KR20170107232A - Magnetic gear having pole piece for improving the transmitting torque - Google Patents

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KR20170107232A
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김용재
김민석
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조선대학교산학협력단
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Abstract

The present invention relates to a magnetic gear with a pole piece for improving a transmission torque characteristic, and more particularly, to a magnetic gear with a pole piece for improving a transmission torque characteristic, capable of reducing torque ripple and improving transmission torque by concentrating magnetic flux on an air gap by improving the shape of the pole piece located between an outer rotor and an inner rotor.

Description

전달토크 특성 개선을 위한 폴 피스를 갖는 마그네틱 기어{Magnetic gear having pole piece for improving the transmitting torque}[0001] Magnetic gear having a pole piece for improving transmission torque characteristics [0002]

본 발명은 전달토크 특성 개선을 위한 폴 피스를 갖는 마그네틱 기어에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 내측 로터와 외측 로터 사이에 위치하는 폴 피스의 형태를 개선하여, 공극에 자속을 집중시킴으로써 전달 토크를 향상시킬 수 있고 토크 리플을 저감시킬 수 있는 전달토크 특성 개선을 위한 폴 피스를 갖는 마그네틱 기어에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a magnetic gear having a pole piece for improving transmission torque characteristics, and more particularly, to improve the shape of a pole piece located between an inner rotor and an outer rotor, And to a magnetic piece having a pole piece for improving transmission torque characteristics capable of reducing torque ripple.

마그네틱 기어는 자기력을 이용하여 비접촉식으로 동력을 전달하는 비접촉식 기어장치로써, 물리적인 접촉에 의해 동력을 전달하는 기어에 비해 노이즈 및 진동이 적고, 윤활유 주입이나 보수 점검이 불필요하며, 기계적인 마찰이 없어 안정성과 내구성이 높아 최근 연구가 활발하다.Magnetic gear is a non-contact type gear unit that transmits power by non-contact type using magnetic force. It has less noise and vibration than gears that transmit power by physical contact, does not need lubricant injection and maintenance, and does not have mechanical friction. Recent studies have been active because of their high stability and durability.

또한, 마그네틱 기어는 에너지 손실을 경감할 수 있으므로, 고효율 구동이 가능하고 신뢰도 및 정확한 피크 토크의 전달이 가능하다.In addition, since the magnetic gear can reduce the energy loss, high efficiency driving is possible, and reliability and accurate peak torque can be transmitted.

이에 따라, 최근에는 풍력 터빈, 전기 자동차, 트랜스 미션 등 다양한 사업 전반에 걸쳐 마그네틱 기어를 적용하고자 하는 연구가 진행되고 있다.Accordingly, researches are currently being conducted to apply magnetic gears to various fields such as wind turbines, electric vehicles, and transmissions.

도 1은 종래의 마그네틱 기어를 보여주는 도면이고, 도 2는 종래의 마그네틱 기어의 수직 단면을 보여주는 도면이다.FIG. 1 is a view showing a conventional magnetic gear, and FIG. 2 is a vertical sectional view of a conventional magnetic gear.

도 1 및 도 2를 참조하면, 종래의 마그네틱 기어(10)는 크게 내측 로터(11), 외측 로터(12) 및 상기 내측 로터(11)와 상기 외측 로터(12) 사이에 로터들(11,12)과 이격되어 위치하는 폴 피스 모듈(13)을 포함하여 구성된다.1 and 2, a conventional magnetic gear 10 mainly includes an inner rotor 11, an outer rotor 12, and rotors 11 and 12 between the inner rotor 11 and the outer rotor 12, And a pole piece module (13) spaced apart from the pole piece module (12).

또한, 상기 내측 로터(11)는 내측 회전자(11b)와 내측 회전자(11b) 외부에 회전축을 중심으로 방사상으로 부착되는 자석(11a)을 포함하고, 상기 외측 로터(12)는 외측 회전자(12a)와 외측 회전자(12a) 내부에 회전축을 중심으로 방사상으로 부착되는 자석(12b)을 포함하여, 상기 폴 피스 모듈(13)은 회전축에 대해 방사상으로 등 간격 이격된 복수 개의 폴 피스(13a)를 포함한다.The inner rotor 11 includes a magnet 11a radially attached to the outside of the inner rotor 11b and the inner rotor 11b about a rotating shaft, (12a) and a magnet (12b) radially attached inside the outer rotor (12a) about a rotation axis, the pole piece module (13) having a plurality of pole pieces 13a.

또한, 상기 폴 피스 모듈(13)이 고정되어 있을 경우, 상기 내측 로터(11)와 상기 외측 로터(12)는 서로 반대방향으로 회전하게 되고, 어떤 로터가 입력 축이 되는지에 따라 감속기 또는 가속기로 이용된다.In addition, when the pole piece module 13 is fixed, the inner rotor 11 and the outer rotor 12 rotate in opposite directions to each other. Depending on which rotor is the input shaft, a reduction gear or an accelerator .

또한, 종래의 마그네틱 기어(10)의 폴 피스(13a) 수직 단면은 중심각은 서로 동일하고 직경은 다른 외측 호(13aa)와 내측 호(13ab), 그리고 상기 외측 호(13aa)와 상기 내측 호(13ab)의 각 일단을 연결하는 직선(13ac) 및 각 타단을 연결하는 직선(13ad)으로 둘러싸인 도형의 형태를 갖는다.The vertical section of the pole piece 13a of the conventional magnetic gear 10 has the same outer shape as that of the outer ring 13aa and the inner ring 13ab and the outer ring 13aa and the inner ring 13aa, A straight line 13ac connecting the respective ends of the first and second ends 13ab and 13ab, and a straight line 13ad connecting the other ends.

하지만, 종래의 마그네틱 기어(10)는 상술한 폴 피스들(13a)의 형태적인 한계로 인해 외측 로터(12)와 폴 피스 모듈(13) 간, 내측 로터(11)와 폴 피스 모듈(13)간의 공극에 자속을 집중시킬 수 없어, 토크 전달이 낮고 토크 리플이 큰 문제점이 있었다.However, the magnetic gear 10 of the related art has a problem in that the outer rotor 12 and the pole piece module 13, the inner rotor 11 and the pole piece module 13, due to the morphological limitations of the pole pieces 13a, The magnetic flux can not be concentrated in the gap between the rotor and rotor, resulting in a low torque transmission and a large torque ripple.

1. 한국 공개특허 제10-2013-0042564호, 자기 기어 장치 및 유지 부재.1. Korean Patent Publication No. 10-2013-0042564, magnetic gear device and holding member. 2. 한국 공개특허 제10-2014-0013087호, 자기 기어 장치.2. Korean Patent Publication No. 10-2014-0013087, magnetic gear device.

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은폴 피스의 형상을 최적화하여 공극에 자속을 집중시킴으로써, 토크 전달을 향상시키고 토크 리플은 낮게 하여 동력 전달률과 신뢰성을 향상시킬 수 있는 전달토크 특성 개선을 위한 폴 피스를 갖는 마그네틱 기어를 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been conceived to solve such problems and it is an object of the present invention to improve the torque transmission and the torque ripple by improving the shape of the pole piece and concentrating the magnetic flux in the gap, And to provide a magnetic gear having a pole piece for improving the transmission torque characteristics.

본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The objects of the present invention are not limited to the above-mentioned objects, and other objects not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 내측 로터(inner roter); 상기 내측 로터와 이격되어 구비되는 외측 로터(outer rotor); 상기 내측 로터와 상기 외측 로터 사이에 위치하여, 상기 내측 로터와 상기 외측 로터 사이의 자속을 전달하는 서로 이격된 복수개의 폴 피스(pole piece)가 구비된 폴 피스 모듈을 포함하고, 상기 각 폴 피스의 수직 단면은, 상기 내측 로터와 인접한 위치에 형성되는 내측 호(arc), 상기 외측 로터와 인접한 위치에 형성되며, 상기 내측 호와 중심의 위치 및 중심각은 동일하고, 반지름은 상기 내측 호의 반지름보다 큰 외측 호, 상기 내측 호와 상기 외측 호의 각 일단 및 각 타단을 연결하는 선으로 이루어진 도형 형상이며, 상기 내측 호의 중앙점을 기준점으로 하여 동일한 거리에 있는 점들을 따라 홀이 형성되되, 상기 홀의 직경은 상기 내측 호의 전체 길이보다 작도록 형성되는 것을 특징으로 하는 마그네틱 기어를 제공한다.According to an aspect of the present invention, there is provided an internal rotor comprising: an inner rotor; An outer rotor spaced apart from the inner rotor; And a pole piece module disposed between the inner rotor and the outer rotor and having a plurality of spaced apart pole pieces for transmitting magnetic flux between the inner rotor and the outer rotor, Wherein an inner arc formed at a position adjacent to the inner rotor is formed at a position adjacent to the outer rotor, the inner arc and the center position and the central angle are the same, and the radius is larger than the radius of the inner arc Wherein a hole is formed along a point at the same distance with a center point of the inner arc as a reference point, and a diameter of the hole is defined as a diameter of the inner arc, Is formed to be smaller than the total length of the inner arc.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 홀에 의해 개방된 내측 호의 길이(이하, '홀의 호 길이'이라 함)는 상기 내측 호의 전체 길이를 기준으로 32% 이상 44% 이하이다. In a preferred embodiment, the length of the inner arc opened by the hole (hereinafter referred to as " hole arc length ") is 32% or more and 44% or less based on the total length of the inner arc.

[수학식 1][Equation 1]

Figure pat00001
Figure pat00001

여기서, 상기 A는 홀의 호 길이이고, 상기 IL는 내측 호의 전체 길이이다.Where A is the arc length of the hole and I L is the total length of the inner arc.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 홀의 반지름은 상기 외측 호의 반지름과 상기 내측 호의 반지름의 차이 값을 기준으로 1.8% 이상 16% 이하이다.In a preferred embodiment, the radius of the hole is 1.8% or more and 16% or less based on the difference between the radius of the outer arc and the radius of the inner arc.

[수학식 2]&Quot; (2) "

Figure pat00002
Figure pat00002

여기서, 상기 B는 홀의 반지름이고, 상기 Ir은 내측 호의 반지름이며, 상기 Or은 외측 호의 반지름이다. Where B is the radius of the hole, Ir is the radius of the inner arc, and Or is the radius of the outer arc.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 내측 로터 및 상기 외측 로터 중, 적어도 어느 하나의 로터는 회전자에 코일이 권선된 권성형 로터이다.In a preferred embodiment, at least one of the inner rotor and the outer rotor is a spiral wound rotor in which a coil is wound around the rotor.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 내측 로터는 원통형의 내측 회전자와 상기 내측 회전자의 외측면에 회전축을 중심으로 방사상으로 부착되는 복수 개의 자석을 구비하고, 상기 외측 로터는 권선형 로터로서, 회전축을 중심으로 방사상으로 구비된 복수 개의 코일수용부가 형성된 원통형의 외측 회전자와 상기 코일 수용부 각각에 권선된 코일을 구비한다.In a preferred embodiment, the inner rotor includes a cylindrical inner rotor and a plurality of magnets radially attached to the outer surface of the inner rotor about a rotating shaft, wherein the outer rotor is a wound rotor, A cylindrical outer rotor having a plurality of coil receiving portions provided radially and a coil wound around each of the coil receiving portions.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 내측 로터는 권선형 로터로서, 회전축을 중심으로 방사상으로 구비된 복수 개의 코일수용부가 형성된 원통형의 내측 회전자와 상기 코일 수용부 각각에 권선된 코일을 구비하고, 상기 외측 로터는 원통형의 외측 회전자와 상기 외측 회전자의 내측면에 회전축을 중심으로 방사상으로 부착되는 복수 개의 자석을 구비한다.In a preferred embodiment, the inner rotor is a wire-wound rotor having a cylindrical inner rotor formed with a plurality of coil receiving portions provided radially around a rotation axis, and a coil wound around each of the coil receiving portions, The rotor includes a cylindrical outer rotor and a plurality of magnets radially attached to an inner surface of the outer rotor about a rotation axis.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 내측 로터는 권선형 로터로서, 회전축을 중심으로 방사상으로 구비된 복수 개의 코일수용부가 형성된 원통형의 내측 회전자와 상기 코일 수용부 각각에 권선된 코일을 구비하고, 상기 외측 로터는 권선형 로터로서, 회전축을 중심으로 방사상으로 구비된 복수 개의 코일수용부가 형성된 원통형의 외측 회전자와 상기 코일 수용부 각각에 권선된 코일을 구비한다.In a preferred embodiment, the inner rotor is a wire-wound rotor having a cylindrical inner rotor formed with a plurality of coil receiving portions provided radially around a rotation axis, and a coil wound around each of the coil receiving portions, The rotor includes a cylindrical outer rotor having a plurality of coil receiving portions provided radially around a rotation axis, and a coil wound around each of the coil receiving portions.

또한, 본 발명은 본 발명의 마그네틱 기어를 적어도 두 개 포함하고, 상기 마그네틱 기어들 중, 제1 마그네틱 기어의 출력측 로터는 제2 마그네틱 기어의 입력측 로터에 직결되는 것을 특징으로 하는 멀티플 타입 마그네틱 기어를 더 제공한다.The present invention also provides a multi-type magnetic gear comprising at least two magnetic gears of the present invention, wherein the output side rotor of the first magnetic gear is directly connected to the input side rotor of the second magnetic gear. More.

또한, 본 발명은 본 발명의 마그네틱 기어; 상기 마그네틱 기어의 내측 로터의 외측에 이격되어 구비되며, 복수 개의 폴 피스를 갖는 적어도 하나의 내부 폴 피스 모듈; 상기 내부 폴 피스 모듈과 상기 마그네틱 기어의 폴 피스 모듈 사이에 구비되는 적어도 하나의 중간 로터;를 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티레이어 타입 마그네틱 기어를 더 제공한다.Further, the present invention provides a magnetic gear of the present invention; At least one inner pole piece module spaced apart from the inner rotor of the magnetic gear and having a plurality of pole pieces; And at least one intermediate rotor disposed between the inner pole piece module and the pole piece module of the magnetic gear.

또한, 본 발명은 내측 로터(inner roter); 상기 내측 로터와 이격되어 구비되는 외측 로터(outer rotor); 상기 내측 로터와 상기 외측 로터 사이에 위치하여, 상기 내측 로터와 상기 외측 로터 사이의 자속을 전달하는 서로 이격된 복수개의 폴 피스(pole piece)가 구비된 폴 피스 모듈을 포함하고, 상기 각 폴 피스의 수직 단면은, 상기 내측 로터와 인접한 위치에 형성되는 제1 내측 호(arc), 상기 제1 내측 호와 중심의 위치 및 중심각은 동일하고, 반지름은 상기 제1 내측 호의 반지름보다 큰 제1 외측 호, 상기 제1 내측 호와 상기 제1 외측 호의 각 일단 및 각 타단을 연결하는 선으로 이루어진 제1 도형과, 상기 제1 외측 호와 중심의 위치 및 반지름은 동일하고, 중심각은 상기 제1 외측 호보다 작은 제2 내측 호, 상기 외측 로터와 인접한 위치에 형성되며, 상기 제2 내측 호와 중심의 위치와 중심각은 동일하고, 반지름은 상기 제2 내측 호의 반지름보다 큰 제2 외측 호, 상기 제2 내측 호와 상기 제2 외측호의 각 일단 및 각 타단을 연결하는 선으로 이루어진 제2 도형이 결합한 형상으로 구비되며, 상기 제1 도형에는 상기 제1 내측 호의 중앙점을 기준점으로 하여 동일한 거리에 있는 점들을 따라 홀이 형성되되, 상기 홀의 직경은 상기 제1 내측 호의 전체 길이보다 작도록 형성되는 것을 특징으로 하는 마그네틱 기어를 더 제공한다.The present invention also relates to an internal rotor; An outer rotor spaced apart from the inner rotor; And a pole piece module disposed between the inner rotor and the outer rotor and having a plurality of spaced apart pole pieces for transmitting magnetic flux between the inner rotor and the outer rotor, Wherein a first inner arc is formed at a position adjacent to the inner rotor, a position and a center angle of the center of the first inner arc are the same, and a radius of the first inner arc is greater than a radius of the first inner arc, A first figure having a first inner side arc and a line connecting one end and each other end of the first inner side arc and the first outer side arc, Wherein the first inner arc is formed at a position adjacent to the second inner arc and the second inner arc is smaller than the second inner arc, And a second figure including a line connecting one end of each of the second inside call and the second outside call and a line connecting the other end of the second inside call and the second outside figure, Wherein a hole is formed along the dots in the second inner arc, and the diameter of the hole is smaller than the total length of the first inner arc.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 홀에 의해 개방된 제1 내측 호의 길이(이하, '홀의 호 길이'이라 함)는 상기 제1 내측 호의 전체 길이를 기준으로 32% 이상 44% 이하이다.In a preferred embodiment, the length of the first inside arc opened by the hole (hereinafter referred to as 'hole arc length') is 32% or more and 44% or less based on the total length of the first inside arc.

[수학식 1][Equation 1]

Figure pat00003
Figure pat00003

여기서, 상기 A는 홀의 호 길이이고, 상기 IL는 제1 내측 호의 전체 길이이다.Here, A is the arc length of the hole, and I L is the total length of the first inner arc.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 홀의 반지름은 상기 제1 외측 호의 반지름과 상기 제1 내측 호의 반지름의 차이 값을 기준으로 1.8% 이상 16% 이하이다. In a preferred embodiment, the radius of the hole is 1.8% or more and 16% or less based on the difference between the radius of the first outer arc and the radius of the first inner arc.

[수학식 2]&Quot; (2) "

Figure pat00004
Figure pat00004

여기서, 상기 B는 홀의 반지름이고, 상기 Ir은 제1 내측 호의 반지름이며, 상기 Or은 제1 외측 호의 반지름이다. Here, B is the radius of the hole, Ir is the radius of the first inner arc, and Or is the radius of the first outer arc.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 내측 로터 및 상기 외측 로터 중, 적어도 어느 하나의 로터는 회전자에 코일이 권선된 권성형 로터이다.In a preferred embodiment, at least one of the inner rotor and the outer rotor is a spiral wound rotor in which a coil is wound around the rotor.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 내측 로터는 원통형의 내측 회전자와 상기 내측 회전자의 외측 면에 회전축을 중심으로 방사상으로 부착되는 복수 개의 자석을 구비하고, 상기 외측 로터는 권선형 로터로서, 회전축을 중심으로 방사상으로 구비된 복수 개의 코일수용부가 형성된 원통형의 외측 회전자와 상기 코일 수용부 각각에 권선된 코일을 구비한다.In a preferred embodiment, the inner rotor includes a cylindrical inner rotor and a plurality of magnets radially attached to an outer surface of the inner rotor about a rotation axis, wherein the outer rotor is a wire-wound rotor, A cylindrical outer rotor having a plurality of coil receiving portions provided radially and a coil wound around each of the coil receiving portions.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 내측 로터는 권선형 로터로서, 회전축을 중심으로 방사상으로 구비된 복수 개의 코일수용부가 형성된 원통형의 내측 회전자와 상기 코일 수용부 각각에 권선된 코일을 구비하고, 상기 외측 로터는 원통형의 외측 회전자와 상기 외측 회전자의 내측 면에 회전축을 중심으로 방사상으로 부착되는 복수 개의 자석을 구비한다.In a preferred embodiment, the inner rotor is a wire-wound rotor having a cylindrical inner rotor formed with a plurality of coil receiving portions provided radially around a rotation axis, and a coil wound around each of the coil receiving portions, The rotor includes a cylindrical outer rotor and a plurality of magnets radially attached to an inner surface of the outer rotor about a rotation axis.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 내측 로터는 권선형 로터로서, 회전축을 중심으로 방사상으로 구비된 복수 개의 코일수용부가 형성된 원통형의 내측 회전자와 상기 코일 수용부 각각에 권선된 코일을 구비하고, 상기 외측 로터는 권선형 로터로서, 회전축을 중심으로 방사상으로 구비된 복수 개의 코일수용부가 형성된 원통형의 외측 회전자와 상기 코일 수용부 각각에 권선된 코일을 구비한다.In a preferred embodiment, the inner rotor is a wire-wound rotor having a cylindrical inner rotor formed with a plurality of coil receiving portions provided radially around a rotation axis, and a coil wound around each of the coil receiving portions, The rotor includes a cylindrical outer rotor having a plurality of coil receiving portions provided radially around a rotation axis, and a coil wound around each of the coil receiving portions.

또한, 본 발명은 본 발명의 마그네틱 기어를 적어도 두 개 포함하고, 상기 마그네틱 기어들 중, 제1 마그네틱 기어의 출력측 로터는 제2 마그네틱 기어의 입력측 로터에 직결되는 것을 특징으로 하는 멀티플 타입 마그네틱 기어를 더 제공한다.The present invention also provides a multi-type magnetic gear comprising at least two magnetic gears of the present invention, wherein the output side rotor of the first magnetic gear is directly connected to the input side rotor of the second magnetic gear. More.

또한, 본 발명은 본 발명의 마그네틱 기어; 상기 마그네틱 기어의 내측 로터의 외측에 이격되어 구비되며, 복수 개의 폴 피스를 갖는 적어도 하나의 내부 폴 피스 모듈; 상기 내부 폴 피스 모듈과 상기 마그네틱 기어의 폴 피스 모듈 사이에 구비되는 적어도 하나의 중간 터;를 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티레이어 타입 마그네틱 기어를 더 제공한다.Further, the present invention provides a magnetic gear of the present invention; At least one inner pole piece module spaced apart from the inner rotor of the magnetic gear and having a plurality of pole pieces; And at least one intermediate gear provided between the inner pole piece module and the pole piece module of the magnetic gear.

본 발명은 다음과 같은 우수한 효과를 가진다.The present invention has the following excellent effects.

먼저, 본 발명의 전달토크 특성 개선을 위한 폴 피스를 갖는 마그네틱 기어에 의하면, 폴 피스의 단면 형태에 관한 변수를 한정하여, 공극에 자속을 집중시킬 수 있어 토크 전달을 향상시키고 토크 리플을 낮게 함으로써, 동력 전달률과 신뢰성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.First, according to the magnetic gear having the pole piece for improving the transmission torque characteristics of the present invention, the parameters related to the cross-sectional shape of the pole piece can be limited to concentrate the magnetic flux in the gap, thereby improving the torque transmission and lowering the torque ripple , The power transmission rate and reliability can be improved.

또한, 본 발명의 멀티플 타입 마그네틱 기어에 의하면, 두 개의 마그네틱 기어를 직결하여 작은 부피로도 큰 토크비를 제공할 수 있는 장점을 지닌다.Further, according to the multiple type magnetic gear of the present invention, there is an advantage that a large torque ratio can be provided even with a small volume by directly connecting two magnetic gears.

또한, 본 발명의 멀티레이어 타입 마그네틱 기어에 의하면, 외측 로터와 내측 로터 사이에 중간 로터를 삽입하여, 적은 개수의 자석을 이용하면서 다양한 토크비를 제공할 수 있는 효과가 있다.According to the multi-layer type magnetic gear of the present invention, an intermediate rotor is inserted between the outer rotor and the inner rotor to provide various torque ratios while using a small number of magnets.

도 1은 종래의 마그네틱 기어를 보여주는 도면이다.
도 2는 종래의 마그네틱 기어 수직 단면을 보여주는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 마그네틱 기어의 수직 단면을 보여주는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 마그네틱 기어의 폴 피스 형태를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 동일한 기어비를 갖는 마그네틱 기어들을 보여주는 도면이다.
도 6은 도 5의 마그네틱 기어들과 비교예에 따른 마그네틱 기어들의 내측 로터의 토크 리플을 보여주는 그래프이다.
도 7은 도 5의 마그네틱 기어들과 비교예에 따른 마그네틱 기어들의 외측 로터의 토크 리플을 보여주는 그래프이다.
도 8은 본 발명에 따른 다양한 기어비를 갖는 마그네틱 기어들을 보여주는 도면이다.
도 9는 도 8의 마그네틱 기어들과 비교예에 따른 마그네틱 기어들의 내측 로터의 토크 리플을 보여주는 그래프이다.
도 10은 도 8의 마그네틱 기어들과 비교예에 따른 마그네틱 기어들의 외측 로터의 토크 리플을 보여주는 그래프이다.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 마그네틱 기어의 폴 피스 형태를 설명하기 위한 도면이다.
도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 마그네틱 기어의 수직 단면을 보여주는 도면이다.
도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따른 멀티플 타입 마그네틱 기어를 설명하기 위한 도면이다.
도 14는 본 발명의 다른 실시예에 따른 멀티레이어 타입 마그네틱 기어를 설명하기 위한 도면이다.
도 15는 본 발명의 다른 실시예에 따른 멀티레이어 타입 마그네틱 기어의 단면을 보여주는 도면이다.1 is a view showing a conventional magnetic gear.
2 is a vertical sectional view of a conventional magnetic gear.
3 is a vertical cross-sectional view of a magnetic gear according to an embodiment of the present invention.
4 is a view for explaining a pole piece shape of a magnetic gear according to an embodiment of the present invention.
5 is a view showing magnetic gears having the same gear ratio according to the present invention.
FIG. 6 is a graph showing torque ripples of the inner rotor of the magnetic gears of FIG. 5 and the magnetic gears of the comparative example.
FIG. 7 is a graph showing the torque ripple of the outer rotor of the magnetic gears of FIG. 5 and the magnetic gears of the comparative example.
8 is a view showing magnetic gears having various gear ratios according to the present invention.
9 is a graph showing the torque ripple of the inner rotor of the magnetic gears of FIG. 8 and the magnetic gears of the comparative example.
10 is a graph showing the torque ripple of the outer rotor of the magnetic gears of FIG. 8 and the magnetic gears of the comparative example.
11 is a view for explaining a pole piece shape of a magnetic gear according to another embodiment of the present invention.
12 is a vertical sectional view of a magnetic gear according to another embodiment of the present invention.
13 is a view for explaining a multiple type magnetic gear according to another embodiment of the present invention.
14 is a view for explaining a multi-layer type magnetic gear according to another embodiment of the present invention.
15 is a cross-sectional view of a multi-layer type magnetic gear according to another embodiment of the present invention.

본 발명에서 사용되는 용어는 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어를 선택하였으나, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있는데 이 경우에는 단순한 용어의 명칭이 아닌 발명의 상세한 설명 부분에 기재되거나 사용된 의미를 고려하여 그 의미가 파악되어야 할 것이다.Although the terms used in the present invention have been selected as general terms that are widely used at present, there are some terms selected arbitrarily by the applicant in a specific case. In this case, the meaning described or used in the detailed description part of the invention The meaning must be grasped.

이하, 첨부한 도면에 도시된 바람직한 실시예들을 참조하여 본 발명의 기술적 구성을 상세하게 설명한다.Hereinafter, the technical structure of the present invention will be described in detail with reference to preferred embodiments shown in the accompanying drawings.

그러나, 본 발명은 여기서 설명되는 실시예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화 될 수도 있다. 명세서 전체에 걸쳐 동일한 참조번호는 동일한 구성요소를 나타낸다.However, the present invention is not limited to the embodiments described herein but may be embodied in other forms. Like reference numerals designate like elements throughout the specification.

도 3은 본 발명에 따른 마그네틱 기어를 보여주는 도면이다. 3 is a view showing a magnetic gear according to the present invention.

도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 마그네틱 기어(100)는 자기력을 이용하여 비접촉식으로 동력을 전달하는 비접촉식 기어장치로써, 내측 로터(inner rotor, 110), 외측 로터(outer rotor, 120) 및 폴 피스 모듈(130)을 포함하여 이루어진다.3, the magnetic gear 100 according to an embodiment of the present invention is a noncontact type gear device that transmits power in a noncontact manner using a magnetic force. The noncontact gear device includes an inner rotor 110, an outer rotor 110, 120 and a pole piece module 130.

상기 내측 로터(110)는 내측 회전자(111)와 상기 내측 회전자(111) 외부에 회전축을 중심으로 방사상으로 부착되는 자석(112)을 포함한다.The inner rotor 110 includes an inner rotor 111 and a magnet 112 that is radially attached to the outer side of the inner rotor 111 about a rotation axis.

상기 외측 로터(120)는 상기 내측 로터(110)와 소정 간격 이격되어 구비되며, 외측 회전자(121)와 상기 외측 회전자(121) 내부에 회전축을 중심으로 방사상으로 부착되는 자석(122)을 포함한다.The outer rotor 120 is spaced apart from the inner rotor 110 by a predetermined distance and includes an outer rotor 121 and a magnet 122 radially attached to the outer rotor 121 about a rotating shaft .

상기 폴 피스 모듈(130)은 상기 내측 로터(110)와 상기 외측 로터(120) 사이에 위치한다.The pole piece module 130 is located between the inner rotor 110 and the outer rotor 120.

또한, 상기 폴 피스 모듈(130)은 상기 내측 로터(110)와 상기 외측 로터(120)에 각각 이격되도록 구비된다.The pole piece module 130 is spaced apart from the inner rotor 110 and the outer rotor 120, respectively.

또한, 상기 폴 피스 모듈(130)이 고정되어 있을 경우, 상기 내측 로터(110)와 상기 외측 로터(120)는 서로 다른 방향으로 회전하며, 상기 내측 로터(110)에서 상기 외측 로터(120)로 또는 상기 외측 로터(120)에서 상기 내측 로터(110)로 회전력을 전달한다.When the pole piece module 130 is fixed, the inner rotor 110 and the outer rotor 120 rotate in different directions and the inner rotor 110 and the outer rotor 120 are rotated Or transmits the rotational force from the outer rotor 120 to the inner rotor 110.

그러나, 상기 내측 로터(110)와 상기 외측 로터(120) 중, 어느 하나의 로터가 고정될 경우에는, 상기 폴 피스 모듈(130)과 고정되지 않은 다른 하나의 로터가 회전하며 동력을 전달할 수 있다.However, when any one of the inner rotor 110 and the outer rotor 120 is fixed, the other one of the rotors not fixed to the pole piece module 130 rotates and can transmit power .

이 경우에는, 상기 폴 피스 모듈(130)과 회전하는 로터의 회전 방향을 동일하다.In this case, the direction of rotation of the pole piece module 130 and the rotating rotor is the same.

또한, 도 3에서는 본 발명의 마그네틱 기어(100)가 원통 회전형의 마그네틱 기어인 것으로 도시하였으나, 원판 회전형, 평판 회전형, 원통 리니어형으로 제작이 가능하다.In FIG. 3, the magnetic gear 100 of the present invention is shown as a cylindrical rotary type magnetic gear. However, it may be a disk rotating type, a flat rotating type, or a cylindrical linear type.

또한, 상기 폴 피스 모듈(130)은 회천축(C)에 대해 방사상으로 서로 이격된 복수 개의 폴 피스(131)를 포함하여 이루어진다.In addition, the pole piece module 130 includes a plurality of pole pieces 131 radially spaced from each other with respect to the driven shaft C.

여기서, 상기 폴 피스(131)는 자극편이라고도 하며, 자성체로써 상기 내측 로터(110)에서 상기 외측 로터(120)로 또는 상기 외측 로터(120)에서 상기 내측 로터(110)로 자속을 전달하는 역할을 한다.The pole piece 131 is also referred to as a magnetic pole piece and is a magnetic body that transmits magnetic flux from the inner rotor 110 to the outer rotor 120 or from the outer rotor 120 to the inner rotor 110 .

또한, 상기 폴 피스들(131)은 폴 피스들(131) 간 및 폴 피스(131)와 상기 로터들(110,120)의 자석들 간을 서로 이격되게 유지하는 지지부재에 의해 고정될 수 있다.The pole pieces 131 may be fixed by a support member that keeps the magnets of the pole piece 131 and the rotors 110 and 120 apart from each other.

또한, 상기 폴 피스들(131)의 개수는 아래의 수학식 a와 같이, 상기 내측 로터(110)의 쌍극수와 상기 외측 로터(120)의 쌍극수의 합으로 결정된다.The number of the pole pieces 131 is determined by the sum of the number of dipoles of the inner rotor 110 and the number of dipoles of the outer rotor 120, as shown in Equation (a) below.

[수학식 a][Mathematical expression a]

Figure pat00005
Figure pat00005

여기서, 상기 ns는 폴 피스들(131)의 개수, p1은 외측 로터(120)의 쌍극수, p2는 내측 로터(110)의 쌍극 수를 의미한다.Here, n s denotes the number of pole pieces 131, p 1 denotes the number of dipoles of the outer rotor 120, and p 2 denotes the number of dipoles of the inner rotor 110.

또한, 마그네틱 기어(100)의 기어비는 아래의 수학식 b와 같이 결정된다.In addition, the gear ratio of the magnetic gear 100 is determined by the following equation (b).

[수학식 b][Mathematical expression b]

Figure pat00006
Figure pat00006

여기서, 상기 Gr은 기어비, 상기 ns는 폴 피스들의 개수, p1은 외측 로터(120)의 쌍극수, p2는 내측 로터(110)의 쌍극 수, w1은 외측 로터(120)의 회전 속도, w2는 내측 로터(110)의 회전속도를 의미한다.Here, the G r is the gear ratio, wherein n s is a pole piece number, p 1 is the outer rotor can be bipolar in 120, p 2 is a dipole of the inner rotor (110), w 1 is the outer rotor 120 of the And w 2 denotes the rotational speed of the inner rotor 110.

또한, 상기 폴 피스들(131)과 상기 내측 로터(110)의 자석(112)간에는 내측 공극(a1, inner airgap)이 존재하고, 상기 폴 피스들(131)과 상기 외측 로터(120)의 자석(122)간에는 외측 공극(a2, outer airgap)이 존재한다.An inner air gap a1 exists between the pole pieces 131 and the magnets 112 of the inner rotor 110. The magnets of the pole pieces 131 and the magnets 112 of the outer rotor 120, (A2, outer airgap) exists between the outer circumferential surface 122 and the outer circumferential surface.

여기서, 이러한 공극들(a1, a2)은 자기 회로에서 저항의 역할을 하는 것으로, 자속이 집중되게 한다.Here, these voids a1 and a2 serve as resistances in the magnetic circuit, and the magnetic fluxes are concentrated.

이하에서는 도 4를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 폴 피스(131)의 형상을 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, the shape of the pole piece 131 according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG.

도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 마그네틱 기어(100)의 폴 피스(131)는 회전축(C)과 나란한 바(bar) 형상이다.4, the pole piece 131 of the magnetic gear 100 according to an embodiment of the present invention has a bar shape parallel to the rotation axis C.

또한, 상기 폴 피스(131)의 단면 형상은 상기 내측 로터(110)와 인접한 위치에 형성되는 내측 호(arc, 131a), 상기 외측 로터(120)와 인접한 위치에 형성되며, 상기 내측 호(131a)와 중심(C)의 위치 및 중심각(θ)는 동일하고, 반지름(Or)은 상기 내측 호(131a)의 반지름(Ir)보다 큰 외측 호(131b), 상기 내측 호(131a)와 상기 외측 호(131b)의 각 일단을 연결하는 선(131c) 및 상기 내측 호(131a)와 상기 외측 호(131b)의 각 타단을 연결하는 선(131d)으로 둘러싸인 도형형상이다.The pole piece 131 has an inner arc formed at a position adjacent to the inner rotor 110 and an inner arc 131a formed at a position adjacent to the outer rotor 120, ) And the center C are the same and the center angle θ is the same and the radius O r is the outer arc 131b larger than the radius I r of the inner arc 131a, A line 131c connecting each end of the outer arc 131b and a line 131d connecting the inner arc 131a and the other ends of the outer arc 131b.

또한, 상기 폴 피스(131)에는 상기 내측 호(131a)의 중앙점(Ic)을 기준점으로 하여 동일한 거리에 있는 점들을 따라 홀(131h)이 형성되며, 상기 홀(131h)의 직경은 상기 내측 호(131a)의 전체 길이(IL)보다 작도록 형성된다.The pole piece 131 is formed with a hole 131h along the same distance from the center point Ic of the inner arc 131a as a reference point, Is smaller than the total length (I L ) of the arc 131a.

또한, 상기 내측 호(131a)와 상기 외측 호(131b)의 각 단을 연결하는 선들(131c, 131d)은 직선인 것이 바람직하다.It is preferable that the lines 131c and 131d connecting the ends of the inner call 131a and the outer call 131b are straight lines.

또한, 상기 폴 피스(131)의 형태를 결정하기 위한 제1 변수는 상기 홀(131h)에 의해 개방된 내측 호(131a)의 길이(A, '이하 홀의 호 길이'라 함)이다.The first parameter for determining the shape of the pole piece 131 is the length A of the inner arc 131a opened by the hole 131h, hereinafter referred to as the arc length of the hole.

상기 홀의 호 길이(A)는 상기 내측 호(131a)의 전체 길이(IL)를 기준으로 32%이상 44% 이하이다.The arc length A of the hole is 32% or more and 44% or less based on the total length I L of the inner arc 131a.

즉, 상기 홀의 호 길이(A)는 아래의 수학식 1을 만족하도록 설계된다.That is, the arc length A of the hole is designed to satisfy the following equation (1).

[수학식 1][Equation 1]

Figure pat00007
Figure pat00007

또한, 상기 폴 피스(131)의 형태를 결정하기 위한 제2 변수는 상기 홀(131h)의 반지름(B)이다. The second parameter for determining the shape of the pole piece 131 is the radius (B) of the hole 131h.

상기 홀(131h)의 반지름(B)는 상기 외측 호(131b)의 반지름(Or)과 상기 내측 호(131a)의 반지름(Ir)의 차이 값을 기준으로, 1.8% 이상 16% 이하이다.The radius B of the hole 131h is 1.8% or more and 16% or less based on the difference between the radius O r of the outer arc 131b and the radius I r of the inner arc 131a .

즉, 상기 홀(131h)의 반지름(B)는 아래의 수학식 2를 만족하도록 설계된다.That is, the radius (B) of the hole 131h is designed to satisfy the following equation (2).

[수학식 2]&Quot; (2) "

Figure pat00008
Figure pat00008

[실시예 1 내지 실시예 5][Examples 1 to 5]

도 5를 참조하면, 실시예 1 내지 실시예 5는 하기 표 1과 같이, 제1 변수 및 제2 변수를 만족하도록 설계되었으며, 기어 비는 모두 10.5:1로 설계하였다.Referring to FIG. 5, the first through fifth embodiments are designed to satisfy the first and second variables as shown in Table 1 below, and the gear ratio is designed to be 10.5: 1.

내부 로터 극수
(쌍극 수)Number of inner rotor poles
(Dipole water) 외부 로터 극수
(쌍극 수)Outer rotor number of poles
(Dipole water) 폴 피스 수Number of pole pieces 기어 비Gear ratio 실시예 1Example 1 4(2)4 (2) 42(21)42 (21) 2323 10.5:110.5: 1 실시예 2Example 2 8(4)8 (4) 84(42)84 (42) 4646 10.5:110.5: 1 실시예 3Example 3 12(6)12 (6) 126(63)126 (63) 6969 10.5:110.5: 1 실시예 4Example 4 16(8)16 (8) 168(84)168 (84) 9292 10.5:110.5: 1 실시예 5Example 5 20(10)20 (10) 210(105)210 (105) 115115 10.5:110.5: 1

[비교예 1 내지 비교예 5][Comparative Examples 1 to 5]

비교예 1 내지 비교예 5는 하기 표 2와 같이, 종래의 폴 피스 모듈이 구비되게 하고, 기어 비는 모두 10.5:1로 설계하였다.In Comparative Examples 1 to 5, as shown in Table 2, a conventional pole piece module was provided, and the gear ratio was designed to be 10.5: 1.

내부 로터 극수
(쌍극 수)Number of inner rotor poles
(Dipole water) 외부 로터 극수
(쌍극 수)Outer rotor number of poles
(Dipole water) 폴 피스 수Number of pole pieces 기어 비Gear ratio 비교예 1Comparative Example 1 4(2)4 (2) 42(21)42 (21) 2323 10.5:110.5: 1 비교예 2Comparative Example 2 8(4)8 (4) 84(42)84 (42) 4646 10.5:110.5: 1 비교예 3Comparative Example 3 12(6)12 (6) 126(63)126 (63) 6969 10.5:110.5: 1 비교예 4Comparative Example 4 16(8)16 (8) 168(84)168 (84) 9292 10.5:110.5: 1 비교예 5Comparative Example 5 20(10)20 (10) 210(105)210 (105) 115115 10.5:110.5: 1

도 6 및 도 7은 실시예 1 내지 실시예 5와 비교예 1 내지 비교예 5의, 내측 로터 및 외측 로터의 토크 리플 차이를 보여주는 그래프이다.6 and 7 are graphs showing the torque ripple difference between the inner rotor and the outer rotor in Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 to 5.

도 6 및 도 7을 참조하면, 실시예 1 내지 실시예 5는 비교예 1 내지 비교예 5와 비교하여, 내측 로터의 토크 리플 및 외측 로터의 토크 리플이 감소한 것을 확인할 수 있다.6 and 7, it can be seen that the torque ripple of the inner rotor and the torque ripple of the outer rotor are reduced in Examples 1 to 5 as compared with Comparative Examples 1 to 5.

[실시예 6 내지 실시예 10][Examples 6 to 10]

도 8를 참조하면, 실시예 6 내지 실시예 10은 하기 표 3과 같이, 제1 변수 및 제2 변수를 만족하도록 설계되었으며, 다양한 기어비를 갖도록 설계하였다.Referring to FIG. 8, the sixth through tenth embodiments are designed to satisfy the first and second parameters as shown in Table 3 below, and are designed to have various gear ratios.

내부 로터 극수
(쌍극 수)Number of inner rotor poles
(Dipole water) 외부 로터 극수
(쌍극 수)Outer rotor number of poles
(Dipole water) 폴 피스 수Number of pole pieces 기어 비Gear ratio 실시예 6Example 6 4(2)4 (2) 22(11)22 (11) 1313 5.5:15.5: 1 실시예 7Example 7 4(2)4 (2) 24(12)24 (12) 1414 6:16: 1 실시예 8Example 8 4(2)4 (2) 32(16)32 (16) 1818 8:18: 1 실시예 9Example 9 4(2)4 (2) 42(21)42 (21) 2323 10.5:110.5: 1 실시예 10Example 10 4(2)4 (2) 60(30)60 (30) 3232 15:115: 1

[비교예 1 내지 비교예 5][Comparative Examples 1 to 5]

비교예 6 내지 비교예 10은 하기 표 4와 같이, 종래의 폴 피스 모듈이 구비되게 하고, 기어 비는 실시예 6 내지 실시예 10과 각각 대응되도록 설계하였다.In Comparative Examples 6 to 10, as shown in Table 4, a conventional pole piece module is provided, and gear ratios are designed to correspond to the sixth to tenth embodiments, respectively.

내부 로터 극수
(쌍극 수)Number of inner rotor poles
(Dipole water) 외부 로터 극수
(쌍극 수)Outer rotor number of poles
(Dipole water) 폴 피스 수Number of pole pieces 기어 비Gear ratio 비교예 6Comparative Example 6 4(2)4 (2) 22(11)22 (11) 1313 5.5:15.5: 1 비교예 7Comparative Example 7 4(2)4 (2) 24(12)24 (12) 1414 6:16: 1 비교예 8Comparative Example 8 4(2)4 (2) 32(16)32 (16) 1818 8:18: 1 비교예 9Comparative Example 9 4(2)4 (2) 42(21)42 (21) 2323 10.5:110.5: 1 비교예 10Comparative Example 10 4(2)4 (2) 60(30)60 (30) 3232 15:115: 1

도 9 및 도 10은 실시예 6 내지 실시예 10과 비교예 6 내지 비교예 10의, 내측 로터 및 외측 로터의 토크 리플 차이를 보여주는 그래프이다.FIGS. 9 and 10 are graphs showing torque ripple differences between the inner rotor and the outer rotor in Examples 6 to 10 and Comparative Examples 6 to 10. FIG.

도 9 및 도 10을 참조하면, 실시예 6 내지 실시예 10은 비교예 6 내지 비교예 10과 비교하여, 내측 로터의 토크 리플 및 외측 로터의 토크 리플이 감소한 것을 확인할 수 있다.Referring to FIGS. 9 and 10, it can be seen that the torque ripple of the inner rotor and the torque ripple of the outer rotor are reduced in Examples 6 to 10, as compared with Comparative Examples 6 to 10. FIG.

도 11을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 마그네틱 기어(100)의 폴 피스(131')는 회전축(C)과 나란한 바 형성으로, 그 수직단면이 제1 도형(131'-1)과 제2 도형(131'-2)이 평면상에서 결합한 형상일 수 있다.11, the pole piece 131 'of the magnetic gear 100 according to an embodiment of the present invention is formed in a bar parallel to the rotation axis C, and its vertical section is formed by the first figure 131'- And the second graphic pattern 131'-2 may be coupled in a plane.

여기서, 상기 제1 도형(131'-1)은 상기 내측 로터(110)와 인접한 위치에 형성되는 제1 내측 호(131'-1a), 상기 제1 내측호(131'-1a)와 중심(C)의 위치 및 중심각(θ1)은 동일하고, 반지름(Or)은 상기 제1 내측호(131'-1a)의 반지름(Ir)보다 큰 제1 외측 호(131'-1b), 상기 제1 내측호(131'-1a)와 상기 제1 외측 호(131'-1b)의 각 일단을 연결하는 선(131'-1c) 및 상기 제1 내측호(131'-1a)와 상기 제1 외측 호(131'-1b)의 각 타단을 연결하는 선(131'-1d)으로 둘러싸인 평면 도형이다.The first figure 131'-1 includes a first inner circle 131'-1a formed at a position adjacent to the inner rotor 110, a first inner circle 131'-1a formed at a position adjacent to the inner rotor 110, C and the center angle? 1 are the same and the radius O r is the first outer arc 131'-1b which is larger than the radius I r of the first inner arc 131'-1a, A line 131'-1c connecting one end of the first inside call 131'-1a and one end of the first outside call 131'-1b and a line 131'-1c connecting the first inside call 131'- 1d that connect the other ends of one outer arc 131'-1b.

다시 말해서, 상기 제1 내측호(131'-1a)의 반지름(Ir)은 상기 제1 외측 호(131'-1b)의 반지름(Or) 보다 작고, 곡률은 서로 동일하며, 중심(C)의 위치는 회전축(C)의 위치와 서로 일치한다.In other words, the radius I r of the first inside call 131'-1a is smaller than the radius O r of the first outside call 131'-1b, the curvatures are equal to each other, Is coincident with the position of the rotation axis C.

또한, 상기 제1 내측호(131'-1a)와 상기 제1 외측 호(131'-1b)의 각 단을 연결하는 선들(131'-1c, 131'-1d)은 직선인 것이 바람직하다.The lines 131'-1c and 131'-1d connecting the ends of the first inner call 131'-1a and the first outer call 131'-1b are preferably straight lines.

또한, 상기 제2 도형(131'-2)은 상기 제1 외측 호(131'-1b)와 중심(C)의 위치 및 반지름(Or)은 동일하고, 중심각(θ2)은 상기 제1 외측 호(131'-1b)의 중심각(θ1)보다 작은 제2 내측 호(131'-2a), 상기 외측 로터(120)와 인접한 위치에 형성되며, 상기 제2 내측 호(131'-2a)와 중심(C)의 위치와 중심각(θ2)은 동일하고, 반지름(O'r)은 상기 제2 내측 호(131'-2a)의 반지름(Or)보다 큰 제2 외측 호(131'-2b), 상기 제2 내측 호(131'-2a)와 제2 외측 호(131'-2b)의 각 일단을 연결하는 선(131'-2c) 및 상기 제2 내측 호(131'-2a)와 제2 외측 호(131'-2b)의 각 타단을 연결하는 선(131'-2d)으로 둘러싸인 평면 도형이다.In addition, the second figure 131'-2 has the same position and radius (O r ) as the center C and the first outer circle 131'-1b, A second inner ring 131'-2a that is smaller than the central angle 1 of the arc 131'-1b and a second inner ring 131'-2a formed at a position adjacent to the outer rotor 120, position and a center angle (θ2) of the center (C) are the same, the radius (O 'r) is the second largest inner arc second outer arc (131'-2b) than the radius (Or) of (131'-2a) A line 131'-2c connecting one end of each of the second inside call 131'-2a and the second outside call 131'-2b, and a line 131'-2c connecting the ends of the second inside call 131'- And the lines 131'-2d connecting the other ends of the two outer arcs 131'-2b.

다시 말해서, 상기 제2 내측 호(131'-2a)의 중심각(θ2)은 상기 제1 외측 호(131'-1b)의 중심각(θ1)보다 작으며, 반지름(Or)은 서로 동일하다.In other words, had a central angle (θ2) of the second inner arc (131'-2a) is smaller than the center angle (θ1) of the first outer arc (131'-1b), the radius (O r) are equal to each other.

또한, 상기 제2 외측 호(131'-2b)의 반지름(O'r)은 상기 제2 내측 호(131'-2a) 의 반지름(Or)보다 크며, 중심각(θ2)은 서로 동일하다.Further, the radius (O 'r) of the second outer arc (131'-2b) is larger than the radius (O r) of said second inner arc (131'-2a), a central angle (θ2) are the same as each other.

또한, 상기 제2 내측호(131'-2a)와 상기 제2 외측 호(131'-2b)의 각 단을 연결하는 선들(131'-2c, 131'-2d)은 직선인 것이 바람직하다.The lines 131'-2c and 131'-2d connecting the ends of the second inner call 131'-2a and the second outer call 131'-2b are preferably straight lines.

또한, 상기 제1 도형(131'-1)에는 상기 제1 내측호(131'-1a)의 중앙점(Ic)을 기준점으로 하여 동일한 거리에 있는 점들을 따라 홀(131'h)이 형성되며, 상기 홀(131'h)의 직경은 상기 제1 내측호(131'-1a)의 전체 길이(IL)보다 작도록 형성된다.In addition, a hole 131'h is formed in the first figure 131'-1 along the points at the same distance with the center point Ic of the first inner call 131'-1a as a reference point , And the diameter of the hole 131'h is smaller than the total length I L of the first inner call 131'-1a.

또한, 상기 폴 피스(131')의 형태를 결정하기 위한 제1 변수는 상기 홀(131'h)에 의해 개방된 제1 내측 호(131'-1a)의 길이(A, '이하 홀의 호 길이'라 함)이다.The first parameter for determining the shape of the pole piece 131 'is a length A' of the first inner arc 131'-1a opened by the hole 131'h, Quot;).

상기 홀의 호 길이(A)는 제1 내측 호(131'-1a)의 전체 길이(IL)를 기준으로 32%이상 44% 이하이다.The arc length A of the hole is 32% or more and 44% or less based on the total length I L of the first inner arc 131'-1a.

즉, 상기 홀의 호 길이(A)는 아래의 수학식 1을 만족하도록 설계된다.That is, the arc length A of the hole is designed to satisfy the following equation (1).

[수학식 1][Equation 1]

Figure pat00009
Figure pat00009

또한, 상기 폴 피스(131)의 형태를 결정하기 위한 제2 변수는 상기 홀(131'h)의 반지름(B)이다. The second parameter for determining the shape of the pole piece 131 is the radius (B) of the hole 131'h.

상기 홀(131'h)의 반지름(B)는 상기 제1 외측 호(131'-1b)의 반지름(Or)과 상기 제1 내측 호(131'-1a)의 반지름(Ir)의 차이 값을 기준으로, 1.8% 이상 16% 이하이다.The difference between the radius (B) has the first radius of the outer arc (131'-1b) (O r ) and the radius (I r) of the first inner arc (131'-1a) of the hole (131'h) Value is not less than 1.8% and not more than 16%.

즉, 상기 홀(131'h)의 반지름(B)는 아래의 수학식 2를 만족하도록 설계된다.That is, the radius B of the hole 131'h is designed to satisfy the following equation (2).

[수학식 2]&Quot; (2) "

Figure pat00010
Figure pat00010

상술한 제1 변수 및 제2 변수를 만족하고, 제1 도형(131-1)과 제2 도형(131-2)이 결합한 형상의 폴 피스 모듈이 구비된 마그네틱 기어는 종래의 폴 피스 모듈이 구비된 마그네틱 기어와 비교하여, 토크 전달은 향상되고, 토크 리플은 감소된 것을 확인할 수 있었다.The magnetic gear equipped with the pole piece module having the shape in which the first and second figures 131-1 and 131-2 are combined with the first and second variables described above has a conventional pole piece module It was confirmed that the torque transmission was improved and the torque ripple was reduced as compared with the magnetic gear.

또한, 본 발명에 따른 마그네틱 기어(100)의 상기 내측 로터(110) 및 상기 외측 로터(120) 중 적어도 어느 하나의 로터는 회전자에 코일이 권선된 권성형 로터일 수 있다.The rotor of at least one of the inner rotor 110 and the outer rotor 120 of the magnetic gear 100 according to the present invention may be a sprung rotor in which coils are wound around the rotor.

보다 구체적으로 설명하면, 상기 내측 로터(110)가 회전자와 영구자석으로 이루어지고, 상기 외측 로터(120)는 회전자 및 전류가 흐르는 코일로 이루어질 수 있다.More specifically, the inner rotor 110 includes a rotor and a permanent magnet, and the outer rotor 120 may include a rotor and a coil through which a current flows.

역으로, 상기 내측 로터(110)가 회전자 및 전류가 흐르는 코일로 구비될 수 있고, 상기 외측 로터(120)가 회전자와 영구자석으로 구비될 수 있다.Conversely, the inner rotor 110 may be provided with a rotor and a coil through which current flows, and the outer rotor 120 may be provided with a rotor and a permanent magnet.

또한, 도 12에 도시한 바와 같이, 상기 내측 로터(110) 및 상기 외측 로터(120)가 모두 회전자들(111,121)과 코일(112',122')로 이루어진 권선형 로터로 구비될 수 있다.12, the inner rotor 110 and the outer rotor 120 may all be provided as a wire-wound rotor including the rotors 111 and 121 and the coils 112 'and 122' .

즉, 본 발명에 따른 마그네틱 기어(100)는 권선형 로터를 적용함으로써, 전류의 흐름을 제어하여 토크의 증감 또는 극성을 용이하게 조절할 수 있다.That is, the magnetic gear 100 according to the present invention can control the increase or decrease of the torque or the polarity by controlling the current flow by applying the wire-wound rotor.

도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따른 멀티플 타입 마그네틱 기어를 설명하기 위한 도면이다.13 is a view for explaining a multiple type magnetic gear according to another embodiment of the present invention.

도 13을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 멀티플 타입 마그네틱 기어(200)는 본 발명에 따른 마그네틱 기어(100)가 복수 개로 이루어지며, 서로 직결 연결된 형태이다.Referring to FIG. 13, the multiple type magnetic gear 200 according to another embodiment of the present invention has a plurality of magnetic gears 100 according to the present invention, and is directly connected to each other.

또한, 도 13에서는 두 개의 마그네틱 기어(100,100')가 직결된 듀업 타입의 마그네틱 기어를 도시하였으나, 세 개 이상의 마그네틱 기어들이 직결되어 구성될 수 있다.In Fig. 13, the two magnetic gears 100 and 100 'are directly connected to each other. However, three or more magnetic gears may be directly connected to each other.

또한, 듀얼 타입의 경우, 제1 마그네틱 기어(100)의 출력측(120a)이 제2 마그네틱 기어(100')의 입력측(110'a)에 연결된다.In case of the dual type, the output side 120a of the first magnetic gear 100 is connected to the input side 110'a of the second magnetic gear 100 '.

또한, 상기 제1 마그네틱 기어(100)에 내측 로터(110)와 외측 로터(120)의 기어비가 1:10일 경우, 전체 기어비는 1:100이 되고, 토크비도 1:100이 된다.When the first magnetic gear 100 has a gear ratio of 1:10 between the inner rotor 110 and the outer rotor 120, the total gear ratio becomes 1: 100 and the torque ratio becomes 1: 100.

즉, 종래의 마그네틱 기어(10)를 1:100의 토크비를 갖도록 설계하고자 할 경우, 외측 로터의 쌍극 수가 내측 로터의 쌍극 수 보다 100배 많아야 하므로 대형화가 불가피하나, 본 발명의 멀티플 타입 마그네틱 기어(200)는 두 개의 마그네틱 기어를 이용하여 소형으로 고 토크비를 용이하게 구현할 수 있는 장점이 있다.In other words, when the conventional magnetic gear 10 is designed to have a torque ratio of 1: 100, the number of dipoles of the outer rotor must be 100 times larger than the number of dipoles of the inner rotor. (200) is advantageous in that a small high torque ratio can be easily implemented by using two magnetic gears.

도 14는 본 발명의 다른 실시예에 따른 멀티레이어 타입 마그네틱 기어를 설명하기 위한 도면이고, 도 15는 도 14의 멀티레이어 타입 마그네틱 기어의 단면을 보여주는 도면이다.FIG. 14 is a view for explaining a multi-layer type magnetic gear according to another embodiment of the present invention, and FIG. 15 is a sectional view of the multi-layer type magnetic gear of FIG.

도 14 및 도 15를 참조하면, 본 발명에 다른 실시예에 따른 멀티레이어 타입 마그네틱 기어(300)는 본 발명에 따른 마그네틱 기어(100)에 내부 폴 피스 모듈(310) 및 중간 로터(320)를 포함하여 구성된다.14 and 15, a multi-layer type magnetic gear 300 according to another embodiment of the present invention includes an inner pole piece module 310 and an intermediate rotor 320 in the magnetic gear 100 according to the present invention. .

또한, 상기 내부 폴 피스 모듈(310)과 상기 중간 로터(320)의 개수에는 제한이 없으며, 원하는 기어비에 따라 설계자가 임의의 개수로 구성할 수 있다.The number of the inner pole piece modules 310 and the number of the intermediate rotors 320 is not limited, and any number of designers can be configured according to a desired gear ratio.

다만, 상기 내부 폴 피스 모듈(310)과 상기 중간 로터(320)는 한 쌍으로 서로 개수가 동일하여야 한다.However, the inner pole piece module 310 and the intermediate rotor 320 must have the same number of pairs.

또한, 상기 내부 폴 피스 모듈(310)은 상기 마그네틱 기어(100)의 내측 로터(110)의 외측에 이격되어 구비되며, 복수 개의 내부 폴 피스(311)을 갖는다.The inner pole piece module 310 is spaced apart from the inner rotor 110 of the magnetic gear 100 and has a plurality of inner pole pieces 311.

또한, 상기 내부 폴 피스(311)의 형태 역시, 상기 폴 피스(131, 131')의 단면과 동일하게 제1 변수 및 제2 변수로 한정하여 설계될 수 있다.Also, the shape of the inner pole piece 311 may be designed to be limited to the first and second parameters in the same manner as the cross-section of the pole pieces 131 and 131 '.

또한, 상기 중간 로터(320)는 상기 내부 폴 피스 모듈(310)과 상기 폴 피스 모듈(130) 사이에서 상기 내부 폴 피스 모듈(310) 및 상기 폴 피스 모듈(130)과 각각 이격되어 구비된다. The intermediate rotor 320 is spaced apart from the inner pole piece module 310 and the pole piece module 130 between the inner pole piece module 310 and the pole piece module 130.

즉, 본 발명의 다른 실시예에 따른 멀티레이어 타입 마그네틱 기어(300)는 상기 내측 로터(110)가 회전하면, 상기 내부 폴 피스 모듈(311)이 상기 중간 로터(320)로 자속을 전달하고, 상기 중간 로터(320)의 자속은 상기 폴 피스 모듈(130)을 통해 상기 외측 로터(120)로 전달되어 회전하는 형태이다.That is, in the multi-layer type magnetic gear 300 according to another embodiment of the present invention, when the inner rotor 110 rotates, the inner pole piece module 311 transfers the magnetic flux to the intermediate rotor 320, The magnetic flux of the intermediate rotor 320 is transmitted to the outer rotor 120 through the pole piece module 130 and is rotated.

또한, 상기 내측 로터(110)에서 상기 외측 로터(120)를 향해 구동력이 전달될 경우 감속기로, 상기 외측 로터(120)에서 상기 내측 로터(110)를 향해 구동력이 절달될 경우 가속기로 동작한다.When the driving force is transmitted from the inner rotor 110 toward the outer rotor 120, the decelerator operates as an accelerator when the driving force is transmitted from the outer rotor 120 toward the inner rotor 110.

따라서, 본 발명의 멀티레이어 타입 마그네틱 기어(300)에 의하면, 종래의 마그네틱 기어(10)가 구현하고 하는 기어비를 외측 로터(110), 중간 로터(320) 및 내측 로터(120)가 분됨하게 되므로, 종래의 마그네틱 기어(10)보다 자석의 극수비를 적게하면서도 원하는 기어비를 다양하게 구현할 수 있는 장점이 있다.Therefore, according to the multi-layer type magnetic gear 300 of the present invention, the outer rotor 110, the intermediate rotor 320, and the inner rotor 120 are separated by the gear ratio implemented by the conventional magnetic gear 10 , It is possible to implement a desired gear ratio in various ways while reducing the pole number ratio of the magnet more than the conventional magnetic gear 10.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명은 바람직한 실시예를 들어 도시하고 설명하였으나, 상기한 실시예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is clearly understood that the same is by way of illustration and example only and is not to be taken by way of limitation, Various changes and modifications will be possible.

100 : 마그네틱 기어 110 : 내측 로터
111 : 내측 회전자 120 : 외측 로터
121 : 외측 회전자 112, 122 : 자석
130 : 폴 피스 모듈 131 : 폴 피스
200 : 멀티플 타입 마그네틱 기어 300 : 멀티레이어 타입 마그네틱 기어
310 : 내부 폴 피스 모듈 311 : 내부 폴 피스
320 : 중간 로터100: magnetic gear 110: inner rotor
111: Inner rotor 120: Outer rotor
121: outer rotor 112, 122: magnet
130: Paul piece module 131: Paul piece
200: Multiple type magnetic gear 300: Multilayer type magnetic gear
310: inner pole piece module 311: inner pole piece
320: intermediate rotor

Claims (18)

내측 로터(inner roter);
상기 내측 로터와 이격되어 구비되는 외측 로터(outer rotor);
상기 내측 로터와 상기 외측 로터 사이에 위치하여, 상기 내측 로터와 상기 외측 로터 사이의 자속을 전달하는 서로 이격된 복수개의 폴 피스(pole piece)가 구비된 폴 피스 모듈을 포함하고,
상기 각 폴 피스의 수직 단면은,
상기 내측 로터와 인접한 위치에 형성되는 내측 호(arc), 상기 외측 로터와 인접한 위치에 형성되며, 상기 내측 호와 중심의 위치 및 중심각은 동일하고, 반지름은 상기 내측 호의 반지름보다 큰 외측 호, 상기 내측 호와 상기 외측 호의 각 일단 및 각 타단을 연결하는 선으로 이루어진 도형 형상이며, 상기 내측 호의 중앙점을 기준점으로 하여 동일한 거리에 있는 점들을 따라 홀이 형성되되, 상기 홀의 직경은 상기 내측 호의 전체 길이보다 작도록 형성되는 것을 특징으로 하는 마그네틱 기어.
An inner rotor;
An outer rotor spaced apart from the inner rotor;
And a pole piece module located between the inner rotor and the outer rotor and having a plurality of spaced apart pole pieces for transmitting magnetic flux between the inner rotor and the outer rotor,
The vertical cross section of each of the pole pieces,
An inner arc formed at a position adjacent to the inner rotor, the inner arc being formed at a position adjacent to the outer rotor, the inner arc and the center position and the central angle being the same, the radius being an outer arc larger than the radius of the inner arc, Wherein a hole is formed along a point at the same distance with a center point of the inner arc as a reference point, and the diameter of the hole is a total length of the inner arc The length of the magnetic gear is smaller than the length of the gear.
제 1항에 있어서,
상기 홀에 의해 개방된 내측 호의 길이(이하, '홀의 호 길이'라 함)는
상기 내측 호의 전체 길이를 기준으로 32% 이상 44% 이하인 것을 특징으로 하는 마그네틱 기어.
[수학식 1]
Figure pat00011

여기서, 상기 A는 홀의 호 길이이고, 상기 IL는 내측 호의 전체 길이이다.
The method according to claim 1,
The length of the inner arc (hereinafter referred to as " hole arc length ") opened by the hole is
Is not less than 32% and not more than 44% based on the total length of the inner arc.
[Equation 1]
Figure pat00011

Where A is the arc length of the hole and I L is the total length of the inner arc.
제 2항에 있어서,
상기 홀의 반지름은
상기 외측 호의 반지름과 상기 내측 호의 반지름의 차이 값을 기준으로 1.8% 이상 16% 이하인 것을 특징으로 하는 마그네틱 기어.
[수학식 2]
Figure pat00012

여기서, 상기 B는 홀의 반지름이고, 상기 Ir은 내측 호의 반지름이며, 상기 Or은 외측 호의 반지름이다.
3. The method of claim 2,
The radius of the hole
Wherein a ratio of a radius of the outer arc to a radius of the inner arc is 1.8% or more and 16% or less based on a difference between the radius of the outer arc and the radius of the inner arc.
&Quot; (2) "
Figure pat00012

Where B is the radius of the hole, Ir is the radius of the inner arc, and Or is the radius of the outer arc.
제 1항에 있어서,
상기 내측 로터 및 상기 외측 로터 중, 적어도 어느 하나의 로터는 회전자에 코일이 권선된 권성형 로터인 것을 특징으로 하는 마그네틱 기어.
The method according to claim 1,
Wherein at least one of the inner rotor and the outer rotor is a wind-up type rotor in which a coil is wound around the rotor.
제 4항에 있어서,
상기 내측 로터는 원통형의 내측 회전자와 상기 내측 회전자의 외측면에 회전축을 중심으로 방사상으로 부착되는 복수 개의 자석을 구비하고,
상기 외측 로터는 권선형 로터로서, 회전축을 중심으로 방사상으로 구비된 복수 개의 코일수용부가 형성된 원통형의 외측 회전자와 상기 코일 수용부 각각에 권선된 코일을 구비하는 것을 특징으로 하는 마그네틱 기어.
5. The method of claim 4,
Wherein the inner rotor includes a cylindrical inner rotor and a plurality of magnets radially attached to outer surfaces of the inner rotor about a rotation axis,
Wherein the outer rotor includes a cylindrical outer rotor having a plurality of coil receiving portions provided radially around a rotation axis, and a coil wound around each of the coil receiving portions.
제 4항에 있어서,
상기 내측 로터는 권선형 로터로서, 회전축을 중심으로 방사상으로 구비된 복수 개의 코일수용부가 형성된 원통형의 내측 회전자와 상기 코일 수용부 각각에 권선된 코일을 구비하고,
상기 외측 로터는 원통형의 외측 회전자와 상기 외측 회전자의 내측면에 회전축을 중심으로 방사상으로 부착되는 복수 개의 자석을 구비하는 것을 특징으로 하는 마그네틱 기어.
5. The method of claim 4,
Wherein the inner rotor comprises a cylindrical inner rotor having a plurality of coil receiving portions provided radially around a rotation axis and a coil wound around each of the coil receiving portions,
Wherein the outer rotor includes a cylindrical outer rotor and a plurality of magnets radially attached to inner surfaces of the outer rotor about a rotation axis.
제 4항에 있어서,
상기 내측 로터는 권선형 로터로서, 회전축을 중심으로 방사상으로 구비된 복수 개의 코일수용부가 형성된 원통형의 내측 회전자와 상기 코일 수용부 각각에 권선된 코일을 구비하고,
상기 외측 로터는 권선형 로터로서, 회전축을 중심으로 방사상으로 구비된 복수 개의 코일수용부가 형성된 원통형의 외측 회전자와 상기 코일 수용부 각각에 권선된 코일을 구비하는 것을 특징으로 하는 마그네틱 기어.
5. The method of claim 4,
Wherein the inner rotor comprises a cylindrical inner rotor having a plurality of coil receiving portions provided radially around a rotation axis and a coil wound around each of the coil receiving portions,
Wherein the outer rotor includes a cylindrical outer rotor having a plurality of coil receiving portions provided radially around a rotation axis, and a coil wound around each of the coil receiving portions.
제 1항 내지 제 7항 중 어느 한 항의 마그네틱 기어를 적어도 두 개 포함하고,
상기 마그네틱 기어들 중, 제1 마그네틱 기어의 출력측 로터는 제2 마그네틱 기어의 입력측 로터에 직결되는 것을 특징으로 하는 멀티플 타입 마그네틱 기어.
A magnetic bearing device comprising at least two magnetic gears according to any one of claims 1 to 7,
Wherein the output side rotor of the first magnetic gear is directly connected to the input side rotor of the second magnetic gear, among the magnetic gears.
제 1항 내지 제 7항 중 어느 한 항의 마그네틱 기어;
상기 마그네틱 기어의 내측 로터의 외측에 이격되어 구비되며, 복수 개의 폴 피스를 갖는 적어도 하나의 내부 폴 피스 모듈;
상기 내부 폴 피스 모듈과 상기 마그네틱 기어의 폴 피스 모듈 사이에 구비되는 적어도 하나의 중간 로터;를 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티레이어 타입 마그네틱 기어.
A magnetic gear according to any one of claims 1 to 7;
At least one inner pole piece module spaced apart from the inner rotor of the magnetic gear and having a plurality of pole pieces;
And at least one intermediate rotor disposed between the inner pole piece module and the pole piece module of the magnetic gear.
내측 로터(inner roter);
상기 내측 로터와 이격되어 구비되는 외측 로터(outer rotor);
상기 내측 로터와 상기 외측 로터 사이에 위치하여, 상기 내측 로터와 상기 외측 로터 사이의 자속을 전달하는 서로 이격된 복수개의 폴 피스(pole piece)가 구비된 폴 피스 모듈을 포함하고,
상기 각 폴 피스의 수직 단면은,
상기 내측 로터와 인접한 위치에 형성되는 제1 내측 호(arc), 상기 제1 내측 호와 중심의 위치 및 중심각은 동일하고, 반지름은 상기 제1 내측 호의 반지름보다 큰 제1 외측 호, 상기 제1 내측 호와 상기 제1 외측 호의 각 일단 및 각 타단을 연결하는 선으로 이루어진 제1 도형과,
상기 제1 외측 호와 중심의 위치 및 반지름은 동일하고, 중심각은 상기 제1 외측 호보다 작은 제2 내측 호, 상기 외측 로터와 인접한 위치에 형성되며, 상기 제2 내측 호와 중심의 위치와 중심각은 동일하고, 반지름은 상기 제2 내측 호의 반지름보다 큰 제2 외측 호, 상기 제2 내측 호와 상기 제2 외측호의 각 일단 및 각 타단을 연결하는 선으로 이루어진 제2 도형이 결합한 형상으로 구비되며,
상기 제1 도형에는 상기 제1 내측 호의 중앙점을 기준점으로 하여 동일한 거리에 있는 점들을 따라 홀이 형성되되, 상기 홀의 직경은 상기 제1 내측 호의 전체 길이보다 작도록 형성되는 것을 특징으로 하는 마그네틱 기어.
An inner rotor;
An outer rotor spaced apart from the inner rotor;
And a pole piece module located between the inner rotor and the outer rotor and having a plurality of spaced apart pole pieces for transmitting magnetic flux between the inner rotor and the outer rotor,
The vertical cross section of each of the pole pieces,
A first inner arc formed at a position adjacent to the inner rotor; a first inner arc and a center position and a central angle are the same; a radius is a first outer arc greater than a radius of the first inner arc; A first figure composed of an inner arc and a line connecting one end and each end of the first outer arc,
Wherein the second inner arc is formed at a position adjacent to the outer rotor, and a position of the second inner arc and a center position and a center angle of the first inner arc are different from each other, A second outer circle having a radius larger than a radius of the second inner circle, and a second figure composed of a line connecting one end of each of the second inner circle and the second outer circle and each of the other ends, ,
Wherein the first figure is formed with holes along the same distance from the center point of the first inner call as a reference point and the diameter of the hole is smaller than the total length of the first inner call. .
제 10항에 있어서,
상기 홀에 의해 개방된 제1 내측 호의 길이(이하, '홀의 호 길이'라 함)는
상기 제1 내측 호의 전체 길이를 기준으로 32% 이상 44% 이하인 것을 특징으로 하는 마그네틱 기어.
[수학식 1]
Figure pat00013

여기서, 상기 A는 홀의 호 길이이고, 상기 IL는 제1 내측 호의 전체 길이이다.
11. The method of claim 10,
The length of the first inner arc opened by the hole (hereinafter referred to as the arc length of the hole)
Is not less than 32% and not more than 44% based on the total length of the first inner arc.
[Equation 1]
Figure pat00013

Here, A is the arc length of the hole, and I L is the total length of the first inner arc.
제 11항에 있어서,
상기 홀의 반지름은
상기 제1 외측 호의 반지름과 상기 제1 내측 호의 반지름의 차이 값을 기준으로 1.8% 이상 16% 이하인 것을 특징으로 하는 마그네틱 기어.
[수학식 2]
Figure pat00014

여기서, 상기 B는 홀의 반지름이고, 상기 Ir은 제1 내측 호의 반지름이며, 상기 Or은 제1 외측 호의 반지름이다.
12. The method of claim 11,
The radius of the hole
Wherein the magnetic gap is 1.8% or more and 16% or less based on a difference between a radius of the first outer arc and a radius of the first inner arc.
&Quot; (2) "
Figure pat00014

Here, B is the radius of the hole, Ir is the radius of the first inner arc, and Or is the radius of the first outer arc.
제 12항에 있어서,
상기 내측 로터 및 상기 외측 로터 중, 적어도 어느 하나의 로터는 회전자에 코일이 권선된 권성형 로터인 것을 특징으로 하는 마그네틱 기어.
13. The method of claim 12,
Wherein at least one of the inner rotor and the outer rotor is a wind-up type rotor in which a coil is wound around the rotor.
제 13항에 있어서,
상기 내측 로터는 원통형의 내측 회전자와 상기 내측 회전자의 외측 면에 회전축을 중심으로 방사상으로 부착되는 복수 개의 자석을 구비하고,
상기 외측 로터는 권선형 로터로서, 회전축을 중심으로 방사상으로 구비된 복수 개의 코일수용부가 형성된 원통형의 외측 회전자와 상기 코일 수용부 각각에 권선된 코일을 구비하는 것을 특징으로 하는 마그네틱 기어.

14. The method of claim 13,
Wherein the inner rotor has a cylindrical inner rotor and a plurality of magnets radially attached to an outer surface of the inner rotor about a rotation axis,
Wherein the outer rotor includes a cylindrical outer rotor having a plurality of coil receiving portions provided radially around a rotation axis, and a coil wound around each of the coil receiving portions.

제 13항에 있어서,
상기 내측 로터는 권선형 로터로서, 회전축을 중심으로 방사상으로 구비된 복수 개의 코일수용부가 형성된 원통형의 내측 회전자와 상기 코일 수용부 각각에 권선된 코일을 구비하고,
상기 외측 로터는 원통형의 외측 회전자와 상기 외측 회전자의 내측 면에 회전축을 중심으로 방사상으로 부착되는 복수 개의 자석을 구비하는 것을 특징으로 하는 마그네틱 기어.
14. The method of claim 13,
Wherein the inner rotor comprises a cylindrical inner rotor having a plurality of coil receiving portions provided radially around a rotation axis and a coil wound around each of the coil receiving portions,
Wherein the outer rotor includes a cylindrical outer rotor and a plurality of magnets radially attached to an inner surface of the outer rotor about a rotation axis.
제 13항에 있어서,
상기 내측 로터는 권선형 로터로서, 회전축을 중심으로 방사상으로 구비된 복수 개의 코일수용부가 형성된 원통형의 내측 회전자와 상기 코일 수용부 각각에 권선된 코일을 구비하고,
상기 외측 로터는 권선형 로터로서, 회전축을 중심으로 방사상으로 구비된 복수 개의 코일수용부가 형성된 원통형의 외측 회전자와 상기 코일 수용부 각각에 권선된 코일을 구비하는 것을 특징으로 하는 마그네틱 기어.
14. The method of claim 13,
Wherein the inner rotor comprises a cylindrical inner rotor having a plurality of coil receiving portions provided radially around a rotation axis and a coil wound around each of the coil receiving portions,
Wherein the outer rotor includes a cylindrical outer rotor having a plurality of coil receiving portions provided radially around a rotation axis, and a coil wound around each of the coil receiving portions.
제 10항 내지 제 16항 중 어느 한 항의 마그네틱 기어를 적어도 두 개 포함하고,
상기 마그네틱 기어들 중, 제1 마그네틱 기어의 출력측 로터는 제2 마그네틱 기어의 입력측 로터에 직결되는 것을 특징으로 하는 멀티플 타입 마그네틱 기어.
A motorcycle comprising at least two magnetic gears according to any one of claims 10 to 16,
Wherein the output side rotor of the first magnetic gear is directly connected to the input side rotor of the second magnetic gear, among the magnetic gears.
제 10항 내지 제 16항 중 어느 한 항의 마그네틱 기어;
상기 마그네틱 기어의 내측 로터의 외측에 이격되어 구비되며, 복수 개의 폴 피스를 갖는 적어도 하나의 내부 폴 피스 모듈;
상기 내부 폴 피스 모듈과 상기 마그네틱 기어의 폴 피스 모듈 사이에 구비되는 적어도 하나의 중간 로터;를 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티레이어 타입 마그네틱 기어.
A magnetic gear according to any one of claims 10 to 16.
At least one inner pole piece module spaced apart from the inner rotor of the magnetic gear and having a plurality of pole pieces;
And at least one intermediate rotor disposed between the inner pole piece module and the pole piece module of the magnetic gear.
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