KR101672134B1 - 영구자석을 이용하여 대상물을 변위시키기 위한 변위 제공 장치 - Google Patents
영구자석을 이용하여 대상물을 변위시키기 위한 변위 제공 장치 Download PDFInfo
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Abstract
Description
도 2a 내지 도 2d는 본 발명의 다른 실시예에 따른 변위 제공 장치의 개략적인 단면도이다.
도 3a 내지 도 3d는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 변위 제공 장치의 개략적인 단면도이다.
도 4a 내지 도 4d는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 변위 제공 장치의 개략적인 단면도이다.
도 5a 내지 도 5d는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 변위 제공 장치의 개략적인 단면도이다.
1200, 2200, 3200, 4200, 5200…제2 폴피스 어셈블리
1300, 2300, 3300, 4300, 5300…(제1) 이동 폴피스
1400, 2400, 3400, 4400, 5400…(제1) 코일
1500, 2500, 3500…코일
3500, 4500, 5500…제3 폴피스 어셈블리
3600, 4600, 5600…제2 이동 폴피스
3700, 4700, 5700…제2 코일
1000, 2000, 3000, 4000, 5000…본 발명의 변위 제공 장치
Claims (18)
- 적어도 하나의 대상물을 변위시키는 변위 제공 장치로서,
접촉면이 형성되고 자성체인 제1 폴피스와, 접촉면이 형성되고 자성체인 제2 폴피스와, 상기 제1 폴피스에 N극이 접촉되고 상기 제2 폴피스에 S극이 접촉되도록 배치되는 제1 영구자석을 포함하는 제1 폴피스 어셈블리;
접촉면이 형성되고 자성체인 제3 폴피스와, 접촉면이 형성되고 자성체인 제4 폴피스와, 상기 제3 폴피스에 N극이 접촉되고 상기 제4 폴피스에 S극이 접촉되도록 배치되는 제2 영구자석을 포함하는 제2 폴피스 어셈블리;
상기 제1 폴피스의 접촉면에 대면하는 제1 면, 상기 제2 폴피스의 접촉면에 대면하는 제2 면, 상기 제3 폴피스의 접촉면에 대면하는 제3 면 및 상기 제4 폴피스의 접촉면에 대면하는 제4 면을 가지고, 자성체로 이루어지며, 상기 제1 폴피스 어셈블리와 상기 제2 폴피스 어셈블리 사이에서 이동 가능하며, 상기 대상물과 연결되는 이동 폴피스;
상기 이동 폴피스에 감기는 적어도 하나의 코일; 및
상기 코일에 인가되는 전류를 제어하는 제어장치; 를 포함하며,
상기 이동 폴피스는, 상기 제1 면과 상기 제2 면이 상기 제1 폴피스의 접촉면과 상기 제2 폴피스의 접촉면과 각각 자기적으로 접촉하되 상기 제3 면과 상기 제4 면이 상기 제3 폴피스의 접촉면과 상기 제4 폴피스의 접촉면과 각각 자기적으로 이격되는 제1 위치와, 상기 제1 면과 상기 제2 면이 상기 제1 폴피스의 접촉면과 상기 제2 폴피스의 접촉면과 각각 자기적으로 이격되되 상기 제3 면과 상기 제4 면이 상기 제3 폴피스의 접촉면과 상기 제4 폴피스의 접촉면과 각각 자기적으로 접촉되는 제2 위치 사이에서 이동 가능하고,
상기 제1 면과 상기 제4 면이 대응되고, 상기 제2 면과 상기 제3 면이 대응되도록, 상기 제1 폴피스 어셈블리, 상기 제2 폴피스 어셈블리 및 상기 이동 폴피스가 배치되고,
상기 제어장치는, 상기 이동 폴피스가 상기 제1 위치와 상기 제2 위치 간에 이동할 수 있도록 상기 코일에 인가되는 전류를 제어하는, 변위 제공 장치. - 제1 항에 있어서,
상기 제1 폴피스 어셈블리는, 접촉면이 형성되고 자성체인 제5 폴피스와, N극이 상기 제5 폴피스에 접촉하고 S극이 상기 제2 폴피스에 접촉되도록 배치되는 제3 영구자석을 더 포함하고,
상기 제2 폴피스 어셈블리는, 접촉면이 형성되고 자성체인 제6 폴피스와, N극이 상기 제3 폴피스에 접촉되고 S극이 상기 제6 폴피스에 접촉되도록 배치되는 제4 영구자석을 더 포함하고,
상기 이동 폴피스는, 상기 제5 폴피스의 접촉면에 대면하는 제5 면 및 상기 제6 폴피스의 접촉면에 대면하는 제6 면을 더 가지고,
상기 이동 폴피스가 상기 제1 위치에 있는 경우, 상기 제5 면은 상기 제5 폴피스의 접촉면과 자기적으로 접촉하되 상기 제6 면은 상기 제6 폴피스의 접촉면과는 자기적으로 이격되며, 상기 제2 위치에 있는 경우, 상기 제5 면은 상기 제5 폴피스의 접촉면과 자기적으로 이격되되 상기 제6 면은 상기 제6 폴피스의 접촉면과는 자기적으로 접촉되며
상기 제5 면과 상기 제6 면이 대응되도록, 상기 제1 폴피스 어셈블리, 상기 제2 폴피스 어셈블리 및 상기 이동 폴피스가 배치되는, 변위 제공 장치. - 제1 항에 있어서,
상기 이동 폴피스는 제1 이동 폴피스이고, 상기 코일은 제1 코일이며, 상기 제3 폴피스의 접촉면은 제1 접촉면이고, 상기 제4 폴피스의 접촉면은 제1 접촉면이며,
상기 제3 폴피스는 제2 접촉면을 더 가지고, 상기 제4 폴피스는 제2 접촉면을 더 가지고,
접촉면이 형성되고 자성체인 제5 폴피스와, 접촉면이 형성되고 자성체인 제6 폴피스와, 상기 제5 폴피스에 N극이 접촉되고 상기 제6 폴피스에 S극이 접촉되도록 배치되는 제3 영구자석을 포함하는 제3 폴피스 어셈블리;
상기 제5 폴피스의 접촉면에 대면하는 제1 면, 상기 제6 폴피스의 접촉면에 대면하는 제2 면, 상기 제3 폴피스의 제2 접촉면에 대면하는 제3 면 및 상기 제4 폴피스의 제2 접촉면에 대면하는 제4 면을 가지고, 자성체로 이루어지며, 상기 제2 폴피스 어셈블리와 상기 제3 폴피스 어셈블리 사이에서 이동 가능하며, 대상물과 연결되는 제2 이동 폴피스; 및
상기 제2 이동 폴피스에 감기며, 상기 제어장치에 연결되는 적어도 하나의 제2 코일; 을 더 포함하며,
상기 제2 이동 폴피스는, 상기 제2 이동 폴피스의 제1 면과 제2 면이 상기 제5 폴피스의 접촉면과 상기 제6 폴피스의 접촉면과 각각 자기적으로 접촉하되 상기 제2 이동 폴피스의 제3 면과 제4 면이 제3 폴피스의 제2 접촉면과 상기 제4 폴피스의 제2 접촉면과 각각 자기적으로 이격되는 제1 위치와, 상기 제2 이동 폴피스의 제1 면과 제2 면이 상기 제5 폴피스의 접촉면과 상기 제6 폴피스의 접촉면과 각각 자기적으로 이격되되 상기 제2 이동 폴피스의 제3 면과 제4 면이 제3 폴피스의 제2 접촉면과 상기 제4 폴피스의 제2 접촉면과 각각 자기적으로 접촉되는 제2 위치 사이에서 이동 가능하고,
상기 제2 이동 폴피스의 제1 면과 상기 제4 면이 대응되고, 상기 제2 이동 폴피스의 상기 제2 면과 상기 제3 면이 대응되도록, 상기 제2 폴피스 어셈블리, 상기 제3 폴피스 어셈블리 및 상기 제2 이동 폴피스가 배치되는, 변위 제공 장치. - 제2 항에 있어서,
상기 이동 폴피스는 제1 이동 폴피스이고, 상기 코일은 제1 코일이며, 상기 제3 폴피스의 접촉면은 제1 접촉면이고, 상기 제4 폴피스의 접촉면은 제1 접촉면이며, 상기 제6 폴피스의 접촉면은 제1 접촉면이고,
상기 제3 폴피스는 제2 접촉면을 더 가지고, 상기 제4 폴피스는 제2 접촉면을 더 가지고, 상기 제6 폴피스는 제2 접촉면을 더 가지며,
접촉면이 형성되고 자성체인 제7 폴피스와, 접촉면이 형성되고 자성체인 제8 폴피스와, 접촉면이 형성되고 자성체인 제9 폴피스와, 상기 제7 폴피스에 N극이 접촉되고 상기 제8 폴피스에 S극이 접촉되도록 배치되는 제5 영구자석과, 상기 제9 폴피스에 N극이 접촉되고 상기 제8 폴피스에 S극이 접촉되도록 배치되는 제6 영구자석을 포함하는 제3 폴피스 어셈블리;
상기 제7 폴피스의 접촉면에 대면하는 제1 면, 상기 제8 폴피스의 접촉면에 대면하는 제2 면, 상기 제3 폴피스의 제2 접촉면에 대면하는 제3 면, 상기 제4 폴피스의 제2 접촉면에 대면하는 제4 면, 상기 제9 폴피스의 접촉면에 대면하는 제5 면 및 상기 제6 폴피스의 제2 접촉면에 대면하는 제6 면을 가지고, 자성체로 이루어지며, 상기 제2 폴피스 어셈블리와 상기 제3 폴피스 어셈블리 사이에서 이동 가능하며, 대상물과 연결되는 제2 이동 폴피스; 및
상기 제2 이동 폴피스에 감기며, 상기 제어장치에 연결되는 적어도 하나의 제2 코일; 을 더 포함하며,
상기 제2 이동 폴피스는, 상기 제2 이동 폴피스의 제1 면, 제2 면 및 제5 면이 상기 제7 폴피스의 접촉면, 상기 제8 폴피스의 접촉면 및 상기 제9 폴피스의 접촉면과 각각 자기적으로 접촉하되 상기 제2 이동 폴피스의 제3 면, 제4 면 및 제6 면이 제3 폴피스의 제2 접촉면, 상기 제4 폴피스의 제2 접촉면 및 상기 제6 폴피스의 제2 접촉면과 각각 자기적으로 이격되는 제1 위치와, 상기 제2 이동 폴피스의 제1 면, 제2 면 및 제5 면이 상기 제7 폴피스의 접촉면, 상기 제8 폴피스의 접촉면 및 상기 제9 폴피스의 접촉면과 각각 자기적으로 이격되되 상기 제2 이동 폴피스의 제3 면, 제4 면 및 제6 면이 제3 폴피스의 제2 접촉면, 상기 제4 폴피스의 제2 접촉면 및 제6 폴피스의 제2 접촉면과 각각 자기적으로 접촉되는 제2 위치 사이에서 이동 가능하고,
상기 제2 이동 폴피스의 제1 면과 제4 면이 대응되고, 상기 제2 이동 폴피스의 제2 면과 제3 면이 대응되고, 상기 제2 이동 폴피스의 제5 면과 제6 면이 대응되도록, 상기 제2 폴피스 어셈블리, 상기 제3 폴피스 어셈블리 및 상기 제2 이동 폴피스가 배치되는, 변위 제공 장치. - 제2 항에 있어서,
상기 이동 폴피스는 제1 이동 폴피스이고, 상기 코일은 제1 코일이며, 상기 제1 폴피스의 접촉면은 제1 접촉면이고, 상기 제2 폴피스의 접촉면은 제1 접촉면이며, 상기 제5 폴피스의 접촉면은 제1 접촉면이고,
상기 제1 폴피스는 제2 접촉면을 더 가지고, 상기 제2 폴피스는 제2 접촉면을 더 가지고, 상기 제5 폴피스는 제2 접촉면을 더 가지며,
접촉면이 형성되고 자성체인 제7 폴피스와, 접촉면이 형성되고 자성체인 제8 폴피스와, 접촉면이 형성되고 자성체인 제9 폴피스와, 상기 제7 폴피스에 S극이 접촉되고 상기 제8 폴피스에 N극이 접촉되도록 배치되는 제5 영구자석과, 상기 제8 폴피스에 N극이 접촉되고 상기 제9 폴피스에 S극이 접촉되도록 배치되는 제6 영구자석을 포함하는 제3 폴피스 어셈블리;
상기 제1 폴피스의 제2 접촉면에 대면하는 제1 면, 상기 제2 폴피스의 제2 접촉면에 대면하는 제2 면, 상기 제8 폴피스의 접촉면에 대면하는 제3 면, 상기 제7 폴피스의 접촉면에 대면하는 제4 면, 상기 제5 폴피스의 제2 접촉면에 대면하는 제5 면 및 상기 제9 폴피스의 접촉면에 대면하는 제6 면을 가지고, 자성체로 이루어지며, 상기 제1 폴피스 어셈블리와 상기 제3 폴피스 어셈블리 사이에서 이동 가능하며, 대상물과 연결되는 제2 이동 폴피스; 및
상기 제2 이동 폴피스에 감기며, 상기 제어장치에 연결되는 적어도 하나의 제2 코일; 을 더 포함하며,
상기 제2 이동 폴피스는, 상기 제2 이동 폴피스의 제1 면, 제2 면 및 제5 면이 상기 제1 폴피스의 제2 접촉면, 상기 제2 폴피스의 제2 접촉면 및 상기 제5 폴피스의 제2 접촉면과 각각 자기적으로 접촉하되 상기 제2 이동 폴피스의 제3 면, 제4 면 및 제6 면이 제8 폴피스의 접촉면, 상기 제7 폴피스의 접촉면 및 상기 제9 폴피스의 접촉면과 각각 자기적으로 이격되는 제1 위치와, 상기 제2 이동 폴피스의 제1 면, 제2 면 및 제5 면이 상기 제1 폴피스의 제2 접촉면, 상기 제2 폴피스의 제2 접촉면 및 상기 제5 폴피스의 제2 접촉면과 각각 자기적으로 이격되되 상기 제2 이동 폴피스의 제3 면, 제4 면 및 제6 면이 제8 폴피스의 접촉면, 상기 제7 폴피스의 접촉면 및 제9 폴피스의 접촉면과 각각 자기적으로 접촉되는 제2 위치 사이에서 이동 가능하고,
상기 제2 이동 폴피스의 제1 면과 제4 면이 대응되고, 상기 제2 이동 폴피스의 제2 면과 제3 면이 대응되고, 상기 제2 이동 폴피스의 제5 면과 제6 면이 대응되도록, 상기 제1 폴피스 어셈블리, 상기 제3 폴피스 어셈블리 및 상기 제2 이동 폴피스가 배치되는, 변위 제공 장치. - 제1 항에 있어서,
상기 제1 폴피스에 인접하여 배치되고, N극이 상기 이동 폴피스의 이동 경로를 향하도록 배치되는 제1 유도 영구자석;
상기 제2 폴피스에 인접하여 배치되고, S극이 상기 이동 폴피스의 이동 경로를 향하도록 배치되는 제2 유도 영구자석;
상기 제3 폴피스에 인접하여 배치되고, N극이 상기 이동 폴피스의 이동 경로를 향하도록 배치되는 제3 유도 영구자석; 및
상기 제4 폴피스에 인접하여 배치되고, S극이 상기 이동 폴피스의 이동 경로를 향하도록 배치되는 제4 유도 영구자석; 중 적어도 하나를 더 포함하는, 변위 제공 장치. - 제2 항에 있어서,
상기 제1 폴피스에 인접하여 배치되고, N극이 상기 이동 폴피스의 이동 경로를 향하도록 배치되는 제1 유도 영구자석;
상기 제5 폴피스에 인접하여 배치되고, N극이 상기 이동 폴피스의 이동 경로를 향하도록 배치되는 제2 유도 영구자석;
상기 제6 폴피스에 인접하여 배치되고, S극이 상기 이동 폴피스의 이동 경로를 향하도록 배치되는 제3 유도 영구자석; 및
상기 제4 폴피스에 인접하여 배치되고, S극이 상기 이동 폴피스의 이동 경로를 향하도록 배치되는 제4 유도 영구자석; 중 적어도 하나를 더 포함하는, 변위 제공 장치. - 제1 항에 있어서,
상기 코일은 상기 제1 면, 상기 제2 면, 상기 제3 면 및 상기 제4 면의 외측에 적어도 하나씩 배치되는, 변위 제공 장치. - 제2 항에 있어서,
상기 코일은 상기 제1 면 및 상기 제2 면 사이이면서 상기 제4 면 및 상기 제3 면 사이에 적어도 하나가 배치되고, 상기 제2 면 및 상기 제5 면 사이이면서 상기 제3 면 및 상기 제6 면 사이에 적어도 하나가 배치되는, 변위 제공 장치. - 제2 항에 있어서,
상기 이동 폴피스는 제1 돌출부와 제2 돌출부를 가지고,
상기 제1 돌출부의 단부에 상기 제2 면이 형성되고 상기 제2 돌출부의 단부에 상기 제3 면이 형성되고,
상기 코일은 상기 제1 돌출부와 상기 제2 돌출부에 각각 적어도 하나씩 감기는, 변위 제공 장치. - 제10 항에 있어서,
상기 이동 폴피스는, 자성체인 제1 부재 및 제2 부재와, 상기 제1 부재와 상기 제2 부재가 직접 접촉하지 않도록 그 사이에 개재되는 비자성체인 제3 부재를 가지고,
상기 제1 부재는 상기 제1 면, 상기 제2 면, 상기 제5 면 및 상기 제1 돌출부를 가지고,
상기 제2 부재는 상기 제3 면, 상기 제4 면, 상기 제6 면 및 상기 제2 돌출부를 가지는, 변위 제공 장치. - 제1 항 내지 제5 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 자기적으로 접촉된다는 것은 직접 접촉된다는 것을 의미하는, 변위 제공 장치. - 제1 항 내지 제5 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 자기적으로 접촉된다는 것은 탄성재질의 완충재를 매개로 하여 접촉된다는 것을 의미하는, 변위 제공 장치. - 제1 항 또는 제2 항에 있어서,
상기 이동 폴피스가 상기 제1 위치에 있는 경우 상기 이동 폴피스와 상기 제1 폴피스 어셈블리 간에 멀어지는 방향으로 탄성력을 가하는 제1 탄성수단; 및
상기 이동 폴피스가 상기 제2 위치에 있는 경우 상기 이동 폴피스와 상기 제2 폴피스 어셈블리 간에 멀어지는 방향으로 탄성력을 가하는 제2 탄성수단; 중 하나 이상을 더 포함하는, 변위 제공 장치. - 제3 항 또는 제4 항에 있어서,
상기 제1 이동 폴피스가 상기 제1 위치에 있는 경우 상기 제1 이동 폴피스와 상기 제1 폴피스 어셈블리 간에 멀어지는 방향으로 탄성력을 가하는 제1 탄성수단;
상기 제1 이동 폴피스가 상기 제2 위치에 있는 경우 상기 제1 이동 폴피스와 상기 제2 폴피스 어셈블리 간에 멀어지는 방향으로 탄성력을 가하는 제2 탄성수단;
상기 제2 이동 폴피스가 상기 제1 위치에 있는 경우 상기 제2 이동 폴피스와 상기 제3 폴피스 어셈블리 간에 멀어지는 방향으로 탄성력을 가하는 제3 탄성수단; 및
상기 제2 이동 폴피스가 상기 제2 위치에 있는 경우 상기 제2 이동 폴피스와 상기 제2 폴피스 어셈블리 간에 멀어지는 방향으로 탄성력을 가하는 제4 탄성수단; 중 하나 이상을 더 포함하는, 변위 제공 장치. - 제5 항에 있어서,
상기 제1 이동 폴피스가 상기 제1 위치에 있는 경우 상기 제1 이동 폴피스와 상기 제1 폴피스 어셈블리 간에 멀어지는 방향으로 탄성력을 가하는 제1 탄성수단;
상기 제1 이동 폴피스가 상기 제2 위치에 있는 경우 상기 제1 이동 폴피스와 상기 제2 폴피스 어셈블리 간에 멀어지는 방향으로 탄성력을 가하는 제2 탄성수단;
상기 제2 이동 폴피스가 상기 제1 위치에 있는 경우 상기 제2 이동 폴피스와 상기 제1 폴피스 어셈블리 간에 멀어지는 방향으로 탄성력을 가하는 제3 탄성수단; 및
상기 제2 이동 폴피스가 상기 제2 위치에 있는 경우 상기 제2 이동 폴피스와 상기 제3 폴피스 어셈블리 간에 멀어지는 방향으로 탄성력을 가하는 제4 탄성수단; 중 하나 이상을 더 포함하는, 변위 제공 장치. - 제1 항에 있어서,
상기 제어장치가 상기 코일에 제1 방향의 전류를 인가하는 경우 상기 제1 면 및 상기 제2 면과 상기 제1 폴피스의 접촉면 및 상기 제2 폴피스의 접촉면은 각각 동일한 극성을 띄되 상기 제3 면 및 상기 제4 면과 상기 제3 폴피스의 접촉면 및 상기 제4 폴피스의 접촉면은 각각 상이한 극성을 띄고, 또한 상기 제어장치가 상기 코일에 상기 제1 방향과 반대인 제2 방향의 전류를 인가하는 경우 상기 제1 면 및 상기 제2 면과 상기 제1 폴피스의 접촉면 및 상기 제2 폴피스의 접촉면은 각각 상이한 극성을 띄되 상기 제3 면 및 상기 제4 면과 상기 제3 폴피스의 접촉면 및 상기 제4 폴피스의 접촉면은 각각 동일한 극성을 띄는, 변위 제공 장치. - 제2 항에 있어서,
상기 제어장치가 상기 코일에 제1 방향의 전류를 인가하는 경우 상기 제1 면, 상기 제2 면 및 상기 제5 면과 상기 제1 폴피스의 접촉면, 상기 제2 폴피스의 접촉면 및 상기 제5 폴피스의 접촉면은 각각 동일한 극성을 띄되 상기 제3 면, 상기 제4 면 및 상기 제6 면과 상기 제3 폴피스의 접촉면, 상기 제4 폴피스의 접촉면 및 제6 폴피스의 접촉면은 각각 상이한 극성을 띄고, 또한 상기 제어장치가 상기 코일에 상기 제1 방향과 반대인 제2 방향의 전류를 인가하는 경우 상기 제1 면, 상기 제2 면 및 상기 제5 면과 상기 제1 폴피스의 접촉면, 상기 제2 폴피스의 접촉면 및 상기 제5 폴피스의 접촉면은 각각 상이한 극성을 띄되 상기 제3 면, 상기 제4 면 및 상기 제6 면과 상기 제3 폴피스의 접촉면, 상기 제4 폴피스의 접촉면 및 상기 제6 폴피스의 접촉면은 각각 동일한 극성을 띄는, 변위 제공 장치.
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