[KR] 자기변형 원리를 이용한 회전 모터(ROTARY MOTOR USING THE PRINCIPLE OF MAGNETOSTRICTION)
- 국가/구분 KR/특허
- 해외특허
- 출원번호/일자 10-2013-0046799 / 2013-04-26
- 등록번호/일자 10-1382876 / 2014-04-01
발명자
박영우 , 박준섭 , 오옥균
출원인
충남대학교산학협력단
본 발명은 자기변형 원리를 이용한 회전 모터에 관한 것으로, 자기변형 재료를 가운데 끼고 자기변형 재료의 둘레 방향으로 균등하게 배치되어 전류가 흘렀을 때 자기변형 재료의 횡 방향으로 자기를 발생하는 2개 이상의 횡 방향 자기 발생 코일과, 상기 횡 방향 자기 발생 코일의 바깥 둘레 방향으로 설치되고 전류가 흘렀을 때 자기변형 재료의 종 방향으로 자기를 발생하는 종 방향 자기 발생 코일, 상기 종 방향 자기 발생 코일의 바깥 둘레 방향으로 배치되어 횡 방향 자기 발생 코일과 종 방향 자기 발생 코일로부터 발생 된 자기의 흐름 통로 역할을 하는 요크, 상기 횡 방향 자기 발생 코일과 종 방향 자기 발생 코일로부터 횡 방향 자기와 종 방향 자기가 발생하였을 때 위드만 효과(Wiedemann effect)에 의해 비틀렸다가 자기가 사라졌을 때 원래 상태로 복원되는 자기변형 재료, 상기 자기변형 재료의 상단 면에 고정된 상태에서 자기변형 재료로부터 발생 된 비틀림을 비틀림 진동으로써 회전자에 전달하는 진동자, 및 상기 진동자로부터 비틀림 진동을 전달받았을 때 일 방향으로 회전되고 자기변형 재료가 원래 상태로 복원될 때 스무즈 임팩트 메커니즘(Smooth impact mechanism)에 의해 이전의 회전된 위치를 유지하는 회전자로 이루어질 수 있다. 이러한 구조로 이루어진 본 발명은 횡 방향 자기 발생 코일과 종 방향 자기 발생 코일에 전류가 유입되면, 자기변형 재료 주변에 나선형 자기장이 발생하고, 상기 자기변형 재료는 위드만 효과에 의해 비틀어지게 된다. 또한, 상기 자기변형 재료가 비틀어지면, 자기변형 재료의 비틀림 변위가 진동자에 전달되고, 상기 진동자는 비틀림 진동을 회전자로 전달하여 회전자를 회전시키게 된다. 반면, 상기 횡 방향 자기 발생 코일과 종 방향 자기 발생 코일에 유입되는 전류를 급격하게 떨어뜨리면, 상기 자기변형 재료 주변의 나선형 자기장이 사라지면서, 자기변형 재료가 복원되고 회전자는 초기 자기변형 재료의 비틀림에 의해 회전된 위치를 유지하게 되는데, 이때 상기와 같은 과정을 반복적으로 수행하면 스무즈 임팩트 메커니즘에 의해 회전자는 연속적으로 회전된다. 따라서, 본 발명에 따른 자기변형 원리를 이용한 회전 모터는 자기변형 재료를 이용하여 회전 운동을 이끌어낼 때 시스템과 제어 회로를 보다 단순화하여 효율을 높일 수 있고 회전 운동이 일어날 때 발생 될 수 있는 발열 또한 줄일 수 있다.