WO2010082765A2 - 타이밍벨트의 파단 감지장치 - Google Patents

타이밍벨트의 파단 감지장치 Download PDF

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    • E04G21/00—Preparing, conveying, or working-up building materials or building elements in situ; Other devices or measures for constructional work
    • E04G21/02—Conveying or working-up concrete or similar masses able to be heaped or cast
    • E04G21/10—Devices for levelling, e.g. templates or boards
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    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16G—BELTS, CABLES, OR ROPES, PREDOMINANTLY USED FOR DRIVING PURPOSES; CHAINS; FITTINGS PREDOMINANTLY USED THEREFOR
    • F16G1/00—Driving-belts
    • F16G1/28—Driving-belts with a contact surface of special shape, e.g. toothed
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H57/00—General details of gearing
    • F16H57/01—Monitoring wear or stress of gearing elements, e.g. for triggering maintenance
    • F16H2057/018—Detection of mechanical transmission failures

Definitions

  • the present invention relates to an apparatus for detecting a break in a timing belt widely used in various industrial fields (or devices), and more particularly, to disconnection of a conductive steel wire installed inside a timing belt. By detecting (or cutting) and taking measures before the timing belt breaks, it prevents various safety accidents and parts damage.
  • the timing belt is often broken when the fatigue load is repeated at the corner portions at which the belt main body portion and the teeth contact each other, or the gold belt is generated without breaking the load. That is, the trapezoidal teeth and the teeth of the timing pulley continuously bite and transmit a given load, so that cracks are easily generated at the bottom of the teeth, the steel wire is broken, and then the belt body is broken. There is a problem that a safety accident occurs.
  • the steel wires located at both edges (width edges) or the steel wires at specific positions are broken first, and the belt body parts having relatively lower strength than the steel wires are easily worn and deteriorated And partially damaged or totally broken while being damaged.
  • timing belt 1 configured to reciprocate a predetermined section by a drive shaft and a driven shaft (not shown), and is provided on a belt main body 2 and an inner surface of the belt main body 2. It consists of teeth 3 formed at intervals and a plurality of steel wires 4 installed in parallel in the belt main body 2, and both ends of the belt main body 2 are belt clips 5 of male and female coupling structure.
  • the belt clip (5) (6) is fixed with a fastening member (7), such as bolt (or piece) nut.
  • FIG. 2 illustrates an example of detecting breakage of the conventional timing belt 1, and includes a photo sensor including a light transmitting sensor 8 and a light receiving sensor 9 in the middle, upper part, or upper and lower parts of the timing belt 1.
  • Photo sensor is installed to detect the break (cutting) of the timing belt 1, but the infrared light transmitted from the light transmitting sensor 8 by the break of the timing belt 1 is transmitted to the light receiving sensor 9. Only after the break of the timing belt (1) is detected after the detection method, the situation before the timing belt (1) breaking (cutting) is not detected or predicted the break of the preceding steel wire (4) in advance.
  • the present invention is a method for detecting the disconnection (or cutting or breaking) of the conductive steel wire installed inside the timing belt to detect the breakage of the timing belt early so that it can be replaced in advance. It aims to be able to prevent (but not prevent) safety accidents.
  • Another object of the present invention is characterized in that the jumper wire is located in the inner space portion of the belt clip, and the terminal wire is configured to protrude upward from the belt clip to prevent damage to the jumper wire or the terminal wire.
  • Another object of the present invention is to break the timing belt by constructing a closed circuit by connecting jumpers with any of the even-numbered steel wires, the odd-row steel wires, or the steel wires located at the upper and lower edge portions of the timing belt. It is characterized in that to detect in advance.
  • the present invention is not only a simple and reliable detection method for detecting the disconnection (breaking) of the steel wire, but also the steel wire installed in parallel is maintained by the belt body portion made of a rubber material, etc., so that erroneous detection is prevented and response speed is increased. It's quick.
  • FIG. 1 is a perspective view of a conventional timing belt.
  • FIG. 2 is a state diagram of the installation of the photosensor for detecting the break of the conventional timing belt.
  • FIG. 4 is a front view of a wire exposed state shown in one embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view showing another embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a perspective view of an embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a sectional view showing another embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view showing another embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 shows a closed circuit by connecting (connecting) end portions of the plurality of steel wires 4 installed in the timing belt 10 of the present invention to jumper wires 4c and 4d to form a closed circuit.
  • the detection unit 11 detects this and transmits the disconnection signal to the control unit 12. The timing belt 10 is stopped by stopping.
  • FIG. 4 removes both end portions 2a of the belt body portion 2 cut to a predetermined length so as to form a closed circuit so that both ends of the steel wire 4 are exposed to a predetermined exposure length L1.
  • the closed circuit is configured such that the steel wires 4 are connected in series using a plurality of jumper wires 4c and 4d, and the terminal wires 4a and 4b positioned at both ends of the steel wire 4 are sensed. It is connected to the part 11, and it is comprised so that the disconnection of the steel wire 4 may be detected.
  • Terminal lines 4a and 4b connected to the sensing unit 11 are connected to the start and end portions of the steel wire 4, and power required for disconnection detection is provided through the terminal lines 4a and 4b.
  • the sensing unit 11 detects this and transmits (transmits) the control unit 12 to (4).
  • the first steel wire of the uppermost portion exposed to one side of the belt body portion 2 is connected to the terminal line 4a, and the second steel wire and the third steel wire exposed to one side of the belt body portion 2 are jumper wires 4c.
  • the fourth and fifth steel wires exposed to one side of the belt body part 2 are connected by jumper wires 4c, and the sixth and seventh steel wires exposed to one side of the belt body part 2 are jumpers.
  • the steel wire 4 is installed parallel to the belt body 2 at a predetermined interval and excellent in conductivity.
  • the belt main body 2 and the tooth 3 are made of tough insulating material so that good insulation between the parallel steel wires 4 is maintained.
  • a closed circuit is constructed by connecting jumpers 4c and 4d with any one of even-numbered wires, odd-numbered wires, or steel wires positioned at upper and lower edge portions of the timing belt 10, respectively. can do.
  • the jumper wires 4c and 4d are preferably coated wires to prevent electrical contact with neighboring jumper wires.
  • the steel wires 4 and the jumper wires 4c and 4d may be soldered, welded, crimped or fused. Such that electrical connection is achieved.
  • a middle portion of the belt clips 5 and 6 is provided with a space S to prevent the jumper wires 4c and 4d or the terminal lines 4a and 4b from being crimped. The disconnection of these jumper wires 4c and 4d and the terminal wires 4a and 4b is prevented in Fig. 11).
  • the space S is naturally formed by allowing both ends of the belt main body 2 to be spaced apart by a predetermined distance, for example, a distance about two pitches of the teeth 3.
  • FIG. 6 shows a plan view of a portion of the belt clip 5, 6, and FIG. 8 shows a cross sectional view of the belt clip 5, 6 with a protective portion 6a and 6b protruding to the top of the belt clip 5 or 6.
  • FIG. The terminal lines 4a and 4b protrude outward (upper part) of the belt clips 5 and 6 through the through.
  • the protection parts 6a and 6b may be protected from disconnection of the terminal lines 4a and 4b protruding outside the belt clips 5 and 6, and, of course, may be omitted.
  • the protective parts 6a and 6b may be integrally formed on the belt clip 6 or may be configured to be fitted or separated in a tubular form, and flexible or soft synthetic resin is preferable.
  • the belt clips 5 and 6 and the protective parts 6a and 6b may be made of an insulating material or only a portion where the steel wires 4, the jumper wires 4c and 4d and the terminal wires 4a and 4b are in contact with each other. It can be configured to maintain insulation.
  • FIG. 7 is a perspective view of one embodiment
  • FIG. 8 is a cross-sectional view of another embodiment, wherein the fastening member 7 is fastened to the upper and lower portions of the belt clips 5 and 6 so that the belt body portion ( 2) to prevent the decrease in strength and to prevent electrical contact between neighboring steel wires (4)
  • Figure 9 is fastening the fastening member (7) in the middle of the belt clip (5) (6) belt clip (5) and (6) to improve the degree of engagement of the belt clip (5) (6) to prevent the opening of the middle part.
  • the closed circuit may be configured by excluding the use of the steel wire.
  • the timing belt 10 shows an example of the use state of the timing belt 10 of the present invention, the drive source 18, a timing pulley 17 fixed to the rotation shaft of the drive source 18, and a timing belt 19 as a power transmission means.
  • the timing belt 10 of the present invention is installed on the drive shaft 13 which is rotated forward and backward by the reduction pulley 16, and the other end of the timing belt 10 is installed on the driven shaft 14, and thus the belt clip ( 5) (6) is configured to reciprocate in the direction of (A) (B), and the sensing unit 11 to which the terminal lines 4a and 4b are connected also moves along the belt clips 5 and 6 Done.
  • the driving source 18 is connected to the control unit 12 and is under its control, omitting the reduction pulley 16 and the timing belt 19, and instead, the driving source 18 is directly connected to the rotation shaft of the driving pulley 13. Can be controlled.
  • Attachment (15) is installed on the front surface of the belt clip (5) (6), a plurality of screw holes (15a) formed in the attachment (15) is a moving body (not shown) is installed (A) direction and ( It is configured to be able to reciprocate in the B) direction.
  • the present invention can predict in advance before the timing belt 10 is broken (or cut or broken) by forming a closed circuit with the steel wire 4 constituting the timing belt 10 and detecting the disconnection. Therefore, the drive source 18 and the timing belt 10 can be stopped in advance or replaced with a new timing belt, so that various safety accidents and parts damage due to the breakage of the timing belt 10 can be prevented. Will be.
  • the present invention uses the internal steel wire 4, there is no need to install a photosensor as in the prior art, and it is possible to detect or predict the break of the timing belt 10 in advance.
  • the present invention has been described as detecting and predicting the break of the timing belt in advance, of course, it can also be applied to a non-timing belt provided with a steel wire therein.
  • the present invention can predict the breakage of the timing belt in advance by detecting the disconnection (or cutting or breaking) of the steel wire that proceeds before the breaking of the timing belt, which is widely used in various industries (or equipment). Stopping and replacing the belt can be done in advance to prevent various accidents and damage to parts.

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Abstract

본 발명은 여러 산업분야와 제품에 널리 사용되고 있는 타이밍벨트(Timing belt)의 파단 감지장치에 관한 것으로, 타이밍벨트 내부에 설치된 도전성 강선(鋼線)의 단선(절단, 또는 끊어짐)을 감지하여 타이밍벨트의 파단을 미리 예측하여 사전에 조치(정지, 교체 등)할 수 있도록 함으로써 각종 안전사고와 부품 손상 등이 예방될 수 있도록 한 것이다.

Description

타이밍벨트의 파단 감지장치
본 발명은 여러 산업분야(또는 기기)에 널리 사용되고 있는 타이밍벨트(Timing belt)의 파단(破斷 또는 절단) 감지장치에 관한 것으로, 상세하게는 타이밍벨트 내부에 설치된 도전성 강선(鋼線)의 단선(또는 절단)을 감지하여 타이밍벨트가 파단되기 전에 조치할 수 있도록 함으로써 각종 안전사고 및 부품 손상등을 예방할 수 있도록 한 것이다.
일반적으로 타이밍벨트는 벨트 본체부에 복수의 치형부가 소정 간격으로 형성되어 있어서 슬립이 방지되고 정밀 제어등이 가능하여 여러 산업분야에 널리 사용되고 있다. 상기 벨트 본체부의 내부에는 여러가닥의 강선이 사용되고 있으며, 벨트 본체부가 고른 장력으로 유지될 수 있게 소정거리로 이격하여 평행하는 구조이다.
상기 타이밍벨트는 주로 벨트 본체부와 치형부가 접하는 코너부에서 피로 하중이 반복되거나 부하(負荷)를 이기지 못하고 금이 발생되면서 파단(破斷)되는 경우가 종종 발생되고 있다. 즉, 사다리꼴 형상의 치형부와 타이밍풀리의 치형(齒形)이 계속해서 물리면서 주어진 부하를 전달하게 되므로 치형부 저부에서 쉽게 크랙(금)이 발생하면서 강선이 끊어지고, 이어 벨트 본체부가 파단되면서 안전사고가 발생되는 문제점이 있다.
즉, 타이밍벨트가 사용이나 결함에 의해 마모되는 경우 양측 가장자리(폭방향 가장자리)부분에 위치하는 강선, 또는 특정 위치의 강선이 먼저 끊어지면서 강선보다 상대적으로 강도가 많이 떨어지는 벨트 본체부가 쉽게 마모, 열화 및 손상되면서 부분적으로 파손되거나 전체적으로 파단된다.
타이밍벨트가 파단되는 경우, 그 회전관성에 의해 주변으로 날아가면서 작업자를 부상시키거나 부품을 손상시키게 되고, 타이밍벨트가 사용된 기계나 주변 기계의 손상 및 고장으로 이어지며, 타이밍벨트의 회전속도가 고속인 경우 이러한 부상이나 손상 및 고장 정도는 더욱 심화된다.
도 1은 구동축과 피동축(도시안됨)에 의해 소정 구간 왕복 운동할 수 있도록 구성된 타이밍벨트(1)의 사시도로, 벨트 본체부(2)와, 상기 벨트 본체부(2)의 내측면에 소정 간격으로 형성되는 치형부(3)와, 벨트 본체부(2) 내부에 평행 설치되는 복수의 강선(4)으로 구성되며, 벨트 본체부(2)의 양측 끝단부는 암수 결합구조의 벨트클립(5)(6)으로 연결되고, 벨트클립(5)(6)은 볼트(또는 피스) 너트와 같은 체결부재(7)로 고정된다.
도 2는 종래 타이밍벨트(1)의 파단을 감지하는 예를 도시한 것으로, 타이밍벨트(1)의 중간이나 상부 또는 상ㆍ하부에 투광센서(8)와 수광센서(9)로 구성된 포토센서(Photo sensor)를 설치하여 타이밍벨트(1)의 파단(절단)을 감지하도록 구성하고 있으나, 타이밍벨트(1)의 파단에 의해 투광센서(8)로부터 투광되는 적외선광이 수광센서(9)로 전달되어야 비로소 타이밍벨트(1)의 파단이 감지되는 사후 감지방식이므로, 타이밍벨트(1)가 파단(절단)되기 이전에 선행되는 강선(4)의 끊어짐을 미리 감지하거나 예측하지 못하고 있는 실정이다.
따라서 타이밍벨트(1)의 파단에 의해 발생되는 각종 사고를 미연에 방지할 수 없을 뿐 아니라, 타이밍벨트(1)의 적절한 교환시기를 미리 예측할 수 없으므로 교환시기 훨씬 이전에 타이밍벨트(1)를 교환하고 있어서 아까운 자원이 낭비되는 문제점이 있었다.
본 발명은 타이밍벨트(Timing belt) 내부에 설치된 도전성 강선(鋼線)의 단선(또는 절단이나 끊어짐)을 감지하는 방법으로 타이밍벨트의 파단을 조기에 감지하여 미리 교체할 수 있도록 함으로써 타이밍벨트 파단에 따른 안전사고 등을 예방(미연에 방지)할 수 있도록 함을 목적으로 한다.
본 발명의 다른 목적은 상기 벨트클립의 내부 공간부에 점퍼선이 위치하도록하고, 단자선은 벨트클립 상부로 돌출되게 구성하여 점퍼선이나 단자선의 손상을 방지하도록 함을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 벨트클립의 상부에 보호부를 돌출 형성하여 벨트클립 외부로 돌출되는 단자선이 보호되도록 함을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 목적은 타이밍벨트에 내설된 짝수열의 강선이나, 또는 홀수열의 강선이나, 또는 상하 가장자리 부분에 위치하는 강선 중 어느 하나의 강선을 점퍼선으로 결선시켜 폐회로를 구성함으로써 타이밍벨트의 파단을 사전에 감지하도록 함을 특징으로 한다.
본 발명은 타이밍벨트의 양단부가 벨트클립과 체결부재로 연결되는 타이밍벨트 내부에 설치되는 전도성 강선(鋼線)의 양측 단부를 점퍼선으로 결선시켜 폐회로(閉回路)를 구성하고, 상기 강선의 양측 끝단에 단자선을 각각 연결하여 강선의 단선을 감지하도록 함으로써 타이밍벨트의 파단을 사전에 예측할 수 있어서 각종 안전사고와 부품 손상 등을 예방할 수 있게 구성된다.
또한 본 발명은 벨트클립의 내부 공간부에 점퍼선이 위치하도록하고, 단자선은 벨트클립의 상부로 돌출되게 구성하고, 벨트클립의 상부에 보호부를 형성하여 벨트클립 외부로 돌출되는 단자선이 꺽임 등에 의해 단선되지 않도록 보호하고, 강선의 결선은 타이밍벨트에 내설된 짝수열 강선이나, 또는 홀수열 강선이나, 또는 상하 가장자리 부분에 위치하는 강선 중 어느 하나의 강선을 점퍼선으로 결선시켜 폐회로를 구성하도록 한다.
본 발명은 타이밍벨트(Timing belt)의 파단에 앞서 진행되는 강선의 단선(또는 절단이나 끊어짐)여부를 감지하여 타이밍벨트의 파단을 사전에 예측할 수 있으므로 타이밍벨트를 정지 및 교체하는 등의 방법으로 미리 조치할 수 있어서 각종 안전사고와 부품 손상등을 방지할 수 있는 효과가 있다.
또한 본 발명은 강선의 단선(끊어짐)을 감지하는 간단하고 확실한 감지방식일 뿐 아니라, 평행 설치되는 상기 강선은 고무재질등으로 구성되는 벨트 본체부에 의해 절연이 유지되므로 오감지가 방지되고 응답속도가 빠른 효과가 있다.
또한 본 발명은 타이밍벨트 내부에 설치된 강선을 이용하여 파단을 미리 감지하는 방식이므로 종래 포토센서와 같은 별도의 센서가 불필요하며, 구성이 간단하고 원가가 절감되는 효과가 있다.
또한 본 발명은 타이밍벨트를 구성하는 강선의 단선 여부를 감지하는 방법으로 타이밍벨트의 파단을 사전에 감지 및 예측하여 미리 교체할 수 있어서 교체시기 훨씬 이전에 미리 교체하지 않아도 되므로 자원이 절약되고, 각종 안전사고가 예방되며 신뢰성이 높은 등의 효과가 있는 매우 유용한 발명이다.
도 1 : 종래 타이밍벨트의 사시도.
도 2 : 종래 타이밍벨트의 파단을 감지하는 포토센서의 설치 상태도.
도 3 : 본 발명 일 실시예로 도시한 폐회로 결선도.
도 4 : 본 발명 일 실시예로 도시한 강선 노출 상태 정면도.
도 5 : 본 발명 다른 실시예로 도시한 단면도.
도 6 : 본 발명 일 실시예로 도시한 평면도.
도 7 : 본 발명 일 실시예로 도시한 사시도.
도 8 : 본 발명 또 다른 실시예로 도시한 단면도.
도 9 : 본 발명 또 다른 실시예로 도시한 단면도.
도 10 : 본 발명 일 실시예로 도시한 사용 상태도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
(2)--벨트 본체부 (2a)--벨트 본체부 단부
(3)--치형부 (4)--강선
(4a)(4b)--단자선 (4c)(4d)--점퍼선
(5)(6)--벨트클립 (6a)(6b)--보호부
(7)--체결부재 (10)--타이밍벨트
(11)--감지부 (12)--제어부
(13)--구동풀리 (14)--피동풀리
(15)--어태치먼트 (15a)--나사공
(16)--감속풀리 (17)--타이밍풀리
(18)--구동원 (19)--타이밍벨트
(20)--지지부재 (22)--연결부재
(L0)--왕복 스트로크 (L1)--노출길이
(S)--공간부
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예들을 첨부한 도면에 따라 상세히 설명하고자 한다. 본 발명의 실시 예들을 설명함에 있어 도면들 중 동일한 구성 요소들은 가능한 한 동일 부호로 기재하고, 관련된 공지구성이나 기능에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지가 모호해지지 않도록 생략한다.
본 발명 타이밍벨트의 파단 감지장치(1)는 구동풀리와 피동풀리에 의해 소정 구간 왕복운동하는 동력전달수단(타이밍벨트)에 적용하기 적합하다.
도 3은 본 발명 타이밍벨트(10)에 설치되는 복수의 강선(4) 단부를 점퍼선(4c)(4d)으로 결선(연결)시켜 폐회로(閉回路)를 구성함으로써 강선(4)이 부하(負荷)를 이기지 못하고 끊어져 단선(1개소 또는 1개소 이상의 단선)되는 경우 감지부(11)에서 이를 감지하여 제어부(12)로 단선신호를 전송하면 제어부(12)는 경보와 동시에 구동원(18)을 정지시켜 타이밍벨트(10)가 정지된다.
이에 따라 작업자는 파단이 예상되는 상기 타이밍벨트(10)를 분리 제거하고 새로운 타이밍벨트로 교체한 다음 제어부(12)로 구동원(18)을 가동시켜 작업을 진행하면 된다.
도 4는 폐회로를 구성하기 위하여 소정길이로 절단된 벨트 본체부(2)의 양측 단부(2a)를 제거시켜 강선(4)의 양측 단부가 소정의 노출길이(L1)로 노출되게 한 다음, 도 3과 같이 복수의 점퍼선(4c)(4d)을 이용하여 강선(4) 들이 직렬로 연결되게 폐회로를 구성하고, 강선(4)의 양측 끝단에 위치하는 단자선(4a)(4b)은 감지부(11)에 접속시켜 강선(4)의 단선을 감지하도록 구성된다.
상기 강선(4)의 시작부분과 끝부분에는 감지부(11)에 접속되는 단자선(4a)(4b)이 연결되고, 상기 단자선(4a)(4b)을 통하여 단선 감지에 필요한 전원이 강선(4)으로 통전되며, 강선(4)이 단선되는 경우 감지부(11)가 이를 감지하여 제어부(12)로 전달(전송)하게된다.
본 발명에서 복수의 점퍼선(4c)(4d)을 이용하여 폐회로를 구성할 때, 일 예로 도시한 도 3과 같이 벨트 본체부(2)의 일측으로 노출된 강선(4)은 점퍼선(4c)으로 연결하고, 벨트 본체부(2)의 타측으로 노출된 강선(4)은 다른 점퍼선(4d)으로 연결하면 폐회로가 구성된다.
즉, 벨트 본체부(2)의 일측으로 노출된 최상부의 첫번째 강선은 단자선(4a)에 연결하고, 벨트 본체부(2)의 일측으로 노출된 두번째 강선과 세번째 강선은 점퍼선(4c)으로 연결하고, 벨트 본체부(2)의 일측으로 노출된 네번째 강선과 다섯번째 강선은 점퍼선(4c)으로 연결하고, 벨트 본체부(2)의 일측으로 노출된 여섯번째 강선과 일곱번째 강선은 점퍼선(4c)으로 연결하고, 벨트 본체부(2)의 일측으로 노출된 여덟번째 강선과 아홉번째 강선은 점퍼선(4c)으로 연결하고, 벨트 본체부(2)의 타측으로 노출된 첫번째 강선과 두번째 강선은 점퍼선(4d)으로 연결하고, 벨트 본체부(2)의 타측으로 노출된 세번째 강선과 네번째 강선은 점퍼선(4d)으로 연결하고, 벨트 본체부(2)의 타측으로 노출된 다섯번째 강선과 여섯번째 강선은 점퍼선(4d)으로 연결하고, 벨트 본체부(2)의 타측으로 노출된 일곱번째 강선과 여덟번째 강선은 점퍼선(4d)으로 연결하고, 벨트 본체부(2)의 타측으로 노출된 최하부의 아홉번째 강선은 단자선(4b)에 연결하면 복수의 강선(4) 들이 전체적으로 직렬 연결되어 폐회로가 구성된다.
상기 강선(4)은 벨트 본체부(2)에 소정간격으로 평행 설치되며 전도성이 우수하다. 벨트 본체부(2)와 치형부(3)는 질긴 절연재로 구성되어 평행하는 강선(4) 끼리의 양호한 절연이 유지된다.
본 발명에서 폐회로를 구성할 때 강선(4) 전체를 이용하지 않아도 된다. 이를테면, 타이밍벨트(10)에 내설된 짝수열의 강선이나, 또는 홀수열의 강선이나, 또는 상하 가장자리 부분에 위치하는 강선 중 어느 하나의 강선을 점퍼선(4c)(4d)으로 각각 결선시켜 폐회로를 구성할 수 있다.
상기 점퍼선(4c)(4d)은 이웃하는 점퍼선과의 전기적 접촉이 방지될 수 있게 피복선을 사용함이 바람직하며, 강선(4)과 점퍼선(4c)(4d)은 납땜이나 용접, 압착, 융착 등의 방법으로 전기적인 연결이 달성되도록 한다.
도 5는 벨트 본체부(2) 양단에 벨트클립(5)(6)을 결합시킨 다음 체결부재(7)로 체결시켜 타이밍벨트(10)를 연결함으로써 도 10과 같이 구동풀리(13) 및 피동풀리(14)에 설치할 수 있도록 구성된다.
상기 벨트클립(5)(6)의 중간부분에는 공간부(S)를 구비시켜 점퍼선(4c)(4d)이나 단자선(4a)(4b)이 압착되지 않도록 함으로써 벨트클립(5)(6) 내에서 이들 점퍼선(4c)(4d)이나 단자선(4a)(4b)의 단선이 방지된다. 상기 공간부(S)는 벨트 본체부(2)의 양측 끝단이 소정거리, 예컨대 치형부(3)의 2피치 전후의 거리로 이격되게 함으로써 자연스럽게 형성된다.
도 6은 벨트클립(5)(6) 부분의 평면도를 도시한 것이고, 도 8은 그 단면도를 도시한 것으로, 벨트클립(5)(6)의 상부로 돌출된 보호부(6a)(6b)를 통하여 단자선(4a)(4b)이 벨트클립(5)(6) 외부(상부)로 돌출된다. 상기 보호부(6a)(6b)는 벨트클립(5)(6) 외부로 돌출되는 단자선(4a)(4b)이 꺽임 등에 의해 단선되지 않도록 보호하게되며, 물론 생략할 수 있다.
상기 보호부(6a)(6b)는 벨트클립(6)에 일체형으로 구성하거나, 또는 관체 형태로 끼워 결합하거나 분리할 수 있게 구성할 수 있으며, 플렉시블하거나 연질의 합성수지가 바람직하다.
상기 벨트클립(5)(6)과 보호부(6a)(6b)는 절연재로 구성하거나 강선(4), 점퍼선(4c)(4d), 단자선(4a)(4b)이 접촉되는 부분만 절연이 유지되게 구성할 수 있다.
도 7은 일 실시예로 도시한 사시도이고, 도 8은 다른 실시예로 도시한 단면도로, 체결부재(7)가 벨트클립(5)(6)의 상ㆍ하부에 체결되게 함으로써 벨트 본체부(2)의 강도 저하를 방지하고, 이웃하는 강선(4) 끼리의 전기접촉이 방지되게 구성한 것이며, 도 9는 벨트클립(5)(6)의 중간 부분에도 체결부재(7)를 체결시켜 벨트클립(5)(6)의 결합도를 향상시켜 벨트클립(5)(6)의 중간 부분이 벌어지는 것을 방지한 것이다.
상기 도 9에서 체결부재(7)가 관통되는 부분에 강선이 위치하는 경우 점퍼선(4c)(4d)으로 폐회로를 구성할 때, 상기 강선의 사용을 배제시켜 폐회로를 구성할 수 있다.
도 10은 본 발명 타이밍벨트(10)의 사용 상태를 일 예로 도시한 것으로, 구동원(18)과, 구동원(18)의 회전축에 고정된 타이밍풀리(17)와, 동력전달수단인 타이밍벨트(19)와, 감속풀리(16)에 의해 정역회전하는 구동축(13)에 본 발명 타이밍벨트(10)의 일단이 설치되고, 타이밍벨트(10)의 타단은 피동축(14)에 설치되어 벨트클립(5)(6)이 (A)(B)방향으로 왕복운동할 수 있게 구성되며, 단자선(4a)(4b)이 접속된 감지부(11)도 벨트클립(5)(6)을 따라 이동하게 된다.
상기에서 구동원(18)은 제어부(12)에 접속되어 그 제어를 받게되며, 감속풀리(16)와 타이밍벨트(19)를 생략하고, 대신 구동풀리(13)의 회전축에 구동원(18)을 직결시켜 제어할 수도 있다.
구동풀리(13)와 피동풀리(14) 사이에는 지지부재(20)가 설치되고, 벨트클립(5)(6)은 연결부재(22)와 도시안된 복수의 LM가이드에 의해 상기 지지부재(20)에 연결되어 타이밍벨트(10)를 따라 (A)방향 및 (B)방향으로 왕복운동할 수 있게 구성된다. 도 10의 (L0)는 상기 벨트클립(5)(6)이 왕복 이동하는 스트로크를 예시한 것이다.
상기 벨트클립(5)(6)의 전면에는 어태치먼트(15)가 설치되며, 상기 어태치먼트(15)에 형성된 복수의 나사공(15a)에는 피이동체(도시안됨)가 설치되어 (A)방향 및 (B)방향으로 왕복 이동할 수 있게 구성된다.
본 발명은 타이밍벨트(10)를 구성하는 강선(4)으로 폐회로를 구성하여 그 단선여부를 감지하는 방법으로 타이밍벨트(10)가 파단(破斷:또는 절단, 또는 끊어짐)되기 전에 미리 예측할 수 있으므로 구동원(18) 및 타이밍벨트(10)를 정지시키거나 새로운 타이밍벨트로 교체하는 등의 방법으로 사전에 조치할 수 있어서 타이밍벨트(10)의 파단에 따른 각종 안전사고와 부품 손상 등을 예방할 수 있게된다.
또한 본 발명은 내부 강선(4)을 이용하므로 종래와 같은 포토센서를 설치할 필요가 없으며, 타이밍벨트(10)의 파단을 사전에 감지하거나 예측이 가능하다.
본 발명에서 타이밍벨트의 파단을 사전에 감지 및 예측하는 것으로 설명하였으나, 물론 내부에 강선이 설치된 비(菲) 타이밍벨트에 적용할 수도 있음은 물론이다.
이상과 같이 설명한 본 발명은 본 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 여러가지 치환, 변형 및 변경이 가능하며, 이는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 자명한 것이다.
본 발명은 여러 산업분야(또는 기기)에 널리 사용되고 있는 타이밍벨트(Timing belt)의 파단에 앞서 진행되는 강선의 단선(또는 절단이나 끊어짐)여부를 감지하여 타이밍벨트의 파단을 사전에 예측할 수 있으므로 타이밍벨트를 정지 및 교체하는 등의 방법으로 미리 조치할 수 있어서 각종 안전사고와 부품 손상등을 방지할 수 있다.

Claims (4)

  1. 타이밍벨트의 양단부가 벨트클립과 체결부재로 연결되는 타이밍벨트에 있어서; 타이밍벨트 내부에 설치된 전도성 강선의 양측 단부를 점퍼선으로 결선시켜 폐회로를 구성하고, 상기 강선의 양측 끝단에 단자선을 각각 연결하여서 된 타이밍벨트의 파단 감지장치.
  2. 청구항 1에 있어서 ; 벨트클립의 공간부에 점퍼선이 위치하도록하고, 단자선은 벨트클립 상부로 돌출되게 구성하여서 된 타이밍벨트의 파단 감지장치.
  3. 청구항 2에 있어서 ; 벨트클립의 상부로 돌출 형성된 보호부를 통하여 단자선이 돌출되도록 함을 특징으로 하는 타이밍벨트의 파단 감지장치.
  4. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서 ; 짝수열 강선이나 홀수열 강선이나 상하 가장자리 부분에 위치하는 강선 중 어느 하나의 강선을 점퍼선으로 결선시켜 폐회로를 구성하도록 함을 특징으로 하는 타이밍벨트의 파단 감지장치.
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