KR100246387B1 - Magnet holding construction for linear motor - Google Patents

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KR100246387B1 KR1019970016049A KR19970016049A KR100246387B1 KR 100246387 B1 KR100246387 B1 KR 100246387B1 KR 1019970016049 A KR1019970016049 A KR 1019970016049A KR 19970016049 A KR19970016049 A KR 19970016049A KR 100246387 B1 KR100246387 B1 KR 100246387B1
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Abstract

본 발명은 리니어 모터의 마그네트 고정구조에 관한 것으로, 종래에는 세장형 볼트 또는 접착제를 이용하는 것으로, 볼트를 이용하는 구조에서는 각 링에 홈을 가공 형성하기가 용이하지 않을 뿐만 아니라 조립하기도 복잡하여 양산성이 저하됨은 물론 설사 가공을 하더라도 각 링의 두께가 적어도 마그네트의 두께보다 두껍게 되어야 하므로 공극이 비대해지고, 또한 접착제를 이용하는 구조에서는, 모터의 장시간 사용중에 접착제의 신뢰도가 저하되어 마그네트가 탈거될 우려가 있었던 바, 본 발명에서는 피스톤에 일체되어 직선으로 왕복운동을 하는 마그네트 패들의 원통상에 다수개의 마그네트 끼움공을 형성하고, 그 끼움공에 각각 마그네트를 걸치도록 삽입한 후에 마그네트 고정링을 마그네트의 돌출된 면에 삽입 절곡하여 마그네트를 고정함으로써, 상기 마그네트를 마그네트 패들에 일체시키기 위한 작업이 용이하게 되어 양산성이 높아질 뿐만 아니라 그 마그네트가 패들에서 쉽게 탈거되지 않아 신뢰성도 향상되며, 또한 두 라미네이션 사이의 공극이 최소화되어 리니어 모터의 효율을 향상시키게 되는 효과가 있다.The present invention relates to a magnet fixing structure of a linear motor, conventionally using an elongated bolt or adhesive, in the structure using a bolt is not only easy to form and groove grooves in each ring, but also easy to assemble, Even if diarrhea processing is performed, the thickness of each ring should be at least thicker than that of the magnet, so that the voids are enlarged, and in the structure using the adhesive, the reliability of the adhesive may be deteriorated and the magnet may be removed during the long time use of the motor. Bar, in the present invention, a plurality of magnet fitting holes are formed on the cylinder of the magnet paddle reciprocating in a straight line integrated with the piston, and the magnet fixing ring is inserted into the fitting hole so as to hook the magnets, respectively. Insert bends on the face to fix the magnet As a result, the operation for integrating the magnet to the magnet paddle is facilitated, thereby increasing the mass productivity, and the magnet is not easily removed from the paddle, thereby improving reliability, and minimizing the gap between the two laminations, thereby improving the efficiency of the linear motor. There is an effect to be improved.

Description

리니어 모터의 마그네트 고정구조Magnet fixing structure of linear motor

본 발명은 리니어 모터의 마그네트 고정구조에 관한 것으로, 특히 마그네트 패들에 다수개의 마그네트 끼움공을 형성하고, 그 끼움공에 마그네트를 끼운다음에 박판의 고정링을 삽입하여 마그네트를 고정시킴으로써, 압축기의 효율과 신뢰성 및 양상성을 향상시키는데 적합한 리니어 모터의 마그네트 고정구조에 관한 것이다.The present invention relates to a magnet fixing structure of a linear motor, and in particular, a plurality of magnet fitting holes are formed in a magnet paddle, and a magnet is inserted into the fitting hole and a thin plate fixing ring is inserted into the magnet to fix the magnet. And a magnet fixing structure of a linear motor suitable for improving reliability and appearance.

일반적인 리니어 압축기의 무빙 마그네트형 모터에 있어서는 주로 페라이트 마그네트나 니오듐 마그네트 등이 사용되고 있다.In moving magnet type motors of general linear compressors, ferrite magnets and nidium magnets are mainly used.

상기 마그네트는 피스톤과 결합된 마그네트 패들에 일체되어 인너 및 아우터 라미네이션 간에 형성되는 유도자기에 의해 두 라미네이션 사이에서 고속으로 직선운동을 하는 것으로, 이때 상기 마그네트가 패들에서 이탈되지 않아야 함은 물론 상기 두 라미네이션 사이의 공극을 최소화하여야 모터의 효율을 향상시킬 수 있는 것이다.The magnet is a linear movement at high speed between the two laminations by an induction magnet formed between the inner and outer laminations integral to the magnet paddle coupled to the piston, wherein the magnet should not be released from the paddle as well as the two laminations Minimizing the gap between the will improve the efficiency of the motor.

즉, 모터상수 α = f(tm / g)That is, the motor constant α = f (tm / g)

(tm : 마그네트 두께, g : 공극길이)(tm: magnet thickness, g: pore length)

로서, 리니어 모터의 성능을 향상시키기 위하여는 공극길이에 비해 마그네트의 두께가 상대적으로 두꺼워야 한다.In order to improve the performance of the linear motor, the thickness of the magnet should be relatively thick compared to the air gap length.

그러나, 모터의 규격이 정해지면 모터상수(α)가 정해지므로 마그네트의 가격과 효율을 고려할 때 결국 크기를 줄일 수 있는 것은 마그네트 패들에 국한되나, 그 마그네트 패들 역시 동작중에 변형되지 않는 최소두께가 이미 한정되어 있다.However, since the motor constant α is determined when the size of the motor is determined, the size of the magnet paddle is limited to the magnet paddle in view of the cost and efficiency of the magnet, but the minimum thickness of the magnet paddle is not deformed during operation. It is limited.

도 1a 및 도 1b는 볼트를 이용하는 마그네트 고정구조를 보인 것으로, 이는 베이스링(1)과 엔드링(2)에 대응단면에 각각 마그네트 삽입홈주(1a,2a)가 길게 형성되고, 그 베이스링(1)과 엔드링(2)의 각 삽입홈주(1a,2a)에 다수개의 마그네트(3)가 일정한 간격으로 삽입된 다음에 그 베이스링(1)과 엔드링(2)이 세장형 볼트(4)에 의해 체결된다. 즉, 상기 세장형 볼트(4)가 엔드링(2)을 관통하고 마그네트(3) 사이를 지나 베이스링(1)을 관통하여 베이스링(1)의 상단에서 너트(5)와 체결되어 마그네트(3)를 지지하는 것이었다.1A and 1B illustrate a magnet fixing structure using bolts, in which magnet insertion grooves 1a and 2a are formed long at corresponding cross-sections of the base ring 1 and the end ring 2, respectively, and the base ring ( 1) and a plurality of magnets 3 are inserted into the respective insertion grooves 1a and 2a of the end ring 2 at regular intervals, and then the base ring 1 and the end ring 2 are elongated bolts 4. Is fastened by That is, the elongated bolt 4 passes through the end ring 2 and passes between the magnets 3, passes through the base ring 1, and is engaged with the nut 5 at the upper end of the base ring 1 so that the magnet ( 3) was to support.

또한, 도 2a 및 도 2b는 접착제를 이용하는 마그네트 고정구조를 보인 것으로, 이는 원통형의 마그네트 패들(6)에 다수개의 마그네트 안착홈(6a)을 형성하고, 그 안착홈(6a)에 접착제를 이용하여 다수개의 마그네트(3)를 각각 부착하는 것이었다.2A and 2B show a magnet fixing structure using an adhesive, which forms a plurality of magnet seating grooves 6a in the cylindrical magnet paddle 6 and uses an adhesive in the seating grooves 6a. A plurality of magnets 3 were attached to each.

도면중 미설명 부호인 7은 코일, 8은 아우터 라미네이션, 9는 인너 라미네이션이다.In the drawings, reference numeral 7 denotes a coil, 8 an outer lamination, and 9 an inner lamination.

그러나, 상기와 같이 세장형 볼트를 이용하는 마그네트 고정구조는, 상기 베이스링(1)과 엔드링(2)에 각 홈(1a,2a)을 가공 형성하기가 용이하지 않을 뿐만 아니라 조립하기도 복잡하여 양산성이 저하됨은 물론 설사 가공을 하더라도 그 베이스링(1)과 엔드링(2)의 두께가 적어도 마그네트의 두께보다 두껍게 되어야 하므로 공극이 비대해지는 문제점이 있었다.However, as described above, the magnet fixing structure using the elongated bolts is not only easy to form and form the grooves 1a and 2a in the base ring 1 and the end ring 2, but is also complicated to assemble and mass produced. Degradation of course, even if the diarrhea processing, the thickness of the base ring (1) and the end ring (2) should be at least thicker than the thickness of the magnet, there was a problem that the gap is enlarged.

또한, 접착제를 이용하는 마그네트 고정구조는, 마그네트 패들(6)에 마그네트 안착홈(6a)을 형성하므로 공극은 물론 조립과정도 볼트를 이용하는 것에 비하여는 개선의 여지가 있으나, 모터의 장시간 사용중에 접착제의 신뢰도가 저하되어 마그네트(3)가 탈거될 우려가 있었다.In addition, since the magnet fixing structure using the adhesive forms the magnet seating groove 6a in the magnet paddle 6, there is room for improvement as compared to using the bolt as well as the air gap. There was a possibility that the magnet 3 was removed because the reliability was lowered.

따라서, 본 발명의 목적은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출한 것으로, 마그네트 패들과 일체되어 두 라미네이션의 사이에서 고속으로 직선운동을 하는 마그네트를 마그네트 패들에 용이하게 일체시킴은 물론 쉽게 탈거되지도 않고, 특히 두 라미네이션 사이의 공극을 최소화할 수 있는 리니어 모터의 마그네트 고정구조를 제공하는데 있다.Accordingly, an object of the present invention is to devise in view of the above problems, it is easy to integrate a magnet that is linear with a magnet paddle at high speed between two laminations easily integrated into the magnet paddle, as well as not easily removed. In particular, it provides a magnet fixing structure of a linear motor that can minimize the gap between two laminations.

도 1a 및 도 1b는 종래 리니어 모터에 있어서, 세장형 볼트를 이용한 마그네트 고정구조를 보인 종단면도 및 정면도.1A and 1B are a longitudinal sectional view and a front view showing a magnet fixing structure using an elongated bolt in a conventional linear motor.

도 2a 및 도 2b는 종래 리니어 모터에 있어서, 접착제를 이용한 마그네트 고정구조를 보인 종단면도 및 정면도.2A and 2B are a longitudinal sectional view and a front view showing a magnet fixing structure using an adhesive in a conventional linear motor.

도 3는 본 발명에 의한 리니어 모터의 마그네트 고정구조를 보인 사시도.Figure 3 is a perspective view showing a magnet fixing structure of the linear motor according to the present invention.

도 4는 본 발명에 의한 리니어 모터의 마그네트 고정구조를 보인 종단면도.Figure 4 is a longitudinal sectional view showing a magnet fixing structure of the linear motor according to the present invention.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

10 : 제2 패들 20 : 마그네트10: second paddle 20: magnet

21 : 안착홈주 30 : 제1 패들21: settled home owner 30: the first paddle

31 : 마그네트 끼움공 40 : 제3 패들31: magnet fitting 40: third paddle

41,41' : 슬릿41,41 ': Slit

이와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 원주상에 다수개의 마그네트 끼움공이 형성되는 원통형의 마그네트 패들과, 그 마그네트 패들의 각 마그네트 끼움공에 각각 걸치도록 삽입되는 마그네트와, 그 마그네트의 일측면에 접하도록 끼워져 상,하단부가 각 마그네트의 양단에 각각 밀착 절곡되는 원통형의 마그네트 고정링으로 구성되는 리니어 모터의 마그네트 고정구조가 제공된다.In order to achieve the object of the present invention, a cylindrical magnet paddle in which a plurality of magnet fitting holes are formed on the circumference, and a magnet inserted to span each magnet fitting hole of the magnet paddle, and on one side of the magnet. The magnet fixing structure of the linear motor is provided which consists of a cylindrical magnet fixing ring which is fitted to be in contact with each other, and the upper and lower ends are bent in close contact with each end of each magnet.

이하, 본 발명에 의한 마그네트 고정구조를 첨부된 도면에 도시된 일실시예에 의거하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, a magnet fixing structure according to the present invention will be described in detail with reference to an embodiment shown in the accompanying drawings.

도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 본 발명에 의한 마그네트 고정구조는, 피스톤(P)과 체결볼트(B)로 일체되는 원판형의 제2 패들(10)과, 그 제2 패들(10)의 일측면에 일체되고 다수개의 마그네트(20)가 삽입되는 원통형의 제1 패들(30)과, 그 제1 패들(30)에 삽입된 마그네트(20)의 외주면에 밀착되는 링형이고 비자성체인 제3 패들(40)로 구성된다.3 and 4, the magnet fixing structure according to the present invention includes a disk-shaped second paddle 10 integrally formed with a piston P and a fastening bolt B, and the second paddle 10 thereof. The first paddle 30 of the cylindrical shape is integral to one side of the plurality of magnets 20 is inserted, and the ring-shaped non-magnetic material in close contact with the outer peripheral surface of the magnet 20 inserted into the first paddle 30 It consists of three paddles 40.

상기 제1 패들(30)에는 마그네트(20)가 삽입되기 위한 마그네트 끼움공(31)이 원주상에 다수개 형성된다.The first paddle 30 is provided with a plurality of magnet fitting holes 31 for inserting the magnet 20 on the circumference.

상기 마그네트(20)는 그 원호길이(a)가 마그네트 끼움공(31)의 원호길이(b)보다 약간 크게 형성되고, 상기 제1 패들(30)의 외주면에 접촉되는 내경의 모서리에는 제1 패들(30) 두께(c)만큼의 높이를 갖는 안착홈주(21)가 양측에 길게 가공 형성되어 상기 마그네트(20)의 내주면이 제1 패들(30)의 내주면과 일치되도록 한다.The magnet 20 has a circular arc length (a) is slightly larger than the arc length (b) of the magnet fitting hole 31, the first paddle in the corner of the inner diameter in contact with the outer peripheral surface of the first paddle (30) (30) The seating groove 21 having a height as large as the thickness c is formed to be processed on both sides so that the inner circumferential surface of the magnet 20 coincides with the inner circumferential surface of the first paddle 30.

상기 제3 패들(40)은 그 원주상에 복수개의 슬릿(41,41')이 형성되어 유도전류에 의해 발생되는 와전류 손실을 차단하는 한편 마그네트(20)의 외주면에 삽입 밀착시킨 이후에는 그 상,하단를 절곡하여 마그네트가 탈거되는 것을 방지하도록 한다.The third paddle 40 has a plurality of slits 41 and 41 'formed on the circumference thereof to block the eddy current loss caused by the induced current, and after the third paddle 40 is inserted into and adhered to the outer circumferential surface of the magnet 20, Bend the bottom to prevent the magnet from being removed.

도면중 미설명 부호인 d는 마그네트의 두께, e는 제3 패들 두께이다.In the drawings, reference numeral d denotes a thickness of the magnet, and e denotes a third paddle thickness.

상기와 같은 본 발명에 의한 마그네트 고정구조를 결합하는 과정은 다음과 같다.The process of combining the magnet fixing structure according to the present invention as described above is as follows.

즉, 이미 제1 패들(30)에 형성된 마그네트 끼움공(31)에 각 마그네트(20)의 안착홈주(21)가 걸리도록 삽입하고, 그 각 마그네트(20)의 외주면에 밀착되도록 제3 패들(40)을 삽입한다. 이후에 제3 패들(40)의 상,하단을 제1 패들(30)측으로 약간 절곡하여 마그네트(20)가 제1 패들(30)에 보다 긴밀하게 삽입되도록 하는 것이다.That is, the insertion grooves 21 of the magnets 20 are inserted into the magnet fitting holes 31 formed in the first paddles 30, and the third paddles (3) are brought into close contact with the outer circumferential surface of the magnets 20. Insert 40). Thereafter, the upper and lower ends of the third paddle 40 are slightly bent toward the first paddle 30 to allow the magnet 20 to be more closely inserted into the first paddle 30.

이와 같이 고정된 마그네트는 인너 및 아우터 라미네이션(미도시)에 의해 형성되는 유도자기에 의해 공극내에서 직선운동을 하게 되고, 이 직선운동은 마그네트와 일체된 피스톤(P)에 전달되어 통상의 리니어 모터로서의 역할하게 되는 것이다.The magnet fixed in this way has a linear motion in the air gap by the induction magnet formed by the inner and outer lamination (not shown), and this linear motion is transmitted to the piston P integrated with the magnet, thereby providing a general linear motor. It will act as.

이로써, 상기 마그네트(20)를 제1 패들(30)에 일체시키는 공정이 용이하게 되어 양산성이 향상되는 것은 물론 설사 마그네트(20)가 제1 패들(30)에서 탈거되더라도 제3 패들(40)에 의해 고정되므로 모터의 신뢰성을 저하시키지 않게 되는 것이며, 특히 인너 및 아우터 라미네이션(미도시)의 사이에 개재되는 마그네트(40)가 그 마그네트의 두께(d)보다 얇은 제1 패들(30)에 끼워지고 단지 얇은 제3 패들(40)에 의해 고정되므로 전체적인 마그네트 조립체의 두께는 결국 마그네트 두께(d)와 제3 패들 두께(e)만이 되어 상기 두 라미네이션(미도시) 사이의 공극길이가 짧게 되므로 모터의 효율이 향상되는 것이다.As a result, the process of integrating the magnet 20 to the first paddle 30 may be facilitated, thereby improving productivity, and even if the magnet 20 is removed from the first paddle 30, the third paddle 40 may be used. It is fixed by the so as not to reduce the reliability of the motor, in particular the magnet 40 interposed between the inner and outer lamination (not shown) is inserted into the first paddle 30 thinner than the thickness (d) of the magnet And is fixed by only a thin third paddle 40, the overall thickness of the magnet assembly becomes only the magnet thickness d and the third paddle thickness e, resulting in a shorter air gap between the two laminations (not shown). Is to improve the efficiency.

또한, 상기 제3 패들(40)에 형성되는 슬릿(41,41')은 모터의 동작중에 발생되는 와전류를 차단하여 그 와전류에 의한 저항을 상쇄시키고 전류방향을 일정정도 균일하게 함으로써, 모터의 효율을 향상시키게 되는 것이다.In addition, the slits 41 and 41 'formed in the third paddle 40 block eddy currents generated during the operation of the motor to cancel the resistance caused by the eddy currents and make the current direction uniform to a certain degree, thereby improving the efficiency of the motor. Will be improved.

본 발명에 의한 변형예로는 도면에 도시하지는 아니하였으나, 상기 제1 패들의 외주면에 접촉되는 마그네트의 외경 모서리에 제1 패들 두께만큼의 높이를 갖는 안착홈주가 길게 가공 형성되어 마그네트가 제1 패들의 외측으로 탈거되는 것이 방지되도록 하는 한편 제3 패들을 마그네트의 내주면에 밀착되도록 설치하는 것으로, 그 기본적인 작용과 효과는 대동소이하다.Although not shown in the drawings as a modification according to the present invention, a mounting groove having a height equal to the thickness of the first paddle is formed on the outer diameter edge of the magnet in contact with the outer circumferential surface of the first paddle, so that the magnet is the first pad. The third paddle is installed to be in close contact with the inner circumferential surface of the magnet while being prevented from being removed to the outside of the field. The basic action and effect are similar.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의한 리니어 모터의 마그네트 고정구조는, 피스톤에 일체되어 직선으로 왕복운동을 하는 마그네트 패들의 원통상에 다수개의 마그네트 끼움공을 형성하고, 그 끼움공에 각각 마그네트를 걸치도록 삽입한 후에 마그네트 고정링을 마그네트의 돌출된 면에 삽입 절곡하여 마그네트를 고정함으로써, 상기 마그네트를 마그네트 패들에 일체시키기 위한 작업이 용이하게 되어 양산성이 높아질 뿐만 아니라 그 마그네트가 패들에서 쉽게 탈거되지 않아 신뢰성도 향상되며, 또한 두 라미네이션 사이의 공극이 최소화되어 리니어 모터의 효율을 향상시키게 되는 효과가 있다.As described above, the magnet fixing structure of the linear motor according to the present invention forms a plurality of magnet fitting holes on a cylinder of a magnet paddle which is integrated with a piston and linearly reciprocates, and the magnets are placed on the fitting holes, respectively. The magnet fixing ring is inserted into the protruding side of the magnet and bent to fix the magnet, thereby making it easy to integrate the magnet to the magnet paddle, thereby increasing productivity and preventing the magnet from being easily removed from the paddle. Therefore, the reliability is also improved, and the gap between the two laminations is minimized, thereby improving the efficiency of the linear motor.

Claims (3)

원주상에 다수개의 마그네트 끼움공이 형성되는 원통형의 마그네트 패들과, 그 마그네트 패들의 각 마그네트 끼움공에 각각 걸치도록 삽입되는 마그네트와, 그 마그네트의 일측면에 접하도록 끼워져 상,하단부가 각 마그네트의 양단에 각각 밀착 절곡되는 원통형의 마그네트 고정링으로 구성되는 리니어 모터의 마그네트 고정구조.Cylindrical magnet paddle in which a plurality of magnet fitting holes are formed on the circumference, a magnet inserted to span each magnet fitting hole of the magnet paddle, and the upper and lower ends are inserted to contact one side of the magnet so that both ends of each magnet The magnet fixing structure of a linear motor, which consists of a cylindrical magnet fixing ring that is bent closely to each other. 제1항에 있어서, 상기 마그네트는 그 내경 또는 외경에 마그네트 패들의 두께만큼의 높이를 갖는 끼움홈주가 형성됨을 특징으로 하는 리니어 모터의 마그네트 고정구조.The magnet fixing structure of claim 1, wherein the magnet has a fitting groove having a height equal to the thickness of the magnet paddle on its inner or outer diameter. 제1항에 있어서, 상기 마그네트 고정링은 유도전류에 의해 발생되는 와전류 손실을 차단하기 위한 복수개의 슬릿이 대향되게 형성됨을 특징으로 하는 리니어 모터의 마그네트 고정구조.The magnet fixing structure of claim 1, wherein the magnet fixing ring is formed so as to face a plurality of slits for blocking eddy current loss caused by an induced current.
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