KR20000074216A

KR20000074216A - 리니어 모터

Info

Publication number: KR20000074216A
Application number: KR1019990017986A
Authority: KR
Inventors: 황지현; 김도현; 천장성
Original assignee: 정문술; 미래산업 주식회사
Priority date: 1999-05-19
Filing date: 1999-05-19
Publication date: 2000-12-15

Abstract

본 발명은 리니어 모터에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 리니어 모터의 구동 시 발생되는 열을 보다 효율적으로 냉각시킬 수 있는 리니어 모터에 관한 것으로서, 리니어 모터의 가동자와 고정자의 냉각을 보다 효과적으로 함으로써, 리니어 모터의 특성을 보다 정밀하게 유지할 수 있는 리니어 모터를 제공함에 있다.

상기 목적을 실현하기 위하여 본 발명은 다수의 코일 유니트(53)를 지지하고 있는 백 아이언(50)으로 전달되는 열을 방열시키기 위해 상기 백 아이언(50)에 홀(미도시)을 형성하여 이 홀에 히트 파이프(1)를 삽설하고 상기 히트 파이프(1)의 일측에 방열핀(2)을 외기에 접촉하도록 설치하거나 상기 백 아이언(50)의 외측 표면에 다수의 열전 반도체 소자(히트 싱크)(3)을 부착한 것을 특징으로 한다.

Description

리니어 모터{Linear Motor}

본 발명은 리니어 모터에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 리니어 모터의 구동 시 발생되는 열을 보다 효율적으로 냉각시킬 수 있는 리니어 모터에 관한 것이다.

일반적으로, 리니어 모터는 비교적 단순한 구성으로 정밀한 위치 제어를 할 수 있는 바, 자동화 기기, XY 테이블등에 많이 사용된다.

이는 도6에 도시된 바와 같이 판상의 백 아이언(50)과 상기 백 아이언(50) 상면에 순차 배치됨과 아울러 코어(또는 보빈)(51)에 코일(52)이 권취된 다수의 코일 유니트(53)로 구성된 고정자(54)와, 상기 코일 유니트(53) 상면에 위치되어 슬라이드 이동 가능함과 아울러 다수의 자석(55)이 부착된 가동자(56)로 구성되어 있다.

즉, 상기 고정자(54)와 가동자(56)는 소정 간격인 공극만큼 이격된 상태에서, 상기 가동자(56)가 이동 가능하게 되는 것이다.

상기 바와 같은 리니어 모터의 동작을 설명하면, 상기 코일 유니트(53)에 전류가 인가되고 상기 코일(52)에 전류가 인가되면 상기 코일(52) 및 고정자(54)에서 자계가 발생됨과 아울러 상기 가동자(56)에 와류 전류가 발생되고, 상기 자계 및 와류 전류에 의해 추력이 발생됨으로써, 가동자(56)가 이동하게 되는 것이다.

물론, 상기 가동자(56)의 이동 속도, 이동에 따른 추력등은 코일(52)의 직경, 공급되는 전류등에 따라 도시되지 않은 제어 장치가 제어하게 된다.

상기 가동자(56)와 고정자(54)의 사이에서는, 상기 가동자(56)의 와류 전류등에 의해 비교적 높은 열이 발생하게 된다.

그러나, 상기 바와 같이 가동자와 고정자 사이에서 비교적 높은 열이 발생하게 되면, 상기 열에 의해 고정자 또는 가동자에서 발생되는 자계 특성이 변화되고, 이로 인해 리니어 모터의 특성이 변화되어 정밀한 제어가 어렵게 되는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 리니어 모터의 가동자와 고정자의 냉각을 보다 효과적으로 함으로써, 리니어 모터의 특성을 보다 정밀하게 유지할 수 있는 리니어 모터를 제공함에 있다.

도1은 본 발명에 따른 리니어 모터를 도시한 개략 사시도,

도2는 도1의 횡단면도,

도3은 도1의 종단면도,

도4는 본 발명의 다른 실시예를 도시한 횡단면도,

도5는 도4의 종단면도,

도6은 일반적인 리니어 모터를 도시한 개략 사시도이다.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1: 히트 파이프 2: 방열핀

3: 열전 반도체 소자 53: 코일 유니트

54: 고정자 56: 고정자

상기 목적을 실현하기 위하여, 본 발명은 고정자에 설치된 코일 유니트와 가동자의 자석 사이에서 추력이 발생되도록 구성된 리니어 모터에 있어서, 상기 고정자에 접속되어 열이 전달되도록 설치됨과 아울러 일부분이 외부로 노출되도록 설치된 방열 부재를 포함함을 특징으로 하는 리니어 모터를 제공한다.

(실시예)

이하에 상기한 본 발명을 바람직한 실시예가 도시된 첨부도면을 참고하여 더욱 상세하게 설명한다.

첨부된 도1은 본 발명에 따른 리니어 모터를 도시한 개략 사시도이고, 도2는 도1의 횡단면도이고, 도3은 도1의 종단면도이다.

먼저 도 1에 도시된 바와같이 상기 고정자(54)의 백 아이언(50)을 관통함과 아울러 외부로 일부분이 노출되도록 다수의 히트 파이프(1)등과 같은 방열 부재가 설치되어 있고, 상기 히트 파이프(1)의 외측 부분에 다수의 방열핀(2)이 설치되어 있다.

상기 히트 파이프(1)는 열전도 효율이 우수한 동관등으로 제작되어 있고, 상기 방열핀(2)은 외기와 접촉되는 면적을 최적으로 유지하여 방열 효율을 극대화하게 된다.

특히, 상기 히트 파이프(1)는 코일 유니트(53)에 최대한 근접된 위치에서 백 아이언(50)에 설치되어 있는 바, 상기 코일 유니트(53)에서 발생된 열이 히트 파이프(1)에 전달되는 효율을 최적으로 할 수 있게 된다.

또한, 백 아이언(50)에서 히트 파이프(1)로의 열전달을 보다 효율적으로 하기 위하여, 상기 히트 파이프(1) 내부에 열전달 물질(미 도시)을 충진하여도 된다.

상기 바와 같은 본 발명의 작용 효과를 설명하면 코일 유니트(53)에 전류가 인가되면 상기 자석(55)에 와류 자계가 발생됨과 아울러 이로 인해 가동자(56)가 이동하게 된다.

여기서, 상기 가동자(56)와 고정자(54) 사이에서 와류 전류에 의한 열이 발생되는 바, 상기 발열은 고정자(54)에서 코일 유니트(53)를 지지하고 있는 백 아이언(50)으로 전달된다.

백 아이언(50)으로 전달된 열은 고정자(54) 전체를 가열하게 되는 바, 상기 백 아이언(50)에 전달된 열은 히트 파이프(1)에 전달된다.

즉, 상기 히트 파이프(1)가 백 아이언(50)에 삽입되어 있는 상태이기 때문에 백 아이언(50)에 전달된 열이 히트 파이프(1)로 전달되는 것이다.

특히, 상기 코일 유니트(53)의 근접 저면에 히트 파이프(1)가 설치되어 있기 때문에, 코일 유니트(53)에서 발생된 열이 히트 파이프(1)에 직접 전달됨으로써, 백 아이언(50)에 전달되는 열량이 극소화되어 백 아이언(50)의 온도를 최소화시킬 수 있게 된다.

히트 파이프(1)에 전달된 열은 백 아이언(50)의 외부에 노출되어 있는 부분으로 전달되고, 상기 방열핀(2)에 의해 대기중으로 방열된다.

즉, 상기 방열핀(2)에 의해 대기와 접촉되는 부분의 면적이 극대화되어 있기 때문에 히트 파이프(1)로 전달된 열이 급속하게 방출되어, 히트 파이프(1)가 급격히 냉각되는 것이다.

히트 파이프(1)가 방열핀(2)에 의해 급속하게 냉각되면, 이와 접촉되어 있는 백 아이언(50)도 급속하게 냉각됨으로써, 결과적으로 고정자(54)의 온도가 낮아지게 되는 것이다.

여기서, 상기 히트 파이프(1) 및 방열핀(2)에 의한 냉각 효과는 상기 히트 파이프(1)의 직경 및 방열핀(2)의 면적에 따라 적절하게 조절할 수 있게 된다.

물론, 상기 히트 파이프(1)의 내부에 열전달 물질을 충진하게 되면 보다 향상된 냉각 효과를 얻을 수 있게 되는 것이다.

한편 본 발명의 다른 실시예를 나타내는 도4 및 도 5와 같이 백 아이언(50)의 외측 표면에 적어도 한개이상의 열전 반도체 소자(히트 싱크)(3)를 부착하게 되면, 상기 열전 반도체 소자(3)에 의해 백 아이언(50)의 열이 외부로 방열되는 바, 상기 열전 반도체 소자(3)의 면적에 따라 적절하게 방열 효과를 조절할 수 있게 된다. 즉, 상기 히트 파이프(1)대신 열전 반도체 소자(3)를 사용하여도 동일한 방열 효과를 얻을 수 있다.

이상과 같이 본 발명은 코일 유니트가 설치된 백 아이언을 관통하도록 히트 파이프를 설치함과 아울러 상기 히트 파이프의 외부 위치 부분에 방열핀을 설치함으로써, 비교적 단순한 구성으로 리니어 모터의 냉각 효율을 향상시킬 수 있는 잇점이 있는 것이다.

Claims

고정자에 설치된 코일 유니트와 가동자의 자석 사이에서 추력이 발생되도록 구성된 리니어 모터에 있어서,

상기 고정자에 접속되어 열이 전달되도록 설치됨과 아울러 일부분이 외부로 노출되도록 설치된 방열 부재를 포함함을 특징으로 하는 리니어 모터.
제1항에 있어서, 상기 방열 부재는 백 아이언을 관통하여 설치됨과 아울러 일부분이 외부로 노출되도록 설치된 적어도 한 개 이상의 히트 파이프로 구성함을 특징으로 하는 리니어 모터.
제2항에 있어서, 상기 히트 파이프의 외부 노출 부분에 설치되어 방열 면적을 확대시키도록 구성된 방열핀을 포함함을 특징으로 하는 리니어 모터.
제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 히트 파이프를 고정자의 코일 유니트에 근접되도록 설치함을 특징으로 하는 리니어 모터.
제1항에 있어서, 상기 방열 부재는 백 아이언의 외부에 부착된 적어도 한 개이상의 열전 반도체 소자로도 구성할 수 있는 것을 특징으로 하는 리니어 모터.