KR20150005110A - Magnetic levitation device, transportation system using the magnetic levitation device, and guide device using the magnetic levitation device - Google Patents
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Abstract
Description
본 개시는 자기부상장치, 자기부상장치를 이용한 이송장치, 및 자기부상장치를 이용한 가이드장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 영구자석을 이용한 자기부상장치, 자기부상장치를 이용한 이송장치, 및 자기부상장치를 이용한 가이드장치에 관한 것이다.The present invention relates to a magnetic levitation apparatus, a transfer apparatus using a magnetic levitation apparatus, and a guide apparatus using a magnetic levitation apparatus, and more particularly to a magnetic levitation apparatus using a permanent magnet, To a guide apparatus using the apparatus.
자기부상장치는 기계적인 접촉 및 마찰 없이 자기력을 이용하여 대상물체를 부상시키는 장치로서, 이를 이송장치에 적용함으로써 대상물체를 무소음, 초청정 이송시스템을 구현할 수 있다.A magnetic levitation device is a device that lifts a target object by using magnetic force without mechanical contact and friction. By applying this to a transfer device, a silent and ultra clean transfer system can be realized.
대상물체를 자기 부상시키는 방법으로서, 영구자석에 의한 반발 또는 흡인부상, 초전도 반발 부상, 유도 와전류에 의한 반발 부상, 자계와 전류의 작용력에 의한 부상 및 전자석에 의한 흡인 부상 등이 있다.As a method for levitating a target object, there are a repulsive or sucking levitated by a permanent magnet, a superconducting rebound levitated, a rebound levitated by an induced eddy current, a levitated by a magnetic field and an electric current, and a suction levitated by an electromagnet.
영구자석에 의한 반발 부상력을 이용한 자기부상장치는, 최근에 부상력이 큰 희토류자석 등이 개발되면서 많은 연구가 이루어지고 있다. 현재 실용화되어 있는 영구자석을 이용한 자기부상장치는 자세유지를 위하여 보조구속기구를 사용하고 있으며, 이러한 보조구속기구로서 주로 안내용 전자석의 능동제어나 롤러 베어링이 이용되고 있다.BACKGROUND ART A magnetic levitation apparatus using a rebound levitation force by a permanent magnet has recently been developed with the development of a rare earth magnet having a large levitation force. A magnetic levitation system using a permanent magnet which is currently in practical use uses an auxiliary restraining mechanism for maintaining the posture, and active control of the electromagnetic electromagnet or a roller bearing is mainly used as the auxiliary restraining mechanism.
영구자석을 이용한 자기부상장치는 많은 장점이 있음에도 불구하고 실용화가 미흡한 편으로, 영구자석에 의한 반발 부상력만을 이용하여 안정적인 자기부상의 실현가능성을 증명한 연구는 있으나, 실제 산업에는 적용되지 못하고 있는 실정이며, 실제산업에서는 부상체에 작용하는 측면력(lateral force)으로 인한 레일이탈을 방지하기 위해 별도의 전자기 방식의 제어기를 설치하거나, 롤러 등으로 기구적인 보완을 하고 있는 실정이다. 이는 종래의 영구자석의 단순배열 또는 이의 결합만을 통해서는 자기부상과 좌우제어를 동시에 할 수 없거나, 동시에 이를 하더라도 그 조건이 매우 민감하기 때문이다. Although a magnetic levitation system using permanent magnets has many advantages, there are studies that demonstrate the feasibility of stable magnetic levitation using only the repulsive levitation force caused by permanent magnets, but they are not applicable to actual industries In the actual industry, a separate electromagnetic type controller is installed in order to prevent a rail deviation due to a lateral force acting on a floating body, or a roller is used to supplement the mechanism. This is because the magnetic levitation and the right and left control can not be simultaneously performed through the simple arrangement of the conventional permanent magnet or the coupling thereof, or even if the magnetic levitation and the left and right control are simultaneously performed, the conditions are very sensitive.
예를 들어, 한국공개특허 제10-2006-0005724호에는 영구자석을 이용한 자기부상장치가 개시되어 있다. 도 1를 참조하면, 종래기술에 따른 자기부상장치는 길이 방향으로 길고 단면이 삼각형인 레일(10)과, 길이 방향으로 길고 단면이 오목한 삼각형인 홈 형상의 이송체(20)를 포함한다. 레일(10)의 외측면(10a, 10b)에는 단면이 직사각형인 영구자석들(11)이 배열되며, 이송체(20)의 내측면(20a, 20b)에도 영구자석들(21)이 배열된 구조를 갖는다. 2개의 영구자석(11, 21)은 동일 극성(예를 들어, N극)으로 착자된 면이 서로 대향되도록 배치된다. 이송체(20)의 오목한 홈은 레일(10)의 돌출 구조에 맞물리고, 이송체(20)는 이들 사이에 배치된 영구자석들(11, 21) 사이에 작용하는 자기적 척력에 의해 부상된다.For example, Korean Patent Laid-Open No. 10-2006-0005724 discloses a magnetic levitation apparatus using permanent magnets. Referring to FIG. 1, a conventional magnetic levitation apparatus includes a
도 2a 내지 도 2c는 단면이 직사각형인 단위 자석이 부양될 때의 움직임을 도시한다. 도 2a를 참조하면, 2개의 영구자석(11, 21)은 서로 대향되는 면이 N극으로 착자된 자극면이 된다. 또한, 영구자석(11, 21)의 측면 역시 모서리 근방은 N극 및 S극으로 착자되어 있다. 자기력선은 영구자석(11, 21)의 자극면에서 수직하며, 폐루프로 형성된다. 따라서, 자기력선은 자극면에서 멀어질수록 발산하는 분포를 갖는다. 또한, 자기력선은 영구자석(11, 21)의 대향되는 자극면의 모서리로 갈수록 급격하게 발산되는 분포를 갖는다. 이러한 자기력선은 자기장 내에서 자기력이 작용하는 방향을 나타내는 선이다. 동일 극성의 자극면들이 대향되는 영구자석들(11, 21) 사이에는 자기적 척력(30)이 작용한다.2A to 2C show the movement when the unit magnet having a rectangular cross section is lifted. Referring to FIG. 2A, the two
만일 도 2b에 도시된 바와 같이 이송체(도 1의 20)측의 영구자석(21)이 측면 방향(23)으로 이동하거나 혹은 요동하면서 한쪽 모서리(21a)쪽으로 약간 기울어지게 되면, 자극면의 중심부에 작용하는 자기적 척력(30)과 모서리(21a)에 작용하는 자기적 척력(31)의 크기가 달라지게 되면서 복원력이 작용하는데, 이때 이송체(20)측의 영구자석(21)은 원위치로 복귀하기 보다는 모서리(21a) 근방에서 급격하게 발산되는 자기력선의 분포에 의해 자기력의 방향이 발산되는 방향을 따라 도 2c에 도시된 바와 같이 옆으로 미끄러지면서 회전(24)을 하게 된다. 이 결과, 도 3에 도시되듯이, 종래 기술에 의한 자기부상장치에서 이송체(20)는 측면 방향으로 회전(25)을 하게 되어, 좌우측 방향으로의 제어가 불안정해지게 된다. 2B, if the
이에 본 발명은 종래 기술에 의한 자기부상장치에서 좌우측 ?향의 제어가 불안정하게 이루어지는 문제점을 해결한 자기부상장치, 자기부상장치를 이용한 이송장치, 및 자기부상장치를 이용한 가이드장치를 제공하고자 한다.SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention is directed to a magnetic levitation device, a transfer device using a magnetic levitation device, and a guide device using a magnetic levitation device, which solve the problem that control of left and right direction is unstably performed in a conventional magnetic levitation device.
본 발명의 한 측면에 따르는 자기부상장치는, 제1 영구자석; 및 상기 제1 영구자석의 제1 방향으로 이격되게 배치되는 제2 영구자석;을 포함하며, 상기 제1 영구자석과 상기 제2 영구자석은 서로 대향되는 면들이 동일 자극으로 착자되며, 상기 제2 영구자석과 상기 제1 영구자석 사이의 일 영역에 상기 제2 영구자석에 의해 형성되는 자기력선이 수렴되는 분포를 가진다.A magnetic levitation apparatus according to an aspect of the present invention includes: a first permanent magnet; And a second permanent magnet spaced apart in a first direction of the first permanent magnet, wherein faces of the first permanent magnet and the second permanent magnet facing each other are magnetized with the same magnetic pole, And a magnetic force line formed by the second permanent magnet is converged in one region between the permanent magnet and the first permanent magnet.
본 발명의 다른 측면에 따르는 자기부상장치에 있어서, 상기 제1 영구자석은 상기 제1 방향으로 돌출되며 상기 제1 방향에 직교하는 길이방향으로 연장되는 첨두면을 가지며, 상기 제2 영구자석은 상기 제1 영구자석에 대향되는 면에 길이방향으로 연장되며 상기 제1 방향으로 오목하게 형성된 오목홈을 가지며, 상기 제1 영구자석의 첨두면과 상기 제2 영구자석의 오목홈을 이루는 내면들은 동일 자극으로 착자될 수 있다. 상기 제1 영구자석과 상기 제2 영구자석 각각은 일체로 형성되어 있을 수 있다. 경우에 따라서는, 상기 제1 영구자석과 상기 제2 영구자석 각각은 복수의 영구자석들을 빈틈없이 결합하여 제조될 수도 있다.In the magnetic levitation apparatus according to another aspect of the present invention, the first permanent magnet has a sloped surface protruding in the first direction and extending in the longitudinal direction orthogonal to the first direction, and the second permanent magnet Wherein the inner surface of the first permanent magnet and the inner surfaces of the second permanent magnet constituting the concave groove of the second permanent magnet have the same magnetic pole . ≪ / RTI > The first permanent magnet and the second permanent magnet may be integrally formed. In some cases, each of the first permanent magnet and the second permanent magnet may be manufactured by tightly coupling a plurality of permanent magnets.
상기 길이방향에 수직한 횡단면에서 보았을 때, 상기 제2 영구자석의 오목홈을 이루는 내면들의 착자에 의해 발생되는 자기력선은 상기 오목홈의 내부 혹은 입구 근방에서 수렴되는 분포를 가질 수 있다.The magnetic force lines generated by the magnetization of the inner surfaces constituting the concave grooves of the second permanent magnets may have a distribution converging inside or near the entrance of the concave grooves when viewed from a cross section perpendicular to the longitudinal direction.
상기 제1 영구자석의 첨두면은 상기 제2 영구자석의 오목홈을 이루는 내면들의 착자에 의해 발생되는 자기력선이 수렴되는 분포를 갖는 자기력선 수렴영역 내 혹은 자기력선 수렴영역에 인접하게 배치될 수 있다.The apical surface of the first permanent magnet may be disposed in the magnetic flux line converging region or the magnetic flux line converging region having a distribution in which the magnetic flux lines generated by the magnetization of the inner surfaces constituting the concave grooves of the second permanent magnet are converged.
상기 제2 영구자석의 오목홈을 이루는 내면들은 상기 길이방향으로 연장되는 바닥면 및 상기 길이방향으로 연장되는 제1 및 제2 내측면들을 포함하며, 상기 제1 및 제2 내측면들은 상기 제1 영구자석에 대향되는 면에 대해 둔각이거나 직각의 내각으로 경사지게 형성될 수 있다. 이때, 상기 오목홈에 있어서 상기 제1 내측면과 상기 제1 영구자석에 대향되는 면 사이의 내각과 상기 제2 내측면과 상기 제1 내측면과 상기 제1 영구자석에 대향되는 면 사이의 사이의 내각은 서로 같거나 혹은 다를 수 있다.Wherein the inner surfaces constituting the concave grooves of the second permanent magnet include a bottom surface extending in the longitudinal direction and first and second inner surfaces extending in the longitudinal direction, And may be inclined at an obtuse angle with respect to the face facing the permanent magnet or at an internal angle of a right angle. At this time, in the concave groove, an inner angle between the first inner side surface and the surface facing the first permanent magnet, and a gap between the second inner side surface, the first inner side surface and the surface facing the first permanent magnet May be the same or different.
상기 제1 영구자석은 길이방향으로 연장되는 상기 첨두면과 상기 길이방향으로 연장되는 제1 및 제2 외측면들을 포함하며, 상기 제1 및 제2 외측면들은 상기 첨두면에 대해 둔각이거나 직각의 내각으로 경사지게 형성될 수 있다. 이때, 상기 돌출부에 있어서, 상기 첨두면과 상기 제1 외측면 사이의 내각과 상기 첨두면과 상기 제2 외측면 사이의 내각은 서로 같거나 혹은 다를 수 있다.Wherein the first permanent magnet comprises first and second outer surfaces extending in the longitudinal direction and the apical surface extending in the longitudinal direction and the first and second outer surfaces are obtuse or angled with respect to the apex surface, It can be formed obliquely in the cabinet. At this time, in the protruding portion, the inner angle between the apical surface and the first outer surface, and the inner angle between the apical surface and the second outer surface may be equal to or different from each other.
상기 길이방향에 수직한 횡단면에서 보았을 때, 상기 제1 영구자석은 끝단으로 갈수록 폭이 좁아지는 사다리꼴 형상일 수 있다.The first permanent magnet may have a trapezoidal shape in which the width becomes narrower toward the end when viewed from a cross section perpendicular to the longitudinal direction.
상기 길이방향에 수직한 횡단면에서 보았을 때, 상기 제2 영구자석의 오목홈은 깊이 방향으로 갈수록 폭이 좁아지는 오목한 사다리꼴 형상일 수 있다.The concave groove of the second permanent magnet may have a concave trapezoidal shape that becomes narrower in the depth direction when viewed from a cross section perpendicular to the longitudinal direction.
본 발명의 또 다른 측면에 따르는 자기부상장치에 있어서, 상기 제1 영구자석은 상기 제1 방향에 직교하는 제1 평판면을 가지며, 상기 제2 영구자석은 상기 제1 영구자석의 제1 평판면에 이격되어 대향되며 상기 제1 방향에 직교하는 제2 평판면을 가지며, 상기 제1 영구자석의 제1 평판면과 상기 제2 영구자석의 제2 평판면은 동일 극성으로 착자되며, 상기 제1 영구자석의 제1 평판면은 폭 방향으로 중앙에 위치하며 길이 방향으로 길게 연장되는 제1 부분면과 상기 제1 부분면의 양측의 제2 및 제3 부분면들을 포함하며, 상기 제1 부분면에서의 자석 세기가 상기 제2 및 제3 부분면들에서의 자석 세기보다 강하며, 상기 제2 영구자석의 제2 평판면은 폭 방향으로 중앙에 위치하며 길이 방향으로 길게 연장되는 제4 부분면과 상기 제4 부분면의 양측의 제5 및 제6 부분면들을 포함하며, 상기 제4 부분면에서의 자석 세기가 상기 제5 및 제6 부분면들에서의 자석 세기보다 약할 수 있다.In the magnetic levitation apparatus according to another aspect of the present invention, the first permanent magnet has a first flat plate surface orthogonal to the first direction, and the second permanent magnet is disposed on the first flat plate surface of the first permanent magnet Wherein the first flat plate surface of the first permanent magnet and the second flat plate surface of the second permanent magnet are magnetized to have the same polarity, The first flat plate surface of the permanent magnet includes a first partial surface located at the center in the width direction and extending in the longitudinal direction and second and third partial surfaces on both sides of the first partial surface, And the second flat surface of the second permanent magnet is located at the center in the width direction and is elongated in the longitudinal direction, And the fifth and sixth portions on both sides of the fourth partial surface Include quadrants, and may be a magnetic intensity in the fourth surface portion is low than the magnetic intensity at the above-mentioned fifth and sixth surface portion.
상기 길이방향에 수직한 횡단면에서 보았을 때, 상기 제2 영구자석의 제2 평판면의 착자에 의해 발생되는 자기력선은 상기 제2 평판면의 제4 부분면에서 상기 제1 영구자석 방향으로 이격된 위치에서 수렴되는 분포를 가질 수 있다.A line of magnetic force generated by the magnetization of the second flat plate surface of the second permanent magnet as viewed in a transverse section perpendicular to the longitudinal direction is located at a position spaced apart from the fourth partial surface of the second flat plate surface in the direction of the first permanent magnet Lt; / RTI >
상기 제1 영구자석의 제1 평판면의 제1 부분면은 상기 제2 영구자석의 제2 평판면의 착자에 의해 발생되는 자기력선이 수렴되는 분포를 갖는 자기력선 수렴영역 내 혹은 자기력선수렴영역에 인접하게 배치될 수 있다.The first partial surface of the first flat plate surface of the first permanent magnet is located within the magnetic flux line convergence area having the distribution in which the magnetic flux lines generated by the magnetization of the second flat plate surface of the second permanent magnet are converged or adjacent to the magnetic flux line convergence area .
상기 제1 영구자석은 상기 제1 부분면을 포함하는 제1 부분자석과, 상기 제2 부분면을 포함하는 제2 부분자석과, 상기 제3 부분면을 포함하는 제3 부분자석을 포함하며, 상기 제2 영구자석은 상기 제4 부분면을 포함하는 제4 부분자석과, 상기 제5 부분면을 포함하는 제5 부분자석과, 상기 제6 부분면을 포함하는 제6 부분자석을 포함할 수 있다.The first permanent magnet includes a first partial magnet including the first partial surface, a second partial magnet including the second partial surface, and a third partial magnet including the third partial surface, The second permanent magnet may include a fourth partial magnet including the fourth partial surface, a fifth partial magnet including the fifth partial surface, and a sixth partial magnet including the sixth partial surface have.
상기 제1 부분자석과 상기 제2 부분자석의 제1 경계면은 상기 제1 부분자석의 제1 부분면에 대해 둔각이거나 직각의 내각으로 경사지며, 상기 제1 부분자석과 상기 제3 부분자석의 제2 경계면은 상기 제1 부분자석의 제1 부분면에 대해 둔각이거나 직각의 내각으로 경사지게 형성될 수 있다.Wherein the first partial magnet and the second partial magnet are inclined at an obtuse angle or at a right angle to the first partial surface of the first partial magnet, 2 interface may be formed at an obtuse angle with respect to the first partial surface of the first partial magnet or at an oblique internal angle.
상기 제4 부분자석과 상기 제5 부분자석의 제3 경계면은 상기 제4 부분자석의 제4 부분면에 대해 둔각이거나 직각의 내각으로 경사지며, 상기 제4 부분자석과 상기 제6 부분자석의 제4 경계면은 상기 제4 부분자석의 제4 부분면에 대해 둔각이거나 직각의 내각으로 경사지게 형성될 수 있다.Wherein a third boundary surface between the fourth partial magnet and the fifth partial magnet is inclined at an obtuse angle or a right angle to the fourth partial surface of the fourth partial magnet and the third boundary surface between the fourth partial magnet and the sixth
상기 길이방향에 수직한 횡단면에서 보았을 때, 상기 제1 부분자석은 상기 제1 부분면으로 갈수록 폭이 좁아지는 사다리꼴 형상일 수 있다.The first partial magnet may have a trapezoidal shape that becomes narrower toward the first partial surface when viewed from a cross section perpendicular to the longitudinal direction.
상기 길이방향에 수직한 횡단면에서 보았을 때, 상기 제4 부분자석은 상기 제4 부분면으로 갈수록 폭이 넓어지는 사다리꼴 형상일 수 있다.The fourth partial magnet may have a trapezoidal shape with a wider width toward the fourth partial surface when viewed from a transverse section perpendicular to the longitudinal direction.
상기 길이방향에 수직한 횡단면에서 보았을 때, 상기 제1 및 제4 부분자석은 각각 좌우 대칭적인 형상을 가질 수 있다.The first and fourth partial magnets may have a symmetrical shape when viewed from a cross section perpendicular to the longitudinal direction.
상기 제1 부분자석의 자성체 조성은 상기 제2 및 제3 부분자석들의 자성체 조성과 다를 수 있다. 이 경우, 상기 제1 내지 제3 부분자석은 일체로 성형된 후에 착자되거나 개별적으로 착자된 후 결합될 수 있다. 또는, 상기 제1 내지 제3 부분자석의 자성체 조성은 모두 같으며, 상기 제1 내지 제3 부분자석 각각은 개별적으로 착자된 상태로 결합될 수도 있다.The magnetic composition of the first partial magnet may be different from the magnetic composition of the second and third partial magnets. In this case, the first to third partial magnets may be integrally molded, then magnetized, or individually magnetized and then combined. Alternatively, the magnetic compositions of the first to third partial magnets are all the same, and each of the first to third partial magnets may be individually magnetized.
상기 제2 부분면에서의 자석 세기는 상기 제3 부분면에서의 자석 세기와 같을 수 있으며, 상기 제5 부분면에서의 자석 세기는 상기 제6 부분면에서의 자석 세기와 같을 수 있다.The magnet intensity at the second partial surface may be equal to the magnet intensity at the third partial surface and the magnet intensity at the fifth partial surface may be equal to the magnet intensity at the sixth partial surface.
본 발명의 또 다른 측면에 따르는 자기부상장치에 있어서, 상기 제1 영구자석은 상기 제1 방향에 직교하는 제1 평판면을 가지는 평판형상이며, 상기 제2 영구자석은 상기 제1 영구자석에 대향되는 면에 길이방향으로 연장되며 상기 제1 방향으로 오목하게 형성된 오목홈을 가지며, 상기 제1 영구자석의 제1 평판면과 상기 제2 영구자석의 오목홈을 이루는 내면들은 동일 극성으로 착자되며, 상기 제1 영구자석의 제1 평판면은 폭 방향으로 중앙에 위치하며 길이 방향으로 길게 연장되는 제1 부분면과 상기 제1 부분면의 양측의 제2 및 제3 부분면들을 포함하며, 상기 제1 부분면에서의 자석 세기가 상기 제2 및 제3 부분면들에서의 자석 세기보다 강할 수 있다.In the magnetic levitation apparatus according to another aspect of the present invention, the first permanent magnet is in the form of a flat plate having a first flat plate surface orthogonal to the first direction, and the second permanent magnet is opposed to the first permanent magnet Wherein the first flat surface of the first permanent magnet and the inner surfaces of the second permanent magnet forming the concave groove of the first permanent magnet are magnetized in the same polarity, Wherein the first flat plate surface of the first permanent magnet includes a first partial surface that is located at the center in the width direction and extends in the longitudinal direction and second and third partial surfaces on both sides of the first partial surface, The magnitude of the magnet in one partial plane may be stronger than the magnitude in the second and third partial planes.
상기 길이방향에 수직한 횡단면에서 보았을 때, 상기 제2 영구자석의 오목홈을 이루는 내면들의 착자에 의해 발생되는 자기력선은 상기 오목홈의 내부 혹은 입구 근방에서 수렴되는 분포를 가질 수 있다.The magnetic force lines generated by the magnetization of the inner surfaces constituting the concave grooves of the second permanent magnets may have a distribution converging inside or near the entrance of the concave grooves when viewed from a cross section perpendicular to the longitudinal direction.
상기 제1 영구자석의 제1 평판면은 상기 제2 영구자석의 오목홈을 이루는 내면들의 착자에 의해 발생되는 자기력선이 수렴되는 분포를 갖는 자기력선 수렴영역 내에 배치되거나 혹은 상기 자기력선 수렴영역에 인접하게 배치될 수 있다.Wherein the first flat plate surface of the first permanent magnet is disposed in a magnetic flux line converging region having a distribution in which magnetic flux lines generated by magnetization of inner surfaces constituting concave grooves of the second permanent magnet are converged or disposed adjacent to the magnetic flux line converging region .
상기 제2 영구자석의 오목홈을 이루는 내면들은 상기 길이방향으로 연장되는 바닥면 및 상기 길이방향으로 연장되는 제1 및 제2 내측면들을 포함하며, 상기 제1 및 제2 내측면들은 상기 제1 영구자석에 대향되는 면에 대해 둔각이거나 직각의 내각으로 경사지게 형성될 수 있다.Wherein the inner surfaces constituting the concave grooves of the second permanent magnet include a bottom surface extending in the longitudinal direction and first and second inner surfaces extending in the longitudinal direction, And may be inclined at an obtuse angle with respect to the face facing the permanent magnet or at an internal angle of a right angle.
상기 길이방향에 수직한 횡단면에서 보았을 때, 상기 제2 영구자석의 오목홈은 깊이 방향으로 갈수록 폭이 좁아지는 오목한 사다리꼴 형상일 수 있다.The concave groove of the second permanent magnet may have a concave trapezoidal shape that becomes narrower in the depth direction when viewed from a cross section perpendicular to the longitudinal direction.
상기 제1 영구자석은 상기 제1 부분면을 포함하는 제1 부분자석과, 상기 제2 부분면을 포함하는 제2 부분자석과, 상기 제3 부분면을 포함하는 제3 부분자석을 포함할 수 있다.The first permanent magnet may include a first partial magnet including the first partial surface, a second partial magnet including the second partial surface, and a third partial magnet including the third partial surface. have.
상기 제1 부분자석과 상기 제2 부분자석의 제1 경계면은 상기 제1 부분자석의 제1 부분면에 대해 둔각이거나 직각의 내각으로 경사지며, 상기 제1 부분자석과 상기 제3 부분자석의 제2 경계면은 상기 제1 부분자석의 제1 부분면에 대해 둔각이거나 직각의 내각으로 경사지게 형성될 수 있다.Wherein the first partial magnet and the second partial magnet are inclined at an obtuse angle or at a right angle to the first partial surface of the first partial magnet, 2 interface may be formed at an obtuse angle with respect to the first partial surface of the first partial magnet or at an oblique internal angle.
상기 길이방향에 수직한 횡단면에서 보았을 때, 상기 제1 부분자석은 상기 제1 부분면으로 갈수록 폭이 좁아지는 사다리꼴 형상일 수 있다.The first partial magnet may have a trapezoidal shape that becomes narrower toward the first partial surface when viewed from a cross section perpendicular to the longitudinal direction.
상기 길이방향에 수직한 횡단면에서 보았을 때, 상기 제1 부분자석과 상기 제2 영구자석의 오목홈은 각각 좌우 대칭적인 형상을 가질 수 있다.The first partial magnet and the second permanent magnet may have a symmetrical shape when viewed from a cross section perpendicular to the longitudinal direction.
상기 제2 부분면에서의 자석 세기는 상기 제3 부분면에서의 자석 세기와 같을 수 있다.The magnet intensity at the second partial surface may be equal to the magnet intensity at the third partial surface.
본 발명의 또 다른 측면에 따르는 자기부상장치에 있어서, 상기 제1 영구자석은 상기 제1 방향으로 돌출되며 상기 제1 방향에 직교하는 길이방향으로 연장되는 첨두면을 가지며, 상기 제2 영구자석은 상기 제1 방향에 직교하고 상기 제1 영구자석의 첨두면에 대향되는 제2 평판면을 가지는 평판형상이며, 상기 제1 영구자석의 첨두면과 상기 제2 영구자석의 제2 평판면은 동일 극성으로 착자되며, 상기 제2 영구자석의 제2 평판면은 폭 방향으로 중앙에 위치하며 길이 방향으로 길게 연장되는 제4 부분면과 상기 제4 부분면의 양측의 제5 및 제6 부분면들을 포함하며, 상기 제4 부분면에서의 자석 세기가 상기 제5 및 제6 부분면들에서의 자석 세기보다 약할 수 있다.In the magnetic levitation apparatus according to another aspect of the present invention, the first permanent magnet has a sloped surface protruding in the first direction and extending in the longitudinal direction orthogonal to the first direction, and the second permanent magnet And a second flat plate surface orthogonal to the first direction and opposed to a tip surface of the first permanent magnet, wherein the apical surface of the first permanent magnet and the second flat surface of the second permanent magnet have the same polarity And the second flat surface of the second permanent magnet is disposed at the center in the width direction and includes a fourth partial surface extending in the longitudinal direction and fifth and sixth partial surfaces on both sides of the fourth partial surface And the magnet intensity at the fourth partial surface may be weaker than the magnet intensities at the fifth and sixth partial surfaces.
상기 길이방향에 수직한 횡단면에서 보았을 때, 상기 제2 영구자석의 제2 평판면의 착자에 의해 발생되는 자기력선은 상기 제2 평판면의 제4 부분면에서 상기 제1 영구자석 방향으로 이격된 위치에서 수렴되는 분포를 가질 수 있다.A line of magnetic force generated by the magnetization of the second flat plate surface of the second permanent magnet as viewed in a transverse section perpendicular to the longitudinal direction is located at a position spaced apart from the fourth partial surface of the second flat plate surface in the direction of the first permanent magnet Lt; / RTI >
상기 제1 영구자석의 첨두면은 상기 제2 영구자석의 제2 평판면의 착자에 의해 발생되는 자기력선이 수렴되는 분포를 갖는 자기력선 수렴영역 내에 배치되거나 혹은 상기 자기력선 수렴영역에 인접하게 배치될 수 있다.The apical surface of the first permanent magnet may be disposed in the magnetic flux line converging region having a distribution in which the magnetic flux lines generated by the magnetization of the second flat surface of the second permanent magnet are converged or may be disposed adjacent to the magnetic flux line converging region .
상기 제1 영구자석은 길이방향으로 연장되는 상기 첨두면과 상기 길이방향으로 연장되는 제1 및 제2 외측면들을 포함하며, 상기 제1 및 제2 외측면들은 상기 첨두면에 대해 둔각이거나 직각의 내각으로 경사지게 형성될 수 있다.Wherein the first permanent magnet comprises first and second outer surfaces extending in the longitudinal direction and the apical surface extending in the longitudinal direction and the first and second outer surfaces are obtuse or angled with respect to the apex surface, It can be formed obliquely in the cabinet.
상기 길이방향에 수직한 횡단면에서 보았을 때, 상기 제1 영구자석은 끝단으로 갈수록 폭이 좁아지는 사다리꼴 형상일 수 있다.The first permanent magnet may have a trapezoidal shape in which the width becomes narrower toward the end when viewed from a cross section perpendicular to the longitudinal direction.
상기 제2 영구자석은 상기 제4 부분면을 포함하는 제4 부분자석과, 상기 제5 부분면을 포함하는 제5 부분자석과, 상기 제6 부분면을 포함하는 제6 부분자석을 포함할 수 있다.The second permanent magnet may include a fourth partial magnet including the fourth partial surface, a fifth partial magnet including the fifth partial surface, and a sixth partial magnet including the sixth partial surface have.
상기 제4 부분자석과 상기 제5 부분자석의 제3 경계면은 상기 제4 부분자석의 제4 부분면에 대해 둔각이거나 직각의 내각으로 경사지며, 상기 제4 부분자석과 상기 제6 부분자석의 제4 경계면은 상기 제4 부분자석의 제4 부분면에 대해 둔각이거나 직각의 내각으로 경사질 수 있다.Wherein a third boundary surface between the fourth partial magnet and the fifth partial magnet is inclined at an obtuse angle or a right angle to the fourth partial surface of the fourth partial magnet and the third boundary surface between the fourth partial magnet and the sixth
상기 길이방향에 수직한 횡단면에서 보았을 때, 상기 제4 부분자석은 상기 제4 부분면으로 갈수록 폭이 넓어지는 사다리꼴 형상일 수 있다.The fourth partial magnet may have a trapezoidal shape with a wider width toward the fourth partial surface when viewed from a transverse section perpendicular to the longitudinal direction.
상기 길이방향에 수직한 횡단면에서 보았을 때, 상기 제1 영구자석 및 제2 영구자석의 제4 부분자석은 각각 좌우 대칭적인 형상을 가질 수 있다.The fourth permanent magnets of the first permanent magnet and the fourth partial magnet of the second permanent magnet may have a symmetrical shape when viewed from a cross section perpendicular to the longitudinal direction.
상기 제5 부분면에서의 자석 세기는 상기 제6 부분면에서의 자석 세기와 같을 수 있다.The magnet intensity at the fifth partial surface may be equal to the magnet intensity at the sixth partial surface.
상기 길이방향에 수직한 횡단면에서 보았을 때, 상기 제1 및 제2 영구자석은 각각 좌우 대칭적인 자기력선 분포를 가질 수 있다.The first and second permanent magnets may have symmetrical magnetic force line distributions when viewed from a cross section perpendicular to the longitudinal direction.
본 발명의 또 다른 측면에 따르는 자기부상장치에 있어서, 상기 제1 방향은 연직 상방이며, 상기 제2 영구자석은 상기 제1 영구자석의 상방에 위치하여 상기 제1 방향으로의 자기적 척력에 의한 부상력과, 상기 제1 방향에 직교하는 제2 방향으로의 측면력에 의한 자기적 복원력을 동시에 받는 자기부상체일 수 있다.In the magnetic levitation apparatus according to another aspect of the present invention, the first direction is vertically upward, and the second permanent magnets are positioned above the first permanent magnets and are magnetically repulsive in the first direction A levitation force and a magnetic levitation force that simultaneously receives a magnetic restoring force by a side force in a second direction perpendicular to the first direction.
본 발명의 또 다른 측면에 따르는 자기부상장치에 있어서, 상기 제1 방향은 연직 하방이며, 상기 제1 영구자석은 상기 제2 영구자석의 상방에 위치하여 상기 제1 방향으로의 자기적 척력에 의한 부상력과, 상기 제1 방향에 직교하는 제2 방향으로의 측면력에 의한 자기적 복원력을 동시에 받는 자기부상체일 수 있다.In the magnetic levitation apparatus according to another aspect of the present invention, the first direction is a vertically downward direction, and the first permanent magnet is located above the second permanent magnet and is magnetically repulsive in the first direction A levitation force and a magnetic levitation force that simultaneously receives a magnetic restoring force by a side force in a second direction perpendicular to the first direction.
본 발명의 또 다른 측면에 따르는 자기부상장치에 있어서, 상기 제1 방향은 수평방향이며, 상기 제1 영구자석과 상기 제2 영구자석은 상기 제1 방향으로 나란히 배치되어 상기 제1 방향으로의 자기적 척력에 의한 측면력을 받을 수 있다.In the magnetic levitation apparatus according to another aspect of the present invention, the first direction is a horizontal direction, and the first permanent magnet and the second permanent magnet are arranged side by side in the first direction, It is possible to receive lateral force by enemy force.
본 발명의 또 다른 측면에 따르는 이송장치는 제1 영구자석 및 상기 제1 영구자석의 제1 방향으로 이격되게 배치되는 제2 영구자석을 포함하며, 상기 제1 영구자석과 상기 제2 영구자석은 서로 대향되는 면들이 동일 자극으로 착자되며, 상기 제2 영구자석과 상기 제1 영구자석 사이의 일 영역에 상기 제2 영구자석에 의해 형성되는 자기력선이 수렴되는 분포를 가지는 자기부상장치를 이용한 이송장치로서, 지지체; 및 상기 지지체의 상부로 자기부상되는 자기부상 이송체;를 포함하며, 상기 자기부상장치의 제1 영구자석 및 제2 영구자석 중 어느 하나는 상기 지지체의 상부에 길이방향으로 길게 연장되어 마련되며, 상기 제1 영구자석 및 상기 제2 영구자석 중 다른 하나는 상기 자기부상 이송체의 하부면에 마련되어, 상기 자기부상 이송체는 상기 지지체에 이격된 상태로 상기 제1 영구자석과 상기 제2 영구자석 사이의 자기적 척력에 의해 수직 방향의 부상력과 수평 방향의 측면 복원력을 동시에 받는다.According to another aspect of the present invention, there is provided a transfer device comprising a first permanent magnet and a second permanent magnet spaced apart in a first direction of the first permanent magnet, wherein the first permanent magnet and the second permanent magnet And a magnetic field generating device for generating a magnetic field by applying a magnetic field generated by the magnetic field generated by the second permanent magnets to a region between the second permanent magnet and the first permanent magnet, A support; And at least one of a first permanent magnet and a second permanent magnet of the magnetic levitation device is provided on an upper portion of the support body so as to be elongated in the longitudinal direction, The other one of the first permanent magnet and the second permanent magnet is provided on the lower surface of the magnetic levitated transfer member, and the magnetic levitated transfer member is separated from the support by the first permanent magnet and the second permanent magnet The vertical lifting force and the lateral lateral restoring force are simultaneously received by the magnetic repulsive force between the two plates.
상기 지지체는 길이방향으로 제1 영구자석이 놓이지 않은 단선부를 더 포함하며, 상기 자기부상 이송체가 상기 단선부를 지날 때 상기 자기부상 이송체의 자기부상을 보조하는 보조자석 모듈이 마련될 수 있다.The support may further include a disconnected portion in which the first permanent magnet is not disposed in the longitudinal direction, and an auxiliary magnet module may be provided to assist the magnetic levitation of the magnetic levitated transfer member when the magnetic levitated transfer member passes the disconnected portion.
상기 보조자석 모듈은, 상기 자기부상 이송체의 상부면에 마련되는 제1 보조자석; 및 상기 자기부상 이송체의 상부면의 상방으로 연장된 지지 프레임과, 상기 자기부상 이송체가 상기 단선부를 지날 때 상기 제1 보조자석과 상방으로 대향되도록 상기 지지 프레임에 마련되는 제2 보조자석을 포함할 수 있다. 상기 제1 보조자석과 제2 보조자석은 상호 대향되는 면이 서로 반대되는 극성으로 착자되어 자기적 인력을 가질 수 있다. 또는 상기 제1 보조자석과 제2 보조자석은 상호 대향되는 면이 서로 같은 극성으로 착자되어 자기적 척력을 가질 수도 있다.The auxiliary magnet module includes: a first auxiliary magnet provided on an upper surface of the magnetic levitated transfer body; And a second auxiliary magnet provided on the support frame so as to face upwardly with respect to the first auxiliary magnet when the magnetic levitation conveyor passes the broken line, can do. The first auxiliary magnet and the second auxiliary magnet may be magnetized in mutually opposite polarities so as to have a magnetic attracting force. Alternatively, the first auxiliary magnet and the second auxiliary magnet may be magnetized in mutually opposite polarities so as to have magnetic repulsive force.
상기 제1 보조자석은 상기 자기부상 이송체의 상부면의 길이방향을 기준으로 한 전단 및 후단에 각각 마련되며, 상기 제2 보조자석은 상기 지지 프레임의 상기 단선부의 시작 직전 및 직후의 위치에 각각 마련될 수 있다.Wherein the first auxiliary magnet is provided at a front end and a rear end with respect to a longitudinal direction of an upper surface of the magnetic levitated conveyance body respectively and the second auxiliary magnet is provided at a position immediately before and immediately after the start of the broken- .
상기 자기부상 이송장치는 반도체 처리장치일 수 있다.The magnetic levitation conveying device may be a semiconductor processing device.
본 발명의 또 다른 측면에 따르는 가이드장치는 제1 영구자석 및 상기 제1 영구자석의 제1 방향으로 이격되게 배치되는 제2 영구자석을 포함하며, 상기 제1 영구자석과 상기 제2 영구자석은 서로 대향되는 면들이 동일 자극으로 착자되며, 상기 제2 영구자석과 상기 제1 영구자석 사이의 일 영역에 상기 제2 영구자석에 의해 형성되는 자기력선이 수렴되는 분포를 가지는 자기부상장치를 이용한 가이드장치로서, 자기 부상되어 길이방향으로 이동가능한 자기부상 이송체; 및 상기 자기부상 이송체의 측면 편향을 방지하는 가이드모듈;을 포함하며, 상기 가이드모듈은 상기 자기부상 이송체의 양 측면에 마련되는 제1 가이드부재들과, 상기 제1 가이드부재들에 대향되어 이격되게 배치되며 길이방향으로 길게 연장되어 형성되는 제2 가이드부재들과, 상기 제2 가이드부재들을 지지하는 지지 프레임을 포함하며, 상기 제1 가이드부재들 및 상기 제2 가이드부재들 중 어느 한 쪽은 상기 자기부상장치의 제1 영구자석이며, 상기 제1 가이드부재들 및 상기 제2 가이드부재들 중 다른 한 쪽은 상기 자기부상장치의 제2 영구자석이며, 상기 자기부상 이송체는 상기 제1 영구자석과 상기 제2 영구자석 사이의 자기적 척력에 의해 상기 자기부상 이송체의 양 측면에 작용하는 수평 방향의 측면력들에 의해 가이드된다. 상기 제1 가이드부재들은 상기 제2 가이드부재들에 대해 하방으로 편심 배치되어 연직 방향의 부상력을 받을 수도 있다. 상기 자기부상 이송체는 별도로 마련되는 영구자석 혹은 전자석에 의해 부상될 수 있다.According to another aspect of the present invention, there is provided a guide device comprising a first permanent magnet and a second permanent magnet spaced apart in a first direction of the first permanent magnet, wherein the first permanent magnet and the second permanent magnet A guide device using a magnetic levitation device having a distribution in which magnetic force lines formed by the second permanent magnets are converged in one area between the second permanent magnets and the first permanent magnets, A magnetic levitation conveying body magnetically levitated and movable in the longitudinal direction; And a guide module for preventing lateral deflection of the magnetic levitation conveying body, wherein the guide module comprises first guide members provided on both sides of the magnetic levitated conveying member, and first guide members facing the first guide members And a support frame for supporting the second guide members, wherein at least one of the first guide members and the second guide members And the other of the first guide members and the second guide members is a second permanent magnet of the magnetic levitation device, and the magnetic levitated transfer object is the first permanent magnet of the magnetic levitation device, And is guided by horizontal lateral forces acting on both sides of the magnetic levitating transfer body by the magnetic repulsive force between the permanent magnet and the second permanent magnet. The first guide members may be disposed eccentrically downward with respect to the second guide members to receive a lifting force in the vertical direction. The magnetic levitation conveying member may be lifted by a permanent magnet or an electromagnet separately provided.
개시된 실시예들에 의한 자기부상장치는 측방 방향의 제어를 위한 기구적 또는 전자적인 가이드 없이 영구자석만으로 안정된 자기부상을 이루게 할 수 있다. 또한, 개시된 실시예들에 의한 자기부상장치는 자기 부상체의 높낮이 및 중앙으로부터의 이격 등의 조건에 민감하지 않으면서 측면의 제어가 안정적으로 이루어질 수 있다. 나아가, 개시된 실시예들에 의한 자기부상장치는 부상력과 측면 복원력을 모두 영구자석을 이용하여 구현하므로, 그 유지비용이 매우 저렴하다. 또한, 개시된 실시예들에 의한 자기부상장치를 이용하는 자기부상 이송장치는 비접촉추진이 가능한 리니어모터와 결합하여 에너지효율을 향상시킬 뿐 아니라 기존접촉방식에 따른 분진, 마찰열 및 정전기 등의 발생을 억제함으로써 리니어모터의 성능을 크게 향상시킬 수 있다. 또한, 개시된 실시예들에 의한 자기부상장치를 이용하는 자기부상 가이드장치는 요동에 대해 안정적인 가이드를 할 수 있으며, 나아가 자기 부상체쪽의 영구자석을 편심배치함으로서 추가적인 부상력까지 얻을 수 있다.The magnetic levitation apparatus according to the disclosed embodiments can achieve stable magnetic levitation only by permanent magnets without mechanical or electronic guidance for lateral control. Further, the magnetic levitation apparatus according to the disclosed embodiments can be stably controlled without being sensitive to conditions such as the height of the magnetic levitating body and the distance from the center. Furthermore, the magnetic levitation apparatus according to the disclosed embodiments realizes both the levitation force and the lateral restoring force by using permanent magnets, and the maintenance cost is very low. In addition, the magnetic levitation conveying apparatus using the magnetic levitation apparatus according to the disclosed embodiments combines with a linear motor capable of non-contact propulsion, thereby improving energy efficiency and suppressing generation of dust, frictional heat, static electricity, The performance of the linear motor can be greatly improved. Further, the magnetic levitation guide apparatus using the magnetic levitation apparatus according to the disclosed embodiments can provide a stable guide against the rocking motion, and further, the levitation force can be obtained even by eccentrically arranging the permanent magnets on the magnetic levitation body.
도 1은 종래기술에 따른 자기부상장치의 일 예를 도시한다.
도 2a 내지 도 2c는 단위 자석이 부양될 때의 움직임을 도시한다.
도 3은 도 1의 자기부상장치에서 측면 방향으로의 움직임을 도시한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 자기부상장치의 개략적인 사시도이다.
도 5는 도 4의 자기부상장치의 제1 영구자석의 자기력선 분포를 도시한다.
도 6은 도 4의 자기부상장치의 제2 영구자석의 자기력선 분포를 도시한다.
도 7은 도 4의 자기부상장치의 제1 배치에서 자기력의 관계를 도시한다.
도 8은 도 4의 자기부상장치의 제1 배치에서 측면 방향 움직임에 대한 자기력의 관계를 도시한다.
도 9는 도 4의 자기부상장치의 제2 배치에서 자기력의 관계를 도시한다.
도 10은 도 4의 자기부상장치의 제2 배치에서 측면 방향 움직임에 대한 자기력의 관계를 도시한다.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 자기부상장치의 개략적인 사시도이다.
도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 자기부상장치의 개략적인 사시도이다.
도 13은 도 12의 자기부상장치의 자기력선 분포를 도시한다.
도 14는 도 12의 자기부상장치의 자기력의 관계를 도시한다.
도 15은 도 12의 자기부상장치의 측면 방향 움직임에 대한 자기력의 관계를 도시한다.
도 16은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 자기부상장치의 개략적인 사시도이다.
도 17은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 자기부상장치의 개략적인 정면도이다.
도 18은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 자기부상장치의 개략적인 정면도이다.
도 19는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 자기부상장치의 개략적인 정면도이다.
도 20은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 자기부상장치의 개략적인 정면도이다.
도 21은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 자기부상장치의 개략적인 정면도이다.
도 22는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 자기부상장치의 개략적인 정면도이다.
도 23은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 자기부상장치의 개략적인 정면도이다.
도 24는 본 발명의 일 실시예에 따른 자기부상장치에서 제2 영구자석의 부상 높이에 따른 부상력 및 측면력을 나타내는 도표이다.
도 25는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 자기부상 이송장치의 개략적인 평면도이다.
도 26은 도 25의 자기부상 이송장치를 I-II선을 따라 본 개략적인 측단면도이다.
도 27은 도 25의 자기부상 이송장치의 개략적인 정면도이다.
도 28은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 자기부상 이송장치의 개략적인 평면도이다.
도 29는 도 29의 자기부상 이송장치를 I-II선을 따라 본 개략적인 측단면도이다.
도 30은 도 29의 자기부상 이송장치의 개략적인 정면도이다.
도 31a 내지 도 31f는 도 29의 자기부상 이송장치의 동작을 설명한다.
도 32는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 자기부상 가이드장치가 적용된 자기부상 이송장치의 개략적인 정면도이다.
도 33은 도 32의 자기부상 이송장치에서 자기부상 가이드장치를 확대한 도면이다.1 shows an example of a magnetic levitation apparatus according to the prior art.
2A to 2C show the movement when the unit magnets are lifted.
Fig. 3 shows lateral movement in the magnetic levitation apparatus of Fig.
4 is a schematic perspective view of a magnetic levitation apparatus according to an embodiment of the present invention.
Fig. 5 shows the distribution of magnetic force lines of the first permanent magnet of the magnetic levitation apparatus of Fig.
Fig. 6 shows the distribution of magnetic force lines of the second permanent magnets of the magnetic levitation apparatus of Fig.
Fig. 7 shows the relationship of the magnetic force in the first arrangement of the magnetic levitation apparatus of Fig.
Fig. 8 shows the relationship of the magnetic force to the lateral movement in the first arrangement of the magnetic levitation apparatus of Fig.
Fig. 9 shows the relationship of magnetic force in the second arrangement of the magnetic levitation apparatus of Fig.
Figure 10 shows the relationship of the magnetic forces to lateral movements in the second arrangement of the magnetic levitation apparatus of Figure 4;
11 is a schematic perspective view of a magnetic levitation apparatus according to another embodiment of the present invention.
12 is a schematic perspective view of a magnetic levitation apparatus according to another embodiment of the present invention.
13 shows the distribution of magnetic force lines of the magnetic levitation apparatus of Fig.
Fig. 14 shows the relationship of the magnetic force of the magnetic levitation apparatus of Fig.
Fig. 15 shows the relationship of the magnetic force to the lateral movement of the magnetic levitation apparatus of Fig.
16 is a schematic perspective view of a magnetic levitation apparatus according to another embodiment of the present invention.
17 is a schematic front view of a magnetic levitation apparatus according to another embodiment of the present invention.
18 is a schematic front view of a magnetic levitation apparatus according to another embodiment of the present invention.
19 is a schematic front view of a magnetic levitation apparatus according to another embodiment of the present invention.
20 is a schematic front view of a magnetic levitation apparatus according to another embodiment of the present invention.
21 is a schematic front view of a magnetic levitation apparatus according to another embodiment of the present invention.
22 is a schematic front view of a magnetic levitation apparatus according to another embodiment of the present invention.
23 is a schematic front view of a magnetic levitation apparatus according to another embodiment of the present invention.
24 is a graph showing the levitation force and the side force according to the flying height of the second permanent magnet in the magnetic levitation apparatus according to the embodiment of the present invention.
25 is a schematic plan view of a magnetic levitation transfer apparatus according to another embodiment of the present invention.
Fig. 26 is a schematic side sectional view of the magnetic levitation conveying apparatus of Fig. 25 taken along line I-II. Fig.
27 is a schematic front view of the magnetic levitation conveying apparatus of Fig.
28 is a schematic plan view of a magnetic levitation conveying apparatus according to another embodiment of the present invention.
29 is a schematic side sectional view of the magnetic levitation conveying apparatus of Fig. 29 taken along line I-II.
30 is a schematic front view of the magnetic levitation conveying apparatus of Fig. 29;
Figs. 31A to 31F explain the operation of the magnetic levitation conveying apparatus of Fig. 29. Fig.
32 is a schematic front view of a magnetic levitation transfer apparatus to which a magnetic levitation guide apparatus according to another embodiment of the present invention is applied.
33 is an enlarged view of the magnetic levitation guide device in the magnetic levitation conveyance device of Fig. 32. Fig.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명한다. 도면에서 동일한 참조부호는 동일한 구성요소를 지칭하며, 각 구성요소의 크기나 두께는 설명의 명료성을 위하여 과장되어 있을 수 있다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the drawings, like reference numerals refer to like elements, and the size and thickness of each element may be exaggerated for clarity of explanation.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 자기부상장치(100)의 개략적인 사시도이다. 4 is a schematic perspective view of a
도 4를 참조하면, 본 실시예의 자기부상장치(100)는 제1 영구자석(110)과, 제1 영구자석(110)의 상부에 위치하며 자기부상력에 의해 부상되는 제2 영구자석(120)을 포함한다.4, the
제1 영구자석(110)은 제2 영구자석(120)을 자기부상시키는 지지체의 역할을 수행한다. 제1 영구자석(110)은 길이 방향(X축 방향)으로 길게 연장되어 형성된다.The first
도 5는 제1 영구자석(110)을 길이 방향(X축 방향)에 수직한 횡단면에서 도시한다. 도 5를 참조하면, 길이 방향(X축 방향)에 수직한 횡단면에서 보았을 때, 제1 영구자석(110)은 끝단으로 갈수록 폭이 좁아지는 사다리꼴 형상일 수 있다. 즉, 제1 영구자석(110)은 상방(Z축 방향)으로 돌출된 첨두면(111)과 좌우의 제1 및 제2 외측면(112, 113)을 갖는다. 제1 영구자석(110)의 첨두면(111)의 폭(W1)은 제2 영구자석(120)의 오목홈(124)의 입구의 폭(도 6의 W2)보다 좁게 형성될 수 있다.5 shows the first
좌우의 제1 및 제2 외측면(112, 113)은 첨두면(111)에 대해 둔각으로 경사지게 형성될 수 있다. 즉, 제1 영구자석(110)의 첨두면(111)과 제1 외측면(112) 사이의 내각(θ1)과 첨두면(111)과 제2 외측면(113) 사이의 내각(θ2)은 각각 90도보다 크고 180도 보다 작을 수 있다. The left and right first and second
제1 영구자석(110)은 측면 방향(Y축 방향)으로 좌우 대칭일 수 있다. 즉, 제1 영구자석(110)의 첨두면(111)과 제1 외측면(112) 사이의 내각(θ1)과 첨두면(111)과 제2 외측면(113) 사이의 내각(θ2)이 서로 같을 수 있다. The first
제1 영구자석(110)은 첨두면(111)이 N극 혹은 S극의 자극면이 되도록 착자된다. 제1 영구자석(110)의 첨두면(111)의 배면(115)은 첨두면(111)의 극성과 반대되는 극성이 된다. 이러한 제1 영구자석(110)은 전술한 형상으로 성형된 후 착자되어 형성될 수 있다. 이하의 설명에서는 예시적으로, 제1 영구자석(110)은, 도면에 도시된 바와 같이, 첨두면(111)이 N극이 되고, 첨두면(111)의 배면(115)이 S극이 되도록 착자된 경우를 기준으로 설명하기로 한다.The first
도 6은 제2 영구자석(120)을 길이 방향(X축 방향)에 수직한 횡단면에서 도시한다. 도 6을 참조하면, 제2 영구자석(120)은 제1 영구자석(도 4의 110)의 연직 상방(+Z축 방향)에 위치하여 연직 상방(+Z축 방향)으로의 자기적 척력에 의한 부상력과, 좌우측 방향(±Y축 방향)으로의 자기적 척력에 의한 측면 복원력을 동시에 받는 자기부상체이다. 제2 영구자석(120)은 제1 및 제2 하면(128, 129)의 사이에 길이 방향(X축 방향)으로 연장되어 형성된 오목홈(124)을 가질 수 있다. 제2 영구자석(120)의 제1 및 제2 하면(128, 129)은 제1 영구자석(110)에 대향되는 면이다. 길이 방향(X축 방향)에 수직한 횡단면에서 보았을 때, 제2 영구자석(120)의 오목홈(124)은 깊이 방향(Z축 방향)으로 갈수록 폭이 좁아지는 오목한 사다리꼴 형상일 수 있다. 즉, 제2 영구자석(120)의 오목홈(124)은, 길이 방향(X축 방향)에 수직한 횡단면에서 보았을 때, 바닥면(121)에서의 폭이 입구 근방의 폭보다 좁게 형성될 수 있다. 6 shows the second
제2 영구자석(120)은 오목하게 들어간 바닥면(121)과 좌우의 제1 및 제2 내측면(122, 123)을 갖는다. 좌우의 제1 및 제2 내측면(122, 123)은 오목홈(124)이 형성된 제1 및 제2 하면(128, 129)에 대해 둔각으로 경사지게 형성될 수 있다. 즉, 제2 영구자석(120)의 제1 하면(128)과 제1 내측면(122) 사이의 내각(θ3)과 제2 영구자석(120)의 제2 하면(129)과 제2 외측면(123) 사이의 내각(θ4)은 각각 90도보다 크고 180도 보다 작을 수 있다. 제2 영구자석(120)의 오목홈(124)은 측면 방향(Y축 방향)으로 좌우 대칭일 수 있다. 즉, 제1 하면(128)과 제1 내측면(122) 사이의 내각(θ3)과 제2 하면(129)과 제2 외측면(123) 사이의 내각(θ4)이 서로 같을 수 있다. 물론, 본 발명은 제1 하면(128)과 제1 내측면(122) 사이의 내각(θ3)과 제2 하면(129)과 제2 내측면(123) 사이의 내각(θ4)이 다른 경우를 배제하지는 않는다.The second
제2 영구자석(120)의 오목홈(124)의 내면들, 즉 바닥면(121)과 제1 및 제2 내측면(122, 123)은 제1 영구자석(110)의 첨두면(111)의 극성과 동일형으로 착자된다. 나아가, 제2 영구자석(120)의 제1 및 제2 면(128, 129) 역시 제1 영구자석(110)의 첨두면(111)의 극성과 동일형으로 착자될 수 있다. 제2 영구자석(120)의 오목홈(124)이 형성된 제1 및 제2 면(128, 129)의 배면(125)은 오목홈(124)의 내면들(121, 122, 123)의 극성과 반대의 극성이 된다. 이러한 제2 영구자석(120)은 전술한 형상으로 성형된 후 착자되어 일체로 형성될 수 있다. 경우에 따라서, 제2 영구자석(120)은 복수의 조각들이 먼저 자성성형된 후 빈틈없이 접착함으로써 형성될 수도 있다. 전술한 바와 같이, 제1 영구자석(110)의 첨두면(111)이 N극이 된 경우, 제2 영구자석(120)은 오목홈(124)의 내면들(121, 122, 123)은 N극이 되고, 배면(125)이 S극이 되도록 착자될 수 있다. 물론, 제1 영구자석(110)의 첨두면(111)이 S극이 되고, 제2 영구자석(120)의 오목홈(124)의 내면들(121, 122, 123)이 S극이 될 수도 있다.The inner surface of the
다음으로, 본 실시예의 자기부상장치의 동작에 대해 설명한다.Next, the operation of the magnetic levitation apparatus of this embodiment will be described.
도 5는 제1 영구자석(110)의 자기력선(B)의 분포를 길이 방향(X축 방향)에 수직한 횡단면에서 도시한다. 도 5를 참조하면, 제1 영구자석(110)의 첨두면(111)이 N극으로 착자되어 있는 바, 첨두면(111)에서 발생되는 자기력선(B)은 연직 상방(+Z축 방향)으로 향하며 좌우측 방향(±Y축 방향)으로 발산되는 분포를 갖는다. 도시되지는 않았으나, 제1 영구자석(110)의 첨두면(111)에서 발생되는 자기력선(B)은 제1 영구자석(110)의 배면(115)으로 돌아가 폐루프를 이룬다.5 shows the distribution of the magnetic force lines B of the first
도 6은 본 실시예의 제2 영구자석(120)의 자기력선(B)의 분포를 길이 방향(X축 방향)에 수직한 횡단면에서 도시한다. 도 6을 참조하면, 제2 영구자석(120)의 오목홈(124)을 이루는 내면들(121, 122, 123)이 N극으로 착자되어 있는 바, 내면들(121, 122, 123)에서 발생되는 자기력선(B)은 오목홈(124)의 내부 혹은 입구 근방에서 수렴되는 분포를 갖는다. 즉, 오목홈(124)을 이루는 내면들(121, 122, 123)이 동일 극성(N극)의 자극면이 됨에 따라, 오목홈(124)을 이루는 내면들(121, 122, 123)에서 수직하게 방출되는 자기력선(B)은 오목홈(124)의 입구 근방에서 수렴된 후 오목홈(124)의 외부로 나가게 된다. 오목홈(124)의 표면적(즉, 바닥면(121)과 제1 및 제2 내측면들(122, 123)의 면적)은 오목홈(124)의 입구의 단면적보다 크므로, 오목홈(124)의 입구 근방에서 단위면적당 자기력선(B)의 수, 즉 자속밀도가 조밀해진다. 이에 따라, 자기력선이 수렴되는 영역(이하, 자기력선 수렴영역)(126)은 오목홈(124)의 내부 혹은 입구 근방에 위치할 수 있게 된다. 이와 같은 자기력선 수렴영역(126)은, 오목홈(124)의 바닥면(121)에서의 자기력선(B)이 비록 발산되는 분포를 갖더라도 좌우측 제1 및 제2 내측면(122, 123)에서 방출되는 자기력선(B)이 오목홈(124)의 중앙 부분을 향하므로, 이들의 벡터합에 의해 형성되는 것으로 이해될 수도 있다. 제2 영구자석(120)의 자기력선 수렴영역(126)은 후술하는 바와 같이 측면 제어의 안정성을 확보할 수 있게 한다.6 shows the distribution of the magnetic force lines B of the second
오목홈(124)을 이루는 내면들(121, 122, 123) 중에 일부 영역에 S극(즉, 자기력선(B)이 들어가는 자극)이 형성되더라도, 오목홈(124)을 이루는 내면들(121, 122, 123)에서 방출되는 자기력선(B)의 대부분이 오목홈(124)의 입구를 통해 외부로 나가게 된다면, 자기력선은 여전히 수렴되는 영역이 오목홈(124)의 입구 근방에 있게 된다. 따라서, 본 실시예에서, 오목홈(124)을 이루는 내면들(121, 122, 123) 중에 일부 영역이 국소적으로 다른 극성을 띄는 것을 배제하지는 않다. Even if the S pole (that is, a magnetic pole in which the magnetic line of force B enters) is formed in a part of the
이러한 자기력선 수렴영역(126)의 형성 위치는 오목홈(124)을 이루는 내면들(121, 122, 123)에 착자된 자극의 세기나, 제1 및 제2 내측면들(122, 123)의 경사각도(θ3, θ4) 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 제1 및 제2 내측면들(122, 123)의 경사각도(θ3, θ4)는 서로 다르게 설계되어, 수렴영역(126)이 오목홈(124)의 중앙에서 일측으로 편심되게 형성되도록 할 수도 있다.The position of the magnetic line of
본 실시예에서 '수렴한다'는 용어는 제2 영구자석(120)의 오목홈(124)을 이루는 내면들(121, 122, 123) 및 제1 영구자석(110)의 첨두면(111)이 모두 N극으로 착자된 경우(즉, 자기력선(B)이 오목홈(124)에서 외부로 나가는 경우)를 기준으로 사용된 것이다. 만일, 제2 영구자석(120)의 오목홈(124)의 내면들(121, 122, 123) 및 제1 영구자석(110)의 첨두면(111)이 모두 S극으로 착자된 경우(즉, 자기력선(B)이 오목홈(124)의 외부에서 내부로 들어오는 경우), S극의 정의상 자기력선의 방향은 전술한 설명의 방향과 반대가 되나, 제1 영구자석(110)과 제2 영구자석(120) 사이의 자기력은 어느 경우에나 척력으로 작용한다는 점에서, 동일한 힘의 방향(역선)(力線)을 가지므로, 제2 영구자석(120)의 오목홈(124)을 이루는 내면들(121, 122, 123) 및 제1 영구자석(110)의 첨두면(111)이 모두 N극으로 착자된 경우와 실질적으로 동일한 자기력선 분포로 이해될 수 있다. 따라서, 본 명세서는, 당해 분야의 기술자에게 의미상 혼동이 없는 범위 내에서, 제2 영구자석(120)의 오목홈(124)의 내면들(121, 122, 123)이 S극으로 착자된 경우에도 N극으로 착자된 경우의 자기력선 수렴영역(126)의 위치와 동일한 위치에서 자기력선 수렴영역을 갖는 것으로 기술하기로 한다.The term 'converge' in this embodiment means that the
도 7은 본 실시예의 자기부상장치(100)의 제1 배치에서 자기력의 관계를 도시한다. 제1 배치는 제1 영구자석(110)의 첨두면(111)이 제2 영구자석(120)의 오목홈(124) 내부에 위치하는 경우이다. 7 shows the relationship of the magnetic force in the first arrangement of the
도 7을 참조하면, 제2 영구자석(120)은 제1 영구자석(110)과의 자기적 척력에 의한 부상력(131)에 의하여 부상된다. 제2 영구자석(120)의 부상 평형위치는 제1 영구자석(110)의 첨두면(111)이 제2 영구자석(120)의 오목홈(124)의 내부에 위치하도록 설계될 수 있다. 이러한 제2 영구자석(120)의 부상 평형위치는 부상력(131)과 제2 영구자석(120)의 무게의 힘의 평형이 이루어지는 위치에서 결정될 수 있다. Referring to FIG. 7, the second
한편, 제2 영구자석(120)의 자기력선 수렴영역(126) 역시 오목홈(124)의 내부에 위치하도록 설계될 수 있다. 나아가, 제1 영구자석(110)의 첨두면(111)이 자기력선 수렴영역(126) 내에 위치하도록 제2 영구자석(120)의 부상 평형위치가 설계될 수 있다.The magnetic flux
제2 영구자석(120)의 제1 및 제2 내측면(122, 123) 역시 제1 영구자석(110)의 첨두면(111)의 극성과 동일한 극성으로 착자되어 있으므로, 제1 영구자석(110)에 대하여 제2 영구자석(120)은 부상된 상태에서 측면 반발력(132, 133)을 받게 된다. 이러한 측면 반발력(132, 133)은 제2 영구자석(120)의 좌우측 방향으로의 움직임을 억제하는 측면 복원력으로 작용한다.Since the first and second
가령, 도 8에 도시된 것처럼, 제2 영구자석(120)이 수평 방향의 평형위치(좌우 대칭적인 구조에서, 제1 영구자석(110)의 중심선(116))를 기준으로 좌측 방향(-Y축 방향)으로 편향되게 되면, 제1 영구자석(110)의 제1 외측면(112)과 제2 영구자석(120)의 제1 내측면(122) 사이의 거리가 제1 영구자석(110)의 제2 외측면(113)과 제2 영구자석(120)의 제2 내측면(123) 사이의 거리보다 가깝게 되며, 이에 따라 제2 영구자석(120)을 우측 방향(+Y축 방향)으로 밀치는 우측 측면 반발력(132')이 제2 영구자석(120)을 좌측 방향(-Y축 방향)으로 밀치는 좌측 측면 반발력(133')보다 크게 되어, 우측 방향(+Y축 방향)으로의 측면 복원력(127)이 발생된다. 이와 같이 제2 영구자석(120)이 좌우 평형위치를 기준으로 좌우측 방향(±Y축 방향)으로 움직이게 되면, 제1 영구자석(110)과 제2 영구자석(120) 사이에 작용하는 좌우 측면 반발력(132', 133')이 변동되면서, 제2 영구자석(120)이 좌우 평형위치로 복귀하는 측면 복원력(127)을 받게 된다. 마찬가지로, 제2 영구자석(120)이 연직 방향(±Z축 방향)으로 움직이게 되면 부상력(131')이 변동되며, 이에 따라 제2 영구자석(120)이 부상 평형위치로 복귀하는 힘을 받게 된다.8, the second
제1 영구자석(110)과 제2 영구자석(120) 사이의 자기적 척력은 제2 영구자석(120)에 의한 자기장에 놓인 제1 영구자석(110)이 받는 자기력으로 이해될 수 있으며, 이는 제2 영구자석(120)에 의한 자기력선의 제1 영구자석(110)(특히, 첨두면(111))이 놓인 경계영역에서의 적분합으로 구해질 수 있다. 도 2a 내지 도 2b를 참조하여 설명한 종래기술에서 언급되었던 모서리쪽에서의 급격한 발산에 의해 측면 제어의 불안정한 것과 비교하여, 본 실시예의 경우 제2 영구자석(120)에 의한 자기력선은 오목홈(124) 근방에서 수렴되는 방향을 가지므로, 제2 영구자석(120)은 좌우 편향에 대해 수렴되는 방향으로 측면 복원력(127)을 받게 되므로, 후술하는 바와 같이 본 실시예의 자기부상장치(100)를 이송장치로 이용할 경우 안정적으로 측면 제어될 수 있을 것이다.The magnetic repulsive force between the first
제1 배치는 제1 영구자석(110)의 첨두면(111)이 제2 영구자석(120)의 오목홈(124)의 내부에 위치하는 경우이다. 따라서, 제1 영구자석(110)의 돌출 구조가 제2 영구자석(120)의 좌우측 방향(±Y축 방향)의 움직임을 구속하는 물리적인 구조물로서 작용할 수 있다.The first arrangement is a case where the
도 9는 본 실시예의 자기부상장치(100)의 제2 배치에서 자기력의 관계를 도시한다. 제2 배치에서 제1 영구자석(110)의 첨두면(111)이 제2 영구자석(120)의 오목홈(124) 입구 외측에 위치한다. 이러한 제2 배치는 제2 영구자석(120)의 수렴영역(126)이 오목홈(124)의 입구 근방, 특히 오목홈(124)의 입구 외측에 형성된 경우이다. 전술한 바와 같이 수렴영역(126)의 형성 위치는 오목홈(124)을 이루는 내면들(121, 122, 123)에 착자된 자극의 세기나, 오목홈(124)의 형상에 따라 결정될 수 있다. 9 shows the relationship of the magnetic force in the second arrangement of the
도 9을 참조하면, 수렴영역(126)이 오목홈(124)의 입구 외측에 형성됨에 따라, 제2 영구자석(120)의 부상 평형위치는 제1 영구자석(110)의 첨두면(111)이 제2 영구자석(120)의 오목홈(124)의 입구 외측에 위치하도록 설계될 수 있다. 이러한 제2 영구자석(120)의 부상 평형위치는 부상력(134)과 제2 영구자석(120)의 무게의 힘의 평형이 이루어지는 위치에서 결정될 수 있다.9, the
한편, 제2 영구자석(120)의 오목홈(124)에 인접한 면(128)과 오목홈(124)의 제1 및 제2 내측면(122, 123) 역시 제1 영구자석(110)의 첨두면(111)의 극성과 동일한 극성으로 착자되어 있으므로, 제1 영구자석(110)에 대하여 제2 영구자석(120)은 부상된 상태에서 측면 반발력(135, 136)을 받게 된다. 이러한 측면 반발력(135, 136)은 제2 영구자석(120)이 좌우측 방향(±Y축 방향)으로의 움직임을 억제하는 측면 복원력(도 10의 127)으로 작용한다.The
가령, 도 10에 도시된 것처럼, 제2 영구자석(120)이 제1 영구자석(110)의 중심선(116)을 기준으로 좌측 방향(-Y축 방향)으로 편향되게 되면, 제2 영구자석(120)을 우측 방향(+Y축 방향)으로 밀치는 우측 측면 반발력(135')이 제2 영구자석(120)을 좌측 방향(-Y축 방향)으로 밀치는 좌측 측면 반발력(136')보다 크게 되어, 우측 방향(+Y축 방향)으로의 측면 복원력(127)이 발생된다. 이와 같이 제2 영구자석(120)이 제1 영구자석(110)의 중심선(116)을 기준으로 좌우측 방향(±Y축 방향)으로 움직이게 되면, 제1 영구자석(110)과 제2 영구자석(120) 사이에 작용하는 좌우 측면 반발력(135', 136')이 변동되면서, 제2 영구자석(120)이 좌우 평형위치로 복귀하는 측면 복귀력(127)을 받게 된다. 마찬가지로, 제2 영구자석(120)이 연직 방향(±Z축 방향)으로 움직이게 되면 부상력(134')이 변동되며, 이에 따라 제2 영구자석(120)이 부상 평형위치로 복귀하는 힘을 받게 된다.10, when the second
제2 배치에서 제1 영구자석(110)의 첨두면(111)은 제2 영구자석(120)의 오목홈(124)의 입구 외측에 위치하므로, 제2 영구자석(120)의 좌우측 방향(±Y축 방향)의 움직임을 구속하는 물리적인 구조물이 없다. 따라서, 제2 영구자석(120)이 좌우 측면 반발력(135', 136')에 의한 측면 복원력 이상의 측면 방향(±Y축 방향)의 외력을 받게 되면, 제2 영구자석(120)은 제1 영구자석(110) 혹은 제2 영구자석(120)의 파손 없이 좌측 혹은 우측 방향(±Y축 방향)으로 이동될 수 있다.Since the
본 실시예의 제1 영구자석(110)은 횡단면이 끝단으로 갈수록 폭이 좁아지는 사다리꼴 형상인 경우를 예로 들어 설명하고 있는데, 이에 한정되는 것은 아니다. 가령, 제1 영구자석(110)의 단면 형상은 직사각형 형상인 경우를 배제하지 않는다. 다른 예로서, 제1 영구자석(110)의 좌우의 제1 및 제2 외측면(112, 113) 각각은 곡면이거나, 복수의 평면들이거나, 혹은 곡면 및 평면의 조합 형상을 가질 수 있다. 또는, 제1 영구자석(110)의 단면 형상은 다면체 형상이거나, 혹은 반원형 형상일 수도 있다. The first
본 실시예의 제2 영구자석(120)은 오목홈(124)의 횡단면이 바닥면(121)으로 갈수록 폭이 좁아지는 사다리꼴 형상인 경우를 예로 들어 설명하고 있는데, 이에 한정되는 것은 아니다. 가령, 제2 영구자석(120)의 오목홈(124)의 횡단면 형상은 직사각형 형상인 경우를 배제하지 않는다. 나아가, 오목홈(124)에서 바닥면(121)와 제1 내측면(122)이 만나는 모서리와 바닥면(121)와 제2 내측면(123)이 만나는 모서리는 곡면으로 처리될 수도 있다. 다른 예로서, 오목홈(124)의 제1 및 제2 내측면(122, 123) 각각은 곡면이거나, 복수의 평면들이거나, 혹은 곡면 및 평면의 조합 형상을 가질 수 있다.The second
또한, 본 실시예의 제1 영구자석(110)의 첨두면(111)과 제1 외측면(112) 사이의 각도(θ1)와 첨두면(111)과 제2 외측면(113) 사이의 각도(θ2)가 서로 같은 경우를 예로 들어 설명하고 있는데, 이에 한정되는 것은 아니다. 가령, 제1 및 제2 외측면(112, 113)의 각도(θ1, θ2)는 서로 다를 수도 있다. 또한, 본 실시예의 제2 영구자석(120)의 바닥면(121)과 제1 내측면(122) 사이의 각도(θ3)와 바닥면(121)과 제2 내측면(123) 사이의 각도(θ4)가 서로 같은 경우를 예로 들어 설명하고 있는데, 이에 한정되는 것은 아니다. 가령, 제1 및 제2 내측면(122, 123)의 각도(θ3, θ4)는 서로 다를 수도 있다. 이러한 각도들(θ1, θ2, θ3, θ4)은 요구되는 부상력의 크기 및 좌우 측면 반발력의 크기에 따라 적절히 결정될 수 있다.The angle between the
제1 및 제2 영구자석(110, 120) 각각의 단면 형상은 측면 방향(±Y축 방향)으로 대칭되어 중심 위치에서 좌 측면 반발력과 우 측면 반발력이 서로 평형이 되게 설계된 경우를 예로 들어 설명하고 있는데, 이에 한정되는 것은 아니다. 경우에 따라서, 좌 측면 반발력과 우 측면 반발력이 서로 다르게 되도록 설계될 수 있다. 가령, 제1 및 제2 영구자석(110, 120)의 단면 형상은 측면 방향으로 좌우 비대칭일 수도 있다.The cross sectional shapes of the first and second
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 자기부상장치(200)의 개략적인 사시도이다. 11 is a schematic perspective view of a
도 11을 참조하면, 본 실시예의 자기부상장치(200)는 제1 영구자석(210)과, 제2 영구자석(220)을 포함한다. 제1 영구자석(210)은 제2 영구자석(220)의 상부에 위치하며 자기부상력에 의해 부상된다. 즉, 본 실시예는 제1 영구자석(210)이 자기 부상체에 해당되며, 제2 영구자석(220)이 제1 영구자석(210)의 자기 부상을 지지하는 지지체의 역할을 수행한다. 이러한 제1 및 제2 영구자석(210, 220)은 전술한 실시예의 자기부상장치(100)의 제1 및 제2 영구자석(110, 120)의 상하 위치가 바뀐 경우이다. 전술한 실시예에서 제1 및 제2 영구자석(110, 120)의 상하 위치가 뒤바뀌더라도 자기적 척력에 의한 힘의 관계는 실질적으로 동일하다. 즉, 제1 영구자석(210)의 첨두면(211)과 제2 영구자석(220)의 오목홈(224)을 이루는 내면들(221, 222, 223)은 모두 동일 극성으로 착자되어, 제1 영구자석(210)은 제2 영구자석(220)에 이격된 상태로 자기적 척력에 의해 수직 방향의 부상력과 수평 방향의 측면 복원력을 동시에 받는다.Referring to FIG. 11, the
도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 자기부상장치(300)의 개략적인 사시도이며, 도 13은 본 실시예의 자기부상장치(300)를 길이 방향(X축 방향)에 수직한 횡단면에서 도시한다. FIG. 12 is a schematic perspective view of a
도 12 및 도 13을 참조하면, 본 실시예의 자기부상장치(300)는 제1 영구자석(310)과, 제1 영구자석(310)의 상부에 위치하며 자기부상력에 의해 부상되는 제2 영구자석(320)을 포함한다.12 and 13, the
제1 영구자석(310)은 제2 영구자석(320)을 자기부상시키는 지지체의 역할을 수행한다. 제1 영구자석(310)은 평판 형상을 가질 수 있다. 이러한 제1 영구자석(310)은 길이 방향(X축 방향)으로 길게 연장되는 제1 부분자석(311)과, 제1 부분자석(311)의 좌우측에 위치하는 제2 부분자석(312) 및 제3 부분자석(313)을 포함할 수 있다. 제1 부분자석(311)의 제1 부분면(311a)과, 제2 부분자석(312)의 제2 부분면(312a)과, 제3 부분자석(313)의 제3 부분면(313a)은 도면에 도시되는 것과 같이 하나의 평판면을 3개로 구획한 영역들로 이해될 수 있다. 제1 부분자석(311)의 제1 부분면(311a)과, 제2 부분자석(312)의 제2 부분면(312a)과, 제3 부분자석(313)의 제3 부분면(313a)은 동일 극성으로 착자된다. 가령, 도면에 도시되듯이, 제1 내지 제3 부분자석(311, 312, 313)의 제1 내지 제3 부분면(311a, 312a, 313a)은 N극으로 착자되고, 제1 내지 제3 부분자석(311, 312, 313)의 배면들(311b, 312b, 313b)은 S극으로 착자될 수 있다. The first
제1 내지 제3 부분자석(311, 312, 313)은 제1 부분자석(311)의 제1 부분면(311a)의 자석 세기가 제2 부분자석(312)의 제2 부분면(312a) 및 제3 부분자석(313)의 제3 부분면(313a)의 자석 세기보다 큰 값을 가지도록 착자된다. 제2 부분자석(312)의 제2 부분면(312a)의 자석 세기와 제3 부분자석(313)의 제3 부분면(313a)의 자석 세기는 서로 같을 수 있다. 자성물질의 자성체 조성을 달리하거나 착자시 인가하는 자기장의 세기를 달리함으로써, 자성체의 자석 세기가 달라질 수 있음은 당해 분야에 잘 알려져 있다. 따라서, 상기와 같은 착자는 제1 부분자석(311)의 자성체 조성과 제2 및 제3 부분자석(312, 313)의 자성체 조성을 달리함으로써, 달성될 수 있다. 즉, 자성체 조성을 달리하는 제1 부분자석(311)과, 제2 및 제3 부분자석(312, 313)을 평판 형상으로 결합한 후, 외부 자기장을 가함으로써 착자하게 되면, 제1 부분자석(311)의 자석 세기가 제2 부분자석(312) 및 제3 부분자석(313)의 자석 세기보다 큰 값을 가지도록 착자될 수 있다. 물론, 제1 부분자석(311)과, 제2 및 제3 부분자석(312, 313)을 개별적으로 착자한 후 평판 형상으로 결합할 수도 있다. 제1 부분자석(311)과, 제2 및 제3 부분자석(312, 313)을 개별적으로 자석 세기를 다르게 착자한 후 평판 형상으로 결합하는 경우, 제1 부분자석(311)과, 제2 및 제3 부분자석(312, 313)은 자성체 조성은 서로 같을 수도 있다.The first to third
제1 부분자석(311)과 제2 부분자석(312)의 제1 경계면(310A)은 제1 부분자석(311)의 제1 부분면(311a)에 대해 둔각이거나 직각의 내각(θ1)으로 경사지며, 제1 부분자석(311)과 제3 부분자석(313)의 제2 경계면(310B) 역시 제1 부분자석(311)의 제1 부분면(311a)에 대해 둔각이거나 직각의 내각(θ2)으로 경사지게 형성될 수 있다. 즉, 길이 방향(X축 방향)에 수직한 횡단면에서 보았을 때, 제1 영구자석(310)의 제1 부분자석(311)은 연직 상방(+Z축 방향)으로 갈수록 폭이 좁아지는 사다리꼴 형상일 수 있다. 제1 부분자석(311)의 제1 부분면(311a)의 폭(W3)은 제4 부분자석(321)의 제4 부분면(321a)의 폭(W4)보다 작게 형성될 수 있다. 한편, 도 12 내지 도 15에서 제1 영구자석(310)의 전체 폭이 제2 영구자석(320)의 전체 폭보다 길게 도시되어 있으나, 이에 한정될 필요는 없다. 다만, 제1 및 제2 영구자석(310, 320)의 끝단에서의 급격한 자기력선 발산에 의한 악영향을 경감시키기 위하여, 제1 및 제2 영구자석(310, 320) 중 어느 하나의 폭이 다른 하나의 폭보다 긴 것이 바람직하며, 제2 영구자석(320)의 무게를 가볍게 함으로써 요구되는 부상력의 크기를 줄일 수 있다.The first
제1 부분자석(311)의 자석 세기가 제2 부분자석(312) 및 제3 부분자석(313)의 자석 세기보다 큰 값을 가지도록 착자됨에 따라, 제1 영구자석(310)의 자기력선 분포는, 도 5를 참조하여 설명한 실시예의 제1 영구자석(110)의 자기력선 분포와 유사한 분포를 지니게 된다.The magnetic force line distribution of the first
제2 영구자석(320)은 제1 영구자석(310)의 연직 상방(+Z축 방향)에 위치하는 자기부상체이다. 제2 영구자석(320) 역시 평판 형상을 가질 수 있다. 이러한 제2 영구자석(320)은 길이 방향(X축 방향)으로 길게 연장되는 제4 부분자석(321)과, 제4 부분자석(321)의 좌우측에 위치하는 제5 부분자석(322) 및 제6 부분자석(323)을 포함할 수 있다. 제4 부분자석(321)의 제4 부분면(321a)과, 제5 부분자석(322)의 제5 부분면(322a)과, 제6 부분자석(323)의 제6 부분면(323a)은 도면에 도시되는 것과 같이 하나의 평판면을 3개로 구획한 영역들로 이해될 수 있다. 제4 부분자석(321)의 제4 부분면(321a)과, 제5 부분자석(322)의 제5 부분면(322a)과, 제6 부분자석(323)의 제6 부분면(323a)은 동일 극성으로 착자된다. 가령, 도면에 도시되듯이, 제4 내지 제6 부분자석(321, 322, 323)의 제4 내지 제6 부분면(321a, 322a, 323a)는 N극으로 착자되고, 제4 내지 제6 부분자석(321, 322, 323)의 배면들(321b, 322b, 323b)은 S극으로 착자될 수 있다. The second
제4 내지 제6 부분자석(321, 322, 323)은 제4 부분자석(321)의 제4 부분면(321a)의 자석 세기가 제5 부분자석(322)의 제5 부분면(322a) 및 제6 부분자석(323)의 제6 부분면(323a)의 자석 세기보다 작은 값을 가지도록 착자된다. 제5 부분자석(322)의 제5 부분면(322a)의 자석 세기와 제6 부분자석(323)의 제6 부분면(323a)의 자석 세기는 서로 같을 수 있다. 상기와 같은 착자는 전술한 바와 유사하게 제4 부분자석(321)의 자성체 조성과 제5 및 제6 부분자석(322, 323)의 자성체 조성을 달리함으로써 달성하거나, 제4 내지 제6 부분자석들(321, 322, 323)을 개별적으로 착자한 후 평판 형상으로 결합함으로써 달성될 수 있다. The fourth to sixth
제4 부분자석(321)과 제5 부분자석(322)의 제3 경계면(320A)은 제5 부분자석(322)의 제5 부분면(322a)에 대해 둔각이거나 직각의 내각(θ3)으로 경사지며, 제4 부분자석(321)과 제6 부분자석(323)의 제4 경계면(320B) 역시 제6 부분자석(323)의 제6 부분면(323a)에 대해 둔각이거나 직각의 내각(θ4)으로 경사지게 형성될 수 있다. 즉, 길이 방향(X축 방향)에 수직한 횡단면에서 보았을 때, 제2 영구자석(320)의 제4 부분자석(321)은 연직 상방(+Z축 방향)으로 갈수록 폭이 좁아지는 사다리꼴 형상일 수 있다. 제4 부분자석(321)의 자석 세기가 제5 부분자석(322) 및 제6 부분자석(323)의 자석 세기보다 약한 값을 가지도록 착자됨에 따라, 제2 영구자석(320)의 자기력선 분포는, 도 6을 참조하여 설명한 실시예의 제2 영구자석(120)의 자기력선 분포와 유사한 분포를 지니게 된다. 도 13를 참조하여 좀 더 상세히 살펴보면, 제2 영구자석(120)의 자기력선 분포는 제4 내지 제6 부분자석들(321, 322, 323)의 각각의 자기력선의 벡터합으로 이해될 수 있다. 제5 부분자석(322)의 제5 부분면(322a) 및 제6 부분자석(323)의 제6 부분면(323a)에서 방출되는 자기력선(B)은 모서리쪽으로 갈수록 발산되는 정도가 강해진다. 제4 부분자석(321)의 제4 부분면(321a)에서 방출되는 자기력선(B) 역시 모서리쪽으로 갈수록 발산되는 정도가 강해진다. 제5 부분자석(322)의 제5 부분면(322a) 및 제6 부분자석(323)의 제6 부분면(323a)의 자석 세기가 제4 부분자석(321)의 제4 부분면(321a)의 자석 세기보다 상대적으로 크므로, 제4 부분자석(321)의 제4 부분면(321a)과 제5 부분자석(322)의 제5 부분면(322a)의 경계 근방에서의 자기력선(B)은 제2 영구자석(320)의 중앙쪽으로 향하는 경향을 지니게 된다. 마찬가지로, 제4 부분자석(321)의 제4 부분면(321a)과 제6 부분자석(323)의 제6 부분면(323a)의 경계 근방에서의 자기력선(B)은 제2 영구자석(320)의 하방 중앙쪽으로 향하는 경향을 지니게 된다. 즉, 제2 영구자석(320)의 하방에서 자기력선(B)은 중앙쪽으로 수렴되는 영역(즉, 자기력선 수렴영역(326)이 존재하게 된다. 물론, 자기력선 수렴영역(326)을 통과한 자기력선(B)은 발산되어, 제2 영구자석(320)의 배면(321b, 322b, 323b) 쪽으로 돌아가 폐루프를 이루게 될 것이다.The
자기력선 수렴영역(326)의 형성 위치는 제4 부분자석(321)의 자석 세기와 제5 부분자석(322) 및 제6 부분자석(323)의 자석 세기의 관계, 제1 및 제2 경계면(320A, 320B)의 경사각도(θ3, θ4) 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 제5 부분자석(322)의 자석 세기와 제6 부분자석(323)의 자석 세기가 서로 다르거나, 제1 및 제2 경계면(320A, 320B)의 경사각도(θ3, θ4)가 서로 다르게 설계되어, 자기력선 수렴영역(326)이 제2 영구자석(320)의 하방 중앙에서 일측으로 편심되게 형성되도록 할 수도 있다. 전술한 바와 마찬가지로, 본 실시예에서 '수렴한다'는 용어는 제2 영구자석(320)의 제4 내지 제6 부분면(321a, 322a, 323a)이 N극으로 착자된 경우(즉, 자기력선(B)이 제4 내지 제6 부분면(321a, 322a, 323a)에서 나가는 경우)를 기준으로 사용된 것이다. 만일, 제2 영구자석(320)의 제4 내지 제6 부분면(321a, 322a, 323a)이 S극으로 착자된 경우, S극의 정의상 자기력선의 방향은 전술한 설명의 방향과 반대가 되나, 제1 및 제2 영구자석(310, 320)의 대면하는 면들이 동일 극성으로 착자된 경우 자기력은 척력으로 작용한다는 점에서, 실질적으로 동일한 자기력선 분포로 이해될 수 있다. 따라서, 당해 분야의 기술자에게 의미상 혼동이 없는 범위 내에서, 제2 영구자석(320)의 제4 내지 제6 부분면(321a, 322a, 323a)이 S극으로 착자된 경우의 자기력선 수렴영역의 위치는 N극으로 착자된 경우의 자기력선 수렴영역(326)의 위치와 동일한 것으로 이해될 수 있을 것이다.The position where the line of magnetic
도 14 및 도 15은 본 실시예의 자기부상장치(300)의 자기력의 관계를 도시한다. 도 14를 참조하면, 제2 영구자석(320)은 제1 영구자석(310)과의 자기적 척력에 의한 부상력(331)에 의하여 부상된다. 제2 영구자석(320)이 받는 부상력은, 제1 영구자석(310)의 제1 부분면(311a)과 제2 영구자석(320)의 제4 부분면(321a) 사이의 자기적 척력과 함께, 제1 영구자석(310)의 제2 및 제3 부분면(312a, 313a))과 제2 영구자석(320)의 제5 및 제6 부분면(322a, 323a)) 사이의 자기적 척력에 의해 얻어질 수 있다.14 and 15 show the relationship of the magnetic force of the
제2 영구자석(320)의 부상 평형위치는 부상력(331)과 제2 영구자석(320)의 무게의 힘의 평형이 이루어지는 위치에서 결정될 수 있는바, 제2 영구자석(320)의 하방 중앙에 위치한 자기력선 수렴영역(326) 내에 혹은 자기력선 수렴영역(326)으로부터 하방으로 소정 간격 이격되게 제1 영구자석(310)의 제1 부분면(311a)이 위치하도록 결정된다. 제1 영구자석(310)의 제1 부분면(311a)은 제2 및 제3 부분면(312a, 313a)보다 강한 자성을 지니므로, 제1 부분면(311a) 쪽 자극이 제2 영구자석(310)과의 자기적 상호작용에서 가장 주된 기여를 하게 될 것이다. 따라서, 제1 영구자석(310)의 제1 부분면(311a)이 자기력선 수렴영역(326) 내에 위치하거나 혹은 자기력선 수렴영역(326)으로부터 하방으로 소정 간격 이격되게 위치하는 경우에, 제2 영구자석(320)은 제1 부분면(312a)과의 자기적 척력에 의한 좌측 방향(+Y축 방향)으로의 좌측 측면 반발력(332) 및 우측 방향(-Y축 방향)으로의 우측 측면 반발력(333)을 받게 된다. The floating position of the second
가령, 도 15에 도시된 것처럼, 제2 영구자석(320)이 제1 영구자석(310)의 중심선(316)을 기준으로 좌측 방향(-Y축 방향)으로 편향되게 되면, 제2 영구자석(320)을 우측 방향으로 밀치는 우측 측면 반발력(332')이 제2 영구자석(320)을 좌측 방향으로 밀치는 좌측 측면 반발력(333')보다 크게 되어, 우측 방향(+Y축 방향)으로의 측면 복원력(327)이 발생된다. 즉, 제2 영구자석(320)이 제1 영구자석(310)의 중심선(316)을 기준으로 좌우측 방향(±Y축 방향)으로 움직이게 되면, 제1 영구자석(310)과 제2 영구자석(320) 사이에 작용하는 좌우 측면 반발력(332', 333')이 변동되면서, 제2 영구자석(320)이 좌우 평형위치로 복귀하는 측면 복원력(327)을 받게 된다. 이와 같이, 제2 영구자석(320)에 의한 자기력선은 제4 부분면(321a) 근방에서 수렴되는 방향을 가지므로, 후술하는 바와 같이 본 실시예의 자기부상장치(300)를 이송장치로 이용할 경우 안정적으로 측면 제어될 수 있을 것이다.15, when the second
본 실시예의 자기부상장치(300)는 제1 영구자석(310)과 제2 영구자석(320) 사이에 제2 영구자석(320)의 좌우 측 방향의 움직임을 구속하는 물리적인 구조물이 없다. 따라서, 제2 영구자석(320)이 좌우 측면 반발력(335', 336')에 의한 측면 복원력 이상의 측면 방향의 외력을 받게 되면, 제2 영구자석(320)은 제1 영구자석(310) 혹은 제2 영구자석(320)의 파손 없이 좌측 혹은 우측 방향으로 이동될 수 있다.The
본 실시예의 제1 영구자석(310)의 제1 및 제2 경계면(310A, 310B)이나 제2 영구자석(320)의 제3 및 제4 경계면(320A, 320B)이 평면인 경우를 예로 들어 설명하고 있는데, 곡면인 경우를 배제하지 않는다. 또한, 제1 영구자석(310)의 배면들(311b, 312b, 313b)쪽 및/또는 제2 영구자석(320)의 배면들(321b, 322b, 323b)쪽에 추가적인 자석이 부착될 수도 있다.The first and
또한, 본 실시예의 제1 영구자석(310)의 제1 및 제2 경계면(310A, 310B)의 경사각도(θ1, θ2)가 서로 같은 경우를 예로 들어 설명하고 있는데, 이에 한정되는 것은 아니다. 가령, 제1 및 제2 외측면(312, 313)의 각도(θ1, θ2)는 서로 다를 수도 있다. 또한, 제1 및 제2 영구자석(310, 320) 각각의 단면 형상은 측면 방향(Y축 방향)으로 대칭되어 중심 위치에서 좌 측면 반발력과 우 측면 반발력이 서로 같게 설계된 경우를 예로 들어 설명하고 있는데, 이에 한정되는 것은 아니다. 경우에 따라서, 좌 측면 반발력과 우 측면 반발력이 서로 다르게 되도록 설계될 수 있다. 가령, 제1 및 제2 영구자석(310, 320)의 단면 형상은 측 방향으로 좌우 비대칭일 수도 있다.The first and
또한, 본 실시예에서 제1 및 제2 영구자석(310, 320)은 평판 형상을 가지고 있는 경우를 예로 들어 설명하고 있는데, 이때의 평판 형상은 그 표면이 매끄러운 평면인 경우만을 한정하는 것은 아니다. 가령, 제1 영구자석(310)의 제1 내지 제3 부분자석(311, 312, 313) 중 일부는 다소 들어가나 돌출되어 있을 수 있다. 가령, 제1 부분자석(311)의 제1 부분면(311a)이 이웃하는 제2 및 제3 부분자석(312, 313)의 제2 및 제3 부분면(312a, 313a)에 대해 약간 돌출되거나 혹은 약간 인입되어 있을 수 있다. 마찬가지로, 제2 영구자석(320)의 제4 내지 제6 부분자석(321, 322, 323) 중 일부는 다소 들어가나 돌출되어 있을 수 있다. 가령, 제4 부분자석(321)의 제4 부분면(321a)이 이웃하는 제5 및 제6 부분자석(322, 323)의 제5 및 제6 부분면(322a, 323a)에 대해 약간 돌출되거나 혹은 약간 인입되어 있을 수 있다. 이때, 제1 영구자석(310)의 제1 부분자석(311)의 돌출 또는 인입과 제2 영구자석(320)의 제4 부분자석(321)의 돌출 또는 인입은 서로 상응할 필요는 없다.In this embodiment, the first and second
또한, 제2 및 제3 부분면(312a, 313a)은 제1 부분면(311a)에 대해 약간 경사져 있을 수도 있다. 가령, 제2 및 제3 부분면(312a, 313a)은 제1 부분면(311a)쪽으로 대칭되게 경사져 형성될 수도 있다. 마찬가지로, 제5 및 제6 부분면(322a, 323a)은 제4 부분면(321a)에 대해 약간 경사져 있을 수도 있다. 가령, 제5 및 제6 부분면(322a, 323a)은 제4 부분면(321a)쪽으로 대칭되게 경사져 형성될 수도 있다. 한편, 제1 영구자석(310)의 제2 및 제3 부분면(312a, 313a)의 경사 방향과 제2 영구자석(320)의 제5 및 제6 부분면(322a, 323a)의 경사 방향은 서로 상응할 필요가 없다.In addition, the second and third
도 16은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 자기부상장치(400)의 개략적인 사시도이다. 16 is a schematic perspective view of a
도 16을 참조하면, 본 실시예의 자기부상장치(400)는 제1 영구자석(410)과, 제2 영구자석(420)을 포함한다. 제1 영구자석(410)은 제2 영구자석(420)의 연직 상방(+Z축 방향)에 위치하며 자기부상력에 의해 부상된다. 즉, 본 실시예는 제1 영구자석(410)이 자기 부상체에 해당되며, 제2 영구자석(420)이 제1 영구자석(410)의 자기 부상을 지지하는 지지체의 역할을 수행한다. 이러한 제1 및 제2 영구자석(410, 420)은 전술한 실시예의 자기부상장치(300)의 제1 및 제2 영구자석(310, 320)의 상하 위치가 바뀐 경우이다. 전술한 실시예에서 설명된 바와 같이, 제2 영구자석(420)은 제4 부분자석(421)의 자성 세기가 제5 및 제6 부분자석들(422, 423)의 자석 세기보다 작게 착자됨에 따라, 제2 영구자석(420)의 제4 부분자석(421)의 제4 부분면(421a)의 상방에는 자기력선 수렴영역이 형성된다. 전술한 실시예에서 제1 및 제2 영구자석(310, 320)의 상하 위치가 뒤바뀌더라도 자기적 척력에 의한 힘의 관계는 실질적으로 동일하므로, 본 실시예에서 제1 영구자석(410)의 제1 부분자석(411)의 제1 부분면(411a)이 자기력선 수렴영역 내에 혹은 자기력선 수렴영역으로부터 상방으로 소정 간격 이격되게 위치하게 되면, 제1 영구자석(410)은 제2 영구자석(420)에 이격된 상태로 자기적 척력에 의해 수직 방향의 부상력과 수평 방향의 측면 복원력을 동시에 받는다.Referring to FIG. 16, the
도 17은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 자기부상장치(500)의 개략적인 사시도이다. 17 is a schematic perspective view of a
도 17을 참조하면, 본 실시예의 자기부상장치(500)는 제1 영구자석(510)과, 제2 영구자석(520)을 포함한다. 제2 영구자석(520)은 제1 영구자석(510)의 연직 상방(+Z축 방향)에 위치하며 자기부상력에 의해 부상된다. 즉, 본 실시예는 제1 영구자석(510)이 지지체에 해당되며, 제2 영구자석(520)이 자기 부상체의 역할을 수행한다. 제1 영구자석(510)은 도 12 내지 도 15를 참조하여 설명한 실시예에서의 제1 영구자석(310)일 수 있다. 제2 영구자석(520)은 도 6을 참조하여 설명한 실시예에서의 제2 영구자석(120)일 수 있다. 제1 영구자석(51)의 제1 부분자석(511)의 제1 부분면(511)의 폭은 제2 영구자석(520)의 오목홈(524)의 입구의 폭보다 작게 형성될 수 있다.Referring to FIG. 17, the
도 6을 참조하여 설명한 바와 같이, 제2 영구자석(520)의 오목홈(524)을 이루는 바닥면(521)과 제1 및 제2 내측면들(522, 523)은 N극으로 착자될 수 있다. 오목홈(524)을 이루는 내면들(521, 522, 523)이 동일 극성(N극)의 자극면이 됨에 따라, 오목홈(524)을 이루는 내면들(521, 522, 523)에서 수직하게 형성되는 자기력선(B)은 오목홈(524)의 입구 근방에서 수렴된 후 오목홈(524)의 외부로 나가게 되므로, 오목홈(524)의 입구 근방에서 단위면적당 자기력선(B)의 수, 즉 자속밀도가 조밀해지며, 자기력선 수렴영역(526)은 오목홈(524)의 내부 혹은 입구 근방에 위치할 수 있게 된다. 따라서, 제1 영구자석(510)의 제1 부분자석(511)의 제1 부분면(511a)이 자기력선 수렴영역에 위치하게 되면, 제2 영구자석(520)은 제1 영구자석(510)에 이격된 상태로 자기적 척력에 의해 수직 방향의 부상력(531)과 수평 방향의 측면 반발력(532, 533)을 받는다. 제2 영구자석(520)이 제1 영구자석(510)의 중심(516)에서 일측 방향으로 편향되면, 수평 방향의 측면 반발력(532, 533)의 차는 측면 복원력으로 작용하게 된다.6, the
도 18은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 자기부상장치(600)의 개략적인 사시도이다. 18 is a schematic perspective view of a
도 18을 참조하면, 본 실시예의 자기부상장치(600)는 제1 영구자석(610)과, 제2 영구자석(620)을 포함한다. 제1 영구자석(610)은 제2 영구자석(620)의 연직 상방(+Z축 방향)에 위치하며 자기부상력에 의해 부상된다. 이러한 제1 및 제2 영구자석(610, 620)은 도 17을 참조하여 설명한 실시예의 자기부상장치(500)의 제1 및 제2 영구자석(510, 520)의 상하 위치가 바뀐 경우이다. 즉, 본 실시예는 제1 영구자석(610)이 자기 부상체에 해당되며, 제2 영구자석(620)이 제1 영구자석(610)의 자기 부상을 지지하는 지지체의 역할을 수행한다. 전술한 실시예에서 제1 및 제2 영구자석(510, 520)의 상하 위치가 뒤바뀌더라도 본 실시예에서의 자기적 척력에 의한 힘의 관계는 전술한 실시예와 실질적으로 동일하므로, 제1 영구자석(610)은 제2 영구자석(620)에 이격된 상태로 자기적 척력에 의해 수직 방향의 부상력과 수평 방향의 측면 복원력을 동시에 받는다.Referring to FIG. 18, the
도 19는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 자기부상장치(700)의 개략적인 사시도이다. 19 is a schematic perspective view of a
도 19를 참조하면, 본 실시예의 자기부상장치(700)는 제1 영구자석(710)과, 제2 영구자석(720)을 포함한다. 제2 영구자석(720)은 제1 영구자석(710)의 연직 상방(+Z축 방향)에 위치하며 자기부상력에 의해 부상된다. 즉, 본 실시예는 제1 영구자석(710)이 지지체에 해당되며, 제2 영구자석(720)이 자기 부상체의 역할을 수행한다. 제1 영구자석(710)은 도 5를 참조하여 설명한 실시예에서의 제1 영구자석(110)일 수 있다. 제2 영구자석(720)은 도 12 내지 도 15를 참조하여 설명한 실시예에서의 제2 영구자석(320)일 수 있다. 제1 영구자석(710)의 첨두면(711)의 폭은 제2 영구자석(720)의 제4 부분면(721a)의 폭보다 작게 형성될 수 있다.Referring to FIG. 19, the
도 13을 참조하여 설명한 바와 같이, 제2 영구자석(720)은 제4 부분자석(721)의 자성 세기가 제5 및 제6 부분자석들(722, 723)의 자석 세기보다 작게 착자됨에 따라, 제2 영구자석(720)의 제4 부분자석(721)의 제4 부분면(721a)의 하방에는 자기력선 수렴영역이 형성된다. 따라서, 제2 영구자석(720)의 부상위치를 적절히 결정하여 제2 영구자석(720)의 자기력선 수렴영역에 제1 영구자석(710)의 제1 부분자석(711)의 제1 부분면(711a)이 위치하도록 하면, 제2 영구자석(720)은 제1 영구자석(710)에 이격된 상태로 자기적 척력에 의해 수직 방향의 부상력(731)과 수평 방향의 측면 반발력(732, 733)을 받는다. 제2 영구자석(720)이 제1 영구자석(710)의 중심(716)에서 일측 방향으로 편향되면, 수평 방향의 측면 반발력(732, 733)의 차는 측면 복원력으로 작용하게 된다.13, the second
도 20은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 자기부상장치(800)의 개략적인 사시도이다. 20 is a schematic perspective view of a
도 20을 참조하면, 본 실시예의 자기부상장치(800)는 제1 영구자석(810)과, 제2 영구자석(820)을 포함한다. 제1 영구자석(810)은 제2 영구자석(820)의 연직 상방(+Z축 방향)에 위치하며 자기부상력에 의해 부상된다. 이러한 제1 및 제2 영구자석(810, 820)은 도 19를 참조하여 설명한 실시예의 자기부상장치(700)의 제1 및 제2 영구자석(710, 720)의 상하 위치가 바뀐 경우이다. 즉, 본 실시예는 제1 영구자석(810)이 자기 부상체에 해당되며, 제2 영구자석(820)이 제1 영구자석(810)의 자기 부상을 지지하는 지지체의 역할을 수행한다. 전술한 실시예에서 제1 및 제2 영구자석(710, 720)의 상하 위치가 뒤바뀌더라도 자기적 척력에 의한 힘의 관계는 실질적으로 동일하므로, 본 실시예에서 제1 영구자석(810)은 제2 영구자석(820)에 이격된 상태로 자기적 척력에 의해 수직 방향의 부상력과 수평 방향의 측면 복원력을 동시에 받는다.Referring to FIG. 20, the
도 21은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 자기부상장치(900)의 개략적인 사시도이다. 21 is a schematic perspective view of a
도 21을 참조하면, 본 실시예의 자기부상장치(900)는 제1 영구자석(910)과, 제2 영구자석(920)과, 제1 보조자석(930)을 포함한다. Referring to Fig. 21, the
제1 영구자석(910) 및 제2 영구자석(920)은 도 4 내지 도 10을 참조하여 설명한 실시예에서의 제1 영구자석(110) 및 제2 영구자석(120)일 수 있다. 도 5를 참조하여 설명한 바와 같이, 제1 영구자석(910)은, 길이 방향(X축 방향)에 수직한 횡단면에서 보았을 때, 첨두면(911)으로 갈수록 폭이 좁아지는 사다리꼴 형상일 수 있다. 제1 영구자석(910)은 첨두면(911)이 N극 혹은 S극의 자극면이 되도록 착자된다. 제1 영구자석(910)의 첨두면(911)의 배면(915)은 첨두면(911)의 극성과 반대되는 극성이 된다. 제2 영구자석(920)은 제1 영구자석(910)의 연직 상방(+Z축 방향)에 위치하여 자기부상력에 의해 부상되는 자기 부상체의 역할을 수행한다. 도 6을 참조하여 설명한 바와 같이, 제2 영구자석(920)의 오목홈(924)을 이루는 내면들(921, 922, 923)에서 발생된 자기력선이 수렴되는 영역이 오목홈(924)의 내부 혹은 입구 근방에 위치할 수 있게 된다.The first
제1 보조자석(930)은 평판형의 영구자석으로서, 제1 영구자석(910)의 배면(915)에 배치되며, 제1 영구자석(910)과 함께 제2 영구자석(920)에 대한 지지체의 역할을 수행한다. 또한, 제1 보조자석(930)의 상면(931)의 일부는 제1 영구자석(910)의 바깥에 위치하여 제2 영구자석(920)에 대면한다. 즉, 제1 보조자석(930)의 폭은 제1 영구자석(910)의 하단의 폭보다 크다. The first
제1 보조자석(930)의 상면(931)은 제1 영구자석(910)의 배면(915)의 극성과 반대되는 극성으로 착자되어, 제1 보조자석(930)은 제1 영구자석(910)과 자기적으로 결합되어 있을 수 있다. 제1 영구자석(910)과 제1 보조자석(930)은 추가적으로 접착제등에 의해 고정되어 있을 수 있다. The
제1 영구자석(910)의 첨두면(911)과 제2 영구자석(920)의 오목홈(924)을 이루는 내면들(921, 922, 923)은 모두 동일 극성으로 착자되어, 제2 영구자석(920)은 제1 영구자석(910)에 이격된 상태로 자기적 척력에 의해 수직 방향의 부상력과 수평 방향의 측면 복원력을 동시에 받는다. 나아가, 제2 영구자석(920)의 오목홈(924) 근방에서 자기력선이 수렴됨에 따라, 제2 영구자석(920)이 받는 측면 복원력은 수렴되는 방향으로 이루어져 좀 더 안정적으로 측면 제어될 수 있다.The inner faces 921, 922 and 923 forming the
또한, 제2 영구자석(920)의 오목홈(924)을 사이에 둔 제1 및 제2 하면(928, 929)은 제1 보조자석(930)의 상면(931)과 마주보게 위치하며, 제2 영구자석(920)의 오목홈(924)을 사이에 둔 제1 및 제2 하면(928, 929) 역시 제1 보조자석(930)의 상면(931)과 동일한 극성으로 착자되어, 제1 영구자석(910)은 제1 보조자석(930)에 이격된 상태로 자기적 척력에 의해 수직 방향의 추가적인 부상력을 받을 수 있다. 이와 같은 추가적인 부상력 덕분에, 제2 영구자석(920)에 요구되는 자석 세기의 부담이 경감되며, 자기력선 수렴영역과 관련되는 오목홈(924)의 형상 및 착자에 대한 설계의 자유도를 향상시킬 수 있다.The first and second
제1 보조자석(930)은 제2 영구자석(920)의 폭 방향(Y 방향)의 폭(W5)보다 긴 폭(W6)을 가져, 제2 영구자석(920)이 폭 방향(Y 방향)으로 소정 거리 이동하더라도 안정적으로 부상시키도록 할 수 있다. 이러한 제2 영구자석(920)의 폭(W5)에 대한 제1 보조자석(930)의 폭(W6)의 관계는 제2 영구자석(920)이 폭 방향(Y 방향)으로 이동이 허용되는 폭에 따라 결정될 수 있다. The first
본 실시예는 제1 보조자석(930)이 제1 영구자석(910)에 결합하는 경우를 예로 들어 설명하고 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 가령, 제1 보조자석(930)은 전술한 실시예들의 자기부상장치(200, 300, 400, 500, 600, 700, 800)에서 아랫쪽에 위치하는 영구자석(220, 310, 420, 510, 620, 710, 820)의 하면에 부착될 수도 있다.In this embodiment, the case where the first
도 22는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 자기부상장치(1000)의 개략적인 사시도이다. 22 is a schematic perspective view of a
도 22를 참조하면, 본 실시예의 자기부상장치(1000)는 제1 영구자석(1010)과, 제2 영구자석(1020)과, 제2 보조자석(1030)을 포함한다. Referring to FIG. 22, the
제1 영구자석(1010) 및 제2 영구자석(1020)은 도 12 내지 도 15를 참조하여 설명한 실시예에서의 제1 영구자석(310) 및 제2 영구자석(320)일 수 있다. 제1 영구자석(1010)은 길이 방향(X축 방향)으로 길게 연장되는 제1 부분자석(1011)과, 제1 부분자석(1011)의 좌우측에 위치하는 제2 부분자석(1012) 및 제3 부분자석(1013)을 포함하는 평판 형상을 가질 수 있으며, 이들 제1 내지 제3 부분자석(1011, 1012, 1013)의 형상, 자성 세기, 및 자극 방향은 도 13를 참조한 제1 영구자석(310)과 실질적으로 동일할 수 있다. 마찬가지로, 제2 영구자석(1020)은 길이 방향(X축 방향)으로 길게 연장되는 제4 부분자석(1021)과, 제4 부분자석(1021)의 좌우측에 위치하는 제5 부분자석(1022) 및 제6 부분자석(1023)을 포함하는 평판 형상을 가질 수 있으며, 이들 제4 내지 제5 부분자석(1021, 1022, 1023)의 형상, 자성 세기, 및 자극 방향은 도 13를 참조한 제2 영구자석(320)과 실질적으로 동일할 수 있다.The first
제2 보조자석(1030)은 평판형의 영구자석으로서, 제2 영구자석(1020)의 배면(1020b)에 부착된다. 제2 보조자석(1030)의 폭(W7)은 제2 영구자석(1020)의 폭(W8)보다 크며, 제1 영구자석(1010)의 폭(W9)보다 작게 형성될 수 있다. 따라서, 제2 보조자석(1030)의 일부 하면(1030a)은 제2 영구자석(1020)에 부착된 영역 바깥에 있으며 제1 영구자석(1010)에 대면한다.The second
제2 보조자석(1030)의 하면(1030a)은 제2 영구자석(1020)의 배면(1020b)의 극성과 반대되는 극성으로 착자되어, 제2 보조자석(1030)은 제2 영구자석(1020)과 자기적으로 결합되어 있을 수 있다. 제2 영구자석(1020)과 제2 보조자석(1030)은 추가적으로 접착제등에 의해 고정되어 있을 수 있다. The
제1 영구자석(1010)의 상면(1010a)과 제2 영구자석(1020)의 하면(1020a)은 모두 동일 극성으로 착자되어, 제2 영구자석(1020)은 제1 영구자석(1010)에 이격된 상태로 자기적 척력에 의해 수직 방향의 부상력과 수평 방향의 측면 복원력을 동시에 받는다. 나아가, 도 13를 참조하여 설명한 바와 같이, 제2 영구자석(1020)은 제4 부분자석(1021)의 자성 세기가 제5 및 제6 부분자석들(1022, 1023)의 자석 세기보다 작게 착자됨에 따라, 제2 영구자석(1020)의 제4 부분자석(1021)의 하방에는 자기력선 수렴영역이 형성됨에 따라, 제2 영구자석(1020)이 받는 측면 복원력은 수렴되는 방향으로 이루어져 좀 더 안정적으로 측면 제어될 수 있다. The
또한, 제1 및 제2 영구자석(1010, 1020) 사이의 자기적 척력에 의한 부상력뿐만 아니라, 제2 보조자석(1030)의 제1 영구자석(1010)에 대면하는 하면(1030a) 역시 제1 영구자석(1010)의 상면(1010a)과 동일 자극으로 착자되어 자기적 척력에 추가적인 부상력이 발생된다. 이와 같은 추가적인 부상력 덕분에, 제2 영구자석(1020)에 요구되는 자석 세기의 부담이 경감되며, 자기력선 수렴영역과 관련되는 제4 내지 제6 부분자석(1021, 1022, 2023)들의 형상 및 착자에 대한 설계의 자유도를 향상시킬 수 있다.Not only the levitation force due to the magnetic repulsive force between the first and second
본 실시예는 제2 보조자석(1030)이 제2 영구자석(1020)에 결합하는 경우를 예로 들어 설명하고 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 가령, 제2 보조자석(1030)은 전술한 실시예들의 자기부상장치(100, 200, 400, 500, 600, 700, 800)에서 윗쪽에 위치하는 영구자석(120, 210, 410, 520, 610, 720, 810)의 상면에 부착될 수도 있다. 나아가, 전술한 실시예에서의 제1 보조자석(930)과 본 실시예의 제2 보조자석(1030)이 자기부상장치(100, 200, 400, 500, 600, 700, 800)의 제1 및 제2 영구자석에 동시에 부착될 수도 있다.Although the present embodiment has been described by way of example in which the second
도 23은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 자기부상장치(1100)의 개략적인 사시도이다. 도 23을 참조하면, 본 실시예의 자기부상장치(1100)는 지지대(1130)와, 지지대(1130)의 상면에 길이 방향(X축 방향)으로 길게 연장되어 마련된 제1 영구자석(1110)과, 제1 영구자석(1110)에 상방으로 이격되며 대향되는 제2 영구자석(1120)과, 제2 영구자석(1120)의 상면에 부착되는 부상체(1150)를 포함한다. 나아가, 지지대(1130)에는 제3 보조자석(1140)이 마련되며, 제3 보조자석(1140)의 상방으로 이격되며 대향되는 제4 보조자석(1160)이 부상체(1150)에 하면에 부착되어 있다. 23 is a schematic perspective view of a
제1 및 제2 영구자석(1110, 1120)은 전술한 실시예들의 자기부상장치(100, 200, 300, 400, 500, 600, 700, 800, 900, 1000)의 제1 및 제2 영구자석들이거나, 이들에 제1 보조자석(930) 또는 제2 보조자석(1030)이 결합된 것일 수 있다. 예를 들어, 도 23에 도시된 바와 같이, 제1 영구자석(1110)은 첨두면(1111)이 돌출된 영구자석이고, 제2 영구자석(1120)은 오목홈(1124)을 갖는 영구자석일 수 있다. 이러한 제1 및 제2 영구자석(1110, 1120)은 제2 영구자석(1120)에게 부상력(1171)과 함께 측면 복원력을 준다. The first and second
제3 보조자석(1140)은 제1 영구자석(1110)의 양측면에 배치되는 좌우 제3 보조자석(1141, 1142)를 포함할 수 있다. 좌우 제3 보조자석(1141, 1142)은 길이 방향(X축 방향)으로 길게 연장되어 형성될 수 있다. 마찬가지로, 제4 보조자석(1160)은 제2 영구자석(1120)의 양측면에 배치되는 좌우 제4 보조자석(1161, 1162)를 포함할 수 있다. 좌우 제4 보조자석(1161, 1162)은 길이 방향(X축 방향)으로 길게 연장되어 형성될 수 있다. The third
좌우 제4 보조자석(1161, 1162) 각각의 폭은, 도 23에 도시되듯이, 좌우 제3 보조자석(1141, 1142) 각각의 폭보다 짧게 형성될 수 있다. 그러나, 본 실시예는 이에 한정될 필요는 없다. 다만, 좌우 제4 보조자석(1161, 1162)이나 좌우 제3 보조자석(1141, 1142)의 끝단에서의 급격한 자기력선 발산에 의한 악영향을 경감시키기 위하여, 좌우 제3 보조자석(1141, 1142)과 좌우 제4 보조자석(1161, 1162) 중 어느 하나의 폭이 다른 하나의 폭보다 긴 것이 바람직하며, 상측의 무게를 가볍게 하기 위하여 좌우 제4 보조자석(1161, 1162) 각각의 폭을, 도 23에 도시되듯이, 좌우 제3 보조자석(1141, 1142) 각각의 폭보다 짧게 형성할 수 있다.The width of each of the left and right fourth
제3 보조자석(1140)과 제4 보조자석(1160)은 대향되는 면이 동일 자극(예를 들어, 도 23에 도시되듯이 N극)으로 착자되어 자기적 척력에 의한 추가적인 부상력(1174, 1175)이 발생되도록 할 수 있다. 이와 같은 추가적인 부상력 덕분에, 제1 및 제2 영구자석(1110, 1120)들의 형상 및 착자에 대한 설계의 자유도를 향상시킬 수 있다.The third
본 실시예는 제3 및 제4 보조자석(1140, 1160)이 2개씩 마련된 경우를 예로 들어 설명하고 있으나, 본 발명은 이에 한정될 필요는 없다. 가령, 제3 및 제4 보조자석(1140, 1160)은 1개 혹은 3개 이상 마련될 수도 있을 것이다.In the present embodiment, two third and fourth
도 21 내지 도 23을 참조하여 설명한 실시예들에서는 추가적인 부상력을 주는 제1 보조자석(930)과, 제2 보조자석(1030)과, 제3 및 제4 보조자석(1140, 1160) 중 어느 한쪽이 사용된 경우를 예로 들어 설명하고 있으나, 이러한 제1 보조자석(930)과, 제2 보조자석(1030)과, 제3 및 제4 보조자석(1140, 1160)은 일부 혹은 전체가 동시에 사용될 수도 있다. 또한, 도 21 내지 도 23을 참조하여 설명한 실시예들에서는 추가적인 부상력을 주는 제1 보조자석(930)이나 제2 보조자석(1030)이나 제3 및 제4 보조자석(1140, 1160)은 영구자석인 경우를 예로 들어 설명하고 있으나, 전자석일 수도 있다. 제1 보조자석(930)이나 제2 보조자석(1030)이나 제3 및 제4 보조자석(1140, 1160)이 전자석인 경우는 추가적인 부상력을 전기적으로 제어함으로써, 전체 부상력을 제어할 수 있을 것이다.In the embodiments described with reference to Figs. 21 to 23, the first
도 24는 본 발명에 따르는 일 실시예(구체적으로는, 도 21을 참조한 실시예)의 자기부상장치를 실제 제작하여 제2 영구자석의 부상 높이에 따른 부상력 및 측면 반발력을 측정한 도표이다. 도 254를 참조하면, 제2 영구자석의 높이가 멀수록 상방을 향한 자기적 척력, 즉 부상력이 점차 작아짐을 볼 수 있다. 따라서, 제2 영구자석의 무게와 부상력과의 평형을 이루는 지점에서 제2 영구자석의 부상 높이가 결정될 것이다. 한편, 제2 영구자석의 일 측면에 가해지는 측면 반발력은 9mm 높이까지 점차 작아지다가 다시 커짐을 볼 수 있다. 측면 반발력은 자기력선이 중심 방향으로 수렴하는 분포를 갖는 자기력선 수렴영역에서 작용하는 것으로 이해될 수 있으므로, 상기 높이 9mm 근방은 전술한 자기력선 수렴영역으로 이해될 수 있다. 따라서, 제2 영구자석의 부상 높이를 상기 높이 9mm 근방으로 설정함으로써, 제2 영구자석의 측면 방향으로의 움직임을 구속시키는 측면 복원력을 확보할 수 있음이 이해될 수 있을 것이다.FIG. 24 is a graph showing a measurement result of a levitation force and a lateral repulsive force according to a flying height of a second permanent magnet, by actually manufacturing a magnetic levitation apparatus according to an embodiment of the present invention (concretely, the embodiment referring to FIG. 21). Referring to Figure 254, as the height of the second permanent magnet increases, the magnetic repulsive force toward the upward direction, that is, the levitation force gradually decreases. Therefore, the floating height of the second permanent magnet will be determined at a point where the weight of the second permanent magnet equals the floating force. On the other hand, the side repulsive force applied to one side of the second permanent magnet gradually decreases to 9 mm, and then increases again. It can be understood that the side repulsive force acts in the magnetic flux line convergence region having the distribution in which the magnetic flux lines converge to the center direction, so that the vicinity of 9 mm in height can be understood as the magnetic flux line convergence region described above. Therefore, it can be understood that by setting the height of the floating height of the second permanent magnet to the vicinity of the height of 9 mm, it is possible to secure the side restoring force that restrains the movement of the second permanent magnet in the lateral direction.
도 25는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 자기부상 이송장치(1200)의 개략적인 평면도이며, 도 26은 도 25의 자기부상 이송장치(1200)를 I-II선을 따라 본 개략적인 측단면도이며, 도 27는 도 25의 자기부상 이송장치(1200)의 개략적인 정면도이다.25 is a schematic plan view of a magnetic
도 25 내지 도 27을 참조하면, 본 실시예의 자기부상 이송장치(1200)는 자기부상을 위한 레일(1210)과, 피처리체를 탑재하는 이송체(1220)를 포함한다. 레일(1210)은 길이 방향(X축 방향)으로 길게 연장되어 형성된다. 이송체(1220)는 피처리체를 탑재할 수 있는 몸체(1221)와, 몸체(1221)의 하부면의 상기 레일(1210)에 대향되는 위치에 마련되는 부상자석(1222)을 포함할 수 있다. 레일(1210) 및 이송체(1220)에는 전술한 실시예들의 자기부상장치(100, 200, 300, 400, 500, 600, 700, 800, 900, 1000, 1100)가 적용될 수 있다. 즉, 레일(1210)과 부상자석(1222)은 전술한 실시예들의 자기부상장치(100, 200, 300, 400, 500, 600, 700, 800, 900, 1000, 1100)의 제1 및 제2 영구자석들이거나, 이들에 보조자석들이 결합된 것일 수 있다. 일 예로, 레일(1210)은 도 4 내지 도 11을 참조하여 설명한 제1 영구자석(110)이고, 부상자석(1222)은 도 4 내지 도 11을 참조하여 설명한 제2 영구자석(120)일 수 있다. 이 경우, 부상자석(1222)에 의해 형성되는 자기력선 수렴영역(도 6의 126 참조)이 레일(1210)의 첨두면(도 4의 111 참조)이 위치한 높이에 있게 됨으로서, 이송체(1220)는 부상자석(1222)에 이격된 상태로 자기적 척력에 의해 수직 방향의 부상력과 수평 방향의 측면 복원력을 동시에 받는다.25 to 27, the magnetic
본 실시예의 자기부상 이송장치(1200)는 반도체 제조 장치일 수 있다. 이 경우, 피처리체는 예를 들어, 반도체 기판, 유리 기판, 플라스틱 기판 등일 수 있다. 자기부상 이송장치(1200)의 하우징(1290)은 입구 개폐기(1240) 및 출구 개폐기(1270)에 의해 밀폐되어 있을 수 있다. 하우징(1290)의 입구 개폐기(1240) 및 출구 개폐기(1270)에 의해 밀폐된 공간은 증착, 에칭등의 반도체 처리 공정이 수행되는 챔버로 이해될 수 있다. 레일(1210)은 하우징(1290)의 입구 개폐기(1240) 및 출구 개폐기(1270)에 의해 밀폐된 내부에 마련될 수 있다. 입구 개폐기(1240) 앞에는 피처리체가 대기하는 대기부(1230)가 위치하고, 출구 개폐기(1270)의 바깥에는 피처리체가 적재되는 적재부(1280)가 위치할 수 있다.The magnetic
이송체(1220)의 이송, 즉 대기부(1230)에서 레일(1210) 위로의 이송, 레일(1210) 상에서의 이송, 레일(1210)로부터 적재부(1280)로의 이송은 공지된 이송 수단(예를 들어, 지그(jig)등을 이용한 접촉식 이송 혹은 전자석을 이용한 비접속식 이송 등)을 이용하여 이루어질 수 있다.The conveyance of the conveying
다음으로 본 실시예의 자기부상 이송장치(1200)의 동작을 설명한다.Next, the operation of the magnetic
이송체(1220)는 대기부(1230)에 대기상태로 있다가 입구 개폐기(1240)가 열리면 순차적으로 레일(1210) 위로 옮겨지고, 레일(1210) 상을 이동한다. 이송체(1220)는 레일(1210)과의 자기적 척력에 의한 부상력과 측면 복원력을 동시에 받으면서 레일(1210)을 따라 이송된다. 이송체(1220)가 레일(1210) 위를 이동하면, 피처리체에 증착, 에칭 등의 반도체 처리공정이 수행된다. 공정이 완료되면, 출구 개폐기(1270)가 열리고 적재부(1280)에 적재된다. 참조번호 1231, 1281은 대기부(1230) 및 적재부(1280) 상에 놓여지는 베어링을 나타낸다.The conveying
도 28은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 자기부상 이송장치(1300)의 개략적인 평면도이며, 도 29는 도 28의 자기부상 이송장치(1300)를 I-II선을 따라 본 개략적인 측단면도이며, 도 30은 도 28의 자기부상 이송장치(1300)의 개략적인 정면도이다.FIG. 28 is a schematic plan view of a magnetic
도 28 내지 도 30을 참조하면, 본 실시예의 자기부상 이송장치(1300)는 자기부상을 위한 레일(1310)과, 피처리체를 탑재하는 이송체(1320)를 포함한다. 이송체(1320)는 피처리체를 탑재할 수 있는 몸체(1321)와, 몸체(1321)의 하부면의 상기 레일(1310)에 대향되는 위치에 마련되는 부상 자석(1322)을 포함할 수 있다. 28 to 30, the magnetic
자기부상 이송장치(1300)의 하우징(1390)은 입구 개폐기(1340) 및 출구 개폐기(1370)에 의해 밀폐되어 있을 수 있다. 입구 개폐기(1340) 앞에는 피처리체가 대기하는 대기부(1330)가 위치하고, 출구 개폐기(1370)의 바깥에는 피처리체가 적재되는 적재부(1380)가 위치할 수 있다. 하우징(1390)의 입구 개폐기(1340) 및 출구 개폐기(1370)에 의해 밀폐된 공간은 증착, 에칭등의 반도체 처리 공정이 수행되는 챔버(1360)로 이해될 수 있다. 챔버(1360)는 중간 계폐기(1350)에 의해 공간적으로 분리된 복수의 공간일 수 있다. 레일(1310)은 챔버들(1360) 내부에 마련될 수 있다. 챔버들(1360)은 중간 개폐기(1350)에 의해 공간적으로 분할되어 있으므로, 레일(1310)은 중간 개폐기(1350)가 있는 위치에서 단선되어 있다. 즉, 중간 개폐기(1350)가 위치하는 곳은 레일(1310)(즉, 영구자석)이 놓이지 않은 단선부가 된다. 이송체(1320)의 이송, 즉 대기부(1330)에서 레일(1310) 위로의 이송, 레일(1310) 상에서의 이송, 레일(1310)로부터 적재부(1380)로의 이송은 공지된 이송 수단(예를 들어, 지그등을 이용한 접촉식 이송 혹은 전자석을 이용한 비접속식 이송 등)을 이용하여 이루어질 수 있다.The
전술한 실시예와 마찬가지로, 본 실시예의 레일(1310) 및 이송체(1320)에는 전술한 실시예들의 자기부상장치(100, 200, 300, 400, 500, 600, 700, 800, 900, 1000, 1100)가 적용될 수 있다. 즉, 레일(1310)과 부상자석(1322)은 전술한 실시예들의 자기부상장치(100, 200, 300, 400, 500, 600, 700, 800, 900, 1000, 1100)의 제1 및 제2 영구자석들이거나, 이들에 보조자석들이 결합된 것일 수 있다. 일 예로, 도 30에 도시된 바와 같이 레일(1310)은 도 4 내지 도 11을 참조하여 설명한 자기부상장치(100)의 제1 영구자석(110)일 수 있으며, 부상 자석(1322)은 도 4 내지 도 11을 참조하여 설명한 자기부상장치(100)의 제2 영구자석(120)일 수 있다. 이 경우, 부상자석(1322)에 의해 형성되는 자기력선 수렴영역(도 6의 126 참조)이 레일(1310)의 첨두면(도 4의 111 참조)이 위치한 높이에 있게 됨으로서, 이송체(1320)는 부상자석(1322)에 이격된 상태로 자기적 척력에 의해 수직 방향의 부상력과 수평 방향의 측면 복원력을 동시에 받는다.The
이송체(1320)의 상부면의 길이 방향(X축 방향)을 기준으로 한 전단 및 후단에 제1 및 제2 보조자석(1323, 1324)가 각각 마련된다. 또한, 각각의 챔버(1360)내의 하우징(1390)의 상부면(1391)에는 중간 개폐기(1350)의 전후의 인접한 위치에 제3 및 제4 보조자석(1393, 1394)가 각각 마련된다. 제1 및 제2 보조자석(1323, 1324)과 제3 및 제4 보조자석(1393, 1394)은 대향되는 면이 서로 반대되는 극성으로 착자된다. 가령, 제1 및 제2 보조자석(1323, 1324)의 상부면은 N극으로 착자되고, 제3 및 제4 보조자석(1393, 1394)의 하부면은 S극으로 착자될 수 있다. 물론, N극과 S극은 서로 바뀔 수도 있다. 이러한 제1 내지 제4 보조자석(1323, 1324, 1393, 1394)은 이송체(1320)가 중간 개폐기(1350)가 위치하는 곳, 즉 레일(1310)의 단선부를 지날 때 이송체(1320)의 자기부상을 보조하는 보조자석 모듈이 된다. First and second
도 31a 내지 도 31f는 본 실시예의 자기부상 이송장치(1300)의 동작을 설명한다.Figs. 31A to 31F explain the operation of the magnetic
이송체(1320)는 대기부(1330)에 대기상태로 있다가 입구 개폐기(1340)가 열리면 순차적으로 레일(1310) 위로 옮겨지고, 챔버(1360) 내로 이송된다. 이송체(1320)는 레일(1310)과의 자기적 척력에 의한 부상력과 측면 복원력을 동시에 받으면서 레일(1310)을 따라 이송된다. 이송체(1320)가 레일(1310)을 따라 각 챔버(1360)로 이송되면, 피처리체에 증착, 에칭 등의 반도체 처리공정이 수행된다. 챔버들(1360)의 사이에는 중간 개폐기(1350)가 있어, 반도체 처리공정이 수행되는 동안은 밀폐된다. 중간 개폐기(1350)가 위치한 곳에는 레일이 놓여 있지 아니하다. 설명의 편의를 위해, 이송체(1320)의 이송 방향(1325)을 기준으로 상류측의 챔버를 제1 챔버(1361), 하류측의 챔버를 제2 챔버(1362)라 하고, 상류측의 레일을 제1 레일(1311), 하류측의 레일을 제2 레일(1312)이라 한다. The
도 31a에 도시되듯이, 제1 챔버(1361) 내에서 이송체(1320)가 제1 레일(1311) 상에 위치할 때는 이송체(1320)는 부상 자석(1322)과 제1 레일(1311) 사이의 자기 부상력(1315)에 의해 부상된다. 31A, when the conveying
이송체(1320)가 중간 개폐부(1350)에 인접하게 되면, 도 31b에 도시되듯이, 중간 개폐부(1350)의 앞에 위치한 제3 보조자석(1393)과 이송체(1320)의 제1 보조자석(1323) 사이에 자기적 인력(1326)이 작용하여, 이송체(1320)의 전단 부분은 상방으로 약간 들처지게 된다. The third
도 31c 및 도 31d를 참조하면, 이송체(1320)가 중간 개폐부(1350)에 진입하게 되면, 중간 개폐부(1350)가 위치하는 곳, 즉 제1 레일(1311)과 제2 레일(1312) 사이의 단속 영역에서 부상 자석(1322)과 제1 레일(1311) 사이의 자기 부상력(1315)이 작아지게 된다. 그러나, 중간 개폐부(1350)의 앞에 위치한 제3 보조자석(1393) 및 중간 개폐부(1350)의 뒤에 위치한 제4 보조자석(1394)과 이송체(1320)의 제1 보조자석(1323) 사이에 자기적 인력(1327)이 순차적으로 작용하므로, 작아진 자기 부상력(1315)을 보조하여 이송체(1320)를 안정적으로 부상시킨다.Referring to FIGS. 31C and 31D, when the conveying
도 31e를 참조하면, 이송체(1320)가 중간 개폐부(1350)를 지나 제2 챔버(1362)에 진입하게 되면, 이송체(1320)의 전단은 제2 레일(1312)에 의한 자기적 척력(1316)을 추가적으로 받으면서 자기부상 상태를 유지한다. 나아가, 이송체(1320)의 후단이 중간 개폐부(1350)에 인접하게 되면, 이송체(1320)의 후단에 위치한 제2 보조자석(1324)와 중간 개폐부(1350)의 앞에 위치한 제3 보조자석(1393) 사이의 자기적 인력(1328)에 의해 제1 및 제2 레일(1311, 1312)의 단속 영역에 의해 줄어지는 자기 부상력(1315, 1316)을 보조하게 된다. 31E, when the conveying
도 31f를 참조하면, 이송체(1320)의 후단이 중간 개폐부(1350)를 지나게 되면, 이송체(1310)는 제1 레일(1311)에 의한 자기 부상력(1315)을 더 이상 받지 아니하나, 중간 개폐부(1350)의 앞뒤에 위치하는 제3 및 제4 보조자석(1393, 1394)에 의한 자기적 인력(1329)을 순차적으로 받으면서 제2 챔버(1320)에 안정적으로 진입하게 된다. 31F, when the rear end of the conveying
본 실시예의 자기부상 이송장치(1300)는 제1 및 제2 보조자석(1323, 1324)이 이송체(1320)의 상부면의 길이 방향(X축 방향)의 전단 및 후단에 모두 배치되는 경우를 예를들어 설명하고 있으나, 경우에 따라서는 길이 방향(X축 방향)의 전단 및 후단 중 어느 한쪽에 배치될 수 있음은 물론이다. 마찬가지로, 제3 및 제4 보조자석(1393, 1394)이 각각의 챔버(1360) 내에서 하우징(1390)의 상부면(1391)의 길이 방향(X축 방향)의 전단 및 후단에 모두 배치되는 경우를 예를들어 설명하고 있으나, 경우에 따라서는 길이 방향(X축 방향)의 전단 및 후단 중 어느 한쪽에 배치될 수 있음은 물론이다. 가령, 입구 개폐기(1340) 앞쪽 상방이나 출구 개폐기(1370)의 뒤쪽 상방에 보조자석이 배치될 수 있다. 한편, 제3 및 제4 보조자석(1393, 1394)이 설치되는 위치는 하우징(1390)의 상부면(1391)으로 제한되지 않는다. 가령, 제3 및 제4 보조자석(1393, 1394) 중간 개폐기(1350)의 상측에 마련되거나, 별도의 지지부에 마련될 수도 있을 것이다.The magnetic
또한, 본 실시예의 자기부상 이송장치(1300)는 제1 및 제2 보조자석(1323, 1324)과 제3 및 제4 보조자석(1393, 1394)이 서로 반대되는 자극을 가지어 자기적 인력이 발생되는 경우를 예로 들어 설명하고 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 가령, 이송체(1320)의 후단에 보조자석이 마련되고, 이송체(1320)가 레일(1310)의 단선부를 지나는 순간에 상기 보조자석에 인접하게 대향되게 하우징(1390)의 상부면에 또 다른 보조자석이 마련되는 경우, 대향되는 보조자석들에 자기적 척력이 발생되도록 착자할 수도 있다. 이와 같은 경우, 이송체(1320)가 레일(1310)의 단선부를 지나는 순간에 보조자석들간의 자기적 척력은 이송체(1320)의 후단을 하방으로 밀고, 이에 따라 이송체(1320)의 전단이 상방으로 향하는 힘으로 작용하여 레일(1310)의 단선부에서 아래로 쏠리지 않도록 하게 된다.The first and second
한편, 전술한 실시예들의 자기부상 이송장치(1200, 1300)은 반도체 처리 장치를 예로 들어 설명하고 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 전술한 실시예들의 자기부상장치(100, 200)를 자기부상열차, 리니어 엘리베이터와 같은 수송 시스템이나, 공장내 반송, 클린룸 내 반송, 건물내의 입체 반송, 고속 구분장치 등의 반송 시스템이나, 공작기계내 이송장치, 회전축 등의 자기부상 이송장치, 창문, 여닫이문에 적용될 수 있음은 물론이다. Meanwhile, although the magnetic
도 32는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 자기부상 가이드장치(1430)가 적용된 자기부상 이송장치(1400)의 개략적인 정면도이며, 도 33은 본 실시예의 자기부상 가이드장치(1430)를 확대한 도면이다.FIG. 32 is a schematic front view of a magnetic
도 32 및 도 33을 참조하면, 본 실시예의 자기부상 이송장치(1400)는 지지체(1410)와 상기 지지체(1410) 상에 자기부상되는 이송체(1420)를 포함한다. 지지체(1410)와 이송체(1420)의 서로 대향되는 위치에는 레일(1411, 1412)과 부상자석(1421, 1422)이 각각 마련되어 있다. 레일(1411, 1412)과 부상자석(1421, 1422)은 전술한 자기부상장치이거나 혹은 공지의 자기부상장치일 수 있다. 지지체(1410)는 이송체(1420)의 양측면까지 연장되어 있다. 도 32는 지지체(1410)가 일체로 형성된 구성을 예시적으로 도시하고 있으나, 이송체(1420)의 양측면 쪽에 위치하는 지지 프레임들이 지지체(1410)와 별개로 마련될 수 있음은 물론이다. 32 and 33, the magnetic
이송체(1420)의 양측면 및 이에 대향되는 지지체(1410)에는 자기부상 가이드장치(1430)가 마련된다. 자기부상 가이드장치(1430)는 이송체(1410)의 양측면에 마련되는 제1 가이드자석들(1431)과 이에 대향되는 지지체(1410)의 측면에 길이방향으로 길게 마련되는 제2 가이드자석들(1432)을 포함한다. 제1 및 제2 가이드자석들(1431, 1432)에는 전술한 실시예들의 자기부상장치(100, 200, 300, 400, 500, 600, 700, 800, 900, 1000, 1100)가 적용될 수 있다. 즉, 제1 가이드자석들(1431)은 전술한 실시예들에서의 제1 영구자석(110, 210, 310, 410, 510, 610, 710, 810, 910, 1010, 1110)과 제2 영구자석(120, 220, 320, 420, 520, 620, 720, 820, 920, 1020, 1120) 중 어느 하나이거나 이들에 보조자석들이 겹합된 것이고, 제2 가이드자석들(1132)은 다른 하나이거나 이들에 보조자석들이 결합된 것일 수 있다. 일 예로, 도 33에 도시된 바와 같이 제1 가이드자석들(1431)은 도 4 내지 도 11을 참조하여 설명한 자기부상장치(100)의 제1 영구자석(110)일 수 있으며, 제2 가이드자석들(1432)은 도 4 내지 도 11을 참조하여 설명한 자기부상장치(100)의 제2 영구자석(120)일 수 있다.On both sides of the conveying
전술한 실시예에서 설명한 바와 같이 제1 및 제2 가이드자석(1431, 1432)에는 서로 대향되는 방향, 즉 본 실시예에서는 측면 방향으로의 자기적 척력(1435)이 작용한다. 자기부상 가이드장치(1430)는 이송체(1420)의 양측면에 마련되므로, 자기부상 가이드장치(1430)의 측면 방향으로의 자기적 척력(1435)에 의해 이송체(1420)의 좌우로의 움직임은 제한된다. 이송체(1420)가 자기부상된 상태에서 이송될 때, 좌우로의 움직임은 자기부상 가이드장치(1430)에 의해 제한되므로, 안정적인 이송이 이루어질수 있다.The magnetic
제1 및 제2 영구자석(1431, 1432)에는 서로 대향되는 방향의 수직한 방향, 즉 본 실시예에서는 연직 방향으로의 자기적 척력(1436, 1437)도 작용한다. 제1 영구자석(1431)은 제2 영구자석(1432)의 하부쪽 면으로부터 상방으로의 자기적 척력(1436)을 받게 되며, 제2 영구자석(1432)의 상부쪽 면으로부터 하방으로의 자기적 척력(1437)을 받게 된다. 제1 및 제2 영구자석(1431, 1432) 각각이 대칭적인 구조를 가지는 경우, 제1 영구자석(1431)은 제2 영구자석(1432)의 중심선(C)으로부터 하방으로 편심배치된다면, 상방으로의 자기적 척력(1436)이 하방으로의 자기적 척력(1437)보다 커지게 되어, 상방으로의 부상력을 추가적으로 받게 된다. 이러한 상방으로의 부상력은 이송체(1420)를 부상시키는 힘으로 작용할 수 있다. 만일 이송체(1420)의 무게가 충분히 가볍다면, 레일(1411, 1112) 및 부상자석(1421, 1122)와 같은 자기부상수단은 생략되고 자기부상 가이드장치(1430)에서의 부상력만으로도 부상될 수 있을 것이다.The first and second
제1 영구자석(1431)의 편심배치는 상방으로의 자기적 척력(1436)을 하방으로의 자기적 척력(1437)보다 크게 하는 예이며, 이에 한정되는 것은 아니다. 전술한 바와 같이 제1 및 제2 영구자석(1431, 1432) 각각은 비대칭적인 구조를 가질 수 있으며, 이 경우 비대칭적 구조에 의해 상방으로의 자기적 척력(1436)이 하방으로의 자기적 척력(1437)보다 크게 될 수도 있을 것이다.The eccentric arrangement of the first
전술한 본 발명인 자기부상장치, 자기부상장치를 이용한 이송장치, 및 자기부상장치를 이용한 가이드장치는 이해를 돕기 위하여 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해 정해져야 할 것이다.Although the above-described magnetic levitation apparatus, the transfer apparatus using the magnetic levitation apparatus, and the guide apparatus using the magnetic levitation apparatus according to the present invention have been described with reference to the embodiments shown in the drawings for the sake of understanding, It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the scope of the present invention. Accordingly, the true scope of the present invention should be determined by the appended claims.
100, 200, 300, 400, 500, 600, 700, 800, 900, 1000, 1100 : 자기부상장치
110, 210, 310, 410, 510, 610, 710, 810, 910, 1010, 1110 : 제1 영구자석
120, 220, 320, 420, 520, 620, 720, 820, 920, 1020, 1120 : 제2 영구자석
111, 211, 711, 811, 911, 1111 : 첨두면
124, 224, 523, 624, 924, 1124 : 오목홈
126, 226, 326, 426, 526, 626 : 자기력선 수렴영역
930, 1030, 1140, 1160, 1323, 1324, 1393, 1394 : 보조자석
1100, 1200, 1300 : 자기부상 이송장치
1110, 1210, 1310 : 레일
1120, 1220, 1320 : 이송체
1430 : 자기부상 가이드장치
1431, 1432 : 가이드자석100, 200, 300, 400, 500, 600, 700, 800, 900, 1000,
110, 210, 310, 410, 510, 610, 710, 810, 910, 1010, 1110:
120, 220, 320, 420, 520, 620, 720, 820, 920, 1020, 1120:
111, 211, 711, 811, 911, 1111:
124, 224, 523, 624, 924, 1124:
126, 226, 326, 426, 526, 626: magnetic field convergence region
930, 1030, 1140, 1160, 1323, 1324, 1393, 1394: auxiliary magnet
1100, 1200, 1300: magnetic levitation conveying device
1110, 1210, 1310: rail
1120, 1220, 1320:
1430: Magnetic levitation guide device
1431, 1432: Guide magnet
Claims (55)
상기 제1 영구자석의 제1 방향으로 이격되게 배치되는 제2 영구자석;을 포함하며,
상기 제1 영구자석과 상기 제2 영구자석은 서로 대향되는 면들이 동일 자극으로 착자되며,
상기 제2 영구자석과 상기 제1 영구자석 사이의 일 영역에 상기 제2 영구자석에 의해 형성되는 자기력선이 수렴되는 분포를 가지는 것을 특징으로 하는 자기부상장치.A first permanent magnet; And
And a second permanent magnet spaced apart in a first direction of the first permanent magnet,
The surfaces of the first permanent magnet and the second permanent magnet facing each other are magnetized with the same magnetic pole,
And a magnetic force line formed by the second permanent magnet is converged in one region between the second permanent magnet and the first permanent magnet.
상기 제1 영구자석은 상기 제1 방향으로 돌출되며 상기 제1 방향에 직교하는 길이방향으로 연장되는 첨두면을 가지며,
상기 제2 영구자석은 상기 제1 영구자석에 대향되는 면에 길이방향으로 연장되며 상기 제1 방향으로 오목하게 형성된 오목홈을 가지며,
상기 제1 영구자석의 첨두면과 상기 제2 영구자석의 오목홈을 이루는 내면들은 동일 자극으로 착자된 것을 특징으로 하는 자기부상장치.The method according to claim 1,
Wherein the first permanent magnet has a sloped surface protruding in the first direction and extending in the longitudinal direction orthogonal to the first direction,
Wherein the second permanent magnets have concave grooves extending in the longitudinal direction on the surface facing the first permanent magnet and recessed in the first direction,
And the inner surfaces of the first permanent magnet and the second permanent magnet are magnetized in the same magnetic poles.
상기 길이방향에 수직한 횡단면에서 보았을 때, 상기 제2 영구자석의 오목홈을 이루는 내면들의 착자에 의해 발생되는 자기력선은 상기 오목홈의 내부 혹은 입구 근방에서 수렴되는 분포를 갖는 것을 특징으로 하는 자기부상장치.3. The method of claim 2,
Magnetic lines of force generated by the magnetization of the inner surfaces constituting the concave grooves of the second permanent magnets converge at or near the entrance of the concave groove when viewed from a cross section perpendicular to the longitudinal direction. Device.
상기 제1 영구자석의 첨두면은 상기 제2 영구자석의 오목홈을 이루는 내면들의 착자에 의해 발생되는 자기력선이 수렴되는 분포를 갖는 자기력선 수렴영역 내에 배치되거나 혹은 상기 자기력선 수렴영역과 상기 제1 방향으로 이격되게 배치되는 것을 특징으로 하는 자기부상장치.The method of claim 3,
Wherein the apical surface of the first permanent magnet is disposed in a magnetic flux line converging region having a distribution in which the magnetic flux lines generated by the magnetization of the inner surfaces constituting the concave grooves of the second permanent magnet are converged, And is spaced apart from the main magnetic pole.
상기 제2 영구자석의 오목홈을 이루는 내면들은 상기 길이방향으로 연장되는 바닥면 및 상기 길이방향으로 연장되는 제1 및 제2 내측면들을 포함하며, 상기 제1 및 제2 내측면들은 상기 제1 영구자석에 대향되는 면에 대해 둔각이거나 직각의 내각으로 경사진 것을 특징으로 하는 자기부상장치.3. The method of claim 2,
Wherein the inner surfaces constituting the concave grooves of the second permanent magnet include a bottom surface extending in the longitudinal direction and first and second inner surfaces extending in the longitudinal direction, Is inclined at an obtuse angle or at a right angle to the plane facing the permanent magnet.
상기 제1 영구자석은 길이방향으로 연장되는 상기 첨두면과 상기 길이방향으로 연장되는 제1 및 제2 외측면들을 포함하며, 상기 제1 및 제2 외측면들은 상기 첨두면에 대해 둔각이거나 직각의 내각으로 경사진 것을 특징으로 하는 자기부상장치.3. The method of claim 2,
Wherein the first permanent magnet comprises first and second outer surfaces extending in the longitudinal direction and the apical surface extending in the longitudinal direction and the first and second outer surfaces are obtuse or angled with respect to the apex surface, Characterized in that it is inclined in the cabinet.
상기 길이방향에 수직한 횡단면에서 보았을 때, 상기 제1 영구자석은 끝단으로 갈수록 폭이 좁아지는 사다리꼴 형상인 것을 특징으로 하는 자기부상장치.3. The method of claim 2,
Wherein the first permanent magnets have a trapezoidal shape in which the width of the first permanent magnets becomes narrower toward the end when viewed from a cross section perpendicular to the longitudinal direction.
상기 길이방향에 수직한 횡단면에서 보았을 때, 상기 제2 영구자석의 오목홈은 깊이 방향으로 갈수록 폭이 좁아지는 오목한 사다리꼴 형상인 것을 특징으로 하는 자기부상장치.8. The method of claim 7,
Wherein the concave grooves of the second permanent magnets have a concave trapezoidal shape that becomes narrower in the depth direction when viewed from a cross section perpendicular to the longitudinal direction.
상기 제1 영구자석은 상기 제1 방향에 직교하는 제1 평판면을 가지며,
상기 제2 영구자석은 상기 제1 영구자석의 제1 평판면에 이격되어 대향되며 상기 제1 방향에 직교하는 제2 평판면을 가지며,
상기 제1 영구자석의 제1 평판면과 상기 제2 영구자석의 제2 평판면은 동일 극성으로 착자되며,
상기 제1 영구자석의 제1 평판면은 폭 방향으로 중앙에 위치하며 길이 방향으로 길게 연장되는 제1 부분면과 상기 제1 부분면의 양측의 제2 및 제3 부분면들을 포함하며, 상기 제1 부분면에서의 자석 세기가 상기 제2 및 제3 부분면들에서의 자석 세기보다 강하며,
상기 제2 영구자석의 제2 평판면은 폭 방향으로 중앙에 위치하며 길이 방향으로 길게 연장되는 제4 부분면과 상기 제4 부분면의 양측의 제5 및 제6 부분면들을 포함하며, 상기 제4 부분면에서의 자석 세기가 상기 제5 및 제6 부분면들에서의 자석 세기보다 약한 것을 특징으로 하는 자기부상장치.The method according to claim 1,
The first permanent magnet has a first flat plate surface orthogonal to the first direction,
The second permanent magnets have a second flat surface opposite to and spaced apart from the first flat surface of the first permanent magnet and perpendicular to the first direction,
The first flat plate surface of the first permanent magnet and the second flat plate surface of the second permanent magnet are magnetized in the same polarity,
Wherein the first flat plate surface of the first permanent magnet includes a first partial surface that is located at the center in the width direction and extends in the longitudinal direction and second and third partial surfaces on both sides of the first partial surface, The magnet intensity in one partial surface is stronger than the magnet strength in the second and third partial surfaces,
The second flat plate surface of the second permanent magnet includes a fourth partial surface located at the center in the width direction and extending in the longitudinal direction and fifth and sixth partial surfaces on both sides of the fourth partial surface, And the magnet intensity in the four partial surfaces is weaker than the magnet strength in the fifth and sixth partial surfaces.
상기 길이방향에 수직한 횡단면에서 보았을 때, 상기 제2 영구자석의 제2 평판면의 착자에 의해 발생되는 자기력선은 상기 제2 평판면의 제4 부분면에서 상기 제1 영구자석 방향으로 이격된 위치에서 수렴되는 분포를 갖는 것을 특징으로 하는 자기부상장치.10. The method of claim 9,
A line of magnetic force generated by the magnetization of the second flat plate surface of the second permanent magnet as viewed in a transverse section perpendicular to the longitudinal direction is located at a position spaced apart from the fourth partial surface of the second flat plate surface in the direction of the first permanent magnet And the magnetic flux is converged in the magnetic levitation device.
상기 제1 영구자석의 제1 평판면의 제1 부분면은 상기 제2 영구자석의 제2 평판면의 착자에 의해 발생되는 자기력선이 수렴되는 분포를 갖는 자기력선 수렴영역 내 혹은 상기 자기력선 수렴영역 근방에 배치되는 것을 특징으로 하는 자기부상장치.11. The method of claim 10,
Wherein a first partial surface of the first flat plate surface of the first permanent magnet is located in a magnetic field line converging region having a distribution in which a magnetic field line generated by the magnetization of the second flat plate surface of the second permanent magnet is converged or in the vicinity of the magnetic field line converging region And the magnetic levitation device.
상기 제1 영구자석은 상기 제1 부분면을 포함하는 제1 부분자석과, 상기 제2 부분면을 포함하는 제2 부분자석과, 상기 제3 부분면을 포함하는 제3 부분자석을 포함하며, 상기 제2 영구자석은 상기 제4 부분면을 포함하는 제4 부분자석과, 상기 제5 부분면을 포함하는 제5 부분자석과, 상기 제6 부분면을 포함하는 제6 부분자석을 포함하는 것을 특징으로 하는 자기부상장치.10. The method of claim 9,
The first permanent magnet includes a first partial magnet including the first partial surface, a second partial magnet including the second partial surface, and a third partial magnet including the third partial surface, The second permanent magnet includes a fourth partial magnet including the fourth partial surface, a fifth partial magnet including the fifth partial surface, and a sixth partial magnet including the sixth partial surface Characterized by a magnetic levitation device.
상기 제1 부분자석과 상기 제2 부분자석의 제1 경계면은 상기 제1 부분자석의 제1 부분면에 대해 둔각이거나 직각의 내각으로 경사지며, 상기 제1 부분자석과 상기 제3 부분자석의 제2 경계면은 상기 제1 부분자석의 제1 부분면에 대해 둔각이거나 직각의 내각으로 경사진 것을 특징으로 하는 자기부상장치.13. The method of claim 12,
Wherein the first partial magnet and the second partial magnet are inclined at an obtuse angle or at a right angle to the first partial surface of the first partial magnet, 2 interface is inclined at an obtuse angle or at a right angle to the first partial surface of the first partial magnet.
상기 제4 부분자석과 상기 제5 부분자석의 제3 경계면은 상기 제4 부분자석의 제4 부분면에 대해 둔각이거나 직각의 내각으로 경사지며, 상기 제4 부분자석과 상기 제6 부분자석의 제4 경계면은 상기 제4 부분자석의 제4 부분면에 대해 둔각이거나 직각의 내각으로 경사진 것을 특징으로 하는 자기부상장치.13. The method of claim 12,
Wherein a third boundary surface between the fourth partial magnet and the fifth partial magnet is inclined at an obtuse angle or a right angle to the fourth partial surface of the fourth partial magnet and the third boundary surface between the fourth partial magnet and the sixth partial magnet 4 interface is inclined at an obtuse angle or at a right angle to the fourth partial surface of the fourth partial magnet.
상기 길이방향에 수직한 횡단면에서 보았을 때, 상기 제1 부분자석은 상기 제1 부분면으로 갈수록 폭이 좁아지는 사다리꼴 형상인 것을 특징으로 하는 자기부상장치.13. The method of claim 12,
Wherein the first partial magnet has a trapezoidal shape that becomes narrower toward the first partial surface when viewed from a cross section perpendicular to the longitudinal direction.
상기 길이방향에 수직한 횡단면에서 보았을 때, 상기 제4 부분자석은 상기 제4 부분면으로 갈수록 폭이 넓어지는 사다리꼴 형상인 것을 특징으로 하는 자기부상장치.13. The method of claim 12,
And the fourth partial magnet has a trapezoidal shape that widens toward the fourth partial surface when viewed from a cross section perpendicular to the longitudinal direction.
상기 길이방향에 수직한 횡단면에서 보았을 때, 상기 제1 및 제4 부분자석은 각각 좌우 대칭적인 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 자기부상장치.13. The method of claim 12,
Wherein the first and fourth partial magnets each have a symmetrical shape when viewed from a cross section perpendicular to the longitudinal direction.
상기 제1 부분자석의 자성체 조성은 상기 제2 및 제3 부분자석들의 자성체 조성과 다른 것을 특징으로 하는 자기부상장치.13. The method of claim 12,
Wherein the magnetic composition of the first partial magnet is different from the magnetic composition of the second and third partial magnets.
상기 제1 내지 제3 부분자석의 자성체 조성은 모두 같으며, 상기 제1 내지 제3 부분자석 각각은 개별적으로 착자된 상태로 결합된 것을 특징으로 하는 자기부상장치.13. The method of claim 12,
Wherein the first to third partial magnets have the same magnetic composition, and each of the first to third partial magnets is individually magnetized.
상기 제2 부분면에서의 자석 세기와 상기 제3 부분면에서의 자석 세기와 같으며, 상기 제5 부분면에서의 자석 세기와 상기 제6 부분면에서의 자석 세기와 같은 것을 특징으로 하는 자기부상장치.10. The method of claim 9,
The magnet intensity at the second partial surface being equal to the magnet intensity at the third partial surface and being equal to the magnet intensity at the fifth partial surface and the magnet intensity at the sixth partial surface, Device.
상기 제1 영구자석은 상기 제1 방향에 직교하는 제1 평판면을 가지는 평판형상이며,
상기 제2 영구자석은 상기 제1 영구자석에 대향되는 면에 길이방향으로 연장되며 상기 제1 방향으로 오목하게 형성된 오목홈을 가지며,
상기 제1 영구자석의 제1 평판면과 상기 제2 영구자석의 오목홈을 이루는 내면들은 동일 극성으로 착자되며,
상기 제1 영구자석의 제1 평판면은 폭 방향으로 중앙에 위치하며 길이 방향으로 길게 연장되는 제1 부분면과 상기 제1 부분면의 양측의 제2 및 제3 부분면들을 포함하며, 상기 제1 부분면에서의 자석 세기가 상기 제2 및 제3 부분면들에서의 자석 세기보다 강한 것을 특징으로 하는 자기부상장치.The method according to claim 1,
The first permanent magnet is in the form of a flat plate having a first flat plate surface orthogonal to the first direction,
Wherein the second permanent magnets have concave grooves extending in the longitudinal direction on the surface facing the first permanent magnet and recessed in the first direction,
The first flat plate surface of the first permanent magnet and the inner surfaces constituting the concave grooves of the second permanent magnet are magnetized in the same polarity,
Wherein the first flat plate surface of the first permanent magnet includes a first partial surface that is located at the center in the width direction and extends in the longitudinal direction and second and third partial surfaces on both sides of the first partial surface, Wherein the magnitude of the magnet in one of the partial faces is stronger than that in the second and third partial faces.
상기 길이방향에 수직한 횡단면에서 보았을 때, 상기 제2 영구자석의 오목홈을 이루는 내면들의 착자에 의해 발생되는 자기력선은 상기 오목홈의 내부 혹은 입구 근방에서 수렴되는 분포를 갖는 것을 특징으로 하는 자기부상장치.22. The method of claim 21,
Magnetic lines of force generated by the magnetization of the inner surfaces constituting the concave grooves of the second permanent magnets converge at or near the entrance of the concave groove when viewed from a cross section perpendicular to the longitudinal direction. Device.
상기 제1 영구자석의 제1 평판면은 상기 제2 영구자석의 오목홈을 이루는 내면들의 착자에 의해 발생되는 자기력선이 수렴되는 분포를 갖는 자기력선 수렴영역 내 혹은 상기 자기력선 수렴영역 근방에 배치되는 것을 특징으로 하는 자기부상장치.23. The method of claim 22,
The first flat plate surface of the first permanent magnet is disposed in the magnetic flux line converging region having a distribution in which the magnetic flux lines generated by the magnetization of the inner surfaces constituting the concave grooves of the second permanent magnet are converged or in the vicinity of the magnetic flux line converging region .
상기 제2 영구자석의 오목홈을 이루는 내면들은 상기 길이방향으로 연장되는 바닥면 및 상기 길이방향으로 연장되는 제1 및 제2 내측면들을 포함하며, 상기 제1 및 제2 내측면들은 상기 제1 영구자석에 대향되는 면에 대해 둔각이거나 직각의 내각으로 경사진 것을 특징으로 하는 자기부상장치.22. The method of claim 21,
Wherein the inner surfaces constituting the concave grooves of the second permanent magnet include a bottom surface extending in the longitudinal direction and first and second inner surfaces extending in the longitudinal direction, Is inclined at an obtuse angle or at a right angle to the plane facing the permanent magnet.
상기 길이방향에 수직한 횡단면에서 보았을 때, 상기 제2 영구자석의 오목홈은 깊이 방향으로 갈수록 폭이 좁아지는 오목한 사다리꼴 형상인 것을 특징으로 하는 자기부상장치.22. The method of claim 21,
Wherein the concave grooves of the second permanent magnets have a concave trapezoidal shape that becomes narrower in the depth direction when viewed from a cross section perpendicular to the longitudinal direction.
상기 제1 영구자석은 상기 제1 부분면을 포함하는 제1 부분자석과, 상기 제2 부분면을 포함하는 제2 부분자석과, 상기 제3 부분면을 포함하는 제3 부분자석을 포함하는 것을 특징으로 하는 자기부상장치.22. The method of claim 21,
The first permanent magnet includes a first partial magnet including the first partial surface, a second partial magnet including the second partial surface, and a third partial magnet including the third partial surface Characterized by a magnetic levitation device.
상기 제1 부분자석과 상기 제2 부분자석의 제1 경계면은 상기 제1 부분자석의 제1 부분면에 대해 둔각이거나 직각의 내각으로 경사지며, 상기 제1 부분자석과 상기 제3 부분자석의 제2 경계면은 상기 제1 부분자석의 제1 부분면에 대해 둔각이거나 직각의 내각으로 경사진 것을 특징으로 하는 자기부상장치.27. The method of claim 26,
Wherein the first partial magnet and the second partial magnet are inclined at an obtuse angle or at a right angle to the first partial surface of the first partial magnet, 2 interface is inclined at an obtuse angle or at a right angle to the first partial surface of the first partial magnet.
상기 길이방향에 수직한 횡단면에서 보았을 때, 상기 제1 부분자석은 상기 제1 부분면으로 갈수록 폭이 좁아지는 사다리꼴 형상인 것을 특징으로 하는 자기부상장치.27. The method of claim 26,
Wherein the first partial magnet has a trapezoidal shape that becomes narrower toward the first partial surface when viewed from a cross section perpendicular to the longitudinal direction.
상기 길이방향에 수직한 횡단면에서 보았을 때, 상기 제1 부분자석과 상기 제2 영구자석의 오목홈은 각각 좌우 대칭적인 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 자기부상장치.27. The method of claim 26,
Wherein the first partial magnet and the second permanent magnet have symmetrical shapes when viewed from a cross section perpendicular to the longitudinal direction, respectively.
상기 제2 부분면에서의 자석 세기와 상기 제3 부분면에서의 자석 세기와 같은 것을 특징으로 하는 자기부상장치.22. The method of claim 21,
The magnet intensity at the second partial surface and the magnet intensity at the third partial surface.
상기 제1 영구자석은 상기 제1 방향으로 돌출되며 상기 제1 방향에 직교하는 길이방향으로 연장되는 첨두면을 가지며,
상기 제2 영구자석은 상기 제1 방향에 직교하고 상기 제1 영구자석의 첨두면에 대향되는 제2 평판면을 가지는 평판형상이며,
상기 제1 영구자석의 첨두면과 상기 제2 영구자석의 제2 평판면은 동일 극성으로 착자되며,
상기 제2 영구자석의 제2 평판면은 폭 방향으로 중앙에 위치하며 길이 방향으로 길게 연장되는 제4 부분면과 상기 제4 부분면의 양측의 제5 및 제6 부분면들을 포함하며, 상기 제4 부분면에서의 자석 세기가 상기 제5 및 제6 부분면들에서의 자석 세기보다 약한 것을 특징으로 하는 자기부상장치.The method according to claim 1,
Wherein the first permanent magnet has a sloped surface protruding in the first direction and extending in the longitudinal direction orthogonal to the first direction,
The second permanent magnet is in the form of a flat plate having a second flat plate surface orthogonal to the first direction and opposed to the apex of the first permanent magnet,
The apical surface of the first permanent magnet and the second flat surface of the second permanent magnet are magnetized in the same polarity,
The second flat plate surface of the second permanent magnet includes a fourth partial surface located at the center in the width direction and extending in the longitudinal direction and fifth and sixth partial surfaces on both sides of the fourth partial surface, And the magnet intensity in the four partial surfaces is weaker than the magnet strength in the fifth and sixth partial surfaces.
상기 길이방향에 수직한 횡단면에서 보았을 때, 상기 제2 영구자석의 제2 평판면의 착자에 의해 발생되는 자기력선은 상기 제2 평판면의 제4 부분면에서 상기 제1 영구자석 방향으로 이격된 위치에서 수렴되는 분포를 갖는 것을 특징으로 하는 자기부상장치.32. The method of claim 31,
A line of magnetic force generated by the magnetization of the second flat plate surface of the second permanent magnet as viewed in a transverse section perpendicular to the longitudinal direction is located at a position spaced apart from the fourth partial surface of the second flat plate surface in the direction of the first permanent magnet And the magnetic flux is converged in the magnetic levitation device.
상기 제1 영구자석의 첨두면은 상기 제2 영구자석의 제2 평판면의 착자에 의해 발생되는 자기력선이 수렴되는 분포를 갖는 자기력선 수렴영역 내 혹은 상기 자기력선 수렴영역 근방에 배치되는 것을 특징으로 하는 자기부상장치.33. The method of claim 32,
Wherein the apical surface of the first permanent magnet is disposed in a magnetic flux line converging region having a distribution in which a magnetic flux line generated by the magnetization of the second flat plate surface of the second permanent magnet is converged or in the vicinity of the magnetic flux line converging region. Flotation device.
상기 제1 영구자석은 길이방향으로 연장되는 상기 첨두면과 상기 길이방향으로 연장되는 제1 및 제2 외측면들을 포함하며, 상기 제1 및 제2 외측면들은 상기 첨두면에 대해 둔각이거나 직각의 내각으로 경사진 것을 특징으로 하는 자기부상장치.32. The method of claim 31,
Wherein the first permanent magnet comprises first and second outer surfaces extending in the longitudinal direction and the apical surface extending in the longitudinal direction and the first and second outer surfaces are obtuse or angled with respect to the apex surface, Characterized in that it is inclined in the cabinet.
상기 길이방향에 수직한 횡단면에서 보았을 때, 상기 제1 영구자석은 끝단으로 갈수록 폭이 좁아지는 사다리꼴 형상인 것을 특징으로 하는 자기부상장치.32. The method of claim 31,
Wherein the first permanent magnets have a trapezoidal shape in which the width of the first permanent magnets becomes narrower toward the end when viewed from a cross section perpendicular to the longitudinal direction.
상기 제2 영구자석은 상기 제4 부분면을 포함하는 제4 부분자석과, 상기 제5 부분면을 포함하는 제5 부분자석과, 상기 제6 부분면을 포함하는 제6 부분자석을 포함하는 것을 특징으로 하는 자기부상장치.32. The method of claim 31,
The second permanent magnet includes a fourth partial magnet including the fourth partial surface, a fifth partial magnet including the fifth partial surface, and a sixth partial magnet including the sixth partial surface Characterized by a magnetic levitation device.
상기 제4 부분자석과 상기 제5 부분자석의 제3 경계면은 상기 제4 부분자석의 제4 부분면에 대해 둔각이거나 직각의 내각으로 경사지며, 상기 제4 부분자석과 상기 제6 부분자석의 제4 경계면은 상기 제4 부분자석의 제4 부분면에 대해 둔각이거나 직각의 내각으로 경사진 것을 특징으로 하는 자기부상장치.37. The method of claim 36,
Wherein a third boundary surface between the fourth partial magnet and the fifth partial magnet is inclined at an obtuse angle or a right angle to the fourth partial surface of the fourth partial magnet and the third boundary surface between the fourth partial magnet and the sixth partial magnet 4 interface is inclined at an obtuse angle or at a right angle to the fourth partial surface of the fourth partial magnet.
상기 길이방향에 수직한 횡단면에서 보았을 때, 상기 제4 부분자석은 상기 제4 부분면으로 갈수록 폭이 넓어지는 사다리꼴 형상인 것을 특징으로 하는 자기부상장치.37. The method of claim 36,
And the fourth partial magnet has a trapezoidal shape that widens toward the fourth partial surface when viewed from a cross section perpendicular to the longitudinal direction.
상기 길이방향에 수직한 횡단면에서 보았을 때, 상기 제1 영구자석 및 제2 영구자석의 제4 부분자석은 각각 좌우 대칭적인 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 자기부상장치.37. The method of claim 36,
And the fourth partial magnets of the first permanent magnet and the second permanent magnet have a symmetrical shape when viewed from a cross section perpendicular to the longitudinal direction.
상기 제5 부분면에서의 자석 세기와 상기 제6 부분면에서의 자석 세기와 같은 것을 특징으로 하는 자기부상장치.32. The method of claim 31,
The magnetic intensity at the fifth partial surface and the magnetic intensity at the sixth partial surface.
상기 길이방향에 수직한 횡단면에서 보았을 때, 상기 제1 및 제2 영구자석은 각각 좌우 대칭적인 자기력선 분포를 가지는 것을 특징으로 하는 자기부상장치.The method according to claim 1,
Wherein the first and second permanent magnets each have a symmetrical magnetic force line distribution when viewed from a cross section perpendicular to the longitudinal direction.
상기 제1 방향은 연직 상방이며,
상기 제2 영구자석은 상기 제1 영구자석의 상방에 위치하여 상기 제1 방향으로의 자기적 척력에 의한 부상력과, 상기 제1 방향에 직교하는 제2 방향으로의 측면 반발력에 의한 자기적 복원력을 동시에 받는 자기부상체인 것을 특징으로 하는 자기부상장치.The method according to claim 1,
The first direction is vertically upward,
Wherein the second permanent magnet is positioned above the first permanent magnet and has a magnetic levitation force due to a magnetic repulsive force in the first direction and a magnetic restoring force due to a lateral repulsive force in a second direction perpendicular to the first direction The magnetic levitation apparatus comprising:
상기 제1 방향은 연직 하방이며,
상기 제1 영구자석은 상기 제2 영구자석의 상방에 위치하여 상기 제1 방향으로의 자기적 척력에 의한 부상력과, 상기 제1 방향에 직교하는 제2 방향으로의 측면력에 의한 자기적 복원력을 동시에 받는 자기부상체인 것을 특징으로 하는 자기부상장치.The method according to claim 1,
The first direction is vertically downward,
Wherein the first permanent magnet is located above the second permanent magnet and has a floating force due to a magnetic repulsive force in the first direction and a magnetic restoring force due to a side force in a second direction perpendicular to the first direction The magnetic levitation apparatus comprising:
상기 제1 방향은 수평방향이며,
상기 제1 영구자석과 상기 제2 영구자석은 상기 제1 방향으로 나란히 배치되어 상기 제1 방향으로의 자기적 척력에 의한 측면력을 받는 것을 특징으로 하는 자기부상장치.The method according to claim 1,
The first direction is a horizontal direction,
Wherein the first permanent magnet and the second permanent magnet are arranged side by side in the first direction to receive a side force due to a magnetic repulsive force in the first direction.
상기 제1 영구자석의 상기 제2 영구자석에 대향되는 면의 배면에 마련되는 제1 보조 자석을 더 포함하며,
상기 제1 보조자석의 일부는, 상기 제1 영구자석으로부터 노출되어 상기 제2 영구자석과 대면하며, 상기 제1 보조자석의 상기 제2 영구자석에 대면하는 면은 상기 제2 영구자석의 대면하는 면과 동일 극성으로 착자된 것을 특징으로 하는 자기부상장치.The method according to claim 1,
And a first auxiliary magnet provided on a rear surface of the first permanent magnet facing the second permanent magnet,
Wherein a part of the first auxiliary magnet is exposed from the first permanent magnet and faces the second permanent magnet, and a surface of the first auxiliary magnet facing the second permanent magnet is a surface facing the second permanent magnet And the magnet is magnetized in the same polarity as the surface of the magnetic layer.
상기 제2 영구자석의 상기 제1 영구자석에 대향되는 면의 배면에 마련되는 제2 보조 자석을 더 포함하며,
상기 제2 보조자석의 일부는, 상기 제1 영구자석으로부터 노출되어 상기 제1 영구자석과 대면하며, 상기 제2 보조자석의 상기 제1 영구자석에 대면하는 면은 상기 제1 영구자석의 대면하는 면과 동일 극성으로 착자된 것을 특징으로 하는 자기부상장치.The method according to claim 1,
And a second auxiliary magnet provided on a rear surface of the second permanent magnet facing the first permanent magnet,
Wherein a part of the second auxiliary magnet is exposed from the first permanent magnet to face the first permanent magnet and a surface of the second auxiliary magnet facing the first permanent magnet faces a surface of the first permanent magnet facing the first permanent magnet And the magnet is magnetized in the same polarity as the surface of the magnetic layer.
상기 길이방향으로 연장되며 상기 제1 방향에 수직한 방향으로 상기 제1 영구자석으로부터 이격되어 나란히 배열되는 적어도 하나의 제3 보조자석과;
상기 길이방향으로 연장되며 상기 제1 방향에 수직한 방향으로 상기 제2 영구자석으로부터 이격되어 나란히 배열되며 상기 적어도 하나의 제3 보조자석과 대향되는 적어도 하나의 제4 보조자석;을 더 포함하며,
상기 적어도 하나의 제3 보조자석과 상기 적어도 하나의 제4 보조자석은 대향되는 면들이 동일 극성으로 착자된 것을 특징으로 하는 자기부상장치.The method according to claim 1,
At least one third auxiliary magnet extending in the longitudinal direction and arranged in parallel to the first permanent magnets in a direction perpendicular to the first direction;
And at least one fourth auxiliary magnet extending in the longitudinal direction and being arranged side by side apart from the second permanent magnet in a direction perpendicular to the first direction and opposed to the at least one third auxiliary magnet,
Wherein the at least one third auxiliary magnet and the at least one fourth auxiliary magnet are magnetized in the same polarity so as to face each other.
지지체; 및
상기 지지체의 상부로 자기부상되는 자기부상 이송체;를 포함하며,
상기 자기부상장치의 제1 영구자석 및 제2 영구자석 중 어느 하나는 상기 지지체의 상부에 길이방향으로 길게 연장되어 마련되며,
상기 제1 영구자석 및 상기 제2 영구자석 중 다른 하나는 상기 자기부상 이송체의 하부면에 마련되어,
상기 자기부상 이송체는 상기 지지체에 이격된 상태로 상기 제1 영구자석과 상기 제2 영구자석 사이의 자기적 척력에 의해 수직 방향의 부상력과 수평 방향의 측면 복원력을 동시에 받는 것을 특징으로 하는 이송장치.46. A transfer device using the magnetic levitation device according to any one of claims 1 to 47,
A support; And
And a magnetic levitation conveying member magnetically levitated on the support,
Wherein one of the first permanent magnet and the second permanent magnet of the magnetic levitation device is formed to extend in the longitudinal direction at an upper portion of the support,
And the other of the first permanent magnet and the second permanent magnet is provided on a lower surface of the magnetic levitated conveyer,
Wherein said magnetic levitation conveying member receives a levitation force in a vertical direction and a lateral direction restoring force in a horizontal direction at the same time by magnetic repulsive force between said first permanent magnet and said second permanent magnet while being separated from said support Device.
상기 지지체는 길이방향으로 제1 영구자석이 놓이지 않은 단선부를 더 포함하며,
상기 자기부상 이송체가 상기 단선부를 지날 때 상기 자기부상 이송체의 자기부상을 보조하는 보조자석 모듈이 마련되는 것을 특징으로 하는 이송장치.49. The method of claim 48,
The support further comprises a disconnected portion in which the first permanent magnet is not placed in the longitudinal direction,
Wherein the auxiliary magnet module is provided to assist the magnetic levitation of the magnetic levitation conveying member when the magnetic levitation conveying member passes the broken line.
상기 보조자석 모듈은,
상기 자기부상 이송체의 상부면에 마련되는 제1 보조자석; 및
상기 자기부상 이송체의 상부면의 상방으로 연장된 지지 프레임과, 상기 자기부상 이송체가 상기 단선부를 지날 때 상기 제1 보조자석과 상방으로 대향되도록 상기 지지 프레임에 마련되는 제2 보조자석을 포함하는 것을 특징으로 하는 이송장치.50. The method of claim 49,
The auxiliary magnet module includes:
A first auxiliary magnet provided on an upper surface of the magnetic levitation conveyor; And
And a second auxiliary magnet provided on the support frame so as to be opposed to the first auxiliary magnet when the magnetic levitation conveying member passes the broken line, And the conveying device.
상기 제1 보조자석은 상기 자기부상 이송체의 상부면의 길이방향을 기준으로 한 전단 및 후단에는 각각 마련되며, 상기 제2 보조자석은 상기 지지 프레임의 상기 단선부의 시작 직전 및 직후의 위치에 각각 마련되는 것을 특징으로 하는 이송장치.51. The method of claim 50,
Wherein the first auxiliary magnet is provided at the front end and the rear end with respect to the longitudinal direction of the upper surface of the magnetic levitated conveyance body respectively and the second auxiliary magnet is provided at a position immediately before and immediately after the start of the broken- And the conveying device is provided.
상기 자기부상 이송장치는 반도체 처리장치인 것을 특징으로 하는 이송장치.49. The method of claim 48,
Wherein said magnetic levitation conveying device is a semiconductor processing device.
자기 부상되어 길이방향으로 이동가능한 자기부상 이송체; 및
상기 자기부상 이송체의 측면 편향을 방지하는 가이드모듈;을 포함하며,
상기 가이드모듈은 상기 자기부상 이송체의 양 측면에 마련되는 제1 가이드부재들과, 상기 제1 가이드부재들에 대향되어 이격되게 배치되며 길이방향으로 길게 연장되어 형성되는 제2 가이드부재들과, 상기 제2 가이드부재들을 지지하는 지지 프레임을 포함하며,
상기 제1 가이드부재들 및 상기 제2 가이드부재들 중 어느 한 쪽은 상기 자기부상장치의 제1 영구자석이며, 상기 제1 가이드부재들 및 상기 제2 가이드부재들 중 다른 한 쪽은 상기 자기부상장치의 제2 영구자석이며,
상기 자기부상 이송체는 상기 제1 영구자석과 상기 제2 영구자석 사이의 자기적 척력에 의해 상기 자기부상 이송체의 양 측면에 작용하는 수평 방향의 측면력들에 의해 가이드되는 것을 특징으로 하는 가이드장치.46. A guide device using a magnetic levitation device according to any one of claims 1 to 47,
A magnetic levitation conveying member magnetically levitated and movable in the longitudinal direction; And
And a guide module for preventing lateral deflection of the magnetic levitation conveyer,
The guide module may include first guide members provided on both sides of the magnetic levitated body, second guide members spaced apart from the first guide members and extending in the longitudinal direction, And a support frame for supporting the second guide members,
Wherein one of the first guide members and the second guide members is a first permanent magnet of the magnetic levitation device and the other one of the first guide members and the second guide members is the magnetically levitated A second permanent magnet of the device,
Wherein said magnetic levitation conveying member is guided by horizontal side forces acting on both sides of said magnetic levitation conveying body by magnetic repulsive force between said first permanent magnet and said second permanent magnet. Device.
상기 제1 가이드부재들은 상기 제2 가이드부재들에 대해 하방으로 편심 배치되어 연직 방향의 부상력을 받는 것을 특징으로 하는 가이드장치.54. The method of claim 53,
Wherein the first guide members are disposed eccentrically downward with respect to the second guide members to receive a lifting force in a vertical direction.
상기 자기부상 이송체는 별도로 마련되는 영구자석 혹은 전자석에 의해 부상되는 것을 특징으로 하는 가이드장치.54. The method of claim 53,
Wherein said magnetic levitation conveying member is floated by a separately provided permanent magnet or electromagnet.
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