KR20130091191A - 동력전달장치의 과부하 차단장치 - Google Patents

동력전달장치의 과부하 차단장치 Download PDF

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Abstract

동력전달장치의 과부하 차단장치에 대한 발명이 개시된다. 개시된 동력전달장치의 과부하 차단장치는: 동력전달장치의 작동에 의해 회전되는 플랜지와 스프로킷이 함께 회전되도록 플랜지와 스프로킷을 상호 결합하는 시어핀과, 스프로킷에 구비되어 스프로킷의 운전속도를 감지하여 시어핀의 전단여부를 감지하는 센싱부 및 센싱부에서 감지된 스프로킷의 운전속도를 디스플레이하고, 시어핀의 전단여부에 따라 동력전달장치의 작동을 단속하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

동력전달장치의 과부하 차단장치{DEVICE FOR ISOLATION OVER LOAD IN POWER TRANSMISSION APPARATUS}
본 발명은 동력전달장치의 과부하 차단장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 과부하에 의한 경보 및 동력차단으로 동력전달장치를 보호할 수 있으며, 운전속도를 측정할 수 있어 유지관리가 유리한 동력전달장치의 과부하 차단장치에 관한 것이다.
일반적으로, 동력을 전달하는 부분의 출력축 또는 기계의 동력 입력축 부분의 동력전달장치에는 과부하가 발생될 때 기계의 파손을 방지하기 위하여 동력의 전달을 차단할 수 있는 장치가 설치되어 있으며, 동력 차단장치로는 시어핀이 널리 사용되고 있다.
시어핀은 구동축과 함께 회전되는 플랜지와 플랜지의 회전력을 전달하기 위한 스프로킷이 플랜지와 함께 회전되도록 결합되며, 스프로킷에 과부하가 발생되면 시어핀이 전단되면서 회전력을 차단한다.
플랜지는 동력전달장치에 의해 계속 회전되는데, 플랜지에 형성되는 레버가 정지된 스프로킷에 접촉되면서 리미트 스위치를 작동시켜 동력전달장치를 정지시키게 된다.
한편, 국내 공개특허 특2003-0054381호(공개일: 2003.07.02)에는 "회전체의 과부하 차단장치"가 개시되어 있다.
일반적인 동력차단장치는 수개월 또는 수년에 한번씩 작동하게 되므로 레버의 회전부가 부식 또는 이물질의 유입으로 인해 회전되지 않아 작동불능으로 기계의 파손을 초래하는 문제점이 있다. 또한, 단순히 동력을 차단하고, 기계의 파손을 정지시킬 뿐 운전속도 등이 측정되지 않아 세밀한 운영이 어려운 문제점이 있다
따라서, 이를 개선할 필요성이 요청된다.
본 발명은 상기와 같은 필요성에 의해 창출된 것으로서, 과부하에 의한 경보 및 동력차단으로 동력전달장치를 보호할 수 있고, 스프로킷의 운전속도를 측정 및 디스플레이 할 수 있어 유지관리가 유리하여 세밀한 운영이 가능한 동력전달장치의 과부하 차단장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명에 따른 동력전달장치의 과부하 차단장치는: 동력전달장치의 작동에 의해 회전되는 플랜지와 스프로킷이 함께 회전되도록 상기 플랜지와 상기 스프로킷을 상호 결합하는 시어핀과, 상기 스프로킷에 구비되어 상기 스프로킷의 운전속도를 감지하여 상기 시어핀의 전단여부를 감지하는 센싱부 및 상기 센싱부에서 감지된 상기 스프로킷의 운전속도를 디스플레이하고, 상기 시어핀의 전단여부에 따라 상기 동력전달장치의 작동을 단속하는 제어부를 포함한다.
또한, 상기 센싱부는 상기 스프로킷에 고정되는 샤프트부재와, 상기 샤프트부재의 회전을 감지하여 상기 제어부로 감지값을 전송하는 엔코더 및 상기 엔코더를 고정하는 고정브라켓을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 샤프트부재는 상기 스프로킷에 착탈되는 스플리트커버를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 샤프트부재와 상기 엔코더는 축이음부재에 의해 연결되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 고정브라켓은 상기 엔코더의 높이가 조절되도록 길이가 가변되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제어부는 상기 엔코더에서 감지된 상기 스프로킷의 운전속도를 디스플레이하고, 경보음을 발생시키는 알림부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 동력전달장치의 과부하 차단장치는 구동축 또는 스프로킷에 연결된 체인에 과부하가 발생되면, 시어핀의 전단으로 회전력이 차단되고, 이를 엔코더가 감지하여 제어부에서 동력전달장치의 작동을 오프함으로써, 동력전달장치를 보호할 수 있는 효과를 지닌다.
또한, 본 발명은 엔코더를 통해 스프로킷의 운전속도가 감지되고, 감지된 운전속도가 디스플레이되므로, 유지관리가 유리하여 세밀한 운영이 가능한 효과를 지닌다.
또한, 본 발명은 스프로킷의 운전속도를 감지하는 엔코더가 샤프트부재와 축이음부재에 의해 연결되고, 길이가변이 가능한 고정브라켓에 의해 고정되므로 설치가 용이하고, 다양한 동력전달장치에 사용될 수 있는 호환성을 지닌다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 동력전달장치의 과부하 차단장치의 사시도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 동력전달장치의 과부하 차단장치의 단면도,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 동력전달장치의 과부하 차단장치의 요부확대도,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 동력전달장치의 과부하 차단장치의 작동상태도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 동력전달장치의 과부하 차단장치의 일 실시예를 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 동력전달장치의 과부하 차단장치(100)는 시어핀(110), 센싱부(120) 및 제어부(160)를 포함한다.
동력전달장치(10)의 동력을 전달하는 구동축(20)의 선단에는 플랜지(30)가 구비되고, 플랜지(30)는 동력전달장치(10)의 작동에 의해 회전된다. 플랜지(30)의 외측에는 엔드플레이트에 의해 이탈되지 않도록 설치된 스프로킷(40)이 회전가능하게 끼워지며, 플랜지(30)와 스프로킷(40)은 시어핀(110)에 의해 고정되어 함께 회전된다.
본 실시예에서는 구동축(20)의 회전을 전달하는 구성으로 스프로킷(40)과 체인(45)을 도시하였지만, 이에 한정한 것이 아니며, 구동축(20)의 회전을 전달하는 풀리와 벨트 및 기어 등 설계변경이 가능하다.
시어핀(110)은 도 2에서 도시된 바와 같이 플랜지(30)와 스프로킷(40) 각각에 일치되게 형성되는 관통홀(30a,40a)에 끼워져 고정되며, 중앙에는 스프로킷(40)의 과부하 발생시 전단이 이루어지도록 홈부(115)가 형성된다.
센싱부(120)는 스프로킷(40)에 구비되어 스프로킷(40)의 운전속도, 예를 들어 회전수를 감지하여 시어핀(110)의 전단여부를 감지한다.
센싱부(120)는 스프로킷(40)에 고정되는 샤프트부재(130)와, 샤프트부재(130)의 회전을 감지하여 제어부(160)로 감지값을 전송하는 엔코더(140) 및 엔코더(140)를 고정하는 고정브라켓(150)을 포함한다.
샤프트부재(130)는 스프로킷(40)에 착탈되는 스플리트커버(132)를 포함한다. 즉, 스플리트커버(132)는 샤프트부재(130)에 일체로 이루어지며, 스프로킷(40)의 전면에 접하며, 볼팅에 의해 고정된다. 샤프트부재(130)는 스프로킷(40)과 함께 회전된다.
본 실시예에서는 샤프트부재(130)가 스프로킷(40)에 볼팅에 의해 착탈되는 것으로 도시하였지만, 이에 한정하는 것이 아니며 다양한 설계변경이 가능하다.
엔코더(140)는 샤트프부재(130)의 회전과 함께 회전되어 스프로킷(40)의 운전속도를 감지하는 것으로서, 엔코더(140)의 내부는 빛을 발산하는 투광소자(LED), 투광소자의 빛을 받는 수광소자, 그 사이에 설치된 회전디스크로 이루어지며, 회전디스크의 원형 둘레에는 많은 슬롯이 형성된다. 이처럼 회전디스크의 축은 샤트프부재(130)와 연결되어 회전되고, 슬롯을 통과한 빛에 의해 단위시간당 펄스가 출력되어 스프로킷(40)의 운전속도를 감지하는 것이다.
따라서, 스프로킷(40)의 운전속도를 감지할 수 있어 시어핀(110)의 전단여부를 파악할 수 있는 것이다.
이때, 샤프트부재(130)와 엔코더(140)는 축이음부재(135)에 의해 연결된다. 축이음부재(135)에 의해 샤프트부재(130)의 직경에 따라 대응될 수 있고, 다양한 엔코더(140)를 적용할 수 있다.
고정브라켓(150)은 엔코더(140)의 높이가 조절되도록 길이가 가변된다. 즉, 엔코더(140)는 스프로킷(40)의 중심과 일치되어야 하므로 고정브라켓(150)의 길이가변으로 인해 이를 조절하기 용이하며, 다양한 동력전달장치에 적용될 수 있다.
고정브라켓(150)은 동력전달장치(10)에 결합되는 지지브라켓(152)과 엔코더(140)가 고정되는 가변브라켓(155)으로 이루어지고, 지지브라켓(152)에는 가변브라켓(155)이 슬라이드 인출되도록 슬라이드홈부(153)가 형성되고, 가변브라켓(155)을 가압하여 고정하는 고정나사(154)가 구비된다.
본 실시예에서는 고정브라켓(150)의 길이조절이 지지브라켓(152)과 가변브라켓(155)으로 구분되어 가변브라켓(155)이 슬라이드홈부(153)에서 인출되는 것으로 도시하였지만, 이에 한정하는 것이 아니며, 다양한 변형 실시가 가능하다.
제어부(160)는 센싱부(120)에서 감지된 감지값에 의해 동력전달장치(10)의 작동을 단속한다. 즉, 엔코더(140)에서 감지된 스프로킷(40)의 회전수와 운전속도는 제어부(160)에 전달되어 시어핀(110)의 전단여부를 판단하고, 전단여부에 따라 동력전달장치(10)의 작동을 단속하는 것이다.
제어부(160)는 엔코더(140)에서 감지된 스프로킷(40)의 회전수 운전속도를 디스플레이하고, 경고음을 발생시키는 알림부(165)를 포함한다.
이는 제어부(160)가 스프로킷(40)의 과부하에 의해 경보 및 동력차단으로 동력전달장치(10)를 보호할 수 있으며, 알림부(165)에 의해 운전속도 측정으로 유지관리가 유리하다.
상기한 구조를 갖는 본 발명의 일 실시예에 따른 동력전달장치의 과부하 차단장치의 작용을 살펴보면 다음과 같다.
먼저, 동력전달장치(10)의 작동에 의해 구동축(20)을 통하여 회전력을 전달할 때, 구동축(20)의 플랜지(30)와 스프로킷(40)은 시어핀(110)에 의해 함께 회전되며, 이때, 엔코더(140)는 스프로킷(40)의 회전수와 운전속도를 감지하게 된다.
이러한, 스프로킷(40)의 회전은 엔코더(140)에 의해 감지되고, 감지신호는 제어부(160)의 알림부(165)를 통해 디스플레이된다.
구동축(20) 또는 스프로킷(40)에 연결된 체인(45)에 과부하가 발생되면, 스프로킷(40)과 플랜지(30)에 관통 삽입된 시어핀(110)이 전단되면서 회전력이 차단되므로, 플랜지(30)는 연속적으로 회전되고, 스프로킷(40)은 회전되지 않는다.
스프로킷(40)이 회전되지 않으면, 이를 엔코더(140)에 의해 감지하게 되고, 이러한 감지신호는 제어부(160)에 전달되며, 제어부(160)는 알림부(165)에 의해 경보음을 발생시킴과 동시에 동력전달장치(10)의 작동을 오프시킨다.
따라서, 과부하에 의한 경보를 신속하게 알릴 수 있고, 동력차단으로 동력전달장치(10)를 보호할 수 있다.
알림부(165)에 의해 스프로킷(40)의 운전속도를 디스플레이할 수 있어 현장상황을 보다 더 세밀히 운영할 수 있어 유지관리가 유리한 효과를 지닌다.
또한, 스프로킷(40)의 회전력을 엔코더(140)에 전달하는 샤프트부재(130)에는 스프로킷(40)의 전면에 볼팅 결합되는 스플리트커버(132)가 구비되어 동력전달장치(10)에 엔코더(140)의 설치가 용이하고, 샤프트부재(130)와 엔코더(140)는 축이음부재(135)에 의해 연결되므로 샤프트부재(130)의 직경에 대응될 수 있으며, 다양한 규격의 엔코더(140)를 적용할 수 있어 호환성을 향상시키는 효과를 지닌다.
또한, 엔코더(140)를 고정하는 고정브라켓(150)은 길이 조절이 가능하여 다양한 동력전달장치(10)에 설치가 용이하여, 엔코더(140)를 고정하기 위한 다양한 고정브라켓을 별도 제작할 필요가 없는 효과를 지닌다.
상기한 바와 같이 본 실시예에 따르면, 과부하에 의한 경보 및 동력차단으로 동력전달장치를 보호할 수 있으며, 운전속도를 측정할 수 있어 유지관리가 유리하다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
10 : 동력전달장치 20 : 구동축
30 : 플랜지 40 : 스프로킷
100 : 과부하 차단장치 110 : 시어핀
115 : 홈부 120 : 센싱부
130 : 샤프트부재 132 : 스플리트커버
135 : 축이음부재 140 : 엔코더
150 : 고정브라켓 152 : 지지브라켓
153 : 슬라이드홈부 154 : 고정나사
155 : 가변브라켓 160 : 제어부
165 : 알림부

Claims (6)

  1. 동력전달장치의 작동에 의해 회전되는 플랜지와 스프로킷이 함께 회전되도록 상기 플랜지와 상기 스프로킷을 상호 결합하는 시어핀;
    상기 스프로킷에 구비되어 상기 스프로킷의 운전속도를 감지하여 상기 시어핀의 전단여부를 감지하는 센싱부; 및
    상기 센싱부에서 감지된 상기 스프로킷의 운전속도를 디스플레이하고, 상기 시어핀의 전단여부에 따라 상기 동력전달장치의 작동을 단속하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 동력전달장치의 과부하 차단장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 센싱부는 상기 스프로킷에 고정되는 샤프트부재;
    상기 샤프트부재의 회전을 감지하여 상기 제어부로 감지값을 전송하는 엔코더; 및
    상기 엔코더를 고정하는 고정브라켓을 포함하는 것을 특징으로 하는 동력전달장치의 과부하 차단장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 샤프트부재는 상기 스프로킷에 착탈되는 스플리트커버를 포함하는 것을 특징으로 하는 동력전달장치의 과부하 차단장치.
  4. 제 2항에 있어서,
    상기 샤프트부재와 상기 엔코더는 축이음부재에 의해 연결되는 것을 특징으로 하는 동력전달장치의 과부하 차단장치.
  5. 제 2항에 있어서,
    상기 고정브라켓은 상기 엔코더의 높이가 조절되도록 길이가 가변되는 것을 특징으로 하는 동력전달장치의 과부하 차단장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 엔코더에서 감지된 상기 스프로킷의 운전속도를 디스플레이하고, 경보음을 발생시키는 알림부를 포함하는 것을 특징으로 하는 동력전달장치의 과부하 차단장치.
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