KR100215580B1 - 속도조정 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 도전판의 와전류에 의하여 입력회전에 제동력을 작용시켜 입력회전의 회전속도를 조정하는 장치에 대한 것으로서 케이스내에 증속윤열과 자석과 대향하는 도전판을 수용하고 도전판을 증속윤열의 종단과 일체화한 속도조정장치에있어서, 원판형상의 요우크과 도전판을 에워싼 원판형상의 요우크와 접촉하는 컵형상의 요우크를 구비하고, 상기 원판형상의 요우크 및 컵형상의 요우크의 어느 한쪽에 자석을 고정하고, 컵형상의 요우크의 원주상의 단면에 동일형의 경사면을 다수 설치하며, 이들 경사면에 원판형상의 요우크의 돌기를 접촉시켜서 이루어지고 어느한쪽의 요우크를 둘레방향으로 가동하게한 속도조정장치이다.

Description

속도 조정장치

제 1 도는 속도 조정장치의 일부를 절개한 평면도.

제 2 도는 제 1 도의 A-A선 수직단면도.

제 3 도는 속도 조정장치의 일부를 절개한 저면도.

제 4 도는 경사면의 전개도.

제 5 도는 다른 실시예를 도시한 요부 단면도.

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 속도조정장치 2,3,4 : 케이스

5 : 증속윤열 6 : 자석

7 : 도전판 8,9 : 요우크

10 : 스프링 82 : 돌기

91 : 경사면

본 발명은 도전판의 와(渦)전류에 의하여 입력회전에 제동력을 작용시켜 입력회전의 회전속도를 조정하는 장치에 관한 것이다.

종래의 기술로서, 일본국 실개소 61-19808 호의 공보는 증속윤열의 최종단에 구리원판을 부착하고, 구리원판의 상하에 다극착자(多極着磁)한 영구자석으로 자기회로를 구성하며, 회전중인 구리원판에 자력을 작용시켜 동원판의 와전류에 의하여 제동력을 발생시키고 있다.

여기서 제동력은 영구자석을 래디얼(방사상)방향으로 회전시켜 상하의 영구자석 사이의 자속밀도를 변하게 하는것으로 변화시키고 있다.

상기 구조의 경우는 2개의 영구자석이 필요하며, 원가가 높아지고 또 영구자석의 제동력이 2단계의 조정때문에 영구자석의 착자력의 분산이나 다른 부품의 분산관계로 특성상의 분산이 크며, 더욱이 2단계의 조정때문에 미세한 조정을 할수없으며 용도가 제한되고있다. 그리고 케이스가 소형인데도 영구자석의 흡인력이 크며, 레디얼방향으로 영구자석을 회전시켰을대 회전후에 회전정지를 위한 유지력을 확보하기가 곤란하였다.

따라서 본 발명의 목적은 1개의 자석으로 원가를 절감시키는 동시에, 제동력을 미세하게 조정할수 있게하여 속도조정 특성을 안정화할 수있는 것이다.

상기의 목적을 달성하기위하여 본 발명은 케이스내에 증속윤열 및 자석과 대향하는 도전판을 수용하고, 원판형상의 요우크와 도전판을 감싸는 원판형상의 요우크와 접촉하는 컵형상의 요우크를 구비하고, 원판형상의 요우크 및 컵형상의 요우크중 어느 한쪽에 자석을 고정하며, 컵형상의 요우크 원주상의 단면에 동형의 경사면을 다수형성하고, 각 경사면에 원판형상의 요우크의 돌기를 접촉시키며, 이들 2개의 요우크를 원주방향으로 상대적으로 회동시키는 것으로서 자석과 도전판의 거리를 무단계로 조절할수 있게하고 있다.

여기서 한쪽 요우크는 필요에 따라 스프링의 스프링력으로 다른쪽 요우크에 강제로 누르는 구조로하여 제조후의 단계에서도 자석과 도전판의 간격을 조정할수 있게되어있다. 그러나 제조단계의 조정후에 제동력의 조정이 필요없게되면, 한쪽 요우크와 다른쪽 요우크는 접착제나 그외 적절한 고정수단에 의해 회전 정지상태로 설정된다.

증속윤열이 제어대상의 입력회전을 받아들여 최종단의 도전판을 회전시킨다. 이때 도전판에 자석의 자속에 의해 와전류가 발생하고, 도전판에 제동력이 걸린다. 이것으로서 입력회전의 속도가 조정된다.

여기서 도전판에 대한 제동력은 한쪽 요우크에 대하여 다른쪽 요우크를 경사면을 따라 원주방향으로 회전시키는 것에 의해 조정할 수 있다. 즉, 2개의 요우크가 상대적으로 경사면을 따라 원주방향으로 회전하는 것에의해 2개의 요우크의 간격이 변화하여 자석과 도전판의 간격이 증감하기 때문에 와전류의 강도가 변화하여 이에따라 제동력이 조정된다.

본 발명의 실시예를 첨부도면을 참고하여 상세히 설명한다.

제 1 도 내지 제 5 도는 본 발명에 의한 속도 조정장치(1)의 구성을 도시하고 있다.

이 속도 조정장치(1)는 중간위치의 케이스(2)와, 이 케이스(2)의 개방면을 덮는 뚜껑형의 케이스(3),(4)의 내부에서 증속윤열(5) 및 자석(6)과 대응하는 도전판(7)을 수용하고 있다. 또한 이들 케이스(2),(3),(4)는 코너부분에서 부착나사(12)에 의해 조립되어있다.

상기 증속윤열(5)은 케이스(2)와 케이스(4)사이에 설치한 래치트크기어(52), 1번기어(53), 복합형 2번기어(54), 복합형 3번기어(55), 복합형 4번기어(56), 최종단의 피니언(57)에 의해 조립되어 있으며, 이들은 케이스(2)(4)사이에 끼워진 2개의 평행기어축(58),(59)에 의해 지지되어 증속상태로 맞물려 있다. 또한 최종단의 피니온(57)은 일체로 성형된 피니온축(57a)에 의해 케이스(2)의 축받이부(21)와 케이스(3)의 축받이부(31)사이에서 회전이 자유롭게 지지되어있다.

그리고 제어대상의 입력회전은 케이스(4)에 형성된 입력축(50)에 대해 회전이 자유롭게 지지된 입력기어(51)를 개재하여 래치트기어(52)에 입력된다. 또한 이 래치트기어(52)는 래치트후크를 일체적으로 가지고 있으며, 그 선단을 1번기어(53)와 일체로된 내치형(52a)에 인접시키고 있다. 따라서 입력기어(51)의 한방향의 회전만이 증속윤열(5)에 입력되며, 역방향의 회전은 래치트후크(52a)와 래치트휠(53a)의 슬라이드에 의해 증속윤열(5)에 전달되지않게 되어있다.

상기 도전판(7)은, 예를들면 컵형상의 도전체로 피니온(57)에 회전정지상태로 부착되고 자석(6)을 고정한 원판형 자성체의 요우크(8)와 컵형자성체의 요우크(9)사이에 위치하고 있다. 또한 자석(6)은 축방향에 다극착자되어 있으며, 환상으로 성형되어 있으나, 환상에 한정하지않고 분할한 것을 원주를 따라 배치하여 구성할 수도있다. 컵형 요우크(9)는 케이스(2)의 요입부분에서 피니온(57)의 중심선을 중심으로하여 회전할 수 있도록 수용되어있다. 또 원판형 요우크(8)는 중심구멍 부분에서 피니온(57)과 동일 중심선상에 설치된 케이스(3)의 축받이부(31)에 대하여 중심통(81)의 슬라이드에 의하여 중심선 방향으로 이동이 자유로우며, 요우크(8)과 케이스(3)사이에 설치한 스프링(10)에 의해 요우크(9)에 접근하는 방향으로 힘을받고 있다.

그리고 한쪽 요우크(9)는 원주상의 단면에서 다수, 예를들면 3개의 동일형상으로된 경사면(91)을 절개에 의하여 형성하고 있다. 또한 이 경사면(91)은 중심에 대하여 105도 정도의 중심각으로서 형성되어있으며, 또 원주방향의 경사면(91)의 경사각도는 5-15도 정도로 형성되어있다. 이에 대하여 원판형상의 요우크(8)는 외주상에서 3개의 돌기(82)을 가지고 있으며, 이들 돌기(82)부분에서 경사면(91)에 접촉하고있다. 또한 1개의 돌기(82)는 다른것보다도 길게 형성되어있으며, 케이스(3)의 내측에 형성된 회전정지가이드(32)의 내부에 인접하여 원둘레방향으로 회전하지않는 상태로 되어있다. 또한 이 요우크(9)의 외주면 일부는 케이스(2)에 형성된 개방부(22)에 인접하여 조작로울러(11)의 외주에 마찰적으로 접촉하여 회전할수 있게되어 있다. 이와같이 하여 자석(6) 및 요우크(8),(9)는 도전판(7)에 자속을 작용시키기 위한 자기회로를 구성하고 있다.

입력기어(51)가 회전하면, 그 회전력은 증속윤열(5)로서의 래치트기어(52), 1번기어(53), 2번기어(54), 3번기어(55), 4번기어(56)를 개재하여 최종단의 피니온(57)및 이것과 일체의 도전판(7)에 증속상태로 전달된다.

자석(6)과 요우크(9)사이에 자속이 작용하고 있기때문에 도전판(7)이 회전하면, 자게의 변화에 의해 도전판(7)에 와전류가 발생하고, 이 와전류의 자속이 자석(6)의 자속과 작용하게되어 입력기어(51)의 회전력에 제동력이 걸린다. 이 결과 입력기어(51)의 회전력은 소정의 지연시간을 걸쳐 속도조정되어 소정의 타이밍에서 정지하게된다.

여기서 제동력은 다음과같이하여 조정된다. 예를들면 조작로울러(11)가 외부에서 어느방향으로구동되면, 컵형상의 요우크(9)는 케이스(2)(3)의 내부에서 소정의 방향으로 회전한다. 이때 원판형상의 요우크(8)는 회전정지 가이드(32)에 의해 회전이 정지되며 또한 스프링(10)에 의해 컵형상의 요유크(9)에 접하는 방향으로 힘을 받고있기 때문에 요우크(9)의 경사면(91)은 대면캠으로서 작동하여 캠팔로어(Cam fllower)로서의 돌기(82)를 개재하여 요우크(8)를 축받이부(31)의 중심선 방향으로 이동시킨다. 이결과 자석(6)는 요우크(8)와 함께 조정범위 사이로 이동하고, 자석(6)과 컵형상의 요우크(9)의 대향간격, 즉 양자의 자기적간격을 무단계로 변화시킨다.

자석(6)과 요우크(9)의 거리가 작으면 간격의 자속밀도가 높아 제동력이 크기때문에 입력토오크가 일정할때에 제동개시로 부터 완전 정지까지의 속도조정시간은 짧게된다. 또 반대로 자석(6)과 요우크(9)의 거리가 크고 간격의 자속밀도가 낮게되면 제동력이 작아지기 때문에 입력토오크가 일정할때에 제동개시로 부터 완전정지까지의 속도조정시간은 길게된다.

이와 같은 조정후에 회전정장상태의 요유크(8)에 대해 요우크(9)가 접착등의 수단에 의해 고정된다.

또한 경사면(91)의 경사각도가 작고, 또 자석(6)이 1개이며 회전방향의 어긋나는 힘도 발생하지않기 때문에 조정후의 요우크(9)는 반드시 요우크(8)에 대해 고정하지 않아도 괜찮으며, 예를들면 케이스(2)와 요우크(9)의 마찰적인 끼워지는 힘에 의해 조정후의 상태를 유지하여 접착을 생략할 수도있다.

상기 실시예는 한쪽 요우크(8)를 고정하고, 다른쪽의 요우크(9)를 회전시키고 있으나 양 요우크(8),(9)의 위치조정은 상대적으로 회전하면 되므로 실시예의것과 반대로, 요우크(8)를 회전이 자유롭게하고, 다른쪽 요우크(9)를 고정하는 형식으로하여도 좋다.

또 요우크(8),(9)의 상대적인 회전조정수단은 요우크(8) 또는 요우크(9)의 일부를 조작레버로하여 개방부(21)부분에서 외부로 돌출시켜 이것을 손잡이로하여 직접회전하는 수단이나, 조정측의 요우크(8) 또는 요우크(9)의 외주부분에 평치차나 워엄을 형성하여 두고 여기에 회전조정부재로서의 피니온 또는 워엄기어를 치합시며 이들의 피니온이나 워엄축을 회전시키는 수단, 혹은 조작레버를 요우크(8),(9)에 대하여 접선방향의 나사 및 여기에 끼워지는 이송너트등에 의해 조정되는 수단 혹은 제 5 도에서와 같이 요우크(9)를 고정하고, 요우크(8)를 회전할수있게 하고, 조정용축(100)을 케이스(3)에 설치한 피니온축(57a)과 동심으로 원호형상의 홈(33)에서 요우크(8)에 설치한 구멍(83)에 끼워 원주방향으로 회전하여 조정하는 수단등으로 구성할 수도있다. 또 스프링(10)은 요우크와 자석의 흡인력이 충분하면 없어도 좋다. 또 자석(6)은 원판형상의 요우크(8)가 아니고 컵형상의 요우크(9)부분에서 도전판(7)과 대향하는 상태로 부착하여도 좋다.

본 발명에서는 다음과 같은 특유의 효과를 얻을 수 있다.

자석과 2개의 요우크에 의해 자기회로가 형성되기 때문에 부품수가 적고, 제동력 발생부분이 증속윤열의 최종단에 간편한 상태로 조립된다.

원판형상의 요우크와 컵형상의 요우크의 대향하는 거리가 컵형상 요우크의 경사면과 여기에 접촉하는 원판형상 요우크에 형성된 돌기의 상대적인 회전에 의해 무단계로 조정할수 있게 되어있으므로 속도를 조정할수 있는 시간이 큰 범위로 조정할 수 있으며, 또 미세한 조정도 가능하기 때문에 적용범위를 확대시킬수 있다.

자석과 여기에 대향하는 요우크와의 간격을 약간만 변화시켜도 제동력이 크게 변화하기 때문에 자석이 1개 임에도 불구하고 속도조정 범위가 크며 이런점에서 이용범위가 대폭적으로 확대된다.

Claims (7)

1. 케이스 내에 증속윤열 및 자석과 대향하는 도전판을 수용하고, 도전판을 증속윰열의 종단과 일체화한 속도조정장치에 있어서, 원판형상의 요우크와, 도전판을 에워싸면서 원판형상의 요우크와 접촉하는 컵형상의 요우크와, 상기 원판형상의 요우크 및 컵형상의 요우크의 어느 한쪽에 고정된 자석과, 상기 컵형상의 요우크의 원주상의 단면에 설치된 다수의 동일형의 경사면을 구비하여 이루어지고, 상기 경사면에 원판형상의 유우크의 돌기를 접촉시키고, 상기 원판형상의 요우크 및 컵형상의 요우크의 둘레방향으로의 상대이동이 상기 원판형상의 요우크의 둘레방향의 이동을 일으키고, 상기 컵형상의 요우크는 상기 자석과 상기 도전판 사이의 간격을 변화시키는 것을 특징으로 하는 속도조정장치.
2. 제 1 항에 있어서, 한쪽 요우크를 다른 쪽 요우크에 가압하는 스프링을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 속도조정장치.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 둘레방향으로 상기 요우크들 중 하나를 이동시키는 조절수단을 더구비하는 것을 특징으로 하는 속도조정장치.
4. 제 3 항에 있어서, 상기 조절수단은 상기 요우크들 중 한쪽 외주면과, 이 외주면에 마찰적으로 접촉하는 회전이 자유로운 회전체를 포함하는 것을 특징으로 하는 속도조정장치.
5. 제 3 항에 있어서, 상기 조절수단은 요우크와 일체적으로 형성되어 케이스 외부로 도출한 조작레버를 포함하는 것을 특징으로 하는 속도조정장치.
6. 제 3 항에 있어서, 상기 요우크들 중 하나의 둘레방향에 배치된 회전전달부와, 상기 회전전달부와 외주에서 회전가능하게 결합하기 위한 결합부를 갖는 회전조정부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 속도조정장치.
7. 제 3 항에 있어서, 상기 조절수단은 상기 요우크들 중 하나에 배치된 결합부와, 이 결합부와 상기 둘레방향으로 이동가능하게 결합하는 회전조정부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 속도조정장치.