KR100793804B1 - 리니어 모터 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 비자성 물질로 이루어진 탑 플레이트와 글라스 화이버 튜브와의 접합강도를 개선시킨 리니어 모터 구조에 관한 것이다.

이를 위해, 본 발명은 아우터 스테이터(outer stator)와 인너 스테이터(inner stator)로 구성되는 고정자와, 상기 아우터 스테이터와 인너 스테이터 사이에 위치되는 가동자를 구비하는 리니어 모터에 있어서; 상기 아우터 스테이터와 인너 스테이터 사이에 위치되는 가동자는 글라스 화이버 튜브와 사출성형으로 제조된 탑 플레이트와의 결합으로 구성됨을 특징으로 하는 리니어 모터 구조를 제공한다.

탑 플레이트, 글라스 화이버 튜브, 리니어 모터

Description

리니어 모터 구조{structure of linear motor}

도 1은 종래 리니어 모터를 개략적으로 나타낸 분해 사시도

도 2는 종래 탑 플레이트와 글라스 화이버 튜브가 부착된 후를 나타낸 측면도

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 리니어 모터를 개략적으로 나타낸 분해 사시도

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 탑 플레이트와 글라스 화이버 튜브가 부착된 후를 나타낸 측면도

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 탑 플레이트의 측단면도

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 탑 플레이트의 후면도

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

100...탑 플레이트 130...요홈

170...내측요홈 180...외측요홈

200...아우터 플레이트 250...자석

300...인너 플레이트

본 발명은 모터에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 가동자가 직선으로 움직이는 리니어 모터 구조에 관한 것이다.

일반적으로 리니어 모터는 입체적인 구조를 갖는 모터의 자장을 평판의 형상으로 변형시킨 것으로서, 이 평면 형상의 가동자가 역시 평면 형상의 고정자 상측에 얹혀져 그 고정자의 자장 변화에 따라 직선적으로 움직이도록 한 것이다.

최근 들어서는 상기 고정자가 내측 고정자와 외측 고정자를 갖는 원통형으로 형성되고, 그 내측 고정자와 외측 고정자 중에서 어느 한 쪽에 유도자기를 발생시키기 위한 권선코일이 장착되며, 상기 내측 고정자와 외측 고정자 사이에 마그네트가 게재되되 그 마그네트의 극성이 고정자의 축방향으로 배열되도록 하여 가동자를 배치시킨 압축기용 리니어 모터가 소개되고 있다.

먼저, 첨부된 도 1 및 도 2를 참조하여 종래 일반적인 리니어 모터의 구조를 설명하기로 한다.

상기 도면에 도시된 바와 같이, 종래의 압축기용 리니어 모터는 다수개의 스테이터 코어가 적층되고 그 내부에 스테이터 코일이 장착되어 유도자기를 발생시키는 아우터 스테이터(40)와, 상기 아우터 스테이터(40)의 내측에 배치되어 유도자기의 경로를 형성하는 인너 스테이터(30)와, 상기 아우터 스테이터(40)와 인너 스테이터(30)의 사이에 개재되어 상기한 유도자기에 의해 직선으로 움직이는 자석(25)이 부착된 글라스 화이버 튜브(20)와, 상기 글라스 화이버 튜브(20)와 아우터 스테이터(40) 사이에 위치하여 상기 글라스 화이버 튜브(20)의 일측을 탄력적으로 지지 하여 공진운동을 하도록 유도하는 공진스프링(24)을 포함하여 구성되어 있다.

한편, 종래의 가동자 구성은 철손을 최소화하기 위해 글라스 화이버 튜브를 사용하는데 종래의 방법은 도 2에 도시된 바와 같이, 글라스 화이버 튜브(20)를 원하는 치수의 봉에 감고 경화시키면 수지가 공간을 채우면서 굳어 튜브형상으로 된다.

이와 같이 구성된 종래 일반적인 리니어 모터의 작동과정을 설명하면 다음과 같다.

상기 아우터 스테이터(40)에 장착된 스테이터 코일(미도시)에 전류가 인가되면, 그 인가된 전류에 의해 아우터 스테이터(40)에 유도자기가 발생되고, 이 유도자기가 상기 인너 스테이터(30)와의 사이에서 자장을 형성시키면서 마그네트(25)를 끌어 당겨 글라스 화이버 튜브(20)가 상기 공진스프링(24)을 압축하게 되며, 이후 상기 스테이터 코일에 인가되었던 전류가 끊김과 동시에 상기한 공진스프링의 복원력에 의해 마그네트(25) 조립체가 탄력적으로 복귀하는 일련의 공진운동을 빠르게 반복하게 된다.

한편, 상기 글라스 화이버 튜브(20)는 인너 글라스 화이버(22)와 아우터 글라스 화이버(21)로 나뉘어 구성되며, 상기 자석(25) 및 탑 플레이트(10)는 접착제에 의하여 인너 글라스 화이버(22)에 부착되고, 그 위에 아우터 글라스 화이버(21)를 감고 경화한 후 탈형하여 가동자를 이루게 된다.

이때, 상기 탑 플레이트 소재는 비자성체 재질인 스테인리스 스틸을 통상 사용하나 타발 시 자성을 띠게 되어 모터의 효율이 떨어지는 문제를 극복하기 위하여 때로는 특정재질을 사용하기도 하는데 이 경우에는 또한 가격이 비싸지는 문제점이 있었다.

또한, 타발 품질을 확보하기 위하여 딥드로잉 금형 및 측면과 탑부의 홀은 별도의 피어싱 금형이 필요하고, 여러 고정 작업을 거쳐야 하므로 금형비 및 가공비가 비싸지는 문제점이 있었다.

나아가, 비자성체 재질일지라도 도전성은 띠므로 바깥 고정자와 자석의 자속이 상호작용하여 가동자가 운동을 하면 자속이 탑 플레이트에 누설되어 유도전기력이 발생되므로 모터의 손실이 발생된다는 문제점도 있었다.

본 발명은 상기한 종래의 문제점 및 제결점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 사출재료로 모터의 일부 구성요소를 제조함으로써, 제조 시 발생하는 자성을 없애어 리니어 모터의 효율을 증대시키는데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 아우터 스테이터(outer stator)와 인너 스테이터(inner stator)로 구성되는 고정자와, 상기 아우터 스테이터와 인너 스테이터 사이에 위치되는 가동자를 구비하는 리니어 모터에 있어서; 상기 아우터 스테이터와 인너 스테이터 사이에 위치되는 가동자는 글라스 화이버 튜브와 사출성형으로 제조된 탑 플레이트와의 결합으로 구성됨을 특징으로 하는 리니어 모터 구조를 제공한다.

그리고, 상기 글라스 화이버 튜브와 연결되는 상기 탑 플레이트에는 그 외주 면을 따라서 요홈이 형성될 수 있다.

또한, 상기 글라스 화이버 튜브와 연결되는 상기 탑 플레이트에는 그 내측면에 소정의 이격된 간격마다 길이방향을 따라서 내측 요홈이 형성되고, 그 외측면에는 소정의 이격된 간격마다 길이방향을 따라서 외측 요홈이 형성될 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세히 설명하기로 한다.

첨부된 도면 중, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 리니어 모터를 개략적으로 나타낸 분해 사시도이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 탑 플레이트와 글라스 화이버 튜브가 부착된 후를 나타낸 측면도이다.

그리고, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 탑 플레이트의 측단면도이며, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 탑 플레이트의 후면도이다.

먼저, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 구조를 설명하면 다음과 같다.

도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 리니어 모터 구조는 아우터 스테이터(outer stator)(400)와 인너 스테이터(inner stator)(300)로 구성되는 고정자와, 상기 아우터 스테이터(400)와 인너 스테이터(300) 사이에 위치되는 가동자를 구비하는 리니어 모터에 있어서; 상기 아우터 스테이터(400)와 인너 스테이터(300) 사이에 위치되는 가동자는 복합소재로 이루어진 글라스 화이버 튜브(200)와 사출성형으로 제조된 탑 플레이트(100)와의 결합으로 구성됨을 특징으로 한다.

상기 글라스 화이버 튜브(200)는 아우터 글라스 화이버(outer glass fiber)(210)와 인너 글라스 화이버(inner glass fiber)(220)로 구성된다.

그리고, 상기 아우터 글라스 화이버(210)와 인너 글라스 화이버(220) 사이에 사출성형으로 제조되며, 일측이 개구된 원통 형상의 탑 플레이트(100)가 설치된다.

이때, 상기 탑 플레이트(100)는 비자성, 비도전성의 재질을 사출성형함으로써 제조된다.

한편, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 아우터 글라스 화이버(210)가 결합되는 상기 탑 플레이트(100)의 원통형 외주 둘레를 따라서는 요홈(130)이 형성된다.

이때, 상기 아우터 글라스 하이버(210)에는 상기 도시된 바와 같이, 상기 요홈(130)에 걸리어 그 결합이 보다 강화되도록 하는 요철(230)이 제공된다.

또한, 상기 글라스 화이버 튜브(200)와 연결되는 상기 탑 플레이트(100)에는 그 내측면에 소정의 이격된 간격마다 상기 탑 플레이트(100)의 외관을 이루는 원통의 길이방향을 따라서 내측 요홈(170)이 형성되며, 상기 글라스 화이버 튜브와 연결되는 상기 탑 플레이트(100)에는 그 외측면에 소정의 이격된 간격마다 원통의 길이방향을 따라서 외측 요홈(180)이 형성된다.

즉, 상기 내,외측 요홈(170,180)에 의하여 상기 인너 및 아우터 글라스 화이버 튜브가 꽉 끼워지는 구조를 이루도록 한 것이다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 실시예에 따른 리니어 모터 구조의 작용을 설명하면 다음과 같다.

비자성체의 재질을 이용 사출성형방식으로 제조된 탑 플레이트(100)의 개구된 측의 내측으로 인너 글라스 화이버(220)를 설치하고, 상기 탑 플레이트(100) 외 측에는 아우터 글라스 화이버(210)를 설치한다.

이때, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 탑 플레이트(100)의 외측에 설치되는 아우터 글라스 화이버(210)에는 요철(230)이 형성되어 있으며, 상기 요철(230)이 상기 탑 플레이트(100)의 요홈(130)에 삽입되는 구조로 설치된다.

그리고, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 탑 플레이트(100)의 길이방향을 따라서는 내,외측요홈(170,180)이 형성되어 있으며, 상기 내,외측요홈(170,180)에 의하여 상기 인너 글라스 화이버(220) 및 아우터 글라스 화이버(210)가 상기 탑 플레이트(100)에 꽉 끼여지는 구조를 이루게 된다.

상기와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 리니어 모터는 상기 탑 플레이트를 비자성체 및 타발 시 자성을 띠지 않는 재료로서 스테인리스 스틸을 사용하나 도전성을 띠게 되는 문제로 야기되는 손실을 원천적으로 없앨 수 있는 재료로 사출방식으로 제조하므로 모터의 효율이 개선된다.

그리고, 상기 탑 플레이트의 원통의 외주 둘레를 따라서 요홈 그리고 원통의 길이방향을 따라서는 내,외측요홈을 형성하여 상기 탑 플레이트와 글라스 화이버 튜브의 접합강도를 개선할 수 있게 되며, 상기 탑 플레이트가 사출금형 1set로 생산이 가능하게 되므로, 딥 드로잉 및 피어싱 금형이 필요한 종래 대비 금형비 및 가공비가 절감된다.

이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예를 중심으로 살펴 보았으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 본질적 기술범위 내에서 변형된 형태의 또 다른 실시예를 구현할 수 있을 것이다.

상기와 같이 구성된 본 발명 리니어 모터 구조의 효과를 설명하면 다음과 같다.

첫째, 비자성체 및 비도전성 물질로 된 사출재료를 이용하여 탑 플레이트를 사출성형 방식으로 제조하므로 모터의 효율이 개선되는 효과가 있다.

둘째, 내, 외측에 요철 홈을 주어 탑 플레이트와 글라스 화이버 튜브의 접합강도를 개선하는 효과가 있다.

세째, 탑 플레이트는 사출금형 1set로 생산이 가능하므로 딥드로잉 및 피어싱 금형이 필요한 종래 대비 금형비 및 가공비가 절감되는 효과가 있다.

Claims (4)

1. 아우터 스테이터(outer stator)와 인너 스테이터(inner stator)로 구성되는 고정자와, 상기 아우터 스테이터와 인너 스테이터 사이에 위치되는 가동자를 구비하는 리니어 모터에 있어서;

   상기 아우터 스테이터와 인너 스테이터 사이에 위치되는 가동자는 글라스 화이버 튜브와 사출성형으로 제조된 탑 플레이트와의 결합으로 구성되며,

   상기 글라스 화이버 튜브와 연결되는 상기 탑 플레이트에는 그 외주면을 따라서 요홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 리니어 모터 구조.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 탑 플레이트는 비자성, 비도전성 재질로 사출성형되는 것임을 특징으로 하는 리니어 모터 구조.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 글라스 화이버 튜브와 연결되는 상기 탑 플레이트에는 그 내측면에 소정의 이격된 간격마다 길이방향을 따라서 내측 요홈이 형성됨을 특징으로 하는 리니어 모터 구조.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 글라스 화이버 튜브와 연결되는 상기 탑 플레이트에는 그 외측면에 소정의 이격된 간격마다 길이방향을 따라서 외측 요홈이 형성됨을 특징으로 하는 리니어 모터 구조.

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