KR101026773B1 - 마그네틱 기어 결합체 - Google Patents

Abstract

본 발명은 마그네틱 기어 결합체에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 마그네틱 기어를 회전축에 직각도와 동심도가 우수하게 체결할 수 있는 마그네틱 기어 결합체에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 마그네틱 기어 결합체는, 회전축과, 상기 회전축에 축설되어 회전하는 마그네틱 기어를 포함하는 마그네틱 기어 결합체에 있어서, 상기 회전축은, 상기 회전축 말단 외주면에 형성되는 제1 방향 숫나사면; 상기 제1 방향 숫나사면과 형성되는 말단 내측 외주면에 상기 제1 방향 숫나사면과 반대방향의 회전 방향을 가지도록 형성되는 제2 방향 숫나사면;을 포함하며, 상기 마그네틱 기어는, 상기 회전축이 통과할 수 있도록 중앙에 형성되는 회전축 설치공; 상기 회전축 설치공의 일측에 형성되며, 상기 제2 방향 숫나사면과 대응되어 나사결합할 수 있는 제2 방향 암나사면;을 포함하며, 상기 마그네틱 기어가 상기 회전축에 삽입된 상태에서 노출되는 상기 제1 방향 숫나사면과 체결되어 상기 마그네틱 기어를 상기 회전축에 고정하는 조립나사를 포함하는 것을 특징으로 한다.

기어, 마그네틱, 직각도, 동심도

Description

마그네틱 기어 결합체{MAGNETIC GEAR DEVICE}

본 발명은 마그네틱 기어 결합체에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 마그네틱 기어를 회전축에 직각도와 동심도가 우수하게 체결할 수 있는 마그네틱 기어 결합체에 관한 것이다.

일반적으로 반도체나 디스플레이 분야와 같이 정밀한 작업이 요구되는 기술 분야에서는 생산 공정을 매우 청결하게 관리하며, 대부분 고도의 클린룸 내에서 작업이 이루어진다. 따라서 공정 진행 중에 사용되는 모든 생산 설비도 사용과정에서 미세한 파티클 등을 발생시키지 않는 설비를 사용한다.

특히 동력 전달 과정에서 사용되는 기어 등은 동력 전달 과정에서 많은 마찰과 소음이 발생하므로 전술한 반도체나 디스플레이 분야에서는 일반적인 기어 등을 사용하기 어렵다. 따라서 소음이나 마찰 및 파티클이 발생하지 않는 마그네틱 기어가 개발되어 널리 사용되고 있다.

마그네틱 기어는 자력을 이용하여 동력을 전달하므로 기어와 기어와 접촉하지 않고 동력을 전달할 수 있다. 따라서 동력 전달과정에서 기어와 기어가 맞물리는 등의 접촉 현상이 발생하지 않으므로 소음과 파티클이 전혀 발생하지 않는 장점 이 있다.

이러한 마그네틱 기어는 서로 이격되어 동력을 전달하므로 회전축에 체결되는 과정에서 회전축과의 직각도 및 회전축 중심과의 동심도가 우수하게 결합되어야만 동력 전달과정에서 문제를 일으키기 않는다. 그런데 종래에는 마그네틱 기어를 회전축에 볼트를 이용하여 체결하므로 체결과정에서 직각도와 동심도의 부적합이 발생하여 불량률이 높은 문제점이 있었다.

본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 직각도와 동심도가 우수하게 마그네틱 기어를 회전축에 체결할 수 있는 마그네틱 기어 결합체를 제공하는 것이다.

전술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 마그네틱 기어 결합체는, 회전축과, 상기 회전축에 축설되어 회전하는 마그네틱 기어를 포함하는 마그네틱 기어 결합체에 있어서, 상기 회전축은, 상기 회전축 말단 외주면에 형성되는 제1 방향 숫나사면; 상기 제1 방향 숫나사면과 형성되는 말단 내측 외주면에 상기 제1 방향 숫나사면과 반대방향의 회전 방향을 가지도록 형성되는 제2 방향 숫나사면;을 포함하며, 상기 마그네틱 기어는, 상기 회전축이 통과할 수 있도록 중앙에 형성되는 회전축 설치공; 상기 회전축 설치공의 일측에 형성되며, 상기 제2 방향 숫나사면과 대응되어 나사결합할 수 있는 제2 방향 암나사면;을 포함하며, 상기 마그네틱 기어가 상기 회전축에 삽입된 상태에서 노출되는 상기 제1 방향 숫나사면과 체결되어 상기 마그네틱 기어를 상기 회전축에 고정하는 조립나사를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서 상기 마그네틱 기어에는 상기 제2 방향 암나사면의 반대면에 상기 제1 방향 숫나사면 및 상기 제1 방향 숫나사면과 체결된 상기 조립나사가 함입되는 체결홈이 더 형성되는 것을 특징으로 한다.

그리고 상기 회전축에는 상기 제1방향 숫나사면 외측에 상기 제1 방향 숫나 사면과 체결된 상기 조립나사의 풀림을 방지하도록 스냅링이 더 체결되는 것이, 조립 나사의 풀림을 확실하게 방지할 수 있어서 바람직하다.

또한 본 발명에서 상기 조립 나사 및 스냅링은 플라스틱 재질로 이루어지는 것이, 가볍고 제조가 용이하며, 제조 단가를 낮출 수 있어서 바람직하다.

본 발명에 따르면 나사 체결 방식으로 회전축과 마그네틱 기어 간의 유격이 최소화되어 직각도 및 동심도가 향상된다. 또한 마그네틱 기어의 이탈을 방지하기 위하여 가격이 저렴한 플라스틱 조립나사 및 스냅링을 사용하므로 제조 원가를 절감할 수 있는 효과도 있다.

또한 본 발명에 따른 마그네틱 기어 결합체는 체결과정에서 종래와 달리 토크 랜치(Torque Wrench)를 사용하지 않으므로 조립 과정이 쉬워지고, 조립 과정에서의 유격 발생을 최소화할 수 있는 효과도 있다.

이하에서는 본 발명의 구체적인 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

본 실시예에 따른 마그네틱 기어 결합체는 도 1에 도시된 바와 같이, 회전축(10)과 마그네틱 기어(20) 및 조립 나사(30)로 이루어진다.

먼저 회전축(10)은 마그네틱 기어(20)가 축설되어 회전하는 샤프트(shaft)이다. 이 회전축(20)은 일반적으로 동력원에 연결되어 일정한 속도로 회전한다. 본 실시예에 따른 회전축(20)은 도 2에 도시된 바와 같이, 제1 방향 숫나사면(11), 제2 방향 숫나사면(12)을 포함하여 구성된다. 먼저 제1 방향 숫나사면(11)은 상기 회전축(10) 말단 외주면에 형성되는 나사면이다. 이 제1 숫나사면(11)은 마그네틱 기어(20)가 회전축(10)에 축설된 후, 조립나사(30)와 결합되는 나사면이다.

상기 제1 방향 숫나사면(11) 내측으로는 도 2에 도시된 바와 같이, 고른 면이 상기 마그네틱 기어(20)의 두께 만큼 형성되고, 이 고른 면 이후에는 제2 단턱(14)이 형성된다. 이 제2 단턱(14) 이후에는 제2 방향 숫나사면(12)이 형성된다. 이 제2 방향 숫나사면(12)은 상기 제1 방향 숫나사면(11)과 반대 방향의 회전 방향을 가지도록 형성된다. 이 제2 방향 숫나사면(12)은 상기 마그네틱 기어(20)의 내경면에 형성되어 있는 제2 방향 암나사면(12)과 대응되어 마그네틱 기어(20)가 회전축(10)과 체결되도록 한다. 이 제2 방향 숫나사면(12) 내측에는 도 2에 도시된 바와 같이, 제1 단턱(13)이 형성된다. 상기 제1 단턱(13)과 제2 단턱(14)에 의하여 마그네틱 기어(20)가 회전축(10)에 축설되는 위치가 정해진다.

그리고 상기 회전축(10)에는 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 제1 숫나사면(11) 외측에 스냅링 체결홈(15)이 더 형성될 수도 있다. 이 스냅링 체결홈(15)은 스냅링을 사용하는 경우, 스냅링이 체결되는 위치를 제공하는 것이다.

한편 본 실시예에 따른 마그네틱 기어(20)는 상기 회전축(10)에 축설되어 회전하는 구성요소이며, 내부에 자석이 형성되어 있으며, 그 외부는 플라스틱 재질로 코팅될 수 있다. 그리고 이 마그네틱 기어(20)는 도 3에 도시된 바와 같이, 회전축 설치공(23), 회전축 체결부(21), 제2 방향 암나사면(22) 및 조립나사 체결홈(24)을 포함하여 구성된다.

먼저 회전축 설치공(23)은, 상기 마그네틱 기어(20)의 중앙 부분에 형성되는 구멍으로서, 상기 회전축(10)이 삽입되는 부분이다. 이 회전축 설치공(23)은 회전축(10)의 외경과 거의 동일할 정도로 정확하게 형성되어 회전축(10)과 마그네틱 기어(20)가 결합된 상태에서 마그네틱 기어(20)가 유동되지 않도록 하는 것이 바람직하다.

다음으로 회전축 체결부(21)는, 상기 회전축 설치공(23)에서 좌측으로 연장되어 형성되는 돌출부이다. 이 회전축 체결부(21)의 내측면에는 도 3에 도시된 바와 같이, 제2 암나사면(22)이 형성된다. 이 제2 암나사면(22)은 상기 제2 숫나사면(12)과 대응되도록 형성된다.

또한 조립나사 체결홈(24)은 상기 회전축 설치공(23)의 반대면에 형성되는 홈으로써, 상기 회전축(10)에 결합된 조립나사(30)와 회전축 말단 등이 외부에 노출되지 않도록 하는 공간을 제공한다. 이 조립나사 체결홈(24)에 의하여 도 3에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 마그네틱 기어 결합체에서는 조립나사(30) 및 회전축(10) 말단 등이 마그네틱 기어(20) 외측으로 돌출되지 않는다.

다음으로 조립나사(30)는 상기 마그네틱 기어(20)가 상기 회전축(10)에 삽입된 상태에서 노출되는 상기 제1 방향 숫나사면(11)과 체결되어 상기 마그네틱 기어(20)를 상기 회전축(10)에 고정하는 구성요소이다. 이 조립나사(30)는 상기 마그 네틱 기어(20)의 내면에 형성되는 제2 방향 암나사면(22)과 반대 방향으로 체결되는 제1 방향 암나사면(32)을 가지므로 본 실시예에 따른 마그네틱 기어 결합체가 체결된 상태에서 서로 풀리지 않는 장점이 있다.

한편 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 회전축(10)에는 상기 제1방향 숫나사면(11) 외측에 상기 제1 방향 숫나사면(11)과 체결된 상기 조립나사(30)의 풀림을 방지하도록 스냅링(25)이 더 체결될 수 있다. 이 스냅링(25)은 상기 마그네틱 기어(20)가 회전축(10)에 결합되고, 조립나사(30)가 조립된 상태에서 조립나사(30)가 풀리지 않도록 조립나사(30)의 외측에서 조립나사(30)를 회전축(10)에 고정시키는 역할을 한다. 이 스냅링(25)은 상기 스냅링 체결홈(15)에 억지끼움 방식으로 체결되는 것이 간단한 방법에 의하여 체결될 수 있으므로 바람직하다.

그리고 본 실시예에서 상기 조립 나사(30) 및 스냅링(25)은 플라스틱 재질로 이루어지는 것이 제조 원가를 낮출 수 있으며, 제조 공정이 쉬워지는 장점이 있어서 바람직하다. 여기에서 상기 플라스틱 재질은 다양한 것을 사용할 수 있으며, 예를 들어 PVC 등을 사용할 수 있다.

이하에서는 본 실시예에 따른 마그네틱 기어 결합체를 조립하는 방법을 간단하게 설명한다.

먼저 회전축(10)에 마그네틱 기어(20)를 체결한다. 회전축(10) 말단을 마그네틱 기어(20)에 형성되어 있는 회전축 설치공(23)에 삽입한 후, 마그네틱 기 어(20)를 회전시켜 제2 암나사면(22)과 제2 숫나사면(12)이 체결되도록 한다. 이때, 마그네틱 기어(20)가 제1, 2 단턱(13, 14)에 걸려서 더이상 전진하지 않을 때까지 마크네틱 기어(20)를 회전시키면 된다.

다음으로는 조립 나사(30)를 회전축(10)에 체결한다. 조립 나사(30)는 상기 마그네틱 기어(20)와 반대방향으로 회전시키면서 제1 방향 숫나사면(11)에 체결한다. 따라서 조립 나사(30)를 체결하는 과정에서 마그네틱 기어(20)가 풀리지 않으며, 오히려 더 견고하게 회전축(10)에 결합된다. 이 조립 나사(30)는 상기 마그네틱 기어(20)에 걸려서 더이상 전진하지 않을 때까지 회전시키면 된다.

마지막으로 스냅링(25)을 스냅링 설치홈(15)에 억지끼움 방식으로 끼워서 마무리하면 된다.

이처럼 본 실시예에 따른 마그네틱 기어 결합체는 간단한 방식으로 체결하면서도, 직각도와 동심도를 향상시켜 불량률을 대폭 낮출 수 있는 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 마그네틱 기어 결합체의 구조를 도시하는 사시도이다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 회전축의 구조를 도시하는 단면도이다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 회전축과 마그네틱 기어가 결합된 구조를 도시하는 단면도이다.

Claims (4)

1. 회전축과, 상기 회전축에 축설되어 회전하는 마그네틱 기어를 포함하는 마그네틱 기어 결합체에 있어서,

   상기 회전축은,

   상기 회전축 말단 외주면에 형성되는 제1 방향 숫나사면;

   상기 제1 방향 숫나사면이 형성되는 말단 내측 외주면에 상기 제1 방향 숫나사면과 반대방향의 회전 방향을 가지도록 형성되는 제2 방향 숫나사면;을 포함하며,

   상기 마그네틱 기어는,

   상기 회전축이 통과할 수 있도록 중앙에 형성되는 회전축 설치공;

   상기 회전축 설치공의 일측에 형성되며, 상기 제2 방향 숫나사면과 대응되어 나사결합할 수 있는 제2 방향 암나사면;을 포함하며,

   상기 마그네틱 기어가 상기 회전축에 삽입된 상태에서 노출되는 상기 제1 방향 숫나사면과 체결되어 상기 마그네틱 기어를 상기 회전축에 고정하는 조립나사를 포함하는 것을 특징으로 하는 마그네틱 기어 결합체.
2. 제1항에 있어서, 상기 마그네틱 기어에는,

   상기 제2 방향 암나사면의 반대면에 상기 제1 방향 숫나사면 및 상기 제1 방향 숫나사면과 체결된 상기 조립나사가 함입되는 체결홈이 더 형성되는 것을 특징 으로 하는 마그네틱 기어 결합체.
3. 제1항에 있어서,

   상기 회전축에는 상기 제1방향 숫나사면 외측에 상기 제1 방향 숫나사면과 체결된 상기 조립나사의 풀림을 방지하도록 스냅링이 더 체결되는 것을 특징으로 하는 마그네틱 기어 결합체.
4. 제3항에 있어서,

   상기 조립 나사 및 스냅링은 플라스틱 재질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 마그네틱 기어 결합체.

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