KR101069953B1 - 회전속도에 따른 유동식 회전판을 갖는 전동장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 코일체와 자석체 간의 전하 부호와 자석 극성에 의한 인,척력에 의해 회전 작동되게 한 전동장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전동장치에 가해지는 부하의 세기 및 구동축에 작용하는 회전속도에 따라 전원인가판과 대향된 회전판이 상기 구동축으로부터 유동하며 회전하도록 구성함으로써,

전동장치를 자전거의 구동수단으로 장착 사용하는 경우 초기 출발시 또는 오르막길에서는 저속에 의한 고도의 회전토크 즉, 구동력을 발생시킬 수 있고, 평지에서의 페달링에 의한 가속이나 내리막에 의한 가속 상황에서는 낮은 회전토크에 반하여 고속의 회전속도를 얻을 수 있으므로, 상기의 전동장치를 이용한 자전거의 합리적이고 효율적인 전동 사용이 가능할 뿐만 아니라, 자전거의 고속 사용시에도 상기의 전동장치가 역부하로 작용하지 아니하므로 힘들이지 않고 편리하게 자전거를 사용할 수 있는 것이다.

전동장치, 고정판, 회전판, 전원인가판, 구동축, 안내구

Description

회전속도에 따른 유동식 회전판을 갖는 전동장치 {Motor device having rotary plate movable subject to speed of revolution}

본 발명은 분할 코일체와 분할 자석체 간의 전하 부호와 자석 극성에 의한 인력과 척력에 의해 회전 작동되게 한 전동장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 초기 구동시 또는 부하가 작용하여 회전판의 회전속도가 감소하는 경우에는 전력인가 코일체와 자석체 간의 거리가 가까워져 고도의 회전토크를 발생시키고, 연속 회전이나 부하 감소에 따라 회전판의 회전속도가 증가하는 경우에는 코일체와 자석체 간의 거리가 멀어지면서 상기 회전판이 고속으로 회전할 수 있도록 하여, 전동장치에 작용하는 부하의 세기 및 회전속도에 따라 회전판이 전력인가판으로부터 근접 또는 이격 회전될 수 있게 한 것이다.

전동기는 전류가 흐르는 도체가 자기장 속에서 받는 힘을 이용하여 전기에너지를 역학적 에너지로 바꾸는 장치이고 일반적으로 모터(motor)를 말한다. 전원의 종류에 따라 직류전동기와 교류전동기로 분류되며, 교류전동기는 다시 3상 교류용 과 단상교류용으로 구분되며, 오늘날에는 3상 교류용 전동기를 주로 사용하고 있다. 전류가 자기장 속에서 받는 힘을 이용하여 전기에너지를 기계적인 일로 바꾸는 장치로서, 대부분의 전동기는 회전운동의 동력을 만들지만 직선운동을 생산하기도 한다.

상기의 전동기는 1831년 페러데이가 전자기유도를 발견한 무렵부터 전동기가 만들어지기 시작했고, 초기의 전동기는 영구자석의 인력과 척력을 이용하여 가동부는 회전시키지 않고 요동시키는 방식이었다. 1830년 대에는 오늘날의 직류전동기 형식이 전기자와 직류 여자 된 전자석을 사용하여 최초로 만들어졌으나 출력이 적고 연구 단계에 불과하였다. 이후, 페라리스와 테슬라가 교류에서 만들어지는 회전자기장을 발견한 것을 계기로 각각 독자적으로 2상 교류전동기를 발명하였다. 1889년 독일의 도브로월스키가 출력 100와트(W)의 3상 교류전동기를 처음 만든 이래 3상 교류전동기가 오늘날 교류전동기의 주류를 이루고 있다.

또한, 직류전동기와 교류전동기 모두 동일한 원리로 동작하는데, 전류가 흐르는 도체를 자기장 속에 놓으면 자기장의 방향에 수직한 방향으로 전자기적인 힘(로렌츠 힘)이 발생한다. 전동기 내부에 자석을 놓아 자기장을 만들고, 축에 연결된 도선에 전류를 흘리면 전자력이 발생하여 플레밍의 왼손법칙에 의해 회전하게 되어 동력을 창출한다. 도선에 작용하는 전자기력은 자기장의 세기, 전류의 세기 그리고 도선의 길이에 비례한다. 이와 같은 원리에 의한 가장 일반적인 전동기는 영구자석 또는 전자석으로 된 고정자의 내부에 영구자석 또는 전자석으로 된 회전자가 내장되어 있는 것이 보편적인 기본 구성이라 할 것이다. 특히, 직류 전동기는 4접점인 경우 전자석으로 된 회전자는 접점을 통해 전력을 공급받아 전자기화에 의한 인력과 척력을 통해 연속적인 회전 운동이 발생하게 되는 것이다.

그러나, 상기와 같은 일반적인 전동기는 거의 원통형으로 회전중심체에 영구자석이나 전자석을 구성체로 하고 각극의 인력과 척력을 교번하여 회전시키는 과정에서 회전중심축의 중량이나 철심과 자성의 인력으로 인해 기동성이나 회전 지구력이 떨어지게 되고, 6극성 이하의 교번기능은 인력과 척력의 한계로 인해 효율이 극히 제한적인 문제점이 있는 것이다. 특히, 직류 전동기의 경우 초기 기동력이 우수하다는 것에 반해 전기한 바와 같은 전원공급 방식에 의해 회전측에 부하가 발생하여 속도가 낮아질 경우 직류저항이 낮아져 급작스럽게 공급전력의 수요가 증가하면서 열이 발생하는 문제점이 복합적으로 발생하는 것이다.

이에 따라 상기와 같은 문제점들로 인한 주동력의 소모전력과 부가해야하는 장치의 전력 소모 대비 회전력의 한계를 극복하지 못하고 있는 실정이다.

이에 따라 본 발명의 출원인은 2008년 특허출원 제073431호와 같이, 수평 권선된 코일체가 비전도체에 분할 배치된 회전판을 형성하고, 상기 회전판의 상,하측에는 상기 코일체와 대향 분할 배치된 자석체를 갖는 비전도체로 된 고정판을 형성하여, 상기 코일체에 전원을 인가함에 따라 코일체에 형성되는 전하의 부호에 의해 자석체와 인력 및 척력이 발생하여 회전판의 회전작용이 이루어지게 하고, 회전판의 회전작용에 따라 상기 코일체에 인가되는 직류전원의 극성이 반복적으로 전환되 게 하여, 코일체로부터 작용하는 전하의 부호에 의해 상,하의 자석체와 인력과 척력이 반복적으로 발생하면 회전판의 초기 기동성 확보 및 연속하여 분할 배치된 자석체와 코일체 간의 인력과 척력에 의한 회전 동력을 지속적으로 부여함에 따라,

최소의 전류만으로도 상기의 회전판을 고속 회전시킬 수 있어 매우 효율적이면서도, 설정된 회전속도 하에서 최소의 전류 소모량을 요구하므로 매우 경제적인 특징을 갖는 전동장치를 안출한 바 있는 것이다.

그러나, 상기와 같은 전동장치는 구동체인 회전판에 코일체가 형성되어 있으므로 상기의 코일체에 전원을 공급하기 위한 전원선으로부터 상기의 코일체에 대하여 중심축 접지 및 타이밍 교류 유도방식을 사용하여 비접점 공급방식을 채택할 수 있지만 다소 복잡하다는 문제점을 갖게 된다.

즉, 기존의 직류 전동장치는 코일체가 회전함에 따라 상기의 코일체에 전원을 공급하기 위해서는 고정 위치하게 될 전원선과 회전하는 상태의 코일체 간에 단자 형태로 된 접점을 형성하게 될 것이고, 이는 회전판으로부터 장착된 회전부에 간헐 연속하는 접지단자에 대하여 전원선의 전원단자가 서로 순차 교번하여 접촉하면서 전원을 공급하게 되는 것이다. 이와 같은 접촉식 접점구조에 의해 코일체에 전달되는 극성의 전환을 통해 상기 코일체의 전하 부호와 자석체의 극성 간의 인력과 척력을 이용하여 상기의 회전판이 회전되도록 하고 있는 것이다. 이에 따라 상기와 같은 접촉식 접점구조를 갖고 있는 종래의 전동장치는 상기의 접촉식 접점부에서의 동력 및 효율 손실이 발생하게 되는 것이고, 코일체와 자석체로 인한 극히 작고 좁은 접점부로 인해 극성의 전환이 정확하고 명확하게 이루어지지 않게 되는 것이다. 또한, 상기와 같은 접촉식 접점구조는 회전체의 무한한 회전 작용으로 인한 접점부에서의 마모가 발생하므로 결국 전동장치의 사용 수명을 단축시키는 문제점을 갖고 있는 것이다.

이에 따라, 본 발명의 출원인은 2009년 특허출원 제035298호와 같이, 코일체를 고정판에 형성하고 자석체는 회전판에 배치 형성하되, 상기의 회전판 일측에는 회전판 상의 자석체를 감지할 수 있게 한 위상검출센서를 장착하여 상기의 위상검출센서를 통해 직류전원이 가변 스위칭되면서 코일체로 전달되게 구성하고, 상기 고정판에는 속도감지코일을 형성하고 상기 속도감지코일에 의한 속도제어부 및 속도가변부를 통해 회전판의 속도와 동력의 조절이 이루어지도록 구성함으로써, 직류전원이 스위칭 방식으로 공급되는 코일체가 고정되어 있으므로 비접점 방식의 구현이 가능하여 사용 수명을 크게 연장시킬 수 있는 것이고, 회전하는 자석체의 위상을 검출하여 회전판의 속도 제어 및 동력의 제어가 가능하므로 더욱 다양한 목적과 용도로 활용할 수 있는 효과를 갖는 분할 코일체를 갖는 고정판과 분할 자석체를 갖는 회전판에 의한 전동장치를 안출한 바 있다.

또한, 상기와 같은 본 발명의 출원인은 2009년 특허출원 제044268호에 의하여, 상기의 2009년 특허출원 제035298호에 의한 발전 겸용 전동기를 자전거에 응용하되, 상기 발전 겸용 전동기를 자전거 후륜 측부에 장착하고, 자전거의 주파이프 하측에는 충전지와 콘트롤박스를 장착하며, 자전거의 핸들에는 전환스위치와 변속 스위치를 장착함으로써, 내리막이나 평지에서의 자전거 추진력이 발전 겸용 전동기를 통해 빠르고 효과적으로 충전되게 하고, 충전이 이루어진 상태에서는 발전 겸용 전동기의 회전력이 후륜에 전달되게 하여 전동의 추진력이 발생되게 함에 따라 스스로 전동력의 생산과 저장 및 전동력을 이용한 자전거의 추진력을 얻을 수 있게 하므로 장시간 자전거의 편리하고 용이한 사용이 가능한 것이고, 장거리를 이동하는 경우라 할지라도 다리의 피로감이 크게 줄어 더욱 합리적인 특징을 갖는 발전 겸용 전동기에 의한 추진력을 갖는 자전거를 안출한 바 있다.

그러나, 상기와 같은 전동장치는 전력을 인가시키는 분할코일체를 갖는 전력인가판(선출원의 고정판)으로부터 인척력을 제공받아 회전되는 회전판이 별도의 구동축으로부터 고정되어 있으므로 상기의 구동축에 외부로부터 회전판의 회전속도 이상의 회전력이 가해지는 경우에는 상기의 전동장치가 오히려 부하의 원인으로 작용하게 되는 폐단을 갖고 있는 것이다.

즉, 상기와 같은 전동장치를 자전거에 장착하여 사용하고자 하는 경우 상기의 전동장치에 장착된 전원인가판의 분할코일체로 교번 인가되는 전원에 의해 상기 회전판의 자석체에 인,척력이 동시에 부여되면서 상기의 회전판은 스스로의 회전력을 갖게 되는 것이고, 상기 회전판이 결합된 구동축을 자전거의 바퀴축에 연결함에 따라 자전거에 대한 구동 동력을 얻게 되는 것이다. 이와 같은 구조에 있어 상기의 전원인가판과 회전판은 항상 동일하고 일정한 간격을 갖고 배치되어 있으므로 전원인가판으로부터 인가되는 교번 전원에 의해 상기의 회전판은 항상 동일한 힘과 속 도를 갖고 회전될 수 밖에 없는 작동구조를 갖게 된다.

이에 따라 동일한 전원의 세기가 인가되는 상황 하에서는, 사용자의 체중이 실린 상태에서의 초기 출발시 또는 언덕길을 오르고자 하는 경우에는 저속에서의 높은 회전 토크가 요구되는 반면, 내리막이나 평지에서의 가속 상황에서는 고속에서의 낮은 회전 토크를 요구할 것이므로 상기와 같은 종래의 전동장치로는 상기와 같은 가변상황에서 별도의 기어장치나 코일 권선 입력 전압 변화 등 복잡하고도 효과가 적은 인위적 조작이 필요하게 되고 대처 능력 역시 매우 낮은 것이다.

따라서, 초기 출발시 또는 언덕길을 오르고자 하는 경우와 같이 부하가 작용하는 상태에서는 충분한 회전 토크를 얻을 수 없는 것이고, 내리막이나 평지에서의 페달링에 의한 고속 주행시에는 상기의 전동장치의 회전속도에 비하여 구동축의 회전속도가 더 빨라지게 되므로 결국 상기의 전동장치가 역부하의 원인으로 작용하여 자전거의 구동성에 지장을 주게 되는 폐단을 갖고 있는 것이다.

본 발명은 전기한 바와 같은 문제점을 개선한 것으로서, 전동장치에 가해지는 부하의 세기 및 구동축에 작용하는 회전속도에 따라 전원인가판과 대향된 회전판이 상기 구동축으로부터 유동하며 회전하도록 구성하되, 상기 고정축과 회전판은 함께 회전되는 것이고, 고정축에는 회전판이 축방향으로의 유동이 이루어질 수 있게 한 키결합구를 고정 형성하며, 상기 회전판에는 키결합구와 대응하는 키결합홈을 형성하고, 상기 회전판의 다른측에는 별도의 고정판을 장착하여 이들 회전판과 고정판의 사이에 스프링을 탄지 결합하여 구성함으로써,

상기 회전판은 전동장치의 초기 구동시 전원인가판과 근접되어 높은 회전토크를 갖고 저속 회전될 수 있고, 회전속도가 상승함에 따라 전원인가판과 회전판 사이의 척력에 의해 상기 회전판이 이격되면서 높은 회전속도를 발생시킬 수 있게 하여 종래의 전동장치가 갖고 있던 제반의 문제점을 합리적으로 극복한 특징의 회전속도에 따른 유동식 회전판을 갖는 전동장치를 제공함에 본 발명의 목적이 있는 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 방사상으로 자석체가 고정된 비자성체의 회전판과 상기 회전판의 측부에 자석체와 대응하는 수평 권선의 코일체를 갖는 비자성체의 전원인가판을 구비하며, 상기 회전판의 중심에는 전원인 가판을 관통하여 회전되는 구동축이 결합된 공지의 전동장치에 있어서,

상기 회전판의 일측에는 비자성체로 된 별도의 고정판을 이격 장착하고, 이들 회전판과 고정판의 사이에는 구동축에 삽입되는 스프링이 탄력 지지되게 하며, 상기 회전판은 구동축으로부터 축방향으로 유동 가능하도록 구성하여 이루어진 것이다.

본 발명은, 전동장치를 자전거의 구동수단으로 장착 사용하는 경우 초기 출발시 또는 오르막길에서는 고도의 회전토크 즉, 구동력을 발생시킬 수 있고, 평지에서의 페달링에 의한 가속이나 내리막에 의한 가속 상황에서는 낮은 회전토크에 반하여 고속의 회전속도를 얻을 수 있으므로 상기의 전동장치를 이용한 자전거의 합리적이고 효율적인 전동 사용이 가능할 뿐만 아니라, 자전거의 고속 사용시에도 상기의 전동장치가 역부하로 작용하지 아니하므로 힘들이지 않고 편리하게 자전거를 사용할 수 있는 것이다.

본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 전동장치의 분리 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 전동장치의 요부 확대 사시도이며, 도 3은 본 발명에 따른 전동장치의 결합 단면도이다.

도시와 같이 본 발명에 따른 전동장치는 기존의 선 출원된 전동장치를 개량한 것으로서, 일측에는 자석체(11)가 방사상으로 분할 배치된 회전판(10)을 구비하고, 상기 회전판(10)의 일측에는 수평 권선된 분할의 코일체(21)가 방사상으로 배치된 전원인가판(20)이 형성되어 있는 것으로서, 상기 회전판(10)의 중심부에 장착된 구동축(30)은 회전판(10)과 함께 회전이 이루어지도록 결합되어 있는 것이다.

이에 상기의 전원인가판(20) 상의 코일체(21)에 전원을 인가시키면 상기 전원을 통해 코일체(21)에서 발생하는 전하의 부호와 상기 회전판(10) 상의 자석체(11)가 갖고 있는 자석의 극성이 서로 간섭하며 상호 간의 인척력이 발생하게 되므로 상기의 회전판(10)은 전원인가판(20)으로부터 회전하게 되는 것이고, 상기 회전판(10)이 회전을 함과 동시에 상기 자석체(11)의 위상을 검출하는 방식 또는 회전속도의 검출방식이나 적외선 검출센서 등을 통해 코일체(21)에 작용하는 전원의 극성을 자동으로 전환함에 따라 상기 자석체(11)와 코일체(21)의 사이에는 전하의 부호와 자석의 극성에 의한 인력과 척력이 무수히 반복되면서 상기 회전판(10)에 대한 연속적인 회전 작용이 이루어지게 된다.

이때, 본 발명에서는 상기의 회전판(10)에 대한 회전속도에 비례하여 그 회전판(10)이 전원인가판(20)으로부터 근접되거나 이격되도록 함으로써 회전판(10)과 함께 회전하는 구동축(30)에 대한 회전 토크의 가감이 이루어지도록 한 것인데,

상기 구동축(30)에는 양측으로 키(61)가 돌출된 안내구(60)를 고정 형성하고, 상기 회전판(10)의 중심부에는 키홈(71)을 갖는 유동구(70)를 장착하여 상기 유동구(70)와 결합된 상태의 회전판(10)을 안내구(60)에 결합 형성함에 따라 상기의 회전판(10)은 구동축(30)으로부터 축방향으로의 유동이 가능하게 된다.

또한, 상기와 같은 회전판(10)의 타측에는 비자성체로 된 별도의 고정판(40)을 이격 형성하되, 상기의 고정판(40)을 관통하여 구동축(30)이 회전할 수 있도록 결합 구성한 것이다. 특히, 상기와 같은 회전판(10)과 고정판(40)의 사이에는 구동축(30)으로 삽입된 별도의 스프링(50)을 결합 형성함으로써, 상기 스프링(50)의 탄발력에 의해 회전판(10)은 항상 전원인가판(20)을 향하려는 힘을 받고 있는 상태가 되도록 한다.

이와 같은 결합 상태에서 상기 회전판(10)과 전원인가판(20)의 사이에 위치하는 구동축(30)에는 링 형태로 된 별도의 스페이서(80)를 삽입 형성하여 상기 회전판(10)과 전원인가판(20)이 소정의 이격폭을 유지할 수 있도록 하고, 상기 스프링(50)의 측부에는 구동축(30)으로 삽입되는 지지와셔(81)를 삽입 형성함에 따라 스프링(50)이 안정적으로 고정판(40)의 측부에 탄력 계지될 수 있도록 한 것이다.

이와 같은 상태에서 상기 전원인가판(20) 상의 코일체(21)에 전원을 인가시키면 이들 코일체(21)로부터 생성되는 전하의 부호가 인접한 회전판(10)의 자석 체(11)의 극성과 충돌하면서 척력을 발생시키므로 상기의 회전판(10)은 회전력을 부여받게 된다.

이때 상기의 회전판(10)은 스프링(50)에 의해 전원인가판(20)으로부터 가장 근접된 위치에 있을 것이므로 코일체(21)와 자석체(11) 간의 척력은 회전판(10)에 가장 강력한 힘으로 영향을 주게 될 것이고, 이와 같은 강력한 척력에 의해 회전하는 회전판(10)은 고도의 회전 토크를 구동축(30)에 전달하게 되므로 상기와 같은 전동장치를 자전거 등에 장착 사용하는 경우 초기 출발시에 안정적이고 원활한 출발이 이루어질 수 있게 된다.

이어, 상기의 회전판(10)은 자전거의 주행과 같이 구동축(30)에 작용하는 부하가 상대적으로 감소함에 따라 회전판(10)의 회전속도가 점진적으로 상승하게 되는 것인데, 상기와 같이 회전판(10)의 회전속도가 상승하게 되면 전원인가판(20)으로부터 작용하는 자석체(11)의 척력으로 회전되는 회전판(10)은 상기 전원인가판(20)으로부터 밀려나면서 서로 멀어지게 된다.

즉, 전동장치의 초기 구동시에는 구동축(30)에 많은 부하가 걸려 있는 상태일 것이므로 도 4의 도시와 같이 회전판(10)이 전원인가판(20)에 근접된 상태에서 강력한 척력으로 인한 고도의 회전토크를 발생시킬 수 있도록 하는 것이고, 회전판(10)이 회전되기 시작하면서 상기의 부하가 점차 감소함과 동시에 상기와 같은 척력으로 인해 상기의 회전판(10)은 전원인가판(20)으로부터 도 5의 도시와 같이 스프링(50)을 압축시키며 멀어짐에 따라 전기장의 범위로부터 멀어져 척력이 약화되므로 상대적으로 회전속도는 상승하게 되는 것이다.

즉, 통상적인 모터인 전동장치는 전력 인가장치와 유도 회전자 사이가 가까우면 인척력이 크나 상대적으로 속도가 떨어지는 상대적 관계에 있는 것이고, 반대로 속도를 빠르게 하려면 힘이 적어지기 때문에 이를 극복하기 위하여 기존 AC모터는 높은 소비전력이 필요하고 DC모터는 별도의 감속장치가 필요하게 된 것인데 반하여, 본원발명에서는 회전판(10)과 전원인가판(20) 사이의 간격을 가변시킴으로써 부하량에 따라 힘과 속도의 조절이 이루어질 수 있도록 한 것이다.

따라서, 전동장치를 이용한 자전거의 초기 구동시에는 낮은 속도로 높은 구동력을 연출하게 되는 것이고, 자전거가 이동을 시작한 후부터는 점진적으로 회전토크는 떨어지는 반면 회전속도가 높아지면서 원활한 주행성을 연출할 수 있게 되는 것이다.

더욱이 상기와 같이 회전판(10)의 회전속도에 따라 전원인가판(20)과의 거리가 멀어지므로 상기 회전판(10)은 코일체(21)에 작용하는 교번 전원의 주기와 관계없이 사용자에 의한 고속 페달링에 의해 매우 고속인 상태로 회전되더라도 회전판(10)과 전원인가판(20)과의 상호 척력에 의한 역부하가 발생하지 않게 되어 고속 주행에서의 동력 손실이 발생하는 문제점을 원천적으로 극복할 수 있게 되었다.

특히, 상기와 같은 전동장치를 장착한 상태에서 내리막길을 주행하고자 하는 경우에도 내리막길의 탄력에 의해 상기의 회전판(10)은 전원인가판(20)으로부터 제공되는 교번전원에 의한 회전속도보다 더 빠른 속도로 회전될 수 있을 것이므로, 이때에도 종래의 경우 상기와 같은 고속의 회전판(10)에 의해 전원인가판(20)으로부터 작용하는 인척력이 오히려 부하의 원인으로 지적되었으나, 본 발명에서는 상 기 회전판(10)의 속도에 따라 전원인가판(20)으로부터 멀어지게 되므로 결국 상기 회전판(10)에 대한 고속 회전이 가능한 상태로 자연스럽게 전환되므로 역부하에 의한 동력 또는 추진력의 손실이 거의 발생하지 않게 된다.

이와 같은 본 발명의 전동장치는 도 6의 도시와 같이 하나의 전원인가판(20)에 대하여 양측으로 회전판(10)(10')을 장착 형성하고, 이들 회전판(10)(10')의 외측으로 고정판(40)(40')을 각기 장착 형성함에 따라 상기 전원인가판(20)으로부터 작용하는 척력에 의해 회전판(10)(10')의 회전 속도에 따라 회전판(10)(10')이 구동축(30)의 축방향으로 유동할 수 있도록 구성한 것이다.

즉, 상기와 같이 전원인가판(20)에 전원이 공급되어 회전판(10)이 회전을 시작하면 두 개의 회전판(10)의 회전력을 통해 상기의 구동축(30)에는 강력한 회전토크가 발생할 것이다. 이에 반하여 상기의 회전판(10)(10')이 회전을 시작하게 되면 전원인가판(20)으로부터의 척력에 의해 양측의 스프링(50)(50')을 압축시키면서 밀러나가 척력으로부터 약화된 영향을 받게 될 것이므로 결국 회전 속도의 증가로 이어질 수 있게 된다.

또한, 도 7의 도시와 같이 구동축(30) 상에 고정된 상태의 회전판(10')을 구비한 상태에서 이들 회전판(10')의 양측으로 전원인가판(20)(20')을 각기 설치하고, 이들 전원인가판(20)(20')의 외측에는 또 다른 회전판(10)(10")을 이격 형성하며, 상기 또 다른 회전판(10)(10")의 외측에는 스프링(50)(50')이 구동축(30) 상에 삽입된 상태의 고정판(40)(40')이 위치하도록 하여 복합형태의 전동장치를 구성할 수도 있는 것이다.

상기와 같이 구동축(30) 상에 고정된 상태의 회전판(10)은 유동 없이 구동축(30)과 함께 회전하는 반면, 양측에 위치한 제2의 회전판(10')과 제3의 회전판(10")은 부하량에 따라 고정판(40)(40')을 향하여 유동하면서 회전 속도의 증감이 이루어지는 것이다. 이와 같은 복수의 회전판(10)(10')(10")으로 된 전동장치는 더욱 강력한 회전력을 생산하게 되므로 자전거 및 오토바이 또는 더 나아가 자동차 등의 동력장치로 활용할 수 있을 것이다.

이상과 같은 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

도 1은 본 발명에 따른 전동장치의 분리 사시도

도 2는 본 발명에 따른 전동장치의 요부 확대 사시도

도 3은 본 발명에 따른 전동장치의 결합 단면도

도 4는 본 발명에 따른 전동장치의 초기 구동상태 단면도

도 5는 본 발명에 따른 전동장치의 고속 구동상태 단면도

도 6은 본 발명에 따른 전동장치의 다른 실시예도

도 7은 본 발명에 따른 전동장치의 또 다른 실시예도

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

10,10',10" : 회전판 11 : 자석체

20,20' : 전원인가판 21 : 코일체

30 : 구동축

40,40' : 고정판

50,50' : 스프링

60 : 안내구 61 : 키

70 : 유동구 71 : 키홈

80 : 스페이서 81 : 지지와셔

Claims (6)

1. 방사상으로 자석체(11)가 고정된 비자성체의 회전판(10)과 상기 회전판(10)의 측부에 자석체(11)와 대응하는 수평 권선의 코일체(21)를 갖는 비자성체의 전원인가판(20)을 구비하며, 상기 회전판(10)의 중심에는 전원인가판(20)을 관통하여 회전되는 구동축(30)이 결합되고, 회전판(10)의 일측에 비자성체의 별도 고정판(40)이 이격 장착된 공지의 전동장치에 있어서,

   회전판(10)과 고정판(40)의 사이에는 구동축(30)에 삽입되는 스프링(50)이 탄력지지되게 하되, 구동축(30)에는 키(61)가 돌출 형성된 안내구(60)를 고정형성하고, 상기 회전판(10)의 중심부에는 키홈(71)을 갖는 유동구(70)를 고정형성하여, 상기 안내구(60)와 유동구(70)의 결합에 따라 회전판(10)이 구동축(30)으로부터 축 방향으로 유동이 이루어지게 하고,

   회전판(10)과 전원인가판(20) 사이에는 링 형태의 스페이서(80)를 구동축(30)에 삽입 형성함을 특징으로 하는 회전속도에 따른 유동식 회전판을 갖는 전동장치.
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4. 제 1항에 있어서,

   스프링(50)의 일측에는 구동축(30)에 삽입되는 지지와셔(81)를 삽입 형성함을 특징으로 하는 회전속도에 따른 유동식 회전판을 갖는 전동장치.
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