KR102250283B1 - Electronic power cable puller - Google Patents
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Abstract
본 발명은 전력 케이블 풀러에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 소정의 회전 속력으로 회전하는 제 1 구동축을 갖는 제 1 모터; 소정의 회전 속력으로 회전하는 제 2 구동축을 갖는 제 2 모터; 상기 제 1 구동축의 상기 회전 속력을 감속시켜 감속된 회전 속력으로 제 1 회전축을 회전시키는 제 1 감속 기어; 상기 제 2 구동축의 상기 회전 속력을 감속시켜 감속된 회전 속력으로 제 2 회전축을 회전시키는 제 2 감속 기어; 상기 제 1 회전축 및 상기 제 1 회전축에 고정되어 함께 회전하며 상기 제 1 회전축을 감싸는 제 1 마찰 볼을 갖는 제 1 롤러; 및 상기 제 1 회전축과 평행한 상기 제 2 회전축 및 상기 제 2 회전축에 고정되어 함께 회전하며 상기 제 2 회전축을 감싸는 제 2 마찰 볼을 가지며, 상기 제 1 롤러에 대한 간격 조절이 가능하도록 배치된 제 2 롤러를 포함할 수 있다.The present invention relates to a power cable puller. According to an embodiment of the present invention, a first motor having a first drive shaft rotating at a predetermined rotational speed; A second motor having a second drive shaft rotating at a predetermined rotational speed; A first reduction gear that decelerates the rotational speed of the first drive shaft to rotate the first rotational shaft at a reduced rotational speed; A second reduction gear that decelerates the rotation speed of the second drive shaft to rotate the second rotation shaft at a reduced rotation speed; A first roller that is fixed to the first rotation shaft and the first rotation shaft, rotates together, and has a first friction ball surrounding the first rotation shaft; And a second friction ball fixed to the second rotation axis parallel to the first rotation axis and rotated together and surrounding the second rotation axis, and arranged to allow adjustment of the distance with respect to the first roller. It may include 2 rollers.
Description
본 발명은 배선 설비에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 전력 케이블 풀러에 관한 것이다.The present invention relates to wiring equipment, and more particularly, to a power cable puller.
건축, 선박, 및 토목과 같이 전선의 포설 및 철거가 요구되는 기술분야에서, 높은 하중, 큰 부피를 가지고 가요성이 떨어지는 전선들을 다루는 작업은 어려움이 따른다. 상기 전선들이 이동 중에 지면과의 마찰에 의하여 상기 전선들의 피복이 손상되지 않도록 지면으로부터 일정 거리를 유지한 채로 이동시켜야 하고, 상기 전선들이 항상 지면과 수평 방향이나 직선 방향으로 이동되지 않고 지면 아래로 포설되거나 전선의 이동 방향이 곡선을 이루는 경우도 존재하므로 상기 전선들의 이동 경로, 이동 속도를 제어하는 것은 매우 중요하다.In a technical field requiring the installation and removal of electric wires such as construction, ships, and civil engineering, it is difficult to handle electric wires having high loads, large volumes, and low flexibility. The wires must be moved while maintaining a certain distance from the ground so that the sheath of the wires is not damaged due to friction with the ground during movement, and the wires are not always moved horizontally or in a straight line with the ground and laid under the ground. It is very important to control the moving path and moving speed of the electric wires because there are cases where the electric wires are curved or the movement direction of the electric wires is curved.
또한, 상기 건축, 선박, 토목과 같이 중장비, 무거운 재료들을 이용하는 기술 분야에서는 저비용으로 경제적인 설비 방식을 구현하는 것이 중요하다. 예를 들어, 상기 기술 분야에서, 포설의 대상이 되는 전선들은 다양한 재료로 제조될 수 있고, 다양한 굵기로 형성될 수 있다. 이에 따라, 상기 각각의 전선들의 하중은 상기 재료의 밀도, 구성 성분 또는 굵기에 따라 달라질 수 있다. 포설 작업의 대상이 되는 전선마다 그 하중에 맞는 새로운 포설 기계를 사용하는 것은 상기 포설 기계를 운반하는 비용, 제작 및 구입 비용 또는 설치 시간이 과도하게 소모되어 비효율적이라는 문제점이 있어 하나의 포설 기계로 다양한 하중의 전선을 포설할 수 있도록 가용의 범위가 넓은 포설 기계가 요구된다.In addition, in the field of technology using heavy equipment and heavy materials such as construction, ships, and civil engineering, it is important to implement an economical installation method at low cost. For example, in the above technical field, wires to be installed may be made of various materials, and may be formed in various thicknesses. Accordingly, the load of each of the electric wires may vary depending on the density, composition, or thickness of the material. Using a new laying machine that fits the load for each wire subject to laying work has a problem that it is inefficient due to excessive consumption of the cost of transporting the laying machine, production and purchase costs, or installation time. An installation machine with a wide usable range is required to be able to lay the wires of the load.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 동력의 전달을 위하여 사용되는 체인이나 벨트의 사용을 최소화하여 동력 손실을 최소화한 전력 케이블 풀러를 제공하는 것이다. The technical problem to be achieved by the present invention is to provide a power cable puller that minimizes power loss by minimizing the use of a chain or belt used for power transmission.
또한, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 전선 풀링을 위한 구성 요소를 간소화하고, 소형으로 제작되어 설치, 운반 및 철거가 용이하고, 가용의 범위가 넓은 전력 케이블 풀러를 제공하는 것이다.In addition, the technical problem to be achieved by the present invention is to provide a power cable puller that simplifies components for wire pulling, is manufactured in a small size, is easy to install, transport and dismantle, and has a wide usable range.
상기의 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 케이블 풀러는, 소정의 회전 속력으로 회전하는 제 1 구동축을 갖는 제 1 모터, 소정의 회전 속력으로 회전하는 제 2 구동축을 갖는 제 2 모터, 상기 제 1 구동축의 상기 회전 속력을 감속시켜 감속된 회전 속력으로 제 1 회전축을 회전시키는 제 1 감속 기어, 상기 제 2 구동축의 상기 회전 속력을 감속시켜 감속된 회전 속력으로 제 2 회전축을 회전시키는 제 2 감속 기어, 상기 제 1 회전축 및 상기 제 1 회전축에 고정되어 함께 회전하며 상기 제 1 회전축을 감싸는 제 1 마찰 볼을 갖는 제 1 롤러 및 상기 제 1 회전축과 평행한 상기 제 2 회전축 및 상기 제 2 회전축에 고정되어 함께 회전하며 상기 제 2 회전축을 감싸는 제 2 마찰 볼을 가지며, 상기 제 1 롤러에 대한 간격 조절이 가능하도록 배치된 제 2 롤러를 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 상기 제 1 구동축과 상기 제 2 구동축은 서로 평행할 수 있다.A power cable puller according to an embodiment of the present invention for solving the above problems includes a first motor having a first driving shaft rotating at a predetermined rotational speed, and a second driving shaft rotating at a predetermined rotational speed. A motor, a first reduction gear for rotating the first rotation shaft at a reduced rotation speed by decelerating the rotation speed of the first drive shaft, and rotating the second rotation shaft at a reduced rotation speed by decelerating the rotation speed of the second drive shaft A first roller having a first friction ball that is fixed to the first rotation shaft and rotates together and surrounds the first rotation shaft, and the second rotation shaft parallel to the first rotation shaft and the It may include a second roller that is fixed to the second rotation shaft, rotates together, and has a second friction ball surrounding the second rotation shaft, and is disposed so as to be able to adjust a distance with respect to the first roller. In another embodiment, the first drive shaft and the second drive shaft may be parallel to each other.
일 실시예에서는, 상기 제 1 감속 기어 또는 상기 제 2 감속 기어의 감속비는 2:1 내지 10:1의 범위 내일 수 있다. 또 다른 실시예에서는, 상기 제 1 감속 기어 또는 상기 제 2 감속 기어는 복수 개의 감속 기어 세트를 포함하는 합성 기어 기차일 수 있다.In an embodiment, a reduction ratio of the first reduction gear or the second reduction gear may be in the range of 2:1 to 10:1. In another embodiment, the first reduction gear or the second reduction gear may be a synthetic gear train including a plurality of reduction gear sets.
일 실시예에서, 상기 제 1 모터의 회전과 상기 제 2 모터의 회전은 서로 동기화될 수 있다. 다른 실시예에서, 상기 전력 케이블 풀러는, 상기 제 1 모터와 상기 제 2 모터에 연결된 동기화 모듈을 더 포함하며, 상기 동기화 모듈은 상기 제 1 모터와 상기 제 2 모터를 주파수 제어 구동시켜 상기 제 1 모터와 상기 제 2 모터의 회전을 서로 동기화시킬 수 있다. In one embodiment, the rotation of the first motor and the rotation of the second motor may be synchronized with each other. In another embodiment, the power cable puller further includes a synchronization module connected to the first motor and the second motor, and the synchronization module drives the first motor and the second motor by frequency control to drive the first motor and the second motor. The rotation of the motor and the second motor may be synchronized with each other.
일 실시예에 따른 전력 케이블 풀러는 과부하 제어 모듈을 더 포함하며, 상기 과부하 제어 모듈은, 상기 제 1 모터 또는 상기 제 2 모터의 동작 정보를 감지하는 모터 감지부, 상기 동작 정보의 허용 범위를 설정하는 허용 범위 설정부, 상기 동작 정보 및 상기 허용 범위를 비교하여 상기 제 1 모터 또는 상기 제 2 모터의 과부하 전달 여부를 판단하고, 과부하를 제거하기 위한 감속비를 설정하는 과부하 제어부 및 상기 과부하 제어부로부터 획득된 상기 감속비에 따라 상기 제 1 감속 기어 또는 상기 제 2 감속 기어의 감속비를 제어하는 감속 기어 모듈을 포함할 수 있다.The power cable puller according to an embodiment further includes an overload control module, wherein the overload control module includes a motor sensing unit that detects operation information of the first motor or the second motor, and sets an allowable range of the operation information. An allowable range setting unit that compares the operation information and the allowable range to determine whether the overload is transmitted by the first motor or the second motor, and sets a reduction ratio for removing the overload from the overload control unit and the overload control unit. It may include a reduction gear module for controlling the reduction ratio of the first reduction gear or the second reduction gear according to the reduced reduction ratio.
일 실시예에 따른 전력 케이블 풀러는, 상기 제 1 롤러, 상기 제 1 감속 기어 및 상기 제 1 모터를 고정 지지하고, 상기 제 2 롤러의 상기 제 1 롤러에 대한 상기 간격 조절을 위하여 상기 2 롤러, 상기 제 2 감속 기어 및 상기 제 2 모터가 변위 가능하도록 지지하는 프레임 지지체를 더 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 상기 프레임 지지체는, 상기 제 1 롤러와 상기 제 2 롤러를 외부로 노출시키고, 상기 제 2 롤러의 상기 제 2 회전축이 상기 간격 조절을 위해 변위되도록 변위 방향으로 개구된 개구부를 갖는 프레임 본체, 상기 제 2 롤러와 상기 제 2 모터를 고정 지지하여 함께 변위시키도록 상기 프레임 본체에 슬라이딩 가능하게 결합된 구동 지지체 및 상기 구동 지지체에 결합되어 상기 구동 지지체를 변위시키는 구동기를 포함할 수 있다. 또 다른 실시예에서, 상기 제 1 감속 기어 및 상기 제 2 감속 기어는 상기 프레임 본체 내부에 수용될 수 있다.The power cable puller according to an embodiment includes the first roller, the first reduction gear, and the first motor to be fixedly supported, and to adjust the distance between the second roller and the first roller, the second roller, It may further include a frame support for supporting the second reduction gear and the second motor to be displaceable. In another embodiment, the frame support has an opening opening in a displacement direction so that the first roller and the second roller are exposed to the outside, and the second rotation axis of the second roller is displaced for adjusting the distance. It may include a frame body, a drive support slidably coupled to the frame body to fix and displace the second roller and the second motor together, and a driver coupled to the drive support to displace the drive support. . In another embodiment, the first reduction gear and the second reduction gear may be accommodated in the frame body.
일 실시예에서, 상기 구동기는 상기 프레임 본체에 회전 가능하게 결합된 래칫 바퀴 및 상기 래칫 바퀴에 결합된 손잡이 바를 포함할 수 있다.In one embodiment, the actuator may include a ratchet wheel rotatably coupled to the frame body and a handle bar coupled to the ratchet wheel.
일 실시예에서, 상기 제 1 마찰 볼과 상기 제 2 마찰 볼은 볼록한 축 단면 형상을 가질 수 있다. 다른 실시예에서는, 상기 제 1 마찰 볼 및 상기 제 2 마찰 볼은 세라믹, 고무 또는 합성수지를 포함할 수 있다.In one embodiment, the first friction ball and the second friction ball may have a convex axial cross-sectional shape. In another embodiment, the first friction ball and the second friction ball may include ceramic, rubber, or synthetic resin.
본 발명의 일 실시예에 따르면 제 1 롤러의 회전축과 상기 제 1 롤러에 동력을 전달하는 제 1 모터 사이 및 제 2 롤러의 회전축과 상기 제 2 롤러에 동력을 전달하는 제 2 모터 사이에 각각 제 1 감속 기어 및 제 2 감속 기어가 삽입됨으로써 하중이 큰 전선을 포설하는 경우에 모터에 과부하가 전달되어 파손 또는 손상되거나 에너지 효율이 낮아지는 것을 방지할 수 있으며, 상기 회전축들에 상기 모터들이 직접 동력을 전달하는 경우에 비하여 단계적으로 회전 속도를 변화시킴으로써 모터의 속도 변화 시의 과부하 또는 상기 과부하에 따른 모터의 고장을 최소화할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, a second motor is provided between a rotation shaft of the first roller and a first motor that transmits power to the first roller, and between a rotation shaft of the second roller and a second motor that transmits power to the second roller. The 1 reduction gear and the second reduction gear are inserted so that when an electric wire with a large load is installed, overload is transmitted to the motor to prevent damage or damage or energy efficiency from decreasing, and the motors are directly powered by the rotating shafts. By changing the rotational speed in stages as compared to the case of transmitting the signal, it is possible to minimize overload when the speed of the motor changes or a failure of the motor due to the overload.
또한, 제 1 롤러 및 제 2 롤러 각각에 회전 동력을 전달하는 제 1 모터 및 제 2 모터가 연결됨으로써 체인과 같은 체결구를 사용하지 않아 동력 손실이 최소화된 전력 케이블 풀러가 제공될 수 있다.In addition, since the first and second motors that transmit rotational power to each of the first and second rollers are connected, a power cable puller with minimal power loss may be provided by not using a fastener such as a chain.
도 1a는 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 케이블 풀러의 사시도이고, 도 1b는 도 1a의 전력 케이블 풀러의 단면도이다.
도 2a는 직류 모터의 토크와 회전수의 관계를 나타내는 그래프이고, 도 2b는 인덕션 모터의 토크와 회전수의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 3a는 본 발명의 일 실시예에 의한 제 1 모터, 제 1 감속 기어 및 제 1 회전축의 연결 관계를 나타낸 사시도이고, 도 3b는 본 발명의 다른 실시예에 의한 제 1 모터, 제 1 감속 기어 및 제 1 회전축의 연결 관계를 나타낸 사시도이며, 도 3c는 또 다른 실시예에 의한 제 1 모터, 제 1 감속 기어 및 제 1 회전축의 연결 관계를 나타낸 측면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 제 1 모터 장치의 구성도이다.
도 5은 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 케이블 풀러의 제 1 모터 및 제 2 모터(M2)의 회전을 제어하는 동기화 모듈의 블록도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 과부하 제어 모듈의 구성도이다.
도 7a 및 도 7b는 본 발명의 일 실시예에 따라 제 1 감속 기어의 감속비를 변환하는 방법을 나타내는 도면이다.
도 8a는 본 발명의 일 실시예에 따른 프레임 지지체의 사시도이고, 도 8b는 일 실시예에 따른 제 1 롤러와 제 2 롤러 사이의 간격 조절을 나타낸 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 케이블 풀러의 사시도이다.1A is a perspective view of a power cable puller according to an embodiment of the present invention, and FIG. 1B is a cross-sectional view of the power cable puller of FIG. 1A.
2A is a graph showing the relationship between the torque and the number of revolutions of the DC motor, and FIG. 2B is a graph showing the relationship between the torque and the number of revolutions of the induction motor.
3A is a perspective view showing a connection relationship between a first motor, a first reduction gear, and a first rotation shaft according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3B is a first motor and a first reduction gear according to another embodiment of the present invention. And a perspective view showing a connection relationship between a first rotation shaft, and FIG. 3C is a side view showing a connection relationship between a first motor, a first reduction gear, and a first rotation shaft according to another embodiment.
4 is a configuration diagram of a first motor device according to an embodiment of the present invention.
5 is a block diagram of a synchronization module that controls rotation of a first motor and a second motor M2 of a power cable puller according to an embodiment of the present invention.
6 is a block diagram of an overload control module according to an embodiment of the present invention.
7A and 7B are diagrams illustrating a method of converting a reduction ratio of a first reduction gear according to an embodiment of the present invention.
8A is a perspective view of a frame support according to an embodiment of the present invention, and FIG. 8B is a view showing an adjustment of a distance between a first roller and a second roller according to an embodiment.
9 is a perspective view of a power cable puller according to an embodiment of the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명의 실시예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이며, 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 오히려, 이들 실시예는 본 개시를 더욱 충실하고 완전하게 하고, 당업자에게 본 발명의 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공되는 것이다.The embodiments of the present invention are provided to more completely describe the present invention to those of ordinary skill in the art, and the following examples may be modified in various other forms, and the scope of the present invention is as follows. It is not limited to the examples. Rather, these embodiments are provided to make the present disclosure more faithful and complete, and to fully convey the spirit of the present invention to those skilled in the art.
도면에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다. 또한, 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어 "및/또는"은 해당 열거된 항목 중 어느 하나 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.In the drawings, the same reference numerals refer to the same elements. Also, as used herein, the term “and/or” includes any and all combinations of one or more of the corresponding listed items.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예를 설명하기 위하여 사용되며, 본 발명의 범위를 제한하기 위한 것이 아니다. 또한, 본 명세서에서 단수로 기재되어 있다 하더라도, 문맥상 단수를 분명히 지적하는 것이 아니라면, 복수의 형태를 포함할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprise)" 및/또는 "포함하는(comprising)"이란 용어는 언급한 형상들, 숫자, 단계, 동작, 부재, 요소 및/또는 이들 그룹의 존재를 특정하는 것이며, 다른 형상, 숫자, 동작, 부재, 요소 및/또는 그룹들의 존재 또는 부가를 배제하는 것이 아니다.The terms used in this specification are used to describe examples, and are not intended to limit the scope of the present invention. In addition, even if it is described in a singular number in this specification, a plurality of forms may be included unless the singular number is clearly indicated in the context. In addition, the terms "comprise" and/or "comprising" as used herein specify the presence of the mentioned shapes, numbers, steps, actions, members, elements and/or groups thereof. It does not exclude the presence or addition of other shapes, numbers, movements, members, elements and/or groups.
본 명세서에서 기판 또는 다른 층 "상에(on)" 형성된 층에 대한 언급은 상기 기판 또는 다른 층의 바로 위에 형성된 층을 지칭하거나, 상기 기판 또는 다른 층 상에 형성된 중간 층 또는 중간 층들 상에 형성된 층을 지칭할 수도 있다. 또한, 당해 기술 분야에서 숙련된 자들에게 있어서, 다른 형상에 "인접하여(adjacent)" 배치된 구조 또는 형상은 상기 인접하는 형상에 중첩되거나 하부에 배치되는 부분을 가질 수도 있다. Reference to a layer formed "on" a substrate or other layer herein refers to a layer formed directly on the substrate or other layer, or formed on an intermediate layer or intermediate layers formed on the substrate or other layer. It may also refer to a layer. Further, for those skilled in the art, a structure or shape arranged “adjacent” to another shape may have a portion disposed below or overlapping the adjacent shape.
본 명세서에서, "아래로(below)", "위로(above)", "상부의(upper)", "하부의(lower)", "수평의(horizontal)" 또는 "수직의(vertical)"와 같은 상대적 용어들은, 도면들 상에 도시된 바와 같이, 일 구성 부재, 층 또는 영역들이 다른 구성 부재, 층 또는 영역과 갖는 관계를 기술하기 위하여 사용될 수 있다. 이들 용어들은 도면들에 표시된 방향뿐만 아니라 소자의 다른 방향들도 포괄하는 것임을 이해하여야 한다.In this specification, "below", "above", "upper", "lower", "horizontal" or "vertical" Relative terms such as, as shown on the drawings, may be used to describe the relationship between one component member, layer, or region with another component member, layer, or region. It should be understood that these terms encompass not only the orientation indicated in the figures, but also other orientations of the device.
이하에서, 본 발명의 실시예들은 본 발명의 이상적인 실시예들(및 중간 구조들)을 개략적으로 도시하는 단면도들을 참조하여 설명될 것이다. 이들 도면들에 있어서, 예를 들면, 부재들의 크기와 형상은 설명의 편의와 명확성을 위하여 과장될 수 있으며, 실제 구현시, 도시된 형상의 변형들이 예상될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예는 본 명세서에 도시된 영역의 특정 형상에 제한된 것으로 해석되어서는 아니 된다. 또한, 도면의 부재들의 참조 부호는 도면 전체에 걸쳐 동일한 부재를 지칭한다.In the following, embodiments of the present invention will be described with reference to cross-sectional views schematically showing ideal embodiments (and intermediate structures) of the present invention. In these drawings, for example, the size and shape of the members may be exaggerated for convenience and clarity of description, and in actual implementation, variations of the illustrated shape may be expected. Accordingly, the embodiments of the present invention should not be construed as being limited to the specific shape of the region shown in this specification. In addition, reference numerals of members in the drawings refer to the same members throughout the drawings.
본 명세서에서, '제 1' 및 '제 2'와 같은 용어들은 상호 호환될 수 있다. 예를 들면, 제 1 모터(M1), 제 1 회전축(RS1), 제 1 마찰볼 및 제 1 롤러(R1)에 대한 개시 사항은 제 2 모터(M2), 제 2 회전축(RS2), 제 2 마찰볼 및 제 2 롤러(R2)에 대하여 동일하게 적용될 수 있다. 그 외 기타 다른 구성 요소들에 대한 설명도 상호간에 참조될 수 있다.In the present specification, terms such as'first' and'second' may be interchangeable. For example, the disclosure of the first motor M1, the first rotation shaft RS1, the first friction ball and the first roller R1 is the second motor M2, the second rotation shaft RS2, and the second The same can be applied to the friction ball and the second roller R2. Descriptions of other components may also be referred to each other.
도 1a는 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 케이블 풀러(10)의 사시도이고, 도 1b는 도 1a의 전력 케이블 풀러(10)의 단면도이다.1A is a perspective view of a
도 1a 및 도 1b를 참조하면, 일 실시예에 따른 전력 케이블 풀러(10)는 소정의 회전 속력으로 회전하는 제 1 모터(M1), 소정의 회전 속력으로 회전하는 제 2 모터(M2), 상기 회전 속력을 감속시켜 감속된 회전 속력으로 제 1 회전축(RS1)을 회전시키는 제 1 감속 기어(RG1), 상기 회전 속력을 감속시켜 감속된 회전 속력으로 제 2 회전축(RS2)을 회전시키는 제 2 감속 기어(RG2), 제 1 회전축(RS1) 및 상기 제 1 회전축(RS1)에 고정되어 함께 회전하며 상기 제 1 회전축(RS1)을 감싸는 제 1 마찰볼을 갖는 제 1 롤러(R1) 및 제 2 회전축(RS2) 및 상기 제 2 회전축(RS2)에 고정되어 함께 회전하며 상기 제 2 회전축(RS2)을 감싸는 제 2 마찰볼을 갖는 제 2 롤러(R2)를 포함할 수 있다. 도 1b는 도 1a의 전력 케이블 풀러(10)를 D에서 절단한 단면도이다.1A and 1B, the
일 실시예에서, 제 1 모터(M1) 및 제 2 모터(M2)는 스텝 모터와 같은 직류(DC) 모터, 피드백 회로를 포함하는 서보 모터(servo motor), 릴럭턴스(reluctance) 모터, 히스테리시스 모터 및 영구자석 모터와 같은 비-여자형(non-excited) 모터와, DC-여자형(DC-excited) 모터와 같은 동기 모터(synchronous motor), 비동기/유도 모터(asynchronous/induction motor), 단상 동기 모터, 3상 모터와 같은 교류(AC) 모터를 포함할 수 있다. In one embodiment, the first motor M1 and the second motor M2 are a direct current (DC) motor such as a step motor, a servo motor including a feedback circuit, a reluctance motor, and a hysteresis motor. And non-excited motors such as permanent magnet motors, synchronous motors such as DC-excited motors, asynchronous/induction motors, single-phase synchronization It may include an alternating current (AC) motor such as a motor or a three-phase motor.
상기 교류 모터는, 비제한적 예로서, 유도 모터(induction motor) 가역 모터(reversible motor) 또는 속도 조절 모터(speed control motor)일 수 있다. 바람직하게는, 유도 모터가 사용될 수 있다. 상기 유도 모터의 전력은 50 W 내지 500 W, 또는 100 W 내지 200 W, 예를 들면, 150 W일 수 있다. 상기 유도 모터는 구조가 간단하고 신뢰성이 높은 이점이 있다. 본 발명의 실시예에 따르면, 간편한 구조 및 작은 부피에 의해 제 1 롤러(R1)/제 2 롤러(R2)를 구동하기 위하여 제 1 모터(M1)/제 2 모터(M2)가 각각 회전 동력을 전달함으로써, 1 개의 모터에 의한 회전 동력 전달로 체인과 같은 연결 부재들에 의하여 제 1 회전축(RS1)과 제 2 회전축(RS2)을 함께 구동시키기 위해 제 1 회전축(RS1)과 제 2 회전축(RS2)에 상기 회전 동력을 분배하여 전달하는 전력 케이블 풀러(10)에 비하여 상기 연결 부재들의 슬립 또는 마찰에 의한 전력 손실이나 회전 속력의 오차에 의한 오작동이 적은 전력 케이플 풀러를 구현할 수 있다. The AC motor may be, as a non-limiting example, an induction motor, a reversible motor, or a speed control motor. Preferably, an induction motor can be used. The power of the induction motor may be 50 W to 500 W, or 100 W to 200 W, for example, 150 W. The induction motor has advantages of simple structure and high reliability. According to an embodiment of the present invention, in order to drive the first roller R1 and the second roller R2 by a simple structure and a small volume, the first motor M1 and the second motor M2 respectively generate rotational power. By transmitting, the first rotation shaft RS1 and the second rotation shaft RS2 to drive the first rotation shaft RS1 and the second rotation shaft RS2 together by connecting members such as a chain through the transmission of rotational power by one motor. ), compared to the
일 실시예에서, 제 1 모터(M1) 및 제 2 모터(M2)는 각각 제 1 구동축(DRS1) 및 제 2 구동축(DRS2)을 가질 수 있다. 제 1 구동축(DRS1) 및/또는 제 2 구동축(DRS2)은 각각 제 1 모터 기어(MG1) 및 제 2 모터 기어(MG2)를 회전시킬 수 있고, 제 1 모터 기어(MG1) 및 제 2 모터 기어(MG2)는 각각 제 1 감속 기어(RG1) 및 제 2 감속 기어(RG2)와 치합되어 제 1 감속 기어(RG1) 및/또는 제 2 감속 기어(RG2)를 회전시킬 수 있다. 이하에서는, 제 1 구동축(DRS1)에 대한 설명이 제 2 구동축(DRS2)에 참조될 수 있다. 제 1 구동축(DRS1)은 적어도 하나의 말단에 나선 패턴, 키웨이(keyway) 홈 또는 결합 패턴이 형성된 클램핑 허브(clamping hub) 중 적어도 하나 이상의 커플링 부재를 포함할 수 있다. 상기 커플링 부재에는 제 1 감속 기어(RG1)와 치합되어 제 1 감속 기어(RG1)를 회전시킬 수 있는 제 1 모터 기어(MG1)가 결합될 수 있다. 다른 실시예에서는, 제 1 구동축(DRS1)에 기어 홈이 형성되어, 제 1 구동축(DRS1)은 제 1 모터 기어(MG1)로 작동하는 선형 기어 샤프트일 수 있다.In one embodiment, the first motor M1 and the second motor M2 may each have a first drive shaft DRS1 and a second drive shaft DRS2. The first drive shaft DRS1 and/or the second drive shaft DRS2 may rotate the first motor gear MG1 and the second motor gear MG2, respectively, and the first motor gear MG1 and the second motor gear The MG2 may be engaged with the first reduction gear RG1 and the second reduction gear RG2, respectively, to rotate the first reduction gear RG1 and/or the second reduction gear RG2. Hereinafter, a description of the first drive shaft DRS1 may be referred to as the second drive shaft DRS2. The first driving shaft DRS1 may include at least one coupling member of a clamping hub having a spiral pattern, a keyway groove, or a coupling pattern formed at at least one end thereof. A first motor gear MG1 meshed with the first reduction gear RG1 to rotate the first reduction gear RG1 may be coupled to the coupling member. In another embodiment, a gear groove is formed in the first drive shaft DRS1, so that the first drive shaft DRS1 may be a linear gear shaft that operates as the first motor gear MG1.
일 실시예에서, 제 1 모터 기어(MG1)의 회전축과 제 1 감속 기어(RG1)의 회전축은 상호 간에 교차될 수 있다. 이 경우, 도시되지 않았으나, 제 1 모터 기어(MG1)의 회전 동력을 상기 제 1 감속 기어(RG1)에 전달하기 위하여 제 1 모터 기어(MG1)와 제 1 감속 기어(RG1) 사이에 방향 전환 기어가 제공될 수 있다. 상기 방향 전환 기어는 스퍼 베벨 기어 또는 헬리컬 베벨 기어 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다. 전술한 기어의 종류는 비제한적인 예시일 뿐이며, 회전축이 서로 평행하지 않고 교차되는 모든 종류의 기어들에 대한 공지된 기술들이 적용될 수 있다.In one embodiment, the rotation axis of the first motor gear MG1 and the rotation axis of the first reduction gear RG1 may cross each other. In this case, although not shown, a direction change gear between the first motor gear MG1 and the first reduction gear RG1 in order to transmit the rotational power of the first motor gear MG1 to the first reduction gear RG1 Can be provided. The direction change gear may include at least one of a spur bevel gear and a helical bevel gear. The types of gears described above are only non-limiting examples, and known techniques for all types of gears in which rotation axes are not parallel to each other but cross each other may be applied.
다른 실시예에서, 제 1 모터 기어(MG1)의 회전축과 제 1 감속 기어(RG1)의 기어들 중 원동 기어의 회전축은 상호 간에 교차될 수 있다. 제 1 감속 기어(RG1)는 적어도 하나 이상의 원동 기어 및 적어도 하나 이상의 종동 기어를 포함할 수 있다. 상기 적어도 하나 이상의 원동 기어들 중 어느 하나는 제 1 모터 기어(MG1)와 치합되어 제 1 모터(M1)의 회전 동력을 종동 기어에 전달한다. 상기 원동 기어의 회전축이 상기 제 1 모터 기어(MG1)의 회전축과 평행하지 않고 상호간에 교차되는 경우, 제 1 모터 기어(MG1)와 상기 원동 기어는 스퍼 베벨 기어 또는 헬리컬 베벨 기어를 구성할 수 있다. 이 경우, 제 1 모터 기어(MG1)와 제 1 감속 기어(RG1) 사이에 별도의 방향 전환을 위한 기어를 삽입하지 않음으로써 소형화되고, 가벼운 중량으로 인하여 용이하게 이동시켜 설치할 수 있는 전력 케이블 풀러(10)가 제공될 수 있다.In another embodiment, the rotation shaft of the first motor gear MG1 and the rotation shaft of the motive gear among the gears of the first reduction gear RG1 may cross each other. The first reduction gear RG1 may include at least one driving gear and at least one driven gear. Any one of the at least one driving gear is engaged with the first motor gear MG1 to transmit the rotational power of the first motor M1 to the driven gear. When the rotation axis of the motive gear is not parallel to the rotation axis of the first motor gear MG1 and crosses each other, the first motor gear MG1 and the motive gear may constitute a spur bevel gear or a helical bevel gear. . In this case, a power cable puller that is miniaturized by not inserting a separate gear for direction change between the first motor gear MG1 and the first reduction gear RG1, and can be easily moved and installed due to its light weight ( 10) can be provided.
일 실시예에서, 전력 케이블 풀러(10)는 제 1 롤러(R1), 제 2 롤러(R2), 제 1 모터(M1) 및 제 2 모터(M2)를 포함할 수 있다. 제 1 롤러(R1) 및 제 2 롤러(R2)는 제 1 롤러(R1) 및 제 2 롤러(R2)를 하부에서 지지하는 프레임 지지체 상에서 평행하게 배치될 수 있다. 제 1 롤러(R1)의 제 1 회전축(RS1)은 제 1 감속 기어(RG1)를 통하여 제 1 모터(M1)와 연결되어 제 1 모터(M1)의 동력을 전달받고, 제 2 롤러(R2)의 제 2 회전축(RS2)은 제 2 감속 기어(RG2)를 통하여 제 2 모터(M2)와 연결되어 제 2 모터(M2)의 회전 동력을 전달받아 회전한다.In one embodiment, the
다른 실시예에서는, 제 1 롤러(R1) 및 제 2 롤러(R2)는 상하로 배치될 수 있다. 예를 들면, 제 1 롤러(R1)가 하부에 배치되고, 제 2 롤러(R2)가 제 1 롤러(R1)의 상부에 배치되며, 제 1 롤러(R1) 및 제 2 롤러(R2)는 연결 프레임에 의하여 지지될 수 있다. 제 1 회전축(RS1)이 제 1 구동축(DRS1) 상부에 제 1 구동축(DRS1)과 평행하게 배치될 수 있고, 제 2 회전축(RS2)은 제 2 구동축(DRS2) 상부에 제 2 구동축(DRS2)과 평행하게 배치될 수 있다. 제 1 롤러(R1) 및 제 2 롤러(R2)가 상하로 배치되는 경우, 제 1 모터(M1) 및 제 2 모터(M2) 각각의 회전 속력을 조절함으로써 전선의 공급 방향을 상하로 조절할 수 있다.In another embodiment, the first roller R1 and the second roller R2 may be arranged vertically. For example, the first roller (R1) is disposed at the bottom, the second roller (R2) is disposed above the first roller (R1), the first roller (R1) and the second roller (R2) are connected It can be supported by a frame. The first rotation shaft RS1 may be disposed above the first drive shaft DRS1 in parallel with the first drive shaft DRS1, and the second rotation shaft RS2 is a second drive shaft DRS2 above the second drive shaft DRS2. It can be arranged parallel to. When the first roller R1 and the second roller R2 are arranged vertically, the supply direction of the wire can be adjusted up and down by adjusting the rotational speed of each of the first and second motors M1 and M2. .
도 2a는 직류 모터의 토크와 회전수의 관계를 나타내는 그래프이고, 도 2b는 인덕션 모터의 토크와 회전수의 관계를 나타내는 그래프이다.2A is a graph showing the relationship between the torque and the number of revolutions of the DC motor, and FIG. 2B is a graph showing the relationship between the torque and the number of revolutions of the induction motor.
도 2a를 참조하면, 직류 모터에서 모터의 회전 속도와 모터 토크가 반비례하는 것을 볼 수 있다. 일반적으로, 모터의 구동 시, 상기 모터가 안정적으로 동작할 수 있는 정격 토크가 존재하며, 상기 모터가 정격 토크를 초과하는 출력으로 장시간 동작하는 경우, 상기 모터의 손상으로 이어질 수 있다. 전력 케이블 풀러(10)에 의해 포설되는 케이블의 하중이 큰 경우, 상기 케이블을 운반하기 위하여 제 1 롤러(R1) 및/또는 제 2 롤러(R2)를 회전시키기 위한 상당한 크기의 토크가 필요하며, 상기 토크가 모터의 정격 토크를 초과하는 경우, 상기 모터가 파손될 수 있다. 따라서, 전력 케이블 풀러(10)의 내구성을 향상시켜 장기간 사용하고, 하중이 큰 케이블 이송에 유동적으로 이용하기 위해서는, 상기 모터의 토크를 증가시킬 수 있는 토크 컨버터(converter)가 제공되는 것이 바람직할 수 있다.Referring to FIG. 2A, it can be seen that in the DC motor, the rotation speed of the motor and the motor torque are inversely proportional. In general, when the motor is driven, there is a rated torque for stably operating the motor, and if the motor is operated for a long time with an output exceeding the rated torque, it may lead to damage to the motor. When the load of the cable laid by the
도 2b를 참조하면, 모터의 회전 시작 시, 예를 들면, 회전 속도가 0 rpm인 경우, 상기 모터의 토크는 Ts의 크기를 갖는다. 이후, 모터의 회전 속도가 증가하면, 상기 모터의 토는 Tm의 최댓값을 갖는다. 상기 모터의 회전 속도가 0 rpm에서 NM까지인 범위를 불안정 영역이라고 지칭하며, 불안정 영역에서는 상기 모터의 구동이 불안정하여 지속적인 회전이 불가능할 수 있다. 이후, 상기 모터의 회전수가 Nm을 초과하는 경우, 상기 모터는 안정 영역, 예를 들면, M 지점부터 O 지점 사이인 영역에 진입한다. 안정 영역에서는 상기 회전 속도가 증가할수록 모터의 토크의 크기는 감소한다. 이 때, 모터는 상기 토크의 크기와 상기 회전 속도가 균형을 이루는 P점에서 회전할 수 있다. 상기 모터가 정지한 상태에서 하중이 큰 케이블로 교체하는 경우, 상기 모터는 Ts 이상의 토크를 발생할 수 없으므로 모터가 동작할 수 없으며, 상기 모터가 안정 영역에서 구동하던 중에 상기 케이블로 교체하는 경우 상기 모터의 회전 속도가 감소하여 M 지점에 도달하고, 상기 케이블의 포설에 요구되는 토크가 Tm을 초과하는 경우 상기 모터는 불안정 영역에 진입하여 결국 모터의 동작이 정지하게 된다. 따라서, 인덕션 모터의 경우에도, 다양한 하중을 갖는 케이블들에 적용할 수 있도록 가용의 범위가 넓은 전력 케이블 풀러(10)를 제공하기 위해서는 토크 컨버터를 추가하는 것이 바람직할 수 있다. 전술한 인덕션 모터는 비제한적인 예시이며, 인덕션 모터를 비롯한 다양한 종류의 교류 모터에서도 적용될 수 있으며, 본 발명을 제한하지 않는다.Referring to FIG. 2B, when the motor starts to rotate, for example, when the rotation speed is 0 rpm, the torque of the motor has a magnitude of Ts. Thereafter, when the rotational speed of the motor increases, the soil of the motor has a maximum value of Tm. The range in which the rotational speed of the motor is from 0 rpm to NM is referred to as an unstable region, and in the unstable region, the driving of the motor may be unstable and continuous rotation may not be possible. Thereafter, when the number of rotations of the motor exceeds Nm, the motor enters a stable region, for example, a region between the M point and the O point. In the stable region, as the rotational speed increases, the torque of the motor decreases. In this case, the motor may rotate at a point P where the magnitude of the torque and the rotational speed are balanced. When the motor is stopped and replaced with a cable with a large load, the motor cannot operate because the motor cannot generate a torque greater than Ts, and the motor is replaced with the cable while the motor is running in a stable area. When the rotational speed of is reduced to reach point M, and the torque required for laying the cable exceeds Tm, the motor enters an unstable area and eventually the motor stops. Therefore, even in the case of an induction motor, it may be desirable to add a torque converter in order to provide the
도 3a는 본 발명의 일 실시예에 의한 제 1 모터(M1), 제 1 감속 기어(RG1) 및 제 1 회전축(RS1)의 연결 관계를 나타낸 사시도이고, 도 3b는 본 발명의 다른 실시예에 의한 제 1 모터(M1), 제 1 감속 기어(RG1) 및 제 1 회전축(RS1)의 연결 관계를 나타낸 사시도이며, 도 3c는 또 다른 실시예에 의한 제 1 모터(M1), 제 1 감속 기어(RG1) 및 제 1 회전축(RS1)의 연결 관계를 나타낸 측면도이다.3A is a perspective view showing a connection relationship between a first motor M1, a first reduction gear RG1, and a first rotation shaft RS1 according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3B is a perspective view showing a connection relationship between the first motor M1, the first reduction gear RG1, and the first rotation shaft RS1. Is a perspective view showing a connection relationship between the first motor M1, the first reduction gear RG1, and the first rotation shaft RS1, and FIG. 3C is a first motor M1 and a first reduction gear according to another embodiment. It is a side view showing the connection relationship between (RG1) and the 1st rotation shaft (RS1).
도 3a를 참조하면, 일 실시예에서, 제 1 감속 기어(RG1)는 평 기어일 수 있다. 제 1 감속 기어(RG1) 또는 제 2 감속 기어(RG2)는 복수 개의 감속 기어 세트를 포함하는 합성 기어 기차일 수 있다. 예를 들면, 제 1 감속 기어(RG1)는 적어도 하나 이상의 원동 기어 및 적어도 하나 이상의 종동 기어를 포함할 수 있다. 상기 원동 기어 및/또는 상기 종동 기어는 상대적인 개념이며, 상기 원동 기어는 상기 원동 기어와 치합된 기어에 동력을 전달하는 기어이고, 상기 종동 기어는 상기 종동 기어와 치합된 기어로부터 동력을 전달받는 기어이다. 제 1 감속 기어(RG1)는 한 쌍의 원동 기어 및 종동 기어를 포함할 수 있고, 예를 들면, 제 1 기어(RG1a) 및 제 2 기어(RG1b)를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 제 1 모터 기어(MG1)와 제 1 기어(RG1a)는 베벨 기어일 수 있다. 전술한 것과 같이, 제 1 모터(M1)와 제 1 기어(RG1a)가 베벨 기어인 경우, 상기 기어들의 회전축 전환을 위한 기어를 추가하지 않음으로써 전력 케이블 풀러(10)의 소형화가 가능하다는 이점이 있다.Referring to FIG. 3A, in an embodiment, the first reduction gear RG1 may be a spur gear. The first reduction gear RG1 or the second reduction gear RG2 may be a synthetic gear train including a plurality of reduction gear sets. For example, the first reduction gear RG1 may include at least one driving gear and at least one driven gear. The motive gear and/or the driven gear is a relative concept, the motive gear is a gear that transmits power to a gear meshed with the motive gear, and the driven gear is a gear that receives power from a gear meshed with the driven gear to be. The first reduction gear RG1 may include a pair of a driving gear and a driven gear, and may include, for example, a first gear RG1a and a second gear RG1b. In an embodiment, the first motor gear MG1 and the first gear RG1a may be bevel gears. As described above, when the first motor M1 and the first gear RG1a are bevel gears, there is an advantage that miniaturization of the
일 실시예에서, 제 1 모터(M1)의 기어 홈은 z0 개, 제 1 기어(RG1a)의 기어 홈은 z1 개, 제 2 기어(RG1b)의 기어 홈은 z2 개, 제 1 출력 기어(OUT1)의 기어 홈은 z3 개일 수 있다. 이 경우, 제 1 모터(M1) 토크(T1)와 제 1 회전축(RS1)이 받는 제 1 출력 토크(T2)의 관계는 아래 식 1과 같이 나타낼 수 있다.In one embodiment, z0 gear grooves of the first motor M1, z1 gear grooves of the first gear RG1a, z2 gear grooves of the second gear RG1b, and the first output gear OUT1 ) May have z3 gear grooves. In this case, the relationship between the torque T1 of the first motor M1 and the first output torque T2 received by the first rotation shaft RS1 can be expressed as Equation 1 below.
[식 1][Equation 1]
식 1을 참조하면, 제 1 모터 기어(MG1)가 제 1 출력 기어(OUT1)에 직접 치합되는 경우에는 제 1 출력 토크(T2)가 z3/z0에 비례하지만, 제 1 감속 기어(RG1)를 배치함으로써 z1*z3/z0*z2에 비례하게 되어, 제 1 감속 기어(RG1)의 기어 홈의 개수인 z1, z2를 적절히 조절하면 공간적 제약이 없이 높은 감속비를 얻을 수 있다. 예를 들면, 제 1 모터(M1)에 과부하가 전달되지 않도록 제 1 모터 기어(MG1)와 제 1 출력 기어(OUT1) 사이에 40 : 1 이상의 기어비가 요구되는 경우에, 제 1 감속 기어(RG1)가 없는 경우에는 제 1 출력 기어(OUT1)가 제 1 감속 기어(RG1)의 약 40 배의 직경을 갖게 된다. 이 경우, 전력 케이블 풀러(10)의 소형화에 장애가 될 수 있고, 지하 및/또는 지상의 다양한 위치에서 포설 작업이 요구되는 전력 케이블 풀러(10)의 이동 또는 설치가 어려워질 수 있다. 반면에, 제 1 감속 기어(RG1)가 제공되는 경우에는, 제 1 모터 기어(MG1)와 제 1 기어 사이의 기어비가 4 : 1이고, 제 2 기어와 제 1 출력 기어(OUT1) 사이의 기어비가 10 : 1의 기어비를 갖더라도, 결과적으로 제 1 모터 기어(MG1)와 제 1 출력 기어(OUT1) 사이의 기어비는 40 : 1 의 기어비를 갖게 되어, 공간적 제약을 받을 정도로 큰 부피의 기어를 사용하지 않고 제 1 모터(M1)에 과부하가 전달되지 않을 정도의 감속비를 구현할 수 있는 이점이 있다.Referring to Equation 1, when the first motor gear MG1 is directly engaged with the first output gear OUT1, the first output torque T2 is proportional to z3/z0, but the first reduction gear RG1 is By arranging, it is proportional to z1*z3/z0*z2, and if the number of gear grooves z1 and z2 of the first reduction gear RG1 is properly adjusted, a high reduction ratio can be obtained without space constraints. For example, when a gear ratio of 40:1 or more is required between the first motor gear MG1 and the first output gear OUT1 so that an overload is not transmitted to the first motor M1, the first reduction gear RG1 In the absence of ), the first output gear OUT1 has a diameter of about 40 times that of the first reduction gear RG1. In this case, it may be an obstacle to miniaturization of the
도 3b를 참조하면, 일 실시예에서, 제 1 감속 기어(RG1)는 유성 기어열(planetary gear trains)일 수 있다. 제 1 감속 기어(RG1)는 가장 바깥쪽의 링 기어(RG), 링 기어(RG)의 안쪽에서 내접하여 링 기어(RG)와 치합되는 유성 기어(PG)들, 유성 기어(PG)의 안쪽에 배치되어 유성 기어(PG)와 치합하는 선 기어(SG)를 포함할 수 있다. 링 기어(RG)는 고정되어 있고, 제 1 모터(M1)의 작동에 의해 제 1 구동축(DRS1)이 회전하면 제 1 구동축(DRS1) 말단의 선 기어(SG)가 회전하면 선 기어(SG)의 회전에 의해 유성 기어(PG)가 자전 및 공전을 하며 유성 기어(PG)들의 중심에 고정되어 있는 캐리어(CR)가 회전하게 된다. 캐리어(CR)가 회전하면 캐리어(CR)에 고정된 캐리어 축(CRX)이 회전하게 되고, 캐리어 축(CRX)의 회전에 의하여 제 1 출력 기어(OUT1a, OUT1b)에 회전 동력이 전달된다. 제 1 출력 기어(OUT1a, OUT1b)는 상기 회전 동력을 제 1 회전축(RS1)에 전달한다.Referring to FIG. 3B, in an embodiment, the first reduction gear RG1 may be planetary gear trains. The first reduction gear (RG1) is the outermost ring gear (RG), the planetary gears (PG) that are in contact with the ring gear (RG) from the inside of the ring gear (RG), and the inside of the planetary gear (PG). It may include a sun gear (SG) is disposed in the planetary gear (PG) and meshing. The ring gear RG is fixed, and when the first drive shaft DRS1 rotates by the operation of the first motor M1, the sun gear SG at the end of the first drive shaft DRS1 rotates. The planetary gear PG rotates and revolves by the rotation of the planetary gears PG, and the carrier CR fixed at the center of the planetary gears PG rotates. When the carrier CR rotates, the carrier shaft CRX fixed to the carrier CR rotates, and rotational power is transmitted to the first output gears OUT1a and OUT1b by the rotation of the carrier shaft CRX. The first output gears OUT1a and OUT1b transmit the rotation power to the first rotation shaft RS1.
일 실시예에서, 제 1 출력 기어(OUT1a, OUT1b)는 스파이럴 베벨 기어, 베벨 기어, 헬리컬 베벨 기어 또는 웜 기어 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다. 제 1 감속 기어(RG1)가 유성 기어(PG)열인 경우, 제 1 감속 기어(RG1)의 입력 회전축과 출력 회전축은 동일 선 상에 배치될 수 있다. 이에 따라, 제 1 감속 기어(RG1)의 출력 회전축이 제 1 구동축(DRS1)과 동일 선 상에 존재하므로, 제 1 회전축(RS1)의 방향이 제 1 모터(M1)와 수직한 방향으로 전환되기 위하여 제 1 출력 기어(OUT1a, OUT1b)는 방향 전환이 가능한 기어를 포함할 수 있다. 이는 비제한적인 예시일 뿐이며, 공지 기술들의 회전축이 교차하는 모든 종류의 기어들에 대한 개시 사항이 참조될 수 있다.In an embodiment, the first output gears OUT1a and OUT1b may include at least one of a spiral bevel gear, a bevel gear, a helical bevel gear, and a worm gear. When the first reduction gear RG1 is a planetary gear PG row, the input rotation shaft and the output rotation shaft of the first reduction gear RG1 may be disposed on the same line. Accordingly, since the output rotation shaft of the first reduction gear RG1 is on the same line as the first drive shaft DRS1, the direction of the first rotation shaft RS1 is changed to a direction perpendicular to the first motor M1. To this end, the first output gears OUT1a and OUT1b may include gears capable of changing directions. This is only a non-limiting example, and the disclosure of all kinds of gears in which the rotational axes of the known techniques intersect may be referred to.
일 실시예에서, 선 기어(SG)의 기어 홈이 Zs 개, 링 기어(RG)의 기어 홈이 Zr 개이고, 선 기어(SG)의 회전수가 Ns, 링 기어(RG)의 회전수가 Nr, 캐리어(CR)의 회전수가 Nc인 경우, 아래 식 2와 같은 관계식이 성립한다.In one embodiment, the gear groove of the sun gear SG is Zs, the gear groove of the ring gear RG is Zr, the rotation speed of the sun gear SG is Ns, the rotation speed of the ring gear RG is Nr, and the carrier When the number of rotations of (CR) is Nc, the relational expression shown in Equation 2 below holds.
[식 2][Equation 2]
또한, 전술한 실시예에 의하면 아래 식 3과 같은 관계식이 성립하여 감속비를 얻을 수 있다.In addition, according to the above-described embodiment, the relational expression shown in Equation 3 below is established to obtain a reduction ratio.
[식 3][Equation 3]
다른 실시예에서, 선 기어(SG)를 고정시키고, 제 1 구동축(DRS1)에 의하여 회전 동력을 전달하여 링 기어(RG)를 회전시키고, 캐리어(CR)로부터 출력되는 회전 동력을 제 1 출력 기어(OUT1)에 전달하는 경우, 아래 식 4와 같은 관계식이 성립하여 감속비를 얻을 수 있다.In another embodiment, the sun gear SG is fixed, the rotation power is transmitted by the first drive shaft DRS1 to rotate the ring gear RG, and the rotation power output from the carrier CR is converted to the first output gear. In the case of transmitting to (OUT1), the relational expression as in Equation 4 below is established and the reduction ratio can be obtained.
[식 4][Equation 4]
전술한 식들 및 관련 특징들은 비제한적인 예시이며, 선 기어(SG), 링 기어(RG) 및 캐리어(CR) 중 하나의 요소를 고정시켜 감속비를 얻을 수도 있다. 이에 대한 상세한 설명은 적합한 공지 기술을 참조할 수 있다. 본 발명의 실시예에 따라, 제 1 감속 기어(RG1)로 유성 기어(PG)열을 이용하는 경우, 다른 종류의 감속 기어에 비하여 동력 전달 효율이 높아 소형 경량화가 가능하다는 이점이 있어, 다양한 위치에 배치 및 설치가 용이한 전력 케이블 풀러(10)를 제공할 수 있다.The above equations and related features are non-limiting examples, and a reduction ratio may be obtained by fixing one element of the sun gear SG, the ring gear RG, and the carrier CR. For a detailed description thereof, reference may be made to suitable known techniques. According to an embodiment of the present invention, when the planetary gear (PG) row is used as the first reduction gear (RG1), there is an advantage that the power transmission efficiency is higher than that of other types of reduction gears, so that small size and weight can be reduced. It is possible to provide a
도 3c를 참조하면, 일 실시예에서, 제 1 모터(M1)의 작동에 의해 제 1 구동축(DRS1)이 회전하고, 제 1 모터 기어(MG1)는 제 1 구동축(DRS1)에 고정되어 회전 동력을 전달받을 수 있다. 제 1 모터 기어(MG1)는 제 3 기어(RG1c)와 치합되고, 제 3 기어(RG1c)는 제 4 기어(RG1d)와 서로 상대적으로 회전하지 않도록 결합되어 고정되고, 제 4 기어(RG1d)는 제 5 기어(RG1e)와 치합될 수 있다. 제 5 기어(RG1e)에는 클러치 기어(CLG)가 결합되어 고정되고, 클러치 기어(CLG)는 출력축(OUTS)과 고정됨으로써 출력축(OUTS)이 제 5 기어(RG1e)와 동일한 회전 속도로 회전할 수 있다. 일 실시예에서, 제 1 모터 기어(MG1)의 모터 토크가 T1이고, 제 1 모터 기어(MG1)의 기어 홈이 z0 개, 제 3 기어(RG1c)의 기어 홈이 z4 개, 제 4 기어(RG1d)의 기어 홈이 z5 개, 제 5 기어(RG1e)의 기어 홈이 z3 개이고, 출력축(OUTS)의 토크가 T2인 경우, 상기 모터 토크와 상기 출력축(OUTS)의 토크 사이에는 아래 식 5와 같은 관계식이 성립한다.3C, in one embodiment, the first drive shaft DRS1 is rotated by the operation of the first motor M1, and the first motor gear MG1 is fixed to the first drive shaft DRS1 to rotate power. Can be delivered. The first motor gear MG1 is engaged with the third gear RG1c, the third gear RG1c is coupled and fixed so as not to rotate relative to each other with the fourth gear RG1d, and the fourth gear RG1d is It may be engaged with the fifth gear RG1e. The clutch gear CLG is coupled to and fixed to the fifth gear RG1e, and the clutch gear CLG is fixed to the output shaft OUTS, so that the output shaft OUTS can rotate at the same rotational speed as the fifth gear RG1e. have. In one embodiment, the motor torque of the first motor gear MG1 is T1, the gear groove of the first motor gear MG1 is z0, the gear groove of the third gear RG1c is z4, and the fourth gear ( When the gear groove of RG1d) is z5, the gear groove of the fifth gear (RG1e) is z3, and the torque of the output shaft (OUTS) is T2, between the motor torque and the torque of the output shaft (OUTS) is the following equation 5 The same relationship is established.
[식 5][Equation 5]
전술한 것과 같이, 제 1 감속 기어(RG1)에 의하여 제 1 모터(M1)에 과부하가 전달되지 않도록 충분한 크기의 감속비를 획득할 수 있으며, 제 1 출력 기어(OUT1a, OUT1b)가 상기 감속비에 해당하는 배율만큼 제 1 모터 기어(MG1)보다 큰 반지름을 갖지 않더라도 상기 감속비를 구현함으로써 소형화 및 경량화된 전력 케이블 풀러(10)를 제공할 수 있다. 또한, 다양한 종류의 기어들을 조합함으로써 감속비를 넓은 범위에서 조절할 수 있어 포설할 수 있는 케이블의 하중 범위가 넓은 가용성 높은 전력 케이블 풀러(10)가 제공될 수 있다.As described above, a reduction ratio having a sufficient size can be obtained so that an overload is not transmitted to the first motor M1 by the first reduction gear RG1, and the first output gears OUT1a and OUT1b correspond to the reduction ratio. Even if it does not have a radius larger than that of the first motor gear MG1 as much as the above ratio, the
또한, 본 발명의 실시예에 따른 전력 케이블 풀러(10)는 제 1 모터(M1)/제 2 모터(M2)의 회전 동력이 제 1 회전축(RS1)/제 2 회전축(RS2)에 직접 전달되지 않고, 소정의 감속비를 가져 토크 컨버터(torque converter)의 역할을 할 수 있는 제 1 감속 기어(RG1)/제 2 감속 기어(RG2)를 통하여 전달됨으로써, 제 1 모터(M1)/제 2 모터(M2)의 회전 속도가 증가 또는 감소하거나, 회전 방향이 변화되더라도, 제 1 회전축(RS1)/제 2 회전축(RS2)의 관성에 의한 충격이 직접 제 1 모터(M1)/제 2 모터(M2)에 전달되지 않아 모터의 손상을 방지하고 내구성을 향상시킬 수 있다.In addition, in the
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 제 1 모터 장치(20)의 구성도이다.4 is a configuration diagram of a
도 4를 참조하면, 일 실시예에서, 제 1 모터 장치(20)는 소정의 회전 속력으로 회전하는 제 1 구동축(DRS1)을 갖는 제 1 모터(M1) 및 제 1 구동축(DRS1)의 상기 회전 속력을 감속시켜 감속된 회전 속력으로 제 1 회전축(RS1)을 회전시키는 제 1 감속 기어(RG1)를 포함할 수 있다. 제 1 모터 장치(20)는 제 1 모터(M1) 및 제 1 감속 기어(RG1)는 하우징 내부에 수용되거나, 프레임에 의해 고정될 수 있다.Referring to FIG. 4, in one embodiment, the
일 실시예에 따른 제 1 모터 장치(20)는 제 1 모터(M1) 및 제 1 감속 기어(RG1)가 내부에 실장된 하우징을 포함하고, 제 1 감속 기어(RG1)의 기어비는 2:1 내지 10:1의 범위 내일 수 있다. 상기 하우징은 제 1 모터(M1)에 결합된 제 1 모터 기어(MG1)와 제 1 감속 기어(RG1) 사이에 이물질이 유입되어 기어 홈의 치합 사이에 공극이 형성되어 동력 손실이 유발되는 것을 방지할 수 있고, 제 1 모터 기어(MG1) 또는 제 1 감속 기어(RG1)가 주변의 높은 습도에 의하여 녹슬거나, 이물질과의 마찰에 의하여 마모되는 것을 방지할 수 있다. 이에 따라, 제 1 모터 장치(20) 및 제 1 감속 기어(RG1)가 제 1 모터 장치(20)로 패키징되어 제공되는 경우, 내구성이 향상되어 오랜 기간 사용 가능한 전력 케이블 풀러(10)를 구현할 수 있다.The
특히, 제 1 감속 기어(RG1)가 복수 개의 원동 기어 및 복수 개의 종동 기어를 포함하여 다단계로 감속되도록 설계된 경우, 상기 원동 기어들 및/또는 상기 종동 기어들의 크기가 단수 개의 감속 기어에 의하여 감속되는 경우에 비하여 작을 수 있고, 상기 기어들은 상호 밀접하게 조립되어 제 1 모터 장치(20) 내부에 수용될 수 있다. 본 발명의 실시예에 따르면, 소형의 기어들을 이용하여 높은 감속비를 획득함으로써 단수 개의 감속 기어를 이용하는 경우에 비하여 소형화 및 경량화된 전력 케이블 풀러(10)를 제공할 수 있다.In particular, when the first reduction gear RG1 is designed to be reduced in multiple stages including a plurality of driving gears and a plurality of driven gears, the size of the driving gears and/or the driven gears is reduced by a number of reduction gears. It may be smaller than the case, and the gears may be closely assembled to each other to be accommodated in the
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 케이블 풀러(10)의 제 1 모터(M1) 및 제 2 모터(M2)의 회전을 제어하는 동기화 모듈(150)의 블록도이다. 5 is a block diagram of a
도 5를 참조하면, 일 실시예에서, 제 1 모터(M1)의 회전과 제 2 모터(M2)의 회전은 서로 동기화될 수 있다. 예를 들면, 전력 케이블 풀러(10)는 제 1 모터(M1)와 제 2 모터(M2)를 주파수 제어 구동시켜 제 1 모터(M1)와 제 2 모터(M2)의 회전을 서로 동기화시키는 동기화 모듈(150)을 더 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 동기화 모듈(150)은 제 1 모터(M1)/제 2 모터(M2)의 회전 속력을 감지하는 제 1 감지부(151)/제 2 감지부(152), 제 1 감지부(151)/제 2 감지부(152)로부터 상기 회전 속력에 대한 정보를 이용하여 동기화 여부를 판단하고, 제 1 구동 회로(153)/제 2 구동 회로(154)에 제 1 모터(M1)/제 2 모터(M2)의 회전 속력을 제어하기 위한 전기적 신호를 전달하는 동기화 제어부(155) 및 동기화 제어부(155)로부터 수신된 상기 전기적 신호에 따라 제 1 모터(M1)/제 2 모터(M2)의 구동을 제어하는 제 1 구동 회로(153)/제 2 구동 회로(154)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 5, in one embodiment, the rotation of the first motor M1 and the rotation of the second motor M2 may be synchronized with each other. For example, the
일 실시예에서, 제 1 감지부(151)는 제 1 모터(M1)의 회전 속력을 감지하여 동기화 제어부(155)에 입력시키고, 제 2 감지부(152)는 제 2 모터(M2)의 회전 속력을 감지하여 동기화 제어부(155)에 입력시킬 수 있다. 제 1 감지부(151) 및 제 2 감지부(152)는 단위 시간당 제 1 모터(M1) 및 제 2 모터(M2)의 회전 속력을 측정하거나, 제 1 모터(M1) 및 제 2 모터(M2)에 입력되는 전류 신호의 제로-크로싱 포인트(zero-crossing point)의 간격을 측정할 수도 있다. 제 1 감지부(151) 및 제 2 감지부(152)에 적용되는 센서의 종류는 특정 예시에 제한되지 않으며, 다양한 종류의 센서가 적용될 수 있다.In one embodiment, the
일 실시예에서, 동기화 제어부(155)는 외부로부터 소정의 설정 속력 또는 케이블 풀링 방향 정보를 입력 받을 수 있다. 예를 들면, 동기화 제어부(155)가 제 1 모터(M1) 방향으로 상기 케이블 풀링 방향을 전환한다는 정보를 입력 받은 경우, 제 2 모터(M2)의 회전 속력을 증가시키고 제 1 모터(M1)의 회전 속력을 감소시킴으로써 제 1 모터(M1) 방향으로 상기 케이블 풀링 방향을 조절할 수 있다. 상기 케이블 풀링 방향의 변화량은 제 1 모터(M1)의 속력과 제 2 모터(M2) 속력의 차이에 비례할 수 있다. In an embodiment, the
다른 실시예에서는, 동기화 제어부(155)가 외부로부터 수신한 상기 설정 속력과 제 1 모터(M1)/제 2 모터(M2)의 회전 속력이 일치하지 않는 경우에, 상기 외부로부터 수신한 케이블 풀링 속력과 제 1 모터(M1)/제 2 모터(M2)의 회전 속력의 차이를 + n부터 - n에 해당하는 수치화된 신호로 전환할 수 있다. 동기화 제어부(155)는 상기 신호를 제 1 구동 회로(153) 및/또는 제 2 구동 회로(154)에 전달함으로써 회전 속력을 제어할 수 있다.In another embodiment, when the set speed received by the
일 실시예에서, 동기화 제어부(155)는 키보드, 디스플레이 장치 또는 다른 개별적인 단말장치와 같은 입출력(Input/Output) 수단을 포함할 수 있다. 상기 입출력 수단을 통하여 케이블 풀링 속력, 케이블 풀링 방향에 대한 정보를 외부로부터 수신할 수 있으며, 상기 정보들의 입력은 유/무선의 방식으로 가능할 수 있다. 또한, 예시적으로는, 상기 입력된 정보들은 자동 기억 메모리에 의하여 재사용시에 동일하게 실행될 수도 있고, 동기화 제어부(155)의 메모리에 수동적으로 저장되어 재사용시에 상기 메모리를 통하여 재설정될 수 있다. 본 발명의 실시예에 따르면, 모터의 회전 속력 또는 케이블 풀링 속력를 수치화하여 설정하고, 상기 케이블 풀링 방향을 좌표 또는 각도와 같은 수치로 설정함으로써, 비정량적으로 설정하는 경우에 비하여 시행착오의 횟수를 줄여 신속한 포설 작업이 가능하다. 또한, 포설 경로에 따라 단계적으로 상기 케이블 풀링 속력 및 상기 케이블 풀링 방향을 설정함으로써 작업자가 상주하지 않더라도 자동화된 케이블 풀링 작업이 가능한 전력 케이블 풀러(10)를 제공할 수 있다.In one embodiment, the
일 실시예에서, 제 1 구동 회로(153) 및 제 2 구동 회로(154)는 동기화 장치로부터 수신된 전기적 신호에 따라 제 1 모터(M1) 및 제 2 모터(M2)의 속도를 조절할 수 있다. 제 1 모터(M1)/제 2 모터(M2)가 직류 모터인 경우 입력 전류의 전압 또는 전류의 크기를 변화시키거나 펄스폭 변조(pulse width modulation; PWM)를 이용할 수도 있다. 다른 실시예에서는, 제 1 모터(M1)/제 2 모터(M2))가 교류(AC) 모터인 경우에는 주파수의 크기를 조절하여 제 1 모터(M1)/제 2 모터(M2)의 속력을 변화시킬 수 있다. 또 다른 실시예에서는, 제 1 구동 회로(153) 및 제 2 구동 회로(154)에 의하여 변화된 제 1 모터(M1)/제 2 모터(M2)의 속력을 다시 제 1 감지부(151) 및 제 2 감지부(152)에서 감지하여 동기화 제어부(155)로 전기적 신호를 전송하고, 상기 수신된 전기적 신호를 인풋(input) 신호로 하여 동기화 제어부(155)에서 생성한 아웃풋(output) 신호를 제 1 구동 회로(153) 및 제 2 구동 회로(154)로 송신하는 피드백 알고리즘이 연속적으로 수행될 수 있다. 또한, 제 1 구동 회로(153) 및 제 2 구동 회로(154)는 인버터와 같은 전기적 신호를 제어하기 위한 추가 디바이스를 포함할 수 있다. 이는 비제한적인 예시이며, 모터의 회전 속력을 제어하는 공지된 모든 기술 사상들이 참조될 수 있다.In one embodiment, the
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 과부하 제어 모듈(160)의 구성도이다.6 is a block diagram of an
도 6을 참조하면, 일 실시예에서, 전력 케이블 풀러(10)는 과부하 제어 모듈(160)을 더 포함할 수 있고, 과부하 제어 모듈(160)은, 제 1 모터(M1) 또는 제 2 모터(M2)의 동작 정보를 감지하는 모터 감지부(161), 상기 동작 정보의 허용 범위를 설정하는 허용 범위 설정부(165), 모터 감지부(161)로부터 획득된 상기 동작 정보 및 상기 허용 범위를 비교하여 제 1 모터(M1) 또는 제 2 모터(M2)의 과부하 전달 여부를 판단하고, 과부하를 제거하기 위한 감속비를 설정하는 과부하 제어부(162) 및 과부하 제어부(162)로부터 획득된 상기 감속비에 따라 제 1 감속 기어(RG1) 또는 제 2 감속 기어(RG2)의 감속비를 제어하는 감속 기어 모듈(163)을 포함할 수 있다.6, in one embodiment, the
일 실시예에서, 모터 감지부(161)는 제 1 모터(M1) 및/또는 제 2 모터(M2)의 온도, 회전 속력, 과전압, 과전류 또는 전압 불평형 중 적어도 어느 하나 이상을 감지하여 동작 정보를 획득하고, 상기 동작 정보를 과부하 제어부(162)에 전송할 수 있다. 상기 동작 정보는 제 1 모터(M1) 및/또는 제 2 모터(M2)의 종류에 따라 달라질 수 있다. 전술한 동작 정보들은 비제한적인 예시이며, 모터의 과부하 여부를 파단할 수 있는 모든 종류의 정보들이 포함될 수 있다.In one embodiment, the
일 실시예에서, 과부하 제어부(162)는 제 1 모터(M1) 및/또는 제 2 모터(M2)의 과부하 전달 여부를 판정한다. 과부하 제어부(162)는 허용 범위 설정부(165)로부터 허용 범위를 수신하여 상기 동작 정보와 상기 허용 범위를 비교하여 제 1 모터(M1) 및/또는 제 2 모터(M2)의 과부하 전달 여부를 판정할 수 있다. 상기 동작 정보가 상기 허용 범위를 벗어나는 경우에는 과부하 상태로 판정하고, 적정 감속비를 산출할 수 있다. 예를 들어, 상기 동작 정보 중 온도가 상기 허용 범위를 초과하는 경우, 제 1 모터(M1) 및/또는 제 2 모터(M2)가 과열되는 것을 의미하므로, 현재 감속비보다 큰 감속비를 산출할 수 있다. 상기 동작 정보가 허용 범위 내인 경우, 기존 감속비보다 작은 적정 감속비를 산출하여 케이블 포설 속력을 증가시킬 수 있다.In one embodiment, the
일 실시예에서, 허용 범위 설정부(165)는 온도, 회전 속력, 과전압, 과전류 또는 전압 불평형 중 적어도 어느 하나 이상에 대한 허용 범위를 설정할 수 있다. 예를 들면, 상기 허용 범위는 제 1 모터(M1)/제 2 모터(M2)의 정격 전압 또는 정격 전류를 기준으로 하는 오차 범위 내일 수 있다. 다른 실시예에서, 허용 범위 설정부(165)는 제 1 모터(M1) 및/또는 제 2 모터(M2)의 손상 또는 파손을 방지하기 위하여 제 1 모터(M1) 및/또는 제 2 모터(M2)의 동작을 정지시키는 동작 정지 범위를 설정할 수 있다. 예를 들면, 상기 허용 범위가 상기 정격 전압 또는 정격 전류의 10 %의 오차 범위 이내인 경우, 상기 동작 정지 범위는 상기 정격 전압 또는 정격 전류의 20 %의 오차 범위를 벗어나는 범위일 수 있다.In an embodiment, the allowable
일 실시예에서, 과부하 제어 모듈(160)은 상기 허용 범위를 설정하기 위하여 허용 범위 설정부(165)에 과거 동작 정보를 제공하는 저장부(166)를 더 포함할 수 있다. 과부하 제어부(162)는 모터 감지부(161)로부터 수신한 동작 정보를 저장부(166)에 저장할 수 있다. 저장부(166)는 상기 동작 정보를 허용 범위 설정부(165)에 송신할 수 있고, 허용 범위 설정부(165)는 상기 동작 정보를 이용하여 허용 범위를 설정할 수 있다. 예를 들면, 상기 허용 범위는 저장부(166)로부터 수신된 동작 정보들의 평균 값의 오차 범위 내일 수 있다. In an embodiment, the
일 실시예에서, 과부하 제어 모듈(160)은 과부하 제어부(162)로부터 과부하 판정 시, 외부로 알람 신호를 전달하는 알람부(164)를 더 포함할 수 있다. 알람부(164)는 발광 다이오드(laser emitting diode; LED) 및 발광 다이오드 구동 소자를 포함하여 알람광을 출력하거나, 스피커 및 오디오 구동 소자를 포함하여 알람음을 외부로 출력할 수 있다. 다른 실시예에서, 상기 알람음은 복수 개의 서로 구분되는 광으로 출력되고, 상기 알람음은 복수 개의 서로 구분되는 소리로 출력되어 과부하의 정도 또는 모터의 정지를 구분하여 출력할 수 있다.In one embodiment, the
감속 기어 모듈(163)은 과부하 제어부(162)로부터 수신한 감속 제어 신호에 따라 제 1 감속 기어(RG1)/제 2 감속 기어(RG2)를 제어 구동하여 제 1 모터 기어(MG1)/제 1 모터 기어(MG1)와 제 1 회전축(RS1)/제 2 회전축(RS2) 사이의 감속비를 제어할 수 있다. 후술되는 설명에서, 제 1 감속 기어(RG1)에 대한 설명은 제 2 감속 기어(RG2)에 대하여 참조될 수 있다. 제 1 감속 기어(RG1)는 복수 개의 기어를 포함할 수 있고, 클러치 기어(CLG)에 의하여 상기 복수 개의 기어 중 어느 하나의 기어를 선택할 수 있다. 기어 변환에 관한 상세한 설명은 도 7a 및 도 7b를 참조할 수 있다.The
도 7a 및 도 7b는 본 발명의 일 실시예에 따라 제 1 감속 기어(RG1)의 감속비를 변환하는 방법을 나타내는 도면이다.7A and 7B are diagrams illustrating a method of converting a reduction ratio of a first reduction gear RG1 according to an embodiment of the present invention.
도 7a를 참조하면, 제 1 모터(M1)의 회전 동력은 제 1 구동축(DRS1)에 전달되고, 상기 회전 동력에 의해서 제 1 모터 기어(MG1)가 회전한다. 제 1 모터 기어(MG1)는 제 3 기어(RG1c)와 치합되어 제 3 기어(RG1c)를 회전시키고, 제 3 기어(RG1c)의 회전축은 제 4 기어(RG1d) 및 제 6 기어(RG1f)와 고정되어 함께 회전한다. 제 6 기어(RG1f)는 제 7 기어(RG1g)와 치합되어 제 7 기어(RG1g)를 회전시킨다. 제 7 기어(RG1g)는 클러치 기어(CLG)에 결합되어 클러치 기어(CLG)를 회전시키고, 클러치 기어(CLG)는 출력축(OUTS)과 회전축이 고정되어 출력축(OUTS)과 함께 회전한다. 이에 따라, 제 1 모터 기어(MG1)의 모터 토크를 T1, 출력축(OUTS)의 출력 토크를 T2, 제 1 모터 기어(MG1)의 기어 홈이 z0 개, 제 3 기어(RG1c)의 기어 홈이 z1 개, 제 4 기어(RG1d)의 기어 홈이 z2 개, 제 5 기어의 기어 홈(RG1e)의 기어 홈이 z3 개, 제 6 기어(RG1f)의 기어 홈이 z4 개, 제 7 기어(RG1g)의 기어 홈이 z5 개 존재하는 경우, T1과 T2 사이에는 아래 식 6과 같은 관계식이 성립할 수 있다.Referring to FIG. 7A, the rotation power of the first motor M1 is transmitted to the first drive shaft DRS1, and the first motor gear MG1 rotates by the rotation power. The first motor gear MG1 is engaged with the third gear RG1c to rotate the third gear RG1c, and the rotation shaft of the third gear RG1c is the fourth gear RG1d and the sixth gear RG1f. It is fixed and rotates together. The sixth gear RG1f is engaged with the seventh gear RG1g to rotate the seventh gear RG1g. The seventh gear RG1g is coupled to the clutch gear CLG to rotate the clutch gear CLG, and the clutch gear CLG rotates together with the output shaft OUTS by fixing the output shaft OUTS and the rotation shaft. Accordingly, the motor torque of the first motor gear MG1 is T1, the output torque of the output shaft OUTS is T2, the gear groove of the first motor gear MG1 is z0, and the gear groove of the third gear RG1c is z1, the fourth gear (RG1d) has z2, the fifth gear has z3, the fifth gear (RG1e) has z3, the sixth gear (RG1f) has z4, the seventh gear (RG1g) If there are z5 gear grooves of ), the relational expression shown in Equation 6 below can be established between T1 and T2.
[식 6][Equation 6]
도 7b를 참조하면, 도 7a와 달리, 클러치 기어(CLG)가 제 7 기어(RG1g)가 아닌 제 5 기어(RG1e)에 결합된 것을 볼 수 있다. 이에 따라, 제 5 기어(RG1e)가 제 4 기어(RG1d)와 치합되어 회전하고, 제 4 기어(RG1d)가 클러치 기어(CLG)를 회전시켜 출력축(OUTS)이 회전하게 된다. 이에 따라, T1과 T2 사이에는 아래 식 7과 같은 관계식이 성립할 수 있다.Referring to FIG. 7B, unlike FIG. 7A, it can be seen that the clutch gear CLG is coupled to the fifth gear RG1e rather than the seventh gear RG1g. Accordingly, the fifth gear RG1e is engaged with the fourth gear RG1d to rotate, and the fourth gear RG1d rotates the clutch gear CLG to rotate the output shaft OUTS. Accordingly, a relational expression such as Equation 7 below can be established between T1 and T2.
[식 7][Equation 7]
본 발명의 실시예에 따르면, 제 1 감속 기어(RG1)는 복수 개의 기어들을 포함할 수 있고, 출력축(OUTS)과 고정되어 출력축(OUTS)과 함께 회전하는 클러치 기어(CLG)의 기어와의 결합 관계를 제어함으로써 용이한 방법으로 다양한 감속비를 구현할 수 있다. According to an embodiment of the present invention, the first reduction gear RG1 may include a plurality of gears, and the clutch gear CLG is fixed to the output shaft OUTS and rotates together with the output shaft OUTS. By controlling the relationship, it is possible to implement various reduction ratios in an easy way.
다른 실시예에서, 클러치 기어(CLG)의 결합 관계 또는 위치는 감속 기어 모듈(163)에 의해 제어될 수 있다. 감속 기어 모듈(163)은 제 1 감속 기어(RG1)가 과부하 제어부(162)로부터 수신한 적정 감속비를 갖도록 클러치 기어(CLG)의 결합을 제어하여 감속비를 조절할 수 있다. 전술한 것은 비제한적인 예시일 뿐이고, 본 발명을 한정하지는 않으며, 제 1 감속 기어(RG1)의 감속비를 조절할 수 있는 다양한 공지 기술들이 참조될 수 있다.In another embodiment, the engagement relationship or position of the clutch gear CLG may be controlled by the
일 실시예에서, 감속 기어 모듈(163)은 제 1 감속 기어(RG1)/제 2 감속 기어(RG2)의 감속비를 변환 시 제 1 모터(M1)/제 2 모터(M2)의 회전 동력 전달을 해제시키는 클러치를 더 포함할 수 있다. 상기 감속비의 변환 시, 제 1 감속 기어(RG1)/제 2 감속 기어(RG2)와 제 1 모터(M1)/제 2 모터(M2)의 동력 전달 부재들이 모두 결합되어 있는 경우, 강한 충격력에 의하여 기어 또는 모터의 파손이 발생할 수 있다. 이에 따라, 상기 클러치를 더 포함하는 경우, 기어 또는 모터의 파손 없이 상기 감속비를 변환함으로써 전력 케이블 풀러(10)의 수명을 연장시킬 수 있다.In one embodiment, the
도 8a는 본 발명의 일 실시예에 따른 프레임 지지체의 사시도이고, 도 8b는 일 실시예에 따른 제 1 롤러(R1)와 제 2 롤러(R2) 사이의 간격 조절을 나타낸 도면이다.FIG. 8A is a perspective view of a frame support according to an embodiment of the present invention, and FIG. 8B is a view showing adjustment of a distance between a first roller R1 and a second roller R2 according to an embodiment.
도 8a를 참조하면, 일 실시예에서, 전력 케이블 풀러(10)는 제 1 롤러(R1), 제 1 감속 기어(RG1) 및 제 1 모터(M1)를 고정 지지하고, 제 2 롤러(R2)의 제 1 롤러(R1)에 대한 상기 간격 조절을 위하여 제 2 롤러(R2), 제 2 감속 기어(RG2) 및 제 2 모터(M2)가 변위 가능하도록 지지하는 프레임 지지체를 더 포함할 수 있다. 프레임 지지체는 프레임 본체(100), 구동 지지체(120) 및 구동기(130)를 포함할 수 있다. 구동 지지체(120) 및 구동기(130)는 일체된 프레임으로 구성될 수 있고, 각각의 구성이 분리 가능한 체결구로 연결될 수 있으며, 각각의 구성이 개별적으로 제작되어 접착제와 같은 부착재를 이용하여 반영구적으로 분리 불가능하도록 설계될 수도 있다. 프레임 지지체는 적어도 하나 이상의 연결 프레임을 포함하며, 연결구, 체결구, 지지체와 같은 추가적인 구성을 더 포함할 수 있으며, 전술한 실시예의 구성 요소들에 제한되지 않는다.Referring to Figure 8a, in one embodiment, the
프레임 본체(100)는 제 1 롤러(R1)와 제 2 롤러(R2)를 외부로 노출시키고, 제 2 롤러(R2)의 제 2 회전축(RS2)이 간격 조절을 위해 변위되도록 변위 방향으로 개구된 개구부(P)를 가질 수 있다. 일 실시예에서, 프레임 본체(100)는 불투명, 반투명 또는 투명한 재질의 하우징일 수 있다. 프레임 본체(100)는 제 1 모터(M1), 제 2 모터(M2), 구동 지지체(120), 제 1 감속 기어(RG1), 제 2 감속 기어(RG2), 제 1 회전축(RS1), 제 2 회전축(RS2) 및 상기 구성 요소들간의 연결구를 외부로부터 보호함으로써 먼지, 열, 충격과 같이 기계의 유지 및 보수에 악영향을 끼치는 요소들을 차단할 수 있다. The frame body 100 is opened in the displacement direction so that the first roller R1 and the second roller R2 are exposed to the outside, and the second rotation axis RS2 of the second roller R2 is displaced to adjust the gap. It may have an opening P. In one embodiment, the frame body 100 may be a housing made of an opaque, translucent, or transparent material. The frame body 100 includes a first motor (M1), a second motor (M2), a
개구부(P)는 제 2 회전축(RS2)을 포함하는 제 2 롤러(R2)가 변위될 수 있도록 제 2 회전축(RS2) 또는 제 2 회전축(RS2)과 제 2 감속 기어(RG2)를 연결하는 연결 프레임이 움직일 수 있는 충분한 크기로 형성되어야 한다. 제 1 회전축(RS1) 또는 제 1 회전축(RS1)과 제 1 모터(M1)를 연결하는 연결 프레임이 회전할 수 있도록 충분한 크기의 개구부(P)가 형성될 수 있다. 마찬가지로, 제 1 마찰 볼(FR1) 및 제 2 마찰 볼(FR2)은 회전을 위하여 프레임 본체(100)와 마찰을 일으키지 않을 정도 이상의 이격 거리를 확보해야 하며, 상기 이격 거리는 제 1 마찰 볼(FR1) 및 제 2 마찰 볼(FR2)이 연결 프레임에 의하여 지지됨으로써 확보될 수 있다.The opening P is a connection connecting the second rotation shaft RS2 or the second rotation shaft RS2 and the second reduction gear RG2 so that the second roller R2 including the second rotation shaft RS2 can be displaced. The frame must be large enough to allow movement. An opening P having a sufficient size may be formed so that the first rotation shaft RS1 or the connection frame connecting the first rotation shaft RS1 and the first motor M1 rotates. Likewise, the first friction ball (FR1) and the second friction ball (FR2) must secure a separation distance greater than that does not cause friction with the frame body 100 for rotation, the separation distance is the first friction ball (FR1) And the second friction ball FR2 may be secured by being supported by the connection frame.
일 실시예에서, 개구부(P) 부근의 프레임 본체(100) 상에는 제 1 롤러(R1)와 제 2 롤러(R2)의 이격 거리를 측정할 수 있는 눈금, 눈금이 새겨진 자 또는 상기 이격 거리를 측정하여 화면에 표시하는 전자 기기를 포함하는 측정 기기와 같은 측정부가 부가될 수 있다. 상기 이격 거리는 제 1 회전축(RS1)부터 제 2 회전축(RS2)까지의 거리를 의미할 수 있다. 상기 전자 기기 외부로부터 소정 수치를 입력받고, 래칫 바퀴(도 8b의 131)에 회전력을 가하거나, 구동 지지체(120)를 변위시킴으로써 상기 이격 거리를 조절할 수 있다.In one embodiment, on the frame body 100 near the opening P, a scale capable of measuring the separation distance between the first roller R1 and the second roller R2, a ruler with a scale, or measuring the separation distance Thus, a measurement unit such as a measurement device including an electronic device displayed on the screen may be added. The separation distance may mean a distance from the first rotation axis RS1 to the second rotation axis RS2. The separation distance may be adjusted by receiving a predetermined value from the outside of the electronic device and applying a rotational force to the ratchet wheel (131 in FIG. 8B) or displacing the driving
구동 지지체(120)는 제 2 롤러(R2), 제 2 감속 기어(RG2) 및 제 2 모터(M2)를 고정 지지하여 함께 변위시키도록 프레임 본체(100)에 슬라이딩 가능하게 결합될 수 있다. 제 2 롤러(R2), 제 2 감속 기어(RG2) 및 제 2 모터(M2)는 연결 프레임 및 복수 개의 체결구에 의하여 결합될 수 있으며, 이 경우, 상기 연결 프레임은 높은 강도를 갖는 금속성의 강체, 플라스틱 또는 세라믹을 포함할 수 있다.The driving
도 8b를 참조하면, 일 실시예에서, 제 1 롤러(R1), 제 1 감속 기어(RG1) 및 제 1 모터(M1)가 고정된 구동 베이스(140)의 한 쪽 끝의 일부에 구동 지지체(120)가 끼워질 수 있고 구동 지지체(120)는 구동 베이스(140)에 끼워진 채 끼워진 부분의 길이(L1)가 변화되도록 움직일 수 있다. 예를 들면, 구동 베이스(140) 내에 구동 지지체(120)가 슬라이딩 이동 가능하도록 삽입되고, 스크류(170)가 구동 지지체(120) 내부에 삽입되고, 스크류(170)는 구동 지지체(120)보다 길이가 길어 스크류(170)의 구동 베이스(140) 쪽 말단이 구동 지지체(120) 외부로 노출되며, 구동 베이스(140) 내부에는 스크류(170)와 결합되며, 스크류(170)가 회전할 수 있는 스크류 결합부(171)가 구비될 수 있다. 구동 지지체(120)의 내부에는 스크류(170)의 나사 패턴과 대응되는 나사 패턴이 형성되어, 스크류(170)가 회전하는 경우, 구동 지지체(120)가 나사 패턴 결합에 의하여 이동하면서 구동 지지체(120) 중 구동 베이스(140)에 끼워진 부분의 길이(L1)가 가변될 수 있다. 제 1 롤러(R1), 제 1 감속 기어(RG1) 및 제 1 모터(M1)는 구동 베이스(140)에 고정되어 지지되고, 제 2 롤러(R2), 제 2 감속 기어(RG2) 및 제 2 모터(M2)는 구동 지지체(120) 중 구동 베이스(140)에 끼워지지 않은 부분에 고정 지지되므로, 끼워진 부분의 길이(L1)가 가변됨으로써 제 1 롤러(R1)와 제 2 롤러(R2) 사이의 간격이 가변될 수 있다. Referring to FIG. 8B, in one embodiment, a driving support body is provided on a part of one end of the driving
일 실시예에서, 구동 지지체(120)는 구동 지지체(120)에 결합된 구동기(130)에 의하여 변위될 수 있다. 구동기(130)는 래칫(rachet) 바퀴 및 손잡이 바를 포함할 수 있다. 손잡이 바를 이용하여 스크류(170)(160)를 회전시키면, 래칫 바퀴의 동작에 의하여 시계 방향/반시계 방향으로 회전시키는 경우에만 회전 동력이 전달되고, 반시계 방향/시계 방향으로 회전시키는 경우에는 래칫 바퀴에 의하여 동력이 전달되지 않을 수 있다. 프리-휠(freewheel), 스프래그 클러치(sprag clutch)와 같은 장치들이 이용될 수 있으며, 회전에 의한 동력을 한쪽 방향으로만 전달할 수 있는 장치면 모두 이용될 수 있으며, 전술한 실시예들에 한정되지 않는다. In one embodiment, the driving
일 실시예에서, 손잡이 바는 회전에 의하여 동력을 전달할 수 있는 스패너, 소켓 렌치, 고무 재질의 손잡이 바를 포함할 수 있다. 다른 실시예에서는 모터에 의한 회전력의 전달로 스크류(170)를 회전시킬 수 있고, 상기 모터는 버튼을 눌러 구동시키는 방식, 케이블보다 넓은 이격 거리로부터 시작하여 케이블에 접촉되는 이격 거리까지 자동으로 가까워지는 방식과 같은 예시적인 방식들이 적용될 수 있다.In one embodiment, the handle bar may include a spanner capable of transmitting power by rotation, a socket wrench, and a rubber handle bar. In another embodiment, the
다른 실시예에서, 구동기(130)는 미세 조절 장치(미도시)를 더 포함할 수 있다. 상기 미세 조절 장치는 적어도 하나 이상의 축바퀴를 포함할 수 있다. 래칫 바퀴에 의하여 제 1 회전축(RS1) 및 제 2 회전축(RS2) 사이의 이격 거리가 1차적으로 제어된 이후, 미세 조절 장치에 의하여 2차적으로 세부 조절이 가능하다. 예를 들어, 미세 조절 장치가 래칫 바퀴의 반지름(r1)보다 더 작은 반지름(r2)을 갖는 축바퀴를 포함하는 경우, 축바퀴를 d 만큼 회전시키면, 래칫 바퀴는 만큼 회전하게 된다. 이에 따라, 상기 축바퀴와 래칫 바퀴의 반지름의 비를 조절함으로써 아주 미세한 크기까지의 상기 이격 거리의 제어가 가능하다. 또 다른 실시예에서, 상기 미세 조절 장치에 별도의 손잡이 바가 연결될 수 있다.In another embodiment, the
일 실시예에서, 구동 베이스(140)와 구동 지지체(120) 사이에 윤활제가 제공될 수 있다. 구동 베이스(140)에 대한 구동 지지체(120)의 변위를 용이하게 하기 위함이다. 다른 실시예에서는, 구동 베이스(140)와 구동 지지체(120) 사이에 미세 롤러 장치가 설치될 수도 있다. 상기 미세 롤러 장치는 구동 지지체(120)의 변위 방향과 수직의 회전축을 갖는 복수 개의 얇은 롤러로 구성되며, 상기 미세 롤러 장치의 회전에 의하여 구동 지지체(120)가 용이하게 움직일 수 있다.In one embodiment, a lubricant may be provided between the
또 다른 실시예에서 구동 베이스(140)와 구동 지지체(120) 사이에 위치하는 고정구(미도시)가 제공될 수 있다. 상기 위치 고정구에 의하여 구동 지지체(120)가 임의로 움직이는 것을 방지할 수 있다. 예를 들면, 상기 위치 고정구는 래칫 장치를 포함할 수 있고, 홈과 걸림구로 구성되며 구동 지지체(120)의 위치를 상하로 조절하거나 구동 지지체(120)를 회전시킴으로써 상기 홈과 상기 걸림구를 결합시키거나 분리시켜 구동 지지체(120)와 구동 베이스(140)의 결합 여부를 결정할 수 있다.In another embodiment, a fixture (not shown) positioned between the driving
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 케이블 풀러(10)의 사시도이다.9 is a perspective view of a
도 9를 참조하면, 일 실시예에서, 제 1 모터(M1)의 제 1 구동축(DRS1)과 제 2 모터(M2)의 제 2 구동축(DRS2)은 서로 평행할 수 있다. 제 1 모터(M1)의 구동축과 제 2 모터(M2)의 구동축이 평행한 경우 구동 지지체(120)는 직육면체의 형상을 가질 수 있고, 상기 직육면체 형상은 다양한 종류의 케이블에 맞추어 규격화하기에 용이하며, 저비용으로 효율적인 생산이 가능한 이점이 있다. 또한, 조선, 건축, 플랜트 공정과 같은 제조업에서는 다양한 종류의 케이블들이 포설되어야 하고, 곡선, 직선의 다양한 형상으로 포설되고, 지면, 지상 또는 지하로의 고도의 변경이 수반되는 케이블 포설 작업에 이용되기 위해서는 설치 및 철거가 용이하고 다양한 케이블에 가용할 수 있는 케이블 풀러가 요구된다. 이 경우, 직육면체 형상을 적용시킴으로써 케이블 포설 작업에 최적화된 케이블 풀러를 제공할 수 있다.Referring to FIG. 9, in an embodiment, a first driving shaft DRS1 of a first motor M1 and a second driving shaft DRS2 of a second motor M2 may be parallel to each other. When the drive shaft of the first motor M1 and the drive shaft of the second motor M2 are parallel, the
다른 실시예에서, 프레임 지지체는 각도 조절부(미도시)를 더 포함할 수 있다. 상기 각도 조절부는, 구동 지지체(120) 및 구동 베이스(140)가 수평면과 이루는 각도를 제어할 수 있고, 상기 각도가 제어됨으로써 구동 지지체(120) 및 구동 베이스(140)에 수직 방향으로 연결된 제 1 회전축(RS1) 및 제 2 회전축(RS2)이 수평면과 이루는 각도를 제어할 수 있다. 예를 들어, 상기 각도 조절부는 상기 프레임 본체(100)에 고정되어 있는 제 1 베이스 프레임 및 구동 지지체(120), 구동기(130) 및 구동 베이스(140)를 지지하는 제 2 베이스 프레임을 포함할 수 있으며, 상기 제 1 베이스 프레임과 상기 제 2 베이스 프레임은 힌지(hinge) 결합될 수 있고, 상기 힌지는 힌지핀을 포함할 수 있다. 또한, 상기 각도 조절부는 상기 제 1 베이스 프레임과 상기 제 2 베이스 프레임이 이루는 각도를 조절하기 위하여 상기 제 1 베이스 프레임의 소정 위치와 상기 제 2 베이스 프레임의 상기 소정 위치에 대응되는 위치에 연결된 각도 조절 링크를 포함할 수 있다. 상기 각도 조절부에 의하여 제 1 회전축(RS1) 및 제 2 회전축(RS2)이 수평면과 이루는 각도를 자유롭게 제어함으로써 전력 케이블 풀러(10)의 전선 공급 경로를 상하 방향으로 조절할 수 있다. 이에 따라, 지하 또는 지상의 층간 포설과 같이 고도의 차이가 있는 장소에서 이루어지는 전선 포설 공사에서 용이하게 경로 설정이 가능하다.In another embodiment, the frame support may further include an angle adjustment unit (not shown). The angle adjustment unit may control an angle formed by the driving
일 실시예에서, 제 1 마찰 볼(FR1)과 제 2 마찰 볼(FR2)은 볼록한 축 단면 형상을 가질 수 있다. 예를 들면, 제 1 마찰 볼(FR1) 및 제 2 마찰 볼(FR2)을 회전축을 따라 절취한 경우 절취한 단면이 볼록한 포물선 형태를 이룰 수 있다. 다른 실시예에서는, 제 1 마찰 볼(FR1)과 제 2 마찰 볼(FR2) 사이에 밀착되어 정방향 또는 역방향으로 케이블을 이동시키는 경우에 상기 케이블에 전달되는 동력 손실을 최소화하기 위하여 제 1 마찰 볼(FR1)과 제 2 마찰 볼(FR2) 표면에 수직 방향의 홈 또는 돌기를 형성할 수 있다. 상기 홈 또는 돌기에 의하여 좁은 면적에 정방향 또는 역방향으로의 동력 전달이 집중됨으로써 효율적인 케이블의 포설이 가능하다. 또 다른 실시예에서는, 케이블이 끼워지는 부분에 상기 케이블의 포설 방향과 수평한 가이더를 형성할 수 있다. 예를 들면, 케이블이 닿는 부분의 하부 또는 상부 및 하부에 상기 케이블의 포설 방향과 수평한 돌기를 형성함으로써 케이블이 포설 작업 도중 케이블이 제 1 마찰 볼(FR1)과 제 2 마찰 볼(FR2) 사이를 이탈하는 것을 방지할 수 있다.In one embodiment, the first friction ball FR1 and the second friction ball FR2 may have a convex axial cross-sectional shape. For example, when the first friction ball FR1 and the second friction ball FR2 are cut along the rotation axis, the cut section may form a convex parabolic shape. In another embodiment, in order to minimize power loss transmitted to the cable when the cable is moved in a forward or reverse direction by being in close contact between the first friction ball FR1 and the second friction ball FR2, the first friction ball ( A groove or protrusion in a vertical direction may be formed on the surfaces of FR1) and the second friction ball FR2. Efficient cable installation is possible by concentrating power transmission in a forward or reverse direction in a narrow area by the grooves or protrusions. In another embodiment, a guider that is horizontal to the direction in which the cable is laid may be formed at a portion where the cable is inserted. For example, by forming protrusions horizontal to the direction of installation of the cable in the lower or upper and lower portions of the cable contact, the cable is placed between the first friction ball FR1 and the second friction ball FR2. Can be prevented from leaving.
일 실시예에서, 제 1 마찰 볼(FR1) 및 제 2 마찰 볼(FR2)은 세라믹, 고무 또는 합성수지를 포함할 수 있다. 세라믹, 합성수지를 이용하는 경우에, 고무 재질의 케이블 피복과의 마찰력을 증가시키기 위하여 케이블이 닿는 부분에 고무 패킹을 덧대어 마찰력을 증가시킬 수 있다. 또한, 제 1 마찰 볼(FR1) 및 제 2 마찰 볼(FR2)이 고무를 포함하여 높을 연성을 가지는 경우, 케이블과 밀착된 부분이 상기 케이블에 의한 외력에 의하여 변형되어 상기 케이블을 감싸게 되어 접촉 면적이 증가함으로써 상기 케이블에 대한 동력 전달의 손실을 감소시킬 수 있다.In one embodiment, the first friction ball FR1 and the second friction ball FR2 may include ceramic, rubber, or synthetic resin. In the case of using ceramics or synthetic resins, in order to increase the frictional force with the cable sheath made of rubber, rubber packing may be added to the contact portion of the cable to increase the frictional force. In addition, when the first friction ball FR1 and the second friction ball FR2 contain rubber and have high ductility, a portion in close contact with the cable is deformed by an external force by the cable to surround the cable, and the contact area This increase can reduce the loss of power transmission to the cable.
이상에서 설명한 본 발명이 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.The present invention described above is not limited to the above-described embodiments and the accompanying drawings, and that various substitutions, modifications, and changes are possible within the scope of the technical spirit of the present invention. It will be obvious to those who have knowledge.
10: 전력 케이블 풀러
R1: 제 1 롤러
R2: 제 2 롤러
FR1: 제 1 마찰 볼
FR2: 제 2 마찰 볼
RS1: 제 1 회전축
RS2: 제 2 회전축
M1: 제 1 모터
M2: 제 2 모터
DRS1: 제 1 구동축
DRS2: 제 2 구동축
MG1: 제 1 모터 기어
MG2: 제 2 모터 기어
RG1: 제 1 감속 기어
RG2: 제 2 감속 기어
OUT1: 제 1 출력 기어
OUT2: 제 2 출력 기어
RG: 링 기어
SG: 선 기어
PG: 유성 기어
CR: 캐리어
CRX: 캐리어 축
CLG: 클러치 기어
OUTS: 출력축
150: 동기화 모듈
151: 제 1 감지부
152: 제 2 감지부
153: 제 1 구동 회로
154: 제 2 구동 회로
155: 동기화 제어부
160: 과부하 제어 모듈
161: 모터 감지부
162: 과부하 제어부
163: 감속 기어 모듈
164: 알람부
165: 허용 범위 설정부
166: 저장부
100: 프레임 본체
120: 구동 지지체
130: 구동기
140: 구동 베이스
P: 개구부
170: 스크류
171: 스크류 체결 부재10: power cable puller
R1: first roller
R2: second roller
FR1: first friction ball
FR2: second friction ball
RS1: 1st rotation axis
RS2: 2nd rotating shaft
M1: first motor
M2: 2nd motor
DRS1: 1st drive shaft
DRS2: 2nd drive shaft
MG1: first motor gear
MG2: second motor gear
RG1: first reduction gear
RG2: second reduction gear
OUT1: first output gear
OUT2: second output gear
RG: ring gear
SG: sun gear
PG: planetary gear
CR: carrier
CRX: carrier axis
CLG: clutch gear
OUTS: output shaft
150: synchronization module
151: first detection unit
152: second detection unit
153: first driving circuit
154: second driving circuit
155: synchronization control section
160: overload control module
161: motor detection unit
162: overload control unit
163: reduction gear module
164: alarm unit
165: allowable range setting unit
166: storage
100: frame body
120: drive support
130: actuator
140: drive base
P: opening
170: screw
171: screw fastening member
Claims (13)
소정의 회전 속력으로 회전하는 제 2 구동축 및 상기 제 2 구동축의 종단과 결합하는 제 2 모터 기어를 갖는 제 2 모터;
상기 제 1 구동축의 상기 회전 속력을 감속시켜 감속된 회전 속력으로 제 1 회전축을 회전시키며, 상기 제 1 모터 기어와 치합되는 제 1 종동 기어 및 상기 제 1 종동 기어의 일면과 결합 고정되는 제 1 원동 기어로 구성된 제 1 감속 기어;
상기 제 2 구동축의 상기 회전 속력을 감속시켜 감속된 회전 속력으로 제 2 회전축을 회전시키며, 상기 제 2 모터 기어와 치합되는 제 2 종동 기어 및 상기 제 2 종동 기어의 일면과 결합 고정되는 제 2 원동 기어로 구성된 제 2 감속 기어;
상기 제 1 회전축, 상기 제 1 회전축의 종단에 결합되며 상기 제 1 원동 기어와 치합되는 제 1 출력 기어 및 상기 제 1 회전축에 고정되어 함께 회전하며 상기 제 1 회전축을 감싸는 제 1 마찰 볼을 갖는 제 1 롤러; 및
상기 제 1 회전축과 평행한 상기 제 2 회전축, 상기 제 2 회전축의 종단에 결합되며 상기 제 2 원동 기어와 치합되는 제 2 출력 기어 및 상기 제 2 회전축에 고정되어 함께 회전하며 상기 제 2 회전축을 감싸는 제 2 마찰 볼을 가지며, 상기 제 1 롤러에 대한 간격 조절이 가능하도록 배치된 제 2 롤러를 포함하며,
상기 제 1 모터 기어와 상기 제 1 종동기어 또는 상기 제 2 모터 기어와 상기 제 2 종동기어는 베벨 기어 치합을 갖고,
상기 제 1 출력 기어와 상기 제 1 원동기어 또는 상기 제 2 출력 기어와 상기 제 2 원동기어는 평기어 치합을 갖고,
상기 제 1 출력 기어의 토크는 상기 제 1 종동 기어의 기어 홈에 비례하고 상기 제 1 원동 기어의 기어 홈에 반비례하고,
상기 제 2 출력 기어의 토크는 상기 제 2 종동 기어의 기어 홈에 비례하고 상기 제 2 원동 기어의 기어 홈에 반비례하는 전력 케이블 풀러.A first motor having a first drive shaft rotating at a predetermined rotational speed and a first motor gear coupled to an end of the first drive shaft;
A second motor having a second drive shaft rotating at a predetermined rotational speed and a second motor gear coupled to an end of the second drive shaft;
A first driven gear engaged with the first motor gear and a first driven gear engaged and fixed with one surface of the first driven gear and rotating the first rotation shaft at a reduced rotation speed by decelerating the rotation speed of the first drive shaft A first reduction gear consisting of a gear;
A second driven gear engaged with the second motor gear and a second driven gear engaged with one surface of the second driven gear and fixed to rotate the second rotation shaft at the reduced rotation speed by decelerating the rotation speed of the second drive shaft A second reduction gear consisting of a gear;
The first rotation shaft, a first output gear coupled to an end of the first rotation shaft and engaged with the first driving gear, and a first friction ball fixed to the first rotation shaft and rotated together and surrounding the first rotation shaft. 1 roller; And
The second rotation shaft parallel to the first rotation shaft, a second output gear coupled to an end of the second rotation shaft and engaged with the second driving gear and fixed to the second rotation shaft to rotate together and surround the second rotation shaft. It has a second friction ball, and includes a second roller arranged to be able to adjust the distance with respect to the first roller,
The first motor gear and the first driven gear or the second motor gear and the second driven gear have bevel gear engagement,
The first output gear and the first prime mover or the second output gear and the second prime mover have spur gear engagement,
The torque of the first output gear is proportional to the gear groove of the first driven gear and inversely proportional to the gear groove of the first driving gear,
The torque of the second output gear is proportional to the gear groove of the second driven gear and inversely proportional to the gear groove of the second driving gear power cable puller.
상기 제 1 또는 상기 제 2 출력 기어의 토크(T2)는 하기 <수학식 1>로 정의되는 전력 케이블 풀러.
[수학식 1]
T1은 상기 제 1 또는 상기 제 2 모터 기어의 토크이고, Z0는 상기 제 1 또는 상기 제 2 모터 기어의 기어 홈이고, Z1은 상기 제 1 또는 상기 제 2 종동 기어의 기어 홈이고, Z2는 상기 제 1 또는 상기 제 2 원동 기어의 기어 홈이고, Z3는 상기 제 1 또는 상기 제 2 출력 기어의 기어 홈임.The method of claim 1,
The torque (T 2 ) of the first or second output gear is a power cable puller defined by the following <Equation 1>.
[Equation 1]
T 1 is a torque of the first or second motor gear, Z 0 is a gear groove of the first or second motor gear, Z 1 is a gear groove of the first or second driven gear, Z 2 is a gear groove of the first or second motive gear, and Z 3 is a gear groove of the first or second output gear.
상기 제 1 감속 기어 또는 상기 제 2 감속 기어의 감속비는 2:1 내지 10:1의 범위 내인 전력 케이블 풀러.The method of claim 1,
A power cable puller having a reduction ratio of the first reduction gear or the second reduction gear in the range of 2:1 to 10:1.
소정의 회전 속력으로 회전하는 제 2 구동축을 갖는 제 2 모터;
상기 제 1 구동축의 상기 회전 속력을 감속시켜 감속된 회전 속력으로 제 1 회전축을 회전시키며, 상기 제 1 구동축의 종단에 결합되는 제 1 유동 기어 장치 및 상기 제 1 유동 기어 장치와 결합되는 제 1 출력 기어로 구성된 제 1 감속 기어;
상기 제 2 구동축의 상기 회전 속력을 감속시켜 감속된 회전 속력으로 제 2 회전축을 회전시키며, 상기 제 2 구동축의 종단에 결합되는 제 2 유동 기어 장치 및 상기 제 2 유동 기어 장치와 결합되는 제 2 출력 기어로 구성된 제 2 감속 기어;
상기 제 1 회전축, 상기 제 1 회전축의 종단에 결합되며 상기 제 1 출력 기어와 베벨 기어 치합되는 제 3 출력 기어 및 상기 제 1 회전축에 고정되어 함께 회전하며 상기 제 1 회전축을 감싸는 제 1 마찰 볼을 갖는 제 1 롤러; 및
상기 제 1 회전축과 평행한 상기 제 2 회전축, 상기 제 2 회전축의 종단에 결합되며 상기 제 2 출력 기어와 베벨 기어 치합되는 제 4 출력 기어 및 상기 제 2 회전축에 고정되어 함께 회전하며 상기 제 2 회전축을 감싸는 제 2 마찰 볼을 가지며, 상기 제 1 롤러에 대한 간격 조절이 가능하도록 배치된 제 2 롤러를 포함하며,
상기 제 1 유동 기어 장치 또는 상기 제 2 유동 기어 장치가 선 기어, 링 기어, 캐리어로 구성될 때, 상기 제 1 감속 기어 또는 상기 제 2 감속 기어의 감속비는 하기 <수학식 2> 내지 <수학식 4>를 만족시키는 전력 케이블 풀러.
[수학식 2]
[수학식 3]
[수학식 4]
Zs는 상기 선 기어의 기어 홈이고, Zr은 상기 링 기어의 기어 홈이고, Ns는 상기 선 기어의 회전수이고, Nr은 상기 링 기어의 회전수, Nc는 상기 캐리어의 회전수임.A first motor having a first drive shaft rotating at a predetermined rotational speed;
A second motor having a second drive shaft rotating at a predetermined rotational speed;
A first flow gear device coupled to an end of the first drive shaft and a first output coupled to the first flow gear device to rotate the first rotation shaft at the reduced rotation speed by decelerating the rotation speed of the first drive shaft A first reduction gear consisting of a gear;
The second rotational shaft is rotated at the reduced rotational speed by decelerating the rotational speed of the second drive shaft, and a second flow gear device coupled to an end of the second drive shaft and a second output coupled to the second flow gear device A second reduction gear consisting of a gear;
The first rotation shaft, a third output gear coupled to an end of the first rotation shaft and engaged with the first output gear and a bevel gear, and a first friction ball fixed to the first rotation shaft and rotated together to surround the first rotation shaft. Having a first roller; And
The second rotation shaft parallel to the first rotation shaft, a fourth output gear coupled to an end of the second rotation shaft and engaged with the second output gear and a bevel gear, and the second rotation shaft fixed to the second rotation shaft to rotate together and the second rotation shaft It has a second friction ball surrounding the, and includes a second roller arranged to be able to adjust the distance for the first roller,
When the first flow gear device or the second flow gear device is composed of a sun gear, a ring gear, and a carrier, the reduction ratio of the first reduction gear or the second reduction gear is determined by the following <Equation 2> to <Equation 2> Power cable puller to satisfy 4>.
[Equation 2]
[Equation 3]
[Equation 4]
Z s is the gear groove of the sun gear, Z r is the gear groove of the ring gear, N s is the rotation speed of the sun gear, N r is the rotation speed of the ring gear, and N c is the rotation of the carrier. Mandate.
상기 제 1 모터의 회전과 상기 제 2 모터의 회전은 서로 동기화된 전력 케이블 풀러.The method of claim 1,
A power cable puller in which the rotation of the first motor and the rotation of the second motor are synchronized with each other.
상기 전력 케이블 풀러는,
상기 제 1 모터와 상기 제 2 모터에 연결된 동기화 모듈을 더 포함하며,
상기 동기화 모듈은 상기 제 1 모터와 상기 제 2 모터를 주파수 제어 구동시켜 상기 제 1 모터와 상기 제 2 모터의 회전을 서로 동기화시키는 전력 케이블 풀러.The method of claim 5,
The power cable puller,
Further comprising a synchronization module connected to the first motor and the second motor,
The synchronization module is a power cable puller for synchronizing rotations of the first motor and the second motor by frequency-controlled driving the first motor and the second motor.
소정의 회전 속력으로 회전하는 제 2 구동축을 갖는 제 2 모터;
상기 제 1 구동축의 상기 회전 속력을 감속시켜 감속된 회전 속력으로 제 1 회전축을 회전시키는 제 1 감속 기어;
상기 제 2 구동축의 상기 회전 속력을 감속시켜 감속된 회전 속력으로 제 2 회전축을 회전시키는 제 2 감속 기어;
상기 제 1 회전축 및 상기 제 1 회전축에 고정되어 함께 회전하며 상기 제 1 회전축을 감싸는 제 1 마찰 볼을 갖는 제 1 롤러; 및
상기 제 1 회전축과 평행한 상기 제 2 회전축 및 상기 제 2 회전축에 고정되어 함께 회전하며 상기 제 2 회전축을 감싸는 제 2 마찰 볼을 가지며, 상기 제 1 롤러에 대한 간격 조절이 가능하도록 배치된 제 2 롤러를 포함하는 전력 케이블 풀러에 있어서,
상기 전력 케이블 풀러는 과부하 제어 모듈을 더 포함하며,
상기 과부하 제어 모듈은,
상기 제 1 모터 또는 상기 제 2 모터의 동작 정보를 감지하는 모터 감지부;
상기 동작 정보의 허용 범위를 설정하는 허용 범위 설정부;
상기 동작 정보 및 상기 허용 범위를 비교하여 상기 제 1 모터 또는 상기 제 2 모터의 과부하 전달 여부를 판단하고, 과부하를 제거하기 위한 감속비를 설정하는 과부하 제어부; 및
상기 과부하 제어부로부터 획득된 상기 감속비에 따라 상기 제 1 감속 기어 또는 상기 제 2 감속 기어의 감속비를 제어하는 감속 기어 모듈을 포함하는 전력 케이블 풀러.A first motor having a first drive shaft rotating at a predetermined rotational speed;
A second motor having a second drive shaft rotating at a predetermined rotational speed;
A first reduction gear that decelerates the rotational speed of the first drive shaft to rotate the first rotational shaft at a reduced rotational speed;
A second reduction gear that decelerates the rotation speed of the second drive shaft to rotate the second rotation shaft at a reduced rotation speed;
A first roller that is fixed to the first rotation shaft and the first rotation shaft, rotates together, and has a first friction ball surrounding the first rotation shaft; And
A second rotation shaft parallel to the first rotation shaft and a second friction ball fixed to the second rotation shaft and rotated together and surrounding the second rotation shaft, and arranged to allow adjustment of the distance with respect to the first roller In the power cable puller comprising a roller,
The power cable puller further includes an overload control module,
The overload control module,
A motor detector configured to detect operation information of the first motor or the second motor;
An allowable range setting unit for setting an allowable range of the motion information;
An overload control unit that compares the operation information and the allowable range to determine whether the overload is transmitted by the first motor or the second motor, and sets a reduction ratio for removing the overload; And
A power cable puller comprising a reduction gear module configured to control a reduction ratio of the first reduction gear or the second reduction gear according to the reduction ratio obtained from the overload control unit.
상기 제 1 롤러, 상기 제 1 감속 기어 및 상기 제 1 모터를 고정 지지하고, 상기 제 2 롤러의 상기 제 1 롤러에 대한 상기 간격 조절을 위하여 상기 2 롤러, 상기 제 2 감속 기어 및 상기 제 2 모터가 변위 가능하도록 지지하는 프레임 지지체를 더 포함하는 전력 케이블 풀러.The method of claim 1,
The first roller, the first reduction gear, and the first motor are fixedly supported, and the second roller, the second reduction gear, and the second motor are used to adjust the distance between the second roller and the first roller. Power cable puller further comprising a frame support for supporting the displaceable.
상기 프레임 지지체는,
상기 제 1 롤러와 상기 제 2 롤러를 외부로 노출시키고, 상기 제 2 롤러의 상기 제 2 회전축이 상기 간격 조절을 위해 변위되도록 변위 방향으로 개구된 개구부를 갖는 프레임 본체;
상기 제 2 롤러와 상기 제 2 모터를 고정 지지하여 함께 변위시키도록 상기 프레임 본체에 슬라이딩 가능하게 결합된 구동 지지체; 및
상기 구동 지지체에 결합되어 상기 구동 지지체를 변위시키는 구동기를 포함하는 전력 케이블 풀러.The method of claim 8,
The frame support,
A frame body exposing the first roller and the second roller to the outside and having an opening opening in a displacement direction so that the second rotation axis of the second roller is displaced for adjusting the distance;
A driving support slidably coupled to the frame body to fix and displace the second roller and the second motor together; And
A power cable puller including a driver coupled to the drive support to displace the drive support.
상기 제 1 감속 기어 및 상기 제 2 감속 기어는 상기 프레임 본체 내부에 수용되는 전력 케이블 풀러.The method of claim 9,
The first reduction gear and the second reduction gear are a power cable puller accommodated in the frame body.
상기 구동기는 상기 프레임 본체에 회전 가능하게 결합된 래칫 바퀴 및 상기 래칫 바퀴에 결합된 손잡이 바를 포함하는 전력 케이블 풀러.The method of claim 9,
The driver is a power cable puller including a ratchet wheel rotatably coupled to the frame body and a handle bar coupled to the ratchet wheel.
상기 제 1 마찰 볼과 상기 제 2 마찰 볼은 볼록한 축 단면 형상을 갖는 전력 케이블 풀러.The method of claim 1,
The first friction ball and the second friction ball is a power cable puller having a convex axial cross-sectional shape.
소정의 회전 속력으로 회전하는 제 2 구동축 및 상기 제 2 구동축의 종단과 결합하는 제 2 모터 기어를 갖는 제 2 모터;
상기 제 1 구동축의 상기 회전 속력을 감속시켜 감속된 회전 속력으로 제 1 회전축을 회전시키도록, 상기 제 1 모터 기어와 치합되는 제 1 평기어, 상기 제 1 평기어와 서로 상대적으로 회전하지 않도록 이격 결합되어 고정되는 제 2 평기어, 상기 제 2 평기어와 치합되는 제 3 평기어, 상기 제 3 평기어의 일면과 고정 결합되는 제 1 클러치 기어 및 상기 제 1 클러치 기어와 이격 결합되어 고정되는 제 1 출력 기어로 구성된 제 1 감속 기어;
상기 제 2 구동축의 상기 회전 속력을 감속시켜 감속된 회전 속력으로 제 2 회전축을 회전시키도록, 상기 제 2 모터 기어와 치합되는 제 4 평기어, 상기 제 4 평기어와 서로 상대적으로 회전하지 않도록 이격 결합되어 고정되는 제 5 평기어, 상기 제 5 평기어와 치합되는 제 6 평기어, 상기 제 6 평기어의 일면과 고정 결합되는 제 2 클러치 기어 및 상기 제 2 클러치 기어와 이격 결합되어 고정되는 제 2 출력 기어로 구성된 제 2 감속 기어;
상기 제 1 회전축, 상기 제 1 회전축의 종단에 결합되며 상기 제 1 출력 기어와 베벨 기어 치합되는 제 2 출력 기어 및 상기 제 1 회전축에 고정되어 함께 회전하며 상기 제 1 회전축을 감싸는 제 1 마찰 볼을 갖는 제 1 롤러; 및
상기 제 1 회전축과 평행한 상기 제 2 회전축, 상기 제 2 회전축의 종단에 결합되며 상기 제 3 출력 기어와 베벨 기어 치합되는 제 4 출력 기어 및 상기 제 2 회전축에 고정되어 함께 회전하며 상기 제 2 회전축을 감싸는 제 2 마찰 볼을 가지며, 상기 제 1 롤러에 대한 간격 조절이 가능하도록 배치된 제 2 롤러를 포함하며,
상기 제 1 출력 기어와 상기 제 3 출력 기어의 출력 토크(T2) 또는 상기 제 2 출력 기어와 상기 제 4 출력 기어의 출력 토크(T2)는 하기 [수학식 5]로 정의되는 전력 케이블 풀러.
[수학식 5]
여기서, T1은 상기 제 1 모터 기어의 모터 토크이고, Z0는 상기 제 1 또는 상기 제 2 모터 기어의 기어 홈이고, Z4는 상기 제 1 또는 상기 제 4 평기어의 기어 홈이고, Z5는 상기 제 2 또는 상기 제 5 평기어의 기어 홈이고, Z3은 상기 제 3 또는 상기 제 6 평기어의 기어 홈임.A first motor having a first drive shaft rotating at a predetermined rotational speed and a first motor gear coupled to an end of the first drive shaft;
A second motor having a second drive shaft rotating at a predetermined rotational speed and a second motor gear coupled to an end of the second drive shaft;
A first spur gear meshed with the first motor gear, spaced apart so as not to rotate relative to each other with the first spur gear so as to reduce the rotation speed of the first drive shaft to rotate the first rotation shaft at a reduced rotation speed A second spur gear coupled and fixed, a third spur gear meshed with the second spur gear, a first clutch gear fixedly coupled to one surface of the third spur gear, and a first clutch gear that is spaced apart from and fixed to the first clutch gear A first reduction gear consisting of one output gear;
A fourth spur gear meshed with the second motor gear and spaced apart so as not to rotate relative to each other so as to reduce the rotation speed of the second drive shaft to rotate the second rotation shaft at a reduced rotation speed. A fifth spur gear coupled and fixed, a sixth spur gear meshed with the fifth spur gear, a second clutch gear fixedly coupled to one surface of the sixth spur gear, and a second clutch gear that is spaced apart from and fixed to the second clutch gear A second reduction gear consisting of two output gears;
The first rotation shaft, a second output gear coupled to an end of the first rotation shaft and engaged with the first output gear and a bevel gear, and a first friction ball fixed to the first rotation shaft and rotated together to surround the first rotation shaft. Having a first roller; And
The second rotation shaft parallel to the first rotation shaft, a fourth output gear coupled to an end of the second rotation shaft and engaged with the third output gear and a bevel gear, and the second rotation shaft fixed to the second rotation shaft to rotate together and the second rotation shaft It has a second friction ball surrounding the, and includes a second roller arranged to be able to adjust the distance for the first roller,
Said first output gear and wherein the output torque of the third output gear (T 2) or an output torque of the second output gear and said second output gear (T 2) is to the power being defined as [Equation 5] cable puller .
[Equation 5]
Here, T 1 is a motor torque of the first motor gear, Z 0 is a gear groove of the first or second motor gear, Z 4 is a gear groove of the first or fourth spur gear, Z 5 is a gear groove of the second or fifth spur gear, and Z 3 is a gear groove of the third or sixth spur gear.
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