KR20180000920U - 구동장치 - Google Patents

Abstract

복수개의 휠에 구동력이 전달되도록 하는 구성부가 구성되는 휠케이스와 휠케이스가 회전 가능하게 구성되고 휠케이스의 구성부에 구동력이 전달되도록 하는 구성부가 구성되는 동력케이스를 포함하며, 구동축에 구동력을 발생시키는 동력발생장치, 동력발생장치의 구동축에 고정되는 선기어, 선기어 둘레에 치차 결합되고 부하에 따라 자전하면서 링기어를 회전 시키거나 링기어에 내접하면서 공전하는 복수개의 유성기어 및 각각의 유성기어 둘레에 치차 결합되는 링기어를 포함하며 동력케이스에 구성되는 제1동력전달장치; 동력발생장치의 구동축에 외삽되는 캐리어기어와 캐리어기어에 의해 회전되도록 일측이 고정된 상태에서 타측의 복수개의 지지축이 각각 유성기어에 아이들링 고정되어 유성기어의 공회전시 회전되도록 구성된 캐리어몸체를 포함하며 동력케이스에 구성되는 캐리어장치; 제1동력전달장치의 링기어의 외측에 치합되는 구동기어, 구동기어의 중심축에 고정되는 회전축, 회전축의 타단부에 고정된 동력전달기어 및 회전축에 회전 가능하도록 지지되고 일단부에 고정기어가 설치되며 스텝 작동시 중심축 역할을 하고 휠케이스에 연통 결합되며 단부가 동력케이스에 삽입되는 기축프레임을 포함하며 동력케이스에 구성되는 제2동력전달장치; 캐리어장치의 캐리어기어와 제2동력전달장치의 고정기어에 치합되어 회전력이 상호간 전달되도록 함과 동시에 제2동력전달장치로부터 전달되는 충격이 직접 캐리어장치에 전달되는 것을 방지하고 완충기능을 제공하는 완충기어와 회전축을 포함하며 동력케이스에 구성되는 완충장치; 동력전달기어에 결합되어 제1휠에 구동축의 회전방향과 동일한 방향으로 동력을 전달하는 제1 및 제2기어와 각각의 회전축을 포함하며 휠케이스에 구성되는 제3동력전달장치; 및 동력전달기어에 결합되어 제2휠에 구동축의 회전방향과 동일한 방향으로 동력을 전달하는 제1 및 제2기어와 각각의 회전축을 포함하며 휠케이스에 구성되는 제4동력전달장치를 포함하는 구동장치가 제공된다.

Description

구동장치{Driving System}

본 고안은 구동장치에 관한 것으로서, 특히 보다 상세하게는 휠체어 등과 같은 이동수단의 휠이 구동하는 중 장애물 또는 계단에 의해 저지되는 경우 간단하게 장애물을 넘거나 계단을 오를 수 있는 구동장치에 관한 것이다.

일반적으로 운전자 또는 승객이 탑승하기 위한 승용차 또는 상용차 등과 같은 형태의 차량, 장애인 또는 환자가 이동을 위해 탑승하는 휠체어, 화물 또는 짐 등을 운반하기 위한 운반차량, 장갑차 또는 특장차 등과 같은 특수차량 등 다양한 이동수단이 널리 개발되어 있어 편의성을 도모함은 물론 특수한 목적에 유용하게 이용되고 있다.

상기와 같은 이동수단들은, 도 1에 개략적으로 도시된 바와 같이, 사람 또는 화물이 적재될 수 있는 다양한 형태를 취할 수 있는 차체(1)를 포함한다. 상기 차체(1)의 소정의 위치에는 물론 엔진(2)이 탑재되어 있어 동력을 발생시킨다. 또한, 상기 차체(1)에는 엔진(2)에 연계된 샤프트(4)로부터 동력을 전달받아 휠(3)을 구동시키기 위한 구동장치가 설치되어 있다. 이에 따라 상기 엔진(2)을 작동시키면 상기 구동장치에 연결된 휠(3)이 회전하게 되고 이에 따라 해당 차량 또는 이동수단이 구동 또는 이동할 수 있게 된다.

그러나 상기와 같은 이동수단들은 대부분 휠이 액슬축 또는 구동축에 대해 회전 구동만을 행함으로써, 평지 또는 한정된 높이의 장애물 등은 무난하게 이동할 수 있지만, 이동 중 모래밭, 진흙밭 또는 높은 장애물을 만나거나, 특히 계단에 이르게 되면 휠이 헛돌거나 또는 그 장애물들을 통과하지 못해 구동이 불가능하거나 이동할 수없는 문제점이 있다.

이와 같은 문제점을 해결하기 위해, 본 출원인에 의해 출원되어 등록된 특허 제10-0320124호 등이 공지된 바 있다.

상기와 같은 종래의 구동장치는, 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 이동수단이 바퀴의 회전에 의해 구동하는 중 장애물 또는 계단에 의해 저지되면 스텝구동방식으로 장애물을 넘거나 계단을 오를 수 있도록 하기 위한 것으로서, 구동축(14)을 갖는 동력발생장치(12); 구동축(14)에 고정되는 선기어(18)와, 선기어(18)에 치차 결합되며 부하에 따라 자전 또는 공전하는 유성기어(20)와, 유성기어(20)에 치차 결합되는 링기어(22)를 구비한 제1동력전달장치(16); 동력발생장치(12)의 구동축(14)에 외삽되며 유성기어가 공전할 때 회전되도록 구성된 캐리어장치(24); 제1동력전달장치(16)의 링기어(22)에 치합되는 구동기어(32)와, 구동기어(32)의 중심축에 고정되는 구동축(34)과, 구동축의 타단부에 고정된 동력전달기어(36)와, 구동축(34)에 회전 가능하도록 지지되며 캐리어장치(24)의 몸체(26)에 치합되는 고정기어(40)를 갖는 기축프레임(38)과, 기축프레임(38)의 타단부에 고정되는 케이싱(42)을 구비하는 제2동력전달장치; 케이싱(42)에 내설되며, 제2동력전달장치(30)에 결합되고 제1휠(72)에 회전동력을 전달하기 위한 제3동력전달장치(44); 및 케이싱(42)에 내설되며, 제2동력전달장치(30)에 결합되며 제2휠(72)에 회전동력을 전달하기 위한 제4동력전달장치(46)로 구성된다.

여기서, 종래의 구동장치는, 상기와 같은 구동장치가 설치된 차량이 평지 또는 낮은 장애물을 통과하는 경우, 예컨대 모터와 같은 동력발생장치(12)가 작동하면 구동축(14)에 장착된 선기어(18)가 반시계방향으로 회전하며, 그 선기어(18)에 치합된 다수의 유성기어(20)는 시계방향으로 자체회전, 즉 자전하게 되며, 이에 따라 링기어(22)는 시계방향으로 회전하게 된다. 이와 같이, 링기어(22)가 회전하게 되면, 그 링기어(22)에 치합된 구동기어(32), 구동축(34) 및 동력전달기어(36)는 반시계방향으로 회전하게 된다. 이후, 그 동력전달기어(36)에 연속적으로 치합되는 제3동력전달장치(44)의 제1 내지 제3기어(50,54,58)와, 제4동력전달장치(46)의 제1 내지 제3기어(62,66,70)가 각각 상호 연계적으로 시계방향 또는 반시계방향으로 회전됨으로써, 각각의 동력전달장치의 회전축(56,68)이 회전됨에 따라 그 회전축에 설치된 휠(72,74)이 시계방향으로 회전되어 차량이 이동 또는 구동된다.

한편, 상기와 같은 구동장치는, 예컨대 비교적 높이가 높은 장애물에 걸리거나 계단을 만나게 되어 상기 장애물이나 계단에 제2휠(74)이 걸리게 되는 경우, 동력발생장치(12)는 계속 작동되어 구동축(14)은 회전되는 반면, 링기어(22)는 제3동력전달장치(44) 및 제2동력전달장치(30)를 통해 전달되는 저지력 또는 제지력이 전달되어 순간적으로 정지하게 되는 바, 이때 그 링기어(22)에 걸리는 부하력이 유성기어(20)들이 자전하려는 힘보다 크게 됨에 따라 각각의 유성기어(20)들은 화살표(A) 방향으로 공전하게 된다. 유성기어(20)가 공전하면, 그 유성기어(20)에 연결된 캐리어장치(24)의 몸체(26)가 반시계방향으로 회전하게 되며, 이에 몸체(26)에 치합된 제2동력전달장치(30)의 고정기어(40)가 시계방향으로 회전하게 되어 고정기어(40)가 고정된 기축프레임(38) 또한 시계방향으로 회전하게 되고, 기축프레임(38)의 회전시 기축프레임(38)에 일체로 고정된 케이싱(42)이 제2휠(74)이 장착된 회전축(56)을 중심으로 시계방향으로 회전하게 됨으로써, 제1휠(72)이 제2휠(74)을 넘어 전방으로 내딛게 되어 스텝작동으로 장애물을 넘을 수 있도록 하고 있다.

그러나 종래의 구동장치는, 동력발생장치(12)가 반시계방향으로 회전시, 선기어(18)가 반시계방향으로 회전하고, 유성기어(20)와 링기어(22)가 시계방향으로 회전하며, 이에, 구동기어(32), 구동축(34) 및 동력전달기어(36)가 반시계방향으로 회전하고, 제3 및 제4동력전달장치(44,46)의 기어들이 휠(72,74)을 시계방향으로 회전되도록 하고 있다.

이에, 동력발생장치(12)가 반시계방향으로 회전시 휠(72,74)이 시계방향으로 회전되도록 하는 구조를 가지기 때문에, 제3 및 제4동력전달장치(44,46)의 기어들이 각각 제1 내지 제3기어(50,54,58,62,66,70)로 구성되어야 하고, 이에, 상기 기어들의 구성이 복잡하고 이를 수용하는 케이싱(42)의 부피도 증대되어 많은 비용이 소요되는 문제점이 있다.

또한, 동력발생장치(12)와 휠(72,74)의 회전 방향이 일치되지 않음으로써, 동력발생장치(12)의 회전방향에 따른 속도 제어방법 일예로, 인버터(주파수제어) 방식이나 위상 방식 등의 설계가 반대로 이루어져야 하는 번거로움이 있고, 동력발생장치(12)가 모터이고 그 모터의 브러쉬가 정역회전 방향성을 가질 경우 반시계 방향에 전진되도록 하고 시계 방향에 후진되도록 해야 하는 등의 번거로움이 있다.

또한, 종래의 구동장치는, 상기 장애물이나 계단에 제2휠(74)이 걸리게 되는 경우, 링기어(22)에 걸리는 부하력이 유성기어(20)들이 자전하려는 힘보다 크게 됨에 따라 각각의 유성기어(20)들이 화살표(A) 방향으로 공전하게 되고, 이에 캐리어장치(24)의 몸체(26)에 직접 치합된 기축프레임(38)의 고정기어(40)가 회전되도록 하고 있다.

이에, 상기 휠(74)이 장애물이나 계단에 빠른 속도로 충돌되어 강한 충격을 받는 경우 기축프레임(38)의 고정기어(40)를 통해 직접 캐리어장치(24)의 몸체(26)에 그 충격이 전달되거나 구동축(34)과 구동기어(32)를 통해 직접 링기어(22)에 그 충격이 전달되고, 이에, 그 충격이 몸체(26)나 링기어(22)에 연결된 유성기어(20)를 통해 동력발생장치(12)에 직접적으로 전달됨으로써, 구동장치의 핵심 구성이라고 볼 수 있는 제1동력전달장치(16)가 파손되거나 내구성이 크게 저하되어 수명이 단축되는 등의 문제점이 있다.

이에 본 고안은 상술된 문제점들을 해결하기 위해 고안된 것으로서, 본 고안의 목적은 동력발생장치가 반시계방향으로 회전시 휠도 반시계방향으로 회전되도록 제3 및 제4동력전달장치의 기어들이 제1 및 제2기어로 구성되도록 하여 기어의 개수를 최소화하고 케이스의 부피도 축소하여 조립 향상 및 비용이 절감되도록 할 수 있는 구동장치를 제공하는 것이다.

또한, 본 고안의 다른 목적은 캐리어장치와 고정기어 사이에 완충용 연결기어가 구성되어 캐리어장치가 반시계 방향으로 회전시 기축프레임이 동일한 방향으로 회전되도록 함과 동시에 고정기어의 충격이 캐리어장치에 직접 전달되지 않고 완충되도록 하여 핵심 부품인 제1동력전달장치의 수명이 증가되도록 할 수 있는 구동장치를 제공하는 것이다.

한편, 본 고안의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 고안에 의하면, 복수개의 휠에 구동력이 전달되도록 하는 구성부가 구성되는 휠케이스와 휠케이스가 회전 가능하게 구성되고 휠케이스의 구성부에 구동력이 전달되도록 하는 구성부가 구성되는 동력케이스를 포함하며, 구동축에 구동력을 발생시키는 동력발생장치, 동력발생장치의 구동축에 고정되는 선기어, 선기어 둘레에 치차 결합되고 부하에 따라 자전하면서 링기어를 회전 시키거나 링기어에 내접하면서 공전하는 복수개의 유성기어 및 각각의 유성기어 둘레에 치차 결합되는 링기어를 포함하며 동력케이스에 구성되는 제1동력전달장치; 동력발생장치의 구동축에 외삽되는 캐리어기어와 캐리어기어에 의해 회전되도록 일측이 고정된 상태에서 타측의 복수개의 지지축이 각각 유성기어에 아이들링 고정되어 유성기어의 공회전시 회전되도록 구성된 캐리어몸체를 포함하며 동력케이스에 구성되는 캐리어장치; 제1동력전달장치의 링기어의 외측에 치합되는 구동기어, 구동기어의 중심축에 고정되는 회전축, 회전축의 타단부에 고정된 동력전달기어 및 회전축에 회전 가능하도록 지지되고 일단부에 고정기어가 설치되며 스텝 작동시 중심축 역할을 하고 휠케이스에 연통 결합되며 단부가 동력케이스에 삽입되는 기축프레임을 포함하며 동력케이스에 구성되는 제2동력전달장치; 캐리어장치의 캐리어기어와 제2동력전달장치의 고정기어에 치합되어 회전력이 상호간 전달되도록 함과 동시에 제2동력전달장치로부터 전달되는 충격이 직접 캐리어장치에 전달되는 것을 방지하고 완충기능을 제공하는 완충기어와 회전축을 포함하며 동력케이스에 구성되는 완충장치; 동력전달기어에 결합되어 제1휠에 구동축의 회전방향과 동일한 방향으로 동력을 전달하는 제1 및 제2기어와 각각의 회전축을 포함하며 휠케이스에 구성되는 제3동력전달장치; 및 동력전달기어에 결합되어 제2휠에 구동축의 회전방향과 동일한 방향으로 동력을 전달하는 제1 및 제2기어와 각각의 회전축을 포함하며 휠케이스에 구성되는 제4동력전달장치를 포함하는 구동장치가 제공된다.

이와 같이 본 고안에 따른 구동장치에 의하면, 동력발생장치가 반시계방향으로 회전시 휠도 반시계방향으로 회전되도록 제3 및 제4동력전달장치의 기어들이 제1 및 제2기어로 구성되도록 하여 기어의 개수를 최소화하고 케이스의 부피도 축소하여 조립 향상 및 비용이 절감되도록 할 수 있다.

또한, 캐리어장치와 고정기어 사이에 완충용 연결기어가 구성되어 캐리어장치가 반시계 방향으로 회전시 기축프레임이 동일한 방향으로 회전되도록 함과 동시에 고정기어의 충격이 캐리어장치에 직접 전달되지 않고 완충되도록 하여 핵심 부품인 제1동력전달장치의 수명이 증가되도록 할 수 있다.

한편, 본 고안의 효과는 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 종래의 일반적인 구동장치가 장착된 이동수단을 개략적으로 나타낸 저면도;
도 2 내지 도 4는 각각 종래의 구동장치를 나타낸 도면;
도 5는 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 구동장치를 개략적으로 나타낸 단면도;
도 6은 도 5의 구동장치에 있어서 제1동력전달장치 및 제2동력전달장치의 조립상태 및 구동상태를 나타낸 도면; 및
도 7은 도 5의 구동장치가 장애물을 넘어가는 상태를 개략적으로 보여주는 도면이다.

이하, 본 고안에 따른 구동장치의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

도 5는 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 구동장치를 개략적으로 나타낸 단면도이고, 도 6은 도 5의 구동장치에 있어서 제1동력전달장치 및 제2동력전달장치의 조립상태 및 구동상태를 나타낸 도면이며, 도 7은 도 5의 구동장치가 장애물을 넘어가는 상태를 개략적으로 보여주는 도면이다.

도 5 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 구동장치는, 복수개의 휠(H1,H2)에 구동력이 전달되도록 하는 구성부가 구성되는 휠케이스(HC)와 휠케이스(HC)가 회전 가능하게 구성되고 휠케이스(HC)의 구성부에 구동력이 전달되도록 하는 구성부가 구성되는 동력케이스(PC)를 포함하며, 구동축(111)에 구동력을 발생시키는 동력발생장치(112), 동력발생장치(112)의 구동축(111)에 고정되는 선기어(113), 선기어(113) 둘레에 치차 결합되고 부하에 따라 자전하면서 링기어(115)를 회전 시키거나 링기어(115)에 내접하면서 공전하는 복수개의 유성기어(114) 및 각각의 유성기어(114) 둘레에 치차 결합되는 링기어(115)를 포함하며 동력케이스(PC)에 구성되는 제1동력전달장치(110)와, 동력발생장치(112)의 구동축(111)에 외삽되는 캐리어기어(121)와 캐리어기어(121)에 의해 회전되도록 일측이 고정된 상태에서 타측의 복수개의 지지축(122)이 각각 유성기어(114)에 아이들링 고정되어 유성기어(114)의 공회전시 회전되도록 구성된 캐리어몸체(123)를 포함하며 동력케이스(PC)에 구성되는 캐리어장치(120)와, 제1동력전달장치(110)의 링기어(115)의 외측에 치합되는 구동기어(131), 구동기어(131)의 중심축에 고정되는 회전축(132), 회전축(132)의 타단부에 고정된 동력전달기어(133) 및 회전축(132)에 회전 가능하도록 지지되고 일단부에 고정기어(134)가 설치되며 스텝 작동시 중심축 역할을 하고 휠케이스(HC)에 연통 결합되며 단부가 동력케이스(PC)에 삽입되는 기축프레임(135)을 포함하며 동력케이스(PC)에 구성되는 제2동력전달장치(130)와, 캐리어장치(120)의 캐리어기어(121)와 제2동력전달장치(130)의 고정기어(134)에 치합되어 회전력이 상호간 전달되도록 함과 동시에 제2동력전달장치(130)로부터 전달되는 충격이 직접 캐리어장치(120)에 전달되는 것을 방지하고 완충기능을 제공하는 완충기어(141)와 회전축(142)을 포함하며 동력케이스(PC)에 구성되는 완충장치(140)와, 동력전달기어(133)에 결합되어 제1휠(H1)에 구동축(111)의 회전방향과 동일한 방향으로 동력을 전달하는 제1 및 제2기어(151,152)와 각각의 회전축(153,154)을 포함하며 휠케이스(HC)에 구성되는 제3동력전달장치(150)와, 동력전달기어(133)에 결합되어 제2휠(H2)에 구동축(111)의 회전방향과 동일한 방향으로 동력을 전달하는 제1 및 제2기어(161,162)와 각각의 회전축(163,164)을 포함하며 휠케이스(HC)에 구성되는 제4동력전달장치(160) 등을 포함한다.

본 고안의 구동장치는, 기본적으로 승용차, 상용차, 운반수단 및 휠체어 등과 같은 다양한 이동수단의 차체를 포함하는 차체에 설치되는 엔진 또는 모터가 동력발생장치(112)로 기능하고, 동력발생장치(112)에서 발생되는 동력을 전달하는 샤프트가 구동축(111)으로 기능한다.

여기서, 동력발생장치(112)가 모터인 경우, 본 고안에 따른 구동장치의 탑재시 차체가 정상구동 상태 즉 차체가 전진방향으로 이동할 때 모터는 별도의 조작 없이 전진방향으로 이동하도록 하는 역회전(반시계 방향 회전) 모터인 것이 바람직하다.

상기 구성부들이 각각 설치 구성되는 휠케이스(HC)와 동력케이스(PC)는, 박스 또는 하우징 탑으로 형성되며 후술되는 다양한 구성요소들이 고정되거나 또는 회전 가능하게 고정되도록 형성되는 것이 바람직하다.

제1동력전달장치(110)는, 동력케이스(PC)에 구성되어 동력발생장치(112)로부터 발생되는 구동력이 휠케이스(HC)의 구성부에 전달되도록 하는 수단으로, 동력케이스(PC)의 일측에 구성된 동력발생장치(112)에 연결된 구동축(111)이 동력케이스(PC)에 회전 가능한 상태로 베어링 결합되고, 구동축(111)에 선기어(113)가 치차 결합되며, 복수개의 유성기어(114)들이 선기어(113)에 치합된 상태에서 외주연이 링기어(115)에 내접된다.

이에, 구동축(111)이 반시계 방향으로 회전시, 복수개의 유성기어(114)들이 각각 시계 방향으로 회전하며, 링기어(115)가 시계 방향으로 회전하게 된다.

캐리어장치(120)는, 후술된 제1휠(H1) 또는 제2휠(H2)이 장애물이나 계단에 의해 진행되지 못하는 경우 상기 유성기어(114)들이 자전하지 않고 링기어(115)의 내주연을 따라 공전될 때 휠케이스(HC)가 반시계 방향으로 회전되도록 하는 수단으로, 각각의 유성기어(114)들에 캐리어몸체(123)의 지지축(122)이 아이들링 가능하게 고정되고 그 대향부위에 구동축(111)에 외삽되는 캐리어기어(121)가 구성된다.

이에, 제1휠(H1) 또는 제2휠(H2)이 장애물이나 계단에 의해 진행에 방해받지 않고 정상적으로 진행되는 경우에는 캐리어장치(120)의 공전을 위한 부하량이 유성기어(114)들의 자전을 위한 부하량 보다 작게 작용하므로 유성기어(114)만 자전하게 된다.

또한, 제1휠(H1) 또는 제2휠(H2)이 장애물이나 계단에 의해 진행에 방해받는 경우에는 캐리어장치(120)의 공전을 위한 부하량이 유성기어(114)들의 자전을 위한 부하량 보다 크게 작용하므로 유성기어(114)는 자전하지 않고 링기어(115)의 내주연을 따라 반시계 방향으로 공전하게 되어, 캐리어기어(121)가 반시계 방향으로 회전하게 된다.

여기서, 캐리어장치(120)는, 캐리어몸체(123)가 지지축(122)을 통해 유성기어(114)들에 각각 구성되고 대향부위에 캐리어기어(121)가 구성되기 때문에, 종래와 같이, 캐리어몸체가 고정기어에 직접 치합되는 것에 비해, 캐리어기어(121)의 교체 결합을 통한 유지보수를 용이하게 할 수 있다.

제2동력전달장치(130)는, 제1동력전달장치(110)의 구동력이 휠케이스(HC)의 구성부들에 전달되어 제1휠(H1)과 제2휠(H2)이 반시계 방향으로 회전되도록 하는 수단으로, 링기어(115)의 외주연에 구동기어(131)가 치합되고, 구동기어(131)에 고정된 회전축(132)이 동력케이스(PC)로부터 휠케이스(HC)를 관통하여 회전 가능하게 설치된 상태에서, 휠케이스(HC)의 일측벽과 동력케이스(PC)의 일측벽에 회전 가능하게 설치된 회전축(132)의 일단부에 동력전달기어(133)가 고정되고, 휠케이스(HC)가 동력케이스(PC)에 회전 가능하도록 휠케이스(HC)에 연통된 상태로 회전축(132)에 회전 가능하게 설치된 기축프레임(135)의 단부에 고정된 고정기어(134)를 통해 후술된 완충장치(140)를 통해 캐리어기어(121)에 치합된다.

이에, 링기어(115)가 시계 방향으로 회전시, 구동기어(131), 회전축(132) 및 동력전달기어(133)가 모두 반시계 방향으로 회전하게 된다.

또한, 캐리어기어(121)가 반시계 방향으로 회전시, 기축프레임(135)이 완충장치(140)에 의해 반시계 방향으로 회전하게 되어, 휠케이스(HC)가 반시계 방향으로 회전하게 된다.

완충장치(140)는, 캐리어장치(120)와 제2동력전달장치(130) 사이에 치합되어 회전력이 상호간 전달되도록 함과 동시에 제2동력전달장치(130)로부터 전달되는 충격이 직접 캐리어장치(120)에 전달되는 것을 방지하는 수단으로, 캐리어기어(121)와 고정기어(134) 사이에 치합되는 완충기어(141)가 동력케이스(PC)에 회전축(142)을 통해 설치된다.

이에, 캐리어기어(121)가 반시계 방향으로 회전시, 완충기어(141)가 시계 방향으로 하며, 기축프레임(135)의 단부에 고정된 고정기어(134)가 반시계 방향으로 회전하게 되어, 휠케이스(HC)가 반시계 방향으로 회전하게 된다.

또한, 제1휠(H1) 또는 제2휠(H2)이 장애물이나 계단에 충돌시, 기축프레임(135)의 고정기어(134)에 전달되는 충격 또는 회전축(132)과 구동기어(131)에 전달되는 충격이 각각 캐리어기어(121)와 링기어(115)에 직접 전달되기 전에 완충기어(141)에 의해 흡수 및 완충되어, 캐리어장치(120)와 제1동력전달장치(110)의 파손 및 내구성 저하가 방지되고 그 수명이 증가하게 된다.

제3동력전달장치(150)는, 휠케이스(HC)에 구성되어 동력전달기어(133)의 구동력이 제1휠(H1)에 전달되어 제1휠(H1)이 반시계 방향으로 회전되도록 하는 수단으로, 동력전달기어(133)에 결합되어 제1휠(H1)에 구동축(111)의 회전방향과 동일한 방향으로 동력을 전달하는 제1 및 제2기어(151,152)가 각각 회전축(153,154)을 통해 휠케이스(HC)에 설치된다.

이에, 동력전달기어(133)가 반시계 방향으로 회전시, 제1기어(151)가 시계 방향으로 회전하게 되고, 제2기어(152)가 반시계 방향으로 회전하게 되어, 제1휠(H1)이 반시계 방향으로 회전하게 된다.

제4동력전달장치(160)는, 휠케이스(HC)에 구성되어 동력전달기어(133)의 구동력이 제2휠(H2)에 전달되어 제2휠(H2)이 반시계 방향으로 회전되도록 하는 수단으로, 동력전달기어(133)에 결합되어 제2휠(H2)에 구동축(111)의 회전방향과 동일한 방향으로 동력을 전달하는 제1 및 제2기어(161,162)가 각각 회전축(163,164)을 통해 휠케이스(HC)에 설치된다.

이에, 동력전달기어(133)가 반시계 방향으로 회전시, 제1기어(161)가 시계 방향으로 회전하게 되고, 제2기어(162)가 반시계 방향으로 회전하게 되어, 제2휠(H2)이 반시계 방향으로 회전하게 된다.

한편, 본 고안에 따른 구동장치는, 제3 또는 제4동력전달장치와 동일한 구성을 가지는 제5동력전달장치가 추가로 설치되어 제3휠이 장착될 수 있으며, 이때, 제3 내지 제5동력전달장치는, 상호간 120도의 각도를 이루는 것이 바람직하다.

또한, 본 고안에 따른 구동장치는, 제3 또는 제5동력전달장치와 동일한 구성을 가지는 제6동력전달장치가 추가로 설치되어 제4휠이 장착될 수 있으며, 이때, 제3 내지 제6동력전달장치는, 상호간 90도의 각도를 이루는 것이 바람직하다.

또한, 본 고안에 따른 구동장치는, 평지에서 구동장치가 구성된 차량이 정상적으로 이동하는 경우에는 제1휠(H1)과 제2휠(H2)이 모두 지면에 접촉되어 구동되지만, 차고를 높이고자 하는 경우, 링기어(115)의 외주면에 치합되는 제동기어(미도시)에 제동력이 인가되도록 하는 구성을 더 추가하여, 선택적으로 제동기어에 치합된 링기어(115)가 정지되도록 하여 상술된 바와 같은 스텝동작이 수행되도록 하여, 제2휠(H2)이 제1휠(H1)을 축으로 반시계 방향으로 회동되는 것을 통해 휠케이스(HC)의 단부부터 중간부위까지 높이가 높아지도록 하여 차고가 높아지도록 할 수 있다.

이하, 상기와 같이 구성되는 구동장치의 구동모드 및 그 작용효과에 대해 상세히 설명한다.

먼저, 상기와 같은 구동장치가 설치된 차량이 평지 또는 낮은 장애물을 통과하는 경우, 예컨대 모터와 같은 동력발생장치(112)가 작동하면 구동축(111)에 장착된 선기어(113)가 반시계 방향으로 회전하며, 그 선기어(113)에 치합된 복수개의 유성기어(114)는 시계방향으로 자체회전, 즉 자전하게 되며, 이에 따라 링기어(115)는 시계 방향으로 회전하게 된다.

이와 같이, 링기어(115)가 시계 방향으로 회전하게 되면, 그 링기어(115)에 치합된 구동기어(131), 구동축(132) 및 동력전달기어(133)는 반시계 방향으로 회전하게 된다.

이후, 그 동력전달기어(133)에 연속적으로 치합되는 제3동력전달장치(150)의 제1 및 제2기어(151,152)와, 제4동력전달장치(160)의 제1 및 제2기어(161,162)가 각각 상호 연계적으로 시계방향 및 반시계방향으로 회전됨으로써, 제1 및 제2휠(H1,H24)이 반시계 방향으로 회전되어 차량이 이동 또는 구동된다.

한편, 상기와 같은 구동장치는, 예컨대 비교적 높이가 높은 장애물에 걸리거나 계단을 만나게 되어 상기 장애물이나 계단에 제1휠(H1)이 걸리게 되는 경우, 동력발생장치(112)는 계속 작동되어 구동축(111)은 회전되는 반면, 링기어(115)는 제3 및 제4동력전달장치(150,160) 내지 제2동력전달장치(130)를 통해 전달되는 저지력 또는 제지력이 전달되어 순간적으로 정지하게 되는 바, 이때 그 링기어(115)에 걸리는 부하력이 유성기어(114)들이 자전하려는 힘보다 크게 됨에 따라 각각의 유성기어(114)들은 링기어(115)의 내주면을 따라 화살표(A) 방향으로 공전하게 된다.

상기와 같이, 유성기어(20)가 반시계 방향으로 공전하면, 그 유성기어(20)에 연결된 캐리어장치(120)의 캐리어몸체(123)가 반시계 방향으로 회전하게 되며, 이에 캐리어기어(121)에 치합된 완충장치(140)의 완충기어(141)가 시계 방향으로 회전하게 되고, 이어서 제2동력전달장치(130)의 고정기어(134)가 반시계 방향으로 회전하게 되어 고정기어(134)가 고정된 기축프레임(135) 또한 반시계 방향으로 회전하게 된다.

이때, 상기 제1휠(H1)이 장애물이나 계단에 충돌시, 기축프레임(135)의 고정기어(134)에 전달되는 충격은 캐리어기어(121)에 직접 전달되지 않고 완충기어(141)에 의해 전달 및 완충된다.

이에, 상기와 같이, 기축프레임(135)이 반시계 방향으로 회전하게 되면, 기축프레임(135)에 일체로 고정된 휠케이스(HC)가 제1휠(H1)이 장착된 회전축(154)을 중심으로 반시계 방향으로 회전하게 됨으로써, 제2휠(H2)이 제1휠(H1)을 반시계 방향으로 넘으면서 전방으로 내딛게 되어 스텝작동으로 장애물을 넘을 수 있게 된다.

따라서 상술한 바에 의하면, 동력발생장치(112)가 반시계방향으로 회전시 휠(H1,H2)도 반시계방향으로 회전되도록 제3 및 제4동력전달장치(150,160)의 기어들이 제1 및 제2기어로 구성되도록 하여 기어의 개수를 최소화하고 케이스의 부피도 축소하여 조립 향상 및 비용이 절감되도록 할 수 있다.

또한, 캐리어장치(120)와 고정기어(134) 사이에 완충기어(141)가 구성되어 캐리어장치(120)가 반시계 방향으로 회전시 기축프레임(135)이 동일한 방향으로 회전되도록 함과 동시에 고정기어(134)의 충격이 캐리어장치(120)에 직접 전달되지 않고 완충되도록 하여 핵심 부품인 제1동력전달장치(110)의 수명이 증가되도록 할 수 있다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 바람직한 실시예를 설명하였지만, 본 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 고안의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지로 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

Claims (3)

1. 복수개의 휠(H1,H2)에 구동력이 전달되도록 하는 구성부가 구성되는 휠케이스(HC)와 휠케이스(HC)가 회전 가능하게 구성되고 휠케이스(HC)의 구성부에 구동력이 전달되도록 하는 구성부가 구성되는 동력케이스(PC)를 포함하며,
   구동축(111)에 구동력을 발생시키는 동력발생장치(112), 동력발생장치(112)의 구동축(111)에 고정되는 선기어(113), 선기어(113) 둘레에 치차 결합되고 부하에 따라 자전하면서 링기어(115)를 회전 시키거나 링기어(115)에 내접하면서 공전하는 복수개의 유성기어(114) 및 각각의 유성기어(114) 둘레에 치차 결합되는 링기어(115)를 포함하며 동력케이스(PC)에 구성되는 제1동력전달장치(110);
   동력발생장치(112)의 구동축(111)에 외삽되는 캐리어기어(121)와 캐리어기어(121)에 의해 회전되도록 일측이 고정된 상태에서 타측의 복수개의 지지축(122)이 각각 유성기어(114)에 아이들링 고정되어 유성기어(114)의 공회전시 회전되도록 구성된 캐리어몸체(123)를 포함하며 동력케이스(PC)에 구성되는 캐리어장치(120);
   제1동력전달장치(110)의 링기어(115)의 외측에 치합되는 구동기어(131), 구동기어(131)의 중심축에 고정되는 회전축(132), 회전축(132)의 타단부에 고정된 동력전달기어(133) 및 회전축(132)에 회전 가능하도록 지지되고 일단부에 고정기어(134)가 설치되며 스텝 작동시 중심축 역할을 하고 휠케이스(HC)에 연통 결합되며 단부가 동력케이스(PC)에 삽입되는 기축프레임(135)을 포함하며 동력케이스(PC)에 구성되는 제2동력전달장치(130);
   캐리어장치(120)의 캐리어기어(121)와 제2동력전달장치(130)의 고정기어(134)에 치합되어 회전력이 상호간 전달되도록 함과 동시에 제2동력전달장치(130)로부터 전달되는 충격이 직접 캐리어장치(120)에 전달되는 것을 방지하고 완충기능을 제공하는 완충기어(141)와 회전축(142)을 포함하며 동력케이스(PC)에 구성되는 완충장치(140);
   동력전달기어(133)에 결합되어 제1휠(H1)에 구동축(111)의 회전방향과 동일한 방향으로 동력을 전달하는 제1 및 제2기어(151,152)와 각각의 회전축(153,154)을 포함하며 휠케이스(HC)에 구성되는 제3동력전달장치(150); 및
   동력전달기어(133)에 결합되어 제2휠(H2)에 구동축(111)의 회전방향과 동일한 방향으로 동력을 전달하는 제1 및 제2기어(161,162)와 각각의 회전축(163,164)을 포함하며 휠케이스(HC)에 구성되는 제4동력전달장치(160)를 포함하는 것을 특징으로 하는 구동장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 제3 또는 제4동력전달장치와 동일한 구성을 가지는 제5동력전달장치가 추가로 설치되어 제3휠이 장착되며,
   제3 내지 제5동력전달장치는 상호간 120도의 각도를 이루는 것을 특징으로 하는 구동장치.
3. 제2항에 있어서,
   상기 제3 또는 제5동력전달장치와 동일한 구성을 가지는 제6동력전달장치가 추가로 설치되어 제4휠이 장착되며,
   제3 내지 제6동력전달장치는 상호간 90도의 각도를 이루는 것을 특징으로 하는 구동장치.

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