KR102206112B1 - 링형 자석조립체 제조장치 및 이에 의해 제조된 링형 자석조립체 - Google Patents

링형 자석조립체 제조장치 및 이에 의해 제조된 링형 자석조립체 Download PDF

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임수연
이종배
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(주)신호엔지니어링
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Abstract

본 발명은 링형 자석조립체를 제조함에 있어 서로 분할되어 있는 네오디뮴 자석을 매우 간단하고 편리하게 조립할 수 있는 링형 자석조립체 제조장치에 관한 것으로서,소정 두께를 갖는 판상으로 이루어지는 베이스부재; 중심에 베어링삽입홈이 형성되어 있는 원판부와, 상기 원판부의 외주면 일측에 반경 방향으로 연장 형성되어 있는 회동암으로 이루어지는 회동부재; 상기 베이스부재 상부에 고정되고, 일부가 절단되어 절개부가 형성된 링 형상으로 이루어지는 회동제한부재; 단위자석의 이동수단이 되는 자석지지부재; 상기 회동제한부재 상부에 고정되는 하부가이드와, 상기 하부가이드 상부에 고정되는 상부가이드로 이루어지되, 상기 자석지지부재의 직선 이동을 가이드하는 가이드부재; 및 상기 회동부재를 회전시키는 구동부재;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

링형 자석조립체 제조장치 및 이에 의해 제조된 링형 자석조립체{Manufacturing device of ring type magnet assembly and ring type magnet assembly manufactured thereby}
본 발명은 링형 자석조립체 제조장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 링형 자석조립체를 제조함에 있어 서로 같은 극으로 분할되어 있는 네오디뮴 자석을 매우 간단하고 편리하게 조립할 수 있는 링형 자석조립체 제조장치에 관한 것이다.
도 1은 본 출원인이 출원하여 등록된 특허문헌 1에 소개되어 있는 수배전반용 마그넷 면진장치로서, 상기 수배전반용 마그넷 면진장치는 외측자석유닛(40)과 내측자석유닛(30)을 포함하여 이루어진다.
상기 외측자석유닛(40) 및 내측자석유닛(30)은 네오디뮴 자석으로 이루어져 있어 강력한 자력을 형성하게 되나, 수배전반의 크기가 커질수록 상기 외측자석유닛(40) 및 내측자석유닛(30)도 더 크게 구성해야 하고, 특히 제3마그넷(Ⅲ) 및 제4마그넷(Ⅳ)의 경우 자석유닛이 커지면 착자가 어렵고 제조 비용도 상승한다는 문제가 있다.
이에 본 출원인은 외측자석유닛(40) 및 내측자석유닛(30)을 더 크게 구성하지 않고서도 기존보다 더 강력한 자력을 형성하는 방법으로 상기 외측자석유닛(40) 및 내측자석유닛(30)을 분할하여 조립하는 것을 생각하게 되었는데, 네오디뮴 자석의 강한 자력으로 인해 상기 분할된 자석유닛의 조립이 매우 어려워 이를 해결하고자 본 발명을 안출하게 되었다.
등록특허공보 제10-1889458호(2018. 09. 20. 공고)
본 발명에서 해결하고자 하는 과제는, 링형 자석조립체를 제조함에 있어 서로 같은 극으로 분할되어 있는 네오디뮴 자석을 매우 간단하고 편리하게 조립할 수 있는 링형 자석조립체 제조장치를 제공하는 것이다.
상기 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 링형 자석조립체 제조장치는, 소정 두께를 갖는 판상으로 이루어지는 베이스부재; 중심에 베어링삽입홈이 형성되어 있는 원판부와, 상기 원판부의 외주면 일측에 반경 방향으로 연장 형성되어 있는 회동암으로 이루어지는 회동부재; 상기 베이스부재 상부에 고정되고, 일부가 절단되어 절개부가 형성된 링 형상으로 이루어지는 회동제한부재; 단위자석의 이동수단이 되는 자석지지부재; 상기 회동제한부재 상부에 고정되는 하부가이드와, 상기 하부가이드 상부에 고정되는 상부가이드로 이루어지되, 상기 자석지지부재의 직선 이동을 가이드하는 가이드부재; 및 상기 회동부재를 회전시키는 구동부재;를 포함한다.
또한 본 발명의 링형 자석조립체 제조장치는, 상기 베이스부재에는 그 중심부에 고정축이 구비되며, 상기 고정축에는 제1베어링이 결합된다.
또한 본 발명의 링형 자석조립체 제조장치는, 상기 원판부에는 다수의 편심홀이 구비되고, 상기 편심홀은 소정 길이를 갖는 직선 형태로 형성된다.
또한 본 발명의 링형 자석조립체 제조장치는, 상기 자석지지부재는 상부가이드의 각 가이드편 사이로 삽입될 수 있는 크기로 구성되는 몸통부와, 상기 몸통부의 측면 일측에서 돌출 형성되되 그 상면에 단위자석이 안착되는 안착부와, 상기 몸통부의 저면에 형성되되 그 단부에 제2베어링이 결합되는 결합축으로 이루어진다.
또한 본 발명의 링형 자석조립체 제조장치는, 상기 하부가이드는 상면과 하면을 포함하는 원판 형상으로 구성되되, 상기 상면에는 방사상으로 다수의 가이드홈이 구비되며, 상기 가이드홈의 내측에는 가이드홀이 형성된다.
또한 본 발명의 링형 자석조립체 제조장치는, 상기 하부가이드에는 인접하는 상기 가이드홈 사이의 내측 단부가 만나는 부분에 상면으로부터 돌출 형성된 지지돌기가 각각 구비된다.
또한 본 발명의 링형 자석조립체 제조장치는, 상기 상부가이드는 부채꼴 형상의 가이드편이 다수개 구비되어 이루어진다.
본 발명의 링형 자석조립체 제조장치에 의하면, 네오디뮴 자석의 강한 자력에도 불구하고 분할된 다수의 네오디뮴 자석을 간단하고 편리하게 일체화킴으로써 네오디뮴 자석을 포함하는 링형 자석조립체를 용이하게 제조할 수 있게 된다.
도 1은 종래기술에 따른 수배전반용 마그넷 면진장치에 사용되는 자석유닛을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 링형 자석조립체 제조장치의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 링형 자석조립체 제조장치를 분해하여 도시한 사시도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 링형 자석조립체 제조장치의 하부가이드에 대한 평면도(a) 및 저면도(b)이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 링형 자석조립체 제조장치에 의해 제조되는 링형 자석조립체(a)와 링형 자석조립체의 내측링과 단위자석이 링형 자석조립체 제조장치에 장착된 상태(b)를 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 링형 자석조립체 제조장치의 작동과정을 설명하기 위한 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.
도 2, 도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 링형 자석조립체 제조장치는 베이스부재(100), 회동부재(200), 회동제한부재(300), 자석지지부재(400), 가이드부재(500) 및 구동부재(600)를 포함하여 이루어진다.
이하, 각 구성별로 본 발명의 구체적인 내용을 설명한다.
상기 베이스부재(100)는 소정 두께를 갖는 판상으로 이루어지고, 그 상부에 회동제한부재(300), 회동부재(200), 가이드부재(500) 및 자석지지부재(400) 및 구동부재(600)가 설치된다.
상기 베이스부재(100)의 중심부에는 고정축(120)이 구비되어 있고, 상기 고정축(120)에는 제1베어링(150)이 결합되게 된다.
또한, 상기 베이스부재(100)에는 제1체결수단(p)이 삽입되는 제1조립홀(140)이 다수 개 구비되어 있고, 그 일측에는 후술하는 실린더(640)가 장착되어 있다.
상기 회동부재(200)는 중심에 제1베어링(150)이 결합되는 베어링삽입홈(223)이 형성되어 있는 원판부(220)와, 상기 원판부(220)의 외주면 일측에 반경 방향으로 연장 형성되어 있는 회동암(240)으로 이루어진다.
또한, 상기 회동부재(200)의 상면에는 다수의 편심홀(225)이 구비되어 있고, 상기 편심홀(225)은 소정 길이를 갖는 직선 형태로 형성되어 있다.
구체적으로, 상기 편심홀(225)은 일단은 베어링삽입홈(223)의 중심으로부터 반경 방향의 외측에 위치하고, 타단은 베어링삽입홈(223)의 중심 방향이 아닌 베어링삽입홈(223)의 중심으로부터 벗어나 베어링삽입홈(223)의 바깥쪽 어느 일측을 향하도록 형성되어 있다.
상기 회동부재(200)는 구동부재(600)에 의해 제1베어링(150)을 중심으로 회전하게 되고, 이때 상기 편심홀(225)에는 후술하는 자석지지부재(400)의 제2베어링(465)이 삽입되어 있어 상기 자석지지부재(400)는 편심홀(225)과 후술하는 하부가이드(520)의 가이드홈(523)에 구속되어 회동부재(200)의 회전에 따라 가이드홈(523)을 따라 직선 운동을 하게 되므로 링형 자석조립체의 구성요소인 단위자석(740)을 내측링(720) 방향으로 이동시킬 수 있게 된다.
또한, 상기 편심홀(225)은 자석지지부재(400)의 이동을 그 길이의 범위 안으로 제한하므로 상기 자석지지부재(400)가 가이드부재(500) 외측으로 이탈되는 것을 방지하는 역할도 하게 된다.
상기 회동제한부재(300)는 베이스부재(100)의 제1조립홀(140) 상부에 고정되고, 일부가 절단되어 절개부(320)가 형성된 링 형상으로 이루어진다.
또한, 상기 회동제한부재(300)에는 상기 베이스부재(100)의 제1조립홀(140)에 대응되는 위치에 제2조립홀(340)이 구비되어 있다.
상기 회동제한부재(300) 내측에는 회동부재(200)가 위치하며, 회동부재(200)의 회동암(240)이 절개부(320) 사이에서 회동함으로써 회동부재(200)의 회전을 소정 각도 범위로 제한하게 된다.
상기 자석지지부재(400)는 단위자석(740)의 이동수단으로서의 역할을 하고, 몸통부(420), 안착부(440) 및 결합축(460)으로 구성된다.
상기 몸통부(420)는 후술하는 상부가이드(540)의 각 가이드편(542) 사이로 삽입될 수 있는 크기로 구성되고, 상기 안착부(440)는 몸통부(420)의 측면 일측에서 돌출 형성되되 그 상면에 단위자석(740)이 안착되며, 상기 결합축(460)은 몸통부(420)의 저면에 형성되되 그 단부에 제2베어링(465)이 결합되도록 한다.
또한, 상기 결합축(460)은 가이드홀(524)을 관통할 수 있는 크기로 구성되고 제2베어링(465)은 편심홀(225)에 삽입되어 이동할 수 있는 크기로 구성된다.
상기 가이드부재(500)는 자석지지부재(400)의 직선 이동을 가이드 하기 위한 구성으로서, 회동제한부재(300) 상부에 고정되는 하부가이드(520)와, 상기 하부가이드(520) 상부에 고정되는 상부가이드(540)로 이루어진다.
상기 하부가이드(520)는 상면(521)과 하면(522)을 포함하는 대략 원판 형상으로 구성되되, 상면(521)에 방사상으로 다수의 가이드홈(523)이 구비되며, 가이드홈(523)의 내측에는 가이드홀(524)이 형성된다.
또한, 상기 하부가이드(520)에는 상기 회동제한부재(300)의 제2조립홀(340)의 대응되는 위치에 다수의 제3조립홀(525)이 구비되고, 인접하는 가이드홈(523) 사이에는 방사상으로 복수의 제1체결홀(526)이 구비된다.
상기 가이드홈(523)은 후술하는 자석지지부재(400)의 몸통부(420)를 수용할 수 있는 폭으로 구성되고, 가이드홀(524)은 자석지지부재(400)의 결합축(460)을 수용할 수 있는 폭으로 구성된다.
또한, 인접하는 가이드홈(523) 사이의 내측 단부가 만나는 부분에 상면(521)으로부터 돌출 형성된 지지돌기(527)가 각각 구비된다.
상기 지지돌기(527)는 본 발명의 링형 자석조립체 제조장치에 의해 제조되는 링형 자석조립체를 구성하는 내측링(720)을 삽입 고정하기 위한 구성이다.
상기 상부가이드(540)는 부채꼴 형상의 가이드편(542)이 다수개 구비되어 이루어지고, 상기 가이드편(542)의 갯수는 링형 자석조립체의 분할 갯수와 동일하게 구비된다.
또한, 상기 상부가이드(540)에는 하부가이드(520)의 제1체결홀(526)에 대응하여 방사상으로 복수의 제2체결홀(544)이 형성되어 있다.
또한, 상기 상부가이드(540)는 그 두께(h)를 단위자석(740)이 안착부(440)에 안착된 후 상부가이드(540) 상부로 돌출될 수 있도록 구성한다.
이것은 링형 자석조립체의 제조 마지막 단계에서 일체화된 단위자석(740)들 외측으로 외측링(760)을 용이하게 삽입하도록 하기 위함이다.
한편, 앞서 설명한 회동부재(200)의 편심홀(225), 하부가이드(520)의 가이드홈(523), 가이드편(542), 및 자석지지부재(400)의 갯수는 링형 자석조립체를 구성하는 단위자석(740)의 갯수와 동일하게 구성되도록 한다.
즉, 본 발명의 실시예에서 링형 자석조립체는 8개의 단위자석(740)이 조립되어 이루어지는바, 상기 편심홀(225), 가이드홈(523), 가이드편(542) 및 자석지지부재(400)는 각각 8개가 구비되어 있다.
한편, 상기 제1조립홀(140), 제2조립홀, 제3조립홀(525)을 통해 제1체결수단(p)이 체결되고, 제1체결홀(526), 제2체결홀(544)을 통해 제2체결수단(q)이 체결되도록 한다.
상기 구동부재(600)는 회동부재(200)를 회전시키기 위한 구성으로서, 회동링크(620)와 실린더(640)로 이루어진다.
상기 회동링크(620)는 링크의 원활한 작동을 위한 장홈(625)이 구비되어 있고, 상기 실린더(640)는 유압이나 공압 실린더가 사용될 수 있으며 그 내부에 실린더로드(645)를 포함한다.
상기 회동링크(620)는 일단이 회동암(240)의 단부에 회전가능하게 고정되고 타단이 실린더로드(645)의 단부에 회전가능하게 고정된다.
도 5 및 도 6을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 링형 자석조립체 제조장치의 작동 과정을 설명한다.
먼저, 도 5의 (a)에 도시된 바와 같이 링형 자석조립체를 구성하는 내측링(720), 상기 내측링(720) 외주면에 결합되는 복수의 단위자석(740), 및 상기 단위자석(740) 외주면에 결합되는 외측링(760)을 각각 준비하고, 도 5의 (b) 및 도 6의 (a)에 도시된 바와 같이 실린더(640)의 실린더로드(645)를 전진시켜 자석지지부재(400)를 가이드부재(500)의 반경 방향 외측으로 이동시킨 후, 내측링(720)을 지지돌기(527)에 끼우고 단위자석(740)을 자석지지부재(400)의 안착부(440)에 안착시킨다.
그 후, 도 6의 (b)에 도시된 바와 같이 실린더(640)의 실린더로드(645)를 후진시킴으로써 자석지지부재(400)를 가이드부재(500)의 반경 방향 내측으로 이동시켜 단위자석(740)이 내측링(720) 방향으로 이동하도록 하고, 도 6의 (c)에 도시된 바와 같이 실린더(640)의 실린더로드(645)를 더욱 후진시켜 단위자석(740)이 내측링(720)에 접촉되도록 하여 단위자석(740)들이 일체가 되도록 한 후 외측링(760)을 일체화된 단위자석(740)들 외측으로 삽입한다.
마지막으로, 실린더로드(645)를 다시 전진시켜 자석지지부재(400)를 가이드부재(500)의 반경 방향 외측으로 이동시킨 후 외측링(760)을 별도의 공구를 이용하여 단위자석(740) 하단부까지 삽입함으로써 링형 자석조립체의 제조가 완료된다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되지 아니하며 본 발명의 실시예와 실질적으로 균등한 범위에 있는 것까지 본 발명의 권리범위가 미치는 것으로 이해되어야 하며, 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형 실시가 가능하다.
100: 베이스부재
120: 고정축 140: 제1조립홀 150: 제1베어링
200: 회동부재
220: 원판부 223: 베어링삽입홈 225: 편심홀 240: 회동암
300: 회동제한부재
320: 절개부 340: 제2조립홀
400: 자석지지부재
420: 몸통부 440: 안착부 460: 결합축 465: 제2베어링
500: 가이드부재
520: 하부가이드 521: 상면 522: 하면 523: 가이드홈
524: 가이드홀 525: 제3조립홀 526: 제1체결홀 527: 지지돌기
540: 상부가이드 542: 가이드편 544: 제2체결홀
600: 구동부재
620: 회동링크 625: 장홈 640: 실린더 645: 실린더로드
700: 링형 자석조립체
720: 내측링 740: 단위자석 760: 외측링

Claims (8)

  1. 소정 두께를 갖는 판상으로 이루어지는 베이스부재(100);
    중심에 베어링삽입홈(223)이 형성되어 있는 원판부(220)와, 상기 원판부(220)의 외주면 일측에 반경 방향으로 연장 형성되어 있는 회동암(240)으로 이루어지는 회동부재(200);
    상기 베이스부재(100) 상부에 고정되고, 일부가 절단되어 절개부(320)가 형성된 링 형상으로 이루어지는 회동제한부재(300);
    단위자석(740)의 이동수단이 되는 자석지지부재(400);
    상기 회동제한부재(300) 상부에 고정되는 하부가이드(520)와, 상기 하부가이드(520) 상부에 고정되는 상부가이드(540)로 이루어지되, 상기 자석지지부재(400)의 직선 이동을 가이드하는 가이드부재(500); 및
    상기 회동부재(200)를 회전시키는 구동부재(600);
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 링형 자석조립체 제조장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 베이스부재(100)의 중심부에는 고정축(120)이 구비되며, 상기 고정축(120)에는 제1베어링(150)이 결합되는 것을 특징으로 하는 링형 자석조립체 제조장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 원판부(220)에는 다수의 편심홀(225)이 구비되고, 상기 편심홀(225)은 소정 길이를 갖는 직선 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 링형 자석조립체 제조장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 자석지지부재(400)는
    상부가이드(540)의 각 가이드편(542) 사이로 삽입될 수 있는 크기로 구성되는 몸통부(420)와, 상기 몸통부(420)의 측면 일측에서 돌출 형성되되 상면에 단위자석(740)이 안착되는 안착부(440)와, 상기 몸통부(420)의 저면에 형성되되 단부에 제2베어링(465)이 결합되는 결합축(460)으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 링형 자석조립체 제조장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 하부가이드(520)는 상면(521)과 하면(522)을 포함하는 원판 형상으로 구성되되, 상기 상면(521)에는 방사상으로 다수의 가이드홈(523)이 구비되며, 상기 가이드홈(523)의 내측에는 가이드홀(524)이 형성되는 것을 특징으로 하는 링형 자석조립체 제조장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 하부가이드(520)에는 인접하는 상기 가이드홈(523) 사이의 내측 단부가 만나는 부분에 상면(521)으로부터 돌출 형성된 지지돌기(527)가 각각 구비되는 것을 특징으로 하는 링형 자석조립체 제조장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 상부가이드(540)는 부채꼴 형상의 가이드편(542)이 다수개 구비되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 링형 자석조립체 제조장치.
  8. 삭제
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