KR100443861B1 - 솔레노이드식 타격기 - Google Patents
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Abstract
본 발명의 솔레노이드식 타격기는 원통형의 솔레노이드코일, 두 개의 동심원 원통형 철심으로 구성되는 솔레노이드 철심, 상기 솔레노이드코일 및 두 동심원 원통형 철심의 솔레노이드 철심을 덮어주는 원판형의 밑판철심, 상기 원통형 철심의 내측부분에 삽입되어 부착되는 타격발생부, 상기 원통형 철심의 내측부분에 삽입되어 타격발생부가 왕복운동을 하게 하는 비자성체의 원통형 슬라이더, 및 상기 타격발생부와 슬라이더 사이에 삽입되어 있으면서 상기 솔레노이드 철심과 밑판 철심사이의 거리를 복원시키는 용수철을 포함하는데, 상기 솔레노이드코일에 흐르는 전류에 의하여 자화된 상기 솔레노이드 철심과 밑판 철심사이에 작용하는 끌어당기는 자화력과 상기 솔레노이드 철심과 밑판 철심사이의 거리를 복원시키는 용수철의 복원력에 의하여 상기 타격발생부가 상하로 진동하는 것을 특징으로 한다. 본 발명의 솔레노이드식 타격기는 솔레노이드에 흐르는 전류에 의하여 자화된 솔레노이드를 감싸고 있는 솔레노이드 철심과 밑판 철심사이에 작용하는 끌어 당기는 자화력을 사용함으로써 타격력이 크고, 솔레노이드 철심과 밑판 철심사이의 거리가 큰 곳에서도 타격력이 크므로, 솔레노이드의 길이에 비하여 타격기의 진동범위가 큰 것이 특징이다.
또한, 본 발명의 솔레노이드식 타격기는 솔레노이드코일과 솔레노이드 철심의 높이를 얇게 할 수 있으므로, 실제 물품에 장착할 때에는 실용성이 좋은 타격기로 사용할 수 있다. 그리하여, 안마기의 타격기나 전기식 망치에도 적용할 수도 있으며, 타격력을 크게 하여 착암기, 브레이커에도 사용할 수 있다.
Description
본 발명은 솔레노이드(Solenoid)코일과 솔레노이드코일를 감싸고 있는 철심사이에 작용하는 자화력 (Magnetzation Force)을 사용한 솔레노이드식 타격기에 관한 것이다.
타격기는 그 용도가 다양한데 예를들어, 안마기등에 진동을 발생시키기 위해사용된다. 종래의 타격기는 일반적으로 편심이 있는 진동자를 전동기로 구동시키거나, 전자석을 사용하여 자석의 흡인력이나 반발력으로 타격기를 진동시키는 방법을 사용하여 왔다.
그러나 이와 같은 종래의 타격기는 타격방식의 특성상 타격기를 얇게 제작하는 데에 어려움이 있고, 그 진동범위 및 큰 타격력을 얻는 것이 쉽지가 않다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 타격기의 기본 구성을 솔레노이드코일과 솔레노이드코일를 감싸고 있는 철심을 포함하여 타격기를 얇게 제작할 수 있고, 솔레노이드코일과 솔레노이드코일를 감싸고 있는 철심 사이에 작용하는 자화력을 사용함으로써 타격기의 타격력이 크고, 타격기의 진동 범위가 큰 솔레노이드식 타격기를 제공하는 것이다.
도 1는 종래의 솔레노이드식 타격기의 동작원리를 설명하기 위한 개념도.
도 2는 본 발명의 솔레노이드식 타격기의 동작원리를 설명하기 위한 개념도.
도 3는 본 발명의 솔레노이드식 타격기의 실시 예.
도 4는 본 발명의 솔레노이드식 타격기의 또 다른 실시 예.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
(1) 타격발생부 (2) 솔레노이드코일
(3) 솔레노이드 철심 (4) 슬라이더
(5) 용수철 (6) 밑판 철심
종래의 솔레노이드식 타격기는 자화력(Magnetization Force)에 의해서 생기는 힘으로 설명할 수 있다.
자화력(Magnetization Force)은 도 1에서와 같이 균일하지 않은 자장속에 있는 자성체에 작용하는 힘으로서, 자화력F는
F=μ0M H
로 나타내며, 여기서 μ0는 공간의 투자율(Permeability of Free Space)이고,M는 자화력(Magnetization),H는 자장의 세기(Magnetic Intensity) 이다. 솔레노이드에가까이 있는 자성체의 원통이 받는 힘은 도 1에서와 같이 원통형 좌표계에서의 자화력(Magnetization Force Density)은 Z-축 방향의 힘만 존재하므로
이고, Mr= Mψ= 0 이므로
이다.
여기서, HZ는 Z-축 방향으로 감소하므로 원통에 작용하는 자화력은 솔레노이드가 있는 방향으로 작용하고, 그 힘의 크기는 자장의 세기의 크기에 따라 달라지는 것이 아니고 운동방향에 대한 자장의 세기의 변화율에 좌우되므로, 원통과 솔레노이드 사이의 거리가 일정한 범위를 벗어나면 원통에 작용하는 힘은 급격히 감소한다.
그리하여, 종래의 솔레노이드식 타격기는 자성체로 된 원통과 솔레노이드코일 사이에 작용하는 힘을 사용함으로써, 타격력이 작용하는 범위가 좁고, 자장의 세기가 크더라도 운동방향에 대한 자장의 세기의 변화율이 작으면 타격력이 작아지는 단점이 있다.
본 발명의 솔레노이드식 타격기의 기본적인 동작원리 및 구성은 도 2와 같다. 즉, 솔레노이드코일과 솔레노이드코일이 부착된 철판과 솔레노이드코일를 감싸고 있는 철심으로 이루어져 있어서 솔레노이드코일에 흐르는 전류에 의하여 자화된 솔레노이드코일를 감싸고 있는 철심과 솔레노이드코일이 부착된 철판사이에 작용하는 자화력을 사용하는 것이다.
솔레노이드코일을 감싸고 있는 철심과 솔레노이드코일이 부착된 철판 사이에 작용하는 자화력은 솔레노이드에 흐르는 전류의 방향에 관계없이 서로 끌어당기는 힘이 작용하므로 용수철의 힘으로 철판과 솔레노이드 철심사이를 복원시키면 솔레이드코일에 흐르는 전류의 여부에 따라 솔레노이드 철심이 상하로 진동하게 된다.
그리하여, 본 발명의 솔레노이드식 타격기는 솔레노이드코일에 흐르는 전류에 의하여 자화된 솔레노이드코일을 감싸고 있는 철심과 솔레노이드코일이 부착된 철판사이에 작용하는 자화력(Magnetization Force)을 사용하므로 타격력이 크고, 철판과 솔레노이드 철심사이의 거리가 큰 곳에서도 타격력이 크므로, 솔레노이드의 길이에 비하여 타격기의 진동범위가 큰 것이 장점이다.
본 발명의 솔레노이드식 타격기의 일 실시예는 도 3에 도시되어 있는 바와 같이, 원통형 코일의 솔레노이드(2), 두 개의 동심원 원통형 철심으로 구성되는 솔레노이드 철심(3), 상기 솔레노이드 코일 및 두 동심원 원통형 철심의 솔레노이드 철심을 덮어주는 원판형의 밑판철심(6),상기 원통형 철심의 내측부분에 삽입되어 부착되는 타격발생부(1), 상기 원통형 철심의 내측부분에 삽입되어 타격발생부가 왕복운동을 하게 하는 비자성체의 원통형 슬라이더(4), 및 상기 타격발생부와 슬라이더 사이에 삽입되어 있으면서 상기 솔레노이드 철심과 밑판 철심사이의 거리를 복원시키는 용수철(5)을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
그리하여, 타격기의 솔레노이드 코일에 원하는 파형의 전류를 공급하기 위한 전원부(도시되어 있지 않음)에서 솔레노이드코일(2)에 흐르는 전류에 의하여 자화된 솔레노이드 철심(3)과 밑판 철심(6) 사이에 작용하는 끌어 당기는 자화력에 의하여 타격발생부가 올라가고, 상기 솔레노이드코일(2)에 전류가 흐르지 않으면 상기 용수철(5)의 복원력에 의하여 타격발생부가 원래의 위치로 되돌아 가게 된다. 이렇게 함으로써 타격발생부는 솔레노이드 철심(3)에 흐르는 전류의 여부에 따라 상하 왕복운동을 하게 되어 타격력이 발생하게 되는 것이다.
본 발명의 솔레노이드식 타격기의 또 실시예는 도 4에 도시되어 있는 바와 같다. 기본적인 구성은 도 3의 실시예의 구성과 같으나, 도 3의 실시예와 다른 점은 솔레노이드코일을 원형으로 감싸는 솔레노이드 철심 외부원형 부분 대신에 밑판철심이 상기 솔레노이드를 외부에서 감싸는 형태이다.
이렇게 함으로써, 타격기를 제작 할 때 솔레노이드 코일을 부착하는 데 있어서 용이하며 또한 같은 사양에 비하여 도 3의 장치보다 진동력이 큰 장점이 있다.
본 발명의 솔레노이드식 타격기는 솔레노이드코일에 흐르는 전류에 의하여 자화된 솔레노이드코일을 감싸고 있는 솔레노이드 철심과 밑판 철심사이에 작용하는 끌어 당기는 자화력을 사용함으로써 타격력이 크고, 솔레노이드 철심과 밑판 철심사이의 거리가 큰 곳에서도 타격력이 크므로, 솔레노이드의 길이에 비하여 타격기의 진동범위가 큰 것이 특징이다.
또한, 본 발명의 솔레노이드식 타격기는 솔레노이드와 솔레노이드 철심의 높이를 얇게 할 수 있으므로, 실제 물품에 장착할 때에는 실용성이 좋은 타격기로 사용할 수 있다. 그리하여, 안마기의 타격기나 전기식 망치에도 적용할 수도 있으며, 타격력을 크게 하여 착암기, 브레이커에도 사용할 수 있다.
Claims (2)
- 솔레노이드식 타격기에 있어서,원통형의 솔레노이드코일,두 개의 동심원 원통형 철심으로 구성되는 솔레노이드 철심,상기 솔레노이드 코일 및 두 동심원 원통형 철심의 솔레노이드 철심을 덮어주는 원판형의 밑판철심,상기 원통형 철심의 내측부분에 삽입되어 부착되는 타격발생부,상기 원통형 철심의 내측부분에 삽입되어 타격발생부가 왕복운동을 하게 하는 비자성체의 원통형 슬라이더,및상기 타격발생부와 슬라이더 사이에 삽입되어 있으면서 상기 솔레노이드 철심과 밑판 철심사이의 거리를 복원시키는 용수철을 포함하는데, 상기 솔레노이드에 흐르는 전류에 의하여 자화된 상기 솔레노이드 철심과 밑판 철심사이에 작용하는 끌어당기는 자화력과 상기 솔레노이드 철심과 밑판 철심사이의 거리를 복원시키는 용수철의 복원력에 의하여 상기 타격발생부가 상하로 진동하는 것을 특징으로 하는 솔레노이드식 타격기.
- 솔레노이드식 타격기에 있어서,원통형의 솔레노이드 코일,상기 솔레노이드를 지지하면서 동심원 원통형 철심으로 구성되는 솔레노이드 철심,상기 솔레노이드 코일 및 동심원 원통형 철심의 솔레노이드 철심을 덮으면서 상기 원통형의 솔레노이드의 외부를 원형으로 감싼 원판형의 밑판철심,상기 원통형 철심의 내측부분에 삽입되어 부착되는 타격발생부,상기 원통형 철심의 내측부분에 삽입되어 타격발생부가 왕복운동을 하게 하는 비자성체의 원통형 슬라이더,및상기 타격발생부와 슬라이더 사이에 삽입되어 있으면서 상기 솔레노이드 철심과 밑판 철심사이의 거리를 복원시키는 용수철을 포함하는데, 상기 솔레노이드에 흐르는 전류에 의하여 자화된 상기 솔레노이드 철심과 밑판 철심사이에 작용하는 끌어당기는 자화력과 상기 솔레노이드 철심과 밑판 철심사이의 거리를 복원시키는 용수철의 복원력에 의하여 상기 타격발생부가 상하로 진동하는 것을 특징으로 하는 솔레노이드식 타격기.
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