KR200321679Y1

KR200321679Y1 - 자석을 이용한 원구체 부상장치

Info

Publication number: KR200321679Y1
Application number: KR20-2003-0015306U
Authority: KR
Inventors: 석병관
Original assignee: 석병관
Priority date: 2003-05-15
Filing date: 2003-05-15
Publication date: 2003-07-31

Abstract

본 고안은 자석을 이용한 원구체 부상장치(R500)에 관한것으로써, 이들에 부설된 자석(M100,M100A)의 결합은 크기 또는 중량에따라 자력의 세기를(Gauss)가감하여 부설하고, 같은극끼리(++,--)배열하면 자력에따라 5미리에서 50미리정도로 각각 아래 중심받침(B'')센터부분의 베이스판(B)위에서 원구체(R500A)가 부상되고, 오각(M5) 및 육각(M6)형 자석의 라디알 착자방향을 단면으로 정하고, 조립작업성이 편한 여러모양(M5,M6) 형태로 자석을 형성한다. 도3과 같이 반원구체 형태의 모양을 만들고 조립한다.

또한 강자성체인 연철판을 프레스로 가공하여 반원구체 연철볼(BALL)(F10)모양형상을 만들고, 원구체 연철볼(BALL)내부는 무게를 줄이기 위한 텅빈공간(F20)으로 남겨둔다.

따라서 강자성체인 원구체 연철볼(BALL)(F10)을 제작하여, 여러모양의 자석 배열과 함께 강자성체인 원구체 연철볼(BALL)(F10)외벽에 접착제를 사용하여 자석을 강자성체인 원구연철볼(BALL)(F10)외벽에 접착,고정시킨다음 이때 자석 외벽에 동일한 단극을 갖도록 형성하고, 강자성체인 원구체 연철볼(BALL)(F10)내부 외벽에도 자석의 자기장이 강자성체인 철에 자화되어 또하나의 동일한 단극을 갖도록 조립한다. 그러므로 자석을 이용한 원구체 부상장치는 완성이 되고, 완성된 원구체부상장치는 베이스판 자석(M200)의 센터 부분에 살며시 원구체를 얹져 놓을때 원구체가 부상하게 된다. 본 고안의 도7은 같은 극의 전자석 및 영구자석을 이용하여 자력에 의해 원구체가 공중에 부상한 상태에서 회전(R500A)되도록 함으로써, 지금까지와는 전혀 다른 자기부상 원구체를 제공하고자 안출된 자기부상 원구체(R500A,B)에 관한 것이다. 따라서 본 고안은 같은 극의 영구자석(M200)을 갖는 원구체(R500A)와 베이스판 자석(M200A)을 동시에 구비하되, 자기부상한 원구체(R500A)가 이탈을 방지할 수 있도록, 베이스판 상자(B)내부에 조립부착된 링자석(M200)의 내경싸이즈와 원구체의 외경싸이즈를 부상하는 원구체의 무게와 자석의 자기장 세기(Gauss)와 비례한다. 본 고안은 서로 밀어내는 동일극의 작용과 함께 등근원구체 는 축구공 볼(BALL)(R500)모양으로 구성된 원구체는 베이스판 상자(B) 자석으로 부터 서로 같은극성을 가지고, 자석의 주위에 미치는 자력에 영향 때문에 베이스판 상자(B) 자석이 가장자리쪽에 더 강한 자력(AA,BB)이 미치게함으로써 원구체부상장치 볼(BALL)이 이탈없이 적정의 지상에 부상하여 회전되도록 한 구조이다. 본 고안은 자기부상 원구체 볼(BALL)(R500)은 축구공 모양으로 만들어져 공중에 부상되는 장치로 모든사람들에게 신비감을 더해주며, 따라서 흥미를 잃지 않고 지속적인 교육과 미적감각을 갖게된다.

Description

자석을 이용한 원구체 부상장치{BALL LEVITATION DEVICE THAT USE MAGNETIC}

본 고안은 자기원구부상장치의 관한것으로 보다 상세하게는 종래기술분야에 자기원구부상장치는 없으며, 어떠한 장치(모양)을 가지고 자기부상하는 것은 불가능하였다. 그외 초전도체는 자석을 부상시킬수 있으나, 단순 미적감각으로써 만으로도 제작하기에는 그 구조가 복잡하고 비용이 많이 소요되고 에너지 소비가 크다.

종래기술는 구체와 지지대와 받침대로 결합 구성되어 있다.

상기와 같은 구체는 지지체에 고정부재로 고정 결합되어, 결합 조립작업에 인력과 시간이 많이 들어 생산성을 떨어뜨리는 문제점과 고정 결합하기 때문에 부분 파손이나 고장 시 부분교체가 불가능한 문제점이 있어고, 더이상의 과학적 사고의 지식에 폭을넓히는데 소극적이었으며, 시각적인 면에서만 제한되어 있다.

본 고안의 자기원구체 부상장치(도 8)는 미적감각뿐 아니라 과학적 사고의 폭을넓히는 자석의 척력을 이용한 원구체 부상장치(R500A)에 관한것이다. 일반적으로 원구체 부상장치 외벽에 여러가지 그림(R500')을 넣을수있고, 지구본 모양으로 할때는 표면에 위도와 경도가 표시된 지도가 도시되어 있다, 그리고 자기부상원구체(R500A)가 여러가지 흥미와 학습효과를 발휘할수 있다.

본 고안의 도7는 같은 극의 자석을 이용하여 자력(AA,BB)에 의해 원구체가 공중에 부상 상태에서 회전(R500)되도록 함으로써, 지금까지와는 전혀 새로운 기술을 가진자기원구체부상 장치를 제공하고자 한다.

따라서 본 고안은 같은 극을 갖는 베이스판(B')상자와 원구체(M30)를 동시에 구비하여 부상한 원구체(M30)는 베이스판 받침자석(M200)으로 형성되는 자기장(AA)(BB)은 부채꼴 모양으로 자기장(AA)(BB)이 형성되기 때문에 공중부상되어 있는 원구체는 이탈을 방지하고, 베이스판 자석(M200)중앙 센터부분에 원구체는 부상되어 있다. 또한 강자성체로 된 연철판을 가지고 먼저 연철 반원구체를 우선 만들고, 연철원구체(도3)을 만들어 서로조립(R100',R100'')한 다음, 자석의 여러가지 모양으로 제작된 자석을 상하 라디알 착자 방향을 통해 N극S극 만들고, 강자성체인 연철외벽(F10)에 접착제를 묻힌다음 오각(M5),육각(M6),반달,원추형상을 만들어서 연철원구체 외벽에 다수의 자석을 하나(M100A)씩 연철(F10)볼(BALL)외벽에 조립 부착하면 된다. 이때 자석 원구체(R500)외벽에는 단극을 만들고, 단극(R500A)이 형성되어야 한다. 강자성체인 연철 내부(F20)외벽도 자석의 자기장이 철에 자화되어 단극(100)이 형성되고 자석으로써의 원구체(도3)는 자기장의 라디알 착자방향(M1.M2)이 만들어진다. 상기 베이스판 상자(B) 자석(M200A,M200B)도 원구체와 같은 맞은편 표면극성(R500')을 단극으로 구성한 다음 베이스판의 상자에서 같은극(동일극) 척력이 발생되어 서로 밀어내는 동일극의 작용과 함께 공중부상 원구체(R500A)는 무저항,무손실 때문에 외부에서 약간에 회전력만 가해도 오래동안 회전력을 갖게된다. 또한 베이스판 상자(B)주변에 링자석(M200A.M200B)에 의한 더 강한 자력이 미치게 되도록 함으로써, 균일하고 자기공중부상 원구체 장치가 이탈없이 적정의 지상에 부상하여 회전되도록 함을 그 기술적 과제로 하고, 또한 제 도5와 같이 마무리 작업을 한다음, 설치장소와 지역 여건과 정서에 맞도록하여, 조립된 다수의 자석외벽((R100)에 오각(M5),육각(M6)형태의 여러가지 모양과 다수의 거울을 예술적으로 조각하여, 만든것을 특징으로 한 자석을 이용한 원구체 부상장치를 그 기술적 과제로 한다.

도 1는 본 고안에 대한 육각자석의 자석 조립배열도.

도 2는 본 고안에 대한 육각 및 오각형 자석의 조립배열 전개도.

도 3는 본 고안에 대한 원구자석의 조립분해도.

도 4는 본 고안에 대한 원구조립 완성도의 내부구조도.

도 5는 본 고안에 대한 베이스판 상자 자석위에 자기부상한 원구 상태도

도 6는 본 고안에 대한 베이스판 상자를 절단한 내부구조도.

도 7는 본 고안에 대한 베이스판 상자를 절단한 내부구조 배열 사시도.

도 8는 본 고안에 대한 베이스판 상자위에 자기부상한 원구장치 사시도.《도면에 의한 간단한 설명》부상원구(R500A),연철원구체 볼(BALL)(F10), 베이스상자(B) 베이스판자석(M200A,M200B),구동모터(M300),구리원판(G600),원구체자석(도3),원구체외벽(R100),원구체외피(R500'),연철볼(BALL)외벽(F10),연철내부텅빈공간(F20).

본 고안은 자석을 이용한 원구부상장치(R500)에 관한것으로써, 저면중앙부에 반구형돌기(B'')가 형성된 베이스판 상자(B)와 상기 이 몸체(130) 중앙에 원형링자석(M200A,M200B)이 입설된 베이스판 상자(B)를 구비하되, 상기 자기부상장치의 원구 내측에 원구의 연철(F10)운구체 강자성체 을 내설하고, 연철 원구체 내부(F20)에 비자성체 추를(K10)넣고 고정하면, 원구체(R500)가 부상하였을때 무게중심이 지구의 중력에 의해 베이스판(130) 방향로 내려가게 하면 오뚜기모양의 원리가 된다.

본 고안은 원구체부상장치(R500)의 저부에는 베이스판 상자(B)을 구비하여 그 중앙(B'')부 내측에 전자석 또는 영구자석(M)을 내설하되 이 전자석 및 영구자석(M200A,M200B)의 그 중심부로부터 외곽(가장자리)(AA,BB)쪽으로 점차 자력이 강해지도록 구성하는 한편, 원구체 부상장치(R500)와 베이스판 상자(B)사이에는 공중부상(도5)시켜서 된 구조이다.

물론 본 고안의 각 전자석 및 영구자석(M1,M1')(M2,M2')은 공히 같은 극으로 대응하고 있으며, 또 원구체(R100A)나 베이스판(B'')케이스를 통과하여 자력이 외부(AA,BB)에 까지 미치도록 되어 있고, 베이스판(B'')케이스와 함께 자력이 통과할 수 있는 상태이다.

베이스판 상자(B)에 고정 내설된 전자석 및 영구자석(M200A,M200B)은 도 5에서와 같은 다수의 동심원으로 구획되어 가장자리쪽으로 갈수록 자력(AA,BB)의 단위(Gauss)가 더 강하여 자력이 점차 크게 작용되게 됨을 알 수 있다.

본 고안의 사용상태의 사시도는 도 8에서 나타내고 있다.

그러므로 자기부상 원구체(R500A)와 베이스판 상자(B)사이에 개재된 중앙부 상면(B'')에 자기부상 원구체(R500A)를 살짝 올려 놓으면, 자기부상 원구체(R500A)의 영구자석(M100)과 베이스판 상자속 내부(G500)의 전자석 및 영구자석(M)이 같은 극으로 인해서 서로 밀어내기 때문에 자기부상 원구체(R500A)는 상부로 튀어 올라가는 최대 위치까지가게 된다. 또한 자기공중부상 원구체(R500A)장치는 베이스판 상자를 통과한 부채꼴 모양의 자력(AA,BB)에 의해서 받쳐준다음 그 위치에서 베이스판 상자(B)내부의 모터(M300)에 전기를 인가함으로 모터(M300)는 회전을 하게 된다.

이에 따라 모터 축에 원판형의 구리판(G500)이 조립되고, 모터(M300)가 회전을 하면 원판형 구리판(G500)도 회전운동을 갖게된다.그러므로 구리(G500)원판형은 기전력이 발생됨으로 자기공중부상 원구체(R500A)장치의 내부(M100)는 다수로 조립된 자석(M100,M100A)은 강자성체 연철원구체(R500A) 몸체에 접착되어있고, 자기부상 원구체(R500A)가 회전을 할때면 원구체의 몸체(R500A)에 조립된 자석(M100)의 자기장(CC)은 구리원판(G500)에 기전력을 갖게 함으로, 따라서 자기공중부상 원구체(R500A)장치는 조립된 원구체 자석(M100)으로 부터 자기력(CC)에 힘을 받게된다. 그리고 내설된 모터(M300)가 구동될때, 구리원판(G500)이 회전운동을 함과 동시에, 자기부상 원구체(R500)몸체(R500A)가 회전하게 된다.

따라서 본 고안은 같은 극을 갖는 베이스판 상자(B)와 원구체(R500A)를 동시에 구비하여야 하며, 원구체(R500A)의 형상 그 자체는 둥근 볼(BALL)로써, 모서리가 없기때문에, 이탈을 방지할 수 있다. 또한 강자성체로 된 연철판을 가지고 프래스 가공하여 볼(BALL)을 만들어 조립(도 3)을 하고, 원구체 외벽에 여러가지 모양으로 제작된 자석을 상하(M1,M1')(M2,M2')라디알 착자 방향을 통해 N극S극 만들고, 강자성체인 연철외벽 접착제를 바른다음 자석의 접속부분(M50)을 맞추어 삽입하고, 육각(M100,M100A)형, 반구(R100',R100'')형상을 만들어 다수의 자석을 하나의 원구체로 하나씩 연철(F10)외벽에 조립을 하면 된다. 이때 원구체(R500)외벽에는 단극(M100)을 만들고, 단극(M1,M1')(M2,M2')이 형성되어 있어야 한다. 또한 원구체 강자성체인 연철내부(F20)텅빈공간 외벽도 자석의 자기장이 철에 자화되어 자동으로 단극(M1,M1')(M2,M2')이 형성되고 자석으로써의 원구체는 또 하나의 원구체 자석이되어 자기력이 형성된다. 상기 베이스판상자(B)의 자석(M)도 한쪽 방향을 단극으로 구성한 다음 베이스판 상자(B)의 상부에서 같은극 척력이 발생되어, 원구체(R500A)는 서로 밀어내는 동일극의 작용과 함께, 공중 자기부상 원구체(R500A)는 무저항,무손실이기 때문에 외부에서 약간에 회전력을 가한다면 오래동안 회전력을 갖게 구성된다. 또는 베이스판 상자(B)가장자리쪽 자석주변(AA,BB)에 더 강한 자력이 미치게 되도록 함으로써, 균일하고 자기공중부상 원구체 장치(R500A)가 이탈없이 적정의 지상에 부상하여 회전되도록 함을 그 고안에 구성 과제로 하고 있다. 그러므로 베이스판 내부에 내설된 모터(M300)가 구동 될때 작동표시 램프(L1,L2)를 모터구동 작동여부를 알수있도록 하였고, 구동되는 모터는 내설되어 있는 전자회로의 가변저항(S)에 의해 내설된 모터는 속도제어가 가능하고, 자기부상 원구체의 크기,무게,자기장의 세기등 설치장소와 정서에 맞게 회전속도를 제어할수 있도록 한다. 따라서 본 고안의 기술을 이용한 베이스판 상자(B) 내부(G500)의 영구자석 대신 전자석을 사용해서 자기부상 원구체장치를 구성 할수 있다.또한 조립 완성된 강자성체인 연철내부(F20)의 텅빈공간도 보다 효율적으로 사용할수 있도록 하였으며, 자석의 척력을 이용한 원구체 부상장치의 무게를 효율적으로 줄이기위해, 강자성체인 연철내부(F20)의 텅빈공간에 헬륨가스를 압축하여 넣고, 튜뷰의 입구를 봉쇄시켜서, 만들고 하나로 조립된 원구체(R500A))의 무게를 혁신적으로 줄일수 있도록 구성된 자석을 이용한 원구체부상장치로 구성된다.

이상에서 설명한 바와 같이, 종래의 단순한 미적감각에 비하여 신비감을 더해주며 따라서 흥미를 잃지 않고, 지속적인 과학적 사고의 폭을넓히는 여러가지 흥미와 학습효과를 발휘할수 있다. 또한 사람에 성취감 내지는 창의성 등을 함양하는데 도움이 될 수 있다. 자석의 척력을 이용한 원구체는 반영구적으로 형상을 유지하면서, 둥근원구체(R500A)모양의 외벽(R500')에 여러가지 설치장소와 개성에 맞는 그림을 넣을수 있다.

따라서, 교육자재,조형물,상징물,판촉활동,지구본,장식품,조명등 만들수 있고, 관공서,빌딩,사무실등 현장에 설치하여 미적감각과 신비감을 갖게하는 고안의 효과가 있다. 본 고안은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명 하였지만, 이하의 실용신안 청구범위에 의해 제공되는 본 고안의 정신이나 분야를 벗어나지 않는 한도내에서 본 고안이 다양하게 개량 및 변화될수 있다는 것을 당업계에서 통상의 지식을 가진자는 극히 용이하게 알수 있음을 밝혀 두고자 한다.

Claims

제 도3에 의하여 강자성체인 연철판을 프레스로 형상가공을 통해 반원구체(R100',R100'')의 강자성체인 연철 반원구체 형상을 만들고, 강자성체인 연철 반원구체 반구(R100',R100'')의 형상을 하나의 강자성체인 연철원구체(R500A)형상으로 조립하고, 강자성체인 연철원구체(F10)의 무게를 줄이기 위해, 원구체(F20)(R100C,R200C)의 내부 텅빈공간(F20)으로 만든것을 특징으로 자석을 이용한 원구체 부상장치.
제 도3에 의하여 영구자석을 프레스 가공 압축,소결을 통해 반구체(R100',R100'')의 자석형상을 만들고, 반구체(R100',R100'')의 자기장 라디알 착자방향(M1,M1')(M2,M2')으로 반원구체 자석의 내경(M1,M1')과 외경(M2,M2')에 N극S극을 넣고, 반원구체(R100',R100'')의 형상을 하나의 원구체(R500A)형상으로 조립하는 것을 특징으로 하는것을 영구자석 원구체볼(BALL)로 만들었으며, 자석을 이용한 원구체 부상장치.
제 도2에 의하여 영구자석을 프레스 가공 압축 소결을 통해 오각(M5),육각(M6)형 형태의 자석형상을 만들고, 또한 오각(M5),육각(M6)형 형태의 자석을 가지고, 자기장 라디알 착자 방향(M1,M1')(M2,M2')이 오각(M5),육각(M6)형 형태의 도 2의 자석 배열(M100), 배치(M100A)에 의해 내경(M1,M1')과 외경(M2,M2')에 N극S극 라디알 착자 방향을 넣고, 오각(M5),육각(M6)형 형태의 자석을 가지고 축구공 모양처럼, 다수의 자석형상을 하나의 원구체(R500A)자석형상으로 조립하는 것을 특징으로 영구자석 원구체의 볼(BALL)로 만든 자석을 이용한 원구체 부상장치.
제 도 5에 의하여 베이스판 자석(M200)을 임의적으로 바닥에 놓고, 자기부상원구체(R500A)의 몸체가 베이스판 자석(M200)의 척력을 이용하였고, 중앙부분 위치에서 적절한 높이를 유지하면서 부상한것을 특징으로 한 자기부상원구체 장치.
제 도 6에 의하여 베이스판 상자속(B) 내부(G500)에 있는 구동모터(M300)가 설치되고, 자기부상원구체(R500A)를 부상시켰을때, 구동모터(M300)축에 고정되있는 구리원판(G600)이 회전하게 됨으로, 따라서 자기부상원구체 (R500A)로 부터 기전력을 유도받아 자기부상원구체(R500A)가 구리원판(G600)회전수에 비례하여, 자기부상원구체(R500A)가 베이스판 자석(M200)중앙부분 위치에서 적절한 높이를 유지하면서 자전하는것을 특징으로 한 자석을 이용한 자기부상원구체 장치.
제 도 7에 의하여 베이스판 상자속(B) 내부(G500)에 영구자석(M)이 설치되어 있지만, 청구항 6에서는 기존 영구자석(M)을 대체할수 있는것으로써, 영구자석 설치 하였던 위치부문에 전자석을 사용하여, 자기장에 척력(AA)을 발생토록 하여 조립완성하고, 자기장에 세기를 임의적으로 가변할수 있도록 한 자석을 이용한 원구체 부상장치.
제 도3에 의하여 연철판을 프레스 가공을 통해서 반구체(R100',R100'')의 연철 반구체 형상을 만들고, 반구체(R100',R100'')의 형상을 하나의 연철 원구체(R500A)형상으로 조립하고, 연철원구체(F10)의 무게를 혁신적으로 줄이기 위해, 연철원구체(F10)의 내부 텅빈공간(F20)에 헬륨(H)까스를 돌추구의 튜브 속으로 압축하여,내부 텅빈공간(F20)에 넣고 입구를 봉쇄하고, 헬륨가스를 밖으로 노출되지 않도록 한 자석을 이용한 원구체 부상장치.
제 도3에 의하여 자석을이용한 자기부상 원구체를 제 도5과 같이 마무리 작업을한다음, 설치장소와 지역여건과 정서에 맞도록하여, 원구체외피(R500')에 여러가지 예술적인 그림을 넣어서, 세련된 미적감각을 통해 만든것으로 자석을이용한 자기부상 원구체 장치.
제 청구항 8에 의하여 자석을 이용한 자기부상 원구체를 제 도5와 같이 마무리 작업을 한다음, 설치장소와 지역여건과 환경에 맞도록하여, 조립된 다수의 자석외벽((R100)에 오각(M5),육각(M6)형태의 여러가지 모양과 다수의 거울을 예술적으로 조각하여, 그 외벽(R100)에 붙착하여 만든것을 특징으로 자석을이용한 자기부상 원구체 장치.