KR100796697B1 - 압축기용 리니어 모터의 마그네트 어셈블리를 제조하는방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 압축기용 리니어 모터의 마그네트 어셈블리를 제작하는 방법에 관한 것으로, 더욱 상세히는 압축기용 리니어 모터의 마그네트 어셈블리를 제작하기 위하여 몰드 지그 외주면을 따라 권취한 피복 부재 상에 복수개의 마그네트를 부착한 후, 상기 몰드 지그의 상부면 및 외주면을 피복 부재로 감싸는 형성 단계; 상기 몰드 지그의 상부면 및 외주면을 가열 가압하여 상기 마그네트 양면의 피복부재가 상호 융착 고정되어 어셈블리 반제품이 제작되는 일체화 단계; 및 상기 몰드 지그로부터 어셈블리 반제품을 분리하고 상부면 및 외주면에 각각 복수개의 통풍구를 관통 형성하는 후가공 단계;를 포함하는 것을 기술적 요지로 하여 제조 시간 및 비용을 대폭 절감하면서도 우수한 품질의 마그네트 어셈블리를 획득할 수 있도록 하는 압축기용 리니어 모터의 마그네트 어셈블리를 제작하는 방법에 관한 것이다.

리니어 모터, 마그네트 어셈블리, 피복 부재, 형성 단계, 일체화 단계, 후가공 단계, 몰드 지그

Description

압축기용 리니어 모터의 마그네트 어셈블리를 제조하는 방법{Manufacturing method of magnet assembly for compressor linear motor}

본 발명은 압축기용 리니어 모터의 마그네트 어셈블리를 제작하는 방법에 관한 것으로, 몰드 지그 외주면에 권취된 피복 부재에 복수개의 마그네트를 부착 배치하고 상기 몰드 지그 외주면 및 상부면에 피복 부재를 감싼 후 가열 가압하여 통풍구를 관통 형성시키는 방법을 채택함으로써 제조 시간 및 비용을 대폭 절감하면서도 우수한 품질의 마그네트 어셈블리를 획득할 수 있도록 한 압축기용 리니어 모터의 마그네트 어셈블리를 제작하는 방법에 관한 것이다.

최근의 압축기용 리니어 모터는 고정자를 원통형으로 제작하여 상기 고정자 외주면에 마그네트를 배치하되, 상기 마그네트의 극성이 고정자의 축방향으로 배열되도록 하여 가동자를 배치시킨 구조를 채택하고 있으며, 상기와 같은 관점에서 안출된 것으로 대한민국 특허 출원 제10-1997-0021208호의 '리니어 모터의 마그네트 고정구조'(이하 '선행기술 1')와 같은 것을 들 수 있다.

그러나, 상기 선행기술 1은 몰딩재가 마그네트 패들과 마그네트 그리고 마그네트 고정링의 표면 또는 이들간의 간극에 균일하게 도포 및 개재되지 못하고 특히 응착 형성시 발생하는 결함과 함께 장시간 사용시 마그네트가 상기 마그네트 패들로부터 박리되는 문제점이 있었다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로 대한민국 등록특허 제10-0314081호의 '압축기용 리니어 모터의 마그네트 고정구조'(이하 '선행기술 2')와 같은 것을 들 수 있으며, 도 1 및 도 2에 상기 선행기술 2에 의한 압축기용 리니어 모터의 마그네트 어셈블리를 제작하는 과정의 일 실시예가 도시되어 있다.

도시된 바와 같이 상기 선행기술 2는 마그네트 고정부재가 마그네트 프레임 외주면에 감긴 상태에서 소성 경화하면서 각각의 마그네트를 마그네트 프레임에 고정시키는 구성이며, 상세히 서술하면 다음과 같다.

우선, 도 1(a)와 같이 외주면을 따라 복수개의 마그네트 장착홈(11a)을 형성한 탄소섬유 또는 유리섬유 등과 같은 강화섬유재의 마그네트 프레임(11)과 금속재의 헤더(11')를 상호 결합하여 도 1(b)와 같이 지그(19)에 안착시킨다.

그리고, 도 1(c)와 같이 상기 마그네트 장착홈(11a)에 마그네트(M)를 장착한 다음, 도 2(a)와 같이 마그네트 고정부재(100)를 상기 마그네트(M)를 포함한 마그네트 프레임(11) 외주면에 권취한다.

이후, 도 2(b)와 같이 상기 마그네트 프레임(11)과 헤더(11')와의 결합부위에 고정용의 띠부재(100')를 수회 권취한 후 상기 마그네트 고정부재(100) 및 띠부재(100') 상을 OPP 수지로 랩핑하여 가열챔버(미도시) 내에서 가열하면 도 2(c)와 같은 마그네트 어셈블리를 얻을 수 있다.

그러나, 상기 선행기술 2는 상호 이종 재질인 마그네트 프레임(11)과 헤 더(11')를 준비하여야 하므로, 재료비의 상승이 불가피할 뿐 아니라, 상기 마그네트 프레임(11)과 헤더(11')를 상호 결합하는 과정이 수반되므로, 불필요한 제조 공정이 추가되는 문제점이 있었다.

그리고, 상기 선행기술 2는 상기 마그네트 프레임(11) 외주면을 따라 마그네트 장착홈(11a)을 절삭 성형하거나, 상기와 같은 형상으로 제작하기 위해 우선적으로 금형을 제작하는 등의 과정이 선행되어야 하므로 제작비의 상승이 불가피한 문제점이 있었다.

또한, 상기 선행기술 2는 장시간 사용시 또는 외부로부터의 충격에 의하여 이종 재질인 상기 마그네트 프레임(11)과 헤더(11')가 분리되는 문제점 또한 발생하였다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로 제조 시간 및 비용을 대폭 절감하면서도 우수한 품질의 마그네트 어셈블리를 획득할 수 있도록 한 압축기용 리니어 모터의 마그네트 어셈블리를 제작하는 방법을 제공하고자 하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 압축기용 리니어 모터의 마그네트 어셈블리를 제작하는 방법에 있어서, 몰드 지그 외주면을 따라 섬유재와 수지재의 혼합으로 이루어진 피복 부재를 권취하여 상기 피복 부재의 외주면을 따라 일정 길이의 마그네트를 복수개 부착한 후 상기 몰드 지그의 상부면 및 외주면을 피복 부재로 감싸는 형성 단계; 상기 몰드 지그의 상부면 및 외주면을 가열 가압하여 상기 마그네트 양면의 피복부재가 상호 융착 고정되어 어셈블리 반제품이 제작되는 일체화 단계; 및 상기 몰드 지그로부터 어셈블리 반제품을 분리하고 상부면 및 외주면에 각각 복수개의 통풍구를 관통 형성하는 후가공 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 형성 단계는 상기 몰드 지그의 상부측 외주면을 따라 상기 피복 부재를 수회 권취하고, 상기 피복 부재의 외주면을 따라 복수개의 마그네트를 부착 배치하여 내벽을 형성하는 내벽 형성과정; 상기 내벽 및 마그네트 상을 상기 피복 부재로 수회 권취하여 외벽을 형성하는 외벽 형성과정; 및 상기 몰드 지그 상 부면에 복수개의 도넛 형상인 피복 부재를 적층 배치하는 상부면 형성과정;으로 이루어지는 것이 바람직하다.

또한, 상기 내벽 형성과정에서 상기 몰드 지그에 권취된 피복 부재의 하단부 가장자리를 따라 상기 몰드 지그의 외경에 대응하는 내경을 지닌 위치결정 링이 더 끼워지며, 상기 마그네트의 하단이 상기 위치결정 링 상부측과 접촉하여 배열되도록 할 수 있다.

여기서, 상기 내벽 형성과정에서는 상기 마그네트가 부착된 상기 피복 부재 상에 상기 마그네트의 돌출 높이에 맞춰 피복 부재를 수회 권취하여 높이를 동일화할 수도 있다.

상기와 같은 구성의 본 발명에 따르면 다음과 같은 효과를 도모할 수 있다.

우선, 띠 형상 및 도넛 형상의 동일한 소재인 피복 부재로 내벽과 외벽을 만들고 마그넷을 개재시켜 일체로 만드는 제조 방법을 채택함으로써 제품 생산에 따른 원자재 비용을 대폭 절감하면서도 우수한 품질의 마그네트 어셈블리를 획득 가능한 특장점이 있다.

그리고, 본 발명은 이종 재질의 구성 부품의 결합 및 마그네트 장착홈 형성 등의 번거로운 작업이 수반되는 종래기술에 비하여 제조 공정을 대폭 단순화시켜 불량률을 저감하고 제조 시간을 절감하여 신속한 대량 생산이 가능하게 되는 이점이 있는 등 매우 유용한 발명인 것이다.

이하, 첨부된 도면을 참고로 하여 본 발명의 바람직한 실시예에 관하여 설명하기로 한다.

도 3은 본 발명에 따른 압축기용 리니어 모터의 마그네트 어셈블리를 제작하는 과정을 나타낸 블록선도이며, 도시된 바와 같이 본 발명은 크게, 형성 단계(S100), 일체화 단계(S200) 및 후가공 단계(S300)로 이루어짐을 알 수 있다.

상기 형성 단계(S100)에서는 몰드 지그 외주면을 따라 섬유재와 수지재의 혼합으로 이루어진 피복 부재를 권취하여 상기 피복 부재의 외주면을 따라 일정 길이의 마그네트를 복수개 부착한 후 상기 몰드 지그의 상부면 및 외주면을 피복 부재로 감싸는 작업을 수행하게 되며, 크게 내벽 형성과정(S110), 외벽 형성과정(S120) 및 상부면 형성과정(S130)으로 이루어진다.

상기 내벽 형성과정(S110)에서는 상기 몰드 지그의 상부측 외주면을 따라 상기 피복 부재를 수회 권취하고 상기 피복 부재의 외주면을 따라 복수개의 마그네트를 부착 배치하여 내벽, 즉 내부 고정자를 형성하게 된다.

그리고, 상기 외벽 형성과정(S120)에서는 상기 내벽 및 마그네트 상을 상기 피복 부재로 수회 권취하여 외벽, 즉 외부 고정자를 형성하게 된다.

그리고, 상기 상부면 형성과정(S130)에서는 상기 몰드 지그 상부면에 복수개의 도넛 형상인 피복 부재를 적층 배치하는 작업을 실시하게 된다.

한편, 본 발명에 따른 일체화 단계(S200)에서는 상기 몰드 지그의 상부면 및 외주면을 가열 가압하여 상기 마그네트 양면의 피복부재가 상호 융착 고정되어 어셈블리 반제품을 제작하는 과정이 이루어지게 된다.

여기서, 상기 몰드 지그의 상부면 및 외주면을 가열 가압하는 것은 작업 환경 및 마그네트 어셈블리를 구성하는 섬유재 및 수지재의 혼합비율 등 여러가지 변수에 따라 다양하게 조절 가능하며, 통상 10 내지 50kg/cm²범위의 압력에서 섭씨 80 내지 170℃ 범위의 온도로 3 내지 30분 정도 상기 어셈블리 반제품을 제작하는 과정을 수행하게 된다.

그리고, 본 발명에 따른 후가공 단계(S300)에서는 상기 몰드 지그로부터 어셈블리 반제품을 분리하고, 상기 어셈블리 반제품의 외주면 및 상부면에 각각 복수개의 통풍구를 드릴 또는 펀칭툴 등으로 관통 형성하는 작업이 실시된다.

이때, 상기 피복 부재는 상기 내벽 및 외벽을 형성하는 띠 형상의 것과 상부면을 형성하는 도넛 형상의 것 공히 섬유재와 수지재의 혼합물로 이루어진 것으로, 상기 섬유재는 탄소 섬유, 유리 섬유 또는 케볼라 섬유 등 내충격성 및 내화학성이 뛰어나며 구조적인 강도를 지속적으로 유지할 수 있는 재질이면 어느 것이라도 무방하다.

그리고, 상기 수지재는 상기 섬유재와 함께 혼합되어 가열시에 상기 마그네트를 밀착 지지하며 본 발명에 따른 마그네트 어셈블리의 상부면 및 외주면이 용이하게 일체화할 수 있도록 하는 가교 역할을 하는 것으로 열경화성이 있으며 내충격성 및 내화학성이 우수하면서도 구조적인 강도를 지속적으로 유지할 수 있는 어떤 재질도 사용할 수 있을 것이다.

상기와 같은 본 발명에 따른 압축기용 리니어 모터의 마그네트 어셈블리를 제작하는 방법의 일 실시예를 도 4 및 도 5를 참고로 설명하고자 한다.

본 발명에 따른 형성 단계(S100)는 도 4(a)와 같이 몰드 지그(90) 상부측 외주면을 따라 일정 폭을 지닌 띠 형상의 섬유재와 수지재가 혼합하여 이루어진 피복 부재(10)를 수회 권취하여 상기 몰드 지그(90)에 부착하는 내벽 형성과정(S110)부터 진행된다.

여기서, 상기 피복 부재(10)는 상기 피복 부재(10)에 포함된 수지재 자체의 접착력으로 상기 몰드 지그(90) 외주면에 부착되며, 좀더 확실한 부착을 위하여 상기 몰드 지그(90)에 일정 정도의 온도로 열을 가하는 등의 응용을 가할 수도 있음은 물론이다.

미설명 부호로 91은 후술할 결합공(12) 형성을 위하여 돌출된 결합공 형성용 단턱이며, 93은 압축 성형기(이하 미도시)의 고정봉(이하 미도시)이 결합되는 결합공을 각각 나타낸다.

상기 내벽 형성과정(S110)에서는 도 4(b)와 같이 상기 몰드 지그(90)에 권취된 피복 부재(10)의 하단부 가장자리를 따라 상기 몰드 지그(90)의 외경에 대응하는 내경을 지닌 위치결정 링(20)이 끼워지며, 상기 위치결정 링(20) 상부측에 도 4(c)와 같이 복수개의 마그네트(30)가 상기 피복 부재(10)의 외주면을 따라 부착 배치된다.

여기서, 상기 위치결정 링(20)은 상기 마그네트(30)의 하단이 상기 위치결정 링(20)의 상부측과 접촉하여 정렬 배치되도록 하는 단턱 역할을 수행하게 된다.

계속하여, 상기 내벽 형성과정(S110)에서는 도 4(d)와 같이 상기 마그네 트(30)가 부착된 상기 피복 부재(10) 상에 상기 마그네트(30)의 돌출 높이에 맞춰 피복 부재(10')를 수회 권취함으로써 상기 피복 부재(10')와 마그네트(30)가 동일한 높이의 외주면을 형성하게 되는 것이다.

이때, 상기 피복 부재(10')는 상기 마그네트(30)가 부착되지 않은 피복 부재(10)의 나머지 부분을 메우면서 외벽을 형성하는 피복 부재(10")가 원활하게 권취되도록 보조하는 역할을 하게 된다.

이후, 본 발명에 따른 외벽 형성과정(S120)에서는 상기 피복 부재(10')와 마그네트(30) 상을 도 5(a)와 같이 피복 부재(10")로 수회 권취하여 외벽을 형성한 다음, 도 5(b)와 같이 상기 몰드 지그(90) 상부면에 결합공(12)이 형성된 도넛 형상인 복수개의 피복부재(10'")를 적층 배치하는 상부면 형성과정(S130)을 실시하게 된다.

여기서, 상기 결합공(12)의 직경은 상기 몰드 지그(90) 상부면의 결합공 형성용 단턱(91)의 직경에 상응하는 크기로 형성되도록 한다.

이후, 본 발명에 따른 일체화 단계(S200)에서는 도 5(b)와 같이 피복 부재(10", 10'")가 부착된 몰드 지그(90)를 압축 성형기에 고정시켜 가열 가압함으로써 도 5(c)와 같이 상부면에 결합공(12)이 형성되고 하부면이 개방된 어셈블리 반제품(15)이 제작되는 것이다.

다음으로, 본 발명에 따른 후가공 단계(S300)에서는 상기 몰드 지그(90)로부터 상기 어셈블리 반제품(15)을 분리하고 상부면 및 외주면에 각각 드릴링 머신 또는 펀칭 머신과 같은 도구로 도 5(d)와 같이 복수개의 통풍구(14)가 관통 형성된 마그네트 어셈블리(18)가 완성되는 것이다.

이상과 같이 본 발명은 제조 시간 및 비용을 대폭 절감하면서도 우수한 품질의 마그네트 어셈블리를 획득할 수 있도록 한 압축기용 리니어 모터의 마그네트 어셈블리를 제작하는 방법을 제공하는 것을 그 기본적인 기술적 사상으로 하고 있음을 알 수 있다.

그리고, 본 발명의 기본적인 기술적 사상의 범주 내에서 당해 업계 통상의 지식을 가진 자에게 있어서는, 냉장고, 에어컨 및 자동차 등 본 발명에 따른 마그네트 어셈블리가 사용되는 어떤 작업 환경에도 본 발명에 따른 제조 방법을 적용할 수 있게 되는 등 다른 많은 변형 및 응용이 가능함은 물론이다.

도 1 및 도 2는 종래 압축기용 리니어 모터의 마그네트 어셈블리를 제작하는 과정의 일 실시예를 나타낸 개념도

도 3은 본 발명에 따른 압축기용 리니어 모터의 마그네트 어셈블리를 제작하는 과정을 나타낸 블록선도

도 4 및 도 5는 본 발명에 따른 압축기용 리니어 모터의 마그네트 어셈블리를 제작하는 과정의 일 실시예를 나타낸 개념도

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

S100...형성 단계 S110...내벽 형성과정

S120...외벽 형성과정 S130...상부면 형성과정

S200...일체화 단계 S300...후가공 단계

Claims (4)

1. 압축기용 리니어 모터의 마그네트 어셈블리를 제작하는 방법에 있어서,

   몰드 지그(90) 외주면을 따라 섬유재와 수지재의 혼합으로 이루어진 피복 부재(10)를 권취하여 상기 피복 부재(10)의 외주면을 따라 일정 길이의 마그네트(30)를 복수개 부착한 후 상기 몰드 지그(90)의 상부면 및 외주면을 피복 부재(10")로 감싸는 형성 단계(S100);

   상기 몰드 지그(90)의 상부면 및 외주면을 가열 가압하여 상기 마그네트(30) 양면의 피복부재(10, 10")가 상호 융착 고정되어 어셈블리 반제품(15)이 제작되는 일체화 단계(S200); 및

   상기 몰드 지그(90)로부터 어셈블리 반제품(15)을 분리하고, 상기 어셈블리 반제품(15)의 상부면 및 외주면에 각각 복수개의 통풍구(14)를 관통 형성하는 후가공 단계(S300);를 포함하는 것을 특징으로 하는 압축기용 리니어 모터의 마그네트 어셈블리를 제조하는 방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 형성 단계(S100)는,

   상기 몰드 지그(90)의 상부측 외주면을 따라 상기 피복 부재(10)를 수회 권취하고, 상기 피복 부재(10)의 외주면을 따라 복수개의 마그네트(30)를 부착 배치하여 내벽을 형성하는 내벽 형성과정(S110);

   상기 내벽 및 마그네트(30) 상을 피복 부재(10")로 수회 권취하여 외벽을 형성하는 외벽 형성과정(S120); 및

   상기 몰드 지그(90) 상부면에 복수개의 도넛 형상인 피복 부재(10'")를 적층 배치하는 상부면 형성과정(S130);으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 압축기용 리니어 모터의 마그네트 어셈블리를 제조하는 방법.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 내벽 형성과정(S110)에서,

   상기 몰드 지그(90)에 권취된 피복 부재(10)의 하단부 가장자리를 따라 상기 몰드 지그(90)의 외경에 대응하는 내경을 지닌 위치결정 링(20)이 더 끼워지며,

   상기 마그네트(30)의 하단이 상기 위치결정 링(20) 상부측과 접촉하여 배열되는 것을 특징으로 하는 압축기용 리니어 모터의 마그네트 어셈블리를 제조하는 방법.
4. 제 2 항에 있어서,

   상기 내벽 형성과정(S110)에서,

   상기 마그네트(30)가 부착된 상기 피복 부재(10) 상에 상기 마그네트(30)의 돌출 높이에 맞춰 피복 부재(10")를 수회 권취하는 것을 특징으로 하는 압축기용 리니어 모터의 마그네트 어셈블리를 제조하는 방법.

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