KR102156481B1 - 자기부상 회전체를 포함하는 축방향 모터 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 자기부상 회전체를 포함하는 축방향 모터를 개시한다. 본 발명에 따르면, 고정자; 상기 고정자에 대해 자기력을 통해 부상하여 회전하는 자기부상 회전체; 상기 고정자로부터 상기 자기부상 회전체를 부상시키는 제1 부상용 유닛; 및 상기 부상된 상기 자기부상 회전체를 회전시키는 제1 회전용 유닛을 포함하되, 상기 자기부상 회전체는 회전자, 상기 제1 부상용 유닛 측을 향하게 배치되는 제2 부상용 유닛 및 상기 제1 회전용 유닛 측을 향하게 배치되는 제2 회전용 유닛을 포함하고, 상기 제1 부상용 유닛 및 상기 제1 회전용 유닛은 전류가 인가되면 자계가 형성되는 코일 또는 영구자석이고, 상기 제2 부상용 유닛 및 상기 제2 회전용 유닛은 상기 제1 부상용 유닛 및 상기 제1 회전용 유닛이 코일이면 영구자석이고, 상기 제1 부상용 유닛 및 상기 제1 회전용 유닛이 영구자석이면 코일인 축방향 모터가 제공된다.

Description

자기부상 회전체를 포함하는 축방향 모터{An axial motor including a magnetic levitation rotary body}
본 발명은 자기부상 회전체를 포함하는 축방향 모터에 관한 것이다.
축방향 모터는 자기장을 형성하는 고정자 및 고정자에 대하여 회전 가능하게 이루어지는 회전자를 포함한다. 고정자는 원주방향을 따라 일정 간격으로 배치되는 동시에 축방향으로 일정 높이로 돌출되는 다수의 코어를 포함하며, 코어는 고정자 바디에 형성된 홈에 축 방향으로 결합된다. 회전자는 원주방향을 따라 일정간격으로 배열된 영구 자석을 포함하며, 고정자와 일정한 공극(gap)을 형성하면서 회전하도록 이루어진다. 축방향 모터는 권선에 흐르는 전류의 방향을 전환함으로써 코어와 회전자의 영구자석 사이에 반발력 또는 흡인력을 생성하여 회전 토크를 발생시키게 된다.
그러나 종래의 축방향 모터는 회전축과 베어링으로 인해 기계손실이 발생하고 소음이 심한 문제점이 있다.
KR 등록특허 10-1721486
상기한 종래기술의 문제점을 해결하기 위해, 본 발명은 기계적 손실을 줄이고 출력 특성을 개선할 수 있는 자기부상 회전체를 포함하는 축방향 모터를 제안하고자 한다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 축방향 모터로서, 고정자; 상기 고정자에 대해 자기력을 통해 부상하여 회전하는 자기부상 회전체; 상기 고정자로부터 상기 자기부상 회전체를 부상시키는 제1 부상용 유닛; 및 상기 부상된 상기 자기부상 회전체를 회전시키는 제1 회전용 유닛을 포함하되, 상기 자기부상 회전체는 회전자, 상기 제1 부상용 유닛 측을 향하게 배치되는 제2 부상용 유닛 및 상기 제1 회전용 유닛 측을 향하게 배치되는 제2 회전용 유닛을 포함하고, 상기 제1 부상용 유닛 및 상기 제1 회전용 유닛은 전류가 인가되면 자계가 형성되는 코일 또는 영구자석이고, 상기 제2 부상용 유닛 및 상기 제2 회전용 유닛은 상기 제1 부상용 유닛 및 상기 제1 회전용 유닛이 코일이면 영구자석이고, 상기 제1 부상용 유닛 및 상기 제1 회전용 유닛이 영구자석이면 코일인 축방향 모터가 제공된다.
상기 고정자는 중심 부분이 샤프트를 통해 결합되는 제1 고정자 및 제2 고정자를 포함하며, 상기 자기부상 회전체는 상기 샤프트에 대해 링 타입으로 제공될 수 있다.
상기 자기부상 회전체는 회전자, 상기 회전자의 일면에 부착된 부상용 자석, 상기 회전자의 타면에 부착된 회전용 자석을 포함할 수 있다.
상기 부상용 코일은 하나의 도체 또는 분할 코일 구조를 가질 수 있다.
상기 분할 코일 구조는 각 분할 코일 내부에 코어를 포함하거나 코어리스 구조를 가질 수 있다.
상기 자기부상 회전체는 원통 형상의 회전자를 포함하며, 상기 제2 부상용 유닛은 상기 원통 형상 회전자의 내부 일면에 부착되고, 상기 제2 회전용 유닛은 상기 원통 형상 회전자의 내부 타면에 부착될 수 있다.
상기 고정자는 중심 부분이 샤프트를 통해 결합되는 제1 고정자와 상기 제2 고정자를 포함하고, 상기 제2 고정자는 일면에 제1 부상용 유닛, 타면에 제1 회전용 유닛이 부착되고, 상기 제2 회전용 유닛은 상기 상기 제1 고정자와 상기 제2 고정자 사이에 배치되고, 상기 제2 부상용 유닛은 상기 제2 고정자의 상측에 배치될 수 있다.
상기 고정자는 원통 형상을 가지며, 상기 제1 부상용 유닛은 상기 원통 형상 고정자의 하측에 배치되고, 상기 제1 회전용 유닛은 상기 원통 형상 고정자의 상측에 배치되며, 상기 자기부상 회전체의 중심은 상기 원통 형상 고정자의 외부를 향하는 샤프트를 통해 회전판과 결합될 수 있다.
상기 자기부상 회전체는 최외각에서부터 제2 부상용 유닛, 회전자 및 제2 회전용 유닛이 순차적으로 형성될 수 있다.
상기 자기부상 회전체는 상기 제2 부상용 유닛, 회전자 및 제2 회전용 유닛이 동일한 높이를 가지며 중심 방향으로 순차적으로 형성될 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 축방향 모터로서, 제1 고정자; 상기 제1 고정자에 대향 배치되는 제2 고정자; 상기 제1 고정자 및 제2 고정자의 사이 또는 외측에서 자기력을 통해 부상하여 회전하는 자기부상 회전체; 상기 고정자로부터 상기 자기부상 회전체를 부상시키는 제1 부상용 유닛; 및 상기 부상된 상기 자기부상 회전체를 회전시키는 제1 회전용 유닛을 포함하되, 상기 자기부상 회전체는 회전자, 상기 제1 부상용 유닛 측을 향하게 배치되는 제2 부상용 유닛 및 상기 제1 회전용 유닛 측을 향하게 배치되는 제2 회전용 유닛을 포함하고, 상기 제1 부상용 유닛 및 상기 제1 회전용 유닛은 전류가 인가되면 자계가 형성되는 코일 또는 영구자석이고, 상기 제2 부상용 유닛 및 상기 제2 회전용 유닛은 상기 제1 부상용 유닛 및 상기 제1 회전용 유닛이 코일이면 영구자석이고, 상기 제1 부상용 유닛 및 상기 제1 회전용 유닛이 영구자석이면 코일인 축방향 모터가 제공된다.
본 발명에 따르면, 자기적 부상력을 이용하여 회전자를 회전시키기 때문에 베어링을 생략할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 자기적 부상력을 이용하여 회전자와 고정자의 에어갭을 조절할 수 있어 출력 특성을 개선할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따른 축방향 모터의 구조를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 다른 자기적 반발력의 발생 원리와 부상용 코일의 배열 형상을 도시한 것이다.
도 3은 부상용 코일의 코어리스 구조와 코어 구조를 도시한 것이다.
도 4는 Halbach 배열이 적용된 영구자석의 구조를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 제2 실시예에 따른 축방향 모터의 구조를 도시한 도면이다.
도 6은 자기적 흡입력을 통해 자기부상 회전체를 부상시키는 구조를 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 축방향 모터의 구조를 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 제4 실시예에 따른 축방향 모터의 구조를 도시한 도면이다.
도 9는 본 발명의 제5 실시예에 따른 축방향 모터의 구조를 도시한 도면이다.
도 10은 자기적 반발력을 이용하여 자기부상 회전체의 자기부상 전 후의 상태를 도시한 도면이다.
도 11은 본 발명의 제6 실시예에 따른 축방향 모터의 구조를 도시한 도면이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다.
그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명은 축방향 모터에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 축방향 모터는 고정자 및 고정자에 대해 자기력을 통해 부상하여 회전하는 자기부상 회전체, 고정자로부터 자기부상 회전체를 부상시키는 제1 부상용 유닛 및 부상된 자기부상 회전체를 회전시키는 제1 회전용 유닛을 포함할 수 있다.
여기서, 제1 부상용 유닛 및 제1 회전용 유닛은 영구자석 또는 전류 인가에 따라 자계가 형성되는 코일일 수 있다.
또한, 자기부상 회전체는 회전자, 제1 부상용 유닛 측을 향하게 배치되는 제2 부상용 유닛, 제1 회전용 유닛 측을 향하게 배치되는 제2 회전용 유닛을 포함할 수 있다.
여기서, 제2 부상용 유닛 및 제2 회전용 유닛은 영구자석 또는 코일일 수 있다.
바람직하게, 제2 부상용 유닛 및 상기 제2 회전용 유닛은 제1 부상용 유닛 및 제1 회전용 유닛이 코일이면 영구자석이고, 제1 부상용 유닛 및 제1 회전용 유닛이 영구자석이면 코일일 수 있다.
본 실시예에 따른 고정자는 중심 부분이 샤프트를 통해 결합되는 제1 고정자 및 제2 고정자를 포함할 수 있고, 이때, 자기부상 회전체는 샤프트에 대해 링 타입으로 제공될 수 있다.
본 실시예에 따른 자기부상 회전체는 회전자를 중심으로 제2 부상용 유닛 및 제2 회전용 유닛이 대향하여 일체로 형성된 구조를 가질 수 있다.
이에 한정됨이 없이 자기부상 회전체에서 회전자는 원통 형상을 가질 수 있고, 원통 형상 회전자의 내부 일면에 제2 부상용 유닛이 부착되고, 원통 형상 회전자의 내부 타면에 제2 회전용 유닛이 부착될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 고정자도 원통 형상을 가질 수 있고, 이때 제1 부상용 유닛은 원통 형상 고정자의 하측에 배치되고, 제1 회전용 유닛은 원통 형상 고정자의 상측에 배치될 수 있다.
이처럼 원통 형상의 고정자가 제공되는 경우 자기부상 회전체의 중심은 상기 원통 형상 고정자의 외부를 향하는 샤프트를 통해 회전판과 결합될 수 있다.
본 실시예에 따른 자기부상 회전체는 최외각에서부터 제2 부상용 유닛, 회전자 및 제2 회전용 유닛이 순차적으로 형성될 수 있고, 이때, 제2 부상용 유닛, 회전자 및 제2 회전용 유닛은 동일한 높이를 가지면서 중심 방향으로 순차적으로 형성될 수 있다.
이하에서는 본 실시예에 따른 축방향 모터의 다양한 실시예를 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따른 축방향 모터의 구조를 도시한 도면이다.
도 1a 내지 1b에 도시된 바와 같이, 제1 실시예에 따른 축방향 모터는 서로 대향 배치되는 제1 고정자(100) 및 제2 고정자(102), 제1 고정자(100)의 상부면에 결합되는 부상용 코일(104), 부상용 코일(104) 상부에 배치되는 부상용 자석(106), 부상용 자석(106)과 일체로 결합된 회전자(108), 회전자(108)를 중심으로 부상용 자석(106)의 반대 방향에 결합된 회전용 자석(110), 회전용 자석(110)의 상부에 배치되며 상기한 제2 고정자(102)의 하부면에 결합되는 회전용 코일(112)을 포함할 수 있다.
본 실시예에 따르면, 제1 고정자(100) 및 제2 고정자(102)는 원 형상을 가질 수 있고, 각각의 중심 부분에 샤프트(120)가 축방향으로 결합된다.
또한, 부상용 자석(106), 회전자(108) 및 회전용 자석(110)은 일체로 결합되어 회전하므로 자기부상 회전체로 정의되고, 자기부상 회전체는 샤프트(102)를 축으로 하여 회전한다.
본 실시예에 따른 고정자(100,102) 및 회전자(108)는 자성체(예를 들어, 규소강판, 철 등) 및 비자성체(스테인리스 스틸, 플라스틱, 에폭시 등)이 모두 사용될 수 있다.
여기서, 부상용 자석(106) 및 회전용 자석(110)은 영구자석이고, NdFeB, SmCo, Ferrite 등이 사용될 수 있다.
부상용 코일(104) 및 회전용 코일(112)은 구리 또는 알루미늄과 같은 도체가 사용될 수 있다.
도 1a 및 1b는 자기부상 회전체의 부상 전후의 상태를 도시한 것이다.
도 1b에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예는 축방향 모터의 하측에 부상용 코일(104) 및 부상용 자석(106)을 배치한 것으로 자기적 반발력을 이용하여 회전자(108)를 포함하는 자기부상 회전체를 부상시키는 구조이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 다른 자기적 반발력의 발생 원리와 부상용 코일의 배열 형상을 도시한 것이다.
도 2a에 도시된 바와 같이, 제1 고정자(100)의 상부에 배치되는 부상용 코일(104)은 하나의 도체로 구성될 수도 있고, 도 2b에 도시된 바와 같이, 분할 코일로 나뉘어질 수도 있다.
도 3은 부상용 코일의 코어리스 구조와 코어 구조를 도시한 것이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 분할 코일의 경우 코깅 토크를 없애기 위해 코어리스 구조를 사용할 수 있으나, 코어(300) 구조도 사용될 수 있다.
회전용 코일(112)에서 발생되는 회전자계와 회전자(108)의 영구자석으로 자기배열토크가 발생하여 자기부상 회전체가 회전하고 여기서 회전용 코일(112)은 단상, 3상, 4상 등으로 설계 가능하다.
도 4는 Halbach 배열이 적용된 영구자석의 구조를 도시한 도면이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 고출력밀도를 얻기 위해 회전자(108)에 결합되는 회전용 자석(110)은 Halbach 배열이 적용될 수 있다.
본 실시예에 따른 자기부상 회전체에서, 회전용 자석(110)과 부상용 자석(106)은 링 타입 구조를 가지며, 회전자(108)를 중심으로 대향 배치된다. 이처럼 부상용 자석(106)과 회전용 자석(110) 사이에 회전자(108)가 위치함에 따라 부상용 자석(106)과 회전용 자석(110) 사이에는 상호간 자속 영향이 최소화된다.
도 5는 본 발명의 바람직한 제2 실시예에 따른 축방향 모터의 구조를 도시한 도면이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 제2 실시예에 따른 축방향 모터는 서로 대향 배치되는 제1 고정자(500) 및 제2 고정자(502), 하측의 제1 고정자(500)의 상부면에 결합되는 회전용 코일(504), 회전용 코일(504) 상부에 배치되는 회전용 자석(506)과 일체로 결합된 회전자(508), 회전자(508)를 중심으로 회전용 자석(506)의 반대 방향에 결합된 부상용 자석(510), 부상용 자석(510)의 상부에 배치되며 상기한 제2 고정자(502)의 하부면에 결합되는 부상용 코일(512)을 포함할 수 있다.
제2 실시예에 따른 제1 고정자(500) 및 제2 고정자(502)는 원 형상을 가질 수 있고, 각각의 중심 부분에 샤프트(520)가 축방향으로 결합된다.
제2 실시예에 따른 축방향 모터는 도 6에 도시된 바와 같이, 축방향 모터의 상측에 부상용 자석(510) 및 부상용 코일(512)을 배치한 것으로 자기적 흡인력을 이용하여 회전자(508)를 부상시키는 구조이다.
도 6을 참조하면 제2 실시예에 따른 부상용 코일(512)은 하나의 도체로 구성될 수도 있고, 분할 코일로 나뉘어질 수도 있다.
부상용 코일(512)에는 직류 전류가 인가되고, 부상용 자석(510)과 다른 극이 서로 마주보도록 권선을 감아 도 6과 같이 부상용 코일(512)이 부상용 자석(510)과 서로 반대 극성을 가지도록 하여 자기적 흡인력을 발생시킨다.
자기적 반발력을 이용하는 경우와 마찬가지로 부상용 코일(512)은 코어 및 코어리스 구조를 가질 수 있고, 회전용 자석(506)은 Halbach 배열 적용이 가능하다.
본 실시예에 따르면, 부상용 코일(512)과 부상용 자석(510)을 이용하여 회전자(508)의 부상 높이를 조절할 수 있고, 이에 따라 고속 회전 시 역기전력이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 축방향 모터의 구조를 도시한 도면이다.
도 7에 도시된 바와 같이, 제3 실시예에 따른 축방향 모터는 하측에 위치한 제1 고정자(700), 제1 고정자(700) 상에 배치되는 회전용 자석(702), 회전용 자석(702)의 상부에 배치되는 회전용 코일(704), 회전용 코일(704)과 일체로 결합된 제2 고정자(706), 제2 고정자(706)를 중심으로 회전용 코일(704)의 반대 방향에 결합된 부상용 코일(708), 부상용 코일(708)의 상부에 배치되는 부상용 자석(710)을 포함할 수 있다.
본 발명의 제3 실시예에 따른 축방향 모터의 제1 고정자(700) 및 제2 고정자(706)는 원 형상을 가지며 각각의 중심 부분에 샤프트(720)가 축방향으로 결합된다.
제3 실시예에 따른 축방향 모터는 원통 형상의 제1 하우징(730) 및 제2 하우징(732)을 포함한다.
제1 하우징(730)은 내부 일면(하측)에 회전용 자석(702)이 부착되고, 내부 타면(상측)에 부상용 자석(710)이 부착된다. 또한, 제1 하우징(730)은 내부에 제2 하우징(732)을 수용한다.
본 실시예에 따른 제2 하우징(732)에는 회전용 코일(704), 제2 고정자(706) 및 부상용 코일(708)이 수용된다.
본 실시예에 따른 제1 하우징(730)의 내부에 회전용 자석(702) 및 부상용 자석(708)이 제공되고, 회전용 자석(702) 및 부상용 자석(708) 사이에 제2 고정자(706)를 포함하는 제2 하우징(732)을 수용하고 있어, 코일에 전류가 인가되는 경우 제2 하우징(732)를 중심에 두고 회전하게 된다. 즉, 본 발명의 제3 실시예에 따르면, 제1 하우징(730)이 회전자로 정의된다.
도 8은 본 발명의 제4 실시예에 따른 축방향 모터의 구조를 도시한 도면이다.
도 8에 도시된 바와 같이, 제4 실시예에 따른 축방향 모터는 하측에 위치한 제1 고정자(800), 제1 고정자(800)의 상부에 배치되는 부상용 자석(802), 부상용 자석(802)의 상부에 배치되는 부상용 코일(804), 부상용 코일(804)과 일체로 결합된 제2 고정자(806), 제2 고정자(806)를 중심으로 부상용 코일(804)의 반대 방향에 결합된 회전용 코일(808), 회전용 코일(808)의 상부에 배치되는 회전용 자석(810)을 포함할 수 있다.
본 발명의 제4 실시예에 따른 축방향 모터의 제1 고정자(800) 및 제2 고정자(806)는 원 형상을 가지며 각각의 중심 부분에 샤프트(820)가 축방향으로 결합된다.
제4 실시예에 따른 축방향 모터는 제1 하우징(830) 및 제2 하우징(832)을 포함한다.
제1 하우징(830)은 하측에 부상용 자석(802), 상측에 회전용 자석(810)을 수용하며, 내부에 제2 하우징(832)을 수용한다.
본 실시예에 따른 제2 하우징(832)에는 부상용 코일(804), 제2 고정자(806) 및 회전용 코일(808)이 수용된다.
본 실시예에 따른 제1 하우징(830)은 상측의 부상용 자석(802) 및 부상용 코일(804)의 흡인력에 위해 회전하는 회전자로 정의된다.
도 9는 본 발명의 제5 실시예에 따른 축방향 모터의 구조를 도시한 도면이다.
도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제5 실시예에 따른 축방향 모터는 하우징 형상의 고정자(900), 고정자(900) 내부의 하측에 배치되는 부상용 코일(902), 부상용 코일(902) 상부에 위치하는 자기부상 회전체(904), 자기부상 회전체(904)의 상부에 위치하는 회전용 코일(906) 및 회전용 코일(906) 상부에 위치하는 회전판(908)을 포함할 수 있다.
제5 실시예에 따르면, 축방향 모터는 2개의 하우징을 포함하고, 외측 하우징은 고정자(900)가 되고, 내측 하우징에 부상용/회전용 자석 및 자기부상 회전체가 배치된다.
도 9에 도시된 바와 같이, 제5 실시예에 따른 자기부상 회전체(904)는 최외각에서부터 부상용 자석(910), 회전자(912) 및 회전용 자석(914)이 순차적으로 형성된다.
자기부상 회전체(904)의 중앙과 회전판(908)의 중앙 부분은 샤프트(920)를 통해 결합된다.
제5 실시예에 따른 자기부상 회전체(904)는 부상용 자석(910), 회전자(912) 및 회전용 자석(914)이 동일한 높이를 가지면서 중심 방향으로 순차적으로 형성된다.
도 9는 부상용 코일(902)이 하측에 위치하여 자기적 반발력을 이용하여 자기부상 회전체를 부상시키는 구조이다.
도 10은 자기적 반발력을 이용하여 자기부상 회전체의 자기부상 전 후의 상태를 도시한 도면이다.
도 11은 본 발명의 제6 실시예에 따른 축방향 모터의 구조를 도시한 도면이다.
도 11에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제6 실시예에 따른 축방향 모터는 하우징 형상의 고정자(1100), 고정자(1100) 내부의 하측에 배치되는 회전용 코일(1102), 회전용 코일(1102) 상부에 위치하는 자기부상 회전체(1104), 자기부상 회전체(1104)의 상부에 위치하는 부상용 코일(1106) 및 부상용 코일(1106) 상부에 위치하는 회전판(1108)을 포함할 수 있다.
도 11은 부상용 코일(1106)이 상측에 위치하여 자기적 흡인력을 이용하여 자기부상 회전체를 부상시키는 구조이다.
제6 실시예에 따르면, 축방향 모터는 2개의 하우징을 포함하고, 외측 하우징은 고정자(1100)가 되고, 내측 하우징에 부상용/회전용 자석 및 자기부상 회전체가 배치된다.
도 11에 도시된 바와 같이, 제6 실시예에 따른 자기부상 회전체(1104)는 최외각에서부터 부상용 자석1110), 회전자(1112) 및 회전용 자석(1114)이 순차적으로 형성된다.
자기부상 회전체(1104)의 중앙과 회전판(1108)의 중앙 부분은 샤프트(1120)를 통해 결합된다.
제6 실시예에 따른 자기부상 회전체(1104)는 부상용 자석(1110), 회전자(1112) 및 회전용 자석(1114)이 동일한 높이를 가지면서 중심 방향으로 순차적으로 형성된다.
상기한 본 발명의 실시예는 예시의 목적을 위해 개시된 것이고, 본 발명에 대한 통상의 지식을 가지는 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가는 하기의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.

Claims (11)

  1. 축방향 모터로서,
    고정자;
    상기 고정자에 대해 자기력을 통해 부상하여 회전하는 자기부상 회전체;
    상기 고정자로부터 상기 자기부상 회전체를 부상시키는 제1 부상용 유닛; 및
    상기 부상된 상기 자기부상 회전체를 회전시키는 제1 회전용 유닛을 포함하되,
    상기 자기부상 회전체는 회전자, 상기 제1 부상용 유닛 측을 향하게 배치되는 제2 부상용 유닛 및 상기 제1 회전용 유닛 측을 향하게 배치되는 제2 회전용 유닛을 포함하고,
    상기 제1 부상용 유닛 및 상기 제1 회전용 유닛은 전류가 인가되면 자계가 형성되는 코일 또는 영구자석이고, 상기 제2 부상용 유닛 및 상기 제2 회전용 유닛은 상기 제1 부상용 유닛 및 상기 제1 회전용 유닛이 코일이면 영구자석이고, 상기 제1 부상용 유닛 및 상기 제1 회전용 유닛이 영구자석이면 코일이며,
    상기 제1 회전용 유닛은 Halbach 배열을 갖는 영구자석으로 이루어지며,
    상기 고정자는 원통 형상을 가지며,
    상기 제1 부상용 유닛은 상기 원통 형상 고정자의 하측에 배치되고, 상기 제1 회전용 유닛은 상기 원통 형상 고정자의 상측에 배치되며,
    상기 자기부상 회전체의 중심은 상기 고정자의 외부를 향하는 샤프트를 통해 회전판과 결합되며,
    상기 자기부상 회전체는 최외각에서부터 제2 부상용 유닛, 회전자 및 제2 회전용 유닛이 순차적으로 형성되고,
    상기 자기부상 회전체는 상기 제2 부상용 유닛, 회전자 및 제2 회전용 유닛이 동일한 높이를 가지며 중심 방향으로 순차적으로 형성되는 축방향 모터.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 고정자는 중심 부분이 샤프트를 통해 결합되는 제1 고정자 및 제2 고정자를 포함하며,
    상기 자기부상 회전체는 상기 샤프트에 대해 링 타입으로 제공되는 축방향 모터.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 자기부상 회전체는 회전자, 상기 회전자의 일면에 부착된 부상용 자석, 상기 회전자의 타면에 부착된 회전용 자석을 포함하는 축방향 모터.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 부상용 코일은 하나의 도체 또는 분할 코일 구조를 갖는 축방향 모터.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 분할 코일 구조는 각 분할 코일 내부에 코어를 포함하거나 코어리스 구조를 갖는 축방향 모터.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 자기부상 회전체는 원통 형상의 회전자를 포함하며,
    상기 제2 부상용 유닛은 상기 원통 형상 회전자의 내부 일면에 부착되고,
    상기 제2 회전용 유닛은 상기 원통 형상 회전자의 내부 타면에 부착되는 축방향 모터.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 고정자는 중심 부분이 샤프트를 통해 결합되는 제1 고정자와 상기 제2 고정자를 포함하고,
    상기 제2 고정자는 일면에 제1 부상용 유닛, 타면에 제1 회전용 유닛이 부착되고,
    상기 제2 회전용 유닛은 상기 상기 제1 고정자와 상기 제2 고정자 사이에 배치되고,
    상기 제2 부상용 유닛은 상기 제2 고정자의 상측에 배치되는 축방향 모터.
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 축방향 모터로서,
    제1 고정자;
    상기 제1 고정자에 대향 배치되는 제2 고정자;
    상기 제1 고정자 및 제2 고정자의 사이 또는 외측에서 자기력을 통해 부상하여 회전하는 자기부상 회전체;
    상기 고정자로부터 상기 자기부상 회전체를 부상시키는 제1 부상용 유닛; 및
    상기 부상된 상기 자기부상 회전체를 회전시키는 제1 회전용 유닛을 포함하되,
    상기 자기부상 회전체는 회전자, 상기 제1 부상용 유닛 측을 향하게 배치되는 제2 부상용 유닛 및 상기 제1 회전용 유닛 측을 향하게 배치되는 제2 회전용 유닛을 포함하고,
    상기 제1 부상용 유닛 및 상기 제1 회전용 유닛은 전류가 인가되면 자계가 형성되는 코일 또는 영구자석이고, 상기 제2 부상용 유닛 및 상기 제2 회전용 유닛은 상기 제1 부상용 유닛 및 상기 제1 회전용 유닛이 코일이면 영구자석이고, 상기 제1 부상용 유닛 및 상기 제1 회전용 유닛이 영구자석이면 코일이며,
    상기 제1 회전용 유닛은 Halbach 배열을 갖는 영구자석으로 이루어지며,
    상기 고정자는 원통 형상을 가지며,
    상기 제1 부상용 유닛은 상기 원통 형상 고정자의 하측에 배치되고, 상기 제1 회전용 유닛은 상기 원통 형상 고정자의 상측에 배치되며,
    상기 자기부상 회전체의 중심은 상기 고정자의 외부를 향하는 샤프트를 통해 회전판과 결합되며,
    상기 자기부상 회전체는 최외각에서부터 제2 부상용 유닛, 회전자 및 제2 회전용 유닛이 순차적으로 형성되고,
    상기 자기부상 회전체는 상기 제2 부상용 유닛, 회전자 및 제2 회전용 유닛이 동일한 높이를 가지며 중심 방향으로 순차적으로 형성되는 축방향 모터.
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