KR101669613B1

KR101669613B1 - Actuator

Info

Publication number: KR101669613B1
Application number: KR1020150052442A
Authority: KR
Inventors: 이병정
Original assignee: 주식회사 닷
Priority date: 2015-04-14
Filing date: 2015-04-14
Publication date: 2016-10-27
Anticipated expiration: 2035-04-14
Also published as: KR20160122491A

Abstract

본 발명은 하우징; 상기 하우징 내부에서 길이방향을 따라서 양 방향으로 왕복 운동하도록 구비되는 샤프트; 상기 하우징의 중심부분 내주면에 결합되는 코일; 상기 샤프트 중심부분에 배치되어 상기 코일에 전원이 인가되면 상기 샤프트와 연동하는 자석 및 상기 하우징 내부에서 상기 샤프트가 내부를 관통하도록 일 측에 배치되고, 상기 코일에 전원이 제1방향으로 인가되면 상기 자석이 일 방향으로 이동하면서 상기 샤프트의 이동된 위치를 인력에 의해 고정시키는 상측 고정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 액추에이터를 제공한다.The present invention relates to a semiconductor device comprising: a housing; A shaft reciprocating in both directions along the longitudinal direction within the housing; A coil coupled to an inner peripheral surface of a central portion of the housing; A magnet disposed at a center of the shaft and interlocking with the shaft when power is applied to the coil, and a shaft disposed at one side of the housing so as to penetrate the shaft, and when power is applied to the coil in the first direction, And an upper fixing part for fixing the moved position of the shaft by the attraction force while the magnet moves in one direction.

Description

Actuator {ACTUATOR}

본 발명은 액추에이터에 관한 것으로서, 소형의 기기에서 전기의 힘으로 작동하는 액추에이터에 관한 것이다.Field of the Invention [0002] The present invention relates to an actuator, and more particularly, to an actuator that operates with an electric force in a small device.

액추에이터(Actuator)는 일반적으로 전기, 유압, 공압 등을 사용하는 원동기의 총칭으로서, 보통은 유체 에너지를 이용하여 기계적 일을 하는 기기를 일컫는다.Actuator is a general term for a prime mover that uses electric, hydraulic, pneumatic, or the like, and usually refers to a device that performs mechanical work using fluid energy.

최근에는 전자기기의 발달과 소형화로 코일에 대한 통전의 온오프 작동에 의해서 유로를 개폐하는 전자 액추에이터를 사용하여 전자밸브에 응용하는 기술이 통용되고 있다. 이러한 전자 액추에이터에 관한 기술은 일본 공개특허공보 평08-128556호에 상세하게 기재되어 있다.BACKGROUND ART [0002] In recent years, techniques for applying an electromagnetic actuator to an electromagnetic valve using an electromagnetic actuator for opening and closing the passage by the on-off operation of energizing the coil due to the development and miniaturization of the electronic device have been widely used. A technique relating to such an electronic actuator is described in detail in Japanese Patent Application Laid-Open No. 08-128556.

이러한 전자 밸브는 예컨대 전자 액추에이터의 코일에 통전이 실시되고 있지 않는 비통전 상태에 탄성 스프링의 탄성력에 의해서 밸브체가 밸브시트에 착좌하여 우로를 차단하도록 형성되어 있고, 코일에 통전이 실시되면, 탄성 스프링의 탄성력에 저항하여 밸브체가 전자석의 인력이나 척력에 의해서 밸브시트로부터 이격되어 유로를 개방할 수 있도록 구성되어 있다.The solenoid valve is formed in such a manner that the valve element is seated on the valve seat by the elastic force of the elastic spring in the non-energized state in which the coil of the electromagnetic actuator is not energized to block the right path. When the coil is energized, So that the valve body can be separated from the valve seat by the attractive force or repulsive force of the electromagnet to open the passage.

그러나 종래의 전자 액추에이터는 코일이 통전 상태에서만 작동하고, 비통전 상태에서는 탄성 스프링의 복원력에 의해 원위치로 돌아오기 때문에, 전자 밸브로 예를 들면 유로를 개방한 밸브의 열린 상태를 유지하기 위해서는 코일이 계속해서 통전 상태를 유지해야만 하는 문제점이 있다.However, since the conventional electromagnetic actuator operates only in the energized state of the coil and returns to the original position due to the restoring force of the elastic spring in the non-energized state, in order to maintain the open state of the valve, There is a problem that the energized state must be maintained.

뿐만 아니라, 배터리를 사용하는 소형의 기기에서 이와 같이 코일이 통전상태를 유지하는 경우, 배터리가 빨리 소모되며, 결과적으로는 배터리의 수명까지 단축되는 문제점이 있다.In addition, when the coil is kept in the energized state in a small-sized apparatus using a battery, the battery is consumed quickly, resulting in a shortening of the life of the battery.

본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 보다 상세하게는 배터리를 사용하는 소형 기기에서 코일에 통전 상태가 유지되지 않더라도 샤프트의 이동된 상태를 유지할 수 있는 액추에이터를 제공하는데 그 목적이 있다.An object of the present invention is to provide an actuator capable of maintaining a shifted state of a shaft even when a coil is not kept energized in a small device using a battery.

이와 같은 목적을 수행하기 위한 본 발명은 하우징; 상기 하우징 내부에서 길이방향을 따라서 양 방향으로 왕복 운동하도록 구비되는 샤프트; 상기 하우징의 중심부분 내주면에 결합되는 코일; 상기 샤프트 중심부분에 배치되어 상기 코일에 전원이 인가되면 상기 샤프트와 연동하는 자석 및 상기 하우징 내부에서 상기 샤프트가 내부를 관통하도록 일 측에 배치되고, 상기 코일에 전원이 제1방향으로 인가되면 상기 자석이 일 방향으로 이동하면서 상기 샤프트의 이동된 위치를 인력에 의해 고정시키는 상측 고정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 액추에이터를 제공한다.According to an aspect of the present invention, A shaft reciprocating in both directions along the longitudinal direction within the housing; A coil coupled to an inner peripheral surface of a central portion of the housing; A magnet disposed at a center of the shaft and interlocking with the shaft when power is applied to the coil, and a shaft disposed at one side of the housing so as to penetrate the shaft, and when power is applied to the coil in the first direction, And an upper fixing part for fixing the moved position of the shaft by the attraction force while the magnet moves in one direction.

상기 액추에이터는 상기 하우징의 내부에서 상기 자석을 중심으로 상기 상측 고정부와 대향하도록 타 측에 배치되며, 상기 코일에 전원이 상기 제1방향과 반대인 제2방향으로 인가되면 상기 자석이 타 방향으로 이동하면서 상기 샤프트의 이동된 위치를 인력에 의해 고정시키는 하측 고정부를 더 포함할 수 있다.Wherein the actuator is disposed on the other side so as to face the upper fixed part with respect to the magnet in the housing, and when the power is applied to the coil in a second direction opposite to the first direction, And a lower fixing part for fixing the moved position of the shaft by the attraction force while moving.

상기 코일에 전원이 각각 제1방향 또는 제2방향으로 인가됨에 따라서 상기 자석이 각각 상기 상측 고정부 또는 하측 고정부에 인력으로 고정되는 경우, 전원이 해제되어도 상기 자석은 인력에 의해 상기 상측 고정부 또는 하측 고정부 상에서 고정된 위치를 유지할 수 있다.When the power is applied to the coil in the first direction or the second direction, respectively, the magnets are fixed to the upper fixed part or the lower fixed part by attraction force. However, even if the power is released, Or a fixed position on the lower fixing part.

상기 샤프트는 중심부분에 지름이 감소하는 결합영역이 형성되고, 상기 자석은 상기 결합영역에 결합될 수 있다.The shaft is formed with a coupling region whose diameter is reduced at a center portion, and the magnet can be coupled to the coupling region.

상기 자석은 상기 샤프트의 중심부분에 부분적으로 자화되어 형성될 수 있다.The magnet may be partially magnetized at a central portion of the shaft.

상기 액추에이터는 상기 하우징의 하측에 결합되어 상기 샤프트의 승강운동에 대응하여 접점이 온오프 되는 스위치 모듈을 더 포함할 수 있다.The actuator may further include a switch module coupled to a lower side of the housing, the contact module being turned on and off corresponding to the upward / downward movement of the shaft.

상기 하우징 내부에는 상기 샤프트의 왕복운동을 안내할 수 있도록 양 측에 각각 결합되는 부쉬부재 또는 베어링을 포함할 수 있다.The housing may include a bush member or a bearing coupled to both sides to guide the reciprocating motion of the shaft.

본 발명에 따른 액추에이터에 따르면,According to the actuator according to the present invention,

첫째, 전류의 방향을 조절하여 샤프트의 운동 방향을 용이하게 제어할 수 있고,First, it is possible to easily control the direction of motion of the shaft by adjusting the direction of current,

둘째, 통전된 코일에 의해 샤프트가 이동된 상태를 비통전 상태에서도 유지할 수 있으며,Second, the state in which the shaft is moved by the energized coil can be maintained in the non-energized state,

셋째, 샤프트가 이동할 때만 전류가 흐르기 때문에 사용 전류를 감소시켜 배터리가 주전원인 기기에서 배터리의 수명을 증대시킬 수 있는 효과가 있다.Third, since the current flows only when the shaft moves, the use current can be reduced, and the life of the battery can be increased in a device in which the battery is the main power source.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 액추에이터를 도시하는 결합 단면도이다.
도 2는 도 1에 나타낸 액추에이터를 정면에서 도시하는 단면도이다.
도 3 및 도 4는 도 2에 나타낸 액추에이터가 작동하는 상태를 도시하는 단면도이다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 액추에이터가 작동하는 상태를 도시하는 단면도이다.1 is an assembled cross-sectional view showing an actuator according to a first embodiment of the present invention.
Fig. 2 is a sectional view showing the actuator shown in Fig. 1 in front view.
Figs. 3 and 4 are cross-sectional views showing a state in which the actuator shown in Fig. 2 is operated.
5 and 6 are sectional views showing a state in which the actuator according to the second embodiment of the present invention is operated.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 설명하기로 한다. 첨부된 도면들에서 구성에 표기된 도면번호는 다른 도면에서도 동일한 구성을 표기할 때에 가능한 한 동일한 도면번호를 사용하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지의 기능, 또는 공지의 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 그리고 도면에 제시된 어떤 특징들은 설명의 용이함을 위해 확대 또는 축소 또는 단순화된 것이고, 도면 및 그 구성요소들이 반드시 적절한 비율로 도시되어 있지는 않다. 그러나 당업자라면 이러한 상세 사항들을 쉽게 이해할 것이다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. It should be noted that the drawings denoted by the same reference numerals in the drawings denote the same reference numerals whenever possible, in other drawings. In the following description, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear. And certain features shown in the drawings are to be enlarged or reduced or simplified for ease of explanation, and the drawings and their components are not necessarily drawn to scale. However, those skilled in the art will readily understand these details.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 액추에이터(100)를 도시하는 결합 단면도이고, 도 2는 도 1에 나타낸 액추에이터(100)를 정면에서 도시하는 단면도이며, 도 3 및 도 4는 도 2에 나타낸 액추에이터(100)가 작동하는 상태를 도시하는 단면도이다.1 is a cross-sectional view showing an actuator 100 according to a first embodiment of the present invention, Fig. 2 is a sectional view showing an actuator 100 shown in Fig. 1 from the front, Fig. 3 and Fig. Fig. 3 is a cross-sectional view showing a state in which the actuator 100 shown in Fig.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 제1실시예에 따른 액추에이터(100)는 외형을 형성하는 하우징(110)과, 상기 하우징(110)의 내부공간(111) 중심에 직선 왕복운동 하도록 삽입되는 샤프트(120)와, 상기 하우징(110)의 내부공간(111) 내주면의 중심부분에 결합되는 코일(140)과, 상기 샤프트(120)의 일 측이 내부를 관통하도록 상기 하우징(110) 내부 일 측에 고정되는 상측 고정부(150)를 포함한다. 또한 상기 액추에이터(100)는 상기 샤프트(120)의 타 측이 내부를 관통하도록 상기 하우징(110) 내부 타 측에 고정되는 하측 고정부(160)를 선택적으로 포함한다.1 to 4, an actuator 100 according to a first embodiment of the present invention includes a housing 110 for forming an outer shape, and a driving unit 110 for linearly reciprocating the inner space 111 of the housing 110 A coil 140 coupled to a central portion of the inner circumferential surface of the inner space 111 of the housing 110 and a coil 110 coupled to the housing 110 so that one side of the shaft 120 passes through the inside of the shaft 120, And an upper fixing part 150 fixed to the inner side. The actuator 100 further includes a lower fixing part 160 fixed to the other side of the housing 110 so that the other side of the shaft 120 penetrates the inside.

본 발명에 따른 액추에이터(100)는 스마트폰, 컴퓨터 부품을 비롯하여 의료기기, 장애인용 시계, 가전기기 등 다양한 용도에 활용이 가능하고, 보다 바람직하게는 배터리 용량이 한정된 기기에서 배터리 수명을 증대시키기 위한 용도의 기기에 보다 효과적으로 적용할 수 있다.The actuator 100 according to the present invention can be used for various applications such as a smart phone, a computer part, a medical device, a watch for a disabled person, a household appliance, and the like, and more preferably, So that it can be more effectively applied to a device for use.

상기 하우징(110)은 내부에 내부공간(111)이 형성되고, 상기 샤프트(120)가 직선 왕복운동 하는 것을 지지하는 기능을 제공한다. 상기 하우징(110)의 형상은 일 단면이 대략 원형이나 다각형의 형상으로 형성될 수 있고, 상기 샤프트(120)가 운동하는데 필요한 에너지에 비례하여 그 크기가 가감될 수도 있다.The housing 110 has an internal space 111 formed therein and provides a function of supporting the linear reciprocating motion of the shaft 120. The shape of the housing 110 may be substantially circular or polygonal in cross section, and the size of the housing 110 may be increased or decreased in proportion to the energy required for the shaft 120 to move.

또한 상기 하우징(110)은 용도에 따라서 설정된 패턴의 형상으로 복수개가 마련될 수 있고, 상기 하우징(110) 상에서 왕복 운동하는 상기 샤프트(120)의 운동 방향을 서로 다른 방향으로 운동할 수 있도록 상기 하우징(110)의 설치방향 또한 설계변경 가능함은 물론이다. 그리고 상기 하우징(110)은 상기 내부공간(111)에 수용되는 구성요소의 장착성을 용이하게 하기 위하여 상하 또는 좌우로 분리된 구조를 취할 수 있다.The housing 110 may be provided with a plurality of patterns in a predetermined pattern, and the housing 110 may be provided with a plurality of housings 110, It is needless to say that the installation direction of the housing 110 is also changeable. In addition, the housing 110 may have a vertically or horizontally separated structure in order to facilitate mounting of the components accommodated in the inner space 111.

상기 샤프트(120)는 상기 하우징(110)의 내부공간(111) 상에서 설정된 거리만큼 한정적으로 직선 왕복 운동하도록 결합된다. 상기 샤프트(120)는 별도의 구성요소를 추가하여 왕복 운동을 통한 밸브나, 펌프, 전동기 또는 스위칭 기능을 수반할 수 있다. 스위칭 기능에 대한 상세한 설명은 후기하기로 한다.The shaft 120 is coupled to the inner space 111 of the housing 110 in a limited linear reciprocating motion by a predetermined distance. The shaft 120 may include a valve, a pump, an electric motor, or a switching function through reciprocating motion by adding a separate component. A detailed description of the switching function will be provided later.

상기 샤프트(120)는 길이 방향을 따라서 길게 형성되고, 상기 길이방향을 따라서 직선 왕복 운동을 하도록 상기 하우징(110) 내부에 결합된다. 이때 상기 샤프트(120)의 양 단부와 하우징(110) 사이에는 상기 샤프트(120)의 왕복운동을 안내하고, 마찰력을 감소시킬 수 있도록 상기 하우징(110) 내부에 결합되는 부쉬부재(112) 또는 베어링이 마련된다.The shaft 120 is formed to be long along the longitudinal direction and is coupled to the inside of the housing 110 to perform a linear reciprocating movement along the longitudinal direction. The bush member 112 or the bearing 110 is coupled between both ends of the shaft 120 and the housing 110 to guide the reciprocating motion of the shaft 120 and to reduce frictional force, .

상기 코일(140)은 인쇄회로기판을 통해 공급되는 전원에 의해 자기력을 발생하게 된다. 이때 전류의 방향에 따라서 상기 코일에는 음극과 양극의 방향을 선택적으로 전환할 수 있어 상기 자석에 미치는 힘의 방향을 제어할 수 있다.The coil 140 generates a magnetic force by a power source supplied through a printed circuit board. At this time, the directions of the negative electrode and the positive electrode can be selectively switched to the coil according to the direction of the current, so that the direction of the force applied to the magnet can be controlled.

상기 자석(130)은 상기 샤프트(120)의 중심부분에 배치된다. 이때 상기 자석(130)은 상기 샤프트(120)의 중심부분에 형성된 결합영역(121)에 결합된다. 이 경우 상기 샤프트(120)는 상기 결합영역(121)을 중심으로 분리할 수 있도록 구성되어 상기 자석(130)을 결합하고 다시 상기 자석(130)과 함께 상기 샤프트(120)가 결합되는 구조를 취할 수 있다.The magnet 130 is disposed at a central portion of the shaft 120. At this time, the magnet 130 is coupled to the coupling region 121 formed at the central portion of the shaft 120. In this case, the shaft 120 is configured to be separated from the coupling region 121, so that the magnet 130 is coupled and the shaft 120 is coupled with the magnet 130 again .

또한 상기 샤프트(120)는 일체로 형성되고, 상기 자석(130)이 탈착 가능한 환형으로 형성되어 결합될 수도 있다.Also, the shaft 120 may be integrally formed, and the magnet 130 may be formed in a detachable annular shape.

그리고 상기 자석(130)은 상기 샤프트(120)와 일체로 형성되고, 상기 샤프트(120)의 중심부분이 일부 자화되도록 하여 부분적으로 자성을 가지는 영구자석으로도 구현할 수도 있다.The magnet 130 may be integrally formed with the shaft 120, and may be realized as a permanent magnet partially magnetized by partially magnetizing the center portion of the shaft 120.

상기 상측 고정부(150)는 상기 하우징(110)의 내부공간(111) 상에서 내주면에 밀착하여 결합되며, 상기 코일(140)의 상단과 인접하게 배치되나 소정 간격 이격된 상태를 유지하도록 배치된다. 상기 상측 고정부(150)의 내부는 상기 샤프트(120)가 이동 가능하도록 관통되어 있고, 상기 샤프트(120)의 외주면 형상에 대응하는 형상이 관통되도록 형성되며, 예컨대 와셔(Washers)와 같은 형상으로 형성된다.The upper fixing part 150 is tightly coupled to the inner circumferential surface of the inner space 111 of the housing 110 and is disposed adjacent to the upper end of the coil 140 but spaced apart by a predetermined distance. The inside of the upper fixing part 150 is penetrated to allow the shaft 120 to move and a shape corresponding to the shape of the outer circumferential surface of the shaft 120 is formed to pass therethrough. .

또한 상기 상측 고정부(150)는 상기 자석(130)과 인력이 발생할 수 있도록 철 성분의 금속으로 구성된다. 이때 상기 자석(130)은 외부 자기장이 없이도 자기를 띠고 있는 영구자석으로 형성되기 때문에 상기 상측 고정부(150)에 인접하게 이동하는 경우 인력에 의해 상기 상측 고정부(150) 내부에서 고정되어 이동된 위치를 유지할 수 있게 된다.The upper fixing part 150 is made of a metal of iron so that the magnet 130 and the attraction force can be generated. Since the magnet 130 is formed of a permanent magnet which is magnetized without an external magnetic field, when the magnet 130 moves adjacent to the upper fixing part 150, the magnet 130 is fixed and moved within the upper fixing part 150 by a force The position can be maintained.

그리고 상기 하우징(110)의 내부공간(111) 상에서 내주면에 밀착하여 상기 코일(140)을 중심으로 상기 상측 고정부(150)와 대향하는 위치에 상기 하측 고정부(160)가 배치된다. 상기 하측 고정부(160)의 구조와 기능은 상기 상측 고정부(150)와 동일하므로 중복 설명은 생략한다.The lower fixing part 160 is disposed at a position facing the upper fixing part 150 with respect to the coil 140 in close contact with the inner circumferential surface of the inner space 111 of the housing 110. Since the structure and function of the lower fixing part 160 are the same as those of the upper fixing part 150, a duplicate description will be omitted.

이하에서는 본 발명의 제1실시예에 따른 액추에이터(100)의 작동방법과 작용효과에 대해서 상세하게 설명한다.Hereinafter, an operation method and an operation effect of the actuator 100 according to the first embodiment of the present invention will be described in detail.

도 2에 도시된 바와 같이, 외력이 없는 상태에서 상기 샤프트(120)와 자석(130)은 상기 하우징(110)의 내부공간(111) 중심에 위치하게 된다. 이때 상기 자석(130)은 상기 코일(140)의 내주면에 인접하게 배치되고, 상기 코일(140)에 전원은 해제된 상태이다. 따라서 상기 샤프트(120)와 자석(130)에는 어떠한 외력도 가해지지 않은 상태를 나타낸다.2, the shaft 120 and the magnet 130 are positioned at the center of the inner space 111 of the housing 110 in the absence of an external force. At this time, the magnet 130 is disposed adjacent to the inner circumferential surface of the coil 140, and the coil 140 is in a released state. Therefore, no external force is applied to the shaft 120 and the magnet 130.

이때 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 코일(140)에 제1방향으로 전원이 인가되면, 상기 자석(130)은 상기 코일(140)에 흐르는 전류의 방향과 자기장의 방향에 따라서 상측 방향으로 이동하게 된다. 그러면 상기 자석(130)이 이동함에 따라 연동하여 상기 샤프트(120)도 상측으로 이동하게 된다. 여기서 상기 자석(130)은 상측 방향으로 이동되면서 상기 상측 고정부(150)와 인력이 발생되어 상기 샤프트(120)와 함께 상측으로 이동된 상태를 유지하게 된다. 그리고 상기 코일(140)에 인가된 제1방향의 전원이 해제되는 경우, 상기 샤프트(120)와 자석(130)은 상기 상측 고정부(150)에 고정된 상태를 계속해서 유지하게 된다. 여기서 전류의 제1방향은 음극과 양극의 연결방향을 나타내며, 예컨대 제1방향이 각각 음극과 양극으로 연결된다면, 제2방향은 각각 양극과 음극으로 연결된 상태를 의미한다.3, when power is applied to the coil 140 in the first direction, the magnet 130 moves upward in accordance with the direction of the current flowing through the coil 140 and the direction of the magnetic field, . Then, as the magnet 130 moves, the shaft 120 moves upward as well. Here, the magnet 130 moves in the upward direction, and attracts the upper fixing part 150, so that the magnet 130 moves upward with the shaft 120. When the power applied to the coil 140 in the first direction is released, the shaft 120 and the magnet 130 continue to be fixed to the upper fixing part 150. Here, the first direction of the current indicates the direction of connection between the cathode and the anode. For example, if the first direction is connected to the cathode and anode, respectively, the second direction is connected to the anode and the cathode respectively.

이 경우 상기 샤프트(120)가 상측 방향으로 스위칭 된 것을 가정하면, 계속해서 전원이 인가되어야만 스위칭 상태를 지속하던 기존의 기기와 달리, 전원이 해제되어도 스위칭 상태를 유지할 수 있기 때문에 배터리를 사용하는 소형 기기에서는 배터리 효율을 크게 증대시킬 수 있게 된다. 물론 수동으로 사용자가 상기 샤프트의 상단을 가압하는 경우 또는 상기 코일에 제2방향으로 전원이 인가되는 경우에는 상기 샤프트(120)와 자석(130)이 상기 상측 고정부(150)와 멀어지면서 인력이 약해져 도 2와 같은 상태로 돌아가게 된다.In this case, assuming that the shaft 120 is switched in the upward direction, unlike the conventional device, which continues to be in the switching state only after power is applied, the switching state can be maintained even when the power is released, It is possible to greatly increase the battery efficiency in the device. Of course, when the user manually presses the upper end of the shaft or when power is applied to the coil in the second direction, the shaft 120 and the magnet 130 move away from the upper fixing part 150, When it becomes weak, it returns to the state as shown in FIG.

이와 반대로 도 4에 도시된 바와 같이, 도 2의 상태에서 또는 도 3의 상태에서 상기 코일(140)에 제1방향과 반대 방향인 제2방향으로 전원이 인가되면, 상기 자석(130)은 상기 코일(140)에 흐르는 전류의 방향과 자기장의 방향에 따라서 하측 방향으로 이동하게 된다. 그러면 상기 자석(130)이 이동함에 따라 연동하여 상기 샤프트(120)도 하측으로 이동하게 된다. 여기서 상기 자석(130)은 하측 방향으로 이동되면서 상기 하측 고정부(160)와 인력이 발생되어 상기 샤프트(120)와 함께 하측으로 이동된 상태를 유지하게 된다. 그리고 상기 코일(140)에 인가된 제2방향의 전원이 해제되는 경우, 상기 샤프트(120)와 자석(130)은 상기 하측 고정부(160)에 고정된 상태를 계속해서 유지하게 된다.4, when power is applied to the coil 140 in a second direction opposite to the first direction in the state of FIG. 2 or in the state of FIG. 3, And moves in the downward direction according to the direction of the current flowing in the coil 140 and the direction of the magnetic field. Then, as the magnet 130 moves, the shaft 120 moves downward as well. Here, the magnet 130 is moved in the downward direction, and the lower fixed portion 160 and the attraction force are generated, and the magnet 130 is moved downward together with the shaft 120. When the power applied to the coil 140 is released in the second direction, the shaft 120 and the magnet 130 continue to be fixed to the lower fixing part 160.

이 경우 상기 샤프트(120)가 하측 방향으로 스위칭 된 것을 가정하면, 전과 동일하게 전원이 해제되어도 스위칭 상태를 유지할 수 있기 때문에 배터리를 사용하는 소형 기기에서는 배터리 효율을 크게 증대시킬 수 있게 된다. 또한 수동으로 사용자가 상기 샤프트(120)의 하단을 가압하는 경우 또는 상기 코일(140)에 제1방향으로 전원이 인가되는 경우에는 상기 샤프트(120)와 자석(130)이 상기 하측 고정부(160)와 멀어지면서 인력이 약해져 도 2와 같은 상태로 돌아가게 된다.In this case, assuming that the shaft 120 is switched in the downward direction, since the switching state can be maintained even when the power source is released as before, battery efficiency can be greatly increased in a small-sized device using the battery. When the user manually presses the lower end of the shaft 120 or when power is applied to the coil 140 in the first direction, the shaft 120 and the magnet 130 are separated from the lower fixing part 160 ), And as the workforce weakens, it returns to the state shown in FIG.

도 5 및 도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 액추에이터가 작동하는 상태를 도시하는 단면도이다. 이하에서 전기한 참조부호와 동일한 참조부호는 동일한 구성요소를 나타내는 것을 의미한다.5 and 6 are sectional views showing a state in which the actuator according to the second embodiment of the present invention is operated. In the following description, the same reference numerals as those used in the foregoing description denote the same elements.

도 5 및 도 6을 참조하면, 본 발명의 제2실시예에 따른 액추에이터(200)는 전기한 제1실시예의 액추에이터에서 상기 하우징의 하측에 스위치 모듈(270)이 결합된다.Referring to FIGS. 5 and 6, the actuator 200 according to the second embodiment of the present invention has the switch module 270 coupled to the lower side of the housing in the actuator of the first embodiment.

상기 스위치 모듈(270)은 예컨대 마그넷 스위치(Magnet switch) 또는 전자 스위치나, 전동 밸브 등을 포함할 수 있으며, 액추에이터의 작동에 의해 온오프 신호를 스위칭 할 수 있는 기기라면 적용이 가능하다, 또한 무선으로 원거리에서 제어할 수도 있는 효과가 있다.The switch module 270 may include, for example, a magnet switch or an electronic switch, a motorized valve, or the like, and may be applied to any device capable of switching on / off signals by the operation of an actuator. So that it can be controlled at a long distance.

상기 스위치 모듈(270)은 상기 샤프트(120)의 하측 단부에 마련된 접점단자(222)에 의해 전기적으로 연결되는 출력단자(271)들이 배치된다. 따라서 상기 코일(140)에 제2방향으로 전원이 인가되면, 상기 자석(130)이 하측 방향으로 이동하면서 상기 샤프트(120)와 연동하게 되고, 이때 상기 샤프트(120)의 접점단자(222)가 출력단자(271)들을 연결하면서 스위칭 기능이 이루어지게 된다.The switch module 270 is disposed with output terminals 271 electrically connected to each other by a contact terminal 222 provided at a lower end of the shaft 120. When the power is applied to the coil 140 in the second direction, the magnet 130 is moved downward and interlocked with the shaft 120. At this time, the contact terminal 222 of the shaft 120 The switching function is performed while connecting the output terminals 271.

도면에 도시하지는 않았지만, 상기 하우징(110)의 상측에도 별도의 스위치 모듈(미도시)이 결합될 수 있으며, 기능 및 작용효과는 동일하게 구현이 가능하다. 또한 기판(미도시) 상에 복수개의 상기 액추에이터(200)들이 설정된 패턴으로 형성되어 복수의 스위치 모듈(270)을 제어하도록 구성할 수도 있다. 그리고 상기 샤프트(120)의 접점단자(222)는 상기 샤프트(120)의 하측 단부의 측면을 따라서 형성되고, 상기 출력단자(271) 역시 상기 샤프트(120)의 하측 단부의 측면에 접촉하는 측면 접촉구조로 구성될 수도 있다.Although not shown in the drawing, a separate switch module (not shown) may be coupled to the upper side of the housing 110, and the functions and operation effects can be implemented in the same manner. Also, a plurality of actuators 200 may be formed on a substrate (not shown) in a predetermined pattern to control the plurality of switch modules 270. The contact terminal 222 of the shaft 120 is formed along the side surface of the lower end of the shaft 120 and the output terminal 271 is also connected to the side contact of the lower end of the shaft 120 Structure.

이상에서 본 발명의 기술적 사상을 예시하기 위해 구체적인 실시 예로 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기와 같이 구체적인 실시 예와 동일한 구성 및 작용에만 국한되지 않고, 여러 가지 변형이 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 실시될 수 있다. 따라서, 그와 같은 변형도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주해야 하며, 본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의해 결정되어야 한다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, And the like. Accordingly, such modifications are deemed to be within the scope of the present invention, and the scope of the present invention should be determined by the following claims.

100, 200 : 액추에이터
110 : 하우징 111 : 내부공간
112 : 부쉬부재, 베어링 120 : 샤프트
121 : 결합영역 130 : 자석
140 : 코일 150 : 상측 고정부
160 : 하측 고정부 222 : 접점단자
270 : 스위치 모듈 271 : 출력단자100, 200: Actuator
110: housing 111: inner space
112: Bush member, bearing 120: shaft
121: coupling region 130: magnet
140: coil 150: upper fixing part
160: Lower fixing part 222: Contact terminal
270: Switch module 271: Output terminal

Claims

housing;
A shaft reciprocating in both directions along the longitudinal direction within the housing;
A coil coupled to an inner peripheral surface of a central portion of the housing;
A magnet disposed in the center of the shaft and interlocked with the shaft when power is applied to the coil,
Wherein the shaft is disposed on one side of the housing so that the shaft passes through the inside of the housing, and when the power is applied to the coil in the first direction, the magnet moves in one direction, Government,
Wherein the shaft is formed with a coupling region with a reduced diameter at a central portion, and wherein the magnet is coupled to the coupling region.

The method according to claim 1,
Wherein when the power is applied to the coil in a second direction opposite to the first direction, the magnet moves in the other direction, and when the power is applied to the coil in a second direction opposite to the first direction, Further comprising a lower fixing part for fixing the moved position of the shaft by a force.

The method according to claim 1 or 2,
When the power is applied to the coil in the first direction or the second direction, respectively, the magnets are fixed to the upper fixed part or the lower fixed part by attraction force. However, even if the power is released, Or maintains the fixed position on the lower fixing part.

delete

The method according to claim 1,
Wherein the magnet is partially magnetized at a central portion of the shaft.

The method according to claim 1,
Further comprising a switch module coupled to a lower side of the housing, the contact module being turned on and off in response to an upward / downward movement of the shaft.

The method according to claim 1,
Inside the housing,
And a bush member or a bearing coupled to both sides so as to guide the reciprocating motion of the shaft.