KR20080100737A

KR20080100737A - 전자석을 이용하는 타카

Info

Publication number: KR20080100737A
Application number: KR1020070046796A
Authority: KR
Inventors: 정재종
Original assignee: 정재종
Priority date: 2007-05-14
Filing date: 2007-05-14
Publication date: 2008-11-19

Abstract

본 발명은 전자석을 이용한 타카에 관한 것으로, 타카의 몸체부의 전단부 및 후단부에 각각 일정한 거리만큼 이격되어 설치되고, 양 끝단이 N극 및 S극으로 상호 전환되는 제1 및 제2전자석, 제1 및 제2전자석의 대향면의 극성이 같도록 양 끝단의 극성을 동시에 전환시켜주는 극성전환부, 극성전환부의 극성 전환에 따라 제1전자석 및 제2전자석 사이를 이동하는 영구자석 및 영구자석에 결합되어 영구자석의 이동에 따라 타카못을 타격하는 공이를 포함하여 구성되며, 전자석의 N극 및 S극이 상호 전환되는 것을 이용하여 영구자석에 결합된 공이를 이동시켜 타카못을 원하는 위치에 박을 수 있는 타카를 제공할 수 있다.

타카, 전자석, 영구자석, 극성전환

Description

전자석을 이용하는 타카{Tacker using Electromagnet}

도 1은 종래의 일반적인 타카의 외형의 정면도,

도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 전자석을 이용한 타카의 구성도,

도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 타카못의 타격 원리를 설명하기 위한 도면, 그리고

도 4는 본 발명의 전자석을 이용한 타카의 주요 부분을 도시한 도면이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

11, 100 : 몸체부 200 : 극성전환부

18, 300 : 손잡이 13, 400 : 장전통

19, 500 : 방아쇠 110 : 제1전자석

120 : 제2전자석 111, 121 : 제1 및 제2전자석의 대향하지 않는 면

112, 122 : 제1 및 제2 전자석의 대향면

130 : 영구자석 140 : 공이 150 : 완충재 160 : 코일

210 : 제1전원 220 : 제2전원

230 : 스위칭부 231 : 제1스위치

232 : 제2스위치 410 : 타카못

본 발명은 전자석을 이용한 타카(Tacker)에 관한 것으로, 특히 전자석의 N극 및 S극의 상호 전환을 이용하여 영구자석에 결합된 공이를 이동시켜 타카못을 원하는 위치에 박을 수 있는 전자석을 이용한 타카에 관한 것이다.

일반적으로 타카는 스테플러(Stapler), 네일러(Nailer) 및 핀너(Pinner)와 유사한 원리로 목재와 목재, 목재와 플라스틱, 목재와 강재, 목재와 콘크리트 접목에 사용하는 공압 기계로서 사용이 신속 간편하고 부착력이 견고하여 내, 외장 인테리어, 알루미늄 샷시 등 다양한 작업에 쓰인다.

도 1은 종래의 일반적인 타카의 외형의 정면도이다.

도 1에 도시한 바와 같이, 내부에 피스톤과 실린더가 장착되어 있는 몸체(11)와 피스톤에 공기를 공급하고 배출하는 뚜껑(12), 못이나 스테플, 핀 등의 타카못이 장전되어 있는 장전통(13), 타카못이 발사되는 가이드(14), 작업시 안전을 위한 안전장치(15), 못 장전을 위한 걸쇠장치(16), 장전통(13)과 손잡이(18)를 연결하여 견고한 구조를 가지게 하는 브라켓(17), 타카를 작동시키는 방아쇠(19) 등으로 구성되어 있다.

이러한 타카의 작동은, 방아쇠(19)를 작동시켜, 컴프레셔에서 공급되는 압축 공기가 몸체(11) 내부에 있는 피스톤을 움직이고, 피스톤에 결합된 공이가 피스톤의 움직임에 따라, 장전통(13)으로부터 순차적으로 가이드(14)에 공급되는 타카못 을 강하게 눌러주어 원하는 위치에 박음으로써 목재, 플라스틱 및 콘크리트를 접목하는 용도로 사용되는 것이다.

한국등록특허 제593,461호(2006.6.19)에는 연타방지수단이 구비된 타카로서, 단타 모드시 커넥터의 반발력에 의한 재차 격발을 연타방지 플레이트가 구속함으로써 커넥터의 이동을 억제하여 반발력에 의한 임의 격발을 방지하게 되어 정확한 단타 격발이 가능한 타카가 기재되어 있다.

또한, 한국등록실용 제334,114호(2003.11.13)에는 인체공학적 구조를 갖는 타카로서, 타카의 무게중심이 손목의 직상부에 위치할 수 있도록 손잡이를 장전통 쪽으로 당겨서 제작하고, 본체 하부의 손 밀착부와 방아쇠의 간격을 축소시키고 밀착부가 엄지손가락과 검지손가락 사이인 합곡에 안착된 상태로 견실하게 밀착될 수 있도록 곡률반경을 작게 형성한 타카가 기재되어 있다.

위와 같은 타카는 모두 공압식 타카로서, 타카못을 강하게 밀어주기 위하여 공기를 압축하는 컴프레셔가 필수적으로 필요하다. 이로 인하여 타카를 사용하기 위해 수kg 내지 수십kg이 되는 컴프레셔를 항상 가지고 다녀야 하며, 여러 명이 작업시에는 2대 이상의 컴프레셔를 사용해야 한다. 또한, 컴프레셔와 타카 사이에 연결되어 압축된 공기를 타카에 공급하는 에어호스를 사용해야 하므로 2대 이상의 컴프레셔를 사용하여 작업시 에어호스가 서로 엉켜 작업하기 힘든 상황이 발생한다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 영구자석 을 두 개의 전자석 사이에 제공하고 상기 두 전자석의 극성을 전환시켜 상기 영구자석을 이동시킴으로써 상기 영구자석에 부착된 공이가 타카못을 강하게 타격하여 타카못을 원하는 위치에 박을 수 있도록 하는 전자석을 이용한 타카를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 타카못을 타격하여 원하는 위치에 박기 위한 타카에 있어서,

상기 타카의 몸체부의 전단부 및 후단부에 각각 일정한 거리만큼 이격되어 설치되고, 각각 철심에 코일을 권선하여 상기 코일에 인가되는 전류에 따라서 상기 권선된 철심의 양 끝단이 N극 및 S극으로 상호 전환되는 제1 및 제2전자석; 상기 제1 및 제2전자석의 대향면의 극성이 같도록 상기 각 코일에 인가되는 전류의 방향을 변화시켜 상기 제1 및 제2전자석의 양 끝단의 극성을 동시에 전환시켜주는 극성전환부; 상기 제1 및 제2전자석 사이에 제공되고 상기 극성전환부에 의한 상기 제1 및 제2전자석의 극성 전환에 따라 상기 제1 및 제2전자석 간에 이동하는 영구자석; 및 상기 영구자석에 결합되어 상기 영구자석의 이동에 따라 상기 타카못을 타격하는 공이를 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 전자석을 이용한 타카는 상기 타카의 몸체 후단부에 손으로 잡을 수 있도록 구비되어 상기 타카의 몸체를 지지하는 손잡이; 및 상기 타카못이 적어도 하나 이상 장전되고 상기 장전된 타카못이 상기 공이에 의해 순차적으로 타격될 수 있도록 하는 장전통을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 전자석을 이용한 타카의 상기 제1전자석과 제2전자석의 철심에 각각 권선된 코일은 서로 반대 방향으로 감긴 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 극성전환부는, 상기 제1 및 제2전자석에 권선된 코일에 전류를 공급하는 제1 및 제2전원; 상기 제1 및 제2전원 중 선택된 하나의 전원에서 전류가 공급되도록 온/오프 스위칭하는 스위칭부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 스위칭부는 상기 타카의 몸체에 부착된 방아쇠 또는 버튼에 의해 동작되는 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 영구자석은 네오디움(Neodymium) 자석인 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 전자석을 이용한 타카는 상기 영구자석에 부착되어 상기 제1 및 제2전자석과의 충돌에 의한 충격을 완화하는 완충재를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 공이는 상기 영구자석에 탈부착이 가능한 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 제2전자석의 중앙부에 구멍이 형성되고, 상기 공이는 상기 구멍을 통해 상기 타카못을 타격하는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 동작 원리를 상세히 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.

도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 전자석을 이용한 타카의 구성도이다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 전자석을 이용한 타카는 제1 및 제2전자석(110,120), 영구자석(130), 공이(140) 및 완충재(150)를 포함하는 몸체부(100), 극성전환부(200), 손잡이(300), 장전통(400) 및 방아쇠(500)를 포함하여 구성된다.

일반적으로 전자석은 전류가 흐르면 자화되고, 전류를 끊으면 자화되지 않은 원래의 상태로 되돌아가는 자석으로, 가장 간단한 형태의 전자석은 원통 모양의 철심에 코일을 감아서 만든 솔레노이드이다. 원통형으로 감은 코일에 전류가 흐르면 자기장이 형성되며, 그 속에 철심을 넣으면 더 강한 자기장을 얻는다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 제1 및 제2전자석(110,120)은 상기한 바와 같이 각각 철심에 코일을 권선하여 제작된다.

상기 제1 및 제2전자석(110,120)은 권선된 코일(160)에 제공된 전류에 의해 양 끝단이 각각 N극 또는 S극의 자성을 갖는다. 상기 극성은 코일(160)의 권선 방향 및 코일(160)에 인가된 전류의 방향에 의해 결정된다. 상기 제1 및 제2전자석(110,120) 사이에는 영구자석(130)이 제공되고, 상기 영구자석(130)에는 일정한 길이를 갖는 막대형상의 공이(140)가 부착된다. 상기 영구자석(130)의 일단은 N극을 갖고 타단은 S극을 갖는다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일례에서 방아쇠(500)를 작동시키기 전에는 상기 영구자석(130)의 왼쪽이 N극이고 오른쪽이 S극인 경우, 상기 제1 및 제2전자석(110,120)의 상호 대향면(112,122)은 N극의 극성을 갖고, 서로 대향하지 않는 면(111,121)은 S극의 극성을 갖도록 설치된다. 이 경우 자성의 특징에 따른 인력 및 척력에 의해 상기 방아쇠(500)를 작동시키기 전에는 상기 영구자석(130)은 상기 제1전자석(110)에 접촉되어 있다.

상기 타카못(410)을 원하는 위치에 박기 위해 상기 방아쇠(500)를 작동시키면, 상기 방아쇠(500)와 연동된 상기 극성전환부(200)가 작동되어 상기 제1 및 제2전자석(110,120)의 대향면(112,122)의 극성을 S극으로 전환함에 따라 상기 제1전자석(110)은 상기 영구자석(130)을 밀어내고, 상기 제2전자석(120)은 상기 영구자석(130)을 끌어당긴다. 이로써 상기 영구자석(130)은 상기 제2전자석(120) 방향으로 이동하여 상기 제2전자석(120)의 오른쪽에 접촉하게 되고, 상기 영구자석(130)이 상기 제2전자석(120)에 접촉됨에 따라 상기 영구자석(130)에 결합된 상기 공이(140)에 의해 상기 타카못(410)이 타격되어 상기 타카못(410)을 원하는 위치에 박게 된다.

이후, 상기 제1 및 제2전자석(110,120)의 극성을 원래대로 다시 전환하면 상기 제2전자석(120)에 접촉된 상기 영구자석(130)은 상기 제1전자석(110) 방향으로 이동하여 상기 제1전자석(110)에 접촉된다. 이때, 상기 영구자석(130)과 제1 및 제2전자석(110,120)에 접촉될 때의 충격을 완화하기 위하여 상기 영구자석(130)의 양 끝단부에는 완충재(150)가 제공된다. 상기 완충재(150)는 접촉의 충격을 완화하는 재료이면 어떤 것이든 상관없다.

상기 영구자석(130)은 네오디움(Neodyuium)이라는 희토류(Rare Earth) 원소와 산화철, 보론을 주성분으로 한 성형 소결품으로 자기력이 매우 강력하다.

여기에서, 상기 방아쇠(500)는 버튼으로 대치되어, 버튼을 누름으로써 상기 극성전환부(200)를 작동시켜 제1 및 제2전자석(110,120)의 극성을 전환시킬 수도 있다.

이때, 본 발명의 바람직한 실시 예에서는 상기 제2전자석(120)의 철심에 상기 공이(140)가 관통할 수 있도록 중앙부에 길이방향으로 구멍(미도시)이 형성된다. 따라서, 상기 영구자석(130)이 상기 제2전자석(120)으로 이동함에 따라 상기 영구자석(130)에 장착된 공이(140)가 상기 구멍을 관통하여 상기 제2전자석(120)의 외측에 제공된 타카못(410)을 타격할 수 있도록 한다.

여기에서, 상기 타카의 전단부에 장전통(400)이 구비되어 상기 타카못(410)이 적어도 하나 이상 장전된다. 상기 장전통(400)은 상기 장전된 타카못(410)을 순차적으로 올려주어 상기 타카못(410)이 상기 공이(140)에 의해 타격될 수 있도록 한다.

또한, 상기 장전통(400)은 원하는 타카못(410)의 형태 및 크기에 따라 변형하여 사용할 수 있으며, 상기 공이(140)는 상기 영구자석(130)에 나사 등의 결합수단으로 결합되어 있어 탈부착이 가능하므로 타카못(410)의 형태 및 크기에 따라 교환할 수 있다.

또한, 상기 영구자석(130)의 양 끝단에는 완충재(150)가 구비되어, 상기 영 구자석(130)이 제1 및 제2전자석(110,120)과 충돌할 때, 상기 제1 및 제2전자석(110,120)과 상기 영구자석(130)의 충격을 완화시키고, 파손을 방지한다.

도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 타카못의 타격 원리를 설명하기 위한 도면으로서, 도 3(a)는 방아쇠(500)를 작동하기 전 초기상태에서의 영구자석(130)의 위치를 도시하고 있으며, 도 3(b)는 방아쇠(500)의 작동에 의해 제1 및 제2전자석(110,120)의 극성전환에 따른 영구자석(130)의 이동위치를 도시하고 있다.

우선, 도 3(a)를 참조하면, 방아쇠(500)를 작동하기 전에는 영구자석(130)의 좌측은 N극을 갖고, 우측은 S극을 갖는다. 이때, 상기 제1 및 제2전자석(110,120)이 대향하고 있는 면(112,122)은 둘 다 N극을 갖는다. 따라서, 상기 영구자석(130)은 자극의 인력 및 척력의 원리에 따라 상기 제1전자석(110)의 좌측면에 접촉된다.

이후, 도 3(b)와 같이 상기 제1 및 제2전자석(110,120)의 극성을 반대로 전환하면, 즉 상기 제1 및 제2전자석(110,120)이 대향하고 있는 면(112,122)을 둘 다 S극으로 전환하는 경우 상기 제1전자석(110)은 상기 영구자석(130)을 밀어내고, 상기 제2전자석(120)은 상기 영구자석(130)을 끌어당기게 되어 상기 영구자석(130)은 상기 제2전자석(110)으로 이동하여 상기 제2전자석(120)의 우측면에 접촉된다.

이로써, 상기 제2전자석(120)의 철심 중앙에 형성된 구멍(미도시)을 통해 상기 영구자석(130)에 장착된 공이(140)가 이동하게 되어 타카못(410)을 타격하도록 한다.

도 4에 도시한 바와 같이, 본 발명의 전자석을 이용한 타카의 주요 부분은 제1 및 제2전자석(110,120), 제1 및 제2전원(210,220), 제1 및 제2스위치(231,232)로 구성된 스위칭부(230)를 포함하는 극성전환부(200), 영구자석(130), 공이(140)로 구성된다.

상기 극성전환부(200)에 의해 제1 및 제2전자석(110, 120)의 극성이 전환되어 제1전자석(110)에 접촉되어 있던 상기 영구자석(130)이 상기 제2전자석(120)으로 이동하는 과정을 살펴보면 다음과 같다.

상기 제1 및 제2전자석(110, 120)은 상기 타카 몸체부(100)의 전단부 및 후단부에 각각 일정한 거리만큼 이격되어 설치되며, 각각의 철심에 코일(160)이 서로 반대 방향으로 감겨 있다. 도 2에 도시된 상기 방아쇠(500)는 도 4에 도시된 상기 극성전환부(200)의 스위칭부(230)와 연동된다. 상기 제1전원(210)은 제1스위치(231)과 직렬로 연결되고, 상기 제2전원(220)은 제2스위치(232)와 직렬로 연결되어 있다. 상기 제1 및 제2전원(210,220)은 병렬로 연결된다.

상기 방아쇠(500)를 작동하기 전에는 상기 제1스위치(231)는 닫혀 있고, 상기 제2스위치(232)는 열려 있으며, 상기 방아쇠(500)를 당기면 제1스위치(231)는 열리고, 상기 제2스위치(232)는 닫히도록 설치되어 있다. 이로써 상기 방아쇠(500)를 작동하기 전에는 제1스위치(231)를 통해 제1전원(210)에 의해 전류가 코일(160)에 공급되어 상기 제1 및 제2전자석(110,120)은 서로 대향된 면이 N극을 갖는다. 이 경우 상기 영구자석(130)은 제1전자석(110)에 접촉되어 있다.

이후, 상기 방아쇠(500)를 작동하면, 상기 제1스위치(231)가 열리고, 상기 제2스위치(232)가 닫히게 되어 상기 제2전원(220)과 상기 제1 및 제2전자석(110,120)이 연결된다. 상기 제2전원(220)에 의해 인가된 전류가 제2전자석(120) 방향으로 흐르면 상기 제1 및 제2전자석(110,120)의 대향면(112,122)의 극성은 S극이 되고, 대향하지 않은 면(111,121)의 극성은 S극이 되어, 상기 제1전자석(110)은 상기 영구자석(130)을 밀어내고, 상기 제2전자석(120)은 상기 영구자석(130)을 끌어당긴다.

이에 의해, 상기 방아쇠(500)가 당겨져 상기 제1 및 제2전자석(110, 120)의 양 끝단의 극성의 전환에 의해 상기 영구자석(130)이 제1전자석(110)에서 제2전자석(120)으로 이동함에 따라, 상기 타카못(410)을 타격하여 상기 타카못(410)을 원하는 위치에 박게 된다.

상기 방아쇠(500)를 작동하기 전의 초기 상태가 되면 다시 상기 제1 및 제2전자석(110,120)의 극성이 원상복귀되어 상기 제2전자석(120)은 상기 영구자석(130)을 밀어내고 상기 제1전자석(110)은 상기 영구자석(130)을 끌어당겨 원래의 위치로 되돌아 온다.

이상에서는 본 발명에서 특정의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 또한 설명하였다. 그러나 본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 아니하며, 특허청구의 범위에서 첨부하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 및 균등한 타 실시가 가능할 것 이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부한 특허청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 의하면 공압식 타카에서 사용되는 컴프레셔를 필요로 하지 않으므로 타카의 부피와 무게를 줄여 이동시 편의를 제공하고 작업시 수고를 덜어주며, 여러 사람이 작업시 여러 대의 컴프레셔를 사용함으로써 에어호스가 서로 엉키는 문제를 해결하며, 공이를 탈부착하고 장전통을 변형할 수 있으므로 다양한 형태와 크기의 타카못을 사용할 수 있다.

Claims

타카못을 타격하여 원하는 위치에 박기 위한 타카에 있어서,

상기 타카의 몸체부의 전단부 및 후단부에 각각 일정한 거리만큼 이격되어 설치되고, 각각 철심에 코일을 권선하여 상기 코일에 인가되는 전류에 따라서 상기 권선된 철심의 양 끝단이 N극 및 S극으로 상호 전환되는 제1 및 제2전자석;

상기 제1 및 제2전자석의 대향면의 극성이 같도록 상기 각 코일에 인가되는 전류의 방향을 변화시켜 상기 제1 및 제2전자석의 양 끝단의 극성을 동시에 전환시켜주는 극성전환부;

상기 제1 및 제2전자석 사이에 제공되고 상기 극성전환부에 의한 상기 제1 및 제2전자석의 극성 전환에 따라 상기 제1 및 제2전자석 간에 이동하는 영구자석; 및

상기 영구자석에 결합되어 상기 영구자석의 이동에 따라 상기 타카못을 타격하는 공이; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자석을 이용한 타카.
제1항에 있어서,

상기 타카의 몸체 후단부에 손으로 잡을 수 있도록 구비되어 상기 타카의 몸체를 지지하는 손잡이; 및

상기 타카못이 적어도 하나 이상 장전되고 상기 장전된 타카못이 상기 공이에 의해 순차적으로 타격될 수 있도록 하는 장전통; 을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자석을 이용한 타카.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 제1전자석과 제2전자석의 철심에 각각 권선된 코일은 서로 반대 방향으로 감긴 것을 특징으로 하는 전자석을 이용한 타카.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 극성전환부는,

상기 제1 및 제2전자석에 권선된 코일에 전류를 공급하는 제1 및 제2전원;

상기 제1 및 제2전원 중 선택된 하나의 전원에서 전류가 공급되도록 온/오프 스위칭하는 스위칭부; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자석을 이용한 타카.
제4항에 있어서, 상기 스위칭부는,

상기 타카의 몸체에 부착된 방아쇠 또는 버튼에 의해 동작되는 것을 특징으로 하는 전자석을 이용한 타카.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 영구자석은 네오디움(Neodymium) 자석인 것을 특징으로 하는 전자석을 이용한 타카.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 영구자석에 부착되어,

상기 제1 및 제2전자석과의 충돌에 의한 충격을 완화하는 완충재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자석을 이용한 타카.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 공이는,

상기 영구자석에 탈부착이 가능한 것을 특징으로 하는 전자석을 이용한 타카.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 제2전자석의 중앙부에 구멍이 형성되고, 상기 공이는 상기 구멍을 통해 상기 타카못을 타격하는 것을 특징으로 하는 전자석을 이용한 타카.