KR100439600B1 - 동심 2축 동시회전장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 방적기등에서 사용되는 동심 2축 동시회전장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 아웃터축의 내부에 인너축이 삽입 지지되어 인너축을 구동하는 회전수 제어모터에 의해 양축의 회전수차를 설정회전수로 제어하는 구성인 동심 2축 동시회전장치에 관한 것이다.
이를 위해 본 발명은 동심 2축 동시회전장치에 있어서, 인너축의 구동회전력 일부를 다른데서 얻음에 의해 회전수 제어용 모터의 용량을 작게하여 장치의 소형화ㆍ고강성화등을 도모함을 과제로 하고, 이를 위해 동심 2축 동시회전장치에 있어서, 아웃터축의 내주면에 영구자석을 장착할 뿐만 아니라, 인너축의 외주면에 유도전류를 흘리기 위한 동파이프등의 2차 도체를 설치하는 수단을 강구하였다.

Description

동심 2축 동시회전장치
본 발명은 방적기등에서 사용되는 동심 2축 동시회전장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 아웃터축의 내부에 인너축이 삽입 지지되어 인너축을 구동하는 회전수 제어모터에 의해 양축의 회전수차를 설정회전수로 제어하는 구성인 동심 2축 동시회전장치에 관한 것이다.
먼저, 제 4도를 참조하여 방적기에 사용되고 있는 종래의 동심 2축 동시회전장치에 대하여 설명한다. 원통상의 아웃터축(So)의 안쪽에는 인너축(S'i)이 삽입되어 이 인너축(S'i)은 아웃터축(So)의 양단부에 배설된 1쌍의 축수(1a, 1b)를 개재하여 지지되어 있다. 아웃터축(So)은 1쌍의 지지롤러(2)에 의해 수평으로 지지된 상태에서 그 외주면에 부분적으로 회권된 밸트(3)에 의해 구동 회전된다. 한편, 인너축(S'i)의 일단부는 아웃터축(So)의 단부{축수(1a)의 부분}에서 크게 돌출하고 있고, 그 돌출한 단부는 영구자석형 동기모터(회전수제어용 모터;M')의 회전자를 구성하는 영구자석(4')에 같은축으로 되도록 취부되어있다. 이 동기모터(M')의 케이싱(5') 안쪽에는 고정자(6')가 설치되어 있다. 또한, 아웃터축(So) 및 인너축(S'i)의 선단부에는 각각 방사용의 금구(7, 8)가 일체로 취부되어 있다. 게다가, 제 4 도에서 "9"는 동기모터(M')의 케이싱(5')을 고정하고 있는 베이스판(11)의 돌출부(11a) 선단에 취부된 스러스트보울을 나타내고, 인너축(S'i)의 스러스트가중을 받는다.
이러한 종래장치에 있어서는 그 인너축(S'i)의 구동력은 모두 모터(M')에 의존하는 구성이기 때문에 그 용량이 커지게 되고, 나아가서는 장치전체도 대형화 해버린다. 또한, 동기모터(M')가 대형화함에 의해 인너축(S'i)에 관한 아웃터축(So)의 축단{축수(1a)의 부분}에서의 돌출길이(L')가 길게된다. 이에의해 인너축(S'i)의 지지강성이 저하하여 진동등이 발생하기 쉽게도 된다.
본 발명은 상기 구성의 동심 2축 동시회전장치에 있어서, 인너축의 구동회전력 일부를 다른데서 얻음에 의해 회전수 제어용 모터의 용량을 작게하여 장치의 소형화ㆍ고강성화등을 도모하고, 게다가 방적작업의 내구성을 좋게 하기 위해 기동 정지에 요하는 시간의 단축화를 도모함을 과제로 하고 있다.
제 1도는 본 발명의 종단면도,
제 2도는 본 발명의 주요부의 확대 종단면도,
제 3도는 제 2도의 X-X선 확대단면도,
제 4도는 종래발명의 종단면도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
M:영구자석형 동기모터(회전수 제어용 모터) So:아웃터(Outer)축
Si:인너(Inner)축 3:밸트 4:회전자용 영구자석
21:영구자석 22:동파이프(2차 도체)
이 과제를 해결하기 위해 본 발명이 채용한 수단은 상기 구성의 동심 2축 동시회전장치에 있어서, 아웃터축의 내주면에 영구자석을 장착함과 함께, 인너축의 외주면에 유도전류를 흘리기 위한 2차 도체를 설치한 것이다.
내주면에 영구자석이 장착된 아웃터축의 회전에 의해 회전자계가 생겨 인너축에 설치된 2차 도체에 유도전류가 흐름에 의해 인너축에 유도회전력이 작용하고, 이 유도회전력은 인너축의 회전에 필요한 구동회전력의 일부로 된다. 따라서, 자신의 회전자에 인너축을 동시에 취부하고 있는 회전수 제어용 모터의 용량이 작게 될 수 있어 동심 2축 동시회전장치가 소형화된다. 또한, 축수를 아웃터축의 회전속도로 회전하지 않고, 아웃터축과 인너축과의 회전수차로 회전함으로 설령 회전수 제어용 모터를 제어하지 않아도 기동정지시에 축수에 과대한 부하가 걸리지 않고, 손상함이 없이 인너축의 가감속 응답이 좋게되고, 이에 수반하여 방적작업의 효율상승이 도모된다.
[실시예]
이하, 실시예를 들어서 본 발명을 보다 상세히 설명한다. 게다가, 종래의 동심 2축 동시회전장치와 동일부분에는 동일부호를 붙이고, 중복설명을 피하여 본 발명의 특징적 부분에 대해서만 설명한다.
제 1도는 본 발명에 관한 동심 2축 동시회전장치의 종단면도이고, 제 2도는 제 1도의 주요부{아웃터축(So) 및 인너축(Si)의 각 부분}의 확대 종단면도이고, 제 3도는 제 2도의 X-X선 확대 단면도이다.
아웃터축(So)의 내주면에는 횡단면이 원호상인 2극 구조의 영구자석(21)이 축방향의 거의 전장에 걸쳐서 일체로 장착되어 있다. 영구자석(21) 상호간의 공간은 스페이서(W)로 보완되어 전체로서 원호상을 이루고있다. 한편, 인너축(Si)의 외주면에는 유도전류를 흘리기 위한 2차 도체를 구성하는 동파이프(22)가 씌워져 있다. 또한, 영구자석형 동기모터(M)의 구조는 종래장치의 동기모터(M')와 같지만, 그 용량은 종래의 동기모터(M') 보다도 작아지게 되어있다. 이에 대응하여 인너축(Si)에 있어서 축수(1a)에서의 돌출길이(L)는 종래의 인너축(S'i)의 돌출길이(L')보다도 짧아지게 된다.
본 발명에 관한 동심 2축 동시회전장치에 있어서는 내주면에 영구자석(21)이 장착된 아웃터축(So)의 회전에 의해 회전자계가 생기고, 인너축(Si)의 외주면에 설치된 2차 도체인 동파이프(22)에 유도전류가 흐름에 의해, 인너축(Si)에 대하여 유도회전력이 작용한다. 이 유도회전력은 인너축(Si)의 회전에 필요한 구동회전력의일부로 되므로 인너축(Si)의 회전에 필요한 구동회전력에서 당해 유도회전력을 뺀 값만을 영구자석형 동기모터(M)으로 공급하면 된다. 이 결과, 동기모터(M)는 소용량인 것으로 사용하게 되어 소형화된다. 따라서, 동기모터(M)는 인너축(Si)의 회전수를 제어하여 양 회전축(So, Si)의 회전수차를 설정회전수로 제어하는 기능과 인너축(Si)의 필요 구동회전력의 부족분만을 공급하는 기능과를 가지는 것으로 되어 구동회전력을 공급하는 기능에서는 보조모터로 된다.
또한, 동기모터(M)가 소형화됨에 의해 인너축(Si)의 상기 돌출길이(L)가 짧아 질뿐만 아니라, 이 인너축(Si)의 자유단부에 편(일단)지지 상태로 취부되어 있는 영구자석(4)도 경량으로 되어 인너축(Si)의 지지강성이 높아진다. 인너축(Si)의 지지강성이 높아짐에 의해 회전시에 진동ㆍ소음의 발생이 없어진다. 더구나, 본 발명에 있어서는 아웃터축(So)의 내주면에 영구자석(21)을 장착하고 있으므로 이 영구자석(21) 그것이 제 1센서(12)의 피검출체로 되므로 아웃터축(So)에 피검출체를 별도로 설치할 필요가 없다는 이점이 있다.
또한, 상기 실시예에서는 유도전류를 흘리기 위해 인너축(Si)의 외주면에 설치하는 2차 도체로서 동파이프(22)가 사용되고 있지만, 이 대신에 인너축(Si)의 외주면에 동을 용접ㆍ용사 혹은 도금등을 시켜도 좋고, 더욱이 동대신에 알루미늄을사용해도 좋다. 요구에 따라, 인너축(Si)의 외주면은 유도전류가 흐르기 쉬운 구조로 하면 좋다. 게다가, 상기 실시예에 있어서는 아웃터축(So)의 내주면에 장착된 영구자석(21)은 2극구조의 것이지만, 그 극수는 전혀 한정되지 않고, 링형상이라도 적용될 수 있다. 게다가, 동기모터(M)는 회전수 제어가능한 유도모터로 치환할수도 있다.
본 발명은 상기 구성의 동심 2축 동시회전장치에 있어서, 아웃터축의 내주면에 영구자석을 장착할 뿐만아니라, 인너축의 외주면에 유도전류를 흘리기 위해 2차 도체를 설치하여 인너축에 유도회전력이 작용하는 구성으로 되어있으므로, 인너축을 구동회전시키기 위한 회전수제어용 모터의 용량을 작게할수 있고, 2축동시 회전장치가 소형화되어 인너축의 가감속 응답이 좋게 되고, 방적작업의 효율향상이 도모된다. 또한, 회전수제어용 모터가 소형화됨에 의해 아웃터축의 축단에서 모터측으로 돌출한 인너축의 돌출길이를 짧게 할수있어 인너축의 지지강성이 높아진다.

Claims (2)

  1. 외주면에 회권된 밸트에 의해 구동 회전되는 원통상의 아웃터축과, 회전수 제어 모터의 회전자에 동축으로 취부되어 이 아웃터축의 중공부에 동심으로 되어 삽입 지지되는 인너축으로 이루어지고, 상기 회전수 제어 모터에 의해 인너축의 회전수를 변경시켜 양축의 회전수차를 설정 회전수로 제어하는 구성의 동심 2축 동시회전장치에 있어서,
    상기 아웃터축의 내주면에 영구자석을 장착함과 함께, 상기 인너축의 외주면에 유도전류를 흘리기위한 2차 도체를 설치하고, 아웃터축의 회전에의해 인너축에 유도회전력을 생기도록 함을 특징으로 하는 동심 2축 동시회전장치.
  2. 제 1항에 있어서, 2차도체는 동파이프임을 특징으로 하는 동심 2축 동시회전장치.
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