KR101032320B1

KR101032320B1 - 마그네트 커플러를 이용한 동력전달장치

Info

Publication number: KR101032320B1
Application number: KR1020080102926A
Authority: KR
Inventors: 여인홍; 윤상진; 오기석
Original assignee: 대성계전(주)
Priority date: 2008-10-21
Filing date: 2008-10-21
Publication date: 2011-05-06
Also published as: KR20100043749A

Abstract

본 발명은 기밀유지가 필요한 케이스 내/외부의 동력전달을 위하여 마그네트 커플러(Magnet Coupler)를 이용하는 마그네트 커플러를 이용한 동력전달 장치에 관한 것으로, 케이스(1)의 외부와 내부를 연결하며 내부에는 마그네트 홀더(20)를 회동가능하도록 수용하는 커플링 본체(10)와; 상기 커플링 본체(10)의 내부에 수용되어 부시(30)에 의하여 회동가능하도록 설치되고, 전방에는 인터널 마그네트(40), 후방에는 기어(50)를 구비하고 있는 마그네트 홀더(20)와; 상기 케이스(1)의 내부에 위치하는 커플링 본체(10)의 외측에 회동가능하도록 마그네트 케이스(70)에 의하여 설치되며 내부에는 익스터널 마그네트(80)를 구비하고 있는 구동기어(60)를 포함하여 케이스(1)의 내부와 외부가 완전히 기밀을 유지한 상태에서 동력전달이 이루어지도록 구성되며,

케이스(1)의 외부와 내부를 연결하는 상기 커플링 본체(10)는 마그네트 홀더(20)를 회동가능하도록 결합하는 마그네트 홀더 결합부(11)와 상기 마그네트 홀더(20)를 설치하기 위한 부시결합홈(12)이 구비되어 있으며, 구획턱(13)에 의하여 구획되는 구동기어결합부(14)와 상기 커플링 본체(10)를 케이스에 결합할 수 있도록 하는 케이스결합부(15)를 포함하여 구성되어 있는 것을 특징으로 하고 있으며, 본 발명에 따르면 제품의 본질적인 성능 및 구조변화에 영향을 미치지 않고 기존의 생산제품에 적용하여 기존 누설검사공정에 대한 생산성을 향상시키고 제품 자체의 내구성 및 안전성 향상이 가능한 효과가 있게 된다.

마그네트 커플러, 가스계량기, 자석을 이용한 동력전달장치

Description

마그네트 커플러를 이용한 동력전달장치{Power Transmission Equipment Using Magnet Coupler}

본 발명은 기밀유지가 필요한 케이스 내/외부의 동력전달을 위하여 마그네트 커플러(Magnet Coupler)를 이용하는 마그네트 커플러를 이용한 동력전달 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 밀폐된 제품 또는 부품의 내부와 외부 사이에 동력을 전달함에 있어서 동력전달이 필요한 게이스의 내부와 외부 사이에 마그네트 커플러를 구성함으로써, 기체 등의 누설을 방지하여 이를 적용한 계기의 내구성을 향상시킴은 물론, 기어의 형상이나 크기의 변경으로 동력전달의 속도나 방향 전환이 가능하며, 마그네트 가우스(Magnet Gauss) 조절을 통하여 동력전달 힘의 세기를 간단히 조절할 수 있도록 하는 마그네트 커플러를 이용한 동력전달장치에 관한 것이다.

일반적으로 커플링은 산업기계, 자동화 설비 등의 동력전달장치에 부착되어, 구동축과 종동축을 상호 연결하고 그 사이에서 등속으로 동력을 전달하는 축 이음부재로 널리 이용되고 있다.

이러한 커플링은 유체 펌프에 사용될 경우 동력원의 구동축과 펌프 축에 직결되어 사용되고 있으나, 종종 펌프 내부의 고장으로 인해 과부하가 걸리는 문제점이 있으며, 특히 장기 사용의 경우 축의 통과로 인하여 내부와 외부 사이에 기밀이 유지되지 않아 그 주위의 구조물이나 동력원에 치명적인 손상을 입히게 된다.

상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 유체 커플링이 개발되어 있으나 이러한 유체 커플링은 슬립에 의해 동력전달 효율이 떨어지고 구조가 복잡하며 고가이기 때문에 실제적으로 적용이 어려운 문제점이 있게 된다.

또한, 종래에는 전자 코일에서 발생된 전자장의 세기를 이용하여 구동축과 종동축의 동력전달을 단속하고 그 회전수를 조절할 수 있도록 한 전자 클러치가 개발되어 있다. 그러나 전자 클러치는 구조가 복잡하고 고가이며, 종동축의 과부하에 대하여 적절하게 대응하지 못하는 문제점이 있게 된다.

상기 전자장의 세기를 이용하는 진보된 실시 예로서 구동축과 종동축에 상호 대향되는 디스크를 설치하고 여기에 마그네트를 부착하여 자기력을 이용함으로써, 동력이 전달되도록 한 마그네트 커플링이 개발되어 있으나, 이것은 디스크 사이의 슬립이 커 동력전달 효율이 떨어지는 문제점이 있게 된다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 발명에서 추구하는 기술적 과제는 밀폐된 제품 또는 부품의 내부와 외부 사이에 동력을 전달함에 있어서 동력전달이 필요한 게이스의 내부와 외부 사이에 마그네트 커플러를 구성함으로써, 기체 등의 누설을 방지하여 이를 적용한 계기의 내구성을 향상시킴은 물론, 기어의 형상이나 크기의 변경으로 동력전달의 속도나 방향 전환이 가능하며, 마그네트 가우스(Magnet Gauss) 조절을 통하여 동력전달 힘의 세기를 간단히 조절할 수 있도록 하는 마그네트 커플러를 이용한 동력전달장치를 제공하는 것에 있다.

상기 과제를 해결하기 위하여 본 발명에서 구현되는 기술적 수단은 케이스(1)의 외부와 내부를 연결하며 내부에는 마그네트 홀더(20)를 회동가능하도록 수용하는 커플링 본체(10)와; 상기 커플링 본체(10)의 내부에 수용되어 부시(30)에 의하여 회동가능하도록 설치되고, 전방에는 인터널 마그네트(40), 후방에는 기어(50)를 구비하고 있는 마그네트 홀더(20)와; 상기 케이스(1)의 내부에 위치하는 커플링 본체(10)의 외측에 회동가능하도록 마그네트 케이스(70)에 의하여 설치되며 내부에는 익스터널 마그네트(80)를 구비하고 있는 구동기어(60)를 포함하여 케이스(1)의 내부와 외부가 완전히 기밀을 유지한 상태에서 동력전달이 이루어지도록 구성되며,
케이스(1)의 외부와 내부를 연결하는 상기 커플링 본체(10)는 마그네트 홀더(20)를 회동가능하도록 결합하는 마그네트 홀더 결합부(11)와 상기 마그네트 홀더(20)를 설치하기 위한 부시결합홈(12)이 구비되어 있으며, 구획턱(13)에 의하여 구획되는 구동기어결합부(14)와 상기 커플링 본체(10)를 케이스에 결합할 수 있도록 하는 케이스결합부(15)를 포함하여 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 마그네트 커플러를 이용한 동력전달장치를 제시한다.

본 발명에 따르면 제품의 본질적인 성능 및 구조변화에 영향을 미치지 않고 기존의 생산제품에 적용하여 기존 누설검사공정에 대한 생산성을 향상시키고, 과부하시 연결부의 공회전에 의해 장비의 파손을 방지함으로써 제품 자체의 내구성 및 안전성 향상이 가능한 효과가 있게 된다.

상기와 같은 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하기로 한다.

도 1의 (a)는 본 발명의 분해사시도이고, (b)는 (a)의 일부를 조립한 상태의 단면도이다. 도 2는 본 발명의 조립상태를 예시한 사시 단면도이고, 도 3은 본 발명의 조립단면도이다.

본 발명에 따른 마그네트 커플러를 이용한 동력전달장치의 구성부를 크게 분류하여 보면, 본 발명을 적용하고자 하는 기기의 케이스(본 발명의 실시 예에 있어서는 가스계량기에 적용함)(1)의 외부와 내부를 차폐된 상태로 연결하는 커플링 본체(10)와, 상기 커플링 본체(10)의 내부에 회동가능하도록 수용되는 마그네트 홀더(20) 그리고, 상기 케이스(1)의 내부에 위치하는 커플링 본체(10)의 외측에 회동가능하도록 마그네트 케이스(70)에 의하여 설치되는 구동기어(60)로 구성되어 있다.

상기 케이스(1)의 외부와 내부를 차폐상태를 유지하면서 연결하는 커플링 본 체(10)는 마그네트 홀더(20)를 회동가능하도록 결합하는 마그네트 홀더 결합부(11)와 상기 마그네트 홀더(20)를 설치하기 위한 부시(Bush)결합홈(12)이 구비되어 있으며, 구획턱(13)에 의하여 구획되는 구동기어결합부(14)와 상기 커플링 본체(10)를 케이스에 결합할 수 있도록 하는 케이스결합부(15)를 포함하여 구성되게 된다.

상기 커플링 본체(10)의 내부에 회동가능하도록 결합되는 마그네트 홀더(20)는 선단에는 인터널 마그네트(40)를 고정시키는 언더컷(21)이 구비되어 있고, 후단에는 반원형의 각면(23)과 홈(22)으로 형성된 기어결합부(24)가 구비되어 있다.

따라서, 본 발명의 커플링 본체(10) 내부에 마그네트 홀더(20)를 조립할 때는 먼저 마그네트 홀더(20) 선단에 형성된 언더컷(21)에 인터널 마그네트(40)의 통공(41)을 일치시켜 축 방향으로 밀면 언더컷(21)이 축의 중심부로 변형 수축되어 인터널 마그네트(40)를 통과시키고 그 후 복원됨으로써 인터널 마그네트(40)가 마그네트 홀더(20)로 부터 이탈되는 것을 방지하게 된다.

이와 같이 마그네트 홀더(20)에 인터널 마그네트(40)을 결합한 상태에서 커플링 본체(10) 내부의 마그네트 홀더 결합부(11)에 결합하게 되는데, 이때 마그네트 홀더(20)는 커플링 본체(10)의 내면에 형성된 부시결합홈(12)과 이 부시결합홈(12)에 결합되는 부시(30)에 의하여 커플링 본체(10)의 내부에 회동가능하도록 설치되게 된다.

상기 인터널 마그네트(40)와 후술하는 익스터널 마그네트(80)는 각각 4방향으로 N극과 S극이 교차 되도록 90도 간격으로 착자되어 있고 이에 따라 서로의 흡인력에 의하여 동력을 전달하는 구조로 되어 있다.

그리고, 상기 마그네트 홀더(20)의 후단에 구비된 반원형의 각면(23)과 홈(22)으로 형성된 기어결합부(24)에는 동력전달을 위한 다양한 형상과 크기의 구조를 갖는 기어(50)가 조립되어 진다.

한편, 상기 커플링 본체(10)의 외측에 회동가능하도록 마그네트 케이스(70)에 의하여 설치되며 내부에는 익스터널 마그네트(80)를 구비하고 있는 구동기어(60)는 상기 마그네트 케이스(70)의 일측 외부둘레에 형성된 걸림턱(71)과 구동기어(60)의 일측 내면에 형성되며 상기 걸림턱(71)의 형상에 대응하는 걸림홈(61)에 의하여 S자 형태로 결합되도록 구성되어 있다.

따라서, 구획턱(13)에 의하여 구획되어 있는 커플링 본체(10)의 구동기어결합부(14)에 구동기어(60)를 결합할 때는 먼저, 구동기어(60)에 구비되며 상기한 인터널 마그네트(40)와 상이한 자극이 위치하도록 자극의 방향을 정하는 위치확인 돌기(62)에 익스터널 마그네트80)의 위치확인 홈(81)을 일치시켜 결합하고, 그 후 마그네트 케이스(70)의 일측 외부둘레에 형성된 걸림턱(71)과 구동기어(60)의 일측 내면에 형성된 걸림홈(61)에 의하여 S자 형태로 결합함으로써, 구동기어(60)와 마그네트 케이스(70)를 조립하는 동작은 용이하지만 조립된 후에는 쉽게 빠지지 않는 구조로 구성되어 있다.

도 4는 본 발명의 자속 분포를 예시한 측면사시도이다.

상기 도면에서 알 수 있는 바와 같이 커플링 본체(10)의 외부에 회동가능하도록 마그네트 케이스(70)에 의하여 설치된 구동기어(60)의 익스터널 마그네트(80)와 마그네트 홀더(20)에 설치된 인터널 마그네트(40)는 각각 4방향으로 N극과 S극 이 교차되어 커플링 본체(10)를 사이에 두고 서로 끌어당기는 힘이 작용하여 동력을 전달하는 역할을 하게 되며 이는 조립된 마그네트 케이스(70)가 커플링 본체(10)로부터 이탈하지 않도록 2차로 고정하는 역할 또한 할 수 있도록 한다.

도 5는 본 발명을 가스계량기에 적용한 상태의 예시도이다.

상기 도면에 도시되어 있는 바와 같이 본 발명에 따른 마그네트 커플러를 이용한 동력전달장치는 완전 차폐를 요하는 가스계량기의 상부케이스(1)와 눈금케이스(2) 사이에 동력을 전달할 수 있도록 설치되어 있는데, 상부케이스(1) 내부를 이동하는 가스의 흐름에 의하여 구동기어(60)가 회전하고 이 구동기어(60)의 회전에 의하여 구동기어(60)에 설치된 익스터널 마그네트(80)가 동시에 회전하면서 익스터널 마그네트(80)의 자력이 인터널 마그네트(40)에 전달되어 마그네트 홀더(20)의 후단에 구비된 기어(50)가 회전하면서 구동드럼(3)을 구동하여 가스의 사용량을 측정할 수 있는 구조로 구성되게 된다.

이상에서와 같이, 본 발명에 따르면 제품의 본질적인 성능 및 구조변화에 영향을 미치지 않고 기존의 생산제품에 적용하여 기존 누설검사공정에 대한 생산성을 향상시키고, 과부하시 연결부의 공회전에 의해 장비의 파손을 방지함으로써 제품 자체의 내구성 및 안전성 향상이 가능한 효과가 있게 된다.

도 1의 (a)는 본 발명의 분해사시도, (b)는 일부를 조립한 상태의 단면도

도 2는 본 발명의 조립상태를 예시한 사시 단면도

도 3은 본 발명의 조립단면도

도 4는 본 발명의 자속 분포를 예시한 측면사시도

도 5는 본 발명을 가스계량기에 적용한 상태의 예시도

[도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명]

1: 케이스 2: 눈금케이스

3: 구동드럼 10: 커플링 본체

11: 마그네트 홀더 결합부 12: 부시결합홈

13: 구획턱 14: 구동기어결합부

15: 케이스결합부 20: 마그네트 홀더

21: 언더컷 22: 홈

23: 반원형 각면 24: 기어결합부

30: 부시(Bush) 40: 인터널 마그네트

41: 통공 50: 기어

60: 구동기어 61: 걸림홈

70: 마그네트 케이스 71: 걸림턱

80: 익스터널 마그네트 81: 위치확인 홈

Claims

삭제
케이스(1)의 외부와 내부를 연결하며 내부에는 마그네트 홀더(20)를 회동가능하도록 수용하는 커플링 본체(10)와; 상기 커플링 본체(10)의 내부에 수용되어 부시(30)에 의하여 회동가능하도록 설치되고, 전방에는 인터널 마그네트(40), 후방에는 기어(50)를 구비하고 있는 마그네트 홀더(20)와; 상기 케이스(1)의 내부에 위치하는 커플링 본체(10)의 외측에 회동가능하도록 마그네트 케이스(70)에 의하여 설치되며 내부에는 익스터널 마그네트(80)를 구비하고 있는 구동기어(60)를 포함하여 케이스(1)의 내부와 외부가 완전히 기밀을 유지한 상태에서 동력전달이 이루어지도록 구성되며,

케이스(1)의 외부와 내부를 연결하는 상기 커플링 본체(10)는 마그네트 홀더(20)를 회동가능하도록 결합하는 마그네트 홀더 결합부(11)와 상기 마그네트 홀더(20)를 설치하기 위한 부시결합홈(12)이 구비되어 있으며, 구획턱(13)에 의하여 구획되는 구동기어결합부(14)와 상기 커플링 본체(10)를 케이스에 결합할 수 있도록 하는 케이스결합부(15)를 포함하여 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 마그네트 커플러를 이용한 동력전달장치.
청구항 2에 있어서,

상기 커플링 본체(10)의 내부에 회동가능하도록 결합되는 마그네트 홀더(20)는 선단에는 인터널 마그네트(40)를 고정시키는 언더컷(21)이 구비되어 있고, 후단에는 반원형의 각면(23)과 홈(22)이 형성된 기어결합부(24)가 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 마그네트 커플러를 이용한 동력전달장치.
청구항 2 또는 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,

상기 마그네트 홀더(20)는 커플링 본체(10)의 내면에 형성된 부시결합홈(12)과 이 부시결합홈(12)에 결합되는 부시(30)에 의하여 커플링 본체(10)의 내부에 회동가능하도록 설치되는 것을 특징으로 하는 마그네트 커플러를 이용한 동력전달장치.
청구항 2에 있어서,

커플링 본체(10)의 외측에 회동가능하도록 마그네트 케이스(70)에 의하여 설치되며 내부에는 익스터널 마그네트(80)를 구비하고 있는 구동기어(60)는 상기 마그네트 케이스(70)의 일측 외부둘레에 형성된 걸림턱(71)과 구동기어(60)의 일측 내면에 형성되며 상기 걸림턱(71)의 형상에 대응하는 걸림홈(61)에 의하여 S자 형태로 결합되도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 마그네트 커플러를 이용한 동력전달장치.