KR102586294B1 - Planetary decelerator possible to change output mode in automatic manner - Google Patents
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Abstract
본 발명은 유성기어를 이용한 감속기에 관한 것이되, 보다 간단한 구성으로 저속모드에서 고속모드로 또는 고속모드에서 저속모드로 출력속도를 변경할 수 있도록 하는 자동으로 출력모드 변경이 가능한 감속기에 관한 기술로서, 유압모터; 상기 유압모터의 회전력을 받게 되는 입력축에 연결되는 1단 유성기어모듈; 상기 1단 유성기어모듈과 연결되는 2단 유성기어모듈; 상기 유압모터의 구동을 위해 구비되는 메인유압라인으로부터 분기되는 보조유압라인과 연결되는 제어블록; 상기 제어블록을 제어하기 위한 콘트롤러;를 포함하되, 제1모드로 구동될 때에는 상기 1단 유성기어모듈의 제1클러치와 제2클러치는 스프링의 반발력을 받아 동작되며, 제2모드로 변속할 때에는 상기 제어블록의 유출라인을 통해 공급되는 유체압에 의해 상기 제1클러치와 제2클러치가 동시에 반대로 동작되면서 출력모드를 전환시킬 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a reducer using a planetary gear, and is a technology related to a reducer capable of automatically changing the output mode so that the output speed can be changed from low-speed mode to high-speed mode or from high-speed mode to low-speed mode with a simpler configuration, hydraulic motor; A first-stage planetary gear module connected to an input shaft that receives the rotational force of the hydraulic motor; A second-stage planetary gear module connected to the first-stage planetary gear module; A control block connected to an auxiliary hydraulic line branched from the main hydraulic line provided for driving the hydraulic motor; A controller for controlling the control block; When driven in the first mode, the first clutch and the second clutch of the first stage planetary gear module are operated by receiving a spring repulsion force, and when shifting to the second mode The first clutch and the second clutch are simultaneously operated in opposite directions by fluid pressure supplied through the outflow line of the control block, thereby enabling the output mode to be switched.
Description
본 발명은 유성기어를 이용한 감속기에 관한 것이되, 보다 간단한 구성으로 저속모드에서 고속모드로 또는 고속모드에서 저속모드로 출력속도를 변경할 수 있도록 하는 자동으로 출력모드 변경이 가능한 감속기에 관한 기술이다.The present invention relates to a reducer using a planetary gear, and is a technology related to a reducer capable of automatically changing the output mode so that the output speed can be changed from low-speed mode to high-speed mode or from high-speed mode to low-speed mode with a simpler configuration.
산업적으로 감속기는 널리 사용되고 있으며, 유압모터나 전기모터로부터 전달되는 회전력을 필요에 맞게 적정한 속도로 감속 또는 증속시켜서 출력축으로 회전력을 전달하게 된다.Reducers are widely used industrially, and they transmit the rotational force to the output shaft by reducing or accelerating the rotational force transmitted from a hydraulic motor or electric motor to an appropriate speed as needed.
유성기어는 선기어, 유성기어, 링기어로 이루어지는 구조를 가지며, 유성기어를 활용한 감속기 자체는 일반화된 기술이다.Planetary gears have a structure consisting of a sun gear, a planetary gear, and a ring gear, and the reducer itself using planetary gears is a generalized technology.
특히, 감속기는 윈치나 건설장비 등에 널리 사용되고 있으며, 감속기의 변속을 위해 수동방식으로 조정하는 경우도 있었으나 수동방식의 감속기는 사용상 불편함이 많아 점차 원거리에서 자동제어할 수 있는 감속기에 대한 요구가 높아지고 있는 실정이다.In particular, reducers are widely used in winches and construction equipment, and there have been cases where the speed of the reducer was manually adjusted. However, manual reducers are inconvenient in use, so the demand for reducers that can be automatically controlled from a distance is increasing. There is a situation.
본 발명과 관련한 종래기술로 대한민국 등록특허 제10-1748324호의 "브레이크 및 클러치를 구비한 감속기"가 알려져 있다.As a prior art related to the present invention, “Reducer with brake and clutch” of Republic of Korea Patent No. 10-1748324 is known.
종래기술에 의한 브레이크 및 클러치를 구비한 감속기는 하우징, 입력축, 제1기어, 제1링기어, 제1중개기어, 제1출력축, 동력출력수단, 클러치수단, 브레이크수단을 포함하고 있으며, 하우징에 제1슬라이더를 입력축의 축방향으로 슬라이딩시키기 위한 제1유로가 형성되고, 제2슬라이더를 슬라이딩시키기 위한 제2유로가 형성되는 것을 특징으로 한다.A reducer equipped with a brake and clutch according to the prior art includes a housing, an input shaft, a first gear, a first ring gear, a first intermediate gear, a first output shaft, a power output means, a clutch means, and a brake means. A first passage is formed for sliding the first slider in the axial direction of the input shaft, and a second passage is formed for sliding the second slider.
종래기술에서는 제1슬라이더를 좌우로 이동시키기 위한 2개의 제1유로와 제2슬라이더를 좌우로 이동시키기 위한 2개의 제2유로를 형성시켜서 상황에 따라 제1유로와 제2유로로 공급하는 유체의 방향을 바꿀 수 있도록 한다.In the prior art, two first passages for moving the first slider left and right and two second passages for moving the second slider left and right were formed, so that the fluid supplied to the first passage and the second passage depending on the situation was formed. Allows you to change direction.
이러한 종래기술이 경우는 제1유로와 제2유로의 유체 방향을 개별적으로 제어해야 함에 따라 구조가 복잡해지고, 제어에 오류가 발생될 가능성이 높다는 문제점이 있었다.In the case of this prior art, there was a problem in that the fluid direction of the first flow path and the second flow path had to be controlled individually, making the structure complicated and increasing the possibility of errors in control.
한편, 종래기술의 경우 제1유로와 제2유로에 항상 유압이 작용되어야 하며, 단지 유압의 작용방향을 조정하여 변속이 이루어질 수 있도록 하기 때문에 유압회로에 큰 부담을 주게 되고 그만큼 고장 가능성이나 오작동 가능성이 상존하게 된다는 단점이 있었다.Meanwhile, in the case of the prior art, hydraulic pressure must always be applied to the first and second passages, and because shifting is possible by simply adjusting the direction of action of the hydraulic pressure, it places a large burden on the hydraulic circuit and increases the possibility of failure or malfunction. There was a downside to this coexistence.
그리고 종래기술의 경우 제1유로와 제2유로로 유압을 공급하기 위해서는 외부로부터 별도의 유압공급장치를 설치해야 하고, 계속 유압펌프를 작동시켜서 제1유로와 제2유로로 적정압력의 유압을 공급해야 하기 때문에 비용상승 및 관리의 어려움이 많다는 문제점도 있었다.In the case of the prior art, in order to supply hydraulic pressure to the first and second passages, a separate hydraulic pressure supply device must be installed from the outside, and the hydraulic pump must be continuously operated to supply hydraulic pressure of an appropriate pressure to the first and second passages. There were also problems with increased costs and difficulties in management because it had to be done.
이에 본 발명에서는 종래기술에 비해 보다 간단한 구조로 감속기의 감속비를 제어할 수 있도록 하며, 정상운전시에는 제1유성기어모듈로 유압이 작용하지 않도록 하고, 변속이 요구될 때에만 유압을 공급하도록 함으로써 유압회로의 부하를 줄일 수 있도록 하고, 전반적인 고장 가능성을 낮출 수 있는 자동으로 출력모드 변경이 가능한 감속기를 제공하고자 한다.Accordingly, in the present invention, the reduction ratio of the reducer can be controlled with a simpler structure compared to the prior art. During normal operation, hydraulic pressure is not applied to the first planetary gear module, and hydraulic pressure is supplied only when shifting is required. We aim to provide a reducer that can automatically change the output mode to reduce the load on the circuit and reduce the overall possibility of failure.
특히, 본 발명에서는 감속기 자체에 구비되는 유압모터의 동작을 위한 메인유압라인으로부터 보조유압라인을 분기시켜서 변속을 위한 유압공급이 가능하게 함으로써 추가적인 유압공급장치를 두지 않고 최대한 감속기 자체의 유압라인을 활용하도록 한다.In particular, in the present invention, hydraulic pressure for shifting is made possible by branching the auxiliary hydraulic line from the main hydraulic line for operation of the hydraulic motor provided in the reducer itself, thereby utilizing the hydraulic line of the reducer itself as much as possible without installing an additional hydraulic supply device. Let's do it.
또한, 본 발명은 조작이 간편한 스위치형 콘트롤러를 통해 솔밸브들을 온오프 제어하여 변속을 위한 유압공급 여부를 제어하도록 함으로써 사용상 편리함을 제공할 수 있도록 하고자 한다.In addition, the present invention is intended to provide convenience in use by controlling the supply of hydraulic pressure for shifting by controlling the sole valves on and off through a switch-type controller that is easy to operate.
제시한 바와 같은 과제 달성을 위한 본 발명의 자동으로 출력모드 변경이 가능한 감속기는, 유압모터; 상기 유압모터의 회전력을 받게 되는 입력축에 연결되는 1단 유성기어모듈; 상기 1단 유성기어모듈과 연결되는 2단 유성기어모듈; 상기 유압모터의 구동을 위해 구비되는 메인유압라인으로부터 분기되는 보조유압라인과 연결되는 제어블록; 상기 제어블록을 제어하기 위한 콘트롤러;를 포함하되, 제1모드로 구동될 때에는 상기 1단 유성기어모듈의 제1클러치와 제2클러치는 스프링의 반발력을 받아 동작되며, 제2모드로 변속할 때에는 상기 제어블록의 유출라인을 통해 공급되는 유체압에 의해 상기 제1클러치와 제2클러치가 동시에 반대로 동작되면서 출력모드를 전환시킬 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.The reducer capable of automatically changing the output mode of the present invention to achieve the presented problem includes a hydraulic motor; A first-stage planetary gear module connected to an input shaft that receives the rotational force of the hydraulic motor; A second-stage planetary gear module connected to the first-stage planetary gear module; A control block connected to an auxiliary hydraulic line branched from the main hydraulic line provided for driving the hydraulic motor; A controller for controlling the control block; When driven in the first mode, the first clutch and the second clutch of the first stage planetary gear module are operated by receiving a spring repulsion force, and when shifting to the second mode. The first clutch and the second clutch are simultaneously operated in opposite directions by fluid pressure supplied through the outflow line of the control block, thereby enabling the output mode to be switched.
바람직하게 상기 제어블록에는 제1솔밸브와 제2솔밸브가 구비되며, 상기 콘트롤러의 조작에 따라 상기 제1솔밸브와 제2솔밸브는 선택적으로 개폐되도록 하는 것을 특징으로 한다.Preferably, the control block is provided with a first sole valve and a second sole valve, and the first sole valve and the second sole valve are selectively opened and closed according to the operation of the controller.
바람직하게 상기 보조유압라인에 셔틀밸브가 연결되고, 상기 제2솔밸브는 드레인라인과 연결되도록 하는 것을 특징으로 한다.Preferably, a shuttle valve is connected to the auxiliary hydraulic line, and the second sole valve is connected to a drain line.
바람직하게 상기 유체압에 의해 상기 제1클러치는 1단캐리어와 연결되고 상기 제2클러치는 1단링기어와 구속이 해제되게 동작되어 고속운전인 상기 제2모드가 되거나, 상기 제1클러치는 상기 1단캐리어와 구속이 해제되고, 상기 제2클러치는 상기 1단링기어와 연결되도록 동작되어 저속운전인 상기 제2모드로 전환될 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.Preferably, the first clutch is connected to the first stage carrier by the fluid pressure and the second clutch is operated to release the restraint from the first stage ring gear to enter the second mode of high-speed operation, or the first clutch The restraint with the stage carrier is released, and the second clutch is operated to be connected to the first stage ring gear to enable switching to the second mode of low-speed operation.
바람직하게 상기 1단 유성기어모듈은, 상기 입력축에 연결되는 1단선기어; 상기 1단캐리어에 설치되며 상기 1단선기어와 맞물리게 되는 복수의 1단유성기어; 상기 1단유성기어에 맞물리게 되는 상기 1단링기어; 상기 1단 유성기어모듈의 전단으로 연결되게 하우징에 형성되는 제1유로; 상기 1단 유성기어모듈의 후단으로 연결되게 상기 제1유로와 이격거리를 두면서 상기 하우징에 형성되는 제2유로; 상기 제1유로를 통해 공급되는 상기 유체압에 의해 상기 제1클러치를 움직이게 하는 제1조정부; 상기 제2유로를 통해 공급되는 상기 유체압에 의해 상기 제2클러치를 움직이게 하는 제2조정부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.Preferably, the first-stage planetary gear module includes a first-stage gear connected to the input shaft; a plurality of first-stage planetary gears installed on the first-stage carrier and engaged with the first-stage linear gear; The first-stage ring gear engaged with the first-stage planetary gear; A first passage formed in the housing connected to the front end of the first stage planetary gear module; a second passage connected to the rear end of the first-stage planetary gear module and formed in the housing at a distance from the first passage; a first control unit that moves the first clutch by the fluid pressure supplied through the first flow path; and a second adjusting unit that moves the second clutch by the fluid pressure supplied through the second flow path.
본 발명에 따른 자동으로 출력모드 변경이 가능한 감속기는 변속시에만 제1유성기어모듈로 유압을 공급하도록 하고, 하나의 보조유압라인을 통해 제1유로와 제2유로로 동시에 유압이 작용하도록 함으로써 조작의 간편성을 높이고 응답특성이 향상되게 할 수 있고, 구조를 보다 간단하게 구성할 수 있다는 효과가 있다.The reducer capable of automatically changing the output mode according to the present invention supplies hydraulic pressure to the first planetary gear module only when shifting, and is operated by allowing hydraulic pressure to act simultaneously on the first and second passages through one auxiliary hydraulic line. It has the effect of increasing simplicity, improving response characteristics, and configuring the structure more simply.
특히, 본 발명의 경우 감속기 자체에 구비되는 메인유압라인으로부터 보조유압라인을 분기시켜 변속시 요구되는 유압을 공급하도록 하기 때문에 별도의 복잡한 유압공급장치를 구성하지 않아도 된다는 효과가 있다.In particular, in the case of the present invention, the auxiliary hydraulic line is branched from the main hydraulic line provided in the reducer itself to supply the hydraulic pressure required for shifting, so there is no need to construct a separate complicated hydraulic supply device.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자동으로 출력모드 변경이 가능한 감속기의 부분 절개 사시도.
도 2는 본 발명에 따른 자동으로 출력모드 변경이 가능한 감속기의 전체적인 외관 구성도.
도 3은 본 발명에 적용되는 주요 유압라인의 유압회로도.
도 4는 콘트롤러와 제어블록의 개략적인 구성도.
도 5는 1단 유성기어모듈 및 제1조정부와 제2조정부의 주요 구성을 보여주는 예시도.
도 6은 제1모드로 운전되는 경우의 동력전달 흐름도.
도 7은 제2모드로 운전되는 경우의 동력전달 흐름도.1 is a partially cut-away perspective view of a reducer capable of automatically changing output modes according to a preferred embodiment of the present invention.
Figure 2 is an overall external configuration diagram of a reducer capable of automatically changing the output mode according to the present invention.
Figure 3 is a hydraulic circuit diagram of the main hydraulic lines applied to the present invention.
Figure 4 is a schematic configuration diagram of a controller and control block.
Figure 5 is an example diagram showing the main configuration of the first stage planetary gear module and the first and second stages.
Figure 6 is a power transmission flowchart when operated in the first mode.
Figure 7 is a power transmission flowchart when operated in the second mode.
이하, 본 발명에 의한 자동으로 출력모드 변경이 가능한 감속기에 대해 보다 상세한 설명을 하도록 하며, 첨부되는 도면을 참조하는 것으로 한다. 단, 제시되는 도면 및 이에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 기술적 사상에 따른 하나의 실시 가능한 예를 설명하는 것인 바, 본 발명의 기술적 보호범위가 이에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, a more detailed description will be given of the reducer capable of automatically changing the output mode according to the present invention, with reference to the attached drawings. However, the presented drawings and detailed description thereof illustrate an example of a possible implementation according to the technical idea of the present invention, and the scope of technical protection of the present invention is not limited thereto.
본 발명에 의한 자동으로 출력모드 변경이 가능한 감속기는 산업적으로 사용되는 다양한 감속기에 적용될 수 있을 것이며, 저속모드에서 고속모드로 전환하거나 고속모드에서 저속모드로 전환이 필요한 장치에 활용될 수 있다.The reducer capable of automatically changing the output mode according to the present invention can be applied to various reducers used industrially, and can be used in devices that require switching from low-speed mode to high-speed mode or from high-speed mode to low-speed mode.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자동으로 출력모드 변경이 가능한 감속기의 부분 절개 사시도이며, 도 2는 본 발명에 따른 자동으로 출력모드 변경이 가능한 감속기의 전체적인 외관 구성도이며, 도 3은 본 발명에 적용되는 주요 유압라인의 유압회로도이며, 도 4는 콘트롤러와 제어블록의 개략적인 구성도이며, 도 5는 1단 유성기어모듈 및 제1조정부와 제2조정부의 주요 구성을 보여주는 예시도이며, 도 6은 제1모드로 운전되는 경우 동력전달 흐름도이고, 도 7은 제2모드로 운전되는 경우의 동력전달 흐름도를 보여준다.Figure 1 is a partially cut-away perspective view of a reducer capable of automatically changing the output mode according to a preferred embodiment of the present invention, Figure 2 is an overall external configuration diagram of the reducer capable of automatically changing the output mode according to the present invention, and Figure 3 is It is a hydraulic circuit diagram of the main hydraulic line applied to the present invention, Figure 4 is a schematic configuration diagram of the controller and control block, and Figure 5 is an example diagram showing the main configuration of the first stage planetary gear module and the first and second adjustment units. , FIG. 6 is a power transmission flowchart when operated in the first mode, and FIG. 7 shows a power transmission flowchart when operated in the second mode.
도시된 바와 같이 본 발명의 출력모드 변경이 용이한 감속기는 2단 이상의 유성기어모듈을 갖는 감속기에 적용되며, 유압모터에 의해 구동되는 감속기에 관한 것이다.As shown, the reducer whose output mode can be easily changed according to the present invention is applied to a reducer having two or more planetary gear modules and is related to a reducer driven by a hydraulic motor.
본 발명을 구성하는 주요한 구성요소로는 유압모터(100), 1단 유성기어모듈(200), 2단 유성기어모듈(300), 제어블록(400), 콘트롤러(500)를 포함하게 되며, 제1모드로 운전되다가 제2모드로 변속이 이루어질 수 있다. 여기서 제1모드는 1단 유성기어모듈(200)로 유체압이 작용하지 않는 상태를 의미하며, 저속모드일 수도 있고 고속모드일 수도 있다. 한편, 제2모드는 제1모드에서 변속이 이루어지는 상태로 1단 유성기어모듈(200)로 유체압이 작용하는 상태를 말하며, 고속모드이거나 저속모드일 수 있다.The main components constituting the present invention include a hydraulic motor 100, a first-stage planetary gear module 200, a second-stage planetary gear module 300, a control block 400, and a controller 500. It may be driven in mode 1 and then shifted to mode 2. Here, the first mode refers to a state in which fluid pressure does not act on the first-stage planetary gear module 200, and may be a low-speed mode or a high-speed mode. Meanwhile, the second mode refers to a state in which fluid pressure acts on the first-stage planetary gear module 200 while shifting is performed in the first mode, and may be a high-speed mode or a low-speed mode.
즉, 제1모드가 저속모드인 경우 제2모드는 고속모드가 되고, 제1모드가 고속모드인 경우에는 제2모드는 저속모드가 된다. 일반적으로는 감속기는 평상시 저속모드로 운전되다가 고속모드로 변속이 이루어지나, 경우에 따라 평상시에 고속모드로 동작되다가 필요시에 저속모드로 변속이 필요한 경우도 있다.That is, if the first mode is a low-speed mode, the second mode becomes a high-speed mode, and if the first mode is a high-speed mode, the second mode becomes a low-speed mode. In general, a reducer is normally operated in a low-speed mode and then shifts to a high-speed mode, but in some cases, it is normally operated in a high-speed mode and then needs to be shifted to a low-speed mode when necessary.
본 발명의 구체적인 실시예에 의한 자동으로 출력모드 변경이 가능한 감속기는 일측으로부터 유압모터(100), 1단 유성기어모듈(200), 2단 유성기어모듈(300), 3단 유성기어모듈(350), 출력축(600)의 순서로 배치된다.The reducer capable of automatically changing the output mode according to a specific embodiment of the present invention includes a hydraulic motor (100), a first-stage planetary gear module (200), a second-stage planetary gear module (300), and a third-stage planetary gear module (350) from one side. ), and are arranged in the order of the output shaft 600.
유압모터(100)는 유압펌프(미도시)의 작동에 의해 공급되는 유체압에 의해 회전력을 발생시키는 요소이며, 유압펌프와 유압모터(100)를 연결하는 메인유압라인(L1)이 구비된다. 메인유압라인(L1)은 A라인(L1-A)과 B라인(L1-B)으로 이루어져 A라인 또는 B라인으로 유압이 공급되어 시계방향 또는 반시계방향의 회전력을 만들게 된다. 한편, 유압모터(100)에는 드레인라인(L3)이 연결될 수 있다.The hydraulic motor 100 is an element that generates rotational force by fluid pressure supplied by the operation of a hydraulic pump (not shown), and is provided with a main hydraulic line (L1) connecting the hydraulic pump and the hydraulic motor 100. The main hydraulic line (L1) consists of the A line (L1-A) and the B line (L1-B), and hydraulic pressure is supplied to the A line or B line to create clockwise or counterclockwise rotational force. Meanwhile, the hydraulic motor 100 A drain line (L3) may be connected.
유압모터(100)에서 발생되는 회전력은 입력축(IS)으로 전달되며, 입력축(IS)에 1단 유성기어모듈(200)이 연결되도록 한다.The rotational force generated by the hydraulic motor 100 is transmitted to the input shaft (IS), and the first stage planetary gear module 200 is connected to the input shaft (IS).
구체적으로 1단 유성기어모듈(200)은 1단선기어(210), 1단유성기어(220), 1단링기어(230)를 포함하게 되며, 1단선기어(210)는 입력축(IS)에 연결되어 입력축(IS)으로부터 회전력을 전달받게 된다.Specifically, the first-stage planetary gear module 200 includes a first-stage planetary gear 210, a first-stage planetary gear 220, and a first-stage ring gear 230, and the first-stage planetary gear 210 is connected to the input shaft (IS). The rotational force is transmitted from the input shaft (IS).
1단선기어(210)의 주위로 복수개의 1단유성기어(220)들이 맞물리게 배치되는데, 복수의 1단유성기어(220)들의 위치를 잡아주기 위해 1단캐리어(240)가 사용된다. 1단캐리어(240)에 1단유성기어(220)의 연결은 1단 유성기어핀(221)을 이용하여 결합이 되게 하며, 1단캐리어(240)의 일측에 클러치기어(A4)가 연결되게 하는데, 클러치기어(A4)의 연결을 위해 볼트(b)를 이용하여 클러치기어(A4)와 1단 유성기어핀(221)을 체결하도록 한다.A plurality of first-stage planetary gears 220 are arranged in mesh around the first-stage planetary gear 210, and a first-stage carrier 240 is used to position the plurality of first-stage planetary gears 220. The first stage planetary gear 220 is connected to the first stage carrier 240 using the first stage planetary gear pin 221, and the clutch gear (A4) is connected to one side of the first stage carrier 240. To connect the clutch gear (A4), the clutch gear (A4) and the first-stage planetary gear pin 221 are fastened using a bolt (b).
복수의 1단유성기어(220)와 맞물리는 1단링기어(230)가 구비되며, 1단 유성기어모듈(200)을 감싸는 하우징(H)에 제1유로(P1)와 제2유로(P2)가 형성된다. 제1유로(P1)와 제2유로(P2)는 소정의 이격거리를 두면서 형성되는데, 제1유로(P1)는 1단 유성기어모듈(200)의 전단으로 연결되며, 제2유로(P2)는 1단 유성기어모듈(200)의 후단으로 연결된다.A first-stage ring gear 230 that engages with a plurality of first-stage planetary gears 220 is provided, and a first flow path (P1) and a second flow path (P2) are formed in the housing (H) surrounding the first-stage planetary gear module (200). is formed. The first passage (P1) and the second passage (P2) are formed at a predetermined distance. The first passage (P1) is connected to the front end of the first stage planetary gear module 200, and the second passage (P2) is connected to the front end of the first stage planetary gear module 200. is connected to the rear end of the first stage planetary gear module (200).
본 발명의 구체적인 실시예에서는 제1모드가 저속모드이고 제2모드가 고속모드인 경우를 보여주는데, 메인유압라인(L1)으로부터 분기되는 보조유압라인(L2)의 유출라인(L2-1)을 통해 공급되는 유체압은 제1유로(P1)를 통해 공급되어 1단유성기어(220)가 입력축(IS)과 연결되게 하는 제1조정부(A)가 구비되고, 제2유로(P2)를 통해 공급되는 유체압에 따라 이동되어 1단링어(230)의 구속이 해제되게 하는 제2조정부(B)가 마련된다.In a specific embodiment of the present invention, the first mode is a low-speed mode and the second mode is a high-speed mode, through the outflow line (L2-1) of the auxiliary hydraulic line (L2) branching from the main hydraulic line (L1). The supplied fluid pressure is supplied through the first passage (P1), and is provided with a first adjustment unit (A) that connects the first stage planetary gear 220 to the input shaft (IS), and is supplied through the second passage (P2). A second adjusting unit (B) is provided that moves according to the fluid pressure to release the restraint of the first stage ringer 230.
보다 구체적으로 제1조정부(A)는 제1피스톤(A1), 제1스프링(A2), 제1클러치(A3) 및 클러치기어(A4)를 포함하게 되며, 제1피스톤(A1)은 제1유로(P1)와 연결되는 소정의 작동공간에 설치된다.More specifically, the first adjustment unit (A) includes a first piston (A1), a first spring (A2), a first clutch (A3), and a clutch gear (A4), and the first piston (A1) is the first piston (A1). It is installed in a predetermined operating space connected to the flow path (P1).
제1피스톤(A1)의 전단에 스프링홈(G)이 형성되는데, 스프링홈(G)에 제1스프링(A2)이 설치되어 제1피스톤(A1)을 후방측으로 밀어낼 수 있도록 한다. 즉, 작동공간에 설치되는 제1피스톤(A1)은 제1스프링(A2)의 반발력을 받아 항상 후방측으로 힘을 받게 되며, 제1피스톤(A1)에 의한 가압력을 받게 되는 제1클러치(A3)가 구비된다.A spring groove (G) is formed at the front end of the first piston (A1), and a first spring (A2) is installed in the spring groove (G) to push the first piston (A1) toward the rear. That is, the first piston (A1) installed in the operating space receives the repulsion force of the first spring (A2) and is always forced rearward, and the first clutch (A3) receives the pressing force from the first piston (A1). is provided.
제1클러치(A3)는 제1유로(P1)로 유체압이 작용할 때 제1피스톤(A1)이 미는 힘에 의해 이동하게 되며, 1단캐리어(240)의 후단에 연결되는 클러치기어(A4)가 제1클러치(A3)와 연결되면 1단 유성기어핀(221)과 1단캐리어(240)로 입력축(IS)의 회전력이 전달된다.The first clutch (A3) is moved by the pushing force of the first piston (A1) when fluid pressure acts on the first passage (P1), and the clutch gear (A4) connected to the rear end of the first stage carrier (240) When connected to the first clutch (A3), the rotational force of the input shaft (IS) is transmitted to the first stage planetary gear pin 221 and the first stage carrier 240.
즉, 도 6과 같이 제1유로(P1)를 통해 유체압이 작용하지 않을 때는 제1스프링(A2)의 반발력에 의해 제1피스톤(A1)은 후방으로 밀리게 되고 제1클러치(A3)도 후퇴되어 클러치기어(A4)와 연결이 끊기게 되나, 도 7과 같이 제1유로(P1)로 유체압이 작용하게 되면 제1피스톤(A1)은 제1스프링(A2)의 반발력을 이기고 소정거리만큼 전진하게 됨에 따라 제1클러치(A3)가 전진되어 클러치기어(A4)와 연결됨으로써 입력축(IS)의 동력이 1단유성기어핀(221) 및 1단캐리어(240)로 전달된다.That is, as shown in FIG. 6, when fluid pressure does not act through the first passage (P1), the first piston (A1) is pushed rearward by the repulsive force of the first spring (A2), and the first clutch (A3) is also It retreats and loses connection with the clutch gear (A4), but when fluid pressure acts on the first flow path (P1) as shown in FIG. 7, the first piston (A1) overcomes the repulsion force of the first spring (A2) and moves a predetermined distance. As the first clutch (A3) moves forward and connects to the clutch gear (A4), the power of the input shaft (IS) is transmitted to the first stage planetary gear pin 221 and the first stage carrier 240.
한편, 제2조정부(B)는 제2피스톤(B1), 제2스프링(B2), 제2클러치(B3)를 포함하게 되며, 제2피스톤(B1)은 제2유로(P2)와 연결되는 작동공간에 배치된다.Meanwhile, the second adjustment unit (B) includes a second piston (B1), a second spring (B2), and a second clutch (B3), and the second piston (B1) is connected to the second flow path (P2). It is placed in the operating space.
제2피스톤(B1)의 전단에 스프링홈(G)이 형성되며, 스프링홈(G)에 제2스프링(B2)이 설치되어 제2스프링(B2)의 반발력에 의해 제2피스톤(B1)은 후방측으로 힘을 받게 된다. 즉, 저속모드인 제1모드일 때에는 제2피스톤(B1)은 제2스프링(B2)의 반발력에 의해 후방으로 힘을 받아 제2클러치(B3)는 1단링기어(230)를 구속되도록 기능한다.A spring groove (G) is formed at the front end of the second piston (B1), and a second spring (B2) is installed in the spring groove (G), so that the second piston (B1) is Force is applied to the rear. That is, in the first mode, which is the low-speed mode, the second piston (B1) is forced backward by the repulsion force of the second spring (B2), and the second clutch (B3) functions to restrain the first ring gear (230). .
즉, 도 6과 같이 제2유로(P2)를 통해 유체압이 작용하지 않는 상태일 때 제2피스톤(B1)은 후방으로 밀리면서 제2클러치(B3)를 밀어 1단링기어(230)가 구속상태가 되도록 하고, 반대로 도 7과 같이 제2유로(P2)를 통해 유체압이 작용하면 제2피스톤(B1)은 전방으로 이동되고 이에 따라 제2클러치(B3)는 1단링기어(230)의 구속을 해제시키게 됨으로써 1단링기어(230)가 회전될 수 있는 상태가 되도록 한다.That is, as shown in FIG. 6, when fluid pressure is not applied through the second passage (P2), the second piston (B1) is pushed rearward and pushes the second clutch (B3), thereby restraining the first ring gear (230). On the other hand, when fluid pressure acts through the second flow path (P2) as shown in FIG. 7, the second piston (B1) moves forward, and accordingly, the second clutch (B3) moves the first ring gear (230). By releasing the restraint, the first stage ring gear 230 is brought into a state where it can be rotated.
제1유로(P1)와 제2유로(P2)는 보조유압라인(L2)에 연결되는 제어블록(400)의 유출라인(L2-1)과 연결되어 동시에 유체압이 제1조정부(A)와 제2조정부(B)로 작용될 수 있도록 하므로 제1클러치(A3)와 제2클러치(B3)의 제어를 위한 유압라인 구성을 보다 간단하게 할 수 있는 것이다.The first flow path (P1) and the second flow path (P2) are connected to the outflow line (L2-1) of the control block 400, which is connected to the auxiliary hydraulic line (L2), so that the fluid pressure is simultaneously connected to the first adjustment unit (A) and the second flow path (P2). Since it can function as the second adjustment unit (B), the hydraulic line configuration for controlling the first clutch (A3) and the second clutch (B3) can be made simpler.
특히, 본 발명에서는 제1모드에서는 제1스프링(A2)과 제2스프링(B2)의 반발력을 이용하여 제1클러치(A3)와 1단캐리어(240)는 연결이 해제되도록 하고, 제2클러치(B3)는 1단링기어(230)와 구속되는 상태가 되어 입력축(IS)의 동력이 1단유성기어모듈(200)을 거치면서 감속이 이루어진다.In particular, in the present invention, in the first mode, the first clutch (A3) and the first stage carrier 240 are disconnected by using the repulsive force of the first spring (A2) and the second spring (B2), and the second clutch (B3) is locked with the first-stage ring gear 230, and deceleration occurs as the power of the input shaft (IS) passes through the first-stage planetary gear module 200.
반면에 제어블록(400)에 대한 제어를 통해 제1유로(P1)와 제2유로(P2)를 통한 유체압이 제1조정부(A)와 제2조정부(B)에 동시에 작용하게 되면 제1클러치(A3)는 1단캐리어(240)와 연결되고, 제2클러치(B3)는 1단링기어(230)와 구속이 해제되는 상태가 됨으로써 입력축(IS)의 동력이 1단 유성기어모듈(200)에서 감속되지 않고 그대로 2단유성기어모듈(300)로 전달되므로 변속, 즉 고속모드로 전환되는 것이다. On the other hand, when the fluid pressure through the first flow path (P1) and the second flow path (P2) acts simultaneously on the first adjusting unit (A) and the second adjusting unit (B) through control of the control block 400, the first The clutch (A3) is connected to the first-stage carrier 240, and the second clutch (B3) is released from the first-stage ring gear 230, so that the power of the input shaft (IS) is transmitted to the first-stage planetary gear module (200). ) is transmitted as is to the second-stage planetary gear module 300 without being decelerated, so the speed is changed to high-speed mode.
2단 유성기어모듈(300)은 1단 유성기어모듈(200)과 연결되는 것이며, 필요에 따라 3단 유성기어모듈(350)이 더 연결될 수도 있다.The second-stage planetary gear module 300 is connected to the first-stage planetary gear module 200, and a third-stage planetary gear module 350 may be further connected as needed.
특히, 본 발명에는 변속을 위해 1단 유성기어모듈(200)의 제1조정부(A)와 제2조정부(B)로 유체압을 공급하기 위한 방안으로 유압모터(100)의 구동을 위해 유압펌프와 연결되는 메인유압라인(L1)으로부터 분기되는 보조유압라인(L2)을 두도록 하며, 보조유압라인(L2)에 제어블록(400)이 연결된다. 그리고 제어블록(400)을 제어하기 위한 콘트롤러(500)가 구비되는데 콘트롤러(500)는 유무선으로 제어블록(400)에 구비되는 제1솔밸브(410)와 제2솔밸브(420)를 선택적으로 개폐할 수 있도록 한다.In particular, the present invention includes a hydraulic pump to drive the hydraulic motor 100 as a method for supplying fluid pressure to the first control unit (A) and the second control unit (B) of the first stage planetary gear module 200 for shifting. There is an auxiliary hydraulic line (L2) branched from the main hydraulic line (L1) connected to, and the control block 400 is connected to the auxiliary hydraulic line (L2). And a controller 500 is provided to control the control block 400. The controller 500 selectively operates the first sole valve 410 and the second sole valve 420 provided in the control block 400 by wired or wirelessly. Allow it to be opened and closed.
한편, 보조유압라인(L2)에 셔틀밸브(430)가 연결되게 하여 메인유압라인(L1)을 이루는 A라인 또는 B라인으로부터 공급되는 유압을 제어블록(400)으로 공급될 수 있도록 한다.Meanwhile, the shuttle valve 430 is connected to the auxiliary hydraulic line (L2) so that hydraulic pressure supplied from line A or line B forming the main hydraulic line (L1) can be supplied to the control block 400.
그리고 제2솔밸브(420)는 드레인라인(L3)과 연결되도록 구성하는데, 콘트롤러(500)의 조작을 통해 제1솔밸브(410)를 오픈되게 하면 유체압이 제어블록(400)의 유출라인(L2-1)을 통해 배출되어 제1조정부(A)와 제2조정부(B)로 유체압이 공급될 수 있도록 동작된다.And the second sol valve 420 is configured to be connected to the drain line (L3). When the first sol valve 410 is opened through the operation of the controller 500, the fluid pressure flows to the outflow line of the control block 400. It is discharged through (L2-1) and operates so that fluid pressure can be supplied to the first control unit (A) and the second control unit (B).
한편, 제1모드에서 제2모드로 변속 후 다시 제1모드로 전환시에는 유압이 해제되게 해야 하는데, 이 때에는 제2솔밸브(420)를 열어 유체를 드레인라인(L3)으로 빠지도록 함으로써 유체압이 더 이상 작용하지 않도록 한다.On the other hand, when shifting from the first mode to the second mode and then switching back to the first mode, the hydraulic pressure must be released. In this case, the second sole valve 420 is opened to allow the fluid to drain into the drain line (L3). Make sure the pressure no longer acts.
본 발명에 따른 자동으로 출력모드 변경이 가능한 감속기는 제1모드가 저속이고 제2모드가 고속인 경우가 일반적이나, 반대로 제1모드가 고속이고 제2모드가 저속인 경우로 사용될 수도 있다.The reducer capable of automatically changing the output mode according to the present invention is generally used when the first mode is low speed and the second mode is high speed, but conversely, it may be used when the first mode is high speed and the second mode is low speed.
제1모드가 고속으로 설정되고 제2모드가 저속으로 설정되는 경우에는 제2모드로 변속시에는 제1유로(P1)와 제2유로(P2)를 통해 유체압이 작용되어 제1클러치(A3)는 1단캐리어(240)와 구속이 해제되도록 하고 제2클러치(B3)는 1단링기어(230)와 연결되도록 동작되게 제어하면 된다.When the first mode is set to high speed and the second mode is set to low speed, when shifting to the second mode, fluid pressure is applied through the first flow path (P1) and the second flow path (P2) and the first clutch (A3) ) can be controlled so that the restraint with the first stage carrier 240 is released and the second clutch B3 is operated so as to be connected to the first stage ring gear 230.
본 실시예에서 적용되는 각 유성기어모듈의 정보 및 이들에 의해 달성되는 감속비는 다음과 같다.Information on each planetary gear module applied in this embodiment and the reduction ratio achieved by them are as follows.
이상과 같이 본 발명에 의하면 제1모드를 저속으로 하는 경우 1단 유성기어모듈에서도 감속이 이루어지게 하고, 제2모드로 변속할 때에는 제1유로와 제2유로로 동시에 유체압이 작용되게 하여 1단 유성기어모듈에서 감속이 이루어지지 않게 함에 따라 고속 동작을 구현할 수 있다.As described above, according to the present invention, when the first mode is set to a low speed, deceleration occurs in the first stage planetary gear module, and when shifting to the second mode, fluid pressure is applied to the first flow path and the second flow path simultaneously, so that 1 However, high-speed operation can be achieved by preventing deceleration from occurring in the planetary gear module.
본 발명은 다양한 감속기에 적용될 수 있는 유용한 기술이다.The present invention is a useful technology that can be applied to various reducers.
100 : 유압모터
200 : 1단 유성기어모듈 210 : 1단선기어
220 : 1단유성기어 230 : 1단링기어
240 : 1단캐리어 221 : 1단 유성기어핀
300 : 2단 유성기어모듈 350 : 3단 유성기어모듈
400 : 제어블록 410 : 제1솔밸브
420 : 제2솔밸브 430 : 셔틀밸브
500 : 콘트롤러 600 : 출력축
A : 제1조정부 A1 : 제1피스톤
A2 : 제1스프링 A3 : 제1클러치
A4 : 클러치기어
B : 제2조정부 B1 : 제2피스톤
B2 : 제2스프링 B3 : 제2클러치
L1 : 메인유압라인 L1-A : A라인
L1-B : B라인 L2 : 보조유압라인
L2-1 : 유출라인 IS : 입력축
G : 스프링홈 H : 하우징
P1 : 제1유로 P2 : 제2유로100: Hydraulic motor
200: 1st stage planetary gear module 210: 1st stage gear
220: 1st stage planetary gear 230: 1st stage ring gear
240: 1st stage carrier 221: 1st stage planetary gear pin
300: 2nd stage planetary gear module 350: 3rd stage planetary gear module
400: Control block 410: First sole valve
420: Second sole valve 430: Shuttle valve
500: Controller 600: Output shaft
A: 1st adjusting part A1: 1st piston
A2: 1st spring A3: 1st clutch
A4: Clutch gear
B: 2nd control unit B1: 2nd piston
B2: 2nd spring B3: 2nd clutch
L1: Main hydraulic line L1-A: A line
L1-B: B line L2: Auxiliary hydraulic line
L2-1: Outflow line IS: Input shaft
G: Spring groove H: Housing
P1: 1st Euro P2: 2nd Euro
Claims (5)
유압모터;
상기 유압모터의 회전력을 받게 되는 입력축에 연결되는 1단 유성기어모듈;
상기 1단 유성기어모듈과 연결되는 2단 유성기어모듈;
상기 유압모터의 구동을 위해 구비되는 메인유압라인으로부터 분기되는 보조유압라인과 연결되는 제어블록;
상기 제어블록을 제어하기 위한 콘트롤러;를 포함하고,
제1모드로 구동될 때에는 상기 1단 유성기어모듈의 제1클러치와 제2클러치는 스프링의 반발력을 받아 동작되되,
상기 제어블록의 유출라인을 통해 공급되는 유체압에 의해 상기 제1클러치는 1단캐리어와 연결되고 상기 제2클러치는 1단링기어와 구속이 해제되게 동작되어 고속운전인 제2모드가 되거나,
상기 제어블록의 유출라인을 통해 공급되는 유체압에 의해 상기 제1클러치는 1단캐리어와 구속이 해제되고, 상기 제2클러치는 1단링기어와 연결되도록 동작되어 저속운전인 상기 제2모드로 전환될 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 자동으로 출력모드 변경이 가능한 감속기.In a multi-stage reducer,
hydraulic motor;
A first-stage planetary gear module connected to an input shaft that receives the rotational force of the hydraulic motor;
A second-stage planetary gear module connected to the first-stage planetary gear module;
A control block connected to an auxiliary hydraulic line branched from the main hydraulic line provided for driving the hydraulic motor;
Includes a controller for controlling the control block,
When driven in the first mode, the first clutch and the second clutch of the first stage planetary gear module are operated by receiving the repulsion force of the spring,
The first clutch is connected to the first stage carrier by the fluid pressure supplied through the outflow line of the control block, and the second clutch is operated to release the first stage ring gear and enter the second mode of high-speed operation, or
By the fluid pressure supplied through the outflow line of the control block, the first clutch is released from restraint with the first stage carrier, and the second clutch is operated to connect with the first stage ring gear to switch to the second mode of low speed operation. A reducer capable of automatically changing the output mode.
상기 제어블록에는 제1솔밸브와 제2솔밸브가 구비되며, 상기 콘트롤러의 조작에 따라 상기 제1솔밸브와 제2솔밸브는 선택적으로 개폐되도록 하는 것을 특징으로 하는 자동으로 출력모드 변경이 가능한 감속기.According to claim 1,
The control block is provided with a first brush valve and a second brush valve, and the first brush valve and the second brush valve are selectively opened and closed according to the operation of the controller, and the output mode can be automatically changed. reducer.
상기 보조유압라인에 셔틀밸브가 연결되고, 상기 제2솔밸브는 드레인라인과 연결되도록 하는 것을 특징으로 하는 자동으로 출력모드 변경이 가능한 감속기.According to claim 2,
A reducer capable of automatically changing the output mode, characterized in that a shuttle valve is connected to the auxiliary hydraulic line, and the second sole valve is connected to a drain line.
상기 1단 유성기어모듈은,
상기 입력축에 연결되는 1단선기어;
상기 1단캐리어에 설치되며 상기 1단선기어와 맞물리게 되는 복수의 1단유성기어;
상기 1단유성기어에 맞물리게 되는 상기 1단링기어;
상기 1단 유성기어모듈의 전단으로 연결되게 하우징에 형성되는 제1유로;
상기 1단 유성기어모듈의 후단으로 연결되게 상기 제1유로와 이격거리를 두면서 상기 하우징에 형성되는 제2유로;
상기 제1유로를 통해 공급되는 상기 유체압에 의해 상기 제1클러치를 움직이게 하는 제1조정부;
상기 제2유로를 통해 공급되는 상기 유체압에 의해 상기 제2클러치를 움직이게 하는 제2조정부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동으로 출력모드 변경이 가능한 감속기.
According to any one of claims 1 to 3,
The first stage planetary gear module,
A single-line gear connected to the input shaft;
a plurality of first-stage planetary gears installed on the first-stage carrier and engaged with the first-stage linear gear;
The first-stage ring gear engaged with the first-stage planetary gear;
A first passage formed in the housing connected to the front end of the first stage planetary gear module;
a second passage connected to the rear end of the first-stage planetary gear module and formed in the housing at a distance from the first passage;
a first adjusting unit that moves the first clutch by the fluid pressure supplied through the first flow passage;
A reducer capable of automatically changing the output mode, comprising a second adjusting unit that moves the second clutch by the fluid pressure supplied through the second flow path.
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2021
- 2021-07-13 KR KR1020210091625A patent/KR102586294B1/en active IP Right Grant
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20230011536A (en) | 2023-01-25 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant |