 되는 것을 특징으로 하는 감속기 일체형 전동 구동장치.
제 1항에 있어서,
상기 본체 케이스(10)는 양측 단부에 형성된 플랜지(11) 및 제 1체결구(B1)에 의해 브래킷(12) 및 커버(16)가 고정된 것을 특징으로 하는 감속기 일체형 전동 구동장치.
제 1항에 있어서,
상기 본체 케이스(10)는 브래킷(12)의 가장자리에 구비된 결합구멍(14) 및 제 2체결구(B2)에 의해 캐리어(100)의 고정용 프레임(102)에 탈부착 가능하도록 구성된 것을 특징으로 하는 감속기 일체형 전동 구동장치.