KR100498301B1

KR100498301B1 - 리니어 모터의 가동자구조

Info

Publication number: KR100498301B1
Application number: KR10-1998-0041123A
Authority: KR
Inventors: 홍기용
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 1998-09-30
Filing date: 1998-09-30
Publication date: 2005-09-30
Also published as: KR20000021850A

Abstract

본 발명은 리니어 모터의 가동자구조에 관한 것으로, 종래에는 가동자인 마그네트가 마그네트 패들의 외주면에 접착제에 의해 부착되어 고정됨으로써 내측코어와 외측코어사이에서 왕복 운동하는 과정에서 모터에서 발생되는 열에 의하여 접착제가 열화될 경우 마그네트 조각이 이탈되어 부품의 파손이 발생하게 되고, 또한 마그네트 조각을 마그네트 패들에 결합하는 공정이 복잡하여 자동화에 의한 대량 생산에 적합하지 못한 문제점이 있었는 바, 본 발명은 소정의 두께를 갖는 플라스틱 원통체와, 상기 플라스틱 원통체의 내주면에 이 원통체의 재질인 플라스틱에 의해 융착된 복수개의 마그네트 조각으로 이루어져 내측코어와 외측코어사이에 삽입되는 마그네트 삽입체와; 상기 마그네트 삽입체의 양측에 각각 결합되는 제1 지지부재 및 제2 지지부재를; 포함하여 구성하여 가동자를 구성하는 마그네트의 결합 상태를 견고하게 함으로써 작동시 부품의 신뢰성을 향상시키고, 또한 제작 공정을 단순하게 함으로써 대량 생산이 가능할 뿐만 아니라 조립 생산성을 높일 수 있도록 한 것이다.

Description

리니어 모터의 가동자구조

본 발명은 리니어 모터의 가동자구조에 관한 것으로, 특히 가동자인 마그네트의 결합 상태를 견고하게 할 뿐만 아니라 조립 공정을 단순화할 수 있도록 한 리니어 모터의 가동자구조에 관한 것이다.

일반적으로 리니어 모터(Linear Motor)는 입체적인 구조를 갖는 보통 모터의 자장을 평면 형태로 만든 것으로, 평면 형태의 가동부가 평면의 고정부 위에 형성되는 자장(flux)의 변화에 따라서 평면 위를 직선적으로 움직이도록 한 것이다.

상기 리니어 모터의 일예로, 도 1a, 1b에 도시한 바와 같이, 리니어 모터는 소정의 형상으로 형성되며 그 내부에 소정의 크기를 갖는 개구홈(1a)이 형성된 다수개의 코어편(1)이 원통형으로 적층되어 형성된 외측코어(10)와, 상기 적층된 코어편의 개구홈(1a)에 의해 이루어진 외측코어(10)의 내주면에 형성되는 원통형의 홈에 삽입되는 권선코일(20)과, 소정의 형상을 갖는 다수개의 코어편(3)이 원통형으로 적층되어 형성되며 상기 외측코어(10)와 소정의 간극을 두고 외측코어(10)의 내부에 삽입되는 내측코어(30)와, 상기 외측코어(10)와 내측코어(30)사이의 간극에 삽입되는 마그네트(40)를 포함하여 구성되어 있다.

상기 내,외측코어(10)(30)와 권선코일(20)은 고정자를 이루게 되며, 상기 마그네트(40)는 가동자를 이루게 된다. 그리고 상기 가동자를 구성하는 마그네트(40)는 원통형으로 형성된 마그네트 패들(50)에 고정 결합된다.

상기한 바와 같은 리니어 모터는 권선코일(20)에 전류가 흐르게 되면 이 전류에 의해 형성되는 자속이 내측코어(30)와 외측코어(10)의 코어편(1)(3)을 따라 흐르면서 플럭스를 형성하게 되고, 상기 자속과 마그네트(40)에 의해 형성되는 자속에 의한 상호작용력에 의해 마그네트(40)가 축방향으로 직선운동하게 된다. 상기 마그네트(40)의 축방향 운동은 마그네트 패들(50)에 의해 외부로 전달된다.

한편, 상기 리니어 모터의 효율은 마그네트(40)가 직선움직임 가능하게 삽입되는 내측코어(30)와 외측코어(10)사이의 에어갭(air gap)에 의해 좌우되며, 상기 모터의 효율을 높이기 위해서는 상기 에어갭의 간격이 최소화되도록 마그네트(40)가 결합되어야 한다.

상기 모터의 가동자인 마그네트(40)와 상기 마그네트(40)의 진선 왕복운동을 외부로 전달하게 되는 마그네트 패들(50)에 대한 결합구조의 일예는 다음과 같다.

먼저, 마그네트 패들(50)은, 도 2에 도시한 바와 같이, 얇은 두께를 갖는 원통형으로 형성되고, 상기 마그네트(40)는 소정의 두께와 면적을 갖는 조각 형태로 형성되며, 상기 마그네트(40)가 마그네트 패들(50)의 외주면에 결합된 구조로 이루어진다. 상기 마그네트(40)는, 도 3에 도시한 바와 같이, 기계 가공된 상태에서 마그네트 패들(50)의 외주면에 원주방향으로 접착제에 의해 부착된 상태로 결합된다.

그러나 상기한 바와 같은 종래 리니어 모터의 마그네트 결합구조는 가동자인 마그네트(40) 및 마그네트 패들(50)이 내측코어(30)와 외측코어(10)사이에서 왕복 운동하는 과정에서 모터에서 발생되는 열에 의하여 접착제가 열화될 경우 마그네트(40) 조각이 이탈되어 부품의 파손이 발생하게 되고, 또한 마그네트(40) 조각을 마그네트 패들(50)에 결합하는 공정이 복잡하여 자동화에 의한 대량 생산에 적합하지 못한 문제점이 있었다.

상기한 바와 같은 문제점을 감안하여 안출한 본 발명의 목적은 가동자인 마그네트의 결합 상태를 견고하게 할 뿐만 아니라 조립 공정을 단순화할 수 있도록 한 리니어 모터의 가동자구조를 제공함에 있다.

상기한 바와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 소정의 두께를 갖는 플라스틱 원통체와, 상기 플라스틱 원통체의 내주면에 이 원통체의 재질인 플라스틱에 의해 융착된 복수개의 마그네트 조각으로 이루어져 내측코어와 외측코어사이에 삽입되는 마그네트 삽입체와; 상기 마그네트 삽입체의 양측에 각각 결합되는 제1 지지부재 및 제2 지지부재를; 포함하여 구성함을 특징으로 하는 리니어 모터의 가동자구조가 제공된다.

상기 마그네트 삽입체는 동일 크기를 갖는 마그네트 조각을 일렬로 배열된 상태에서 용융 플라스틱을 부어 응고된 상태에서 소정의 크기를 잘라 원통형으로 융착시킨 것을 특징으로 하는 리니어 모터의 가동자구조가 제공된다.

이하, 본 발명의 리니어 모터의 가동자구조를 첨부도면에 도시한 실시예에 따라 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 리니어 모터의 가동자구조는, 도 4에 도시한 바와 같이, 소정의 두께를 갖는 플라스틱(Plastic) 원통체(60)와, 이 플라스틱 원통체(60)의 내주면에 상기 플라스틱 원통체의 내주면에 이 원통체의 재질인 플라스틱에 의해 융착된 복수개의 마그네트(40) 조각으로 이루어져 내측코어(30)와 외측코어(10)사이에 삽입되는 마그네트 삽입체(100)와, 상기 마그네트 삽입체(100)의 양측에 각각 결합되는 제1 지지부재(200) 및 제2 지지부재(300)를 포함하여 구성된다.

상기 마그네트 삽입체(100)가 제작되는 과정은 먼저, 일정 크기를 마그네트(40) 조각을 일렬로 배열된 상태에서 용융 플라스틱을 부어, 도 5에 도시한 바와 같이, 일정 두께와 폭을 갖는 벨트(100') 형태로 형성한다. 그리고 상기 내부에 마그네트(40)가 위치하는 벨트(100')를 일정 크기로 잘라 원통형으로 말은 다음 그 양단을 융착하여 원통형으로 형성하게 된다. 상기 벨트(100') 형태로 자른 것을 원통형으로 형성하기 위하여 양단을 융착시키는 것은 초음파 융착이나 고주파 융착에 의해 이루어짐이 바람직하다. 상기 마그네트 삽입체(100)의 내부에 삽입된 마그네트(40)는 플라스틱에 의해 연결될 뿐만 아니라 플라스틱에 의해 고정 지지된다.

이와 같이 제작된 마그네트 삽입체(100)는 플라스틱 원통체(60)의 내주면에 마그네트(40) 조작들이 삽입된 상태로 형성된다.

상기 제1 지지부재는(200), 도 6에 도시한 바와 같이, 일정 폭과 두께를 갖는 원통형으로 형성되며 상기 마그네트 삽입체(100)의 일측에 삽입,결합되어 마그네트 삽입체(100)의 일측을 지지할 뿐만 아니라 다른 부품과 연결되고, 상기 제2 지지부재(300)는 일정 폭과 두께를 갖는 원통형으로 형성되며 상기 마그네트 삽입체(100)의 타측에 삽입,결합되어 마그네트 삽입체(100)의 타측을 지지하게 된다.

상기 마그네트 삽입체(100)와 제1,2 지지부재(200)(300)를 포함하여 구성되는 가동자는 내측코어(30)와 외측코어(10)사이에 삽입되도록 결합된다.

이하, 본 발명의 리니어 모터의 가동자구조의 작용효과를 설명하면 다음과 같다.

먼저 본 발명의 리니어 모터의 가동자가 구비된 리니어 모터는 종래와 같이 권선코일(20)에 전류가 흐르게 되면 이 전류에 의해 형성되는 자속과 상기 마그네트(40)에 의해 형성되는 자속에 의한 상호작용력에 의해 마그네트(40)가 축방향으로 직선운동하게 되면서, 마그네트(40)와 일체로 이루어진 제1,2 지지부재(200)(300)가 함께 움직이게 된다.

본 발명의 고정자는 마그네트(40)가 용융된 플라스틱 원통체(60)의 내주면에 응고되어 연결 고정된 상태이므로 모터의 작동시 발생되는 열에 의해 탈락될 우려가 없을 뿐만 아니라 그 결합 상태가 견고하게 된다.

또한, 종래에는 마그네트 패들(50) 외주면에 마그네트(40) 조각을 일일이 붙여 제작하게 됨으로써 제작이 난해하고 복잡한 것에 반하여, 본 발명은 마그네트(40)가 결합되는 마그네트 삽입체(100)가 마그네트(40)를 일렬로 정렬된 상태에서 용융된 플라스틱을 부어 벨트(100') 형태로 제작된 상태에서 필요로 하는 길이만큼 잘라 융착시켜 제작하게 되므로 일련의 연속 공정으로 제작이 가능하여 제작 공정이 단순하게 될 뿐만 아니라 대량생산에 적합하게 된다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 리니어 모터의 가동자구조는 가동자를 구성하는 마그네트의 결합 상태가 견고하게 됨으로써 작동시 부품의 신뢰성을 향상시킬 수 있고, 또한 제작 공정이 단순하게 됨으로써 대량 생산이 가능할 뿐만 아니라 조립 생산성을 높일 수 있는 효과가 있다.

도 1a는 일반적인 리니어 모터의 일예를 도시한 정단면도,

도 1b는 일반적인 리니어 모터의 일예를 도시한 측면도,

도 2는 상기 리니어 모터의 가동자를 도시한 사시도,

도 3은 상기 리니어 모터의 가동자를 분해하여 도시한 사시도,

도 4는 본 발명의 리니어 모터 가동자구조를 도시한 사시도,

도 5는 본 발명의 리니어 모터 가동자를 구성하는 마그네트 삽입체를 펼쳐 도시한 사시도,

도 6은 본 발명의 리니어 모터 가동자의 분해 사시도.

(도면의 주요부분에 대한 부호의 설명)

40 ; 마그네트 100 ; 마그네트 삽입체

200 ; 제1 지지부재 300 ; 제2 지지부재

Claims

소정의 두께를 갖는 플라스틱 원통체와, 상기 플라스틱 원통체의 내주면에 이 원통체의 재질인 플라스틱에 의해 융착된 복수개의 마그네트 조각으로 이루어져 내측코어와 외측코어사이에 삽입되는 마그네트 삽입체와; 상기 마그네트 삽입체의 양측에 각각 결합되는 제1 지지부재 및 제2 지지부재를; 포함하여 구성함을 특징으로 하는 리니어 모터의 가동자구조.
제1항에 있어서, 상기 마그네트 삽입체는 동일 크기를 갖는 마그네트 조각을 일렬로 배열된 상태에서 용융 플라스틱을 부어 응고된 상태에서 소정의 크기를 잘라 원통형으로 융착시킨 것을 특징으로 하는 리니어 모터의 가동자구조.