KR20010026156A - Structure for fixing coil of linear motor - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A coil attachment structure for linear motor is provided to prevent vibration noise caused by coil movement during motor operation, through a firm attachment of the coil to a stator. CONSTITUTION: A stator consists of a cylindrical outer core(10) and an inner core(20) inserted into the outer core with a predetermined spacing between two cores. A coil turns(30) is accommodated into a coil accommodation aperture(H) formed at the outer core. The coil taken up by a bobbin is positioned at the coil accommodation aperture so as to be insulated from the outer core. A coil attachment member(50) is interposed between the coil accommodation aperture of the outer core and the coil turns accommodated in the coil accommodation aperture. Thus, coil turns is firmly fixed to the stator, thereby preventing coil turns from moving by the vibration during operation of motor.

Description

리니어 모터의 코일 고정구조{STRUCTURE FOR FIXING COIL OF LINEAR MOTOR}STRUCTURE FOR FIXING COIL OF LINEAR MOTOR}

본 발명은 리니어 모터의 코일 고정구조에 관한 것으로, 특히 고정자에 결합되어 인가되는 전류에 의해 고정자에 플럭스를 형성하는 권선 코일의 고정을 견고하게 할 수 있도록 한 리니어 모터의 코일 고정구조에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a coil fixing structure of a linear motor, and more particularly, to a coil fixing structure of a linear motor that enables to firmly fix a winding coil forming a flux to a stator by an electric current coupled to a stator.

일반적으로 리니어 모터(Linear Motor)는 입체적인 구조를 갖는 보통 모터의 자속을 평면 형태로 만든 것으로, 평면 형태의 가동부가 평면의 고정부 위에 형성되는 자속(flux)의 변화에 따라서 평면 위를 직선적으로 움직이도록 한 것이다.In general, a linear motor is a planar shape of a magnetic flux of an ordinary motor having a three-dimensional structure, and a flat moving part moves linearly on a plane according to a change in flux formed on a fixed part of a plane. It is to be.

상기 리니어 모터의 일예로, 도 1a, 1b에 도시한 바와 같이, 원통형으로 형성된 아우터 코어(Outer Core)(10) 및 상기 아우터 코어(10)의 내부에 삽입되도록 원통형으로 형성된 이너 코어(Inner Core)(20)로 구성되는 고정자(S)와, 상기 아우터 코어(10) 또는 이너 코어(20)내부에 결합되는 권선 코일(30)과, 영구자석(41)을 포함하도록 구성되어 상기 아우터 코어(10)와 이너 코어(20)사이에 움직임 가능하도록 삽입되는 가동자(40)를 포함하여 구성되어 있다.As an example of the linear motor, as illustrated in FIGS. 1A and 1B, an outer core 10 having a cylindrical shape and an inner core formed in a cylindrical shape to be inserted into the outer core 10 may be formed. The outer core 10 is configured to include a stator S composed of 20, a winding coil 30 coupled to the inner core 10 or an inner core 20, and a permanent magnet 41. ) And a mover 40 inserted between the inner core 20 so as to be movable.

상기한 바와 같은 리니어 모터는 권선 코일(30)에 전류가 인가되면 코일(12)에 흐르는 전류와 영구자석(41)에서 형성되는 자장에 의한 상호작용에 의해 가동자(40)인 영구자석(41)이 고정자인 아우터 코어(10)와 이너 코어(20)사이에서 직선 왕복 운동하면서 출력을 발생시킨다.In the linear motor as described above, when a current is applied to the winding coil 30, the permanent magnet 41 that is the mover 40 is formed by the interaction of the current flowing in the coil 12 and the magnetic field formed in the permanent magnet 41. ) Generates an output while linearly reciprocating between the outer core 10 and the inner core 20 which are stators.

상기 리니어 모터는 그 적용예로 가스를 흡입하고 압축하는 리니어 압축기에 장착되어 리니어 모터의 가동자에서 발생되는 직선 왕복운동을 피스톤에 전달하여 피스톤이 실린더내부를 직선 왕복 운동하면서 가스를 흡입하고 압축하게 된다.The linear motor is installed in a linear compressor that sucks and compresses gas as an application thereof, and transmits a linear reciprocating motion generated by an actuator of the linear motor to the piston so that the piston sucks and compresses the gas while linearly reciprocating the inside of the cylinder. do.

상기 아우터 코어(10)는 소정의 형상으로 형성된 박판으로 이루어진 복수개의 코어편(11)이 원통형을 이루도록 방사상으로 적층된 적층체로 이루어지며, 상기 이너 코어(20) 또한 소정의 형상으로 형성된 박판으로 이루어진 복수개의 코어편(21)이 원통형을 이루도록 방사상으로 적층된 적층체로 이루어진다.The outer core 10 is formed of a laminate laminated radially to form a plurality of core pieces 11 made of a thin plate formed in a predetermined shape, the inner core 20 also made of a thin plate formed in a predetermined shape The plurality of core pieces 21 are made of a laminate stacked radially so as to form a cylinder.

상기 가동자(40)는 복수개의 영구자석 조각으로 이루어지며 상기 영구자석 조각은 원통형으로 형성된 영구자석 프레임(42)에 장착되어 아우터 코어(10)와 이너 코어(20)사이에 삽입된다.The mover 40 is composed of a plurality of permanent magnet pieces and the permanent magnet pieces are mounted on the permanent magnet frame 42 formed in a cylindrical shape and inserted between the outer core 10 and the inner core 20.

상기 권선 코일(30)은 아우터 코어(10) 또는 이너 코어(20)에 결합되며, 제시된 도면에서는 아우터 코어(10)에 권선 코일(30)이 결합된 구조이다. 상기 권선 코일(30)은 권선 코일(30)에 전류가 인가될 때 그 인가되는 전류에 의해 플럭스(Flux)가 형성되는 아우터 코어(10)와 전기적인 절연이 이루어져야 하며, 이와 같은 전기적인 절연을 위한 절연수단(31)의 일례로 절연재료에 의해 환형으로 형성된 보빈에 코일이 권선된 구조로 이루어진다. 또한 그 다른 일례로 권선 코일(30)의 외면에 절연막을 씌우는 구조가 있다.The winding coil 30 is coupled to the outer core 10 or the inner core 20, and in the illustrated figure, the winding coil 30 is coupled to the outer core 10. The winding coil 30 should be electrically insulated from the outer core 10 where the flux is formed by the applied current when the current is applied to the winding coil 30, and the electrical insulation As an example of the insulating means 31, a coil is wound around a bobbin formed annularly by an insulating material. As another example, there is a structure in which an insulating film is covered on the outer surface of the winding coil 30.

한편, 상기 보빈 또는 절연막 등의 절연수단(31)에 의해 절연된 권선 코일(30)이 아우터 코어(10)에 결합되는 구조는 상기 아우터 코어(10)를 구성하는 다수개의 박판인 코어편(11)이 적층됨에 의해 권선 코일(30)이 삽입되는 코일 삽입홈(H)이 형성되고 상기 아우터 코어(10)의 코일 삽입홈(H)에 권선 코일(30)이 위치하도록 결합된다.Meanwhile, the structure in which the winding coil 30 insulated by the insulating means 31 such as the bobbin or the insulating film is coupled to the outer core 10 is a core piece 11 that is a plurality of thin plates constituting the outer core 10. ) Is stacked to form a coil insertion groove H into which the winding coil 30 is inserted and coupled to the coil insertion groove H of the outer core 10 so that the winding coil 30 is positioned.

그러나 상기한 바와 같은 종래 구조는 상기 권선 코일(30)이 결합되는 상기 아우터 코어(10)의 코일 삽입홈(H)이, 도 2에 도시한 바와 같이, 권선 코일(30)보다 크게 형성되므로 아우터 코어(10)와 그에 결합되는 권선 코일(30)사이에 여유 공차가 발생되어 모터 작동시 자체 또는 외부의 진동에 의해 권선 코일(30)이 움직이게 됨으로써 진동 소음을 발생시키게 되는 문제점이 있었다.However, in the conventional structure as described above, since the coil insertion groove H of the outer core 10 to which the winding coil 30 is coupled is formed larger than the winding coil 30, as shown in FIG. There is a problem that the clearance gap between the core 10 and the winding coil 30 coupled thereto causes the winding coil 30 to move by the vibration of the motor itself or externally, thereby generating vibration noise.

상기한 바와 같은 문제점을 감안하여 안출한 본 발명의 목적은 고정자에 결합되어 인가되는 전류에 의해 고정자에 플럭스를 형성하는 권선 코일의 고정을 견고하게 할 수 있도록 한 리니어 모터의 코일 고정구조를 제공함에 있다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention devised in view of the above problems is to provide a coil fixing structure of a linear motor that enables to firmly fix a winding coil that forms a flux in a stator by a current applied to the stator. have.

도 1a,1b는 일반적인 리이어 모터의 일예를 도시한 정단면도 및 측면도,1a, 1b is a front cross-sectional view and a side view showing an example of a general lire motor,

도 2는 상기 리니어 모터의 권선 코일을 중심으로 확대 도시한 단면도,2 is an enlarged cross-sectional view showing a winding coil of the linear motor;

도 3은 본 발명의 리니어 모터 코일 고정구조가 구비된 리니어 모터의 정단면도,Figure 3 is a front sectional view of a linear motor with a linear motor coil fixing structure of the present invention,

도 4는 본 발명이 리니어 모터 코일 고정구조의 다른 일예를 도시한 단면도.4 is a cross-sectional view showing another example of the linear motor coil fixing structure of the present invention.

(도면의 주요부분에 대한 부호의 설명)(Explanation of symbols for the main parts of the drawing)

30 ; 권선 코일 40 ; 가동자30; Winding coil 40; Mover

41 ; 영구자석 50 ; 고정부재41; Permanent magnet 50; Fixing member

H ; 코일 삽입홈 S ; 고정자H; Coil insertion groove S; Stator

상기한 바와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 영구자석을 포함하여 구성되는 가동자가 삽입되는 고정자에 소정 형상을 갖는 코일 삽입홈이 형성되고 상기 고정자의 코일 삽입홈에 전류가 인가되는 권선 코일이 결합되며 상기 권선 코일과 코일 삽입홈사이에 권선 코일을 고정하는 고정부재가 결합됨을 특징으로 하는 리니어 모터의 코일 고정구조가 제공된다.In order to achieve the object of the present invention as described above, a coil insertion groove having a predetermined shape is formed in a stator into which a mover including a permanent magnet is inserted, and a winding coil in which current is applied to the coil insertion groove of the stator is coupled. And a fixing member for fixing the winding coil between the winding coil and the coil insertion groove is provided.

이하, 본 발명의 리니어 모터 코일 고정구조를 첨부도면에 도시한 실시예에 따라 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the linear motor coil fixing structure of the present invention will be described according to the embodiment shown in the accompanying drawings.

도 3는 본 발명의 리니어 모터 코일 고정구조의 일실시예를 도시한 것으로, 이를 참조하여 설명하면, 먼저 상기 고정자는 원통 형상으로 형성된 아우터 코어(10)와 상기 아우터 코어(10)의 내부에 소정의 간격을 두고 삽입되는 이너 코어(20)로 구성된다. 상기 아우터 코어(10)와 이너 코어(20)는 소정 형상의 박판으로 형성된 다수개의 코어편(11)(21)이 원통 형상으로 적층된 적층체 형태로 형성됨이 바람직하다.3 illustrates an embodiment of the linear motor coil fixing structure of the present invention. Referring to this description, first, the stator includes a cylindrical outer shape having an outer core 10 and a predetermined inside of the outer core 10. The inner core 20 is inserted at intervals of. The outer core 10 and the inner core 20 are preferably formed in the form of a laminate in which a plurality of core pieces 11 and 21 formed of a thin plate of a predetermined shape are stacked in a cylindrical shape.

그리고 상기 권선 코일(30)은 아우터 코어(10) 또는 이너 코어(20)에 결합되며, 제시한 도면은 상기 아우터 코어(10)에 권선 코일(30)이 결합된 구조를 도시한 것이다. 상기 아우터 코어(10)에 권선 코일(30)이 결합되는 구조는 아우터 코어(10)의 일측에 권선 코일(30)이 삽입되도록 소정의 형상을 갖는 코일 삽입홈(H)이 형성되고 상기 아우터 코어(10)의 코일 삽입홈(H)에 권선 코일(30)이 위치하게 된다.In addition, the winding coil 30 is coupled to the outer core 10 or the inner core 20, and the illustrated figure shows a structure in which the winding coil 30 is coupled to the outer core 10. In the structure in which the winding coil 30 is coupled to the outer core 10, a coil insertion groove H having a predetermined shape is formed at one side of the outer core 10 so that the winding coil 30 is inserted into the outer core 10. The winding coil 30 is positioned in the coil insertion groove H of 10.

상기 권선 코일(30)은 전류가 인가될 때 그 인가되는 전류에 의해 플럭스가 형성되는 아우터 코어(10)와의 전기적인 절연을 위하여 절연수단에 의해 절연된다. 그 일예로 상기 권선 코일(30)은 보빈에 의해 권선된 형태로 아우터 코어(10)의 코일 삽입홈에 위치하게 된다.The winding coil 30 is insulated by insulating means for electrical insulation with the outer core 10 in which flux is formed by the applied current when the current is applied. For example, the winding coil 30 is located in the coil insertion groove of the outer core 10 in a form wound by a bobbin.

상기 고정부재(50)는 상기 아우터 코어(10)의 코일 삽입홈(H)과 그에 결합되는 권선 코일(30)사이에 위치하도록 결합된다. 상기 권선 코일(30)이, 도 4에 도시한 바와 같이, 환형으로 형성된 보빈(31)에 코일이 권선되어 이루어질 경우 코일이 권선된 보빈(31)과 아우터 코어(10)의 코일 삽입홈(H)사이에 고정부재(50)가 위치하게 된다. 상기 고정부재(50)는 권선 코일(30)이 길이 방향으로 움직이지 않도록 권선 코일(30)의 길이 방향으로 양측에 각각 위치하도록 결합된다. 상기 고정부재(50)는 권선 코일(30)의 양측면에 돌출되도록 고리 형상의 돌기로 형성됨이 바람직하고 상기 고정부재(50)는 고무 등의 신축성있는 탄성재료로 형성됨이 바람직하다. 또한, 상기 고정부재(50)는 코일이 권선되는 보빈(31)의 일측에 돌출 형성될 수 있다. 그리고 상기 고정부재(50)는 권선 코일(30)의 양측면에 각각 부착되거나 그 사이에 각각 끼이게 된다.The fixing member 50 is coupled to be positioned between the coil insertion groove H of the outer core 10 and the winding coil 30 coupled thereto. As shown in FIG. 4, when the coil is wound around the bobbin 31 formed in an annular shape, as shown in FIG. 4, the coil insertion groove H of the coil bobbin 31 and the outer core 10 is wound. Between the fixing member 50 is located. The fixing member 50 is coupled to be positioned at both sides in the longitudinal direction of the winding coil 30 so that the winding coil 30 does not move in the longitudinal direction. The fixing member 50 is preferably formed of a ring-shaped protrusion so as to protrude on both sides of the winding coil 30, the fixing member 50 is preferably formed of a flexible elastic material such as rubber. In addition, the fixing member 50 may be formed to protrude on one side of the bobbin 31 to which the coil is wound. The fixing members 50 are attached to both sides of the winding coil 30 or sandwiched therebetween, respectively.

상기 가동자(40)는 복수개의 영구자석 조각으로 이루어지며 상기 영구자석 조각은 원통형으로 형성된 영구자석 프레임(41)에 장착되어 아우터 코어(10)와 이너 코어(20)사이에 삽입된다.The mover 40 is composed of a plurality of permanent magnet pieces and the permanent magnet pieces are mounted on the permanent magnet frame 41 formed in a cylindrical shape and inserted between the outer core 10 and the inner core 20.

본 발명의 다른 실시예로 상기 이너 코어(20)에 권선 코일(30)이 삽입되는 코일 삽입홈이 형성되고 상기 이너 코어(20)의 코일 삽입홈에 권선 코일(30)이 위치하게 되며 그 이너 코어(20)의 코일 삽입홈과 권선 코일(30)사이에 권선 코일(30)의 움직임을 방지하는 고정부재(50)가 삽입된다.In another embodiment of the present invention, a coil insertion groove into which the winding coil 30 is inserted is formed in the inner core 20, and the winding coil 30 is positioned in the coil insertion groove of the inner core 20. A fixing member 50 is inserted between the coil insertion groove of the core 20 and the winding coil 30 to prevent the movement of the winding coil 30.

이하, 본 발명의 리니어 모터 코일 고정구조의 작용효과를 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the operational effects of the linear motor coil fixing structure of the present invention will be described.

먼저 본 발명의 코일 고정구조의 결합과정에 대한 일례를 설명하면 코일이 권선되어 이루어진 권선 코일(30)에 절연수단으로 절연 코팅하고 그 절연 코팅된 권선 코일(30)의 양측에 고정부재(50)를 부착하며 그 고정부재(50)가 부착된 권선 코일(30)을 중심으로 소정 형상의 박판으로 형성된 다수개의 코어편(11)을 방사상으로 적층하여 아우터 코어(10)를 구성하게 된다. 이때, 코어편(11)은 권선 코일(30)에 부착된 고정부재(50)가 충분히 압착되도록 적층하게 되며, 상기 코어편(11)이 적층됨에 의해 그 내부에 권선 코일(30)이 위치하는 코일 삽입홈(H)을 형성하게 된다.First, an example of the coupling process of the coil fixing structure according to the present invention will be described. An insulation coating is performed by insulating means on a winding coil 30 in which a coil is wound, and fixing members 50 are formed on both sides of the insulating coated winding coil 30. And a plurality of core pieces 11 formed in a thin plate having a predetermined shape about the winding coil 30 to which the fixing member 50 is attached, and are laminated radially to form the outer core 10. At this time, the core piece 11 is laminated so that the fixing member 50 attached to the winding coil 30 is sufficiently compressed, and the winding coil 30 is located therein by stacking the core pieces 11. Coil insertion groove (H) is formed.

또한, 절연수단으로 환형 형상으로 형성된 보빈(31)에 코일을 권선하여 권선 코일(30)을 형성하게 될 경우 보빈(31)의 양면에 링 형상의 돌기를 연장하여 고정부재(50)를 형성하고 그 고정부재(50)가 형성된 보빈(31)에 코일을 권선한 다음 소정의 형상을 갖는 다수개의 코어편(11)을 보빈을 중심으로 방사 적층하여 아우터 코어(10)를 구성하게 된다.In addition, when the winding coil 30 is formed by winding the coil to the bobbin 31 formed in an annular shape as an insulating means, the ring-shaped protrusions are formed on both sides of the bobbin 31 to form the fixing member 50. The coil is wound around the bobbin 31 having the fixing member 50 formed thereon, and a plurality of core pieces 11 having a predetermined shape are radially stacked around the bobbin to form the outer core 10.

상기한 바와 같이 권선 코일(30)과 아우터 코어(10)의 코일 삽입홈(H)사이에 고정부재(50)가 위치한 리니어 모터는 권선 코일(30)에 전류가 인가되면 코일(12)에 흐르는 전류와 영구자석(41)에서 형성되는 자장에 의한 상호작용에 의해 가동자(40)인 영구자석(41)이 아우터 코어(10)와 이너 코어(20)사이에서 직선 왕복 운동하면서 출력을 발생시킨다. 이때, 상기 가동자(40)가 직선 왕복 운동하는 과정에서 진동이 발생하거나 외부의 충격에 의해 진동이 발생하게 될 경우 권선 코일(30)이 고정부재(50)에 의해 고정자(S)의 코일 삽입홈(H)내에 견고하게 고정되므로 그 움직임이 고정되어 권선 코일(30)의 움직임으로 인한 진동 발생을 방지하게 된다.As described above, the linear motor in which the fixing member 50 is positioned between the winding coil 30 and the coil insertion groove H of the outer core 10 flows to the coil 12 when a current is applied to the winding coil 30. The permanent magnet 41, which is the mover 40, generates a linear reciprocating motion between the outer core 10 and the inner core 20 by the interaction between the electric current and the magnetic field formed in the permanent magnet 41. . At this time, in the process of linear reciprocating movement of the mover 40, when the vibration occurs or the vibration is generated by an external impact, the winding coil 30 is inserted into the coil of the stator (S) by the fixing member 50 Since it is firmly fixed in the groove (H), the movement is fixed to prevent the occurrence of vibration due to the movement of the winding coil (30).

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 리니어 모터 코일 고정구조는 고정자에 결합됨과 아울러 인가되는 전류에 의해 고정자에 플럭스가 흐르도록 하는 권선 코일이 고정자에 견고하게 고정되도록 결합되어 모터의 작동시 자체 또는 외부의 진동에 의해 권선 코일이 움직이는 것을 방지하게 됨으로써 권선 코일의 움직임에 의해 발생되는 진동 소음을 방지하게 되어 모터의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.As described above, the linear motor coil fixing structure according to the present invention is coupled to the stator and coupled to the stator winding coil which allows flux to flow through the stator by an applied current, so that the stator is fixed to the stator itself or when the motor is operated. Since the winding coil is prevented from moving by external vibration, vibration noise generated by the movement of the winding coil is prevented, thereby improving the reliability of the motor.

Claims (1)

영구자석을 포함하여 구성되는 가동자가 삽입되는 고정자에 소정 형상을 갖는 코일 삽입홈이 형성되고 상기 고정자의 코일 삽입홈에 전류가 인가되는 권선 코일이 결합되며 상기 권선 코일과 코일 삽입홈사이에 권선 코일을 고정하는 고정부재가 결합됨을 특징으로 하는 리니어 모터의 코일 고정구조.A coil insertion groove having a predetermined shape is formed in a stator into which a mover including a permanent magnet is inserted, and a winding coil to which a current is applied to the coil insertion groove of the stator is coupled, and a winding coil between the winding coil and the coil insertion groove. The coil fixing structure of the linear motor, characterized in that the fixing member for fixing the.
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