KR102243732B1

KR102243732B1 - 개량형 리니어 모터

Info

Publication number: KR102243732B1
Application number: KR1020190132828A
Authority: KR
Inventors: 김춘우; 이연덕
Original assignee: 이연덕
Priority date: 2019-10-24
Filing date: 2019-10-24
Publication date: 2021-04-23

Abstract

본 발명은 고정자(Stator)를 긴 축으로 사용하는 경우에도 처짐 현상이 없는 구조를 구현할 수 있도록 구현한 개량형 리니어 모터에 관한 것으로, 길이 방향으로 연장 형성되며, 상부를 따라 길이 방향으로 안창홈이 연장 형성되는 스테이지; 상기 안착홈을 따라 설치되며, 내측을 따라 길이 방향으로 자성을 형성하는 자성 터널이 형성되는 고정자; 상기 자성 터널에 안착되며, 코어 및 상기 코어에 감겨진 복수 개의 코일을 포함하여 구성되며, 상기 코일에 인가되는 전류에 의해 상기 자성 터널의 자력과 상호 작용하는 전자기력을 발생시켜 상기 자성 터널을 따라 이동하는 가동자; 및 상기 가동자의 상측에 설치되며, 상기 가동자와 함께 상기 스테이지를 따라 이동하는 이동 프레임;을 포함한다.

Description

개량형 리니어 모터{IMPROVED LINEAR MOTOR}

본 발명은 개량형 리니어 모터에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 고정자(Stator)를 긴 축으로 사용하는 경우에도 처짐 현상이 없는 구조를 구현할 수 있도록 구현한 개량형 리니어 모터에 관한 것이다.

일반적으로 회전형 모터를 이용하는 직선운동 시스템은 대부분의 경우, 벨트 시스템이나 볼스크류 시스템과 같은 동력전환장치를 통해 회전운동을 직선운동으로 변환시켜 사용되고 있다.

하지만, 이러한 동력전환장치를 이용한 직선운동 시스템들은 동력전달장치가 모터의 동력전달계통에 추가적으로 부가된 시스템이기 때문에 전체 직선운동 시스템의 에너지 효율을 저하시키고, 마찰이나 진동과 같은 2차적인 문제들을 야기하는 단점이 있다.

이에 근래들어 리니어모터를 이용한 직선운동 시스템이 고정밀도 및 고속을 요하는 장비들의 직선운동 시스템으로서 각광받고 있는 바, 리니어모터는 전기적 입력에 대해 직접적으로 직선력을 얻을 수 있어 회전 운동을 직선운동으로 변환시키기 위한 별도의 동력전환장치를 필요로 하지 않고, 비접촉식 운동방식으로 직선구동을 하기 때문에 고속 운전 및 정숙 운전을 할 수 있으며, 전체 시스템의 소형화를 구현하기가 쉬운 장점이 있다.

기존의 shaft linear motor는 도 1과 같은 형태로 되어 있으며, 그 구조는 도 2와 같이 외부 고정자가 내부에 위치하므로 고정자를 도 3과 같이 설치하여 사용한다. 그러므로 고정자를 길이가 긴 장축으로 사용하고자 할 경우 고정자 가운데 부분을 지지하는 구조가 없는 관계로 처짐 현상이 발생하여 장축으로 사용할 경우 제한을 가지고 있었다.

한편, 전술한 배경 기술은 발명자가 본 발명의 도출을 위해 보유하고 있었거나, 본 발명의 도출 과정에서 습득한 기술 정보로서, 반드시 본 발명의 출원 전에 일반 공중에게 공개된 공지기술이라 할 수는 없다.

한국등록특허 제10-0398425호 한국공개특허 제10-2018-0033605호

본 발명의 일측면은 외부 고정자가 가동자의 외부에 위치하여 고정자를 긴 장축으로 사용하고자 할 경우 고정자 부분의 처짐 현상 없는 구조로서 사용상 길이 제한이 없는 개량형 리니어 모터를 제공한다.

본 발명의 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 개량형 리니어 모터는, 길이 방향으로 연장 형성되며, 상부를 따라 길이 방향으로 안착홈이 연장 형성되는 스테이지; 상기 안착홈을 따라 설치되며, 내측을 따라 길이 방향으로 자성을 형성하는 자성 터널이 형성되는 고정자; 상기 자성 터널에 안착되며, 코어 및 상기 코어에 감겨진 복수 개의 코일을 포함하여 구성되며, 상기 코일에 인가되는 전류에 의해 상기 자성 터널의 자력과 상호 작용하는 전자기력을 발생시켜 상기 자성 터널을 따라 이동하는 가동자; 및 상기 가동자의 상측에 설치되며, 상기 가동자와 함께 상기 스테이지를 따라 이동하는 이동 프레임;을 포함한다.

일 실시예에서, 상기 고정자는, 일측이 개방된 "⊂⊃" 형태로 형성되는 제1 자석; 상기 제1 자석과 대향하는 일측이 개방된 "⊃" 형태로 형성되는 제2 자석; 및 상기 제1 자석의 하측으로부터 상기 제2 자석의 하측으로 연장 형성되어 상기 제1 자석과 상기 제2 자석을 연결하는 연결부;를 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 고정자는, 상측이 개방된 "C" 형태로 형성될 수 있다.

일 실시예에서, 본 발명의 다른 실시예에 따른 개량형 리니어 모터는, 상기 스테이지의 전단 및 후단의 각 하측에 설치되며, 상기 스테이지가 수평 또는 경사를 이룰 수 있도록 상하 방향으로 신장 또는 수축하는 높이 조절 프레임; 및 상기 높이 조절 프레임의 하측에 설치되어 탄성력을 이용하여 상기 높이 조절 프레임으로부터 전달되는 진동이나 충격을 흡수하는 탄성 지지대;를 더 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 높이 조절 프레임은, 상기 스테이지의 전단 또는 후단의 하측에 회동 가능하도록 연결 설치되며, 상기 스테이지의 경사각에 대응하여 신장 또는 수축하면서 상기 스테이지를 승강 또는 하강시켜 주는 상부 프레임; 및 상기 탄성 지지대의 상측에 안착되며, 상기 상부 프레임이 승강 또는 하강하기 위한 상부 공간을 형성하는 하부 프레임;을 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 상부 프레임은, 사각 기둥 형태로 상하 방향으로 연장 형성되는 지지 프레임; 및 상기 지지 프레임의 하측 각 모서리로부터 하측 방향으로 서로 이격되어 사각 기둥 형태로 연장 형성되며, 다른 슬라이딩 프레임과의 일 대향면에는 렉 기어를 형성하는 4 개의 슬라이딩 프레임;을 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 하부 프레임은, 사각 기둥 형태로 상하 방향으로 연장 형성되는 안착 프레임; 상기 4 개의 슬라이딩 프레임이 각각 삽입되어 상하 방향으로 슬라이딩 이동할 수 있도록 상기 안착 프레임의 상측면으로부터 하측 방향으로 연장 형성되는 4 개의 슬라이딩홈; 및 상기 슬라이딩홈에 삽입된 상기 슬라이딩 프레임의 상기 렉 기어에 맞물릴 수 있도록 상기 4 개의 슬라이딩홈의 각 일측에 회전 가능하도록 연결 설치되며, 상기 슬라이딩홈에서 상기 슬라이딩 프레임이 슬라이딩 이동함에 따라 회전하는 4 개의 피니언 기어;를 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 하부 프레임은, 상기 슬라이딩홈의 하측 공간에 설치되며, 상기 슬라이딩 프레임이 하강하여 누름에 따라 내부 공간에 수용된 브레이크액을 공급하는 브레이크액 파우치; 상기 브레이크액 파우치로부터 공급되는 브레이크액을 이용하여 내부 공간에 수용된 실린더를 상측 방향으로 승강시켜 주는 피스톤; 상기 피니언 기어의 회전축의 상측을 지지하는 상부 지지대; 및 상기 피스톤의 상기 실린더의 상측에 설치되며, 상기 실린더가 승강됨에 따라 승강되어 상기 피니언 기어의 회전축의 하측에 밀착되어 상기 피니언 기어의 회전력을 점진적으로 감소시키는 하부 지지대;를 더 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 탄성 지지대는, 상기 높이 조절 프레임의 하부 일측을 지지하는 제1 상부 지지판; 상기 제1 상부 지지판과 이격되어 상기 높이 조절 프레임의 하부 다른 일측을 지지하는 제2 상부 지지판; 상기 제1 상부 지지판과 대향하며 바닥면에 안착되는 제1 하부 지지판; 상기 제2 상부 지지판과 대향하며 상기 제1 하부 지지판과 이격되어 바닥면에 안착되는 제2 하부 지지판; 상부가 상기 제1 상부 지지판의 일측에 회동 가능하도록 연결 설치되고, 하부가 제2 하부 지지판의 다른 일측에 회동 가능하도록 연결 설치되는 제1 링크; 상부가 상기 제2 상부 지지판의 다른 일측에 회동 가능하도록 연결 설치되고, 하부가 제1 하부 지지판의 일측에 회동 가능하도록 연결 설치되는 제2 링크; 상기 제1 상부 지지판과 상기 제1 하부 지지판 사이에 설치되어 탄성력을 이용하여 상기 제1 상부 지지판과 상기 제1 하부 지지판을 지지하는 제1 탄성체; 및 상기 제2 상부 지지판과 상기 제2 하부 지지판 사이에 설치되어 탄성력을 이용하여 상기 제2 상부 지지판과 상기 제2 하부 지지판을 지지하는 제2 탄성체;를 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 제2 링크는, 상부가 상기 제2 상부 지지판의 다른 일측에 회동 가능하도록 연결 설치되고, 하부 일측 및 다른 일측으로부터 각각 돌출 형성되는 두 개의 돌출부 및 상기 두 개의 돌출부 사이에 연장 형성되는 연장 바아를 형성하는 연결 프레임으로 이루어질 수 있다.

일 실시예에서, 상기 제1 하부 지지판은, 사각 평판 형태로 형성되는 지지 플레이트; 상기 지지 플레이트를 좌우 수평 방향으로 관통하고 전후 방향으로 연장 형성되는 슬라이딩홀; 상기 슬라이딩홀에 안착된 상기 제2 링크의 상기 연장 바아를 체결하는 체결부; 및 상기 체결부의 후단에 설치되어 탄성력을 이용하여 상기 슬라이딩홀에서 상기 체결부를 지지하는 수평 탄성체;를 포함할 수 있다.

상술한 본 발명의 일측면에 따르면, 외부 고정자가 가동자의 외부에 위치하여 고정자를 긴 장축으로 사용하고자 할 경우 고정자 부분의 처짐 현상 없는 구조로서 사용상 길이 제한이 없는 개량형 리니어 모터를 제공함으로써, 조립이 용이고, 부품 수가 적으며, 제작 공정이 단순하며, 양산성이 우수할 뿐만 아니라, 처짐 현상이 없는 장점을 제공할 수 있다.

본 발명의 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 이하에서 설명할 내용으로부터 통상의 기술자에게 자명한 범위 내에서 다양한 효과들이 포함될 수 있다.

도 1 내지 도 3은 기존의 리니어 모터를 보여주는 도면들이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 개량형 리니어 모터의 개략적인 구성이 도시된 도면이다.
도 5은 고정자와 가동자의 연결관계를 보여주는 도면이다.
도 6 및 도 7은 고정자의 실시예들을 보여주는 도면들이다.
도 9는 도 1의 높이 조절 프레임을 보여주는 도면이다.
도 10 내지 도 12는 도 9의 상부 프레임과 하부 프레임의 연결 관계를 보여주는 도면들이다.
도 13은 도 10의 하부 프레임의 다른 실시예를 보여주는 도면이다.
도 14는 도 8의 탄성 지지대의 일 실시예를 보여주는 도면이다.
도 15은 도 14의 제1 하부 지지판과 제2 링크의 연결 관계를 보여주는 도면이다.
도 16은 도 14의 제1 링크와 제2 링크의 연결 관계를 보여주는 도면이다.
도 17은 도 14의 탄성 지지대의 지지 방법을 설명하는 도면이다.

후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시예와 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는, 적절하게 설명된다면, 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다.

이하, 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 보다 상세하게 설명하기로 한다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 개량형 리니어 모터의 개략적인 구성이 도시된 도면이다.

도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 개량형 리니어 모터(10)는, 스테이지(100), 고정자(200), 가동자(300) 및 이동 프레임(400)을 포함한다.

스테이지(100)는, 길이 방향으로 연장 형성되며, 상부를 따라 길이 방향으로 안착홈이 연장 형성되어 고정자(200)가 설치된다.

고정자(200)는, 안착홈을 따라 설치되며, 내측을 따라 길이 방향으로 자성을 형성하는 도 5에 도시된 바와 같은 자성 터널(500)이 형성된다.

가동자(300)는, 자성 터널(500)에 안착되며, 코어 및 코어에 감겨진 복수 개의 코일을 포함하여 구성되며, 코일에 인가되는 전류에 의해 자성 터널(500)의 자력과 상호 작용하는 전자기력을 발생시켜 자성 터널(500)을 따라 이동한다.

이동 프레임(400)은, 가동자(300)의 상측에 설치되며, 가동자(300)와 함께 스테이지(100)를 따라 이동한다.

상술한 바와 같은 구성을 가지는 개량형 리니어 모터(10)는, 외부 고정자가 가동자의 외부에 위치하여 고정자를 긴 장축으로 사용하고자 할 경우 고정자 부분의 처짐 현상 없는 구조로서 사용상 길이 제한이 없는 개량형 리니어 모터를 제공함으로써, 조립이 용이고, 부품 수가 적으며, 제작 공정이 단순하며, 양산성이 우수할 뿐만 아니라, 처짐 현상이 없는 장점을 제공할 수 있다.

도 6 및 도 7은 도 1의 고정자의 실시예를 보여주는 도면들이다.

도 6을 참조하면, 일 실시예에 따른 고정자(200a)는, 제1 자석(210), 제2 자석(220) 및 연결부(230)를 포함한다.

제1 자석(210)은, 제2 자석(220)과 대향하는 일측이 개방된 "⊂⊃" 형태로 형성되며, 하측이 연결부(230)에 연결 설치된다.

제2 자석(220)은, 제1 자석(210)과 대향하는 일측이 개방된 "⊃" 형태로 형성되며, 하측이 연결부(230)에 연결 설치된다.

연결부(230)는, 제1 자석(210)의 하측으로부터 제2 자석(220)의 하측으로 연장 형성되어 제1 자석(210)과 제2 자석(220)을 연결한다.

상술한 바와 같은 구성을 가지는 일 실시예에 따른 고정자(200a)는, D-type으로서, 대형에 제작에 적합하며, 다양한 형태로 제작이 용이하나, 후술하는 C -type의 고정자(200b)에 조립 공수가 많다는 특징을 가지고 있다.

도 7을 참조하면, 다른 실시예에 따른 고정자(200b)는, 상측이 개방된 "C" 형태로 형성될 수 있다.

상술한 바와 같은 구성을 가지는 다른 실시예에 따른 고정자(200b)는, 대형 제작에 제한적이나, 다양한 형태로 제작이 용이할 뿐만 아니라, 상술한 D-type의 고정자(200a)에 비해 조립이 단순하다는 특징을 가지고 있다.

도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 개량형 리니어 모터의 개략적인 구성이 도시된 도면이다.

도 8을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 개량형 리니어 모터(20)는, 스테이지(100), 고정자(200), 가동자(300), 이동 프레임(400), 높이 조절 프레임(600) 및 탄성 지지대(700)를 포함한다.

여기서, 스테이지(100), 고정자(200), 가동자(300) 및 이동 프레임(400)은, 도 1의 구성요소와 동일하므로 그 설명을 생략한다.

높이 조절 프레임(600)은, 스테이지(100)의 전단 및 후단의 각 하측에 설치되며, 스테이지(100)가 수평 또는 경사를 이룰 수 있도록 상하 방향으로 신장 또는 수축한다.

일 실시예에서, 높이 조절 프레임(600)은, 스테이지(100)의 전단 및 후단 각 하측에 설치되는 회동부의 하측에 회동 가능하도록 설치되어 신장 또는 수축함에 따라 회동부에 의해 회동되면서 스테이지(100)를 승강 또는 하강시켜 줄 수 있다.

탄성 지지대(700)는, 높이 조절 프레임(600)의 하측에 설치되어 탄성력을 이용하여 높이 조절 프레임(600)으로부터 전달되는 진동이나 충격을 흡수한다.

상술한 바와 같은 구성을 가지는 다른 실시예에 따른 개량형 리니어 모터(20)는, 높이 조절 프레임(600) 및 탄성 지지대(700)를 이용하여 본 발명의 경사각을 자유롭게 조절할 수 있을 뿐만 아니라, 본 발명의 구동에 따른 진동이나 충격을 흡수하여 보자 정밀한 구동이 가능하도록 할 수 있다.

도 9는 도 8의 높이 조절 프레임을 보여주는 도면이다.

도 9를 참조하면, 높이 조절 프레임(600)은, 상부 프레임(610) 및 하부 프레임(620)을 포함한다.

상부 프레임(610)은, 스테이지(100)의 전단 또는 후단의 하측에 회동 가능하도록 연결 설치되며, 스테이지(100)의 경사각에 대응하여 신장 또는 수축하면서 스테이지(100)를 승강 또는 하강시켜 준다.

하부 프레임(620)은, 탄성 지지대(700)의 상측에 안착되며, 상부 프레임(610)이 승강 또는 하강하기 위한 상부 공간을 형성한다.

상술한 바와 같은 구성을 가지는 높이 조절 프레임(600)은, 스테이지(100)가 승강 또는 하강함에 따라 그 길이가 신장 또는 수축하면서 스테이지(100)를 지지하는 지지 구조에 해당하는 것이다.

도 10 내지 도 12는 도 9의 상부 프레임과 하부 프레임의 연결 관계를 보여주는 도면들이다.

도 10을 참조하면, 상부 프레임(610)은, 지지 프레임(611) 및 4 개의 슬라이딩 프레임(612)을 포함한다.

지지 프레임(611)은, 사각 기둥 형태로 상하 방향으로 연장 형성되어 회동부에 회동 가능하도록 연결 설치되며, 하측 각 모서리에 슬라이딩 프레임(612)이 형성된다.

슬라이딩 프레임(612)은, 지지 프레임(611)의 하측 각 모서리로부터 하측 방향으로 서로 이격되어 사각 기둥 형태로 연장 형성되며, 다른 슬라이딩 프레임(612)과의 일 대향면에는 피니언 기어(623)에 맞물려 연결 설치되기 위한 렉 기어(6121)를 형성한다.

그리고, 하부 프레임(620)은, 안착 프레임(621), 4 개의 슬라이딩홈(622) 및 4 개의 피니언 기어(623)를 포함한다.

안착 프레임(621)은, 사각 기둥 형태로 상하 방향으로 연장 형성되어 탄성 지지대(700)의 상측에 안착되며, 슬라이딩 프레임(612)이 삽입되어 슬라이딩 이동하기 위한 슬라이딩홈(622)을 형성한다.

슬라이딩홈(622)은, 4 개의 슬라이딩 프레임(612)이 각각 삽입되어 상하 방향으로 슬라이딩 이동할 수 있도록 안착 프레임(621)의 상측면으로부터 하측 방향으로 연장 형성되며, 일측에 피니언 기어(623)가 설치되기 위한 설치 공간(628)이 형성된다(도 12 참조).

피니언 기어(623)는, 슬라이딩홈(622)에 삽입된 슬라이딩 프레임(612)의 렉 기어에 맞물릴 수 있도록 4 개의 슬라이딩홈(622)의 각 일측에 형성된 설치 공간(628)에 회전 가능하도록 연결 설치되며, 도 11에 도시된 바와 같이 슬라이딩홈(622)에서 상부 프레임(610)이 승강 또는 하강함에 따라 렉 기어(6121)에 맞물려 회전한다.

도 13은 도 10의 하부 프레임의 다른 실시예를 보여주는 도면이다.

도 13을 참조하면, 다른 실시예에 따른 하부 프레임(620)은, 안착 프레임(621), 4 개의 슬라이딩홈(622), 4 개의 피니언 기어(623), 브레이크액 파우치(624), 피스톤(625), 상부 지지대(626) 및 하부 지지대(627)를 더 포함한다.

여기서, 안착 프레임(621), 4 개의 슬라이딩홈(622) 및 4 개의 피니언 기어(623)는, 도 10 내지 도 12의 구성요소와 동일하므로 그 설명을 생략한다.

브레이크액 파우치(624)는, 슬라이딩홈(622)의 하측 공간에 설치되며, 슬라이딩 프레임(612)이 하강하여 누름에 따라 내부 공간에 수용된 브레이크액을 공급관(6241)을 통해 피스톤(625)으로 공급한다.

피스톤(625)은, 브레이크액 파우치(624)로부터 공급되는 브레이크액을 이용하여 내부 공간에 수용된 실린더(6251)를 상측 방향으로 승강시켜 준다.

이때, 피스톤(625)에 의한 실린더(6251)의 승강 정도는 브레이크액이 수용될 수 있는 피스톤(625)의 내부 공간의 크기를 조절함으로써 가능할 것이다.

상부 지지대(626)는, "U" 형태로 형성되어 설치 공간(628)의 외측에 고정 설치되며, 피니언 기어(623)의 회전축(6231)의 상측을 지지한다.

하부 지지대(627)는, "U" 형태로 형성되어 피스톤(625)의 실린더(6251)의 상측에 설치되며, 실린더(6251)가 승강됨에 따라 승강되어 피니언 기어(623)의 회전축(6231)의 하측에 밀착되어 피니언 기어(623)의 회전력을 점진적으로 감소시킨다.

이때, 하부 지지대(627)는, 내측 공간에는 회전축(6231)과의 마찰에 따른 밀착력을 형성하기 위한 브레이크 패드 역할을 수행하는 제동부재(6271)을 구비할 수 있다.

상술한 바와 같은 구성을 가지는 하부 프레임(620)은, 슬라이딩 프레임(612)이 슬라이딩홈(622)으로 일정 깊이 이상 하강하게 되면 슬라이딩 프레임(612)의 이동에 따라 함께 회전하는 피니언 기어(623)의 회전을 점진적으로 제동시킴으로써 높이 조절 프레임(600)이 더 이상 수축되지 않도록 하여 스테이지(100)가 더 이상 기울어지는 것을 방지할 수 있는 것이다.

도 14는 도 8의 탄성 지지대의 일 실시예를 보여주는 도면이다.

도 14를 참조하면, 탄성 지지대(700)는, 제1 상부 지지판(710), 제2 상부 지지판(720), 제1 하부 지지판(730), 제2 하부 지지판(740), 제1 링크(750), 제2 링크(760), 제1 탄성체(770) 및 제2 탄성체(780)를 포함한다.

제1 상부 지지판(710)은, 높이 조절 프레임(600)의 하부 일측을 지지하고, 제1 링크(750)의 상부가 회동 가능하도록 연결 설치되며, 제1 탄성체(770)에 의하여 지지된다.

제2 상부 지지판(720)은, 제1 상부 지지판(710)과 이격되어 높이 조절 프레임(600)의 하부 다른 일측을 지지하고, 제2 링크(760)의 상부가 회동 가능하도록 연결 설치되며, 제2 탄성체(780)에 의하여 지지된다.

이때, 수직지지부재(200)의 회동 방향에 따라 효율적으로 높이 조절 프레임(600)을 지지할 수 있도록 제1 상부 지지판(710)은 높이 조절 프레임(600)의 하부 전단을 지지하고, 제2 상부 지지판(720)은, 높이 조절 프레임(600)의 하부 후단을 지지함이 바람직할 것이다.

제1 하부 지지판(730)은, 제1 상부 지지판(710)과 대향하며 바닥면에 안착되며, 제2 링크(760)의 하부가 회동 가능하도록 연결 설치되며, 제1 탄성체(770)에 의하여 지지된다.

제2 하부 지지판(740)은, 제2 상부 지지판(720)과 대향하며 제1 하부 지지판(730)과 이격되어 바닥면에 안착되며, 제1 링크(750)의 하부가 회동 가능하도록 연결 설치되며, 제2 탄성체(780)에 의하여 지지된다.

제1 링크(750)는, 상부가 제1 상부 지지판(710)의 일측에 회동 가능하도록 연결 설치되고, 하부가 제2 하부 지지판(740)의 다른 일측에 회동 가능하도록 연결 설치되며, 도 14에 도시된 바와 같이 제2 링크(760)와 "X" 형태로 교차되도록 배치된다.

제2 링크(760)는, 상부가 제2 상부 지지판(720)의 다른 일측에 회동 가능하도록 연결 설치되고, 하부가 제1 하부 지지판(730)의 일측에 회동 가능하도록 연결 설치되며, 도 14에 도시된 바와 같이 제1 링크(750)와 "X" 형태로 교차되도록 배치된다.

이때, 제1 링크(750)는 도 16에 도시된 바와 같이 제2 링크(760)와의 교차 위치에 잘록한 허리(751)가 형성되고, 제2 링크(760)는 제1 링크(750)와의 교차 위치에 제1 링크(750)의 허리(751)가 삽입되어 이동 가능하도록 이동홈(763)을 형성할 수 있다.

제1 탄성체(770)는, 제1 상부 지지판(710)과 제1 하부 지지판(730) 사이에 설치되어 탄성력을 이용하여 제1 상부 지지판(710)과 제1 하부 지지판(730)을 지지한다.

제2 탄성체(780)는, 제2 상부 지지판(720)과 제2 하부 지지판(740) 사이에 설치되어 탄성력을 이용하여 제2 상부 지지판(720)과 제2 하부 지지판(740)을 지지한다.

상술한 바와 같은 구성을 가지는 탄성 지지대(700)는, 높이 조절 프레임(600)의 하측을 지지하는 탄성 구조로서, 도 17의 (a) 또는 (b)에 도시된 바와 같이 높이 조절 프레임(600)의 상하 수직 방향의 충격이나 진동을 감쇄시킬 수 있을 뿐만 아니라, 도 17의 (c)에 도시된 바와 같이 높이 조절 프레임(600)의 경사 방향의 충격이나 진동도 선택적으로 감쇄시킴으로써 장비의 구동에 따라 스테이지(100)가 흔들리는 경우에도 효율적으로 진동이나 충격을 흡수하여 전체적인 장비의 내구성을 향상시킬 수 있다.

도 15는 도 14의 제1 하부 지지판과 제2 링크의 연결 관계를 보여주는 도면이다.

도 15를 참조하면, 제2 링크(760)는, 상부가 제2 상부 지지판(720)의 다른 일측에 회동 가능하도록 연결 설치되고, 하부 일측 및 다른 일측으로부터 각각 돌출 형성되는 두 개의 돌출부(761) 및 두 개의 돌출부(761) 사이에 연장 형성되는 연장 바아(762)를 형성하는 연결 프레임(763)으로 이루어진다.

이때, 제1 하부 지지판(730)과 제2 링크(760)의 연결 구조는, 다른 지지판과 링크 간에 동일하게 적용될 수 있는 것으로 설명의 중복을 피하기 위하여 다른 연결 관계의 설명은 이후의 제1 하부 지지판(730)과 제2 링크(760)의 연결 관계로 대체하고 생략하기로 한다.

일 실시예에서, 제1 하부 지지판(730)은, 지지 플레이트(731), 슬라이딩홀(732), 체결부(733) 및 수평 탄성체(734)를 포함한다.

지지 플레이트(731)는, 사각 평판 형태로 형성되며, 일측에 연장 바아(762)가 삽입되어 슬라이딩 이동하기 위한 슬라이딩홀(732)이 형성된다.

슬라이딩홀(732)은, 지지 플레이트(731)를 좌우 수평 방향으로 관통하고 전후 방향으로 연장 형성되어 연장 바아(762)가 삽입되어 이동하기 위한 이동 공간을 형성한다.

체결부(733)는, 슬라이딩홀(732)에 안착된 제2 링크(760)의 연장 바아(762)를 체결하고, 슬라이딩홀(732)의 공간에서 수평 탄성체(734)에 의하여 지지되어 연장 바아(762)를 지지한다.

수평 탄성체(734)는, 체결부(733)의 후단에 설치되어 탄성력을 이용하여 슬라이딩홀(732)에서 체결부(733)를 지지한다.

상술된 실시예들은 예시를 위한 것이며, 상술된 실시예들이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 상술된 실시예들이 갖는 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 상술된 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.

본 명세서를 통해 보호받고자 하는 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태를 포함하는 것으로 해석되어야 한다.

10: 개량형 리니어 모터
100: 스테이지
200: 고정자
300: 가동자
400: 이동 프레임
500: 자성 터널
600: 높이 조절 프레임
700: 탄성 지지대

Claims

길이 방향으로 연장 형성되며, 상부를 따라 길이 방향으로 안착홈이 연장 형성되는 스테이지;
상기 안착홈을 따라 설치되며, 내측을 따라 길이 방향으로 자성을 형성하는 자성 터널이 형성되는 고정자;
상기 자성 터널에 안착되며, 코어 및 상기 코어에 감겨진 복수 개의 코일을 포함하여 구성되며, 상기 코일에 인가되는 전류에 의해 상기 자성 터널의 자력과 상호 작용하는 전자기력을 발생시켜 상기 자성 터널을 따라 이동하는 가동자; 및
상기 가동자의 상측에 설치되며, 상기 가동자와 함께 상기 스테이지를 따라 이동하는 이동 프레임;을 포함하고,
상기 스테이지의 전단 및 후단의 각 하측에 설치되며, 상기 스테이지가 수평 또는 경사를 이룰 수 있도록 상하 방향으로 신장 또는 수축하는 높이 조절 프레임; 및
상기 높이 조절 프레임의 하측에 설치되어 탄성력을 이용하여 상기 높이 조절 프레임으로부터 전달되는 진동이나 충격을 흡수하는 탄성 지지대;를 더 포함하고,
상기 높이 조절 프레임은,
상기 스테이지의 전단 또는 후단의 하측에 회동 가능하도록 연결 설치되며, 상기 스테이지의 경사각에 대응하여 신장 또는 수축하면서 상기 스테이지를 승강 또는 하강시켜 주는 상부 프레임; 및
상기 탄성 지지대의 상측에 안착되며, 상기 상부 프레임이 승강 또는 하강하기 위한 상부 공간을 형성하는 하부 프레임;을 포함하고,
상기 상부 프레임은,
사각 기둥 형태로 상하 방향으로 연장 형성되는 지지 프레임; 및
상기 지지 프레임의 하측 각 모서리로부터 하측 방향으로 서로 이격되어 사각 기둥 형태로 연장 형성되며, 다른 슬라이딩 프레임과의 일 대향면에는 렉 기어를 형성하는 4 개의 슬라이딩 프레임;을 포함하고,
상기 하부 프레임은,
사각 기둥 형태로 상하 방향으로 연장 형성되는 안착 프레임;
상기 4 개의 슬라이딩 프레임이 각각 삽입되어 상하 방향으로 슬라이딩 이동할 수 있도록 상기 안착 프레임의 상측면으로부터 하측 방향으로 연장 형성되는 4 개의 슬라이딩홈; 및
상기 슬라이딩홈에 삽입된 상기 슬라이딩 프레임의 상기 렉 기어에 맞물릴 수 있도록 상기 4 개의 슬라이딩홈의 각 일측에 회전 가능하도록 연결 설치되며, 상기 슬라이딩홈에서 상기 슬라이딩 프레임이 슬라이딩 이동함에 따라 회전하는 4 개의 피니언 기어;를 포함하는, 개량형 리니어 모터.
삭제
제1항에 있어서, 상기 고정자는,
상측이 개방된 "C" 형태로 형성되는, 개량형 리니어 모터.
삭제
삭제
삭제
삭제
제1항에 있어서, 상기 하부 프레임은,
상기 슬라이딩홈의 하측 공간에 설치되며, 상기 슬라이딩 프레임이 하강하여 누름에 따라 내부 공간에 수용된 브레이크액을 공급하는 브레이크액 파우치;
상기 브레이크액 파우치로부터 공급되는 브레이크액을 이용하여 내부 공간에 수용된 실린더를 상측 방향으로 승강시켜 주는 피스톤;
상기 피니언 기어의 회전축의 상측을 지지하는 상부 지지대; 및
상기 피스톤의 상기 실린더의 상측에 설치되며, 상기 실린더가 승강됨에 따라 승강되어 상기 피니언 기어의 회전축의 하측에 밀착되어 상기 피니언 기어의 회전력을 점진적으로 감소시키는 하부 지지대;를 더 포함하는, 개량형 리니어 모터.
제1항에 있어서, 상기 탄성 지지대는,
상기 높이 조절 프레임의 하부 일측을 지지하는 제1 상부 지지판;
상기 제1 상부 지지판과 이격되어 상기 높이 조절 프레임의 하부 다른 일측을 지지하는 제2 상부 지지판;
상기 제1 상부 지지판과 대향하며 바닥면에 안착되는 제1 하부 지지판;
상기 제2 상부 지지판과 대향하며 상기 제1 하부 지지판과 이격되어 바닥면에 안착되는 제2 하부 지지판;
상부가 상기 제1 상부 지지판의 일측에 회동 가능하도록 연결 설치되고, 하부가 제2 하부 지지판의 다른 일측에 회동 가능하도록 연결 설치되는 제1 링크;
상부가 상기 제2 상부 지지판의 다른 일측에 회동 가능하도록 연결 설치되고, 하부가 제1 하부 지지판의 일측에 회동 가능하도록 연결 설치되는 제2 링크;
상기 제1 상부 지지판과 상기 제1 하부 지지판 사이에 설치되어 탄성력을 이용하여 상기 제1 상부 지지판과 상기 제1 하부 지지판을 지지하는 제1 탄성체; 및
상기 제2 상부 지지판과 상기 제2 하부 지지판 사이에 설치되어 탄성력을 이용하여 상기 제2 상부 지지판과 상기 제2 하부 지지판을 지지하는 제2 탄성체;를 포함하는, 개량형 리니어 모터.
제9항에 있어서, 상기 제2 링크는,
상부가 상기 제2 상부 지지판의 다른 일측에 회동 가능하도록 연결 설치되고, 하부 일측 및 다른 일측으로부터 각각 돌출 형성되는 두 개의 돌출부 및 상기 두 개의 돌출부 사이에 연장 형성되는 연장 바아를 형성하는 연결 프레임으로 이루어지는, 개량형 리니어 모터.
제10항에 있어서, 상기 제1 하부 지지판은,
사각 평판 형태로 형성되는 지지 플레이트;
상기 지지 플레이트를 좌우 수평 방향으로 관통하고 전후 방향으로 연장 형성되는 슬라이딩홀;
상기 슬라이딩홀에 안착된 상기 제2 링크의 상기 연장 바아를 체결하는 체결부; 및
상기 체결부의 후단에 설치되어 탄성력을 이용하여 상기 슬라이딩홀에서 상기 체결부를 지지하는 수평 탄성체;를 포함하는, 개량형 리니어 모터.