KR102124357B1

KR102124357B1 - 리니어 모터 가동자 및 그 결합 플랫폼 사이의 냉각 기구

Info

Publication number: KR102124357B1
Application number: KR1020190062562A
Authority: KR
Inventors: 민-창 황; 청-터 츠; 차오-친 텅
Original assignee: 하이윈 마이크로시스템 코포레이션
Priority date: 2019-05-28
Filing date: 2019-05-28
Publication date: 2020-06-22

Abstract

본 발명은 리니어 모터 가동자 및 그 결합 플랫폼 사이의 냉각 기구를 제공하며, 여기에는 가동자와 플랫폼 사이에 설치되는 냉각부가 포함되고, 더 나아가 냉각부와 플랫폼 사이의 열에너지가 전달되는 것을 차단함으로써 냉각부가 열을 발산할 때 받는 열에너지가 플랫폼에 전도되는 것을 방지하여 플랫폼의 정밀도를 보장하는 것을 특징으로 한다.

Description

리니어 모터 가동자 및 그 결합 플랫폼 사이의 냉각 기구 {COOLING MECHANISM BETWEEN LINEAR MOTOR OPERATOR AND ITS JOINING PLATFORM}

본 발명은 모터의 냉각 기술 분야에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 리니어 모터 가동자 및 그 결합 플랫폼 사이의 냉각 기구에 관한 것이다.

열에너지가 모터의 에너지 효율에 미치는 영향을 막기 위하여, 지속적으로 연동하는 유체를 통해 모터 작동 시 발생하는 열에너지를 모터로부터 이격되도록 만드는 기술이 바로 통상적으로 사용하는 모터 냉각 기술이다. 그러나 모터 운전 시 발생하는 열에너지는 모터의 에너지 효율에 영향을 미칠 뿐만 아니라 모터에 바로 연결된 운동 부재에도 영향을 미친다. 예를 들어, 정밀 가공 중 사용하는 운동 플랫폼의 경우 운동 플랫폼이 리니어 모터의 가동자에 결합되어 가동자의 운동에 따라 위치가 이동하기 때문에, 모터의 열에너지가 운동 플랫폼에 전달될 경우 운동 플랫폼의 정밀도가 떨어지고 심할 경우 변형까지 일어나 정밀 가공에 필요한 정밀도에 도달하지 못하는 단점이 있다.

상기 정밀도 저하의 결함을 방지하기 위하여, 종래기술에서는 구리관 등 유체 유동을 위한 관로부재를 가동자와 운동 플랫폼 사이에 설치하는 기술을 채택하여 모터에서 운동 플랫폼으로 전달되는 열에너지를 저감시키고 있으나, 구리관의 일측은 운동 플랫폼측의 결합부재 상에 접촉되고 구리관의 다른 일측은 모터 가동자와의 사이가 이격되어 직접 접촉하지 않는데, 이 경우 모터 가동자의 열에너지가 공기를 통해 구리관에 전도될 때 구리관과 운동 플랫폼 사이의 직접적인 접촉 때문에 일부 열에너지가 운동 플랫폼에 전달될 수 있으며 이로 인해 운동 플랫폼의 크기에 변화가 일면서 그 위치이동의 정밀도에 영향을 미칠 수 있다.

본 발명의 목적은 리니어 모터 가동자 및 그 결합 플랫폼 사이의 냉각 기구를 제공함으로써, 운동 플랫폼이 받는 모터 열에너지의 영향을 줄여 운동 플랫폼의 정밀도를 보장하는 데에 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 리니어 모터 가동자 및 그 결합 플랫폼 사이의 냉각 기구를 제공하며, 여기에는 가동자와 플랫폼 사이에 설치되는 냉각부가 포함되고, 더 나아가 냉각부와 플랫폼 사이의 열에너지가 전달되는 것을 차단함으로써 냉각부가 열을 발산할 때 받는 열에너지가 플랫폼에 전도되는 것을 방지하여 플랫폼의 정밀도를 보장하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 상기 리니어 모터 가동자 및 그 결합 플랫폼 사이의 냉각 기구에 포함되는 리니어 모터, 플랫폼 및 냉각부에 있어서, 상기 냉각부는 상기 플랫폼의 받침대와 상기 가동자 사이에 위치하는 결합대, 상기 결합대와 상기 가동자 사이에 위치하는 냉각부재, 상기 냉각부재에 위치하며 상기 결합대의 일측을 향하는 결합평면, 및 상기 결합평면과 상기 결합대 사이에 위치하는 단열층을 포함하고, 상기 결합평면, 상기 단열층과 상기 결합대를 서로 긴밀하게 겹쳐 연결하며, 상기 단열층을 통해 상기 결합평면과 상기 결합대 사이의 직접적인 접촉을 차단한다.

여기에서, 상기 단열층은 점성이 있어 상기 결합평면을 상기 결합대 상에 부착시키기 위한 접착력을 제공한다.

또한, 제조 및 조립가공 편의를 위하여, 상기 냉각부재는 2개의 긴 띠 모양인 중공의 압출형 알루미늄 띠를 구비하며, 이는 알루미늄 금속 재료를 압출하여 제조하고, 1개의 휘어진 직렬 접속관은 양단이 상기 압출형 알루미늄 띠의 장축 일단과 결합하고, 2개의 정합 접속관은 일단이 각 상기 압출형 알루미늄 띠의 장축 다른 일단 상에 각각 고정 연결되고, 각 상기 압출형 알루미늄 띠의 중공 내부, 상기 직렬 접속관의 관내 공간과 각 상기 정합 접속관의 관내 공간은 삼자가 서로 직렬로 연통하여 외부 유체가 진입하고 유동하는 통로를 제공한다.

여기에서, 상기 결합평면은 각 상기 압출형 알루미늄 띠의 장축 일측 상에 위치한다.

단열 효과를 더욱 향상시키기 위하여, 상기 냉각부에는 상기 결합대와 상기 받침대 사이에 위치하며 상기 결합대와 상기 받침대 사이의 직접적인 접촉을 차단하는 단열시트가 더 포함된다.

여기에서, 상기 단열시트와 상기 단열층은 양면 테이프 등 접착 효과가 있는 물품일 수 있다.

또한, 상기 받침대, 상기 결합대와 상기 가동자의 결합 기술은 통상적인 결합 구조일 수 있는데, 예를 들어 막대형 결합부재로 상기 받침대, 상기 결합대를 관통하여 상기 가동자 상에 결합하며, 여기에서 상기 냉각부재와 상기 가동자 사이에 적절한 간극을 확보하여 단열 효과를 얻기 위하여, 상기 결합대와 상기 가동자 사이에 상기 냉각부재보다 두꺼운 간격대를 설치함으로써 상기 냉각부재와 상기 가동자 사이에 적절한 간극을 형성할 수 있다.

여기에서 상기 간격대는 상기 압출형 알루미늄 띠와 일체형으로 성형할 수 있고, 상기 간격대와 상기 결합평면에 이웃하는 일측면은 상기 결합평면과 동일한 평면 상에 위치시킬 수 있다.

본 발명의 유익한 효과는 리니어 모터 가동자 및 그 결합 플랫폼 사이의 냉각 기구를 제공함으로써, 운동 플랫폼이 받는 모터 열에너지의 영향을 줄여 운동 플랫폼의 정밀도를 보장한다.

도 1은 본 발명에 있어서 비교적 바람직한 실시예의 사시도이다.
도 2는 본 발명에 있어서 비교적 바람직한 실시예의 분해도이다.
도 3은 본 발명에 있어서 비교적 바람직한 실시예의 압출형 알루미늄 띠 부재의 사시도이다.
도 4는 본 발명에 있어서 비교적 바람직한 실시예의 도 1 중 4-4 절단선을 따른 단면도이다.
도 5는 본 발명에 있어서 비교적 바람직한 실시예의 도 4 중 A 영역의 확대도이다.
도 6은 본 발명에 있어서 비교적 바람직한 실시예의 도 1 중 6-6 절단선을 따른 단면도이다.
도 7은 본 발명에 있어서 비교적 바람직한 실시예의 도 1 중 7-7 절단선을 따른 단면도이다.
도 8은 본 발명에 있어서 비교적 바람직한 실시예의 도 7 중 B 영역의 확대도이다.

각 도면에서 도시하는 바와 같이, 본 발명의 비교적 바람직한 실시예에서 제공하는 리니어 모터 가동자 및 그 결합 플랫폼 사이의 냉각 기구(10)는 리니어 모터(20), 플랫폼(30), 냉각부(40) 및 고정부(50)를 포함한다.

상기 리니어 모터(20)는 종래의 모터 기술 내용에 속하는 것으로 본 발명에서 개선하고자 하는 기술 내용이 아니며, 도면에서는 가동자(21)를 구비하는 위치만 도시하였고 그 구체적이고 상세한 기술 내용 또는 구조는 본 발명의 기술특징과 무관하여 추가적으로 설명 또는 공개하지 않기로 한다.

상기 플랫폼(30)도 종래 기술에 이미 공지된 것으로서 정밀가공 기계의 이동 플랫폼이며, 구조 상으로 받침대(31), 상기 가동자(21)의 운동을 따라 대응하며 위치를 이동할 수 있다.

상기 냉각부(40)는 상기 받침대(31)와 상기 가동자(21) 사이에 위치하며 П형을 나타내는 판재 모양의 결합대(41), 상기 결합대(41)와 상기 가동자(21) 사이에 위치하는 냉각부재(42), 상기 냉각부재(42) 내에 설치되어 유체를 그 내부에서 유동시키는 통로(43)를 포함하며, 상기 통로(43)와 외부 관로 사이를 연통시킴으로써 저온의 유체가 외부에서 상기 통로로 진입하여 유동하도록 만들고, 열에너지를 수령한 후 다시 외부로 유동시켜 열 발산의 효과를 얻는다.

상기 냉각부(40)에서 수령하는 열에너지가 상기 플랫폼(30)으로 전도되어 상기 플랫폼(30)의 정밀도에 영향을 미치는 것을 방지하기 위하여, 본 실시예의 상기 냉각부(40)는 상기 냉각부재(42)에 위치하며 상기 결합대(41)의 일측을 향하는 결합평면(44), 상기 결합평면(44)과 상기 결합대(41) 사이에 위치하는 단열층(45)을 더 포함하며, 이를 통해 상기 리니어 모터(20)의 열 에너지가 상기 냉각부재(42)에 진입한 후 상기 단열층(45)을 통해 차단함으로써 상기 결합대(41) 상에 다시 전도되는 것을 방지하며 리니어 모터(20)의 열에너지가 상기 결합대(41)를 경유해 상기 플랫폼(30)까지 전도되는 것을 간접적으로 막을 수 있다.

더 나아가, 상기 냉각부재(42)는 2개의 긴 띠 모양이며 중공이 있으며 서로 평행하게 격리되는 압출형 알루미늄 띠(421)를 구비하고, 1개의 U형으로 휘어진 직렬 접속관(422)은 양단이 상기 압출형 알루미늄 띠(421)의 장축 일단 상에 각각 고정 연결되고, 2개의 정합 접속관(423)은 상기 압출형 알루미늄 띠(421)의 장축 다른 일단 상에 각각 고정 연결되고, 각 상기 압출형 알루미늄 띠(421)의 중공 공간, 상기 직렬 접속관(422)의 관내 공간 및 각 상기 정합 접속관(423)의 관내 공간은 공동으로 상기 통로(43)를 구성하며, 상기 결합평면(44)을 각 상기 압출형 알루미늄 띠(421) 장축의 일측에 각각 위치시킨다.

상기 고정부(50)는 상기 결합대(41)와 상기 가동자(21) 사이에 각각 위치하는 복수개의 블록형 간격대(51)를 구비하고, 복수개의 제1 관통공(52)은 상기 받침대(31) 상에 각각 관통 설치하고, 복수개의 제2 관통공(53)은 상기 결합대(41) 상에 각각 관통 설치하고, 복수개의 제3 관통공(54)은 각 상기 간격대(51) 상에 설치하고, 복수개의 결합공(55)은 상기 가동자(21) 상에 각각 설치하고, 각 상기 제1 관통공(52), 각 상기 제2 관통공(53), 각 상기 제3 관통공(54) 및 각 상기 결합공(55)은 각각 서로 동축으로 대응하는 상대적인 상태를 나타내고, 복수개의 막대형 결합부재(56)는 각각 서로 동축으로 대응하는 제1 관통공(52), 제2 관통공(53), 제3 관통공(54)을 관통하여 상기 결합공(55) 내에 결합되어, 상기 받침대(31), 상기 결합대(41) 및 상기 가동자(21)를 결합시키는 데 사용된다.

여기에서, 상기 간격대(51)의 두께(D1)는 각각 상기 압출형 알루미늄 띠(421)의 두께(D2)보다 크고, 동시에 각 상기 간격대(51)의 일측과 상기 결합평면(44)을 동일 평면 상에 위치시킴으로써, 서로 등지는 다른 일측이 각 상기 압출형 알루미늄 띠(421)의 다른 일측에 돌출되도록 만들고, 이를 통해 상기 압출형 알루미늄 띠(421)의 다른 일측을 상기 가동자(21)와 이격시켜 적당한 간극(D3)을 형성함으로써 냉각부(40)가 직접적으로 상기 가동자(21)에 접촉하는 것을 방지하여 열에너지가 전도되는 정도를 낮춘다.

조립 및 가공 편의를 위하여, 상기 간격대(51)는 상기 압출형 알루미늄 띠(421) 장축의 다른 일측 상에 일체형으로 성형하며, 이러한 구조는 제조 상 알루미늄 금속을 압출시켜 일체형으로 성형하여 얻는다.

더 나아가 단열 효과를 향상시키기 위하여, 상기 냉각부(40)는 각각 상기 결합부재(56) 상을 관통하며 씌우고 상기 받침대(31)와 상기 결합대(41) 사이에 위치하여 상기 받침대(31)와 상기 결합대(41)가 서로 직접적으로 접촉하지 않도록 함으로써 열전도의 정도를 낮추는 복수개의 고리 시트 모양의 단열시트(46)를 더 포함한다.

또한, 상기 통로(43)를 구성하는 복수개의 부재의 결합부위에서 유체가 누수되는 것을 방지하기 위하여, 본 실시예에서는 상기 냉각부재(42)에 상기 직렬 접속관(422)의 양단 및 상기 각 정합 접속관(423)의 일단을 각각 관통하며 씌우고 상기 각 압출형 알루미늄 띠(421) 내에 삽입되어 각각 O형 고리(425)로 압출형 알루미늄 띠(421)의 내부 어깨면 상에 밀착되는 복수개의 관 조인트(424)를 구비함으로써 정렬 및 누수 방지 효과를 구현한다.

상기 부재의 구성을 통해 상기 리니어 모터 가동자 및 상기 결합 플랫폼 사이의 냉각 기구(10)는 각 상기 간격대(51)를 통해 상기 냉각부(40)와 상기 가동자(21) 사이의 적절한 간극을 유지함으로써 단열 효과를 구현하는 것 외에도, 상기 단열층(45)과 각 상기 단열시트(46)를 통해 상기 플랫폼(30) 상으로 전달되는 열에너지를 차단함으로써 본 발명의 단열 효과를 보다 강화하여 플랫폼의 정밀도를 보장할 수 있다. 그 외 알루미늄 압출로 제작하는 상기 압출형 알루미늄 띠(421)와 상기 간격대(51)는 제조상 더욱 편리할 뿐만 아니라 상기 단열층(45)과 각 상기 단열시트(46)를 이중 테이프 등과 같이 점성과 단열 효과가 있는 물품을 사용함으로써 상기 단열층(45)과 각 상기 단열시트(46)에 단열성과 결합부재로서의 기능을 부여하여 제조 및 조립 가공이 더욱 편리하다.

10: 리니어 모터 가동자 및 결합 플랫폼 사이의 냉각 기구
20: 리니어 모터
21: 가동자
30: 플랫폼
31: 받침대
40: 냉각부
41: 결합대
42: 냉각부재
421: 압출형 알루미늄 띠
422: 직렬 접속관
423: 정합 접속관
424: 관 조인트
425: O형 고리
43: 통로
44: 결합평면
45: 단열층
46: 단열시트
50: 고정부
51: 간격대
52: 제1 관통공
53: 제2 관통공
54: 제3 관통공
55: 결합공
56: 결합부재
D1: 두께
D2: 두께
D3: 간극

Claims

리니어 모터 가동자 및 그 결합 플랫폼 사이의 냉각 기구에 있어서,
가동자를 구비한 리니어 모터;
상기 가동자와 결합하는 받침대가 있고, 상기 가동자의 운동에 따라 이동하는 플랫폼; 및
상기 받침대와 상기 가동자 사이에 위치하는 결합대, 상기 결합대와 상기 가동자 사이에 위치하는 냉각부재, 상기 냉각부재 내에 설치되어 외부의 관로와 연통하고 외부의 유체가 외부 관로를 경유해 내부로 진입하여 유동한 후 다시 외부로 유출하도록 만드는 통로를 구비한 냉각부를 포함하되;
여기에서, 상기 냉각부는 상기 냉각부재에 위치하며 상기 결합대의 일측을 향하는 결합평면, 상기 결합평면과 상기 결합대 사이에 위치하는 단열층을 더 포함하고, 상기 결합평면, 상기 단열층과 상기 결합대를 서로 긴밀하게 겹쳐 연결하며;
상기 단열층은 점성이 있어 상기 결합평면과 상기 결합대를 접착 연결하여 상기 냉각부재를 상기 결합대 상에 부착시키는 것을 특징으로 하는 리니어 모터 가동자 및 그 결합 플랫폼 사이의 냉각 기구.
삭제
제1항에 있어서,
상기 단열층은 양면 테이프인 것을 특징으로 하는 리니어 모터 가동자 및 그 결합 플랫폼 사이의 냉각 기구.
제1항에 있어서,
상기 냉각부재는 적어도 2개의 긴 띠 모양이고 중공이 있는 압출형 알루미늄 띠를 더 포함하고, 하나의 휘어진 직렬 접속관은 양단이 상기 각 압출형 알루미늄 띠의 장축 일단 상에 각각 고정 연결되고, 2개의 정합 접속관은 일단이 각 상기 압출형 알루미늄 띠의 장축 다른 일단 상에 각각 고정 연결되고; 각 상기 압출형 알루미늄 띠의 중공 공간, 상기 직렬 접속관의 관내 공간과 각 상기 정합 접속관의 관내 공간은 공동으로 상기 통로를 구성하는 것을 특징으로 하는 리니어 모터 가동자 및 그 결합 플랫폼 사이의 냉각 기구.
제1항에 있어서,
상기 냉각부는 상기 결합대와 상기 받침대 사이에 끼워 설치하는 적어도 하나의 단열시트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 리니어 모터 가동자 및 그 결합 플랫폼 사이의 냉각 기구.
제5항에 있어서,
고정부를 더 포함하고;
상기 고정부는 서로 동축인 제1 관통공, 제2 관통공, 결합공 및 결합부재를 구비하고, 상기 제1 관통공은 상기 받침대 상에 관통 설치되고, 상기 제2 관통공은 상기 결합대 상에 관통 설치되고, 상기 결합공은 상기 가동자 상에 설치되고, 상기 결합부재는 막대형으로 순서대로 상기 제1 관통공과 상기 제2 관통공을 관통하여 상기 결합공 내에 고정되는 것을 특징으로 하는 리니어 모터 가동자 및 그 결합 플랫폼 사이의 냉각 기구.
제6항에 있어서,
상기 고정부는 상기 가동자와 상기 결합대 사이에 위치하는 간격대를 더 포함하고, 제3 관통공은 상기 간격대를 관통하고, 상기 제1 관통공과 상기 제2 관통공이 동축이고, 상기 결합부재를 상기 제3 관통공에 관통시키는 것을 특징으로 하는 리니어 모터 가동자 및 그 결합 플랫폼 사이의 냉각 기구.
제6항 또는 제7항에 있어서,
상기 단열시트는 고리형이며, 상기 결합부재 상을 관통하며 씌우는 것을 특징으로 하는 리니어 모터 가동자 및 그 결합 플랫폼 사이의 냉각 기구.
제7항에 있어서,
상기 냉각부재는 상기 결합대와 상기 가동자 사이에 위치하는 적어도 하나의 긴 띠 모양의 압출형 알루미늄 띠를 구비하고, 상기 결합평면을 압출형 알루미늄 띠의 장축 일측 상에 위치시키고, 상기 간격대를 상기 압출형 알루미늄 띠의 장축 다른 일측 상에 일체형으로 성형하는 것을 특징으로 하는 리니어 모터 가동자 및 그 결합 플랫폼 사이의 냉각 기구.
제9항에 있어서,
상기 간격대의 일측면은 상기 결합평면과 동일 평면 상에 위치하고, 상기 간격대는 상기 결합평면에 등지는 다른 일측면이 상기 압출형 알루미늄 띠 밖으로 돌출되어 상기 가동자에 밀착되며 상기 가동자와 상기 압출형 알루미늄 띠 사이에 간극을 형성하는 것을 특징으로 하는 리니어 모터 가동자 및 그 결합 플랫폼 사이의 냉각 기구.