(57)【要約】【課題】本発明は、ポールピースモジュール及びマグネットギアに関する。【解決手段】本発明は、少なくとも２つのポールピースモジュール部を備え、少なくとも１つのポールピースモジュール部のポールピースは、他の１つのポールピースモジュール部の隣り合うポールピースの間に位置したまま、回動可能に備えられることにより、駆動する全体ポールピースの数を変更することができ、さらに、ロータのうち少なくとも１つのロータは、回転子にコイルが巻線された巻線型ロータで備えられ、コイルに流れる電流の方向に応じて極性が変更されるようにし、変更されたポールピースの数と対応するロータの極数を変更することにより、必要に応じて、ギア比を容易に変更することができる回動型ポールピースモジュール及びマグネットギアを提供する。【選択図】図２
2017175904.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マグネットギアの内側ロータと外側ロータとの間に位置し、前記内側ロータと前記外側ロータの間の磁束を伝達するポールピースモジュールであって、
互いに等間隔で離隔された複数のポールピース（ｐｏｌｅ ｐｉｅｃｅ）を備えた第１のポールピースモジュール部と、
前記第１のポールピースモジュールのポールピースと対応するポールピースを備えた第２のポールピースモジュール部とを含み、
前記第２のポールピースモジュール部のポールピースは、前記第１のポールピースモジュール部の隣り合うポールピースの間に位置したまま、前記マグネットギアの中心軸を基準に回動可能に備えられることを特徴とするポールピースモジュール。
【請求項２】
前記第１のポールピースモジュール部のポールピースと前記第２のポールピースモジュール部のポールピースとは、それぞれｎ個が備えられ、前記第２のポールピースモジュール部のポールピースと前記第１のポールピースモジュール部のポールピースとが当接するときには、全体ポールピースがｎ個で駆動し、
前記第１のポールピースモジュール部のポールピースと前記第２のポールピースモジュール部のポールピースとが互いに等間隔で離隔して位置するときには、全体ポールピースが２ｎ個で駆動することにより、ギア比を変更することができることを特徴とする請求項１に記載のポールピースモジュール。
【請求項３】
前記第１のポールピースモジュール部は、リング状であり、所定の位置に所定の大きさのｎ個の孔が形成されたモジュール本体と、前記モジュール本体の一側から延伸して形成され、互いに等間隔で離隔されたｎ個のポールピースとを含んでなり、
前記第２のポールピースモジュール部は、前記第１のポールピースモジュール部と対応する形状であり、前記第１のポールピースモジュール部の隣り合うポールピースの間に前記第２のポールピースモジュール部のポールピースが位置するように、前記モジュール本体の孔に差し込まれて備えられ、前記マグネットギアの中心軸を基準に回動可能に備えられ、
前記モジュール本体の孔は、前記第２のポールピースモジュール部の回動をガイドし、前記第２のポールピースモジュール部のポールピースと前記第１のポールピースモジュール部のポールピースとが互いに当接するように形成されることを特徴とする請求項２に記載のポールピースモジュール。
【請求項４】
前記第２のポールピースモジュール部と対応する形状であり、前記マグネットギアの中心軸を基準に回動可能に備えられる少なくとも１つの第３のポールピースモジュール部をさらに含み、
第３のポールピースモジュール部のポールピースは、隣り合う前記第１のポールピースモジュール部のポールピースと前記第２のポールピースモジュール部のポールピースとの間に位置し、前記第１のポールピースモジュール部のポールピース、前記第２のポールピースモジュール部のポールピース及び前記第３のポールピースモジュール部のポールピースが互いに当接するときには、全体ポールピースがｎ個で駆動し、
前記第１のポールピースモジュール部のポールピース、前記第２のポールピースモジュール部のポールピース及び前記第３のポールピースモジュール部のポールピースが互いに等間隔で離隔して位置するときには、全体ポールピースがポールピースモジュールの数と前記ｎを乗じた値で駆動することを特徴とする請求項３に記載のポールピースモジュール。
【請求項５】
内側ロータ（ｉｎｎｅｒ ｒｏｔｏｒ）と、
前記内側ロータと離隔して備えられる外側ロータ（ｏｕｔｅｒ ｒｏｔｏｒ）と、
前記内側ロータと前記外側ロータとの間に位置し、前記内側ロータと前記外側ロータの間の磁束を伝達する請求項１〜４のいずれか１項に記載のポールピースモジュールと、を含むことを特徴とするマグネットギア。
【請求項６】
前記内側ロータ及び前記外側ロータのうち少なくともいずれか１つのロータは、回転子にコイルが巻線された巻線型ロータであることを特徴とする請求項５に記載のマグネットギア。
【請求項７】
前記巻線型ロータは、前記コイルに流れる電流の方向に応じて極性が変更されることを特徴とする請求項６に記載のマグネットギア。
【請求項８】
前記内側ロータは、円筒状の内側回転子と前記内側回転子の外側面に回転軸を中心に放射状に取り付けられる複数の磁石を備え、
前記外側ロータは、巻線型ロータであって、回転軸を中心に放射状に備えられた複数のコイル収容部が形成された円筒状の外側回転子と前記コイル収容部のそれぞれに巻線されたコイルとを備えることを特徴とする請求項７に記載のマグネットギア。
【請求項９】
前記内側ロータは、巻線型ロータであって、回転軸を中心に放射状に備えられた複数のコイル収容部が形成された円筒状の内側回転子と前記コイル収容部のそれぞれに巻線されたコイルとを備え、
前記外側ロータは、円筒状の外側ロータと前記外側ロータの内側面に回転軸を中心に放射状に取り付けられる複数の磁石とを備えることを特徴とする請求項７に記載のマグネットギア。
【請求項１０】
前記内側ロータは、巻線型ロータであって、回転軸を中心に放射状に備えられた複数のコイル収容部が形成された円筒状の内側回転子と前記コイル収容部のそれぞれに巻線されたコイルとを備え、
前記外側ロータは、巻線型ロータであって、回転軸を中心に放射状に備えられた複数のコイル収容部が形成された円筒状の外側回転子と前記コイル収容部のそれぞれに巻線されたコイルとを備えることを特徴とする請求項７に記載のマグネットギア。
【請求項１１】
請求項５に記載のマグネットギアを少なくとも２つ含み、
前記マグネットギアのうち第１のマグネットギアの出力側ロータは、第２のマグネットギアの入力側ロータに直結されることを特徴とするマルチプルタイプのマグネットギア。
【請求項１２】
請求項５に記載のマグネットギアと、
前記マグネットギアの内側ロータの外側に離隔して備えられる前記ポールピースモジュールが少なくとも１つ備えられる内部ポールピースモジュールと、
前記内部ポールピースモジュールと前記マグネットギアのポールピースモジュールとの間に備えられる少なくとも１つの中間ロータとを含むことを特徴とするマルチレイヤタイプのマグネットギア。
【請求項１３】
前記中間ロータは、回転子にコイルが巻線された巻線型ロータであることを特徴とする請求項１２に記載のマルチレイヤタイプのマグネットギア。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ポールピースモジュール及びマグネットギア（Ｍａｇｎｅｔｉｃ ｇｅａｒ）に関し、より詳しくは、少なくとも２つのポールピースモジュール部を備え、少なくとも１つのポールピースモジュール部は、回動可能に備えられギア比を容易に変更することができる回動型ポールピースモジュール及びこれを備えたマグネットギアに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、マグネットギアは、磁力を用いて非接触式で動力を伝達する非接触ギア装置であって、物理的な接触によって動力を伝達するギアに比べてノイズや振動が少なく、潤滑油の注入や保守点検が不要であり、機械的な摩擦がなく、安定性と耐久性が高く、近年研究が活発化している。
【０００３】
また、マグネットギアは、エネルギーの損失を低減することができるので、高効率の駆動が可能であり、信頼性及び正確なピークトルクの伝達が可能である。
これにより、近年、風力タービン、電気自動車、トランスミッションなど様々な業界分野にマグネットギアを適用しようとする研究が進められている。
【０００４】
図１は、従来のマグネットギアを示す図である。
【０００５】
図１を参照すると、従来のマグネットギア１０は、内側ロータ１１、外側ロータ１２及び前記内側ロータ１１と前記外側ロータ１２との間にロータ１１、１２と離隔して位置するポールピースモジュール１３を含んで構成される。
【０００６】
また、前記ポールピースモジュール１３は、回転軸に対して放射状に等間隔に離隔された複数のポールピース１３ａを含んで構成される。
【０００７】
また、前記内側ロータ１１の双極数と前記外側ロータ１２の双極数は、以下の数式１のようにポールピース１３ａの数を決定する。
【０００８】
【数１】
2017175904.tif 000003
【０００９】
ここで、前記ｎｓはポールピースの数、ｐ１は外側ロータ１２の双極数、p２は内側ロータ１１の双極数を意味する。
【００１０】
一例として、外側ロータ１２の極性が４２極であり、内側ロータ１１の極性が４極である場合、外側ロータ１２の双極数は２１極であり、内側ロータ１１の双極数は２極であるので、ポールピース１３ａの数は２３個となる。
【００１１】
また、マグネットギア１０のギア比は次の数式２のように決定される。
【００１２】
【数２】
2017175904.tif 000004
【００１３】
ここで、前記Ｇｒはギア比、前記ｎｓはポールピースの数、ｐ１は外側ロータ１２の双極数、ｐ２は内側ロータ１１の双極数を意味する。
【００１４】
即ち、従来のマグネットギア１０のギア比を変更するためには、内側ロータ１１及び外側ロータ１２の極数はもちろん、ポールピース１３ａの数も変更しなければならない。
【００１５】
しかしながら、従来のマグネットギア１０は、ポールピースの極数及びポールピース１３ａの数を変更できない構造となっているので、基本的に動力伝達のためのギア比の変更を行うことができないという問題点があった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであり、本発明の目的は、駆動する全体ポールピースの数が変更されるようにし、ギア比を容易に変更することができる回動型ポールピースモジュール及びこれを備えたマグネットギアを提供することである。
【００１７】
また、本発明の他の目的は、駆動する全体ポールピースの数及び極数が変更されるようにし、ギア比を容易に変更することができるマグネットギアを提供することである。
【００１８】
本発明の目的は、以上で言及した目的に限定されず、言及していないまた他の目的は、以下の記載から当業者が明確に理解することができるであろう。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
前記目的を達成するために、本発明は、マグネットギアの内側ロータと外側ロータとの間に位置し、前記内側ロータと前記外側ロータの間の磁束を伝達するポールピースモジュールであって、互いに等間隔で離隔された複数のポールピース（ｐｏｌｅ ｐｉｅｃｅ）を備えた第１のポールピースモジュール部と、前記第１のポールピースモジュールのポールピースと対応するポールピースを備えた第２のポールピースモジュール部とを含み、前記第２のポールピースモジュール部のポールピースは、前記第１のポールピースモジュール部の隣り合うポールピースの間に位置したまま、前記マグネットギアの中心軸を基準に回動可能に備えられることを特徴とするポールピースモジュールを提供する。
【００２０】
望ましい実施例において、前記第１のポールピースモジュール部のポールピースと前記第２のポールピースモジュール部のポールピースは、それぞれｎ個が備えられ、前記第２のポールピースモジュール部のポールピースと前記第１のポールピースモジュール部のポールピースとが当接するときには、全体ポールピースがｎ個で駆動し、前記第１のポールピースモジュール部のポールピースと前記第２のポールピースモジュール部のポールピースとが互いに等間隔で離隔して位置するときには、全体ポールピースが２ｎ個で駆動することにより、ギア比を変更することができる。
【００２１】
望ましい実施例において、前記第１のポールピースモジュール部は、リング状であり、所定の位置に所定の大きさのｎ個の孔が形成されたモジュール本体と、前記モジュール本体の一側から延伸して形成され、互いに等間隔で離隔されたｎ個のポールピースとを含んでなり、前記第２のポールピースモジュール部は、前記第１のポールピースモジュールと対応する形状であり、前記第１のポールピースモジュール部の隣り合うポールピースの間に前記第２のポールピースモジュール部のポールピースが位置するように、前記モジュール本体の孔に差し込まれて備えられ、前記マグネットギアの中心軸を基準に回動可能に備えられ、前記モジュール本体の孔は、前記第２のポールピースモジュール部の回動をガイドし、前記第２のポールピースモジュール部のポールピースが前記第１のポールピースモジュール部のポールピースと互いに当接するように形成される。
【００２２】
望ましい実施例において、前記第２のポールピースモジュール部と対応する形状であり、前記マグネットギアの中心軸を基準に回動可能に備えられる少なくとも１つのポールピースモジュール部をさらに含み、第３のポールピースモジュール部のポールピースは、隣り合う前記第１のポールピースモジュール部のポールピースと前記第２のポールピースモジュール部のポールピースとの間に位置し、前記第１のポールピースモジュール部のポールピース、前記第２のポールピースモジュール部のポールピース及び前記第３のポールピースモジュール部のポールピースが互いに当接するときには、全体ポールピースがｎ個で駆動し、前記第１のポールピースモジュール部のポールピース、前記第２のポールピースモジュール部のポールピース及び記第３のポールピースモジュール部のポールピースが互いに等間隔で離隔して位置するときには、全体ポールピースがポールピースモジュールの数と前記ｎを乗じた値で駆動する。
【００２３】
また、本発明は、内側ロータ（ｉｎｎｅｒ ｒｏｔｏｒ）と、前記内側ロータと離隔して備えられる外側ロータ（ｏｕｔｅｒ ｒｏｔｏｒ）と、前記ポールピースモジュールと、を含むことを特徴とするマグネットギアを提供する。
【００２４】
また、本発明は、前記マグネットギアを少なくとも２つ含み、前記マグネットギアのうち、第１のマグネットギアの出力側ロータは、第２のマグネットギアの入力側ロータに直結されることを特徴とするマルチプルタイプのマグネットギアをさらに提供する。
【００２５】
また、本発明は、前記マグネットギアと、前記マグネットギアの内側ロータの外側に離隔して備えられる前記ポールピースモジュールが少なくとも１つ備えられる内部ポールピースモジュールと、前記内部ポールピースモジュールと前記マグネットギアのポールピースモジュールとの間に備えられる少なくとも１つの中間ロータと、を含むことを特徴とするマルチレイヤタイプのマグネットギアをさらに提供する。
【発明の効果】
【００２６】
本発明は、以下のような優れた効果を有する。
【００２７】
先ず、本発明の回動型ポールピースモジュール及びこれを備えたマグネットギアによると、少なくとも２つのポールピースモジュール部を備え、少なくとも１つのポールピースモジュール部のポールピースは、他の１つのポールピースモジュール部の隣り合うポールピースの間に位置したまま、回動可能に備えられることにより、駆動する全体ポールピースの数が変更されるようにし、必要に応じて、ギア比を容易に変更することができる利点を有する。
【００２８】
また、本発明のマグネットギアによると、ロータのうち少なくとも１つのロータは、回転子にコイルが巻線された巻線型ロータとして、コイルに流れる電流の方向に応じて極性が変更されるようにし、必要に応じて、ギア比を容易に変更することができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】従来のマグネットギアを示す図である。
【図２】本発明の一実施例に係るポールピースモジュールを示す斜視図である。
【図３】本発明の一実施例に係るポールピースモジュールを示す分解斜視図である。
【図４】本発明の一実施例に係るポールピースモジュールのポールピース数の変更原理を説明するための図である。
【図５】本発明の他の一実施例に係るポールピースモジュールを示す斜視図である。
【図６】本発明の他の一実施例に係るポールピースモジュールを示す分解斜視図である。
【図７】本発明の他の一実施例に係るマグネットギアを示す図である。
【図８】本発明の他の一実施例に係るマルチプルタイプのマグネットギアを示す図である。
【図９】本発明の他の一実施例に係るマルチレイヤタイプのマグネットギアを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、添付の図面及び実施例を参照して本発明の技術的構成を詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例により限定されるものではない。明細書全体にわたって同じ参照番号は同じ構成要素を示す。
【００３１】
図２は、本発明に係るポールピースモジュールを示す斜視図であり、図３は、本発明に係るポールピースモジュールを示す分解斜視図である。
【００３２】
図２及び図３を参照すると、本発明の一実施例に係るポールピースモジュール１００は、マグネットギアの内側ロータと外側ロータとの間に離隔して位置し、前記内側ロータと前記外側ロータの間の磁束を伝達する磁性体であって、第１のポールピースモジュール部１１０及び第２のポールピースモジュール部１２０を含んでなる。
【００３３】
前記第１のポールピースモジュール部１１０は、互いに等間隔で離隔された複数のポールピース１１０ａが備えられる。
【００３４】
また、前記第１のポールピースモジュール部１１０は、前記ポールピース１１０ａを支持するためのモジュール本体１１１をさらに含んでなる。
【００３５】
ここで、前記モジュール本体１１１は、リング状であり、所定の位置には所定の大きさの複数の孔１１１ａが形成される。
【００３６】
また、前記ポールピース１１０ａは、所定の断面積を有するバー形状の磁性体であり、前記モジュール本体１１１の一側から延伸して形成される。
【００３７】
また、前記モジュール本体１１１の孔１１１ａは、前記ポールピース１１０ａと同じ数で形成される。
【００３８】
前記第２のポールピースモジュール部１２０は、前記第１のポールピースモジュール部１１０のポールピース１１０ａと同じ数及び同じ断面積を有するポールピース１２０ａが備えられる。
【００３９】
また、前記第２のポールピースモジュール部１２０は、前記ポールピース１２０ａを支持するモジュール本体１２１をさらに含んでなる。
【００４０】
即ち、前記第２のポールピースモジュール部１２０は、前記第１のポールピースモジュール部１１０と対応する形状に備えられる。
【００４１】
また、前記第２のポールピースモジュール部１２０のポールピース１２０ａは、前記第１のポールピースモジュール部１１０の隣り合うポールピース１１０ａの間に位置するように、前記第１のポールピースモジュール部１１０のモジュール本体１１１孔１１１ａに差し込まれて備えられ、マグネットギアの中心軸を基準に回動可能に備えられる。
【００４２】
また、前記孔１１１ａは、前記第２のポールピースモジュール１２０の回動をガイドする役割をし、前記第２のポールピースモジュール部１２０のポールピース１２０ａと前記第１のポールピースモジュール部１１０のポールピース１１０ａとが互いに当接するように形成される。
【００４３】
即ち、前記第２のポールピースモジュール部１２０は、回動可能に備えられ、前記第２のポールピースモジュール部１２０の回動程度に応じて、前記第２のポールピースモジュール部１２０のポールピース１２０ａと前記第１のポールピースモジュール部１１０のポールピース１１０ａとが当接することができ、前記第１のポールピースモジュール部１１０の隣り合うポールピース１１０ａの中央に位置することができる構造をなす。
【００４４】
図４は、本発明に係るポールピースモジュール１００のポールピース数の変更原理を説明するための図であり、図４を参照して本発明に係るポールピースモジュール１００のポールピース数の変更原理についてより詳しく説明する。
【００４５】
図４を参照すると、前記第１のポールピースモジュール部１１０のポールピース１１０ａと前記第２のポールピースモジュール部１２０のポールピース１２０ａとは、それぞれ１０個が備えられ、互いに同じ断面積を有する。
【００４６】
この際、前記第１のポールピースモジュール部１１０のポールピース１１０ａと前記第２のポールピースモジュール部１２０のポールピース１２０ａの数が互いに同じであれば、全体ポールピースの数は、所望のギア比に応じて、設計者が任意の数で構成することができる。
【００４７】
前記第２のポールピースモジュール部１２０の回動位置に応じて、前記第２のポールピースモジュール部１２０のポールピース１２０ａと前記第１のポールピースモジュール部１１０のポールピース１１０ａとが互いに当接するときには、全体ポールピースが１０個で機能して駆動する。
【００４８】
この場合、前記第１のポールピースモジュール部１１０のポールピース１１０ａと前記第２のポールピースモジュール部１２０のポールピース１２０ａとが一対となって機能することになる。
【００４９】
また、前記第２のポールピースモジュール部１２０の回動位置に応じて、前記第２のポールピースモジュール部１２０のポールピース１２０ａと前記第１のポールピースモジュール部１１０のポールピース１１０ａとが互いに等間隔で離隔して位置するときには、全体ポールピースが２０個で機能して駆動する。
【００５０】
この場合、前記第１のポールピースモジュール部１１０のポールピース１１０ａと前記第２のポールピースモジュール部１２０のポールピース１２０ａとがそれぞれ独立したポールピースとして機能することになる。
【００５１】
即ち、本発明に係るポールピースモジュール１００は、ポールピースの数を変更するために、少なくとも２つのポールピースモジュールを備え、ポールピースモジュール部のうち少なくとも１つのポールピースモジュール部のポールピースは、他の１つのポールピースモジュール部の隣り合うポールピースの間に位置したまま、回動可能に備えられることにより、駆動する全体ポールピースの数が変更されるようにし、必要に応じて、ギア比を容易に変更することができる利点を有する。
【００５２】
また、図５及び図６を参照すると、本発明に係るポールピースモジュール１００は、前記第２のポールピースモジュール部１２０と対応する形状であり、前記マグネットギアの中心軸を基準に回動可能に備えられる少なくとも１つのポールピースモジュール部１３０（以下、「第３のポールピースモジュール部」とする。）をさらに含むことができる。
【００５３】
また、図５及び図６では、第３のポールピースモジュール部１３０がさらに備えられたポールピースモジュール１００を示すが、１つ以上のポールピースモジュール部を備えれば良い。
【００５４】
前記第３のポールピースモジュール部１３０は、前記第２のポールピースモジュール部１２０と対応する形状に備えられるので、その形状についての具体的な説明は省略する。
【００５５】
また、前記第３のポールピースモジュール部１３０のポールピース１３０ａは、隣り合う前記第１のポールピースモジュール部１１０のポールピース１１０ａと前記第２のポールピースモジュール部１２０のポールピース１２０ａとの間に位置するように、前記第１のポールピースモジュール部１１０のモジュール本体１１１及び前記第２のポールピースモジュール部１２０のモジュール本体１２１を順に貫通して差し込まれる。
【００５６】
また、前記第１のポールピースモジュール部１１０のポールピース１１０ａがｎ個備えられるときには、前記第２のポールピースモジュール部１２０のポールピース１２０ａ及び前記第３のポールピースモジュール部１３０のポールピース１３０ａもそれぞれｎ個が備えられる。
【００５７】
この際、前記第１のポールピースモジュール部１１０のポールピース１１０ａ、前記第２のポールピースモジュール部１２０のポールピース１２０ａ及び前記第３のポールピースモジュール部１３０のポールピース１３０ａが互いに当接するときには、全体ポールピースがｎ個で駆動することになる。
【００５８】
また、前記第１のポールピースモジュール部１１０のポールピース１１０ａ、前記第２のポールピースモジュール部１２０のポールピース１２０ａ及び前記第３のポールピースモジュール部１３０のポールピース １３０ａが互いに等間隔で離隔して位置するときには、全体ポールピースが３ｎ個で駆動することになる。
【００５９】
即ち、本発明に係るポールピースモジュール１００は、ポールピースモジュール部を複数備えることができ、この場合は、全体ポールピースがｎ個又はポールピースモジュール部の数と前記ｎを乗じた値で駆動することになる。
【００６０】
上述したように、本発明に係るマグネットギア１００のポールピースモジュール１３０は、ポールピースの数を変更するために、少なくとも２つのポールピースモジュール部を備え、ポールピースモジュール部のうち少なくとも１つのポールピースモジュール部のポールピースは、他の１つのポールピースモジュール部の隣り合うポールピースの間に位置したまま、回動可能に備えられることにより、駆動する全体ポールピースの数が変更されるようにし、必要に応じて、ギア比を容易に変更することができる利点を有する。
【００６１】
図７は、本発明の他の実施例に係るマグネットギア２００を示す図である。
図７を参照すると、本発明は、内側ロータ２１０、前記内側ロータ２１０と離隔して備えられる外側ロータ２２０及び前記ポールピースモジュール１００を含むマグネットギア２００をさらに提供する。
【００６２】
前記内側ロータ２１０及び前記外側ロータ２２０のうち少なくともいずれか１つのロータは、回転子にコイルが巻線された巻線型ロータである。
【００６３】
より具体的に説明すると、前記内側ロータ２１０は、回転子と永久磁石からなり、前記外側ロータ２２０は、回転子と電流が流れるコイルからなる。
逆に、前記内側ロータ２１０が回転子と電流が流れるコイルからなり、前記外側ロータ２２０が回転子と永久磁石からなっても良い。
【００６４】
また、前記内側ロータ２１０及び前記外側ロータ２２０の両方が、回転子２１１、２２１とコイル２１２、２２２からなる巻線型ロータであっても良い。
【００６５】
即ち、本発明に係るマグネットギア２００は、巻線型ロータを適用して各コイルに印加される電流の方向を制御して極性が変更されるようにし、極数の変更が可能であり、ギア比を容易に変更することができる。
【００６６】
一方、前記ポールピースモジュール１００が固定されている場合、前記内側ロータ２１０と前記外側ロータ２２０は、互いに異なる方向に回転して前記内側ロータ２１０から前記外側ロータ２２０に、又は前記外側ロータ２２０から前記内側ロータ２１０に回転力を伝達する。
【００６７】
しかしながら、前記内側ロータ２１０と前記外側ロータ２２０のうちいずれか１つのロータが固定される場合には、前記ポールピースモジュール１００と、固定されていない他の１つのロータが回転して動力を伝達することができる。
【００６８】
この場合、前記ポールピースモジュール１００と回転するロータの回転方向は、互いに同一である。
【００６９】
上述したように、本発明に係るマグネットギア２００は、ロータ２１０、２２０の極数の変更が可能であり、前記数式１に適合するように、駆動するポールピースの数を変更することができる。
【００７０】
即ち、従来のマグネットギア１０の場合には、ギア比を変更するためには、製品自体を交換しなければならなかったが、本発明に係るマグネットギア２００は、所望のギア比に応じて電流の方向を制御してロータの極数を変更することができ、変更された極数に適したポールピースの数に変更することができるので、製品を交換せずに、ユーザーが望むギア比に容易に変更できる利点を有する。
【００７１】
図８は、本発明の他の実施例に係るマルチプルタイプのマグネットギア３００を説明するための図である。
【００７２】
図８を参照すると、本発明に係るマルチプルタイプのマグネットギア３００は、本発明に係る複数のマグネットギア２００が直結された形態である。
【００７３】
また、図８では、２つのマグネットギア２００、２００'が直結されたデュアルタイプのマグネットギアを示すが、３つ以上のマグネットギアを直結して構成してしてしても良い。
【００７４】
また、デュアルタイプの場合、第１のマグネットギア２００の出力側２２０ａが第２のマグネットギア２００'の入力側２１０'ａに連結される。
【００７５】
また、前記第１のマグネットギア２００から前記第２のマグネットギア２００'に動力が伝達される場合には減速機として、前記第２のマグネットギア２００'から前記第１のマグネットギア２００に動力が伝達される場合には加速器として作動する。
【００７６】
また、前記第１のマグネットギア２００の内側ロータ２１０と外側ロータ２２０のギア比が１:１０であり、前記第２のマグネットギア２００'の内側ロータ２１０'と外側ロータ２２０'のギア比が１:１０である場合、全体ギア比は１：１００となり、トルク比も１：１００となる。
【００７７】
即ち、従来のマグネットギア１０を１：１００のトルク比を有するように設計しようとする場合、外側ロータの双極数が内側ロータの双極数より１００倍多くなければならないので、大型化を避けることができないが、本発明のマルチプルタイプのマグネットギア３００は、２つのマグネットギアを用いて小型で且つ高トルク比を容易に実現できるという利点がある。
【００７８】
図９は、本発明の他の実施例に係るマルチレイヤタイプのマグネットギアを示す図である。
【００７９】
図９を参照すると、本発明の他の実施例に係るマルチレイヤタイプのマグネットギア４００は、前記マグネットギア２００に内部ポールピースモジュール４１０及び中間ロータ４２０をさらに含んで構成される。
【００８０】
また、前記内部ポールピースモジュール４１０と前記中間ロータ４２０の数は、制限がなく、所望のギア比に応じて、設計者が任意の数で構成することができる。
但し、前記内部ポールピースモジュール４１０と前記中間ロータ４２０は、一対で互いに個数が同一でなければならない。
【００８１】
また、前記内部ポールピースモジュール４１０は、前記マグネットギア２００の内側ロータ２１０の外側に離隔して備えられ、本発明のポールピースモジュール１００として適用することができる。
【００８２】
また、前記中間ロータ４２０は、前記内部ポールピースモジュール４１０と前記ポールピースモジュール１００との間に前記内部ポールピースモジュール４１０及び前記ポールピースモジュール１００とそれぞれ離隔して備えられる。
【００８３】
また、前記中間ロータ４２０は、回転子にコイルが巻線された巻線型ロータであって、前記コイルに印加される電流の方向に応じて極性が変更される。
【００８４】
即ち、本発明の他の実施例に係るマルチレイヤタイプのマグネットギア４００は、前記内側ロータ２１０が回転すると、前記内部ポールピースモジュール４１０が前記中間ロータ４２０に磁束を伝達し、前記中間ロータ４２０の磁束は、前記ポールピースモジュール１００によって、前記外側ロータ２２０に伝達して回転する構造をなす。
【００８５】
また、前記内側ロータ２１０から前記外側ロータ２２０に向かって駆動力が伝達される場合には減速機として、前記外側ロータ２２０から前記内側ロータ２１０に向かって駆動力が伝達される場合には加速器として作動する。
【００８６】
したがって、本発明のマルチレイヤタイプのマグネットギア４００によると、ギア比を内側ロータ２１０、中間ロータ４２０及び外側ロータ２２０が分担するため、本発明の一実施例に係るマグネットギア２００によって実現されるギア比をより多様ながら容易に実現できる利点がある。
【符号の説明】
【００８７】
１００    ポールピースモジュール          
１１０    第１のポールピースモジュール
１１０ａ  第１のポールピースモジュールのポールピース
１１１    第１のポールピースモジュールのモジュール本体
１１１ａ  モジュール本体の孔
１２０    第２のポールピースモジュール
１２０ａ  第２のポールピースモジュールのポールピース
１２１    第２のポールピースモジュールのモジュール本体
１３０    第３のポールピースモジュール
１３０ａ  第３のポールピースモジュールのポールピース
２００    マグネットギア
２１０    内側ロータ
２２０    外側ロータ
３００    マルチプルタイプのマグネットギア
４００    マルチレイヤタイプのマグネットギア
４１０    内部ポールピースモジュール
４２０    中間ロータ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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