Transfer case의 구동변환을 위한 유성기어장치 구동부 설계

염광욱 한국가스학회 2022 한국가스학회지 Vol.26 No.2

Since the four-wheel drive transmits the driving force to all four wheels, the traction with the road surface increases, thereby increasing the driving force. However, it has the disadvantage of lowering fuel efficiency. Therefore, four-wheel drive is commonly used as a method of converting to optional four-wheel drive when necessary while driving in two-wheel drive. This selective four-wheel drive converts the driving force by mechanically changing the electric signal sent by the driver in the transfer case. In this study, in order to mechanically change the electrical signal, a reducer is applied to the motor to increase the torque to perform the function. Therefore, in this study, a reduction mechanism applicable to the motor inside the transfer case applied to convert the drive is derived, and the reduction ratio applying the planetary gear type is optimized accordingly. And based on the derived reduction ratio, two sets of planetary gears using a ring gear in common were applied to develop a planetary gear tooth type in which the input shaft and output shaft are decelerated in the same phase. Optimization design was carried out. 사륜구동은구동력을4바퀴에모두전달하기때문에노면과의접지력이상승하여구동력이상승한다. 하지만 그로인해연비가저하되는단점을가지고있다. 따라서평소에이륜구동으로주행하다가필요에의해선택적사륜 구동으로변환하는방법으로사륜구동을많이사용한다. 이러한선택적사륜구동은운전자가보내는전기적신호 를Transfer case에서기계적으로바꿔서구동력을변환시킨다. 본연구에서는전기적신호를기계적으로바꿔주기 위해모터에감속기를적용하여토크를증대시켜기능을수행하였다. 따라서, 본연구에서는구동을변환시켜주기 위해적용되는Transfer case내부에있는모터에적용할수있는감속메커니즘을도출하고그에따른유성기어형태 를적용한감속비를최적화하였다. 그리고도출된감속비를토대로링기어를공통으로사용하는유성기어2세트를 적용하여입력축과출력축이동일상에서감속이진행되는유성기어기어치형의개발및Transfer csae 내에있는구 동변환장치구동부의최적화설계를진행하였다.

무단변속기 특성을 이용한 V-벨트형 2단변속기의 효율특성

염광욱,국창호,함성훈,오세훈 한국기계기술학회 2010 한국기계기술학회지 Vol.12 No.3

자동차용 윈도우 모터를 이용한 보행로봇 구동부 설계

염광욱,함성훈,오세훈 한국기계기술학회 2011 한국기계기술학회지 Vol.13 No.4

Driving mechanism, the central part of a robot, was designed in this study. Power for the motive drive was acquired by directly connecting the motor shaft in worm shape of the low-end DC motor, car window motor, to a decelerator. The decelerator consists of a worm gear to receive power from the motor shaft, a pinion gear to be connected in line with the worm gear, and an output shaft to be engaged to the pinion gear. Motion driving is achieved by the power from the motor shaft with the designed gears, transferred to the deceleration mechanism and to the output gear

A Study on the Safety Electric Grass Cutter System Using The Planetary Reduction Gear Device

염광욱,신재원,오세훈 한국정밀공학회 2013 International Journal of Precision Engineering and Vol. No.

The engine-based grass cutter coming into the widest use as of now is equipped with superior cutting force. However with high rotary power at the same time that entails a significant risk of causing fatal injury on human body due to particles occurred from stones or woods in the middle of operation. In addition, it produces a significant amount of exhaust gas occurred from combustion stroke and also hazard materials on human body and environment due to insufficient filtering equipment for exhaust gas. Therefore, this study has designed a specific mechanism on the drive head for reducing the rotary power by using planet gear tools and also proceeded durability test on the motor of electronic grass cutter with major source of power from motor by utilizing electricity in order to supplement aforementioned issues. In addition, a strength test on the safe frame from electronic grass cutter equipped with torque limiter for preventing damage on the electronic tools and negligent accident has been performed at the same time to specifically develop safe electronic grass cutter.

전동 휠체어에 탈․부착이 가능한 유성기어 감속기 구동부 설계

염광욱 한국가스학회 2022 한국가스학회지 Vol.26 No.2

Electric wheelchairs, the output from the motor is mainly applied to a speed reducer using a pow- er transmission device such as a belt or a chain. However, although a speed reducer using a belt or chain is a simple device, it occupies a lot of space and has a space limitation, so it is not suitable for an electric wheelchair driving part. However, since the speed reducer of the planetary gear type is decelerated on the same axis, the volume can be reduced, so the space constraint is less than that of the belt or chain type reducer. Therefore, in this study, a driving part that can obtain great propulsion with a speed reducer using a planetary gear type was developed through a study on the driving part of a wheelchair that can be switched between manual and electric. Accordingly, the tooth shape of the planetary gear applied to the reducer was designed using the Kisssoft program. In addition, the drive part was designed to be applicable to the existing wheelchair wheels, and the mechanism was optimized for the manual/electric switching principle and operation principle of the drive part. Based on the research contents, the final design and manufacture of the wheelchair reducer drive unit in the form of a planetary gear having one sun gear, two planetary gears and one ring gear was carried out. 벨트나체인을이용한감속기는간단한장치이긴하지만공간을많이차지하여공간상의제약이있기때문에전 동휠체어구동부에는부적합하다. 하지만유성기어형태의감속기는동일축에서감속이이루어지기때문에부피 를작게할수있어공간의제약이벨트나체인형태의감속기보다덜하다. 따라서본연구에서는수․전동전환이 가능한휠체어의구동부에대한연구를통하여유성기어형태를이용한감속기로큰추진력을얻을수있는구동부 를개발하였다. 그에따라 감속기에적용되는유성기어의치형을 Kisssoft 프로그램을 이용하여설계를 진행하였 다. 또한기존휠체어바퀴에적용가능하도록구동부의설계를진행하였고, 구동부의수․전동전환원리및작동 원리에대한메커니즘의최적화를진행하였다. 연구내용을토대로하나의선기어와2개의유성기어, 하나의링기 어를갖는 유성기어형태의휠체어감속기구동부의최종설계 및제작을진행하였다.

CVT구조를 적용한 2단 변속기의 효율특성에 관한 연구

염광욱 한국가스학회 2024 한국가스학회지 Vol.28 No.1

In this study, we conducted research on a miniaturized transmission system suitable for ultra-compact electric vehicles, such as electric arts or small electric cars. While conventional electric vehicles eliminate multi-gear transmissions and control motor output or secure initial driving force through reducers, in vehicles like electric karts or compact electric cars, which have relatively small battery capacities, the driving range can be reduced or the motor can be stressed epending on the loading state. Therefore, in this study, we developed a low stage ratio 0.625 and high stage ratio 1.6 a two-stage transmission system that can change gears as needed, considering factors such as slope conditions and loading status, by applying the continuously variable transmission (CVT) mechanism. Based on the selected gear ratios, we designed the transmission and created a test rig to verify the power transmission efficiency of the developed transmission. Using the test rig, we varied the rotational speed and load of the transmission to confirm its power transmission characteristics and also examined the heat generation characteristics during shifting and operation. As a result, developed a two-stage transmission with a CVT structure. 본 연구에서는 초소형 특수목적형 전기자동차에 적용 가능한 초소형 변속기에 대한 연구를 진행하였다. 일반적으로 전기자동차에서는 다단 기어형태의 변속기를 삭제하고 모터의 출력을 제어하거나 감속기를 통해 초기 구동력을 확보한다. 그러나 전기카트나 경형 전기자동차와 같은 초소형 차량에서는 배터리 용량이 상대적으로 적기 때문에 적재 상태에 따라 주행 거리가 감소하거나 모터에 부하가 가해질 수 있다. 따라서 본 연구에서는 CVT(Continuously Variable Transmission)의 변속 메커니즘을 적용하여, 구배 상태나 적재 상태와 같은 필요한 상황에서 변속이 가능한 고단 0.625와 저단1.6의 기어비를 갖는 2단 구조의 감속기를 개발하였다. 선정된 기어비를 기반으로변속기를 설계하고, 개발된 변속기의 동력 전달 효율을 검증하기 위해 시험기를 제작하였다. 이 시험기를 통해변속기의 회전 속도와 부하량을 변화시키며 동력 전달 효율 특성을 확인하고, 변속과 구동 시 발생되는 발열 특성도 확인하였다. 그 결과를 토대로 CVT구조를 갖는 2단 구조의 변속기를 개발하였다

볼을 이용한 고 감속 정밀감속기의 산업동향 및 기술개발현황 분석

염광욱,오세훈 한국특허학회 2008 특허학연구 : 한국특허학회지 Vol.10 No.4

현대사회는 기계의 자동화와 로봇의 등장으로 소형감속기와 볼감속기의 필요성이 절실한 상황이다. 하지만 기존의 소형감속기나 볼감속기로는 많은 문제점들을 안고 있다. 이에 대하여 새로 개발하려는 감속기는 세라믹 소재의 볼을 이용한 볼감속기로 cycloid 곡선의 수학적 알고리즘을 사용한다. 그리하여 해당 기술에 대한 조사와 경쟁기술에 대한 분석으로 개발 필요성을 명확히 하고 관련 특허를 조사함으로 볼감속기에 대한 연구진행 상황과 개발정도를 파악하여 볼감속기 대한 명확한 기술개발 방향을 제시한다. The present society needs small-reducer and ball-reducer as coming automation and robots. But they have a lot of problems. So we use mathematical algorithm of cycloid curve which apply to developing new ball-reducer which use ceramic ball. So we don't only definite of necessity by analysis of competitive technique and investigation of reducer technique but also suggest that direction of technical development about ball-reducer by researching of relating patent and circumstances of progressing research.

안전판을 구비한 예초기의 유성치차 감속장치 설계

염광욱,신재원,전한수,오세훈 한국기계기술학회 2013 한국기계기술학회지 Vol.15 No.1

상용 전기자동차에 적용 가능한 감속 메커니즘 설계

염광욱(Kwangwook Youm) 한국자동차공학회 2021 한국자동차공학회 부문종합 학술대회 Vol.2021 No.6

전 세계적으로 지구온난화와 환경적인 문제 및 자원의 고갈로 인하여 친환경자동차에 대한 보급이 확대되고 있다. 그 중 모터를 동력원으로 하는 전기자동차를 중심으로 연구가 진행되고 있다. 이러한 전기자동차는 현재 승용자동차 중심으로 자동차의 구동력을 확보하기 위한 감속기의 개발이 진행 중이다. 하지만 환경적인 문제를 고려할 때 화물차와 같은 상용자동차로의 연구 확대 및 개발의 진행이 필요하다. 상용자동차의 경우 화물의 적재 등으로 인해 중량이 증대되고 그로인해 큰 구동력이 필요로 한다. 상용 전기자동차에서는 모터의 부하를 조절하여 감속 및 토크증대가 가능하지만 잦은 모터의 출력 변화는 모터의 수명을 단축시키는 요소가 될 수 있다. 따라서 본 연구에서는 저단과 고단으로 구분하여 평상시 일반적인 감속형태로 주행이 가능하고 적재시 추가적인 감속을 통해 구동력을 확보할 수 있도록 다양한 감속비를 적용하여 최적의 감속비를 토출하였다. 또한 2단 변속형태의 감속 메커니즘 설계를 위하여 다양한 형태의 감속방법을 적용하여 중량과 부피를 최소할 수 있는 변속형태를 설계하였다. 상용 전기자동차에 적합한 150Kw의 모터를 기준으로 2단 변속을 실현하기 위하여 유성기어 2세트를 기반으로 설계를 진행하였다. 선기어의 잇수가 증대되면 전체적인 감속기의 부피가 증대되기 때문에 감속기의 부피를 고려하여 선기어의 잇수를 10개로 동일하게 선정하였다. 다양한 감속비의 적용을 통해 저단의 유성기어 잇수 48개, 링기어 잇수 68개, 고단의 유성기어 잇수, 14개, 링기어 잇수 28개로 유성기어 저단에서 7.8, 고단에서 3.8의 감속비를 설정하였다. 이때 동력전달의 안전성을 위하여 모듈값을 2로 설정하여 설계를 진행하였다. 유성기어의 변속을 위해 감속되는 유성기어의 단속을 위하여 자동변속기에 적용되는 다판 유체클러치를 선정하여 수식을 통하여 클러치 토크를 고려하여 클러치 매수에 따른 클러치 작동유압을 설정하였다.

자동차용 가솔린과 디젤 연료의 증류특성에 관한 연구

염광욱(Kwang-Wook Youm),김상진(Sang-Jin Kim) 한국동력기계공학회 2014 동력시스템공학회지 Vol.18 No.5