KR20230011536A - Planetary decelerator possible to change output mode in automatic manner - Google Patents
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Abstract
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 speed reducer using a planetary gear, and relates to a speed reducer capable of automatically changing an output mode so that an output speed can be changed from a low speed mode to a high speed mode or from a high speed mode to a 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.Industrially, the reducer is widely used, and transmits the rotational force to the output shaft by reducing or increasing the rotational force transmitted from the hydraulic motor or the electric motor at an appropriate speed as needed.
유성기어는 선기어, 유성기어, 링기어로 이루어지는 구조를 가지며, 유성기어를 활용한 감속기 자체는 일반화된 기술이다.The planetary gear has a structure consisting of a sun gear, a planetary gear, and a ring gear, and the reducer itself using the planetary gear 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 they are manually adjusted to change speed of the reducer. 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, Korean Patent Registration No. 10-1748324 entitled "Reducer with Brake and Clutch" 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 speed reducer having a brake and a 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, and the housing It is characterized in that a first passage is formed to slide the first slider in the axial direction of the input shaft, and a second passage is formed to slide 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 flow passages for moving the first slider left and right and two second flow passages for moving the second slider left and right are formed, and the fluid supply to the first and second flow passages is formed according to circumstances. allow it to change direction.
이러한 종래기술이 경우는 제1유로와 제2유로의 유체 방향을 개별적으로 제어해야 함에 따라 구조가 복잡해지고, 제어에 오류가 발생될 가능성이 높다는 문제점이 있었다.In this case of the prior art, there is a problem that the structure is complicated and the possibility of error in control is high as the fluid directions of the first and second flow channels must be individually controlled.
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.On the other hand, in the case of the prior art, hydraulic pressure must always be applied to the first and second flow passages, and since shifting can be achieved by adjusting the direction of hydraulic pressure, a large burden is placed on the hydraulic circuit, and there is a possibility of failure or malfunction. There was a downside to this being permanent.
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.And 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 is continuously operated to supply hydraulic pressure at an appropriate pressure to the first and second passages. There were also problems with cost increase and management difficulties.
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.Therefore, in the present invention, it is possible to control the gear ratio of the reducer with a simpler structure than the prior art, and during normal operation, hydraulic pressure is not applied to the first planetary gear module and hydraulic pressure is supplied only when shifting is required. It is intended to provide a reducer capable of automatically changing the output mode, which can reduce the load of the circuit and reduce the overall probability 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, by branching off the auxiliary hydraulic line from the main hydraulic line for the operation of the hydraulic motor provided in the reducer itself, it is possible to supply hydraulic pressure for shifting, so that the hydraulic line of the reducer itself is used as much as possible without installing an additional hydraulic supply device. let it do
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 whether or not to supply hydraulic pressure for shifting by controlling on/off of solenoid valves 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 for achieving the problem as suggested includes a hydraulic motor; A first-stage planetary gear module connected to an input shaft receiving 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 branching off from a main hydraulic line provided to drive the hydraulic motor; A controller for controlling the control block; however, 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 repulsive force of the spring, and when shifting to the second mode It is characterized in that the output mode can be switched while the first clutch and the second clutch are operated in opposite directions at the same time by the fluid pressure supplied through the outlet line of the control block.
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 solenoid valve and a second solenoid valve, and the first solenoid valve and the second solenoid 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 the 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, by the fluid pressure, the first clutch is connected to the first stage carrier and the second clutch is operated to release the first stage ring gear and restraint to enter the second mode of high-speed operation, or the first clutch operates to release the first stage ring gear. It is characterized in that the restraint with the stage carrier is released, and the second clutch is operated to be connected to the first stage ring gear so that it can be switched to the second mode, which is a 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 gear; The first stage ring gear meshed with the first stage planetary gear; a first passage formed in the housing to be connected to the front end of the first-stage planetary gear module; a second passage formed in the housing while being spaced apart from the first passage to be connected to the rear end of the first-stage planetary gear module; a first adjustment unit for moving the first clutch by the fluid pressure supplied through the first flow path; and a second adjustment unit configured to move the second clutch by the fluid pressure supplied through the second passage.
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 during gear shifting, and operates by allowing hydraulic pressure to act simultaneously on the first and second oil passages through one auxiliary hydraulic line. There is an effect of increasing the simplicity of the structure and improving the response characteristics, and making the structure more simple.
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, since the auxiliary hydraulic line is branched from the main hydraulic line provided in the reducer itself to supply the hydraulic pressure required during gear shifting, there is an effect that a separate and complicated hydraulic pressure supply device does not have to be configured.
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 an output mode according to a preferred embodiment of the present invention.
2 is an overall external configuration diagram of a reducer capable of automatically changing an output mode according to the present invention.
Figure 3 is a hydraulic circuit diagram of the main hydraulic line applied to the present invention.
4 is a schematic configuration diagram of a controller and a control block;
5 is an exemplary view showing the main configurations of a first stage planetary gear module and a first adjusting unit and a second adjusting unit;
6 is a flow chart of power transmission when operated in a first mode;
7 is a flow chart of power transmission when operated in a 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 of the reducer capable of automatically changing the output mode according to the present invention will be given, with reference to the accompanying drawings. However, the presented drawings and detailed description thereof are to describe one possible example 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 for devices that require conversion from a low-speed mode to a high-speed mode or from a high-speed mode to a 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.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, and FIG. 2 is an overall external configuration diagram of a reducer capable of automatically changing the output mode according to the present invention. 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, Figure 5 is an exemplary view showing the main configuration of the first stage planetary gear module and the first adjustment unit and the second adjustment unit 6 is a power transmission flow chart when operating in the first mode, and FIG. 7 shows a power transmission flow chart when operating 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 in the figure, the speed reducer with easy output mode change of the present invention is applied to a speed reducer having two or more stages of planetary gear modules and relates to a speed 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
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, when the first mode is a low-speed mode, the second mode becomes a high-speed mode, and when the first mode is a high-speed mode, the second mode becomes a low-speed mode. In general, the reducer is normally operated in a low speed mode and shifted to a high speed mode, but in some cases, it is normally operated in a high speed mode and 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
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
유압모터(100)에서 발생되는 회전력은 입력축(IS)으로 전달되며, 입력축(IS)에 1단 유성기어모듈(200)이 연결되도록 한다.The rotational force generated by the
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
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
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
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. The supplied fluid pressure is supplied through the first flow path P1 so that the first adjustment unit A is provided so that the first stage
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), the first piston (A1) is a first 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) to the rear side. That is, the first piston (A1) installed in the operating space receives the repulsive force of the first spring (A2) and always receives a force to the rear side, and the first clutch (A3) receives the pressing force by 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 the fluid pressure is applied to the first flow path (P1), and the clutch gear (A4) connected to the rear end of the first stage carrier (240) When is connected to the first clutch A3, the rotational force of the input shaft IS is transmitted to the first stage
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 the fluid pressure does not act through the first flow path P1, the first piston A1 is pushed backward by the repulsive force of the first spring A2, and the first clutch A3 also Although the connection with the clutch gear (A4) is disconnected by retracting, when the fluid pressure acts on the first flow path (P1) as shown in FIG. 7, the first piston (A1) overcomes the repulsive force of the first spring (A2) and As it moves forward, the first clutch A3 moves forward and is connected to the clutch gear A4, so that the power of the input shaft IS is transmitted to the first stage
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). placed in the working 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) moves by the repulsive force of the second spring (B2). 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 repulsive force of the second spring (B2), and the second clutch (B3) functions to restrain the first stage 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 the fluid pressure does not act through the second flow path P2, the second piston B1 pushes the second clutch B3 while pushing the first
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 connected to the auxiliary hydraulic line (L2), so that the fluid pressure is at the same time as the first adjustment unit (A). Since it can act as the second adjusting part (B), it is possible to simplify the configuration of the hydraulic line for controlling the first clutch A3 and the second clutch B3.
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
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, through the control of the
2단 유성기어모듈(300)은 1단 유성기어모듈(200)과 연결되는 것이며, 필요에 따라 3단 유성기어모듈(350)이 더 연결될 수도 있다.The second-stage
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, in the present invention, a hydraulic pump is used to drive the
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.On the other hand, the
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.In addition, the
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. Make sure the pressure is no longer working.
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 so that the first clutch A3 ) is controlled so that the
본 실시예에서 적용되는 각 유성기어모듈의 정보 및 이들에 의해 달성되는 감속비는 다음과 같다.The information of 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, the first stage planetary gear module also decelerates, and when shifting to the second mode, the fluid pressure is applied simultaneously to the first and second flow passages, However, high-speed operation can be implemented 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: 1-stage planetary gear module 210: 1-stage gear
220: 1st stage planetary gear 230: 1st stage ring gear
240: 1 stage carrier 221: 1 stage planetary gear pin
300: 2-stage planetary gear module 350: 3-stage planetary gear module
400: control block 410: first sol valve
420: second sol 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 adjusting part 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 flow path P2: 2nd flow path
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 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 하는 자동으로 출력모드 변경이 가능한 감속기.In the multi-stage reducer,
hydraulic motor;
A first-stage planetary gear module connected to an input shaft receiving 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 branching off from a main hydraulic line provided to drive the hydraulic motor;
A controller for controlling the control block; including,
When driven in the first mode, the first and second clutches of the first-stage planetary gear module are operated by receiving the repulsive force of the spring, and when shifting to the second mode, the fluid pressure supplied through the outflow line of the control block A reducer capable of automatically changing the output mode, characterized in that the first clutch and the second clutch can be operated in reverse at the same time to switch 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 solenoid valve and a second solenoid valve, and the first solenoid valve and the second solenoid valve are selectively opened and closed according to the operation of the controller. reducer.
상기 보조유압라인에 셔틀밸브가 연결되고, 상기 제2솔밸브는 드레인라인과 연결되도록 하는 것을 특징으로 하는 자동으로 출력모드 변경이 가능한 감속기.According to claim 2,
A reduction gear capable of automatically changing the output mode, characterized in that the shuttle valve is connected to the auxiliary hydraulic line, and the second sole valve is connected to the drain line.
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 하는 자동으로 출력모드 변경이 가능한 감속기.According to any one of claims 1 to 3,
By the fluid pressure, the first clutch is connected to the first stage carrier and the second clutch is operated to release the first stage ring gear and restraint to enter the second mode of high-speed operation,
The first clutch is released from restraint with the first-stage carrier, and the second clutch is operated to be connected to the first-stage ring gear so that it can be switched to the second mode, which is a low-speed operation. Changeable reducer.
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 claim 4,
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 gear;
The first stage ring gear meshed with the first stage planetary gear;
a first passage formed in the housing to be connected to the front end of the first-stage planetary gear module;
a second passage formed in the housing while being spaced apart from the first passage to be connected to the rear end of the first-stage planetary gear module;
a first adjustment unit for moving the first clutch by the fluid pressure supplied through the first flow path;
A reducer capable of automatically changing an output mode, characterized in that it includes a second adjustment unit for moving the second clutch by the fluid pressure supplied through the second flow path.
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Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0625653U (en) * | 1992-09-02 | 1994-04-08 | 株式会社小松製作所 | Oil drain structure of swing reducer |
| KR20160133695A (en) * | 2015-05-13 | 2016-11-23 | 두산인프라코어 주식회사 | Transmission system |
| KR101748324B1 (en) | 2015-12-21 | 2017-06-20 | (주)부마씨이 | Reducer with breaker and clutch |
-
2021
- 2021-07-13 KR KR1020210091625A patent/KR102586294B1/en active IP Right Grant
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