KR101390221B1 - Linear motor - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 리니어 모터에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 고정축을 따라 이동하는 이동자를 포함하는 리니어 모터에 관한 것으로서, 고정축의 길이가 길어짐에 따라 고정축의 자중에 의해 발생하는 처짐현상이 방지되도록 고정축의 하부에 고정축에 배열되는 자성체와 반대되는 극성을 가진 처짐방지부를 설치하여 상기 자성체와 상기 처짐방지부 간에 척력이 발생되도록 하여 고정축의 처짐을 방지할 수 있는 리니어 모터에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
일반적으로, 리니어 모터는 선형(線形)전동기라고도 하며, 구동 원리는 일반적인 모터와 동일하다. 보통 둥근 모양인 전동기를 축 방향으로 잘라 펼쳐서 고정자석에 해당하는 부분과 회전자석에 해당하는 부분을 각각 직선 형태로 하여 평행하게 한 것이다.In general, a linear motor is also referred to as a linear motor, and the driving principle is the same as a general motor. A motor having a generally round shape is cut out in the axial direction so that the portion corresponding to the fixed magnet and the portion corresponding to the rotating magnet are made parallel to each other in a straight line shape.
통상적인 리니어 모터는 한국등록특허 제1082648호에 개시된 바와 같은 형태이며, 이를 개략적으로 살펴보면 아래와 같다.A typical linear motor is in the form as disclosed in Korean Patent No. 1082648, which will be briefly described below.
도 1은 종래 리니어 모터의 측단면도이다. 도 1을 참조하면, 종래 리니어 모터는 하우징(100)의 내측에 고정축(110)과 이동자(120)가 설치된다.1 is a side sectional view of a conventional linear motor. Referring to FIG. 1, in a conventional linear motor, a
상기 고정축(110)에는 축방향으로 자화된 복수의 원주 형상의 자성체인 마그넷(111, magnet)과, 마그넷(111) 사이에 자성체로 이루어지는 원주 형상의 폴 피스(112, pole piece)와, 마그넷(111) 및 폴 피스(112)를 내부에 수납하는 원통 파이프(113)와, 상기 원통 파이프(113)의 축방향 양단에 설치되는 엔드 블록(114, end block)으로 구성된다.The
각 마그넷(111)은 축방향으로 배열되며, 이웃하는 두 마그넷에서 N극은 N극과 마주보도록 배치되고, S극은 S극이 서로 마주보도록 배치된다.Each of the
상기 원통 파이프(113)는 길이방향 양 단부가 나사 등을 통해 엔드 블록(114)에 결합되며, 엔드 블럭은 하우징(100)의 길이방향 양단부에 위치한다.Both end portions of the
상기 이동자(120)는 원통형 코일(121)과, 자성체로 이루어지는 원통형 요크(122)와, 프레임(123)으로 구성된다.The
즉, 복수 개의 원통형 코일(121)을 축방향으로 배열하되, 이들을 원통형 요크(122)의 내측에 배치하고, 원통형 요크(122)의 외측에 프레임(123)을 체결한다.That is, a plurality of
이때, 프레임(123)은 이동자(120)의 기계적 강성을 확보하면서, 또한 전기자(20)의 경량화를 도모하기 위해서 알루미늄재질로 구성되어 있다.At this time, the
상기 고정축(110)과 이동자(120)가 자기 갭(magnetic gap)을 통해 각각이 동축 상에 배치하여 이동자(120)가 고정축(110)을 따라 주행하도록 하여 리니어 모터가 구성된다.The
그런데, 리니어 모터의 길이가 길어질수록 고정축(110)의 자중에 따른 처짐현상이 발생하는 문제점이 발생하였다.However, as the length of the linear motor becomes longer, a deflection phenomenon occurs due to the own weight of the
이에 따라, 도 2에서와 같은 고정축(110)을 강제적으로 상향으로 휘어지도록 엔드 블럭(114)의 하부에 플레이트(115)를 더 설치하여 고정축(110)의 자중에 의한 처짐 발생을 방지하는 방법이 제안되었다.2, a
그러나, 이와 같은 방법은 고정축(110)의 처짐에 대한 정확한 데이터 없이 육안으로 처짐 정도에 따라 설치하여야 하므로 리니어 모터를 조립하는데 소요되는 시간이 길어지는 문제점이 있었다.However, this method has a problem in that it takes a long time to assemble the linear motor because it must be installed according to the degree of deflection by the naked eye, without accurate data about the deflection of the
또한, 조립되는 정도에 따라 구동축(110)의 변형이 발생하여 일정한 리니어 모터의 성능을 담보하기에 어려운 문제점이 있었다.Further, the
또한, 정비나 수정 작업 시에도 작업의 번거로움이 있는 문제점이 있었다.In addition, there is a problem that the maintenance work and the correction work are troublesome.
본 발명의 과제는 상술한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 구동축의 처짐이 발생하는 부분에 구동축에 설치된 자성체와 반대되는 극성을 가진 마그네틱을 위치시켜, 척력을 통해 구동축의 처짐을 방지할 수 있는 리니어 모터를 제공하는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve the conventional problems as described above, and it is an object of the present invention to provide a magnetic bearing device in which a magnet having a polarity opposite to that of a magnetic body provided on a drive shaft is disposed at a portion where deflection of a drive shaft occurs, And to provide a linear motor that can be used as a power source.
또한, 설치되는 마그네틱에 의해 발생하는 척력을 조절할 수 있어 구동축의 처짐이 변함에 따라 수정이 가능한 리니어 모터를 제공하는 것을 목적으로 한다.Another object of the present invention is to provide a linear motor capable of adjusting a repulsive force generated by a magnet to be installed and correcting deflection of a drive shaft as it varies.
또한, 구동축의 처짐발생영역에 척력을 통해 처짐을 방지하여 조립시 구동축 변형을 방지할 수 있는 리니어 모터를 제공하는 것을 목적으로 한다.Another object of the present invention is to provide a linear motor capable of preventing deflection of a drive shaft due to a repulsive force to a deflection generation region of the drive shaft, thereby preventing drive shaft deformation during assembly.
상기 과제는, 본 발명에 따라, 리니어 모터에 있어서, 축방향으로 자성체가 배열되는 고정축; 코일을 포함하며, 상기 자성체와 자기 갭(magnetic gap)을 형성하여 상기 고정축을 따라 이동하도록 제어되는 이동자; 및, 마그네틱을 포함하여 상기 고정축의 처짐이 발생하는 부분에서 상기 고정축의 하향에 설치되는 처짐방지부;를 포함하며, 상기 처짐방지부의 마그네틱은 상기 고정축의 처짐이 발생하는 부분에서의 자성체와 반대되는 극성을 가지도록 위치하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 리니어 모터에 의해 달성될 수 있다.According to the present invention, there is provided a linear motor comprising: a fixed shaft having a magnetic body arranged in an axial direction; A mover including a coil and controlled to move along the fixed axis by forming a magnetic gap with the magnetic body; And a deflection preventing portion provided on a downward side of the fixed shaft at a portion where deflection of the fixed shaft occurs including a magnet, wherein the magnet of the deflection preventing portion is opposed to the magnetic body at a portion where deflection of the fixed shaft occurs Wherein the linear motor is positioned so as to have a positive polarity and a negative polarity.
여기서, 상기 처짐방지부는 상기 마그네틱이 설치되는 베이스, 상기 베이스를 상하방향으로 이동가능하도록 조절하는 조절부재를 포함한다.Here, the deflection preventing portion includes a base on which the magnet is installed, and an adjusting member for adjusting the base so as to be movable up and down.
또한, 상기 처짐방지부는 다수 개로 마련되어, 상기 고정축의 처짐이 발생하는 부분에 상호 이격되도록 설치된다.In addition, the slack preventing portions are provided in a plurality of locations so as to be spaced apart from each other at portions where deflection of the fixed shaft occurs.
또한, 상기 고정축의 중앙부에 설치되는 처짐방지부는 상기 중앙부로부터 멀어지는 방향에 설치되는 처짐방지부보다 더 강한 자력을 가지도록 마련되는 것을 특징으로 하는 리니어 모터.The linear motor according to any one of
본 발명에 따르면, 구동축의 처짐이 발생하는 부분에 구동축에 설치된 자성체와 반대되는 극성을 가진 마그네틱을 위치시켜, 척력을 통해 구동축의 처짐을 방지할 수 있는 리니어 모터가 제공된다.According to the present invention, there is provided a linear motor in which a magnet having a polarity opposite to that of a magnetic body provided on a drive shaft is disposed at a portion where deflection of the drive shaft occurs, and deflection of the drive shaft through repulsive force is prevented.
또한, 설치되는 마그네틱에 의해 발생하는 척력을 조절할 수 있어 구동축의 처짐이 변함에 따라 수정이 가능한 리니어 모터가 제공된다.In addition, a linear motor capable of adjusting the repulsive force generated by the installed magnet and correcting the deflection of the drive shaft is provided.
또한, 데이터를 토대로 하여 산출된 구동축의 처짐발생영역에 척력을 통해 처짐을 방지하여 조립시 구동축 변형을 방지할 수 있는 리니어 모터가 제공된다.Further, a linear motor is provided that prevents deflection of the drive shaft caused by the repulsive force generated on the data based on the repulsive force and prevents drive shaft deformation during assembly.
도 1 및 도 2는 종래 리니어 모터의 측단면도,
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 리니어 모터의 개략도,
도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 리니어 모터의 개략도이다.1 and 2 are side cross-sectional views of a conventional linear motor,
3 is a schematic view of a linear motor according to a first embodiment of the present invention,
4 is a schematic view of a linear motor according to the first embodiment of the present invention.
설명에 앞서, 여러 실시예에 있어서, 동일한 구성을 가지는 구성요소에 대해서는 동일한 부호를 사용하여 대표적으로 제1실시예에서 설명하고, 그 외의 실시예에서는 제1실시예와 다른 구성에 대해서 설명하기로 한다.Prior to the description, components having the same configuration are denoted by the same reference numerals as those in the first embodiment. In other embodiments, configurations different from those of the first embodiment will be described do.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 제1실시예에 따른 리니어 모터에 대하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, a linear motor according to a first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 리니어 모터의 개략도이다. 도 3을 참조하면, 본 발명의 제1실시예에 따른 리니어 모터는 하우징(10)의 내측에 고정축(20)이 전후방 양단에 설치되고, 이동자(30)는 고정축(20)을 따라 이동하도록 설치되며, 구동축의 처짐이 발생하는 영역에는 구동축 하향에 처짐방지부(40)가 설치된다.3 is a schematic view of a linear motor according to the first embodiment of the present invention. 3, the linear motor according to the first embodiment of the present invention is characterized in that a
상기 고정축(20)은 일 방향으로 길게 형성되며, 축방향으로 다수의 자성체가 배열되며, 각 자성체는 서로 반대 극성이 마주보도록 배치된다.The
즉, 이웃하는 두 자성체에서, 어느 하나의 N극과 다른 하나의 N극은 서로 마주보도록 배치되고, 어느 하나의 S극은 다른 하나의 S극과 서로 마주보도록 배치된다.That is, in two neighboring magnetic bodies, one N pole and the other N pole are arranged to face each other, and one S pole is arranged to face the other S pole.
여기서, 고정축(20)은 통상적으로 사용되는 길이에 따라 처짐이 발생하는 영역이 데이터화되어 있다.Here, the
가령, 고정축(20)의 길이가 1M로 형성되는 경우 대략 중앙부인 50cm로부터 일정 영역까지 처짐이 발생하며, 2M로 형성되는 경우 대략 중앙부인 1M로부터 일정 영역까지 처짐이 발생한다.For example, when the length of the
상기와 같은 처짐 발생영역은 고정축(20)의 길이에 따라 실험에 의해 미리 산출되어 있다.The deflection generation area is calculated in advance by experiment according to the length of the
상기 이동자(30)는 종래와 같이 내측에 코일을 포함하는 원통 형상으로 마련될 수 있으며, 상술한 구동축의 자성체와 자기 갭(magnetic gap)을 형성하여 고정축(20)을 따라 이동하도록 제어된다.The
상기 처짐방지부(40)는 베이스(41)와 마그네틱(42) 및 조절부재(43)를 포함하여, 구동축 중 산출된 처짐이 발생하는 영역의 하부에 설치된다.The
이때, 마그네틱(42)은 소정의 베이스(41)의 상부에 설치되며, 처짐이 발생하는 영역에 위치하는 구동축의 자성체와 동일한 극성을 가지도록 배열되게 하여 설치된다.At this time, the
즉, 구동축의 처짐이 발생하는 영역에서는 마그네틱(42)을 통해 척력을 발생시켜 처짐을 방지할 수 있다.That is, in the region where deflection of the drive shaft occurs, a repulsive force is generated through the
한편, 상기 조절부재(43)는 나사 등으로 마련될 수 있으며, 베이스(41)의 가장자리에 설치되어 하우징(10)으로부터 베이스(41)를 이격거리를 조절하도록 설치된다.The adjusting
즉, 조절부재(43)를 통해 하우징(10)과 베이스(41)간의 이격거리를 조절하여 척력의 정도가 조절되게 할 수 있다.That is, the distance between the
따라서, 리니어 모터 사용 중 처짐이 발생하는 영역에서의 처짐량이 일부 변경되더라도 이에 대응하여 척력을 더 강하게 하거나 더 약하게 할 수 있다.Accordingly, even if the deflection amount in the deflection area is partially changed during use of the linear motor, the repulsive force can be made stronger or weaker correspondingly.
결과적으로, 마그네틱(42)을 이용한 척력을 통해 고정축(20)의 처짐을 방지하여 고정축(20)의 변형을 방지할 수 있고, 리니어 모터의 안정적인 성능을 도모할 수 있다.
As a result, it is possible to prevent the
다음으로, 본 발명의 제2실시예에 따른 리니어 모터에 대해 설명한다.Next, a linear motor according to a second embodiment of the present invention will be described.
도 4는 본 발명의 제2실시예에 따른 리니어 모터의 개략도이다. 도 4를 참조하면, 처짐발생부의 구성은 제1실시예와 동일하며, 처짐이 발생하는 영역에 다수 개가 이격되어 설치될 수 있다.4 is a schematic view of a linear motor according to a second embodiment of the present invention. Referring to FIG. 4, the configuration of the deflection generating unit is the same as that of the first embodiment, and a plurality of deflection generating units may be spaced apart from each other.
즉, 리니어 모터가 매우 길게 형성되는 경우에는 처짐이 발생하는 영역 전체에 처짐발생부를 설치하는 것이 아니라 일정 간격으로 이격되도록 설치하는 것이 바람직하다.That is, in the case where the linear motor is formed to be very long, it is preferable to arrange the linear motor such that the linear motor is spaced apart at a predetermined interval instead of providing the slack generating portion over the entire sagging area.
또한, 처짐방지부(40)의 마그네틱(42)은 중앙부에 가까울수록 더 강한 자력을 가지는 마그네틱(42)을 설치하며, 중앙부로부터 멀어지는 처짐방지부(40)에는 중앙부에 설치되는 처짐방지부(40)의 마그네틱(42)보다 작은 자력을 가지는 마그네틱(42)을 설치한다.The
즉, 최대처짐이 발생하는 중앙부에서는 강한 척력을 통해 구동축의 처짐을 방지하고, 중앙부의 외각에서는 상대적으로 약한 척력을 통해 구동축의 처짐을 방지할 수 있다.That is, it is possible to prevent the drive shaft from sagging through the strong repulsive force at the central portion where the maximum deflection occurs, and to prevent the drive shaft from sagging through the relatively weak repulsive force at the outer portion of the central portion.
이를 통해, 척력에 의해 구동축이 변형이 발생하는 것을 방지할 수 있다.Thus, deformation of the drive shaft due to the repulsive force can be prevented.
본 발명의 권리범위는 상술한 실시예에 한정되는 것이 아니라 첨부된 특허청구범위 내에서 다양한 형태의 실시예로 구현될 수 있다. 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 변형 가능한 다양한 범위까지 본 발명의 청구범위 기재의 범위 내에 있는 것으로 본다.The scope of the present invention is not limited to the above-described embodiments, but may be embodied in various forms of embodiments within the scope of the appended claims. It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the present invention as defined by the appended claims.
※도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명※
10 : 하우징 20 : 고정축
30 : 이동자 40 : 처짐방지부
41 : 베이스 42 : 마그네틱
43 : 조절부재 [Description of Reference Numerals]
10: housing 20: fixed shaft
30: mover 40: sag prevention part
41: Base 42: Magnetic
43:
Claims (4)
축방향으로 자성체가 배열되는 고정축;
코일을 포함하며, 상기 자성체와 자기 갭(magnetic gap)을 형성하여 상기 고정축을 따라 이동하도록 제어되는 이동자; 및,
마그네틱을 포함하여 상기 고정축의 처짐이 발생하는 부분에서 상기 고정축의 하향에 설치되는 처짐방지부;를 포함하며,
상기 마그네틱은 상기 고정축의 처짐이 발생하는 부분에서의 자성체와 동일한 극성을 가지도록 위치시켜 척력을 발생시키며,
상기 처짐방지부는 상기 마그네틱이 설치되는 베이스, 상기 베이스를 상하방향으로 이동가능하도록 조절하는 조절부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 리니어 모터.In the linear motor,
A fixed shaft having a magnetic body arranged in the axial direction;
A mover including a coil and controlled to move along the fixed axis by forming a magnetic gap with the magnetic body; And
And a deflection preventing portion provided at a lower portion of the fixed shaft at a portion where deflection of the fixed shaft occurs, including a magnet,
The magnet is positioned so as to have the same polarity as that of the magnetic body at the portion where deflection of the fixed shaft occurs,
Wherein the deflection preventing portion includes a base on which the magnet is installed, and an adjusting member that adjusts the base so as to be movable in an up and down direction.
축방향으로 자성체가 배열되는 고정축;
코일을 포함하며, 상기 자성체와 자기 갭(magnetic gap)을 형성하여 상기 고정축을 따라 이동하도록 제어되는 이동자; 및,
마그네틱을 포함하여 상기 고정축의 처짐이 발생하는 부분에서 상기 고정축의 하향에 설치되는 처짐방지부;를 포함하며,
상기 마그네틱은 상기 고정축의 처짐이 발생하는 부분에서의 자성체와 동일한 극성을 가지도록 위치시켜 척력을 발생시키며,
상기 고정축의 중앙부에 설치되는 처짐방지부의 마그네틱은 상기 중앙부로부터 멀어지는 방향에 설치되는 처짐방지부의 마그네틱보다 더 강한 자력을 가지도록 마련되는 것을 특징으로 하는 리니어 모터.In the linear motor,
A fixed shaft having a magnetic body arranged in the axial direction;
A mover including a coil and controlled to move along the fixed axis by forming a magnetic gap with the magnetic body; And
And a deflection preventing portion provided at a lower portion of the fixed shaft at a portion where deflection of the fixed shaft occurs, including a magnet,
The magnet is positioned so as to have the same polarity as that of the magnetic body at the portion where deflection of the fixed shaft occurs,
Wherein the magnet of the anti-sag preventing portion provided at the center of the fixed shaft is provided to have a stronger magnetic force than the magnet of the anti-sagging portion provided in the direction away from the central portion.
상기 처짐방지부는 다수 개로 마련되어, 상기 고정축의 처짐이 발생하는 부분에 상호 이격되도록 설치되는 것을 특징으로 하는 리니어 모터.3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein the plurality of deflection preventing portions are provided so as to be spaced apart from each other at portions where deflection of the fixed shaft occurs.
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KR20080100015A (en) * | 2007-05-11 | 2008-11-14 | 엘지디스플레이 주식회사 | Stage apparatus |
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