KR20130086995A - 콤팩트형 터닝기어 - Google Patents

Abstract

본 발명은 더욱 간단한 구조로 터닝기어를 구성하여 부피와 중량을 축소시켜서 엔진프레임에 직접 설치할 수 있는 이점과 제작비 절감 등을 도모할 수 있도록 한 콤팩트형 터닝기어에 관한 것이다.
본 발명은 구동모터(1)의 웜(2)은 하우징(8)에 회전지지된 전동축(4)의 웜휠(3)과 결합하고 상기 전동축(4)의 썬기어(41)는 전동축(4) 외측 플래닛캐리어(51)에 회전지지되어 하우징(8)의 내접기어(81)에 치차결합된 플래닛기어(5)에 결합하며, 상기 플래닛기어(5)는 피니언기어(7)가 결합된 출력축(6)에 연결하여 상기 웜휠(3)에 결합된 전동축(4)의 회전력을 플래닛기어(5)를 통해 출력축(6)으로 감속 전달하고, 상기 플래닛기어(5)의 플래닛캐리어(51)와 출력축(6)에는 케리어(52)와 스플라인축(61)을 각각 형성하여 전동축(4)의 썬기어(41)를 중심으로 회전하는 플래닛기어(5)의 회전력을 출력축(6)으로 감속 전달시킬 수 있게 하며, 상기 하우징(8)에는 엔진프레임 방향으로 플랜지(10)를 형성한 콤팩트형 터닝기어에 있어서, 상기 플래닛기어(5)에 연결된 출력축(6)에 스크류축(9)을 연결하고 그 외측에 중공관(92)을 결합하여 그 일단에 스크류축(9)을 회전시키는 이동핸들(94)을 설치하며 상기 스크류축(9)에 이동바아(91)로 피니언기어(7)를 연결하여 이동핸들(94)로서 피니언기어(9)를 수평이동시키도록 콤팩트형 터닝기어를 구성한 것에 요지가 있다.

Description

콤팩트형 터닝기어{THE COMPACT TYPE TURNING GEAR}

본 발명은 콤팩트형 터닝기어에 관한 것으로, 보다 상세하게는 더욱 간단한 구조로 터닝기어를 구성하여 부피와 중량을 축소시켜서 엔진프레임에 직접 설치할 수 있는 이점과 제작비 절감 등을 도모할 수 있도록 한 콤팩트형 터닝기어에 관한 것이다.

일반적으로 선박용 터닝기어 장치는 디스크 브레이크가 일체로 내설된 구동모터를 모터베이스에 수평으로 놓이도록 결합하고 구동모터의 고속회전력을 모터축의 체인스프로킷과 체인으로 연결된 입력축의 체인스프로킷에 전달하고 상기 입력축에 결합된 선기어와 내접기어, 아이들기어 및 캐리어 등으로 조합된 다단의 유성기어장치에 의해 출력축의 피니언기어가 감속회전하도록 구성되어 선박의 엔진주축에 결합되는 대형 휠기어를 구동시켜 선박엔진의 배기나 피스톤 조립 등 선박정비에 사용되고 또 엔진기동시 윤활 등의 여러 목적과 용도로 사용된다.

종래 터닝기어의 몇가지 예에 대하여 간략히 언급하면 하기와 같다.

대한민국 등록실용신안공보 제20-0188205호에 회전력을 발생시키는 모터를 터닝기어에 부착하여 일체형으로 하고 상기 모터의 회전력을 체인을 통해 감속장치에 전달하며 감속장치는 선기어와 아이들기어가 한조를 이루고 이러한 아이들기어를 순차로 다수 연결하여 모터의 고속회전을 효율적으로 저속화시킴과 동시에 속도 전달 단계가 진행됨에 따라 선기어 및 아이들 기어의 크기가 증가하여 큰 토오크를 발생시키고, 아이들 기어내의 축과 아이들 기어 안측에 롤러베어링을 사용함으로써 아이들기어가 고하중에도 견딜 수 있도록 하는 선박엔진 구동용 터닝기어가 게재되어 있다.

대한민국 등록실용신안공보 제20-0283000호에 터닝기어의 크기를 최소화할 수 있도록 구동모터를 케이스 상부에 수직으로 입설하고 모터축의 수직회전력을 베벨기어로서 수평회전력으로 변환하고 수개의 피니언과 기어로 이루어지는 감속장치를 케이스 내부에 장착하여 출력축의 피니언기어를 감속회전시킬 수 있도록 구성함으로써 선박의 엔진실내 좁은 공간에서도 설치가 용이하도록 한 선박용 터닝기어가 게재되어 있다.

대한민국 등록특허공보 제10-0655414호에 구동모터의 고속 회전력을 감속하는 1차 감속장치를 두고, 감속된 회전력을 2차 감속장치에 전달하여 감속이 이루어지도록 하고 1,2차 감속장치의 기어를 사이클로이드 치형의 기어들로 적용하여 선박 내부의 좁은 공간에서도 용이하게 설치할 수 있으면서 다단계의 감속이 이루어지도록 하여 안정되고 정확한 저속의 고출력 회전력을 얻을 수 있게 한 선박엔진용 사이클로이드치형 터닝기어장치가 게재되어 있다.

이와 같이 종래 터닝기어는 출력축의 피니언기어와 맞물려 일측방향으로 회전하는 선박엔진주축의 대형 휠기어를 멈추고자 할 시 구동모터에 내장된 디스크 브레이크를 작동시키면 모터측의 회전이 멈추게 되고 모터축에 결합된 체인스프로킷과 입력축의 체인스프로킷 및 케이스 내측의 감속장치가 회전을 멈추게 되어 결국 출력축의 피니언기어와 맞물린 대형 휠기어가 정지하게 된다.

그러나 상기 대형 휠기어가 일측방향으로 회전하다가 브레이크 제동으로 정지할 시 대형 휠기어의 관성으로 인해 회전하던 방향으로 역회전하는 현상이 발생하여 출력축의 피니언기어와 케이스 내부의 감속장치 및 체인스프로킷, 모터축을 역회전시키게 되고 이로 인해 기어의 마모 및 파손과 구동모터의 손상을 가져오게 되는 문제점이 있다.

본 출원인은 이를 해결하기 위해 구동모터를 수직으로 입설하고 이의 직하방에 위치하는 기어케이스 내부에 큰 감속비를 얻을 수 있고 이와 동시에 역회전이 불가능한 워엄과 워엄휠을 내설하여 모터축의 회전력을 감속장치로 전달하여 출력축에 결합된 피니언기어를 감속회전시킬 수 있도록 한 터닝기어를 선등록 고안한 바 있다.(대한민국 등록실용신안공보 제20-0283002호)

그리고 종래 터닝기어는 전술에서 살핀 바와 같이 콤팩트한 구조를 제공하지 못하고 선박엔진의 프레임에 부착할 수 없는 구조로 되어 엔진룸 내부에 터닝기어의 설치를 위한 프레임을 별도 설치하여 여기에 터닝기어를 부착, 설치함으로써 많은 작업시간과 인력이 요구되었으며, 피니언기어의 보호를 위한 커버가 구비되지 못하여 피니언기어가 외부로 노출된 상태로 있게 되어 먼지 등의 외부요인으로 인해 피니언기어의 작동불량을 유발하는 등의 문제점이 있었다.

이에 본 출원인은 참고문헌1과 같이 웜과 웜휠에 의한 역회전 방지 등의 이점을 제공하는 한편 유성기어장치를 이용한 비교적 간단한 감속구조로 부피와 중량을 축소시킨 콤팩트한 터닝기어를 제공하여 엔진프레임에 터닝기어를 직접 설치할 수 있게 함으로써 엔진룸에 터닝기어의 부착을 위한 프레임설치작업의 생략으로 엔진제작의 이점 등을 도모하고, 피니언기어에 보호커버를 구비시켜서 먼지 등의 외부 요인으로 인한 작동불량의 우려 해소로 작동안정성 등에 기여할 수 있는 콤팩트형 터닝기어를 앞서 발명한 바 있다.

(참고문헌1) 대한민국 특허등록공보 제10-1188867호, 2012.10.08.

본 발명은 본 출원인의 선등록 발명(참고문헌1)과 같이 웜과 웜휠에 의한 역회전방지 등의 이점을 제공하는 한편 유성기어장치를 이용한 간단한 감속구조로 부피와 중량을 축소시킨 콤팩트한 터닝기어의 제공으로 엔진프레임에 터닝기어를 직접 부착하여 설치할 수 있게 하여 엔진룸에 터닝기어의 부착을 위한 별도의 프레임작업을 생략함으로써 엔진제작상의 이점 등을 도모하고자 한다.

또 본 발명은 피니언기어를 스크류 이동구조로 구성하고 피니언기어의 작동레버와 보호커버의 구성을 생략하여 더욱 경량화된 콤팩트형 터닝기어를 제공함으로써 전술한 설치작업의 이점을 극대화하고 제작의 용이성으로 제작비 절감에 기여하고자 한다.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명은;

[청구항1]에 기재된 발명에 따르면; 구동모터의 웜은 하우징에 회전지지된 전동축의 웜휠과 결합하고 상기 전동축의 썬기어는 전동축 외측 플래닛캐리어에 회전지지되어 하우징의 내접기어에 치차결합된 플래닛기어에 결합하며, 상기 플래닛기어는 피니언기어가 결합된 출력축에 연결하여 상기 웜휠에 결합된 전동축의 회전력을 플래닛기어를 통해 출력축으로 감속 전달하고, 상기 플래닛기어의 플래닛캐리어와 출력축에는 케리어와 스플라인축을 각각 형성하여 전동축의 썬기어를 중심으로 회전하는 플래닛기어의 회전력을 출력축으로 감속 전달시킬 수 있게 하며, 상기 하우징에는 엔진프레임 방향으로 플랜지를 형성한 콤팩트형 터닝기어에 있어서, 상기 플래닛기어에 연결된 출력축에 스크류축을 연결하고 그 외측에 중공관을 결합하여 스크류축을 회전시키는 이동핸들을 설치하며 상기 스크류축에 이동바아로 피니언기어를 연결하여 이동핸들로서 피니언기어를 수평 이동시키도록 구성한 것을 특징으로 한다.

[청구항2]에 기재된 발명에 따르면; 제1항에 있어서, 상기 플래닛기어를 회전지지하는 플래닛캐리어를 지지브라켓에 베어링으로 회전지지시켜서 하우징의 내접기어에 치차결합된 플래닛기어를 더욱 안정적으로 회전지지할 수 있게 구성한 것을 특징으로 한다.

본 발명은 웜과 웜휠 및 유성기어장치를 이용한 큰 감속비의 동력전달구성으로 선박엔진주축의 대형 휠기어의 역회전력이 출력축의 피니언기어에 가해지더라도 웜과 웜휠이 브레이크 역할을 함으로써 역회전을 방지하여 구동모터의 손상을 방지할 수 있고 유성기어장치를 이용한 간단한 감속구조로 부피와 중량이 축소된 콤팩트한 터닝기어를 제공할 수 있다.

또 발명은 콤팩트한 구조와 함께 엔진프레임에 직접 부착하여 설치할 수 있는 플랜지를 구비시켜 엔진룸에 터닝기어의 설치를 위한 프레임을 별도 설치할 필요가 없는 제작상의 이점을 제공할 수 있다.

또 본 발명은 피니어기어의 작동을 위한 작동레버와 보호커버의 구성을 생략한 더욱 경량화된 구조의 콤팩트형 터닝기어로 설치작업의 이점 극대화와 제작비를 크게 절감할 수 있는 등의 이익과 효과를 기대할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예를 보인 구성도.
도 2는 도 1의 요부 발췌 확대도.
도 3은 본 발명의 측면도
도 4은 본 발명의 다른 실시예를 보인 구성도.
도 5는 도 4의 요부 발췌 확대도.

본 발명은 웜과 웜휠로 감속이 이루어지는 출력축의 피니언기어가 엔진의 휠기어와 맞물림 결합되게 설치되고 출력축의 피니언기어는 작동레버로서 휠기어와 맞물려 결합시키거나 이탈시킬 수 있게 구성되는 터닝기어에 있어서,

웜과 웜휠 및 유성기어장치를 이용하여 출력축을 감속구동하도록 구성하고 하우징에는 엔진프레임측으로 플랜지를 형성하여 터닝기어를 엔진프레임에 직접 부착할 수 있게 하며 출력축의 피니언 기어는 이동핸들로 진퇴이동시킬 수 있도록 구성함으로서 피니어기어의 이동을 위한 작동레버와 보호커버를 생략하여 더욱 간단하고 경량화된 구조의 콤팩트형 터닝기어를 구성한 것에 특징이 있다. 이하에 본 발명의 실시내용을 첨부 도면과 함께 구체적으로 살펴본다.

도 1은 본 발명의 일실시예를 보인 구성도, 도 2는 도 1의 요부 발췌 확대도, 도 3은 본 발명의 측면도이다.

구동모터(1)와 기어로 연결된 웜(2)은 하우징(8)에 회전지지된 전동축(Toothed shaft)(4)의 웜휠(3)과 결합한다.

상기 웜휠(3)이 결합된 전동축(4) 일측은 하우징(8)에 베어링으로 회전지지시키고 타측에는 후술하는 출력축(6) 일단에 베어링으로 회전지지시킨다.

상기 전동축(4)에는 썬기어(SUN GEAR)(41)를 형성하고 플래닛기어(PLANET)(5)를 결합한다. 상기 플래닛기어(5)는 전동축(4)의 썬기어(41)에 치차결합하고 전동축(4) 외측에서 플래닛기어(5)를 회전지지하는 플래닛캐리어(51)에 결합하며, 하우징(8) 내측에 형성된 내접기어(81)에 치차결합한다.

상기 전동축(4)의 썬기어(41) 외측으로 결합된 플래닛캐리어(51)에는 출력축(6)의 스플라인축(61)에 결합되는 케리어(52)를 결합한다. 즉, 출력축(6)에 스플라인축(61)을 형성하고 상기 스플라인축(61)의 키이홈에 결합되는 홈을 형성한 케리어(52)를 플래닛캐리어(51)와 결합하여 전동축(4)의 썬기어(41)를 중심으로 회전하는 플래닛기어(5)의 회전력이 출력축(6)에 감속 전달되게 한다.

그리고 상기와 같이 플래닛기어(5)와 연결된 출력축(6)에는 스크류축을 설치하여 이동핸들(1)로서 피니언기어(7)를 수평이동시킬 수 있게 결합한다.

상기 플래닛기어(5)에 연결된 출력축(6)에 스크류축(9)을 연결하고 그 외측에 안내공이 형성된 중공관(92)을 결합하여 그 일단에 스크류축(9)을 회전시키는 이동핸들(94)을 설치한다, 상기 이동핸들(94)이 설치된 스크류축(9)에는 이동바아(91)를 스크류결합하고 중공관(92) 외측으로 피니언기어(7)를 연결하여 이동핸들(94)로 스크류축(9)에 연결된 피니언기어(9)를 수평 이동시킬 수 있게 한다.

상기한 터닝기어의 하우징(8)에는 엔진프레임에 직접 부착할 수 있도록 웜(2)과 웜휠(3)이 회전지지되는 하우징(8)에 엔진프레임 방향으로 플랜지(10)를 형성한다. 즉 하우징(8)의 엔진프레임 방향으로 플랜지(10)를 형성하여 웜(2)과 웜휠(3) 및 유성기어(5)에 의해 부피와 중량이 축소된 콤팩트한 터닝기어를 플랜지(10)를 이용하여 엔진프레임에 직접 부착할 수 있게 한다.

또, 피니언기어(7)가 결합된 출력축(6)은 웜(2)과 웜휠(3) 및 유성기어(5)를 이용한 비교적 간단한 감속구조로 콤팩트한 터닝기어를 구성할 수 있다

상기와 같이 엔진프레임에 플랜지(10)를 이용하여 직접 부착, 설치하는 터닝기어는 기존 터닝기어의 부착을 위해 엔진룸 내벽에 형성되는 프레임작업을 생략할 수 있어 엔진제작상의 이점 등을 제공할 수 있다.

그리고 플래닛기어(5)와 연결된 출력축(6)에 스크류축(9)을 연결하여 이동핸들(94)로서 피니언기어(7)를 수평이동시킬 수 있게 구성함으로써 피니언기어(7)의 수평이동 작동을 위한 작동레버를 생략 구성할 수 있고, 또 작동레버의 설치와 작동레버의 작동안정성 보호를 위한 보호커버의 구성을 생략함으로써 터닝기어를 더욱 간단하고 경량화한 콤팩트한 구조로 구성할 수 있다.

도 4, 도 5는 본 발명의 일부 다른 실시예를 보인 것으로,

상기 전동축(4)의 썬기어(41)에 치차결합된 플래닛기어(5)를 회전지지하는 플래닛캐리어(51)를 지지브라켓(11)에 베어링(12)으로 회전지지시켜 구성하여 하우징(8)의 내접기어(81)에 치차결합된 플래닛기어(5)를 더욱 안정적으로 회전지지하여 작동안정성 향상에 기여토록 구성한 것이다.

상기 플래닛기어(5)의 플래닛캐리어(51)를 회전하기 위한 지지브라켓(11)은 하우징(8) 내측에서 웜(2)과 웜휠(3) 및 플래닛캐리어(51) 사이에 고정설치하고 베어링(12)으로 플래닛캐리어(51)를 회전지지토록 한다.

또 상기 플래닛캐리어(51)에는 지지브라켓(11)은 베어링(12)에 회전지지되는 회전지지부(53)를 형성하여 플래닛캐리어(51)의 회전지지부(53)가 지지브라켓(11)에 회전지지되도록 한 것이다.

상기와 같이 전동축(4)의 썬기어(41) 외측으로 결합된 플래닛캐리어(51)는 출력축(6)의 스플라인축(61)에 결합되는 케리어(52)를 결합되고 지지브라켓(11)에 베어링(12)으로 회전지지되어 보다 안정되고 긴밀한 회전작동을 수행하여 향상된 작동안정성을 기대할 수 있다.

본 발명의 실시내용을 구체적으로 설명하기 위하여 첨부 도면에 사용한 부호에 대하여 간략히 설명하면 이하와 같다.
1: 구동모터 2:웜(WORM)
3:웜휠(WORM WHEEL) 4:전동축(TOOTHED SHAFT)
5:플래닛기어(PLANET GEAR) 51:플래닛캐리어(PLANET CARRIER)
6:출력축 7:피니언기어
8:하우징 9:스크류축
91:이동바아 92:중공관
94:이동핸들 10:플랜지
11:지지브라켓 12:베어링

Claims (2)

1. 구동모터(1)의 웜(2)은 하우징(8)에 회전지지된 전동축(4)의 웜휠(3)과 결합하고 상기 전동축(4)의 썬기어(41)는 전동축(4) 외측 플래닛캐리어(51)에 회전지지되어 하우징(8)의 내접기어(81)에 치차결합된 플래닛기어(5)에 결합하며, 상기 플래닛기어(5)는 피니언기어(7)가 결합된 출력축(6)에 연결하여 상기 웜휠(3)에 결합된 전동축(4)의 회전력을 플래닛기어(5)를 통해 출력축(6)으로 감속 전달하고, 상기 플래닛기어(5)의 플래닛캐리어(51)와 출력축(6)에는 케리어(52)와 스플라인축(61)을 형성하여 썬기어(41)를 중심으로 회전하는 플래닛기어(5)의 회전력을 출력축(6)으로 감속 전달시킬 수 있게 하며, 상기 하우징(8)에는 엔진프레임 방향으로 플랜지(10)를 형성한 콤팩트형 터닝기어에 있어서,
   상기 플래닛기어(5)에 연결된 출력축(6)에 스크류축(9)을 연결하고 그 외측에 중공관(92)을 결합하여 스크류축(9)을 회전시키는 이동핸들(94)을 설치하며 상기 스크류축(9)에 이동바아(91)로 피니언기어(7)를 연결하여 이동핸들(94)로서 피니언기어(9)를 수평 이동시키도록 구성한 것을 특징으로 하는 콤팩트형 터닝기어.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 플래닛기어(5)를 회전지지하는 플래닛캐리어(51)를 지지브라켓(11)에 베어링(12)으로 회전지지시켜서 하우징(8)의 내접기어(81)에 치차결합된 플래닛기어(5)를 더욱 안정적으로 회전지지할 수 있게 구성한 것을 특징으로 하는 콤팩트형 터닝기어.

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