KR200465112Y1

KR200465112Y1 - 동력보조장치

Info

Publication number: KR200465112Y1
Application number: KR2020120011176U
Authority: KR
Inventors: 정찬용
Original assignee: 정찬용
Priority date: 2012-11-30
Filing date: 2012-11-30
Publication date: 2013-02-04
Also published as: CN103959636A; CN103959636B; US20150303779A1; JP2015501633A; JP5869148B2; WO2014084449A1

Abstract

본 고안은 동력보조장치에 관한 것이다.
본 고안의 동력보조장치는 케이스; 서로 다른 두 개의 자극을 갖는 제1자석을 가지며 상기 케이스의 내부에 관통되어 회전되게 설치되는 제1회전부재; 서로 다른 두 개의 자극을 갖는 제2자석을 가지며 상기 제1회전부재를 감싸 제1회전부재에 대해 회전되게 설치되되, 모터로부터 동력을 받아 회전되는 제2회전부재; 및 상기 제2회전부재, 제1회전부재와 연결되되, 상기 케이스의 내부에 관통되어 회전되게 설치되어 제2회전부재에 전달되는 모터의 동력을 제1회전부재에 전달하는 동력전달부재; 를 포함하여 구성된다.
본 고안에 의해, 제1회전부재, 제2회전부재의 사이에 작용하는 자기력(척력 및 인력)의 도움을 받아, 기존 동력장치 대비, 회전 수가 보다 유지되는 동력보조장치를 제공한다.

Description

동력보조장치{THE POWER EXTENDING APPARAYUS}

본 고안은 동력보조장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 모터의 동력으로 회전되는 제1회전부재, 제2회전부재의 사이에 작용하는 자기력(척력 및 인력)의 도움을 받아, 기존 동력장치 대비, 회전 수가 보다 유지되는 동력보조장치에 관한 것이다.

일반적으로 동력장치는 화력을 이용한 열에너지 또는 전기를 이용한 전기에너지를 변환하여 기계에너지를 얻도록 한 것이다.

그러나, 화력을 이용한 열에너지 또는 전기를 이용한 전기에너지는 기계에너지 즉, 동력을 얻기 위해 지속적인 열에너지, 전기에너지를 소비해야 하는 문제가 있어왔다.

이러한, 에너지의 소비는 근래에 들어 친환경 에너지 정책에 따라 적은 에너지를 소비하고도 높은 효율의 에너지를 얻기 위해 많은 연구가 있어왔다.

예컨대, 한국 등록특허공보 제10-0872632호에는 하이브리드차량에서 회생제동 및 동력보조를 위해 에너지 저장탱크 내 압축공기를 내연기관에서 버리는 무효에너지와 열교환함으로써 등온상태로 팽창 및 압축하여 에너지 저장 밀도 및 효율을 현저하게 향상시킬 수 있도록 한 하이브리드 차량용 유압식 회생제동 및 동력보조장치가 공개되어 있으며,

한국 공개특허공보 제10-2008-0090247호에는 외부의 힘에 의해 회전되는 입력축이 연결된 전단 원판과, 출력축이 연결된 후단 원판이 양단부에 설치된 원통체와; 상기 원통체의 회전에 동반하여 편심 회전되도록 상기 원통체의 전,후단에 설치된 원판의 전면에 장착되는 다수의 제 1회전부재와; 상기 제 1회전부재와 힌지결합되며, 상기 원판의 후면에 설치된 제 2회전부재와; 상기 원통체에 관통 결합된 다수의 제 3회전부재와; 상기 제 1회전부재의 회전시 회전반경을 제한하도록 상기 원통체의 외측에 설치된 가이드부재로 구성됨으로써, 외부로부터 전달된 회전 수를 더욱 증대시켜 출력을 향상시킬 수 있으며, 회전력이 단절되더라도 일정 시간동안 회전력을 유지할 수 있는 동력보조장치가 공개되어 있다.

그러나, 상기와 같은 기술은 구조가 풍력에너지 또는 전기에너지의 의존도가 높으며 주동력장치에 각각 독립적으로 구성되어 구조가 복잡함으로 설치 및 유지·보수가 용이하지 못하며 내구성이 떨어지는 문제가 있다.

한국 등록특허공보 제10-0872632호, '하이브리드 차량용 유압식 회생제동 및 동력보조장치' 한국 공개특허공보 제10-2008-0090247호. '동력보조장치'

본 고안은 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 제1회전부재, 제2회전부재의 사이에 작용하는 자기력(척력 및 인력)의 도움을 받아, 기존 동력장치 대비, 회전력이 보다 유지되는 동력보조장치를 제공하는 데 있다.

또, 가격이 저렴하고 구조가 간단하며 내구성 및 경제성이 뛰어난 동력보조장치도 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 고안의 동력보조장치는 케이스; 서로 다른 두 개의 자극을 갖는 제1자석을 가지며 상기 케이스의 내부에 관통되어 회전되게 설치되는 제1회전부재; 서로 다른 두 개의 자극을 갖는 제2자석을 가지며 상기 제1회전부재를 감싸 제1회전부재에 대해 회전되게 설치되되, 모터로부터 동력을 받아 회전되는 제2회전부재; 및 상기 제2회전부재, 제1회전부재와 연결되되, 상기 케이스의 내부에 관통되어 회전되게 설치되어 제2회전부재에 전달되는 모터의 동력을 제1회전부재에 전달하는 동력전달부재; 를 포함하여 구성된다.

상기 제1회전부재는, 제1회전축, 그 제1회전축의 일단에 고정되게 설치되는 제1기어, 그 제1기어의 일단에 설치되되, 제1회전축에 고정되게 설치되는 원통 형상의 제1자석몸체, 그 제1자석몸체의 외주면에 고정되게 설치되며 서로 다른 두 개의 자극을 갖는 제1자석으로 이루어지는 것이 바람직하다.

또, 상기 제2회전부재는, 제2회전축, 그 제2회전축의 일단에 고정되게 설치되는 제2기어, 그 제2기어의 일단에 고정되게 설치되는 원판 형상의 관성판, 그 관성판과 제2기어의 사이에 설치되되, 제2회전축에 고정되게 설치되는 원통 형상의 제2자석몸체, 제2자석몸체의 내주면에 고정되게 설치되는 제2자석으로 이루어지는 것이 바람직하다.

또한, 상기 동력전달부재는, 제3회전축, 그 제3회전축의 일단에 제3회전축과 고정되게 설치되는 제3기어, 그 제3기어의 일단에 제3회전축과 고정되게 설치되는 제4기어로 이루어지는 것이 바람직하다.

상기 해결수단에 의한 본 고안은 제1회전부재, 제2회전부재의 사이에 작용하는 자기력(척력 및 인력)의 도움을 받아, 기존 동력장치 대비, 회전수가 보다 유지되는 효과가 있다.

또, 가격이 저렴하고 구조가 간단하며 내구성 및 경제성이 뛰어난 효과도 있다.

도 1은 본 고안의 동력보조장치의 사시도이다.
도 2는 본 고안의 동력보조장치의 평단면도이다.
도 3은 본 고안의 동력보조장치의 측단면도이다.

본 고안의 동력보조장치는 서로 상호 작용하는 척력과 인력의 자기력의 도움을 받아 회전 수를 원활하게 하기 위해, 제1자석, 제2자석이 모두 회전 운동할 수 있도록 형성하고, 자기력과 질량이 큰 자석이 자기력과 질량이 작은 자석보다 회전 운동속도가 빠르게 되도록 기구학적으로 형성하며 제1자석, 제2자석 모두 동일 방향으로 회전가능하게 하도록 한다.

이하, 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 고안의 동력보조장치의 사시도, 도 2는 본 고안의 동력보조장치의 평단면도, 도 3은 본 고안의 동력보조장치의 측단면도를 나타낸 도면이다.

도 1 내지 도 3에 나타낸 바와 같이, 본 고안의 동력보조장치는 케이스(100), 제1회전부재(200), 제2회전부재(300), 동력전달부재(400)으로 이루어진다.

상기 케이스(100)는 내부에 빈 공간을 갖는 구조로 이루어지며 비전도체의 재질로 이루어지는 것이 바람직하다.

상기 제1회전부재(200)는 서로 다른 두 개의 자극을 갖는 제1자석(240)을 가지며 상기 케이스(100)의 내부에 관통되어 회전되게 설치된다.

이러한, 제1회전부재(200)는 제1회전축(210), 제1기어(220), 제1자석몸체(230), 제1자석(240)으로 구비된다.

상기 제1회전축(210)은 길이를 갖는 원형봉 형상으로 상기 케이스(100)의 내부에 관통되어 회전되게 설치된다.

상기 제1기어(220)는 제1회전축(210)의 일단에 고정되게 설치되되, 후술할, 동력전달부재(400)의 제4기어(410)와 맞물리게 설치되어 제4기어(430)의 회전 운동에너지를 전달받아 제1회전축(210)과 함께 회전 운동된다.

상기 제1자석몸체(230)는 제1기어(220)의 일단에 설치되되, 제1회전축(210)에 고정되게 설치되며 원통 형상으로 이루어진다.

상기 제1자석(240)은 서로 다른 두 개의 자극을 가지며 호 형상으로 제1자석몸체(230)의 외주면에 고정되게 설치된다.

상기 제2회전부재(300)는 서로 다른 두 개의 자극을 갖는 제2자석(350)을 가지며 상기 제1회전부재(200)를 감싸 제1회전부재(200)에 대해 회전되게 설치되되, 외부로부터 전력을 얻는 모터(A)로부터 동력을 받아 회전되게 설치된다.

이러한 제2회전부재(300)는 제2회전축(310), 제2기어(320), 관성판(330), 제2자석몸체(340), 제2자석(350)으로 구비된다.

상기 제2회전축(310)은 길이를 갖는 원통형상으로 상기 제1회전축(210)을 감싸게 설치되어 제1회전축(210)에 대해 회전가능하게 설치된다.

상기 제2기어(320)는 제2회전축(310)의 일단에 고정되게 설치되되, 상기 제1회전축(210)이 관통되게 설치되어 제1회전축(210)에 대해 회전가능하게 설치된다.

이때, 제2기어(320)는 상기 제1기어(220) 보다 지름을 작게 하는 것이 바람직하다.

상기 관성판(330)은 제2기어(320)의 일단에 고정되게 설치되며 원판 형상으로 상기 제1회전축(210)이 관통되게 설치되어 제1회전축(210)에 대해 회전가능하게 설치된다.

상기 제2자석몸체(340)는 원통형상으로 관성판(330)과 제2기어(320)의 사이에 설치되되, 제1자석몸체(230), 제1회전축(210)을 감싸도록 제2회전축(310)에 고정되게 설치되어 제1자석몸체(230), 제1회전축(210)에 대해 회전가능하게 설치된다.

상기 제2자석(350)은 서로 다른 두 개의 자극을 가지며 호 형상으로 제2자석몸체(340)의 내주면에 고정되게 설치된다.

상기 동력전달부재(400)는 제2회전부재(300), 제1회전부재(200)와 연결되되, 상기 케이스(100)의 내부에 관통되어 회전되게 설치되어 제2회전부재(300)에 전달되는 모터(A)의 동력을 제1회전부재(200)에 전달되게 설치된다.

이러한, 동력전달부재(400)는 제3회전축(410), 제3기어(420), 제4기어(430)로 구비된다.

상기 제3회전축(410)은 길이를 갖는 원형봉 형상으로 상기 케이스(100)의 내부에 관통되어 회전되게 설치된다.

상기 제3기어(420)는 제3회전축(410)의 일단에 제2기어(320)와 맞물리게 고정 설치되어 모터(A)로부터 동력을 받아 회전되는 제2기어(320)와 함께 회전된다.

상기 제4기어(430)는 제3기어(420)의 일단에 제1기어(220)와 맞물리게 고정 설치되어 모터(A)로부터 동력을 받아 회전되는 제2기어(320)와 함께 회전 됨으로 인해 회전 운동에너지를 제1기어(220)에 전달한다.

이와 같은 본 고안의 작동방법을 살펴보면,

외부로부터 전력을 전달받은 모터(A)의 회전에 의해 제2회전부재(300)가 회전 운동을 시작하면 제2회전부재(300), 제1회전부재(200)와 연결되게 설치된 동력전달부재(400)를 통해 제1회전부재(200)가 제2회전부재(300)와 시간차를 두고 동일한 방향으로 회전 운동을 하게된다.

위의 동력전달 과정에서, 제2회전부재(300)와 제1회전부재(200)가 동작되는 과정은 모터(a)에 의해 제2회전축(310)과 직결된 기어비 1의 제2기어(320)를 회전시켜 제2자석몸체(340)의 내주면에 부착된 제2자석(350)을 회전방향으로 보다 빨리 회전시키고, 제1회전축(210)과 직결된 기어비 2(제2기어,대비)이상의 제1기어(220)에 의해 제1자석몸체(230)의 외주면에 부착된 제1자석(240)을 같은방향으로 천천히 회전시키기 위해, 제2기어(320)와 맞물린 제3회전축(410)과 일체로 회전하는 기어비 2(제2기어,대비)이상의 제3기어(420)로 기어의 회전방향특성에 따라 회전반대방향으로 회전을하게 하고 또한 일체로 회전하던 제4기어(430)와 제1기어(220)를 1 : 1의 속도비로 맞물리게 하여 제2기어(320)와 동일 방향으로 회전하게 한다.

그리하면, 제2회전부재(300)의 제2기어(320)와 제1회전부재(200)의 제1기어(220)가 상호속도비(2 : 1이상 또는 초기 상호 위상각으로는 90도 이내) 만큼 회전방향으로 회전을 하게 하여, 제2회전부재(300)의 제2자석(350)과 제1회전부재(200)의 제1자석(240)이 시간의 차이를두고 같은방향으로 회전을 하게 하여 결국, 제1자석몸체(230)의 외주면에 부착된 제1자석(240)을 제2자석(350)과 같은방향으로 천천히 회전하도록 하는 방법으로, 자기력과 질량이 큰 제2자석(350)의 빠른회전에 대해 자기력과 질량이 작은 제1자석(240)을 천천히 회전시켜 척력과 인력이 뒤바뀔때 각 자기력의 강약에 변화가 일어나도록 유도하고, 상호 회전운동을 방해하는 척력과 인력이 일부 생기더라도 이들을 앞질러 넘어서서 회전을 계속하려는 관성으로 회전 수가 보다 유지된다.

이때, 제1회전부재(200)와, 제2회전부재(300)의 사이에 상호 발생되는 척력과 인력을 살펴보면,

자기력과 질량이 큰 제2자석(350)의 서로 다른 NS 극이 회전하면 시차를 두고 천천히 회전하는 자기력과 질량이 작은 제1자석(240)의 서로 다른 NS 극과 만나 척력과 인력이 반복 작용할 때, 제2자석(350)의 각 극과 제1자석(240)의 각 극의 위치가 시간에 따라 달라지면서, 예컨대 한쪽이 고정된 상태에서 다른 한쪽이 회전운동할 때 발생하던 척력과 인력에 비해 작용시간이 길어지고, 이어서 자기력과 질량이 보다 큰 제2자석(350)의 각 극이 상호 같은극으로 뒤쪽에서 가까워져 척력으로 진행을 방해할 때와, 다른극일때 인력에 의해 앞쪽으로 앞서서 진행하는것을 방해하는 힘 또한 어느 한쪽이 고정되었을 때 보다 작아지게 되어 운동의법칙에 따라, 회전속도가 빠른쪽이 질량이 더 커진 것과 같이 관성이 더 커지게 되어 회전속도가 늦은쪽을 능가하거나 이끌고 가는 힘이 유리하게 나타나게 되는데, 여기서 회전속도가 빠른쪽이 자기력의 크기가 보다 크고 질량이 크다면 작은쪽 보다 밀치거나 이끄는 힘 또한 커진다.

자기력과 질량이 크고 회전운동속도가 빠른 제2자석(350)의 N(S)극이 자기력과 질량이 작고 회전운동속도가 느린 제1자석(240)의 N(S)극과 같은극으로 만나기 전 제2자석(350)이 뒤쳐진 위치에서 척력으로 진로를 방해받는 경우는, 제2자석(350)의 빠른 회전관성에 힘입어 아울러 큰 자기력(척력)과 질량으로 회전운동속도가 느린 제1자석(240)의 작은 자기력(척력)과 질량을 밀치고 능가하며, 같은극으로 만난 이후에는 제1자석(240)의 작은 척력의 작용과 제2자석(350)의 큰 척력의 반작용 및 빠른 회전관성으로 회전을 하게되며 비록 상호 척력에 의한 회전운동 진행에 일부 방해가 되더라도 기구학적으로 연결된 제1자석(240)은 천천히 따라가면서 척력을 작용하여 제2자석(350)의 회전을 지속시키려고 한다.

또한 반대로 자기력과 질량이 크고 회전운동속도가 빠른 제2자석(350)의 N(S)극이 자기력과 질량이 작고 회전운동속도가 느린 제1자석(240)의 S(N)극과 다른극으로 만나기 전에는 제2자석(350)이 뒤쳐진 위치에서 큰 인력으로 제1자석(240)을 회전반대방향으로 당기려고 하는 진로를 방해받는 경우는, 제2자석(350)의 빠른회전관성에 힘입어 아울러 큰 자기력(인력)과 질량으로 회전운동속도가 느린 제1자석(240)이 딸려오려는 힘을받는 사이에 미리 작은 자기력과 질량을 끌고 지나치며, 다른 극으로 만난 이후에는 제1자석(240)의 작은 인력의 작용을 제2자석(350)의 큰 인력의 반작용 및 빠른 회전관성으로 이끌어 주어 마찬가지로 상호 인력에 의한 회전운동 진행에 일부 방해가 되더라도 기구학적으로 연결된 제1자석(240)은 천천히 따라가 제2자석(350)의 회전을 지속시키려고 한다.

즉, 제2자석(350)의 N극이 제1자석(240)의 N극과 만나기 전에는 인력이 발생하는데 이때는 회전속도가 빠르고 자기력과 질량이 큰 제2자석(350)이 빠른 회전속도에 따른 관성으로 회전속도가 느리고 자기력과 질량이 작은 제1자석(240)을 추월하면 이제부터 제1자석(240)의 N극 으로부터 척력을 받아 더욱 회전을 하여 제1자석(240)의 S극과 만날때 까지 회전하게 된다.

이때, 제1자석(240)의 S극도 천천히 회전하고 있으므로 제2자석(350)의 N극은 제1자석(240)의 S극의 적은 인력을 능가해 회전속도가 빠르고 자기력과 질량이 큰 제2자석(350)의 N극의 인력으로 제1자석(240)의 S극을 끌고가며 회전하게 된다.

즉, 상기와 같은 구조(제2자석과 제1자석이 동일방향으로 시차를 두고 회전하게 되는 구조)를 형성하여 인력저항이 감소되면, 척력작용 구간이 길어져, 공지된 구조보다, 회전 수가 보다 유지된다.

이와 같은, 본 고안은 제1회전부재, 제2회전부재의 사이에 작용하는 자기력(척력 및 인력)의 도움을 받아, 기존 동력장치 대비, 회전 수를 보다 유지되는 효과가 있다.

본 고안에 의해, 제1회전부재, 제2회전부재의 사이에 작용하는 자기력(척력 및 인력)의 도움을 받아, 기존 동력장치 대비, 회전 수가 보다 유지되는 동력보조장치를 제공한다.

또, 가격이 저렴하고 구조가 간단하며 내구성 및 경제성이 뛰어난 동력보조장치도 제공한다.

케이스:100
제1회전부재:200
제1회전축:210
제1기어:220
제1자석몸체:230
제1자석:240
제2회전부재:300
제2회전축:310
제2기어:320
관성판:330
제2자석몸체:340
제2자석:350
동력전달부재:400
제3회전축:410
제3기어:420
제4기어:430

Claims

케이스(100);
서로 다른 두 개의 자극을 갖는 제1자석(240)을 가지며 상기 케이스(100)의 내부에 관통되어 회전되게 설치되는 제1회전부재(200);
서로 다른 두 개의 자극을 갖는 제2자석(350)을 가지며 상기 제1회전부재(200)를 감싸 제1회전부재(200)에 대해 회전되게 설치되되, 모터(A)로부터 동력을 받아 회전되는 제2회전부재(300); 및
상기 제2회전부재(300), 제1회전부재(200)와 연결되되, 상기 케이스(100)의 내부에 관통되어 회전되게 설치되어 제2회전부재(300)에 전달되는 모터(A)의 동력을 제1회전부재(200)에 전달하는 동력전달부재(400); 를 포함하여 구성되며,
상기 제1회전부재(200)는,
제1회전축(210), 그 제1회전축(210)의 일단에 고정되게 설치되는 제1기어(220), 그 제1기어(220)의 일단에 설치되되, 제1회전축(210)에 고정되게 설치되는 원통 형상의 제1자석몸체(230), 그 제1자석몸체(230)의 외주면에 고정되게 설치되며 서로 다른 두 개의 자극을 갖는 제1자석(240)으로 이루어짐을 특징으로 하고,
상기 제2회전부재(300)는,
제2회전축(310), 그 제2회전축(310)의 일단에 고정되게 설치되는 제2기어(320), 그 제2기어(320)의 일단에 고정되게 설치되는 원판 형상의 관성판(330), 그 관성판(330)과 제2기어(320)의 사이에 설치되되, 제2회전축(310)에 고정되게 설치되는 원통 형상의 제2자석몸체(340), 제2자석몸체(340)의 내주면에 고정되게 설치되는 제2자석(350)으로 이루어짐을 특징으로 하며,
상기 동력전달부재(400)는,
제3회전축(410), 그 제3회전축(410)의 일단에 제3회전축(410)과 고정되게 설치되는 제3기어(420), 그 제3기어(420)의 일단에 제3회전축(410)과 고정되게 설치되는 제4기어(430)로 이루어짐을 특징으로 하는 동력보조장치.
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