KR20240159427A

KR20240159427A - Magnet clutch and magnet clutch assembly including the same

Info

Publication number: KR20240159427A
Application number: KR1020230107946A
Authority: KR
Inventors: 임광윤; 민경찬; 김진후; 배정경
Original assignee: (주)가온솔루션; 대진기계공업(주)
Priority date: 2023-04-28
Filing date: 2023-08-17
Publication date: 2024-11-05

Abstract

본 발명은 마그넷클러치에 관한 것이다. 구체적으로 본 발명의 일 실시예에 따르면, 미리 결정된 극성의 자기력을 가지는 제1 마그넷을 포함하고, 회전 가능하게 구성되는 제1 디스크; 및 상기 제1 마그넷과 대향하여 배치되는 제2 마그넷을 포함하고 회전 가능하게 구성되는 제2 디스크를 포함하고, 상기 제1 디스크 및 상기 제2 디스크 중 어느 하나는, 상기 제1 디스크 및 상기 제2 디스크 중 다른 하나가 회전될 때 상기 제1 마그넷과 상기 제2 마그넷 간의 자기력에 의해 회전되는 회전허용상태, 또는 상기 제1 디스크 및 상기 제2 디스크 중 상기 다른 하나가 회전될 때 회전되지 않는 회전제한상태에 놓이는, 마그넷 클러치가 제공될 수 있다.The present invention relates to a magnetic clutch. Specifically, according to one embodiment of the present invention, a magnetic clutch may be provided, including a first disk configured to be rotatably formed, including a first magnet having a magnetic force of a predetermined polarity; and a second disk configured to be rotatably formed, including a second magnet disposed opposite to the first magnet, wherein one of the first disk and the second disk is placed in a rotationally permitted state in which it is rotated by a magnetic force between the first magnet and the second magnet when the other of the first disk and the second disk is rotated, or in a rotationally restricted state in which it is not rotated when the other of the first disk and the second disk is rotated.

Description

{MAGNET CLUTCH AND MAGNET CLUTCH ASSEMBLY INCLUDING THE SAME}

본 발명은 마그넷클러치 및 이를 포함하는 마그넷클러치 어셈블리에 대한 발명이다.The present invention relates to a magnet clutch and a magnet clutch assembly including the same.

일반적으로, 클러치는 산업기계, 자동화 설비 등의 동력전달장치에 부착되어 구동축과 종동축의 이음용 부재로 널리 이용되고 있으며, 구동축에서 발생된 회전구동을 종동축으로 전달할 수 있다.In general, clutches are widely used as a connecting member between a driving shaft and a driven shaft, attached to power transmission devices such as industrial machinery and automated equipment, and can transmit the rotational drive generated from the driving shaft to the driven shaft.

클러치는 유체 펌프 등에 사용될 경우 동력원의 구동축과 펌프축에 직결되어 회전 구동을 전달하도록 사용되고 있으나, 펌프 내부의 고장으로 인해 과부하가 걸리는 문제점이 있다. 이러한 클러치를 장기간 사용하는 경우 축의 통과로 인하여, 부품의 마모가 발생되어 내부와 외부 사이에 기밀이 유지되지 않아 축 주위의 구조물이나 동력원에 치명적인 손상을 입히게 된다.When used in fluid pumps, etc., clutches are used to directly connect the drive shaft of the power source and the pump shaft to transmit rotational drive, but there is a problem of overload due to failure of the pump internally. When such clutches are used for a long period of time, wear of parts occurs due to passage of the shaft, and sealing is not maintained between the inside and the outside, causing fatal damage to structures around the shaft or the power source.

이에, 종래에는 마그넷의 자기력을 이용하는 구동축과 종동축의 이음용 부재로 마그넷커플러가 제안되고 있다. 이러한 마그넷 커플러는 구동축과 종동축에 상호 대향되는 회전체에 마그넷을 구비하므로, 마그넷의 자기력에 의해 구동축과 종동축 간 동력이 전달될 수 있다. 또한, 마그넷커플러는 부재가 직접 연결되지 않고 힘을 전달할 수 있다.Accordingly, a magnetic coupler has been proposed as a joint member between a driving shaft and a driven shaft using the magnetic force of a magnet. Since this magnetic coupler has magnets on the rotating bodies opposing the driving shaft and the driven shaft, power can be transmitted between the driving shaft and the driven shaft by the magnetic force of the magnet. In addition, the magnetic coupler can transmit power without directly connecting the members.

그러나 종래 마그넷커플러의 경우, 구동축과 연결된 회전체의 허용토크값을 변경하기 어렵다. 따라서 구동축과 연결된 회전체의 허용토크 초기 설정값에 따라 종동축의 회전상태가 결정되어, 종동축과 연결된 회전체의 회전상태를 변경하기 어렵다. 또한, 종동축에 연결된 이송장치 등에 거치된 물건의 무게가 변경되어 마그넷커플러에 요구되는 허용토크값도 변하게된다. 그러나, 기존 마그넷커플러는 제공되는 허용토크값을 변경하기 어려운 문제점이 있다.However, in the case of conventional magnetic couplers, it is difficult to change the allowable torque value of the rotating body connected to the driving shaft. Therefore, the rotational state of the driven shaft is determined according to the initial setting value of the allowable torque of the rotating body connected to the driving shaft, so it is difficult to change the rotational state of the rotating body connected to the driven shaft. In addition, the weight of the object placed on the transport device, etc. connected to the driven shaft changes, and the allowable torque value required for the magnetic coupler also changes. However, conventional magnetic couplers have the problem that it is difficult to change the provided allowable torque value.

이와 관련하여, 출원인 이국현의 한국 등록특허공보 제10-1908299호 " 선로전환기용 마그네틱 클러치" (특허문헌 1)는 마그네틱이 구비된 제1 플라이휠 및 제1 플라이휠과 이격되어 배치된 도체가 구비된 제2 플라이휠을 구성요소로 하여, 축 간 접촉 없이 회전 구동을 전달해 선로를 전환시키는 구성을 개시하고 있다.In this regard, Korean Patent Publication No. 10-1908299, “Magnetic Clutch for Track Switch” (Patent Document 1) to the applicant Lee Gook-hyun, discloses a configuration that includes a first flywheel equipped with a magnet and a second flywheel equipped with a conductor arranged spaced apart from the first flywheel as components, and transmits rotational drive without contact between shafts to switch tracks.

그러나, 특허문헌 1의 마그네틱 클러치는 선로전환기의 파손을 방지하고 안전하고를 예방하기 위하여 일정한 마찰 토크 및 전환력을 유지하는바, 사용자가 원하는대로 제2 샤프트에 전달되는 동력의 크기를 조절하지 못하는 문제점이 발생한다.However, the magnetic clutch of Patent Document 1 maintains a constant friction torque and switching force in order to prevent damage to the track switch and ensure safety, but there is a problem in that the size of the power transmitted to the second shaft cannot be adjusted as desired by the user.

따라서 허용토크 이하의 회전저항이 종동부에 가해질 때 종동부를 회전시키고, 허용토크를 초과하는 회전저항이 종동부에 가해질 때 공회전됨으로써, 회전저항으로 인한 손상이 방지되고, 구동축과 연결된 회전체와 종동축과 연결된 회전체 사이의 거리를 변경함으로써, 허용토크값이 변경되어 회전허용상태가 변경될 수 있는 마그넷클러치에 대한 필요성이 대두되고 있다.Accordingly, there is a growing need for a magnetic clutch that prevents damage due to rotational resistance by rotating the driven part when rotational resistance less than the allowable torque is applied to the driven part, and causes the driven part to idle when rotational resistance exceeding the allowable torque is applied to the driven part, and in which the allowable torque value can be changed and the allowable rotation state can be changed by changing the distance between the rotating body connected to the driving shaft and the rotating body connected to the driven shaft.

한국 등록특허공보 제10-1908299호 (2018.10.16 공개)Korean Patent Publication No. 10-1908299 (Published on October 16, 2018)

본 발명의 실시예들은 상기와 같은 배경에 착안하여 발명된 것으로서, 소정의 허용토크가 가해질 때까지 종동부를 회전구동시키고, 종동부에 허용토크 이상의 회전저항이 가해질 때에 공회전되도록 구성될 수 있는, 마그넷클러치를 제공하고자 한다. Embodiments of the present invention have been invented with the above background in mind, and are intended to provide a magnet clutch that can be configured to rotate a driven part until a predetermined allowable torque is applied, and to idle when a rotational resistance greater than the allowable torque is applied to the driven part.

또한, 종동축에 연결된 장치의 무게가 변함에 따라 달라지는 회전저항에 따라 허용토크값이 변경되어 회전할 수 있는 마그넷클러치를 제공하고자 한다.In addition, it is intended to provide a magnetic clutch capable of rotation with a change in permissible torque value according to the rotational resistance that changes as the weight of the device connected to the driven shaft changes.

본 발명의 일 측면에 따르면, 미리 결정된 극성의 자기력을 가지는 제1 마그넷을 포함하고, 회전 가능하게 구성되는 제1 디스크; 및 상기 제1 마그넷과 대향하여 배치되는 제2 마그넷을 포함하고 회전 가능하게 구성되는 제2 디스크를 포함하고, 상기 제1 디스크 및 상기 제2 디스크 중 어느 하나는, 상기 제1 디스크 및 상기 제2 디스크 중 다른 하나가 회전될 때 상기 제1 마그넷과 상기 제2 마그넷 간의 자기력에 의해 회전되는 회전허용상태, 또는 상기 제1 디스크 및 상기 제2 디스크 중 상기 다른 하나가 회전될 때 회전되지 않는 회전제한상태에 놓이는, 마그넷 클러치가 제공될 수 있다.According to one aspect of the present invention, a magnet clutch may be provided, comprising: a first disk configured to be rotatably formed, including a first magnet having a magnetic force of a predetermined polarity; and a second disk configured to be rotatably formed, including a second magnet disposed opposite to the first magnet, wherein one of the first disk and the second disk is placed in a rotationally permitted state in which it is rotated by a magnetic force between the first magnet and the second magnet when the other of the first disk and the second disk is rotated, or in a rotationally restricted state in which it is not rotated when the other of the first disk and the second disk is rotated.

또한, 상기 제1 디스크는 상기 제1 마그넷을 지지하는 제1 디스크바디를 더 포함하고, 상기 제1 마그넷은 원주방향을 따라 상기 제1 디스크바디에 배치되는 마그넷 클러치가 제공될 수 있다.In addition, the first disk may further include a first disk body supporting the first magnet, and a magnet clutch may be provided in which the first magnet is arranged in the first disk body along a circumferential direction.

또한, 상기 제1 디스크와 상기 제2 디스크는 상기 제1 마그넷과 상기 제2 마그넷 사이에 갭이 형성되도록 서로 이격 배치되는, 마그넷 클러치가 제공될 수 있다.Additionally, a magnetic clutch may be provided in which the first disk and the second disk are spaced apart from each other so that a gap is formed between the first magnet and the second magnet.

또한, 상기 갭의 폭이 달라지도록, 상기 제1 디스크와 연결되어 상기 제1 디스크를 이동시키는 동력을 제공하는 제2 모터를 더 포함하고, 상기 제1 디스크는, 상기 제2 디스크에 대하여 직선 이동됨으로써 상기 갭의 폭이 달라지는, 마그넷 클러치가 제공될 수 있다.In addition, a magnet clutch may be provided, which further includes a second motor connected to the first disk to provide power to move the first disk so that the width of the gap varies, and the first disk moves linearly with respect to the second disk so that the width of the gap varies.

또한, 상기 제1 디스크는, 상기 제1 마그넷을 지지하는 제1 디스크바디를 더 포함하고, 상기 제2 디스크는, 상기 제2 마그넷을 지지하는 제2 디스크바디를 더 포함하며, 상기 제1 마그넷은 상기 제1 디스크바디의 내측에 삽입되고, 상기 제1 마그넷의 일면은 상기 제2 마그넷을 향하고, 상기 제2 마그넷은 상기 제2 디스크바디의 내측에 삽입되고, 상기 제2 마그넷의 일면은 상기 제1 마그넷을 향하는, 마그넷 클러치가 제공될 수 있다.In addition, a magnet clutch may be provided, wherein the first disk further includes a first disk body supporting the first magnet, the second disk further includes a second disk body supporting the second magnet, the first magnet is inserted into the inner side of the first disk body, one surface of the first magnet faces the second magnet, and the second magnet is inserted into the inner side of the second disk body, one surface of the second magnet faces the first magnet.

또한, 상기 제1 디스크바디의 반경이 상기 제2 디스크바디의 반경보다 더 크고, 상기 제1 마그넷은 상기 제1 디스크바디의 내측에 지지되어 상기 제1 마그넷의 일면이 상기 제1 디스크바디의 내측을 향하고, 상기 제2 마그넷은 상기 제2 디스크바디의 외측에 지지되어 상기 제2 마그넷의 일면이 상기 제1 마그넷의 상기 일면을 향하는, 마그넷 클러치가 제공될 수 있다.In addition, a magnet clutch may be provided in which a radius of the first disk body is larger than a radius of the second disk body, the first magnet is supported on the inner side of the first disk body such that one surface of the first magnet faces the inner side of the first disk body, and the second magnet is supported on the outer side of the second disk body such that one surface of the second magnet faces the one surface of the first magnet.

또한, 상기 제1 마그넷은 복수 개의 자극부를 가지며, 상기 복수 개의 자극부는 인접한 자극부와 다른 자극이 상기 제2 마그넷을 향하도록 원주방향을 따라 교번하여 배열되는, 마그넷 클러치가 제공될 수 있다.In addition, a magnet clutch may be provided in which the first magnet has a plurality of stimulating portions, and the plurality of stimulating portions are arranged alternately along the circumferential direction so that a stimulating portion different from an adjacent stimulating portion faces the second magnet.

또한, 상기 제1 디스크는, 서로 다른 개수의 자극부를 가지는 복수 개의 상기 제1 마그넷 중 어느 하나가 선택적으로 지지될 수 있도록 구성된, 마그넷 클러치가 제공될 수 있다.Additionally, the first disk may be provided with a magnet clutch configured such that any one of a plurality of first magnets having different numbers of stimuli may be selectively supported.

또한, 상기 제2 마그넷은 상기 복수 개의 자극부의 개수보다 더 적은 수의 자극부를 가지는, 마그넷 클러치가 제공될 수 있다.Additionally, a magnet clutch may be provided in which the second magnet has a smaller number of stimulating parts than the number of the plurality of stimulating parts.

또한, 상기 제1 디스크 및 상기 제2 디스크 중 상기 어느 하나가 상기 회전제한상태에 놓인 상태에서 상기 제1 디스크 및 상기 제2 디스크 중 상기 다른 하나가 회전될 때, 상기 제2 마그넷은 상기 제1 디스크의 상기 복수 개의 자극부의 자극과 각각 반대의 극성을 가지는 복수 개의 극성영역이 원주방향을 따라 이동되어 형성되도록 구성되는, 마그넷 클러치가 제공될 수 있다.In addition, a magnet clutch may be provided in which, when one of the first disk and the second disk is rotated while the other of the first disk and the second disk is placed in the rotation-restricted state, the second magnet is configured to form a plurality of polarity regions having polarities opposite to those of the plurality of magnetic poles of the first disk by moving along the circumferential direction.

또한, 상기 제2 디스크는, 상기 제2 마그넷을 지지하는 제2 디스크바디를 더 포함하며, 상기 제1 디스크 및 상기 제2 디스크 중 상기 어느 하나가 상기 회전허용상태에 놓인 상태에서 상기 제1 디스크 및 상기 제2 디스크 중 상기 다른 하나가 회전될 때, 상기 제2 마그넷은 상기 제1 디스크의 상기 복수 개의 자극부의 자극과 각각 반대의 극성을 가지는 복수 개의 극성영역이 상기 복수 개의 자극부와 대향하도록 회전되며, 상기 제2 마그넷과 상기 제1 마그넷이 회전되는 동안 상기 복수 개의 극성영역은 상기 제2 디스크바디에 대한 상대적인 위치가 유지되는, 마그넷 클러치가 제공될 수 있다.In addition, the second disk further includes a second disk body supporting the second magnet, and when the other one of the first disk and the second disk is rotated while the one of the first disk and the second disk is in the rotation allowing state, the second magnet is rotated such that a plurality of polarity areas having opposite polarities to the poles of the plurality of magnetic poles of the first disk face the plurality of magnetic poles, and a magnet clutch can be provided in which the plurality of polarity areas maintain a relative position with respect to the second disk body while the second magnet and the first magnet are rotated.

또한, 상기 제1 마그넷은 영구자석이고, 상기 제2 마그넷은 페라이트 또는 알니코(Alnico)인, 마그넷 클러치가 제공될 수 있다.Additionally, a magnet clutch may be provided, wherein the first magnet is a permanent magnet and the second magnet is ferrite or Alnico.

또한, 상기 영구자석은 ND자석 또는 사마리움 자석인, 마그넷 클러치가 제공될 수 있다.Additionally, a magnet clutch may be provided, wherein the permanent magnet is an ND magnet or a samarium magnet.

또한, 상기 제1 마그넷은 강자성체이고, 상기 제1 마그넷의 자성보다 상기 제2 마그넷의 자성이 약한, 마그넷 클러치가 제공될 수 있다.Additionally, a magnet clutch may be provided in which the first magnet is a ferromagnetic material and the magnetism of the second magnet is weaker than that of the first magnet.

또한, 소정의 회전저항을 가지며 상기 제2 디스크와 연결되는 종동부를 포함하고, 상기 회전저항이 소정의 허용토크값을 초과할 때 상기 제1 디스크 및 상기 제2 디스크 중 상기 어느 하나가 회전제한상태에 놓이고, 상기 회전저항이 상기 허용토크값 이하일 때 상기 제1 디스크 및 상기 제2 디스크 중 상기 어느 하나가 회전허용상태에 놓이는, 마그넷 클러치 어셈블리가 제공될 수 있다.In addition, a magnet clutch assembly may be provided, which includes a driven member having a predetermined rotational resistance and connected to the second disk, wherein when the rotational resistance exceeds a predetermined allowable torque value, one of the first disk and the second disk is placed in a rotation-restricted state, and when the rotational resistance is equal to or lower than the allowable torque value, one of the first disk and the second disk is placed in a rotation-allowed state.

본 발명의 일 실시예에 따른 마그넷클러치는, 허용토크 이하의 회전저항이 종동부에 가해질 때 종동부를 회전시키고, 허용토크를 초과하는 회전저항이 종동부에 가해질 때 공회전됨으로써, 회전저항으로 인한 손상이 방지될 수 있는 효과가 있다. A magnetic clutch according to one embodiment of the present invention has the effect of preventing damage due to rotational resistance by rotating the driven part when rotational resistance lower than the allowable torque is applied to the driven part, and idling when rotational resistance exceeding the allowable torque is applied to the driven part.

또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 마그넷클러치는, 마그넷 간의 거리를 조절함으로써, 종동축에 연결된 장치의 무게 등이 변함에 따라 마그넷클러치에 다르게 요구되는 허용토크를 제공할 수 있는 효과가 있다.In addition, a magnet clutch according to another embodiment of the present invention has the effect of providing a different allowable torque required for the magnet clutch as the weight of a device connected to a driven shaft, etc., changes by adjusting the distance between magnets.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 마그넷클러치의 정면도이다.
도 2는 도 1의 마그넷클러치의 사시도이다.
도 3은 도 2의 A-A' 절개선에 따른 마그넷클러치의 단면도이다.
도 4는 도 1의 마그넷클러치의 분해사시도이다.
도 5는 도 1의 마그넷클러치에 포함된 제2 디스크의 사시도이다.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 마그넷클러치의 사시도이다.
도 7은 도 6의 C-C' 절개선에 따른 마그넷클러치의 단면도이다.
도 8은 본 발명의 제3 실시예에 따른 마그넷클러치어셈블리의 사시도이다.
도 9는 도 8의 마그넷클러치어셈블리의 고허용토크 상태의 입면도이다.
도 10은 도 8의 마그넷클러치어셈블리의 저허용토크 상태의 입면도이다.Figure 1 is a front view of a magnetic clutch according to a first embodiment of the present invention.
Figure 2 is a perspective view of the magnetic clutch of Figure 1.
Fig. 3 is a cross-sectional view of a magnetic clutch along the AA' cut line of Fig. 2.
Fig. 4 is an exploded perspective view of the magnetic clutch of Fig. 1.
FIG. 5 is a perspective view of a second disk included in the magnetic clutch of FIG. 1.
Figure 6 is a perspective view of a magnetic clutch according to a second embodiment of the present invention.
Fig. 7 is a cross-sectional view of a magnetic clutch along the CC' cut line of Fig. 6.
FIG. 8 is a perspective view of a magnet clutch assembly according to a third embodiment of the present invention.
Fig. 9 is a cross-sectional view of the high allowable torque state of the magnet clutch assembly of Fig. 8.
Fig. 10 is a cross-sectional view of the magnet clutch assembly of Fig. 8 in a low allowable torque state.

이하에서는 본 발명의 기술적 사상을 구현하기 위한 구체적인 실시예에 대하여 도면을 참조하여 상세히 설명하도록 한다. Hereinafter, specific embodiments for implementing the technical idea of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

아울러 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.In addition, when explaining the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known configuration or function may obscure the gist of the present invention, the detailed description will be omitted.

또한, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 '연결', '배치', '지지', '삽입'된다고 언급된 때에는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결, 배치, 지지, 삽입될 수도 있지만 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.Additionally, when it is mentioned that a component is 'connected', 'arranged', 'supported', or 'inserted' into another component, it should be understood that while it may be directly connected, arranged, supported, or inserted into that other component, there may also be other components present in between.

본 명세서에서 사용된 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로 본 발명을 한정하려는 의도로 사용된 것은 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함한다.The terminology used in this specification is only used to describe specific embodiments and is not intended to be limiting of the present invention. The singular expression includes the plural expression unless the context clearly indicates otherwise.

또한, 본 명세서에서 상측, 하측, 측면 등의 표현은 도면에 도시를 기준으로 설명한 것이며 해당 대상의 방향이 변경되면 다르게 표현될 수 있음을 미리 밝혀둔다.In addition, it is to be noted in advance that the expressions such as top, bottom, side, etc. in this specification are explained based on the illustration in the drawing and may be expressed differently if the direction of the object changes.

마찬가지의 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었으며, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 전적으로 반영하는 것이 아니다.For the same reason, some components in the attached drawings are exaggerated, omitted, or schematically depicted, and the size of each component does not entirely reflect the actual size.

또한, 제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 해당 구성요소들은 이와 같은 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 이 용어들은 하나의 구성요소들을 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.Additionally, terms that include ordinal numbers, such as first, second, etc., may be used to describe various components, but the components are not limited by such terms. These terms are used only to distinguish one component from another.

명세서에서 사용되는 "포함하는"의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분을 구체화하며, 다른 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소, 성분 및/또는 군의 존재나 부가를 제외시키는 것은 아니다.The word "comprising" as used in the specification means specifying a particular characteristic, region, integer, step, operation, element, and/or component, but does not exclude the presence or addition of any other particular characteristic, region, integer, step, operation, element, component, and/or group.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 마그넷클러치 어셈블리(1)의 구체적인 구성에 대하여 설명한다.Hereinafter, a specific configuration of a magnet clutch assembly (1) according to one embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 마그넷클러치 어셈블리(1)는 일측에서 발생되는 회전구동을 타측으로 선택적으로 전달하도록 구성될 수 있다. 이러한 마그넷클러치 어셈블리(1)는 마그넷클러치(10), 모터부(20), 종동부(30), 및 레일(40)을 포함할 수 있다.Referring to FIGS. 1 and 2, a magnet clutch assembly (1) according to one embodiment of the present invention may be configured to selectively transmit a rotational drive generated on one side to the other side. This magnet clutch assembly (1) may include a magnet clutch (10), a motor unit (20), a driven unit (30), and a rail (40).

마그넷클러치(10)는 모터부(20)에 발생된 구동력에 의한 회전구동을 종동부(30)에 선택적으로 전달하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 마그넷클러치(10)는 종동부(30)에 상대적으로 큰 회전저항이 걸릴 때 공회전하여 구동력을 전달하지 않고, 종동부(30)에 상대적으로 작은 회전저항이 걸릴 때 구동력을 전달하도록 회전될 수 있다. 마그넷클러치(10)는 전달부(100), 제1 샤프트(200) 및 제2 샤프트(300)를 포함할 수 있다. The magnetic clutch (10) may be configured to selectively transmit the rotational drive caused by the driving force generated in the motor unit (20) to the driven unit (30). For example, the magnetic clutch (10) may rotate so as not to transmit the driving force when a relatively large rotational resistance is applied to the driven unit (30), and may be rotated so as to transmit the driving force when a relatively small rotational resistance is applied to the driven unit (30). The magnetic clutch (10) may include a transmission unit (100), a first shaft (200), and a second shaft (300).

전달부(100)는 일측에서 발생된 회전구동을 타측으로 선택적으로 전달하도록 구성될 수 있다. 이러한 전달부(100)는 제1 디스크(110) 및 제2 디스크(120)를 포함할 수 있다. 이러한 제1 디스크(110)와 제2 디스크(120)의 사이에는 소정의 갭(100a)이 형성될 수 있다. The transmission unit (100) may be configured to selectively transmit the rotational drive generated on one side to the other side. The transmission unit (100) may include a first disk (110) and a second disk (120). A predetermined gap (100a) may be formed between the first disk (110) and the second disk (120).

도 3을 더 참조하면, 제1 디스크(110)는 미리 결정된 극성의 자기력을 가지며 회전 가능하게 구성될 수 있다. 이러한 제1 디스크(110)는 제1 디스크바디(111) 및 제1 마그넷(112)을 포함할 수 있다. Referring further to FIG. 3, the first disk (110) may be configured to have a magnetic force of predetermined polarity and to be rotatable. The first disk (110) may include a first disk body (111) and a first magnet (112).

도 4를 더 참조하면, 제1 디스크바디(111)는 내부에 수용공간을 제공하여 복수 개의 자극부를 가지는 제1 마그넷(112)을 지지할 수 있다. 이러한 제1 디스크바디(111)는 서로 다른 개수의 자극부를 가지는 제1 마그넷(112)을 지지 가능하게 구성될 수 있다. 다시 말해, 제1 개수의 복수 개의 자극부를 가지는 제1 마그넷(112) 및 제1 개수와 상이한 제2 개수의 복수 개의 자극부를 가지는 제1 마그넷(112) 중 어느 하나가 선택적으로 지지될 수 있다. 또한, 제1 디스크바디(111)는 제1 샤프트(200)에 연결되어 제1 샤프트(200)가 회전할 때 함께 회전할 수 있다. 제1 디스크바디(111)는 모터부(20)에 의해 구동됨으로써 회전될 수 있다. Referring further to FIG. 4, the first disk body (111) can support a first magnet (112) having a plurality of stimulating parts by providing an accommodation space therein. The first disk body (111) can be configured to support first magnets (112) having different numbers of stimulating parts. In other words, either the first magnet (112) having a first number of stimulating parts or the first magnet (112) having a second number of stimulating parts different from the first number can be selectively supported. In addition, the first disk body (111) can be connected to the first shaft (200) and rotate together when the first shaft (200) rotates. The first disk body (111) can be rotated by being driven by the motor unit (20).

또한, 제1 디스크바디(111)에는 제1 마그넷(112)의 적어도 일부가 삽입 가능한 수용공간이 형성될 수 있다. 제1 디스크바디(111)는 제1 마그넷(112)이 갭(100a)을 향해 노출되도록 제1 마그넷(112)을 지지할 수 있다. 다만, 본 발명의 사상이 반드시 이에 한정되는 것은 아니고 제1 디스크바디(111)는 제1 마그넷(112)이 외부에 노출되지 않도록 제1 마그넷(112)을 전체적으로 감싸는 형태로 구성되는 것도 가능하다. 이러한 제1 디스크바디(111)에는 제1 마그넷(112)의 형상과 대응되는 요홈이 형성될 수 있다. 제1 마그넷(112)은 미리 결정된 극성의 자기력을 갖는 자석일 수 있다. 이러한 제1 마그넷(112)은 원주방향을 따라 제1 디스크바디(111)에 배치될 수 있다. 여기서 원주방향은 제1 디스크(110)의 회전축에 직교하는 가상의 평면 상에서, 제1 디스크(110)의 회전축을 중심으로 가지는 원의 둘레를 따르는 방향을 의미한다. 여기서는, 제1 디스크(110)의 회전축은 제1 디스크(110)의 회전중심을 의미하는 것이며 샤프트 등의 축부재에 반드시 한정되는 것은 아니다. 또한, 제1 마그넷(112)은 복수 개의 자극부를 가질 수 있다. 또한, 제1 마그넷(112)의 복수 개의 자극부는 인접한 자극부와 다른 자극이 제2 마그넷(122)을 향하도록 원주방향을 따라 교번하여 배열될 수 있다. 일 예로 S극이 제2 마그넷(122)을 향하는 자극부와 N극이 제2 마그넷(122)을 향하는 자극부가 원주방향을 따라 교번하여 배열될 수 있다. 이러한 제1 마그넷(112)은 제2 마그넷(122)보다 더 강한 자성을 갖는 자석일 수 있고, 영구자석일 수 있다. 일 예로 제1 마그넷(112)은 ND자석 또는 사마리움 자석일 수 있다. 이러한 복수 개의 자극부는 단일의 제1 마그넷(122)에서 자화된 복수 개의 영역일 수 있고, 다른 예시로 서로 다른 방향으로 자화된 독립적인 복수 개의 마그넷 부재일 수 있다. In addition, the first disk body (111) may have an accommodation space formed into which at least a part of the first magnet (112) can be inserted. The first disk body (111) may support the first magnet (112) so that the first magnet (112) is exposed toward the gap (100a). However, the idea of the present invention is not necessarily limited thereto, and the first disk body (111) may be configured to completely surround the first magnet (112) so that the first magnet (112) is not exposed to the outside. A groove corresponding to the shape of the first magnet (112) may be formed in the first disk body (111). The first magnet (112) may be a magnet having a magnetic force of a predetermined polarity. The first magnet (112) may be arranged in the first disk body (111) along the circumferential direction. Here, the circumferential direction means a direction along the circumference of a circle centered on the rotational axis of the first disk (110) on an imaginary plane perpendicular to the rotational axis of the first disk (110). Here, the rotational axis of the first disk (110) means the center of rotation of the first disk (110) and is not necessarily limited to an axial member such as a shaft. In addition, the first magnet (112) may have a plurality of magnetic poles. In addition, the plurality of magnetic poles of the first magnet (112) may be arranged alternately along the circumferential direction so that adjacent magnetic poles and other magnetic poles face the second magnet (122). For example, a magnetic pole having a south pole facing the second magnet (122) and a magnetic pole having a north pole facing the second magnet (122) may be arranged alternately along the circumferential direction. The first magnet (112) may be a magnet having a stronger magnetic force than the second magnet (122) and may be a permanent magnet. For example, the first magnet (112) may be an ND magnet or a samarium magnet. The plurality of magnetic poles may be a plurality of regions magnetized from a single first magnet (122), or as another example, may be a plurality of independent magnet members magnetized in different directions.

이러한 제1 마그넷(112)은 제1 디스크바디(111)에 교체 가능하게 지지될 수 있다. 예를 들어, 제1 개수의 복수 개의 자극부를 가지는 제1 마그넷(112)이 제1 디스크바디(111)에 지지되거나, 제1 개수의 자극부를 가지는 제1 마그넷(112)이 탈거되고 제2 개수의 복수 개의 자극부를 가지는 제1 마그넷(112)이 제1 디스크바디(111)에 지지될 수 있다. These first magnets (112) can be interchangeably supported on the first disk body (111). For example, a first magnet (112) having a first number of multiple magnetic poles can be supported on the first disk body (111), or a first magnet (112) having a first number of magnetic poles can be removed and a first magnet (112) having a second number of multiple magnetic poles can be supported on the first disk body (111).

제1 개수의 복수 개의 자극부를 가지는 제1 마그넷(112) 및 제1 개수와 상이한 제2 개수의 복수 개의 자극부를 가지는 제1 마그넷(112) 중 어느 하나가 선택적으로 지지될 수 있다.Either a first magnet (112) having a first number of multiple stimulating portions and a first magnet (112) having a second number of multiple stimulating portions different from the first number can be selectively supported.

도 5를 참조하면, 제2 디스크(120)는 미리 결정되지 않은 극성의 자기력을 가지며 회전 가능하게 구성될 수 있다. 이러한 제2 디스크(120)는 제2 디스크바디(121) 및 제2 마그넷(122)을 포함할 수 있다. Referring to FIG. 5, the second disk (120) may be configured to have a magnetic force of non-determined polarity and to be rotatable. The second disk (120) may include a second disk body (121) and a second magnet (122).

제2 디스크바디(121)는 내부에 수용공간을 제공하여 복수 개의 자극부를 가지는 제2 마그넷(122)을 지지할 수 있다. 또한, 제2 디스크바디(121)는 제2 샤프트(300)에 연결되어 제2 샤프트(300)가 회전할 때 함께 회전할 수 있다. 제2 디스크바디(121)는 제1 마그넷(112)과 제2 마그넷(122) 사이에서의 자기력에 의해, 제1 디스크(110) 또는 제2 디스크(120)에 허용토크값 이하의 회전저항이 가해질 때, 제1 디스크(110)와 제2 디스크(120)이 함께 회전할 수 있다. 또한, 제2 디스크바디(121)에는 제2 마그넷(122)의 적어도 일부가 삽입 가능한 수용공간이 형성될 수 있다. 제2 디스크바디(121)는 제2 마그넷(122)이 갭(100a)을 향해 노출되도록 제2 마그넷(122)을 지지할 수 있다. 본 발명의 사상이 반드시 이에 한정되는 것은 아니고 제2 디스크바디(121)는 제2 마그넷(122)이 외부에 노출되지 않도록 제2 마그넷(122)을 전체적으로 감싸는 형태로 구성되는 것도 가능하다. 이러한 제2 디스크바디(121)에는 제2 마그넷(122)의 형상과 대응되는 요홈이 형성될 수 있다. The second disk body (121) can support a second magnet (122) having a plurality of stimulating parts by providing an accommodation space therein. In addition, the second disk body (121) is connected to the second shaft (300) and can rotate together when the second shaft (300) rotates. When a rotational resistance lower than an allowable torque value is applied to the first disk (110) or the second disk (120) by a magnetic force between the first magnet (112) and the second magnet (122), the first disk (110) and the second disk (120) can rotate together. In addition, an accommodation space into which at least a part of the second magnet (122) can be inserted can be formed in the second disk body (121). The second disk body (121) can support the second magnet (122) so that the second magnet (122) is exposed toward the gap (100a). The idea of the present invention is not necessarily limited thereto, and the second disk body (121) can also be configured in a form that completely surrounds the second magnet (122) so that the second magnet (122) is not exposed to the outside. A groove corresponding to the shape of the second magnet (122) can be formed in the second disk body (121).

제2 마그넷(122)은 미리 결정되지 않은 극성의 자석일 수 있다. 이러한 제2 마그넷(122)은 제1 마그넷(112)과 대향하여 배치될 수 있다. 또한, 제2 마그넷(122)과 제1 마그넷(112)간의 인력이 작용하도록 자기력이 형성될 수 있다. 제2 마그넷(122)은 제1 마그넷(112)의 복수 개의 자극부의 개수보다 더 적은 수의 자극부를 가질 수 있다. 이러한 제2 마그넷(122)은 강자성체인 제1 마그넷(112)으로 인해 자화되어 자기력이 발생될 수 있다. 또한, 제2 마그넷(122) 자속밀도는 제1 마그넷(122)으로 인해 높아질 수 있다. 제2 마그넷(122)의 잔류자속밀도값은 제1 마그넷(112)의 잔류자속밀도값보다 작을 수 있다. 이러한 제2 마그넷(122)은 잔류자속밀도값이 제한적일 수 있다. 제2 마그넷(122)은 발생된 자기력에 의해 회전저항이 허용토크값을 초과하는 경우 회전제한상태가 될 수 있다. 반대로, 제2 마그넷(122)은 발생된 자기력에 의해 회전저항이 허용토크값 이하가 되는 경우 다시 회전허용상태가 될 수 있다.The second magnet (122) may be a magnet of an undetermined polarity. The second magnet (122) may be arranged to face the first magnet (112). In addition, a magnetic force may be formed so that an attractive force acts between the second magnet (122) and the first magnet (112). The second magnet (122) may have a smaller number of magnetic poles than the number of magnetic poles of the first magnet (112). The second magnet (122) may be magnetized by the first magnet (112), which is a ferromagnetic body, to generate a magnetic force. In addition, the magnetic flux density of the second magnet (122) may be increased by the first magnet (122). The residual magnetic flux density value of the second magnet (122) may be smaller than the residual magnetic flux density value of the first magnet (112). The second magnet (122) may have a limited residual magnetic flux density value. The second magnet (122) may be in a rotation-limited state when the rotational resistance due to the generated magnetic force exceeds the allowable torque value. Conversely, the second magnet (122) may be in a rotation-allowed state again when the rotational resistance due to the generated magnetic force becomes lower than the allowable torque value.

이러한 제2 마그넷(122)에는 제2 디스크(120)가 회전제한상태에서 제1 디스크(110)가 회전될 때, 제1 디스크(110)의 복수 개의 자극부의 자극과 각각 반대의 극성을 가지는 복수 개의 극성영역이 원주방향을 따라 이동되어 형성되도록 구성될 수 있다. 반면, 제2 마그넷(122)은 제2 디스크(120)가 회전허용상태에 놓여 제1 디스크(110)가 회전될 때, 제1 디스크(110)의 복수 개의 자극부의 자극과 각각 반대의 극성을 가지는 복수 개의 극성영역이 복수 개의 자극부와 대향하여 회전되도록 구성될 수 있다. 또한, 제2 마그넷(122)이 제1 마그넷(112)의 극성과 반대되는 극성을 가지도록 자화될 수 있다. 또한, 제2 마그넷(122)이 회전되는 동안 복수 개의 극성영역은 제2 디스크바디(121)에 대한 상대적인 위치가 유지될 수 있다. 이러한 제2 마그넷(122)은 강자성체일 수 있고, 일 예로 페라이트 자석 또는 Alnico자석일 수 있다. 또한, 제2 마그넷(122)은 제1 마그넷(112)보다 상대적으로 약자성체일 수 있다.The second magnet (122) may be configured such that when the second disk (120) is in a rotation-restricted state and the first disk (110) is rotated, a plurality of polarity regions having polarities opposite to those of the plurality of magnetic poles of the first disk (110) are formed by moving along the circumferential direction. On the other hand, the second magnet (122) may be configured such that when the second disk (120) is in a rotation-permitted state and the first disk (110) is rotated, a plurality of polarity regions having polarities opposite to those of the plurality of magnetic poles of the first disk (110) are rotated facing the plurality of magnetic poles. In addition, the second magnet (122) may be magnetized to have a polarity opposite to that of the first magnet (112). In addition, while the second magnet (122) is rotated, the plurality of polarity regions may maintain their relative positions with respect to the second disk body (121). The second magnet (122) may be a ferromagnetic material, for example, a ferrite magnet or an Alnico magnet. Additionally, the second magnet (122) may be a relatively weaker magnet than the first magnet (112).

갭(100a)은 제1 디스크(110)와 제2 디스크(120)가 서로 이격 배치됨으로써 제1 디스크(110)와 제2 디스크(120) 사이에 형성된 공간일 수 있다. 이러한 갭(100a)에서 제1 디스크(110)와 제2 디스크(120)가 회전될 때 제1 마그넷(112)과 제2 마그넷(122) 간의 자기력에 의해 자기장이 발생될 수 있다. 또한, 갭(100a)은 제1 마그넷(112)의 회전축이 연장되는 방향으로의 두께보다 더 얇게 형성될 수 있다. The gap (100a) may be a space formed between the first disk (110) and the second disk (120) by spacing the first disk (110) and the second disk (120) apart from each other. When the first disk (110) and the second disk (120) rotate in the gap (100a), a magnetic field may be generated by the magnetic force between the first magnet (112) and the second magnet (122). In addition, the gap (100a) may be formed to be thinner than the thickness in the direction in which the rotation axis of the first magnet (112) extends.

제1 샤프트(200)는 모터부(20)와 전달부(100)에 연결될 수 있다. 이러한 제1 샤프트(200)는 모터부(20)의 구동력에 의하여 회전할 수 있다. 또한, 제1 샤프트(200)가 회전됨으로써 전달부(100)와 종동부(30)가 회전될 수 있다. 이러한 제1 샤프트(200)는 제1 디스크(110)의 회전축과 동축으로 연장될 수 있다. 또한, 제1 샤프트(200)는 제1 디스크(110)의 중심부로부터 제2 디스크(120)의 반대측으로 연장될 수 있다. The first shaft (200) can be connected to the motor unit (20) and the transmission unit (100). The first shaft (200) can rotate by the driving force of the motor unit (20). In addition, the transmission unit (100) and the driven unit (30) can rotate by the rotation of the first shaft (200). The first shaft (200) can be extended coaxially with the rotational axis of the first disk (110). In addition, the first shaft (200) can be extended from the center of the first disk (110) to the opposite side of the second disk (120).

제2 샤프트(300)는 종동부(30)와 전달부(100)에 연결될 수 있다. 이러한 제2 샤프트(300)는 제2 디스크(120)가 회전될 때, 종동부(30)와 함께 회전될 수 있다. 이러한 제2 샤프트(300)는 제2 디스크(120)의 회전축 및 제1 샤프트(200)와 동축으로 연장될 수 있다. 또한, 제2 샤프트(300)는 제2 디스크(120)의 중심부로부터 제1 디스크(110)의 반대측으로 연장될 수 있다. The second shaft (300) can be connected to the driven part (30) and the transmission part (100). The second shaft (300) can be rotated together with the driven part (30) when the second disk (120) is rotated. The second shaft (300) can be extended coaxially with the rotational axis of the second disk (120) and the first shaft (200). In addition, the second shaft (300) can be extended from the center of the second disk (120) to the opposite side of the first disk (110).

모터부(20)는 제1 디스크(110)를 회전시키기 위한 구동력을 발생시킬 수 있다. 모터부(20)에서 발생된 구동력에 의해 제1 디스크(110)가 회전될 수 있다.The motor unit (20) can generate driving force to rotate the first disk (110). The first disk (110) can be rotated by the driving force generated from the motor unit (20).

종동부(30)는 회전체(미도시)와 연결되어 제2 디스크(120)의 회전구동을 회전체(미도시)에 전달할 수 있다. 이러한 종동부(30)는 제2 디스크(120)가 회전될 때, 제2 디스크(120)와 함께 회전될 수 있다. 또한, 종동부(30)는 소정의 회전저항을 가질 수 있다. 이러한 종동부(30)의 회전저항이 제1 디스크(110)와 제2 디스크(120) 간의 허용토크값을 초과할 때, 전달부(100)는 제2 디스크(120)는 회전하지 않는 상태에서 제1 디스크(110)가 공회전되는 회전제한상태에 놓일 수 있다. 반면, 종동부(30)의 회전저항이 디스크(110)와 제2 디스크(120) 간의 허용토크값이 이하일 때, 전달부(100)는 제1 디스크(110)가 회전함으로써, 제2 디스크(120)가 함께 회전할 수 있는 회전허용상태에 놓일 수 있다. 본 발명의 일 실시예를 설명함에 있어서, 제1 디스크(110)가 모터부(20)에 연결되고 제2 디스크(120)가 종동부(30)에 연결되는 것으로 서술하였으나, 본 발명의 사상이 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 마그넷클러치 어셈블리(1)는 제1 디스크(110)가 종동부(30)에 연결되고 제2 디스크(120)가 모터부(20)에 연결되도록 구성되는 것도 가능하다. 제1 디스크(110)가 종동부(30)에 연결될 경우, 회전저항은 제1 샤프트(200)를 통하여 제1 디스크(110)에 걸릴 수 있으며, 회전저항이 허용토크값을 초과할 때, 제2 샤프트(300)와 제2 디스크(120)가 공회전할 수 있다.The driven part (30) is connected to a rotating body (not shown) and can transmit the rotational drive of the second disk (120) to the rotating body (not shown). This driven part (30) can rotate together with the second disk (120) when the second disk (120) rotates. In addition, the driven part (30) can have a predetermined rotational resistance. When the rotational resistance of this driven part (30) exceeds the allowable torque value between the first disk (110) and the second disk (120), the transmission part (100) can be placed in a rotation-limited state in which the first disk (110) is idling while the second disk (120) does not rotate. On the other hand, when the rotational resistance of the driven part (30) is lower than or equal to the allowable torque value between the disk (110) and the second disk (120), the transmission part (100) can be placed in a rotational permitting state in which the second disk (120) can rotate together with the first disk (110) as it rotates. In explaining one embodiment of the present invention, it has been described that the first disk (110) is connected to the motor part (20) and the second disk (120) is connected to the driven part (30), but the spirit of the present invention is not necessarily limited thereto. For example, the magnet clutch assembly (1) can also be configured such that the first disk (110) is connected to the driven part (30) and the second disk (120) is connected to the motor part (20). When the first disk (110) is connected to the driven part (30), rotational resistance can be applied to the first disk (110) through the first shaft (200), and when the rotational resistance exceeds the allowable torque value, the second shaft (300) and the second disk (120) can rotate idly.

한편, 이러한 구성 이외에도 본 발명의 제2 실시예에 따른 마그넷클러치 어셈블리(1)가 제공될 수 있다. 이하, 도 6 및 도 7을 참조하여 본 발명의 제2 실시예를 설명한다. 제2 실시예를 설명함에 있어서, 상술한 실시예와 비교하였을 때의 차이점을 위주로 설명하며 동일한 설명은 상술한 실시예를 원용한다.Meanwhile, in addition to these configurations, a magnet clutch assembly (1) according to a second embodiment of the present invention may be provided. Hereinafter, the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 6 and 7. In describing the second embodiment, the differences compared to the above-described embodiment will be mainly described, and the same description will refer to the above-described embodiment.

도 6를 참조하여 다른 실시예에 따르면, 제1 디스크바디(111)는 제1 마그넷(112)의 일면이 외부에 노출되도록 제1 디스크바디(111)의 내부에 제1 마그넷(112)을 지지할 수 있다. Referring to FIG. 6, according to another embodiment, the first disk body (111) can support the first magnet (112) inside the first disk body (111) so that one surface of the first magnet (112) is exposed to the outside.

도 7을 참조하여 다른 실시예에 따르면, 제2 디스크바디(121)는 축방향과 수직한 방향에서의 직경이 제1 디스크바디(111)의 직경보다 작게 형성될 수 있다. 이러한 제2 디스크바디(121)는 제1 디스크바디(111)의 내부에서 제1 디스크바디(111)로부터 이격하여 배치될 수 있다. 또한, 제2 디스크바디(121)는 제2 마그넷(122)이 제1 마그넷(112)을 대향하여 외부에 노출되도록 제2 마그넷(122)을 지지할 수 있다.Referring to FIG. 7, according to another embodiment, the second disk body (121) may be formed so that its diameter in the direction perpendicular to the axial direction is smaller than that of the first disk body (111). The second disk body (121) may be arranged inside the first disk body (111) and spaced apart from the first disk body (111). In addition, the second disk body (121) may support the second magnet (122) so that the second magnet (122) is exposed to the outside while facing the first magnet (112).

한편, 이러한 구성 이외에도 본 발명의 제3 실시예에 따른 마그넷클러치어셈블리(1)가 제공될 수 있다. 이하, 도 8 내지 도 10을 더 참조하여, 제3 실시예를 설명한다. 제3 실시예를 설명함에 있어서, 상술한 실시예들과 비교하였을 때의 차이점을 위주로 설명하며 동일한 설명은 상술한 실시예들을 원용한다.Meanwhile, in addition to these configurations, a magnet clutch assembly (1) according to a third embodiment of the present invention may be provided. Hereinafter, the third embodiment will be described with further reference to FIGS. 8 to 10. In describing the third embodiment, the differences compared to the above-described embodiments will be mainly described, and the same description will refer to the above-described embodiments.

도 8을 더 참조하면, 모터부(20)는 제1 디스크(110)와 제2 디스크(120) 간의 거리를 조절할 수 있도록 동력을 추가로 제공할 수 있다. 이러한 모터부(20)는 제1 모터(210), 제1 모터프레임(220), 제2 모터(230), 제2 모터프레임(240) 및 전환부(250)를 포함할 수 있다.Referring further to FIG. 8, the motor unit (20) may additionally provide power to adjust the distance between the first disk (110) and the second disk (120). The motor unit (20) may include a first motor (210), a first motor frame (220), a second motor (230), a second motor frame (240), and a switching unit (250).

제1 모터(210)는 제1 샤프트(200)와 연결되어 제1 샤프트(200)에 회전력을 제공할 수 있다. 이러한 제1 모터(210)는 제1 샤프트(200) 및 제2 샤프트(300)이 배치된 축과 같은 축에 배치될 수 있다.The first motor (210) can be connected to the first shaft (200) and provide rotational force to the first shaft (200). The first motor (210) can be arranged on the same axis as the axis on which the first shaft (200) and the second shaft (300) are arranged.

제1 모터프레임(220)은 제1 샤프트(200)와 제1 모터(210)사이에 배치되어 제1 샤프트(200)와 제1 모터(210)를 연결해줄 수 있다. 이러한 제1 모터프레임(220)은 레일(400)과 접촉될 수 있고, 레일(40)을 따라 이동될 수 있다.The first motor frame (220) can be placed between the first shaft (200) and the first motor (210) to connect the first shaft (200) and the first motor (210). The first motor frame (220) can come into contact with the rail (400) and move along the rail (40).

도 9 및 도 10을 참조하면, 제2 모터(230)는 제1 디스크(110)를 이동시키기 위한 동력을 제공할 수 있다. 이러한 제2 모터(230)는 전환부(250)에 연결될 수 있다. 또한, 제2 모터(230)는 회전력을 전환부(250)에 제공할 수 있다. 제2 모터(230)는 동력을 제공하여 제1 디스크(110)를 이동시킴으로써, 제1 디스크(110)와 제2 디스크(120) 사이 갭(100a)의 폭을 변화시킬 수 있다. 이러한 갭(100a)의 폭은 d라고 지칭될 수 있다. 일 예로, 본 실시예에 따른 마그넷클러치(10)가 높은 허용토크값을 요하는 경우 d가 작아지도록 제2 모터(230)가 구동될 수 있고, 반대로 마그넷클러치(10)가 낮은 허용토크값을 요하는 경우 d가 커지도록 제2 모터(230)가 구동될 수 있다.Referring to FIGS. 9 and 10, the second motor (230) may provide power to move the first disk (110). This second motor (230) may be connected to the switching unit (250). In addition, the second motor (230) may provide rotational force to the switching unit (250). The second motor (230) may provide power to move the first disk (110), thereby changing the width of the gap (100a) between the first disk (110) and the second disk (120). This width of the gap (100a) may be referred to as d. For example, when the magnet clutch (10) according to the present embodiment requires a high allowable torque value, the second motor (230) can be driven so that d becomes small, and conversely, when the magnet clutch (10) requires a low allowable torque value, the second motor (230) can be driven so that d becomes large.

제2 모터프레임(240)은 제2 모터(230)와 전환부(250) 사이에 배치될 수 있다. 이러한 제2 모터프레임(240)은 제2 모터(230)와 전환부(250)를 지지할 수 있다. A second motor frame (240) can be placed between the second motor (230) and the switching unit (250). The second motor frame (240) can support the second motor (230) and the switching unit (250).

전환부(250)는 제2 모터(230)의 회전력을 전달받아 직선힘으로 전환할 수 있다. 이러한 전환부(250)는 제1 모터(210)와 제2 모터(230) 사이에 배치될 수 있다. 일 예로, 전환부(250)는 볼스크류나 리드스크류로 구성될 수 있다. 전환부(250)는 동력전달용 풀리와 벨트를 제2 모터(230)와 제1 모터(210) 사이에 배치하여 연결할 수 있으며 또는, 제2 모터(230)와 제1 모터(210)를 직결 체결할 수 있다.The switching unit (250) can receive the rotational power of the second motor (230) and convert it into linear force. This switching unit (250) can be placed between the first motor (210) and the second motor (230). For example, the switching unit (250) can be composed of a ball screw or a lead screw. The switching unit (250) can be connected by placing a pulley and belt for power transmission between the second motor (230) and the first motor (210), or the second motor (230) and the first motor (210) can be directly connected.

레일(40)은 제1 모터프레임(220)과 접촉하여 제1 모터프레임(220)이 레일(40)을 따라 이동하도록 안내할 수 있다. 이러한 레일(40)은 복수 개로 제공될 수 있다. 또한, 레일(40)은 제1 샤프트(200)와 제2 샤프트(300)의 축과 동일한 방향으로 배치될 수 있다. 레일(40)은 바닥에 고정될 수 있다.The rail (40) can contact the first motor frame (220) and guide the first motor frame (220) to move along the rail (40). A plurality of such rails (40) can be provided. In addition, the rails (40) can be arranged in the same direction as the axes of the first shaft (200) and the second shaft (300). The rails (40) can be fixed to the floor.

이하에서는 상술한 바와 같은 구성을 갖는 마그넷클러치 어셈블리(1)의 작용 및 효과에 대하여 설명한다. Below, the operation and effect of the magnet clutch assembly (1) having the configuration described above will be described.

본 발명의 일 실시예에 따른 마그넷클러치 어셈블리(1)는, 미리 결정된 극성을 가지는 제1 마그넷(112)에 의해, 제2 마그넷(122)이 제1 마그넷(112)의 극성과 반대되는 극성을 가지도록 자화되어, 제1 마그넷(112)과 제2 마그넷(122) 간에는 서로 인력을 가지는 자기력이 가해진다. 따라서, 모터부(20)에서 발생하는 구동력에 의해 모터부(20)와 제1 샤프트(200)가 회전하면, 제1 샤프트(200)와 연결된 제1 디스크(110) 및, 이러한 제1 디스크(110)와 인력의 자기장이 가해지는 제2 디스크(120)가 함께 회전할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, a magnet clutch assembly (1) is configured such that a second magnet (122) is magnetized by a first magnet (112) having a predetermined polarity to have a polarity opposite to that of the first magnet (112), so that a magnetic force having an attractive force is applied between the first magnet (112) and the second magnet (122). Accordingly, when the motor unit (20) and the first shaft (200) rotate by the driving force generated from the motor unit (20), the first disk (110) connected to the first shaft (200) and the second disk (120) to which the magnetic field of attractive force is applied with the first disk (110) can rotate together.

또한, 제2 디스크(120)가 회전됨으로써, 제2 샤프트(300), 종동부(30) 및 회전체가 함께 회전될 수 있다. Additionally, as the second disk (120) rotates, the second shaft (300), the driven part (30), and the rotor can rotate together.

또한, 제1 마그넷(112)은 다른 개수의 극성을 가지는 자극부를 가지는 제1 마그넷(112)으로 교체됨으로써, 제1 마그넷(112)과 제2 마그넷(122) 간의 자기력을 변화시켜 제1 샤프트(200)의 허용토크값을 변경할 수 있다. In addition, the first magnet (112) can be replaced with a first magnet (112) having a different number of polarities of stimuli, thereby changing the magnetic force between the first magnet (112) and the second magnet (122), thereby changing the allowable torque value of the first shaft (200).

일 예로 회전허용상태는 제1 샤프트(200)의 허용토크값이 제2 샤프트(300)의 회전저항 이상이어서, 제1 마그넷(112)이 회전됨으로써 제2 마그넷(122) 상에서의 극성영역이 회전되고, 회전허용상태일 때 제2 마그넷(122)의 극성영역은 제2 마그넷바디(121) 상에서 상대회전하지 않아 제1 디스크(110) 및 제2 디스크(120)가 함께 회전할 수 있다. 또한, 이러한 회전허용상태에서 종동부(30)는 제1 디스크(110)가 회전할 때 함께 회전할 수 있다. 종동부(30)와 연결된 회전체도 함께 회전할 수 있다. For example, in the rotational allowance state, the allowable torque value of the first shaft (200) is greater than or equal to the rotational resistance of the second shaft (300), so that the first magnet (112) rotates, thereby causing the polarity area on the second magnet (122) to rotate, and in the rotational allowance state, the polarity area of the second magnet (122) does not rotate relative to the second magnet body (121), so that the first disk (110) and the second disk (120) can rotate together. In addition, in this rotational allowance state, the driven member (30) can rotate together when the first disk (110) rotates. The rotating body connected to the driven member (30) can also rotate together.

반면, 회전제한상태는 제1 샤프트(200)의 허용토크값이 제2 샤프트(300)의 회전저항 미만이고, 회전제한상태일 때 제2 마그넷(122)의 극성은 제1 디스크(110)의 상기 복수 개의 자극부의 자극과 각각 반대의 극성을 가지는 복수 개의 극성영역이 원주방향을 따라 제2 마그넷(122) 상에서 회전이동될 수 있다. 이때, 제2 샤프트(300) 및 제2 디스크(120)는 회전되지 않을 수 있다. 제2 샤프트(300)와 연결된 제2 디스크(120) 및 종동부(30)는 제1 디스크(110)의 회전 계속 여부와 관계없이 회전하지 않을 수 있다. On the other hand, in the rotation-limited state, the allowable torque value of the first shaft (200) is less than the rotational resistance of the second shaft (300), and when the polarity of the second magnet (122) is in the rotation-limited state, a plurality of polarity regions each having polarities opposite to the polarities of the plurality of magnetic poles of the first disk (110) can rotate along the circumferential direction on the second magnet (122). At this time, the second shaft (300) and the second disk (120) may not rotate. The second disk (120) and the driven member (30) connected to the second shaft (300) may not rotate regardless of whether the first disk (110) continues to rotate.

또한, 제1 마그넷(112)과 제2 마그넷(122)은 강자성체로 구비되고, 강자성체는 강한 자기력을 제공함으로써 제1 샤프트(200)와 제2 샤프트(300) 간의 자기력에 의한 결합력을 증가시킬 수 있다. In addition, the first magnet (112) and the second magnet (122) are provided with a ferromagnetic material, and the ferromagnetic material provides a strong magnetic force, thereby increasing the magnetic coupling force between the first shaft (200) and the second shaft (300).

도 6 및 도 7을 참조하여 제2 실시예에 따르면, 마그넷클러치 어셈블리(1)는 축방향으로 배치된 제1 디스크(110)와 제2 디스크(120)의 전체 길이가 더 짧을 수 있다. 따라서, 기계 내부 등의 공간이 좁은 경우 본 실시예의 마그넷클러치 어셈블리(1)를 적용할 수 있다. Referring to FIGS. 6 and 7, according to the second embodiment, the magnet clutch assembly (1) can have a shorter overall length of the first disk (110) and the second disk (120) arranged in the axial direction. Therefore, the magnet clutch assembly (1) of the present embodiment can be applied in cases where the space inside a machine or the like is narrow.

한편, 도 8 내지 도 10을 참조하여 제3 실시예에 따르면, 마그넷클러치 어셈블리(1)는 요구되는 허용토크값이 변경되면 제1 디스크(110)와 제2 디스크(120)사이 갭(100a)의 폭을 변화시켜 요구되는 허용토크값을 제공할 수 있다.Meanwhile, according to the third embodiment with reference to FIGS. 8 to 10, the magnet clutch assembly (1) can provide the required allowable torque value by changing the width of the gap (100a) between the first disk (110) and the second disk (120) when the required allowable torque value changes.

제2 모터(230)는 전환부(250)에 회전력을 전달할 수 있고, 전환부(250)는 회전력을 직선힘으로 전환할 수 있다. 전환부(250)와 연결된 제1 모터프레임(220)은 직선힘을 전달받아 레일(40)이 배치된 방향을 따라서 직선이동 될 수 있다.The second motor (230) can transmit rotational power to the switching unit (250), and the switching unit (250) can convert the rotational power into linear force. The first motor frame (220) connected to the switching unit (250) can receive linear force and move linearly along the direction in which the rail (40) is arranged.

제1 모터프레임(220)과 연결된 제1 디스크(110)는 제1 모터프레임(220)과 함께 직선이동함으로써, 제1 디스크(110)는 제2 디스크(120)와 멀어지거나 가까워질 수 있다. The first disk (110) connected to the first motor frame (220) moves in a straight line together with the first motor frame (220), so that the first disk (110) can move away from or closer to the second disk (120).

제1 디스크(110)와 제2 디스크(120)사이 갭(100a)의 폭(d)이 작아지면 제1 디스크(110)와 제2 디스크(120)가 가까워지므로, 제1 마그넷(112)으로 인해 자화되는 제2 마그넷(122)의 자기력이 커져 높은 허용토크값을 제공할 수 있다. As the width (d) of the gap (100a) between the first disk (110) and the second disk (120) decreases, the first disk (110) and the second disk (120) become closer, so the magnetic force of the second magnet (122) magnetized by the first magnet (112) increases, thereby providing a high allowable torque value.

반대로, 제1 디스크(110)와 제2 디스크(120)사이 갭(100a)의 폭(d)이 커지면 제1 디스크(110)와 제2 디스크(120)가 멀어지므로, 제1 마그넷(112)으로 인해 자화되는 제2 마그넷(122)의 자기력이 작아져 낮은 허용토크값을 제공할 수 있다.Conversely, when the width (d) of the gap (100a) between the first disk (110) and the second disk (120) increases, the first disk (110) and the second disk (120) move apart, so the magnetic force of the second magnet (122) magnetized by the first magnet (112) decreases, thereby providing a low allowable torque value.

이상 본 발명의 실시예들을 구체적인 실시 형태로서 설명하였으나, 이는 예시에 불과한 것으로서, 본 발명은 이에 한정되지 않는 것이며, 본 명세서에 개시된 기술적 사상에 따르는 최광의 범위를 갖는 것으로 해석되어야 한다. 당업자는 개시된 실시형태들을 조합/치환하여 적시되지 않은 형상의 패턴을 실시할 수 있으나, 이 역시 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 것이다. 이외에도 당업자는 본 명세서에 기초하여 개시된 실시형태를 용이하게 변경 또는 변형할 수 있으며, 이러한 변경 또는 변형도 본 발명의 권리범위에 속함은 명백하다.Although the above embodiments of the present invention have been described as specific embodiments, they are merely examples, and the present invention is not limited thereto, but should be interpreted to have the widest scope according to the technical idea disclosed in this specification. Those skilled in the art may combine/substitute the disclosed embodiments to implement a pattern of a shape not specified, but this also does not go beyond the scope of the present invention. In addition, those skilled in the art may easily change or modify the disclosed embodiments based on this specification, and it is clear that such changes or modifications also fall within the scope of the rights of the present invention.

1: 마그넷클러치 어셈블리 10: 마그넷클러치
20: 모터부 30: 종동부
40: 레일 100: 전달부
200: 제1 샤프트 300: 제 2 샤프트
110: 제1 디스크 111: 제1 디스크바디
112: 제1 마그넷 120: 제2 디스크
121: 제2 디스크바디 122: 제2 마그넷
100a: 갭 210: 제1 모터
220: 제1 모터프레임 230: 제2 모터
240: 제2 모터프레임 250: 전환부1: Magnet clutch assembly 10: Magnet clutch
20: Motor part 30: Drive part
40: Rail 100: Transmission
200: 1st shaft 300: 2nd shaft
110: 1st disc 111: 1st disc body
112: 1st magnet 120: 2nd disc
121: 2nd disk body 122: 2nd magnet
100a: Gap 210: 1st motor
220: 1st motor frame 230: 2nd motor
240: 2nd motor frame 250: Transition part

Claims

A first disk comprising a first magnet having a magnetic force of a predetermined polarity and configured to be rotatable; and
A second disk is provided, which comprises a second magnet positioned opposite to the first magnet and is configured to be rotatable;
Either one of the first disk and the second disk,
A rotational permitting state in which the other of the first disk and the second disk is rotated by the magnetic force between the first magnet and the second magnet, or a rotational restriction state in which the other of the first disk and the second disk is not rotated when the other of the first disk and the second disk is rotated.
Magnet clutch.

In paragraph 1,
The above first disk further includes a first disk body supporting the first magnet,
The above first magnet is arranged along the circumferential direction on the first disk body,
Magnet clutch.

In paragraph 1,
The first disk and the second disk are spaced apart from each other so that a gap is formed between the first magnet and the second magnet.
Magnet clutch.

In the third paragraph,
Further comprising a second motor connected to the first disk to provide power to move the first disk so that the width of the gap varies,
The above first disk,
The width of the gap changes by moving linearly with respect to the second disk.
Magnet clutch.

In paragraph 1,
The above first disk further includes a first disk body supporting the first magnet,
The second disk further includes a second disk body that supports the second magnet,
The first magnet is inserted into the inside of the first disk body, and one side of the first magnet faces the second magnet.
The second magnet is inserted into the inside of the second disk body, and one side of the second magnet faces the first magnet.
Magnet clutch.

In paragraph 5,
The radius of the first disk body is larger than the radius of the second disk body,
The above first magnet is supported on the inside of the first disk body, and one side of the first magnet faces the inside of the first disk body,
The second magnet is supported on the outside of the second disk body, and one side of the second magnet faces the one side of the first magnet.
Magnet clutch.

In paragraph 1,
The above first magnet has a plurality of stimulating parts, and the plurality of stimulating parts are arranged alternately along the circumferential direction so that the stimuli different from adjacent stimulating parts are directed toward the second magnet.
Magnet clutch.

In paragraph 6,
The above first disk,
configured such that any one of the plurality of first magnets having different numbers of stimuli can be selectively supported;
Magnet clutch.

In paragraph 6,
The above second magnet has a smaller number of stimulating parts than the number of the above plurality of stimulating parts.
Magnet clutch.

In paragraph 6,
When one of the first disk and the second disk is rotated while the other of the first disk and the second disk is placed in the rotation-restricted state, the second magnet is configured to form a plurality of polarity areas having polarities opposite to those of the plurality of magnetic poles of the first disk by moving along the circumferential direction.
Magnet clutch.

In Article 9,
The second disk further includes a second disk body that supports the second magnet,
When one of the first disk and the second disk is rotated while the other of the first disk and the second disk is placed in the rotational permitting state, the second magnet rotates such that a plurality of polarity areas having polarities opposite to the poles of the plurality of magnetic poles of the first disk face the plurality of magnetic poles, and while the second magnet and the first magnet rotate, the plurality of polarity areas maintain their relative positions with respect to the second disk body.
Magnet clutch.

In Article 10,
The above first magnet is a permanent magnet, and the above second magnet is ferrite or Alnico.
Magnet clutch.

In Article 12,
The above permanent magnet is an ND magnet or a samarium magnet.
Magnet clutch.

In Article 11,
The above first magnet is a ferromagnetic material, and the magnetism of the second magnet is weaker than that of the first magnet.
Magnet clutch.

The magnetic clutch of clause 1; and
It includes a driven part having a predetermined rotational resistance and connected to the second disk,
When the rotational resistance exceeds a predetermined allowable torque value, one of the first disk and the second disk is placed in a rotation-restricted state, and when the rotational resistance is less than or equal to the allowable torque value, one of the first disk and the second disk is placed in a rotation-allowed state.
Magnet clutch assembly.