KR20180030311A

KR20180030311A - 유성 기어 시뮬레이터

Info

Publication number: KR20180030311A
Application number: KR1020160117497A
Authority: KR
Inventors: 박영식; 김명준; 김용찬
Original assignee: 박영식; 김명준; 김용찬
Priority date: 2016-09-12
Filing date: 2016-09-12
Publication date: 2018-03-22

Abstract

본 발명은 유성 기어 시뮬레이터에 관한 것으로, 상호 맞물리는 링 기어, 캐리어 기어, 선 기어 및 피니언 기어를 포함하는 유성 기어; 상기 유성 기어의 동작을 제어하는 제어부; 및 상기 유성 기어의 회전수를 표시하는 회전수 표시부;를 포함한다.

Description

유성 기어 시뮬레이터{PLANETARY GEAR SIMULATOR}

본 발명의 실시예는 유성 기어 시뮬레이터에 관한 것이다.

유성 기어 장치는(planetary gear system)는 중심에 선 기어가 고정되어 있고, 선 기어와 링 기어 중간에 유성기어가 설치되어 있으며, 유성 기어를 동일한 간격으로 지지하는 유성 기어 캐리어, 외주에 있는 큰 내면 기어의 링 기어로 구성되어, 동력을 전달하는 장치를 말한다.

유성 기어의 특징은 선 기어와 링 기어 및 유성 기어를 동시에 구동하는 것과 고정하는 조건으로 감속, 증속, 역전을 기어의 이동이 없이 원활하게 이루어지며, 서로 끊임없이 물려 있기 때문에, 동력이 전달되고 있는 상태에서도 기어 비를 바꿀 수 있는 특징이 있다.

따라서, 유성 기어는 자동차의 오버드라이브 장치, 자동 변속기, 종감속 기어 장치 또는 건설 기계 로더의 최종 감속기에 사용되고 있다.

그러나, 이와 같은 유성 기어의 동작 방법을 이론적으로 설명하여도 기어 비의 변경 시에 실제 유성 기어를 구성하는 각 기어의 동작 방법에 대하여 쉽게 이해하기 어려우므로, 각 기어 비에 따른 유성 기어의 동작에 대하여 실제로 시뮬레이션 하여 실물로 보여줄 수 있는 방법이 필요한 실정이다.

본 발명은 전술한 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로서, 자동변속기 작동 시 보기 힘들었던 유성기어의 작동 모습을 사용자가 실제로 눈으로 확인할 수 있도록 하여 기계요소 이해 능력을 향상시키고, 자동변속기의 원리를 이해시킬 수 있는 환경을 제공하고자 한다.

전술한 문제를 해결하기 위한 본 실시예에 따른 유성 기어 시뮬레이터는 상호 맞물리는 링 기어, 캐리어 기어, 선 기어 및 피니언 기어를 포함하는 유성 기어; 상기 유성 기어의 동작을 제어하는 제어부; 및 상기 유성 기어의 회전수를 표시하는 회전수 표시부;를 포함한다.

본 발명의 다른 일실시예에 따르면, 상기 회전수 표시부는 상기 링 기어, 상기 캐리어 기어, 상기 선 기어의 회전수를 RPM(Revolution per minute)으로 표시할 수 있다.

본 발명의 다른 일실시예에 따르면, 상기 유성 기어의 동작에 상응한 기어의 동작 설명을 표시하는 디스플레이;를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 일실시예에 따르면, 상기 유성 기어는 상기 제어부의 1단, 2단, 3단 또는 후진 제어에 의해 동작할 수 있다.

본 발명의 다른 일실시예에 따르면, 상기 제어부가 1단이면, 상기 선 기어는 역회전, 상기 링 기어는 입력, 상기 캐리어 기어는 출력 상태이고, 상기 제어부가 2단이면, 상기 선 기어는 고정, 상기 링 기어는 입력, 상기 캐리어 기어는 출력 상태이고, 상기 제어부가 3단이면, 상기 선 기어는 입력, 상기 링 기어는 입력, 상기 캐리어 기어는 출력 상태이고, 상기 제어부가 후진이면, 상기 선 기어는 입력, 상기 링 기어는 출력, 상기 캐리어 기어는 고정 상태일 수 있다.

본 발명의 다른 일실시예에 따르면, 상기 유성 기어를 지지하는 지지 기둥 및 상기 유성 기어를 회전하도록 하는 베어링부를 포함하는 가이드 기둥을 포함하는 기어 지지대;를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면 자동변속기 작동 시 보기 힘들었던 유성기어의 작동 모습을 사용자가 실제로 눈으로 확인할 수 있도록 하여 기계요소 이해 능력을 향상시키고, 자동변속기의 원리를 이해시킬 수 있는 환경을 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 유성 기어 시뮬레이터를 도시한 도면이다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 유성 기어를 설명하기 위한 도면이다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 일실시예에 다른 기어 지지대를 설명하기 위한 도면이다.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 바람직한 본 발명의 일실시예에 대해서 상세히 설명한다. 다만, 실시형태를 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그에 대한 상세한 설명은 생략한다. 또한, 도면에서의 각 구성요소들의 크기는 설명을 위하여 과장될 수 있으며, 실제로 적용되는 크기를 의미하는 것은 아니다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 유성 기어 시뮬레이터를 도시한 도면이다.

또한, 도 2 및 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 유성 기어를 설명하기 위한 도면이고, 도 4 및 도 5는 본 발명의 일실시예에 다른 기어 지지대를 설명하기 위한 도면이다.

도 1에 도시된 바와 같이 본 발명의 일실시예에 따른 유성 기어 시뮬레이터는 유성 기어(110), 제어부(120), 회전수 표시부(130) 및 디스플레이(140)를 포함하여 구성될 수 있다.

유성 기어(110)는 링 기어, 캐리어 기어, 선 기어 및 피니언 기어를 포함하는 구조로서, 상기 링 기어, 캐리어 기어, 선 기어 및 피니언 기어들은 상호 맞물리는 구조로 형성된다.

제어부(120)는 상기 유성 기어(110)의 동작을 제어하며, 회전수 표시부(130)는 상기 유성 기어(110)의 회전수를 표시한다.

예를 들어, 상기 제어부(120)의 1단, 2단, 3단 또는 후진 제어에 의해 상기 유성 기어(110)가 동작할 수 있다.

그에 따라, 상기 유성 기어(110)의 링 기어, 캐리어 기어, 선 기어 및 피니언 기어는 상호간에 맞물려 회전할 수 있다.

보다 구체적으로, 상기 유성 기어(110)는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 링 기어(111), 캐리어 기어(114), 선 기어(112) 및 피니언 기어(113)가 상호 맞물려 회전하며, 링 기어(111), 캐리어 기어(114) 및 선 기어(112)는 각각 1개가 포함되고, 피니언 기어(113)는 3개가 포함될 수 있다.

링 기어(111), 캐리어 기어(114), 선 기어(112) 및 피니언 기어(113)의 보다 구체적인 스펙은 하기의 표 1과 같다.

종류	기어 치형	치형	압력 각	모듈	잇수	피치원지름
링 기어	인벌류트	보통이	20°	1	298	Ø298
선 기어	인벌류트	보통이	20°	1	90	Ø90
피니언 기어	인벌류트	보통이	20°	1	90	Ø90
캐리어 기어	인벌류트	보통이	20°	2	80	Ø40

회전수 표시부(130)는 상기와 같이 구성되는 링 기어(111), 캐리어 기어(114) 및 선 기어(112)의 회전수를 표시할 수 있으며, 보다 구체적으로 상기 회전수 표시부(130)는 상기 링 기어(111), 상기 캐리어 기어(114), 상기 선 기어(112)의 회전수를 RPM(Revolution per minute)으로 표시할 수 있다.

	선 기어	링 기어	캐리어 기어
1단	역회전	입력	출력
2단	고정	입력	출력
3단	입력	입력	출력
후진	입력	출력	고정

또한, 상기 표 2는 제어부(120)의 각 단별 상태에 따른 각 기어의 회전을 나타내고 있다.

즉, 상기 제어부(130)가 1단이면, 상기 선 기어(112)는 역회전, 상기 링 기어(111)는 입력, 상기 캐리어 기어(114)는 출력 상태이고, 상기 제어부(130)가 2단이면, 상기 선 기어(112)는 고정, 상기 링 기어(111)는 입력, 상기 캐리어 기어(114)는 출력 상태이고, 상기 제어부(130)가 3단이면, 상기 선 기어(112)는 입력, 상기 링 기어(111)는 입력, 상기 캐리어 기어(114)는 출력 상태이고, 상기 제어부(130)가 후진이면, 상기 선 기어(112)는 입력, 상기 링 기어(111)는 출력, 상기 캐리어 기어(114)는 고정 상태가 될 수 있다.

한편, 디스플레이(140)는 상기 유성 기어(110)의 동작에 상응한 기어의 동작 설명을 표시할 수 있다. 예를 들어, 상기 디스플레이(140)는 상기 유성 기어(110)의 동작에 상응하는 각 기능적 설명을 점멸 형태로 제공하여 사용자가 보다 편리하게 유성 기어(110)의 각 상황 별 동작 상태를 이해하도록 할 수 있다.

도 4에 도시된 바와 같이 상기 유성 기어(110)는 기어 지지대(410)에 의해 지지될 수 있다.

보다 구체적으로, 도 5에 도시된 바와 같이 지지 기둥(411)과 가이드 기둥(412)를 포함한다. 이때, 상기 지지 기둥(411)은 유성 기어(110)를 지지하는 역할을 하고, 가이드 기둥(412)은 베어링부(415)를 더 포함하여 상기 유성 기어(110)를 지지하되 상기 유성 기어(110)가 회전 하여 동작하도록 할 수 있다.

이와 같이 본 발명의 실시예에 따르면 자동변속기 작동 시 보기 힘들었던 유성기어의 작동 모습을 사용자가 실제로 눈으로 확인할 수 있도록 하여 기계요소 이해 능력을 향상시키고, 자동변속기의 원리를 이해시킬 수 있는 환경을 제공할 수 있다.

전술한 바와 같은 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였다. 그러나 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 변형이 가능하다. 본 발명의 기술적 사상은 본 발명의 전술한 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

110: 유성 기어
111: 링 기어
112: 선 기어
113: 피니언 기어
114: 캐리어 기어
120: 제어부
130: 회전수 표시부
140: 디스플레이
410: 기어 지지대
411: 지지 기둥
412: 가이드 기둥
415: 베어링부

Claims

상호 맞물리는 링 기어, 캐리어 기어, 선 기어 및 피니언 기어를 포함하는 유성 기어;
상기 유성 기어의 동작을 제어하는 제어부; 및
상기 유성 기어의 회전수를 표시하는 회전수 표시부;
를 포함하는 유성 기어 시뮬레이터.
청구항 1에 있어서,
상기 회전수 표시부는,
상기 링 기어, 상기 캐리어 기어, 상기 선 기어의 회전수를 RPM(Revolution per minute)으로 표시하는 유성 기어 시뮬레이터.
청구항 1에 있어서,
상기 유성 기어의 동작에 상응한 기어의 동작 설명을 표시하는 디스플레이;
를 더 포함하는 유성 기어 시뮬레이터.
청구항 1에 있어서,
상기 유성 기어는,
상기 제어부의 1단, 2단, 3단 또는 후진 제어에 의해 동작하는 유성 기어 시뮬레이터.
청구항 4에 있어서,
상기 제어부가 1단이면, 상기 선 기어는 역회전, 상기 링 기어는 입력, 상기 캐리어 기어는 출력 상태이고,
상기 제어부가 2단이면, 상기 선 기어는 고정, 상기 링 기어는 입력, 상기 캐리어 기어는 출력 상태이고,
상기 제어부가 3단이면, 상기 선 기어는 입력, 상기 링 기어는 입력, 상기 캐리어 기어는 출력 상태이고,
상기 제어부가 후진이면, 상기 선 기어는 입력, 상기 링 기어는 출력, 상기 캐리어 기어는 고정 상태인 유성 기어 시뮬레이터.
청구항 1에 있어서,
상기 유성 기어를 지지하는 지지 기둥 및 상기 유성 기어를 회전하도록 하는 베어링부를 포함하는 가이드 기둥을 포함하는 기어 지지대;
를 더 포함하는 유성 기어 시뮬레이터.