(57)【要約】      （修正有）【課題】磁気浮上のブレーキモーターを提供する。【解決手段】電動ドライバーに遁用され、動力を出力するモーター１に磁気浮上クラッチ２が結合され、磁気浮上クラッチの動作時の同極反発及び異極吸引の交互作用により、モーター起動時の電流を低下させ、モーターが小さな慣性モーメント及び摩擦力を有し、モーターの駆動電流を制御させるための発熱及び損壊が減少する。これにより動作上、磁気浮上クラッチがモーターに遁随して起動された後に回転して慣性モーメントが増加すると共に運動エネルギーが景積し、負荷に遭遇すると磁気浮上クラッチの回転速度が減速して運動エネルギーが解放されてトルクが増加し、トルクが事前設定された場合にモーターが回転を停止させ、磁気浮上クラッチが慣性モーメントにより回転を持続させる。但し、磁極の作用により発生する磁気抵抗が徐々に停止することで、クラッチが停止した際の反作用力が低減される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動ドライバーに使用される磁気浮上のブレーキモーターであって、
動力源を供給するモーターと、 前記モーターのシャフトに結合され、交互の磁気反発作用及び磁気吸引作用を有し、且つ電動ドライバーのソフトスタート及びブレーキ作用を提供する磁気浮上クラッチとを備えることを特徴とする磁気浮上のブレーキモーター。
【請求項２】
前記磁気浮上クラッチは、能動部材、前記能動部材に相互に貼着される受動部材、及び前記能動部材及び受動部材に連結させるためのピンを備えることを 特徴とする、請求項1記載の磁気浮上のブレーキモーター。
【請求項３】
前記磁気浮上クラッチは、モーターのシャフトが穿設されて定位される能動部材、及び前記能動部材に相互に貼着される受動部材を備え、また、前記能動部材及び前記受動部材が相互に貼着される表面には転位を呈して設置される少なくとも2つ以上の磁性体がそれぞれ均一に分布され、且つ極性が同じに設置されることを特徴とする、請求項2記載の磁気浮上のブレーキモーター。
【請求項４】
前記能動部材と前記受動部材との間には第一弾性体が設置されることを特徴とする、請求項2記載の磁気浮上のブレーキモーター。
【請求項５】
前記能動部材と前記受動部材との間には第二弾性体が設置されることを特徴とする、請求項2記載の磁気浮上のブレーキモーター。
【請求項６】
前記磁気浮上クラッチは、モーターのシャフトが穿設されて定位される能動部材、及び前記能動部材に相互に貼着される受動部材を備え、且つ、前記能動部材及び前記受動部材が相互に貼着される表面には転位を呈して設置される少なくとも2つ以上の磁性体がそれぞれ均一に分布され、且つ極性が反対に設置されることを特徴とする、請求項1記載の磁気浮上のブレーキモーター。
【請求項７】
前記磁気浮上クラッチは、モーターのシャフトが穿設されて定位される能動部材、及び前記能動部材に相互に貼着される受動部材を備え、且つ前記能動部 材及び前記受動部材には磁性体及び透磁性材料がそれぞれ採用されて製造されることを特徴とする、請求項1記載の磁気浮上のブレーキモーター。
【請求項８】
前記磁気浮上クラッチは、モーターのシャフトが穿設されて定位される能動部材、及び前記能動部材に相互に貼着される受動部材を備え、且つ前記能動部 材及び前記受動部材には相互に貼着される表面に間隔を空けて配列される少なくとも2つ以上の磁性体及び間隔を空けて配列される2つ以上の凹面を少なくとも有して転位を呈して設置される透磁性材料がそれぞれ採用されることを特徴とする、請求項1記載の磁気浮上のブレーキモーター。
【請求項９】
前記磁気浮上クラッチは前記モーター内のシャフトの前端或いは後端に結合されることを特徴とする、請求項1記載の磁気浮上のブレーキモーター。
【請求項１０】
前記磁気浮上クラッチは前記モーター外のシャフト前端或いは後端に結合されることを特徴とする、請求項1記載の磁気浮上のブレーキモーター。
【請求項１１】
前記磁気浮上クラッチには前記モーター外のシャフトにそれぞれ結合される2組の前端及び後端が採用されることを特徴とする、請求項1記載の磁気浮上のブレーキモーター。
【請求項１２】
前記磁気浮上クラッチは電動ドライバー内のモーター外のシャフトの減速構成に結合されることを特徴とする、請求項1記載の磁気浮上のブレーキモーター。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動ドライバーに使用されるモーター及びクラッチの組み合わせ構造に関し、より詳しくは、電動ドライバーに遁用される磁気浮上のブレーキモーターに関する。
【背景技術】
【０００２】
モーターを静止状態から起動して運転状態にする場合、瞬間的に大きな運動エネルギーを供給して平衡を破壊し、ローターを回転させる。前記ローターの負荷が小さいほど起動に必要な運動エネルギーもより少なく済み、反対に、ローターの負荷が大きければ起動に必要な運動エネルギーも多くなる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、前述した従来の技術では、例えば、一般的な電動ドライバーの起動時には通常大きな供給電流が必要であり、モーターをスムーズに起動させて高速運転させる。また、毎回ねじを締める際に重複して起動する必要があるため、電力消費量が多い。固定のトルク値で一般的なねじを締める作業では、ねじには最初は負荷がないが（無視できるほど小さい）、ねじのねじ山が物体に接触すると摩擦抵抗力によりいくらかの負荷が発生し、この過程でねじの空回りが発生し、最後にねじ頭が物体の表面に螺合して接触した後に張力の作用により、負荷が固定のトルクを停止させるまで迅速に高まる。この起動電流は上述のように小さいが、但しトルク値には制限があり、締結可能な範囲も制限される。
【０００４】
なお、大きなトルクの電動ドライバーでは、起動時に電流が必要なため電力 消費量が大きいという欠点を有する以外、締結には往々にして最大のトルク値が必要であり、クラッチの離脱により相当に大きな反作用力が発生し、操作者が締結作業をする際にトルクに誤差が出て、長期的には操作者に職業外傷を与えやすくなった。
【０００５】
そこで、本発明者は上記の欠点が改善可能と考え、鋭意検討を重ねた結果、合理的設計で上記の課題を効果的に改善する本発明の提案に到った。
【０００６】
本発明は、このような従来の問題に鑑みてなされたものである。上記課題解決のため、本発明は、磁気浮上のブレーキモーターを提供することを主目的とする。即ち、これにより電動ドライバーの操作時に発生するトルクの誤差を減少させ、長期間使用する際にトルクの精度が減衰するのを回避させ、全面的に トルクの精度を高める効果を達成させる。
【０００７】
本発明の他の目的は、磁気浮上のブレーキモーターを提供する。換言すれば、これにより電動ドライバーの起動に必要な電流が少なくなり、且つソフトスタート作用を有し、同時に停止時にブレーキ作用を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した課題を解決し、上記目的を達成するための本発明は、
電動ドライバーに使用される磁気浮上のブレーキモーターであって、 
動力源を供給するモーターと、前記モーターのシャフトに結合され、交互の磁気反発作用及び磁気吸引作用を有し、且つ電動ドライバーのソフトスタート及びブレーキ作用を提供する磁気浮上クラッチとを備えることを特徴とする磁気浮上のブレーキモーター。
【０００９】
これにより前記磁気浮上クラッチの動作時の同極反発及び異極吸引の交互作用により、モーター起動時の電流を低下させ、モーターが小さな慣性モーメ ント及び摩擦力を有し、モーターの駆動電流を制御させるためのMOSFET の発熱及び損壊が減少する。
【００１０】
好ましくは、前記磁気浮上クラッチは、能動部材、前記能動部材に相互に貼 着される受動部材、及び前記能動部材及び受動部材に連結させるためのピンを備える。
【００１１】
好ましくは、前記能動部材輿及び前記受動部材が相互に貼着される表面には転位を呈して設置される少なくとも2つ以上の磁性体がそれぞれ均一に分布 され、且つ極性が同じに設置される。
【００１２】
好ましくは、前記能動部材と前記受動部材との間には第一弾性体が設置される。
【００１３】
好ましくは、前記能動部材と前記受動部材との間には第二弾性体が設置される。
【００１４】
好ましくは、上述の磁気浮上クラッチは、モーターのシャフトが穿設されて定位される能動部材、及び前記能動部材に相互に貼着される受動部材を備え、且つ、前記能動部材及び前記受動部材が相互に貼着される表面には転位を呈して設置される少なくとも2つ以上の磁性体がそれぞれ均一に分布され、且つ極 性が反対に設置される。
【００１５】
好ましくは、上述の磁気浮上クラッチは、モーターのシャフトが穿設されて定位される能動部材、及び前記能動部材に相互に貼着される受動部材を備え、 且つ前記能動部材及び前記受動部材には磁性体及び透磁性材料がそれぞれ採用されて製造される。
【００１６】
好ましくは、上述の磁気浮上クラッチは、モーターのシャフトが穿設されて定位される能動部材、及び前記能動部材に相互に貼着される受動部材を備え、且つ前記能動部材及び前記受動部材には相互に貼着される表面に間隔を空けて配列される少なくとも2つ以上の磁性体及び間隔を空けて配列される2つ以上の凹面を少なくとも有して転位を呈して設置される透磁性材料がそれぞれ採用される。
【００１７】
好ましくは、上述の磁気浮上クラッチは前記モーター内のシャフトの前端或いは後端に結合される。
【００１８】
好ましくは、上述の磁気浮上クラッチは前記モーター外のシャフト前端或いは後端に結合される。
【００１９】
好ましくは、上述の磁気浮上クラッチには前記モーター外のシャフトにそれぞれ結合される2組の前端及び後端が採用される。
【００２０】
好ましくは、上述の磁気浮上クラッチは電動ドライバー内のモーター外のシャフトの減速構成に結合される。
【発明の効果】
【００２１】
本発明に係る磁気浮上クラッチの動作時の同極反発及び異極吸引の交互作用により、モーター起動時の電流を低下させ、モーターが小さな慣性モーメント及び摩擦力を有し、モーターの駆動電流を制御させるためのMOSFETの発熱及び損壊が減少する。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の自動ドライバーに用いられるモーター構成を示す概念図である。
【図２】本発明に係る磁気浮上のブレーキ構成を説明する概念図である。
【図３】図2に示すC1-C1を示す断面模式図である。
【図４】図2に示すC2-C2を示す断面模式図である。
【図５】本発明に係る磁気浮上クラッチの磁気体構成を説明する概念図である。
【図６】本発明の他の自動ドライバーに用いられるモーター構成を示す概念図で ある。
【図７】本発明に係る磁気浮上クラッチの他の実施形態図である。
【図８】本発明に係る磁気浮上クラッチの他の実施形態図である。
【図９Ａ】本発明に係る磁気浮上クラッチ及びモーターを結合する概念図（一）である。
【図９Ｂ】本発明に係る磁気浮上クラッチ及びモーターを結合する概念図（二）である。
【図１０Ａ】本発明に係る磁気浮上クラッチ及びモーターを結合する概念図（三）である。
【図１０Ｂ】本発明に係る磁気浮上クラッチ及びモーターを結合する概念図（四）である。
【図１１Ａ】本発明に係る磁気浮上クラッチ及びモーターを結合する概念図（五）である。
【図１１Ｂ】本発明に係る磁気浮上クラッチ及びモーターを結合する概念図（六）である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下に図面を参照して、本発明を実施するための形態について、詳細に説明する。なお、本発明は、以下に説明する実施形態に限定されるものではない。
＜第1実施形態＞
【００２４】
以下、本発明の具体的な実施形態について添付図面に基づき説明する。本発明に係る磁気浮上のブレーキモーターは、動力源を提供するモーター（1）、 及びブレーキ作用を提供する磁気浮上クラッチ（2）を備える。
【００２５】
前記モーター（1）のシャフト（11）が前記磁気浮上クラッチ（2）を貫通させると共に結合しての固定を達成させ、モーター（1）が起動して回転する際に前記磁気浮上クラッチ（2）が同調して連動されて回転する。前記磁気 浮上クラッチ（2）は、能動部材（21）、前記能動部材（21）に相互に貼 着される受動部材（22）、及び前記能動部材（21）と受動部材（22）と を連結させるためのピンを更に備える（23）（図1ないし図5参照）。
【００２６】
前記能動部材（21）及び前記受動部材（22）の相互に貼着される表面には少なくとも2つ以上の磁性（211）が均一に分布される。同様に、前記 受動部材（22）及び能動部材（21）の相互に貼着される表面にも少なくと も2つ以上の磁性体（221）が均一に分布され、且つ前記能動部材（21）の表面の磁性体（211）及び受動部材（22）の表面の磁性体（221）は 転位を呈して設置されるが、但し極性は同じで設置される（即ちN極対N極、或いはS極対S極）。これにより、前記磁気浮上クラッチ（2）が連動されて 回転すると、前記同じ極性で設置される複数の磁性（211、221）により反発作用が形成されて自然と推力が発生し、且つ前記磁気反発作用により能動部材（21）が起動或いは減速する際に受動部材（22）に回転を停止させるトルクが発生する。
【００２７】
前記磁気浮上のブレーキモーターが実際に電動ドライバーに運用される場合、モーター（1）が起動して運転すると、そのシャフト（11）が前記磁気 浮上クラッチ（2）の能動部材（21）を同調して連動させて回転させ、前記 能動部材（21）がピン（23）で連結されるために相互に貼着される前記受 動部材（22）が連動されて回転する。この際、シャフト（11）の慣性モー メントが増加すると共に回転速度に連れてより多くの運動エネルギーの景積 が加速し、電動ドライバー内の歯車機構、クラッチ機構、ドライバーヘッド等 のユニットがさらに連動されて、電動ドライバーの正常な動作が始まる。前記 磁性体（211、221）の同極性反発の推力によりモーター（1）を高速運転させて、連帯させて歯車機構、クラッチ機構等を連動させ、電動ドライバー が高速動作を始める。この起動過程において、全ての機構を宜接連動させて動作させる必要がないため、小さな電流を前記モーター（1）に供給するのみで 負荷の無い状況で起動して運転を開始し、前記磁性（211、221）の推力作用に同調させて、漸近方式により馬力及び回転速度を高める。これにより、機械式ソフトスタートの効果を達成させる。
【００２８】
締結を行う場合（即ち、ドライバーヘッドが軟性或いは硬性の負荷に遭遇する）、前記ドライバーヘッドの運転が減速し、連動して前記磁気浮上クラッチ（2）の能動部材（21）の回転速度も遁随して減速し、且つ受動部材（22）が運動エネルギーを解放して能動部材（21）に供給することでクラッチ機構 の最大トルクが増加する。
【００２９】
締結が完成した後、クラッチ機構が電動ドライバーに締結されてトルク値が事前設定される際に離脱作用があり、前記磁気浮上クラッチ（2）の能動部材（21）が回転を停止させる。この際、前記受動部材（22）は慣性モーメントが持続するため回転するが、但し前述の回転による運動エネルギーが相互に貼着される複数の磁性（211、221）の同極性或いは異極性で発生する磁気抵抗により吸収されてブレーキ効果を発生させ、モーター（1）の運転が停止する。
【００３０】
また、電動ドライバーがモーター（1）を起動して運転し、負荷が最大のトルク値に達するとクラッチ機構が離脱し、モーター（1）が停止して締結する過程において、前記モーター（1）が高速回転から停止する際に発生する反作用力が磁気浮上クラッチ（2）が提供する補助ブレーキ作用により低下し、操作者の職業外傷を減少させるほか、操作者がトルクの誤差を発生させるのを減らし、電動工具のトルクの精度を向上させる。
【００３１】
図6に示すように、上述の前記磁気浮上クラッチ（2）の能動部材（21）と受動部材（22）との間の磁性体（211、221）によりモーター（1）が停止する際のブレーキ作用が提供される。また、前記能動部材（21）と前記受動部材（22）との間に設置されると共にシャフト（11）から離れ、ピ ン（23）が穿設されてシール（241）内に定置され、且つ外囲がカパー（242）に被覆され、これにより電動ドライバーが事前設定されたトルク値に達すると、クラッチ機構が離脱した後、能動部材（21）が受動部材（22）に対する補助ブレーキ作用を提供し、ブレーキ効果を高める第一弾性体（24）、及び前記能動部材（21）と前記受動部材（22）との間に設置されると共にシャフト（11）に接近し、シャフト（11）の周面の軸受（251）に覆設され、一側には1つ以上のボール（252）、固定器（254）、及びブレーキ 盤（253）が周設され、これにより電動ドライバーが事前設定されたトルク値に達し、クラッチ機構が離脱すると、能動部材（21）が受動部材（22）に対する衝撃音を減少させ、減震効果を有する第二弾性体（25）を更に備える。
【００３２】
これにより実施上、前記モーター（1）の起動時に、残りの機構が未作動になり、前記シャフト（11）の回転後に弾性体（24）が連動されて圧搾作用が発生し、加速装置を作動させ、連帯して歯車機構、クラッチ機構等を連動させ、電動ドライバーが動作を始める。これにより、電動ドライバーの停止時に、前記磁気浮上クラッチ（2）、第一弾性体（24）、及び第二弾性体（25）の反推進作用により、モーター（1）が二次的な補助ブレーキ及び減震効果を提供する。
【００３３】
また、図7に示すように、本発明に係る磁気浮上クラッチ（2）は上述の図5に記載の構造形態のほか、磁気反発作用により回転を停止させるトルクが発生する以外、下述の構造形態を採用してもよい。モーター（1）のシャフト（1 1）が穿設されて定位される能動部材（21）、及び前記能動部材（21）に 相互に貼着される受動部材（22）を備える。前記能動部材（21）及び前記 受動部材（22）の相互に貼着される表面には少なくとも2つ以上の磁性体（211）が均一に分布され、同様に、前記受動部材（22）及び能動部材（21）の相互に貼着される表面にも少なくとも2つ以上の磁性体（221）が均一に分布され、且つ前記能動部材（21）の表面の磁性体（211）及び受動部材（22）の表面の磁性体（221）は転位を呈して設置されるが、但し極性が反対に設置される（即ちN極対S極、或いはS極対N極）。これにより、前記 磁気浮上クラッチ（2）が連動されて回転すると、前述の異なる極性で設置される複数の磁性体（211、221）が相互に吸引作用を形成させることで自然と引張力が発生し、また、前記磁気吸引作用により能動部材（21）が起動時に減速して受動部材（22）を牽引して回転させ、減速時に受動部材（22）を牽引して回転を停止させるトルクを発生させ、能動部材（21）が出力させるトルクを増加させ、停止時には能動部材（21）が発生させる反作用力を低下させる。
【００３４】
さらに、図8に示すように、本発明に係る磁気浮上クラッチ（2）の構造形態にはさらに他の形態を採用してもよい。即ち、ユニットを構成させる能動部材（21）及び受動部材（22）が磁性体（211）及び透磁性材体（222）によりそれぞれ製造され、或いは前記能動部材（21）及び前記受動部材（22）が相互に貼着される表面に間隔を空けて配列される少なくとも2つ以上の磁性体（211）、及び間隔を空けて配列される2つ以上の凹面（223）を少なくとも有して転位を呈して設置される透磁性材体（222）がそれぞれ設けられる。これにより、同様に前記磁気吸引作用により、能動部材（21）が起動時に減速して受動部材（22）を牽引させて回転させ、減速時に受動部材（22）を牽引して回転を停止させるトルクを発生させ、能動部材（21）が出力させるトルクを増加させ、停止時に能動部材（21）が発生させる反作用力を減少させる。
【００３５】
図9〜11は本発明に係る磁気浮上クラッチ及びモーターを結合する異なる位置の概念図である。図9（A）では磁気浮上クラッチ（2）がモーター（1）内のシャフト（11）の前端に設置され、図9（B）では磁気浮上クラッツチ（2）がモーター（1）内のシャフト（11）の後端に設置される。図10（A）では磁気浮上クラッチ（2）がモーター（1）外のシャフト（11）の前端に設置され、図10（B）では磁気浮上クラッチ（2）がモーター（1）外のシャ フト（11）の後端に設置される。図11（A）では2組の磁気浮上クラッチ（2）がモーター（1）外のシャフト（11）の前端及び後端にそれぞれ設置 され、図11（B）では磁気浮上クラッチ（2）がモーター（1）外のシャフト（11）の前端に連結される減速構成（3）のスプロケットに設置され、前記磁気浮上クラッチ（2）及び減速構成（3）が結合されて一体の形態になる。 以上が前記モーター（1）内、外、前端、後端、或いは減速構成に結合される磁気浮上クラッチ（2）の型式であり、共に電動ドライバーのモーターの運転時のソフトスタート及びブレーキ作用を提供する。
【００３６】
上述の実施形態は本発明の技術思想及び特徴を説明するためのものにすぎず、当該技術分野を熟知する者に本発明の内容を理解させると共にこれをもって実施させることを目的とし、本発明の特許請求の範囲を限定するものではない。従って、本発明の精神を逸脱せずに行う各種の同様の効果をもつ改良又は変更は、後述の請求項に含まれるものとする。
【符号の説明】
【００３７】
（1）モーター
（11）シャフト
（2）磁気浮上クラッチ
（21）能動部材
（211）磁性体
（22）受動部材
（221）磁性体
（222）透磁性材料
（223）凹面
（23）ピン
（24）第一弾性体
（241）シール
（242）カバー
（25）第二弾性体
（251）軸受
（252）ボール
（253）ブレーキ盤
（254）固定器
（3）減速構成
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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