KR20090090095A

KR20090090095A - 유성치차를 이용한 고변속장치

Info

Publication number: KR20090090095A
Application number: KR1020080015362A
Authority: KR
Inventors: 이명희
Original assignee: 이명희
Priority date: 2008-02-20
Filing date: 2008-02-20
Publication date: 2009-08-25

Abstract

본 발명은 유성치차열을 이용한 고변속장치에 관한 것으로, 입력축에 고정된 제1선기어, 제1선기어에 치합되고 자전되도록 하우징에 설치된 제1유성기어, 제1유성기어에 치합되는 제1링기어로 이루어진 역방향 유성치차열과, 입력축에 연결된 제2선기어, 제2선기어에 치합되고 자전 및 공전되도록 캐리어에 설치된 제2유성기어, 제2유성기어에 치합되고 제1링기어와 연결되어 회전되는 제2링기어로 이루어진 순방향 유성치차열이 서로 조합되어 이루어진다.

따라서, 이러한 본 발명은 입력축으로부터 공급된 회전 동력이 순방향 유성치차열에 의해 감속된 후 역방향 유성치차열에 의해 역회전되는 제2링기어에 의해 다시 한 번 감속된다. 그러므로 입력축의 회전 동력이 역방향 유성치차열에 전달되고 순방향 유성치차열로 전달된 후 캐리어를 통해 출력축으로 전달되는 동안 고감속이 이루어지므로 변속장치의 전체 크기 및 부품수를 최소화하면서도 변속비는 종래에 비해 대폭 증강시킬 수 있다.

제1링기어, 제2링기어, 캐리어, 역방향 유성치차열, 순방향 유성치차열

Description

유성치차를 이용한 고변속장치{High gear ratio gearbox that use epicyclic gear}

본 발명은 유성치차를 이용한 고변속장치에 관한 것으로, 더 상세하게는 높은 증속비 또는 높은 감속비를 얻을 수 있는 유성치차를 이용한 고변속장치에 관한 것이다.

변속장치는, 자동차 따위의 원동기에서 회전 속도나 회전력을 바꾸는 장치이다. 이러한 변속장치는 서로 다른 잇수를 갖는 기어들이 서로 치합되어서 이루어지며, 치합된 두 기어들의 기어비가 크면 클수록 점점 더 큰 감속이나 증속이 이루어지며, 치합된 두 기어들의 기어비가 작으면 작을수록 점점 더 작은 변속이 이루어진다.

도 1은 고감속비 또는 고증속비를 얻기 위해 입력단에 연결된 작은 기어와 출력단에 연결된 상대적으로 큰 기어를 이용한 종래의 변속장치 구조를 보인 개략도이다.

이는, a1의 기어 잇수가 14이고, a2의 기어 잇수가 112이며, 입력단의 회전수가 100일 경우, 기어비는 a2/a1이고, 출력단의 회전수는 100/(a2/a1)이다. 따라 서 기어비는 112/14 = 8이고, 출력단의 회전수는 100/(112/14) = 12.5이다.

이러한 종래의 변속장치는 100 회전을 12.5 회전으로 대폭 감속하거나, 12.5 회전을 100회전으로 대폭 증속하려면 a1과 같은 작은 기어와 a2와 같은 상대적으로 큰 기어가 필요하다. 그러므로 이러한 종래 변속장치는 높은 증속비 또는 높은 감속비를 얻기 위해 비교적 큰 기어가 구비되어야 하며, 이에 따라 변속장치의 전체 크기가 크게 증가하는 문제점이 있다.

도 2는 이러한 도 1의 문제점을 보완한 종래 변속장치의 일 실시예를 보인 개략도로써, 이는, 도 1과 같은 큰 기어 대신에 비교적 작은 기어들을 이용하여서 고증속 또는 고감속을 달성할 수 있다.

즉, b1,b3,b5의 기어 잇수가 14이고, b2,b4,b6의 기어 잇수가 28이며, 입력단의 회전수가 100일 경우, 기어비는 (b2/b1) × (b4/b3) × (b6/b5)이고, 출력단의 회전수는 100 / ((b2/b1) × (b4/b3) × (b6/b5))이다. 따라서 기어비는 (28/14) × (28/14) × (28/14) = 8 이고, 출력단의 회전수는 100 / ((28/14) × (28/14) × (28/14)) = 12.5이다.

이러한 도 2의 변속장치는 100 회전을 12.5 회전으로 감속하거나, 12.5 회전을 100 회전으로 증속하기 위해 여러 쌍들의 기어들 및 다수의 축들이 설치된다. 따라서 도 2의 변속장치는 도 1에 비해 기어의 크기가 크지 않아도 원하는 변속비를 얻을 수 있으므로 제품의 전체 크기를 감소시킬 수 있는 장점이 있으나, 큰 변속비를 얻기 위해서 많은 수의 기어들과 축들이 구비되어야 하므로 부품수가 증가되었으며, 이에 따라 제품의 단가 및 조립공수가 증가되었다.

상술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 비교적 간단한 구성으로 고감속비 또는 고증속비를 얻을 수 있도록 한 유성치차를 이용한 고변속장치를 제공하는데 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명 유성치차를 이용한 고변속장치는, 하우징의 중앙에 회전되도록 설치되는 입력축; 상기 입력축의 둘레에 고정되어서 이와 함께 회전되는 제1선기어; 상기 제1선기어의 둘레에 방사상으로 치합되고 그 중심들이 상기 하우징에 설치되어서 상기 제1선기어의 회전시 그 역방향으로 자전되는 제1유성기어들; 내주면에 상기 제1유성기어들이 치합되고 외주면이 상기 하우징의 내주면에 회전되도록 설치되며 상기 제1선기어의 회전시 그 역방향으로 회전되는 제1링기어; 상기 제1선기어와 연결되어 있어서 이와 함께 회전되는 제2선기어; 상기 제2선기어의 둘레에 방사상으로 치합되고 각각의 중심들이 자전되도록 설치되고 그 전체가 상기 제2선기어를 중심으로 공전되도록 설치되는 제2유성기어들; 상기 제1링기어에 연결되어서 이와 함께 회전되고 내주면에 상기 제2유성기어들이 치합되는 제2링기어; 각각의 상기 제2유성기어들이 자전되도록 설치되고 상기 제2유성기어들이 상기 제2선기어를 중심으로 공전될 시 그 공전방향을 따라 회전되는 캐리어; 상기 캐리어에 고정되어서 이와 함께 회전되는 출력축;으로 이루어진 것을 특징으로 한다.

이상에서와 같은 본 발명은, 입력축에 고정된 제1선기어, 제1선기어에 치합되고 자전되도록 하우징에 설치된 제1유성기어, 제1유성기어에 치합되는 제1링기어로 이루어진 역방향 유성치차열과, 입력축에 연결된 제2선기어, 제2선기어에 치합되고 자전 및 공전되도록 캐리어에 설치된 제2유성기어, 제2유성기어에 치합되고 제1링기어에 연결되어 이와 함께 회전되는 제2링기어로 이루어진 순방향 유성치차열이 서로 조합되어 이루어진다. 그러므로 입력축으로부터 공급된 회전 동력이 역방향 유성치차열에 전달되고 순방향 유성치차열로 전달된 후 캐리어를 통해 출력축으로 전달되는 동안 고감속되고 입출력을 서로 바꾸면 고증속 되므로 변속장치의 전체 크기 및 부품수를 최소화하면서도 변속비는 종래에 비해 대폭 증강시킬 수 있다.

본 발명의 구체적인 특징 및 이점은 첨부된 도면을 참조한 이하의 설명으로 더욱 명확해 질 것이다.

도 3 및 도 4는 본 발명의 유성치차를 이용한 고변속장치의 일 실시예를 보인 단면도 및 그 개략도이고, 도 5는 역방향 유성치차열(2)의 동력전달관계를 보인 개략도이며, 도 6은 순방향 유성치차열(5)의 동력전달관계를 보인 개략도이다.

이는, 하우징(4)의 중앙에 입력축(1)이 화살표(a) 방향으로 회전되도록 설치되어 있다. 이 입력축(1)의 둘레에는 이와 함께 화살표(b) 방향으로 회전되도록 제1선기어(Z1)가 고정되어 있다. 제1선기어(Z1)의 둘레에는 복수의 제1유성기어(Z2) 들이 화살표(c) 방향으로 회전되도록 방사상으로 치합되어 있다. 이 제1유성기어(Z2)들의 중심에는 제1유성기어축(3)의 일단이 설치되어 있으며, 제1유성기어축(3)의 타단은 하우징(4)에 고정되어 있다. 따라서 제1유성기어(Z2)들은 제1선기어(Z1)를 중심으로 공전하지 않으며, 제1유성기어축(3)을 중심으로 자전만하도록 되어 있다. 그러므로 제1유성기어(Z2)들은 제1선기어(Z1)의 회전시 제1유성기어축(3)을 중심으로 그 역방향으로 자전된다.

이러한 제1유성기어(Z2)들의 둘레에는 제1링기어(Z3)의 내주면이 치합되어 있으며, 제1링기어(Z3)의 외주면은 하우징(4)의 내주면에 화살표(d) 방향으로 회전되도록 설치되어 있다. 따라서 제1선기어(Z1)가 화살표(b) 방향으로 회전되면 화살표(c) 방향으로 역회전되는 제1유성기어(Z2)들에 의해 제1선기어(Z1)의 역방향(d)으로 회전된다.

여기서, 제1선기어(Z1), 제1유성기어(Z2)들, 제1링기어(Z3)는 본 발명의 고변속장치 중 역방향 유성치차열(2)을 이루며, 이 역방향 유성치차열(2)은 입력축(1)으로부터 전달된 회전방향을 역방향으로 전환시키는 역할과 감속시키는 역할을 수행한다.

한편, 입력축(1)의 일측에는 제2선기어(Z4)가 연결되어 있으며, 따라서 입력축(1)의 회전시 제1선기어(Z1)와 함께 화살표(e) 방향으로 회전된다. 제2선기어(Z4)의 둘레에는 복수의 제2유성기어(Z5)들이 방사상으로 치합되어 있다. 이 제2유성기어(Z5)들의 중심에는 제2유성기어축(6)의 일단이 설치되어 있으며, 제2유성기어축(6)의 타단은 캐리어(7)에 고정되어 있다. 따라서 제2유성기어(Z5)들은 제2 선기어(Z4)의 회전시 제2유성기어축(6)을 중심으로 화살표(f) 방향으로 자전되면서 제2선기어(Z4)를 중심으로 화살표(g) 방향으로 공전되며, 이에 따라 제2유성기어축(6)에 고정된 캐리어(7)를 제2선기어(Z4)를 중심으로 화살표(g) 방향으로 회전시키게 된다.

제2유성기어(Z5)들의 둘레에는 제2링기어(Z6)의 내주면이 치합되어 있다. 이 제2링기어(Z6)는 제1링기어(Z3)에 연결되어 있으며, 이에 따라 제1링기어(Z3)가 화살표(d) 방향으로 역회전되면 이와 함께 화살표(i) 방향으로 역회전된다.

여기서, 제2선기어(Z4), 제2유성기어(Z5)들, 제2링기어(Z6)는 본 발명의 고변속장치 중 순방향 유성치차열(5)을 이룬다. 이 순방향 유성치차열(5)은 입력축(1)의 동력을 출력축(8)으로 전달하는 역할과, 동력 전달시 그 회전방향이 바뀌지 않도록 하며 감속시키는 역할을 수행한다.

캐리어(7)에는 제2유성기어축(6)들이 방사상으로 고정되어 있고, 그 중앙에는 출력축(8)이 고정되어 있다. 따라서 제2선기어(Z4) 둘레의 제2유성기어(Z5)들이 제2유성기어축(6)을 중심으로 화살표(f) 방향으로 자전되면서 제2선기어(Z4)를 중심으로 화살표(g) 방향으로 공전되면 캐리어(7) 및 이에 고정된 출력축(8)이 화살표(g)(h) 방향으로 회전된다.

미설명 부호 9는 하우징(4)의 개방부에 개폐되며 출력축(8)이 회전되도록 지지되는 커버이다.

이러한 구성의 본 발명 유성치차열을 이용한 고변속장치는, 역방향 유성치차 열(2) 및 순방향 유성치차열(5)이 서로 조합되어 이루어진다. 역방향 유성치차열(2)은 입력축(1)에 고정된 제1선기어(Z1), 제1선기어(Z1)에 치합되고 자전되도록 하우징(4)에 설치된 제1유성기어(Z2), 제1유성기어(Z2)에 치합되는 제1링기어(Z3)로 이루어진다. 이러한 역방향 유성치차열(2)은 제1링기어(Z3)를 역회전시키며 크게 감속시킨다.

순방향 유성치차열(5)은 입력축(1)에 고정된 제2선기어(Z4), 제2선기어(Z4)에 치합되고 자전 및 공전되도록 캐리어(7)에 설치된 제2유성기어(Z5), 제2유성기어(Z5)에 치합되고 제1링기어(Z3)에 고정되어 이와 함께 회전되는 제2링기어(Z6)로 이루어진다.이러한 순방향 유성치차열(5)은 출력축(8)이 입력축(1)과 동일한 순방향으로 회전되도록 하며 출력축(8)의 회전속도를 크게 감속시킨다.

한편, 제2링기어(Z6)는 역방향 유성치차열(2)인 제1링기어(Z3)에 의해 화살표(i) 방향으로 역회전되는 반면에, 제2유성기어(Z5)들은 순방향 유성치차열(5)에 의해 제2링기어(Z6)의 내주면을 따라 화살표(g) 방향으로 순회전된다. 따라서 제2유성기어(Z5)들의 순방향(g) 공전 속도는 역회전(i)되는 제2링기어(Z6)의 내주면을 따라 이루어지므로 그 공전 속도는 더욱 감속된다.

이러한 본 발명은 입력축(1)으로부터 공급된 회전 동력이 순방향 유성치차열(5)에 의해 감속된 후 역방향 유성치차열(2)에 의해 역회전되는 제2링기어(Z6)에 의해 다시 한 번 감속된다. 그러므로 입력축(1)의 회전 동력이 역방향 유성치차열(2)에 전달되고 순방향 유성치차열(5)로 전달된 후 캐리어(7)를 통해 출력축(8)으로 전달되는 동안 고감속이 이루어지므로 변속장치의 전체 크기 및 부품수를 최 소화하면서도 변속비는 종래에 비해 대폭 증강시킬 수 있다.

이러한 본 발명의 유성치차열을 이용한 고변속장치의 작용, 효과를 구체적인 수치를 대입하여 설명하면 다음과 같다.

입력축(1)의 회전수가 100이고, 기어의 잇수가 각각 제1선기어(Z1) = 14, 제1링기어(Z3) = 58, 제2선기어(Z4) = 19, 제2링기어(Z6) = 58 일때,

(1) 역방향 유성치차열(2)의 기어비는 Z3/Z1이므로, 58/14 = 4.142857이다.

(2) 역방향 유성치차열(2)에 의한 회전수는, 100/(Z3/Z1)이므로, 100/4.142857 = 24.13793이다. 따라서 입력축(1)이 100 회전할 때, 역방향 유성치차열(2)의 제1링기어(Z3)는 그 반대방향으로 24.13793 회전한다. 여기서, 순방향 유성치차열(5)의 제2링기어(Z6)는 제1링기어(Z3)에 고정되어 있기 때문에 제1링기어(Z3)가 입력축(1)의 반대방향으로 24.13793만큼 역회전할 때 제1링기어(Z3)와 동일한 방향으로 24.13793만큼 역회전한다.

이러한 제2링기어(Z6)의 역회전은 제2유성기어(Z5)들의 공전 속도를 감소시킨다. 즉, 제2유성기어(Z5)들은 제2링기어(Z6)의 내주면에 치합된 상태에서 제2선기어(Z4)를 중심으로 공전되는데, 제2링기어(Z6) 자체가 역회전되므로 그 내주면에 치합된 제2유성기어(Z5)들의 공전속도가 그만큼 감소된다.

순방향 유성치차열(5)의 회전속도 즉, 제2유성기어(Z5)들의 공전 속도와 제2링기어(Z6)의 역회전 속도가 같으면 출력축(8)은 정지상태가 되고, 제2유성기어(Z5)들의 공전 속도가 제2링기어(Z6)의 역회전 속도보다 빠르면 출력축(8)은 입 력축(1)과 동일한 회전방향으로 감속 회전되며, 제2유성기어(Z5)들의 공전속도가 제2링기어(Z6)의 역회전 속도보다 느리면 출력축(8)은 입력축(1)의 반대방향으로 감속 회전된다.

(3) 순방향 유성치차열(5)의 기어비는 (Z6/Z4)+1 이므로, (58/19)+1 = 4.05263이다.

(4) 순방향 유성치차열(5)에 의한 회전수는 100/((Z6/Z4)+1)이므로, 100/4.05263 = 24.67533이다.

(5) 출력축(8)의 회전수는, 순방향 유성치차열(5)에 의한 회전수 - 역방향 유성치차열(2)에 의한 회전수이므로, 100/((Z6/Z4)+1) - 100/(Z3/Z1)이다. 즉, 24.67533 - 24.13793 = 0.5374이다.

따라서, 본 발명의 유성치차를 이용한 고변속장치는, 입력축(1)의 회전수가 100일 경우, 출력축(8)의 회전수는 0.5374이므로 그 감속 정도가 매우 크다는 것을 알 수 있다.

여기서, 상술한 바와 같이 출력축(8)의 회전수의 값이 양(+)일 경우, 출력축(8)이 입력축(1)의 회전방향과 동일한 방향으로 회전된다. 출력축(8)의 회전수의 값이 음(-)일 경우, 출력축(8)이 입력축(1)의 회전방향과 반대방향으로 회전된다.

(6) 본 발명 고변속장치의 기어비는, 100/(100/((Z6/Z4)+1) - 100/(Z3/Z1))이므로, 100/0.5374 = 186이다. 그러므로 본 발명 유성치차열을 이용한 고변속장치의 감속 기어비는 상기의 기어 잇수를 적용하였을 때 186 이다.

이러한 본 발명 고변속장치의 감속 기어비를 수식화하면 다음과 같이 된다. 즉, 감속 기어비 = (Z3×(Z4+Z6))/(Z3×Z4-(Z1×(Z4+Z6))이다.

이러한 본 발명은, 입력축(1)의 회전속도가 순방향 유성치차열(5)에 의해 한 번 감속되며, 역방향 유성치차열(2)에 의해 역회전되는 제2링기어(Z6)에 의해 다시 한 번 감속된다. 즉, 제2링기어(Z6)의 역회전으로 인해 제2유성기어(Z5)들의 공전 속도는 더욱 감소된다. 제2유성기어(Z5)들은 제2링기어(Z6)의 내주면에 치합된 상태에서 제2선기어(Z4)를 중심으로 공전되는데, 제2링기어(Z6) 자체가 역회전되므로 제2링기어(Z6)의 역회전수만큼 제2유성기어(Z5)의 순방향 공전수가 감소된다. 그러므로 출력축(8)은 순방향 유성치차열(5)에 의해 한 번 감속되고 역방향 유성치차열(2)에 의해 역회전되는 제2링기어(Z6)에 의해 다시 한 번 감속되므로 고감속된다.

여기서, 순방향 유성치차열(5)에 의한 회전수가 100/(Z3/Z1) 보다 적게 되면 출력축(8)의 회전 방향은 입력축(1)의 회전방향과 반대로 회전되고, 순방향 유성치차열(5)에 의한 회전수가 100/(Z3/Z1) 보다 많게 되면 출력축(8)의 회전은 입력축(1)의 회전방향과 동일한 방향으로 회전하게 되며, 순방향 유성치차열(5)에 의한 회전수가 100/(Z3/Z1)과 같으면 출력축(8)은 정지상태가 된다.

한편, 본 발명 유성치차열을 이용한 고변속장치를 고증속장치로 사용할 경우, 출력축(8)에 회전 동력을 입력시켜서 입력축(1)으로 출력되도록 하면 된다. 이러한 경우 도 3 내지 도 6을 통해 설명한 원리가 반대로 적용되어서 입력된 회전속 도에 비해 대폭 증강된 회전속도를 얻을 수 있다.

도 7은 본 발명의 유성치차열을 이용한 고변속장치의 다른 실시예를 보인 개략도로써, 이는, 하우징(14)의 중앙에 회전되도록 설치되는 입력축(11)과, 입력축(11)의 둘레에 고정되어서 이와 함께 회전되는 제1선기어(Z1)와, 제1선기어(Z1)의 둘레에 방사상으로 치합되고 그 중심들이 하우징(14)에 설치되어서 제1선기어(Z1)의 회전시 그 역방향으로 자전되는 제1유성기어(Z2)들과, 내주면에 제1유성기어(Z2)들이 치합되고 외주면이 하우징의 내주면에 회전되도록 설치되며 제1선기어(Z1)의 회전시 그 역방향으로 회전되는 제1링기어(Z3)와, 제1선기어(Z1)의 일측에 구비되고 입력축(11)의 둘레에 고정되어서 이와 함께 회전되는 제2선기어(Z4)와, 제2선기어(Z4)의 둘레에 방사상으로 치합되고 각각의 중심들이 자전되도록 설치되고 그 전체가 제2선기어(Z4)를 중심으로 공전되도록 설치되는 제2유성기어(Z5)들과, 제1링기어(Z3)에 고정되어서 이와 함께 회전되고 내주면에 제2유성기어(Z5)들이 치합되는 제2링기어(Z6)와, 각각의 제2유성기어(Z5)들이 자전되도록 설치되고 제2유성기어(Z5)들이 제2선기어(Z4)를 중심으로 공전될 시 그 공전방향을 따라 회전되는 캐리어(17)와, 캐리어(17)에 고정되어서 이와 함께 회전되는 구동기어(19)와, 구동기어(19)에 치합되어서 이의 구동시 자전되는 전동기어(20)와, 전동기어(20)에 고정되어서 이와 함께 회전되는 출력축(18)으로 이루어진다.

이러한 본 발명은 순방향 유성치차열(15)과 역방향 유성치차열(12)의 위치를 서로 바꾸고, 순방향 유성치차열(15)과 출력축(18) 사이에 구동기어(19)와 전동기 어(20)를 설치한 형태이다. 이러한 구성의 변화로 인해 출력축(18)의 위치를 비교적 자유롭게 변화시킬 수 있으며, 출력축(18)을 입력축(11)의 일측에 이와 평행하도록 위치시킬 수 있다. 본 발명의 유성치차열을 이용한 고변속장치의 나머지 작용, 효과는 도 3 내지 도 6을 통해 설명한 바와 동일하므로 이에 대한 중복 설명은 생략한다.

도 8은, 본 발명의 유성치차열을 이용한 고변속장치의 또 다른 실시예를 보인 개략도로써, 이는, 입력축(21)과, 입력축(21)에 고정되어서 이와 함께 회전되는 구동기어(29)와, 구동기어(29)에 치합되어서 이의 구동시 자전되는 전동기어(30)와, 전동기어(30)에 고정되어서 이와 함께 회전되는 제1선기어(Z1)와, 제1선기어(Z1)의 둘레에 방사상으로 치합되고 그 중심들이 하우징(24)에 설치되어서 제1선기어(Z1)의 회전시 그 역방향으로 자전되는 제1유성기어(Z2)들과, 내주면에 제1유성기어(Z2)들이 치합되고 외주면이 하우징(24)의 내주면에 회전되도록 설치되며 제1선기어(Z1)의 회전시 그 역방향으로 회전되는 제1링기어(Z3)와, 제1선기어(Z1)의 일측에 고정되어서 이와 함께 회전되는 제2선기어(Z4)와, 제2선기어(Z4)의 둘레에 방사상으로 치합되고 각각의 중심들이 자전되도록 설치되고 그 전체가 제2선기어(Z4)를 중심으로 공전되도록 설치되는 제2유성기어(Z5)들과, 제1링기어(Z3)에 고정되어서 이와 함께 회전되고 내주면에 제2유성기어(Z5)들이 치합되는 제2링기어(Z6)와, 각각의 제2유성기어(Z5)들이 자전되도록 설치되고 제2유성기어(Z5)들이 제2선기어(Z4)를 중심으로 공전될 시 그 공전방향을 따라 회전되는 캐리어(27)와, 캐리어(27)에 고정되어서 이와 함께 회전되는 출력축(28)으로 이루어진다.

이러한 본 발명은, 입력축(21)에 구동기어(29) 및 전동기어(30)를 설치하고 전동기어(30)의 회전동력이 역방향 유성치차열(22) 및 순방향 유성치차열(25)에 전달되도록 되어 있다. 이와 같은 동력전달이 가능하도록, 전동기어(30) 및 제1선기어(Z1), 제2선기어(Z4)는 중공축(31)으로 연결되어 있다. 그리고, 출력축(28)은 중공축(31)의 내부를 통과하도록 위치되어 있으며, 출력축(28)의 일단은 순방향 유성치차열(25)에 연결되어 있다.

상술한 본 발명은 출력축(28)이 본 발명의 고변속장치의 중앙에 위치된 상태에서 입력축(21)의 위치를 자유롭게 가변시킬 수 있는 장점이 있으며, 입력축(21)을 출력축(28)의 일측에 이와 평행하도록 위치시킬 수 있다. 본 발명의 유성치차열을 이용한 고변속장치의 나머지 작용, 효과는 도 3 내지 도 6을 통해 설명한 바와 동일하므로 이에 대한 중복 설명은 생략한다.

도 1은 종래 변속장치의 일 실시예를 보인 개략도

도 2는 종래 변속장치의 다른 실시예를 보인 개략도

도 3 및 도 4는 본 발명의 유성치차를 이용한 고변속장치의 일 실시예를 보인 단면도 및 그 개략도

도 5는 역방향 유성치차열의 동력전달관계를 보인 개략도

도 6은 순방향 유성치차열의 동력전달관계를 보인 개략도

도 7은 본 발명의 유성치차를 이용한 고변속장치의 다른 실시예를 보인 개략도

도 8은 본 발명의 유성치차를 이용한 고변속장치의 또 다른 실시예를 보인 개략도

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

1,11,21 : 입력축 2,12,22 : 역방향 유성치차열

3,13,23 : 제1유성기어축 4,14,24 : 하우징

5,15,25 : 순방향 유성치차열 6,16,26 : 제2유성기어축

7,17,27 : 캐리어 8,18,28 : 출력축

9 : 커버 19,29 : 구동기어

20,30 : 전동기어 31 : 중공축

Z1 : 제1선기어 Z2 : 제1유성기어

Z3 : 제1링기어 Z4 : 제2선기어

Z5 : 제2유성기어 Z6 : 제2링기어

Claims

외부로부터 회전 동력을 받는 입력축(1);

상기 입력축(1)의 둘레에 고정되어서 이와 함께 회전되는 제1선기어(Z1);

상기 제1선기어(Z1)의 둘레에 방사상으로 치합되고 그 중심들이 상기 하우징(4)에 입력축(1)의 회전과 연동되지 않도록 설치되어서 상기 제1선기어(Z1)의 회전시 그 역방향으로 자전되는 제1유성기어(Z2)들;

내주면에 상기 제1유성기어(Z2)들이 치합되고 외주면이 상기 하우징(4)의 내주면에 회전되도록 설치되며 상기 제1선기어(Z1)의 회전시 그 역방향으로 회전되는 제1링기어(Z3);

상기 제1선기어(Z1)의 일측에 구비되고 상기 입력축(1)에 연결되어서 이와 함께 회전되는 제2선기어(Z4);

상기 제2선기어(Z4)의 둘레에 방사상으로 치합되고 각각의 중심들이 자전되도록 설치되고 그 전체가 상기 제2선기어(Z4)를 중심으로 공전되도록 설치되는 제2유성기어(Z5)들;

상기 제1링기어(Z3)에 연동되어서 회전되고 내주면에 상기 제2유성기어(Z5)들이 치합되는 제2링기어(Z6);

각각의 상기 제2유성기어(Z5)들이 자전되도록 설치되고 상기 제2유성기어(Z5)들이 상기 제2선기어(Z4)를 중심으로 공전될 시 그 공전방향을 따라 회전되는 캐리어(7);

상기 캐리어(7)에 고정되어서 이와 함께 회전되는 출력축(8);으로 이루어진 것을 특징으로 하는 유성치차를 이용한 고변속장치.
입력축(11);

상기 입력축(11)의 둘레에 고정되어서 이와 함께 회전되는 제1선기어(Z1);

상기 제1선기어(Z1)의 둘레에 방사상으로 치합되고 그 중심들이 상기 하우징(14)에 입력축(11)의 회전과 연동되지 않도록 설치되어서 상기 제1선기어(Z1)의 회전시 그 역방향으로 자전되는 제1유성기어(Z2)들;

내주면에 상기 제1유성기어(Z2)들이 치합되고 외주면이 상기 하우징의 내주면에 회전되도록 설치되며 상기 제1선기어(Z1)의 회전시 그 역방향으로 회전되는 제1링기어(Z3);

상기 제1선기어(Z1)의 일측에 구비되고 상기 입력축(11)에 연결되어서 이와 함께 회전되는 제2선기어(Z4);

상기 제2선기어(Z4)의 둘레에 방사상으로 치합되고 각각의 중심들이 자전되도록 설치되고 그 전체가 상기 제2선기어(Z4)를 중심으로 공전되도록 설치되는 제2유성기어(Z5)들;

상기 제1링기어(Z3)에 연동되어서 이와 함께 회전되고 내주면에 상기 제2유성기어(Z5)들이 치합되는 제2링기어(Z6);

각각의 상기 제2유성기어(Z5)들이 자전되도록 설치되고 상기 제2유성기어(Z5)들이 상기 제2선기어(Z4)를 중심으로 공전될 시 그 공전방향을 따라 회전되 는 캐리어(17);

상기 캐리어(17)에 고정되어서 이와 함께 회전되는 구동기어(19);

상기 구동기어(19)의 치합되어서 이의 구동시 자전되는 전동기어(20);

상기 전동기어(20)에 고정되어서 이와 함께 회전되는 출력축(18);으로 이루어진 것을 특징으로 하는 유성치차를 이용한 고변속장치.
입력축(21);

상기 입력축(21)에 고정되어서 이와 함께 회전되는 구동기어(29);

상기 구동기어(29)에 치합되어서 이의 구동시 자전되는 중심부가 비어있는 중공 형태 중공축(31)을 갖는 전동기어(30);

상기 전동기어(30)에 고정되어서 이와 함께 회전되는 제1선기어(Z1);

상기 제1선기어(Z1)의 둘레에 방사상으로 치합되고 그 중심들이 상기 하우징(24)에 입력축의 회전과 연동되지 않도록 설치되어서 상기 제1선기어(Z1)의 회전시 그 역방향으로 자전되는 제1유성기어(Z2)들;

내주면에 상기 제1유성기어(Z2)들이 치합되고 외주면이 상기 하우징(24)의 내주면에 회전되도록 설치되며 상기 제1선기어(Z1)의 회전시 그 역방향으로 회전되는 제1링기어(Z3);

상기 제1선기어(Z1)의 일측에 연결되어서 이와 함께 회전되는 제2선기어(Z4);

상기 제2선기어(Z4)의 둘레에 방사상으로 치합되고 각각의 중심들이 자전되 도록 설치되고 그 전체가 상기 제2선기어(Z4)를 중심으로 공전되도록 설치되는 제2유성기어(Z5)들;

상기 제1링기어(Z3)에 연동되어서 이와 함께 회전되고 내주면에 상기 제2유성기어(Z5)들이 치합되는 제2링기어(Z6);

각각의 상기 제2유성기어(Z5)들이 자전되도록 설치되고 상기 제2유성기어(Z5)들이 상기 제2선기어(Z4)를 중심으로 공전될 시 그 공전방향을 따라 회전되는 캐리어(27);

상기 캐리어(27)에 고정되어서 이와 함께 회전되는 출력축(28)이 중공축(31)의 내부를 통과하여 설치된 것을 특징으로 하는 유성치차를 이용한 고변속장치.