KR102370251B1 - 리니어 모터 - Google Patents

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KR102370251B1
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주식회사 온이엔지
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    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K41/00—Propulsion systems in which a rigid body is moved along a path due to dynamo-electric interaction between the body and a magnetic field travelling along the path
    • H02K41/02—Linear motors; Sectional motors
    • H02K41/03—Synchronous motors; Motors moving step by step; Reluctance motors
    • H02K41/031—Synchronous motors; Motors moving step by step; Reluctance motors of the permanent magnet type
    • H—ELECTRICITY
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    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
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    • H—ELECTRICITY
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    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K5/00—Casings; Enclosures; Supports
    • H02K5/04—Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof

Abstract

본 발명은 리니어 모터에 관한 것으로, 본 발명의 일실시예에 따른 리니어 모터는 코일, 상기 코일이 고정되는 코일 고정 블록 및 상기 코일 고정 블록이 고정되는 하부 금속 베이스를 포함하는 하부 모듈; 영구자석, 상기 영구자석이 고정되는 영구자석 고정 블록 및 상기 영구자석 고정 블록이 고정되는 상부 금속 베이스를 포함하는 상부 모듈; 및 상기 하부 모듈과 상기 상부 모듈의 사이에 결합되어, 상기 상부 모듈의 상기 하부 모듈 상에서의 일방향 이동을 제공하는 레일 모듈; 포함한다.

Description

리니어 모터{LINEAR MOTOR}
본 발명은 리니어 모터에 관한 것으로, 보다 상세하게는 경량화 및 가공 조립성을 개선한 리니어 모터에 관한 것이다.
리니어 모터(Linear Motor)는 직선 구동력을 직접 발생시킬 수 있기 때문에 별도의 기계적인 변환장치를 필요로 하지 않고, 비접촉식 운동방식으로 직선구동을 하기 때문에 고속 운전 및 정숙 운전을 할 수 있으며, 정밀한 운전이 가능하고 운전 속도에도 제한을 받지 않는 등의 장점으로 인해 각종 산업분야에서 널리 사용되고 있다.
현재는 산업현장에서 제품의 정밀화, 소형화 등의 시장대응을 위해 정밀 제조장비의 수요가 증가했으며, 이에 대한 해결책으로 리니어 모터가 개발되고 발전해 왔으며, 리니어 모터는 고속화, 고정밀화, 고추력화 및 청정성 등의 장점으로 SMT 관련 정밀 기기 산업을 비롯한 반도체, 디스플레이, 자동차, 카메라 렌즈 및 검사장비 분야에서 다른 응용분야로 활용폭을 지속적으로 넓혀가고 있다.
일반적으로 이와 같은 리니어 모터는 극성이 교번되게 영구자석이 배치된 고정자 및 가동자 코어에 가동자 코일이 권선된 가동자를 포함하여 구성되며, 상기 가동자 코일에 전류가 인가됨에 따라 가동자 코일에서 발생하는 자기력과 영구자석의 자기력 사이의 상호 작용에 의해 직선의 추력이 발생하게 된다.
최근에는 의료용, 로봇 등과 같은 다양한 산업분야에서 리니어 모터가 사용되고 있으며, 그에 따라 리니어 모터의 부피의 슬림화 및 무게의 경량화와 동시에 충분한 구동력을 제공하는 것이 중요하다.
그러나, 종래의 리니어 모터는 필요한 구동력 요건을 충족시키기 위해서는 리니어 모터의 부피가 크거나 무게가 무거워 작동 저항도 큰 문제점이 있었으며, 이와 같은 문제점의 해결과 함께, 보다 제조 비용이 저렴하여 보다 다양한 분야에 사용할 수 있는 리니어 모터에 대한 요구도 높아지고 있는 실정이다.본 발명과 관련된 선행특허문헌으로는 한국특허공개 제10-2006-0069868호(2006년 6월 22일 공개), 일본등록특허 특허 제6580792호(2019년 9월 25일 공고), 일본특허공개 특개2004-187498호(2004년 7월 2일 공개)가 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 일실시예에 따르면 정밀 기기 산업에서 필요한 고속화, 고정밀화, 고추력화 및 부품의 초소형화를 추구하여 가격을 다운시키고, 구동 범위 단축으로 생산시간을 단축하여 생산량을 증대하고자 한다.
본 발명의 일실시예에 따르면 하부 모듈과 상부 모듈의 금속 베이스를 경량의 알루미늄 재료로 구성하고, 최소한의 두께로 구성한 고정 블록을 통해 코일과 영구자석을 각각 고정하여 상대적으로 가볍고, 가공과 조립이 쉬우며, 제조 비용이 저렴한 리니어 모터를 제공하고자 한다.
나아가, 본 발명의 일실시예에 따르면 정밀 기기인 반도체 및 디스플레이장비의 기계적인 로스 요인을 최대한 줄여 생산 제품의 품질과 생산량을 극대화 하고자, 리니어 스테이지를 최대한 낮게 제작하여 기구적인 에러 요인 요(Yaw), 피치(Pitch), 롤(Roll)을 최대한 감소시키고자 한다.
본 발명의 일실시예에 따른 리니어 모터는 코일, 상기 코일이 고정되는 코일 고정 블록 및 상기 코일 고정 블록이 고정되는 하부 금속 베이스를 포함하는 하부 모듈; 영구자석, 상기 영구자석이 고정되는 영구자석 고정 블록 및 상기 영구자석 고정 블록이 고정되는 상부 금속 베이스를 포함하는 상부 모듈; 및 상기 하부 모듈과 상기 상부 모듈의 사이에 결합되어, 상기 상부 모듈의 상기 하부 모듈 상에서의 일방향 이동을 제공하는 레일 모듈; 포함한다.
본 발명의 다른 일실시예에 따르면, 상기 하부 금속 베이스는 상기 코일 고정 블록이 안착되는 하부 블록 안착홈을 포함하고, 상기 상부 금속 베이스는 상기 영구자석 고정 블록이 안착되는 상부 블록 안착홈을 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 일실시예에 따르면, 상기 코일 고정 블록은 상기 하부블록 안착홈 내에 삽입되어, 상기 코일 고정 블록의 노출되는 표면이 상기 하부 금속 베이스의 표면과 동일한 높이의 평면을 구성할 수 있다.
본 발명의 다른 일실시예에 따르면, 상기 영구자석 고정 블록은 상기 상부 블록 안착홈 내에 삽입되어, 상기 영구자석 고정 블록의 노출되는 표면이 상기 상부 금속 베이스의 표면과 동일한 높이의 평면을 구성할 수 있다.
본 발명의 다른 일실시예에 따르면, 상기 하부 금속 베이스는 상기 코일 고정 블록의 재료 보다 경량의 금속 재료로 구성되고, 상기 상부 금속 베이스는 상기 영구자석 고정 블록의 재료 보다 경량의 금속 재료로 구성될 수 있다.
본 발명의 다른 일실시예에 따르면, 상기 하부 금속 베이스와 상기 상부 금속 베이스는 알루미늄 재료로 구성되고, 상기 코일 고정 블록과 상기 영구자석 고정 블록은 스틸 재료로 구성될 수 있다.
본 발명의 다른 일실시예에 따르면, 상기 하부 금속 베이스는 일측에 상기 하부 금속 베이스의 표면으로부터 돌출되는 돌출부가 형성되고, 상기 하부 금속 베이스의 타측의 표면에 형성되는 레일 결합 구조물을 더 포함하며, 상기 돌출부와 상기 레일 결합 구조물에는 상기 레일 모듈이 각각 고정될 수 있다.
본 발명의 다른 일실시예에 따르면, 상기 상부 모듈 상에 형성되며, 제2 코일, 상기 제2 코일이 고정되는 제2 코일 고정 블록 및 상기 제2 코일 고정 블록이 고정되는 제2 하부 금속 베이스를 포함하는 제2 하부 모듈; 제2 영구자석, 상기 제2 영구자석이 고정되는 제2 영구자석 고정 블록 및 상기 제2 영구자석 고정 블록이 고정되는 제2 상부 금속 베이스를 포함하는 제2 상부 모듈; 및 상기 제2 하부 모듈과 상기 제2 상부 모듈의 사이에 결합되어, 상기 제2 하부 모듈 상에서의 상기 제2 상부 모듈의 타방향 이동을 제공하는 제2 레일 모듈;을 더 포함할 수 있다.
종래 기술에 따른 리니어 모터가 하부 모듈과 상부 모듈이 스틸(steel) 재료의 금속 베이스로 구성되어 무겁고, 가공이 어려우며, 전용 지그가 필요하고 조립성이 좋지 않으며, 가공이 용이하지 않으므로 제조 비용이 상승하는 단점이 있는데 반하여, 본 발명에 따른 리니어 모터는 하부 모듈과 상부 모듈의 금속 베이스를 경량의 알루미늄 재료로 구성하고, 최소한의 두께로 구성한 고정 블록을 통해 코일과 영구자석을 각각 고정하여 상대적으로 가볍고, 가공과 조립이 쉬우며, 제조 비용이 저렴한 장점이 있다.
또한, 본 발명에 따른 리니어 모터는 자로 형성의 영향을 주는 요크 분리로 전체 제품 교체가 아닌 부품 교체와 경량화를 통해, 이동 및 탈부착이 용이하며, 초소형, 고정밀, 고추력, 고정도를 제공하여 반도체, 디스플레이, 정밀기기, 렌즈 조립 장비 등의 다양한 제품에 적용이 가능하다.
또한, 본 발명에 따르면 물류 시스템에 적합한 자석 가동자(LMS) 제품 생산으로 확장이 가능하며, 종래 기술에 따른 리니어 모터는 코일이 상부에 위치하면 전원 연결부에 의해 이동시 제약을 가지고 있으나, 본 발명에 따른 리니어 모터는 자석 가동자(Moving Tray)를 채용하여 전원 연결부가 하단에 위치, 고정되어 이동시 제약 없이 자유롭게 움직일 수 있는 장점이 있다.
또한, 종래 기술에 따른 리니어 모터는 코어를 이용한 추력 향상 제품으로서 모터의 크기가 크게 형성되어 높이가 낮은 제품을 구성하기 어려웠으나, 본 발명에 따른 리니어 모터는 코어를 사용하지 않으므로 높이를 낮게 제작할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 리니어 모터의 사시도이다.
도 2 내지 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 리니어 모터의 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 6 내지 도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 리니어 모터의 특성을 설명하기 위한 도면이다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 본 명세서의 설명 과정에서 이용되는 숫자(예를 들어, 제1, 제2 등)는 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위한 식별기호에 불과하다.
또한, 명세서 전체에서, 일 구성요소가 다른 구성요소와 "연결된다" 거나 "접속된다" 등으로 언급된 때에는, 상기 일 구성요소가 상기 다른 구성요소와 직접 연결되거나 또는 직접 접속될 수도 있지만, 특별히 반대되는 기재가 존재하지 않는 이상, 중간에 또 다른 구성요소를 매개하여 연결되거나 또는 접속될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 또한, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "부", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하나 이상의 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 조합으로 구현될 수 있음을 의미한다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 리니어 모터의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 리니어 모터의 구조를 설명하기 위한 단면도이다. 또한, 도 3 내지 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 리니어 모터의 코일이 고정되는 코일 고정 블록과 영구자석이 고정되는 영구자석 고정 블록의 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 1을 참조하면 본 발명의 일실시예에 따른 리니어 모터는 제1 스테이지(A), 제2 스테이지(B) 및 제3 스테이지(C)를 포함하여 구성될 수 있다.
이때, 본 발명의 일실시예에 따른 리니어 모터는 상기 제1 스테이지(A) 상에서 상기 제2 스테이지(B)는 제1 방향으로 이동하도록 구성될 수 있고, 상기 제2 스테이지(B) 상에서 상기 제3 스테이지(C)는 제2 방향으로 이동하도록 구성될 수 있다.
즉, 본 발명의 일실시예에 따른 리니어 모터는 상기 제1 스테이지(A) 상에서 상기 제2 스테이지(B)는 제1 방향인 X축의 방향으로 이동하도록 구성되고, 상기 제2 스테이지(B) 상에서 상기 제3 스테이지(C)는 제2 방향인 Y축의 방향으로 이동하도록 구성될 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 리니어 모터는 상기 제3 스테이지(C) 상에 원형 회전하는 제4 스테이지(D)를 더 포함되어 구성될 수 있다.
도 2는 이와 같이 구성되는 제1, 2 스테이지(A, B) 간의 결합 부분의 단면 또는 제2, 3 스테이지(B, C) 간의 결합 부분의 단면을 도시하고 있다.
도 2를 참조하면, 제1 스테이지(A)에 포함되는 하부 모듈(100)은 레일 모듈(250)에 의해 제2 스테이지(B)에 포함되는 상부 모듈(200)과 결합되어 일방향으로 이동할 수 있다.
보다 구체적으로, 도 2 및 도 3을 참조하면 상기 하부 모듈(100)은 코일(101), 코일 고정 블록(102) 및 하부 금속 베이스(103)를 포함하여 구성되고, 상기 상부 모듈(200)은 영구자석(201), 영구자석 고정 블록(202) 및 상부 금속 베이스(203)를 포함하여 구성될 수 있다.
이때, 상기 코일(101)은 코일 고정 블록(102)을 매개로 하여 하부 금속 베이스(103)에 고정된다. 즉, 상기 코일(101)은 상기 코일 고정 블록(102)에 고정되고, 상기 코일 고정 블록(102)은 상기 하부 금속 베이스(103)에 고정된다.
마찬가지로, 상기 영구자석(201)은 영구자석 고정 블록(202)을 매개로 하여 상부 금속 베이스(203)에 고정된다. 즉, 상기 영구자석(201)은 상기 영구자석 고정 블록(202)에 고정되고, 상기 영구자석 고정 블록(202)은 상기 상부 금속 베이스(203)에 고정된다.
즉, 본 발명의 일실시예에 따르면, 도 4에 도시된 바와 같이 코일(101)을 코일 고정 블록(102)에 고정한 별도의 모듈 형태로 구성하고, 도 5에 도시된 바와 같이 영구자석(201)을 영구자석 고정 블록(202)에 고정한 별도의 모듈 형태로 구성함으로써, 하부 모듈(100)과 상부 모듈(200)을 보다 경량의 재료로 구성하고, 코일 고정 블록(102)과 영구자석 고정 블록(202)을 최소한의 두께로 구성하여, 상대적으로 가볍고, 가공과 조립이 쉬우며, 교체 및 제조 비용이 저렴한 장점이 있다.
이때, 상기 하부 금속 베이스(103)에는 하부 블록 안착홈(S1)이 형성되어 상기 코일 고정 블록(102)은 상기 하부 블록 안착홈(S1) 내에 안착될 수 있으며, 상기 상부 금속 베이스(203)에는 상부 블록 안착홈(S2)이 형성되어 상기 영구자석 고정 블록(202)은 상기 상부 블록 안착홈(S2) 내에 안착될 수 있다.
그에 따라, 상기 코일 고정 블록(102)은 상기 하부블록 안착홈(S1) 내에 삽입되어, 상기 코일 고정 블록(102)의 노출되는 표면이 상기 하부 금속 베이스(103)의 표면과 동일한 높이의 평면을 구성하도록 견고하게 고정될 수 있다.
또한, 상기 영구자석 고정 블록(202)은 상기 상부 블록 안착홈(S2) 내에 삽입되어, 상기 영구자석 고정 블록(202)의 노출되는 표면이 상기 상부 금속 베이스(203)의 표면과 동일한 높이의 평면을 구성하도록 견고하게 고정될 수 있다.
이때, 본 발명의 일실시에에 따르면 상기 하부 금속 베이스(103)는 상기 코일 고정 블록(102)의 재료 보다 경량의 금속 재료로 구성되고, 상기 상부 금속 베이스(203)는 상기 영구자석 고정 블록(202)의 재료 보다 경량의 금속 재료로 구성될 수 있으며, 보다 구체적인 예로는 상기 하부 금속 베이스(103)와 상기 상부 금속 베이스(203)가 알루미늄 재료로 구성되고, 상기 코일 고정 블록(102)과 상기 영구자석 고정 블록(202)이 스틸 재료로 구성될 수 있다.
즉, 본 발명의 일실시예에 따른 리니어 모터는 무게 개선을 위하여 하부 모듈(100)은 상기 하부 금속 베이스(103)를 알루미늄 재료로 구성하되, 상기 코일 고정 블록(102)의 두께를 전자기장을 고려한 최소한의 두께로 구성하고, 이와 같이 구성된 코일 고정 블록(102)의 상부에 PCB(104)와 코일(101)을 배치한다.
또한, 상부 모듈(200)은 상기 상부 금속 베이스(203)를 알루미늄 재료로 구성하되, 상기 영구자석 고정 블록(202)을 최소한의 두께로 구성하고 그 상부에 마그네틱을 배치한다.
즉, 종래 기술에 따른 리니어 모터는 자로 형성 과정에 필요한 요크라는 철판을 사용하며, 리니어 모터 상판과 하판을 스틸 재료를 사용하므로 무게가 무겁고 수리가 용이하지 않나, 본 발명에 따르면 요크를 별도로 제작하여 종래 기술보다 무게를 낮추고 스테이지 모듈을 이동 및 조립하는 것이 용이할 뿐만 아니라, 수리도 용이한 장점이 있다.
또한, 이와 같은 철판 재질의 요커는 열 전달율이 80W/m℃ 정도로 알루미늄보다 약 3배 낮은 전달율을 가지고 있다. 따라서 기존 기술의 제품의 경우 낮은 열전달로 인해 열화에 의한 제품 성능 저하가 발생할 수 있으나, 본 발명에 따른 리니어 모터는 알루미늄 재료를 사용하여 종래 기술에 비교하여 3배 정도 방열 효과를 증대시킬 수 있어 제품 수명 및 성능을 향상 시킬 수 있다.
따라서, 종래 기술에 따른 리니어 모터가 하부 모듈과 상부 모듈이 스틸(steel) 재료의 금속 베이스로 구성되어 무겁고, 가공이 어려우며, 전용 지그가 필요하여 조립성이 좋지 않으며, 가공이 용이하지 않으므로 제조 비용이 상승하는 단점이 있는데 반하여, 본 발명의 일실시예에 따른 리니어 모터는 하부 모듈과 상부 모듈의 금속 베이스를 경량의 알루미늄 재료로 구성하고, 최소한의 두께로 구성한 고정 블록을 통해 코일과 영구자석을 각각 고정하여 상대적으로 가볍고, 가공과 조립이 쉬우며, 제조 비용이 저렴한 장점이 있다.
또한, 레일 모듈(250)은 이와 같이 구성되는 하부 모듈(100)과 상부 모듈(200)의 사이에 결합되어, 상기 상부 모듈(200)의 상기 하부 모듈(100) 상에서의 일방향 이동을 제공할 수 있다.
이와 같은 레일 모듈(250)의 설치를 위하여, 상기 하부 금속 베이스(103)는 일측에 상기 하부 금속 베이스(103)의 표면으로부터 돌출되는 돌출부(105)가 형성되고, 상기 하부 금속 베이스(103)의 타측의 표면에 형성되는 레일 결합 구조물(106)을 더 포함하도록 구성되어, 상기 레일 모듈(250)이 상기 돌출부(105)와 상기 레일 결합 구조물(106)에 각각 고정되어 설치될 수 있다.
이와 같이, 도 2를 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 제1, 2 스테이지(A, B) 간의 결합 구조를 설명하였으나, 제2, 3 스테이지(B, C) 간의 결합 구조도 도 2 내지 도 5의 구조와 동일하게 구성될 수 있다.
보다 구체적으로, 제2 스테이지(B)에 포함되는 제2 하부 모듈(100)은 레일 모듈(250)에 의해 제3 스테이지(C)에 포함되는 상부 모듈(200)과 결합되어 타방향으로 이동할 수 있다.
즉, 본 발명의 일실시예에 따르면 상기 제2 스테이지(B)가 상기 제1 스테이지(A) 상에서 일방향인 X축의 방향으로 이동하도록 구성되면, 상기 제3 스테이지(C)는 상기 제2 스테이지(B) 상에서 타방향인 Y축의 방향으로 이동하도록 구성될 수 있다.
이를 위하여, 상기 제2 하부 모듈은 상기 제2 스테이지(B)의 상부 모듈 상에 형성되며, 제2 코일, 상기 제2 코일이 고정되는 제2 코일 고정 블록 및 상기 제2 코일 고정 블록이 고정되는 제2 하부 금속 베이스를 포함하도록 구성될 수 있으며, 상기 제2 상부 모듈은 제2 영구자석, 상기 제2 영구자석이 고정되는 제2 영구자석 고정 블록 및 상기 제2 영구자석 고정 블록이 고정되는 제2 상부 금속 베이스를 포함하도록 구성될 수 있다.
마찬가지로, 제2 레일 모듈은 상기 제2 하부 모듈과 상기 제2 상부 모듈의 사이에 결합되어, 상기 제2 하부 모듈 상에서의 상기 제2 상부 모듈의 타방향 이동(Y축의 방향으로 이동)을 제공할 수 있다.
그뿐만 아니라, 본 발명의 일실시예에 따른 리니어 모터는 상기 제3 스테이지(C) 상에 원형 회전하는 제4 스테이지(D)를 포함되어 구성되어, 선형 구동뿐만 아니라 원형 구동도 제공할 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 일실시예에 따르면, 하부 모듈과 상부 모듈의 금속 베이스를 경량의 알루미늄 재료로 구성하고, 최소한의 두께로 구성한 고정 블록을 통해 코일과 영구자석을 각각 고정하여 상대적으로 가볍고, 가공과 조립이 쉬우며, 제조 비용이 저렴한 리니어 모터를 제공할 수 있다.
도 6 내지 도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 리니어 모터의 특성을 설명하기 위한 도면이다.
보다 구체적으로, 도 6 및 도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 리니어 모터의 코일 권선과 그에 따른 마그넷 크기를 계산하기 위한 과도 현상(transient) 해석과 정자기장(magnetostatic) 해석을 도시한 도면이고, 도 8 내지 도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 리니어 모터의 특징을 설명하기 위한 도면으로서, 제한된 사양에서의 추력을 설명하고 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 리니어 모터의 슬롯 면적을 38.25 ㎟, 권선 직경을 0.35 mm, 턴 수를 312, 인가 전류를 1.1 A, 점적률을 0.785, 전류밀도를 22.41로 구성한 경우, 도 8과 같이 해석 모델의 깊이는 55mm로서 요구 사향의 1.1 A에서의 15N의 정격 추력에 비하여 60% 높은 25.27 N의 추력이 검출되었으며, 도 9와 같이 3.3 A에서는 73.92 N의 추력이 검출되었다.
또한, 도 10에 도시된 바와 같이 인가 전류 1.1 A와 3.3 A에서의 위치(position) 및 속도(speed)가 동일함을 확인할 수 있다.
따라서, 본 발명의 일실시예에 따른 리니어 모터는 정격 추력보다 약 60% 증가되며, 3.3 A 인가 시 최대 요구 추력인 70 N 이상을 만족함을 알 수 있다.
이상에서는 본 발명의 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 쉽게 이해할 수 있을 것이다.
100: 하부 모듈
101: 코일
102: 코일 고정 블록
103: 하부 금속 베이스
104: PCB
105: 돌출부
106: 레일 결합 구조물
200: 상부 모듈
201: 영구자석
202: 영구자석 고정 블록
203: 상부 금속 베이스
250: 레일 모듈

Claims (8)

  1. 코일, 상기 코일이 고정되는 코일 고정 블록 및 상기 코일 고정 블록이 고정되는 하부 금속 베이스를 포함하는 하부 모듈; 영구자석, 상기 영구자석이 고정되는 영구자석 고정 블록 및 상기 영구자석 고정 블록이 고정되는 상부 금속 베이스를 포함하는 상부 모듈; 및 상기 하부 모듈과 상기 상부 모듈의 사이에 결합되어, 상기 상부 모듈의 상기 하부 모듈 상에서의 일방향 이동을 제공하는 레일 모듈;을 포함하고,
    상기 하부 금속 베이스는 상기 코일 고정 블록이 안착되도록 내측으로 함입된 하부 블록 안착홈을 포함하고, 상기 상부 금속 베이스는 상기 영구자석 고정 블록이 내측으로 안착되도록 함입된 상부 블록 안착홈을 포함하며,
    상기 코일 고정 블록은, 상기 하부블록 안착홈 내에 삽입되어 상기 코일 고정 블록의 노출되는 표면이 상기 하부 금속 베이스의 표면과 동일한 높이의 평면을 구성하고,
    상기 영구자석 고정 블록은, 상기 상부 블록 안착홈 내에 삽입되어 상기 영구자석 고정 블록의 노출되는 표면이 상기 상부 금속 베이스의 표면과 동일한 높이의 평면을 구성하며,
    상기 영구자석은, 상기 코일을 마주보는 면이 상기 레일 모듈의 표면과 동일한 높이의 평면을 구성하도록 설치되고,
    상기 하부 금속 베이스는 상기 코일 고정 블록의 재료 보다 경량의 금속 재료로 구성되고, 상기 상부 금속 베이스는 상기 영구자석 고정 블록의 재료 보다 경량의 금속 재료로 구성되는 것을 특징으로 하는, 리니어 모터.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 하부 금속 베이스와 상기 상부 금속 베이스는,
    알루미늄 재료로 구성되고,
    상기 코일 고정 블록과 상기 영구자석 고정 블록은,
    스틸 재료로 구성되는 리니어 모터.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 하부 금속 베이스는,
    일측에 상기 하부 금속 베이스의 표면으로부터 돌출되는 돌출부가 형성되고, 상기 하부 금속 베이스의 타측의 표면에 형성되는 레일 결합 구조물을 더 포함하며,
    상기 돌출부와 상기 레일 결합 구조물에는 상기 레일 모듈이 각각 고정되는 리니어 모터.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 상부 모듈 상에 형성되며, 제2 코일, 상기 제2 코일이 고정되는 제2 코일 고정 블록 및 상기 제2 코일 고정 블록이 고정되는 제2 하부 금속 베이스를 포함하는 제2 하부 모듈;
    제2 영구자석, 상기 제2 영구자석이 고정되는 제2 영구자석 고정 블록 및 상기 제2 영구자석 고정 블록이 고정되는 제2 상부 금속 베이스를 포함하는 제2 상부 모듈; 및
    상기 제2 하부 모듈과 상기 제2 상부 모듈의 사이에 결합되어, 상기 제2 하부 모듈 상에서의 상기 제2 상부 모듈의 타방향 이동을 제공하는 제2 레일 모듈;
    을 포함하는 리니어 모터.
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