KR950006655Y1 - Switching control apparatus of magnetic cluch - Google Patents
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- F16D27/02—Magnetically- or electrically- actuated clutches; Control or electric circuits therefor with electromagnets incorporated in the clutch, i.e. with collecting rings
Abstract
내용 없음.No content.
Description
제 1 도는 종래 마그네틱 클러치의 개략적인 장치구성도.1 is a schematic configuration diagram of a conventional magnetic clutch.
제 2 도는 종래 마그네틱 클러치의 개략적인 제어회로도.2 is a schematic control circuit diagram of a conventional magnetic clutch.
제 3 도는 본 고안에 따른 마그네틱 클러치의 스위칭 제어장치의 제어회로도.3 is a control circuit diagram of a switching control device of a magnetic clutch according to the present invention.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
3 : 트랜지스터 4 : 비교기3: transistor 4: comparator
5 : 커패시터 6 : 저항5: capacitor 6: resistance
7 : 저항 8 : 트랜지스터7: resistor 8: transistor
9 : 트랜지스터 10 : 트랜지스터9: transistor 10: transistor
11 : 다이오우드 12 : 다이오우드11: diode 12: diode
13 : 저항 14 : 저항13: resistance 14: resistance
15 : 저항 16 : 제너다이오우드15 resistance 16 zener diode
17 : 제너다이오우드 30 : 마그네틱 클러치17: Zener diode 30: magnetic clutch
31 : 피동클러치판 32 : 구동 클러치판31: driven clutch plate 32: driving clutch plate
33 : 마이크로스위치 34 : 몸체33: micro switch 34: body
35 : 흡입코일 36 : 유지코일35: suction coil 36: holding coil
45 : 흡입코일 46 : 유지코일45: suction coil 46: holding coil
본 고안은 마그네틱(magnetic) 클러티에 관한 것으로서, 특히 코일의 자기력을 이용하여 클러치판의 작동을 제어하도록 하는 마그네틱 클러치의 스위칭 제어장치에 관한 것이다.The present invention relates to a magnetic clutch, and more particularly to a switching control device of the magnetic clutch to control the operation of the clutch plate using the magnetic force of the coil.
일반적으로, 클러치는 구동장치와 피동장치 사이에 설치되어 동력전달을 단속하는 일을 한다. 이러한 클러치는 동력을 전달하는 방식에 따라 마찰 클러치, 유체 클러치, 마그네틱 클러치 등으로 구분된다. 마찰클러치는 고체 사이의 마찰을 이용하여 동력을 전달하는 방식이며 그 구조가 간단하고 또한 클러치로서의 필요 조건을 충분히 갖추고 있어 각종 차량에 많이 사용되고 있다. 유체 클러치는 동력전달의 매체로서 유체(오일)를 사용하며 최근의 자동변속기에서 토오크 변환기와 함께 많이 사용되고 있다. 마그네틱 클러치는 전자석의 자력을 이용하여 클러치 작용을 하도록 한 것이며, 자성을 쉽게 띠는 자성 입자(특수 처리를 한 철화합물)를 여자(勵磁) 코일로 자화시켜 클러치 작동토록 한 것이다.In general, a clutch is installed between the driving device and the driven device to interrupt the power transmission. Such clutches are classified into friction clutches, fluid clutches, magnetic clutches, and the like according to a method of transmitting power. The friction clutch is a method of transmitting power by using friction between solids, and its structure is simple, and it has a lot of requirements as a clutch and is used in various vehicles. Fluid clutches use fluid (oil) as a medium for power transmission and are widely used with torque converters in recent automatic transmissions. Magnetic clutch is to operate the clutch by using the magnetic force of the electromagnet, magnetized magnetic particles (specially treated iron compound) by magnetizing the excitation coil to operate the clutch.
첨부된 도면 중의 제 1 도는 상술한 바와 같은 종래 마그네틱 클러치의 장치를 개략적으로 나타낸 도면이다.1 of the accompanying drawings is a view schematically showing a device of a conventional magnetic clutch as described above.
이를 참조하면, 마그네틱 클러치(30)는 소정 형태의 몸체(34)를 가지며, 그 내부에는 클러치를 구동시킬 때 최초의 전자기력을 얻기 위한 흡입코일(35)과 일단 작동된 상태를 유지시키는 유지코일(33), 그리고 이 코일들과 하나의 전기적 회로를 이루여 코일에 흐르는 전류를 단속하는 마이크로 스위치(33)가 설치되어 있다. 또한, 상기 몸체(34)의 일측에는 상기 코일들(36)(36)에 의해 자화(磁化)되는 구동클러치판(32)이 결합되어 있고, 이 구동클러치판(32)의 자력에 의해 흡입되어 맞물림 결합되는 피동클러치판(31)이 동일축선상에 설치되어 있다.Referring to this, the magnetic clutch 30 has a body 34 of a predetermined form, the suction coil 35 for obtaining the first electromagnetic force when driving the clutch therein and the holding coil for maintaining the operation state once ( 33), and a micro switch 33 is provided to form an electrical circuit with these coils to control the current flowing through the coils. In addition, a driving clutch plate 32 magnetized by the coils 36 and 36 is coupled to one side of the body 34, and is sucked by the magnetic force of the driving clutch plate 32. The driven clutch plate 31 to be engaged is provided on the same axis.
제 2 도는 종래 마그네틱 클러치의 구동 시스템을 보여주는 개략적인 제어회로도이다. 도시된 바와 같이, 흡입 코일(35)과 유지코일(36)은 분기점(37)을 중심으로 병렬회로로 구성되어 있고, 상기 분기점(37)과 흡입코일(35) 사이에는 마이크로 스위치(33)가 설치되어 있다.2 is a schematic control circuit diagram showing a driving system of a conventional magnetic clutch. As shown, the suction coil 35 and the holding coil 36 are constituted by parallel circuits around the branch point 37, and a micro switch 33 is provided between the branch point 37 and the suction coil 35. It is installed.
이와 같이 구성된 제어회로에 있어서, 단자에 전원이 인가되고 마이크로 스위치(33)를 온(ON)시키면, 권수가 많은 흡입코일(35)에는 풍부한 자속이 형성된다. 이에 의해 상기 구동클러치판(32)에는 큰 흡입자력이 생성되며 피동클러치판(31)이 화살표 방향(A)으로 흡입되어 상호 맞물림 결합하게 된다. 그런 후, 상기 마이크로 스위치(33)는 오프(OFF)되고 자력을 유지할 수 있는 최소한의 전류가 유지코일(36)로 흘러 구동클러치판(32)의 작동상태를 유지시켜 준다.In the control circuit configured as described above, when a power is applied to the terminal and the micro switch 33 is turned on, rich magnetic flux is formed in the suction coil 35 having a large number of turns. As a result, a large suction magnetic force is generated in the drive clutch plate 32, and the driven clutch plate 31 is sucked in the direction of the arrow A to engage with each other. Thereafter, the micro switch 33 is turned off and a minimum current capable of maintaining magnetic force flows into the holding coil 36 to maintain the operating state of the drive clutch plate 32.
이와 같이, 마이크로 스위치에 의해 구동되는 제어회로를 가진 종래 마그네틱 클러치에 있어서, 구동클러치판을 구동시킨 후 신속하게 스위칭이 이루어져 최소한의 작동상태를 유지할 수 있는 전류가 유지코일쪽으로만 흐르도록 해야한다. 그러나, 이러한 기능을 수행하는 마이크로 스위치에 먼지등과 같은 이물질이 끼어 그 작동이 원활하지 못하게 되면, 최초 작동시 흡입코일 쪽으로 흐르던 작동 후에도 계속해서 흐르게 되고 그렇게 되면 흡입코일과 유지코일 양측으로 동시에 전류가 흘러 과부하로 인한 코일의 소손이 발생되어 수명을 단축시키는 문제가 야기된다.As described above, in a conventional magnetic clutch having a control circuit driven by a micro switch, after driving the drive clutch plate, it is necessary to switch quickly so that a current capable of maintaining a minimum operating state flows only toward the holding coil. However, if foreign matter such as dust is caught in the micro switch which performs this function and its operation is not performed smoothly, it continues to flow even after the operation that flowed toward the suction coil during the initial operation, and then current flows to both the suction coil and the holding coil at the same time. This causes the coil to burn out due to the overload and shortens the life.
본 고안은 상기과 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로서, 클러치판을 구동시키는 스위칭 제어회로부를 개선하여 수명을 월등히 연장시킬 수 있는 마그네틱 클러치의 스위칭 제어장치를 제공함에 그 목적이 있다.The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a switching control device of a magnetic clutch that can greatly extend the life by improving the switching control circuit unit for driving the clutch plate.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 고안에 따른 마그네틱 클러치의 스위칭 제어자치는, 구동클러치판과, 상기 구동클러치 판과 함께 맞물림 결합하여 클러치 작동이 이루어지도록 대향하여 설치되는 피동클러치판과, 전원으로부터 공급된 전류에 의해 상기 구동클러치판에 큰 전자기력을 발생시키는 흡입코일과, 상기 흡입코일의 전류 단속 시에 상기 클러치의 작동상태가 유지되도록 하는 유지코일과, 그 내부에는 상기 흡입코일 및 유지코일이 설치되고 그 측면에는 상기 구동클러치판이 부착되는 몸체를 구비하는 마그네틱 클러치의 스위칭 제어장치에 있어서, 상기 전원으로부터 인가된 전압을 소정의 저항값 및 제너전압으로 분압하여 설정한 기준전압과 상기 저항보다 작은 저항값 및 커패시터 충방전값으로 분압한 전압을 비교출력하는 비교부와, 상기 비교부의 출력전압이 하이 상태일 때 후단의 트랜지스터에 바이어스 전압이 걸려 터언-온 스위칭 작동되도록 함으로써 상기 흡입코일에 전원전류가 흘러 자기력이 발생되도록 하고, 상기 비교부의 커패시터 방전값으로 비교부의 출력전압이 로우 상태일 때 후단의 트랜지스터가 터언-오프 스위칭 작동되도록 함으로써 상기 흡입코일의 전류흐름을 차단시키고 상기 유지코일에 의해 전자기력의 발생이 유지되도록 하는 스위칭 구동부와, 상기 전원으로부터의 입력전압을 안정화시키는 제너다이오우드 및 역전압 방지용 다이오우드 및 역전압 방지용 다이오우드를 포함하여 된 점에 그 특징이 있다.In order to achieve the above object, the switching control value of the magnetic clutch according to the present invention includes a drive clutch plate, a driven clutch plate installed to face the clutch operation by being engaged with the drive clutch plate, and supplied from a power source. A suction coil which generates a large electromagnetic force on the driving clutch plate by the supplied current, a holding coil which maintains the operation state of the clutch when the suction coil is interrupted, and the suction coil and the holding coil are installed therein. In the switching control device of the magnetic clutch having a body to which the drive clutch plate is attached to the side, a reference voltage set by dividing the voltage applied from the power supply to a predetermined resistance value and a zener voltage and a resistance smaller than the resistance. Comparator for comparing output voltage and voltage divided by capacitor charge / discharge value When the output voltage of the comparator is high, a bias voltage is applied to a rear transistor to turn on-on switching so that a power current flows through the suction coil to generate a magnetic force. When the output voltage is low, the switching transistor to turn on the off-off switching operation to cut off the current flow of the suction coil and maintain the generation of electromagnetic force by the holding coil and the input voltage from the power source Its features include stabilizing zener diodes, reverse voltage prevention diodes and reverse voltage prevention diodes.
이하 첨부된 도면을 참조 하면서 본 고안의 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
제 1 에 도시된 바와 같이, 본 고안의 마그네틱 클러치(40)는 소정형태의 몸체(44)를 가지며, 그 내부에는 클러치를 구동시킬 때 최초의 큰 전자기력을 얻기 위한 흡입코일(45)과 작동 상태를 유지시키는 유지코일(46), 그리고, 이 코일들과 하나의 전기적 회로를 이루며 코일에 흐르는 전류를 단속하는 마이크로 스위치(43)가 설치되어 있다. 또한, 상기 몸체(44)가 일측에는 상기 코일들(45)(46)에 의해 자화(磁化)되는 구동클러치판(42)이 결합되어 있고, 이 구동 클러치판(43)과 맞물림 결합되는 피동 클러치판(41)이 동일축선상에 설치되어 있다. 그리고, 상기 마그네틱 클러치의 몸체(44)의 내부에는 스위칭 제어장치가 내장되어 클러치판의 작동상태를 제어하게 된다.As shown in the first, the magnetic clutch 40 of the present invention has a body 44 of a predetermined shape, and the suction clutch 45 and the operating state to obtain the first large electromagnetic force when driving the clutch therein. A retaining coil 46 for holding the coil, and a micro switch 43 which forms an electrical circuit with these coils and regulates the current flowing through the coil are provided. In addition, a driving clutch plate 42 which is magnetized by the coils 45 and 46 is coupled to one side of the body 44, and a driven clutch engaged with the driving clutch plate 43. The plate 41 is provided on the same axis. In addition, a switching control device is built in the body 44 of the magnetic clutch to control the operation state of the clutch plate.
제 3 도는 상기와 같은 구성을 가지는 본 고안의 마그네틱 클러치에 있어서, 코일에 흐르는 전류를 단속하는 개략적인 제어회로도이다. 이에 의하면, 제어회로는 전기적 신호를 자기적 신호로 변환하는 흡입코일(45) 및 유지코일(46), 그리고 트랜지스터(3)로 구성된 구동부와, 기준 전압단과 온(ON) 시간을 결정하는 시간비교회로인 오피엠프(4)와, 전원 전압 오프(OFF)시 전압을 방전시키는 커패시터(5)와 저항(6,7)으로 구성된 비교부와, 이 비교부에서 검출된 신호를 트랜지스터(8, 9, 10)로 3 단 증폭하는 증폭부와 사용자의 오류로 인한 회로 손상 방지를 위한 역전압 방지부로 구성되어 있다.3 is a schematic control circuit diagram of controlling the current flowing in the coil in the magnetic clutch of the present invention having the configuration as described above. According to this, the control circuit compares the driving unit composed of the suction coil 45 and the holding coil 46 and the transistor 3 to convert the electrical signal into the magnetic signal, and the time comparison for determining the ON voltage and the reference voltage terminal. A comparator comprising an op amp 4, which is a circuit, a capacitor 5 for discharging the voltage when the power supply voltage is OFF, and resistors 6 and 7, and a signal detected by the comparator. , 10) amplification section for three-stage amplification and a reverse voltage prevention section for preventing circuit damage due to user error.
또한, 상기 비교부에는 잔류 전압을 방전하는 다이오우드(11)가 구비되어 있고, 상기 역전압 방지부는 다이오우드(12)로 되어 있으며, 상기 증폭부에는 저항(13, 14, 15)이 구비되어 있다. 여기서, 미설명된 부호 16, 17은 제너다이오우드이다.In addition, the comparison section is provided with a diode 11 for discharging the residual voltage, the reverse voltage prevention section is a diode 12, and the amplification section is provided with resistors 13, 14, and 15. Here, unexplained numerals 16 and 17 are zener diodes.
이와 같이 구성된 제어회로에 있어서, 입력단자(IN)에 전원이 인가되면 IC(4)의 입력단에 전압이 걸리고 출력단에는 저항(13)에 의해 트랜지스터(8)의 바이어스 전압이 된다. 이어 트랜지스터(8)가 작동하면 그 후단의 트랜지스터(9, 10)를 통해 마지막 트랜지스터(3)에 베이스 전압이 형성되어 단락(short)상태가 되면서 흡입코일(45)에 전압이 인가된다. 이에 의해 코일에 흐르는 전류에 비례하여 자기력선이 형성되며, 따라서 상기 구동클러치판(42)이 흡입되어 피동클러치판(41)과 분리된다.In the control circuit configured as described above, when power is applied to the input terminal IN, a voltage is applied to the input terminal of the IC 4, and the output terminal becomes a bias voltage of the transistor 8 by the resistor 13. Subsequently, when the transistor 8 operates, a base voltage is formed in the last transistor 3 through the transistors 9 and 10 at the rear end thereof, and a short state is applied to the suction coil 45. As a result, magnetic force lines are formed in proportion to the current flowing through the coil, and thus the driving clutch plate 42 is sucked and separated from the driven clutch plate 41.
이와 동시에 비교부의 IC(4)의 입력단에는 저항(6)과 커패시터(5)에 의해 전압이 서서히 증가하고, 그리하여 IC(4)입력단의 전압보다 크게 되었을 때 비교부의 출력상태는 전압이 고(hihg)상태에서 저(low)상태로 반전되어 트랜지스터(8, 9, 10, 3)의 동작이 오프(OFF)된다. 따라서, 트랜지스터(3)가 오프되면 흡입코일(45)에 공급되는 전류는 차단되므로 이 코일에 의해 발생되었던 자기력은 소멸된다. 그러나, 이와 동시에 유지코일(46)에서 발생된 자기력에 의해 구동클러치판(42)은 계속 피동클러치판(42)은 계속 피동클러치판(41)과 분리상태를 유지하게 되고, 따라서 두 클러치가 결합된 작동상태는 지속된다.At the same time, the voltage at the input of the comparator's IC 4 is gradually increased by the resistor 6 and the capacitor 5, so that when the voltage is greater than the voltage at the input of the IC 4, the comparator's output state is high (hihg). The transistor 8, 9, 10, 3 is turned off by inverting to a low state. Therefore, when the transistor 3 is turned off, the current supplied to the suction coil 45 is cut off, and the magnetic force generated by this coil is dissipated. However, at the same time, the driving clutch plate 42 continues to be driven by the magnetic force generated by the retaining coil 46, and the driven clutch plate 42 keeps being separated from the driven clutch plate 41. Therefore, the two clutches are coupled to each other. The operating state is maintained.
이상의 설명에서와 같이, 본 고안의 마그네틱 클러치의 스위칭 제어장치는 종래와는 달리 코일에 흐르는 전류를 단속하는 스위치 메커니즘이 IC 및 트랜지스터를 이용한 무접점 스위칭 시스템을 채용하고 있어, 이물질 개입등으로 인한 스위치소자의 오동작에 의한 코일 소손을 방지할 수 있으므로 제품의 수명을 월등히 연장시킬 수 있다.As described above, in the switching control device of the magnetic clutch of the present invention, unlike the related art, the switch mechanism which intercepts the current flowing in the coil adopts a contactless switching system using IC and transistor, so that the switch due to foreign matter intervention, etc. It is possible to prevent coil burnout caused by malfunction of the device, which can greatly prolong the life of the product.
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