KR20050028811A

KR20050028811A - 자기력에 의한 동력전달장치 및 그 방법

Info

Publication number: KR20050028811A
Application number: KR1020040074302A
Authority: KR
Inventors: 박만석
Original assignee: 박만석
Priority date: 2003-09-19
Filing date: 2004-09-16
Publication date: 2005-03-23
Anticipated expiration: 2024-09-16
Also published as: KR100707362B1

Abstract

본 발명은 자기력에 의한 동력전달장치 및 그 방법에 관해 개시한다. 개시된 본 발명은, 구동모터에 의해 회전하는 구동회전체; 및 상기 구동회전체와 흡인력에 의해 결합되며, 상기 구동회전체의 회전에 의해 역방향으로 상대 회전하는 적어도 1개 이상의 피동회전체를 포함하여 구성되고, 상기 구동회전체와 상기 피동회전체는 양면 2극 원통형 자석과 원통형 강자성체 중 선택적으로 채용 가능하고, 한 쌍의 양면 2극 원통형 자석이 기어를 사이에 두고 결합하여 구성할 수도 있으며, 상단에는 다양한 형태의 회전장식물이 결합될 수 있고, 회전축에 발광다이오드를 구비한 소형 발전기가 설치되는 것도 가능하다.

본 발명에 따르면, 하나의 구동회전체를 구동시켜 자기력에 의해 복수개의 피동회전체를 상대회전시킴으로써, 연결부재로 필요한 부속품의 수를 감소시켜 장치의 구조를 간단화하고 기계적 마모 및 소음을 줄일 수 있는 효과가 있고, 복수개의 부속품의 회전마찰에 의한 동력손실을 줄여 에너지효율을 높일 수 있는 효과가 있으며, 이를 통해 다양한 기능을 구비한 동력전달장치 및 이를 이용한 다양한 형태의 장식물, 완구, 광고용 간판 등을 구성할 수 있는 효과가 있다.

Description

자기력에 의한 동력전달장치 및 그 방법{APPARATUS FOR POWER TRANSMISSION BY MAGNETIC FORCE AND METHORD THEREOF}

본 발명은 자기력에 의한 동력전달장치 및 그 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 바람직하게는 양면 2극 원통형 자석으로 이루어진 하나의 구동회전체를 통해 복수개의 피동회전체 상대 회전시킴으로써 기타 연결부재 없이 동력을 전달하는 자기력에 의한 동력전달장치 및 그 방법에 관한 것이다.

일반적인 동력전달장치는 구동모터의 회전동력을 벨트나 기어, 체인등의 연결부재를 이용하여 회전물에 전달하는 구조로 되어 있다. 그러나 회전시켜야 할 회전물이 복수개인 경우에는 회전부재의 수만큼 연결부재가 요구되어 장치의 구조가 복잡해지고, 기어나 체인 등의 회전마찰에 의한 동력손실이 커지는 문제점이 있다.

이러한 문제점을 극복하기 위해 종래에는 동력전달장치에 자석을 이용한 경우가 있다. 이러한 자석을 이용한 동력전달장치는 동력원과 회전시키고자 하는 대상물 사이에 격리부재가 개재되어 있는 경우에 유용한 것으로, 구동모터에 의해 구동자석을 회전시킴으로써 구동자석과 자기력에 의해 결합된 피동자석을 회전시키는 구조로 되어 있다. 이러한 방식의 동력전달장치는 기계장치의 동력전달장치 뿐만 아니라 화학 실험실에서 사용하는 스터링 머신(stirring machine) 및 완구에 이르기까지 널리 사용되고 있다.

그러나, 상술한 방식의 자석을 이용한 동력전달장치 또한 회전시키고자 하는 회전물이 복수개인 경우에는 각각의 회전물에 대응하는 복수개의 구동자석이 필요하고, 복수개의 구동자석을 회전시키기 위하여 사용되는 축, 벨트, 기어 또는 체인 등의 부속품들의 개수도 회전물의 개수에 비례하여 증가하게 된다. 따라서, 장치의 구조가 복잡해질 뿐만 아니라 장치 전체적으로 조립성이 매우 나빠지고, 소음이 많아지며, 부속품들간의 기계적인 마모로 인한 고장이 빈번해진다. 또한 상기 부속품들의 회전마찰에 의한 동력의 손실이 커지게 되므로 에너지 효율이 낮아지게 되는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명은 이와 같은 종래기술의 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 하나의 구동회전체를 구동시켜 자기력에 의해 별도의 연결부재 없이 복수개의 피동회전체를 상대 회전시킴으로써, 연결부재로 필요한 부속품의 수를 감소시켜 장치의 구조를 간단화하고 기계적 마모 및 소음을 줄일 수 있는 자기력에 의한 동력전달장치 및 그 방법을 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은, 회전체간의 접촉부위를 최소한으로 하여(흡인력에 의한 결합의 경우에는 점접촉, 반발력에 의한 결합의 경우에는 무접촉) 접촉마찰에 의한 에너지 손실을 줄이고, 복수개의 부속품의 회전마찰에 의한 동력손실을 줄여 에너지효율을 극대화한 자기력에 의한 동력전달장치 및 그 방법을 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 하나의 구동회전체에 의해 상대 회전되는 복수개의 피동회전체에 다양한 형식의 회전장식물등을 결합하여 간단한 구조로 다양한 형태의 장식, 광고용 간판, 및 완구 등을 구성할 수 있는 자기력에 의한 동력전달장치 및 그 방법을 제공하는데 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 자기력에 의한 동력전달장치는, 구동모터에 의해 회전하는 구동회전체; 및 상기 구동회전체와 흡인력에 의해 결합되며, 상기 구동회전체의 회전에 의해 역방향으로 상대 회전하는 적어도 1개 이상의 피동회전체를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 구동회전체 또는 상기 피동회전체는 양면 2극 원통형 자석과 원통형 강자성체 중 어느 하나인 것을 특징으로 한다.

상기 피동회전체는 그 외주면이 상기 구동회전체 또는 다른 피동회전체의 외주면에 흡착되어 상대회전하는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 구동회전체 또는 상기 피동회전체는: 양면 2극 원통형 자석으로 이루어진 한쌍의 흡착수단; 상기 한쌍의 흡착수단 사이에 끼워지는 기어; 및 상기 각 흡착수단의 일측에 부착되어 상기 구동회전체 또는 상기 피동회전체의 결합시 이탈을 방지하는 이탈 방지판을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 흡착수단은 그 외주면이 다른 피동회전체의 흡착수단의 외주면에 흡착되고, 상기 기어는 다른 피동회전체의 기어에 결합되어 상대회전하는 것을 특징으로 한다.

상기 구동회전체 또는 상기 피동회전체의 일측에 회전장식물이 결합된 것을 특징으로 한다.

상기 구동회전체 또는 상기 피동회전체의 회전중심에 캠 또는 크랭크축이 결합되고 상기 캠 또는 크랭크축의 일측 끝단에 회전장식물이 결합된 것을 특징으로 한다.

상기 구동회전체 또는 상기 피동회전체에 연결된 회전축에 발광다이오드를 구비한 소형 발전기가 설치되는 것을 특징으로 한다.

상기 자기력에 의한 동력전달장치는, 상기 구동회전체 및 피동회전체를 내장하는 하우징; 상기 구동모터와 상기 하우징 사이에 연결되어 회전하는 가속구동자석; 및 상기 가속구동자석과 상기 하우징에 흡인력에 의해 결합되며, 상기 가속구동자석의 회전에 의해 역방향으로 상대 회전하여 상기 하우징을 가속하는 가속피동자석을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 하우징은 하단에서 원통형 측벽이 연장되어 형성되고, 상기 측벽의 내면에 상기 가속피동자석의 외주면이 흡착되어 결합되는 것을 특징으로 한다.

상기 피동회전체와 축으로 연결되어 회전하는 적어도 1개 이상의 연동회전체와; 상기 구동회전체와 연결된 축에 볼 베어링 결합되고, 상기 연동회전체와 흡인력에 의해 결합되며, 상기 연동회전의 회전에 의해 역방향으로 상대 회전하는 피연동회전체를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 연동회전체는 양면 2극 원통형 자석과 원통형 강자성체 중 어느 하나인 것을 특징으로 한다.

상기 피연동회전체는 원통형 강자성체로 일측에 피동력전달부재가 연결되는 프레임이 일체형으로 형성된 것을 특징으로 한다.

상기 연동회전체는 그 외주면이 상기 피연동회전체의 외주면에 흡착되어 상대회전하는 것을 특징으로 한다.

상기 하우징 외부에 배치되어, 상기 피동회전체와 축으로 연결되어 회전하는 적어도 1개 이상의 연동회전체와; 상기 연동회전체와 수직으로 편심되게 결합되어 회전하는 적어도 1개 이상의 수직회전체를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 연동회전체와 상기 수직회전체는 각각 양면 2극 원통형 자석과 원통형 강자성체 중 어느 하나인 것을 특징으로 한다.

상기 자기력에 의한 동력전달장치는, 상기 구동회전체의 회전운동을 직선운동으로 변환시키는 운동변환장치와; 상기 피동회전체와 결합되어, 일측에 연결된 상기 운동변환장치의 왕복운동에 의해 상기 피동회전체를 동시에 왕복운동시키는 지지바를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 운동변환장치는 캠장치와 크랭크장치 중 어느 하나인 것을 특징으로 한다.

상기 자기력에 의한 동력전달장치는, 상기 구동회전체와 상기 피동회전체의 중심을 연결하는 유동바를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 피동회전체의 회전축에 마찰링이 외삽된 바퀴가 연결되는 것을 특징으로 한다.

상기 자기력에 의한 동력전달장치에 있어서, 상기 구동회전체는 컨베이어 장치인 것을 특징으로 한다.

상기 컨베이어 장치는: 상기 피동회전체와 축결합된 체인; 상기 구동모터의 회전동력에 의해 상기 체인을 회전운동시키는 체인기어; 및 상기 체인기어가 기어열이 외부로 돌출된 채로 안착되는 하우징을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 하우징의 외면은 상기 체인과 축결합된 피동회전체와 흡착되어 상기 체인의 회전에 의해 상기 피동회전체가 역방향으로 상대 회전하는 것을 특징으로 한다.

상기 하우징은 강자성체인 것을 특징으로 한다.

상기 피동회전체는 양면 2극 원통형 자석과 원통형 강자성체 중 어느 하나인 것을 특징으로 한다.

상기 피동회전체는 그 외주면이 다른 피동회전체의 외주면에 흡착되어 상대회전하는 것을 특징으로 한다.

상기 구동회전체 또는 상기 피동회전체는: 양면 2극 원통형 자석으로 이루어진 한쌍의 흡착수단; 상기 한쌍의 흡착수단 사이에 끼워지는 기어; 및 상기 각 흡착수단의 일측에 부착되어 상기 구동회전체 또는 상기 피동회전체의 결합시 이탈을 방지하는 이탈 방지판을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 피동회전체의 일측에 회전장식물이 결합된 것을 특징으로 한다.

상기 피동회전체의 회전중심에 캠 또는 크랭크축이 결합되고 상기 캠 또는 크랭크축의 일측 끝단에 회전장식물이 결합된 것을 특징으로 한다.

상기 피동회전체에 연결된 회전축에 발광다이오드를 구비한 소형 발전기가 설치되는 것을 특징으로 한다.

한편, 이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 자기력에 의한 동력전달장치는, 구동모터에 의해 회전하는 구동자석부; 및 상기 구동자석과 동일극으로 이격되어 배치되며, 상기 구동자석부의 반발력에 의해 역방향으로 상대 회전하는 적어도 1개 이상의 피동자석부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 구동자석부 및 상기 피동자석부는: 회전 중심을 이루는 원통형 비자성체와; 상기 비자성체의 외주면에 일정간격으로 결합된 적어도 1개 이상의 양면 2극 원통형 돌기자석을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 구동자석부 및 상기 피동자석부는, 외면이 요철형태로 일정간격으로 굴곡을 이루는 양면 2극 자석인 것을 특징으로 한다.

상기 구동자석부 또는 상기 피동자석부의 일측에 회전장식물이 결합된 것을 특징으로 한다.

상기 구동자석부 또는 상기 피동자석부의 회전중심에 캠 또는 크랭크축이 결합되고 상기 캠 또는 크랭크축의 일측 끝단에 회전장식물이 결합된 것을 특징으로 한다.

상기 구동자석부 또는 상기 피동자석부에 연결된 회전축에 발광다이오드를 구비한 소형 발전기가 설치되는 것을 특징으로 한다.

상기 자기력에 의한 동력전달장치는, 상기 구동자석부 및 피동자석부를 내장하는 하우징; 상기 구동모터와 상기 하우징 사이에 연결되어 회전하는 가속구동자석; 및 상기 가속구동자석과 상기 하우징에 흡인력에 의해 결합되며, 상기 가속구동자석의 회전에 의해 역방향으로 상대 회전하여 상기 하우징을 가속하는 가속피동자석을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 피동자석부와 축으로 연결되어 회전하는 적어도 1개 이상의 연동회전체와; 상기 구동자석부와 연결된 축에 볼 베어링이 인입되어 결합되고, 상기 연동회전체와 흡인력에 의해 결합되며, 상기 연동회전의 회전에 의해 역방향으로 상대 회전하는 피연동회전체를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

한편, 이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 자기력에 의한 동력전달방법은, 구동모터에 의해 회전하는 원통형 구동회전체의 외주면과 적어도 1개 이상의 원통형 피동회전체의 외주면을 흡인력에 의해 결합시켜, 상기 구동회전체의 회전에 의해 상기 피동회전체를 역방향으로 상대 회전시키는 것을 특징으로 한다.

한편, 이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 자기력에 의한 동력전달방법은, 구동모터에 의해 회전하는 구동자석부과 상기 구동자석과 동일극을 이루는 적어도 1개 이상의 피동자석부를 이격시켜 배치하여, 상기 구동자석부의 회전시 반발력에 의해 상기 피동자석부를 역방향으로 상대 회전시키는 것을 특징으로 한다.

상기 구동자석부 및 상기 피동자석부는: 회전 중심을 이루는 원통형 비자성체와; 상기 강자성체의 외주면에 일정간격으로 결합된 적어도 1개 이상의 양면 2극 원통형 돌기자석을 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 자기력에 의한 동력전달장치의 수평 동력전달 원리를 설명하기 위한 도면으로, 도 1a는 구동자석과 피동자석의 외주면이 흡착되어 회전하는 것을 보인 정면도이고, 도 1b는 그 평면도이며, 도 1c는 구동자석과 크기가 다른 다수의 피동자석의 외주면이 각각 흡착되어 회전하는 것을 보인 평면 배치도이다.

도 1a 및 1b를 참조하면, 구동모터와 축결합된 바람직하게는 양면 2극 원통형 자석으로 이루어진 구동회전체(10)의 원주면에 양면 2극 원통형 자석으로 이루어진 피동회전체(20)의 원주면이 상호 흡인력에 의해 결합된다.

상기 구동회전체(10)가 회전운동을 하면, 피동회전체(20)는 상호 역방향으로 상대 회전하게 된다. 이는 자석 사이의 자기 흡인력이 상호 점접촉 부위에서 일종의 수직항력으로 작용하게 되어, 상기 수직항력에 비례하여 작용하는 마찰에 의한 작용반작용의 원리에 의해 상대 회전이 일어나기 때문이다. 이때, 상기 구동회전체(10) 및 상기 피동회전체(20) 간에는 자기력이 자기력선을 따라 평형을 이루게 되며, 이는 강한 흡인력에도 불구하고 회전저항이 발생하지 않고 상대 회전이 쉽게 일어날 수 있게 되는 원인이 된다. 또한, 상기 구동회전체(10) 및 피동회전체(20)는 외면이 매끈한 원통형으로 형성되어 상호 상대 회전이 일어날 때 마찰 저항이 최소가 된다. 결과적으로, 상기 구동회전체(10)는 최소의 회전저항 및 마찰저항에 의해 회전구동하게 되고, 이에 흡착된 피동회전체(20) 또한 동일한 회전속도로 상대 회전이 일어나게 되어 별도의 연결부재 없이 최소의 힘으로 회전동력을 전달하게 되며, 이를 통해 다양한 형태의 회전장치 및 회전물을 구성할 수 있다.

도 1c에서는 이러한 동력 전달구조를 다수개의 피동회전체가 연속되게 흡착결합된 구조로 확장하여 살펴보도록 한다. 도 1c를 참조하면, 중앙에 구동모터(M)와 축결합된 양면 2극 원통형 자석으로 이루어진 구동회전체(10)가 배치되고, 다수의 양면 2극 원통형 자석으로 이루어진 피동회전체(20)가 흡인력에 의해 결합 배치된다. 상기 피동회전체(20)는 도시된 바와 같이 자석의 크기가 변화되어도 무관하고, 자석 대신에 강자성체를 선택적으로 대체하여 사용할 수도 있다. 이때, 자석의 크기가 변화될 때에는 각각의 회전속도의 차이가 발생하게 된다. 한편, 강자성체을 사용하는 경우에는 강자성체만의 결합이 이루어져서는 안되고 반드시 자석과 강자성체가 함께 결합되어야만 한다.

도시된 바와 같이 하나의 구동회전체(10)에 다수의 피동회전체(20)가 촘촘히 연속적으로 흡착하여 배치되면, 상호간의 흡착 지지력이 강하게 나타나게 되며, 하나의 구동회전체(10)를 회전 구동함으로 적은 힘으로 다수의 피동회전체(20)를 회전시킬 수 있어 별도의 연결부재 없이도 다축에 동력을 전달할 수 있게 된다. 이는 별도의 회전저항 및 마찰저항을 최소로 하여 별도의 연결부재 없이 강한 지지력을 보유한 채 다축을 구동할 수 있는 동력전달장치를 구성할 수 있는 기술적 원리가 된다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 자기력에 의한 동력전달장치의 수직 동력전달원리를 설명하기 위한 도면으로, 도 2a는 구동회전체와 피동회전체의 외주면이 각각 수직으로 흡착되어 회전하는 것을 보인 정면도이고, 도 2b는 그 평면도이다.

도 2을 참조하면, 양면 2극 원통형 자석으로 이루어진 상기 구동회전체(10) 및 상기 피동회전체(20)는 수직으로 편심되게 결합하여 상호간 상대 회전된다.

도시된 바와 같이 구동회전체(10) 및 피동회전체(20)를 십자 형태로 결합하고 상부의 구동회전체(10)를 회전시킨 경우 피동회전체(20)는 화살표의 방향대로 상대 회전하게 된다. 이는, 피동회전체(20)가 구동회전체(10)의 일측에 치우쳐 있으므로, 구동회전체(10)에 가까운 피동회전체(20)의 일부분에 강한 자기 흡인력이 작용하며, 구동회전체(10)와 먼 쪽의 피동회전체(20) 일부분에는 상대적으로 약한 자기 흡인력이 작용하기 때문이다. 다시 말해, 자기 흡인력은 수직항력에 해당되고, 마찰력은 수직항력에 비례한 바, 구동회전체(10)에 가까운 피동회전체(20)의 일부분에 마찰력이 크게 작용하여 피동회전체(20)에 일종의 회전토크가 발생하게 되어 구동회전체(10)의 회전에 상대적으로 회전하게 된다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 자기력에 의한 동력전달장치의 기어와 결합된 자석간 동력전달원리를 설명하기 위한 도면으로, 도 3a는 기어가 결합된 구동회전체와 피동회전체가 흡착/결합되어 회전하는 것을 보인 정면도이고, 도 3b는 그 평면도이며, 도 3c는 기어가 결합된 구동회전체와 기어가 결합되어 크기가 다른 다수의 피동회전체가 각각 흡착/결합되어 회전하는 것을 보인 평면 배치도이다.

도 3을 참조하면, 상기 구동회전체(10) 또는 피동회전체(20)에 기어(13, 23)를 결합하여 사용할 수 있다. 이 경우, 상기 구동회전체(10) 및 피동회전체(20)는 도시된 바와 같이 양면 2극 원통형 자석으로 이루어진 한쌍의 흡착수단(11, 12, 21, 22)이 기어(13, 23)를 사이에 두고 결합되는 형태가 바람직하며, 단일 자석의 원주면에 기어열을 일체형으로 형성하여 사용할 수도 있다.

이때, 상기 구동회전체(10) 또는 피동회전체(20)의 일측에는 상호간의 결합시 이탈을 방지하기 위한 이탈 방지판(11a, 12a)이 형성되는 것이 바람직하다.

이러한 기어결합 구조는, 상기 구동회전체(10)와 피동회전체(20)가 상호간 흡인력에 의해 결합된 채로 중앙의 기어열을 따라 상대 회전시킬 수 있어, 상술한 점접촉 마찰에 의해 상대 회전시키는 일반 자석 결합에 비해 그 정밀성을 높일 수 있다. 또한, 단순히 기어만 결합한 구조에 비해서는 별도의 축 지지구조 없이도 강한 결합력을 보유할 수 있고, 상호간 연결부재가 불필요하여 간단한 기계장치를 구성하는 데 매우 유용하다.

한편, 이러한 구동회전체(10) 및 피동회전체(20)에 사용되는 양면 2극 원통형 자석은 영구자석인 것이 바람직하고, 특히 네오디뮴, 산화철 및 붕소를 주성분으로 한 네오디늄 자석인 것이 더욱 바람직하다. 또한, 이러한 자석의 외면에는 우레탄, 테프론수지 등이 도포되어 자석의 부식 및 파손이 방지되도록 하는 것이 바람직하고, 자석 사이에 결합되는 기어에는 열 표면처리가 되어 회전시 마모율이 최소가 되도록 하는 것이 바람직하다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 자기력에 의한 동력전달장치에 다양한 형태의 회전장식물이 결합된 것을 보인 평면 배치도이다.

도4를 참조하면, 중앙에 구동모터(M)에 의해 회전하는 구동회전체(10)가 배치되고,주변에 상기 구동회전체(10)와 흡인력에 의해 결합된 다수의 피동회전체(20)가 연속 흡착되어 배열된다.

상기 구동회전체(10)와 상기 피동회전체(20)는 양면 2극 원통형 자석과 원통형 강자성체 중 선택적으로 채용 가능하고, 한 쌍의 양면 2극 원통형 자석이 기어를 사이에 두고 결합하여 구성할 수도 있다.

상기 구동회전체(10) 또는 상기 피동회전체(20)의 상단에는 다양한 형태의 회전장식물(21)이 결합될 수 있으며, 상기 회전장식물(21)은 회전축상에 직접 결합되거나, 크랭크 축(23)에 의해 이격되어 결합될 수도 있다. 이러한 회전장식물에는 꽃모양이나 동물모양의 일반장식도 가능하고, 선풍기 날개와 같은 기능성 장식물도 가능하다. 직접결합된 경우에는 회전장식물(21)이 단순히 회전운동만을 하게 되나, 크랭크 축(23)을 통해 결합된 경우에는 왕복운동을 겸할 수 있다. 도면에서는 단순 회전장식물은 '국'자를 표현하며 회전운동하게 되고, 크랭크 축을 통해 결합된 회전장식물은 크랭크 축의 왕복 운동에 의해 왕복 회전운동을 한다. 이를 위해 크랭크 축에 결합된 회전장식물은 다른 피동회전체의 회전축상에서 공회전하도록 결합된다.

또한, 회전축에 발광다이오드(22a)를 구비한 소형 발전기(22)가 설치되는 것도 가능하다. 이 경우에는, 구동모터(M)에 의해 전달된 회전동력이 다시 상기 소형 발전기(22)를 통해 전기에너지로 변환되어 상기 발광다이오드(22a)를 점등시키게 되므로, 전선을 설치하기 어려운 고속 회전물이나 격리부재를 구비한 경우 유용하게 사용할 수 있다.

상기 구동회전체(10)에는 상기 다수의 피동회전체(20)가 촘촘히 연속적으로 흡착하여 배치되어 상호간의 흡착 지지력이 강하게 나타나게 되며 이러한 지지력에 의해 상기 구동회전체(10) 및 피동회전체(20)에는 축이 생략되어 배열될 수 있다.

상기한대로 본 발명의 실시예에 따른 자기력에 의한 동력전달장치에는 회전장식물이 다양한 형태로 결합되어 표현될 수 있고, 이를 통해 다양한 형태의 장식, 광고용 간판, 및 완구 등을 구성할 수 있다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 변속기능을 갖는 자기력에 의한 동력전달장치를 나타낸 도면으로, 도 5a는 다축 회전구조를 나타낸 도면이고, 도 5b는 축이 제거된 회전구조를 나타낸 도면이며, 도 5c는 연동회전체를 통해 변속된 회전동력을 전달하는 구조를 나타낸 도면이고, 도 5d는 수직회전체를 통해 수직으로 회전동력을 전달하는 구조를 나타낸 도면이며, 도 5e는 도 5a 내지 5d의 구조에서 하우징 내부에 착설된 자석의 평면 배치도이고, 도 5f는 도 5a 내지 5d의 구조에서 하우징 하단에서 연장된 원통형 측벽 내부에 착설된 자석의 평면 배치도이다.

도 5a, 5e 및 5f를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 변속기능을 갖는 자기력에 의한 동력전달장치는, 구동회전체(10), 피동회전체(20), 하우징(50), 가속구동자석(30), 가속피동자석(40)을 포함하여 구성된다.

상기 구동회전체(10)는 구동모터(M)와 연결되어 회전동력을 전달하고, 상기 피동회전체(20)는 상기 구동회전체(10)와 흡착되어 상대회전한다. 상기 구동회전체(10)와 상기 피동회전체(20)는 양면 2극 원통형 자석과 원통형 강자성체 중 선택적으로 채용 가능하고, 한 쌍의 양면 2극 원통형 자석이 기어를 사이에 두고 결합하여 구성할 수도 있다.

상기 하우징(50)은 내부 공동의 원통형 셀 형태로, 상기 구동회전체(10) 및 피동회전체(20)를 내장하고, 상기 구동회전체(10) 및 피동회전체(20)의 중심을 관통하여 결합된 회전축이 상/하면에 관통되어 연장된다. 이때, 상기 회전축이 관통되는 부위에는 회전마찰력을 최소로 하기 위해 볼 베어링(51)이 인입설치된다.

한편, 상기 하우징(50)의 하단에는 하부가 개방된 원통형 측벽(52)이 연장되어 일체로 형성되며, 상기 측벽(52)의 내면에 상기 가속피동자석(40)의 외주면이 흡착되어 결합된다.

상기 가속구동자석(30)은 구동모터(M)와 상기 하우징(50) 사이에 연결되어 상기 구동회전체(10)와 동일 속도로 회전한다.

상기 가속피동자석(40)은 상기 구동모터(M)를 감싸는 받침대(60) 상에 연장되어 돌출된 축과 결합되며, 상기 가속구동자석(30)의 회전에 의해 역방향으로 상대 회전하여 상기 하우징(50)을 회전시킨다.

이때, 회전동력의 전달과정을 살펴보면, 먼저 상기 구동모터(M)의 회전구동력은 상기 구동회전체(10)와 상기 가속구동자석(30)을 동시에 회전시키게 된다. 상기 구동회전체(10)는 상기 피동회전체(20)를 역방향으로 상대 회전시키게 되고, 이는 상기 피동회전체(20)에 결합된 축을 동시에 회전시킨다. 이때, 상기 가속구동자석(30)은 상기 가속피동자석(40)을 동시에 상대 회전시키게 되고, 상기 가속피동자석(40)은 상기 원통형 측벽(52)을 내면을 따라 상대 회전시켜 상기 측벽(52)과 일체로 형성된 상기 하우징(50)을 회전시키게 된다. 이러한 상기 하우징(50)의 회전은 상기 하우징(50)의 내부에 착설된 상기 피동회전체(20)를 가속 회전시키게 되어 결과적으로 회전속도를 높이게 된다.

도 5b를 참조하면, 상기 변속기능을 갖는 자기력에 의한 동력전달장치의 피동회전체(20)에는 회전축이 제거될 수 있다. 이는 상술한대로, 상기 구동회전체(10)에 상기 다수의 피동회전체(20)가 촘촘히 연속적으로 흡착하여 배치되어 상호간의 흡착 지지력이 강하게 나타나게 되기 때문이며, 최외각 피동회전체(20)에만 축이 연결되어 최소의 지지력을 보강하도록 구성하는 것이 바람직하다.

도 5c를 참조하면, 상기 변속기능을 갖는 자기력에 의한 동력전달장치에는 상기 피동회전체(20)와 축으로 연결되어 회전하는 적어도 1개 이상의 연동회전체(70)와, 상기 구동회전체(10)와 연결된 축에 볼 베어링(82)을 통해 결합되고 상기 연동회전체(70)와 흡인력에 의해 결합되며 상기 연동회전의 회전에 의해 역방향으로 상대 회전하는 피연동회전체(80)가 더 포함되어 결합될 수 있다. 이때, 상기 연동회전체(70)는 양면 2극 원통형 자석과 원통형 강자성체 중 채택 가능하고, 상기 피연동회전체(80)는 원통형 강자성체로 일측에 피동력전달부재(C)가 연결되는 프레임(81)이 일체형으로 형성된 것이 바람직하다.

상기 연동회전체(70)는 변속된 상기 피동회전체(20)와 동일속도로 연동하여 회전하게 되고, 이는 상기 피연동회전체(80)를 상대회전시키며, 상기 피연동회전체(80)는 구동축과 공회전이 가능하도록 볼 베어링(82)이 인입된채로 축결합되어 상기 피연동회전체(80)와 동일속도로 회전하게 되고, 상기 피연동회전체(80)는 이와 프레임(81)으로 연결된 별도의 피동력전달부재(C)를 회전시키게 된다. 이는 결과적으로 하우징(50)의 회전에 의해 변속된 피동회전체(20)의 회전동력이 그대로 피연동회전체(80)에 전달되어 피동력전달부재(C)를 회전시키게 되어, 구동축상에서 변속된 회전동력이 전달되는 구조를 가능하게 한다.

도 5d를 참조하면, 상기 변속기능을 갖는 자기력에 의한 동력전달장치에는 상기 피동회전체(20)와 축으로 연결되어 회전하는 적어도 1개 이상의 연동회전체(70)와, 상기 연동회전체(70)와 수직으로 편심되게 결합되어 회전하는 적어도 1개 이상의 수직회전체(90)가 더 포함되어 결합될 수 있다. 이때, 상기 연동회전체(70)와 상기 수직회전체(90)는 각각 양면 2극 원통형 자석과 원통형 강자성체 중 채택 가능하다.

상기 연동회전체(70)는 변속된 상기 피동회전체(20)와 동일속도로 연동하여 회전하게 되고, 이와 수직으로 편심되게 결합된 수직회전체(90)는 자기 흡인력에 의해 발생하는 수직항력에 의한 마찰력에 의해 상기 연동회전체(70)의 회전에 대해 상대 회전하게 되어 수직으로 회전동력을 전달하게 된다.

한편, 상기 구동회전체(10), 피동회전체(20), 연동회전체(70) 및 수직회전체(90)의 상단에는 다양한 형태의 회전장식물이 결합될 수 있으며, 이러한 회전장식물은 회전축상에 직접 결합되거나, 크랭크 축에 의해 이격되어 결합될 수도 있다. 또한, 회전축에 발광다이오드를 구비한 소형 발전기가 설치되는 것도 가능하다.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 왕복운동과 회전운동을 병행하는 자기력에 의한 동력전달장치를 나타낸 도면으로, 도 6a는 이를 이용하여 자바라를 구성한 예를 나타낸 도면이고, 6b는 로봇완구를 구성한 예를 나타낸 도면이다.

도 6a를 참조하면, 본 발명의 자바라로 구성된 왕복운동과 회전운동을 병행하는 자기력에 의한 동력전달장치는, 구동회전체(10), 피동회전체(20), 크랭크 장치(110), 제 1 내지 제 4 지지바(100a, 100b, 100c, 100d)를 포함하여 구성된다.

상기 구동회전체(10)는 구동모터(M)와 연결되어 회전동력을 전달하고, 상기 피동회전체(20)는 상기 구동회전체(10)와 흡착되어 상대회전한다. 상기 구동회전체(10)와 상기 피동회전체(20)는 양면 2극 원통형 자석과 원통형 강자성체 중 선택적으로 채용 가능하고, 한 쌍의 양면 2극 원통형 자석이 기어를 사이에 두고 결합하여 구성할 수도 있다. 또한, 상기 피동회전체(20)는 다양한 크기로 채용가능하다.

상기 제 1 내지 제 4 지지바(100a, 100b, 100c, 100d)는, 상기 피동회전체(20)와 결합되고, 상호 축결합되어 일체로 운동하게 되며, 일측에 연결된 상기 크랭크 장치(110)의 왕복운동에 의해 상기 피동회전체(20)를 동시에 왕복 운동시킨다.

상기 크랭크 장치(110)는 상기 구동회전체(10)와 일체로 고정된 회전바(111), 상기 회전바(111)와 축결합되어 상기 회전바(111)의 회전운동에 의해 왕복운동하는 왕복바(112), 상기 왕복바(112)에서 분기된 제 1 및 제 2 가압바(113a, 113b)를 포함하여 구성된다.

상기 회전바(111)는 상기 구동회전체(10)와 일체로 회전하며 상기 왕복바(112)를 왕복운동시키고, 상기 왕복바(112)는 상기 가압바(113a, 113b)를 왕복운동시켜 상기 가압바(113a, 113b)에 연결된 제 1 및 제 2 지지바(100a, 100b)를 오므리고 벌리는 운동을 반복하도록 한다. 상기 제 1 및 제 2 지지바(100a, 100b)는 상기 제 3 및 제 4 지지바(100c, 100d)에 각각 축결합되어 전체적으로 마름모꼴 운동을 하게 되며 이러한 지지바는 동일한 형태로 확장 연결되어 자바라를 구성하여 상술한 운동을 반복하게 된다.

도 6b를 참조하면, 본 발명의 로봇완구로 구성된 왕복운동과 회전운동을 병행하는 자기력에 의한 동력전달장치는, 구동회전체(10), 피동회전체(20), 크랭크 장치(110), 몸통 지지바(121), 팔 지지바(122a,122b), 다리 지지바(123a, 123b), 머리 지지바(120), 연결바(124a, 124b)를 포함하여 구성된다.

상기 몸통 지지바(121), 팔 지지바(122a,122b), 다리 지지바(123a, 123b), 머리 지지바(120)는 각각 피동회전체(20)와 결합되고, 상호 축결합되어 일체로 움직이게 된다.

상기 회전바(111)는 상기 구동회전체(10)와 일체로 회전하며 상기 왕복바(112)를 왕복운동시키고, 상기 왕복바(112)는 이와 축결합된 상기 가압바(113a, 113b)를 왕복운동시켜 상기 가압바(113a, 113b)에 연결된 "ㄱ"자형 다리 지지바(123a, 123b)를 오므리고 벌리는 운동을 반복하도록 하며, 상기 다리 지지바(123a, 123b)는 상기 연결바(124a, 124b)를 통해 상기 팔 지지바(122a,122b)를 회전 왕복운동시키게 된다.

상기 다리 지지바(123a, 123b)의 끝에 연결된 피동회전체는 동일방향으로 회전하여 철판 등과 같은 자성체의 면상에서 흡착된 채로 회전진행이 가능하며, 이에 바퀴를 결합하여 자동차형 로봇 완구로 구성할 수도 있다.

한편, 이러한 왕복운동과 회전운동을 병행하는 자기력에 의한 동력전달장치는, 지지바의 형태에 의해 다양하게 구현 가능하고, 상기 구동회전체(10)와 피동회전체(20)의 상단에는 다양한 형태의 회전장식물이 결합될 수 있으며, 이러한 회전장식물은 회전축상에 직접 결합되거나, 크랭크 축에 의해 이격되어 결합될 수도 있다. 또한, 회전축에 발광다이오드를 구비한 소형 발전기가 설치되는 것도 가능하다.

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 유동하며 회전진행하는 자기력에 의한 동력전달장치를 나타낸 도면이다.

도 7을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 유동하며 회전진행하는 자기력에 의한 동력전달장치는, 구동회전체(10), 피동회전체(20), 유동바(130)를 포함하여 구성된다.

상기 유동바(130)는 상기 구동회전체(10)와 상기 피동회전체(20)의 중심을 연결하여 지지하며, 지지압에 의해 다양한 형태로 변형가능하다. 이때, 상기 구동모터(M)는 상기 유동바(130)에 결합되어 지지되도록 하는 것이 바람직하다.

상기한 유동하며 회전진행하는 자기력에 의한 동력전달장치는 축결합되어 철판등의 면상에서 회전진행이 가능하며, 자석의 흡인력에 의해 중력을 거슬려 어떤 경로든 진행할 수 있으며, 이를 통해 자동차나 기차형태의 완구를 구현할 수 있다. 이러한 자동차 등의 완구을 구현하기 위해서는, 상기 피동회전체(20)의 회전축에 마찰링(미도시)이 외삽된 바퀴를 축결합에 의해 연결하는 것이 바람직하다.

한편, 상기 구동회전체(10)와 피동회전체(20)에는 다양한 형태의 회전장식물이 결합될 수 있으며, 이러한 회전장식물은 회전축상에 직접 결합되거나, 크랭크 축에 의해 이격되어 결합될 수도 있다. 또한, 회전축에 발광다이오드를 구비한 소형 발전기가 설치되는 것도 가능하다.

도 8은 본 발명의 실시예에 따른 컨베이어장치와 결합된 자기력에 의한 동력전달장치를 나타낸 도면으로, 도 8a는 1개의 피동자석이 컨베이어 장치상에서 회전하는 모습을 보인 사시도이고, 도 8b는 그 정면 단면도이며, 도 8c는 다수의 피동자석이 결합되어 컨베이어 장치상에서 회전하는 모습을 보인 정면 단면도이다.

도 8a 및 8b를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 컨베이어 장치와 결합된 자기력에 의한 동력전달장치는, 컨베이어 장치(140)와, 피동회전체(20)를 포함하여 구성된다.

상기 피동회전체(20)는 양면 2극 원통형 자석과 원통형 강자성체 중 선택적으로 채용 가능하고, 한 쌍의 양면 2극 원통형 자석이 기어를 사이에 두고 결합하여 구성될 수도 있다.

이때, 상기 컨베이어 장치(140)는, 하우징(141), 체인기어(142a, 142b), 체인(143)을 포함하여 구성된다.

상기 하우징(141)은 상기 체인기어(142a, 142b)를 안착하고, 외면의 일부에는 상기 체인기어(142a, 142b)의 기어열이 외부로 돌출될 수 있도록 개방홈(141a)이 형성되고, 상기 체인기어(142a, 142b)는 축으로 상기 하우징(141)에 결합되어 지지된다. 이때, 상기 하우징(141)은 상기 피동회전체(20)와 흡착될 수 있도록 강자성체로 형성된다.

상기 체인기어(142a, 142b)는 구동모터(M)의 회전동력에 의해 상기 체인(143)을 회전운동시키는 기능을 수행한다.

상기 체인(143)은 상기 체인기어(142a, 142b)의 회전에 의해 상기 하우징(141)과 이격되어 직선운동하며, 사기 피동회전체(20)는 상기 체인(143)에 축결합되어 상기 하우징(141)과 흡착됨으로 인해 상대 회전하게 된다.

도 8c를 참조하면, 상기 피동회전체(20)는 복수개로 상호 흡착되어 결합될 수 있다. 이 경우, 상기 체인(143)에 축결합된 피동회전체(20)는 상기 하우징(141)과 흡착되어 상대회전하고, 이와 흡착된 다른 피동회전체(20)를 연동하여 상대회전시키게 된다.

상기 피동회전체(20)에는 다양한 형태의 회전장식물이 결합될 수 있으며, 이러한 회전장식물은 회전축상에 직접 결합되거나, 크랭크 축에 의해 이격되어 결합될 수도 있다. 또한, 회전축에 발광다이오드를 구비한 소형 발전기가 설치되는 것도 가능하다.

도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 자기력에 의한 동력전달장치의 동력전달 원리를 설명하기 위한 도면으로, 도 9a는 동일극의 구동자석부와 피동자석부가 이격되어 반발력에 의해 회전하는 것을 보인 정면도이고, 도 1b는 그 평면도이다.

도 9를 참조하면, 구동자석부(210) 및 피동자석부(220)는, 회전 중심을 이루는 원통형 비자성체(211, 221)와 상기 비자성체(211, 221)의 외주면에 일정간격으로 결합된 적어도 1개 이상의 양면 2극 원통형 돌기자석(212, 222)을 포함하여 구성되고, 상호 반발력이 작용하는 범위에서 이격되어 배치된다.

상기 원통형 비자성체(211, 221)와 원통형 돌기자석(212, 222)은 일체형으로 구성하기 위해 플라스틱으로 외면이 몰딩되는 것이 바람직하다.

이때, 상기 피동자석부(220)의 돌기자석(222)은 상호 반발력을 최대로 하기 위해 상기 구동자석부(210)의 돌기자석(212) 사이에 끼워지도록 배치되는 것이 바람직하고, 각각 4개씩 90°간격으로 배치되어 결합되는 것이 바람직하다.

상기 구동자석부(210)가 구동모터(M)에 의해 회전하면, 상기 구동자석부(220)와 동일극으로 이격되어 배치된 상기 피동자석부(220)는 상기 구동자석부(210)의 반발력에 의해 동일한 속도로 상대 회전하게 되어, 별도의 연결부재 없이 최소의 힘으로 회전동력을 전달하게 되며, 이를 통해 다양한 형태의 회전장치 및 회전물을 구성할 수 있다.

한편, 상기 구동자석부(210) 및 상기 피동자석부(220)는 외면이 요철형태로 일정간격으로 굴곡을 이루는 양면 2극 자석으로 구성할 수도 있다.

도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 자기력에 의한 동력전달장치에 다양한 형태의 회전장식물이 결합된 것을 보인 평면 배치도이다.

도10을 참조하면, 중앙에 구동모터(M)에 의해 회전하는 구동자석부(210)가 배치되고, 주변에 상기 구동자석부(210)와 흡인력에 의해 결합된 다수의 피동자석부(220)가 배치된다.

상기 구동자석부(210)와 상기 피동자석부(220)는 회전 중심을 이루는 원통형 강자성체와 상기 강자성체의 외주면에 일정간격으로 결합된 적어도 1개 이상의 돌기자석을 포함하여 구성되거나, 외면이 요철형태로 일정간격으로 굴곡을 이루는 양면 2극 자석으로 구성될 수 있다.

상기 구동자석부(210) 또는 상기 피동자석부(220)의 상단에는 다양한 형태의 회전장식물(210)이 결합될 수 있으며, 이러한 회전장식물(210)은 회전축상에 직접 결합되거나, 크랭크 축9230)에 의해 이격되어 결합될 수도 있다. 직접결합된 경우에는 회전장식물(210)이 단순히 회전운동만을 하게 되나, 크랭크 축을 통해 결합된 경우에는 왕복운동을 겸할 수 있다. 도면에서는 단순 회전장식물은 '국'자를 표현하며 회전운동하게 되고, 크랭크 축(230)을 통해 결합된 회전장식물은 크랭크 축(230)의 왕복 운동에 의해 왕복 회전운동을 한다. 이를 위해 크랭크 축(230)에 결합된 회전장식물은 다른 피동회전체(20)의 회전축상에서 공회전하도록 결합된다.

또한, 회전축에 발광다이오드(220a)를 구비한 소형 발전기(220)가 설치되는 것도 가능하다. 상기 소형 발전기(220)는 인라인스케이트의 바퀴부나 자전거의 바퀴부에 설치되는 것과 동일한 원리에 의한 것이 바람직하다. 이 경우에는, 구동모터(M)에 의해 전달된 회전동력이 다시 발전기(220)를 통해 전기에너지로 변환되어 발광다이오드(220a)를 점등시키게 되므로, 전선을 설치하기 어려운 고속 회전물이나 격리부재를 구비한 경우 유용하게 사용할 수 있다.

도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 변속기능을 갖는 자기력에 의한 동력전달장치를 나타낸 도면으로, 도 11a는 다축 회전구조를 나타낸 도면이고, 도 11b는 연동회전체를 통해 변속된 회전동력을 전달하는 구조를 나타낸 도면이며, 도 5c는 도 5a 및 5b의 구조에서 하우징 내부에 착설된 자석의 평면 배치도이고, 도 5d는 도 5a 및 5b의 구조에서 하우징 하단에서 연장된 원통형 측벽 내부에 착설된 자석의 평면 배치도이다.

도 11a, 11c 및 11d를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 변속기능을 갖는 자기력에 의한 동력전달장치는, 구동자석부(210), 피동자석부(220), 하우징(50), 가속구동자석(30), 가속피동자석(40)을 포함하여 구성된다.

상기 구동자석부(210)와 상기 피동자석부(220)는 회전 중심을 이루는 원통형 비자성체와 상기 비자성체의 외주면에 일정간격으로 결합된 적어도 1개 이상의 돌기자석을 포함하여 구성하거나, 외면이 요철형태로 일정간격으로 굴곡을 이루는 양면 2극 자석으로 구성할 수 있다.

상기 하우징(50)은 내부 공동의 원통형 셀 형태로, 상기 구동자석부(210) 및 피동자석부(220)를 내장하고, 상기 구동자석부(210) 및 피동자석부(220)의 중심을 관통하여 결합된 회전축이 상/하면에 관통되어 연장된다. 이때, 상기 회전축이 관통되는 부위에는 회전마찰력을 최소로 하기 위해 볼 베어링(51)이 인입설치된다.

상기 가속구동자석(30)은 구동모터(M)와 상기 하우징(50) 사이에 연결되어 상기 구동자석부(210)와 동일 속도로 회전한다.

상기 가속피동자석(40)은 상기 구동모터(M)를 감싸는 받침대(60)에 돌출된 축과 결합되며, 상기 가속구동자석(30)의 회전에 의해 역방향으로 상대 회전하여 상기 하우징(50)을 회전시킨다.

이때, 회전동력의 전달과정을 살펴보면, 먼저 상기 구동모터(M)의 회전구동력은 상기 구동자석부(210)과 상기 가속구동자석(30)을 동시에 회전시키게 된다. 상기 구동자석부(210)는 반발력에 의해 상기 피동자석부(220)를 역방향으로 상대 회전시키게 되고, 이는 상기 피동자석부(220)에 결합된 피동축을 동시에 회전시킨다. 이때, 상기 가속구동자속(30)은 상기 가속피동자석(40)을 동시에 상대 회전시키게 되고, 상기 가속피동자석(40)은 상기 원통형 측벽(52)을 내면을 따라 상대 회전시켜 상기 측벽(52)과 일체로 형성된 상기 하우징(50)을 회전시키게 된다. 이러한 상기 하우징(50)의 회전은 상기 하우징(50)의 내부에 착설된 상기 피동자석부(220)를 가속 회전시키게 되어 결과적으로 회전속도를 높이게 된다.

도 11b, 11c 및 11d를 참조하면, 상기 변속기능을 갖는 자기력에 의한 동력전달장치에는 상기 피동자석부(220)와 축으로 연결되어 회전하는 적어도 1개 이상의 연동회전체(70)와, 상기 구동자석부(210)와 연결된 축에 볼 베어링(82)을 통해 결합되고 상기 연동회전체(70)와 흡인력에 의해 결합되며 상기 연동회전체(70) 회전에 의해 역방향으로 상대 회전하는 피연동회전체(80)가 더 포함되어 결합될 수 있다. 이때, 상기 연동회전체(70)는 양면 2극 원통형 자석과 원통형 강자성체 중 채택 가능하고, 상기 피연동회전체(80)는 원통형 강자성체로 일측에 피동력전달부재(C)가 연결되는 프레임(81)이 일체형으로 형성된 것이 바람직하다.

상기 연동회전체(70)는 변속된 상기 피동자석부(220)와 동일속도로 연동하여 회전하게 되고, 이는 상기 피연동회전체(80)를 상대회전시키며, 상기 피연동회전체(80)는 구동축과 공회전이 가능하도록 볼 베어링(82)에 의해 축결합되어 상기 연동회전체(70)와 동일속도록 회전하게 되고, 상기 피연동회전체(80)는 이와 프레임(81)으로 연결된 별도의 피동력전달부재(C)를 회전시키게 된다. 이는 결과적으로 하우징(50)의 회전에 의해 변속된 피동자석부(220)의 회전동력이 그대로 피연동회전체(80)에 전달되어 피동력전달부재(C)를 회전시키게 되어, 구동축상에서 변속된 회전동력이 전달되는 구조를 가능하게 한다.

한편, 상기 구동자석부(210), 피동자석부(220)의 상단에는 다양한 형태의 회전장식물이 결합될 수 있으며, 이러한 회전장식물은 회전축상에 직접 결합되거나, 크랭크 축에 의해 이격되어 결합될 수도 있다. 또한, 회전축에 발광다이오드를 구비한 소형 발전기가 설치되는 것도 가능하다.

한편, 본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것인바, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 한해서 정해져야 할 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 자기력에 의한 동력전달장치 및 그 방법에 의하면, 하나의 구동회전체를 구동시켜 자기력에 의해 복수개의 피동회전체를 상대회전시킴으로써, 연결부재로 필요한 부속품의 수를 감소시켜 장치의 구조를 간단화하고 기계적 마모 및 소음을 줄일 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 회전체간의 접촉부위를 최소한으로 하여(흡인력에 의한 결합의 경우에는 점접촉, 반발력에 의한 결합의 경우에는 무접촉) 접촉마찰에 의한 에너지 손실을 줄이고, 복수개의 부속품의 회전마찰에 의한 동력손실을 줄여 에너지효율을 극대화할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 하나의 구동회전체에 의해 상대 회전되는 복수개의 피동회전체에 다양한 형식의 회전장식물등을 결합하여 간단한 구조로 다양한 형태의 장식, 광고용 간판, 및 완구 등을 구성할 수 있는 효과가 있다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 : 구동회전체 20 : 피동회전체

11, 12, 21, 22 : 흡착수단 13, 23 : 기어

11a, 12a : 이탈 방지판 21, 210 : 회전물

22, 220 : 발전기 23, 230 : 크랭크 축

30 : 가속구동자석 40 : 가속피동자석

50 : 하우징 51, 82 : 볼 베어링

52 : 측벽 60 : 받침대

70 : 연동회전체 80 : 피연동회전체

81 : 연결 프레임 90 : 수직회전체

100a, 100b, 100c, 100d, 120, 121, 122a, 122b, 123a, 123b : 지지바

110 : 크랭크 장치 130 : 유동바

140 : 컨베이어 장치 141 : 하우징

141a : 개방홈 142a, 142b : 체인기어

143 : 체인

210 : 구동자석부 220 : 피동자석부

211, 221 : 원통형 비자성체 212, 222 : 돌기자석

Claims

구동모터에 의해 회전하는 구동회전체와;

상기 구동회전체와 흡인력에 의해 결합되며, 상기 구동회전체의 회전에 의해 역방향으로 상대 회전하는 적어도 1개 이상의 피동회전체를 포함하는 것을 특징으로 하는 자기력에 의한 동력전달장치.
제 1항에 있어서,

상기 구동회전체 또는 상기 피동회전체는 양면 2극 원통형 자석과 원통형 강자성체 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 자기력에 의한 동력전달장치.
제 2항에 있어서,

상기 피동회전체는 그 외주면이 상기 구동회전체 또는 다른 피동회전체의 외주면에 흡착되어 상대회전하는 것을 특징으로 하는 자기력에 의한 동력전달장치.
제 1항에 있어서,

상기 구동회전체 또는 상기 피동회전체는:

양면 2극 원통형 자석으로 이루어진 한쌍의 흡착수단;

상기 한쌍의 흡착수단 사이에 끼워지는 기어; 및

상기 각 흡착수단의 일측에 부착되어 상기 구동회전체 또는 상기 피동회전체의 결합시 이탈을 방지하는 이탈 방지판을 포함하는 것을 특징으로 하는 자기력에 의한 동력전달장치.
제 4항에 있어서,

상기 흡착수단은 그 외주면이 다른 피동회전체의 흡착수단의 외주면에 흡착되고, 상기 기어는 다른 피동회전체의 기어에 결합되어 상대회전하는 것을 특징으로 하는 자기력에 의한 동력전달장치.
제 1항에 있어서,

상기 구동회전체 또는 상기 피동회전체의 일측에 회전장식물이 결합된 것을 특징으로 하는 자기력에 의한 동력전달장치.
제 6항에 있어서,

상기 구동회전체 또는 상기 피동회전체의 회전중심에 캠 또는 크랭크축이 결합되고 상기 캠 또는 크랭크축의 일측 끝단에 회전장식물이 결합된 것을 특징으로 하는 자기력에 의한 동력전달장치.
제 1항에 있어서,

상기 구동회전체 또는 상기 피동회전체에 연결된 회전축에 발광다이오드를 구비한 소형 발전기가 설치되는 것을 특징으로 하는 자기력에 의한 동력전달장치.
제 1항 내지 제 8항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 구동회전체 및 피동회전체를 내장하는 하우징;

상기 구동모터와 상기 하우징 사이에 연결되어 회전하는 가속구동자석; 및

상기 가속구동자석과 상기 하우징에 흡인력에 의해 결합되며, 상기 가속구동자석의 회전에 의해 역방향으로 상대 회전하여 상기 하우징을 가속하는 가속피동자석을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자기력에 의한 동력전달장치.
제 9항에 있어서,

상기 하우징은 하단에서 원통형 측벽이 연장되어 형성되고, 상기 측벽의 내면에 상기 가속피동자석의 외주면이 흡착되어 결합되는 것을 특징으로 하는 자기력에 의한 동력전달장치.
제 9항에 있어서,

상기 피동회전체와 축으로 연결되어 회전하는 적어도 1개 이상의 연동회전체와;

상기 구동회전체와 연결된 축에 볼 베어링 결합되고, 상기 연동회전체와 흡인력에 의해 결합되며, 상기 연동회전의 회전에 의해 역방향으로 상대 회전하는 피연동회전체를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자기력에 의한 동력전달장치.
제 11항에 있어서,

상기 연동회전체는 양면 2극 원통형 자석과 원통형 강자성체 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 자기력에 의한 동력전달장치.
제 11항에 있어서,

상기 피연동회전체는 원통형 강자성체로 일측에 피동력전달부재가 연결되는 프레임이 일체형으로 형성된 것을 특징으로 하는 자기력에 의한 동력전달장치.
제 11항에 있어서,

상기 연동회전체는 그 외주면이 상기 피연동회전체의 외주면에 흡착되어 상대회전하는 것을 특징으로 하는 자기력에 의한 동력전달장치.
제 9항에 있어서,

상기 하우징 외부에 배치되어, 상기 피동회전체와 축으로 연결되어 회전하는 적어도 1개 이상의 연동회전체와;

상기 연동회전체와 수직으로 편심되게 결합되어 회전하는 적어도 1개 이상의 수직회전체를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자기력에 의한 동력전달장치.
제 15항에 있어서,

상기 연동회전체와 상기 수직회전체는 각각 양면 2극 원통형 자석과 원통형 강자성체 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 자기력에 의한 동력전달장치.
제 1항 내지 제 8항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 구동회전체의 회전운동을 직선운동으로 변환시키는 운동변환장치와;

상기 피동회전체와 결합되어, 일측에 연결된 상기 운동변환장치의 왕복운동에 의해 상기 피동회전체를 동시에 왕복운동시키는 지지바를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자기력에 의한 동력전달장치.
제 17항에 있어서,

상기 운동변환장치는 캠장치와 크랭크장치 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 자기력에 의한 동력전달장치.
제 1항 내지 제 8항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 구동회전체와 상기 피동회전체의 중심을 연결하는 유동바를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자기력에 의한 동력전달장치.
제 19항에 있어서,

상기 피동회전체의 회전축에 마찰링이 외삽된 바퀴가 연결되는 것을 특징으로 하는 자기력에 의한 동력전달장치.
제 1항에 있어서,

상기 구동회전체는 컨베이어 장치인 것을 특징으로 하는 자기력에 의한 동력전달장치.
제 21항에 있어서,

상기 컨베이어 장치는:

상기 피동회전체와 축결합된 체인;

상기 구동모터의 회전동력에 의해 상기 체인을 회전운동시키는 체인기어; 및

상기 체인기어가 기어열이 외부로 돌출된 채로 안착되는 하우징을 포함하는 것을 특징으로 하는 자기력에 의한 동력전달장치.
제 21항에 있어서,

상기 하우징의 외면은 상기 체인과 축결합된 피동회전체와 흡착되어 상기 체인의 회전에 의해 상기 피동회전체가 역방향으로 상대 회전하는 것을 특징으로 하는 자기력에 의한 동력전달장치.
제 21항에 있어서,

상기 하우징은 강자성체인 것을 특징으로 하는 자기력에 의한 동력전달장치.
제 21항에 있어서,

상기 피동회전체는 양면 2극 원통형 자석과 원통형 강자성체 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 자기력에 의한 동력전달장치.
제 25항에 있어서,

상기 피동회전체는 그 외주면이 다른 피동회전체의 외주면에 흡착되어 상대회전하는 것을 특징으로 하는 자기력에 의한 동력전달장치.
제 21항에 있어서,

상기 구동회전체 또는 상기 피동회전체는:

양면 2극 원통형 자석으로 이루어진 한쌍의 흡착수단;

상기 한쌍의 흡착수단 사이에 끼워지는 기어; 및

상기 각 흡착수단의 일측에 부착되어 상기 구동회전체 또는 상기 피동회전체의 결합시 이탈을 방지하는 이탈 방지판을 포함하는 것을 특징으로 하는 자기력에 의한 동력전달장치.
제 27항에 있어서,

상기 흡착수단은 그 외주면이 다른 피동회전체의 흡착수단의 외주면에 흡착되고, 상기 기어는 다른 피동회전체의 기어에 결합되어 상대회전하는 것을 특징으로 하는 자기력에 의한 동력전달장치.
제 21항에 있어서,

상기 피동회전체의 일측에 회전장식물이 결합된 것을 특징으로 하는 자기력에 의한 동력전달장치.
제 29항에 있어서,

상기 피동회전체의 회전중심에 캠 또는 크랭크축이 결합되고 상기 캠 또는 크랭크축의 일측 끝단에 회전장식물이 결합된 것을 특징으로 하는 자기력에 의한 동력전달장치.
제 21항에 있어서,

상기 피동회전체에 연결된 회전축에 발광다이오드를 구비한 소형 발전기가 설치되는 것을 특징으로 하는 자기력에 의한 동력전달장치.
구동모터에 의해 회전하는 구동자석부; 및

상기 구동자석과 동일극으로 이격되어 배치되며, 상기 구동자석부의 반발력에 의해 역방향으로 상대 회전하는 적어도 1개 이상의 피동자석부를 포함하는 것을 특징으로 하는 자기력에 의한 동력전달장치.
제 32항에 있어서,

상기 구동자석부 및 상기 피동자석부는:

회전 중심을 이루는 원통형 비자성체와;

상기 비자성체의 외주면에 일정간격으로 결합된 적어도 1개 이상의 양면 2극 원통형 돌기자석을 포함하는 것을 특징으로 하는 자기력에 의한 동력전달장치.
제 32항에 있어서,

상기 구동자석부 및 상기 피동자석부는, 외면이 요철형태로 일정간격으로 굴곡을 이루는 양면 2극 자석인 것을 특징으로 하는 자기력에 의한 동력전달장치.
제 32항에 있어서,

상기 구동자석부 또는 상기 피동자석부의 일측에 회전장식물이 결합된 것을 특징으로 하는 자기력에 의한 동력전달장치.
제 35항에 있어서,

상기 구동자석부 또는 상기 피동자석부의 회전중심에 캠 또는 크랭크축이 결합되고 상기 캠 또는 크랭크축의 일측 끝단에 회전장식물이 결합된 것을 특징으로 하는 자기력에 의한 동력전달장치.
제 32항에 있어서,

상기 구동자석부 또는 상기 피동자석부에 연결된 회전축에 발광다이오드를 구비한 소형 발전기가 설치되는 것을 특징으로 하는 자기력에 의한 동력전달장치.
제 32항에 있어서,

상기 구동자석부 및 피동자석부를 내장하는 하우징;

상기 구동모터와 상기 하우징 사이에 연결되어 회전하는 가속구동자석; 및

상기 가속구동자석과 상기 하우징에 흡인력에 의해 결합되며, 상기 가속구동자석의 회전에 의해 역방향으로 상대 회전하여 상기 하우징을 가속하는 가속피동자석을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자기력에 의한 동력전달장치.
제 38항에 있어서,

상기 하우징은 하단에서 원통형 측벽이 연장되어 형성되고, 상기 측벽의 내면에 상기 가속피동자석의 외주면이 흡착되어 결합되는 것을 특징으로 하는 자기력에 의한 동력전달장치.
제 32항에 있어서,

상기 피동자석부와 축으로 연결되어 회전하는 적어도 1개 이상의 연동회전체와;

상기 구동자석부와 연결된 축에 볼 베어링이 인입되어 결합되고, 상기 연동회전체와 흡인력에 의해 결합되며, 상기 연동회전의 회전에 의해 역방향으로 상대 회전하는 피연동회전체를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자기력에 의한 동력전달장치.
제 40항에 있어서,

상기 연동회전체는 양면 2극 원통형 자석과 원통형 강자성체 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 자기력에 의한 동력전달장치.
제 40항에 있어서,

상기 피연동회전체는 원통형 강자성체로 일측에 피동력전달부재가 연결되는 프레임이 일체형으로 형성된 것을 특징으로 하는 자기력에 의한 동력전달장치.
제 40항에 있어서,

상기 연동회전체는 그 외주면이 상기 피연동회전체의 외주면에 흡착되어 상대회전하는 것을 특징으로 하는 자기력에 의한 동력전달장치.
구동모터에 의해 회전하는 원통형 구동회전체의 외주면과 적어도 1개 이상의 원통형 피동회전체의 외주면을 흡인력에 의해 결합시켜, 상기 구동회전체의 회전에 의해 상기 피동회전체를 역방향으로 상대 회전시키는 자기력에 의한 동력전달방법.
제 44항에 있어서,

상기 구동회전체 또는 상기 피동회전체는 양면 2극 원통형 자석과 원통형 강자성체 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 자기력에 의한 동력전달방법.
제 44항에 있어서,

상기 구동회전체 또는 상기 피동회전체는:

양면 2극 원통형 자석으로 이루어진 한쌍의 흡착수단;

상기 한쌍의 흡착수단 사이에 끼워지는 기어; 및

상기 각 흡착수단의 일측에 부착되어 상기 구동회전체 또는 상기 피동회전체의 결합시 이탈을 방지하는 이탈 방지판을 포함하는 것을 특징으로 하는 자기력에 의한 동력전달방법.
제 46항에 있어서,

상기 흡착수단은 그 외주면이 다른 피동회전체의 흡착수단의 외주면에 흡착되고, 상기 기어는 다른 피동회전체의 기어에 결합되어 상대회전하는 것을 특징으로 하는 자기력에 의한 동력전달방법.
구동모터에 의해 회전하는 구동자석부과 상기 구동자석과 동일극을 이루는 적어도 1개 이상의 피동자석부를 이격시켜 배치하여, 상기 구동자석부의 회전시 반발력에 의해 상기 피동자석부를 역방향으로 상대 회전시키는 것을 특징으로 하는 자기력에 의한 동력전달방법.
제 48항에 있어서,

상기 구동자석부 및 상기 피동자석부는:

회전 중심을 이루는 원통형 비자성체와;

상기 강자성체의 외주면에 일정간격으로 결합된 적어도 1개 이상의 양면 2극 원통형 돌기자석을 포함하는 것을 특징으로 하는 자기력에 의한 동력전달방법.
제 48항에 있어서,

상기 구동자석부 및 상기 피동자석부는, 외면이 요철형태로 일정간격으로 굴곡을 이루는 양면 2극 자석인 것을 특징으로 하는 자기력에 의한 동력전달방법.