KR20150018153A

KR20150018153A - 진동발생장치

Info

Publication number: KR20150018153A
Application number: KR1020130094722A
Authority: KR
Inventors: 이경운
Original assignee: 이경운
Priority date: 2013-08-09
Filing date: 2013-08-09
Publication date: 2015-02-23
Also published as: WO2015020450A1; KR101546056B1; JP6226213B2; CN105658344B; CN105658344A; JP2016529100A; US10179347B2; US20160184864A1

Abstract

본 발명은 진동발생장치에 관한 것으로, 구체적으로는 작동축이 하우징 양단부로 돌출되도록 하여 하우징 양쪽으로 진동이 번갈아가며 출력될 수 있도록 함에 따라 진동발생효율을 높일 수 있도록 함은 물론 하나의 진동발생장치를 복수개의 외부대상물에 동시 적용시킬 수 있도록 하여 경제적인 효과도 높일 수 있도록 한 기술에 관한 것이다.
그리고 작동축이 하우징 양단부로 돌출 형성됨에 따라 진동발생장치의 안정적인 설치가 가능하도록 한 기술에 관한 것이다.
또한 유체공급관이 작동축의 축방향을 따라 이동될 수 있도록 함으로써 작동과정에서 유체공급관과의 연결부위 파손 등의 현상을 방지할 수 있도록 한 기술에 관한 것이다.

Description

진동발생장치{VIBRATION GENERATOR}

본 발명은 하우징 내부의 가동축이 유체압에 의해 전후 반복이동하면서 가동축과 연결된 외부 대상물에 진동을 가할 수 있도록 하되, 특히 가동축에 의한 진동출력이 하우징 양방향에서 동시에 이루어질 수 있도록 하여 진동발생율을 높임과 동시에 유체의 IN/OUT구조와 내부 이동경로를 개선하여 안정적인 설치 등이 가능하도록 한 기술에 관한 것이다.

일반적으로 진동발생장치는 작동축의 일부구간이 하우징 내부에 길이방향을 따라 삽입설치되어 있고 작동축 중 하우징 외부로 노출된 구간의 단부는 호퍼, 배관 등의 외부 대상물에 연결된 구조로 이루어진다.

이 상태에서 외부로부터 공급된 압축공기 등의 유체가 하우징 내부로 공급되면 하우징가 내부 유체의 이동경로에 따라 전후 반복 직선이동하면서 가동축과의 충돌을 통해 외부 대상물에 진동을 반복적으로 전달하는 방식으로 작동된다.

그런데 기존의 진동발생장치는 모두 가동축의 일단부만 하우징로부터 돌출되어 외부 대상물에 연결되는 구조, 즉 진동발생장치 전체가 가동축의 일단부를 통해 외부대상물에 매달린 형태로 설치된다.

이렇게 진동발생장치 전체가 가동축의 일단부를 통해서만 외부대상물에 연결되는 구조는, 만약 진동발생장치 전체가 횡 방향으로 누운 상태에서 외부대상물에 연결될 경우 연결지점을 제외한 나머지 전체 구간에는 자체 중량에 의해 처짐 하중이 작용 된다.

따라서 이러한 상태가 지속될 경우 가동축의 변형이나 파손에 의한 수명저하의 원인이 될 뿐만 아니라, 이러한 처짐 하중은 외부 대상물과의 연결지점에 집중되기 때문에 외부 대상물과 안정적인 연결이 어려운 단점도 있다.

그리고 종래 진동발생장치는 위와 같이 작동축의 일단부만이 돌출되어 외부대상물과 연결되어 있기 때문에, 구조상 한쪽 방향으로만 진동이 출력될 수밖에 없으므로 해당 진동발생장치는 하나의 외부 대상물외 타 외부 대상물에는 진동전달이 불가능하다.

따라서 작업장의 환경에 따라 각 외부 대상물마다 진동발생장치가 개별 설치되어야 하므로 그에 따른 경제적 손실도 큰 단점이 있다.

이러한 작동축과 외부 대상물 간의 연결구조에 따른 문제점 외에도 종래 기술은 외부의 유체가 하우징에 형성된 공급공을 통해 공급되는 구조인데, 따라서 외부의 유체공급관의 단부가 하우징에 연결되는 구조이다.

그런데 이렇게 유체공급관이 하우징에 연결됨에 따라 유체공급관은 하우징의 전후이동방향과 수직 방향으로 연결될 수밖에 없고, 따라서 하우징가 전후 이동되는 과정에서 그에 따른 하중이 유체공급관과 하우징 간 연결부위에 집중되어 해당 연결부위의 파손 우려가 크다.

제200196210000호(등록일자 2000.07.05)

본 발명은 이러한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로,

기본적으로 작동축이 하우징 양단부로 돌출되도록 하여 하우징 양쪽으로 진동이 번갈아가며 출력될 수 있도록 함에 따라 진동발생효율을 높일 수 있도록 함은 물론 하나의 진동발생장치를 복수개의 외부대상물에 동시 적용시킬 수 있도록 하여 경제적인 효과도 높일 수 있도록 함을 목적으로 한다.

또한 작동축이 하우징 양단부로 돌출 형성됨에 따라 진동발생장치의 안정적인 설치가 가능하도록 함을 목적으로 한다.

그리고 유체공급관이 작동축의 축방향을 따라 이동될 수 있도록 함으로써 작동과정에서 유체공급관과의 연결부위 파손 등의 현상을 방지할 수 있도록 함을 목적으로 한다.

이를 위해 제안된 본 발명은,

내부에는 압력형성공간이 형성되어 있고 상기 압력형성공간 양측에는 제1, 2축이동로가 외부와 연통된 형태로 형성되어 있으며, 상기 압력형성공간의 일측과 외부를 연결하는 유체공급로 및 상기 압력형성공간의 타측과 외부를 연결하는 유체배출로를 갖는 하우징, 상기 제1축이동로와 압력형성공간 및 제2축이동로를 순차적으로 관통하고 양단부가 하우징 양단부를 통해 외부로 돌출되어 있으며 상기 압력형성공간 내부 중 상기 유체공급로와 유체배출로와의 연결지점 사이 구간에는 유체접촉블록이 형성되어 있는 작동축을 포함하는 것을 특징으로 한다.

그리고 상기 압력형성공간은 상기 유체접촉블록을 기준으로 일측에는 제1형성공간이 형성되고 반대쪽 지점에는 제2형성공간으로 분할 형성되어 있으며, 상기 유체접촉블록은 상기 제1, 2형성공간 사이에서 이동 가능하고, 상기 유체공급로는 상기 제1형성공간과 연결되어 있으며 상기 유체배출로는 상기 제2형성공간과 연결될 수 있다.

또한 상기 작동축은 상기 유체접촉블록을 기준으로 상기 제1형성공간 쪽 단부에는 작동축의 길이방향을 따라 유체유입로가 형성되되 상기 유체유입로의 단부는 상기 유체공급로와 연결되어 있고, 상기 유체접촉블록을 기준으로 상기 제1형성공간이 위치한 지점에서부터 길이방향을 따라 작동축의 타단부까지는 유체회수로가 형성되어 있으며 상기 유체회수로는 상기 작동축의 이동 과정에서 상기 유체배출로와 연결 및 비 연결상태가 이루어질 수 있다.

그리고 상기 작동축 중 상기 제1형성공간 내에 위치하는 구간의 둘레 직경은 상기 제2형성공간 내에 위치하는 구간의 둘레직경에 비해 작게 형성될 수 있다.

또한 상기 유체접촉블록의 양측면과 상기 압력형성공간 내벽면 중 이와 마주하는 면 사이에 위치하는 완충부재를 더 포함할 수 있다.

이 외에 상기 작동축의 양단부에 설치되는 완충부재를 더 포함할 수 있다.

이러한 여러 실시예를 갖는 본 발명은,

기본적으로 압력형성공간으로 유입된 유체의 이동과정에서 작동축의 양방향으로 유체압력이 형성됨에 따라 작동축이나 하우징가 좌우 반복 이동될 수 있게되어, 결국 작동축 양방향으로 진동이 번갈아가며 출력될 수 있게 된다,.

따라서 유체가 공급되어 배출되는 1사이클 과정에서 작동축 양방향으로 두번의 진동이 발생 될 수 있으모 기존에 비해 진동출력횟수를 2배 향상시킬 수 있게 된다.

그리고 작동축의 양단부마다 외부대상물을 연결할 경우 하나의 진동발생장치를 이용해 복수개의 외부대상물에 동시에 진동을 전달할 수 있는 장점도 갖는다.

또한 작동축의 양단부가 모두 하우징 양단부로부터 돌출되어 있기 때문에 작동축의 양단부를 외부 구조물에 고정설치할 수 있으므로, 작동축의 일단부만이 외부고정물에 연결되는 종래기술에 비해 작동축에 가해지는 하중을 최소화시킬 수 있어 작동축의 파손 등을 최소화할 수 있는 장점도 갖는다.

또한 유체의 공급경로가 작동축의 축방향으로 형성되어 외부의 유체공급관이 작동축 단부에 연결되기 때문에 기존에 하우징가 전후 이동되는 과정에서 유체공급관과의 연결지점에 하중이 집중되어 연결지점이 파손되던 문제점도 해소될 수 있는 장점을 갖는다.

더불어 하우징 내부 또는 작동축 단부에 완충부재가 구비됨에 따라 작동과정에서 하우징와 작동축 간 충돌 시 발생되는 충격을 최소화 하여 제품수명을 연장시킬 수 있는 장점도 갖는다.

도1 내지 도7은 본 발명의 제1실시예에 관한 도면으로,
도1은 전체 분해사시도
도2는 결합사시도
도3은 도2의 절개 사시도
도4는 도3의 정단면도
도5는 최초 유체의 유입에 의해 작동축이 제2형성공간 쪽으로 이동된 상태의 단면도
도6은 도5의 상태에서 유체가 제2형성공간 내로 유입된 상태의 단면도
도7은 제2형성공간내 압력 상승으로 인해 작동축이 제1형성공간 쪽으로 이동된 상태의 단면도
도8 및 도9는 작동축의 양단부가 고정된 상태에서 하우징이 좌우 직선이동되어 진동이 발생 되는 과정을 나타낸 단면도
도10은 제1, 2완충부재가 압력형성공간 내부에 제1, 2완충부재가 설치된 상태의 단면도
도11은 제1, 2완충부재가 작동축 양 단부에 설치된 상태의 단면도
도12 내지 도15는 하우징 내부의 유체이동 경로를 다르게 구현한 상태에서의 작동과정을 나타낸 단면도
도16 및 도17은 완충부재의 변형 예를 나타낸 도면

이하 도면에 도시된 실시예를 바탕으로 본 발명의 구체적인 구성 및 그에 따른 효과를 설명하도록 한다.

참고로 본 발명에서 언급하는 유체는 공기, 물, 기름 등을 모두 포함하는 의미로, 즉 하우징에 공급되는 유체는 다양하게 선택적용될 수 있다.

본 발명 진동발생장치는 [도 1] 내지 [도 4]에 도시된 바와 같이 크게 하우징(100)와 작동축(200)을 포함하여 구성된다.

먼저 하우징(100)은 전체 케이싱 역할과 유체의 이동경로 형성 기능 및 설치 상태에 따라 진동발생기능을 병행하는 것으로, 전체적으로 중공관 형태를 이루되 중간 지점에는 일정 면적을 갖는 압력형성공간(140)이 형성된다.

그리고 압력형성공간(140)을 기준으로 양측에는 후술할 작동축(200)의 직선이동을 유도하기위한 축이동로가 형성되되, 축이동로는 작동축(200)과 거의 동일한 직경을 가지며 일단부가 압력형성공간(140)과 연통된 상태에서 하우징(100)의 양단부를 관통한 형태로 형성된다.

이러한 하우징(100)은 후술할 작동축(200)의 결합을 위해 분해가 가능한 조립구조로 이루어지는데, 이를 위해 하우징(100)은 다시 제1본체(110)와 제2본체(120) 및 연결관(130)으로 분할 구성된다.

그 중 제1본체(110)는 하우징(100) 일측의 캡 역할과 작동축(200)의 중간지점을 기준으로 일측 구간의 결합기능을 하는 것으로, 원형 판재블록 형태이고 중앙에는 제1축이동로(112)가 좌우 관통 형성되어 있다.

이때 제1본체(110)의 내측면에는 제1본체(110)의 외곽 테두리 직경보다 작은 직경을 갖는 제1단턱(114)이 형성된다.

그리고 제1본체(110)의 내부 중 제1축이동로(112)의 중간지점에는 제1유체공급로(115)의 단부가 연결형성되고 제1유체공급로(115)의 타단부는 제1본체(110)의 내측면 중 제1단턱(114) 위쪽 지점을 관통한 형태로 형성된다.

이때 제1유체공급로(115) 중 제1축이동로(112)와 연결된 단부에는 타 구간에 비해 좌우길이가 긴 제1연결유도홈(116)을 형성시켜 후술할 작동축(200)이 좌우 이동하는 과정에서 작동축(200)의 유체유입로(222)의 단부가 항시 제1유체공급로(115)와 연통된 상태를 유지할 수 있도록 한다.

이러한 제1본체(110)와 함께 하우징(100)을 구성하는 제2본체(120)는 하우징(100)의 반대쪽 단부의 캡 역할과 작동축(200)의 반대쪽 구간의 결합기능을 하는 것으로, 제1본체(110)와 동일한 원형 판재블록 형태이고 중앙에는 제2축이동로(122)가 좌우 관통 형성되어 있다.

그리고 제2본체(120)의 내측면에는 제2본체(120)의 외곽 테두리 직경보다 작은 직경을 갖는 제2단턱(124)이 형성된다.

이러한 제2본체(120)는 제1본체(110)와 좌우 대칭 형태로 간격을 유지한 채 마주하도록 위치되어 제2축이동로(122)가 제1본체(110)의 제1축이동로(112)와 좌우 동일선상을 이루게 된다.

이때 제2축이동로(122)의 둘레면 중 제2단턱(124)의 형성구간에는 상대적으로 직경이 큰 형태의 단면적축소홈(125)이 형성된다.

이때 제2본체(120)의 내부 중 제2축이동로(122)의 중간지점에는 유체배출로(126)의 단부가 연결형성되고 유체배출로(126)의 타단부는 외곽 테두리를 관통한 형태로 형성된다.

이때에도 유체배출로(126) 중 제2축이동로(122)와 연결되는 단부에는 타 구간에 비해 좌우 길이가 긴 제2연결유도홈(127)을 형성시켜 후술할 작동축(200)이 좌우 이동하는 과정에서 작동축(200)의 제2유체배출공(235)과 유체배출로(126) 단부가 상호 어긋난 상태에서 다시 정확히 연통 될 수 있도록 한다.

이러한 제1본체(110) 및 제2본체(120)와 함께 하우징(100)을 구성하는 마지막 요소인 연결관(130)은 제1본체(110)와 제2본체(120) 사이를 연결함과 동시에 제1본체(110) 및 제2본체(120) 사이에 압력형성공간(140)을 형성시키는 역할을 하는 것으로,

전체적으로 일정길이를 갖는 중공관 형태이되 내경은 제1본체(110)와 제2본체(120)의 제1, 2단턱(114)(124) 외경과 동일한 직경을 갖고 외경은 제1본체(110) 및 제2본체(120)의 외곽 테두리와 동일한 직경을 갖는다.

참고로 연결관(130)의 외경은 반드시 제1본체(110) 및 제2본체(120)의 외경과 동일할 필요는 없고 그보다 작은 직경으로 제작되어도 무관하다.

이러한 연결관(130)은 제1본체(110)와 제2본체(120) 사이에 위치한 상태에서 제1, 2본체(110)(120)의 제1, 2단턱(114)(124)이 각각 연결관(130) 양단부에 삽입됨에 따라 연결관(130)이 제1, 2본체(110)(120) 사이 구간을 완전히 둘러싼 형태로 설치된다.

이로 인해 하우징(100)은 제1본체(110)와 제2본체(120) 사이 지점이 연결관(130)에 완전히 둘러싸인 상태가 되어 해당 지점에는 후술할 작동축(200)의 좌우 이동에 필요한 압력형성공간(140)이 형성된다.

이때 연결관(130)의 둘레 내부에는 제2유체공급로(132)가 형성되되 제2유체공급로(132)의 일단부는 연결관(130)중 제1본체(110)를 향하는 쪽 단부면을 관통하여 제1본체(110)의 제1유체공급로(115) 연통되고 제2유체공급로(132)의 타단부는 하우징(100)의 압력형성공간(140) 중 제2본체(120)의 제2단턱(124) 바로 앞쪽 지점과 연통된 형태로 형성된다.

참고로 하우징(100)은 반드시 제1본체(110)와 제2본체(120) 및 연결관(130) 간 결합구조로 한정되지 않고 제1본체(110) 또는 제2본체(120)와 연결관(130)이 일체화된 형태 등 후술할 작동축(200)의 원활한 설치 및 좌우 이동이 가능한 구조라면 얼마든지 다양하게 변형이 가능하다.

이상 설명한 하우징(100)에는 작동축(200)이 설치된다.

작동축(200)은 하우징(100)내로 공급된 유체압력이 직접적으로 전달되어 진동이 출력되는 부분으로, 기본적으로 하우징(100)보다 긴 길이를 갖는 봉 형태이고 중간지점에는 상대적으로 직경이 큰 유체접촉블록(210)이 플랜지 형태로 형성된 구조로 이루어진다.

즉 중간의 유체접촉블록(210)을 기준으로 일측에는 제1직선바아(220)가 돌출된 형태이고 반대쪽 단부면에는 제2직선바아(230)가 대칭 형태로 돌출된 구조로 이루어진다.

이 상태에서 제1직선바아(220)와 제2직선바아(230)의 단부에는 진동이 작용될 외부 대상물(1)과의 연결 또는 완충부재와의 연결을 위한 나사부(240)가 형성된다.

참고로 작동축(200)과 외부대상물 간 연결 및 완충부재와의 연결구조는 나사부 외 타 구조를 이용해 구현될 수 있다.

이러한 작동축(200)은 하우징(100)의 제1축이동로(112)와 압력형성공간(140) 및 제2축이동로(122)를 순차적으로 관통한 형태로 설치되는데,

제1직선바아(220)는 하우징(100)의 제1축이동로(112)를 관통한 상태에서 일단부가 제1본체(110) 외부로 돌출된 형태로 위치되고 제2직선바아(230)는 제2본체(120)의 제2축이동로(122)를 관통한 상태에서 일단부가 제2본체(120) 외부로 돌출된 형태로 위치되며 유체접촉블록(210)은 하우징(100)의 압력형성공간(140) 내에 위치된 상태로 설치된다.

이때 유체접촉블록(210)의 직경은 압력형성공간(140)의 직경, 즉 연결관(130)의 내경과 동일하게 형성되되 유체접촉블록(210)의 좌우폭은 압력형성공간(140) 좌우 폭보다 작게 형성된다.

따라서 압력형성공간(140)은 유체접촉블록(210)을 기준으로 양측으로 분할형성되어 제2본체(120)를 향하는 쪽에는 제1형성공간(142)이 형성되고 제1본체(110)를 향하는 쪽에는 제2형성공간(144)이 상호 독립된 공간을 이루며 형성된다.

이러한 구조에 의해 작동축(200)은 양단부가 하우징(100) 양측으로부터 돌출된 상태에서 압력형성공간(140) 구간만큼 좌우 직선이동이 가능한 상태가 된다.

그리고 제2직선바아(230) 중 제1형성공간(142) 내에 위치한 지점의 둘레에는 제2본체(120)의 단면적축소홈(125)에 끼워질 수 있는 끼움편(250)이 플랜지 형태로 형성된다.

이때 끼움편(250)의 외경은 단면적축소홈(125)보다 작게 형성시키고 끼움편(250)의 길이 또한 단면적축소홈(125)보다 짧게 형성시킴에 따라 작동축(200)의 좌우 이동과정에서 끼움편(250)이 단면적축소홈(125)에 끼워졌을 때 단면적축소홈(125)과 끼움편(250) 사이에는 유체토출간극(150)이 형성된다.

이렇게 끼움편(250)이 형성됨에 따라 제2직선바아(230) 중 제1형성공간(142) 내에 위치한 구간의 단면적은 제1직선바아(220) 중 제2형성공간(144) 내에 위치한 구간에 비해 작아진 상태가 되고, 이는 압력형성공간(140) 내에서 제1직선바아(220)와 유체 간 접촉면적이 제2직선바아(230)보다 넓게 형성되는 것을 의미한다.

그리고 작동축(200) 중 제1직선바아(220)의 내부에는 유체유입로(222)가 제1직선바아(220)의 단부에서부터 길이방향을 따라 제2형성공간(144) 이전 지점까지 형성되고 유체유입로(222)의 단부는 유체연결로(224)를 통해 제1본체(110)의 제1연결유도홈(116)과 연결됨에 따라, 작동축(200)의 유체유입로(222)와 하우징(100)의 제1유체공급로(115)가 상호 연통된 상태가 된다.

제1본체(110)의 제1연결유도홈(116) 좌우길이는 압력형성공간(140) 내에서 유체접촉블록(210)의 좌우 이동거리 이상이 되도록 하여 작동축(200)의 좌우 이동과정에서 작동축(200)의 유체연결로(224)가 항시 제1연결유도홈(116) 구간 내에 위치될 수 있도록 함에 따라, 항시 유체공급이 원활히 이루어질 수 있도록 한다.

그리고 제2직선바아(230)의 내부에는 유체회수로(232)가 제2직선바아(230)의 단부로부터 유체접촉블록(210)이 형성된 지점을 지나 제1직선바아(220) 중 제2형성공간(144)에 위치하는 지점까지 형성되어 제2형성공간(144)과 연통된다.

그리고 유체회수로(232) 중 제2직선바아(230) 내에 위치한 지점에는 제1유체배출공(234)과 제2유체배출공(235)이 간격을 두고 배열 형성되는데,

제1유체배출공(234)과 제2유체배출공(235) 간 간격은 [도 4]처럼 유체접촉블록(210)이 제1형성공간(142)쪽으로 치우쳐 위치된 상태에서는 제2유체배출공(235)이 제2본체(120)의 제2연결유도홈(127)과 연통되고 제1유체배출공(234)은 단면적축소홈(125)과 제2연결유도홈(127) 사이 지점에 위치되도록 한다.

그리고 반대로 [도 6]처럼 유체접촉블록(210)이 제2형성공간(144) 쪽으로 치우쳐 위치된 상태에서는 제1유체배출공(234)이 이동하여 제1본체(110)의 유체토출간극(150)과 연결되고 제2유체배출공(235)은 유체토출간극(150)과 제2연결유도홈(127) 사이 지점에 위치되어 유체배출로(126)와 연결이 차단된 상태가 된다.

참고로 도면에서는 유체회수로(232)가 제2직선바아(230)의 단부에서부터 형성된 것으로 도시되었는데, 이는 유체회수로(232)를 형성시키는 과정에서 가공방법 상 불가피하게 제2직선바아(230)로부터 가공이 이루어져야 하기 때문이므로, 유체회수로(232)의 단부는 별도의 무드볼트 등으로 막아 차단한다.

따라서 유체회수로는 반드시 제2직선바아(230) 단부까지 형성될 필요 없이 제2유체배출공(235)이 위치한 지점까지만 형성될 수 있는 것이다.

이하에서는 본 실시예에 의한 작용 및 그 과정에서 발생 되는 특유의 효과를 설명하도록 한다.

이하에서는 하우징(100)이 별도 구조물에 고정된 상태에서 내부의 작동축(200)의 좌우 이동에 의해 진동이 발생 되는 경우를 설명한다.

먼저 외부의 유체를 하우징 내부로 공급하기 위해 외부의 유체공급관(미도시) 단부를 제1직선바아(220) 단부의 유체유입로(222) 입구에 연결시키는데, 이때 유체공급관의 길이방향은 제1직선바아(220)의 길이방향과 동일방향을 이루도록 배설된다.

참고로 [도 4]와 같이 최초 작동축(200)의 유체접촉블록(210)이 압력형성공간(140) 내에서 제1형성공간(142)쪽으로 치우친 상태를 기준으로 설명한다.

이 상태에서 압축공기 등의 유체가 유체유입로(222)로 유입되면 유체는 유체연결로(224)를 통해 제1본체(110)의 제1유체공급로(115)와 연결관(130)의 제2유체공급로(132)를 따라이동한 뒤 제1형성공간(142) 내로 유입된다.

이렇게 유체가 제1형성공간(142) 내로 공급되면 제1형성공간(142) 내 압력이 상승하게 되고 이는 곧바로 작동축(200)의 유체접촉블록(210)에 작용됨에 따라 [도 5]와 같이 유체접촉블록(210)이 제2형성공간(144) 쪽으로 밀리게 되며, 결국 작동축 전체가 제2형성공간(144)쪽을 향해 직선이동된다.

따라서 작동축(200) 중 제2직선바아(230)는 일부 구간이 제2본체(120)의 제2축이동로(122) 내부로 삽입됨과 동시에 제1직선바아(220)는 제2직선바아(230)의 삽입길이와 동일한 길이만큼 제1본체(110) 외부로 인출된다.

만약 진동이 작용될 제1외부대상물(1)이 제1직선바아(220) 단부 부근에 위치할 경우 제1직선바아(220)가 인출되면서 단부가 외부대상물(1)을 타격함에 따라 제1외부대상물에 진동이 발생 된다.

이렇게 작동축(200)이 제2형성공간(144)쪽으로 이동되면 끼움편(250)은 단면적축소홈(125)으로부터 빠져나온 상태가 됨과 동시에 제2직선바아(230)의 제1유체배출공(234)이 제1본체(110)의 유체토출간극(150)과 연통된 상태가 되며 제2유체배출공(235)은 유체배출로(126)와 어긋난 상태가 된다.

따라서 제1형성공간(142) 내로 유입된 유체는 [도 6]처럼 유체토출간극(150)과 제1유체배출공(234)을 통해 작동축(200)의 유체회수로(232)로 유입되어 이동한 뒤 제2형성공간(144)에 채워지게 된다.

이렇게 제2형성공간(144)에 유체가 채워짐에 따라 제2형성공간(144) 내 압력이 상승되는데, 이때 제2직선바아(230) 중 제2형성공간(144) 내에 위치하는 구간은 끼움편(250)이 형성된 제2직선바아(230) 구간보다 단면적이 넓기 때문에, 결국 작동축 중 제2형성공간(144)에 위치하는 구간 및 유체접촉블록(210)에 작용 되는 압력은 제1형성공간(142)에 형성되는 압력보다 높게 형성된다.

따라서 제2형성공간(144)내 압력이 상승 되는 과정에서 유체접촉블록(210)은 [도 7]과 같이 반대로 제1형성공간(142)쪽으로 이동되며, 결국 작동축(200) 전체가 제1형성공간(142)쪽을 향해 직선이동된다.

이로 인해 작동축(200) 중 제1직선바아(220)의 일정구간은 제1본체(110)의 제1축이동로(112) 내부로 삽입되고 제2직선바아(230)는 반대로 제2본체(120)외측으로 인출된다.

즉 한번의 유체공급만을 통해 작동축(200)이 양방향으로 왕복 직선이동되는 것이다.

이렇게 제2직선바아(230)가 외부로 인출됨에 따라 제2직선바아(230) 단부가 부근에 위치한 외부대상물(1)을 타격하여 해당 외부대상물에 진동을 부여하게 된다.

따라서 만약 위 설명처럼 외부대상물(1)이 각각 제1직선바아(220)와 제2직선바아(230) 부근에 위치할 경우 한번의 유체공급만을 통해 두개의 외부대상물에 모두 진동을 부여할 수 있게 된다.

또한 유체공급관이 작동축(200)의 길이 및 이동방향과 동일한 방향으로 연결됨에 따라, 기존 하우징에 수직방향으로 연결되어 연결부위에 하중이 집중되던 구조와 달리 작동축이 이동되는 과정에서 유체공급관도 동일방향으로 이동될 수 있으므로 연결부위에 하중이 집중되는 현상이 방지된다.

이렇게 작동축(200) 전체가 제1형성공간(142)쪽으로 이동되면 제1유체배출공(234)은 제2본체(120)의 유체토출간극(150)과 제2연결유도홈(127) 사이 지점에 위치되고 제2유체배출공(235)은 제2연결유도홈(127)과 연통된 상태가 된다.

그리고 이 과정에서 제2형성공간(144) 내 유체는 다시 유체회수로(232)를 따라 이동된 뒤 제2유체배출공(235)을 통해 제2본체(120)의 유체배출로(126)를 지나 외부로 배출된다.

그 후 앞에서 설명한 것처럼 다시 유체공급관을 통해 공급된 유체가 제1형성공간(142)으로 유입된 후 그 이후과정이 반복됨에 따라 작동축(200)이 반복적으로 좌우 직선이동되는 것이다.

이 외에 [도 8] 및 [도 9]을 바탕으로 작동축(200)이 외부대상물에 고정된 상태에서 하우징의 좌우 이동에 의해 진동발생이 이루어지는 경우를 나타낸 과정을 설명한다,

이 경우에는 작동축(200)의 일단부 또는 양단부가 외부대상물(1)에 고정된 상태에서 위 실시예와 동일하게 [도 8]처럼 유체가 작동축(200)의 유체유입로(222) 및 제1유체공급로(115)를 통해 제1형성공간(142) 내로 유입되면 제1형성공간(142)의 압력이 상승된다.

그런데 이때 작동축의 단부가 고정되어 있기 때문에 작동축이 제2형성공간(144)쪽으로 이동되지 못하고 하우징 전체가 제2직선바아(230) 단부쪽을 향해 직선이동된다.

이로 인해 하우징이 이동하는 과정에서 제1본체(110)의 내측면이 유체접촉블록(210)에 충돌됨에 따라 진동이 제2직선바아(230) 단부를 비롯해 제1직선바아(220) 단부쪽으로도 전달된다.

따라서 작동축(200)의 양단부가 각각 외부대상물에 연결되어 있을 경우 하우징과 작동축(200) 간 한번의 충돌만으로도 양 외부대상물에 동시에 진동을 전달할 수도 있게 된다.

그리고 그 후 유체가 유체회수로(232)를 통해 제2형성공간(144)으로 유입되어 제2형성공간(144)의 압력이 상승되면, 이때에도 작동축은 고정되어 있기 때문에 [도 9]와 같이 하우징(100) 전체가 제1직선바아(220)의 단부쪽으로 이동되며, 이 과정에서 제2본체(120)의 일측면이 유체접촉블록(210)에 충돌함에 따라 진동이 재차 발생 된다.

이처럼 작동축이 하우징 양방으로부터 돌출됨에 따라 일방향으로만 돌출되어 있는 종래기술에 비해 진동전달효율이 향상됨은 물론, 작동축 양단부가 고정된 상태에서 진동이 발생 되기 때문에 작동축의 일단부 만이 외부대상물에 고정설치된 경우에 비해 진동발생장치 전체의 처짐 현상이 발생 되지 않을 뿐만 아니라 작동축과 외부대상물 간 연결부위의 파손우려도 최소화할 수 있는 장점도 갖는다.

더불어 이렇게 하우징(100) 전체가 좌우 이동되는 구조에서도 유체공급관이 작동축과 연결되어 있기 때문에, 하우징의 이동과정에서 유체공급관 과의 연결지점이 파손될 우려가 방지되는 장점도 갖게 된다.

이 외에 도면에는 도시되지 않았지만 하우징(100)이 고정설치된 상태에서 작동축(200)이 좌우 이동되어 외부대상물에 충돌되는 구조일 경우 작동축(200)의 유체유입로를 생략하고 외부의 유체공급관이 하우징(100)의 제1유체공급로(115) 또는 제2유체공급로(132)에 직접 연결되도록 할 수도 있다.

즉 이 경우 하우징(100)은 고정되어 있기 때문에 진동발생과정에서 유체공급관과의 연결부위 파손우려가 적으므로 유체공급관을 하우징(100)에 직접 연결하여도 유체공급관과의 연결부위 파손우려가 방지된다.

[도 10]과 [도 11]은 본 발명의 또 다른 변형예를 도시한 것으로,

하우징(100)의 내부 또는 외부에 별도의 제1, 2완충부재(310)(320)를 설치함으로써 작동축(200)과 하우징(100) 또는 외부대상물의 수명저하 현상을 최소화 할 수 있도록 함에 특징이 있다.

그 중 [도 10]은 제1, 2완충부재(310)(320)가 하우징(100) 내부에 설치된 경우를 나타낸 도면으로, 제1완충부재(310)는 고무 등의 연질재로 이루어진 링 형태이고 제1본체(110) 중 제2형성공간(144)을 향하는 면에 밀착 위치된 상태에서 제1직선바아(220)가 중앙을 관통한 형태로 설치된다.

그리고 제2완충부재(320)도 제1완충부재(310)와 동일한 재질 및 링 형태이고 제2본체(120) 중 제1형성공간(142)을 향햐는 면에 밀착 위치된 상태에서 제2직선바아(230)가 중앙을 관통한 형태로 설치된다.

따라서 유체접촉블록(210)이 압력형성공간(140) 내에서 좌우 이동되는 과정에서 제1본체(110)와 제2본체(120)의 내측면에 충돌되는 과정에서 제1, 2완충부재(310)(320)에 의해 충격이 완화됨에 따라, 유체접촉블록(210) 또는 제1, 2본체(110)(120)의 파손을 현상을 방지할 수 있게 된다.

참고로 도면에서는 제1완충부재(310) 및 제2완충부재(320)가 제1, 2본체(110)(120)에 밀착설치된 것으로 도시되었으나, 제1, 2완충부재(310)(320)는 유체접촉블록(210)의 양측면에 밀착된 형태로 설치될 수도 있다.

[도 11]은 제1, 2완충부재(310)(320)가 작동축(200) 양단부에 설치된 변형예를 나타낸 도면으로, 왕충부재는 판재형 블록 구조이고 일측면이 작동축 양단부의 나사부(240)에 나사체결된 상태로 설치된다.

이때 위에서 언급한 것처럼 제1, 2완충부재(310)(320)와 작동축(200) 간 연결은 나사부 외 타 구조를 통해 연결될 수 있다.

이로 인해 작동축(200)이 외부대상물을 타격하는 과정에서 제1, 2완충부재(310)(320)에 의해 충격이 완화됨으로 작동축(200) 또는 외부대상물의 파손을 방지할 수 있게 된다.

참고로 도면에는 도시되지 않았지만 제1, 2완충부재(310)(320)는 하우징(100) 내부와 작동축(200) 양단부에 모두 설치될 수도 있다.

또한 제1, 2완충부재는 특정 재질로 한정되지 않고 우레탄이나, 고무, 실리콘, 기타 플라스틱 등 하우징의 전후 이동과정에서 하우징에 의한 충격을 통해 외부 대상물 및 하우징의 파손 등을 방지할 수 있는 재질이라면 얼마든지 다양하게 선택 적용할 수 있다.

[도 12] 내지 [도 14]는 본 발명의 또 다른 변형예를 나타낸 도면으로, 하우징(100) 내 유체이동 경로를 위 실시예와 달리 구현한 경우이다.

좀더 구체적으로 설명하면 기본적으로 유체가 작동축(200)의 단부를 통해 하우징(100)의 압력형성공간(140) 내로 유입되어 작동축(200)을 일방향으로 이동시킨 뒤 제1직선바아(220)와 제2직선바아(230) 간 단면적 차이에 의해 작동축이 반대로 이동되도록 함과 동시에 유체가 외부로 배기되는 기본 기술적 개념은 위 실시예와 유사하다.

다만 본 실시예에서는 유체유입로(222)가 제2직선바아(230)에 형성되고 하우징(100)의 유체토출간극(150)과 작동축의 끼움편(250)을 생략하며 유체접촉블록(210) 내부에 유체전달공(400)을 형성시키되 유체전달공(400)의 일단부는 유체접촉블록(210) 중 제1형성공간(142)을 향하는 면을 관통하도록 형성되고 타단부는 유체접촉블록의 둘레면을 관통하도록 형성된다.

그리고 연결관(130) 중 제2형성공간(144)에 위치하는 구간의 내부 둘레면에는 일정깊이의 유체전달홈(500)이 형성된다.

따라서 작동축(200)이 제2형성공간(144) 쪽으로 이동하는 과정에서 유체접촉블록(210)이 제2형성공간(144)의 유체전달홈(500) 구간에 위치할 경우 유체접촉블록(210) 둘레에 형성된 유체전달공(400)이 유체전달홈(500) 내에서 자연스럽게 개방된다.

더불어 제1직선바아(220) 내부에는 유체회수로(232) 및 제1유체배출공(234)이 형성되되 제1유체배출공(234)은 작동축(200)이 제1형성공간(142) 쪽으로 완전히 이동되었을 때 제2형성공간(144) 내에 위치되도록 하여 제2형성공간(144)과 유체회수로(232)가 연통된다.

그리고 제1직선바아(220) 중 제2형성공간(144) 내에 위치하는 일부 구간의 둘레면에는 직경축소홈(600)이 형성된다.

이러한 구성에서는 유체가 제2직선바아(230)의 유체유입로(222)를 통해 유입된 뒤 제1유체공급로(115) 및 제2유체공급로(132)를 통과한 후 제1형성공간(142)내로 채워진다.

따라서 제1형성공간(142)내 압력이 상승하여 유체접촉블록을 비롯해 작동축 전체가 제2형성공간(144)쪽으로 이동됨에 따라 제1직선바아(220)는 하우징 외부로 인출되고 제2직선바아(230)의 일부구간은 하우징 내부로 삽입된다.

이 과정에서 제1형성공간(142)에 채워진 유체는 유체전달공(400) 내부로 유입되는데, 유체접촉블록(210)이 연결관(130)의 유체전달홈(500)이 위치한 지점에 도달하지 못한 상태에서는 유체접촉블록(210)이 연결관의 내부면에 밀착됨에 따라 유체전달공(400)의 타단부가 막혀 있으므로 유체가 유체전달공(400) 내부에 채워진 상태가 유지된다.

그 후 유체접촉블록(210)이 연결관(130)의 유체전달홈(500)이 형성된 지점을 지나는 과정에서 유체전달공(400) 중 유체접촉블록(210) 둘레면에 위치한 단부가 유체전달홈(500) 내에서 개방되고, 이로 인해 제1형성공간(142) 내 유체가 유체전달공(400)을 통해 제2형성공간(144) 내부로 유입되어 어느 시점에서는 제1형성공간(142)과 제2형성공간(144) 내 압력이 동일한 상태가 된다.

이때 위에서 설명한 것처럼 제2직선바아(230) 중 제2형성공간(144)에 위치한 지점에 직경축소홈(600)이 형성됨에 따라 제2형성공간(144)에 위치한 유체접촉블록(210)과 제1직선바아(220)의 단면적이 제1형성공간(142)에 위치한 지점에 비해 넓은 상태이므로, 유체접촉블록(210)을 비롯한 작동축 전체가 다시 반대로 제1형성공간(142)쪽으로 이동된다.

이렇게 단면적 차이로 인한 작동축의 복귀이동은 위 실시예와 동일한 기술적 개념을 갖는다.

이로 인해 제1직선바아(220)의 일정구간은 하우징 내부로 삽입되고 제2직선바아(230)는 하우징 외부로 인출된 상태가 된다.

그리고 작동축(200)의 복귀가 이루어지는 과정에서 제2형성공간(144) 내 유체는 제1직선바아(220)의 제1유체배출공(234)을 통해 유체회수로(232) 및 유체배출로(126)를 따라 이동하여 외부로 배출된다.

그 후 다시 외부의 유체가 제1형성공간(142)으로 유입되어 위와 같은 과정이 반복된다.

[도 15]는 이와 관련된 또 다른 변형 예를 나타낸 도면으로,

하우징(100)에 유체배출로(126)를 형성시키지 않고 유체회수로(232)의 타 단부가 제1직선바아(220)의 단부를 관통하도록 형성시킴에 따라, 유체의 배출과정에서 유체회수로(232)에 유입된 유체가 곧바로 유체회수로를 통해 외부로 배출되도록 한 경우이다.

즉 이 경우 유체회수로가 유체배출로(126) 역할을 하게 되는 것이다.

참고로 도면에는 도시되지 않았지만 [도 12] 내지 [도 15]의 실시예에서도 제1완충부재(310)와 제2완충부재(320)가 설치될 수 있다.

또한 도면에는 도시되지 않았지만 제1직선바아의 직경축소홈을 생략하고 제1직선바아의 전체 직경을 제2직선바아보다 작게 제작하여 제1형성공간 내에서의 단면적을 확대시킬 수도 있다.

[도 16] 및 [도 17]은 제2완충부재(320)의 변형 예를 나타낸 도면으로,

제2완충부재(320)가 작동축(200) 단부 나사부(240)에 직접 연결되는 [도 11]의 실시예와 달리, 나사부(240)가 외부 대상물에 연결 고정된 상태에서 제2완충부재(320)가 연결지점 바로 앞쪽에 위치하여 하우징의 전후 이동 과정에서 완충부에 의한 완충이 이루어지는 구조이다.

이때 [도 16]처럼 제2완충부재(320)이 단순히 외부로 노출된 상태가 되거나,

[도 17]처럼 별도의 커버(10)가 작동축(200) 중 제2완충부재(320) 주변 및 이와 마주하는 하우징 단부 주변을 둘러싸도록 함에 따라,

하우징이 전후 이동되는 과정에서 사용자의 손가락이나 외부 물체가 하우징 및 완충부재 사이로 들어가 발생될 수 있는 사고가 방지되도록 할 수도 있다.

이러한 완충부재의 변형 예는 하우징 내부 구조에 상관 없이 위에서 설명한 모든 실시예에 적용이 가능하다.

이상 설명한 것처럼 본 발명은 기본적으로 작동축(200)의 양단부가 하우징 외부로 돌출되어 작동축의 양단부를 통해 진동이 출력될 수 있도록 함에 따라, 기존에 비해 진동발생효율을 높일 수 있음과 동시에 안정적인 설치가 가능하도록 한 점이 가장큰 특징이다.

또한 하우징 내 이동경로를 개선하여 한번의 유체공급만으로 작동축과 하우징 간 두번의 충돌이 가능하도록 하여 기존에 비해 진동발생율을 높일 수 있도록 한 점이 또 다른 특징이다.

그리고 유체공급관이 작동축에 연결되기 때문에 하우징의 이동에 의한 진동발생 시 유체공급관과의 연결부위에 하중이 집중되어 파손 등을 방지할 수 있도록 한 점도 또 다른 특징이다.

더불어 완충부재를 설치하여 작동축과 하우징 간 충돌시 충격을 최소화 함은 물론 작동축과 외부대상물 간의 충돌도 최소화 할 수 있도록 한 점도 또 다른 특징이다.

참고로 본 발명에서 작동축의 직경차이로 인한 좌우 이동 구조는, 작동축 중 일측의 직경을 인위적으로 굵게하거나 절삭 등을 통해 인위적으로 작게할 수도 있고,

이때 양 구간의 직경차이는 일측 작동축 전체 직경을 굵거나 작게 할 수도 있고 압력형성구간 내 구간의 직경만 굵거나 작게 할 수도 있다.

이상 설명한 본 발명의 여러 특징들은 당업자에 의해 다양하게 변형되거나 조합되어 실시될 수 있으나, 이러한 변형 및 조합이 하우징에 결합되어 양방향 직선이동되는 작동축 양단부가 하우징 양측으로부터 돌출되도록 하여 작동축에 의한 진동이 하우징 양측으로 번갈아가며 출력될 수 있도록 함에 따라 기존에 비해 진동발생효율을 높일 수 있도록 한 구성 및 목적과 관련이 있을 경우 본 발명의 보호범위에 속하는 것으로 판단되어야 한다.

100 : 하우징 110 : 제1본체
112 : 제1축이동로 114 : 제1단턱
115 : 제1유체공급로 116 : 제1연결유도홈
120 : 제2본체 122 : 제2축이동로
124 : 제2단턱 125 : 단면적축소홈
126 : 유체배출로 127 : 제2연결유도홈
130 : 연결관 132 : 제2유체공급로
140 : 압력형성공간 142 : 제1형성공간
144 : 제2형성공간 150 : 유체토출간극
200 : 작동축 210 : 유체접촉블록
220 : 제1직선바아 222 : 유체유입로
224 : 유체연결로 230 : 제2직선바아
232 : 유체회수로 234 : 제1유체배출공
235 : 제2유체배출공
240 : 나사부 250 : 끼움편
310 : 제1완충부재 320 : 제2완충부재
400 : 유체전달공 500 : 유체전달홈
600 : 직경축소홈

Claims

내부에는 압력형성공간이 형성되어 있고 상기 압력형성공간 양측에는 제1, 2축이동로가 외부와 연통된 형태로 형성되어 있으며, 상기 압력형성공간의 일측과 외부를 연결하는 유체공급로 및 상기 압력형성공간의 타측과 외부를 연결하는 유체배출로를 갖는 하우징,
상기 제1축이동로와 압력형성공간 및 제2축이동로를 순차적으로 관통하고 양단부가 하우징 양단부를 통해 외부로 돌출되어 있으며 상기 압력형성공간 내부 중 상기 유체공급로와 유체배출로와의 연결지점 사이 구간에는 유체접촉블록이 형성되어 있는 작동축,
을 포함하는 진동발생장치.
제1항에서,
상기 압력형성공간은 상기 유체접촉블록을 기준으로 일측에는 제1형성공간이 형성되고 반대쪽 지점에는 제2형성공간으로 분할 형성되어 있으며,
상기 유체접촉블록은 상기 제1, 2형성공간 사이에서 이동 가능하고,
상기 유체공급로는 상기 제1형성공간과 연결되어 있으며 상기 유체배출로는 상기 제2형성공간과 연결되어 있는
진동발생장치.
제2항에서,
상기 작동축은,
상기 유체접촉블록을 기준으로 상기 제1형성공간 쪽 단부에는 작동축의 길이방향을 따라 유체유입로가 형성되되 상기 유체유입로의 단부는 상기 유체공급로와 연결되어 있고,
상기 유체접촉블록을 기준으로 상기 제1형성공간이 위치한 지점에서부터 길이방향을 따라 작동축의 타단부까지는 유체회수로가 형성되어 있으며 상기 유체회수로는 상기 작동축의 이동 과정에서 상기 유체배출로와 연결 및 비 연결상태가 이루어지는
진동발생장치.
제2항에서,
상기 작동축 중 상기 제1형성공간 내에 위치하는 구간의 둘레 직경은 상기 제2형성공간 내에 위치하는 구간의 둘레직경에 비해 작게 형성되어 있는
진동발생장치.
제1항에서,
상기 유체접촉블록의 양측면과 상기 압력형성공간 내벽면 중 이와 마주하는 면 사이에 위치하는 완충부재
를 더 포함하는 진동발생장치.
제1항에서,
상기 작동축의 양단부에 설치되는 완충부재를 더 포함하는
진동발생장치.