KR101719317B1 - 자력에 의한 전동기 회전력 증강장치 - Google Patents

자력에 의한 전동기 회전력 증강장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 전동기의 회전축에 결합되며 상기 전동기가 회전 동작할 때 자력을 이용하여 상기 전동기의 회전 토크를 상승시키는 자력에 의한 전동기 회전력 증강장치에 관한 것으로서, 상기 전동기의 회전축에 결합되어 상기 회전축과 함께 회전하며, 상기 회전축을 중심으로 방사방향 외측으로 돌출되는 복수의 제1 격벽에 의해 복수의 제1 자석 수용부가 소정 간격으로 구획 형성되는 회전뭉치 몸체부; 상기 제1 자석 수용부 내에 수용되어 고정되며, S극 단부와 N극 단부가 방사방향 외측을 향해 배치되는 말굽 형태를 갖는 복수의 회전뭉치 영구자석; 상기 회전뭉치 영구자석의 S극 단부와 N극 단부를 커버하도록 상기 회전뭉치 영구자석 각각에 대하여 결합되며 상기 회전뭉치 영구자석의 자력 흐름을 응집하는 회전뭉치 자력 흐름 유도판; 상기 회전뭉치 몸체부의 방사방향 외측에 소정 간격 이격되어 고정 배치되며, 상기 회전축을 향해 방사방향 내측으로 돌출되는 복수의 제2 격벽에 의해 복수의 제2 자석 수용부가 소정 간격으로 구획 형성되는 고정뭉치 몸체부; 상기 제2 자석 수용부 내에 수용되어 고정되며, N극 단부와 S극 단부가 방사방향 내측을 향해 배치되는 말굽 형태를 갖는 복수의 고정뭉치 영구자석; 및 상기 고정뭉치 영구자석의 N극 단부와 S극 단부를 커버하도록 상기 고정뭉치 영구자석 각각에 대하여 결합되며 상기 고정뭉치 영구자석의 자력 흐름을 응집하는 고정뭉치 자력 흐름 유도판을 포함한다.
본 발명에 따르면, 말굽 자석과 자력 흐름 유도판을 이용하여 간단한 구조로 회전뭉치와 고정뭉치 간에 반발 자계를 크게 형성하며, 회전뭉치가 전동기의 회전 동작에 의해 회전할 때 회전뭉치에서 발생되는 일방향 자력과 고정뭉치에서 발생되는 타방향의 자력이 전동기의 회전 토크를 증가시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

자력에 의한 전동기 회전력 증강장치{ROTATING POWER INCREASING DEVICE FOR MOTOR BY MAGNETIC FORCE}
본 발명은 자력에 의하여 전동기의 회전력을 증강시키는 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 전동기의 회전자에 고정되는 회전뭉치용 영구자석이 전동기의 구동에 의해 회전할 때 고정자에 고정되는 고정뭉치용 영구자석에 의해 회전 토크를 상승시킴으로써 전동기의 회전력을 크게 증가시킬 수 있는 자력에 의한 전동기 회전력 증강장치에 관한 것이다.
일반적으로, 전동기는 전기 에너지를 이용하여 회전하며, 회전 시에 발생되는 토크에 의해 구동력을 발생시킨다. 큰 회전 토크가 필요한 기기에서는 고출력의 전동기가 요구되는데, 전기 자동차의 경우 전동기가 탑재되는 공간의 제약에 의해 전동기의 출력을 증가시키는데 한계가 있다.
이러한 문제를 해결하기 위하여 전동기의 회전력을 증강시키는 회전력 증강장치가 사용되고 있다. 종래 회전력 증강장치로는 전동기의 회전축에 탄성장치를 결합하거나 편심축으로 설계하는 방식 등 다양한 기계적 장치들이 개시되어 있다. 그러나 이러한 기계적 장치들은 기계적 마모에 따라 수명이 짧고, 회전 토크를 증가시키지만 회전속도를 저하시키는 등의 문제점이 있다.
한편, 일본공개특허 제2000-184692호는 자력에 의해 발생되는 반발력을 이용하여 전동기의 회전 토크를 증강시키는 장치를 개시하고 있다. 동 선행문헌을 참조하면, 회전판에 고정한 자석이 회전판에 의해 회전하면서 고정판의 자석에 접근 및 이동하며, 이때 발생되는 양 자석의 반발력을 회전 방향으로 유효하게 작용시켜 전동기의 회전 토크를 증강시키고 있다.
하지만, 회전판의 자석과 고정판의 자석 각각에 단부가 돌출되는 소자용 자석을 배치하는 등 구조가 매우 복잡한 문제가 있다. 또한, 자석이 복합적으로 배치되어 자력이 분산되기 쉬우며 이로 인해 회전력 증강 효과가 미미한 문제점이 있다.
일본공개특허 제2000-184692호
본 발명은 회전뭉치와 고정뭉치 각각에 말굽 형태의 영구자석을 배치하고 자력 방향을 억제하는 별도의 자석을 배치할 필요없이 회전뭉치 몸체부와 고정뭉치 몸체부의 구조 및 자력 흐름 유도판을 이용하여 전동기의 회전방향에 대하여 유효한 반발력을 크게 증대시킬 수 있는 자력을 이용한 전동기 회전력 증강장치를 제공함에 그 목적이 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 자력에 의한 전동기 회전력 증강장치는, 전동기의 회전축에 결합되며 상기 전동기가 회전 동작할 때 자력을 이용하여 상기 전동기의 회전 토크를 상승시키는 자력에 의한 전동기 회전력 증강장치에 있어서, 상기 전동기의 회전축에 결합되어 상기 회전축과 함께 회전하며, 상기 회전축을 중심으로 방사방향 외측으로 돌출되는 복수의 제1 격벽에 의해 복수의 제1 자석 수용부가 소정 간격으로 구획 형성되는 회전뭉치 몸체부; 상기 제1 자석 수용부 내에 수용되어 고정되며, S극 단부와 N극 단부가 방사방향 외측을 향해 배치되는 말굽 형태를 갖는 복수의 회전뭉치 영구자석; 상기 회전뭉치 영구자석의 S극 단부와 N극 단부를 커버하도록 상기 회전뭉치 영구자석 각각에 대하여 결합되며 상기 회전뭉치 영구자석의 자력 흐름을 응집하는 회전뭉치 자력 흐름 유도판; 상기 회전뭉치 몸체부의 방사방향 외측에 소정 간격 이격되어 고정 배치되며, 상기 회전축을 향해 방사방향 내측으로 돌출되는 복수의 제2 격벽에 의해 복수의 제2 자석 수용부가 소정 간격으로 구획 형성되는 고정뭉치 몸체부; 상기 제2 자석 수용부 내에 수용되어 고정되며, N극 단부와 S극 단부가 방사방향 내측을 향해 배치되는 말굽 형태를 갖는 복수의 고정뭉치 영구자석; 및 상기 고정뭉치 영구자석의 N극 단부와 S극 단부를 커버하도록 상기 고정뭉치 영구자석 각각에 대하여 결합되며 상기 고정뭉치 영구자석의 자력 흐름을 응집하는 고정뭉치 자력 흐름 유도판을 포함한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 자력에 의한 전동기 회전력 증강장치는, 상기 회전뭉치 영구자석 각각은 상기 회전축을 중심으로 하여 시계방향을 따라 S극 단부와 N극 단부가 배치되며, 상기 고정뭉치 영구자석 각각은 상기 회전축을 중심으로 하여 시계방향을 따라 N극 단부와 S극 단부가 배치된다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 자력에 의한 전동기 회전력 증강장치는, 상기 회전뭉치 영구자석 각각은 상기 회전축을 중심으로 하여 시계방향을 따라 N극 단부와 S극 단부가 배치되며, 상기 고정뭉치 영구자석 각각은 상기 회전축을 중심으로 하여 시계방향을 따라 S극 단부와 N극 단부가 배치된다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 자력에 의한 전동기 회전력 증강장치는, 상기 회전뭉치 몸체부의 상기 제1 자석 수용부의 수에 비해 상기 고정뭉치 몸체부의 상기 제2 자석 수용부의 수가 더 많이 배치된다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 자력에 의한 전동기 회전력 증강장치는, 상기 제1 격벽의 단부에는 상기 회전뭉치 자력 흐름 유도판이 안착되도록 내측으로 단턱이 형성되어 회전뭉치 자력 흐름 유도판 안착부를 형성하며, 상기 제2 격벽의 단부에는 상기 고정뭉치 자력 흐름 유도판이 안착되도록 내측으로 단턱이 형성되어 고정뭉치 자력 흐름 유도판 안착부를 형성한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 자력에 의한 전동기 회전력 증강장치는, 상기 제1 격벽의 말단은 상기 회전뭉치 자력 흐름 유도판의 외면에 비해 상기 고정뭉치 몸체부 쪽으로 더 돌출되며, 상기 제2 격벽의 말단은 상기 고정뭉치 자력 흐름 유도판의 외면에 비해 상기 회전뭉치 몸체부 쪽으로 더 돌출된다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 자력에 의한 전동기 회전력 증강장치는, 상기 제1 격벽의 말단과 상기 제2 격벽의 말단은 상기 회전축의 방사방향을 따라 1 내지 2 mm의 간격으로 이격된다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 자력에 의한 전동기 회전력 증강장치는, 상기 회전뭉치 자력 흐름 유도판과 상기 고정뭉치 자력 흐름 유도판은 알루미늄과 철의 합금으로 구성된다.
본 발명의 자력에 의한 전동기 회전력 증강장치에 따르면, 말굽 자석과 자력 흐름 유도판을 이용하여 간단한 구조로 회전뭉치와 고정뭉치 간에 반발 자계를 크게 형성하며, 회전전뭉치가 전동기의 회전 동작에 의해 회전할 때 회전뭉치에서 발생되는 일방향 자력과 고정뭉치에서 발생되는 타방향의 자력이 전동기의 회전 토크를 증가시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 전동기 회전력 증강장치의 사용예를 보인 블록도,
도 2는 본 발명의 전동기 회전력 증강장치의 구성을 예시한 부분 발췌 단면도,
도 3은 본 발명에서 회전뭉치 몸체부를 예시한 단면도,
도 4는 본 발명에서 회전뭉치 몸체부에 회전뭉치 영구자석 및 회전뭉치 자력 흐름 유도판이 결합되는 상태를 예시한 분해 단면도,
도 5는 본 발명에서 고정뭉치 몸체부를 예시한 단면도, 및
도 6은 본 발명에서 고정뭉치 몸체부에 고정뭉치 영구자석 및 고정뭉치 자력 흐름 유도판이 결합되는 상태를 예시한 분해 단면도이다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 구체적인 실시예가 설명된다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대하여 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물, 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
명세서 전체에 걸쳐 유사한 구성 및 동작을 갖는 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다. 그리고 본 발명에 첨부된 도면은 설명의 편의를 위한 것으로서, 그 형상과 상대적인 척도는 과장되거나 생략될 수 있다.
실시예를 구체적으로 설명함에 있어서, 중복되는 설명이나 당해 분야에서 자명한 기술에 대한 설명은 생략되었다. 또한, 이하의 설명에서 어떤 부분이 다른 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 기재된 구성요소 외에 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
또한, 명세서에 기재된 "~부", "~기", "~모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다. 또한, 어떤 부분이 다른 부분과 전기적으로 연결되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 다른 구성을 사이에 두고 연결되어 있는 경우도 포함한다.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제2 구성요소는 제1 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제1 구성요소도 제2 구성요소로 명명될 수 있다.
먼저, 도 1은 본 발명의 자력에 의한 전동기 회전력 증강장치의 사용예를 보인 블록도로서, 전기 자동차의 전동기와 발전기 사이에 본 발명의 회전력 증강장치가 적용된 예를 보인 것이다. 물론, 본 발명의 회전력 증강장치는 전동기의 회전력을 증강시키기 위해 사용되는 것이라면 다른 용도로 사용될 수도 있다.
도 1을 참조하면, 기동 전동기(12)의 회전축 상에는 제1 풀리(16)가 설치되고, 구동 전동기(22)의 회전축(24) 상에는 제2 풀리(26)가 설치된다. 제1 풀리(16)와 제2 풀리(26)는 벨트(30)에 의해 연결된다.
구동 초기에는 기동 속도제어부(10)에 의해 기동 전동기(12)가 동작한다. 제1 풀리(16)에 연동하여 제2 풀리(26)가 회전하면서 구동 전동기(22)가 정지한 상태에서 구동 전동기(22)의 회전축(24)이 연동하여 회전을 시작한다. 이후 기동 속도제어부(10)에서 속도 제어 지령을 멈추고 클러치(14)를 해제하며, 구동 속도제어부(20)에서 구동 전동기(22)의 동작을 개시한다.
기동 전동기(12)는 구동 전동기(22)에 비하여 정격 용량이 큰 전동기로서, 기동 토크를 충분히 제공하며 이후에는 정격 용량이 작은 구동 전동기(22)에 의해 동작을 지속함으로써 전력 소모를 줄이고 효율적으로 발전 동력을 제공할 수 있다. 물론, 충분한 정격 용량을 갖는 전동기를 사용하는 경우, 별도의 기동 전동기(12)를 사용할 필요가 없다.
구동 전동기(22)의 회전축(24)은 발전기 연결 클러치(40)를 매개로 하여 발전기(50)에 연결되며, 발전기(50)에서 생성된 전력은 부하(60)로 공급된다. 여기서 구동 전동기(22)와 발전기 연결 클러치(40) 사이에 본 발명의 회전력 증강장치(100)가 설치될 수 있다.
도 2는 본 발명의 자력에 의한 전동기 회전력 증강장치의 구성을 예시한 부분 발췌 단면도로서, 도 1에서 A-A` 부분의 단면도를 보인 것이다.
도 2를 참조하면, 도 1의 전동기 회전력 증강장치(100)는 회전뭉치(200)와, 이 회전뭉치(200)의 방사방향 외측으로 소정 간격 이격 배치되는 고정뭉치(300)로 구성된다. 회전뭉치(200)는 전동기의 회전축(24)에 결합되는 원통 형상을 가지며, 회전뭉치 몸체부(210)와, 회전뭉치 영구자석(230)과, 회전뭉치 자력 흐름 유도판(250)으로 구성된다. 고정뭉치(300)는 회전뭉치(200)의 방사방향 외측으로 이격 배치되는 중공의 원통체로 구성되며, 고정뭉치 몸체부(310)와, 고정뭉치 영구자석(330)과, 고정뭉치 자력 흐름 유도판(350)으로 구성된다.
도 3은 본 발명에서 회전뭉치 몸체부를 예시한 단면도이다.
도 3을 참조하면, 회전뭉치 몸체부(210)는 전동기의 회전축(24)에 결합되는 원통형의 회전축 결합부(220) 둘레에 결합되며, 바람직하게는 회전축 결합부(220)와 회전뭉치 몸체부(210)가 회전축(24)에 축결되도록 일체로 성형된다. 회전뭉치 몸체부(210)의 방사방향 외측으로 복수의 제1 격벽(212)이 돌출된다. 제1 격벽(212)에 의해 구획된 공간에는 U자 형상의 제1 자석 수용부(214)가 소정 간격으로 형성된다. 이 제1 자석 수용부(214)에 말굽 형태의 회전뭉치 영구자석(230)이 고정 설치된다. 도시된 예시에서 제1 자석 수용부(214)는 7개 형성되며, 제1 자석 수용부(214)의 수는 전동기의 정격용량에 따라 증감될 수 있다.
제1 격벽(212)의 단부에는 회전뭉치 자력 흐름 유도판(250)이 안착되도록 내측으로 단턱이 형성되어 회전뭉치 자력 흐름 유도판 안착부(216)를 형성한다. 제1 격벽의 말단(218)은 도 2에서 보여지는 바와 같이 회전뭉치 자력 흐름 유도판(250)의 외면에 비해 방사방향 외측으로 더 돌출된 구조를 갖는다.
도 4는 본 발명에서 회전뭉치 몸체부에 회전뭉치 영구자석 및 회전뭉치 자력 흐름 유도판이 결합되는 상태를 예시한 분해 단면도이다.
도 4를 참조하면, 회전뭉치 몸체부(210)의 제1 자석 수용부(214) 각각에는 회전뭉치 영구자석(230)이 수용되어 고정된다. 도시한 예시와 같이 말굽 형태의 회전뭉치 영구자석(230)은 자극의 경계부를 형성하는 부분이 제1 자석 수용부(214)이 수용면에 고정되며, 외곽면들이 제1 자석 수용부(214) 내에 밀착된 상태에서 S극 단부와 N극 단부가 방사방향 외측을 향해 배치되도록 수용된다. 이때, S극 단부와 N극 단부는 소정의 곡률을 갖는 곡면으로 형성된다.
도시된 예에서, 회전뭉치 영구자석(230)은 회전축(24)을 중심으로 하여 시계방향을 따라 S극 단부와 N극 단부가 배치되며, 도 2에서와 같이 반시계방향으로 자기력선이 형성된다. 물론, 전동기의 회전방향에 따라 N극과 S극의 배치는 반대로 변경될 수도 있다.
회전뭉치 영구자석(230)의 S극 단부와 N극 단부를 커버하도록 회전뭉치 자력 흐름 유도판(250)이 결합된다. 회전뭉치 자력 흐름 유도판(250)은 제1 격벽(212)의 단부에 형성된 회전뭉치 자력 흐름 유도판 안착부(216)에 안착되어 고정된다. 도시한 바와 같이, 회전뭉치 자력 흐름 유도판(250)은 회전뭉치 영구자석(230)의 최대 너비에 비해 좀 더 넓은 너비를 가지며, 이웃하는 회전뭉치 자력 흐름 유도판(250)과는 제1 격벽의 말단(218)에 의해 구획되도록 배치된다.
회전뭉치 자력 흐름 유도판(250)은 회전뭉치 영구자석(230)의 S극 단부와 N극 단부와 동일한 곡률을 갖는 곡면을 가지며, 회전뭉치 영구자석(230)의 양 자극 단부에 밀착되어 자력의 흐름을 응집하는 역할을 한다. 도 2에서와 같이, 회전뭉치 영구자석(230)에서 발생되는 자기력이 회전뭉치 자력 흐름 유도판(250)으로 집중되어 반시계 방향으로 자기력선이 형성된다.
도 5는 본 발명에서 고정뭉치 몸체부를 예시한 단면도이다.
도 5를 참조하면, 고정뭉치 몸체부(310)는 중공의 원통체로 형성되며, 방사방향 내측으로 복수의 제2 격벽(312)이 돌출된다. 제2 격벽(312)에 의해 구획된 공간에는 U자 형상의 제2 자석 수용부(314)가 소정 간격으로 형성된다. 제2 자석 수용부(314)에 말굽 형태의 고정뭉치 영구자석(330)이 고정 설치된다. 도시된 예시에서 제2 자석 수용부(314)는 8개 형성되며, 제2 자석 수용부(314)의 수는 전동기의 정격용량에 따라 증감될 수 있으나, 회전뭉치(200)에 형성되는 제1 자석 수용부(214)의 수 보다는 많은 수로 배치된다. 이와 같이, 제1 자석 수용부(214)에 비해 제2 자석 수용부(314)를 많은 수로 배치함으로써, 회전뭉치 영구자석(230)에 비해 고정뭉치 영구자석(330)을 더 많은 수로 설치할 수 있으며, 회전뭉치(200)가 회전할 때 고정뭉치(300)에서 더 강한 자계를 인가하여 회전 방향으로 토크를 더욱 크게 증가시킬 수 있게 된다.
제2 격벽(312)의 단부에는 고정뭉치 자력 흐름 유도판(350)이 안착되도록 내측으로 단턱이 형성되어 고정뭉치 자력 흐름 유도판 안착부(316)를 형성한다. 제2 격벽의 말단(318)은 도 2에서 보여지는 바와 같이 고정뭉치 자력 흐름 유도판(350)의 외면에 비해 방사방향 외측으로 더 돌출된 구조를 갖는다.
바람직하게는, 제1 격벽의 말단(218)과 제2 격벽의 말단(318)은 회전축(24)의 방사방향을 따라 1 내지 2 mm의 간격으로 이격된다. 이격 거리가 너무 길 경우 회전뭉치(200)와 고정뭉치(300) 간에 반발자계가 줄어들어 토크 증강효과가 떨어지며, 너무 짧을 경우 구성품의 조립 공차 등에 의해 회전뭉치(200)와 고정뭉치(300) 간에 안정적인 이격을 보장하지 못할 수 있기 때문이다.
도 6은 본 발명에서 고정뭉치 몸체부에 고정뭉치 영구자석 및 고정뭉치 자력 흐름 유도판이 결합되는 상태를 예시한 분해 단면도이다.
도 6을 참조하면, 고정뭉치 몸체부(310)의 제2 자석 수용부(314) 각각에는 고정뭉치 영구자석(330)이 수용되어 고정된다. 앞서 회전뭉치 영구자석(230)의 설치 구조에 대하여 설명한 바와 동일하게, 말굽 형태의 고정뭉치 영구자석(330)은 자극의 경계부를 형성하는 부분이 제2 자석 수용부(314)이 수용면에 고정되며, 외곽면들이 제2 자석 수용부(314) 내에 밀착된 상태로 설치된다. 이때, 회전뭉치 영구자석(230)의 설치 구조와 달리, 고정뭉치 영구자석(330)은 N극 단부와 S극 단부가 방사방향 내측을 향해 배치되도록 수용되어, 고정뭉치(300)에서의 자기력선 방향이 회전뭉치(200)와 반대 방향이 되도록 한다.
도시된 예에서, 고정뭉치 영구자석(330)은 회전축(24)을 중심으로 하여 시계방향을 따라 N극 단부와 S극 단부가 배치되며, 도 2에서와 같이 시계방향으로 자기력선이 형성된다. 회전뭉치 영구자석(230)의 자극 배열에 따라 N극과 S극의 배치는 반대로 변경될 수 있다.
고정뭉치 영구자석(330)의 N극 단부와 S극 단부를 커버하도록 고정뭉치 자력 흐름 유도판(350)이 결합된다. 고정뭉치 자력 흐름 유도판(350)은 제2 격벽(312)의 단부에 형성된 고정뭉치 자력 흐름 유도판 안착부(316)에 안착되어 고정된다. 도시한 바와 같이, 고정뭉치 자력 흐름 유도판(350) 역시 회전뭉치(200)의 구조에서와 마찬가지로 고정뭉치 영구자석(330)의 최대 너비에 비해 좀 더 넓은 너비를 가지며, 이웃하는 고정뭉치 자력 흐름 유도판(350)과는 제2 격벽의 말단(318)에 의해 구획되도록 배치된다.
고정뭉치 자력 흐름 유도판(350)은 고정뭉치 영구자석(330)의 N극 단부와 S극 단부와 동일한 곡률을 갖는 곡면을 가지며, 고정뭉치 영구자석(330)의 양 자극 단부에 밀착되어 자력의 흐름을 응집하는 역할을 한다. 도 2에서와 같이, 고정뭉치 영구자석(330)에서 발생되는 자기력이 고정뭉치 자력 흐름 유도판(350)으로 집중되어 시계 방향으로 자기력선이 형성된다.
전술한 바와 같은 본 발명의 자력에 의한 전동기 회전력 증강장치는 도 2에 도시된 바와 같이, 말굽 형태의 영구자석과 영구자석의 자극 단부를 커버하는 자력 흐름 유도판을 이용하여 회전뭉치(200)에서의 자기력선 방향과 고정뭉치(300)에서의 자기력선 방향을 반대로 형성함으로써, 전동기의 회전에 의해 회전뭉치(200)가 회전될 때 회전 토크를 증강시키는 역할을 한다. 이때 각 뭉치의 영구자석은 강자성체로 구성하며, 자력 흐름 유도판은 알루미늄과 철의 합금으로 구성하여, 자력 흐름 유도판에서 자력의 응집 효과를 높일 수 있다.
위에서 개시된 발명은 기본적인 사상을 훼손하지 않는 범위 내에서 다양한 변형예가 가능하다. 즉, 위의 실시예들은 모두 예시적으로 해석되어야 하며, 한정적으로 해석되지 않는다. 따라서 본 발명의 보호범위는 상술한 실시예가 아니라 첨부된 청구항에 따라 정해져야 하며, 첨부된 청구항에 한정된 구성요소를 균등물로 치환한 경우 이는 본 발명의 보호범위에 속하는 것으로 보아야 한다.
10 : 기동 속도제어부 12 : 기동 전동기
14 : 클러치 16 : 제1 풀리
20 : 구동 속도제어부 22 : 구동 전동기
24 : 회전축 26 : 제2 풀리
30 : 벨트 40 : 발전기 연결 클러치
50 : 발전기 60 : 부하
100 : 회전력 증강장치 200 : 회전뭉치
210 : 회전뭉치 몸체부 212 : 제1 격벽
214 : 제1 자석 수용부
216 : 회전뭉치 자력 흐름 유도판 안착부
218 : 제1 격벽의 말단 220 : 회전축 결합부
230 : 회전뭉치 영구자석 250 : 회전뭉치 자력 흐름 유도판
300 : 고정뭉치 310 : 고정뭉치 몸체부
312 : 제2 격벽 314 : 제2 자석 수용부
316 : 고정뭉치 자력 흐름 유도판 안착부
318 : 제2 격벽의 말단 330 : 고정뭉치 영구자석
350 : 고정뭉치 자력 흐름 유도판

Claims (8)

  1. 전동기의 회전축에 결합되며 상기 전동기가 회전 동작할 때 자력을 이용하여 상기 전동기의 회전 토크를 상승시키는 자력에 의한 전동기 회전력 증강장치에 있어서,
    상기 전동기의 회전축에 결합되어 상기 회전축과 함께 회전하며, 상기 회전축을 중심으로 방사방향 외측으로 돌출되는 복수의 제1 격벽에 의해 복수의 제1 자석 수용부가 소정 간격으로 구획 형성되는 회전뭉치 몸체부;
    상기 제1 자석 수용부 내에 수용되어 고정되며, S극 단부와 N극 단부가 방사방향 외측을 향해 배치되는 말굽 형태를 갖는 복수의 회전뭉치 영구자석;
    상기 회전뭉치 영구자석의 S극 단부와 N극 단부를 커버하도록 상기 회전뭉치 영구자석 각각에 대하여 결합되며 상기 회전뭉치 영구자석의 자력 흐름을 응집하는 회전뭉치 자력 흐름 유도판;
    상기 회전뭉치 몸체부의 방사방향 외측에 소정 간격 이격되어 고정 배치되며, 상기 회전축을 향해 방사방향 내측으로 돌출되는 복수의 제2 격벽에 의해 복수의 제2 자석 수용부가 소정 간격으로 구획 형성되는 고정뭉치 몸체부;
    상기 제2 자석 수용부 내에 수용되어 고정되며, N극 단부와 S극 단부가 방사방향 내측을 향해 배치되는 말굽 형태를 갖는 복수의 고정뭉치 영구자석; 및
    상기 고정뭉치 영구자석의 N극 단부와 S극 단부를 커버하도록 상기 고정뭉치 영구자석 각각에 대하여 결합되며 상기 고정뭉치 영구자석의 자력 흐름을 응집하는 고정뭉치 자력 흐름 유도판
    을 포함하며,
    상기 제1 격벽의 단부에는 상기 회전뭉치 자력 흐름 유도판이 안착되도록 내측으로 단턱이 형성되어 회전뭉치 자력 흐름 유도판 안착부를 형성하며,
    상기 제2 격벽의 단부에는 상기 고정뭉치 자력 흐름 유도판이 안착되도록 내측으로 단턱이 형성되어 고정뭉치 자력 흐름 유도판 안착부를 형성하는 것을 특징으로 하는 자력에 의한 전동기 회전력 증강장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 회전뭉치 영구자석 각각은 상기 회전축을 중심으로 하여 시계방향을 따라 S극 단부와 N극 단부가 배치되며, 상기 고정뭉치 영구자석 각각은 상기 회전축을 중심으로 하여 시계방향을 따라 N극 단부와 S극 단부가 배치되는 것을 특징으로 하는 자력에 의한 전동기 회전력 증강장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 회전뭉치 영구자석 각각은 상기 회전축을 중심으로 하여 시계방향을 따라 N극 단부와 S극 단부가 배치되며, 상기 고정뭉치 영구자석 각각은 상기 회전축을 중심으로 하여 시계방향을 따라 S극 단부와 N극 단부가 배치되는 것을 특징으로 하는 자력에 의한 전동기 회전력 증강장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 회전뭉치 몸체부의 상기 제1 자석 수용부의 수에 비해 상기 고정뭉치 몸체부의 상기 제2 자석 수용부의 수가 더 많이 배치되는 것을 특징으로 하는 자력에 의한 전동기 회전력 증강장치.
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1 격벽의 말단은 상기 회전뭉치 자력 흐름 유도판의 외면에 비해 상기 고정뭉치 몸체부 쪽으로 더 돌출되며,
    상기 제2 격벽의 말단은 상기 고정뭉치 자력 흐름 유도판의 외면에 비해 상기 회전뭉치 몸체부 쪽으로 더 돌출되는 것을 특징으로 하는 자력에 의한 전동기 회전력 증강장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제1 격벽의 말단과 상기 제2 격벽의 말단은 상기 회전축의 방사방향을 따라 1 내지 2 mm의 간격으로 이격되는 것을 특징으로 하는 자력에 의한 전동기 회전력 증강장치.
  8. 제1항 내지 제4항, 제6항, 및 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 회전뭉치 자력 흐름 유도판과 상기 고정뭉치 자력 흐름 유도판은 알루미늄과 철의 합금으로 구성되는 것을 특징으로 하는 자력에 의한 전동기 회전력 증강장치.
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