WO2020184950A1 - 다기능 감속장치 - Google Patents

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WO2020184950A1
WO2020184950A1 PCT/KR2020/003303 KR2020003303W WO2020184950A1 WO 2020184950 A1 WO2020184950 A1 WO 2020184950A1 KR 2020003303 W KR2020003303 W KR 2020003303W WO 2020184950 A1 WO2020184950 A1 WO 2020184950A1
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WO
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gear
ring gear
planetary gear
housing
output shaft
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PCT/KR2020/003303
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English (en)
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김몽룡
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김몽룡
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    • F16H3/00—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion
    • F16H3/44—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion using gears having orbital motion
    • F16H3/62—Gearings having three or more central gears
    • F16H3/66—Gearings having three or more central gears composed of a number of gear trains without drive passing from one train to another
    • 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
    • F16H55/00—Elements with teeth or friction surfaces for conveying motion; Worms, pulleys or sheaves for gearing mechanisms
    • F16H55/02—Toothed members; Worms
    • F16H55/08—Profiling
    • F16H55/088—Profiling with corrections on tip or foot of the teeth, e.g. addendum relief for better approach contact
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F16H—GEARING
    • F16H57/00—General details of gearing
    • F16H57/0018—Shaft assemblies for gearings
    • F16H57/0025—Shaft assemblies for gearings with gearing elements rigidly connected to a shaft, e.g. securing gears or pulleys by specially adapted splines, keys or methods
    • 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
    • F16H57/00—General details of gearing
    • F16H57/08—General details of gearing of gearings with members having orbital motion
    • F16H57/082—Planet carriers

Definitions

  • the present invention provides a braking function without reversing phenomenon, enables manual operation, provides a high reduction ratio, and provides a multifunctional reduction device capable of miniaturization and weight reduction.
  • the reduction device is arranged in a housing by combining a series of gear devices, shafts, and bearings, and provides by reducing the rotational speed at a constant reduction ratio from the drive shaft to the output shaft, while amplifying torque, which is a rotational force, corresponding to the reduction ratio.
  • Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2005-0015659 is disclosed.
  • an internal gear 11 is formed, and the planetary gear 12 is sequentially formed in the axial direction.
  • the reduction ratio to the output shaft may be rather reduced, the braking function is limited, and there is a need for improvement to be applied to a wider range of fields.
  • the technical problem to be achieved by the idea of the present invention is that the rotational force of a high reduction ratio can be transmitted to the output shaft by a multi-stage reduction structure, it is possible to provide a strong braking function without reversal phenomenon due to vibration or load, and to realize miniaturization and weight reduction. , It is to provide a multi-functional reduction device that can be applied to a wide range of fields because it can be applied even in a narrow space.
  • the present invention provides a first sun gear formed at a front end of a drive shaft of an electric motor, a first planetary gear meshing with the first sun gear, and the first planetary gear being accommodated inside and the first planetary gear.
  • a first step reduction module consisting of a first carrier to which a corresponding rotation shaft of a gear is coupled, and a first ring gear meshing with the first planetary gear, wherein an output shaft engaging hole is formed in the center of one side of the first carrier ;
  • a second carrier in which a second sun gear coupled to the output shaft engaging hole, a second planetary gear engaged with the second sun gear, and the second planetary gear is accommodated inside and the corresponding rotational shaft of the second planetary gear is coupled, respectively
  • a second speed reduction module consisting of a second ring gear meshing with the second planetary gear;
  • An output cover fixedly coupled to the second ring gear and having an output shaft formed at the center thereof;
  • a first housing to which the first ring gear is fixedly coupled to the inside, and a second housing which is fixedly coupled to face the first housing, the output cover is rotatably coupled, and the output shaft is exposed through it.
  • a housing wherein the first carrier and the second carrier are coaxially coupled so as to be mutually rotatable, and the second planetary gear overlaps and engages with the first ring gear and the second ring gear, and the output shaft A through hole is formed inside, and one end of the second sun gear extends through the through hole, and a manual operation unit is formed at the end, and the dimensions of the second ring gear are relative to the dimensions of the first ring gear. It provides a small, multi-functional reduction gear.
  • the manual operation unit is composed of a rotation groove recessed inward, is formed of a hexagonal wrench bolt, or is formed in a hexagonal nut shape, and is provided with a handle having a corresponding chuck, an electric drill having the corresponding chuck, or a motor having an emergency battery. May be rotatable by
  • the outer surface of the first ring gear is chamfered into a triangular cross-sectional structure
  • the inner surface of the first housing is chamfered into a triangular cross-sectional structure corresponding to the outer surface structure of the first ring gear, and are fixedly coupled to each other
  • the outer surface of the second ring gear is chamfered into a triangular cross-sectional structure
  • the output cover is formed in a circular cross-sectional structure
  • the coupling hole is opposite to the second ring gear, corresponding to the outer surface structure of the second ring gear. It is formed to extend, and the inner surface of the second housing may be indented into a circular cross-sectional structure corresponding to the outer surface structure of the output cover.
  • the sluice structure is simplified and lightened, the sluice gate is opened and closed more quickly, and the output shaft is connected or released with the drive unit by the operation of the clutch via the clutch between the output shaft and the drive unit, thereby allowing manual and automatic switching.
  • FIG. 1 is an illustration of a reduction device according to the prior art.
  • Figure 2 is a perspective view of a multi-function reduction device according to the present invention.
  • FIG. 3 and 4 are exploded perspective views of the multifunctional reduction device of FIG. 2.
  • FIG. 5 is a cut-away perspective view of the multifunctional reduction device of FIG. 2.
  • Figure 6 is a view showing the separation of the reduction module of the multi-function reduction device of Figure 2;
  • FIG. 7 and 8 are exploded perspective views of the deceleration module of FIG. 6.
  • Figure 2 is a perspective view of the multi-function reduction device according to the present invention
  • Figures 3 and 4 are exploded perspective views of the multi-function reduction device of Figure 2
  • Figure 5 is a cut-away perspective view of the multi-function reduction device of Figure 2
  • Figure 6 is Fig. 7 and 8 are exploded perspective views of the deceleration module of Fig. 6, respectively.
  • the multi-function reduction device according to the embodiment of the present invention, as a whole, is connected to the drive shaft 11 of the electric motor, the first step reduction module 110 for decelerating the rotational force first, and The second speed reduction module 120 for reducing the rotational force of the first speed reduction module 110 to the second stage, the output cover 130 for reducing the rotational force of the second speed reduction module 120 to the third degree, and the housing 140 It is composed of, provides a braking function without reversing phenomenon, enables manual operation, provides high speed reduction ratio, and can reduce size and weight.
  • the first step reduction module 110 includes a first sun gear 111 formed at a front end of the drive shaft 11 of an electric motor (not shown) and a first planetary gear 112 meshing with the first sun gear 111 Wow, a first carrier 113 in which the first planetary gear 112 is accommodated inside and the corresponding rotation shaft 112a of the first planetary gear 112 is coupled, and a first carrier 113 that is engaged with the first planetary gear 112 It consists of a 1-ring gear 114.
  • an output shaft engaging hole 113a is formed in the center of one side of the first carrier 113.
  • the first planetary gear 112 is composed of three, are arranged to be spaced apart from each other at an equal interval of 120° from the axis, and accommodated in a structure partially exposed to the outer circumferential surface of the first carrier 113 Thus, the first planetary gear 112 is engaged with the first ring gear 114.
  • the first step reduction module 110 is a reduction ratio according to the dimensions of the first sun gear 111 and the first ring gear 114, and reduces the rotational force of the drive shaft 11 to one value, and the second step speed reduction module at the rear end Forward to 120.
  • the second speed reduction module 120 includes a second sun gear 121 engaged with the output shaft engagement hole 113a, a second planetary gear 122 engaged with the second sun gear 121, and a second planetary gear.
  • the second planetary gear 122 is composed of three and are spaced apart from each other at an equal distance of 120° from the axis, and the second The planetary gear 122 is accommodated in a structure partially exposed to the outer peripheral surface of the second carrier 123 so that the second planetary gear 122 meshes with the second ring gear 124.
  • the second speed reduction module 120 is a reduction ratio according to the dimensions of the second sun gear 121 and the second ring gear 124, and the rotational force of the second carrier 123 of the second speed reduction module 120 is It decelerates to 2 values and transmits it to the output cover 130 at the rear end.
  • the first carrier 113 and the second carrier 123 are composed of a pair of left and right brackets and are coupled by the corresponding coupling pins (113a, 123a), inside the bracket
  • the first planetary gear 112 and the second planetary gear 122 may be coupled to be rotatable by the corresponding rotation shafts 112a and 122a.
  • the output cover 130 is fixedly coupled to the second ring gear 124, and an output shaft 131 is formed at the center.
  • the output shaft 131 is formed extending in a hexagonal bolt shape, and may transmit a rotational force to a driving unit (not shown) at a rear end that is fastened to the output shaft 131.
  • the housing 140 is a first housing 141 to which the first ring gear 114 is fixedly coupled to the inner side, and the first housing 141 is fixedly coupled to face the first housing 141, and ,
  • the output cover 130 is coupled to be rotatable, and the output shaft 131 is configured of a second housing 142 through which it is exposed.
  • the outer surface of the first ring gear 114 is chamfered into a triangular cross-sectional structure
  • the inner surface of the first housing 141 is chamfered into a triangular cross-sectional structure corresponding to the outer surface structure of the first ring gear 114 It is processed and fixedly bonded together.
  • the outer surface of the second ring gear 124 is chamfered into a triangular cross-sectional structure, and the output cover 130 is formed in a circular cross-sectional structure, and faces the second ring gear 124.
  • the coupling hole 132 is extended to correspond to the outer surface structure of the second ring gear 124, and the inner surface of the second housing 142 has a circular cross-sectional structure corresponding to the outer surface structure of the output cover 130. Since the indentation is formed, the output cover 130 rotates inside the second housing 142 in association with the second ring gear 124.
  • the outer surface of the first ring gear 114, the inner surface of the first housing 141, and the outer surface of the second ring gear 124 are illustrated in a chamfered triangular cross-sectional structure, but the output shaft ( 131) can be chamfered into various cross-sectional structures by the configuration and structure of the reduction device according to the torque characteristic or reduction ratio characteristic.
  • a fixing plate 141b through which a fixing hole 141a is passed is formed at the lower end of the first housing 141, so that the housing by a bolt or piece fastened to the fixing hole 141a. (140) can be stably fixed to the installation space.
  • the first carrier 113 and the second carrier 123 are coaxially coupled so as to be mutually rotatable, and as shown in FIGS. 4 and 5, the second planetary gear 122
  • the first ring gear 114 and the second ring gear 124 overlap and engage, and are fixed by the first housing 141 and are fixed by the first housing 141 and are fixed by the first ring gear 141 along the inner gear of the first ring gear 113 that does not rotate.
  • the planetary gear 112 rotates and the first carrier 113 in which the first planetary gear 112 is installed rotates and interlocks, so that the second sun gear 121 rotates in synchronization with the second planetary gear 122 As a result, the second ring gear 124 rotates, but the output cover 130 is finally rotated by the rotation of the second planetary gear 122.
  • the dimensions of the second ring gear 124 are formed to be relatively smaller than the dimensions of the first ring gear 114, so that a reduction ratio corresponding to the difference in dimensions is additionally provided.
  • the gears of the first ring gear 114 and the second ring gear 124 overlap and engage with the first speed reduction module 110, the second speed reduction module 120, and the second planetary gear 122
  • the multi-stage reduction structure composed of the structure, the rotational force of a high reduction ratio is transmitted to the output shaft 131.
  • the second planetary gear 122 overlaps and engages with the first ring gear 114 and the second ring gear 124, and the rotational force is not transmitted from the drive shaft 11, the first ring gear 114 ) And the second ring gear 124 due to the conflicting stress between the second ring gear 124, the second ring gear 124 is maintained in a stationary state, it can provide a strong braking function (self-lock) without reversal phenomenon caused by vibration or load. I can.
  • a stable sluice gate braking function is provided so that the sluice gate can be precisely controlled to open and close.
  • a through hole 131a is formed inside the output shaft 131, and one end of the second sun gear 121 passes through the through hole 131a.
  • the manual operation unit 121a is formed at the end, and the manual operation unit ( The output shaft 131 of the output cover 130 may be rotated by manual rotation of 121a).
  • the sluice door in an emergency situation, when the sluice door needs to be opened and closed, it can be used as a winder capable of quickly opening and closing the sluice gate by the manual operation unit 121a.
  • the self-weight object is unnecessary, so the sluice structure is more simplified and lighter, the sluice gate opening and closing can be performed more quickly, and the winder itself can be miniaturized/lightened by linking.
  • the manual operation unit 121a is composed of a rotation groove recessed inward, formed with a hexagonal wrench bolt, or formed in a hexagonal nut shape, a handle having a corresponding chuck, an electric drill having a corresponding chuck, or an emergency battery It may be rotatable by a motor having a.
  • the manual operation unit 121a includes a driving unit, for example, a clutch (not shown) that is connected/disconnected to the sluice gate opening/closing driving unit, and may connect or release the output shaft 131 with the driving unit by the operation of the clutch.
  • a driving unit for example, a clutch (not shown) that is connected/disconnected to the sluice gate opening/closing driving unit, and may connect or release the output shaft 131 with the driving unit by the operation of the clutch.
  • the configuration of the multi-function reduction device as described above it is possible to transmit the rotational force of a high reduction ratio to the output shaft by the multi-stage reduction structure, and provides a strong braking function without reversing due to vibration or load, thereby providing a dam, a breakwater, a reservoir, or
  • opening and closing the sluice gate of a river it is applied as a hoist, and it provides a stable sluice gate braking function without installing a separate sluice gate, so that the sluice gate can be opened and closed by precise control to the correct position.
  • the sluice gate In case of power failure or abnormal electric motor, urgent Under the circumstances, if the sluice gate needs to be opened and closed, it can be used as a hoist that can quickly open and close the sluice gate by the manual control unit. Compared to the self-weight opening and closing sluice gate, it does not require a self-weight object. Opening and closing can be performed more quickly, and manual/automatic switching can be implemented by connecting or releasing the output shaft with the drive unit by the operation of the clutch through the clutch between the output shaft and the drive unit.

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Abstract

본 발명은, 전기모터의 구동축(11)과 연결되어 회전력을 1차로 감속하는 제1단감속모듈(110)과, 제1단감속모듈(110)의 회전력을 2차로 감속하는 제2단감속모듈(120)과, 제2단감속모듈(120)의 회전력을 3차로 감속하는 출력커버(130)와, 하우징(140)으로 구성되어, 역전현상이 없는 제동기능을 제공하며, 수동조작이 가능하도록 하며, 고감속비를 제공하고, 소형화/경량화할 수 있는, 다기능 감속장치를 개시한다.

Description

다기능 감속장치
본 발명은 역전현상이 없는 제동기능을 제공하며, 수동조작이 가능하도록 하며, 고감속비를 제공하고, 소형화 및 경량화할 수 있는, 다기능 감속장치에 관한 것이다.
감속장치는, 일련의 기어장치와 축과 베어링을 조합하여 하우징내에 배치되어서, 구동축으로부터 출력축으로 일정 감속비율로 회전속도를 감속시켜 제공하면서 감속비율에 상응하여 회전력인 토크를 증폭시킨다.
이와 관련한 선행기술로서, 한국 공개특허공보 제10-2005-0015659호가 개시되어 있는데, 종래의 큰 감속비를 가지는 감속장치는, 내접기어(11)가 형성되어 그 축심방향으로 순차로 유성기어(12)와 선기어(13)가 기어결합되는 하우징(1)과, 하우징(1)으로 관입되어 선기어(13)에 결합되는 구동축(2)과, 내접기어(11)와 병렬로 배치되어 유성기어(12)에 함께 물리는 내접기어(11)보다 치수가 다른 구동기어(31)에 연결되는 출력축(3)으로 이루어져서, 소형화/경량화하면서 큰 감속비를 제공하고자 한다.
하지만, 구동기어의 치수가 내접기어의 치수보다 커서 출력축으로의 감속비가 오히려 감소할 수도 있으며, 제동기능이 제한되고, 보다 광범위한 분야에 적용하도록 개선할 필요성이 제기된다.
본 발명의 사상이 이루고자 하는 기술적 과제는, 다단 감속구조에 의해 고감속비의 회전력을 출력축으로 전달할 수 있으며, 진동 또는 하중에 의한 역전현상 없이 강력한 제동기능을 제공할 수 있고, 소형화 및 경량화를 구현하여, 협소한 공간에서도 적용이 가능하여 광범위한 분야에 적용할 수 있는, 다기능 감속장치를 제공하는 데 있다.
전술한 목적을 달성하고자, 본 발명은, 전기모터의 구동축 전단에 형성된 제1선기어와, 상기 제1선기어와 치합하는 제1유성기어와, 상기 제1유성기어가 내측에 수용되고 상기 제1유성기어의 해당 회전축이 각각 결합되는 제1캐리어와, 상기 제1유성기어와 치합하는 제1링기어로 구성되되, 상기 제1캐리어의 일측면 중심에는 출력축 치합홀이 형성되는, 제1단감속모듈; 상기 출력축 치합홀에 결합하는 제2선기어와, 상기 제2선기어와 치합하는 제2유성기어와, 상기 제2유성기어가 내측에 수용되고 상기 제2유성기어의 해당 회전축이 각각 결합되는 제2캐리어와, 상기 제2유성기어와 치합하는 제2링기어로 구성되는, 제2단감속모듈; 상기 제2링기어와 고정 결합하고 중심에 출력축이 형성된 출력커버; 및 상기 제1링기어가 내측에 고정 결합되는 제1하우징과, 상기 제1하우징과 대향하여 고정 결합하며, 상기 출력커버가 회전가능하도록 결합되고, 상기 출력축이 관통하여 노출되는 제2하우징으로 구성되는 하우징;을 포함하고, 상기 제1캐리어와 상기 제2캐리어는 상호 회전가능하도록 동축결합하며, 상기 제2유성기어는 상기 제1링기어 및 상기 제2링기어와 중첩되어 치합하며, 상기 출력축 내측에는 관통홀이 형성되고, 상기 제2선기어의 일측종단은 상기 관통홀을 관통하여 연장 형성되고 종단에는 수동조작부가 형성되고, 상기 제2링기어의 치수는 상기 제1링기어의 치수보다 상대적으로 적은, 다기능 감속장치를 제공한다.
상기 수동조작부는 내측으로 만입된 회전홈으로 구성되거나, 육각 렌치볼트로 형성되거나, 육각너트 형상으로 형성되고, 해당 척을 구비한 핸들, 해당 척을 구비한 전기드릴, 또는 비상배터리를 구비한 모터에 의해 회전가능할 수 있다.
상기 제1링기어의 외측면은 삼각형 단면구조로 면취가공되고, 상기 제1하우징의 내측면은 상기 제1링기어의 외측면 구조에 상응하여 삼각형 단면구조로 면취가공되어, 상호 고정 결합되며, 상기 제2링기어의 외측면은 삼각형 단면구조로 면취가공되고, 상기 출력커버는 원형 단면구조로 형성되며 상기 제2링기어에 대향하여 상기 제2링기어의 외측면 구조에 상응하여 결합구가 연장 형성되고, 상기 제2하우징의 내측면은 상기 출력커버의 외측면 구조에 상응하여 원형 단면구조로 만입 형성될 수 있다.
본 발명에 의하면, 다단 감속구조에 의해 고감속비의 회전력을 출력축으로 전달할 수 있는 효과가 있다.
또한, 진동 또는 하중에 의한 역전현상 없이 강력한 제동기능을 제공하여 댐, 방파제, 저수지 또는 하천의 수문 개폐시, 권양기로 적용하여, 별도의 수문 브레이크의 설치없이, 안정적인 수문의 제동기능을 제공하여서 수문을 정확한 위치로 정밀 제어하여 개폐할 수 있는 효과가 있다.
또한, 정전시 또는 전기모터의 이상시, 긴급한 상황에서, 수문을 개폐하여야 하는 경우, 수동조작부에 의해서 신속하게 수문을 개폐할 수 있는 권양기로 활용할 수 있으며, 자중 개폐식 수문에 비해, 자중객체가 불필요하여서, 수문구조를 보다 단순화하고 경량화하며, 수문개폐를 보다 신속하게 수행하도록 하고, 출력축과 구동부 사이에 클러치를 개재하여 클러치의 동작에 의해, 출력축을 구동부와 연결하거나 해제하여서, 수동 자동간 전환을 구현할 수 있는 효과가 있다.
더 나아가, 소형화 및 경량화를 구현하여서, 협소한 공간에서도 적용이 가능하여서, 정밀위치제어가 요구되는 산업용 로봇관절분야에도 광범위하게 적용할 수 있다.
도 1은 종래기술에 의한 감속장치를 예시한 것이다.
도 2는 본 발명에 의한 다기능 감속장치의 사시도이다.
도 3 및 도 4는 도 2의 다기능 감속장치의 분해사시도이다.
도 5는 도 2의 다기능 감속장치의 절단 사시도이다.
도 6은 도 2의 다기능 감속장치의 감속모듈을 분리하여 나타낸 도면이다.
도 7 및 도 8은 도 6의 감속모듈의 분해사시도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조로 전술한 특징을 갖는 본 발명의 실시예를 더욱 상세히 설명하고자 한다.
도 2는 본 발명에 의한 다기능 감속장치의 사시도이고, 도 3 및 도 4는 도 2의 다기능 감속장치의 분해사시도이고, 도 5는 도 2의 다기능 감속장치의 절단 사시도이고, 도 6은 도 2의 다기능 감속장치의 감속모듈을 분리하여 나타낸 도면이고, 도 7 및 도 8은 도 6의 감속모듈의 분해사시도이다.
도 2 내지 도 8을 참조하면, 본 발명의 실시예에 의한 다기능 감속장치는, 전체적으로, 전기모터의 구동축(11)과 연결되어 회전력을 1차로 감속하는 제1단감속모듈(110)과, 제1단감속모듈(110)의 회전력을 2차로 감속하는 제2단감속모듈(120)과, 제2단감속모듈(120)의 회전력을 3차로 감속하는 출력커버(130)와, 하우징(140)으로 구성되어, 역전현상이 없는 제동기능을 제공하며, 수동조작이 가능하도록 하며, 고감속비를 제공하고, 소형화 및 경량화할 수 있는 것을 요지로 한다.
우선, 제1단감속모듈(110)은, 전기모터(미도시)의 구동축(11) 전단에 형성된 제1선기어(111)와, 제1선기어(111)와 치합하는 제1유성기어(112)와, 제1유성기어(112)가 내측에 수용되고 제1유성기어(112)의 해당 회전축(112a)이 각각 결합되는 제1캐리어(113)와, 제1유성기어(112)와 치합하는 제1링기어(114)로 구성된다.
여기서, 도 4에 도시된 바와 같이, 제1캐리어(113)의 일측면 중심에는 출력축 치합홀(113a)이 형성된다.
또한, 도 8에 도시된 바와 같이, 제1유성기어(112)는 3개로 구성되어 축을 기준으로 120° 동일 간격으로 상호 이격 배치되고, 제1캐리어(113)의 외주면으로 일부 노출되는 구조로 수용되어 제1유성기어(112)가 제1링기어(114)와 치합하게 된다.
이에, 제1단감속모듈(110)은 제1선기어(111)와 제1링기어(114)의 치수에 의한 감속비로, 구동축(11)의 회전력을 1치로 감속하여 후단의 제2단감속모듈(120)로 전달한다.
다음, 제2단감속모듈(120)은, 출력축 치합홀(113a)에 결합하는 제2선기어(121)와, 제2선기어(121)와 치합하는 제2유성기어(122)와, 제2유성기어(122)가 내측에 수용되고 제2유성기어(122)의 해당 회전축(122a)이 각각 결합되는 제2캐리어(123)와, 제2유성기어(123)와 치합하는 제2링기어(124)로 구성된다.
여기서, 제1유성기어(112)와 제1캐리어(113)의 결합구조와 동일하게, 제2유성기어(122)는 3개로 구성되어 축을 기준으로 120° 동일 간격으로 상호 이격 배치되고, 제2유성기어(122)는 제2캐리어(123)의 외주면으로 일부 노출되는 구조로 수용되어 제2유성기어(122)가 제2링기어(124)와 치합하게 된다.
이에, 제2단감속모듈(120)은 제2선기어(121)와 제2링기어(124)의 치수에 의한 감속비로, 제2단감속모듈(120)의 제2캐리어(123)의 회전력을 2치로 감속하여 후단의 출력커버(130)로 전달한다.
한편, 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 제1캐리어(113) 및 제2캐리어(123)는 좌우 한쌍의 브라켓으로 구성되고 해당 결합핀(113a,123a)에 의해 결합되고, 브라켓 내측에 제1유성기어(112) 및 제2유성기어(122)가 해당 회전축(112a,122a)에 의해 회전가능하도록 결합될 수 있다.
출력커버(130)는 제2링기어(124)와 고정 결합하고, 중심에 출력축(131)이 형성된다. 여기서, 출력축(131)은 육각볼트 형상으로 연장 형성되어, 출력축(131)에 체결되는 후단의 구동부(미도시)로 회전력을 전달할 수 있다.
하우징(140)은, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 제1링기어(114)가 내측에 고정 결합되는 제1하우징(141)과, 제1하우징(141)과 대향하여 고정 결합하며, 출력커버(130)가 회전가능하도록 결합되고, 출력축(131)이 관통하여 노출되는 제2하우징(142)으로 구성된다.
예컨대, 제1링기어(114)의 외측면은 삼각형 단면구조로 면취가공되고, 제1하우징(141)의 내측면은 제1링기어(114)의 외측면 구조에 상응하여 삼각형 단면구조로 면취가공되어, 상호 고정 결합된다.
또한, 도 3을 참조하면, 제2링기어(124)의 외측면은 삼각형 단면구조로 면취가공되며, 출력커버(130)는 원형 단면구조로 형성되며, 제2링기어(124)에 대향하여 제2링기어(124)의 외측면 구조에 상응하여 결합구(132)가 연장 형성되고, 제2하우징(142)의 내측면은 출력커버(130)의 외측면 구조에 상응하여 원형 단면구조로 만입 형성되어서, 출력커버(130)는 제2링기어(124)와 연동하여 제2하우징(142) 내측에서 회전하게 된다.
여기서, 제1링기어(114)의 외측면과 제1하우징(141)의 내측면과 제2링기어(124)의 외측면을 면취가공된 삼각형 단면구조로 예시하였으나, 이에 제한되지 않고 출력축(131)의 토크특성 또는 감속비특성에 따른 감속장치 구성과 구조에 의해 다양한 단면구조로 면취가공될 수 있다.
또한, 도 2에 도시된 바와 같이, 제1하우징(141)의 하단에는 고정홀(141a)이 관통된 고정플레이트(141b)가 형성되어서, 고정홀(141a)에 체결되는 볼트 또는 피스에 의해 하우징(140)을 설치공간에 안정적으로 고정시킬 수 있다.
한편, 도 3에 도시된 바와 같이, 제1캐리어(113)와 제2캐리어(123)는 상호 회전가능하도록 동축결합하며, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 제2유성기어(122)는 제1링기어(114) 및 제2링기어(124)와 중첩되어 치합하여서, 제1하우징(141)에 의해 고정되어 회전하지 않는 제1링기어(113)의 내측기어를 따라 제1유성기어(112)가 회동하고 제1유성기어(112)가 내설된 제1캐리어(113)가 회전하고, 연동하여, 제2선기어(121)가 동기화하여 회전하고 제2유성기어(122)에 의해 제2링기어(124)가 회전하되, 제2유성기어(122)의 회전에 의해 출력커버(130)가 최종 회전하게 된다.
여기서, 제2링기어(124)의 치수는 제1링기어(114)의 치수보다 상대적으로 적게 형성되어서, 치수 차이에 해당하는 감속비를 추가로 제공하게 된다.
즉, 제1링기어(114)의 치수와 제2링기어(124)의 치수의 차이에 상응하여, 제2유성기어(122)가 제1링기어(114)를 따라 1회전하면 제2링기어(124)는 치수차만큼 반대방향으로 회전하여 제2링기어(124)가 제1링기어(114)의 시작점으로 1회전하기 위해서 {(제1링기어 - 제2링기어)/제1링기어}의 산출식에 의한 감속비를 가지게 된다.
이에, 제1단감속모듈(110), 제2단감속모듈(120), 및 제2유성기어(122)와 중첩되어 치합하는 제1링기어(114) 및 제2링기어(124)의 기어구조로 구성되는 다단 감속구조에 의해서, 고감속비의 회전력을 출력축(131)으로 전달하게 된다.
또한, 제2유성기어(122)는 제1링기어(114) 및 제2링기어(124)와 중첩되어 치합하여, 구동축(11)으로부터 회전력이 전달되지 않는 경우에, 제1링기어(114)와 제2링기어(124) 사이의 상반되는 응력에 의해서 제2링기어(124)는 정지상태를 유지하게 되어서, 진동 또는 하중에 의한 역전현상 없이 강력한 제동기능(self-lock)을 제공할 수 있다.
이에, 댐, 방파제, 저수지 또는 하천의 수문 개폐시, 권양기로 적용하여, 별도의 수문 브레이크의 설치없이, 안정적인 수문의 제동기능을 제공하여서 수문을 정확한 위치로 정밀 제어하여 개폐할 수 있다.
한편, 도 2의 (a) 및 도 3에 도시된 바와 같이, 출력축(131) 내측에는 관통홀(131a)이 형성되고, 제2선기어(121)의 일측종단은 관통홀(131a)을 관통하여 연장 형성되고, 종단에는 수동조작부(121a)가 형성되어서, 전기모터의 구동축(11)으로부터 회전력을 전달받지 않고서도 제1단감속모듈(110)에 의한 1차 감속이 이루어진 상태에서, 수동조작부(121a)의 수동회전에 의해 출력커버(130)의 출력축(131)을 회전시킬 수 있다.
이에, 정전시 또는 전기모터의 이상시, 긴급한 상황에서, 수문을 개폐하여야 하는 경우, 수동조작부(121a)에 의해서 신속하게 수문을 개폐할 수 있는 권양기로 활용할 수 있다.
또한, 자중 개폐식 수문에 비해, 자중객체가 불필요하여서, 수문구조를 보다 단순화하고 경량화하며, 수문개폐를 보다 신속하게 수행하도록 하고, 연계하여 권양기 자체를 소형화/경량화할 수도 있다.
여기서, 수동조작부(121a)는 내측으로 만입된 회전홈으로 구성되거나, 육각 렌치볼트로 형성되거나, 육각너트 형상으로 형성되고, 해당 척을 구비한 핸들, 해당 척을 구비한 전기드릴, 또는 비상배터리를 구비한 모터에 의해 회전가능할 수도 있다.
또한, 수동조작부(121a)는 구동부, 예컨대 수문개폐 구동부와 연결/해제되는 클러치(미도시)를 포함하고, 클러치의 동작에 의해, 출력축(131)을 구동부와 연결하거나 해제할 수 있다.
따라서, 전술한 바와 같은 다기능 감속장치의 구성에 의해서, 다단 감속구조에 의해 고감속비의 회전력을 출력축으로 전달할 수 있으며, 진동 또는 하중에 의한 역전현상 없이 강력한 제동기능을 제공하여 댐, 방파제, 저수지 또는 하천의 수문 개폐시, 권양기로 적용하여, 별도의 수문 브레이크의 설치없이, 안정적인 수문의 제동기능을 제공하여서 수문을 정확한 위치로 정밀 제어하여 개폐할 수 있으며, 정전시 또는 전기모터의 이상시, 긴급한 상황에서, 수문을 개폐하여야 하는 경우, 수동조작부에 의해서 신속하게 수문을 개폐할 수 있는 권양기로 활용할 수 있으며, 자중 개폐식 수문에 비해, 자중객체가 불필요하여서, 수문구조를 보다 단순화하고 경량화하며, 수문개폐를 보다 신속하게 수행하도록 하고, 출력축과 구동부 사이에 클러치를 개재하여 클러치의 동작에 의해, 출력축을 구동부와 연결하거나 해제하여서, 수동/자동 전환을 구현할 수 있다.
본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원 시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

Claims (6)

  1. 전기모터의 구동축 전단에 형성된 제1선기어와, 상기 제1선기어와 치합하는 제1유성기어와, 상기 제1유성기어가 내측에 수용되고 상기 제1유성기어의 해당 회전축이 각각 결합되는 제1캐리어와, 상기 제1유성기어와 치합하는 제1링기어로 구성되되, 상기 제1캐리어의 일측면 중심에는 출력축 치합홀이 형성되는, 제1단감속모듈;
    상기 출력축 치합홀에 결합하는 제2선기어와, 상기 제2선기어와 치합하는 제2유성기어와, 상기 제2유성기어가 내측에 수용되고 상기 제2유성기어의 해당 회전축이 각각 결합되는 제2캐리어와, 상기 제2유성기어와 치합하는 제2링기어로 구성되는, 제2단감속모듈;
    상기 제2링기어와 고정 결합하고 중심에 출력축이 형성된 출력커버; 및
    상기 제1링기어가 내측에 고정 결합되는 제1하우징과, 상기 제1하우징과 대향하여 고정 결합하며, 상기 출력커버가 회전가능하도록 결합되고, 상기 출력축이 관통하여 노출되는 제2하우징으로 구성되는 하우징;을 포함하고,
    상기 제1캐리어와 상기 제2캐리어는 상호 회전가능하도록 동축결합하며, 상기 제2유성기어는 상기 제1링기어 및 상기 제2링기어와 중첩되어 치합하며, 상기 출력축 내측에는 관통홀이 형성되고, 상기 제2선기어의 일측종단은 상기 관통홀을 관통하여 연장 형성되고 종단에는 수동조작부가 형성되고, 상기 제2링기어의 치수는 상기 제1링기어의 치수보다 상대적으로 적고,
    상기 제1링기어의 외측면은 삼각형 단면구조로 면취가공되고, 상기 제1하우징의 내측면은 상기 제1링기어의 외측면 구조에 상응하여 삼각형 단면구조로 면취가공되어, 상호 고정 결합되며,
    상기 제2링기어의 외측면은 삼각형 단면구조로 면취가공되고, 상기 출력커버는 원형 단면구조로 형성되며 상기 제2링기어에 대향하여 상기 제2링기어의 외측면 구조에 상응하여 결합구가 연장 형성되고,
    상기 제2하우징의 내측면은 상기 출력커버의 외측면 구조에 상응하여 원형 단면구조로 만입 형성되는 것을 특징으로 하는, 다기능 감속장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 출력축은 육각볼트 형상으로 연장 형성되는 것을 특징으로 하는, 다기능 감속장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 수동조작부는 내측으로 만입된 회전홈으로 구성되거나, 육각 렌치볼트로 형성되거나, 육각너트 형상으로 형성되고, 해당 척을 구비한 핸들, 해당 척을 구비한 전기드릴, 또는 비상배터리를 구비한 모터에 의해 회전가능한 것을 특징으로 하는, 다기능 감속장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1하우징의 하단에는 고정홀이 관통된 고정플레이트가 형성되는 것을 특징으로 하는, 다기능 감속장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 수동조작부는 구동부와 연결/해제되는 클러치를 포함하고, 상기 클러치의 동작에 의해, 상기 출력축을 상기 구동부와 연결하거나 해제하는 것을 특징으로 하는, 다기능 감속장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1캐리어 및 상기 제2캐리어는 좌우 한쌍의 브라켓으로 결합 구성되고, 상기 브라켓 내측에 상기 제1유성기어 및 상기 제2유성기어가 회전가능하도록 결합되는 것을 특징으로 하는, 다기능 감속장치.
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