WO2016117749A1 - 반전회전구동장치 - Google Patents

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WO2016117749A1
WO2016117749A1 PCT/KR2015/001405 KR2015001405W WO2016117749A1 WO 2016117749 A1 WO2016117749 A1 WO 2016117749A1 KR 2015001405 W KR2015001405 W KR 2015001405W WO 2016117749 A1 WO2016117749 A1 WO 2016117749A1
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shaft
driven
transmission
members
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PCT/KR2015/001405
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정창록
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정창록
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H1/00—Toothed gearings for conveying rotary motion
    • F16H1/28—Toothed gearings for conveying rotary motion with gears having orbital motion
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H5/00—Arrangements on vessels of propulsion elements directly acting on water
    • B63H5/07—Arrangements on vessels of propulsion elements directly acting on water of propellers
    • B63H5/08—Arrangements on vessels of propulsion elements directly acting on water of propellers of more than one propeller
    • B63H5/10—Arrangements on vessels of propulsion elements directly acting on water of propellers of more than one propeller of coaxial type, e.g. of counter-rotative type
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories

Definitions

  • the present invention relates to a reverse rotation drive device, and more particularly, to a reverse rotation drive device for the contra rotation of the axes forming a concentric axis.
  • Reverse rotation drive device is a mechanism that enables the driven shaft disposed on the coaxial shaft and the main shaft when the main shaft is rotated by the drive source in the opposite direction to the main shaft, such as cooling fans, fans, blowers, Its use has been attempted in fields such as ships and aircraft.
  • a ship propulsion device called a CRP (Contra Rotating Propeller or Counter Rotating Propeller) includes two propellers on opposite concentric axes whose rotation directions are opposite.
  • the ship propulsion device as described above can lower the noise and increase the energy efficiency through the hydrodynamic interaction of the front propeller and the rear propeller.
  • CRP ship propulsion system is two shafts are rotatably fitted to each other to form a single dual shaft, the two motors to rotate the two propellers connected to each other in the opposite direction by rotating the dual shafts in opposite directions.
  • the CRP ship propulsion device as described above has a problem in that the configuration becomes complicated, the installation volume increases, and the cost increases according to the installation of two motors.
  • the present invention has been made to solve the above problems, and an object thereof is to provide a structurally compact and stable reverse rotation drive device.
  • the main shaft A first panel rotatably supporting the main shaft; A driven shaft disposed coaxially with the main shaft and rotating in a direction opposite to the main shaft; A second panel disposed to face the first panel and rotatably supporting the driven shaft; A main member rotating integrally with the main shaft; A plurality of transmission members disposed radially about the main shaft to receive rotation of the main member; A plurality of inverting members disposed radially about the driven shaft to reverse rotation of the transmission member; A driven member disposed in the center of the plurality of inverting members to receive rotation of the inverting member and rotate integrally with the driven shaft; A plurality of first flow preventing members disposed radially about the moving member to prevent a flow of the moving member with respect to the first panel; And a second flow preventing member disposed radially about the driven member to prevent the flow of the driven member with respect to the second panel.
  • the reverse rotation driving device comprising a reverse rotation driving device. Can be.
  • Each of the plurality of transmission members, one end thereof is rotatably supported by the first panel, the other end thereof is rotatably supported by any one of the plurality of second flow preventing members, and each of the plurality of inverting members One end thereof is rotatably supported by the second panel, and the other end thereof is rotatably supported by any one of the plurality of first flow preventing members.
  • Each of the plurality of transmission members may include: a first transmission member receiving rotation of the pivot member; And a second transmission member disposed coaxially with the first transmission member and integrally rotating with the first transmission member, wherein each of the plurality of inversion members includes: a first inversion of rotation of the second transmission member; Reversing member; And a second inversion member disposed coaxially with the first inversion member and integrally rotating with the first inversion member and transmitting a rotation of the first inversion member to the driven member.
  • Each of the plurality of first flow preventing members may include: a first body coupled to the first panel; And a first flange extending from the first body so that the pivot member is caught, wherein the plurality of second flow preventing members each include: a second body coupled to the second panel; And a second flange extending from the second body to catch the driven member.
  • a first insertion groove into which the first flange is inserted is formed between the first transmission member and the second transmission member, and a second flange is inserted between the first and second inversion members; Insertion grooves may be formed.
  • the rotation ratio between the coarse member and the transmission member, the rotation ratio between the transmission member and the inversion member, and the rotation ratio between the inversion member and the driven member may be 1: 1.
  • the main shaft and the driven shaft may be fitted to be relatively rotatable.
  • the main shaft and the driven shaft may be spaced apart from each other.
  • the main shaft and the main shaft by one drive source, without using a structurally unstable bevel gear Reverse rotation of the driven shaft can be achieved.
  • first flow preventing member and the second flow preventing member can prevent the flow of the primary member and the flow of the driven member to the second panel of the driven member.
  • the flow preventing member and the second coupling member to which the plurality of inverting members are coupled have a structure in which the coupling process of the second coupling member is easy and the coupling member is not only easily maintained but also easily coupled to each other. It is easy.
  • FIG. 1 is an exploded perspective view showing a reverse rotation drive device according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 2 is a combined perspective view showing a reverse rotation drive device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line A-A of FIG.
  • Figure 4 is a view showing the connection of the driving member and the transmission member in the reverse rotation drive device according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 5 is a view showing the connection of the transmission member and the reverse member in the reverse rotation drive device according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 6 is a view showing the connection of the reversing member and the driven member in the reverse rotation drive device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a perspective view of a first panel, a main shaft, a main member, a plurality of first flow preventing members, and a plurality of driving members coupled to each other according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 8 is a plan view of a first panel, a main shaft, a main member, a plurality of first flow preventing members, and a plurality of driving members coupled to each other according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 9 is a perspective view of a second panel, a driven shaft, a driven member, a plurality of second flow preventing members, and a plurality of inverting members according to an embodiment of the present invention, as viewed from the first panel;
  • FIG. 9 is a perspective view of a second panel, a driven shaft, a driven member, a plurality of second flow preventing members, and a plurality of inverting members according to an embodiment of the present invention, as viewed from the first panel;
  • FIG. 10 is a plan view of a second panel, a driven shaft, a driven member, a plurality of second flow preventing members, and a plurality of inverting members according to an embodiment of the present invention, as viewed from the first panel;
  • FIG. 10 is a plan view of a second panel, a driven shaft, a driven member, a plurality of second flow preventing members, and a plurality of inverting members according to an embodiment of the present invention, as viewed from the first panel;
  • FIG. 11 is a view showing a reverse rotation drive device according to another embodiment of the present invention.
  • main shaft 113 the first panel
  • first transmission member 133 second transmission member
  • FIG. 1 is an exploded perspective view showing a reverse rotation drive device according to an embodiment of the present invention
  • Figure 2 is a combined perspective view showing a reverse rotation drive device according to an embodiment of the present invention
  • Figure 3 is a cross-sectional view AA of FIG. to be.
  • the reverse rotation drive device 100 includes a main shaft 111, a first panel 113, a driven shaft 115, a second panel 117, and a main member ( 120, a transmission member 130, an inversion member 140, a driven member 150, a first flow preventing member 160, and a second flow preventing member 170.
  • the main shaft 111 is rotatably supported by the first panel 113.
  • a main shaft hole 1131 may be formed in the first panel 113 to which the main shaft 111 is rotatably coupled.
  • the first panel 113 may have a driving shaft hole 1132 coupled to one end of the driving shaft 131 to be described later.
  • a bolt hole 1133 through which the bolt B for fixing the first flow preventing member 160 to be described later may be formed in the first panel 113.
  • the coupling method of the first panel 113 and the first flow preventing member 160 is not limited to the bolt coupling method.
  • a driving source such as a motor is connected to an input terminal (upper view in FIG. 3) of the main shaft 111.
  • the driven shaft 115 is rotatably supported by the second panel 117.
  • the driven shaft 115 has the same rotation center axis as the main shaft 111. That is, the main shaft 111 and the driven shaft 115 is disposed on the coaxial.
  • the main shaft 111 and the driven shaft 115 rotate in the opposite direction. This will be described later.
  • the driven shaft 115 has a hollow shape, the main shaft 111 is disposed through the driven shaft 115.
  • the main shaft 111 is fitted to the driven shaft 115 so as to be relatively rotatable.
  • the output end (lower view in FIG. 3) of the main shaft 111 may be exposed to the outside of the driven shaft 115.
  • the second panel 117 is disposed to face the first panel 113.
  • the second panel 117 is formed with a driven shaft hole 1171 to which the driven shaft 115 is rotatably coupled.
  • an inverted shaft hole 1172 may be formed in the second panel 117 to which one end of the inverted shaft 141 to be described later is coupled.
  • a bolt hole 1173 through which the bolt B for fixing the second flow preventing member 170 to be described later may be formed in the second panel 117.
  • the first panel 113 and the second panel 117 may have a disk shape as shown in FIGS. 1 and 2.
  • the first panel 113 and the second panel 117 are connected to each other so as to surround the driving member 120, the transmission member 130, the inversion member 140, and the driven member 150 as a whole. Can have.
  • Coarse member 120 rotates integrally with the main shaft (111).
  • the coarse member 120 may be manufactured separately from the main shaft 111 and coupled to the main shaft 111 by a known method such as key coupling or shrinkage or may be manufactured integrally with the main shaft 111.
  • the transmission member 130 receives the rotation of the coarse member 120.
  • the transmission member 130 is provided in plurality.
  • the plurality of transmission members 130 are radially symmetrically disposed about the main shaft 111. 1 and 3 illustrate an example in which three transmission members 130 are radially symmetrically disposed about the main shaft 111, but is not limited thereto.
  • each of the plurality of transmission members 130 is rotatably supported by the first panel 113, and the other end thereof is rotatably supported by any one of the plurality of second flow preventing members 170 described later. do.
  • the plurality of transmission members 130 and the plurality of second flow preventing member 170 may be disposed on the coaxial.
  • Each of the plurality of transmission members 130 may include a transmission shaft 131, a first transmission member 132, and a second transmission member 133.
  • One end of the transmission shaft 131 is supported by the first panel 113, and the other end thereof is supported by the second flow preventing member 170.
  • the first transmission member 132 receives the rotation of the driving member 120.
  • the second transmission member 133 is disposed coaxially with the first transmission member 132.
  • the second transmission member 133 rotates integrally with the first transmission member 132.
  • the first transmission member 132 and the second transmission member 133 may be integrally manufactured.
  • the first transmission member 132 and the second transmission member 133 may rotate integrally with the transmission shaft 131, as shown in FIG.
  • the first transmission member 132 and the second transmission member 133 are manufactured separately from the transmission shaft 131 and coupled to the transmission shaft 131 or a transmission shaft by a known method such as key coupling or shrinkage. It may be manufactured integrally with 131.
  • first transmission member 132 and the second transmission member 133 may be rotatably coupled to the transmission shaft 131.
  • a bearing (not shown) may be interposed between the first transmission member 132, the second transmission member 133, and the transmission shaft 131.
  • a first insertion groove 134 is formed between the first transmission member 132 and the second transmission member 133 to insert the first flange 163 of the first flow preventing member 160 to be described later.
  • the transmission member 130 may rotate without being disturbed by the first flange 163.
  • the first flange 163 is inserted into the first insertion groove 134, the flow in the direction of the main shaft 111 of the transmission member 130 is prevented.
  • the inversion member 140 reverses the rotation of the transmission member 130.
  • the inversion member 140 is provided in plurality.
  • the plurality of inverting members 140 are radially symmetrically disposed about the driven shaft 115.
  • 1 and 3 illustrate an example in which three inverting members 140 are radially symmetrically disposed about a driven shaft 115, but is not limited thereto.
  • each of the plurality of inverting members 140 is rotatably supported by the second panel 117, and the other end of the plurality of inverting members 140 is rotatably supported by any one of the plurality of first flow preventing members 160 described later. do.
  • the plurality of inverting members 140 and the plurality of first flow preventing members 160 may be disposed coaxially.
  • Each of the plurality of inversion members 140 may include an inversion shaft 141, a first inversion member 142, and a second inversion member 143.
  • One end of the inverted shaft 141 is supported by the second panel 117, and the other end thereof is supported by the first flow preventing member 160.
  • the first inversion member 142 reverses the rotation of the second transmission member 133.
  • the second inversion member 143 is disposed coaxially with the first inversion member 142.
  • the second inversion member 143 transmits the rotation of the first inversion member 142 to the driven member 150.
  • the first inversion member 142 and the second inversion member 143 rotate integrally.
  • the first inversion member 142 and the second inversion member 143 may be integrally manufactured.
  • the first inversion member 142 and the second inversion member 143 may rotate integrally with the inversion shaft 141 as shown in FIG. 3.
  • the first inversion member 142 and the second inversion member 143 may be manufactured separately from the inversion shaft 141 and coupled or inverted with the inversion shaft 141 by a known method such as key coupling or shrinkage. It may be manufactured integrally with 141.
  • first inversion member 142 and the second inversion member 143 may be rotatably coupled to the inversion shaft 141.
  • a bearing (not shown) may be interposed between the first inversion member 142, the second inversion member 143, and the inversion shaft 141.
  • a second insertion groove 144 is formed between the first inversion member 142 and the second inversion member 143 into which the second flange 173 of the second flow preventing member 170 to be described later is inserted.
  • the inversion member 140 may rotate without being disturbed by the second flange 173.
  • the second flange 173 is inserted into the second insertion groove 144, the flow in the direction of the main shaft 111 of the inversion member 140 is prevented.
  • the driven member 150 is disposed in the center of the plurality of inverting members 140 to receive the rotation of the inverting member 140.
  • the driven member 150 rotates integrally with the driven shaft 115.
  • the driven member 150 may be manufactured separately from the driven shaft 115 and coupled to the driven shaft 115 by a known method such as key coupling or shrinkage. Alternatively, the driven member 150 may be manufactured integrally with the driven shaft 115.
  • gears are used as the driving member 120, the transmission member 130, the inversion member 140, and the driven member 150.
  • a spur gear may be used as the driving member 120, the transmission member 130, the inversion member 140, and the driven member 150.
  • the driving member 120 the transmission member 130, the reversing member 140, the driven member 150, a friction roller or other various power transmission elements may be used.
  • FIG. 4 is a view showing the connection of the driving member and the transmission member in the reverse rotation driving apparatus according to an embodiment of the present invention
  • Figure 5 is a view of the transmission member and the reverse member in the reverse rotation driving apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • 6 is a view showing the connection
  • Figure 6 is a view showing the connection of the reversing member and the driven member in the reverse rotation drive device according to an embodiment of the present invention.
  • the plurality of first motor members 132 engaged with the coarse member 120 may include a plurality of drive shafts 131. Rotate counterclockwise integrally with.
  • the second transmission member 133 that rotates integrally with the first transmission member 132 of FIG. 4 also counterclockwise.
  • the first inversion member 142 which rotates with the second transmission member 133, rotates in a clockwise direction.
  • the second inversion member 143 that is integrally rotated with the first inversion member 142 of FIG. 5 also rotates in a clockwise direction.
  • the driven member 150 engaged with the second inverting member 143 rotates in the counterclockwise direction
  • the driven shaft 115 which rotates integrally with the driven member 150 also rotates in the counterclockwise direction.
  • the rotation of the main shaft 111 is transmitted to the driven shaft 115 through the main member 120, a plurality of transmission member 130, a plurality of inversion member 140, and the driven member 150.
  • the main shaft 111 and the driven shaft 115 rotate in opposite directions to each other.
  • the reverse rotation driving apparatus 100 includes a driving member 120, a transmission member 130, an inversion member 140, and a driven member having rotation center axes parallel to each other.
  • a simple combination of 150 it is possible to realize the opposite rotation of the main shaft 111 and the driven shaft 115 by a single drive source without using a structurally unstable bevel gear.
  • the coarse member 120, the transmission member 130, the inversion member 140 and the driven member 150 are all rotated to have a parallel rotational central axis can be easily assembled with a simple configuration.
  • the rotation ratio between the driving member 120 and the transmission member 130, the rotation ratio between the transmission member 130 and the inversion member 140, and the rotation ratio between the inversion member 140 and the driven member 150 are each 1: 1. You can, but are not limited to.
  • the rotation ratio between the transmission member 130 and the inversion member 140 is set to 1: 1, the configuration of the transmission member 130 and the inversion member 140 can be the same, so that the transmission member 130 and the inversion member are identical. Fabrication for 140 becomes easy.
  • the first flow preventing member 160 prevents the movement of the moving member 120 with respect to the first panel 113. In other words, the first flow preventing member 160 prevents the main member 120 from flowing in the longitudinal direction of the main shaft 111.
  • the first flow preventing member 160 is provided in plurality.
  • the plurality of first flow preventing members 160 are disposed radially about the main member 120.
  • the plurality of first flow preventing members 160 may include a first body 161 and a first flange 163, respectively.
  • the first body 161 is coupled to the first panel 113.
  • the first body 161 may be bolted to the first panel 113.
  • the bolt B is inserted into the outer side of the first panel 113 through the bolt hole 1133 formed in the first panel 113, as shown in FIG. May be combined but is not limited thereto.
  • the first body 161 may be coupled to the first panel 113 in various ways in addition to the bolt coupling.
  • the first flange 163 extends from the first body 161.
  • the first flange 163 may extend in a direction perpendicular to the main shaft 111 or the transmission shaft 131.
  • the first flange 163 may be manufactured integrally with the first body 161 or separately manufactured to be coupled to the first body 161.
  • the first flange 163 extends from the first body 161 to catch the coarse member 120.
  • one surface facing the second panel 117 of the driving member 120 is caught by the first flange 163.
  • the first flow preventing member 160 supports the other end of the reversing shaft 141 of the reversing member 140. To this end, the first flow preventing member 160 is formed with an inverted shaft hole 165 to which the other end of the inverting shaft 141 of the inverting member 140 is coupled.
  • Each of the plurality of second flow preventing members 170 includes a second body 171 and a second flange 173.
  • the second body 171 is coupled to the second panel 117.
  • the second body 171 may be bolted to the second panel 117.
  • the bolt B is inserted into the inner side from the outside of the second panel 117 through the bolt hole 1173 formed in the second panel 117 as shown in FIG. 3 and the second body 171. May be combined but is not limited thereto.
  • the second body 171 may be coupled to the second panel 117 in various ways in addition to the bolt coupling.
  • the second flange 173 extends from the second body 171.
  • the second flange 173 may extend in a direction perpendicular to the driven shaft 115 or the inverted shaft 141.
  • the second flange 173 may be manufactured integrally with the second body 171 or separately manufactured to be coupled to the second body 171.
  • the second flange 173 extends from the second body 171 to catch the driven member 150.
  • one surface of the driven member 150 facing the first panel 113 is caught by the second flange 173.
  • the second flow preventing member 170 supports the other end of the transmission shaft 131 of the transmission member 130. To this end, the second flow preventing member 170 has a transmission shaft hole 175 to which the other end of the transmission shaft 131 of the transmission member 130 is coupled.
  • the axial distance between the moving member 120 and the driven member 150 can be kept constant, and thus the main shaft ( 111 and the distance between the loads respectively connected to the driven shaft 115 can be kept constant.
  • the transmission member 130 and the inversion member 140 are supported by the second flow preventing member 170 and the first flow preventing member 160, respectively, between the first panel 113 and the second panel 117.
  • the transmission member 130 and the inversion member 140 may be manufactured in a small size, thereby reducing the manufacturing cost.
  • FIG. 7 is a perspective view of the first panel, the main shaft, the coarse member, the first flow preventing member, and a plurality of driving members coupled to each other according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 8 is a perspective view of the present invention
  • 9 is a plan view of a first panel, a main shaft, a main shaft member, a first flow preventing member, and a plurality of driving members coupled to each other
  • FIG. 9 is a plan view of the second panel according to an embodiment of the present invention.
  • 2 is a perspective view of a panel in which a driven shaft, a driven member, a second flow preventing member, and a plurality of inverting members are coupled to each other
  • FIG. 10 is a view showing a second panel and a driven shaft according to an embodiment of the present invention
  • a plan view of a state in which the driven member, the second flow preventing member, and the plurality of inverting members are coupled to the first panel is seen.
  • the main shaft 111 which is integrally rotated with the main member 120 on the first panel 113 is rotatably supported.
  • the plurality of transmission members 130 are radially symmetrically disposed about the coarse member 120.
  • the transmission shaft 131 of the transmission member 130 is supported by the first panel 113.
  • the plurality of first flow preventing members 160 are radially symmetrically disposed about the main member 120. In this case, the first flow preventing member 160 may be fixed to the first panel 113 by bolts.
  • the coupling body 1001 is a coupling process because the plurality of first flow preventing members 160 and the plurality of transmission members 130 are radially symmetrically disposed about the main shaft 111 or the main shaft member 120. This is simple.
  • the first flow preventing member 160 is fixed to the first panel 113, and the first flange 163 is inserted into the first insertion groove 134 of the transmission member 130. Is inserted, the transmission member 130 has a structure that is caught on the first flange 163 can be easily maintained a coupling form.
  • a driven shaft 115 that is integrally rotated with the driven member 150 is rotatably supported on the second panel 117.
  • the plurality of inverting members 140 are radially symmetrically disposed about the driven member 150.
  • the inversion shaft 141 of the inversion member 140 is supported by the second panel 117.
  • the plurality of second flow preventing members 170 are radially symmetrically disposed about the driven member 150. In this case, the second flow preventing member 170 may be fixed to the second panel 117 by bolts.
  • the combination of the second panel 117, the driven shaft 115, the driven member 150, the plurality of second flow preventing member 170, and the plurality of inverting member 140 as described above (hereinafter, the second The coupling body 1002) is a coupling process because the plurality of second flow preventing members 170 and the plurality of inversion members 140 are radially symmetrically disposed about the driven shaft 115 or the driven member 150. This is simple.
  • the second flow preventing member 170 is fixed to the second panel 117, and the second flange 173 is fixed to the second insertion groove 144 of the reversing member 140.
  • the insertion member can be easily maintained because the reversal member 140 has a structure that is caught by the second flange 173.
  • the reverse rotation drive device 100 may be manufactured by coupling the first assembly 1001 and the second assembly 1002 to each other. In this case, the inverted shaft hole 165 of the first flow preventing member 160 and the inverted shaft 141 of the second coupler 1002 of the first coupler 1001 are aligned, and the second of the second couplers 1002 is aligned. Reverse rotation drive device 100 can be easily manufactured by a simple process of aligning and assembling the electric shaft hole 175 and the electric shaft 131 of the flow preventing member 170.
  • the reverse rotation drive device 100 may be applied to the propulsion device.
  • a drive source such as a motor is connected to an input end of the main shaft 111, and a pair of propellers are connected to an output end of the main shaft 111 and an output end of the driven shaft 115 (lower in FIG. 3).
  • a pair of propellers are connected to an output end of the main shaft 111 and an output end of the driven shaft 115 (lower in FIG. 3).
  • the reverse rotation drive device 100 may be applied to a ventilation device, a blower or a cooling device.
  • a ventilation device a blower or a cooling device.
  • each fan can be rotated in the opposite direction to improve the ventilation, blowing or cooling performance.
  • the reverse rotation drive device 100 may be applied to the stirrer.
  • each blade can be rotated in the opposite direction to improve the stirring performance.
  • reverse rotation drive device 100 can be applied to a variety of devices, of course.
  • FIG. 11 is a view showing a reverse rotation drive device according to another embodiment of the present invention.
  • the reverse rotation drive device 102 according to the present embodiment has a difference in that the main shaft 111 and the driven shaft 115 are spaced apart from each other on the same axis as compared with the previous embodiment.
  • the reverse rotation driving device in which the main shaft 111 and the driven shaft 115 that are rotated in opposite directions to each other independently on the side of the first panel 113 and the second panel 117 may be used in exercise equipment or the like. have.

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Abstract

반전회전구동장치가 개시된다. 본 발명의 실시예에 따른 반전회전구동장치는, 주동축; 상기 주동축을 회전 가능하게 지지하는 제1패널; 상기 주동축과 동축 상에 배치되고 상기 주동축과 반대방향으로 회전하는 종동축; 상기 제1패널과 대향하여 배치되고, 상기 종동축을 회전 가능하게 지지하는 제2패널; 상기 주동축과 일체로 회전하는 주동부재; 상기 주동축을 중심으로 방사상으로 배치되어 상기 주동부재의 회전을 전달받는 복수의 전동부재; 상기 종동축을 중심으로 방사상으로 배치되어 상기 전동부재의 회전을 반전시키는 복수의 반전부재; 상기 복수의 반전부재의 중앙에 배치되어 상기 반전부재의 회전을 전달받고, 상기 종동축과 일체로 회전하는 종동부재; 상기 주동부재를 중심으로 방사상으로 배치되어 상기 제1패널에 대한 상기 주동부재의 유동을 방지하는 복수의 제1유동방지부재; 및 상기 종동부재를 중심으로 방사상으로 배치되어 상기 제2패널에 대한 상기 종동부재의 유동을 방지하는 제2유동방지부재를 포함한다.

Description

반전회전구동장치
본 발명은 반전회전구동장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 서로 동심축을 이루는 축들의 반전 회전(Contra Rotating)을 위한 반전회전구동장치에 관한 것이다.
반전회전구동장치는 구동원에 의해 주동축이 회전할 때 그 주동축과 동축 상에 배치되는 종동축이 주동축과 반대방향으로 회전되는 것을 가능하게 하는 메커니즘으로서, 근래에 냉각팬, 환풍기, 송풍기, 선박, 항공기 등의 분야에서 그 사용이 시도되고 있다.
일예로, CRP(Contra Rotating Propeller or Counter Rotating Propeller)로 칭해지는 선박추진장치는 회전방향이 반대인 두 개의 프로펠러를 동심축 상에 구비한다. 위와 같은 선박추진장치는 전방 프로펠러와 후방 프로펠러의 유체역학적인 상호 작용을 통해 소음을 낮추고 에너지 효율을 높일 수 있다.
기존의 CRP 선박추진장치는 두 개의 축이 서로 회전 가능하게 끼워져서 하나의 이중축을 형성하되, 두 개의 모터가 이중축을 서로 반대방향으로 회전시킴으로써 이에 연결된 두 개의 프로펠러를 반대방향으로 회전시키도록 되어 있다. 그러나 위와 같은 CRP 선박추진장치는 두 개의 모터의 설치에 따라 구성이 복잡해지고 설치용적이 증가하며 비용이 증가한다는 문제가 있다.
이에 대해, 베벨기어를 사용하여 하나의 모터로 두 개의 축을 반대 회전시키는 장치가 미국특허 제5890938호 등에 개시되어 있다. 그러나 이 장치는 그 구조가 복잡하고 불안정하며 조립 또는 제작이 용이하지 않다는 문제를 갖고 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제들을 해소하기 위해 안출된 것으로서, 구조적으로콤팩트하고 안정된 반전회전구동장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한 주동축 및 종동축의 유동을 방지하는 반전회전구동장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한 조립 또는 제작이 용이한 반전회전구동장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 주동축; 상기 주동축을 회전 가능하게 지지하는 제1패널; 상기 주동축과 동축 상에 배치되고 상기 주동축과 반대방향으로 회전하는 종동축; 상기 제1패널과 대향하여 배치되고, 상기 종동축을 회전 가능하게 지지하는 제2패널; 상기 주동축과 일체로 회전하는 주동부재; 상기 주동축을 중심으로 방사상으로 배치되어 상기 주동부재의 회전을 전달받는 복수의 전동부재; 상기 종동축을 중심으로 방사상으로 배치되어 상기 전동부재의 회전을 반전시키는 복수의 반전부재; 상기 복수의 반전부재의 중앙에 배치되어 상기 반전부재의 회전을 전달받고, 상기 종동축과 일체로 회전하는 종동부재; 상기 주동부재를 중심으로 방사상으로 배치되어 상기 제1패널에 대한 상기 주동부재의 유동을 방지하는 복수의 제1유동방지부재; 및 상기 종동부재를 중심으로 방사상으로 배치되어 상기 제2패널에 대한 상기 종동부재의 유동을 방지하는 제2유동방지부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 반전회전구동장치를 포함하는 반전회전구동장치가 제공될 수 있다.
상기 복수의 전동부재 각각은, 그 일단부가 상기 제1패널에 회전 가능하게 지지되고, 그 타단부가 상기 복수의 제2유동방지부재 중 어느 하나에 회전 가능하게 지지되며, 상기 복수의 반전부재 각각은, 그 일단부가 상기 제2패널에 회전 가능하게 지지되고, 그 타단부가 상기 복수의 제1유동방지부재 중 어느 하나에 회전 가능하게 지지될 수 있다.
상기 복수의 전동부재 각각은, 상기 주동부재의 회전을 전달받는 제1전동부재; 및 상기 제1전동부재와 동축 상에 배치되어 상기 제1전동부재와 일체로 회전하는 제2전동부재를 포함하고, 상기 복수의 반전부재 각각은, 상기 제2전동부재의 회전을 반전시키는 제1반전부재; 및 상기 제1반전부재와 동축 상에 배치되어 상기 제1반전부재와 일체로 회전하며 상기 제1반전부재의 회전을 상기 종동부재에 전달하는 제2반전부재를 포함할 수 있다.
상기 복수의 제1유동방지부재는 각각, 상기 제1패널에 결합하는 제1몸체; 및 상기 주동부재가 걸리도록 상기 제1몸체에서 연장되는 제1플랜지를 포함하고, 상기 복수의 제2유동방지부재는 각각, 상기 제2패널에 결합하는 제2몸체; 및 상기 종동부재가 걸리도록 상기 제2몸체에서 연장되는 제2플랜지를 포함할 수 있다.
상기 제1전동부재와 상기 제2전동부재 사이에는 상기 제1플랜지가 삽입되는 제1삽입홈이 형성되고, 상기 제1반전부재와 상기 제2반전부재 사이에는 상기 제2플랜지가 삽입되는 제2삽입홈이 형성될 수 있다.
상기 주동부재와 상기 전동부재 사이의 회전비, 상기 전동부재와 상기 반전부재 사이의 회전비, 상기 반전부재와 상기 종동부재 사이의 회전비는 각각 1:1일 수 있다.
상기 주동축과 상기 종동축은 상대 회전 가능하게 끼워질 수 있다.
상기 주동축과 상기 종동축은 서로 이격되게 배치될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상호 평행한 회전 중심축을 가지는 주동부재, 전동부재, 반전부재 및 종동부재의 간단한 조합을 통해, 구조적으로 불안정한 베벨기어를 사용하지 않고도, 하나의 구동원에 의해 주동축과 종동축의 반대방향 회전을 구현할 수 있다.
또한, 제1유동방지부재 및 제2유동방지부재를 통해 주동부재의 제1패널에 대한 유동과 종동부재의 제2패널에 대한 유동을 방지할 수 있다.
또한, 주동축과 주동부재의 결합체와 종동축(115)과 종동부재(150)의 결합체 중 적어도 어느 한쪽의 유동을 방지할 수 있다.
또한 제1패널과 주동축과, 주동부재와, 복수의 제1유동방지부재와, 복수의 전동부재가 결합된 제1결합체 그리고 제2패널과, 종동축과, 종동부재와, 복수의 제2유동방지부재와, 복수의 반전부재가 결합된 제2결합체는 그 자체의 결합 과정이 용이하고, 용이하게 결합 형태를 유지할 뿐만 아니라 상호 결합이 용이한 구조를 가짐으로써, 반전회전구동장치의 제작이 용이하다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 반전회전구동장치를 나타낸 분해사시도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 반전회전구동장치를 나타낸 결합사시도.
도 3은 도 2의 A-A 단면도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 반전회전구동장치에서 주동부재와 전동부재의 연결을 보인 도면.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 반전회전구동장치에서 전동부재와 반전부재의 연결을 보인 도면.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 반전회전구동장치에서 반전부재와 종동부재의 연결을 보인 도면.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 제1패널과, 주동축과, 주동부재와, 복수의 제1유동방지부재와, 복수의 전동부재가 결합된 상태를 제2패널에서 바라본 사시도.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 제1패널과, 주동축과, 주동부재와, 복수의 제1유동방지부재와, 복수의 전동부재가 결합된 상태를 제2패널에서 바라본 평면도.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 제2패널과, 종동축과, 종동부재와, 복수의 제2유동방지부재와, 복수의 반전부재가 결합된 상태를 제1패널에서 바라본 사시도.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 제2패널과, 종동축과, 종동부재와, 복수의 제2유동방지부재와, 복수의 반전부재가 결합된 상태를 제1패널에서 바라본 평면도.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 반전회전구동장치를 나타내는 도면이다.
<부호의 설명>
111 : 주동축 113 : 제1패널
1131 : 주동축공 1132 : 전동축공
1133 : 볼트공 115 : 종동축
117 : 제2패널 1171 : 종동축공
1172 : 반전축공 1173 : 볼트공
120 : 주동부재 121 : 제1유동방지홈
130 : 전동부재 131 : 전동축
132 : 제1전동부재 133: 제2전동부재
134 : 제1삽입홈 140 : 반전부재
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 반전회전구동장치를 나타낸 분해사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 반전회전구동장치를 나타낸 결합사시도이고, 도 3은 도 2의 A-A 단면도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 반전회전구동장치(100)는 주동축(111)과, 제1패널(113)과, 종동축(115)과, 제2패널(117)과, 주동부재(120)와, 전동부재(130)와, 반전부재(140)와, 종동부재(150)와, 제1유동방지부재(160)와, 제2유동방지부재(170)를 포함한다.
주동축(111)은 제1패널(113)에 회전 가능하게 지지된다. 제1패널(113)에는 주동축(111)이 회전 가능하게 결합되는 주동축공(1131)이 형성될 수 있다. 그리고 제1패널(113)에는 후술하는 전동축(131)의 일단부가 결합되는 전동축공(1132)이 형성될 수 있다. 그리고 제1패널(113)에는 후술하는 제1유동방지부재(160)를 고정하기 위한 볼트(B)가 관통하는 볼트공(1133)이 형성될 수 있다. 다만, 제1패널(113)과 제1유동방지부재(160)의 결합 방식은 볼트 결합 방식으로 국한되지 않는다.
주동축(111)의 입력단(도 3에서 볼 때 상단)에는 모터와 같은 구동원(미도시)이 연결된다.
종동축(115)은 제2패널(117)에 회전 가능하게 지지된다. 종동축(115)은 주동축(111)과 동일한 회전 중심축을 가진다. 즉, 주동축(111)과 종동축(115)은 동축 상에 배치된다. 주동축(111)과 종동축(115)은 상호 반대 방향으로 회전한다. 이에 대한 설명은 후술한다.
종동축(115)은 중공 형상을 가지고, 주동축(111)은 종동축(115)을 관통하여 배치된다. 주동축(111)은 종동축(115)에 상대 회전 가능하게 끼워진다. 주동축(111)의 출력단(도 3에서 볼 때 하단)은 종동축(115)의 외부로 노출될 수 있다.
제2패널(117)은 제1패널(113)과 대향하여 배치된다. 제2패널(117)에는 종동축(115)이 회전 가능하게 결합되는 종동축공(1171)이 형성된다. 그리고 제2패널(117)에는 후술하는 반전축(141)의 일단부가 결합되는 반전축공(1172)이 형성될 수 있다. 그리고 제2패널(117)에는 후술하는 제2유동방지부재(170)를 고정하기 위한 볼트(B)가 관통하는 볼트공(1173)이 형성될 수 있다.
제1패널(113) 및 제2패널(117)은 도 1 및 도 2와 같이 원판 형상을 가질 수 있다. 또는 제1패널(113) 및 제2패널(117)은 도시되지 않았으나 주동부재(120), 전동부재(130), 반전부재(140) 및 종동부재(150)를 전체적으로 감싸도록 서로 연결되는 구조를 가질 수 있다.
주동부재(120)는 주동축(111)과 일체로 회전한다. 주동부재(120)는 주동축(111)과 별도로 제작되어 키결합이나 열박음과 같은 공지된 방법에 의해 주동축(111)에 결합되거나 주동축(111)과 일체로 제작될 수 있다.
전동부재(130)는 주동부재(120)의 회전을 전달받는다. 전동부재(130)는 복수로 제공된다. 복수의 전동부재(130)는 주동축(111)을 중심으로 방사상으로 대칭 배치된다. 도 1 및 도 3에는 세 개의 전동부재(130)가 주동축(111)을 중심으로 방사상으로 대칭 배치된 예가 도시되어 있으나 이에 국한되지 않는다.
복수의 전동부재(130)는 각각, 그 일단부가 제1패널(113)에 회전 가능하게 지지되고, 그 타단부가 후술하는 복수의 제2유동방지부재(170) 중 어느 하나에 회전 가능하게 지지된다. 이 경우, 복수의 전동부재(130)와 복수의 제2유동방지부재(170)는 각각 동축 상에 배치될 수 있다.
복수의 전동부재(130)는 각각, 전동축(131)과, 제1전동부재(132)와, 제2전동부재(133)를 포함할 수 있다.
전동축(131)은 그 일단부가 제1패널(113)에 지지되고, 그 타단부가 제2유동방지부재(170)에 지지된다.
제1전동부재(132)는 주동부재(120)의 회전을 전달받는다. 제2전동부재(133) 제1전동부재(132)와 동축 상에 배치된다. 제2전동부재(133)는 제1전동부재(132)와 일체로 회전한다. 제1전동부재(132) 및 제2전동부재(133)는 일체로 제작될 수 있다.
제1전동부재(132)와 제2전동부재(133)는 도 3에 도시된 바와 같이 전동축(131)과 일체로 회전할 수 있다. 이 경우, 제1전동부재(132)와 제2전동부재(133)는 전동축(131)과 별도로 제작되어 키결합이나 열박음과 같은 공지된 방법에 의해 전동축(131)과 결합되거나 전동축(131)과 일체로 제작될 수 있다.
대안적으로, 제1전동부재(132)와 제2전동부재(133)는 전동축(131)에 회전 가능하게 결합될 수 있다. 이 경우, 제1전동부재(132)와 제2전동부재(133)와 전동축(131) 사이에 베어링(미도시)이 개재될 수 있다.
제1전동부재(132)와 제2전동부재(133) 사이에는 후술하는 제1유동방지부재(160)의 제1플랜지(163)가 삽입되는 제1삽입홈(134)이 형성된다. 제1플랜지(163)가 제1삽입홈(134)에 삽입되면, 전동부재(130)는 제1플랜지(163)에 방해 받지 않고 회전할 수 있다. 또한 제1플랜지(163)가 제1삽입홈(134)에 삽입되면, 전동부재(130)의 주동축(111) 방향의 유동이 방지된다.
반전부재(140)는 전동부재(130)의 회전을 반전시킨다. 반전부재(140)는 복수로 제공된다. 복수의 반전부재(140)는 종동축(115)을 중심으로 방사상으로 대칭 배치된다. 도 1 및 도 3에는 세 개의 반전부재(140)가 종동축(115)을 중심으로 방사상으로 대칭 배치된 예가 도시되어 있으나 이에 국한되지 않는다.
복수의 반전부재(140)는 각각, 그 일단부가 제2패널(117)에 회전 가능하게 지지되고, 그 타단부가 후술하는 복수의 제1유동방지부재(160) 중 어느 하나에 회전 가능하게 지지된다. 이 경우, 복수의 반전부재(140)와 복수의 제1유동방지부재(160)는 각각 동축 상에 배치될 수 있다.
복수의 반전부재(140)는 각각, 반전축(141)과, 제1반전부재(142)와, 제2반전부재(143)를 포함할 수 있다.
반전축(141)은 그 일단부가 제2패널(117)에 지지되고, 그 타단부가 제1유동방지부재(160)에 지지된다.
제1반전부재(142)는 제2전동부재(133)의 회전을 반전시킨다. 제2반전부재(143)는 제1반전부재(142)와 동축 상에 배치된다. 제2반전부재(143)는 제1반전부재(142)의 회전을 종동부재(150)에 전달한다.
제1반전부재(142)와 제2반전부재(143)는 일체로 회전한다. 제1반전부재(142)와 제2반전부재(143)는 일체로 제작될 수 있다.
제1반전부재(142)와 제2반전부재(143)는 도 3에 도시된 바와 같이 반전축(141)과 일체로 회전할 수 있다. 이 경우, 제1반전부재(142)와 제2반전부재(143)는 반전축(141)과 별도로 제작되어 키결합이나 열박음과 같은 공지된 방법에 의해 반전축(141)과 결합되거나 반전축(141)과 일체로 제작될 수 있다.
대안적으로, 제1반전부재(142)와 제2반전부재(143)는 반전축(141)에 회전 가능하게 결합될 수 있다. 이 경우, 제1반전부재(142)와 제2반전부재(143)와 반전축(141) 사이에 베어링(미도시)이 개재될 수 있다.
제1반전부재(142)와 제2반전부재(143) 사이에는 후술하는 제2유동방지부재(170)의 제2플랜지(173)가 삽입되는 제2삽입홈(144)이 형성된다. 제2플랜지(173)가 제2삽입홈(144)에 삽입되면, 반전부재(140)는 제2플랜지(173)에 방해 받지 않고 회전할 수 있다. 또한 제2플랜지(173)가 제2삽입홈(144)에 삽입되면, 반전부재(140)의 주동축(111) 방향의 유동이 방지된다.
종동부재(150)는 복수의 반전부재(140)의 중앙에 배치되어 반전부재(140)의 회전을 전달받는다.
종동부재(150)는 종동축(115)과 일체로 회전한다. 종동부재(150)는 종동축(115)과 별도로 제작되어 키결합이나 열박음과 같은 공지된 방법에 의해 종동축(115)에 결합될 수 있다. 또는 종동부재(150)는 종동축(115)과 일체로 제작될 수도 있다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 주동부재(120)와, 전동부재(130)와, 반전부재(140)와, 종동부재(150)로서 기어가 사용된다. 이 경우, 주동부재(120)와, 전동부재(130)와, 반전부재(140)와, 종동부재(150)로서 평기어가 사용될 수 있다. 다만, 이는 예시에 불과하고 헬리컬 기어 등 다양한 기어가 사용될 수 있음은 물론이다.
대안적으로 주동부재(120)와, 전동부재(130)와, 반전부재(140)와, 종동부재(150)로서 도시되지 않았으나 마찰롤러나 그 외 다양한 동력전달요소가 사용될 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 반전회전구동장치에서 주동부재와 전동부재의 연결을 보인 도면이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 반전회전구동장치에서 전동부재와 반전부재의 연결을 보인 도면이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 반전회전구동장치에서 반전부재와 종동부재의 연결을 보인 도면이다.
이하, 도 4 내지 도 6을 참조하여 주동축(111)과 종동축(115)이 상호 반대 방향으로 회전하는 메커니즘을 설명한다.
도 4를 참조하면, 주동부재(120)가 주동축(111)과 일체로 시계방향으로 회전하면 주동부재(120)와 맞물리는 복수의 제1전동부재(132)는 복수의 전동축(131)과 일체로 각각 반시계방향으로 회전한다.
도 5를 참조하면, 제1전동부재(도 4의 132)가 반시계방향으로 회전하면, 제1전동부재(도 4의 132)와 일체로 회전하는 제2전동부재(133)도 반시계방향으로 회전하고, 제2전동부재(133)와 맞물리는 제1반전부재(142)는 시계방향으로 회전한다.
도 6을 참조하면, 제1반전부재(도 5의 142)가 시계방향으로 회전하면, 제1반전부재(도 5의 142)와 일체로 회전하는 제2반전부재(143)도 시계방향으로 회전하고, 제2반전부재(143)와 맞물리는 종동부재(150)는 반시계방향으로 회전하며, 종동부재(150)와 일체로 회전하는 종동축(115)도 반시계방향으로 회전한다.
결론적으로, 주동축(111)의 회전은 주동부재(120)와, 복수의 전동부재(130)와, 복수의 반전부재(140)와, 종동부재(150)를 통해 종동축(115)으로 전달되고, 주동축(111)과 종동축(115)은 상호 반대 방향으로 회전한다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 실시예에 따른 반전회전구동장치(100)는 상호 평행한 회전 중심축을 가지는 주동부재(120), 전동부재(130), 반전부재(140) 및 종동부재(150)의 간단한 조합을 통해, 구조적으로 불안정한 베벨기어를 사용하지 않고도, 하나의 구동원에 의해 주동축(111)과 종동축(115)의 반대방향 회전을 구현할 수 있다.
주동부재(120)와 제1전동부재(132)의 맞물림, 제2전동부재(133)와 제1반전부재(142)의 맞물림 및 제2반전부재(143)와 종동부재(150)의 맞물림은 모두 주동축(111)을 중심으로 방사상 대칭으로 이루어지기 때문에, 역학적인 안정을 확보할 수 있다.
주동부재(120), 전동부재(130), 반전부재(140) 및 종동부재(150)는 모두 평행한 회전 중심축을 갖도록 회전하므로 간단한 구성으로 용이한 조립이 가능하다.
주동부재(120)와 전동부재(130) 사이의 회전비, 전동부재(130)와 반전부재(140) 사이의 회전비 및 반전부재(140)와 종동부재(150) 사이의 회전비는 각각 1:1로 할 수 있으나 이에 국한되지 않는다.
전동부재(130)와 반전부재(140) 사이의 회전비를 1:1로 하는 경우, 전동부재(130)와 반전부재(140)의 구성을 동일하게 할 수 있어, 전동부재(130)와 반전부재(140)에 대한 제조가 쉬워진다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 제1유동방지부재(160)는 제1패널(113)에 대한 주동부재(120)의 유동을 방지한다. 달리 표현하면, 제1유동방지부재(160)는 주동부재(120)가 주동축(111)의 길이 방향으로 유동하는 것을 방지한다.
제1유동방지부재(160)는 복수로 제공된다. 복수의 제1유동방지부재(160)는 주동부재(120)를 중심으로 방사상으로 배치된다.
복수의 제1유동방지부재(160)는 각각 제1몸체(161)와 제1플랜지(163)를 포함한다.
제1몸체(161)는 제1패널(113)에 결합된다.
일례로, 제1몸체(161)는 제1패널(113)에 볼트 결합될 수 있다. 이 경우, 볼트(B)는 도 3에 도시된 바와 같이 제1패널(113)에 형성된 볼트공(1133)을 통해 제1패널(113)의 외측에서 내측으로 삽입되어 제1몸체(161)와 결합될 수 있으나 이에 국한되지 않는다.
대안적으로, 제1몸체(161)는 볼트 결합 외에 다양한 방식으로 제1패널(113)에 결합될 수 있음은 물론이다.
제1플랜지(163)는 제1몸체(161)에서 연장된다. 이때, 제1플랜지(163)은 주동축(111) 또는 전동축(131)에 수직한 방향으로 연장될 수 있다. 제1플랜지(163)는 제1몸체(161)와 일체로 제작되거나 별도로 제작되어 제1몸체(161)에 결합될 수 있다.
제1플랜지(163)는 주동부재(120)가 걸리도록 제1몸체(161)에서 연장된다.
일례로, 주동부재(120)의 제2패널(117)과 마주보는 일면은 제1플랜지(163)에 걸린다.
주동부재(120)가 제1플랜지(163)의 일면에 걸리면, 주동부재(120)의 제1패널(113)에 대한 유동이 방지된다.
제1유동방지부재(160)는 반전부재(140)의 반전축(141)의 타단부를 지지한다. 이를 위해 제1유동방지부재(160)에는 반전부재(140)의 반전축(141)의 타단부가 결합되는 반전축공(165)가 형성된다.
복수의 제2유동방지부재(170)는 각각 제2몸체(171)와 제2플랜지(173)를 포함한다.
제2몸체(171)는 제2패널(117)에 결합된다.
일례로, 제2몸체(171)는 제2패널(117)에 볼트 결합될 수 있다. 이 경우, 볼트(B)는 도 3에 도시된 바와 같이 제2패널(117)에 형성된 볼트공(1173)을 통해 제2패널(117)의 외측에서 내측으로 삽입되어 제2몸체(171)와 결합될 수 있으나 이에 국한되지 않는다.
대안적으로, 제2몸체(171)는 볼트 결합 외에 다양한 방식으로 제2패널(117)에 결합될 수 있음은 물론이다.
제2플랜지(173)는 제2몸체(171)에서 연장된다. 이때, 제2플랜지(173)은 종동축(115) 또는 반전축(141)에 수직한 방향으로 연장될 수 있다. 제2플랜지(173)는 제2몸체(171)와 일체로 제작되거나 별도로 제작되어 제2몸체(171)에 결합될 수 있다.
제2플랜지(173)는 종동부재(150)가 걸리도록 제2몸체(171)에서 연장된다.
일례로, 종동부재(150)의 제1패널(113)과 마주보는 일면은 제2플랜지(173)에 걸린다.
종동부재(150)가 제2플랜지(173)의 일면에 걸리면, 종동부재(120)의 제2패널(117)에 대한 유동이 방지된다.
제2유동방지부재(170)는 전동부재(130)의 전동축(131)의 타단부를 지지한다. 이를 위해 제2유동방지부재(170)에는 전동부재(130)의 전동축(131)의 타단부가 결합되는 전동축공(175)가 형성된다.
이와 같은 제1유동방지부재(160) 및 제2유동방지부재(170)에 의해 주동부재(120)와 종동부재(150) 사이의 축 방향 간격이 일정하게 유지될 수 있고, 이에 따라 주동축(111)과 종동축(115)에 각각 연결되는 부하들 사이의 간격이 일정하게 유지될 수 있다.
나아가 전동부재(130)와 반전부재(140)는 제1패널(113) 및 제2패널(117) 사이에서 각각 제2유동방지부재(170) 및 제1유동방지부재(160)에 지지되기 때문에 전동부재(130)와 반전부재(140)는 소형으로 제작될 수 있고, 이에 따라 제작 비용이 저감될 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 제1패널과 주동축과 주동부재와 제1유동방지부재와 복수의 전동부재가 결합된 상태를 제2패널에서 바라본 사시도이고, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 제1패널과 주동축과 주동부재와 제1유동방지부재와 복수의 전동부재가 결합된 상태를 제2패널에서 바라본 평면도이고, 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 제2패널과 종동축과 종동부재와 제2유동방지부재와 복수의 반전부재가 결합된 상태를 제1패널에서 바라본 사시도이고, 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 제2패널과 종동축과 종동부재와 제2유동방지부재와 복수의 반전부재가 결합된 상태를 제1패널에서 바라본 평면도이다.
도 7 및 도 8을 참조하면, 제1패널(113)에 주동부재(120)와 일체로 회전하는 주동축(111)이 회전가능하게 지지된다.
복수의 전동부재(130)가 주동부재(120)를 중심으로 방사상으로 대칭 배치된다. 전동부재(130)의 전동축(131)은 제1패널(113)에 지지된다. 복수의 제1유동방지부재(160)가 주동부재(120)를 중심으로 방사상으로 대칭 배치된다. 이때, 제1유동방지부재(160)는 볼트에 의해 제1패널(113)에 고정될 수 있다.
위와 같은 제1패널(113)과, 주동축(111)과, 주동부재(120)와, 복수의 제1유동방지부재(160)와, 복수의 전동부재(130)의 결합체(이하, 제1결합체(1001)라 함)는 복수의 제1유동방지부재(160)와, 복수의 전동부재(130)가 주동축(111) 또는 주동부재(120)를 중심으로 방사상으로 대칭 배치되기 때문에 결합 공정이 단순하다.
나아가 제1결합체(1001)는 제1유동방지부재(160)가 제1패널(113)에 결합되어 고정되고, 제1플랜지(163)가 전동부재(130)의 제1삽입홈(134)에 삽입되며, 전동부재(130)가 제1플랜지(163)에 걸리는 구조를 가지기 때문에 용이하게 결합 형태를 유지할 수 있다.
도 9 및 도 10을 참조하면, 제2패널(117)에 종동부재(150)와 일체로 회전하는 종동축(115)이 회전 가능하게 지지된다.
복수의 반전부재(140)가 종동부재(150)를 중심으로 방사상으로 대칭 배치된다. 반전부재(140)의 반전축(141)은 제2패널(117)에 지지된다. 복수의 제2유동방지부재(170)가 종동부재(150)를 중심으로 방사상으로 대칭 배치된다. 이때, 제2유동방지부재(170)는 볼트에 의해 제2패널(117)에 고정될 수 있다.
위와 같은 제2패널(117)과, 종동축(115)과, 종동부재(150)와, 복수의 제2유동방지부재(170)와, 복수의 반전부재(140)의 결합체(이하, 제2결합체(1002)라 함)는 복수의 제2유동방지부재(170)와, 복수의 반전부재(140)가 종동축(115) 또는 종동부재(150)를 중심으로 방사상으로 대칭 배치되기 때문에 결합 공정이 단순하다.
나아가 제2결합체(1002)는 제2유동방지부재(170)가 제2패널(117)에 결합되어 고정되고, 제2플랜지(173)가 반전부재(140)의 제2삽입홈(144)에 삽입되며, 반전부재(140)가 제2플랜지(173)에 걸리는 구조를 가지기 때문에 용이하게 결합 형태를 유지할 수 있다.
반전회전구동장치(100)는 제1결합체(1001)와 제2결합체(1002)를 상호 결합시키는 방식으로 제작될 수 있다. 이 경우, 제1결합체(1001) 중 제1유동방지부재(160)의 반전축공(165)과 제2결합체(1002)의 반전축(141)을 정렬하고, 제2결합체(1002) 중 제2유동방지부재(170)의 전동축공(175)과 전동축(131)을 정렬시켜 조립하는 간단한 공정으로 반전회전구동장치(100)를 용이하게 제작할 수 있다.
한편, 반전회전구동장치(100)는 추진장치에 적용될 수 있다. 예컨대, 주동축(111)의 입력단에는 모터와 같은 구동원(미도시)이 연결되고, 주동축(111)의 출력단 및 종동축(115)의 출력단(도 3에서 볼 때 하단)에 한 쌍의 프로펠러가 설치되는 경우, 각각의 프로펠러가 반대방향으로 회전함으로써 추진 효율을 향상시킬 수 있다.
나아가 반전회전구동장치(100)는 환풍장치, 송풍장치 또는 냉각장치에 적용될 수 있다. 예컨대, 주동축의 출력단과 종동축의 출력단에 한 쌍의 팬이 설치되는 경우, 각각의 팬은 반대방향으로 회전함으로써 환풍, 송풍 또는 냉각 성능을 향상시킬 수 있다.
나아가 반전회전구동장치(100)는 교반기에 적용될 수 있다. 예컨대, 주동축의 출력단과 종동축의 출력단에 한 쌍의 칼날이 설치되는 경우, 각각의 칼날은 반대방향으로 회전함으로써 교반 성능을 향상시킬 수 있다.
이외에도 반전회전구동장치(100)는 다양한 장치에 적용될 수 있음은 물론이다.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 반전회전구동장치를 나타내는 도면이다. 도 11을 참조하면, 본 실시예에 따른 반전회전구동장치(102)는 앞선 실시예와 비교할 때 주동축(111)과 종동축(115)이 동축 상에 서로 이격되어 배치된다는 점에서 차이가 있다. 이와 같이 상호 반대방향으로 회전하는 주동축(111)과 종동축(115)이 제1패널(113)과 제2패널(117) 측에 각각 독립적으로 배치된 반전회전구동장치는 운동기구 등에 사용될 수 있다.
이상, 본 발명의 실시예들에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.

Claims (8)

  1. 반전회전구동장치에 있어서,
    주동축;
    상기 주동축을 회전 가능하게 지지하는 제1패널;
    상기 주동축과 동축 상에 배치되고 상기 주동축과 반대방향으로 회전하는 종동축;
    상기 제1패널과 대향하여 배치되고, 상기 종동축을 회전 가능하게 지지하는 제2패널;
    상기 주동축과 일체로 회전하는 주동부재;
    상기 주동축을 중심으로 방사상으로 배치되어 상기 주동부재의 회전을 전달받는 복수의 전동부재;
    상기 종동축을 중심으로 방사상으로 배치되어 상기 전동부재의 회전을 반전시키는 복수의 반전부재;
    상기 복수의 반전부재의 중앙에 배치되어 상기 반전부재의 회전을 전달받고, 상기 종동축과 일체로 회전하는 종동부재;
    상기 주동부재를 중심으로 방사상으로 배치되어 상기 제1패널에 대한 상기 주동부재의 유동을 방지하는 복수의 제1유동방지부재; 및
    상기 종동부재를 중심으로 방사상으로 배치되어 상기 제2패널에 대한 상기 종동부재의 유동을 방지하는 제2유동방지부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 반전회전구동장치.
  2. 제2항에 있어서,
    상기 복수의 전동부재 각각은,
    그 일단부가 상기 제1패널에 회전 가능하게 지지되고, 그 타단부가 상기 복수의 제2유동방지부재 중 어느 하나에 회전 가능하게 지지되며,
    상기 복수의 반전부재 각각은,
    그 일단부가 상기 제2패널에 회전 가능하게 지지되고, 그 타단부가 상기 복수의 제1유동방지부재 중 어느 하나에 회전 가능하게 지지되는 것을 특징으로 하는 반전회전구동장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 복수의 전동부재 각각은,
    상기 주동부재의 회전을 전달받는 제1전동부재; 및
    상기 제1전동부재와 동축 상에 배치되어 상기 제1전동부재와 일체로 회전하는 제2전동부재를 포함하고,
    상기 복수의 반전부재 각각은,
    상기 제2전동부재의 회전을 반전시키는 제1반전부재; 및
    상기 제1반전부재와 동축 상에 배치되어 상기 제1반전부재와 일체로 회전하며 상기 제1반전부재의 회전을 상기 종동부재에 전달하는 제2반전부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 반전회전구동장치.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복수의 제1유동방지부재는 각각,
    상기 제1패널에 결합하는 제1몸체; 및
    상기 주동부재가 걸리도록 상기 제1몸체에서 연장되는 제1플랜지를 포함하고,
    상기 복수의 제2유동방지부재는 각각,
    상기 제2패널에 결합하는 제2몸체; 및
    상기 종동부재가 걸리도록 상기 제2몸체에서 연장되는 제2플랜지를 포함하는 것을 특징으로 하는 반전회전구동장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 전동부재에는 상기 제1플랜지가 삽입되는 제1삽입홈이 형성되고,
    상기 반전부재에는 상기 제2플랜지가 삽입되는 제2삽입홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 반전회전구동장치.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 주동부재와 상기 전동부재 사이의 회전비, 상기 전동부재와 상기 반전부재 사이의 회전비, 상기 반전부재와 상기 종동부재 사이의 회전비는 각각 1:1인 것을 특징으로 하는 반전회전구동장치.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 주동축과 상기 종동축은 상대 회전 가능하게 끼워진 것을 특징으로 하는 반전회전구동장치.
  8. 제4항에 있어서,
    상기 주동축과 상기 종동축은 서로 이격되게 배치된 것을 특징으로 하는 반전회전구동장치.
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