KR102159259B1 - 전자기 액츄에이터 - Google Patents

Abstract

본 발명의 기술적 사상에 의한 전자기 액츄에이터는, 편향형 영구자석, 상기 편향형 영구자석이 형성하는 자로를 조정하도록 배치되는 자로 제어 장치, 상기 편향형 영구자석 및 상기 자로 제어 장치와 대향하는 코어, 및 상기 편향형 영구자석이 형성하는 자로를 보강 또는 상쇄하도록 상기 코어에 감긴 코일을 포함하는 제1 몸체; 및 상기 코어를 사이에 두고 상기 편향형 영구자석 및 상기 자로 제어 장치와 이격되는 제2 몸체;를 포함한다. 상기 전자기 액츄에이터는 편향형 영구자석을 채용함으로써 큰 지지 하중을 가지면서도, 자로 제어 장치를 도입함으로써, 편향형 영구자석으로 인해 발생하는 부상체와 지지체간의 강한 접촉 견인력을 극복하고 초기 부상이 안정적이고 용이하게 할 수 있다.

Description

전자기 액츄에이터{Electromagnetic actuator}

본 발명의 기술적 사상은 전자기 액츄에이터에 관한 것으로, 특히 편향형 영구자석을 이용한 전자기 액츄에이터에 관한 것이다.

전자기 액츄에이터는 전자석을 이용하여 대상체를 부상시킬 수 있다. 전자기 액츄에이터의 지지 하중을 높이기 위해서는 전자석을 이루는 코일에 높은 편향 전류(bias current)를 공급하는 것이 필요하지만, 발열 문제로 인해 공급 전류 크기의 제한이 있다. 따라서, 이러한 제한을 극복하기 위하여 편향 전류를 대체할 수 있는 편향형 영구자석을 채용한 전자기 액츄에이터가 제안된다.

본 발명의 기술적 사상이 이루고자 하는 기술적 과제는 공급 전류 크기의 제한을 극복함과 동시에 초기 부상이 안정적이고 용이한 전자기 액츄에이터의 구조를 제공하는 것이다.

본 발명의 기술적 사상의 일 양태에 따른 전자기 액츄에이터는, 편향형 영구자석, 상기 편향형 영구자석이 형성하는 자로를 조정하도록 배치되는 자로 제어 장치, 상기 편향형 영구자석 및 상기 자로 제어 장치와 대향하는 코어, 및 상기 편향형 영구자석이 형성하는 자로를 보강 또는 상쇄하도록 상기 코어에 감긴 코일을 포함하는 제1 몸체; 및 상기 코어를 사이에 두고 상기 편향형 영구자석 및 상기 자로 제어 장치와 이격되는 제2 몸체;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자기 액츄에이터일 수 있다.

일부 실시예들에서, 상기 자로 제어 장치는 영구자석인 것을 특징으로 하는 전자기 액츄에이터일 수 있다.

일부 실시예들에서, 상기 자로 제어 장치는 전자석인 것을 특징으로 하는 전자기 액츄에이터일 수 있다.

일부 실시예들에서, 상기 코어는 복수의 코어들로서 상기 복수의 코어들은 서로 마주보도록 배치되고, 상기 편향형 영구자석 및 상기 자로 제어 장치는 상기 복수의 코어들 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 전자기 액츄에이터일 수 있다.

일부 실시예들에서, 상기 코일은 상기 복수의 코어들을 한번에 감싸도록 감기는 것을 특징으로 하는 전자기 액츄에이터일 수 있다.

일부 실시예들에서, 상기 코일은 상기 복수의 코어들 각각에 감기는 것을 특징으로 하는 전자기 액츄에이터일 수 있다.

일부 실시예들에서, 상기 코어는 상기 편향형 영구자석이 형성하는 자로가 상기 제2 몸체를 통과하도록 상기 제2 몸체를 향하는 돌출부를 포함하고, 상기 코일은 상기 돌출부 중 적어도 하나의 돌출부에 감기는 것을 특징으로 하는 전자기 액츄에이터일 수 있다.

일부 실시예들에서, 상기 제1 몸체는 이송체이고, 상기 제2 몸체는 레일인 것을 특징으로 하는 전자기 액츄에이터일 수 있다.

일부 실시예들에서, 상기 제1 몸체는 중공 원통체이고, 상기 제2 몸체는 회전 대상체인 것을 특징으로 하는 회전 운동용 전자기 액츄에이터일 수 있다.

일부 실시예들에서, 상기 자로 제어 장치는 상기 편향형 영구자석과 상기 제2 몸체를 공통적으로 통과하는 자로 중 일부의 자로가 상기 편향형 영구자석만을 통과하도록 유도하는 것을 특징으로 하는 전자기 액츄에이터일 수 있다.

본 발명의 기술적 사상의 일 양태에 따른 전자기 액츄에이터는, 편향형 영구자석, 상기 편향형 영구자석이 형성하는 자로를 조정하도록 배치되는 자로 제어 장치를 구비하는 제1 몸체; 및 상기 제1 몸체와 대향하는 제1 코어, 상기 편향형 영구자석이 형성하는 자로를 보강 또는 상쇄하도록 상기 제1 코어에 감긴 제1 코일을 구비하는 제2 몸체;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자기 액츄에이터일 수 있다.

일부 실시예들에서, 상기 제1 코어는 상기 편향형 영구자석이 형성하는 자로가 상기 제2 몸체를 통과하도록 상기 제1 몸체를 향하는 돌출부를 포함하고, 상기 제1 코일은 상기 제1 코어의 적어도 하나의 상기 돌출부에 감기는 것을 특징으로 하는 전자기 액츄에이터일 수 있다.

일부 실시예들에서, 상기 제1 코어는 상기 편향형 영구자석이 형성하는 자로가 상기 제2 몸체를 통과하도록 상기 제1 몸체를 향하는 돌출부를 포함하고, 상기 제1 코일은 상기 제1 코어의 상기 돌출부를 잇는 코어 몸체부에 감기는 것을 특징으로 하는 전자기 액츄에이터일 수 있다.

일부 실시예들에서, 상기 제1 몸체는 상기 제2 몸체와 대향하는 제2 코어를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자기 액츄에이터일 수 있다.

일부 실시예들에서, 상기 편향형 영구자석이 형성하는 자로를 보강 또는 상쇄하도록 상기 제2 코어에 감기는 제2 코일을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자기 액츄에이터일 수 있다.

본 발명의 기술적 사상에 의한 전자기 액츄에이터는, 편향형 영구자석을 채용함으로써 전자석을 이용할 때 문제되는 공급 전류의 크기 제한을 극복하고 높은 지지 하중을 가질 수 있다. 또한, 상기 전자기 액츄에이터에 편향형 영구자석에 의한 자로를 상쇄시키는 자로 제어 장치를 도입함으로써, 편향형 영구자석으로인해 발생하는 부상체와 지지체간의 강한 접촉 견인력을 극복하고 초기 부상이 안정적이고 용이하게 할 수 있다.

도 1a는 본 발명의 기술적 사상에 의한 실시예들에 따른 전자기 액츄에이터의 사시도이다.
도 1b는 본 발명의 기술적 사상에 의한 실시예들에 따른 전자기 액츄에이터의 안착 상태의 단면도이다.
도 1c는 본 발명의 기술적 사상에 의한 실시예들에 따른 전자기 액츄에이터의 부상 상태의 단면도이다.
도 2 내지 도 9은 본 발명의 기술적 사상에 의한 실시예들에 따른 전자기 액츄에이터의 부상 상태의 단면도이다.
도 10a 내지 도 10b는 본 발명의 기술적 사상에 따른 실시예들에 따른 직선 운동용 전자기 액츄에이터의 사시도 및 단면도이다.
도 11a 내지 도 11b는 본 발명의 기술적 사상에 따른 실시예들에 따른 회전 운동용 전자기 액츄에이터의 사시도 및 단면도이다.

도 1a는 본 발명의 기술적 사상에 의한 실시예들에 따른 전자기 액츄에이터(10)의 사시도이다.

도 1b는 본 발명의 기술적 사상에 의한 실시예들에 따른 전자기 액츄에이터(10)의 안착 상태의 단면도이고, 도 1c는 본 발명의 기술적 사상에 의한 실시예들에 따른 전자기 액츄에이터(10)의 부상 상태의 단면도이다.

도 1b 및 도 1c는 도 1a의 전자기 액츄에이터(10)의 A-A선 단면에 대응하는 단면도이다.
보다 구체적으로, 도 1a 내지 도 1c는 전자기 액츄에이터(10), 제1 몸체(10A), 제2 몸체(10B), 편향형 영구 자석들(11), 편향형 영구 자석들(11)에 의한 영구 자석 자로(11m), 코어(13), 코일(15), 전자석 자로(15m), 자로 제어용 영구 자석(17) 및 유도 자로(17m)를 도시한다.
본 발명의 기술적 사상의 일 양태에 따른 전자기 액츄에이터(10)는 제1 몸체(10A) 및 제2 몸체(10B)를 포함한다. 제1 몸체(10A)는, 편향형 영구 자석들(11), 상기 편향형 영구 자석들(11)이 형성하는 영구 자석 자로(11m)를 조정하도록 배치되는 자로 제어용 영구 자석(17), 상기 편향형 영구 자석들(11) 및 상기 자로 제어 장치와 대향하는 코어(13), 및 상기 편향형 영구 자석들(11)이 형성하는 영구 자석 자로(11m)를 보강 또는 상쇄하도록 상기 코어(13)에 감긴 코일(15)을 포함한다. 상기 제2 몸체(10B)는 상기 코어(13)를 사이에 두고 상기 편향형 영구 자석들(11) 및 자로 제어용 영구 자석(17)과 이격된다.
본 실시예에서, 상기 자로 제어 장치로서 자로 제어용 영구 자석(17)이 사용될 수 있다.
일부 실시예들에서, 상기 코어(13)는 복수의 코어들이다. 상기 복수의 코어들(13)은 서로 마주보도록 배치된다. 상기 편향형 영구 자석들(11) 및 상기 자로 제어용 영구 자석(17)는 상기 복수의 코어들(13) 사이에 배치될 수 있다.
일부 실시예들에서, 상기 코일(15)은 상기 복수의 코어들(13)을 한번에 감싸도록 상기 코어들(13)에 감길 수 있다.
도 1b를 참조하면, 상기 제1 몸체(10A)는 상기 제2 몸체(10B)의 하부에 안착되어 있다.
전술한 것과 같이, 편향형 영구 자석들(11)에 의해 형성되는 영구 자석 자로(11m)가 코어(13)를 통과할 수 있다.
상기 편향형 영구 자석들(11)은 복수개로 배치될 수 있다. 예를들어, 도 1b에서는 두 개의 편향형 영구 자석들(11)이 배치되어 있다. 영구 자석 자로(11m)는 편향형 영구 자석(11)과, 상기 코어(13)의 돌출부와, 상기 제2 몸체(10B)를 통과하는 폐경로를 가진다.
편향형 영구 자석(11)는 복수개로 배치되는바, 상기 전자기 액츄에이터(10)의 지지 하중을 높일 수 있다.
일부 실시예들에서, 상기 코어(15)는 상기 편향형 영구 자석들(11)이 형성하는 영구 자석 자로(11m)가 상기 제2 몸체(10B)를 통과하도록 상기 제2 몸체(10B)를 향하는 돌출부를 포함한다.
유도 자로(17m)는 상기 자로 제어용 영구 자석(17)에 의해 형성된다. 유도 자로(17m)는 상기 코어(13)와, 상기 자로 제어용 영구 자석(17)을 통과하는 폐경로를 가진다.
상기 자로 제어용 영구 자석(17)은 편향형 영구 자석들(11)에 의한 영구 자석 자로(11m)를 상쇄시킬 수 있다. 이에 따라, 편향형 영구 자석(11)으로 인해 발생하는 부상체(즉, 제1 몸체(10A))와 지지체(즉, 제2 몸체(10B))간의 강한 접촉 견인력을 극복하고 초기 부상이 안정적이고 용이하게 할 수 있다.
도 1c를 참조하면, 전자기 액츄에이터(10)에 편향 전류를 인가하여 제1 몸체(10A)를 제2 몸체(10B)로부터 부상시킬 수 있다. 상기 편향형 영구 자석(11)에 의해 형성되는 영구 자석 자로(11m')는 상기 편향형 영구 자석들(11)과 연결된 코어(13)를 통해 제2 몸체(10B)를 통과하여 시계방향으로 형성된다.
코일(15)에 전류가 공급되면 상기 코어(13)와 상기 제2 몸체(10B)를 통과하는 전자석 자로(15m)가 형성된다. 코일(15)은 상기 전자석 자로(15m)가 상기 영구 자석 자로(11m')를 보강 또는 상쇄하도록 감겨있다.
따라서, 상기 제1 몸체(10A)는 상기 제2 몸체(10B)의 하부로부터 상기 제2 몸체(10B)의 상부로 전자기력을 받아 부상하게 된다.
자로 제어용 영구 자석(17)은 상기 영구 자석 자로(11m')의 자속 세기를 감소시킬 수 있다. 이에 따라, 상기 영구 자석 자로(11m')의 자속 세기를 상쇄시키기 위해 필요한 상기 전자석 자로(15m)의 자속의 크기도 감소한다. 따라서, 상기 전자기 액츄에이터(10)는 상기 제1 몸체(10A)를 부상시키기 위해 코일(15)에 공급해주어야 하는 편향 전류의 크기를 감소시킬 수 있다.
즉, 자기 부상을 위한 전자기 액츄에이터에 있어서 부상체의 하중이 크더라도 공급해야 하는 편향 전류의 크기를 줄일 수 있어 발열 문제를 해결할 수 있다.

도 2는 본 발명의 기술적 사상에 의한 실시예들에 따른 전자기 액츄에이터(20)의 부상 상태의 단면도이다.
보다 구체적으로, 도 2는 액츄에이터(20), 제1 몸체(20A), 제2 몸체(20B), 편향형 영구 자석들(11), 편향형 영구 자석에 의한 영구 자석 자로(11m'), 코어들(13), 코일(15), 전자석 자로(15m), 전자석(27) 및 유도 자로(27m)를 도시한다.
도 2를 참조하면, 전자기 액츄에이터(20)는 도 1a 내지 도 1c에서 설명한 전자기 액츄에이터(10)와 유사하되, 전자기 액츄에이터(20)는 도 1a 내지 도 1c에서 설명한 것과 달리 자로 제어 장치로서 전자석(27)을 이용할 수 있다.
전자석(27)은 유도 자로(27m)를 형성하여 상기 영구 자석 자로(11m')의 자속 세기를 감소시킬 수 있다.
도 3은 본 발명의 기술적 사상에 의한 실시예들에 따른 전자기 액츄에이터(30)의 부상 상태의 단면도이다.
보다 구체적으로, 도 3은 액츄에이터(30), 제1 몸체(30A), 제2 몸체(30Ba, 30Bb), 편향형 영구 자석들(11), 편향형 영구 자석(11)에 의한 자로(11m'), 하부 및 상부 코어들(13a, 13b), 하부 및 상부 코일들(35a, 35b), 하부 및 상부 전자석 자로(35ma, 35mb), 자로 제어용 영구 자석(17) 및 유도 자로(17m)를 도시한다.
도 3을 참조하면, 전자기 액츄에이터(30)는 도 1a 내지 도 1c에서 설명한 전자기 액츄에이터(10)와 유사하나, 하부 코일(35a) 및 상부 코일(35b)이 하부 코어(13a) 및 상부 코어(13b)들 각각에 감기는 차이가 있다.
상기 하부 코어(13a)에 감긴 상기 하부 코일(35a)은 하부 전자석 자로(35ma)를 형성하고, 상기 상부 코어(13b)에 감긴 상기 상부 코일(35b)은 상부 전자석 자로(35mb)를 각각 형성할 수 있다. 하부 전자석 자로(35ma)는 상기 하부 코어(13a)와 하부의 제2 몸체(30Ba)를 통과하고, 상부 전자석 자로(35mb)는 상기 상부 코어(13b)와 상부의 제2 몸체(30Bb)를 통과한다.
도 4는 본 발명의 기술적 사상에 의한 실시예들에 따른 전자기 액츄에이터(40)의 부상 상태의 단면도이다.
보다 구체적으로, 도 4는 전자기 액츄에이터(40), 제1 몸체(40A), 제2 몸체(40B), 편향형 영구 자석들(11), 편향형 영구 자석들(11)이 형성하는 영구 자석자로(11m), 코어들(13), 코일들(45), 전자석 자로(45m), 자로 제어용 영구 자석(17) 및 유도 자로(17m)을 도시한다.
도 4를 참조하면, 전자기 액츄에이터(40)는 도 1a 내지 도 1c에서 설명한 전자기 액츄에이터(10)와 유사하되, 코일(45)이 복수개이고, 코일(45)이 감기는 코어들(13)의 위치가 도 1a 내지 도 1c에서 도시된 것과 다르다.
일부 실시예들에서, 상기 코어들(13)은 상기 편향형 영구 자석(11)이 형성하는 영구 자석 자로(11m')가 상기 제2 몸체를 통과하도록 상기 제2 몸체를 향하는 돌출부를 포함한다, 상기 코일(45)은 상기 돌출부 중 적어도 하나의 돌출부에 감길 수 있다.
본 예에서, 코어들(13)은 두 개의 돌출부를 포함하는 C자형이고, 코일(45)은 돌출부 각각에 감길 수 있다.
도 5는 본 발명의 기술적 사상에 의한 실시예들에 따른 전자기 액츄에이터(50)의 부상 상태의 단면도이다.
보다 구체적으로, 도 5는 전자기 액츄에이터(50), 제1 몸체(50A), 제2 몸체(50B), 편향형 영구 자석들(51), 편향형 영구 자석들(51)이 형성하는 영구 자석 자로(51m), 코어들(53), 코일들(55), 전자석 자로(55m), 자로 제어용 영구 자석(57) 및 유도 자로(57m)을 도시한다.
도 5를 참조하면, 전자기 액츄에이터(50)는 도 1a 내지 도 1c에서 설명한 전자기 액츄에이터(10)와 유사하되, 편향형 영구 자석(51)의 개수 및 배치, 코어(53)의 형상, 상기 코어(53)에 감긴 코일(55)의 위치, 자로 제어용 영구 자석(57)의 개수 및 배치가 다르다.
일부 실시예들에서, 상기 코어(53)는 상기 편향형 영구 자석들(51)이 형성하는 영구 자석 자로(51m)가 상기 제2 몸체(50B)를 통과하도록 상기 제2 몸체(50B)를 향하는 돌출부를 포함한다, 상기 코일(55)은 상기 돌출부 중 적어도 하나의 돌출부에 감길 수 있다.
본 예에서, 코어(53)는 세 개의 돌출부를 포함하는 E자형이고, 코일(55)은 코어(53)의 중앙의 돌출부에 감길 수 있다.
일부 실시예들에서, 상기 자로 제어 장치(57)는 상기 편향형 영구 자석(51)과 상기 제2 몸체(50B)를 공통적으로 통과하는 영구 자석 자로(51m) 중 일부가 상기 편향형 영구 자석(51)만을 통과하도록 유도할 수 있다.
도 6은 본 발명의 기술적 사상에 의한 실시예들에 따른 전자기 액츄에이터(60)의 부상 상태의 단면도이다.
보다 구체적으로, 도 6은 전자기 액츄에이터(60), 제1 몸체(60A), 제2 몸체(60B), 편향형 영구 자석들(61), 편향형 영구 자석들(61)이 형성하는 영구 자석 자로(61m), 제1 코어들(63), 제2 코어들(64), 코일들(65), 전자석 자로(65m), 자로 제어용 영구 자석(67) 및 유도 자로(67m)을 도시한다.
도 6을 참조하면, 전자기 액츄에이터(60)에 편향 전류를 인가하여 제1 몸체(60A)를 제2 몸체(60B)로부터 부상시킬 수 있다.
일 양태에 따른 전자기 액츄에이터(60)는, 제1 몸체(60A) 및 제2 몸체(60B)를 포함한다. 제1 몸체(60A)는 편향형 영구 자석들(61), 상기 편향형 영구 자석들(61)이 형성하는 영구 자석 자로(61m)를 조정하도록 배치되는 자로 제어용 영구 자석(67)을 구비한다. 제2 몸체(60B)는 상기 제1 몸체(60A)와 대향하는 제2 코어(64), 상기 편향형 영구 자석(61)이 형성하는 영구 자석 자로(61m)를 보강 또는 상쇄하도록 상기 제2 코어(64)에 감긴 코일들(65)을 구비할 수 있다.
일부 실시예들에서, 상기 제2 코어(64)는 상기 편향형 영구 자석들(61)이 형성하는 영구 자석 자로(61m)가 상기 제2 몸체(60B)를 통과하도록 상기 제1 몸체(60A)를 향하는 돌출부를 포함할 수 있다. 상기 코일들(65)은 상기 제2 코어(64)의 상기 돌출부들 사이를 잇는 코어 몸체부에 감길 수 있다.
일부 실시예들에서, 상기 제1 몸체(60A)는 상기 제2 몸체(60B)와 대향하는 제1 코어(63)를 더 포함할 수 있다.
편향형 영구 자석(61)에 의해 형성되는 영구 자석 자로(61m)가 제1 코어(63)를 통과한다.
자로 제어용 영구 자석(67)은 유도 자로(67m)를 형성한다.
제2 코어(64)는 돌출부를 포함하는 C자 형상이다.
상기 코일(65)에 상기 편향 전류가 공급되면 상기 제1 코어(63)와 상기 제2 코어(64)를 통과하는 전자석 자로(65m)가 형성된다.
도 7은 본 발명의 기술적 사상에 의한 실시예들에 따른 전자기 액츄에이터(70)의 부상 상태의 단면도이다.
보다 구체적으로, 도 7은 전자기 액츄에이터(70), 제1 몸체(70A), 제2 몸체(70B), 편향형 영구 자석들(61), 편향형 영구 자석들(61)이 형성하는 영구 자석 자로(61m), 제1 코어들(63), 제2 코어들(64), 코일들(75), 전자석 자로(75m), 자로 제어용 영구 자석(67) 및 유도 자로(67m)를 도시한다.
일부 실시예들에서, 상기 제2 코어들(64)은 상기 편향형 영구 자석이 형성하는 자로가 상기 제2 몸체(70B)를 통과하도록 상기 제1 몸체(70A)를 향하는 돌출부들을 포함하고, 상기 코일들(75)은 상기 제2 코어(64)의 적어도 하나의 상기 돌출부에 감길 수 있다.
상기 코일(75)에 상기 편향 전류가 공급되면 상기 제1 코어(63) 및 상기 제2 코어(64)를 통과하는 전자석 자로(75m)가 형성된다. 제2 코어들(64)은 C자 형상을 가질 수 있다.
도 8은 본 발명의 기술적 사상에 의한 실시예들에 따른 전자기 액츄에이터(80)의 부상 상태의 단면도이다.
보다 구체적으로, 도 8은 전자기 액츄에이터(80), 제1 몸체(80A), 제2 몸체(80B), 편향형 영구 자석들(81), 편향형 영구 자석들(81)이 형성하는 영구 자석 자로(81m), 제1 코어들(83), 제2 코어들(84), 코일들(85), 전자석 자로(85m), 자로 제어용 영구 자석(87) 및 유도 자로(87m)를 도시한다.
도 8을 참조하면, 전자기 액츄에이터(80)는 도 6에서 설명한 전자기 액츄에이터(60)와 유사하나, 편향형 영구 자석(81)의 개수 및 배치, 제2 코어(84)의 형상, 상기 제2 코어(84)에 감긴 코일(85)의 위치, 자로 제어용 영구 자석(87)의 개수 및 배치가 도 6의 전자기 액츄에이터(60)와 다르다.
예컨대, 상기 제2 코어(84)는 세 개의 돌출부를 포함한 E자 형상을 갖고, 상기 코일(85)은 상기 제2 코어(84)의 가운데의 돌출부들에 감길 수 있다.
도 9는 본 발명의 기술적 사상에 의한 실시예들에 따른 전자기 액츄에이터(90)의 부상 상태의 단면도이다.
보다 구체적으로, 도 9는 전자기 액츄에이터(90), 제1 몸체(90A), 제2 몸체(90B), 편향형 영구 자석들(61), 편향형 영구 자석들(61)이 형성하는 영구 자석 자로(61m), 코일들(65), 제1 코어들(93), 제2 코어들(94), 코일들(95), 전자석 자로(95m), 자로 제어용 영구 자석(67) 및 유도 자로(67m)을 도시한다.
도 9를 참조하면, 전자기 액츄에이터(90)는 도 6에서 설명한 전자기 액츄에이터(60)와 유사하나, C자형의 제1 코어들(93)이 편향형 영구 자석들(61)의 상부 및 하부에 각각 배치되고, 상기 제1 코어들(93) 각각에 감기는 코일(95)을 더 포함한다는 점에서 도 6의 전자기 액츄에이터(60)와 다르다.
일부 실시예들에서, 제2 몸체(90B)는 상기 편향형 영구 자석(61)이 형성하는 영구 자석 자로(61m)를 보강 또는 상쇄하도록 상기 제2 코어(94)에 감기는 코일들(65)을 포함할 수 있다.
도 10a는 본 발명의 기술적 사상에 따른 실시예들에 따른 직선 운동용 전자기 액츄에이터(100)의 사시도이다.
도 10b는 본 발명의 기술적 사상에 따른 실시예들에 따른 직선 운동용 전자기 액츄에이터(100)의 단면도이다.
보다 구체적으로, 도 10a 및 도 10b는 전자기 액츄에이터(100), 액츄에이터 유닛(U), 제1 몸체(110) 및 제2 몸체(120)를 도시한다.
도 10a 및 도 10b를 참조하면, 상기 제1 몸체(110)는 이송체이고, 상기 제2 몸체는 레일(120)일 수 있다.
상기 전자기 액츄에이터(100)에 편향 전류를 공급하게 되면 전자기 액츄에이터 유닛(U)에 포함된 전자석의 전자기력이 발생하여 상기 제1 몸체(110)는 상기 제2 몸체(120)로부터 부상할 수 있다. 상기 제1 몸체(110)는 상기 제2 몸체(120)로부터 부상하여 상기 제2 몸체(120) 상에서 직선 운동할 수 있다.

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도 11a는 본 발명의 기술적 사상에 따른 실시예들에 따른 회전 운동용 전자기 액츄에이터(200)의 사시도이다.
도 11b는 본 발명의 기술적 사상에 따른 실시예들에 따른 회전 운동용 전자기 액츄에이터(200)의 단면도이다.
도 11a 및 도 11b에서는 편향 전류를 인가하여 회전 대상체(220)를 중공 원통체(215)로부터 부상시킨 상태이다.
도 11a를 참조하면, 전자기 액츄에이터(200)는 제1 몸체가 중공 원통체(215)이고, 제2 몸체가 회전 대상체(220)인 회전 운동용 전자기 액츄에이터이다.
두 개의 편향형 영구 자석(210)은 상기 중공 원통체(215)에 연결되어 있다. 자로 제어용 영구 자석(250)은 상기 편향형 영구 자석(210)과 인접하도록 상기 중공 원통체에 연결된다. 중공 원통체에 코어(230)가 연결되고, 상기 코어(230)에 코일(240)이 감긴다. 코일에 편향 전류의 공급함으로써, 상기 회전 대상체(220)가 중공 원통체(215)로부터 부상할 수 있다.
도 11b를 참조하면 네 개의 영구 자석 자로(210m)는 상기 편향형 영구 자석(210)과 연결된 중공 원통체(215)와, 상기 중공 원통체(215)와 연결된 코어(230)와, 상기 코어(230)와 대향한 회전 대상체(220)를 통과한다.
상기 코어(230)에 감긴 코일(240)에 편향 전류가 공급되면 상기 코어(230)와 상기 중공 원통체(215)를 통과하는 전자석 자로(240m)가 형성된다. 상기 전자석 자로(240m)는 상기 중공 원통체(215)의 축(예컨대, 원통의 중심축)을 중심으로 상기 축의 양측에 각각 형성된다.
상기 회전 대상체(220)는 상기 중공 원통체(215)의 하부로부터 상기 중공 원통체(215)의 상부로 전자기력을 받아 부상하게 된다.
자로 제어용 영구 자석(250)은 유도 자로(250m)를 형성하여 상기 편향형 영구 자석(210)에 의해 형성되는 영구 자석 자로(210m)의 일부를 상기 중공 원통체(215) 내부로 우회하게 할 수 있다.
이에 따라, 상기 영구 자석 자로(210m)의 자속 세기를 상쇄시키기 위해 필요한 상기 전자석 자로(240m)의 자속 세기도 감소한다. 따라서, 상기 회전 대상체(220)를 부상시키기 위해 코일(240)에 공급해주어야 하는 편향 전류의 크기를 감소시킬 수 있다.

10a, 20A, 30A, 40A, 50A, 60A, 70A, 80A, 90A, 110: 제1 몸체, 10b, 20B, 30Ba, 30Bb, 40B, 50B, 60B, 70B, 80B, 90B, 120: 제2 몸체, 11, 51, 61, 81: 편향형 영구자석, 11m, 11m', 51m, 61m, 81m: 편향형 영구자석에 의한 자로, 13a, 13b, 53: 코어, 63, 83, 93: 제1 코어, 64, 84, 94: 제2 코어, 15, 35a, 35b, 45, 55, 65, 75, 85, 95: 코일, 15m, 35ma, 35mb, 45m, 55m, 65m, 75m, 85m: 전자석 자로, 17, 57, 67, 87: 자로 제어용 영구자석, 27: 전자석, 17m, 27m, 57m, 67m, 87m: 유도 자로, 210: 편향형 영구자석, 210m: 영구자석 자로, 215: 중공 회전체, 220: 회전 대상체, 230: 코어, 240: 코일, 240m: 전자석 자로, 250: 자로 제어용 영구자석, 250m: 유도 자로, U: 전자기 액츄에이터 유닛

Claims (10)

1. 중공을 포함하는 중공 원통체, 상기 중공 원통체의 상기 중공 측에 연결된 편향형 영구 자석, 상기 중공 원통체의 상기 중공 측에 연결되고 상기 편향형 영구 자석이 형성하는 자로를 조정하도록 배치되는 자로 제어용 영구 자석, 상기 중공 원통체의 상기 중공 측에 연결된 코어, 및 상기 편향형 영구 자석이 형성하는 자로를 보강 또는 상쇄하도록 상기 코어에 감긴 코일을 포함하는 제1 몸체; 및
   상기 편향형 영구 자석, 상기 자로 제어 장치 및 상기 코어와 대향하는 제2 몸체;를 포함하되,
   상기 제2 몸체는 회전 대상체인 것을 특징으로 하는 전자기 액츄에이터.
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3. 삭제
4. 제1항에 있어서,
   상기 코어는 복수의 코어들로서 상기 복수의 코어들은 서로 마주보도록 배치되는 것을 특징으로 하는 전자기 액츄에이터.
   
   
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9. 삭제
10. 삭제

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