KR101519155B1 - 선형 모터 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 선형 모터에 관한 것이다.
실시예에 따른 선형 모터는 상부가 개방되고 하면에 돌기부를 포함하는 하우징; 상기 하우징과 결합되어 내부 공간을 정의하는 브라켓; 상기 하우징의 하면에 고정된 가이드; 상기 가이드에 회전 가능하게 지지되고 외면에 스크류가 형성된 스크류 부재; 상기 스크류 부재와 결합되는 볼스크류 너트; 상기 볼스크류 너트와 결합되는 마그네트; 상기 마그네트와 결합되어 상기 돌기부와 상기 가이드 사이에서 회전 가능하게 지지되는 지지부재; 및 상기 마그네트와 대향하는 스테이터를 포함한다.
선형 모터

Description

선형 모터{LINEAR MOTOR}
본 발명은 선형 모터에 관한 것이다.
선형 모터는 로터와 스테이터를 가지고, 상기 로터가 회전됨에 따라 상기 로터와 결합된 축이 선형적으로 구동된다.
상기 로터는 상기 스테이터의 내측에 배치되어 상기 스테이터와의 상호 작용에 의해 회전된다.
실시예는 새로운 구조의 선형 모터를 제공한다.
실시예는 ABS(Anti-lock Brake System) 시스템에 적용될 수 있는 선형 모터를 제공한다.
실시예에 따른 선형 모터는 상부가 개방되고 하면에 돌기부를 포함하는 하우징; 상기 하우징과 결합되어 내부 공간을 정의하는 브라켓; 상기 하우징의 하면에 고정된 가이드; 상기 가이드에 회전 가능하게 지지되고 외면에 스크류가 형성된 스크류 부재; 상기 스크류 부재와 결합되는 볼스크류 너트; 상기 볼스크류 너트와 결합되는 마그네트; 상기 마그네트와 결합되어 상기 돌기부와 상기 가이드 사이에서 회전 가능하게 지지되는 지지부재; 및 상기 마그네트와 대향하는 스테이터를 포함한다.
실시예는 새로운 구조의 선형 모터를 제공할 수 있다.
실시예는 ABS 시스템에 적용될 수 있는 선형 모터를 제공할 수 있다.
도면에서 각층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었다. 또한 각 구성요소의 크기는 실제크기를 전적으로 반영하는 것은 아니다.
도 1은 실시예에 따른 선형 모터를 일부 절개한 사시도이고, 도 2는 실시예에 따른 선형 모터의 분해 사시도이고, 도 3과 도 4는 실시예에 따른 선형 모터에서 일부 구성요소만 절개하여 도시한 도면이다.
먼저, 도 1 내지 도 4를 참조하면, 하우징(10) 및 상기 하우징(10)과 결합된 브라켓(90)이 마련된다.
상기 하우징(10)은 상면이 개방되고 내측에 스테이터 및 로터가 설치되는 수납부(11)와, 상기 수납부(11)의 상부에 형성되어 상기 브라켓(90)과 결합되는 결합부(12)를 포함한다.
상기 브라켓(90)은 중앙에 개구부가 형성되고, 상기 개구부에 인접한 부분에서 하측으로 연장된 베어링 지지부(91)와, 상기 베어링 지지부(91)에서 개구부의 중심 방향으로 연장된 베어링 결합부(92)가 형성된다. 상기 베어링 지지부(91) 및 베어링 결합부(92)에는 제2 베어링(80) 및 트러스트 베어링(100)이 설치된다.
상기 브라켓(90)과 상기 하우징(10)은 선형 모터의 내부 공간을 정의한다.
상기 하우징(10)의 하면 중앙부에는 가이드(20)가 설치된다. 상기 가이드(20)는 상기 하우징(10)의 하면에 고정되는 고정부(21)와, 상기 고정부(21)에서 상측 방향으로 연장되는 지지관(22)을 포함한다.
상기 하우징(10)의 하면에는 상기 고정부(21)가 삽입되어 지지되는 돌기부(13)가 형성된다. 상기 돌기부(13)는 상기 하우징(10)의 하면이 일부 접힌 형태로 형성될 수 있다. 또한, 상기 돌기부(13)는 링 형상을 부품을 상기 하우징(10)의 하면에 고정함으로써 형성할 수도 있다.
상기 가이드(20)에는 스크류 부재(60)가 회전 가능하게 설치된다. 상기 스크류 부재(60)는 몸체의 외면에 스크류(61)가 설치되고, 상단부에 헤드부(62)가 형성된다. 상기 헤드부(62)는 선형 모터가 사용되는 장치에 따라 다양한 기구물이 결합될 수 있다. 실시예에서는 ABS(Anti-lock Brake System) 시스템에서 유압을 제어할 수 있도록 상기 헤드부(62)에 실링(sealing) 부재(130)가 결합된 것이 예시되어 있다.
상기 스크류 부재(60)에는 볼스크류 너트(50)와, 상기 볼스크류 너트(50)와 결합된 마그네트(70)와 상기 마그네트(70)와 결합되는 지지부재(51)를 포함하는 로터가 결합된다.
상기 볼스크류 너트(50)는 내면에 상기 스크류 부재(60)와 대응하는 스크류와 다수의 볼(63)이 형성된다. 상기 스크류 부재(60)와 볼스크류 너트(50)는 나사골이 서로 대향되도록 형성되는데, 상기 스크류 부재(60)와 볼스크류 너트(50) 사이의 나사골에 형성된 다수의 볼(63)은 상기 스크류 부재(60)와 볼스크류 너트(50) 사이의 마찰력을 감소시킨다. 따라서, 상기 스크류 부재(60)를 이동시키는데 있어서 효율성이 증가될 수 있다.
또한, 상기 스크류 부재(60)와 볼스크류 너트(50)를 채용함에 따라 소음 및 진동이 적게 발생되고 보다 정확하게 상기 스크류 부재(60)의 이동을 제어할 수 있다.
상기 마그네트(70)는 일부분이 상기 볼스크류 너트(50)와 수평 방향으로 중접되도록 배치되고, 상기 볼스크류 너트(50)와 상기 마그네트(70)는 결합되어 일체 로 회전된다.
상기 볼스크류 너트(50)에는 볼스크류 너트 홈(50a)이 형성되고, 상기 마그네트(70)에는 제1 마그네트 홈(71a)이 형성된다. 그리고, 상기 볼스크류 너트 홈(50a)과 상기 제1 마그네트 홈(71a)에는 제1 연결부재(71)가 결합된다.
상기 스크류 부재(60)와 볼스크류 너트(50)는 상기 제1 연결부재(71)에 의해 축 방향 및 원주 방향으로 보다 견고하게 결합되어 지지될 수 있다.
또한, 상기 마그네트(70)는 일부분이 상기 지지부재(51)와 수평 방향으로 중첩되도록 배치되고, 상기 마그네트(70)와 상기 지지부재(51)는 결합되어 일체로 회전된다.
상기 마그네트(70)에는 제2 마그네트 홈(72a)이 형성되고, 상기 지지부재(51)에는 지지부재 홈(51a)이 형성된다. 그리고, 상기 제2 마그네트 홈(72a)과 상기 지지부재(51)에는 제2 연결부재(72)가 결합된다.
상기 마그네트(70)와 상기 지지부재(51)는 상기 제2 연결부재(72)에 의해 축 방향 및 원주 방향으로 보다 견고하게 결합되어 지지될 수 있다.
상기 가이드(20)의 지지관(22)은 상기 지지부재(51) 내측에 삽입되어 상기 볼스크류 너트(50)가 지지되도록 한다. 즉, 상기 지지부재(51)는 상기 지지관(22)의 외측에 배치된다.
상기 지지부재(51)는 제1 베어링(40)에 회전 가능하게 지지된다. 즉, 상기 제1 베어링(40)은 상기 돌기부(13)와 상기 지지부재(51) 사이에 배치되어 상기 지지부재(51)가 회전 가능하게 지지되도록 한다. 상기 제1 베어링(40)은 상기 가이 드(20)의 고정부(21) 상에 설치될 수 있다.
또한, 상기 볼스크류 너트(50)는 상기 브라켓(90)에 설치된 상기 제2 베어링(80)에 회전 가능하게 지지된다.
즉, 상기 로터는 상기 지지부재(51)가 상기 제1 베어링(40)에 의해 회전 가능하게 지지되고, 상기 볼스크류 너트(50)가 상기 제2 베어링(80)에 의해 회전 가능하게 지지된다.
그리고, 상기 마그네트(70)는 상기 지지부재(51)와 상기 볼스크류 너트(50)가 결합되어 함께 회전될 수 있도록 한다.
실시예에 따른 선형 모터는 상기 볼스크류 너트(50)의 길이를 짧게 형성하고, 상기 지지부재(51)와 마그네트(70)를 통해 상기 볼스크류 너트(50)가 회전 가능하게 지지되도록 함으로써 상기 볼스크류 너트(50)의 제작 비용을 감소시킬 수 있는 장점이 있다.
한편, 상기 하우징(10)과 상기 마그네트(70) 사이에는 스테이터가 설치된다. 상기 스테이터는 스테이터 코어(31)와, 상기 스테이터 코어(31)에 권선되어 지지되는 코일(32)과, 상기 스테이터 코어(31)와 코일(32) 사이에 배치되어 상기 스테이터 코어(31)와 코일(32)이 절연되도록 하는 인슐레이터(33)를 포함한다.
따라서, 상기 스테이터에서 발생되는 전기장과, 상기 마그네트(70)에서 발생되는 자기장이 서로 작용하여 상기 마그네트(70) 및 볼스크류 너트(50)가 회전되고, 상기 볼스크류 너트(50)와 결합된 스크류 부재(60)가 축 방향을 따라 선형 운동을 하게 된다.
상기 볼스크류 너트(50)의 상부에는 센싱 마그네트 설치부(120)가 결합될 수 있고, 상기 센싱 마그네트 설치부(120)에 센싱 마그네트 가이드(110)가 결합될 수 있다. 상기 센싱 마그네트 설치부(120)에는 상기 센싱 마그네트 가이드(110)에 의해 가이드되어 센싱 마그네트(미도시)가 설치될 수 있으며, 상기 브라켓(90) 상에 설치되는 센서(미도시)에 의해 상기 센싱 마그네트의 회전수를 감지할 수도 있다. 따라서, 상기 스크류 부재(60)의 회전수를 감지할 수 있어 선형 모터를 보다 정확히 제어하는 것이 가능하다.
상기 센싱 마그네트 가이드(110)는 상기 브라켓(90)에 설치된 트러스트 베어링(100)에 축 방향으로 지지되어 회전 가능하게 지지될 수 있다.
이상에서 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
도 1은 실시예에 따른 선형 모터를 일부 절개한 사시도.
도 2는 실시예에 따른 선형 모터의 분해 사시도.
도 3과 도 4는 실시예에 따른 선형 모터에서 일부 구성요소만 절개하여 도시한 도면.

Claims (15)

  1. 상부가 개방되고 하면에 돌기부를 포함하는 하우징;
    상기 하우징과 결합되어 내부 공간을 정의하는 브라켓;
    상기 하우징의 하면에 고정된 가이드;
    상기 가이드에 회전 가능하게 지지되고 외면에 스크류가 형성된 스크류 부재;
    상기 스크류 부재와 결합되는 볼스크류 너트;
    상기 볼스크류 너트와 결합되는 마그네트;
    상기 마그네트와 결합되어 상기 돌기부와 상기 가이드 사이에서 회전 가능하게 지지되는 지지부재;
    상기 돌기부와 상기 가이드 사이에 배치된 제 1 베어링; 및
    상기 마그네트와 대향하는 스테이터를 포함하며,
    상기 지지부재는,
    상기 제 1 베어링과 상기 가이드 사이에 배치되어, 상기 제 1 베어링에 회전 가능하게 지지되는 선형 모터.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 가이드는 상기 하우징에 고정되는 고정부와, 상기 고정부에서 상측 방향으로 연장되는 지지관을 포함하는 선형 모터.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 제1 베어링은 상기 고정부 상에 설치되는 선형 모터.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 돌기부는 상기 하우징과 일체로 형성된 선형 모터.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 브라켓에는 제2 베어링이 설치되어 상기 볼스크류 너트를 회전 가능하게 지지하는 선형 모터.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 스크류 부재의 일측에는 헤드부가 형성되고, 상기 헤드부에 실링 부재가 결합된 선형 모터.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 볼스크류 너트에는 센싱 마그네트가 설치되는 센싱 마그네트 지지부가 결합된 선형 모터.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 센싱 마그네트 지지부와 결합되는 센싱 마그네트 가이드가 포함되는 선형 모터.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 브라켓에는 상기 센싱 마그네트 가이드를 축 방향으로 지지하는 트러스트 베어링이 설치된 선형 모터.
  12. 상부가 개방되고 하면에 돌기부를 포함하는 하우징;
    상기 하우징과 결합되어 내부 공간을 정의하는 브라켓;
    상기 하우징의 하면에 고정된 가이드;
    상기 가이드에 회전 가능하게 지지되고 외면에 스크류가 형성된 스크류 부재;
    상기 스크류 부재와 결합되는 볼스크류 너트;
    상기 볼스크류 너트와 결합되는 마그네트;
    상기 마그네트와 결합되어 상기 돌기부와 상기 가이드 사이에서 회전 가능하게 지지되는 지지부재; 및
    상기 마그네트와 대향하는 스테이터를 포함하며,
    상기 볼스크류 너트의 하부와 상기 마그네트의 상부는 수평 방향으로 중첩되어 배치되며,
    상기 마그네트에는 제1 마그네트 홈이 형성되고, 상기 볼스크류 너트에는 볼스크류 너트 홈이 형성되며, 상기 제1 마그네트 홈과 상기 볼스크류 너트 홈에는 제1 연결부재가 삽입된 선형 모터.
  13. 삭제
  14. 상부가 개방되고 하면에 돌기부를 포함하는 하우징;
    상기 하우징과 결합되어 내부 공간을 정의하는 브라켓;
    상기 하우징의 하면에 고정된 가이드;
    상기 가이드에 회전 가능하게 지지되고 외면에 스크류가 형성된 스크류 부재;
    상기 스크류 부재와 결합되는 볼스크류 너트;
    상기 볼스크류 너트와 결합되는 마그네트;
    상기 마그네트와 결합되어 상기 돌기부와 상기 가이드 사이에서 회전 가능하게 지지되는 지지부재; 및
    상기 마그네트와 대향하는 스테이터를 포함하며,
    상기 마그네트의 하부와 상기 지지부재의 상부는 수평 방향으로 중첩되어 배치되고,
    상기 마그네트에는 제2 마그네트 홈이 형성되고, 상기 지지부재에는 지지부재 홈이 형성되며, 상기 제2 마그네트 홈과 상기 지지부재 홈에는 제2 연결부재가 삽입된 선형 모터.
  15. 삭제
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