KR101112086B1 - 전자기력을 이용한 작동기 - Google Patents

전자기력을 이용한 작동기 Download PDF

Info

Publication number
KR101112086B1
KR101112086B1 KR1020080106453A KR20080106453A KR101112086B1 KR 101112086 B1 KR101112086 B1 KR 101112086B1 KR 1020080106453 A KR1020080106453 A KR 1020080106453A KR 20080106453 A KR20080106453 A KR 20080106453A KR 101112086 B1 KR101112086 B1 KR 101112086B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
movement path
permanent magnet
pair
magnetic member
longitudinal direction
Prior art date
Application number
KR1020080106453A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20100047520A (ko
Inventor
고인석
김영일
임형우
박희태
최명섭
Original Assignee
인텍전기전자 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 인텍전기전자 주식회사 filed Critical 인텍전기전자 주식회사
Priority to KR1020080106453A priority Critical patent/KR101112086B1/ko
Publication of KR20100047520A publication Critical patent/KR20100047520A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101112086B1 publication Critical patent/KR101112086B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H33/00—High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
    • H01H33/02—Details
    • H01H33/28—Power arrangements internal to the switch for operating the driving mechanism
    • H01H33/38—Power arrangements internal to the switch for operating the driving mechanism using electromagnet
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F7/00—Magnets
    • H01F7/06—Electromagnets; Actuators including electromagnets
    • H01F7/066—Electromagnets with movable winding
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H3/00—Mechanisms for operating contacts
    • H01H3/22—Power arrangements internal to the switch for operating the driving mechanism
    • H01H3/222—Power arrangements internal to the switch for operating the driving mechanism using electrodynamic repulsion
    • H01H2003/225—Power arrangements internal to the switch for operating the driving mechanism using electrodynamic repulsion with coil contact, i.e. the movable contact itself forms a secondary coil in which the repulsing current is induced by an operating current in a stationary coil
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H3/00—Mechanisms for operating contacts
    • H01H3/32—Driving mechanisms, i.e. for transmitting driving force to the contacts
    • H01H3/50—Driving mechanisms, i.e. for transmitting driving force to the contacts with indexing or locating means, e.g. indexing by ball and spring
    • H01H2003/506—Driving mechanisms, i.e. for transmitting driving force to the contacts with indexing or locating means, e.g. indexing by ball and spring making use of permanent magnets

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Reciprocating, Oscillating Or Vibrating Motors (AREA)

Abstract

영구자석과 코일의 작용에 의해 가동자를 운동시키는 전자기력을 이용한 작동기가 개시된다. 상기 전자기력을 이용한 작동기는 제 1 운동로와 제 2 운동로가 구획되어 독립적으로 형성된다. 따라서, 제 1 운동로의 폭 보다 제 2 운동로의 폭을 넓게 형성할 수 있고, 한쌍의 제 1 영구자석 사이의 간격 및 한쌍의 제 2 영구자석 사이의 간격과 관계 없이, 한쌍의 제 3 영구자석 사이의 간격을 넓게 할 수 있다. 그러므로, 한쌍의 제 3 영구자석 사이에 설치되는 가동자의 주자성부재의 폭을 넓게 형성할 수 있다. 따라서, 철심과 주자성부재의 접촉 면적이 넓어지므로 가동자가 상사점 및 하사점에 위치된 상태를 유지하도록 지지하는 지지력이 증대된다.

Description

전자기력을 이용한 작동기 {ACTUATOR USING ELECTROMAGNETIC FORCE}
본 발명은 영구자석과 코일의 작용에 의해 가동자를 운동시키는 전자기력을 이용한 작동기에 관한 것이다.
전자기력을 이용한 작동기는 영구자석의 자기력과 코일의 전기력에 의해 발생되는 전자기력으로 코일을 운동시키고, 상기 코일측에 피동체를 연결하여 상기 피동체를 동작시키는 장치이다.
대한민국 특허등록 10-668923호에 "홀딩력이 극대화된 전자기력을 이용한 조작기"가 개시되어 있는데, 이를 도 1을 참조하여 설명한다.
도 1은 종래의 조작기의 단면(斷面) 사시도이다.
도시된 바와 같이, 고정철심(11)의 내부에 통로(11a)가 중간벽(11b)에 의하여 구획 형성되고, 각 통로(11a)에는 외측 주 영구자석(13a)과 내측 주 영구자석(13b)이 상호 간격을 가지면서 대향되게 설치된다. 외측 주 영구자석(13a)의 상측 및 내측 주 영구자석(13b)의 상측에는 외측 보조 영구자석(15a) 및 내측 보조 영구자석(15b)이 각각 설치되어 상호 간격을 가지면서 대향한다.
이때, 외측 주 영구자석(13a)과 내측 주 영구자석(13b)의 대향면은 반대의 극성을 가지고, 외측 보조 영구자석(15a)과 내측 보조 영구자석(15b)의 대향면은 동일한 극성을 가진다.
외측 주 영구자석(13a)과 내측 주 영구자석(13b) 사이 및 외측 보조 영구자석(15a)과 내측 보조 영구자석(15b) 사이에는 통로(11a)를 따라 직선운동하는 가동자(17)가 설치된다.
가동자(17)는 외측 주 영구자석(13a)과 내측 주 영구자석(13b)에 직교하는 방향으로 권선된 코일(17a), 코일(17a)의 상측에 위치된 자성부재(17b) 및 코일(17a)과 자성부재(17b)를 일체로 형성하는 몰딩부재(17c)를 가진다.
종래의 조작기의 동작을 설명한다.
가동자(17)가 최대로 하강한 상태에서는 코일(17a)로의 전류 공급이 차단된다. 이러한 상태에서는, 외측 주 영구자석(13a)과 내측 주 영구자석(13b)의 자기력이 자성부재(17b)에 작용하여, 가동자(17)가 하강된 상태를 유지한다.
가동자(17b)가 최대로 하강된 상태에서 코일(17a)로 전류가 공급되면, 외측 주 영구자석(13a)과 내측 주 영구자석(13b)의 자기력과 코일(17a)의 전기력에 의해 발생되는 전자기력에 의하여 코일(17a)이 상승한다. 그러므로, 가동자(17)가 상승한다.
가동자(17)가 최대로 상승하면 코일(17a)로의 전류 공급이 차단된다. 이러한 상태에서는, 자성부재(17b)의 종단면 중앙부측을 기준으로 자성부재(17b)의 좌측 및 우측 부위에 각각 독립적인 자기장이 형성된다. 이때, 각 자기장을 이루는 자기력선들은 자성부재(17b)의 종단면 중앙부측을 수직하게 경유함으로써, 자성부 재(17b)를 상승시키려는 힘으로 작용한다. 이로인해, 가동자(17)가 상승된 상태를 유지한다.
상기와 같은 종래의 조작기는 가동자(17)가 외측 주 영구자석(13a)과 내측 주 영구자석(13b) 사이 및 외측 보조 영구자석(15a)과 내측 보조 영구자석(15b) 사이를 통과하므로, 가동자(17)의 폭이 외측 주 영구자석(13a)과 내측 주 영구자석(13b) 사이의 간격 및 외측 보조 영구자석(15a)과 내측 보조 영구자석(15b) 사이의 간격에 제한을 받는다. 따라서, 가동자(17)의 자성부재(17b)의 폭을 넓게 할 수 없어, 상대적으로 홀딩력이 약한 단점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해소하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 가동자가 상사점 및 하사점에 위치된 상태를 유지하도록 지지하는 지지력을 증대시킬 수 있는 전자기력을 이용한 작동기를 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 전자기력을 이용한 작동기는, 내부에 길이와 폭과 깊이를 가지는 제 1 운동로와 제 2 운동로가 독립적으로 형성되고, 상기 제 1 운동로의 길이방향과 상기 제 2 운동로의 길이방향은 제 1 구획벽에 의하여 구획된 철심; 상기 제 1 운동로의 길이방향 일측을 향하는 상기 제 1 운동로의 폭방향 일면 및 타면에 각각 설치되어 대향하고, 상호 대향하는 면은 반대의 극성을 가지는 한쌍의 제 1 영구자석; 상기 제 1 운동로의 길이방향 타측을 향하는 상기 제 1 운동로의 폭방향 일면 및 타면에 각각 설치되어 대향하고, 상호 대향하는 면은 반대의 극성을 가지며, 한쌍의 상기 제 1 영구자석에 의하여 형성되는 자기력선과 폐루프의 자기력선을 형성하는 한쌍의 제 2 영구자석; 상기 제 2 운동로의 폭방향 일면 및 타면에 각각 설치되어 대향하고, 상호 대향하는 면은 동일한 극성을 가지는 한쌍의 제 3 영구자석; 상기 제 1 운동로의 깊이방향 일측에서 타측을 향해서 권선되고, 상기 제 1 운동로의 깊이방향 타측에 위치된 부위는 상기 제 1 운동로의 길이방향 일측에서 타측을 향해 권선되며, 상기 제 1 운동로의 길이방향 타측에 위치된 부위는 상기 제 1 운동로의 깊이방향 타측에서 일측을 향해 권선되고, 상기 제 1 운동로의 깊이방향 일측에 위치된 부위는 상기 제 1 운동로의 길이방향 타측에서 일측을 향해 권선되며 전류가 공급되면 한쌍의 상기 제 1 영구자석 및 한쌍의 상기 제 2 영구자석과 작용하여 상기 제 1 운동로의 길이방향을 따라 직선왕복운동하는 코일과 한쌍의 상기 제 3 영구자석 사이에 배치되고, 상기 코일에 연결되어 상기 코일과 일체로 운동하면서 피동체를 운동시키며, 상기 코일이 상기 제 1 운동로의 하사점 및 상사점으로 이동한 후 상기 코일에 공급되는 전류가 차단되면, 한쌍의 상기 제 3 영구자석과 작용하여 상기 제 1 운동로의 하사점 및 상사점으로 이동된 상태를 유지하도록 지지하는 주자성부재를 가지는 가동자를 포함한다.
본 발명에 따른 전자기력을 이용한 작동기는 제 1 운동로와 제 2 운동로가 구획되어 독립적으로 형성된다. 따라서, 제 1 운동로의 폭 보다 제 2 운동로의 폭 을 넓게 형성할 수 있고, 한쌍의 제 1 영구자석 사이의 간격 및 한쌍의 제 2 영구자석 사이의 간격과 관계 없이, 한쌍의 제 3 영구자석 사이의 간격을 넓게 할 수 있다. 그러므로, 한쌍의 제 3 영구자석 사이에 설치되는 가동자의 주자성부재의 폭을 넓게 형성할 수 있다. 따라서, 철심과 주자성부재의 접촉 면적이 넓어지므로 가동자가 상사점 및 하사점에 위치된 상태를 유지하도록 지지하는 지지력이 증대된다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 따른 전자기력을 이용한 작동기를 상세히 설명한다.
제 1 실시예
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 작동기의 사시도이고, 도 3은 도 2의 일부 절개 사시도이며, 도 4는 도 2의 "A1-A1"선 단면도이고, 도 5a 및 도 5b는 도 2의 "A2-A2"선 단면도이다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 작동기는 육면체 형상의 철심(110), 철심(110)의 내부에 각각 고정 설치된 한쌍의 제 1 내지 제 3 영구자석(120,130,140), 제 1 영구자석(120)과 제 2 영구자석(130)을 구획하는 제 1 비자성부재(150), 제 3 영구자석(140)을 감싸서 보호하는 제 2 비자성부재(160), 철심(110)의 내부에 직선왕복운동가능하게 설치되며 제 1 및 제 2 영구자석(120,130)에 의하여 직선왕복운동함과 동시에 제 3 영구자석(140)에 의하여 하사점 및 상사점으로 이동된 상태를 유지하는 가동자(170), 가동자(170)에 연결되어 차단기 등과 같은 피동체를 동작시키는 연결바(180)를 가진다.
철심(110)의 내부에는 길이, 폭 및 깊이를 가지는 제 1 운동로(112)와 제 2 운동로(116)가 길이방향으로 구획되어 독립적으로 형성된다. 제 1 운동로(112)의 길이방향과 제 2 운동로(116)의 길이방향은 제 1 구획벽(110a)에 의하여 구획된다.
이하, 철심(110)을 포함한 다른 구성요소들의 면 및 방향을 지칭함에 있어서, 철심(110)의 수직방향을 상측을 향하는 면 및 방향을 "상면 및 상측", 수직방향 하측을 향하는 면 및 방향을 "하면 및 하측"이라 한다.
그리고, 철심(110)의 수직방향인 상하방향을 "제 1 및 제 2 운동로(112,116)의 길이방향", 철심(110)의 수평방향인 좌우방향을 "제 1 및 제 2 운동로(112,116)의 폭방향", 철심(110)의 전후방향을 "제 1 및 제 2 운동로(112,116)의 깊이방향"이라 한다. 이때, 제 1 및 제 2 운동로(112,116)의 전면 및 타면은 개방된다.
철심(110)은 상대적으로 하측 및 상측에 위치되어 상호 결합된 제 1 철심(111)과 제 2 철심(115)을 가지고, 제 1 및 제 2 철심(111,115)에 제 1 및 제 2 운동로(112,116)가 각각 형성된다. 철심(110)이 분리형일 경우에는, 하측에 위치된 제 1 철심(111)의 상면이 제 1 구획벽(110a)을 형성한다. 철심(110)은 원통형 또는 타원형으로 형성될 수도 있다.
이때, 제 1 운동로(112)의 길이방향 중심을 연결한 가상의 선과 제 2 운동로(116)의 길이방향 중심을 연결한 가상의 선은 직선이어도 무방하고, 비직선이어도 무방하다.
그리고, 제 1 운동로(112)와 제 2 운동로(116)는 독립적으로 형성되므로, 제 2 운동로(116)의 폭은 제 1 운동로(112)의 폭에 제한을 받지 않고 조절할 수 있다. 즉, 제 2 운동로(116)의 폭을 제 1 운동로(112)의 폭 보다 넓게 형성할 수 있다.
한쌍의 제 1 영구자석(120)은 제 1 운동로(112)의 길이방향 하측을 향하는 제 1 운동로(112)의 폭방향 좌측면 및 우측면에 각각 설치되어 대향한다. 이때, 한쌍의 제 1 영구자석(120) 중, 어느 하나인 좌측의 제 1 영구자석(120a)과 다른 하나인 우측의 제 1 영구자석(120b)의 대향면은 반대의 극성으로 배치된다.
한쌍의 제 2 영구자석(130)은 제 1 운동로(112)의 길이방향 상측을 향하는 운동로(112)의 폭방향 좌측면 및 우측면에 각각 설치되어 대향한다. 이때, 한쌍의 제 2 영구자석(130) 중, 어느 하나인 좌측의 제 2 영구자석(130a)과 다른 하나인 우측의 제 2 영구자석(130b)의 대향면은 반대의 극성으로 배치된다.
그리고, 한쌍의 제 1 영구자석(120)에 의하여 형성되는 자기력선의 방향과 한쌍의 제 2 영구자석(130)에 의하여 형성되는 자기력선의 방향은 반대방향을 이루면서, 폐루프를 이룬다.
한쌍의 제 3 영구자석(140)은 제 2 운동로(116)의 폭방향 좌측면 및 우측면에 각각 설치되어 대향한다. 이때, 한쌍의 제 3 영구자석(140) 중, 어느 하나인 좌측의 제 3 영구자석(140a)과 다른 하나인 우측의 제 3 영구자석(140b)의 대향면은 동일한 극성으로 배치된다.
한쌍의 제 1 영구자석(120)의 간격과 한쌍의 제 2 영구자석(130) 사이의 간격은 동일하다. 그리고, 제 1 운동로(112)와 제 2 운동로(116)가 독립적이므로, 한쌍의 제 1 영구자석(120) 사이의 간격 및 한쌍의 제 2 영구자석(130) 사이의 간격 에 제한을 받지 않고 한쌍의 제 3 영구자석(140) 사이의 간격을 조절할 수 있다. 즉, 한쌍의 제 1 영구자석(120) 사이의 간격 및 한쌍의 제 2 영구자석(130) 사이의 간격 보다 한쌍의 제 3 영구자석(140) 사이의 간격을 넓게 형성할 수 있다.
제 1 비자성부재(150)는 프레임 형상으로 형성되어 제 1 운동로(112)의 폭방향 좌측면 및 우측면에 대응되게 각각 설치된다. 제 1 비자성부재(150)의 내부에는 상호 구획된 2개의 공간이 각각 형성되는데, 좌측의 제 1 비자성부재(150a)의 공간과 우측의 제 1 비자성부재(150b)의 공간은 상호 대향한다. 이때, 좌측의 제 1 비자성부재(150a)의 하측 및 상측 공간에는 좌측의 제 1 영구자석(120a) 및 좌측의 제 2 영구자석(130a)이 각각 삽입 설치되고, 우측의 제 1 비자성부재(150b)의 하측 및 상측 공간에는 우측의 제 1 영구자석(120b) 및 우측의 제 2 영구자석(130b)이 각각 삽입 설치된다.
따라서, 좌측의 제 1 영구자석(120a)과 좌측의 제 2 영구자석(130a)은 좌측의 제 1 비자성부재(150a)에 의하여 구획되어 자기력의 간섭이 발생하지 않음과 동시에 자기력이 외측으로 누설되는 않는다. 또한, 우측의 제 1 영구자석(120b)과 우측의 제 2 영구자석(130b)은 우측의 제 1 비자성부재(150b)에 의하여 구획되어 자기력의 간섭이 발생하지 않음과 동시에 자기력이 외측으로 누설되는 않는다.
제 2 운동로(116)의 길이방향 하측 및 상측을 향하는 한쌍의 제 3 영구자석(140)의 하면 및 상면은 제 2 철심(115)과 비접촉되어 공극을 가진다. 상기 공극은 한쌍의 제 3 영구자석(140)를 자기적으로 각각 분리하여, 자기장이 상호 간섭하는 것을 방지한다.
제 2 비자성부재(160)는 제 2 운동로(116)의 폭방향 좌측면 및 우측면에 대응되게 각각 설치된다. 이때, 좌측의 제 2 비자성부재(160a)는 제 2 운동로(116)의 깊이 방향을 향하는 좌측의 제 3 영구자석(140a)의 전면 및 후면을 감싸고, 우측의 제 2 비자성부재(160b)는 제 2 운동로(116)의 깊이 방향을 향하는 우측의 제 3 영구자석(140b)의 전면 및 후면을 감싼다.
제 2 비자성부재(160)도 프레임 형상으로 형성되어, 제 2 영구자석(140)의 테두리면을 모두 감쌀 수 있다. 그러면, 제 3 영구자석(140)의 하면과 제 2 철심(115) 사이의 공극 및 제 3 영구자석(140)의 상면과 제 2 철심(115) 사이의 공극이 제 2 비자성부재(160)에 의하여 메워진 형태가 된다. 따라서, 제 3 영구자석(140)의 자기력이 외측으로 누설되는 않는다.
가동자(170)는 보빈(171), 코일(173) 및 주자성부재(175)를 가진다.
보빈(171)은 소정의 폭을 가지는 원통형으로 형성되어 제 1 운동로(112)에 설치되며, 제 1 운동로(112)를 따라 직선왕복운동가능하게 설치된다. 이때, 보빈(171)의 하부측 외주면은 한쌍의 제 1 영구자석(120) 사이에 위치되고 상부측 외주면은 한쌍의 제 2 영구자석(130) 사이에 위치되게 배치된다.
코일(173)은 보빈(171)의 외주면에 권선되며 전류가 공급되면 한쌍의 제 1 영구자석(120)에 의하여 형성되는 자기력 및 한쌍의 제 2 영구자석(130)에 의하여 형성되는 자기력과 작용하여 제 1 운동로(112)를 따라 직선왕복운동한다. 코일(173)에 의하여 보빈(171)이 운동함은 당연하다.
코일(173)은 보빈(171)에 권선되어 있으므로, 보빈(171)의 하부측 외주면에 권선된 코일(173)의 권선방향과 보빈(171)의 상부측 외주면에 권선된 코일(173)의 권선방향이 반대방향임은 당연하다.
즉, 보빈(171)의 하부측 외주면에 권선된 코일(173)의 권선방향이 제 1 운동로(112)의 깊이방향 전면에서 후면측을 향하면, 보빈(171)의 상부측 외주면에 권선된 코일(173)의 권선방향은 제 1 운동로(112)의 깊이방향 후면에서 전면측을 향한다. 그리고, 보빈(171)의 후면측 외주면에 권선된 코일(173)의 권선방향은 제 1 운동로(112)의 길이방향 하측에서 상측을 향하고, 보빈(171)의 전면측 외주면에 권선된 코일(173)의 권선방향은 제 1 운동로(112)의 길이방향 상측에서 하측을 향한다.
주자성부재(175)는 한쌍의 제 3 영구자석(140) 사이에 배치되어 제 2 운동로(116)를 따라 직선왕복운동가능하게 설치된다. 주자성부재(175)는 연결바(180)를 매개로 코일(173)과 연결되어, 코일(173)과 일체로 운동한다. 연결바(180)는 제 1 및 제 2 철심(111,115)의 상면을 관통하며, 제 2 철심(115)의 상면을 통과한 연결바(180)의 상단부에는 상기 피동체가 연결된다. 그리하여, 상기 피동체가 동작한다.
주자성부재(175)는 코일(173)이 제 1 운동로(112)의 하사점 및 상사점으로 이동하면, 한쌍의 제 3 영구자석(140)에 의하여 형성되는 자기력과 작용하여 가동자(170)가 제 1 및 제 2 운동로(112,116)의 하사점 및 상사점으로 이동된 상태를 유지하도록 지지한다.
제 1 운동로(112)의 폭방향을 향하는 주자성부재(175)의 좌측면 및 우측면은 한쌍의 제 3 영구자석(140)과 접촉하며, 코일(173)이 제 1 운동로(112)의 하사점 및 상사점으로 이동하면, 주자성부재(175)는 제 2 운동로(116)의 하사점 및 상사점으로 이동하여 하면 및 상면이 제 2 운동로(116)의 하면 및 상면과 접촉한다.
가동자(170)의 보빈(171) 및 코일(173)이 제 1운동로(112)의 길이방향 하면 및 상면에 부딪혀서 손상되는 것을 방지하기 위하여, 제 1 운동로(112)의 길이방향 하면 및 상면에는 탄성부재(191)가 설치된다. 탄성부재(191)는 보빈(171) 또는 코일(173)과 접촉되어 완충되므로, 자성 또는 비자성 물질이어도 무방하다.
철심(110)의 제 1 및 제 2 운동로(112,116)의 폭방향 좌측면 및 우측면에 함몰된 안치홈(미도시)을 형성하고, 상기 안치홈에 제 1 및 제 2 비자성부재(150,160)를 삽입 안치할 수 도 있다. 이는 제 1 및 제 2 비자성부재(150,160)를 철심(110)에 견고하게 결합하여 제 1,2 영구자석(120,130) 및 제 3 영구자석(140)을 안정되게 지지하기 위함이다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 제 1 실시예에 따른 전자기력을 이용한 작동기의 동작을 도 5a 및 도 5b를 참조하여 설명한다.
도 5a에 도시된 바와 같이, 가동자(170)의 코일(173) 및 주자성부재(175)가 제 1 운동로(112)의 하사점 및 제 2 운동로(116)의 하사점이 위치된 상태를 정상적인 상태라 가정한다.
정상적인 상태에서는 코일(173)로 전류가 공급되지 않는다. 그리고, 주자성부재(175)의 하면은 제 2 운동로(116)의 하면인 제 1 구획벽(110a)과 접촉하고, 좌우측면은 한쌍의 제 3 영구자석(140)과 접촉하여 제 2 운동로(116)의 하사점에 위치된다.
그러면, 상호 동일한 극성끼리 대향하는 한쌍의 제 3 영구자석(140)의 배치상, 주자성부재(175)의 하부 좌측단부측 및 우측단부측에 좌측의 제 3 영구자석(140a)에서 발생되는 자기장 및 우측의 제 3 영구자석(140a)에서 발생되는 자기장이 각각 독립적으로 형성된다. 즉, 좌측의 제 3 영구자석(140a)→주자성부재(175)→철심(110)의 제 1 구획벽(110a)을 통과하는 자기장 및 우측의 제 3 영구석(140b)→주자성부재(175)→철심(110)의 제 1 구획벽(110a)을 통과하는 자기장에 의하여 주자성부재(175)가 제 2 운동로(116)의 하사점에 이동된 상태를 유지한다. 따라서, 코일(173)도 제 1 운동로(112)의 하사점에 이동된 상태를 유지하는 것이다.
정상적인 상태에서, 코일(173)에 정방향으로 전류를 공급하면, 코일(173)에서 발생하는 전기력과 한쌍의 제 1 및 제 2 영구자석(120,130)에서 발생하는 자기력에 의한 전자기력에 의해, 도 5b에 도시된 바와 같이, 코일(173)이 상승한다. 그러면, 코일(173) 및 주자성부재(175)가 제 1 및 제 2 운동로(112,116)의 상사점으로 각각 이동하게 되고, 이로인해 연결바(180)에 의하여 상기 피동체가 상승한다.
가동자(170)의 코일(173) 및 주자성부재(175)가 제 1 운동로(112)의 상사점 및 제 2 운동로(116)의 상사점에 도달하면, 코일(173)로 공급되는 전류가 차단된다.
그러면, 좌측의 제 3 영구자석(140a)→주자성부재(175)→제 2 철심(115)의 상면을 통과하는 자기장 및 우측의 제 3 영구자석(140b)→주자성부재(175)→ 제 2 철심(115)의 상면을 통과하는 자기장에 의하여 주자성부재(175)가 제 2 운동 로(116)의 상사점에 이동된 상태를 유지한다. 따라서, 코일(173)도 제 1 운동로(112)의 상사점에 이동된 상태를 유지하는 것이다.
가동자(170)가 상사점에 위치된 상태에서 가동자(170)를 하사점측으로 이동시키려면, 코일(173)에 역방향으로 전류를 공급하면, 도 5a의 상태와 같이 가동자(170)가 이동된다.
상기와 같은 작용에 의하여 가동자(170)가 직선왕복운동하고, 직선왕복운동하는 가동자(170)가 하사점 및 상사점에 위치된 상태를 유지하는 것이다.
본 발명의 제 1 실시예에 따른 작동기는 제 1 운동로(112)와 제 2 운동로(116)가 구획되어 독립적으로 형성되므로, 한쌍의 제 3 영구자석(140) 사이의 간격을 다른 구성요소들의 제한 없이 넓게 형성할 수 있다. 따라서, 한쌍의 제 3 영구자석(140) 사이에 설치되는 가동자(170)의 주자성부재(175)의 좌우 폭을 넓게 형성할 수 있으므로, 주자성부재(175)와 철심(110)의 좌우 폭방향 면적이 넓어진다. 그러므로, 가동자(170)를 제 1 및 제 2 운동로(112,116)의 상사점에 위치되게 지지하는 지지력이 향상된다.
이하, 본 발명의 제 2 내지 제 9 실시예에 따른 작동기에 대하여 본 발명의 제 1 실시예에 따른 작동기와의 차이점만을 설명한다.
제 2 실시예
도 6은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 작동기의 단면도이다.
도시된 바와 같이, 제 2 운동로(216)의 길이방향 상측을 향하는 한쌍의 제 3 영구자석(240)의 상면과 철심(210) 사이의 공극에는 접촉레일(210b)이 형성된다.
접촉레일(210b)은 철심(210)에 일체로 형성되어 한쌍의 제 3 영구자석(240)의 상면과 선접촉한다. 접촉레일(210b)과 한쌍의 제 3 영구자석(240)은 선접촉하므로, 한쌍의 제 3 영구자석(240)에서 발생되는 자속은 접촉레일(210b)을 통하여 거의 누설되지 않는다.
제 3 실시예
도 7은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 작동기의 단면도이다.
도시된 바와 같이, 제 2 운동로(316)의 길이방향 하측을 향하는 한쌍의 제 3 영구자석(340)의 하면과 철심(310) 사이의 공극에는 보조코일(393)이 개재된다. 가동자(370)가 하사점에서 상사점으로 이동하려고 할 때 보조코일(393)로 전류를 공급하면, 보조코일(393)의 전기력에 의하여 주자성부재(375)를 하사점측으로 지지하는 한쌍의 제 3 영구자석(340)의 자기력이 차단된다. 따라서, 가동자(370)를 용이하게 상사점측으로 이동할 수 있다.
가동자(370)가 상사점에서 하사점으로 이동할 경우에도 동일하다.
제 4 실시예
도 8a 및 도 8b는 본 발명의 제 4 실시예에 따른 작동기의 단면도이다.
도시된 바와 같이, 가동자(470)의 보빈(471)의 중앙부측에는 보조자성부재(477)가 결합된다.
보조자성부재(477)는 코일(471)과 일체로 운동하며, 한쌍의 제 1 영구자석(420) 및 한쌍의 제 2 영구자석(430)과 각각 작용하여 제 1 운동로(412)의 상사점 및 하사점으로 이동된 코일(471)이 제 1 운동로(412)의 상사점 및 하사점으로 이동된 상태를 유지하도록 더욱 지지한다.
본 발명의 제 4 실시예에 따른 작동기의 동작을 설명한다.
도 8a에 도시된 바와 같이, 가동자(470)가 제 1 운동로(412)의 하사점에 위치된 상태에서는 코일(473)로 전류가 공급되지 않는다.
그리고, 가동자(470)가 하사점에 위치된 상태에서는 제 1 운동로(412)의 길이방향에 대한 보조자성부재(477)의 중앙부위(O1-O1)가 제 1 운동로(412)의 길이방향에 대한 한쌍의 제 1 영구자석(420)의 중앙부위(O2-O2) 보다 제 1 운동로(412)의 길이방향 상측에 위치된다.
즉, 보조자성부재(477)의 중앙부위(O1-O1)는 제 1 영구자석(420)의 중앙부위(O2-O2) 보다 한쌍의 제 2 영구자석(430)에 더 가깝게 위치된다. 그리고, 제 1 운동로(412)의 길이방향 상측을 향하는 보조자성부재(477)의 상단면(上端面)은 제 1 영구자석(420)과 제 2 영구자석(430) 사이에 개재된 제 1 비자성부재(450)의 부위에 위치된다.
그러면, 제 1 영구자석(420)에서 발생되는 자기력과 제 2 영구자석(430)에서 발생되는 자기력 중, 제 1 영구자석(420)에서 발생되는 자기력만이 보조자성부재(477)에 작용한다. 그런데, 보조자성부재(477)의 중앙부위(O1-O1)가 제 1 영구자석(420)의 중앙부위(O2-O2) 보다 상측에 위치하므로, 보조자성부재(477)의 중앙부위(O1-O1)는 자기력이 가장 강한 제 1 영구자석(420)의 중앙부위(O2-O2)측으로 이동 되려고 한다. 이로인해, 가동자(470)가 하사점에 위치된 상태를 더욱 안정되게 유지하는 것이다.
도 8b에 도시된 바와 같이, 가동자(470)가 상사점에 도달하며, 제 1 운동로(412)의 길이방향에 대한 제 1 보조자성부재(477)의 중앙부위(O1-O1)가 제 1 운동로(412)의 길이방향에 대한 한쌍의 제 2 영구자석(430)의 중앙부위(O3-O3) 보다 제 1 운동로(412)의 길이방향 하측에 위치된다.
즉, 제 1 보조자성부재(477)의 중앙부위(O1-O1)는 제 2 영구자석(430)의 중앙부위(O3-O3) 보다 한쌍의 제 1 영구자석(420)에 더 가깝게 위치된다. 그리고, 제 1 운동로(412)의 길이방향 하측을 향하는 제 1 보조자성부재(477)의 하단면(下上端面)은 제 1 영구자석(420)과 제 2 영구자석(430) 사이에 개재된 제 1 비자성부재(450)의 부위에 위치된다.
그러면, 제 1 영구자석(420)에서 발생되는 자기력과 제 2 영구자석(430)에서 발생되는 자기력 중, 제 2 영구자석(430)에서 발생되는 자기력만이 제 1 보조자성부재(477)에 작용한다. 그런데, 제 1 보조자성부재(477)의 중앙부위(O1-O1)가 제 2 영구자석(430)의 중앙부위(O3-O3) 보다 하측에 위치하므로, 제 1 보조자성부재(477)의 중앙부위(O1-O1)는 자기력이 가장 강한 제 2 영구자석(430)의 중앙부위(O3-O3)측으로 이동되려고 한다. 이로인해, 가동자(470)가 더욱 안정되게 상사점에 위치된 상태를 유지하는 것이다.
제 5 실시예
도 9a 및 도 9b는 본 발명의 제 5 실시예에 따른 작동기의 단면도이다.
도시된 바와 같이, 가동자(570)의 보조자성부재(577)는 제 1 운동로(512)의 길이방향 하측 및 상측을 향하는 보빈(571)의 하면측 및 상면측에 각각 결합된 제 1 및 제 2 보조자성부재(577a,577b)를 가진다.
본 발명의 제 5 실시예에 따른 작동기의 동작을 설명한다.
도 9a에 도시된 바와 같이, 가동자(570)가 제 1 및 제 2 운동로(512,516)의 하사점인 최하측에 위치된 상태에서는 제 1 보조자성부재(577a)의 좌측면 및 우측면은 좌측 및 우측의 제 1 영구자석(520a,520b)과 각각 접촉하고, 제 1 보조자성부재(577a)의 하면은 제 1 운동로(512)의 길이방향 하면과 접촉한다.
그리고, 제 1 운동로(512)의 길이방향에 대한 제 2 보조자성부재(577b) 중앙부위(O5-O5)는 제 1 운동로(512)의 길이방향에 대한 제 2 영구자석(530)의 중앙부위(O3-O3) 보다 상측에 위치된다. 즉, 제 5 운동로(512)의 길이방향에 대한 제 2 보조자성부재(577b) 중앙부위(O5-O5)는 제 1 운동로(512)의 길이방향에 대한 제 2 영구자석(530)의 중앙부위(O3-O3) 보다 제 1 영구자석(520)으로부터 더 이격되게 위치된다.
그러면, 우측의 제 1 영구자석(520b) → 제 1 보조자성부재(577a)→ 좌측의 제 1 영구자석(520a)을 통과하는 자기력에 의하여 가동자(570)가 하사점에 위치된 상태를 유지함과 동시에, 제 2 보조자성부재(577b)의 중앙부위(O5-O5)가 제 2 영구자석(530)의 중앙부위(O3-O3)측으로 이동되려는 힘에 의하여 가동자(570)가 하사점에 위치된 상태를 유지하는 것이다.
가동자(570)가, 도 9b에 도시된 바와 같이, 상사점에 위치된 상태에서는, 제 2 보조자성부재(577b)의 좌측면 및 우측면은 좌측 및 우측의 제 2 영구자석(530a,530b)과 각각 접촉하고, 제 2 보조자성부재(577b)의 상면은 제 1 운동로(512)의 길이방향 상면과 접촉한다.
그리고, 제 1 운동로(512)의 길이방향에 대한 제 1 보조자성부재(577a) 중앙부위(O4-O4)는 제 1 운동로(512)의 길이방향에 대한 제 1 영구자석(520)의 중앙부위(O2-O2) 보다 하측에 위치된다. 즉, 제 1 운동로(512)의 길이방향에 대한 제 1 보조자성부재(577a) 중앙부위(O4-O4)는 제 1 운동로(512)의 길이방향에 대한 제 1 영구자석(520)의 중앙부위(O2-O2) 보다 제 2 영구자석(530)으로부터 더 이격되게 위치된다.
그러면, 좌측의 제 2 영구자석(530a) → 제 2 보조자성부재(577b)→ 우측의 제 2 영구자석(530b)을 통과하는 자기력에 의하여 가동자(570)가 상사점에 위치된 상태를 유지함과 동시에, 제 1 보조자성부재(577a)의 중앙부위(O4-O4)가 제 1 영구자석(520)의 중앙부위(O2-O2)측으로 이동되려는 힘에 의하여 가동자(570)가 하사점에 위치된 상태를 유지하는 것이다.
제 1 운동로(512)의 길이방향 하면 및 상면으로 자기력선이 통과하여야 제 1 및 제 2 보조자성부재(577a,577b)가 제 1 운동로(512)의 길이방향 하면 및 상면에 각각 부착되므로, 제 1 운동로(512)의 하면 및 상면과 각각 설치되어 제 1 및 제 2 보조자성부재(577a,577b)가 접촉하는 탄성부재(591)는 자성을 가지는 것이 바람직하다.
제 6 실시예
도 10은 본 발명의 제 6 실시예에 따른 작동기의 단면도이다.
도시된 바와 같이, 가동자(670)의 보조자성부재(677)는 보빈(671)의 중앙부측에 삽입 결합된 제 1 보조자성부재(677a), 제 1 운동로(612)의 길이방향 하측 및 상측을 향하는 보빈(671)의 하면측 및 상면측에 각각 결합된 제 2 및 제 3 보조자성부재(677b,677c)를 가진다.
가동자(670)의 제 1 보조자성부재(677a)의 작용은 본 발명의 제 4 실시예에 따른 보조자성부재(477)(도 8a 및 도 8b 참조)의 작용과 동일하고, 가동자(670)의 제 2 및 제 3 보조자성부재(677b,677c)의 작용은 본 발명의 제 4 실시예에 따른 제 1 및 제 2 보조자성부재(477a,477b)(도 9a 및 도 9b 참조)의 작용과 동일하다.
제 7 실시예
도 11은 본 발명의 제 7 실시예에 따른 작동기의 일부 분해 사시도이다.
도시된 바와 같이, 철심(710)에는 상기 피동체가 결합되는 "┏┓" 형상의 연결링크(780)가 설치된다.
연결링크(780)에는 제 2 운동로(716)의 깊이방향 전면측 및 후면측으로 통하 여 철심(710)의 전후면측으로 주자성부재(775)가 체결부재(795) 등에 의하여 결합된다. 그리고, 연결링크(780)에는 제 2 운동로(716)의 깊이방향 전면측 및 후면측으로 돌출된 보빈(771) 및 코일(773)이 삽입 결합되는 결합공(781)이 형성된다.
제 8 실시예
도 12는 본 발명의 제 8 실시예에 따른 작동기의 사시도이다.
도시된 바와 같이, 제 1 철심(811)과 제 2 철심(815)을 육면체 형상으로 형성하여 결합하되, 제 1 철심(811)과 제 2 철심(815) 사이에 비자성판(895)을 개재하여 구획할 수 도 있다.
제 8 실시예
도 12a 및 12b는 본 발명의 제 8 실시예에 따른 작동기의 단면도로서, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 작동기를 병렬로 복수개 설치한 것을 보인 도이다.
도 12a에 도시된 바와 같이, 철심(910)의 내부에는 제 1 및 제 2 운동로(912,916)가 복수개 설치된다. 이때, 직선을 이루는 제 1 운동로(912)와 제 2 운동로(916)는 제 2 구획벽(910c)에 의하여 구획되어 평행을 이룬다.
각 제 1 운동로(912)에는 한쌍의 제 1 및 제 2 영구자석(920,930)이 각각 설치되고, 각 제 2 운동로(916)에는 한쌍의 제 3 영구자석(940)이 각각 설치된다. 그리고, 각 제 1 운동로(912)에 가동자(970)의 보빈(971)과 코일(973)이 각각 설치되고, 각 제 2 운동로(916)에는 가동자(970)의 주자성부재(975)가 각각 설치된다.
이때, 제 1 영구자석(920)에서 발생되는 자기력선의 방향은 철심(910)의 좌측면측에서 우측면측 까지 직진하고, 제 2 영구자석(930)에서 발생되는 자기력선의 방향은 철심(210)의 우측면에서 좌측면까지 직진한다. 그리고, 제 1 영구자석(920)들 및 제 2 영구자석들(930)에 의하여 형성되는 자기력선은 폐루프를 이룬다.
제 2 구획벽(910c)과 접촉하는 제 3 영구자석(940)은 제 2 구획벽(910c)을 향하는 면의 극성이, 도 12a에 도시된 바와 같이, 동일한 극성끼리 대향되게 배치될 수 도 있고, 도 12b에 도시된 바와 같이, 반대의 극성끼리 대향되게 배치될 수 있다.
본 발명의 제 2 내지 8 실시예에 따른 작동기도 본 발명의 제 9 실시예에 따른 작동기와 같이 병렬로 복수개 구성할 수 있다.
이상에서는, 본 발명의 일 실시예에 따라 본 발명을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 변경 및 변형한 것도 본 발명에 속함은 당연하다.
도 1은 종래의 조작기의 단면(斷面)사시도.
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 작동기의 사시도.
도 3은 도 2의 일부 절개 사시도.
도 4는 도 2의 "A1-A1"선 단면도.
도 5a 및 도 5b는 도 2의 "A2-A2"선 단면도.
도 6은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 작동기의 단면도.
도 7은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 작동기의 단면도.
도 8a 및 도 8b는 본 발명의 제 4 실시예에 따른 작동기의 단면도.
도 9a 및 도 9b는 본 발명의 제 5 실시예에 따른 작동기의 단면도.
도 10은 본 발명의 제 6 실시예에 따른 작동기의 단면도.
도 11은 본 발명의 제 7 실시예에 따른 작동기의 일부 분해 사시도.
도 12는 본 발명의 제 8 실시예에 따른 작동기의 단면도.
도 13a 및 도 13b는 본 발명의 제 9 실시예에 따른 작동기의 단면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
110 : 철심 120,130,140 : 제 1,2,3 영구자석
150,160 : 제 1,2 비자성부재 170 : 가동자

Claims (25)

  1. 내부에 길이와 폭과 깊이를 가지는 제 1 운동로와 제 2 운동로가 독립적으로 형성되고, 상기 제 1 운동로의 길이방향과 상기 제 2 운동로의 길이방향은 제 1 구획벽에 의하여 구획된 철심;
    상기 제 1 운동로의 길이방향 일측을 향하는 상기 제 1 운동로의 폭방향 일면 및 타면에 각각 설치되어 대향하고, 상호 대향하는 면은 반대의 극성을 가지는 한쌍의 제 1 영구자석;
    상기 제 1 운동로의 길이방향 타측을 향하는 상기 제 1 운동로의 폭방향 일면 및 타면에 각각 설치되어 대향하고, 상호 대향하는 면은 반대의 극성을 가지며, 한쌍의 상기 제 1 영구자석에 의하여 형성되는 자기력선과 폐루프의 자기력선을 형성하는 한쌍의 제 2 영구자석;
    상기 제 2 운동로의 폭방향 일면 및 타면에 각각 설치되어 대향하고, 상호 대향하는 면은 동일한 극성을 가지는 한쌍의 제 3 영구자석;
    상기 제 1 운동로의 깊이방향 일측에서 타측을 향해서 권선되고, 상기 제 1 운동로의 깊이방향 타측에 위치된 부위는 상기 제 1 운동로의 길이방향 일측에서 타측을 향해 권선되며, 상기 제 1 운동로의 길이방향 타측에 위치된 부위는 상기 제 1 운동로의 깊이방향 타측에서 일측을 향해 권선되고, 상기 제 1 운동로의 깊이방향 일측에 위치된 부위는 상기 제 1 운동로의 길이방향 타측에서 일측을 향해 권선되며 전류가 공급되면 한쌍의 상기 제 1 영구자석 및 한쌍의 상기 제 2 영구자석과 작용하여 상기 제 1 운동로의 길이방향을 따라 직선왕복운동하는 코일과, 한쌍의 상기 제 3 영구자석 사이에 배치되고, 상기 코일에 연결되어 상기 코일과 일체로 운동하면서 피동체를 운동시키며, 상기 코일이 상기 제 1 운동로의 하사점 및 상사점으로 이동한 후 상기 코일에 공급되는 전류가 차단되면, 한쌍의 상기 제 3 영구자석과 작용하여 상기 제 1 운동로의 하사점 및 상사점으로 이동된 상태를 유지하도록 지지하는 주자성부재를 가지는 가동자를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자기력을 이용한 작동기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 철심은 상기 제 1 운동로가 형성된 제 1 철심과 상기 제 2 운동로가 형성되며 상기 제 1 철심에 결합된 제 2 철심을 가지는 것을 특징으로 하는 전자기력을 이용한 작동기.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 운동로의 폭 보다 상기 제 2 운동로의 폭은 넓고,
    한쌍의 상기 제 1 영구자석의 간격과 한쌍의 상기 제 2 영구자석 사이의 간격은 동일하며,
    한쌍의 상기 제 1 영구자석 사이의 간격 및 한쌍의 상기 제 2 영구자석 사이의 간격 보다 한쌍의 상기 제 3 영구자석 사이의 간격은 넓은 것을 특징으로 하는 전자기력을 이용한 작동기.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 2 운동로의 폭방향을 향하는 상기 주자성부재의 일면 및 타면은 한쌍의 상기 제 3 영구자석과 각각 접촉하고,
    상기 코일이 상기 제 1 운동로의 하사점으로 이동하면, 상기 주자성부재는 상기 제 2 운동로의 하사점으로 이동하여 상기 제 2 운동로의 하면인 상기 제 1 구획벽과 접촉하고,
    상기 코일이 상기 제 1 운동로의 상사점으로 이동하면, 상기 주자성부재는 상기 제 2 운동로의 상사점으로 이동하여 상기 제 2 운동로의 상면인 상기 철심의 상면과 접촉하는 것을 특징으로 하는 전자기력을 이용한 작동기.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 운동로의 폭방향 일면 및 타면에는 내부에 구획된 공간이 형성된 프레임 형상의 제 1 비자성부재가 대응되게 각각 설치되고,
    상기 제 1 운동로의 폭방향 일면에 각각 설치된 어느 하나의 상기 제 1 영구자석과 어느 하나의 상기 제 2 영구자석은 상기 제 1 운동로의 폭방향 일면에 설치된 어느 하나의 상기 제 1 비자성부재의 구획된 공간에 삽입되어 상호 구획되며,
    상기 제 1 운동로의 폭방향 타면에 각각 설치된 다른 하나의 상기 제 1 영구자석과 다른 하나의 상기 제 2 영구자석은 상기 제 1 운동로의 폭방향 타면에 설치된 다른 하나의 상기 제 1 비자성부재의 구획된 공간에 삽입되어 상호 구획된 것을 특징으로 전자기력을 이용한 작동기.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 2 운동로의 길이방향 일측 및 타측을 향하는 한쌍의 상기 제 3 영구자석의 일면 및 타면은 상기 철심과 비접촉되어 공극을 가지고,
    상기 제 2 운동로의 폭방향 일면 및 타면에는 한쌍의 상기 제 3 영구자석 중, 상기 제 2 운동로의 깊이 방향을 향하는 어느 하나의 상기 제 3 영구자석의 양면 및 상기 제 2 운동로의 깊이 방향을 향하는 다른 하나의 상기 제 3 영구자석의 양면을 감싸는 제 2 비자성부재가 대응되게 각각 설치된 것을 특징으로 하는 전자기력을 이용한 작동기.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제 2 비자성부재는 프레임 형상으로 형성되고,
    상기 제 2 운동로의 길이방향 일측 및 타측을 향하는 한쌍의 상기 제 3 영구자석의 일면과 상기 철심 사이의 공극 및 한쌍의 상기 제 3 영구자석의 타면과 상기 철심 사이의 공극은 상기 제 2 비자성부재에 의하여 메워진 것을 특징으로 하는 전자기력을 이용한 작동기.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 제 2 운동로의 길이방향 타측을 향하는 한쌍의 상기 제 3 영구자석의 타면과 상기 철심 사이의 공극에는 상기 제 3 영구자석과 접촉하는 접촉레일이 상기 철심과 일체로 형성된 것을 특징으로 하는 전자기력을 이용한 작동기.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 제 3 영구자석과 상기 접촉레일은 선접촉하는 것을 특징으로 하는 전자기력을 이용한 작동기.
  10. 제 6 항에 있어서,
    상기 제 2 운동로의 길이방향 일측을 향하는 한쌍의 상기 제 3 영구자석의 일면과 상기 철심 사이의 공극에는 한쌍의 상기 제 3 영구자석에서 상기 주자성부재에 작용하는 자기력을 차단하기 위한 보조코일이 개재된 것을 특징으로 하는 전자기력을 이용한 작동기.
  11. 제 6 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 운동로의 폭방향 일면 및 타면에는 상기 제 1 및 제 2 비자성부재가 삽입 안치되는 함몰된 안치홈이 각각 형성된 것을 특징으로 하는 전자기력을 이용한 작동기.
  12. 제 7 항에 있어서,
    상기 가동자는 상기 제 1 운동로의 길이방향을 따라 직선왕복운동가능하게 상기 제 1 운동로에 설치되며 상기 코일이 권선되는 보빈을 더 가지는 것을 특징으로 하는 전자기력을 이용한 작동기.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 가동자는 상기 코일과 일체로 운동하며, 상기 코일이 상기 제 1 운동로의 하사점 및 상사점으로 이동한 후 상기 코일에 공급되는 전류가 차단되면, 한쌍의 상기 제 1 영구자석 및 한쌍의 상기 제 2 영구자석과 각각 작용하여 상기 제 1 운동로의 상사점 및 하사점으로 이동된 상기 코일이 상기 제 1 운동로의 상사점 및 하사점으로 이동된 상태를 유지하도록 지지하는 보조자성부재를 더 가지는 것을 특징으로 하는 전자기력을 이용한 작동기.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 보조자성부재는 상기 보빈의 중앙부측에 삽입 결합된 것을 특징으로 하는 전자기력을 이용한 작동기.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 보빈이 상기 제 1 운동로의 하사점으로 이동하면 상기 제 1 운동로의 길이방향 대한 상기 보조자성부재의 중앙부위는 상기 제 1 운동로의 길이방향에 대한 상기 제 1 영구자석의 중앙부위 보다 상기 제 2 영구자석에 더 가깝게 위치되고, 상기 제 1 운동로의 길이방향 타측을 향하는 상기 보조자성부재의 단면(端面) 은 상기 제 1 영구자석과 상기 제 2 영구자석 사이에 개재된 상기 제 1 비자성부재에 위치되며,
    상기 보빈이 상기 제 1 운동로의 상사점으로 이동하면 상기 제 1 운동로의 길이방향 대한 상기 보조자성부재의 중앙부위는 상기 제 1 운동로의 길이방향에 대한 상기 제 2 영구자석의 중앙부위 보다 상기 제 1 영구자석에 더 가깝게 위치되고, 상기 제 1 운동로의 길이방향 일측을 향하는 상기 보조자성부재의 단면(端面)은 상기 제 1 영구자석과 상기 제 2 영구자석 사이에 개재된 상기 제 1 비자성부재에 위치되는 것을 특징으로 하는 전자기력을 이용한 작동기.
  16. 제 13 항에 있어서,
    상기 보조자성부재는 상기 제 1 운동로의 길이방향 일측 및 타측을 향하는 상기 보빈의 일면측 및 타면측에 각각 결합된 제 1 및 제 2 보조자성부재를 가지는 것을 특징으로 하는 전자기력을 이용한 작동기.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 보빈이 상기 제 1 운동로의 하사점으로 이동하면 상기 제 1 보조자성부재는 한쌍의 상기 제 1 영구자석 및 상기 제 1 운동로의 길이방향 일면과 접촉하고, 상기 제 1 운동로의 길이방향에 대한 상기 제 2 보조자성부재 중앙부위는 상기 제 1 운동로의 길이방향에 대한 상기 제 2 영구자석의 중앙부위 보다 상기 제 1 영구자석으로부터 더 이격되게 위치되고,
    상기 보빈이 상기 제 1 운동로의 상사점으로 이동하면 상기 제 2 보조자성부재는 한쌍의 상기 제 2 영구자석 및 상기 제 1 운동로의 길이방향 타면과 접촉하고, 상기 제 1 운동로에 대한 상기 제 1 보조자성부재 중앙부위는 상기 제 1 운동로의 길이방향에 대한 상기 제 1 영구자석의 중앙부위 보다 상기 제 2 영구자석으로부터 더 이격되게 위치되는 것을 특징으로 하는 전자기력을 이용한 작동기.
  18. 제 13 항에 있어서,
    상기 보조자성부재는 상기 보빈의 중앙부측에 삽입 결합된 제 1 보조자성부재, 상기 제 1 운동로의 길이방향 일측 및 타측을 향하는 상기 보빈의 일면측 및 타면측에 각각 결합된 제 2 및 제 3 보조자성부재를 가지는 것을 특징으로 하는 전자기력을 이용한 작동기.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 보빈이 상기 제 1 운동로의 하사점으로 이동하면 상기 제 1 운동로의 길이방향 대한 상기 제 1 보조자성부재의 중앙부위는 상기 제 1 운동로의 길이방향에 대한 상기 제 1 영구자석의 중앙부위 보다 상기 제 2 영구자석에 더 가깝게 위치되고, 상기 제 1 운동로의 길이방향 타측을 향하는 상기 제 1 보조자성부재의 단면(端面)은 상기 제 1 영구자석과 상기 제 2 영구자석 사이에 개재된 상기 제 1 비자성부재에 위치되며, 상기 제 2 보조자성부재는 한쌍의 상기 제 1 영구자석 및 상기 제 1 운동로의 길이방향 일면과 접촉하고, 상기 제 1 운동로에 길이방향 대한 상기 제 3 보조자성부재의 중앙부위는 상기 제 1 운동로의 길이방향에 대한 상기 제 2 영구자석의 중앙부위 보다 상기 제 1 영구자석으로부터 더 이격되게 위치되며,
    상기 보빈이 상기 제 1 운동로의 상사점으로 이동하면 상기 제 1 운동로의 길이방향 대한 상기 제 1 보조자성부재의 중앙부위는 상기 제 1 운동로의 길이방향에 대한 상기 제 2 영구자석의 중앙부위 보다 상기 제 1 영구자석에 더 가깝게 위치되고, 상기 제 1 운동로의 길이방향 일측을 향하는 상기 제 1 보조자성부재의 단면(端面)은 상기 제 1 영구자석과 상기 제 2 영구자석 사이에 개재된 상기 제 1 비자성부재에 위치되며, 상기 제 3 자성부재는 한쌍의 상기 제 2 영구자석 및 상기 제 1 운동로의 길이방향 타면과 접촉하고, 상기 제 1 운동로에 대한 상기 제 2 보조자성부재 중앙부위는 상기 제 1 운동로의 길이방향에 대한 상기 제 1 영구자석의 중앙부위 보다 상기 제 2 영구자석으로부터 더 이격되게 위치되는 것을 특징으로 하는 전자기력을 이용한 작동기.
  20. 제 1 항에 있어서,
    상기 코일과 상기 주자성부재는 상기 철심을 관통하는 연결바에 의하여 상호 연결되고,
    상기 연결바에는 상기 피동체가 연결된 것을 특징으로 하는 전자기력을 이용한 작동기.
  21. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 운동로의 깊이방향 일측 및 타측을 향하면서 상기 철심의 외측으로 노출된 상기 주자성부재의 일면 및 타면에는 상기 피동체가 연결되는 연결링크가 결합되고,
    상기 연결링크에는 상기 코일이 삽입 결합되는 결합공이 형성된 것을 특징으로 하는 전자기력을 이용한 작동기.
  22. 제 2 항 내지 제 21 항 중, 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 운동로의 길이방향을 향하는 일면 및 타면에는 상기 코일이 접촉 지지되는 탄성부재가 각각 설치된 것을 특징으로 하는 전자기력을 이용한 작동기.
  23. 제 22 항에 있어서,
    상기 탄성부재는 자성을 가진 것을 특징으로 하는 전자기력을 이용한 작동기.
  24. 제 22 항에 있어서,
    상기 철심에는 상기 제 1 운동로와 상기 제 2 운동로가 복수개 형성되고, 각각의 상기 제 1 및 제 2 운동로는 복수의 제 2 구획벽에 의하여 구획되며,
    각각의 상기 제 1 운동로에는 한쌍의 상기 제 1 및 제 2 영구자석이 설치되고, 한쌍의 상기 제 1 영구자석들 및 한쌍의 상기 제 2 영구자석들에 의하여 형성되는 자기력선의 방향은 각각 직선이면서 폐루프를 이루며,
    각각의 상기 제 2 운동로에는 상기 제 3 영구자석이 설치되고,
    각각의 상기 제 1 및 제 2 운동로에는 상기 가동자가 설치된 것을 특징으로 하는 전자기력을 이용한 작동기.
  25. 제 24 항에 있어서,
    상기 제 1 철심과 상기 제 2 철심은 비자성판에 의하여 구획된 것을 특징으로 하는 전자기력을 이용한 작동기.
KR1020080106453A 2008-10-29 2008-10-29 전자기력을 이용한 작동기 KR101112086B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020080106453A KR101112086B1 (ko) 2008-10-29 2008-10-29 전자기력을 이용한 작동기

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020080106453A KR101112086B1 (ko) 2008-10-29 2008-10-29 전자기력을 이용한 작동기

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20100047520A KR20100047520A (ko) 2010-05-10
KR101112086B1 true KR101112086B1 (ko) 2012-02-22

Family

ID=42274475

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020080106453A KR101112086B1 (ko) 2008-10-29 2008-10-29 전자기력을 이용한 작동기

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101112086B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101534798B1 (ko) * 2013-12-12 2015-07-08 미르텍알앤디 주식회사 전자기력 디바이스

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101668047B1 (ko) * 2015-05-29 2016-10-20 인텍전기전자 주식회사 전자식 작동기

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100668923B1 (ko) 2005-12-10 2007-01-12 (주)에마텍 홀딩력이 극대화된 전자기력을 이용한 조작기

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100668923B1 (ko) 2005-12-10 2007-01-12 (주)에마텍 홀딩력이 극대화된 전자기력을 이용한 조작기

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101534798B1 (ko) * 2013-12-12 2015-07-08 미르텍알앤디 주식회사 전자기력 디바이스

Also Published As

Publication number Publication date
KR20100047520A (ko) 2010-05-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101498864B1 (ko) 자성체 홀딩 장치
CN109727815B (zh) 电磁继电器
KR101024773B1 (ko) 전자 선형 조작기
ES2769533T3 (es) Actuador magnético permanente monoestable que utiliza un núcleo de acero laminado
KR100668923B1 (ko) 홀딩력이 극대화된 전자기력을 이용한 조작기
KR102658108B1 (ko) 개선된 자기 안정성 및 스트리핑력을 구비한 선형 액추에이터
KR101112086B1 (ko) 전자기력을 이용한 작동기
JP2013229296A (ja) 有極電磁継電器
JP2011258955A (ja) 双安定永久磁石型アクチュエータ
KR101668047B1 (ko) 전자식 작동기
KR101112084B1 (ko) 전자기력을 이용한 작동기
US20100176902A1 (en) Magnetic Drive System for a Switching Device
KR100997716B1 (ko) 전자기력을 이용한 작동기
US20030189473A1 (en) AC electromagnet
KR101101884B1 (ko) 자기부상용 액추에이터와 이를 이용한 마그네틱 베어링 및 자기부상장치
KR100302908B1 (ko) 영구자석 여자 횡자속형 선형 액츄에이터
KR102328475B1 (ko) 스위치기어 개폐용 구동장치
JP2005519465A (ja) 制御された誘引力を用いた電磁アクチュエータ
KR200321677Y1 (ko) 마그네틱 액츄에이터
JP2012257396A5 (ko)
KR101267123B1 (ko) 전자식 액추에이터
JP2017204631A (ja) 磁気ラッチ式ソレノイドアクチュエータ用プランジャ
KR100958116B1 (ko) 유체 통로 양방향 개폐장치
JP7056548B2 (ja) 電磁継電器
KR101266167B1 (ko) 이방향 유도 자기에 의한 3방향의 구동성을 갖는 액추에이터와 이를 이용한 마그네틱 베어링 및 자기부상형 이동장치

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150127

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160122

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170119

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180103

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190121

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20200102

Year of fee payment: 9