단일 영구 자석을 사용하여 한 쌍의 자석 바퀴의 자기 부착력을 제어하는 장치

출원번호 : 10-2019-0016512 (출원일: 2019-02-13)

등록번호 : 10-2080106 (등록일: 2020-02-17)

특허권자 : 충남대학교산학협력단

요약 : 본 발명에 따른 단일 영구 자석을 사용하여 한 쌍의 자석 바퀴의 자기 부착력을 제어하는 장치는 바퀴의 자기 부착력을 이용하여 강자성체로 제작된 구조물에 부착되어 이동하는 2쌍 이상의 좌·우측 바퀴를 갖춘 이동 로봇의 바퀴에 대한 자기 부착력을 제어하는 장치에 있어서, 상기 자기 부착력을 제어하는 장치는 강자성체로 가공된 입체 형상으로서 수평 방향으로 눕혀지고 좌측면에 강자성체로 제작된 좌측 바퀴가 결합된 상태에서 축 회전되는 좌측 바퀴축과; 상기 좌측 바퀴축과 일정 간격을 사이에 두고 상기 좌측 바퀴축과 일렬 배치되며 강자성체로 가공된 입체 형상으로서 수평 방향으로 눕혀지고 우측면에 강자성체로 제작된 우측 바퀴가 결합된 상태에서 축 회전되는 우측 바퀴축; 수평 방향으로 눕혀진 바(Bar) 형태의 영구 자석으로서 상기 좌측 바퀴축과 우측 바퀴축 사이의 빈 공간부에 끼워지고 양측 끝이 상기 좌·우측 바퀴축과 소정 공극을 사이에 두고 떨어진 바(Bar)형 영구 자석; 상기 바형 영구 자석의 중앙에 축 고정되어 상기 바형 영구 자석과 함께 축 회전되는 영구 자석 고정축; 및 상기 영구 자석 고정축을 회전시켜 상기 바형 영구 자석의 회전 각도를 조정함으로써 상기 이동 로봇에 장착된 좌·우측 바퀴에 대한 자기 부착력을 조정하는 자기 부착력 조정 수단으로 이루어져, 상기 자기 부착력 조정 수단에 의해 상기 바형 영구 자석이 상기 좌·우측 바퀴축과 일직선상에 놓이게 되면 좌·우측 바퀴에 대한 자기 부착력이 가장 강화되는 반면, 상기 자기 부착력 조정 수단에 의해 상기 바형 영구 자석이 상기 좌·우측 바퀴축과 직교 방향으로 배치되면 좌·우측 바퀴에 대한 자기 부착력이 가장 약화된다.

대표청구항 : 바퀴의 자기 부착력을 이용하여 강자성체로 제작된 구조물에 부착되어 이동 하는 2쌍 이상의 좌·우측 바퀴(2,3)를 갖춘 이동 로봇(1)의 바퀴에 대한 자기 부착력을 제어하는 장치에 있어서,상기 자기 부착력을 제어하는 장치는,강자성체로 가공된 입체 형상으로서 수평 방향으로 눕혀지고 좌측면에 강자성체로 제작된 좌측 바퀴(2)가 결합된 상태에서 축 회전되는 좌측 바퀴축(4)과;상기 좌측 바퀴축(4)과 일정 간격을 사이에 두고 상기 좌측 바퀴축(4)과 일렬 배치되며 강자성체로 가공된 입체 형상으로서 수평 방향으로 눕혀지고 우측면에 강자성체로 제작된 우측 바퀴(3)가 결합된 상태에서 축 회전되는 우측 바퀴축(5);수평 방향으로 눕혀진 바(Bar) 형태의 영구 자석으로서 상기 좌측 바퀴축(4)과 우측 바퀴축(5) 사이의 빈 공간부에 끼워지고 양측 끝이 상기 좌·우측 바퀴축(4,5)과 소정 공극을 사이에 두고 떨어진 바(Bar)형 영구 자석(6);상기 바형 영구 자석(6)의 중앙에 축 고정되어 상기 바형 영구 자석(6)과 함께 축 회전되는 영구 자석 고정축(7);및 상기 영구 자석 고정축(7)을 회전시켜 상기 바형 영구 자석(6)의 회전 각도를 조정함으로써 상기 이동 로봇(1)에 장착된 좌·우측 바퀴(2,3)에 대한 자기 부착력을 조정하는 자기 부착력 조정 수단(8)으로 이루어져,상기 자기 부착력 조정 수단(8)에 의해 상기 바형 영구 자석(6)이 상기 좌·우측 바퀴축(4,5)과 일직선상에 놓이게 되면 좌·우측 바퀴(2,3)에 대한 자기 부착력이 가장 강화되는 반면, 상기 자기 부착력 조정 수단(8)에 의해 상기 바형 영구 자석(6)이 상기 좌·우측 바퀴축(4,5)과 직교 방향으로 배치되면 좌·우측 바퀴(2,3)에 대한 자기 부착력이 가장 약화되고,상기 바형 영구 자석(6)으로부터 상기 좌·우측 바퀴(2,3)에 작용하는 자기 기전력(Magnetomotive Force, MMF)은 [이미지] 인 것을 특징으로 하는 단일 영구 자석을 사용하여 한 쌍의 자석 바퀴의 자기 부착력을 제어하는 장치.여기서,상기 [이미지]은 상기 영구 자석의 자기 저항,상기 [이미지]는 좌측 바퀴축(4)과 바형 영구 자석(6) 사이의 공극에 대한 자기 저항, 또는 우측 바퀴축(5)과 바형 영구 자석(6) 사이의 공극에 대한 자기 저항,상기 [이미지]는 좌·우측 바퀴(2,3)와 부착면 사이의 에어 갭(Air gap)에 대한 자기 저항,상기 [이미지]는 상기 바형 영구 자석(6)의 보자력,상기 [이미지]은 상기 바형 영구 자석(6)의 길이다.

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