KR200444643Y1

KR200444643Y1 - 구동력 발생장치

Info

Publication number: KR200444643Y1
Application number: KR2020070008348U
Authority: KR
Inventors: 유밍 리우
Original assignee: 리우 테엔
Priority date: 2007-05-21
Filing date: 2007-05-21
Publication date: 2009-05-27
Also published as: KR20080005646U

Abstract

구동력 발생장치는 회전부재(30), 구동 자성유닛(50), 종동 자성유닛(40), 그리고 감지유닛(60)을 포함한다. 구동 자성유닛(50)은 회전부재(30)에 대하여 상대적으로 위치한다. 종동 자성유닛(40)은 회전부재(30) 상에 설치되고, 회전부재(30)와 함께 회전가능하다. 회전부재(30)의 회전을 일으키기 위하여 구동 자성유닛(50)은 감지유닛(60)에 의해 선택적으로 작동되거나 작동중단된다.

환형 하우징, 회전부재, 구동 자성유닛, 종동 자성유닛, 감지유닛

Description

구동력 발생장치{motive force generating device}

본 고안의 다른 특징들 및 이점들은 첨부된 도면들을 참고하는 후술하는 바람직한 실시예에 대한 상세한 설명을 통해 명백해질 것이다.

도 1은 본 고안에 따른 구동력 발생장치의 바람직한 실시예에 대한 개략적인 부분절개도이다.

도 2는 도 1의 X-X를 따라 구성한 바람직한 실시예의 부분단면도이다.

도 3은 회전부재가 구동 자성유닛에 대하여 상대적인 각방위에 있는 상태를 나타내는 개략적인 부분절개도이다.

본 고안은 구동력 발생장치에 관한 것이며, 더욱 상세하게는 전기에너지(electrical energy)를 이용한 구동력 발생장치에 관한 것이다.

종래의 구동력 발생장치는 상대적으로 고가인 연료를 사용한다. 이전에는 전기 모터(electric motors)를 사용하는 것이 제안되어 왔다. 종래 형태의 수많은 전기 모터들이 당해 기술분야에서 제안되었으나, 구동력 발생장치(특히, 모터 차량(motor vehicles)에 사용되는)의 에너지 효율에 대한 개선요구가 당해 기술분야 에서 제기되었다.

본 고안은 에너지 효율이 개선된 구동력 발생장치(특히, 모터 차량(motor vehicles)에 사용되는)를 제공하는 데 있다.

본 고안에 따르면, 구동력발생장치는 회전부재, 구동 자성유닛, 종동 자성유닛, 그리고 감지유닛을 포함한다. 회전부재는 회전축을 중심으로 회전가능하다. 구동 자성유닛은 회전부재에 대하여 상대적으로 위치한다. 종동 자성유닛은 회전부재 상에 설치되고, 회전부재와 함께 회전가능하다. 감지유닛은 회전부재가 구동 자성유닛에 대하여 제1 각방위에 있을 때 구동 자성유닛 및 종동 자성유닛 중 어느 하나가 자기장을 생성하도록 하여 구동 자성유닛 및 종동 자성유닛이 회전부재의 회전을 위한 자력을 생성하도록 하며, 회전부재가 구동 자성유닛에 대하여 제2 각방위에 있을 때 구동 자성유닛 및 종동 자성유닛 중 상기 하나가 자기장을 생성하는 것을 방지하여 회전부재가 관성에 의해 제1 각방위를 향하여 더 회전할 수 있도록 한다.

도 1을 참고하면, 본 고안에 따른 구동력 발생장치의 바람직한 실시예는 환형 하우징(annular housing)(20), 회전부재(rotating member)(30), 구동 자성유닛(driving magnet unit)(50), 종동 자성유닛(driven magnet unit(40), 그리고 감지유닛(sensor unit)(60)을 포함한다.

환형 하우징(20)은 보조 상부 하우징(complementary upper housing part)(21) 및 보조 하부 하우징(complementary lower housing part)(22)을 포함한다.

회전부재(30)는 환형 하우징(20)까지 연장되며, 회전축(axis of rotation)(301)을 중심으로 환형 하우징(20)에 대하여 회전가능하다. 회전축(301)은 환형 하우징(20)의 중심에 위치한다. 특히, 환형 하우징(20)의 상부 및 하부 하우징(21, 22)은 함께 수용공간(accomodating space)(201)을 규정한다. 환형 하우징(20)에는 홀(200)이 형성된다. 홀(200)은 회전축(301) 둘레에 위치하며, 수용공간(201)과 연통(in spatial communication with)한다. 회전부재(30)는 허브(hub)(31), 각을 이루도록 배치된 여섯 개의 스포크들(six angularly displaced spokes)(32)을 포함한다. 각각의 스포크(32)는 허브(31)로부터 반지름 방향으로 외측으로 연장되며, 홀(200)을 통하여 수용공간(201)까지 연장된다. 본 실시예에서, 회전부재(30)는 제1 및 제2 각방위(angular orientations) 사이에서 구동 자성유닛(50)에 대하여 회전가능하다.

도 2를 참고하면, 구동 자성유닛(50)은 환형 하우징(20) 내의 수용공간(201) 내에 회전부재(30)에 대하여 상대적으로 위치하며, 구동 자성유닛(50)은 환형 하우징(20) 상에 설치된다. 구동 자성유닛(50)은 각을 이루도록 서로 이격된(angularly spaced apart) 여섯 개의 전자석들(electromagnets)(51)을 포함하며, 각각의 전자석(51)은 회전축(301)을 가로지르는 평면(plane transverse to the axis of rotation(301)) 상에 놓인 코어축(core axis)(501)을 가지는 코어(core)(511)와 코어(511)에 감긴 와이어(wire)(512)를 가진다. 본 실시예에서, 구동 자성유닛(50)의 각각의 전자석(51)의 와이어(512)는 환형 하우징(20)의 외부에 배치되며, 전력원(electric power source)(70)과 연결되는 양 끝단(opposite ends)을 가진다.

종동 자성유닛(40)은 하우징(20) 내의 수용공간(201) 내에 위치하며, 회전부재(30) 상에 설치되고, 회전부재(30)와 함께 회전가능하다. 종동 자성유닛(40)은 각을 이루도록 서로 이격된(angularly spaced apart) 여섯 개의 자석들(magnets)(41)을 포함하며, 각 자석(41)은 회전부재(30)의 각각의 스포크(32)의 자유단(free end) 상에 설치된다. 본 실시예에서, 종동 자성유닛(40)의 각 자석(41)은 영구자석(permanent magnet)이다.

도시한 바와 같이, 종동 자성유닛(40)의 자석들(41)은 자석들(41) 중 두 개의 인접한 자석들(41)의 인접한 극이 동일한 극성(same polarity)을 가지도록 배열된다.

감지유닛(60)은 각을 이루도록 서로 이격된 세 개의 센서들(61)을 포함하며, 각각의 센서(61)는 구동 자성유닛(50)의 인접한 한 쌍들의 자석들(51) 중 하나의 사이에 각각 배치된다. 본 실시예에서, 감지유닛(60)의 각각의 센서(61)는 홀 센서(Hall sensor)이며, 홀 센서는 자기장(magnetic field)을 감지하고 감지된 전기장에 상응하는 전기신호(electrical signal)(예를 들어, 전압(voltage)과 같은)를 생성한다.

작동시, 도 1에 도시한 바와 같이, 회전부재(30)가 제1 각방위에 있을 때, 종동 자성유닛(40)의 세 개의 자석(41)은 감지유닛(60)의 센서들(61)에 각각 근접한다. 이때, 감지유닛(60)의 각 센서(61)는 종동 자성유닛(40)의 자석들(41) 중 근접한 자석(41)의 자기장을 감지하며, 감지된 자기장에 상응하는 전기신호를 생성한다. 감지유닛(60)의 각 센서(61)에 의해 생성된 전기신호에 상응하여, 구동 자성유닛(50)의 각 자석(51)은 자기장을 생성하며, 종동 자성유닛(40)의 각 자석(41)은 인접한 한 쌍의 자석들(51) 중 하나에 의해 반발되고, 인접한 한 쌍의 자석들(51) 중 다른 하나에 의해 유인된다. 따라서, 화살표 (A)가 지시하는 바와 같이, 제2 각방위를 향한 회전부재(30)의 반시계 방향(counter-clockwise) 회전이 유도된다. 도 3에 도시한 바와 같이, 회전부재(30)가 제2 각방위에 있을 때, 종동 자성유닛(40)의 각 자석(41)은 구동 자성유닛(50)의 자석들(51) 중 인접한 자석(51)과 대체로 반지름 방향으로 정렬된다(radially aligned). 이때, 감지유닛(60)의 각 센서(61)는 이전에 감지하였던 자기장의 변화를 감지하며, 이는 감지유닛(60)에 의해 구동 자성유닛(50)의 각 자석들(51)이 자기장을 생성하는 것을 방지하여, 회전부재(30)가 관성(inertia)에 의해 제1 각방위를 향하여 회전할 수 있도록 한다.

본 고안은 가장 실용적이며 바람직한 실시예와 관련하여 설명되었으나, 본 고안은 개시된 실시예에 한정되지 않으며, 본 고안은 모든 변형들과 대등한 장치들을 포함하기 위한 가장 넓은 범위의 해석을 통한 사상과 범위에 포함되는 다양한 장치들을 포함하기 위한 것이다.

상술한 바에 의하면, 고정자(stator)와 회전자(rotor)로 만들어진 종래의 전 기모터들에 비교할 때, 본 고안의 구동력 발생장치는 구동 자성유닛(50)에 대한 회전부재(30)의 각방위에 기초하여 구동 자성유닛(50)을 가능 또는 불가능하게 함으로써 회전부재(30)의 연속적인 회전을 일으키도록 작동하며, 이로 인하여 단순하고, 저비용이며, 고 에너지효율을 가진 모터차량들에 적용가능한 구동력 발생구조를 제공한다.

Claims

회전축(axis of rotation)(301)을 중심으로 회전가능한 회전부재(rotating member)(30);

각각 상기 회전축(301)을 가로지르는 평면 상에 놓여진 코어축(501)을 갖는 복수의 전자석(electromagnet)(51)을 구비하는 구동 자성유닛(driving magnet unit)(50);

상기 회전부재(30) 상에 설치되며, 상기 회전부재(30)와 함께 회전가능하고, 복수의 영구자석(permanent magnet)(41)을 구비하는 종동 자성유닛(driven magnet unit)(40); 및

상기 회전부재(30)가 상기 구동 자성유닛(50)에 대하여 제1 각방위(first angular orientation)에 있을 때 상기 구동 자성유닛(50)의 각 전자석(51)이 자기장을 생성하도록 하여 상기 구동 자성유닛(50) 및 상기 종동 자성유닛(40)이 상기 회전부재(30)의 회전을 위한 자력을 생성하도록 하는 감지유닛(sensor unit)(60)을 포함하되,

상기 감지유닛(60)은 상기 회전부재(30)가 상기 구동 자성유닛(50)의 상기 각 전자석(51)에 대하여 제2 각방위(second angular orientation)에 있을 때 상기 구동 자성유닛(50) 및 상기 종동 자성유닛(40) 중 상기 하나가 자기장을 생성하는 것을 방지하여 상기 회전부재(30)가 관성(inertia)에 의해 제1 각방위를 향하여 회전할 수 있도록하고,

상기 감지유닛(60)은 상기 회전부재(30)가 상기 제1 각방위에 있을 때 상기 종동 자성유닛(40)의 자기장을 감지하고 감지된 자기장에 상응하는 전기신호를 생성하며,

상기 구동 자성유닛(50)은 상기 감지유닛(60)에 의해 생성된 전기신호에 상응하는 자기장을 생성하는 것을 특징으로 하는 구동력 발생장치.
삭제
삭제
삭제
제1항에 있어서,

상기 종동 자성유닛(40)의 상기 복수의 영구자석들(41)은 각을 이루도록 서로 이격되며,

상기 회전부재(30)가 상기 제1 각방위에 있을 때 상기 영구자석들(41) 중 어느 하나는 상기 감지유닛(60)에 근접하며, 상기 회전부재(30)가 상기 제1 각방위에 있을 때 상기 감지유닛(60)은 상기 영구자석들(41) 중 상기 근접한 영구자석(41)의 자기장을 감지하는 것을 특징으로 하는 구동력 발생장치.
제1항에 있어서,

상기 종동 자성유닛(40)의 상기 영구 자석들(41)은 상기 영구 자석들(41) 중 두 개의 인접한 영구 자석들(41)의 인접한 극이 동일한 극성을 가지도록 배열되는 것을 특징으로 하는 구동력 발생장치.
삭제
제1항에 있어서,

상기 회전부재(30)는 허브(hub)(31) 및 각을 이루도록 배치된 스포크들(spokes)(32)을 포함하며,

상기 스포크들(32)은 상기 허브(31)로부터 반지름 방향으로 외측으로 연장되며,

상기 종동 자성유닛(40)의 각각의 상기 영구 자석(41)은 상기 회전부재(30)의 각각의 스포크(32) 상에 설치되는 것을 특징으로 하는 구동력 발생장치.
삭제
제1항에 있어서,

상기 구동 자성유닛(50)의 상기 복수의 전자석들(51)은 각을 이루도록 서로 이격되는 것을 특징으로 하는 구동력 발생장치.
제1항에 있어서,

상기 장치는 환형 하우징(20)을 더 포함하고, 상기 환형 하우징(20)의 중심은 회전축(301) 상에 위치하며,

상기 회전부재(30)는 상기 환형 하우징(20)까지 회전가능하도록 연장되며,

상기 구동 자성유닛(50)의 상기 전자석들(51)은 상기 환형 하우징(20) 상에 설치되며,

상기 종동 자성유닛(40)의 상기 영구자석들(41)은 상기 환형 하우징(20) 내에 위치하는 것을 특징으로 하는 구동력 발생장치.
제11항에 있어서,

상기 환형 하우징(20)에는 상기 회전축(301) 둘레에 위치하는 홀(200)이 형성되며,

상기 회전부재(30)는 상기 홀(200)을 통하여 상기 환형 하우징(20)까지 연장되는 것을 특징으로 하는 구동력 발생장치.
제11항에 있어서,

상기 환형 하우징(20)은 수용공간(accomodating space)을 함께 규정하는 보조 상부 하우징(21) 및 보조 하부 하우징(22)을 포함하며,

상기 회전부재(30)는 상기 수용공간(201)까지 회전가능하도록 연장되며,

상기 종동 자성유닛(40)의 상기 영구자석들(41)은 상기 수용공간(201) 내에 위치하는 것을 특징으로 하는 구동력 발생장치.
제1항에 있어서, 상기 전자석들(51) 및 상기 영구 자석들(41)은 동일 평면상에 위치하는 것을 특징으로 하는 구동력 발생장치.