KR102391199B1 - Double Differential Gear - Google Patents

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KR102391199B1
KR102391199B1 KR1020200069356A KR20200069356A KR102391199B1 KR 102391199 B1 KR102391199 B1 KR 102391199B1 KR 1020200069356 A KR1020200069356 A KR 1020200069356A KR 20200069356 A KR20200069356 A KR 20200069356A KR 102391199 B1 KR102391199 B1 KR 102391199B1
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황동현
임정택
강재신
이경재
박민식
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한남대학교 산학협력단
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Abstract

본 발명은 좁은 공간에서 이동과 회전이 가능하며, 높은 감속 기어 비에 의하여 높은 토크를 만들 수 있는 동력전달으로, 구동력 발생을 위한 구동모터; 및 상기 구동모터의 출력축에 연결되는 구동모터기어; 및 상기 구동모터기어와 연결되어 동력을 전달하는 동력전달축기어; 및 상기 동력전달축기어와 연결된 동력전달축; 및 상기 동력전달축의 양 끝단에 연결되는 한 쌍의 차동입력기어; 및 상기 한 쌍의 차동입력기어의 동력을 좌측 및 우측에 구비된 한 쌍의 차동출력기어에 각각 동력을 전달하기 위하여 좌측 및 우측에 각각 구비되는 차동전달기어1과 차동전달기어2; 및 상기 차동전달기어1과 차동전달기어2를 내측에 회전가능하게 지지하고, 외측에 기어가 구비된 좌측 및 우측에 각각 구비되는 차동케이스기어; 및 상기 좌측 및 우측에 각각 구비되는 차동케이스기어와 치합하며 방향전환모터의 구동력을 전달하는 한 쌍의 방향전환전달기어; 및 상기 한 쌍의 방향전환출력기어와 연결되는 한 쌍의 방향전환출력축; 및 상기 한 쌍의 방향전환출력축의 타단과 연결되는 한 쌍의 방향전환출력기어; 및 상기 한 쌍의 방향전환모터의 구동력을 전달하는 방향전환입력기어를 포함하는 이중차동기어를 제공한다.
상기와 같은 구성에 의하여 직진성이 우수하며, 좁은 회전 반경을 가진 동력전달장치를 제공하는 효과가 있다.
The present invention is a power transmission capable of moving and rotating in a narrow space and capable of generating a high torque by a high reduction gear ratio, comprising: a driving motor for generating driving force; and a driving motor gear connected to an output shaft of the driving motor. and a power transmission shaft gear connected to the driving motor gear to transmit power. and a power transmission shaft connected to the power transmission shaft gear. and a pair of differential input gears connected to both ends of the power transmission shaft. and a differential transmission gear 1 and a differential transmission gear 2 respectively provided on the left and right sides to transmit power from the pair of differential input gears to a pair of differential output gears provided on the left and right sides, respectively. and a differential case gear that rotatably supports the differential transmission gear 1 and the differential transmission gear 2 on the inside, and is provided on the left and right sides respectively having the gears on the outside; and a pair of direction change transmission gears meshing with the differential case gear provided on the left and right sides, respectively, and transmitting the driving force of the direction change motor; and a pair of direction conversion output shafts connected to the pair of direction conversion output gears. and a pair of direction conversion output gears connected to the other end of the pair of direction conversion output shafts. and a direction change input gear for transmitting the driving force of the pair of direction change motors.
It is effective to provide a power transmission device having excellent straightness and a narrow turning radius by the above configuration.

Description

이중 차동기어{Double Differential Gear}Double Differential Gear

본 발명은 전동 수레 등에 이용할 수 있는 이중 차동기어를 이용한 동력전달장치에 관한 기술이다. 더욱 자세하게는 회전 반경이 작은 전동 수레에 적용할 수 있는 동력전달 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a power transmission device using a dual differential gear that can be used for an electric wagon or the like. More particularly, it relates to a power transmission device applicable to an electric wagon having a small turning radius.

본 발명 이전의 선행기술로는 차량의 동력전달장치에 적용될 수 있는 기술로 2개의 기어 유닛을 이용한 이중 차동기어 장치에 관한 기술이다. 각 기어 유닛은 제1 기어, 제3 기어 및 이들 제1 기어와 제3 기어의 사이에 배치되고 이들과 맞물리는 복수개의 제2 기어, 및 상기 제2 기어들을 서로 연결하는 캐리어를 포함하여 구성되며, 제1 기어 유닛의 어느 한 기어 또는 캐리어와 제2 기어 유닛의 캐리어는 서로 연결된다. 제1 기어 유닛의 연결되지 않은 다른 기어 또는 캐리어로부터 연장되는 2개의 축과 제2 기어 유닛의 연결되지 않은 다른 기어로부터 연장되는 2개의 축은 모두 동일한 축 중심에 대해여 회전함으로써, 4개의 축 중에서 2개의 축은 역학적으로 대칭이며, 출력축으로 이용될 수 있고 나머지 2개의 축이 입력축으로 이용될 수 있는 기술이 개시되어 있다.Prior art prior to the present invention is a technology applicable to a power transmission device of a vehicle and relates to a dual differential gear device using two gear units. Each gear unit is configured to include a first gear, a third gear, and a plurality of second gears disposed between and meshing with the first gear and the third gear, and a carrier connecting the second gears to each other, , any one gear or carrier of the first gear unit and the carrier of the second gear unit are connected to each other. The two shafts extending from the other unconnected gears or carrier of the first gear unit and the two shafts extending from the other unconnected gears of the second gear unit all rotate about the same axis center, so that 2 out of the 4 axes A technique is disclosed in which two axes are mechanically symmetrical, and may be used as an output axis and the other two axes may be used as input axes.

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또 다른 선행기술로는 기계식 부하와 상호작용하기 위한 기계식 차동 액추에이터에 관한 것이다. 기계식 차동 액추에이터는 제 1 반-능동형 서브-액추에이터 및 제 2 반-능동형 서브-액추에이터, 속도원과 3 개의 상호작용 포트들을 각각Another prior art relates to a mechanical differential actuator for interacting with a mechanical load. The mechanical differential actuator comprises a first semi-active sub-actuator and a second semi-active sub-actuator, a velocity source and three interacting ports, respectively.

가지는 제 1 및 제 2 기계식 차동장치를 구비하여, 제 1 기계식 차동장치는 속도원에 결합된 제 1 상호작용 포트, 제 2 상호작용 포트 및 제 1 반-능동형 서브-액추에이터에 결합된 제 3 상호작용 포트를 포함하고, 제 2 기계식 차동장치는 속도원에 결합된 제 1 상호작용 포트, 제 2 상호작용 포트 및 제 2 반-능동형 서브-액추에이터에 결합된 제 3 상호작용 포트를 포함한다. 최종적으로, 제 1 기계식 차동장치와 제 1 기계식 차동장치의 제 2 상호 작용 포트들은, 부하에 결합하도록 형성된 출력을 형성하도록 함께 결합하는 구성이 개시되어 있다.The branch has first and second mechanical differentials, the first mechanical differential having a first cooperating port coupled to the velocity source, a second cooperating port and a third cooperating port coupled to the first semi-active sub-actuator and an action port, wherein the second mechanical differential includes a first cooperating port coupled to the velocity source, a second cooperating port and a third cooperating port coupled to the second semi-active sub-actuator. Finally, a configuration is disclosed wherein the first mechanical differential and the second cooperating ports of the first mechanical differential couple together to form an output configured to couple to a load.

등록특허공보 10-1188854Registered Patent Publication No. 10-1188854 등록특허공보 10-1477846Registered Patent Publication 10-1477846

본 발명은 좁은 공간에서 이동과 회전이 가능하며, 높은 감속 기어 비에 의하여 높은 토크를 만들 수 있는 동력전달 수단을 제공하고자 한다.An object of the present invention is to provide a power transmission means capable of moving and rotating in a narrow space and capable of generating a high torque by a high reduction gear ratio.

기존에 사용하는 모터를 이용한 운송 및 이동 수단은 좌우에 각각의 모터와 감속기를 구비하고 이를 제어하여 상기 운송 및 이동 수단을 움직이고 있다.Conventionally used means of transport and movement using motors are provided with respective motors and reduction gears on the left and right, and control them to move the transport and movement means.

그러나 이러한 방식은 각각의 출력축에 동일한 용량의 모터를 각각 구비하여야 하기 때문에 그 구조가 복잡한 단점이 있다. 또한, 좌측에 구비된 모터를 각각 구동하는 방식이기 때문에 모터의 회전수 제어 또는 속도제어를 정확히 하여야 직진성을 유지할 수 있다. 조금이라도 좌우 모터의 회전수에 차이가 있으면, 직진하지 못하고 한쪽으로 쏠리는 현상이 발생하여 문제가 된다.However, this method has a disadvantage in that the structure is complicated because motors of the same capacity must be provided on each output shaft. In addition, since the motors provided on the left side are driven, the straightness can be maintained only when the rotation speed control or the speed control of the motor is accurately performed. If there is even a slight difference in the number of rotations of the left and right motors, it is not possible to go straight and it is a problem because it is tilted to one side.

본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위하여 하기의 과제 해결 수단을 제공한다.
구동력 발생을 위한 구동모터(110); 및
상기 구동모터의 출력축에 연결되는 구동모터기어(111); 및
상기 구동모터기어(111)와 연결되어 동력을 전달하는 동력전달축기어(112); 및
상기 동력전달축기어(112)와 연결된 동력전달축(113); 및
상기 동력전달축(113)의 양 끝단에 각각 연결되는 한 쌍의 차동입력기어(114); 및
상기 한 쌍의 차동입력기어(114)의 동력을 좌측 및 우측에 구비된 차동출력기어(116)에 각각 동력을 전달하기 위하여 좌측 및 우측에 각각 구비되는 차동전달기어1(115)과 차동전달기어2(117); 및
상기 차동전달기어1(115)과 차동전달기어2(117)를 내측에 회전가능하게 지지하고, 외측에 기어가 구비된 좌측 및 우측에 각각 구비되는 차동케이스기어(118); 및
상기 좌측 및 우측에 각각 구비되는 차동케이스기어(118)와 치합하며 방향전환모터(210))의 구동력을 전달하는 한 쌍의 방향전환출력기어(212); 및
상기 한 쌍의 방향전환전달기어(212)와 연결되는 한 쌍의 방향전환출력축(213); 및
상기 한 쌍의 방향전환출력축(213)의 타단과 연결되는 한 쌍의 방향전환출력기어(214); 및
상기 한 쌍의 방향전환출력기어의 구동력을 상기 차동케이스기어(118)에 전달하며,
상기 동력전달축(113), 차동축력축, 한 쌍의 방향전환출력축(213)에는 각각 동력전달축 회전지지부(310, 330), 차동출력축 회전지지부(320, 340) 및 방향전환축 회전지지부(350, 360)가 구비하고,
The present invention provides the following problem solving means in order to solve the above problems.
a driving motor 110 for generating driving force; and
a driving motor gear 111 connected to an output shaft of the driving motor; and
a power transmission shaft gear 112 connected to the driving motor gear 111 to transmit power; and
a power transmission shaft 113 connected to the power transmission shaft gear 112; and
a pair of differential input gears 114 respectively connected to both ends of the power transmission shaft 113; and
In order to transmit the power of the pair of differential input gears 114 to the differential output gears 116 provided on the left and right sides, respectively, the differential transmission gear 1 115 and the differential transmission gear provided on the left and right sides, respectively. 2(117); and
a differential case gear 118 that rotatably supports the differential transmission gear 1 (115) and the differential transmission gear 2 (117) on the inside, and is provided on the left and right sides of which gears are provided on the outside; and
a pair of direction change output gears 212 that mesh with the differential case gear 118 provided on the left and right sides, respectively, and transmit the driving force of the direction change motor 210); and
a pair of direction conversion output shafts 213 connected to the pair of direction conversion transmission gears 212; and
a pair of direction conversion output gears 214 connected to the other end of the pair of direction conversion output shafts 213; and
Transmitting the driving force of the pair of direction switching output gears to the differential case gear 118,
The power transmission shaft 113, the differential axial force shaft, and the pair of direction switching output shafts 213 have power transmission shaft rotation support parts 310 and 330, differential output shaft rotation support parts 320 and 340, and direction shift shaft rotation support part ( 350, 360) is provided,

상기 동력전달축 회전지지부, 차동출력축 회전지지부 및 방향전환축 회전지지부에는 엔코더가 더 구비되어 상기 각각의 동력전달축, 차동축력축, 방향전환출력축의 회전을 감지하는 것을 특징으로 하는 이중차동기어를 제공한다.The power transmission shaft rotation support part, the differential output shaft rotation support part and the direction change shaft rotation support part are further provided with encoders to detect the rotation of each of the power transmission shaft, the differential axial force shaft, and the direction change output shaft. to provide.

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또한, 상기 이중차동기어를 이용한 동력전달방법에 있어서,In addition, in the power transmission method using the dual differential gear,

상기 구동모터가 회전하고, 상기 방향전환모터가 회전하지 않는 경우,When the driving motor rotates and the direction change motor does not rotate,

상기 구동모터의 회전에 의하여 상기 구동모터기어가 회전하고,The drive motor gear rotates by the rotation of the drive motor,

상기 구동모터기어와 맞물린 동력전달축기어가 회전하고, 동력전달축기어와 연결된 동력전달축이 회전하며, 상기 동력전달축의 양단에 연결된 차동입력기어가 회전하고, 상기 차동입력기어와 연결된 차동전달기어1과 차동전달기어2가 회전하고, 상기 차동전달기어1 및 차동전달기어2와 연결된 차동출력기어가 회전하고, 상기 차동출력기어와 맞물린 출력감속기어가 회전하는 것을 특징으로 하는 이중차동기어를 이용한 동력전달방법을 제공한다.A power transmission shaft gear meshed with the drive motor gear rotates, a power transmission shaft connected to the power transmission shaft gear rotates, a differential input gear connected to both ends of the power transmission shaft rotates, and a differential transmission gear connected to the differential input gear Power using a dual differential gear, characterized in that 1 and the differential transmission gear 2 rotate, the differential output gear connected to the differential transmission gear 1 and the differential transmission gear 2 rotates, and the output reduction gear meshed with the differential output gear rotates delivery method is provided.

또한, 상기 이중차동기어를 이용한 동력전달방법에 있어서,In addition, in the power transmission method using the dual differential gear,

상기 구동모터가 회전하지 않고, 상기 방향전환모터가 회전하는 경우,When the driving motor does not rotate and the direction change motor rotates,

상기 방향전환모터와 연결된 상기 방향전환입력기어가 회전하고,The direction change input gear connected to the direction change motor rotates,

상기 방향전환입력기어와 좌우에서 각각 맞물린 한 쌍의 방향전환전달기어가 서로 반대방향으로 회전하고, 상기 한 쌍의 방향전환전달기어와 연결된 한쌍의 방향전환출력축이 서로 반대방향으로 회전하고, 상기 한 쌍의 방향전환출력축의 끝단에 구비된 한 쌍의 방향전환출력 기어가 서로반대방향으로 회전하고,The direction change input gear and a pair of direction change transmission gears each meshed from left and right rotate in opposite directions, and a pair of direction change output shafts connected to the pair of direction change transmission gears rotate in opposite directions, and the one A pair of direction conversion output gears provided at the ends of the pair of direction conversion output shafts rotate in opposite directions,

상기 한 쌍의 방향전환출력 기어와 연결된 한 쌍의 차동케이스기어가 서로반대방향으로 회전하고, 그 회전력에 의하여 차동전달기어1과 차동전달기어2가 정지된 차동입력기어 주위를 회전하며, 상기 차동전달기어1과 차동전달기어2력에 의하여 차동출력기어가 회전하는 것을 특징으로 하는 이중차동기어를 이용한 동력전달방법을 제공한다.A pair of differential case gears connected to the pair of direction switching output gears rotate in opposite directions, and the differential transmission gear 1 and the differential transmission gear 2 rotate around the stopped differential input gear by the rotational force, and the differential There is provided a power transmission method using a dual differential gear, characterized in that the differential output gear is rotated by the power of the transmission gear 1 and the differential transmission gear 2 .

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본 발명은 상기와 같은 구성에 의하여 직진성이 우수하며, 좁은 회전 반경을 가진 동력전달장치를 제공함으로써, 농촌, 공사단지, 공업단지, 물류센터 등에서 지게차가 움직이지 못하는 작은 공간에서 고 중량의 짐을 적재 및 운반할 수 있는 효과가 있는 발명이다.According to the present invention, by providing a power transmission device having excellent straightness and a narrow turning radius by the above configuration, a high weight load is loaded in a small space where a forklift cannot move in a rural area, a construction complex, an industrial complex, a distribution center, etc. And it is an invention having the effect of being transportable.

도 1은 본 발명의 이중차동기어를 적용한 카트
도 2은 본 발명의 이중 차동기어의 개념도
도 3은 본 발명의 이중 차동기어의 연결도
도 4는 본 발명의 이중 차동기어의 분해 사시도
도5는 본 발명의 차동케이스기어와 차동전달기어1과 2의 구성 상세도
도6은 본 발명의 직진시의 기어 동작도면
도7은 본 발명의 회전시의 기어 동작도면
도8은 본 발명의 또 다른 실시예인 클러치가 구비된 차동기어의 구성도
1 is a cart to which the dual differential gear of the present invention is applied;
2 is a conceptual diagram of a dual differential gear of the present invention;
3 is a connection diagram of a dual differential gear of the present invention;
4 is an exploded perspective view of a dual differential gear of the present invention;
5 is a detailed configuration view of the differential case gear and differential transmission gears 1 and 2 of the present invention;
6 is a gear operation diagram when going straight according to the present invention;
7 is a gear operation view during rotation of the present invention;
8 is a configuration diagram of a differential gear equipped with a clutch according to another embodiment of the present invention;

본 발명의 이중 차동기어를 활용하여 농촌 및 공장에서 손쉽게 이용 가능한 전동 카트로를 제작할 수 있다. 기존 전동수레들의 문제점 중 가장 큰 부분은 험한 길에서 주행이 어려웠다. 특히, 논이나 밭은 거의 험지로 이루어져 있고, 농촌에서는 아직까지 비포장도로가 아 주행 여건이 열악하다. 또한 기존의 전동카트는 제자리 회전이 불가능하여 회전 시에 큰 회전반경이 요구된다. 논밭 길에서는 좁은 길을 이동해야할 때가 많으며, 회전반경이 작을수록 굽어진 길을 이동하기에 용이하기 때문에 작은 회전반경의 전동카트가 필요하다.By utilizing the dual differential gear of the present invention, it is possible to manufacture an electric cart that can be easily used in rural areas and factories. The biggest part of the problems of the existing electric carts was that it was difficult to drive on a rough road. In particular, paddy fields and fields are mostly made up of rough terrain, and driving conditions are poor in rural areas because the road is still unpaved. In addition, the existing electric cart cannot rotate in place, so a large turning radius is required for rotation. On the paddy road, it is often necessary to move on a narrow road, and the smaller the turning radius, the easier it is to move the curved road, so an electric cart with a small turning radius is required.

본 발명의 이중 차동장치를 이용한 전동 카트의 설계 시 고려 사항은 카트가 짐의 무게를 견디면서도 충분한 모터의 구동력을 일정속도로 발생하는 것이었다.A consideration when designing an electric cart using the dual differential of the present invention was to generate sufficient driving force of the motor at a constant speed while the cart endures the weight of the load.

본 발명의 이중 차동장치를 이용한 전동카트는 농장 및 공장에서 사용될 것이기 때문에 험한 길을 다녀야함을 고려하여야했고, 좁고 굽은 길을 갈 수 있도록 하기위해서 카트의 회전반경을 좁히는 쪽으로 설계하였다.Since the electric cart using the dual differential of the present invention will be used in farms and factories, it has to be considered that it has to go on a rough road, and it was designed to narrow the turning radius of the cart in order to be able to go on a narrow and curved road.

본 발명의 특징은 기존 시중의 제품들이 동력전달 장치를 웜기어를 사용하거나, 단축으로 동력 전달을 하는 구조여서, 충분한 감속이되지 않아, 모터의 용량을 크게 사용하는 단점이 있었다.A characteristic of the present invention is that existing commercial products use a worm gear for the power transmission device or have a structure that transmits power by single axis, so there is a disadvantage in that sufficient deceleration is not achieved, and a large capacity of the motor is used.

본 발명은 이중 차동 기어를 동력전달에 사용함으로써 작은 크기의 모터로도 충분한 동력이 발생할 수 있도록 설계하였다.The present invention is designed so that sufficient power can be generated even with a small-sized motor by using a dual differential gear for power transmission.

본 발명의 이중 차동기어를 이용한 카트는 125 kg의 무게를 견디면서, 200 W 모터의 힘으로, 5 km/h 속도를 유지하도록 설계하였다. The cart using the dual differential gear of the present invention was designed to withstand the weight of 125 kg and maintain a speed of 5 km/h with the power of a 200 W motor.

본 발명에 사용된 카트 설계수식은 하기와 같다.The cart design formula used in the present invention is as follows.

Figure 112020058943678-pat00001
Figure 112020058943678-pat00001

본 발명의 작용효과를 도면을 이용하여 설명하면, 하기와 같다. 도1은 본 발명의 이중차동기어를 이용한 손수레의 사진이다. 기어부가 모두 하부에 배치되어 매우 간단하게 구현되어 있음을 알 수 있다.When the effect of the present invention is described with reference to the drawings, it is as follows. 1 is a photograph of a cart using a dual differential gear of the present invention. It can be seen that the gear parts are all arranged at the lower part and are implemented very simply.

도 2은 본 발명의 이중 차동기어의 개념도이다. 회전을 위한 방향전환모터가 위쪽에 구비되고 그 아래쪽으로 구동모터가 구비된 것을 볼 수 있다. 도3은 본 발명의 이중 차동기어의 연결도를 도시하고 있다. 이 도면으로부터 직진과 회전을 설명할 수 있다. 직진의 경우에는 구동모터에서 나온 동력을 출력축으로 좌우에 구비된 차동기어를 통과하여 동력이 전달됨으로써 구현하는 것을 볼 수 있다.2 is a conceptual diagram of a dual differential gear of the present invention. It can be seen that a direction changing motor for rotation is provided above and a driving motor is provided below it. 3 shows a connection diagram of a dual differential gear of the present invention. From this figure, straight forward and rotated can be explained. In the case of going straight, it can be seen that the power from the driving motor is transmitted through the differential gear provided on the left and right as the output shaft, thereby realizing it.

회전의 경우는 방향전환모터에서 나온 동력이 좌우측 기어와 연결되면서 회전방향이 반대로 형성되고 그 회전을 좌우에 구비된 차동케이스기어에 전달함으로써 차동기어에서 회전력 차이가 발생하여, 한 쌍의 출력축 중 하나는 정회전, 다른 하나는 역회전이 발생하여 회전이 가능해진다.In the case of rotation, the rotational direction is reversed as the power from the direction-changing motor is connected to the left and right gears, and the rotation is transmitted to the differential case gear provided on the left and right. is forward rotation, and the other is reverse rotation, which makes rotation possible.

도3에는 동력전달축 회전지지부, 차동출력축 회전지지부 및 방향전환축 회전지지부 등의 구성이 포함되어 있다. 이들 회전지지부는 기본적으로 축이 회전될 수 있도록 축을 지지하는 기능을 담당한다. 이외에도 축의 회전수를 측정하는 엔코더를 일부 또는 전부 구비할 수 있다. 이는 차동기어의 특성상 슬립이나, 마찰력의 차이에 의하여 좌우 구동 바퀴의 회전이 대칭이 되지 않을 수 있고 이렇게 되면 좌우 차륜이 동일하게 회전하지 않아 직진성이 떨어진다. 이러한 경우 상기 엔코더의 신호를 입력신호로 하여 직진하지 않는 수레 또는 카트를 다시 직진방향으로 제어할 수 있다. 또한. 회전 각도를 제어하기 위해서는 상기 엔코더의 신호를 사용할 수 있음은 물론이다.3 includes the configuration of the power transmission shaft rotation support part, the differential output shaft rotation support part, and the direction change shaft rotation support part. These rotation support parts are basically responsible for supporting the shaft so that the shaft can be rotated. In addition, some or all encoders for measuring the number of rotations of the shaft may be provided. Due to the characteristics of the differential gear, the rotation of the left and right driving wheels may not be symmetrical due to slip or difference in frictional force. In this case, by using the encoder signal as an input signal, the cart or cart that does not go straight can be controlled in the straight direction again. In addition. It goes without saying that the encoder signal may be used to control the rotation angle.

도 4는 본 발명의 이중 차동기어의 분해 사시도로 차동기어가 케이스가 없이, 차동케이스기어로 상기 케이스의 기능을 함께하도록 하였다. 이점 또한 본 발명의 동력전달부가 매우 간결하게 동작하는 이유 중에 하나이다. 도5는 본 발명의 차동케이스기어와 차동전달기어1과 2의 구성 상세도롤 보여주고 있다.4 is an exploded perspective view of the dual differential gear of the present invention, wherein the differential gear does not have a case, and the function of the case is combined with the differential case gear. This is also one of the reasons why the power transmission unit of the present invention operates very simply. 5 is a detailed view showing the configuration of the differential case gear and differential transmission gears 1 and 2 of the present invention.

도6은 본 발명의 직진시의 기어 동작도면으로 앞에서 설명한 내용을 도면으로 상세히 기술하고 있다.6 is a gear operation diagram at the time of going straight according to the present invention.

도7은 본 발명의 회전시의 기어 동작도면으로 구동모터가 정지한 상태에서 방향이 전환되는 구성을 보여주고 있다. 도면은 설명을 위하여 구동모터를 정지상테에서 구동하는 것으로 보여주고 있으나, 제자리 회전이 아닌 이동중에 방향을 조금씩 바꾸는 경우는 상기 구동모터가 구동된 상태에서 상기 방향전환모터을 정회전 또는 역회전 함으로써 상기 한 쌍의 차동기어에 구비된 차동케이스기어의 상대 회전을 바꾸어 방향을 전환할 수 있다.7 is a gear operation diagram during rotation of the present invention, showing a configuration in which the direction is changed in a state in which the driving motor is stopped. Although the drawings show that the driving motor is driven in a stationary state for explanation, when the direction is slightly changed during movement instead of rotating in place, the above-mentioned one by rotating the direction changing motor forward or reverse while the driving motor is driven. The direction can be changed by changing the relative rotation of the differential case gear provided in the pair of differential gears.

상기의 발명은 이중 차동기어를 이용하여 동력을 전달하는 구성으로 상기 방향전환모터는 방향전환에만 사용될 뿐 구동력의 증가 등에는 기여하지 못하는 점이 있었다.The above invention is a configuration for transmitting power using a double differential gear, and the direction changing motor is used only for direction change and does not contribute to an increase in driving force.

도8은 이러한 문제를 해결하는 것으로 방향전환 이외에도 방향전환모터를 구동력을 증대하는데 이용할 수 있는 구성을 추가해 보고자 하였다.Fig. 8 is to solve this problem, and in addition to the direction change, it was attempted to add a configuration that can be used to increase the driving force of the direction change motor.

상기에 살펴본 바와 같이 방향전환모터에서 나온 회전력이 방향전환입력기어를 통하여 좌우에 구비된 축을 회전하는 경우 그 회전 방향에 차이로 방향을 전환하는 것어어서, 그 회전방향에 차이가 없도록 클러치 등의 구성을 더 구비함으로써 그 회전방향을 일치시키면 그 회전력을 구동력으로 전환할 수 있었다.As described above, when the rotational force from the direction switching motor rotates the shaft provided on the left and right through the direction switching input gear, the direction is changed by a difference in the rotation direction, so that there is no difference in the rotation direction. By further providing the rotational direction, it was possible to convert the rotational force into a driving force.

이를 위하여 클러치와 좌우이동축을 더 구비하여 도 8과 같이 동력전달 구성을 변경할 수 있다. 즉, 좌우에 구비된 방향전환출력기어를 연결하고 끊어주는 클러치 구성을 더 구비하여 상기 구동모터와 방향전환모터 모두를 구동력 생성에 사용할 수 있는 수단을 제공하였다.To this end, the power transmission configuration can be changed as shown in FIG. 8 by further providing a clutch and a left and right moving shaft. That is, a clutch configuration for connecting and disconnecting the direction change output gear provided on the left and right is further provided to provide a means for using both the drive motor and the direction change motor to generate a driving force.

100 : 이중차동기어
110 : 구동모터
111 : 구동모터기어
112 : 동력전달축기어
113 : 동력전달축
114 : 차동입력기어
115 : 차동전달기어1
116 : 차동출력기어
117 : 차동전달기어2
118 : 차동케이스기어
119 : 차동출력축기어
120 : 출력감속기어
210 : 방향전환모터
211 : 방향전환입력기어
212 : 방향전환전달기어
213 : 방향전환출력축
214 : 방향전환출력기어
212' : 좌우이동식 방향전환출력기어
213' : 좌우이동식 방향전환출력축
214' : 좌우이동식 방향전환축기어
250 : 방향전환출력축 클러치기어
260 : 클러치가 구비된 방향전환출력기어
310, 330 : 동력전달축 회전지지부
320, 340 : 차동출력축 회전지지부
350, 360 : 방향전환축 회전지지부
100: double differential gear
110: drive motor
111: drive motor gear
112: power transmission shaft gear
113: power transmission shaft
114: differential input gear
115: differential transmission gear 1
116: differential output gear
117: differential transmission gear 2
118: differential case gear
119: differential output shaft gear
120: output reduction gear
210: direction change motor
211: direction change input gear
212: direction change transmission gear
213: direction change output shaft
214: direction change output gear
212': Left-right movable direction switching output gear
213': Left and right movable direction switching output shaft
214': Left-right movable direction change shaft gear
250: direction change output shaft clutch gear
260: direction change output gear with clutch
310, 330: power transmission shaft rotation support
320, 340: differential output shaft rotation support
350, 360: direction change shaft rotation support part

Claims (11)

구동력 발생을 위한 구동모터(110); 및
상기 구동모터의 출력축에 연결되는 구동모터기어(111); 및
상기 구동모터기어(111)와 연결되어 동력을 전달하는 동력전달축기어(112); 및
상기 동력전달축기어(112)와 연결된 동력전달축(113); 및
상기 동력전달축(113)의 양 끝단에 각각 연결되는 한 쌍의 차동입력기어(114); 및
상기 한 쌍의 차동입력기어(114)의 동력을 좌측 및 우측에 구비된 차동출력기어(116)에 각각 동력을 전달하기 위하여 좌측 및 우측에 각각 구비되는 차동전달기어1(115)과 차동전달기어2(117); 및
상기 차동전달기어1(115)과 차동전달기어2(117)를 내측에 회전가능하게 지지하고, 외측에 기어가 구비된 좌측 및 우측에 각각 구비되는 차동케이스기어(118); 및
상기 좌측 및 우측에 각각 구비되는 차동케이스기어(118)와 치합하며 방향전환모터(210))의 구동력을 전달하는 한 쌍의 방향전환출력기어(212); 및
상기 한 쌍의 방향전환전달기어(212)와 연결되는 한 쌍의 방향전환출력축(213); 및
상기 한 쌍의 방향전환출력축(213)의 타단과 연결되는 한 쌍의 방향전환출력기어(214); 및
상기 한 쌍의 방향전환출력기어의 구동력을 상기 차동케이스기어(118)에 전달하며,
상기 동력전달축(113), 차동축력축, 한 쌍의 방향전환출력축(213)에는 각각 동력전달축 회전지지부(310, 330), 차동출력축 회전지지부(320, 340) 및 방향전환축 회전지지부(350, 360)가 구비하고,
상기 동력전달축 회전지지부, 차동출력축 회전지지부 및 방향전환축 회전지지부에는 엔코더가 더 구비되어 상기 각각의 동력전달축, 차동축력축, 방향전환출력축의 회전을 감지하는 것을 특징으로 하는 이중차동기어.
a driving motor 110 for generating driving force; and
a driving motor gear 111 connected to an output shaft of the driving motor; and
a power transmission shaft gear 112 connected to the driving motor gear 111 to transmit power; and
a power transmission shaft 113 connected to the power transmission shaft gear 112; and
a pair of differential input gears 114 respectively connected to both ends of the power transmission shaft 113; and
In order to transmit the power of the pair of differential input gears 114 to the differential output gears 116 provided on the left and right sides, respectively, the differential transmission gear 1 115 and the differential transmission gear provided on the left and right sides, respectively. 2(117); and
a differential case gear 118 that rotatably supports the differential transmission gear 1 (115) and the differential transmission gear 2 (117) on the inside, and is provided on the left and right sides of which gears are provided on the outside; and
a pair of direction change output gears 212 that mesh with the differential case gear 118 provided on the left and right sides, respectively, and transmit the driving force of the direction change motor 210); and
a pair of direction conversion output shafts 213 connected to the pair of direction conversion transmission gears 212; and
a pair of direction conversion output gears 214 connected to the other end of the pair of direction conversion output shafts 213; and
Transmitting the driving force of the pair of direction switching output gears to the differential case gear 118,
The power transmission shaft 113, the differential axial force shaft, and the pair of direction switching output shafts 213 have power transmission shaft rotation support parts 310 and 330, differential output shaft rotation support parts 320 and 340, and direction shift shaft rotation support part ( 350, 360) is provided,
The power transmission shaft rotation support part, the differential output shaft rotation support part and the direction change shaft rotation support part are further provided with encoders to sense the rotation of each of the power transmission shaft, the differential axial force shaft, and the direction change output shaft.
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