KR20210112856A - rotor, method for manufacturing rotor, magnetic gear having the same, and propulsion module having the same - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a magnetic gear. More particularly, the present invention relates to a rotor for a magnetic gear, a method for manufacturing the same, a magnetic gear including the same, and a propulsion module including the same. The magnetic gear includes: an inside magnetic flux portion (100) having an outer peripheral surface where permanent magnets (130) are coupled; an outside magnetic flux portion (300) coaxial with the inside magnetic flux portion (100) and having an inner peripheral surface where permanent magnets (330) are coupled; and a magnetic flux-adjusting pole piece unit (200) positioned between the outer peripheral surface of the inside magnetic flux portion (100) and the inner peripheral surface of the outside magnetic flux portion (300). At least one of the inside magnetic flux portion (100) and the outside magnetic flux portion (300) includes: an axially extending support main body (110, 310); and a permanent magnet module (120, 320) fixedly coupled to the support main body (110, 310) and sequentially installed in the axial direction. The permanent magnet module (120, 320) includes a fixing ring (140, 340) where the permanent magnets (130, 330) are fixedly coupled along the circumferential direction around the axis of rotation.

Description

자기기어용 회전자, 그 제조방법, 그를 포함하는 자기기어 및 그를 포함하는 추진모듈 {rotor, method for manufacturing rotor, magnetic gear having the same, and propulsion module having the same}Rotor for magnetic gear, manufacturing method thereof, magnetic gear including same, and propulsion module including same {rotor, method for manufacturing rotor, magnetic gear having the same, and propulsion module having the same}

본 발명은, 자기기어에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 자기기어용 회전자, 그 제조방법, 그를 포함하는 자기기어 및 그를 포함하는 추진모듈에 관한 것이다.The present invention relates to a magnetic gear, and more particularly, to a magnetic gear rotor, a method for manufacturing the same, a magnetic gear including the same, and a propulsion module including the same.

일반적으로 자기기어란, 물리적인 접촉에 의해 동력을 전달하는 접촉식기어와는 달리 자기력을 이용하여 비접촉식으로 동력을 전달하는 비접촉 기어 장치로서, 접촉식 기어의 단점인 노이즈 및 진동이 적고, 윤활유 주입이나 보수 점검이 불필요하며 기계적인 마찰이 없어 안정성과 내구성이 뛰어난 기어장치이다. In general, a magnetic gear is a non-contact gear device that transmits power in a non-contact manner using magnetic force, unlike a contact gear that transmits power through physical contact. It is a gear device with excellent stability and durability because maintenance and inspection are unnecessary and there is no mechanical friction.

더 나아가, 자기기어는 에너지 손실을 경감할 수 있으므로 접촉식 기어에 비해 고효율 구동이 가능하며, 정확한 피크 토크의 전달이 가능한 기어장치이다.Furthermore, since the magnetic gear can reduce energy loss, it is a gear device capable of high-efficiency driving compared to a contact-type gear, and accurate peak torque transmission.

그리고 종래의 자기기어는, 자기 방식을 이용한 구성이면 다양한 구성이 가능하며, 일예로서, 특허문헌 1에 개시된 바와 같이, 영구자석이 결합되는 내측로터 및 외측로터와, 자성체가 일정한 간격을 두고 설치되며 내측로터 및 외측로터 사이에 위치하여 자속을 조절함으로써 내측로터 및 외측로터 중 어느 하나의 입력회전에 따른 회전을 통해 다른 하나의 회전을 유도하는 폴피스유닛를 포함하여 구성될 수 있다.And the conventional magnetic gear, if it is a configuration using a magnetic method, various configurations are possible, and as an example, as disclosed in Patent Document 1, an inner rotor and an outer rotor to which a permanent magnet is coupled, and a magnetic body are installed at regular intervals. It may be configured to include a pole piece unit positioned between the inner rotor and the outer rotor to induce the rotation of the other through rotation according to the input rotation of any one of the inner rotor and the outer rotor by controlling magnetic flux.

구체적으로, 종래의 자기기어는, 도 1 및 도 2의 개념도에 도시된 바와 같이, 내측로터(10)와 외측로터(30) 간의 상대적 회전에 따른 각각의 영구자석(11, 31)을 통한 자속변화 유도를 통해 입력 대비 원하는 회전속도 비로 동력을 출력하는 장치로서, 내측로터(10) 및 외측로터(30)와, 내측로터(10) 및 외측로터(30) 사이의 자속을 조절하기 위하여 내측로터(10)와 외측로터(30)의 사이에 고정설치되는 폴피스유닛(20)를 포함할 수 있다.Specifically, the conventional magnetic gear, as shown in the conceptual diagrams of FIGS. 1 and 2 , magnetic flux through each of the permanent magnets 11 and 31 according to the relative rotation between the inner rotor 10 and the outer rotor 30 . As a device for outputting power at a desired rotational speed ratio compared to the input through change induction, the inner rotor 10 and the outer rotor 30 and the inner rotor to control the magnetic flux between the inner rotor 10 and the outer rotor 30 It may include a pole piece unit 20 that is fixedly installed between the (10) and the outer rotor (30).

여기서 상기 내측로터(10)는, N극 및 S극이 교대로 배치되는 복수의 폴피스유닛(20)을 포함하며 회전가능하도록 설치된다.Here, the inner rotor 10 includes a plurality of pole piece units 20 in which N poles and S poles are alternately disposed and is installed to be rotatable.

그리고 상기 외측로터(30)는, 내측로터(10)와의 회전비를 고려하여 미리 설정된 수의 N극 및 S극이 교대로 배치되는 복수의 제2영구자석(31)을 포함하며 회전가능하도록 설치된다.And the outer rotor 30 includes a plurality of second permanent magnets 31 in which a preset number of N poles and S poles are alternately arranged in consideration of the rotation ratio with the inner rotor 10 and is installed to be rotatable. .

상기 폴피스유닛(20)은, 내측로터(10) 및 외측로터(30) 사이의 자속을 조절하기 위하여 내측로터(10)와 외측로터(30)의 사이에 고정설치된다.The pole piece unit 20 is fixedly installed between the inner rotor 10 and the outer rotor 30 to adjust the magnetic flux between the inner rotor 10 and the outer rotor 30 .

특히 상기 폴피스유닛(20)은, 고속회전 및 그에 따른 주파수 변화로 재료의 손실로 인한 열 발생 등의 사용환경에서도, 내측로터(10) 및 외측로터(30) 사이에 최초 설정된 일정 간격을 유지하여야 정밀한 토크 출력을 달성할 수 있다.In particular, the pole piece unit 20 maintains a predetermined interval initially set between the inner rotor 10 and the outer rotor 30 even in a usage environment such as heat generation due to material loss due to high-speed rotation and frequency change. to achieve precise torque output.

한편 상기 내측로터(10) 및 외측로터(30)는, 미리 설정된 기어비에 따라서 원주방향을 따라서 배치된 복수의 영구자석(11, 31)들과, 복수의 영구자석(11, 31)들이 고정되는 코어(12, 32)를 포함하여 구성된다.On the other hand, the inner rotor 10 and the outer rotor 30 are a plurality of permanent magnets 11 and 31 arranged along the circumferential direction according to a preset gear ratio, and a plurality of permanent magnets 11 and 31 are fixed. It is configured to include a core (12, 32).

그런데 종래의 자기기어는, 코어(12, 32)의 내주면 또는 외주면에 접착제 등에 의하여 복수의 영구자석(11, 31)들이 고정시켜 제조되는데 영구자석(11, 31) 부착 시 영구자석(11, 31)의 자력에 의하여 그 배치가 흐트러지거나 각 영구자석(11, 31)의 고정을 위한 작업시간이 상대적으로 증가하여 생산성을 크게 저하시키는 문제점이 있다.However, in the conventional magnetic gear, a plurality of permanent magnets 11 and 31 are fixed to the inner or outer circumferential surfaces of the cores 12 and 32 by an adhesive or the like. When the permanent magnets 11 and 31 are attached, the permanent magnets 11, 31 ), the arrangement is disturbed by the magnetic force, or the working time for fixing each permanent magnet 11, 31 is relatively increased, thereby greatly reducing productivity.

더불어 종래의 자기기어는, 코어(12, 32)의 내주면 또는 외주면에 접착제 등에 의하여 복수의 영구자석(11, 31)들이 고정시켜 제조되는데 영구자석(11, 31) 부착 시 반경방향 간극과 축방향 간극을 고려하여 영구자석(11, 31)들의 부착작업이 어려운 문제점이 있다.In addition, the conventional magnetic gear is manufactured by fixing a plurality of permanent magnets 11 and 31 to the inner or outer circumferential surfaces of the cores 12 and 32 by means of an adhesive. There is a problem in that it is difficult to attach the permanent magnets 11 and 31 in consideration of the gap.

더 나아가 종래의 자기기어는, 기어비 등을 고려하여 영구자석(11, 31)의 숫자를 늘리는 경우 제조가 어렵고 제조시간이 현저히 증가하는 문제점이 있다.Furthermore, the conventional magnetic gear has a problem in that it is difficult to manufacture and the manufacturing time is significantly increased when the number of permanent magnets 11 and 31 is increased in consideration of the gear ratio and the like.

(특허문헌 1) KR10-1457523 B1(Patent Document 1) KR10-1457523 B1

본 발명의 목적은, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 내측로터 및/또는 외측로터를 영구자석 및 코어로 구성된 축방향 회전모듈을 축방향으로 적층하여 구성함으로써 제조가 용이하고 제조비용을 현저히 절감할 수 있는 자기기어용 회전자, 그 제조방법, 그를 포함하는 자기기어 및 그를 포함하는 추진모듈을 제공하는데 있다.An object of the present invention is to facilitate manufacturing and significantly reduce manufacturing costs by stacking an inner rotor and/or an outer rotor with an axial rotation module composed of a permanent magnet and a core in the axial direction in order to solve the above problems. An object of the present invention is to provide a rotor for a magnetic gear capable of doing so, a method for manufacturing the same, a magnetic gear including the same, and a propulsion module including the same.

본 발명은 상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 창출된 것으로서, 본 발명은, 외주면에 복수의 영구자석(130)들이 결합되는 내측자속부(100)와, 상기 내측자속부(100)와 동축을 이루며 내주면에 복수의 영구자석(330)들이 결합되는 외측자속부(300)와, 상기 내측자속부(100)의 외주면 및 상기 외측자속부(300)의 내주면 사이에 위치되어 자속을 조절하는 폴피스유닛(200)를 포함하는 자기기어에 있어서, 상기 내측자속부(100) 및 상기 외측자속부(300) 중 적어도 하나는, 축방향으로 연장되어 형성된 지지본체(110, 310)와; 상기 지지본체(110, 310)에 고정결합되며 축방향으로 순차적으로 설치되는 영구자석모듈(120, 320)을 포함하며, 상기 영구자석모듈(120, 320)는, 상기 복수의 영구자석(130, 330)들이 회전축을 중심으로 원주방향을 따라서 고정결합되는 고정링(140, 340)을 포함하는 것을 특징으로 하는 자기기어를 개시한다.The present invention was created to achieve the object of the present invention as described above, and the present invention includes an inner magnetic flux part 100 to which a plurality of permanent magnets 130 are coupled to an outer circumferential surface, and the inner magnetic flux part 100 and It is located between the outer peripheral surface of the outer magnetic flux part 300 and the outer peripheral surface of the inner magnetic flux part 100 and the inner peripheral surface of the outer magnetic flux part 300 coaxial and a plurality of permanent magnets 330 are coupled to the inner peripheral surface to adjust the magnetic flux. A magnetic gear including a pole piece unit 200, wherein at least one of the inner magnetic flux part 100 and the outer magnetic flux part 300 includes a support body (110, 310) extending in an axial direction; It is fixedly coupled to the support body (110, 310) and includes permanent magnet modules (120, 320) sequentially installed in the axial direction, wherein the permanent magnet modules (120, 320) include the plurality of permanent magnets (130, 330) discloses a magnetic gear, characterized in that it comprises a fixed ring (140, 340) fixedly coupled along the circumferential direction about the axis of rotation.

상기 고정링(140, 340)에 고정된 영구자석(130, 330)은, 축방향으로 가면서 스큐각(skew angle)을 가지도록 배치될 수 있다.The permanent magnets 130 and 330 fixed to the fixing rings 140 and 340 may be arranged to have a skew angle while going in the axial direction.

상기 내측자속부(100) 및 상기 외측자속부(300)는, 서로 다른 방향으로 스큐각(skew angle)을 가질 수 있다.The inner magnetic flux unit 100 and the outer magnetic flux unit 300 may have skew angles in different directions.

상기 고정링(140, 340)은, 상기 지지본체(110, 310)와의 결합각도를 유지할 수 있도록 상기 지지본체(110, 310)에 형성된 제1키(410, 430)에 대하여 축방향으로 결합되는 제2키(420, 440)가 형성될 수 있다.The fixing rings 140 and 340 are coupled in the axial direction with respect to the first keys 410 and 430 formed on the support bodies 110 and 310 so as to maintain a coupling angle with the support bodies 110 and 310. Second keys 420 and 440 may be formed.

상기 내측자속부(100)의 내측회전축(150) 및 상기 외측자속부(300)의 외측회전축(350)를 회전가능하게 지지하는 하우징(600)을 포함할 수 있다.It may include a housing 600 rotatably supporting the inner rotation shaft 150 of the inner magnetic flux part 100 and the outer rotation shaft 350 of the outer magnetic flux part 300 .

상기 하우징(600)은, 상기 외측자속부(300)를 회전가능하게 지지하는 하우징 본체(610)와; 상기 내측자속부(100)를 회전가능하게 지지하는 커버부재(620)를 포함할 수 있다.The housing 600 includes a housing body 610 that rotatably supports the outer magnetic flux part 300; A cover member 620 for rotatably supporting the inner magnetic flux part 100 may be included.

본 발명은 또한 회전력을 발생시키는 회전력발생부(2000)와; 상기와 같은 구성을 가지는 자기기어로서 상기 회전력발생부(2000)가 상기 내측회전축(150) 및 상기 외측회전축(350) 중 어느 하나와 연결되는 자기기어(1000)와; 상기 자기기어(1000)의 상기 내측회전축(150) 및 상기 외측회전축(350) 중 어느 하나와 연결되어 회전되어 추력을 발생하는 제1프로펠러(3120) 및 상기 자기기어(1000)의 상기 내측회전축(150) 및 상기 외측회전축(350) 중 나머지 하나와 연결되어 회전되어 추력을 발생하는 제2프로펠러(3220)를 포함하는 추력발생부(3000)를 포함하는 추진시스템을 개시한다.The present invention also includes a rotational force generating unit 2000 for generating a rotational force; a magnetic gear having the above configuration, the magnetic gear 1000 in which the rotational force generating unit 2000 is connected to any one of the inner rotation shaft 150 and the outer rotation shaft 350; A first propeller 3120 connected to any one of the inner rotation shaft 150 and the outer rotation shaft 350 of the magnetic gear 1000 and rotated to generate thrust and the inner rotation shaft of the magnetic gear 1000 ( 150) and a propulsion system including a thrust generating unit 3000 including a second propeller 3220 that is connected to the other one of the outer rotation shaft 350 and rotates to generate thrust.

상기 추진시스템은, 항공기 또는 해양선박의 추진시스템, 드론의 추진시스템 등이 될 수 있다.The propulsion system may be a propulsion system of an aircraft or a marine vessel, a propulsion system of a drone, and the like.

본 발명에 따른 자기기어용 회전자, 그 제조방법, 그를 포함하는 자기기어 및 그를 포함하는 추진모듈은, 내측로터 및/또는 외측로터를 영구자석 및 코어로 구성된 축방향 회전모듈을 축방향으로 적층하여 구성함으로써 제조가 용이하고 제조비용을 현저히 절감할 수 있는 이점이 있다.A magnetic gear rotor, a method for manufacturing the same, a magnetic gear including the same, and a propulsion module including the same according to the present invention, an inner rotor and/or an outer rotor and an axial rotation module composed of a permanent magnet and a core are stacked in the axial direction Thus, there is an advantage that manufacturing is easy and manufacturing cost can be significantly reduced.

도 1은, 종래의 자기기어를 보여주는 측면도이다.
도 2는, 도 1의 자기기어의 구성을 보여주는 분해 사시도이다.
도 3은, 본 발명에 따른 자기기어의 일예를 보여주는 절개 사시도이다.
도 4a는, 도 3에서 Ⅱ-Ⅱ방향의 단면도이다.
도 4b 및 도 4c는, 도 4a 중 A 부분 및 B 부분의 확대도이다.
도 4d는, 반경방향으로 착자된 영구자석이 도 4b 및 도 4c에 도시된 구조를 가질 때 토크리플 저감효과를 보여주는 그래프이다.
도 4e는, 반경방향으로 착자된 내측로터부의 영구자석이 도 4b에 도시된 구조를 가질 때 토크리플 저감효과를 보여주는 그래프이다.
도 4f는, 반경방향으로 착자된 내측로터부의 영구자석이 도 4c에 도시된 구조를 가질 때 토크리플 저감효과를 보여주는 그래프이다.
도 5은, 도 3의 자기기어 중 내측자속부, 폴피스유닛 및 외측자속부를 보여주는 분해사시도이다.
도 6a는, 도 3의 자기기어 중 내측자속부의 구성을 보여주는 사시도이다.
도 6b는, 도 6a의 내측자속부를 보여주는 절개 사시도이다.
도 7a는, 도 3의 자기기어 중 폴피스유닛을 보여주는 사시도이다.
도 7b는, 도 7a의 폴피스유닛의 횡단면도이다.
도 8a는, 도 3의 자기기어 중 외측자속부의 구성을 보여주는 사시도이다.
도 8b는, 도 8a의 외측자속부를 보여주는 절개 사시도이다.
도 9는, 도 6a에 도시된 내측자속부의 사진으로서, 밸런싱 과정을 거친 후의 내측자속부를 보여주는 사진이다.
도 10은, 본 발명에 따른 자기기어가 적용된 추진체의 일예를 보여주는 사시도이다.
도 11은, 도 10의 추진체의 절개사시도이다.
도 12는, 본 발명에 따른 자기기어가 적용된 추진체 중 드론에 적용된 일예를 보여주는 사시도이다.
1 is a side view showing a conventional magnetic gear.
FIG. 2 is an exploded perspective view showing the configuration of the magnetic gear of FIG. 1 .
3 is a cutaway perspective view showing an example of a magnetic gear according to the present invention.
FIG. 4A is a cross-sectional view taken in a direction II-II in FIG. 3 .
4B and 4C are enlarged views of parts A and B in FIG. 4A.
4D is a graph showing the torque ripple reduction effect when the radially magnetized permanent magnet has the structure shown in FIGS. 4B and 4C.
FIG. 4e is a graph showing the torque ripple reduction effect when the permanent magnet of the radially magnetized inner rotor part has the structure shown in FIG. 4b.
FIG. 4f is a graph showing the torque ripple reduction effect when the permanent magnet of the radially magnetized inner rotor part has the structure shown in FIG. 4c.
5 is an exploded perspective view showing an inner magnetic flux unit, a pole piece unit, and an outer magnetic flux unit among the magnetic gears of FIG. 3 .
6A is a perspective view showing the configuration of an inner magnetic flux part of the magnetic gear of FIG. 3 .
6B is a cutaway perspective view showing the inner magnetic flux part of FIG. 6A .
7A is a perspective view illustrating a pole piece unit among the magnetic gears of FIG. 3 .
7B is a cross-sectional view of the pole piece unit of FIG. 7A.
8A is a perspective view showing the configuration of an outer magnetic flux part of the magnetic gear of FIG. 3 .
8B is a cutaway perspective view showing the outer magnetic flux part of FIG. 8A .
FIG. 9 is a photograph of the inner magnetic flux part shown in FIG. 6A , which is a photograph showing the inner magnetic flux part after the balancing process.
10 is a perspective view showing an example of a propellant to which a magnetic gear according to the present invention is applied.
11 is a cut-away perspective view of the propellant of FIG. 10 .
12 is a perspective view showing an example applied to a drone among the propellants to which the magnetic gear according to the present invention is applied.

이하 본 발명에 따른 자기기어용 회전자, 그 제조방법, 그를 포함하는 자기기어 및 그를 포함하는 추진모듈에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a rotor for a magnetic gear according to the present invention, a method for manufacturing the same, a magnetic gear including the same, and a propulsion module including the same will be described with reference to the accompanying drawings.

본 발명에 자기기어는, 도 3 내지 도 8b에 도시된 바와 같이, 외주면에 복수의 영구자석(130)들이 결합되는 내측자속부(100)와, 내측자속부(100)와 동축을 이루며 내주면에 복수의 영구자석(330)들이 결합되는 외측자속부(300)와, 내측자속부(100)의 외주면 및 외측자속부(300)의 내주면 사이에 위치되어 자속을 조절하는 폴피스유닛(200)를 포함한다.In the present invention, the magnetic gear, as shown in FIGS. 3 to 8b, is coaxial with the inner magnetic flux part 100 to which a plurality of permanent magnets 130 are coupled to the outer peripheral surface, and the inner magnetic flux part 100 and is located on the inner peripheral surface. A pole piece unit 200 positioned between the outer magnetic flux part 300 to which a plurality of permanent magnets 330 are coupled, and the outer peripheral surface of the inner magnetic flux part 100 and the inner peripheral surface of the outer magnetic flux part 300 to adjust the magnetic flux. include

상기 내측자속부(100)는, 외주면에 복수의 영구자석(130)들이 결합되는 구성으로서, 회전 또는 고정구조에 따라서 다양한 구성이 가능하다.The inner magnetic flux part 100 is a configuration in which a plurality of permanent magnets 130 are coupled to an outer circumferential surface, and various configurations are possible depending on a rotational or fixed structure.

예를 들면, 상기 내측자속부(100)는, 회전가능하게 설치되는 구조로서, 외주면에 복수의 영구자석(130)들이 결합되는 내측코어부(104)와, 내측코어부(104)에 결합되어 외부로부터 회전을 입력 또는 출력받는 내측회전축(150)을 포함할 수 있다.For example, the inner magnetic flux part 100 is a rotatably installed structure, and is coupled to an inner core part 104 to which a plurality of permanent magnets 130 are coupled to an outer circumferential surface, and to the inner core part 104 . It may include an inner rotation shaft 150 that receives rotation input or output from the outside.

상기 내측코어부(104)는, 외주면에 복수의 영구자석(130)이 결합되며, 결합되는 내측회전축(150)를 통해 외부로부터 회전을 입력 또는 출력받는 구성으로서, 다양한 구성이 가능하다.The inner core part 104 is a configuration in which a plurality of permanent magnets 130 are coupled to an outer circumferential surface and receives rotation input or output from the outside through the coupled inner rotation shaft 150 , and various configurations are possible.

상기 내측코어부(104)는, 내측회전축(150)가 길이방향으로 관통하여 결합가능하도록 중공이 형성되며, 외주면에 복수의 영구자석(130)이 결합될 수 있다.The inner core part 104 is hollow so that the inner rotation shaft 150 can be coupled therethrough in the longitudinal direction, and a plurality of permanent magnets 130 can be coupled to the outer circumferential surface.

이를 통해, 상기 내측코어부(104)는, 외측자속부(300)에 설치된 복수의 영구자석(330)과 폴피스유닛(200)를 통하여 작용하는 자기력에 의하여 외측자속부(300)를 회전시키거나, 외측자속부(300)에 의하여 회전될 수 있다.Through this, the inner core part 104 rotates the outer magnetic flux part 300 by the magnetic force acting through the plurality of permanent magnets 330 and the pole piece unit 200 installed in the outer magnetic flux part 300 . Or, it may be rotated by the external magnetic flux unit 300 .

그리고 상기 내측코어부(104)는, 복수의 전기강판이 적층되어 형성될 수 있다.And the inner core part 104 may be formed by stacking a plurality of electrical steel plates.

상기 영구자석(130)은, 내측코어부(104)의 외주면에 결합되어, 외측자속부(300)에 설치된 복수의 영구자석(330)과 폴피스유닛(200)를 통하여 자기력이 상호작용하는 부재로서, 다양한 구성이 가능하다.The permanent magnet 130 is a member coupled to the outer circumferential surface of the inner core portion 104 and through which magnetic force interacts with the plurality of permanent magnets 330 and the pole piece unit 200 installed in the outer magnetic flux portion 300 . As such, various configurations are possible.

예를 들면, 상기 영구자석(130)은, 내측코어부(104)의 외주면에 복수의 N극 및 S극이 순서대로 교대로 배치될 수 있으며, 외측자속부(300)와 내측자속부(100)의 회전비를 고려하여 미리 설정된 수 및 원주길이를 가지고 배치될 수 있다.For example, in the permanent magnet 130 , a plurality of N poles and S poles may be alternately disposed on the outer peripheral surface of the inner core part 104 in order, and the outer magnetic flux part 300 and the inner magnetic flux part 100 may be arranged alternately. ) can be arranged with a preset number and circumferential length in consideration of the rotation ratio.

또한, 상기 복수의 영구자석(130)은, 동일한 간격으로 배치될 수 있으며, 보다 바람직하게는 내측코어부(104)의 외주면을 따라서 동일한 면적을 가지도록 배치되어 결합될 수 있다.In addition, the plurality of permanent magnets 130 may be disposed at the same interval, and more preferably, may be disposed and coupled to have the same area along the outer circumferential surface of the inner core part 104 .

또한 상기 복수의 영구자석(130)은, 할박배열을 가질 수 있으며, 도 4a 및 도 4b에 도시된 바와 같이, 반경방향으로 착자된 N극, S극의 영구자석 모서리만 라운딩 형상(fillet)을 가졌을 때, 도 4d에 도시된 바와 같이, 토크는, 거의 변동없지만, 토크리플이 크게 감소함을 확인하였다.In addition, the plurality of permanent magnets 130 may have a halved arrangement, and as shown in FIGS. 4A and 4B , only the corners of the permanent magnets of the radially magnetized N pole and S pole have a rounding shape (fillet). As shown in Fig. 4d, it was confirmed that, although there was little change in the torque, the torque ripple was greatly reduced.

구체적으로, 상기 복수의 영구자석(130)은, 원주방향을 따라서 할박배열을 가질 수 있으며, 그 중 반경방향으로 착자된 N극, S극의 영구자석 모서리만 라운딩 형상(fillet)을 가지는 것이 바람직하다.Specifically, the plurality of permanent magnets 130 may have a halved arrangement along the circumferential direction, and among them, it is preferable that only the corners of the permanent magnets of the radially magnetized N pole and S pole have a rounding shape (fillet). do.

그리고 상기 영구자석(130)의 모서리의 라운딩 형상은, 반경(r1)이 1.0~2.0㎜가 바람직하며, 1.5㎜가 더욱 바람직하다.And the rounded shape of the corner of the permanent magnet 130, the radius (r 1 ) is preferably 1.0 ~ 2.0mm, more preferably 1.5mm.

정리하면, 상기 복수의 영구자석(130)은, 원주방향을 따라서 할박배열을 가질 수 있으며, 그 중 반경방향으로 착자된 N극, S극의 영구자석 모서리만 라운딩 형상(fillet)을 가지며, 라운딩 형상의 일반적 조건은 다음과 같다.In summary, the plurality of permanent magnets 130 may have a halved arrangement along the circumferential direction, among which only the corners of the permanent magnets of the radially magnetized N and S poles have a rounding shape (fillet), rounding The general conditions for the shape are as follows.

즉, 상기 내측자속부(100)의 영구자석(130) 중 반경방향으로 착자된 영구자석(130)의 라운딩 형상 조건은, 도 4b 및 도 4e에 도시된 바와 같이, 라운딩 형상 곡률반경을 r1, 영구자석(130)의 외주면의 호의 길이를 l2라 할 때, 2×r1/l2 값이 13%~39%가 바람직하며, 39%가 보다 바람직하다. 도 4b에서 l1은 영구자석(130)의 내주면의 호의 길이로 정의된다.That is, the rounding shape condition of the radially magnetized permanent magnet 130 among the permanent magnets 130 of the inner magnetic flux part 100 is, as shown in FIGS. 4b and 4e, the rounding shape curvature radius of r 1 , When the length of the arc of the outer peripheral surface of the permanent magnet 130 is l 2 , the 2×r 1 /l 2 value is preferably 13% to 39%, more preferably 39%. In Figure 4b, l 1 is defined as the length of the arc of the inner peripheral surface of the permanent magnet (130).

상기 내측회전축(150)은, 내측코어부(104)에 형성되는 중공을 관통하여 내측코어부(104)와 결합되어, 내측코어부(104)의 동력을 외부로 전달하는 구성으로서, 다양한 구성이 가능하다.The inner rotation shaft 150 passes through a hollow formed in the inner core portion 104 and is coupled to the inner core portion 104 to transmit the power of the inner core portion 104 to the outside, and various configurations are available. possible.

예를 들면, 상기 내측회전축(150)은, 내측코어부(104)에 형성되는 중공을 관통하여 내측코어부(104)에 결합되는 바, 내측자속부(100)에 동력이 입력되는 경우, 내측회전축(150)에 외부에서 결합되는 동력원으로부터 전달되는 동력을 내측코어부(104)에 전달할 수 있다.For example, the inner rotation shaft 150 passes through a hollow formed in the inner core portion 104 and is coupled to the inner core portion 104 , and when power is input to the inner magnetic flux portion 100 , the inner side Power transmitted from a power source coupled from the outside to the rotation shaft 150 may be transmitted to the inner core part 104 .

반대로 상기 내측회전축(150)은, 후술하는 외측회전축(350)에 의하여 입력되는 회전력에 의하여 회전될 수 있다.Conversely, the inner rotation shaft 150 may be rotated by a rotational force input by the outer rotation shaft 350 to be described later.

한편 상기 내측자속부(100)는, 회전가능하게 설치된 실시예를 들어 설명하였으나 회전조합에 따라서 고정된 상태로 구성될 수 있음은 물론이다.On the other hand, although the inner magnetic flux part 100 has been described as a rotatably installed embodiment, of course, it may be configured in a fixed state according to a rotation combination.

한편 상기 내측자속부(100)를 구성함에 있어서, 내측코어부(104)의 외주면에 복수의 영구자석(130)들을 부착할 때 자력 영향으로 영구자석의 부착작업이 원활하지 못한 문제점이 있다.Meanwhile, in configuring the inner magnetic flux unit 100 , when attaching the plurality of permanent magnets 130 to the outer circumferential surface of the inner core unit 104 , there is a problem in that the permanent magnet attachment operation is not smooth due to the influence of magnetic force.

이에 상기 내측자속부(100)는, 영구자석(130) 및 영구자석(130)이 고정되는 내측코어부(104)가 축방향으로 분할된 상태로 결합되는 복수의 영구자석모듈(120)들에 의하여 구성될 수 있다.Accordingly, the inner magnetic flux part 100 is a plurality of permanent magnet modules 120 to which the permanent magnet 130 and the inner core part 104 to which the permanent magnet 130 is fixed are coupled in an axially divided state. can be composed by

즉, 상기 내측자속부(100)는, 도 3 내지 도 6b에 도시된 바와 같이, 축방향으로 연장되어 형성된 제1지지본체(110)와; 제1지지본체(110)에 고정결합되며 축방향으로 순차적으로 설치되는 영구자석모듈(120)을 포함할 수 있다.That is, the inner magnetic flux portion 100, as shown in Figures 3 to 6b, the first support body 110 formed to extend in the axial direction; It may include a permanent magnet module 120 fixedly coupled to the first support body 110 and sequentially installed in the axial direction.

그리고 상기 영구자석모듈(120)는, 복수의 영구자석(130)들이 회전축(C)을 중심으로 원주방향을 따라서 고정결합되는 제1고정링(140)-축방향으로 분할된 내측코어부(104)의 역할을 수행함-을 포함할 수 있다.And the permanent magnet module 120, a plurality of permanent magnets 130 are fixedly coupled along the circumferential direction about the rotation axis (C), the first fixing ring 140 - the inner core portion 104 divided in the axial direction ) may be included.

상기 제1지지본체(110)는, 내측회전축(150)과 일체로 또는 별도로 구성될 수 있으며, 복수의 영구자석모듈(120, 320)들이 결합되는 구성으로서 다양한 구성이 가능하다.The first support body 110 may be configured integrally with or separately from the inner rotation shaft 150 , and various configurations are possible as a configuration in which a plurality of permanent magnet modules 120 and 320 are coupled.

예로서, 상기 제1지지본체(110)는, 회전축의 일부로서 구성되는 것을 고려하여 강도가 높은 SUS, 예를 들면 기계구조용 탄소강인 SM45C와 같은 재질의 사용이 바람직하다.For example, in consideration of being configured as a part of the rotation shaft, the first support body 110 is preferably made of high-strength SUS, for example, SM45C, which is carbon steel for mechanical structure.

그리고 상기 제1지지본체(110)는, 후술하는 외측회전축(330)과의 축방향 및/또는 반경방향의 회전가능 지지를 위하여 외측회전축(330)과 접하는 부분에 하나 이상의 베어링(720)이 설치될 수 있다.And the first support body 110, one or more bearings 720 are installed in a portion in contact with the outer rotation shaft 330 for rotatable support in the axial and/or radial direction with the outer rotation shaft 330 to be described later. can be

이때 상기 제1지지본체(110)는, 베어링(720)에 대한 축방향 지지를 위하여 내주 측에 단차(175)가 형성될 수 있다.In this case, the first support body 110 may have a step 175 formed on the inner peripheral side for axial support of the bearing 720 .

또한 상기 제1지지본체(110)는, 축지지베어링(730)에 의하여 후술하는 하우징(600)에 대하여 회전가능하게 설치될 수 있다Also, the first support body 110 may be rotatably installed with respect to the housing 600 to be described later by means of a shaft support bearing 730 .

그리고 상기 제1지지본체(110)는, 전체 중량의 최소화를 위하여 도 3에 도시된 바와 같이 일부가 빈 중공(178)형 구조를 가질 수 있다.In addition, the first support body 110 may have a hollow 178-type structure, as shown in FIG. 3 , in order to minimize the overall weight.

또한 후술하는 영구자석모듈(120)의 제1고정링(140)의 원주방향 위치 고정 및 슬립(slip)의 방지를 위하여 제1고정링(140)의 내주면에 형성된 제2키(440)과 축방향으로 결합되는 제1키(430)가 축방향으로 형성될 수 있다.In addition, the second key 440 and the shaft formed on the inner circumferential surface of the first fixing ring 140 in order to fix the circumferential position of the first fixing ring 140 of the permanent magnet module 120 to be described later and to prevent slip. A first key 430 coupled in the direction may be formed in the axial direction.

상기 영구자석모듈(120)은, 제1지지본체(110)에 고정결합되며 축방향으로 순차적으로 설치되는 구성으로서 다양한 구성이 가능하다.The permanent magnet module 120 is fixedly coupled to the first support body 110 and is sequentially installed in the axial direction, and various configurations are possible.

예로서, 상기 영구자석모듈(120)은, 복수의 영구자석(130) 및 복수의 영구자석(130)들이 회전축(C)을 중심으로 원주방향을 따라서 고정결합되는 제1고정링(140)을 포함할 수 있다.For example, the permanent magnet module 120 includes a first fixing ring 140 in which a plurality of permanent magnets 130 and a plurality of permanent magnets 130 are fixedly coupled along a circumferential direction about a rotational axis C. may include

상기 제1고정링(140)은, 복수의 영구자석(130)들이 회전축(C)을 중심으로 원주방향을 따라서 고정결합되어 하나의 영구자석모듈(120)을 구성하는 구성으로서, 다양한 구성이 가능하다.The first fixing ring 140 is a configuration in which a plurality of permanent magnets 130 are fixedly coupled along the circumferential direction about the rotation axis C to constitute one permanent magnet module 120, and various configurations are possible. do.

예로서, 상기 제1고정링(140)은, 내측코어부(104)를 회전축(C) 방향으로 분할한 구성으로서, 전기강판이 적층되어 형성될 수 있다.For example, the first fixing ring 140 is a configuration in which the inner core portion 104 is divided in the direction of the rotation axis C, and may be formed by stacking electrical steel sheets.

그리고 상기 제1고정링(140)은, 도 4b에 도시된 바와 같이, 복수의 영구자석(130)들이 미리 설정된 원주방향 간극을 가지고 배치될 수 있도록 외주면에 복수의 돌기(141)들이 형성될 수 있다.And the first fixing ring 140, as shown in Figure 4b, a plurality of permanent magnets 130 are formed with a plurality of projections 141 on the outer peripheral surface so that they can be arranged with a preset circumferential gap. have.

상기 복수의 돌기(141)들은, 제1고정링(140)의 외주면에 돌출되어 형성되어 원주방향으로 배치된 복수의 영구자석(130)들이 안정적으로 배치될 수 있도록 하는 구성으로 다양한 구성이 가능하다.The plurality of protrusions 141 are formed to protrude from the outer circumferential surface of the first fixing ring 140 so that the plurality of permanent magnets 130 arranged in the circumferential direction can be stably arranged, and various configurations are possible. .

상기 각 돌기(141)는, 인접한 돌기(141) 사이에 해당 영구자석(130)이 위치될 수 있도록 영구자석(130)의 원주방향 폭에 대응되어 형성될 수 있다.Each of the protrusions 141 may be formed to correspond to the circumferential width of the permanent magnets 130 so that the corresponding permanent magnets 130 can be positioned between the adjacent protrusions 141 .

한편 상기 제1고정링(140) 및 영구자석(130)로 구성되는 영구자석모듈(120)은, 인접한 영구자석모듈(120)의 영구자석(130)과 간격을 두고 설치되는 것이 바람직한바, 인접한 영구자석모듈(120)과는 절연지와 같은 얇은 재질의 비자성체 재질의 간극부재(미도시)가 개재된 상태로 설치됨이 바람직하다.On the other hand, the permanent magnet module 120 composed of the first fixing ring 140 and the permanent magnet 130 is preferably installed at a distance from the permanent magnet 130 of the adjacent permanent magnet module 120, It is preferable that the permanent magnet module 120 is installed with a gap member (not shown) made of a thin non-magnetic material such as insulating paper interposed therebetween.

그리고 앞서 설명한 바와 같이, 상기 제1고정링(140)은, 제1지지본체(110)와의 결합각도를 유지할 수 있도록 제1지지본체(110)에 형성된 제1키(430)에 대하여 축방향으로 결합되는 제2키(440)가 형성될 수 있다.And, as described above, the first fixing ring 140 is axial with respect to the first key 430 formed in the first support body 110 so as to maintain a coupling angle with the first support body 110 . A second key 440 coupled thereto may be formed.

여기서 상기 제1키(430) 및 제2키(440)는, 제1고정링(140) 및 제1지지본체(110) 사이의 결합각도를 유지하기 위한 구성으로서, 어느 하나가 축방향으로 길게 형성된 돌기부, 나머지 하나가 돌기부가 삽입되는 홈으로 구성될 수 있다.Here, the first key 430 and the second key 440 are configured to maintain a coupling angle between the first fixing ring 140 and the first support body 110, and any one of them is elongated in the axial direction. The formed protrusion may be configured as a groove into which the other protrusion is inserted.

한편 상기 제1고정링(140)에 고정된 영구자석(130)은, 축방향(C)으로 가면서 스큐각(skew angle, α2)을 가지도록 배치될 수 있다.Meanwhile, the permanent magnet 130 fixed to the first fixing ring 140 may be disposed to have a skew angle (α 2 ) while going in the axial direction (C).

상기 스큐각(skew angle, α2)은, 축방향(C)으로 가면서 인접한 제1고정링(140)에 고정된 영구자석(130)에 대하여 미리 설정된 스큐각(α2)으로서 영구자석의 원주방향 길이, 축방향 길이, 배치 숫자 등에 따라서 다양한 값을 가질 수 있다.The skew angle (α 2 ) is a predetermined skew angle (α 2 ) with respect to the permanent magnet 130 fixed to the adjacent first fixing ring 140 while going in the axial direction (C), the circumference of the permanent magnet It may have various values depending on the direction length, the axial length, the number of batches, and the like.

한편 상기 내측자속부(100) 및 외측자속부(300)는, 서로 다른 방향으로 스큐각(skew angle)을 가질 수 있다.Meanwhile, the inner magnetic flux unit 100 and the outer magnetic flux unit 300 may have skew angles in different directions.

상기 스큐각(α2)은, 토크리플 저감을 위해 축방향으로 가면서 일방향으로 증가하도록 설정되는 등 다양한 구성이 가능하다.The skew angle α 2 is set to increase in one direction while going in the axial direction to reduce torque ripple, and various configurations are possible.

상기와 같이 영구자석(130)의 배치에 적절한 스큐각을 두어 배치하는 경우 토크는 적게 감소하면서 토크리플을 크게 감소함을 해석을 통하여 확인하였다.As described above, it was confirmed through analysis that, when an appropriate skew angle was placed in the arrangement of the permanent magnet 130, the torque was decreased while the torque ripple was greatly reduced.

한편 상기 복수의 영구자석모듈(120)들은, 축방향으로 접착제에 의하여 접착되거나 절연체가 개재된 상태로 기계적으로 결합되는 등 다양한 방식에 의하여 결합될 수 있다.Meanwhile, the plurality of permanent magnet modules 120 may be coupled by various methods, such as being bonded by an adhesive in the axial direction or mechanically coupled with an insulator interposed therebetween.

즉, 상기 내측자속부(100)는, 축방향으로 배치된 복수의 영구자석모듈(120)들에 대하여 축방향 고정을 위하여 축방향으로 서로 대향되어 설치된 한 쌍의 축방향고정부재(190)를 포함할 수 있다.That is, the inner magnetic flux unit 100 includes a pair of axial fixing members 190 installed to face each other in the axial direction for axial fixing of the plurality of permanent magnet modules 120 arranged in the axial direction. may include

상기 한 쌍의 축방향고정부재(190)는, 축방향으로 배치된 복수의 영구자석모듈(120)들에 대하여 축방향 고정을 위하여 축방향으로 서로 대향되어 설치된 구성으로서, 구조적 강성을 고려하여 SUS 등이 사용될 수 있다.The pair of axial fixing members 190 are installed to face each other in the axial direction for axial fixing with respect to the plurality of permanent magnet modules 120 arranged in the axial direction, and SUS in consideration of structural rigidity etc. may be used.

이때 상기 내측자속부(100)의 내측회전축(150)는, 축방향고정부재(190)의 축방향 지지를 위하여 반경방향으로 연장된 연장지지부(170)가 형성될 수 있다.In this case, the inner rotation shaft 150 of the inner magnetic flux part 100 may be formed with an extension support part 170 extending in a radial direction to support the axial direction fixing member 190 in the axial direction.

상기 축방향고정부재(190)는, 영구자석(130)이 축방향으로 이탈되는 것을 방지하기 위한 구성으로서, 자속 누설을 방지하기 위하여 PEEK 등 비자성체 재질이 사용됨이 바람직하다.The axial fixing member 190 is configured to prevent the permanent magnet 130 from being separated in the axial direction, and a non-magnetic material such as PEEK is preferably used to prevent magnetic flux leakage.

상기 폴피스유닛(200)은, 내측자속부(100)의 외주면 및 외측자속부(300)의 내주면 사이에 위치되어 자속을 조절하는 구성으로서 다양한 구성이 가능하다.The pole piece unit 200 is positioned between the outer peripheral surface of the inner magnetic flux part 100 and the inner peripheral surface of the outer magnetic flux part 300 to adjust the magnetic flux, and various configurations are possible.

구체적으로, 본 발명에 따른 폴피스유닛(200)은, 도 3 내지 도 5, 도 7a 및 도 7b에 도시된 바와 같이, 원주방향을 따라서 일정간격으로 이격되어 설치되는 자성체 재질의 복수의 폴피스부재(220)들과; 폴피스부재(220)가 인접한 폴피스부재(220) 사이의 간격을 유지하는 비자성체 재질의 복수의 비자성부재(230)들과; 복수의 폴피스부재(220)들을 포함할 수 있다.Specifically, the pole piece unit 200 according to the present invention, as shown in Figures 3 to 5, Figures 7a and 7b, a plurality of pole pieces made of a magnetic material are installed spaced apart at regular intervals along the circumferential direction. members 220; a plurality of non-magnetic members 230 made of a non-magnetic material to which the pole piece member 220 maintains a distance between the adjacent pole piece members 220; A plurality of pole piece members 220 may be included.

상기 복수의 폴피스부재(220)들은, 원주방향을 따라서 일정간격으로 이격되어 설치되는 자성체로서, 다양한 구성이 가능하다.The plurality of pole piece members 220 are magnetic materials that are installed to be spaced apart at regular intervals along the circumferential direction, and various configurations are possible.

예를 들면, 상기 복수의 폴피스부재(220)들은, 원주방향을 따라서 일정간격으로 이격되어 설치될 수 있으며, 내외측 영구자석 (130, 330) 및 폴피스유닛(200)의 조합에 따라서 미리 설정된 수의 폴피스부재(220)들이 설치될 수 있다.For example, the plurality of pole piece members 220 may be installed to be spaced apart from each other at regular intervals along the circumferential direction, and according to the combination of the inner and outer permanent magnets 130 and 330 and the pole piece unit 200 , in advance A set number of pole piece members 220 may be installed.

한편, 상기 폴피스부재(220)는, 내외측 영구자석 (130, 330) 및 폴피스유닛(200)의 조합에 따라서 내피부(210)의 길이방향에 대응되는 길이를 가지며, 길이방향, 즉 축방향으로 복수의 전기강판이 적층되는 구조를 가질 수 있다.On the other hand, the pole piece member 220 has a length corresponding to the longitudinal direction of the inner skin 210 according to the combination of the inner and outer permanent magnets 130 and 330 and the pole piece unit 200, in the longitudinal direction, that is, the axis It may have a structure in which a plurality of electrical steel sheets are stacked in the direction.

상기 복수의 비자성부재(230)들은, 비자성체 재질로 형성되며, 폴피스부재(220)가 인접한 폴피스부재(220) 사이의 간격을 유지하는 구성으로서, 다양한 구성이 가능하다.The plurality of non-magnetic members 230 are formed of a non-magnetic material, and the pole piece member 220 maintains a gap between the adjacent pole piece members 220 , and various configurations are possible.

예를 들면, 상기 비자성부재(230)는, 서로 인접하는 폴피스부재(220)들 사이의 공간에 설치됨으로써 폴피스부재(220)들의 위치 및 형태를 유지하는 구성으로서, 다양한 구성이 가능하다.For example, the non-magnetic member 230 is a configuration that maintains the position and shape of the pole piece members 220 by being installed in the space between the pole piece members 220 adjacent to each other, and various configurations are possible. .

상기 비자성부재(230)는, 바람직하게는 에폭시, PEEK와 같은 엔지니어링 플라스틱, 유리섬유 절연재료(복합재) 등의 재질을 가질 수 있다.The non-magnetic member 230 may be made of a material such as epoxy, engineering plastic such as PEEK, or glass fiber insulating material (composite material).

한편 상기 폴피스부재(220) 및 비자성부재(230)는, 내측자속부(100)의 외주면 및 외측자속부(200)로부터 미리 설정된 간극을 두고 설치되는 원통형상을 가진다.Meanwhile, the pole piece member 220 and the non-magnetic member 230 have a cylindrical shape installed with a predetermined gap from the outer peripheral surface of the inner magnetic flux part 100 and the outer magnetic flux part 200 .

특히 상기 폴피스부재(220) 및 비자성부재(230)는, 다양한 구조에 의하여 원통형상을 가질 수 있다.In particular, the pole piece member 220 and the non-magnetic member 230 may have a cylindrical shape according to various structures.

예로서, 상기 비자성부재(230)는, 도 7a 및 도 7b에 도시된 바와 같이, 원통형상 전체를 이루고 폴피스부재(220)가 원주방향을 따라서 위치되도록 폴피스부재(220)가 삽입되는 삽입홈(231)이 형성되어 구성될 수 있다.For example, as shown in FIGS. 7A and 7B , the non-magnetic member 230 has a cylindrical shape as a whole and the pole piece member 220 is inserted so that the pole piece member 220 is positioned along the circumferential direction. The insertion groove 231 may be formed and configured.

또한 상기 폴피스부재(220) 및 비자성부재(230)는, 원주방향을 따라서 번갈아가면서 배치되고 전체 형상이 원통형을 유지하도록 내측 및 외측에는 내피부 및 외피부가 설치될 수 있다.In addition, the pole piece member 220 and the non-magnetic member 230 are alternately arranged along the circumferential direction, and inner skin and outer skin may be installed on the inner and outer sides to maintain the overall shape of the cylindrical member.

상기 내피부는, 폴피스부재(220)의 지지 및 고정을 위하여 내측자속부(100)의 외주면으로부터 미리 설정된 간극을 두고 설치되는 CFRP 재질을 가질 수 있다.The inner skin may have a CFRP material installed with a preset gap from the outer peripheral surface of the inner magnetic flux unit 100 for support and fixation of the pole piece member 220 .

그리고 상기 내피부는, 복수의 비자성부재(230)들에 의하여 형성되는 외주면에 형성되어 폴피스유닛(200)의 외주면을 형성할 수 있으며 그 재질은 CFRP 재질을 가질 수 있다.And the inner skin is formed on the outer peripheral surface formed by the plurality of non-magnetic members 230 to form the outer peripheral surface of the pole piece unit 200, the material may have a CFRP material.

한편 상기 폴피스유닛(200)은, 후술하는 하우징(600)과 결합되어 고정될 수 있으며, 이때 폴피스유닛(200)의 일단이 하우징(600)의 일부인 커버부재(620)에 고정결합될 수 있다.Meanwhile, the pole piece unit 200 may be fixedly coupled to the housing 600 to be described later, and at this time, one end of the pole piece unit 200 may be fixedly coupled to the cover member 620 which is a part of the housing 600 . have.

그리고 상기 폴피스유닛(200)의 타단, 즉 자유단은, 내측자속부(100) 및 외측자속부(300)에 대한 간격을 유지할 수 있도록 후술하는 외측자속부(300)의 단부지지부(371)에 대하여 베어링(780)이 개재되어 회전가능하게 지지될 수 있다.And the other end, that is, the free end of the pole piece unit 200, the end support portion 371 of the outer magnetic flux unit 300 to be described later so as to maintain the distance to the inner magnetic flux unit 100 and the outer magnetic flux unit 300. With respect to the bearing 780 may be interposed and rotatably supported.

한편 상기 폴피스유닛(200)의 타단은, 베어링(780)에 대한 축방향 지지를 위하여 단차(271)가 형성될 수 있다.Meanwhile, at the other end of the pole piece unit 200 , a step 271 may be formed to support the bearing 780 in the axial direction.

그리고 상기 폴피스유닛(200)은, 하우징(600)과 결합되는 부분의 재질이 비자성체 재질이 바람직하다. 만일 알루미늄이 사용되는 경우 축방향 플린징 효과에 의해 축방향 자속 누설로 인한 와전류 손실 발생할 수 있어 PEEK 등 비자성체 재질의 적용이 바람직하다.And the pole piece unit 200, the material of the portion coupled to the housing 600 is preferably a non-magnetic material. If aluminum is used, eddy current loss may occur due to axial magnetic flux leakage due to the axial fringing effect, so it is preferable to apply a non-magnetic material such as PEEK.

상기 외측자속부(300)는, 내주면에 복수의 영구자석(330)들이 결합되는 구성으로서, 회전 또는 고정구조에 따라서 다양한 구성이 가능하다.The outer magnetic flux part 300 is a configuration in which a plurality of permanent magnets 330 are coupled to an inner circumferential surface, and various configurations are possible depending on the rotation or fixed structure.

예를 들면, 상기 외측자속부(300)는, 미리 설정된 수의 N극 및 S극이 교대로 배치되는 복수의 영구자석(330)들을 포함하며, 회전가능하도록 설치되는 구성으로서, 다양한 구성이 가능하다.For example, the external magnetic flux unit 300 includes a plurality of permanent magnets 330 in which a preset number of N poles and S poles are alternately arranged, and is a rotatably installed configuration, and various configurations are possible. do.

예를 들면, 상기 외측자속부(300)는, 내주면에 복수의 영구자석(330)이 결합되며, 회전가능하도록 설치되는 외측코어부(304)와, 외측코어부(304)에 결합되어 외부로 회전을 출력하거나 입력받는 외측회전축(350)를 포함할 수 있다.For example, the outer magnetic flux unit 300 includes a plurality of permanent magnets 330 coupled to an inner circumferential surface, an outer core portion 304 installed rotatably, and an outer core portion 304 coupled to the outside. It may include an outer rotation shaft 350 that outputs or receives rotation.

상기 외측코어부(304)는, 회전가능하도록 설치되어, 결합되는 외측회전축(350)를 통해 회전을 입력 또는 출력하는 구성으로서, 다양한 구성이 가능하다.The outer core part 304 is a configuration for inputting or outputting rotation through an outer rotation shaft 350 that is installed to be rotatable and coupled thereto, and various configurations are possible.

예를 들면 상기 외측코어부(304)는, 폴피스유닛(200)에 대응되는 내주면에 복수의 영구자석(330)이 결합되며, 길이방향을 기준으로 양측 중 적어도 일측에 외측회전축(350)가 결합된다.For example, the outer core part 304 has a plurality of permanent magnets 330 coupled to an inner circumferential surface corresponding to the pole piece unit 200, and an outer rotation shaft 350 is disposed on at least one side of both sides in the longitudinal direction. are combined

보다 구체적으로, 상기 외측코어부(304)는, 내주면에 복수의 영구자석(330)들이 설치됨과 아울러 그 내측에 동심을 이루는 폴피스유닛(200) 및 내측자속부(100)가 설치될 수 있도록 실린더 형상을 가짐이 바람직하다.More specifically, the outer core part 304 has a plurality of permanent magnets 330 installed on its inner circumferential surface, and the pole piece unit 200 and the inner magnetic flux part 100 concentrically formed therein can be installed therein. It is preferable to have a cylindrical shape.

한편 상기 외측코어부(304)는, 복수의 전기강판이 적층되어 형성될 수 있다.Meanwhile, the outer core part 304 may be formed by stacking a plurality of electrical steel plates.

상기 복수의 영구자석(330)은, 외측코어부(304)의 내주면에 결합되어, 내측자속부(100)의 복수의 영구자석(130)과 폴피스유닛(200)를 통하여 상대적 회전에 따라 자속변화를 유도하는 구성으로서, 다양한 구성이 가능하다.The plurality of permanent magnets 330 are coupled to the inner circumferential surface of the outer core portion 304 , and magnetic flux according to relative rotation through the plurality of permanent magnets 130 and the pole piece unit 200 of the inner magnetic flux portion 100 . As the configuration for inducing change, various configurations are possible.

예를 들면, 상기 복수의 영구자석(330)은, 외측코어부(304)의 내주면에 복수의 N극 및 S극이 순서대로 교대로 배치될 수 있으며, 외측자속부(300)와 내측자속부(100)의 회전비를 고려하여 미리 설정된 수 및 원주길이를 가지고 배치될 수 있다.For example, in the plurality of permanent magnets 330 , a plurality of N poles and S poles may be alternately disposed on the inner circumferential surface of the outer core part 304 in order, and the outer magnetic flux part 300 and the inner magnetic flux part In consideration of the rotation ratio of (100), it may be arranged with a preset number and circumferential length.

또한, 상기 복수의 영구자석(330)은, 원주방향을 따라서 일정한 간격으로 배치될 수 있으며, 보다 바람직하게는 외측코어부(304)의 내주면을 따라서 일정한 면적을 가지도록 배치되어 결합될 수 있다.In addition, the plurality of permanent magnets 330 may be arranged at regular intervals along the circumferential direction, and more preferably, may be arranged and coupled to have a constant area along the inner circumferential surface of the outer core part 304 .

또한 상기 복수의 영구자석(330)은, 할박배열을 가질 수 있으며, 도 4a 및 도 4c에 도시된 바와 같이, 반경방향으로 착자된 N극, S극의 영구자석 모서리만 라운딩 형상(fillet)을 가졌을 때, 도 4d에 도시된 바와 같이, 토크는, 거의 변동없지만, 토크리플이 크게 감소함을 확인하였다.In addition, the plurality of permanent magnets 330 may have a half-thin arrangement, and as shown in FIGS. 4A and 4C , only the corners of the permanent magnets of the radially magnetized N pole and S pole have a rounding shape (fillet). As shown in Fig. 4d, it was confirmed that, although there was little change in the torque, the torque ripple was greatly reduced.

구체적으로, 상기 복수의 영구자석(330)은, 원주방향을 따라서 할박배열을 가질 수 있으며, 그 중 반경방향으로 착자된 N극, S극의 영구자석 모서리만 라운딩 형상(fillet)을 가지는 것이 바람직하다.Specifically, the plurality of permanent magnets 330 may have a halved arrangement along the circumferential direction, and among them, it is preferable that only the corners of the N-pole and S-pole magnetized in the radial direction have a rounding shape (fillet). do.

그리고 상기 영구자석(330)의 모서리의 라운딩 형상은, 반경(r2)이 1.0~2.0㎜가 바람직하며, 1.5㎜가 더욱 바람직하다.And the rounded shape of the corner of the permanent magnet 330, the radius (r 2 ) is preferably 1.0 to 2.0 mm, more preferably 1.5 mm.

구체적으로, 도 4d에 도시된 바와 같이, 내측자속부(100)의 영구자석(130) 및 외측자속부(300)의 영구자석(330)의 라운딩 곡률이 1.5mm에서 토크 리플이 가장 적었고, 라운딩 곡률이 없는 모델과 비교하였을 때 토크 리플이 약 53.8% 감소하였다.Specifically, as shown in FIG. 4D , the torque ripple was the least when the rounding curvature of the permanent magnet 130 of the inner magnetic flux part 100 and the permanent magnet 330 of the outer magnetic flux part 300 was 1.5mm, and the rounding Compared to the model without curvature, torque ripple was reduced by about 53.8%.

정리하면, 상기 외측자속부(300)의 복수의 영구자석(330)은, 원주방향을 따라서 할박배열을 가질 수 있으며, 그 중 반경방향으로 착자된 N극, S극의 영구자석 모서리만 라운딩 형상(fillet)을 가지며, 라운딩 형상의 일반적 조건은 다음과 같다.In summary, the plurality of permanent magnets 330 of the outer magnetic flux part 300 may have a halved arrangement along the circumferential direction, among which only the corners of the permanent magnets of the N and S poles magnetized in the radial direction are rounded. (fillet), and the general condition of the round shape is as follows.

즉, 상기 외측자속부(300)의 영구자석(330) 중 반경방향으로 착자된 영구자석(330)의 라운딩 형상 조건은, 도 4c 및 도 4f에 도시된 바와 같이, 라운딩 형상 곡률반경을 r2, 영구자석(330)의 내주면의 호의 길이를 m1라 할 때, 2×r2/m1 값이 19%~28%가 바람직하며, 28%가 보다 바람직하다. 도 4c에서 m2은 영구자석(230)의 외주면의 호의 길이로 정의된다.That is, the rounding shape condition of the radially magnetized permanent magnet 330 among the permanent magnets 330 of the outer magnetic flux part 300 is, as shown in FIGS. 4c and 4f, the rounding shape curvature radius of r 2 , When the length of the arc of the inner circumferential surface of the permanent magnet 330 is m 1 , the 2×r 2 /m 1 value is preferably 19% to 28%, more preferably 28%. In FIG. 4c , m 2 is defined as the arc length of the outer peripheral surface of the permanent magnet 230 .

상기 외측회전축(350)은, 외측코어부(304)의 길이방향을 기준으로 양측 중 적어도 일측에 결합되어 내측자속부(100) 및 외측로터부(20)의 상호 자속변화에 따라서 회전력을 외부로 출력하거나, 내측자속부(100)로 회전력을 입력하는 구성으로 다양한 구성이 가능하다.The outer rotation shaft 350 is coupled to at least one side of both sides based on the longitudinal direction of the outer core portion 304 to transmit the rotational force to the outside according to the change in the mutual magnetic flux of the inner magnetic flux portion 100 and the outer rotor portion 20 . Various configurations are possible by outputting or inputting rotational force to the inner magnetic flux unit 100 .

예를 들면, 상기 외측회전축(350)은, 외측코어부(304)에에 결합되는 바, 외측자속부(300)에 동력이 입력되는 경우, 외측회전축(350)에 외부에서 결합되는 동력원으로부터 전달되는 동력을 외측코어부(304)에 전달할 수 있다.For example, the outer rotation shaft 350 is coupled to the outer core portion 304 , and when power is input to the outer magnetic flux portion 300 , it is transmitted from a power source coupled from the outside to the outer rotation shaft 350 . Power may be transmitted to the outer core part 304 .

반대로 상기 외측회전축(350)은, 내측회전축(150)에 의하여 입력되는 회전력에 의하여 회전될 수 있다.Conversely, the outer rotation shaft 350 may be rotated by a rotational force input by the inner rotation shaft 150 .

한편 상기 외측자속부(300)는, 회전가능하게 설치된 실시예를 들어 설명하였으나 회전조합에 따라서 고정된 상태로 구성될 수 있음은 물론이다.On the other hand, although the external magnetic flux unit 300 has been described with reference to a rotatably installed embodiment, of course, it may be configured in a fixed state according to a rotation combination.

한편 상기 외측자속부(300)를 구성함에 있어서, 외측코어부(304)의 내주면에 복수의 영구자석(330)들을 부착할 때 자력 영향으로 영구자석의 부착작업이 원활하지 못한 문제점이 있다.Meanwhile, in configuring the outer magnetic flux unit 300 , when attaching the plurality of permanent magnets 330 to the inner circumferential surface of the outer core unit 304 , there is a problem in that the permanent magnet attachment operation is not smooth due to the influence of magnetic force.

이에 상기 외측자속부(300)는, 영구자석(330) 및 영구자석(330)이 고정되는 외측코어부(304)가 축방향으로 분할된 상태로 결합되는 복수의 영구자석모듈(320)들에 의하여 구성될 수 있다.Accordingly, the outer magnetic flux part 300 is a plurality of permanent magnet modules 320 in which the permanent magnet 330 and the outer core part 304 to which the permanent magnet 330 is fixed are coupled in an axially divided state. can be composed by

즉, 상기 외측자속부(300)는, 도 3 내지 도 5, 도 7a 및 도 7b에 도시된 바와 같이, 축방향으로 연장되어 형성된 제2지지본체(310)와; 제2지지본체(310)에 고정결합되며 축방향으로 순차적으로 설치되는 영구자석모듈(320)을 포함할 수 있다.That is, the outer magnetic flux part 300 includes, as shown in FIGS. 3 to 5 , 7A and 7B , a second support body 310 extending in the axial direction; It may include a permanent magnet module 320 fixedly coupled to the second support body 310 and sequentially installed in the axial direction.

그리고 상기 영구자석모듈(320)는, 복수의 영구자석(330)들이 회전축(C)을 중심으로 원주방향을 따라서 고정결합되는 제2고정링(340)-축방향으로 분할된 외측코어부(304)의 역할을 수행함-을 포함할 수 있다.And the permanent magnet module 320, a plurality of permanent magnets 330 are fixedly coupled along the circumferential direction with respect to the rotation axis C as the center, the second fixing ring 340 - the outer core part 304 divided in the axial direction. ) may be included.

상기 제2지지본체(310)는, 외측회전축(350)과 일체로 또는 별도로 구성될 수 있으며, 복수의 영구자석모듈(320)들이 결합되는 구성으로서 다양한 구성이 가능하다.The second support body 310 may be configured integrally with or separately from the outer rotation shaft 350 , and various configurations are possible as a configuration in which a plurality of permanent magnet modules 320 are coupled.

예로서, 상기 제2지지본체(310)는, 회전축의 일부로서 구성되는 것을 고려하여 강도가 높은 SUS, 예를 들면 기계구조용 탄소강인 SM45C와 같은 재질의 사용이 바람직하다.For example, in consideration of being configured as a part of the rotation shaft, the second support body 310 is preferably made of high-strength SUS, for example, SM45C, which is carbon steel for mechanical structure.

그리고 상기 제2지지본체(310)는, 자유단에서 폴피스유닛(200)과의 축방향 및/또는 반경방향의 회전가능 지지를 위하여 폴피스유닛(200)과 접하는 부분에 하나 이상의 베어링(740)이 설치될 수 있다.And the second support body 310, one or more bearings 740 at a portion in contact with the pole piece unit 200 for rotatable support in the axial and/or radial direction with the pole piece unit 200 at the free end. ) can be installed.

이때 상기 제2지지본체(310)는, 베어링(740)의 설치를 위한 부재가 일체로 또는 별도의 부재로서 구비될 수 있다.In this case, the second support body 310 may be provided as an integral member or as a separate member for the installation of the bearing 740 .

한편 상기 제2지지본체(310)의 일단은, 외측회전축(350)과 결합되는 결합허브(371)가 구비된다.Meanwhile, one end of the second support body 310 is provided with a coupling hub 371 coupled to the outer rotation shaft 350 .

상기 결합허브(371)는, 제2지지본체(310)와 일체로 또는 별도로 구비되어 외측회전축(350)과 결합되는 구성으로서 다양한 구성이 가능하다.The coupling hub 371 is provided integrally with or separately from the second support body 310 to be coupled to the outer rotation shaft 350, and various configurations are possible.

상기 결합허브(371)는, 외측회전축(350)과 별도 부재 또는 일체로 형성될 수 있다.The coupling hub 371 may be formed as a separate member or integrally with the outer rotation shaft 350 .

한편 상기 외측회전축(350)은, 축지지베어링(710)에 의하여 후술하는 하우징(600), 특히 하우징 본체(610)에 대하여 회전가능하게 설치될 수 있다.Meanwhile, the outer rotation shaft 350 may be rotatably installed with respect to the housing 600 , particularly the housing body 610 , to be described later by the shaft support bearing 710 .

또한 상기 제2고정링(340)은, 후술하는 제2지지본체(310)에 대한 제2고정링(340)의 원주방향 위치 고정 및 슬립(slip)의 방지를 위하여 제2지지본체(310)의 내주면에 형성된 제1키(410)와 축방향으로 결합되는 제2키(420)가 내주면에 축방향으로 형성될 수 있다.In addition, the second fixing ring 340 is a second support body 310 to prevent the circumferential position fixing and slip of the second fixing ring 340 with respect to the second support body 310 to be described later. The first key 410 formed on the inner peripheral surface of the second key 420 coupled in the axial direction may be formed on the inner peripheral surface in the axial direction.

여기서 상기 제1키(410) 및 제2키(420)는, 제2고정링(340) 및 제2지지본체(310) 사이의 결합각도를 유지하기 위한 구성으로서, 어느 하나가 축방향으로 길게 형성된 돌기부, 나머지 하나가 돌기부가 삽입되는 홈으로 구성될 수 있다.Here, the first key 410 and the second key 420 are configured to maintain a coupling angle between the second fixing ring 340 and the second support body 310, and any one of them is elongated in the axial direction. The formed protrusion may be configured as a groove into which the other protrusion is inserted.

상기 영구자석모듈(320)은, 제2지지본체(310)에 고정결합되며 축방향으로 순차적으로 설치되는 구성으로서 다양한 구성이 가능하다.The permanent magnet module 320 is fixedly coupled to the second support body 310 and is sequentially installed in the axial direction, and various configurations are possible.

예로서, 상기 영구자석모듈(320)은, 복수의 영구자석(330) 및 복수의 영구자석(330)들이 회전축(C)을 중심으로 원주방향을 따라서 고정결합되는 제2고정링(340)을 포함할 수 있다.For example, the permanent magnet module 320 includes a second fixing ring 340 in which a plurality of permanent magnets 330 and a plurality of permanent magnets 330 are fixedly coupled along a circumferential direction about a rotational axis C. may include

상기 제2고정링(340)은, 복수의 영구자석(330)들이 회전축(C)을 중심으로 원주방향을 따라서 고정결합되어 하나의 영구자석모듈(320)을 구성하는 구성으로서, 다양한 구성이 가능하다.The second fixing ring 340 is a configuration in which a plurality of permanent magnets 330 are fixedly coupled along the circumferential direction about the rotation axis C to constitute one permanent magnet module 320, and various configurations are possible. do.

예로서, 상기 제2고정링(340)은, 외측코어부(304)를 회전축(C) 방향으로 분할한 구성으로서, 전기강판이 적층되어 형성될 수 있다.For example, the second fixing ring 340 is a configuration in which the outer core part 304 is divided in the direction of the rotation axis C, and may be formed by stacking electrical steel sheets.

그리고 상기 제2고정링(340)은, 도 4c에 도시된 바와 같이, 복수의 영구자석(330)들이 미리 설정된 원주방향 간극을 가지고 배치될 수 있도록 내주면에 복수의 돌기(341)들이 형성될 수 있다.And the second fixing ring 340, as shown in Figure 4c, a plurality of permanent magnets 330 are formed with a plurality of protrusions 341 on the inner circumferential surface so that they can be arranged with a preset circumferential gap. have.

상기 복수의 돌기(341)들은, 제2고정링(340)의 내주면에 돌출되어 형성되어 원주방향으로 배치된 복수의 영구자석(330)들이 안정적으로 배치될 수 있도록 하는 구성으로 다양한 구성이 가능하다.The plurality of protrusions 341 are formed to protrude from the inner circumferential surface of the second fixing ring 340 so that the plurality of permanent magnets 330 arranged in the circumferential direction can be stably arranged, and various configurations are possible. .

상기 각 돌기(341)는, 인접한 돌기(341) 사이에 해당 영구자석(330)이 위치될 수 있도록 영구자석(330)의 원주방향 폭에 대응되어 형성될 수 있다.Each of the protrusions 341 may be formed to correspond to the circumferential width of the permanent magnets 330 so that the corresponding permanent magnets 330 may be positioned between the adjacent protrusions 341 .

한편 상기 제2고정링(340) 및 영구자석(330)로 구성되는 영구자석모듈(320)은, 인접한 영구자석모듈(320)의 영구자석(330)과 간격을 두고 설치되는 것이 바람직한바, 인접한 영구자석모듈(320)과는 절연지와 같은 얇은 재질의 비자성체 재질의 간극부재(미도시)가 개재된 상태로 설치됨이 바람직하다.Meanwhile, the permanent magnet module 320 including the second fixing ring 340 and the permanent magnet 330 is preferably installed at a distance from the permanent magnet 330 of the adjacent permanent magnet module 320, and adjacent It is preferable that the permanent magnet module 320 is installed with a gap member (not shown) made of a thin non-magnetic material such as insulating paper interposed therebetween.

그리고 앞서 설명한 바와 같이, 상기 제2고정링(340)은, 제2지지본체(310)와의 결합각도를 유지할 수 있도록 제2지지본체(310)에 형성된 제1키(410)에 대하여 축방향으로 결합되는 제2키(420)가 형성될 수 있다.And as described above, the second fixing ring 340 in the axial direction with respect to the first key 410 formed in the second support body 310 so as to maintain the angle of engagement with the second support body 310 . A second key 420 coupled thereto may be formed.

한편 상기 제2고정링(340)에 고정된 영구자석(330)은, 축방향(C)으로 가면서 스큐각(skew angle, α1)을 가지도록 배치될 수 있다.Meanwhile, the permanent magnet 330 fixed to the second fixing ring 340 may be disposed to have a skew angle (α 1 ) while going in the axial direction (C).

상기 스큐각(skew angle, α1)은, 축방향(C)으로 가면서 인접한 제2고정링(340)에 고정된 영구자석(330)에 대하여 미리 설정된 스큐각(α1)으로서 영구자석의 원주방향 길이, 축방향 길이, 배치 숫자 등에 따라서 다양한 값을 가질 수 있다.The skew angle (α 1 ) is a preset skew angle (α 1 ) with respect to the permanent magnet 330 fixed to the adjacent second fixing ring 340 while going in the axial direction (C), and the circumference of the permanent magnet It may have various values depending on the direction length, the axial length, the number of batches, and the like.

한편 상기 내측자속부(100) 및 외측자속부(300)는, 서로 다른 방향으로 스큐각(skew angle)을 가질 수 있다.Meanwhile, the inner magnetic flux unit 100 and the outer magnetic flux unit 300 may have skew angles in different directions.

한편 상기 복수의 영구자석모듈(320)들은, 축방향으로 접착제에 의하여 접착되거나 절연체가 개재된 상태로 기계적으로 결합되는 등 다양한 방식에 의하여 결합될 수 있다.Meanwhile, the plurality of permanent magnet modules 320 may be coupled by various methods, such as being bonded by an adhesive in the axial direction or mechanically coupled with an insulator interposed therebetween.

즉, 상기 외측자속부(300)는, 축방향으로 배치된 복수의 영구자석모듈(320)들에 대하여 축방향 고정을 위하여 축방향으로 서로 대향되어 설치된 한 쌍의 축방향고정부재(390)를 포함할 수 있다.That is, the outer magnetic flux unit 300 includes a pair of axial fixing members 390 installed to face each other in the axial direction for fixing the plurality of permanent magnet modules 320 in the axial direction. may include

상기 축방향고정부재(390)는, 영구자석(330)이 축방향으로 이탈되는 것을 방지하기 위한 구성으로서, 자속 누설을 방지하기 위하여 PEEK 등 비자성체 재질이 사용됨이 바람직하다.The axial fixing member 390 is configured to prevent the permanent magnet 330 from being separated in the axial direction, and a non-magnetic material such as PEEK is preferably used to prevent magnetic flux leakage.

한편 상기 축방향고정부재(390) 및 외측코어부(304)를 가지는 조립구성은, 외측회전축(350)에 결합된 축결합부(370)에 볼트 등에 의하여 고정결합될 수 있다.Meanwhile, the assembly configuration having the axial fixing member 390 and the outer core portion 304 may be fixedly coupled to the shaft coupling portion 370 coupled to the outer rotation shaft 350 by a bolt or the like.

상기 축결합부(370)는, 외측회전축(350)에 고정결합되어 축방향고정부재(390) 및 외측코어부(304)를 가지는 조립구성과 외측회전축(350)를 결합시키는 구성으로서 허브 등으로 구성될 수 있다.The shaft coupling portion 370 is fixedly coupled to the outer rotation shaft 350 and includes an assembly configuration having an axial fixing member 390 and an outer core portion 304 and a configuration for coupling the outer rotation shaft 350 to a hub or the like. can be configured.

한편, 본 발명에 따른 자기기어는, 내측자속부(100), 폴피스유닛(200) 및 외측자속부(300)가 안정적으로 설치되도록 하는 하우징(600)을 포함할 수 있다.Meanwhile, the magnetic gear according to the present invention may include a housing 600 in which the inner magnetic flux unit 100 , the pole piece unit 200 , and the outer magnetic flux unit 300 are stably installed.

상기 하우징(600)은, 내부에 내측자속부(100), 폴피스유닛(200) 및 외측자속부(300)가 설치되는 구성으로서, 다양한 구성이 가능하다.The housing 600 is a configuration in which the inner magnetic flux unit 100, the pole piece unit 200, and the outer magnetic flux unit 300 are installed therein, and various configurations are possible.

예를 들면, 상기 하우징(600)은, 일단이 개방된 실린더 형상을 가지는 하우징 본체(610)와, 하우징 본체(610) 중 개방된 부분을 복개하는 커버부재(620)를 포함할 수 있다.For example, the housing 600 may include a housing body 610 having a cylindrical shape with one open end, and a cover member 620 covering the open portion of the housing body 610 .

상기 커버부재(620)는, 하우징 본체(610)의 개방된 부분을 복개하는 부재로서, 볼트 등에 의하여 하우징 본체(610)과 결합될 수 있다.The cover member 620 is a member that covers the open portion of the housing body 610 , and may be coupled to the housing body 610 by a bolt or the like.

한편 상기 하우징 본체(610) 및 커버부재(620)는, 지지 축에 따라서 다양한 구성이 가능하다.Meanwhile, the housing body 610 and the cover member 620 may have various configurations depending on the support shaft.

예로서, 상기 커버부재(620)는, 내측회전축(150)가 외측으로 노출되도록 중앙에 제1관통공이 형성되고 하우징 본체(610)는, 커버부재(620)가 결합되는 부분과 반대 쪽에 외측회전축(350)가 외측으로 노출되도록 중앙에 제2관통공이 형성될 수 있다.For example, in the cover member 620, a first through hole is formed in the center so that the inner rotation shaft 150 is exposed to the outside, and the housing body 610 has an outer rotation shaft on the opposite side to the portion to which the cover member 620 is coupled. A second through hole may be formed in the center so that the 350 is exposed to the outside.

한편 상기와 같은 구성을 가지는 자기기어는, 하나 이상의 축, 예를 들면 내측자속부(100)의 내측회전축(150) 및 외측자속부(300)의 외측회전축(350)의 회전을 수반하는 회전기기를 구성하는바, 최종 조립 후 중량의 불균형으로 진동이 발생될 수 있는 문제점이 있다.On the other hand, the magnetic gear having the above configuration is a rotating device involving rotation of one or more axes, for example, the inner rotation shaft 150 of the inner magnetic flux unit 100 and the outer rotation shaft 350 of the outer magnetic flux unit 300 . constituting the bar, there is a problem that vibration may occur due to an imbalance in weight after final assembly.

이에 상기와 같은 구성을 가지는 자기기어는, 내측자속부(100), 폴피스유닛(200) 및 외측자속부(300)로 구성되는 조립체 상태에서 회전을 통하여 밸런싱, 즉 회전관성모멘트의 균형을 잡기 위하여 밀링머신 등 가공장치에 의하여 회전구성의 일부분이 제거되는 밸런싱 과정을 거쳐 제조될 수 있다.Accordingly, the magnetic gear having the above configuration is balancing through rotation in an assembly state composed of the inner magnetic flux unit 100, the pole piece unit 200 and the outer magnetic flux unit 300, that is, balancing the rotational moment of inertia. For this purpose, it can be manufactured through a balancing process in which a part of the rotational configuration is removed by a processing device such as a milling machine.

여기서 상기 회전구성은, 회전되는 부재, 예를 들면 내측자속부(100) 및 외측자속부(300)가 될 수 있다.Here, the rotational configuration may be a rotating member, for example, the inner magnetic flux unit 100 and the outer magnetic flux unit 300 .

상기 밸런싱 과정은, 내측자속부(100), 폴피스유닛(200) 및 외측자속부(300)로 구성되는 조립체 상태에서 회전을 통하여 밸런싱, 즉 회전관성모멘트의 균형을 잡기 위하여 밀링머신 등 가공장치에 의하여 회전구성의 일부분이 제거하는 과정으로서 다양한 방법에 의하여 수행될 수 있다.The balancing process is performed by balancing through rotation in an assembly state composed of the inner magnetic flux unit 100, the pole piece unit 200 and the outer magnetic flux unit 300, that is, a milling machine, etc. to balance the rotational moment of inertia. This is a process of removing a part of the rotating component by means of various methods.

예로서, 상기 밸런싱 과정은, 내측자속부(100), 폴피스유닛(200) 및 외측자속부(300)로 구성되는 조립체 상태에서 회전을 통하여 진동을 분석하고, 진동분석에 따라서 회전되는 구성, 내측자속부(100) 및 외측자속부(300) 중 적어도 하나에 대하여 일부분을 제거함으로써 수행될 수 있다.For example, the balancing process analyzes vibration through rotation in an assembly state composed of the inner magnetic flux unit 100, the pole piece unit 200 and the outer magnetic flux unit 300, and is rotated according to the vibration analysis, This may be performed by removing a portion of at least one of the inner magnetic flux unit 100 and the outer magnetic flux unit 300 .

구체적으로, 상기 내측자속부(100)의 경우 한 쌍의 축방향고정부재(190)에 대하여 진동분석에 따라서 일부가 밀링 등을 통하여 제거될 수 있다.Specifically, in the case of the inner magnetic flux part 100, a portion of the pair of axial fixing members 190 may be removed through milling or the like according to vibration analysis.

예를 들면, 상기 한 쌍의 축방향고정부재(190)는, 도 9에 도시된 바와 같이, 진동분석에 따라서 불균형을 해소하기 위하여 내측회전축(150)으로부터 반경방향 및 원주방향으로 특정된 하나 이상의 제거위치에서 밀링 등을 통하여 일부분을 제거하여 회전관성모멘트를 변화시켜 회전시 진동을 저감시킬 수 있다.For example, the pair of axial fixing members 190, as shown in FIG. 9, is one or more specified in the radial and circumferential directions from the inner rotation shaft 150 in order to solve the imbalance according to the vibration analysis. It is possible to reduce the vibration during rotation by changing the rotational moment of inertia by removing a part through milling at the removal position.

상기 외측자속부(300)의 경우 한 쌍의 축방향고정부재(390) 중 외부로 노출된 축방향고정부(390) 및 축결합부(370)에 대하여 진동분석에 따라서 일부가 밀링 등을 통하여 제거될 수 있다.In the case of the external magnetic flux part 300, some of the axial fixing part 390 and the shaft coupling part 370 exposed to the outside among the pair of axial fixing members 390 are partly milled according to vibration analysis. can be removed.

예를 들면, 상기 축방향고정부(390) 및 축결합부(370)는, 진동분석에 따라서 불균형을 해소하기 위하여 내측회전축(150)으로부터 반경방향 및 원주방향으로 특정된 하나 이상의 제거위치에서 밀링 등을 통하여 일부분을 제거하여 회전관성모멘트를 변화시켜 회전시 진동을 저감시킬 수 있다.For example, the axial fixing part 390 and the shaft coupling part 370 are milled at one or more removal positions specified in the radial and circumferential directions from the inner rotation shaft 150 in order to solve the imbalance according to the vibration analysis. It is possible to reduce the vibration during rotation by changing the rotational moment of inertia by removing a part through the etc.

한편 상기 밸런싱 과정에서, 내측자속부(100) 및 외측자속부(300) 모두에 대하여, 또는 적어도 어느 하나에 대하여 수행되는 등 다양한 방법에 의하여 수행될 수 있다.Meanwhile, in the balancing process, it may be performed by various methods, such as being performed for both the inner magnetic flux unit 100 and the outer magnetic flux unit 300 , or at least one of them.

예로서, 앞서 설명한 바와 같이, 내측자속부(100), 폴피스유닛(200) 및 외측자속부(300)로 구성되는 조립체 상태에서 회전을 통하여 진동을 분석하고, 진동분석에 따라서 내측자속부(100) 및 외측자속부(300) 모두에 대하여 일부를 제거하는 밸런싱 과정을 수행할 수 있다.For example, as described above, vibration is analyzed through rotation in an assembly state composed of the inner magnetic flux unit 100, the pole piece unit 200 and the outer magnetic flux unit 300, and the inner magnetic flux unit ( 100) and a balancing process of removing a portion of both of the external magnetic flux unit 300 may be performed.

다른 예로서, 내측자속부(100)를 회전가능하게 지지하는 회전지그에서 회전을 통하여 진동을 분석하고 진동분석에 따라서 내측자속부(100)에 대하여 일부를 제거하는 1차 밸런싱 과정을 수행할 수 있다.As another example, a primary balancing process of analyzing vibration through rotation in a rotating jig that rotatably supports the inner magnetic flux unit 100 and removing a part of the inner magnetic flux unit 100 according to the vibration analysis can be performed. have.

다음으로 1차 밸런싱 과정이 수행된 내측자속부(100)에 대하여 폴피스유닛(200) 및 외측자속부(200)를 결합시킨 후 내측자속부(100), 폴피스유닛(200) 및 외측자속부(300)로 구성되는 조립체 상태에서 회전을 통하여 진동을 분석하고, 진동분석에 따라서 내측자속부(100) 및 외측자속부(300) 중 적어도 어느 하나에 대하여 일부를 제거하는 2차 밸런싱 과정을 수행할 수 있다.Next, after combining the pole piece unit 200 and the outer magnetic flux unit 200 with respect to the inner magnetic flux unit 100 on which the primary balancing process has been performed, the inner magnetic flux unit 100, the pole piece unit 200 and the outer magnetic flux A secondary balancing process of analyzing vibration through rotation in the assembly state composed of the part 300 and removing a part of at least one of the inner magnetic flux part 100 and the outer magnetic flux part 300 according to the vibration analysis can be done

또 다른 예로서, 앞서 설명한 1차 밸런싱 과정의 수행과 별도로 외측자속부(300)를 회전가능하게 지지하는 회전지그에서 회전을 통하여 진동을 분석하고 진동분석에 따라서 외측자속부(300)에 대하여 일부를 제거하는 3차 밸런싱 과정을 수행할 수 있다.As another example, the vibration is analyzed through rotation in a rotation jig that rotatably supports the outer magnetic flux unit 300 separately from the performance of the first balancing process described above, and part of the outer magnetic flux unit 300 according to the vibration analysis A tertiary balancing process that removes

이후 내측자속부(100), 폴피스유닛(200) 및 외측자속부(300) 등을 조립하여 자기기어를 제조할 수 있다.Thereafter, the magnetic gear may be manufactured by assembling the inner magnetic flux unit 100 , the pole piece unit 200 , and the outer magnetic flux unit 300 .

한편 상기와 같은 구성을 가지는 자기기어는, 내측자속부(100), 폴피스유닛(200) 및 외측자속부(300) 중 적어도 2개를 회전축에 연결하여 다양한 회전구동을 구현할 수 있다.Meanwhile, the magnetic gear having the above configuration may implement various rotational driving by connecting at least two of the inner magnetic flux unit 100 , the pole piece unit 200 and the outer magnetic flux unit 300 to the rotating shaft.

예로서, 도 1 내지 도 8b에 도시된 자기기어는, 도 10 내지 도 12에 도시된 추진시스템에 적용될 수 있다.For example, the magnetic gear shown in FIGS. 1 to 8B may be applied to the propulsion system shown in FIGS. 10 to 12 .

구체적으로, 본 발명에 따른 추진시스템은, 회전력을 발생시키는 회전력발생부(2000)와; 상기와 같은 구성을 가지는 자기기어로서 회전력발생부(2000)가 내측회전축(150) 및 외측회전축(350) 중 어느 하나와 연결되는 자기기어(1000)와; 자기기어(1000)의 내측회전축(150) 및 외측회전축(350) 중 어느 하나와 연결되어 회전되어 추력을 발생하는 제1프로펠러(3120) 및 자기기어(1000)의 내측회전축(150) 및 외측회전축(350) 중 나머지 하나와 연결되어 회전되어 추력을 발생하는 제2프로펠러(3220)를 포함하는 추력발생부(3000)를 포함할 수 있다.Specifically, the propulsion system according to the present invention, a rotational force generating unit 2000 for generating a rotational force; The magnetic gear 1000 having the above configuration, the rotational force generating unit 2000 is connected to any one of the inner rotation shaft 150 and the outer rotation shaft 350; The first propeller 3120 that is connected to any one of the inner rotation shaft 150 and the outer rotation shaft 350 of the magnetic gear 1000 and rotates to generate thrust and the inner rotation shaft 150 and the outer rotation shaft of the magnetic gear 1000 It may include a thrust generating unit 3000 including a second propeller 3220 that is connected to the other one of the 350 and rotates to generate a thrust.

상기 회전력발생부(2000)는, 회전력을 발생시키는 구성으로서, 제트엔진, 내연기관 등의 엔진에 의하여 회전력을 발생시키거나, 전기모터와 같이 전기에 의하여 회전력을 발생시키는 등 다양한 구성이 가능하다.The rotational force generating unit 2000 is a configuration for generating rotational force, and various configurations are possible, such as generating rotational force by an engine such as a jet engine or an internal combustion engine, or generating rotational force by electricity such as an electric motor.

여기서 상기 회전력발생부(2000)는, 수중체의 경우 물에 노출될 수 있는바 동체(910) 내부에 설치될 수 있다.Here, the rotational force generating unit 2000 may be installed inside the body 910, which may be exposed to water in the case of an underwater body.

그리고 상기 동체(910)는, 선박, 항공기 등 본체와의 연결을 위한 연결부(920)에 의하여 연결될 수 있다.In addition, the body 910 may be connected by a connection part 920 for connection with a body such as a ship or an aircraft.

상기 자기기어(1000)는, 앞서 설명한 구성을 가지는 자기기어로서, 회전력발생부(2000)의 회전축(2100)이 내측회전축(150) 및 외측회전축(350) 중 어느 하나와 연결되어 회전력발생부(2000)의 회전력을 전달받는 구성으로서 다양한 구성이 가능하다.The magnetic gear 1000 is a magnetic gear having the configuration described above, and the rotational shaft 2100 of the rotational force generating unit 2000 is connected to any one of the inner rotational shaft 150 and the outer rotational shaft 350 to generate a rotational force generating unit ( 2000), and various configurations are possible.

특히 상기 자기기어(1000)는, 내측회전축(150) 및 외측회전축(350) 모두가 동축으로 위치되어야 하는바, 도 11에 도시된 바와 같이, 내측회전축(150)이 회전력발생부(2000)의 회전축(2100)과 연결되고 도 1 내지 도 8b의 구조에서 외측회전축(350)의 중공형 구조를 관통하여 후술하는 제2프로펠러(3220)와 연결될 수 있다.In particular, in the magnetic gear 1000, both the inner rotating shaft 150 and the outer rotating shaft 350 must be located coaxially, and as shown in FIG. It may be connected to the rotating shaft 2100 and may be connected to a second propeller 3220 to be described later through the hollow structure of the outer rotating shaft 350 in the structure of FIGS. 1 to 8B .

상기 추력발생부(3000)는, 회전력발생부(2000)의 회전축(2100)이 내측회전축(150) 및 외측회전축(350) 중 어느 하나와 연결되어 회전되어 추력을 발생하는 제1프로펠러(3120) 및 자기기어(1000)의 내측회전축(150) 및 외측회전축(350) 중 나머지 하나와 연결되어 회전되어 추력을 발생하는 제2프로펠러(3220)를 포함하는 구성으로서 다양한 구성이 가능하다.The thrust generating unit 3000, the rotating shaft 2100 of the rotating force generating unit 2000 is connected to any one of the inner rotating shaft 150 and the outer rotating shaft 350 is rotated to generate a thrust first propeller (3120) and a second propeller 3220 connected to the other of the inner rotation shaft 150 and the outer rotation shaft 350 of the magnetic gear 1000 and rotated to generate thrust, and various configurations are possible.

상기 제1프로펠러(3120)는, 회전력발생부(2000)의 회전축(2100)이 내측회전축(150) 및 외측회전축(350) 중 어느 하나와 연결되어 회전되어 추력을 발생하는 구성으로서, 다양한 구성이 가능하다.The first propeller 3120 is a configuration in which the rotation shaft 2100 of the rotational force generating unit 2000 is connected to any one of the inner rotation shaft 150 and the outer rotation shaft 350 and rotates to generate thrust. possible.

일예로서, 상기 제1프로펠러(3120)는, 내측회전축(150)과 연결된 중공 회전축(3110)에 원주방향을 따라서 결합된 복수의 블레이드들로 구성될 수 있다.As an example, the first propeller 3120 may be composed of a plurality of blades coupled along the circumferential direction to the hollow rotation shaft 3110 connected to the inner rotation shaft 150 .

그리고 상기 제2프로펠러(3220)는, 자기기어(1000)의 내측회전축(150) 및 외측회전축(350) 중 나머지 하나와 연결되어 회전되어 추력을 발생하는 구성으로서, 다양한 구성이 가능하다And the second propeller 3220 is connected to the other one of the inner rotation shaft 150 and the outer rotation shaft 350 of the magnetic gear 1000 and rotates to generate thrust, and various configurations are possible.

예로서, 상기 제2프로펠러(3220)는, 내측회전축(150) 및 중공 회전축(3110)을 관통하여 외측회전축(350)과 연결된 회전축(3210)에 원주방향을 따라서 결합된 복수의 블레이드들로 구성될 수 있다.For example, the second propeller 3220 includes a plurality of blades coupled along the circumferential direction to the rotation shaft 3210 connected to the outer rotation shaft 350 through the inner rotation shaft 150 and the hollow rotation shaft 3110. can be

한편 상기 제1프로펠러(3120) 및 제2프로펠러(3220)는, 자기기어(1000)의 회전구조에 따라서 서로 상반회전된다.Meanwhile, the first propeller 3120 and the second propeller 3220 are rotated in opposite directions according to the rotation structure of the magnetic gear 1000 .

이때 상기 제1프로펠러(3120) 및 제2프로펠러(3220)의 기어비를 조정하여 제1프로펠러(3120) 및 제2프로펠러(3220)의 회전속도를 다르게 함으로써 추진환경에 따라서 추진효율을 극대화할 수 있다.At this time, by adjusting the gear ratio of the first propeller 3120 and the second propeller 3220 to change the rotation speed of the first propeller 3120 and the second propeller 3220, the propulsion efficiency can be maximized according to the propulsion environment. .

예로서, 선박 추진시스템의 적용 시 회전력발생부(2000)의 회전축(2100)과 제2프로펠러(3220)의 회전축(3210)와 연결되어 회전력발생부(2000)의 회전축(2100) 및 제2프로펠러(3220)의 회전속도가 동일하고, 제2프로펠러(3220)의 회전축(3210)은 자기기어(1000)에 의하여 감속되어 회전력발생부(2000)의 회전축(2100)의 회전속도보다 작은 회전속도록 회전될 수 있다.For example, when the ship propulsion system is applied, the rotation shaft 2100 of the rotational force generating unit 2000 and the rotation shaft 3210 of the second propeller 3220 are connected to the rotation shaft 2100 of the rotational force generating unit 2000 and the second propeller The rotational speed of the 3220 is the same, and the rotational shaft 3210 of the second propeller 3220 is decelerated by the magnetic gear 1000 so that the rotational speed is smaller than the rotational speed of the rotational shaft 2100 of the rotational force generating unit 2000. can be rotated.

여기서 상기 제2프로펠러(3220)는, 감속된 제1프로펠러(3120)의 회전속도보다 1.2~1.4배로 하는 경우 효율이 크게 향상됨을 확인하였다.Here, it was confirmed that the efficiency of the second propeller 3220 was greatly improved when the speed of the decelerated first propeller 3120 was set to 1.2 to 1.4 times.

상기와 같은 구성을 가지는 추진시스템은, 항공기 또는 해양선박의 추진시스템, 드론의 추진시스템 등 추력을 요하는 시스템이면 모두 가능하다.The propulsion system having the above configuration may be any system that requires thrust, such as a propulsion system for an aircraft or a marine vessel, or a propulsion system for a drone.

한편 본 발명에 따는 추진시스템은, 전기모터와 같은 회전력발생부(2000), 자기기어(1000)에 의하여 서로 상반회전되는 제1프로펠러(3120) 및 제2프로펠러(3220)을 구비함으로써 다음과 같은 장점을 가진다.On the other hand, the propulsion system according to the present invention includes a first propeller 3120 and a second propeller 3220 that are rotated opposite each other by a rotational force generating unit 2000 such as an electric motor, and a magnetic gear 1000. have an advantage

먼저 단일 프로펠러 회전에 의해 추진하는 추진체(선박, 항공, 어뢰, 잠수정 등)의 경우 프로펠러 회전운동에 의해 발생하는 토크로 인해서 동체가 함께 자전을 하게 되거나 기울어짐이 발생하여 직진성, 속도 등의 성능에 영향을 미치게 된다. First, in the case of a propelling body (ship, aviation, torpedo, submersible, etc.) propelled by a single propeller rotation, the fuselage rotates together or inclines due to the torque generated by the propeller rotational motion, which affects performance such as straightness and speed. will affect

그리고 단일 프로펠러 구동 시 페이로드(payload)에 따라서 블레이드의 수와 직경이 증가하는데, 프레임 구조가 복잡하게 되고 하중의 증가와 크기가 커짐으로 인한 자전 특성의 문제점으로 발생한다.And when a single propeller is driven, the number and diameter of the blades increase according to the payload, but the frame structure is complicated, and the rotation characteristics are caused by the increase in the load and the increase in size.

이러한 단일 프로펠러의 대안으로 상반회전(동축반전) 프로펠러를 적용하면 제자리 비행 성능의 구현이 가능하고, 프로펠러의 직경을 줄이고 추력을 높이는 방법으로 적용할 수 있다. As an alternative to such a single propeller, if a counter-rotating (coaxial inversion) propeller is applied, it is possible to realize in-situ flight performance, and it can be applied as a method of reducing the diameter of the propeller and increasing the thrust.

이에 항공용, 특히 드론에 상반회전(동축반전) 프로펠러를 적용하게 되면 제자리 비행 성능의 구현이 가능하고, 프로펠러의 직경을 줄이고 추력을 높일 수 있는 장점을 가진다.Therefore, if a propeller is applied for aviation, especially drone, it has the advantage of realizing in-situ flight performance and reducing the diameter of the propeller and increasing the thrust.

특히 상반회전 프로펠러의 경우 단일 프로펠러에 비해 저속에서는 약 16%, 고속에서는 약 9% 추진효율 개선의 효과가 있다.In particular, in the case of a semi-rotating propeller, compared to a single propeller, there is an effect of improving the propulsion efficiency by about 16% at low speed and about 9% at high speed.

그런데 종래의 동축반전 프로펠러의 경우 전동기와 드라이브가 각각 필요한 구조이기 때문에 복잡한 프레임 구조와 함께 슬레이브(slave) 전동기와 드라이브가 1개씩 더 필요하고 상위제어에도 부담이 된다. However, in the case of a conventional coaxial inverting propeller, since an electric motor and a drive are each required, one more slave electric motor and one drive are required along with a complicated frame structure, and it is a burden on upper level control.

이에 대하여, 본 발명에 따른 추진시스템은, 항공용, 특히 드론에 전기모터와 같은 회전력발생부(2000), 자기기어(1000)에 의하여 서로 상반회전되는 제1프로펠러(3120) 및 제2프로펠러(3220)의 구성을 적용함으로써, 전동모터와 드라이브가 1개에 태생적으로 상반회전을 구현할 수 있고, 구조가 비교적 간단하고 상위제어에 부담을 덜어줄 수 있는 이점이 있다. In contrast, the propulsion system according to the present invention is a first propeller 3120 and a second propeller ( 3220), an electric motor and a drive can inherently implement counter-rotation in one, and the structure is relatively simple, and there is an advantage in that the burden on upper-level control can be reduced.

이상은 본 발명에 의해 구현될 수 있는 바람직한 실시예의 일부에 관하여 설명한 것에 불과하므로, 주지된 바와 같이 본 발명의 범위는 위의 실시예에 한정되어 해석되어서는 안 될 것이며, 위에서 설명된 본 발명의 기술적 사상과 그 근본을 함께하는 기술적 사상은 모두 본 발명의 범위에 포함된다고 할 것이다.Since the above has only been described with respect to some of the preferred embodiments that can be implemented by the present invention, the scope of the present invention, as noted, should not be construed as being limited to the above embodiments, and It will be said that the technical idea and the technical idea accompanying the fundamental are all included in the scope of the present invention.

100 : 내측자속부 200 : 폴피스유닛
300 : 외측자속부
150 : 내측회전축 350 : 외측회전축
100: inner magnetic flux unit 200: pole piece unit
300: outer magnetic flux part
150: inner rotation shaft 350: outer rotation shaft

Claims (9)

외주면에 복수의 영구자석(130)들이 결합되는 내측자속부(100)와, 상기 내측자속부(100)와 동축을 이루며 내주면에 복수의 영구자석(330)들이 결합되는 외측자속부(300)와, 상기 내측자속부(100)의 외주면 및 상기 외측자속부(300)의 내주면 사이에 위치되어 자속을 조절하는 폴피스유닛(200)를 포함하는 자기기어에 있어서,
상기 내측자속부(100) 및 상기 외측자속부(300) 중 적어도 하나는,
축방향으로 연장되어 형성된 지지본체(110, 310)와;
상기 지지본체(110, 310)에 고정결합되며 축방향으로 순차적으로 설치되는 영구자석모듈(120, 320)을 포함하며,
상기 영구자석모듈(120, 320)는, 상기 복수의 영구자석(130, 330)들이 회전축을 중심으로 원주방향을 따라서 고정결합되는 고정링(140, 340)을 포함하는 것을 특징으로 하는 자기기어.
An inner magnetic flux part 100 to which a plurality of permanent magnets 130 are coupled to an outer circumferential surface, and an outer magnetic flux part 300 coaxial with the inner magnetic flux part 100 to which a plurality of permanent magnets 330 are coupled to the inner circumferential surface and In the magnetic gear comprising a pole piece unit 200 positioned between the outer peripheral surface of the inner magnetic flux part 100 and the inner peripheral surface of the outer magnetic flux part 300 to adjust the magnetic flux,
At least one of the inner magnetic flux unit 100 and the outer magnetic flux unit 300,
a support body (110, 310) extending in the axial direction;
It is fixedly coupled to the support body (110, 310) and includes permanent magnet modules (120, 320) sequentially installed in the axial direction,
The permanent magnet module (120, 320), the plurality of permanent magnets (130, 330) magnetic gear, characterized in that it comprises a fixed ring (140, 340) fixedly coupled along the circumferential direction about the rotation axis.
청구항 1에 있어서,
상기 고정링(140, 340)에 고정된 영구자석(130, 330)은, 토크리플 저감을 위해 축방향으로 가면서 스큐각(skew angle)을 가지도록 배치된 것을 특징으로 하는 자기기어.
The method according to claim 1,
The permanent magnets (130, 330) fixed to the fixing rings (140, 340) are magnetic gears, characterized in that they are arranged to have a skew angle while going in the axial direction to reduce torque ripple.
청구항 2에 있어서,
상기 내측자속부(100) 및 상기 외측자속부(300)는, 서로 다른 방향으로 스큐각(skew angle)을 가지는 것을 특징으로 하는 자기기어.
3. The method according to claim 2,
The inner magnetic flux portion 100 and the outer magnetic flux portion 300, the magnetic gear, characterized in that having a skew angle (skew angle) in different directions.
청구항 1에 있어서,
상기 고정링(140, 340)은, 상기 지지본체(110, 310)와의 결합각도를 유지할 수 있도록 상기 지지본체(110, 310)에 형성된 제1키(410, 430)에 대하여 축방향으로 결합되는 제2키(420, 440)가 형성된 것을 특징으로 하는 자기기어.
The method according to claim 1,
The fixing rings 140 and 340 are coupled in the axial direction with respect to the first keys 410 and 430 formed on the support bodies 110 and 310 so as to maintain a coupling angle with the support bodies 110 and 310. Magnetic gear, characterized in that the second key (420, 440) is formed.
청구항 1에 있어서,
상기 내측자속부(100)의 내측회전축(150) 및 상기 외측자속부(300)의 외측회전축(350)를 회전가능하게 지지하는 하우징(600)을 포함하는 것을 특징으로 하는 자기기어.
The method according to claim 1,
and a housing (600) rotatably supporting the inner rotation shaft (150) of the inner magnetic flux unit (100) and the outer rotation shaft (350) of the outer magnetic flux unit (300).
청구항 5에 있어서,
상기 하우징(600)은,
상기 외측자속부(300)를 회전가능하게 지지하는 하우징 본체(610)와;
상기 내측자속부(100)를 회전가능하게 지지하는 커버부재(620)를 포함하는 것을 특징으로 하는 자기기어.
6. The method of claim 5,
The housing 600 is
a housing body 610 for rotatably supporting the outer magnetic flux unit 300;
and a cover member (620) for rotatably supporting the inner magnetic flux part (100).
회전력을 발생시키는 회전력발생부(2000)와;
청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 하나의 항에 따른 자기기어로서 상기 회전력발생부(2000)가 상기 내측회전축(150) 및 상기 외측회전축(350) 중 어느 하나와 연결되는 자기기어(1000)와;
상기 자기기어(1000)의 상기 내측회전축(150) 및 상기 외측회전축(350) 중 어느 하나와 연결되어 회전되어 추력을 발생하는 제1프로펠러(3120) 및 상기 자기기어(1000)의 상기 내측회전축(150) 및 상기 외측회전축(350) 중 나머지 하나와 연결되어 회전되어 추력을 발생하는 제2프로펠러(3220)를 포함하는 추력발생부(3000)를 포함하는 추진시스템.
a rotational force generating unit 2000 for generating a rotational force;
The magnetic gear according to any one of claims 1 to 6, wherein the rotational force generating unit 2000 is connected to any one of the inner rotating shaft 150 and the outer rotating shaft 350;
A first propeller 3120 that is connected to any one of the inner rotation shaft 150 and the outer rotation shaft 350 of the magnetic gear 1000 and rotates to generate thrust and the inner rotation shaft of the magnetic gear 1000 ( 150) and a thrust generating unit 3000 including a second propeller 3220 that is connected to the other one of the outer rotation shaft 350 and rotates to generate thrust.
청구항 7에 있어서,
항공기 또는 해양선박의 추진시스템인 것을 특징으로 하는 추진시스템.
8. The method of claim 7,
A propulsion system, characterized in that it is a propulsion system of an aircraft or marine vessel.
청구항 7에 있어서,
드론의 추진시스템인 것을 특징으로 하는 추진시스템.
8. The method of claim 7,
A propulsion system, characterized in that it is a propulsion system of a drone.
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