KR100425841B1 - 왕복동식 모터의 고정자 고정장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 왕복동식 모터의 고정자 고정장치에 관한 것으로, 본 발명은 내측 고정자의 후방단에 단턱부를 형성하여 상기한 내측 고정자의 후방측면을 밀착 지지하는 제1 지지부재와, 내측 고정자의 전방측면을 밀착 지지하도록 환형으로 형성하여 상기한 제1 지지부재에 용접 결합하는 제2 지지부재와, 외측 고정자의 전방측면에 밀착하는 전방커버와, 외측 고정자의 후방측면을 밀착 지지함과 아울러 제1 지지부재의 단턱부에 밀착 결합하여 상기한 전방커버와 함께 양측 고정자를 긴 조임볼트로 고정하는 후방커버로 구성하거나 또는 내측 고정자의 후방단에 단턱부를 형성하여 상기한 내측 고정자의 후방측면을 밀착 지지하는 반면 그 전방단은 내측 고정자를 삽입한 후 반경방향으로 절곡하여 상기한 내측 고정자의 전방측면을 밀착 지지하는 지지부재와, 외측 고정자의 전방측면에 밀착하는 전방커버와, 외측 고정자의 후방측면을 밀착 지지함과 아울러 지지부재의 단턱부에 밀착 결합하여 상기한 전방커버와 함께 양측 고정자를 긴 조임볼트로 고정하는 후방커버로 구성함으로써, 상기 고정자를 축방향으로 견고하게 고정시킬 수 있을 뿐만 아니라 상기 고정자의 내경을 지지부재의 외경보다 크게 하여 그 지지부재의 변형에 의해 고정자의 형틀이 벌어지는 것을 미연에 방지할 수 있다.

Description

왕복동식 모터의 고정자 고정장치{APPARATUS FOR FIXING STATOR RECIPROCATING MOTOR}

본 발명은 왕복동식 모터의 고정자 고정장치에 관한 것으로, 특히 내측 고정자를 견고하게 고정할 수 있는 왕복동식 모터의 고정자 고정장치에 관한 것이다.

일반적으로 왕복동식 모터는 가동자가 직선으로 왕복운동을 하면서 직선형의 구동력을 발생하는 것으로, 고정자와 회전자가 모두 평면형으로 형성되는 평면형 왕복동식 모터와 고정자와 회전자가 원통형으로 형성되는 원통형 왕복동식 모터로 크게 구분할 수 있다.

이 중에서 원통형 왕복동식 모터는 고정자가 내측 고정자와 외측 고정자로 이루어지고, 가동자가 그 양측 고정자 사이에 일정 공극을 두고 위치하여 왕복운동을 하도록 이루어져 있다.

도 1은 종래 왕복동식 모터를 개략적으로 보인 반단면도이다.

이에 도시된 바와 같이 종래의 왕복동식 모터는, 다수 개의 스테이터 코어가 방사상으로 적층되어 원통형으로 형성되는 내측 고정자(1A) 및 그 내측 고정자(1A)와 일정 간극을 두고 외삽되도록 역시 다수 개의 스테이터 코어가 방사상으로 적층되어 원통형으로 형성되는 외측 고정자(1B)로 이루어진 고정자(1)와, 상기 내측 고정자(1A)와 외측 고정자(1B) 사이의 공극에 삽입되어 직선으로 왕복운동을 하는 가동자(2)로 구성되어 있다.

상기 내측 고정자(1A)는 그 후방측이 후방커버(4)의 플랜지부(4a) 내측면에 지지되도록 밀착 결합되고, 그 내주면은 상기한 후방커버(4)의 축부(4b)에 압입 결합되어 있다.

상기 외측 고정자(1B)는 그 일측단이 상기한 후방커버(4)의 내측면에 지지되도록 결합되고, 그 전방측은 전방커버(3)의 내측면에 지지되도록 밀착 결합되어 있다.상기 전방커버(3)와 후방커버(4)는 그 사이에 상기한 내측 고정자(1A)와 외측 고정자(1B)를 압착한 상태에서 긴 체결볼트(5)로 서로 조여져 고정되어 있다.

상기 후방커버(4)는 적어도 외측 고정자(1B)의 외경 길이보다 큰 원판형으로 형성되어 그 중앙부의 내측면에는 상기한 내측 고정자(1A)가 압입되도록 축부(4b)가 형성되고, 그 축부(4b)에는 관통구멍(미부호)이 관통 형성된다.

도면중 미설명 부호인 2a는 마그네트 프레임, C는 권선코일, M은 마그네트이다.

상기와 같은 종래 왕복동식 모터는 다음과 같이 동작된다.

즉, 상기 외측 고정자(1B)의 권선코일(C)에 전류가 인가되면, 그 권선코일(C)의 주변에 플럭스가 형성되어 외측 고정자(1B)의 일측 경로(path)를 따라 내측 고정자(1A)로 흘렀다가 다시 외측 고정자(1B)의 타측 경로로 흐르는 폐 루프(closed loop)를 형성하게 된다.

이때, 상기 권선코일(C)에 의해 형성되는 플럭스에 가동자(2)의 마그네트(M)가 놓이게 되면 그 마그네트(M)가 상기한 권선코일(C)의 플럭스와 상호 작용하여 권선코일(C)의 플럭스 방향에 따라 밀리거나 당겨지면서 마그네트 프레임(2a)을 직선으로 왕복운동시키게 되는 것이었다.

그러나, 상기와 같은 종래 왕복동식 모터에 있어서, 왕복동식 모터는 그 특성상 내측 고정자(1A)가 구동시 축방향 힘을 받는데도 불구하고 실제 왕복동식 모터의 내측 고정자(1A)는 그 일측만이 후방커버(4)의 플랜지부(4a)에 지지되어 축부(4b)에 압입됨으로 인해 축방향 진동시 내측 고정자(1A)가 쉽게 탈거되어 모터의 신뢰성을 저하시키게 되는 문제점이 있었다.

또한, 상기 내측 고정자(1A)는 후방커버(4)의 축부(4b)에 압입 결합되는 것이나, 상기 후방커버(4)의 축부(4b)가 압입시 변형이 일어나면서 내측 고정자(1A)를 과도하게 벌려져 결국 외측 고정자(1B)와의 공극을 유지하기가 어렵게 되는 문제점도 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래 왕복동식 모터가 가지는 문제점을 감안하여 안출한 것으로, 내측 고정자를 견고하게 고정시킬 수 있는 왕복동식 모터의 고정자 고정장치를 제공하려는데 그 목적이 있다.

또한, 상기 내측 고정자의 조립시 그 형상이 변형되는 것을 미연에 방지할 수 있는 왕복동식 모터의 고정자 고정장치를 제공하려는데도 본 발명의 목적이 있다.

도 1은 종래 왕복동식 모터의 일례를 보인 종단면도.

도 2는 종래 왕복동식 모터에서 내측 고정자를 고정시키는 과정을 보인 종단면도.

도 3은 본 발명 왕복동식 모터의 일례를 보인 종단면도.

도 4a 및 도 4b는 본 발명 왕복동식 모터에서 내측 고정자를 고정시키는 과정을 보인 종단면도.

도 5는 본 발명 왕복동식 모터의 다른 실시예를 보인 종단면도.

** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **

11 : 내측 고정자 12 : 외측 고정자

20 : 가동자 31 : 제1 지지부재

31a : 단턱부 32 : 제2 지지부재

42 : 후방커버 50 : 고정자 지지부재

B : 체결볼트

본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 다수 개의 스테이터 코어를 원통형으로 적층하는 외측 고정자와, 다수 개의 스테이터 코어를 원통형으로 적층하여 상기 외측 고정자의 안쪽에 소정의 공극을 두고 배치하는 내측 고정자와, 외측 고정자와 내측 고정자의 사이에 배치하여 두 고정자 사이의 플럭스에 의해 축방향으로 왕복운동을 하는 가동자로 이루어지는 왕복동식 모터에 있어서, 내측 고정자의 내주면에 삽입하도록 긴 원통모양으로 형성하되 그 후방단에 단턱부를 형성하여 상기한 내측 고정자의 후방측면을 밀착 지지하는 제1 지지부재와, 내측 고정자의 전방측면을 밀착 지지하도록 환형으로 형성하여 상기한 제1 지지부재에 용접 결합하는 제2 지지부재와, 외측 고정자의 전방측면에 밀착하는 전방커버와, 외측 고정자의 후방측면을 밀착 지지함과 아울러 제1 지지부재의 단턱부에 밀착 결합하여 상기한 전방커버와 함께 양측 고정자를 긴 조임볼트로 고정하는 후방커버로 구성한 왕복동식 모터의 고정자 고정장치.또, 다수 개의 스테이터 코어를 원통형으로 적층하는 외측 고정자와, 다수 개의 스테이터 코어를 원통형으로 적층하여 상기 외측 고정자의 안쪽에 소정의 공극을 두고 배치하는 내측 고정자와, 외측 고정자와 내측 고정자의 사이에 배치하여 두 고정자 사이의 플럭스에 의해 축방향으로 왕복운동을 하는 가동자로 이루어지는 왕복동식 모터에 있어서, 내측 고정자의 내주면에 삽입하도록 긴 원통모양으로 형성하되 그 후방단에 단턱부를 형성하여 상기한 내측 고정자의 후방측면을 밀착 지지하는 반면 그 전방단은 내측 고정자를 삽입한 후 반경방향으로 절곡하여 상기한 내측 고정자의 전방측면을 밀착 지지하는 지지부재와, 외측 고정자의 전방측면에 밀착하는 전방커버와, 외측 고정자의 후방측면을 밀착 지지함과 아울러 지지부재의 단턱부에 밀착 결합하여 상기한 전방커버와 함께 양측 고정자를 긴 조임볼트로 고정하는 후방커버로 구성한 왕복동식 모터의 고정자 고정장치.를 제공한다.

이하, 본 발명에 의한 왕복동식 모터의 고정자 고정장치를 첨부도면에 도시된 일실시예에 의거하여 상세하게 설명한다.

도 3은 본 발명 왕복동식 모터의 일례를 보인 종단면도이고, 도 4a 및 도 4b는 본 발명 왕복동식 모터에서 내측 고정자를 고정시키는 과정을 보인 종단면도이다.

이에 도시된 바와 같이 본 발명에 의한 왕복동식 모터는, 다수 개의 스테이터 코어가 방사상으로 적층되어 원통형으로 형성되는 내측 고정자(11) 및 그 내측 고정자(11)와 일정 간극을 두고 외삽되도록 역시 다수 개의 스테이터 코어가 방사상으로 적층되어 원통형으로 형성되는 외측 고정자(12)로 이루어진 고정자(10)와, 상기 내측 고정자(11)와 외측 고정자(12) 사이의 공극에 삽입되어 직선으로 왕복운동을 하는 가동자(20)로 구성된다.

상기 내측 고정자(11)는 그 후방측이 후술할 제1 지지부재(31)의 단턱부(31a)에 걸려 축방향으로 지지되고, 그 전방측은 상기한 제1 지지부재(31)의 전방단(편의상, 고정자의 조립방향에 따라 구분함)에 용접 또는 볼팅으로 고정되는 제2 지지부재(32)의 내측면에 의해 축방향으로 지지된다.

상기 제1 지지부재(31)는 원통형으로 형성되되 그 외경은 내측 고정자(11)의 내경 보다 약간 작게 형성되는 것이 상기 내측 고정자(11)의 삽입시 바람직하다.

상기 제2 지지부재(32)는 제1 지지부재(31)의 외주면에 삽입되는 환형으로 형성되어 그 제1 지지부재(31)에 용접 고정되거나 또는 상기 제1 지지부재(31)의 후단면에 일측면이 면접촉되어 내주면에서의 용접 및 후방측에서의 볼트체결로 고정 될 수도 있다.또, 상기 제1 지지부재(31)는 내측 고정자(11)의 후방측을 지지하는 단턱부(31a)가 외측 고정자(12)의 후방측을 함께 지지하는 후방커버(42)에 밀착하여 볼트(B)로 체결 고정된다.후방커버(42)는 외측 고정자(12)의 전방측에 밀착하는 전방커버(41)와 그 사이에 상기한 내측 고정자(11)와 외측 고정자(12)를 개재하여 긴 체결볼트(43)로 체결된다.

도면중 종래와 동일한 부분에 대하여는 동일한 부호를 부여하였다.

도면중 미설명 부호인 C는 권선코일, M은 마그네트이다.

상기와 같은 본 발명 왕복동식 모터의 고정자 고정장치를 이용하여 내측 고정자를 조립하는 경우는 다음과 같다.

먼저, 상기 다수 개의 스테이터 코어를 방사상으로 적층하여 원통형으로 형성한 내측 고정자(11)를 제1 지지부재(31)의 외주면에 삽입시키되, 상기 제1 지지부재(31)의 전방단에 형성된 단턱부(31a)에 내측 고정자(11)의 후방측면이 밀착되도록 한다.

이때, 상기 내측 고정자(11)의 내경이 제1 지지부재(31)의 외경 보다 크게 형성됨에 따라 별도의 열간 또는 냉간압입을 실시하지 않더라도 상기한 내측 고정자(11)를 제1 지지부재(31)의 외주면에 용이하게 삽입할 수 있다.

다음, 상기 내측 고정자(11)의 전방측면이 밀착되도록 제2 지지부재(32)를 제1 지지부재(31)의 전방에 삽입한 후에 용접하여 그 제2 지지부재(32)를 제1 지지부재(31)에 결합시켜 상기한 내측 고정자(11)의 조립을 완성한다.

이후, 상기 제1 지지부재(31)의 후방단을 별도의 후방커버(42)에 체결볼트(B)로 고정하거나 용접 등으로 고정한 다음 외측 고정자(12)의 전방측에 전방커버(41)를 밀착한 후 긴 체결볼트(43)를 이용하여 전방커버(41)와 후방커버(42)를 조임으로써 내측 고정자(11)와 외측 고정자(12)를 압착 고정하는 것이다.

이렇게 하여, 상기 내측 고정자(11)의 전후 양측면을 제1 지지부재(31)의 탄턱부(31a)와 제2 지지부재(32)의 내측면으로 축방향을 견고하게 지지하도록 함으로써 왕복동식 모터의 특성상 상기한 가동자(13)의 왕복운동시 내측 고정자(11)가 축방향 힘을 받더라도 그 내측 고정자(11)가 축방향으로 탈거되는 것이 미연에 방지된다.

또한, 상기 내측 고정자(11)의 내경이 제1 지지부재(31)의 외경 보다 크게 형성됨에 따라 별도의 열간압입이나 냉간압입을 실시하지 않고도 원활하게 내측 고정자(11)를 삽입할 수 있게 되므로 상기한 제1 지지부재(31)가 열팽창으로 인해 변형되는 것이 미연에 방지되고, 이를 통해 상기 내측 고정자(11)의 형틀이 변형되면서 외측 고정자(12)와의 사이에 형성되는 공극관리가 용이하게 된다.

한편, 본 발명에 의한 다른 실시예가 있는 경우는 다음과 같다.

즉, 전술한 실시예에 있어서는, 제1 지지부재(31)에 내측 고정자(11)를 삽입한 후에 제2 지지부재(32)를 제1 지지부재(31)의 후방단에 후결합시키는 것이었으나, 본 실시예는 원통형으로 형성된 한 개의 고정자 지지부재(50)에 내측 고정자(11)를 삽입한 후에 그 고정자 지지부재(50)의 후방단이 내측 고정자(11)의 후면을 누르도록 벌려 절곡하여 상기한 내측 고정자(11)의 후방단 면을 지지하는 것이다.

이 경우 한 개의 지지부재(50)로 내측 고정자(11)를 고정하도록 함으로써 생산비용이 절감될 수 있는 것으로, 이에 따르는 여타의 작용효과는 전술한 일례와 대동소이하다.

본 발명은 왕복동식 모터의 고정자 고정장치는, 원통형의 제1 지지부재에 내측 고정자를 삽입하여 일측을 지지하고 그 제1 지지부재에 제2 지지부재를 결합시켜 상기한 내측 고정자의 타측을 축방향으로 지지하도록 하거나, 또는 제1 지지부재의 끝단을 벌려 그 벌려진 부위가 상기한 내측 고정자의 타측을 축방향으로 지지하도록 구성함으로써, 상기 내측 고정자를 축방향으로 견고하게 고정시킬 수 있을 뿐만 아니라 상기 내측 고정자의 내경을 제1 지지부재의 외경보다 크게 하여 그 제1 지지부재 또는 고정자 지지부재의 변형에 의해 내측 고정자의 형틀이 벌어지는 것을 미연에 방지할 수 있다.

Claims (4)

1. 다수 개의 스테이터 코어를 원통형으로 적층하는 외측 고정자와, 다수 개의 스테이터 코어를 원통형으로 적층하여 상기 외측 고정자의 안쪽에 소정의 공극을 두고 배치하는 내측 고정자와, 외측 고정자와 내측 고정자의 사이에 배치하여 두 고정자 사이의 플럭스에 의해 축방향으로 왕복운동을 하는 가동자로 이루어지는 왕복동식 모터에 있어서,

   내측 고정자의 내주면에 삽입하도록 긴 원통모양으로 형성하되 그 후방단에 단턱부를 형성하여 상기한 내측 고정자의 후방측면을 밀착 지지하는 제1 지지부재와,

   내측 고정자의 전방측면을 밀착 지지하도록 환형으로 형성하여 상기한 제1 지지부재에 용접 결합하는 제2 지지부재와,

   외측 고정자의 전방측면에 밀착하는 전방커버와,

   외측 고정자의 후방측면을 밀착 지지함과 아울러 제1 지지부재의 단턱부에 밀착 결합하여 상기한 전방커버와 함께 양측 고정자를 긴 조임볼트로 고정하는 후방커버로 구성한 왕복동식 모터의 고정자 고정장치.
2. 삭제
3. 다수 개의 스테이터 코어를 원통형으로 적층하는 외측 고정자와, 다수 개의 스테이터 코어를 원통형으로 적층하여 상기 외측 고정자의 안쪽에 소정의 공극을 두고 배치하는 내측 고정자와, 외측 고정자와 내측 고정자의 사이에 배치하여 두 고정자 사이의 플럭스에 의해 축방향으로 왕복운동을 하는 가동자로 이루어지는 왕복동식 모터에 있어서,

   내측 고정자의 내주면에 삽입하도록 긴 원통모양으로 형성하되 그 후방단에 단턱부를 형성하여 상기한 내측 고정자의 후방측면을 밀착 지지하는 반면 그 전방단은 내측 고정자를 삽입한 후 반경방향으로 절곡하여 상기한 내측 고정자의 전방측면을 밀착 지지하는 지지부재와,

   외측 고정자의 전방측면에 밀착하는 전방커버와,

   외측 고정자의 후방측면을 밀착 지지함과 아울러 지지부재의 단턱부에 밀착 결합하여 상기한 전방커버와 함께 양측 고정자를 긴 조임볼트로 고정하는 후방커버로 구성한 왕복동식 모터의 고정자 고정장치.
4. 제1항 또는 제3항에 있어서,

   제1 지지부재 또는 지지부재의 단턱부와 후방커버는 볼트로 압착하여 조립하는 것을 특징으로 하는 왕복동식 모터의 고정자 고정장치.