KR20090031701A - Revolver make use of a vibrator - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 본 발명의 구성 배치도1 is a configuration diagram of the present invention
도 2는 진동기의 확대도2 is an enlarged view of a vibrator
도 3의 (가)는 보빈(Bobbin)과 코일의 모양도3A is a shape diagram of bobbin and coil
3의 (나)는 전자계가 형성된 진동기의 자력선도 3 (b) is the magnetic force diagram of the vibrator where the electromagnetic field is formed
3의 (다)는 (나)의 작용을 표기한 플레밍의 왼손법칙(Fleming's left- Fleming's left-hand signifies the action of (b) in (3).
hand rule) 방향도 hand rule direction map
3의 (라)는 손으로 표기한 플레밍의 왼손법칙 그림 Figure 3 (d) is a picture of Fleming's left hand rule.
도 4의 (가)는 리이드 스위치(Reed switch)가 자계에의해 계속 연결(ON)되는4A shows that a lead switch is continuously connected (ON) by a magnetic field.
그림 Drawing
4의 (나)는 리이드 스위치에서 이동 자계의 반대측에 고정 자극 설치로 4 (b) is a fixed magnetic pole on the opposite side of the moving magnetic field from the lead switch
단락,단선(ON,OFF) 되는 동작를 하는 그림 Short circuit, disconnection (ON, OFF)
도 5는 본 발명의 구동 회로도5 is a driving circuit diagram of the present invention;
도 6의 (가)는 단방향 베어링(Clutch Bearing)의 확대도6A is an enlarged view of a unidirectional bearing.
6의 (나)는 크러치 스프링(Clutch Spring)를 이용한 모양도 Figure 6 (b) shows the shape of clutch spring.
6의 (다)는 대출력 크러치 스프링의 모양도 6, (c) is the shape of the large output clutch spring
도 7는 본 발명의 진동기를 사용한 고속 회전기 구성도Figure 7 is a block diagram of a high speed rotor using the vibrator of the present invention
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the code | symbol about the principal part of drawing>
10 :진동기(Vibrator) 11 : 영구자석(Magnet)10: Vibrator 11: Permanent Magnet (Magnet)
12 : 외측 코어(계자,Bottom plate) 13 : 내측코어(In side core, Pole pice)12: Outer core (Bottom plate) 13: In side core (Pole pice)
14 : 보빈(Bobbin) 15 : L1 코일(코일를 우측으로 이동함)14 Bobbin 15 L1 coil (coil moves to the right)
16 : L2 코일(코일을 좌측으로 이동) COM :L1,L2의 연결선16: L2 coil (coil moves to left) COM: Connection line of L1, L2
17 : 비틀림 방지대 18 : 가이드봉 고정판17: torsion guard 18: guide rod fixing plate
19 : 가이드 봉 20 : 직선 운동 전달대19: guide rod 20: linear motion transfer table
30 : 90도 운동 변환 원판 31 : 지지대30: 90 degree motion conversion disc 31: support
32 : 고정축 볼베어링 33 : 상하운동 전달대32: fixed shaft ball bearing 33: vertical movement transfer table
40 : 감속 지렛대 41 : 고정 볼트 고리(Ring)40: deceleration lever 41: fixed bolt ring
42 : 역운동 지렛대 43 : 역운동 전달대42: reverse movement lever 43: reverse movement transmission
50 : 축 고정 베어링 51 : 단방향 베어링 1(Clutch Bearing 1)50: shaft fixed bearing 51: unidirectional bearing 1 (Clutch Bearing 1)
52 : 단방향 베어링 2 53 : 베어링 연결대52: unidirectional bearing 2 53: bearing connecting rod
60 : 출력 축(Shaft) 61 : 원 운동 원판60: output shaft 61: circular motion disk
70 : 밑판(Bottom place) 80 : 크러치 스프링(Clutch Spring)70: Bottom place 80: Clutch Spring
80A :크러치 스프링 A 80B :크러치 스프링 B80A: Clutches Spring A 80B: Clutches Spring B
81 : 밀기단자 고리(Ring) 82 : 조임단자 고리81: ring terminal ring (ring) 82: tightening terminal ring
83 : 밀기 단자 84 : 밀기단자 홀(Hole)83: push terminal 84: push terminal hole (Hole)
90 : 진동기 위치 자극 91 : 리드 스위치(Reed switch) 동작 보강 자극90: Vibrator position stimulation 91: Reed switch operation reinforcement stimulation
92 : 리드 스위치(Reed switch) 93 : 원 운동 변환 연결 홀(Hole)92: Reed switch 93: Circular motion conversion connection hole
100 : 로직 회로(Logic circuite) 101 : 회전 속도 조정기(Speed aujust)100:
110 : 구동 출력 회로 120 : 외각 케이스(Case)110: drive output circuit 120: outer case (Case)
VCC : 동작 전원 GND : 어스VCC: Operating Power GND: Earth
QA :트랜지스터 A QB : 트랜지스터 BQA: Transistor A QB: Transistor B
본 발명은 회전기에 관한 것으로 진동기(Vibrater)로 직선 운동 전달대를 좌우 이동 시켜 90도 운동력 변화로 상하로 이동하는 운동력를 만들어 지렛대를 상하로 이동 시킨다.The present invention relates to a rotator by moving the linear motion transfer table left and right by a vibrator (Vibrater) to make the movement force to move up and down by changing the 90-degree movement force to move the lever up and down.
지렛대가 하측으로 이동시에 단 방향 베어링(Clutch Bearing)을 조금 이동 시켜 회전축을 약간 우회전 시키고 지렛대가 상 측으로 이동 시에는 역 운동 지렛대가 다른 단 방향 베어링을 이동 시켜 회전축을 약간 우회전 시켜 주는데 이러한 동작이 반복 되므로 회전축는 우회전을 한다.When the lever moves to the lower side, the axial bearing is moved a little right to move the rotating shaft a little. When the lever moves to the upper side, the reverse movement lever moves the other unidirectional bearing to rotate the rotating shaft slightly right. Therefore, the rotating shaft turns right.
진동기가 고속으로 진동을 하여 회전기는 지렛대의 작용으로 빠른 속도로 이동은 하나 조금씩 이동하므로 토크 리플(Torque ripple)이 적고 큰 감속비를 갖는 회전기에 관한 것이다.The vibrator vibrates at a high speed, and the rotor rotates at a high speed by the action of the lever, so that the torque ripple is small and the rotor has a large reduction ratio.
종래의 회전기 감속는 기어(Gear) 감속기, 벨트(Belt) 감속기, 웜(Worm) 감속기, 유성치차감속기,베벨(Bevel gear) 감속기등의 많은 종류의 제품들이 있는데 부피는 물론 가격도 비싼 문제가 있다.Conventional rotor deceleration has many kinds of products such as gear reducer, belt reducer, worm reducer, planetary gear reducer, and bevel gear reducer, but there is a problem that volume and price are expensive.
종래의 회전기 감속는 모두 회전 동력이 모터로 구성 되여 무계와 부피가 큰 것은 물론 제작 시간과 고가의 기계 장비인 문제점도 있다.Conventional rotor deceleration has a problem that all the rotational power is composed of a motor, as well as indefinite and bulky, manufacturing time and expensive mechanical equipment.
상기와 같은 문제를 해결 하기 위해 진동기의 직선 운동를 지렛대 원리를 이용하여 회전축을 회전시켜 큰 출력 톨크를 낼수 있는 감속을 하는 회전기에 관한 것이다.In order to solve the problems described above, the linear motion of the vibrator relates to a rotator that decelerates a large output torque by rotating the rotating shaft using the principle of lever.
본 발명은 이와 같은 종래기술의 문제와 한계를 해결하기 위한 것으로 동력은 모터 대신 진동기(10)를 플레밍의 왼손 법칙에 의해 구동하여 코일을 좌우로 이동 시켜 직선운동 전달대(20)에 의해 90도 운동 변환 원판(30)를 움직여주어 상하운동 전달대(33)의 상하 이동 운동이 감속 지렛대 (40)을 상하로 이동 시키는데 감속 지렛대(40)는 출력축(60)에 끼워진 단방향 베어링 1(51)에 연결 되였다.The present invention is to solve the problems and limitations of the prior art such that the power is driven 90 degrees by the linear motion transfer table 20 by moving the coil left and right by driving the
감속 지렛대(40)가 하측으로 이동시에는 단 방향 베어링 1(51, Clutch Bearing)을 시계방향(CW 우회전)으로 조금 이동 시키고, 감속 지렛대(40)가 상측으로 이동시 역 운동 전달대(42)를 이동 시켜 단 방향 베어링 2(52)를 시계 방향으로 조금 이동 시킨다.When the
진동기(10)는 스피커의 동작 원리와 같아 가청 주파수 최대 20(KHz)까지 진동을 할수 있다.The
이와 같이 고속 진동되는 진동기(10)는 좌우(또는 상하) 직선운동을 하여 90도 운동 변환 원판(30)에 상하 이동 힘을 얻어 단 방향 베어링의 축에서 먼 거리에 서 감속 지렛대(40)를 이용해서 단방향 베어링을 이동 시켜 감속기 동작을 하게 되는데 긴 지렛대 일수록 감속비는 크다.The
출력축(60)이 1회전 하는데 수백번 단 방향 베어링이 교대로 조금씩 이동 회전 하게 되므로 토크 리플(Torque ripple)을 적게 한다.The
같은 예로서 모터가 회전할때 중앙의 축을 회전 시키기 위하여 외각에 배치된 스롯의 수와 같이 순차적 변환 여자 전류를 흘려 주는데 최고 스롯수가 1HP(마력) 이하 모터는 48 이하가 되므로 1회전에 48번 이하의 토크 리플이 크게 발생 되는데 전원를 사인파 교류를 사용해 감소 시키나 직류 모터는 코어를 스큐(비틀림 조립)를 주어 조립 하며 전자 회로로 감소 시킨다.As an example, when the motor rotates, it sends a sequential conversion excitation current, such as the number of slots placed on the outside to rotate the central shaft.The maximum number of slots is 1HP (horsepower) or less. Torque ripple is generated largely, and power is reduced by using sine wave alternating current, but DC motor is assembled by giving skew (torsional assembly) and reducing by electronic circuit.
그러나 본 발명은 지렛대의 길이를 길게 하여 출력 축이 수백번으로 분할해 축이 회전 하므로 잔잔한 톨크 리플이 발생 되므로 거의 무시가 되며 출력 톨크도 크다.However, in the present invention, since the output shaft is divided into hundreds of times by increasing the length of the lever and the shaft is rotated, a gentle toll ripple is generated, which is almost ignored and the output tolk is large.
회전수는 축의 반지름이 5mm 이고 축 중앙에서 지렛대의 길이가 50Cm(500mm) 라면 감속비는 100:1 이고, 진동기(10)가 200번 진동시에 출력축(60)이 1회전을 한다면 진동기(10)를 10(KHz)로 진동시 베어링이 2개 이므로 축은 20000번 이동되여 1초에 100회전을 하며 R.P.M(1분당 회전수)는 6000이 되므로 고속 회전을 하는데 이는 무부하시 최고의 전류를 흘릴때이고 부하에 의한 손실이 크기 때문에 최대 회전은 6000 R.P.M 이하가 된다.If the rotation speed of the shaft is 5mm and the length of the lever is 50cm (500mm) in the center of the shaft, the reduction ratio is 100: 1, and if the
헬츠(Hz)란 교류 전기 신호로 1초동안에 바뀌는 +,-의 전기 신호로 10(KHz)면 10000번 바뀌며 이신호는 로직회로(100)의 회전 속도 조절(101) 가변저항의 조 정에 의해 결정 되는데 이 주파수로 진동기(10)는 좌우(또는상하)로 1초에 10000번 이동 되고 출력축(60)는 2개의 단방향 베어링에 의해 조금씩 번갈아 20000번 이동 되며 200번에 1회전 한다면 1초에 100회전 하게 된다.Hertz (Hz) is an alternating current electrical signal of +,-which changes during 1 second. It is changed 10000 times if it is 10 (KHz), and this signal is determined by adjusting the rotational speed of the logic circuit (101). At this frequency, the
분당 회전수인 R.P.M은 1초당 100회 X 60초 는 6000(R.P.M)이 된다.The number of revolutions per minute R.P.M is 100 times per second and 60 seconds is 6000 (R.P.M).
이상에서는 실제가 아닌 이론적 수치 계산에 의하여 얻어진 숫자 인데 실제의 회전 속도 조절(101) 가변 저항은 코일에 흐르는 전류를 정하는 속도 조절용 가변 저항으로 어떠한 주파수를 설정해 정속 유지를 하지않고 부하에 따라 감속되며 다른 전자 회로의 동작으로 정속 유지를 한다.In the above, it is the number obtained by theoretical numerical calculation, not the actual value. The actual
주파수 설정으로 정속 유지를 하는 회전기는 대전류를 흘려 부하 보다 훨씬 큰 출력이 요구 되여 사용 하지 않고 위치 검출 보상 방식 제어를 하는데 본 발명도 진동기 위치 자극과 자극 검지 센서를 사용 하는 구성을 하여 이론상 속도 보다 부하에 의해 속도가 달라 지는 회전기 인데 회전 속도를 리드 스위치로 위치 검출로 로직 회로에서 속도 보상 신호를 얻어 정속도 유지 동작을 한다.The rotor that maintains constant speed at the frequency setting is required to output much larger than the load by flowing a large current. Therefore, the present invention also controls the position detection compensation method without using it. It is a rotor whose speed is changed by constant speed maintenance operation by obtaining the speed compensation signal from the logic circuit by detecting the rotation speed with the reed switch.
또한 진동기(10)에 슬라이더 크랭크식 피스톤의 원리를 이용하여 회전축을 구성하여 고속 회전을 할수 있는 회전기로 사용할수 있는 것을 특징으로 한다.In addition, by using the principle of the slider crank-type piston in the
그러나 진동기(10)의 직선 운동을 슬라이더 크랭크식 피스톤 원리로 고속 회전을 할때에는 출력에 부하가 극소인 원심 분리기와 같은 기기에서 적합 한데 진동기(10)를 더 많이 사용 하여 각도 분할 동작을 시켜 주어야 좀더 큰 부하에 적용 할수 있다.However, when the linear motion of the
이상에서 상술한 바와 같이 본 발명은 , 진동기(10)가 스피커의 보이스 코일(Voice coil)처럼 한 겹으로 나란히 감아서 적은 양의 코일로 감을 수 있어 무계가 적고 가이드 면적이 적어 빠른 속도로 좌우 진동을 할 수 있는데 실제 부하는 축에 있고, 회전축 이전에 있는 직선 운동 전달대(20), 90도 운동 전환 원판(30), 감속 지렛대(40)들은 큰 부하가 되지 않기 때문이다.As described above, in the present invention, the
진동기(10)의 좌우 이동이 90도 운동 변환 원판(30)을 움직일 때 원판의 하단부에 직선에 가까웁도록 움직이게 직선 운동 전달대(20)를 연결 하였고 또한 90 도 운동 변환 원판(30)의 출력도 운동이 직선에 가까운 지점에서 상하 운동 전달대(33)을 이용해서 감속 지렛대(40)를 연결 하였다.(즉 90도 운동 변환 원판을 시계로 볼때 6시 방향에 직선 운동을 가해 9시 방향에서 출력 얻음)When the left and right movement of the
이상과 같이 90도 차이의 운동 변화로 좌우 이동이 상하 이동 운동으로 바뀌어 졌는데 감속 지렛대(40)의 상하 이동 운동이 직접 단 방향 베어링 1(51)에 연결 되여 하측으로 이동 시에만 회전축(60)을 시계방향으로 약간 회전 시킨다.As described above, the left and right movement was changed to the up and down movement due to the movement change of 90 degrees, but the up and down movement of the
감속 지렛대(40)가 상측으로 이동 시에는 역 운동 지렛대(42)에 의해 단 방향 베어링 2(52)을 이동해서 회전축(60)를 약간 시계방향으로 회전 시킨다.When the
이상의 동작이 교대로 되여 회전축(60)이 우회전을 하는데 감속 지렛대(40)의 길이가 길수록 감속비는 커서 회전속도는 느리나 출력의 힘은 크다.As the above operation is alternately rotated, the
본 발명의 구성과 작용을 상세히 설명하면, 도 2도에서 진동기(10)를 확대하여 도시 했는데 외측 코어(12)의 안쪽에 영구자석(11)을 배치하고 그 자석 바로 위에 내측 코어(13)를 배치하여 내 외측 코어 사이에 사각통 보빈(14)를 끼우고 스피 커의 보이스 코일 처럼 단층으로 나란히 L1,L2 코일(15,16)를 감아 전원 인가로 이동 동작시 코일의 이탈을 방지하기 위하여 비틀림 방지대(17)를 가느다란 가이드봉(19)으로 하여 미끄러져 이동 하므로 마찰을 극소로 하였다.In detail, the configuration and operation of the present invention, the
본 발명에서 내측 코어(13)와 외측 코어(12)의 간격을 에어갭(Air gap) 이라 하는데 간격이 좁을수록 큰 자력선이 발생되나 자력이 큰 자석(11)를 사용 하여 출력 효률을 높일수도 있다.In the present invention, the gap between the
도 3 에서는 플레밍의 왼손 법칙에 의한 동작을 설명하기 위한 그림으로 (가)는 코일 감이를 단방향 출력 전류가 흐르도록 유니폴라(Unipolar)방식인 3 단자 코일로 구성이 되였고, (나)는 L1 코일(15)에 전류를 흘릴때 자계가 형성된 자력선의 방향과 도선에 흐르는 전류를 표기 했고 (다)는 L1 코일(15)의 전류로 플레밍의 왼손 법칙에 의하여 코일이 상 측으로 이동됨을 표기 하였는데 L2 코일(16)에 전류를 흘리면 반대로 하측으로 코일이 이동되는 동작을 한다.3 is a diagram illustrating the operation according to the Fleming's left-hand law. (A) is composed of a three-pole coil of unipolar type so that the unidirectional output current flows. When the current flows through the
도 3의 (라)는 손가락으로 표시하는 플레밍의 왼손 법칙의 방향 표기 그림이다.Fig. 3D is a direction notation diagram of the left hand rule of Fleming indicated by a finger.
자계속(B)에 도선을 배치하고 전류(I)를 흘리면 도선의 이동 방향이 플레밍의 왼손이 가르키는 방향으로 힘(F)이 이동 되는 그림을 그린 것이다.When the conductor is placed on the magnetic field (B) and the current (I) flows, the direction of movement of the conductor is drawn as the force (F) moves in the direction indicated by the left hand of Fleming.
도 4는 리드 스위치가 이동되는 자석에 의한 동작을 알기 쉽게 그린 것으로 (가)는 리드 스위치가 자석의 옆에 있는 것과 같아서 항상 연결(ON,단락)된 상태로 유지 되고 있고, (나)는 리드 스위치를 중앙에 위치하고 전면에 얇은 진동기 위치 자극(90)과 반대측에 작은 리드 스위치 보강 자극(91)을 배치해 S극이 전면에 있어 진동기 위치 자극이 N극이 위치 할 때에는 리드 스위치가 연결 되고 S극이 앞쪽에 위치 할 때에는 떨어진 상태로 되는 동작을 하는데, 리드 스위치에 자계를 가까이 했다 멀리하여 ON,OFF 동작 보다는, 리드 스위치 동작 보극 자극(91) 설치를 하면 동작 하는 속도가 4배까지 빨라진 동작을 함을 알게 되였고, 배치 간격의 거리가 2배로 멀어져도 동작 됨을 실험 했는데 이는 동극일때 서로 미는 힘과 이극일때 당기는 자석의 작용 때문이다.Figure 4 is a simple drawing of the operation of the magnet by the reed switch is moved (a) is the same as the reed switch next to the magnet is always kept connected (ON, short), (b) Position the switch in the center and place a small reed
진동기 위치 자극(90)의 극이 S,N극 일때에는 로직회로를 단안정 타임밍(Timming)회로로 사용 하며, S,N,S 3극 일때에는 적분(저항 콘덴서 시정수)회로를 사용 한다.When the poles of the
자극 센서로 주로 사용하고 있는 것은 고속 회전에는 홀 센서(Hall Sensor)를 사용 하며 느린 변화에는 값이 싼 리드 스위치(Reed switch)를 이용 하는데 본 발명에서는 리드 스위치 동작 보강 자극(91)를 도4 (나)와 같이 배치하여 고속 이동에도 감지가 가능 하도록 하였다.The most commonly used magnetic pole sensor is a Hall sensor for high speed rotation and a low cost reed switch for slow change. In the present invention, the reed switch operation reinforcing
이러한 방식으로 4극 직류모터로 센서 실험을 했는데 10000 R.P.M 에서도 충분한 센서의 동작을 하였는데 충격에 약해서 리드 스위치를 에폭시 몰딩을 하여 사용을 했음.In this way, the sensor experiment was performed with a 4-pole DC motor, but the sensor was fully operated even at 10000 R.P.M. Because of its low impact, the reed switch was epoxy molded.
리드 스위치(92)를 사용한 자극 센서는 가격이 저가임은 물론 동작을 시키기 위한 전원이 필요 없어 홀 센서와는 달리 회로가 간편하게 구성이 된다.The stimulus sensor using the
도 5는 본 발명의 구동회로 인데 진동기 위치 자극(90)이 좌우로 N,S로 교대로 번갈아서 리드 스위치(92) 전면에서 이동 될 때 리드 스위치(92)가 ON,OFF 동작 을 하므로 로직 회로(100)는 트랜지스터 QA과 QB를 교대로 동작을 시키는데 회전 속도조정기(101)를 가변 하여 리드 스위치의 동작 신호의 폭을 조정 하므로 L1 코일(15), L2 코일(16)의 전류를 변화 시켜 주어 진동기(10)의 동작 속도가 변화되는 본 발명의 전자 구동 회로를 갖는 방식의 회전기 이다.5 is a driving circuit of the present invention, when the vibrator position
도 6는 크러치 스프링(80, Clutch Spring)의 구성을 그린 것으로 단방향 베어링 동작을 대신 하여 크러치 동작을 할수 있는 구성 인데, (가)는 단방향 베어링(51,52)의 확대도 이며, (나)는 크러치 스프링(80)의 구성도로 밀어주면 스프링을 조이는 밀기 단자 고리(81)와 조임 단자 고리(82)가 형성 되여 양족의 스프링 고리에 밀기 단자(83) 사각판를 끼우도록 하였다.6 is a configuration of the clutch spring (80, Clutch Spring) is a configuration that can perform the clutch operation in place of the unidirectional bearing operation, (a) is an enlarged view of the unidirectional bearing (51, 52), (b) When pushed to the configuration diagram of the clutch spring (80)
밀기 단자 홀(84)를 감속 지렛대(40)가 하강시 밀어 주도록 하면 단방향 베어링(51,52)의 작용과 같은 동작을 할 수 있는데 이는 밀기 단자측이 밀리면서 조임 단자측을 조여 주므로서 스프링이 축을 꽉 잡아 주는데 스프링이 둥근원형 선이 아니고 4각형의 선(사각철사) 이므로 출력축(60)의 외경과 접촉 하는 면적이 크므로 더욱 마찰력을 크게 하여 상당한 크러치 작용을 하게 되는 크러치 스프링으로 가격이 저가로 제작 되는 장점을 특징으로 한다.If the
도 6의 (다)는 부하가 상당히 클 때에 사용하는 크러치 스프링으로 축보다 큰 경으로 하는 크러치 스프링을 그린 것인데 다른 한조는 미도시 하였는데 같은 모양이다.6 (c) is a clutch spring used when the load is considerably large, and a clutch spring having a larger diameter than the shaft is drawn, but another set is not shown in the same shape.
도 7는 진동기를 사용한 고속 회전기로서 슬라이더 크랭크 동작 원리를 이용한 것인데 원운동판(61)을 무계 있게 하고 진동기 위치 자극(90)을 반 원씩 N, S극 으로 등분하였다.7 is a high speed rotor using a vibrator, which uses a slider crank operation principle. The circular motion plate 61 is boundlessly and the vibrator position
원판이 무거워야 원심력으로 출력 유지에 도움이 되고 L1,L2 코일 동작을 검출 하기 위해서 원판을 자석으로 2등분 했는데 위치 센씽(sensing)을 하기 위한 진동기 위치 자극이다.When the disc is heavy, it helps to maintain the output by centrifugal force, and the disc is divided into 2 parts by magnet to detect the L1 and L2 coil operation. It is the vibrator position stimulus for position sensing.
진동기(10)의 이동 거리가 진동기 위치 자극(90) 원판에 있는 원 운동 변환 연결 홀(93)이 그리는 원의 지름과 같도록 구성을 하여 슬라이더 크랭크식 회전을 하도록 하였다.The moving distance of the
진동기(10)가 우측 이동을 시작할때 진동기 위치 자극(90)의 하측 반원이 N극이 되므로 리드 스위치(92)는 N극을 검출해 ON되여 진동기의 L1 코일(15) 동작으로 진동기의 보빈(14)는 우로 이동 하면서 직선 운동 연결대(20)를 밀어 원 운동 변환 연결 홀(93) 반바퀴 좌회전 하여 진동기 위치 검출 자극(90)은 S극이 하단부로 반원이 되여 리드 스위치(92)를 OFF가 되고 진동기(10)의 L2 코일에 전류를 흘여 주어 진동기의 보빈(14)은 좌로 이동 되며 직선 운동 연결대(20)을 좌로 당겨 원 운동 원판(61)을 좌로 반원 회전 하계 되는 동작의 반복으로 회전을 한다.Since the lower half circle of the vibrator position
이와 같이 반원씩 번갈아서 진동기(10)의 좌우 이동에 1회전씩 하는 크랭크식 회전을 하는 동작을 하는데 그출력은 출력축(60)의 전면이 아닌 뒤쪽 방향에서 얻는다.As described above, the crank-type rotation is performed one by one rotation to the left and right movements of the
도 7의 회전 동작은 진동기(10)가 스피커의 최대 가청 주파수 20 (KHz) 까지 진동 할 수 있기 때문에 진동 횟수와 회전수가 같으므로 R.P.M으로 환산하면 20000(Hz)X60(sec)=1200000 R.P.M 이나 되는 이론이 형성 되나 무부하시의 동작 이 론이고 실제로는 부하에 따른 영향이 커서 50000 R.P.M 이상은 어렵다.In the rotation operation of FIG. 7, since the
50000 R.P.M 무부하 동작시 비행기 이룩시에 나오는 위잉-- 하는 귀음이 나오며 회전 하다가 수분 후에 모터가 파손이 되였는데 이는 진동기에 고속 스라이드 베어링을 사용하지도 않았고 인가 전원,열 문제등 문제가 있었기 때문이고 동작 이론상 하자는 없는 회전기 이다.In case of 50000 RPM no-load operation, weaking sound comes out of plane flight and the motor breaks after a few minutes of rotation. This is because the vibrator does not use high-speed slide bearings and there is a problem with applied power and heat. There is no flaw in the rotor.
이러한 고속 회전기는 무하가 극소로 적을 때에 회전이 가능하고 무하가 있을때에는 다수의 진동기를 각도 분활 하여 기계적 배치를 하여야 동작 할수 있는 회전기 이다.Such a high-speed rotor is a rotor that can be rotated when there are very few drops, and when there is nothing, it can be operated by mechanically arranging a plurality of vibrators by angle division.
이는 간단한 구조로 소부하에 소전류로 고속 회전을 하는 특징이 있는 회전기 이다.This is a rotator with a simple structure and high-speed rotation with a small current at a small load.
고속 회전을 하는데 가이드봉 고정판(18) 위치에 슬라이드 베어링을 설치 하고 운동력 전달 개소 마다 베어링을 사용하여 최소의 마찰이 되도록 설계를 하도록 구성 하는 구조로 한다.In order to rotate at a high speed, the slide bearing is installed at the position of the guide
또한 L1,L2의 코일(15,16)을 여러 겹으로 감아 큰출력을 얻을려면 내외측 코어(13,12)의 간격을 넓게해 에어갭을 크게 하고 자력을 크게 하기 위해 영구자석(11)은 자력이 큰 자석을 사용 하면 된다.In addition, in order to obtain a large output by winding the
긴 지렛대 2개를 같은 출력축에 끼워진 2개의 단방향 베어링(또는 밀기 단자가 연결된 크러치 스프링)을 상하 측으로 서로 반대 방향으로 교대로 빠르게 이동을 하면 지렛대 원리에 의한 감속기 동작을 할 수가 있는데 축의 반지름이 5(mm)이고 지렛대의 길이가 100(mm)라면 20:1의 감속비를 갖는 수동식 감속기로서 무거운 물체를 들어올리는 잭(JACK)으로 사용할 수 있는데 지렛대의 접속을 쉽게 하여 콤팩트화 할수 있는 특징도 있다.If the two long levers (or the clutch springs connected with the push terminals) are fastened by shifting the two unidirectional bearings (or the clutch springs connected with the pushing terminals) in the opposite direction to each other in the opposite direction, the gear reducer can be operated according to the lever principle. mm) and the lever length is 100 (mm), it is a manual reducer with a reduction ratio of 20: 1. It can be used as a jack for lifting heavy objects.
큰감속비를 짧은 길이의 제품에서 원하는 경우에는 1차 감속 동작을 한 출력축에 90도 운동 변환 원판30)과 같은 원판을 삽입 한후 상하 운동 전달대(33) 접속 하여, 감속 지렛대(40)로 하측으로 이동시에 하나의 단방향 베어링 1(51)으로 다른 큰 출력축을 조금 회전 하고, 감속 지렛대가 상으로 이동시에는 시이소 동작을 하는 역운동 지렛대(42)로 역운동 전달대(43)을 움직여 다른 단방향 베어링 2(52)으로 큰 출력축을 조금 회전 하여 큰 감속을 하는데 큰 출력축의 위치는 작은 출력축이 있는 반대 쪽에 위치 하며 각각의 소자의 위치를 적당히 하므로 좁은 공간에서도 큰 감속비를 구성 할 수 있는 특징도 있다.If a large reduction ratio is desired for a short-length product, insert a disc, such as a 90-degree
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은, 동력원이 모터가 아니고 진동기 이기 때문에 저가로 제작이 되는데 , 코일을 한 겹으로 나란히 감기 때문에 쉽게 제작 됨은 물론 재료비 또한 저가이고 코어와 자석도 모터에 비교가 되지 않는 원자재를 사용 하며 모양도 납작하고 작아서 콤팩트화 되는 장점도 있다.As described above, the present invention is manufactured at low cost because the power source is not a motor but a vibrator, and because coils are wound side by side, the material is easily manufactured, and the material cost is also low, and the core and magnet are incomparable to the motor. It also has the advantage of being compact and compact in shape.
모터의 스롯과 같은 역할을 하는 진동기는 모터 스롯처럼 여러 개가 아니고 하나이며 모터의 외경이 커서 스롯도 많고 큰 것처럼 축에서 먼곳에 긴 지렛대로 연결돼서 큰 출력을 얻는 역할로 감속 동작을 하는데 이들 구성 품이 간편하고 가격들이 저가로 되는데, 90도 운동 변환 원판, 감속 지렛대, 역 운동 지렛대 등 모두 납작한 구성으로 되며 길고 납작한 모양의 케이스에 내장할수 있어 취부가 쉬운 장점도 또한 있다.The vibrator that acts like the slot of the motor is not several but the one like the motor slot, and because the motor has a large outside diameter and the slot is large and large, it is connected to a long lever far from the axis to obtain a large output. The simplicity and the low price make the flat 90 degree movement conversion disc, the deceleration lever, the reverse movement lever, etc., all flat, and can be built in a long, flat case.
구동을 하는 전자 회로 부품도 일반적인 모터에서는 센서(Sensor)로 홀 센서(Hall sensor)나 포토 센서(Photo sensor)등을 사용하여 고가 인데 본 발명은 리드 스위치를 사용하므로 최저가의 센서가 되며, 로직회로도 무안정 멀티바이브레터 회로로 하면 저가의 IC 하나로 구성되고 출력회로도 단 방향 방식인 유니폴라 방식으로 출력 회로가 간편해 저가 제작은 물론 부피도 최소형이 되는 특징도 있다.Electronic circuit parts that drive are also expensive using a Hall sensor or a photo sensor as a sensor in a general motor. However, the present invention uses a reed switch, which is the lowest price sensor. The unstable multi-vibrator circuit consists of one low-cost IC, and the output circuit is unipolar, which is unidirectional.
감속을 하지 않고 진동기로 직접 슬라이더 크랭크식 동작 원리로 동작시에는 배속기를 사용 하지 않고도 엄청난 고속 회전을 할 수 있으므로 원심 분리기 등 고속을 원하는 기기에 적합한 장점을 가지고 있는데 부하가 적어야 하는 단점도 있다.Slider crank directly to the vibrator without deceleration, so it can be rotated tremendously without the use of a double speed, so it has the advantage of being suitable for high speed equipment such as centrifuges.
또한 속도의 변환이 한 개의 가변저항으로 무단 변속을 할 수 있어 원하는 속도에서 동작시킬 수 있고 회전 속도를 검출하여 부궤환(Negative Feedback) 신호로 정속 주행을 하는 회로를 사용 할 수 있는 장점도 또한 있다.In addition, the variable speed can be continuously changed by one variable resistor, so it can be operated at a desired speed, and it can also use a circuit that detects the rotation speed and runs at constant speed with negative feedback signals. .
본 발명에서 감속기의 동작을 하는 이유는 작은 기어에서 큰 기어로 동력을 전달 하면 큰기어의 회전 속도가 기어의 숫자 비교에 의한 감속을 하는 원리 처럼 운동력를 전달 하는 지렛대의 길이와 회전축(단 방향 베어링의 내경)의 관계에서 성립이 되는데 회전축 반지름이 5mm이고 고 여기에 지렛대가 95mm 연결 되였을때 지렛대 끝에서 이동힘은 20분에 1 힘으로도 움직일수 있으나 이동거리는 같은 시간에 지렛대 끝쪽이 20배로 많은 거리를 이동 했으므로 감속이 되였다.The reason for the operation of the reducer in the present invention is that when the power is transmitted from the small gear to the large gear, the rotational speed of the large gear is the principle of deceleration by comparing the number of gears, and the length of the lever and the rotating shaft (the unidirectional bearing Inside diameter), the radius of rotation is 5mm and when the lever is connected to 95mm, the moving force at the end of the lever can move even with 1 force at 20 minutes, but the distance is 20 times higher at the end of the lever at the same time. As we moved distance, it became slow.
즉 지렛대 끝쪽과 축외경의 이동 시간은 같으나 이동 거리가 20배 되므로 축 의 이동 거리가 적어 같은 시간에 이동 거리가 20분에1이 되므로 속도가 느려져 감속기 역할을 한것이다.In other words, the movement time of the end of the lever and the outer diameter of the shaft is the same, but the movement distance is 20 times, so the movement distance of the shaft is small.
고로 지렛대 원리를 이용한 단방향 베어링 회전도 감속을 하는 감속회전기가 된다.Therefore, it becomes a deceleration rotor that decelerates unidirectional bearing rotation using the lever principle.
또한 하나의 축에 2개의 단방향 베어링을 끼우고 같은 길이의 긴 지렛대를 접속해 교대로 상하 수동 이동을 하면 큰 출력의 힘을 낼수 있으며 전동기등 회전기로 180도 다른 힘을 크랭크 원리를 이용해 전달해도 속도는 느리나 큰 출력의 힘을 얻을수 있는데 이때 단방향 베어링을 대신하여 크러치 스프링을 도 6 (가),(나) 와 같이 대치 사용 하여 단가를 절감 하는 장점도 있다.In addition, by inserting two unidirectional bearings on one shaft and connecting long levers of the same length and moving them up and down alternately, they can produce a large output force. It is possible to obtain a slow but large output force. At this time, instead of the unidirectional bearing, the clutch spring can be replaced as shown in Fig. 6 (a) and (b) to reduce the unit cost.
또한 하나의 축에 2개의 단방향 베어링(또는 크러치 스프링)을 끼우고 각각의 지렛대를 접속해 교대로 상하로 이동을 하면 출력 축이 회전을 하는데, 지렛대를 길게 할수록 큰 출력의 힘을 낼수가 있어 자동차등 무거운 물체를 들어 올리는 잭(JACK)으로 사용시 진동기나 모터등 다른 동력이 없어도 수동으로 쉽게 사용 할수 있는 특징도 있다.Also, if two unidirectional bearings (or clutch springs) are fitted on one shaft and each lever is connected and moved up and down alternately, the output shaft rotates, and the longer the lever, the greater the output force. It is also a jack that lifts heavy objects and can be used easily without using other power such as vibrator or motor.
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