KR20230001271A - 다층 영구자석 회전장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 링 형 영구자석 회전장치를 다층화 하여 회전력과 효율을 높이는 방법을 제공하고 있다.

Description

다층 영구자석 회전장치{MULTI LAYERED PERMANENT MAGNET ROTATING MACHINE}

본 발명은 전기 모터와 같은 회전 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 영구자석에서 나오는 자기장의 힘으로 회전하는 회전 장치에 관한 것이다.

본 발명은 발명인 본인이 출원(특허출원번호 : 10-2021-0073270)한 바 있는 종래의 '영구자석 회전장치' 를 개선하고자 하는 것이다.

종래의 영구자석 회전장치는 도 1에서 보이는 회전축과 링의 접선 방향의 값을 동시에 갖는 내부 자기장(32)을 가지는 링 형태의 영구자석(10)이 도 2와 같이 서로 마주보는 형태로 구비되어지며, 마주보는 두 개의 영구자석이 가지는 자기장의 척력으로 회전력이 발생하는 형태이다.

본 발명의 목적은 발명인 본인이 기존에 특허출원한 '영구자석 회전장치' (특허출원번호 : 10-2021-0073270)의 출력을 높일 수 있는 수단을 제공하는 것이다.

이를 위하여, 종래의 영구자석 회전장치가 1개의 고정자와 1개의 회전자로 구성되는 것에 비하여, 본 발명에 의한 다층 영구자석 회전장치는 다수의 고정자와 회전자가 직렬로 연결되어 구성되어진다.

본 발명에 의한 다층 영구자석 회전장치 또한 종래의 영구자석 회전장치와 같이 고정자와 회전자 사이의 거리를 조절함으로서 회전력을 조절하는 구조이다.

따라서, 본 발명에 의한 다층 영구자석 회전장치에 있어서도 다수의 고정자와 회전자 사이의 거리를 조절할 수 있는 수단이 필요하다.

상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 다층 영구자석 회전 장치는 고정자와 회전자 사이의 거리를 조절하는 수단으로서 도 9에서 보이는 바와 같이 다수의 고정자(50)가 하나의 조절장치(60)에 의하여 연동되어 움직이는 구조로 이루어지거나, 도 14에서 보이는 바와 같이 각각의 고정자(50)가 별도의 조절장치(60)에 의하여 움직이는 구조가 되어야 한다.

본 발명에 따른 다층 영구자석 회전 장치는 다수의 고정자와 회전자를 직렬로 연결하여 하나의 회전축을 통하여 회전력을 발생시킴으로서 큰 회전력을 구현 할 수 있다.

도 1은 링 형 영구자석이 가지는 자기장의 방향을 보이기 위한 사시도,
도 2는 고정자용 링 형 영구자석(11)과 회전자용 링 형 영구자석(12)이 서로 마주보게 위치하여, 상호 자기장의 척력에 의하여 회전력이 발생하는 것을 보이기 위한 사시도,
도 3은 고정자용 링 형 영구자석(11)이 고정자 틀(52)과 고정자 틀 뚜껑(53)에 의하여 물리적으로 보호가 되며 타 부재와 연결될 수 있음을 일례로 보이기 위한 사시도,
도 4는 고정자와 회전자 사이의 거리를 조절하는 방법의 일례를 보이기 위한 사시도,
도 5와 도 6은 회전자용 링 형 영구자석(12)이 회전자 틀(42)과 회전자 틀 뚜껑(43)에 의하여 물리적으로 보호가 되며 타 부재와 연결될 수 있음을 일례로 보이기 위한 사시도,
도 7과 도 8은 영구자석 회전 장치의 회전력과 회전 속도를 제어하기 위한 방법의 일예를 설명하기 위한 사시도,
도 9는 본 발명에 따른 다층 영구자석 회전 장치의 구조를 설명하기 위한 사시도,
도 10은 본 발명에 따른 다층 영구자석 회전장치 중, 다수의 회전자(40)가 하나의 회전축에 연동됨을 보여주는 도면,
도 11은 본 발명에 따른 다층 영구자석 회전장치 중, 다수의 고정자(50)가 연결 bar(80)에 의하여 일체화가 될 수 있음을 일례로 보여주는 도면,
도 12와 도 13은 다수의 고정자(50)와 회전자(40) 사이의 거리가 하나의 조절장치(60)에 의하여 조절될 수 있음을 일례로 보여주는 도면,
도 14는 다수의 고정자(50)와 회전자(40) 사이의 거리가 각각의 조절장치(60)에 의하여 조절될 수 있음을 일례로 보여주는 도면이다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다.

그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다.

여기서 사용되는 전문용어는 단지 특정 실시 예를 언급하기 위한 것이며, 본 발명을 한정하는 것을 의도하지 않는다.

도면을 참조하여 설명된 본 발명의 실시 예는 본 발명의 이상적인 실시 예를 구체적으로 나타낸다.

그 결과, 도해의 다양한 변경, 예를 들면 제조방법 및/또는 사양의 변형이 예상된다.

따라서, 실시 예는 도시한 영역의 특정 형태에 국한되지 않으며, 예를 들면 제조에 의한 형태의 변형도 포함한다.

따라서 도면에 도시된 영역은 원래 대략적인 것에 불과하며, 이들의 형태는 영역의 정확한 형태를 도시하도록 의도된 것이 아니고, 본 발명의 범위를 좁히려고 의도된 것도 아니다.

도면들은 개략적이고 축적에 맞게 도시되지 않았다는 것을 일러둔다. 도면에 있는 부분들의 상대적인 치수 및 비율은 도면에서의 명확성 및 편의를 위해 그 크기에 있어 과장되거나 감소되어 도시되었으며 임의의 치수는 단지 예시적인 것이지 한정적인 것은 아니다.

본 발명에 의한 다층 영구자석 회전장치는 도 1에서 보이는 회전축과 링의 접선 방향의 값을 동시에 갖는 내부 자기장(32)을 갖는 링 형태의 영구자석(10)이 도 2와 같이 서로 마주보는 형태로 구비되어지며, 마주보는 두 개의 링 형 영구자석이 가지는 자기장의 척력으로 회전력이 발생하는 형태이다.

상기의 링 형 영구자석은 도 3과 도 4에서 보이는 바와 같이 고정자 틀(52)과 고정자 틀 뚜껑(53)에 의하여 일체화가 되어 고정자(50)를 이루며, 물리적으로 보호가 되고 타 부재와 연결될 수도 있음을 알 수 있다.

또한, 도 5와 도 6에서 보이는 바와 같이 회전자용 링 형 영구자석(12)은 회전자 틀(42)과 회전자 틀 뚜껑(43)과 함께 회전자(40)를 이루며, 물리적으로 보호가 되고 타 부재와 연결될 수도 있음을 알 수 있다.

또한 도 7과 도 8에서 보이는 바와 같이 영구자석 회전 장치는 회전자(40)와 고정자(50)가 소정의 간격을 사이에 두고 마주보며 배치되고, 고정자 이동 나사(61)는 기어(62)와 고정자 위치 조절 모터(63)에 의하여 회전 하게 되며, 축 방향으로의 이동이 구속된 고정자 이동 나사가 회전을 하게 됨으로서 도 8과 같이 회전이 억제된 고정자(50)가 축 방향으로 이동을 하게 된다.

도 8과 같이 고정자(50)가 회전자(40)와 멀어지면 상호 작용하는 자기장의 척력이 감소하게 되어 회전력과 회전 속도가 낮아지게 된다.

본 발명은 발명인 본인이 특허출원(특허출원번호 : 10-2021-0073270)한 영구자석 회전장치의 회전력을 높이기 위한 수단을 제공하는 것을 목적으로 한다.

이를 위한 수단으로서, 종래의 영구자석 회전장치가 하나의 고정자와 회전자로 구성이 되어 있는 것에 반하여, 본 발명에 의한 다층 영구자석 회전장치는 다수의 고정자와 회전자가 직렬로 구비되며 하나의 회전축에 회전력을 발생시키는 구조로 이루어져 있다.

도 11에서 보이는 바와 같이 다수의 고정자(50)는 연결 bar(80)에 의하여 일체화가 되며, 하나의 조절장치(60)에 의하여 일체로 움직이게 됨을 알 수 있다.

회전자 또한 도 10에서 보이는 바와 같이 회전축(70)에 의하여 일체화가 되어 있고, 도 9에서 보이는 바와 같이 다수의 회전자(40)와 고정자(50)는 일대 일로 맞대응하게 구비되어 다층 구조의 영구자석 회전장치가 이루어진다.

따라서, 도 12와 도 13에서 보이는 바와 같이 다수의 회전자(40)와 고정자(50) 사이의 거리 조절이 하나의 거리조절 장치(60)에 의하여 조절이 됨으로서, 회전자와 고정자에서 발생하는 자기장의 척력에 의하여 발생하는 회전력을 제어할 수 있게 됨을 알 수 있다.

또한, 도 14에서 보이는 바와 같이 다수의 고정자와 회전자 사이의 거리를 각각의 거리조절 장치(60)로 조절할 수 있음을 알 수 있다.

10 : 링 형 영구자석
11 : 고정자용 링 형 영구자석
12 : 회전자용 링 형 영구자석
32 : 자성체 내부 자기장의 방향
40 : 회전자 (42, 43, 12)
42 : 회전자 틀
43 : 회전자 틀 뚜껑
50 : 고정자 (52, 53, 11)
52 : 고정자 틀
53 : 고정자 틀 뚜껑
60 : 조절 장치 (61, 62, 63)
61 : 고정자 이동 나사
62 : 기어
63 : 고정자 위치 조절 모터
70 : 회전축
80 : 연결 bar

Claims (1)

1. 회전 장치에 있어서,
   회전축(70)과;
   상기 회전축과 직각을 이루며 직간접적으로 연결되어 구비되는 링(RING) 형태의 영구자석으로서, 상기 영구자석의 구면대칭 중심선과 회전축의 중심선은 일치하며, 상기 영구자석 내부 자기장의 방향이 영구자석 링의 접선 방향 값과 회전축 방향의 값을 동시에 가지며, 상기 영구자석 내부 자기장의 방향이 회전 중심선에 대하여 구면대칭인 영구자석을 포함하여 구성되는 회전자(40)와;
   링(RING) 형태의 영구자석으로서, 상기 회전자(40)와는 소정의 간격을 두고 동일한 구면대칭 중심선을 갖는 위치에 구비되며, 내부 자기장의 방향이 링의 접선 방향 값과 회전축 방향의 값을 동시에 가지며, 자기장의 방향이 회전 중심선에 대하여 구면대칭인 영구자석을 포함하여 구성되는 고정자(50)를 포함하여 구성되며,
   상기 회전자(40)와 고정자(50) 자기장의 방향은 서로 같은 극성이 마주하는 형태인 것을 특징으로 하는 영구자석 회전 장치에 있어서,
   2개 이상의 상기 영구자석 회전 장치가 회전축을 기준으로 직렬로 연결이 된 다층 영구자석 회전장치.

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