KR20010113809A - 2단 유성기어의 절환장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 2단 유성기어의 절환장치에 관한 것이다. 본 절환장치의 구동축(1)은 태양기어(sun gear)(12)에 연결되어 있으며 절환장치의 출력축(2)은 유성기어캐리어(15)에 연결되어 있다. 유성기어의 내치차(18)는 슬라이딩슬리브 (19)에 의하여 플러스끼워맞춤으로 기어하우징(3) 또는 태양기어(12)와 연결되어 있으며 슬라이딩슬리브(sliding sleeve)(19)는 전기액추에이터(31)에 의하여 구동축(3)과 공동축으로 여러 다른 절환위치로 변위가 가능하다. 본 발명에 따라서 액추에이터(31)는 그의 앵커(anchor)(33)가 구동방식으로 슬라이딩슬리브(19)에 연결되어 있는 전자석(eletromagnet)이다.

Description

2단 유성기어의 절환장치{SWITCHING DEVICE OF A TWO-STAGE PLANETARY GEAR}

한가지 유형의 절환장치는 젯트에프마시넨기어주식회사의 AC-주축구동 및 DC-주축구동 2K10, 2K12, 2K15, 2K20에 대한 2단변속기에 관한 공장규격 4161 758 002b에 1994년 2월에 공지되었다. 본 기어는 주로 공작기계구동, 터닝센터, 밀링센터 및 가공센터에서 사용된다. 구동전동기로서는 DC/AC주축전동기가 사용된다. 기어는 다양한 소재를 가공할 때에 공작기계의 융통성 또는 큰 토크에 의한 절삭력 또는 회전수를 증가시켜주기위하여 주축전동기의 출력범위를 확대시켜준다. 2단 변속은 한편 태양기어(sun gear)휠과 연결되어 있는 구동축이 내치차와 또 한편으로 내치차는 하우징과 연결 가능하다. 유성캐리어는 피동축과 연결되어 있다.

슬라이딩슬리브는 내치차와 태양기어간 또는 내치차와 하우징간 축이동결합부역활을 한다. 이 슬라이딩슬리브는 절환포크에 의하여 전기절환장치와 연결되어 있다. 이것은 웜구동과 슬라이딩크러치를 포함하며 구동축에 병렬로 되어 있으면서 단 부에서 기어하우징위로 돌출 되어 있는 직류전동기에 의하여 구동된다. 웜구동은 피니언과 래크에 의하여 회전운동을 직선운동으로 절환시켜주는 수직절환축의회전운동을 제어한다. 이것은 절환요소에 의하여 슬라이딩슬리브로 전달된다. 최종위치의 검출을 위하여 2개의 최종위치스위치가 절환장치에 사용되어 절환에서 최종위치스톱과 함께 설정되어야 한다. 절환장치는 고가이며 사용변경의 경우에는 공간 및 구동축요구에 응하기 곤란하다.

DE 196 28 642 C2에도 차량의 변속기어를 위한 전기기계식 절환장치가 공지되어 있으며 이에 의하면 전자석의 앵커가 제어레버로서 작용하는 절환디스크를 거쳐서 슬라이딩슬리브에 작용한다. 절환디스크는 바 마그네트에 의하여 다양한 절환위치에서 고정 가능하다. 앵커의 작동바 또한 직접 슬라이딩슬리브의 포크에 물릴 수 있다.

DD 33 668에서는 그 중에서도 특히 차량을 위하여 치차절환기어의 전자기제어절환장치가 공지되어 있다. 2개의 스프링이 2개의 전자석의 2개 앵커에 의하여 그의 중심위치에서 기어절환부재의 중심을 잡아준다. 전자석의 이에 대한 상이한 제어에 의하여 2가지 다른 절환간극이 선택하여 위치를 정할 수 있다. 전자석은 2개의 스프링에 대하여 절환상태에서 작동함으로 연결상태에서 전류소모는 상당하며 이에 대한 효율은 만족할 정도가 아니다.

본 발명은 청구범위 제1항의 상위개념에 따르는 2단유성기어의 절환장치에 관한 것이다.

도 1은 발명에 따르는 절환장치를 가진 2단유성기어의 부분 종단면도이다.

본 발명에 있어서는 다양한 적용의 경우 및 작동상태에서 큰비용이 들이지 않고 적당한 간단한 절환장치를 창안하는 과제를 기본으로 하고 있다. 이는 본 발명의 청구범위 제1항의 특징에 의하여 해결된다. 기타 유형은 종속항에 제시되어 있다.

본 발명에 의하면 액추에이터는 전자석으로 그의 앵커는 작동이 되도록 슬라이딩슬리브와 연결되어 있다. 전자석은 웜구동에 비하여 하등의 차단장치를 가지고 있지 않음으로 절환위치에서 앵커를 고정시키는 전자석고정요소를 구비하는 것이 타당하다. 이러한 고정요소는 스프링하중을 받는 볼 요소가 될 수 있다. 안전도를 제고하기 위하여 또한 고정요소로서 바 마그네트를 사용하는 것이 유리하며 이에 의하여 끼워 맞춤 고정결합이 이루어진다.

전자석은 적당히 기어하우징의 주위에 구동축에 축병렬로 절환방향에 대하여 부착된다. 그의 길이는 상이한 직경을 가지며 경우에 따라서 기어하우징의 횡단면윤곽에 돌출하는 전동기와 결합이 가능하도록 폭이 좁은 유성기어의 기어하우징보다 돌출해서는 안 된다. 또한 전자석에 의하여 절환시간을 단축시킬 수가 있다.

본 발명의 한 가지 유형에 따르면 전자석과 슬라이딩슬리브간에는 2개암의 레버가 설치되어 있어서 기어하우징에서 회전이 가능하도록 지지되어 있으며 한 암은 앵커에서 다른 암은 슬라이딩슬리브에 연결되어 있다. 상이한 레버암에 의하여 절환하중 및 절환거리의 수정이 가능하다. 이와 동시에 기어하우징과 전자석사이에는 아댑터가 설치되어 있어서 여기에서 레버가 지지되어 있다. 이리하여 레버비의 절환을 위한 범위를 명백히 확대시킬 수 있다.

레버와 슬라이딩슬리브간의 마찰을 저감시키기 위하여 슬라이딩슬리브는 외부와 내부를 가지는 것이 좋다. 외부는 축가이드핀에 의하여 회전고정이 되며 한편으로 기어하우중의 축방향에 따라 슬라이딩이 되도록 설치되어 있으며 롤러베어링에 의하여 내부에서 회전이 가능하도록 지지되어 있다. 레버와 슬라이딩슬리브의외부사이에는 절환하중에 작용할 수도 있는 여하한 회전상대운동이 일어나지 않는다. 강제적으로 수반하는 내부는 기어하우징과의 결합을 위한 외부클러치치합과 태양기어(sun gear)와의 구동결합을 위한 내부클러치치합을 한다.

전자석은 엔드스톱스위치를 생략할 수 있으며 더 이상 설정할 필요가 없다. 이로 인한 조치로 인하여 최종고객의 조정 및 고장가능성이 배제된다. 안전을 위하여 한편 절환위치 및 절환기능의 감시를 위하여 엔드스톱스위치를 설치하는 것이 좋으며 한편으로 이것은 조정할 필요는 없다.

기타 장점은 다음의 도면에서 볼 수 있다. 도면에는 본 발명의 한가지 실시 예가 도시되어 있다. 본 명세와 제청구항은 다수의 절충식 특징을 포함한다. 당업자에게 있어서 본 특징을 적당히 상세히 관찰가능하며 중요한 기타의 절충으로 요약할 수 있다.

2단 유성기는 기어하우징(3)의 베어링캡(4 및 5)의 롤러베어링(6 및 17)에 의하여 지지되어 있는 구동축(1)과 출력축(2)을 가지고 있다. 유성치차(13)와 물리는 구동축(1)에 의하여 구동 연결되어 있는 태양기어(12)는 유성기어에 속한다. 이는 끼워맞춤결합(16)에 의하여 출력축(2)과 결합되어 있는 유성캐리어(15)의 유성핀(14)에 지지되어 있다. 유성치차(13)는 하우징(3)내에 롤러베어링(42)에 의하여 지지되고 클러치부(41)와 끼워 맞춤으로 연결되어 있는 내치차(18)와 물려 있다.클러치부(41)는 외측 클러치치합(44)에 의하여 슬라이딩슬리브(19)의 내부(21)와 회전고정결합이 되어 있다. 그 위에는 슬라이딩슬리브(19)의 외부(20)가 롤러베어링(22)에 의하여 지지되어 있다. 외부(20)는 하우징(3)에서 하나의 베어링핀(23)위로 축방향에 따라 슬라이딩이 되도록 설치되어 있으며 외부로부터 축방향에 따르는 슬라이딩은 롤러베어링(22)에 의하여 내부(21)로 전달된다.

슬라이딩슬리브(19)는 3가지 절환위치를 취할 수 있으며 더욱이 중립위치, 제1단 위치인 바 이 경우에 내치차(18)는 클러치치합(43)에 의하여 하우징(3)과 결합되고 2단에 있어서 이는 내치차(18)는 클러치부(8)에 의하여 구동치합(40) 및 끼워맞춤결합(11)으로 태양기어(12)와 결합되어 있다. 클러치부(8)에서의 엔드스톱 (7)은 클러치부(8)에서 슬라이딩슬리브(19)로 축방향슬라이딩에 제한을 가한다. 클러치부(8)는 홈(9) 및 스프링(10)에 의하여 회전고정으로 구동축(1)과 결합되어 있다.

슬라이딩슬리브(19)의 외부(20)에는 레버(25)의 포크형으로 끝나는 내측암 (26)이 외부(20)에 설치되어 있는 횡핀(24)을 포함함으로서 레버(25)가 연결되어 있다. 레버(25)는 그쪽으로 기어하우징(3)과 전동기(31)사이에 어댑터(30)내에 설치되어 있는 베어링핀(29)에 회전이 가능하도록 지지되어 있다.

전자석(31)은 구동축(1)과 절환방향에 대하여 축방향병렬이며 어댑터(30)에 의하여 기어하우징(3)주위에서 고정되어 있다. 이것은 자석코일(32)을 가지고 있는 데 이는 자석코일(32)의 극성과 위상에 따라서 축방향으로 조정이 되어 있으며 상세히 설명되어 있지 않은 록킹요소 예컨대 스프링하중을 받는 볼록킹 또는 유리한방식의 끼워 맞춤 고정바 마그네트에 의하여 강제적으로 고정되어 있는 앵커(33)를 둘러싸고 있다. 앵커(33)는 그의 전면에 위치스위치(36,37)와 공동으로 작용하며 절환위치 및 이에 따라 절환장치의 기능을 감시하는 핀(38, 39)을 가지고 있다. 고장메시지의 경우에 있어서 적당한 상세히 설명되어 있지 않은 수단에 의하여 아람이 울리며/또는 기계가 정지된다.

레버(25)의 제2암(27)은 앵커(33)의 횡공(34)으로 자석코일(32)의 개구(35)와 볼헤드(28)에 의하여 물림으로서 구동이 되도록 앵커(33)와 연결되어 있다.

본 발명은 각종 공작기계 및 차량변속기에 이용될 수 있다.

Claims (9)

1. 그의 구동축(1)이 태양기어(12)와 그의 출력축(2)이 유성캐리어(15)와 연결되며, 여기서 유성기어의 내치차(18)는 슬라이딩슬리브(19)에 의하여 기어하우징 (3) 또는 태양기어(12)와 결합이 가능하며 상기 슬라이딩슬리브(19)는 전기액추에이터(31)에 의하여 구동축(1)에 대하여 공동의 축으로 여러 스위칭위치로 슬라이딩이 가능한 2단 유성기어의 절환장치에 있어서,

   상기 액추에이터(31)는 전자석으로 그의 앵커(33)가 슬라이딩슬리브(19)와 구동이 되도록 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 절환장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 전자석(31)은 앵커(33)를 스위칭위치로 고정하는 고정요소를 가지고 있는 것을 특징으로 하는 절환장치.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   고정요소는 고정바 마그네트인 것을 특징으로 하는 절환장치.
4. 전항 중 어느 한 항에 있어서,

   전자석(31)은 기어하우징(3)의 주위와 길이 내에서 구동축(1)과 축방향병렬로 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 절환장치.
5. 전항 중 어느 한 항에 있어서,

   전자석(31)과 슬라이딩슬리브(19)사이에는 2개암레버(25)가 설치되어 있으며 이는 기어하우징(3)에서 회전이 가능하도록 지지되어 있으며 앵커(33)의 암(27)에 의하고 슬라이딩슬리브(19)의 다른 암(26)과 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 절환장치.
6. 제 5 항에 있어서,

   슬라이딩슬리브(19)는 외부(20)를 가지고 있어서 축방향 베어링핀(29)에 의하여 기어하우징(3)과 회전고정이 되도록 연결이 되어 있으며 롤러베어링(22)에 의하여 내부(21)와 회전고정이 되도록 지지되어 있는 것을 특징으로 하는 절환장치.
7. 제 5 항 또는 제 6 항에 있어서,

   기어하우징(3)과 전자석(31)사이에 어댑터(30)가 설치되어 있어서 그 안에 레버(25)가 지지되어 있는 것을 특징으로 하는 절환장치.
8. 제 5 항 또는 제 7 항에 있어서,

   전자석(31)의 앵커(33)는 횡공(34)을 가지며 그 안으로 레버(25)의 암(27)이 볼헤드(28)와 물려 있는 것을 특징으로 하는 절환장치.
9. 전항 중 어느 한 항에 있어서,

   절환위치는 위치스위치에 의하여 감시되는 것을 특징으로 하는 절환장치.