KR100492617B1 - 왕복동식 모터의 고정자 고정 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 왕복동식 모터의 고정자 고정 장치에 관한 것으로서, 본 발명은 권선코일을 감은 보빈의 외주면에 다수 장의 스테이터코어를 방사상으로 적층하는 외측고정자와, 다수 장의 스테이터코어를 방사상으로 적층하여 외측고정자의 안쪽에 배치하는 내측고정자와, 외측고정자와 내측고정자 사이에서 직선으로 왕복운동을 하는 가동자를 포함한 왕복동식 모터에 있어서, 외측고정자와 내측고정자의 측면을 조여 지지하는 스테이터커버와, 외측고정자와 내측고정자의 측면과 이에 접하는 스테이터커버 사이에 개재하여 양측면이 각각 고정자와 스테이터커버에 탄력적으로 압착하는 미끄럼방지부재로 구성함으로써, 고정자가 스테이터커버에서 미끄러져 이탈되는 것을 방지하여 외측고정자와 내측고정자의 코어간 간격을 견고하게 유지할 수 있고 이를 통해 외측고정자와 내측고정자 사이의 공극 변화로 인한 모터의 효율 저하를 미연에 방지할 수 있다.

Description

왕복동식 모터의 고정자 고정 장치{APPARATUS FOR FIXING STATER OF RECIPROCATING MOTOR}

본 발명은 왕복동식 모터의 고정자에 관한 것으로서, 특히 외측고정자와 내측고정자를 고정하는 스테이터커버와 이 스테이터커버에 의해 지지되는 고정자 사이의 미끄러짐을 방지하여 견고하게 고정하는 왕복동식 모터의 고정자 고정 장치에 관한 것이다.

일반적으로 왕복동식 모터는 입체적인 구조를 갖는 모터의 자장(Magnet Field)을 평판 형상으로 변형시킨 것으로, 평판으로 형성된 가동자조립체를 역시 평판으로 형성된 고정자조립체의 상측에 얹어 자장 변화에 따라 직선으로 움직이도록 한 것이다.

이러한 왕복동식 모터는 고정자조립체를 원통모양의 외측고정자와 내측 고정자로 분리하여 일정 공극을 두고 겹치도록 배치하고, 외측고정자와 내측 고정자 사이에 가동자조립체를 움직일 수 있도록 배치하며, 외측고정자와 내측 고정자 중에서 어느 한 쪽의 고정자에 권선코일을 장착하고, 이에 대응하는 가동자조립체에는 마그네트들을 부착시켜 가동자가 권선코일의 플럭스(flux)에 의해 축방향으로 왕복운동하도록 이루어져 있다.

도 1는 종래 왕복동식 모터를 보인 단면도이고, 도 2는 종래 왕복동식 모터의 외측고정자를 보인 단면도이다.

이에 도시한 바와 같이 종래의 왕복동식 모터는, 플럭스를 형성하는 고정자조립체(10)와, 고정자조립체(10)의 플럭스에 따라 직선으로 왕복운동을 하는 가동자조립체(20)로 구성하고 있다.

고정자조립체(10)는 가동자조립체(20)의 바깥쪽에 위치하도록 원통모양으로 형성하는 외측고정자(11)와, 외측고정자(11)의 안쪽에 일정한 코어간 거리(t1)을 두고 배치하도록 원통모양으로 형성하는 내측고정자(12)와, 외측고정자(11)와 내측고정자(12)의 양 측면을 지지하여 고정하는 스테이터커버(13)(13)로 이루어져 있다.

외측고정자(11)는 얇은 탄소강판을 소정의 형상으로 제작하여 권선코일(14)을 감은 보빈(15)의 외주면에 방사상으로 적층 형성하고 있다. 내측고정자(12) 역시 얇은 탄소강판을 소정의 형상으로 제작하여 방사상으로 적층 형성하고 있다.

스테이터커버(13)(13)는 상기한 외측고정자(11)와 내측고정자(12)의 양측면에 대고 조립볼트(16)로 조여 고정하도록 통상 알루미늄 재질을 원판모양으로 성형하여 형성하고 있다.

가동자조립체(20)는 외측고정자(11)와 내측 고정자(12) 사이에서 움직일 수 있도록 배치하는 가동자몸체(21)와, 고정자조립체(10)의 권선코일(C)에 대응하도록 가동자몸체(21)의 외주면에 등간격으로 고정하는 다수 개의 마그네트(22)로 이루어져 있다.

도면중 미설명 부호인 13a는 볼트관통구멍이다.

상기와 같은 종래 왕복동식 모터는 다음과 같이 동작한다.

즉, 외측고정자(11)의 권선코일(14)에 전류를 인가하면, 권선코일(14) 주변에 플럭스가 형성되어 외측고정자(11)의 일측 경로(path)를 따라 내측고정자(12)로 흘렀다가 다시 외측고정자(11)의 타측 경로로 흐르는 일종의 '폐루프(closed loop)'를 형성한다.

이때, 권선코일(14)에 의해 형성되는 플럭스 상에 가동자조립체(20)의 마그네트(22)가 놓이면 그 마그네트(22)가 상기한 권선코일(14)의 플럭스와 상호 작용하여 권선코일(14)의 플럭스 방향에 따라 밀리거나 당겨지면서 가동자몸체(21)가 직선으로 왕복운동을 하는 것이었다.

그러나, 상기와 같은 종래 왕복동식 모터에 있어서는, 전술한 바와 같이 외측고정자(11)와 내측고정자(12)를 지지하는 스테이터커버(13)(13)를 조립볼트(16)로 조여 고정하고 있는 바, 이는 도 3에서와 같이 가동자몸체(21)가 고속으로 왕복운동을 하면서 모터진동을 발생하고 이 모터진동에 의해 외측고정자(11) 또는 내측고정자(12)가 스테이터커버(13)(13)와 소정의 틈새(t)만큼 탈거되면서 코어간 간격이 틀어지는 등 모터의 효율을 저하시킬 우려가 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래 왕복동식 모터가 가지는 문제점을 감안하여 안출한 것으로, 외측고정자와 내측고정자와의 공극을 일정하게 유지하도록 고정력을 높일 수 있는 왕복동식 모터의 고정자 고정 장치를 제공하려는데 본 발명의 목적이 있다.

본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 권선코일을 감은 보빈의 외주면에 다수 장의 스테이터코어를 방사상으로 적층하는 외측고정자와, 다수 장의 스테이터코어를 방사상으로 적층하여 외측고정자의 안쪽에 배치하는 내측고정자와, 외측고정자와 내측고정자 사이에서 직선으로 왕복운동을 하는 가동자를 포함한 왕복동식 모터에 있어서, 외측고정자와 내측고정자의 측면을 조여 지지하는 스테이터커버와, 외측고정자와 내측고정자의 측면과 이에 접하는 스테이터커버 사이에 개재하여 양측면이 각각 고정자와 스테이터커버에 탄력적으로 압착하는 미끄럼방지부재로 이루어지는 것을 특징으로 하는 왕복동식 모터의 고정자 고정 장치를 제공한다.

이하, 본 발명에 의한 왕복동식 모터의 고정자 고정 장치를 첨부도면에 도시한 일실시예에 의거하여 상세하게 설명한다.

도 4는 본 발명 왕복동식 모터의 일례를 보인 단면도이고, 도 5는 본 발명 왕복동식 모터의 외측고정자를 분해하여 보인 사시도이며, 도 6은 본 발명 왕복동식 모터의 외측고정자에 대한 고정 상태를 보인 단면도이다.

이에 도시한 바와 같이 본 발명의 왕복동식 모터는, 플럭스를 형성하는 고정자조립체(10)와, 고정자조립체(10)의 플럭스에 따라 직선으로 왕복운동을 하는 가동자조립체(20)로 구성한다.

고정자조립체(10)는 가동자조립체(20)의 바깥쪽에 위치하도록 원통모양으로 형성하는 외측고정자(11)와, 외측고정자(11)의 안쪽에 일정한 코어간 거리를 두고 배치하도록 원통모양으로 형성하는 내측고정자(12)와, 외측고정자(11)와 내측고정자(12)의 양 측면을 지지하여 고정하는 스테이터커버(13)(13)와, 외측고정자(11) 및 내측고정자(12)의 양측면과 이에 대응하는 스테이터커버(13)(13)의 내측면 사이에 개재하는 미끄럼방지부재(17)(17)로 이루어진다.

외측고정자(11)는 얇은 탄소강판을 소정의 형상으로 제작하여 권선코일(14)을 감은 보빈(15)의 외주면에 방사상으로 적층 형성한다.

내측고정자(12) 역시 얇은 탄소강판을 소정의 형상으로 제작하여 방사상으로 적층 형성한다.

스테이터커버(13)(13)는 상기한 외측고정자(11)와 내측고정자(12)의 양측면에 대고 조립볼트(16)로 조여 고정하도록 통상 알루미늄 재질을 원판모양으로 성형 가공하여 형성한다.

미끄럼방지부재(17)(17)는 그 양측면이 상기한 외측고정자(11) 또는 내측고정자(12)의 좌우 양측면과 이에 접하는 양쪽 스테이터커버(13)(13)의 내측면에 탄력적으로 압착하여 상호 미끄러짐을 방지할 수 있도록 고무나 탄소섬유 또는 테프론과 같이 탄성을 가지는 재질을 환형으로 형성하여 이루어진다.

또, 도면으로 도시하지는 않았으나 미끄럼방지부재(17)(17)가 상기 고정자(11)(12)와 스테이터커버(13)(13)의 미끄럼을 효과적으로 방지할 수 있도록 양측 표면에 미세한 요철부(미도시)를 형성할 수도 있다.

한편, 가동자조립체(20)는 외측고정자(11)와 내측 고정자(12) 사이에서 움직일 수 있도록 배치하는 가동자몸체(21)와, 고정자조립체(10)의 권선코일(14)에 대응하도록 가동자몸체(21)의 외주면에 등간격으로 고정하는 다수 개의 마그네트(22)로 이루어진다.

도면중 종래와 동일한 부분에 대하여는 동일한 부호를 부여하였다.

도면중 미설명 부호인 13a 및 17a는 볼트관통구멍이다.

상기와 같은 본 발명 왕복동식 모터의 고정자 고정 장치에 대한 작용 효과는 다음과 같다.

즉, 권선코일(14)에 전원을 인가하여 외측고정자(11)와 내측고정자(12) 사이에 플럭스(flux)가 형성되면, 그 외측고정자(11)와 내측고정자(12) 사이의 공극에 놓인 가동자조립체(20)가 플럭스의 방향을 따라 움직이면서 지속적으로 왕복운동을 하게 된다.

이때, 가동자조립체(20)의 왕복운동에 의해 발생하는 모터진동에 의하여 외측고정자(11) 또는 내측고정자(12)가 스테이터커버(13)(13)에서 미끄러지면서 이탈할 우려가 있으나, 본 발명에서와 같이 외측고정자(11) 및 내측고정자(12)의 양 측면과 이에 대향하는 양쪽 스테이터커버(13)(13)의 내측면 사이에 탄성을 가지는 미끄럼방지부재(17)(17)를 개재하는 경우에는 외측고정자(11)와 내측고정자(12)를 스테이터커버(13)(13)로 조여 조립할 때 상기 두 고정자(11)(12)의 양측면이 미끄럼방지부재(17)(17)에 긴밀하게 압착되어 모터 진동이 발생하더라도 상기한 고정자(11)(12)가 미끄러져 이탈되는 것을 효과적으로 차단할 수 있다.

또, 미끄럼방지부재(17)(17)의 양측면에 미세한 요철부를 형성하는 경우에는 이 요철부가 상기한 고정자(11)(12)의 스테이터코어 간 틈새에 끼이거나 고정자(11)(12)의 양측면에 긴밀하게 압착되어 더욱 견고하게 고정할 수 있다.

본 발명에 의한 왕복동식 모터의 고정자 고정 장치는, 고정자와 이 고정자를 지지하는 스테이터커버 사이에 탄성을 가지는 미끄럼방지부재를 개재함으로써, 고정자가 스테이터커버에서 미끄러져 이탈되는 것을 방지하여 외측고정자와 내측고정자의 코어간 간격을 견고하게 유지할 수 있고 이를 통해 외측고정자와 내측고정자 사이의 공극 변화로 인한 모터의 효율 저하를 미연에 방지할 수 있다.

도 1은 종래 왕복동식 모터의 일례를 보인 단면도,

도 2는 종래 왕복동식 모터의 외측고정자를 분해하여 보인 사시도,

도 3은 종래 왕복동식 모터의 외측고정자에 대한 고정 상태를 보인 단면도,

도 4는 본 발명 왕복동식 모터의 일례를 보인 단면도,

도 5는 본 발명 왕복동식 모터의 외측고정자를 분해하여 보인 사시도,

도 6은 본 발명 왕복동식 모터의 외측고정자에 대한 고정 상태를 보인 단면도.

**도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명**

11 : 외측고정자 12 : 내측고정자

13 : 스테이터커버 14 : 권선코일

15 : 보빈 16 : 조립볼트

17 : 미끄럼방지부재

Claims (2)

1. 권선코일을 감은 보빈의 외주면에 다수 장의 스테이터코어를 방사상으로 적층하는 외측고정자와, 다수 장의 스테이터코어를 방사상으로 적층하여 외측고정자의 안쪽에 배치하는 내측고정자와, 외측고정자와 내측고정자 사이에서 직선으로 왕복운동을 하는 가동자를 포함한 왕복동식 모터에 있어서,

   외측고정자와 내측고정자의 측면을 조여 지지하는 스테이터커버와, 외측고정자와 내측고정자의 측면과 이에 접하는 스테이터커버 사이에 개재하여 양측면이 각각 고정자와 스테이터커버에 탄력적으로 압착하는 미끄럼방지부재로 이루어지는 것을 특징으로 하는 왕복동식 모터의 고정자 고정 장치.
2. 제1항에 있어서,

   미끄럼방지부재의 양측 표면과 이 양측 표면에 접하는 고정자의 양측면이나 스테이터커버의 내측면 중에서 적어도 어느 한쪽은 요철지게 형성하는 것을 특징으로 하는 왕복동식 모터의 고정자 고정 장치.