KR102392291B1 - Rotary motion device using a combination of magnetic attraction and repulsion - Google Patents

Rotary motion device using a combination of magnetic attraction and repulsion Download PDF

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Abstract

본 발명은 자석의 인력, 척력을 이용한 회전운동장치에 관련되며, 이는 상, 하부 직선자석이 상향 회전자석과 평행하도록 상향 경사각을 가진 상향 자석모듈과, 하향 회전자석과 평행하도록 하향 경사각을 가진 하향 자석모듈 조합체로 구성되어 자석홀더가 자성휠의 상, 하사점에서 방향전환되는 중에 이동력 손실이 감소되도록 자성휠(10), 캠휠(20), 레일휠(30), 자석홀더(40)를 포함하여 주요구성으로 이루어진다.The present invention relates to a rotary motion device using the attractive and repulsive force of a magnet, which includes an upward magnet module having an upward inclination angle such that the upper and lower linear magnets are parallel to the upward rotating magnet, and a downward inclination angle having a downward inclination angle to be parallel to the downward rotating magnet. The magnetic wheel 10, cam wheel 20, rail wheel 30, and magnet holder 40 are installed so that the loss of movement force is reduced while the magnet holder is turned at the upper and lower dead center of the magnetic wheel because it is composed of a magnet module assembly. It consists of the main components, including

Description

자석의 인력, 척력을 이용한 회전운동장치 {Rotary motion device using a combination of magnetic attraction and repulsion}Rotary motion device using a combination of magnetic attraction and repulsion

본 발명은 자석의 인력, 척력을 이용한 회전운동장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 상, 하부 직선자석이 상향 회전자석과 평행하도록 상향 경사각을 가진 상향 자석모듈과, 하향 회전자석과 평행하도록 하향 경사각을 가진 하향 자석모듈 조합체로 구성되어 자석홀더가 자성휠의 상, 하사점에서 방향전환되는 중에 이동력 손실이 감소되는 자석의 인력, 척력을 이용한 회전운동장치에 관한 것이다.The present invention relates to a rotary motion apparatus using the attractive and repulsive force of a magnet, and more particularly, an upward magnet module having an upward inclination angle such that the upper and lower linear magnets are parallel to the upward rotating magnet, and a downward inclination angle to be parallel to the downward rotating magnet. It is composed of a downward magnet module assembly with

통상 발전기는 회전운동력을 전기 에너지로 전환시켜 주는 장치로서, 자석의 양극 사이에서 코일을 회전시키면 코일을 지나는 자기력선의 변화 때문에 코일에 방향이 변하면서 유도 전류가 생성되는 원리를 이용한 것으로 자동차, 중장비를 포함하는 산업장비는 물론 지구 온난화로 인해 풍력, 수력을 이용하여 발전기를 회전시켜 전기 에너지를 생산하는 친환경 에너지 생산사업이 활발하게 이루어지고 있다. 하지만 친환경 에너지를 이용하는 특성상 기후변화에 민감하게 반응하여 전기 에너지 생산 편차가 심각하여 안정적인 에너지원으로 부족한 실정이다.In general, a generator is a device that converts rotational kinetic force into electrical energy. When a coil is rotated between the poles of a magnet, the direction of the coil changes due to a change in the magnetic force line passing through the coil and an induced current is generated by using the principle of automobiles and heavy equipment. Environmentally friendly energy production business that produces electric energy by rotating generators using wind power and hydro power due to global warming as well as industrial equipment including industrial equipment is being actively carried out. However, due to the nature of using eco-friendly energy, it reacts sensitively to climate change, and there is a serious deviation in the production of electric energy, so it is insufficient as a stable energy source.

이에 종래에 게시된 특허공개번호 제10-2014-10166호에서, 모터는 제1 회전 장치, 제2 회전 장치 및 제동 조립체를 포함한다. 제2 회전 장치는 제1회전 장치와 공통의 축 상에 장착되어 제1 회전 장치와 조화된다. 제동 조립체는 제2 회전 장치에 연결되어 제2회전 장치의 회전을 제한한다. 종래의 모터 또는 발전기의 고정자는 회전자를 둘러싸서 회전자와 공통의 축 상에 장착된 회전 고정자로서 설계되므로 회전 고정자와 회전자가 반대 방향으로 회전하여 자장에 의해 생성된 상호작용을 증가시키고 따라서 모터의 효율을 향상시키는 기술이 선공개된바 있다.Accordingly, in Patent Publication No. 10-2014-10166 published previously, the motor includes a first rotating device, a second rotating device, and a braking assembly. The second rotary device is mounted on a common shaft with the first rotary device and is coordinated with the first rotary device. A brake assembly is coupled to the second rotating device to limit rotation of the second rotating device. The stator of a conventional motor or generator is designed as a rotating stator that surrounds the rotor and is mounted on a common shaft with the rotor, so that the rotating stator and rotor rotate in opposite directions to increase the interaction created by the magnetic field and thus to the motor Techniques to improve the efficiency of

그러나, 상기 종래기술은 회전자가 설치된 회전축이 하우징상에서 축베어링에 의해 지지되고, 가동고정자는 다른 축베어링에 의해 회전축상에서 회전되도록 설치됨에 따라 회전자와 가동고정자를 반대 방향으로 회전시키기 위해 발전용량에 비례하게 투입 동력을 증가되므로, 결과적으로 발전효율이 증가에 한계가 따랐다.However, in the prior art, as the rotating shaft on which the rotor is installed is supported by a shaft bearing on the housing, and the movable stator is installed to be rotated on the rotation shaft by another shaft bearing, the power generation capacity to rotate the rotor and the movable stator in opposite directions Since the input power is increased proportionally, there is a limit to the increase in power generation efficiency as a result.

이에 따라 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 착안 된 것으로서, 본 발명은 상, 하부 직선자석이 상향 회전자석과 평행하도록 상향 경사각을 가진 상향 자석모듈과, 하향 회전자석과 평행하도록 하향 경사각을 가진 하향 자석모듈 조합체로 구성되어 자석홀더가 자성휠의 상, 하사점에서 방향전환되는 중에 이동력 손실이 감소되는 자석의 인력, 척력을 이용한 회전운동장치를 제공하는 것에 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention was conceived to solve the above problems, and the present invention is an upward magnet module having an upward inclination angle such that the upper and lower linear magnets are parallel to the upward rotating magnet, and a downward inclination angle to be parallel to the downward rotating magnet. An object of the present invention is to provide a rotary motion device using the attractive and repulsive force of the magnet, which is composed of a downward magnet module assembly and reduces the loss of moving force while the magnet holder is turned at the upper and lower dead center of the magnetic wheel.

이러한 목적을 달성하기 위해 본 발명의 특징은, 주축(1)과 동심원상에 설치되어, 구동원에 의해 회전운동되고, 양면에 사인파형 라인을 따라 복수의 상, 하향 회전자석(12)(12')이 구비되는 자성휠(10); 상기 주축(1) 상에 설치되어, 외주면에 사인파형 캠레일(22)이 구비되는 캠휠(20); 상기 주축(1) 상에 설치되고, 외주면에 복수의 가이드레일(32)이 방사형으로 구비되는 레일휠(30); 및 상기 가이드레일(32)을 타고 왕복 직선 운동하도록 설치되고, 파형 캠레일(22)을 타고 캠운동되는 캠롤러(42)와, 자성휠(10)의 양면에 대향하게 설치되어, 상, 하향 회전자석(12)(12')과 일방향에서 인력 및 척력이 교대로 작용하는 상부 직선자석(44)이 구비되거나, 상, 하향 회전자석(12)(12') 양방향에서 인력 및 척력이 작용하도록 상, 하부 직선자석(44)(44')이 구비되는 자석홀더(40);를 포함하여 이루어지고, 상기 상, 하부 직선자석(44)(44')은, 상향 회전자석(12)과 평행하도록 상향 경사각을 가진 상향 자석모듈(44a)(44a')과, 하향 회전자석(12')과 평행하도록 하향 경사각을 가진 하향 자석모듈(44b)(44b') 조합체로 형성되는 구성을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.In order to achieve this object, a feature of the present invention is that it is installed on a concentric circle with the main shaft 1, rotated by a driving source, and a plurality of upward and downward rotating magnets 12 and 12' along a sine wave line on both sides. ) is provided with a magnetic wheel (10); a cam wheel 20 installed on the main shaft 1 and provided with a sinusoidal cam rail 22 on an outer circumferential surface; a rail wheel (30) installed on the main shaft (1) and provided with a plurality of guide rails (32) radially on an outer circumferential surface; and a cam roller 42 that is installed to reciprocate linear motion on the guide rail 32 and performs a cam motion on a corrugated cam rail 22, and is installed opposite to both sides of the magnetic wheel 10, up and down The rotating magnets 12 and 12' and the upper straight magnet 44 in which attractive and repulsive forces act alternately in one direction are provided, or the upper and lower rotating magnets 12 and 12' are provided with attractive and repulsive forces in both directions. and a magnet holder 40 provided with upper and lower linear magnets 44 and 44 ′, wherein the upper and lower linear magnets 44 and 44 ′ are parallel to the upward rotating magnet 12 . Consisting of a configuration formed by a combination of upward magnet modules 44a and 44a' having an upward inclination angle, and downward magnet modules 44b and 44b' having a downward inclination angle parallel to the downward rotating magnet 12'. characterized in that

이때, 상기 자성휠(10)의 회전으로 자석홀더(40)가 상향 회전자석(12)을 타고 이동시, 상부 직선자석(44)의 상향 자석모듈(44a)과 상향 회전자석(12) 간에 척력이 작용하고, 하부 직선자석(44')의 상향 자석모듈(44a')과 상향 회전자석(12) 간에 인력이 작용하며, 상기 자성휠(10)의 회전으로 자석홀더(40)가 하향 회전자석(12')을 타고 이동시, 상부 직선자석(44)의 하향 자석모듈(44b)과 하향 회전자석(12') 간에 인력이 작용하고, 하부 직선자석(44')의 하향 자석모듈(44b')과 하향 회전자석(12') 간에 척력이 작용하도록 구비되는 것을 특징으로 한다.At this time, when the magnet holder 40 moves on the upward rotating magnet 12 due to the rotation of the magnetic wheel 10, a repulsive force between the upward rotating magnet module 44a of the upper straight magnet 44 and the upward rotating magnet 12 is Acts, an attractive force acts between the upward magnet module 44a' of the lower straight magnet 44' and the upward rotating magnet 12, and the rotation of the magnetic wheel 10 causes the magnet holder 40 to rotate the downward rotating magnet ( 12'), an attractive force acts between the downward magnet module 44b of the upper linear magnet 44 and the downward rotating magnet 12', and the downward magnet module 44b' of the lower linear magnet 44' and It is characterized in that it is provided so that a repulsive force acts between the downward rotating magnets 12'.

또한, 상기 자석홀더(40)는 드럼형태로 형성되고, 상, 하부 직선자석(44)(44')은 상, 하향 회전자석(12)(12')과 동일한 사인파형 라인으로 형성되며,In addition, the magnet holder 40 is formed in a drum shape, and the upper and lower straight magnets 44 and 44' are formed in the same sinusoidal line as the upper and lower rotating magnets 12 and 12',

상기 자성휠(10)의 회전으로 자석홀더(40)가 상향 회전자석(12)을 타고 이동시, 상부 직선자석(44)의 상향 자석모듈(44a)과 상향 회전자석(12) 간에 척력이 작용하고, 하부 직선자석(44')의 상향 자석모듈(44a')과 상향 회전자석(12) 간에 인력이 작용하며, 자성휠(10)이 회전할수록 하부 직선자석(44')의 상향 자석모듈(44a')과 상향 회전자석(12) 간에 인력이 작용하는 자석 개수가 증가되고, 상부 직선자석(44)의 상향 자석모듈(44a)과 상향 회전자석(12) 간에 척력이 작용하는 자석 개수는 감소되며,When the magnet holder 40 moves on the upward rotating magnet 12 due to the rotation of the magnetic wheel 10, a repulsive force acts between the upward rotating magnet module 44a of the upper straight magnet 44 and the upward rotating magnet 12, , an attractive force acts between the upward magnet module 44a' of the lower straight magnet 44' and the upward rotating magnet 12, and as the magnetic wheel 10 rotates, the upward magnet module 44a of the lower straight magnet 44' ') and the number of magnets on which attractive forces act between the upward rotating magnet 12 is increased, and the number of magnets acting as a repulsive force between the upward magnet module 44a of the upper straight magnet 44 and the upward rotating magnet 12 is reduced, ,

상기 자석홀더(40)가 하향 회전자석(12')을 타고 이동시, 상부 직선자석(44)의 하향 자석모듈(44b)과 하향 회전자석(12') 간에 인력이 작용하고, 하부 직선자석(44')의 하향 자석모듈(44b')과 하향 회전자석(12') 간에 척력이 작용하며, 자성휠(10)이 회전할수록 상부 직선자석(44)의 하향 자석모듈(44b)과 하향 회전자석(12) 간에 인력이 작용하는 자석 개수가 증가되고, 하부 직선자석(44')의 하향 자석모듈(44b')과 하향 회전자석(12') 간에 척력이 작용하는 자석 개수는 감소되도록 구비되는 것을 특징으로 한다.When the magnet holder 40 moves on the downward rotating magnet 12', an attractive force acts between the downward magnet module 44b of the upper linear magnet 44 and the downward rotating magnet 12', and the lower linear magnet 44 '), a repulsive force acts between the downward magnet module 44b' and the downward rotating magnet 12', and as the magnetic wheel 10 rotates, the downward magnet module 44b of the upper straight magnet 44 and the downward rotating magnet ( 12) The number of magnets acting between the attractive force is increased, and the number of magnets acting as a repulsive force between the downward magnet module 44b' of the lower straight magnet 44' and the downward rotating magnet 12' is reduced. do it with

또한, 상기 주축(1)은 횡방향으로 설치되고, 자성휠(10), 레일휠(30) 및 자석홀더(40)는 캠휠(20) 양단에 한 쌍으로 구비되며, 상기 한 쌍의 자석홀더(40)는 작동바(41)에 연결되어 연계작동되도록 구비되는 것을 특징으로 한다.In addition, the main shaft 1 is installed in the transverse direction, and the magnetic wheel 10 , the rail wheel 30 and the magnet holder 40 are provided as a pair at both ends of the cam wheel 20 , and the pair of magnet holders (40) is connected to the operation bar (41) characterized in that it is provided so as to operate in conjunction.

또한, 상기 주축(1)은 이분할되어, 각각의 주축(10)에 자성휠(10)이 설치되고, 이분할된 주축(1)은 베벨기어조립체(60)에 의해 동축 상에 연결되어 한 쌍의 자성휠(10)(10')이 상호 역방향으로 회전되도록 구비되며, 상기 베벨기어조립체(60)는 주축(1)에 각각 설치되는 한 쌍의 횡형 베벨기어(62)와, 한 쌍의 횡형 베벨기어(62)를 연결하는 종형 베벨기어(64)로 이루어지는 것을 특징으로 한다.In addition, the main shaft (1) is divided into two, a magnetic wheel (10) is installed on each main shaft (10), and the divided main shaft (1) is coaxially connected by a bevel gear assembly (60) A pair of magnetic wheels 10 and 10' are provided to rotate in opposite directions to each other, and the bevel gear assembly 60 includes a pair of lateral bevel gears 62 installed on the main shaft 1, respectively, and a pair of It is characterized in that it consists of a vertical bevel gear (64) connecting the horizontal bevel gear (62).

또한, 상기 자석홀더(40) 중 자성휠(10)의 상향 회전자석(12)을 타고 상사점으로 이동하는 군과 하향 회전자석(12')을 타고 하사점으로 이동하는 군이 각각 제 1, 2연결암(45)(46)에 의해 묶음 결합되어 직선모터(47)에 의해 상호 역방향으로 직선이동되도록 구비되는 것을 특징으로 한다.In addition, the group moving to top dead center riding the upward rotating magnet 12 of the magnetic wheel 10 among the magnet holder 40 and the group moving to the bottom dead center riding the downward rotating magnet 12' are first, respectively It is characterized in that it is provided to be bundled by two connecting arms (45, 46) and to be linearly moved in the opposite direction to each other by a linear motor (47).

이상의 구성 및 작용에 의하면, 본 발명은 상, 하부 직선자석이 상향 회전자석과 평행하도록 상향 경사각을 가진 상향 자석모듈과, 하향 회전자석과 평행하도록 하향 경사각을 가진 하향 자석모듈 조합체로 구성되어 자석홀더가 자성휠의 상, 하사점에서 방향전환되는 중에 이동력 손실이 감소되는 효과가 있다.According to the above configuration and operation, the present invention is composed of an upward magnet module having an upward inclination angle such that the upper and lower linear magnets are parallel to the upward rotating magnet, and a downward magnet module assembly having a downward inclination angle to be parallel to the downward rotating magnet. There is an effect of reducing the loss of movement force during direction change at the upper and lower dead center of the magnetic wheel.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 자석의 인력, 척력을 이용한 회전운동장치를 전체적으로 나타내는 구성도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 자석의 인력, 척력을 이용한 회전운동장치의 자성휠을 나타내는 구성도.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 자석의 인력, 척력을 이용한 회전운동장치의 작동상태를 나타내는 구성도.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 자석의 인력, 척력을 이용한 회전운동장치의 자성홀더를 드럼형으로 형성한 상태를 전개도로 나타내는 구성도.
도 5는 도 4의 작동상태를 단계적으로 나타내는 구성도.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 자석의 인력, 척력을 이용한 회전운동장치를 횡형으로 적용한 상태를 나타내는 구성도.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 자석의 인력, 척력을 이용한 회전운동장치의 자성홀더가 제 1, 2연결암에 의해 묶음 결합된 상태를 나타내는 구성도.1 is a block diagram showing the overall rotational motion apparatus using the attractive force and repulsive force of a magnet according to an embodiment of the present invention.
2 is a block diagram illustrating a magnetic wheel of a rotary motion apparatus using attractive and repulsive force of a magnet according to an embodiment of the present invention;
Figure 3 is a block diagram showing the operating state of the rotary motion device using the attractive force and repulsive force of a magnet according to an embodiment of the present invention.
4 is a configuration diagram showing a state in which the magnetic holder of the rotary motion apparatus using the attractive force and the repulsive force of the magnet according to an embodiment of the present invention is formed in a drum shape in a developed view.
5 is a block diagram showing the operation state of FIG. 4 step by step.
6 is a configuration diagram showing a state in which a rotational motion device using attractive and repulsive force of a magnet according to an embodiment of the present invention is applied in a horizontal manner.
7 is a configuration diagram showing a state in which the magnetic holder of the rotary motion device using the attractive force and the repulsive force of the magnet according to an embodiment of the present invention is bundled and coupled by the first and second connecting arms.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명은 자석의 인력, 척력을 이용한 회전운동장치에 관련되며, 이는 상, 하부 직선자석이 상향 회전자석과 평행하도록 상향 경사각을 가진 상향 자석모듈과, 하향 회전자석과 평행하도록 하향 경사각을 가진 하향 자석모듈 조합체로 구성되어 자석홀더가 자성휠의 상, 하사점에서 방향전환되는 중에 이동력 손실이 감소되도록 자성휠(10), 캠휠(20), 레일휠(30), 자석홀더(40)를 포함하여 주요구성으로 이루어진다.The present invention relates to a rotary motion device using the attractive and repulsive force of a magnet, which includes an upward magnet module having an upward inclination angle such that the upper and lower linear magnets are parallel to the upward rotating magnet, and a downward inclination angle having a downward inclination angle to be parallel to the downward rotating magnet. The magnetic wheel 10, cam wheel 20, rail wheel 30, and magnet holder 40 are installed so that the loss of movement force is reduced while the magnet holder is turned at the upper and lower dead center of the magnetic wheel because it is composed of a magnet module assembly. It consists of the main components, including

본 발명에 따른 자성휠(10)은 주축(1)과 동심원상에 설치되어, 구동원에 의해 회전운동되고, 양면에 사인파형 라인을 따라 복수의 상, 하향 회전자석(12)(12')이 구비된다. 주축(1)은 도 1 에서 종방향으로 설치된 직립구조를 도시하고 있지만, 이에 국한되지 않고 횡형구조로 형성 가능하다.The magnetic wheel 10 according to the present invention is installed on a concentric circle with the main shaft 1, is rotated by a driving source, and has a plurality of upward and downward rotating magnets 12 and 12' along a sine wave line on both sides. provided Although the main shaft 1 shows an upright structure installed in the longitudinal direction in FIG. 1 , it is not limited thereto and can be formed in a horizontal structure.

그리고, 상기 상, 하향 회전자석(12)(12')은 자성휠(10) 양면에 사인파형 라인을 따라 형성되는바, 일예로서 도 2와 같이 자성휠(10) 상면에 상, 하향 회전자석(12)(12')이 수용되는 복수의 포켓이 방사형으로 형성되고, 상, 하향 회전자석(12)(12')은 포켓이 수용된 상태로 이웃하는 자석과 빈틈없이 설치되고, 마감판에 의해 상부가 구속되어 위치 고정된다.In addition, the upper and lower rotating magnets 12 and 12 ′ are formed along a sine wave line on both sides of the magnetic wheel 10 , and as an example, upward and downward rotating magnets on the upper surface of the magnetic wheel 10 as shown in FIG. 2 . A plurality of pockets in which (12) (12') are accommodated are radially formed, and the upper and lower rotating magnets (12, 12') are installed without gaps with neighboring magnets in a state in which the pockets are accommodated, and are formed by the closing plate. The upper part is constrained and the position is fixed.

여기서, 상기 상, 하향 회전자석(12)(12')은 후술하는 한 쌍의 상, 하부 직선자석(44)(44')과 양방향에서 반대극으로 인력, 척력이 작용하도록 구비된다. 이때 상향 회전자석(12)은 자성휠(10) 양면에 형성되는 사인파형 라인의 하사점에서 상사점 구간에 배치되며, 하향 회전자석(12')은 자성휠(10) 사인파형 라인의 상사점에서 하사점 구간에 설치된다.Here, the upper and lower rotating magnets 12 and 12' are provided such that attractive and repulsive forces act from opposite poles in both directions to a pair of upper and lower straight magnets 44 and 44' to be described later. At this time, the upward rotating magnet 12 is disposed in the section from the bottom dead center to the top dead center of the sine wave line formed on both sides of the magnetic wheel 10, and the downward rotating magnet 12 ′ is the top dead center of the magnetic wheel 10 sine wave line. It is installed in the bottom dead center section.

또한, 본 발명에 따른 캠휠(20)은 상기 주축(1) 상에 설치되어, 외주면에 사인파형 캠레일(22)이 구비된다. 캠휠(20)은 자성휠(10)과 동심원상에 구비되고, 상기 캠레일(22)은 상, 하사점과, 상, 하사점을 연결하는 경사구간을 가진 사인파형으로 형성된다. 캠레일(22)의 상, 하사점 개수는 자성휠(10)의 상, 하사점 개수와 동일하게 구비된다. 여기서 캠레일(22)은 캠휠(20) 외주면에 돌출형성되거나, 도 1처럼 음각 홈 구조로 형성하는 구성도 가능하다.In addition, the cam wheel 20 according to the present invention is installed on the main shaft 1, and a sinusoidal cam rail 22 is provided on the outer circumferential surface. The cam wheel 20 is provided on a concentric circle with the magnetic wheel 10, and the cam rail 22 is formed in a sine wave shape having an upper and lower dead center and an inclined section connecting the upper and lower dead points. The number of upper and lower dead center of the cam rail 22 is the same as the number of upper and lower dead center of the magnetic wheel 10 . Here, the cam rail 22 may be formed to protrude from the outer peripheral surface of the cam wheel 20 or to be formed in a concave groove structure as shown in FIG. 1 .

그리고 상기 캠레일(22)은 후술하는 자석홀더(40)의 캠롤러(42)와 캠운동되면서, 캠롤러(42)와의 경사 운동력이 자성휠(10) 회전운동력으로 전환된다.And, while the cam rail 22 is moved with a cam roller 42 of the magnet holder 40 to be described later, an inclined motion force with the cam roller 42 is converted into a rotation motion force of the magnetic wheel 10 .

또한, 본 발명에 따른 레일휠(30)은 주축(1) 상에 설치되고, 외주면에 복수의 가이드레일(32)이 방사형으로 구비된다. 가이드레일(32)은 상기 자성휠(10)의 상, 하사점 개수와 동일한 수량으로 구비되거나, 상기 자성휠(10)의 하사점에서 상사점 구간 및 상사점에서 하사점 구간 각각에 대해 자석홀더(40)가 1개 또는 적어도 2개 이상 배치되도록 구비된다.In addition, the rail wheel 30 according to the present invention is installed on the main shaft 1, and a plurality of guide rails 32 are radially provided on the outer circumferential surface. The guide rail 32 is provided in the same quantity as the number of upper and lower dead center of the magnetic wheel 10, or a magnet holder for each of the section from the bottom dead center to the top dead center and from the top dead center to the bottom dead center of the magnetic wheel 10. (40) is provided such that one or at least two or more are arranged.

또한, 본 발명에 따른 자석홀더(40)는 상기 가이드레일(32)을 타고 왕복 직선 운동하도록 설치되고, 파형 캠레일(22)을 타고 캠운동되는 캠롤러(42)와, 자성휠(10)의 양면에 대향하게 설치되어, 상, 하향 회전자석(12)(12')과 일방향에서 인력 및 척력이 교대로 작용하는 상부 직선자석(44)이 구비되거나, 상, 하향 회전자석(12)(12') 양방향에서 인력 및 척력이 작용하도록 상, 하부 직선자석(44)(44')이 구비된다. 도 1 (a)는 상, 하향 회전자석(12)(12') 상면에 상부 직선자석(44)이 구비된 상태를 도시하고, 도 1 (b)는 상, 하향 회전자석(12)(12') 양면에 상, 하부 직선자석(44)(44')이 배치된 상태를 도시한다.In addition, the magnet holder 40 according to the present invention is installed so as to reciprocate linear motion riding on the guide rail 32, and a cam roller 42 that is cam-moved on the corrugated cam rail 22, and the magnetic wheel 10. It is installed opposite to both sides of the upper and lower rotating magnets 12 and 12 ' and the upper straight magnet 44 in which attractive and repulsive forces act alternately in one direction are provided, or the upper and lower rotating magnets 12 (12) ( 12') Upper and lower straight magnets 44 and 44' are provided so that attractive and repulsive forces act in both directions. 1 (a) shows a state in which the upper straight magnet 44 is provided on the upper surface of the upper and lower rotating magnets 12 and 12', and FIG. 1 (b) is the upper and downward rotating magnets 12, 12 ') shows a state in which the upper and lower straight magnets 44, 44' are disposed on both sides.

즉, 상기 자석홀더(40)는 자성휠(10)의 사인파형 라인에 형성되는 상사점 개수 * 4 또는 상사점 개수 * 6의 수량으로 형성되는바, 이로 인해 자성휠(10)의 하사점에서 상사점 구간 및 상사점에서 하사점 구간에 각각 자석홀더(40)가 2~20개 배치됨에 따라 어느 하나의 자석홀더(40)의 직선자석이 자성휠(10)의 상사점을 통과하는 시점에 후방에 이웃하는 자석홀더(40)의 직선자석이 자성휠(10)의 상향 회전자석(12)과 자력이 발생되어 이동력이 연속 작용하므로 전방에서 자석홀더(40)의 직선자석이 자성휠(10)의 상사점을 통과하면서 방향전환되는 중에 작용하는 이동력 손실을 상쇄시키도록 구비된다.That is, the magnet holder 40 is formed in a quantity of the number of top dead center formed on the sine wave line of the magnetic wheel 10 * 4 or the number of top dead center * 6, so that at the bottom dead center of the magnetic wheel 10 As 2 to 20 magnet holders 40 are arranged in the top dead center section and the top dead center section, respectively, at the time point when the straight magnet of any one magnet holder 40 passes through the top dead center of the magnetic wheel 10 Since the straight magnet of the magnet holder 40 adjacent to the rear generates a magnetic force with the upward rotating magnet 12 of the magnetic wheel 10, the moving force continuously acts, so the straight magnet of the magnet holder 40 from the front is the magnetic wheel ( 10) is provided to offset the loss of the movement force acting during the direction change while passing through the top dead center.

도 3에서, 상기 상, 하부 직선자석(44)(44')은, 상향 회전자석(12)과 평행하도록 상향 경사각을 가진 상향 자석모듈(44a)(44a')과, 하향 회전자석(12')과 평행하도록 하향 경사각을 가진 하향 자석모듈(44b)(44b') 조합체로 형성되는 구성을 포함하여 이루어진다. 즉, 상기 상부 직선자석(44)의 상, 하향 자석모듈(44a)(44b)는 'V'자 형으로 형성되고, 하부 직선자석(44')의 상, 하향 자석모듈(44a')(44b')는 역 'V'자 형으로 형성된다.In FIG. 3 , the upper and lower linear magnets 44 and 44 ′ include upward magnet modules 44a and 44a ′ having an upward inclination angle to be parallel to the upward rotating magnet 12 , and a downward rotating magnet 12 ′. ) and a downward magnet module (44b, 44b') having a downward inclination angle to be parallel with the configuration formed by a combination. That is, the upper and lower magnet modules 44a and 44b of the upper straight magnet 44 are formed in a 'V' shape, and the upper and lower magnet modules 44a' and 44b of the lower straight magnet 44'. ') is formed in an inverted 'V' shape.

상기 상, 하부 직선자석(44)(44')의 작동상태를 살펴보면, 도 3 (a)는 상, 하향 회전자석(12)(12') 상면에 상, 하향 자석모듈(44a)(44b)로 구성되는 상부 직선자석(44)이 적용된 상태를 도시하고, 이때 상부 직선자석(44)은 도 3 (a)의 (a-1)과 같이 상향 회전자석(12)과 경사운동시 상향 자석모듈(44a)에 의해 척력이 발생되고, 상부 직선자석(44)이 상하점을 지나 (a-3)과 같이 하향 자석모듈(44b)이 하향 회전자석(12')과 경사운동시 인력이 작용하도록 구성된다.Looking at the operating state of the upper and lower straight magnets 44 and 44', FIG. 3 (a) shows the upper and lower magnet modules 44a and 44b on the upper surfaces of the upper and lower rotating magnets 12 and 12'. Shows a state in which the upper linear magnet 44 composed of A repulsive force is generated by (44a), and the upper straight magnet 44 passes through the upper and lower points so that the downward magnet module 44b acts as an attractive force when the downward rotating magnet 12' and the inclined motion as shown in (a-3). is composed

또, 도 3 (b)와 같이 상기 자성휠(10)의 회전으로 자석홀더(40)가 상향 회전자석(12)을 타고 이동시, 상부 직선자석(44)의 상향 자석모듈(44a)과 상향 회전자석(12) 간에 척력이 작용하고, 하부 직선자석(44')의 상향 자석모듈(44a')과 상향 회전자석(12) 간에 인력이 작용하며, 도 3 (c)처럼 상기 자성휠(10)의 회전으로 자석홀더(40)가 하향 회전자석(12')을 타고 이동시, 상부 직선자석(44)의 하향 자석모듈(44b)과 하향 회전자석(12') 간에 인력이 작용하고, 하부 직선자석(44')의 하향 자석모듈(44b')과 하향 회전자석(12') 간에 척력이 작용하도록 구비된다.In addition, when the magnet holder 40 rides the upward rotating magnet 12 due to the rotation of the magnetic wheel 10 as shown in FIG. 3 (b), it rotates upward with the upward magnet module 44a of the upper linear magnet 44 A repulsive force acts between the magnets 12, and an attractive force acts between the upward magnet module 44a' of the lower straight magnet 44' and the upward rotating magnet 12, as shown in FIG. 3 (c), the magnetic wheel 10 When the magnet holder 40 moves on the downward rotating magnet 12' due to the rotation of A repulsive force is provided between the downward magnet module 44b' of 44' and the downward rotating magnet 12'.

도 4에서, 상기 자석홀더(40)는 드럼형태로 형성되고, 상, 하부 직선자석(44)(44')은 상, 하향 회전자석(12)(12')과 동일한 사인파형 라인으로 형성된다.In Fig. 4, the magnet holder 40 is formed in a drum shape, and the upper and lower linear magnets 44 and 44' are formed in the same sinusoidal line as the upper and lower rotating magnets 12 and 12'. .

이에 도 4 (a) 내지 (b)처럼 상기 자성휠(10)의 회전으로 자석홀더(40)가 상향 회전자석(12)을 타고 이동시, 상부 직선자석(44)의 상향 자석모듈(44a)과 상향 회전자석(12) 간에 척력이 작용하고, 하부 직선자석(44')의 상향 자석모듈(44a')과 상향 회전자석(12) 간에 인력이 작용하며, 자성휠(10)이 회전할수록 하부 직선자석(44')의 상향 자석모듈(44a')과 상향 회전자석(12) 간에 인력이 작용하는 자석 개수가 증가되고, 상부 직선자석(44)의 상향 자석모듈(44a)과 상향 회전자석(12) 간에 척력이 작용하는 자석 개수는 감소된다.Accordingly, when the magnet holder 40 rides the upward rotating magnet 12 by the rotation of the magnetic wheel 10 as shown in FIGS. 4 (a) to (b), the upward magnet module 44a of the upper straight magnet 44 and A repulsive force acts between the upward rotating magnets 12, and an attractive force acts between the upward rotating magnet module 44a' of the lower straight magnet 44' and the upward rotating magnet 12, and as the magnetic wheel 10 rotates, the lower straight line The number of magnets to which attractive forces act between the upward magnet module 44a' of the magnet 44' and the upward rotating magnet 12 is increased, and the upward magnet module 44a of the upper straight magnet 44 and the upward rotating magnet 12 are ), the number of magnets acting as a repulsive force is reduced.

그리고, 도 4 (c) 내지 (d)와 같이, 상기 자석홀더(40)가 하향 회전자석(12')을 타고 이동시, 상부 직선자석(44)의 하향 자석모듈(44b)과 하향 회전자석(12') 간에 인력이 작용하고, 하부 직선자석(44')의 하향 자석모듈(44b')과 하향 회전자석(12') 간에 척력이 작용하며, 자성휠(10)이 회전할수록 상부 직선자석(44)의 하향 자석모듈(44b)과 하향 회전자석(12) 간에 인력이 작용하는 자석 개수가 증가되고, 하부 직선자석(44')의 하향 자석모듈(44b')과 하향 회전자석(12') 간에 척력이 작용하는 자석 개수는 감소되도록 구비된다.And, as shown in Figs. 4 (c) to (d), when the magnet holder 40 moves on the downward rotating magnet 12', the downward magnet module 44b of the upper straight magnet 44 and the downward rotating magnet ( 12'), a repulsive force acts between the downward magnet module 44b' of the lower straight magnet 44' and the downward rotating magnet 12', and as the magnetic wheel 10 rotates, the upper straight magnet ( 44), the number of magnets to which attractive forces act between the downward magnet module 44b and the downward rotating magnet 12 is increased, and the downward magnet module 44b' and the downward rotating magnet 12' of the lower straight magnet 44' The number of magnets on which a repulsive force acts is reduced.

일실시예로서, 상기 자성휠(10)은 상사점이 2점, 하사점이 2점, 하사점에서 상사점 구간 및 상사점에서 하사점 구간에 회전자석이 각각 10개씩 구비되며, 자석홀더(40)는 드럼형태로 형성되어 자성휠(10) 양측에 각각 구비되고, 상사점이 2점, 하사점이 2점, 하사점에서 상사점 구간 및 상사점에서 하사점 구간에 직선자석이 각각 10개씩 구비된다.As an embodiment, the magnetic wheel 10 is provided with 10 rotating magnets each in the top dead center at 2 points, the bottom dead center at 2 points, the top dead center section from the bottom dead center to the top dead center section, and the top dead center to the bottom dead center section. is formed in a drum shape and provided on both sides of the magnetic wheel 10, each of which is provided with 10 straight magnets in the top dead center 2 points, bottom dead center 2 points, bottom dead center to top dead center section, and top dead center to bottom dead center section.

그리고 자석 1개당 단차 4mm로 가정했을 때, 도 5 (b) 내지 (d)처럼 자석홀더(40)의 직선 이동에 의해 직선자석이 1차 4mm 하강하면 회전자석과 1대1 인력, 2차 4 mm 하강하면 회전자석과 2대 2 인력, 3차 4mm 하강하면 회전자석과 3대 3인력, ...10차 40mm 하강하면, 회전자석과 10대 10 인력 작용한다. 이때 반대 측 직선자석이 다른 측 회전자석과 척력이 발생되고, 인력과 척력 힘 같아지는 변곡점에서 캠곡선 경사각으로 하강하면서 점첨 커지는 인력과 자성휠(10) 원심력 에너지로 인해 상승 변곡점을 탄력적으로 통과한다.And assuming a step difference of 4mm per magnet, as in FIGS. 5 (b) to (d), if the linear magnet falls by 4 mm in the primary by the linear movement of the magnet holder 40, the rotating magnet and the one-to-one attractive force, the secondary 4 When it descends by mm, the rotating magnet and 2 to 2 attraction, when the 3rd 4mm descends, the rotating magnet and 3 to 3 attraction, ... when the 10th 40mm descends, the rotating magnet and 10 to 10 attraction act. At this time, the opposite linear magnet generates repulsive force with the rotating magnet on the other side, and while descending at the inclination angle of the cam curve at the inflection point where the attractive force and the repulsive force are equal, the attractive force and the magnetic wheel 10 elastically pass through the rising inflection point due to the centrifugal force energy. .

이후 자성휠(10)과 상승 척력 작용으로 직선자석이 4mm 상승하면 인력이 작용하는 자석 9대 9와 척력이 발생하는 측 자석 1대 1로 작용하지만, 인력과 척력 차는 자성휠(10)의 회전으로 인력과 척력 비율이 9:1, 8:2, 7:3 ... 1:9로 유지된다.Afterwards, when the linear magnet rises by 4 mm due to the magnetic wheel 10 and the rising repulsive action, it acts as 9 to 9 magnets that attract and 1 to 1 in the side magnets that generate repulsive force, but the difference between the attractive force and repulsive force rotates the magnetic wheel 10 As a result, the ratio of attraction to repulsion is maintained at 9:1, 8:2, 7:3 ... 1:9.

도 6에서, 상기 주축(1)은 횡방향으로 설치되고, 자성휠(10), 레일휠(30) 및 자석홀더(40)는 캠휠(20) 양단에 한 쌍으로 구비되며, 상기 한 쌍의 자석홀더(40)는 작동바(41)에 연결되어 연계작동되도록 구비된다.In FIG. 6 , the main shaft 1 is installed in the transverse direction, and the magnetic wheel 10 , the rail wheel 30 and the magnet holder 40 are provided as a pair at both ends of the cam wheel 20 , and the pair of The magnet holder 40 is connected to the operation bar 41 and is provided to operate in conjunction.

이에 구동원에 의해 주축(1)이 회전운동 시, 한 쌍의 자성휠(10)과 한 쌍의 자석홀더(40)에 의해 작동바(41) 양측에서 자력이 동시에 작용하도록 구성된다.Accordingly, when the main shaft 1 is rotated by the driving source, magnetic force is simultaneously applied from both sides of the operation bar 41 by the pair of magnetic wheels 10 and the pair of magnet holders 40 .

그리고, 상기 주축(1)은 이분할되어, 각각의 주축(10)에 자성휠(10)이 설치되고, 이분할된 주축(1)은 베벨기어조립체(60)에 의해 동축 상에 연결되어 한 쌍의 자성휠(10)(10')이 상호 역방향으로 회전되도록 구비되며, 상기 베벨기어조립체(60)는 주축(1)에 각각 설치되는 한 쌍의 횡형 베벨기어(62)와, 한 쌍의 횡형 베벨기어(62)를 연결하는 종형 베벨기어(64)로 이루어진다.And, the main shaft (1) is divided into two, a magnetic wheel (10) is installed on each of the main shafts (10), and the divided main shaft (1) is coaxially connected by a bevel gear assembly (60). A pair of magnetic wheels 10 and 10' are provided to rotate in opposite directions to each other, and the bevel gear assembly 60 includes a pair of lateral bevel gears 62 installed on the main shaft 1, respectively, and a pair of It consists of a vertical bevel gear (64) connecting the horizontal bevel gear (62).

이에 주축(1)을 고속운전시, 한 쌍의 자성휠(10)이 상호 역방향으로 회전되면서 회전 원심력에 의한 진동력이 상쇄되고, 또 베벨기어조립체(60)에 의한 치합 공차로 인해 이분할된 한 쌍의 축간에 회전력 전달 타임이 미세하게 지연되도록 구성된다.Accordingly, when the main shaft 1 is operated at high speed, the pair of magnetic wheels 10 are rotated in opposite directions to each other, and the vibration force caused by the rotational centrifugal force is canceled, and due to the meshing tolerance by the bevel gear assembly 60, it is divided into two parts. It is configured such that the torque transmission time between the pair of shafts is slightly delayed.

이로 인해 어느 일측 자성휠(10)의 회전자석 상사점이 작동바(41)의 직선자석(44)을 통과하는 직후에 시간차를 두고 다른 일측 자성휠(10)의 회전자석 상사점이 작동바(41)의 직선자석을 통과하므로 자성휠(10)의 회전자석 상사점이 작동바(41)의 직선자석을 통과하는 중에 작용하는 이동력 손실이 상쇄된다.Due to this, with a time difference immediately after the rotational magnet top dead center of one magnetic wheel 10 passes through the straight magnet 44 of the actuating bar 41, the rotating magnet top dead center of the other magnetic wheel 10 is the actuating bar 41. Since it passes through the linear magnet of the rotational magnet top dead center of the magnetic wheel 10, the movement force loss acting while passing through the linear magnet of the operation bar 41 is offset.

도 7에서, 상기 자석홀더(40) 중 자성휠(10)의 상향 회전자석(12)을 타고 상사점으로 이동하는 군과 하향 회전자석(12')을 타고 하사점으로 이동하는 군이 각각 제 1, 2연결암(45)(46)에 의해 묶음 결합되어 직선모터(47)에 의해 상호 역방향으로 직선이동되도록 구비된다.In FIG. 7 , the group moving to top dead center on the upward rotating magnet 12 of the magnetic wheel 10 and the group moving to the bottom dead center on the downward rotating magnet 12 ′ among the magnet holder 40 are the first The 1 and 2 connecting arms 45 and 46 are bundled together and are provided so as to be linearly moved in the opposite direction to each other by a linear motor 47 .

즉, 상기 자석홀더(40) 중 동일한 작동 방향을 가지는 자석홀더(40) 끼리 제 1, 2연결암(45)(46)에 의해 묶음 결합되어 직선모터(47)에 의해 상, 하사점으로 강제이동된다. 이때 캠롤러(42)가 파형 캠레일(22) 경사구간과 경사 운동되면서 자성휠(10) 회전운동으로 전환되어 전달된다.That is, among the magnet holders 40 , the magnet holders 40 having the same operating direction are bundled and coupled by the first and second connecting arms 45 and 46 and forced to the upper and lower dead points by the linear motor 47 . is moved At this time, the cam roller 42 is transferred to the magnetic wheel 10 rotational movement while the corrugated cam rail 22 and the inclined section and the inclined movement.

한편, 상기 구동원은 클러치에 의해 동력전달이 on/off 작동되고, 클러치는 제어부에 연결되어 자성휠(10)이 설정 속도에 도달하면 자체 가속력에 의해 회전상태가 유지되도록 클러치 동력전달 off, 구동원 전원 off되도록 구비된다.On the other hand, the power transmission of the driving source is turned on/off by the clutch, and the clutch is connected to the control unit so that when the magnetic wheel 10 reaches the set speed, the clutch power transmission is off so that the rotational state is maintained by its own acceleration force, the driving source power supply It is provided to be off.

상기 클러치는 전자클러치 또는 라쳇과 같은 일방향 동력전달 수단으로 구성되고, 자성휠(10)이 중량체로 구성되어 설정된 속도영역에 도달하면 가속력에 의해 구동원 속도보다 빨라지는 증속 구간이 발생된다. 이를 제어부에서 감지하여 클러치를 통하여 구동원 동력전달이 off 작동되어 자성휠(10)이 자유구동으로 전환되면, 구동원 출력과 자성휠(10) 간의 회전속도 불일치로 인한 동력손실이 방지되면서 단속적인 구동원 사용으로 인해 에너지 효율이 향상된다.The clutch is composed of a one-way power transmission means such as an electronic clutch or a ratchet, and when the magnetic wheel 10 is composed of a weight and reaches a set speed range, an acceleration section in which the speed is faster than the drive source speed is generated by the acceleration force. When the control unit detects this and the drive source power transmission is turned off through the clutch and the magnetic wheel 10 is switched to free drive, power loss due to the mismatch in rotational speed between the drive source output and the magnetic wheel 10 is prevented and the intermittent drive source is used This improves energy efficiency.

한편, 상기 상향 회전자석(12)은 하사점에서 상사점으로 갈수록 상향 직선자석(44) 이동 경로와의 간격이 축소되도록 구비되고, 하향 회전자석(12')은 상사점에서 하사점으로 갈수록 하향 직선자석(44')의 이동 경로와의 간격이 축소되도록 구비되거나, 도면을 통하여 도시하지 않았지만, 상기 상향 회전자석(12)은 하사점에서 상사점으로 갈수록 자력이 단계적으로 증가되도록 구비되고, 하향 회전자석(12')은 상사점에서 하사점으로 갈수록 자력이 단계적으로 증가되도록 구비된다.On the other hand, the upward rotating magnet 12 is provided such that the distance from the upward moving path of the straight magnet 44 is reduced from bottom dead center to top dead center, and the downward rotating magnet 12 ′ is downward from top dead center to bottom dead center. It is provided so that the distance from the movement path of the straight magnet 44' is reduced, or although not shown in the drawings, the upward rotating magnet 12 is provided so that the magnetic force is increased step by step from bottom dead center to top dead center, and downward The rotating magnet 12' is provided such that the magnetic force is increased step by step from top dead center to bottom dead center.

이에 상, 하부 직선자석(44)(44')이 자성휠(10) 사인파라인의 상사점으로 가까워질수록 자력이 증가되고, 상, 하부 직선자석(44)(44')이 자성휠(10) 사인파라인의 하사점으로 가까워질수록 자력이 증가되므로, 자석홀더(40)가 상, 하사점에 가까워질수록 자력에 의한 이동력이 증가된다.Accordingly, the magnetic force increases as the upper and lower straight magnets 44 and 44 ′ get closer to the top dead center of the sine wave line of the magnetic wheel 10 , and the upper and lower straight magnets 44 and 44 ′ are the magnetic wheel 10 . ) As the magnetic force increases as it approaches the bottom dead center of the sine wave line, the magnetic force increases as the magnet holder 40 approaches the top and bottom dead points.

또한, 상기 상, 하향 회전자석(12)(12')은 서로 상이한 반경 상에 상, 하향 경사각으로 각각 구비되고, 상, 하향 회전자석(12)(12')의 상, 하사점 구간이 서로 중첩되어 상, 하사점 중첩구간을 형성하며, 상기 상, 하부 직선자석(44)(44')은 각각 한 쌍으로 구비되어 어느 하나는 상향 회전자석(12)과 대응하는 반경 상에 경사각으로 설치되며, 다른 하나는 하향 회전자석(12')과 대응하는 반경 상에서 반대방향 경사각으로 설치된다.In addition, the upper and lower rotating magnets 12 and 12' are respectively provided with upward and downward inclination angles on different radii, and the upper and lower dead center sections of the upper and lower rotating magnets 12 and 12' are mutually different from each other. The upper and lower dead center overlapping sections are formed by overlapping, and the upper and lower straight magnets 44 and 44 ′ are provided in pairs, one of which is installed at an inclination angle on a radius corresponding to the upward rotating magnet 12 . and the other one is installed at an inclination angle in the opposite direction on a radius corresponding to the downward rotating magnet 12'.

이에 상기 자성휠(10) 상, 하사점에서 상, 하부 직선자석(44)(44')이 상, 하향 회전자석(12)(12')의 상, 하사점 중첩구간에 의해 상호 반대방향 자력이 작용(예컨대, 인력 및 척력)하도록 구성됨에 따라 자석홀더(40)의 상, 하부 직선자석(44)(44')이 자성휠(10)의 상향 회전자석(12) 상사점을 통과하여 이탈되는 시점에 상, 하향 직선자석(44)(44')이 자성휠(10)의 하향 회전자석(12')과 반대방향 자력이 작용하므로 상향 직선자석(44)과 상향 회전자석(12) 간에 이동력에 반하는 자력이 상쇄된다.Accordingly, at the upper and lower dead points of the magnetic wheel 10, the upper and lower straight magnets 44 and 44' are mutually opposite magnetic forces due to the overlapping section of the upper and lower dead points of the upper and lower rotating magnets 12 and 12'. As it is configured to act (eg, attractive and repulsive), the upper and lower straight magnets 44 and 44 ′ of the magnet holder 40 pass through the top dead center of the upward rotating magnet 12 of the magnetic wheel 10 and depart At this point, the upward and downward magnetic force of the upward and downward linear magnets 44 and 44' acts in the opposite direction to that of the downward rotating magnet 12' of the magnetic wheel 10, so between the upwardly rotating straight magnet 44 and the upward rotating magnet 12. The magnetic force opposing the movement force is canceled.

또, 상기 자석홀더(40)의 상, 하향 직선자석(44)(44')이 자성휠(10)의 하향 회전자석(12') 하사점을 통과하는 시점에서도 상기와 동일한 원리에 의해 상, 하향 직선자석(44)(44')과 하향 회전자석(12')이 이탈되는 시점에 이동력에 반하는 자력이 상쇄된다.In addition, even when the upper and lower straight magnets 44 and 44 ' of the magnet holder 40 pass the bottom dead center of the downward rotating magnet 12 ' of the magnetic wheel 10, by the same principle as above, When the downward linear magnets 44, 44' and the downward rotating magnet 12' are separated, the magnetic force against the moving force is canceled.

또한, 상기 자석홀더(40)는 한 쌍이 1조를 이루면서, 레크와 피니언기어에 의해 치합되며, 상기 피니언기어는 레일휠(30)에 설치되어 인접하는 한 쌍의 자석홀더(40)가 상호 역방향으로 연계작동되도록 구비된다.In addition, the magnet holder 40 is engaged by a rack and a pinion gear while forming a pair, and the pinion gear is installed on the rail wheel 30 so that a pair of adjacent magnet holders 40 are mutually opposite to each other. It is provided to operate in conjunction with

도면을 통하여 도시하지 않았지만, 상기 자석홀더(40)는 2개씩 짝을 이루어 레크와 피니언기어에 의해 치합됨에 따라 어느 일측 자석홀더(40)가 인력 및 척력에 의해 하향 이동시 이웃하는 다른 일측 자석홀더(40)는 상향 이동되는 연계작동구조를 가진다. 이에 상기 가이드레일(32)을 종방향으로 설치하더라도, 한 쌍의 자석홀더(40)가 레크와 피니언기어에 의해 연결되어 상호 역방향 이동구조를 가짐으로 중력방향으로 작용하는 하중이 힘의 평형(무게 발란스 유지)을 이루면서 자석홀더(40)의 상방향 이송에 따른 동력손실이 방지된다.Although not shown through the drawings, the magnet holder 40 is paired two by one and as they are meshed by the rack and pinion gear, one side of the magnet holder 40 moves downward by the attractive and repulsive force, the other side of the magnet holder ( 40) has a linked operation structure that moves upward. Accordingly, even if the guide rail 32 is installed in the longitudinal direction, the pair of magnet holders 40 are connected by a rack and a pinion gear to have a mutually reverse movement structure, so that the load acting in the direction of gravity is balanced (weight) while maintaining balance), loss of power due to upward movement of the magnet holder 40 is prevented.

또한, 본 발명에 따른 구동원(예컨대, 모터)는 자성휠(10) 또는 구동축(1)에 설치된다.In addition, a driving source (eg, a motor) according to the present invention is installed on the magnetic wheel 10 or the driving shaft 1 .

10: 자성휠 20: 캠휠
30: 레일휠 40: 자석홀더10: magnetic wheel 20: cam wheel
30: rail wheel 40: magnet holder

Claims (5)

주축(1)과 동심원상에 설치되어, 구동원에 의해 회전운동되고, 양면에 사인파형 라인을 따라 복수의 상, 하향 회전자석(12)(12')이 구비되는 자성휠(10); 상기 주축(1) 상에 설치되어, 외주면에 사인파형 캠레일(22)이 구비되는 캠휠(20); 상기 주축(1) 상에 설치되고, 외주면에 복수의 가이드레일(32)이 방사형으로 구비되는 레일휠(30); 및 상기 가이드레일(32)을 타고 왕복 직선 운동하도록 설치되고, 파형 캠레일(22)을 타고 캠운동되는 캠롤러(42)와, 자성휠(10)의 양면에 대향하게 설치되어, 상, 하향 회전자석(12)(12')과 일방향에서 인력 및 척력이 교대로 작용하는 상부 직선자석(44)이 구비되거나, 상, 하향 회전자석(12)(12') 양방향에서 인력 및 척력이 작용하도록 상, 하부 직선자석(44)(44')이 구비되는 자석홀더(40);를 포함하고,
상기 상, 하부 직선자석(44)(44')은, 상향 회전자석(12)과 평행하도록 상향 경사각을 가진 상향 자석모듈(44a)(44a')과, 하향 회전자석(12')과 평행하도록 하향 경사각을 가진 하향 자석모듈(44b)(44b') 조합체로 형성되는 구성을 포함하며,
상기 자성휠(10)의 회전으로 자석홀더(40)가 상향 회전자석(12)을 타고 이동시, 상부 직선자석(44)의 상향 자석모듈(44a)과 상향 회전자석(12) 간에 척력이 작용하고, 하부 직선자석(44')의 상향 자석모듈(44a')과 상향 회전자석(12) 간에 인력이 작용하며, 상기 자성휠(10)의 회전으로 자석홀더(40)가 하향 회전자석(12')을 타고 이동시, 상부 직선자석(44)의 하향 자석모듈(44b)과 하향 회전자석(12') 간에 인력이 작용하고, 하부 직선자석(44')의 하향 자석모듈(44b')과 하향 회전자석(12') 간에 척력이 작용하도록 구비되고,
상기 자석홀더(40)는 드럼형태로 형성되고, 상, 하부 직선자석(44)(44')은 상, 하향 회전자석(12)(12')과 동일한 사인파형 라인으로 형성되며, 상기 자성휠(10)의 회전으로 자석홀더(40)가 상향 회전자석(12)을 타고 이동시, 상부 직선자석(44)의 상향 자석모듈(44a)과 상향 회전자석(12) 간에 척력이 작용하고, 하부 직선자석(44')의 상향 자석모듈(44a')과 상향 회전자석(12) 간에 인력이 작용하며, 자성휠(10)이 회전할수록 하부 직선자석(44')의 상향 자석모듈(44a')과 상향 회전자석(12) 간에 인력이 작용하는 자석 개수가 증가되고, 상부 직선자석(44)의 상향 자석모듈(44a)과 상향 회전자석(12) 간에 척력이 작용하는 자석 개수는 감소되며, 상기 자석홀더(40)가 하향 회전자석(12')을 타고 이동시, 상부 직선자석(44)의 하향 자석모듈(44b)과 하향 회전자석(12') 간에 인력이 작용하고, 하부 직선자석(44')의 하향 자석모듈(44b')과 하향 회전자석(12') 간에 척력이 작용하며, 자성휠(10)이 회전할수록 상부 직선자석(44)의 하향 자석모듈(44b)과 하향 회전자석(12) 간에 인력이 작용하는 자석 개수가 증가되고, 하부 직선자석(44')의 하향 자석모듈(44b')과 하향 회전자석(12') 간에 척력이 작용하는 자석 개수는 감소되도록 구비되는 것을 특징으로 하는 자석의 인력, 척력을 이용한 회전운동장치.a magnetic wheel 10 installed on a concentric circle with the main shaft 1, rotated by a driving source, and provided with a plurality of upper and lower rotating magnets 12 and 12' on both sides along a sinusoidal line; a cam wheel 20 installed on the main shaft 1 and provided with a sinusoidal cam rail 22 on an outer circumferential surface; a rail wheel (30) installed on the main shaft (1) and provided with a plurality of guide rails (32) radially on an outer circumferential surface; and a cam roller 42 that is installed to reciprocate linear motion on the guide rail 32 and performs a cam motion on a corrugated cam rail 22, and is installed opposite to both sides of the magnetic wheel 10, up and down The rotating magnets 12 and 12' and the upper straight magnet 44 in which attractive and repulsive forces act alternately in one direction are provided, or the upper and lower rotating magnets 12 and 12' are provided with attractive and repulsive forces in both directions. Including; and a magnet holder 40 provided with upper and lower straight magnets 44, 44'.
The upper and lower straight magnets 44 and 44 ′ include upward magnet modules 44a and 44a ′ having an upward inclination angle to be parallel to the upward rotating magnet 12 , and parallel to the downward rotating magnet 12 ′. It includes a configuration formed by a combination of downward magnet modules (44b) and (44b') having a downward inclination angle,
When the magnet holder 40 moves on the upward rotating magnet 12 due to the rotation of the magnetic wheel 10, a repulsive force acts between the upward rotating magnet module 44a of the upper straight magnet 44 and the upward rotating magnet 12, , an attractive force acts between the upward magnet module 44a' of the lower straight magnet 44' and the upward rotating magnet 12, and the rotation of the magnetic wheel 10 causes the magnet holder 40 to move the downward rotating magnet 12' ), an attractive force acts between the downward magnet module 44b and the downward rotating magnet 12' of the upper linear magnet 44, and downward rotation with the downward magnet module 44b' of the lower linear magnet 44' It is provided so that a repulsive force acts between the magnets 12',
The magnet holder 40 is formed in a drum shape, and the upper and lower linear magnets 44 and 44' are formed in the same sinusoidal line as the upper and lower rotating magnets 12 and 12', and the magnetic wheel When the magnet holder 40 moves on the upward rotating magnet 12 by the rotation of 10, a repulsive force acts between the upward rotating magnet module 44a of the upper straight magnet 44 and the upward rotating magnet 12, and the lower straight line An attractive force acts between the upward magnet module 44a' of the magnet 44' and the upward rotating magnet 12, and as the magnetic wheel 10 rotates, the upward magnet module 44a' of the lower straight magnet 44' and The number of magnets to which attractive forces act between the upward rotating magnets 12 is increased, and the number of magnets acting as a repulsive force between the upward magnet module 44a of the upper straight magnet 44 and the upward rotating magnet 12 is reduced, and the magnets When the holder 40 moves on the downward rotating magnet 12', attractive force acts between the downward magnet module 44b of the upper linear magnet 44 and the downward rotating magnet 12', and the lower linear magnet 44' A repulsive force acts between the downward magnet module (44b') and the downward rotating magnet (12') of It is characterized in that the number of magnets on which attractive force acts is increased, and the number of magnets on which repulsive force acts between the downward magnet module (44b') of the lower straight magnet (44') and the downward rotating magnet (12') is reduced. A rotary motion device using the attractive and repulsive force of magnets. 삭제delete 삭제delete 제 1항에 있어서,
상기 주축(1)은 횡방향으로 설치되고, 자성휠(10), 레일휠(30) 및 자석홀더(40)는 캠휠(20) 양단에 한 쌍으로 구비되며, 상기 한 쌍의 자석홀더(40)는 작동바(41)에 연결되어 연계작동되도록 구비되거나,
상기 주축(1)은 횡방향으로 설치되고, 자성휠(10), 레일휠(30) 및 자석홀더(40)는 캠휠(20) 양단에 한 쌍으로 구비되며, 상기 한 쌍의 자석홀더(40)는 작동바(41)에 연결되어 연계작동되도록 구비되고, 상기 주축(1)은 이분할되어, 각각의 주축(10)에 자성휠(10)이 설치되고, 이분할된 주축(1)은 베벨기어조립체(60)에 의해 동축 상에 연결되어 한 쌍의 자성휠(10)(10')이 상호 역방향으로 회전되도록 구비되며, 상기 베벨기어조립체(60)는 주축(1)에 각각 설치되는 한 쌍의 횡형 베벨기어(62)와, 한 쌍의 횡형 베벨기어(62)를 연결하는 종형 베벨기어(64)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 자석의 인력, 척력을 이용한 회전운동장치.The method of claim 1,
The main shaft 1 is installed in the transverse direction, and the magnetic wheel 10, the rail wheel 30 and the magnet holder 40 are provided as a pair at both ends of the cam wheel 20, and the pair of magnet holders 40 ) is provided to be connected to the operation bar 41 to operate in conjunction, or
The main shaft 1 is installed in the transverse direction, and the magnetic wheel 10, the rail wheel 30 and the magnet holder 40 are provided as a pair at both ends of the cam wheel 20, and the pair of magnet holders 40 ) is connected to the operation bar 41 and provided to operate in conjunction, the main shaft 1 is divided into two, the magnetic wheel 10 is installed on each main shaft 10, and the divided main shaft 1 is A pair of magnetic wheels 10 and 10 ′ are connected on the same axis by a bevel gear assembly 60 to rotate in opposite directions to each other, and the bevel gear assembly 60 is installed on the main shaft 1, respectively. A rotational motion device using attractive and repulsive force of a magnet, characterized in that it consists of a pair of horizontal bevel gears (62) and a vertical bevel gear (64) connecting the pair of horizontal bevel gears (62). 제 1항에 있어서,
상기 자석홀더(40) 중 자성휠(10)의 상향 회전자석(12)을 타고 상사점으로 이동하는 군과 하향 회전자석(12')을 타고 하사점으로 이동하는 군이 각각 제 1, 2연결암(45)(46)에 의해 묶음 결합되어 직선모터(47)에 의해 상호 역방향으로 직선이동되도록 구비되는 것을 특징으로 하는 자석의 인력, 척력을 이용한 회전운동장치.The method of claim 1,
Of the magnet holder 40, the group moving to top dead center riding the upward rotating magnet 12 of the magnetic wheel 10 and the group moving to the bottom dead center riding the downward rotating magnet 12' are first and second connections, respectively A rotary motion device using attractive and repulsive force of a magnet, characterized in that it is bundled by the arms (45) and (46) and is provided to move linearly in the opposite direction to each other by a linear motor (47).
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