KR101682128B1 - 시계 타종장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 시계 타종장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 정각에 소정 멜로디를 연주하고, 멜로디 연주가 종료되면 곧이어 시각정보에 따라 타종함으로써 청각에 의해 시각정보를 얻을 수 있는 시계 타종장치에 관한 것이다.
본 발명에 의한 시계 타종장치는 정각신호를 발생시키는 감지수단; 상기 감지수단에 의해 정각신호가 수신되면 설정된 멜로디를 연주하는 멜로디 연주수단; 상기 멜로디 연주수단의 동작이 완료된 후 시각만큼 타종하는 타종수단; 및 상기 타종수단이 각 시각만큼 타종하지 못한 경우, 이를 보정하는 보정수단;을 포함한다.

Description

시계 타종장치{APPARATUS FOR HITTING BELL OF CLOCK}

본 발명은 시계 타종장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 정각에 소정 멜로디를 연주하고, 멜로디 연주가 종료되면 곧이어 시각정보에 따라 타종함으로써 청각에 의해 시각정보를 얻을 수 있는 시계 타종장치에 관한 것이다.

일반적으로, 시계의 타종장치는 크게 전자식과 기계식으로 나눌 수 있다. 이 중, 전자식은 무브먼트에 설치된 타이머의 출력단에 발진회로나 음성발생회로를 연결하여, 정해진 시간에 무브먼트의 접촉센서에 의해 발생하는 출력신호에 의해 발진음, 멜로디, 음성 등을 발생시키는 방식이다.

그러나, 상기 전자식 타종장치는 메모리의 용량을 줄이기 위해 샘플링주파수를 낮게 설정하기 때문에 음질이 떨어지는 단점이 있고, 기계식 타종장치는 단순하게 단속음만을 내고 있기 때문에 사용자가 쉽게 싫증을 느껴 제품의 구매욕을 떨어뜨리는 단점이 있다.

도 1 및 2를 참조하여 타종장치의 구성에 관해 설명한다. 도 1 및 도 2는 타종장치의 사시도인데, 도 2는 상부케이스를 덮은 상태를 나타낸다.

멜로디발생부(100)는 서로 다른 진동수를 갖는 다수의 진동판(110)과 각 진동판(110)을 때리는 다수의 해머(120)로 구성되는 음발생부, 제어부로부터의 타종신호에 의해 구동되는 제1모터(130), 제1모터(130)에 의해 회전하는 제1기어(140)와 제2기어(150), 제1, 제2기어(140, 150)에 의해 감속되어 회전하는 캠기어(160), 캠기어(160)와 동축으로 회전하여 해머(120)를 작동시키는 해머캠(170), 캠기어(160)와 동축으로 해머캠(170)과 함께 회전하여 정지스위치(180)를 작동시키는 스위치캠(190)으로 구성된다.

제1모터(130)는 도 2에서 보는 것과 같이 그 회전축에 웜(131)이 삽입되어 제1기어(140)를 회전시킨다. 이로써 제1기어(140)와 제1모터(130)의 회전방향이 서로 90도인 상태에서도 모터의 회전력이 기어로 전달될 수 있다. 따라서, 모터 회전방향과 기어 회전방향이 동일하다면, 모터의 축에는 웜이 부착될 필요가 없고 통상의 피니언이 부착될 수 있을 것이다.

제1기어(140)와 제2기어(150)는 감속용기어이다. 이후의 설명을 통해 명확해질 것이지만, 일반적으로 모터의 회전속도가 빠른 반면에 최종적으로 필요한 회전속도가 그보다 훨씬 느릴 경우에는 회전력 전달 과정에 감속기어를 넣어 회전속도를 필요한 정도로 줄인다. 따라서, 두 개의 기어(140, 150)를 사용하였지만, 당업자라면 이에 구애받지 않고 필요한 회전속도와 방향을 얻기 위해 적절하게 감속기어의 수와 잇수 등을 설계할 수 있을 것이다.

도 3에서, 제1모터(130)의 웜(131)이 제1기어(140)의 대기어(141)에 물리고, 제1기어(140)의 소기어(142)가 제2기어(150)의 대기어(151)에 물리는 결합관계를 볼 수 있다. 따라서, 제1모터(130)의 회전력이 제2기어(150)에는 감속되어 전달된다. 제2기어(150)의 소기어(152)는 캠기어(160)에 맞물린다.

캠기어(160)는 도 4에서 보는 바와 같이, 제2기어(150)의 소기어(152)와 맞물려 회전하고, 그에 따라 같은 축에 고정된 해머캠(170)과 스위치캠(190)이 함께 회전한다. 해머캠(170)은 4개가 적층되어 축에 고정되는데, 도 에서와 같이 캠돌기면(171)이 각 해머캠(170)마다 어긋나도록 배열되어 있다.

각 해머캠(170)에는 해머회전축(122)이 결합된다. 보다 구체적으로, 각 해머캠(170)이 회전하면서 캠돌기면(171)이 해머회전축(122)의 돌기면(123)을 밀면, 해머(120)와 해머회전축(122)을 연결하는 해머로드(121)가 점선과 같이 밀리도록 서로 결합된다. 따라서, 이렇게 점선방향으로 밀렸던 해머(120)가 복귀하면서 진동판(도5에는 도시하지 않았음)을 때려 음을 발생한다.

해머(120)의 복귀가 스프링에 의해 이루어진다. 도 4에서, 각 해머회전축(122)의 측면에 고정기둥(124)이 있고 이 고정기둥(124)에 해머로드(121)와 연결된 스프링(125)이 고정된다. 따라서, 해머로드(121)는 이 스프링(125)의 힘을 이기고 점선 방향으로 밀려난 다음에 돌아올 때에는 스프링(125)의 복원력으로 되돌아와 진동판을 때리게 되는 것이다. 적층된 각 해머캠(170)의 캠돌기면(171)이 서로 어긋나 있어 각 해머(120)는 서로 다른 시점에서 진동판을 때리기 때문에, 각 진동판의 고유음이 서로 다른 시점에서 나 소정의 멜로디가 이루어진다.

캠기어(160)에 고정된 또 다른 캠, 즉, 스위치캠(190)에 대해 설명한다. 스위치캠(190)이 도5에는 해머캠(170) 위쪽에 고정되는 것으로 표현되어 있지만, 이 위치가 임의적임은 앞에서 설명한 것과 같다. 정지스위치(도 2의 180)를 작동시키기 위한 캠이기 때문에 정지스위치(180)의 위치에 따라 스위치캠(190)의 위치도 결정될 것이다.

캠기어(160)가 일회전하면 멜로디가 끝난 것이기 때문에 제1모터(130)를 정지하여야 한다. 이 때에 스위치캠(190)도 1회전하여 그 돌기면(191)이 정지스위치(도5에는 도시 않음)를 작동시켜서 제1모터(130)를 정지시킨다. 정지스위치는 제1모터(130)를 정지시키는 역할 뿐만 아니라 단일음발생부의 제2모터(이후에 설명함)를 시발시키는 역할도 한다.

이렇게, 시계 무브먼트의 접촉센서에 의해 제어부가 제1모터(130)를 회전시키면 이 회전력이 캠기어(160)를 회전시켜서 해머캠(170)에 의해 각 음에 할당된 해머(120)를 작동시켜 각 진동판(110)마다 다른 음 때문에 멜로디를 발생시키고, 이 멜로디가 끝나면 스위치캠(190)에 의해 제1모터(130)가 정지되고 단일음발생부의 제2모터를 동작시킨다.

이하, 단일음발생부의 구성과 작용에 관해 설명한다.

도 1로 되돌아가서 보면, 단일음발생부(200)는 서로 다른 진동수를 갖는 다수의 진동판(210)과 각 진동판(210)을 때리는 다수의 해머(220)로 구성되는 음발생부, 제어부로부터의 타종신호에 의해 구동되는 제2모터(230), 제2모터(230)에 의해 회전하는 캠기어(260), 캠기어(260)와 동축으로 회전하여 해머(220)를 작동시키는 해머캠(도6의 270), 캠기어(260)의 1회전을 검출하여 제어부에 펄스신호를 공급하는 펄스공급 스위치(280), 캠기어(260)와 동축으로 해머캠(270)과 함께 회전하여 펄스공급 스위치(280)를 작동시키는 스위치캠(도6의 290)으로 구성된다.

제2모터(230)는 도 1에서 보는 것과 같이 그 회전축에 웜(231)이 삽입되어 캠기어(240)를 회전시킨다. 도6은 단일음발생부(200)의 제2모터(230)와 캠기어(260), 해머회전축(222)과의 결합관계를 나타내는 사시도이다. 도6에서, 제2모터(230)의 웜(231)이 캠기어(260)에 물리고, 캠기어(260)의 상부에는 해머캠(270)이 동축으로 고정되고 캠기어(260)의 하부에는 스위치캠(290)이 동축으로 결합된다.

해머캠(270)은 도6에서 보는 바와 같이, 해머회전축(222)과 직접 접하지 않고 중간연결대(282)를 통해 접한다. 자세하게 설명하면, 해머캠(270)에 중간연결대(282)의 제1측판(283)이 접하고 중간연결대(282)의 제2측판(284)은 해머회전축(222)과 접한다. 그 이유는, 해머캠(270)과 해머회전축(222)이 직접 접하기 곤란하기 때문에, 또 멜로디발생부(100)와 단일음발생부(200)의 해머로드와 해머회전축을 공용자재로 하기 위함이다.

도 5에서, 캠기어(260)가 회전하면서, 그에 따라 같은 축에 고정된 해머캠(270)과 스위치캠(290)도 함께 회전한다.

이와 같이 구성된 종래의 시계 타종장치는 타종수가 현재 시각과 상이한 경우, 이를 보정하는 방법이 매우 까다롭다는 문제가 있었다.

뿐만 아니라 필요에 따라서 사용자가 무음모드로 사용할 수도 없었으며, 또한 시계추의 진자운동이 원활하지 못한 문제도 있었다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 정각에 소정 멜로디를 연주하고, 멜로디 연주가 종료되면 곧이어 시각정보에 따라 타종함으로써 청각에 의해 시각정보를 얻을 수 있는 시계 타종장치를 제공함에 있다.

본 발명에 의한 다른 목적은 필요에 따라 멜로디 연주와 타종을 무음모드로 전환할 수 있는 시계 타종장치를 제공함에 있다.

본 발명에 의한 또 다른 목적은 타종수가 현재시각과 맞지 않을 경우, 이를 보정할 수 있는 시계 타종장치를 제공함에 있다.

본 발명에 의한 또 다른 목적은 시계 추가 강한 자기장으로 인해 연속적으로진자운동이 가능한 시계 타종장치를 제공함에 있다.

위와 같은 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 발명에 의한 시계 타종장치는 정각신호를 발생시키는 감지수단; 상기 감지수단에 의해 정각신호가 수신되면 설정된 멜로디를 연주하는 멜로디 연주수단; 상기 멜로디 연주수단의 동작이 완료된 후 시각만큼 타종하는 타종수단; 및 상기 타종수단이 각 시각만큼 타종하지 못한 경우, 이를 보정하는 보정수단;을 포함한다.

또한 상기 멜로디 연주수단은 서로 다른 진동수를 갖는 복수의 제1와이어; 상기 와이어를 타격하여 소정의 멜로디를 연주하는 복수의 제1해머; 상기 복수의 해머의 작동을 제어하는 캠구동부;를 포함하는 것이 바람직하다.

또한 상기 타종수단은, 상기 멜로디 연주수단의 작동종료를 감지하는 센서; 상기 제1와이어와 동일하며, 마주보게 설치되는 제2와이어; 상기 복수의 제2와이어를 동시에 타격하는 복수의 제2해머; 상기 복수의 제2해머의 작동을 제어하는 제2캠구동부;를 포함하는 것이 바람직하다.

또한 상기 보정수단은, 타종수단이 현재 시각보다 더 적게 타종한 경우, 현재시각을 나타내는 수에서 타종수를 뺀 수 만큼을 클릭하여 보정하고, 타종수단이 현재 시각보다 더 많이 타종한 경우, 타종수에서 현재시각을 나타내는 수를 12에서 뺀 만큼을 클릭하여 보정하는 것이 바람직하다.

또한 상기 제1캠구동부와 제2캠구동부 중 적어도 어느 하나 이상의 작동을 정지시키는 무음수단이 더 구비되는 것이 바람직하다.

또한 도전성 재질로 형성된 코일; 상단이 회동 가능하게 축결합된 진자; 상기 진자의 하단에 연결된 추; 상기 진자에 결합되며, 상기 코일을 사이에 두고 상부와 하부에 각각 구비되는 상부 마그넷과 하부 마그넷; 및 상기 상부 마그넷의 상부와, 상기 하부 마그넷의 하부에 구비되는 도전성 플레이트;를 포함하고, 상기 상부 마그넷과 하부 마그넷은 각각 좌우로 배치되는 한 쌍의 원통형 자석인 것이 바람직하다.

본 발명에 따르면, 정각에 소정 멜로디를 연주하고, 멜로디 연주가 종료되면 곧이어 시각정보에 따라 타종함으로써 청각에 의해 시각정보를 얻을 수 있는 효과가 있다.

그러나 필요에 따라 멜로디 연주와 타종을 무음모드로 전환할 수도 있다.

또한, 타종수가 현재시각과 맞지 않을 경우, 이를 보정할 수 있는 효과도 있다.

또한, 시계 추가 강한 자기장으로 인해 연속적으로 진자운동이 가능하다.

도 1 및 도 2는 종래 시계 타종장치의 구성을 나타낸 것이다.
도 3은 도 1에 도시된 타종장치의 멜로디발생부의 기어 어셈블리를 나타낸 사시도이다.
도 4는 도 1에 도시된 타종장치의 멜로디발생부의 메카니즘을 나타낸 것이다.
도 5는 도 1에 도시된 타종장치의 단일음발생부의 메카니즘을 나타낸 것이다.
도 6은 본 발명에 의한 시계 타종장치를 나타낸 것이다.
도 7은 도 6에 도시된 타종장치의 멜로디 연주수단 및 타종수단을 나타낸 것이다.
도 8 및 도 9는 본 발명에 의한 시계 타종장치의 진자를 나타낸 것이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 의한 실시예의 구성 및 작용을 구체적으로 설명한다.

도 6 및 도 7을 참조하면, 본 발명에 의한 실시예(1)는 케이싱(20)과, 감지수단(미도시)과, 멜로디 연주수단(31,32,33)과, 타종수단(41,42,43)과, 제어부(50)를 포함한다.

상기 케이싱(20)은 감지수단과 멜로디 연주수단(31,32,33)과 타종수단(41,42,43)을 수납하는 구성요소이다.

상기 감지수단은 분침이 정각을 가리키는지를 감지하고, 정각인 경우에 신호를 발생시키는 구성요소이다.

상기 멜로디 연주수단(31,32,33)은 서로 다른 진동수를 갖는 복수의 제1와이어(32)와, 상기 와이어(32)를 타격하여 소정의 멜로디를 연주하는 복수의 제1해머(31)와 상기 복수의 해머의 작동을 제어하는 캠구동부(미도시)와, 상기 제1와이어를 고정하는 블록(33)을 포함하는데, 상기 캠 구동부는 앞서 설명한 종래기술과 유사하므로 반복적인 설명은 생략하기로 한다.

상기 제1와이어(32)는 서로 다른 진동수를 갖는 복수개로 구비된다. 따라서 복수의 제1해머(31)가 상기 복수의 제1와이어(32)를 특정 순서에 따라 타격함으로써 소정의 멜로디가 연주되는 것이다. 즉, 상기 복수의 제1와이어(32)는 어느 하나의 단독, 또는 2개 이상을 동시에 타격함으로써 특정 음계가 생성되는 것이다. 따라서 상기 제1와이어(32)와 제1해머(31)는 각각 1:1 대응되도록 동수로 구성된다.

상기 타종수단(41,42,43)은 상기 멜로디 연주수단(31,32,33)의 작동종료를 감지하는 센서(미도시)를 포함한다.

상기 타종수단은 센서와, 제2와이어(41)와, 제2해머(41)와, 제2캠구동부(미도시)와, 상기 제2와이어(42)를 고정하는 블록(43)을를 포함한다. 상기 캠 구동부는 앞서 설명한 종래기술과 유사하므로 반복적인 설명은 생략하기로 한다.

상기 제2와이어(42)는 상기 제1와이어(32)와 동일한 진동수를 갖는 동일한 수로 구성되며, 상기 제2와이어(42)와 제2해머(41)는 각각 1:1 대응되도록 동수로 구성된다.

비록, 타종수단(41,42,43)은 멜로디 연주수단(31,32,33)과 달리 각 제2와이어(42)를 순차적으로 타격하는 것이 아니라 일시에 타격을 하므로 복수의 제2와이어(42)가 진동수를 달리 구성할 필요는 없다. 그러나 본 실시예에서는 시각적으로 좌우 균형을 위해 제1와이어(32)와 제2와이어(42)를 대칭되게 구성한 것이다.

상기 센서가 멜로디 연주수단(31,32,33)의 작동을 감지하고 신호를 발생하면, 상기 제2해머(41)가 상기 제2와이어(42)를 동시에 타격하여 타종한다. 물론, 시침이 가리키는 시각을 나타내는 수만큼 타격을 하여 사용자에게 청각신호로 시각정보를 제공하는 것이다.

상기 제어부(50)는 하우징(10)의 일측, 그러나 상기 케이싱(20)와는 별도로 구비된다. 분침이 12시를 가리키면 시침이 가리키는 수만큼 타종수단(41,42,43)이 타종을 해야 하는데, 어떠한 이유로 타종수가 시각과 일치하지 않는 경우가 발생할 수 있다.

이 경우, 본 실시예에서는 제어부(50)에 보정수단, 구체적으로 보정버튼(51)이 구비된다. 상기 보정버튼(51)의 사용법을 설명한다.

먼저, 타종수단(41,42,43)이 현재 시각보다 더 적게 타종한 경우에는 사용자는 보정버튼(51)을 현재시각을 나타내는 수에서 타종수를 뺀 수 만큼을 클릭하여 보정할 수 있다. 즉, 지금 현재 시각이 7시임에도 불구하고, 타종수단이 5번만 타종한 경우, 상기 보정버튼을 2번 더 클릭하여 보정할 수 있다(7-5=2).

반대로, 타종수단(41,42,43)이 현재 시각보다 더 많이 타종한 경우에는 사용자는 보정버튼(51)을 타종수에서 현재시각을 나타내는 수를 12에서 뺀 수 만큼을 클릭하여 보정할 수 있다. 즉, 지금 현재 시각이 5시임에도 불구하고, 타종수단이 7번 타종한 경우, 상기 보정버튼을 10번 더 클릭하여 보정할 수 있다(12-(7-5)=10).

또한 상기 제어부(50)의 일측에는 무음버튼(52)이 구비되어 있는 것을 알 수 있다. 상기 무음버튼(52)은 상기 제1캠구동부와 제2캠구동부의 작동을 정지시키는 것이다. 따라서 집안에 아이나 환자가 있는 등 필요에 따라 멜로디 연주수단(31,32,33)이나 타종수단(41,42,43)의 작동을 정지시킬 수 있는 것이다.

물론, 제1캠구동부와 제2캠구동부 중 어느 하나를 선택하여 작동을 정지시킬 수 있다. 이 경우, 멜로디 연주수단(31,32,33)이나 타종수단(41,42,43) 중 어느 하나만의 작동을 정지시키는 것이다.

상기 제어부(50)의 상측에는 상기 시계나 멜로디 연주수단(31,32,33) 및 타종수단(41,42,43) 등을 구동하는 배터리(53)가 구비된다.

또한 본 실시예는 시계 추를 진자운동하는 진자(60)가 구비된다.

도 8을 참조하여 보다 구체적으로 설명하면, 도전성 재질로 형성된 코일(65)과, 상기 케이싱(20)의 내부에 회동가능하게 축결합(62)되는 바(62)와, 상기 바의 하단에 연결되는 추를 포함한다.

특히, 상기 코일(65)을 사이에 두고 바(62)의 상하부에 각각 구비되는 상부 마그넷(64a)과 하부 마그넷(64b)을 포함한다. 참고로, 도면에는 케이싱(20)을 도시하지 않았으나, 상기 코일(65)은 케이싱(20)에 고정되어 구비되는 것이다. 즉, 상기 바가 회동할 때 상기 코일을 사이에 두고, 상기 상부마그넷(64a)과 하부마그넷(64b)이 자기장에 의해 반발력이 발생되어 연속적으로 진자운동을 하는 것이다.

본 실시예에서는 상기 상부 마그넷(64a)과 하부 마그넷은 각각 막대자석으로 구성된다. 또한, 상기 상부 마그넷과 하부 마그넷은 서로 극성(64b)이 반대가 되도록 수납부(63)에 수납, 고정된다. 이와 같이 구성된 진자(60)는 자석(64a,64b)에 의해 코일(65)에 발생된 자기장에 의해 추가 진자운동하는 것이다.

도 9는 본 발명에 의한 진자의 다른 실시예를 나타낸 것이다.

도시된 바와 같이, 상기 상부 마그넷(74a,74b)과 하부 마그넷(74c,74d)은 각각 한 쌍의 원통형 자석을 구비한다. 또한 각 4개의 자석이 서로 다른 극성과 마주보도록 배치함으로써 자기장의 세기가 증가된다. 특히, 상기 상부 마그넷(74a,74b)의 상부와, 하부 마그넷(74c,74d)의 하부에는 도전성 플레이트(75a,75b)가 더 삽입되어 있는 것을 알 수 있다. 상기 도전성 플레이트(75a,75b)를 구비하여 자기장의 세기를 보다 증가시켜 진자운동을 원활하게 할 수 있다.

1: 시계 타종장치
10: 하우징
20: 케이싱
31, 41: 헤머
32, 42: 와이어
33, 43: 블록
50: 제어부
51: 보정버튼
52: 무음버튼
53: 배터리
60, 70: 진자
61, 71: 회동축
62, 72: 바
63, 73: 수납부
64, 74: 자석
75: 도전성 플레이트

Claims (6)

1. 정각신호를 발생시키는 감지수단;
   상기 감지수단에 의해 정각신호가 수신되면 설정된 멜로디를 연주하는 멜로디 연주수단;
   상기 멜로디 연주수단의 동작이 완료된 후 시각만큼 타종하는 타종수단; 및
   상기 타종수단이 각 시각만큼 타종하지 못한 경우, 이를 보정하는 보정수단;을 포함하고,
   상기 멜로디 연주수단은
   서로 다른 진동수를 갖는 복수의 제1와이어;
   상기 제1와이어를 타격하여 소정의 멜로디를 연주하는 복수의 제1해머; 및
   상기 복수의 해머의 작동을 제어하는 제1캠구동부;를 포함하며,
   상기 타종수단은,
   상기 멜로디 연주수단의 작동종료를 감지하는 센서;
   상기 제1와이어와 동일하며, 마주보게 설치되는 제2와이어;
   상기 복수의 제2와이어를 동시에 타격하는 복수의 제2해머;
   상기 복수의 제2해머의 작동을 제어하는 제2캠구동부;를 포함하고,
   상기 보정수단은,
   상기 타종수단이 현재 시각보다 더 적게 타종한 경우, 사용자가 보정버튼을 현재시각을 나타내는 수에서 타종수를 뺀 수 만큼을 클릭하여 보정하고,
   상기 타종수단이 현재 시각보다 더 많이 타종한 경우, 사용자가 보정버튼을 타종수에서 현재시각을 나타내는 수를 12에서 뺀 만큼을 클릭하여 보정하며,
   상기 제1캠구동부와 제2캠구동부 중 적어도 어느 하나 이상의 작동을 정지시키는 무음수단이 더 구비되고,
   도전성 재질로 형성된 코일;
   상단이 회동 가능하게 축결합된 진자;
   상기 진자의 하단에 연결된 추;
   상기 진자에 결합되며, 상기 코일을 사이에 두고 상부와 하부에 각각 구비되는 상부 마그넷과 하부 마그넷; 및
   상기 상부 마그넷의 상부와, 상기 하부 마그넷의 하부에 구비되는 도전성 플레이트;를 포함하고,
   상기 상부 마그넷과 하부 마그넷은 각각 좌우로 배치되는 한 쌍의 원통형 자석인 것을 특징으로 하는 시계 타종장치.
   
   
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