KR20200144023A - 급가속 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 정/역 회전 전환에 효율적이며, 강한 토크 출력 및 순간 가속 구현이 가능한 회전 장치에 관한 것으로, 회전력을 공급하는 구동부; 제1 감속기어부의 기어 연결에 의해 서로 상대회전하는 기어모듈들 중 제1 기어모듈이고, 상기 회전력을 전달받아 순방향으로 회전하는 제1 입력기어모듈; 제2 감속기어부의 기어 연결에 의해 서로 상대회전하는 기어모듈들 중 제1 기어모듈이고, 상기 회전력을 전달받아 역방향으로 회전하는 제2 입력기어모듈; 상기 제1 감속기어부의 상기 기어모듈들 중 제2 기어모듈인 제1 제동기어모듈의 회전을 제동하는 제1 제동부; 상기 제2 감속기어부의 상기 기어모듈들 중 제2 기어모듈인 제2 제동기어모듈의 회전을 제동하는 제2 제동부; 및 상기 제1 감속기어부의 상기 기어모듈들 중 제3 기어모듈의 회전축, 및 상기 제2 감속기어부의 상기 기어모듈들 중 제3 기어모듈의 회전축을 연결하는 연결모듈을 포함할 수 있다.

Description

급가속 장치{RAPID ACCELERATING APPARATUS}

본 발명은 정/역 회전 전환에 효율적이며, 강한 토크 출력 및 순간 가속 구현이 가능한 회전 장치에 관한 것이다.

시스템을 움직이거나 제어하는데 쓰이는 액추에이터(actuator)와 같은 원동 구동 장치를 정교하게 제어하고자 하는 연구가 계속되고 있다. 또한, 낮은 비용이나 복잡하지 않은 장치로 강한 토크를 필요로 하며, 정/역 회전에 효율적인 장치를 필요로 하고 있으며, 순간 가속력이 큰 회전 장치를 필요로 하고 있다.

본 발명의 목적은 안정적인 상태의 회전력을 제공하는 급가속 장치로서, 정지 상태에서 급가속되는 회전력이 가능한 장치를 제공하는 데 있다.

또한, 본 발명은 출력의 회전 방향을 시계 방향에서 반시계 또는 그 반대 방향으로 안정적으로 변환시킬 수 있는 급가속 장치를 제공하는 데 있다.

또한, 본 발명은 출력의 회전력을 안정적으로 급변시키는 장치를 제공하는 데 있다.

본 발명의 일실시예에 따른 급가속 장치는, 회전력을 공급하는 구동부; 제1 감속기어부의 기어 연결에 의해 서로 상대회전하는 기어모듈들 중 제1 기어모듈이고, 상기 회전력을 전달받아 순방향으로 회전하는 제1 입력기어모듈; 제2 감속기어부의 기어 연결에 의해 서로 상대회전하는 기어모듈들 중 제1 기어모듈이고, 상기 회전력을 전달받아 역방향으로 회전하는 제2 입력기어모듈; 상기 제1 감속기어부의 상기 기어모듈들 중 제2 기어모듈인 제1 제동기어모듈의 회전을 제동하는 제1 제동부; 상기 제2 감속기어부의 상기 기어모듈들 중 제2 기어모듈인 제2 제동기어모듈의 회전을 제동하는 제2 제동부; 및 상기 제1 감속기어부의 상기 기어모듈들 중 제3 기어모듈의 회전축, 및 상기 제2 감속기어부의 상기 기어모듈들 중 제3 기어모듈의 회전축을 연결하는 연결모듈을 포함할 수 있다.

또한, 상기 제1 및 제2 제동부의 제동력이 0인 경우, 상기 연결모듈의 회전은 0일 수 있다.

또한, 상기 제1 제동부가 상기 제1 제동기어모듈을 제동하는 경우, 상기 연결모듈은 제1 방향으로 회전하고, 상기 제2 제동부가 상기 제2 제동기어모듈을 제동하는 경우, 상기 연결모듈은 상기 제1 방향과 반대 방향인 제2 방향으로 회전할 수 있다.

또한, 상기 제1 및 제2 제동부는 동시에 상기 제1 및 제2 제동기어모듈을 제동하여, 상기 구동부 및 상기 연결모듈을 급감속할 수 있다.

또한, 상기 연결모듈과 연결된 출력모듈, 및 상기 연결모듈 중 적어도 어느 하나의 회전속도를 감지하는 회전감지부; 및 상기 구동부와, 상기 제1 및 제2 제동부를 제어하는 제어부를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 회전감지부에서 감지된 회전속도가 기설정속도에 대응하도록 상기 제1 및 제2 제동부 중 어느 한 제동부의 제동력을 조절할 수 있다.

또한, 상기 구동부는 제1 고정회전속도로 회전할 수 있다.

또한, 상기 제어부는 상기 연결모듈의 최대 토크 및 최대 회전속력 중 적어도 어느 하나를 변경하기 위해, 상기 구동부의 제1 고정회전속도를 제2 고정회전속도로 변경할 수 있다.

본 발명에 따른 회전 장치는 입력부의 구동 장치가 계속 회전하는 중에 급제동을 통해 급가속되는 회전 속도를 얻을 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 감속 장치의 구조 블럭도,
도 2는 유성 기어를 도시하고,
도 3은 차동 기어를 도시하고,
도 4는 하모닉 드라이브를 도시하고,
도 5 내지 도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 급가속 장치를 도시하고,
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 급가속 장치의 제어 방법에 관한 순서도이다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 또한 네트워크 상의 제1 구성요소와 제2 구성요소가 연결되어 있거나 접속되어 있다는 것은, 유선 또는 무선으로 제1 구성요소와 제2 구성요소 사이에 데이터를 주고 받을 수 있음을 의미한다.

또한, 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 단순히 본 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되는 것으로서, 그 자체로 특별히 중요한 의미 또는 역할을 부여하는 것은 아니다. 따라서, 상기 "모듈" 및 "부"는 서로 혼용되어 사용될 수도 있다.

이와 같은 구성요소들은 실제 응용에서 구현될 때 필요에 따라 2 이상의 구성요소가 하나의 구성요소로 합쳐지거나, 혹은 하나의 구성요소가 2 이상의 구성요소로 세분되어 구성될 수 있다. 도면 전체를 통하여 동일하거나 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 부여하였고, 동일한 도면 부호를 가지는 구성요소에 대한 자세한 설명은 전술한 구성요소에 대한 설명으로 대체되어 생략될 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 감속 장치의 구조 블럭도이다. 도 2는 유성 기어를 도시하고, 도 3은 차동 기어를 도시하고, 도 4는 하모닉 드라이브를 도시한다.

도 1을 참조하면, 본 감속 장치는 서로 상대 회전하는 제1 내지 제3 기어모듈(G1~G3)을 포함할 수 있다.

제1 내지 제3 기어모듈(G1~G3)는 제1 내지 제3 기어(g1~g3), 및 제1 내지 제3 기어축(a1~a3)을 각각 구비할 수 있다.

제1 내지 제3 기어(g1~g3)는 각각 제1 내지 제3 기어축(a1~a3)에 체결되거나 연결될 수 있다. 예를 들어, 제1 기어(g1)는 제1 회전 축(a1)에 직접 또는 간접 체결될 수 있다. 제1 기어(g1)는 제1 회전 축(a1)과 기어 연결되거나 캐리어 등의 연결 바를 통해 연결될 수 있다.

이하, 제1 내지 제3 기어(g1~g3)의 회전은 제1 내지 제3 기어축(a1~a3)의 회전과 혼용하여 기술하며, 제1 내지 제3 기어모듈(G1~G3)의 회전은 제1 내지 제3 기어(g1~g3)의 회전을 의미하기로 한다.

제1 및 제2 기어(g1, g2)는 서로 연결되어 상대 회전할 수 있다. 제2 및 제3 기어(g2, g3)는 서로 연결되어 상대 회전할 수 있다. 제1 및 제3 기어(g1, g3)는 제2 기어(g2)를 통해 상대 회전할 수 있다.

기어들은 직접 기어 연결 등으로 연결되어 상대 회전하거나 다른 매개체를 통해 상대 회전할 수 있으며, 이에 한정되지 않는다. 즉, 어떤 기어들이 회전하고 각 회전수의 비율이 일정한 감속비를 형성하는 경우, 해당 기어들은 상대 회전한다고 정의한다. 제1 내지 제3 기어축(a1~a3)의 감속비는 제1 내지 제3 기어(g1~g3)의 감속비와 동일하거나 이에 기초하여 정해질 수 있다.

기어는 자전할 수 있으며, 구성에 따라 공전할 수도 있다.

제1 내지 제3 기어모듈(G1~G3)은 적어도 하나는 회전 관성을 크게 하기 위해 플라이 휠을 구비할 수 있다. 예를 들어, 플라이 휠은 기어부의 회전축에 체결될 수 있다.

감속 장치는 유성 기어, 차동 기어, 및 하모닉 드라이브를 포함할 수 있다.

도 2를 참조하면, 감속 장치의 일실시예에 따른 유성 기어 장치는 링 기어모듈(110), 캐리어 모듈(120), 및 선 기어모듈(130)을 포함할 수 있다. 도 1과 비교하면, 캐리어(120)는 제2 기어모듈(G2)에 대응될 수 있고, 링 기어모듈(110) 및 선 기어모듈(130)은 제1 및 제3 기어모듈(G1, G3) 중 어느 하나와 다른 하나에 각각 대응될 수 있다.

링 기어모듈(110)은 링 기어(112) 및 링 기어 축(115)을 구비할 수 있다. 선 기어모듈(130)은 선 기어(132) 및 선 기어 축(135)을 구비할 수 있다. 캐리어 모듈(120)은 캐리어(122) 및 캐리어 축(125)을 구비할 수 있다. 캐리어 모듈(120)은 유성 기어모듈(140)을 더 구비할 수 있다. 유성 기어모듈(140)은 하나 이상의 유성 기어(141, 142)를 구비할 수 있다.

링 기어(112)와 선 기어(132)는 동일한 축 상에 배열될 수 있다. 링 기어(112)와 선 기어(132)는 유성 기어모듈(140)에 의해 서로 접속 연결될 수 있다. 유성 기어모듈(140)은 캐리어(122)에 의해 연결될 수 있다. 링 기어(112), 선 기어(132), 유성 기어부(140), 및 캐리어(122)은 유성 기어 열(planet gear train)을 구성할 수 있다.

도 3을 참조하면, 감속 장치의 다른 실시예에 따른 차동 기어 장치는 차동 기어모듈(220)과 제1 및 제2 사이드 기어모듈(210, 230)을 포함할 수 있다. 각 기어모듈(210, 220, 230)은 도 1의 제1 내지 제3 기어모듈(G1~G3)에 각각 대응될 수 있다.

차동 기어모듈(220)은 주동 기어(222) 및 차동 케이스(221)를 구비할 수 있다. 차동 케이스(221)는 회전 가능하고 주동 기어(222)를 수납할 수 있다. 주동 기어(222)의 회전축은 도시되지 않았으며, 다양하게 구현될 수 있다. 차동 기어모듈(220)은 차동 케이스(221)와 일체로 회전하는 링기어(224)를 더 구비할 수 있다.

제1 및 제2 사이드 기어모듈(210, 230)은 제1 및 제2 종동 기어(212, 232), 및 제1 및 제2 종동 기어 축(215, 235)을 각각 구비할 수 있다.

제1 및 제2 종동 기어(215, 235)는 주동 기어(222)에 베벨 기어 방식으로 치합될 수 있다. 제1 및 제2 종동 기어(215, 235)는 차동 케이스(221)에 설치되고, 제1 및 제3 종동 기어 축(215, 235)에 각각 연결될 수 있다.

주동 기어(222)는 차동 케이스(221)에 고정되어 있는 피니언 샤프트에서 회전하는 유성 피니언을 구비할 수 있다. 제1 및 제2 종동 기어(215, 235)는 주동 기어(222), 즉 유성 피니언과 치합할 수 있다.

도 4를 참조하면, 감속 장치의 또 다른 실시예에 따른 하모닉 드라이브(harmonic drive) 장치는 제1 내지 제3 기어모듈(310, 320, 330)을 구비할 수 있다.

제1 기어모듈(310)은 타원형의 웨이브 캠(310)을 구비할 수 있다. 웨이브 캠(310)은 웨이브 제너레이터(wave generator)로도 알려져 있다.

제2 기어모듈(320)은 웨이브 캠(310)의 외부에 장착되고, 외주면에 복수개의 치형이 성형되고, 웨이브 캠(310)에 의해 탄성 변형되는 플렉스 스플라인(flex spline)(320)을 구비할 수 있다. 제2 기어모듈(320)은 웨이브 캠(310)과 플렉스 스플라인(320) 사이에서 지지되는 복수의 볼베어링(미도시)를 더 구비할 수 있다.

제3 기어모듈(330)은 플렉스 스플라인(320)을 수납하고 플렉스 스플라인(320)과 맞물리는 내부에 치형이 형성된 원형 스플라인(330)을 구비할 수 있다. 원형 스플라인(330)는 플렉스 스플라인(320)의 치형 보다 치가 더 많이 구성되는 것이 바람직하다.

도 5 내지 도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 급가속 장치를 도시한 도면이다.

도 5를 참조하면, 급가속 장치는 제1 및 제2 감속 장치는, 제1 감속기어부(10), 제2 감속기어부(20), 연결모듈(30), 구동부(80), 제1 제동부(41), 및 제2 제동부(42)를 포함할 수 있다.

구동부(80)는 회전력을 공급할 수 있다. 구동부(80)는 회전 관성을 높이는 플라이휠을 구비할 수 있다. 구동부(80)는 일방향으로만 회전하는 것이 바람직하다. 회전 방향의 전환에 시간 및 에너지가 많이 소요되고, 장치의 수명이 짧아질 수 있기 때문이다.

제1 및 제2 감속기어부(10, 20)는 도 1 내지 도 4의 감속 장치에 대응될 수 있다.

제1 감속기어부(10)는 제1 링 기어모듈(11), 제1 캐리어 모듈(12), 및 제1 선 기어모듈(13)을 포함할 수 있다. 제2 감속기어부(20)는 제1 링 기어모듈(21), 제1 캐리어 모듈(22), 및 제1 선 기어모듈(23)을 포함할 수 있다.

제1 및 제2 링 기어모듈(11, 21)은 구동부(80)로부터 회전력을 공급받을 수 있다. 구동시, 제1 및 제2 링 기어모듈(11, 21)의 회전 방향은 서로 반대이고 회전력은 동일한 것이 바람직하다. 제1 및 제2 링 기어모듈(11, 21)의 서로 상반된 회전 방향을 위해, 구동부(80)는 베벨기어(82)를 더 구비할 수 있다. 제1 및 제2 링 기어모듈(11, 21)의 외주면은 베벨기어(82)와 치합될 수 있다. 상반된 회전 방향을 위한 구성은 이에 한정되지 않고, 다양하게 구현될 수 있다. 예를 들어, 구동부(80)와 제1 링 기어모듈(11)가 하나의 평기어로 치합되고, 구동부(80)와 제2 링 기어모듈(21)이 두 개의 평기어로 치합될 수도 있다.

제1 및 제2 선 기어모듈(13, 23)은 제1 및 제2 제동부(41, 42)에 의해 제동될 수 있다.

제1 및 제2 캐리어 모듈(12, 22)의 회전축들은 연결모듈(30)에 의해 연결되어, 동일하게 회전할 수 있다. 연결모듈(30)은 출력축으로 기능할 수 있다.

본 실시예에서, 제1 및 제2 링 기어모듈(11, 21)은 구동부(80)의 회전력을 전달 받는 입력으로 기능하며, 제1 및 제2 입력기어모듈로 지칭될 수 있다. 제1 및 제2 선 기어모듈(13, 23)은 제1 및 제2 제동부(41, 42)에 의해 제동되는 제동 기어모듈로 기능하고, 제1 및 제2 제동기어모듈로 지칭될 수 있다.

제1 및 제2 제동부(41, 42)는 회전축의 회전을 감소시키거나 정지시킬 수 있다. 제1 및 제2 제동부(41, 42)는 제1 및 제2 선 기어모듈(13, 23)을 각각 제동할 수 있다. 제1 및 제2 제동부(41, 42)는 전자 브레이크 방식인 것이 바람직하다. 고배율로 제동력을 조절할 수 있기 때문이다. 이 외에, 제1 및 제2 제동부(41, 42)는 일반적인 브레이크 구조가 사용될 수 있으며, 공기 저항, 회생 브레이크, AC 모터의 비상 정지 장치 등이 제1 및 제2 제동부(41, 42)에 구비될 수 있다. 브레이크 중 특히 전기식 리타더(electric retarder)가 바람직하게 사용될 수 있다. 전기식 리타더 프레이크는 적어도 하나의 전자석을 사용하여 디스크 등에서 감속 토크를 발생시키는 것으로, 특히 제동력의 제어를 정밀하게 할 수 있어 바람직하다.

제동을 위해, 급가속 장치는 각각 제1 및 제2 선 기어모듈(13, 23)에 연결되는 제1 및 제2 제동디스크(51, 52)를 더 구비할 수 있다. 제1 및 제2 제동부(41, 42)는 제1 및 제2 제동디스크(51, 52)에 제동력을 가하여 제1 및 제2 선 기어모듈(13, 23)을 제동할 수 있다.

제1 및 제2 제동부(41, 42)는 동시에 작동될 수 있다. 이 경우, 구동부(80) 및 연결모듈(30)을 동시에 제동하여, 급정지(급감속)시 유용한 제어로 이용될 수 있다.

동시에 작동하지 않는 것이 바람직하다. 동시에 작동하는 경우, 급가속 장치에 기계적인 무리가 발생하기 때문이다.

급가속 장치는 제어부(미도시)를 더 포함할 수 있다. 제어부는 통상적으로 구동부(80)와 제1 및 제2 제동부(41, 42)의 동작을 제어하여 본 발명에 따른 급가속 장치의 전반적인 동작을 제어할 수 있다.

도 6을 참조하면, 급가속 장치는 출력축(60) 및 회전 감지부(62)를 더 포함할 수 있다. 본 실시예에서 출력축(60)은 제1 캐리어 모듈(12)에 연결되었지만, 제2 캐리어 모듈(22) 또는 연결모듈(30)에 연결될 수도 있다. 회전 감지부(62)는 엔코더와 같이 출력축(60)의 회전 속도를 검출할 수 있다.

구동부(80)는 일 방향으로 회전하고 그 회전력에 대응하여 제1 및 제2 링 기어모듈(11, 21)은 서로 반대 방향으로 회전할 수 있다. 제1 및 제2 선 기어모듈(13, 23) 그리고, 제1 및 제2 캐리어 모듈(12, 22)에 외부의 동력이나 제동력이 가해지지 않은 자유 상태가 될 수 있다. 자유 상태에서 제1 및 제2 캐리어 모듈(12, 22)와 제1 및 제2 선 기어모듈(13, 23) 중 어느 기어모듈은 제1 및 제2 링 기어모듈(11, 21)의 회전에 대응하여 회전하려고 하나, 제1 및 제2 캐리어 모듈(12, 22)은 연결모듈(30)에 의해 서로 반대 방향으로 회전하려는 힘이 상쇄되어 제1 및 제2 캐리어 모듈(12, 22)은 고정된 것과 같게 될 수 있다.

이에 따라, 제1 및 제2 제동부(41, 42)의 제동력이 0인 경우, 제1 및 제2 캐리어 모듈(12, 22)은 정지하고, 출력축(60)의 회전 속도는 0이 되며, 제1 및 제2 선 기어모듈(13, 23)은 제1 및 제2 링 기어모듈(11, 21)와의 감속비에 대응하여 회전할 수 있다.

도 7을 참조하면, 제1 제동부(41)는 제1 선 기어모듈(13)을 제동할 수 있다. 일례로 제1 선 기어모듈(13)의 회전속도가 0이 되면, 제1 선 기어모듈(13)은 고정된 것과 같게 된다. 제1 캐리어 모듈(12)은 정해진 감속비에 따라 제1 링 기어모듈(11)의 회전속도에 대응하여 제1 방향으로 회전할 수 있다. 역시, 정해진 감속비에 따라 출력축(60)도 회전하게 된다.

앞서 제1 선 기어모듈(13)의 회전속도가 0이 되도록 제동한다고 가정하였지만, 이에 한정되지 않는다. 제1 제동부(41)의 제동력은 매우 많은 단계로 제어될 수 있다. 제1 제동부(41)의 제동력이 약해질 수록 출력축(60)의 회전속도 및/또는 토크는 작아질 수 있다. 이에 대한 수치 해석은 많은 계산력을 필요로 하므로, 회전 감지부(62)에서 감지된 회전속도를 이용하여 피드백 제어하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 제어부는 회전 감지부(62)에서 감지된 회전속력이 기설정된 각속력 보다 크면 제1 제동부(41)의 제동력을 높이고, 감지된 각속력이 설정값 보다 작으면 제1 제동부(41)의 제동력을 낮추는 제어를 할 수 있다. 이에 한정되지 않고, 감지된 각속력이 설정값을 추종하도록 하는 다양한 제어 방법이 적용될 수 있다.

도 8을 참조하면, 제2 제동부(42)는 제2 선 기어모듈(23)을 제동할 수 있다. 구체적인 설명은 도 7을 참조한다. 제2 제동부(42)의 제동에 의해 출력축(60)은 제2 방향으로 회전할 수 있다. 제2 방향은 도 7에서 언급한 제1 방향과 반대 방향이다.

제1 및 제2 제동부(41, 42)를 동시에 작동하지 않는 것이 바람직하다. 특히, 제1 및 제2 제동부(41, 42)가 최대 제동력으로 동작되지 않도록 하는 것이 바람직하다. 제1 및 제2 제동부(41, 42)가 동시에 최대 제동력을 제공하면, 제1 및 제2 감속기어부(10, 20)의 모든 기어모듈의 회전이 정지되기 때문이다.

다만, 제1 및 제2 제동부(41, 42) 중 어느 한 쪽이 작동할 때, 제어부는 보조적으로 다른 쪽이 최대 제동력 보다 낮은 제동력을 제공하도록 제어할 수 있다. 출력축(60)의 회전 속도를 낮추는데 도움을 줄 수 있기 때문이다.

도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 급가속 장치의 제어 방법에 관한 순서도이다.

도 9를 참조하면, 제어부는 사용자로부터 제1 출력(Out1)을 입력 받을 수 있다(S410). 제1 출력(Out1)은 특정 값 또는 시간에 따라 값이 변하는 시리얼 데이터일 수 있다. 데이터는 회전 속도 및 토크 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 이하, 설명의 편의를 위해 회전 속도인 것으로 가정하고 기술한다.

제어부는 구동부(80)가 제1 회전 속도(V1)로 회전하도록 제어할 수 있다(S420). 제1 회전 속도(V1)는 출력축(60)의 최대 토크 및/또는 최대 회전속도에 대응될 수 있다. 최대 회전속도는 제1 출력(Out1)의 회전값의 최대값에 마진을 고려하여 결정하는 것이 바람직하다.

제어부는 제1 출력(Out1)의 회전 방향이 제1 방향인지 판단할 수 있다(S420). 제어부는, 제1 방향이면 제1 출력에 대응하도록 제1 제동부(41)를 제어할 수 있고(S425), 제2 방향이면 제1 출력에 대응하도록 제2 제동부(42)를 제어할 수 있다(S430).

제1 출력이 순간적인 회전 변화량이 필요한 경우(매우 짧은 시간 안에 회전속력을 급변하는 경우), 제어부는 제1 및 제2 제동부(41, 42) 중 어느 하나, 예를 들어, 제1 제동부(41)가 급제동하도록 제어할 수 있다. 구동부(80)가 계속 회전하고 있는 상태에서, 제1 제동부(41)의 급제동은 구동부(80)의 구동력을 제1 캐리어 모듈(12)에 순간적으로 연결할 수 있기 때문이다. 이러한 급제동 제어에 의한 출력의 제어는 기존의 모터 순간 가속, 클러치를 통한 구동원 연결 등 보다 더 빠른 응답을 할 수 있다. 본 발명에 따른 급가속 장치는 급제동 시간을 짧게 할 수록 그 출력은 더욱 급가속됨을 확인할 수 있었다. 본 발명에 따른 급가속 제어는 급가속이 가능한 것 이외에, 제1 및 제2 제동부(41, 42)의 제동력 제어로 출력을 정밀하게 제어할 수 있다. 즉, 출력축의 속도를 다양하게 제어할 수 있으며, 제동력의 제어의 정밀도에 따라 출력축의 속도도 정밀하게 제어하며, 기존의 클러치와 같은 토크 충격이 발생하지 않는다.

제어부는 제어 완료 후 제1 및 제2 제동부(41, 42)가 동작하지 않도록 하여 외부에서 자유롭게 작동시키거나, 제1 및 제2 제동부(41, 42)를 제어하여 정지상태를 유지할 수 있다.

제어부는 제2 출력(Out2)을 입력 받을 수 있다(S435). 제어부는 제2 출력에 대응하는 제2 회전 속도(V2)를 결정할 수 있다.

제어부는 구동부(80)를 제2 회전 속도(V2)로 재설정해야 하는지 판단할 수 있다(S440). 재설정은 제2 출력의 최대 회전속력이 제1 출력의 최대 회전속력 보다 큰 경우, 제2 출력의 최대 회전속력이 제1 출력의 최대 회전속력 보다 작고 그 차이가 기설정된 값 보다 작은 경우에 해당할 수 있다. 후자의 경우, 즉, 제2 출력의 최대 회전속력이 제1 출력의 최대 회전속력 보다 기설정된 값 이내인 경우, 제어부는 구동부(80)의 회전속도를 재설정할 필요 없이 그대로 유지할 수 있다.

제어부는 재설정 필요 여부 판단 결과, 재설정이 필요하면 구동부(80)의 회전 속도를 제2 회전 속도(V2)로 변경하고(S445), 재설정이 불필요하면 제1 회전 속도(V1)을 유지할 수 있다(S450). 이 후 출력 방향이 제1 방향인지 결정하는 단계(S420)로 갈 수 있다.

또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안 될 것이다.

10: 제1 감속기어부 11: 제1 링 기어모듈
12: 제1 캐리어 모듈 13: 제1 선 기어모듈
20: 제2 감속기어부 21: 제2 링 기어모듈
22: 제2 캐리어 모듈 23: 제2 선 기어모듈
30: 연결모듈 41: 제1 제동부
42: 제2 제동부 51: 제1 제동디스크
52: 제2 제동디스크 60: 출력축
62: 회전 감지부 80: 구동부
82: 베벨기어

Claims (1)

1. 회전력을 공급하는 구동부;
   제1 감속기어부의 기어 연결에 의해 서로 상대회전하는 기어모듈들 중 제1 기어모듈이고, 상기 회전력을 전달받아 순방향으로 회전하는 제1 입력기어모듈; 및
   제2 감속기어부의 기어 연결에 의해 서로 상대회전하는 기어모듈들 중 제1 기어모듈이고, 상기 회전력을 전달받아 역방향으로 회전하는 제2 입력기어모듈;을 포함하는 급가속 장치.

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