KR20100004494U

KR20100004494U - 평면형 자기부상 장치

Info

Publication number: KR20100004494U
Application number: KR2020080014082U
Authority: KR
Inventors: 정은균
Original assignee: 정은균
Priority date: 2008-10-23
Filing date: 2008-10-23
Publication date: 2010-05-03

Abstract

척력의 힘을 극대화 시킬 수 있고, 가이드 없이 부상체의 균형을 유지할 수 있는 평면형 자기부상 장치가 개시된다. 본 고안에 따른 평면형 자기부상 장치는 동일한 극성이 위로 향하도록 다수의 베이스 영구자석들을 밀착 결합시킨 베이스와, 베이스의 위에 올려져 척력이 작용하도록 동일한 극성이 아래로 향하도록 다수의 부상체 영구자석들을 밀착 결합시킨 부상체를 포함한다. 이때, 베이스의 측면 사방 하측에는 모서리 영구자석이 부착되어 부상체에 대한 베이스의 척력이 상향뿐만 아니라 측면 사방으로 작용될 수 있게 할 수 있다. 그리고 부상체의 측면 사방에는 베이스의 상측으로 척력이 작용하도록 반원형 영구자석이 부착되어 베이스의 척력에 대해 부상체의 하부면 및 측면 사방이 모두 척력을 발생할 수 있도록 할 수 있다. 또한, 베이스 및 부상체의 상하부면상에는 영구자석들을 관통하는 볼트에 의해 결합용 플레이트가 결합되어 베이스 영구자석 및 부상체 영구자석들의 결합력을 증진시킬 수 있게 된다. 한편, 베이스의 하부면상에는 경로 영구자석이 부상체의 이동 경로를 유도하도록 배열되어 부상체가 원하는 방향으로 이동될 수 있도록 할 수 있다.

Description

평면형 자기부상 장치{An apparatus of plane type magnetism rise}

본 고안은 자기부상 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 영구자석의 척력을 이용하여 자기부상 효과를 얻을 수 있는 평면형 자기부상 장치에 관한 것이다.

일반적으로 자석을 이용한 자기부상 장치는 오래전부터 많은 연구가 있어왔고, 많은 상품들이 개발되어 왔다.

그러나 자석의 척력을 이용한 부상에만 초점을 맞추어 이론상으로만 가능하였을 뿐 실제로 사용된 예는 거의 없게 된다.

기존의 자기부상 장치를 이용한 연구과제들은 자기부상 열차, 자기부상 자동차, 자기부상 슬라이더, 완구용으로 자기부상 팽이, 자기부상 유희구 등을 예로 들 수 있다.

그러나 슬라이더 종류의 자기부상 장치는 원활한 미끄럼운동을 도모하기 위해 안출되었던 것으로, 부상이라는 개념보다는 잘 미끄러지게 하기 위함이다.

그리고 완구용의 유희구등은 높은 척력을 발생시키지 못해 작은 완구류에만 적용이 되는 문제가 있었다.

본 고안은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 척력의 힘을 극대화 시킬 수 있고, 가이드 없이 부상체의 균형을 유지할 수 있는 평면형 자기부상 장치를 제공하는데 있다.

상기와 같은 과제를 해결하기 위해 본 고안은,

동일한 극성이 위로 향하도록 다수의 베이스 영구자석들을 밀착 결합시킨 베이스와; 그리고

베이스의 위에 올려져 척력이 작용하도록 동일한 극성이 아래로 향하도록 다수의 부상체 영구자석들을 밀착 결합시킨 부상체;를 포함하는 것을 특징으로 하는 평면형 자기부상 장치를 제공한다.

이때, 베이스의 측면 사방 하측에는 모서리 영구자석이 부착되어 부상체에 대한 베이스의 척력이 상향뿐만 아니라 측면 사방으로 작용될 수 있게 할 수 있다.

그리고 부상체는 상하 두겹으로 억지부착하여 하측뿐만 아니라 상측으로도 척력이 발생되도록 할 수 있다.

또한, 부상체의 측면 사방에는 베이스의 상측으로 척력이 작용하도록 반원형 영구자석이 부착되어 베이스의 척력에 대해 부상체의 상하부면 및 측면 사방이 모두 척력을 발생할 수 있도록 할 수 있다.

또한, 베이스 및 부상체의 상하부면상에는 영구자석들을 관통하는 볼트에 의 해 결합용 플레이트가 결합되어 베이스 영구자석 및 부상체 영구자석들의 결합력을 증진시킬 수 있게 된다.

한편, 베이스의 하부면상에는 경로 영구자석이 부상체의 이동 경로를 유도하도록 배열되어 부상체가 원하는 방향으로 이동될 수 있도록 할 수 있다.

전술한 바와 같이 본 고안에 따른 평면형 자기부상 장치는 강력한 자력을 형성하여 부상력을 높일 수 있고, 부상체의 균형을 유지하여 원하는 방향으로 부상체를 움직이게 할 수 있는 잇점이 있다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 볼 고안의 바람직한 실시예에 따른 평면형 자기부상 장치를 설명한다.

도 1은 본 고안에 따른 평면형 자기부상 장치를 나타낸 단면도이다.

도 1을 참고하면, 본 고안에 따른 평면형 자기부상 장치(100)는 자력을 갖는 베이스(110)와, 부상체(120)를 포함한다.

베이스(110)는 다수의 베이스 영구자석(111)들을 밀착되게 부착시켜 제작된다. 이때, 베이스(110)의 자력은 상측 및 사방으로 동일한 극성의 자력이 형성되고, 반대극성의 자력은 하측으로만 형성되도록 한다. 여기에서 베이스(110)와 부상체(120)의 척력의 작용을 N극의 작용으로 한정하여 설명하여 본다.

이와 같이 구성하는 방법은, 다수의 베이스 영구자석(111)들을 N극이 위로 향하도록 배치하여 전후좌우 사방으로 부착시켜 방형으로 제작한다. 이때, 베이스 영구자석(111)들의 부착은 접착제로 부착할 수도 있고, 영구자석들의 부착용 플레이트를 사용하여 연결시킬 수도 있다.

즉, 다수의 베이스 영구자석(111)들은 N극이 위로 향하도록 서로 밀접하게 부착되고, 이와 같은 상태에서 사방 측면의 하부면상에 자력에 의해 자연스럽게 부착되도록 모서리 영구자석(112)을 결합시킨다. 다시 말해 모든 베이스 영구자석(111)들은 서로 잘 붙지 않도록 부착되지만 모서리 영구자석(112)은 베이스 영구자석(111)과 인력이 작용되어 끌리도록 반대 극성으로 결합된다.

모서리 영구자석(112)이 부착되지 않으면 베이스(110)의 자력선은 상향으로 N극이 작용하고, 하향으로 S극이 작용하며, 측면 사방으로는 N극과 S극이 동시에 작용하게 되는데, 모서리 영구자석(112)이 부착됨으로 인해 베이스(110)에는 상향 그리고 측면 사방으로 N극이 작용하게 되고, S극은 하향으로만 작용하게 된다. 따라서 베이스(110)위에 올려진 부상체(120)가 S극의 인력이 작용되지 않아 어느 한쪽으로 끌려가지 않게 된다.

다음으로, 부상체(120)는 다수의 부상체 영구자석(121)이 결합되어 모든 부상체 영구자석(121)들이 하향으로 N극이 작용하고, S극은 상향으로 작용되며, 부상체(120)의 측면 사방으로는 N극과 S극이 모두 작용된다.

이때, 부상체(120)의 상부에 또 다른 부상체 영구자석(121)들을 위아래 서로 동일극성으로 억지 부착시켜 N극의 자력선이 상향 그리고 하향으로 작용하도록 한다. 그리고 부상체(120)에도 측면 사방으로 베이스(110)에 척력이 작용하도록 N극으로 형성할 필요가 있게 된다.

따라서 부상체(120)의 측면상에는 반원형 영구자석(122)이 부착된다. 이때, 반원형 영구자석(122)은 내측면이 S극이 작용되고, 외측면이 N극이 작용되는 것이 사용되며, 결과적으로 부상체(120)의 상하측과 측면 사방면이 모두 N극으로 작용되게 된다.

이와 같이 부상체(120)의 상하좌우 모두가 척력이 발생되면, 부상체(120)가 베이스(110)위에서 뒤집혀지지 않게 된다.

한편, 베이스(110)위에 올려져 척력이 작용되는 부상체(120)는 아무리 척력만이 작용된다고 하더라도 균형을 잃지 않고 멈춤상태로 유지하기가 쉽지 않게 된다. 또한, 외력에 의해 밀거나 당길때에 원하는 방향으로 이동하기도 쉽지 않게 된다.

따라서 베이스(110)의 하부면상에 부상체(120)의 이동방향에 따른 경로를 설정하여 기설정된 경로를 따라 부상체가 이동하도록 할 수 있다.

도 2는 베이스에 경로 영구자석이 부착된 모습을 보인 사시도이다.

즉, 도 2에서 보는 바와 같이 베이스(110)의 하부면상에 모서리 영구자석(112)과 같은 경로 영구자석(130)을 부착하여 이 경로 영구자석(130)의 연장방향에 따라 부상체(120)가 이동될수 있게 된다. 이때, 경로 영구자석(130)은 목적에 따라 여러 가지 형태로 변형될 수 있게 된다. 즉, 자기부상 장치가 단순한 컨베이어의 개념이라면 직선형으로 경로 영구자석(130)을 부착하면되고, 곡률을 갖도록 한다면 경로 영구자석(130)을 S자형이나 굴곡형으로 배열하면 가능하게 된다.

이와 같은 경로 영구자석(130)은 베이스(110)의 하부면상에 더 부착되어 부 상체(120)에게 주변보다 더 큰 척력을 작용하여 부상체(120)가 옆으로 밀쳐지지 않게 힘을 더해주는 역할을 수행하게 된다.

바람직하게는 경로 영구자석(130)은 부상체(120)의 이동경로에 따라 서로 이격된 두줄로 평행하게 형성된다. 즉, 부상체(120)가 평행하게 두줄로 형성된 경로 영구자석(130)의 사이로 유도되면서 이동하게 되는 것이다.

도 3은 본 고안에 따른 평면형 자기부상 장치의 다른 실시예를 보인 도면이다.

또한, 베이스(110)와 부상체(120)는 단순히 접착제에 의해 결합되면 쉽게 떨어져 제 역할을 하지 못할 수도 있게 된다. 따라서 베이스(110) 및 부상체(120)는 도 3에서 보는 바와 같이 각각의 영구자석(111, 121)들의 상부 및 하부에 결합용 플레이트(140)를 덧댄후, 체결용 볼트(150) 및 너트(155)를 이용해 결합시켜 사용될 수도 있다.

이때, 체결용 볼트(150) 및 너트(155)는 모든 영구자석(111, 121)들에 관통되지 않게 테두리의 바깥쪽에만 장착되어도 무방하게 된다.

상기에서는 본 고안의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당기술분야의 숙련된 당업자는 실용신안등록청구범위에 기재된 본 고안의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위내에서 본 고안을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

도 1은 본 고안에 따른 평면형 자기부상 장치를 나타낸 단면도이고,

도 2는 베이스에 경로 영구자석이 부착된 모습을 보인 사시도이며, 그리고

Claims

동일한 극성이 위로 향하도록 다수의 베이스 영구자석(111)들을 밀착 결합시킨 베이스(110)와; 그리고

상기 베이스(110)의 위에 올려져 척력이 작용하도록 동일한 극성이 아래로 향하도록 다수의 부상체 영구자석(121)들을 밀착 결합시킨 부상체(120);를 포함하는 것을 특징으로 하는 평면형 자기부상 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 베이스(110)의 측면 사방 하측에는 모서리 영구자석(112)이 부착됨을 특징으로 하는 평면형 자기부상 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 부상체(120)의 상부에는 또 다른 부상체 영구자석(121)들이 상하 서로 같은 극성으로 억지 부착됨을 특징으로 하는 평면형 자기부상 장치.
제 1 항 또는 제 3 항에 있어서, 상기 부상체(120)의 측면 사방에는 상기 베이스(110)의 상측으로 척력이 작용하도록 반원형 영구자석(122)이 부착됨을 특징으로 하는 평면형 자기부상 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 베이스(110) 및 부상체(120)의 상하부면상에는 상기 영구자석(111, 121)을 관통하는 볼트(150)에 의해 결합용 플레이트(140)가 결합됨을 특징으로 하는 평면형 자기부상 장치.
제 1 항 또는 제 5 항에 있어서, 상기 베이스(110)의 하부면상에는 경로 영구자석(130)이 상기 부상체(120)의 이동 경로를 유도하도록 배열됨을 특징으로 하는 평면형 자기부상 장치.