KR200182564Y1 - 공중 회전체 장치 - Google Patents
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Abstract
본 고안은 호기심을 공중에 부양되어 회전되는 회전체를 구비한 공중회전체 장치에 관한 것으로서, 그 상부의 일측에 세워지는 판부재가 설치된 본체와, 본체의 일측에 설치되며 상호 마주보는 경사면을 각각 가지는 제1,2고정자석과 타측에 설치되며 상호 마주보는 경사면을 각각 가지는 제3,4고정자석과 판부재에 일측 단부가 접촉되며 제1,2고정자석과 반발하는 제1디스크자석과 제3,4고정자석에 반발하는 제2디스크자석과 상기 제1,2디스크자석 사이에 설치된 구동자석을 구비하는 회전체와, 본체의 내부에 설치되며 그 구동자석에 트리거링되어 그 구동자석의 극성과 동일한 극성의 자기장을 발생하는 구동부를 포함하여 된다.
Description
본 고안은 공중에서 회전되는 회전체를 구비한 공중회전체장치에 관한 것이다.
사회가 풍요로워짐에 따라 주위환경을 장식하기 위한 팬시용품이 많이 개발되고 있다. 팬시용품은 실생활을 편리하게 해주는 기능적인 목적보다 시각적인 즐거움을 유발하는데 더 큰 목적이 있다. 따라서, 시각적으로 큰 즐거움이나 호기심을 유발시킬 수 있으면 팬시용품으로서 가치가 있는 것이다. 이러한 팬시용품은 기업체의 광고문구를 새겨넣어 광고판촉물로도, 또는 완구로도 수요가 증가하고 있다.
본 고안은 공중에 떠서 저절로 회전하는 동작을 하는 회전체를 구비하여서 시선을 끌고 호기심을 유발할 수 있는 공중회전체장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
제1도는 본 고안에 따른 공중회전체장치의 사시도.
제2도는 제1도의 회전체의 분해 사시도.
제3도는 제1도의 본체의 분해 사시도.
제4도는 제3도에 도시된 구동부의 회로도.
제5도는 제1도의 공중회전체장치의 측면도.
제6도는 제5도의 VI 방향에서 본 정면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : 회전체 11,12 : 반원케이스
13 : 제1디스크자석 14 : 제2디스크자석
15 : 구동자석 20 : 본체
21 : 베이스 22 : 스테이지
22a,22b : 고정자석관통공 22c : 프리즘관통공
23a,23b : 제1,2고정자석 24a,24b : 제3,4고정자석
25 : 광원 26 : 프리즘
30 : 구동부 31 : 전원부
35 : 자기코어 36 : 코일
36a,36b,36c : 단자 37 : 트랜지스터
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 고안에 따른 공중회전체장치는, 그 상부의 일측에 세워지는 판부재(26)가 설치된 본체(20); 상기 본체(20)의 내부에 설치되는 것으로서, 일측에 설치되며 상호 마주보는 경사면을 각각 가지는 제1,2고정자석(23a)(23b)과 타측에 설치되며 상호 마주보는 경사면을 각각 가지는 제3,4고정자석(24a)(24b); 상기 제1,2고정자석(23a)(23b)과 반발하는 제1디스크자석(13)과, 상기 제3,4고정자석(24a)(24b)에 반발하는 제2디스크자석(14)과, 상기 제1,2디스크자석(13)(14) 사이에 설치된 구동자석(15)과, 상기 제1,2고정자석(23a)(23b) 및 구동자석(15)이 설치되며 상기 판부재(26)에 일측 단부가 접촉되는 비자성체로된 케이스(11)(12)를 가지는 회전체(10); 및 상기 본체(20)의 내부에 설치되며, 상기 구동자석(15)에 트리거링되어 그 구동자석(15)의 극성과 동일한 극성의 자기장을 발생하는 구동부(30);를 포함하여 된 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 본체(20)에는, 상기 회전체(10)로 빛을 조명하는 조명부가 설치된다.
또한, 상기 구동자석(15)은, N-S 극이 교번으로 마련된 디스크자석이다.
그리고, 상기 구동부(30)는, 상기 본체의 내부에 설치되는 코어(35)와, 상기 코어(35)에 적어도 3개의 단자(26a)(36b)(36c)가 마련된 코일(36)과, 상기 3개의 단자와 연결되는 전원부(31) 및 트랜지스터(37)를 가지는 전자스위치를 포함하여서, 상기 전자스위치는, 상기 구동자석(15)의 자속의 변화에 따라 상기 코일(36)에서 발생되는 유도전류에 의해 트리거링되어 상기 코일(36)이 상기 구동자석(15)과 반발하는 자기장을 발생하도록 한다.
이하, 본 고안에 따른 공중회전체장치를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
제1도는 본 고안에 따른 공중회전체장치의 사시도이다. 도시된 바와 같이, 본 고안의 공중회전체장치는, 다수의 자석이 내장된 회전체(10)와, 그 회전체(10)를 부양시켜 회전시키는 본체(20)로 구성된다.
제2도는 제1도의 회전체의 분해 사시도로서, 도시된 바와 같이 상기 회전체(10)는 제1,2케이스(11)(12)가 상호 부착되어 이루어진다. 이러한 제1,2케이스(11)(12)가 상호 부착되는 경우, 전체적으로 6각 기둥 형상을 하게된다. 그러나, 그 형상은 3,4,5각 기둥등 다각 기둥 형상을 하거나 원기둥 형상을 할 수 있다.
회전체(10)의 내부 일측에는 제1디스크자석(13)이, 내부 타측에는 제2디스크자석(14)이 설치되어 있다. 회전체(10)에 내장된 제1,2디스크자석(13)(14)은 후술할 본체(20)에 설치된 제1,2고정자석(23a)(23b) 및 제3,4고정자석(24a)(24b)과 자기적으로 반발하여 회전체(10)를 공중에 부양시킨다.
회전체(11)의 대략 중앙부에는 구동자석(15)이 설치된다. 상기 구동자석(15)은 후술할 본체(20)의 구동부(30)를 트리거링하는 동시에 구동부(30)에서 발생되는 반발 자기장에 의해 구동되어 회전체(10)가 회전될 수 있도록 한다. 이러한 구동자석(15)은 제4도에 도시된 바와 같이, 반경 방향으로 N-S 극이 번갈아 교번으로 마련된 디스크자석이다. 그러나, 구동자석은 다수의 소형자석을 회전체의 반경방향으로 대칭으로 설치하여 구현할 수도 있다.
상기한 제1,2디스크자석(13)(14) 및 구동자석(15)이 설치되는 회전체의 제1,2케이스(11)(12)는, 자기장의 영향을 받지 않도록 하기 위하여, 플라스틱이나 PVC, 아크릴, 예컨데 알루미늄등과 같은 비자성체로 되며 경량인 것으로 한다. 이는, 후술할 제1,2고정자석(23a)(23b) 및 제3,4고정자석(24a)(24b)에 의하여 회전체가 용이하게 부양할 수 있도록 하기 위함이다.
제3도는 제1도의 본체의 분해 사시도이다. 도시된 바와 같이, 상기 본체(20)는 기부가 되는 베이스(21)와, 그 베이스(21)와 결합하는 스테이지(22)로 구성된다.
상기 스테이지(22)의 상부 일측에는 투명한 아크릴, 플라스틱 또는 유리로 된 판부재(26)가 설치된다. 이러한 판부재(26)는 회전체(10)의 일측단부를 지지한다.
상기 스테이지(22)의 상부에는, 후술할 제1,2,3,4 고정자석들이 각각 관통하여 돌출되는 고정자석관통공(22a)(22b)과, 후술할 프리즘(26)이 삽입될 수 있는 4개의 프리즘관통공(22c)이 형성되어 있다.
상기 스테이지(22)와 베이스(21)를 결합시키면, 판부재(26)에 근접한 스테이지(22) 상부로 제1디스크자석(13)을 반발시키는 제1,2고정자석(23a)(23b)이 고정자석관통공(22a)을 관통하여 돌출되고, 판부재(26)와 먼 스테이지(22) 상부로 제2디스크자석(14)을 반발시키는 제3,4고정자석(24a)(24b)이 상기 고정자석관통공(22b)을 관통하여 돌출된다. 각각의 고정자석은 그 단면이 직각 삼각형인 삼각기둥 형상으로 된 것이 바람직하다.
상기 제1,2고정자석(23a)(23b)은 각각의 경사면이 상호 마주보도록 설치되고, 제3,4고정자석(24a)(24b)도 각각의 경사면이 상호 마주보도록 설치된다. 여기서, 상호 마주보는 면의 극성은 동일 극성이 되어야 한다. 이러한 제1,2고정자석(23a)(23b)은 제1디스크자석(13)을 최대한 부양시키는 위치에 놓여지며, 제3,4고정자석(24a)(24b)은 제2디스크자석(14)을 최대한 부양시키는 위치에 놓여진다.
상기 베이스(21)에는 상기 구동자석(15)을 회전시키는 구동부(30)가 설치된다. 상기 구동부(30)는 제3도 및 제4도에 도시된 바와 같이, 베이스(21)에 고정된 코어(35)와, 코어(35)에 적어도 3개의 단자(36a,36b,36c)가 마련되도록 권회되는 코일(36)을 구비한다. 상기 36a,36b,36c 단자에는 전원부(31) 및 트랜지스터(37)로 구성되는 전자스위치가 설치된다. 상기 전자스위치는, 구동자석(15)의 자속의 변화에 따라 코일(36)에서 발생되는 유도전류에 의해 트리거링되어, 코일(36)이 구동자석(15)과 반발하는 자기장을 발생하도록 한다. 이러한 구동회로는 미국특허들 US 3,783,550, 3,807,163, 4,728,871 등에 기재되어 있으므로 상세한 설명은 생략한다.
한편, 상기 베이스(21)에는 회전체(10)로 빛을 조명하는 조명부가 설치된다. 상기 조명부는 프리즘관통공(22b)을 통하여 외부로 노출되는 프리즘(26)과, 프리즘(26)의 하단에 설치된 광원(25)으로 구성된다. 상기 광원(25)에서 출사되는 광은 프리즘(26)에 의해 가이드되어 회전되는 회전체(10)로 조사된다.
이와 같은 구조의 공중회전체장치의 동작을 설명하면 다음과 같다.
제6도는 제5도의 VI 방향에서 본 정면도로서, 제1디스크자석(13)과 제1,2고정자석(23a)(23b)의 자속분포를 도시하고 있다. 본 도면에서, 자속분포는 자석에 가까운 위치에서 강하므로 진하게 도시하고 멀어질수록 희미하게 도시하였다.
회전체(10)의 제1디스크자석(13) 주위에는 자기장에 의한 B1 자속분포가 형성되고, 제1,2고정자석(23a)(23b) 각각에는 B2, B3 자속분포가 형성된다. 이때, 제1고정자석(23a)과 제2고정자석(23b)은 상호 이격되어 있으므로, 제1,2고정자석(23a)(23b) 사이의 자속분포는 상대적으로 약한 자속골짜기가 형성된다. 이때, 제1,2고정자석(23a)(23b)에는 각각 경사면이 형성되어 있으므로, 경사면에 대해 법선방향으로의 자속분포는 크므로, 자속골짜기의 깊이는 더욱 크다 할 것이다.
상기와 같은 자속분포에 의하여, 회전체(10)의 일측단부를 판부재(26)에 일측단부를 접촉시키는 위치에서 제1,2디스크자석(13)(14)은 제1,2고정자석(23a)(23b) 및 제3,4고정자석(24a)(24b)에 의해서 반발하며, 이에 따라 회전체(10)는 제5도 및 제6도에 도시된 바와 같이 본체(20)에 대해 부양하게 된다. 이때, 회전체(10) 자체는 무게를 가지므로, 회전체(10)는 제1,2고정자석(23a)(23b) 사이의 자속골짜기에 위치되려고 하므로 안정된 부양이 가능하다. 또한, 판부재(26)는 회전체(10)의 일측단부를 지지함으로써, 그 회전체가 부양될 정 위치에서 이탈되는 것을 방지한다.
회전체(10)가 부양된 상태에서 손을 이용하여 회전체(10)를 회전시키면, 반경 방향으로 N-S 극이 번갈아 교번으로 마련된 구동자석(15)도 함께 회전한다. 구동자석(15)이 회전함에 따라 자기코어(35)에 미치는 자속이 변화한다. 이에 따라 자기코어(35)에 권회된 코일(36)에는 유도전류가 발생한다. 유도전류는 트랜지스터(37) 및 전원부(31)를 구동하여 코일(36)에 순간적으로 구동자석(15)의 극과 동일한 극의 자기장을 발생시킨다. 이 자기장은 구동자석(15)을 회전 구동시키는 구동력으로 작용하게 된다. 이에 따라 구동자석(15)을 내장하고 있는 회전체(10)는 계속 회전하게 되는 것이다. 이때, 광원(25)에서 출사된 광은 프리즘(26)에 유도되어 회전체(10)로 조사되며, 이 광은 회전체(10)에 의해 반사되어 회전체(10)가 반짝반짝하게 한다.
본 고안은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
상술한 바와 같이, 본 고안에 따른 공중회전체장치는, 다수의 자석과 구동부를 구비함으로써 회전체를 공중에 부양시켜 회전시킬 수 있다. 이는, 외견상 지지축이나 구동원없이 회전체가 공중에서 부양하여 저절로 회전되는 것처럼 보이므로, 일반 사람이 보았을 때 상당한 호기심 및 시각적 즐거움을 유발한다. 또한, 회전체에 의해 반사되는 빛은 주위 사람들의 시선을 더더욱 집중시키게 된다.
Claims (4)
- 그 상부의 일측에 세워지는 판부재(26)가 서치된 본체(20); 상기 본체(20)의 내부에 설치되는 것으로서, 일측에 설치되며 상호 마주보는 경사면을 각각 가지는 제1,2고정자석(23a)(23b)과 타측에 설치되며 상호 마주보는 경사면을 각각 가지는 제3,4고정자석(24a)(24b); 상기 제1,2고정자석(23a)(23b)과 반발하는 제1디스크자석(13)과, 상기 제3,4고정자석(24a)(24b)에 반발하는 제2디스크자석(14)과, 상기 제1,2디스크자석(13)(14) 사이에 설치된 구동자석(15)과, 상기 제1,2고정자석(23a)(23b) 및 구동자석(15)이 설치되며 상기 판부재(26)에 일측 단부가 접촉되는 비자성체로 된 케이스(11)(12)를 가지는 회전체(10); 및 상기 본체(20)의 내부에 설치되며, 상기 구동자석(15)에 트리거링되어 그 구동자석(15)의 극성과 동일한 극성의 자기장을 발생하는 구동부(30);를 포함하여 된 것을 특징으로 하는 공중회전체장치.
- 제1항에 있어서, 상기 본체(20)에는, 상기 회전체(10)로 빛을 조명하는 조명부가 설치되는 것을 특징으로 하는 공중회전체장치.
- 제1항에 있어서, 상기 구동자석(15)은, N-S 극이 교번으로 마련된 디스크자석인 것을 특징으로 하는 공중회전체장치.
- 제1항에 있어서, 상기 구동부(30)는, 상기 본체의 내부에 설치되는 코어(35)와, 상기 코어(35)에 적어도 3개의 단자(26a)(36b)(36c)가 마련된 코일(36)과, 상기 3개의 단자와 연결되는 전원부(31) 및 트랜지스터(37)를 가지는 전자스위치를 포함하여서, 상기 전자스위치는, 상기 구동자석(15)의 자속의 변화에 따라 상기 코일(36)에서 발생되는 유도전류에 의해 트리거링되어 상기 코일(36)이 상기 구동자석(15)과 반발하는 자기장을 발생하도록 하는 것을 특징으로 하는 공중회전체장치.
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