KR101637091B1 - 전자식 가스타이머의 클러치구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 가정에서 가스 사용시간을 설정하여 건망증으로 인하여 일어날 수 있는 화재사고를 예방하기 위하여 설치하는 전자식 가스타이머에 관한 것으로 더 상세하게는 가스타이머를 수동으로 조작하기 위한 전자식 가스타이머의 클러치구조에 관한 것이다.
본 발명은 감속모터의 스퍼기어에 연결되는 가스타이머의 구동축에 클러치를 구성하여 감속모터에 의하여 가스타이머가 작동되는 경우에는 클러치가 맞물려 있다가 수동으로 가스타이머를 조작할 경우에는 사용자가 타이머 손잡이를 눌러 돌림으로써 클러치의 연결을 강제로 끊어서 사용하도록 하는 것으로 감속모터를 보호하는 것을 목적으로 한다.

Description

전자식 가스타이머의 클러치구조{Clutch structure of electronic gas timer}

본 발명은 가정에서 가스 사용시간을 설정하여 건망증으로 인하여 일어날 수 있는 화재사고를 예방하기 위하여 설치하는 전자식 가스타이머에 관한 것으로 더 상세하게는 가스타이머를 수동으로 조작하기 위한 전자식 가스타이머의 클러치구조에 관한 것이다.

통상적으로 사용하는 전자식 가스타이머의 내부에는 다수의 기어들로 구성된 감속모터가 사용되는데 감속모터의 최종 축에는 외부 기어와 맞물리는 스퍼기어가 형성되어 있다.

상기의 감속모터는 스퍼기어가 1바퀴 회전할 때 모터 내부의 1차 축은 감속비에 따라 수십 회 내지 수백 회 회전하는데 스퍼기어를 빠른 속도로 강제로 회전시키면 내부의 기어들이 부하를 이기지 못하고 파손되는 현상이 자주 발생한다.

이를 방지하기 위하여 국내 특허출원 20-2009-0006336호 '패닉기능을 갖는 기어박스'는 클러치구조의 감속모터에 관한 것으로 기어박스를 구성하는 본체의 회전축에 캠샤프트를 설치하여 캠을 상승시키거나 하강하도록 구성하여 회전축이 회전할 경우에는 캠이 상승하여 종동기어와 물림을 수행함으로써 종동기어로 회전력을 전달하고 종동기어로 시작된 회전력은 기어박스 회전축으로 전달하지 않도록 하여 기어박스 내부의 모터구동회로와 내부 감속기어들을 보호하도록 하였다.

그러나 실제 상기의 모터는 구성이 복잡하여 제조단가가 상승하고 클러치 작용을 못 하는 경우가 자주 발생하여 신뢰성이 떨어지는 단점이 있었다.

또한, 다른 방법으로는 감속모터의 스퍼기어를 일정 백래시를 갖도록 하여 정방향으로 회전한 후 백래시 만큼 다시 역회전하도록 한 구성이 있으나 이는 전자신호에 의해 제어되는 것으로 매회 정방향 이후 역방향으로 회전하여야 하므로 전력 소모가 많은 단점이 있었다.

그러므로 본 발명은 상기와 같이 감속모터의 기어파손을 막기 위하여 감속모터 내부에 클러치구조 또는 백래시 구성을 하기보다는 모터 외부에서 이를 기구로 해결함으로써 일반 감속모터를 사용하면서도 감속모터의 기어파손을 막고 불필요한 전력소모를 줄이기 위한 것이다.

본 발명은 감속모터의 스퍼기어에 연결되는 가스타이머의 구동축에 클러치를 구성하여 감속모터에 의하여 가스타이머가 작동되는 경우에는 클러치가 맞물려 있다가 수동으로 가스타이머를 조작할 경우에는 사용자가 타이머 손잡이를 눌러 돌림으로써 클러치의 연결을 강제로 끊어서 사용하도록 하는 것으로 감속모터를 보호하는 것을 목적으로 한다.

사용자가 가스타이머를 수동으로 사용할 경우 가스 타이머의 손잡이를 눌러 돌려 사용함으로써 가스밸브의 핸들를 눌러 사용하는 종래의 목적을 달성하고 감속모터를 보호하는 효과가 있다.

도 1: 가스타이머의 외형 사시도 및 측면도
도 2: 가스타이머 구동축의 부품사시도
도 3: 구동축의 분해 사시도
도 4: 가스타이머가 잠김 상태인 클러치가 연결된 상태의 사시도
도 5: 가스타이머가 열린 상태인 클러치가 끊어진 상태의 사시도

전자식 가스타이머는 가정에서 가스 사용시간을 설정하여 건망증으로 인하여 일어날 수 있는 화재사고를 예방하기 위하여 설치하는데 본 발명의 구성과 특징을 첨부된 그림을 통하여 살펴보면 다음과 같다.

도 1은 가스타이머의 외형 사시도 및 측면도이다.

그림에서와 같이 통상적인 구조는 외형을 이루는 타이머핸들(1)과 상하 케이스(10, 20)와 가스밸브(6)와 브래킷(30)이 구성되고, 케이스 내부에는 전자부품을 이루는 PCB와 감속모터와 기어와 표시장치 및 건전지 등으로 구성된다

본 발명에서는 통상적인 가스타이머의 구성에 대한 설명은 생략하고 타이머핸들에서 가스밸브로 이어지는 구동축의 구성에 대하여만 설명하기로 한다.

도 2는 가스타이머 구동축의 부품사시도이다.

여기서 구동축이란 가스타이머를 사용하기 위하여 타이머핸들(1) 또는 감속모터의 스퍼기어(3-1)가 회전할 경우 발생하는 회전력이 가스밸브(6)까지 연결되도록 하는 구성을 말한다.

구동축의 구성을 살펴보면 타이머핸들(1)과, 인장 스프링(2)과, 상측 클러치기어(3)와, 상측 클러치기어에 감속모터의 회전력을 전달하는 스퍼기어(3-1)와, 상측 클러치기어에 밸브소켓(5)을 연결하거나 끊는 역할을 하는 하측 클러치(4)로 구성되고, 밸브소켓에는 가스밸브(6)의 핸들이 삽입되어 90도 간으로 회전한다.

다음 그림을 통하여 구동축을 이루는 각 부품의 구성과 작용을 더 상세히 알아보기로 한다.

도 3은 구동축의 분해 사시도이다.

타이머핸들(1)은 인장 스프링(2)에 의해 상측 클러치기어(3)로부터 윗 방향으로 이탈하려는 힘이 발생하고 하측 클러치(4)는 상측 클러치기어를 사이에 두고 타이머핸들(1)의 고정 홈(1-b)에 끼워져 고정된다.

여기서 인장 스프링은 그림에서는 타이머핸들과 상측 클러치기어 사이에 두었으나 인장 스프링(2)은 타이머핸들을 들어올리기 위한 수단이 아니라 하측 클러치(4)에 생성된 클러치 돌기(4-c)를 들어올려 상측 클러치기어의 클러치 홈(3-c)에 끼워지도록 하기 위한 것으로 가능한 인장 스프링은 하측 클러치 하부에 위치하여 하측 클러치가 상측 클러치기어에 결합 되도록 유도하는 것이 바람직할 것이다.

중요한 점은 인장 스프링(2)이 하측 클러치를 들어올리기 위한 수단으로 구동축의 어느 한 지점에 반드시 존재하여야 한다는 점이다.

또한 하측 클러치를 밸브소켓과 일체형으로 구성한 후 클러치 돌기(4-c)를 밸브소켓에 형성함으로써 타이머핸들(1)을 눌러 돌릴 경우 밸브소켓(5)이 클러치기어(3)로부터 아래로 이탈되며 클러치의 연결이 끊어지도록 구성할 수도 있으나 본 발명의 구성에서는 타이머핸들(1)을 눌러 돌릴 경우 밸브소켓이 상하로 움직이지 않고 하측 클러치(4)만 상하로 움직이도록 별도 구성하였다.

그러므로 본 발명의 예시된 구성은 밸브소켓(5)의 소켓 축(5-a)이 하측 클러치(4)의 축 삽입 홈(4-b)에 끼워져 상하로 자유스럽게 움직이도록 구성하였다.

도 4는 가스타이머가 잠김 상태인 클러치가 연결된 상태의 사시도이다.

가스타이머가 잠긴 상태란 가스밸브(6)가 잠긴 상태를 말하는 것으로 이때 하측 클러치(4)의 클러치 돌기(4-c)는 타이머핸들의 회전구간인 90도 사이에서는 클러치가 연결되지 않도록 구성되어 있어서 잠김 상태에서만 클러치 홈(3-c)에 맞물려 끼워져 클러치가 연결된다.

만약 타이머핸들(1)을 누르지 않고 돌릴 경우 상측 클러치기어와 하측 클러치가 결합 된 상태이므로 상측 클러치기어(3)는 타이머핸들(1)과 연동하여 회전하게 되고 이에 맞물려 있는 스퍼기어(3-1)가 강제로 회전하게 되는데 이때 감속모터 내부의 수많은 기어가 고속으로 회전하면서 기어의 파손이 일어나게 된다.

그러므로 모터를 이용하지 않고 가스타이머를 수동으로 조작하고자 할 경우에는 감속모터의 스퍼기어(3-1)와 구동축의 연결을 끊을 필요가 있게 된다.

도 5는 가스타이머가 열린 상태인 클러치가 끊어진 상태의 사시도이다.

그림에서와 같이 타이머핸들(1)을 눌러 반 시계방향으로 돌릴 경우 하측 클러치(4)의 클러치 돌기(4-c)는 상측 클러치기어(3)의 클러치 홈(3-c)으로부터 이탈하여 회전하며 이때 하측 클러치(4) 하부에 위치한 밸브소켓(5)에 삽입되어 있던 가스밸브(6)의 핸들도 회전하며 가스밸브가 열리게 된다.

이후 가스밸브를 잠그고자 타이머핸들(1)을 시계방향으로 돌리면 하측 클러치 돌기(4-c)가 상측 클러치기어(3)의 하단 면에 미끄러지며 클러치기어의 클러치 홈(3-c)에 다시 삽입되며 클러치가 연결된다.

만약 수동조작으로 클러치가 끊어진 상태에서 감속모터를 구동시키면 클러치기어(3)가 회전하면서 클러치가 자연스럽게 연결되어 다시 가스밸브가 잠김 상태로 되돌아 간다.

1: 타이머핸들 2: 인장스프링
3: 상측 클러치기어 3-c: 클러치 홈
3-1: 감속모터의 스퍼기어
4: 하측 클러치 4-c: 클러치 돌기
5: 밸브소켓 6: 가스밸브

Claims (2)

1. 가정에서 가스 사용시간을 설정하여 건망증으로 인하여 일어날 수 있는 화재사고를 예방하기 위하여 설치하는 전자식 가스 타이머에 있어서,
   타이머핸들(1) 또는 감속모터의 스퍼기어(3-1)의 회전력이 가스밸브(6)까지 연결되도록 하는 구동축은;
   가스타이머를 수동으로 조작하기 위한 타이머핸들(1)과,
   감속모터의 스퍼기어(3-1)와 타이머핸들(1)에 연동하여 회전하며 하부 면에는 중심축을 기준으로 클러치 홈(3-c)이 형성된 상측 클러치기어(3)와,
   상측 클러치기어의 하부에 위치하여 잠긴 상태에서 타이머핸들을 눌러 반시계방향으로 눌러 돌릴 경우 클러치 홈(3-c)으로부터 클러치가 끊어져 회전하고 열린 상태에서는 누르지 않고 타이머핸들을 시계방향으로 돌리면 클러치기어(3)의 하단 면에 미끄러지며 회전하여 클러치가 연결되도록 구성된 클러치 돌기(4-c)가 형성된 하측 클러치(4)와,
   구동축의 어느 한 지점에 위치하여 하측 클러치(4)를 상측 클러치기어(3)에 밀어 올려 클러치를 연결하는 수단으로 사용되는 인장 스프링(2)과,
   하측 클러치(4)의 하부에 위치하며 가스밸브(6)의 핸들이 삽입되는 밸브소켓(5)이 구성된 것을 특징으로 하는 전자식 가스타이머의 클러치구조.
   
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