KR102065450B1 - 디스크형 마그네틱 커플링 - Google Patents

Abstract

본 발명은 디스크형 마그네틱 커플링에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 구동디스크와 종동디스크의 자기적 결속을 위한 와전류에 의해 발생하는 자기열과 저항열을 신속하게 외부 방출하여 자력 상실이나 감소 없이 구동축의 회전동력을 종동축으로 원활하게 전달할 수 있는 디스크형 마그네틱 커플링에 관한 것이다.
이러한 본 발명은, 회전동력이 출력되는 구동축의 단부에 설치되는 구동디스크; 상기 회전동력을 전달받고자 하는 종동축의 단부에 설치되고 상기 구동디스크와 마주보도록 이격 배치되는 종동디스크; 상기 종동디스크의 전면에 설치되고 복수 개가 방사상 형태로 배열되며 자력을 발생하는 자성체; 상기 종동디스크의 전면에 설치되고 상기 자력을 통해 전면에 와전류를 형성하는 와전류형성판; 상기 구동디스크의 전면에 설치되고 상기 와전류에 의한 인력과 척력에 의해 상기 와전류형성판과 결속되어 상기 구동축과 상기 종동축이 일체로 회전되도록 하는 디스크결속판; 및 상기 구동디스크와 상기 종동디스크의 후면에 각각 설치되고 상기 와전류에 의한 발생하는 자기열과 저항열을 외부로 방출하는 방열부재;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 디스크형 마그네틱 커플링을 기술적 요지로 한다.

Description

디스크형 마그네틱 커플링{Disk type magnetic coupling}

본 발명은 구동축과 종동축의 사이에 구비되어 자력을 통해 구동축과 종동축을 결속시켜 구동축의 회전동력을 종동축으로 전달하는 디스크형 마그네틱 커플링에 관한 것이다.

일반적으로 커플링(또는 축이음 장치)은 회전동력이 출력되는 구동축과 상기 구동축으로부터 회전동력을 전달받는 종동축을 기계적으로 연결하여 축이음하는 장치이다.

상기와 같이 기계적인 연결을 통해 구동축의 회전동력을 종동축으로 전달하는 커플링은 기계적 연결에 따른 마찰에 의해 소음, 분진, 노이즈, 회전저항 등이 발생하는 단점이 있다.

상기 단점으로 인해 사용에 어려움이 있거나 사용이 불가능한 기계장치나 이러한 장소에 설치되는 기계장치에는 자력에 의한 인력과 척력을 이용하는 비접촉식 형태로 구동축과 종동축을 연결하여 축이음하는 마그네틱 커플링(magnetic coupling)을 사용하고 있다.

이러한 마그네틱 커플링은 구동축의 단부에 고정된 구동디스크와, 종동축의 단부에 고정된 종동디스크와, 구동디스크의 전면에 부착된 구동판과, 종동디스크의 전면에 부착된 영구자석과, 영구자석의 전면에 부착된 종동판으로 구성되어 있다.

즉, 영구자석에 의한 자력에 의해 구동판과 종동판의 사이에서 인력과 척력이 발생하면서 구동축의 회전에 따라 구동디스크와 종동디스크가 동시에 회전하면서 구동축의 회전동력을 종동축으로 전달하게 된다.

그러나 이러한 종래의 마그네틱 커플링은 구동판과 종동판 간의 인력과 척력이 작용할 때 와전류에 의한 자기열과 저항열이 발생하여 구동판과 종동판으로 전달되면서 구동디스크와 종동디스크에서 60~100℃의 고열이 발생하게 된다.

이때 구동디스크와 종동디스크에서 발생하는 고열을 외부로 신속하게 방출하지 않으면 영구자석의 자력이 감소되고 자력에 의한 인력과 척력이 저하되면서 구동축과 종동축 간의 회전동력 전달이 제대로 되지 않는 폐단이 초래하게 된다.

이러한 폐단을 해소하기 위해 본 출원의 발명자에 의해 구동디스크와 종동디스크의 후면에 각각 방열부재가 부착된 마그네틱 커플링이 선출원되어 특허 등록되었다.

그러나 상기한 마그네틱 커플링에 개시된 방열부재는 재질이나 형상이 구체화되지 않고 열을 외부로 방출한다는 기능적으로만 한정됨에 따라 이를 채택하여 적용하기가 쉽지 않은 문제점이 있다.

즉, 방열부재의 재질을 열전도도가 우수한 금속재질로 채택할 경우 구동디스크와 종동디스크의 중량을 가중시키고 구동판으로 작용하는 영구자석의 자력을 감소시켜 회전동력 전달이 제대로 되지 않는다.

그리고 방열부재의 형상을 CPU나 LED 등에 적용한 방열핀의 형상을 그대로 채택할 경우 회전저항과 소음 및 진동을 유발하고 설치도 쉽지 않아 회전동력 전달에 어려움을 주고 마그네틱 커플링의 구조도 복잡해질 수 있다.

따라서 자기열을 효과적으로 방출하여 회전동력 전달을 원활하게 할 수 있는 마그네틱 커플링에 가장 적합한 재질과 형태의 방열부재 개발이 절실하다.

대한민국 등록특허공보 제10-1827223호, 2018.02.01.자 등록.

본 발명은 상기한 문제점을 해소하기 위해 발명된 것으로서, 구동디스크와 종동디스크의 자기적 결속을 위한 와전류에 의해 발생하는 자기열과 저항열을 신속하게 외부로 방출하여 자기열과 저항열에 의한 자력 감소를 최소화함으로써 인력과 척력의 저하 없이 회전동력을 효과적으로 전달할 수 있는 구조를 가진 디스크형 마그네틱 커플링을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 디스크형 마그네틱 커플링은 회전동력이 출력되는 구동축의 단부에 설치되는 구동디스크; 상기 회전동력을 전달받고자 하는 종동축의 단부에 설치되고 상기 구동디스크와 마주보도록 이격 배치되는 종동디스크; 상기 종동디스크의 전면에 설치되고 복수 개가 방사상 형태로 배열되며 자력을 발생하는 자성체; 상기 종동디스크의 전면에 설치되고 상기 자력을 통해 전면에 와전류를 형성하는 와전류형성판; 상기 구동디스크의 전면에 설치되고 상기 와전류에 의한 인력과 척력에 의해 상기 와전류형성판과 결속되어 상기 구동축과 상기 종동축이 일체로 회전되도록 하는 디스크결속판; 및 상기 구동디스크와 상기 종동디스크의 후면에 각각 설치되고 상기 와전류에 의한 발생하는 자기열과 저항열을 외부로 방출하는 방열부재;를 포함하여 구성될 수 있다.

상기 방열부재는 복수 개의 단위방열블록으로 구성되어 상기 구동디스크와 상기 종동디스크의 후면에 각각 방사상 형태로 배열될 수 있다.

상기 단위방열블록은 상기 구동디스크 또는 상기 종동디스크의 중심 측에 위치하는 일단에서 상기 구동디스크 또는 상기 종동디스크의 외각 측에 위치하는 타단으로 갈수록 좌우폭이 확대되는 몸체; 상기 몸체의 전면에서 상기 일단과 타단을 잇는 기준선과 직교하는 방향을 따라 복수 개가 일정간격으로 함몰 형성되고 입구에서 바닥으로 갈수록 내경이 점진적으로 축소되고 양측이 개방되는 표면적확대홈; 상기 몸체에 관통 형성되어 상기 몸체를 상기 구동디스크 또는 상기 종동디스크의 후면에 고정하는 고정구가 관통하는 고정홀; 및 상기 고정홀의 주변에 함몰 형성되어 상기 고정구가 상기 몸체의 전면에서 돌출되지 않도록 수용되는 고정구수용홈;으로 구성될 수 있다.

상기 몸체의 타단에 함몰 형성되고 상기 표면적확대홈과 대응되는 방향으로 형성되며 입구에서 바닥으로 갈수록 내경이 점진적으로 축소되고 상기 표면적확대홈보다 상대적으로 깊이가 얕은 최외각표면적확대홈;이 더 포함될 수 있다.

상기 방열부재는 세라믹, SiC 세라믹, 탄산염을 함유한 세라믹 중의 어느 하나로 이루어질 수 있다.

상기 자성체는 상기 단위방열블록의 몸체와 대응되는 형태로 구성되고, 상기 종동디스크의 전면에는 상기 자성체가 각각 내부에 수용되고 상기 자성체의 형태와 대응되게 함몰 형성되며 방사상 형태로 배열되는 복수 개의 자성체수용홈이 구비될 수 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 디스크형 마그네틱 커플링은 회전동력이 출력되는 구동축의 단부에 설치되는 구동디스크; 상기 회전동력을 전달받고자 하는 종동축의 단부에 설치되고 상기 구동디스크와 마주보도록 이격 배치되는 종동디스크; 상기 종동디스크의 전면에 설치되고 복수 개가 방사상 형태로 배치되며 자력을 발생하는 자성체; 상기 종동디스크의 전면에 설치되고 상기 자력에 의해 전면에 와전류를 형성하는 와전류형성판; 및 상기 구동디스크의 전면에 설치되고 상기 와전류에 의한 인력에 의해 상기 와전류형성판과 결속되어 상기 구동축과 상기 종동축이 일체로 회전되도록 하는 디스크결속판;을 포함하여 구성되되, 상기 구동디스크와 상기 종동디스크는 상기 와전류에 의한 자기열과 저항열에 의해 발생하는 열을 외부로 방출하도록 세라믹 재질로 형성될 수 있다.

상기 구동디스크와 상기 종동디스크의 후면에는 표면적 확대를 위해 복수 개의 돌출부와 함몰부로 이루어진 엠보싱이 형성될 수 있다.

상기 구동디스크와 상기 종동디스크는 세라믹, SiC 세라믹, 탄산염을 함유한 세라믹 중의 어느 하나로 이루어질 수 있다.

상기한 구성에 의한 본 발명은 구동디스크와 종동디스크에 부착된 세라믹 재질의 방열부재 또는 구동디스크와 종동디스크를 이루는 세라믹 재질의 방열 작용을 통해 자기적 결속을 위한 와전류에 의해 유발되는 자기열과 저항열을 효과적으로 외부 방열함으로써 자력의 상실 또는 감소를 해소하여 구동축의 회전동력을 종동축으로 원활하게 전달할 수 있는 효과를 기대할 수 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 제1실시예에 따른 디스크형 마그네틱 커플링을 도시한 분해 사시도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 제1실시예에 따른 디스크형 마그네틱 커플링을 도시한 단면도이다.
도 3은 도 1의 단위방열블록을 도시한 사시도이다.
도 4는 도 1의 단위방열블록을 도시한 단면도이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 제2실시예에 따른 디스크형 마그네틱 커플링을 도시한 분해 사시도이다.
도 6은 본 발명의 바람직한 제2실시예에 따른 디스크형 마그네틱 커플링을 도시한 단면도이다.
도 7은 본 발명의 바람직한 제1실시예에 따른 디스크형 마그네틱 커플링의 방열성능을 테스트한 결과 그래프이다.

본 발명은 구동축과 종동축의 사이에 구비되어 구동축에 연결된 구동디스크와 종동축에 연결된 종동디스크를 자기적으로 결속시켜 구동축의 회전동력을 종동축으로 전달하는 디스크형 마그네틱 커플링에 관한 것이다.

특히, 본 발명에 따른 디스크형 마그네틱 커플링은 구동디스크와 종동디스크의 자기적 결속을 위한 와전류에 의해 유발되는 자기열과 저항열을 신속히 외부로 방출하여 자기열과 저항열에 의한 자력 감소를 최소화함으로써 인력과 척력의 저하 없이 회전동력을 효과적으로 전달할 수 있는 것이 특징이다.

이러한 특징은 구동디스크와 종동디스크 상에서 자기열과 저항열을 신속하게 외부로 방출할 수 있도록 한 구성에 의해 달성될 수 있다.

이하 본 발명의 바람직한 다양한 실시예에 따른 디스크형 마그네틱 커플링을 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 바람직한 제1실시예에 따른 디스크형 마그네틱 커플링은 도 1 및 2에 도시된 바와 같이 구동디스크(10), 종동디스크(20), 자성체(30), 와전류형성판(40), 디스크결속판(50) 및 방열부재로 구성될 수 있다.

먼저, 상기 구동디스크(10)는 모터, 엔진 등의 동력발생수단에서 발생하는 회전동력이 출력되는 구동축(D)의 단부에 고정 설치되어 동력발생수단의 작동에 따라 구동축(D)과 함께 회전 운동하는 구성이다.

다음으로, 상기 종동디스크(20)는 구동축(D)과 함께 회전 운동하는 구동디스크(10)로부터 회전동력을 전달받아 회전동력이 필요한 기계장치에 연결되는 종동축(P)으로 제공하기 위한 구성이다.

즉, 종동디스크(20)는 구동디스크(10)과 마주보도록 구동디스크(10)의 전면에 일정거리 이격되게 위치되고 후면에 종동축(D)의 단부가 고정 설치되어 구동디스크(10)로부터 회전동력을 전달받아 종동축(D)과 일체로 회전 운동한다.

다음으로, 상기 자성체(30)는 영구자석 등으로 구성되고 종동디스크(20)의 전면에 설치되어 종동디스크(20)의 전방으로 자력을 발생하는 구성이다.

이때 자성체(30)는 복수 개로 구성되고 종동디스크(20)의 전면에 일정간격을 두고 방사상 형태로 배열되며 종동디스크(20)의 중심 측에 위치하는 일단에서 종동디스크(10)의 외각 측에 위치하는 타단으로 갈수록 좌우폭이 확대되는 확대되는 형태를 가질 수 있다.

따라서 자성체(30)에서 발생하는 자력이 자성체(30)의 자체 형상과 배열 형태에 의해 종동디스크(20)의 전면에서 균일하게 발생될 수 있다.

한편, 종동디스크(20)의 전면에는 자성체(30)와 대응되는 복수 개의 자성체수용홈(21)이 함몰 형성될 수 있다. 즉, 자성체(30)는 종동디스크(20)의 전면에 설치될 때 자성체수용홈(21)의 내부에 삽입되어 종동디스크(20)의 전면으로 돌출되지 않도록 한다.

단, 자성체(30)는 자성체수용홈(21)에 억지끼움식으로 고정되게 삽입될 수도 있고 자성체수용홈(21)에 삽입된 상태에서 별도의 고정수단에 의해 고정될 수도 있다.

다음으로, 상기 와전류형성판(40)은 종동디스크(20)의 전면에 설치되고 후면이 자성체(30)의 전면과 일정거리 이격되어 자성체(30)의 자력을 통해 와전류를 형성하는 구성이다.

이때 와전류형성판(40)은 자성체(30)의 자력이 작용할 수 있는 재질로 이루어질 수 있다. 그리고 와전류형성판(40)은 와전류가 전면에 대하여 균일하게 형성되도록 종동디스크(10)와 대응되는 형상을 가질 수 있다.

다음으로, 상기 디스크결속판(50)은 구동디스크(10)의 전면에 설치되고 와전류형성판(40)의 전면에 일정거리 이격되게 위치되는 구성이다.

즉, 디스크결속판(50)은 와전류형성판(40)에서 발생된 와전류에 의한 인력과 척력을 통해 와전류형성판(40)과 자기적으로 결속되면서 종동디스크(20)가 구동디스크(10)와 함게 회전되도록 한다.

따라서 디스크결속판(50)과 외전류형성판(40)이 자기적으로 결속되면서 일체로 회전 운동함으로써 구동축(D)의 회전동력을 종동축(D)에 그대로 전달할 수 있다.

마지막으로, 상기 방열부재는 구동디스크(10)와 종동디스크(20)의 후면 각각 설치되어 와전류에 의해 발생하는 자기열과 저항열을 외부로 방출하는 구성이다.

즉, 방열부재는 구동디스크(10)와 종동디스크(20)로부터 와전류에 의해 발생하는 자기열과 저항열을 공기와 접촉을 통해 외부로 방출함으로써 자기열과 저항열에 의해 자성체의 자력 감소를 막아 구동축(D)의 회전동력이 종동축(D)으로 원활하게 전달되도록 하는 것이다.

이때 방열부재는 구동디스크(10)와 종동디스크(20)의 후면에 각각 서로 일정간격을 두고 방사상 형태로 배열되는 복수 개의 단위방열블록(60)로 구성될 수 있다.

그리고 단위방열블록(60)은 고정부재(66)에 의해 구동디스크(10)와 종동디스크(20)에 각각 고정될 수 있다.

한편, 단위방열블록(60)은 방열 성능을 높일 수 있도록 도 3 및 4에 도시된 바와 같이 몸체(61), 표면적확대홈(62), 고정홀(63), 고정구수용홈(64) 및 최외곽표면확대홈(65)으로 구성될 수 있다.

상기 몸체(61)는 구동디스크(10) 또는 종동디스크(20)의 중심 측에 위치하는 일단에서 구동디스크(10) 또는 종동디스크(20)의 외각 측에 위치하는 타단으로 갈수록 좌우폭이 확대되는 형상을 가진 구성이다.

즉, 몸체(61)는 구동디스크(10) 또는 종동디스크(20)의 전체에 걸쳐서 분포된 자기열과 저항열을 그 자체 형상과 배치 형태에 의해 구동디스크(10) 또는 종동디스크(20)의 후면에서 균일하게 방출할 수 있다.

상기 표면적확대홈(62)은 몸체(61)의 전면에서 몸체(61)의 일단과 타단을 잇는 기준선과 직교하는 방향을 따라 복수 개가 일정간격으로 함몰 형성된 구성이다.

즉, 표면적확대홈(62)은 몸체(61)의 전면에 대한 표면적을 최대로 확대시켜 공기와의 접촉 면적을 충분히 확보하여 구동디스크(10)와 종동디스크(20)의 전체에 걸쳐서 분포된 자기열과 저항열을 효과적으로 방출할 수 있도록 한다.

이때 표면적확대홈(62)은 입구에서 바닥으로 갈수록 내경이 점진적으로 축소되는 형태로 형성될 수 있는데, 이는 공기와 접촉되는 몸체(61)의 표면적을 더욱 확대하여 방열 효과를 더욱 향상시키기 위함이다.

그리고 표면적확대홈(62)는 양측이 개방된 형태로 형성될 수 있는데, 이는 구동디스크(10)와 종동디스크(20)가 회전될 때 구동디스크(10)와 종동디스크(20)의 후면에 존재하는 공기와 몸체(61) 간의 저항을 최소화하여 회전저항을 줄이고 공기와의 마찰로 인한 소음을 해소하기 위함이다.

상기 고정홀(63)은 몸체(61)의 전후로 복수 개가 관통 형성되어 몸체(61)를 구동디스크(10)와 종동디스크(20)의 후면에 각각 고정하는 고정구(61)가 관통하는 구성이다.

상기 고정구수용홈(64)은 몸체(61)의 전면에서 고정홀(63)의 주변을 따라 함몰 형성되어 고정구(66)가 몸체(61)의 전면에서 돌출되지 않도록 수용하는 구성이다.

상기 최외각표면적확대홈(65)은 몸체(61)의 타단에 표면적확대홈(62)과 대응되는 방향을 따라 함몰 형성되고 입구에서 바닥으로 갈수록 내경이 점진적으로 축소되며 양측이 개방되지 않고 막힌 형태를 가진 구성이다.

즉, 최외각표면적확대홈(65)은 면적에 따라 방열 작용이 가장 활발하게 이루어지는 몸체(61)의 타단에 대한 표면적을 더욱 확대하여 방열 성능을 더욱 향상시키기 위한 것이다.

단, 최외각표면적확대홈(65)은 표면적확대홈(62)보다 상대적으로 얕은 깊이로 형성되는데, 이는 구동디스크(10)와 종동디스크(20)로부터 자기열과 저항열을 효과적으로 전달받을 수 있도록 체적을 충분히 확하기 위함이다.

여기서 방열부재는 세라믹, SiC 세라믹, 탄산염을 함유한 세라믹 등을 포함하는 세라믹 재질로 이루어질 수 있다.

특히, 방열부재는 자기열과 저항열을 충분히 견딜 수 있고 자기열과 저항열에 의한 자성체(30)의 자력 상실이 발생하지 않게 방열할 수 있도록 탄산염을 99%이상 함유하고 흡수율이 10~20%이며 열전도율이 5~10W/mk이고 다공성이 40~50%이며 밀도가 1~2g/cm³인 SIC 세라믹 재질로 이루어지는 것이 바람직하다.

여기서 본 발명의 바람직한 제1실시예에 따른 디스크형 마그네틱 커플링의 방열성능을 테스트한 결과 그래프는 도 7과 같다.

즉, 도 7은 제1실시예에 따라 SiC 세라믹 재질로 이루어진 방열부재가 포함된 실시예와, 알루미늄 재질로 이루어진 방열부재가 포함된 비교예 1, 방열부재가 포함되지 않은 비교예 2를 각각 60분동안 작동시켜 종동디스크(20)의 온도 변화를 서로 비교한 결과 그래프이다.

상기한 결과 그래프에 따르면 실시예는 작동 시작 후 10분까지는 종동디스크(20)의 온도가 서서히 상승하다가 10분에서 60분까지 55℃로 유지하고 작동 정지된 이후부터는 종동디스크(20)의 온도가 바로 하강하는 것을 알 수 있다.

그러나 비교예 1은 작동 시작 후 작동 정지된 시간까지 종동디스크(20)의 온도가 급격하게 상승하고 작동 정지된 이후부터 종동디스크(20)의 온도가 서서히 하강하는 것을 알 수 있다.

또한, 비교예 2는 작동 시작 후 작동 정지된 시간까지 종동디스크(20)의 온도가 더 급격하게 상승하고 작동 정지된 이후부터 종동디스크(20)의 온도가 서서히 하강하는 것을 알 수 있다.

따라서 도 7의 결과 그래프와 같이 SiC 세라믹 재질로 이루어진 방열부재가 포함된 실시예는 비교예 1, 2와 달리 우수한 방열 성능을 발휘함으로써 작동 시간에 관계없이 종동디스크(20)의 온도가 일정하게 유지되고 작동 정지 이후에도 종동디스크(20)의 온도가 상온으로 급격하게 하강하여 자성체(30)의 자력 저하를 방지할 수 있다.

여기서 구동디스크(10)와 단위방열부재(60)의 사이, 종동디스크(20)와 단위방열부재(60)의 사이에 구동디스크(10)와 종동디스크(20)에서 각각 발생하는 열을 신속하게 흡수하여 방열부재에 의해 외부로 방열될 수 있도록 하는 열흡수판(70)이 더 설치될 수 있다.

이때 열흡수판(70)은 구동디스크(10)와 종동디스크(20)의 열을 신속하게 흡수하여 단위방열부재(60)로 전달할 수 있도록 구동디스크(10)와 종동디스크(20)의 형상과 대응되는 원판 형상으로 형성되거나 단위방열부재(60)와 대응되는 형상으로 형성될 수 있고, 구리, 알루미늄 등과 같이 열전도가 우수한 전도성 재질로 이루어질 수 있다.

본 발명의 바람직한 제2실시예에 따른 디스크형 마그네틱 커플링은 도 5에 도시된 바와 같이 구동디스크(10), 종동디스크(20), 자성체(30), 와전류형성판(40) 및 디스크결속판(50)으로 구성될 수 있다.

상기 자성체(30)와 와전류형성판(40)과 디스크결속판(50)은 제1실시예와 동일하게 구성될 수 있다. 상기 구동디스크(10)와 상기 종동디스크(20)는 제1실시예와 달리 세라믹 재질로 형성될 수 있다.

즉, 제2실시예는 와전류에 의한 자기열과 저항열을 외부로 방출할 수 있도록 구동디스크(10)와 종동디스크(20)가 세라믹 재질로 이루어지고 형성하고 제1실시예에 따른 방열부재를 삭제한 형태이다.

이때 구동디스크(10)와 종동디스크(20)를 이루는 세라믹은 일반 세라믹, SiC 세라믹, 탄산염을 함유한 세라믹 재질 중의 어느 하나가 될 수 있다.

특히, 구동디스크(10)와 종동디스크(20)는 자기열과 저항열을 충분히 견딜 수 있고 자기열과 저항열에 의한 자성체(30)의 자력 상실이 발생하지 않게 방열할 수 있도록 탄산염을 99%이상 함유하고 흡수율이 10~20%이며 열전도율이 5~10W/mk이고 다공성이 40~50%이며 밀도가 1~2g/cm³인 SiC 세라믹 재질로 이루어지는 것이 가장 바람직하다.

그리고 구동디스크(10)와 종동디스크(20)의 후면에는 방열 성능을 극대화시킬 수 있도록 복수 개의 돌출부(81)와 함몰부(82)로 이루어진 엠보싱(80)이 형성될 수 있다.

따라서 구동디스크(10)와 종동디스크(20)는 세라믹 재질과 엠보싱(80)에 따른 방열 면적 확대를 통해 와전류에 의해 발생하는 자기열과 저항열을 효과적으로 외부 방열하여 자성체(30)의 자력 상실을 막을 수 있다.

또한, 구동디스크(10)와 종동디스크(20)는 모두 부도체인 세라믹 재질로 이루어짐에 따라 자성체(30)의 자력이 구동디스크(10)의 전방으로만 작용하도록 유도하고 와전류에 의한 인력과 척력도 구동디스크(10)와 종동디스크(20)의 전방인 와전류형성판(40)과 디스크결속판(50) 사이에서만 작용하도록 유도함으로써 구동축(D)의 회전동력을 종동축(D)으로 거의 손실 없이 그대로 전달할 수 있다.

상기한 실시예는 예시적인 것에 불과한 것으로, 당해 기술분야에 대한 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양하게 변형된 다른 실시예가 가능하다.

따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위에는 하기의 특허청구범위에 기재된 발명의 기술적 사상에 의해 상기의 실시예뿐만 아니라 다양하게 변형된 다른 실시예가 포함되어야 한다.

10: 구동디스크
20: 종동디스크
21: 자성체수용홈
30: 자성체
40: 와전류형성판
50: 디스크결속판
60: 단위방열블록
61: 몸체
62: 표면적확대홈
63: 고정홀
64: 고정구수용홈
65: 최외각표면적확대홈
66: 고정구
70: 열흡수판
80: 엠보싱
81: 돌출부
82: 함몰부
D: 구동축
P: 종동축

Claims (10)

1. 회전동력이 출력되는 구동축의 단부에 설치되는 구동디스크;
   상기 회전동력을 전달받고자 하는 종동축의 단부에 설치되고 상기 구동디스크와 마주보도록 이격 배치되는 종동디스크;
   상기 종동디스크의 전면에 설치되고 복수 개가 방사상 형태로 배열되며 자력을 발생하는 자성체;
   상기 종동디스크의 전면에 설치되고 상기 자력을 통해 전면에 와전류를 형성하는 와전류형성판;
   상기 구동디스크의 전면에 설치되고 상기 와전류에 의한 인력과 척력에 의해 상기 와전류형성판과 결속되어 상기 구동축과 상기 종동축이 일체로 회전되도록 하는 디스크결속판; 및
   상기 구동디스크와 상기 종동디스크의 후면에 각각 설치되고 상기 와전류에 의한 발생하는 자기열과 저항열을 외부로 방출하는 방열부재;가 포함되고,
   상기 방열부재는 복수 개의 단위방열블록으로 구성되어 상기 구동디스크와 상기 종동디스크의 후면에 각각 방사상 형태로 배열되며,
   상기 단위방열블록은 상기 구동디스크 또는 상기 종동디스크의 중심 측에 위치하는 일단에서 상기 구동디스크 또는 상기 종동디스크의 외각 측에 위치하는 타단으로 갈수록 좌우폭이 확대되는 몸체와, 상기 몸체의 전면에서 상기 일단과 타단을 잇는 기준선과 직교하는 방향을 따라 복수 개가 일정간격으로 함몰 형성되고 입구에서 바닥으로 갈수록 내경이 점진적으로 축소되고 양측이 개방되는 표면적확대홈과, 상기 몸체에 관통 형성되어 상기 몸체를 상기 구동디스크 또는 상기 종동디스크의 후면에 고정하는 고정구가 관통하는 고정홀과, 상기 고정홀의 주변에 함몰 형성되어 상기 고정구가 상기 몸체의 전면에서 돌출되지 않도록 수용되는 고정구수용홈과, 상기 몸체의 타단에 함몰 형성되고 상기 표면적확대홈과 대응되는 방향으로 형성되며 입구에서 바닥으로 갈수록 내경이 점진적으로 축소되고 상기 구동디스크 또는 상기 종동디스크로부터 자기열과 저항열을 전달받는 체적 확보를 위해 상기 표면적확대홈보다 상대적으로 깊이가 얕은 최외각표면적확대홈이 포함되고,
   상기 구동디스크와 상기 방열부재의 사이와, 상기 종동디스크와 상기 방열부재의 사이에는 상기 구동디스크 또는 상기 종동디스크의 형상과 대응되는 원판 형상이거나 상기 단위방열블록과 대응되는 형상을 가지고 전도성 재질로 이루어진 열흡수판이 설치되며,
   상기 자성체는 상기 단위방열블록의 몸체와 대응되는 형태로 구성되고,
   상기 종동디스크의 전면에는 상기 자성체가 각각 내부에 수용되고 상기 자성체의 형태와 대응되게 함몰 형성되며 방사상 형태로 배열되는 복수 개의 자성체수용홈이 구비되는 것을 특징으로 하는 디스크형 마그네틱 커플링.
2. 삭제
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4. 삭제
5. 제1항에 있어서,
   상기 방열부재는
   세라믹, SiC 세라믹, 탄산염을 함유한 세라믹 중의 어느 하나인 것을 특징으로 하는 디스크형 마그네틱 커플링.
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