KR20220112052A - 동력 보상유닛 및 이를 구비한 회전구동장치 - Google Patents

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KR20220112052A
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Abstract

본 발명은 동력 보상유닛 및 이를 구비한 회전구동장치에 관한 것으로서, 상기 동력 보상유닛은 프레임에 회전가능하게 지지되는 베이스 부재와, 상기 베이스 부재에 설치되는 것으로서, 상기 베이스 부재의 중심에 대해 방사상으로 마련되며, 내부에 수용공간이 마련된 다수의 서브부재와, 상기 서브부재들의 수용공간 내에 각각 수용되는 다수의 수용부재와, 상기 베이스 부재에 회전력이 발생될 수 있도록 자력을 이용하여 상기 수용부재들을 각각 상기 베이스 부재의 중심에 인접시키거나 상기 베이스 부재의 중심으로부터 이격시키는 자력지지부를 구비한다.
본 발명에 따른 동력 보상유닛 및 이를 구비한 회전구동장치는 상실되는 손실에 대해 자력을 이용하여 보상할 수 있는 보상수단이 마련되어 있으므로 영구자석 자력의 수명이 다 할때 까지 에너지 손실을 최소화하여 작동효율을 향상시킬 수 있다.

Description

동력 보상유닛 및 이를 구비한 회전구동장치{Rotating unit and rotating driving device having the same}
본 발명은 동력 보상유닛 및 이를 구비한 회전구동장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 영구자석 n/s극의 인력과 척력을 이용하여 부력과 중력의 위치를 이동시켜 회전체의 무게중심이 편심이 되게하여 영구자석 자력의 수명이 다 할때까지 에너지 손실에 대한 보상력을 제공할 수 있는 동력 보상유닛 및 이를 구비한 회전구동장치에 관한 것이다.
일반적으로, 바퀴, 발전기의 터빈과 같은 회전체는 프레임에 회전가능하게 설치되며, 외부로부터 인가되는 동력에 의해 회전한다. 이때, 회전체는 동력공급부에서 공급된 동력에 대해 발생되는 회전력이 클수록 작동효율이 우수하다는 평가를 받는다.
종래의 회전체의 경우, 마찰 등과 같은 에너지 손실 요인에 의해 입력된 동력에 비해 출력되는 회전력이 낮고, 별도의 회전력 보상 수단이 마련되어 있지 않으므로 작동효율이 떨어지는 단점이 있다.
공개특허공보 제10-2018-0121432호: 회전체, 이를 제조하기 위한 회전체 제조방법 및 이를 포함하는 증기 터빈
본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위해 창안된 것으서, 영구자석 자력의 수명이 다 할때까지 에너지 손실에 대한 보상력을 제공할 수 있는 보상수단이 마련된 동력 보상유닛 및 이를 구비한 회전구동장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 동력 보상유닛은 프레임에 회전가능하게 지지되는 베이스 부재와, 상기 베이스 부재에 설치되는 것으로서, 상기 베이스 부재의 중심에 대해 방사상으로 마련되며, 내부에 수용공간이 마련된 다수의 서브부재와, 상기 서브부재들의 수용공간 내에 각각 수용되는 다수의 수용부재와, 상기 베이스 부재에 회전력이 발생될 수 있도록 자력을 이용하여 상기 수용부재들을 각각 상기 베이스 부재의 중심에 인접시키거나 상기 베이스 부재의 중심으로부터 이격시키는 자력지지부를 구비한다.
상기 자력지지부는 상기 베이스 부재가 회전하더라도 상기 수용부재가 초기 자세를 유지할 수 있도록 상기 수용부재 하부에 설치되며, 소정의 중량을 갖는 무게추와, 상기 수용부재를 감싸도록 형성되며, 소정의 자력을 갖는 자석부재와, 상기 수용부재를 상기 베이스 부재의 중심에 인접시키거나 이격시킬 수 있도록 상기 자석부재에 소정의 자력을 인가하는 자력인가유닛을 구비한다.
상기 자석부재는 상기 수용부재의 외주면을 감싸도록 형성되되, 상기 수용부재의 중심을 교차하여 중력방향으로 연장된 가상의 제1기준선에 대해 상기 수용부재의 원주방향을 따라 이격된 제1위치와, 상기 수용부재의 중심을 기준으로 상기 제1위치에 대향되는 제2위치를 잇는 제2기준선에 의해 구획된 복수의 영역 중 어느 한 영역에는, 양극 또는 음극 중 어느 한 극성을 갖는 제1극성부분이 형성되고, 상기 제2기준선에 의해 구획된 복수의 영역 중 다른 영역에는 양극 또는 음극 중 다른 한 극성을 갖는 제2극성부분이 형성된다.
상기 베이스 부재는 외주면에 상기 서브부재의 일단부가 설치되며, 내부에 물이 수용되고, 상기 자력인가유닛은 상기 베이스 부재 내부에 수용되며, 상기 물통체에 수용된 물에 대해 소정의 부력이 발생되도록 내부에 부력공간이 마련되 부력통과, 상기 부력통의 외주면을 감싸도록 형성되며, 소정의 자력을 갖되, 상기 자석부재의 제1 및 제2극성부분 중 하측에 위치한 극성부분의 극성에 대응되는 극성을 갖는 부력자석체와, 상기 서브부재의 일단을 제외한 나머지 부분을 감싸도록 형성되며, 소정의 자력을 갖되, 상기 부력자석체의 극성에 대응되는 극성을 갖는 다수의 서브자석체를 구비한다.
상기 서브부재는 상기 베이스 부재의 중심을 기준으로 반경방향으로 소정길이 연장되되, 양단부에 각각 상기 수용부재가 수용될 수 있도록 복수의 수용공간이 형성되고, 상기 수용공간들 사이에, 물이 충진되며, 길이방향으로 연장된 충진공간이 형성된다.
상기 자력인가유닛은 상기 서브부재들의 충진공간에, 해당 서브부재의 길이방향을 따라 이동가능하게 각각 수용되며, 상기 충진공간에 충진된 물에 의해 소정의 부력을 갖는 다수의 부력체와, 상기 수용공간에 대향되는 상기 부력체의 양단부에 각각 설치되며, 소정의 자력을 갖되, 상기 자석부재의 제1 및 제2극성부분 중 하측에 위치한 극성부분의 극성에 대응되는 극성을 갖는 다수의 부력자석와, 상기 수용공간에 대응되는 상기 서브부재의 양단부에 각각 설치되며, 소정의 자력을 갖되, 상기 부력자석의 극성에 대응되는 극성을 갖는 다수의 고정자석을 구비한다.
한편, 본 발명에 따른 동력 보상유닛을 구비한 회전구동장치는 지지브라켓과, 상기 지지브라켓에 회전가능하게 설치되는 회전본체가 마련된 프레임과, 상기 프레임에 회전가능하게 지지되는 베이스 부재와, 상기 베이스 부재에 설치되는 것으로서, 상기 베이스 부재의 중심에 대해 방사상으로 마련되며, 내부에 수용공간이 마련된 다수의 서브부재와, 상기 서브부재들의 수용공간 내에 각각 수용되는 다수의 수용부재와, 상기 베이스 부재에 회전력이 발생될 수 있도록 자력을 이용하여 상기 수용부재들을 각각 상기 베이스 부재의 중심에 인접시키거나 상기 베이스 부재의 중심으로부터 이격시키는 자력지지부를 포함하는 다수의 동력 보상유닛을 구비하고, 상기 동력 보상유닛들은 상기 회전본체의 회전중심을 기준으로 소정의 반경을 갖는 원형의 궤적을 따라 상호 이격되게 설치된다.
본 발명에 따른 동력 보상유닛 및 이를 구비한 회전구동장치는 상실되는 손실에 대해 자력을 이용하여 보상할 수 있는 보상수단이 마련되어 있으므로 영구자석 자력의 수명이 다 할때 까지 에너지 손실을 최소화하여 작동효율을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 동력 보상유닛을 구비한 회전구동장치에 대한 사시도이고,
도 2는 도 1의 동력 보상유닛을 구비한 회전구동장치에 대한 분리 사시도이고,
도 3은 도 1의 동력 보상유닛을 구비한 회전구동장치에 대한 측면도이고,
도 4는 도 1의 회전구동장치의 동력 보상유닛에 대한 측면도이고,
도 5은 도 4의 동력 보상유닛의 부분 확대도이고,
도 6 내지 도 9은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 회전구동장치에 대한 측면도이고,
도 10은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 동력 보상유닛을 구비한 회전구동장치에 대한 사시도이고,
도 11은 도 10의 동력 보상유닛에 대한 분리사시도이고,
도 12는 도 10의 동력 보상유닛에 대한 측면도이고,
도 13은 도 10의 동력 보상유닛에 대한 부분 확대도이고,
도 14는 도 10의 동력 보상유닛을 구비한 회전구동장치에 대한 측면도이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 동력 보상유닛 및 이를 구비한 회전구동장치에 대해 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
도 1 내지 도 5에는 본 발명에 따른 회전구동장치(100)가 도시되어 있다.
도면을 참조하면, 회전구동장치(100)는 프레임(200)과, 상기 프레임(200)에 설치되어 회전력을 발생시키는 다수의 동력 보상유닛을 구비한다.
상기 프레임(200)은 지지브라켓(미도시)과, 해당 지지브라켓에 회전가능하게 설치되는 회전본체(210)를 구비한다.
지지브라켓은 지면에 지지될 수 있도록 하부에 플랜지부재(미도시)가 마련되며, 해당 블랜지부재로부터 상방으로 소정길이 연장형성된다. 상기 회전본체(210)는 지지브라켓의 상단부에 회전가능하게 설치되는 메인바디(211)와, 상기 메인바디(211)의 회전중심을 기준으로 방사상으로 연장되는 다수의 서브바디(212)를 구비한다. 상기 서브바디(212)에는 상기 동력 보상유닛이 설치된다.
한편, 프레임(200)은 도시된 예에 한정하는 것이 아니라 상기 동력 보상유닛이 회전가능하게 지지할 수 있는 지지수단이면 무엇이든 적용가능하다.
상기 동력 보상유닛은 프레임(200)에 회전가능하게 지지되는 베이스 부재(310)와, 상기 베이스 부재(310)에 설치되는 것으로서, 상기 베이스 부재(310)의 중심에 대해 방사상으로 마련되며, 내부에 수용공간(321)이 마련된 다수의 서브부재(320)와, 상기 서브부재(320)들의 수용공간(321) 내에 각각 수용되는 다수의 수용부재(330)와, 상기 베이스 부재(310)에 회전력이 발생될 수 있도록 자력을 이용하여 상기 수용부재(330)들을 각각 상기 베이스 부재(310)의 중심에 인접시키거나 상기 베이스 부재(310)의 중심으로부터 이격시키는 자력지지부(400)를 구비한다.
상기 베이스 부재(310)는 회전본체(210)의 서브바디(212)에 회전가능하게 설치되며, 외주면에 다수의 서브부재(320)들이 방사상으로 설치되어 있다. 여기서, 베이스 부재(310)는 내부에 물이 수용되는 공간이 마련된 원통형으로 형성되어 있다.
서브부재(320)는 일단이 베이스 부재(310)의 외주면에 고정되며, 타단은 베이스 부재(310)의 내벽면에 접하도록 해당 베이스 부재(310)의 반경방향으로 소정길이 연장된다. 이때, 서브부재(320)의 타단은 볼록하게 만곡되게 형성되는 것이 바람직하다. 또한, 서브부재(320)는 내부에, 수용부재(330)가 수용될 수 있도록 수용공간(321)이 형성되어 있는데, 상기 수용공간(321)은 베이스 부재(310)의 반경방향을 따라 소정길이 연장되는 것이 바람직하다.
상기 수용부재(330)는 서브부재(320)의 내부에 인입되는 것으로서, 외피부재(331) 내에 회전가능하게 설치된다. 여기서, 상기 외피부재(331)는 서브부재(320)의 수용공간(321) 내에서 상기 베이스 부재(310)의 반경방향을 따라 이동될 수 있도록 서브부재(320)의 폭보다 작은 외경을 갖고, 내부에 내부공간이 형성된 원통형으로 형성되어 있다.
상기 수용부재(330)는 외피부재(331)의 내부공간에 수용되며, 상기 외피부재(331)의 내경보다 작은 외경을 갖는 원통형으로 형성된다. 또한, 수용부재(330)는 회전축(332)에 의해 외피부재(331)의 내부에 회전가능하게 설치된다. 상기 회전축(332)은 전후방향으로 연장되고, 양단이 수용부재(330) 중앙부를 관통하여 외피부재(331)에 회전가능하게 지지된다.
자력지지부(400)는 상기 베이스 부재(310)가 회전하더라도 상기 수용부재(330)가 초기 자세를 유지할 수 있도록 상기 수용부재(330) 하부에 설치되며, 소정의 중량을 갖는 무게추(410)와, 상기 수용부재(330)를 감싸도록 형성되며, 소정의 자력을 갖는 자석부재(420)와, 상기 수용부재(330)를 상기 베이스 부재(310)의 중심에 인접시키거나 이격시킬 수 있도록 상기 자석부재(420)에 소정의 자력을 인가하는 자력인가유닛(430)을 구비한다.
무게추(410)는 수용부재(330)의 내부에 설치되는데, 수용부재(330)의 바닥면에 고정된다. 상기 무게추(410)는 수용부재(330)의 전후방향 길이에 대응되게 소정길이 연장되며, 반원형의 단면을 갖도록 형성된다. 또한, 무게추(410)는 소정의 중량을 갖는 고중량 소재로 형성되는 것이 바람직하다. 상기 수용부재(330)는 중력방향으로 무게추(410)의 중량이 작용하므로 외피부재(331) 또는 베이스 부재(310)가 회전하더라도 오뚜기와 같이 초기 자세를 유지할 수 있다.
자석부재(420)는 수용부재(330)가 삽입되어 고정될 수 있도록 관통구가 형성된 원통형으로 형성되어 있다. 상기 자석부재(420)는 수용부재(330)의 외경에 대응되는 내경을 갖고, 외피부재(331)의 내경보다 작은 외경을 갖도록 형성되는 것이 바람직하다.
한편, 상기 자석부재(420)는 상기 수용부재(330)의 외주면을 감싸도록 형성되되, 상기 수용부재(330)의 중심을 교차하여 중력방향으로 연장된 가상의 제1기준선(421)에 대해 상기 수용부재(330)의 원주방향을 따라 이격된 제1위치(422)와, 상기 수용부재(330)의 중심을 기준으로 상기 제1위치(422)에 대향되는 제2위치(423)를 잇는 제2기준선(424)에 의해 구획된 복수의 영역 중 어느 한 영역에는, 양극 또는 음극 중 어느 한 극성을 갖는 제1극성부분(425)이 형성되고, 상기 제2기준선(424)에 의해 구획된 복수의 영역 중 다른 영역에는 양극 또는 음극 중 다른 한 극성을 갖는 제2극성부분(426)이 형성된다.
여기서, 제1위치(422)는 시계방향을 기준으로 수용부재(330)의 11시에 대응되는 위치이고, 제2위치(423)는 5시 대응되는 위치이다. 또한, 제1극성부분(425)은 수용부재(330)의 최상단이 포함되도록 설정되고, 외주면이 N극 즉, 양극이 되도록 설정되고, 상기 제2극성부분(426)은 수용부재(330)의 최하단이 포함되도록 설정되고, 외주면이 S극 즉, 음극이 되도록 세팅되는 것이 바람직하다.
상기 자력인가유닛(430)은 상기 베이스 부재(310) 내부에 수용되며, 상기 베이스 부재(310)에 수용된 물에 대해 소정의 부력이 발생되도록 내부에 부력공간이 마련되 부력통(431)과, 상기 부력통(431)의 외주면을 감싸도록 형성되며, 소정의 자력을 갖되, 상기 자석부재(420)의 제1 및 제2극성부분(426) 중 하측에 위치한 극성부분의 극성에 대응되는 극성을 갖는 부력자석체(432)와, 상기 베이스 부재(310)에 접하는 상기 서브부재(320)의 일단을 제외한 나머지 부분을 감싸도록 형성되며, 소정의 자력을 갖되, 상기 부력자석체(432)의 극성에 대응되는 극성을 갖는 다수의 서브자석체(433)를 구비한다.
부력통(431)은 베이스 부재(310)의 내부에 수용되며, 베이스 부재(310)의 내경에 대응되는 외경을 갖는 원통형으로 형성된다. 부력통(431)은 소정의 부력이 생성되도록 내부에 부력공간이 마련되어 있다.
부력자석체(432)는 부력통(431)이 삽입되어 고정될 수 있도록 관통구가 형성된 원통형으로 형성되어 있다. 상기 부력자석체(432)는 부력통(431)의 외경에 대응되는 내경을 갖고, 베이스 부재(310)의 내경보다 작은 외경을 갖도록 형성되는 것이 바람직하다. 여기서, 부력자석체(432)는 자석부재(420)의 제2극성부분(426)에 대해 척력이 발생되되, 자석부재(420)의 제1극성부분(425)에 대해 인력이 발생되도록 내주면이 제2극성부분(426)의 극성에 대응되는 극성 즉, S극인 영구자석이 적용된다.
서브자석체(433)는 베이스 부재(310)에 접하는 서브부재(320)의 일단부를 제외한 외주면을 감싸도록 형성된다. 여기서, 서브자석체(433)는 자석부재(420)의 제2극성부분(426)에 대해 척력이 발생되되, 자석부재(420)의 제1극성부분(425)에 대해 인력이 발생되도록 수용부재(330)에 대향되는 내측면이 제2극성부분(426)의 극성에 대응되는 극성 즉, S극인 영구자석이 적용되는 것이 바람직하다.
시계방향을 기준으로 베이스 부재(310)의 11시~5시 영역에서는 수용부재(330)에 설치된 자석부재(420)의 제2극성부분(426)이 부력자석체(432)에 대향되게 위치하고, 해당 제2극성부분(426)과 부력자석체(432) 사이에 척력이 발생된다. 이때, 자석부재(420)의 제1극성부분(425)이 서브부재(320) 타단측의 서브자석체(433)에 대향되고, 제1극성부분(425)과 서브자석체(433) 사이에 인력이 발생되어 수용부재(330)는 베이스 부재(310)의 중심으로부터 이격되고, 부력통(431)은 베이스 부재(310)의 하측으로 이동된다. 이때, 베이스 부재(310)의 12시 지점을 지나면서, 수용부재(330)는 베이스 부재(310)로부터 편심되게 이동되므로 해당 수용부재(330)의 중량에 의해 베이스 부재(310)에 회전력이 인가되어 마찰 등과 같은 손실에 대한 보상력이 제공될 수 있다.
한편, 시계방향을 기준으로 베이스 부재(310)의 5시~11시 영역에서는 서브부재(320)에 설치된 자석부재(420)의 제1극성부분(425)이 부력자석체(432)에 대향되게 위치하고, 해당 제1극성부분(425)과 부력자석체(432) 사이에 인력이 발생된다. 이때, 자석부재(420)의 제2극성부분(426)이 서브부재(320) 타단측의 서브자석체(433)에 대향되고, 제2극성부분(426)과 서브자석체(433) 사이에 척력이 발생되어 서브부재(320)는 베이스 부재(310)의 중심측으로 이동된다. 수용부재(330)가 베이스 부재(310)에 중심 측으로 이동되므로 베이스 부재(310)의 회전에 소요되는 동력을 절감할 수 있다.
한편, 상기 동력보상유닛(300)은 도 6 내지 도 9에 도시된 바와 같이 다수개가 상기 회전본체(210)의 회전중심을 기준으로 소정의 반경을 갖는 원형의 궤적을 따라 상호 이격되게 설치된다.
상술된 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 동력 보상유닛 및 이를 구비한 회전구동장치(100)는 상실되는 손실에 대해 자력을 이용하여 보상할 수 있는 보상수단이 마련되어 있으므로 영구자석 자력의 수명이 다 할때 까지 에너지 손실을 최소화하여 작동효율을 향상시킬 수 있다.
도 10 내지 도 13에는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 자력인가유닛(520)이 도시되어 있다.
앞서 도시된 도면에서와 동일한 기능을 하는 요소는 동일 참조부호로 표기한다.
도면을 참조하면, 상기 자력인가유닛(520)은 다수의 부력체(521), 다수의 부력자석(522) 및 다수의 고정자석(523)을 구비한다. 여기서, 서브부재(510)는 상기 베이스 부재(310)의 중심을 기준으로 반경방향으로 소정길이 연장되며, 내부에 소정의 내부공간이 마련되되, 해당 내부공간이 다수의 격벽(512)에 의해 복수의 수용공간(513) 및 충진공간(514)으로 구획된다. 이때, 수용공간(513)은 복수개가 서브부재(510)의 양단부에 각각 마련되며, 충진공간(514)은 수용공간(513)들 사이에, 서브부재(510)의 길이방향을 따라 소정길이 연장되게 형성된다. 여기서, 충진공간(514)에 물이 충진되어 있는 것이 바람직하다. 한편, 서브부재(510)의 격벽(512)은 상호 인접되는 방향으로 볼록하게 형성되어 있다. 또한, 서브부재(510)는 양단부가 각각 볼록하게 만곡되게 형성되는 것이 바람직하다.
한편, 베이스 부재(310)는 내부에 물이 수용되는 공간 대신에, 상기 서브부재(510)의 일단부가 내측으로 인입되게 설치된다.
부력체(521)는 서브부재(510)들의 충진공간(514)에, 해당 서브부재(510)의 길이방향을 따라 이동가능하게 수용된다. 이때, 부력체(521)는 충진공간(514)에 충진된 물에 의해 소정의 부력을 갖도록 내부에 공간부가 형성되어 있다. 한편, 부력체(521)는 양단부가 서브부재(510)의 격벽(512)에 대응되게 내측으로 인입되게 오목하게 형성되는 것이 바람직하다.
부력자석(522)은 복수개가 수용공간(513)들에 각각 대향되는 부력체(521)의 양단부에 각각 설치된다. 이때, 부력자석(522)은 부력체(521)의 양단부에 대응되게 만곡되게 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 부력자석(522)은 소정의 자력을 갖되, 외측면이 상기 자석부재(420)의 제1 및 제2극성부분(426) 중 하측에 위치한 극성부분인, 제2극성부분(426)에 대응되는 극성인 S극인 영구자석이 적용된다.
고정자석(523)은 다수개가 수용공간(513)에 대응되는 상기 서브부재(510)의 양단부에 각각 설치된다. 이때, 고정자석(523)은 서브부재(510)의 양단부에 각각 대응되게 만곡되게 형성되는 것이 바람직하다. 또한, 상기 고정자석(523)은 소정의 자력을 갖되, 수용부재(330)에 대향되는 내측면이 자석부재(420)의 제2극성부분(426)에 대응되는 극성인 S인 영구자석이 적용된다.
시계방향을 기준으로 베이스 부재(310)의 11시~5시 영역에서는,서브부재(510)의 일단부에 위치한 수용부재(330)에 설치된 자석부재(420)의 제2극성부분(426)이 고정자석(523)에 대향되게 위치하고, 해당 제2극성부분(426)과 고정자석(523) 사이에 척력이 발생되어 해당 수용부재(330)가 베이스 부재(310)의 중심으로부터 이격되게 이동된다. 이때, 서브부재(510)의 일단부에 위치한 수용부재(330)에 설치된 자석부재(420)의 제1극성부분(425)이 부력체(521)에 설치된 부력자석(522)에 대향되게 위치하고, 해당 제1극성부분(425)과 부력자석(522) 사이에 인력이 발생되어 해당 부력체(521)가 베이스 부재(310)의 중심 측으로 이동된다. 한편, 서브부재(510)의 타단부에 위치한 수용부재(330)에 설치된 자석부재(420)는 제1극성부분(425)이 고정자석(523)에 대향되게 위치하고, 해당 제1극성부분(425)과 고정자석(523) 사이에 인력이 발생되어 해당 수용부재(330)가 베이스 부재(310)의 중심으로부터 이격되게 이동된다.
이때, 베이스 부재(310)의 12시 지점을 지나면서, 수용부재(330)는 베이스 부재(310)로부터 편심되게 이동되므로 해당 수용부재(330)의 중량에 의해 베이스 부재(310)에 회전력이 인가되어 마찰 등과 같은 손실에 대한 보상력이 제공될 수 있다.
한편, 시계방향을 기준을 베이스 부재(310)의 5시~11시 영역에서는
서브부재(510)의 일단부에 위치한 수용부재(330)에 설치된 자석부재(420)의 제1극성부분(425)이 고정자석(523)에 대향되게 위치하고, 해당 제1극성부분(425)과 고정자석(523) 사이에 인력이 발생되어 해당 수용부재(330)가 베이스 부재(310)의 중심에 인접되게 이동된다. 이때, 서브부재(510)의 일단부에 위치한 수용부재(330)에 설치된 자석부재(420)의 제2극성부분(426)이 부력체(521)에 설치된 부력자석(522)에 대향되게 위치하고, 해당 제2극성부분(426)과 부력자석(522) 사이에 척력이 발생되어 해당 부력체(521)가 베이스 부재(310)의 중심으로부터 이격되게 이동된다. 한편, 서브부재(510)의 타단부에 위치한 수용부재(330)에 설치된 자석부재(420)는 제2극성부분(426)이 고정자석(523)에 대향되게 위치하고, 해당 제2극성부분(426)과 고정자석(523) 사이에 척력이 발생되어 해당 수용부재(330)가 베이스 부재(310)의 중심 측으로 이동된다. 더욱, 서브부재(510)의 타단부에 위치한 수용부재(330)에 설치된 자석부재(420)는 이동된 부력체(521)의 부력자석(522)에 대향되게 제1극성부분(425)이 위치하고, 해당 제1극성부분(425)과 부력자석(522) 사이에 인력이 발생된다. 상술된 바와 같이 수용부재(330)들이 베이스 부재(310)에 중심 측으로 이동되므로 베이스 부재(310)의 회전에 소요되는 동력을 절감할 수 있다.
한편, 상기 동력보상유닛(300)은 도 14에 도시된 바와 같이 다수개가 상기 회전본체(210)의 회전중심을 기준으로 소정의 반경을 갖는 원형의 궤적을 따라 상호 이격되게 설치될 수 있다.
제시된 실시예들에 대한 설명은 임의의 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 이용하거나 또는 실시할 수 있도록 제공된다. 이러한 실시예들에 대한 다양한 변형들은 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진자에게 명백할 것이며, 여기에 정의된 일반적인 원리들은 본 발명의 범위를 벗어남이 없이 다른 실시예들에 적용될 수 있다. 그리하여, 본 발명은 여기에 제시된 실시예들로 한정되는 것이 아니라, 여기에 제시된 원리들 및 신규한 특징들과 일관되는 최광의의 범위에서 해석되어야 할 것이다.
100: 회전구동장치 200: 프레임
210: 회전본체 211: 메인바디
212: 서브바디 300: 동력보상유닛
310: 베이스 부재 320: 서브부재
321: 수용공간 330: 수용부재
331: 외피부재 332: 회전축
400: 자력지지부 410: 무게추
420: 자석부재 421: 제1기준선
422: 제1위치 423: 제2위치
424: 제2기준선 425: 제1극성부분
426: 제2극성부분 430: 자력인가유닛
431: 부력통 432: 부력자석체
433: 서브자석체

Claims (7)

  1. 프레임에 회전가능하게 지지되는 베이스 부재;
    상기 베이스 부재에 설치되는 것으로서, 상기 베이스 부재의 중심에 대해 방사상으로 마련되며, 내부에 수용공간이 마련된 다수의 서브부재;
    상기 서브부재들의 수용공간 내에 각각 수용되는 다수의 수용부재;
    상기 베이스 부재에 회전력이 발생될 수 있도록 자력을 이용하여 상기 수용부재들을 각각 상기 베이스 부재의 중심에 인접시키거나 상기 베이스 부재의 중심으로부터 이격시키는 자력지지부;를 구비하는,
    동력 보상유닛.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 자력지지부는
    상기 베이스 부재가 회전하더라도 상기 수용부재가 초기 자세를 유지할 수 있도록 상기 수용부재 하부에 설치되며, 소정의 중량을 갖는 무게추;
    상기 수용부재를 감싸도록 형성되며, 소정의 자력을 갖는 자석부재; 및
    상기 수용부재를 상기 베이스 부재의 중심에 인접시키거나 이격시킬 수 있도록 상기 자석부재에 소정의 자력을 인가하는 자력인가유닛;을 구비하는,
    동력 보상유닛.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 자석부재는 상기 수용부재의 외주면을 감싸도록 형성되되, 상기 수용부재의 중심을 교차하여 중력방향으로 연장된 가상의 제1기준선에 대해 상기 수용부재의 원주방향을 따라 이격된 제1위치와, 상기 수용부재의 중심을 기준으로 상기 제1위치에 대향되는 제2위치를 잇는 제2기준선에 의해 구획된 복수의 영역 중 어느 한 영역에는, 양극 또는 음극 중 어느 한 극성을 갖는 제1극성부분이 형성되고, 상기 제2기준선에 의해 구획된 복수의 영역 중 다른 영역에는 양극 또는 음극 중 다른 한 극성을 갖는 제2극성부분이 형성된,
    동력 보상유닛.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 베이스 부재는 외주면에 상기 서브부재의 일단부가 설치되며, 내부에 물이 수용되고,
    상기 자력인가유닛은
    상기 베이스 부재 내부에 수용되며, 상기 물통체에 수용된 물에 대해 소정의 부력이 발생되도록 내부에 부력공간이 마련되 부력통;
    상기 부력통의 외주면을 감싸도록 형성되며, 소정의 자력을 갖되, 상기 자석부재의 제1 및 제2극성부분 중 하측에 위치한 극성부분의 극성에 대응되는 극성을 갖는 부력자석체; 및
    상기 서브부재의 일단을 제외한 나머지 부분을 감싸도록 형성되며, 소정의 자력을 갖되, 상기 부력자석체의 극성에 대응되는 극성을 갖는 다수의 서브자석체;구비하는,
    동력 보상유닛.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 서브부재는 상기 베이스 부재의 중심을 기준으로 반경방향으로 소정길이 연장되되, 양단부에 각각 상기 수용부재가 수용될 수 있도록 복수의 수용공간이 형성되고, 상기 수용공간들 사이에, 물이 충진되며, 길이방향으로 연장된 충진공간이 형성된,
    동력 보상유닛.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 자력인가유닛은
    상기 서브부재들의 충진공간에, 해당 서브부재의 길이방향을 따라 이동가능하게 각각 수용되며, 상기 충진공간에 충진된 물에 의해 소정의 부력을 갖는 다수의 부력체;
    상기 수용공간에 대향되는 상기 부력체의 양단부에 각각 설치되며, 소정의 자력을 갖되, 상기 자석부재의 제1 및 제2극성부분 중 하측에 위치한 극성부분의 극성에 대응되는 극성을 갖는 다수의 부력자석; 및
    상기 수용공간에 대응되는 상기 서브부재의 양단부에 각각 설치되며, 소정의 자력을 갖되, 상기 부력자석의 극성에 대응되는 극성을 갖는 다수의 고정자석;을 구비하는,
    동력 보상유닛.
  7. 지지브라켓과, 상기 지지브라켓에 회전가능하게 설치되는 회전본체가 마련된 프레임; 및
    상기 프레임에 회전가능하게 지지되는 베이스 부재와, 상기 베이스 부재에 설치되는 것으로서, 상기 베이스 부재의 중심에 대해 방사상으로 마련되며, 내부에 수용공간이 마련된 다수의 서브부재와, 상기 서브부재들의 수용공간 내에 각각 수용되는 다수의 수용부재와, 상기 베이스 부재에 회전력이 발생될 수 있도록 자력을 이용하여 상기 수용부재들을 각각 상기 베이스 부재의 중심에 인접시키거나 상기 베이스 부재의 중심으로부터 이격시키는 자력지지부를 포함하는 다수의 동력 보상유닛;을 구비하고,
    상기 동력 보상유닛들은 상기 회전본체의 회전중심을 기준으로 소정의 반경을 갖는 원형의 궤적을 따라 상호 이격되게 설치된,
    동력 보상유닛을 구비한 회전구동장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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