KR0127992Y1 - 전자석을 이용한 동작부위를 갖는 탁상시계 - Google Patents

Abstract

본 고안은 시계 몸체 안에 영구자석과 전자석을 내장하고 이에 의하여 탁상시계 몸체의 일부분을 움직일 수 있도록 한 동작 가능한 탁상시계에 관한 것으로, 전자석이 갖고있는 성질 즉, 철심에 코일을 감은 후 코일에 전류를 흐르게 하면 철심은 자성을 띄게 되어 자석이 되고, 전류를 차단하면 자성을 잃게 되는 전자삭의 속성을 이용하여 전자석 좌우에 영구자석을 근접시키고 전자석에 전류를 흐르게 할 때 양자석에 발생되는 극성에 의하여 끌어당기고 미는 동작을 반복하게 되므로써 이를 부착한 탁상시계 몸체 부위도 덩달아서 움직이는 동작을 반복할 수 있도록 한 동작 가능한 탁상시계에 관한 것이다.

Description

전자석을 이용한 동작부위를 갖는 탁상시계

제1도는 본고안의 부분 단면도.

제2도의 (a)는 본고안의 실시예1의 부분 작동 상세도.

(b)는 본고안의 실시예1의 부분 작동 상세도.

제3도의 (a)는 본고안의 실시예2의 부분 작동 상세도.

(b)는 본고안의 실시예2의 부분 작동 상세도.

제4도는 본고안이 이용된 동물시계의 부분단면도.

본고안은 시계 몸체안에 영구자석과 전자석을 내장하고, 이에 의하여 탁상시계 몸체의 일부분을 움직일 수 있도록 한 동작가능한 탁상시계에 관한 것이다.

보통 탁상시계는 정해진 시각에 경보음을 발생하는 알람기능을 갖게 되며, 그외형은 동물형태 또는 장식성을 강조한 형태를 갖게 된다.

이와 같은 통상의 탁상시계는 시각을 알려주는 알람기능을 갖고 있으나 별도의 동작하는 부위를 갖지못해 장식성 효과가 떨어지는 것을 감안하여 본고안이 안출된 것으로 탁상시계에 있어 알람기능 작동시 또는 정해진 시각(즉, 12시,3시,6시,9시 등)을 알려주는 알람음과 동시에 탁상시계의 일부분이 동작되도록 하되 동작방법을 전자석 및 자석을 이용하도록 한 것이다.

따라서, 탁상시계의 형상을 동물형태로 한다면 동물의 목이나 팔 또는 다리 부위를 일정각도로 반복동작시켜 줄 수 있는 동작가능한 탁상시계를 얻을 수 있게 된다.

즉, 본고안은 철심에 코일을 감은 후 코일에 전류를 흐르게 하면 철심은 자성을 띄게되어 전자석이 되고, 전류를 차단하면 자성을 잃게되는 전자석의 속성을 이용한 것으로 이를 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

탁상시계 하부몸체(30) 양측에 돌기(11)를 형성하고, 이에 삽치되는 요흠(12)을 형성한 상부몸체(40)를 결합하여 상부몸체(40)가 앞뒤로 동작될 수 있도록 하며, 상기 하부몸체(30) 내측에 볼트(4)로 삽치 고정되는 회로기판(3) 상단에 철심(1)(1')에 코일(2)(2')을 각각 감은 전자석(A)(A')을 양측에 각각 부착하며, 상기 회로기판(3)에는 상기 코일(2)(2')에 전류를 교대로 흐르게 할 수 있는 회로를 구성하며 상기 상부몸체(40) 내측 양쪽에 영구자석(B)(B')을 상기 전자석(A)(A')에 근접되게 부착토록 한 것으로, 코일(2)(2')에 교대로 전류를 흐르게 하면 계속해서 앞뒤로 상부몸체(40)가 까딱까딱 움직일 수 있도록 한 것이다.

또한 상기에 있어서, 철심(10)에 콩일(20)을 감은 전자석(C)을 회로기판(3)에 하나만 부착하고, 코일(20)에 흐르는 전류의 방향을 주기적으로 바꾸어 주어도 동일한 효과를 얻을 수 있다.(제3도 참조)

이와 같이 구성된 본원고인의 작용효과를 살펴보기에 앞서 자석과 전자석의 성질을 간단히 살펴보면 다음과 같다.

자석은 철이나 니켈등을 끌어당기는 성질 즉, 자성을 갖고 있으며, 양끝에는 N극과 S극이 존재하며 같은 극(N과N)(S와S)끼리는 서로 반발하며, 다른극(N과S)끼리는 서로 흡입하는 성질을 갖고 있다.

한편, 전자석은 철심에 코일을 감은 것으로 코일에 전류가 흐르지 않을 때에는 전혀 자석의 성질을 갖지 않으나, 일단 코일에 전류를 흐르게 하면 철심은 자석이 되고, 극성은 페르데이의 오른존 법칙에 의하여 전류가 흐르는 방향으로 S극과 N극이 형성되어 엄지손가락 방향으로 철심의 첫부분이 S극을 갖게 되고 철심의 끝부분이 N극을 갖게 된다.

따라서, 전자석 끝부분에 다른 영구자석의 N극면을 밀착시키면 밀어내게 되고, S극을 밀착시키면 끌어당기게 되는 것이다.

본고안은 이와 같은 자석이 갖는 극성끼리의 성질을 이용한 것으로, 다음 실시예에서 보는 바와 같이 다양하게 회를 구성할 수 있다.

[실시예 1]

회로기판 양측에 전자석을 각각 부착하는 경우(제1도 및 제2도의(a)(b)참조) 회로기판(3) 양측에 각각의 철심(1)(1')에 코일(2)(2')을 각각 감은 전자석(A)(A')을 부착하고, 이의 맞은편에 영구자석(B)(B')을 근접되게 고정시켜 탁상시계의 상부몸체(40)를 앞뒤로 까딱까딱 움직일 수 있도록 한 탁상시계의 실시예에 있어서, 상기 전자석(A)(A')과 영구자석(B)(B')의 극성을 경우에 맞게 조절하고, 회로기판(3)을 통하여 각각의 전자석(A)(A')에 교대로 전류를 흐르게 하면 탁상시계의 상부몸체(40)는 계속하여 까딱까딱 움직이게 된다.

이때, 극성을 경우에 맞게 조절한다는 것은 전자석(A)(A')과 이에 밀착하여 대응하는 영구자석(B)(B')의 극성에 따라 효과는 동일하지만 극성 배열 방법은 여러가지 경우가 생길 수 있기 때문에 이를 조절한다는 것으로, 만약 전자석(A)(A')에 밀착되는 영구자석(B)(B')의 극성을 둘다 N극으로 하였다면, 이에 대응되는 전자석(A)(A')의 면극성은 둘다 N극으로 하던지 둘다 S극으로 하면 된다.

즉, N극이나 S극 여부는 관계 없으며, 전자석(A)(A') 양측에 발생되는 자극이 N, N 또는 S, S극 등으로 둘다 동일한 극성이면 만족한다는 것이다. 따라서, 전자석(A)(A')의 양측에 발생하는 극성이 N극이 발생되도록 철심(1)(1')에 코일(2)(2')을 감은 다음 이에 전류를 각각 교대로 흐르게 하면 각각의 전자석(A)(A')에는 교대로 N극이 발생하여 이에 대응되는 영구자석(B)(B')의 N극을 밀게 되므로 상부몸체(40)는 까딱까딱 움직이게 되는 것이다.

이를 다시 구체적으로 설명하면 제2도의 (a)호 도면처럼 왼쪽편의 전자석(A)에 전류가 흐르면 영구자석(B)의 N극면과 대응되는 면에 N극이 발생하여 왼쪽 영구자석(B)을 반발력으로 밀게 되며, 이 반발력에 의하여 영구자석(B)은 전자석(A)에서 떨어지게 되며, 오른편의 영구자석(B')이 오른편의 전자석(B')에 밀착하게 된다.

그러나, 회로기판(3)에서는 시간차를 두고 각각의 전자석(A)(A')에 교대로 전류를 흘려 주므로 이번에는 오른쪽의 전자석(A')에 전류가 흐르게 되고, 이에 의하여 N극이 발생하여 다시 영구자석(B')을 밀쳐내게 된다.

이와 같이 전자석에 교대로 흐르는 전류에 의하여 양쪽에서 미는 동작을 되풀이하게 되므로 계속해서 상부몸체를 까딱까딱 움직일 수 있게 되는 것이다.

또한, 전자석(A)(A')에 감겨있는 코일(2)(2')에 흐르는 전류의 방향을 바꾸어 주어 전자석(A)(A') 양측에 S극을 띄게 하면, 상기에서 설명한 바와는 정반대로 각각의 전자석(A)(A')에 전류가 흐를때마다 각각의 전자석(A)(A')에는 S극을 띄게 되어 이에 대응되어 N극을 띄고 있는 영구자석(B)(B')을 서로 교대로 잡아 당기게 되어 역시 상부몸체(40)는 계속하여 까딱까딱 움직일 수가 있게 되는 것이다.

또한, 지금까지는 영구자석(B)(B')의 극성을 N극으로 하였지만, 영구자석(B)(B')의 극성을 S극으로 해도 전자석(A)(A')의 극성을 둘다 N극 또는 S극으로 하면 상기처럼 동일하게 설명될 수 있다.

한편, 전자석(A)(A')의 극성 조절은 서두에서 설명한 바와 같이 회로기판(3)에서 코일(2)(2')에 흐르는 전류의 방향만 조절하면 되므로 전혀 문제될 것이 없다.

[실시예 2]

회로기판에 전자석을 하나만 부착한 경우(제3도 (a)(b) 참조) 회로기판(3)에 철심(10)에 코일(20)을 감은 전자석(C)을 부착하고, 이의 양쪽면에 영구자석(B)(B')을 밀착 고정시켜 상부몸체(40)를 앞뒤로 까딱까딱 움직일 수 있도록 한 탁상시계의 실시예로, 이도 역시 실시예1처럼 전자석(C)과 영구자석(B)(B')의 극성을 경우에 맞게 조절하고, 전류의 방향을 교대로 하여 흐르게 하면 동일한 효과를 얻을 수가 있는 것이다.

이와 같은 구성의 실시예2를 실시예1과 비교하여 살펴보면, 실시예1은 전자석(A)(A')이 2개이므로 각각의 전자석에 교대로 전류를 흐르게 하였지만, 실시예2에서는 전자석(C)이 하나이므로 교대로 전류의 흐름을 바꾸어 주면 실시예1처럼 동일한 효과를 얻을 수가 있게 되는 것이다.

즉, 제3도처럼 영구자석(B)(B')을 N극으로 고정시키고, 전자석(C)에 흐르는 전류의 방향을 회로기판(3)에서 교대로 바꾸어 주게 구성할 때 철심의 N,S극도 주기적으로 뒤바뀌게 된다. 즉, 3도의 (a)호 도면처럼 전류가 전자석(C)의 좌측 단부를 N극이 되게 할 때 이에 대응되는 N극의 영구자석(B)을 밀어냄과 동시에 전자석(C)의 우측은 S극을 띄게 되어 이에 대응하는 N극의 영구자석(B')을 끌어 당기게 되는 것이다.

한편, (b)호 도면처럼 전류의 방향이 바뀌게 되면 (a)호 도면과는 정반대로 전자석(C) 우측은 N극을 띄게 되어 붙어있는 N극의 영구자석(B')을 밀게됨과 도잇에 전자석(C) 좌측은 S극을 띄게되어 이에 대응되는 N극의 영구자석(B)을 끌어당기게 되는 것이다.

따라서, 이와 같이 회로기판(3)에서 전류의 흐름을 시차를 두고 계속해서 교대로 전환시키면 시차만큼 동일한 동작을 반복하게 되어 이와 일체로 연결된 시계 상부몸체(40)가 시차를 주기로 하여 끄덕끄덕 움직이게 되는 것이다.

이상과 같이 본고안은 탁상시계 몸체 안에 전자석과 영구자석을 내장하고, 이를 이용하여 시계 몸체의 일부분을 움직이게 한 것으로, 팔, 다리, 머리등 움직이고자 하는 부위마다 본고안을 부착하면 각각의 부위를 작동시킬 수가 있는 것이며, 더우기 이와 같은 동작을 맞추어 소리(상부몸체와 하부몸체가 부딪히는 소리)까지 발생시키면 보다 더 생동감을 얻을 수 있게 된다.

이와 같이 본고안은 탁상시계가 알람 기능을 수행할 때 또는 정해진 시각에 시보음을 발생할 때 알람음과 동시에 혹은 별도로 동작 가능토록 하여 동작하지 않은 보통 탁상시계에 비해 생동감을 얻을 수 있도록 한 아주 유용한 고안인 것이다.

Claims (2)

1. 고정체인 하부몸체(30)와 가동체인 상부몸체(40)로 된 탁상시계에 있어서, 하부몸체(30) 좌우 양측에는 돌기(11)를 형성하고, 상기 상부몸체(40) 좌우 양측에는 상기 돌기(11)를 삽치하는 요홈(12)을 마련하며, 하부몸체(30)에 삽치고정된 회로기판(3) 상단 좌우 양측에 전자석(A)(A')을 각각 부착하며, 상기 전자석(A)(A')과 근접된 상부몸체(40) 내측 좌우에 영구자석(B)(B')을 부착토록 한 전자석을 이용한 동작부위를 갖는 탁상시계.
2. 제1항에 있어서, 회로기판(3) 좌우에 2개의 전자석(A)(A')을 부착하는 대신에 하나의 된 전자석(C)을 부착한 전자석을 이용한 동작부위를 갖는 탁상시계.