KR100438949B1 - Moving parts for reciprocating motor - Google Patents
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Abstract
본 발명은 왕복동식 모터의 가동자 구조에 관한 것으로, 본 발명은 아우터 스테이터와, 그 아우터 스테이터에 삽입되는 이너 스테이터와, 그 아우터 스테이터와 이너 스테이터사이에 직선 움직임 가능하도록 삽입되는 가동자를 포함하여 구성된 왕복동식 모터에서, 상기 가동자는 일정 외경을 갖는 컵 형태의 자석홀더와, 그 자석홀더에 일정 간격을 두고 장착되는 다수개의 제1 영구자석과, 상기 제1 영구자석과 다른 자성체 재질로 형성되어 상기 제1 영구자석사이에 각각 장착되는 다수개의 제2 영구자석을 포함하도록 구성하여 제작 단가를 낮추고 그 크기를 줄이게 될 뿐만 아니라 그 제작 단가와 크기의 설계를 자유롭게 함으로써 구조를 컴팩트화하고 제품의 경쟁력을 높일 수 있도록 한 것이다.The present invention relates to a mover structure of a reciprocating motor, and the present invention includes an outer stator, an inner stator inserted into the outer stator, and a mover inserted to enable linear movement between the outer stator and the inner stator. In the reciprocating motor, the movable member is formed of a magnetic holder having a cup shape having a predetermined outer diameter, a plurality of first permanent magnets mounted at regular intervals on the magnetic holder, and a magnetic material different from the first permanent magnet. It is configured to include a plurality of second permanent magnets respectively mounted between the first permanent magnets, which not only lowers the manufacturing cost and reduces its size, but also frees the design of the manufacturing cost and size, thereby compacting the structure and improving the competitiveness of the product. It is to increase.
Description
본 발명은 왕복동식 모터의 가동자 구조에 관한 것으로, 특히 제작 단가를 낮추고 그 크기를 줄일 수 있을 뿐만 아니라 그 제작 단가와 크기의 설계를 자유롭게 할 수 있도록 한 왕복동식 모터의 가동자 구조에 관한 것이다.The present invention relates to a mover structure of a reciprocating motor. More particularly, the present invention relates to a mover structure of a reciprocating motor that not only lowers the manufacturing cost and reduces its size, but also frees the design of the manufacturing cost and size. .
일반적으로 왕복동식 모터(Linear Motor)는 입체적인 구조를 갖는 보통 모터의 자속을 평면 형태로 만든 것으로, 평면 형태의 가동부가 평면의 고정부 위에 형성되는 자속(flux)의 변화에 따라서 평면 위를 직선적으로 움직이도록 한 것이다.In general, a reciprocating motor (Linear Motor) is made of a three-dimensional structure of the magnetic flux of the ordinary motor in a flat form, the flat moving part is linearly on the plane in accordance with the change of the flux (flux) formed on the fixed part of the plane It was to move.
도 1, 2는 상기 왕복동식 모터의 일례를 도시한 것으로, 이에 도시한 바와 같이, 상기 왕복동식 모터는 원통형으로 형성된 아우터 코어(Outer Core)(10) 및 상기 아우터 코어(10)의 내부에 삽입되도록 원통형으로 형성된 이너 코어(Inner Core)(20)로 구성되는 고정자(S)와, 상기 아우터 코어(10) 또는 이너 코어(20)내부에 결합되는 권선 코일(30)과, 영구자석(40)이 구비되어 상기 아우터 코어(10)와 이너 코어(20)사이에 움직임 가능하도록 삽입되는 가동자(K)를 포함하여 구성되어 있다. 제시된 도면에서는 권선 코일이 아우터 코어에 결합된 구조이다.1 and 2 illustrate an example of the reciprocating motor, and as shown therein, the reciprocating motor is inserted into an outer core 10 and an outer core 10 formed in a cylindrical shape. Stator (S) consisting of an inner core (Inner Core) 20 formed in a cylindrical shape, the winding coil 30 is coupled to the outer core 10 or the inner core 20, and the permanent magnet 40 Is provided and comprises a mover (K) which is inserted to be movable between the outer core 10 and the inner core (20). In the diagram shown, the winding coil is coupled to the outer core.
상기한 바와 같은 왕복동식 모터는 권선 코일(30)에 전류가 흐르게 되면 그 권선 코일(30)에 흐르는 전류에 의해 권선 코일(30) 주변에 플럭스(Flux)가 형성되며 그 플럭스는 고정자(S)인 아우터 코어(10) 및 이너 코어(20)를 따라 폐 루프(Closed Loop)를 형성하게 된다. 상기 아우터 코어(10) 및 이너 코어(20)에 형성된 플럭스와 영구자석(40)에 의해 형성되는 자속, 즉 플럭스의 상호 작용에 의해서 영구자석(40)이 축 방향으로 힘을 받아 가동자(K)가 아우터 코어(10)와 이너 코어(20)사이에서 축 방향으로 직선 운동하게 되며, 상기 권선 코일(30)에 인가되는 전류의 방향을 번갈아 가며 바꾸어주게 되면 상기 가동자(K)가 직선 왕복 운동하게 된다.In the reciprocating motor as described above, when a current flows in the winding coil 30, a flux is formed around the winding coil 30 by the current flowing in the winding coil 30, and the flux is the stator S. A closed loop is formed along the inner outer core 10 and the inner core 20. The magnetic flux formed by the flux formed on the outer core 10 and the inner core 20 and the permanent magnet 40, that is, the flux is interacted with the flux in the axial direction to move the mover (K). ) Is linearly moved in the axial direction between the outer core 10 and the inner core 20, and alternating the direction of the current applied to the winding coil 30, the mover (K) linear reciprocating You exercise.
한편, 상기 아우터 코어(10)는 소정 형상의 박판으로 형성된 라미네이션 시트(Lamination sheet)(11)가 원통 형태를 이루도록 방사상으로 적층된 적층체이며 그 적층체는 고정링(12)에 의해 고정 결합된다.On the other hand, the outer core 10 is a laminate laminated radially so that a lamination sheet (Lamination sheet) 11 formed of a thin plate of a predetermined shape to form a cylindrical shape, the laminate is fixedly coupled by a fixing ring 12 .
상기 이너 코어(20)는 소정 형상의 박판으로 형성된 다수개의 라미네이션 시트(21)가 원통 형태를 이루도록 방사상으로 적층된 적층체의 양측면에 고정링(22)이 고정 결합되어 이루어진다.The inner core 20 is a fixed ring 22 is fixedly coupled to both sides of the laminate laminated radially so that a plurality of lamination sheets 21 formed in a thin plate of a predetermined shape to form a cylindrical shape.
상기 가동자는, 도 3, 4에 도시한 바와 같이, 상기 아우터 코어(10)와 이너 코어(20)의 사이에 삽입되는 자석홀더(50)와 그 자석홀더(50)에 장착되는 다수개의 영구자석(40)을 포함하여 구성된다.As shown in FIGS. 3 and 4, the movable member includes a magnet holder 50 inserted between the outer core 10 and the inner core 20 and a plurality of permanent magnets mounted to the magnet holder 50. 40, including.
상기 자석홀더(50)는 일정 내경을 갖는 컵 형태로 형성된다. 그리고 상기 영구자석(40)은 일정 폭과 길이와 두께를 갖는 사각 형태로 형성되며 그 사각 형태의 영구자석(40)은 상기 자석홀더(50)의 외주면에 일정 간격을 두고 다수개 장착된다. 이때, 상기 영구자석(40)은 그 길이방향이 상기 자석홀더(50)의 길이방향과 동일 선상에 위치하도록 장착되어 고정된다. 그리고 상기 자석홀더(50)에 장착되는 영구자석(40)들은 모두 같은 성분의 자성체 재질로 이루어진다.The magnet holder 50 is formed in a cup shape having a predetermined inner diameter. In addition, the permanent magnet 40 is formed in a square shape having a predetermined width, length and thickness, and the plurality of permanent magnets 40 of the square shape are mounted on the outer circumferential surface of the magnet holder 50 at regular intervals. At this time, the permanent magnet 40 is mounted and fixed so that the longitudinal direction is located on the same line as the longitudinal direction of the magnet holder 50. The permanent magnets 40 mounted on the magnet holder 50 are all made of a magnetic material having the same component.
상기 자석홀더(50)는 아우터 코어(10)와 이너 코어(20)사이에 움직임 가능하도록 삽입됨과 아울러 그 영구자석(40)이 권선코일(30)과 대면되도록 위치하게 된다.The magnet holder 50 is inserted between the outer core 10 and the inner core 20 so as to be movable, and the permanent magnet 40 is positioned to face the winding coil 30.
그러나 상기한 바와 같은 왕복동식 모터는 그 가동자를 구성하는 영구자석(40)들이 모두 같은 하나의 자성체 재질로 이루어지게 됨으로써 가동자(K)의 제작비가 고가이거나 가동자(K)의 크기가 커지게 되어 전체적인 구조의 크기가 커지게 된다. 즉, 상기 가동자(K)를 구성하는 영구자석(40)이 강한 자성을 갖는 고자성체 재료로 이루어질 경우 그 크기를 상대적으로 작게 구현하게 될 수 있으나 가격이 고가이므로 제작단가가 높아지는 단점이 있고, 상기 영구자석(40)을 상대적으로 약한 자성을 갖는 저자성체 재료로 이루어질 경우 가격이 상대적으로 저가이나 그 크기가 커져 전체 구조가 커지게 되는 단점이 있다.However, in the reciprocating motor as described above, since the permanent magnets 40 constituting the mover are all made of the same magnetic material, the manufacturing cost of the mover K is expensive or the size of the mover K is increased. As a result, the overall structure becomes large. That is, when the permanent magnet 40 constituting the mover (K) is made of a high magnetic material having a strong magnetic properties can be implemented relatively small in size, but the price is expensive, there is a disadvantage that the manufacturing cost is increased, When the permanent magnet 40 is made of a low-magnetic material having a relatively weak magnetic material, the price is relatively low price, but the size of the permanent magnet is increased, the overall structure is increased.
상기한 바와 같은 문제점을 감안하여 안출한 본 발명의 목적은 제작 단가를 낮추고 그 크기를 줄일 수 있을 뿐만 아니라 그 제작 단가와 크기의 설계를 자유롭게 할 수 있도록 한 왕복동식 모터의 가동자 구조를 제공함에 있다.The object of the present invention devised in view of the above problems is to provide a mover structure of a reciprocating motor that not only lowers the manufacturing cost and reduces its size, but also frees the design of the manufacturing cost and size. have.
도 1,2는 일반적인 왕복동식 모터의 일례를 도시한 정단면도 및 측면도,1,2 is a front sectional view and a side view showing an example of a general reciprocating motor;
도 3,4는 종래 왕복동식 모터의 가동자 구조를 도시한 사시도 및 측면도,3 and 4 are a perspective view and a side view showing a mover structure of a conventional reciprocating motor;
도 5,6은 본 발명의 왕복동식 모터의 가동자 구조가 구비된 왕복동식 모터의 정단면도 및 측면도,5, 6 is a front sectional view and a side view of a reciprocating motor with a mover structure of the reciprocating motor of the present invention;
도 7,8은 본 발명의 왕복동식 모터 고정자 구조를 도시한 사시도 및 측면도,7, 8 is a perspective view and a side view showing a reciprocating motor stator structure of the present invention;
도 9는 본 발명의 왕복동식 모터 가동자 구조의 다른 실시예를 도시한 사시도.9 is a perspective view showing another embodiment of the reciprocating motor mover structure of the present invention.
** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 **** Explanation of symbols for main parts of drawings **
10 ; 아우터 코어 20 ; 이너 코어10; Outer core 20; Inner core
50 ; 자석홀더 60 ; 제1 영구자석50; Magnet holder 60; 1st permanent magnet
70 ; 제2 영구자석 K' ; 가동자70; Second permanent magnet K '; Mover
상기한 바와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 아우터 코어와, 그 아우터 코어에 삽입되는 이너 코어와, 그 아우터 코어와 이너 코어사이에 직선 움직임 가능하도록 삽입되는 가동자를 포함하여 구성된 왕복동식 모터에 있어서, 상기 가동자는 일정 외경을 갖는 컵 형태의 자석홀더와, 그 자석홀더에 원주방향으로 일정 간격을 두고 장착되는 다수개의 제1 영구자석과, 상기 제1 영구자석과 다른 자성체 재질로 형성되어 상기 제1 영구자석사이에 각각 장착되는 다수개의 제2 영구자석을 포함하여 구성함을 특징으로 하는 왕복동식 모터의 가동자 구조가 제공된다.In order to achieve the above object of the present invention, a reciprocating motor including an outer core, an inner core inserted into the outer core, and a mover inserted to enable linear movement between the outer core and the inner core, The movable member may be formed of a magnetic holder having a cup shape having a predetermined outer diameter, a plurality of first permanent magnets mounted at regular intervals in the circumferential direction, and a magnetic material different from the first permanent magnet. A mover structure of a reciprocating motor is provided, comprising a plurality of second permanent magnets each mounted between one permanent magnet.
이하, 본 발명의 왕복동식 모터 가동자 구조를 첨부도면에 도시한 실시예에 따라 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the reciprocating motor mover structure of the present invention will be described according to the embodiment shown in the accompanying drawings.
도 5, 6은 본 발명의 왕복동식 모터 가동자 구조의 일례가 구비된 왕복동식 모터를 도시한 것으로, 이를 참조하여 설명하면, 먼저 상기 왕복동식 모터는 아우터 코어(Outer Core)(10) 및 그 아우터 코어(10)의 내부에 삽입되도록 원통형으로 형성된 이너 코어(Inner Core)(20) 그리고 상기 아우터 코어(10) 또는 이너 코어(20)에 결합되는 권선 코일(30)로 구성되는 고정자(S)와, 서로 다른 자성체 재료로 이루어진 다수개의 영구자석(60)(70)이 구비되어 상기 아우터 코어(10)와 이너 코어(20)사이에 움직임 가능하도록 삽입되는 가동자(K')를 포함하여 구성된다. 제시된 도면에서는 권선 코일이 아우터 코어에 결합된 구조이다.5 and 6 illustrate a reciprocating motor provided with an example of the reciprocating motor mover structure of the present invention. Referring to this, first, the reciprocating motor includes an outer core 10 and its Stator (S) consisting of an inner core (20) formed in a cylindrical shape so as to be inserted into the outer core (10) and a winding coil (30) coupled to the outer core (10) or the inner core (20) And a mover K 'provided with a plurality of permanent magnets 60 and 70 made of different magnetic materials so as to be movable between the outer core 10 and the inner core 20. do. In the diagram shown, the winding coil is coupled to the outer core.
상기 아우터 코어(10)와 이너 코어(20)는 소정 형상의 박판으로 형성된 라미네이션 시트(Lamination sheet)(11)(21)가 원통 형태를 이루도록 방사상으로 적층된 적층체이며 그 적층체의 양측에 고정링(12)(22)을 각각 결합하여 고정하게 된다.The outer core 10 and the inner core 20 are laminates laminated radially so that lamination sheets 11 and 21 formed of thin plates of a predetermined shape form a cylindrical shape and are fixed to both sides of the laminate. The rings 12 and 22 are respectively coupled and fixed.
상기 가동자(K')는, 도 7, 8에 도시한 바와 같이, 일정 외경을 갖는 컵 형태로 형성된 자석홀더(50)에 일정 간격을 두고 다수개의 제1 영구자석(60)이 장착되고 그 제1 영구자석(60)과 다른 자성체 재질로 형성되는 다수개의 제2 영구자석(70)이 상기 제1 영구자석(60)사이에 각각 장착되어 이루어진다.As shown in FIGS. 7 and 8, the movable member K 'is provided with a plurality of first permanent magnets 60 at regular intervals in a magnet holder 50 formed in a cup shape having a predetermined outer diameter. A plurality of second permanent magnets 70 formed of a first permanent magnet 60 and another magnetic material are respectively mounted between the first permanent magnets 60.
상기 자석홀더(50)는 일정 두께를 가지며 그 외경이 일정한 컵 형태로 형성되며 그 자석홀더(50)의 개구된 측에 상기 제1 영구자석(60)과 제2 영구자석(70)이 고정되도록 결합된다.The magnet holder 50 has a predetermined thickness and its outer diameter is formed in a constant cup shape so that the first permanent magnet 60 and the second permanent magnet 70 are fixed to the open side of the magnet holder 50. Combined.
상기 제1 영구자석(60)은 네오디뮴(Nd; Neodymium)이 함유된 고자성체 재료로 이루어지고 상기 제2 영구자석(70)은 페라이트(Ferrite)가 함유된 저자성체 재료로 이루어진다.The first permanent magnet 60 is made of a high magnetic material containing Neodymium (Nd) and the second permanent magnet 70 is made of a low-magnetic material containing ferrite (Ferrite).
상기 제1,2 영구자석(60)(70)은 서로 같은 형태로 형성되며 그 형상은 일정 폭과 길이와 두께를 갖는 사각 형상으로 형성되며 그 사각 형상의 제1,2 영구자석(60)(70)은 상기 자석홀더(50)의 외주면에 일정 간격을 두고 서로 교번되게 다수개 장착된다. 이때, 상기 제1,2 영구자석(60)(70)은 그 길이방향이 상기 자석홀더(50)의 길이방향과 동일 선상에 위치하도록 장착되어 고정된다.The first and second permanent magnets 60 and 70 are formed in the same shape, and the shapes thereof are formed in a square shape having a predetermined width, length, and thickness, and the first and second permanent magnets 60 having a rectangular shape ( 70 is mounted on the outer circumferential surface of the magnet holder 50 to be alternately arranged with each other at regular intervals. At this time, the first and second permanent magnets 60 and 70 are mounted and fixed so that their longitudinal directions are on the same line as the longitudinal direction of the magnet holder 50.
상기 가동자(K')에 장착되는 제1,2 영구자석의 변형예로 상기 제1 영구자석(60)은 페라이트가 함유된 저자성체 재료로 이루어지고, 상기 제2 영구자석(70)은 네오디뮴이 함유된 고자성체 재료로 이루어진다.In a modification of the first and second permanent magnets mounted on the movable member K ', the first permanent magnet 60 is made of a low-magnetic material containing ferrite, and the second permanent magnet 70 is neodymium. It consists of a highly magnetic material containing.
상기 가동자(K')의 다른 실시예로, 도 9에 도시한 바와 같이, 상기 가동자(K')의 자석홀더(50)에 장착되는 영구자석들(80)(90)(100)은 두 개 이상의 다른 자성체 재료로 이루어진다.In another embodiment of the mover K ', as shown in FIG. 9, the permanent magnets 80, 90, 100 mounted on the magnet holder 50 of the mover K' It consists of two or more different magnetic materials.
상기 자석홀더(50)는 아우터 코어(10)와 이너 코어(20)사이에 움직임 가능하도록 삽입됨과 아울러 그 제1,2 영구자석(60)(70)이 권선 코일(30)과 대면되도록 위치하게 된다.The magnet holder 50 is inserted between the outer core 10 and the inner core 20 so as to be movable, and the first and second permanent magnets 60 and 70 are positioned to face the winding coil 30. do.
이하, 본 발명의 왕복동식 모터 가동자 구조의 작용효과를 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the operational effects of the reciprocating motor mover structure of the present invention will be described.
먼저, 상기 왕복동식 모터는 권선 코일(30)에 전류가 흐르게 되면 그 권선 코일(30)에 흐르는 전류에 의해 권선 코일(30) 주변에 플럭스(Flux)가 형성되며 그 플럭스는 고정자(S)인 아우터 코어(10) 및 이너 코어(20)를 따라 폐 루프(Closed Loop)를 형성하게 된다.First, when the current flows in the winding coil 30, the reciprocating motor has a flux formed around the winding coil 30 by the current flowing in the winding coil 30, and the flux is the stator S. A closed loop is formed along the outer core 10 and the inner core 20.
상기 아우터 코어(10) 및 이너 코어(20)에 형성된 플럭스와 제1,2 영구자석(60)(70)에 의해 형성되는 자속, 즉 플럭스의 상호 작용에 의해서 제1,2 영구자석(60)(70)이 축 방향으로 힘을 받아 가동자(K')가 아우터 코어(10)와 이너 코어(20)사이에서 축 방향으로 직선 운동하게 되며, 상기 권선 코일(30)에 인가되는 전류의 방향을 번갈아 가며 바꾸어주게 되면 상기 가동자(K)가 직선 왕복 운동하게 된다.The first and second permanent magnets 60 are formed by the interaction between the fluxes formed in the outer core 10 and the inner core 20 and the fluxes formed by the first and second permanent magnets 60 and 70, that is, the flux. 70 is moved in the axial direction so that the mover K 'is linearly moved in the axial direction between the outer core 10 and the inner core 20 and the direction of the current applied to the winding coil 30. When alternating with, the mover K is linearly reciprocated.
본 발명은 가동자를 구성하는 제1,2 영구자석(60)(70)들이 서로 다른 자성체 재료로 이루어지게 되므로 제작 단가와 그 제1,2 영구자석(60)(70) 크기의 조절이 보다 자유롭게 될 뿐만 아니라 상대적으로 제작 단가를 절감시키고 크기를 줄이게 된다.In the present invention, since the first and second permanent magnets 60 and 70 constituting the mover are made of different magnetic materials, the manufacturing cost and the size of the first and second permanent magnets 60 and 70 can be more freely controlled. In addition, it can reduce manufacturing cost and size.
즉, 상기 제1 영구자석(60)이 고자성체 재료로 이루어지고 상기 제2 영구자석(70)이 저자성체 재료로 이루어지면 고가인 고자성체의 재료의 사용량이 줄어들어 제작 단가를 감소시키게 될 뿐만 아니라 고자성체의 자력에 의해 저장성체의 크기를 줄이게 되어 전체적인 구조가 작아지게 된다.That is, when the first permanent magnet 60 is made of a high magnetic material and the second permanent magnet 70 is made of a low magnetic material, the use amount of expensive high magnetic material is reduced, thereby reducing manufacturing costs. The magnetic force of the high magnetic body reduces the size of the storage body, thereby reducing the overall structure.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 왕복동식 모터의 가동자 구조는 제작 단가를 낮추고 그 크기를 줄이게 될 뿐만 아니라 그 제작 단가와 크기의 설계가 자유롭게 됨으로써 구조를 컴팩트화 할 수 있고 또한 제품의 경쟁력을 높일 수 있는 효과가 있다.As described above, the mover structure of the reciprocating motor according to the present invention not only lowers the manufacturing cost and reduces its size, but also can free the design of the manufacturing cost and the size thereof, thereby making the structure compact and the competitiveness of the product. There is an effect to increase.
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2001
- 2001-11-05 KR KR10-2001-0068612A patent/KR100438949B1/en not_active IP Right Cessation
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