KR20000075001A - 리니어 모터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 리니어 모터에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 리니어 모터의 구동 시발생되는 수직력 및 코깅을 감소시킬 수 있는 리니어 모터에 관한 것으로서, 코일 유니트 및 자석에서 발생되는 자계 폐회로가 제한되지 않으면서 계자 및 전기자 백 아이언 사이의 수직력이 직선운동 가이드에 영향을 미치지 않도록 구성한 리니어 모터를 제공함에 있다.

상기 목적을 실현하기 위하여 본 발명은 고정자(52)에 설치된 다수의 코일 유니트(51)와 가동자(56)에 설치된 다수의 자석(54) 반발력에 의해 직선 운동 가능하도록 구성된 리니어 모터에 있어서, 상기 코일 유니트(1)가 수직 상태에서 일측면에 순차 배열됨과 아울러 비자성체로 이루어지고 저면이 소정 위치에 고정된 고정판(3)과, 상기 고정판(3)을 상부에서 감싸도록 형성됨과 아울러 자성체로 이루어지고 상기 코일 유니트(1)에 근접되도록 다수의 자석이 순차 배열되어 코일 유니트(1) 및 자석(4)에서 형성된 자계의 폐회로가 구성되도록 형성된 백 아이언(5)을 포함함을 특징으로 한다.

Description

리니어 모터{Linear Motor}

본 발명은 리니어 모터에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 리니어 모터의 구동 시 발생되는 수직력 및 코깅을 감소시킬 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 도4에 도시된 바와 같이 자성체인 계자 백 아이언(50)과 상기 백 아이언(50) 상면에 다수의 코일 유니트(51)가 배치되어 구성된 고정자(52)와, 상기 코일 유니트(51) 상면에 위치됨과 아울러 소정 간격(공극)만큼 이격되어 슬라이드 이동하도록 전기자 백 아이언(53)에 다수의 자석(54)이 부착되어 구성된 가동자(55)로 구성되어 있다.

상기 코일 유니트(51)는 도5에 도시된 바와 같이 자성체인 코어(57)에 코일(58)을 소정 권수만큼 권취하여 구성되어 있다.

상기한 바와 같은 리니어 모터의 동작을 설명하면, 상기 코일 유니트(51)의 코일(58)에 전류가 인가되면 상기 코일(58)에서 자계가 발생됨과 아울러 상기 가동자(56)에 설치된 자석에서 발생된 자계와의 사이에서 추력으로 가동자(56)가 이동하게 되는 것이다. 여기서, 상기 코일 유니트(51) 및 자석(54)에서 발생된 자계가 폐회로를 이루기 위해서는 상기 계자 및 전기자 백 아이언(50, 53)이 자성체로 이루어져야 한다. 즉, 상기 코일 유니트(51) 및 자석(54)에서 발생된 자계가 상기 계자 및 전기자 백 아이언(50, 53)을 통하면서 자계 폐회로를 이룰 수 있도록 하는 것이다.

그러나, 상기한 바와 같이 계자 및 전기자 백 아이언을 자성체로 형성함과 아울러 서로 대향된 상태를 유지하게 되면, 상기 계자 및 전기자 백 아이언 사이에 수직력이 발생되는 문제점이 있다.

즉, 상기 계자 및 전기자 백 아이언의 사이에서 수직력이 발생됨으로써, 상기 전기자의 이동 시 상기 수직력 때문에 이를 제어하는 제어 정밀도가 저하됨과 아울러 상기 수직력이 클 경우 전기자의 수직 위치를 한정하는 별도의 제어 기구가 필요하게 되는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 코일 유니트 및 자석에서 발생되는 자계 폐회로가 제한되지 않으면서 계자 및 전기자 백 아이언의 사이에서 수직력이 발생되지 않도록 구성한 리니어 모터를 제공함에 있다.

도1은 본 발명에 따른 리니어 모터를 도시한 단면도,

도2는 도1의 측면도,

도3은 도1의 평단면도,

도4는 일반적인 리니어 모터를 도시한 단면도,

도5는 도4에서 코일 유니트를 도시한 사시도이다.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1: 코일 유니트 2: 고정부

3: 고정판 4: 자석

5: 백 아이언 6: 위치 검출 회로

7: 위치 검출 자석 8: 코어

9: 코일

상기 목적을 실현하기 위하여 본 발명은 고정자에 설치된 다수의 코일 유니트와 가동자에 설치된 다수의 자석 반발력에 의해 직선 운동 가능하도록 구성된 리니어 모터에 있어서, 상기 코일 유니트가 수직 상태에서 일측면에 순차 배열됨과 아울러 비자성체로 이루어지고 저면이 소정 위치에 고정된 고정판과, 상기 고정판을 상부에서 감싸도록 형성됨과 아울러 자성체로 이루어지고 상기 코일 유니트에 근접되도록 다수의 자석이 순차 배열되어 코일 유니트 및 자석에서 형성된 자계의 폐회로가 구성되도록 형성된 백 아이언을 포함함을 특징으로 하는 리니어 모터를 제공한다.

(실시예)

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

첨부된 도1과 도2와 도3은 본 발명에 따른 리니어 모터를 도시한 종단면도와 도1의 측면도와 도2의 횡단면도로서, 코일 유니트(1)가 수직 상태로 측면에 부착됨과 아울러 알루미늄 등과 같은 비자성체로 이루어지고 저면에 고정부(2)가 형성된 "L" 자형상의 고정판(3)과, 상기 고정판(3)을 상부에서 감싸도록 "??" 형상으로 형성됨과 아울러 자성체로 이루어지고 상기 코일 유니트(1)에 근접되도록 다수의 자석(4)이 순차 배열된 백 아이언(5)으로 구성되어 있다.

또한, 상기 고정부(2)의 상면에는 위치 검출 회로(홀 소자등으로 이루어진 스위칭 회로)(6)가 설치되어 있고, 상기 위치 검출 회로(6)가 전기자인 백 아이언(5)을 검출하도록 백 아이언(5) 저면인 상기 위치 검출 회로(6) 대향면에 위치 검출 자석(7)이 부착되어 있는 바, 상기 위치 검출 회로(6) 및 자석(7)에 의해 전기자가 위치된 부분만의 코일 유니트(1)에만 전류를 인가하게 된다.

상기 코일 유니트(1)는 비자성체인 코어(8)와, 상기 코어(8)에 권취된 소정 턴수의 코일(9)로 이루어져 있다. 즉, 상기 백 아이언(5)이 비자성체인 고정판(3)을 사이에 두고 자계 회로를 이루는 계자와 전기자의 백 아이언 역할을 함으로써, 자계 회로는 이루어지고 수직력을 발생하지 않게 되는 것이다.

상기한 바와 같은 본 발명의 작용 효과를 설명하면 코일(9)에 전류가 인가되면 상기 코일(9) 및 코어(8)에서 자계가 발생됨과 아울러 상기 자석(4)과의 사이에서 추력이 발생된다.

특히, 상기 코일(9)에 전류가 인가되어 자계가 발생될 때, 상기 고정판(3)이 비자성체이기 때문에 자계가 비자성체를 통과하여 자성체인 백 아이언(5)에서 폐회로를 형성하게 된다.

백 아이언(5)에서 자계 폐회로를 형성함과 동시에 상기 고정판(3)은 자계에 의해 영향을 받지 않게 됨으로써, 상기 고정판(3)과 백 아이언(5)의 사이에서 수직력이 발생되지 않게 되는 것이다.

즉, 상기 백 아이언(5)과 고정판(3)과의 사이에서 반발력/흡인력이 발생되어야 수직력이 발생되는 것인 바, 상기 고정판(3)은 비자성체이고, 백 아이언(5)은 자성체이기 때문에 상기 고정판(3)과 백 아이언(5)의 사이에서 반발력/흡인력이 발생되지 않는 것이다.

여기서, 상기 고정판(3)은 비자성체로서, 상기 코일(9)에서 자계가 발생되어도 상기 고정판(3)과 백 아이언(5)과의 사이에서 반발력/흡인력이 발생되지 않게 된다. 또한, 상기 코어(8)를 비자성체로 구성하게 되면, 상기 코일 유니트(1)의 상면을 감싸고 있는 백 아이언(5)과의 사이에 반발력/흡인력이 발생되지 않게 된다.

상기한 바와 같이 고정판(3) 및 코어(8)와 백 아이언(5)과의 사이에 반발력/흡인력이 발생되지 않게 되면, 백 아이언(5) 및 자석(4)으로 이루어진 가동자(전기자)의 이동 제어 정밀도를 보다 정밀하게 제어할 수 있게 되는 것이다.

또한, 상기 고정판(3)과 백 아이언(5)과의 사이 즉, 가동자와 고정자의 사이에 수직력이 발생되지 않게 됨으로써, 상기 가동자의 수직 위치를 한정하기 위한 별도의 외부 장치가 필요없게 된다.

여기서, 상기 위치 검출 회로(6) 및 위치 검출 자석(7)에 의해 전기자인 백 아이언(5) 내부에 위치되는 코일 유니트(1)에만 제어 장치가(미도시) 전류를 공급하여 여자시키게 된다.

이상과 같이 본 발명은 비자성체인 고정판에 코일 유니트를 순차 배열하여 고정자를 구성함과 아울러 이를 감싸도록 하나의 백 아이언을 설치하고, 상기 백 아이언에 자석을 부착하여 가동자를 형성함으로써, 가동자와 전기자 사이에서 수직력이 발생되지 않고, 이로 인해 가동자의 위치 제어가 보다 정밀하게 이루어지는 잇점이 있는 것이다.

Claims (3)

1. 고정자에 설치된 다수의 코일 유니트와 가동자에 설치된 다수의 자석 반발력에 의해 직선 운동 가능하도록 구성된 리니어 모터에 있어서,

   상기 코일 유니트가 수직 상태에서 일측면에 순차 배열됨과 아울러 비자성체로 이루어지고 저면이 소정 위치에 고정된 고정판과,

   상기 고정판을 상부에서 감싸도록 형성됨과 아울러 자성체로 이루어지고 상기 코일 유니트에 근접되도록 다수의 자석이 순차 배열되어 코일 유니트 및 자석에서 형성된 자계의 폐회로가 구성되도록 형성된 백 아이언을 포함하는 것을 특징으로 하는 리니어 모터.
2. 제1항에 있어서, 상기 백 아이언의 저면에 설치된 위치 검출 자석과, 상기 위치 검출 자석을 검출하여 가동자의 내부에 위치된 코일 유니트 만을 여자시키도록 고정판에 설치된 다수의 위치 검출 회로를 포함함을 특징으로 하는 리니어 모터.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 코일 유니트에서 코일을 권취하는 코어를 비자성체로 구성함을 특징으로 하는 리니어 모터.