KR20220015140A - 마그네틱 이송롤러 - Google Patents

Abstract

본 발명은 이송롤러가 베어링에 의한 회전이 아닌 자력에 의해 부양 상태에서 물리적 마찰없이 회전하도록 구성한 마그네틱 이송롤러에 관한 것으로써, 보다 상세하게는, 회전축; 내부가 빈 관 형상으로 상기 회전축에 결합되는 길이 방향으로 결합홀이 형성되는 회전롤러; 상기 회전롤러의 개방된 양단에서 내측으로 일정 간격 삽입되어 상기 회전롤러의 내측 둘레면에 각각 결합되며, 내경이 상기 회전축의 직경보다 크게 형성되고, 내경을 구성하는 내측 둘레부를 따라 일정 간격으로 'N'극과 'S'극 극성을 갖는 외륜자석이 다수 개가 결합되는 외륜캡; 및 상기 외륜캡에 대응되는 형상으로 상기 회전롤러의 양단에서 내측으로 삽입되어 상기 회전축에 결합위치가 고정되면서 상기 회전롤러의 개방된 양단부를 폐쇄시키며, 상기 외륜자석의 극성과 위치에 대응되어 상호간에 동일한 극성이 마주하도록 상기 외륜자석의 수직 내측 하부와 수평 외측 측면을 따라 다수 개의 내륜자석이 결합되는 내륜캡;을 포함하는 마그네틱 이송롤러에 관한 것이다.

Description

마그네틱 이송롤러{MAGNETIC ROLLER}

본 발명은 물품 이송에 사용되는 마그네틱 이송롤러에 관한 것으로, 특히, 이송롤러가 베어링에 의한 회전이 아닌 자력에 의해 부양 상태에서 물리적 마찰없이 회전하도록 구성한 마그네틱 이송롤러에 관한 것이다.

일반적으로, 물품 이송에 사용되는 이송롤러의 경우 베어링에 의한 회전구조가 적용되며, 다수 개의 이송롤러를 통해 물품을 원하는 다른 장소로 이송시킨다.

이와 같은 과정에서 물품의 중량 및 사용 시간 누적에 따른 이송롤러의 베어링 사용수명이 다하여 베어링 결합부위가 파손되는 일이 발생한다. 심지어 파손과정에서 화재 등이 발생하여 인명과 재산상의 손실을 가져오기도 한다.

즉, 베어링은 소모품이므로 사용수명이 정해져 있으며, 특히, 수만 개의 이송롤러를 사용하는 공장 등에서는 어디에 위치한 어떤 이송롤러가 언제 어떻게 파손될지 파악하기가 곤란하므로, 화재 등과 같은 안전사고에 그대로 노출될 수 밖에 없는 실정이다.

(0001) 국내등록특허 제20-0394213호

본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 베어링을 사용하지 않고 별도의 유지/보수/관리 없이 반영구적으로 사용할 수 있는 마그네틱 이송롤러를 제공하는데 있다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명인 마그네틱 이송롤러는, 회전축; 내부가 빈 관 형상으로 상기 회전축에 결합되는 길이 방향으로 결합홀이 형성되는 회전롤러; 상기 회전롤러의 개방된 양단에서 내측으로 일정 간격 삽입되어 상기 회전롤러의 내측 둘레면에 각각 결합되며, 내경이 상기 회전축의 직경보다 크게 형성되고, 내경을 구성하는 내측 둘레부를 따라 일정 간격으로 'N'극과 'S'극 극성을 갖는 외륜자석이 다수 개가 결합되는 외륜캡; 및 상기 외륜캡에 대응되는 형상으로 상기 회전롤러의 양단에서 내측으로 삽입되어 상기 회전축에 결합위치가 고정되면서 상기 회전롤러의 개방된 양단부를 폐쇄시키며, 상기 외륜자석의 극성과 위치에 대응되어 상호간에 동일한 극성이 마주하도록 상기 외륜자석의 수직 내측 하부와 수평 외측 측면을 따라 다수 개의 내륜자석이 결합되는 내륜캡;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 외륜캡 각각의 양측면에는 지그재그 형태의 외륜굴곡부가 형성되고, 상기 외륜캡의 양측면과 마주하는 상기 내륜캡의 양측 내부에는 상기 외륜굴곡부와 대향되는 내륜굴곡부가 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 외륜자석 및 상기 내륜자석은, 원기둥 또는 도넛 형태의 네오디뮴 자석 또는 영구 자석으로 구성되는 것을 특징으로 한다.

이상에서 상술한 본 발명은 다음과 같은 효과가 있다.

먼저, 동일한 극성끼리 마주하도록 배열시킨 내륜자석과 외륜자석에 의해 회전롤러의 회전시 부양된 상태에서 물리적인 마찰없이 회전할 수 있다.

또한, 회전롤러의 회전을 위한 별도의 베어링이 필요치 않으므로 종래와 같은 안전사고에 대비할 수 있으며, 유지/보수/관리가 용이함은 물론 반영구적인 사용이 가능하다.

또한, 외륜굴곡부와 내륜굴곡부의 구성으로 상호간의 말착 결합이 가능하다.

또한, 외륜자석 및 내륜자석을 네오디뮴 자석으로 구성하고 이송물품의 중량에 따라 자력을 다르게 적용할 수 있으므로, 중량에 따른 자력특성 부여가 용이하며, 강력한 자력 형성에 의해 회전롤러의 부양력을 높일 수 있다.

도 1은 본 발명인 마그네틱 이송롤러의 일 실시례에 따른 구성 사시도,
도 2는 본 발명인 마그네틱 이송롤러의 다른 실시례에 따른 구성 사시도,
도 3은 본 발명인 마그네틱 이송롤러의 일 실시례 및 다른 살시례에 따른 단면 상태 개념도.

이하, 본 발명의 일부 실시례들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시례를 설명함에 있어, 관련된 공지구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시례에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

또한, 본 발명의 실시례의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

도 1은 본 발명인 마그네틱 이송롤러의 일 실시례에 따른 구성 사시도이고, 도 2는 본 발명인 마그네틱 이송롤러의 다른 실시례에 따른 구성 사시도이며, 도 3은 본 발명인 마그네틱 이송롤러의 일 실시례 및 다른 살시례에 따른 단면 상태 개념도이다.

도 1 내지 도 3을 참조하여 본 발명인 마그네틱 이송롤러의 구조를 설명하면 다음과 같다.

본 발명인 마그네틱 이송롤러는 회전축(10), 회전롤러(20), 외륜캡(30) 및 내륜캡(40)을 포함하여 구성된다.

회전축(10)은 컨베이어벨트나 다수 개의 이송롤러가 결합되는 이송지지프레임(미도시) 등에 결합되는 것으로, 이송지지프레임에 결합되는 각각의 양측에는 회전축(10) 자체에 회전력을 부가하기 위해 베어링(11) 등이 결합될 수 있다. 회전축(10)은 회전롤러(20)의 중심축 역할을 수행한다. 회전축(10)은 회전롤러(20)의 회전 동작을 지지하며, 회전롤러(20)의 위치를 결정한다. 회전축(10)은 원기둥 형상의 봉 형상으로 구성될 수 있다. 재질은 무게 경감 및 내구성 향상을 위해 알루미늄 합금으로 제작할 수 있다.

회전롤러(20)는 원통형의 관 형상으로 제작되어 회전축(10)에 결합되는 길이 방향으로 결합홀(도면부호 미기재)이 형성되며, 이 역시 재질은 알루미늄 합금으로 제작할 수 있다. 회전롤러(20)의 외측 둘레면은 이송되는 물건에 직적 접촉되며, 회전축(10)을 중심으로 회전하면서 물건을 이송시킨다. 회전롤러(20)의 외측 둘레면에는 이송되는 물건과의 마찰력 증대를 위해 다수 개의 돌기를 형성하거나 고무 재질의 밀착부재를 추가로 결합할 수 있다.

외륜캡(30)은 개방된 회전롤러(20)의 양단부 내측으로 삽입되어 결합된다. 외륜캡(30)의 외측 둘레부는 회전롤러(20)의 내측 둘레부에 고정결합되며, 용접 등으로 고정시킬 수 있다. 이때, 외륜캡(30)의 외측 둘레부는 회전롤러(20)의 양단부에서 외측으로 돌출되지 않도록 결합시키는 것이 바람직하다.

외륜캡(30)의 외측 둘레부는 회전롤러(20)의 내측 둘레면에 결합되고, 외륜캡(30)의 내측 둘레부는 회전축(10)으로부터 일정 간격 이격되어 형성된다. 즉, 외륜캡(30)이 형성하는 내경은 회전축(10)의 직경보다 크게 형성된다.

외륜캡(30)의 내경을 구성하는 내측 둘레부에는 둘레부를 따라 일정 간격으로 'N'극과 'S'극 극성을 갖는 외륜자석(31)이 다수 개가 결합된다. 외륜자석(31)은 외륜캡(30)의 내측 둘레부에 형성된 홈에 압입되어 결합되거나, 본딩 등의 공정으로 고정될 수 있다. 외륜자석(31)의 'N'극과 'S'극 극성은 회전축(10)의 길이 방향으로 배열될 수 있다.

외륜캡(30) 각각의 양측면에는 지그재그 형태의 외륜굴곡부(32)가 형성되면서 다수 개의 홈(도면부호 미기재)이 형성되는 구조를 갖는다.

외륜캡(30)의 양측면과 마주하는 내륜캡(40)의 양측 내부면에는 외륜굴곡부(32)와 대향되는 구조를 갖는 내륜굴곡부(43)가 형성된다. 내륜굴곡부(43)는 외륜굴곡부(32)에 형성된 상기 다수 개의 홈에 대응되어 결합되는 돌기(도면부호 미기재)의 구조를 갖는다.

내륜캡(40)은 외륜캡(30)에 대응되는 형상으로 회전롤러(20)의 개방된 양단부에서 내측으로 삽입되면서 회전축(10)에 결합위치가 고정된다. 결합위치의 고정은 회전축(10)에 접하는 내륜캡(40)의 내측 둘레부에서 실링고정부(도면부호 미기재)를 통해 고정된다. 내륜캡(40)은 외륜캡(30)의 하부 및 측면에 위치되면서 회전롤러(20)의 개방된 양단부를 페쇄시킨다.

내륜캡(40)에는 다수 개의 제1내륜자석(41)과 제2내륜자석(42)이 구비된다. 도 2를 참조하면, 제1내륜자석(41)은 외륜자석(31)과 수평 방향으로 배열되며, 상호간에 동일한 극성끼리 마주하도록 제1내륜자석(41)이 결합된다. 즉, 외륜자석(31)이 'S'극과 'N'극으로 배치되었다면, 제1내륜자석(41)은 'N'극과 'S'극으로 배치된다. 또한, 외륜자석(31)과 제1내륜자석(41)의 결합 위치 및 결합 개수는 동일하게 구성하는 것이 바람직하다.

제2내륜자석(42)은 외륜자석(31)의 수직 하부에 위치된다. 제2내륜자석(42)은 제1내륜자석(41)보다 작은 파이를 가지므로 개수는 제1내륜자석(41)에 비해 적게 형성될 수 있다. 제2내륜자석(42)의 극성 역시 도 2에 도시된 바와 같이 외륜자석(31)의 극성과 동일하게 배치된다.

한편, 외륜자석(31) 및 내륜자석(41, 42)은 네오디뮴 자석 또는 영구자석으로 구성하는 것이 바람직하며, 본 발명인 마그네틱 이송롤러에 적용되는 물품의 중량에 따라 자력과 형성 개수를 다르게 적용하여 사용할 수 있다. 즉, 중량이 비교적 작은 물품의 경우 외륜자석(31) 및 내륜자석(41, 42)의 형성 개수를 줄이고, 자력 역시 중량에 맞춰 작게 구성할 수 있다. 또한, 중량이 비교적 큰 물품의 경우 외륜자석(31) 및 내륜자석(41, 42)의 형성 개수를 늘리고, 자력 역시 중량에 맞춰 크게 구성할 수 있다.

자석의 형태는 도 1에 도시된 바와 같이 'N'극과 'S'극 두 개의 극성을 갖는 원기둥 형태의 자석으로 구성하거나, 도 2에 도시된 바와 같이 도넛 형태의 자석으로 구성할 수 있다. 원기둥 형태 및 도넛 형태의 자석 구조 자체는 공지의 기술이므로 이에 대한 자세한 설명은 생략하도록 한다.

이상에서 설명한 본 발명은, 외륜캡(30)이 결합된 회전롤러(20)를 회전축(10)에 결합한 상태에서 내륜캡(40)을 결합하여 회전롤러(20)의 위치를 회전축(10) 상에 고정시킬 수 있다. 이때, 내륜캡(40)과 외륜캡(30) 상호 간은 일정간격 이격되어 결합되도록, 내륜캡(40)의 위치를 실링고정부를 통해 회전축(10)에 고정시키는 것이 바람직하다. 내륜캡(40)의 위치가 고정되면서 동일한 극성끼리 마주하는 외륜자석(31)과 제1내륜자석(41) 및 제2내륜자석(42)의 자력 극성에 의해 상호간에 서로 미는 힘이 발생되며, 회전롤러(20)는 내륜캡(40) 사이에서 부양된 상태로 중심 위치를 잡게 된다. 이와 같은 상태에서 물건을 이송시 회전롤러(20)는 자력에 의해 부양된 상태에서 물리적 마찰없이 회전하면서 물건을 이송시키게 된다. 따라서, 종래와 같이 베어링 구조를 적용한 이송롤러에 비해 사용수명을 연장시킬 수 있으며, 반영구적으로 사용할 수 있으므로 유지/보수/관리가 용이해지는 장점이 있다.

이상에서, 본 발명의 실시례를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합하거나 결합하여 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시례에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. 또한, 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재할 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 게시된 실시례들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시례에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

10 : 회전축 11 : 베어링
20 : 회전롤러 30 : 외륜캡
31 : 외륜자석 32 : 외륜굴곡부
40 : 내륜캡 41 : 제1내륜자석
42 : 제2내륜자석 43 : 내륜굴곡부

Claims (3)

1. 회전축;
   내부가 빈 관 형상으로 상기 회전축에 결합되는 길이 방향으로 결합홀이 형성되는 회전롤러;
   상기 회전롤러의 개방된 양단에서 내측으로 일정 간격 삽입되어 상기 회전롤러의 내측 둘레면에 각각 결합되며, 내경이 상기 회전축의 직경보다 크게 형성되고, 내경을 구성하는 내측 둘레부를 따라 일정 간격으로 'N'극과 'S'극 극성을 갖는 외륜자석이 다수 개가 결합되는 외륜캡; 및
   상기 외륜캡에 대응되는 형상으로 상기 회전롤러의 양단에서 내측으로 삽입되어 상기 회전축에 결합위치가 고정되면서 상기 회전롤러의 개방된 양단부를 폐쇄시키며, 상기 외륜자석의 극성과 위치에 대응되어 상호간에 동일한 극성이 마주하도록 상기 외륜자석의 수직 내측 하부와 수평 외측 측면을 따라 다수 개의 내륜자석이 결합되는 내륜캡;을 포함하는 마그네틱 이송롤러.
2. 제1항에 있어서,
   외륜캡 각각의 양측면에는 지그재그 형태의 외륜굴곡부가 형성되고,
   상기 외륜캡의 양측면과 마주하는 상기 내륜캡의 양측 내부에는 상기 외륜굴곡부와 대향되는 내륜굴곡부가 형성되는 마그네틱 이송롤러.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 외륜자석 및 상기 내륜자석은,
   원기둥 또는 도넛 형태의 네오디뮴 자석 또는 영구 자석으로 구성되는 마그네틱 이송롤러.

Images