KR20130038045A - 자력을 이용한 왕복운동장치 및 이를 이용한 왕복운동방법 - Google Patents

자력을 이용한 왕복운동장치 및 이를 이용한 왕복운동방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 외부로부터 적은 크기의 에너지 공급을 통해서 자력에너지를 왕복운동의 기계에너지로 쉽게 변환할 수 있음으로써 시스템의 고효율화가 가능하며, 얻어진 기계적 에너지는 왕복운동 및 회전운동으로 활용할 수 있음으로써 발전기, 엔진, 항타기 등에서 필요로 하는 구동력을 쉽게 얻을 수 있는 무공해의 친환경적인 자력을 이용한 왕복운동장치 및 이를 이용한 왕복운동방법에 관한 것이다.
본 발명은 외부로 출력되는 이동영구자석조합체의 직선왕복운동이 제1영구자석조합체의 사이에서 얻어지는 배척력과, 제2영구자석조합체의 사이에서 얻어지는 흡입력이 동시에 작용하여 이루어지고, 이동영구자석조합체와 제1영구자석조합체 사이의 흡인력과, 이동영구자석조합체와 제2영구자석조합체 사이의 배척력이 동시에 작용하여 직선왕복운동이 이루어짐으로써 고효율로 영구자석의 자력에너지를 기계적 에너지로 쉽게 변환할 수 있다.

Description

자력을 이용한 왕복운동장치 및 이를 이용한 왕복운동방법{Reciprocating Mechanism and Method Using Permanent Magnetic Power}
본 발명은 영구자석이 갖는 자력에너지를 기계적 에너지로 변환시켜 유효하게 이용하기 위한 자력에너지의 기계적에너지 변환장치에 관한 것으로, 보다 상세히는 외부로부터 적은 크기의 에너지 공급을 통해서 자력에너지를 왕복운동의 기계에너지로 쉽게 변환할 수 있음으로써 시스템의 고효율화가 가능하며, 얻어진 기계적 에너지는 왕복운동 및 회전운동으로 활용할 수 있음으로써 발전기, 엔진, 항타기 등에서 필요로 하는 구동력을 쉽게 얻을 수 있는 무공해의 친환경적인 자력을 이용한 왕복운동장치 및 이를 이용한 왕복운동방법에 관한 것이다.
현재 회전력을 발생시키는 엔진이나 전력을 생산하는 발전기의 동력원은 일반적으로 가솔린, 경유, 석탄 등 화석연료이다.
그러나 이들은 일산화탄소, 이산화탄소, 산화질소 등 각종 환경 오염물질을 배출하여 환경을 오염시킴으로서 지구온난화 등 환경오염의 주범으로 지목받고 있으며, 부존량의 한계와 지역적인 편차로 국제분쟁을 야기하는 근원이 되고 있다.
이에 범세계적인 차원에서 이를 대체하기 위한 각종 신재생에너지 자원의 개발이 추진되고 있다. 수소에너지, 연료전지 등 신에너지는 기술의 한계로 실용화를 위한 기술개발이 진행 중에 있으며, 태양열, 풍력 등 자연에너지는 자연조건에 대한 의존도가 높아 안정적인 에너지 공급이 불가능하다.
따라서 당업계에서는 화석에너지와 기존의 신재생에너지가 갖는 한계를 극복하고 안정적으로 에너지를 공급할 수 있는 에너지자원의 발굴이 절실히 요구되고 있다. 이러한 관점에서 자력은 이들 2가지 문제를 동시에 해결하는 대안이 될 수 있다.
알려진 바와 같이 영구자석은 항상 N극과 S극으로 구성되어 있으며, 동일한 극끼리는 배척력, 반대극 끼리는 흡인력이 상호간에 작용한다. 이러한 성질은 단순한 부착용에서 자기기록 장치용에 이르기 까지 일상생활에서 각종 용도에 널리 이용되어 왔으며, 이와 유사한 용도로 사용범위는 더욱 넓어지고 있다.
이러한 영구자석의 자력은 자연계에 존재하는 일종의 자연에너지 자원으로서, 자력은 종래의 이러한 단순용도 외의 동력원으로서는 거의 이용되지 않고 있으나, 자석의 배치를 적절히 함으로서 기계적인 에너지로 변환이 가능하여 각종 동력발생장치의 구동원으로 이용이 가능하다.
즉 자력을 이용한 동력발생장치가 운전을 계속하기 위해서는 장치에 부가되는 부하와 운전과정에서 발생하는 마찰력, 중력에 의한 손실을 보완해줄 수 있는 충분한 양의 에너지를 어떤 형태로든 외부로부터 지속적으로 보급해 주어야 한다.
오래전부터 영구자석을 이용한 동력발생장치의 개발이 수많은 사람들에 의해 시도되었으나 실제적인 성과를 거두지 못하였다.
예를 들면, 특허등록 제10-0740560호의 "영구자석을 이용한 동력발생장치 및 방법", 특허등록 제10-0907723호의 "자석을 이용한 선형동력장치", 특허공개 제1999-016496호의 "영구자석에 의한 구동력발생장치", 특허공개 제2000-0010065호의 "영구 자석을 이용한 발전기", 특허공개 제2001-0109891호의 "영구자석을 이용한 자동회전모터", 특허공개 제2001-0026946호의 "영구자석의 자력에 의한 에너지 발생장치", 특허공개 제2003-0012335호의 "동력발생장치", 특허공개 제2004-0021749호의 "자력 발전기", 특허공개 제2007-0067482호의 "자력 발전기", 및 특허공개 제2008-0105429호의 "영구자석을 이용한 엔진" 등이 제안되어 있다.
그러나 이와 같은 종래의 기술은 영구자석 상호간에 작용하는 기본성질인 배척력과 흡인력만을 이용하여 동력발생장치를 구성할 수 있다는 잘못된 인식에서 비롯된 것으로서, 시스템의 효율이 낮은 문제점을 갖는다.
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위한 것으로서, 운전에 필요한 입력 에너지량을 최소로 소비하여 영구자석으로 이루어진 에너지원으로 부터 유효에너지를 효율좋게 얻을 수 있는 자력을 이용한 왕복운동장치 및 이를 이용한 왕복운동방법을 제공함에 그 목적이 있다.
그리고 본 발명의 다른 목적은 장치의 구동에 필요한 에너지를 공급하는 영구자석의 자력이용을 극대화 할 수 있도록 영구자석의 배척력과 흡인력을 동시에 이용할 수 있음으로써 효율좋은 시스템을 얻을 수 있는 자력을 이용한 왕복운동장치 및 이를 이용한 왕복운동방법을 제공함에 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 자력에너지를 기계적 에너지로 변환시켜서 출력시키는 운동장치에 있어서,
가이드 내에서 일정한 방향으로 직선왕복운동을 할 수 있도록 일측에는 N극이 타측에는 S극이 형성된 이동영구자석조합체;
상기 이동영구자석조합체와 상호자력이 미치는 자장 범위 내에서 상기 이동영구자석조합체의 일측에는 일정 간격을 형성하여 제1이동대가 배치되고, 상기 제1이동대의 일측에는 상기 이동영구자석조합체의 자극과는 반대의 자극으로 대향하도록 배치된 제1흡인력 자력수단과, 이에 인접하여 상기 이동영구자석조합체의 자극과는 동일한 자극으로 대향하도록 배치된 제1배척력 자력수단이 구비된 제1영구자석조합체;
상기 이동영구자석조합체와 상호자력이 미치는 자장 범위 내에서 상기 이동영구자석조합체의 타측에는 일정 간격을 형성하여 제2이동대가 배치되고, 상기 제2이동대의 일측에는 상기 이동영구자석조합체의 자극과는 동일한 자극으로 대향하도록 배치된 제2배척력 자력수단과, 이에 인접하여 상기 이동영구자석조합체의 자극과는 반대의 자극으로 대향하도록 배치된 제2흡인력 자력수단이 구비된 제2영구자석조합체; 및
상기 제1영구자석조합체의 제1이동대와 상기 제2영구자석조합체의 제2이동대를 이동시켜서 상기 제1영구자석조합체의 제1흡인력 자력수단이 상기 이동영구자석조합체의 일측을 당기고, 상기 제2영구자석조합체의 제2배척력 자력수단이 이동영구자석조합체의 타측을 밀어서 이동영구자석조합체를 제1영구자석조합체 측으로 이동시키거나, 상기 제1영구자석조합체의 제1배척력 자력수단이 상기 이동영구자석조합체의 일측을 밀고, 상기 제2영구자석조합체의 제2흡입력 자력수단이 이동영구자석조합체의 타측을 당겨서 이동영구자석조합체를 제2영구자석조합체 측으로 이동시키도록 된 구동원;을 포함하여 상기 이동영구자석조합체의 직선왕복운동을 통하여 자력에너지로부터 기계적에너지를 변환시켜 얻는 자력을 이용한 왕복운동장치를 제공한다.
그리고 본 발명은 바람직하게는 상기 구동원은 제1 및 제2이동대의 타측에 각각 스프링을 구비하고, 상기 스프링은 지지대에 일측이 고정되고, 타측이 제1 및 제2이동대에 고정되어 구동원에 의해서 위치이동된 제1 및 제2이동대를 원위치로 복귀시키도록 구성된 자력을 이용한 왕복운동장치를 제공한다.
또한 본 발명은 바람직하게는 상기 이동영구자석조합체는 중앙에 보디를 구비하고, 상기 보디의 일측에는 제1 자력수단이 고정되고, 상기 보디의 타측에는 상기 제1 자력수단의 극성과는 반대 극성으로 배치된 제2 자력수단이 고정되며, 상기 보디에는 일측으로 레버를 연결하여 가이드의 외부로 보디의 직선왕복운동을 출력하도록 구성된 자력을 이용한 왕복운동장치를 제공한다.
그리고 본 발명은 바람직하게는 상기 이동영구자석조합체는 일측에 오목한 공간을 형성한 보디를 구비하고, 상기 보디의 일측에는 제1 자력수단이 고정되고, 상기 보디의 공간내에는 상기 제1 자력수단의 극성과는 반대 극성으로 배치된 제2 자력수단이 고정되며, 상기 보디는 오목 공간의 하부측으로 상기 제2영구자석조합체의 제2이동대 양측으로 배열된 복수의 다리부와 승강판을 구비하여 가이드의 하부로 보디의 직선왕복운동을 출력하도록 구성된 자력을 이용한 왕복운동장치를 제공한다.
또한 본 발명은 바람직하게는 상기 이동영구자석조합체는 중앙에 보디를 구비하고, 상기 보디의 일측에는 제1 자력수단이 고정되고, 상기 보디의 타측에는 상기 제1 자력수단의 극성과는 반대 극성으로 배치된 제2 자력수단이 고정되며, 상기 보디에는 일측으로 레버를 연결하고, 상기 레버에는 크랭크 축을 회전시키도록 커넥팅 로드와 크랭크 아암을 연결하여 상기 보디의 직선왕복운동을 크랭크 축의 회전운동으로 출력하도록 구성된 자력을 이용한 왕복운동장치를 제공한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 자력에너지를 기계적 에너지로 변환시켜 출력시키는 방법에 있어서,
가이드 내에서 일정한 방향으로 직선왕복운동을 할 수 있도록 일측에는 N극이 타측에는 S극이 형성된 이동영구자석조합체를 조립하고,
상기 이동영구자석조합체와 상호자력이 미치는 자장 범위 내에는 상기 이동영구자석조합체의 일측으로 일정 간격을 형성하여 제1이동대를 배치하고, 상기 제1이동대에는 상기 이동영구자석조합체의 자극과는 반대의 자극으로 대향하도록 배치된 제1흡인력 자력수단과, 이에 인접하여 상기 이동영구자석조합체의 자극과는 동일한 자극으로 대향하도록 배치된 제1배척력 자력수단을 구비한 제1영구자석조합체를 배치하며
상기 이동영구자석조합체와 상호자력이 미치는 자장 범위 내에서 상기 이동영구자석조합체의 타측으로 일정 간격을 형성하여 제2이동대를 배치하고, 상기 제2이동대에는 상기 이동영구자석조합체의 자극과는 동일한 자극으로 대향하도록 배치된 제2배척력 자력수단과, 이에 인접하여 상기 이동영구자석조합체의 자극과는 반대의 자극으로 대향하도록 배치된 제2흡인력 자력수단을 구비한 제2영구자석조합체를 배치하고,
상기 제1영구자석조합체의 제1이동대와 상기 제2영구자석조합체의 제2이동대를 구동원의 작동으로 이동시켜서 상기 제1영구자석조합체의 제1흡인력 자력수단이 상기 이동영구자석조합체의 일측을 당기고, 상기 제2영구자석조합체의 제2배척력 자력수단이 이동영구자석조합체의 타측을 밀어서 이동영구자석조합체를 제1영구자석조합체 측으로 이동시키거나, 상기 제1영구자석조합체의 제1배척력 자력수단이 상기 이동영구자석조합체의 일측을 밀고, 상기 제2영구자석조합체의 제2흡입력 자력수단이 이동영구자석조합체의 타측을 당겨서 이동영구자석조합체를 제2영구자석조합체 측으로 이동시키도록 동작시키는 단계를 포함하여 상기 이동영구자석조합체의 직선왕복운동을 통하여 자력에너지로부터 기계적에너지를 변환시켜 얻는 자력을 이용한 왕복운동방법을 제공한다.
그리고 본 발명은 바람직하게는 제6항에 있어서, 상기 이동영구자석조합체의 직선왕복운동은 상기 이동영구자석조합체와 상기 제1영구자석조합체 사이의 배척력과, 상기 이동영구자석조합체와 상기 제2영구자석조합체 사이의 흡입력이 동시에 작용하거나, 상기 이동영구자석조합체와 상기 제1영구자석조합체 사이의 흡인력과, 상기 이동영구자석조합체와 상기 제2영구자석조합체 사이의 배척력이 동시에 작용하여 이루어지는 자력을 이용한 왕복운동방법을 제공한다.
또한 본 발명은 바람직하게는 상기 이동영구자석조합체는 중앙에 보디를 구비하고, 상기 보디의 일측에는 제1 자력수단을 고정하며, 상기 보디의 타측에는 상기 제1 자력수단의 극성과는 반대 극성으로 배치된 제2 자력수단이 고정하고, 상기 보디에는 일측으로 레버를 연결하여 상기 보디의 직선왕복운동을 레버를 통해서 외부로 출력하는 자력을 이용한 왕복운동방법을 제공한다.
그리고 본 발명은 바람직하게는 상기 이동영구자석조합체는 일측에 오목한 공간을 형성한 보디를 구비하고, 상기 보디의 일측에는 제1 자력수단을 고정하며, 상기 보디의 공간내에는 상기 제1 자력수단의 극성과는 반대 극성으로 배치된 제2 자력수단을 고정하고, 상기 보디는 오목 공간의 하부측으로 상기 제2영구자석조합체의 제2이동대 양측으로 배열된 복수의 다리부와 승강판을 구비하여 상기 구동원에 의한 이동대의 작동을 통해서 상기 가이드의 하부로 보디의 직선왕복운동을 출력하는 자력을 이용한 왕복운동방법을 제공한다.
또한 본 발명은 바람직하게는 상기 이동영구자석조합체는 중앙에 보디를 구비하고, 상기 보디의 일측에는 제1 자력수단을 고정하며, 상기 보디의 타측에는 상기 제1 자력수단의 극성과는 반대 극성으로 배치된 제2 자력수단을 고정하고, 상기 보디에는 일측으로 레버를 연결하며, 상기 레버에는 크랭크 축을 회전시키도록 커넥팅 로드와 크랭크 아암을 연결하여 상기 구동원에 의한 이동대의 작동을 통해서 보디의 직선왕복운동을 크랭크 축의 회전운동으로 출력하는 자력을 이용한 왕복운동방법을 제공한다.
본 발명에 따른 자력을 이용한 왕복운동장치 및 이를 이용한 왕복운동방법에 의하면 화석에너지를 사용하지 않고서도 에너지발생장치에서 필요로 하는 구동력을 공급할 수 있다는 점에서 에너지확보에 새로운 전기를 마련할 수 있다. 즉, 자력에너지를 기계적에너지로 유효하게 이용하므로서 새로운 에너지자원을 발굴하는 효과가 있다.
현재까지 동력을 발생시키는 동력발생장치는 대부분 가솔린, 경유, 석탄 등 화석연료를 동력원으로 이용하였다. 그러나, 이들 화석연료는 지구온난화의 주범인 일산화탄소, 이산화탄소 등 환경오염물질의 배출, 부존량의 한계와 지역적인 편차 등에 따른 국제적인 분쟁야기 등의 문제점이 있기 때문에 이에 대체하기 위한 대체에너지자원의 개발이 범세계적인 과제로 부각되고 있다.
이러한 관점에서 본 발명에 따른 자력을 이용한 왕복운동장치 및 이를 이용한 왕복운동방법에 의하면 환경오염의 문제가 없고, 무한한 잠재력을 보유하고 있으며, 지역적인 편차가 없는 자력을 이용하기 때문에, 현재 당면한 에너지 문제의 해결에 일조할 수 있는 우수한 효과를 갖고 있으며, 또한, 탄소배출권 거래에 대한 국제문제에 대해서도 국가 경쟁력을 확보할 수 있는 유용한 효과가 얻어진다.
또한 본 발명에 따른 자력을 이용한 왕복운동장치 및 이를 이용한 왕복운동방법에 의해서 자력을 기계적인 에너지로 변환하는 자력변환기술은 국내외적으로 시도된 바가 없다. 이러한 관점에서 본 발명은 화석에너지의 사용이 배제된 환경오염의 염려가 없는 친환경 동력발생장치를 개발할 수 있는 원천기술을 확보함으로서 국가의 기술경쟁력을 향상시키는 효과가 있다.
뿐만 아니라, 최근 널리 보급되고 있는 태양광, 풍력발전기 등 자연에너지의 경우 전적으로 자연조건에 의존하고 있어 효율이 높지 않았다. 그러나, 본 발명에 따른 자력을 이용한 왕복운동장치 및 이를 이용한 왕복운동방법의 경우, 자연조건과 무관하게 운전할 수 있어 이용효율을 크게 향상시킬 수 있기 때문에 신재생에너지의 이용율을 크게 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
또한 본 발명에 따른 자력을 이용한 왕복운동장치 및 이를 이용한 왕복운동방법은 영구자석이 갖는 에너지만을 이용함으로서 궁극적으로 세계적인 에너지문제의 해결에 일조할 수 있는 가능성을 가지고 있다.
도 1은 본 발명에 따른 자력을 이용한 왕복운동장치에서 영구자석의 자력에너지를 기계적에너지로 변환하는 기본적인 원리를 설명하기 위한 구성도이다.
도 2a는 도1에 도시된 본 발명에 따른 자력을 이용한 왕복운동장치에서 상부측으로 이동영구자석조합체가 이동한 상태를 도시한 설명도이다.
도 2b는 도1에 도시된 본 발명에 따른 자력을 이용한 왕복운동장치에서 하부측으로 이동영구자석조합체가 이동한 상태를 도시한 설명도이다.
도 3은 본 발명에 따른 자력을 이용한 왕복운동장치 및 왕복운동방법을 설명하기 위한 구성도이다.
도 4a는 본 발명에 따른 자력을 이용한 왕복운동장치 및 왕복운동방법에서 직선왕복운동을 외부로 출력시키기 위한 구성도로서, 상부측으로 이동영구자석조합체가 이동한 상태를 도시한 설명도이다.
도 4b는 본 발명에 따른 자력을 이용한 왕복운동장치 및 왕복운동방법에서 직선왕복운동을 외부로 출력시키기 위한 구성도로서, 하부측으로 이동영구자석조합체가 이동한 상태를 도시한 설명도이다.
도 5a는 본 발명에 따른 자력을 이용한 왕복운동장치 및 왕복운동방법에서 직선왕복운동을 항타기에 적용하여 외부로 출력시키기 위한 구성도로서, 보디에 오목공간을 형성하고, 제2이동대를 그 내부에 배치하며, 상부측으로 이동영구자석조합체가 이동한 상태를 도시한 설명도이다.
도 5b는 본 발명에 따른 자력을 이용한 왕복운동장치 및 왕복운동방법에서 직선왕복운동을 항타기에 적용하여 외부로 출력시키기 위한 구성도로서, 보디에 오목공간을 형성하고, 제2이동대를 그 내부에 배치하며, 하부측으로 이동영구자석조합체가 이동한 상태를 도시한 설명도이다.
도 6은 본 발명에 따른 자력을 이용한 왕복운동장치 및 왕복운동방법에서 직선왕복운동을 엔진에 적용하여 외부로 회전운동을 출력시키기 위한 구성도로서, 직성왕복운동하는 레버에 커넥팅 로드와 크랭크 아암을 크랭크 축에 연결한 상태를 도시한 설명도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
본 발명에 따른 자력을 이용한 왕복운동장치(100)에서 영구자석의 자력에너지를 기계적에너지로 변환하는 기본적인 원리는 도 1 내지 도 2a 및 도 2b를 통하여 설명할 수 있다.
먼저 본 발명에 따른 자력을 이용한 왕복운동장치(100)에 구비된 영구자석은 자력이 거의 반영구적으로 지속되고, 극성이 반대인 경우와 동일한 경우, 각각 흡인력과 배척력이 발생하며, 작용하는 힘의 크기는 상호간의 거리의 제곱에 반비례한다.
즉, 자석은 항상 N극과 S극으로 이루어져 있으며, 이들 극사이에서 발생하는 자력선으로 인하여 자장이 형성된다. 두 개의 자석을 자장내에서 동일한 극끼리 대향하면 배척력, 상이한 극끼리 대향하면 흡인력이 발생한다.
본 발명에 따른 자력을 이용한 왕복운동장치(100)는 이러한 특성을 이용한 것으로 기본적인 구성 원리는 흡인력과 배척력을 동시에 이용하므로서 보다 강력한 힘을 얻는 것이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 자극이 형성된 방향으로 자유롭게 움직일 수 있는 이동영구자석조합체(110)을 중심으로 양쪽 단부에 임의의 크기와 자력을 갖는 제1고정영구자석조합체(111a)와 제2고정영구자석조합체(111b)를 고정하고, 이격거리를 적절히 조절하면 상호간에 배척력이 작용하여 자장이 미치는 범위 내에서 힘의 평형을 이루어 거리 (S1, S2)를 유지한 상태에서 정지하게 된다.
이러한 상태에서 도 2a에 도시된 바와 같이, 제1고정영구자석조합체(111a)의 자극방향을 반대로 바꾸어 배열하면, 이동영구자석조합체(110)과 제1고정영구자석조합체(111a)의 상호간에는 흡인력, 이동영구자석조합체(110)과 제2고정영구자석조합체(111b) 상호간에는 배척력이 작용하여 이동영구자석조합체(110)는 제1고정영구자석조합체(111a)쪽으로 급격히 이동하게 된다.
이번에는 다시 도 2b에 도시된 바와 같이, 제1고정영구자석조합체(111a)의 자극을 원래상태로 바꾸어 배척력이 발생하도록 하고, 제2고정영구자석조합체(111b)도 자극을 바꾸어 이동영구자석조합체(110) 상호간에 흡인력이 작용하도록 하면, 이동영구자석조합체(110)는 제2고정영구자석조합체(111b) 쪽으로 급격히 이동하게 되며, 이때 이동거리는 S1+S2 가 된다.
이러한 구성으로 이동영구자석조합체(110)는 제1고정영구자석조합체(111a)와 제2고정영구자석조합체(111b)에 의해 배척력과 흡인력을 동시에 받아 직선운동을 하므로 자력을 기계적에너지로 변환하는 기능을 갖게 된다.
상기에서 설명한 개념이 유효성을 갖기 위해서는 연속적인 운전이 되도록 하여야 한다. 즉, 이동영구자석조합체(110)의 양단에서 배척력과 흡인력이 상호 교차하여 동시에 발생하도록 제1고정영구자석조합체(111a)와 제2고정영구자석조합체(111b)를 배치하고, 운전하여야 한다.
도 3는 본 발명에 따른 자력을 이용한 왕복운동장치(100)의 일례를 나타낸 것으로서, 가이드(105) 내에서 일정한 방향으로 직선왕복운동을 할 수 있도록 이동영구자석조합체(110)를 배치하고, 이동영구자석조합체(110)와 상호자력이 미치는 자장내의 양쪽 끝에 상이한 극이 되도록 2개의 자석을 일정거리로 이격시켜 설치한 제1영구자석조합체(120) 및 제2영구자석조합체(150)를 배치한다.
즉 이동영구자석조합체(110)는 가이드(105) 내에서 일정한 방향으로 직선왕복운동을 할 수 있도록 일측에는 N극이 타측에는 S극이 형성되고, 상기 제1영구자석조합체(120)는 이동영구자석조합체(110)와 상호자력이 미치는 자장 범위 내에서 상기 이동영구자석조합체(110)의 일측으로 일정 간격을 형성하여 제1이동대(122)가 배치되고, 상기 제1이동대(122)의 일측에는 상기 이동영구자석조합체(110)의 자극과는 반대의 자극으로 대향하도록 배치된 영구자석의 제1흡인력 자력수단(130a)과, 이에 인접하여 상기 이동영구자석조합체(110)의 자극과는 동일한 자극으로 대향하도록 배치된 영구자석의 제1배척력 자력수단(130b)이 구비된 구조이다.
또한 상기 제2영구자석조합체(150)는 이동영구자석조합체(110)와 상호자력이 미치는 자장 범위 내에서 상기 이동영구자석조합체(110)의 타측으로 일정 간격을 형성하여 제2이동대(162)가 배치되고, 상기 제2이동대(162)의 일측에는 상기 이동영구자석조합체(110)의 자극과는 동일한 자극으로 대향하도록 배치된 영구자석의 제2배척력 자력수단(170a)과, 이에 인접하여 상기 이동영구자석조합체(110)의 자극과는 반대의 자극으로 대향하도록 배치된 영구자석의 제2흡인력 자력수단(170b)이 구비된다.
이러한 구성에 의해 제1영구자석조합체(120) 및 제2영구자석조합체(150) 각각의 왕복운동에 필요한 에너지를 외부의 구동원(180)으로부터 공급하여 상호 왕복운동시켜 이동영구자석조합체(110)의 자석과 대향시킴으로서 이동영구자석조합체(110)는 자력으로 왕복운동을 하게 된다.
상기 구동원(180)은 상기 제1영구자석조합체(120)의 제1이동대(122)와 상기 제2영구자석조합체(150)의 제2이동대(162)를 이동시켜서 상기 제1영구자석조합체(120)의 제1흡인력 자력수단(130a)이 상기 이동영구자석조합체(110)의 일측을 당기고, 상기 제2영구자석조합체(150)의 제2배척력 자력수단(170a)이 이동영구자석조합체(110)의 타측을 밀어서 이동영구자석조합체(110)를 제1영구자석조합체(120) 측으로 이동시키거나, 상기 제1영구자석조합체(120)의 제1배척력 자력수단(130b)이 상기 이동영구자석조합체(110)의 일측을 밀고, 상기 제2영구자석조합체(150)의 제2흡입력 자력수단이 이동영구자석조합체(110)의 타측을 당겨서 이동영구자석조합체(110)를 제2영구자석조합체(150) 측으로 이동시키도록 구성된다.
즉, 이동영구자석조합체(110)와 대향하고 있는 제1영구자석조합체(120) 및 제2영구자석조합체(150)의 일단에서는 흡인력이 그 반대편에서는 배척력이 교대로 발생하여 이동영구자석조합체(110)는 자력에 의해 왕복운동을 하게 된다.
이러한 운전방법은 이동영구자석조합체(110)의 위치에 관계없이 항상 동일한 자력이 이동영구자석조합체(110)에 가해지기 때문에 이동영구자석조합체(110)를 등속운전하게 하는 원리로 응용할 수 있으며, 특히, 환경오염이 없는 친환경, 고효율 왕복운동 및 회전운동 기기의 제작을 가능하게 하는 기술을 제공한다.
즉, 제1이동대(122)에는 제1흡인력 자력수단(130a)과 제1배척력 자력수단(130b)이 각각 상이한 극이 되도록 설치하고, 제2이동대(162)에도 제2배척력 자력수단(170a)과 제2흡인력 자력수단(170b)을 설치하는데 이때에도 서로 상이한 극이 형성되도록 한다.
이러한 배치는 이동자석의 극에 따라 달라지는데 어떠한 경우이든지 제1영구자석조합체(120)와 제2영구자석조합체(150)의 사이에서 이동영구자석조합체(110)의 상호간에는 흡인력과 배척력이 번갈아서 작용하도록 배치하면 된다.
상기 이동영구자석조합체(110)가 왕복운동을 하기 위해서는
제1 및 제2이동대(122)(162)를 이격거리(L) 만큼 좌우로 구동원(180)에 의해서 이동하여야 한다.
이때 구동원(180)은 도 3에 도시된 바와 같이 구동모터(182)에 의해서 회전하는 피니언 기어(184)가 래크기어(186)에 치차결합하고, 상기 래크기어(186)가 제1 및 제2이동대(122)(162)에 연결되는 구조로 이루어질 수 있다.
이때 상기 제1 및 제2이동대(122)(162)를 일체화하여 동시에 이동시키거나, 분리하여 개별적으로 이동시킬 수 있는데 개별적으로 하는 것이 운전제어가 다소 복잡하지만 보다 커다란 에너지를 얻을 수 있는 운전이 가능하다.
또한 상기 구동원(180)은 제1 및 제2이동대(122)(162)의 타측에 각각 스프링(190a)(190b)을 구비하고, 상기 스프링(190a)(190b)은 지지대(192)에 일측이 고정되고, 타측이 제1 및 제2이동대(122)(162)에 고정되어 구동원(180)에 의해서 위치이동된 제1 및 제2이동대(122)(162)를 원위치로 복귀시키도록 구성될 수 있다.
상기와 같이 도 1 내지 도 3은 본 발명에 따른 자력을 이용한 왕복운동장치(100)에서 자력을 이용하여 이동영구자석조합체(110)를 직선왕복운동시킴으로서 자력을 기계적에너지로 변환할 수 있는 원리에 대해 설명한 것이다.
이와 같이 직선왕복운동하는 기계적에너지를 실제로 이용하기 위해서는 이동영구자석조합체(110) 부위를 변형하여 외부로 에너지를 전달할 수 있는 구조로 하여야 한다.
도 4a 및 도 4b는 이러한 관점에서 본 발명에 따른 자력을 이용한 왕복운동장치(100)에 구비된 이동영구자석조합체(110)의 설치를 변형한 한 예이다.
즉, 적당한 크기의 보디(112)의 양단에 제1 및 제2 자력수단(114)(116)을 고정한 것으로서, 상기 이동영구자석조합체(110)는 중앙에 보디(112)를 구비하고, 상기 보디(112)의 일측에는 제1 자력수단(114)이 고정되고, 상기 보디(112)의 타측에는 상기 제1 자력수단(114)의 극성과는 반대 극성으로 배치된 제2 자력수단(116)이 고정되며, 상기 보디(112)에는 일측으로 레버(200)를 연결하여 가이드(105)의 외부로 보디(112)의 직선왕복운동을 출력하도록 구성된 것이다.
상기에서 설명한 것과 동일한 개념으로 제1 및 제2이동대(122)(162)의 이동을 통하여 이동영구자석조합체(110)의 보디(112)는 제1 자력수단(114)과 제2 자력수단(116)이 상기 제1영구자석조합체(120)와 상기 제2영구자석조합체(150)에 대해 흡인력과 배척력을 반복하여 직선왕복운동을 하고, 이러한 동작은 레버(200)를 통해서 가이드(105)의 외부로 출력하게 된다.
한편 보디(112)의 직선왕복운동은 레버(200)를 항타기의 햄머(210)에 연결하여 직접 직선왕복운동을 이용하거나, 회전운동으로 바꾸어 발전기, 엔진 등의 동력으로 이용할 수 있다.
즉 도 4a에 도시된 바와 같이, 제1영구자석조합체(120)의 제1흡인력 자력수단(130a)이 상기 이동영구자석조합체(110)의 제1 자력수단(114)에 마주하고, 제1 자력수단(114)의 자극과는 반대의 자극으로 대향배치되어 상호간에는 흡인력이 발생하며, 상기 제2영구자석조합체(150)의 제2배척력 자력수단(170a)이 상기 이동영구자석조합체(110)의 제2 자력수단(116)에 마주하고 제2 자력수단(116)의 자극과는 동일 자극으로 대향배치되어 상호간에는 배척력이 발생하여 상기 이동영구자석조합체(110)는 상부측으로 이동한다.
그리고 도 4b에 도시된 바와 같이, 제1 및 제2이동대(122)(162)가 구동원(180)에 의해서 좌측으로 이동하여 스프링(190a)(190b)을 압축하고, 제1영구자석조합체(120)의 제1배척력 자력수단(130b)이 상기 이동영구자석조합체(110)의 제1 자력수단(114)에 마주하고, 제1 자력수단(114)의 자극과 동일한 자극으로 대향배치되면 상호간에는 배척력이 발생하며, 상기 제2영구자석조합체(150)의 제2흡인력 자력수단(170b)이 상기 이동영구자석조합체(110)의 제2 자력수단(116)에 마주하고 제2 자력수단(116)의 자극과는 반대의 자극으로 대향배치되면 상호간에는 흡입력이 발생하여 상기 이동영구자석조합체(110)는 하부측으로 이동한다.
그러나 상기 스프링(190a)(190b)의 탄성복원력을 통해서 상기 제1 및 제2이동대(122)(162)가 우측으로 이동하면, 다시 도 4a에 도시된 바와 같이, 제1영구자석조합체(120)의 제1흡인력 자력수단(130a)이 상기 이동영구자석조합체(110)의 제1 자력수단(114)에 마주하고, 제1 자력수단(114)의 자극과는 반대의 자극으로 대향배치되어 상호간에는 흡인력이 발생하며, 상기 제2영구자석조합체(150)의 제2배척력 자력수단(170a)이 상기 이동영구자석조합체(110)의 제2 자력수단(116)에 마주하고 제2 자력수단(116)의 자극과는 동일 자극으로 대향배치되어 상호간에는 배척력이 발생하여 상기 이동영구자석조합체(110)는 재차 상부측으로 이동한다.
이와 같은 작동을 통하여 상기 이동영구자석조합체(110)는 상하직선 왕복운동을 반복적으로 하게 되며, 이러한 동작을 레버(200)를 통해서 외부로 출력하는 것이다.
도 5a 및 도 5b는 항타기의 개념을 나타낸 것으로 연속하여 대상물을 타격할 수 있다.
즉 상기 이동영구자석조합체(110)는 일측에 오목한 공간(222)을 형성한 보디(112)를 구비하고, 상기 보디(112)의 일측에는 제1 자력수단(114)이 고정되며, 상기 보디(112)의 공간(222)내에는 상기 제1 자력수단(114)의 극성과는 반대 극성으로 배치된 제2 자력수단(116)이 고정된다.
또한 상기 보디(112)는 오목 공간(222)의 하부측으로 상기 제2영구자석조합체(150)의 제2이동대(162) 양측으로 배열된 복수의 다리부(224)와 햄머(230)를 구비하여 가이드(105)의 하부로 보디(112)의 직선왕복운동을 출력하도록 구성된 것이다.
이와 같은 본 발명에 따른 자력을 이용한 왕복운동장치(100)는 도 5a에 도시된 바와 같이, 제1영구자석조합체(120)의 제1흡인력 자력수단(130a)이 상기 이동영구자석조합체(110)의 제1 자력수단(114)에 마주하고, 제1 자력수단(114)의 자극과는 반대의 자극으로 대향배치되어 상호간에는 흡인력이 발생하며, 상기 제2영구자석조합체(150)의 제2배척력 자력수단(170a)이 상기 이동영구자석조합체(110)의 제2 자력수단(116)에 마주하고 제2 자력수단(116)의 자극과는 동일 자극으로 대향배치되어 상호간에는 배척력이 발생하여 상기 이동영구자석조합체(110)는 상부측으로 거리(S)만큼 이동한다.
그리고 도 5b에 도시된 바와 같이, 제1 및 제2이동대(122)(162)가 구동원(180)에 의해서 좌측으로 이동하여 스프링(190a)(190b)을 압축하고, 제1영구자석조합체(120)의 제1배척력 자력수단(130b)이 상기 이동영구자석조합체(110)의 제1 자력수단(114)에 마주하고, 제1 자력수단(114)의 자극과 동일한 자극으로 대향배치되면 상호간에는 배척력이 발생하며, 상기 제2영구자석조합체(150)의 제2흡인력 자력수단(170b)이 상기 이동영구자석조합체(110)의 제2 자력수단(116)에 마주하고 제2 자력수단(116)의 자극과는 반대의 자극으로 대향배치되면 상호간에는 흡입력이 발생하여 상기 이동영구자석조합체(110)는 하부측으로 이동한다.
이때 상기 보디(112)의 오목 공간(222) 양측으로 복수의 다리부(224)가 연장되어 제2이동대(152)와의 간섭이 이루어지지 않으므로 상기 보디(112)의 승하강은 원활하게 이루어지며 다리부(224)를 통하여 연결된 햄머(230)가 상하직선 왕복운동을 반복적으로 하게 되며, 이러한 동작을 항타기의 햄머(230) 작동에 응용하여 대상물을 타격할 수 있다.
도 6은 본 발명에 따른 자력을 이용한 왕복운동장치(100)를 엔진에 적용한 예를 도시한 것이다.
즉 본 발명에 따른 자력을 이용한 왕복운동장치(100)는 이동영구자석조합체(110)의 중앙에 보디(112)를 구비하고, 상기 보디(112)의 일측에는 제1 자력수단(114)이 고정되며, 상기 보디(112)의 타측에는 상기 제1 자력수단(114)의 극성과는 반대 극성으로 배치된 제2 자력수단(116)이 고정된다.
또한 상기 보디(112)에는 일측으로 레버(200)를 연결하고, 상기 레버(200)에는 크랭크 축(250)을 회전시키도록 커넥팅 로드(240)와 크랭크 아암(242)을 연결하여 상기 보디(112)의 직선왕복운동을 크랭크 축(250)의 회전운동으로 출력하도록 연결된 것이다.
이러한 상태에서 상기 이동영구자석조합체(110)를 직선왕복운동시키면 크랭크 축(250)은 일정한 원주속도로 회전한다. 이러한 구조를 갖는 왕복운동기구를 일정한 위상차를 두어 직렬로 연결하도록 하면 크랭크 축(250)을 연속적으로 회전시킬 수 있어 엔진을 만들 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 자력을 이용한 왕복운동방법(300)에 대해서 보다 상세히 설명한다.
본 발명에 따른 자력을 이용한 왕복운동방법(300)은 도 3에 도시된 바와 같이, 가이드(105) 내에서 일정한 방향으로 직선왕복운동을 할 수 있도록 일측에는 N극이 타측에는 S극이 형성된 이동영구자석조합체(110)를 조립한다.
이와 같은 이동영구자석조합체(110)는 도 4 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 중앙에 보디(112)를 구비하고, 상기 보디(112)의 일측에는 제1 자력수단(114)을 고정하며, 상기 보디(112)의 타측에는 상기 제1 자력수단(114)의 극성과는 반대 극성으로 배치된 제2 자력수단(116)이 고정된 구조이어도 무방하다.
그리고 상기 이동영구자석조합체(110)와 상호자력이 미치는 자장 범위 내에 제1영구자석조합체(120)를 배치하는데, 이와 같은 제1영구자석조합체(120)는 상기 이동영구자석조합체(110)의 일측으로 일정 간격을 형성하여 제1이동대(122)를 배치하고, 상기 제1이동대(122)에는 상기 이동영구자석조합체(110)의 자극과는 반대의 자극으로 대향하도록 배치된 제1흡인력 자력수단(130a)과, 이에 인접하여 상기 이동영구자석조합체(110)의 자극과는 동일한 자극으로 대향하도록 배치된 제1배척력 자력수단(130b)을 구비한 것이다.
또한 상기 이동영구자석조합체(110)와 상호자력이 미치는 자장 범위 내에서 상기 이동영구자석조합체(110)의 타측으로는 제2영구자석조합체(150)를 배치하는데, 이와 같은 제2영구자석조합체(150)는 이동영구자석조합체(110)에 대해 일정 간격을 형성하여 제2이동대(162)를 배치하고, 상기 제2이동대(162)에는 상기 이동영구자석조합체(110)의 자극과는 동일한 자극으로 대향하도록 배치된 제2배척력 자력수단(170a)과, 이에 인접하여 상기 이동영구자석조합체(110)의 자극과는 반대의 자극으로 대향하도록 배치된 제2흡인력 자력수단(170b)을 구비한 것이다.
그리고 상기 제1영구자석조합체(120)의 제1이동대(122)와 상기 제2영구자석조합체(150)의 제2이동대(162)의 일측으로는 이들을 일정하게 수평이동시킬 수 있는 구동원(180)을 배치하며, 상기 구동원(180)은 예를 들면, 구동모터(182)에 의해서 회전하는 피니언 기어(184)가 래크기어(186)에 치차결합하고, 상기 래크기어(186)가 제1 및 제2이동대(122)(162)에 연결되는 구조로 이루어질 수 있다.
이와 같은 구동원(180)의 작동으로 상기 제1영구자석조합체(120)의 제1흡인력 자력수단(130a)이 상기 이동영구자석조합체(110)의 일측을 당기고, 상기 제2영구자석조합체(150)의 제2배척력 자력수단(170a)이 이동영구자석조합체(110)의 타측을 밀어서 이동영구자석조합체(110)를 제1영구자석조합체(120) 측으로 이동시키거나, 상기 제1영구자석조합체(120)의 제1배척력 자력수단(130b)이 상기 이동영구자석조합체(110)의 일측을 밀고, 상기 제2영구자석조합체(150)의 제2흡입력 자력수단이 이동영구자석조합체(110)의 타측을 당겨서 이동영구자석조합체(110)를 제2영구자석조합체(150) 측으로 이동시키도록 동작시키게 된다.
이와 같은 과정을 통하여 본 발명에 따른 자력을 이용한 왕복운동방법(300)은 상기 이동영구자석조합체(110)의 직선왕복운동을 통하여 자력에너지로부터 기계적에너지를 변환시켜 얻게 된다.
이때 상기 이동영구자석조합체(110)의 직선왕복운동은 상기 이동영구자석조합체(110)와 상기 제1영구자석조합체(120) 사이의 배척력과, 상기 이동영구자석조합체(110)와 상기 제2영구자석조합체(150) 사이의 흡입력이 동시에 작용하거나, 상기 이동영구자석조합체(110)와 상기 제1영구자석조합체(120) 사이의 흡인력과, 상기 이동영구자석조합체(110)와 상기 제2영구자석조합체(150) 사이의 배척력이 동시에 작용하여 직선왕복운동이 이루어지는 것이다.
이와 같이 본 발명에 따른 자력을 이용한 왕복운동장치(100)와 왕복운동방법(300)은 영구자석의 순간배척력과 흡인력을 이용하여 주변환경을 오염시키지 않는 동력원을 통해서 동작하고, 이와 같은 동작을 통해서 산업에 유효한 에너지로 변환시킴으로써 전기에너지를 발생시키는 발전기로 사용하거나, 압축기 운전을 위한 직선 운동을 발생시키도록 사용할 수 있으며 다양한 기계장치에 적용할 수 있다.
상기와 같이 본 발명에 따른 자력을 이용한 왕복운동장치(100) 및 이를 이용한 왕복운동방법(300)에 의하면 화석에너지를 사용하지 않고서도 에너지발생장치에서 필요로 하는 구동력을 공급할 수 있다는 점에서 에너지확보에 새로운 전기를 마련할 수 있다. 즉, 자력에너지를 기계적에너지로 유효하게 이용하므로서 새로운 에너지자원을 발굴하는 효과가 있다.
또한 본 발명에 따른 자력을 이용한 왕복운동장치(100) 및 이를 이용한 왕복운동방법(300)에 의하면 환경오염의 문제가 없고, 무한한 잠재력을 보유하고 있으며, 지역적인 편차가 없는 자력을 이용하기 때문에, 현재 당면한 에너지 문제의 해결에 일조할 수 있는 우수한 효과를 갖고 있으며, 또한, 탄소배출권 거래에 대한 국제문제에 대해서도 국가 경쟁력을 확보할 수 있는 유용한 효과가 얻어진다.
또한 본 발명에 따른 자력을 이용한 왕복운동장치(100) 및 이를 이용한 왕복운동방법(300)은 화석에너지의 사용이 배제된 환경오염의 염려가 없는 친환경 동력발생장치를 개발할 수 있는 원천기술을 확보함으로서 국가의 기술경쟁력을 향상시키는 효과가 있다.
뿐만 아니라, 본 발명에 따른 자력을 이용한 왕복운동장치(100) 및 이를 이용한 왕복운동방법(300)의 경우, 자연조건과 무관하게 운전할 수 있어 이용효율을 크게 향상시킬 수 있기 때문에 신재생에너지의 이용율을 크게 향상시킬 수 있으며, 영구자석이 갖는 에너지만을 이용함으로서 궁극적으로 세계적인 에너지문제의 해결에 일조할 수 있는 가능성을 가지고 있다.
앞에서 설명되고, 도면에 도시된 본 발명의 일 실시예는 본 발명의 기술적사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 보호범위는 청구범위에 기재된 사항에 의하여만 제한되고, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상을 다양한 형태로 개량 변경하는 것이 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속하게 된다.
100..... 자력을 이용한 왕복운동장치 105...... 가이드
110..... 이동영구자석조합체 111a..... 제1고정영구자석조합체
111b.... 제2고정영구자석조합체 112..... 보디
114...... 제1 자력수단 116..... 제2 자력수단
120..... 제1영구자석조합체 122..... 제1이동대
130a..... 제1흡인력 자력수단 130b..... 제1배척력 자력수단
150..... 제2영구자석조합체 162...... 제2이동대
170a..... 제2배척력 자력수단 170b..... 제2흡인력 자력수단
180....... 구동원 182...... 구동모터
184...... 피니언 기어 186...... 래크기어
190a,190b..... 스프링 192...... 지지대
200...... 레버 210,230..... 햄머
222...... 공간 224...... 다리부
240...... 커넥팅 로드 242...... 크랭크 아암
250...... 크랭크 축 300...... 자력을 이용한 왕복운동방법
L...... 이격거리 S,S1,S2.... 거리

Claims (10)

  1. 자력에너지를 기계적 에너지로 변환시켜서 출력시키는 운동장치에 있어서,
    가이드(105) 내에서 일정한 방향으로 직선왕복운동을 할 수 있도록 일측에는 N극이 타측에는 S극이 형성된 이동영구자석조합체(110);
    상기 이동영구자석조합체(110)와 상호자력이 미치는 자장 범위 내에서 상기 이동영구자석조합체(110)의 일측에는 일정 간격을 형성하여 제1이동대(122)가 배치되고, 상기 제1이동대(122)의 일측에는 상기 이동영구자석조합체(110)의 자극과는 반대의 자극으로 대향하도록 배치된 제1흡인력 자력수단(130a)과, 이에 인접하여 상기 이동영구자석조합체(110)의 자극과는 동일한 자극으로 대향하도록 배치된 제1배척력 자력수단(130b)이 구비된 제1영구자석조합체(120);
    상기 이동영구자석조합체(110)와 상호자력이 미치는 자장 범위 내에서 상기 이동영구자석조합체(110)의 타측에는 일정 간격을 형성하여 제2이동대(162)가 배치되고, 상기 제2이동대(162)의 일측에는 상기 이동영구자석조합체(110)의 자극과는 동일한 자극으로 대향하도록 배치된 제2배척력 자력수단(170a)과, 이에 인접하여 상기 이동영구자석조합체(110)의 자극과는 반대의 자극으로 대향하도록 배치된 제2흡인력 자력수단(170b)이 구비된 제2영구자석조합체(150); 및
    상기 제1영구자석조합체(120)의 제1이동대(122)와 상기 제2영구자석조합체(150)의 제2이동대(162)를 이동시켜서 상기 제1영구자석조합체(120)의 제1흡인력 자력수단(130a)이 상기 이동영구자석조합체(110)의 일측을 당기고, 상기 제2영구자석조합체(150)의 제2배척력 자력수단(170a)이 이동영구자석조합체(110)의 타측을 밀어서 이동영구자석조합체(110)를 제1영구자석조합체(120) 측으로 이동시키거나, 상기 제1영구자석조합체(120)의 제1배척력 자력수단(130b)이 상기 이동영구자석조합체(110)의 일측을 밀고, 상기 제2영구자석조합체(150)의 제2흡입력 자력수단이 이동영구자석조합체(110)의 타측을 당겨서 이동영구자석조합체(110)를 제2영구자석조합체(150) 측으로 이동시키도록 된 구동원(180);을 포함하여 상기 이동영구자석조합체(110)의 직선왕복운동을 통하여 자력에너지로부터 기계적에너지를 변환시켜 얻는 것임을 특징으로 하는 자력을 이용한 왕복운동장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 구동원(180)은 제1 및 제2이동대(122)(162)의 타측에 각각 스프링(190a)(190b)을 구비하고, 상기 스프링(190a)(190b)은 지지대(192)에 일측이 고정되고, 타측이 제1 및 제2이동대(122)(162)에 고정되어 구동원(180)에 의해서 위치이동된 제1 및 제2이동대(122)(162)를 원위치로 복귀시키도록 구성된 것임을 특징으로 하는 자력을 이용한 왕복운동장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 이동영구자석조합체(110)는 중앙에 보디(112)를 구비하고, 상기 보디(112)의 일측에는 제1 자력수단(114)이 고정되고, 상기 보디(112)의 타측에는 상기 제1 자력수단(114)의 극성과는 반대 극성으로 배치된 제2 자력수단(116)이 고정되며, 상기 보디(112)에는 일측으로 레버(200)를 연결하여 가이드(105)의 외부로 보디(112)의 직선왕복운동을 출력하도록 구성된 것임을 특징으로 하는 자력을 이용한 왕복운동장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 이동영구자석조합체(110)는 일측에 오목한 공간(222)을 형성한 보디(112)를 구비하고, 상기 보디(112)의 일측에는 제1 자력수단(114)이 고정되고, 상기 보디(112)의 공간(222)내에는 상기 제1 자력수단(114)의 극성과는 반대 극성으로 배치된 제2 자력수단(116)이 고정되며, 상기 보디(112)는 오목 공간(222)의 하부측으로 상기 제2영구자석조합체(150)의 제2이동대(162) 양측으로 배열된 복수의 다리부(224)와 햄머(230)를 구비하여 가이드(105)의 하부로 보디(112)의 직선왕복운동을 출력하도록 구성된 것임을 특징으로 하는 자력을 이용한 왕복운동장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 이동영구자석조합체(110)는 중앙에 보디(112)를 구비하고, 상기 보디(112)의 일측에는 제1 자력수단(114)이 고정되고, 상기 보디(112)의 타측에는 상기 제1 자력수단(114)의 극성과는 반대 극성으로 배치된 제2 자력수단(116)이 고정되며, 상기 보디(112)에는 일측으로 레버(200)를 연결하고, 상기 레버(200)에는 크랭크 축(250)을 회전시키도록 커넥팅 로드(240)와 크랭크 아암(242)을 연결하여 상기 보디(112)의 직선왕복운동을 크랭크 축(250)의 회전운동으로 출력하도록 구성된 것임을 특징으로 하는 자력을 이용한 왕복운동장치.
  6. 자력에너지를 기계적 에너지로 변환시켜 출력시키는 방법에 있어서,
    가이드(105) 내에서 일정한 방향으로 직선왕복운동을 할 수 있도록 일측에는 N극이 타측에는 S극이 형성된 이동영구자석조합체(110)를 조립하고,
    상기 이동영구자석조합체(110)와 상호자력이 미치는 자장 범위 내에는 상기 이동영구자석조합체(110)의 일측으로 일정 간격을 형성하여 제1이동대(122)를 배치하고, 상기 제1이동대(122)에는 상기 이동영구자석조합체(110)의 자극과는 반대의 자극으로 대향하도록 배치된 제1흡인력 자력수단(130a)과, 이에 인접하여 상기 이동영구자석조합체(110)의 자극과는 동일한 자극으로 대향하도록 배치된 제1배척력 자력수단(130b)을 구비한 제1영구자석조합체(120)를 배치하며
    상기 이동영구자석조합체(110)와 상호자력이 미치는 자장 범위 내에서 상기 이동영구자석조합체(110)의 타측으로 일정 간격을 형성하여 제2이동대(162)를 배치하고, 상기 제2이동대(162)에는 상기 이동영구자석조합체(110)의 자극과는 동일한 자극으로 대향하도록 배치된 제2배척력 자력수단(170a)과, 이에 인접하여 상기 이동영구자석조합체(110)의 자극과는 반대의 자극으로 대향하도록 배치된 제2흡인력 자력수단(170b)을 구비한 제2영구자석조합체(150)를 배치하고,
    상기 제1영구자석조합체(120)의 제1이동대(122)와 상기 제2영구자석조합체(150)의 제2이동대(162)를 구동원(180)의 작동으로 이동시켜서 상기 제1영구자석조합체(120)의 제1흡인력 자력수단(130a)이 상기 이동영구자석조합체(110)의 일측을 당기고, 상기 제2영구자석조합체(150)의 제2배척력 자력수단(170a)이 이동영구자석조합체(110)의 타측을 밀어서 이동영구자석조합체(110)를 제1영구자석조합체(120) 측으로 이동시키거나, 상기 제1영구자석조합체(120)의 제1배척력 자력수단(130b)이 상기 이동영구자석조합체(110)의 일측을 밀고, 상기 제2영구자석조합체(150)의 제2흡입력 자력수단이 이동영구자석조합체(110)의 타측을 당겨서 이동영구자석조합체(110)를 제2영구자석조합체(150) 측으로 이동시키도록 동작시키는 단계를 포함하여 상기 이동영구자석조합체(110)의 직선왕복운동을 통하여 자력에너지로부터 기계적에너지를 변환시켜 얻는 것임을 특징으로 하는 자력을 이용한 왕복운동방법.
  7. 제6항에 있어서, 상기 이동영구자석조합체(110)의 직선왕복운동은 상기 이동영구자석조합체(110)와 상기 제1영구자석조합체(120) 사이의 배척력과, 상기 이동영구자석조합체(110)와 상기 제2영구자석조합체(150) 사이의 흡입력이 동시에 작용하거나, 상기 이동영구자석조합체(110)와 상기 제1영구자석조합체(120) 사이의 흡인력과, 상기 이동영구자석조합체(110)와 상기 제2영구자석조합체(150) 사이의 배척력이 동시에 작용하여 이루어지는 것임을 특징으로 하는 자력을 이용한 왕복운동방법.
  8. 제6항에 있어서, 상기 이동영구자석조합체(110)는 중앙에 보디(112)를 구비하고, 상기 보디(112)의 일측에는 제1 자력수단(114)을 고정하며, 상기 보디(112)의 타측에는 상기 제1 자력수단(114)의 극성과는 반대 극성으로 배치된 제2 자력수단(116)이 고정하고, 상기 보디(112)에는 일측으로 레버(200)를 연결하여 상기 보디(112)의 직선왕복운동을 레버(200)를 통해서 외부로 출력하는 것임을 특징으로 하는 자력을 이용한 왕복운동방법.
  9. 제6항에 있어서, 상기 이동영구자석조합체(110)는 일측에 오목한 공간(222)을 형성한 보디(112)를 구비하고, 상기 보디(112)의 일측에는 제1 자력수단(114)을 고정하며, 상기 보디(112)의 공간(222)내에는 상기 제1 자력수단(114)의 극성과는 반대 극성으로 배치된 제2 자력수단(116)을 고정하고, 상기 보디(112)는 오목 공간(222)의 하부측으로 상기 제2영구자석조합체(150)의 제2이동대(162) 양측으로 배열된 복수의 다리부(224)와 햄머(230)를 구비하여 상기 구동원(180)에 의한 작동을 통해서 상기 가이드(105)의 하부로 보디(112)의 직선왕복운동을 출력하는 것임을 특징으로 하는 자력을 이용한 왕복운동방법.
  10. 제6항에 있어서, 상기 이동영구자석조합체(110)는 중앙에 보디(112)를 구비하고, 상기 보디(112)의 일측에는 제1 자력수단(114)을 고정하며, 상기 보디(112)의 타측에는 상기 제1 자력수단(114)의 극성과는 반대 극성으로 배치된 제2 자력수단(116)을 고정하고, 상기 보디(112)에는 일측으로 레버(200)를 연결하며, 상기 레버(200)에는 크랭크 축(250)을 회전시키도록 커넥팅 로드(240)와 크랭크 아암(242)을 연결하여 상기 구동원(180)의 작동을 통해서 보디(112)의 직선왕복운동을 크랭크 축(250)의 회전운동으로 출력하는 것임을 특징으로 하는 자력을 이용한 왕복운동방법.
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