KR20150004116A - Driving gear apparatus for rail vehicle - Google Patents

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KR20150004116A KR20130077179A KR20130077179A KR20150004116A KR 20150004116 A KR20150004116 A KR 20150004116A KR 20130077179 A KR20130077179 A KR 20130077179A KR 20130077179 A KR20130077179 A KR 20130077179A KR 20150004116 A KR20150004116 A KR 20150004116A
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김용기
안종배
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현대다이모스(주)
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    • H02K7/10Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters
    • H02K7/116Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters with gears

Abstract

The present invention relates to a driving gear device for a railway vehicle. The driving gear device for a railway vehicle comprises: an axle having wheels mounted on both ends thereof, wherein the wheels come in rolling contact with the upper parts of rails; a motor equipped with a central shaft into which the axle penetrates and which rotates separately from the axle; and a driving gear assembly combined to the central shaft to transmit the driving power of the motor to the axle. The driving gear device is provided to maximize the utilization of a space and improve structural simplification.

Description

철도 차량용 구동 기어 장치{DRIVING GEAR APPARATUS FOR RAIL VEHICLE}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a drive gear device for a railway vehicle,

본 발명은 철도 차량용 구동 기어 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 공간 활용을 극대화하고 구조적인 단순화를 도모할 수 있도록 하는 철도 차량용 구동 기어 장치에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a driving gear device for a railway vehicle, and more particularly, to a driving gear device for a railway vehicle that maximizes space utilization and simplifies the structure.

모터에 의한 전기 동력을 이용하는 철도차량용 동력전달장치는 일반적으로 모터의 구동력을 커플링을 통하여 전달받게 된다.BACKGROUND ART [0002] A power transmission apparatus for a railway vehicle using an electric power by a motor generally receives driving force of the motor through a coupling.

이러한 전기 동력을 이용하는 철도차량용 동력전달장치는 철도차량이 요구하는 구동력을 전달하기 위하여 전기모터의 적은 구동력으로도 큰 동력인 철도차량을 구동하기 위히여 모터회전력을 저감시켜 큰 회전력을 만들어주는 감속 구동장치를 필요로 하게 되는 것이다.In order to transmit the driving force required by a railway vehicle, a power transmission device using such electric power is designed to drive a railway vehicle, which is a large power even with a small driving force of an electric motor, And a device is required.

이러한 감속 구동장치는 통상 전기모터, 변위 흡수용 커플링, 2축 또는 3축용 기어 장치를 사용하는 경우가 대부분이다.Such a deceleration drive apparatus is usually an electric motor, a displacement absorbing coupling, or a two-axis or three-axis gear apparatus.

그러나, 이러한 변위 흡수용 커플링, 2축 또는 2축용 기어 장치 등과 같은 기존의 감속 구동장치는, 구성 부품의 갯수가 많고, 연구 개발시 각각의 성능을 시험하기 위한 별도의 시험 장비를 필요로 하는 것이다.However, such a conventional deceleration drive apparatus such as a displacement absorbing coupling, a two-axis or a two-axis gear apparatus requires a large number of component parts and requires separate test equipment for testing each performance at the time of research and development will be.

따라서, 위와 같은 번거로움을 제거하고 간단한 구조로도 동력 전달이 효율적으로 이루어질 수 있도록 하는 장치의 개발이 절실한 것이다.
Therefore, it is necessary to develop a device that can eliminate the hassle and simplify the power transmission efficiently.

일본공개특허 특개2009-196441호Japanese Patent Application Laid-Open No. 2009-196441 대한민국 공개특허 제10-2012-0005590호Korean Patent Publication No. 10-2012-0005590

본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위하여 발명된 것으로, 공간 활용을 극대화하고 구조적인 단순화를 도모할 수 있도록 하는 철도 차량용 구동 기어 장치를 제공하기 위한 것이다.
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve the above problems, and it is an object of the present invention to provide a driving gear device for a railway vehicle which maximizes space utilization and simplifies the structure.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 레일위를 구름 접촉하는 휠이 양단부에 장착된 차축; 상기 차축이 관통되어 상기 차축과 별개로 회전하는 중심축을 구비한 모터; 및 상기 중심축에 결합되어 상기 모터의 구동력을 상기 차축으로 전달하는 구동 기어 어셈블리;를 포함하는 것을 특징으로 하는 철도 차량용 구동 기어 장치를 제공할 수 있다.According to an aspect of the present invention, there is provided a railway vehicle comprising: an axle mounted on both ends of a wheel rolling on a rail; A motor having the axle penetrating therethrough and rotating independently of the axle; And a driving gear assembly coupled to the center shaft to transmit the driving force of the motor to the axle.

여기서, 상기 모터는, 상기 중심축의 외주면을 따라 장착된 고정자와, 상기 고정자의 유도 기전력으로 회전하는 회전자를 포함하고, 상기 회전자의 일단부는 상기 차축의 외주면과 구름 접촉하며, 상기 회전자의 타단부는 상기 중심축의 외주면과 구름 접촉하는 것을 특징으로 한다.Here, the motor includes a stator mounted along an outer peripheral surface of the central shaft, and a rotor rotated by an induced electromotive force of the stator, wherein one end of the rotor is in rolling contact with an outer peripheral surface of the axle, And the other end is in rolling contact with the outer peripheral surface of the central shaft.

이때, 상기 철도 차량용 구동 기어 장치는, 상기 모터를 구성하는 것으로, 상기 중심축의 외주면을 따라 장착된 고정자와, 상기 중심축의 일단부에 장착되어 상기 차축의 외주면과 구름 접촉하는 제1 베어링과, 상기 중심축의 타단부 외주면에 장착되는 제2 베어링과, 상기 고정자의 유도 기전력으로 회전하는 회전자와, 상기 회전자의 일단부에 장착되어 상기 차축의 외주면과 구름 접촉하는 제3 베어링을 더 포함하고, 상기 제2 베어링은 상기 회전자의 타단부에 장착되어 상기 중심축의 타단부 외주면과 구름 접촉하는 것을 특징으로 한다.The driving gear device for a railway vehicle includes a stator mounted along an outer peripheral surface of the central shaft, a first bearing mounted on one end of the central shaft and in rolling contact with an outer peripheral surface of the axle, And a third bearing mounted on one end of the rotor and in rolling contact with an outer circumferential surface of the axle, wherein the second bearing is mounted on an outer circumferential surface of the other end of the central shaft, a rotor rotated by an induced electromotive force of the stator, And the second bearing is mounted on the other end of the rotor and is in rolling contact with the outer peripheral surface of the other end of the central shaft.

그리고, 상기 구동 기어 어셈블리는, 상기 중심축의 단부 외주면에 결합되어 상기 중심축의 회전에 연동하는 구동전달 기어와, 상기 구동 전달 기어와 기어 결합되는 적어도 하나 이상의 제1 유성 기어와, 내면은 상기 제1 유성 기어와 기어 결합되고 중심부는 상기 차축이 관통되는 선 기어와, 상기 선 기어의 외면과 기어 결합되는 적어도 하나 이상의 제2 유성 기어와, 내면은 상기 제2 유성 기어와 기어 결합되고 중심부는 상기 차축이 관통되는 링 기어와, 상기 링 기어의 중심부에 장착되어 상기 차축의 외주면과 구름 접촉하는 제4 베어링을 포함하는 것을 특징으로 한다.The drive gear assembly includes a drive transmission gear coupled to an outer circumferential surface of the end portion of the central shaft and interlocked with the rotation of the center shaft, at least one first planetary gear that is gear- At least one second planetary gear meshed with the planetary gear and having a center portion through which the axle passes, and at least one second planetary gear meshed with an outer surface of the sun gear, the inner surface of which is meshed with the second planetary gear, And a fourth bearing mounted on the center of the ring gear and in rolling contact with the outer circumferential surface of the axle.

또한, 상기 구동 기어 어셈블리의 구동력은 상기 구동 전달 기어와, 상기 제1 유성 기어와, 상기 선 기어와, 상기 제2 유성 기어와, 상기 링 기어를 순차적으로 거쳐 상기 차축에 전달되는 것을 특징으로 한다.
Further, the driving force of the driving gear assembly is transmitted to the axle through the driving transmission gear, the first planetary gear, the sun gear, the second planetary gear, and the ring gear sequentially .

상기와 같은 구성의 본 발명에 따르면, 양단부에 휠이 결합된 차축과 동축인 중심축을 가지는 모터로부터의 구동력을 차축에 전달하는 구동 기어 어셈블리를 포함한 구조로부터 커플링과 같은 별도의 부품을 마련할 필요가 없이 구조적 단순화를 도모할 수 있으며, 공간 활용을 효율적으로 할 수 있게 된다.
According to the present invention having the above-described structure, it is necessary to provide a separate component such as a coupling from a structure including a driving gear assembly that transmits a driving force from a motor having a central axis coaxial with an axle It is possible to simplify the structural simplification without using the space, and to efficiently utilize the space.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 철도 차량용 구동 기어 장치의 전체적인 구조를 나타낸 단면 개념도1 is a cross-sectional schematic view showing the overall structure of a driving gear device for a railway vehicle according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참고로 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 철도 차량용 구동 기어 장치의 전체적인 구조를 나타낸 단면 개념도이다.1 is a schematic cross-sectional view illustrating the overall structure of a driving gear device for a railway vehicle according to an embodiment of the present invention.

본 발명은 도시된 바와 같이 차축(100)에 모터(200)가 직접 장착되고, 모터(200)의 구동력을 구동 기어 어셈블리(300)가 차축(100)에 직접 전달하는 구조임을 파악할 수 있다.The present invention can be understood that the motor 200 is directly mounted on the axle 100 and the driving force of the motor 200 is directly transmitted to the axle 100 by the driving gear assembly 300.

차축(100)은 레일(이하 미도시) 위를 구름 접촉하는 휠(120, 120)이 양단부에 장착된 것이다.The axle 100 is mounted at both ends with wheels 120 and 120 rolling on a rail (not shown).

모터(200)는 차축(100)이 관통되어 차축(100)과 별개로 회전하는 양단 관통인 중공의 중심축(201)을 구비한 것이다.The motor 200 is provided with a hollow center shaft 201 through which the axle 100 passes and rotates separately from the axle 100.

구동 기어 어셈블리(300)는 중심축(201)에 결합되어 모터(200)의 구동력을 차축(100)으로 전달하는 것이다.The driving gear assembly 300 is coupled to the center shaft 201 to transmit the driving force of the motor 200 to the axle 100.

본 발명은 상기와 같은 실시예의 적용이 가능하며, 다음과 같은 다양한 실시예의 적용 또한 가능함은 물론이다.It is to be understood that the present invention may be embodied in many other specific forms without departing from the spirit or scope of the invention.

모터(200)는 중심축(201)의 외주면을 따라 장착된 고정자(210)와, 고정자(210)의 유도 기전력으로 회전하는 회전자(220)를 포함하는 구조이다.The motor 200 includes a stator 210 mounted along the outer circumferential surface of the central shaft 201 and a rotor 220 rotated by the induced electromotive force of the stator 210.

여기서, 회전자(220)의 일단부는 차축(100)의 외주면과 구름 접촉하며, 회전자(220)의 타단부는 중심축(201)의 외주면과 구름 접촉하면서 구동력을 차축(100)으로 전달하게 된다.One end of the rotor 220 is in rolling contact with the outer circumferential surface of the axle 100 and the other end of the rotor 220 is in rolling contact with the outer circumferential surface of the center shaft 201 to transmit driving force to the axle 100 do.

모터(200) 주변의 구조를 더욱 상세하게 살펴보면 다음과 같다.The structure around the motor 200 will now be described in more detail.

고정자(210)는 모터(200)를 구성하는 것으로, 중심축(201)의 외주면을 따라 장착되고, 중심축(201)의 일단부에는 제1 베어링(231)이 장착되어 차축(100)의 외주면과 구름 접촉하는 것이다.The stator 210 constitutes a motor 200 and is mounted along the outer circumferential surface of the center shaft 201. A first bearing 231 is mounted at one end of the center shaft 201, And cloud contact.

중심축(201)의 타단부 외주면에는 제2 베어링(232)이 장착되고, 회전자(220)는 고정자(210)의 유도 기전력으로 회전하되, 회전자(220)의 일단부에는 제3 베어링(233)이 장착되어 차축(100)의 외주면과 구름 접촉하게 된다.A second bearing 232 is mounted on the outer circumferential surface of the other end of the center shaft 201. The rotor 220 is rotated by the induction electromotive force of the stator 210. A third bearing 233 are mounted and are in rolling contact with the outer circumferential surface of the axle 100.

여기서, 제2 베어링(232)은 회전자(220)의 타단부에 장착되어 중심축(201)의 타단부 외주면과 구름 접촉하는 것이다.Here, the second bearing 232 is mounted on the other end of the rotor 220 and comes into rolling contact with the outer peripheral surface of the other end of the central shaft 201.

한편, 구동 기어 어셈블리(300)는 전술한 바와 같이 모터(200)의 구동력을 차축(100)에 전달하기 위한 것으로 구동 전달 기어(301)와 선 기어(320)와 제2 유성 기어(312)와 링 기어(330)와 제4 베어링(334)을 포함하는 구조임을 파악할 수 있다.The drive gear assembly 300 is for transmitting the driving force of the motor 200 to the axle 100 and includes a drive transmission gear 301, a sun gear 320, a second planetary gear 312, The structure including the ring gear 330 and the fourth bearing 334 can be understood.

구동 전달 기어(301)는 중심축(201)의 단부 외주면에 결합되어 중심축(201)의 회전에 연동하는 것이다.The drive transmission gear 301 is coupled to the outer circumferential surface of the end portion of the center shaft 201 and interlocks with the rotation of the center shaft 201.

제1 유성 기어(311)는 구동 전달 기어(301)와 기어 결합되는 적어도 하나 이상의 기어이다.The first planetary gear 311 is at least one gear that is gear-engaged with the drive transmission gear 301. [

선 기어(320)는 내면은 제1 유성 기어(311)와 기어 결합되고 중심부는 차축(100)이 관통되는 것이다.The inner surface of the sun gear 320 is gear-engaged with the first planetary gear 311 and the axle 100 is passed through the center portion.

제2 유성 기어(312)는 선 기어(320)의 외면과 기어 결합되는 적어도 하나 이상의 기어이다.The second planetary gear 312 is at least one gear that is gear-engaged with the outer surface of the sun gear 320.

링 기어(330)는 내면은 제2 유성 기어(312)와 기어 결합되고 중심부는 차축(100)이 관통되어지되, 제4 베어링(334)은 링 기어(330)의 중심부에 장착되어 차축(100)의 외주면과 구름 접촉하는 것이다.The fourth bearing 334 is mounted on the center of the ring gear 330 and is connected to the axle 100. The ring gear 330 is coupled to the ring gear 330, In the rolling contact with the outer circumferential surface.

따라서, 구동 기어 어셈블리(300)의 구동력은 모터(200)로부터 구동 전달 기어(301)와, 제1 유성 기어(311)와, 선 기어(320)와, 제2 유성 기어(312)와, 링 기어(330)를 순차적으로 거쳐 차축(100)에 전달되는 것이다.The driving force of the driving gear assembly 300 is transmitted from the motor 200 through the driving transmission gear 301, the first planetary gear 311, the sun gear 320, the second planetary gear 312, And the gear 330 are sequentially transmitted to the axle 100.

이상과 같이 본 발명은 공간 활용을 극대화하고 구조적인 단순화를 도모할 수 있도록 하는 철도 차량용 구동 기어 장치를 제공하는 것을 기본적인 기술적 사상으로 하고 있음을 알 수 있다.As described above, it is understood that the present invention is based on a technical idea to provide a driving gear device for a railway vehicle that maximizes space utilization and simplifies the structure.

그리고, 본 발명의 기본적인 기술적 사상의 범주 내에서 당해 업계 통상의 지식을 가진 자에게 있어서는 다른 많은 변형 및 응용 또한 가능함은 물론이다.
It will be apparent to those skilled in the art that many other modifications and applications are possible within the scope of the basic technical idea of the present invention.

100...차축
120, 120...휠
200...모터
201...중심축
210...고정자
220...회전자
231...제1 베어링
232...제2 베어링
233...제3 베어링
300...구동 기어 어셈블리
301...구동 전달 기어
311...제1 유성 기어
312...제2 유성 기어
320...선 기어
330...링 기어
334...제4 베어링
100 ... axle
120, 120 ... wheel
200 ... motor
201 ... center axis
210 ... stator
220 ... Rotor
231 ... first bearing
232 ... second bearing
233 ... third bearing
300 ... drive gear assembly
301 ... drive transmission gear
311 ... first planetary gear
312 ... second planetary gear
320 ... sun gear
330 ... ring gear
334 ... fourth bearing

Claims (5)

레일위를 구름 접촉하는 휠이 양단부에 장착된 차축;
상기 차축이 관통되어 상기 차축과 별개로 회전하는 중심축을 구비한 모터; 및
상기 중심축에 결합되어 상기 모터의 구동력을 상기 차축으로 전달하는 구동 기어 어셈블리;를 포함하는 것을 특징으로 하는 철도 차량용 구동 기어 장치.
An axle mounted on both ends of the rolling contact wheel on the rail;
A motor having the axle penetrating therethrough and rotating independently of the axle; And
And a driving gear assembly coupled to the center shaft to transmit the driving force of the motor to the axle.
청구항 1에 있어서,
상기 모터는,
상기 중심축의 외주면을 따라 장착된 고정자와,
상기 고정자의 유도 기전력으로 회전하는 회전자를 포함하고,
상기 회전자의 일단부는 상기 차축의 외주면과 구름 접촉하며, 상기 회전자의 타단부는 상기 중심축의 외주면과 구름 접촉하는 것을 특징으로 하는 철도 차량용 구동 기어 장치.
The method according to claim 1,
The motor includes:
A stator mounted along the outer peripheral surface of the central shaft,
And a rotor rotated by an induced electromotive force of the stator,
Wherein one end of the rotor is in rolling contact with an outer circumferential surface of the axle, and the other end of the rotor is in rolling contact with an outer circumferential surface of the center shaft.
청구항 1에 있어서,
상기 철도 차량용 구동 기어 장치는,
상기 모터를 구성하는 것으로, 상기 중심축의 외주면을 따라 장착된 고정자와,
상기 중심축의 일단부에 장착되어 상기 차축의 외주면과 구름 접촉하는 제1 베어링과,
상기 중심축의 타단부 외주면에 장착되는 제2 베어링과,
상기 고정자의 유도 기전력으로 회전하는 회전자와,
상기 회전자의 일단부에 장착되어 상기 차축의 외주면과 구름 접촉하는 제3 베어링을 더 포함하고,
상기 제2 베어링은 상기 회전자의 타단부에 장착되어 상기 중심축의 타단부 외주면과 구름 접촉하는 것을 특징으로 하는 철도 차량용 구동 기어 장치.
The method according to claim 1,
The drive gear device for a railway vehicle,
Wherein the motor comprises: a stator mounted along an outer circumferential surface of the central shaft;
A first bearing mounted on one end of the central shaft and in rolling contact with an outer peripheral surface of the axle,
A second bearing mounted on an outer circumferential surface of the other end of the central shaft,
A rotor rotated by an induced electromotive force of the stator,
And a third bearing mounted on one end of the rotor and in rolling contact with an outer circumferential surface of the axle,
Wherein the second bearing is mounted on the other end of the rotor and is in rolling contact with an outer circumferential surface of the other end of the central shaft.
청구항 1에 있어서,
상기 구동 기어 어셈블리는,
상기 중심축의 단부 외주면에 결합되어 상기 중심축의 회전에 연동하는 구동전달 기어와,
상기 구동 전달 기어와 기어 결합되는 적어도 하나 이상의 제1 유성 기어와,
내면은 상기 제1 유성 기어와 기어 결합되고 중심부는 상기 차축이 관통되는 선 기어와,
상기 선 기어의 외면과 기어 결합되는 적어도 하나 이상의 제2 유성 기어와,
내면은 상기 제2 유성 기어와 기어 결합되고 중심부는 상기 차축이 관통되는 링 기어와,
상기 링 기어의 중심부에 장착되어 상기 차축의 외주면과 구름 접촉하는 제4 베어링을 포함하는 것을 특징으로 하는 철도 차량용 구동 기어 장치.
The method according to claim 1,
The driving gear assembly includes:
A drive transmission gear coupled to an outer circumferential surface of the end portion of the central shaft and interlocked with the rotation of the central shaft,
At least one first planetary gear that is gear-engaged with the drive transmission gear,
An inner surface of which is gear-engaged with the first planetary gear, a center portion of which is connected to the sun gear,
At least one second planetary gear that is gear-engaged with the outer surface of the sun gear,
A ring gear whose inner surface is gear-engaged with the second planetary gear and whose center portion is passed through the axle,
And a fourth bearing mounted on a center portion of the ring gear and in rolling contact with the outer circumferential surface of the axle.
청구항 4에 있어서,
상기 구동 기어 어셈블리의 구동력은 상기 구동 전달 기어와, 상기 제1 유성 기어와, 상기 선 기어와, 상기 제2 유성 기어와, 상기 링 기어를 순차적으로 거쳐 상기 차축에 전달되는 것을 특징으로 하는 철도 차량용 구동 기어 장치.
The method of claim 4,
Wherein the driving force of the driving gear assembly is transmitted to the axle through the driving transmission gear, the first planetary gear, the sun gear, the second planetary gear, and the ring gear in order. Drive gear device.
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