KR100218387B1

KR100218387B1 - 전자석을 이용한 체인의 진동 저감장치

Info

Publication number: KR100218387B1
Application number: KR1019960055623A
Authority: KR
Inventors: 권이석; 김성대; 서장원
Original assignee: 이종수; 엘지산전주식회사
Priority date: 1996-11-20
Filing date: 1996-11-20
Publication date: 1999-09-01
Also published as: KR19980036952A

Abstract

본 발명은 동력전달장치에 있어서 진동발생을 억제하는 기술에 관한 것으로, 종래의 소음 저감수단을 이용하는 경우 어느 정도의 원천적인 소음 저감효과를 얻을 수 있지만 기계적인 마찰에 의하여 또 다른 송음이 발생될 뿐더러 동력소실을 유발하고 수명이 짧은 결함이 있었다.

따라서, 본 발명은 이를 해결하기 위하여, 갭센서(3A),(4A)와 감산기(7A)를 이용하여 체인(2)의 일측에서 발생되는 진동성분을 검출해 내고, 피씨(9)에서는 그 검출된 진동신호를 근거로 상기 체인(2)의 진동 정도를 파악한 후 이를 제거하기 위한 액츄에이터 구동신호를 출력하며, 파워앰프(11A)를 통해 그 피씨(9)측에서 출력되는 액츄에이터 구동신호를 소정의 구동레벨로 증폭한 다음, 상기 체인(2)의 내, 외측에 소정의 거리를 두고 고정 설치된 전자석(12A),(12B)에 공급하여 이들로부터 발생되는 자력에 의해 체인(2)이 비접촉식으로 탄력지지되도록 하였다.

Description

전자석을 이용한 체인의 진동 저감장치

제1도는 본 발명 전자석을 이용한 체인의 진동 저감장치의 일실시 예시도.

제2도는 제1도에서 갭센서의 위치 선정을 위한 설명도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1A, 1B : 스프라킷 2A, 2B : 상,하측체인

3A, 3B, 4A, 4B : 갭센서 5A, 5B, 6A, 6B : 전치 증폭기

7A, 7B : 감산기 8A, 8B : A/D변환기

9 : 피씨 10A, 10B : D/A변환기

11A, 11B : 파워앰프 12A, 12B, 13A, 13B : 전자석

본 발명은 동력전달장치에 있어서 진동발생을 억제하는 기술에 관한 것으로, 특히 한쌍의 스프라킷과 체인을 이용하여 동력을 전달하는 장치에서 전자석을 이용하여 체인의 진동을 능동적으로 저감시키는데 적당하도록 한 전자석을 이용한 체인의 진동 저감장치에 관한 것이다.

스프라킷과 체인을 이용하여 동력을 전달하는 장치는 각종 교통수단 및 산업분야에서 널리 사용되고 있는 실정에 있다. 이 장치는 구조적인 특성상 체인의 진동 특히 상, 하방향으로의 진동이 필연적으로 발생되고, 그 체인의 진동은 다시 스프라킷과의 충격을 발생시켜 소음이 발생되는 특징을 갖고 있다.

따라서, 이와 같은 동력전달장치에 있어서 이제까지 소음을 저감하기 위한 여러가지 수단이 제안되었으나 대표적인 예로써, 두 스프라킷의 중간 부위에 체인의 지지수단을 고정 설치하고, 그 지지수단에 의해 체인이 안쪽 방향으로 밀려 소정의 탄력을 갖고 회전되도록 한 것을 들 수 있다.

그러나 이와 같은 종래의 수동적인 소음 저감수단을 이용하는 경우 어느 정도의 원천적인 소음 저감효과를 얻을 수 있지만 기계적인 마찰에 의하여 또 다른 소음이 발생될 뿐더러 동력손실을 유발하게 되는 결함이 있었다.

따라서, 본 발명의 목적은 한쌍의 스프라킷과 체인을 이용하여 동력을 전달하는 장치에 있어서, 전자석을 이용하여 체인의 진동을 능동적으로 저감하는 전자석을 이용한 체인의 저감장치를 제공함에 있다.

제1도는 상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명 전자석을 이용한 체인의 진동 저감장치의 일실시 예시 개략도로서 이에 도시한 바와 같이, 작은 스프라킷(1A)에서 큰 스프라킷(1B)측으로 또는 그 반대 방향으로 동력을 전달하는 상, 하측체인(2A),(2B)과; 상기 작은 스프라킷(1A) 부근의 상측체인(2A)의 상방 소정 위치에 고정 설치되어 그 상측체인(2A)의 늘어짐을 감지하는 갭센서(3A)와; 상기 상측체인(2A)의 중앙부위에 설치되어 그 상측체인(2A)의 늘어짐을 감지하는 갭센서(4A)와; 상기 갭센서(3A),(4A)에서 각기 출력되는 미약한 검출신호를 소정 레벨로 증폭하는 전치 증폭기(5A),(6A)와; 상기 전치 증폭기(6A)의 출력성분에서 전치 증폭기(5A)의 출력성분을 감산하는 감산기(7A)와; 상기 감산기(7A)에서 출력되는 아날로그신호를 디지탈신호로 변환하는 A/D변환기(8A)와; 상기 A/D변환기(8A)의 출력값을 기준값과 비교하여 늘어짐 보상신호를 출력하는 피씨(9)와; 상기 피씨(9)에서 출력되는 보상신호를 아날로그신호로 변환하는 D/A변환기(10A)와; 상기 D/A변환기(10A)의 출력신호를 액츄에이터 구동레벨로 증폭하는 파워앰프(11A)와; 상기 파워앰프(11A)의 출력신호를 각각 정, 부극성의 신호로 정류하는 다이오드(D1),(D2)와; 상측 궤도를 따라 이동하는 상기 상측체인(2A)의 중앙 위치에서 상방과 하방으로 소정 거리 이격된 위치에 설치되어, 상기 다아오드(D1),(D2)의 출력에 따라 상기 상측체인(2A)을 하방으로 끌어내리는 자력을 발생하는 한쌍의 전자석(12A),(12B)으로 구성된 진동 저감장치(14A)와; 상기 진동 저감장치(14A)와 동일하게 구성되어 상기 피씨(9)의 제어하에 하측체인(2B)를 상방향으로 끌어 올려 진동이 저감되도록 하는 진동 저감장치(14B)로 구성한 것으로, 이와 같이 구성한 본 발명의 작용 및 효과를 첨부한 제2도를 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

한쌍의 스프라킷(1A),(1B)과 체인(2A),(2B)을 이용하여 어느 일방향으로 또는 그 반대방향으로 동력을 전달할 때, 상측체인(2A) 또는 하측체인(2B)의 장력 부족으로 인하여 진동소음이 발생된다.

갭센서(3A)는 상기 스프라킷(1A) 부근의 상측체인(2A)의 늘어짐을 감지하여 전기신호로 변환하고, 또 하나의 갭센서(4A)는 상측체인(2A)의 중간 부위의 늘어짐을 감지하여 전기신호로 변환한다.

이때, 상기 갭센서(3A),(4A)는 제2도에서와 같이 감산기(7A)를 통해 늘어짐 성분을 정확하게 검출할 수 있도록, 체인의 롤러간 거리(λ)에 대하여 정수배(nλ)가 되는 위치에 설치되어야 한다.

상기 갭센서(3A),(4A)에서 각기 출력되는 미약한 검출신호는 각각의 전치 증폭기(5A),(6A)를 통해 소정 레벨로 증폭되어 감산기(7A)의 양측 입력으로 공급되고, 이때, 그 감산기(7A)는 전치 증폭기(6A)의 출력성분에 전치 증폭기(5A)의 출력성분을 감산한다.

상기 감산기(7A)의 감산값은 A/D변환기(8A)를 통해 디지탈신호로 변환되어 피씨(9)와 같은 장력 콘트롤러에 전달되고, 그 피씨(9)는 입력되는 디지탈신호를 근거로 현재 상측체인(2A)의 늘어짐 정도를 파악한 후 늘어짐 정도에 대응되게 전자석(12A),(12B)을 구동시키기 위한 보상신호를 출력하게 된다.

상기 피씨(9)에서 출력되는 디지탈의 보상신호는 D/A변환기(10A)를 통해 아날로그의 정현파신호로 변환된 후 다시 파워앰프(11A)를 통해 적정 레벨 즉, 전자석(12A),(12B)을 구동시키는데 적당한 레벨로 증폭된다.

상기 파워앰프(11A)에서 출력되는 정현파의 구동신호 중에서 다이오드(D1)를 통해 정극성신호만이 검출되어 전자석(12A)의 구동신호로 공급되고, 이에 의해 그 전자석(12A)이 구동되어 상측체인(2A)이 내측으로 탄력 지지된다. 이와 마찬가지로 상기 파워앰프(11A)에서 출력되는 정현파의 구동신호 중에서 다이오드(D2)를 통해서는 부극성신호만이 검출되어 전자석(12B)의 구동신호로 공급되고, 이에 의해 그 전자석(12B)이 구동되어 상측체인(2A)이 보다 확실하게 내측으로 탄력 지지된다.

즉, 상기 전자석(12A)에는 척력, 전자석(12B)에는 인력이 작용되어 상측체인(2A)이 내측으로 당겨짐으로써, 상측체인(2A)의 장력이 잘 유지된다. 따라서, 상측체인(2A)의 진동이 거의 발생되지 않아 소음이 발생되지 않는다.

참고로, 상기 갭센서(3A),(4A)는 상측체인(2A)이 일정값 이상으로 늘어지는 것을 검출하는 근접센서를 사용하거나, 늘어짐에 비례하는 출력을 발생하는 초음파센서 등을 사용하여 용이하게 구현할 수 있다.

상기의 설명은 진동 저감장치(14A)를 이용하여 상측체인(2A)에서 발생되는 진동을 검출하고 이를 제거하는 과정에 대하여 설명한 것이고, 또 다른 진동 저감장치(14B)도 그 진동 저감장치(14A)와 동일하게 작용하여 하측체인(2B)에서 발생되는 진동이 제거된다.

이상하게 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명은 한쌍의 스프라킷과 체인을 이용하여 동력을 전달하는 장치에서 전자석을 이용하여 체인의 진동을 능동적으로 제거함으로써 소음이 보다 완벽하게 제거되고, 접촉이 이루어지지 않아 거의 반영구적인 수명을 보장할 수 있는 효과가 있다.

Claims

작은 스프라킷(1A)에서 큰 스프라킷(1B)측으로 또는 그 반대 방향으로 동력을 전달하는 상, 하측체인(2A),(2B)과; 상기 작은 스프라킷(1A) 부근의 상측체인(2A)의 상방 소정 위치에 고정 설치되어 그 상측체인(2A)의 늘어짐을 감지하는 갭센서(3A)와; 상기 상측체인(2A)의 중앙부위에 설치되어 그 상측체인(2A)의 늘어짐을 감지하는 갭센서(4A)와; 상기 갭센서(3A)의 출력성분에서 갭센서(4A)의 출력성분을 감산하는 감산기(7A)와; 상기 감산기(7A)의 출력값을 기준값과 비교하여 늘어짐 보상신호를 출력하는 피씨(9)와; 상기 피씨(9)측에서 출력되는 보상신호를 액츄에이터 구동레벨로 증폭하는 파워앰프(11A)와; 상기 상측체인(2A)의 중앙 위치에서 상방과 하방으로 소정 거리 이격된 위치에 설치되어, 상기 파워앰프(11A)의 출력에 따라 상기 상측체인(2A)을 하방으로 끌어내리는 자력을 발생하는 한쌍의 전자석(12A),(12B)으로 하나의 진동 저감장치(14A)를 구성한 것을 특징으로 하는 전자석을 이용한 체인의 진동 저감장치.
제1항에 있어서, 상기 진동 저감장치(14A)와 동일하게 작용하는 또 다른 진동 저감장치(14B)를 더 구비하여 하측체인(2B)에서 발생되는 진동을 저감하도록 구성한 것을 특징으로 하는 전자석을 이용한 체인의 진동 저감장치.
제1항에 있어서, 갭센서(3A),(4A)는 체인의 롤러간 거리(λ)에 대하여 정수배(nλ)가 되는 거리와 일치되도록 설치한 것을 특징을 하는 전자석을 이용한 체인의 진동 저감장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 전자석(12A),(12B)에 정, 부극성의 액츄에이터 구동신호를 각기 공급하기 위해 다이오드(D1),(D2)를 더 포함시켜 구성한 것을 특징으로 하는 전자석을 이용한 체인의 진동 저감장치.