KR100302404B1

KR100302404B1 - 가동 코일형 리니어 모터의 전기자 조립 방법

Info

Publication number: KR100302404B1
Application number: KR1019990039591A
Authority: KR
Inventors: 황현주; 황지현; 김도현; 천장성
Original assignee: 정문술; 미래산업 주식회사
Priority date: 1999-09-15
Filing date: 1999-09-15
Publication date: 2001-11-07
Also published as: KR20010027710A

Abstract

본 발명은 코일 가동형 리니어 모터의 전기자 조립시 코일간의 피치(pitch) 및 높이 등의 조립 오차를 줄이기 위한 가동코일형 리니어 모터의 전기자 조립 방법에 관한 것이다.

상기 본 발명은 가동 코일형 리니어 모터의 전기자를 조립하는 방법에 있어서, 코일의 홈 내측을 코일정렬블록에 장착하는 단계; 상기 코일정렬블록에 상부카바를 조립하여 코일의 높이와 피치를 일정하게 유지시킨 후 코일간 전기적인 결선 작업 단계; 상기 코일정렬블록에 고정커버를 조립하여 코일을 고정시키는 단계; 상기 코일의 하부에 전기자프레임을 조립하는 단계; 상기 코일정렬블럭에 하부카바를 각각 조립하는 단계; 상기 전기자프레임에 장착된 코일을 에폭시 본드로 접착시켜 고정시키는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상기 본 발명에서는 코일정렬블럭을 이용함으로써 코일간의 피치 및 높이 오차를 정확하게 유지시키며 또한 코일이 전기자 프레임에 대하여 수직으로 정렬하여 조립할 수 있으며, 전기자 조립시 스페이서 등의 전기자프레임의 가공을 제거함으로써 조립 공정 수의 절감 및 조립 작업의 효율을 높일 수 있는 이점이 있다.

Description

가동 코일형 리니어 모터의 전기자 조립 방법{Method for Assembling Coil Moving Type Linear Motor}

본 발명은 가동 코일형 리니어 모터(coil moving type linear motor)의 전기자 조립 방법에 관한 것으로, 특히 코일 가동형 리니어 모터의 전기자 조립시 코일간의 피치(pitch) 및 높이 등의 조립 오차를 줄이기 위한 전기자 조립 방법에 관한 것이다.

코일 가동형 리니어 모터는 영구자석이 조립된 고정자와 코일이 조립된 가동자로 구성된다. 고정자와 가동자는 서로 길이 방향으로 각각 영구자석과 코일이 마주보도록 조립 설치된다. 마주 대하는 영구자석과 코일 사이에 추력이 발생되기 위해 코일로 전류가 공급된다. 코일로 전류가 공급되면 코일과 영구자석 사이에 플레밍(Fleming)의 왼손의 법칙에 의해 추력이 발생되고, 이 추력에 의해 가동자는 고정자의 길이 방향으로 다이렉트(direct) 직선 운동을 실시하게 된다.

코일 가동형 리니어 모터를 첨부된 도면을 이용하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다. 도 1a 및 도 1b는 종래의 가동 코일형 리니어 모터를 나타낸 도이다. 도시된 바와 같이, 고정자(10)는 U자형 프레임(11)과 U자형 프레임(11) 내부의 양측벽으로 다수의 영구자석(12)이 배열 설치된다. 다수의 영구자석(12)이 설치된 U자형 프레임(11)의 내부에 가동자(20)가 설치된다.

가동자(20)는 전기자 프레임(21)과 코일 블록(coil block)(22)으로 구성된다. 전기자 프레임(21)에 코일 블록(22)을 형성하기 위해 전기자 프레임(21)의 중앙에는 홈(21a)이 가공 형성되며, 이 홈(21a)의 내측에 일정 간격으로 스페이서(spacer)(21b)가 일체로 형성된다. 스페이서(21b) 사이에는 코일(22a)이 조립되며 이 후 코일(22a) 간의 전기적 결선이 완료되면 몰딩(molding) 작업을 통해 코일 블록(22)을 형성하여 가동자(20)인 전기자의 조립하게 된다. 전기자 프레임(21)에 형성된 홈(21a) 및 스페이서(21b)는 코일(22a)조립시 코일(22a) 사이의 피치와 높이를 맞추기 위해 사용된다.

전술한 바와 같이 종래에는 코어 없는(coreless) 코일(22a)을 조립할 때 코일의 외측 치수에 의존하여 높이를 일정하게 유지시켜 조립함으로써 정밀한 작업이 요구된다. 또한 코일(22a)간의 피치를 일정하게 유지하기 위해 스페이서(21b)를 가공해야 하는 등의 문제점이 있었다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 코어 없는 코일의 내측 홈을 이용하여 코일 정렬 블록(block)을 이용함으로써 용이하게 코일 사이의 피치와 높이를 일정하게 유지시켜 조립할 수 있는 가동코일형 리니어 모터의 전기자 조립방법을 제공하는데 있다.

도 1a 및 도 1b는 종래의 가동 코일형 리니어 모터를 나타낸 사시도,

도 2는 본 발명에 의한 전기자 조립 장치의 사시도,

도 3은 도 2에 도시된 코일의 사시도,

도 4는 도 2에 도시된 코일 정렬 공정을 나타낸 코일정렬블록의 사시도,

도 5는 도 4에 도시된 코일정렬블록의 사시도,

도 6은 도 5에 도시된 코일정렬블록의 요부 확대도,

도 7은 도 2에 도시된 코일정렬블록에 상부카바가 조립된 상태를 나타낸 사시도,

도 8a 및 도 8b는 도 7에 도시된 상부카바의 사시도,

도 9는 도 2에 도시된 코일정렬블록에 고정커버가 조립된 상태를 나타낸 사시도,

도 10은 도 2에 도시된 코일정렬블록과 고정커버에 하부커버가 조립된 상태를 나타낸 사시도,

도 11은 도 2에 도시된 코일 사이에 에폭시 본드가 접착된 상태를 나타낸 정면도,

도 12는 코일정렬장치가 제거된 상태의 전기자의 사시도이다.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명＊

31: 코일 31a: 홈

32: 전기자프레임 41:코일고정블록

41a: 코일높이규제핀 41b: 코일정렬플레이트

42: 상부카바 43: 고정카바

44: 하부카바 45: 에폭시 본드

따라서 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 가동 코일형 리니어 모터의 전기자를 조립하는 방법에 있어서, 코일의 홈 내측을 코일정렬블록에 장착하는 단계; 상기 코일정렬블록에 상부카바를 조립하여 코일의 높이와 피치를 일정하게 유지시킨 후 코일간 전기적인 결선 작업 단계; 상기 코일정렬블록에 고정커버를 조립하여 코일을 고정시키는 단계; 상기 코일의 하부에 전기자프레임을 조립하는 단계; 상기 코일정렬블럭에 하부카바를 각각 조립하는 단계; 상기 전기자프레임에 장착된 코일을 에폭시 본드로 접착시켜 고정시키는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 가동 코일형 리니어 모터의 전기자 조립 방법을 제공한다.

상기한 바와같이 본 발명에서는 코일정렬블럭을 이용함으로써 코일간의 피치 및 높이 오차를 정확하게 유지시키며 또한 코일이 전기자 프레임에 대하여 수직으로 정렬하여 조립할 수 있으며, 전기자 조립시 스페이서 등의 전기자프레임의 가공을 제거함으로써 조립 공정 수의 절감 및 조립 작업의 효율을 높일 수 있는 이점이 있다.

(실시예)

이하에 상기한 본 발명을 바람직한 실시예가 도시된 도면을 참고하여 더욱 상세하게 설명한다.

첨부된 도 2는 본 발명에 의한 전기자 조립 장치의 사시도이고, 도 3은 도 2에 도시된 코일의 사시도이고, 도 4는 도 2에 도시된 코일 정렬 공정을 나타낸 코일정렬블록의 사시도이고, 도 5는 도 4에 도시된 코일정렬블록의 사시도이고, 도 6은 도 5에 도시된 코일정렬블록의 요부 확대도이고, 도 7은 도 2에 도시된 코일정렬블록에 상부카바가 조립된 상태를 나타낸 사시도이고, 도 8a 및 도 8b는 도 7에 도시된 상부카바의 사시도이고, 도 9는 도 2에 도시된 코일정렬블록에 고정커버가 조립된 상태를 나타낸 사시도이고, 도 10은 도 2에 도시된 코일정렬블록과 고정커버에 하부커버가 조립된 상태를 나타낸 사시도이고, 도 11은 도 2에 도시된 코일 사이에 에폭시 본드가 접착된 상태를 나타낸 정면도이고, 도 12는 코일정렬장치가 제거된 상태의 전기자의 사시도이다.

먼저 본 발명은 코일(31)의 홈(31a) 내측을 코일정렬블록(block)(41)에 장착하는 단계와, 코일정렬블록(41)에 상부카바(cover)(42)를 조립하여 코일(31)의 높이를 일정하게 유지시킨 후 코일(31)간 전기적인 결선 작업 단계와, 코일정렬블록(31)에 고정커버(43)를 조립하여 코일(31)을 고정시키는 단계와, 코일(31)의 하부에 전기자프레임(frame)(32)을 조립하는 단계와, 코일정렬블럭(41)에 하부카바(44)를 조립하는 단계와, 전기자프레임(32)에 장착된 코일(31)을 에폭시 본드(epoxy bond)(45)로 접착시켜 고정시키는 과정으로 구성된다.

본 발명을 첨부된 도면을 이용하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 3에 도시된 다수의 코일(31)들의 홈(31a) 내측을 도 4에서와 같이 코일정렬블록(41)에 장착하는 과정을 실시한다. 코일정렬블록(41)은 도 5에 도시된 바와 같이 코일높이규제핀(41a)과 코일정렬플레이트(41b)는 수직으로 한 쌍을 이루도록코일정렬블록(41) 내측벽에 일정한 간격으로 가공된다.

상기 코일높이규제핀(41a)은 원형으로 가공되어 있다. 이는 코일(31)의 내측 홈(31a)의 반원형 부분과 일치되도록 하여 코일높이규제핀(41a)을 가공함으로써 코일(31a)을 용이하게 정렬하여 장착되어 안내할 수 있게 된다.

이때 상기 코일(31)을 코일정렬블럭(41)에 장착시 코일(31) 간의 피치(pitch)를 일정하게 유지시키기 위해 코일정렬플레이트(41b)는 사각형으로 가공된다. 코일정렬플레이트(41b)가 사각형으로 형성됨으로써 코일(31)이 장착된 후 외부 힘에 의해 코일(31)의 외형이 변화되는 것을 방지할 수 있게 된다.

또한 상기 코일높이규제핀(41a)과 코일정렬플레이트(41b)에 의한 코일(31)의 높이, 폭 및 피치의 유지는 도 6에 도시되어 있다. 도 6에서와 같이 코일높이규제핀(41a)은 인접하는 코일높이규제핀(41a)과의 간격(B)에 의해 코일(31)의 피치를 일정하게 유지시키며, 또한 높이(A)를 일정하게 유지시키게 된다.

한편 코일정렬블럭(41)의 코일높이규제핀(41a)과 코일정렬플레이트(41b)에 코일(31)이 일정한 피치, 높이 및 폭으로 정렬되어 장착된 후 도 7과 같이 상측카바(42)를 조립한다.

도 7에서와 같이 코일정렬블록(41)에 상부카바(42)를 조립하여 코일(31)의 높이를 일정하게 유지시킨 후 코일(31)간 전기적인 결선 작업 과정을 나타내며, 상기 상측카바(42)는 볼트(bolt) 구멍(46)을 통해 코일정렬블럭(41)에 형성된 볼트 구멍(46)에 볼트 등의 체결장치(도시 않음)로 단단하게 고정되어 조립된다.

이 때 도 8a 및 도 8b에 도시된 상부카바(42)에 형성된 탄성체(42a)에 의해코일(31)로 일정한 탄성력이 가해진다. 탄성체(42a)는 연한 고무재질을 이용하며, 탄성체(42a)의 탄성력은 아래 방향으로 일정하게 작용하게 된다.

이 힘과 코일높이규제핀(41a) 사이에서 위치한 코일(31)들은 일정한 높이로 유지된 상태에서 정렬된다.

상부카바(42)에 의해 코일(31)들이 일정 높이로 정렬된 후 코일(31)의 리드(31b) 결선작업이 실시된다. 코일(31)의 리드(31b)는 3상 교류(U, V, W)에 따라 순차적으로 결선이 이루어지며, 이 작업이 완료되면 도 9에서와 같이 코일정렬블록(31)에 고정커버(43)를 조립하여 코일(31)을 고정시키는 과정이 실시된다.

이 후 도 10 및 도 11에 도시된 바와 같이 코일(31)의 하부에 전기자프레임(frame)(32)을 조립하는 과정과, 코일정렬블럭(41)에 하부카바(44)를 조립하는 과정과, 전기자프레임(32)에 장착된 코일(31)을 에폭시 본드(45)로 접착시켜 고정시키는 과정을 순차 진행하여 코일(31)은 전기자프레임(32)에 조립하는 작업을 완료하게 된다.

상기 전기자프레임(32)에 장착된 코일을 에폭시 본드로 접착시켜 고정시키는 과정에서 에폭시 본드(45)는 코일(31) 사이 및 코일(31)과 전기자프레임(32) 사이를 접착시켜 고정시키게 된다. 에폭시 본드(45)로 코일(31) 사이 및 코일(31)과 전기자프레임(32) 사이를 접착시킨 후 소정 시간 경화시키게되면 전기자 프레임(32)에 코일(31)이 단단하게 고정된다.

그 후 상기 에폭시 본드(45)의 경화가 완료되면 도 12에서와 같이 전기자 조립 장치를 분리하게 된다. 전기자 조립 장치가 분리되면 에폭시 본드(45)에 의해코일(31)들은 전기자 프레임(32)에 일정한 높이와 피치로 견고하게 고정된다. 이 후 코일(31)의 몰딩 작업을 통해 전기자의 조립을 완료하게 된다.

이와 같이 코일정렬블럭을 이용하여 코일간의 피치 및 높이를 정확하게 유지시켜 조립함으로써 토크 리플을 감소시킬 수 있다.

이상과 같이 본 발명에서는 코일정렬블럭을 이용함으로써 코일간의 피치 및 높이 오차를 정확하게 유지시키며 또한 코일이 전기자 프레임에 대하여 수직으로 정렬하여 조립할 수 있으며, 전기자 조립시 스페이서 등의 전기자프레임의 가공을 제거함으로써 조립 공정 수의 절감 및 조립 작업의 효율을 높일 수 있는 이점이 있다.

Claims

가동 코일형 리니어 모터의 전기자를 조립하는 방법에 있어서,

코일의 홈 내측을 코일정렬블록에 장착하는 단계와;

상기 코일정렬블록에 상부카바를 조립하여 코일의 높이와 피치를 일정하게 유지시킨 후 코일간 전기적인 결선 작업 단계와;

상기 코일정렬블록에 고정커버를 조립하여 코일을 고정시키는 단계와;

상기 코일의 하부에 전기자프레임을 조립하는 단계와;

상기 코일정렬블럭에 하부카바를 각각 조립하는 단계와;

상기 전기자프레임에 장착된 코일을 에폭시 본드로 접착시켜 고정시키는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 가동 코일형 리니어 모터의 전기자 조립 방법.
제1항에 있어서, 상기 코일의 홈 내측을 코일정렬블록에 장착하는 과정에서 코일은 코일높이규제핀과 코일정렬플레이트의 간격에 따라 일정 피치가 유지됨을 특징으로 하는 가동 코일형 리니어 모터의 전기자 조립 방법.
제2항에 있어서, 코일높이규제핀은 원형으로 형성시켜 상기 코일을 안내되어 정렬되어 장착됨을 특징으로 하는 가동 코일형 리니어 모터의 전기자 조립 방법.
제1항에 있어서, 상기 코일정렬블록에 상부카바를 조립하여 코일의 높이를 일정하게 유지시킨 후 코일간 전기적인 결선 작업을 하는 과정에서 코일은 상기 상부카바에 형성된 탄성체의 탄성력을 받아 일정 높이로 정렬됨을 특징으로 하는 코일 가동형 리니어 모터의 전기자 조립 방법.
제1항에 있어서, 상기 전기자프레임에 장착된 코일을 에폭시 본드로 접착시켜 고정시키는 과정에서 에폭시 본드는 코일 사이와 코일과 전기자프레임 사이를 고정시킴을 특징으로 하는 코일 가동형 리니어 모터의 전기자 조립 방법.