KR101283713B1 - 솔레노이드 스위치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 각회동하는 작동축과 작동수단으로 연결하여 작동대상체를 작동시킬 수 있기 설치의 용이성 작동의 용이성을 제공하면서 다양한 활용성을 제공할 수 있도록 한 솔레노이드 스위치에 관한 것으로서;
수용공간을 가지고 개방된 상부를 커버로 마감하는 스위치바디와, 상기 수용공간의 내부 하측에 설치하여 전원 인가에 따라 극성을 가변시키는 극성변환부와, 상기 수용공간의 내부 상측에 설치하여 극성변환부의 극성변화에 따라 소정의 각도로 정방향 회동 또는 역방향 회동을 수행하여 작동대상체와 접촉, 누름 또는 밀고당김에 의하여 작동시키는 작동부로 구성하는 것이 특징이다.

Description

솔레노이드 스위치{SOLENOID SWITCH}

본 발명은 솔레노이드 스위치에 관한 것으로서 더욱 상세하게는 소정의 범위로 각 회동을 통하여 스위치 또는 기타 작동 부재를 제어할 수 있도록 개선한 솔레노이드 스위치의 제공에 관한 것이다.

일반적으로 솔레노이드 스위치는, 전자력을 이용하여 단자 또는 접점과 접촉 및 이탈하거나, 단자 또는 접점을 눌러주어 스위칭작동을 수행하는 것으로서 자동차는 물론 일반산업분야에까지 널리 알려져 있고 많이 사용되고 있는 것은 자명한 사실이다.

상기와 같은 솔레노이드 스위치의 일반적인 구성을 도 6을 통하여 살펴보면 다음과 같다.

종래 기술이 적용되는 일반적인 솔레노이드 스위치(1)는, 하우징(2)의 내부에 코일이 감겨진 코일보빈(3)을 구비하고, 상기 코일보빈(3)의 내측 중심에는 코일로 전원 인가에 따라 코일보빈(3)의 축 중심방향으로 전, 후진하는 코어(4)를 설치한다.

상기 코어(4)의 전방에는 코어(4)와 함께 코일보빈(3)의 축 중심방향으로 전,후진할 수 있도록 작동축(5)을 연결하고, 상기 작동축(5)의 선단은 하우징(2)의 선측에 결합 되는 하우징커버(6)에 형성되는 작동홀(7)을 통하여 전방으로 노출되도록 한다.

상기 하우징커버(6)에 위치하는 작동축(5)에는 불필요하게 출입하는 것을 제한하면서 코어(4) 또는 작동축(5)이 이탈하는 것을 방지하기 위한 스토퍼(8)를 개재하고, 상기 스토퍼(8)와 하우징(2) 사이의 작동축(5)에는 복원력을 도우기 위한 스프링(9)을 개재하여 구성된다.

상기와 같이 구성되는 솔레노이드 스위치(1)의 작동상태를 살펴보면, 코일보빈(3)에 권취된 코일로 전원을 한 번씩 인가할 때마다 코일보빈(3)에 자장이 발생하고 이 자력에 의하여 코어(4)가 코일보빈(3)의 축 중심 방향으로 전진 또는 후진하게 되므로 코어(4)와 연결된 작동축(5)이 움직여 스위치 또는 단자를 터치하거나 눌러주게 됨으로써 작동하게 된다.

상기와 같은 종래 기술이 적용되는 솔레노이드 스위치는, 작동을 위하여 전원을 인가함에 따라 작동축이 축 중심 방향으로 왕복운동만 수행하기 때문에 항상 전진 또는 후진에 의하여 스위치 또는 단자와 같은 작동대상체를 눌러주는 동작과 누름의 해제 동작을 통하여 이루어지게 된다.

그러므로 솔레노이드 스위치가 작동대상체와 일직선상에 설치되거나 또는 고정된 상태를 유지하여야 하기 때문에 단자 또는 접점을 터치하거나 단순하게 눌러주는 용도로만 사용가능하기 때문에 사용처가 한정적일 수밖에 없어 효용성이 높지 않다.

예를 들어 작동대상체가 접촉이나 누름에 의하여 작동하지 않고 회전하는 형태 즉, 소정의 각도로 정방향 또는 역방향으로 움직이는 것일 경우에는 종래의 솔레노이드 스위치를 적용하지 못하기 때문에 별도의 작동수단을 강구하여 설치하여야 하는 문제가 발생한다.

또한, 작동대상체가 접촉이나 누름에 의하여 작동하는 경우에도, 작동대상체가 한 쌍으로 구비되고, 한 쌍 사이의 간격이 좁은 경우에는 솔레노이드 스위치를 설치하지 못하기 때문에 하나의 솔레노이드 스위치를 이용하여 작동시키기 못하고 방향을 달리하여 두 개의 솔레노이드 스위치를 설치하여야 하는 경우가 발생하게 된다.

이러한 경우에는 불필요하게 솔레노이드 스위치를 사용하여야 하기 때문에 작동대상체를 사지는 설비 또는 장치의 제조원가가 상승하는 원인이 되는 것은 물론, 구조가 복잡하여지게 되므로 주변품과의 간섭현상이 심하여 원활한 작동성을 보장할 수 없는 것은 물론, 간섭으로 인하여 고장과 손상의 원인을 제공하여 장치 또는 설비의 성능과 품질을 저하시키는 또 다른 원인이 되고 있는 등 여러 문제점이 발생하고 있는 실정이다.

이에 본 발명에서는 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위하여 발명한 것으로서, 수용공간을 가지고 개방된 상부를 커버로 마감하는 스위치바디와, 상기 수용공간의 내부 하측에 설치하여 전원 인가에 따라 극성을 가변시키는 극성변환부와, 상기 수용공간의 내부 상측에 설치하여 극성변환부의 극성변화에 따라 소정의 각도로 정방향 회동 또는 역방향 회동을 수행하여 작동대상체와 접촉, 누름 또는 밀고당김에 의하여 작동시키는 작동부로 구성하여;

각회동하는 작동축과 작동수단으로 연결하여 작동대상체를 작동시킬 수 있기 설치의 용이성 작동의 용이성을 제공하면서 다양한 활용성을 가지는 목적 달성이 가능하다.

이러한 본 발명은 솔레노이드 스위치를 회전에 의하여 작동하도록 함으로서 작동대상체가 회전에 의하여 작동하는 대상체에 적용가능한 것은 물론 종래와 같이 접촉 또는 누름에 의하여 작동하는 대상체에도 적용할 수 있기 때문에 적용범위가 넓어 다양한 용도로 활용할 수 있게 되는 등의 효과를 가지는 발명이다.

도 1은 본 발명의 기술이 적용된 솔레노이드 스위치를 도시한 분해 상태의 사시도.
도 2는 본 발명의 기술이 적용된 솔레노이드 스위치를 결합한 상태의 사시도.
도 3은 본 발명의 기술이 적용된 솔레노이드 스위치의 A - A선을 따라서 취한 단면도.
도 4는 본 발명의 기술이 적용된 솔레노이드 스위치의 B - B선을 따라서 취한 단면도.
도 5는 본 발명의 기술이 적용된 솔레노이드 스위치의 작동상태를 도시한 구성도.
도 6은 종래 기술이 적용된 솔레노이드 스위치를 도시한 구성도.

이하 첨부되는 도면과 관련하여 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 구성과 작용에 대하여 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 기술이 적용된 솔레노이드 스위치를 도시한 분해 상태의 사시도, 도 2는 본 발명의 기술이 적용된 솔레노이드 스위치를 결합한 상태의 사시도, 도 3은 본 발명의 기술이 적용된 솔레노이드 스위치의 A - A선을 따라서 취한 단면도, 도 4는 본 발명의 기술이 적용된 솔레노이드 스위치의 B - B선을 따라서 취한 단면도, 도 5는 본 발명의 기술이 적용된 솔레노이드 스위치의 작동상태를 도시한 구성도로서 함께 설명한다.

본 발명의 기술이 적용되는 솔레노이드 스위치(100)는, 수용공간(101)을 가지고 상부가 개방된 박스형상으로 구비되고 커버(102)로 마감되는 스위치바디(103)를 구비한다.

상기 스위치바디(103)를 본 발명의 도면에서는 육면체 형상으로 예시하고 있으나 사용위치나 용도 등에 따라 다양한 형상으로 구성할 수 있을 것이므로 본 도면에 예시한 형상으로 국한되지 않음은 자명하다 할 것이다.

상기 스위치바디(103)에 형성되는 수용공간(101)의 내부 하측에는 전원 인가에 따라 극성을 가변시키는 극성변환부(110)를 설치하고, 상기 수용공간(101)의 내부 상측에는 극성변환부(110)에 따라 소정의 각도로 정방향 회동(스위치바디의 우측) 또는 역방향 회동(스위치바디의 좌측)을 수행하면서 작동대상체를 작동시키는 작동부(130)로 구성한다.

상기 극성변환부(110)는, 중앙에는 작동부(130)가 작동할 수 있도록 작동홈(111)을 형성하고 상기 작동홈(111)의 양측에는 전원 인가에 따라 자극을 N극과 S극으로 변환시키는 자성체(112)가 수용될 수 있는 정방형자성홈(113)과 역방향자성홈(114)을 가지는 개략 ∪형상인 변환바디(115)를 고정한다.

상기 정,역방향자성홈(113,114)에 수용되는 자성체(112)는 자력을 발생시킴과 아울러 자극을 변화시킬 수 있도록 자성코어(116)의 외부에 코일(117)을 권취하여 구성하고, 상기 코일(117)은 자력발생과 극성변화를 위하여 외부의 콘트롤러와 전기적인 연결이 이루어짐은 당연할 것이다.

상기 작동부(130)는, 커버(102)와 스위치바디(103)의 상측에 고정되는 축하우징(131)으로 유지되어 각 회동 가능하게 작동축(132)을 구비하고, 상기 스위치바디(103) 외부로 노출되는 작동축(132)에는 축 중심에 대하여 직각방향으로 작동대상체를 작동시킬 수 있도록 로드, 링크 등과 같은 작동수단을 연결하기 위한 연결홀(133)을 형성한다.

상기 작동축(132)의 중도에는 극성이 변하지 않는 영구자석(135)을 내장한 자석하우징(136)을 고정하여 극성변환부(110)의 자극변화에 따라 정방향 또는 역방향으로 각회동하여 작동축(132)을 움직일 수 있도록 한다.

상기 자석하우징(136)은 커버(102)와 스위치바디(103)에 고정되는 축하우징(131) 사이의 간격과 동일한 높이를 가지도록 함으로서 결합된 작동축(132)이 유동 없이 안정된 상태의 작동을 가능하게 함은 당연할 것이다.

물론, 상기 작동축(132)의 회전범위는 작동대상체에 맞게 조절할 수 있는 데, 회전범위의 조절은 정,역방향자성홈(113,114)의 간격을 넓게 하거나, 작동축(132)과 자석하우징(136)의 거리를 변화시키는 등 다양한 형태로 실시할 수 있을 것이므로 본 발명에서는 구체적인 예를 설명하지 않도록 한다.

상기와 같은 본 발명의 기술이 적용된 솔레노이드 스위치(100)의 작동상태를 살펴보면 다음과 같다.

솔레노이드 스위치(100)를 작동대상체와 근접한 위치에 설치하고, 콘트롤러와 연결하여 이용자가 콘트롤러를 제어함으로서 작동부(130)의 작동축(132)이 정방향 또는 역방향으로 소정의 각도로 회동하여 작동대상체를 제어할 수 있게 되는 것이다.

물론, 작동대상체의 종류와 위치에 따라 솔레노이드 스위치(100)의 설치위치가 달라지는 것은 당연하며, 작동축(132)에 형성되는 연결홀(133)을 통하여 연결되는 작동수단 또한 달라져 작동대상체와 접촉, 누름, 밀고 당김 등과 같은 다양한 동작을 취하여 작동시키도록 함은 당연할 것이다.

예를 들어 작동축(132)을 정방향으로 회동시키고자 할 경우에는, 도 5 a에서와 같이 콘트롤러를 이용하여 전원을 인가하면 정방향자성홈(113)에 결합된 자성코어(116)가 S극으로 변화하여 영구자석(135)의 N극을 정방향자성홈(113) 방향으로 당기고, 역방향자성홈(114)에 결합된 자성코어(116)는 S극으로 변화하여 영구자석(135)의 S극을 밀어내게 되므로 영구자석(135)이 정방향으로 움직이게 되므로 결국에는 작동축(132)이 정방향으로 회동할 수 있게 되는 것이다.

반대로 작동축(132)을 역방향으로 회동시키고자 할 경우에는, 도 5 b에서와 같이 콘트롤러를 이용하여 전원을 인가하면 정방향자성홈(113)에 결합된 자성코어(116)가 N극으로 변화하여 영구자석(135)의 N극을 역방향자성홈(114) 방향으로 밀게되고, 역방향자성홈(114)에 결합된 자성코어(116)는 N극으로 변화하여 영구자석(135)의 S극을 당기게 되므로 영구자석(135)이 역방향으로 움직이게 되므로 결국에는 작동축(132)이 역방향으로 회동할 수 있게 되는 것이다.

이와 같이 콘트롤러에서 극성변환부(110)로 전원인가를 통하여 자성코어(116)의 자극을 변화시켜 작동축(132)의 영구자석(135)을 밀고 당기는 형태를 취하여 회동시킬 수 있게 되는 것이다.

이러한 본 발명은 각회동하는 작동축과 작동수단으로 연결하여 작동대상체와 접촉, 누름, 밀고당김과 같은 다양한 동작으로 작동시킬 수 있기 때문에 다양한 활용성을 가지는 장점을 가진다.

100; 솔레노이드 스위치
102; 커버
103; 스위치바디
110; 극성변환부
112; 자성체
115; 변환바디
116; 자성코어
117; 코일
130; 작동부
132; 작동축
133; 연결홀
135; 영구자석

Claims (3)

1. 수용공간을 가지고 개방된 상부를 커버로 마감하는 스위치바디와;
   상기 수용공간의 내부 하측에 설치하여 전원 인가에 따라 극성을 가변시키는 극성변환부와;
   상기 수용공간의 내부 상측에 설치하여 극성변환부의 극성변화에 따라 소정의 각도로 정방향 회동 또는 역방향 회동을 수행하여 작동대상체와 접촉, 누름 또는 밀고당김에 의하여 작동시키는 작동부로 구성하는 것을 특징으로 하는 솔레노이드 스위치.
2. 제 1 항에 있어서;
   상기 극성변환부는, 작동부가 작동할 수 있도록 중앙에 형성하는 작동홈과, 상기 작동홈의 양측에 전원 인가에 따라 자극을 N극과 S극으로 변환시키는 자성체를 수용하도록 정방형자성홈과 역방향자성홈을 가지는 변환바디를 구비하고;
   상기 자성체는 자력을 발생시킴과 아울러 자극을 변화시킬 수 있도록 자성코어의 외부에 코일을 권취하여 구성하고;
   상기 코일은 자력발생과 극성변화를 위하여 콘트롤러와 전기적으로 연결하여 구성하는 것을 특징으로 하는 솔레노이드 스위치.
3. 제 1 항에 있어서;
   상기 작동부는, 커버와 스위치바디의 상측에 고정되는 축하우징으로 유지되어 각 회동 가능하게 구비되는 작동축과;
   상기 스위치바디 외부로 노출되는 작동축에 축 중심에 대하여 직각방향으로 작동대상체를 작동시키도록 작동수단이 연결되게 형성하는 연결홀과;
   상기 작동축의 중도에 극성이 변하지 않는 영구자석을 내장하여 고정되는 자석하우징을 포함하는 것을 특징으로 하는 솔레노이드 스위치.

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